(57)【要約】【課題】レーザ加工中に発生する粉塵による集塵機内の火災に対して、構成が簡単であって、迅速・確実に火災を検知し、自動的に消火を行うようにした集塵機用自動消火装置を提供する。【解決手段】ホース部材２６の一端が、集塵機１外の消火用物質収納容器８に接続され、該ホース部材２６は、集塵機１内においてフィルタ４内に進入し、他端が閉鎖されている。ワイヤ部材２８の一端が、集塵機１外の消火用物質収納容器８のバルブ２８Ａに接続され、該ワイヤ部材２８は、集塵機１内においてフィルタ４の上方を張り巡らされ、他端が引っ張られている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホース部材の一端が、集塵機外の消火用物質収納容器に接続され、該ホース部材は、集塵機内においてフィルタ内に進入し、他端が閉鎖されていることを特徴とする集塵機用自動消火装置。
【請求項２】
上記ホース部材が、水平ホース部材と垂直ホース部材により構成され、水平ホース部材からは垂直ホース部材が吊り下げられ、垂直ホース部材は、各フィルタ内に進入し、底部が閉鎖されている請求項１記載の集塵機用自動消火装置。
【請求項３】
上記ホース部材が、一本の連続したホース部材により構成され、該一本の連続したホース部材は、各フィルタ内に順次進入し、最後のフィルタにおいて、先端部が閉鎖されている請求項１記載の集塵機用自動消火装置。
【請求項４】
ワイヤ部材の一端が、集塵機外の消火用物質収納容器のバルブに接続され、該ワイヤ部材は、集塵機内においてフィルタの上方を張り巡らされ、他端が引っ張られていることを特徴とする集塵機用自動消火装置。
【請求項５】
集塵機と消火用物質収納容器とを結合する導管の出口が、集塵機内のフィルタの上方に位置し、該導管の出口には、形状記憶合金で形成された消火栓が取り付けられていることを特徴とする集塵機用自動消火装置。
【請求項６】
集塵機内のフィルタには、消火用物質収納容器が取り付けられ、該消火用物質収納容器には、熱膨張性ガスが消火用物質と共に収納されていることを特徴とする集塵機用自動消火装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ加工中に発生する粉塵による集塵機内の火災に対して、構成が簡単であって、迅速・確実に火災を検知し、自動的に消火を行うようにした集塵機用自動消火装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、レーザ加工機には、集塵機が接続され、レーザ加工中に発生したワークの切断粉が吸い込まれ、飛散しないように集められるようになっている。
【０００３】
これにより、上記切断粉が、加工ヘッドの周辺機器、例えばボールねじなどに付着しないようにして、加工精度の低下等の悪影響が阻止されている。
【０００４】
ところが、集塵機には、前記切断粉の他に、加工時に発生した火花、溶融物、可燃物といった種々の粉塵が入り込む可能性があり、このため、集塵機内では、火災が発生するおそれがある。
【０００５】
このような火災に対しては、一般には、湿式の集塵機が強いと言われているが、湿式集塵機は、レーザ加工中に発生した粉塵を十分に捕捉できないので、乾式集塵機がよく使用されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、乾式集塵機を使用した場合には、次のような課題がある。
【０００７】
（１）即ち、火災が発生した場合に、それを直ちに検出して自動的に消火する手段が設けられていない。
【０００８】
そのため、無人運転時に火災が発生した場合には、延焼が継続し、工場全体が火災に見舞われる可能性が極めて高い。
【０００９】
（２）また、現在は、温度センサが設けられているが、この温度センサは、火災を検出するまでの時間が長く、設置箇所も一箇所である。
【００１０】
従って、温度センサの信頼性が低く、発火してから消火するまでに時間がかかり、延焼が進んでしまう。延焼が進めば、消火活動が遅くなり、消化後の復旧作業についても、時間とコストの面がかかるなどの種々の弊害がある。
【００１１】
（３）一方、レーザ加工機は、よく知られているように、加工時にアシストガス（酸素）を使用することにより、加工を促進しているが、集塵機には、既述した粉塵と共にこのアシストガスも入り込み、該集塵機内は、酸素過多の状態になっている。
