JP2023062801A - 除塵装置 - Google Patents

Abstract

【課題】除塵装置において、粉塵類の飛散を効果的に抑制する。
【解決手段】ワークの被処理面Ｈに対向して配置される除塵装置１であって、除塵装置１は、空気流Ｓ、ＴをワークＷに向けて噴射する第一の噴射口７ａが設けられた第一の噴射室７と、第一の噴射口７ａを中に位置させてその外側に配置され、被処理面Ｈ上に付着した粉塵類又は浮遊する粉塵類を空気流Ｓ、Ｔと共に吸引する吸引口９ａが設けられた吸引室９と、吸引口９ａを中に位置させてその外側に配置され、ワークＷに向け空気流Ｖを噴射させて第一の噴射口７ａから噴射された空気流Ｓ、Ｔの吸引口９ａ外方への移動を阻止する第二の噴射口１１ａが設けられた第二の噴射室１１と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、除塵装置に関する。

従来、ワーク表面に付着した粉塵類の除去をするためには、ワークから数ｍｍから数十ｍｍ離間させた丸形またはスリット形状の開口から、圧縮空気を噴射して粉塵類を吹き飛ばし、そのとき飛散した粉塵類をフード内のダクト等によって集塵することが行われている。

圧縮空気によって吹き飛ばされた粉塵類を効率良く除去するためには、圧縮空気の噴射口の周辺近傍に集塵のための吸引口を設けることが考えられる。特許文献１には、噴射室の両側に隣接する二個の吸引室が、一体構造であるような除塵ヘッドが開示されている。

特許第４１９１４３９号公報

上記の特許文献１における除塵ヘッドでは、圧縮空気に吹き飛ばされた粉塵類が高速で飛散する場合に、噴射口に隣接する吸引口では粉塵類を捕集しきれない場合が生じる。また、高速で飛散する粉塵類を捕集するために、吸引風量を増やした場合には、空気の吸引経路の吸引抵抗が上昇し、結果として粉塵類の飛散抑制効果に限界が生じる。

本発明は、上述した実情に鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、除塵装置において、粉塵類の飛散を効果的に抑制することである。

本発明の一側面は、ワークの被処理面に対向して配置される除塵装置である。この除塵装置は、第一の噴射室と、吸引室と、第二の噴射室と、を備える。第一の噴射室は、空気流をワークに向けて噴射する第一の噴射口が設けられている。吸引室は、第一の噴射口を中に位置させてその外側に配置され、被処理面上に付着した粉塵類又は浮遊する粉塵類を空気流と共に吸引する吸引口が設けられている。第二の噴射室は、吸引口を中に位置させてその外側に配置され、ワークに向け空気流を噴射させて第一の噴射口から噴射された空気流の吸引口外方への移動を阻止する第二の噴射口が設けられている。
第一の噴射口から空気流をワークに向けて噴射し、その外側の吸引口により被処理面上に付着した粉塵類又は浮遊する粉塵類を空気流と共に吸引し、さらにその外側の第二の噴射口からワークに向けて空気流を噴射するので、粉塵類が外部に流出するのを防止しながら、粉塵類を吸引することができる。

本発明の一態様では、第一の噴射室内に位置し、第一の噴射口に向けて開口する内管を備え、内管内を通過する空気流と、第一の噴射室と内管との間を通過する空気流と、を第一の噴射口からワークに向けて噴射してもよい。
内管内を通過する空気流と、第一の噴射室と内管との間を通過する空気流と、をワークに向けて噴射するので、粉塵類が第一の噴射室に逆流するのを防止することができる。

本発明の一態様では、第一の噴射口は、この噴射口が形成される壁部の端面に円形の孔として形成され、吸引口と、第二の噴射口は、端面に第一の噴射口を囲む環状のスリットに形成されてもよい。
第一の噴射口が、円形の孔として形成され、吸引口と、第二の噴射口は、第一の噴射口を囲む環状のスリットに形成されるので、粉塵類を効果的に吸引することができる。

本発明の一態様では、第二の噴射口には、空気流を整流する整流部が設けられる。
第二の噴射口に、空気流を整流する整流部が設けられるので、空気流を整えて粉塵類の外部への流出を効果的に防止できる。

本発明の一態様では、整流部は、ワークに向けて空気流を直交して噴射する環状のスリットである。
整流部が、ワークに向けて空気流を直交して噴射する環状のスリットとして形成されるので、好適な空気流を生じさせることができる。

本発明の一態様では、第二の噴射室は、第二の噴射口へ空気流を供給するバッファータンクを構成している。
第二の噴射室は、第二の噴射口へ空気流を供給するバッファータンクとして機能するので、安定した空気流を生じさせることができる。

