JP2005169393A - サイクロン型セパレータ - Google Patents

Abstract

【課題】 空間的姿勢の如何を問わず，満足すべき分離性能を達成するサイクロン型セパレータを提案する。
【解決手段】 手持式工具装置（２）の吸引手段（４）に適用されるサイクロン型セパレータ（１４）は，工具装置（２）の使用に際して被加工材から除去された粒子（Ｐ）で汚染され，吸引ブロワ（３８）により吸引開口（８）から吸引された汚染空気を導入するための空気入口（１２）と，浄化された空気を排出するための空気出口（２８）と，これら空気入口（１２）及び空気出口（２８）の間に接続されたスワール室（１６）とを具える。スワール室（１６）を少なくとも２個の粒子出口（３４）を経て捕集室（３６）に接続し，これら粒子出口（３４）の間で空気入口（１２）をスワール室（１６）に対して接線方向から接続する。
【選択図】図１

Description

本発明は，手持式工具装置，例えば電動型のドリル装置，チゼル装置，ハンドソー装置等における吸引手段に適用されるサイクロン型セパレータに関し，特に，工具装置の使用に際して被加工材から除去された粒子で汚染され，吸引ブロワにより吸引開口から吸引された汚染空気を導入するための空気入口と，浄化された空気を排出するための空気出口と，これら空気入口及び空気出口の間に接続されたスワール室とを具え，空気出口に接続する出口ポートを中心とするスワール流をスワール室内に生じさせるべく，空気入口をスワール室に対して接線方向から接続し，さらに，該スワール室を，粒子出口を経て捕集室に接続したセパレータに関するものである。

このようなサイクロン型セパレータは，手持式工具装置の作動に際して生じるドリル屑，粉塵粒子，切粉等の粒子を捕集・分離するために使用されている。その場合，サイクロン型セパレータを設けたことにより，フィルタ装置は実質的に不要となり，又はごく制約された条件下でのみ必要とされる。その結果，フィルタ装置を交換せずに手持式工具装置を長時間に亘って使用することが可能である。また，捕集室は一般に大型であるため，捕集室を空にする作業は頻繁に行う必要がない。

特開２０００−６０５４号公報（特許文献１）は，手持式工具装置用のサイクロン型セパレータを記載している。このセパレータは，スワール流を生じさせるための円筒状スワール室内に突出する差し込み管を具える。セパレータに吸引された汚染空気は，スワール流によりスワール室の円筒内壁に押し付けられ，重力によりスワール室の端部から捕集室に導かれる。
特開２０００−６０５４号公報

このような構成の既知のサイクロン型セパレータは，所定の空間的姿勢下でしか満足すべき分離性能が達成されない難点を有するものである。手持式工具装置の姿勢が変化して，スワール室の端部が重力の作用方向に見て差し込み管の上方に位置するに至ると，分離された粒子が捕集室まで搬送されず，大部分が浄化空気の出口から排出されるようになる。すなわち，既知のサイクロン型セパレータは，手持式工具装置を例えば頭上作業又は床面施工に適用した場合に，所期の機能を発揮し得るものではない。

本発明の課題は，従来技術における上記の欠点を解消し，空間的姿勢の如何を問わず，満足すべき分離性能を達成するサイクロン型セパレータを提案することである。

この課題を解決するため，本発明は，冒頭に記載した形式のサイクロン型セパレータにおいて，粒子出口を少なくとも２個の粒子出口で構成し，これら粒子出口の間で空気入口をスワール室に接続したことを特徴とするものである。すなわち，本発明によれば，重力の作用方向に見て，想定される全ての空間的姿勢下で満足すべき分離性能を達成することが可能である。

好適には，スワール室を円筒状とし，その円筒の両端部に粒子出口を配置する。この場合，粒子出口は空気入口の接続部に関してスワール室の両側で互いに正対する位置に配置されることになる。したがって，少なくとも一方の粒子出口は空気入口の接続部に関して同等以上の高さ位置を占めることとなる。スワール室を円筒状とすることによりスワール流を安定に生じさせることができ，空気よりの比重の高い粒子がスワール室の内壁に押し付けられ，これに沿って誘導される。

