(57)【要約】【課題】  各種の気相流体を処理対象として処理し、被除去物の回収を各種の条件に適合させ易く、上下高さが制限されている箇所に好適な小型化された横型構造の除塵装置を得る。【解決手段】  筒軸芯の向きを水平方向に沿わせた内側の導風筒体２と外側の外囲筒体３とで旋回除塵部Ａ１を構成し、外囲筒体３の一部に、被除去物の旋回流外方側への飛び出しを許す塵埃分離部３１を形成し、導風筒体２に下端の導入口よりも上方位置で吸い込むための短絡用通気部２３を形成し、塵埃分離部３１の旋回流から脱落する被除去物をケーシング１外へ案内して自重落下させる外部取り出し筒７を設け、旋回除塵部を構成する外囲筒体を、筒軸芯周りで相対回転させて取り入れ口の向きを変更可能に構成してある。【選択図】    図１２
2008119694.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
取り入れ口から吸い込んだ気相流体中の被除去物を除去処理して排出口から外部へ排出するための処理経路をケーシングの内部に備え、前記処理経路に、取り入れ口から吸引導入された気相流体をケーシング内で旋回流動させる旋回除塵部を設け、
この旋回除塵部を、水平方向に沿わせて筒軸芯の向きを設定した内側の導風筒体と外側の外囲筒体とで構成し、
前記導風筒体の水平方向での一端側に気相流体の導入口を設け他端側に送出口を設けるとともに、前記外囲筒体を有底筒状に形成して、その筒底部が前記導風筒体の導入口と対
向し、かつ導入口及び前記導風筒体の外周側との間に所定間隔を隔ててた状態に配設し、
内側の導風筒体と外側の外囲筒体との間に形成される円環状の旋回用流路で気相流体の旋回流が生じるように、処理対象の気相流体の導入方向を前記導風筒体の接線に沿う方向に設定するとともに、導風筒体内部の気相流体を前記導入口とは反対側の送出口から処理経路の下手側へ吸引排出する起風手段を備え、
前記旋回除塵部において、前記旋回用流路の内側に位置する導風筒体の前記導入口の反対側に位置する送出口寄りの周壁部分に、導風筒体の内部からの吸引作用で、旋回中の気相流体の一部を前記導入口よりも処理系路の上手側位置で吸い込むための短絡用通気部を形成するとともに、旋回用流路の外側に位置する外囲筒体の一部に、旋回流の最外側に含まれる被除去物の旋回流外方側への飛び出しを許して旋回流から脱出させる塵埃分離部を形成し、
この塵埃分離部の旋回流から脱出した被除去物を前記ケーシング外へ案内して自重落下させる外部取り出し筒を設け、
前記旋回除塵部を構成する外囲筒体を、ケーシング本体側に固定の第１筒部と、取り入れ口を一体に設けた第２筒部と、外部取り出し筒を設けた第３筒部との組み合わせで構成し、前記外部取り出し筒を前記第２筒部を除く第１筒部と第３筒部の各内部空間に開放して連通接続するとともに、中間に位置する第２筒部を、その前後に位置する第１筒部と第３筒部とに対して前記筒軸芯周りで相対回転させて前記取り入れ口の向きを変更可能に構成してある横型除塵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工場で発生する微細粉塵やミスト、あるいは溶接ブースで発生する溶接ヒュームなど、各種作業機器周りで発生するオイルミストや油煙、溶接ヒュームのように、気体や蒸気中に何等かの微細混合物（以下、塵埃と総称する）を含んで全体としては気相を呈する流体や、気体とともに吸引される洗浄水や油などの液体を含む流体（以下、本明細書中では「気相流体」と呼称する。）を処理対象として、その気相流体中から塵埃などの被除去物を除去するための除塵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の気相流体を処理する除塵装置としては、ケーシング内に気相流体の処理経路を形成し、その処理経路に、気相流体と衝突するバフラーや、気相流体と接触して気相流体中に含まれるオイルミストや溶接ヒュームなどを布様濾材からなるフィルターで捕捉するものは、下記の特許文献１に示されるように従来より知られている（特許文献１参照）。
また、気相流体として主として粉塵を含む気相流体を処理対象とする場合には、図１６に示すように周知のサイクロン式の除塵装置も存在する。
【０００３】
【特許文献１】登録実用新案第３００６９２４号公報（段落「００１０」、「００１２」、「図１」、「図２」）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の特許文献１に示される技術によれば、気相流体がバフラーと衝突したり、ラビリンス状の流路を流れる際の布様濾材との接触によって、気相流体中の塵埃が捕集除去されるものであるが、気相流体中に多くの塵埃や油分が含まれる場合などには、次の問題がある。
つまり、濾材に対する気相流体の接触による捕集では、気相流体中の塵埃除去率を高めようとすると、気相流体からの塵埃除去率が目標とする高除去精度に達するまでに、長い経路で多段の濾材を多数設ける必要が生じる。このため、装置の大型化を招く不都合や、早期のうちに濾材の目詰まりが生じて濾材の交換に多くの手数を要するというメンテナンスの煩雑化を招き易いものであった。
上記特許文献１による除塵装置では、濾材の目詰まりが生じるまでの有効稼働期間を極力長くするために、前述のバフラーなどを用いて、気相流体に含まれる被除去物が濾材に接触する前の、できるだけ早期のうちに気流から被除去物の多くを脱落させ、ケーシング内に装備された回収容器へ回収するように工夫している。
このように、気相流体の処理経路での初期段階で多くの被除去物が回収されるようにしたことにより、比較的小型の除塵装置で被除去物の除去率を向上し得る点では有効であるが、気流から脱落した被除去物の堆積物の取り出しのためのメンテナンス作業がかなりの高頻度で要求されるという新たな問題がある。つまり、被除去物を回収する容器に多量の被除去物が貯留堆積した場合、被除去物の性状によっては、粘性の高いものであったり、硬化し易い物であったりして、回収容器をケーシングから取り出すことすらできなくなる虞があり、これを避けるために高頻度でのメンテナンスが要求されるという煩わしさがある。
除塵装置のケーシング全体を極端に大きくすれば、被除去物の貯留空間を大きく確保してメンテナンス頻度を低減できることにはなるが、これでは折角除塵装置を小型化したことの意味合いが薄れてしまう。また、作業環境によっては、気相流体中の被除去物濃度が薄く、かなり長い稼働期間でも回収量があまり増えないような作業条件もあり、このような作業環境では、大型の回収容器は無用の長物となる。
【０００５】
また、周知のサイクロン式の除塵装置では、その処理対象物が粉塵を主体とするものに限られてしまうことと、装置自体が極端に大型化してしまう傾向がある。
つまり、通常のサイクロン式の除塵装置は、気相流体が接線方向から吹き込まれる円筒状の円筒室の下側に下すぼまりの円錐筒を連設し、円錐筒下端の塵埃排出口から粉塵を自重落下させ、気体は円筒室の中心部に挿入された排気筒から気体を外部へ排出するように構成されているが、その寸法関係は、図１６に示すように、おおむね次のように設定される。
円筒室の直径        ：  Ｄ
円筒室からの排気口径：  ｄ
塵埃排出口の直径    ：  δ
円筒室の上下高さ    ：  Ｌ
円錐筒の上下高さ    ：  Ｈ
とした場合、
ｄ＝Ｄ／２
δ＝Ｄ／２〜Ｄ／４
Ｌ＝Ｄ
Ｈ＝２Ｄ
上記の関係が成り立つ寸法に近い寸法で設定される。したがって、気相流体の旋回流の直径に相当する円筒室の直径Ｄの３倍程度の寸法が除塵構造として必要であり、さらにその下方に大きな回収容器や設置台が必要となるため、全体としては相当に上下高さの高い装置となってしまう。
したがって、工場内で比較的高い位置に滞留する粉塵や煙を吸引したい場合や、比較的大型の加工装置等の上側に載置して除塵装置設置のための床面積を節減しようする場合、除塵装置を設置しようする高さ位置が高くなるので、屋内天井の高さの制限を受けて背の高い除塵装置そのもの設置できないとか、設置できても高くなりすぎて安定性が悪いとか、メンテナンス作業を行い難いなどの問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、各種の気相流体を処理対象として処理を行うことができるものでありながら、気相流体から除去される被除去物の回収を各種の条件に適合させやい回収構造とし、さらに、上下高さが制限されている箇所で配設するに好適な横型構造の除塵装置を提供するとともに、除塵装置そのもののより一層の小型化を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために講じた本発明による横型除塵装置では、下記の技術手段を講じたものである。
〔解決手段１〕
本発明の横型除塵装置は、請求項１に記載のように、取り入れ口から吸い込んだ気相流体中の被除去物を除去処理して排出口から外部へ排出するための処理経路をケーシングの内部に備え、前記処理経路に、取り入れ口から吸引導入された気相流体をケーシング内で旋回流動させる旋回除塵部を設け、
この旋回除塵部を、水平方向に沿わせて筒軸芯の向きを設定した内側の導風筒体と外側の外囲筒体とで構成し、
前記導風筒体の水平方向での一端側に気相流体の導入口を設け他端側に送出口を設けるとともに、前記外囲筒体を有底筒状に形成して、その筒底部が前記導風筒体の導入口と対向し、かつ導入口及び前記導風筒体の外周側との間に所定間隔を隔ててた状態に配設し、
内側の導風筒体と外側の外囲筒体との間に形成される円環状の旋回用流路で気相流体の旋回流が生じるように、処理対象の気相流体の導入方向を前記導風筒体の接線に沿う方向に設定するとともに、導風筒体内部の気相流体を前記導入口とは反対側の送出口から処理経路の下手側へ吸引排出する起風手段を備え、
前記旋回除塵部において、前記旋回用流路の内側に位置する導風筒体の前記導入口の反対側に位置する送出口寄りの周壁部分に、導風筒体の内部からの吸引作用で、旋回中の気相流体の一部を前記導入口よりも処理系路の上手側位置で吸い込むための短絡用通気部を形成するとともに、旋回用流路の外側に位置する外囲筒体の一部に、旋回流の最外側に含まれる被除去物の旋回流外方側への飛び出しを許して旋回流から脱出させる塵埃分離部を形成し、
この塵埃分離部の旋回流から脱出した被除去物を前記ケーシング外へ案内して自重落下させる外部取り出し筒を設けてあるという技術手段を講じたものである。
【０００８】
〔作用〕
上記の技術手段を講じたことによる作用は次の通りである。
請求項１にかかる発明の構成によると、水平方向に沿わせて筒軸芯の向きを設定した内側の導風筒体と外側の外囲筒体との間に外部から処理対象の気相流体を導入し、内側の導風筒体の内部からの吸引作用で、導風筒体と外囲筒体との間の気体に旋回力を与えるようにした旋回除塵部を備えている。
この旋回除塵部において、旋回流の外側に位置して旋回流を案内する外囲筒体の外周部の一部に、前記筒軸芯の前後方向に沿う凹溝を設けて、旋回流の最外側に多く含まれる質量の大きな塵埃や液体などの被除去物を効率良く旋回流から脱出除去させることができる。
そして、塵埃の混入割合の少ない旋回流の内側（旋回中心側）では、導風筒体の一端側の導入口の反対側に位置する送出口寄りの周壁部分に、導風筒体の内部からの吸引作用で、旋回流の一部を前記導入口よりも流路上手側位置で吸い込むための短絡用通気部を形成して、旋回流が導風筒体の一端側の導入口に達する前から吸引導入を開始している。これは、旋回流に対する吸引面積を実質的に拡張していることになり、短絡用通気部なしで導風筒体を構成して一端側の導入口のみから処理対象の気相流体を吸引導入する場合に比べて、吸引風の風速がこの部位で比較的低速となっている。
しかも、前記導風筒体に形成される短絡用通気部は、旋回流の旋回流軸線方向での速度分布状態にも影響を与えている。例えば、このような短絡用通気部がなく導風筒体の一端側にだけ小径の導入口がある先細りの筒状体を採用した場合と比べると、次のような相違がある。
つまり、旋回初期である導風筒体の外周部で前記取り入れ口と対向する箇所付近では、導入された気相流体の全体が、導風筒体の外周面に対する接線に沿う方向での直進方向の動慣性を持って導入され、これが旋回方向に向きを変えるように案内されて旋回流となるのであるが、前記短絡用通気部がない構造の導風筒体では、旋回内側で旋回流の速度を低減させる要素としては、導風筒体外周壁との摩擦以外に特に何も存在しない。このため、外部から処理対象の気相流体を導入する取り入れ口流路部分の流路幅の中央付近で最大速度となる速度分布で、かつ導風筒体の外周面近くでも旋回速度の低下が少ない状態で全体として比較的高速での旋回が維持される傾向がある。したがって、導風筒体の一端側の導入口から処理経路の下手側へ気相流体を吸引して導き出す際に、導風筒体の一端側の導入口付近で所定の低速度にまで旋回流の速度を低下させてから吸引導出しようとすると、導風筒体の筒軸線方向長さを十分に長くして、気相流体の旋回移動距離を十分に大きくする必要が生じる。
すなわち、旋回による遠心力では分離され難い微細な浮遊塵埃の多くが導風筒体の一端側の導入口から下流の処理系路へ吸引導出されてしまうことを避けるように、吸引速度を極力低下させて吸引力を小さくすること、あるいは、導風筒体下端付近での旋回流の速度を極力低下させて塵埃の自重降下が効率よく生じるようにすることが望まれるのであるが、吸引速度を極端に低下させると処理能力が著しく低下し、旋回流の速度を十分に低下させるために気相流体の旋回移動距離を十分に長くすると、装置の大型化を招くという問題がある。
