JP2006224070A - 集塵装置およびトラベリングクリーナー - Google Patents
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Abstract
【課題】従来の集塵装置においては、集塵装置内に流入した空気流がフィルター面に到達する前に散逸してシート状のフィルター全面をほぼ一様に通過するので、不純物がフィルター全面にほぼ一様に堆積する。その結果、フィルターの有効開口面積の減少が速く起こり、集塵能力が速く低下する。これを容易な構成により改善することを目的とする。
【解決手段】集塵装置内部において、空気流を誘導するための誘導壁の形状および配置と、フィルターの形状および配置と、を適切に構成することによって、フィルターの有効開口面積の減少速度を抑制する。
【選択図】図3
【解決手段】集塵装置内部において、空気流を誘導するための誘導壁の形状および配置と、フィルターの形状および配置と、を適切に構成することによって、フィルターの有効開口面積の減少速度を抑制する。
【選択図】図3
Description
本発明は、空気中の塵挨等を除去するために使用される、集塵装置の構成に関する。
従来より、空気中の塵挨等の不純物を除去する手段として、ファンの回転によって不純物を含む空気をシート状のフィルターに導いて不純物を除去した後、清浄化された空気を排気する方式の集塵装置が広く利用されている(特許文献1参照)。
前記方式による一般的な集塵装置は、互いに分離区画された上流室と下流室とから成り、上流室と下流室の境界にシート状のフィルターが設けられている。空気は、下流室側に設けられたファンの回転によって、上流室に設けられた吸込口から上流室に流入し、さらにフィルターを通って下流室に流れ込む。フィルターにより濾過されて不純物の取り除かれた空気は、下流室に設けられた吹出口より集塵装置外部へ排気される。
この方式では、フィルター上に不純物が堆積するにしたがって、フィルターの目詰まりが生じ、一定のファン駆動力下での給排気能力、すなわち集塵能力が低下する。したがって、所望の集塵能力を維持するために、ときどきフィルターの清掃または交換が行われる。繊維屑を発生する繊維機械等に付設されて常時稼動しているような集塵装置においては、集塵装置外部のフィルター堆積不純物回収装置によって定期的にフィルターの自動清掃が行われるものもある(特許文献2参照)。
特開平4−281811号公報
特開平7−305240号公報
上記のような従来の集塵装置においては、空気流がシート状のフィルター全面をほぼ一様に通過するので、不純物がフィルター全面にほぼ一様に堆積する。これは、上流室に流入した空気流束がフィルター面に到達する前に、流束が発散したり壁面に衝突して散乱するなどして拡散するからである。その結果、フィルターの有効開口面積の減少が速く起こり、一定ファン駆動力下での吸排気能力、すなわち集塵能力が速く低下する。
なお、本出願において、フィルターの有効開口面積とは、フィルター面のうち、目詰まりを生じて空気が通過することのできなくなった部分を除いた部分の面積を表す。また、ファン駆動力とは、ファンを駆動するために消費する単位時間当たりのエネルギーを表す。給排気能力とは、集塵装置が単位時間当たりに給排気する空気の量を表す。集塵能力とは、集塵装置が単位時間当たりに捕捉する不純物の量を表す。
上記の理由のため、従来の集塵装置においては、所望の集塵能力を維持するために、フィルターの清掃または交換を頻繁に行わなければならず、不便である。とくに、繊維屑の発生する繊維機械等に付設されて常時稼動しているような集塵装置においては、短時間で集塵能力が大幅に低下してしまうため、この欠点が問題となっている。
上述の問題に対処する方法として、給排気能力の低下に応じて、ファン駆動力を増加させて給排気能力を上げる方法がある。しかし、エネルギー効率が悪くなることや、ファンの高性能化に要するコスト等の問題がある。
また、面積の大きなフィルターを用いて集塵能力の維持に必要な有効開口面積を長時間確保することも可能であるが、そのためには集塵装置を大型化しなければならない。既存の集塵システムに使用されている集塵装置の代替として使用する場合には、システムの大幅な改造も必要になる。けっきょく、この方法では、集塵装置あるいは集塵システムの製作、改造に要するコストに対して得られる集塵能力向上の効果が低い、あるいは集塵装置を設置するための空間を確保できない、等の問題がある。
また、フィルターに堆積した不純物を外部から回収清掃する作業において、不純物がフィルター全面に一様に堆積していると、回収に手間がかかる。とくに、集塵装置と、吸引パイプ等の不純物回収手段の構成上、該不純物回収手段がフィルター面に接近あるいは接触できる領域が限られている場合は、フィルターの全面にわたって堆積している不純物を回収することは容易でない。例えば、集塵装置の外部から回収パイプを挿入して不純物を回収する構成のものにおいては、回収パイプを直接接近させることのできない領域に堆積した不純物まで確実に回収するためには、非常に大きな吸引圧力によって吸引しなければならず、非効率的である。
