JP4126174B2 - サイクロン式集塵装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、集塵装置に関するものであって、具体的には、旋回流による遠心力を利用して含塵空気中からダストを分離して捕集することができる一次分離機能を備えたサイクロン式集塵装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
サイクロンの原理を利用して旋回流によって一次分離機能を発揮できる分離装置に付いては、例えば、実開平３−１９５４７号公報に記載された粉末分離器 （サイクロン分離器）が既に公知であって、この分離器は円筒状に形成したサイクロン本体の下端部に粉体を捕集する捕集容器が備えられ、また、排気は上部のフイルターを通して濾過した後、排出するように構成されている。
【０００３】
しかし、上記の如く構成した分離器は、サイクロン本体内に流入した空気が本体内壁に沿って勢い良く旋回し、その旋回流の勢いがサイクロン本体の下端に接続した捕集容器に及ぶため、捕集した粉体（粉塵）が再び本体内部に舞い上がってしまうため、捕集効率が甚だ悪い欠点があった。
【０００４】
上記の問題は、サイクロン本体の丈を長く造ることによって、旋回流の影響が捕集容器に直接及ばないようにすることを解決することができるが、サイクロン本体が長くなると集塵装置全体の高さが高くなってしまって、屋根や天井が低い工場や、各種部屋等への設置が難しく、また、使用操作やメンテナンスがやりにくい、と言った問題が発生していた。
【０００５】
そこで本件出願人は、先の特願平１１−３０９３７９号（特開２００１−１２１０４０）に見られるように、サイクロン本体の高さをできるだけ低く押えることによって、設置し易くて使用操作とメンテナンスがやり易く、更に、集塵効率を低下させないように工夫したサイクロン式集塵装置を開発した。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記出願に係るサイクロン式集塵装置は、集塵機のサイクロン本体の高さを出来るだけ低く押えるための各種工夫が施されていて、全体を低く造ることを可能にしている。しかし、サイクロン本体の下側に連設するホッパー部に関しては、ダスト分離を行うために必要な機構としてそのまま残されており、その結果、このホッパー部の長さ分だけ、装置全体の高さが高く成ってしまう問題があった。
【０００７】
そこで本発明の技術的課題は、サイクロン本体の下側部に連設するホッパー部を取り除いて、このホッパー部の分だけ集塵機全体の高さを低く造ることができると共に、ホッパー部が無くても、ホッパーの機能であるダストを集める機能を充分に発揮でき、且つ、集めたダストを円滑に而かも的確に回収することができる機能を備えたサイクロン式集塵装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の技術的課題を解決するために本発明で講じた手段は以下の如くである。
【０００９】
全体を断面円筒状に造り、内部にはフイルターを設けたサイクロン本体の周面接線方向に含塵空気の吸引口を設け、上記吸引口から吸引した含塵空気をサイクロン本体内で旋回させることにより、比較的大きなダストを分離してサイクロン本体内の底部側に落下させ、細かなダストを含んだ空気を上記フイルターで濾過した後、サイクロン本体の外に排出するように構成したサイクロン式集塵装置であって、
【００１０】
（１） 上記サイクロン本体を底板を備えた有底構造と成し、サイクロン本体の少くとも底部の側面にはダスト排出口を開口して、このダスト排出口にダスト回収バケットを連通接続自在に構成すると共に、上記サイクロン本体の底板上に、モータによって回転しながら、サイクロン本体の内底部に溜ったダストを掻き寄せて前記ダスト排出口に排出する回転羽根を設けること。（請求項１）
【００１１】
（２） 前記サイクロン本体の底板上の中心にモータの回転軸を突出し、この回転軸には全体を細長い板状に形成した回転羽根を、その回転時に上記底板の上面に近接した状態、又は、上面を少し摺りながら回転する状態に取付けること。 （請求項２）
