JP6143344B2 - 集塵穿孔装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えばコンクリート構造物に削岩機で穿孔する場合等の穿孔作業時に生ずる粉塵を集塵する集塵穿孔装置に関する。

コンクリートや外壁材等に穿孔を施す際、穿孔する箇所にカバーを被せ、カバーに穿孔工具を貫通させた状態にし、穿孔工具のビットによる穿孔に応じて発生する粉塵を、カバーに形成されている吸引口から吸引管を介して吸引機で吸引して集塵することにより、粉塵の飛散を防止する集塵装置が知られている（特許文献１、２参照）。

特開平７−８０７４４号公報 特開２００８−６８３２８号公報

しかし、上記穿孔内やカバー内の粉塵を吸引する集塵装置では、粉塵の量が多かったり、穿孔箇所から吸引機に至る吸引管の長さが長い場合等に、吸引機の吸引力では粉塵が吸い込みきれずに、穿孔内やカバー内で粉塵が詰まってしまい、穿孔の障害となることが多々生ずる。特に、下向きに穿孔する場合や長尺穿孔を行う場合には、切粉の量が増えるため、集塵ができずに穿孔内やカバー内に粉塵が溜まってしまう可能性が高くなり、ひどい場合には穿孔の継続ができなくなってしまう。そのため、穿孔で生ずる粉塵を確実に吸引することができる集塵穿孔装置が求められている。

本発明は上記課題に鑑み提案するものであって、穿孔で生ずる粉塵を確実に吸引することができ、スムーズで安定した穿孔作業を実現することができる集塵穿孔装置を提供することを目的とする。

本発明の集塵穿孔装置は、穿孔工具が挿入される挿入口と粉塵を吸引するための吸引口が設けられ、穿孔箇所に被せるように配置される集塵カバーと、粉塵を減圧吸引する吸引機と、前記集塵カバーの前記吸引口と前記吸引機とに接続される吸引管と、前記吸引管内の前記吸引機による減圧雰囲気下で前記吸引機側に圧縮空気を噴出して、前記減圧雰囲気よりも圧力が低い局所的な低圧空間を生成する圧縮空気噴出手段を備える集塵装置と、前記集塵カバーの前記挿入口から挿入され、圧縮空気の供給で作動する前記穿孔工具とを有し、前記圧縮空気噴出手段を構成するエアコンプレッサーから前記穿孔工具に圧縮空気が供給されることを特徴とする。
これによれば、吸引管内に減圧雰囲気よりも圧力が低い局所的な低圧空間を生成して、低圧空間の吸引で吸引機による減圧吸引を補助し、穿孔内や集塵カバー内の粉塵に対する吸引力を非常に強めることができる。従って、粉塵の量が多い場合、穿孔箇所から吸引機に至る吸引管の長さが長い場合、下向きに穿孔する場合、長尺穿孔を行う場合等、既存の集塵装置では粉塵の吸引が難しかった穿孔作業でも、穿孔で生ずる粉塵を確実に吸引することができ、スムーズで安定した穿孔作業を実現することができる。また、エアコンプレッサーによる圧縮空気を、吸引管内への圧縮空気の噴出と穿孔工具の作動の双方に用いることが可能となり、効率的なエネルギー利用を図りながら且つ低コストで、確実に集塵して穿孔作業を行うことができる。例えば、穿孔工具として削岩機やエアハンマードリル等の圧縮空気の供給を行うものを用いる場合には穿孔工具用エアコンプレッサーが必要となる為、穿孔工具用エアコンプレッサーを併用して、効率的に集塵を行うことができる。

本発明の集塵穿孔装置は、前記圧縮空気噴出手段が、前記エアコンプレッサーと、管材に設けられ且つ前記エアコンプレッサーから供給される圧縮空気を前記管材内に噴出する噴出ノズルとから構成され、前記管材が前記吸引管の一部として着脱可能に設けられることを特徴とする。
これによれば、噴出ノズルが内設される管材を吸引管の一部として組み込むだけで、既存の集塵装置等にも圧縮空気噴出手段を簡単に設置することができ、汎用性を高めることができる。また、吸引管の途中箇所で粉塵が詰まることもより確実に防止できる。また、吸引管に対して管材を着脱可能とすることにより、吸引管や管材を容易に清掃することが可能となる。

