(57)【要約】【課題】捕集箱で繊維状物等を十分に捕集することができ、ほとんど排気管から排出させないため、フィルタの再生・交換等の必要がほとんどないサイクロン式集塵装置を提供する。【解決手段】排気管１２と、サイクロン本体１０を吸引するブロアーとの間に、フィルタ１７が設けられている。サイクロン本体１０の上側はドーム状になっており、排気管１２は、ドーム状部分１４の頂上部にサイクロン本体１０の軸方向に向けて接続されている。吸気管１１は、サイクロン本体１０の接線方向に向けて接続されている。ドーム面１４ａは、サイクロン本体１０の内部側から外部側に向かって突き出た多数のディンプル１４Ｄを有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、吸気管と、排気管と、捕集孔とを備えたサイクロン本体を有するサイクロン式集塵装置であって、
該排気管と、該サイクロン本体を吸引するブロアーとの間に、フィルタが設けられており、
該サイクロン本体の上側はドーム状になっており、
該排気管は、ドーム状部分の頂上部に該サイクロン本体の軸方向に向けて接続されており、
該吸気管は、該サイクロン本体の接線方向に向けて接続されており、
ドーム面は、該サイクロン本体の内部側から外部側に向かって突き出た多数のディンプルを有することを特徴とするサイクロン式集塵装置。
【請求項２】
上記フィルタが、脱臭機能を有するものである請求項１に記載のサイクロン式集塵装置。
【請求項３】
上記フィルタがＵＬＰＡフィルタである請求項１又は請求項２に記載のサイクロン式集塵装置。
【請求項４】
繊維状物の存在する場所を清浄する請求項１ないし請求項３の何れかの請求項に記載のサイクロン式集塵装置。
【請求項５】
上記繊維状物が獣毛である請求項４に記載のサイクロン式集塵装置。
【請求項６】
上記サイクロン本体の内部において、上記排気管の下端部が、上記サイクロン本体の軸方向に垂直な内部断面のうち最も広い断面よりも上方に位置している請求項１ないし請求項５の何れかの請求項に記載のサイクロン式集塵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サイクロン式集塵装置に関し、更に詳しくは、サイクロン本体において、排気管が設けられた上部周辺を特定の構造としたことによって、繊維状物等の塵芥の捕集効率が大幅に改善されたサイクロン式集塵装置に関する。
本発明のサイクロン式集塵装置は、空気清浄機、掃除機、空気調整機、冷暖房機、加湿器、除湿器等の、空気中や床面等に存在する塵を除去する機能を有する各種機器に組み込まれて使用される。
【背景技術】
【０００２】
一般家庭や工場等において、空気中や床面等に存在する様々な塵芥（ゴミ・ホコリ等）は、人を不快な気分にさせたり、作業の能率を低下させたり、呼吸器系等の健康への悪影響を与えたり、といった様々な問題を発生させる。
このような塵芥を取り除くための空気清浄機、掃除機等として、サイクロン装置が種々開発されている。
【０００３】
サイクロン装置は、流体（気体・液体）中の粒子等を、遠心力によって分離捕集する装置であり、粉末やペレットの分級や、微粒子の回収等に使用される。
一般に、サイクロン装置は、円筒部と、該円筒部の下方に位置し、下端に向かって縮径する漏斗状部から構成されるサイクロン本体を有する。
【０００４】
接線流入式反転型のサイクロン装置では、吸気管がサイクロン本体の接線方向に向けて接続されており、排気管がサイクロン本体の上方に垂直に接続されており、排気管は、ブロアー（送付機）に接続されている。
ブロアーによりサイクロン本体を吸引すると、吸気管から導入された粒子等を含んだ気流は、サイクロン本体内部で螺旋気流を形成し、サイクロン本体内部を下降していく。微粒子には、遠心力が働き、サイクロン本体の内壁に衝突することで、回転エネルギーを失い、重力により、下方へ落下していく。これにより、粒子等は、漏斗状部の下部から排出され、捕集箱に回収される。
【０００５】
一方、サイクロン本体の中心部付近では、ブロアーの吸引力による上昇気流が生じる。このため、サイズの大きい（重い）粒子等は、遠心力の影響により、内壁に衝突し落下しやすく、サイズの小さい（軽い）粒子等は、上昇気流の影響を受けやすく、排気管から排気されやすい。
【０００６】
このような性質を利用して、サイクロン装置は、粉末やペレットの分級に利用される。また、サイクロン装置を空気清浄機等として使用する際には、サイズの大きい粒子等は、サイクロン本体下部に設置した捕集箱で捕集し、排気管から排出されてしまったサイズの小さい粒子等は、フィルタ等により捕集される。
【０００７】
しかし、排気管を通過したサイズの小さな粒子等のフィルタ等による捕集には限界があった。このため、サイクロン装置の本体下部の捕集箱で、サイズの小さな微粒子を捕集しやすいようにするため、サイクロン装置に関して、様々な改良がなされている。
【０００８】