【００１２】
また、レーザ加工機においては、粉塵爆発を生じ易いアルミニウムや油分を含んだ鉄のワークが加工される場合があり、その場合には、これらの金属の粉塵が集塵機内に入り込み、該集塵機内は、可燃状態になっている。
【００１３】
（４）更に、従来は、フィルタやダストボックスの清掃が、十分に行われているとは言えない。
【００１４】
このため、粉塵がフィルタやダストボックスに溜まってしまい、溶融物などが保存され、また酸化されることにより，発熱して発火を誘発する可能性があり、火災原因の一つとなっている。
【００１５】
この課題と関連がある従来の防火・消火手段としては、例えば、特開平１１−２７７２５８と、特開２０００−１２６５３３に開示されている手段があるが、前者は、爆発性などがない粉体をレーザ加工位置の周囲に噴射させるものであって、集塵機内の火災を直接阻止する機能は無く、また、後者は、湿式集塵機の防火機能を有するものであって、前記（１）〜（４）の乾式集塵機の課題を解決する手段とはならない。
【００１６】
更に、上記特開平１１−２７７２５８と、特開２０００−１２６５３３に開示されている手段は、いずれも構成が複雑であり、製造するのに手間と時間がかかり、その分高価になり、また、火災検知に時間がかかり、確実に消火できない。
【００１７】
本発明の目的は、レーザ加工中に発生する粉塵による集塵機内の火災に対して、構成が簡単であって、迅速・確実に火災を検知し、自動的に消火を行うようにした集塵機用自動消火装置を提供する。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、
ホース部材２６の一端が、集塵機１外の消火用物質収納容器８に接続され、該ホース部材２６は、集塵機１内においてフィルタ４内に進入し、他端が閉鎖されていることを特徴とする集塵機用自動消火装置と（図１〜図３）、
ワイヤ部材２８の一端が、集塵機１外の消火用物質収納容器８のバルブ２８Ａに接続され、該ワイヤ部材２８は、集塵機１内においてフィルタ４の上方を張り巡らされ、他端が引っ張られていることを特徴とする集塵機用自動消火装置と（図４）、
集塵機１と消火用物質収納容器８とを結合する導管９の出口９Ａが、集塵機１内のフィルタ４の上方に位置し、該導管９の出口９Ａには、形状記憶合金で形成された消火栓３が取り付けられていることを特徴とする集塵機用自動消火装置と（図５〜図６））、
集塵機１内のフィルタ４には、消火用物質収納容器８が取り付けられ、該消火用物質収納容器８には、熱膨張性ガスＢが消火用物質Ｓと共に収納されていることを特徴とする集塵機用自動消火装置（図７）という技術的手段を講じている。
【００１９】
上記本発明の構成によれば、ホース部材２６（図１〜図３）、ワイヤ部材２８（図４）、形状記憶合金で形成された消火栓３（図５〜図６）、及び熱膨張性ガスＢ（図７）は、いずれも、火災発生時の熱を利用することにより、火災を検知するセンサの機能を有すると共に、前記消火用物質収納容器８から集塵機１内に消火用物質Ｓを噴出させる機能を有している。
【００２０】
従って、例えばホース部材２６を（図１）水平ホース部材２６Ａと垂直ホース部材２６Ｂにより構成し、水平ホース部材２６Ａからは垂直ホース部材２６Ｂを吊り下げ、垂直ホース部材２６Ｂを、各フィルタ４内に進入させ底部２６Ｂ１を閉鎖すれば、通常時には、消火剤、消火用ガスなどの消火用物質Ｓを収納した消火用物質収納容器８が密封されているが、火災発生時には、集塵機１内（図２）の熱に基づいてフィルタ４が燃え出すと、該フィルタ４内の垂直ホース部材２６Ｂが燃焼して穴Ｃが開くので、この穴Ｃが開くことにより、火災を検知し、それと同時にホース部材２６全体に充填されている消火用物質Ｓが、この穴Ｃから勢い良く集塵機１内に噴出される。
【００２１】
これにより、本発明によれば、レーザ加工中に発生する粉塵による集塵機内の火災に対して、構成が簡単であって、迅速・確実に火災を検知し、自動的に消火を行うようにした集塵機用自動消火装置を提供することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、実施の形態により添付図面を参照して、説明する。
図１は本発明の第１実施形態を示す図であり、図示する集塵機１は、例えば乾式集塵機であって、下部側面の吸気口１８には、レーザ加工機（図示省略）との間を連結する集塵ダクト２１が結合されている。
