(57)【要約】【課題】油分・水分を含有するミストや粉塵、油分を含有する溶接ヒューム粉塵類を高効率で捕集・回収する回収装置を提供すること。【解決手段】油分・水分を含有するミストや粉塵は、容積形ブロワー（６０）の正転運転による負圧作用により吸込みホース１０から周囲の空気と一緒に第１スクリーンタンク２０に吸い込まれ、そのタンク内に生ずる旋回気流とサイクロン２６による空気流速の低下現象により、比較的重いものが落下する。第２スクリーンタンク４０では、デミスター材５０により吸い込まれた空気中に残留するミストや微粉塵が捕集され、清浄とされた空気が容積形ブロワーの吐出口から大気側に排出される。捕集されたミストや粉塵については、第１スクリーンタンク及び第２スクリーンタンクの取り出し部から夫々回収することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
油分・水分を含有するミストや粉塵を吸引する吸込みホースを備えたスクリーンタンクと、正逆切替運転可能な容積形ブロワーとを機台に設置し、そのスクリーンタンクの排気側を該容積形ブロワーの吸込側に連結し、その容積形ブロワーの正転運転時に前記吸込みホースから吸引した空気中のミストや粉塵の捕集を行ない、逆転運転時に吸引した外気を前記スクリーンタンク内に吐出させることにより内部のフィルターを洗浄するように設け、その洗浄により沈降した粉塵類を回収する取り出し部を前記スクリーンタンクの底部に設けてなる粉塵類の回収装置において、
前記スクリーンタンクについては、第１スクリーンタンクと第２スクリーンタンクとからなり、
第１スクリーンタンクには、タンク本体内に底部に向かってラッパ形状に拡がるように形成されたサイクロンを設け、そのタンク本体の上部に設けられた吸込み管の出口部を当該タンク本体の胴部内周方向に配置すると共に当該吸込み管の入口部に前記吸込みホースを接続するように設け、
第２スクリーンタンクには、前記フィルターとしてのデミスター材を収容するように設け、
前記サイクロンの排気側を第２スクリーンタンクの吸気側に連結してなることを特徴とする粉塵類の回収装置。
【請求項２】
油分を含有するヒューム粉塵類を吸引する吸込みホースを備えたスクリーンタンクと、正逆切替運転可能な容積形ブロワーとを機台に設置し、そのスクリーンタンクの排気側を該容積形ブロワーの吸込側に連結し、その容積形ブロワーの正転運転時に前記吸込みホースから吸引した空気中のヒューム粉塵の捕集を行ない、逆転運転時に吸引した外気を前記スクリーンタンク内に吐出させることにより内部のフィルターを洗浄するように設け、その洗浄により沈降したヒューム粉塵類を回収する取り出し部を前記スクリーンタンクの底部に設けてなる粉塵類の回収装置において、
前記スクリーンタンクについては、第１スクリーンタンク、第２スクリーンタンク及び第３スクリーンタンクとからなり、
第１スクリーンタンクには、タンク本体内に底部に向かってラッパ形状に拡がるように形成されたサイクロンを設け、そのタンク本体の上部に設けられた吸込み管の出口部を当該タンク本体の胴部内周方向に配置すると共に当該吸込み管の入口部に前記吸込みホースを接続するように設け、
第２スクリーンタンクには、前記フィルターとしてのデミスター材を収容するように設け、
第３スクリーンタンクには、表面にテフロンコーティングを施したメッシュ０．１〜０．５μｍの不織布を用いて円筒形に形成されたフィルターを収容するように設け、
前記サイクロンの排気側を第２スクリーンタンクの吸気側に連結し、第２スクリーンタンクと第３スクリーンタンクとを直列に連結してなることを特徴とする粉塵類の回収装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属加工・研磨加工やエアーブロー作業において発生する油分・水分を含有するミストや粉塵を除去する回収装置、及びアーク溶接作業時に発生するヒューム粉塵、特に油分を含有するヒュームを除去する回収装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
