JP2009095734A

JP2009095734A - 粉塵除去装置

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Publication number: JP2009095734A
Application number: JP2007268553A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Nakasone; 孝昭中曽根; Hironari Ogata; 弘成小方
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2007-10-16
Filing date: 2007-10-16
Publication date: 2009-05-07
Anticipated expiration: 2027-10-16
Also published as: JP4967979B2

Abstract

【課題】メインフィルターの回転による遠心力と遠心送風用羽根の送風力とたたき板によりフィルターの外周面に付着した粉塵を叩き落としフィルターを再生することを目的とする。
【解決手段】モータ６により回転するメインフィルター１０と、メインフィルター１０と同期回転する遠心送風用羽根９と、舌部１４を有し遠心送風用羽根９の回転方向に風路の広がりをもつケーシング１５と、メインフィルター１０のプリーツに接触するたたき板１２が設けられ、メインフィルター１０の回転による遠心力と遠心送風用羽根９の送風力とたたき板１２によりメインフィルター１０の外周面に付着した粉塵１１を払い落とし、メインフィルター１０を再生することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、主として大気中に含まれる粉塵を長期に渡り安定的に分離し除塵する粉塵除去装置に関する。

従来、この種の換気ユニットは給気を行う際に大気中の粉塵を捕集するためにフィルターを用いるが、このフィルターに粉塵が溜って目詰まりすると圧力損失が大きくなり換気の風量が低下するという課題があり定期的にフィルターの交換あるいは掃除が必要であった。そこで、手間をかけずにフィルターの目詰まりを除去する手段に遠心力を用いた除去方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

以下、その除去方法について図９粉塵除去装置を参照しながら説明する。図９の粉塵除去装置１０１はプリーツのフィルター１０２とモータ１０３が接続し、吸込口１０４と吐出口１０５を備えており、フィルター１０２は回転自在である。大気もしくは気体中の粉塵を捕集する際は、吸込口１０４から流入した粉塵１０６を含んだ気体をフィルター１０２の外側から内側に貫流させることで、フィルター１０２の外周面で粉塵１０６を捕集され、浄化された気体は吐出口１０５から流出される。そして、フィルター１０２の目詰まりを除去する際は、フィルター１０２を回転させて遠心力を利用することでフィルター１０２の外周面に付着した粉塵を払い落とすものである。

また、従来の別の排気処理システムは、手間をかけずにフィルターの目詰まりを除去する手段にブラシを用いた除去方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。

以下、その除去方法について図１０の粉塵除去装置を参照しながら説明する。図１０の粉塵除去装置１０１はプリーツのフィルター１０２の内周側に、外径がフィルター１０２と摺接するブラシ１０７とモータ１０３が接続し、吸込口１０４と吐出口１０５を備えており、ブラシ１０７は回転自在である。大気もしくは気体中の粉塵を捕集する際は、吸込口１０４から流入した粉塵１０６を含んだ気体をフィルター１０２の内側から外側に貫流させることで、フィルター１０２の内周面で粉塵１０６を捕集され、浄化された気体は吐出口１０５から流出される。そして、フィルター１０２の目詰まりを除去する際は、ブラシ１０７を回転させてたたき出し力を利用することでフィルター１０２の内周面に付着した粉塵を払い落とすものである。
特開平１１−５７３６５号公報（第５頁、図１）特開平６−１１４２２５号公報（第４頁、図１）

このように特許文献１に示すような従来の粉塵除去装置では、粒径の小さい粉塵を集塵した場合、円筒形であり表面積が小さいのですぐに粉塵がフィルターに目詰まるため、風量が低下し集塵能力が低下するという課題があった。また、細かな粉塵１つ１つにかかる遠心力は微力であり遠心力のみでフィルターに付着した粉塵を完全に払い落とせず再生能力が良くないため、短期間でフィルターのメンテナンスをしなければならないという課題があった。また、回転により除去した粉塵は粉塵除去装置の下面に遠心方向に広く飛散するため、広範囲にわたり飛散した除去粉塵を定期的に集めて掃除しなければならないという課題があった。除去した粉塵の回収が容易でなかった。

また、この課題を解決する他の手段の一つとしての特許文献２に示すような従来の粉塵除去装置では、フィルターに摺接するブラシの圧接力によってフィルターの表面に粉塵を擦り込んでしまい、フィルターを早期に目詰まらせてしまうという課題があった。また、目の粗い粗塵が流入した場合には、ブラシに絡みやすくブラシの除塵力を低下させるという課題があり、粗塵を掃除するなどメンテナンスが必要という課題があった。また、常にブラシがフィルターに衝突しているため、回転起動時に必要以上のトルクがかかるという課題があり回転起動時に低トルクにするという課題があった。省エネに反していた。

本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、粉塵捕集、集塵寿命を長く、捕集した粉塵を除去し再生するメンテナンス必要期間を長くし、すなわちメンテ寿命を延ばし、除去した粉塵の回収を容易化し、フィルターを早期に目詰まらせることなく、粉塵捕集能力の再生を容易化し、粉塵除去能力を向上し、省エネ的な粉塵除去装置を提供することを目的とし、また、集塵効率をあげるために集塵効率の良いフィルターをプリーツにしたのち円形に形成し、プリーツのフィルターの内側に遠心送風用羽根を設け、フィルターの外側に設けた叩き出し板をプリーツのフィルターに衝突させることにより、フィルターに付着した粉塵を確実に除去し再生能力を向上し、除去した粉塵を飛散させずに一箇所に集め、ブラシをフィルター全体に摺接させないで粗塵を除去するのでの除塵力が低下せず、ブラシのメンテナンスがいらないため、使用者はメンテナンスにかかる手間とコストを低減でき、回転起動時に必要以上のトルクをかけない粉塵除去装置を提供することを目的とする。

本発明のシステムは、上記目的を達成するために、空気中の粉塵を捕集するメインフィルターと、前記メインフィルターに衝突する衝突手段を備え、前記衝突手段の前記メインフィルターへの衝突により前記メインフィルターに捕集された粉塵を前記メインフィルターから除去するものである。