特許文献１には、フィード用導管が水平面に対して上方向に傾斜角を持つサイクロン装置が記載され、フィード用導管が傾斜角を持たない装置に比べて粉体の回収効率が上昇したことが示されている。
【０００９】
特許文献２には、エジェクターにより粉体回収容器の吸引口からガスを吸引し、該エジェクターにより吸引された粉体混じりのガスと外部からの圧縮ガスを、粉体導入管（又はサイクロン胴体部）に還流する還流管を備えるサイクロン装置が記載され、還流機構を持たないサイクロン装置よりも高い粉体回収率を実現したことが示されている。
【００１０】
特許文献３には、サイクロン塔の円錐台部と集塵部との接続部である集塵口に、特定形状の整流部材を備えたサイクロン装置が記載され、該整流部材を備えない場合に比べて集塵効率や分級性能が向上したことが記載されている。
【００１１】
特許文献４には、通常のサイクロン装置における導入管（第一導入管）の他に、上部胴筒内の天板の近傍に交換可能に配置されたリングの外壁面と上部胴筒の内壁面との間に形成された円環状の空間部に対して第二の流体（圧縮空気）を導入する第二導入管を設けたサイクロン装置が記載されている。特許文献４のサイクロン装置では、第二導入管より導入される圧縮空気により、サイクロン本体内の旋回流が加速され、高い捕集効率で微粒子が捕集される。
【００１２】
特許文献５には、粉体混合気流を接線方向から導入する気流導入部を有して下方に漸次拡径する気流導入セクションと、気流導入セクションの下端に接続して下方に漸次縮径する逆円錐状のコニカルセクションを設けたサイクロン装置が記載されている。特許文献５のサイクロン装置は、気流導入セクションが下方に漸次拡径するような内部構造になっているので、気流中の粉体は遠心力で分離させられる一方、気流は気流導入セクション内に導入された途端にその旋回流の角速度が急速に低下させられる。すなわち、サイクロン装置内での気流の角速度の差が大きくなるので、サブミクロンサイズの微粉体の捕集効率を上げることができる。
【００１３】
サイクロン装置に使用されるフィルタに関しても、改良がなされており、例えば、特許文献６には、１次のフィルタと２次のフィルタとを備えるフィルタアセンブリが記載されている。
【００１４】
このように、サイクロン装置やそれに使用されるフィルタに関して、粉体等の粒子を捕集するために、様々な改良がなされている。
しかし、集塵対象（除去対象）となる塵芥の中には、糸屑や獣毛のような繊維状物、すなわち粒子ではないものもある。
【００１５】
繊維状物は、サイクロン装置内に導入されると、毛玉状になり、サイクロン本体の中心部付近で、生じる上昇気流により巻き上げられやすいという性質を有する。
このため、前記のようなサイクロン装置では、糸屑・獣毛等の繊維状物は、サイクロン本体下部の捕集箱で捕集されることなく、排気管から排出されてしまう傾向がある。
通常、サイクロン本体の排気管とブロアーとの間に、フィルタが設けられており、排気管から排出された繊維状物は、フィルタによりトラップされる。
【００１６】
フィルタに繊維状物が付着すると、ブロアーによる排気速度が減少し、集塵性能が低下することになる。特に、繊維状物は、粒子状の物に比べて、フィルタの空隙を埋めやすく、集塵性能の低下の度合いが著しく、頻繁にフィルタを再生・交換等する必要が生じる。
前記した従来のサイクロン装置を繊維状物が存在する場所で使用しようとすると、フィルタの再生・交換等の作業が面倒であったり、フィルタの再生・交換等を怠っているために、サイクロン装置が十分な性能を発揮できなかったり、という問題が生じていた。
【００１７】
このため、繊維状物が存在する場所で使用しても、上記のような問題が発生しにくいサイクロン式集塵装置の開発が切望されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開２００６−１０２６５７号公報
【特許文献２】特開２０１２−０１１２９０号公報
【特許文献３】特開２０１６−０１９９５３号公報
【特許文献４】特開２０１６−０７３８９２号公報
【特許文献５】国際公開第２０１４／１７５０８３号
【特許文献６】特開２００５−０２８１０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明は上記背景技術に鑑みてなされたものであり、その課題は、サイクロン本体の下部の捕集箱で塵芥（特に、繊維状物）を十分に捕集することができ、塵芥（特に、繊維状物）をほとんど排気管から排出させないサイクロン式集塵装置、言い換えれば、フィルタの再生・交換等をほとんどしなくてよいサイクロン式集塵装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明者は、上記の課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、サイクロン式集塵装置のサイクロン本体の上側をドーム状構造とし、該ドーム状構造のドーム面に、サイクロン本体の内部側から外部側に向かって突き出た多数のディンプルを設けることにより、糸屑・獣毛等の繊維状物をサイクロン本体下部の捕集箱で十分に捕集でき、排気管から繊維状物がほとんど排出されなくなるため、排気管とブロアーとの間に設けられたフィルタの再生・交換等の頻度を大幅に低減することができることを見出して、本発明を完成するに至った。