【００１２】
（３） 前記モータの回転軸にその根端部を取付けて回転する回転羽根を、前記サイクロン本体の半径と略等しい長さに形成すると共に、この回転羽根の全体を、その回転方向に向けて円弧状に少し湾曲した形状に構成すること。（請求項３）
【００１３】
（４） 前記サイクロン本体に形成したダスト排出口の外側部に、下方に接続口を開口したダストガイド部を連設し、この接続口には、伸縮自在な筒状体を介して前記ダスト回収バケットの上面口を上から塞ぐことができる上蓋板を連結すると共に、上蓋板にはダスト回収バケットの内部に通じるダストの受入口を設けること。（請求項４）
【００１４】
（５） 前記サイクロン本体の下側部に、サイクロン本体を所定の高さに支持する架台を取付け、この架台によって支持されるサイクロン本体の下側空間部を、前記ダスト回収バケットの設置スペースにすること。（請求項５）
【００１５】
上記（１）で述べた請求項１に係る手段によれば、サイクロン本体の下側からホッパーを取り除いた構成にしているため、ホッパーの分だけ装置全体の高さを低く造ることができると共に、サイクロンによる旋回作用によって分離されたダスト（比較的大きなダスト）は、サイクロン本体の内壁に沿って旋回しながら次第に下降し、サイクロン本体の底部に至るや、旋回による遠心力の勢いによって、底部の側面に開口したダスト排出口からサイクロン本体の外に排出され、このダスト排出口に連通接続したダスト回収バケットに捕集されるため、サイクロン本体の下部にホッパーを設けなくても、サイクロンによって分離されたダストを確実に回収することを可能にする。
【００１６】
更に、上記（１）で述べた請求項１に係る手段によれば、サイクロン本体の底板上に落下したダストや、フイルターから剥離して落下したダスト塊は、底板上をモータによって回転される回転羽根によって掻き寄せられて上記ダスト排出口に強制的に排出できるため、サイクロン本体の下部にホッパーを設けなくても、分離したダストを確実にダスト回収バケットに送り込むことを可能にする。
【００１７】
上記（２）と（３）で述べた請求項２及び３に係る手段によれば、回転羽根の回転に従って、底板上に溜ったダストをダスト排出口に向けて掻き寄せるようにして強制的に排出することができると共に、回転羽根の湾曲した形状により、回転と共にダストを中心部から外周部（半径方向）に向けて次第に押し出すことができるため、ダストを底板上に堆積させることなく、回転羽根が円滑にダスト排出口に向けて排出することを可能にする。
【００１８】
上記（４）で述べた請求項４に係る手段によれば、上蓋板を筒状体の弾発作用によってダスト回収バケットの上面口を塞ぐようにセットすることにより、サイクロンによる旋回作用と、回転羽根の回転に従って、サイクロン本体の内底部よりダスト排出口及びダストガイド部を通って排出されて来るダストを、外部に漏洩させることなく確実にダスト回収バケットの内部に回収させることができると共に、ダスト回収バケットの交換時には、伸縮自在な筒状体の部分を圧縮して上蓋板を少し上に持ち上げることによって、ダスト回収バケットの取外しや、新たなバケットの交換を簡単に行うことを可能にする。
【００１９】
上記（５）で述べた請求項５に係る手段によれば、ダスト回収バケットを架台（スタンド）の下側にセットすることで、設置スペースを節約することができ、また、ダスト回収バケットの取外しや交換作業を容易に行うことを可能にする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に、上述した本発明に係るサイクロン式集塵装置の実施の形態を図面と共に説明すると、図１は本発明の全体を一部破断して内部を見える状態にして示した斜視図、図２はその内部構造を説明した正面図、図３は本発明の要部を拡大して示した断面図、図４は図３のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。