この手段により、メインフィルターに付着した粉塵に衝撃をあたえることでメインフィルターから粉塵を確実に除去することができる。

また、他の手段は、外郭と、前記外郭には屋外と連通する屋外側通気口と、屋内と連通する屋内側通気口と、制御手段により駆動される駆動手段と、前記駆動手段により回転するプリーツ形状に形成され空気中の粉塵を捕集するメインフィルターと、前記メインフィルターの内側に固定され屋内空気を屋外へ排出するための遠心送風用羽根と、前記遠心送風用羽根の外側には前記遠心送風用羽根の回転方向に風路の広がりをもつケーシングと、前記メインフィルターの前記プリーツに衝突する衝突手段を備え、前記メインフィルターの回転による遠心力と前記遠心送風用羽根の送風力と前記衝突手段の前記メインフィルターの前記プリーツへの衝突により前記メインフィルターに捕集された粉塵を前記メインフィルターから除去するものである。

これにより、メインフィルターに粒径の小さい粉塵を集塵させ、集塵し付着した粉塵を確実に除去することができる。

また、他の手段は、メインフィルターが回転してからプリーツに衝突することを特徴とするものである。

これにより、低トルクで回転起動でき、かつメインフィルターに付着した粉塵を確実に除去することができる。

また、他の手段は、制御手段が駆動手段の回転数が上昇したと判断してからプリーツに衝突することを特徴とするものである。

これにより、メインフィルターに付着した粉塵を安定した状態で確実に除去することができる。

また、他の手段は、シーソ板と前記シーソ板の支持部を備え、前記支持部を支点とし、前記支点を境として前記シーソ板の片面側を受風面とし、前記支点の反対側の前記シーソ板に当たり手段を備え、本体の内部の屋外側通気口側に前記受風面を備え、前記受風面が受ける風力により前記支持部を支点として前記当たり手段がメインフィルターのプリーツに衝突するものである。

また、他の手段は、往復運動する往復駆動部を備え、前記往復駆動部により往復運動しメインフィルターのプリーツに衝突することを特徴とするものである。

これにより、低トルクでメインフィルターの回転起動でき、かつメインフィルターに付着した粉塵を確実に除去することができる。

また、他の手段は、回転駆動する回転駆動部を備え、前記回転駆動部により回転運動しメインフィルターのプリーツに衝突することを特徴とするものである。

また、衝突手段により除去された粉塵が、ケーシング内に流れないように前記ケーシングに舌部を設けたものである。

これにより、除去した粉塵をケーシング内に拡散させないことができる。

また、他の手段は、舌部より遠心送風用羽根の逆回転方向に衝突手段が設けられ、前記衝突手段と前記舌部の間に粉塵排出流路を持つものである。

また、他の手段は、メインフィルターのプリーツの外周縁に衝撃受け部を取り付けたものである。

これにより、衝突手段がフィルターのプリーツに衝突する際の衝撃をプリーツ全体に伝達させつつ、フィルター表面の劣化を抑制しフィルター寿命を延長することができる。

また、他の手段は、屋外側通気口に粗塵流入を防止するサブフィルターを設けたものである。

これにより、粗い粗塵によりブラシの除塵力を低下させるだけでなく、メインフィルターの粉塵の粉塵付着効率を低下させないことができる。

また、他の手段は、衝突手段と舌部の間に粉塵を回収する塵溜部を設けたものである。

これにより、除去した粉塵を一箇所に収集することができる。

また、他の手段は、遠心送風用羽根の羽根側板と本体ベースの間に、粉塵が屋内側通気口へ流入するのを防止する漏れ防止手段を設けたものである。

これにより、メインフィルターの面ブレを吸収しながら固定体と回転体の隙間をなくし、粉塵がメインフィルターより後段に流出するのを抑制することができる。

また、他の手段は、遠心送風用羽根の羽根側板と送風吸込口の間に、粉塵が屋内側通気口へ流入するのを防止する漏れ防止手段を設けたものである。

これにより、メインフィルターの芯ブレを吸収しながら固定体と回転体の隙間をなくし、粉塵がメインフィルターより後段に流出するのを抑制することができる。

また、他の手段は、漏れ防止手段として、駆動手段の回転軸に垂直となる円形状ブラシを設け、前記円形状ブラシと羽根側板が摺接するものである。

これにより、低トルクでメインフィルターの面ブレを吸収しながら固定体と回転体の隙間をなくし、粉塵がメインフィルターより後段に流出するのを抑制することができる。

また、他の手段は、漏れ防止手段として、駆動手段の回転軸に平行となる円形状ブラシを設け、前記円形状ブラシと羽根側板が摺接するものである。

これにより、低トルクでメインフィルターの芯ブレを吸収しながら固定体と回転体の隙間をなくし、粉塵がメインフィルターより後段に流出するのを抑制することができる。

また、他の手段は、羽根側板を凹形状とし、円形状ブラシに対し隙間を有するものである。

これにより、低トルクで起動できるので、回転起動時に必要以上のトルクをかけずにフィルターを回転することができる。

本発明によれば、粉塵捕集、集塵寿命を長く、捕集した粉塵を除去し再生するメンテナンス必要期間を長くし、すなわちメンテ寿命を延ばし、除去した粉塵の回収を容易化し、フィルターを早期に目詰まらせることなく、粉塵捕集能力の再生を容易化し、粉塵除去能力を向上し、省エネ的な粉塵除去装置を提供することができる。

また、メインフィルターをプリーツ構造の円筒形としたため、表面積を大きくすることができ集塵能力の低下を抑制した粉塵除去装置を提供することができる。

また、メインフィルターの回転による遠心力と遠心送風用羽根により遠心力を助長する方向に気流が流れ、衝突手段のたたき出し力によりメインフィルターの外周面に付着した粉塵を確実に除去する粉塵除去装置を提供することができる。

