(57)【要約】【課題】ヒュームをミストで捕集して回収する除塵装置及び除塵方法を提供する。【解決手段】この除塵装置８０及び除塵方法は、プラズマ切断機５０の溶断動作時にミストノズル５２がミストを噴射する。これにより、溶断時に生じるヒュームはこのミストと接触して捕集され回収される。これにより、ヒュームが周囲へ飛散することはない。また、このミストは冷却水としても機能し、被加工材１０の温度上昇を抑制し無用な応力開放を防止することができる。これにより、応力開放によって生じる歪みや変形を防止することができる。【選択図】図１
2018015790.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工材を溶断するプラズマ切断トーチと、前記プラズマ切断トーチをスライド可能に保持するスライダと、を備えたプラズマ切断機に設置する除塵装置であって、
複数のミストノズルと、
前記ミストノズルに水とエアとを供給する供給手段と、を有し、
前記ミストノズルは前記スライダにおける前記プラズマ切断トーチの移動範囲を囲うように配置され、前記ミストノズルが噴射したミストによって溶断時に発生するヒュームを捕集することを特徴とする除塵装置。
【請求項２】
ミストノズルがプラズマ切断トーチの移動範囲を囲うようにスライダの短辺及び長辺方向に沿って複数配置され、かつ、前記ミストノズルは下向き内側を向くことを特徴とする請求項１記載の除塵装置。
【請求項３】
被加工材を溶断するプラズマ切断トーチと、前記プラズマ切断トーチをスライド可能に保持するスライダと、を備えたプラズマ切断機の除塵方法であって、
前記スライダにおける前記プラズマ切断トーチの移動範囲を囲うように設置された複数のミストノズルが被加工材の溶断時にミストを噴射し、前記ミストによって溶断時に発生するヒュームを捕集することを特徴とする除塵方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマ切断機の溶断時に発生するヒュームを捕集する除塵装置及び除塵方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鋼板等の切断方法の一つとしてプラズマ切断がある。このプラズマ切断は高電圧によりノズル内にパイロットアークを発生させ、このパイロットアークに酸素や空気等の気体を送出することでプラズマを発生させる。そして、被加工材に近づけることで高温のプラズマアークが噴出し、このプラズマアークにより被加工材を溶断する。ただし、この溶断時には被加工材の酸化生成物からなる多量の粉塵や煙等のヒュームが発生し周囲に飛散する。これらヒュームは作業者が吸引することで塵肺を発生する危険性が有り、労働安全衛生上好ましいものではない。
【０００３】
この問題点に関し、従来から吸引式の集塵装置等によるヒュームの飛散防止措置が講じられてきた。このような、吸引式の集塵装置の例として下記［特許文献１］では、下側の面に複数個の吸引孔を有するリング状の吸引フードをプラズマトーチを中心に架設した発明が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２６３８２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、吸引式の集塵装置では全てのヒュームを吸引することは困難であり、吸引力の弱い箇所からヒュームが漏れ出て周囲に飛散するという問題点がある。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、ヒュームをミストで捕集して回収する除塵装置及び除塵方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】
【０００７】
本発明は、
（１）被加工材１０を溶断するプラズマ切断トーチ３０と、前記プラズマ切断トーチ３０をスライド可能に保持するスライダ２４と、を備えたプラズマ切断機５０に設置する除塵装置であって、
複数のミストノズル５２と、
前記ミストノズル５２に水とエアとを供給する供給手段と、を有し、
前記ミストノズル５２は前記スライダ２４における前記プラズマ切断トーチ３０の移動範囲を囲うように配置され、前記ミストノズル５２が噴射したミストによって溶断時に発生するヒュームを捕集することを特徴とする除塵装置８０を提供することにより、上記課題を解決する。
（２）ミストノズル５２がプラズマ切断トーチ３０の移動範囲を囲うようにスライダ２４の短辺及び長辺方向に沿って複数配置され、かつ、前記ミストノズル５２は下向き内側を向くことを特徴とする上記（１）記載の除塵装置８０を提供することにより、上記課題を解決する。
（３）被加工材１０を溶断するプラズマ切断トーチ３０と、前記プラズマ切断トーチ３０をスライド可能に保持するスライダ２４と、を備えたプラズマ切断機５０の除塵方法であって、
