(57)【要約】【課題】従来の集塵装置においては、集塵装置内に流入した空気流がフィルター面に到達する前に散逸してシート状のフィルター全面をほぼ一様に通過するので、不純物がフィルター全面にほぼ一様に堆積する。その結果、フィルターの有効開口面積の減少が速く起こり、集塵能力が速く低下する。これを容易な構成により改善することを目的とする。【解決手段】集塵装置内部において、空気流を誘導するための誘導壁の形状および配置と、フィルターの形状および配置と、を適切に構成することによって、フィルターの有効開口面積の減少速度を抑制する。【選択図】図３
2006224070.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸込口を設けた上流室と、
吹出口とファンとを設けた下流室と、
該上流室と該下流室との境界に設けたフィルターと、
該上流室に設けた誘導壁と、
を具備するとともに、
前記誘導壁の形状および配置と前記フィルターの形状および配置とは前記吸込口から前記上流室へ流入した空気流束を該フィルター上の一部領域に導くように構成された、集塵装置。
【請求項２】
前記誘導壁は、前記吸込口から前記フィルター上の周縁部における前記一部領域までを、該フィルター側に凹状のなだらかな曲線でもって結び、かつ、該誘導壁はその終端付近までは該フィルターまで所定距離以上離れた位置を通るように配置される、請求項１に記載の集塵装置。
【請求項３】
前記上流室には、前記上流室と前記下流室との前記境界と平行に対向する内壁が設けられるとともに、
前記吸込口は、その軸が前記境界と平行方向、あるいは略平行方向を向くように設けられ、
前記フィルターは前記上流室側に凸状の形状である、請求項１または２に記載の集塵装置。
【請求項４】
前記上流室には、前記上流室と前記下流室との前記境界と平行に対向する内壁が設けられ、
前記吸込口は、その軸が前記境界と平行方向、あるいは略平行方向を向くように、前記上流室内で対向する位置に一対設けられ、
前記フィルターは、円形状のフィルターを直径に沿って折曲してなる山形形状であり、前記上流室側に凸状となるように配置され、
このフィルターの稜線付近を前記一部領域とし、
前記誘導壁は一対備えられ、各誘導壁は、各吸込口より前記フィルターの外周に沿って延出すると共に、このフィルターにその径方向で徐々に接近するように設けられ、
前記一対の誘導壁により、前記フィルターの外周の全体が囲われる、
請求項１に記載の集塵装置。
【請求項５】
前記集塵装置外部のフィルター堆積不純物回収手段によって前記フィルターに堆積した不純物の回収が行われる、前記集塵装置において、
前記フィルター上における前記一部領域は、前記堆積不純物回収手段が該フィルター面に接近あるいは接触可能な範囲内に、位置するように構成される、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の集塵装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の集塵装置を具備する、トラベリングクリーナー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気中の塵挨等を除去するために使用される、集塵装置の構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、空気中の塵挨等の不純物を除去する手段として、ファンの回転によって不純物を含む空気をシート状のフィルターに導いて不純物を除去した後、清浄化された空気を排気する方式の集塵装置が広く利用されている（特許文献１参照）。
【０００３】
前記方式による一般的な集塵装置は、互いに分離区画された上流室と下流室とから成り、上流室と下流室の境界にシート状のフィルターが設けられている。空気は、下流室側に設けられたファンの回転によって、上流室に設けられた吸込口から上流室に流入し、さらにフィルターを通って下流室に流れ込む。フィルターにより濾過されて不純物の取り除かれた空気は、下流室に設けられた吹出口より集塵装置外部へ排気される。
【０００４】
この方式では、フィルター上に不純物が堆積するにしたがって、フィルターの目詰まりが生じ、一定のファン駆動力下での給排気能力、すなわち集塵能力が低下する。したがって、所望の集塵能力を維持するために、ときどきフィルターの清掃または交換が行われる。繊維屑を発生する繊維機械等に付設されて常時稼動しているような集塵装置においては、集塵装置外部のフィルター堆積不純物回収装置によって定期的にフィルターの自動清掃が行われるものもある（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平４−２８１８１１号公報
