JP4076463B2

JP4076463B2 - ヒューム排煙システム

Info

Publication number: JP4076463B2
Application number: JP2003088406A
Authority: JP
Inventors: 博之戸塚; 伸二小山; 桂介野尻; 祥央成瀬
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-03-27
Filing date: 2003-03-27
Publication date: 2008-04-16
Anticipated expiration: 2023-03-27
Also published as: JP2004291049A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヒューム排煙システムに関し、特に、ブース内に送風しつつブース内の空気を吸引してヒュームをブース外へ排煙するヒューム排煙システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、アーク溶接作業は溶接時に多量のヒュームを生じるため、作業者にヒュームを吸入させないように、また雰囲気中で冷却されたヒュームが周辺機器や床面等に堆積して環境を汚染しないように、十分なヒューム対策を施す必要がある。例えば、特許文献１には、湾曲壁の前面に位置する作業者の頭部付近に向けて送風しつつ湾曲壁側に吸引して渦流を形成すると共にこの渦流に合流するように送風して汚染空気を吸引することにより排気を行う局所排気装置が記載されている。しかしながら、この局所排気装置は、作業者の頭部付近に形成された渦流にヒュームを誘引させるため、ヒューム発生源付近、即ち作業者の口元付近に漂浮するヒュームを効率よく捕捉することができない。従って、上記局所排気装置は、大風量を送風してヒューム発生源付近に漂浮するヒュームの誘引効果を高めることが必要になる。
【０００３】
そして、上記局所排気装置は、ヒューム発生源を囲繞する周壁内側からのヒュームの漏れを防ぐため送風量相応の吸引力（排気風量）が必要となる。従って、送風量と排気風量との双方が大きくなり、ダクトが大型化することで設備全体が大型化すると共に設備コストが増大する。また、上記双方の風量が大きくなることで、騒音が大きくなり作業環境が悪化すると共にイニシアルコストが増大する。さらに、上記局所排気装置は、大風量が作業者の頭部付近に向けて送風されるので、作業者は頭部に大風量の送風を受けて作業者の体への負担が大きくなる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−１５３３６３号公報（段落番号０００８〜００２５、第１図及び第２図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、小風量の送風量及び排気風量でヒュームを効果的に排煙することができるヒューム排煙システムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、プッシュユニットによりブース内に送風しつつプルユニットによりブース内の空気を吸引してブース内に形成された気流にヒュームを誘引してブース外へ排煙するヒューム排煙システムであって、ブースの正面に作業窓が設けられ、ブース内のヒューム発生源の上方で且つヒューム発生源の直上よりも作業窓側のブースの上部にブース内へ空気を送風するプッシュユニットを配置すると共に、ヒューム発生源の上方で且つプッシュユニットからヒューム発生源へ向けて送風して形成されたプッシュ気流とヒューム発生源で生じるヒューム上昇気流とが合流して作業窓から遠ざかる方向に形成された気流の進行方向の延長上であるブースの背面のブース上部にブース内の空気を吸引するプルユニットを配置し、ブース内に、ヒューム発生源の上方からヒューム発生源へ向けて下降し、ヒューム発生源付近でターンして作業窓から遠ざかる方向へ流れる略Ｕ字状の気流を形成したことを特徴とする。
【０００９】
