(57)【要約】【課題】集塵機に吸引され、機械加工で発生する火種を含む気体の前処理として、当該気体に含まれる火種を消火できる集塵機前処理装置を提供する。【解決手段】箱形の筐体１２と、筐体１２の上面に設けられた吸気口２０および排気口２２と、筐体１２内と連通し、吸気口２０から下方に向かって延びる吸気用パイプ２４と、筐体１２内の下部に設けられた貯水槽１４と、貯水槽１４の上方に設けられ、複数の貫通孔３０を有する仕切板１６と、仕切板１６の上方に設けられた衝突板１８と、筐体１２内と連通し、排気口２２に設けられた排気用パイプ２６とを具備し、吸気用パイプ２４の吐出口２８は、貯水槽１４内にある水面に対向する向きであり、水面より上方であって仕切板１６よりも下方となる位置に配設され、吸気口２０から吸引された気体は、水面に向かって送出された後に上昇し、貫通孔３０を通過して衝突板１８に衝突しつつ排気口２２に向かう。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
集塵機に吸引される機械加工で発生する火種を含む気体の前処理を行う集塵機前処理装置であって、
箱型の筐体と、
該筐体の上面に設けられた吸気口および排気口と、
前記筐体内と連通し、前記吸気口に設けられ、前記吸気口から下方に向かって延びる吸気用パイプと、
前記筐体内の下部に設けられた貯水槽と、
前記貯水槽の上方に設けられ、複数の貫通孔を有する仕切板と、
前記仕切板の上方に設けられた衝突板と、
前記筐体内と連通し、前記排気口に設けられた排気用パイプとを具備し、
前記吸気用パイプの吐出口は、前記貯水槽内にある水面に対向する向きであり、水面より上方であって前記仕切板よりも下方となる位置に配設され、
前記吸気口から吸引された前記気体は、水面に向かって送出された後に上昇し、前記貫通孔を通過して衝突板に衝突しつつ前記排気口に向かうことを特徴とする集塵機前処理装置。
【請求項２】
前記衝突板の外縁部と前記筐体の内壁との間に隙間を設けることを特徴とする請求項１に記載の集塵機前処理装置。
【請求項３】
前記衝突板の外縁部には、下方に向けて折り曲げられて形成された折曲げ部が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の集塵機前処理装置。
【請求項４】
前記排気用パイプは、前記排気口から下方に向かって延び、前記排気用パイプの流入口は、下方に向き、前記筐体内に突出し、前記衝突板よりも上方にあることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の集塵機前処理装置。
【請求項５】
前記吸気用パイプの吐出口よりも下方であり、前記貯水槽の側面には、該貯水槽および前記筐体と連通する給水口が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の集塵機前処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集塵機に吸引される機械加工で発生する火種を含む気体の前処理を行う集塵機前処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種の粉塵等の塵埃が存在する室内で作業を行うときの他、溶接作業や切削等に例示される機械加工を行うときに、集塵機が用いられている。集塵機は、吸気口から粉塵や溶接ヒューム等を含む気体（以下被処理気体）を吸引し、粉塵をフィルタで捕集して分離、除去を行い、粉塵等が分離された空気を排気口から排出する。集塵機は、乾式と湿式があり、乾式はフィルタや衝突板を用いて粉塵や溶接ヒューム等を捕集するものであり、湿式は水を用いて溶接ヒューム等の火種となる粒子の消火や粉塵の捕集を行うものである。水滴や霧等を発生させてヒュームを捕集する湿式の集塵機が特許文献１：特開２００７−７３６号公報に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−７３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されている湿式の集塵機は、集塵機の側方から吸引された被処理気体が水面に接触して細かい水滴や霧を発生させて消火させている。