また、舌部より遠心送風用羽根の逆回転方向に衝突手段が設けられるため、除去した粉塵をケーシング内に飛散、拡散させずに粉塵排出流路に設けた塵溜部一箇所に集める粉塵除去装置を提供することができる。

また、フィルターに擦り込むことなく払い落とすため、メインフィルターに付着した粉塵を確実に除去する粉塵除去装置を提供することができる。

また、メインフィルターの上流側に設けたサブフィルターにより粗い粗塵を集塵し、遠心送風用羽根の送風力によって粗塵を吹き飛ばして除去するため、粗塵を掃除するなどメンテナンスにかかる手間とコストを低減させる粉塵除去装置を提供することができる。

また、回転起動時に漏れ防止手段としての円形状ブラシの抵抗を軽減させることにより、回転起動時に必要以上のトルクをかけずにメインフィルターを回転駆動させる粉塵除去装置を提供することができる。

本発明の請求項１記載の発明は、空気中の粉塵を捕集するメインフィルターと、前記メインフィルターに衝突する衝突手段を備え、前記衝突手段の前記メインフィルターへの衝突により前記メインフィルターに捕集された粉塵を前記メインフィルターから除去するもので、連続的にメインフィルターに衝撃をあたえることで、メインフィルターに付着した粉塵が衝撃によってメインフィルターとの保持力が弱まり、メインフィルターから粉塵を確実に除去することができる。

本発明の請求項２記載の発明は、外郭と、前記外郭には屋外と連通する屋外側通気口と、屋内と連通する屋内側通気口と、制御手段により駆動される駆動手段と、前記駆動手段により回転するプリーツ形状に形成され空気中の粉塵を捕集するメインフィルターと、前記メインフィルターの内側に固定され屋内空気を屋外へ排出するための遠心送風用羽根と、前記遠心送風用羽根の外側には前記遠心送風用羽根の回転方向に風路の広がりをもつケーシングと、前記メインフィルターの前記プリーツに衝突する衝突手段を備え、前記メインフィルターの回転による遠心力と前記遠心送風用羽根の送風力と前記衝突手段の前記メインフィルターの前記プリーツへの衝突により前記メインフィルターに捕集された粉塵を前記メインフィルターから除去するもので、メインフィルターで集塵した粉塵をメインフィルターの回転による遠心力と遠心送風用羽根により遠心力を助長する方向に気流が流れ、衝突手段のたたき出し力によりメインフィルターの外周面に付着した粉塵をフィルターに擦り込むことなく払い落とすため、メインフィルターに付着した粉塵を確実に除去しメインフィルターを再生する作用を有する。

本発明の請求項３記載の発明は、メインフィルターが回転してからプリーツに衝突することを特徴とするもので、前記メインフィルターの回転による遠心力と前記遠心送風用羽根の送風力と前記衝突手段により前記メインフィルターの外周面に付着した粉塵を叩き出して落とすため、メインフィルターの回転が上昇してからプリーツに衝突するので、回転起動時に発生するメインフィルターと衝突手段の衝突起動トルクがかからずに回転し、低トルクでかつメインフィルターに付着した粉塵を確実に除去しメインフィルターを再生する作用を有する。

本発明の請求項４記載の発明は、制御手段が駆動手段の回転数が上昇したと判断してからプリーツに衝突することを特徴とするもので、制御手段が駆動手段の回転数が上昇したと判断してからプリーツに衝突する可動手段を備えた衝突手段が設けられ、前記メインフィルターの回転による遠心力と前記遠心送風用羽根の送風力と前記衝突手段により前記メインフィルターの外周面に付着した粉塵を叩き出して落とすため、メインフィルターの回転が十分に上昇してからプリーツに衝突するので、回転起動時に発生するメインフィルターと衝突手段の衝突起動トルクがかからずに回転し、メインフィルターで集塵した粉塵を低トルクでかつメインフィルターに付着した粉塵を安定した状態で確実に除去しメインフィルターを再生する作用を有する。

本発明の請求項５記載の発明は、シーソ板と前記シーソ板の支持部を備え、前記支持部を支点とし、前記支点を境として前記シーソ板の片面側を受風面とし、前記支点の反対側の前記シーソ板に当たり手段を備え、本体の内部の屋外側通気口側に前記受風面を備え、前記受風面が受ける風力により前記支持部を支点として前記当たり手段がメインフィルターのプリーツに衝突するもので、前記受風面が受ける風力により当たり手段がメインフィルターのプリーツに衝突するため、メインフィルターの回転が上昇してからプリーツに衝突するので、回転起動時に発生するメインフィルターと当たり手段の衝突起動トルクがかからずに回転し、メインフィルターで集塵した粉塵をメインフィルターの回転による遠心力と遠心送風用羽根により遠心力を助長する方向に気流が流れ、当たり手段のたたき出し力によりメインフィルターの外周面に付着した粉塵をフィルターに擦り込むことなく払い落とすため、低トルクでかつメインフィルターに付着した粉塵を確実に除去しメインフィルターを再生する作用を有する。

本発明の請求項６記載の発明は、往復運動する往復駆動部を備え、前記往復駆動部により往復運動しメインフィルターのプリーツに衝突することを特徴とするもので、衝突手段が往復駆動部により往復運動、直線運動しメインフィルターのプリーツに衝突するため、メインフィルターの回転が十分に上昇してからプリーツに衝突するので、メインフィルター回転起動時に発生するメインフィルターと衝突手段の衝突起動トルクがかからずに回転し、メインフィルターで集塵した粉塵をメインフィルターの回転による遠心力と遠心送風用羽根により遠心力を助長する方向に気流が流れ、衝突手段のたたき出し力により確実にメインフィルターの外周面に付着した粉塵をフィルターに擦り込むことなく払い落とすため、低トルクでかつメインフィルターに付着した粉塵を安定した状態で確実に除去しメインフィルターを再生する作用を有する。