本発明では、このような問題を解決するために、前述のように、導風筒体の一端側の導入口とは別に、その導入口の反対側に位置する送出口寄りの周壁部分に、導風筒体の内部からの吸引作用で、旋回流の一部を前記導入口よりも上手側位置で吸い込むための多数の短絡用通気部を形成して、旋回流に対する吸引面積を実質的に拡張することによって、前記導入口での吸引速度の低下を図り、かつ、旋回流が導風筒体の一端側の導入口に達する前から吸引導入を開始して、この吸引導入作用が旋回流の内側での旋回抵抗として働くことにより、旋回流の内側での旋回速度を低減し、結果的に旋回流の旋回速度の減衰を早め、そのことによって前記導風筒体や外囲筒体の筒軸芯方向長さの短縮が可能となる。
【０００９】
また、本発明の請求項１にかかる発明の構成によると、塵埃分離部で旋回流から脱出させた被除去物を前記ケーシング外へ案内して自重落下させる外部取り出し筒を設けてあるので、旋回除塵部の旋回流から脱出した被除去物を貯留して回収するための空間を、旋回除塵部とは切り離して構成することができる。したがって、被除去物を収容するための手段は、使用条件に応じて除塵装置とは別に任意のものを採用することができる。
しかも、このように旋回流から脱落した被除去物を貯留して回収するための空間が、旋回除塵部とは切り離されて構成してあって、外囲筒体の一部に形成される塵埃分離部が、旋回除塵部での旋回流の旋回作用が伝わらない状態で被除去物を自重落下させ、かつ、導風筒体内部の気相流体を処理経路の下手側へ吸引排出する起風手段による吸引作用も被除去物が堆積する回収空間には伝わらないので、この回収空間に堆積されている被除去物が軽い粉塵であっても、再び旋回除塵部側へ舞い上がるような自体の発生をほぼ確実に回避することができる。
さらに、この発明では、筒軸芯の向きを水平方向に沿う状態に設定して導風筒体と外囲筒体とを横向き姿勢に配置してあり、これに加えて前述のように、これら両筒体の筒軸芯方向の長さも極力短くできるので、上下方向でも水平方向でもコンパクトな構造の除塵装置を構成することができる。
【００１０】
〔解決手段２〕
本発明の除塵装置は、前記請求項１にかかる発明の構成に加えて、請求項２に記載のように、旋回除塵部よりも気相流体流れ方向での下手側の処理系路に、前記旋回除塵部から送り出された気相流体に残存する被除去物を除去するための二次処理部を備え、
この二次処理部を、反転処理部と塵埃捕捉部とで構成してあり、
前記反転処理部は、旋回除塵部から送り出される気相流体の流れに交差して前記気相流体の流動方向を中央部から放射方向に向けた後、外周部で前記流れの前方向きに反転させるように案内する碗状の二次曲面で構成された凹入湾曲面を有した衝突プレートを備え、
前記塵埃捕捉部は、前期衝突プレートで反転処理された後の気相流体を上下方向ならびに左右方向に拡散させるように通気流路の案内面が形成された格子状ルーバーと、拡散された気相流体と接触するようにスパイラル金属線を充填して構成された濾材層とを備え、
前記衝突プレート、格子状ルーバー、濾材層の夫々を金属製材料によって構成してあるという技術手段を講じたものでも良い。
【００１１】
〔作用〕
上記の技術手段を講じたことによる作用は次の通りである。
旋回除塵部よりも気相流体流れ方向での下手側の処理系路に設ける二次処理部として、気相流体の流れに交差して前記気相流体の流動方向を中央部から放射方向に向けた後、外周部で前記流れの前方向きに反転させるように案内する碗状の二次曲面で構成された凹入湾曲面を有した衝突プレートと、気相流体を上下方向ならびに左右方向に拡散させるように通気流路の案内面が形成された格子状ルーバーと、拡散された気相流体と接触するようにスパイラル金属線を充填して構成された濾材層とを備え、かつ、これらの衝突プレートと、格子状ルーバーと、濾材層との夫々を金属製材料によって構成してあるので、除塵装置としてメンテナンス頻度のきわめて少ないものに構成することができる。
すなわち、旋回除塵部による遠心分離作用で高性能での塵埃等の除去が先行して行えることに加えて、比較的質量の大きい塵埃や液体などが除去された後の気相流体に残存する比較的質量の小さい被除去物を、衝突プレートによる衝突と反転方向への向き変更とで失速させることによる脱落、及び格子状バフラーで拡散して金属製の濾材に接触させることによる捕捉、ならびに被除去物がオイルミストなどの液化する性状のものであれば、その微細粒子どうしが金属面との衝突や接触によって肥大し液状化して金属に付着する塵埃とともに流下するなど、目詰まりの生じにくい状況で除塵装置を稼働させることができる。
したがって、旋回除塵部で除去回収される大量の被除去物が、外部取り出し筒を介して除塵装置の大きさとは関係のない回収容器などに回収でき、この旋回除塵部からの被除去物を回収するためだけの最も頻度の高いメンテナンスが不要になる。そして、旋回除塵部を過ぎてから回収される微細な被除去物は、その回収量が僅かであり、かつ液化し易いものであれば目詰まり解消の役にも立つので、全体としてメンテナンス頻度は少なくて済む。
【００１２】
〔解決手段３〕
本発明の除塵装置は、前記請求項１または２にかかる発明の構成に加えて、請求項３に記載のように、旋回除塵部の外囲筒体は、筒底部に導風筒体の外径よりも径の大きい開口と、その開口を開閉自在な蓋体を備え、かつ外囲筒体の外周部に気相流体の取り入れ口を設けてあるという構成を採用するとよい。
【００１３】
〔作用〕
上記の技術手段を講じたことによる作用は次の通りである。
すなわち、外囲筒体の筒底部に導風筒体の外径よりも径の大きい開口を設けたものであるから、この開口に設けた蓋体を開閉操作することで、外囲筒体や、その外囲筒体に設けられる取り入れ口と連結される気相流体の導入ダクトを取り外さずに外囲筒体内部の導風筒体部分の掃除など、メンテナンス作業を行い易いものである。
【００１４】
〔解決手段４〕
本発明の除塵装置は、前記請求項１、２、または３にかかる発明の構成に加えて、請求項４に記載のように、気相流体中の被除去物を除去処理した後の気相流体を外部へ排出するための排出口に、排出される気相流体と接触して所定の処理を行うための処理剤を充填した排気処理ユニットを脱着自在に構成したものであってもよい。
【００１５】
〔作用〕
上記の技術手段を講じたことによる作用は次の通りである。
すなわち、排出口に排気ユニットを脱着自在に構成したことにより、除塵処理後の排気に対して、脱臭処理や除湿処理などの付加的な処理を施すことができるものであり、かつ、その付加的な機能が不必要であれば、排気ユニットを取り外して使用することもできる。
【００１６】
〔解決手段５〕
本発明の除塵装置は、請求項５に記載のように、取り入れ口から吸い込んだ気相流体中の被除去物を除去処理して排出口から外部へ排出するための処理経路をケーシングの内部に備え、前記処理経路に、取り入れ口から吸引導入された気相流体をケーシング内で旋回流動させる旋回除塵部を設け、
この旋回除塵部を、水平方向に沿わせて筒軸芯の向きを設定した内側の導風筒体と外側の外囲筒体とで構成し、
前記導風筒体の水平方向での一端側に気相流体の導入口を設け他端側に送出口を設けるとともに、前記外囲筒体を有底筒状に形成して、その筒底部が前記導風筒体の導入口と対向し、かつ導入口及び前記導風筒体の外周側との間に所定間隔を隔てた状態に配設し、
内側の導風筒体と外側の外囲筒体との間に形成される円環状の旋回用流路で気相流体の旋回流が生じるように、処理対象の気相流体の導入方向を前記導風筒体の接線に沿う方向に設定するとともに、導風筒体内部の気相流体を前記導入口とは反対側の送出口から処理経路の下手側へ吸引排出する起風手段を備え、
前記旋回除塵部において、前記旋回用流路の内側に位置する導風筒体の前記導入口の反対側に位置する送出口寄りの周壁部分に、導風筒体の内部からの吸引作用で、旋回中の気相流体の一部を前記導入口よりも処理系路の上手側位置で吸い込むための短絡用通気部を形成するとともに、旋回用流路の外側に位置する外囲筒体の一部に、旋回流の最外側に含まれる被除去物の旋回流外方側への飛び出しを許して旋回流から脱出させる塵埃分離部を形成し、
この塵埃分離部の旋回流から脱出した被除去物を前記ケーシング外へ案内して自重落下させる外部取り出し筒を設け、
前記旋回除塵部を構成する外囲筒体を、ケーシング本体側に固定の第１筒部と、取り入れ口を一体に設けた第２筒部と、外部取り出し筒を設けた第３筒部との組み合わせで構成し、前記外部取り出し筒を前記第２筒部を除く第１筒部と第３筒部の各内部空間に開放して連通接続するとともに、中間に位置する第２筒部を、その前後に位置する第１筒部と第３筒部とに対して前記筒軸芯周りで相対回転させて前記取り入れ口の向きを変更可能に構成したものであってもよい。
【００１７】
〔作用〕
上記の技術手段を講じたことによる作用は次の通りである。
前記請求項１にかかる発明による構成と同様の作用を奏するとともに、第２筒部を筒軸芯周りで回転させて取り入れ口の向きを変更できるので、取り入れ口に接続される気相流体の導入用ダクトの方向や、回収容器の設置箇所などを考慮して、取り入れ口の向きを設置箇所の条件に適した任意の向きで設置することができる。
【００１８】
〔解決手段６〕
本発明の除塵装置は、請求項６に記載のように、取り入れ口から吸い込んだ気相流体中の被除去物を除去処理して排出口から外部へ排出するための処理経路をケーシングの内部に備え、前記処理経路に、取り入れ口から吸引導入された気相流体をケーシング内で旋回流動させる旋回除塵部を設け、
この旋回除塵部を、水平方向に沿わせて筒軸芯の向きを設定した内側の導風筒体と外側の外囲筒体とで構成し、
前記導風筒体の水平方向での一端側に気相流体の導入口を設け他端側に送出口を設けるとともに、前記外囲筒体を有底筒状に形成して、その筒底部が前記導風筒体の導入口と対向し、かつ導入口及び前記導風筒体の外周側との間に所定間隔を隔ててた状態に配設し、
内側の導風筒体と外側の外囲筒体との間に形成される円環状の旋回用流路で気相流体の旋回流が生じるように、処理対象の気相流体の導入方向を前記導風筒体の接線に沿う方向に設定するとともに、導風筒体内部の気相流体を前記導入口とは反対側の送出口から処理経路の下手側へ吸引排出する起風手段を備え、
前記旋回除塵部において、前記旋回用流路の内側に位置する導風筒体の前記導入口の反対側に位置する送出口寄りの周壁部分に、導風筒体の内部からの吸引作用で、旋回中の気相流体の一部を前記導入口よりも処理系路の上手側位置で吸い込むための短絡用通気部を形成するとともに、旋回用流路の外側に位置する外囲筒体の一部に、旋回流の最外側に含まれる被除去物の旋回流外方側への飛び出しを許して旋回流から脱出させる塵埃分離部を形成し、
この塵埃分離部の旋回流から脱出した被除去物を前記ケーシング外へ案内して自重落下させる外部取り出し筒を設け、
前記取り入れ口は、前記筒軸芯周りの複数方向から気相流体を導入可能であるように外囲筒体の周方向での複数箇所に設けてあり、かつ各取り入れ口のうち、気相流体の導入ダクトに対して接続された取り入れ口以外の取り入れ口を閉塞するカバーを設けてあるというものであってもよい。
【００１９】
〔作用〕
上記の技術手段を講じたことによる作用は次の通りである。
前記請求項１にかかる発明による構成と同様の作用を奏するとともに、取り入れ口を、筒軸芯周りの複数方向から気相流体を導入可能であるように外囲筒体の周方向での複数箇所に設けてあるので、気相流体の導入用ダクトの方向や、回収容器の設置箇所などを考慮して、導入用ダクトに接続される取り入れ口を選択し、他の取り入れ口を閉塞することにより、設置箇所の条件に適した向きで横型除塵装置を設置することができる。
また、このとき、取り入れ口の向きを変更するように取り入れ口が設けられた外囲筒体の一部を回動させるようにした構造のものに比べ、可動構造やシール構造が不要であり、構造の簡素化を図る点で有利である。
【発明の効果】
【００２０】
本第１発明によれば、水平方向に沿わせて筒軸芯の向きを設定した内側の導風筒体と外囲筒体との間の気相流体に旋回力を与えるようにした旋回除塵部において、旋回流の外側に位置して旋回流を案内する外囲筒体の一部に、前記筒軸芯の前後方向に沿う凹溝を設けて、旋回流の最外側に多く含まれている質量の大きな塵埃や液体の被除去物を効率良く旋回流から脱出除去させ、塵埃等の混入割合の少ない旋回流の内側（旋回中心側）では、導風筒体の一端側の導入口とは反対側に位置する送出口寄りの周壁部分に、導風筒体の内部からの吸引作用で、旋回流の一部を前記導入口よりも流路上手側位置で吸い込むための多数の短絡用通気部を形成して、旋回流に対する吸引面積を実質的に拡張することによって、吸引速度の低下を図り、かつ、旋回流が導風筒体の一端側の導入口に達する前から吸引導入を開始して、この吸引導入作用が旋回流の内側での旋回抵抗として働くことにより、旋回流の内側での旋回速度を低減し、結果的に旋回流の旋回速度の減衰を早めている。
これによって、旋回流の全体を考えると、旋回移動距離をあまり長くしなくても効率良く塵埃等の被除去物を除去するとともに、旋回速度の減衰を早めることによって、旋回流の筒軸芯方向での移動距離を短縮することができ、しかもその筒軸芯の方向を水平方向に沿う状態に設定した状態で導風筒体と外囲筒体とが配設されているので、水平方向でも上下方向でもコンパクトな構造とし、装置全体の小型化を図ることができる利点がある。
【００２１】
また、本第１発明の構成によると、塵埃分離部で旋回流から脱落させた被除去物を前記ケーシング外へ案内して自重落下させる外部取り出し筒を設けて、旋回除塵部の旋回流から脱出した被除去物を貯留して回収するための空間を、旋回除塵部とは切り離して構成することができるので、除塵装置とは別に使用条件に応じて別途作成した容器や市販品の容器など、任意の形状、構造、大きさの収容手段を採用することができ、除塵装置そのものの汎用性を高めることにもなる。その上、このように被除去物を貯留して回収するための空間を、旋回除塵部とは切り離して構成することにより、装置全体のより一層の小型化を図り得る利点もある。
