JP4212582B2 - フィルター・ユニット - Google Patents

Description

本発明は、主として比較的小さなワークの研磨作業や切削作業を行う際に発生する研磨粉や、切削屑などを捕捉する集塵機に取り付けられるフィルター・ユニットに関する。

例えば、歯科技工士が、義歯等のワークをエアーグラインダ（ハンドピース）などの工具で研磨作業や切削作業を行うと、研磨粉や切削屑等（以下、塵埃と称する）が発生する。このような塵埃の飛散を防止しながら作業を行うために、集塵機を用いる。この集塵機には、図５に示すようなフィルター４が装着されている（特許文献１参照）。
特開２００５−４０９３９号公報

フィルター４は、空気Ａを通過させ、塵埃２７のみを内部に捕捉できる網目状のフィルター材からなり、全周が閉じられ、長手方向の一端部に入口開口４ａを有する袋状に形成されたものである。前記作業にともなって生じる塵埃２７は、フィルター４の底部側から空気を吸引することによって、入口開口４ａに挿入された吸塵パイプ３からフィルター４の内部に取り込まれる。したがって、塵埃２７は、フィルター４の内部の底部から入口開口４ａに向かって順次堆積する。

このようなフィルター４は、使い初めは塵埃２７を捕捉するが、フィルター４の底部に塵埃２７が堆積すると、その堆積した塵埃２７に新たに吸引した塵埃２７が激突してフィルター４内で塵埃２７が舞い上がり、フィルター４の抵抗が少ない部分を通過するため、底部の塵埃２７が堆積されている箇所以外の箇所も含めて、塵埃２７がフィルター４の内面全体を覆って目詰まりを起こし、その後の捕捉能力が極端に低下する。

そこで、本発明は、内部に堆積した塵埃が舞い上がるのを防止し、捕捉能力が長く維持されるフィルター・ユニットを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係るフィルター・ユニットは、全周が閉じられ、長手方向の一端部に入口開口を有する袋状のフィルター本体と、その内側に配置され、前記入口開口に連通する目が粗い予備フィルターとを備え、前記予備フィルターの幅方向の両端が開放されている。

上記構成によれば、入口開口からフィルター・ユニットの内部に高速で流れ込んだ塵埃を含む空気が粗い目の予備フィルターを通過することにより、大きな塵埃が捕捉されるから、フィルター本体の底部に堆積した塵埃に、新たにフィルター・ユニット内部に取り込まれた塵埃が勢いよく衝突して舞い上がるのを防止することができる。このとき、予備フィルターによって捕捉された大きな塵埃は予備フィルターの底部に堆積し、相当量堆積すると、自重によって予備フィルターの開放された両端からフィルター本体の底部に向けて少しずつ自然落下するから、フィルター本体に堆積した塵埃が舞い上がるのが抑制される。さらに、フィルター・ユニットの内部に高速で流れ込んだ塵埃を含む空気は、予備フィルターを通過するときの通気抵抗によって減速するから、フィルター本体に堆積した塵埃が舞い上がるのを抑制することができる。このように、塵埃が舞い上がるのが防止されることにより、フィルター本体の底部の塵埃が堆積されている箇所以外の箇所が目詰まりしにくくなり、捕捉能力を長く維持することができる。

本発明の好ましい実施形態によれば、前記予備フィルターの長手方向の長さが前記フィルター本体よりも短い。この構成によれば、フィルター本体の底部全体に塵埃が堆積する空間が確保されて塵埃を効率的に捕捉し、捕捉能力を長く維持することができる。

