JP3213556B2 - 湿式排煙ダクト装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、溶接作業台に発
生するヒューム等の排煙ダクト装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】特公平２−４４６０２号には、圧延設備
のミルスタンドからダクトを介してヒュームを湿式慣性
集塵機へを吸引するとともに、ダクトの一部に散水機を
設け、吸引圧力損失を少なくしつつ集塵効果を高めた湿
式排煙装置が示されている。

【０００３】また、溶接作業台の上方空間内にダクトを
屈曲配管するとともに、溶接作業台を覆うフードに設け
た吸入口から板管を上方へ延ばしてダクトへ接続した乾
式ヒュームダクトも公知である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、溶接等の作
業台に発生するヒュームは、粉塵等すなわち、アーク溶
接等による塵埃やその後のバフ仕上げ等による粉塵並び
にオイルミスト等を含み、これらはダクト内のコーナー
部等に堆積しやすい。

【０００５】しかも、ダクト内はかなりの流速の気流が
常時保たれ、かつ比較的高温のヒュームが通過するた
め、これらの堆積物は乾燥状態にあり、溶接スパッタな
どの侵入を考慮した種々の設備が必要となる。

【０００６】その結果、ダクト装置が大型化しかつ設備
費用も高額になるという問題があった。

【０００７】さらに、従来のダクト装置では、このよう
な堆積物を減少させるため、ダクトの入り口側にフィル
タを設け、堆積物の原因となる粉塵がダクト内へ入り込
む前にその大部分を除去しているが、その結果、吸引圧
力損失が大きくなって集塵機が大型化してしまうという
問題もあった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】課題を解決するため本願
発明に係る排煙ダクト装置は、粉塵等を含む排煙を排出
するための排煙ダクト装置において、排煙の発生源近傍
に設けられた吸入口から下向きに延びる枝管と、この枝
管の下端部が連通接続する貯水室と、この貯水室内の排
煙出口近傍の水面近くに設けられる遮蔽板と、貯水室に
設けられた排煙出口に上流側端部が接続され、この排煙
出口から上向きに延びるダクトと、このダクトの下流側
端部に接続され、ダクト内の空気を外部へ排出するため
の吸引装置とを備え、この吸引装置により、貯水室の水
面で重量の大きな粉塵等を捕捉し、遮蔽板で残りの多く
の粉塵等を捕捉し、捕捉されなかった比較的微量の粉塵
等を含む排煙を霧滴化した貯水室の水と一緒に前記排煙
出口からダクト内へ吸引し、前記ダクトは、複数の直管
をボックス状のジョイントを介して接続することにより
屈曲配管され、前記ジョイント内に上向きに開放された
凹部を設け、この凹部を排煙と一緒に吸引されてから滴
下する水を溜めるための二次貯水部としたことを特徴と
する。

【０００９】このダクト内には、排煙と一緒に吸引され
てから滴下する水を溜めるための二次貯水部を設けてあ
る。

【００１０】この場合、複数の直管をボックス状のジョ
イントを介して接続することによりダクトを屈曲配管す
るとともに、このジョイント内に上向きに開放された凹
部を設け、この凹部を前記二次貯水部とする。

【００１１】また、上記の構成において、枝管又はダク
トの少なくともいずれかの内部に噴霧装置を設けること
ができる。

【００１２】

【発明の効果】本願発明に係る排煙ダクト装置は、排煙
の発生源近傍に設けられた吸入口から下向きに延びる枝
管を設け、この枝管の下端部を貯水室へ連通接続し、こ
の貯水室に設けられた排煙出口にダクトの上流側端部を
接続するとともに、このダクトを排煙出口から上向きに
延ばしてその下流側端部に吸引装置を接続させてある。

【００１３】そこで、吸引装置によりダクト内を吸引す
ると、作業台等に発生したヒューム等の排煙は吸引口か
ら枝管を通って貯水室内へダウンドラフトされ、粉塵等
のうちの重量のある物はここでに貯水室の水中へ慣性分
離される。

【００１４】水に捕捉されない比較的軽い粉塵等を含む
排煙は、水面上を排煙出口へ向かい、排煙出口から再び
上方へ流れの向きを変え、このとき遮蔽板で残りの多く
の粉塵等を捕捉してさらに多くの粉塵等が慣性分離され
る。

【００１５】この段階で捕捉されなかった比較的微量の
粉塵等を含む排煙は、吸引装置の吸引力によって、排煙
出口から霧滴化した貯水室内の水と一緒にダクト内へ吸
引され、粉塵等の一部はダクト内のコーナー部などへ堆
積するとともに、残りは下流側端部からダクト外へ排出
される。

