WO2019111451A1 - プッシュフード - Google Patents

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WO2019111451A1
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push
fan
push hood
cabinet
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PCT/JP2018/031667
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Inventor
寛之 天野
心太郎 西川
功 齋藤
Original Assignee
新東工業株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F7/00—Ventilation
    • F24F7/003—Ventilation in combination with air cleaning
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/20—Casings or covers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F7/00—Ventilation
    • F24F7/007—Ventilation with forced flow

Definitions

  • the present invention relates to a push hood used in a push-pull ventilator.
  • the push-pull type ventilation device is a ventilation device of a type in which a flat push hood and a pull hood are disposed to face each other, and an air flow with a slight wind velocity blown out from the push hood is sucked into the pull hood. If this push-pull type ventilation system is installed at the work place where dust such as welding is generated, it becomes possible to collect dust without applying strong wind to the workers, so it is possible to collect dust at factories and laboratories working with harmful gases. Installed in
  • Patent Document 1 As a conventional push hood, as shown in Patent Document 1, there is one in which a honeycomb filter and a punching metal are disposed on the front face of a fan so that air can be blown out at a uniform speed from the entire surface of the blowout surface. In addition, as disclosed in Patent Document 2, there is one in which a single fan can obtain a highly uniform blowing speed.
  • the push hood having a structure in which the air is blown out from the entire surface of the blowout surface at a uniform velocity has uniform airflow velocity, so set the capture surface velocity to an optimal airflow velocity according to the application. I can not
  • a push hood using a single fan as in Patent Document 2 requires a large-sized fan when a large amount of air is required to blow the air out, so that the apparatus installation size becomes large.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Publication No. 2001-289500
  • Patent Document 2 Patent No. 4281957
  • the present invention made to solve the above-mentioned problems is a push hood for use in a push-pull ventilator, wherein a plurality of fans whose blowout speeds are individually controlled are mounted inside a cabinet. It is said that.
  • the cabinet on which the plurality of fans are mounted is taken as one unit, and the plurality of units are provided, and the plurality of units can be joined and joined to each other.
  • the plurality of units are provided such that the angles of the blowout surface with respect to the pull hood are different from each other.
  • the cabinet includes a front filter at a front stage of the fan, and a honeycomb filter, a punching metal, a punching metal, and a honeycomb filter at a rear stage of the fan.
  • the push hood according to the present invention has a plurality of fans whose blowout speeds are individually controlled, mounted in the cabinet, various speeds can be set according to the application by changing the blowout speed of each fan. It is possible to generate an air flow having a distribution. Moreover, since the size of each fan can be reduced, the device size can be reduced.
  • a cabinet in which a plurality of fans are mounted is taken as one unit, and the plurality of units are provided, and the plurality of units can be combined and joined to each other. For this reason, by changing the mode of combination, it is possible to cope with various installation environments and blowout size changes, and can be provided at low cost because a design is not required each time.
  • a plurality of units are provided such that the angles of the blowout surface with respect to the pull hood are different from one another. That is, when installing a plurality of units, each of the blowout faces of the plurality of units can be installed at different angles with respect to the pull hood, so the direction of the air flow blown out from each unit is arbitrary for each unit Is adjustable. Therefore, an optimal air flow can be created to suit the application.
  • the cabinet is equipped with a pre-stage filter at the front stage of the fan, and a honeycomb filter, punching metal, punching metal, and honeycomb filter are provided at the rear stage of the fan in order to minimize the space before and after the fan. It is possible to obtain a blowout air flow having sex and straightness.
  • FIG. 1 is a view showing a push hood 20 according to the present embodiment and a push hood unit (unit) 21 constituting the same.
  • one unit 21 shown as FIG. 1 is used alone as the push hood 20.
  • the push hood 20 in the present embodiment that is, one unit 21 includes a cabinet 1, a fan 2, a front stage filter 3, honeycomb filters 4 and 7, punching metals 5 and 6, and a control unit 19.
  • the shape of the cabinet 1 is a substantially flat rectangular parallelepiped having a relatively small depth dimension, which is a dimension in the air flow direction, and a large height dimension and lateral width dimension orthogonal thereto.
  • the unit 21 is used alone, and as described later as a modified example, a plurality of units 21 can be combined and used according to the application.
  • the side surfaces of the cabinet 1 are provided with connection means not shown.
  • FIG. 2 is a vertical sectional view of the push hood 20 and the unit 21 constituting the same.
  • the unit 21 has a plurality of fans 2 installed inside a hollow cabinet 1.
  • two upper and lower stages of fans 2 are provided in the unit 21.
  • four fans 2 are provided in the horizontal direction. Therefore, for example, a total of eight fans 2 are disposed inside the cabinet 1 of the embodiment shown in FIG.
  • the type of fan 2 is not particularly limited, but is preferably an axial flow propeller fan.
  • the blowing speed of the fans 2 is individually controlled by the control unit 19, and for this purpose, it is preferable that the fans 2 can control the number of rotations by inverter control.
