(57)【要約】【課題】本発明は、場所を選ばず集積された異物を容易に廃棄できるとともに、装置のメンテナンスを容易且つ迅速に行え、その設置に際して省スペース化を図ることを課題とする。【解決手段】建物１の壁２に上下方向に設けられたダクト３に、旋回流による遠心力を利用したサイクロン集塵装置１０が着脱自在に設けられる。サイクロン集塵装置は、上方に向けて空気を同軸状に流通させる本体ケーシング１５と、前記本体ケーシング内を流れる空気を旋回させて空気に含まれた虫や塵埃等の異物を遠心分離する旋回流発生手段３０とを備え、前記本体ケーシングには、前記旋回流発生手段で遠心分離された異物を廃棄可能に集積させる集積空間２２が設けられている。【選択図】  図１
2008032248.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通気用のダクトが、建物の壁に沿って上下方向に設けられ、前記ダクトは、下部側ダクトと上部側ダクトとに分割されて、下部側ダクトの開口端と、上部側ダクトの開口端との間に所定の間隔が設けられ、両ダクト間に、旋回流による遠心力を利用したサイクロン集塵装置が着脱自在に設けられ、前記サイクロン集塵装置は、下部側ダクトから上部側ダクトに向けて空気を同軸状に流通させる略筒状の本体ケーシングと、前記本体ケーシング内を流れる空気を旋回させて空気に含まれた虫や塵埃等の異物を遠心分離する旋回流発生手段とを備え、前記本体ケーシングには、前記旋回流発生手段で遠心分離された異物を廃棄可能に集積させる集積空間が設けられていることを特徴とする風路における異物除去装置。
【請求項２】
前記本体ケーシングは、前記下部側ダクトに嵌合される第１筒体と、前記第１筒体の外側に同心状に設けられる第２筒体と、前記上部側ダクト側に固定される出口筒体とを備え、前記第１筒体内に前記旋回流発生手段が設けられ、前記第１筒体と第２筒体との間に前記集積空間が形成されている請求項１に記載の風路における異物除去装置。
【請求項３】
前記本体ケーシングの下面には、前記集積空間の下端に形成された排出口を開閉自在に閉塞する環状の閉塞蓋が設けられている請求項１または２に記載の風路における異物除去装置。
【請求項４】
前記第２筒体の外側には断熱用筒体が設けられ、前記断熱用筒体と前記第２筒体との間に断熱空気層が形成されている請求項２または３に記載の風路における異物除去装置。
【請求項５】
少なくとも前記断熱用筒体および前記第２筒体の一部が透明に設けられている請求項４に記載の風路における異物除去装置。
【請求項６】
前記一次側の下部側ダクトの内径は、前記二次側の上部側ダクトの内径よりも大きく形成され、前記第１筒体の旋回流発生手段の固定された内径は、前記下部側ダクトの内径と略同等に形成され、前記出口筒体の内径は、前記上部側ダクトの内径と略同等に形成されている請求項２に記載の風路における異物除去装置。
【請求項７】
前記本体ケーシングは、前記下部側ダクトに着脱自在に嵌合され、前記下部側ダクトに嵌合された前記本体ケーシングと前記上部側ダクトとの間に形成される間隙を閉塞する固定具が、前記本体ケーシングと前記上部側ダクトとにわたって取り外し自在に設けられた請求項１に記載の風路における異物除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、換気システムや空調システム等の風路における異物除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
建物の換気システムにサイクロン集塵装置を採用する技術が周知である（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の換気システムは、建物の外部にサイクロン集塵装置および送風機とが設置されたものである。そして、虫、花粉や塵埃等の異物を含む外気は、サイクロン集塵装置によって除塵されて清浄な空気となって、送風機を介して建物内に送風される。
【０００４】
