JP2007091179A - 吸引車および吸引装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】サイクロン集塵機を備えた吸引車において、集塵効率を向上させる。
【解決手段】サイクロン集塵機24は、略円筒形状の円筒部24bと、円筒部24bの下部に配置された略円錐形状の円錐部24cとを有する処理チャンバ24aを備えている。サイクロン集塵機25も同様に、円筒部25bと円錐部25cとを有する処理チャンバ25aを備えている。サイクロン集塵機24、25がそれぞれ備える処理チャンバ24a、25aの中心軸上であって、円錐部24c、25cの下側に、略円錐形状の気流制御部材41、42がそれぞれ設置されている。気流制御部材は、先端が上になるように設置されている。
【選択図】図6

Description

本発明は、サイクロン集塵機を備えた吸引装置が搭載された吸引車、および、この吸引車に搭載される吸引装置に関するものである。
従来、ブロワにて吸引された空気に含まれる粉塵等を捕集するサイクロン集塵機を備えた吸引装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。このような吸引装置では、例えば、回収対象物のうち、質量の大きいものを回収するレシーバタンク、レシーバタンクの下流側に配置されたサイクロン集塵機、レシーバタンク内を減圧することによって当該タンクに回収対象物を吸引するブロワ等を備えている。
特許第3079217号公報
しかしながら、上述した従来の吸引装置において、サイクロン集塵機の集塵効率が不十分であった。このサイクロン集塵機の集塵効率を向上させるために、例えば、ブロワの吸引力を強くすることも検討されたが、ブロワの吸引力を強くすると、ブロワ内の温度が上昇し過ぎてしまうとともに、ブロワを駆動するエンジンの燃費も悪くなってしまう。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、サイクロン集塵機を備えた吸引装置において、集塵効率を向上させることにある。
本発明に係る吸引車は、走行用エンジンを有する車体と、前記車体に搭載された吸引装置とを備えた吸引車であって、前記吸引装置は、サイクロン集塵機と、前記サイクロン集塵機内の空気を吸入するブロワと、を備え、前記サイクロン集塵機は、内部に略円柱形状の渦巻き室が形成された円筒部、および、当該円筒部の下側に配置され、内部に略円錐形状の捕集室が形成された円錐部を有する処理チャンバと、前記処理チャンバの中心軸上またはその近傍に、先端が上になるように配置された先細り形状の気流制御部材と、前記気流制御部材の下側に配置され、当該気流制御部材を支持する支持部とを備えたものである。
上記吸引車によれば、サイクロン集塵機が備える処理チャンバの中心軸上またはその近傍に上記気流制御部材を配置させることにより、当該気流制御部材の近傍の旋回流が抑制される。その結果、気流に乗った粉塵等を好適に落下させることができるため、サイクロン集塵機の集塵効率を飛躍的に向上させることが可能となる。
また、上記気流制御部材は、その下側に配置された支持部により支持されているため、サイクロン集塵機が回収した回収対象物を外部に排出するための排出口が、上記支持部に付着した回収対象物により塞がれてしまうことを防止することが可能となる。また、上記気流制御部材の付近に回収対象物が堆積することにより、集塵効率が低下してしまうことを防止することが可能となる。
上記吸引車において、回収対象物を回収するタンクを備え、前記タンクに固定された2つの前記サイクロン集塵機を備え、前記タンクには、前記2つのサイクロン集塵機を隔てる隔壁が設置されていることが好ましい。
タンクに2つのサイクロン集塵機を固定させることにより装置の大型化を抑制することができるとともに、タンクに隔壁が設置されることにより、2つのサイクロン集塵機の気流が干渉することを防止することができるからである。
また、上記吸引車において、上記気流制御部材は、略円錐形状であることが好ましい。
このような形状とすることにより、気流制御部材の近傍の旋回流をより好適に抑制することが可能となるからである。
また、上記吸引車において、上記気流制御部材は、上記円錐部の下側に配置されることが好ましい。
