JP7122150B2 - プッシュプル型換気装置用プッシュユニットおよびプッシュプル型換気装置 - Google Patents

Description

本発明は、プッシュプル型換気装置用プッシュユニットおよびプッシュプル型換気装置に関し、詳細には、溶接等の発塵作業を行う際の作業空間で使用されるプッシュプル型換気装置を構成するプッシュユニットおよびプッシュプル型換気装置に関する。

溶接作業においては、溶接箇所から人体に有害なヒューム等の粉塵が発生する。溶接作業を行なう作業者が、このようなヒュームに暴露されることを防止するための装置として、プッシュプル型換気装置が用いられる。

このプッシュプル型換気装置は、溶接箇所等の粉塵発生源の上流側から粉塵発生源の下流側に流れる捕捉気流（プッシュエア）をプッシュユニットによって生成し、この捕捉気流によって粉塵発生源で発生したヒューム等の有害粉塵を捕捉し、さらに、この有害粉塵を捕捉した気流を、粉塵発生源の下流側に配置されたプルユニットの吸込フードに取込むことによって、有害粉塵を作業現場から除去する装置である。

捕捉気流（プッシュエア）を生成するプッシュユニットは、通常、作業者の背面側に位置し、プルユニットである吸引フードおよび溶接箇所は、作業者の正面側に位置する。したがって、溶接作業時に作業者は、プッシュユニットとプルユニットである吸引フードおよび溶接箇所との間に位置し、プッシュエアを遮る障害物となる。この結果、溶接作業時に発生したヒューム等を捕捉した気流を、吸引フードに効率良く取込むことができないという問題があった。

また、このようなプッシュプル型換気装置は、全体が固定式の設備となるためにコストが高くなる、さらに、作業者が移動した場合にその移動に追従できないという問題もあった。

作業者がプッシュエアを遮るという問題への対策として、作業者の手元付近に補助気流を発生させる補助気流発生装置を備えたプッシュプル型換気装置が提案されている（特許文献１）。

特開２００４－２５７７０６号公報

上記特許文献１に記載されているプッシュプル型換気装置によれば、作業者の手元から吸引フードに向かう補助気流によって、作業者の手元付近の溶接箇所で生成されたヒューム等の有害粉塵を効率よく吸引できるが、補助気流発生装置が固定式であるため、作業者の動きに追従できないという問題は依然として解消されていなかった。
さらに、補助気流発生装置が必要となるため、追加コストが発生するという新たな問題が生じていた。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、コストの上昇を抑制しながら、作業者の移動に追従することが可能となるプッシュプル型換気装置用プッシュユニットおよびプッシュプル型換気装置を提供することを目的とする。

本発明の他の好ましい態様によれば、
プッシュプル型換気装置用プッシュユニットであって、
作業者が装着可能なプッシュエア吹出部を備え、
該プッシュエア吹出部が、装着時に、前記作業者の胸部に配置される、
ことを特徴とするプッシュユニットが提供される。

このような構成によれば、プッシュエアの吹出し口が、装着時に、作業者の胸部に配置されることにより、作業者と有害物質の発生源との間にプッシュユニットの吹出口が配置され、作業者の胸部からプルユニットに向かってプッシュエアが流れるため、追加の気流発生装置を用いることなく、溶接箇所で生成されたヒューム等の有害粉塵を効率良く吸引することが可能となる。

さらに、プッシュユニットの吹出口が作業者の胸部に装着されているため、作業者が動いても、プッシュユニットが作業者の動きに追従することができ、作業者が動いても有害粉塵を含んだ気流を効率的に取り込むことができる。

本発明の他の好ましい態様によれば、
前記プッシュユニットは、作業者が着用する作業着に一体となって組み込まれ、
該プッシュユニットの吹出口が前記作業着の胸部に配置されている。

このような構成によれば、作業着を着るという通常の動作によって、プッシュユニットの装着が可能となる。

本発明の他の好ましい態様によれば、
前記作業着の背部に、空気流路を介して前記吹出口に流体連通する吸気口が設けられ、
前記空気流路に送風ファンが配置されている。

このような構成によれば、送風ファンによって吸入した外気が作業着内を通過するので、作業者の体温上昇を抑制することが可能となる。

本発明の他の好ましい態様によれば、
前記プッシュユニットが、箱状のケーシングと装着ベルトとを備え、
前記プッシュエア吹出部が、前記ケーシングに設けられ、
前記プッシュユニットが、前記装着ベルトによって、作業者に装着可能に構成されている。