本発明の集塵穿孔装置は、前記圧縮空気噴出手段が、前記吸引機の減圧吸引で発生する気流方向に略沿うように圧縮空気を噴出することを特徴とする。
これによれば、吸引機の減圧吸引で発生する気流方向に略沿うように吸引機側に噴出する圧縮空気により、吸引機に向かっての粉塵の搬送を補助することができ、吸引機の粉塵回収効率をより高めることができる。

本発明の集塵穿孔装置は、前記集塵カバーが、内部が空洞状に形成され、先端近傍からエアを噴出する前記穿孔工具を挿入可能で開口が前記挿入口を構成する挿入筒部と粉塵を減圧吸引するための前記吸引口が設けられているベースパッドと、前記ベースパッド内の減圧により、前記挿入筒部に挿入される前記穿孔工具と前記挿入筒部との間に一部が圧入されるようにして前記挿入筒部に係止可能な略筒状の係止体とから構成されることを特徴とする。
これによれば、穿孔工具が挿入される挿入筒部に係止体を圧入して穿孔工具と挿入筒部の間を略閉塞することが可能であるから、先端近傍からエアが噴出される穿孔工具で穿孔した場合にも、穿孔工具とその挿入口との間の隙間から、エアの戻りで粉塵が飛散することを防止することができると共に、粉塵の集塵効率を一層向上することができる。

本発明の集塵穿孔装置は、立設するガイドレールに沿って下向きに移動可能に前記穿孔工具が取り付けられると共に、前記集塵カバーが下向きに設けられ、前記集塵カバーの前記挿入口から前記穿孔工具が挿入されることを特徴とする。
これによれば、穿孔内や集塵カバー内に粉塵が溜まりやすい下向きの穿孔でも確実に集塵しながら穿孔作業を行うことができると共に、より容易且つ正確に下向きの穿孔を真っ直ぐに形成することができる。

本発明によれば、穿孔で生ずる粉塵を確実に吸引することができ、スムーズで安定した穿孔作業を実現することができる。

本発明の実施形態の集塵装置及び穿孔工具（集塵穿孔装置）を示す斜視説明図。 図１のＡ部の詳細説明図。 実施形態の集塵穿孔装置におけるエアの流れを説明する説明図。 図１のＡ部におけるエアの流れを説明する説明図。 実施形態の集塵装置及び穿孔工具（集塵穿孔装置）の使用例を示す斜視図。 実施形態の集塵装置における集塵カバーの変形例を示す斜視図。

〔実施形態の集塵装置及び集塵穿孔装置〕
本発明による実施形態の集塵装置は、図１及び図２に示すように、内部が空洞のベースパッド１１を有し、穿孔工具１００が挿入される挿入口１２と粉塵を吸引するための吸引口１３が設けられ、穿孔Ｐを形成する穿孔箇所に被せるように配置される集塵カバー１と、粉塵を減圧吸引して集塵する吸引機２と、集塵カバー１の吸引口１３と吸引機２とに接続される吸引管３と、吸引管３内の吸引機２による減圧雰囲気下で吸引機２側に圧縮空気を噴出して、減圧雰囲気よりも圧力が低い局所的な低圧空間を生成する圧縮空気噴出手段を備える。

圧縮空気噴出手段は、複数の吐出口を有するエアコンプレッサー４１と、エアコンプレッサー４１に供給管４２を介して接続される噴出ノズル４３とから構成されており、噴出ノズル４３は管材４４に貫通するように設けられ、その根元側の基端部４３１が供給管４２に接続される。また、噴出ノズル４３の先端近傍は屈曲して形成され、管材４４内に設けられており、噴出ノズルの先端部４３２は管材４４の軸方向に略沿うように配設され、図示例では管材４４の内周壁から離間して軸中心近くに配置されている。

