JPH10272326A - 集塵機用集塵フード装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶接作業時或は溶断作業時に発生する可燃性
のスパッタを集塵機側に吸引させないで確実に沈降、消
滅させ、火種を含まない安全なガス粉塵のみを集塵機側
に吸引収集させる。 【解決手段】 溶接や溶断の作業を行う発塵源の上面側
を集塵フード１で覆い、この集塵フード１の上面に吸引
ダクト管７を立設接続して、発塵源から吸引ダクト管７
の上端部７ａまでの高さを少くとも３．５ｍ以上と成
し、吸引ダクト管７の管内風速を７ｍ／ｓｅｃ以下とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶接作業時や溶断
作業時に発生するヒュームやスパッタ（火の粉）を含ん
だ粉塵を収集する集塵機に用いて好適な集塵フード装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】溶接や溶断の各作業時に発生する粉塵を
集塵機で収集する場合、粉塵の中にヒュームやスパッタ
（アーク溶接やガス溶接等に於いて、溶接作業中に飛散
するスラグ及び金属粒等）が含まれており、スパッタは
同時に火の粉と化すため、これを直接集塵機側に吸引す
るとフイルタに引火して火災の原因となるから、従来は
集塵機の前段に石材フイルタ等を用いた不燃性のプレフ
イルタを設けたり、スパッタ等の飛散を抑制する集塵フ
ード（キヤノビーフードが多い）を用いたりして、集塵
機側に火の粉が直接吸引されないように工夫していた。

【０００３】図３は、上記従来の構成を説明したもので
あって、図中、１０はフイルタ式の集塵機、１１は集塵
機１０に設けた送風機（図示省略）の吸引作用が及ぶ輸
送ダクト管、１２，１２は輸送ダクト管１１に分岐接続
した吸引ダクト管、１３，１３は各吸引ダクト管１２の
下端吸込口の部分に取付けた石材フイルタ等から成る不
燃性のプレフイルタ、１４はプレフイルタ１３の下側に
間隔をあけて下向きに取付けたキヤノビーフード等の集
塵フードを示す。

【０００４】また、Ｓは溶接又は溶断を行うワーク、Ｔ
は溶接機であって、溶接作業又は溶断作業によって発生
したヒュームＨＭとスパッタＳＰは、左側に図示したよ
うにプレフイルタ１３がこれを直接吸引して収集する
か、或は、右側に図示したように集塵フード１４の内部
に一旦集められた後、その上部に設けたプレフイルタ１
３に収集させることによって、火種となるスパッタＳＰ
を含まない安全なガス（ヒュームＨＭ）だけを集塵機１
０側に吸引させて集塵するように構成されていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述したよ
うにスパッタＳＰやヒュームＨＭをプレフイルタ１３側
に直接吸引させると、図４に示すようにプレフイルタ１
３にヒュームＨＭが次第に堆積し、特に不完全燃焼のヒ
ュームＨＭがスパッタＳＰの火花により着火した場合に
は、プレフイルタ１３内の着火したヒュームが新たな火
花と成って集塵機１０側に吸引されてしまう危険があっ
た。

【０００６】また、上述した集塵フード１４を用いると
スパッタＳＰ及びヒュームＨＭの直接の吸引は防止でき
るが、集塵フード１４を設けただけではプレフイルタ１
３へのスパッタＳＰの吸引を完全に防止できないため、
上述した場合と同様の火災発生の危険があり、加えて、
集塵フード１４の上面に粉塵が堆積してこれが新たな火
種を造る可能性もあって、火災の発生を防止するプレフ
イルタ１３や集塵フード１４自身が、火災の発生原因を
造ってしまう問題があった。

【０００７】尚、上述したスパッタＳＰによる火災の発
生は、特に、炭酸ガス溶接やアルゴン溶接の場合、炭酸
ガスレーザ溶断やプラズマ溶断等を行う場合、或は、不
活性ガスを使用する各種作業の時に顕著に現われるもの
であって、これ等各作業を安全に進めるために早急な対
策が望まれていた。