さらに、このように旋回流から脱落した被除去物を貯留して回収するための空間が、旋回除塵部とは切り離されて構成してあって、外囲筒体の一部に形成される塵埃分離部が、旋回除塵部での旋回流の旋回作用が伝わらない状態で被除去物を自重落下させ、かつ、導風筒体内部の気相流体を処理経路の下手側へ吸引排出する起風手段による吸引作用も被除去物が堆積する回収空間には伝わらないので、この回収空間に堆積されている被除去物が軽い粉塵であっても、旋回除塵部側へ舞い上がるような自体の発生をほぼ確実に回避することができる。これによって、旋回除塵部に多く粉塵が存在している状態で溶接の火の粉が飛び込むなどして火災や粉塵爆発が生じるという可能性を極力低減し得る利点がある。また、仮に火災や粉塵爆発が生じたとしても、それは回収容器の内部で生じる程度であり、除塵装置全体が火災や粉塵爆発で損傷してしまうこと避けやすい利点もある。
【００２２】
第２発明によれば、旋回除塵部による遠心分離作用で高性能での塵埃等の除去が先行して行われるとともに、除去回収される大量の被除去物が、外部取り出し筒を介して除塵装置とは別の回収容器などに回収できるので、この旋回除塵部からの被除去物を回収するためだけの最も頻度の高いメンテナンスが不要になり、これに加えて、旋回除塵部を過ぎてから回収される微細な被除去物は、その回収量が僅かであり、かつ金属製の衝突プレートによる衝突と反転方向への向き変更とで失速脱落させ、格子状バフラーで拡散して金属製の濾材に接触させることによる捕捉し、液化し易いものであれば目詰まり解消の役にも立つので、全体としてメンテナンス頻度を低減し得る利点がある。
【００２３】
第３発明によれば、外囲筒体の筒底部に設けた開口を利用して、外囲筒体や、その外囲筒体に設けられる取り入れ口と連結される気相流体の導入ダクトを取り外さずに外囲筒体内部の導風筒体部分の掃除など、メンテナンス作業を行い易いという利点ある。
【００２４】
第４発明によれば、排出口に対して排気ユニットを脱着自在であることにより、除塵処理後の排気に対して、脱臭処理や除湿処理などの付加的な処理を施すことができるものであり、かつ、その付加的な機能が不必要であれば、排気ユニットを取り外して使用することもでき、この点で除塵装置の汎用性を高め得る利点がある。
【００２５】
第５発明によれば、前記請求項１にかかる発明のものと同様の効果を奏するとともに、ケーシング全体の向きや、取り入れ口と連結される気相流体の導入ダクトの方向、回収容器の設置箇所などを考慮して、取り入れ口の向きを設置箇所の条件に適した任意の向きで設置することができる利点がある。
【００２６】
第６発明によれば、前記請求項１にかかる発明のものと同様の効果を奏するとともに、ケーシング全体の向きや、取り入れ口と連結される気相流体の導入ダクトの方向、回収容器の設置箇所などを考慮して、取り入れ口の向きを設置箇所の条件に適合させるように設定でき、かつその構造も簡素に構成することができる利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下に、本発明の実施の形態を図面の記載に基づいて説明する。
〔除塵装置の全体構成〕
本発明の横型除塵装置は、図１〜図３に示すように、ケーシング１の内部に、取り入れ口１０から気相流体を吸い込み、これを排出口１１から排出するように、内部に気相流体の気流を生じさせるための起風手段６を備え、かつ、気相流体を通過させる途中で塵埃を除去処理する処理経路Ｒを備えたものである。
【００２８】
上記ケーシング１内における処理経路Ｒには、除塵の除去処理を行うための除塵処理部として、取り入れ口１０から吸引導入された気相流体をケーシング１内で旋回流動させる旋回除塵部Ａ１と、この旋回除塵部Ａ１で処理された後の気相流体に衝突して気相流体を、その流れ方向での上手側へ向けて一時的に反転させることによって気相流体中の塵埃等を除去するように処理する反転処理部Ａ２と、さらに気相流体の流れの下手側で気相流体を流路の広範囲に拡散させ、かつ拡散された塵埃を捕捉する塵埃捕捉部Ａ３と、これらの旋回除塵部Ａ１と反転処理部Ａ２と塵埃捕捉部Ａ３とに対して吸引力を作用させるように設けた排気部Ａ４とが設けられている。
ケーシング１の内部では、前記処理経路Ｒにおける流れ方向が概ね前後方向に沿う状態に設定され、この流れ方向の最前部に旋回除塵部Ａ１が設けられ、その後方側である中間箇所に反転処理部Ａ２が、さらに後方側には塵埃捕捉部Ａ３が、そして最後部に排気部Ａ４がそれぞれ区画形成され、これらが前後方向で層状に配設されている。これらの旋回除塵部Ａ１及び反転処理部Ａ２の構成材は金属製であり、かつ塵埃捕捉部Ａ３も金属製フィルターからなる。
そして、処理経路Ｒから流下及び降下する被除去物を処理経路Ｒ外へ排出するための外部取り出し筒７がケーシング１の外へ被除去物を導き出すように旋回除塵部Ａ１に設けてある。
【００２９】
〔旋回除塵部〕
図１乃至５に示すように、ケーシング１内に設けられる旋回除塵部Ａ１は、ケーシング１の一部を構成する外囲筒体３とその内部に同心状に配置される導風筒体２とで構成され、筒軸心を水平方向に沿わせた外囲筒体３の外周側面に設けた取り入れ口１０から吸い込まれた気相流体を、ケーシング１内で旋回させるように構成してある。
つまり、ケーシング１内において、旋回除塵部Ａ１が設けられる最前部と、反転処理部Ａ２が設けられる中間部とは、中間仕切１２で区画されており、この中間仕切１２の前方側空間に、前端側に導入口を有した導風筒体２と、その導風筒体２の外側に所定間隔を隔てて配設された外囲筒体３とで構成される前記旋回除塵部Ａ１が設けられている。
そして、外囲筒体３に形成される取り入れ口１０は、図２及び図４に示すように、その開口中心Ｐ１が、前記導風筒体２の付け根近くの外周面とほぼ一致する程度に、導風筒体２の中心Ｐ２からは正面視で所定距離Ｌだけ偏した位置に設定されている（図３及び図４参照）。
このように構成されていることにより、取り入れ口１０から吸い込まれた気相流体は、導風筒体２の周りを旋回しながら徐々に旋回半径を狭めて、サイクロン除塵構造に似た旋回流動を行いながら、導風筒体２の内側に形成されている気相流体導入経路ｒを通って気相流体流れ方向で下手側の反転処理部Ａ２へ送り込まれる。
【００３０】
〔導風筒体〕
図２及び図５に示すように、導風筒体２は、処理経路Ｒ中において、外囲筒体３とともに気相流体の旋回を案内する筒状案内作用部２０と、その内部で一端側の導入口２２から気相流体を導入して他端側に設けられた送出口２８から下手側経路に案内するための気相流体導入経路ｒとを備えている。
前記筒状案内作用部２０は、図５に示すように円筒形の第一案内作用部２１Ａと、これよりも導入口２２側寄りに位置する先細り円錐形の第二案内作用部２１Ｂとで構成され、この第一案内作用部２１Ａ部分の外周面に対して、筒軸心方向でほぼ重複する位置の前記取り入れ口１０から接線方向に気相流体が取り入れられるように、取り入れ口１０と第一案内作用部２１Ａとの相対位置が設定されている。
この第一案内作用部２１Ａの周部には、旋回流の内側における気相流体の一部を導風筒体２の内方側からの吸引作用によって気相流体導入経路ｒに導入するように短絡用通気部２３を形成してある。
【００３１】
すなわち、短絡用通気部２３は、図４〜図６に示すように、導風筒体２の外側に形成される旋回流の移動方向での上手側が半径方向の内側に向き、下手側が外側に向く状態で併設された多数の板状体２４によって、旋回流の軸線方向に沿うスリット状に形成された多数の通気孔２５を備えている。各板状体２４の夫々は扁平板状のものでもよいが、図４に示すように、断面視で多少の曲率を有した円弧状に形成され、突曲面を外側に向けて設けたものである方が、短絡用通気部２３での案内作用面の全体が円弧に近くなり、より滑らかな案内を行えるので、旋回流の乱れを抑制する上では有効である。
そして、この短絡用通気部２３は、導風筒体２の周方向での全周に形成されるのではなく、処理対象の気相流体を外部から取り入れるための取り入れ口１０に対向する部位の所定範囲には、導風筒体２の無孔の周壁部分が取り込まれた気相流体に最初に接触して旋回方向への案内を開始するように構成された初期案内壁部分２６が設けられていて、短絡用通気部２３は、この無孔の初期案内壁部分２６を除く範囲に形成してある。
つまり、図４に示す例では、図中の領域Ｉに示す範囲が処理対象の気相流体を外部から取り入れるための取り入れ口１０に対向する部位に相当し、この所定範囲（１／４周程度）が無孔の第一案内作用部２１Ａを構成しているものであり、残りの領域ＩＩ〜ＩＶに相当する範囲（３／４周程度）が短絡用通気部２３に構成されている。
このように構成された導風筒体２は、その後端側に鍔状部分２７を備えており、この鍔状部分２７を、後述する外囲筒体３の後端部に設けた鍔状部分３３に接当させた状態で連結し、外囲筒体３とともに中間仕切１２に形成されている開口に対して連通するように固定されるものである。
【００３２】
上記のように、旋回流の移動方向での上手側が半径方向の内側に向き、下手側が外側に向く状態で併設された多数の板状体２４によって、導風筒体２に形成される短絡用通気部２３を形成したことにより、旋回流の動慣性で気相流体が短絡用通気部２３に入り込むことを板状体２４で制限しながら、導風筒体２内部からの吸引作用で、導風筒体２の外表面近くの気相流体を吸引導出することができる。
また、旋回除塵部Ａ１に外部から処理対象の気相流体を供給するための気相流体取り入れ口１０に対向する部位の導風筒体２の周壁部分を、無孔の周壁に構成してあるので、気相流体取り入れ口１０から接線方向で導入される気相流体が、導風筒体２の対向部分に多くの塵埃を含む未処理気相流体が直接的に衝突しても、その部位からは気相流体が取り込まれず、気相流体が旋回方向に向きを変更してから後に導風筒体２の内部からの吸引作用によって取り込まれることになる。
したがって、外部から接線方向で導入される気相流体の旋回方向への案内を良好に行うことができるとともに、外部から接線方向で導入される気相流体が、動慣性を持って直接的に導風筒体２の内部に侵入し大量の塵埃が導風筒体２の内部に入り込むというような事態を避けることができる。
【００３３】
〔外囲筒体〕
前記導風筒体２との間に旋回用流路を形成するように所定間隔を隔てて外囲筒体３が配設されている。この外囲筒体３は、前記導風筒体２の導入口２２と対向する側である底部側がやや小径となる円錐面を有した有底筒状に形成されているとともに、その外周面の一部に前記取り入れ口１０が一体形成され、取り込まれた気相流体が外囲筒体３の内部を旋回しながら次第に前記導風筒体２の一端側に形成されている導入口２２側へ移行して、導風筒体２の導入口２２から吸い込まれ、その内部に形成されている気相流体導入経路ｒを経て、前記導入口２２とは反対側の送出口２８から下手側流路に気相流体を導出するように構成されている。
また、この外囲筒体３は、旋回流の外側に位置して、前記導風筒体２とともに気相流体を旋回方向に案内する円弧状の周方向案内面３０と、その周方向の２カ所に、旋回流の最外側に含まれる質量の大きな塵埃の旋回流外方側への飛び出しを許して旋回流から脱出させるための塵埃分離部３１と、その塵埃分離部３１で除去された被除去物を処理経路Ｒ外へ排出するための外部取り出し筒７とを備えている。
【００３４】
前記塵埃分離部３１は、旋回流の外側に位置する外囲筒体３の筒軸心方向に沿ってその内周面に形成した凹溝によって構成してあり、凹溝の一端は、前記外囲筒体３の筒軸線方向で、前記取り入れ口１０の中心よりも外囲筒体３の底部側寄り、つまり導風筒体２の導入口２２側寄りの箇所に位置し、凹溝の他端は、外囲筒体３の底部近くにあって、下方に延びる外部取り出し筒７と連なり、外部取り出し筒７の下端側は開放されている。
このように、塵埃分離部３１を、旋回流の外側に位置する外囲筒体３の周方向での一部に形成された筒軸心方向の凹溝によって構成したことにより、旋回流の最外側に含まれる質量の大きな塵埃や液体等の被除去物が旋回流外方側への飛び出すことを許して旋回流から脱出させるための構成と、その塵埃分離部３１で捕捉した塵埃や液体を下方の集塵部Ａ５に案内するための構成とを、凹溝によって兼ねることができる。
したがって、例えば、旋回流の最外側に含まれる質量の大きな塵埃や液体の旋回流外方側への飛び出しを許して旋回流から脱出させるための構成として、外囲筒体３の一部に多数の透孔、あるいは網状部分を設け、その外側にさらに大径の筒状体を套嵌して、旋回流の外部に飛び出した質量の大きな塵埃を外部へ案内するようにした構造などに比べて、構成の簡素化を図ることができる。また、凹溝が外囲筒体３に形成されていることで、外囲筒体３にリブ状の部分が形成された状態となり、外囲筒体３の強度向上にも役立つ。
そして、除塵装置の運転を停止した場合も、ケーシング１内の旋回除塵部Ａ１に付着した油分等が、流れ落ちて、前記外部取り出し筒７を経て、機外の集塵部Ａ５に集められる。
【００３５】
有底筒状の外囲筒体３の底部側には、導風筒体２の最大径部分の外径よりも径の大きい開口と、その開口を開閉自在な蓋体３２とが設けられている。したがって、この蓋体３２を開放して内部の導風筒体２を、外囲筒体３を取り外すことなく外部へ取り出してメンテナンスすることができる。したがって、外囲筒体３の外周部に設けられた気相流体の取り入れ口１０を取り外すなどの作業を要さずに、外囲筒体３内部の点検や掃除を行うこと可能である。
外囲筒体３の底部側とは反対側の端部は、ケーシング１の二次処理部を内装する部位に固定の中間仕切１２に形成された開口に対向する鍔状部分３３を備えていて、中間仕切１２の側面に対してボルト連結されている。
【００３６】
〔旋回除塵部での除塵動作〕
上記の導風筒体２と外囲筒体３とを備えてなる旋回除塵部Ａ１では、図７に示すように、旋回流から塵埃等の除去が行われる。
この図７では、最も左側に図７（イ）として図示する側面視での旋回除塵部Ａ１の位置に合わせて、気相流体の速度変化の状態を示している。