【特許文献２】特開平７−３０５２４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような従来の集塵装置においては、空気流がシート状のフィルター全面をほぼ一様に通過するので、不純物がフィルター全面にほぼ一様に堆積する。これは、上流室に流入した空気流束がフィルター面に到達する前に、流束が発散したり壁面に衝突して散乱するなどして拡散するからである。その結果、フィルターの有効開口面積の減少が速く起こり、一定ファン駆動力下での吸排気能力、すなわち集塵能力が速く低下する。
【０００６】
なお、本出願において、フィルターの有効開口面積とは、フィルター面のうち、目詰まりを生じて空気が通過することのできなくなった部分を除いた部分の面積を表す。また、ファン駆動力とは、ファンを駆動するために消費する単位時間当たりのエネルギーを表す。給排気能力とは、集塵装置が単位時間当たりに給排気する空気の量を表す。集塵能力とは、集塵装置が単位時間当たりに捕捉する不純物の量を表す。
【０００７】
上記の理由のため、従来の集塵装置においては、所望の集塵能力を維持するために、フィルターの清掃または交換を頻繁に行わなければならず、不便である。とくに、繊維屑の発生する繊維機械等に付設されて常時稼動しているような集塵装置においては、短時間で集塵能力が大幅に低下してしまうため、この欠点が問題となっている。
【０００８】
上述の問題に対処する方法として、給排気能力の低下に応じて、ファン駆動力を増加させて給排気能力を上げる方法がある。しかし、エネルギー効率が悪くなることや、ファンの高性能化に要するコスト等の問題がある。
【０００９】
また、面積の大きなフィルターを用いて集塵能力の維持に必要な有効開口面積を長時間確保することも可能であるが、そのためには集塵装置を大型化しなければならない。既存の集塵システムに使用されている集塵装置の代替として使用する場合には、システムの大幅な改造も必要になる。けっきょく、この方法では、集塵装置あるいは集塵システムの製作、改造に要するコストに対して得られる集塵能力向上の効果が低い、あるいは集塵装置を設置するための空間を確保できない、等の問題がある。
【００１０】
また、フィルターに堆積した不純物を外部から回収清掃する作業において、不純物がフィルター全面に一様に堆積していると、回収に手間がかかる。とくに、集塵装置と、吸引パイプ等の不純物回収手段の構成上、該不純物回収手段がフィルター面に接近あるいは接触できる領域が限られている場合は、フィルターの全面にわたって堆積している不純物を回収することは容易でない。例えば、集塵装置の外部から回収パイプを挿入して不純物を回収する構成のものにおいては、回収パイプを直接接近させることのできない領域に堆積した不純物まで確実に回収するためには、非常に大きな吸引圧力によって吸引しなければならず、非効率的である。
【００１１】
本発明の目的は、上述した集塵能力の低下の問題を解決するため、フィルターの有効開口面積の減少速度を抑制する、新規な構成の集塵装置を提供することである。また同時に、フィルター清掃作業の容易化も図るものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くである。次にこれらの課題を解決するための手段を説明する。
【００１３】
すなわち、請求項１においては、吸込口を設けた上流室と、吹出口とファンとを設けた下流室と、該上流室と該下流室との境界に設けたフィルターと、該上流室に設けた誘導壁と、を具備するとともに、前記誘導壁の形状および配置と前記フィルターの形状および配置とは前記吸込口から前記上流室へ流入した空気流束を該フィルター上の一部領域に導くように構成された、集塵装置を提供する。
【００１４】
請求項２に係る集塵装置においては、前記誘導壁は、前記吸込口から前記フィルター上の周縁部における前記一部領域までを、該フィルター側に凹状のなだらかな曲線でもって結び、かつ、該誘導壁はその終端付近までは該フィルターまで所定距離以上離れた位置を通るように配置される、ものである。本出願において、なだらかな曲線とは、衝突等、誘導壁との相互作用により空気流束が散逸しない程度以下の曲率をもった曲線を表す。また、本出願において、誘導壁とフィルターとの間の所定距離とは、誘導壁に沿って移動する空気流束がフィルター側の負圧によってフィルターに吸い込まれない程度に離れた距離を表す。
【００１５】
請求項３に係る集塵装置においては、前記上流室には、前記上流室と前記下流室との前記境界と平行に対向する内壁が設けられるとともに、前記吸込口は、その軸が前記境界と平行方向、あるいは略平行方向を向くように設けられ、前記フィルターは前記上流室側に凸状の形状である、ように構成されている。
【００１６】
請求項４に係る集塵装置においては、前記上流室には、前記上流室と前記下流室との前記境界と平行に対向する内壁が設けられ、前記吸込口は、その軸が前記境界と平行方向、あるいは略平行方向を向くように、前記上流室内で対向する位置に一対設けられ、
