(57)【要約】【課題】本発明は、集塵装置に関するもので、集塵効果を高めることを目的とする。【解決手段】塵埃旋回分離手段５は、底面側に設けた流入口９と天面に設けた流出口１３を備え、被処理空気を通過させて、側面に設けた排出口１０から塵埃を集塵室７へ排出する筒体であり、集塵室７は外周部に塵埃旋回分離手段５の排出口１０を配置し、塵埃旋回分離手段５の複数個を連続して備え、その天面には抜き穴１５を設け、抜き穴１５から流出する空気と流出口１３から流出する空気は合流する構成とし、塵埃旋回分離手段５の旋回流の方向は全て同一方向とした。【選択図】図４
2016168239.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塵埃を含んだ空気の送風路内に設置され、気流を旋回させ塵埃を分離する塵埃旋回分離手段と、この塵埃旋回分離手段で分離した塵埃を集め溜めておく集塵室とを備えた集塵装置であって、前記塵埃旋回分離手段は、底面側に設けた流入口と天面に設けた流出口を備え、被処理空気を通過させて、側面に設けた排出口から塵埃を前記集塵室へ排出する第一の筒体であり、前記集塵室は外周部に前記塵埃旋回分離手段の前記排出口を配置し、前記塵埃旋回分離手段を複数個を連続して備えた第２の筒体で、その天面には抜き孔を設け、前記抜き穴から流出する空気と前記流出口から流出する空気は合流する構成とし、前記塵埃旋回分離手段の旋回流の方向は全て同一方向とした集塵装置。
【請求項２】
前記排出口において、前記塵埃旋回分離手段の旋回流の上流側端部に前記集塵室内へ突出した上流ガイドを設けた請求項１記載の集塵装置。
【請求項３】
前記排出口において、前記塵埃旋回分離手段の旋回流の下流側端部に前記集塵室内へ突出し、湾曲部を備えた下流ガイドを設けた請求項２記載の集塵装置。
【請求項４】
前記集塵室の天面は、前記上流ガイドと下流ガイドと前記流出口と前記抜き穴を備えた請求項３記載の集塵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塵埃旋回分離手段を備えた集塵装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種、集塵装置は、掃除機に広く活用され、気流吸込部、および気流吹出部を有する本体ケースと、この本体ケース内に設けられ、前記気流吸込部から本体ケース内に吸い込んだ気流を、前記気流吹出部から本体ケース外に排出するファンと、このファンによって前記気流吸込部を介して本体ケース内に吸い込まれた気流を旋回させ、この吸い込み気流中に含まれる塵埃を分離する塵埃旋回分離手段とを備えている。
【０００３】
また、前記塵埃旋回分離手段は、例えば特許文献１のものが知られており、図８に示すように、円筒状のケーシング１０７と、その上流側の側面に接線方向に伸びた気流入口１０８、その下流側にはケーシング１０７の軸方向に排出させる気流出口１０９とからなり、その気流出口１０９側のケーシング１０７外周面には、含塵空気から分離した塵をケーシング１０７から排出する塵出口１１０とから構成されている。
【０００４】
また、前記塵埃旋回分離手段の塵出口１１０と接続した形で、塵を溜めておく塵溜め部１１１があり、ここに分離回収したゴミが溜まる構造となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１５７４６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来例においては、ファンを駆動すると、先ず、気流吸込部から本体ケース内に気流が吸い込まれ、次に、この気流が塵埃旋回分離手段によって旋回され、これによって、この吸い込み気流中に含まれている塵埃が分離され、前記塵埃旋回分離手段を構成する旋回筒の塵埃排出口から、塵溜め部へと排出される。
【０００７】