【００２１】
すなわち、本発明は、少なくとも、吸気管と、排気管と、捕集孔とを備えたサイクロン本体を有するサイクロン式集塵装置であって、
該排気管と、該サイクロン本体を吸引するブロアーとの間に、フィルタが設けられており、
該サイクロン本体の上側はドーム状になっており、
該排気管は、ドーム状部分の頂上部に該サイクロン本体の軸方向に向けて接続されており、
該吸気管は、該サイクロン本体の接線方向に向けて接続されており、
ドーム面は、該サイクロン本体の内部側から外部側に向かって突き出た多数のディンプルを有することを特徴とするサイクロン式集塵装置を提供するものである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、従来のサイクロン装置では、上昇気流により巻き上げられやすく、排気管から排出されやすい繊維状物を、サイクロン本体の下部の捕集箱で十分に捕集することができる。このため、繊維状物は、排気管からほとんど排出されず、その結果、排気管とブロアーとの間に設けられたフィルタが繊維状物で詰まりにくく、フィルタの再生・交換等の頻度を大幅に低減することができる。
【００２３】
また、本発明のサイクロン式集塵装置は、従来のサイクロン装置では、十分に捕集箱で捕集することが困難であったサイズの小さい微粒子（概ね１〜５μｍ程度の大きさの微粒子）を捕集箱で捕集することができ、サイズの小さい微粒子に起因するフィルタの汚れを防止でき、フィルタの再生・交換等の頻度を大幅に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明のサイクロン式集塵装置を示す概略図である（フィルタ及び捕集箱を図示していない。図３を除き、以下同様）。
【図２】本発明のサイクロン式集塵装置を示す概略図である。
【図３】本発明のサイクロン式集塵装置を示す概略図（フィルタ及び捕集箱を図示）である。
【図４】本発明のサイクロン式集塵装置における空気の流れを示す模式図である。
【図５】本発明のサイクロン式集塵装置のサイクロン本体の断面構造を示す概略図である。
【図６】本発明のサイクロン式集塵装置のサイクロン本体の断面構造を示す概略図である。
【図７】本発明におけるドーム面上のディンプルの構造を説明するための模式図である。    （ａ）半球状のディンプルであり、ディンプル同士の間が略平面の場合である。    （ｂ）四分球状のディンプルであり、ディンプル同士の間が略平面の場合である。    （ｃ）半球状のディンプルであり、ディンプル同士の間が滑らかな曲面の場合である。    （ｄ）上方に向かうにつれて広がっていく部分を有しており、ディンプルではない。
【図８】従来のサイクロン装置を示す概略図である。
【図９】従来のサイクロン装置における空気の流れを示す模式図である。
【図１０】実施例１における装置の配置図である。
【図１１】実施例２における装置の配置図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明について説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、任意に変形して実施することができる。
【００２６】
図１及び図２に、本発明のサイクロン式集塵装置（フィルタ及び捕集箱を図示していない）の一例を示す。本発明のサイクロン式集塵装置１は、少なくとも、吸気管１１と、排気管１２と、捕集孔１３とを備えたサイクロン本体１０を有する。
【００２７】
本発明のサイクロン式集塵装置１は、図３に示すように、排気管１２と、サイクロン本体１０を吸引するブロアー（図示せず）との間に、フィルタ１７が設けられている。排気管１２から排出される気流は、フィルタ筐体１９の中を通過し、ブロアー接続口１８からブロアー（図示せず）へと送られる。この際、気流中の塵芥は、フィルタ１７によりトラップされる。
本発明では、従来のサイクロン装置と比較して、繊維状物やサイズの小さい粒子が、捕集孔１３を通じて捕集箱１６に捕集されやすい。言い換えれば、排気管１２を通じて排出される塵芥の量が著しく少ないので、従来のサイクロン装置に比べて、フィルタ１７の再生・交換等の頻度を、著しく減少させる（例えば、１年に１度）ことができる。
【００２８】
本発明のサイクロン式集塵装置のサイクロン本体１０は、上側がドーム状になっている。
