JP2019107626A - フィルタ除塵装置 - Google Patents

Abstract

【課題】風路中の細かな砂やホコリといった粉塵を集塵し圧力損失や機能低下が発生する前にフィルタの除塵を行い、メンテナンス頻度を低減できるフィルタ除塵装置を提供する。【解決手段】筒形状を有し内部空間に送風路を備えた筐体と、送風路を流れる空気を浄化位置にて浄化するフィルタ部と、フィルタ部を下流側に付勢する付勢部と、フィルタ部を下流側に移動させる可動部と、付勢部による付勢に対してフィルタ部を上流側に付勢する反付勢部と、フィルタ部の移動を抑止する抑止部とを備える。フィルタ部は、浄化対象物を捕集するフィルタと、フィルタの変形を防ぐための支持体とを備える。反付勢部は、付勢部による付勢の解除に対して反作用によりフィルタ部を上流側に移動させて支持体を抑止部に衝突させて、フィルタの除塵を行なうことで、フィルタの詰まりを軽減し、フィルタを長期間使用可能とするフィルタ除塵装置を提供する。【選択図】図４

Description

本発明は、フィルタ除塵装置に関するものである。

従来のフィルタ除塵装置は、横網と縦網を重ね合わせて構成されたフィルタであり、横網もしくは縦網をスプリングで付勢し、縦網もしくは横網に当てることで、フィルタで集塵された虫類や木の葉類を除去するものが知られている。

以下、そのフィルタ除塵装置について図９〜図１１を参照しながら説明する。

図９に示すように、横線をフレーム枠に多数本張り渡してなる横網１０１と縦線をフレーム枠に多数本張り渡してなる縦網１０２とを重ね合わせて縦横に交差させた網体を構成してなる防虫網１０３を備えている。図１０、図１１より、横網１０１と縦網１０２が互いに引き合う方向にスプリング１０４で付勢して両フレーム枠を重ね合わせることで、防虫網１０３の外側に付着した集塵物はホッパー１０５を経て受け皿１０６で集積される。

実開平４−１０６６１９号公報

このような従来のフィルタ除塵装置においては、フィルタ部が浄化対象物を捕集するために縦横で交差させた網体を用いるため、横網と縦網に分離された構造では均一で目の細かいフィルタを構成することが困難であり、細かな砂やホコリといった浄化対象物を取り除くことが困難であった。

そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、メンテナンス頻度を抑制することができるフィルタ除塵装置を提供することを目的とする。

そして、この目的に達成するために、本発明に係るフィルタ除塵装置は、筒形状を有し内部空間に送風路を備えた筐体と、前記送風路を流れる空気を浄化位置にて浄化するフィルタ部と、
前記フィルタ部を前記浄化位置よりも下流側に付勢する付勢部と、前記付勢部による付勢に基づいて前記フィルタ部を前記下流側に移動させる可動部と、前記付勢部による付勢に対して前記フィルタ部を上流側に付勢する反付勢部と、前記フィルタ位置よりも前記上流側への前記フィルタ部の移動を抑止する抑止部とを備え、前記フィルタ部は、前記空気を通過させて当該空気に含まれる浄化対象物を捕集するフィルタと、前記フィルタ部の移動時における前記フィルタの変形を防ぐための支持体と、を備え、前記反付勢部は、前記付勢部による付勢の解除に対して反作用により前記フィルタ部を上流側に移動させて前記浄化位置において前記支持体を前記抑止部に衝突させるものである、これにより初期の目的を達成するものである。

本発明によれば、微小な浄化対象物も除去対象としながらも、メンテナンス頻度を抑制することができるフィルタ除塵装置を提供できる。

本発明に係るフィルタ除塵装置の概略斜視図。 フィルタ除塵装置の側断面図。 下流側から見た送風路の概略図。 支持体とフィルタの一例を示す図。 支持体に突出部を設けた一例を示す図。 付勢された状態を示す模式図。 付勢が解除された状態を示す模式図。 フィルタ格納部を示す図。 従来技術フィルタ除塵装置の斜視図。 従来技術フィルタ除塵装置の構造図。 従来技術フィルタ除塵装置の設置図。

以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。また、全図面を通して、同一の部位については同一の符号を付して二度目以降の説明を省略している。

