JP6313125B2

JP6313125B2 - 集塵装置

Info

Publication number: JP6313125B2
Application number: JP2014119033A
Authority: JP
Inventors: 博司掛野; 直道寺島; 俊夫吉住
Original assignee: KOTOHIRA INDUSTRIAL CO., LTD.
Current assignee: KOTOHIRA INDUSTRIAL CO., LTD.
Priority date: 2014-06-09
Filing date: 2014-06-09
Publication date: 2018-04-18
Anticipated expiration: 2034-06-09
Also published as: JP2015231596A

Description

本発明は、粉塵発生源から発生した粉塵を含む気体を吸引し、粉塵を捕集する集塵装置に関する。

金属を溶接する際に発生する溶接ヒュームは、金属の粉塵を含んで有害である。粉塵は非常に細かい粒径であるため、人体に入る前に集塵装置で粉塵を捕集する必要がある。しかし、高温の溶接ヒュームは火花を含んでいる場合、集塵装置で吸引されると集塵装置内に堆積した粉塵や集塵フィルタに引火して火災の原因となる可能性がある。

従来の集塵装置では、吸引された溶接ヒュームの気流を制御して粉塵を回収している。第１スクリーンタンクと第２スクリーンタンクとから成るスクリーンタンクを備える粉塵類の回収装置が特許文献１に記載されている。ここでは、粉塵がサイクロンを設けた第１スクリーンタンク内に吸い込まれ、デミスター材が備え付けられた第２スクリーンタンクに送られる。

特開２００４−３５８４４２号公報

特許文献１に記載の粉塵類の回収装置は、第１スクリーンタンクと第２スクリーンタンクとで粉塵を夫々回収することができ、粉塵類を回収する取り出し部をスクリーンタンクの底部に設けている。しかし、気流を旋回させるような第１スクリーンタンクの構造では、導入される空気が多すぎて、火花を含んだヒュームを吸引した場合には、火花の十分な消火がされず、フィルタや粉塵に引火して発火する可能性がある。また、それぞれのスクリーンタンクの底部に設けられた取り出し部では、粉塵が回収できるもののタンク内に残る粉塵もある。このため、回収できない粉塵に引火するおそれがある。

そこで本発明は上記課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、粉塵を含む気体を吸引しても確実に消火できる集塵装置を提供することを課題とする。

上記の目的を達成するため、本発明の集塵装置は次の構成を備える。すなわち本発明は、粉塵を吸引して分離する分離部と、該分離部と連通し、前記粉塵を捕集する捕集部とを具備する集塵装置であって、前記分離部は、前記粉塵を含む気体を吸引する吸気口と、開閉可能な開閉扉と、衝突面を有し、前記分離部内に配置される複数の衝突板と、前記吸気口よりも下方であり、前記分離部と前記捕集部との連通箇所に設けられ、吸引された気体が通過する第１のフィルタとを有し、前記捕集部は、前記第１のフィルタを通過した気体が通過して前記粉塵が捕集される第２のフィルタと、前記第２のフィルタを通過した気体を排気する排気口と、モータと、ファンとを有し、前記衝突板は、該開閉扉が開けられた状態で取り外し可能であり、気体が前記衝突板に衝突しながら前記吸気口から前記第１のフィルタまで気体が流れるように、前記複数の衝突板が前記吸気口と前記第１のフィルタとの間に、吸引した気体の流路がジグザグ状となるように配置され、前記複数の衝突板の衝突面は、水平面に対して傾斜し、前記第２のフィルタは筒状に形成され、前記第２のフィルタの内側に前記モータが設置され、前記第２のフィルタを通過した気体が集塵装置の外部へ送り出されることを特徴とする。この構成によれば、流路がジグザグ状になる過程で、粉塵を含む気体や溶接ヒュームが衝突板に当たり、衝突によって適度に運動エネルギーが失われて気体流入量が適度に制限されると共に、気体が流れるようにして気体中の火花が消火されるため、フィルタや粉塵に引火せず発火するおそれがなく、フィルタの損傷を防げる。また、分離部内の空間で流路がジグザグ状に長く形成されるので、分離部を小型化して、集塵装置全体を小型化できる。また、気体流入量が適度に制限されても吸気口からの粉塵を含む気体の吸引力を保持して吸引量を保つことができる。他にも、傾斜した衝突板の衝突面に粉塵を含む気体が衝突し、粉塵が衝突板に堆積しても集塵装置稼働前に開閉扉を開け、衝突板を集塵装置から取り外して清掃でき、さらに分離部の下方に落下した粉塵も回収して集塵装置内を清掃でき、粉塵に引火する恐れがない。また、粉塵が第２のフィルタを通過して第２のフィルタで粉塵が捕集され、清浄な気体が排気口から排気される。