本発明のフィルター・ユニットによれば、フィルター・ユニットの内部に高速で流れ込んだ塵埃を含む空気が目の粗い予備フィルターを通過することによって、大きな塵埃が先に捕捉され、さらに、空気流も減速されるから、フィルター本体の底部に堆積した塵埃が舞い上がるのを防止することができる。これにより、早期にフィルター本体の内面全体に塵埃が付着して目詰まりすることがなくなり、捕捉能力を長く維持することができる。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明に係るフィルター・ユニット４０を備えた集塵機１０付き作業台１００を示す切断側面図である。この作業台１００は、その上で研磨作業や切削作業を行うための作業プレート１と、作業プレート１上の空気Ａを導入する略Ｌ字形状の空気導入パイプ２と、この空気導入パイプ２の出口に連結された空気吸入用の吸塵パイプ３と、この吸塵パイプ３が入口開口４０ａから内部に挿入されて吊り下げ状態に保持され、フィルター本体４１およびその内側に配置される予備フィルター４２とを備えたフィルター・ユニット４０と、このフィルター・ユニット４０が係止される前後一対のフック部７０，７０を有するフィルター係止用ハンガ７と、前記フィルター・ユニット４０の下方から空気Ａを吸入する吸引機８とを備えている。作業プレート１、吸塵パイプ３およびフィルター係止用フック７は、フレームＦに一体形成されており、吸塵パイプ３がフレームＦに固定されている。

前記作業プレート１上には、前方開放型作業ボックス９が設置されている。この作業ボックス９の後部（図１の左側）から突設されたボックス排出口９ａが空気導入パイプ２の入口２ａに連結される。この前方開放型作業ボックス９は、前方（図１の右方）が開放されて、作業者が両側（図１の表裏側）から両手を差し入れて研磨作業や切削作業を行うようになっており、その作業に伴い発生する塵埃がボックス排出口９ａから空気導入パイプ２内に導入される。

作業プレート１は偏平なボックスとなっており、内部に引出し５が前後に出し入れ可能に収納されている。フレームＦには、フィルター・ユニット４０が吊り下げ状態に着脱自在に取り付けられるフィルター収納室１１が形成されており、このフィルター収納室１１の後面に開閉扉１２が取り付けられている。フィルター収納室１１の内部には、吊り下げ状態に取り付けられたフィルター・ユニット４０の下端部を載置させて補助的に支持するフィルター支持板１３が設けられている。前記吸引機８は、吸引ファン１４とこれを駆動するモータ１７とを備えており、フレームＦの下部に支持されている。吸引ファン１４の上方箇所には、フィルター収納室１１に連通して、フィルター収納室１１内の空気Ａを吸引するための空気吸引通路１８が設けられ、吸引機８の後方には、吸引機８が吸引した空気Ａを外部に排出するための空気排出通路１９が設けられている。前記吸塵パイプ３、フィルター・ユニット４、フィルター収納室１１、空気吸引通路１８および吸引機８が、集塵機１０を構成する。

また、フレームＦの下部には、冷却用空気Ａ１をモータ１７内に吸引するための冷却空気取入口２０と、冷却後の空気Ａ１を空気排出通路１９に排出するための空気排出口２１とが設けられている。この作業台１００は、フレームＦの下部に設けた複数のキャスタ２２により移動可能になっている。

つぎに、前記フィルター・ユニット４０について説明する。上述のとおり、フィルター・ユニット４０は、フィルター本体４１とその内側に配置された予備フィルター４２とを備えている。図２に示すように、フィルター本体４１は、樹脂製のフィルター材の全周部、つまり上端部４１ａ、両側部４１ｂおよび下端部４１ｃを、縫着、溶着または接着の何れかの接合手段で封止されて、長方形状の外形を有し、かつ厚みが小さい偏平な袋状に形成されている。フィルター本体４１は、図示を省略しているが、内側に配置される粗い網目の不織布などのフィルター材と外側に配置される細かい網目のフィルター材とを重ね合わせて構成された複合フィルター素材からなるもので、さらに、その外側には保護カバーが取り付けられている。

前記フィルター本体４１の内側に配置された予備フィルター４２は、不織布のような粗い目のフィルター材からなり、フィルター本体４１に対して長手方向Ｌの長さが２／３程度と短く設定されている。また、幅方向Ｗの長さもフィルター本体４１よりも若干短く設定されており、幅方向Ｗの両端４２ａ，４２ａが開放されている。

