JPH09155553A

JPH09155553A - 溶接ヒューム回収装置

Info

Publication number: JPH09155553A
Application number: JP7322058A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Nakano; 俶明中野; Kishio Fujimoto; 己子男藤本; Yoshikazu Kawamata; 禎和川俣; Fujio Takanashi; 不二雄高梨
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1995-12-11
Filing date: 1995-12-11
Publication date: 1997-06-17
Anticipated expiration: 2015-12-11
Also published as: KR970033370A; JP2818648B2; TW384736U; KR100194700B1

Abstract

(57)【要約】【課題】ヒューム回収時の音を低減することができる
と共に、回収ヒュームの清掃効率を高くすることができ
る溶接ヒューム回収装置を提供する。【解決手段】溶接ヒューム回収装置４１は、溶接ヒュ
ーム及び溶接スパッタを含む粉塵を含有する粉塵含有空
気を吸引口４２を介して吸引する吸引ブロア５１と、前
記粉塵含有空気から前記溶接スパッタを除去するプレフ
ィルタ４３と、前記粉塵を除去するメインフィルタ４５
と、前記粉塵が除去された排気ガスを外部に排出する排
出口５２と、前記排気ガスの前記メインフィルタ４５か
らの排気経路の排出口５２部分に配置されて排気ガスの
流勢を緩和して消音する邪魔板５４ａ及び５４ｂと、前
記排気ガスの前記メインフィルタ４５からの排気経路の
排出口５２部分又は前記邪魔板に配置されて排気ガスの
排出時の音を低減する吸音材５３と、前記メインフィル
タ４５の粉塵捕集面の裏側にパルスジェット状に気体を
噴出させるノズル５６を有するガスタンク５５と、を有
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は溶接により発生した溶接
ヒュームを回収し、作業環境を清浄に維持する溶接ヒュ
ーム回収装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】工場及び事業所等において溶接作業を実
施する場合に、溶接作業により発生する溶接ヒュームを
作業環境から除去して、作業環境を良好な状態に維持す
る必要がある。溶接ヒュームを除去する方法としては、
溶接トーチの先端部に溶接ヒュームを捕集するための吸
引フードを取り付けた溶接トーチが提案されている（特
公昭５１−２０３０５）。また、この溶接トーチの軽量
化を図るため、トーチの先端部に、シールドガスを吐出
するシールドガス吐出ノズルと、溶接ヒュームを吸引す
る吸引ノズルとを同軸的に設けた溶接ヒューム吸引トー
チが提案され、実際に使用されている。

【０００３】図１３はこの種の溶接ヒューム吸引トーチ
の１例を示す側面図である。トーチ先端部にはシールド
ガスを吐出するシールドガス吐出ノズル１１が配設され
ている。このシールドガス吐出ノズルの先端よりも若干
後方の位置には、吸引ノズル１２がガス吐出ノズル１１
に同軸的に配設されている。この吸引ノズル１２の周面
には、溶接ヒュームを吸引するための孔１２ａが設けら
れている。これらのシールドガス吐出ノズル１１及び吸
引ノズル１２はエルボ管１３により支持されており、エ
ルボ管１３はグリップ部１４により支持されている。グ
リップ部１４には吸引力調整用孔１４ａが設けられてお
り、吸引ノズル１２から吸引するガスの量を調整するこ
とができる。

【０００４】このグリップ部１４とケーブルホース１６
との間には、トーチの曲げを容易にするためのベント機
構１５が設けられている。そして、ケーブルホース１６
の後端部にはアダプタ接続部１７が設けられている。更
に、アダプタ接続部１７にはホース接続口１７ａが設け
られており、連結ホースを介してヒューム回収装置に連
結するようになっている。

【０００５】また、アダプタ接続部１７にはアダプタ１
８が接続される。このアダプタ１８にはシールドガス供
給孔１８ａ及び電気ケーブルコネクタ１８ｂが設けられ
ている。このアダプタ１８を介して、溶接トーチにシー
ルドガス及び溶接電力が供給される。

【０００６】図１４はケーブルホースの１例を示す模式
的断面図である。図１４に示すように、ケーブルホース
１６は例えば２重管になっている。即ち、第１管２３の
内部に配設された第２管は、電力ケーブル２２及びこの
電力ケーブル２２の外側を被覆する被覆材２１により構
成されている。この電力ケーブル２２の更に内部には、
第３管としてライナ２０（例えばスプリングライナ等）
が配設され、ライナ２０内を溶接ワイヤが通される。そ
して、ライナ２０と電力ケーブル２２との間をシールド
ガスが流れるようになっている。また、ゴム被覆材２１
と第１管２３との間には、吸引ノズル１２から吸引した
ガスが流れるようになっている。