前記スライダ２４における前記プラズマ切断トーチ３０の移動範囲を囲うように設置された複数のミストノズル５２が被加工材１０の溶断時にミストを噴射し、前記ミストによって溶断時に発生するヒュームを捕集することを特徴とする除塵方法を提供することにより、上記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る除塵装置及び除塵方法は、プラズマ切断機の溶断動作時にミストを噴射して、このミストによりヒュームを捕集する。これにより、ヒュームの周囲への飛散を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る除塵装置を示す図である。
【図２】本発明に係る除塵装置のミストノズルの配置例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明に係る除塵装置及び除塵方法について図面に基づいて説明する。先ず、本発明に係る除塵装置８０は、図１に示すように、プラズマ切断トーチ３０を備えたプラズマ切断機５０に設置して使用するものである。そして、プラズマ切断機５０は、被加工材１０を載置する定盤２０と、この定盤２０を挟んで設置されるレール２２と、このレール２２に沿って移動可能なスライダ２４と、このスライダ２４に対してスライド可能に設置され被加工材１０を溶断するプラズマアークを噴射するプラズマ切断トーチ３０と、を有している。
【００１１】
次に、本発明に係る除塵装置８０の構成を説明する。本発明に係る除塵装置８０は、複数のミストノズル５２と、このミストノズル５２に水とエアとを供給する図示しない供給手段と、ミストノズル５２が噴射したミストを回収する回収部５６と、を有している。そして、ミストノズル５２は図２に示すように、スライダ２４におけるプラズマ切断トーチ３０の移動範囲を囲うように配置される。このミストノズル５２の設置方法としては、スライダ２４の下方にプラズマ切断トーチ３０の移動範囲を囲うような略長方形状のフレーム枠４０を固定して、このフレーム枠４０の短辺及び長辺にミストノズル５２を設置することが好ましい。これにより、ミストノズル５２はプラズマ切断トーチ３０の移動範囲を囲い且つスライダ２４の短辺及び長辺方向に沿って配置されることとなる。また、ミストノズル５２はプラズマ切断トーチ３０の移動範囲側である内側の斜め下方を向けて設置することが好ましい。
【００１２】
除塵装置８０のミストノズル５２に関しては特に限定は無く、水をミスト化して噴射する周知のミストノズルを用いることができる。また、ミストノズル５２の個数に関しても特に限定は無くいくつ設けても構わない。尚、本例ではミストノズル５２を長辺方向に９個、短辺方向に２個設けた例を用いている。尚、短辺方向のミストノズル５２は２個以上設けることが好ましい。ミストノズル５２の設置間隔に関しても特に限定は無く１０ｃｍ〜１００ｃｍと如何なる値としても良いが、３０ｃｍ〜５０ｃｍ程度とすることが特に好ましい。また、ミストノズル５２の設置間隔は均等としても良いが、特定の箇所に密に設けても良い。例えば、サイドから立ち上るヒューム対策のため長辺方向の両サイドの設置間隔を狭め、この部分のミストノズル５２の設置個数を多くしても良い。尚、ミストノズル５２の能力に関しても特に限定は無いが、水量９Ｌ/ｈｒ（水圧：０．２ＭＰａ、エア圧：０．４ＭＰａ）程度のものを用いることが好ましい。
【００１３】
また、供給手段は、空気を圧縮するコンプレッサ等の周知の圧縮空気生成手段と、ミストノズル５２にこの圧縮空気を供給するエアホース５４ａと、周知の給水手段からミストノズル５２に水を供給する水ホース５４ｂと、を有している。尚、図１ではエアホース５４ａ、水ホース５４ｂの記載は省略する。
【００１４】
また、回収部５６としては、定盤２０の下方等に設置したバット等の回収槽で構成することが好ましい。また、ミストの飛散を防止するために定盤２０やプラズマ切断機５０を側壁で囲うようにしても良い。また、回収部５６には排水口や排水溝を接続し、回収した水を然るべき処理設備に排水するようにしても良い。
【００１５】
次に、本発明に係る除塵装置８０の動作及び本発明に係る除塵方法を説明する。先ず、定盤２０上の所定の位置に被加工材１０を載置する。次に、プラズマ切断機５０の制御部に切断プログラムを入力、設定する。そして、プラズマ切断機５０を起動する。これにより、プラズマ切断機５０の制御部は、スライダ２４をレール２２上でＹ軸方向にスライド移動させるとともに、プラズマ切断トーチ３０をスライダ２４に沿ってＸ軸方向にスライド移動させ、プラズマ切断トーチ３０を被加工材１０の切断開始点に位置させる。次に、プラズマ切断機５０はプラズマ切断トーチ３０を動作させる。これにより、プラズマ切断トーチ３０から被加工材１０に向けて高温のプラズマアークが噴出する。そして、被加工材１０を溶断する。