【００２３】
また、集塵機１の頂部には、排気口１６が設けられ、該排気口１６直下の集塵機１内には、モータＭで回転するファン２０が設けられている。
【００２４】
この構成により、前記ファンモータＭを駆動させると、集塵ダクト２１を介して吸気口１８からエアＡと粉塵Ｆが集塵機１内に吸引され、該粉塵Ｆは、後述するフィルタ４やダストボックス７により集塵され、エアＡは、排気口１６から外部に排出される。
【００２５】
集塵機１の下部には、ダストボックス７が、該ダストボックス７の上方には、フィルタ４が、それぞれ設けられている。
【００２６】
このうち、ダストボックス７には、フィルタ４によっては集塵されない重い粉塵Ｆが落下して、集塵される。
【００２７】
また、フィルタ４は、例えばメッシュ（図２）により形成されていて、粉塵Ｆ（図１）を付着させることより集塵する。
【００２８】
各フィルタ４は（図２）、取付板５の下面に取り付けられ、各フィルタ４の上部４Ａは開放され、下部４Ｂは閉鎖されている。
【００２９】
この構成により、前記吸気口１８（図１）から集塵機１内に吸引されたエアＡと粉塵Ｆは、前記フィルタ４に進入し、そのうちエアＡは、既述したように、該フィルタ４を通過して排気口１６から外部に排出され、粉塵Ｆは、フィルタ４により集塵され、該フィルタ４により集塵されない重い粉塵Ｆは、ダストボックス７に落下して集塵される。
【００３０】
このような集塵機１の内外には、消火用物質収納容器８が設置されている。
【００３１】
この場合、消火用物質収納容器８としては、通常の消火器、ガスボンベ、水槽などであり、それぞれの場合に、消火用物質としての消火剤、消火用ガス（例えば、Ｎ2 やＣＯ2 など）、水が収納されている。
【００３２】
そして、既述したように、集塵機１内には、加工中に使用したアシストガスが入り込んでいて酸素過多状態であり、また上記フィルタ４やダストボックス７の清掃が行われていない場合には、粉塵Ｆが溜まっていて発火原因となるなど、集塵機１内には、種々の火災要因が内包されており、若し火災が発生した場合には、後述するホース部材２６などを用いて、自動的に消火が行われる。
【００３３】
このホース部材２６などは、火災発生時の熱を利用することにより、火災を検知するセンサの機能を有すると共に、前記消火用物質収納容器８から集塵機１内に消火用物質Ｓを噴出させる機能を有する。
【００３４】
上記ホース部材２６の一端は（図１）、図示するように、集塵機１外の消化器などから成る消火用物質収納容器８に接続され、該ホース部材２６は、集塵機１内においてフィルタ４内に進入し、他端が閉鎖されている。
【００３５】
このホース部材２６の一例としては、図１、図２に示すように、水平ホース部材２６Ａと垂直ホース部材２６Ｂにより構成されている場合がある。
【００３６】
このうち、水平ホース部材２６Ａは（図１）、消火器８から延びて集塵機１内に入り、支持部材２７に支持されて各フィルタ４の上方を通過している。
【００３７】
この水平ホース部材２６Ａからは、垂直ホース部材２６Ｂが吊り下げられており、各垂直ホース部材２６Ｂは、それぞれフィルタ４内に進入し、その底部２６Ｂ１が閉鎖されている。
【００３８】
また、上記水平ホース部材２６Ａと垂直ホース部材２６Ｂは、いずれも、可燃性であって、火がつくと直ぐに穴が開くような材料（例えばナイロン、ウレタンなど）で形成されている。
【００３９】
この構成により、通常時には、消火用物質収納容器８に接続した水平ホース部材２６Ａから吊り下げられた垂直ホース部材２６Ｂが、フィルタ４内に進入してその底部２６Ｂ１が閉鎖されているので、消火用物質収納容器８が密封され、ホース部材２６全体には、消火用物質、例えば消火剤、消火用ガス、水などが充填されている。
【００４０】
しかし、火災発生時には、集塵機１内（図１（Ｂ））の熱に基づいてフィルタ４が燃え出すので、そのときの火が、回転するファン２０により吸引されて各フィルタ４の内部に引き込まれ、各フィルタ４に進入している垂直ホース部材２６Ｂに引火する。
【００４１】
その結果、垂直ホース部材２６Ｂ（図２）が燃え出し、該垂直ホース部材２６Ｂに穴Ｃが開く。
【００４２】
従って、このように穴Ｃが開くことにより、火災が検知され、同時に、この穴Ｃから、ホース部材２６全体に充填されている消火剤、消火用ガス、水などの消火用物質Ｓが、集塵機１内に勢い良く吹き出して、迅速に消火を行う。