「ドーム状」とは、半球・四分球等の、上方に向かうにつれて、軸方向に切断した時の断面積が徐々に小さくなっていく構造のことをいう（ただし、ディンプルの影響で、上方に向かうにつれ断面積が若干増加する箇所が部分的に存在する場合が排除されるものではない）。
【００２９】
図１及び図２に示すように、本発明のサイクロン式集塵装置のドーム面（ドーム状部分１４の内面）１４ａには、サイクロン本体１０の内部側から外部側に向かって突き出た多数のディンプル１４Ｄが設けられている。
なお、「ディンプル」とは、ドーム面１４ａをサイクロン本体１０の内部から見た場合に、窪んだ構造（言い換えれば、サイクロン本体１０の外部から見た場合、曲面状に突き出た構造）をいう。
【００３０】
本発明のサイクロン式集塵装置１は、サイクロン本体１０の上側がドーム状になっており、ドーム面１４ａに多数のディンプル１４Ｄが設けられている点において、図８に示す従来のサイクロン装置１’とは異なる。
本発明のサイクロン式集塵装置１は、従来のサイクロン装置１’を使用した場合、捕集箱１６の中に捕集するのが困難であった糸屑や獣毛等の繊維状物を捕集箱１６の中に十分に捕集することができる。このため、繊維状物が上昇気流により巻き上げられ、排気管１２を通過することがほとんどなく、フィルタ１７の空隙が繊維状物により埋まりにくく、フィルタ１７の再生・交換等の頻度を著しく少なくすることができる。
【００３１】
吸気管１１は、サイクロン本体１０の接線方向に向けて接続されている。吸気管１１は、図１に示すように、ドーム状部分１４に設けられていてもよいし、図２に示すように、ドーム状部分１４より下の筒状部分１５に設けられていてもよい。強度が保てる点等から、吸気管１１は、筒状部分１５に設けられているのが好ましい。
【００３２】
排気管１２は、ドーム状部分１４の頂上部にサイクロン本体１０の軸方向に向けて接続されている。
排気管１２は、フィルタ１７を介してブロアー（図示せず）に接続され、ブロアーの吸引力により、サイクロン本体１０内部は負圧となる。これにより、吸気管１１より、外部の空気とともに、塵芥がサイクロン本体１０内部に吸入される。
図４及び図９に示すように、吸気管１１よりサイクロン本体１０内部に導入された気流は、サイクロン本体１０内部で螺旋気流Ｆ１を形成し、サイクロン本体１０内部を下降していく。塵芥には、遠心力が働き、サイクロン本体１０の内壁に衝突することで、回転エネルギーを失い、重力により、下方へ落下していく。落下した塵芥は、捕集孔１３を通過し、捕集箱１６の中に回収される。
【００３３】
サイクロン本体１０内部の中心部分では、ブロアーの吸引による負圧のために、前記螺旋気流Ｆ１とは逆回転の上昇気流Ｆ２が発生する。このため、サイズの小さい（軽い）塵芥や、毛玉状となった繊維状物は、上昇気流Ｆ２により巻き上げられ、サイクロン本体１０内部を上昇しやすい。
【００３４】
図８に示すような従来のサイクロン装置では、巻き上げられたサイズの小さい塵芥や毛玉状の繊維状物は、排気管１２を通過しやすい。
排気管１２を通過した塵芥は、排気管１２の出口に設けられたフィルタ１７によりトラップされる。繊維状物は、フィルタ１７の空隙を埋めてしまい、結果、サイクロン装置の集塵性能を著しく低下させる。
よって、従来のサイクロン装置は、フィルタ１７を頻繁に再生・交換等しないと、十分な集塵性能を保つことができない。
【００３５】
これに対して、本発明のサイクロン式集塵装置機１は、ドーム面１４ａ上のディンプル１４Ｄの存在により、ドーム内部で乱流Ｆ３が発生しやすくなる（図４）。サイクロン本体１０内部の中心部分の上昇気流Ｆ２により巻き上げられたサイズの小さな塵芥や毛玉状の繊維状物は、排気管１２から排出される前に乱流Ｆ３に巻き込まれやすくなり、排気管１２から排出されにくくなり、再びサイクロン本体１０内部を落下する。このため、本発明のサイクロン式集塵装置１では、サイズの小さな塵芥や毛玉状の繊維状物であっても、排気管１２から外部に排出されにくく、捕集箱１６に回収されやすい。
【００３６】
ドーム面１４ａ上の「ディンプル（１４Ｄ）」とは、前記のように、曲面状の突き出た構造で、上方に向かうにつれて窄まっていく構造をいう（図７（ａ）〜（ｃ））。例えば、図７（ｄ）に示すように、上方に向かうにつれて広がっていく部分を有する場合、「ディンプル」とはいわない。
「曲面」の形状に特に限定はなく、球面（の一部）、楕円球面（の一部）、放物面、双曲面等が挙げられる。
ドーム面１４ａ上に密にディンプル１４Ｄを配置でき乱流を発生させやすい点、製作が容易である点、強度が保てる点等から、ディンプル１４Ｄの形状は、球面（の一部）であることが好ましく、半球（図７（ａ））や四分球（図７（ｂ））、これらの中間の形状であることが特に好ましい。
図７（ａ）〜（ｃ）に、ディンプル１４Ｄの形状の例を挙げる。
【００３７】
限定するものではないが、ディンプル１４Ｄは、図１及び図２に示すように、ドーム面１４ａ上に規則正しく配置されていることが好ましい（ただし、当然ながら、吸気管１１や排気管１２がある場所には、ディンプル１４Ｄは配置されない）。