  • FIG. 3 is a horizontal cross-sectional view of the interior of the cabinet 1 taken along a horizontal plane including the central axis of the fan 2, and is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. Since the fan 2 is symmetrical with respect to the central axis, only one side of the central axis of the fan 2 is shown in FIG. As shown in FIG. 3, a front filter 3 is provided at a front stage F (suction side) of the fan 2. The front filter 3 is located on the back of the cabinet 1.
  • the pre-filter 3 makes the flow of incoming air uniform and reduces the air flow distribution on the back of the apparatus, that is, on the front F side, thereby setting the distance from the back of the apparatus to an obstacle such as a wall surface facing it. It can be made smaller. Therefore, it can be installed in a place where a large installation space can not be secured. Further, this front-stage filter 3 can suppress the failure of the fan 2 due to the suction of foreign matter such as dust. Furthermore, there is also a function as a guard that prevents direct contact with the fan 2 and safety can be improved.
  • a HEPA filter with high dust collection efficiency may be used as the pre-stage filter 3
  • a saran net used as a dustproof filter for an air conditioner is used.
  • the honeycomb filter 4, the punching metal 5, the punching metal 6, and the honeycomb filter 7 are sequentially provided on the rear stage B (discharge side) of the fan 2.
  • the honeycomb filter 4 provided immediately after the fan 2 is a member for imparting the straightness to the air flow blown out from the fan 2. It is preferable to use a honeycomb filter made of aluminum when installed at a working place handling fire powder such as a welding work place, but a honeycomb filter made of vinyl chloride resin is normally used.
  • the honeycomb has hexagonal cells, and in this embodiment, in the case of the vinyl chloride resin, the cell size is 3 mm, the partition thickness is 60 ⁇ m, and in the case of the aluminum, the cell size is 3.2 mm, the partition The thickness is 25 ⁇ m. In any case, the thickness is preferably 10 mm or more. If the thickness is thinner than this, the straightness of the air flow will be worse.
  • the first-layer punching metal 5 provided immediately after the honeycomb filter 4 is a member that enhances the rectification effect by providing resistance to the air flow blown out from the fan 1 and, in this embodiment, a hole having a diameter of 6 mm.
  • An 8 mm pitch, provided in a staggered manner with an angle of 60 degrees, and having an aperture ratio of 51.0% was used.
  • the second-layer punching metal 6 provided immediately after the first-layer punching metal 5 uses an opening ratio smaller than that of the first-layer punching metal 5, and by adding resistance, the rectification effect is further enhanced.
  • holes having a diameter of 1 mm were provided at a pitch of 2 mm and in a staggered manner at an angle of 60 degrees, and an aperture ratio of 22.7% was used.
  • the honeycomb filter 7 provided on the most downstream side B side is a member for imparting the straightness to the blown air, and in this embodiment, the same one as the honeycomb filter 4 is used.
  • the side surface 1a of the cabinet 1 on the rear stage B side of the honeycomb filter 7 is a blowout surface 1a from which the air flow is blown out.
  • honeycomb filter 4 The arrangement of the honeycomb filter 4, the punching metal 5, the punching metal 6, and the honeycomb filter 7 described above is an example, and it is possible to impart uniformity and rectilinearity to the air flow blown out from the fan 1 in this embodiment. It is not limited to the arrangement of
  • the control unit 19 individually controls the rotational speed of each of the plurality of fans 2. Thereby, the blowing speed of each of the plurality of fans 2 is individually controlled.
  • the push hood 20 is used as a push-pull ventilator, disposed to face a pull hood (not shown).
  • a push-pull ventilator disposed to face a pull hood (not shown).
  • the air drawn into the fan 2 is sent to the rear stage B side of the fan 2.
  • the propeller fan is of an axial flow type, but has a vector in the outer circumferential direction and the rotational direction of the wing, so that the honeycomb filter 4 disposed immediately after the fan 2 provides the straightness.
  • the punching metal 5 since the airflow speed is different between the central portion and the outer peripheral portion of the fan 2, the punching metal 5 provides resistance to the airflow to achieve uniform airflow speed (airflow F2). Furthermore, the rectifying effect is enhanced by the punching metal 6.
  • the air flow velocity is sufficiently uniformed, but the flow of air passing through the holes of the punching metal 6 is not constant in a microscopic manner, and is turbulent.
  • the flow direction of the turbulent air flow can be made constant, and a uniform, straight air flow can be discharged from the blowout surface 1a. Such a straight forward air stream reaches far and is sucked by the pull hood.
  • the unit 21 of the push hood 20 of this embodiment mounts multiple fans 2 in the inside of the cabinet 1, and can adjust the rotation speed of each fan 2 by an inverter. As a result, the rotational speed of each fan 2 can be set so that the speed distribution on the blowout surface 1 a of the unit 21 becomes desired. For this reason, it is possible to form push air suitable for a dust source.
  • the number of rotations of the fan 2 located therearound higher than the number of rotations of the fan 2 at a position facing the dust source.
  • the speed of the air flow blown out from the fan 2 located in the periphery thereof becomes higher than the speed of the air flow blown out from the fan 2 at the position facing the dust source.
  • the dust generated by the dust generation source is moved toward the pull hood (not shown) mainly by the air flow blown out from the fan 2 at a position opposite to this, and when this air flow hits the dust generation source, The air stream partially diffuses with the dust in a direction perpendicular to the direction of the air stream.