本発明の一態様では、吸引室は、噴射室を形成する壁部を中に位置させて環状空間として形成されると共に、吸引室内に螺旋流を生じさせるように、その接線方向に接続された管路を介して負圧源と接続されている。
吸引室内に螺旋流を生じさせるので、粉塵類の吸引を効率よく行うことができる。

本発明の一態様では、第二の噴射室には、イオナイザによって生成されたイオンを含む空気が供給される。
第二の噴射室に、イオンを含む空気が供給されるので、ワーク表面を除電して効果的に粉塵類を除去できる。

本発明の一態様では、レーザー光を第一の噴射室に通過させ、ワークをレーザー加工するレーザー光源を備える。
レーザー光が第一の噴射室を通過するレーザー光源が備えられるので、ワークをレーザー加工しながら加工で生じた粉塵類を除去することができる。

本発明の一態様では、第一の噴射室には、ワークをブラスト加工するブラスト媒体を噴射するノズルが挿通される。
第一の噴射室にブラスト材が供給されるので、ワークをブラスト処理しながら処理で生じた粉塵類を除去することができる。

本発明によれば、粉塵類の飛散を効果的に抑制した除塵装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る除塵装置の断面図である。 本発明の実施形態に係る除塵装置の断面斜視図である。 本発明の実施形態に係る除塵装置の透過斜視図である。 本発明の実施形態に係る除塵装置の断面斜視図である。 本発明の実施形態に係る除塵装置の断面斜視図である。 本発明の実施形態に係る除塵装置の断面図である。 本発明の実施形態に係る除塵装置の断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
（第１実施形態）
本実施形態は、ワークの表面に各種加工等の際に生じた粉塵類を除去する除塵装置に関する。
図１は、本実施形態に係る除塵装置１の断面図である。図２と図４は、除塵装置１の断面斜視図であって、図２は、除塵装置１を上方から見た図であり、図４は、除塵装置１を下方から見た図である。図３は、除塵装置１の透過斜視図である。除塵装置１は、ワークの被処理面Ｈに対向して配置し、ワークに付着している、もしくはワーク近傍に浮遊している粉塵類を吸引する。ここで処理とは、空気流でワーク表面の粉塵類を吹き飛ばすこと、後述するようにレーザー光でワークを加工すること、ブラスト材でワーク表面を研磨すること等、その他の処理をすることを言う。除塵装置１の装置本体３には、空気流をワークＷに向けて噴射する第一の噴射口７ａが設けられた第一の噴射室７と、第一の噴射口７ａを中に位置させてその外側に配置され、被処理面上に付着した粉塵類又は浮遊する粉塵類を空気流と共に吸引する吸引口９ａが設けられた吸引室９と、吸引口９ａを中に位置させてその外側に配置され、ワークに向け空気流を噴射させて第一の噴射口７ａから噴射された空気流の吸引口９ａ外方への移動を阻止する第二の噴射口１１ａが設けられた第二の噴射室１１と、を備える。

除塵装置１は、第一の噴射室７内に位置し、第一の噴射口７ａに向けて開口する内管１３をさらに備える。そして、図１に示すように、内管１３の流入口４１に供給され内管１３内を通過する空気流（矢印Ｓ）と、第一の噴射室の第一の流入口３５に供給され、第一の噴射室７と内管１３との間を通過する空気流（矢印Ｔ）と、を第一の噴射口７ａからワークＷに向けて噴射する。

図４に示すように、第一の噴射口７ａは、この噴射口７ａが形成される壁部の端面５（第１の噴射口７ａ及び吸引口９ａが形成されている側の面）に円形の孔として形成される。また、内管１３の噴射口１３ａは、第一の噴射口７ａに臨むように開口する。内管１３の噴射口１３ａは、先端が徐々にすぼまる円錐形の先端がカットされた部分に形成されている。この内管１３の噴射口１３ａを含めた形状は、前述の形状に限られることなく、各種変形した形状であってよい。吸引口９ａと、第二の噴射口１１ａは、端面５に第一の噴射口７ａを囲む環状のスリットに形成される。第二の噴射口１１ａには、空気流を整流する整流部１５が設けられる。本実施形態では、整流部１５は、ワークＷに向けて空気流（図１に示す矢印Ｖ）を直交して噴射する環状のスリット１５ａである。この環状のスリット１５ａは、図において上端から下端まで同一寸法の幅を有するスリットである。

