JP2009018219A

JP2009018219A - 除塵装置

Info

Publication number: JP2009018219A
Application number: JP2007180636A
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: 2007-07-10
Filing date: 2007-07-10
Publication date: 2009-01-29
Anticipated expiration: 2027-07-10
Also published as: JP5262001B2

Abstract

【課題】メインフィルターの回転による遠心力と遠心ファンの送風力とブラシによりフィルターの外周面に付着した粉塵を払い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ファン９と、舌部１４を有し遠心ファン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に摺接する直線ブラシ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ファン９の送風力と直線ブラシ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除塵装置に関する。

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問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８の除塵装置を参照しながら説明する。図８の除塵装置１０１は略円筒形のフィルター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９の除塵装置を参照しながら説明する。図９の除塵装置１０１は略円筒形のフィルター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を回転させて掃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０６−１１４２２５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除塵装置では、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すことが困難であるため、フィルターに粉塵が徐々に堆積し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問題があり定期的にフィルターの交換あるいは掃除するなどメンテナンスが必要という課題があり、フィルターが目詰まりしないためにフィルターの再生効果が高いフィルター目詰まり除去手段をもつ除塵装置が要求されている。また、除去した粉塵は除塵装置の下面に遠心方向に広く飛散するため、粉塵を集めて廃棄する際には手間がかかるという課題があった。

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除塵装置では、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、フィルターに粉塵が徐々に堆積し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問題があり定期的にフィルターの交換あるいは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、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だけでなくフィルターが直ぐに目詰まりし細かな粉塵の粉塵付着効率を低下させるという問題があり、フィルターの交換あるいは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摺接しているため、回転起動時に必要以上のトルクがかかるという問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。また、ブラシがフィルターに摺接して回転しているため、ブラシ回転時に騒音が発生するという問題があり、ブラシ作動時の騒音を低減させるという課題があった。

本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、略円筒形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ブラシを摺接させることにより、フィルターに付着した粉塵をフィルターの表面に擦り込むことなく確実に除去し、除去した粉塵を飛散させずに一箇所に集め、サブフィルターで粗い粗塵を除去するのでブラシの除塵力が低下せず、メインフィルターの細かな粉塵の粉塵付着効率が低下しないため、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ず、粉塵除去時に発生する騒音を低減させた除塵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、外郭と、この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、この駆動手段により回転する略円筒形に形成されたメインフィルターと、このメインフィルターの内側には前記メインフィルターと同期回転し屋内空気を屋外へ排出するための遠心送風用羽根と、この遠心送風用羽根の外側には前記遠心送風用羽根と最接近部となる舌部を有し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に摺接する掃出手段が設けられ、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掃出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払い落とすものである。

この手段により、メインフィルターに付着した粉塵をフィルターの表面に擦り込むことなく確実に除去することができる。

また、他の手段は、外郭と、この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、この駆動手段により回転する略円筒形に形成されたメインフィルターと、このメインフィルターの内側には前記メインフィルターと同期回転し屋内空気を屋外へ排出するための遠心送風用羽根と、この遠心送風用羽根の外側には前記遠心送風用羽根と最接近部となる舌部を有し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が回転してから摺接する可動手段を備えた掃出手段が設けられ、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掃出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払い落とすものである。

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フィルターの表面に擦り込むことなく確実に除去することができる。

また、他の手段は、可動手段として、ケーシングの吐出側に回転部と受風板を備え、この受風板が受ける風力により掃出手段がメインフィルターに摺接するものである。

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、可動手段として、制御手段が駆動手段の回転数が上昇したと認識してから、掃出手段が往復駆動部により直線運動しメインフィルターに摺接するものである。

また、他の手段は、可動手段として、制御手段が駆動手段の回転数が上昇したと認識してから、掃出手段が回転駆動部により回転運動しメインフィルターに摺接するものである。

また、他の手段は、掃出手段により掃き出された粉塵が、圧力の高いケーシング内に流れないようにしたものである。

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掃出手段が設けられ、この掃出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、掃出手段は、遠心送風用羽根から発生する圧力変動に対し、圧力変動による干渉を低減させるものである。