  • the air flow containing dust is intended to be diffused into this faster surrounding air flow and carried to the pull hood. . Therefore, it becomes difficult for the air flow containing dust to leak out.
  • the push hood 20 as described above is used for a push-pull type ventilator, and is characterized in that a plurality of fans 2 whose blow-out speed is individually controlled are mounted inside the cabinet 1. According to the above configuration, by changing the blowing speed of each fan 2, it is possible to generate an air flow having various speed distributions according to the application. Moreover, since the size of each fan 2 can be reduced, the device size can be reduced.
  • the cabinet 1 also includes a front filter 3 at a front stage F of the fan 2 and a honeycomb filter 4, a punching metal 5, a punching metal 6, and a honeycomb filter 7 at a rear stage B of the fan 2 in order. According to the configuration as described above, it is possible to obtain a blowout air flow having uniformity and straightness while minimizing the space before and after the fan 2.
  • FIG. 4 is a front view of the push hood 22 in the first modification.
  • the push hood 22 in the first modification is different from the push hood 20 of the above embodiment in that a plurality of units 21 are combined and joined.
  • the push hood 22 in the present modification includes, for example, four units 21 (21A, 21B, 21C, 21D).
  • the unit 21 is formed such that the ratio of the height dimension to the lateral width dimension of the cabinet 1 shown in FIG. 1 is an integral ratio, and in this modification is, for example, a unitized size such as 1: 2. ing.
  • a unitized size such as 1: 2.
  • the push hood 22 can be formed to have a rectangular shape.
  • the units 21 adjacent to each other are joined to each other by the connection means (not shown) described in the above embodiment.
  • the push hood 22 as described above is provided with a plurality of units 21 as one unit 21 as a cabinet on which a plurality of fans are mounted.
  • the plurality of units 21A, 21B, 21C, and 21D can be combined and joined to each other, and in this modification, the push hood 22 is formed by joining in the form as described above.
  • the blowout area can be expanded by combining the plurality of units 21.
  • changing the form of the combination of the units 21 can cope with various installation environments and blowout size changes, and does not require a design each time, so it can be provided inexpensively. can do.
  • FIG. 5 is a plan view of the push hood 23 and the pull hood 8 and the dust source 10 provided for the push hood 23 in the second modification.
  • the push hood 23 in the second modified example is different from the push hood 20 of the above embodiment in that the plurality of units 21 are provided so that the angles of the blowout surfaces 1a with respect to the pull hood are different from each other.
  • the push hood 23 includes a unit 21E and a unit 21F.
  • the unit 21E and the unit 21F are joined to each other at one side.
  • the unit 21E and the unit 21F are configured such that the blowout surfaces 1a are directed to the pull hood 8 provided so as to face the push hood 23 and the dust source 10 provided in the vicinity of the pull hood 8
  • the angle formed is set to be an obtuse angle.
  • the air flow blown out from each of the unit 21E and the unit 21F is directed to the dust source 10 and the pull hood 8.
  • the plurality of units 21 are provided such that the angles of the blowout surface 1 a with respect to the pull hood 8 are different from each other.
  • each of the blowout surfaces 1 a of the plurality of units 21 can be installed at different angles with respect to the pull hood 8.
  • the direction of the air flow blown out from can be adjusted arbitrarily for each unit 21. That is, since the air flow can be freely controlled and the optimum air volume and the wind direction can be obtained on the capturing surface, the optimum air flow can be produced according to the application.
  • FIG. 6 is a plan view of the push hood 24 and the pull hood 8 provided for the push hood 24 in the third modification, the worker 9 and the dust source 10.
  • the push hood 24 in the third modification is different from the push hood 23 of the second modification in that a plurality of units 21 are provided separately from each other.
  • the unit 21E and the unit 21F which constitute the push hood 24 are provided in the vicinity of the pull hood 8 and the pull hood 8 provided so as to face the push hood 24 with the respective blowout surfaces 1a thereof being separated from each other. It is provided to face the dust source 10.
  • units 21E and 21F are provided across the working position of the worker 9. According to such a configuration, since the unit 21 can be provided so as to avoid an object such as the worker 9 who becomes an obstacle when the air flow passes, effective ventilation can be performed without the air flow being disturbed. It becomes.
  • Example 1 In Example 1, as shown in FIG. 7, the push hood 22 of the first modification described with reference to FIG. 4 is disposed toward the dust source 10 that generates fumes during the welding operation. 8 is a pull hood disposed opposite to each other.
  • the size of each unit 21 of the push hood 22 was 1200 mm ⁇ 2400 mm, the pull hood air volume was 200 m 3 / min, and the distance between the push and pull hood was 4 m.
  • the fan in the unit 21 is inverter-controlled, and the blowing speed of the fan 2A on the outer peripheral portion shown by a pattern in FIG. 4 is 1.0 m / s, and the blowing speed of the central fan 2B shown by white circles is By setting it as 0.7 m / s, dust was able to be collected efficiently. The reason is as follows.
  • Example 2 the push hood 24 of the present invention of the third modification described with reference to FIG. 6 is disposed at a swing grinder work place where dust is generated.
  • the positions of the work and the operator change, but when the size and mass of the apparatus are large, it is difficult to change the position of the push hood each time, and it has to be fixed.