本発明の目的は、上述した集塵能力の低下の問題を解決するため、フィルターの有効開口面積の減少速度を抑制する、新規な構成の集塵装置を提供することである。また同時に、フィルター清掃作業の容易化も図るものである。
本発明の解決しようとする課題は以上の如くである。次にこれらの課題を解決するための手段を説明する。
すなわち、請求項1においては、吸込口を設けた上流室と、吹出口とファンとを設けた下流室と、該上流室と該下流室との境界に設けたフィルターと、該上流室に設けた誘導壁と、を具備するとともに、前記誘導壁の形状および配置と前記フィルターの形状および配置とは前記吸込口から前記上流室へ流入した空気流束を該フィルター上の一部領域に導くように構成された、集塵装置を提供する。
請求項2に係る集塵装置においては、前記誘導壁は、前記吸込口から前記フィルター上の周縁部における前記一部領域までを、該フィルター側に凹状のなだらかな曲線でもって結び、かつ、該誘導壁はその終端付近までは該フィルターまで所定距離以上離れた位置を通るように配置される、ものである。本出願において、なだらかな曲線とは、衝突等、誘導壁との相互作用により空気流束が散逸しない程度以下の曲率をもった曲線を表す。また、本出願において、誘導壁とフィルターとの間の所定距離とは、誘導壁に沿って移動する空気流束がフィルター側の負圧によってフィルターに吸い込まれない程度に離れた距離を表す。
請求項3に係る集塵装置においては、前記上流室には、前記上流室と前記下流室との前記境界と平行に対向する内壁が設けられるとともに、前記吸込口は、その軸が前記境界と平行方向、あるいは略平行方向を向くように設けられ、前記フィルターは前記上流室側に凸状の形状である、ように構成されている。
請求項4に係る集塵装置においては、前記上流室には、前記上流室と前記下流室との前記境界と平行に対向する内壁が設けられ、前記吸込口は、その軸が前記境界と平行方向、あるいは略平行方向を向くように、前記上流室内で対向する位置に一対設けられ、
前記フィルターは、円形状のフィルターを直径に沿って折曲してなる山形形状であり、前記上流室側に凸状となるように配置され、このフィルターの稜線付近を前記一部領域とし、前記誘導壁は一対備えられ、各誘導壁は、各吸込口より前記フィルターの外周に沿って延出すると共に、このフィルターにその径方向で徐々に接近するように設けられ、前記一対の誘導壁により、前記フィルターの外周の全体が囲われる、ように構成されている。
前記フィルターは、円形状のフィルターを直径に沿って折曲してなる山形形状であり、前記上流室側に凸状となるように配置され、このフィルターの稜線付近を前記一部領域とし、前記誘導壁は一対備えられ、各誘導壁は、各吸込口より前記フィルターの外周に沿って延出すると共に、このフィルターにその径方向で徐々に接近するように設けられ、前記一対の誘導壁により、前記フィルターの外周の全体が囲われる、ように構成されている。
請求項5においては、前記集塵装置外部のフィルター堆積不純物回収手段によって前記フィルターに堆積した不純物の回収が行われる、前記集塵装置において、前記フィルター上における前記一部領域は、前記堆積不純物回収手段が該フィルター面に接近あるいは接触可能な範囲内に、位置するように構成される。本出願において、フィルター堆積不純物回収手段とは、フィルター面に接近して、あるいはフィルター面に接触して不純物の回収を実行する手段として定義される。フィルター堆積不純物回収手段の例として、空気負圧によって堆積不純物の吸引回収を行う装置の具備する、回収パイプ等がある。
請求項6においては、請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の集塵装置を具備する、トラベリングクリーナーを提供する。トラベリングクリーナーとは、自動ワインダー等の繊維機械に付設されて、機械に沿って巡回しながら機械の発生する風綿等を回収する装置である。
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
請求項1に係る集塵装置においては、ファン駆動力の増加、集塵装置の大型化等の非効率的な方法によることなく、誘導壁とフィルターとの簡便な構成で、フィルターの有効開口面積の減少速度を抑制することができ、集塵装置の集塵能力を長時間維持することができる。
請求項2に係る集塵装置においては、簡便な誘導壁の構成で、フィルターの有効開口面積の減少速度を抑制して、集塵装置の集塵能力を長時間維持することができる。
請求項3に係る集塵装置においては、簡便なフィルターの構成で、フィルターの有効開口面積の減少速度を抑制して、集塵装置の集塵能力を長時間維持することができる。
