(57)【要約】【課題】省スペースで、かつ含塵気体を効率的に排気できるドラフト装置を提供する。【解決手段】上方、左右、及び前方を壁面で囲まれた作業室内に作業台を設け、正面開口部から気体を吸引導入させ、前方壁面から排気させるドラフト装置であって、ドラフト装置１の背面壁２ｂ側に設けた隔室１５手前に、正面開口部５側に頂点を向け、天井壁２ｅから作業台３に向けて延びる断面が三角形の整流板１２を、一方の側面壁２ｃから他方の側面壁２ｄに互いに間隔をあけて横方向に複数列並置することで、作業室４内への含塵気体の逆流をなくし、スムーズな排気が可能となる。【選択図】図５
2013056308.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上方、左右、及び前方を壁面で囲まれた作業室内に作業台を設け、
正面開口部から気体を吸引導入させ、
前方壁面から排気させるドラフト装置であって、
前記前方壁面側に隔室を設けるとともに、前記隔室の手前側に断面が三角形の整流板を、その頂点を前記正面開口部に向けて互いに間隔をあけて複数本配列させて構成した整流板を付設したことを特徴とするドラフト装置。
【請求項２】
前記間隔を通過する気体の流速が２．８ｍ／ｓ以上である請求項１記載のドラフト装置。
【請求項３】
前記正面開口部の上面および両側面に、前記正面開口部に気体を噴出させる開口を設けた請求項１または請求項２記載のドラフト装置。
【請求項４】
前記作業台には、前記正面開口部側から前記整流板側に向けて間隔が広がる一対の案内壁を設けた請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のドラフト装置。
【請求項５】
前記隔室に含塵気体から粉塵を分離捕集するための集塵装置の入口を直結させ、前記集塵装置を一体的に取り付けた請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のドラフト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業を行う局所空間内の含塵気体を効率的に排気するためのドラフト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ドラフト装置としては、例えば特許文献１のドラフト装置がある。
特許文献１には、半導体基板等を処理するドラフト装置の排気口４、５を多数の透孔１１を有する整流板１０で覆ったことが記載されている。このようにすることで、排気口４、５へ向かう排気流が円滑に流れるため、ドラフト装置の処理室内にガスが滞留しにくくなり、ガスがドラフト装置外に漏れ出ることを防止できたとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−３１８１６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図１および図２は、従来のドラフト装置内で圧縮気体を使用して作業を行なった場合の含塵気体の流れを矢印で模式的に示したものである。
【０００５】
図１に示すように、ドラフト装置内でトナーボトルや複写機のローラなどに圧縮気体を吹き付けて掃除する場合、粉塵（トナー）を含んだ空気（以下「含塵気体」という）はブロワによって排出口１１へ吸い込まれドラフト装置外へ排出されるが、含塵気体の一部はドラフト装置の整流板Ｐや奥の壁（背面壁）２ｂに当たって跳ね返る。その跳ね返った含塵気体は再びブロワによって排出口１１へ吸い込まれドラフト装置外へ排出されるが、一部ドラフト装置入口側へ逆流してくるものもある。このドラフト装置入口側へ逆流してきた含塵気体によって作業者が粉塵に曝されることがあり、問題となっていた。
【０００６】
これまで上記問題を解決するため、ブロワの吸気風量を大きくすることで跳ね返った含塵気体が作業者まで到達しないようにしたり、あるいは図２に示すように、ドラフト装置の奥行きを大きくして作業者までの距離を十分にとり跳ね返った含塵気体が作業者まで到達しないようにしていた。
【０００７】
しかし、ブロワの吸気風量を大きくする場合には、コストや省エネという点で問題がある。また、奥行きを大きくした場合には、装置が大型化するという問題があった。
【０００８】
特許文献１のドラフト装置では、排気口を多数の透孔を設けた整流板で覆っているものの、その整流板のうち透孔が形成されていない部分は平板であり、その平板の部分に衝突した気流は、作業者側へ逆流してくるおそれがある。
【０００９】
