WO2012073576A1 - 集塵機 - Google Patents

Abstract

　集塵機（１）において、支持枠（１６）を弾性変形させることなく運転から運転停止に伴うフィルタの収縮から膨出への変形量を大きくして、フィルタの好適な塵落とし効果を得るために、吸気ユニット（４）の下方でタンク（２）内に膨出するプレフィルタ（１９）の内側に、下端が開口する下向きカップ状の支持枠（１６）を設けて、吸気ユニット（４）の運転中にプレフィルタ（１９）の下流側で生じる負圧に伴い、プレフィルタ（１９）が支持 枠（１６）の形状に合わせて変形可能とした。

Description

集塵機

　本発明は、吸込口を有するタンクの上方に、モータ及び吸込ファンを備えた吸気ユニットを有する本体を載置して、タンク内で吸込口と本体との間に可撓性のフィルタを介在させた集塵機に関する。

　集塵機は、吸込口を有するタンクの上方に、モータ及び吸込ファンを備えた吸気ユニットを有する本体を載置して、タンク内で吸込口と本体との間に、タンク内へ膨出する布製や紙製の可撓性のフィルタを介在させている。すなわち、モータの駆動で吸込ファンが回転すると、吸込口に接続したホースを介して外気がタンク内に吸い込まれ、吸気ユニットを通って外部へ排出されることで、外気と共にタンク内に吸い込まれた塵埃がフィルタに捕捉されてタンク内に集塵されるものである。吸気ユニットには、特許文献１に示すように、袋状のフィルタの内部に位置して吸引時のフィルタの形状を安定させる支持枠が設けられている。
　しかし、このような集塵機においては、粉塵がフィルタに付着して目詰まりし、吸引力が低下する問題があることから、特許文献２には、支持枠を剛鋼線とバネ鋼板とで形成する発明が開示されている。この支持枠（フィルタケージ）は、運転時に目詰まりしたフィルタによって下流側が負圧になると内側へ弾性変形し、運転が停止すると、バネ力によって元の形状へ復帰し、その勢いでフィルタを収縮状態から膨出状態に復帰させて付着した粉塵を自動的に払い落とすようにしたものである。

実公昭５５－１２７５４号公報 特開２００２－４５３１８号公報

　ところが、特許文献２の支持枠は、全体がカゴ状に形成されているため、弾性変形の変化率が小さく、ひいてはフィルタの収縮から膨出への変形量も小さくなって塵落とし効果が十分とは言えない。また、支持枠を弾性変形させるために鋼線と鋼板とを併用する必要があって製造に係る手間やコストもかさむことになる。

　そこで、本発明は、支持枠を弾性変形させることなく運転から運転停止に伴うフィルタの収縮から膨出への変形量を大きくして、フィルタの好適な塵落とし効果が得られる集塵機を提供することを目的としたものである。

　上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、吸気ユニットの下方でフィルタの内側に、下端が開口する下向きカップ状の支持枠を設けて、吸気ユニットの運転中にフィルタの下流側で生じる負圧に伴い、フィルタが支持枠の形状に合わせて変形可能としたことを特徴とするものである。
　請求項２に記載の発明は、請求項１の構成において、吸気ユニットと支持枠との間に、支持枠の軸線と直交する下面を有する円形筒状の上支持枠を設けて、負圧に伴い、フィルタの側面が上支持枠と支持枠との隙間に合わせて変形可能としたことを特徴とするものである。
　請求項３に記載の発明は、請求項１又は２の構成において、フィルタをタンク内への膨出形状に付勢する付勢手段を設けたことを特徴とするものである。
　請求項４に記載の発明は、請求項３の構成において、付勢手段を、フィルタの底部に設けられる錘としたことを特徴とするものである。

　請求項１に記載の発明によれば、運転から運転停止に伴うフィルタの収縮から膨出への変形量を大きくしてフィルタの好適な塵落とし効果が得られる。またここでは、支持枠を弾性変形させることなく自動塵落としが可能となるため、支持枠を低コストで簡単に製造可能となる。
　請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加えて、フィルタの側面でも大きな変形量が得られ、塵落とし効果の向上が期待できる。
　請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２の効果に加えて、運転停止後のフィルタの膨出形状への復帰が確実且つ勢いよくなされ、さらなる塵落とし効果の向上が図られる。
　請求項４に記載の発明によれば、請求項３の効果に加えて、フィルタの形状復帰を簡単な構成で確実に行わせることができる。

集塵機の斜視図である。 集塵機の分解斜視図である。 タンク内でのプレフィルタの状態を示す説明図である（運転停止状態）。 タンク内でのプレフィルタの状態を示す説明図である（運転状態）。

