JP2015178346A

JP2015178346A - 除塵装置とキャブ

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Publication number: JP2015178346A
Application number: JP2014057353A
Authority: JP
Inventors: 石井　基寛; Motohiro Ishii; 基寛石井; 治夫豊田; Haruo Toyoda; 康徳本田; Yasunari Honda
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2014-03-20
Filing date: 2014-03-20
Publication date: 2015-10-08
Anticipated expiration: 2034-03-20
Also published as: JP6023111B2

Abstract

【課題】微粒子が多い環境で作業する場合においても、キャブ内の空気を清浄とすることが可能となる除塵装置と、その除塵装置を備えたキャブを提供する。
【解決手段】作業機のキャブ内に設ける除塵装置として、布状またはシート状をなすスクリーン１９を軸２０に巻いたものを備える。軸２０の近傍に摩擦部材２２を設ける。スクリーン１９を軸２０から繰り出す際にスクリーン１９と接触してスクリーン１９に帯電させる。帯電したスクリーン１９にＰＭ２．５や花粉等の微粒子を吸着させてキャブ内を清浄化する。
【選択図】図３

Description

本発明は、油圧ショベル等の作業機のキャブに設ける除塵装置とその除塵装置を備えたキャブに関する。

油圧ショベル等の作業機においては、特許文献１に記載のように、空調装置の外気吸入口に除塵用のフィルタを設けると共に、キャブ内にて空気を循環させる流路における吸込口に、塵埃を除去するフィルタを設けている。

特開２０１３−２４９６２２号公報

前述した従来のキャブの空調装置の空気吸込み口に設けるフィルタは、空調装置の保護を目的として設けられたものであって、例えばＰＭ２．５や花粉等の微粒子を除去することは難しい。このため、作業機をＰＭ２．５または花粉が多く含まれる環境において稼働させる際には、オペレータは悪い空気の環境下で作業を行なうことになる。

本発明は、上記の問題点に鑑み、微粒子が多い環境で作業する場合においても、キャブ内の空気を清浄とすることが可能となる除塵装置と、その除塵装置を備えたキャブを提供することを目的とする。

請求項１の除塵装置は、作業機のキャブ内に設ける除塵装置において、
布状またはシート状をなすスクリーンと、
前記スクリーンをロール状に巻いた軸と、
前記軸の近傍に設けられ、前記スクリーンを軸から繰り出す際に前記スクリーンと接触してスクリーンに帯電させる摩擦部材とを備えたことを特徴とする。

請求項２の除塵装置は、請求項１に記載の除塵装置において、
前記スクリーンがキャブの窓に設けられ、スクリーンが日除け用のカーテンの役目を兼ねることを特徴とする。

請求項３の除塵装置は、請求項１または２に記載の除塵装置において、
前記スクリーンが前記キャブと電気的に絶縁された構造で取付けられていることを特徴とする。

請求項４の除塵装置は、請求項１から３までのいずれか１項に記載の除塵装置において、
相互の摩擦により正逆に帯電する複数枚のスクリーン素材を重ね合わせて前記スクリーンを構成したことを特徴とする。

請求項５のキャブは、請求項１から４までのいずれか１項に記載の除塵装置を備えたことを特徴とする。

請求項６のキャブは、請求項５のキャブにおいて、さらに、キャブ内に設置する空調装置の吹き出し口を覆い、ＰＭ２．５および花粉を除去可能なフィルタを備えたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、軸に巻かれたスクリーンを繰り出すことにより、スクリーンを摩擦部材に摩擦させ、スクリーンに帯電させることができ、もって、スクリーンにＰＭ２．５や花粉を吸着させることができる。このため、キャブ内の空気を微粒子が除去された清浄化した空気とすることができ、オペレータにとって快適な空気環境で作業を行なうことが可能となる。

また、スクリーンに帯電させるにはスクリーンを引き出せばよいため、特殊な帯電装置を必要とすることなく、経済的に実現できる。

請求項２の発明によれば、スクリーンがキャブの窓に設けられ、スクリーンが日除け用のカーテンの役目を兼ねるため、夏場において、休機中に窓をスクリーンで遮蔽しておくことにより、キャブ内の温度上昇を緩和することができる。

請求項３の発明によれば、スクリーンが前記キャブと電気的に絶縁された構造で取付けられているため、スクリーンの帯電状態を長く保つことができ、除塵機能を長く保つことができる。