【００３７】
図７（ロ）は、取り入れ口１０から導入された直後の直進状態の気相流体の速度分布を表す線図であり、これによれば、取り入れ口１０の開口中心Ｐ１の位置での旋回速度が最大速度となり、その取り入れ口１０の開口の両外端縁位置Ｌｕ，Ｌｄに至るほど、流路抵抗による速度低下を生じて、所謂管内流れの速度分布の傾向と同様の分布曲線となっている。
【００３８】
図中、最も右端の図７（ニ）は、外形は本発明の導風筒体２と同様な導風筒体を用いてはいるが、短絡用通気部２３を有していない導風筒体２を用いた比較例の場合における気相流体の旋回流の速度分布状態を示している。
この図７（ニ）中の符号ａは、旋回流の最外側付近の速度分布曲線を示し、符号ｂは旋回流の最内側付近の速度分布曲線を示す。
この場合は、導風筒体２の導入口２２とは反対側位置Ｌ１近くでもある程度の気相流体の流れが生じており、取り入れ口１０の開口中心Ｐ１の位置に近づくにつれて次第に旋回速度が増加し、やはり開口中心Ｐ１付近か、開口中心Ｐ１を少し越えた位置で最大速度となる。
その後、前記開口中心Ｐ１の位置を過ぎてそこから遠ざかるに連れて次第に旋回径を縮小しながら徐々に旋回速度も低下し、導風筒体２の導入口２２が存在する導入口位置Ｌ２で旋回流の最内側における気相流体が吸引導出され、残りの気相流体はさらに旋回移動を継続して、最後は速度零の状態、つまり旋回流が消滅してしまうものである。しかしながらこの構造では、導入口位置Ｌ２における旋回流の最内側における気相流体の速度が、図７（ハ）の場合と比べると明なように十分に落ちていず、このような旋回速度に抗して気相流体を処理経路Ｒの下手側から強制的に吸い出すと、気相流体に多くの塵埃が混入したままとなって除塵機能が低下することになる。したがって、導入口位置Ｌ２における旋回流の最内側における気相流体の速度が、図７（ハ）に記載されている場合と同程度に落ちるまで旋回流の収束を待つ必要があるが、そのように消滅に至るまでに相当長い旋回移動距離を要する結果、旋回流の消滅までに必要とする旋回移動距離として水平方向に長い距離を要することになる。
現実には筒軸心を水平方向に沿わせた横型の除塵装置でこのような構造のものは存在しないので、このような構造を採用した場合に旋回流から脱落した被除去物をどのようにして回収するのか想像し難いが、縦型のサイクロン装置を横向きにした構造と同様のものと考えると、旋回流が収束するまでの距離がきわめて長く、水平方向距離の長い大型の装置となる傾向がある。旋回流が収束するまでの距離範囲内に相当するレベルＬ３に無理やり集塵部Ａ５を設けると、一旦降下して堆積していた塵埃が再び舞い上がるような事態が生じることがある。
【００３９】
これに比べて、図７（ハ）に示す本発明のものでは、スタート時点での、導風筒体２の導入口２２とは反対側位置Ｌ１近くでの旋回流の速度は図７（ニ）の場合とほぼ同一であるが、旋回流の最内側の速度分布曲線ｂは、取り入れ口１０の開口中心Ｐ１付近に至ってもあまり速度上昇していない。これは旋回流の内側から一部の気相流体が吸引導出され、これが旋回流に対する旋回内側での旋回抵抗として機能する結果、この最内側における気相流体の旋回速度はさほど上昇しない傾向にあることによるものと思われる。
そして、前記吸引導出の影響が比較的少ない最外側では、取り入れ口１０の開口中心Ｐ１付近でかなりの速度上昇がみられるが、図７（ニ）の短絡用通気部２３を備えていない構造と比較すると、やや少な目の速度である。これは、旋回流に対する旋回内側での旋回抵抗としての前記吸引導出の影響が、比較的少ないとはいえ旋回流の外側の旋回速度にも作用した結果によるものと思われ、これに伴って旋回流の旋回速度の減衰傾向は図７（ニ）の構造のものに比べてかなり早くなる。したがって、旋回流の旋回移動距離も比較的短くてよく、旋回流が収束するまでの水平方向の長さも短くてすむので、装置の小型化を図ることが可能となる。
【００４０】
旋回除塵部Ａ１よりも気相流体流れ方向での下手側の処理経路Ｒには、前記旋回除塵部Ａ１から送り出された気相流体に残存する被除去物を除去するための二次処理部を備えている。この二次処理部は、反転処理部Ａ２と塵埃捕捉部Ａ３とで構成されている。
【００４１】
〔反転処理部〕
前記反転処理部Ａ２は、図８に示すように、旋回除塵部Ａ１から送り出される気相流体の流れに交差して前記気相流体の流動方向を中央部から放射方向に向けた後、外周部で前記流れの前方向きに反転させるように案内する碗状の二次曲面で構成された凹入湾曲面を有する金属製の衝突プレート８を備えている。
前記衝突プレート８は、その衝突プレート８の凹入湾曲面８０で案内されて反転する気相流体に残存している微細な被除去物のうちで、比較的質量の大きい塵埃や衝突プレート８との衝突に際して微細な塵埃同士が結合し粒状に肥大化した塵埃等が中間仕切１２に衝突し得る程度の間隔を隔てて、凹入湾曲面８０の外周端縁８１と中間仕切１２との距離を設定して配設してある。
【００４２】
〔塵埃捕捉部〕
前記旋回除塵部Ａ１を通過した気相流体は、前記反転処理部Ａ２を経て、さらにその流動方向の下手側であるケーシング１内の後方へ移動する。
そして、ケーシング１の気相流体を、流路の広範囲に拡散させ、かつ、気相流体中に含まれる残りの塵埃をフィルターに接触させ易くするための金属製の格子状ルーバー４と、その気相流体中の塵埃と接触してさらに除去処理するための金属製フィルター５からなる塵埃捕捉部Ａ３を設けてある。
【００４３】
金属製の格子状ルーバー４は、図９（イ）、（ロ）に示すように、吸入された気相流体に衝突してその気相流体の流動方向を、水平方向での前後または左右に変化させるように、鎧板と呼ばれる多数のスリットを形成した金属製のヨロイ状板材４１によって衝突面を構成している。
この鎧板は、気相流体の流動方向を変えながら通過させる多数のスリットを備えた金属製のヨロイ状板材４１の複数枚（図示の例では３枚）を、流動方向の前方から順に９０度づつ向きを変えながら、これらの複数枚のヨロイ状板材４１をひとまとまりのものとして支持する外枠４０との組合せで構成してある。
【００４４】
これらのヨロイ状板材４１の夫々は、図９に示すように、金属製板材の板面を所定幅で一定方向に打ち出し成形して、その板面の全体にわたって多数のスリット状の通気孔４２と、傾斜した衝突面となる打ち出し突片４３とを形成したものである。
これらのヨロイ状板材４１のうち、最も前面側に位置する最前段のヨロイ状板材４１は、これらのヨロイ状板材４１を前記外枠４０と一体に成形されている。そして、次段のヨロイ状板材４１が、その通気孔４２の長手方向を前記最前段のヨロイ状板材４１の通気孔４２の方向に対して直交する状態に形成され、さらに、その次の段のヨロイ状板材４１の通気孔４２が直前のヨロイ状板材４１の通気孔４２に対してやはり直交するように形成されている。
このヨロイ状板材４１の衝突面は、ヨロイ状板材４１の板面４１ａと、そのヨロイ状板材４１のスリットを形成するために打ち出された打ち出し突片４３が備える斜め下向き面４３ａとで構成されている。
吸入気相流体は、これらの各面４１ａ，４３ａに衝突し、このとき流体中に浮遊して運ばれる溶接スパッターなどの火の粉が残存していたとしても、その各面４１ａ，４３ａとの衝突で流動方向での移動速度を低減され、失速して落下する、もしくは流動方向を変化させながら移動することになる。
【００４５】
図１，３及び図１０，１１に示すように、ケーシング１内において、反転処理部Ａ２を通過した気相流体の流れ方向では下手側となる上方位置には、その気相流体中の塵埃をさらに除去処理するための金属製フィルター５を設けてある。
この塵埃捕捉部Ａ３で気相流体の吸引風路内に装備される金属製フィルター５は、図１０，及び図１１に示すように、ステンレス、あるいは真鍮などの薄紐状の素材からなるスパイラル金属線を渦巻き状に巻回して円柱状に形成したフィルター単位体５０と、そのフィルター単位体５０を個々に収容する平面視矩形の凹部５２を備えたフィルター枠体５１とで構成されている。
前記円柱状のフィルター単位体５０の軸線方向（図１０における線分Ｐ４で表される方向）での一端側が面するフィルター枠体５１の各凹部底面のうち、前記矩形の凹部５２と円柱状のフィルター単位体５０周辺との間にできる空隙部分ｓに対向する凹部底面５２ａを無孔に形成し、前記無孔の空隙部分ｓを除く範囲の凹部底面５２ｂに気相流体の通過孔５３を形成してある。
このように、スパイラル金属線を渦巻き状に巻回して円柱状に形成したフィルター単位体５０と、フィルター枠体５１の凹部に収容された円柱状のフィルター単位体５０周辺との間にできる空隙部分ｓを無孔部分とし、その空隙部分ｓを除く範囲の凹部底面に気相流体の通過孔５３を形成したフィルター枠体５１とを用いることによって、耐熱性、耐食性、及び再生機能面で優れた金属線を用いながら、機能的に優れたフィルター構造を構成することができ、吸着形式の布様フィルターを用いた場合に比べて、フィルター交換の手数を皆無、もしくは極端に少なくすることができる。
この金属製フィルター５は、図１に示すように、ケーシング１の側部に形成された蓋１Ａを開放することにより、フィルター枠体５１とともに開口から取り出すことができるように構成されている。
【００４６】
〔排気部〕
前記集塵捕捉部Ａ３よりも流路下手側（ケーシング１内では後部側）に相当する位置に、処理済みの気相流体を排出するための排気部Ａ４を設けてある。
この排気部Ａ４は、水平軸心周りで回転駆動される吸引ファン６０と、その、吸引ファン６０を駆動するための電動モータ６１とからなる起風手段６によって構成されている。
前記吸引ファン６０は、吸引ファン６０の中心側へ気相流体を集める導風ガイド６２を入り口部分に備え、出口６３を吸引ファン６０の外周側に臨ませて設けた起風室６４内に設置してあり、出口６３に連なる環状の排気チャンバー６５が前記電動モータ６１の周囲を囲繞する状態に配設され、排気チャンバー６５に排出口１１が設けられている。
上記のように、排出口１１が起風室６４に直接設けられるのではなく、一旦出口６３をでて排気チャンバー６５に入ってから排出口１１と連通することにより、この排気チャンバー６５が吸引ファン６０の消音手段として作用している。
【００４７】
〔外部取り出し筒〕
前記外囲筒体３に形成された塵埃分離部３１の下端側に連なる外部取り出し筒７は、図１及び図２に示すように、前記塵埃分離部３１を構成する凹溝部分に連設された筒状体によって構成され、この外部取り出し筒７に対して着脱自在に可撓性の延長筒部等を接続して外部の集塵部Ａ５に被除去物を貯留する。
集塵部Ａ５としては、任意の容器などを用いることができ、排出される被除去物の量に応じて適宜大きさものを容易すればよく、集塵容量を各種変化させた仕様の除塵装置を用意する必要がない。
また、集塵部Ａ５では、集塵容器内の滞留ガスを早期のうちに外部へ排出できるように、適宜エアー抜き手段を設けるなどして、集塵容器内を大気に開放しておくと良い。
【００４８】
〔補助外部取り出し部〕
前記外囲筒体３に形成された塵埃分離部３１に連なる外部取り出し筒７の他に、二次処理部の下方にも補助の外部取り出し部７５が設けられている。
この補助の外部取り出し部７５は、反転処理部Ａ２を内装する室と、塵埃捕捉部Ａ３を内装する室と、起風室６４との、各室共通のスラッジ収容ボックス７６と、その下部の通液孔から漏れ出た液体を回収するためのドレンパイプ７７とから構成してあり、ドレンパイプ７７から排出される液体は任意の回収容器に回収すればよく、スラッジ収容ボックス７６に堆積するスラッジは、ケーシング１の前面側からスラッジ収容ボックス７６を引き出して取り出すことができる。このスラッジ収容ボックス７６に堆積するスラッジの量は、気相流体の種類にもよるが、殆どのものが旋回除塵部Ａ１で除去された後の気相流体から除去するものであるから、きわめて微量のものであり、メンテナンス頻度はきわめて低くてすむ。
したがって、金属製フィルターの掃除を行うなどのメンテナンス作業が必要であれば、ケーシング１側部に形成された開口を閉塞する開閉蓋１Ａを開放することにより、二次処理部を開放して金属製フィルターの掃除を行うことができるが、その必要性もほとんど無く、メンテナンス頻度はきわめて低くてすむ。
【００４９】
〔他の実施の形態〕
［１］  図１２〜１３に示すように、外囲筒体３に設けられる取り入れ口１０の向きを変更できるように構成してもよい。
この構造では、外囲筒体３が、二次処理部を内装するケーシング１に固定の第１筒部３Ａと、取り入れ口１０を一体に設けた第２筒部３Ｂと、外部取り出し筒７を設けた第３筒部３Ｃとの組み合わせで構成し、中間に位置する第２筒部３Ｂを、その前後に位置する第１筒部３Ａと第３筒部３Ｃとに対して前記筒軸芯周りで相対回転させて前記取り入れ口１０の向きを変更可能に構成してある。
すなわち、前記第１筒部３Ａと、第３筒部３Ｃとのそれぞれには、図１３（イ），（ロ）に示すように、その全周にわたって円環状の金具受け具３４が一体に設けてあり、中間の第２筒部３Ｂを第１筒部３Ａと第３筒部３Ｃと間に介装した状態で、周方向の複数箇所（４カ所〜６カ所程度）で複数本のバネ鋼製の固定金具３５を用いて弾性付勢する状態で連結することにより、これら３者を一連の外囲筒体３として構成できるようにしてある。
そして、外囲筒体３を構成する三個の筒部３Ａ，３Ｂ，３Ｃのうち、中間の第２筒部３Ｂは、その外周部に１つの取り入れ口１０を設けてあり、取り入れ口１０以外の部分は円筒状に構成され、両端にシール材３６を付設してある。
前記第１筒部３Ａと第３筒部３Ｃの各内周部分の底部側には、第３筒部３Ｃに設けられた外部取り出し筒７と一体に形成された凹溝３１と連通する開口が形成されており、この開口を介して前記凹溝３１が、前記第２筒部３Ｂを除く第１筒部３Ａと第３筒部３Ｃの各内部空間に開放して連通接続されている。