請求項4に係る集塵装置においては、誘導壁の形状および配置とフィルターの形状および配置との相乗効果により、フィルターの有効開口面積の減少速度をいっそう抑制して、集塵装置の集塵能力をさらに長時間維持することができる。
請求項5に係る集塵装置においては、フィルター上で、フィルター堆積不純物回収手段が接近あるいは接触できる範囲に大部分の不純物が堆積しているので、該回収手段によって不純物の回収を効率的に容易に行うことができる。
請求項6に係るトラベリングクリーナーにおいては、本発明に係る集塵装置を適用することにより、不純物の巡回回収作業中、集塵装置外部のフィルター堆積不純物回収装置によって定期的にフィルターの清掃が行われるまで、十分な集塵能力を維持することができる。
次に、発明の実施の形態を説明する。実施例1においては、本発明による集塵装置の構成例を説明する。実施例2においては、実施例1に係る集塵装置を具備するトラベリングクリーナーの構成例を説明する。
本実施例においては、一対の吸込口と一対の吹出口を有する箱型の集塵装置の構成例について説明する。
図1は本発明の実施例1に係る集塵装置1の平面図、図2は実施例1に係る集塵装置1の図1におけるA矢視断面図、図3は実施例1に係る集塵装置1を上方より見た透視図である。なお、本出願においては、図2の断面図における紙面上方を集塵装置1の上方と定義する。
まず、本実施例に係る集塵装置1の構成について説明する。
図1〜図3に示すように、集塵装置1の内部は上流室2と下流室3とに区画されている。上流室2および下流室3はそれぞれ略直方体箱型形状である。
上流室2と下流室3との境界には、該上流室2と該下流室3とを区画する区画壁12が設けられている。区画壁12の中央にはフィルター取り付け用の略円形開口が設けられ、さらに該開口に沿ってフィルター取付枠13が設けられている。そして、該取付枠13にフィルター7が取り付けられている。
また、下流室3内にはファン6が設けられている。ファン6の回転駆動により、上流室2側から下流室3側へ流れる気流が発生する。
図1に示すように、上流室2において、紙面左側の側壁21aと、該側壁21aに対向する側壁21bとには、それぞれの壁面を外側正面から見た場合の右端部付近に、吸込口4a・4bが設けられている。平面視において、吸込口4a・4bの位置関係は、フィルター7の中心位置Mに関して、点対称である。
一方、下流室3において、側壁21a・21bの下側に位置する側壁31a・31bには、それぞれの壁面を外側正面から見た場合の左端部付近に、吹出口5a・5bが設けられている。平面視において、吹出口5a・5bの位置関係は、フィルター7の中心位置Mに関して、点対称である。
上流室2の上壁(フィルター7の面に対向する壁)は取り外しのできる蓋9で構成されている。該蓋9は、集塵装置1の稼動中は閉じられ、区画壁12と平行に対向する内壁の役割を果たす。蓋9は、フィルター7の清掃あるいは交換やその他のメンテナンス等の際に開放される。
フィルター7は、平面視において略円形形状、かつ、上流室2側に凸状の山形形状であるとともに、山形の頂上部を成す稜線Rは平面視において円の直径上にある。換言すると、フィルター7は、平板円形状のフィルターを、直径を折り目にして途中まで折り曲げた形状である。さらに、フィルター7は、稜線Rが、区画壁12に対して水平に、かつ、側壁21a・21bに対して略平行となるように、設けられている。また、フィルター7は、該取付枠13によって、区画壁12より少し高い位置(上流室2側へ突出する位置)に設けられている。なお、フィルター7の外周と区画壁12との間隙は、取付枠13によって完全に塞がれている。したがって、空気は、上流室2と下流室3との間を移動する際、必ずフィルター7を通過する。
また、上流室2には、空気流を水平方向に誘導するための誘導壁8a・8bと、空気流を上下方向に誘導するための誘導壁81a・81bとが設けられている。平面視において、誘導壁8a・8bの位置関係は、フィルター7の中心位置Mに関して、点対称である。同じく、平面視において、誘導壁81a・81bの位置関係は、フィルター7の中心位置Mに関して、点対称である。
誘導壁8a・8bは、区画壁12に対して垂直に設けられるものであり、区画壁12上から上流室2の上端までの高さを有する。
誘導壁8a・8bの始端は、それぞれ、図1における図面上方の側壁21cと図面下方の側壁21dの略中間部に位置する。誘導壁8a・8bは、平面視において、該始端より、フィルター7の周囲を、略半円弧状の曲線でもって、該フィルター7との距離を狭めながら、略半周回する。そして、該フィルター7上の稜線R端部付近の領域Xa・Xb近傍に至り、終端となる。
