JP4816617B2 - 集塵装置および集塵方法 - Google Patents

Description

本発明は、溶接機からのスパッタおよびヒュームを捕捉するための集塵装置および集塵方法に関する。

溶接作業時には、通常、溶接機からスパッタやヒュームが発生する。したがって、発生したヒュームを集塵および排気するために集塵機が用いられており、集塵機と溶接加工点の間に、フィルタを設置する構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−１８６８１７号公報

しかし、上述のような構造では、ガスの経路である排気ダクト内およびフィルタにスパッタおよびヒュームが堆積し、流量調節用のダンパーや集塵機の機器が損傷したり、場合によっては火災の原因ともなる。また、排気ダクト内やフィルタにスパッタおよびヒュームが堆積すると、ガスが流通し難くなり、風量低下の原因ともなる。

本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、スパッタやヒュームによる集塵機等の機器の損傷や火災の可能性を未然に予防するとともに、風量低下を抑制できる集塵装置および集塵方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明に係る集塵装置は、排気ダクトに連通する排気流路が設けられた集塵装置である。当該集塵装置は、ガスを吸引するために下方へ開いた吸引口が形成される連結部と、前記吸引口の上方に設けられ、下方に開いたカップ形状であり、吸引口から吸引されたガスを下方へ向ける風向調整板と、前記排気流路に設けられて水が張られ、前記風向調整板の下方に水面が位置するように設けられ、張られた水は、ガス内に含まれるスパッタまたはヒュームを捕捉する捕捉水である水封部と、を有し、前記排気ダクトと、溶接の際のスパッタまたはヒュームを吸い上げるための集塵フードとの間に位置するとともに、前記連結部に前記集塵フードが連結される。

上記目的を達成する本発明に係る集塵方法は、排気ダクトに連通する排気流路が設けられた集塵装置によってガス内に含まれるスパッタまたはヒュームを捕捉するための集塵方法である。当該集塵方法は、下方へ開いた吸引口が形成される連結部の当該吸引口からガスを吸引し、当該吸引口の上方に設けられて下方に開いたカップ形状の風向調整板によりガスを下方へ向け、前記排気流路に前記風向調整板の下方に水面が位置するように設けられた水封部に張られた水である捕捉水により、ガス内に含まれるスパッタまたはヒュームを捕捉し、前記吸引口、風向調整板および水封部が設けられる集塵装置を、前記排気ダクトと、溶接の際のスパッタまたはヒュームを吸い上げるための集塵フードとの間に配置とともに、前記連結部に前記集塵フードを連結する。

上記のように構成した本発明に係る集塵装置は、ガスを下方へ向ける風向調整板が設けられ、さらに排気流路に水が張られた水封部が設けられるため、ガスに含まれるスパッタやヒュームが風向調整板により下方へ落下し、水封部の水に捕捉される。このように、スパッタやヒュームが水に捕捉されるため、スパッタやヒュームによる流量調節用のダンパーや集塵機の機器の損傷や、火災の可能性を未然に防止できる。また、スパッタやヒュームが水に捕捉されるため、排気ダクト内やフィルタにスパッタやヒュームが堆積し難く、風量の低下を抑制できる。

上記のように構成した本発明に係る集塵方法は、吸引口の上方に設けられた風向調整板によりガスを下方へ向け、前記排気流路に設けられた水封部に張られた水である捕捉水により、ガス内に含まれるスパッタまたはヒュームを捕捉するため、スパッタやヒュームによる流量調節用のダンパーや集塵機の機器の損傷や、火災の可能性を未然に防止できる。また、スパッタやヒュームが水によって捕捉するため、排気ダクト内やフィルタにスパッタやヒュームが堆積し難く、風量の低下を抑制できる。

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を説明する。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る集塵装置を示す側面図、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う集塵装置の横断面図、図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う集塵装置の縦断面図、図４は、集塵装置を使用する際の構成を説明するための概略側面図である。