本発明の請求項７記載の発明は、回転駆動する回転駆動部を備え、前記回転駆動部により回転運動しメインフィルターのプリーツに衝突することを特徴とするもので、衝突手段が回転駆動部により回転運動しメインフィルターのプリーツに衝突するため、メインフィルターの回転が十分に上昇してからプリーツに衝突するので、回転起動時に発生するメインフィルターと衝突手段の衝突起動トルクがかからずに回転し、メインフィルターで集塵した粉塵をメインフィルターの回転による遠心力と遠心送風用羽根により遠心力を助長する方向に気流が流れ、衝突手段のたたき出し力により確実にメインフィルターの外周面に付着した粉塵をフィルターに擦り込むことなく払い落とすため、低トルクでかつメインフィルターに付着した粉塵を安定した状態で確実に除去しメインフィルターを再生する作用を有する。

本発明の請求項８記載の発明は、衝突手段により除去された粉塵、掃き出された粉塵が、ケーシング内に流れないように前記ケーシングに舌部を設けたたため、除去した粉塵をケーシング内に拡散させない作用を有する。

本発明の請求項９記載の発明は、舌部より遠心送風用羽根の逆回転方向に衝突手段が設けられ、前記衝突手段と前記舌部の間に粉塵排出流路を持つため、衝突手段で除去した粉塵がケーシング内に流入せず粉塵排出流路に流れるので、衝突手段で除去した粉塵をケーシング内に拡散させない作用を有する。

本発明の請求項１０記載の発明は、メインフィルターのプリーツの外周縁に衝撃受け部を取り付けたため、衝突手段が衝撃受け部のみに衝突するため、フィルターのプリーツに衝突する際の衝撃をプリーツ全体に伝達させつつ、フィルター表面の劣化を抑制しフィルター寿命を延長することができる。

本発明の請求項１１記載の発明は、屋外側通気口に粗塵流入を防止するサブフィルターを設けたため、粗塵によるメインフィルターの目詰まりを防ぐので、ブラシの除塵力を低下させるだけでなく、メインフィルターの粉塵の粉塵付着効率を低下させないことができる。

本発明の請求項１２記載の発明は、衝突手段と舌部の間に粉塵を回収する塵溜部を設けたため、衝突手段により除去した粉塵を粉塵排出流路内にある塵溜部一箇所に収集する作用を有する。

本発明の請求項１３記載の発明は、遠心送風用羽根の羽根側板と本体ベースの間に、粉塵が屋内側通気口へ流入するのを防止する漏れ防止手段を設けたため、面バランスの悪化により粉塵をメインフィルターより後段に流出するのを抑制するので粉塵の短絡が無くなりメインフィルターの粉塵付着効率を良化させる作用を有する。

本発明の請求項１４記載の発明は、遠心送風用羽根の羽根側板と送風吸込口の間に、粉塵が屋内側通気口へ流入するのを防止する漏れ防止手段を設けたため、芯バランスの悪化により粉塵をメインフィルターより後段に流出するのを抑制するので粉塵の短絡が無くなりメインフィルターの粉塵付着効率を良化させる作用を有する。

本発明の請求項１５記載の発明は、漏れ防止手段として、駆動手段の回転軸に垂直となる円形状ブラシを設け、前記円形状ブラシと羽根側板が摺接するため、低トルクで面バランスの悪化により粉塵をメインフィルターから後段に流出するのを抑制するので粉塵の短絡が無くなりメインフィルターの粉塵付着効率を良化させる作用を有する。

本発明の請求項１６記載の発明は、漏れ防止手段として、駆動手段の回転軸に平行となる円形状ブラシを設け、前記円形状ブラシと羽根側板が摺接するため、低トルクで芯バランスの悪化により粉塵をメインフィルターから後段に流出するのを抑制するので粉塵の短絡が無くなりメインフィルターの粉塵付着効率を良化させる作用を有する。

本発明の請求項１７記載の発明は、羽根側板を凹形状とし、円形状ブラシに対し隙間を有したため、円形状ブラシと羽根側板の摺接抵抗が小さくなるので摺接起動トルクを抑えて回転し、低トルクでかつ粉塵の短絡が無くなりメインフィルターの粉塵付着効率を良化させる作用を有する。

以下、本発明の実施の形態について、図１〜図８を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１〜４を用いて本体の構成を説明する。図１は本発明の実施の形態１における粉塵除去装置の正面図、図２は図１のＷ−Ｗ’断面における斜視断面図、図３はメインフィルターの詳細斜視図、図４はシャフトと平行となる円形ブラシの断面図である。

図１〜３において、１は、屋外空気を給気する時に屋外空気を吸引する屋外側通気口２と屋外空気を屋内へ供給する屋内側通気口３を有する外郭であり、本体４の外観を構成する部材である。本体４の内部には、本体ベース５、駆動手段としてモータ６、モータ６の回転を制御する制御手段としての制御装置７、モータ６を本体ベース５に固定するモータベース８、モータ６のシャフト６ａに固定された遠心送風用羽根９、遠心送風用羽根９は複数枚固定された羽根ブレード９ａを有し、遠心送風用羽根９の外径側に固定されたメインフィルター１０、メインフィルター１０はプリーツ形状に形成されたプリーツの部分としての折りひだ部１０ａと前記折りひだ部１０ａの外周縁に固定された衝撃受け部１０ｂの板で構成され、前記衝撃受け部１０ｂに衝撃を与え加振させることによりメインフィルター１０の折りひだ部１０ａに付着した捕集された粉塵１１を除去、掃き落とす衝突手段としてのたたき板１２、たたき板１２を本体ベース５に固定するたたきベース１３、遠心送風用羽根９の外側には遠心送風用羽根９と最接近部となる舌部１４を形成するケーシング１５、遠心送風用羽根９が動作した時に吸込口となる羽根吸込口１６が本体ベース５に固定され、羽根吸込口１６には漏れ防止手段として円形ブラシ１７が固定され、内装されている。なお、遠心送風用羽根９と最接近部となる舌部１４の位置としては、遠心送風用羽根９の外側にあるフィルター外径をＤとしたときに、メインフィルター１０の外径と舌部１４の隙間が０．１Ｄ程度、舌部１４の半径が０．０８Ｄ程度がよく、隙間や舌部１４の半径が小さいと騒音の発生原因となる。