サイクロン集塵機の処理チャンバの下部の旋回流を抑制することにより、粉塵等を好適に落下させて回収することができるからである。
また、上記吸引車において、上記支持部として、上記気流制御部材の上下位置を調節可能な昇降装置を備えていることが好ましい。
気流制御部材の配置位置を好適または最適な位置に調整することができるからである。
また、本発明において、前記ブロワは前記走行用エンジンにより駆動されることが好ましい。
搭載するエンジンが走行用エンジンのみで済むからである。
また、本発明において、前記走行用エンジンと別個に設けられ、前記ブロワを駆動する独立エンジンを備えていることが好ましい。
吸引装置を前記走行用エンジンから分離させた状態で使用することができるからである。
また、本発明には、上記吸引車に搭載される吸引装置も含まれる。
上記吸引装置についても、サイクロン集塵機の集塵効率を飛躍的に向上させることができるという効果が得られる。
以上のように、本発明によれば、サイクロン集塵機の集塵効率を飛躍的に向上させることが可能な吸引車を提供することができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1〜図3に示すように、本実施形態に係る吸引車1は、車両10と、車両10に搭載された吸引装置20とを備えている。吸引装置20は、車両10に搭載された状態で使用される。
図1に示すように、車両10は、キャブ12と、シャーシ13とを備えている。シャーシ13には、走行用エンジン14や図示しない動力伝達装置およびブレーキ装置等が組み付けられている。また、シャーシ13には、車輪15が取り付けられている。
吸引装置20はサブフレーム21を備えている。サブフレーム21は車両10の前後方向に延びている。なお、以下では、車両10の前側、後側、右側、左側を、それぞれ単に前側、後側、右側、左側と称することとする。サブフレーム21上の後側部分にはレシーバタンク22が設置されている。
レシーバタンク22は、後側が開放されたタンク本体22bと、タンク本体22bの後側に設けられた蓋22aとを備えている。蓋22aは、上側を支点として回動自在に形成され、タンク本体22bの開放部分を開閉自在に覆っている。タンク本体22bと蓋22aとの間には、油圧シリンダからなるゲートシリンダ81が設けられている。ゲートシリンダ81はレシーバタンク22の長手方向に延びている。ゲートシリンダ81の基端部81aはタンク本体22bに回転自在に取り付けられ、ゲートシリンダ81の先端部81bは蓋22aに回転自在に取り付けられている。このような構成により、ゲートシリンダ81が伸びると蓋22aは開放され、ゲートシリンダ81が縮むと蓋22aは閉じられることになる。
サブフレーム21とレシーバタンク22との間には、油圧シリンダからなるダンプシリンダ82が設けられている。ダンプシリンダ82は、サブフレーム21およびレシーバタンク22の長手方向から傾斜した姿勢で配置されている。ダンプシリンダ82の先端部82bはタンク本体22aに、ダンプシリンダ82の基端部は取付用のブラケット82cを介してサブフレーム21にそれぞれ回転自在に取り付けられている。このような構成により、ダンプシリンダ82が伸びると、レシーバタンク22は、後側が下がった状態に傾けられる。したがって、蓋22aを開放した状態でダンプシリンダ82が伸びると、レシーバタンク22内の回収物が後方に排出される。一方、ダンプシリンダ82が縮むと、レシーバタンク22は水平な姿勢に戻される。
サブフレーム21の前側部分には、タンク26(図2も参照)が配置されている。このタンク26には、2つのサイクロン集塵機(サイクロン集塵機24、25)が一体的に形成されている。上流側のサイクロン集塵機24と下流側のサイクロン集塵機25とは、車両10の左右方向に並んでいる。
次に、図4を参照しながら、吸引装置20の配管系統60について説明する。
図4に示すように、レシーバタンク22と上流側のサイクロン集塵機24とは、ホース61aおよび配管61bと接続されている。サイクロン集塵機24とルーツブロワ32とは、配管62を介して接続されている。ルーツブロワ32と下流側のサイクロン集塵機25とは、配管64を介して接続されている。
配管64の中途部と配管61bの中途部とは、分岐管65によって接続されている。配管61bの分岐部下流側と、配管64の分岐部下流側と、分岐管65とには、それぞれバルブ70が設けられている。