【００１６】このとき、ダクト内は吸引装置によって吸
引された貯水室の水によって高湿度に保たれ、かつ排煙
の温度も低下されている。

【００１７】そこで、溶接スパッタ等が侵入してきて
も、ダクト内へ吸引された水で冷却され、かつ堆積物側
も湿っているので、溶接スパッタ等に対する設備を必要
最小限度に簡素化ができ、装置全体を小型化できるとと
もに、設置コストやメンテナンス費用の削減ができる。

【００１８】しかも、溶接スパッタ等の混入した粉塵等
がある程度ダクト内へ侵入しても問題が無いので、従来
と異なり、フィルタを設けて粉塵等の侵入を阻止する必
要がなくなる。

【００１９】その結果、従来と異なり、フィルタを省略
可能になるので、フィルタのメンテナンス（点検、清
掃）が不要になり、維持費を削減できる。

【００２０】そのうえ、従来のようにフィルタ目詰まり
して吸引力が変動するようなことがなくなるので、作業
台等の排煙発生源における環境を安定化できる。

【００２１】しかも、吸引圧力損失の少なくなる分だけ
吸引装置の吸引能力を低くしてもよくなるので、吸引装
置を小型化でき、そのための設置スペースを狭くし、か
つ設備費用も低減できる。

【００２２】また、ダクト内に二次貯水部を設けたの
で、ここに排煙と一緒にダクト内へ吸引されてから滴下
する水が溜まるため、この二次貯水部から常時ダクト内
へ水分を補給でき、ダクトの配管形状が複雑化したり長
くなった場合でも十分に内部を加湿できる。

【００２３】さらに、前記ダクトは、複数の直管をボッ
クス状のジョイントを介して接続することにより屈曲配
管し、このジョイント内に上向きに開放された凹部を設
け、この凹部を二次貯水部としたので、このジョイント
内を利用して容易に二次貯水部を設けることができ、し
かも、ダクトを構成する管材料を直管にすることで粉塵
等を内部へ堆積しにくくできる。

【００２４】さらにまた、上記の構成において、枝管又
はダクトの少なくともいずれかの内部に噴霧装置を設け
れば、貯水室を設けにくい場所又は貯水室から遠く離れ
た場所でも十分な加湿ができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】図１乃至図３に本願発明の一実施
形態を示す。図１は本願発明装置の全体機構を示し、作
業台１に設けたフード２に吸入口３を設け、ここに枝管
４の一端が連通し、この枝管４を下向きに延ばして他端
を貯水室５に連通してある。

【００２６】作業台１はアーク溶接等の溶接及びその後
のバフ仕上げ等を行うようになっており、フード２は、
作業台１の奥行き側を上下方向へ延び、上部が前方へ湾
曲するようになっている。

【００２７】この貯水室５の天井部６には、枝管４の下
端部が接続されるとともに点検口７が設けられ、この扉
を開いて、内部の水位や堆積物の状況等を随時点検でき
る。

【００２８】貯水室５の長さ方向端部における天井部６
に排煙出口８が形成されている。

【００２９】貯水室５は図２にその概略断面を示すよう
に、作業台１の奥行き側へ平行して併設され、その内部
には水９が入れられ、フロート９ａ等の水位測定装置に
より、水面が常時一定の高さを維持するようになってい
る。

【００３０】排煙出口８にはダクト１０の上流側端部で
ある下端部１１が接続され、貯水室５内の排煙出口８近
傍かつ上流側に天井部６から水面近く達する遮蔽板１２
が設けられている。

【００３１】枝管４と貯水室５の連通部から排煙出口８
へ至る排煙通路は、水面と遮蔽板１２との間で狭めら
れ、ここで絞られる。

【００３２】ダクト１０は、貯水室５から上方へ延びる
上下方向直管部１３、この上下方向直管部１３の上端部
とボックス状のジョイントであるブース１４を介して接
続し、略水平に延びる水平方向直管部１５を備える。

【００３３】さらに、この水平方向直管部１５の一端と
別のブース１６を介して屈曲管１７の一端が接続され、
この屈曲管１７は屈曲部１８で曲がり、その下流側端部
は集塵機等の吸引装置１９に接続されている。

【００３４】吸引装置１９はダクト１０内の空気を吸引
して外部へ排出するためのもであり、貯水室５内の水を
水滴状にしてダクト１０内へ吸引するに十分な吸引能力
を有する。

【００３５】ブース１４は、ダクト１０を貯水室５から
上方へ延びてから屈曲して水平方向へ延びるコーナーと
なるように設けられ、その内部には図３に明らかなよう
に、二次貯水部２０が形成されている。