前記フィルターは、円形状のフィルターを直径に沿って折曲してなる山形形状であり、前記上流室側に凸状となるように配置され、このフィルターの稜線付近を前記一部領域とし、前記誘導壁は一対備えられ、各誘導壁は、各吸込口より前記フィルターの外周に沿って延出すると共に、このフィルターにその径方向で徐々に接近するように設けられ、前記一対の誘導壁により、前記フィルターの外周の全体が囲われる、ように構成されている。
【００１７】
請求項５においては、前記集塵装置外部のフィルター堆積不純物回収手段によって前記フィルターに堆積した不純物の回収が行われる、前記集塵装置において、前記フィルター上における前記一部領域は、前記堆積不純物回収手段が該フィルター面に接近あるいは接触可能な範囲内に、位置するように構成される。本出願において、フィルター堆積不純物回収手段とは、フィルター面に接近して、あるいはフィルター面に接触して不純物の回収を実行する手段として定義される。フィルター堆積不純物回収手段の例として、空気負圧によって堆積不純物の吸引回収を行う装置の具備する、回収パイプ等がある。
【００１８】
請求項６においては、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の集塵装置を具備する、トラベリングクリーナーを提供する。トラベリングクリーナーとは、自動ワインダー等の繊維機械に付設されて、機械に沿って巡回しながら機械の発生する風綿等を回収する装置である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００２０】
請求項１に係る集塵装置においては、ファン駆動力の増加、集塵装置の大型化等の非効率的な方法によることなく、誘導壁とフィルターとの簡便な構成で、フィルターの有効開口面積の減少速度を抑制することができ、集塵装置の集塵能力を長時間維持することができる。
【００２１】
請求項２に係る集塵装置においては、簡便な誘導壁の構成で、フィルターの有効開口面積の減少速度を抑制して、集塵装置の集塵能力を長時間維持することができる。
【００２２】
請求項３に係る集塵装置においては、簡便なフィルターの構成で、フィルターの有効開口面積の減少速度を抑制して、集塵装置の集塵能力を長時間維持することができる。
【００２３】
請求項４に係る集塵装置においては、誘導壁の形状および配置とフィルターの形状および配置との相乗効果により、フィルターの有効開口面積の減少速度をいっそう抑制して、集塵装置の集塵能力をさらに長時間維持することができる。
【００２４】
請求項５に係る集塵装置においては、フィルター上で、フィルター堆積不純物回収手段が接近あるいは接触できる範囲に大部分の不純物が堆積しているので、該回収手段によって不純物の回収を効率的に容易に行うことができる。
【００２５】
請求項６に係るトラベリングクリーナーにおいては、本発明に係る集塵装置を適用することにより、不純物の巡回回収作業中、集塵装置外部のフィルター堆積不純物回収装置によって定期的にフィルターの清掃が行われるまで、十分な集塵能力を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
次に、発明の実施の形態を説明する。実施例１においては、本発明による集塵装置の構成例を説明する。実施例２においては、実施例１に係る集塵装置を具備するトラベリングクリーナーの構成例を説明する。
【実施例１】
【００２７】
本実施例においては、一対の吸込口と一対の吹出口を有する箱型の集塵装置の構成例について説明する。
【００２８】
図１は本発明の実施例１に係る集塵装置１の平面図、図２は実施例１に係る集塵装置１の図１におけるＡ矢視断面図、図３は実施例１に係る集塵装置１を上方より見た透視図である。なお、本出願においては、図２の断面図における紙面上方を集塵装置１の上方と定義する。
【００２９】
まず、本実施例に係る集塵装置１の構成について説明する。
【００３０】
図１〜図３に示すように、集塵装置１の内部は上流室２と下流室３とに区画されている。上流室２および下流室３はそれぞれ略直方体箱型形状である。
【００３１】
上流室２と下流室３との境界には、該上流室２と該下流室３とを区画する区画壁１２が設けられている。区画壁１２の中央にはフィルター取り付け用の略円形開口が設けられ、さらに該開口に沿ってフィルター取付枠１３が設けられている。そして、該取付枠１３にフィルター７が取り付けられている。
【００３２】
また、下流室３内にはファン６が設けられている。ファン６の回転駆動により、上流室２側から下流室３側へ流れる気流が発生する。
【００３３】
図１に示すように、上流室２において、紙面左側の側壁２１ａと、該側壁２１ａに対向する側壁２１ｂとには、それぞれの壁面を外側正面から見た場合の右端部付近に、吸込口４ａ・４ｂが設けられている。平面視において、吸込口４ａ・４ｂの位置関係は、フィルター７の中心位置Ｍに関して、点対称である。
