JP4551984B2 - 卓上型換気装置 - Google Patents

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Description

本発明は換気装置に関し、特にプッシュプル気流を形成する卓上型換気装置に関する。
従来から、局所的な換気装置として、吸引のみの局所排気装置や吹き出しと吸い込みにより換気流を形成するプッシュプル型換気装置が知られている。いずれも有害物等の発生する局所で作業者が有害物等に暴露されないようにする対策として用いられている。また簡易的な室内空気の浄化装置として空気清浄機も広く用いられている。
従来の局所排気装置の多くは、有害物等の発散源付近、つまり作業点付近に吸引フードを置くものであるため、作業性が悪くなるケースが多い。例えばドラフトは局所排気装置に相当するが、手をドラフト内に入れて作業するため、作業性が悪く、特に精密な作業を行なう場合には、手元から視点が離れるため実質上使われていない。
また従来の空気清浄機は、作業性の悪くならない位置、つまり作業点から離して配置できるが、その分有害物等の発散源における吸引能力が極端に低下するため、作業者の暴露を抑えることが難しい。
また従来のプッシュプル型換気装置は、作業性を損なわず、広い範囲を換気できるので作業者が有害物に暴露する危険を抑えることも可能である。しかし従来のプッシュプル型換気装置は、固定設備であるため、容易に移動できず、工場等での生産ラインやレイアウトを変更するたびに、大掛かりな工事が必要になりがちである。また、プッシュフードとプルフード、つまり気流を吹き出すフードと吸い込むフードの２つの系統の独立の固定設備を設ける必要があるため、設置費用が高くなりやすい。
本発明者は上記のいずれの局所的な換気装置にも利用可能なプッシュフードとして［特許文献１］で、整流機構と吹き出し部を、ファン（風上）側から、ハニカム、パンチングメタル、パンチングメタル、ハニカムという組合せ構造とすることにより一様流を発生させる装置を提案した。
特開２００１−２８９５００号公報
本発明の目的はテーブル上での作業に用いるための作業性に優れた卓上型換気装置を提供することにある。
本発明は、第１に、「平板状プルフードとその対向する上部に配した一様流を吹き出すプッシュフードとを、吸引機構を内蔵した支持部材を介して連結し、プルフードの平らな表面に配した吸い込み面から吸い込まれた気流をプッシュフードに循環させることなく装置外に排気するように構成すると共に、前面部及び両側面部を開放状態にしてなり、プルフード面上の被作業物から発生する有害物をプッシュフードから吹き出されるプルフード面に当たっても反射することのない微風速の一様下降流によって外部へ発散することなくプルフードに搬送する作業テーブルを兼ねた卓上型換気装置。」である。
本発明は、第２に、プルフードが、その表面の中央に遮断面を有しその周辺に吸い込み面を有する構成となっている上記の卓上型換気装置である。
本発明は、第３に、プルフードが、その表面から吸い込まれた気流を吸引機構に向ける気流ガイドを内蔵している上記の卓上型換気装置である。
本発明の装置を用いることにより、有害物等の発散を伴なう作業をテーブル上で行う場合の作業性を著しく改善することができる。
以下図面に基いて本発明の装置を説明する。
図１は本発明の卓上型換気装置の一例を示す斜視図である。
平板状のプルフード１の対向する上部に一様流を吹き出すプッシュフード２を配し、両者を支持部材３を介して連結する。支持部材３は通常本体のハウジング構造とフレーム４からなっており、本体内にはシロッコファン等の吸引機構５が内蔵されていてプッシュフード２から送られた気流をプルフード１を介して吸い込む。また支持部材３の本体内には通常ダクト（図２）及び／又はフィルタ（図３）が備えられており、吸引された気流はダクトを通して室外に排気されるかフィルタを介して清浄化される。
