JPH04309734A - 人工竜巻式局所排気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、人工的に竜巻を発生さ
せて、その人工竜巻により煙、有害ガス、粉塵などの汚
染物を含有する空気を排出させる人工竜巻式局所排気装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の人工竜巻式局所排気装置は、図１
５及び図１６に示すように、エアー吹出口５０を穿設し
た複数本（４本）のエアー吹出パイプ５１を空気吹き出
し方向が同一回転方向となるように垂直に立設し、各エ
アー吹出パイプ５１の上端側を遮蔽板５２にて遮り、各
エアー吹出パイプ５１のエアー吹出口５０から空気を吹
き出し各エアー吹出パイプ５１間の空間を囲うようにエ
アーカーテンａを形成し、かつエアーカーテンａの伴流
作用によって旋回気流を形成させ、遮蔽板５２に吸引孔
５３を旋回気流の略中心軸線上に位置するように設けて
なる（本出願人による特願昭６１−１０６３８４号及び
特願昭６１−１９７６９号参照）。そして、この人工竜
巻式局所排気装置の各エアー吹出パイプ５１に空気を送
り、エアー吹出口５０から空気を吹き出させると共に吸
引孔５３から空気を吸引して、前記エアーカーテンａ内
に形成させた旋回気流の中心軸線に沿った負圧域（負圧
コアー部）Ｈと吸引孔５３に向かう気流とを形成させ、
これらの合成作用により旋回気流を渦流とし、この渦流
の中心に沿って吸引孔５３に向かう人工竜巻ｔを発生さ
せ、この人工竜巻ｔの渦収束性により、前記エアーカー
テンａ内に存在する煙、有毒ガス、粉塵などの汚染物を
含有する空気を吸引孔５３から排出していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述の人工竜巻式局所
排気装置では、エアーカーテンａ内、例えば、図１５、
図１６中のＡ点、Ｂ点など複数本のエアー吹出パイプの
内部で発生した煙、有毒ガス、粉塵など汚染物を含有す
る空気（以下単に汚染物という）は、徐々に人工竜巻ｔ
の負圧コアー部Ｈに収束され、吸引孔５３から排出され
る。しかしながら、上述の汚染物の発生源５４の位置が
機械の構造上複数本のエアー吹出パイプ５１内部から外
れる場合などは、汚染物は図１７に示すように吸引孔５
３から排出されず外部に流出してしまう。

【０００４】また、汚染物の発生源が高温などにより強
い上昇気流がある場合は、人工竜巻ｔの渦収束性により
中心部に充分収束する前に上昇し、フード５２などに当
たり外部に流出してしまう。

【０００５】逆に、汚染物が金属切削時に生ずる粉塵で
ある場合は、比重が大きいからそれを吸引するには強い
人工竜巻ｔが必要になって風量も多くなり、更に、その
遠心力も大きくなるから、負圧コアー部Ｈの求心力との
バランスがくずれ、汚染物が外部に流出してしまう。

【０００６】そこで、本発明は、上記事情に鑑みて本出
願人による従来例を改良することによりなされたもので
、種々の条件下であっても、汚染物を外部に流出させる
ことなく、必要最小限の吹き出し及び吸引空気量にて確
実に吸引して排出することができる人工竜巻式局所排気
装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
、本発明の人工竜巻式局所排気装置は、エアー吹出口を
配設した複数のエアー吹出パイプを空気吹き出し方向が
同一回転方向となるように相互に配設し、前記エアー吹
出口から吹き出た空気により形成したエアーカーテンの
伴流作用によって旋回気流を形成させ、前記エアー吹出
パイプの長手方向両端面の少なくとも一方に吸引孔を前
記旋回気流の略中心軸線上に位置するように設けてなり
、前記エアー吹出口から空気を吹き出すと共に前記吸引
孔から空気を吸引することにより、前記エアーカーテン
内に人工竜巻を発生させ、該人工竜巻の渦収束性により
前記エアーカーテン内に存在する汚染空気を排出する人
工竜巻式局所排気装置において、前記エアー吹出パイプ
に配設したエアー吹出口の空気吹き出し方向を前記エア
ー吹出パイプごとに上下方向及び左右方向に移動可能と
したこものである。

【０００８】

【作用】上記構成になる人工竜巻式局所排気装置によれ
ば、エアー吹出パイプ３に配設したエアー吹出口２の空
気吹き出し方向を図６〜８に示すように左右に移動させ
て空気を吹き出し、吸引孔５から空気を吸引すれば、吸
引孔５から除々に下部に向かって旋回気流がずれて行き
、人工竜巻は図５に示すようにこの旋回気流の中心に沿
って湾曲して行き、汚染物の発生源１３が複数本のエア
ー吹出パイプ３からずれても、上記人工竜巻の渦収束性
によってずれた発生源１３から発生する汚染物を巻き込
み、吸引孔５から排出する。