【０００７】図１５はトーチ先端部を拡大して示す側面
図である。シールドガスＡはライナ２０と電力ケーブル
２２との間を通過した後、トーチ先端部のシールドガス
吐出ノズル１１から吐出される。これにより、溶接部を
空気から遮断し、溶接金属の酸化等が防止される。一
方、溶接部近傍のシールドガス域外のガスＢは、吸引ノ
ズル１２に設けられた孔１２ａから吸引される。吸引ノ
ズル１２から吸引されたガスには、溶接により発生した
溶接ヒューム等が含まれている。この溶接ヒュームを含
むガスは、ケーブルホース１６のゴム被覆材２１と第１
管２３との間を通り、アダプタ接続部１７のホース接続
口１７ａに接続されたホースを介して溶接ヒューム回収
装置に入る。

【０００８】図１６は従来の溶接ヒューム回収装置の１
例を示す模式的側面図である。この溶接ヒューム回収装
置３１には、溶接ヒュームを捕捉するためのフィルタ３
２、吸引力を発生させるためのファン３３及びこのファ
ン３３を回転させるモータ３４が設けられている。

【０００９】このように構成された回収装置において
は、図１５に示す吸引ノズル１２から吸引されたガスが
フィルタ３２を通過する。従って、溶接ヒュームをフィ
ルタ３２に付着させることによって、効率的に回収する
ことができる。

【００１０】ところで、このような回収装置に使用され
るフィルタは、使い捨てのものと、清掃して再利用する
ものとがある。フィルタに捕集される溶接ヒュームは微
細粒子であると共に、その発生量が極めて多いので、使
い捨てにする場合には、頻繁に交換する必要があり、不
経済である。一方、フィルタを清掃して使用する場合、
捕集面の裏側から空気を吹き付けて溶接ヒュームを除去
する方法が一般的に使用されている。このような原理を
使用してフィルタの清掃機能を備えた溶接ヒューム回収
装置が提案されている（特開平５−３２９６５１号公
報）。この回収装置は、溶接ヒュームを回収するための
吸引部と、空気よりも重い気体、特に好適には、ＣＯ
₂ 、Ａｒ及びこれらの混合ガス等からなる溶接用のシー
ルドガスを、フィルタ捕集面の裏側にパルス状に吹き付
ける噴出部とを有している。このように、回収装置内に
フィルタ清掃のための機能を備えることにより、容易に
フィルタを清掃することができる。

【００１１】また、溶接ヒューム回収装置としては、特
開平７−２６６０５３に開示されたものもある。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
特開平５−３２９６５１号に示される溶接ヒューム回収
装置においては、ヒューム回収時に吸引部及び排気ガス
の排出部から騒音が発生するという問題点がある。ま
た、特開平７−２６６０５３に開示されている溶接ヒュ
ーム回収装置においても、騒音については全く言及され
ていない。

【００１３】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、ヒューム回収時の音を低減することができ
ると共に、回収ヒュームの清掃効率を高くすることがで
きる溶接ヒューム回収装置を提供することを目的とす
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明に係る溶接ヒュー
ム回収装置は、溶接ヒューム及び溶接スパッタを含む粉
塵を含有する粉塵含有空気を吸引口を介して吸引する吸
引ブロアと、前記粉塵含有空気から前記溶接スパッタを
除去するプレフィルタと、前記粉塵を除去するメインフ
ィルタと、前記粉塵が除去された排気ガスを外部に排出
する排出口と、前記排気ガスの前記メインフィルタから
の排気経路の排出口部分に配置されて排気ガスの流勢を
緩和して消音する邪魔板と、前記排気ガスの前記メイン
フィルタからの排気経路の排出口部分又は前記邪魔板に
配置されて排気ガスの排出時の音を低減する吸音材と、
前記メインフィルタの粉塵捕集面の裏側にパルスジェッ
ト状に圧縮ガスを噴出させるノズルを有する圧縮ガスタ
ンクと、を有することを特徴とする。