金属加工・研磨加工やエアーブロー作業において発生する粉塵類の除去作業には、一般的に圧縮空気による吹き飛ばし方法が採用されている。その他に、ターボファン等のブロワーを利用したミスト回収装置や、圧縮空気の供給により真空状態を発生するエゼクターを利用した掃除機等が一部採用されている。
また、溶接時に発生するヒュームの回収については、様々な素材のエレメントや静電気による吸着機能を組み合わせ、ターボファン等のブロワーを用いてヒュームを捕集・回収する装置が従来から使用されている。容積形ブロワーとしてのルーツ式ブロワーを利用した溶接ヒューム粉塵の回収装置としては、本件出願人にかかるものが、特許第３１３７６０１号、特許第３１８８４１６号、特許第３３１６４７６号の特許公報に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前者の吹き飛ばし方法については、粉塵が周囲に飛散してしまうために作業環境を汚染し、作業者の健康にも悪影響を及ぼすことになる。また、ターボファンを利用したミスト回収装置やエゼクターを利用した掃除機等においては、フィルタの目詰まり状態が頻繁に起き、その目詰まりにより吸引空気量が大幅に低下するために回収効率が非常に悪くなる。アーク溶接作業時に発生するヒューム粉塵の回収については、ヒューム粉塵は１〜０．０１μｍの粒子径の超微細粉塵であって、特に油分を含有するヒュームでは僅かに粘性があるので、これを回収することは困難とされている。さらに、ヒューム粉塵は人体に有害とされ、作業者が長期間にわたってこれを吸い込むと、塵肺の要因ともなる。このため、作業者がヒューム粉塵をできるだけ吸い込まないように対処可能な機器の開発・提供が、労働安全衛生の観点からも重要な課題とされている。
【０００４】
この発明の目的は、油分・水分を含有するミストや粉塵、油分を含有する溶接ヒューム粉塵類を高効率で捕集・回収する回収装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために請求項１に記載した発明は、油分・水分を含有するミストや粉塵を吸引する吸込みホースを備えたスクリーンタンクと、正逆切替運転可能な容積形ブロワーとを機台に設置し、そのスクリーンタンクの排気側を該容積形ブロワーの吸込側に連結し、その容積形ブロワーの正転運転時に前記吸込みホースから吸引した空気中のミストや粉塵の捕集を行ない、逆転運転時に吸引した外気を前記スクリーンタンク内に吐出させることにより内部のフィルターを洗浄するように設け、その洗浄により沈降した粉塵類を回収する取り出し部を前記スクリーンタンクの底部に設けてなる粉塵類の回収装置において、
前記スクリーンタンクについては、第１スクリーンタンクと第２スクリーンタンクとからなり、第１スクリーンタンクには、タンク本体内に底部に向かってラッパ形状に拡がるように形成されたサイクロンを設け、そのタンク本体の上部に設けられた吸込み管の出口部を当該タンク本体の胴部内周方向に配置すると共に当該吸込み管の入口部に前記吸込みホースを接続するように設け、第２スクリーンタンクには、前記フィルターとしてのデミスター材を収容するように設け、前記サイクロンの排気側を第２スクリーンタンクの吸気側に連結してなることを特徴とする。
【０００６】
同様の目的を達成するために請求項２に記載した発明は、油分を含有するヒューム粉塵類を吸引する吸込みホースを備えたスクリーンタンクと、正逆切替運転可能な容積形ブロワーとを機台に設置し、そのスクリーンタンクの排気側を該容積形ブロワーの吸込側に連結し、その容積形ブロワーの正転運転時に前記吸込みホースから吸引した空気中のヒューム粉塵の捕集を行ない、逆転運転時に吸引した外気を前記スクリーンタンク内に吐出させることにより内部のフィルターを洗浄するように設け、その洗浄により沈降したヒューム粉塵類を回収する取り出し部を前記スクリーンタンクの底部に設けてなる粉塵類の回収装置において、
