(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工材を加工するときに生じるヒュームやドロスなどの飛散物質を処理する飛散物質処理装置であって、
前記被加工材の下方に配設され前記被加工材に向かって液体を噴霧する噴霧ノズルと、
該噴霧ノズルに液体を供給する液体供給装置と、
前記噴霧ノズルのノズル穴以外の部分を覆うように配設されるノズル保護部材と
を備えることを特徴とする飛散物質処理装置。
【請求項２】
前記噴霧ノズルは、複数が互いに間隔を開けて配列され、前記液体供給装置は、被加工材に対する加工箇所の変化に応じて、複数の前記噴霧ノズルに対して液体を選択的に供給することを特徴とする請求項１に記載の飛散物質処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被加工材を加工するときに生じるヒュームやドロスなどの飛散物質を処理する飛散物質の処理方法及び飛散物質処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば金属部材を切断トーチなどの熱を利用して切断する場合、その加工に伴って、ヒューム（煙気）やドロス（浮きカス、スラグ）などの物質が気中に飛散する。こうした加工に伴う飛散物質は、環境を汚染しやすいために、従来より、自然換気や排風機などによって排気処理されるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、加工時のヒュームやドロスなどの飛散物質は、細かい粒子からなることが多いため、気中に拡散されやすく、効果的に排気処理を行うのが難しいという問題がある。
【０００４】
本発明は、上述する事情に鑑みてなされたものであり、被加工材を加工するときに生じるヒュームやドロスなどの飛散物質の拡散を抑制し、加工環境のクリーン化を容易に図ることができる飛散物質処理方法及び飛散物質処理装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、第１の発明は、被加工材を加工するときに生じるヒュームやドロスなどの飛散物質を処理する飛散物質処理装置であって、前記被加工材の下方に配設され前記被加工材に向かって液体を噴霧する噴霧ノズルと、該噴霧ノズルに液体を供給する液体供給装置と、前記噴霧ノズルの少なくとも一部を覆うように配設されるノズル保護部材とを備える、という手段を採用する。
また、第２の発明は、上記第１の発明において、前記噴霧ノズルは、複数が互いに間隔を開けて配列され、前記液体供給装置は、被加工材に対する加工箇所の変化に応じて、複数の前記噴霧ノズルに対して液体を選択的に供給するという手段を採用する。
【０００６】
本発明によれば、液体を噴霧することにより、被加工材を加工するときに生じるヒュームやドロスなどの飛散物質を霧状の液体に付着させるので、飛散物質が付着した液体に飛散物質の動きが支配されるようになり、飛散物質の拡散が抑制される。
また、被加工材に対する加工箇所の変化に応じて液体の噴霧箇所を変えることにより、飛散物質を確実に液体に付着させるとともに、液体の消費量の低減化を図ることが可能となる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る飛散物質処理装置の一実施形態について図面を参照して説明する。
図２は本実施形態の飛散物質処理装置Ｓを備える加工装置１０を示しており、ここでは、加工装置１０は、鋼材などの金属部材（被加工材Ｍ）を切断する切断装置である。すなわち、加工装置１０は、熱を利用して被加工材Ｍを切断する切断トーチ１１と、所定の方向に移動自在に切断トーチ１１を支持するＮＣプレーナ１２と、切断トーチ１１に切断用のガスを供給するためのガスボンベ１３と、入力情報に基づいて切断トーチ１１を移動させるＮＣ制御器１４とを備えて構成されている。なお、被加工材Ｍは、ここでは、飛散物質処理装置Ｓに設けられた支持部１５（図１参照）によって切断トーチ１１の移動方向に略平行に支持されている。
【０００８】
飛散物質処理装置Ｓは、前記加工装置１０によって被加工材Ｍを切断加工したときに生じるヒュームやドロスなどの飛散物質を処理するためのものであり、飛散物質を液体に付着させるために液体を噴霧する噴霧装置２０を備えている。
【０００９】
噴霧装置２０は、図１に示すように、被加工材Ｍに向かって上向きに液体を噴霧するように被加工材Ｍの下方に配設される噴霧ノズル２１と、この噴霧ノズル２１に液体を供給する液体供給装置２２と、液体を回収するための回収装置２３とを備えて構成されている。
【００１０】
噴霧ノズル２１は、ノズル穴を通して液体を所定の粒径（例えば粒径が数μｍ〜数十μｍ）の霧状に噴霧するように形成されており、図３に示すように、複数が互いに所定の間隔を開けて２次元配列されている。
【００１１】
図１に戻り、液体供給装置２２は、被加工材Ｍに対する加工箇所の変化に応じて、複数の噴霧ノズル２１に対して液体（ここでは冷却水）を選択的に供給するようになっている。すなわち、各噴霧ノズル２１に接続された供給配管３０には、開閉用の電磁バルブ３１が配設されており、液体供給装置２２は、ＮＣ制御器１４から供給される切断トーチ１１の位置情報に基づいて、制御器２２ａによって電磁バルブ３１を選択的に切り換えることにより、複数の噴霧ノズル２１のうち、切断トーチ１１の真下近傍に位置する噴霧ノズル２１から液体を噴霧するようになっている。なお、図１では、一の電磁バルブ３１しか示されていないが、電磁バルブ３１は、複数の噴霧ノズル２１のそれぞれもしくはいくつかのブロックごとに複数設けられる。また、供給する冷却水は、少なくとも加工環境の雰囲気温度よりも低ければよい。