【００１５】また、前記メインフィルタと、前記ノズル
との間に前記ノズルから噴出される圧縮ガスを増流させ
る増流器を有していることが好ましい。

【００１６】更に、前記メインフィルタは円柱状、楕円
柱状及び角柱状等の柱状であり、その長手方向を垂直に
して配置されていることが好ましい。

【００１７】

【作用】本発明に係る溶接ヒューム回収装置において
は、プレフィルタ及びメインフィルタにより粉塵が除去
された排気ガスの排気経路の排出口部分に邪魔板を配置
する。この邪魔板は、抵抗によって排気ガス流の勢いを
緩和させるように設置されているので、この邪魔板によ
りヒューム回収時において排気ガスが排出口から排出さ
れるときの勢いが弱くなり、排出時の音を低減すること
ができる。更に、排出口部分又は邪魔板に吸音材を配置
しているので、この吸音効果によって、より一層排気ガ
スの排出時に生じる音を低減することができる。

【００１８】また、本発明においては、フィルタを清掃
するときに使用するガスとして圧縮ガスを使用する。こ
の圧縮ガスは、空気よりも重いシールドガス等に限定せ
ず、空気等も含むものである。圧縮ガス供給源として
は、例えば、圧縮空気等のガスボンベ若しくはシールド
ガスボンベを使用するか、又は工場の集中配管を利用し
てガスを供給することができる。原料コストが高いシー
ルドガスの代わりに、圧縮空気等のガスボンベ又は工場
集中配管等を使用すると、フィルタ清掃時のランニング
コストが低下する。

【００１９】更に、本発明においては、通過粒子径が
０．５μｍ以下のフィルタを使用し、溶接ヒュームを含
むガスのフィルタ通過速度を０．０１ｍ／秒とする。そ
うすると、溶接ヒューム含有ガス中に含まれる溶接ヒュ
ームは高速でフィルタに当接し、当接時の圧力により鱗
片状に固形化してフィルタに捕集される。この鱗片状の
ヒュームは嵩密度が大きいため飛散しにくく、例えば、
風速が３乃至４ｍ／分の風でも飛散することがない。従
って、フィルタの清掃時に回収したヒュームが飛散する
虞れがなく、環境の汚染を防止することができる。

【００２０】但し、フィルタの通過粒子径が０．５μｍ
を超える場合又は溶接ヒューム含有ガスのフィルタ通過
速度が０．０１ｍ／秒未満である場合には、いずれもフ
ィルタに捕集されたヒュームが綿状になり、嵩密度が低
いので、飛散しやすい状態になる。従って、フィルタの
通過粒子径は０．５μｍ以下であり、溶接ヒューム含有
ガスのフィルタ通過時の速度は０．０１ｍ／秒以上とす
ることが好ましい。

【００２１】更に、ヒューム回収作業時において、作業
環境又は溶接電流の条件を同一にして比較すると、吸引
風量が大きいほど吸引効率も高くなる。従って、吸引ブ
ロアの最大静圧は１０００ｍｍ水柱以上であることが好
ましい。

【００２２】更にまた、溶接ヒューム含有ガスの吸引を
停止した後、ヒュームが鱗片状に付着したフィルタ捕集
面の裏側からパルスジェット状の気体（圧縮ガス）を吹
き付けるが、その噴出圧力が２ｋｇｆ／ｃｍ² 以上であ
ると、鱗片状のヒュームをフィルタからより一層容易に
剥離させることができる。

【００２３】ところで、従来の溶接ヒューム回収装置に
使用されるメインフィルタの側面には、通常、その表面
積を大きくするために襞が形成されている。従って、長
手方向に襞が形成された柱状のメインフィルタを使用
し、その長手方向を垂直にしてメインフィルタを配置す
ると、溶接ヒュームが落下しやすくなる。

【００２４】更に、本発明において、圧縮された気体が
噴出されるノズルと、メインフィルタとの間に増流器が
配置されていると、ノズルからの圧縮ガスが増流するの
で、メインフィルタのヒューム捕集面の裏側により一層
大きい衝撃が加えられる。この増流器には、その喉部が
ノズルの噴出口よりも大きいベンチュリ管状の増流管又
はメインフィルタ側からノズルに向かって開くように配
置された複数枚の板材により形成された増流翼等があ
る。この増流翼はノズルから噴出された圧縮ガスの通路
が狭くなっていくように配置するので、ガス流の断面積
が狭くなり、流速が大きくなる。増流器として板状の増
流翼を使用すると、ベンチュリ管状の増流管よりも容易
に製造することができ、その製造コストも低減できるの
で好ましい。