【０００９】また、エアー吹出パイプ３に配設したエア
ー吹出口２の空気吹き出し方向を図１１に示すように移
動させて下方に空気を吹き出し、吸引孔５から空気を吸
引すれば、汚染物が強い上昇気流に乗っていてもその上
昇速度を減じ、上記人工竜巻の収束性によって汚染物を
巻き込み、吸引孔５から排出する。

【００１０】また、エアー吹出パイプ３に配設したエア
ー吹出口２の空気吹き出し方向を図１３に示すように上
方に移動させて空気を吹き出し、吸引孔５から空気を吸
引すれば、汚染物が比重の重いものであっても、上方向
への速度を与え、上記人工竜巻の渦収束性によって比重
の重い汚染物を巻き込み、吸引孔５から外部に排出する
。

【００１１】そして、これらエアー吹出パイプ３に配設
したエアー吹出口２の空気吹き出し方向を移動させる際
、エアー吹出パイプ３ごとにこれの長手方向のそれぞれ
の位置についてエアー吹出方向を上下方向又は左右方向
自在に移動させ得るし、長手方向のそれぞれの位置につ
いてエアー吹出方向を一括して移動させ得る。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１〜１４に基づい
て詳述する。図１は本発明の人工竜巻式局所排気装置を
示す側面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図、
図３はエアー吹出パイプの一部の縦断面図、図４はエア
ー吹出パイプの横断面図である。図において、１は人工
竜巻式局所排気装置を示し、この人工竜巻式局所排気装
置１は、エアー吹出口２を配設した４本（複数本）のエ
アー吹出パイプ３をエアー吹出口２から吹き出した空気
を互いに干渉下に置いた際、同一回転方向となるように
垂直に立設し、エアー吹出パイプ３の長手方向上端に遮
蔽板４を設け、この遮蔽板４の略中心軸線上に吸引孔５
を設けてなる。

【００１３】前記各エアー吹出パイプ３は、円筒状をな
し、この円筒状の長手方向全長にわたりエアー吹出口２
を配設している。このエアー吹出口２には空気吹出方向
調整装置６が内蔵しており、この空気吹出方向調整装置
６には、所定長さの水平方向左右角度調整板７がエアー
吹出パイプ３の長手方向にたがいに平行に２列に複数枚
設けられている。これら水平方向左右角度調整板７は、
エアー吹出口２の側壁２ａに取付板８、８を介してエア
ー吹出パイプ３の長手方向に設けられた軸９により回動
自在に取り付けられている。従って、これら水平方向左
右角度調整板７は、図４における実線及び２点鎖線で示
すように水平方向の角度を左右に自在に変えて、しかも
それらの状態で固定することができ、エアー吹出口２を
通過する空気の吹き出し方向の水平方向の角度を左右に
自在に変えることが可能になっている。

【００１４】また、この空気吹出方向調整装置６は、こ
のエアー吹出口２内に所定長さの上下方向角度調整板１
０がエアー吹出パイプ３の長手方向に所定の間隔をもっ
て複数枚有している。これら上下方向角度調整板１０は
、エアー吹出口２の側壁２ａに軸１１により回動自在に
取り付けられている。従って、これら上下方向角度調整
板１０は、図３における実線、１点鎖線及び２点鎖線で
示すように上下方向角度を自在に変えて、しかもそれら
の状態で固定することができ、エアー吹出口２を通過す
る空気の吹き出し方向の上下方向角度を自在に変えるこ
とが可能になっている。

【００１５】従って、空気吹出方向調整装置６は、上述
の左右及び上下方向角度調整板７及び１０をそれぞれ操
作することにより、エアー吹出口２の空気吹き出し方向
を自在の方向に移動可能になっている。そして、各エア
ー吹出パイプ３の下端は床面１２により遮蔽され、その
上端は前記遮蔽板４により遮蔽されている。各エアー吹
出パイプ３は、これのエアー吹出口２が第２図中右隣の
エアー吹出パイプ３の方向に向くように、前述の床面１
２及び遮蔽板４により固定されている。このエアー吹出
パイプ３は、送風機などの空気供給源（図示せず）に接
続されている。

【００１６】なお、各エアー吹出パイプ３は、本実施例
では円筒状をなしているが、その形状は限定されず、角
パイプであっても良く、またエアー吹出口２の形状も限
定されず、小円孔であっても細長い切欠孔であっても良
い。更に、空気吹出方向調整装置６も、その方式は限定
されず、空気の吹き出し方向を上下左右の方向に移動可
能であれば良い。要は、各エアー吹出パイプ３のエアー
吹出口２から吹き出される空気がその長手方向から平均
的に吹き出され、かつ空気の吹き出し方向を自在に移動
可能で、エアーカーテンａが形成されるものであれば、
いずれも効果は同一となる。

