JP5014829B2

JP5014829B2 - 集塵機構

Info

Publication number: JP5014829B2
Application number: JP2007039848A
Authority: JP
Inventors: 望川崎
Original assignee: Techno Takatsuki Co Ltd
Current assignee: Techno Takatsuki Co Ltd
Priority date: 2007-02-20
Filing date: 2007-02-20
Publication date: 2012-08-29
Anticipated expiration: 2027-02-20
Also published as: JP2008202506A

Description

本発明はエアポンプの集塵機構に関する。さらに詳しくは、主として家庭用浄化槽や養魚用水槽などへの酸素供給に利用される電磁振動型エアポンプの集塵機構に関する。しかしながら、本発明の集塵機構は、電磁振動型エアポンプへの適用に限定されるものではなく、一般のエアポンプにも適用することが可能である。

従来技術にかかわるポンプとして、図７および８に示されるようなダイヤフラム式ポンプが開示されている（特許文献１参照）。そして、図７のダイヤフラム式ポンプは、ポンプ筐体２００内のフレームに対向して配置されている電磁石と、永久磁石を備えた振動子と、該振動子の両端に連結されたダイヤフラムと、前記フレームの両端側にそれぞれ固定されたポンプケーシング部とから構成されている。

また、前記ポンプ筐体２００の上部には、大気中の砂塵や埃などを除去して吸気するために、集塵部２０１が設けられている。この集塵部２０１は、ポンプ筐体２００に形成されたほぼ四角形状またはほぼ円形の集塵室２０２に順次設けられた、合成繊維の不織布からなるフィルター２０３と、フィルターパッキン２０４と、フィルターカバー２０５とから構成されている。

また、前記集塵室２０２の上部底面には、空気の吸入用の吸気口Ｓｕが設けられており、フィルターカバー２０５で覆われたフィルターパッキン２０４のあいだに、空気の取入口２０６が形成されている。このポンプの場合、大気中の砂塵や埃を除去するために合成樹脂の不織布が設けられているが、小さい砂塵や埃を除去するにはフィルターのメッシュを細かくする必要があり、そのためフィルターの目詰まりが発生しやすく、頻繁にフィルターの洗浄や取替えメンテナンス作業が必要となるので厄介であり、目詰まりの状態のままでポンプの継続運転を行うと、流量低下やポンプが異常発熱を引き起こしてポンプの寿命の低減や客先からのクレームに繋がるという問題が生じるのである。

特開２００４−７６７２７号公報

叙上の特許文献１に記載された電磁振動型ポンプの場合（図８参照）、デッドスペースが大きくなり、小型化できず、コストが高くつくという問題がある。

本発明は、コンパクトな構造で、集塵能力の効率化が実現でき、そのうえ組み立て作業とメンテナンスが簡単で、そのうえコストの低減が可能な、エアポンプ（とりわけ電磁振動型ポンプ）用集塵機構を提供することを目的とするものである。

さらに、ピストン式やダイヤフラム式の電磁振動型ポンプにおいては、ポンプの寿命を左右するものは、ピストンの摩滅や損傷、ダイヤフラムの破損や弁の損傷等による性能低下、ポンプ機能の低下である。大気中あるいはポンプの外部から流入する流体に含まれる砂塵や異物（例えば、硬くて尖った微小異物）等により、機能部品であるピストンおよびダイヤフラムが損傷や破損を受け、弁も損傷や破損を受けるため、ポンプの寿命を著しく低下させる要因となっている。

本発明は、大気中あるいはポンプの外部から流入する流体に含まれる砂塵や異物等を除去して清浄化された流体を後段のポンプ部に供給できる電磁振動型ポンプを提供することを目的とする。

本発明のエアポンプの集塵機構は、エアポンプの筐体の少なくとも一部に隔室が設けられ、
該隔室に流体の入口と出口とが設けられ、
該隔室内に渦巻き状の通気路が設けられ、
該渦巻き状の通気路内に１または２以上のふきだまり部が設けられ、
該ふきだまり部に偏向板が配設され、
該偏向板は、前記ふきだまり部から、流体が前記通気路内を通過する方向と同方向へ伸びている
ことを特徴としている。

また、前記隔室が着脱可能に設けられてなるようにしてもよい。

また、前記渦巻き状の通気路の断面形状が略円形であることが好ましい。

また、前記渦巻き状の通気路の断面形状がｎ角形であり、前記ｎが３以上１２以下の整数であることが好ましい。

本発明の第２の態様にかかわるエアポンプの集塵機構は、前記隔室に装着用の突起部を設け２以上の多段重に連結されていることを特徴としている。

本発明の集塵機構によれば、ポンプの筐体の少なくとも一部に設けられた隔室内に通気路が渦巻き状に形成されるため、ポンプに流入する流体が、隔壁内の渦巻き状の通気路を通過するのに伴い流体の渦流が発生する。その結果、かかる渦流の発生によって塵埃が遠心力と流速変化によって隔壁の外側壁に寄せられて集塵作用が得られる。

また、扁平形の集塵機構のため余計なスペースを必要とせず、コンパクトな構造を実現することができ、組立やメンテナンス作業が簡単な上、多段重に連結が可能で、より集塵効果のアップした電磁振動型ポンプを提供することができる。