【００２１】
これ等の図面に於いて、夫々符号１で全体的に示した本発明に係るサイクロン式集塵装置は、全体を断面略円筒状に形成し、且つ、底部に円形で平板状の底板１Ｃを取付けた有底構造のサイクロン本体１Ａと、このサイクロン本体１Ａと同じ断面略円筒状を成し、且つ、上面を天板１Ｄで塞ぐと共に、全体を蝶番を用いてサイクロン本体１Ａの上端部に開閉自在に取付けた上蓋部１Ｂとによって構成されていて、装置１の全体はスタンド形状の架台２，２によって所定の高さに支持されている。尚、１Ｗは上蓋部１Ｂの前面に設けた開閉用の把手である。
【００２２】
３はサイクロン本体１Ａの周面接線方向に設けた含塵空気の吸引口、４は上記上蓋部１Ｂの天板１Ｄに設けた浄化空気の排出穴、６は上蓋部１Ｂをサイクロン本体１Ａに閉じた状態にロックするノブ、７は上記サイクロン本体１Ａの内部に同心的に設けた内筒体で、底面を開口したこの内筒体７は、サイクロン本体１Ａの上端口に取付けた取付けリング板９′に吊下げた状態に取付けられていて、これ等サイクロン本体１Ａと内筒体７との間に環状に形成されている間隔７Ｒ（図２参照）内に、上記吸引口３から含塵空気が吸引（導入）されて旋回する仕組に成っている。
【００２３】
また、７Ａ…は上記吸引口３の近辺を除く上記内筒体７の周面全域に多数穿孔形成した小穴で、上記吸引口３から吸引されて間隔７Ｒ内で旋回しながら下側の底板１Ｃ側、即ち、内底部１Ｚに向けて降下する含塵空気は、降下中にその一部が上記小穴７Ａを通って内筒体７の内部に侵入して、下方に向かう含塵空気の量を減らすと共に、旋回の勢いを次第に弱める仕組に成っている。
【００２４】
８は上記内筒体７の内部に同心的に取付けたフイルターで、このフイルター８は外層フイルター８Ａの内部に内層フイルター８Ｂを間隔をあけて設けた内外二重構造に造られており、また、その上下両端には上下のフイルタープレート９，１０が取付けられていて、フイルター８の全体はサイクロン本体１Ａの上から上述した取付けリング板９′の穴（図示省略）を通して内筒体７の内部に挿入することによって、上部フイルタープレート９の外周縁を取付けリング板９′の内周縁に懸掛けした状態、即ち、吊下げ状態に取付けられる仕組に成っている。
【００２５】
１１と１１Ｍは同じく上蓋部１Ｂの内部中心に取付けた吸引用ブロアーとブロアー用モータで、スイッチＳＷの操作によりモータ１１Ｍを起動回転してブロアー１１を駆動すると、その吸引力が上記の吸引口３に及んで含塵空気をサイクロン本体１Ａ内に取り込み、且つ、これを上記間隔７Ｒで旋回させて、その遠心力によって比較的大きなダストを分離して下側の内底部１Ｚに落下させる一方、細かなダストを含んだ空気を上記の小穴７Ａ…を通して内筒体７の内部に導入し、次いでこれを外層フイルター８Ａで濾過して細かなダストを捕集した後、両フイルター８Ａ，８Ｂの間隔より上部フイルタープレート９の流通穴（図示省略）、及び、上蓋部１Ｂの内部を通して天板１Ｄの排出穴４から外部に排出し、更に、内筒体７の開口された底面より内層フイルター８Ｂの内部８Ｈに流入した含塵空気を、内層フイルター８Ｂで濾過した後、両フイルター８Ａ，８Ｂの間隔を通して上記と同様に排出穴４から外部に排出する仕組に成っている。
【００２６】
また、１２は上記サイクロン本体１Ａの下側内底部１Ｚの上を横切るように回動自在に架設したハタキ軸、１２Ｔはサイクロン本体１Ａの外部に突出したハタキ軸１２の外端部に設けたハタキレバー、１２Ｒ…はハタキ軸１２に取付けたハンマーで、上記のハタキ軸１２をハタキレバー１２Ｔを用いて回動すると、球形のプラスチック材で造ったハンマー１２Ｒ…が上記フイルター８の底面、具体的には、下部フイルタープレート１０の底面を打撃して、フイルター８に付着したダストを内底部１Ｚ側に払い落すように構成されている。
【００２７】
１Ｈは上記サイクロン本体１Ａの底部側壁面に開口形成したダスト排出口、１５はこのダスト排出口１Ｈの外側を囲むように、上記サイクロン本体１Ａの底部外周面に取付けたダストガイド部で、断面略円筒状に形成したこのダストガイド部１５の下端接続口１５′（図３）には、上下方向に伸縮自在に構成した蛇腹構造の筒状体１８が、締付具１９Ａを用いて連通状態に接続されている。
