JP4112441B2 - 粉塵類の回収装置 - Google Patents
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Description
【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、フィルター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拡がるように形成されたラッパ形部材を設け、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スクリーンタンクは、タンク本体の内部空間を網状の隔板で区画し、その隔板の上に前記フィルターとしてのデミスター材を収容してその上に衝突板を載置するように設けられ、前記ラッパ形部材の排気側を第2スクリーンタンクの吸気側に連結し、前記第1スクリーンタンク、第2スクリーンタンク及び前記容積形ブロワーをキャスター付架台に設置したことを特徴とする。
【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拡がるように形成されたラッパ形部材を設け、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スクリーンタンクは、タンク本体の内部空間を網状の隔板で区画し、その隔板の上に前記フィルターとしてのデミスター材を収容してその上に衝突板を載置するように設けられ、第3スクリーンタンクには、表面に4弗化エチレン樹脂の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、前記ラッパ形部材の排気側を第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、前記第1スクリーンタンク、第2スクリーンタンク、第3スクリーンタンク及び前記容積形ブロワーをキャスター付架台に設置した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ラッパ形部材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ラッパ形部材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に向かって拡がるように形成されたラッパ形部材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。そのラッパ形部材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と前記ラッパ形部材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、ラッパ形部材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4弗化エチレン樹脂の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ている。
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、ラッパ形部材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、ラッパ形部材を備えた第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、本発明の第1実施形態例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。また、第2実施形態例の粉塵類の回収装置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することができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 第1実施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】 第2実施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
【符号の説明】
A・・・第1実施形態例の粉塵類の回収装置
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・・・ラッパ形部材
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
42・・・隔板
46・・・吸気管
50・・・デミスター材
52・・・衝突板
60・・・ルーツ式ブロワー(容積形ブロワー)
B・・・第2実施形態例の粉塵類の回収装置
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)
Claims (2)
- 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拡がるように形成されたラッパ形部材を設け、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スクリーンタンクは、タンク本体の内部空間を網状の隔板で区画し、その隔板の上に前記フィルターとしてのデミスター材を収容してその上に衝突板を載置するように設けられ、
前記ラッパ形部材の排気側を第2スクリーンタンクの吸気側に連結し、
前記第1スクリーンタンク、第2スクリーンタンク及び前記容積形ブロワーをキャスター付架台に設置したことを特徴とする粉塵類の回収装置。 - 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拡がるように形成されたラッパ形部材を設け、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スクリーンタンクは、タンク本体の内部空間を網状の隔板で区画し、その隔板の上に前記フィルターとしてのデミスター材を収容してその上に衝突板を載置するように設けられ、
第3スクリーンタンクには、表面に4弗化エチレン樹脂の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、
前記ラッパ形部材の排気側を第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、
前記第1スクリーンタンク、第2スクリーンタンク、第3スクリーンタンク及び前記容積形ブロワーをキャスター付架台に設置したことを特徴とする粉塵類の回収装置。
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