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公開番号2025064503
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-17
出願番号2023174328
出願日2023-10-06
発明の名称集塵装置
出願人日本無機株式会社
代理人弁理士法人グローバル・アイピー東京
主分類B04C 5/04 20060101AFI20250410BHJP(物理的または化学的工程を行なうための遠心装置または機械)
要約【課題】処理風量が大きく、小型化され、デッドスペースが小さく、吸い込んだ気体から分離された微粒子の散らばりを抑制できる集塵装置を提供する。
【解決手段】実施形態の集塵装置は、サイクロン部30、40と、微粒子受け部50とを備える。サイクロン部30、40は、ダクト10から取り込まれる気体を旋回させながら下方に向かわせるよう構成された円筒状の容器31、41を有し、水平方向に隣り合うように配置されている。サイクロン部30、40の容器31、41に互いに反対向きの旋回流が形成されるよう、容器31、41にダクト10が接続されている。微粒子受け部50は、容器31、41の下方に配置され、気体から分離された微粒子を受ける。サイクロン部30、40と微粒子受け部50との間に、容器31、41から下方に排出された気体の旋回を許容するスペースSが形成されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
金属の溶接により発生する微粒子を除去するための集塵装置であって、
微粒子を吸い込むためのダクトと、
前記ダクトから取り込まれる、微粒子を含んだ気体を、鉛直方向に延びる軸の回りに旋回させながら下方に向かわせるよう構成された円筒状の容器を有し、水平方向に隣り合うように配置された複数のサイクロン部であって、前記複数のサイクロン部のうち隣り合う２つのサイクロン部の前記容器に互いに反対向きの旋回流が形成されるよう、前記２つのサイクロン部の前記容器に前記ダクトが接続された複数のサイクロン部と、
前記容器の下方に配置され、前記気体から分離された微粒子を受ける微粒子受け部と、を備え、
前記サイクロン部と前記微粒子受け部との間に、前記容器から下方に排出された気体の旋回を許容するスペースが形成されている、ことを特徴とする集塵装置。
続きを表示（約 910 文字）【請求項２】
前記容器は、下端が開放された円筒状の側壁を有している、請求項１に記載の集塵装置。
【請求項３】
前記容器の前記側壁の鉛直方向の長さは、前記容器の直径よりも長い、請求項２に記載の集塵装置。
【請求項４】
前記スペースは、前記２つのサイクロン部の間の水平方向位置で仕切られていない、請求項１又は２に記載の集塵装置。
【請求項５】
前記サイクロン部は、前記容器の内側に、前記旋回流の中心側を鉛直方向に延びるよう設けられた小径円筒体をさらに有し、微粒子が分離された気体は前記小径円筒体を通って前記容器の上方から排出され、
前記集塵装置は、
前記スペースを前記サイクロン部と共に囲む複数の壁部を有するハウジングと、
前記２つのサイクロン部が並ぶ方向及び鉛直方向と平行な方向に延在する濾過面を有し、前記小径円筒体から排出された空気が通過するエアフィルタと、をさらに備え、
前記壁部の１つは、前記エアフィルタの前記濾過面を前記スペースに対して仕切るように配置されている、請求項１又は２に記載の集塵装置。
【請求項６】
前記容器の直径は２００ｍｍ以上である、請求項１又は２に記載の集塵装置。
【請求項７】
前記ダクトが微粒子を吸い込む風速は１０ｍ／秒以上である、請求項１又は２に記載の集塵装置。
【請求項８】
前記複数のサイクロン部は、前記２つのサイクロン部のほかに、少なくとも１つの第３のサイクロン部を備え、前記第３のサイクロン部は、前記ダクトから取り込まれる、微粒子を含んだ気体を、鉛直方向に延びる軸の回りに旋回させながら下方に向かわせるよう構成された円筒状の容器を有し、
前記第３のサイクロン部の前記容器には、前記複数のサイクロン部のうち当該第３のサイクロン部と隣り合う他のサイクロン部と互いに反対向きの旋回流が形成されるよう、前記２つのサイクロン部の前記容器に接続された前記ダクトの部分から分岐した前記ダクトの分岐部と接続されている、請求項１又は２に記載の集塵装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶接により発生する微粒子を除去する集塵装置に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
金属の溶接により発生し飛散するスラグや金属粒の微粒子（スパッタ）は、溶接箇所やその周辺の金属表面に付着して、溶接品質の妨げとなる。そのため、発生したスパッタを、集塵装置を用いて除去することが行われている。従来の集塵装置として、気体を旋回させてその遠心力を利用して粉塵を分離する装置（以降、サイクロンともいう）を備えたものが知られている。サイクロンは、一般に、旋回流が形成される円筒形及び円錐形の容器を備えている。容器には、集塵装置のダクト先端の吸込口から吸い込まれた、スパッタを含んだ気体が供給される。
【０００３】
特許文献１には、サイクロンを備えた粉塵類の回収装置が記載されている。この回収装置によれば、ミストや粉塵は、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し、ついで、第２スクリーンタンクにおいて空気中に残留するミストや微粉塵が捕集される、とされている。
【０００４】
溶接の際に発生する大きなスパッタを除去するためには、集塵装置の処理風量を大きくし、空気を吸い込む力を大きくする必要がある。しかし、処理風量を大きくするために、単に集塵装置のファンの回転数を上げたのでは、抵抗が大きくなり、所望の風量が得られない。抵抗を抑えつつ処理風量を大きくするためには、ダクトの流路断面を大きくし、サイクロンの容器の直径を大きくすることが好ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許第４１１２４４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、サイクロンの容器の直径が大きいと、装置内に大きな配置スペースが必要になり、集塵装置が大型化してしまう。また、集塵装置の筐体は多くは直方体形状であるため、大きな円形状の容器を筐体内に配置すると、容器の周りの、集塵に寄与しないデッドスペースが大きくなってしまう。集塵装置の小型化を図り、デッドスペースを小さくするために、容器の直径が大きすぎないサイクロンを２つ並べて配置することが考えられるが、サイクロンによって気体から分離された微粒子が２個所から落下することに加え、落下した微粒子を受ける部分（微粒子受け部）の広さが容器の直径に応じて広くなることに起因して、気体から分離されたスパッタが装置内に散らばりやすくなることがわかった。装置内にスパッタが散らばって溜まっていると、装置内からスパッタを取り除くのに手間がかかる。
【０００７】
本発明は、処理風量が大きく、小型化され、デッドスペースが小さく、吸い込んだ気体から分離された微粒子の散らばりを抑制できる集塵装置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】
【０００８】
本発明の一態様は、金属の溶接により発生する微粒子を除去するための集塵装置である。
前記集塵装置は、
微粒子を吸い込むためのダクトと、
前記ダクトから取り込まれる、微粒子を含んだ気体を、鉛直方向に延びる軸の回りに旋回させながら下方に向かわせるよう構成された円筒状の容器を有し、水平方向に隣り合うように配置された複数のサイクロン部であって、前記複数のサイクロン部のうち隣り合う２つのサイクロン部の前記容器に互いに反対向きの旋回流が形成されるよう、前記２つのサイクロン部の前記容器に前記ダクトが接続された複数のサイクロン部と、
前記容器の下方に配置され、前記気体から分離された微粒子を受ける微粒子受け部と、を備え、
前記サイクロン部と前記微粒子受け部との間に、前記容器から下方に排出された気体の旋回を許容するスペースが形成されている、ことを特徴とする。
【０００９】
前記容器は、下端が開放された円筒状の側壁を有していることが好ましい。
【００１０】
前記容器の前記側壁の鉛直方向の長さは、前記容器の直径よりも長いことが好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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