請求項４の発明によれば、複数枚のスクリーン素材どうしの接触によっても各スクリーン素材を帯電させることができるので、スクリーンを強く帯電させ、微粒子の除去機能を高めることができる。

請求項５の発明によれば、請求項１〜４に記載のスクリーンを備えてキャブを構成したので、前記各効果が得られるキャブを提供することが可能となる。

請求項６の発明によれば、空調装置の吹き出し口に、ＰＭ２．５や花粉を除去するフィルタを設けたので、帯電するスクリーンのみＰＭ２．５や花粉を効率良く除去することができる。また、空調装置の吹き出し口にフィルタを設ければ、空調装置の内部に微粒子を除去するフィルタを設ける場合に比較して、空調装置の動力源が担う負担が小さくなり、燃費の削減が可能となる。

本発明の除塵装置の一実施の形態を示すキャブの平面図である。（Ａ）は図１のキャブにおいて、右窓側に取付ける除塵装置を示す正面図、（Ｂ）はその部分拡大図である。図２の除塵装置の主要構成部材を示す部分斜視図である。図２に示す除塵装置の操作を説明する斜視図である。本発明の除塵装置の他の実施の形態を示す構成図である。図１に示す除塵装置のうち、後側の窓に取付ける除塵装置を示す正面図である。本実施の形態のキャブに設置する空調装置の構成例を示す構成図である。図１のキャブにおいて、運転席の後側に設置する吹き出し口とフィルタを示す分解斜視図である。図１のキャブにおいて、キャブの右前部に設置する吹き出し口とフィルタを示す斜視図である。

図１は本発明の除塵装置の一実施の形態を示すキャブの平面図である。このキャブ１は油圧ショベルの上部旋回体上に設置されるものである。図１において、２はオペレータが座る座席、３，４はそれぞれ座席２の左右に設けた左作業レバーおよび右作業レバー、５，６はそれぞれ左走行ペダルおよび右走行ペダル、７，８はそれぞれ左走行レバーおよび右走行レバーである。また、９はスイッチパネル、１０は空調装置、１１はその後部吹き出し口、１２はキャブの右前部に設けた前部吹き出し口である。１４はキャブ１の右窓側に取付ける除塵装置、１５はキャブ１の後側の窓に設ける除塵装置である。

図２（Ａ）は図１のキャブにおいて、右窓側に取付ける除塵装置を示す正面図、図２（Ｂ）はその部分拡大図、図３はこの除塵装置の主要構成部材を示す部分斜視図である。図２において、１６はキャブ１の右窓１７、すなわちブーム、アーム等の作業用フロント(図示せず)側の窓１７の下側の左右にボルトやねじ等の固定具１８により取付けられたブラケットであり、スクリーン１９を巻く軸２０の両端を回転可能に支持するものである。このブラケット１６は後述のスクリーン１９とキャブ１とを電気的に絶縁するために合成樹脂成形部品により構成している。

スクリーン１９はその一端を軸２０に固定し、軸２０にロール状に巻き付けて取付けられる。２１はロール状に巻いたスクリーン１９を収容する円筒体であり、この円筒体２１は両端を左右のブラケット１６，１６に固定して取付けられる。この円筒体２１は電気絶縁材である合成樹脂製のもので、その全長にわたってスリット２１ａを有し、スクリーン１９はこのスリット２１ａから繰り出し、巻き込みされる。２２ａ，２２ｂはこのスリット２１ａの縁の両側に固着して設けられ、スクリーン１９との摩擦によってスクリーン１９に静電気を発生させる摩擦部材である。

本実施の形態においては、図３に示すように、このスクリーン１９を、２枚のスクリーン素材１９ａ，１９ｂを互いに隣接させて重ね合わせた構造としている。これらのスクリーン素材１９ａ，１９ｂは、接触して摩擦することによって帯電する素材である。また、摩擦部材２２ａ，２２ｂは、それぞれ第１のスクリーン素材１９ａ、第２のスクリーン素材１９ｂとの摩擦によって帯電する素材である。