これにより、掃出手段がフィルターに摺接する際に発生する騒音上昇を抑制することができる。

また、他の手段は、掃出手段を直線状ブラシとし、この直線状ブラシが駆動手段の回転軸に対し平行とならないものである。

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、掃出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、円形状ブラシと摺接する羽根側板を凹形状としたものである。

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、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、掃出手段の掃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する除塵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掃出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除塵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サブフィルターにより粗い粗塵を除去するのでブラシの除塵力が低下せず、粗塵によるメインフィルターの細かな粉塵の粉塵付着効率が低下せず、メンテナンスにかかる手間とコストを低減させる除塵装置を提供することができる。

また、回転起動時に直線状ブラシおよび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除塵装置を提供することができる。

また、遠心送風用羽根から発生する圧力変動による干渉を低減させるため、摺接する際に発生する干渉騒音を低下させて騒音上昇を抑制する除塵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、外郭と、この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、この駆動手段により回転する略円筒形に形成されたメインフィルターと、このメインフィルターの内側には前記メインフィルターと同期回転し屋内空気を屋外へ排出するための遠心送風用羽根と、この遠心送風用羽根の外側には前記遠心送風用羽根と最接近部となる舌部を有し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に摺接する掃出手段が設けられ、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掃出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払い落とすため、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の送風力により遠心力を助長する方向に気流が流れ、すなわちメインフィルターの内側から外側への風圧がかかりその風圧力と掃出手段の掃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２記載の発明は、外郭と、この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、この駆動手段により回転する略円筒形に形成されたメインフィルターと、このメインフィルターの内側には前記メインフィルターと同期回転し屋内空気を屋外へ排出するための遠心送風用羽根と、この遠心送風用羽根の外側には前記遠心送風用羽根と最接近部となる舌部を有し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が回転してから摺接する可動手段を備えた掃出手段が設けられ、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掃出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払い落とすため、メインフィルターの回転が十分に上昇してから摺接するので、回転起動時に発生するメインフィルターと掃出手段の摺接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、すなわちメインフィルターの内側から外側に気流が流れ、掃出手段の掃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３記載の発明は、可動手段として、ケーシングの吐出側に回転部と受風板を備え、この受風板が受ける風力により掃出手段がメインフィルターに摺接するため、メインフィルターの回転が十分に上昇してから摺接するので、回転起動時に発生するメインフィルターと掃出手段の摺接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、掃出手段の掃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４記載の発明は、可動手段として、制御手段が駆動手段の回転数が上昇したと認識してから、掃出手段が往復駆動部により直線運動しメインフィルターに摺接するため、メインフィルターの回転が十分に上昇してから摺接するので、回転起動時に発生するメインフィルターと掃出手段の摺接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、掃出手段の掃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５記載の発明は、可動手段として、制御手段が駆動手段の回転数が上昇したと認識してから、掃出手段が回転駆動部により回転運動しメインフィルターに摺接するため、メインフィルターの回転が十分に上昇してから摺接するので、回転起動時に発生するメインフィルターと掃出手段の摺接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、掃出手段の掃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、掃出手段により掃き出された粉塵が、圧力の高いケーシング内に流れないようにしたため、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７記載の発明は、舌部より遠心送風用羽根の逆回転方向に掃出手段が設けられ、この掃出手段と前記舌部の間に粉塵排出流路を持つため、掃出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、掃出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８記載の発明は、掃出手段は、遠心送風用羽根から発生する圧力変動に対し、圧力変動による干渉を低減させるため、掃出手段がフィルターに摺接する際に発生する遠心送風用羽根の圧力変動による干渉騒音の上昇を抑制することができる。

本発明の請求項９記載の発明は、掃出手段を直線状ブラシとし、この直線状ブラシが駆動手段の回転軸に対し平行とならないため、掃出手段がフィルターに摺接する際に発生する遠心送風用羽根の圧力変動による干渉エネルギーを分散させ、干渉騒音の上昇を抑制することができる。