本実施形態に係る集塵装置１は、溶接機３１から生じるスパッタおよびヒュームをガスとともに吸引し、スパッタおよびヒュームを捕捉するための装置である。集塵装置１は、図１〜３に示すように、外形を形成する外筒２と、外筒２の内側に設けられる内筒３と、外筒２と内筒３の間の空間内に配置される風向調整板４とを有している。

外筒２の上端は、縮径されつつ開口しており、排気ダクト３０側と連結される第１連結部５が形成され、第１連結部５の開口部が、ガスを排気ダクト３０に排出する排出口６として機能する。外筒２の下端には、内筒３の外周面まで達する下端面７が設けられ、外筒２の外周面および下端面７と、内筒３の外周面によって、内部に水を溜めることが可能な環形状の水封部８が形成される。

外筒２の外周面には、開口した２つの清掃口９が設けられ、清掃口９に対応して２つの清掃扉１０が設けられている。清掃扉１０は、蝶番１１により外筒２に開閉可能に取付けられており、スナップ錠１２によって閉じた状態で容易に固定できる。清掃扉１０の中央には、ガラス窓１３が設けられ、清掃扉１０の外筒２と接する側の縁部には、密封するためのガスケット１４が設けられている。また、外筒２の側面には、水補給口１５が設けられ、下端面７には、ドレンポート１６が設けられる。

内筒３の下端は、水封部８よりも下方に延びる第２連結部１７が形成され、第２連結部１７の開口部が、ガスを吸引する吸引口１８として機能する。内筒３の上端には、上方向へ延びる連結部材１９が周方向に等間隔に４つ取付けられ、この連結部材１９を介して、風向調整板４が連結される。連結部材１９には、断面Ｌ字形状のアングルが適用されている。なお、連結部材１９には他の形状の部材が適用されてもよく、また、４つでなくてもよい。

風向調整板４は、内筒３の上端を覆うとともに、連結部材１９が連結する邪魔板２０と、邪魔板２０の外周端から下方に延びる風向調整筒２１とを備えており、下方へ開いたカップ形状で形成されている。風向調整筒２１の下端は、水封部８に張られた水である捕捉水Ｍの水面よりも上方の位置まで達し、したがって、風向調整筒２１の下端と水面の間に所定の間隔が設けられる。

上述のように構成された集塵装置１には、内筒３の吸引口１８から外筒２の排出口６に至り、排気ダクト３０に連通する排気流路が形成される。すなわち、排気流路は、内筒３の吸引口１８から風向調整板４まで上方へ延びる第１流路Ｒ１と、内筒３と風向調整筒２１の間を下方へ延びる第２流路Ｒ２と、風向調整板４と外筒２の間を外筒２の排出口６まで延びる第３流路Ｒ３とを備える（図３参照）。

集塵装置１は、図４に示すように、上端の第１連結部５が、排気ダクト３０の端部の流量調整用のダンパー３２が設けられる部位に連結される。ダンパー３２には、流路内で回転して流路の開度を調節するための回転板３３が設けられている。第１連結部５とダンパー３２は、例えばビスを用いて連結される。

排気ダクト３０は、ガスを吸引するための軸流ファン３４が設けられた集塵機３５に連結され、集塵機３５からガスが外部に排出される。

集塵装置１の下端の第２連結部１７は、溶接機３１を覆って溶接の際のスパッタやヒュームを吸い上げるための集塵フード３６に連結される。第２連結部１７と集塵フード３６は、例えばビスを用いて連結される。

次に、本実施形態に係る集塵装置１の作用について説明する。

集塵装置１を使用する際には、まず、水補給口１５から水封部８に水を入れ、清掃扉１０を閉じる。溶接の際には、集塵機３５を駆動して、溶接により生じるスパッタおよびヒュームを含むガスを、集塵フード３６から吸い上げる。吸い上げられたガスは、吸引口１８から第１流路Ｒ１に入った後、風向調整板４の邪魔板２０および風向調整筒２１により下方に向けられて、第２流路Ｒ２に入る。第２流路Ｒ２を下方へ流れるガスは、水封部８に張られた水につき当たり、さらに上方へ向けられて第３流路Ｒ３に入る。第３流路Ｒ３を上方へ流れるガスは、排出口６からダンパー３２を通って排気ダクト３０へ流入する。排気ダクト３０に流入したガスは、集塵機３５を通って外部に排出される。