管材４４は、例えば所定長の塩化ビニール管等であり、吸引管３の一部として着脱可能に設けられ、管材４４の一方の端部に集塵カバー１側の吸引部分管３１が接続され、他方の端部に吸引機２側の吸引部分管３２が接続される。管材４４が吸引部分管３１、３２に接続された状態では、噴出ノズル４３の先端部４３２は吸引機２側に向けて配置され、本実施形態では吸引機２の減圧吸引で発生する気流方向に略沿うように配置される。

エアコンプレッサー４１の作動時には、噴出ノズル４３はエアコンプレッサー４１から供給される圧縮空気を先端部４３２から管材４４内に噴出し、更に、吸引機２とエアコンプレッサー４１の作動時には、噴出ノズル４３は、吸引機２の減圧吸引で発生する気流方向に略沿うように先端部４３２から圧縮空気を噴出するようになっている。

更に、本実施形態では、上記集塵装置と、エアコンプレッサー４１から供給される圧縮空気の供給で作動する削岩機等の穿孔工具１００によって集塵穿孔装置を構成している。穿孔工具１００は、穿孔ロッド１０１の先端近傍にビット１０２が設けられ、供給される圧縮空気をビット１０２の所定箇所から噴出し、穿孔で生ずる粉塵を圧縮空気で穿孔Ｐ内から外に排出可能になっている。穿孔工具１００の穿孔ロッド１０１は、穿孔時には集塵カバー１の挿入口１２に挿入され、穿孔ロッド１０１の先端側とビット１０２とが集塵カバー１の空洞内に配置される。

そして、集塵穿孔装置における穿孔工具１００は、供給管４５を介してエアコンプレッサー４１に接続され、圧縮空気噴出手段を構成するエアコンプレッサー４１から圧縮空気を供給されて、作動するようになっている。

集塵穿孔装置におけるエアの流れは図３の太線矢印に示すようになっている。即ち、エアコンプレッサー４１から穿孔工具１００に作動させるためのエアが供給され、穿孔工具１００の先端近傍から穿孔Ｐ内に噴出するエアが集塵カバー１内に流れ、吸引機２の減圧吸引により、集塵カバー１から吸引機２の方に吸引管３内をエアが流れる。また、同じエアコンプレッサー４１から噴出ノズル４３に供給されるエアは、管材４４内で噴出ノズル４３から噴出され、前述の減圧吸引によるエアの流れと合流して吸引機２の方に流れるようになっている。

本実施形態の集塵装置及び集塵穿孔装置で集塵しながら穿孔を行う際には、例えば図５に示すように、コンクリート躯体等の穿孔面３００に支持架台２００を設置し、支持架台２００のガイドレール２０１を立設させ、ガイドレール２０１に取付ユニット２０２によって穿孔工具１００を取り付ける。取付ユニット２０２はガイドレール２０１に係合され、ガイドレール２０１に沿って移動可能になっており、取付ユニット２０２を介在して取り付けられる穿孔工具１００も、ガイドレール２０１に沿って移動可能で、図示例では穿孔の進行に応じて下向きに移動可能となる。

また、穿孔面３００の穿孔する箇所に集塵カバー１を被せるように配置し、集塵カバー１の挿入口１２に穿孔工具１００の穿孔ロッド１０１を挿入し、穿孔ロッド１０１の先端側の一部とビット１０２を集塵カバー１の空洞内に配置する。図示例では、集塵カバー１を下向きにして穿孔面３００上に設け、この集塵カバー１内に穿孔ロッド１０１の先端側の一部とビット１０２を配置している。