これによって、中間に位置する第２筒部３Ｂを、その前後に位置する第１筒部３Ａと第３筒部３Ｃとに対して前記筒軸芯周りで相対回転させて前記取り入れ口１０の向きを変更可能に構成してある。
【００５０】
［２］  図１４に示すように、外囲筒体３に設けられた取り入れ口１０を、気相流体の導入方向が前記筒軸芯周りで上向きと、右向きと、左向きとの各方向に設定された３個の取り入れ口１０で構成し、各取り入れ口１０のうち、気相流体の導入ダクトに対して接続される１個の取り入れ口以外の取り入れ口を閉塞するカバー１０Ａを設けることによって、有効な取り入れ口１０の方向を選択できるようにしてもよい。
勿論、取り入れ口１０の設ける方向は、上記３方向に限らず、各種の方向を選択することは自由であり、また、３個にかぎらず、２個であるとか４個であるなど、任意の個数のものを設けてもよい。
【００５１】
［３］  外囲筒体３と導風筒体２との間に導入される吸入流体の流入方向は、取り入れ口１０の開口中心Ｐ１線が導風筒体２の外周縁に対する接線と一致するように、導風筒体２の中心Ｐ２から所定距離Ｌだけ偏して設定する構造に限らず、外囲筒体３と導風筒体２との間に問題なく旋回流が生じる程度であれば、前記所定距離Ｌから或る程度ずれて設定されていてもよく、また、適宜ガイド板などを用いて導入する吸入流体の流れ方向を制御する場合には、取り入れ口１０の位置や方向は、前記所定距離Ｌや方向に囚われることなく任意に定めても良い。
【００５２】
［４］  図１５に示すように、排出口１１に、排気を消臭するための消臭ボックス９を脱着自在に設けてもよい。排出口１１に対する消臭ボックス９の取付手段としては、取付筒部の弾性変形を利用して強制的に押し込み嵌合できるようにしたり、もしくは、２重螺旋や３重螺旋などの多重螺旋ねじを用いることによって、３６０°未満の回転操作で簡単にねじ込み固定できるように構成してもよい。
【００５３】
［５］  導風筒体２としては、前述の実施の形態で示したような、筒状の第一案内作用部２１Ａと、先細り円錐状の第二案内作用部２１Ｂとの組み合わせによる構造に限らず、全体が先細り円錐状に形成されたものであってもよい。
また、短絡用通気部２３が設けられる筒軸芯方向の範囲は、第一案内作用部２１Ａ部分のみに限らず、第二案内作用部２１Ｂ部分にも設けても良い。
前記短絡用通気部２３が設けられる周方向での範囲と、取り入れ口１０と対向する範囲に設けられる初期案内壁部分２６との周方向での割合は、図４に示すような取り入れ口１０と対向する範囲の１／４程度を初期案内壁部分２６とし、残りを短絡用通気部２３に設定するものに限らず、これよりも少ない範囲に設定して短絡用通気部２３を設けるなど、任意に設定することが可能である。
さらに、導風筒体２と外囲筒体３との間に気相流体を供給する前から、気相流体に予め旋回作用を与えるようにすれば、前記短絡用通気部２３を導風筒体２の全周に設けても構わない。
【００５４】
［６］  短絡用通気部２３の具体構成としては、実施の形態で示したような、板状体２４とスリット状の通気孔２５とを用いる構造に限らず、例えば、単なる多数の小開孔や、網などで短絡用通気部２３を構成してもよい。
【００５５】
［７］  外囲筒体３に設けられる塵埃分離部３１は、前述の実施の形態で示したように周方向の１カ所に設けるものに限らず、２カ所、または３カ所以上の複数箇所に設けてもよい。
また、その形状も凹溝によって形成されるものに限らず、外囲筒体３の内面側にスリットや小開孔、網などの、塵埃が通過可能な構造を設け、かつ、その通過塵埃を下方の外部取り出し筒７に集める手段を設けるようにしたものであってもよい。
【００５６】
［８］  二次処理部の構造としては、上述の実施の形態に示すような、反転処理部Ａ２と塵埃処理部Ａ３の両方を設けたものに限らず、何れか一方のみを設ける、もしくは両方とも省略するものであっても良い。あるいは、全く別の形態の処理構造を採用する、もしくは、別の構造を前記の二次処理部の構造と組み合わせて用いるなどしてもよい。
また塵埃捕捉部Ａ３でも金属製のフィルター５ではなく、通気性のある多孔質材料や網目状フィルター等の適宜の濾材を用いてもよい。
【００５７】
［９］  旋回除塵部Ａ１の筒軸心が沿う水平方向とは、絶対的な水平方向を意図するものではなく、多少の傾斜姿勢を含むものであり、旋回除塵部Ａ１の筒軸心を鉛直方向に沿わせる所謂縦型の装置に比べて、筒軸心がより水平に近いものであればよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】除塵装置の全体を示す左側面図
【図２】除塵装置の全体を示す正面図
【図３】除塵装置の全体を示す平面視での断面図
【図４】旋回除塵部を示す水平方向断面図
【図５】旋回除塵部を示す上下方向断面図
【図６】導風筒体部分を示す斜視図
【図７】旋回除塵部における旋回流の速度分布状態を示す説明図
【図８】反転処理部を示す断面図
【図９】金属製ルーバーフィルターを示し、（イ）は一部切り欠き正面図、（ロ）は断面図
【図１０】金属製フィルターを示す斜視図
【図１１】金属製フィルターのフィルター枠を示す平面図
【図１２】他の実施形態を示す左即面視での断面図
【図１３】他の実施形態における外囲筒体の接続構造を示し、（イ）は断面図、（ロ）は金具を示す平面図
【図１４】他の実施形態を示す正面部図
【図１５】排気構造部分の他の実施形態を示す側面図
【図１６】分級用サイクロンの寸法比を示す説明図
【符号の説明】
【００５９】
１          ケーシング
２          導風筒体
３          外囲筒体
４          金属製ルーバー
５          金属製フィルター
６          起風手段
７          外部取り出し筒
８          衝突プレート
１０        取り入れ口
１１        排出口
１２        中間仕切
２０        筒状案内作用部
２２        導入口
３０        周方向案内面
３１        塵埃分離部
Ａ１        旋回除塵部
Ａ２        反転処理部
Ａ３        塵埃捕捉部
Ａ４        排気部
Ａ５        集塵部
Ｒ          処理経路
【図１】
2008119694.tif 000003
【図２】
2008119694.tif 000004
【図３】
2008119694.tif 000005
【図４】
2008119694.tif 000006
【図５】
2008119694.tif 000007
【図６】
2008119694.tif 000008
【図７】
2008119694.tif 000009
【図８】
2008119694.tif 000010
【図９】
2008119694.tif 000011
【図１０】
2008119694.tif 000012
【図１１】
2008119694.tif 000013
【図１２】
2008119694.tif 000014
【図１３】
2008119694.tif 000015
【図１４】
2008119694.tif 000016
【図１５】
2008119694.tif 000017
【図１６】
2008119694.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成20年1月16日(2008.1.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工場で発生する微細粉塵やミスト、あるいは溶接ブースで発生する溶接ヒュームなど、各種作業機器周りで発生するオイルミストや油煙、溶接ヒュームのように、気体や蒸気中に何等かの微細混合物（以下、塵埃と総称する）を含んで全体としては気相を呈する流体や、気体とともに吸引される洗浄水や油などの液体を含む流体（以下、本明細書中では「気相流体」と呼称する。）を処理対象として、その気相流体中から塵埃などの被除去物を除去するための除塵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の気相流体を処理する除塵装置としては、ケーシング内に気相流体の処理経路を形成し、その処理経路に、気相流体と衝突するバフラーや、気相流体と接触して気相流体中に含まれるオイルミストや溶接ヒュームなどを布様濾材からなるフィルターで捕捉するものは、下記の特許文献１に示されるように従来より知られている（特許文献１参照）。
また、気相流体として主として粉塵を含む気相流体を処理対象とする場合には、図１３に示すように周知のサイクロン式の除塵装置も存在する。
【０００３】
【特許文献１】登録実用新案第３００６９２４号公報（段落「００１０」、「００１２」、「図１」、「図２」）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の特許文献１に示される技術によれば、気相流体がバフラーと衝突したり、ラビリンス状の流路を流れる際の布様濾材との接触によって、気相流体中の塵埃が捕集除去されるものであるが、気相流体中に多くの塵埃や油分が含まれる場合などには、次の問題がある。
つまり、濾材に対する気相流体の接触による捕集では、気相流体中の塵埃除去率を高めようとすると、気相流体からの塵埃除去率が目標とする高除去精度に達するまでに、長い経路で多段の濾材を多数設ける必要が生じる。このため、装置の大型化を招く不都合や、早期のうちに濾材の目詰まりが生じて濾材の交換に多くの手数を要するというメンテナンスの煩雑化を招き易いものであった。
上記特許文献１による除塵装置では、濾材の目詰まりが生じるまでの有効稼働期間を極力長くするために、前述のバフラーなどを用いて、気相流体に含まれる被除去物が濾材に接触する前の、できるだけ早期のうちに気流から被除去物の多くを脱落させ、ケーシング内に装備された回収容器へ回収するように工夫している。
このように、気相流体の処理経路での初期段階で多くの被除去物が回収されるようにしたことにより、比較的小型の除塵装置で被除去物の除去率を向上し得る点では有効であるが、気流から脱落した被除去物の堆積物の取り出しのためのメンテナンス作業がかなりの高頻度で要求されるという新たな問題がある。つまり、被除去物を回収する容器に多量の被除去物が貯留堆積した場合、被除去物の性状によっては、粘性の高いものであったり、硬化し易い物であったりして、回収容器をケーシングから取り出すことすらできなくなる虞があり、これを避けるために高頻度でのメンテナンスが要求されるという煩わしさがある。
除塵装置のケーシング全体を極端に大きくすれば、被除去物の貯留空間を大きく確保してメンテナンス頻度を低減できることにはなるが、これでは折角除塵装置を小型化したことの意味合いが薄れてしまう。また、作業環境によっては、気相流体中の被除去物濃度が薄く、かなり長い稼働期間でも回収量があまり増えないような作業条件もあり、このような作業環境では、大型の回収容器は無用の長物となる。
【０００５】
また、周知のサイクロン式の除塵装置では、その処理対象物が粉塵を主体とするものに限られてしまうことと、装置自体が極端に大型化してしまう傾向がある。
つまり、通常のサイクロン式の除塵装置は、気相流体が接線方向から吹き込まれる円筒状の円筒室の下側に下すぼまりの円錐筒を連設し、円錐筒下端の塵埃排出口から粉塵を自重落下させ、気体は円筒室の中心部に挿入された排気筒から気体を外部へ排出するように構成されているが、その寸法関係は、図１３に示すように、おおむね次のように設定される。
円筒室の直径        ：  Ｄ
円筒室からの排気口径：  ｄ
塵埃排出口の直径    ：  δ
円筒室の上下高さ    ：  Ｌ
円錐筒の上下高さ    ：  Ｈ
とした場合、
ｄ＝Ｄ／２
δ＝Ｄ／２〜Ｄ／４
Ｌ＝Ｄ
Ｈ＝２Ｄ
上記の関係が成り立つ寸法に近い寸法で設定される。したがって、気相流体の旋回流の直径に相当する円筒室の直径Ｄの３倍程度の寸法が除塵構造として必要であり、さらにその下方に大きな回収容器や設置台が必要となるため、全体としては相当に上下高さの高い装置となってしまう。
したがって、工場内で比較的高い位置に滞留する粉塵や煙を吸引したい場合や、比較的大型の加工装置等の上側に載置して除塵装置設置のための床面積を節減しようする場合、除塵装置を設置しようする高さ位置が高くなるので、屋内天井の高さの制限を受けて背の高い除塵装置そのもの設置できないとか、設置できても高くなりすぎて安定性が悪いとか、メンテナンス作業を行い難いなどの問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、各種の気相流体を処理対象として処理を行うことができるものでありながら、気相流体から除去される被除去物の回収を各種の条件に適合させやい回収構造とし、さらに、上下高さが制限されている箇所で配設するに好適な横型構造の除塵装置を提供するとともに、除塵装置そのもののより一層の小型化を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために講じた本発明による横型除塵装置では、下記の技術手段を講じたものである。
〔解決手段１〕
本発明の横型除塵装置は、請求項１に記載のように、取り入れ口から吸い込んだ気相流体中の被除去物を除去処理して排出口から外部へ排出するための処理経路をケーシングの内部に備え、前記処理経路に、取り入れ口から吸引導入された気相流体をケーシング内で旋回流動させる旋回除塵部を設け、
この旋回除塵部を、水平方向に沿わせて筒軸芯の向きを設定した内側の導風筒体と外側の外囲筒体とで構成し、
前記導風筒体の水平方向での一端側に気相流体の導入口を設け他端側に送出口を設けるとともに、前記外囲筒体を有底筒状に形成して、その筒底部が前記導風筒体の導入口と対向し、かつ導入口及び前記導風筒体の外周側との間に所定間隔を隔ててた状態に配設し、