また、本発明において、前記複数の衝突板のうちの一の衝突板の衝突面の下流側の端部が、次に衝突する他の衝突板の衝突面上流側の端部より上方に配置されていることが好ましい。これによれば、衝突面の一部だけではなく衝突面全体と気体が接する分、流路の距離が分離部内で長くなり、溶接ヒュームを吸引しても確実に消火できるため、装置の小型化可能である。

本発明の集塵装置によれば、ジグザグ状の流路によって分離部を小型化できて集塵装置全体を小型化できると共に、傾斜した衝突板の衝突面に粉塵を含む気体が衝突した後、開閉扉を開け、衝突板を集塵装置から取り外して清掃がしやすく、分離部の下方に落下した粉塵を回収して集塵装置内を清掃し、粉塵を含む気体や溶接ヒュームを吸引しても確実に消火できる集塵装置を提供することができる。

本実施形態に係る集塵装置およびその内部の一例を示す正面図である。本実施形態に係る集塵装置およびその内部の一例を示す側面図である。本実施形態に係る集塵装置およびその内部の一例を示す平面図である。

以下、図面を参照して、本実施形態に係る集塵装置１０を詳細に説明する。

図１に本実施形態に係る集塵装置１０およびその内部を示す正面図、図２に本実施形態に係る集塵装置１０およびその内部を示す側面図、図３に本実施形態に係る集塵装置１０およびその内部を示す平面図を示し、内部を点線で示す。なお、図１、２の紙面上における左右方向を第１方向として、上下方向を第１方向と直行する第２方向として述べる。

本実施形態の集塵装置１０は、粉塵を含む気体を吸引して粉塵を分離する分離部１２と、分離部１２と連通し、分離部１２で粉塵が分離された気体から残りの粉塵を捕集する捕集部１４とを具備する。分離部１２は、粉塵を含む気体を吸引する吸気口１６と、衝突面１８Ａを有する分離部１２内に配置される複数の衝突板１８と、分離部１２と捕集部１４との連通箇所に設けられ、吸引された気体が通過する第１のフィルタ２０とを有している。本実施形態の集塵装置１０は、気体が衝突板１８に衝突しながら吸気口１６から第１のフィルタ２０まで気体が流れる。吸気口１６から第１のフィルタ２０までの気体の流路は、衝突板１８によって形成され、複数の衝突板１８が吸気口１６と第１のフィルタ２０との間に配置される。

捕集部１４は、第１のフィルタ２０を通過した気体が通過して粉塵が捕集される第２のフィルタ２２と、第２のフィルタ２２を通過した気体を排気する排気口２４とを有している。後述するように、捕集部１４には、モータ３４およびファン３６が設けられていて、吸気口１６から分離部１２へ粉塵を含む気体が吸引されて第１のフィルタ２０に向かう。