【００４３】
又は、上記ホース部材２６の他の例としては（図３）、一本の連続したホース部材２６Ｃにより構成されている場合がある。
【００４４】
上記ホース部材２６Ｃは、集塵機１外の消火用物質収納容器８から延びて集塵機１内に入り、各フィルタ４内に順次進入した後、最後のフィルタ４内においては、先端部２６Ｃ１が閉鎖されている。
【００４５】
この場合も、ホース部材２６Ｃは、可燃性であって、火がつくと直ぐに穴が開くような材料（例えばナイロン、ウレタンなど）で形成されている。
【００４６】
この構成により、通常時には、消火用物質収納容器８に接続された一本の連続したホース部材２６Ｃが、順次フィルタ４内に進入し、最後のフィルタ４内で先端部２６Ｃ１が閉鎖されているので、消火用物質収納容器８が密封され、ホース部材２６Ｃ全体には、消火用物質、例えば消火剤、消火用ガス、水などが充填されている。
【００４７】
しかし、火災発生時には、集塵機１内の熱に基づいてフィルタ４が燃え出すので、そのときの火が、回転するファン２０（図１）により吸引されて各フィルタ４の内部に引き込まれ、各フィルタ４（図４）に進入しているホース部材２６Ｃ部分に引火する。
【００４８】
その結果、フィルタ４内のホース部材２６Ｃ部分が燃え出し、該ホース部材２６Ｃ部分に穴Ｃが開く。
【００４９】
従って、このように穴Ｃが開くことにより、火災が検知され、同時に、この穴Ｃから、ホース部材２６Ｃ全体に充填されている消火剤、消火用ガス、水などの消火用物質Ｓが、集塵機１内に勢い良く吹き出して、迅速に消火を行う。
【００５０】
図４は、本発明の第２実施形態を示す図である。
【００５１】
図４において、消火用物質収納容器８（図４（Ａ））と集塵機１とを接続する導管９には、バルブ２８Ａ（例えば、機械式バルブ）が取り付けられ、該バルブ２８Ａの駆動部２８Ｂ、例えばレバーには、ばね部材２８Ｄを介して、集塵機１内に配置されたワイヤ部材２８の一端が接続されている。
【００５２】
上記ワイヤ部材２８は、集塵機１内において、支持部材２９により支持されて、各フィルタ４の上方を、それぞれの内径中心を通過するように張り巡らされ、他端がばね部材２８Ｃにより引っ張られている。
【００５３】
また、上記ワイヤ部材２８は、可燃性であって、火がつくと直ぐに切断するような材料（例えばナイロン、木綿、絹など）で形成されている。
【００５４】
この構成により、通常時には、消火用物質収納容器８のバルブ２８Ａのレバー２８Ｂに接続したワイヤ部材２８が引っ張られ、これによりバルブ２８Ａが閉じているので、消火用物質収納容器８が密封されている。
【００５５】
しかし、火災発生時には、集塵機１内の熱に基づいてフィルタ４が燃え出すので、そのときの火が、回転するファン２０（図４（Ｂ））により吸引されて各フィルタ４の内部に引き込まれ、引き込まれた火の熱が上昇する。
【００５６】
その結果、各フィルタ４の上方を張り巡らされたワイヤ部材２８が燃え出し、該ワイヤ部材２８が切断され、また該ワイヤ部材２８は切断されて弛緩するので、その一端が接続しているばね部材２８Ｄが（図４（Ａ））自由状態となってレバー２８Ｂが旋回してバルブ２８Ａを開く。
【００５７】
従って、このようにワイヤ部材２８が切断されることにより、火災が検知され、同時に、開いたバルブ２８Ａから、消火用物質収納容器８内の消火剤、消火用ガス、水などの消火用物質Ｓが、集塵機１内に勢い良く吹き出して、迅速に消火を行う。
【００５８】
図５は、本発明の第３実施形態を示す図である。
【００５９】
図５において、消火用物質収納容器８と集塵機１とを接続する導管９は、集塵機１内に入り、その先端の出口９Ａは、フィルタ４の上方に位置し、該出口９Ａには、形状記憶合金で形成された消火栓３が取り付けられている。
【００６０】
即ち、消火栓３を（図６（Ａ））形状記憶合金で形成し、高温において、該形状記憶合金の消火栓３を、導管９の出口９Ａの径より大きくなるように成形加工する。
【００６１】
その後、常温において、消火栓３を（図６（Ｂ））変形させることにより、小さくして導管９の出口９Ａに圧着させ、該導管９の出口９Ａを閉鎖する。
【００６２】
この構成により、通常時には、形状記憶合金で形成された消火栓３が（図５、図６（Ｂ）））、常温の集塵機１内において導管９の出口９Ａを閉鎖しているので、消火用物質収納容器８が密封されている。