【００３４】
一方、下流室３において、側壁２１ａ・２１ｂの下側に位置する側壁３１ａ・３１ｂには、それぞれの壁面を外側正面から見た場合の左端部付近に、吹出口５ａ・５ｂが設けられている。平面視において、吹出口５ａ・５ｂの位置関係は、フィルター７の中心位置Ｍに関して、点対称である。
【００３５】
上流室２の上壁（フィルター７の面に対向する壁）は取り外しのできる蓋９で構成されている。該蓋９は、集塵装置１の稼動中は閉じられ、区画壁１２と平行に対向する内壁の役割を果たす。蓋９は、フィルター７の清掃あるいは交換やその他のメンテナンス等の際に開放される。
【００３６】
フィルター７は、平面視において略円形形状、かつ、上流室２側に凸状の山形形状であるとともに、山形の頂上部を成す稜線Ｒは平面視において円の直径上にある。換言すると、フィルター７は、平板円形状のフィルターを、直径を折り目にして途中まで折り曲げた形状である。さらに、フィルター７は、稜線Ｒが、区画壁１２に対して水平に、かつ、側壁２１ａ・２１ｂに対して略平行となるように、設けられている。また、フィルター７は、該取付枠１３によって、区画壁１２より少し高い位置（上流室２側へ突出する位置）に設けられている。なお、フィルター７の外周と区画壁１２との間隙は、取付枠１３によって完全に塞がれている。したがって、空気は、上流室２と下流室３との間を移動する際、必ずフィルター７を通過する。
【００３７】
また、上流室２には、空気流を水平方向に誘導するための誘導壁８ａ・８ｂと、空気流を上下方向に誘導するための誘導壁８１ａ・８１ｂとが設けられている。平面視において、誘導壁８ａ・８ｂの位置関係は、フィルター７の中心位置Ｍに関して、点対称である。同じく、平面視において、誘導壁８１ａ・８１ｂの位置関係は、フィルター７の中心位置Ｍに関して、点対称である。
【００３８】
誘導壁８ａ・８ｂは、区画壁１２に対して垂直に設けられるものであり、区画壁１２上から上流室２の上端までの高さを有する。
【００３９】
誘導壁８ａ・８ｂの始端は、それぞれ、図１における図面上方の側壁２１ｃと図面下方の側壁２１ｄの略中間部に位置する。誘導壁８ａ・８ｂは、平面視において、該始端より、フィルター７の周囲を、略半円弧状の曲線でもって、該フィルター７との距離を狭めながら、略半周回する。そして、該フィルター７上の稜線Ｒ端部付近の領域Ｘａ・Ｘｂ近傍に至り、終端となる。
【００４０】
いっぽう、誘導壁８１ａ・８１ｂは、それぞれ、誘導壁８ａ・８ｂとフィルター取り付け枠１３との間隙に沿って、区画壁１２に対して傾斜して設けられるものであり、区画壁１２の高さから稜線Ｒの高さまでを、なだらかな勾配でもって結ぶ。なお、誘導壁８１ａ・８１ｂの始端および終端の位置は、誘導壁８ａ・８ｂの始端および終端の位置と略同じである。
【００４１】
以上で説明した本実施の形態である集塵装置１の構成をまとめる。
集塵装置１には、吸込口４ａ・４ｂを設けた上流室２と、吹出口５ａ・５ｂとファン６とを設けた下流室３と、上流室２と下流室３との境界に設けたフィルター７と、該上流室に設けた誘導壁８ａ・８ｂと、を備えている。
前記上流室２には、上流室２と下流室３との前記境界と平行に対向する内壁として蓋９が設けられると共に、前記吸込口４ａ・４ｂは、その軸が前記境界と平行方向、あるいは略平行方向を向くように、上流室２内で対向する位置に一対設けられている。
また、フィルター７は、円形状のフィルターを直径に沿って折曲してなる山形形状であり、上流室２側に凸状となるように配置される。このフィルター７において、その稜線付近は、上流室２へ流入した空気流束を導くための一部領域とされる。この一部領域は、前記Ｘａ・Ｘｂを含めた後述の領域Ｘのことである。
各誘導壁８ａ・８ｂは、それぞれ、各吸込口４ａ・４ｂより前記フィルター７の外周に沿って延出すると共に、このフィルター７にその径方向で徐々に接近するように設けられており、前記一対の誘導壁８ａ・８ｂにより、前記フィルター７の外周の全体が囲われる構成である。
【００４２】
次に、上述の構成を有する集塵装置１内部における空気の流れの態様を説明して、該集塵装置１の特徴的な機能を明らかにするとともに、それによってもたらされる効果について説明する。
【００４３】
図１および図３に示すように、ファン６の回転によって、不純物を含んだ空気の流束が吸込口４ａ・４ｂより上流室２に流入する。吸込口４ａより流入した空気流束Ｆａは、まず、側壁２１ｄと誘導壁８ｂとに挟まれた通路によって、集束されながら該誘導壁８ｂの終端まで誘導される。矢印Ｙａで示されるように、空気流束Ｆａは、フィルター７の外周線に対してほぼ平行な流束方向をもって、誘導壁８ｂの終端を通過する。
【００４４】