このような構成によれば、プッシュユニットの吹出口を構成するフレームに固定ベルトが設けられているため、プッシュユニットの吹出口を作業者の胸部へ簡単に装着し作業を行うことが可能となる。

本発明の他の好ましい態様によれば、
前記ケーシングに、送風ファンが設けられている。

本発明の他の好ましい態様によれば、前記ケーシングが、接続ホースを通じて外部に設置された送風機構が接続可能に構成されている。

このような構成によれば、プッシュユニットに送風ファンだけでなく、工場に設置されている加圧エア源を送風機構として利用することができるので、更なる、コストダウンが可能となる。

本発明の他の態様によれば、
作業空間を挟んで対向する位置に配置されるプッシュユニットとプルユニットとを備えているプッシュプル型換気装置であって、
前記プッシュユニットが、作業者が装着可能なプッシュエア吹出部を備え、該プッシュエア吹出部が、装着時に、前記作業者の胸部に配置されるプッシュユニットであり、
前記プルユニットが、前記作業空間に臨む吸引口を有している、
ことを特徴とするプッシュプル型換気装置が提供される。

本発明によれば、コストの上昇を抑制しながら、作業者の移動に追従することが可能となるプッシュプル型換気装置用プッシュユニットおよびプッシュプル型換気装置が提供される。

本発明の第１の実施形態のプッシュユニットが組込まれているジャケットの正面側から斜視図である。 本発明の第１の実施形態のプッシュユニットが組込まれているジャケットの背面側からの斜視図である。 本発明の第１の実施態様のプッシュユニットが使用されているプッシュプル型換気装置の構成および使用態様を示す模式的な図面である。 本発明の第２の実施形態のプッシュユニットの構成を示す斜視図である。 本発明の第２の実施形態のプッシュユニットの送風ユニットの構成を示す概略的な断面図である。 本発明の第２の実施形態のプッシュユニットが装着された状態を示す斜視図である。 本発明の第２の実施形態のプッシュユニットの変形例の斜視図である。

以下、本発明の第１の実施形態のプッシュユニットを図面に沿って説明する。図１は、本発明の第１の実施形態のプッシュユニット２が組込まれているジャケット４の正面側から斜視図であり、図２は、ジャケット４の背面側からの斜視図である。

本実施態様では、プッシュプル型換気装置を構成するプッシュユニット２は、作業着一体型であり、作業者が着用するジャケット（作業着）４に組込まれている。

図１に示されているように、ジャケット４の胸部には、プッシュユニット２のプッシュエアの吹出口６が形成されている。吹出口６は、通気性が高く、内部から供給された気流を略均一に吹き出すことができる通気性素材層で覆われた開口部として構成されている。通気性素材として、例えば、粗じん捕集用の合成繊維不織布が使用されている。粗じん捕集用の合成繊維不織布は、エアを略均一に吹き出させるために使用されている。吹出口６には、通気性素材層に加えて、整流効果を有する層、例えばハニカムコア層が配置されている。

吹出口６は、ジャケット４の胸部の一側端側から他側端側に延びる矩形形状を有し、例えば、幅３０ｃｍ、高さ１５ｃｍ程度の寸法を有している。

また、図２に示されているように、ジャケット４の背部両側の下方位置には、プッシュユニット２の吸気口８、８が設けられている。各吸気口８は、ジャケット４の内部に配置されたプッシュユニット２の空気流路１０を介して、吹出口６に流体連通されている。

さらに、各吸気口８、８の内側位置には、プッシュユニット２の送風ファン１２が、取付けられている。送風ファン１２は、バッテリと制御装置とを備えた電源ユニット１４に接続されている。送風ファン１２は、制御装置の制御によってバッテリで回転駆動されるように構成されている。電源ユニット１４は、ジャケット４の内側の専用ポケットに収納されるのが好ましい。

このような構成により、送風ファン１２が作動すると、各吸気口８、８から外気が吸入される。吸入された外気は、空気流路１０を通して吹出口６に送られ、吹出口６から、プッシュエアとして吹出される。なお、プッシュエアは、吹出口６の表面に対して直交する方向に向けてまっすぐ吹き出される。

空気流路１０は、柔軟性のある気密性の高い素材で構成されていることが望ましいが、若干通気性を備えた素材を用いると、空気流路１０から漏れた空気が作業者の体を冷却することができる。このため、夏場の暑さ対策として、若干通気性を備えた素材を用いてもよい。素材としては、例えば、ナイロン製の高密度織布が好ましい。