本実施形態に係る集塵装置１によれば、吸引口１８から吸引されたガスが邪魔板２０に当たるため、ガスに含まれるスパッタおよびヒュームが邪魔板２０および重力によって下方へ落下する。下方へ向けられたスパッタおよびヒュームは、水封部８の捕捉水Ｍに捕捉される。したがって、ガスに含まれるスパッタおよびヒュームが捕捉水Ｍにより取り除かれるため、排出口６から排気ダクト３０へ流入するガスには、スパッタおよびヒュームがほとんど含まれない。したがって、ダンパー３２や集塵機３５の機器にスパッタおよびヒュームが堆積せず、これらの機器の損傷や、火災の発生を未然に防ぐことができる。また、排気ダクト３０内やダンパー３２、集塵機３５等にスパッタおよびヒュームが堆積すると、ガスが流通し難くなり、風量低下の原因ともなるが、本実施形態ではスパッタおよびヒュームが捕捉水Ｍに捕捉されるため、流路が塞がれず、良好な風量を保つことができる。さらに、排気ダクト３０内、ダンパー３２および集塵機３５等にスパッタおよびヒュームが堆積しないため、洗浄が不要となる。

また、風向調整板４が、下方に開いたカップ形状であるため、スパッタおよびヒュームを含むガスを、捕捉水Ｍが設けられる下方へ導きやする。

また、スパッタおよびヒュームは、捕捉水Ｍ内に保持されるため、火災の発生をより確実に予防できる。

また、スパッタおよびヒュームを捕捉した捕捉水Ｍは、水封部８のドレンポート１６から容易に排出でき、洗浄が容易である。

また、清掃口９に清掃扉１０が設けられているため、集塵装置１の内部の洗浄が容易である。また、清掃扉１０には、ガラス窓１３が設けられるため、捕捉水Ｍ内のスパッタおよびヒュームの堆積を容易に監視することができる。

また、集塵装置１が、排気ダクト３０およびダンパー３２と、集塵フード３６の間に設けられるため、排気ダクト３０やダンパー３２へのスパッタおよびヒュームの堆積を抑え、上述のように機器の損傷や火災の予防が可能であるとともに、取り付けが容易である。特に、集塵装置１が排気ダクト３０と別体として構成されているため、従来の設備にも容易に適用できる。

＜第２実施形態＞
図５は、本発明の第２実施形態に係る集塵装置の縦断面図である。

第２実施形態に係る集塵装置４０は、水封部８の捕捉水Ｍを循環させる点で第１実施形態に係る集塵装置１と異なる。なお、第１実施形態と同一の作用を奏する部材には同一の符号を付し、説明を省略する。

第２実施形態に係る集塵装置４０の外筒２には、図５に示すように、水補給口４１が設けられるとともに、捕捉水Ｍの水面の位置に対応して排水口４２が設けられる。排水口４２は、排水管４３を介してタンク４４に連結され、タンク４４は、ポンプ４５を介して水補給口４１に連結されている。

次に、第２実施形態に係る集塵装置４０の作用について説明する。

溶接の際には、ポンプ４５を駆動し、水補給口４１から捕捉水Ｍを連続的に供給する。水封部８の余分な捕捉水Ｍは、オーバーフローして排水口４２から排水管４３を通ってタンク４４内に排出される。なお、排水口４２とタンク４４の間に、排水内のスパッタやヒュームを取り除くフィルタが設けられてもよい。タンク４４に流入した水は、ポンプ４５によって再び捕捉水Ｍとして水補給口４１に送られる。また、水封部８の底に溜まるスパッタやヒュームを取り除くためにドレンポート１６から捕捉水Ｍを排出しつつ、水を循環させることも可能である。

第２実施形態に係る集塵装置４０によれば、捕捉水Ｍの量を常に一定に保つことができるため、捕捉水Ｍの補給作業を省くことができる。また、排水口４２から捕捉水Ｍを排出する際に、捕捉水Ｍとともに捕捉水Ｍに含まれるスパッタやヒュームを排出することができ、集塵装置４０の内部の洗浄の回数を減らすことができる。