特許文献２に記載の換気システムは、本体ケース内に設置されたファンを駆動して屋外から外気を吸引して、これを室内に導入するとともに、室内空気を屋外に排出することによって、室内を換気する換気ユニットである。そして、本体ケース内の外気導入路に遠心力を利用した分離器（サイクロン集塵装置）を介設したものである。
【０００５】
ファンの吐出側から導出する吸気管は、サイクロン集塵装置の集塵タンクの側方向から接続され、外気は吸気管から集塵タンクの接線方向に流入する。集塵タンク内で異物が除去された外気は、吐出管を通って集塵タンクから排出される構成であり、前記吸気管、吐出管およびサイクロン集塵装置は、本体ケース内において一体的設けられている。
【０００６】
また、集塵タンクの下部に集塵ボックスが設けられ、集塵ボックス内に設けられた異物は、排出管を介して屋外に排出されるようになっている。
【特許文献１】特開昭５８−９２７３９号公報
【特許文献２】特開２０００−１４６２５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の装置は、建物の外部にサイクロン集塵装置と送風機とが設置されたものであるため、その設置スペースが大きくなる問題がある。
【０００８】
特許文献２に記載のサイクロン集塵装置は、ファンの吐出側から導出する吸気管は、集塵タンクの側方向から接続され、外気は吸気管から集塵タンクの接線方向に流入する構成であるため、吸気管が集塵タンクの側方に嵩張り、省スペース化を阻害する欠点がある。また、サイクロン集塵装置は、換気ユニットに一体化されているため、異物の廃棄場所が限定されるとともに、その部品等のメンテナンスが困難となる問題がある。
【０００９】
本発明は、場所を選ばず集積された異物を容易に廃棄できるとともに、装置のメンテナンスを容易且つ迅速に行え、その設置に際して省スペース化を図ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、通気用のダクトが、建物の壁に沿って上下方向に設けられ、前記ダクトは、下部側ダクトと上部側ダクトとに分割されて、下部側ダクトの開口端と、上部側ダクトの開口端との間に所定の間隔が設けられ、両ダクト間に、旋回流による遠心力を利用したサイクロン集塵装置が着脱自在に設けられ、前記サイクロン集塵装置は、下部側ダクトから上部側ダクトに向けて空気を同軸状に流通させる略筒状の本体ケーシングと、前記本体ケーシング内を流れる空気を旋回させて空気に含まれた虫や塵埃等の異物を遠心分離する旋回流発生手段とを備え、前記本体ケーシングには、前記旋回流発生手段で遠心分離された異物を廃棄可能に集積させる集積空間が設けられていることにある。
【００１１】
前記本発明は、ダクトからサイクロン集塵装置を取り外して、場所を選ばず集積空間に集積された異物（捕集物）だけを容易に廃棄することができ、サイクロン集塵装置のメンテナンスを容易且つ迅速に行える。また、装置の設置に際して省スペース化を図ることができる。
【００１２】
本発明の前記本体ケーシングは、前記下部側ダクトに嵌合される第１筒体と、前記第１筒体の外側に同心状に設けられる第２筒体と、前記上部側ダクト側に固定される出口筒体とを備え、前記第１筒体内に前記旋回流発生手段が設けられ、前記第１筒体と第２筒体との間に前記集積空間が形成されている。
【００１３】
本発明の前記本体ケーシングの下面には、前記集積空間の下端に形成された排出口を開閉自在に閉塞する環状の閉塞蓋が設けられている。
【００１４】
前記本発明は、廃棄場所において、閉塞蓋を開いて集積空間の排出口を開放させ、場所を選ばず捕集物だけを廃棄することができる。
【００１５】
本発明の前記第２筒体の外側には断熱用筒体が設けられ、前記断熱用筒体と前記第２筒体との間に断熱空気層が形成されている。
【００１６】
前記本発明の前記本体ケーシングは、断熱性があるため、冬期でも前記本体ケーシングを流れる冷気により、前記本体ケーシングの表面が結露するのを防止できる。
【００１７】