いっぽう、誘導壁81a・81bは、それぞれ、誘導壁8a・8bとフィルター取り付け枠13との間隙に沿って、区画壁12に対して傾斜して設けられるものであり、区画壁12の高さから稜線Rの高さまでを、なだらかな勾配でもって結ぶ。なお、誘導壁81a・81bの始端および終端の位置は、誘導壁8a・8bの始端および終端の位置と略同じである。
以上で説明した本実施の形態である集塵装置1の構成をまとめる。
集塵装置1には、吸込口4a・4bを設けた上流室2と、吹出口5a・5bとファン6とを設けた下流室3と、上流室2と下流室3との境界に設けたフィルター7と、該上流室に設けた誘導壁8a・8bと、を備えている。
前記上流室2には、上流室2と下流室3との前記境界と平行に対向する内壁として蓋9が設けられると共に、前記吸込口4a・4bは、その軸が前記境界と平行方向、あるいは略平行方向を向くように、上流室2内で対向する位置に一対設けられている。
また、フィルター7は、円形状のフィルターを直径に沿って折曲してなる山形形状であり、上流室2側に凸状となるように配置される。このフィルター7において、その稜線付近は、上流室2へ流入した空気流束を導くための一部領域とされる。この一部領域は、前記Xa・Xbを含めた後述の領域Xのことである。
各誘導壁8a・8bは、それぞれ、各吸込口4a・4bより前記フィルター7の外周に沿って延出すると共に、このフィルター7にその径方向で徐々に接近するように設けられており、前記一対の誘導壁8a・8bにより、前記フィルター7の外周の全体が囲われる構成である。
集塵装置1には、吸込口4a・4bを設けた上流室2と、吹出口5a・5bとファン6とを設けた下流室3と、上流室2と下流室3との境界に設けたフィルター7と、該上流室に設けた誘導壁8a・8bと、を備えている。
前記上流室2には、上流室2と下流室3との前記境界と平行に対向する内壁として蓋9が設けられると共に、前記吸込口4a・4bは、その軸が前記境界と平行方向、あるいは略平行方向を向くように、上流室2内で対向する位置に一対設けられている。
また、フィルター7は、円形状のフィルターを直径に沿って折曲してなる山形形状であり、上流室2側に凸状となるように配置される。このフィルター7において、その稜線付近は、上流室2へ流入した空気流束を導くための一部領域とされる。この一部領域は、前記Xa・Xbを含めた後述の領域Xのことである。
各誘導壁8a・8bは、それぞれ、各吸込口4a・4bより前記フィルター7の外周に沿って延出すると共に、このフィルター7にその径方向で徐々に接近するように設けられており、前記一対の誘導壁8a・8bにより、前記フィルター7の外周の全体が囲われる構成である。
次に、上述の構成を有する集塵装置1内部における空気の流れの態様を説明して、該集塵装置1の特徴的な機能を明らかにするとともに、それによってもたらされる効果について説明する。
図1および図3に示すように、ファン6の回転によって、不純物を含んだ空気の流束が吸込口4a・4bより上流室2に流入する。吸込口4aより流入した空気流束Faは、まず、側壁21dと誘導壁8bとに挟まれた通路によって、集束されながら該誘導壁8bの終端まで誘導される。矢印Yaで示されるように、空気流束Faは、フィルター7の外周線に対してほぼ平行な流束方向をもって、誘導壁8bの終端を通過する。
次に、空気流束Faは、誘導壁8aと誘導壁81aに誘導されて、フィルター7の周囲を周回する。誘導壁8aおよび誘導壁81aは、空気流束Faの流束方向をなだらかな曲線でもって緩やかに変化させる。そのため、誘導壁8aおよび誘導壁81aとの相互作用、例えば、衝突等、による流束の散逸はほとんど生じない。
また、誘導壁8aは、始めフィルター7の十分外側を周回しながら、徐々にフィルター7に接近するので、空気流束Faの大部分は、途中でフィルター7に吸い込まれることなく、領域Xa付近に到達する。
また、誘導壁8aは、始めフィルター7の十分外側を周回しながら、徐々にフィルター7に接近するので、空気流束Faの大部分は、途中でフィルター7に吸い込まれることなく、領域Xa付近に到達する。
以上のように、空気流束Faの大部分は、矢印Yaで示すように、誘導壁8aおよび誘導壁81aに沿って、流束をほぼ保ったままフィルター7上の領域Xaへ導かれる。
領域Xaでは、フィルター7と蓋9との間隔が最も狭くなっているとともに、斜面は空気流束Faの平均的な進行方向に対する障壁となる。したがって、領域Xaに導かれた空気流束Faの大部分は、該領域Xaで最初にフィルター7に吸い込まれる。もしくは、フィルター7の網材、または、すでに堆積している不純物によってフィルター面の通過を阻まれて、フィルターを乗り越える。その際に、空気流束Faに含まれる不純物の大部分は領域Xaで捕捉されて堆積する。
同様に、吸込口4bより流入した空気流束Fbは、その大部分が、矢印Ybで示すように、誘導壁8bおよび誘導壁81bに沿って、流束をほぼ保ったままフィルター7上の領域Xbへ導かれる。そして、同様に、空気流束Fbに含まれる不純物の大部分は領域Xbで捕捉されて堆積する。