また、ドーム面１４ａ上において、ディンプル１４Ｄとその隣のディンプル１４Ｄの間は、略平面状になっていてもよいし（図７（ａ）及び図７（ｂ））、滑らかな曲面状になっていてもよい（図７（ｃ））。
【００３８】
ドーム面１４ａ上のディンプル１４Ｄの数は、５個以上が好ましく、１０個以上がより好ましく、２０個以上が特に好ましい。また、２００個以下が好ましく、１００個以下がより好ましく、５０個以下が特に好ましい。
上記範囲内であると、乱流が発生しやすくなり、サイズの小さな塵芥や毛玉状の繊維状物が排気管１２から排出されにくくなり、結果、捕集箱１６での捕集効率が良好になる。また、強度の点からも、上記範囲内が望ましい。
【００３９】
また、サイクロン本体１０の軸方向に垂直な内部断面のうち、最も広い部分（図５及び図６においてＣで示した断面。以下、「最大断面」という場合がある。）の断面積をＳ１、サイクロン本体１０内部におけるディンプル１４Ｄの内表面積（ディンプル１つあたりの内表面積）をＳ２とした場合、Ｓ２／Ｓ１≧０．００５が好ましく、Ｓ２／Ｓ１≧０．０１がより好ましく、Ｓ２／Ｓ１≧０．０２が特に好ましい。また、Ｓ２／Ｓ１≦０．１が好ましく、Ｓ２／Ｓ１≦０．０７がより好ましく、Ｓ２／Ｓ１≦０．０５が特に好ましい。
上記範囲内であると、乱流が発生しやすくなり、サイズの小さな塵芥や毛玉状の繊維状物が排気管１２から排出されにくくなり、結果、捕集箱１６での捕集効率が良好になる。また、ディンプル１４Ｄの数を前記範囲内にしやすい。
【００４０】
ドーム面１４ａ上のディンプル占有率（ディンプル１４Ｄが無いと仮定した場合のドーム面１４ａの内表面積で、ドーム面１４ａ上のディンプル１４Ｄで占有される面積を除した値を百分率で現した値）は、５％以上５０％以下であることが好ましく、７％以上４０％以下であることがより好ましく、１０％以上３０％以下であることが特に好ましい。
上記範囲内であると、乱流が発生しやすくなり、捕集箱１６での捕集効率が良好になる。また、上記上限以下であると、ディンプルを設けることによる強度低下の影響が少ない。
【００４１】
ディンプル１４Ｄの内表面積Ｓ２は、２００ｍｍ２以上が好ましく、４００ｍｍ２以上がより好ましく、５００ｍｍ２以上が特に好ましい。また、１５００ｍｍ２以下が好ましく、１０００ｍｍ２以下がより好ましく、７００ｍｍ２以下が特に好ましい。
上記範囲内であると、乱流が発生しやすくなり、捕集箱１６での捕集効率が良好になる。
【００４２】
本発明のサイクロン式集塵装置１において、捕集孔１３は、捕集箱１６と接続され、サイクロン本体１０の内部を落下した塵芥（微粒子や繊維状物等）は、好適に捕集箱の中に回収される。
【００４３】
サイクロン本体１０のドーム状部分１４より下の部分は、筒状部分１５となっている。図１及び図２に示すように、筒状部分１５全体が漏斗状（円錐状）になっていてもよいし、図示しないが、ドーム状部分１４の真下が円柱状部分（径が一定）で、その下が円錐状部分となっていてもよい。捕集箱１６での捕集効率の観点から筒状部分１５全体が漏斗状（円錐状）になっているのが望ましい。
【００４４】
サイクロン本体のドーム状部分１４の高さ（Ｈ１）と、ドーム状部分１４より下の筒状部分１５の高さ（Ｈ２）の比（Ｈ１／Ｈ２）は、Ｈ１／Ｈ２≧０．０５が好ましく、Ｈ１／Ｈ２≧０．０７がより好ましく、Ｈ１／Ｈ２≧０．１が特に好ましい。また、Ｈ１／Ｈ２≦１が好ましく、Ｈ１／Ｈ２≦０．７がより好ましく、Ｈ１／Ｈ２≦０．４が特に好ましい。
上記範囲であると、塵芥が、内壁に衝突しやすく、捕集箱１６での捕集効率が良好になる。
【００４５】
ドーム状部分１４の高さ（Ｈ１）は、３０ｍｍ以上が好ましく、７０ｍｍ以上が特に好ましい。また、１５０ｍｍ以下が好ましく、１００ｍｍ以下が特に好ましい。
ドーム状部分１４より下の筒状部分１５の高さ（Ｈ２）は、１５０ｍｍ以上が好ましく、２００ｍｍ以上が特に好ましい。また、１５００ｍｍ以下が好ましく、１０００ｍｍ以下が特に好ましい。
【００４６】
最大断面Ｃの内径は、１００ｍｍ以上が好ましく、２００ｍｍ以上が特に好ましい。また、５００ｍｍ以下が好ましく、２５０ｍｍ以下が特に好ましい。
【００４７】
吸気管１１の内径は、１０ｍｍ以上が好ましく、２０ｍｍ以上が特に好ましい。また、５０ｍｍ以下が好ましく、４０ｍｍ以下が特に好ましい。
【００４８】
排気管１２の内径は、１０ｍｍ以上が好ましく、２０ｍｍ以上が特に好ましい。また、５０ｍｍ以下が好ましく、４０ｍｍ以下が特に好ましい。
【００４９】
サイクロン本体１０の内部において、排気管１２の下端部は、最大断面Ｃよりも、下方に位置していてもよいし（図５）、上方に位置していてもよいが（図６）、毛玉状の繊維状物が排気管１２を通過しにくいようにするために、排気管１２の下端部は、最大断面Ｃよりも、上方に位置しているのが好ましい。言い換えれば、排気管１２の下端部は、ドーム状部分１４の内部に存在するのが好ましい。