本体４に内装されている各々の部品の取り付けに関し詳しく説明する。板金等の材質で形成された本体ベース５にはモータベース８が螺子もしくは溶接で堅固に取り付けられていて、前記モータベース８に交流もしくは直流の印加電圧で駆動するモータ６を螺子等で堅固に取り付けられている。モータ６に電圧を印加する／しないの制御をする制御装置７は遠心送風用羽根９に対しケーシング１５の外側の空間に設置されている。モータ６のシャフト６ａにはモータ６の回転トルクを確実に伝達させるように遠心送風用羽根９が螺子等で固定され、遠心送風用羽根９の外径側にはメインフィルター１０が円筒形状になるように巻かれ、シャフト６ａの軸方向に側板側フィルターおさえ１８ａと主板側フィルターおさえ１８ｂによって遠心送風用羽根９に挟み固定されている。ここで、遠心送風用羽根９は、例えば、φ１７０ｍｍ、ファン幅４５ｍｍ、回転ＭＡＸを１３００ｒｐｍとした樹脂もしくは金属製のファンなどであり、メインフィルター１０は、例えば樹脂、繊維、紙等で構成され、プリーツに折りひだ部１０ａをもち、折り目に沿ってつづら折りにしてなるもので、例えば１μｍ前後以上の粉塵を集塵する中性能フィルターなどである。

ここで、衝撃受け部１０ｂと、たたき板１２の材質として、例えばＡＢＳやＰＰ，ＰＥＴといった樹脂で構成された板や、板金やステンレスといった金属で構成された板であり、衝撃受け部１０ｂと衝突した際に変形しつつも直ぐにもとの形状に復帰する板厚（１ｍｍ前後）が適しており、メインフィルター１０の折りひだ部１０ａに衝突する際の衝撃を折りひだ部１０ａ全体に伝達させつつ、メインフィルター１０の表面の劣化を抑制しフィルター寿命を延長させることができる。これにより、メインフィルター１０から捕集された粉塵の除去ができ、十分な再生ができ、メインフィルター１０の再生、メンテナンスを必要とする期間を延ばすことができ、メインフィルター１０のメンテ寿命が伸びることとなる。

また、たたきベース１３とケーシング１５で形成される流路は、たたき板１２で除塵された粉塵１１が排出される流路となる粉塵排出流路１９が形成できるので、ケーシング１５の内部を汚さず、粉塵１１の排出方向を特定させ、集めて排出することができる。

図４は、シャフトと平行となる円形ブラシの断面図である。図４のように、側板側フィルターおさえ１８ａは遠心送風用羽根９の径方向内周側に窪みを持つ凹形状断面１８ｃとなっており、前記凹形状断面１８ｃの窪みには、羽根吸込口１６に固定された円形ブラシ１７がシャフト６ａの軸方向と平行になるように収まる。前記ように、側板側フィルターおさえ１８ａの凹形状断面１８ｃの窪みに円形ブラシ１７が収まることにより、円形ブラシ１７の毛先が側板側フィルターおさえ１８ａの凹形状断面１８ｃの壁面や下面に接しなくても、円形ブラシ１７と凹形状断面１８ｃの隙間が小さいので粉塵１１が通過し難く、また、円形ブラシ１７と凹形状断面１８ｃが衝突しても円形ブラシ１７の毛の柔軟性により吸収するので、円形ブラシ１７の面ぶれが大きくても、粉塵１１は羽根吸込口１６へ短絡することなく、また、メインフィルター１０回転時においても更に衝突抵抗が少ないので、モータ６の回転起動トルクを抑えることができる。隙間としては、例えば、０〜１ｍｍ程度である。

ここで、円形ブラシ１７の材質として、例えばφ０．１ｍｍ程度のナイロン系や山羊等動物系の柔らかく細くて腰が弱いものを、高密度で植えたものが隙間を遮蔽する効果にすぐれてかつメインフィルター１０が回転するときの抵抗負荷も少なく適している。

外郭１に関して説明する。屋外側通気口２にはサブフィルター２０が固定され、本体ベース５に固定された羽根吸込口１６と屋内通気口３は空気が漏れ無いように接続され、屋内側通気口３はダクト等（図示せず）で屋内の給気換気装置（図示せず）に接続されている。ここで、サブフィルター２０は、例えばメッシュピッチが３ｍｍ程度の金属製などで屋外空気に含まれる虫や綿埃といった繊維質などの粗塵の流入防止を目的とする粗塵フィルターなどである。

つぎに、本実施の形態１における動作を説明する。

屋内の換気目的で屋内の給気換気装置（図示せず）を動作させると、屋外空気はサブフィルター２０にてや綿埃といった繊維質などの粗い粉塵１１を除塵しながら本体４へ流入し、固定体となる羽根吸込口１６と回転体となる遠心送風用羽根９の隙間は円形ブラシ１７によって殆どなく通風路とならないため、本体４内部と屋内側通気口３の唯一の通風路となるメインフィルター１０でサブフィルター２０にて集塵できなかった１μｍ程度までの微細な粉塵１１を除塵後、屋内側通気口３、ダクト等（図示せず）、給気換気装置（図示せず）を通り、フレッシュエアーとして屋内へ供給される。このとき、制御装置７からモータ６への印加電圧はなく、モータ６と接続されたメインフィルター１０が固定された遠心送風用羽根９はモータ６の回転トルクによって動作はしない。給気換気装置（図示せず）を運転し続けると、メインフィルター１０およびサブフィルター２０に粉塵１１が付着する。一定期間、給気換気装置（図示せず）を運転後、例えば１日運転後に給気換気装置（図示せず）を停止させ、メインフィルター１０およびサブフィルター２０に付着した粉塵１１を除去しメインフィルター１０およびサブフィルター２０を再生するメンテナンスモードを動作させる。

