JP2018164911A - 集塵機 - Google Patents

Abstract

【課題】運転、停止動作に伴って、タンク内に配置される袋状フィルタに付着した粉塵を効率的に払い落とすことが可能な集塵機を提供する。【解決手段】モータ３と、これで回転駆動される集塵ファン４とを有するヘッド２と、粉塵の吸込口１１を有するとともに一方に開口し、前記開口にヘッド２が配置されるタンク１０と、タンク内に設けられていて、集塵ファン４の回転時はこの吸引力で縮む方向に変形する袋状の一次フィルタ２１と、集塵ファン４の停止状態で一次フィルタ２１を復元する弾性体４０とを備える集塵機であって、さらに一次フィルタ２１の内側に位置した、複数の凸部、又は複数の凹部若しくは窓部を有する内側部材３０を有する構成である。【選択図】図１

Description

本発明は、フィルタに付着した粉塵を払い落とす除塵機能を備えた集塵機に関する。

この種の除塵機能を備えた集塵機として、例えば下記特許文献１がある。この集塵機は、タンク内のフィルタ布の内側に鋼線とバネ鋼板とで構成された駕籠状のフィルタゲージを配置している。そして、フィルタゲージは集塵機の運転時の負圧でフィルタ布と共に内側に凹んだ状態となるが、運転停止時にバネ力で外側にフィルタ布を膨らませる方向に戻り、フィルタ布表面に付着していた粉塵を除去するとしている。

特開２００２−４５３１８号公報

特許文献１の集塵機における除塵構造では、鋼線とバネ鋼板とで構成された駕籠状のフィルタゲージの弾性変形を利用するため、フィルタ布が縮んだ時に、面を維持したまま（凹凸が大きくない状態で）縮むため、集塵機の運転を停止して、弾性変形したフィルタゲージが復元しても、フィルタ布表面に動きが少なく、効率的に粉塵を払い落とすことが出来ない問題があった。

本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、その目的は、運転、停止動作に伴って、タンク内に配置される袋状フィルタに付着した粉塵を効率的に払い落とすことが可能な集塵機を提供することにある。

本発明の第１の態様は集塵機である。この集塵機は、モータと、前記モータで回転駆動される集塵ファンとを有するヘッドと、粉塵の吸込口を有するとともに一方に開口し、前記開口に前記ヘッドが配置されるタンクと、前記タンク内に設けられていて、前記集塵ファンの回転時は前記集塵ファンの吸引力で縮む方向に変形する袋状フィルタと、前記集塵ファンの停止状態で前記袋状フィルタを復元する復元部材と、前記袋状フィルタの内側に位置し、複数の凸部、又は複数の凹部若しくは窓部を有する内側部材とを備えることを特徴とする。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明に係る集塵機によれば、運転、停止動作に伴って、タンク内に配置される袋状フィルタに付着した粉塵を効率的に払い落とすことが可能である。

本発明に係る集塵機の実施の形態を示す側断面図である。 同じく分解側断面図である。 実施の形態における凹凸形状を備えた内側部材、二次フィルタ及び三次フィルタを示す一部側断面図である。 図３のＡ部を拡大して示す一部分解側断面図である。 前記内側部材に二次フィルタを取り付けた状態を示す側断面図である。 前記内側部材を示す斜視図である。 実施の形態で用いる円筒状弾性体を示す斜視図である。 実施の形態において、粉塵を吸引中の動作を示す側断面図である。 同じく一部拡大側断面図である。 実施の形態において、吸引停止時の状態を示す側断面図である。 内側部材の変形例を示す斜視図である。

以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

本発明に係る集塵機の実施の形態を図１乃至図１０を用いて説明する。これらの図において、集塵機１は、ヘッドカバー２ａと、その内側に配置、固定された電動モータ３と、モータ３で回転駆動されて粉塵Ｐ（図８乃至図１０参照）を吸引する集塵ファン４とを有するヘッド２と、粉塵の吸込口１１を側面部に有するとともに上方に開口し、前記開口にヘッド２が配置される有底タンク１０とを備える。ヘッド２は有底タンク１０の上部開口をヘッドカバー２ａで塞ぐ配置であって、タンク１０に対して着脱自在であり、ヘッドカバー２ａは集塵ファン４で吸引された粉塵Ｐを排出する排気口５を有している。タンク１０は粉塵Ｐを貯留する内部空間を有している。