そこで、本発明では上記課題に鑑み、省スペースで、かつ含塵気体を効率的に排気できるドラフト装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第一の特徴構成は、
上方、左右、及び前方を壁面で囲まれた作業室内に作業台を設け、
正面開口部から気体を吸引導入させ、
前方壁面から排気させるドラフト装置であって、
前記前方壁面側に隔室を設けるとともに、前記隔室の手前側に断面が三角形の整流板を、その頂点を前記正面開口部に向けて互いに間隔をあけて複数本配列させて構成した整流板を付設したことを特徴としている。
【００１１】
隔室の手前側に断面が三角形の整流板複数本を互いに間隔をあけて設けることで、整流板に衝突した含塵気体は作業室側へ跳ね返ることなく整流板の壁面に沿って流れ、前記間隔を通過するようになる。さらに、整流板間を流れる含塵気体の速度を上昇させることができるため、この含塵気体に誘引されて作業室内における周囲の気体を巻き込んで隔室内に流入することになる。こうして、隔室内に流入した含塵気体は整流板を通過して再度作業室に逆流することはなくなる。
また、整流板間を通過した含塵気体のうち前方壁面に衝突して跳ね返った含塵気体は、前方壁面側に向けられた整流板の裏面または底面に衝突することになる。ここで、整流板は三角形の裏面または底面側を隔室側に向けているものであるから、前方壁面に衝突して跳ね返った含塵気体は作業室側へ逆流することはなくスムーズに排気される。すなわち、跳ね返った含塵気体が整流板の裏面または底面に捕捉され、作業室側への噴出が防止される。
そのため、含塵気体が滞留することなくスムーズに排気され、かつ作業室側への跳ね返りを抑えることが可能となる。
【００１２】
本発明の第二の特徴構成は、第一特徴構成において、
前記間隔を通過する気体の流速が２．８ｍ／ｓ以上であることを特徴としている。
【００１３】
隣接する整流板同士の間隔を通過する気体の流速を２．８ｍ／ｓ以上とすることで、隔室に流入した含塵気体が前記間隔から作業室側に逆流することがなく、スムーズな排気が可能となる。
【００１４】
本発明の第三の特徴構成は、第一または第二特徴構成において、
前記正面開口部の上面および両側面に、前記正面開口部に沿って気体を噴出させる開口を設けたことを特徴としている。
【００１５】
正面開口部の周囲から正面開口部に沿って気体を噴出させることで、正面開口部周辺にエアカーテンを形成させて、作業者が粉塵に曝されることを防止できる。
【００１６】
本発明の第四の特徴構成は、第一から第三のいずれかの特徴構成において、
前記作業台には、前記正面開口部側から前記整流板側に向けて間隔が広がる一対の案内壁を設けたことを特徴としている。
【００１７】
案内壁を設けることで、含塵気体は案内壁に沿って隔室へ導かれるため、含塵気体が作業室内に拡散することを防止し、スムーズな排気が可能となる。
【００１８】
本発明の第五の特徴構成は、第一から第四のいずれかの特徴構成において
前記隔室に含塵気体から粉塵を分離捕集するための集塵装置の入口を直結させ、前記集塵装置を一体的に取り付けたことを特徴としている。
【００１９】
これまで、排気された含塵気体を粉塵と気体とに分離するための集塵装置をドラフト装置とは別に設置していたが、これらをドラフト装置に一体的に設けることで、必要とされる設置スペースを小さくでき、かつ使い勝手もよくなる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】従来のドラフト装置における含塵気体の流れを示す模式図である。
【図２】従来の他のドラフト装置における含塵気体の流れを示す模式図である。
【図３】本発明のドラフト装置の側面図である。
【図４】本発明のドラフト装置の正面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ断面視図である。
【図６】整流板に対する含塵気体の流れを示す模式図である。
【図７】本発明のドラフト装置の他の実施形態である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明のドラフト装置を図３〜図７にもとづいて説明する。
ドラフト装置１は、正面壁２ａ、背面壁２ｂ、一対の対向する側面壁２ｃ、２ｄ、天井壁２ｅから構成される枠体２と、枠体２内に設置される作業台３と、枠体２を支える４本の脚部１４で構成されている。枠体２および作業台３で囲まれる空間は作業者が作業するための作業室４である。
【００２２】