また、サイクロン集塵機25の排気口25fには配管90が接続され、この配管90の他端は、タンク26におけるサイクロン集塵機25が固定されている側と接続されている。また、吸引装置20は、水を貯留する水タンク95を備えており、この水タンク95は、配管96と接続されている。配管96の他端はサイクロン集塵機24と接続されている。また、配管96を分岐管97と接続されており、この分岐管97の他端は、タンク26におけるサイクロン集塵機25が固定されている側と接続されている。したがって、水タンク95の水は、サイクロン集塵機24のミスト状水滴用に、また、タンク26の貯留水として供給される。さらに、タンク26におけるサイクロン集塵機25が固定されている側には、配管99が接続されており、この配管99の他端は、ルーツブロワ32と接続されている。タンク26に貯留されている水は、冷却水としてルーツブロワ32に供給される。
さらに、サイクロン集塵機25の上面には、排気口52aが形成されている。この排気口52aから吸引装置20の外部への排気がなされる。
この吸引装置20を用いて汚泥等の回収対象物を回収する際には、レシーバタンク22に接続された吸引ホース17(図1参照)を回収場所に挿入し、走行用エンジン14を用いてルーツブロワ32を駆動する。すると、レシーバタンク22内の空気がルーツブロワ32によって吸引され、レシーバタンク22内の圧力が低下する。その結果、汚泥等の回収対象物がレシーバタンク22に回収される。
レシーバタンク22内の空気は、空気経路61を経て上流側のサイクロン集塵機24に流入する。サイクロン集塵機24では、レシーバタンク22にて回収されなかった比較的比重、質量の小さい粉塵等が捕集される。サイクロン集塵機24を流出した空気は、ルーツブロワ32に吸入される。ルーツブロワ32から吐出された空気は、配管64を通過し、下流側のサイクロン集塵機25に流入する。そして、この空気はサイクロン集塵機25によって清浄化され、排気口52aから排出される。
ルーツブロワ32の作動中、サイクロン集塵機24の内部は減圧状態となるため、ベンチュリー効果が奏され、配管96から水タンク95内の水がミスト状水滴としてサイクロン集塵機24に供給される。このとき、上記ミスト状水滴は負に帯電しており、一方、上流側で補足されなかった粉塵等は正に帯電しているため、静電捕集作用が生じる。そのため、上流側で補足されなかった粉塵等が上記ミスト状水滴によって好適に補足される。
また、ルーツブロワ32の作動中、配管99からタンク26内の水がミスト状水滴としてルーツブロワ32に供給される。タンク26に貯留されている水は、ルーツブロワ32の冷却水として用いられ、その結果、ルーツブロワ32の温度上昇が抑制される。
次に、ルーツブロワ32について図5を用いて説明する。
図5に示すように、ルーツブロワ32は、ケーシング33内に2つの三葉式のロータ37を備えており、このケーシング33およびロータ37により形成される空間が減圧形成空間38である。ケーシング33の左右両側の中央部分には開口が形成されており、こられの開口はそれぞれ外部に開放されている。これにより、ケーシング33の内部には、外気が冷却空気として流入する。なお、本実施形態において、ルーツブロワ32は、走行用エンジン14(図1参照)により駆動される。
また、ケーシング33の上側の中央部分にも開口が形成されており、この開口はケーシング33に接続された配管62と連通している。この開口は、ルーツブロワ32の吸入口である。さらに、ケーシング33の下側の中央部分にも開口が形成されており、この開口はケーシング33に接続された配管64と連通している。この開口は、ルーツブロワ32の排気口である。
次に、2つのサイクロン集塵機24、25と一体的に形成されたタンク26について、図6を用いて説明する。また、サイクロン集塵機24、25についてそれぞれ図7、図8を用いて説明する。なお、図6においては、タンク26の内部に配置されたサイクロン集塵機24、25を示すために、タンク26の一部を切り欠いて示している。図6に示すように、タンク26は、上流側のサイクロン集塵機24および下流側のサイクロン集塵機25と一体的に形成されている。