フィルター・ユニット４０における長手方向（上下方向）Ｌの一端部であるフィルター本体４１の上端部４１ａには、吸塵パイプ３がフィルター・ユニット４０の内外にわたって延びるように挿入される入口開口４０ａが、幅方向Ｗの中央部に設けられている。このフィルター・ユニット４０の入口開口４０ａは、弾性を有する素材、例えばポリプロピレン（ＰＰ）からなる入口保持部材２３が、ラバースポンジからなるシール部材２４を介在してフィルター本体４１にリベットまたは両面テープによる接着などの結合手段で固着された構成になっている。図３に示すように、フィルター本体４１、予備フィルター４２、シール部材２４および入口保持部材２３には、それぞれ吸塵パイプ３を挿通させるための挿通孔４１ｄ，４２ｄ，２４ａ，２３ａが形成されている。これらの挿通孔４１ｄ，４２ｄ，２４ａ，２３ａは、互いに重合されて、フィルター・ユニット４０の入口開口４０ａを形成している。

上記構成において、図１の吸塵機８を作動させると、金属、石膏およびプラスチックのような多種類の材質の研磨粉および切削屑からなる塵埃２７を含んだ空気Ａが吸塵パイプ３からフィルター・ユニット４０内に入り、フィルター・ユニット４０を通過して下方の空気吸引通路１８に抜ける。このとき、図４のように、吸塵パイプ３を通ってフィルター・ユニット４０の内部に取り込まれた高速の空気Ａは、予備フィルター４２を通過することにより減速し、大きな塵埃２７が捕捉される。細かい塵埃は予備フィルター４２の粗い目を通過し、フィルター本体４１の底部に捕捉される。予備フィルター４２に捕捉された大きな塵埃２７は、予備フィルター４２の底部に堆積し、相当量堆積すると、自重によって予備フィルター４２の開放された両端４２ａ，４２ａからフィルター本体４１の底部に向けて少しずつ自然落下する（図２）。

フィルター・ユニット４０の内部に取り込まれた塵埃２７は、予備フィルター４２によって捕捉または減速されて、フィルター本体４１に堆積した塵埃２７に強く衝突することがないから、塵埃２７を舞い上げることなく、フィルター本体４１の内部の底部から入口開口４０ａに向けて順次堆積する。フィルター本体の底部と予備フィルターの底部との間が満杯になると、抵抗の少ない予備フィルター４２の厚さ方向Ｔの広い側面部４２ｂ，４２ｂを通って、予備フィルター４２とフィルター本体４１との間に、引き続き底部から入口開口４０ａに向けて順次効率よく堆積していく。集塵機１０を一旦止めて吸塵を休止した後に再起動する場合、既に予備フィルター４２内に堆積している塵埃２７によって予備フィルター４２が膨れてフィルター本体４１との隙間３０が小さくなっているから、フィルター・ユニット４０内に空気とともに吸引された塵埃２７がフィルター本体４１内に堆積した塵埃２７に衝突しても、前記隙間３０が小さいことによって、隙間３０を通って舞い上がってフィルター本体４１の内面に付着するのが抑制されるので、前記予備フィルター４２による減速効果と相まってフィルター本体４１の早期の目詰まりを抑制できる。

本発明に係るフィルター・ユニットを備えた集塵機付き作業台を示す切断側面図である。 同上の作業台におけるフィルター・ユニットの斜視図である。 同上のフィルター・ユニットの上部断面図である。 同上のフィルター・ユニットの縦断面図である。 従来のフィルターの縦断面図である。

符号の説明

２７ 塵埃
４０ フィルター・ユニット
４０ａ 入口開口
４１ フィルター本体
４２ 予備フィルター
４２ａ 端
Ｌ 長手方向
Ｗ 幅方向

Claims (2)

1. 全周が閉じられ、長手方向の一端部に入口開口を有する袋状のフィルター本体と、
   その内側に配置され、前記入口開口に連通する目が粗い予備フィルターとを備え、
   前記予備フィルターの幅方向の両端が開放されているフィルター・ユニット。
2. 請求項１において、前記予備フィルターの長手方向の長さが前記フィルター本体よりも短いフィルター・ユニット。

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