　以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
　図１は、集塵機の一例を示す斜視図、図２はその分解斜視図で、この集塵機１は、上面を開口したタンク２の上方に、吸気ユニット４を内蔵した本体３を設けてなる。吸気ユニット４は、タンク２の開口を閉塞して本体３を支持するタンクカバー５によってタンク２の中央上方から吊り下げ支持されており、内部に、図示しないモータとそのモータ駆動で回転する吸込ファンとを内蔵して、下面中央に吸気口６を開口させている。本体３の上部側面には、運転スイッチ７と吸引力の切替スイッチ８とが設けられ、本体３の上部中央にはハンドル９が設けられている。また、タンク２の側面には、ホースやノズル等を接続する吸込口１０が設けられると共に、タンクカバー５の外縁に係止して開口を閉塞させるフック１１，１１が設けられている。

　図２に示すように、タンク２と本体３との間には、吸気口６の周囲及び下方を覆うメインフィルタ１２が設けられている。このメインフィルタ１２は、タンク２の開口に係止されるリング状の上係止部１３と、その上係止部１３から下方へ連設され、下方へ行くに従って小径となるテーパ状のフィルタ部１４とからなる。フィルタ部１４は、底面を除く側面全周がフィルタとなっている。

　また、メインフィルタ１２には、上支持枠として、フィルタ部１４の形状に合わせてその側面全周を外側から覆うテーパ筒状の網体１５が設けられると共に、メインフィルタ１２の下面中央には、支持枠１６が設けられている。この支持枠１６は、上端中央がメインフィルタ１２の下面に連結されて下端が開口する下向きカップ状で、周方向に所定間隔をおいて放射方向且つ下向きにカーブする複数の縦材１７，１７・・と、その縦材１７に沿って上下方向に所定間隔をおいて固定され、下方へ行くに従って徐々に大径となる複数の円形の横材１８，１８・・との２種類の線材で形成されている。

　そして、１９は本発明のフィルタとしてのプレフィルタで、メインフィルタ１２の上係止部の下側でタンク２の開口に係止されるリング状の下係止部２０と、その下係止部２０から下方へ連設され、下方へ行くに従って小径となるテーパ状のフィルタ部２１とからなる。このフィルタ部２１は、可撓性を有する布製又は紙製の有底筒で、メインフィルタ１２と共にタンク２の開口へ係止させた状態では、図３に示すように、網体５及び支持枠１６を含むメインフィルタ１２の全体を下側から覆ってタンク２内に膨出するようになっている。プレフィルタ１９の底面中央には、付勢手段としての錘２２が取り付けられて、常態ではタンク２内への膨出状態を維持している。

　以上の如く構成された集塵機１においては、運転スイッチ７のＯＮ操作でモータが駆動して吸込ファンが回転すると、吸込口１０に接続したホース等を介して外気がタンク２内に吸引され、プレフィルタ１９及びメインフィルタ１２を通過して吸気口６から吸気ユニット４内に吸い込まれて、吸込ファンから図示しない送気路へ送られ、図示しない排気口から排出されるものとなる。これにより、外気と共にタンク２内に吸引された塵埃がまずプレフィルタ１９のフィルタ部２１に捕捉され、プレフィルタ１９を通過した細かい粉塵はメインフィルタ１２のフィルタ部１４に捕捉されることになる。

　この運転中に粉塵がプレフィルタ１９のフィルタ部２１に付着して目詰まりすると、フィルタ部２１の通気性が低下して下流側が負圧となるため、フィルタ部２１は、図４に示すように、側面が網体１５と支持枠１６との隙間に嵌り込むと共に、錘２２を有する底面が支持枠１６の内部に下方から嵌り込んで、網体１５及び支持枠１６に張り付く格好で収縮変形する。
　但し、メインフィルタ１２側では、プレフィルタ１９が変形しても網体１５の表面に張り付くにとどまり、フィルタ部１４には直接張り付かない上、支持枠１６と併せてそれ以上の変形が防止されるため、集塵に必要な有効表面積は維持できる。

　そして、運転スイッチ７をＯＦＦ操作すると、モータが停止して外気の吸引が停止するため、下流側の負圧が解消したプレフィルタ１９は、再びタンク２内への膨出状態に復帰する。このとき、錘２２によってフィルタ部２１の底面が支持枠１６の下方へ勢いよく復帰すると共に、その復帰と共にフィルタ部２１の側面も網体１５と支持枠１６との間から外側へ勢いよく復帰する。よって、フィルタ部２１に付着していた粉塵はフィルタ部２１から払い落とされてタンク２内に落下する。

　このように、上記形態の集塵機１によれば、吸気ユニット４の下方でプレフィルタ１９の内側に、下端が開口する下向きカップ状の支持枠１６を設けて、吸気ユニット４の運転中にプレフィルタ１９の下流側で生じる負圧に伴い、プレフィルタ１９が支持枠１６の形状に合わせて変形可能としたことで、運転から運転停止に伴うプレフィルタ１９の収縮から膨出への変形量を大きくしてプレフィルタ１９の好適な塵落とし効果が得られる。またここでは、支持枠１６を弾性変形させることなく自動塵落としが可能となるため、支持枠１６を低コストで簡単に製造可能となる。
　因みに、上記集塵機１において、集塵量を０ｇから１００ｇずつ１５００ｇまで増加して各集塵量での流速を測定する試験を、５００ｇごとに運転停止してプレフィルタ１９による自動塵落としを行わせて実施した結果、集塵量０ｇでの流速を１００として集塵量の増加に従って４０程度まで低下したものが、５００ｇごとの運転停止の際には何れも７０以上まで回復することが確認できた。