【０００８】従って本発明の技術的課題は、溶接作業時
或は溶断作業時に発生する可燃性のスパッタを集塵機側
に吸引させないで確実に沈降、消滅させ、火種を含まな
い安全なガス粉塵のみを集塵機側に吸引、収集させるこ
とができる集塵機用の集塵フード装置を提供することで
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の技術的課題を解決
するために本発明で講じた手段は以下の如くである。

【００１０】送風機の吸引作用が及ぶ集塵フードの下側
で溶接作業及び溶断作業を行うことにより、これ等各作
業時に発生するヒュームやスパッタを収集するように構
成した集塵機用集塵フード装置であって、

【００１１】（１） 上記集塵フードの上面縦方向に送
風機の吸引作用が及ぶ吸引ダクト管を連通状態に立設す
る一方、上記各作業の発塵源から上記吸引ダクト管の上
端部までの高さを少くとも３．５ｍ以上と成し、且つ、
該吸引ダクト管の管内風速を７ｍ／ｓｅｃ以下にするこ
と。（請求項１）

【００１２】（２） 溶接作業及び溶断作業の各発塵源
から吸引ダクト管が立設されている集塵フードの天井部
までの高さを少くとも１．５ｍ以上と成し、この天井部
から上記吸引ダクト管の上端部までの高さを少くとも２
ｍ以上に構成すること。（請求項２）

【００１３】（３） 集塵フードの内部で、且つ、吸引
ダクト管の下端部入口部分に衝突板を設けると共に、こ
の衝突板を回転式に構成すること。（請求項３）

【００１４】（４） 送風機側に通じる輸送ダクト管の
管径を吸引ダクト管の管径よりも細く造り、この輸送ダ
クト管を吸引ダクト管の上端部に連設すること。（請求
項４）

【００１５】上記（１）で述べた請求項１に係る手段に
よれば、溶接或は溶断による発塵源から発生するスパッ
タの多くは、上面側を覆う集塵フード内で自重により床
面側（ワーク側）へ沈降したり、フード内壁面に当って
消滅、沈降するが、沈降しきれずに送風機の吸引作用に
乗って立設された吸引ダクト管の内部に突入するスパッ
タが有ったとしても、吸引ダクト管の内部は風速が遅く
（７ｍ／ｓｅｃ以下）、而かも、３．５ｍの高さの範囲
内でスパッタの上昇エネルギーが全く無くなってしまう
ため、火の粉が吸引ダクト管を通って集塵機（送風機）
側に直接吸引されることがなく、全てが消化されて沈降
されるものであって、プレフイルタを設けなくても集塵
機を火災から守ることができ、また、途中にプレフイル
タを設けた場合には、プレフイルタへの火の粉（スパッ
タ）の進入が殆んど見られない極めて安全な集塵機を提
供することを可能にする。

【００１６】上記（２）で述べた請求項２に係る手段に
よれば、集塵フード内の風速はヒュームを吸引するには
十分であるが、比較的大きな粒子のスパッタを吸い上げ
るだけの吸引力は無いから、集塵フードの天井の高さを
１．５ｍ以上に構成するだけで、発塵源から発生したス
パッタの殆どをその自重によって床面側へ落下、沈降さ
せることを可能にする。

【００１７】上記（３）で述べた請求項３に係る手段に
よれば、自重によって床面側へ落下、沈降しきれない
で、吸引ダクト管の入口方向に突入するスパッタがあっ
たとしても、吸引ダクト管に進入する前に衝突板に当っ
て床面側へハネ返したり、その突入スピードを遅くする
ことができるため、勢い付いたスパッタがそのまま吸引
ダクト管の内部に突入して集塵機側へ吸引されることが
なく、スパッタの殆どを床面側へ確実に落下、沈降させ
ることができると共に、衝突板を回転操作することによ
ってその上面に堆積したヒュームを床面側に落して、火
花による着火防止を図ることも可能にする。

【００１８】上記（４）で述べた請求項４に係る手段に
よれば、吸引ダクト管の上端部に連設した輸送ダクト管
の管内風速を、吸引ダクト管の管内風速７ｍ／ｓｅｃよ
りも早くすることができるため、仮に非常に微細なスパ
ッタが燃えながら吸引ダクト管内に吸引されて上端部ま
で達したとしても、その燃カス及びヒュームが輸送ダク
ト管の内部に残って堆積することがなく、早い風速に乗
ってプレフイルタや集塵機の方向に吸引輸送されるもの
であって、従って、燃カス及びヒュームの堆積による輸
送ダクト管内での火災の発生を確実に防止することを可
能にする。