ここで、空気流束Fa・Fbのうち、フィルター7に吸い込まれずに領域Xa・Xbを越えた流束は、さらに旋回を続ける。したがって、上述のような空気流の運動により、上流室2内には二つの主流束から成る渦状の旋回流が生じている。
空気流束Fa・Fbが領域Xa・Xb付近を通過する際に、捕捉されずにフィルター7を越えた不純物は、旋回流に乗ってさらに上流室内を移動する。そして、その大部分は、フィルター7と蓋9との間隔が最も狭くなっているフィルター上の稜線R付近で優先的に捕捉される。その結果、空気流束Fa・Fbに最初に含まれている不純物の大部分は領域Xa・Xbに集中的に堆積するとともに、領域Xa・Xbで捕捉されない残りの不純物の大部分も稜線Rに沿った小領域に堆積する。これらの領域を合わせてもフィルター7全面の面積に占める割合はなお小さい。これらの不純物の集中堆積領域をまとめて領域Xとする。図1に示すように、領域Xは、おおよそ、フィルター7上において、中心位置Mを中心とし、稜線Rを一辺とする扇状領域のうち、領域Xaを含む扇状領域と、領域Xbを含む扇状領域と、を合わせた領域である。
上述のように小領域Xに不純物の堆積部位が局在化されるため、領域X以外の、フィルター7の面積の大部分を占める領域に不純物が捕捉されて堆積する速度は、領域Xよりも極めて遅い。したがって、本発明に係る集塵装置1においては、フィルター全面に一様に不純物が堆積する従来の集塵装置に比べて、フィルター7の有効開口面積の減少する速度が大幅に抑制される。すなわち、一定のファン駆動力の下での給排気能力、つまり集塵能力の低下速度が大幅に抑制され、集塵能力を長時間維持することができる。その結果、フィルターの清掃あるいは交換を行う頻度を大幅に低減することができ、利便性が向上する。
以上のように、本発明に係る集塵装置1においては、いずれも製作の容易なフィルターと誘導壁との組み合わせによって、集塵能力維持時間の大幅な延長を実現している。従来の集塵装置を大幅に変更することなく構成することができるので、集塵装置を具備する種々の既存装置にも適用することが可能である。
なお、本実施例における誘導壁の構成は、吸込口からフィルター上の周縁部における一部領域までを、該フィルター側に凹状のなだらかな曲線でもって結び、かつ、該誘導壁はその終端付近までは該フィルターまで所定距離以上離れた位置を通るように配置される、ことを特徴とするものであり、その具体的な形状および配置は、フィルターの形状および配置に応じて最適なものが選定される。上記の特徴を有する誘導壁を具備する集塵装置においては、吸込口から流入した不純物を含んだ空気流束は、前記誘導壁に沿って、ほとんど散逸することなく流束を保ったまま流れの向きを変更していく。かつ、前記空気流束は、誘導壁の終端付近に至るまではフィルターからじゅうぶん離れた位置を移動するので、流束のうち、該フィルター周縁部における前記一部領域付近に至る途中でフィルターに吸い込まれる割合はわずかである。その結果、吸込口から流入した空気流束の大部分は流束を保ったままフィルター周縁部における前記一部領域付近に到達し、大部分の不純物が該領域にて捕捉されて堆積する。したがって、上述のように、フィルター周縁部における所望の領域近傍に終端が位置するように誘導壁を構成することによって、不純物が優先的に堆積する部位を所望の該領域に局在化させることができる。すなわち、簡便な誘導壁の構成で、フィルターの有効開口面積の減少速度を抑制して、集塵装置の集塵能力を長時間維持することができる。
また、本実施例におけるフィルターの構成は、上流室に上流室と下流室との前記境界と平行に対向する内壁が設けられるとともに、吸込口が、その軸が前記境界と平行方向、あるいは略平行方向を向くように設けられるように構成された集塵装置において、上流室側に凸状の形状である、ように構成されることを特徴とするものである。すなわち、以上の構成では、空気流束は、吸込口から境界に対してほぼ平行に流入するため、上流室内における空気の流れの主たる速度成分は境界に対して平行方向である。また、前記境界と平行に対向する前記内壁に対して前記フィルターが凸状形状であるので、該内壁と該フィルターとに挟まれる空気流の通路の幅に広狭の変化が生じる。境界に対してほぼ平行に流れる前記空気流は、フィルター上で最も該境界から突出して該通路の幅の最も狭くなった領域に優先的に導かれ、該領域に不純物が優先的に捕捉されて堆積する。したがって、フィルターの頂上部を所望の領域に配することによって、不純物が優先的に堆積する部位を所望の該領域に局在化させることができる。すなわち、簡単なフィルターの構成で、フィルターの有効開口面積の減少速度を抑制して、集塵装置の集塵能力を長時間維持することができる。