（実施の形態）
まず、図１〜図７を用いて本発明に係るフィルタ除塵方法の概略構成について説明する。なお、図１は本発明に係るフィルタ除塵装置の概略斜視図、図２はフィルタ除塵装置の側断面図、図３は下流側から見た送風路の概略図、図４は支持体とフィルタの一例を示す図、図５は支持体に突出部を設けた一例を示す図、図６は付勢された状態を示す模式図、図７は、付勢が解除された状態を示す模式図である。

フィルタ除塵装置は、例えば建物の屋外、または建物の壁近傍に設けられ、図示しない送風機の動作により、屋外の空気を屋内に給気する際の風路上に設けられる。フィルタ除塵装置は、図１、図６、図７に示すように、筐体１と、フィルタ部３と、付勢部４と、可動部５と、反付勢部６と、抑止部７とを備えている。

筐体１は、筒形状を有し内部空間に送風路１０を備えており、フィルタ除塵装置の外郭を形成する。筐体１は、送風路１０における送風方向に対する垂直断面が、矩形形状を含む。ここで矩形形状を含むとは、完全な矩形形状でなくてもよいことを意味し、一部に矩形形状を有して少なくとも一つの辺（一辺）を含めばよい。例えば、図３（ａ）に示した矩形や、図３（ｂ）に示すような略アーチ型であっても矩形形状を含む。

送風路１０は、内部空間にフィルタ部３と、付勢部４と、可動部５と、反付勢部６と、抑止部７とが配置される。送風路１０は、上流側に位置する外部の空気を下流側に位置する例えば室内等の空間の内部へ送風するための風路である。なお、空気の流れは例えば下流に設けられた図示しない送風機により生成される。

フィルタ部３は、送風路１０中に設けられ、送風路１０を流れる空気を通過させてこの空気に含まれる浄化対象物を浄化位置２にて捕集し、すなわち空気を浄化する。ここで浄化位置２とは、送風路１０上であってフィルタが空気を浄化する位置であり、筐体１の垂直断面を構成する矩形形状の一辺と一致する。フィルタ部３は、後述の可動部５に着脱自在に固定される。フィルタ部３は、図４（ａ）に示すように、フィルタ８と支持体９とを備えている。

フィルタ８は、矩形形状を有し、例えば捕集対象として比較的重量のある砂塵などを対象とする場合には、不織布などを素材としたものが利用される。

支持体９は、フィルタ８が後述する衝撃に耐えられるように、フィルタ８の変形を防止する目的で設けられる。支持体９は、上流側支持体９ｂと下流側支持体９ｃとを備える。

上流側支持体９ｂは、例えば図４（ａ）に示すように、中央に開口を有する角筒形状を有し、上流側にフィルタ８を上流側から押える枠体部９１を備える。上流側支持体９ｂは、フィルタ８の上流側平面に対して中央の開口を一致させフィルタ８に被せることで、枠体部９１が上流側からフィルタ８の外周を下流側へ押さえ込む。

下流側支持体９ｃは、中央に開口を有する角筒形状を有し、下流側にフィルタ８を下流側から押える枠体部９１を備える。下流側支持体９ｃは、フィルタ８の下流側平面に対して中央の開口を一致させフィルタ８に被せることで、枠体部９１が下流側からフィルタ８の外周を上流側へ押さえ込む。

枠体部９１は、硬質素材で構成され、例えば図４（ｂ）に示すように、フィルタ８の周囲を囲むことでフィルタ８を所定の形状、本実施の形態においては送風路１０の断面にほぼ一致させた矩形に維持する。つまり、上流側支持体９ｂと下流側支持体９ｃとがフィルタ８を挟み込み、枠体部９１が上下流側の両面からフィルタ８を押えることで、フィルタ８が支持体９に強固に保持される。

さらに、上流側支持体９ｂ及び下流側支持体９ｃは、必要に応じて梁部９２を備える。また、上流側支持体９ｂは、必要に応じて支持体側突出部３０を備える。

梁部９２は、フィルタ８の平面強度が比較的弱い場合、つまりフィルタ８が繊維質の場合や面積が大きい場合に、フィルタ８の中央部が風圧受けることにより形状変化することを防止するために設けられる。梁部９２は、図４（ｃ）に示すように、例えば枠体部９１と同一素材で梁部９２を縦方向や横方向に架橋することで、フィルタ８を複数の領域に分割する。フィルタ８を複数の領域に分割することで各領域にかかる風圧に対する耐性を高め、フィルタ部３としての躯体強度を高めることができる。