【００２５】このように、圧縮ガスからの衝撃によって
メインフィルタから剥離したヒュームは、例えば、フィ
ルタの下方に配置されたダストボックスに蓄積される。
このようにすることによって、装置からフィルタを取り
外すことなく、フィルタを清掃することができ、フィル
タの清掃作業が極めて簡単になると共に、回収ヒューム
の清掃効率も高くなる。

【００２６】

【実施例】以下、本発明の実施例について添付の図面を
参照して具体的に説明する。図１は本発明の実施例に係
る溶接ヒューム回収装置の構造を示す模式的斜視図であ
る。また、図２は図１に示す溶接ヒューム回収装置を使
用してヒュームを回収した時の排気ガスの流れを示す模
式的断面図であり、図３は図１に示す溶接ヒューム回収
装置を使用してフィルタを清掃するときの圧縮ガスの動
作を示す模式的断面図である。

【００２７】回収装置４１は、箱状に形成されており、
フィルタ室６０、第１排気室６１、第２排気室６２及び
タンク室６４により構成されている。

【００２８】フィルタ室には、その側面に溶接ヒューム
及び溶接スパッタを含有する粉塵含有ガスを吸引する吸
引ホース（図示せず）に接続される吸引口４２が形成さ
れている。そして、フィルタ室６０の内部には、吸引口
４２が形成されている壁面から若干離間した位置に、吸
引口４２から吸引された粉塵含有ガスから溶接スパッタ
を除去するプレフィルタ４３が配置されている。フィル
タ室６０の上部には第１排気室６１が形成されており、
フィルタ室６０と第１排気室６１との間は通気孔４９を
有する第１仕切り板４４によって仕切られている。ま
た、この第１仕切り板４４の通気孔４９を覆うように、
フィルタ室側に粉塵含有ガスから溶接ヒュームを除去す
るメインフィルタ４５が取り付けられている。このメイ
ンフィルタ４５は例えば柱状であり、その長手方向を垂
直にして取り付けられていて、側面がフィルタで形成さ
れている。更に、メインフィルタ４５の下方には、フィ
ルタ清掃時にフィルタから落下する溶接ヒューム等を受
けるダストボックス４６が設置されている。

【００２９】第１仕切り板４４の第１排気室６１側に
は、例えば２枚の板材からなる増流翼４７が通気孔４９
から上方に向かって広がるように対向してＶ字状に配置
されている。

【００３０】第１排気室６１の側方には第２排気室６２
が形成されており、第１排気室６１と第２排気室６２と
は排気孔５０を有する第２仕切り板４８によって仕切ら
れている。この第２仕切り板４８はフィルタ室６０と第
２排気室６２とを仕切るものでもあるが、排気孔５０は
第１排気室６１と第２排気室６２との間に設けられてい
る。第２排気室６２には、粉塵が除去された排気ガスを
排気孔５０を介して吸引するためのブロアモータ（吸引
ブロア）５１が設置されている。また、第２排気室６２
の側方には、第３仕切板５８ａを介して第３排気室６３
が形成されており、第３排気室６３内にはブロアモータ
５１を冷却するためのファン５９が配置されている。第
２排気室６２及び第３排気室６３の下方には、吸引され
た排気ガスを回収装置４１の外部に排出するための排出
口５２が形成されており、第２排気室６２及び第３排気
室６３内の排気ガスの排気経路には、排気ガスの流勢を
緩和して消音するための邪魔板５４ａが設置されてい
る。更に、排出口５２には排気時の音を低減するための
吸音材５３が配置されている。

【００３１】第３排気室６３の側方に、第４仕切板５８
ｂを介して形成されたタンク室６４にはパルスジェット
状に噴出するように気体が充填された圧縮ガスタンク５
５が配置されている。圧縮ガスタンク５５にはノズル５
６が接続されており、このノズル５６は圧縮ガスタンク
５５から噴出される圧縮ガスが、第１仕切り板４４の通
気孔４９からメインフィルタ４５の内部に噴出されるよ
うに、第２排気室６２を介して、第１排気室６１の増流
翼４７の上部まで延びている。また、このタンク室６４
の側壁には外部と圧縮ガスタンク５５とを接続する接続
口５７が形成されており、回収装置の外部に設置された
メインタンク（図示せず）から圧縮ガスタンク５５に圧
縮ガスを補充するようになっている。