前記スクリーンタンクについては、第１スクリーンタンク、第２スクリーンタンク及び第３スクリーンタンクとからなり、第１スクリーンタンクには、タンク本体内に底部に向かってラッパ形状に拡がるように形成されたサイクロンを設け、そのタンク本体の上部に設けられた吸込み管の出口部を当該タンク本体の胴部内周方向に配置すると共に当該吸込み管の入口部に前記吸込みホースを接続するように設け、第２スクリーンタンクには、前記フィルターとしてのデミスター材を収容するように設け、第３スクリーンタンクには、表面にテフロンコーティングを施したメッシュ０．１〜０．５μｍの不織布を用いて円筒形に形成されたフィルターを収容するように設け、前記サイクロンの排気側を第２スクリーンタンクの吸気側に連結し、第２スクリーンタンクと第３スクリーンタンクとを直列に連結してなることを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の作用及び効果】
（請求項１の発明）
油分・水分を含有するミストや粉塵は、容積形ブロワーの正転運転による負圧作用により吸込みホースから周囲の空気と一緒に第１スクリーンタンクに吸い込まれ、第１スクリーンタンク内に生ずる旋回気流とサイクロンによる空気流速の低下現象により、比較的重いものが落下する。ついで、第２スクリーンタンクのデミスター材により吸い込まれた空気中に残留するミストや微粉塵が捕集され、清浄とされた空気が容積形ブロワーの吐出口から大気側に排出される。そして、捕集されたミストや粉塵については、第１スクリーンタンク及び第２スクリーンタンクの取り出し部から夫々回収することができる。
【０００８】
第２スクリーンタンクのデミスター材に粉塵が付着して目詰まりを生じた場合には、容積形ブロワーの逆転運転による逆洗作用により外気を第２スクリーンタンク及び第１スクリーンタンク）内に吐出させることにより、デミスター材に付着した粉塵は除去される。除去されてタンク本体に沈降した微粉塵は、取り出し部から回収することができる。
【０００９】
（請求項２の発明）
油分を含有するヒューム粉塵類は、容積形ブロワーの正転運転による負圧作用により吸込みホースから周囲の空気と一緒に第１スクリーンタンクに吸い込まれ、第１スクリーンタンク内に生ずる旋回気流とサイクロンによる空気流速の低下現象により、比較的重いものが落下する。ついで、第２スクリーンタンクのデミスター材及び第３スクリーンタンクのフィルターにより吸い込まれた空気中に残留する微小なヒューム粉塵が徐々に捕集され、清浄とされた空気が容積形ブロワーの吐出口から大気側に排出される。そして、捕集されたミストや粉塵については、第１スクリーンタンク、第２スクリーンタンク及び第３スクリーンタンクの取り出し部から夫々回収することができる。
【００１０】
第２スクリーンタンクのデミスター材、第３スクリーンタンクのフィルターにヒューム粉塵が付着して目詰まりを生じた場合には、前述した容積形ブロワーの逆転運転による逆洗作用によりヒューム粉塵を除去することができる。
【００１１】
この粉塵類の回収装置によれば、油分・水分を含有するミストや粉塵、油分を含有する溶接ヒューム粉塵類を高効率で捕集・回収することが可能である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。図１は第１実施の形態例の粉塵類の回収装置Ａの一部を破断して示す正面図、図２は第２実施の形態例の粉塵類の回収装置Ｂの一部を破断して示す正面図である。
【００１３】
（第１実施の形態例）
図１に示す粉塵類の回収装置Ａは、金属加工・研磨加工やエアーブロー作業において発生する油分・水分を含有するミストや粉塵の除去に使用されるものである。この回収装置Ａは、第１スクリーンタンク２０と第２スクリーンタンク４０とを直列に配列し、これらと正逆切替運転可能な容積形ブロワーとしてのルーツ式ブロワー６０とをキャスター付き架台１に設置した概要構成とされている。
【００１４】