本実施態様のプッシュユニット２は、溶接作業等の作業が行なわれる作業現場Ｗに設けられたプルユニット１８と組み合わされてプッシュプル型換気装置を構成する。

図３は、本発明の第１の実施態様のプッシュユニットが使用されているプッシュプル型換気装置の構成および使用態様を示す模式的な図面である。

図３に示されているように、溶接箇所Ｙを含む作業空間Ｗには、溶接箇所Ｙを挟んで作業者Ｓと対向する位置に、プッシュプル型換気装置を構成するプルユニット１８が配置されている。

本実施態様のプッシュユニット２と共にプッシュプル型換気装置を構成するプルユニット１８は、吸引ファン２０と、吸引ファン２０と流体連通され先端に吸引口２１を有する吸引フード２２とを備えている。プルユニット１８は、吸引ファン２０の作動により、矢印Ａで示されるように、溶接箇所Ｙ近傍の空気を吸入し、溶接箇所Ｙで発生したヒュームＨを吸引するように構成されている。吸引フード２２の吸引口２１は、作業空間Ｗに臨むように配置されている。

本実施態様のプッシュユニット２の吹出口６におけるプッシュエアの風速（吹出速度）は、約０．５～１．５ｍ／ｓに設定されている。これに対し、プルユニット１８の吸引口２１における風速は、約０．５～１．５ｍ／ｓ以上に設定されている。また、吸引口２１の開口面積は、プッシュユニット２の吹出口６の開口面積の１．５～２倍以上に設定されているのが望ましい。

本実施態様のプッシュユニット２を備えたプッシュプル型換気装置を使用した溶接作業では、図３に示されている配置で、プッシュユニット２の送風ファン１２と、プルユニット１８の吸引ファン２０とを作動させ、溶接作業が実施される。即ち、プッシュユニット２の送風ファン１２と、プルユニット１８の吸引ファン２０とによって、作業者の胸部から溶接箇所Ｙを通り吸引フード２２に至る換気気流(捕捉気流)が生成された状態で、溶接作業が行なわれる。

この結果、溶接箇所Ｙで発生したヒュームＨは、作業者の胸部の吹出口６から溶接箇所Ｙを通り吸引フード２２に至る換気気流によって、溶接箇所Ｙからプルユニット１８の吸引フード２２に速やかに吸引されることになる。

次に、本発明の第２の実施形態のプッシュユニットについて説明する。図４は、本発明の第２の実施形態のプッシュユニット３０の構成を示す斜視図である。

第１の実施形態のプッシュユニット２は、作業者が着用するジャケット（作業着）に組み込まれたものであったが、第２の実施形態のプッシュユニット３０は、作業着とは別体のユニットであり、作業着等の上から装着される構成を備えている。

本実施態様のプッシュユニット３０は、作業者の胸部に装着される箱状の送風ユニット３２と、装着ベルト３４と、電源ユニット３６とを備えている。図５は、送風ユニット３２の構成を示す概略的な断面図である。

図５に示されているように、送風ユニット３２は、装着者の胸部の外形に合わせてやや湾曲した薄肉の略直方体の形状を有するケーシング３８と、ケーシング３８に内蔵された送風ファン４０を備えている。ケーシング３８は、プラスチック樹脂等の材料で形成されている。

送風ファン４０は、電源ユニット３６内の制御装置によって、電源ユニット３６内のバッテリで回転駆動される。送風ファン４０が作動されると、矢印Ｃで示されるように、ケーシング３８の上下の隙間から外気が吸込まれる。吸込まれた外気は、矢印Ｄで示されるように、ケーシング３８内を通り、矢印Ｅで示されるように、ケーシング３８の正面側の吹出口４２からプッシュエアとして吹出される。

吹出口４２の内部には、図５に示されているように、通気性素材層４４と、ハニカムコア層４６が設けられている。通気性素材層４４は、気流を略均一を通す通気性素材により構成されている。通気性素材として、例えば、粗じん捕集用の合成繊維不織布が使用されている。また、ハニカムコア４６は、プッシュエアを整流するために採用されている。

装着ベルト３４は、図４に示されているように、装着者の胸部の周囲に延びる環状の水平部分３４ａと、装着者の肩にかけられる左右のショルダストラップ３４ｂとを備えている。装着ベルト３４の各部は、作業者の体形に合わせて長さを変えられる構造となっている。

電源ユニット３６には図示しない取付部材が取付けられている。取付部材は装着ベルト３４や作業者のズボンのベルト等に係合可能なクリップ構造を有している。

図６は、本実施形態のプッシュユニット３０の装着状態を説明するための図面である。図６に示されているように、プッシュユニット３０は、ケーシングを作業者の胸部の前に配置した状態で、装着ベルト３４の水平部分３４ａを胸部に巻き付け、両ショルダストラップ部３４ｂを肩にかけることによって、装着される。