支持体側突出部３０は、例えば図５（ａ）に示すように、フィルタ部３の設置状態において、上流側支持体９ｂに、抑止部７の方向つまり上流側に向けて突出した凸部として備えられる。また、支持体側突出部３０は、例えば図５（ｂ）に示すように、抑止部７に方向に突出して複数個、上流側支持体９ｂに設けてもよい。

付勢部４は、フィルタ部３を浄化位置２よりも下流側に付勢する。付勢部４は、付勢部４自体が動力によりフィルタ部３を付勢し、あるいは付勢部４を介して人力によりフィルタ部３を付勢する操作部を有している。本実施の形態では、付勢部４は、動力を備えている。すなわち、付勢部４は、モータ回転軸１６を有するモータ１７と、モータ回転軸１６に設けられたカム１８とを備えている。

モータ１７は、給電によりモータ回転軸１６を回動する。

カム１８は、モータ回転軸１６を中心とした円形状の任意の方向に突起部分１９を有する形状をしている。カム１８は、回転により突起部分１９がフィルタ部３を下流側に付勢し、可動部５を回転軸２３として、フィルタ部３を傾倒させる。

可動部５は、付勢部４による作用４１方向への付勢に基づいて、可動部５に固定されたフィルタ部３を浄化位置２から下流側に移動させる。可動部５は、図２、図３に示すように、浄化位置２の一辺とフィルタ部３の一辺とを一致させて当該フィルタ部３を回転可能に軸支する回転軸２３として設けられる。可動部５は、付勢部４による付勢により、一辺を回転軸２３としてフィルタ部３の回転軸２３に対向する例えば辺を、下流側に傾倒させる。

反付勢部６は、付勢部４による付勢に対してフィルタ部３を上流側に付勢する。反付勢部６は、図６、図７に示すように、例えばばね２０などの弾性体として設けられ、可動部５によるフィルタ部３の下流方向への移動（作用４１）に対して、ばね２０の反作用６１により、フィルタ部３を浄化位置２に引き寄せるよう、フィルタ部３を付勢する。反付勢部６は、付勢部４の付勢解除によって反付勢部６の付勢の方が強くなることで、可動部５を回転軸２３としてフィルタ部３を上流側に回転させる。そのため、筐体１は、送風路１０における送風方向に対する垂直な面が回転動作を阻害しないように上述の矩形形状１１を含み、浄化位置２は、矩形形状１１における任意の一辺と一致する。

抑止部７は、浄化位置２よりも上流方向（上流側）へのフィルタ部３の移動を抑制する。抑止部７は、反付勢部６によるフィルタ部３の上流側への移動に対して、浄化位置２においてフィルタ部３の支持体９への接触、つまりフィルタ部３が抑止部７に衝突することにより、フィルタ部３の上流側への移動を止める。

以上が、本実施の形態に係るフィルタ除塵装置の概略構成である。

続いて、本実施の形態に係るフィルタ除塵装置の動作について説明する。

付勢部４に給電されると、図６に示すように、フィルタ部３が付勢部４による作用４１により付勢され、可動部５を回転軸２３として下流側に回動する。

次に、カム１８がフィルタ部３を通過することによって、付勢部４の付勢が解除される。付勢部４による付勢が解除されると、反付勢部６の反作用６１のみがフィルタ部３に作用するために、フィルタ部３が可動部５を介して上流側に移動し、フィルタ部３の支持体９、具体的には枠体部９１を抑止部７に衝突させる。ここで、送風方向は、上流側から下流側であり、捕集された浄化対象物、例えば粉塵はフィルタ８の上流側の面で集塵されている。このため、下流側からフィルタ部３を抑止部７に衝突させることでフィルタ８に衝撃を伝播させ、フィルタ８で捕集された粉塵を上流方向へ叩き落とすことでフィルタ８の除塵を行うことができる。付勢部４への給電を例えば定期的に行なうことで、フィルタ８のメンテナンス頻度を抑制、または不用とすることができる。