その後、エアコンプレッサー４１を作動して供給管４５を介して穿孔工具１００に圧縮空気を供給し、供給される圧縮空気で作動する穿孔工具１００の穿孔ロッド１０１及びビット１０２で穿孔して穿孔面３００に穿孔Ｐを形成していくと共に、穿孔で生ずる粉塵を穿孔Ｐ内から外に排出するように圧縮空気ＣＡを穿孔Ｐ内に噴出し、圧縮空気ＣＡの噴出で外に排出される粉塵が集塵カバー１内に流れていく。本例では、ガイドレール２０１に沿って穿孔工具１００が下向きに移動するので、穿孔Ｐはガイドレール２０１と平行な方向で真っ直ぐに下向きに穿孔されていく。

これに合わせて、吸引機２を作動させ、吸引管３を介して集塵カバー１の吸引口１３から減圧吸引を行う。この吸引機２の減圧吸引では、図４に示すように、吸引管３内に気流ＶＦが発生し、この気流ＶＦの流れによって集塵カバー１内の粉塵が吸引機２内に集塵されていく。

同時に、図４に示すように、エアコンプレッサー４１から供給管４２を介して圧縮空気を噴出ノズル４３に供給し、噴出ノズル４３の先端部４３２から、吸引機２の減圧吸引で発生する気流方向に略沿うように圧縮空気を噴出する。噴出ノズル４３からの吸引管３内への圧縮空気の噴出により、吸引機２の減圧吸引による減圧雰囲気よりも圧力が低い局所的な低圧空間が、吸引管３内の噴出された圧縮空気の後方に生成され、この低圧空間にエアが吸引されるようにして気流ＣＦが発生する。そして、気流ＣＦの流れによっても集塵カバー１内の粉塵が吸引機２内に集塵されていく。

尚、吸引管３内への圧縮空気の噴出は、吸引機２側に圧縮空気を噴出するものであれば方向或いは位置は限定されず適宜であるが、吸引機２の減圧吸引で発生する気流方向に略沿うように圧縮空気を噴出すると、吸引機２に向かっての粉塵の搬送を補助し、吸引機２の粉塵回収効率をより高めることができて好ましく、又、内周壁から離間した位置で噴出すると、管材４４或いは吸引管３の内周壁の壁面抵抗や内周壁への圧縮空気の衝突で発生する乱流の影響を極力無くし、吸引機２の粉塵回収効率をより高めることができて好ましい。

また、吸引管３内に噴出する圧縮空気の流速、圧力は、例えば吸引機２の減圧吸引による発生気流よりも高速で圧縮空気を噴出する等、吸引機２による減圧雰囲気よりも圧力が低い局所的な低圧空間を噴出によって生成可能なものであれば適宜である。

本実施形態によれば、吸引管３内に減圧雰囲気よりも圧力が低い局所的な低圧空間を生成して、低圧空間の吸引で吸引機２による減圧吸引を補助し、穿孔Ｐ内や集塵カバー１内の粉塵に対する吸引力を非常に強めることができる。従って、粉塵の量が多い場合、穿孔箇所から吸引機２に至る吸引管の長さが長い場合、下向きに穿孔する場合、長尺穿孔を行う場合等、既存の集塵装置では粉塵の吸引が難しかった穿孔作業でも、穿孔で生ずる粉塵を確実に吸引することができ、スムーズで安定した穿孔作業を実現することができる。

また、圧縮空気噴出手段を、エアコンプレッサー４１と、管材４４に設けられる噴出ノズルで構成し、管材４４を吸引管３の一部として着脱可能とすることにより、噴出ノズル４３が内設される管材４４を吸引管３の一部として組み込むだけで、既存の集塵装置等にも圧縮空気噴出手段を簡単に設置することができ、汎用性を高めることができる。また、吸引管３の途中箇所で粉塵が詰まることもより確実に防止できる。また、吸引管３に対して管材４４を着脱可能とすることにより、吸引管３や管材４４を容易に清掃することが可能となる。

また、エアコンプレッサー４１による圧縮空気を、吸引管３内への圧縮空気の噴出と穿孔工具１００の作動の双方に用いることが可能となり、効率的なエネルギー利用を図りながら且つ低コストで、確実に集塵して穿孔作業を行うことができる。