第１スクリーンタンク２０は、上方が開放された円筒形のタンク本体２１に上蓋２５を内部の気密が保持されるように被着している。その上蓋２５の中心部には、タンク本体２１の底部２１ｂに向かってラッパ形状に拡がるように形成されたサイクロン２６の小径側に一体状に形成された曲管部２７を内部に連通するように設けている。そのサイクロン２６の大径側の開口部２６ａの大きさについては、タンク本体２１の内径寸法のほぼ１／２とするように設けられている。
【００１５】
タンク本体２１の胴部には、逆洗時の空気を大気側に排出するための放出口２２を形成し、その放出口２２に逆止弁２３を設ける。２４は逆止弁２３の周囲を覆うように設けられたフィルターである。
【００１６】
３０は上蓋２５に貫通させて設けられた吸込み管である。その吸込み管３０の内方の出口部３０ａについては、タンク本体２１の胴部内周方向にやや下向きに配置されている。また、吸込み管３０の入口部３０ｂには、逆止弁１５を取り付ける。その逆止弁１５には、先端にラッパ形の吸込口１１を備えた吸込みホース１０の他端が接続されている。
【００１７】
３１は分離したミストや粉塵類を溜めるための抽斗状の回収容器（取り出し部）であり、この回収容器３１はタンク本体２１の底部２１ｂ側に挿入するように設けられている。なお、この回収容器３１に代えて排水コック３３を用いることも可能である。
【００１８】
第２スクリーンタンク４０は、上方が開放された円筒形のタンク本体４１に上蓋４５を内部の気密が保持されるように被着している。上蓋４５に設けられた吸気管４６と前記サイクロン２６の曲管部２７とは、ホース４７により接続されている。第２スクリーンタンク４０は、タンク本体４１の内部空間を網状の隔板４２で区画し、その上部にフィルターとしてのデミスター材５０を収容してその上に衝突板５２を載置するように設けた。
【００１９】
デミスター材５０としては、日本メッシュ工業株式会社のＨ型（密度８０ｋｇ／ｍ３、空間率９９．０％、表面積１５８ｍ２／ｍ３、材質ＳＵＳ３０４、外径３００ｍｍ、厚み１５０ｍｍ）を２個重ねて使用した。
【００２０】
５３は分離したミストや粉塵類を溜めるための抽斗状の回収容器であり、この回収容器５３はタンク本体４１の底部４１ｂ側に挿入するように設けられている。なお、この回収容器５３に代えて排水コック５５を用いることも可能である。
【００２１】
ルーツ式ブロワー６０は３葉式ルーツ式ブロワーを用い、逆回転時には吸込み側６１が吐出側になり、吐出側６２が吸込み側となる。６５はルーツ式ブロワー６０の吸込み側６１と、前記第２スクリーンタンク４０の排気管４３とを連結する吸込管である。６６はルーツ式ブロワー６０の吐出側６２に取り付けられたサイレンサーである。
【００２２】
以上により、ルーツ式ブロワー６０の正転運転時に吸込みホース１０から吸引した空気中のミストや粉塵の捕集を行ない、逆転運転時に吸引した外気を第２スクリーンタンク４０、第１スクリーンタンク２０内に吐出させてデミスター材５０、サイクロン２６等を洗浄するように設けた粉塵類の回収装置Ａが構成される。
【００２３】
（第２実施の形態例）
図２に示す粉塵類の回収装置Ｂは、アーク溶接作業において発生するヒューム粉塵、特に油分を含有するヒューム粉塵の除去に使用されるものである。この回収装置Ｂは、第１スクリーンタンク１２０と第２スクリーンタンク１４０と、第３スクリーンタンク１６０とを直列に配列し、これらと正逆切替運転可能な容積形ブロワーとしてのルーツ式ブロワー１８０とをキャスター付き架台１０１に設置した概要構成とされている。
【００２４】
この粉塵類の回収装置Ｂについては、前述した粉塵類の回収装置Ａの第２スクリーンタンク４０に、さらに第３スクリーンタンクを直列に配列した形態とされていることから、第３スクリーンタンク１６０の構成について説明を行ない、粉塵類の回収装置Ａの構成と同一構成部分には、その説明に用いた符号を百番台の符号として図面に記載し、その他の構成部分の説明を省略する。
【００２５】