分離部１２および捕集部１４はいずれも箱形のケースで覆われていて、分離部１２のケース内部に衝突板１８と第１のフィルタ２０があり、捕集部１４のケース内部に第２のフィルタ２２がある。分離部１２と捕集部１４とは区分けされていて、異なるケースで覆われている。さらに、分離部１２および捕集部１４のケースは難燃性の素材から成る。集塵装置１０は、下部の四隅にストッパー付きのキャスター２６を備えていてもよく、これにより、容易に移動および固定可能となる。

吸気口１６は折り曲げ自在な蛇腹状のホースなどの部材を取り付けてもよく、その先端をラッパ状に開口して、先端を溶接時に発生する火花に近付け、溶接作業時に生じる金属の粉塵や発生する火の粉、火花を含む気体、いわゆる溶接ヒュームを吸引できる。ただし、研削するためのグラインダーで発生する火花は火災の可能性が高くなるため、研削作業時に生じる金属粉や火花は吸引できない。吸気口１６の形状は特に限定されるものではなく、ホースなどの部材の断面形状に合わせて図３に示す円形であってもよく、他の形状でもよい。

吸気口１６は分離部１２の上部に設けられている。また、第１のフィルタ２０は分離部１２の下部に設けられている。これは、粉塵を含む気体が上方から下方に向かうように流れるようにするためであり、粉塵を含む気体が上方から下方に流れる過程において、分離部１２内で粉塵が気体の流れに沿って落下して回収しやすくするためである。さらに、図１に示すように、吸気口１６が分離部１２の上部に設けられ、吸気口１６の開口が上向きになっているのが好ましい。吸気口１６に蛇腹状のホースなどの部材が取り付けられた場合、開口が上向きであると吸気口１６付近にあるホースの根本が、谷折りのように「Ｖ」の字状に屈曲せず、下方に向かってたわまなくなる。また、ホースが下方に向かってたわまないため、たわみの部分に回収されない引火の原因となる粉塵が溜まらず、粉塵を含む気体を吸引しても確実に消火できる。一方、吸気口１６の開口が横向き（水平方向）になっていると、ホースが自重によってたわみやすく、屈曲部に粉塵が溜まりやすい。

分離部１２に導入された気体は、衝突板１８の衝突面１８Ａに衝突してから第１のフィルタ２０に向かうのが好ましい。複数の衝突板１８を設けることにより、各衝突板１８に気体が衝突しながら火のエネルギーが失われるので、消火されやすくなる。図２のように、吸気口１６が上向きに分離部１２の上部（上の面）に設けられていて、導入された気体が下方向に向かったときに衝突板１８の衝突面１８Ａに当たるように、衝突板１８が分離部１２内に配置されている。またこれは、導入された気体が直接第１のフィルタ２０に流れないよう、吸気口１６から第１のフィルタ２０までを直線的に結び、気体が直線的に流れた場合の流路を遮る位置に衝突板１８が配置されている。衝突板１８に衝突した気体は衝突面１８Ａに沿って流れて次の衝突板１８に向かう。このようにして、導入された気体が衝突板１８の衝突面１８Ａに当たり、粉塵を含む気体が上方から下方に流れれば、吸気口１６は上向きに分離部１２の上部だけではなく、側面の上部に横向きに設けられていてもよい。ただし、折り曲げ自在な蛇腹状のホースなどの部材が吸気口１６に取り付けられた場合、ホース内に粉塵が溜まらないようにする必要がある。なお、衝突面１８Ａは気体が衝突する面全体、気体が沿って流れる面全体、およびその位置にある面のことである。

衝突板１８の数は特に限定されるものではないが、図１、２に示すように３枚であれば、確実に消火できると共に、吸気口１６からの粉塵を含む気体の吸引力を保持して吸引量を保つことができる。４枚以上になると、分離部１２内の限られた空間の中に配置するので上下方向の衝突板１８の間隔が狭くなり、気体の流路が狭くなる。このため、吸引力を維持するためには装置を大型化する必要があるので、装置の小型化が難しくなる。また、２枚以下では気体の衝突や衝突面１８Ａに沿って流れることによる火のエネルギー消失回数が減少し、確実に消火できないおそれがある。