この際、溶断部からはヒュームが発生する。またこのとき除塵装置８０の供給手段はエアホース５４ａ、水ホース５４ｂを介して各ミストノズル５２に圧縮空気と水とを供給する。これにより、ミストノズル５２はプラズマ切断トーチ３０の移動範囲側に向けてミストを噴射する。そして、被加工材１０の表側、即ちプラズマ切断トーチ３０側に発生したヒュームは、ミストノズル５２から噴射したミストと接触して吸着され捕集される。また、被加工材１０の裏側、即ち定盤２０側に発生したヒュームは定盤の隙間から漏れ出る際にミストノズル５２から噴射したミストと接触して吸着され捕集される。このように、被加工材１０の溶断時に発生するヒュームは全てミストノズル５２から噴射したミストによって捕集され、周囲へ飛散することはない。そして、ヒュームを捕集したミストは、ヒュームとともに回収部５６内へ滴下して回収され、排水口や排水溝を介して然るべき処理設備に排水される。
【００１６】
そして、プラズマ切断機５０の制御部は、プラズマ切断トーチ３０及びスライダ２４を入力された切断プログラムに従ってスライド移動させる。これにより、プラズマ切断トーチ３０は切断プログラムによって移動制御され、被加工材１０は切断プログラムで規定された形状にカッティングされる。この際、ミストノズル５２はスライダ２４とともに移動し、さらにスライダ２４におけるプラズマ切断トーチ３０の移動範囲を囲うように配置されているため、プラズマ切断トーチ３０がどの位置に移動しようとも常に溶断部近傍へのミストの噴射が行われる。
【００１７】
尚、鋼板等の被加工材１０は少なからず残留応力を有しており、この残留応力はプラズマアークによる高温加熱により開放され、歪みや変形の原因となる。しかしながら、本発明に係る除塵装置８０はヒュームを捕集するためのミストが冷却水としても機能する。このため、被加工材１０の温度上昇を抑制し無用な応力開放を防止することができる。これにより、歪みや変形を防止することができる。
【００１８】
そして、被加工材１０のカッティングが終了すると、プラズマ切断トーチ３０の動作は停止する。これにより、供給手段は各ミストノズル５２への圧縮空気と水の供給を停止する。これにより、ミストノズル５２からのミストの噴射は停止する。
【００１９】
以上のように、本発明に係る除塵装置８０及び除塵方法は、プラズマ切断機５０の溶断動作時にミストノズル５２がミストを噴射する。これにより、溶断時に生じるヒュームはこのミストと接触して捕集され回収される。これにより、ヒュームが周囲へ飛散することはない。また、このミストは冷却水としても機能し、被加工材１０の温度上昇を抑制し無用な応力開放を防止することができる。これにより、応力開放によって生じる歪みや変形を防止することができる。
【００２０】
尚、本例で示したプラズマ切断機５０、除塵装置８０、除塵方法は一例であるから、プラズマ切断機５０、除塵装置８０の形状、寸法、構成、機構、その他は本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更して実施することが可能である。
【符号の説明】
【００２１】
１０    被加工材
３０    プラズマ切断トーチ
２４    スライダ
５０    プラズマ切断機
５２    ミストノズル
８０    除塵装置
【図１】
2018015790.tif 000003
【図２】
2018015790.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成29年8月24日(2017.8.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工材を溶断するプラズマ切断トーチと、前記プラズマ切断トーチをスライド可能に保持するスライダと、を備えたプラズマ切断機に設置する除塵装置であって、
複数のミストノズルと、
前記ミストノズルに水とエアとを供給する供給手段と、を有し、
前記ミストノズルは前記スライダにおける前記プラズマ切断トーチの移動範囲を囲うように前記スライダの短辺及び長辺方向に沿って複数配置され、かつ、前記ミストノズルは下向き内側を向いて配置され、前記ミストノズルが噴射したミストによって溶断時に発生するヒュームを捕集することを特徴とする除塵装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマ切断機の溶断時に発生するヒュームを捕集する除塵装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鋼板等の切断方法の一つとしてプラズマ切断がある。このプラズマ切断は高電圧によりノズル内にパイロットアークを発生させ、このパイロットアークに酸素や空気等の気体を送出することでプラズマを発生させる。そして、被加工材に近づけることで高温のプラズマアークが噴出し、このプラズマアークにより被加工材を溶断する。ただし、この溶断時には被加工材の酸化生成物からなる多量の粉塵や煙等のヒュームが発生し周囲に飛散する。これらヒュームは作業者が吸引することで塵肺を発生する危険性が有り、労働安全衛生上好ましいものではない。