また、本実施形態の集塵装置で集塵しながら、ガイドレール２０１に沿って穿孔工具１００を下向きに移動して穿孔することにより、例えば穿孔内に溜まった粉塵でビット１０２の先端が逃げて孔が曲がる等の事態を生ずることがなく、穿孔Ｐ内や集塵カバー１内に粉塵が溜まりやすい下向きの長尺穿孔でも確実に集塵しながら穿孔作業を行うことができると共に、より容易且つ正確に下向きの穿孔を真っ直ぐに形成することができる。

〔実施形態の変形例等〕
本明細書開示の発明は、各発明、実施形態の他に、適用可能な範囲で、これらの部分的な構成を本明細書開示の他の構成に変更して特定したもの、或いはこれらの構成に本明細書開示の他の構成を付加して特定したもの、或いはこれらの部分的な構成を部分的な作用効果が得られる限度で削除して特定した上位概念化したものを含むものであり、下記変形例も包含する。

例えば集塵カバー１の変形例として、図６に示すように、内部が空洞状に形成されているベースパッド１１を、穿孔工具１００を挿入可能で、開口が挿入口１２を構成する挿入筒部１４と、粉塵を減圧吸引するための吸引口１３が設けられているものとし、更に、挿入筒部１４に係止可能な略筒状の係止体１５を設け、ベースパッド１１内の減圧により、挿入筒部１４に挿入される穿孔工具１００或いはその穿孔ロッド１０１と挿入筒部１４との間に、係止体１５の一部が圧入される構成としてもよい。

係止体１５は、挿入筒部１４に係止可能な筒体１５１と、筒体１５１に内装され、筒体１５１よりも弾性率が高い筒状の高弾性材１５２とから構成される。筒体１５１は、例えば塩化ビニール管等の樹脂製素材で形成され、本例では挿入筒部１４の内径と略一致する外径を有する円筒状に形成されている。本例の高弾性材１５２は、筒状のスポンジで形成され、筒体１５１に嵌め込むように内装されているが、高弾性材１５２は、ゴム等の筒体１５１よりも弾性率が高い適宜の弾性材とすることが可能である。また、高弾性材１５２の中心穴には穿孔工具１００或いは穿孔ロッド１０１が挿入可能になっており、その中心穴は周縁が穿孔工具１００或いはその穿孔ロッド１０１に略接触する大きさになっている。

係止体１５は、吸引機２の減圧吸引及び噴出ノズル４３からの圧縮空気の噴出による低圧空間の減圧吸引時に、ベースパッド１１内の減圧により、係止体１５の一部が穿孔ロッド１０１と挿入筒部１４との間に圧入されると共に、筒体１５１の外周面が挿入筒部１４の内周面に当接して摩擦で引っ掛かるようにして、係止体１５が挿入筒部１４に係止されるこの際、穿孔ロッド１０１の外周に設けられている係止体１５の筒状の高弾性材１５２は、穿孔ロッド１０１への接触状態を維持しつつ穿孔動作に伴う穿孔ロッド１０１の動きに追従することが可能であるから、穿孔ロッド１０１と挿入筒部１４との間の隙間は、筒体１５１と高弾性材１５２によって穿孔動作を通じて常時閉塞される。

本変形例の集塵カバー１を用いることにより、吸引機２の減圧吸引及び低圧空間の減圧吸引により、穿孔工具１００が挿入される挿入筒部１４に係止体１５を強く圧入し、穿孔工具１００と挿入筒部１４の間を確実に閉塞することが可能であるから、先端近傍からエアが噴出される穿孔工具１００で穿孔した場合にも、穿孔工具１００とその挿入口１２との間の隙間から、エアの戻りで粉塵が飛散することを確実に防止することができると共に、粉塵の集塵効率を一層向上することができる。

尚、係止体１５の構成は本例に限定されず適宜であり、例えば筒体１５１の圧入方向の後部の位置に、外周に突出するフランジ或いは所定間隔を開けて複数箇所で半径方向に外側に突出する突起を設けたもの、或いは筒体１５１を圧入方向の後側に向かって漸次拡径するテーパー状の外周面を有するようにしたもの、或いはゴム等の弾性材で形成される略筒状の筒体１５１だけで構成されるものとしてもよく、又、略円筒形の他、ベースパッド１１の挿入筒部１４の形状に合わせて、四角筒、六角筒、８角筒など多角筒形としてもよい。