本発明は、少なくとも前記断熱用筒体および前記第２筒体の一部が透明に設けられている。前記本発明は、前記本体ケーシングの外部から、前記集積空間内の捕集物の量を目視することができ、メンテナンス時期を容易に且つ常時把握しておくことができる。
【００１８】
本発明の前記一次側の下部側ダクトの内径は、前記二次側の上部側ダクトの内径よりも大きく形成され、前記第１筒体の旋回流発生手段の固定された内径は、前記下部側ダクトの内径と略同等に形成され、前記出口筒体の内径は、前記上部側ダクトの内径と略同等に形成されている。
【００１９】
前記本発明は、前記本体ケーシング内に旋回流発生手段を設けているにもかかわらず、装置の圧力損失を低減することができる。
【００２０】
本発明の前記本体ケーシングは、前記下部側ダクトに着脱自在に嵌合され、前記下部側ダクトに嵌合された前記本体ケーシングと前記上部側ダクトとの間に形成される間隙を閉塞する固定具が、前記本体ケーシングと前記上部側ダクトとにわたって取り外し自在に設けられたことある。
【００２１】
前記本発明は、前記固定具を取り外した際に、前記本体ケーシングと前記上部側ダクトとの間に形成される間隙からダクト周囲の空気を前記上部側ダクトに取り入れることができるため、万一、換気システム運転中にサイクロン集塵装置のメンテナンス作業を行ってしまっても、前記本体ケーシングの集積空間内の捕集物を飛散させるおそれがない。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、場所を選ばず集積された異物を容易に廃棄できるとともに、サイクロン集塵装置のメンテナンスを容易且つ迅速に行え、その設置に際して省スペース化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照しながら説明する。本実施の形態は、建物内を換気する換気システムに本発明のサイクロン集塵装置を採用した例を、図１〜図７に示す。
【００２４】
図４に示すように、建物１の壁２の内側には、吸気用のダクト３が、適宜の固定具７を介して上下方向に取り付けられている。かかるダクト３は、例えば建物１内の換気を行なう換気システム用のもので、建物１の所定の位置（例えば、天井裏空間）に配置された送風機（図示省略）により、外気を吸引して、建物１内の各部屋を適宜換気できるようになっている。
【００２５】
ダクト３は、天井から床側１ａの近傍に向けて設けられ、下部側ダクト（一次側ダクト）４と、上部側ダクト（二次側ダクト）５とに分割されて、下部側ダクト４は、床面付近に設けられた外気導入口６に接続されて、そこから壁面に沿って上方に延び、床上約１ｍ前後の高さで開口している。
【００２６】
上部側ダクト５は、その開口端を下部側ダクト４の開口端から所定間隔だけ離して配置され、下部側ダクト４と同軸上に延びている。なお、下部側ダクト４の内径は、上部側ダクト５の内径よりも大径に形成されている。例えば、下部側ダクト４の内径は、約１６０ｍｍで、上部側ダクト５の内径は、約１００ｍｍで、下部側ダクト４の内径は上部側ダクト５の内径の略１．５倍に設定されている。
【００２７】
下部側ダクト４と上部側ダクト５との間には、両ダクト３を連通するようにサイクロン集塵装置１０が、着脱自在に取り付けられる。サイクロン集塵装置１０の高さ位置は、サイクロン集塵装置１０を着脱するのに最適な位置に設定されている。
【００２８】
サイクロン集塵装置１０は、図１〜図３に示すように、同心四重の円筒体形状をなす本体ケーシング１５と、この本体ケーシング１５の中心軸部に取り付けられ、且つ本体ケーシング１５内を下方から上方に通過する外気を螺旋状に旋回させるスクリュー状の旋回流発生手段３０とを備えている。
【００２９】
本体ケーシング１５は、内側の第１筒体１６と、中側の第２筒体１７と、外側の断熱用筒体１８と、出口筒体１９とを備えている。
【００３０】
第１筒体１６は、上下端が開口する円筒状を呈し、その内径は下部側ダクト４の内径と略同等に形成されている。第１筒体１６の下部には、下部側ダクト４の開口端４ａに上方から挿脱自在に外嵌する嵌合部１６ｂが設けられている。