プッシュフード２としては一定方向に一定流速で流れる層流に近い状態の気流即ち一様を発生しやすいプッシュフードであれば適宜のものを用いうる。本発明者が提案した前記の［特許文献１］にされているような整流機構（整流ユニット）を備えた吹き出し口をもつものは好ましいプッシュフードである。これらは整流機構６を備えた吹き出し口７とファン８をもつ通常、軸流ファン等のファンを作動させて粉じん用フィルタ９を介して室内空気をプッシュフード２内で取り込み整流機構を通すことによって、風速分布と風向を均一にした後、吹き出し口７から一様に微風速の下降流（ダウンフロー）としてプルフード１の表面に到達させる。その際より一様性の高い気流を発生させるためにファン８からの気流を直接整流機構６に向けるのではなく、図４及び図５に示すように、流路調整板１６を設けて気流の流れ方向を１回以上、好ましくは２回以上変えて整流機構に到達させることが好ましい。流路調整板１６は図示するようにファンからの気流の方向を側壁に向けそこで流れ方向をかえることが望ましい。
プルフードとしては従来から様々な大きさ及び形状のものが知られており、それらの多くは吸い込み面として金網、打抜鉄板、フィルタその他の多孔板が用いられている。当然のことながらプルフードの風速分布が均一な程、必要な吸引風量を低減でき、それにより設備コストを低く抑えることも可能となる。
本発明で用いるプルフード１は、作業テーブルを兼ねることになることから、平板状であってできるだけ薄いことが好ましい。吸い込み面の表面構造及び材質は適宜従来のものを用いうるが、本発明ではプルフード１の表面を、その中央部を遮断面１０とし、この周辺に吸い込み機能をもつ吸い込み面１１とすることが好ましい。尚図１の吸い込み面１１はその一部だけを多孔状で示してある。遮断面１０の大きさは吸い込み面１１の表面積の２０〜７０％、特に３０〜５０％程度が好ましい。遮断面１０は吸い込み機能をもたない平坦表面であり、通常金属やプラスチック板で形成される。プッシュフード２からのダウンフロー気流は主に遮断面に到達するが、ダウンブロー気流は微風速であるため反射せずに、遮断面１０の表面を這うように四方八方に分散して流れて周辺の吹い込み面１１から吸引される。この吸引は支持体３の本体内に内蔵させたシロッコファン等の吸引機構５によって行なわれる。この吸引によって前記のダウンブロー気流と同時に室内空気も吸引される。
プルフード１の遮断面１０の下部（裏）には気流ガイドを設けることが好ましい。気流ガイドはプルフード１の吸い込み面１１のうち吸引機構５からの距離が近い側に比し遠い側の吸い込み風速の低下の程度を抑制する機構を示すためのものであり、プルフード１の内部を区切って上部の機能を示すものであればその構造や配置は特に制限されない。
図６及び図７に気流ガイドの一例を示す。吸引機構５による吸引気流がほぼ均一な速度で流れている場合、Ａ１とＡ２とＡ３では同様にほぼ均一な風速で流れる。ここで各点の風速というのは、吸い込みフード内を流れる風速を指す。吸い込み面から室内空気を吸い込むために、Ｂ１とＢ２とＢ３ではＡ１〜Ａ３より風速が低下するが、ほぼ均一な風速で流れる。またＣ１とＣ３では同様の理由によりＢ１〜Ｂ３より風速が低下するが、Ｃ２では遮断面１０によって室内空気を吸い込まず、さらに気流ガイド１７によりＣ１及びＣ３と空気の出入りが生じない為、Ｃ１、Ｃ３より速い風速で流れる。これにより、Ｂ−Ｄ間で常に室内空気を吸い込んでしまうＤ１及びＤ３と比較してＤ２の風速は速く流れ、ほぼＣ２と同程度の風速で流れる。この風速は吸い込み面１１から室内空気を吸い込む風速と比例するため、Ｄ２付近で吸い込み面１１から吸い込まれる風速は、Ｄ１とＤ３付近より速い。よって、遮断面１０と気流ガイド１７を組み合わせることでＤ２のように吸引ファンから距離が遠い位置でも風速低下を少なく抑えることが可能となる。また、Ｄ１とＤ３の風速低下を少しでも小さく抑えるために、４本ある気流ガイド１７のうち図示するように外側２本の長さを短くすることは有効である。さらに図示するように、内側２本の気流ガイドを吸い込みフード先端まで伸ばさないことも同様にＤ１、Ｄ３の風速を速くする効果があり、遮断面の先端位置でとどめることが望ましい。
