JPH0413613B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、人工竜巻発生機構及びその利用法に
関するものである。

〔従来の技術〕

人工竜巻による局所排気装置は、通常のフード
排気と異なり吸引面に均一な吸引風速が得られる
利点がある。このような利点のある従来の人工竜
巻による局所排気装置P′（以下単に排気装置P′と
いう）には、第６図に示すように、排気用フード
ａに送風機（図示せず）付のターミナルボツクス
ｂが取り付けられ、エアー吸込口ｃから空気を吸
引すると共にダクトｄのノズルｅから吹き出した
空気とによつて、排気用フードａ内に人工的に横
竜巻Ｈを起こして排気ガス等を排出する装置（ト
ルネードフード）が多用されている。この従来の
排気装置P′は、人工竜巻を形成するためにダクト
ｄからの空気吹き出しにノズルｅを必要とし、更
に、空気吹き出し用の送風機も必要であり、且つ
その分多量の空気を排気することが必要で、集塵
機等の排ガス処理装置が大きくなり、製造コス
ト、ランニングコスト共に高くなる欠点があつ
た。

又、この排気装置P′は排気用フードａ内での人
工竜巻であり、自由空間で人工竜巻を形成する機
構として、本出願人はすでに特願昭61−119905号
を出願している（特開昭62−276348号公報参照）。
この本出願人の人工竜巻発生機構による局所排気
装置P″は、第７図に示すように構成されている。
すなわち、従来の人工竜巻機構による局所排気装
置P′の排気用フードａの位置にノズルｅが数個並
設されているエアー吹出パイプd′を横方向にかつ
四角状態に配設してある。すなわち、エアー吹出
パイプd′をエアー供給パイプｇに上下段かつ横方
向に取り付けてある。ｈは遮蔽板ｉを介して取り
付けてあるエアー吸引ダクトである。エアー吹出
パイプd′に穿設されているノズルｅは、空気が吹
き出されたときに各エアー吹出パイプd′間（上段
パイプ間と下段パイプ間および上と下との各パイ
プ間）にエアーカーテンＤが形成されるように配
設することが条件となる。つまり、４本のエアー
吹出パイプd′間に形成されるエアーカーテンＤの
伴流作用によつて、エアーカーテンＤ内の空間部
に横方向へ連続した旋回気流を形成させ、更にそ
の中心部から左右のエアー吸引ダクトｈに向かう
気流を形成させ、各エアー吹出パイプd′内の自由
空間内に人工竜巻Ｈを発生させることによつて、
良好な状態で指向性の高い横方向の人工竜巻Ｈを
得ることができる。このようにして発生した人工
竜巻Ｈによれば、第６図の装置P′の人工竜巻Ｈと
異なり自由空間に人工竜巻Ｈを形成しているの
で、上からクレーンを用いて処理物を運び込むこ
とができるなど機能的作業工程を組む上で多くの
利点があつた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上述のような第７図に示す本出
願人の人工竜巻発生機構による局所排気装置
P″は、エアーカーテンＤを形成するためにエア
ー吹出パイプd′のノズルｅから吹き出す空気が必
要になり、その分多量の空気を排気することが必
要で、集塵機等の排ガス処理装置が大きくなり、
製造コスト、ランニングコスト共に高くなる。
又、エアーカーテンを形成するための送風機（図
示せず）、エアー吹出パイプd′が必要になり、そ
の製造も複雑になるから、製造コスト、ランニン
グコスト共に高くなる。

そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされた
もので、エアーカーテンを形成するための吹き出
し空気が必要がなく、従つて、その分排ガス処理
装置が小さくなり、エアーカーテン形成のための
送風機、エアー吹出パイプが必要ない人工竜巻発
生機構及びその利用法を提供することを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するため、本発明の人工竜巻発
生機構は、壁面が中心部に向かうに従つて徐々に
収束するように形成してなる渦巻状壁の両端に側
壁を設け、該側壁に前記渦巻状壁の中心部軸方向
に位置するように吸引口を設け、前記渦巻状壁の
基端部及び先端部と前記側壁とによつてエアー吸
込口を構成し、該エアー吸込口は前記吸引口の中
心軸線よりも前記基端部側に位置させ、前記吸引
口から空気を吸引することにより、前記エアー吸
込口から吸い込んだ空気が前記渦巻状壁に沿つて
流れて旋回気流を形成し、前記中心部軸方向の人
工竜巻を発生させる機構としたものである。