【００３１】
第２筒体１７は、透明の円筒状の周壁１７ａと、この周壁１７ａの上端に設けられた環状の天壁１７ｂとからなる。天壁１７ｂの中心には挿通孔１７ｃが形成され、この挿通孔１７ｃに、出口筒体１９が第２筒体１７と同心状に挿通され且つ保持されている。
【００３２】
第１筒体１６の下部外周面と、第２筒体１７の周壁１７ａ下部内周面との間には、連結板１８が、第１筒体１６および第２筒体１７の周方向に所定の間隔を有して設けられている。なお、本実施の形態では、４個の連結板１８が、９０度間隔で配置されている。このように、第１筒体１６と第２筒体１７との間に連結板１８を設けることにより、第１筒体１６と第２筒体１７とが同心状となり、しかも、第１筒体１６の外周面と第２筒体１７の周壁１７ａの内周面との間には、上下が開口する筒状の集積空間２２が形成されている。
【００３３】
第１筒体１６の上端と第２筒体１７の天壁１７ｂとの間には、前記集積空間２２と連通する空間２３が形成されている。また、出口筒体１９の下端部１９ａは、第１筒体１６の内部に若干臨んでおり、第１筒体１６の内周面と出口筒体１９の下端部との間は環状開口２４が形成されている。従って、第１筒体１６内は、環状開口２４および空間２３を介して集積空間２２と連通している。
【００３４】
出口筒体１９の上端には、出口筒体１９の開口を開閉自在に閉塞する風圧シャッター２６が設けられている。風圧シャッター２６は出口筒体１９内を通過する外気により、上方に揺動して出口筒体１９の開口を開放するが、外気が通過しない通常時には、自重により、出口筒体１９の開口を閉塞する。
【００３５】
前記旋回流発生手段３０は、第１筒体１６内に設けられ、上下方向の軸部３１と、この軸部３１から放射状に設けられた複数（本実施の形態では４枚）の羽根３２とからなる。各羽根３２は、平面視における中心角が略９０度の扇形状に形成されており、羽根３２同士の縁部が軸方向に重なり合わないようになっている。また、各羽根３２の外縁部が第１筒体１６の内面に固定されている。軸部３１の下半部は、下方向から上昇する外気を最小の抵抗で分散できるように、尖端球面状に形成されている。
【００３６】
第２筒体１７の外側には、透明の断熱用筒体３５が設けられている。断熱用筒体３５は、筒状周壁３６と、この筒状周壁３６の上下縁に設けられた環状の上下壁部３６ａ、３６ｂとからなり、第２筒体１７との間に密閉された断熱空気層３７を形成している。このように、断熱空気層３７を設けることにより、冬期に冷気が第１筒体１６内を流れても、本体ケーシング１５の表面が結露するのを防止できる。断熱用筒体３５の外側には取っ手３８が設けられている。
【００３７】
なお、第２筒体１７の断熱用筒体３５よりも上部に突出した部分と、出口筒体１９とは、例えば、発泡性樹脂等からなる断熱材３７で被覆されている。また、下部側ダクト４も断熱材４９で被覆されている。
【００３８】
本体ケーシング１５の下面には、集積空間２２の下方に形成された排出口２２ａを開閉自在に閉塞する閉塞蓋２０が設けられている。この閉塞蓋２０は、その中心に開口を有する環状に形成されており、その開口径は、第１筒体１６の嵌合部１６ｂの内径と同等に設定されている。この閉塞蓋２０は、集積空間２２の排出口２２ａを閉塞した状態で下部側ダクト４に嵌合される。
【００３９】
閉塞蓋２０の一端側は、ヒンジ４０を介して取っ手３８側に連結されており、閉塞蓋２０はヒンジ４０を中心にして下方に開放できるようになっている。また、閉塞蓋２０の他端側には、閉塞蓋２０を閉じるための適宜の係合具が設けられている。
【００４０】
下部側ダクト４の外周面には、ストッパ部４ｂが周方向に突設されており、このストッパ部４ｂに閉塞蓋２０を上方から載置させることにより、サイクロン集塵装置１０が下部側ダクト４にセットされるとともに、閉塞蓋２０が下部側ダクト４のストッパ部４ａにより下側から押さえられて、勝手に開かなくなる。
【００４１】