内側の導風筒体と外側の外囲筒体との間に形成される円環状の旋回用流路で気相流体の旋回流が生じるように、処理対象の気相流体の導入方向を前記導風筒体の接線に沿う方向に設定するとともに、導風筒体内部の気相流体を前記導入口とは反対側の送出口から処理経路の下手側へ吸引排出する起風手段を備え、
前記旋回除塵部において、前記旋回用流路の内側に位置する導風筒体の前記導入口の反対側に位置する送出口寄りの周壁部分に、導風筒体の内部からの吸引作用で、旋回中の気相流体の一部を前記導入口よりも処理系路の上手側位置で吸い込むための短絡用通気部を形成するとともに、旋回用流路の外側に位置する外囲筒体の一部に、旋回流の最外側に含まれる被除去物の旋回流外方側への飛び出しを許して旋回流から脱出させる塵埃分離部を形成し、
この塵埃分離部の旋回流から脱出した被除去物を前記ケーシング外へ案内して自重落下させる外部取り出し筒を設け、
前記旋回除塵部を構成する外囲筒体を、ケーシング本体側に固定の第１筒部と、取り入れ口を一体に設けた第２筒部と、外部取り出し筒を設けた第３筒部との組み合わせで構成し、前記外部取り出し筒を前記第２筒部を除く第１筒部と第３筒部の各内部空間に開放して連通接続するとともに、中間に位置する第２筒部を、その前後に位置する第１筒部と第３筒部とに対して前記筒軸芯周りで相対回転させて前記取り入れ口の向きを変更可能に構成してあるという技術手段を講じたものである。
【０００８】
〔作用〕
上記の技術手段を講じたことによる作用は次の通りである。
請求項１にかかる発明の構成によると、水平方向に沿わせて筒軸芯の向きを設定した内側の導風筒体と外側の外囲筒体との間に外部から処理対象の気相流体を導入し、内側の導風筒体の内部からの吸引作用で、導風筒体と外囲筒体との間の気体に旋回力を与えるようにした旋回除塵部を備えている。
この旋回除塵部において、旋回流の外側に位置して旋回流を案内する外囲筒体の外周部の一部に、前記筒軸芯の前後方向に沿う凹溝を設けて、旋回流の最外側に多く含まれる質量の大きな塵埃や液体などの被除去物を効率良く旋回流から脱出除去させることができる。
そして、塵埃の混入割合の少ない旋回流の内側（旋回中心側）では、導風筒体の一端側の導入口の反対側に位置する送出口寄りの周壁部分に、導風筒体の内部からの吸引作用で、旋回流の一部を前記導入口よりも流路上手側位置で吸い込むための短絡用通気部を形成して、旋回流が導風筒体の一端側の導入口に達する前から吸引導入を開始している。これは、旋回流に対する吸引面積を実質的に拡張していることになり、短絡用通気部なしで導風筒体を構成して一端側の導入口のみから処理対象の気相流体を吸引導入する場合に比べて、吸引風の風速がこの部位で比較的低速となっている。
しかも、前記導風筒体に形成される短絡用通気部は、旋回流の旋回流軸線方向での速度分布状態にも影響を与えている。例えば、このような短絡用通気部がなく導風筒体の一端側にだけ小径の導入口がある先細りの筒状体を採用した場合と比べると、次のような相違がある。
つまり、旋回初期である導風筒体の外周部で前記取り入れ口と対向する箇所付近では、導入された気相流体の全体が、導風筒体の外周面に対する接線に沿う方向での直進方向の動慣性を持って導入され、これが旋回方向に向きを変えるように案内されて旋回流となるのであるが、前記短絡用通気部がない構造の導風筒体では、旋回内側で旋回流の速度を低減させる要素としては、導風筒体外周壁との摩擦以外に特に何も存在しない。このため、外部から処理対象の気相流体を導入する取り入れ口流路部分の流路幅の中央付近で最大速度となる速度分布で、かつ導風筒体の外周面近くでも旋回速度の低下が少ない状態で全体として比較的高速での旋回が維持される傾向がある。したがって、導風筒体の一端側の導入口から処理経路の下手側へ気相流体を吸引して導き出す際に、導風筒体の一端側の導入口付近で所定の低速度にまで旋回流の速度を低下させてから吸引導出しようとすると、導風筒体の筒軸線方向長さを十分に長くして、気相流体の旋回移動距離を十分に大きくする必要が生じる。
すなわち、旋回による遠心力では分離され難い微細な浮遊塵埃の多くが導風筒体の一端側の導入口から下流の処理系路へ吸引導出されてしまうことを避けるように、吸引速度を極力低下させて吸引力を小さくすること、あるいは、導風筒体下端付近での旋回流の速度を極力低下させて塵埃の自重降下が効率よく生じるようにすることが望まれるのであるが、吸引速度を極端に低下させると処理能力が著しく低下し、旋回流の速度を十分に低下させるために気相流体の旋回移動距離を十分に長くすると、装置の大型化を招くという問題がある。
本発明では、このような問題を解決するために、前述のように、導風筒体の一端側の導入口とは別に、その導入口の反対側に位置する送出口寄りの周壁部分に、導風筒体の内部からの吸引作用で、旋回流の一部を前記導入口よりも上手側位置で吸い込むための多数の短絡用通気部を形成して、旋回流に対する吸引面積を実質的に拡張することによって、前記導入口での吸引速度の低下を図り、かつ、旋回流が導風筒体の一端側の導入口に達する前から吸引導入を開始して、この吸引導入作用が旋回流の内側での旋回抵抗として働くことにより、旋回流の内側での旋回速度を低減し、結果的に旋回流の旋回速度の減衰を早め、そのことによって前記導風筒体や外囲筒体の筒軸芯方向長さの短縮が可能となる。
【０００９】
また、本発明の請求項１にかかる発明の構成によると、塵埃分離部で旋回流から脱出させた被除去物を前記ケーシング外へ案内して自重落下させる外部取り出し筒を設けてあるので、旋回除塵部の旋回流から脱出した被除去物を貯留して回収するための空間を、旋回除塵部とは切り離して構成することができる。したがって、被除去物を収容するための手段は、使用条件に応じて除塵装置とは別に任意のものを採用することができる。
しかも、このように旋回流から脱落した被除去物を貯留して回収するための空間が、旋回除塵部とは切り離されて構成してあって、外囲筒体の一部に形成される塵埃分離部が、旋回除塵部での旋回流の旋回作用が伝わらない状態で被除去物を自重落下させ、かつ、導風筒体内部の気相流体を処理経路の下手側へ吸引排出する起風手段による吸引作用も被除去物が堆積する回収空間には伝わらないので、この回収空間に堆積されている被除去物が軽い粉塵であっても、再び旋回除塵部側へ舞い上がるような自体の発生をほぼ確実に回避することができる。
さらに、この発明では、筒軸芯の向きを水平方向に沿う状態に設定して導風筒体と外囲筒体とを横向き姿勢に配置してあり、これに加えて前述のように、これら両筒体の筒軸芯方向の長さも極力短くできるので、上下方向でも水平方向でもコンパクトな構造の除塵装置を構成することができる。
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
また、本発明の請求項１にかかる発明の構成によると、前記旋回除塵部を構成する外囲筒体を、ケーシング本体側に固定の第１筒部と、取り入れ口を一体に設けた第２筒部と、外部取り出し筒を設けた第３筒部との組み合わせで構成し、前記外部取り出し筒を前記第２筒部を除く第１筒部と第３筒部の各内部空間に開放して連通接続するとともに、中間に位置する第２筒部を、その前後に位置する第１筒部と第３筒部とに対して前記筒軸芯周りで相対回転させて前記取り入れ口の向きを変更可能に構成したものであるから、第２筒部を筒軸芯周りで回転させて取り入れ口の向きを変更できるので、取り入れ口に接続される気相流体の導入用ダクトの方向や、回収容器の設置箇所などを考慮して、取り入れ口の向きを設置箇所の条件に適した任意の向きで設置することができる。
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【発明の効果】
【００２０】
本第１発明によれば、水平方向に沿わせて筒軸芯の向きを設定した内側の導風筒体と外囲筒体との間の気相流体に旋回力を与えるようにした旋回除塵部において、旋回流の外側に位置して旋回流を案内する外囲筒体の一部に、前記筒軸芯の前後方向に沿う凹溝を設けて、旋回流の最外側に多く含まれている質量の大きな塵埃や液体の被除去物を効率良く旋回流から脱出除去させ、塵埃等の混入割合の少ない旋回流の内側（旋回中心側）では、導風筒体の一端側の導入口とは反対側に位置する送出口寄りの周壁部分に、導風筒体の内部からの吸引作用で、旋回流の一部を前記導入口よりも流路上手側位置で吸い込むための多数の短絡用通気部を形成して、旋回流に対する吸引面積を実質的に拡張することによって、吸引速度の低下を図り、かつ、旋回流が導風筒体の一端側の導入口に達する前から吸引導入を開始して、この吸引導入作用が旋回流の内側での旋回抵抗として働くことにより、旋回流の内側での旋回速度を低減し、結果的に旋回流の旋回速度の減衰を早めている。
これによって、旋回流の全体を考えると、旋回移動距離をあまり長くしなくても効率良く塵埃等の被除去物を除去するとともに、旋回速度の減衰を早めることによって、旋回流の筒軸芯方向での移動距離を短縮することができ、しかもその筒軸芯の方向を水平方向に沿う状態に設定した状態で導風筒体と外囲筒体とが配設されているので、水平方向でも上下方向でもコンパクトな構造とし、装置全体の小型化を図ることができる利点がある。
【００２１】
また、本第１発明の構成によると、塵埃分離部で旋回流から脱落させた被除去物を前記ケーシング外へ案内して自重落下させる外部取り出し筒を設けて、旋回除塵部の旋回流から脱出した被除去物を貯留して回収するための空間を、旋回除塵部とは切り離して構成することができるので、除塵装置とは別に使用条件に応じて別途作成した容器や市販品の容器など、任意の形状、構造、大きさの収容手段を採用することができ、除塵装置そのものの汎用性を高めることにもなる。その上、このように被除去物を貯留して回収するための空間を、旋回除塵部とは切り離して構成することにより、装置全体のより一層の小型化を図り得る利点もある。
さらに、このように旋回流から脱落した被除去物を貯留して回収するための空間が、旋回除塵部とは切り離されて構成してあって、外囲筒体の一部に形成される塵埃分離部が、旋回除塵部での旋回流の旋回作用が伝わらない状態で被除去物を自重落下させ、かつ、導風筒体内部の気相流体を処理経路の下手側へ吸引排出する起風手段による吸引作用も被除去物が堆積する回収空間には伝わらないので、この回収空間に堆積されている被除去物が軽い粉塵であっても、旋回除塵部側へ舞い上がるような自体の発生をほぼ確実に回避することができる。これによって、旋回除塵部に多く粉塵が存在している状態で溶接の火の粉が飛び込むなどして火災や粉塵爆発が生じるという可能性を極力低減し得る利点がある。また、仮に火災や粉塵爆発が生じたとしても、それは回収容器の内部で生じる程度であり、除塵装置全体が火災や粉塵爆発で損傷してしまうこと避けやすい利点もある。
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【００２５】
また、ケーシング全体の向きや、取り入れ口と連結される気相流体の導入ダクトの方向、回収容器の設置箇所などを考慮して、取り入れ口の向きを設置箇所の条件に適した任意の向きで設置することができる利点がある。
【００２６】
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下に、本発明の実施の形態を図面の記載に基づいて説明する。
.〔除塵装置の全体構成〕
本発明の横型除塵装置は、図１〜図３に示すように、ケーシング１の内部に、取り入れ口１０から気相流体を吸い込み、これを排出口１１から排出するように、内部に気相流体の気流を生じさせるための起風手段６を備え、かつ、気相流体を通過させる途中で塵埃を除去処理する処理経路Ｒを備えたものである。
【００２８】
上記ケーシング１内における処理経路Ｒには、除塵の除去処理を行うための除塵処理部として、取り入れ口１０から吸引導入された気相流体をケーシング１内で旋回流動させる旋回除塵部Ａ１と、この旋回除塵部Ａ１で処理された後の気相流体に衝突して気相流体を、その流れ方向での上手側へ向けて一時的に反転させることによって気相流体中の塵埃等を除去するように処理する反転処理部Ａ２と、さらに気相流体の流れの下手側で気相流体を流路の広範囲に拡散させ、かつ拡散された塵埃を捕捉する塵埃捕捉部Ａ３と、これらの旋回除塵部Ａ１と反転処理部Ａ２と塵埃捕捉部Ａ３とに対して吸引力を作用させるように設けた排気部Ａ４とが設けられている。
ケーシング１の内部では、前記処理経路Ｒにおける流れ方向が概ね前後方向に沿う状態に設定され、この流れ方向の最前部に旋回除塵部Ａ１が設けられ、その後方側である中間箇所に反転処理部Ａ２が、さらに後方側には塵埃捕捉部Ａ３が、そして最後部に排気部Ａ４がそれぞれ区画形成され、これらが前後方向で層状に配設されている。これらの旋回除塵部Ａ１及び反転処理部Ａ２の構成材は金属製であり、かつ塵埃捕捉部Ａ３も金属製フィルターからなる。
そして、処理経路Ｒから流下及び降下する被除去物を処理経路Ｒ外へ排出するための外部取り出し筒７がケーシング１の外へ被除去物を導き出すように旋回除塵部Ａ１に設けてある。
【００２９】
〔旋回除塵部〕
図１乃至５に示すように、ケーシング１内に設けられる旋回除塵部Ａ１は、ケーシング１の一部を構成する外囲筒体３とその内部に同心状に配置される導風筒体２とで構成され、筒軸心を水平方向に沿わせた外囲筒体３の外周側面に設けた取り入れ口１０から吸い込まれた気相流体を、ケーシング１内で旋回させるように構成してある。
つまり、ケーシング１内において、旋回除塵部Ａ１が設けられる最前部と、反転処理部Ａ２が設けられる中間部とは、中間仕切１２で区画されており、この中間仕切１２の前方側空間に、前端側に導入口を有した導風筒体２と、その導風筒体２の外側に所定間隔を隔てて配設された外囲筒体３とで構成される前記旋回除塵部Ａ１が設けられている。