正面壁２ａには、作業がしやすい大きさの開口部５が設けられており、後述する吸引用ブロワ２２の作用により、作業室４内には開口部５から外気が供給される。開口部５の上部には、作業室４内が見やすくなるように透明または半透明の遮蔽板６を取り付けている。この遮蔽板６の材質は特に限定されず、取り扱う粉塵の性状などによって決定すればよい。例えば、トナーの場合には、帯電防止処理したポリカーボネートなどを好適に使用することができる。
なお、遮蔽板６を取り付ける代わりに、開口部５の上部に作業室４の内と外とを区画するための透明または半透明の扉を上下スライド可能に設けてもよい。扉を取り付けた場合、作業時には扉を作業し易い位置まで上げて作業し、作業終了後には扉を下げて開口部５を塞ぎ、作業室４内に残った粉塵などが作業室４外へと漏れ出るのを防ぐ。
【００２３】
また、作業台３の中央部には、作業台３上に残った粉塵を廃棄するためのダスト口７が設けられている。ダスト口７には、ダストシュート８とスライドダンパ９が接続されている。通常、清掃時にはダスト口７に蓋（図示省略）をした状態で、エアガンなど、圧縮空気を使用してトナーボトルなどの清掃を行う。清掃終了後には、ダストシュート８にダスト回収用袋または容器を取り付け、スライドダンパ９を開き、蓋を外して作業台３上に残った粉塵をヘラやハケなどを使ってダスト口７に投入して回収する。
【００２４】
作業台３の背面壁２ｂ手前には、作業室４内の含塵気体を排気するための排気口１１が設けられている。この排気口１１には、粉塵を回収するための集塵装置２０と、フィルタユニット２１と、吸引用ブロワ２２が接続されている。
吸引用ブロワ２２により開口部５から導入された外気により作業室４内の含塵気体は、整流板１２および隔室１５を通過し、排気口１１から集塵装置２０に送られ、粉塵と気体とに分離される。気体は必要に応じてさらにフィルタユニット２１によってろ過された後、吸引用ブロワ２２から排気される。
集塵装置２０としてはバグフィルタやサイクロンなどを使用することができる。なお、バグフィルタを使用する場合は、フィルタユニット２１を省略することもできる。
【００２５】
なお、図３では、ドラフト装置１と、集塵装置２０および吸引用ブロワ２２とをそれぞれ別々に設けているが、図７に示すように、集塵装置２０と吸引用ブロワ２２をドラフト装置１に一体的に取り付けてもよい。このようにすれば、集塵装置２０や吸引用ブロワ２２を設置するためのスペースを小さくできる。また、ドラフト装置１と集塵装置２０のみを一体化させ、吸引用ブロワ２２は別に設置させてもよい。
【００２６】
図５に示すように、作業台３上には、隔室１５の手前側に、正面開口部５側に頂点を向け、天井壁２ｅから作業台３に向けて延びる断面が三角形の整流板１２が、一方の側面壁２ｃから他方の側面壁２ｄに所定の間隔をもって横方向に複数列並置されている。
また、整流板１２の取り付けは、前記整流板１２を側面壁２ｃから側面壁２ｄに向けて配置し、天井壁２ｅから作業台３方向に所定の間隔をもって複数列並置してもよい。
なお、整流板１２の断面が三角形であるとは、頂点が尖っている三角形に限らず、頂点が丸くなっている略三角形も含む。
【００２７】
本実施形態の一例として、側面壁２ｃと２ｄとの距離が１１５０ｍｍで、吸引風量約１５ｍ３／ｍｉｎ（０．２５ｍ３／ｓ）の場合、図６（ａ）に示すように、矢印で示した含塵気体の流れに対し、断面が三角形で角度θが９０°、奥行きＬが３５．７ｍｍ、高さ５５０ｍｍの鉄製の整流板１２を使用し、かつ整流板１２同士の間隔ｄは１１ｍｍとなるよう整流板１２を１４本配置した。この場合、最も側面壁２ｃ側の整流板１２と側面壁２ｃとの間隔および最も側面壁２ｄ側の整流板１２と側面壁２ｄとの間隔は、ともに約８．５ｍｍとなる。このように、側面壁２ｃ、２ｄとそれら側面壁２ｃ、２ｄに隣接する整流板１２との間隔は、整流板１２同士の間隔ｄとは異なる場合もあるが、間隔ｄと近い値か間隔ｄよりも小さい値であれば排気に大きな影響を及ぼすことはない。
【００２８】
整流板１２の寸法や本数は、整流板１２間を通過する含塵気体の流速を考慮して決定すればよく、整流板１２間を通過する含塵気体の流速が好ましくは２．０ｍ／ｓ以上、より好ましくは２．５ｍ／ｓ以上、さらに好ましくは３．０ｍ／ｓ以上となるように設定される。流速が２．０ｍ／ｓ以上であればよりスムーズな排気が可能となる。ここで、上記の整流板１２間を通過する含塵気体の流速とは、それぞれの整流板１２間を通過する含塵気体の平均の流速である。すなわち、（流速［ｍ／ｓ］）＝（吸引風量［ｍ３／ｓ］）／（整流板１２間の開口面積の合計［ｍ２］）で導かれる流速のことである。