図３に示すように、第二の噴射室１１には、第二の流入口３９から空気流が供給される。本実施形態では、２個の第二の流入口３９から空気流が供給されており、第二の噴射室１１は、装置本体３内にドーナッツ状の空間として形成され、環状のスリット１５ａへ空気流を供給するバッファータンクを構成している。図１に示すように、吸引室９は、排気口３７に負圧源等（図示せず）を接続し、空気流Ｕを発生させ、吸引口９ａから第一の噴射口７ａと第二の噴射口１１ａとから噴射されたワークＷ表面状の空気流を吸引する。図３に示すように、本実施形態では、排気口３７は、４つ設けられている。

除塵装置１は、図３に示すように、装置本体３の端面５をワークＷの被処理面Ｈに対向するように配置して駆動を開始する。端面５とワークＷとの間の間隙は数ｍｍ程度であってよい。好適には、２ｍｍ以下であってよい。図１に示すように、ワークＷに対しては、第一の噴射室７を介して第一の噴射口７ａからの空気流Ｔと、内管１３を介して内管１３の噴射口１３ａからの空気流Ｓが、ワークＷ上の粉塵類を吹き飛ばすように噴射される。空気流Ｔは、第一の噴射室７内に配置される内管１３と第一の噴射室７との間隙を通過してくる空気流である。

図４に示すように、第一の噴射口７ａのまわりには、吸引口９ａが、第一の噴射口７ａを囲む環状のスリットとして形成されている。吸引口９ａのまわりには、第二の噴射口１１ａが、吸引口９ａを囲む環状のスリットとして形成されている。第二の噴射口１１ａには、整流部１５が設けられている。この整流部１５は、上端から下端まで同一寸法の幅を有するスリット１５ａであるので、ここを通過する空気は、その流れが一方向に整えられて、その下端開講部からワークに噴射される空気がエアカーテンを構成し、粉塵類が外方へ飛散するのを効果的に抑制する。図３に示すように、第二の流入口３９から供給された空気流がバッファータンクとして機能する第二の噴射室１１を通過して、第二の噴射口１１ａから空気流Ｖ（図１）としてワークＷに向けて噴射される。

第一の噴射口７ａから噴射された図１に示す空気流Ｓ、Ｔとこの空気流が吹き飛ばしたワークＷ上に付着した粉塵類又は浮遊する粉塵類と、第二の噴射口１１ａから噴射される空気流Ｖとは、第一の噴射口７ａと第二の噴射口１１ａとの間に形成された環状の吸引口９ａから吸引され、吸引室９を通過する図１に示す空気流Ｕとして排気口３７から排出される。

以上述べたように、本実施形態における除塵装置１は、第一の噴射口７ａからワークＷに噴射した空気流Ｓ、ＴでワークＷ上の粉塵類を吹き飛ばし吸引口９ａから吸引する。吸引口９ａのまわりには、第二の噴射口１１ａが環状に設けられ、ワークＷに向けて空気流Ｖを噴射しているので、ワークＷから吹き飛ばしされた粉塵類が装置外部に漏洩するのを環状に形成されるエアカーテン状の空気流Ｖによって効果的に抑制することができる。

第一の噴射口７ａからは、内管１３からの空気流Ｓと、内管１３と第一の噴射室７との間を通過する空気流ＴとがワークＷに向けて噴射されているので、空気流Ｔによって粉塵類が第一の噴射口７ａに戻るのを抑制して効率のよい除塵が可能となる。吸引口９ａは、第一の噴射口７ａを囲んで環状に形成されているので、空気流Ｓ、Ｔによって吹き飛ばした粉塵類を確実に吸引することができる。吸引口７ａのまわりには、第二の噴射口１１ａが環状に形成され、ワークＷに向けて空気流Ｖを噴射しているので、粉塵類の吸引を強化するため吸引口９ａからの吸引力を増加させても、ワークＷが吸引口９ａに吸い付くのを妨げ、ワークＷの浮き上がりを防ぐことができる。

第二の噴射口１１ａには、整流部１５が設けられているので、第二の噴射口１１ａからの空気流のベクトルをそろえて、粉塵類の飛散を防止する所望の空気流を得ることができる。第二の噴射室は、バッファータンクとして機能するので、本実施形態のように少ない個数の第二の吸引口３９から空気流を供給しても、第二の噴射口１１ａからの空気流Ｖの圧力を位置によらず均等に噴射させることができる。かくして、粉塵類の装置外部への漏洩を効果的に抑制し、吸引によるワークの吸い付きを防止できる除塵装置１を提供することができる。

（変形例）
本変形例では、図３に示すように、第二の噴射室１１には、イオナイザ２７によって生成されたイオンを含む空気が供給される。これ以外の部分については、他の実施形態と同じ構成を有しており、本変形例は、前述の実施形態、および後述の実施形態に適用することができる。本変形例では、それぞれその実施形態における作用効果に加え、第二の噴射口１１ａからワークＷに向けてイオンを含む空気を噴射し、ワークＷを除電し、静電気によって付着した粉塵類を効率よく除去することができる。