【００５０】
排気管１２の下端部が最大断面Ｃよりも上方に位置している場合（排気管１２の下端部がドーム状部分１４の内部に存在する場合）、最大断面Ｃから、排気管１２の下端部までの距離（Ｈ４）は、３０ｍｍ以上が好ましく、５０ｍｍ以上が特に好ましい。また、８０ｍｍ以下が好ましく、６０ｍｍ以下が特に好ましい。
上記範囲内であると、毛玉状の繊維状物が乱流の影響を十分に受けることができ、サイクロン本体１０の内部を再落下しやすくなり、その結果、排気管１２の方に行きにくくなり、捕集箱１６での捕集効率が良好となる（排気管１２を通過してフィルタ１７にトラップされにくくなる）。
【００５１】
捕集孔１３の内径は、１０ｍｍ以上が好ましく、２０ｍｍ以上が特に好ましい。また、５０ｍｍ以下が好ましく、４０ｍｍ以下が特に好ましい。
【００５２】
捕集箱１６の形状や材質等に特に限定はない。捕集箱１６の中に、剤１６ａを入れて使用してもよい。剤１６ａとしては、例えば、シリカ、ゼオライト等の消臭効果を有する剤が挙げられる。
また、捕集箱１６の内部に袋を設置することにより、回収された塵芥を廃棄する作業を効率的に行うことができる。
【００５３】
本発明のサイクロン式集塵装置には、排気管１２と「サイクロン本体１０を吸引するブロアー」との間にフィルタ１７が設けられている。好ましい態様については、排気管１２は、フィルタ筐体１９と接続されており、フィルタ筐体１９の内部には、排気管１２を通過した塵芥をトラップするためのフィルタ１７が設けられているものである。フィルタ筐体１９のブロアー接続口１８は、ホース等によりブロアーと接続されており、ブロアーの吸引力により、サイクロン本体１０内部は負圧となる。
なお、図示しないが、排気管１２の出口とフィルタ筐体１９との間は、ホース等の配管を介して接続されていてもよい。また、フィルタ１７やフィルタ筐体１９は、必ずしも図３のようにサイクロン本体１０の上に位置していなくてもよい。
【００５４】
本発明では、サイズの小さな塵芥や毛玉状の繊維状物であっても、サイクロン本体内部で発生する乱流に巻き込まれやすくなり、捕集箱１６で捕集され排気管１２を通過しにくいため、フィルタ１７に繊維状物が極めて付着しにくく、フィルタ１７が目詰まりしにくく損耗しにくい。
一般に、高性能なフィルタほど、繊維状物等の付着物により損耗しやすいという性質を有し、フィルタのメンテナンス（再生・交換等）の手間を考えると、高性能なフィルタを採用することができない場合が多い。しかしながら、本発明では、ほとんどの（繊維状物等の）塵芥は捕集箱１６で捕集され排気管１２を通過しにくいので、フィルタ１７が目詰まりしにくく、また損耗しにくくなり、高性能なフィルタを採用することができる。
【００５５】
すなわち、ドーム面上にディンプルを有する本発明のサイクロン式集塵装置は、上記の理由により高性能なフィルタを頻繁に交換せずに使用できるので、高性能なフィルタとのマッチング性に優れている。高性能なフィルタを好適に組み合わせ使用できる結果、本発明のサイクロン式集塵装置は、後述する「細菌、真菌、ウィルス、カビの胞子等の１μｍ以下の粒子」を長期にわたり好適に除去でき、また、サイクロン本体が本来（原理的に）有さない脱臭機能を長期にわたり有するようにできる。
【００５６】
また、本発明のサイクロン式集塵装置１のフィルタ１７としては、ＵＬＰＡフィルタやＨＥＰＡフィルタのような、非常に細かい粒子をトラップできる高性能なフィルタを使用するのが好ましく、ＵＬＰＡフィルタを使用するのが特に好ましい。
なお、ＵＬＰＡフィルタは、「定格風量で粒径が０．１５μｍの粒子に対して９９．９９９５％以上の粒子捕集率をもち、かつ初期圧力損失が２４５Ｐａ以下の性能を持つエアフィルタ」（ＪＩＳ  Ｚ  ８１２２）である。ＨＥＰＡフィルタは、「定格風量で粒径が０．３μｍの粒子に対して９９．９７％以上の粒子捕集率をもち、かつ初期圧力損失が２４５Ｐａ以下の性能を持つエアフィルタ」（ＪＩＳ  Ｚ  ８１２２）である。
【００５７】
本発明のサイクロン式集塵装置１では、従来のサイクロン装置では捕集箱で捕集することができなかった１〜５μｍの粒子を、サイクロン本体下部の捕集箱１６で捕集することができるが、それより小さな１μｍ以下の粒子（細菌、真菌、ウィルス、カビの胞子等）についても、フィルタ１７でトラップすることで空気中から除去する事ができる。
【００５８】
本発明のサイクロン式集塵装置１のフィルタ１７としては、脱臭機能を有するものが好ましい。
例えば、光触媒等の消臭効果を持った触媒を、フィルタ１７を構成する部材に付着等させることにより、このような脱臭機能を付与することができる。
【００５９】
本発明のサイクロン式集塵装置は、空気清浄機、掃除機、空気調整機、冷暖房機、加湿器、除湿器等の機器に組み込まれて使用される。
可動式の掃除機として使用される場合は、吸気管１１に、フレキシブルホース（図示せず）を接続するのが好ましい。