【００２９】
ここで、吸引風量約１５ｍ３／ｍｉｎ（０．２５ｍ３／ｓ）の場合、例えば整流板１２間を通過する含塵気体の流速を２．０ｍ／ｓ以上に設定しようとすると、整流板１２間の開口面積の合計は０．１２５ｍ２以下にする必要がある。このことを考慮し、本実施形態では整流板１２の寸法や本数を決定している。具体的に本実施形態の整流板１２間の開口面積の合計は約０．０８８ｍ２であり、整流板１２間を通過する含塵気体の流速は約２．８ｍ／ｓである。
【００３０】
ここで、吸引風量を変更せずに整流板１２間を通過する含塵気体の流速を変更するには、整流板１２間の開口面積を変更すればよい。整流板１２間の開口面積を変更する方法としては、例えば整流板１２の高さを変えたり、あるいは間隔ｄを変える方法が考えられる。しかし、整流板１２の高さを変える場合、ドラフト装置１自体の高さを変えなければならず大掛かりとなるため、間隔ｄを調整する方法が簡単である。間隔ｄを変更するには、整流板１２の数、角度θ、奥行きＬを調整すればよい。
間隔ｄは１０ｍｍ〜３０ｍｍの範囲内で設定することが好ましく、１０ｍｍ〜２２ｍｍの範囲内がより好ましい。例えば間隔ｄを１１ｍｍから２２ｍｍに変更する場合には、整流板１２の数を減らす、角度θを小さくする、奥行きＬを小さくする、あるいはそれらを組み合わせることで変更可能である。間隔ｄが１０ｍｍよりも狭いと、圧力損失が大きくなって吸引風量が低下し、整流板１２間を通過する含塵気体の流速が遅くなるおそれがある。また、間隔ｄが３０ｍｍよりも広いと、背面壁２ｂに衝突して跳ね返った含塵気体が、整流板１２間から作業室４側へ逆流するおそれがでてくる。
【００３１】
整流板１２の角度θや奥行きＬは、衝突した含塵気体を分散させる分散板としての機能、背面壁２ｂに衝突して跳ね返った含塵気体を受け止める捕獲壁としての機能および間隔ｄとの関係を考慮した上で適宜決定され、例えば角度θは４５°〜９０°、奥行きＬは２９ｍｍ〜５０ｍｍの範囲で設定することが好ましい。
ここで、角度θや奥行きＬは各整流板１２毎に変えてもよい。また、整流板１２はすべて等間隔に設置する必要はなく、間隔ｄが異なる領域があってもよい。
【００３２】
なお、整流板１２の材質は特に限定されず、例えばステンレスやアルミニウムなどの金属、ゴムやプラスチックなどの高分子材料、あるいは木材や竹などで作製してもよい。
【００３３】
ここで、整流板１２としては、隔室１５内に流入する含塵気体に対してその開口部５側に頂点または凸部を向かわせ、隔室１５側に底面側を向ける、すなわち隣り合う整流板１２によって開口部５側から隔室１５側へ向けて整流板１２間の間隔が次第に狭まってゆく傾斜部を有することが望ましい。このような形状としては、三角形の他に、例えば図６（ｂ）に示す楕円形や菱形（図示省略）などが挙げられる。
【００３４】
上記のような形状とすることで、整流板１２に沿って含塵気体が流れ、しかも整流板１２間の狭められた隙間を通過することにより流速が速められるため、スムーズに排気され、かつ作業室４側へ逆流することを防止することができる。また、隔室１５側に位置する整流板１２の裏面または底面は、背面壁２ｂに衝突して跳ね返った含塵気体を受け止める捕獲壁となることで、含塵気体が整流板１２を通過して作業室４に逆流してくることはない。これは、圧縮気体のような圧力の高い気体を使用して作業室４内で作業を行う場合にも効果的である。
【００３５】
また、図５に示すように、作業室４内には、開口部５から整流板１２に向けて次第にその間隔が広くなるように延びる１対の案内壁１３ａ、１３ｂが設けられている。案内壁１３ａ、１３ｂを設けることにより、作業室４内で拡散していく含塵気体を整流板１２へ効果的に導き、スムーズな排気を可能とする。
なお、案内壁１３ａ、１３ｂは開口部５から整流板１２に向けてその間隔が等間隔あるいはその間隔が狭くなるように延びていてもよい。しかし、案内壁１３ａ、１３ｂの間隔が整流板１２側に向けて広がっていくように構成されているほうが、含塵気体が整流板１２の一部分に集中することなく整流板１２全体に均等に分散し通流するため、よりスムーズな排気が可能となる。
【００３６】
正面壁２ａの開口部５上方の天井壁２ｅには、囲枠３０が設けられ、囲枠３０の中には吹出用ブロワ３１とパンチングプレート３２が設けられている。囲枠３０内は、吹出用ブロワ３１から吹き込まれる気体が流れる流路３３となっている。正面壁２ａの開口部５の上面および両側面には、流路３３と連通するスリット状の吹出口３４が設けられている。この吹出口３４から、正面壁２ａの開口部５の上面から下方へ向けておよび側面から他方の側面へと向けて気体が噴出される。この開口部５を覆う気流は一般にエアカーテンと称されるもので、作業室４内で発生した含塵気体が作業者まで到達することを防止し、それによって作業者が粉塵に曝されることを阻止できる。