【００２８】
１７は、上面に向けて突出開口した受入口１７Ａを、締付具１９Ｂを用いて上記蛇腹構造に形成した筒状体１８の下端口に取付けることにより、筒状体１８の下側部に連通接続した上蓋板、１７′はこの上蓋板１７の外側縁に連設した鍔を示す。１６は開口された上面口に上記上蓋板１７を被せることにより、前記筒状体１８の弾発作用によって上蓋板１７の下側部に連通状態に、而かも、気密状態に装着されるダスト回収バケットで、前記架台２，２に支持された上記サイクロン本体１Ａの下側空間部が、このダスト回収バケット１６の設置スペースに成っている。従って、装置全体の設置スペースを節約できると共に、ダスト回収バケット１６の脱着操作を容易に行うことを可能にしている。
【００２９】
上記のダスト回収バケット１６は、上記の上蓋板１７を上記筒状体１８の部分を上下に伸縮して上下動することにより、上蓋板１７の下側部に対して自由に脱着することができる。また、筒状体１８と上蓋板１７はいずれも締付具１９Ａ，１９Ｂを取外すことによって、自由に取外して清掃や交換と言った各種のメンテナンスを行ったり、ダスト回収バケット１６のサイズに合せて上蓋板１７を別のサイズのものに交換したりすることが可能である。
【００３０】
１３は、上記サイクロン本体１Ａの底板１Ｃの底面に取付けたモータ、１３Ａは上記底板１Ｃを貫いてその上面中央部に突出した上記モータ１３の回転軸、１４は根端部をこの回転軸１３Ａに取付けた回転羽根で、全体を細長い板状に形成したこの回転羽根は、図２乃至図４に示す如くサイクロン本体１Ａの半径と略同じ長さに形成され、且つ、その回転方向（図面の場合は時計回転方向）に向けて全体を円弧状に少し湾曲させた略弓型形状に形成されている。
【００３１】
以上の如く構成した回転羽根１４は、底板１Ｃの上面に極めて近接した状態、又は、上面を少し摺った状態で、モータ１３によって図４に於いて時計回転方向に回転して、底板１Ｃの上面に落ちて来るダストを掻き寄せながら前記ダスト排出口１Ｈに順次排出し、前記ダスト回収バケット１６に回収することができると共に、底板１Ｃの上面に対するダストの堆積を防止できる仕組に成っている。また、この様にダストを回収したダスト回収バケット１６は、上蓋板１７を蛇腹状の筒状体１８の部分で少し上方に押上げることによって、サイクロン本体１Ａの下側スペースより自由に取外してダストを廃棄処理したり、別のダスト回収バケット１６に交換したりすることができる仕組に成っている。
【００３２】
本発明に係るサイクロン式集塵装置は以上述べた如き構成であるから、ブロアー１１の吸引作用によって吸引口３からサイクロン本体１Ａ内に吸引された含塵空気は、サイクロン本体１Ａと内筒体７の間隔７Ｒ内で、該サイクロン本体１Ａの内壁に沿って旋回され、このサイクロンによる旋回によって比較的大きなダストが分離される。分離されたダストは旋回しながら次第に下方に向かい、サイクロン本体１Ａの内底部１Ｚに至るや、旋回による遠心力の勢いによって、内底部１Ｚの側面に開口したダスト排出口１Ｈからサイクロン本体１Ａの外に排出され、該ダスト排出口１Ｈに連通接続したダストガイド部１５を通してダスト回収バケット１６に落し込まれる。従って、サイクロン本体１Ａの下部にホッパーを設けなくても、サイクロンによって分離されたダストを確実に回収することができる。
【００３３】
一方、上記の旋回による遠心力では分離しきれない細かなダストを含んだ空気は、内筒体７に穿設した小穴７Ａ…から侵入してフイルター８で濾過され、洗浄空気となって排出穴４から外部に排出される。また、上記細かなダストを捕集したフイルター８は、ハタキ軸１２を回動操作することによってハンマー１２Ｒで打撃されて、付着したダストを底板１Ｃ側に払い落すことができ、払い落されたダストは前記回転羽根１４の回転によってダスト回収バケット１６に回収することができる。
【００３４】