本実施の形態の電磁振動型ポンプについて添付図面を参照しつつ、以下に詳細に説明する。図１（ａ）は本発明の一形態にかかわる集塵機構を示す説明図、図１（ｂ）は本発明の集塵機構の流体の流れを示す説明図、図２は本発明の一形態の集塵機構を示す説明図、図３（ａ）は本発明の一形態の集塵機構を示す説明図、図３（ｂ）は本発明の一形態の集塵機構の流体の流れを示す説明図、図４は本発明の多段重に連結された集塵機構の一実施例を示す説明図、図５は本発明の集塵機構の脱着可能な一実施例を示すポンプの説明図、図６は本発明の集塵機構の脱着可能な一実施例を示すポンプの説明図である。

実施の形態１
本実施の形態の集塵機構１（図１〜３参照）は、筐体Ｈ（図５参照）の少なくとも一部に設けられた隔室２に流体の入口３と出口４とを有しており、当該隔室内２に渦巻き状の隔壁５が配設され、渦巻き状の通気路６を形成し、前記渦巻き状の通気路内６に１または２以上のふきだまり部７と偏向板８が設けられている。

ふきだまり部７および偏向板８の数は、それぞれ２つのものが図示されているが、本発明は、特定の数に限定されることはない。

そして、本実施の形態の集塵機構１は、かかる構成により、砂塵や異物を含む外気が、隔室２の流体の入口３より流入して、当該隔室内２に配設された渦巻き状の隔壁５とで形成された渦巻き状の通気路６を通過するときに、砂塵や異物等の粒子に遠心力の作用を受けることなる。隔室２の流体の入口３より流入した砂塵や異物等の粒子が、渦巻き状の通気路６を通過するときに作用する遠心力Ｚは、つぎの式（１）により算出される。
Ｚ＝ｍＵ² ／ｒ・・・・・（１）
Ｚ：遠心力
ｍ：粒子（砂塵）の質量
Ｕ：分周速度
ｒ：円軌道の半径

また、粒子（砂塵）の遠心効果Ｖは、つぎの式（２）によって算出される。
Ｖ＝Ｚ・ｍｇ・・・・・・（２）

隔室２の流体の入口３より流入した砂塵や異物等の粒子は、渦巻き状の通気路６を通過するときに受ける遠心力Ｚと遠心効果Ｖ（式（１）と式（２）に示される関係式によって算出される）によって、隔壁５の外側壁に寄せられるため、きわめて効果的な集塵作用が得られる。

また、隔壁５のふきだまり部７に配設された偏向板８によって流体の渦流が発生する。

その結果、砂塵や異物がふきだまり部７に集塵されるという利点がある。

また、ふきだまり部７内に不織布を設けてもよい。

本発明の集塵機構１（図４参照）は筐体Ｈ（図５参照）の少なくとも一部に設けられ隔室２に設けられた装着用の突起部（ｓ、ｈ）により２以上の多段重に連結が可能で、エアポンプの能力に応じた集塵効果を一層高めることができるという利点がある。

本実施の形態の集塵機構は、図５〜６に示されるように、筐体Ｈの少なくとも一部（図示された例では、筐体Ｈの側面に設けられた凹所Ｃａ）に隔室５が設けられておればよく、当該隔室５には流体の入口６と出口７とが設けられている。

図６に示された例では、筐体Ｈの凹所Ｃａ内に取り付けられた渦巻き状の隔壁５によって隔室５が画定されている。そして、隔室５を覆う蓋Ｌがネジによって着脱可能に設けられる。

図６に示された例では、隔室５は、凹所Ｃａの側面に支持プレートＳＰを介して取り付けられ、隔室５の側面と対向する側は蓋Ｌで閉鎖された後、凹所Ｃａの側面に設けられた雌ネジに、蓋Ｌの表側から挿通される雄ネジを螺着することによって固定される。

図示されていないが、隔室Ｒは、凹所Ｃａの側面に支持プレートＳＰを介して着脱自在に取り付けられるモジュール（一種のカセット）内に設けることもできる。

（ａ）は本発明の一形態の集塵機構を示す説明図であり、（ｂ）は本発明の一形態の集塵機構の流体の流れを示す説明図である。本発明の一形態の集塵機構を示す説明図である。（ａ）は本発明の一形態の集塵機構を示す説明図であり、（ｂ）は本発明の一形態の集塵機構の流体の流れを示す説明図である。本発明の多段重に連結された集塵機構の一実施例を示す説明図である。本発明の集塵機構の脱着可能な一実施例を示すポンプの説明図である。本発明の集塵機構の脱着可能な一実施例を示すポンプの説明図である。従来の集塵機構部を示す外観説明図である。従来の集塵機構部を示す断面説明図である。

符号の説明

１集塵機構
２隔室
３入口
４出口
５隔壁
６通気路
７ふきだまり部
８偏向板
ｗ通気路幅（断面積）
ｓ、ｈ接合突起部
Ｈエアポンプの筐体

Claims

エアポンプの筐体の少なくとも一部に隔室が設けられ、
該隔室に流体の入口と出口とが設けられ、
該隔室内に渦巻き状の通気路が設けられ、
該渦巻き状の通気路内に１または２以上のふきだまり部が設けられ、
該ふきだまり部に偏向板が配設され、
該偏向板は、前記ふきだまり部から、流体が前記通気路内を通過する方向と同方向へ伸びている
ことを特徴とするエアポンプの集塵機構。
前記渦巻き状の通気路の断面形状が略円形である請求項１記載のエアポンプの集塵機構。
前記渦巻き状の通気路の断面形状がｎ角形である請求項１記載のエアポンプの集塵機構。
前記ｎが３以上１２以下の整数である請求項３記載のエアポンプの集塵機構。
前記隔室に装着用の突起部を設け２以上の多段重に連結されてなる請求項１または２記載のエアポンプの集塵機構。