【００３２】次に、このように構成された溶接ヒューム
回収装置において、先ず、ヒューム回収時の動作につい
て説明する。

【００３３】図２に示すように、ブロアモータ５１の作
動により、溶接ヒューム等を含む粉塵含有空気は吸引ホ
ース（図示せず）を介して吸引口４２からフィルタ室６
０に吸引される。このとき、粉塵含有空気に含まれる金
属粉及びスパッタ等の粗大粒子がプレフィルタ４３によ
り除去される。次いで、粉塵含有空気はメインフィルタ
４５を通過して第１排気室６１に吸引される。このと
き、メインフィルタ４５によって溶接ヒューム等の微細
粒子が捕集される。その後、プレフィルタ４３及びメイ
ンフィルタ４５によって清浄化された排気ガスは通気孔
４９、第１排気室６１、排気孔５０及び第２排気室６２
を経て排出口５２から回収装置の外部に排出される。ブ
ロアモータ５１の作動中は、冷却用のファン５９が作動
し、ブロアモータの加熱を防止している。

【００３４】本実施例に係る溶接ヒューム回収装置を使
用すると、プレフィルタ４３及びメインフィルタ４５に
よって２段階に粉塵除去されるので、粉塵含有空気に含
まれる粉塵の除去効果が優れたものとなっている。ま
た、粉塵が除去された排気ガスが回収装置４１から排出
されるとき、邪魔板５４ａ及び吸音材５３の効果により
従来の回収装置において発生していた騒音が低減され
る。

【００３５】図４は横軸に作業環境の風速をとり、縦軸
に吸引風量をとって、作業環境風速及び吸引風量と吸引
効率（η）との関係を示すグラフ図である。なお、この
吸引効率（η）は、（吸引捕集されたヒューム量）／
（所定溶接条件における全ヒューム発生量）として表さ
れる。図４に示すように、作業環境風速が大きくなるに
つれて吸引風量も大きくする必要があるが、同一の作業
環境風速において比較すると、吸引風量が多い方が吸引
効率が高くなる。

【００３６】図５は横軸に溶接電流をとり、縦軸に吸引
風量をとって溶接電流及び吸引風量と吸引効率との関係
を示すグラフ図である。図５に示すように、溶接電流が
高くなるにつれて吸引風量も大きくする必要があるが、
同一の溶接電流において比較すると、吸引風量が多い方
が吸引効率が高くなる。

【００３７】従って、吸引ブロアの最大静圧は１０００
ｍｍ水柱以上であると、優れたヒューム回収効率が得ら
れる。

【００３８】次に、フィルタ清掃時の動作について説明
する。溶接作業が繰り返し実施されて、フィルタ室にお
けるメインフィルタに捕集された溶接ヒュームが許容量
を超えて蓄積されるようになると、フィルタを清掃する
必要がある。通常、この清掃作業は溶接作業時以外、即
ち、ブロアモータが停止しているときに実施される。

【００３９】図３に示すように、圧縮ガスタンク５５に
圧縮されて充填されている気体はノズル５６内を通過し
て、第１排気室６１内のノズル先端部５６ａからメイン
フィルタ４５の内部にパルスジェット状に噴出される。
このとき、噴出された圧縮ガス（ガスジェット）の噴出
圧は増流翼４７によって増加される。次いで、このガス
ジェットはメインフィルタ４５に衝撃を与えることによ
って、メインフィルタ４５を振動させながらフィルタ内
部から外部に噴出され、フィルタ室６０の吸引口４２か
ら排気される。

【００４０】このようなフィルタの振動によって、メイ
ンフィルタ４５の外面に付着したヒューム等の粉塵が剥
離して落下する。落下したヒューム等がダストボックス
４６に集積されると、ダストボックス４６を取り外して
ヒュームを通常の粉塵と同様に処理する。この場合に、
回収ヒュームは鱗片状に固まっており、嵩密度が大きい
ので飛散しにくい。従って、環境を汚染することなくヒ
ュームを回収することができる。

【００４１】図６は横軸に溶接ヒュームを含有したガス
がメインフィルタを通過するときの速度（フィルタ通過
風速）をとり、縦軸にメインフィルタに付着した回収ヒ
ュームの嵩密度をとって、種々の通過粒子径のフィルタ
におけるフィルタ通過風速と回収ヒュームの嵩密度との
関係を示すグラフ図である。図６に示すように、フィル
タの通過粒子径が０．５μｍ以下であると共に、フィル
タ通過風速が０．０１ｍ／秒以上であるとき、回収した
ヒュームの嵩密度が０．２０ｇ／ｃｍ³ 以上となって回
収ヒュームが鱗片状（固形状）に固まる。一方、フィル
タの通過粒子径が０．５μｍを超える場合及びフィルタ
通過風速が０．０１ｍ／秒未満の場合は、回収したヒュ
ームの嵩密度が０．２０ｇ／ｃｍ³ 未満となり、綿状
（不定形）となる。このような綿状のヒュームは極めて
飛散しやすい。従って、メインフィルタの通過粒子径は
０．５μｍ以下であり、溶接ヒューム含有ガスのメイン
フィルタ通過時の風速は０．０１ｍ／秒以上であること
が好ましい。