【００３６】二次貯水部２０は、ブース１４の底部２１
を貫通して上方へ突出する上下方向直管部１３の上端部
２２の周囲に形成される上向きに開放された凹部であ
り、貯水室５からダクト１０内へ吸引された後に滴下す
る水を受けて溜めるようになっている。

【００３７】ブース１４の側面には点検口２３が設けら
れ、内部の堆積物の状況監視、二次貯水部２０内の水溜
まり状況の監視並びに内部の清掃等を可能にしている。

【００３８】また、ブース１６も直管部を水平方向で相
互に接続する点を除き、ブース１４とほぼ同一構造にす
ることができ、この場合も底部２４を二次貯水部として
利用できる。

【００３９】図中の符号２４、２５はいずれもダクト１
０側に設けた点検口であり、ここの扉を開いて、内部の
堆積物の状況等を随時点検したり内部を清掃でき、特
に、屈曲部１８のようなコーナー部近傍に必ず設けるよ
うにしてある。

【００４０】なお、枝管４及びダクト１０の各溶接接続
部は管内部へ溶接痕を形成しないよう、外周部にのみ形
成してあり、内部の溶接部分に粉塵等の堆積が生じない
ようになっている。

【００４１】次に、本実施形態の作用を説明する。吸引
装置１９からダクト１０内を吸引すると、作業台１のヒ
ュームは、フード２の吸引口３から枝管４内へ入り、貯
水室５内へダウンドラフトされる。

【００４２】このため、粉塵等のうち重量の大きなもの
は大部分が慣性分離されて水９中へ捕捉され、残りの粉
塵等を含むヒュームは排煙出口８方向へ向きを変えて水
面上を移動する。

【００４３】このヒュームは、排煙出口８の近傍で、遮
蔽板１２に衝突して斜め下向きに方向を変えられ、この
段階でさらに多くの粉塵等が慣性分離されて水中へ捕捉
される。

【００４４】ここでもまだ分離されずに残った比較的微
量の粉塵等を含むヒュームは、遮蔽板１２と水面との狭
い空間を通過して上方へ向きを変えてダクト１０内へそ
の下端部１１から侵入する。

【００４５】このとき、貯水室５内を排煙出口８へ向か
って移動する空気は、遮蔽板１２の先端と水面との狭い
空間で絞られ、さらに排煙出口８で絞られる。そのう
え、吸引装置１９の吸引能力も十分に大きなもになって
いる。

【００４６】このため、貯水室５内部の遮蔽板１２で区
画された排煙出口８の近傍部分は部分的に負圧が大きく
なり、貯水室５の水９は、排煙出口８の下方部分の水面
が吸引装置１９側の吸引により波立ち、さらにこの水面
から一部が霧滴化されてヒュームと一緒にダクト１０内
へ大量に吸引される。

【００４７】これにより、ダクト１０内は常時高湿度に
維持され、粉塵等がブース１４などのコーナー部分等へ
堆積しても、この湿度により湿った状態に維持される。

【００４８】そこで、作業台１で発生した溶接スパッタ
などが吸入口３からダクト１０内へ吸引されても、水分
により冷却される。

【００４９】そのうえ、図３に示すように、ブース１４
に二次貯水部２０を設けてあり、この内部に貯水室５か
ら上方へ移動してきた水分の一部が水滴となって滴下
し、水溜まり状になっている。

【００５０】二次貯水部２０に溜まった水は、その下流
側へ随時吸引されてダクト内を高湿度に保つように水分
を補給し、特にダクト内が乾燥してくると速やかに加湿
するように作用する。

【００５１】ゆえに、ダクト１０が長くなったり、複雑
に屈曲している場合でも、ダクト内全体の湿度を平均化
するために役立っている。

【００５２】さらに、ダクト１０を屈曲配管するための
ブース１４内を利用することにより、その内部に二次貯
水部２０を容易に設けることができる。

【００５３】この二次貯水部２０の位置は、必ずしもブ
ース１４内部だけでなく、前記のようにブース１５の内
部に可能であり、さらに屈曲部１８等のブース以外のダ
クト１０内の適宜位置でも良い。

【００５４】しかも、このブース１４は屈曲したダクト
１０を複数の直管（１３、１５）で構成できるので、粉
塵等を内部へ堆積しにくくできる。

【００５５】このように、本排煙ダクト装置によれば、
設備を必要最小限度に簡素化ができ、装置全体を小型化
できるとともに、設備の設置コストやメンテナンス費用
の削減ができる。