【０００３】
この問題点に関し、従来から吸引式の集塵装置等によるヒュームの飛散防止措置が講じられてきた。このような、吸引式の集塵装置の例として下記［特許文献１］では、下側の面に複数個の吸引孔を有するリング状の吸引フードをプラズマトーチを中心に架設した発明が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２６３８２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、吸引式の集塵装置では全てのヒュームを吸引することは困難であり、吸引力の弱い箇所からヒュームが漏れ出て周囲に飛散するという問題点がある。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、ヒュームをミストで捕集して回収する除塵装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、
（１）被加工材１０を溶断するプラズマ切断トーチ３０と、前記プラズマ切断トーチ３０をスライド可能に保持するスライダ２４と、を備えたプラズマ切断機５０に設置する除塵装置であって、
複数のミストノズル５２と、
前記ミストノズル５２に水とエアとを供給する供給手段と、を有し、
前記ミストノズル５２は前記スライダ２４における前記プラズマ切断トーチ３０の移動範囲を囲うように前記スライダ２４の短辺及び長辺方向に沿って複数配置され、かつ、前記ミストノズル５２は下向き内側を向いて配置され、前記ミストノズル５２が噴射したミストによって溶断時に発生するヒュームを捕集することを特徴とする除塵装置８０を提供することにより、上記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る除塵装置は、プラズマ切断機の溶断動作時にミストを噴射して、このミストによりヒュームを捕集する。これにより、ヒュームの周囲への飛散を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る除塵装置を示す図である。
【図２】本発明に係る除塵装置のミストノズルの配置例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明に係る除塵装置について図面に基づいて説明する。先ず、本発明に係る除塵装置８０は、図１に示すように、プラズマ切断トーチ３０を備えたプラズマ切断機５０に設置して使用するものである。そして、プラズマ切断機５０は、被加工材１０を載置する定盤２０と、この定盤２０を挟んで設置されるレール２２と、このレール２２に沿って移動可能なスライダ２４と、このスライダ２４に対してスライド可能に設置され被加工材１０を溶断するプラズマアークを噴射するプラズマ切断トーチ３０と、を有している。
【００１１】
次に、本発明に係る除塵装置８０の構成を説明する。本発明に係る除塵装置８０は、複数のミストノズル５２と、このミストノズル５２に水とエアとを供給する図示しない供給手段と、ミストノズル５２が噴射したミストを回収する回収部５６と、を有している。そして、ミストノズル５２は図２に示すように、スライダ２４におけるプラズマ切断トーチ３０の移動範囲を囲うように配置される。このミストノズル５２の設置方法としては、スライダ２４の下方にプラズマ切断トーチ３０の移動範囲を囲うような略長方形状のフレーム枠４０を固定して、このフレーム枠４０の短辺及び長辺にミストノズル５２を設置する。これにより、ミストノズル５２はプラズマ切断トーチ３０の移動範囲を囲い且つスライダ２４の短辺及び長辺方向に沿って配置されることとなる。また、ミストノズル５２はプラズマ切断トーチ３０の移動範囲側である内側の斜め下方を向けて設置する。
【００１２】
除塵装置８０のミストノズル５２に関しては特に限定は無く、水をミスト化して噴射する周知のミストノズルを用いることができる。また、ミストノズル５２の個数に関しても特に限定は無くいくつ設けても構わない。尚、本例ではミストノズル５２を長辺方向に９個、短辺方向に２個設けた例を用いている。尚、短辺方向のミストノズル５２は２個以上設けることが好ましい。ミストノズル５２の設置間隔に関しても特に限定は無く１０ｃｍ〜１００ｃｍと如何なる値としても良いが、３０ｃｍ〜５０ｃｍ程度とすることが特に好ましい。また、ミストノズル５２の設置間隔は均等としても良いが、特定の箇所に密に設けても良い。例えば、サイドから立ち上るヒューム対策のため長辺方向の両サイドの設置間隔を狭め、この部分のミストノズル５２の設置個数を多くしても良い。尚、ミストノズル５２の能力に関しても特に限定は無いが、水量９Ｌ/ｈｒ（水圧：０．２ＭＰａ、エア圧：０．４ＭＰａ）程度のものを用いることが好ましい。