  • the worker 9 and the dust source 10 are arranged in a straight line, so the rectification from the push hood 30 is disturbed by the worker 9. It was difficult to maintain the rectification at the dust generation site.
  • the push hood of this embodiment and each modification does not take a large installation space, and can be easily moved in a unitary manner, so that the arrangement can be changed each time according to the operation.
  • the push hoods 24 are arranged on the left and right of the swing grinder which is the dust source 10 as described with reference to FIG. Sufficient ventilation was able to be performed in the dust source 10. Moreover, since the wind does not directly hit the worker 9, the working comfort of the worker can be improved.
  • the number and arrangement are not limited to this.
  • the ratio of the height dimension to the width dimension of the cabinet 1 is 1: 2 and, for this reason, the configuration as shown in FIG. Unit 21 was joined.
  • the arrangement and arrangement of the fans 2 in the cabinet 1 are different, the ratio of the height dimension and the width dimension of the cabinet 1 may change, and it goes without saying that the arrangement form of the units 21 also differs. it is obvious.
  • the push hood 22 is formed so that the overall contour shape becomes a rectangular shape, but in the range where the air flow can be stably supplied to the pull hood, the contour shape of the push hood is It goes without saying that it may be of such a shape.
  • the two units 21 were provided so that the angles of the blowing surface 1a with respect to a pull hood may mutually differ, it is not restricted to this.
  • three or more units 21 may be provided so that the angles of the blowout surface 1a with respect to the pull hood are different from each other.
  • the two units 21 are provided such that the angles of the blowout surface 1a with respect to the pull hood are different from each other.
  • the push hood comprises a push hood 22 as shown as a first modification, that is, an assembly in which a plurality of units 21 are joined together, and the blowout surface for the pull hood between these assemblies. The angles may be different from one another.

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Abstract

【課題】用途に応じて様々な速度分布を持つ気流を発生させることができるプッシュフードを提供する。 【解決手段】本発明のプッシュフード（２０）は、プルフードと組み合わせて、プッシュプル型換気装置に用いられるものであり、キャビネット（１）の内部に、吹き出し速度が個別に制御されるファン（２）を、複数個搭載したものである。キャビネット（１）をユニット化して使用することもできる。

Description

プッシュフード
　本発明は、プッシュプル型換気装置に用いられるプッシュフードに関するものである。
　プッシュプル型換気装置は、平板状のプッシュフードとプルフードとを対向させて配置し、プッシュフードから吹き出される微風速の気流をプルフードに吸引する形式の換気装置である。溶接などの粉塵が発生する作業場にこのプッシュプル型換気装置を設置すれば、作業者に強い風を当てることなく粉塵を捕集することが可能となるため、工場や有害ガスを扱う研究室などに設置されている。