【００６０】
本発明のサイクロン式集塵装置は、繊維状物の存在する場所を清浄するのに、特に好適に使用される。
獣毛、人毛、糸屑等の繊維状物は、従来のサイクロン装置では排気管の方に行きやすく、その結果、フィルタの目詰まり、ひいては集塵機能の低下の原因となっていたため、従来のサイクロン装置は、繊維状物の存在する環境下での使用には不適であった。
【００６１】
本発明のサイクロン式集塵装置は、サイクロン本体１０内部の構造を特殊なものにした（ドーム面１４ａ上にディンプル１４Ｄを設けた）ことにより、繊維状物を、サイクロン本体下部の捕集箱１６で捕集できるようにしたため、繊維状物が存在する場所であっても好適に使用することができる。
ペット等を飼っている一般家庭、ペット等のトリミングをする場所（空間）、獣医師の作業場（空間）等では、獣毛が発生するのは避けられず、このような場所の清掃（掃除）、空気清浄等に、本発明のサイクロン式集塵装置は特に適している。
【実施例】
【００６２】
以下に、実施例及び比較例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限りこれらの実施例及び比較例に限定されるものではない。
【００６３】
実施例１
図２、図３及び図５に示す本発明のサイクロン式集塵装置１をサイクロン装置Ａ１として使用し、ティッシュペーパー（紙繊維）を、繊維状物を有するダストの検体として、定量吸引による塵芥の数（個／立方フィート）を測定した（１フィート（ｆｔ）＝０．３０４８ｍ）。
【００６４】
サイクロン装置Ａ１（サイクロン式集塵装置１）のサイズ等は、以下の通りである。
・ドーム状部分１４の高さ（Ｈ１）：１００ｍｍ
・筒状部分１５の高さ（Ｈ２）：３０５ｍｍ
・吸気管１１の内径：３５．７ｍｍ
・排気管１２の内径：３５．７ｍｍ
・最大断面Ｃから排気管１２の下端部までの距離（Ｈ４）：６０ｍｍ
・ディンプル１４Ｄの形状：半球状
・ディンプル１４Ｄの内表面積：６２８ｍｍ２
・ディンプル１４Ｄの個数：２４個
・最大断面Ｃの断面積：３１４００ｍｍ２
・捕集孔１３の内径：３５．７ｍｍ
・捕集箱１６の容積：１０Ｌ（１００００ｃｍ２）
・フィルタ１７：ＵＬＰＡフィルタ（（株）日立産機システム製）
【００６５】
図１０に示すように、サイクロン装置Ａ１の排気管を５Ｌのアクリル密閉容器Ａ３に接続した。密閉容器の中には、ダストカウンターＡ５（（株）佐藤商事製、ダストモニターＤＣ１７０）を設置した。密閉容器を、ブロアー（安永エアポンプ（株）製、エアーポンプＹＰ−７０ＶＣ）Ａ４に接続した。配管部には、ゴムパッキンを使用した。
【００６６】
サイクロン装置Ａ１の吸気管をチューブに接続し、チューブの先端を、ダストの検体Ａ２である、繊維状物を有するダストを発生させるティッシュペーパーに擦り付けながら（クロッキング）、吸引ポンプＡ４の風量を５０Ｌ／ｍｉｎに設定し、吸引を開始し、密閉容器Ａ３内の塵芥の数を、経時的に測定した。
【００６７】
比較例１
サイクロン装置Ａ１を使用せず、密閉容器Ａ３の入口側のチューブを、直接ダストの検体Ａ２であるティッシュペーパーに擦り付け、実施例１と同様の方法で密閉容器Ａ３内の塵芥の数を、経時的に測定した。
【００６８】
粒径０．５μｍ未満及び粒径２．５μｍ未満の塵芥の数の測定結果を表１に示す。
【００６９】
【表１】
2018069130.tif 000003
【００７０】
表１から、サイクロン装置を使用した実施例１と比べて、直接ティッシュペーパーを吸引した比較例１では、密閉容器Ａ３内に塵芥が大量に入り込んでいるのがわかった。
【００７１】
実施例２
実施例１で使用したサイクロン式集塵装置（サイクロン装置Ａ１）において、排気管とフィルタ筐体を直接接続するのではなく、排気管１２をフレキシブルホース経由で、ブロアーＡ４に接続した。
ブロアーＡ４としては、掃除機（（株）日立産機システム製、クリーンルーム用業務用掃除機ＣＶ−Ｇ−１０４）を使用した。該掃除機は、フィルタとして、ＵＬＰＡフィルタを具備しており、ナノオーダーの粒径の酸化チタンによる脱臭機能を有している。
【００７２】
検体Ａ２として、臭気の強い繊維状の茶葉を使用した。掃除機の風量を、３０Ｌ／ｍｉｎに設定し、茶葉１０００ｇを、サイクロン装置Ａ１の吸気管１１に接続したチューブに近付け、吸引を開始した。
【００７３】
ブロアーから出る空気に茶葉の臭気が感じられなかった。６０秒後に、吸引を止めたところ、室内に臭気は全く感じられなかった。
また、掃除機のフィルタを点検したところ、茶葉等の塵芥の付着は確認できなかった。一方、サイクロン装置Ａ１の捕集箱１６をサイクロン本体から分離し、捕集箱１６の中に茶葉が回収されているのを確認した。
【００７４】
比較例２
実施例２において、ドーム面上にディンプルを設けていないサイクロン装置を使用した以外は、実施例２の場合と同様にして、茶葉を吸引した。