タンク１０には粉塵の吸込口１１が形成され、またタンク１０の内側には、ヘッド２側の集塵ファン４との間を仕切るように、有底袋状フィルタとしての一次フィルタ２１と、一次フィルタ２１の内側に位置する中間フィルタとしての二次フィルタ２２と、二次フィルタ２２が表面を覆う筒状フィルタとしての三次フィルタ２３とが配置されている。

一次フィルタ２１は、上部を開口した例えば合成繊維の有底袋状であって、その開口縁に設けた環状フック部２１ａをタンク１０の上部開口に掛止することで、タンク１０内で吸引口１１とヘッド２間を仕切り可能となっている。

三次フィルタ２３は筒状であって、トップカバー２５とボトムカバー２６とによって挟まれるように保持されており、トップカバー２５の外縁部が一次フィルタ２１の環状フック部２１ａと共にタンク１０とヘッドカバー２ａ間に挟まれることで一次フィルタ２１と三次フィルタ２３はタンク１０に対して固定的に支持される。

図３乃至図６に示すように、ボトムカバー２６には凹部と凸部とが繰り返し形成された凹凸形状部３１を有する内側部材３０が固着（装着）される。内側部材３０は図６に示すように円筒状であって、凹凸形状部３１はその軸方向（上下方向）に複数箇所に形成されている。内側部材３０の底面部３２からは弾性係止片３３が立ち上がっており、その先端の係止爪３４がボトムカバー２６の外周部の上端に係合する。図６から判るように、凹凸形状部３１は円筒状の内側部材３０の軸方向（上下方向）に形成され、かつ円周方向に間隔を置いて配置されており、凹凸形状部３１間は窓部３５となっている。内側部材３０の下部内側には環状のフィルタ挿入溝３６が形成されている。

一次フィルタ２１と三次フィルタ２３の間に設けられる中間フィルタとしての二次フィルタ２２は、フィルタ挿入溝３６に挿入固定され、内側部材３０の内側に保持される。この結果、二次フィルタ２２は三次フィルタ２３の外周を取り囲む。また、内側部材３０の凹凸形状部３１は二次フィルタ２２の外側に突出している。

なお、内側部材３０は、弾性係止片３３の弾性を利用して係止爪３４をボトムカバー２６から外すことで、三次フィルタ２３側から外すことができる。つまり、内側部材３０及び二次フィルタ２２は三次フィルタ２３に対して着脱自在である。

図１、図２及び図７に示すように、一次フィルタ２１の内側で三次フィルタ２３下方位置（内側部材３０の下方位置）には、通気性のある発泡樹脂成形体で構成された円筒状弾性体４０が配置されている。円筒状弾性体４０の発泡樹脂材質は例えばポリウレタンフォームであり、その成形体密度は適度の硬さを有するように約３０ｋｇ／ｍ３である。図７のように、円筒状弾性体４０の軸方向の高さをＨ、内径をｄ、筒部の肉厚をＴとしたとき、筒部の肉厚Ｔが軸方向の高さＨの１／２以上、又は内径ｄに対して１／２以上の厚さＴを有するように設定することが好ましい。