　従来のプッシュフードとしては、特許文献１に示されるように、ファンの前面にハニカムフィルタとパンチングメタルとを配置し、吹き出し面の全面から均一な速度で空気を吹き出せるようにしたものがある。また、特許文献２に示されるように、単一のファンによって均一性の高い吹き出し速度が得られるようにしたものがある。
　しかし、特許文献１のように吹き出し面の全面から均一な速度で空気を吹き出す構造のプッシュフードは、気流速度が均一であるため、用途に応じて捕捉面速度を最適な気流速度に設定することができない。
　また、特許文献２のように単一のファンを用いたプッシュフードは、吹き出しに大きな風量が必要な場合にはサイズの大きいファンが必要となるため、装置設置サイズが大きくなる。
　　［特許文献１］特開２００１－２８９５００号公報
　　［特許文献２］特許第４２８１９５７号公報
　本発明の目的は、用途に応じて様々な速度分布を持つ気流を発生させることができるプッシュフードを提供することである。また本発明の他の目的は、吹き出しに大きな風量が必要な場合にも装置設置サイズを小さくすることができるプッシュフードを提供することである。
　上記の課題を解決するためになされた本発明は、プッシュプル型換気装置に用いるプッシュフードであって、キャビネットの内部に、吹き出し速度が個別に制御されるファンを、複数個搭載したことを特徴とするものである。
　本発明の一態様においては、複数の前記ファンが搭載された前記キャビネットを１ユニットとして、当該ユニットを複数備え、これら複数の前記ユニットが互いに組み合わせて接合可能である。
　本発明の別の態様においては、複数の前記ユニットが、プルフードに対する吹き出し面の角度が互いに異なるように設けられている。
　本発明の別の態様においては、前記キャビネットは、前記ファンの前段に前段フィルタを備え、前記ファンの後段に順に、ハニカムフィルタ、パンチングメタル、パンチングメタル、ハニカムフィルタを備えたものである。
　本発明のプッシュフードは、キャビネットの内部に、吹き出し速度が個別に制御されるファンを複数個搭載したものであるから、それぞれのファンの吹き出し速度を変化させることによって、用途に応じて様々な速度分布を持つ気流を発生させることができる。しかも一つ一つのファンは小さくて済むため、装置サイズを薄くすることができる。
　また、複数のファンが搭載されたキャビネットを１ユニットとして、当該ユニットを複数備え、これら複数のユニットが互いに組み合わせて接合可能な構造となっている。このため、組み合わせの態様を変えることで、様々な設置環境や吹き出し寸法変更に対応することができ、都度設計を必要としないので安価に提供することができる。
　また、複数のユニットが、プルフードに対する吹き出し面の角度が互いに異なるように設けられている。すなわち、複数のユニットを設置するに際し、複数のユニットの吹き出し面の各々がプルフードに対して異なる角度となるように設置することができるので、各ユニットから吹き出される気流の方向をユニットごとに任意に調整可能である。したがって、用途に合わせた最適な気流を作ることができる。
　さらに、キャビネットをファンの前段に前段フィルタを備え、ファンの後段に順に、ハニカムフィルタ、パンチングメタル、パンチングメタル、ハニカムフィルタを備えたものとすることにより、ファン前後の空間を最低限にしつつ、均一性と直進性のある吹き出し気流を得ることができる。
実施形態のプッシュフード及びこれを構成するプッシュフードユニットの外観図である。 実施形態のプッシュフード及びこれを構成するプッシュフードユニットの垂直断面図である。 ファンの中心軸を含む水平面で切断した水平断面図である。 実施形態の第１変形例における吹き出し面を示す正面図である。 実施形態の第２変形例におけるプッシュフードの説明図である。 実施形態の第３変形例におけるプッシュフードの説明図である。 実施例１におけるプッシュフードとプルフードの配置を示す側面図である。 従来のプッシュフードの配置を示す平面図である。
　以下に本発明の実施形態を説明する。
　図１は本実施形態のプッシュフード２０及びこれを構成するプッシュフードユニット（ユニット）２１を示す図である。本実施形態においては、図１として示される１つのユニット２１が、単体でプッシュフード２０として使用されている。
　本実施形態におけるプッシュフード２０、すなわち１つのユニット２１は、キャビネット１、ファン２、前段フィルタ３、ハニカムフィルタ４、７、パンチングメタル５、６、及び制御部１９を備えている。
　図示のように、キャビネット１の形状は、気流の方向の寸法である奥行寸法が比較的小さく、それに直交する高さ寸法と横幅寸法が大きい略平板状の直方体である。
　本実施形態のように、ユニット２１は単体で使用するほか、後に変形例として説明するように、用途に応じて複数のユニット２１を組み合わせて使用することができる構成となっている。このため、キャビネット１の側面には、図示されない相互間の連結手段が設けられている。
　図２は、プッシュフード２０及びこれを構成するユニット２１の垂直断面図である。図２に示されるように、ユニット２１は、中空のキャビネット１の内部に、ファン２を複数台設置したものである。本実施形態においては、ユニット２１内に例えば上下２段のファン２が設けられている。また、水平方向には例えば４個のファン２が設けられている。したがって、図１に示される実施形態のキャビネット１の内部には、例えば合計８個のファン２が配置されている。ファン２の種類は特に限定されるものではないが、軸流型のプロペラファンとすることが好ましい。また、これらのファン２は、制御部１９により吹き出し速度が個別に制御されるものとし、そのためにはインバータ制御により回転数を制御できるファンであることが好ましい。
