(57)【要約】【課題】集塵機による溶接時のヒュームの吸引により、集塵機内の紙フィルターの表面では油分を含む紙フィルターの繊維に大気よりも温度が高い空気がある流量でもって供給され続けることとなり、これにより紙フィルターの焼損が引き起こされてしまう場合がある。【解決手段】気体とともにヒュームを吸い込む吸気部と、吸気部と接続された集塵機本体と、集塵機本体に接続されており吸気部から吸い込んだ気体を排出する排気部と、吸気部から排気部までの経路中に設けられており気体を流すための送風機と、吸気部から排気部までの経路中に設けられており経路を流れる気体を冷却する冷却部と、吸気部から排気部までの経路中であり冷却部よりも排気部側に設けられた粉塵を除去するためのフィルターとを備え、冷却部によりフィルターに到達する気体の温度を低下させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体とともにヒュームを吸い込む吸気部と、前記吸気部と接続された集塵機本体と、前記集塵機本体に接続されており前記吸気部から吸い込んだ気体を排出する排気部と、前記吸気部から前記排気部までの経路中に設けられており気体を流すための送風機と、前記吸気部から前記排気部までの経路中に設けられており経路を流れる気体を冷却する冷却部と、前記吸気部から前記排気部までの経路中であり前記冷却部よりも前記排気部側に設けられた粉塵を除去するためのフィルターとを備え、前記冷却部により前記フィルターに到達する気体の温度を低下させる集塵機。
【請求項２】
冷却部は、集塵機本体内に設けられた集熱部と、前記集塵機本体外に設けられており前記集熱部から熱が伝導される放熱部とからなる請求項１記載の集塵機。
【請求項３】
放熱部は液状の冷却媒体を循環させる装置と接続されており、前記放熱部内を冷却媒体が循環することで放熱を行う請求項２記載の集塵機。
【請求項４】
フィルターまたは前記フィルターの近傍の温度を検出する温度検出部と、外部に警報を発する報知部と、前記温度検出部が検出する温度に基づいて前記報知部を制御する制御部とを備え、前記温度検出部が検出する温度が所定の温度以上になった場合に前記報知部により報知を行う請求項１から３のいずれか１項に記載の集塵機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶接作業等で発生するヒュームなど空中に浮遊する微量物質を除去する集塵機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、集塵機としては多くのものが実用化されている。簡易的な集塵機における塵埃除去の方式としては、静電気を用いるものと、紙フィルターを用いるものが知られている。  
【０００３】
静電気を用いるものにおいては、吸着された微粒子を定期的に取り除くことが重要であり、これを怠ると吸着能力に大きく影響する。しかし、静電式フィルターの清掃は簡単ではない。このため、近年は、掃除機などの一般的な集塵機を含め、粉塵除去に紙フィルターが多く使われている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−４６２８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
溶接作業時に発生する微粒子を含むガス、即ちヒュームを集塵する集塵機も多くのものが実用化されている。
【０００５】
このヒュームは、被溶接金属の表面に付着している油分が気化したものを含んでいる場合がある。このため、粉塵の除去のために紙フィルターを使用していると、この紙フィルターに油分が吸着し、後述するように紙フィルターの焼損を引き起こしてしまう場合がある。
【０００６】
集塵機に吸引されたヒュームが集塵機内に設けられた紙フィルターを通過する際に、塵埃が紙フィルターの繊維で通過を阻止され、紙フィルターの前面に塵埃が捕獲される。そして、ヒュームに含まれる油分は紙フィルターの繊維に吸着される。従って、使用された紙フィルターは油分を含んだものとなる。
【０００７】
また、溶接作業は金属を溶融させることで金属の接合を行うものであるから、部分的ではあるが高温となる。この溶接部分から発生するヒュームは、常温大気より温度が高く、室内の空気と混合されながら集塵機内に吸引されるが、紙フィルターに到着した状態でも温度が高い場合がある。
【０００８】
従って、集塵機による溶接時のヒュームの吸引により、集塵機内の紙フィルターの表面では、油分を含む紙フィルターの繊維に大気よりも温度が高い空気がある流量でもって供給され続けることとなり、これにより紙フィルターの焼損が引き起こされてしまう場合がある。