メンテナンスモード時は、給気換気装置（図示せず）が動作しないので屋内への空気の流入はなくなる。制御装置７からモータ６へ電圧が印加され、メインフィルター１０が固定された遠心送風用羽根９はモータ６の回転トルクによって回転動作する。このとき、メインフィルター１０が回転することによって発生する遠心力と、遠心送風用羽根９が回転することによって発生する屋内側通気口３から屋外側通気口２への送風力すなわち遠心送風用羽根９の内側から外側への風圧と、メインフィルター１０に衝突しているたたき板１２のたたき出し力により、メインフィルター１０に付着していた粉塵１１がメインフィルター１０から完全に除去し、メインフィルター１０を再生することができる。除去された粉塵１１は、遠心送風用羽根９が動作することにより圧力が高くなる舌部１４によってケーシング１５への流入を遮られ、粉塵排出流路１９を通り屋外へ排出される。すなわち、粉塵１１はケーシング内には流れないようにすることである。一方、サブフィルター２０に付着した虫や綿埃といった繊維質などの粗塵の粉塵１１は、遠心送風用羽根９のケーシング１５から流れる風の送風力によって、サブフィルター２０への保持力が弱まりサブフィルター２０から除去され屋外へ排出される。

屋外側通気口２に取り付けられたサブフィルター２０に付着した粗い粉塵１１は、遠心送風用羽根９が回転することによって発生する屋内側通気口３から屋外側通気口２への送風力により外気へ排気することで除塵し、サブフィルター２０に付着した粗い粉塵１１を完全に除去しサブフィルター２０を再生することができる。

このように、本実施の形態１によれば、メインフィルター１０で集塵した１μｍ程度までの微細な粉塵１１をメインフィルター１０の回転による遠心力と遠心送風用羽根９の送風力と衝突手段であるたたき板１２によるたたき出し力により、メインフィルター１０に付着した粉塵１１を確実に除去しメインフィルター１０を再生することができ、除去した粉塵１１がケーシング１５内に流入せず粉塵排出流路１９に流れるので、粉塵１１をケーシング１５内に拡散させない効果と、屋外側通気口２に粗塵流入を防止するサブフィルター２０に付着した粗塵の粉塵１１は、遠心送風用羽根９の送風力によって除去するので粗塵を掃除するなどメンテナンスにかかる手間とコストを低減するという効果を奏し、たたき板１２がメインフィルター１０の衝撃受け部１０ｂに衝突することによりメインフィルター１０表面の劣化を抑制しフィルター寿命を延長させることができ、粉塵１１の短絡が無くなりメインフィルター１０の粉塵付着効率（集塵効率）を良化させる効果を奏し、円形ブラシ１７と羽根側板の摺接抵抗が小さくなるので摺接起動トルクを抑えて回転し、低トルクでかつ粉塵１１の短絡が無くなりメインフィルター１０の粉塵付着効率を良化させることができ、円形ブラシ１７の面ぶれが大きくても、粉塵１１は羽根吸込口１６へ短絡することなく、メインフィルター１０回転時においても更に衝突抵抗が少ないので、モータ６の回転起動トルクを抑えることができる。

（実施の形態２）
前記実施の形態１と同一部分は同一番号を付し、詳細な説明を省略する。図５〜６用いて本体の構成を説明する。

図５は本発明の実施の形態２における可動手段を受風稼動装置とした粉塵除去装置の正面図、図６はシャフトと垂直となる円形ブラシの断面図である。

図５において、当たり手段としてのたたきベース１３は、可動手段として、支持部２１とシーソ板としての受風可動装置２３を備え、支点である支持部２１を境として受風可動装置２３の片面側に受風面としての受風板２２が設けられている。支持部２１を支点として、支点を境としてその支点の受風板２２の反対側、すなわち他面側のシーソ板としての受風可動装置２３に当たり手段としてのたたきベース１３がを備えられている。シーソ板としての受風可動装置２３の支持部２１により当たり手段としてのたたきベース１３に対し受風可動装置２３が支持部２１を支点としてシーソ運動、上下運動できる構造となっている。

たたき板１２で除塵された粉塵１１が排出される流路となる粉塵排出流路１９には、除塵された粉塵１１を溜める塵溜部２４を設けた構造となっている。

つぎに、本実施の形態２における動作を説明する。

当たり手段としてのたたき板１２は、メンテナンスモード時以外の時はたたき板１２の自重でメインフィルター１０に接していない。メンテナンスモード時に、制御装置７からモータ６へ電圧が印加され、メインフィルター１０が固定された遠心送風用羽根９はモータ６の回転トルクによって回転動作し、遠心送風用羽根９が回転することによって発生する屋内側通気口３からケーシング１５を通り屋外側通気口２への送風力が発生する。

このとき、たたき板１２はメインフィルター１０に衝突していないので、モータ６の回転機動トルクは小さくすることができる。送風力を受けた受風面としての受風板２２の力がたたき板１２の自重よりも大きくなると受風可動装置２３が支持部２１を中心として回転したたき板１２がメインフィルター１０の折りひだ部１０ａに衝突する。その結果、メインフィルター１０が回転することによって発生する遠心力と遠心送風用羽根９が回転することによって発生する屋内側通気口３から屋外側通気口２への送風力とメインフィルター１０に衝突しているたたき板１２のたたき出し力により、メインフィルター１０に付着していた粉塵１１がメインフィルター１０から完全に除去し、メインフィルター１０を再生することができる。除去された粉塵１１は、遠心送風用羽根９が動作することにより圧力が高くなる舌部１４によってケーシング１５への流入を遮られ、粉塵排出流路１９を通り、塵溜部２４に粉塵１１を溜めることができる。