　図３はキャビネット１の内部をファン２の中心軸を含む水平面で切断した水平断面図であり、図２のＡ－Ａ部分における断面図である。ファン２は中心軸を挟んで対称形であるから、図３においてはファン２の中心軸の片側だけが表示されている。この図３に示されるように、ファン２の前段Ｆ（吸引側）には前段フィルタ３が設けられている。前段フィルタ３はキャビネット１の背面に位置している。
　この前段フィルタ３は、流入する風の流れを均一にし、装置背面すなわち前段Ｆ側の気流分布を小さくすることで、設置の際に装置背面からこれに対向する壁面などの障害物までの距離を小さくすることができる。このため広い設置スペースを確保できない場所にも設置することができる。またこの前段フィルタ３により、粉塵などの異物吸引によるファン２の故障を抑制することができる。さらにファン２に直接触れることを防止するガードとしての機能もあり、安全性を向上させることができる。
　この前段フィルタ３としては、粉塵捕集効率の高いHEPAフィルタを用いてもよいが、この実施形態ではエアコン用の防塵フィルタとして使用されているサランネットを用いている。
　図３に示されるようにこの実施形態では、ファン２の後段Ｂ（吐出側）には、ハニカムフィルタ４、パンチングメタル５、パンチングメタル６、ハニカムフィルタ７が順次設けられている。
　ファン２の直後に設けられたハニカムフィルタ４はファン２から吹き出される気流に直進性を持たせるための部材である。溶接作業場など火の粉を扱う作業場に設置する場合にはアルミニウム製のハニカムフィルタを使用することが好ましいが、標準的には塩化ビニル樹脂製のハニカムフィルタが使用される。ハニカムは六角形のセルを有し、この実施形態では、塩化ビニル樹脂製の場合には、セルサイズは３ｍｍ、隔壁厚さは６０μｍ、アルミニウム製の場合には、セルサイズは３．２ｍｍ、隔壁厚さは２５μｍのものを用いている。いずれの場合にも、厚さは１０ｍｍ以上とすることが好ましい。厚さがこれよりも薄いと、気流の直進性が悪くなるからである。
　ハニカムフィルタ４の直後に設けられた１層目のパンチングメタル５は、ファン１から吹き出される気流に抵抗を付けることで整流効果を高める部材であり、この実施形態では、直径が６ｍｍの孔を８ｍｍピッチで、角度が６０度の千鳥状に設けた、開口率が５１．０％のものを使用した。
　１層目のパンチングメタル５の直後に設けられた２層目のパンチングメタル６は１層目のパンチングメタル５よりも小さな開口率のものを使用し、抵抗を付けることで更に整流効果を高める。この実施形態では、直径が１ｍｍの孔を２ｍｍピッチで、角度が６０度の千鳥状に設けた、開口率が２２．７％のものを使用した。
　最も後段Ｂ側に設けられたハニカムフィルタ７は、吹き出し気流に直進性を持たせるための部材であり、この実施形態ではハニカムフィルタ４と同一のものを使用している。
　キャビネット１の、ハニカムフィルタ７の後段Ｂ側の側面１ａは、気流が吹き出される吹き出し面１ａとなっている。
　上記したハニカムフィルタ４、パンチングメタル５、パンチングメタル６、ハニカムフィルタ７の配置は一例を示すものであり、ファン１から吹き出される気流に均一性と直進性を付与することができれば、この実施形態の配置に限定されるものではない。
　制御部１９は、複数のファン２の各々の回転数を個別に制御する。これにより、複数のファン２の各々の吹き出し速度が個別に制御される。
　次に、上記のプッシュフード２０の作用について説明する。
　本実施形態のプッシュフード２０は、図示されないプルフードと対向させて配置してプッシュプル型換気装置として用いられるものである。ファン２を回転させれば前段フィルタ３から空気が吸い込まれるが、前段フィルタ３を通過する際に気流の速度分布が小さくなり、また粗大な粉塵は除去される。
　ファン２に吸引された空気はファン２の後段Ｂ側に送られる。プロペラファンは軸流型であるが、外周方向及び羽の回転方向のベクトルを持つため、ファン２の直後に配置したハニカムフィルタ４により直進性を持たせる。しかし、図３における気流Ｆ１ａ及びＦ１ｂとして示されるように、ファン２の中心部と外周部では気流の速度が異なるため、パンチングメタル５によって気流に抵抗を与え、気流速度の均一化を図る（気流Ｆ２）。さらにパンチングメタル６により、整流効果を高める。これにより、気流Ｆ３として示されるように、気流速度は十分に均一化されるが、ミクロ的にはパンチングメタル６の孔を通過した気流は一定ではなく、乱流となっている。しかしハニカムフィルタ７を通過させることにより、気流Ｆ４として示されるように、乱れた気流の流れ方向を一定にして、吹き出し面１ａから均一で直進性のある気流を吐出させることができる。このような直進性のある気流は遠くまで届き、プルフードに吸引される。
　また、本実施形態のプッシュフード２０のユニット２１は、キャビネット１の内部にファン２を複数個搭載したものであり、それぞれのファン２の回転数をインバータにて調整可能である。これにより、ユニット２１の吹き出し面１ａにおける速度分布が所望のものとなるように、各ファン２の回転数を設定できる。このため粉塵発生源に適したプッシュエアを形成することができる。
　例えば、粉塵発生源に対向する位置のファン２の回転数よりも、その周囲に位置するファン２の回転数を高く設定することが考えられる。
　この場合には、粉塵発生源に対向する位置のファン２から吹き出される気流の速度よりも、その周囲に位置するファン２から吹き出される気流の速度を高くなる。この際に、粉塵発生源により発生する粉塵は、主にこれに対向する位置のファン２から吹き出される気流により、図示されないプルフードへ向かって移動せしめられるが、この気流が粉塵発生源に当たるに際し、気流は部分的に、粉塵と共に、気流の流れる方向とは直交する方向へ拡散しようとする。ここで、周囲に位置するファン２から吹き出される気流の速度がより高くなっているため、粉塵を含んで拡散しようとする気流は、このより速い周囲の気流に巻き込まれてプルフードへと運ばれる。したがって、粉塵を含んだ気流が漏れ出しにくくなる。
　なお、ユニット２１内のファン２の回転数を全て同一とし、回転数を異ならせた他のユニット２１と組み合わせて使用することも可能である。