好適には，粒子出口に隣接してスワール室内に突出する差し込み管を配置して，空気出口に接続する出口ポートを形成する。この場合，

好適には，差し込み管（２２）を共通の空気出口（２８）に接続する。この場合，サイクロン型セパレータの下流側に単一の吸引ブロワを接続して，汚染された空気を導入する空気入口から空気出口までの所要の吸引気流を生じさせることが可能である。吸引ブロワの下流側での接続により，吸引ブロワには浄化された空気のみが通過し，したがって吸引ブロワの損傷や磨耗を抑制することが可能である。

好適には，差し込み管（２２）と空気出口（２８）との間にフィルタ（４２）を接続する。この場合，浄化作用を更に向上することが可能である。

好適には，フィルタ（４２）を，差し込み管（２２）における浄化部（４０）と空気出口（２８）との間に接続する。この場合，一次浄化された空気を単一のフィルタにより更に浄化することが可能である。

以下，図示の好適な実施形態に基づいて本発明を更に詳述する。

図１は手持式工具装置２としてのドリル装置又はチゼル装置を示しており，この工具装置２には吸引装置４が着脱可能に，又は恒久的に固定されている。吸引装置４の吸入口８は，工具装置２におけるドリル等のビット６に隣接して配置されており，吸入管１０を介してサイクロン型セパレータ１４に接続されている。

サイクロン型セパレータ１４は略円筒状のスワール室１６を有する。図２に示すように，スワール室１６内において汚染空気入口１２が，スワール室１６の内壁１８に対して接線方向に開口している。

図１に更に示すように，スワール室１６は２個の開放端部２０を有する。これらの開放端部２０から差し込み管２２が，それぞれスワール室１６内に突出している。スワール室１６内に突出する差し込み管２２の開放端部により浄化空気出口ポート２４が形成され，浄化空気出口ポート２４はスワール室１６内で中央に配置されている。各差し込み管２２はフード２６により保持され，それぞれ浄化空気出口２８に接続されている。

浄化空気出口２８は，捕集容器３０の外側に配置されている。捕集容器３０内には，汚染空気入口１２，スワール室１６，差し込み管２２及びフード２６の全体が収められている。フード２６は，それぞれ排出管３２を介して浄化空気出口２８に接続されている。両排出管３２は，捕集容器３０の一つの壁を貫通する。

フード２６は，スワール室１６と略同一の外径を有する。フード２６は，スワール室１６の開放端部２０との間に僅かな間隔を残してスワール室１６と同軸的に配置されている。これにより，スワール室１６とフード２６との間に粒子出口３４としての環状ギャップが形成され，この環状ギャップはスワール室１６を捕集容器３０内に限定される捕集室３６と接続するものである。

吸入口８からサイクロン型セパレータ１４内部を経て浄化空気出口２８に至る矢印で示す吸入気流Ｓを生じさせるため，図１に示す実施形態では吸入管１０内に吸入ブロワ３８を介挿する。

他の実施形態として，図３に示すように，吸入ブロワ３８をサイクロン型セパレータ１４の下流側に接続することも可能である。この実施形態では，両排出管３２を共通の浄化部４０に接続し，単一の吸入ブロワ３８により両排出管３２内に吸引気流Ｓを生じさせることが可能である。さらに，浄化部４０と浄化空気出口２８との間にフィルタ４２を配置することも可能である。

サイクロン型セパレータ１４を作動させるためには吸入ブロワ３８を起動する。吸入ブロワ３８により吸入気流Ｓを生じさせ，ビット６による加工で生じた切粉等の粒子Ｐを吸入口８から吸入し，汚染空気入口１２まで搬送する。粒子Ｐを含む吸引気流Ｓは，スワール室１６内に接線方向から導入される。その際，図２に示すように，吸引気流Ｓはスワール室１６内にスワール流を生じさせる。これにより粒子が慣性により内壁１８に押し付けられ，これに沿って移動する。これと同時に，重力作用により粒子Ｐは，重力の作用方向で下側に位置するスワール室１６の端部２０に向けてつるまき状の経路に沿って移動する。図１に示すように粒子出口３４に達した粒子Ｐは，捕集室３６内に捕集される。同時に，このようにして粒子が分離される吸入気流Ｓは，スワール室１６に流入した後，両端部２０に向けてつるまき状に流れ，出口ポート２４から差し込み管２２内に導入される。