そして、外囲筒体３に形成される取り入れ口１０は、図２及び図４に示すように、その開口中心Ｐ１が、前記導風筒体２の付け根近くの外周面とほぼ一致する程度に、導風筒体２の中心Ｐ２からは正面視で所定距離Ｌだけ偏した位置に設定されている（図３及び図４参照）。
このように構成されていることにより、取り入れ口１０から吸い込まれた気相流体は、導風筒体２の周りを旋回しながら徐々に旋回半径を狭めて、サイクロン除塵構造に似た旋回流動を行いながら、導風筒体２の内側に形成されている気相流体導入経路ｒを通って気相流体流れ方向で下手側の反転処理部Ａ２へ送り込まれる。
【００３０】
〔導風筒体〕
図１及び図２に示すように、導風筒体２は、処理経路Ｒ中において、外囲筒体３とともに気相流体の旋回を案内する筒状案内作用部２０と、その内部で一端側の導入口２２から気相流体を導入して他端側に設けられた送出口２８から下手側経路に案内するための気相流体導入経路ｒとを備えている。
前記筒状案内作用部２０は、図５に示すように円筒形の第一案内作用部２１Ａと、これよりも導入口２２側寄りに位置する先細り円錐形の第二案内作用部２１Ｂとで構成され、この第一案内作用部２１Ａ部分の外周面に対して、筒軸心方向でほぼ重複する位置の前記取り入れ口１０から接線方向に気相流体が取り入れられるように、取り入れ口１０と第一案内作用部２１Ａとの相対位置が設定されている。
この第一案内作用部２１Ａの周部には、旋回流の内側における気相流体の一部を導風筒体２の内方側からの吸引作用によって気相流体導入経路ｒに導入するように短絡用通気部２３を形成してある。
【００３１】
すなわち、短絡用通気部２３は、図４及び図５に示すように、導風筒体２の外側に形成される旋回流の移動方向での上手側が半径方向の内側に向き、下手側が外側に向く状態で併設された多数の板状体２４によって、旋回流の軸線方向に沿うスリット状に形成された多数の通気孔２５を備えている。各板状体２４の夫々は扁平板状のものでもよいが、図４に示すように、断面視で多少の曲率を有した円弧状に形成され、突曲面を外側に向けて設けたものである方が、短絡用通気部２３での案内作用面の全体が円弧に近くなり、より滑らかな案内を行えるので、旋回流の乱れを抑制する上では有効である。
そして、この短絡用通気部２３は、導風筒体２の周方向での全周に形成されるのではなく、処理対象の気相流体を外部から取り入れるための取り入れ口１０に対向する部位の所定範囲には、導風筒体２の無孔の周壁部分が取り込まれた気相流体に最初に接触して旋回方向への案内を開始するように構成された初期案内壁部分２６が設けられていて、短絡用通気部２３は、この無孔の初期案内壁部分２６を除く範囲に形成してある。
つまり、図４に示す例では、図中の領域Ｉに示す範囲が処理対象の気相流体を外部から取り入れるための取り入れ口１０に対向する部位に相当し、この所定範囲（１／４周程度）が無孔の第一案内作用部２１Ａを構成しているものであり、残りの領域ＩＩ〜ＩＶに相当する範囲（３／４周程度）が短絡用通気部２３に構成されている。
このように構成された導風筒体２は、その後端側に鍔状部分２７を備えており、この鍔状部分２７を、後述する外囲筒体３の後端部に設けた鍔状部分３３に接当させた状態で連結し、外囲筒体３とともに中間仕切１２に形成されている開口に対して連通するように固定されるものである。
【００３２】
上記のように、旋回流の移動方向での上手側が半径方向の内側に向き、下手側が外側に向く状態で併設された多数の板状体２４によって、導風筒体２に形成される短絡用通気部２３を形成したことにより、旋回流の動慣性で気相流体が短絡用通気部２３に入り込むことを板状体２４で制限しながら、導風筒体２内部からの吸引作用で、導風筒体２の外表面近くの気相流体を吸引導出することができる。
また、旋回除塵部Ａ１に外部から処理対象の気相流体を供給するための気相流体取り入れ口１０に対向する部位の導風筒体２の周壁部分を、無孔の周壁に構成してあるので、気相流体取り入れ口１０から接線方向で導入される気相流体が、導風筒体２の対向部分に多くの塵埃を含む未処理気相流体が直接的に衝突しても、その部位からは気相流体が取り込まれず、気相流体が旋回方向に向きを変更してから後に導風筒体２の内部からの吸引作用によって取り込まれることになる。
したがって、外部から接線方向で導入される気相流体の旋回方向への案内を良好に行うことができるとともに、外部から接線方向で導入される気相流体が、動慣性を持って直接的に導風筒体２の内部に侵入し大量の塵埃が導風筒体２の内部に入り込むというような事態を避けることができる。
【００３３】
〔外囲筒体〕
前記導風筒体２との間に旋回用流路を形成するように所定間隔を隔てて外囲筒体３が配設されている。この外囲筒体３は、前記導風筒体２の導入口２２と対向する側である底部側がやや小径となる円錐面を有した有底筒状に形成されているとともに、その外周面の一部に前記取り入れ口１０が一体形成され、取り込まれた気相流体が外囲筒体３の内部を旋回しながら次第に前記導風筒体２の一端側に形成されている導入口２２側へ移行して、導風筒体２の導入口２２から吸い込まれ、その内部に形成されている気相流体導入経路ｒを経て、前記導入口２２とは反対側の送出口２８から下手側流路に気相流体を導出するように構成されている。
また、この外囲筒体３は、旋回流の外側に位置して、前記導風筒体２とともに気相流体を旋回方向に案内する円弧状の周方向案内面３０と、その周方向の２カ所に、旋回流の最外側に含まれる質量の大きな塵埃の旋回流外方側への飛び出しを許して旋回流から脱出させるための塵埃分離部３１と、その塵埃分離部３１で除去された被除去物を処理経路Ｒ外へ排出するための外部取り出し筒７とを備えている。
【００３４】
前記塵埃分離部３１は、旋回流の外側に位置する外囲筒体３の筒軸心方向に沿ってその内周面に形成した凹溝によって構成してあり、凹溝の一端は、前記外囲筒体３の筒軸線方向で、前記取り入れ口１０の中心よりも外囲筒体３の底部側寄り、つまり導風筒体２の導入口２２側寄りの箇所に位置し、凹溝の他端は、外囲筒体３の底部近くにあって、下方に延びる外部取り出し筒７と連なり、外部取り出し筒７の下端側は開放されている。
このように、塵埃分離部３１を、旋回流の外側に位置する外囲筒体３の周方向での一部に形成された筒軸心方向の凹溝によって構成したことにより、旋回流の最外側に含まれる質量の大きな塵埃や液体等の被除去物が旋回流外方側への飛び出すことを許して旋回流から脱出させるための構成と、その塵埃分離部３１で捕捉した塵埃や液体を下方の集塵部Ａ５に案内するための構成とを、凹溝によって兼ねることができる。
したがって、例えば、旋回流の最外側に含まれる質量の大きな塵埃や液体の旋回流外方側への飛び出しを許して旋回流から脱出させるための構成として、外囲筒体３の一部に多数の透孔、あるいは網状部分を設け、その外側にさらに大径の筒状体を套嵌して、旋回流の外部に飛び出した質量の大きな塵埃を外部へ案内するようにした構造などに比べて、構成の簡素化を図ることができる。また、凹溝が外囲筒体３に形成されていることで、外囲筒体３にリブ状の部分が形成された状態となり、外囲筒体３の強度向上にも役立つ。
そして、除塵装置の運転を停止した場合も、ケーシング１内の旋回除塵部Ａ１に付着した油分等が、流れ落ちて、前記外部取り出し筒７を経て、機外の集塵部Ａ５に集められる。
有底筒状の外囲筒体３の底部側には、導風筒体２の最大径部分の外径よりも径の大きい開口と、その開口を開閉自在な蓋体３２とが設けられている。したがって、この蓋体３２を開放して内部の導風筒体２を、外囲筒体３を取り外すことなく外部へ取り出してメンテナンスすることができる。したがって、外囲筒体３の外周部に設けられた気相流体の取り入れ口１０を取り外すなどの作業を要さずに、外囲筒体３内部の点検や掃除を行うこと可能である。
外囲筒体３の底部側とは反対側の端部は、ケーシング１の二次処理部を内装する部位に固定の中間仕切１２に形成された開口に対向する鍔状部分３３を備えていて、中間仕切１２の側面に対してボルト連結されている。
【００３５】
この構造では、外囲筒体３が、二次処理部を内装するケーシング１に固定の第１筒部３Ａと、取り入れ口１０を一体に設けた第２筒部３Ｂと、外部取り出し筒７を設けた第３筒部３Ｃとの組み合わせで構成し、中間に位置する第２筒部３Ｂを、その前後に位置する第１筒部３Ａと第３筒部３Ｃとに対して前記筒軸芯周りで相対回転させて前記取り入れ口１０の向きを変更可能に構成してある。
すなわち、前記第１筒部３Ａと、第３筒部３Ｃとのそれぞれには、図１１（イ），（ロ）に示すように、その全周にわたって円環状の金具受け具３４が一体に設けてあり、中間の第２筒部３Ｂを第１筒部３Ａと第３筒部３Ｃと間に介装した状態で、周方向の複数箇所（４カ所〜６カ所程度）で複数本のバネ鋼製の固定金具３５を用いて弾性付勢する状態で連結することにより、これら３者を一連の外囲筒体３として構成できるようにしてある。
そして、外囲筒体３を構成する三個の筒部３Ａ，３Ｂ，３Ｃのうち、中間の第２筒部３Ｂは、その外周部に１つの取り入れ口１０を設けてあり、取り入れ口１０以外の部分は円筒状に構成され、両端にシール材３６を付設してある。
前記第１筒部３Ａと第３筒部３Ｃの各内周部分の底部側には、第３筒部３Ｃに設けられた外部取り出し筒７と一体に形成された凹溝３１と連通する開口が形成されており、この開口を介して前記凹溝３１が、前記第２筒部３Ｂを除く第１筒部３Ａと第３筒部３Ｃの各内部空間に開放して連通接続されている。
これによって、中間に位置する第２筒部３Ｂを、その前後に位置する第１筒部３Ａと第３筒部３Ｃとに対して前記筒軸芯周りで相対回転させて前記取り入れ口１０の向きを変更可能に構成してある。
【００３６】
〔旋回除塵部での除塵動作〕
上記の導風筒体２と外囲筒体３とを備えてなる旋回除塵部Ａ１では、図６に示すように、旋回流から塵埃等の除去が行われる。
この図６では、最も左側に図６（イ）として図示する側面視での旋回除塵部Ａ１の位置に合わせて、気相流体の速度変化の状態を示している。
【００３７】
図６（ロ）は、取り入れ口１０から導入された直後の直進状態の気相流体の速度分布を表す線図であり、これによれば、取り入れ口１０の開口中心Ｐ１の位置での旋回速度が最大速度となり、その取り入れ口１０の開口の両外端縁位置Ｌｕ，Ｌｄに至るほど、流路抵抗による速度低下を生じて、所謂管内流れの速度分布の傾向と同様の分布曲線となっている。
【００３８】
図中、最も右端の図６（ニ）は、外形は本発明の導風筒体２と同様な導風筒体を用いてはいるが、短絡用通気部２３を有していない導風筒体２を用いた比較例の場合における気相流体の旋回流の速度分布状態を示している。
この図６（ニ）中の符号ａは、旋回流の最外側付近の速度分布曲線を示し、符号ｂは旋回流の最内側付近の速度分布曲線を示す。
この場合は、導風筒体２の導入口２２とは反対側位置Ｌ１近くでもある程度の気相流体の流れが生じており、取り入れ口１０の開口中心Ｐ１の位置に近づくにつれて次第に旋回速度が増加し、やはり開口中心Ｐ１付近か、開口中心Ｐ１を少し越えた位置で最大速度となる。
その後、前記開口中心Ｐ１の位置を過ぎてそこから遠ざかるに連れて次第に旋回径を縮小しながら徐々に旋回速度も低下し、導風筒体２の導入口２２が存在する導入口位置Ｌ２で旋回流の最内側における気相流体が吸引導出され、残りの気相流体はさらに旋回移動を継続して、最後は速度零の状態、つまり旋回流が消滅してしまうものである。しかしながらこの構造では、導入口位置Ｌ２における旋回流の最内側における気相流体の速度が、図６（ハ）の場合と比べると明なように十分に落ちていず、このような旋回速度に抗して気相流体を処理経路Ｒの下手側から強制的に吸い出すと、気相流体に多くの塵埃が混入したままとなって除塵機能が低下することになる。したがって、導入口位置Ｌ２における旋回流の最内側における気相流体の速度が、図６（ハ）に記載されている場合と同程度に落ちるまで旋回流の収束を待つ必要があるが、そのように消滅に至るまでに相当長い旋回移動距離を要する結果、旋回流の消滅までに必要とする旋回移動距離として水平方向に長い距離を要することになる。
現実には筒軸心を水平方向に沿わせた横型の除塵装置でこのような構造のものは存在しないので、このような構造を採用した場合に旋回流から脱落した被除去物をどのようにして回収するのか想像し難いが、縦型のサイクロン装置を横向きにした構造と同様のものと考えると、旋回流が収束するまでの距離がきわめて長く、水平方向距離の長い大型の装置となる傾向がある。旋回流が収束するまでの距離範囲内に相当するレベルＬ３に無理やり集塵部Ａ５を設けると、一旦降下して堆積していた塵埃が再び舞い上がるような事態が生じることがある。
【００３９】
これに比べて、図６（ハ）に示す本発明のものでは、スタート時点での、導風筒体２の導入口２２とは反対側位置Ｌ１近くでの旋回流の速度は図６（ニ）の場合とほぼ同一であるが、旋回流の最内側の速度分布曲線ｂは、取り入れ口１０の開口中心Ｐ１付近に至ってもあまり速度上昇していない。これは旋回流の内側から一部の気相流体が吸引導出され、これが旋回流に対する旋回内側での旋回抵抗として機能する結果、この最内側における気相流体の旋回速度はさほど上昇しない傾向にあることによるものと思われる。
そして、前記吸引導出の影響が比較的少ない最外側では、取り入れ口１０の開口中心Ｐ１付近でかなりの速度上昇がみられるが、図６（ニ）の短絡用通気部２３を備えていない構造と比較すると、やや少な目の速度である。これは、旋回流に対する旋回内側での旋回抵抗としての前記吸引導出の影響が、比較的少ないとはいえ旋回流の外側の旋回速度にも作用した結果によるものと思われ、これに伴って旋回流の旋回速度の減衰傾向は図６（ニ）の構造のものに比べてかなり早くなる。したがって、旋回流の旋回移動距離も比較的短くてよく、旋回流が収束するまでの水平方向の長さも短くてすむので、装置の小型化を図ることが可能となる。