塵埃旋回分離手段にて旋回した気流は、気流出口へ向かうが、気流の一部は旋回の勢いにより、塵出口から塵溜め部へ流入する。塵溜め部へ流入した気流は、再び塵出口より塵埃旋回分離手段へと戻る。塵溜め部へ流入する気流により、塵溜め部に堆積したゴミが舞い上がり、一部は塵埃旋回分離手段へと戻り気流出口へ飛散していくという再飛散現象が発生する。
【０００８】
つまり、塵埃旋回分離手段の集塵効果として低いものとなってしまう。
【０００９】
そこで、本発明は、集塵効果を高めることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そして、この目的を達成するために、本発明の塵埃旋回分離手段は、底面側に設けた流入口と天面に設けた流出口を備え、被処理空気を通過させて、側面に設けた排出口から塵埃を前記集塵室へ排出する筒体であり、前記集塵室は外周部に前記塵埃旋回分離手段の前記排出口を配置し、前記塵埃旋回分離手段を複数個を連続して備え、その天面には抜き孔を設け、前記抜き穴から流出する空気と前記流出口から流出する空気とが合流する構成とし、前記塵埃旋回分離手段の旋回流の方向は全て同一方向としたものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、塵埃旋回分離手段は、底面側に設けた流入口と天面に設けた流出口を備え、被処理空気を通過させて、側面に設けた排出口から塵埃を前記集塵室へ排出する第１の筒体であり、前記集塵室は外周部に前記塵埃旋回分離手段の前記排出口を配置し、前記塵埃旋回分離手段の複数個を連続して備えた第２の筒体で、その天面には抜き孔を設け、前記抜き穴から流出する空気と前記流出口から流出する空気とが合流する構成とし、前記塵埃旋回分離手段の旋回流の方向は全て同一方向としたものであり、集塵効果を高めることができる。
【００１２】
すなわち、本発明においては、旋回流の一部が排出口を通り集塵室へ流入するとともに塵埃旋回分離手段で分離した塵埃も集塵室へ流入することとなる。塵埃は、旋回流の影響により集塵室の外周部側、すなわち内側に沿って流入することとなる。各塵埃旋回分離手段の旋回流方向は同一なので、各排出口から集塵室へ吹出すことで、集塵室内で内周全体に渡って旋回流が発生する。この旋回流により集塵室内でも塵埃に遠心力が加わり、集塵室の内壁へ引き寄せられ、気流は集塵室天面に設けた抜き穴から下流へ流れていく。
【００１３】
つまり、流出口から流出する空気と合流する抜き穴によって、抜き穴から気流を排出すことで、排気口部において集塵室から塵埃旋回分離手段へ戻る流れがなくなる。一度集塵室に回収した塵埃が再び塵埃旋回分離手段へ戻ることがなくなり、さらに集塵室内の旋回流で気流と塵埃とを分離することができるので、抜き穴から塵埃が再度飛散するのを防ぐことができる。これらの作用により、集塵効果を高めるという効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態１の集塵装置を使用した空気浄化装置の側面図
【図２】同Ａ−Ａ断面図
【図３】本発明の実施の形態１の集塵装置の側面図
【図４】同Ｂ−Ｂ断面図
【図５】同Ｃ−Ｃ断面図
【図６】本発明の実施の形態１の塵埃旋回分離手段の斜視図
【図７】本発明の実施の形態１の天面の斜視図
【図８】従来の集塵装置を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の請求項１記載の集塵装置は、底面側に設けた流入口と天面に設けた流出口を備え、被処理空気を通過させて、側面に設けた排出口から塵埃を前記集塵室へ排出する第１の筒体であり、前記集塵室は外周部に前記塵埃旋回分離手段の前記排出口を配置し、前記塵埃旋回分離手段の複数個を連続して備えた第２の筒体で、その天面には抜き孔を設け、前記抜き穴から流出する空気と前記流出口から流出する空気とが合流する構成とし、前記塵埃旋回分離手段の旋回流の方向は全て同一方向としたので、集塵効果を高めることができる。
【００１６】