出口筒体１９の内径は、上部側ダクト５の内径と略同等に形成されており、出口筒体１９の上端と、上部側ダクト５の下端とは所定間隙Ｌ１を有している。この間隙Ｌ１は、第１筒体１６および閉塞蓋２０の下部側ダクト４に対する嵌合代Ｌ２よりも十分大きく設定されている。このように、間隙Ｌ１を嵌合代Ｌ２よりも十分大きく設定することにより、サイクロン集塵装置１０を上方に持ち上げて取り外したり、取り付けたりできる。
【００４２】
また、間隙Ｌ１を閉塞するとともに出口筒体１９を上部側ダクト５に固定させる固定具４３が、上部側ダクト５側および出口筒体１９側にわたって取り外し自在に設けられている。固定具４３は、一対の半筒体４４、４５からなり、互いの半筒体４４、４５の一端側がヒンジ等で連結され、一方の半筒体４４の他端側には、他方の半筒体４５に設けられた被係合部４６に係脱自在に係合する係合部４７が設けられている。半筒体４４、４５は、両方を取り外しする構成であってもよいが、半筒体４５は上部側ダクト５側に固定しておいて、半筒体４４を開放する構成であってもよい。
【００４３】
次に、前記構成からなる換気システムの動作について説明する。
【００４４】
換気システムを作動させると、送風機はダクト３を介して外気を建物１内に導入する。外気導入口６から取り入れられた外気は、下部側ダクト４内に入り、下部側ダクト４を上昇してサイクロン集塵装置１０の本体ケーシング１５内（第１筒体１６の開口１６ａ）に流入する。
【００４５】
第１筒体１６内を上昇する外気は、旋回流発生手段３０を通過する。このとき、外気は、軸部３１の表面に沿って径外方向に押し出され、さらに、各羽根３２に導かれて旋回流となる。各羽根３２を通過した外気は、旋回を続けながら第１筒体１６を上昇する。外気に含まれる虫、花粉や塵埃等の異物は、旋回流の遠心力によって第１筒体１６の外周側に集められ、環状開口２４を経由して空間２３に入る。空間２３に入った異物は、集積空間２２の上端開口２２ｂから落下し、集積空間２２の下部に集積される。
【００４６】
異物が除去された外気は、出口筒体１９を経由して、上部側ダクト５に沿って上昇し、換気システムの送風機により、所定の室内に供給される。このように、ダクト３から取り入れられた外気は、異物が予め除去された状態で下流側の換気システムに送られるので、換気システム側に設置される除塵フィルターの負担を軽減させることができる。従って、フィルターの目づまりによる圧力損失の低下も小さくなり、換気機能の低下を防止できる。また、このフィルターのメンテナンス期間や交換期間を大幅に延長することが可能となる。
【００４７】
次に、サイクロン集塵装置１０内の捕集物を廃棄するには、先ず、固定具４３を取り外す（図６参照）。このとき、サイクロン集塵装置１０の出口筒体１９と上部側ダクト５間の間隙Ｌ１が露出するが、換気システムは、この間隙Ｌ１を介して建物１内の空気を上部側ダクト５に吸引することとなる。間隙Ｌ１の開放によってサイクロン集塵装置１０内の空気の流通が止まり、集積空間２２内の捕集物が飛散することはない。
【００４８】
取っ手３８を持ってサイクロン集塵装置１０を上方に持ち上げると、第１筒体１６および閉塞蓋２０を下部側ダクト４から外すことができる（図５および図７参照）。このとき、間隙Ｌ１を嵌合代Ｌ２よりも十分大きく設定していることから、第１筒体１６および閉塞蓋２０が下部側ダクト４から外れる程度にサイクロン集塵装置１０を持ち上げても、出口筒体１９と上部側ダクト５との間に間隙を確保しておくことができ、サイクロン集塵装置１０内の空気が吸引されることはない。
【００４９】
従って、換気システムの運転中であっても、間隙Ｌ１の開放によってサイクロン集塵装置１０内の空気の流通が止まるので、サイクロン集塵装置１０を着脱する際に、集積空間２２内の捕集物が飛散するのを防止できる。
【００５０】
また、風圧シャッター２６および閉塞蓋２０が閉塞しているため、サイクロン集塵装置１０を所定の廃棄場所まで持ち運ぶ間に、集積空間２２内の捕集物が飛散するのを防止できる。
【００５１】