本実施例におけるフィルター7の構成は、前記の誘導壁構成とフィルター構成とを最適に組み合わせて、両者の相乗効果により、不純物堆積の局在化効果をいっそう高めた構成例である。
なお、本実施例において、上流室2および下流室3は直方体箱型形状であるが、両室の形状はそれに限定されるものではない。
また、本実施例に係る集塵装置1は、吸込口および吹出口をそれぞれ一対ずつ有しているが、とくに一対ずつ有するように限定されるものではなく、使用環境に応じて自由に構成することができる。例えば、それぞれを片側だけに有する構成であってもよい。さらに、吸込口および吹出口の数および位置は任意であってもよい。吸込口の数や位置に応じて、適切なフィルターの形状および配置と誘導壁の形状および配置が選定される。
また、本実施例においては、ファン6は、フィルター7直下の下流室3の内部に設けられているが、吹出口5a・5bに接続されるパイプ等、下流室3の外部に設けられる構成であってもよい。
また、本実施例においては、上流室2の上壁を蓋9で構成しているが、そのような構成に限定される必要はなく、使用環境に応じて自由に構成することができる。例えば、上流室2の上壁は固定壁として、側壁のうち一面を開閉可能に構成することもできる。
また、本実施例においては、フィルター7は平面視において略円形形状であるが、平面視における形状をとくに限定する必要はなく、任意の形状であってよい。また、本実施例ではフィルター7は山形形状であるが、該形状にとくに限定されるものではない。フィルター7の形状は、誘導壁との組み合わせにより最も高い相乗効果を生じる形状を選定すればよい。さらに、フィルター7の材質は、金属、繊維等、用途に応じて任意のものを使用することができる。
また、本実施例においては、誘導壁8aと誘導壁81aとは互いに独立に設けているが、一体の構造としてもよい。誘導壁8bと誘導壁81bについても同様である。また、上流室2の内壁自体に適当な形状を与えることによって、誘導壁、あるいは誘導壁の一部の役割を与えることも可能である。
本実施例では、本発明に係るトラベリングクリーナー100の構成例について説明する。
自動ワインダー等の繊維機械の稼動中には、風綿や屑糸等の不純物が発生して飛散し、糸に付着したり、機台や床面に堆積する。トラベリングクリーナーは、それらの不純物を除去回収するために、繊維機械に付設されるものである。
トラベリングクリーナー100においては、以下に詳述するように、本発明に係る集塵装置501を具備することによって、集塵能力の長時間維持と、フィルターに堆積した不純物の自動回収の容易化とが同時に達成されている。集塵装置501の構成は、実施例1に係る集塵装置1とほぼ同一の構成である。
図4は本発明の実施例2に係る集塵装置501の平面図である。図5は集塵装置501の蓋を取り外した状態での平面図である。図6は実施例2に係る集塵装置501を上方より見た透視図である。図7はトラベリングクリーナー100の正面図、図8はトラベリングクリーナー100の側面図である。なお、集塵装置501に付する符号において、実施例1に係る集塵装置1のものと同一でありかつ共通の機能を奏する要素には、同じ符号を用いている。
図7および図8に示すように、トラベリングクリーナー100は本発明に係る集塵装置501を具備する。繊維機械300は、巻糸パッケージの巻返しを行なう自動ワインダー301が多数並列に配置された構成の装置である。
各自動ワインダー301の上方には、前記並列方向に沿って、トラベリングクリーナー100を走行させるための軌道110が敷設されている。トラベリングクリーナー100は、集塵装置501の底部に設けられた車輪によって軌道110上を自動的に往復移動する。
なお、本実施例においては、トラベリングクリーナー100は自動ワインダーの繊維機械に付設される例を示すが、それに限定されるものではなく、紡績機等、種々の繊維機械に共通して用いられるものである。
集塵装置501の吸込口4a・4bには、それぞれ、吸込パイプ41a・41bが接続されている。そして、吹出口5a・5bには、それぞれ、吹出パイプ51a・51bが接続されている。吸込パイプ41a・41bと吹出パイプ51a・51bとは、ともに、繊維機械300の上方から床面近傍まで、該ユニット300を跨ぐように設けられている。
吹出パイプ51a・51bの中途部には複数の吹き付け孔52、52・・・が設けられており、集塵装置1から排気されて下降する空気流の一部を繊維機械300に吹き付けて、機台に堆積したり糸に付着した不純物を床面に吹き落とす。
いっぽう、吸込パイプ41a・41bは床側端部にのみ開口42・42を有し、床面に堆積した不純物を周辺の空気とともに該開口42・42より吸い込んで集塵装置1に送る。
吸込口4a・4bより上流室2内に流入した前記空気は、フィルター507によって不純物が除去され、下流室3を経て吹出口5a・5bより排気される。