なお、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の範囲内で種々改変することができる。例えば、集塵装置１，４０の形状は、円筒形でなくてもよく、例えば角筒形であってもよい。また、風向調整板４の風向調整筒２１が設けられず、邪魔板２０だけであってもよい。また、第２流路Ｒ２から捕捉水Ｍに当たって上方へ向うガスを、再び下方へ向けて捕捉水Ｍにつき当てるように風向調整板を設けることで、排気流路の上下する回数を変更してもよい。

本発明の第１実施形態に係る集塵装置を示す側面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う集塵装置の横断面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う集塵装置の縦断面図である。 集塵装置を使用する際の構成を説明するための概略側面図である。 本発明の第２実施形態に係る集塵装置の縦断面図である。

符号の説明

１，４０ 集塵装置、
４ 風向調整板、
６ 排出口、
８ 水封部、
９ 清掃口、
１０ 清掃扉、
１５，４１ 水補給口、
１６ ドレンポート、
１８ 吸引口、
３０ 排気ダクト、
３１ 溶接機、
４２ 排水口、
Ｍ 捕捉水、
Ｒ１ 第１流路、
Ｒ２ 第２流路、
Ｒ３ 第３流路。

Claims (10)

1. 排気ダクトに連通する排気流路が設けられた集塵装置であって、
   ガスを吸引するために下方へ開いた吸引口が形成される連結部と、
   前記吸引口の上方に設けられ、下方に開いたカップ形状であり、吸引口から吸引されたガスを下方へ向ける風向調整板と、
   前記排気流路に設けられて水が張られ、前記風向調整板の下方に水面が位置するように設けられ、張られた水は、ガス内に含まれるスパッタまたはヒュームを捕捉する捕捉水である水封部と、を有し、
   前記排気ダクトと、溶接の際のスパッタまたはヒュームを吸い上げるための集塵フードとの間に位置するとともに、前記連結部に前記集塵フードが連結されることを特徴とする集塵装置。
2. 前記排気ダクトと別体として構成され、前記排気ダクトに取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の集塵装置。
3. 前記水封部には、水を排出するためのドレンポートが設けられることを特徴とする請求項１または２に記載の集塵装置。
4. 外部から前記水封部の内部に通じる開口部である清掃口と、当該清掃口を開閉可能に塞ぐ清掃扉と、をさらに有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の集塵装置。
5. 前記水封部には、水を注水する水補給口が備えられることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の集塵装置。
6. 前記水補給口は水を連続的に注水し、所定の高さに設けられてオーバーフローした水が流出される排水口がさらに備えられることを特徴とする請求項５に記載の集塵装置。
7. 排気ダクトに連通する排気流路が設けられた集塵装置によってガス内に含まれるスパッタまたはヒュームを捕捉するための集塵方法であって、
   下方へ開いた吸引口が形成される連結部の当該吸引口からガスを吸引し、当該吸引口の上方に設けられて下方に開いたカップ形状の風向調整板によりガスを下方へ向け、前記排気流路に前記風向調整板の下方に水面が位置するように設けられた水封部に張られた水である捕捉水により、ガス内に含まれるスパッタまたはヒュームを捕捉し、前記吸引口、風向調整板および水封部が設けられる集塵装置を、前記排気ダクトと、溶接の際のスパッタまたはヒュームを吸い上げるための集塵フードとの間に配置するとともに、前記連結部に前記集塵フードを連結することを特徴とする集塵方法。
8. 前記吸引口、風向調整板および水封部が設けられる集塵装置を、排気ダクトと別体として構成し、前記排気ダクトに取り付けることを特徴とする請求項７に記載の集塵装置。
9. 前記水封部にドレンポートを設け、当該ドレンポートから、スパッタまたはヒュームを捕捉した捕捉水を排出することを特徴とする請求項７または８に記載の集塵方法。
10. 前記水封部に捕捉水を連続的に注水し、所定の高さに設けられる排水口から捕捉水をオーバーフローさせることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の集塵方法。

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