【００１３】
また、供給手段は、空気を圧縮するコンプレッサ等の周知の圧縮空気生成手段と、ミストノズル５２にこの圧縮空気を供給するエアホース５４ａと、周知の給水手段からミストノズル５２に水を供給する水ホース５４ｂと、を有している。尚、図１ではエアホース５４ａ、水ホース５４ｂの記載は省略する。
【００１４】
また、回収部５６としては、定盤２０の下方等に設置したバット等の回収槽で構成することが好ましい。また、ミストの飛散を防止するために定盤２０やプラズマ切断機５０を側壁で囲うようにしても良い。また、回収部５６には排水口や排水溝を接続し、回収した水を然るべき処理設備に排水するようにしても良い。
【００１５】
次に、本発明に係る除塵装置８０の動作を説明する。先ず、定盤２０上の所定の位置に被加工材１０を載置する。次に、プラズマ切断機５０の制御部に切断プログラムを入力、設定する。そして、プラズマ切断機５０を起動する。これにより、プラズマ切断機５０の制御部は、スライダ２４をレール２２上でＹ軸方向にスライド移動させるとともに、プラズマ切断トーチ３０をスライダ２４に沿ってＸ軸方向にスライド移動させ、プラズマ切断トーチ３０を被加工材１０の切断開始点に位置させる。次に、プラズマ切断機５０はプラズマ切断トーチ３０を動作させる。これにより、プラズマ切断トーチ３０から被加工材１０に向けて高温のプラズマアークが噴出する。そして、被加工材１０を溶断する。この際、溶断部からはヒュームが発生する。またこのとき除塵装置８０の供給手段はエアホース５４ａ、水ホース５４ｂを介して各ミストノズル５２に圧縮空気と水とを供給する。これにより、ミストノズル５２はプラズマ切断トーチ３０の移動範囲側に向けてミストを噴射する。そして、被加工材１０の表側、即ちプラズマ切断トーチ３０側に発生したヒュームは、ミストノズル５２から噴射したミストと接触して吸着され捕集される。また、被加工材１０の裏側、即ち定盤２０側に発生したヒュームは定盤の隙間から漏れ出る際にミストノズル５２から噴射したミストと接触して吸着され捕集される。このように、被加工材１０の溶断時に発生するヒュームは全てミストノズル５２から噴射したミストによって捕集され、周囲へ飛散することはない。そして、ヒュームを捕集したミストは、ヒュームとともに回収部５６内へ滴下して回収され、排水口や排水溝を介して然るべき処理設備に排水される。
【００１６】
そして、プラズマ切断機５０の制御部は、プラズマ切断トーチ３０及びスライダ２４を入力された切断プログラムに従ってスライド移動させる。これにより、プラズマ切断トーチ３０は切断プログラムによって移動制御され、被加工材１０は切断プログラムで規定された形状にカッティングされる。この際、ミストノズル５２はスライダ２４とともに移動し、さらにスライダ２４におけるプラズマ切断トーチ３０の移動範囲を囲うように配置されているため、プラズマ切断トーチ３０がどの位置に移動しようとも常に溶断部近傍へのミストの噴射が行われる。
【００１７】
尚、鋼板等の被加工材１０は少なからず残留応力を有しており、この残留応力はプラズマアークによる高温加熱により開放され、歪みや変形の原因となる。しかしながら、本発明に係る除塵装置８０はヒュームを捕集するためのミストが冷却水としても機能する。このため、被加工材１０の温度上昇を抑制し無用な応力開放を防止することができる。これにより、歪みや変形を防止することができる。
【００１８】
そして、被加工材１０のカッティングが終了すると、プラズマ切断トーチ３０の動作は停止する。これにより、供給手段は各ミストノズル５２への圧縮空気と水の供給を停止する。これにより、ミストノズル５２からのミストの噴射は停止する。
【００１９】
以上のように、本発明に係る除塵装置８０は、プラズマ切断機５０の溶断動作時にミストノズル５２がミストを噴射する。これにより、溶断時に生じるヒュームはこのミストと接触して捕集され回収される。これにより、ヒュームが周囲へ飛散することはない。また、このミストは冷却水としても機能し、被加工材１０の温度上昇を抑制し無用な応力開放を防止することができる。これにより、応力開放によって生じる歪みや変形を防止することができる。
【００２０】
尚、本例で示したプラズマ切断機５０、除塵装置８０、除塵方法は一例であるから、プラズマ切断機５０、除塵装置８０の形状、寸法、構成、機構、その他は本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更して実施することが可能である。
【符号の説明】
【００２１】
１０    被加工材
３０    プラズマ切断トーチ
２４    スライダ
５０    プラズマ切断機
５２    ミストノズル
８０    除塵装置