【００５６】しかも、溶接スパッタ等の混入した粉塵等
がある程度ダクト内へ侵入しても問題が無いので、従来
と異なり、フィルタを設けて粉塵等の侵入を阻止する必
要がなくなる。

【００５７】その結果、従来と異なり、フィルタを省略
可能になるので、フィルタのメンテナンスが不要にな
り、維持費を削減できる。

【００５８】そのうえ、従来のようにフィルタの目詰ま
りで吸引力が変動するようなことがなくなるので、作業
台等の排煙発生源における環境を安定化できる。

【００５９】しかも、吸引圧力損失の少なくなる分だけ
吸引装置１９の吸引能力を低くしてもよくなるので、吸
引装置１９を小型化でき、そのための設置スペースを狭
くし、かつ設備費用も低減できる。

【００６０】また、ダクト１０の上流側となる作業台１
の近傍からヒュームを吸引できるので、ヒュームが拡散
する前に吸引することにより集塵効果を高め、かつ狭い
範囲で吸引するため作業台１周囲の空調効率が向上し、
作業環境が一層良好になる。

【００６１】図４は枝管部分にも吸水構造を設けた別実
施形態に係る図であり、前実施形態と共通部分には共通
符号を用いて説明する。

【００６２】この枝管４は、作業台上に設けられたフー
ド２に設けられた吸引口３から略水平に延びてダクト１
０へ接続され、ダクト１０は一端を貯水室５側へ、他端
を吸引装置１９側へそれぞれ接続されている。

【００６３】枝管４の途中にはエアチューブ３０と給水
チューブ３１とを組み合わせた噴霧機構３２のノズル３
３を突出させてある。

【００６４】また、ダクト１０の内部で枝管４が接続す
る部分等適当位置にも消火用配管３４のノズル３５を突
出させてあり、かつ底部側適当位置にドレン３６が設け
られている。符号３７は点検口である。

【００６５】このようにすると、貯水室を設けにくい枝
管４やダクト１０内の湿度が下がり易いような部分も噴
霧により積極的に加湿できる。

【００６６】この噴霧装置は、枝管４又はダクト１０の
いずれか一方側でもよく、双方へ同時に設けてもよい。

【００６７】なお、本願発明は上記実施形態に限定され
ず種々に変形可能であり、例えば、対象となる排煙は飲
食店の排煙を含む。この場合は作業台が飲食店の調理台
となる。

【００６８】また、ダクトの屈曲構造は図示のものに限
定されず、上下方向や水平方向へ自在に屈曲させること
ができ、その屈曲部の数も任意にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の実施形態を示す斜視図

【図２】 貯水室部分の断面図

【図３】 コーナー部部分の断面図

【図４】 第２の実施形態に係る要部の斜視図

【符号の説明】

１：作業台、４：枝管、５：貯水室、８：排煙出口、１
０：ダクト、１４：ブース、１９：吸引装置、２０：二
次貯水部

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｆ２３Ｊ 11/12 Ｆ２３Ｊ 11/12 15/04 15/00 Ｄ (56)参考文献 特開 平６−292970（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−88314（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−40055（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−318118（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23K 9/32 B01D 45/06 B01D 47/06 B08B 15/04 B23K 37/04 F23J 11/12 F23J 15/04

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】粉塵等を含む排煙を排出するための排煙ダ
   クト装置において、 排煙の発生源近傍に設けられた吸入口から下向きに延び
   る枝管と、 この枝管の下端部が連通接続する貯水室と、 この貯水室内の排煙出口近傍の水面近くに設けられる遮
   蔽板と、 貯水室に設けられた排煙出口に上流側端部が接続され、
   この排煙出口から上向きに延びるダクトと、 このダクトの下流側端部に接続され、ダクト内の空気を
   外部へ排出するための吸引装置とを備え、 この吸引装置により、貯水室の水面で重量の大きな粉塵
   等を捕捉し、遮蔽板で残りの多くの粉塵等を捕捉し、捕
   捉されなかった比較的微量の粉塵等を含む排煙を霧滴化
   した貯水室の水と一緒に前記排煙出口からダクト内へ吸
   引し、 前記ダクトは、複数の直管をボックス状のジョイントを
   介して接続することにより屈曲配管され、 前記ジョイント内に上向きに開放された凹部を設け、こ
   の凹部を排煙と一緒に吸引されてから滴下する水を溜め
   るための二次貯水部とした ことを特徴とする湿式排煙ダ
   クト装置。
2. 【請求項２】前記枝管又はダクトの少なくともいずれか
   の内部に噴霧装置を設けたことを特徴とする請求項１に
   記載した湿式排煙ダクト装置。