　次に、上記のプッシュフード２０の効果について説明する。
　上記のようなプッシュフード２０は、プッシュプル型換気装置に用いるものであって、キャビネット１の内部に、吹き出し速度が個別に制御されるファン２を、複数個搭載したことを特徴とする。
　上記のような構成によれば、それぞれのファン２の吹き出し速度を変化させることによって、用途に応じて様々な速度分布を持つ気流を発生させることができる。しかも一つ一つのファン２は小さくて済むため、装置サイズを薄くすることができる。
　また、キャビネット１は、ファン２の前段Ｆに前段フィルタ３を備え、ファン２の後段Ｂに順に、ハニカムフィルタ４、パンチングメタル５、パンチングメタル６、ハニカムフィルタ７を備えている。
　上記のような構成によれば、ファン２前後の空間を最低限にしつつ、均一性と直進性のある吹き出し気流を得ることができる。
［実施形態の第１変形例］
　次に、図４を用いて、上記実施形態として示したプッシュフードの第１変形例を説明する。図４は、本第１変形例におけるプッシュフード２２の正面図である。本第１変形例におけるプッシュフード２２は、上記実施形態のプッシュフード２０とは、複数のユニット２１が組み合わされて接合されている点が異なっている。
　本変形例におけるプッシュフード２２は、例えば４つのユニット２１（２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄ）を備えている。ここで、ユニット２１は、図１に示されるキャビネット１の高さ寸法と横幅寸法の比が整数比、本変形例においては例えば１：２等の、ユニット化されたサイズとなるように形成されている。このため、図４に示されるように、例えば２つのユニット２１Ａ、２１Ｂを重ねたうえで、その両側面に、９０度回転して縦向きにされたユニット２１Ｃ、２１Ｄを接合すると、全体として輪郭形状が矩形状となるようにプッシュフード２２を形成することができる。互いに隣接するユニット２１どうしは、上記実施形態で説明した図示されない連結手段により、互いに接合されている。
　上記のようなプッシュフード２２においては、複数のファンが搭載されたキャビネットを１ユニット２１として、当該ユニット２１を複数備えている。これら複数のユニット２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄは、互いに組み合わせて接合可能であり、本変形例においては既に説明したような形態で接合されて、プッシュフード２２が形成されている。
　上記のような構成によれば、複数のユニット２１を組み合わせることにより吹き出し面積を拡大することができる。
　また、ユニット２１が互いに組み合わせて接合可能であるため、ユニット２１の組み合わせの態様を変えることで、様々な設置環境や吹き出し寸法変更に対応することができ、都度設計を必要としないので安価に提供することができる。
［実施形態の第２変形例］
　次に、図５を用いて、上記実施形態として示したプッシュフードの第２変形例を説明する。図５は、本第２変形例におけるプッシュフード２３、及びプッシュフード２３に対して設けられたプルフード８と粉塵発生源１０の平面図である。本第２変形例におけるプッシュフード２３は、上記実施形態のプッシュフード２０とは、複数のユニット２１が、プルフードに対する吹き出し面１ａの角度が互いに異なるように設けられている点が異なっている。
　本変形例においては、プッシュフード２３は、ユニット２１Ｅとユニット２１Ｆを備えている。ユニット２１Ｅとユニット２１Ｆは、一側辺において互いに接合されている。ユニット２１Ｅとユニット２１Ｆは、それぞれの吹き出し面１ａが、プッシュフード２３に対向するように設けられたプルフード８、及びプルフード８近傍に設けられた粉塵発生源１０を向くように、吹き出し面１ａどうしのなす角度が鈍角となるように設けられている。これにより、ユニット２１Ｅとユニット２１Ｆの各々から吹き出される気流は、粉塵発生源１０及びプルフード８に向かうようになっている。
　上記のようなプッシュフード２３においては、複数のユニット２１が、プルフード８に対する吹き出し面１ａの角度が互いに異なるように設けられている。
　上記のような構成によれば、複数のユニット２１を設置するに際し、複数のユニット２１の吹き出し面１ａの各々がプルフード８に対して異なる角度となるように設置することができるので、各ユニット２１から吹き出される気流の方向をユニット２１ごとに任意に調整可能である。すなわち、気流を自由にコントロールすることができ、捕捉面において最適の風量・風向を得ることができるため、用途に合わせた最適な気流を作ることができる。
［実施形態の第３変形例］
　次に、図６を用いて、上記第２変形例として示したプッシュフード２３の更なる変形例である、第３変形例を説明する。図６は、本第３変形例におけるプッシュフード２４、及びプッシュフード２４に対して設けられたプルフード８、作業者９と粉塵発生源１０の平面図である。本第３変形例におけるプッシュフード２４は、上記第２変形例のプッシュフード２３とは、複数のユニット２１が互いに離間して設けられている点が異なっている。
　プッシュフード２４を構成する、ユニット２１Ｅとユニット２１Ｆは、互いに離間して、その各々のそれぞれの吹き出し面１ａが、プッシュフード２４に対向するように設けられたプルフード８、及びプルフード８近傍に設けられた粉塵発生源１０を向くように設けられている。特に本変形例においては、作業者９の作業位置を挟んで、ユニット２１Ｅとユニット２１Ｆが設けられている。
　このような構成によれば、気流が通過する際に障害となる作業者９などの物体を避けるようにユニット２１を設けることができるため、気流が乱されることなく、効果的な換気が可能となる。
（実施例１）