次に、空気流束Ｆａは、誘導壁８ａと誘導壁８１ａに誘導されて、フィルター７の周囲を周回する。誘導壁８ａおよび誘導壁８１ａは、空気流束Ｆａの流束方向をなだらかな曲線でもって緩やかに変化させる。そのため、誘導壁８ａおよび誘導壁８１ａとの相互作用、例えば、衝突等、による流束の散逸はほとんど生じない。
また、誘導壁８ａは、始めフィルター７の十分外側を周回しながら、徐々にフィルター７に接近するので、空気流束Ｆａの大部分は、途中でフィルター７に吸い込まれることなく、領域Ｘａ付近に到達する。
【００４５】
以上のように、空気流束Ｆａの大部分は、矢印Ｙａで示すように、誘導壁８ａおよび誘導壁８１ａに沿って、流束をほぼ保ったままフィルター７上の領域Ｘａへ導かれる。
【００４６】
領域Ｘａでは、フィルター７と蓋９との間隔が最も狭くなっているとともに、斜面は空気流束Ｆａの平均的な進行方向に対する障壁となる。したがって、領域Ｘａに導かれた空気流束Ｆａの大部分は、該領域Ｘａで最初にフィルター７に吸い込まれる。もしくは、フィルター７の網材、または、すでに堆積している不純物によってフィルター面の通過を阻まれて、フィルターを乗り越える。その際に、空気流束Ｆａに含まれる不純物の大部分は領域Ｘａで捕捉されて堆積する。
【００４７】
同様に、吸込口４ｂより流入した空気流束Ｆｂは、その大部分が、矢印Ｙｂで示すように、誘導壁８ｂおよび誘導壁８１ｂに沿って、流束をほぼ保ったままフィルター７上の領域Ｘｂへ導かれる。そして、同様に、空気流束Ｆｂに含まれる不純物の大部分は領域Ｘｂで捕捉されて堆積する。
【００４８】
ここで、空気流束Ｆａ・Ｆｂのうち、フィルター７に吸い込まれずに領域Ｘａ・Ｘｂを越えた流束は、さらに旋回を続ける。したがって、上述のような空気流の運動により、上流室２内には二つの主流束から成る渦状の旋回流が生じている。
【００４９】
空気流束Ｆａ・Ｆｂが領域Ｘａ・Ｘｂ付近を通過する際に、捕捉されずにフィルター７を越えた不純物は、旋回流に乗ってさらに上流室内を移動する。そして、その大部分は、フィルター７と蓋９との間隔が最も狭くなっているフィルター上の稜線Ｒ付近で優先的に捕捉される。その結果、空気流束Ｆａ・Ｆｂに最初に含まれている不純物の大部分は領域Ｘａ・Ｘｂに集中的に堆積するとともに、領域Ｘａ・Ｘｂで捕捉されない残りの不純物の大部分も稜線Ｒに沿った小領域に堆積する。これらの領域を合わせてもフィルター７全面の面積に占める割合はなお小さい。これらの不純物の集中堆積領域をまとめて領域Ｘとする。図１に示すように、領域Ｘは、おおよそ、フィルター７上において、中心位置Ｍを中心とし、稜線Ｒを一辺とする扇状領域のうち、領域Ｘａを含む扇状領域と、領域Ｘｂを含む扇状領域と、を合わせた領域である。
【００５０】
上述のように小領域Ｘに不純物の堆積部位が局在化されるため、領域Ｘ以外の、フィルター７の面積の大部分を占める領域に不純物が捕捉されて堆積する速度は、領域Ｘよりも極めて遅い。したがって、本発明に係る集塵装置１においては、フィルター全面に一様に不純物が堆積する従来の集塵装置に比べて、フィルター７の有効開口面積の減少する速度が大幅に抑制される。すなわち、一定のファン駆動力の下での給排気能力、つまり集塵能力の低下速度が大幅に抑制され、集塵能力を長時間維持することができる。その結果、フィルターの清掃あるいは交換を行う頻度を大幅に低減することができ、利便性が向上する。
【００５１】
以上のように、本発明に係る集塵装置１においては、いずれも製作の容易なフィルターと誘導壁との組み合わせによって、集塵能力維持時間の大幅な延長を実現している。従来の集塵装置を大幅に変更することなく構成することができるので、集塵装置を具備する種々の既存装置にも適用することが可能である。
【００５２】
なお、本実施例における誘導壁の構成は、吸込口からフィルター上の周縁部における一部領域までを、該フィルター側に凹状のなだらかな曲線でもって結び、かつ、該誘導壁はその終端付近までは該フィルターまで所定距離以上離れた位置を通るように配置される、ことを特徴とするものであり、その具体的な形状および配置は、フィルターの形状および配置に応じて最適なものが選定される。上記の特徴を有する誘導壁を具備する集塵装置においては、吸込口から流入した不純物を含んだ空気流束は、前記誘導壁に沿って、ほとんど散逸することなく流束を保ったまま流れの向きを変更していく。かつ、前記空気流束は、誘導壁の終端付近に至るまではフィルターからじゅうぶん離れた位置を移動するので、流束のうち、該フィルター周縁部における前記一部領域付近に至る途中でフィルターに吸い込まれる割合はわずかである。その結果、吸込口から流入した空気流束の大部分は流束を保ったままフィルター周縁部における前記一部領域付近に到達し、大部分の不純物が該領域にて捕捉されて堆積する。したがって、上述のように、フィルター周縁部における所望の領域近傍に終端が位置するように誘導壁を構成することによって、不純物が優先的に堆積する部位を所望の該領域に局在化させることができる。すなわち、簡便な誘導壁の構成で、フィルターの有効開口面積の減少速度を抑制して、集塵装置の集塵能力を長時間維持することができる。