以上のように、フィルタ除塵装置について、フィルタ部３を移動させ、抑止部７に衝突させることで、フィルタ部３から集塵されたフィルタ８へ衝撃が伝播し、上流側に向いた衝撃力を粉塵に伝えて、集塵されたフィルタ８の粉塵が除去される。そのため、長期使用においてフィルタが詰まることで圧力損失が上がることを軽減し、長期間の使用が可能となる。

また、支持体９がフィルタ８を上下流方向より挟み込むことで、衝撃に対するフィルタ８の変形を防止することができる。このため、不織布などの比較的柔らかく変形に弱いフィルタ素材が利用できるため、フィルタ除塵装置を多様な用途に対応させることができる。また、変形に弱いフィルタ素材であっても衝撃に耐性を持たせることができるため、強度の面からもフィルタの長期間の使用が可能となる。

さらに、枠体部９１と抑止部７がそれぞれ面であった場合に比べ、図５（ａ）に示すように上流側支持体９ｂに支持体側突出部３０を設けることにより、抑止部７と支持体９の接触面を減らすことができる。このため、衝撃の振動がその他の接触面から伝播することを防ぎ、フィルタ部３を効率的に振動させ除塵効率を高めることができる。

また、図５（ｂ）に示すように、上流側支持体９ｂの回転軸２３より最も離れた一辺の対角に支持体側突出部３０を複数個設けてもよい。複数個設けることにより支持体としての剛性を高めつつ、回転軸２３から離れた位置に支持体側突出部３０を設けることにより、支持体側突出部３０により強いモーメント力が働き衝撃力が強まるため、フィルタ部をより強く振動させ除塵効率を高める。

（変形例）
なお、上流側支持体９ｂに支持体側突出部３０を設けるのではなく、抑止部７の下流側には、支持体９方向に向かって突出する抑止側突出部３１を設けてもよい。また、抑止側突出部３１は抑止部７の下流側に複数個設けることにより、除塵効果を高める支持体側突出部３０と同様の効果をもつ。

また、図８（ａ）に示すように、フィルタ部３を実施の形態１における可動部５に固定するのではなく、可動部５にフィルタ部３を格納する格納部３２を備える構成としても良い。そして、付勢部４は格納部３２を浄化位置２よりも下流側に付勢する構成とする。この場合、例えば格納部３２には、上面もしくは側面にフィルタ部３を挿抜可能な開口３３を備える。これにより、フィルタ部３を交換する場合に、フィルタ除塵装置に対してフィルタ部３を容易に着脱可能となり、メンテナンスの容易化を図ることができる。

また、実施の形態１に示した支持体側突出部３０に変えて、図８（ｂ）に示すように、格納部３２の上流側に抑止部７方向に突出する格納部側突出部３４を備えてもよい。格納部側突出部３４を備えた場合でも、除塵効果を高める支持体側突出部３０と同様の効果を得ることが可能である。

＜実施の形態の概要＞
本発明に係るフィルタ除塵装置は、筒形状を有し内部空間に送風路を備えた筐体と、前記送風路を流れる空気を浄化位置にて浄化するフィルタ部と、前記フィルタ部を前記浄化位置よりも下流側に付勢する付勢部と、前記付勢部による付勢に基づいて前記フィルタ部を前記下流側に移動させる可動部と、前記付勢部による付勢に対して前記フィルタ部を上流側に付勢する反付勢部と、前記フィルタ位置よりも前記上流方向への前記フィルタ部の移動を抑止する抑止部とを備え、前記反付勢部は、前記付勢部による付勢の解除に対して反作用により前記フィルタ部を上流方向に移動させて前記フィルタ部を前記抑止部に衝突させる。

これにより、フィルタ部からフィルタへ衝撃が伝播し、前記送風路の上流側に向いた衝撃力を伝えて、集塵されたフィルタの粉塵が除去され、長期使用でフィルタが詰まることで圧力損失が上がることを軽減し、長期間の使用が可能となる。

また、前記フィルタ部は、前記空気を通過させて当該空気に含まれる浄化対象物を捕集するフィルタと、前記フィルタ部の移動時における前記フィルタの変形を防ぐための上流側支持体と下流側支持体でフィルタを挟み込み、前記抑止部は、前記浄化位置において前記上流側支持体と衝突する構成である。

これにより、風の力によって、フィルタ形状が変化し風路に対して隙間が発生することを防ぐことができ、送風路を通過する風を確実にフィルタに通すことが可能となり、集塵する効果を高めることが出来る。