第３スクリーンタンク１６０は、上方が開放された円筒形のタンク本体１６１に上蓋１７５を内部の気密が保持されるように被着している。そのタンク本体１６１には、ほぼＬ字形の吸込み管１６２を中央に配置し、その吸込み管１６２の内端部に、固定軸１６４を立設した支持板１６３が設けられている。この吸込み管１６２の外端部は、吸気管１４８を介して第２スクリーンタンク１４０に接続されている。また、その固定軸１６４には、ベアリング１６５を介して円筒形の回転ノズル１６６を回転自由に設けている。その回転ノズル１６６の胴周部には、図示しない縦長の開口部がほぼ接線方向に開放されるように形成されている。
【００２６】
１６８は表面にテフロンコーティング（テフロンは登録商標）を施したメッシュ０．１〜０．５μｍの不織布を用いて円筒形に形成されたフィルターである。このフィルター１６８は上記回転ノズル１６６の外側に配置されており、その下端を支持板１６３に載せてその上端にカバー１６９をあてがい、蝶ネジ１７０を固定軸１６４に締め付けて固定されいる。
なお、かかるフィルター構造については、本件出願人にかかる特許第３３１６４７６号公報にて開示されて公知とされている。
【００２７】
１７６は分離したヒューム粉塵類を溜めるための抽斗状の回収容器であり、この回収容器１７６はタンク本体１６１の底部１６１ｂ側に挿入するように設けられている。
【００２８】
ルーツ式ブロワー１８０は３葉式ルーツ式ブロワーを用い、逆回転時には吸込み側１８１が吐出側になり、吐出側１８２が吸込み側となる。１８５はルーツ式ブロワー１８０の吸込み側１８１と、前記第３スクリーンタンク１６０の排気管１７２とを連結する吸込管である。１８６はルーツ式ブロワー１８０の吐出側１８２に取り付けられたサイレンサーである。
【００２９】
以上により、ルーツ式ブロワー１８０の正転運転時に吸込みホース１１０から吸引した空気中のヒューム粉塵類の捕集を行ない、逆転運転時に吸引した外気を第３スクリーンタンク１６０、第２スクリーンタンク１４０、第１スクリーンタンク１２０内に吐出させてフィルター１６８、デミスター材１５０、サイクロン１２６等を洗浄するように設けた粉塵類の回収装置Ｂが構成される。
【００３０】
（実験）
本発明の粉塵類の回収装置Ａについて、市販のスプレーガンを使用してオイルミストを発生させて回収性能実験を行なった。なお、ルーツ式ブロワーについては、空気量が毎分１．５ｍ３のものを使用した。
【００３１】
実験の結果、１０７．４ｇのオイルミストの発生量に対して回収量は１０４．７ｇであり、回収効率としては、９７．５％であった。また、サイクロンを備えた第１スクリーンタンク２０を除き第２スクリーンタンク４０のみの実験装置により測定を行なったところ、回収効率は９１．３％であった。
従って、本発明の粉塵類の回収装置Ａによれば、高い捕集効果を得られることが確認された。粉塵類の回収装置Ｂについてもヒューム粉塵の回収性能実験を行なったところ、９９．９％の高い捕集効果を得られることが確認された。
【００３２】
以上に述べた通り、この粉塵類の回収装置は、油分・水分を含有するミストや粉塵、油分を含有する溶接ヒューム粉塵類を高効率で捕集・回収することができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】粉塵類の回収装置Ａの一部を破断して示す正面図
【図２】粉塵類の回収装置Ｂの一部を破断して示す正面図
【符号の説明】
Ａ・・・粉塵類の回収装置
１０・・・吸込みホース
２０・・・第１スクリーンタンク
２１・・・タンク本体
２６・・・サイクロン  ２７・・・曲管部
３０・・・吸込み管
３０ａ・・・出口部  ３０ｂ・・・入口部
４０・・・第２スクリーンタンク
４１・・・タンク本体
４６・・・吸気管
５０・・・デミスター材
６０・・・ルーツ式ブロワー（容積形ブロワー）
Ｂ・・・粉塵類の回収装置
１１０・・・吸込みホース
１２０・・・第１スクリーンタンク
１４０・・・第２スクリーンタンク
１６０・・・第３スクリーンタンク
１６１・・・タンク本体
１６８・・・フィルター
１８０・・・ルーツ式ブロワー（容積形ブロワー）
【図１】
2004358442.tif 000003
【図２】
2004358442.tif 000004