【００４０】
旋回除塵部Ａ１よりも気相流体流れ方向での下手側の処理経路Ｒには、前記旋回除塵部Ａ１から送り出された気相流体に残存する被除去物を除去するための二次処理部を備えている。この二次処理部は、反転処理部Ａ２と塵埃捕捉部Ａ３とで構成されている。
【００４１】
〔反転処理部〕
前記反転処理部Ａ２は、図７に示すように、旋回除塵部Ａ１から送り出される気相流体の流れに交差して前記気相流体の流動方向を中央部から放射方向に向けた後、外周部で前記流れの前方向きに反転させるように案内する碗状の二次曲面で構成された凹入湾曲面を有する金属製の衝突プレート８を備えている。
前記衝突プレート８は、その衝突プレート８の凹入湾曲面８０で案内されて反転する気相流体に残存している微細な被除去物のうちで、比較的質量の大きい塵埃や衝突プレート８との衝突に際して微細な塵埃同士が結合し粒状に肥大化した塵埃等が中間仕切１２に衝突し得る程度の間隔を隔てて、凹入湾曲面８０の外周端縁８１と中間仕切１２との距離を設定して配設してある。
【００４２】
〔塵埃捕捉部〕
前記旋回除塵部Ａ１を通過した気相流体は、前記反転処理部Ａ２を経て、さらにその流動方向の下手側であるケーシング１内の後方へ移動する。
そして、ケーシング１の気相流体を、流路の広範囲に拡散させ、かつ、気相流体中に含まれる残りの塵埃をフィルターに接触させ易くするための金属製の格子状ルーバー４と、その気相流体中の塵埃と接触してさらに除去処理するための金属製フィルター５からなる塵埃捕捉部Ａ３を設けてある。
【００４３】
金属製の格子状ルーバー４は、図８（イ）、（ロ）に示すように、吸入された気相流体に衝突してその気相流体の流動方向を、水平方向での前後または左右に変化させるように、鎧板と呼ばれる多数のスリットを形成した金属製のヨロイ状板材４１によって衝突面を構成している。
この鎧板は、気相流体の流動方向を変えながら通過させる多数のスリットを備えた金属製のヨロイ状板材４１の複数枚（図示の例では３枚）を、流動方向の前方から順に９０度づつ向きを変えながら、これらの複数枚のヨロイ状板材４１をひとまとまりのものとして支持する外枠４０との組合せで構成してある。
【００４４】
これらのヨロイ状板材４１の夫々は、図８に示すように、金属製板材の板面を所定幅で一定方向に打ち出し成形して、その板面の全体にわたって多数のスリット状の通気孔４２と、傾斜した衝突面となる打ち出し突片４３とを形成したものである。
これらのヨロイ状板材４１のうち、最も前面側に位置する最前段のヨロイ状板材４１は、これらのヨロイ状板材４１を前記外枠４０と一体に成形されている。そして、次段のヨロイ状板材４１が、その通気孔４２の長手方向を前記最前段のヨロイ状板材４１の通気孔４２の方向に対して直交する状態に形成され、さらに、その次の段のヨロイ状板材４１の通気孔４２が直前のヨロイ状板材４１の通気孔４２に対してやはり直交するように形成されている。
このヨロイ状板材４１の衝突面は、ヨロイ状板材４１の板面４１ａと、そのヨロイ状板材４１のスリットを形成するために打ち出された打ち出し突片４３が備える斜め下向き面４３ａとで構成されている。
吸入気相流体は、これらの各面４１ａ，４３ａに衝突し、このとき流体中に浮遊して運ばれる溶接スパッターなどの火の粉が残存していたとしても、その各面４１ａ，４３ａとの衝突で流動方向での移動速度を低減され、失速して落下する、もしくは流動方向を変化させながら移動することになる。
【００４５】
図１，３及び図９，１０に示すように、ケーシング１内において、反転処理部Ａ２を通過した気相流体の流れ方向では下手側となる上方位置には、その気相流体中の塵埃をさらに除去処理するための金属製フィルター５を設けてある。
この塵埃捕捉部Ａ３で気相流体の吸引風路内に装備される金属製フィルター５は、図９，及び図１０に示すように、ステンレス、あるいは真鍮などの薄紐状の素材からなるスパイラル金属線を渦巻き状に巻回して円柱状に形成したフィルター単位体５０と、そのフィルター単位体５０を個々に収容する平面視矩形の凹部５２を備えたフィルター枠体５１とで構成されている。
前記円柱状のフィルター単位体５０の軸線方向（図９における線分Ｐ４で表される方向）での一端側が面するフィルター枠体５１の各凹部底面のうち、前記矩形の凹部５２と円柱状のフィルター単位体５０周辺との間にできる空隙部分ｓに対向する凹部底面５２ａを無孔に形成し、前記無孔の空隙部分ｓを除く範囲の凹部底面５２ｂに気相流体の通過孔５３を形成してある。
このように、スパイラル金属線を渦巻き状に巻回して円柱状に形成したフィルター単位体５０と、フィルター枠体５１の凹部に収容された円柱状のフィルター単位体５０周辺との間にできる空隙部分ｓを無孔部分とし、その空隙部分ｓを除く範囲の凹部底面に気相流体の通過孔５３を形成したフィルター枠体５１とを用いることによって、耐熱性、耐食性、及び再生機能面で優れた金属線を用いながら、機能的に優れたフィルター構造を構成することができ、吸着形式の布様フィルターを用いた場合に比べて、フィルター交換の手数を皆無、もしくは極端に少なくすることができる。
この金属製フィルター５は、図１に示すように、ケーシング１の側部に形成された蓋１Ａを開放することにより、フィルター枠体５１とともに開口から取り出すことができるように構成されている。
【００４６】
〔排気部〕
前記集塵捕捉部Ａ３よりも流路下手側（ケーシング１内では後部側）に相当する位置に、処理済みの気相流体を排出するための排気部Ａ４を設けてある。
この排気部Ａ４は、水平軸心周りで回転駆動される吸引ファン６０と、その、吸引ファン６０を駆動するための電動モータ６１とからなる起風手段６によって構成されている。
前記吸引ファン６０は、吸引ファン６０の中心側へ気相流体を集める導風ガイド６２を入り口部分に備え、出口６３を吸引ファン６０の外周側に臨ませて設けた起風室６４内に設置してあり、出口６３に連なる環状の排気チャンバー６５が前記電動モータ６１の周囲を囲繞する状態に配設され、排気チャンバー６５に排出口１１が設けられている。
上記のように、排出口１１が起風室６４に直接設けられるのではなく、一旦出口６３をでて排気チャンバー６５に入ってから排出口１１と連通することにより、この排気チャンバー６５が吸引ファン６０の消音手段として作用している。
【００４７】
〔外部取り出し筒〕
前記外囲筒体３に形成された塵埃分離部３１の下端側に連なる外部取り出し筒７は、図１及び図２に示すように、前記塵埃分離部３１を構成する凹溝部分に連設された筒状体によって構成され、この外部取り出し筒７に対して着脱自在に可撓性の延長筒部等を接続して外部の集塵部Ａ５に被除去物を貯留する。
集塵部Ａ５としては、任意の容器などを用いることができ、排出される被除去物の量に応じて適宜大きさものを容易すればよく、集塵容量を各種変化させた仕様の除塵装置を用意する必要がない。
また、集塵部Ａ５では、集塵容器内の滞留ガスを早期のうちに外部へ排出できるように、適宜エアー抜き手段を設けるなどして、集塵容器内を大気に開放しておくと良い。
【００４８】
〔補助外部取り出し部〕
前記外囲筒体３に形成された塵埃分離部３１に連なる外部取り出し筒７の他に、二次処理部の下方にも補助の外部取り出し部７５が設けられている。
この補助の外部取り出し部７５は、反転処理部Ａ２を内装する室と、塵埃捕捉部Ａ３を内装する室と、起風室６４との、各室共通のスラッジ収容ボックス７６と、その下部の通液孔から漏れ出た液体を回収するためのドレンパイプ７７とから構成してあり、ドレンパイプ７７から排出される液体は任意の回収容器に回収すればよく、スラッジ収容ボックス７６に堆積するスラッジは、ケーシング１の前面側からスラッジ収容ボックス７６を引き出して取り出すことができる。このスラッジ収容ボックス７６に堆積するスラッジの量は、気相流体の種類にもよるが、殆どのものが旋回除塵部Ａ１で除去された後の気相流体から除去するものであるから、きわめて微量のものであり、メンテナンス頻度はきわめて低くてすむ。
したがって、金属製フィルターの掃除を行うなどのメンテナンス作業が必要であれば、ケーシング１側部に形成された開口を閉塞する開閉蓋１Ａを開放することにより、二次処理部を開放して金属製フィルターの掃除を行うことができるが、その必要性もほとんど無く、メンテナンス頻度はきわめて低くてすむ。
【００４９】
〔他の実施の形態〕
【００５０】
【００５１】
［１］  外囲筒体３と導風筒体２との間に導入される吸入流体の流入方向は、取り入れ口１０の開口中心Ｐ１線が導風筒体２の外周縁に対する接線と一致するように、導風筒体２の中心Ｐ２から所定距離Ｌだけ偏して設定する構造に限らず、外囲筒体３と導風筒体２との間に問題なく旋回流が生じる程度であれば、前記所定距離Ｌから或る程度ずれて設定されていてもよく、また、適宜ガイド板などを用いて導入する吸入流体の流れ方向を制御する場合には、取り入れ口１０の位置や方向は、前記所定距離Ｌや方向に囚われることなく任意に定めても良い。
【００５２】
［２］ 図１２に示すように、排出口１１に、排気を消臭するための消臭ボックス９を脱着自在に設けてもよい。排出口１１に対する消臭ボックス９の取付手段としては、取付筒部の弾性変形を利用して強制的に押し込み嵌合できるようにしたり、もしくは、２重螺旋や３重螺旋などの多重螺旋ねじを用いることによって、３６０°未満の回転操作で簡単にねじ込み固定できるように構成してもよい。
【００５３】
［３］  導風筒体２としては、前述の実施の形態で示したような、筒状の第一案内作用部２１Ａと、先細り円錐状の第二案内作用部２１Ｂとの組み合わせによる構造に限らず、全体が先細り円錐状に形成されたものであってもよい。
また、短絡用通気部２３が設けられる筒軸芯方向の範囲は、第一案内作用部２１Ａ部分のみに限らず、第二案内作用部２１Ｂ部分にも設けても良い。
前記短絡用通気部２３が設けられる周方向での範囲と、取り入れ口１０と対向する範囲に設けられる初期案内壁部分２６との周方向での割合は、図４に示すような取り入れ口１０と対向する範囲の１／４程度を初期案内壁部分２６とし、残りを短絡用通気部２３に設定するものに限らず、これよりも少ない範囲に設定して短絡用通気部２３を設けるなど、任意に設定することが可能である。
さらに、導風筒体２と外囲筒体３との間に気相流体を供給する前から、気相流体に予め旋回作用を与えるようにすれば、前記短絡用通気部２３を導風筒体２の全周に設けても構わない。
【００５４】
［４］  短絡用通気部２３の具体構成としては、実施の形態で示したような、板状体２４とスリット状の通気孔２５とを用いる構造に限らず、例えば、単なる多数の小開孔や、網などで短絡用通気部２３を構成してもよい。
【００５５】
［５］  外囲筒体３に設けられる塵埃分離部３１は、前述の実施の形態で示したように周方向の１カ所に設けるものに限らず、２カ所、または３カ所以上の複数箇所に設けてもよい。
また、その形状も凹溝によって形成されるものに限らず、外囲筒体３の内面側にスリットや小開孔、網などの、塵埃が通過可能な構造を設け、かつ、その通過塵埃を下方の外部取り出し筒７に集める手段を設けるようにしたものであってもよい。
【００５６】
［６］  二次処理部の構造としては、上述の実施の形態に示すような、反転処理部Ａ２と塵埃処理部Ａ３の両方を設けたものに限らず、何れか一方のみを設ける、もしくは両方とも省略するものであっても良い。あるいは、全く別の形態の処理構造を採用する、もしくは、別の構造を前記の二次処理部の構造と組み合わせて用いるなどしてもよい。
また塵埃捕捉部Ａ３でも金属製のフィルター５ではなく、通気性のある多孔質材料や網目状フィルター等の適宜の濾材を用いてもよい。
【００５７】
［７］  旋回除塵部Ａ１の筒軸心が沿う水平方向とは、絶対的な水平方向を意図するものではなく、多少の傾斜姿勢を含むものであり、旋回除塵部Ａ１の筒軸心を鉛直方向に沿わせる所謂縦型の装置に比べて、筒軸心がより水平に近いものであればよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】除塵装置の全体を示す左側面図
【図２】除塵装置の全体を示す正面図
【図３】除塵装置の全体を示す平面視での断面図
【図４】旋回除塵部を示す水平方向断面図
【図５】導風筒体部分を示す斜視図
【図６】旋回除塵部における旋回流の速度分布状態を示す説明図
【図７】反転処理部を示す断面図
【図８】金属製ルーバーフィルターを示し、（イ）は一部切り欠き正面図、（ロ）は断面図
【図９】金属製フィルターを示す斜視図
【図１０】金属製フィルターのフィルター枠を示す平面図
【図１１】外囲筒体の接続構造を示し、（イ）は断面図、（ロ）は金具を示す平面図
【図１２】排気構造部分の他の実施形態を示す側面図
【図１３】分級用サイクロンの寸法比を示す説明図
【符号の説明】
【００５９】
１          ケーシング
２          導風筒体
３          外囲筒体
４          金属製ルーバー
５          金属製フィルター
６          起風手段
７          外部取り出し筒
８          衝突プレート
１０        取り入れ口
１１        排出口
１２        中間仕切
２０        筒状案内作用部
２２        導入口
３０        周方向案内面
３１        塵埃分離部
Ａ１        旋回除塵部
Ａ２        反転処理部
Ａ３        塵埃捕捉部
Ａ４        排気部
Ａ５        集塵部
Ｒ          処理経路
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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