ここで、第１のスクリーン素材１９ａおよび摩擦部材２２ｂとしては、例えばプラスに帯電しやすいものとして、例えばガラス繊維、木材、麻、木綿、絹、レーヨン、ポリイミド樹脂、羊毛、ガラス、毛皮等を用いることができる。これに対し、第２のスクリーン素材１９ｂおよび摩擦部材２２ａとしては、マイナスに帯電しやすいものとして、例えば塩化ビニル樹脂、セロハン、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂等を布やシート状とした材料として用いることができる。帯電可能な素材であれば、他の素材を用いることも可能である。また、第１のスクリーン素材１９ａおよび摩擦部材２２ｂとして負極に帯電しやすい素材を用い、第２のスクリーン素材１９ｂおよび摩擦部材２２ａとして正極に帯電しやすい素材を用いてもよい。

２３はスクリーン１９の引き出し側端部に設けた絶縁性合成樹脂製の縁材であり、この縁材２３には、窓１７の上部に設けたＬ字形の止具２４に嵌める孔２３ａを有する。２５は少なくとも一方のブラケット１６と軸２０との間に設けたばねであり、軸２０に対してスクリーン１９を巻き取る方向に回転させる力を付与するものである。なお、窓１７は上辺部が下辺部より狭い台形状に形成されているので、スクリーン１９もこれに近い形状、すなわち縁材２３側が狭い形状に形成している。

本実施の形態において、油圧ショベルの休機中に、図４に示すように、オペレータがスクリーン１９の縁材２３を持ってばね２５の力に抗してスクリーン１９を円筒体２１から矢印２６に示すように引き上げて繰り出すと、第１、第２のスクリーン素材１９ａ，１９ｂどうしの摩擦と、第１のスクリーン素材１９ａと摩擦部材２２ａとの摩擦、および第２のスクリーン素材１９ｂと摩擦部材２２ｂとの摩擦によりスクリーン素材１９ａ，１９ｂが帯電する。繰り出したスクリーン１９は上端の縁材２３の孔２３ａを止具２４に嵌めて止める。そしてこの休機状態において、帯電したスクリーン１９によりキャブ１内に浮遊するＰＭ２．５や花粉等の微粒子を吸着させ、キャブ１内の空気を清浄化することができる。また、この状態ではスクリーン１９で窓１７を覆った状態となり、スクリーン１９が日除け用のカーテンの役目を果たし、夏場における休機状態でのキャブ１内の温度上昇を緩和する。

本発明を実施する場合、スクリーン１９を１枚のスクリーン素材で構成してもよいが、本実施の形態においては、２枚のスクリーン素材１９ａ，１９ｂを用い、スクリーン素材１９ａ、１９ｂどうしの接触によっても静電気を発生させているので、スクリーン１９をより強く帯電させることが可能となり、微粒子の除去機能を高めることができる。

図５は本発明の除塵装置の他の実施の形態を示す端面図であり、このスクリーン１９Ｘは、第１のスクリーン１９ａ，１９ａの間に第２のスクリーン１９ｂを接触可能に設けたものである。本実施の形態においても、第１のスクリーン素材１９ａと第２のスクリーン素材１９ｂとの接触により２枚のスクリーン素材１９ａ，１９ａが帯電するのみならず、第１のスクリーン素材１９ａとスリット２１ａに設けた摩擦部材２２ａが摩擦することにより、２枚のスクリーン素材１９ａが帯電する。

図５の構成によれば、除去すべき微粒子の特性に適合した素材を、表面に露出した第１のスクリーン素材１９ａとして選択することによって、より好ましい極性にスクリーン１９Ｘを帯電させることができる。

図６はキャブ１の内部の後側に取付ける除塵装置１５を示す正面図である。図６において、図２と同じ符号は同じ機能を発揮する部品または部分を示す。２７はキャブ１の後窓であり、この窓２７は上下にわたり横幅が等しいため、スクリーン１９Ｙは繰り出し方向の全長にわたって当幅に形成している。この後側の除塵装置１５に備えるスクリーン１９Ｙは、矢印２８に示すように、上から下に向けて繰り出す以外は繰り出し巻き取りの動作、操作は同じである。この除塵装置１５においても、図２〜図５に示した除塵装置１４と同様に、除塵作用のみならず、遮光作用も発揮することができるものである。