【００５３】
また、本実施例におけるフィルターの構成は、上流室に上流室と下流室との前記境界と平行に対向する内壁が設けられるとともに、吸込口が、その軸が前記境界と平行方向、あるいは略平行方向を向くように設けられるように構成された集塵装置において、上流室側に凸状の形状である、ように構成されることを特徴とするものである。すなわち、以上の構成では、空気流束は、吸込口から境界に対してほぼ平行に流入するため、上流室内における空気の流れの主たる速度成分は境界に対して平行方向である。また、前記境界と平行に対向する前記内壁に対して前記フィルターが凸状形状であるので、該内壁と該フィルターとに挟まれる空気流の通路の幅に広狭の変化が生じる。境界に対してほぼ平行に流れる前記空気流は、フィルター上で最も該境界から突出して該通路の幅の最も狭くなった領域に優先的に導かれ、該領域に不純物が優先的に捕捉されて堆積する。したがって、フィルターの頂上部を所望の領域に配することによって、不純物が優先的に堆積する部位を所望の該領域に局在化させることができる。すなわち、簡単なフィルターの構成で、フィルターの有効開口面積の減少速度を抑制して、集塵装置の集塵能力を長時間維持することができる。
【００５４】
本実施例におけるフィルター７の構成は、前記の誘導壁構成とフィルター構成とを最適に組み合わせて、両者の相乗効果により、不純物堆積の局在化効果をいっそう高めた構成例である。
【００５５】
なお、本実施例において、上流室２および下流室３は直方体箱型形状であるが、両室の形状はそれに限定されるものではない。
【００５６】
また、本実施例に係る集塵装置１は、吸込口および吹出口をそれぞれ一対ずつ有しているが、とくに一対ずつ有するように限定されるものではなく、使用環境に応じて自由に構成することができる。例えば、それぞれを片側だけに有する構成であってもよい。さらに、吸込口および吹出口の数および位置は任意であってもよい。吸込口の数や位置に応じて、適切なフィルターの形状および配置と誘導壁の形状および配置が選定される。
【００５７】
また、本実施例においては、ファン６は、フィルター７直下の下流室３の内部に設けられているが、吹出口５ａ・５ｂに接続されるパイプ等、下流室３の外部に設けられる構成であってもよい。
【００５８】
また、本実施例においては、上流室２の上壁を蓋９で構成しているが、そのような構成に限定される必要はなく、使用環境に応じて自由に構成することができる。例えば、上流室２の上壁は固定壁として、側壁のうち一面を開閉可能に構成することもできる。
【００５９】
また、本実施例においては、フィルター７は平面視において略円形形状であるが、平面視における形状をとくに限定する必要はなく、任意の形状であってよい。また、本実施例ではフィルター７は山形形状であるが、該形状にとくに限定されるものではない。フィルター７の形状は、誘導壁との組み合わせにより最も高い相乗効果を生じる形状を選定すればよい。さらに、フィルター７の材質は、金属、繊維等、用途に応じて任意のものを使用することができる。
【００６０】
また、本実施例においては、誘導壁８ａと誘導壁８１ａとは互いに独立に設けているが、一体の構造としてもよい。誘導壁８ｂと誘導壁８１ｂについても同様である。また、上流室２の内壁自体に適当な形状を与えることによって、誘導壁、あるいは誘導壁の一部の役割を与えることも可能である。
【実施例２】
【００６１】
本実施例では、本発明に係るトラベリングクリーナー１００の構成例について説明する。
【００６２】
自動ワインダー等の繊維機械の稼動中には、風綿や屑糸等の不純物が発生して飛散し、糸に付着したり、機台や床面に堆積する。トラベリングクリーナーは、それらの不純物を除去回収するために、繊維機械に付設されるものである。
【００６３】
トラベリングクリーナー１００においては、以下に詳述するように、本発明に係る集塵装置５０１を具備することによって、集塵能力の長時間維持と、フィルターに堆積した不純物の自動回収の容易化とが同時に達成されている。集塵装置５０１の構成は、実施例１に係る集塵装置１とほぼ同一の構成である。
【００６４】
図４は本発明の実施例２に係る集塵装置５０１の平面図である。図５は集塵装置５０１の蓋を取り外した状態での平面図である。図６は実施例２に係る集塵装置５０１を上方より見た透視図である。図７はトラベリングクリーナー１００の正面図、図８はトラベリングクリーナー１００の側面図である。なお、集塵装置５０１に付する符号において、実施例１に係る集塵装置１のものと同一でありかつ共通の機能を奏する要素には、同じ符号を用いている。
【００６５】
図７および図８に示すように、トラベリングクリーナー１００は本発明に係る集塵装置５０１を具備する。繊維機械３００は、巻糸パッケージの巻返しを行なう自動ワインダー３０１が多数並列に配置された構成の装置である。