しかし、集塵機の側方から気体が吸引、排出されたり、気体の流入口や吐出口が側方を向いていたりすると直接的に水面に衝突せず、気体を誘導する誘導路内壁や衝突板等に接触してから水面に衝突する。このため、特許文献１に示すような構成では、集塵機の消火能力が低く、火種を含む被処理気体が消火されずに排出されたり、集塵機の内部で発火する可能性があるという課題がある。他に、集塵機の側方から気体が吸引されると気体の流路が複雑となり、装置が大型化してしまう。また、発生した水滴が集まる桶部を設けているため、水滴によって捕集された粉塵が桶部に貯まって乾燥し、桶部に残った粉塵に、消火しきれずに火種が残る被処理気体が当たって引火し、集塵機自体が熱を持ったり、集塵機の内部で発火したりする恐れがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そこで本発明は上記課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、集塵機に吸引され、機械加工で発生する火種を含む気体の前処理として、当該気体に含まれる火種を消火できる集塵機前処理装置を提供することにある。
【０００６】
上記の目的を達成するため、本発明の集塵機前処理装置は次の構成を備える。すなわち本発明は、集塵機に吸引される機械加工で発生する火種を含む気体の前処理を行う集塵機前処理装置であって、箱型の筐体と、該筐体の上面に設けられた吸気口および排気口と、前記筐体内と連通し、前記吸気口に設けられ、前記吸気口から下方に向かって延びる吸気用パイプと、前記筐体内の下部に設けられた貯水槽と、前記貯水槽の上方に設けられ、複数の貫通孔を有する仕切板と、前記仕切板の上方に設けられた衝突板と、前記筐体内と連通し、前記排気口に設けられた排気用パイプとを具備し、前記吸気用パイプの吐出口は、前記貯水槽内にある水面に対向する向きであり、水面より上方であって前記仕切板よりも下方となる位置に配設され、前記吸気口から吸引された前記気体は、水面に向かって送出された後に上昇し、前記貫通孔を通過して衝突板に衝突しつつ前記排気口に向かうことを特徴とする。この構成によれば、被処理気体が、吸気口から貯水槽の水面付近まで直接的に流入して水面に接触し、火種が直接水面に衝突し、確実に被処理気体に含まれる火種を消火することができる。
【０００７】
また、本発明において、前記衝突板の外縁部と前記筐体の内壁との間に隙間を設ける。これによれば、筐体内の中央から外側への気体の流路を形成して、筐体の側方の内壁により多くの量の気体を接触させて、気体に含まれる水滴を落下させることができる。
【０００８】
また、本発明において、前記衝突板の外縁部には、下方に向けて折り曲げられて形成された折曲げ部が設けられている。これによれば、気体が水面に接触した後に水滴を含む気体が上昇し、衝突板に接触し、折曲げ部に接触して水滴を落下させることができるので、水滴が排気口から排出されることを防止する。これと共に、水滴が留まらずに落下するので、水滴に含まれている冷えた火種や粉塵が折り曲げ部に残らず、冷えた火種や粉塵への引火を防止できる。
【０００９】
また、本発明において、前記排気用パイプは、前記排気口から下方に向かって延び、前記排気用パイプの流入口は、下方に向き、前記筐体内に突出し、前記衝突板よりも上方にある。これによれば、衝突板や折曲げ部で落下しなかった水滴を含む気体が排気用パイプの外周面に接触して水滴を落下させることができ、水滴が排気用パイプの中に入ってくることを防止できる。
【００１０】
また、本発明において、前記吸気用パイプの吐出口よりも下方であり、前記貯水槽の側面には、該貯水槽および前記筐体と連通する給水口が設けられている。これによれば、給水口より給水されても、吸気用パイプの吐出口よりも上方に水面が来ることがなく、水面の高さを調整できる。そして、吸気用パイプの吐出口から被処理気体を衝突させて火種を消火させるだけの十分な水面高さ（水量）と、舞い上がる水の吹上量を調整することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る集塵機前処理装置によれば、集塵機に吸引され、機械加工で発生する火種を含む気体の前処理として、当該気体に含まれる火種を消火できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る集塵機前処理装置の例を示す概略図（斜視図）であり、集塵機前処理装置の外観である。