この様にダストを回収したダスト回収バケット１６は、上蓋板１７を少し持ち上げることにより、容易に取外して廃棄作業や交換作業を容易に行うことができる。また、上述したように間隔７Ｒ内で旋回する含塵空気は、その一部が内筒体７の小穴７Ａ…を通ってフイルター８に向かうため、下方に向かう含塵空気の量を減らしてその勢いを弱め、底板１Ｃ上に溜ったダストを再び舞い上がらせる力を消失させることができるため、旋回流によるダストの舞い上げを防止することができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上述べた次第で、本発明に係るサイクロン式集塵装置によれば、サイクロン本体の底部にホッパーを設けなくても、ダストを確実にダスト回収バケットに回収することができるため、サイクロン本体を含む装置全体の高さをできるだけ低く造って、屋根や天井の低い工場及び部屋等への設置をやり易くすると共に、使用操作とメンテナンスがやり易く、また、集塵効率を低下させることなく構造を簡略化して低コストにて製造可能な理想的なサイクロン式集塵装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るサイクロン式集塵装置の一部を破断して示した斜視図である。
【図２】 本発明の内部構造を説明した側面図である。
【図３】 本発明の要部を拡大して示した断面図である。
【図４】 本発明の平面図である。
【符号の説明】
１Ａ サイクロン本体
１Ｃ 底板
１Ｈ ダスト排出口
１Ｚ 内底部
２ 架台（スタンド）
３ 吸引口
８ フイルター
１１ ブロアー
１３ モータ
１３Ａ 回転軸
１４ 回転羽根
１５ ダストガイド部
１６ ダスト回収バケット
１７ 上蓋板
１７Ａ 受入口
１８ 蛇腹状の筒状体

Claims (5)

1. 全体を断面円筒状に造り、内部にはフイルターを設けたサイクロン本体の周面接線方向に含塵空気の吸引口を設け、上記吸引口から吸引した含塵空気をサイクロン本体内で旋回させることにより、比較的大きなダストを分離してサイクロン本体内の底部側に落下させ、細かなダストを含んだ空気を上記フイルターで濾過した後、サイクロン本体の外に排出するように構成したサイクロン式集塵装置であって、
   上記サイクロン本体を底板を備えた有底構造と成し、サイクロン本体の少くとも底部の側面にはダスト排出口を開口して、このダスト排出口にダスト回収バケットを連通接続自在に構成すると共に、上記サイクロン本体の底板上に、モータによって回転しながら、サイクロン本体の内底部に溜ったダストを掻き寄せて上記ダスト排出口に排出する回転羽根を設けたことを特徴とするサイクロン式集塵装置。
2. 前記サイクロン本体の底板上の中心にモータの回転軸を突出し、この回転軸には全体を細長い板状に形成した回転羽根を、その回転時に上記底板の上面に近接した状態、又は、上面を少し摺りながら回転する状態に取付けたことを特徴とする請求項１に記載のサイクロン式集塵装置。
3. 前記モータの回転軸にその根端部を取付けて回転する回転羽根を、前記サイクロン本体の半径と略等しい長さに形成すると共に、この回転羽根の全体を、その回転方向に向けて円弧状に少し湾曲した形状に構成したことを特徴とする請求項１又は２に記載のサイクロン式集塵装置。
4. 前記サイクロン本体に形成したダスト排出口の外側部に、下方に接続口を開口したダストガイド部を連設し、この接続口には、伸縮自在な筒状体を介して前記ダスト回収バケットの上面口を上から塞ぐことができる上蓋板を連結すると共に、上蓋板にはダスト回収バケットの内部に通じるダストの受入口を設けたことを特徴とする請求項１、２又は３に記載のサイクロン式集塵装置。
5. 前記サイクロン本体の下側部に、サイクロン本体を所定の高さに支持する架台を取付け、この架台によって支持されるサイクロン本体の下側空間部を、前記ダスト回収バケットの設置スペ−スにしたことを特徴とする請求項１、２、３又は４に記載のサイクロン式集塵装置。

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