【００４２】図７は横軸にアークタイムをとり、縦軸に
口径が３８ｍｍの吸引ホースを使用した場合の吸引ホー
ス内の通過流速（ｍ／秒）をとって、圧力が２ｋｇｆ／
ｃｍ² （２気圧）の圧縮ガスを１回当たり３、５又は７
ストローク（繰り返し数）のパルス状に吹き付けたとき
のアークタイムと吸引ホース内の通過流速との関係を示
すグラフ図である。図７に示すように、アークタイムが
長くなったときには、ストローク数が多い方が吸引ホー
ス内の通過流速の回復が大きい。

【００４３】図８は横軸にアークタイムをとり、縦軸に
口径が３８ｍｍの吸引ホースを使用した場合の吸引ホー
ス内の通過流速（ｍ／秒）をとって、圧縮ガスの圧力を
２、３又は５ｋｇｆ／ｃｍ² （２、３又は５気圧）とし
て、１回当たりに１ストロークのパルス状に圧縮ガスを
吹き付けたときのアークタイムと吸引ホース内の通過流
速との関係を示すグラフ図である。図８に示すように、
アークタイムが長くなったときには、圧縮ガスの圧力が
高いほど吸引ホース内の通過流速の回復が大きい。

【００４４】図９は横軸にアークタイムをとり、縦軸に
口径が３８ｍｍの吸引ホースを使用した場合の吸引ホー
ス内の通過流速（ｍ／秒）をとって、圧力が３ｋｇｆ／
ｃｍ² （３気圧）の圧縮ガスを１回当たり３又は５スト
ロークのパルス状に吹き付けたときのアークタイムと吸
引ホース内の通過流速との関係を示すグラフ図である。
図９に示すように、圧縮ガスの圧力が２ｋｇｆ／ｃｍ²
のときは、ストローク数が３以上であれば、吸引ホース
内の通過流速の回復率には大きな差がない。

【００４５】図１０は本実施例に係る回収装置４１を使
用した溶接装置全体の１例を示す側面図である。

【００４６】溶接ヒューム回収装置４１の外部にはシー
ルドガスボンベ７０が配置されており、シールドガスボ
ンベ７０には圧力調整弁７１を有するシールドガス供給
ホース７３が接続されている。このシールドガス供給ホ
ース７３は溶接時にシールドガスを供給するために、溶
接トーチ８０に接続されている。溶接トーチ８０には、
溶接ヒュームを吸引するために例えば吸引フードが設け
られており、溶接トーチ８０と回収装置４１の吸引口４
２とは吸引ホース７９によって接続されている。また、
この溶接トーチ８０には、溶接のための電流を供給する
電源装置７６からの第１ケーブル７７ａが接続されてお
り、電源装置７６から延びる第２ケーブル７７ｂは溶接
母材８２に接続されている。また、回収装置４１には、
回収装置４１内の圧縮ガスタンクに圧縮ガスを供給する
メインタンク又は工場集中配管（図示せず）が、ガスタ
ンク供給用ホース７５を介して接続されている。更に、
回収装置４１上には溶接トーチ８０にワイヤを自動供給
するワイヤ供給装置７８が搭載されている。図１０に示
す回収装置４１において、圧縮ガスとして、空気より重
いシールドガスを使用してもよい。

【００４７】図１１は本実施例に係る回収装置を使用し
た溶接装置全体の他の１例を示す側面図であり、図１２
は本実施例に係る回収装置を使用した溶接装置全体の更
に他の１例を示す模式的側面図である。図１１及び図１
２において図１０に示すものと同一物には同一符号を付
して、詳細な説明は省略する。

【００４８】図１１に示すように、この溶接装置は溶接
ロボット８６を使用したものである。溶接ヒューム回収
装置４１から延びる２本の吸引ホース７９ａ及び７９ｂ
は吊りビーム８４に取り付けられたバランサ８５によっ
て支持され、溶接ロボット８６の先端部の吸引ブロック
部８３に接続されている。また、電源装置７６は第１ケ
ーブル７７ａによって溶接のための電流を溶接ロボット
８６に供給すると共に、第２ケーブル７７ｂによって溶
接母材８２に電流を供給する。第１ケーブル７７ａもま
たバランサ８５によって吸引ホース７９ａ及び７９ｂと
共に支持されている。