【００１９】以上の如くであるから、上記（１）〜
（４）の手段によって上述した技術的課題を解決して、
前記従来の技術の問題点を解消することができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下に、上述した本発明に係る集
塵機用集塵フード装置の実施の形態を、添付した図面と
共に詳細に説明する。

【００２１】図１は本発明に係る集塵機用集塵フード装
置の全体を説明した構成図であって、図中１は作業台４
にセットしたワーク３の上面側を覆うように設けた集塵
フード、２は吸引風量を有効に作用させるために作業台
４の周囲を囲んだ状態に設けたカーテン、７は集塵フー
ド１の上面中央に垂直に立ち上げ形成した吸引ダクト管
で、５はその下端部の入口、５ａは集塵フード１と吸引
ダクト管７を接続するテーパー状の接続部、６は上記入
口５の下側に設けた衝突板であって、この衝突板６は上
面に堆積したヒュームを下方に落下させて火花による着
火防止を図ることができるように、９０°乃至３６０°
自由に回転操作できるように構成されている。

【００２２】８は上述した吸引ダクト管７の上端部７ａ
に接続した輸送ダクト管であって、吸引ダクト管７に対
して略直角方向（水平方向）に屈曲したこの輸送ダクト
管８の先端側には、図３並びに図４に示した如き構造の
不燃性のプレフイルタ（図示省略）が必要に応じて取付
けられ、更に、吸引用の送風機（ファン又はブロアー）
を備えた集塵機（図３参照）が取付けられていて、各ダ
クト管８，７を通して集塵フード１内に対して送風機の
吸引作用を及ぼすように構成されている。

【００２３】また、本発明では上述したワーク３（発塵
源）から集塵フード１の天井部、即ち、吸引ダクト管７
の下端部までの高さを１．５ｍ以上と成し、更に、吸引
ダクト管７の下端部からその上端部７ａに至るまでの高
さを２ｍ以上にすることにより、ワーク３から吸引ダク
ト管７の上端部までの高さの合計を少くとも３．５ｍ以
上と成すように構成されている。

【００２４】図２は溶接作業時に発生するスパッタの上
昇到達高さ（ｍ）を示したグラフであって、その最高到
達高さは、大凡３．３ｍ程度であるから、上述したよう
に発塵源から吸引ダクト管７の上端部までの高さを３．
５ｍ以上に設計することにより、ワーク３の部分から発
生するスパッタが吸引ダクト管７を通って輸送ダクト管
７側に進入することを防止できる仕組に成っている。

【００２５】加えて、本発明では上記吸引ダクト管７の
管内風速が、ヒュームは吸引できるがスパッタは吸引す
ることができない７ｍ／ｓｅｃ以下となるようにその管
径、及び、送風機の出力が設計され、更に輸送ダクト管
８の管内風速が１６ｍ／ｓｅｃ以上となるようにその管
径を吸引ダクト管７よりも細く造って、スパッタの燃カ
ス又はヒュームが水平な輸送ダクト管８の内部に堆積し
ないように工夫している。

【００２６】本発明に係る集塵機用集塵フード装置は以
上述べた如き構成であるから、図１に示した吸引運転の
状態でワーク３に対して溶接作業又は溶断作業を行う
と、その発塵源から発生するスパッタの多くは、集塵フ
ード１内で自重によって床面側に沈降したり、集塵フー
ド１の内壁面や衝突板６の底面に当って消滅、沈降する
が、尚も入口５から吸引ダクト管７内に進入するスパッ
タがあったとしても、吸引ダクト管７内の風速７ｍ／ｓ
ｅｃ以下と遅く、また、その上端部７ａまでの高さもス
パッタの最高上昇到達高さ３．３ｍよりも高い３．５ｍ
以上に構成されているため、上端部７ａに達する前に上
昇エネルギーが無くなってしまうから、火種となるスパ
ッタが輸送ダクト管８を通って集塵機側へ吸引されるこ
とがなく、火種の無いヒューム粉塵のみを吸引して堆積
することができる。