使用したサイクロン装置の形状やサイズは、ディンプル部分以外の点においては、実施例２で使用したサイクロン装置と同様である。
【００７５】
比較例３
実施例２において、ドーム面を設けていないサイクロン装置を使用した以外は、実施例２の場合と同様にして、茶葉を吸引した。
使用したサイクロン装置の形状やサイズは、ドーム部分以外の点においては、実施例２で使用したサイクロン装置と同様である。
【００７６】
比較例２〜３では、６０秒後に、吸引を止め、フィルタを点検したところ、茶葉の付着を確認した。
【００７７】
比較例４
実施例２において、ブロアーＡ４から、ＵＬＰＡフィルタを取り除いた以外は、実施例２の場合と同様にして、茶葉を吸引した。
【００７８】
ブロアーから出る空気に茶葉の臭気が感じられた。捕集箱１６をサイクロン本体から分離し、捕集箱１６を確認したところ。中に茶葉が回収されているのを確認した。
【００７９】
実施例３
実施例２において、検体Ａ２として茶葉を使用するのではなく、床や空間に獣毛が漂っている部屋（犬を飼っている部屋；床面積は９．７２ｍ２）を掃除した。
部屋全体を一通り、１時間かけて掃除した。これを、日を変えて２０日間（計２０時間）実施した。
【００８０】
吸引力が落ちることは無く、特に問題なく掃除できた。また、２０日後にフィルタを点検したところ、フィルタへの獣毛の付着は認められなかった。
【００８１】
比較例５
実施例３と同様の部屋を、サイクロン式集塵装置を組み込んだ掃除機の代わりに、市販のサイクロン掃除機（サイクロン本体内部にフィルタを有するタイプ）を使用し、実施例３と同様にして、１時間かけて掃除した。これを、日を変えて２０日間（計２０時間）実施しようと計画した。
【００８２】
５日目あたりから吸引力が落ち始め、十分に塵芥を吸い込むことができなくなった。翌日（６日後）にフィルタを点検したところ、フィルタに大量の獣毛の付着が認められ、フィルタを新しいものに交換せざるを得なくなった。
【００８３】
比較例６
実施例３と同様の部屋を、サイクロン式集塵装置を組み込んだ掃除機の代わりに、濾過タイプ（吸引フィルタ内蔵）の掃除機を使用し、実施例３と同様にして、１時間かけて掃除した。これを、日を変えて２０日間（計２０時間）実施しようと計画した。
【００８４】
初日の１時間で吸引力が落ち始め、十分に塵芥を吸い込むことができなくなった。また、排気部からは悪臭が漂っていた。
フィルタやファンを点検したところ、ファンに大量の獣毛が絡んでおり、また、フィルタは細かな埃で詰まっていた。
【００８５】
比較例７
実施例３と同様の部屋を、サイクロン式集塵装置を組み込んだ掃除機の代わりにエレメントタイプ（排気フィルタ内蔵）の掃除機を使用し、実施例３と同様にして、１時間かけて掃除した。これを、日を変えて２０日間（計２０時間）実施しようと計画した。
【００８６】
１５日目あたりから吸引力が落ち始め、十分に塵芥を吸い込むことができなくなった。
１６日目にはファンが停止したため掃除を中止し、フィルタやファンを点検したところ、フィルタが大量の獣毛で詰まっていた。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明のサイクロン式集塵装置は、獣毛等の繊維状物の存在する場所で使用しても、フィルタが目詰まりすることがほとんどなく、フィルタのメンテナンスの手間がかからず、高性能なフィルタを使用することができ、空気清浄機、掃除機等に組み込んで使用することができる。本発明のサイクロン式集塵装置は、ペットを飼っている家庭のように、獣毛等の繊維状物が発生しやすい環境での利用に特に適している。
【符号の説明】
【００８８】
１    サイクロン式集塵装置
１’  サイクロン装置（従来品）
１０    サイクロン本体
１１    吸気管
１２    排気管
１３    捕集孔
１４    ドーム状部分
１４ａ  ドーム面
１４Ｄ  ディンプル
１５    筒状部分
１６    捕集箱
１６ａ  剤
１７    フィルタ
１８    ブロアー接続口
１９    フィルタ筐体
Ｃ      最大断面
Ｆ１    螺旋気流
Ｆ２    上昇気流
Ｆ３    乱流
Ａ１    サイクロン装置
Ａ２    検体
Ａ３    密閉容器
Ａ４    ブロアー
Ａ５    ダストカウンター
【図１】
2018069130.tif 000004
【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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【図９】
2018069130.tif 000012
【図１０】
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【図１１】
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