本発明の請求項１０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１１記載の発明は、掃出手段と舌部の間に粉塵を回収する塵溜部を設けたため、掃出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１２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、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１３記載の発明は、遠心送風用羽根の羽根側板とケーシングの間に、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、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、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、この円形状ブラシと羽根側板が摺接するため、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、この円形状ブラシと羽根側板が摺接するため、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、円形状ブラシと摺接する羽根側板を凹形状としたため、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７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における除塵装置の正面図、図２は図１のＷ−Ｗ’断面における斜視断面図、図３はシャフトと平行となる円形ブラシの断面図、図４はシャフトと垂直となる円形ブラシの断面図である。

図１〜２において、外郭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を有し、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と、駆動手段としてのモータ６と、モータ６を制御する制御装置７と、モータ６を本体ベース５に固定するモータベース８と、モータ６のシャフト６ａに固定された遠心ファン９と、遠心ファン９の外径側に固定されたメインフィルター１０と、メインフィルター１０に付着した粉塵１１を掃き落とす掃出手段としての直線ブラシ１２と、直線ブラシ１２を本体ベース５に固定するブラシベース１３と、遠心ファン９の外側には遠心ファン９と最接近部となる舌部１４を形成するケーシング１５と、本体ベース５に固定され遠心ファン９が動作した時に吸込口となるファン吸込口１６と、ファン吸込口１６に固定された漏れ防止手段としての円形ブラシ１７が内装されている。

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、このモータベース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は遠心ファン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ファン９が螺子等で固定され、遠心ファン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によって遠心ファン９に挟み固定されている。ここで、遠心ファン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としては、例えばＰＰやＰＥＴ等の樹脂もしくは金属、フィルムで構成され、１０μｍ前後の粉塵を集塵する中性能フィルター、あるいは高性能フィルターなどである。

図３において、側板側フィルターおさえ１８ａはシャフト６ａの軸方向に窪みを持つ凹形状断面となっており、この凹形状断面の窪みにはファン吸込口１６にシャフト６ａの軸方向と平行になるように固定された円形ブラシ１７が収まる。ブラシベース１３は本体ベース５に螺子もしくは溶接で堅固に取り付けられていて、直線ブラシ１２はシャフト６ａの軸方向と平行にならないように傾けて、かつメインフィルター１０に接するように螺子等で固定されている。ブラシベース１３とケーシング１５で形成される流路は、直線ブラシ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が構成される。

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に固定されたファン吸込口１６と屋内側通気口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程度の金属製で屋外空気に含まれる虫や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、固定体となるファン吸込口１６と回転体となる遠心ファン９の隙間は円形ブラシ１７で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が固定された遠心ファン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、例えば一定期間として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が固定された遠心ファン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、遠心ファン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メインフィルター１０の内側から外側への風圧と、メインフィルター１０に摺接している直線ブラシ１２の掃き出し力により、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に擦り込まれることなくメインフィルター１０から完全に除去され、メインフィルター１０を再生することができる。

掃出手段としての直線ブラシ１２により除去された粉塵１１は、遠心ファン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への流入が遮られ、粉塵排出流路１９を通り屋外へ排出され、粉塵１１は圧力の高いケーシング内には流れないこととなる。すなわち、掃き出された粉塵が、圧力の高いケーシング内に流れないようにしたものである。

ここで、直線ブラシ１２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、密度を高く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、直線ブラシ１２の幅は遠心ファン９のファン幅と同等以上が適している。

また、ブレード９ａがシャフト６ａの軸と平行の場合、直線ブラシ１２をシャフト６ａに対し５〜２０°傾けて設置している。直線ブラシ１２を傾けることにより、遠心ファン９のブレード９ａのブレード間で発生する圧力変動を直線ブラシ１２が同じタイミングで干渉しないため、増幅、共鳴を防ぎ、圧力変動と直線ブラシ１２で発生する干渉エネルギーを分散させ、干渉騒音を低減し騒音を低減することができる。