なお、吹出口３４からの気体の噴出方向は、正面壁２ａの開口部５の上面から下方へ向け、あるいは一方の側面から他方の側面へ向けて噴出される場合に限られず、例えば作業室４側へ向けて噴出するようにしてもよい。
また、吹出口３４には、噴出気体の風量や風向を調整するための調整具（図示省略）を設けてもよい。
【００３７】
開口部５にエアカーテンを形成させる別の方法として、正面壁２ａの開口部５上方に流路３３と連通するスリット状の吹出口を設け、吹出口から気体を噴出し、正面壁２ａの上方から開口部５に沿って均一な流れを形成させるようにすることも可能である。
【００３８】
その他、天井壁２ｅをパンチングプレートなどで形成し、天井壁２ｅから下方へ向けて気体を噴出させ、作業室４内全体にダウンフローを形成させてもよい。このようにすることで、浮遊して作業室４上方に滞留し易い微細な粉塵が強制的に作業室４下方へ追いやられるため、粉塵の効率的な排出が可能となる。
【００３９】
本実施形態では、吹出用ブロワ３１を使用して開口部５にエアカーテンを形成させるようにしたが、吸引用ブロワ２２を流路３３に接続し、吸引用ブロワ２２から排気された気体を利用してエアカーテンを形成させることも可能である。
【００４０】
本発明は上記構成に限られず、本発明の主旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、ドラフト装置内の含塵気体を効率的に排気することが可能であり、特にドラフト装置内で圧縮気体を使用して作業する場合に効果的である。
【符号の説明】
【００４２】
１        ドラフト装置
２        枠体
２ａ      正面壁
２ｂ      背面壁（前方壁面）
２ｃ      側面壁
２ｄ      側面壁
２ｅ      天井壁
３        作業台
４        作業室
５        開口部（正面開口部）
６        遮蔽板
７        ダスト口
８        ダストシュート
９        スライドダンパ
１１      排気口
１２      整流板
１３ａ    案内壁
１３ｂ    案内壁
１４      脚部
１５      隔室
２０      集塵装置
２１      フィルタユニット
２２      吸引用ブロワ
３０      囲枠
３１      吹出用ブロワ
３２      パンチングプレート
３３      流路
３４      吹出口
Ｐ        パンチングプレート（整流板）
Ｆ        フィルタ
【図１】
2013056308.tif 000003
【図２】
2013056308.tif 000004
【図３】
2013056308.tif 000005
【図４】
2013056308.tif 000006
【図５】
2013056308.tif 000007
【図６】
2013056308.tif 000008
【図７】
2013056308.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成23年9月9日(2011.9.9)
【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】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
上方、左右、及び前方を壁面で囲まれた作業室内に作業台を設け、
正面開口部から気体を吸引導入させ、
前方壁面から排気させるドラフト装置であって、
前記前方壁面側に隔室を設けるとともに、前記隔室の手前側に断面が三角形の整流板を、その頂点を前記正面開口部に向けて互いに間隔をあけて複数本配列させたことを特徴とするドラフト装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明の第一の特徴構成は、
上方、左右、及び前方を壁面で囲まれた作業室内に作業台を設け、
正面開口部から気体を吸引導入させ、
前方壁面から排気させるドラフト装置であって、
前記前方壁面側に隔室を設けるとともに、前記隔室の手前側に断面が三角形の整流板を、その頂点を前記正面開口部に向けて互いに間隔をあけて複数本配列させたことを特徴としている。