又、有害なガス、粉塵等が発生する発生源の側
方又は上方に請求項１記載の人工竜巻発生機構を
配設すれば、前記発生源から発生する有害なガ
ス、粉塵等を吸引排気することが出来る。

更に、有害なガス、粉塵等が発生する発生源の
側方又は上方に、請求項１記載の人工竜巻発生機
構を前記渦巻状壁に沿つて流れる旋回気流の旋回
方向がそれぞれ逆方向になるように複数配設し、
且つそれぞれの前記渦巻状壁の基端部を連設すれ
ば、有害なガスや粉塵等を吸引排気するとができ
る。

〔作 用〕

上記構成によれば、吸引口から空気を吸引する
と、空気は、吸引口の中心軸線よりも基端部側に
あるエアー吸込口から入り、壁面が中心部に向か
つて徐々に収束するように形成された渦巻状壁に
沿つて流れることにより旋回気流を形成し、該旋
回気流の中心部は吸引口からの空気の吸引により
負圧域が形成されるが、この負圧域は旋回気流の
中心部に沿つて負圧コアー部を形成し、これら旋
回気流の遠心力と負圧コアー部の求心力とがバラ
ンスして、吸引口に向かう連続的な人工竜巻が発
生し、この人工竜巻によりエアー吸込口において
これの長手方向に均一な吸引風速を得て、汚染さ
れた空気が速やかに排除される。

又、有害なガスや粉塵等が発生する発生源の側
方又は上方に人工竜巻発生機構を配設しているか
ら、吸引口から空気を吸引すると、吸引口に向か
う連続的な人工竜巻が発生し、エアー吸込口にお
いてこれの長手方向に均一な吸引風速を得て有害
なガスや粉塵等を速やかに排除することが出来
る。

更に、有害なガスや粉塵等が発生する発生源の
側方又は上方に人工竜巻発生機構を渦巻状壁に沿
つて流れる旋回気流の旋回方向がそれぞれ逆方向
になるように複数配設し、且つそれぞれの前記渦
巻状壁の基端部を連接しているから、吸引口から
空気を吸引すると、それぞれの吸引口に向かう連
続的な人工竜巻がそれぞれ発生し、エアー吸込口
においてこれの長手方向に均一な吸引風速を得て
有害なガスや粉塵等を速やかに排除することがで
きる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図乃至第４図に基
づいて詳述する。

第１図は本発明の人工竜巻発生機構による局所
排気装置の斜視図、第２図ａは第１図のａ−
ａ線に沿つて断面図、第２図ｂは第２図ａのｂ
−ｂ線に沿う断面図である。

図面において、Ｐは本発明の人工竜巻発生機構
による局所排気装置（以下単に、排気装置Ｐとい
う）を示す。該排気装置Ｐは、作業台１と、該作
業台１上に載置された本発明の人工竜巻発生機構
である排気用フード２と、該排気用フード２に取
り付けられ下流側に吸引フアン（図示せず）が取
り付けられている吸引ダクト３と、前記作業台１
の下部に取り付けられたダストボツクス４とから
なる。

前記作業台１は、ベース５を取り付けられた４
本の脚６によつて強固に支持された天板７を有し
てなる。作業台１は、これの天板７上に製作物８
が載せられ、作業員Ｍにより、例えば、グライン
ダー９によつて仕上作業が行なわれても良いよう
に作られている。

前記排気用フード２は、前述の作業台１上で製
作物８をグラインダー９にて作業を行なう際に発
生する粉塵等を排気するためのもので、正面壁１
０と、その両側に設けられた側壁１１，１１と、
正面壁１０に連なり、壁面が中心部に向かうに従
つて徐々に収束するように形成された渦巻状壁１
２とからなつている。

この渦巻状壁１２によつて内面側が仕切られた
側壁１１，１１の上部側壁１１ａ，１１ａには、
第２図ａに示すように、吸引ダクト３の吸引口３
ａが取り付けられている。この吸引口３ａ，３ａ
の軸線方向は、前記渦巻状壁１２の中心部の軸方
向に略一致するようになつている。この２個所に
設けられた吸引ダクト３は、ダンパー１５，１５
を介して１本のダクトになり、図示しない吸引フ
アンに接続されている。尚、この実施例では吸引
ダクト３が２個所の上部側壁１１ａ，１１ａに接
続されているが、片側の側壁部分１１ａにのみ取
り付けたものであつても良い。