　特にここでは、吸気ユニット４と支持枠１６との間に、支持枠１６の軸線と直交する下面を有する円形筒状の網体１５を設けて、負圧に伴いプレフィルタ１９の側面が網体１５と支持枠１６との隙間に合わせて変形可能としているので、プレフィルタ１９の側面でも大きな変形量が得られ、塵落とし効果の向上が期待できる。
　また、プレフィルタ１９をタンク２内への膨出形状に付勢する付勢手段（錘２２）を設けているので、運転停止後のプレフィルタ１９の膨出形状への復帰が確実且つ勢いよくなされ、さらなる塵落とし効果の向上が図られる。
　さらに、付勢手段を、プレフィルタ１９の底部に設けられる錘２２としたことで、プレフィルタ１９の形状復帰を簡単な構成で確実に行わせることができる。

　なお、支持枠の形態は、カップ状であれば深さや大きさは適宜変更可能で、線材でなく網体や透孔を備えた板体等で形成したりしてもよい。これは上支持枠も同様で、深さや大きさはメインフィルタに合わせて適宜変更可能で、網体でなく線材で形成したりしてもよい。
　また、錘も上記形態に限らず、数や形状は変更して差し支えないし、内面でなく外面に取り付けてもよい。勿論付勢手段としては錘に限らず、例えば支持枠の内面との間や上支持枠と支持枠との隙間にスポンジやバネ等の弾性材を介在させたりすることで形成してもよい。但し、これらの上支持枠や付勢手段は省略してもよい。
　そして、集塵機自体の構造も、上記形態ではプレフィルタに対して本発明を適用しているが、例えばメインフィルタがなく、タンク内に膨出する単一のフィルタのみで塵埃の捕捉を図る集塵機であっても、本発明は適用可能である。

　１・・集塵機、２・・タンク、３・・本体、４・・吸気ユニット、６・・吸気口、１０・・吸込口、１２・・メインフィルタ、１４・・フィルタ部、１５・・網体、１６・・支持枠、１９・・プレフィルタ、２１・・フィルタ部、２２・・錘。

Claims (10)

1. 　集塵機であって、
   　吸込口を有するタンクと、
   　前記タンクの上方に載置され、モータ及び吸込ファンを備えた吸気ユニットを有する本体と、
   　前記タンク内で前記吸込口と吸気ユニットとの間に介在され、前記タンク内へ膨出する可撓性のフィルタと、
   　前記吸気ユニットの下方で前記フィルタの内側に設けられ、下端が開口する下向きカップ状の支持枠と、を含み、
   　前記吸気ユニットの運転中に前記フィルタの下流側で生じる負圧に伴い、前記フィルタが前記支持枠の形状に合わせて変形可能としたことを特徴とする集塵機。
2. 　前記吸気ユニットと支持枠との間に、前記支持枠の軸線と直交する下面を有する円形筒状の上支持枠を設けて、前記負圧に伴い、前記フィルタの側面が前記上支持枠と支持枠との隙間に合わせて変形可能としたことを特徴とする請求項１に記載の集塵機。
3. 　前記フィルタを前記タンク内への膨出形状に付勢する付勢手段を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の集塵機。
4. 　前記付勢手段を、前記フィルタの底部に設けられる錘としたことを特徴とする請求項３に記載の集塵機。
5. 　前記支持枠を、線材によって形成したことを特徴とする請求項１に記載の集塵機。
6. 　前記線材は、周方向に所定間隔をおいて放射方向且つ下向きにカーブする複数の縦材と、その縦材に沿って上下方向に所定間隔をおいて固定され、下方へ行くに従って徐々に大径となる複数の円形の横材とを含んでなることを特徴とする請求項５に記載の集塵機。
7. 　前記タンクと本体との間に、前記フィルタの下流側に位置するメインフィルタを設けて、前記支持枠を前記メインフィルタの下面に設けたことを特徴とする請求項２に記載の集塵機。
8. 　前記メインフィルタは、底面を除く側面全周がフィルタとなっていることを特徴とする請求項７に記載の集塵機。
9. 　前記上支持枠を、前記メインフィルタの側面全周を覆う網体としたことを特徴とする請求項７又は８に記載の集塵機。
10. 　前記フィルタは、上端が前記タンクの開口に係止されて下方へ行くに従って小径となるテーパ状で、布製又は紙製の有底筒であることを特徴とする請求項１に記載の集塵機。

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