【図２】本発明の実施形態に係る集塵機前処理装置の例を示す概略図（斜視図）であり、一部透視図である。
【図３】図１の集塵機前処理装置の概略図（正面図）である。
【図４】図１の集塵機前処理装置の概略図（側面図）である。
【図５】図１の集塵機前処理装置の図４のＡ−Ａ線における背面側から見た断面図である。
【図６】図１の集塵機前処理装置の概略図（斜視図）であり、集塵機前処理装置から貯水槽を分離した状態である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳しく説明する。本実施形態に係る
集塵機前処理装置１０の構成例として、図１、図２に斜視図（概略図）を示し、図１は集塵機前処理装置１０の外観、図２は一部透視図を示す。なお、図１、図５には点線の矢印で気体の流れを示す。図３に正面図（概略図）を示し、図４に側面図（概略図）を示し、図５に図４のＡ−Ａ線における背面から見た断面図を示す。図６に、集塵機前処理装置１０から貯水槽１４を分離した状態の斜視図（概略図）を示す。なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。
【００１４】
本実施形態に係る集塵機前処理装置１０は、被処理気体の前処理を行う装置である。被処理気体を集塵機前処理装置１０に吸引させて被処理気体の前処理を行い、前処理された気体が、集塵機前処理装置１０から排出されて集塵機（図示せず）に吸引される。被処理気体は、上述のように、機械加工で発生する粉塵や溶接ヒューム等を含む気体のことである。
【００１５】
本実施形態に係る集塵機前処理装置１０は、箱型の筐体１２内に貯水槽１４と、仕切板１６と、衝突板１８が収容されている。筐体１２の上面には、１つの吸気口２０と１つの排気口２２が設けられ、それぞれに外気と筐体１２内とが連通する吸気用パイプ２４と排気用パイプ２６が設けられている。また、本発明に係る集塵機前処理装置１０には、モータやファンは設けられず、集塵機による吸引力で被処理気体が集塵機前処理装置１０に吸引される。
【００１６】
貯水槽１４は筐体１２内の下部にあり、貯水槽１４には、貯水槽１４の下面から水面までの高さがｈとなる量の水Ｗが入れられている。仕切板１６は、貯水槽１４の上方に設けられ、吸気用パイプ２４の吐出口２８は、貯水槽１４内にある水面に対向する向きであり、水面より上方であって、仕切板１６よりも下方となる位置に配設されている。なお、本実施形態の集塵機前処理装置１０は、水面が水平になるようにして設置されて使用されるものとする。
【００１７】
吸気用パイプ２４は、吸気口２０から鉛直（水面に対して垂直）に下方に向かって延び、吸気用パイプ２４の吐出口２８は、水面から吐出口２８までの距離ｄを空けて水面よりも上方にある。吸気用パイプ２４の両端にある開口付近の形状は、ラッパのようにテーパ状に外側に向けて広がっていてもよい。
【００１８】
仕切板１６は、図１（Ｂ）の斜線部分に示すように複数の貫通孔３０を有している。仕切板１６は、例えばパンチング加工された金属製の板であってもよく、貫通孔３０を通して気体が流動する状態にある。貫通孔３０の大きさ、数は、限定されるものではない。しかし、貫通孔３０の大きさは、水滴を含む気体が通過する際に気体の流れを大きく遮るものではない大きさである。さらに、図２に示すように、貫通孔３０は仕切板１６の中央およびその周囲に設けられ、外縁部付近には設けないことが、気体の流れを考慮して、筐体１２の側方の内壁に水滴を含む気体を接触させる等の理由で好ましい。仕切板１６は、筐体１２の上面や下面、水面と平行な位置関係になるように配置され、筐体１２の側方の内壁と仕切り板の外縁部とは隙間が無いように設置されていて、隙間が無くなるよう仕切板１６の大きさを設定し、パッキン等でシールされていてもよい。また、仕切板１６は、吸気用パイプ２４を貯水槽１４に通すための開口が設けられ、この開口と吸気用パイプ２４の外周面との間にできる隙間が無くなるように、開口の縁部がパッキン等でシールされている。