図6に示すように、サイクロン集塵機24は、内部に略円柱形状の渦巻き室が形成された円筒部24bと、円筒部24bの下部に配置され、内部に略円錐形状の捕集室が形成された円錐部24cとを有する処理チャンバ24aを備えている。円筒部24bと円錐部24cとは、一体成形されていてもよく、別体にて形成されていてもよい。また、サイクロン集塵機25についても同様に、円筒部25bと、円錐部25cとを有する処理チャンバ25aを備えている。
図7に示すように、配管61bは、処理チャンバ24の円筒部24bに形成された吸入口24eと連通しており、円筒部24bの接線方向に延在するように設置されている。円筒部24bの内部の中心部分には、略円筒形状の排気管24dが設けられており、この排気管24dには、配管62(図4参照)と連通する排気口24f(図6参照)が形成されている。排気管24dは、円筒部24bの軸方向の中央より下側部分から上方に向かって延びており、一部が円筒部24bの上面から突出するように設けられている。
図7中、矢印にて示すように、ルーツブロワ32が作動すると、粉塵等を含む空気が円筒部24bの側壁面に沿って接線方向に吸入口24eから導入される。そして、この空気は円筒部24bの内壁面に沿って下方に向かって螺旋状に進行する。この空気の螺旋運動は、円錐部24cの下端部付近まで続く。また、円筒部24b内を進行する空気の一部は、排気管24dの下部から上方に向かって進行し、排気口24f(図6参照)から排出される。
粉塵等を含んだ空気は、遠心力によって径方向外側に運ばれる。そして、粉塵等は、円筒部24bおよび円錐部24cに沿って円錐部24cの下端に形成された排出口24gから下方に落下する。そして、排出口24gから下方に落下した粉塵等は、タンク26に回収される。
図8に示すように、サイクロン集塵機25は、円筒部25bと、排気管25dとを備えている。また、円筒部25bに形成された吸入口25eは、配管64(図4参照)と連通している。また、円筒部25bに形成された排水口25fは、配管90と連通している。さらに、排気管25dには、外部に連通する排気口52a(図4参照)が形成されている。
また、円筒部25bの上部であって、排気管25dと円筒部25bとの間には略ドーナツ板形状の隔壁25jが形成されている。この隔壁25jにより、隔壁25jと円筒部25bの上面との間に空間25iが形成される。隔壁25jは、配管90側に向かって下方に傾斜して設置されている。また、排気管25dの周壁には、複数の排水用孔25hが形成されている。この排水用孔25hは、排気管25dにおける隔壁25jから円筒部25bの上面までの周壁全体に形成されている。
ルーツブロワ32の作動中には、排気管25dを通る空気中に含まれる水分が内壁面に付着し、空間25iに回収される。空間25iに回収された水分は、傾斜して設けられた隔壁25j上を配管90側に向かって進み、配管90から排出される。以上説明した以外のサイクロン集塵機25の構成部材については、図7を用いて説明したサイクロン集塵機24と同様であるので説明を省略する。
図6に示すように、タンク26における長手方向の略中央部分には、隔壁27が形成されている。隔壁27は、上流側のサイクロン集塵機24と、下流側のサイクロン集塵機25とを隔てるためのものであり、この隔壁27によりタンク26の内部が2室に分離される。このように、2つのサイクロン集塵機を隔てる隔壁27を設置することにより、サイクロン集塵機24、25の気流が干渉することを防止することができる。また、サイクロン集塵機24により捕集された回収対象物(主に汚泥等)と、サイクロン集塵機25により捕集された回収対象物(主に水)とが混ざってしまうことを防止することができる。
サイクロン集塵機24およびサイクロン集塵機25は、捕集室24c、25cの下側にそれぞれ配置された略円錐形状の気流制御部材41、42を備えている。また、サイクロン集塵機24およびサイクロン集塵機25は、気流制御部材41、42の下側に、これら気流制御部材41、42の上下位置を調整するための昇降装置45、46をそれぞれ備えている。気流制御部材41、42は、その先端が上になるように、かつ、当該先端が処理チャンバ24aの中心軸上に位置するように設置される。また、気流制御部材41、42は、その先端がサイクロン集塵機24の排出口24g(図7参照)、および、サイクロン集塵機25の排出口25gよりも若干上側に配置されている。
