(57)【要約】  【課題】持ち運びが容易な小型の集塵機であって、高温の溶接ヒュームの回収も可能であると共に、確実に粉塵を回収可能な集塵機を提供することを目的とする。  【解決手段】本実施形態に係る集塵機１は、下部筐体１０、上部筐体１２、モータ１５、ファン１６、気流指向部材２０及び布フィルター２５を有している。気流指向部材１２は、前面板１２ａ、上面板１２ｂ、両側の側面板１２ｃ，１２ｄ及び取付部１２ｅを有し、ほぼ下方側のみが開放されており、下部筐体１０の内部空間において、吸引口１１を覆って配置される。吸引口１１から下部筐体１０の内部空間に吸い込まれた溶接ヒュームを含む空気は、まず気流指向部材１２の裏面に当たり、その後、気流指向部材１２によって遮蔽されていない下方に向かって拡散しながら進み、水３０に接触する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸引口及び排気口が設けられ、その内部空間の下部が液体を収容する水槽として機能する筐体と、
前記吸引口から前記筐体の内部空間内に空気を吸引するための吸気ファンと、
前記内部空間内の空気が前記吸気ファンによって吸引されて前記排出口へ向かう際に通過する濾過フィルターと、
前記筐体の内部空間に前記吸引口を覆って設置され、前記吸引口から吸引された空気を前記液体へ向けて下方へと指向するための気流指向部材であって、収容される液体の液面付近まで下端が延在し、吸引された空気の大部分を前記液体に接触させるための気流指向部材と、を備え、
前記吸引口から内部空間に吸引された空気を前記水槽内の液体に接触させることで、前記空気に含まれる粉塵を前記液体に捕集させることを特徴とする集塵機。
【請求項２】
前記気流指向部材は、前記吸引口と前記濾過フィルターのとの間に位置する遮蔽板とし機能することを特徴とする請求項１記載の集塵機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉塵を回収するための集塵機に関し、特に、水等の液体を用いて集塵を行う湿式集塵機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、移動式の小型集塵機では、布製のバグフィルターを利用した濾過式の乾式集塵機が広く提供されている。しかし、アーク溶接等の溶接時の溶接ヒュームを回収する場合には、吸引する空気が極めて高温のため、従来の乾式集塵機では、濾過フィルターが焼けて破れてしまうといった問題が生じる。また、回収する粉塵が大量の場合には、濾過フィルターがすぐに目詰まりしてしまうといった問題もある。
【０００３】
一方、鉄工所やトンネル坑内の建築現場において大量に浮遊する粉塵を回収するために、吸引した空気を水等の液体に接触させることで、粉塵を液体に捕集させる湿式集塵機が、例えば、下記特許文献１に提供されている。
【特許文献１】特開２００３−３８９２６号公報
【０００４】
しかし、上記特許文献１に記載の湿式集塵機は、大型の据え置き型の集塵機であるため、溶接時の溶接ヒューム回収等、局所的に持ち運んで集塵したい場合には用いることができない。そこで、移動式の小型の湿式集塵機が、下記特許文献２及び３に開示されている。
【特許文献２】特開平８−１８７４１２号公報
【特許文献３】特開平８−２５７４３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献２及び３に開示された従来の小型湿式集塵機では、液体による粉塵の回収のみであるため、粉塵を十分に回収できない場合が生じていた。
【０００６】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、持ち運びが容易な小型の湿式集塵機であって、高温の溶接ヒュームの回収も可能であると共に、確実に粉塵を回収可能な集塵機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る集塵機は、吸引口及び排気口が設けられ、その内部空間の下部が液体を収容する水槽として機能する筐体と、前記吸引口から前記筐体の内部空間内に空気を吸引するための吸気ファンと、前記内部空間内の空気が前記吸気ファンによって吸引されて前記排出口へ向かう際に通過する濾過フィルターと、前記筐体の内部空間に前記吸引口を覆って設置され、前記吸引口から吸引された空気を前記液体へ向けて下方へと指向するための気流指向部材であって、収容される液体の液面付近まで下端が延在し、吸引された空気の大部分を前記液体に接触させるための気流指向部材と、を備え、前記吸引口から内部空間に吸引された空気を前記水槽内の液体に接触させることで、前記空気に含まれる粉塵を前記液体に捕集させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る集塵機によれば、持ち運びが容易であると共に、確実に粉塵を回収可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る集塵機の構成を示す断面図である。同図に示すように、集塵機１は、下部筐体１０、上部筐体１２、モータ１５、ファン１６、気流指向部材２０及び布フィルター（濾布）２５を有している。
【００１０】