【００２７】また、何らかの理由で可燃性のヒュームや
微細なスパッタの燃カス等が輸送ダクト管８側に吸引さ
れたとしても、輸送ダクト管８の管内風速を吸引ダクト
管７の管内風速７ｍ／ｓｅｃよりも早く（１６ｍ／ｓｅ
ｃ以上に）構成しているため、ヒュームや燃カス等が輸
送ダクト管８の内部に堆積して新たな火種となる心配が
なく、ヒューム及び燃カスの全てを集塵機側に吸引して
集塵することができる。

【００２８】尚、本発明では発塵源から吸引ダクト管７
の上端部７ａまでの高さを少くとも３．５ｍ以上として
いるが、この集塵フードを設置する建物の高さや、送風
機の吸引力が及ぶ範囲等の関係から、その高さには自ず
と限界があることは勿論である。

【００２９】

【発明の効果】以上述べた次第で、本発明に係る集塵機
用集塵フード装置によれば、溶接作業時、或は、溶断作
業時に発生するスパッタを集塵機側に直接吸引させるこ
となく、その殆どを床面側に沈降、消滅させることがで
きるから、プレフイルタを使用しなくてもスパッタの吸
引を確実に防止して、集塵機を火災から守ることができ
る安全性を発揮できる一方、吸引経路の途中にプレフイ
ルタを設けた場合にも、プレフイルタまでスパッタが到
達しないため、プレフイルタに堆積したヒュームに着火
することがなく、また、新たな火種を造る問題も解消で
き、更に、装置全体が集塵フードの上面に少くとも２ｍ
以上の吸引ダクト管を立ち上げ形成するだけの極めてシ
ンプルな構造であるから、実施が頗る簡単で製造コスト
が安いと云った経済的利点も発揮できるものであって、
特に、溶接や溶断作業時に発生する粉塵の収集に用いて
洵に好適なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る集塵機用集塵フード装置の全体を
説明した構成図である。

【図２】スパッタの上昇到達高さと溶接電流の関係を表
にしたグラフである。

【図３】従来装置の構成を説明した側面図である。

【図４】プレフイルタに火種となるスパッタが堆積して
いる状態を説明した構成図である。

【符号の説明】

１ 集塵フード ３ ワーク ５ 入口 ６ 衝突板 ７ 吸引ダクト管 ７ａ 上端部 ８ 輸送ダクト管

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送風機の吸引作用が及ぶ集塵フードの下
   側で溶接作業及び溶断作業を行うことにより、これ等各
   作業時に発生するヒュームやスパッタを収集するように
   構成した集塵機用集塵フード装置であって、 上記集塵フードの上面縦方向に送風機の吸引作用が及ぶ
   吸引ダクト管を連通状態に立設する一方、上記各作業の
   発塵源から上記吸引ダクト管の上端部までの高さを少く
   とも３．５ｍ以上と成し、且つ、該吸引ダクト管の管内
   風速を７ｍ／ｓｅｃ以下にしたことを特徴とする集塵機
   用集塵フード装置。
2. 【請求項２】 溶接作業及び溶断作業の各発塵源から吸
   引ダクト管が立設されている集塵フードの天井部までの
   高さを少くとも１．５ｍ以上と成し、この天井部から上
   記吸引ダクト管の上端部までの高さを少くとも２ｍ以上
   に構成したことを特徴とする請求項１記載の集塵機用集
   塵フード装置。
3. 【請求項３】 集塵フードの内部で、且つ、吸引ダクト
   管の下端部入口部分に衝突板を設けると共に、この衝突
   板を回転式に構成したことを特徴とする請求項１又は２
   記載の集塵機用集塵フード装置。
4. 【請求項４】 送風機側に通じる輸送ダクト管の管径を
   吸引ダクト管の管径よりも細く造り、この輸送ダクト管
   を吸引ダクト管の上端部に連設したことを特徴とする請
   求項１記載の集塵機用集塵フード装置。