トラベリングクリーナー100は繊維機械300に備えられる各自動ワインダー301の両脇を往復巡回しながら上述の作業を行って不純物の回収を行う。
また、軌道110の一方の端部にはフィルター堆積不純物回収装置(以下、回収装置)200が設置されており、軌道110上を往復移動する集塵装置1が回収装置200に接近するたびに、回収装置200に備える固定回収パイプ210によってフィルター507に堆積した不純物の回収が行われる。回収装置200の内部には、回収パイプ210より空気を吸引させるための手段として、ブロワーが設けられている。
本発明に係る集塵装置1を具備するトラベリングクリーナー100は、該クリーナー100が往復巡回する間に十分な集塵能力を維持することができる。従来の集塵装置を具備するトラベリングクリーナーでは、クリーナーが往復巡回する間にフィルターが詰まって集塵能力が低下してしまう致命的な問題があった。それに対して、本実施例に係るトラベリングクリーナー100では、簡便な構成によってその問題が解決されている。
本発明に係る集塵装置1は、既存の集塵装置の構成とサイズを大幅に変更することなく設計できるので、既存のトラベリングクリーナーに対しても、そのまま、あるいは簡単な改造を施すだけで適用できる。また、本発明に係る集塵装置1は、トラベリングクリーナー以外にも集塵装置を具備する種々の装置に適用でき、フィルターの清掃あるいは交換の頻度を大幅に低減することができる。とくに、本実施例のトラベリングクリーナー100のように、フィルターの清掃あるいは交換時期に制限があるような場合には、きわめて優れた恩恵をもたらす。
また、以上の特徴に加えて、本実施例に係るトラベリングクリーナー100においては、本発明に係る集塵装置1を具備することによって、以下に詳述するように、フィルターに堆積した不純物の回収の容易化も達成されている。
図4および図6に示すように、本実施例の集塵装置501においては、実施例1の集塵装置1の蓋9に替えて、フィルター堆積不純物回収用の開口部10と該開口部10を開閉するための扉11が設けられた蓋509が用いられている。平面視において、開口部10は略長方形であり、その中心はフィルターの中心Mに一致している。また、開口部10は、集塵装置501の進行方向(矢印で図示)に縦長の形状であり、かつ、前記回収パイプ210の開口幅とほぼ同じ大きさの横幅を有する。
トラベリングクリーナー100が往復巡回を終えて集塵装置501が回収パイプ210の近傍にさしかかると、回収装置200によって扉11が開放される。これにより、フィルター507の一部(平面視で開口部10と重複する部位)が外部に露出する。その状態で集塵装置501はさらに回収装置200の方向へ移動を続け、回収パイプ210開口の直下を通過する。この際、図5に示すように、平面視において、集塵装置501の開口部10と回収パイプ210の開口とが重複した状態となる。フィルター507の一部が露出した状態で、回収装置200に備える前記ブロワーが作動されて回収パイプ210による吸引が、フィルター507の露出部位が回収パイプ210の直下を通過することで、この露出部位上の不純物の回収が行われる。
図5に示すように、フィルター507の中心は、トラベリングクリーナー100の移動に伴って、回収パイプ210の中心線上を移動するように、構成されている。加えて、フィルター507は、その稜線R1が該中心線に対して若干傾斜するように設けられている。この傾斜角度は、大部分の不純物が堆積した領域X1の、トラベリングクリーナー100の移動方向に対する横幅Wが、最小化される角度として、設定される。そして、開口部10は、稜線R1の傾斜に対応した姿勢の領域X1を確実に露出させるように、その大きさが設定されている。本実施例では、フィルター507は稜線R1が、開口部10の略対角方向を向くように配置されている。換言すると、フィルター507は、回収パイプ210がフィルター507の直上に接近できる範囲内に不純物の集中堆積領域X1が収まるように、配置されている。
開口部10が回収パイプ210の開口直下を通過し終えると、集塵装置501は移動方向を反転する。そして、逆方向での吸引回収を終えると、回収装置200によって扉11は閉じられる。なお、これらの一連の動作はすべて図示せぬ連動機構によって自動的に行われる。
本発明に係る集塵装置1では大部分の不純物が堆積した領域X1を中心に集中的に清掃すればよいので、このように構成することにより、低い吸引圧力で堆積不純物を確実に回収することができる。従来の集塵装置を使用する場合、フィルター全面に一様に堆積した不純物を確実に吸引回収する必要があり、そのためには回収パイプ210の吸引圧力を非常に高くしなければならず、非効率的であった。それに対して、本発明による集塵装置1は、低い吸引圧力で効率よく不純物を回収することができる。