以上の実施の形態の構成において、集塵機１を運転状態とし、電動モータ３で集塵ファン４を回転駆動すれば、図８及び図９に示すように、粉塵Ｐを含む空気流は吸込口１１からタンク１０内に入り、一次フィルタ２１、二次フィルタ２２、三次フィルタ２３を通ることで粉塵が捕捉され、粉塵が除去された空気流が集塵ファン４で排気口５から排出される。集塵機１の運転状態においては、集塵ファン４の回転により粉塵Ｐの吸込口１１からの吸引が継続し、一次フィルタ２１表面に粉塵Ｐが堆積してくると、袋状の一次フィルタ２１の二次フィルタ２２側方部分は、一次フィルタ２１内側に配置された内側部材３０の凹凸形状部３１に沿って内側に縮む。これとともに、一次フィルタ２１の円筒状弾性体４０側方部分は、弾性体４０の外周部の縁部が内側に倒れ込むことなく上側に弾性体４０を潰しながら、一次フィルタ２１表面も上側に縮む。この状態で運転停止、つまりファン４を停止すると、図１０に示すように、縮んだ袋状の一次フィルタ２１は弾性体４０の復元力で下側に押し出され、一次フィルタ２１の二次フィルタ２２側方部分の表面は、内側部材３０の凹凸形状部３１に沿った形状から、凹凸の少ない面形状に変化することで、表面に堆積した粉塵Ｐをタンク１０底に払い落とすことができ、一次フィルタ２１の円筒状弾性体４０側方部分も、円筒状弾性体４０と共に潰れた形状から、凹凸の少ない面形状に変化することで、表面に堆積した粉塵Ｐをタンク１０底に払い落とすことができる。

ヘッド２は、タンク１０に対して着脱可能に配置されており、タンク１０内に吸引した粉塵Ｐがたまったら、作業者はタンク１０からヘッド２を取り外してタンク１０内の粉塵Ｐを廃棄する。

本実施の形態によれば、下記の効果を奏することができる。

(1) 複数の凹部及び凸部からなる凹凸形状部３１とその間の窓部３５を有する内側部材３０を袋状の一次フィルタ２１内に設けたので、運転時に一次フィルタ２１表面に粉塵Ｐが堆積してくると、袋状の一次フィルタ２１の内側部材３０側方部分は、内側部材３０の凹凸形状部３１に沿って内側に縮んで多数の凹凸が生じる。停止時は縮んでいた円筒状弾性体４０が元の形状に戻ることで、袋状の一次フィルタ２１の側面は凹凸の少ない面に復元されるので、集塵機１の運転、停止動作に伴って、一次フィルタ２１の内側部材３０側方部分に付着した粉塵を効率的に払い落すことができる。

(2) 円筒状弾性体４０は通気性のある発泡樹脂成形体で、適度の硬さを有するもの、例えば密度は約３０ｋｇ／ｍ３のポリウレタンフォームであり、集塵ファン４の回転時に軸方向（上下方向）に縮むが、外周部の縁部は内側に倒れ込まないものとしている。この結果、円筒状弾性体４０は上下方向に縮んで外周に凹凸形状を作り、これに沿って一次フィルタ２１側面が凹凸形状となり、運転停止による円筒状弾性体４０の復元動作により一次フィルタ２１の円筒状弾性体４０側方部分に付着した粉塵Ｐを効率的に払い落すことができる。

(3) 円筒状弾性体４０の軸方向の高さをＨ、内径をｄ、筒部の肉厚をＴとしたとき、筒部の肉厚Ｔが軸方向の高さＨの１／２以上、又は内径ｄに対して１／２以上の肉厚Ｔを有するように設定することで、集塵ファン４の回転時に軸方向（上下方向）に縮むが、外周部の縁部は内側に倒れ込まないようにすることが可能である。これにより、吸引時に弾性体４０が縮むと、その外周に大きな凹凸が形成されることになる。

(4) 二次フィルタ２２と内側部材３０を一体構造として三次フィルタ２３に取り付けるようにしており、三次フィルタ２３側への二次フィルタ２２の着脱を内側部材３０と同時に行えるので、二次フィルタ２２装着時や交換時の組立性や保守性を向上させることができる。

以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。以下、変形例について触れる。

上記実施の形態において、図６の内側部材の代わりに図１１の円筒状の内側部材３０Ａを用いることもできる。この場合、凸部として機能する環状部５１が軸方向（上下方向）に間隔を置いて形成され、各環状溝５１は軸方向の連絡部５２で連結されている。環状部５１及び連絡部５２の無い部分は凹部として機能する窓部５３となっている。その他の構成は図６の内側部材と同様である。

図１１の内側部材３０Ａの場合にも、粉塵堆積時に袋状の一次フィルタは環状部５１の部分が凸、窓部５３の部分が凹となって大きく変形するから、一次フィルタが元の形状に復帰することで効率的に粉塵をタンク底に払い落とすことができる。