図9は、昇降装置45を示す図である。なお、図9では、昇降装置45の一部を切り欠いた様子を示している。また、昇降装置46は、図9に示す昇降装置45と同様であるため、その説明を省略する。
昇降装置45は、基台45aに固定されたネジ棒45cを備えており、このネジ棒45cは、基台45aから鉛直上方に延びている。また、昇降装置45は、気流制御部材41の下面に固定された略円筒形状のパイプ45dと、パイプ45dの下端と固定されたナット45eとを備えている。ナット45eはネジ棒45cに螺合されている。さらに、昇降装置45は、ナット45eの下側に配置され、ネジ棒45cに螺合されるロックナット45fを備えている。
ロックナット45fを緩め、気流制御部材41を回転させることにより、ナット45eに固定された気流制御部材41を、ネジ棒45cに沿って上下にスライド移動させることが可能となる。また、ロックナット45fを、ナット45eに対して締め付けることにより、気流制御部材41の位置を固定しておくことが可能となる。なお、本発明において、昇降装置は、気流制御部材の上下位置を調節することができるものであれば、図9に示した昇降装置45に限定されるものではなく、種々の昇降機構を備えた装置を採用することが可能である。
以上のように、本実施形態によれば、サイクロン集塵機24、25がそれぞれ備える処理チャンバ24a、25aの中心軸上であって、円錐部24c、25cの下側に、略円錐形状の気流制御部材41、42が、先端が上になるようにそれぞれ設置されている。そのため、これら気流制御部材41、42の近傍の旋回流が抑制され、当該旋回流に含まれる粉塵等が当該旋回流から脱落し易くなる。その結果、排出口24g、25gから排出されてタンク26に回収される粉塵等が多くなるため、集塵効率を飛躍的に向上させることが可能となる。また、集塵効率を向上させることができるため、サイクロン集塵機24、25において、空気中に含有する水分を好適に除去することが可能となる。その結果、排気口52aからの排気は、水分が十分に除去されたものとなるため、排気に水分が多く含まれていることに起因して周りの人に迷惑がかかってしまうことがない。また、円錐部24c、25cから排出された水分等が、気流制御部材41、42を伝って、粉塵等とともにタンク26に回収されるため、上記水分等が旋回流に乗って飛び散ってしまうことを抑制することができる。
また、気流制御部材41、42は、その下側に配置された昇降装置45、46によりそれぞれ支持されているため、サイクロン集塵機24の排出口24gや、サイクロン集塵機25の排出口25gが、昇降装置45、46に付着した回収対象物により塞がれてしまうことを防止することができる。また、気流制御部材41、42の付近に回収対象物が堆積することにより、集塵効率が低下してしまうことを防止することが可能となる。
また、本実施形態によれば、タンク26に2つのサイクロン集塵機24、25が一体的に固定されており、このタンク26には、2つのサイクロン集塵機24、25を隔てる隔壁27が設置されている。そのため、吸引装置20の大型化を抑制することができるとともに、2つのサイクロン集塵機24、25の気流が干渉することを防止することが可能となる。また、サイクロン集塵機24の回収物とサイクロン集塵機25の回収物とが混ざってしまうことを防止することができる。
また、本実施形態によれば、気流制御部材41、42は、略円錐形状を有しているため、これら気流制御部材41、42の近傍の旋回流をより好適に抑制することができる。その結果、集塵効率をより向上させることが可能となる。
また、本実施形態によれば、気流制御部材41、42は、それぞれ円錐部24c、25cの下側に配置されている。そのため、排出口24g、25gの近傍の旋回流を抑制することができ、排出口24g、25gから粉塵等を好適に落下させることができる。その結果、集塵効率をより向上させることが可能となる。
また、本実施形態によれば、吸引装置20は、気流制御部材41、42の上下位置をそれぞれ調節可能な昇降装置45、46を備えている。そのため、製作誤差等により、気流制御部材41、42の最適な配置位置が僅かに異なってしまった場合であっても、昇降装置45、46を用いて気流制御部材41、42の上下位置をそれぞれ調節することにより、気流制御部材41、42をより良い位置または最適位置に配置させることが可能となる。