また、上流側支持体に抑止部に方向に突出した支持体側突出部を、もしくは、抑止部の下流側に支持体方向に向かって突出する抑止側突出部を一つまたは複数個もうけてもよい。

これにより、フィルタ部を強く振動させ除塵効率を高める。

また、フィルタ部を格納する格納部を備え、前記格納部の上面もしくは側面にフィルタ部を挿抜可能な開口を備えて、前記格納部と抑止部と衝突することにより、フィルタの除塵を行う構造にしてよい。

これにより、フィルタ部を交換する場合に容易に着可能となり、メンテナンスの手間を減らすことができる。

さらに格納部の上流側に抑止部方向に突出する格納部側突出部を備えることにより、除塵効果を高める支持体側突出部と同様の効果をもつ。

本発明に係るフィルタ除塵装置は、細かな砂やホコリといった粉塵を集塵することが可能であり、長期的使用においてのメンテナンス頻度を抑制するフィルタ除塵装置として有用である。

１ 筐体
２ 浄化位置
３ フィルタ部
４ 付勢部
５ 可動部
６ 反付勢部
７ 抑止部
８ フィルタ
９ 支持体
９ｂ 上流側支持体
９ｃ 下流側支持体
１０ 送風路
１１ 矩形形状
１６ モータ回転軸
１７ モータ
１８ カム
１９ 突起部分
２０ ばね
２３ 回転軸
３０ 支持体側突出部
３１ 抑止側突出部
３２ 格納部
３３ 開口
３４ 格納部側突出部
４１ 作用
６１ 反作用
９１ 枠体部
９２ 梁部
１０１ 横網
１０２ 縦網
１０３ 防虫網
１０４ スプリング
１０５ ホッパー
１０６ 受け皿

Claims (9)

1. 筒形状を有し内部空間に送風路を備えた筐体と、
   前記送風路を流れる空気を浄化位置にて浄化するフィルタ部と、
   前記フィルタ部を前記浄化位置よりも下流側に付勢する付勢部と、
   前記付勢部による付勢に基づいて前記フィルタ部を前記下流側に移動させる可動部と、
   前記付勢部による付勢に対して前記フィルタ部を上流側に付勢する反付勢部と、
   前記フィルタ位置よりも前記上流側への前記フィルタ部の移動を抑止する抑止部と、を備え、
   前記フィルタ部は、
   前記空気を通過させて当該空気に含まれる浄化対象物を捕集するフィルタと、
   前記フィルタ部の移動時における前記フィルタの変形を防ぐための支持体と、を備え、
   前記反付勢部は、
   前記付勢部による付勢の解除に対して反作用により前記フィルタ部を上流側に移動させて前記浄化位置において前記支持体を前記抑止部に衝突させるフィルタ除塵装置。
2. 前記支持体は、
   前記フィルタの上流側に位置する上流側支持体と、
   前記フィルタの下流側に位置する下流側支持体と、を備え、
   前記上流側支持体と前記下流側支持体とで前記フィルタを挟み込んで固定する請求項１記載のフィルタ除塵装置。
3. 前記支持体は、
   当該支持体の上流側に前記抑止部方向に突出する支持体側突出部を備える請求項１または２に記載のフィルタ除塵装置。
4. 前記支持体側突出部は、
   前記支持体に複数個設けられた請求項３記載のフィルタ除塵装置。
5. 前記抑止部は、
   当該抑止部の下流側に前記支持体方向に突出する抑止部側突出部を備える請求項１または２に記載のフィルタ除塵装置。
6. 前記抑止部側突出部は、
   前記抑止部に複数個設けられた請求項５記載のフィルタ除塵装置。
7. 前記可動部を有し前記フィルタ部を格納する格納部を備え、
   前記付勢部は、
   前記格納部を前記浄化位置よりも下流側に付勢する請求項１または２に記載のフィルタ除塵装置。
8. 前記格納部は、
   上面もしくは側面に前記フィルタ部を挿抜可能な開口を備えた請求項７に記載のフィルタ除塵装置。
9. 前記格納部は、
   当該格納部の上流側に前記抑止部方向に突出する格納部側突出部を備える請求項７または８に記載のフィルタ除塵装置。

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