【０００９】
そこで、本発明は、フィルターの焼損を抑制する集塵機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】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の集塵機は、気体とともにヒュームを吸い込む吸気部と、前記吸気部と接続された集塵機本体と、前記集塵機本体に接続されており前記吸気部から吸い込んだ気体を排出する排気部と、前記吸気部から前記排気部までの経路中に設けられており気体を流すための送風機と、前記吸気部から前記排気部までの経路中に設けられており経路を流れる気体を冷却する冷却部と、前記吸気部から前記排気部までの経路中であり前記冷却部よりも前記排気部側に設けられた粉塵を除去するためのフィルターとを備え、前記冷却部により前記フィルターに到達する気体の温度を低下させるものである。
【００１１】
また、本発明の集塵機は、冷却部が、集塵機本体内に設けられた集熱部と、前記集塵機本体外に設けられており前記集熱部から熱が伝導される放熱部とからなるものである。
【００１２】
また、本発明の集塵機では、放熱部は液状の冷却媒体を循環させる装置と接続されており、前記放熱部内を冷却媒体が循環することで放熱を行うものである。
【００１３】
また、本発明の集塵機は、フィルターまたは前記フィルターの近傍の温度を検出する温度検出部と、外部に警報を発する報知部と、前記温度検出部が検出する温度に基づいて前記報知部を制御する制御部とを備え、前記温度検出部が検出する温度が所定の温度以上になった場合に前記報知部により報知を行うものである。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、本発明の集塵機は、集塵機内を流れる気体の温度を低下させる冷却部を備え、この冷却部によりフィルターに到達する気体の温度を低下させることができるので、フィルターの焼損を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図１から図３を用いて説明する。
【００１６】
図１は本発明の一実施の形態における集塵機の概略構成を示す図である。図２（ａ）と図２（ｂ）は後述する集塵機の冷却部の概略構成を示す図であり、図２（ａ）は気体が流れる方向に沿った断面を示しており、図２（ｂ）は気体が流れる方向に対して垂直な断面を示している。
【００１７】
図において、１は溶接場所（図示せず）の周りのヒュームを含む空気を吸い込む吸気部であり、吸い込み口とこの吸い込み口に屈曲自在に接続された金属性部材からなるパイプ状の通路からなる。２は集塵機本体であり、この集塵機本体２の内部には、吸気部１側に送風機３が設けられており、排気部５側に粉塵を除去するためのフィルター４が設けられている。
【００１８】
さらに、集塵機本体２の内部には、内部を流れる空気の熱を吸収するための集熱部６が設けられており、この集熱部６は集塵機本体２の外部に設けられた放熱部７と繋がっており、吸収した熱を放熱部７に伝えるものである。なお、この集熱部６は、図２（ｂ）に示すように、空気の流れ方向に長い複数の板状の部材から構成されている。このようにすることで、流路抵抗をさほど増大させることなく集熱部６の集熱面積を得ることができる。そして、放熱部７はパイプ１１でラジエーター１２と接続されており、パイプ１１とラジエーター１２とにより水等の冷却用の液体が放熱部７の内部を循環することで集熱部６から伝えられてきた熱を放熱するものである。
【００１９】
このように、主に、集熱部６と放熱部７とにより集塵機の冷却部が構成される。なお、集熱部６は熱伝導率の良いアルミの板で作製され、放熱部７はアルミのブロックで作製される。また、これらは、別体として熱伝導可能に接続されたものであっても、一体として作製されたものであってもよい。
【００２０】
また、集塵機本体２の内部には、内部を流れる空気の温度を検出するための温度センサー１３が、集熱部６よりも排気部５側でありフィルター４の近傍に設けられている。この温度センサー１３は集塵機本体２の外部に設けられた制御部１４と接続されており、この制御部１４には警報ランプ１５が接続されており、温度センサー１３が検出した温度が所定値以上になった場合に制御部１４は警報ランプ１５を点灯させて外部に報知するものである。さらに、制御部１４は、集塵機の動作スイッチ（図示せず）への入力状態に基づいて動力線１６を介して送風機３の駆動を制御するものである。
【００２１】