従って、請求項１に記載の発明では、プッシュユニットからヒューム発生源へ向けて送風して形成されたプッシュ気流とヒューム発生源で生じるヒューム上昇気流とが合流して形成された気流の進行方向、即ちヒュームの進行方向延長上に配設されたプルユニットによりヒュームが吸引され、ヒューム発生源で生じるヒュームを作業者から遠ざける方向へ進行させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態を図１及び図２に基づいて説明する。本ヒューム排煙システムは、プッシュユニット１により溶接ブース２内に送風しつつ該溶接ブース２内の空気をプルユニット３により吸引して溶接ブース２内に形成された気流にヒュームを誘引して溶接ブース２外へ排煙するヒューム排煙システムであって、ヒューム発生源４の上方に配設されたプッシュユニット１からヒューム発生源４へ向けて送風して形成されたプッシュ気流とヒューム発生源４で生じるヒューム上昇気流とが合流して形成された気流の進行方向の延長上にプルユニット３が配設されている。これにより、図１に示すように、本ヒューム排煙システムは、溶接ブース２内に、ヒューム発生源４の上方からヒューム発生源４へ向けて下降し当該ヒューム発生源４付近でターンしてプルユニット３へ向けて流れる気流Ａが形成され、この気流Ａによりヒューム発生源４付近のヒュームが誘引されて排煙される構造になっている。
【００１３】
図２に示すように、本ヒューム排煙システムは、溶接ブース２の略中央に多関節ロボットに溶接トーチを把持させた溶接ロボット５が据付けられている。また、本ヒューム排煙システムは、溶接ブース２内の溶接ロボット５の正面（図２における溶接ロボット５の紙面視左側）にワーク（被溶接材料）がセットされるワーク台６が設置され、溶接ブース２の正面（図２における紙面視左側）には作業者が上記ワーク台６にアプローチするための開閉可能な作業窓７が設けられている。また、本ヒューム排煙システムは、上記プッシュユニット１が溶接ブース２の正面上部に配設され、該プッシュユニット１により上記プッシュ気流がヒューム発生源４の上方で且つヒューム発生源４の直上よりも作業窓７側の位置からヒューム発生源４へ向けて送風される構造になっている。
【００１４】
さらに、図１に示すように、本ヒューム排煙システムは、上記プルユニット３が上記プッシュ気流とヒューム発生源４で生じるヒューム上昇気流とが合流して形成される気流の進行方向の延長上に配設されている。これにより、本ヒューム排煙システムでは、図１及び図２に示すように、溶接ブース２内にヒューム発生源４の上方からヒューム発生源４へ向けて下降し当該ヒューム発生源４付近でターンして図１及び図２における紙面視右斜め上方へ流れる略Ｕ字状の気流Ａが形成される。そして、本ヒューム排煙システムは、この溶接ブース２内に形成される気流Ａにヒューム発生源４で発生するヒュームを誘引して当該ヒュームを作業窓７（作業者８）から遠ざける方向へ進行させてプルユニット３で吸引する構造になっている。また、上記プルユニット３は、吸込みフードと除塵装置とが一体化されて形成され排気ファン９と共に溶接ブース２上部の所定位置に配設されている。なお、上記排気ファン９には小型で且つ高静圧（高吸引力）のものが採用されている。
【００１５】
そして、プルユニット３は、除塵装置により吸込みフードから吸引された空気に含まれるヒュームを捕捉して清浄化された空気を屋外へ排気する構造になっている。また、図２に示すように、溶接ブース２の背面（図２における紙面視右側の面）に対向させて治具制御盤１０が配設されており、本ヒューム排煙システムは、プッシュユニット１及びプルユニット３並びに排気ファン９の制御回路が上記治具制御盤１０内に組み込まれ、さらに、プッシュユニット１、プルユニット３及び排気ファン９の手元開閉器１１が治具制御盤１０の所定位置に設置されている。なお、図２に示す符号１２は、万が一火災が発生した場合に備えて、溶接ブース２内に溶接用シールドガスであるアルゴンガスを充満させて消火する消火装置のためのアルゴンガス配管（シールドガス配管）、符号１３は清浄化された空気を屋外へ排気させる排気口、また破線で示すのは制御ケーブルである。
【００１６】
次に、本実施の形態の作用を説明する。図１及び図２に示すように、本ヒューム排煙システムは、ヒューム発生源４の上方からヒューム発生源４へ向けて下降し当該ヒューム発生源４付近でターンして作業窓７から遠ざかる略Ｕ字状の気流Ａを形成し、この気流Ａにヒューム発生源４で発生するヒュームを誘引させる。これにより、本ヒューム排煙システムは、ヒューム発生源４で発生するヒュームを作業者８から遠ざかる方向へ進行させてプルユニット３で吸引し、当該プルユニット３により清浄化された空気を屋外へ排気することができる。また、ヒューム排煙システムは、溶接ブース２内で火災が発生した場合には、消火装置のアルゴンガス配管１２を介して溶接ブース２内にアルゴンガスを供給して当該溶接ブース２にアルゴンガスを充満させることにより、速やか且つ安全に消火することができる。
【００１７】
この実施の形態では以下の効果を奏する。