吸気口１６から第１のフィルタ２０までの気体の流路は、複数の衝突板１８によって形成され、複数の衝突板１８は、吸引した気体の流路が図２の分離部１２内にある点線で囲まれた矢印に示すように、ジグザグ状となるように分離部１２内に配置される。衝突板１８は向かい合う側面から互い違いになるようにジグザグ配置（千鳥配置）されることで、気体は衝突面１８Ａに沿って流れ、気体の流路はジグザグ状になる。本実施形態の集塵装置１０では側面から見たときに気体の流路がジグザグ状になっているが、正面から見たときに気体の流路がジグザグ状になっていてもよい。

衝突板１８は、分離部１２内部の側面に接触して配置され、他方の向かい合う側面との間に間隔を空けて配置される。粉塵を含む気体は間隔を空けた箇所を通過して次の衝突板１８に向かって流れる。分離部１２内での複数の衝突板１８の配置は、衝突面１８Ａの下流側の端部が、次に衝突する衝突板１８にある衝突面１８Ａの上流側の端部より上にある。このようにすることで、吸気口１６から第１のフィルタ２０までの気体の流路がジグザグ状となり、衝突面１８Ａの一部だけではなく全体と気体が接する。これは、衝突面１８Ａ全体に接する分、流路の距離が分離部１２内で長くなるため、装置が小型化可能であると共に確実に消火できる。

分離部１２は、開閉可能な開閉扉２８を有し、開閉扉２８が開けられた状態で衝突板１８が取り外し可能である。分離部１２の側面に開閉扉２８が設けられ、留め金具３０によって開閉扉２８が留められている。留め金具３０が外されると開閉扉２８を開けることができ、分離部１２内にある衝突板１８を取り外すことができる。このとき、分離部１２内の側面にガイドとなる枠体を設けて、その枠体に衝突板１８を収めることで衝突板１８を開閉扉２８方向に向けてスライドさせることができるようにしてもよい。スライド枠に衝突板１８を収めて開閉扉２８を閉じれば、気体を集塵装置１０内に取り込むことができる。一方、粉塵を回収して装置を清掃するときは、開閉扉２８を開けて衝突板１８をスライドさせて取り外すことができるので、清掃がとても簡単である。さらに分離部１２の底部に堆積した粉塵は、開閉扉２８を開けて容易に回収することができ、集塵装置１０稼働前に粉塵を回収して集塵装置１０内を清掃すれば、粉塵に引火する恐れがなく、火花を消火することができる。開閉扉２８は、分離部１２を開閉することができれば留め金具３０だけはなく、スライド式に開閉できるものであってもよい。

また、複数の衝突板１８の衝突面１８Ａは、水平面に対して傾斜している。気体は衝突面１８Ａに沿って流れ、衝突面１８Ａが水平面に対して傾斜していることで、斜め下方に向かって気体が流れやすくなる。そして、粉塵を含む気体は衝突面１８Ａに当たることで火のエネルギーを失って消火され、流れる気体と共に粉塵が下方に向かい、分離部１２の底部に堆積されやすくなる。

衝突板１８の形状は、分離部１２の内部の形状に合わせればよく、衝突面１８Ａが四角形で全体が板状であれば、取り外しが容易となる。また、衝突板１８は、少なくとも衝突面１８Ａが金属素材から成るものであればよいが、衝突板１８全体が金属から成り、一例としてステンレス製の衝突板１８であれば、気体は消火されやすくなる。

また、分離部１２と捕集部１４の連通箇所に設けられた第１のフィルタ２０は網状の金属から成るフィルタであることが好ましい。金属としてはステンレスが好ましく、確実に消火されて気体を捕集部１４に送ると共に、捕集部１４内の第２のフィルタ２２に火の粉が入らず、引火するおそれがない。第１のフィルタ２０では比較的粗い金属粉を分離して回収できる。