【００１７】前記遮蔽板４は、その形状を限定せず、そ
の略中心部に前述の吸引孔５を設け、更にこの吸引孔５
は送風機（図示せず）のサクション側に接続されている
。次に、上記構成になる人工竜巻式局所排気装置１の作
動につき説明する。

【００１８】まず、エアー吹出パイプ３のエアー吹出口
２内に内蔵している空気吹出方向調整装置６を平常状態
に調整する。すなわち、この空気吹出方向調整装置６の
左右及び上下方向角度調整板７及び１０を図３、４に示
す実線の位置に固定する。

【００１９】次に、エアー吹出パイプ３に空気を送り込
み、各エアー吹出パイプ３のエアー吹出口２から空気を
吹き出す。その際、各エアー吹出パイプ３の方向に対し
て常に一定で同一回転方向となるように次々に空気が吹
き出されて、図１、２に示すような横流れのエアーカー
テンａが形成され、空間部がエアーカーテンａで囲まれ
る。この場合、この同一回転のエアーカーテンａにおけ
る軸方向の上及び下端面が遮蔽板４及び床面１２により
遮蔽されているから、このエアーカテンａの伴流作用に
よって、各エアー吹出パイプ３間の空間部にエアー吹出
パイプ３間に連続する旋回気流が安定して起こり、更に
吸引孔５から空気を吸引することによって、旋回気流内
にその中心軸線上に沿った負圧コアー部Ｈと吸引孔５に
向かう気流とが形成される。この負圧コアー部Ｈと気流
との合成作用により、前述の旋回気流を渦流とし、この
渦流の中心に沿って吸引孔５に向かう人工竜巻ｔが発生
する。この人工竜巻ｔの渦収束性により、前記エアーカ
ーテンａ内に存在する発生源１３から発生する煙、有毒
ガス、粉塵等の汚染物を吸引孔５から外部に排出する。

【００２０】図５に示すように、汚染物の発生源１３が
各エアー吹出パイプ３の内側から外にずれている場合は
、各エアー吹出パイプ３のエアー吹出口２の空気吹き出
し方向を前記空気吹出方向調整装置６により調整する。 すなわち、空気吹出方向調整装置６の上下方向角度調整
板１０のすべてを水平（図３中実線の位置）にし、エア
ー吹出パイプ３の下部に配設している左右方向角度調整
板７を調整して、エアー吹出口２からの空気吹き出し方
向を図６に示すようにし、更にエアー吹出パイプ３の中
間部及び上部に配設してある左右方向角度調整板７をそ
れぞれ調整して、エアー吹出口２からの空気吹き出し方
向を順次図７及び図８に示すようにする。上述のように
エアー吹出口２からの空気吹き出し方向を調整するとに
より、これらエアー吹出パイプ３間に連続する旋回気流
Ｌ、すなわち、下部、中間部、上部に順次生ずるＬ１　
、Ｌ２　、Ｌ３が図６〜９に示すように安定して起こり
、更に吸引孔５から空気を吸引することにより、位置が
外にずれている汚染物の発生源１３から吸引孔５に向か
うすでに述べた人工竜巻ｔが発生し、この人工竜巻ｔの
渦収束性により、発生源１３から発生する汚染物を巻き
込み吸引孔５から排出する。

【００２１】図１０に示すように、汚染物の発生源１３
が高温であって、汚染物を含んだ空気が強い上昇力を有
する場合は、空気吹出方向調整装置６が平常状態、すな
わち、左右及び上下方向角度調整板７及び１０を図３、
４に示す実線の位置にし、エアー吹出口２からの空気吹
き出し方向を図１〜４に示すような方向では、人工竜巻
ｔの有する渦収束性により、汚染物が充分収束する前に
遮蔽板４に当たり外部へ流出する。この場合は空気吹出
方向調整装置６の左右方向角度調整板７を図４中実線で
示す位置にし、上下方向角度調整板１０を図３中１点鎖
線で示す位置にして、エアー吹出口２からその空気吹き
出し方向を図１１に示すようにする。この結果、強い上
昇力を有する汚染物を有する空気の上昇速度を減じ、上
記人工竜巻ｔの渦収束性により汚染物を巻き込み吸引孔
５から外部に排出する。