なお、遮断面１０がある部分では直接的吸い込み面１１から室内空気を吸引することができないが、プッシュプル方式の換気にすることで、ダウンフロー気流がその遮断面１０の上面に存在する空気を遮断面１０の外周の吸い込み面１１まで搬送するため、間接的に吸い込むことが可能となる。その状態を図８に示す。
本発明の卓上型換気装置の各部材の寸法等は作業内容等により適宜決定しうるが、その具体例の一つを次に示す。
プッシュフード２に内蔵した軸流ファン８により粉じん用フィルタ９（６００ｍｍ×１５０ｍｍ）から吸引した室内空気（２．９ｍ３／ｍｉｎ）を、整流機構６を通し風速分布と風向を均一に整流した後、吹き出し口７（６００ｍｍ×２００ｍｍ）から微風速（１．５〜４ｍ３／ｍｉｎ）のダウンフローとして吹き出す。そしてダウンフロー気流は下方の遮断面１０（５００ｍｍ×３２５ｍｍ：吸い込み面１１の４４％にあたる面積）に到達する。この時、ダウンフロー気流は微風速であるため反射せずに、遮断面１０の表面を這うように四方八方に分散して流れる。一方、遮断面１０の周囲に位置する吸い込み面１１（打抜鉄板：大きさ＝約７６８ｍｍ×約４８７ｍｍ：穴径＝φ２ｍｍ：穴ピッチ＝３．５ｍｍ）からは、シロッコファン５によって室内空気（４〜１０ｍ３／ｍｉｎ）を吸引する。この時、前記のダウンフロー気流も遮断面１０の周囲に分散後、一緒に吸い込み面１１から吸引する。吸引した空気は気流ガイド１７（３１５ｍｍ×２４．８ｍｍ×５ｍｍ×２本：２３５ｍｍ×２４．８ｍｍ×５ｍｍ×２本）を通りシロッコファン５を通過し、排気口１２から排出する。
尚有害物を扱う作業を遮断面１０で行なう場合や遮断面１０上面で臭気が発生する場合は、これらを含有する空気が吸い込み面１１から吸引されるため、排気口１２の手前で有害物や臭気を除去するフィルタを付けたり、ダクトを接続して屋外に排気してもよい。また、プッシュフード２が手元の照度を低下させる場合は、蛍光灯１３等の照明器具を取り付けることが望ましい。
本発明の卓上型換気装置の一例を示す斜視図。 図１の装置にダクトを取り付けた状態を示す概略側面図。 図１の装置にフィルタを取り付けた状態を示す側面説明図。 プッシュフードの一例を示す側面説明図。 プッシュフードの他の一例を示す説明図であり、Ａは正面図、Ｂは側面図。 気流ガイドを内蔵するプルフードを示す平面説明図。 気流ガイドを内蔵するプルフード内部を説明する本発明の装置の概略説明図。 気流の流れ方向を説明する概略説明図。
符号の説明
１ プルフード
２ プッシュフード
３ 支持部材
４ フレーム
５ 吸引機構
６ 整流機構
７ 吹き出し口
８ ファン
９ 粉じん用フィルタ
１０ 遮断面
１１ 吸い込み面
１２ 排気口
１３ 蛍光灯
１４ 運転スイッチ
１５ 照明スイッチ
１６ 流露調整板
１７ 気流ガイド
１８ ダクト
１９ フィルタ

Claims (3)

  1. 平板状プルフードとその対向する上部に配した一様流を吹き出すプッシュフードとを、吸引機構を内蔵した支持部材を介して連結し、プルフードの平らな表面に配した吸い込み面から吸い込まれた気流をプッシュフードに循環させることなく装置外に排気するように構成すると共に、前面部及び両側面部を開放状態にしてなり、プルフード面上の被作業物から発生する有害物をプッシュフードから吹き出されるプルフード面に当たっても反射することのない微風速の一様下降流によって外部へ発散することなくプルフードに搬送する作業テーブルを兼ねた卓上型換気装置。
  2. プルフードが、その表面の中央に遮断面を有しその周辺に吸い込み面を有する構成となっている請求項１記載の卓上型換気装置。
  3. プルフードが、その表面から吸い込まれた気流を吸引機構に向ける気流ガイドを内蔵している請求項１又は２記載の卓上型換気装置。
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