図６は、シャフトと垂直となる円形ブラシの断面図である。図６のように、側板側フィルターおさえ１８ａは遠心送風用羽根９の径方向内周側に窪みを持つ凹形状断面１８ｃとなっており、前記凹形状断面１８ｃの窪みには、羽根吸込口１６に固定された円形ブラシ１７がシャフト６ａの軸方向と垂直になるように収まる。前記ように、側板側フィルターおさえ１８ａの凹形状断面１８ｃの窪みに円形ブラシ１７が収まることにより、円形ブラシ１７の毛先が側板側フィルターおさえ１８ａの凹形状断面１８ｃの壁面や下面に接しなくても、円形ブラシ１７と凹形状断面１８ｃの隙間が小さいので粉塵１１が通過し難く、また、円形ブラシ１７と凹形状断面１８ｃが衝突しても円形ブラシ１７の毛の柔軟性により吸収するので、円形ブラシ１７の芯ぶれが大きくても、粉塵１１は羽根吸込口１６へ短絡することなく、また、メインフィルター１０回転時においても更に衝突抵抗が少ないので、モータ６の回転起動トルクを抑えることができる。隙間は、例えば、０〜１ｍｍ程度である。

ここで、円形ブラシ１７の材質として、例えばφ０．１ｍｍ程度のナイロン系や山羊等動物系の柔らかく細くて腰が弱いものを、高密度で植えたものが隙間を遮蔽する効果にすぐれてかつメインフィルター１０が回転するときの抵抗負荷も少なく適しており、図４のように側板側フィルターおさえ１８ａの凹形状断面１８ｃの窪みに円形ブラシ１７が収まることにより、円形ブラシ１７の毛先が側板側フィルターおさえ１８ａの凹形状断面１８ｃの壁面や下面に接しなくても、円形ブラシ１７と凹形状断面１８ｃの隙間が小さいので粉塵１１が通過し難く、また、円形ブラシ１７と凹形状断面１８ｃが衝突しても円形ブラシ１７の毛の柔軟性により吸収するので、円形ブラシ１７の芯ぶれが大きくても、粉塵１１は羽根吸込口１６へ短絡することなく、また、メインフィルター１０回転時においても更に衝突抵抗が少ないので、モータ６の回転起動トルクを抑えることができる。

このように、本実施の形態２によれば、メインフィルター１０の回転が十分に上昇してからたたき板１２が確実に衝突するので、回転起動時に発生するメインフィルター１０とたたき板１２の衝突起動トルクがかからずに回転し、メインフィルター１０で集塵した粉塵１１をメインフィルター１０の回転による遠心力と遠心送風用羽根９の送風力とたたき板１２によるたたき出し力により、低トルクでかつメインフィルター１０に付着した粉塵１１を確実に除去することができ、たたき板１２により除去した粉塵１１を粉塵排出流路１９内にある塵溜部２４一箇所に収集することができ、円形ブラシ１７の芯ぶれが大きくても、粉塵１１は羽根吸込口１６へ短絡することなく、メインフィルター１０回転時においても更に衝突抵抗が少ないので、モータ６の回転トルクを抑えることができる。

（実施の形態３）
前記実施の形態１、２と同一部分は同一番号を付し、詳細な説明を省略する。図７を用いて本体の構成を説明する。

図７は、本発明の実施の形態２における可動手段を往復駆動部とし、往復駆動部を直線歯車部２５とした粉塵除去装置の正面図であり、モータ６が起動回転時に、たたき板１２がメインフィルター１０に衝突せずモータ６の回転機動トルクを小さくすることができる他の手段である。

図７において、直線歯車部２５は可動手段としてたたき板１２に取り付けられ、たたきベース１３に対し可動する部分である。制御装置によって制御されるブラシモータ２６はたたきベース１３に対し固定されている部分である。メンテナンスモード時に、制御装置７からモータ６へ電圧が印加された直後、たたき板１２はメインフィルター１０に衝突していないので、モータ６の回転機動トルクは小さくすることができる。ブラシモータ２６はモータ６の回転が上昇したと判断するには、例えば交流モータの場合は、モータの入力を制御装置で一定入力以下になった場合、つまり、交流モータのすべりが減少し目標回転数の入力に達したと判断した時、直流モータの場合は、モータの回転信号が目標の回転数に達したと判断した時に、制御装置によってブラシモータ２６に電圧が印加され回転動作し、このブラシモータ２６によって直線可動する直線歯車部２５に取り付けられたたたき板１２により、たたき板１２が往復運動、直線運動し、メインフィルター１０のプリーツへ確実に衝突する。ここで、ブラシモータ２６は、直線歯車部２５を低トルクで駆動するために、たたき板１２の自重に対し低トルクな小型モータとすることができる。

今回、目標とする回転数は例えば、８００ｒｐｍであり、風量を５０ｍ３／ｈとしている。その結果、メインフィルター１０が回転することによって発生する遠心力と、遠心送風用羽根９が回転することによって発生する屋内側通気口３から屋外側通気口２への送風力すなわち遠心送風用羽根９の内側から外側への風圧と、メインフィルター１０に衝突しているたたき板１２のたたき出し力により、メインフィルター１０に付着していた粉塵１１がメインフィルター１０から完全に除去し、メインフィルター１０を再生することができる。

（実施の形態４）
前記実施の形態１、２と同一部分は同一番号を付し、詳細な説明を省略する。図８を用いて本体の構成を説明する。

図８は本発明の実施の形態２における可動手段を回転駆動部２７とした粉塵除去装置の正面図であり、モータ６が起動回転時に、たたき板１２がメインフィルター１０に衝突せずモータ６の回転機動トルクを小さくすることができる他の手段である。