なお、集塵機の運転時に縮んだ一次フィルタを元の形状に復元する復元部材として、弾性体を用いたが、一次フィルタの底部に配置若しくは取り付けられた錘、あるいは一次フィルタ内に設けられたばね等を復元部材として用いてもよい。

１ 集塵機
２ ヘッド
３ 電動モータ
４ 集塵ファン
５ 排気口
１０ タンク
１１ 吸込口
２１ 一次フィルタ
２２ 二次フィルタ
２３ 三次フィルタ
３０，３０Ａ 内側部材
３１ 凹凸形状部
３２ 底面部
３３ 弾性係止片
３４ 係止爪
３５，５３ 窓部
３６ フィルタ挿入溝
４０ 円筒状弾性体
５１ 環状部
５２ 連絡部

本発明の第１の態様は集塵機である。この集塵機は、上下方向に延びる駆動軸を有するモータと、前記モータで回転駆動される集塵ファンとを有するヘッドと、粉塵の吸込口を有するとともに下方に開口し、前記開口に前記ヘッドが配置されるタンクと、前記タンク内に設けられていて、前記集塵ファンの回転時は前記集塵ファンの吸引力で縮む方向に変形する袋状フィルタと、前記袋状フィルタの内側に位置し、上下方向に延びる複数の柱状部を備える内側部材と、前記袋状フィルタの内側、かつ、前記内側部材の内側に位置する内側フィルタと、前記袋状フィルタの内側、かつ、前記内側部材よりも下方に位置する復元部材と、を備えることを特徴とする。

Claims (9)

1. モータと、前記モータで回転駆動される集塵ファンとを有するヘッドと、
   粉塵の吸込口を有するとともに一方に開口し、前記開口に前記ヘッドが配置されるタンクと、
   前記タンク内に設けられていて、前記集塵ファンの回転時は前記集塵ファンの吸引力で縮む方向に変形する袋状フィルタと、
   前記集塵ファンの停止状態で前記袋状フィルタを復元する復元部材と、
   前記袋状フィルタの内側に位置し、複数の凸部、又は複数の凹部若しくは窓部を有する内側部材とを備えることを特徴とする集塵機。
2. 前記復元部材が筒状弾性体であって、前記集塵ファンの回転時に軸方向に縮むように前記袋状フィルタの内側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の集塵機。
3. 前記筒状弾性体は通気性のある発泡樹脂成形体であり、前記集塵ファンの回転時に軸方向に縮んで、外周部の縁部は内側に倒れ込まないものであることを特徴とする請求項２に記載の集塵機。
4. 前記袋状フィルタの内側に筒状フィルタが配置され、前記内側部材は前記筒状フィルタの外側に配置され、前記筒状弾性体は前記筒状フィルタの下方に配置されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の集塵機。
5. 前記内側部材の内側で前記筒状フィルタの外周側に中間フィルタが配置されていることを特徴とする請求項４に記載の集塵機。
6. 前記中間フィルタは前記内側部材を介して前記筒状フィルタに固定されていることを特徴とする請求項５に記載の集塵機。
7. モータと、前記モータで回転駆動される集塵ファンとを有するヘッドと、
   粉塵の吸込口を有するとともに一方に開口し、前記開口に前記ヘッドが配置されるタンクと、
   前記タンク内に設けられていて、前記集塵ファンの回転時は前記集塵ファンの吸引力で縮む方向に変形する袋状フィルタと、
   前記集塵ファンの停止状態で前記袋状フィルタを復元する筒状弾性体とを備え、
   前記筒状弾性体は通気性のある発泡樹脂成形体であり、前記集塵ファンの回転時に軸方向に縮んで、外周部の縁部は内側に倒れ込まないものであることを特徴とする集塵機。
8. 前記筒状弾性体は、筒部の肉厚が内径の１／２以上であることを特徴とする請求項３又は７に記載の集塵機。
9. 前記筒状弾性体は、筒部の肉厚が軸方向の高さの１／２以上であることを特徴とする請求項７又は８に記載の集塵機。