【００６３】
しかし、火災発生時には、高温となった集塵機１内（図５）の熱に基づいてフィルタ４が燃えだすので、そのときの火が、回転するファン２０により吸引されて各フィルタ４の内部に引き込まれ、引き込まれた火の熱が上昇する。
【００６４】
その結果、フィルタ４の上方に位置する導管９の出口９Ａに圧着されている消火栓３が加熱され、これにより、消火栓３は（図６（Ｃ））、当初と同じ形状に戻って出口９Ａより径が大きくなって広がり、導管９の出口９Ａが開放される。
【００６５】
従って、このように形状記憶合金で形成された消火栓３が広がることにより、火災が検知され、同時に、開放された出口９Ａから、消火用物質収納容器８内の消火剤、消火用ガス、水などの消火用物質Ｓが、集塵機１内に勢い良く吹き出して、迅速に消火を行う。
【００６６】
図７は、本発明の第４実施形態を示す図である。
【００６７】
図７において、集塵機１内のフィルタ４の例えば下面には、消火用物質収納容器８が取り付けられている。
【００６８】
そして、消火用物質収納容器８内には、消火用物質Ｓと共に熱膨張性ガスＢが収納されている。
【００６９】
この構成により、通常時には、消火用物質収納容器８内の熱膨張性ガスＢは、常温の体積を有して収縮しており、該消火用物質収納容器８は密封されている。
【００７０】
しかし、火災発生時には、高温となった集塵機１内の熱に基づいてフィルタ４が燃えだすので、そのときの火が、回転するファン２０により吸引されて各フィルタ４の内部に引き込まれ、引き込まれた火の熱が上昇し、該フィルタ４全体が加熱される。
【００７１】
その結果、フィルタ４の下面に取り付けられた消火用物質収納容器８も加熱され、これにより、内部に収納された前記熱膨張性ガスＢが加熱されて膨張し、体積か大きくなり、また、体積が大きくなった熱膨張性ガスＢにより消火用物質収納容器８が破裂する。
【００７２】
従って、このように熱膨張性ガスＢの体積が大きくなることにより、火災が検知され、同時に、破裂した消火用物質収納容器８からは、それに収納されていた消火剤、消火用ガス、水などの消火用物質Ｓが、集塵機１内に勢い良く吹き出して、迅速に消火を行う。
【００７３】
【発明の効果】
上記のとおり、本発明によれば、火災発生時の熱を利用することにより、火災を検知するセンサの機能を有すると共に、消火用物質収納容器から集塵機内に消火用物質を噴出させる機能を有するホース部材などを設けたので、レーザ加工中に発生する粉塵による集塵機内の火災に対して、構成が簡単であって、迅速・確実に火災を検知し、自動的に消火を行うようにした集塵機用自動消火装置を提供するという効果を奏することとなった。
【００７４】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示す図である。
【図２】図２における例を示す図である。
【図３】図２における他の例を示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態を示す図である。
【図５】本発明の第３実施形態を示す図である。
【図６】図６の詳細図である。
【図７】本発明の第４実施形態を示す図である。
【符号の説明】
１  集塵機
３  形状記憶合金で形成された消火栓
４  フィルタ
４Ａ  フィルタ４の上部
４Ｂ  フィルタ４の下部
５  フィルタ取付板
７  ダストボックス
８  消火用物質収納容器
９  導管
９Ａ  出口
１６  排気口
１８  吸気口
２０  ファン
２１  集塵ダクト
２６  ホース部材
２６Ａ  水平ホース部材
２６Ｂ  垂直ホース部材
２６Ｂ１  垂直ホース部材２６Ｂの底部
２６Ｃ  一本の連続したホース部材
２６Ｃ１  一本の連続したホース部材２６Ｃの先端部
２７、２９  支持部材
２８    ワイヤ部材
２８Ａ  バルブ
２８Ｂ  バルブ２８Ａの駆動部
２８Ｃ、２８Ｄ  ばね部材
Ａ  エア
Ｂ  熱膨張性ガス
Ｃ  穴
Ｆ  粉塵
【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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【図７】
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