下部筐体１０は、上面が開口した内部空間を有するステンレス製の円筒体である。この内部空間の下部が水槽として機能しており、使用時には、水槽部分に液体（水道水）３０を貯めて使用される。下部筐体１０の側面において、上下方向中間部分よりも若干上方位置に、吸引口１１が形成されている。この吸引口１１に、後述するホースが着脱可能に装着される。
【００１１】
下部筐体１０の吸引口１１付近の内側には、吸引口１１から流入してくる気流を下方に向けるための気流指向部材１２が、吸引口１１を覆って設置されている。図２は、本実施形態に係る気流指向部材の斜視図であり、図２（ａ）が正面側斜視図、図２（ｂ）が背面側斜視図を示している。
【００１２】
気流指向部材１２は、鋼板を折り曲げたり溶接したりして作製されたものであり、前面板１２ａ、上面板１２ｂ、両側の側面板１２ｃ，１２ｄ及び取付部１２ｅを有している。取付部１２ｅの中央には取付穴が開けられており、図１に示すように、取付ネジ１３により、取付部１２ｅが吸引口１１の上方部分において下部筐体１０の内面に固定される。これにより、吸引口１１は、気流指向部材１２によって覆われ、ほぼ下方側のみが開放されている。
【００１３】
図１に示すように、前面板１２ａは、垂直方向の断面が吸引口１１側へ凹んだ「く」の字形となるように折り曲げられている。側面板１２ｃ，１２ｄの水平方向の幅は、上面板１２ｂの同幅よりも若干短く、気流指向部材１２を設置した状態で、下部筐体１０の内側面と、側面板１２ｃ，１２ｄとの間には隙間が生じている。
【００１４】
よって、吸引口１１から吸い込まれた空気は、まず、前面板１２ａの裏面に当たる。吸引口１１の上方及び下方はそれぞれ上面板１２ｂ及び側面板１２ｃ，１２ｄによって遮蔽されているので、前面板１２ａに当たった空気は、その後、下部筐体１０の内側面と前面板１２ａとの間の空間を、下方に向けて流れる。このとき、下部筐体１０の内側面と側面板１２ｃ，１２ｄとの間には隙間があるので、下方に向かう空気の一部は、この隙間から気流指向部材１２の側方へ流出することになる。
【００１５】
また、気流指向部材１２の下端は、下部筐体１０内の水槽に収容されている水の水面よりも３，４センチ上方に位置するように構成されている。すなわち、気流指向部材１２の下端が、水槽に収容される水の水面付近まで延びていることが望ましい。気流指向部材１２の下端が水中に位置することになると、吸引された空気が水中に送り込まれ、水が激しく泡立つことになってしまい望ましくない。水が泡立って水滴が跳ね上がると、布フィルター２５が濡れてしまい、フィルターが目詰まりしてしまうおそれがあるからである。
【００１６】
反対に、気流指向部材１２の上下方向長さが短く、下端が水面から大分離れた位置（例えば10cm以上）位置にある場合は、吸引された空気を確実に水に接触するように導くことができず望ましくない。本発明者らによる実験によれば、気流指向部材１２の下端が、水面から1〜6cmの距離にあれば、水が大きく飛び跳ねることなく良好に粉塵を回収することができた。
【００１７】
また、気流指向部材１２は、吸引口１１と布フィルター２５との間に両者を遮蔽するように設置されており、吸引口１１から下部筐体１０内に送り込まれてきた空気が直接布フィルター２５へと向かわないようにする遮蔽板としての機能も有している。溶接ヒュームを含む空気は非常に高温であるため、直接布フィルター２５に接触させないようにすることで、布フィルター２５が焼けて破損するのを防止できる。
【００１８】
下部筐体１０の外側面下部には、車輪２０が取り付けられている。本実施形態に係る集塵機１は可搬可能な小型の集塵機であり、車輪２０による車輪走行により簡単に移動させることができる。下部筐体１０の外側面上部には、引っ掛け式のパチン錠２２が設置されており、パチン錠２２を上部筐体１４の縁に引っ掛けて固定することで、上部筐体１４と下部筐体１０を強固に固定し、内部を気密状態とすることができる。
【００１９】
上部筐体２０は、ステンレス製の略半球体であり、中空内部にファン１６及びモータ１５が設置されている。モータ１５のプラグを図示しないコンセントに差し込み、モータ１５を駆動してファン１６を正方向に回転させれば、ファン１６が吸気ファンとして作動するように構成されている。
【００２０】
上部筐体１０の下面には、ステンレス製ステーを円筒形に組み合わせた円筒形ステー１８がぶら下がって固定されている。この円筒形ステー１８の存在により、吸引時に吸引力によって布フィルター２５が折り畳まれることなく略円筒形を保った状態にすることができる。
【００２１】
上部筐体１４の周辺縁部には、排気口１７が設けられており、ファン１６によって吸引された空気は、この排気口１７から外部へ排出される。
【００２２】
布フィルターは、フェルト製の略円筒形濾布フィルターである。布フィルターの開口した上側の円周縁部はゴム製となっており、この円環状のゴム縁部が上部筐体１４の縁部に下方から嵌め込まれている。ファン１６によって吸引された空気が、上方向に向けて布フィルター２５を通過することで、空気中に含まれる粉塵が布フィルター２５に付着して回収される。
【００２３】
以上、本実施形態に係る集塵機１の構成について説明したが、続いて集塵機１の使用態様について説明する。図３は、本実施形態に係る集塵機の使用態様を示す図である。同図に示すように、集塵機１は、吸引口１１に接続された可撓性のホース５０を介して、吸引ノズル６０に接続される。吸引ノズル６０は、配管７０の溶接箇所近傍に配置されて、溶接ヒュームを吸引するためのノズルであり、溶接箇所に臨む面には、吸引用の開口部が設けられている。