【００４９】また、図１２に示すように、この溶接装置
は自動溶接機を使用したものであり、４箇所の溶接部か
ら発生する溶接ヒューム等を１台の回収装置４１により
回収できるようになっている。溶接時においては、２機
を１組とした溶接トーチ８０ａ及び８０ｂ並びに８０ｃ
及び８０ｄは上下を逆にしたＴ字形に配置された溶接母
材８２ａ及び８２ｂに対して、その両側から同時に溶接
している。そして、１組の吸引ブロック部８３ａ及び８
３ｂは夫々２本のダクト８８ａ及び８８ｂに接続されて
おり、回収装置４１に接続される前に１本の吸引ホース
７９ａに合流されている。他の１組の吸引ブロック部８
３ｃ及び８３ｄについても同様に、２本のダクト８８ｃ
及び８８ｄに接続され、吸引ホース７９ｂに合流されて
いる。従って、回収装置４１には２組の吸引ブロック部
からの２本の吸引ホース７９ａ及び７９ｂが接続されて
いる。

【００５０】このように構成された溶接装置において
は、４台の電源装置７６ａ、７６ｂ、７６ｃ及び７６ｄ
からケーブル８７ａ、８７ｂ、８７ｃ及び８７ｄによっ
て夫々４機の溶接トーチに電流が供給されて溶接母材８
２ａ及び８２ｂを溶接すると共に、各溶接トーチに接続
された吸引ブロック部から溶接ヒューム等が吸引され、
回収装置４１に回収される。

【００５１】このように、本発明に係る溶接ヒューム回
収装置は半自動、自動及びロボット用の溶接トーチのい
ずれに対しても適用できる。また、溶接ヒュームを捕集
する手段としては、溶接トーチに吸引フードを取り付け
たものか、又は図１３に示すような吸引トーチを使用す
ることができる。

【００５２】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
溶接ヒューム等が除去された後の排気ガスの排気経路の
排気口部分に邪魔板を配置し、排気口部分又は邪魔板に
吸音材を配置しているので、従来の回収装置において発
生していたヒューム回収時の音を低減することができ
る。また、圧縮ガスのガス圧を適正量に設定し、円筒形
状のメインフィルタをその長手方向を垂直にして配置す
ると、フィルタに付着したヒューム等が落下しやすくな
るので、高い清掃効率を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る溶接ヒューム回収装置の
構造を示す模式的斜視図である。

【図２】図１に示す溶接ヒューム回収装置を使用してヒ
ュームを回収した時の排気ガスの流れを示す模式的断面
図である。

【図３】図１に示す溶接ヒューム回収装置を使用してフ
ィルタを清掃するときの圧縮ガスの動作を示す模式的断
面図である。

【図４】横軸に作業環境の風速をとり、縦軸に吸引風量
をとって、作業環境風速及び吸引風量と吸引効率（η）
との関係を示すグラフ図である。

【図５】横軸に溶接電流をとり、縦軸に吸引風速をとっ
て溶接電流及び吸引風量と吸引効率との関係を示すグラ
フ図である。

【図６】横軸に溶接ヒュームを含有したガスがメインフ
ィルタを通過するときの速度（フィルタ通過風速）をと
り、縦軸にメインフィルタに付着した回収ヒュームの嵩
密度をとって、種々の通過粒子径のフィルタにおけるフ
ィルタ通過風速と回収ヒュームの嵩密度との関係を示す
グラフ図である。

【図７】横軸にアークタイムをとり、縦軸に口径が３８
ｍｍの吸引ホースを使用した場合の吸引ホース内の通過
流速（ｍ／秒）をとって、圧力が２ｋｇｆ／ｃｍ² （２
気圧）の圧縮ガスを１回当たり３、５又は７ストローク
（繰り返し数）のパルス状に吹き付けたときのアークタ
イムと吸引ホース内の通過流速との関係を示すグラフ図
である。

【図８】横軸にアークタイムをとり、縦軸に口径が３８
ｍｍの吸引ホースを使用した場合の吸引ホース内の通過
流速（ｍ／秒）をとって、圧縮ガスの圧力を２、３又は
５ｋｇｆ／ｃｍ² （２、３又は５気圧）として、１回当
たりに１ストロークのパルス状に圧縮ガスを吹き付けた
ときのアークタイムと吸引ホース内の通過流速との関係
を示すグラフ図である。