これにより、旋回流の一部が排出口を通り集塵室へ流入するとともに塵埃旋回分離手段で分離した塵埃も集塵室へ流入することとなる。塵埃は、旋回流の影響により集塵室の外周部側、すなわち内側に沿って流入することとなる。各塵埃旋回分離手段の旋回流方向は同一なので、各排出口から集塵室へ吹出すことで、集塵室内で内周全体に渡って旋回流が発生する。この旋回流により集塵室内でも塵埃に遠心力が加わり、集塵室の内壁へ引き寄せられ、気流は集塵室天面に設けた抜き穴から下流へ流れていく。
【００１７】
つまり、流出口から流出する空気と合流する抜き穴によって、抜き穴から気流を排出すことで、排気口部において集塵室から塵埃旋回分離手段へ戻る流れがなくなる。一度集塵室に回収した塵埃が再び塵埃旋回分離手段へ戻ることがなくなり、さらに集塵室内の旋回流で気流と塵埃とを分離することができるので、抜き穴から塵埃が再度飛散するのを防ぐことができる。これらの作用により、集塵効果を高めるという効果を得ることができる。
【００１８】
また、請求項２記載の集塵装置は、前記排出口において、前記塵埃旋回分離手段の旋回流の上流側端部に前記集塵室内へ突出した上流ガイドを設けたものである。
【００１９】
これにより、上流ガイドが隣接した排出口へ向かう流れを遮断することで、塵埃が排出口から再び塵埃旋回分離手段に戻るのを防ぐことができるので、集塵効果を高めることができる。
【００２０】
また、請求項３記載の集塵装置は、前記排出口において、前記塵埃旋回分離手段の旋回流の下流側端部に前記集塵室内へ突出し、湾曲部を備えた下流ガイドを設けたものである。
【００２１】
これにより、下流ガイドにより、集塵室内で旋回する方向にスムーズに気流を曲げることができる。これにより、集塵室内の旋回流が強くなり、集塵室内の塵埃が受ける遠心力は高まり集塵室外周へ引き寄せられ、集塵室天面の抜け穴から塵埃が飛散しにくくなるので、集塵効果を高めることが出来る。
【００２２】
また、請求項４記載の集塵装置は、前記集塵室の天面は、前記上流ガイドと下流ガイドと前記流出口と前記抜き穴を備えたものである。
【００２３】
これにより、塵埃旋回分離手段の流出口部の遮蔽と集塵室天面の遮蔽を１つの部品で同時に行うことができ、さらに上流ガイドと下流ガイドも備えるので、少ない部品点数で簡単に組み立てることができる。複数の塵埃旋回分離手段も１つの部品として成型可能であるので、最低限この２部品の組合せで集塵装置とすることができるので組立が容易となる。
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２５】
（実施の形態１）
図１、図２において、本体ケース１は、下方に気流吸込部２、上方に気流吹出部３を有する筒状のケースである。
【００２６】
本体ケース１内にはファン４が設けられ、このファン４を駆動すると、本体ケース１外の空気は、気流吸込部２にある塵埃旋回分離手段５を通過し、その後、フィルタ６を通過する。次に、ファン４を通過し、その後、気流吹出部３から本体ケース１外へと吹き出される。
【００２７】
つまり、気流吸込部２から本体ケース１内に吸い込まれた気流に含まれる塵埃のうち、大きなものは塵埃旋回分離手段５で旋回されることで分離され、その後、集塵室７へと回収される。
【００２８】
集塵室７の底面には開口があり、その下にあるゴミトレー７ａに塵埃が溜まる構造となっている。ゴミトレー７ａは、側面から引き出せる構造となっており、溜まった塵埃を簡単に捨てることができる。
【００２９】
また、前記気流吸込部２から本体ケース１内に吸い込まれた気流に含まれる塵埃のうち、小さなものは塵埃旋回分離手段５を通過し、その後、フィルタ６で集塵される。そして、ファン４を通過し、その後、気流吹出部３から本体ケース１外へと吹き出される。
【００３０】
本実施の形態の塵埃旋回分離手段５を図３に示し、各断面図を図４、図５に示している。すなわち、塵埃旋回分離手段５を一つの円の円周上に複数を隣接して並べた構成としており、それらの内側を集塵室７としている。塵埃旋回分離手段５が集塵室７を取り囲むような構成であれば、円形状に限らず楕円状、四角形状などでもよい。