【００６６】
各自動ワインダー３０１の上方には、前記並列方向に沿って、トラベリングクリーナー１００を走行させるための軌道１１０が敷設されている。トラベリングクリーナー１００は、集塵装置５０１の底部に設けられた車輪によって軌道１１０上を自動的に往復移動する。
【００６７】
なお、本実施例においては、トラベリングクリーナー１００は自動ワインダーの繊維機械に付設される例を示すが、それに限定されるものではなく、紡績機等、種々の繊維機械に共通して用いられるものである。
【００６８】
集塵装置５０１の吸込口４ａ・４ｂには、それぞれ、吸込パイプ４１ａ・４１ｂが接続されている。そして、吹出口５ａ・５ｂには、それぞれ、吹出パイプ５１ａ・５１ｂが接続されている。吸込パイプ４１ａ・４１ｂと吹出パイプ５１ａ・５１ｂとは、ともに、繊維機械３００の上方から床面近傍まで、該ユニット３００を跨ぐように設けられている。
【００６９】
吹出パイプ５１ａ・５１ｂの中途部には複数の吹き付け孔５２、５２・・・が設けられており、集塵装置１から排気されて下降する空気流の一部を繊維機械３００に吹き付けて、機台に堆積したり糸に付着した不純物を床面に吹き落とす。
【００７０】
いっぽう、吸込パイプ４１ａ・４１ｂは床側端部にのみ開口４２・４２を有し、床面に堆積した不純物を周辺の空気とともに該開口４２・４２より吸い込んで集塵装置１に送る。
【００７１】
吸込口４ａ・４ｂより上流室２内に流入した前記空気は、フィルター５０７によって不純物が除去され、下流室３を経て吹出口５ａ・５ｂより排気される。
【００７２】
トラベリングクリーナー１００は繊維機械３００に備えられる各自動ワインダー３０１の両脇を往復巡回しながら上述の作業を行って不純物の回収を行う。
【００７３】
また、軌道１１０の一方の端部にはフィルター堆積不純物回収装置（以下、回収装置）２００が設置されており、軌道１１０上を往復移動する集塵装置１が回収装置２００に接近するたびに、回収装置２００に備える固定回収パイプ２１０によってフィルター５０７に堆積した不純物の回収が行われる。回収装置２００の内部には、回収パイプ２１０より空気を吸引させるための手段として、ブロワーが設けられている。
【００７４】
本発明に係る集塵装置１を具備するトラベリングクリーナー１００は、該クリーナー１００が往復巡回する間に十分な集塵能力を維持することができる。従来の集塵装置を具備するトラベリングクリーナーでは、クリーナーが往復巡回する間にフィルターが詰まって集塵能力が低下してしまう致命的な問題があった。それに対して、本実施例に係るトラベリングクリーナー１００では、簡便な構成によってその問題が解決されている。
【００７５】
本発明に係る集塵装置１は、既存の集塵装置の構成とサイズを大幅に変更することなく設計できるので、既存のトラベリングクリーナーに対しても、そのまま、あるいは簡単な改造を施すだけで適用できる。また、本発明に係る集塵装置１は、トラベリングクリーナー以外にも集塵装置を具備する種々の装置に適用でき、フィルターの清掃あるいは交換の頻度を大幅に低減することができる。とくに、本実施例のトラベリングクリーナー１００のように、フィルターの清掃あるいは交換時期に制限があるような場合には、きわめて優れた恩恵をもたらす。
【００７６】
また、以上の特徴に加えて、本実施例に係るトラベリングクリーナー１００においては、本発明に係る集塵装置１を具備することによって、以下に詳述するように、フィルターに堆積した不純物の回収の容易化も達成されている。
【００７７】
図４および図６に示すように、本実施例の集塵装置５０１においては、実施例１の集塵装置１の蓋９に替えて、フィルター堆積不純物回収用の開口部１０と該開口部１０を開閉するための扉１１が設けられた蓋５０９が用いられている。平面視において、開口部１０は略長方形であり、その中心はフィルターの中心Ｍに一致している。また、開口部１０は、集塵装置５０１の進行方向（矢印で図示）に縦長の形状であり、かつ、前記回収パイプ２１０の開口幅とほぼ同じ大きさの横幅を有する。
【００７８】
トラベリングクリーナー１００が往復巡回を終えて集塵装置５０１が回収パイプ２１０の近傍にさしかかると、回収装置２００によって扉１１が開放される。これにより、フィルター５０７の一部（平面視で開口部１０と重複する部位）が外部に露出する。その状態で集塵装置５０１はさらに回収装置２００の方向へ移動を続け、回収パイプ２１０開口の直下を通過する。この際、図５に示すように、平面視において、集塵装置５０１の開口部１０と回収パイプ２１０の開口とが重複した状態となる。フィルター５０７の一部が露出した状態で、回収装置２００に備える前記ブロワーが作動されて回収パイプ２１０による吸引が、フィルター５０７の露出部位が回収パイプ２１０の直下を通過することで、この露出部位上の不純物の回収が行われる。