なお、この効果は、直線ブラシ１２とブレード９ａに依存するものであり、直線ブラシ１２とブレード９ａの相対的角度が５〜２０°であることが重要で、例えばブレード９ａがシャフト６ａの軸に平行に取り付いてない場合は、直線ブラシ１２をシャフト６ａに平行に取り付けても同様の効果が得られる。ここで、２０°以上傾けると、直線ブラシ１２が円形状のメインフィルター１０に均一に接しなくなるため、直線ブラシ１２の毛の長さを変化させる必要がある。また、直線ブラシ１２を直線以外で構成することで干渉騒音を低減させる同様の効果があるが、この場合も手の長さを変化する必要があるため、物づくりや品質管理にコストがかかる。

円形ブラシ１７の材質として、直線ブラシ１２と同様に、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、密度を高く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３のように側板側フィルターおさえ１８ａの凹形状断面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の凹形状断面の下面に接しなくても壁面に円形ブラシ１７の毛側面が接すれば、粉塵１１はファン吸込口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接触抵抗が少ないので、モータ６の回転起動トルクを抑えることができる。

図４は、シャフトと垂直となる円形ブラシの断面図であり、粉塵１１はファン吸込口１６へ短絡することなく、また、モータ６の回転起動トルクを抑えることができる他の手段である。図４のように、側板側フィルターおさえ１８ａは遠心ファン９の径方向外周側に窪みを持つ凹形状断面となっており、この凹形状断面の窪みには、ファン吸込口１６にシャフト６ａの軸方向と垂直になるように固定された円形ブラシ１７が収まる構成であっても、粉塵１１はファン吸込口１６へ短絡することなく、また、モータ６の回転起動トルクを抑えるという同様の効果が得られる。

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、遠心ファン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廃棄することで除塵することで、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ファン９の送風力と掃出手段である直線ブラシ１２による掃き出し力により、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を奏し、直線ブラシ１２がメインフィルター１０に摺接する際に発生する遠心ファン９の圧力変動による干渉騒音の上昇を抑制することができ、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により粗塵によるメインフィルター１０の目詰まりを防ぐのでメインフィルター１０の圧損増加を抑制させることができ、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５〜７を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除塵装置の正面図、図６は本発明の実施の形態２における可動手段を直線歯車部とした除塵装置の正面図、図７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とした除塵装置の正面図である。

図６において、ブラシベース１３は、可動手段として回転部２１と受風板２２が設けられた受風可動装置２３が取り付けられている。受風可動装置２３の回転部２１によりブラシベース１３に対し受風可動装置２３が回転部２１を中心として回転できる構造となっている。

直線ブラシ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。

直線ブラシ１２は、メンテナンスモード時以外の時は直線ブラシ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が固定された遠心ファン９はモータ６の回転トルクによって回転動作し、遠心ファン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、直線ブラシ１２はメインフィルター１０に摺接していないので、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板２２の力が直線ブラシ１２の自重よりも大きくなると受風可動装置２３が回転部２１を中心として回転し直線ブラシ１２がメインフィルター１０に摺接する。

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ファン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に摺接している直線ブラシ１２の掃き出し力により、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、遠心ファン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への流入が遮られ、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。すなわち、掃き出された粉塵が、圧力の高いケーシング内に流れないようにしたものである。

図６は、モータ６が起動回転時には、直線ブラシ１２がメインフィルター１０に摺接せずモータ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６において、直線歯車部２５は可動手段として直線ブラシ１２に取り付けられ、ブラシベース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はブラシベース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、直線ブラシ１２はメインフィルター１０に摺接していないので、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に取り付けられた直線ブラシ１２により、直線ブラシ１２がメインフィルター１０に摺接する。

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、遠心ファン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ファン９の内側から外側への風圧と、メインフィルター１０に摺接している直線ブラシ１２の掃き出し力により、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。