本実施態様のプッシュユニット３０も、第１の実施形態のプッシュユニット２と同様に、溶接作業等の作業が行なわれる作業現場Ｗに設けられたプルユニット１８と組み合わされてプッシュプル型換気装置を構成する。

使用時に、作業者が図６に示されるようにプッシュユニット３０を装着し、送風ファン４０を作動させると、外気がプッシュユニット３０に吸入され、吸入された外気は、作業者の胸部付近に位置するケーシング３８の正面側の吹出口４２から、前方方向にプッシュエアとして吹出されることになる。

本実施態様のプッシュプル型換気装置でも、プッシュユニット３０の送風ファン４０と、プルユニット１８の吸引ファン２０を作動させた状態で、図３に示されている配置での溶接作業が実施される。即ち、プッシュユニット３０の送風ファン４０と、プルユニット１８の吸引ファン２０とによって、作業者の胸部の前に位置する吹出口４２から溶接箇所Ｙを通り吸引フード２２に至る換気気流が生成された状態で、溶接作業が行なわれる。

この結果、溶接箇所Ｙで発生したヒュームＨは、作業者の胸部の吹出口４２から溶接箇所Ｙを通り吸引フード２２に至る換気気流によって、溶接箇所Ｙからプルユニット１８の吸引フード２２に速やかに流されることになる。

図７は、第２の実施形態のプッシュユニット３０の変形例のプッシュユニット５０の斜視図である。変形例のプッシュユニット５０は、第２の実施形態のプッシュユニット３０と同様に、作業着の上に装着するタイプのユニットである。

第２の実施形態のプッシュユニット３０は、送風ファンを内蔵したケーシングを備えているが、変形例のプッシュユニット５０では、ケーシング５２は、送風ファン等の送風機構を内蔵していない。変形例のプッシュユニット５０は、別体の加圧エア供給源（送風ファン、コンプレッサー、工場エア配管）から接続ホース５４を介して供給される加圧エアを、プッシュエアとして利用する構成である。

変形例のプッシュユニット５０のケーシング５２の吹出口５６の内部には、第２の実施形態のプッシュユニット３０と同様に、通気性素材層と、ハニカムコア層が設けられている。

さらに、第２の実施形態のプッシュユニット３０は、第２の実施形態のプッシュユニット３０と同様の装着ベルト５８を備えている。

本発明は上記実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範囲内で種々の変更、変形が可能である。

例えば、第１および第２の実施形態のプッシュユニットでは、２台の送風ファンが設けられていたが、送風ファンの数は、２台に限定されるものではなく、１台あるいは３台以上であってもよい。

２、３０、５０：プッシュユニット
４：ジャケット
６：吹出口
８：吸気口
１０：空気流路
１２：送風ファン
１４：電源ユニット
１８：プルユニット
２０：吸引ファン
２２：吸引フード
Ｓ：作業者
Ｙ：溶接箇所
Ｈ：ヒューム

Claims (4)

1. プッシュプル型換気装置用プッシュユニットであって、
   作業者が装着可能なプッシュエア吹出部を備え、
   該プッシュエア吹出部が、装着時に、前記作業者の胸部に配置され、前記作業者の正面に位置する作業空間に向けて空気を吹き出させ、
   箱状のケーシングと装着ベルトとを備え、
   前記プッシュエア吹出部が、前記ケーシングに設けられ、
   前記プッシュユニットが、前記装着ベルトによって、作業者に装着可能に構成されている、
   ことを特徴とするプッシュユニット。
2. 前記ケーシングに、送風ファンが設けられている、
   請求項１に記載のプッシュユニット
3. 前記ケーシングが、接続ホースを通じて外部に設置された送風機構が接続可能に構成されている、
   請求項１に記載のプッシュユニット
4. 作業空間を挟んで対向する位置に配置されるプッシュユニットとプルユニットとを備えているプッシュプル型換気装置であって、
   前記プッシュユニットが、作業者が装着可能なプッシュエア吹出部を備え、該プッシュエア吹出部が、装着時に、前記作業者の胸部に配置され、前記作業者の正面に位置する作業空間に向けて空気を吹き出させ、箱状のケーシングと装着ベルトとを備え、
   前記プッシュエア吹出部が、前記ケーシングに設けられ、
   前記プッシュユニットが、前記装着ベルトによって、作業者に装着可能に構成されているプッシュユニットであり、
   前記プルユニットが、前記作業空間に臨む吸引口を有している、
   ことを特徴とするプッシュプル型換気装置。

Images