　実施例１においては、図４を用いて説明した第１変形例のプッシュフード２２を、図７に示すように、溶接作業時にヒュームを発生する粉塵発生源１０に向けて配置した。８は対向配置されたプルフードである。プッシュフード２２の各ユニット２１のサイズは１２００ｍｍ×２４００ｍｍであり、プルフード風量は２００ｍ３／ｍｉｎ、プッシュプルフード間距離は４ｍとした。ユニット２１内のファンをインバータ制御して、図４において模様がつけて示されている外周部のファン２Ａの吹き出し速度を１．０ｍ／ｓ、白丸で示した中心部のファン２Ｂの吹き出し速度を０．７ｍ／ｓとすることにより、効率的に粉塵を捕集することができた。その理由は次の通りである。
　一般的に、吹き出し速度が大きいほど粉塵の換気効果は高くなるが、新版工場換気（公益財団法人空気調和・衛生工学会）によれば、作業者に強い風を当てないようにすることが重要であり、風速が１．０ｍ／ｓを超えることは好ましくないとされている。開放式プッシュプル換気装置においては、作業者９は中心部に位置することが多いと思われるので、中心部の風速を０．７ｍ／ｓとした。また強い風が溶接部に当たると溶接不良につながるので、外周部の風速を１．０ｍ／ｓに抑えた。
　この結果、溶接作業時に発生する全てのヒュームを、エリアから粉塵漏れすることなく捕集することができた。また作業者の快適性に変化を与えることがなく、溶接不良を発生させることもなかった。
（実施例２）
　実施例２においては、粉塵を発生させるスインググラインダー作業場に、図６を用いて説明した第３変形例の本発明のプッシュフード２４を配置した。
　スインググラインダー作業においてはワークと作業者の位置が変わるが、装置サイズ・質量が大きい場合にはプッシュフードの位置を都度変更することが難しく、固定せざるを得なかった。この場合、図８に従来例として示されるように作業者９と粉塵発生源１０（スインググラインダー）とが直線状に配置されることとなるため、プッシュフード３０からの整流が作業者９により乱され、粉塵発生個所では整流を維持することが困難であった。
　しかし本実施形態及び各変形例のプッシュフードは大きな設置スペースを取らず、またユニット式で容易に移動させることができるので、作業に合わせて都度配置を変更することができる。この実施例では図６を用いて説明したように粉塵発生源１０であるスインググラインダーの左右にプッシュフード２４を並べ、角度を付けて配置することによって作業者９によって気流が乱されることなく、粉塵発塵源１０において十分な換気を行うことができた。しかも作業者９に直接風が当たらないので、作業者の作業快適性も向上させることができた。
　なお、本発明のプッシュフードは、図面を参照して説明した上述の実施形態及び各変形例に限定されるものではなく、その技術的範囲において他の様々な変形例が考えられる。
　例えば、上記実施形態においては、キャビネット１内に、水平方向に４個のファン２の段が上下方向に２段設けられ、結果として計８個のファン２が設けられていたが、ファン２の数や配置がこれに限定されるものではないのは、言うまでもない。
　また、上記第１変形例においては、上記のようにファン２が配列された結果、キャビネット１の高さ寸法と横幅寸法の比が１：２となり、このために図４に示されるような形態でユニット２１が接合されていた。しかし、キャビネット１内のファン２の配置、配列が異なると、キャビネット１の高さ寸法と横幅寸法の比が変わる可能性があり、これに伴いユニット２１の配置の形態が異なることも、言うまでもなく明らかである。
　特に、上記第１変形例においては、全体の輪郭形状が矩形状となるようにプッシュフード２２を形成していたが、プルフードへ安定して気流を供給できる範囲において、プッシュフードの輪郭形状がどのような形状であってもよいのは言うまでもない。
　また、第２及び第３変形例において、２つのユニット２１が、プルフードに対する吹き出し面１ａの角度が互いに異なるように設けられていたが、これに限られない。例えば、３つ以上のユニット２１が、プルフードに対する吹き出し面１ａの角度が互いに異なるように設けられていてもよいのは、言うまでもない。
　これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態及び各変形例で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
　例えば、第２及び第３変形例においては、２つのユニット２１が、プルフードに対する吹き出し面１ａの角度が互いに異なるように設けられていた。これに代えて、プッシュフードが、第１変形例として示されるようなプッシュフード２２、すなわち複数のユニット２１が互いに接合された集合体を２つ備え、これらの集合体間におけるプルフードに対する吹き出し面の角度が互いに異なるように設けられていてもよい。
１　キャビネット
１ａ　吹き出し面
２　ファン
３　前段フィルタ
４　ハニカムフィルタ
５　パンチングメタル
６　パンチングメタル
７　ハニカムフィルタ
８　プルフード
９　作業者
１０　粉塵発生源
１９　制御部
２０、２２、２３、２４　プッシュフード
２１　プッシュフードユニット（ユニット）
Ｆ　前段
Ｂ　後段

Claims (4)

  1. 　プッシュプル型換気装置に用いるプッシュフードであって、
    　キャビネットの内部に、吹き出し速度が個別に制御されるファンを、複数個搭載したことを特徴とするプッシュフード。
  2. 　複数の前記ファンが搭載された前記キャビネットを１ユニットとして、当該ユニットを複数備え、これら複数の前記ユニットが互いに組み合わせて接合可能としたことを特徴とする請求項１に記載のプッシュフード。
  3. 　複数の前記ユニットが、プルフードに対する吹き出し面の角度が互いに異なるように設けられていることを特徴とする請求項２に記載のプッシュフード。
  4. 　前記キャビネットは、前記ファンの前段に前段フィルタを備え、前記ファンの後段に順に、ハニカムフィルタ、パンチングメタル、パンチングメタル、ハニカムフィルタを備えたものであることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載のプッシュフード。
    　
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