そして、エアー吸込口１３は、渦巻状壁１２の
先端部１２ａと、基端部１２ｂ及びこれに連なる
正面壁１０と、それらの両側の側壁１１，１１と
で囲まれ、細長い矩形状に形成されている。この
エアー吸込口１３は、第２図ｂに示すように、前
述の吸引口３ａ，３ａの中心軸線よりも基端部１
２ｂ若しくは正面壁１０側に位置している。更
に、この渦巻状壁１２と上部側壁１１ａ，１１ａ
とによつて略渦巻状の空間１４が形成される。こ
の空間１４は、前記ダクト３の下流側にある吸引
フアンが稼動することにより、吸引口３ａ，３ａ
の中心軸線より正面壁１０側に位置した矩形状の
エアー吸込口１３から入つた排気ガス等が渦巻状
壁１２に沿つて流れることによつて旋回気流が生
じた際、その旋回気流を保持させるのに充分なス
ペースを持つように形成されている。

前記ダストボツクス４は、作業台１上での作業
中に発生する比較的粗大なダストを収容するもの
で、作業台１の天板７に設けられたダスト投入口
１６から粗大なダストが入るようになつている。

次に上記構成になる人工竜巻発生機構による局
所排気装置Ｐの使用状況を説明する。

まず、ダンパー１５，１５を所定開度として吸
込ダクト３の下流側に設けられた吸引フアンを稼
動させると、排気用フード２のエアー吸込口１３
から作業台１上における作業によつて発生した粉
塵等により汚染された空気Ａを吸込む。この空気
Ａは、正面壁１０に沿つて流れ、更に吸込口３ａ
の中心軸線より正面壁１０側にあるエアー吸込口
１３から空間１４に入り、正面壁１０に連なつた
渦巻状壁１２に沿つて流れるため、中心部に向う
に従つて徐々に収束して安定した同一回転方向の
旋回気流となる。この旋回気流内は吸込ダクト３
によつて吸引されているから、旋回気流内に負圧
コア部E₁，E₂がそれぞれ形成される。これらの
負圧コア部E₁，E₂の形成により、第２図ａに示
すように、人工竜巻H₁，H₂がそれぞれ形成され
る。この人工竜巻H₁，H₂により作業台１上で発
生した汚染された空気Ａは、エアー吸込口１３の
全面に亙つて均一な風速で速やかに吸込ダクト３
により外部に排出される。

尚、本実施例では、本発明の人工竜巻発生機構
である排気用フード２が作業台１の上方に設けら
ているが、これに限定されるものではなく、側方
に設けても良い。

第３図は本発明の人工竜巻発生機構の他の実施
例を示すものである。この実施例を第１図、第２
図の実施例と異なる点は、吸引ダクト３が渦巻状
壁１２の上面略中央部に貫設され、この吸引ダク
ト３を囲むように渦巻状壁１２内面に吸引ボツク
ス１７が設けられ、この吸引ボツクス１７に吸引
ダクト３の軸線方向に直交する方向に吸引口１７
ａが設けられている点にある。その他の構成、作
用については第１図、第２図の実施例と同様なの
で、図面に符号を付してその詳細な説明を省略す
る。

第４図は、本発明の人工竜巻発生機構の他の実
施例を示すもので、第１図、第２図に示す実施例
と異なる点は、排気用フード２の渦巻状壁１２の
形状が異なつている点にある。すなわち、渦巻状
壁１２が四角形の断面を持ち、辺が徐々に短くな
つている四角状壁１８に変わつている。尚、この
断面形状は四角形に限定されず、六角、八角……
などの多角形であつても良い。又、三角形であつ
ても良いがとなりあう辺と辺とにより形成される
角が脱角となるため、空気Ａの圧力損失が多く得
策ではない。その他の構成、作用については、第
１図、第２図の実施例と同様なので、図面に符号
を付してその詳細な説明を省略する。