さらに、廃棄場所において、閉塞蓋２０を開いて集積空間２２の排出口２２ａを開放させ、場所を選ばず捕集物だけを廃棄することができる。
【００５２】
第１筒体１６の下方は、全面が開口されているとともに、閉塞蓋２０は、第１筒体１６の内径と同等の大きな円開口を有している。しかも、各羽根３２は、平面視における中心角が略９０度の扇形状に形成されており、羽根３２同士の縁部が軸方向に重なり合わないようになっていることから、本体ケーシング１５の下方の開口から旋回流発生手段３０の洗浄も容易に行なえる。
【００５３】
捕集物の廃棄後は、閉塞蓋２０を再び閉塞し、第１筒体１６および閉塞蓋２０を下部側ダクト４に嵌合させ、さらに、サイクロン集塵装置１０と上部側ダクト５とに固定具４３を装着する。なお、図７に示すように、固定具４３の半筒体４５を上部側ダクト５に固定しておく構成の場合には、サイクロン集塵装置１０を下部側ダクト４に嵌合させる際のガイドの機能も有する。
【００５４】
サイクロン集塵装置１０は、壁２の内側に沿って設けられたダクト３の適当な高さに設置されるため、日常的に異物の溜まり具合を目視でき、手軽にメンテナンスを行えるとともに、繰り返して使用できる。
【００５５】
外気は下部側ダクト４、サイクロン集塵装置１０および上部側ダクト５を同軸状に流れる構成であるため、サイクロン集塵装置１０の小型化を図れるとともに設置スペースも小さくでき、ダクトの周囲に数ｃｍのスペースがあれば、サイクロン集塵装置１０を装着可能となる。
【００５６】
なお、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、ダクト３は、建物１の壁２の外側に設け、このダクト３にサイクロン集塵装置１０を着脱自在に設けてもよい。前記実施の形態では、外気を室内に取り入れる換気システムの吸気側のダクト（吸気経路）にサイクロン集塵装置１０を装着した場合を例示したが、換気システムの排気経路側（室内空気を排気するダクト）にサイクロン集塵装置１０を装着することも可能である。サイクロン集塵装置１０を排気経路側に設けることにより、室内の綿埃等が換気扇に付着するのを防止できる。また、第１筒体１６も透明に形成することも可能である。
【００５７】
しかも、閉塞蓋２０の中央には開口が設けられているが、サイクロン集塵装置１０をダクト３から取り外したときに、この開口をシャッターで閉塞したり、適宜の着脱自在な蓋体で閉塞するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本実施の形態における全体断面図である。
【図２】同一部破断を含む斜視図である。
【図３】同サイクロン集塵装置の平面図である。
【図４】同サイクロン集塵装置を装着した状態を示す一部破断を含む全体側面図である。
【図５】同サイクロン集塵装置を取り外した状態を示す一部破断を含む全体側面図である。
【図６】同サイクロン集塵装置の斜視図である。
【図７】同サイクロン集塵装置を取り外した状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５９】
１      建物
２      壁
３      ダクト（吸引用のダクト）
４      下部側ダクト
４ａ    ストッパ部
５      上部側ダクト
１０    サイクロン集塵装置
１５    本体ケーシング
１６    第１筒体
１７    第２筒体
１９    出口筒体
２０    閉塞蓋
２２    集積空間
３０    旋回流発生手段
３１    軸部
３２    羽根
３５    断熱用筒体
４３    固定具
【図１】
2008032248.tif 000003
【図２】
2008032248.tif 000004
【図３】
2008032248.tif 000005
【図４】
2008032248.tif 000006
【図５】
2008032248.tif 000007
【図６】
2008032248.tif 000008
【図７】
2008032248.tif 000009