【００７９】
図５に示すように、フィルター５０７の中心は、トラベリングクリーナー１００の移動に伴って、回収パイプ２１０の中心線上を移動するように、構成されている。加えて、フィルター５０７は、その稜線Ｒ１が該中心線に対して若干傾斜するように設けられている。この傾斜角度は、大部分の不純物が堆積した領域Ｘ１の、トラベリングクリーナー１００の移動方向に対する横幅Ｗが、最小化される角度として、設定される。そして、開口部１０は、稜線Ｒ１の傾斜に対応した姿勢の領域Ｘ１を確実に露出させるように、その大きさが設定されている。本実施例では、フィルター５０７は稜線Ｒ１が、開口部１０の略対角方向を向くように配置されている。換言すると、フィルター５０７は、回収パイプ２１０がフィルター５０７の直上に接近できる範囲内に不純物の集中堆積領域Ｘ１が収まるように、配置されている。
【００８０】
開口部１０が回収パイプ２１０の開口直下を通過し終えると、集塵装置５０１は移動方向を反転する。そして、逆方向での吸引回収を終えると、回収装置２００によって扉１１は閉じられる。なお、これらの一連の動作はすべて図示せぬ連動機構によって自動的に行われる。
【００８１】
本発明に係る集塵装置１では大部分の不純物が堆積した領域Ｘ１を中心に集中的に清掃すればよいので、このように構成することにより、低い吸引圧力で堆積不純物を確実に回収することができる。従来の集塵装置を使用する場合、フィルター全面に一様に堆積した不純物を確実に吸引回収する必要があり、そのためには回収パイプ２１０の吸引圧力を非常に高くしなければならず、非効率的であった。それに対して、本発明による集塵装置１は、低い吸引圧力で効率よく不純物を回収することができる。
【００８２】
上述した不純物回収容易化のメリットも、また、不純物の堆積部位をフィルター上の所望の一部領域に局在化できるという、本発明に係る集塵装置の特徴によってもたらされるものである。本実施例に係るトラベリングクリーナー１００以外の装置においても、集塵装置とフィルター堆積不純物回収手段との構成上、フィルター堆積不純物回収手段が直接フィルターに接近あるいは接触して回収できる範囲が限られているような場合には、本実施例に係る集塵装置を適切に構成することによって、不純物回収の容易化を図ることができる。
【００８３】
以上に本発明に係る集塵装置の実施形態を示した。なお、本発明に係る集塵装置は、上述した構成のものに限らず、本発明を特徴付ける思想に基づいて自由に構成することができる。また、繊維機械のトラベリングクリーナーに適用する構成例を示したが、他にも集塵装置を具備する種々の装置に対して本発明に係る集塵装置を適用できることは当業者によって容易に理解できよう。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明に係る集塵装置の活用例として、繊維機械に付設されるトラベリングクリーナー等に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の実施例１に係る集塵装置１の平面図（蓋を外した状態）。
【図２】実施例１に係る集塵装置１の図１におけるＡ矢視断面図。
【図３】実施例１に係る集塵装置１を上方より見た透視図。
【図４】本発明の実施例２に係る集塵装置５０１の平面図（蓋をつけた状態）。
【図５】本発明の実施例２に係る集塵装置５０１の平面図（蓋を外した状態）。
【図６】実施例２に係る集塵装置５０１を上方より見た透視図。
【図７】トラベリングクリーナー１００の正面図。
【図８】トラベリングクリーナー１００の側面図。
【符号の説明】
【００８６】
１    集塵装置
２    上流室
３    下流室
４ａ・４ｂ    吸込口
５ａ・５ｂ    吹出口
６    ファン
７    フィルター
８ａ・８ｂ    誘導壁
８１ａ・８１ｂ    誘導壁
９    蓋
１０    開口部
１１    扉
１２    区画壁
１３    フィルター取付枠
２１ａ・２１ｂ・２１ｃ・２１ｄ    上流室側壁
３１ａ・３１ｂ    下流室側壁
Ｒ    稜線
１００    トラベリングクリーナー
１１０    軌道
４１ａ・４１ｂ    吸込パイプ
４２    開口
５１ａ・５１ｂ    吹出パイプ
５２    吹き付け孔
２００    フィルター堆積不純物回収装置
２１０    回収パイプ
３００    繊維機械
３０１    自動ワインダー
５０１    集塵装置
５０２    上流室
５０７    フィルター
５０９    蓋
５１３    フィルター取付枠
Ｒ１    稜線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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