捕集部１４は第２のフィルタ２２を有し、第２のフィルタ２２では、第１のフィルタ２０を通過して分離できなかった粉塵を捕集することができる。第２のフィルタ２２を通過した気体は、排気口２４から排気される。第２のフィルタ２２の形状は特に限定されなく、排気口２４までの流路の途中に第２のフィルタ２２が設けられていればよく、筒状、板状であってもよい。第２のフィルタ２２は通気性を有し、目の細かい難燃性の素材からなり、布にひだを付けることで確実に粉塵を捕集できる。また、第２のフィルタ２２は、粉塵に油等が含まれていても油が吸着できるような素材であってもよい。

吸気口１６から粉塵を含む気体が吸引されるようにするため、捕集部１４にはモータ３４およびファン３６が設けられている。モータ３４およびファン３６は、第２のフィルタ２２を通過した気体を吸引して集塵装置１０の外部へ送り出す位置に配置される。モータ３４にはファン３６が接続されて、操作部３２にある運転スイッチをオンにし、モータ３４を駆動させてファン３６を回転させると、集塵装置１０に吸引力が発生して気体が集塵装置１０内に吸い込まれる。図２に示す本実施形態の集塵装置１０の一例では、第２のフィルタ２２は筒状に形成されたひだ付きのフィルタであり、その内部にモータ３４が設置されている。ファン３６は第２のフィルタ２２の外にあり、第２のフィルタ２２とファン３６との間には穴が開いた仕切り板３８がある。穴の位置は、第２のフィルタ２２を通過した気体が通過できる位置にあるので、第２のフィルタ２２を通過する前の気体はファン３６に向かって流れない。第２のフィルタ２２を通過して粉塵が捕集された清浄な気体はファン３６を通過し、ファン３６から送られた清浄な気体は排気口２４に向かって流れて排気される。

捕集部１４の上面に留め金具３０を設けることにより、箱形のケースの一部を天板として外して開放させることができる。天板が外されて開放時にフィルタ押さえ４０を外すことで第２のフィルタ２２は、取り外し可能となり容易に交換できる。

１０集塵装置
１２分離部
１４捕集部
１６吸気口
１８衝突板
１８Ａ衝突面
２０第１のフィルタ
２２第２のフィルタ
２４排気口
２６キャスター
２８開閉扉
３０留め金具
３２操作部
３４モータ
３６ファン
３８仕切り板
４０フィルタ押さえ

Claims

粉塵を吸引して分離する分離部と、該分離部と連通し、前記粉塵を捕集する捕集部とを具備する集塵装置であって、
前記分離部は、
前記粉塵を含む気体を吸引する吸気口と、
開閉可能な開閉扉と、
衝突面を有し、前記分離部内に配置される複数の衝突板と、
前記吸気口よりも下方であり、前記分離部と前記捕集部との連通箇所に設けられ、吸引された気体が通過する第１のフィルタとを有し、
前記捕集部は、
前記第１のフィルタを通過した気体が通過して前記粉塵が捕集される第２のフィルタと、
前記第２のフィルタを通過した気体を排気する排気口と、
モータと、
ファンとを有し、
前記衝突板は、該開閉扉が開けられた状態で取り外し可能であり、気体が前記衝突板に衝突しながら前記吸気口から前記第１のフィルタまで気体が流れるように、前記複数の衝突板が前記吸気口と前記第１のフィルタとの間に、吸引した気体の流路がジグザグ状となるように配置され、前記複数の衝突板の衝突面は、水平面に対して傾斜し、
前記第２のフィルタは筒状に形成され、前記第２のフィルタの内側に前記モータが設置され、前記第２のフィルタを通過した気体が集塵装置の外部へ送り出されることを特徴とする集塵装置。
前記複数の衝突板のうちの一の衝突板の衝突面の下流側の端部が、次に衝突する他の衝突板の衝突面上流側の端部より上方に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の集塵装置。