【００１９】
仕切板１６の上方には、衝突板１８が設けられている。衝突板１８は金属製の板である。衝突板１８は、吸気用パイプ２４を貯水槽１４に通すための開口が設けられ、この開口と吸気用パイプ２４の外周面との間にできる隙間が無くなるように、開口の縁部がパッキン等でシールされている。衝突板１８は筐体１２の上面や下面、水面と平行な位置関係になるように配置されている。仕切板１６の水面に対する垂直方向の面積と比較して、衝突板１８の面積は小さい。水面に対する垂直方向であって上側から仕切板１６および衝突板１８を見たとき、仕切板１６の貫通孔３０は衝突板１８に遮られて見えなくなる。すなわち、衝突板１８の外縁は、最外部の貫通孔３０よりも外側にある。また、衝突板１８の面積は、貫通孔３０の総面積以上である。そして、図２、図５に示すように、仮に衝突板１８を仕切板１６上に垂直方向に移動させた場合に、貫通孔３０は、仕切板１６上にある衝突板１８の範囲内にある。別の言い方をすれば、貫通孔３０から垂直な方向には衝突板１８があり、貫通孔３０を通過した気体を接触させることができる接触面を衝突板１８は有している。このような仕切板１６の貫通孔３０および衝突板１８の大きさ、配置により、気体の流れを制御して、水に衝突した後の水滴を多く含む気体が排気用パイプ２６に直接的に流れることを防止することができる。図２、図５に示す矩形状の衝突板１８は、すべての外縁部と筐体１２の内壁との間に隙間を設けている大きさ、配置である。また、衝突板１８は、仕切板１６から倒立した軸支棒３２により、衝突板１８の下面から軸支されている。
【００２０】
衝突板１８の外縁部には、下方に向けて折り曲げられて形成された折曲げ部３４が設けられている。特に、折曲げ部３４の形状は、衝突板１８に対して下方で垂直となるＬ字状であることが好ましい。図に示すように、矩形状の衝突板１８の四辺に折曲げ部３４が設けられている。
【００２１】
排気用パイプ２６は、排気口２２から鉛直に下方に向かって延び、排気用パイプ２６の流入口３６は、下方に向いて筐体１２内に突出し、衝突板１８よりも上方となる位置に配設する。吸気用パイプ２４と同様に、排気用パイプ２６の両端にある開口付近の形状は、ラッパのようにテーパ状に外側に向けて広がっていてもよい。
【００２２】
また、吸気用パイプ２４の吐出口２８よりも下方であり、貯水槽１４の側面には、貯水槽１４および筐体１２と連通する給水口３８が設けられ、吸気用パイプ２４の吐出口２８と水面との距離ｄ、貯水槽１４の下面から水面までの高さｈを調整することができる。これにより、より確実に被処理気体を水に接触させることができる。距離ｄが短いと、被処理気体が接触して舞い上げられる水分量が多くなり、排気口２２から水分が排出されやすくなり、貯水槽１４の水が減りやすい。また、距離ｄが長いと、被処理気体中の火種が消火されにくくなる。また、高さｈが低く十分な水量が貯水槽１４にないと、貯水槽１４内で火種を十分に消火させることができず、仕切板１６に火種が衝突する。他に、水量を確認することができる。確認窓４０、貯水槽１４にある水を筐体１２外へ排出する排水口４２が設けられている。
【００２３】
吸気口２０、排気口２２を筐体１２の上面に設け、吸気用パイプ２４および排気用パイプ２６が下方に向かって鉛直方向に筐体１２内に延びることで、水面に向かって直接的に被処理気体を接触させることができる。これと共に、上から下方向に被処理気体を流入し、下から上方向に気体を排出する往復の流れが形成されて空気の横移動距離は短くなるので、装置の側方から気体が吸引、排気される従来の集塵機前処理装置と比べて装置の設置面積を小さくし、省スペース化できる。
【００２４】
本実施形態の集塵機前処理装置１０に吸引され排出される気体の流れについて説明する。まず、被処理気体は下方に向かい、吸気口２０から吸気用パイプ２４を通って貯水槽１４の水面に接触する。つまり、被処理気体中の火種が直接、水面に衝突する。このとき、気体の勢いで水面は波打って舞い上がると同時に、気体に含まれる火種が水の中に取り込まれ、消火することができる。