第５図は、本発明の人工竜巻発生機構の他の実
施例を示すものである。この実施例と第１図、第
２図の実施例と異なる点は、渦巻状壁１２に沿つ
て流れる旋回気流の旋回方向がそれぞれ逆方向に
なるように、本発明の人工竜巻発生機構である排
気用フード２を２台配設し、且つそれぞれの渦巻
状壁１２の基端部を接続層１９によりつなげた点
にある。こうすることによつてエアー吸込口１３
を２ケ所にすることができ、有害なガスや粉塵等
を広い範囲に亙つて吸引排気することが可能とな
る。その他の構成、作用については、第１図、第
２図の実施例と同様なので図面に符号を付してそ
の詳細な説明を省略する。尚、本発明の人工竜巻
発生機構である排気用フード２は２台に限定され
ることなく２台以上であつても良い。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明の人工竜巻発生機
構は、壁面が中心部に向かうに従つて徐々に収束
するように形成された渦巻状壁の両端に側壁を設
け、該側壁に前記中心部軸方向に位置するように
吸引口を設け、前記渦巻状壁の基端部及び先端部
と前記側壁とによつてエアー吸込口が構成され、
このエアー吸込口は吸引口の中心軸線より基端部
側に位置している。このため、前記側壁に設けた
吸引口から空気を吸引すると、空気は、エアー吸
込口から入り、渦巻状壁に沿つて流れることによ
り安定した同一回転方向の旋回気流を形成し、旋
回気流の中心部は吸引口からの空気の吸引により
負圧コアー部が形成され、これら旋回気流の遠心
力と負圧コアー部の求心力とがバランスして、吸
引口に向かう連続的な人工竜巻が発生する。この
人工竜巻によつて汚染された空気がエアー吸込口
の全面に亙つて平均に速やかに排除される。従つ
て、エアーカーテン又は吹き出しノズルから吹き
出すための空気が必要とならず、その分排ガス処
理装置が小くなり、同様にエアーカーテン形成又
は吹き出しノズルから吹き出すための送風機やエ
アー吹出パイプ等が必要にならず、構成が単純に
なり、小型にすることができ、製造コスト、ラン
ニングコスト共に低くすることが可能になる。

又、上述の人工竜巻発生機構を有害なガス、粉
塵等が発生する発生源の側方又は上方に設けれ
ば、発生源からの有害なガス、粉塵等は、速やか
に外部に排出することができる。

更に、有害なガス、粉塵等が発生する発生源の
側方又は上方に、上述の人工竜巻発生機構を渦巻
状壁に沿つて流れる旋回気流の旋回方向がそれぞ
れ逆方向になるように複数配設すれば、発生源か
らの有害なガス、粉塵などを広い範囲に亙り速や
かに外部に吸引排気することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明の人工竜巻発生機構
及びその利用法の実施例を示すもので、第１図は
本発明の人工竜巻発生機構による局所排気装置の
斜視図、第２図ａは第１図のａ−ａ線に沿う
断面図、第２図ｂは第２図ａのｂ−ｂ線に沿
う断面図、第３図ａは本発明の他の実施例を示す
第２図ａと同状の断面図、第３図ｂは第３図ａの
ｂ−ｂ線に沿う断面図、第４図は本発明の他
の実施例を示す第２図ｂと同状の断面図、第５図
は本発明の他の実施例を示す第１図と同状の斜視
図、第６図及び第７図は従来の人工竜巻発生機構
による局所排気装置を示す斜視図である。 ２……排気用フード（人工竜巻発生機構）、３
ａ，１７ａ……吸引口、１１……側壁、１２……
渦巻状壁、１２ａ……先端部、１２ｂ……基端
部、１３……エアー吸込口、１４……空間、Ａ…
…空気、Ｄ……エアーカーテン、Ｈ，H₁，H₂…
…人工竜巻、Ｐ，P′，P″……人工竜巻発生機構
による局所排気装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 壁面が中心部に向かうに従つて徐々に収束す
   るように形成してなる渦巻状壁の両端に側壁を設
   け、該側壁に前記渦巻状壁の中心部軸方向に位置
   するように吸引口を設け、前記渦巻状壁の基端部
   及び先端部と前記側壁とによつてエアー吸込口を
   構成し、該エアー吸込口は前記吸引口の中心軸線
   よりも前記基端部側に位置させ、前記吸引口から
   空気を吸引することにより、前記エアー吸込口か
   ら吸い込んだ空気が前記渦巻状壁に沿つて流れて
   旋回気流を形成し、前記中心部軸方向の人工竜巻
   を発生させることを特徴とする人工竜巻発生機
   構。 ２ 有害なガス、粉塵等が発生する発生源の側方
   又は上方に請求項１記載の人工竜巻発生機構を配
   設して、前記発生源から発生する有害なガス、粉
   塵等を吸引排気する人工竜巻発生機構の利用法。 ３ 有害なガス、粉塵等が発生する発生源の側方
   又は上方に、請求項１記載の人工竜巻発生機構を
   前記渦巻状壁に沿つて流れる旋回気流の旋回方向
   がそれぞれ逆方向になるように複数配設し、且つ
   それぞれの前記渦巻状壁の基端部を連設して有害
   なガス、粉塵等を吸引排気する人工竜巻発生機構
   の利用法。