上述した実施形態においては、吸引装置20が車両10の走行用エンジン14により駆動される場合について説明したが、本発明においては、走行用14とは別個に独立エンジンを設け、この独立エンジンを用いて吸引装置20を駆動することとしてもよい。吸引装置20が別個の独立エンジンにより駆動される場合には、吸引装置20を車両10から分離させた状態で使用することが可能となる。
また、上述した実施形態においては、気流制御部材41、42が略円錐形状である場合について説明したが、本発明において気流制御部材の形状は、先細り形状であれば円錐形状に限定されるものではなく、例えば、四角錐形状や三角錐形状であってもよい。
また、上述した実施形態においては、気流制御部材41、42の先端が、サイクロン集塵機24、25の排出口24g、25gよりも若干上側に配置されている場合について説明したが、本発明において、気流制御部材の配置位置としてはこれに限定されるものではない。例えば、気流制御部材41、42の先端が、排出口24g、25gの下側に配置されていてもよい。本発明において、「気流制御部材が円錐部の下側に配置されている」とは、気流制御部材の一部または全部が円錐部の下側に配置されていることをいう。
以上説明したように、本発明は、吸引車について有用である。
吸引車の側面図である。 吸引車の平面図である。 吸引車の背面図である。 吸引装置の配管系統図である。 ルーツブロワの断面図である。 2つのサイクロン集塵機と一体的に形成されたタンクの一部切欠側面図である。 上流側のサイクロン集塵機を示す斜視図である。 下流側のサイクロン集塵機を示す断面図である。 昇降装置を示す一部切欠側面図である。
符号の説明
1 吸引車
10 車両
14 走行用エンジン
20 吸引装置
24、25 サイクロン集塵機
24a、25a 処理チャンバ
24b、25b 円筒部
24c、25c 円錐部
24d、25d 排気管
25h 排水用孔
26 タンク
27 隔壁
32 ルーツブロワ(ブロワ)
41、42 気流制御部材
45、46 昇降装置(支持部)

Claims (8)

  1. 走行用エンジンを有する車体と、前記車体に搭載された吸引装置と、を備えた吸引車であって、
    前記吸引装置は、
    サイクロン集塵機と、前記サイクロン集塵機内の空気を吸入するブロワと、を備え、
    前記サイクロン集塵機は、
    内部に略円柱形状の渦巻き室が形成された円筒部、および、当該円筒部の下側に配置され、内部に略円錐形状の捕集室が形成された円錐部を有する処理チャンバと、
    前記処理チャンバの中心軸上またはその近傍に、先端が上になるように配置された先細り形状の気流制御部材と、前記気流制御部材の下側に配置され、当該気流制御部材を支持する支持部と、を備えた吸引車。
  2. 回収対象物を回収するタンクを備え、
    前記タンクに固定された複数の前記サイクロン集塵機を備え、
    前記タンク内には、前記複数のサイクロン集塵機を隔てる隔壁が設置されている請求項1に記載の吸引車。
  3. 前記気流制御部材は、略円錐形状である請求項1または2に記載の吸引車。
  4. 前記気流制御部材は、前記円錐部の下側に配置される請求項1〜3のいずれか1つに記載の吸引車。
  5. 前記支持部として、前記気流制御部材の上下位置を調節可能な昇降装置を備えた請求項1〜4のいずれか1つに記載の吸引車。
  6. 前記ブロワは前記走行用エンジンにより駆動される請求項1〜5のいずれか1つに記載の吸引車。
  7. 前記走行用エンジンと別個に設けられ、前記ブロワを駆動する独立エンジンを備えた請求項1〜5のいずれか1つに記載の吸引車。
  8. 車体に搭載される吸引装置であって、
    サイクロン集塵機と、前記サイクロン集塵機内の空気を吸入するブロワと、を備え、
    前記サイクロン集塵機は、
    内部に略円柱形状の渦巻き室が形成された円筒部、および、当該円筒部の下側に配置され、内部に略円錐形状の捕集室が形成された円錐部を有する処理チャンバと、
    前記処理チャンバの中心軸上またはその近傍に、先端が上になるように配置された先細り形状の気流制御部材と、前記気流制御部材の下側に配置され、当該気流制御部材を支持する支持部と、を備えた吸引装置。
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