【００２４】
集塵機１のスイッチをＯＮにした状態で、配管７０の溶接を開始すると、溶接によって発生する酸化鉄や酸化亜鉛等の粉塵を含む溶接ヒュームが、吸引ノズル６０の開口部から吸引される。吸引ノズル６０内に吸引された溶接ヒュームは、ホース５０を通って、吸引口１１から集塵機１内に送り込まれる。
【００２５】
吸引口１１から下部筐体１０の内部空間に吸い込まれた溶接ヒュームを含む空気は、まず気流指向部材１２の裏面に当たり、その後、気流指向部材１２によって遮蔽されていない下方に向かって拡散しながら進むが、一部は気流指向部材１２と下部筐体１０の内側面との間の隙間から側方へと進む。
【００２６】
また、気流指向部材１２の前面板１２ａは、断面が「く」の字形に形成されており、下方に向かう空気は、徐々に下部筐体１０の内側面から離れる方向に拡散すると共に、上述したように側方にも拡散することになる。このように、気流指向部材１２によって適度に気流を拡散させることで、吸引された空気が勢いよく水面に衝突して、水３０が大きく跳ね上がることを防止できる。
【００２７】
下方へ進んだ空気は、水３０に当たり、空気中の粉塵が水３０に捕集される。また、吸引ノズル６０に吸引されたときの空気の温度は、溶接によって発生する溶接ヒュームを含むため、70〜80℃と高温であるが、集塵機１内で水３０に当てられて接触することで、吸引された空気の温度は、40℃台の後半まで低下する。これにより、高温の空気にさらされることで、布フィルターが焼けて破れたり、過熱によりモータ１５が故障したりするといった問題を防止することができる。
【００２８】
水３０と接触して温度の下がった空気は、ファン１６の吸引力により上方に移動し、布フィルター２５を通過する。水３０と接触しても空気中に残っていた粉塵の大部分は、この布フィルター２５を通過する際に、フィルターに付着して回収される。
【００２９】
布フィルター２５を通過した空気は、上部筐体１４内へと吸引され、排気口１７から外部へ排出される。ここで、溶接ヒューム内に存在していた酸化鉄や酸化亜鉛等の有害物質は、そのほとんどが集塵機１内の液体３０又は布フィルター２５によって捕集され、集塵機１から排出される空気には、ほとんど有害物質が含まれないことになる。
【００３０】
なお、集塵機１内の液体３０や布フィルター２５には、酸化亜鉛等の粉塵が溜まっていくので、定期的に交換が必要である。
【００３１】
以上、本実施形態に係る集塵機によれば、溶接作業時に発生する溶接ヒューム内の粉塵を確実に回収することができるので、作業者の安全性を高めることができる。また、本実施形態に係る集塵機は、小型の集塵機であり、自由に作業現場に持ち込んで使用することができる。
【００３２】
さらに、本実施形態に係る集塵機では、吸引した空気を水に接触させているので、吸引時には高温の空気の温度を下げて、集塵機の故障を防止することができる。
【００３３】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の実施の形態は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能であることはいうまでもない。例えば、集塵機の形状やサイズは適宜変更可能であることは言うまでもない。
【００３４】
また、本実施形態では、吸気された空気を水に接触させることで、温度を下げ、過熱等によってモータが故障するのを防止しているが、さらに排気口から排気された空気によってモータ１５が過熱するのを防ぐために、排気口から排出される空気がモータ１５へ近づかないように、排気口とモータ１５との間に遮蔽板をさらに設置しても良い。
【００３５】
また、本実施形態では、水に接触してから排気口へ向かう空気を濾過して、残りの粉塵を回収するためのフィルターとしてフェルト製の布フィルターを用いたが、粉塵を濾過・回収できるフィルターであれば、他の布製フィルターや紙製フィルター等を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は、本実施形態に係る集塵機の構成を示す断面図である。
【図２】図２は、本実施形態に係る気流指向部材の構成を示す斜視図である。
【図３】図３は、本実施形態に係る集塵機の使用態様を示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１          集塵機
１０        下部筐体
１１        吸引口
１２        気流指向部材
１３        取付ネジ
１４        上部筐体
１５        モータ
１６        ファン
１７        排気口
１８        円筒ステー
２０        車輪
２２        パチン錠
２５        布フィルター
３０        水
５０        ホース
６０        吸引ノズル
７０        配管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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