【００２２】図１２に示すように、逆に汚染物の比重が
大きい場合は、空気吹出方向調整装置６が平常状態では
人工竜巻ｔが弱いので汚染物を吸引することができず、
その遠心力も大きくなるので、負圧コアー部による求心
力とのバランスがくずれ、中心コアー部に収束しにくく
なる。この場合は空気吹出調整装置６の左右方向角度調
整板７を図４中実線で示す位置にし、上下方向角度調整
板１０を図３中２点鎖線で示す位置にして、エアー吹出
口２からの空気吹き出し方向を図１３に示すようにする
。この結果、比重の重い汚染物を含んだ空気に上方向へ
の分力を付与し上昇させ、上記人工竜巻の渦収束力を助
けることになり、比重の重い汚染物を巻き込み吸引孔５
から排出する。また、この際、左右方向角度調整板７も
あわせて図４中１点鎖線に示すようにし、エアー吹出口
２から空気吹き出し方向を図１４に示すようにすると、
比重の重い汚染物を含んだ空気による旋回気流の遠心力
を押さえて、人工竜巻の渦収束性を増加し、比重の重い
汚染物を巻き込み吸引孔５から排気する。

【００２３】以上の結果、複数本のエアー吹出パイプの
空気吹出方向を上下左右の方向に調整できるようにする
ことは、種々の条件下、例えば、機械などの障害物によ
って本装置が汚染物の発生源の中心部に設置できない場
合、高温炉など上昇気流の強い場合、金属切削など比重
の重い粉塵が発生する場合等でも、吸引風量を大きくし
ないで効率よく汚染物を吸引することができる。吸引風
量が少ないことは、二次処理装置、例えば、集塵装置、
脱臭装置が小さくなり、イニシャルコスト、ランニング
コスト等少なくなり、大きな経済効果がある。

【００２４】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の人工竜巻
式局所排気装置によれば、複数本のエアー吹出パイプの
エアー吹出口における空気吹き出し方向を上下、左右の
方向に調整することで、種々の条件のもとで発生する汚
染物を含んだ空気を外部に漏らすことなく、かつ人工竜
巻の渦収束性により特に吸引風量を増さないで、汚染物
を吸引孔を介して吸引できる。

【００２５】従って、本発明装置により種々の制約のあ
る設置条件に対応でき、それらの設置条件にほとんど左
右されずにしかも効率良く、煙、有毒ガス、粉塵等の汚
染物を含んだ空気を少ない吸引風量にて安定して確実に
外部に排出できる。それに伴い送風機及び排気ガス処理
装置の容量も小さくでき、その分イニシャルコスト、ラ
ンニングコスト共に低くするとが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の人工竜巻式局所排気装置を示す側面図

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図

【図３】エア
ー吹出パイプの一部の縦断面図

【図４】エアー吹出パイ
プの横断面図

【図５】人工竜巻式局所排気装置の使用状態を示す側面
図

【図６】人工竜巻式局所排気装置の使用状態を示す平面
図

【図７】人工竜巻式局所排気装置の使用状態を示す平面
図

【図８】人工竜巻式局所排気装置の使用状態を示す平面
図

【図９】旋回気流の発生状態を示す平面図

【図１０】人
工竜巻式局所排気装置の使用状態を示す側面図

【図１１】人工竜巻式局所排気装置の使用状態を示す側
面図

【図１２】人工竜巻式局所排気装置の使用状態を示す側
面図

【図１３】人工竜巻式局所排気装置の使用状態を示す側
面図

【図１４】人工竜巻式局所排気装置の使用状態を示す平
面図

【図１５】従来の人工竜巻式局所排気装置の側面図

【図
１６】従来の人工竜巻式局所排気装置の平面図

【図１７
】従来の人工竜巻式局所排気装置の側面図

【符号の説明】

１　　　　人工竜巻式局所排気装置 ２、５０　　　　エアー吹出口 ３、５１　　　　エアー吹出パイプ ５、５３　　　　吸引孔 ６　　　　空気吹出方向調整装置 ａ　　　　エアーカーテン Ｌ１　、Ｌ２　、Ｌ３　　　　　旋回気流　　　　　　
ｔ　　　　人工竜巻

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　エアー吹出口を配設した複数のエアー
   吹出パイプを空気吹き出し方向が同一回転方向となるよ
   うに相互に配設し、前記エアー吹出口から吹き出た空気
   により形成したエアーカーテンの伴流作用によって旋回
   気流を形成させ、前記エアー吹出パイプの長手方向両端
   面の少なくとも一方に吸引孔を前記旋回気流の略中心軸
   線上に位置するように設けてなり、前記エアー吹出口か
   ら空気を吹き出すと共に前記吸引孔から空気を吸引する
   ことにより、前記エアーカーテン内に人工竜巻を発生さ
   せ、該人工竜巻の渦収束性により前記エアーカーテン内
   に存在する汚染空気を排出する人工竜巻式局所排気装置
   において、前記エアー吹出パイプに配設したエアー吹出
   口の空気吹き出し方向を前記エアー吹出パイプごとに上
   下方向及び左右方向に移動可能としたことを特徴とする
   人工竜巻式局所排気装置。