図１は，手持式工具装置２を床面施工状態にあるものとして示す。この場合，工具装置２の加工方向Ａは重力の作用方向である下向きとされている。これに対応して，分離された粒子Ｐはスワール室１６から加工方向Ａ側に位置する粒子出口３４を経て排出される。これに対して，例えば天井施工に際しては，粒子Ｐが加工方向とは反対側に位置する粒子出口３４を経て排出される。なお，捕集室３６を所要に応じて空にするため，捕集容器３０には図示しない開放手段が設けられている。

粒子Ｐが分離されて差し込み管２２内に導入された吸入気流は，図１に示すように，そのまま浄化空気出口２８から大気中に放出される。その代わりに，図３に示すように，共通の浄化空気出口２８の手前に配置したフィルタ４２で更に微細な粒子を分離することも可能である。

本発明の一実施形態に係るサイクロン型セパレータを装備した手持式工具装置の側面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。 本発明の他の実施形態に係るサイクロン型セパレータの説明図である。

符号の説明

２ 手持式工具装置
４ 吸引手段
１２ 空気入口
１４ サイクロン型セパレータ
１６ スワール室
２２ 差し込み管
２４ 出口ポート
２８ 空気出口
３６ 捕集室
３４ 粒子出口
４０ 浄化部
４２ フィルタ
Ｐ 粒子
Ｓ 吸入気流

Claims (7)

1. 手持式工具装置（２）における吸引手段（４）に適用されるサイクロン型セパレータ（１４）であって，工具装置（２）の使用に際して被加工材から除去された粒子（Ｐ）で汚染され，吸引ブロワ（３８）により吸引開口（８）から吸引された汚染空気を導入するための空気入口（１２）と，浄化された空気を排出するための空気出口（２８）と，これら空気入口（１２）及び空気出口（２８）の間に接続されたスワール室（１６）とを具え，空気出口（２８）に接続する出口ポート（２４）を中心とするスワール流をスワール室（１６）内に生じさせるべく，空気入口（１２）をスワール室（１６）に対して接線方向から接続し，さらに，該スワール室（１６）を，粒子出口（３４）を経て捕集室（３６）に接続したセパレータにおいて，該粒子出口を少なくとも２個の粒子出口（３４）で構成し，これら粒子出口（３４）の間で前記空気入口（１２）をスワール室（１６）に接続したことを特徴とするセパレータ。
2. 請求項１記載のセパレータにおいて，スワール室（１６）を円筒状とし，その円筒の両端部に粒子出口（３４）を配置したことを特徴とするセパレータ。
3. 請求項１又は２記載のセパレータにおいて，空気入口（１２）を粒子出口（３４）の間の中間位置でスワール室（１６）に接続したことを特徴とするセパレータ。
4. 請求項１，２又は３記載のセパレータにおいて，粒子出口（３４）に隣接してスワール室（１６）内に突出する差し込み管（２２）を配置して，空気出口（２８）に接続する出口ポート（２４）を形成したことを特徴とするセパレータ。
5. 請求項４記載のセパレータにおいて，前記差し込み管（２２）を共通の空気出口（２８）に接続したことを特徴とするセパレータ。
6. 請求項４又は５記載のセパレータにおいて，差し込み管（２２）と空気出口（２８）との間にフィルタ（４２）を接続したことを特徴とするセパレータ。
7. 請求項６記載のセパレータにおいて，前記フィルタ（４２）を，差し込み管（２２）における浄化部（４０）と空気出口（２８）との間に接続したことを特徴とするセパレータ。

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