また、穿孔工具１００は、削岩機等の穿孔ロッド５１及びビット５２のように、ドリル部が挿入口１２に挿入されるエアーハンマードリルなど先端近傍からエアを噴出するものに限定されず、圧縮空気の供給で作動してコンクリート構造物を穿孔することができるものであれば、適宜適用可能である。また、圧縮空気噴出手段の噴出ノズルは、上記例の他にも、吸引機２による減圧吸引の減圧雰囲気よりも圧力が低い局所的な低圧空間を生成可能なものであれば適宜であり、例えば吸引管３の適宜箇所に直接差し込む方式のノズルとすることも可能である。

本発明は、例えばコンクリート構造物に削岩機で穿孔する場合等に利用することができる。

１…集塵カバー １１…ベースパッド １２…挿入口 １３…吸引口 １４…挿入筒部 １５…係止体 １５１…筒体 １５２…高弾性材 ２…吸引機 ３…吸引管 ３１、３２…吸引部分管 ４１…エアコンプレッサー ４２…供給管 ４３…噴出ノズル ４３１…基端部 ４３２…先端部 ４４…管材 ４５…供給管 １００…穿孔工具 １０１…穿孔ロッド １０２…ビット ２００…支持架台 ２０１…ガイドレール ２０２…取付ユニット ３００…穿孔面 Ｐ…穿孔 ＣＦ…エアコンプレッサーの圧縮空気の噴出による気流 ＶＦ…吸引機の減圧吸引による気流 ＣＡ…圧縮空気

Claims (5)

1. 穿孔工具が挿入される挿入口と粉塵を吸引するための吸引口が設けられ、穿孔箇所に被せるように配置される集塵カバーと、粉塵を減圧吸引する吸引機と、前記集塵カバーの前記吸引口と前記吸引機とに接続される吸引管と、前記吸引管内の前記吸引機による減圧雰囲気下で前記吸引機側に圧縮空気を噴出して、前記減圧雰囲気よりも圧力が低い局所的な低圧空間を生成する圧縮空気噴出手段を備える集塵装置と、
   前記集塵カバーの前記挿入口から挿入され、圧縮空気の供給で作動する前記穿孔工具とを有し、
   前記圧縮空気噴出手段を構成するエアコンプレッサーから前記穿孔工具に圧縮空気が供給されることを特徴とする集塵穿孔装置。
2. 前記圧縮空気噴出手段が、前記エアコンプレッサーと、管材に設けられ且つ前記エアコンプレッサーから供給される圧縮空気を前記管材内に噴出する噴出ノズルとから構成され、
   前記管材が前記吸引管の一部として着脱可能に設けられることを特徴とする請求項１記載の集塵穿孔装置。
3. 前記圧縮空気噴出手段が、前記吸引機の減圧吸引で発生する気流方向に略沿うように圧縮空気を噴出することを特徴とする請求項１又は２記載の集塵穿孔装置。
4. 前記集塵カバーが、
   内部が空洞状に形成され、先端近傍からエアを噴出する前記穿孔工具を挿入可能で開口が前記挿入口を構成する挿入筒部と粉塵を減圧吸引するための前記吸引口が設けられているベースパッドと、
   前記ベースパッド内の減圧により、前記挿入筒部に挿入される前記穿孔工具と前記挿入筒部との間に一部が圧入されるようにして前記挿入筒部に係止可能な略筒状の係止体と、
   から構成されることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の集塵穿孔装置。
5. 立設するガイドレールに沿って下向きに移動可能に前記穿孔工具が取り付けられると共に、
   前記集塵カバーが下向きに設けられ、前記集塵カバーの前記挿入口から前記穿孔工具が挿入される
   ことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の集塵穿孔装置。