【００２５】
気体の接触の勢いで舞い上がった水滴や消火後の気体は、排気用パイプ２６に向かって上方に流れる。排気用パイプ２６に向かう途中、仕切板１６の貫通孔３０を通過する。一方で貫通孔３０を通過せず、仕切板１６の下面に衝突した気体に含まれる水滴や消火後の気体に含まれる粉塵や溶接ヒュームは、貯水槽１４に落下する。
【００２６】
上述のように、衝突板１８の外縁は、最外部の貫通孔３０よりも外側にあることで、気体の流れを制御することができる。貫通孔３０を通過した気体は、衝突板１８に衝突して気体の流れが変わり、衝突板１８の下面に沿って流れた後、折曲げ部３４に沿って下向きに流れる。衝突板１８に衝突させて、折曲げ部３４を設けることにより、万一気体に火種が残っていたとしても、消火させることができると共に、火種や水分を多く含む気体が直接排気用パイプ２６に向かうことを防ぐ。そして、折曲げ部３４を設けることで、舞い上がった水滴や水中に落下しきれなかった溶接ヒューム等が気体の下向きの流れに沿って仕切板１６や貯水槽１４に落下させることができる。また、折曲げ部３４はＬ字状であり、折り曲げた部分が湾曲して水滴が貯まるような構造ではないので、折曲げ部３４に水滴や、引火の原因となる溶接ヒューム等が貯まることがなく、粉塵等への引火を防止できる。
【００２７】
折曲げ部３４で落下した気体は、仕切板１６の外縁部に向かって流れて接触する。仕切板１６の外縁部は貫通孔３０が設けられていないので、気体は反射して上方に向かう。上方に向かう気体は、筐体１２の内壁に沿わせることができる。仕切板１６の貫通孔３０を外縁部に設けずに中央およびその周囲に設けることで、筐体１２内の中央から外側への気体の流れを形成でき、より多くの量の気体を筐体１２の側方の内壁に接触させて含まれる水滴を落下させることができる。
【００２８】
次に、筐体１２の内壁に沿わせて上昇した気体は、筐体１２内の上面において、筐体１２内の上面に沿って流れる。排気用パイプ２６の流入口３６は、下方に向いて筐体１２内に突出しているので、筐体１２内の上面に沿って流れている気体は、排気用パイプ２６の外周面に接触して落下し、排気用パイプ２６の流入口３６に向かい流れる。このとき、排気用パイプ２６の外周面に接触させることで、万が一、水滴が気体に含まれていても、気体に含まれる水滴を落下させることができ、空気から水分を取り除くことができる。
【００２９】
このように、吸気用パイプ２４を水面に近づけ、仕切板１６の貫通孔３０の位置や衝突板１８の位置や大きさ、排気用パイプ２６の形状を設定することで、集塵機に吸引される被処理気体の火種をより確実に消火できる。さらに、水に接触させた後の水分を多く含む気体から水分を取り除き、筐体１２内に落下させることができ、水分を含まない気体を排出することができる。
【００３０】
本実施形態の集塵機前処理装置１０は、筐体１２を分離することができる。貯水槽１４が設けられている筐体１２下側の部分と、仕切板１６および衝突板１８が設けられた筐体１２上側の部分とは留め金具４４で留められている。留め金具４４を外して、貯水槽１４を分離することで、貯水槽１４内に溜まった粉塵や冷えた火種を貯水槽１４から取り除いて清掃することができる。
【００３１】
吸気用パイプ２４、排気用パイプ２６にはホースを繋げることができ、溶接ヒュームの発生場所にホースを近づけて吸引することができ、前処理された気体を排出して集塵機に送ることができる。
【符号の説明】
【００３２】
１０  集塵機前処理装置
１２  筐体
１４  貯水槽
１６  仕切板
１８  衝突板
２０  吸気口
２２  排気口
２４  吸気用パイプ
２６  排気用パイプ
２８  吐出口
３０  貫通孔
３２  軸支棒
３４  折曲げ部
３６  流入口
３８  給水口
４０  確認窓
４２  排水口
４４  金具
Ｗ  水
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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