（第２実施形態）
図５は本実施形態における除塵装置１０を示している。本実施形態が上述の第１実施形態と異なるのは、第１実施形態における吸引室９に設けられる図３に示す排気口３７の部分である。本実施形態では、吸引室９は、噴射室７を形成する壁部１７を中に位置させて環状空間９ｂとして形成されると共に、吸引室内９に螺旋流を生じさせるように、その接線方向に接続された管路１９を介して負圧源２１と接続されている。その他の構成については、第１実施形態と同様であり、第１実施形態における作用効果に加え、吸引室９内に生じさせた螺旋流によって粉塵類をワークＷから効率良く吸引することができる。

（第３実施形態）
図６は、本実施形態における除塵装置２０を示している。本実施形態における除塵装置２０は、レーザー光を第一の噴射室７内の内管１３に通過させ、ワークＷをレーザー加工するレーザー光源３３を備える。本実施形態では、他の実施形態における作用効果により、ワークＷをレーザー加工の際に、レーザー加工によって生じた粉塵類を効率良く除去することができる。

（第４実施形態）
図７は、本実施形態における除塵装置３０を示している。本実施形態における除塵装置３０は、第一の噴射室７内の内管１３には、ワークＷをブラスト加工するブラスト媒体ｂを噴射するノズル４３が挿通される。本実施形態では、他の実施形態における作用効果により、ワークＷをブラスト加工を行う際に、ブラスト加工によって生じた粉塵類を効率良く除去することができる。

１、１０、２０、３０ 除塵装置
５ 端面
７ 第一の噴射室
７ａ 第一の噴射口
９ 吸引室
９ａ 吸引口
９ｂ 環状空間
１１ 第二の噴射室
１１ａ 第二の噴射口
１３ 内管
１５ 整流部
１５ａ 環状のスリット
１７ 壁部
１９ 管路
２１ 負圧源
２３ イオナイザ
３３ レーザー光源
４３ ブラスト媒体を噴射するノズル
Ｗ ワーク
ｂ ブラスト媒体
Ｓ、Ｔ、Ｕ、Ｖ 空気流
Ｈ ワークの被処理面

Claims (10)

1. ワークの被処理面に対向して配置される除塵装置であって、
   前記除塵装置は、
   空気流を前記ワークに向けて噴射する第一の噴射口が設けられた第一の噴射室と、
   前記第一の噴射口を中に位置させてその外側に配置され、前記被処理面上に付着した粉塵類又は浮遊する粉塵類を前記空気流と共に吸引する吸引口が設けられた吸引室と、
   前記吸引口を中に位置させてその外側に配置され、前記ワークに向け空気流を噴射させて前記第一の噴射口から噴射された空気流の前記吸引口外方への移動を阻止する第二の噴射口が設けられた第二の噴射室と、を備えた除塵装置。
2. 前記第一の噴射室内に位置し、前記第一の噴射口に向けて開口する内管を備え、前記内管内を通過する空気流と、前記第一の噴射室と前記内管との間を通過する空気流と、を前記第一の噴射口から前記ワークに向けて噴射する、請求項１に記載の除塵装置。
3. 前記第一の噴射口は、この噴射口が形成される壁部の端面に円形の孔として形成され、前記吸引口と、前記第二の噴射口は、前記端面に前記第一の噴射口を囲む環状のスリットに形成される、請求項１または２に記載の除塵装置。
4. 前記第二の噴射口には、空気流を整流する整流部が設けられる、請求項１から３のいずれか１項に記載の除塵装置。
5. 前記整流部は、前記ワークに向けて前記空気流を直交して噴射する環状のスリットである、請求項４に記載の除塵装置。
6. 前記第二の噴射室は、前記第二の噴射口へ空気流を供給するバッファータンクを構成している、請求項１から５のいずれか１項に記載の除塵装置。
7. 前記吸引室は、前記噴射室を形成する壁部を中に位置させて環状空間として形成されると共に、前記吸引室内に螺旋流を生じさせるように、その接線方向に接続された管路を介して負圧源と接続されている、請求項３から６のいずれか１項に記載の除塵装置。
8. 前記第二の噴射室には、イオナイザによって生成されたイオンを含む空気が供給される、請求項１から７のいずれか１項に記載の除塵装置。
9. レーザー光を前記第一の噴射室に通過させ、前記ワークをレーザー加工するレーザー光源を備える、請求項１から８のいずれか１項に記載の除塵装置。
10. 前記第一の噴射室には、前記ワークをブラスト加工するブラスト媒体を噴射するノズルが挿通される、請求項１から８のいずれか１項に記載の除塵装置。

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