【００１２】
また、液体供給装置２２は、噴霧した液体が被加工材Ｍに触れない程度、すなわち噴霧した液体が被加工材Ｍの少し下方（例えば数ｃｍ）まで届くように、液体の供給圧力を制御するようになっている。
【００１３】
回収装置２３は、ここでは、前記噴霧装置２０から噴霧し落下した液体を回収するように、前記噴霧装置２０の下側を覆って配設されるパレット３３と、排出用の排出配管３４とを含んで構成されている。
【００１４】
また、この飛散物質処理装置Ｓでは、噴霧ノズル２１の少なくとも一部（ここでは噴霧ノズル２１のノズル穴以外の部分）を覆うようにノズル保護部材３５が配設されている。ノズル保護部材３５は、飛散物質や加工屑などが噴霧ノズル２１に接して噴霧ノズル２１を損傷させないように、噴霧ノズル２１の位置に設けられた複数の貫通孔３６（図３参照）を有している。なお、図３の点線で示すように、ノズル保護部材３５の貫通孔３６を開閉自在に塞ぐ開閉カバー３７を設け、噴霧状態の噴霧ノズル２１以外はこの開閉カバー３７によって完全に覆うように構成してもよい。
【００１５】
続いて、上述のように構成される飛散物質処理装置Ｓの作用について図１を参照して説明する。
この飛散物質処理装置Ｓでは、加工装置１０によって被加工材Ｍを加工するとき、噴霧装置２０によって被加工材Ｍに向けて液体（冷却水）を噴霧する。この切断時、被加工材Ｍの切断部分からは、ヒューム（煙気）やドロス（浮きカス、スラグ）などの飛散物質が主として被加工材Ｍの下方空間に飛散するものの、被加工材Ｍの下方空間は噴霧装置２０からの霧状の液体に包まれており、飛散物質は気中の液体に付着（結合）する。重量の大きい液体と結合することにより、飛散物質の動きが液体に支配されるようになり、飛散物質の拡散が抑制される。
【００１６】
しかも、本例では、液体として冷却水を用いるので、加工部分近傍（被加工材Ｍの下方空間）の気体（飛散物質を含む）の温度が低下して、気体分子の運動エネルギーが減少し、飛散物質の拡散が確実に抑制される。
【００１７】
また、この飛散物質処理装置Ｓでは、液体供給装置２２によって、複数の噴霧ノズル２１のうち、切断トーチ１１の真下近傍に位置する噴霧ノズル２１から液体を噴霧し、被加工材Ｍに対する加工箇所の変化に応じて液体の噴霧箇所を変えるので、飛散物質を確実に液体に付着させることが可能になるとともに、液体の消費量が少ない。
【００１８】
さらに、噴霧ノズル２１によって、被加工材Ｍの下方から上方に向かって液体を噴霧して飛散物質を付着させるので、飛散物質が付着した液体はそのまま落下し、被加工材Ｍを汚すことがほとんどない。また、落下した液体は、回収装置２３によって回収される。このように、液体に飛散物質を付着させることにより、飛散物質を容易に回収することができる。
【００１９】
また、この飛散物質処理装置Ｓでは、噴霧ノズル２１の少なくとも一部を覆うようにノズル保護部材３５が配設されているので、加工に伴う飛散物質や加工屑などによる噴霧ノズル２１の損傷を防止することができる。
【００２０】
なお、上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
例えば、上記実施形態では、被加工材Ｍを加工する加工装置１０として、切断装置を用いているが、これに限るものではなく、本発明は、被加工材を加工するときに飛散物質が生じる様々な加工装置に対して適用することが可能である。
また、ここでは被加工材Ｍの下方に噴霧ノズル２１を配置しているがこれに限るものではない。
また、被加工材Ｍとしては、鋼材など金属材質の部材が一般的であるがこれに限るものではなく、樹脂など他の材質の部材であってもよい。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば以下の効果を得ることができる。第１の発明では、液体を噴霧することにより、被加工材を加工するときに生じるヒュームやドロスなどの飛散物質を霧状の液体に付着させるので、付着した液体に飛散物質の動きが支配されるようになり、飛散物質の拡散を抑制することができる。したがって、加工環境のクリーン化を容易に図ることができる。
また、第１の発明では、噴霧ノズルによって、被加工材の下方から上方に向かって液体を噴霧して飛散物質を付着させるので、飛散物質が付着した液体はそのまま落下する。したがって、飛散物質によって被加工材が汚れるのを避けるとともに、液体とともに落下した飛散物質を容易に回収することができる。
さらに、第１の発明では、噴霧ノズルの少なくとも一部を覆うようにノズル保護部材が配設されるので、加工に伴う飛散物質や加工屑などによる噴霧ノズルの損傷を抑制することができる。
【００２２】
また、第２の発明では、被加工材に対する加工箇所の変化に応じて液体の噴霧箇所を変えるために、飛散物質を確実に液体に付着させるとともに、液体の消費量の低減化を容易に図ることができる。したがって、効率的に飛散物質の拡散を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る飛散物質処理装置を切断装置に適用した一実施形態を示す構成図である。
【図２】  図１の飛散物質処理装置の概略的な全体構成図である。
【図３】  噴霧ノズルの配置例を示す概略的な平面図である。
【符号の説明】
Ｓ  飛散物質処理装置
１０  加工装置
２１  噴霧ノズル（ノズル）
２２  液体供給装置
２３  回収装置
２０  噴霧装置
３５  ノズル保護部材
【図１】
0004329230.tif 000002
【図２】
0004329230.tif 000003
【図３】
0004329230.tif 000004