なお、この温度センサー１３は、集塵機本体２の内部を流れる空気の温度が適切に計測できる場所に取り付けられればよく、接触式のものでも非接触式のものでも良い。また、フィルター４の近傍の温度あるいはフィルター４自体の温度を測定するようにしてもよい。
【００２２】
以上のように構成された集塵機について、その動作を説明する。
【００２３】
まず、溶接場所に集塵機を移動させるとともに、吸気部１の角度を調節して吸い込み口を溶接箇所に近づけ、吸い込み口から溶接箇所で発生するヒュームを吸引するようにする。
【００２４】
送風機３の駆動によって吸気部１から集塵機本体２内に吸引されたヒュームは、送風機３、集熱部６、フィルター４、排気部５を通って集塵機外に排出される。
【００２５】
このとき、溶接により発生したヒュームを含む高温の空気は集熱部６により熱を奪われ、この熱は放熱部７に伝えられる。そして、放熱部７に接続されたパイプ１１とこのパイプ１１に接続されたラジエーター１２により、放熱部７内とラジエーター１２内を冷却水が循環することで、集熱部６から放熱部７に伝えられた熱が放熱される。
【００２６】
上記により、集塵機本体２内の空気はフィルター４が焼損しない温度にまで低下されてフィルター４に到達する。従って、フィルター４は焼損することがなく、フィルター４として安価な紙製のフィルター等を使用することも可能となる。
【００２７】
なお、仮に、集熱部６と放熱部７とからなる冷却部による冷却が不十分であり、フィルター４に到達する空気の温度が高い場合であっても、温度センサー１３によりフィルター４近傍の温度を検出しており、この温度が所定値以上になった場合には制御部１４が警報ランプ１５を点灯させて外部に報知して危険を知らせることができる。
【００２８】
また、本実施の形態では、ラジエーター１２を用いて水冷により熱を放熱する例について説明したが、放熱部７の自然放熱や放熱部７と冷却ファンの組み合わせ等により所望の放熱が可能であれば、水冷に限らす空冷としてもよい。ただし、集熱部６から放熱部７に伝えられた熱は速やかに外部に放出されなければならないので、冷却の能率が高い液体を用いた冷却が望ましい。また、液体の蒸発と液化による大きな熱の移動を利用した、液体を密閉したヒートパイプを用いて放熱を行うようにしてもよい。
【００２９】
また、本実施の形態では、図１や図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように集熱部６および放熱部７を集塵機本体２の１つの面に設けた例について説明したが、図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように２つの面に設けるようにしてもよく、さらに複数の面あるいは全周に設けるようにしてもよい。
【００３０】
また、本実施の形態では、送風機３をフィルター４の吸気部１側に設けた例を示したが、これに限るものではなく、フィルター４よりも排気部５側に設ける等、吸気部１から排気部５までの経路内に設ければよい。また、送風機３の数も１つに限るものはない。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明の集塵機は、集塵機内を流れる気体の温度を低下させる冷却部を備え、この冷却部によりフィルターに到達する気体の温度を低下させてフィルターの焼損を抑制することができるので、比較的温度が高い集塵箇所等に用いる集塵機として産業上有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施の形態における集塵機の概略構成を示す図
【図２】（ａ）本発明の実施の形態における気体が流れる方向に沿った断面による集塵機の冷却部の概略構成を示す図（ｂ）本発明の実施の形態における気体が流れる方向に対して垂直な断面による集塵機の冷却部の概略構成を示す図
【図３】（ａ）本発明の実施の形態における気体が流れる方向に沿った断面による集塵機の他の冷却部の概略構成を示す図（ｂ）本発明の実施の形態における気体が流れる方向に対して垂直な断面による集塵機の他の冷却部の概略構成を示す図
【符号の説明】
【００３３】
１  吸気部
２  集塵機本体
３  送風機
４  フィルター
５  排気部
６  集熱部
７  放熱部
１１  パイプ
１２  ラジエーター
１３  温度センサー
１４  制御部
１５  警報ランプ
１６  動力線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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