上述した不純物回収容易化のメリットも、また、不純物の堆積部位をフィルター上の所望の一部領域に局在化できるという、本発明に係る集塵装置の特徴によってもたらされるものである。本実施例に係るトラベリングクリーナー100以外の装置においても、集塵装置とフィルター堆積不純物回収手段との構成上、フィルター堆積不純物回収手段が直接フィルターに接近あるいは接触して回収できる範囲が限られているような場合には、本実施例に係る集塵装置を適切に構成することによって、不純物回収の容易化を図ることができる。
以上に本発明に係る集塵装置の実施形態を示した。なお、本発明に係る集塵装置は、上述した構成のものに限らず、本発明を特徴付ける思想に基づいて自由に構成することができる。また、繊維機械のトラベリングクリーナーに適用する構成例を示したが、他にも集塵装置を具備する種々の装置に対して本発明に係る集塵装置を適用できることは当業者によって容易に理解できよう。
本発明に係る集塵装置の活用例として、繊維機械に付設されるトラベリングクリーナー等に適用することができる。
1 集塵装置
2 上流室
3 下流室
4a・4b 吸込口
5a・5b 吹出口
6 ファン
7 フィルター
8a・8b 誘導壁
81a・81b 誘導壁
9 蓋
10 開口部
11 扉
12 区画壁
13 フィルター取付枠
21a・21b・21c・21d 上流室側壁
31a・31b 下流室側壁
R 稜線
100 トラベリングクリーナー
110 軌道
41a・41b 吸込パイプ
42 開口
51a・51b 吹出パイプ
52 吹き付け孔
200 フィルター堆積不純物回収装置
210 回収パイプ
300 繊維機械
301 自動ワインダー
501 集塵装置
502 上流室
507 フィルター
509 蓋
513 フィルター取付枠
R1 稜線
2 上流室
3 下流室
4a・4b 吸込口
5a・5b 吹出口
6 ファン
7 フィルター
8a・8b 誘導壁
81a・81b 誘導壁
9 蓋
10 開口部
11 扉
12 区画壁
13 フィルター取付枠
21a・21b・21c・21d 上流室側壁
31a・31b 下流室側壁
R 稜線
100 トラベリングクリーナー
110 軌道
41a・41b 吸込パイプ
42 開口
51a・51b 吹出パイプ
52 吹き付け孔
200 フィルター堆積不純物回収装置
210 回収パイプ
300 繊維機械
301 自動ワインダー
501 集塵装置
502 上流室
507 フィルター
509 蓋
513 フィルター取付枠
R1 稜線
Claims (6)
- 吸込口を設けた上流室と、
吹出口とファンとを設けた下流室と、
該上流室と該下流室との境界に設けたフィルターと、
該上流室に設けた誘導壁と、
を具備するとともに、
前記誘導壁の形状および配置と前記フィルターの形状および配置とは前記吸込口から前記上流室へ流入した空気流束を該フィルター上の一部領域に導くように構成された、集塵装置。 - 前記誘導壁は、前記吸込口から前記フィルター上の周縁部における前記一部領域までを、該フィルター側に凹状のなだらかな曲線でもって結び、かつ、該誘導壁はその終端付近までは該フィルターまで所定距離以上離れた位置を通るように配置される、請求項1に記載の集塵装置。
- 前記上流室には、前記上流室と前記下流室との前記境界と平行に対向する内壁が設けられるとともに、
前記吸込口は、その軸が前記境界と平行方向、あるいは略平行方向を向くように設けられ、
前記フィルターは前記上流室側に凸状の形状である、請求項1または2に記載の集塵装置。 - 前記上流室には、前記上流室と前記下流室との前記境界と平行に対向する内壁が設けられ、
前記吸込口は、その軸が前記境界と平行方向、あるいは略平行方向を向くように、前記上流室内で対向する位置に一対設けられ、
前記フィルターは、円形状のフィルターを直径に沿って折曲してなる山形形状であり、前記上流室側に凸状となるように配置され、
このフィルターの稜線付近を前記一部領域とし、
前記誘導壁は一対備えられ、各誘導壁は、各吸込口より前記フィルターの外周に沿って延出すると共に、このフィルターにその径方向で徐々に接近するように設けられ、
前記一対の誘導壁により、前記フィルターの外周の全体が囲われる、
請求項1に記載の集塵装置。 - 前記集塵装置外部のフィルター堆積不純物回収手段によって前記フィルターに堆積した不純物の回収が行われる、前記集塵装置において、
前記フィルター上における前記一部領域は、前記堆積不純物回収手段が該フィルター面に接近あるいは接触可能な範囲内に、位置するように構成される、請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の集塵装置。 - 請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の集塵装置を具備する、トラベリングクリーナー。
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