【図９】横軸にアークタイムをとり、縦軸に口径が３８
ｍｍの吸引ホースを使用した場合の吸引ホース内の通過
流速（ｍ／秒）をとって、圧力が３ｋｇｆ／ｃｍ² （３
気圧）の圧縮ガスを１回当たり３又は５ストロークのパ
ルス状に吹き付けたときのアークタイムと吸引ホース内
の通過流速との関係を示すグラフ図である。

【図１０】本実施例に係る回収装置を使用した溶接装置
全体の１例を示す側面図である。

【図１１】本実施例に係る回収装置を使用した溶接装置
全体の他の１例を示す側面図である。

【図１２】本実施例に係る回収装置を使用した溶接装置
全体の更に他の１例を示す模式的側面図である。

【図１３】溶接ヒューム吸引トーチの１例を示す側面図
である。

【図１４】ケーブルホースの１例を示す模式的断面図で
ある。

【図１５】トーチ先端部を拡大して示す側面図である。

【図１６】従来の溶接ヒューム回収装置の１例を示す模
式的側面図である。

【符号の説明】

４１；回収装置４２；吸引口４３；プレフィルタ４４、４８、５８ａ、５８ｂ；仕切板４５；メインフィルタ４６；ダストボックス４７；増流翼５１；ブロアモータ５２；排出口５３；吸音材５４ａ、５４ｂ；邪魔板５５；圧縮ガスタンク５６；ノズル５９；ファン６０；フィルタ室６１、６２、６３；排気室６４；タンク室

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高梨不二雄神奈川県藤沢市宮前字裏河内100番１株式会社神戸製鋼所藤沢事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】溶接ヒューム及び溶接スパッタを含む粉
塵を含有する粉塵含有空気を吸引口を介して吸引する吸
引ブロアと、前記粉塵含有空気から前記溶接スパッタを
除去するプレフィルタと、前記粉塵を除去するメインフ
ィルタと、前記粉塵が除去された排気ガスを外部に排出
する排出口と、前記排気ガスの前記メインフィルタから
の排気経路の排出口部分に配置されて排気ガスの流勢を
緩和して消音する邪魔板と、前記排気ガスの前記メイン
フィルタからの排気経路の排出口部分又は前記邪魔板に
配置されて排気ガスの排出時の音を低減する吸音材と、
前記メインフィルタの粉塵捕集面の裏側にパルスジェッ
ト状に圧縮ガスを噴出させるノズルを有する圧縮ガスタ
ンクと、を有することを特徴とする溶接ヒューム回収装
置。
【請求項２】前記メインフィルタと、前記ノズルとの
間に前記ノズルから噴出される圧縮ガスを増流させる増
流器を有することを特徴とする請求項１に記載の溶接ヒ
ューム回収装置。
【請求項３】前記増流器はその喉部が前記ノズルの噴
出口よりも大きいベンチュリ管状の増流管であることを
特徴とする請求項２に記載の溶接ヒューム回収装置。
【請求項４】前記増流器は前記メインフィルタから前
記ノズルに向かって開くように配置された２枚以上の複
数枚の板材により形成される増流翼であることを特徴と
する請求項２に記載の溶接ヒューム回収装置。
【請求項５】前記メインフィルタは柱状であり、その
長手方向を垂直にして配置されていることを特徴とする
請求項１に記載の溶接ヒューム回収装置。
【請求項６】前記メインフィルタは濾過粒子径が０．
５μｍ以下であり、前記吸引ブロアの吸引能力は０．０
１ｍ／秒以上であることを特徴とする請求項１に記載の
溶接ヒューム回収装置。
【請求項７】前記吸引ブロアの最大静圧は１０００ｍ
ｍ水柱以上であることを特徴とする請求項１に記載の溶
接ヒューム回収装置。
【請求項８】前記圧縮ガスタンクから噴出される圧縮
ガスの噴出圧力は２ｋｇｆ／ｃｍ² 以上であることを特
徴とする請求項１に記載の溶接ヒューム回収装置。
【請求項９】溶接アークの発生及び停止を検出する検
出手段と、この検出手段の検出結果に基づいて前記吸引
ブロアの駆動の開始及び停止並びに前記圧縮ガスタンク
から圧縮ガスを噴出させる操作の開始及び停止を決定す
る連動手段を有することを特徴とする請求項１に記載の
溶接ヒューム回収装置。