図７は、モータ６が起動回転時には、直線ブラシ１２がメインフィルター１０に摺接せずモータ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、回転駆動部２７は可動手段として直線ブラシ１２に取り付けられ、ブラシベース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はブラシベース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、直線ブラシ１２はメインフィルター１０に摺接していないので、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に取り付けられた直線ブラシ１２により、直線ブラシ１２がメインフィルター１０に摺接する。

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ファン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ファン９の内側から外側への風圧と、メインフィルター１０に摺接している直線ブラシ１２の掃き出し力により、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。

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直線ブラシ１２が摺接するので、回転起動時に発生するメインフィルター１０と直線ブラシ１２の摺接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ファン９の送風力と直線ブラシ１２による掃き出し力により、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、直線ブラシ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る。

本発明の除塵装置は、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の除塵装置を示す正面図本発明の実施の形態１の除塵装置を示すＷ−Ｗ’断面における斜視断面図本発明の実施の形態１の除塵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１の除塵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２の除塵装置の可動手段を受風稼動装置とした正面図本発明の実施の形態２の除塵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２の除塵装置の可動手段を回転駆動部とした正面図従来の除塵装置を示す構成断面図従来の除塵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
６モータ
７制御装置
９遠心ファン
１０メインフィルター
１１粉塵
１２直線ブラシ
１３ブラシベース
１４舌部
１５ケーシング
１６ファン吸込口
１７円形ブラシ
１８ａ側板側フィルターおさえ
１９粉塵排出流路
２０サブフィルター
２１回転部
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

外郭と、この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、この駆動手段により回転する略円筒形に形成されたメインフィルターと、このメインフィルターの内側には前記メインフィルターと同期回転し屋内空気を屋外へ排出するための遠心送風用羽根と、この遠心送風用羽根の外側には前記遠心送風用羽根と最接近部となる舌部を有し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に摺接する掃出手段が設けられ、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掃出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払い落とすことを特徴とした除塵装置。
外郭と、この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、この駆動手段により回転する略円筒形に形成されたメインフィルターと、このメインフィルターの内側には前記メインフィルターと同期回転し屋内空気を屋外へ排出するための遠心送風用羽根と、この遠心送風用羽根の外側には前記遠心送風用羽根と最接近部となる舌部を有し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が回転してから摺接する可動手段を備えた掃出手段が設けられ、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掃出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払い落とすことを特徴とした除塵装置。
可動手段として、ケーシングの吐出側に回転部と受風板を備え、この受風板が受ける風力により掃出手段がメインフィルターに摺接することを特徴とする請求項２記載の除塵装置。
可動手段として、制御手段が駆動手段の回転数が上昇したと認識してから、掃出手段が往復駆動部により直線運動しメインフィルターに摺接することを特徴とする請求項２記載の除塵装置。
可動手段として、制御手段が駆動手段の回転数が上昇したと認識してから、掃出手段が回転駆動部により回転運動しメインフィルターに摺接することを特徴とする請求項２記載の除塵装置。
掃出手段により掃き出された粉塵が、圧力の高いケーシング内に流れないようにしたことを特徴とする請求項１または２記載の除塵装置。
舌部より遠心送風用羽根の逆回転方向に掃出手段が設けられ、この掃出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１または２記載の除塵装置。
掃出手段は、遠心送風用羽根から発生する圧力変動に対し、圧力変動による干渉を低減させることを特徴とする請求項１または２記載の除塵装置。
掃出手段を直線状ブラシとし、この直線状ブラシが駆動手段の回転軸に対し平行とならないことを特徴とする請求項８記載の除塵装置。
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または２記載の除塵装置。
掃出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または２記載の除塵装置。
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または２記載の除塵装置。
遠心送風用羽根の羽根側板とケーシングの間に、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または２記載の除塵装置。
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、この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１２記載の除塵装置。
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、この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記載の除塵装置。
円形状ブラシと摺接する羽根側板を凹形状としたことを特徴とする請求項１４または１５記載の除塵装置。