本ヒューム排煙システムは、ヒューム発生源４の上方からヒューム発生源４へ向けて下降し当該ヒューム発生源４付近でターンして作業窓７から遠ざかる略Ｕ字状の気流Ａを形成し、この気流Ａにヒューム発生源４で発生するヒュームを誘引させるので、ヒューム発生源４で発生するヒュームを作業者８から遠ざかる方向へ進行させることができ、作業者８がヒュームを吸入してしまうようなことがなく、作業者８の安全（健康）を確保することが可能となる。
本ヒューム排煙システムは、プルユニット３がプッシュ気流とヒューム上昇気流とが合流して形成される気流の進行方向、即ちヒュームの進行方向の延長上に配設されるので、排気ファン９の吸引力（排気風量）が小さくてもヒュームをプルユニット３へ導くことが可能となる。従って、プッシュユニット１においてもヒューム上昇気流の流れの方向を変えるだけの僅かな風量（従来のヒューム排煙システムと比較して１／３〜１／４の風量）を送風すれば済み、騒音が低下して作業環境が改善されると共にイニシアルコストを低減することができる。
本ヒューム排煙システムは、小型で且つ高静圧（吸引力）の排気ファン９を採用したので、ダクトが小型化して設置スペースを縮小することができると共に設備コストを低減することができる。
本ヒューム排煙システムは、吸込みフードと除塵装置とが一体化されたプルユニット３を備えるので、設置スペースを縮小することが可能となる。また、プルユニット３と排気ファン９とが溶接ブース２の上部に設置されるので、床面上のスペースが小さくて済み、小スペースへの設置が可能となる。
本ヒューム排煙システムは、プッシュユニット１及びプルユニット３並びに排気ファン９の制御回路が上記治具制御盤１０内に組み込まれるので、ヒューム排煙システム系の制御回路が簡素化して従来追加設置されていた排気設備用動力制御盤が廃止されて手元開閉器１１のみを治具制御盤１０に取り付ければ済み、省スペース化されると共にメンテナンスが容易となり、且つケーブル長が大幅に短縮されて設備コストを削減することができると共に美観を向上させることが可能となる。
本ヒューム排煙システムは、火災が生じた場合、溶接ブース２内にアルゴンガス配管１２（シールドガス配管）から分岐された配管により供給されるアルゴンガスを充満させて消火する消火装置を備えるので、従来の散水して消火する消火装置と比較して、配管が大幅に簡素化して設備コストが削減されると共にメンテナンスが容易となる。
【００１８】
なお、実施の形態は上記に限定されるものではなく、例えば次のように構成してもよい。
本実施の形態では、溶接ロボットの溶接時のヒュームを排煙するヒューム排煙システムについて説明したが、溶接ロボットはプラズマ加工機やレーザー加工機であってもよい。
本実施の形態では、プルユニット３により清浄化された空気が排気口１３から屋外へ排気されるが、清浄化された空気をプッシュユニット１へ戻して循環させるように構成してもよい。このような仕様は、プルユニット３から排気口１３へ至るダクトが長くなってしまう場合に好適である。
本実施の形態では、火災時に溶接ブース２内にアルゴンガスを充満させて消火するが、消化作用を有するガスであればアルゴンガスでなくてもよく、例えば、窒素ガス等を用いてもよい。
【００１９】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、小風量の送風量及び排気風量でヒュームを効果的に排煙することができるヒューム排煙システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態の説明図で、特に、ヒューム発生源におけるヒュームの進行方向を示す図である。
【図２】本実施の形態の説明図である。
【符号の説明】
１プッシュユニット
２溶接ブース（ブース）
３プルユニット
４ヒューム発生源
７作業窓

Claims

プッシュユニットによりブース内に送風しつつプルユニットにより前記ブース内の空気を吸引して前記ブース内に形成された気流にヒュームを誘引して前記ブース外へ排煙するヒューム排煙システムであって、
前記ブースの正面に作業窓が設けられ、
前記ブース内の前記ヒューム発生源の上方で且つ前記ヒューム発生源の直上よりも前記作業窓側の前記ブースの上部に前記ブース内へ空気を送風する前記プッシュユニットを配置すると共に、
前記ヒューム発生源の上方で且つ前記プッシュユニットから前記ヒューム発生源へ向けて送風して形成されたプッシュ気流と前記ヒューム発生源で生じるヒューム上昇気流とが合流して前記作業窓から遠ざかる方向に形成された気流の進行方向の延長上である前記ブースの背面の前記ブース上部に前記ブース内の空気を吸引する前記プルユニットを配置し、前記ブース内に、前記ヒューム発生源の上方から前記ヒューム発生源へ向けて下降し、前記ヒューム発生源付近でターンして前記作業窓から遠ざかる方向へ流れる略Ｕ字状の気流を形成したことを特徴とするヒューム排煙システム。