図８において、回転駆動部２７は可動手段としてたたき板１２に取り付けられ、たたきベース１３に対し可動する部分である。制御装置によって制御されるブラシモータ２６はたたきベース１３に対し固定されている部分である。メンテナンスモード時に、制御装置７からモータ６へ電圧が印加された直後、たたき板１２はメインフィルター１０に衝突していないので、モータ６の回転機動トルクは小さくすることができる。ブラシモータ２６はモータ６の回転が上昇したと判断するには、例えば交流モータの場合は、モータの入力を制御装置で一定入力以下になった場合、つまり、交流モータのすべりが減少し目標回転数の入力に達したと判断した時、直流モータの場合は、モータの回転信号が目標の回転数に達したと判断した時に、制御装置によってブラシモータ２６に電圧が印加され回転動作し、このブラシモータ２６によって回転可動する回転駆動部２７に取り付けられたたたき板１２により、たたき板１２が回転運動しメインフィルター１０のプリーツに衝突する。ここで、ブラシモータ２６は、歯車などの機構部が露出されず直接駆動するために信頼性をあげることができる。

本発明の粉塵除去装置は、建物の換気・空調用として屋外の空気を給気する際に浮遊している塵埃を捕集し、浄化する用途として有用である。また、室内の空気を循環させながら使用するエアコンや空気清浄機としての用途にも適用することができる。

本発明の実施の形態１の粉塵除去装置を示す正面図本発明の実施の形態１の粉塵除去装置を示すＷ−Ｗ’断面における斜視断面図本発明の実施の形態１の粉塵除去装置のメインフィルターにおける詳細斜視図本発明の実施の形態１の粉塵除去装置のシャフトと平行となる円形ブラシの断面図本発明の実施の形態２の粉塵除去装置の可動手段を受風稼動装置とした粉塵除去装置の正面図本発明の実施の形態２の粉塵除去装置のシャフトと垂直となる円形ブラシの断面図本発明の実施の形態３の粉塵除去装置の可動手段を直線歯車部とした正面図本発明の実施の形態４の粉塵除去装置の可動手段を回転駆動部とした正面図従来の粉塵除去装置を示す構成断面図従来の粉塵除去装置を示す構成断面図

符号の説明

１外郭
２屋外側通気口
３屋内側通気口
４本体
５本体ベース
６モータ
７制御装置
９遠心送風用羽根
１０メインフィルター
１０ａ折りひだ部
１０ｂ衝撃受け部
１１粉塵
１２たたき板
１３たたきベース
１４舌部
１５ケーシング
１６羽根吸込口
１７円形ブラシ
１８ａ側板側フィルターおさえ
１８ｃ凹形状断面
１９粉塵排出流路
２０サブフィルター
２１支持部
２２受風板
２３受風可動装置
２４塵溜部
２５直線歯車部
２６ブラシモータ
２７回転駆動部

Claims

空気中の粉塵を捕集するメインフィルターと、前記メインフィルターに衝突する衝突手段を備え、前記衝突手段の前記メインフィルターへの衝突により前記メインフィルターに捕集された粉塵を前記メインフィルターから除去する粉塵除去装置。
外郭と、前記外郭には屋外と連通する屋外側通気口と、屋内と連通する屋内側通気口と、制御手段により駆動される駆動手段と、前記駆動手段により回転するプリーツ形状に形成され空気中の粉塵を捕集するメインフィルターと、前記メインフィルターの内側に固定され屋内空気を屋外へ排出するための遠心送風用羽根と、前記遠心送風用羽根の外側には前記遠心送風用羽根の回転方向に風路の広がりをもつケーシングと、前記メインフィルターの前記プリーツに衝突する衝突手段を備え、前記メインフィルターの回転による遠心力と前記遠心送風用羽根の送風力と前記衝突手段の前記メインフィルターの前記プリーツへの衝突により前記メインフィルターに捕集された粉塵を前記メインフィルターから除去する粉塵除去装置。
メインフィルターが回転してからプリーツに衝突することを特徴とする請求項２記載の粉塵除去装置。
制御手段が駆動手段の回転数が上昇したと判断してからプリーツに衝突することを特徴とする請求項２記載の粉塵除去装置。
シーソ板と前記シーソ板の支持部を備え、前記支持部を支点とし、前記支点を境として前記シーソ板の片面側を受風面とし、前記支点の反対側の前記シーソ板に当たり手段を備え、本体の内部の屋外側通気口側に前記受風面を備え、前記受風面が受ける風力により前記支持部を支点として前記当たり手段がメインフィルターのプリーツに衝突することを特徴とする請求項３記載の粉塵除去装置。
往復運動する往復駆動部を備え、前記往復駆動部により往復運動しメインフィルターのプリーツに衝突することを特徴とする請求項４記載の粉塵除去装置。
回転駆動する回転駆動部を備え、前記回転駆動部により回転運動しメインフィルターのプリーツに衝突することを特徴とする請求項４記載の粉塵除去装置。
衝突手段により除去された粉塵が、ケーシング内に流れないように前記ケーシングに舌部を設けたことを特徴とする請求項２または３記載の粉塵除去装置。
舌部より遠心送風用羽根の逆回転方向に衝突手段が設けられ、前記衝突手段と前記舌部の間に粉塵排出流路を持つことを特徴とする請求項８記載の粉塵除去装置。
メインフィルターのプリーツの外周縁に衝撃受け部を取り付けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の粉塵除去装置。
屋外側通気口に粗塵流入を防止するサブフィルターを設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の粉塵除去装置。
衝突手段と舌部の間に粉塵を回収する塵溜部を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の粉塵除去装置。
遠心送風用羽根の羽根側板と本体ベースの間に、粉塵が屋内側通気口へ流入するのを防止する漏れ防止手段を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の粉塵除去装置。
遠心送風用羽根の羽根側板と送風吸込口の間に、粉塵が屋内側通気口へ流入するのを防止する漏れ防止手段を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の粉塵除去装置。
漏れ防止手段として、駆動手段の回転軸に垂直となる円形状ブラシを設け、前記円形状ブラシと羽根側板が摺接することを特徴とする請求項１３記載の粉塵除去装置。
漏れ防止手段として、駆動手段の回転軸に平行となる円形状ブラシを設け、前記円形状ブラシと羽根側板が摺接することを特徴とする請求項１４記載の粉塵除去装置。
羽根側板を凹形状とし、円形状ブラシに対し隙間を有することを特徴とする請求項１５または１６記載の粉塵除去装置。