図７は本実施の形態のキャブ１に設置する空調装置の構成例を示す図である。３０は空気をキャブ１内に吸入するか、またはキャブ１内で空気を循環させるためのブロア、３１は外気導入路、３２はキャブ１の内気吸入口、３３は外気導入路３１に設けた除塵用フィルタ、３４は内気吸入口３２に設けた除塵用フィルタ、３５は外気導入と内気吸入の切換えを行なうダンパである。３６は空調装置を冷房装置として働かせる際に作動させる熱媒体の蒸発器、３７は空調装置を暖房に用いる場合に作動させるヒータコア、３８は冷房作動時と暖房作動時とで空気の流路を切換えるダンパである。３９は後方の吹き出し口１１に連通するダクト、４０は前方の吹き出し口１２および座席２の下に設ける吹き出し口(図示せず)に連通するダクト、４１は吹き出し口１１，１２を切換えるためのダンパである。

図８は後方の吹き出し口１１に設置する除塵装置の構成を示すものである。４２はＰＭ２．５や花粉等の微粒子を除去するためのフィルタである。４５は、フィルタ４２を取付けるため、吹き出し口１１のスリット状の開口部４６ａ，４６ｂ，４６ｃを囲むように設けたベースフレームである。４３はフィルタ４２を取付けるための取付け板であり、吹き出し口１１の開口部４６ａ，４６ｂ，４６ｃにそれぞれ対応する開口部４３ａ，４３ｂ，４３ｃを有するものである。このフィルタ４２は、開口部４６ａ，４６ｂ，４６ｃを覆うようにしてベースフレーム４５内にセットし、フィルタ４２上に取付け板４３を重ねて開口部４６ａ，４６ｂ，４６ｃと取付け板４３との間でフィルタ４２を挟持し、ベースフレーム４５ａに螺合するねじ４４により取付け板４３をベースフレーム４５に固定することにより、フィルタ４２を交換可能に取付ける。

図９は前方の吹き出し口１２を示しており、この吹き出し口１２にＰＭ２．５や花粉等の微粒子を除去するための袋状のフィルタ４８を被せ、バンド４９により固定したものである。このフィルタ４８もバンド４８の着脱によって容易に交換可能である。また、空調装置の吹き出し口にフィルタ４２，４８を設ければ、空調装置１０の内部に微粒子を除去するフィルタを設ける場合に比較して、空調装置の動力源が担う負担が小さくなり、燃費の削減が可能となる。

図８または図９に示すフィルタ４２，４８を設ければ、単にスクリーン１９を設けた場合に比較し、さらに効率良くＰＭ２．５や花粉等の除去を行なうことが可能となる。また、これらのフィルタ４２，４８は既存の作業機に後付け可能である。

以上、本発明を実施の形態により説明したが、本発明を実施する場合、上記の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変更、付加が可能である。

１キャブ
１０空調装置
１１，１２吹き出し口
１４，１５除塵装置
１６ブラケット
１７窓
１８固定具
１９，１９Ｘ，１９Ｙスクリーン
１９ａ第１のスクリーン素材
１９ｂ第２のスクリーン素材
２０軸
２１円筒体
２１ａスリット
２２ａ，２２ｂ摩擦部材
２３縁材
２４止具
２５ばね
２７窓
４２フィルタ
４８フィルタ
４９バンド

Claims

作業機のキャブ内に設ける除塵装置において、
布状またはシート状をなすスクリーンと、
前記スクリーンをロール状に巻いた軸と、
前記軸の近傍に設けられ、前記スクリーンを軸から繰り出す際に前記スクリーンと接触してスクリーンに帯電させる摩擦部材とを備えたことを特徴とする除塵装置。
請求項１に記載の除塵装置において、
前記スクリーンがキャブの窓に設けられ、スクリーンが日除け用のカーテンの役目を兼ねることを特徴とする除塵装置。
請求項１または２に記載の除塵装置において、
前記スクリーンが前記キャブと電気的に絶縁された構造で取付けられていることを特徴とする除塵装置。
請求項１から３までのいずれか１項に記載の除塵装置において、
相互の摩擦により正逆に帯電する複数枚のスクリーン素材を重ね合わせて前記スクリーンを構成したことを特徴とする除塵装置。
請求項１から４までのいずれか１項に記載の除塵装置を備えたことを特徴とするキャブ。
請求項５のキャブにおいて、さらに、キャブ内に設置する空調装置の吹き出し口を覆い、ＰＭ２．５および花粉を除去可能なフィルタを備えたことを特徴とするキャブ。