【００３１】
塵埃旋回分離手段５は、図６に示すように、筒体８の底面側に設けた流入口９と筒体８の側面に集塵室７へ塵埃を排出する排出口１０を備える。
【００３２】
流入口９は、筒体８の側面と筒体８の中心にある中心軸１２を対辺とし、螺旋状の旋回促進面１１の始端１１ａと終端１１ｂを対辺とした４つの辺で囲まれた部分である。
【００３３】
旋回促進面１１は、筒体８の最端の半径である始端１１ａから内部側に３６０度旋回した終端１１ｂまでの連続した螺旋状の面とすることで、筒体８内で旋回流を発生させることができる。なお、本実施の形態では、筒体８の底面側軸方向から見て、始端１１ａと終端１１ｂは重なっているが、螺旋が３６０°に満たない状態で、始端１１ａと終端１１ｂの間に多少隙間があっても旋回流の発生に影響はない。この隙間により、塵埃旋回分離手段５を樹脂成型する際に、金型が抜きやすくなる。
【００３４】
排出口１０は、筒体８の最上部に配置している。円周方向の位置はどこでもよい。
【００３５】
本実施の形態では、塵埃旋回分離手段５を８個一つの円の円周上に配置しており、各塵埃旋回分離手段５で囲まれた空間を集塵室７としている。この８個の塵埃旋回分離手段５と集塵室７で１つの部品として構成しており、集塵室７の側面は各塵埃旋回分離手段５の筒体８の一部で構成されている。そして、各塵埃旋回分離手段５と集塵室７の上部に蓋をしたような構造で天面１４を組み合わせている。
【００３６】
天面１４には、各塵埃旋回分離手段５の流出口１３となる開口があり、集塵室７の抜き穴１５となる開口を備えている。流出口１３は、塵埃旋回分離手段５の内部へ向かって、リブＡ１８を備えている。これは、塵埃が流出口１３から下流に飛散するのを防止する効果がある。さらに抜き穴１５には円筒形状のリブＢ１９を備えている。これも、塵埃が下流に飛散するのを防止する効果がある。
【００３７】
本実施の形態では、流出口１３と抜き穴１５の吹出し方向が同じ方向であり、同じ空間に吹出し、合流する流れとなっている。
【００３８】
次に、本実施の形態における特徴を説明する。
【００３９】
塵埃旋回分離手段５での旋回流により、塵埃に遠心力がかかるが、このうち重量の大きいものが、遠心力が強くなり筒体８の外周側面へ移動する。外周側面を旋回している塵埃が排出口１０の位置にくると、遠心力がかかっているので、さらに外側に移動しようとして筒体８から外（集塵室７）へ移動する。このような原理で、塵埃旋回分離手段５は、塵埃を集塵室７へ分離する。
【００４０】
実際には、旋回流の一部が排出口を通り集塵室へ流入するとともに塵埃旋回分離手段で分離した塵埃も集塵室へ流入することとなる。塵埃は、旋回流の影響により集塵室７の外周部側、すなわち内側に沿って流入することとなる。詳細な説明を加えると、排出口１０から集塵室７へ流入する気流は、旋回の影響により、図５の排出口１０部分に記した矢印の方向（集塵室７の内側に沿った方向）へ指向性を持っている。図５には、上流ガイド１６と下流ガイド１７が記載されているが、これらガイドがなくても、排出口１０から集塵室７へ流入する気流は前述の通り指向性を持っている。
【００４１】
図５の各排出口１０に記載した矢印のように集塵室７に気流が流入するので、集塵室７内においても図５において反時計回りに旋回流が発生することとなる。集塵室７に抜き穴１５がない場合は、流入してきた気流の行き場がないので、排出口１０から再び塵埃旋回分離手段５へ戻る流れが発生する。この時、塵埃の一部も一緒に戻るという再飛散現象が起きていた。
【００４２】
本実施の形態では、集塵室７の上部に抜き穴１５を設けて、排出口１０から流入した気流を下流側へ逃がし、流出口１３から排出される気流と合流する構造とした。この時、各流出口１３から出て行く気流は流入口９より流入した気流の大半を占めており、集塵室７の抜け穴から下流へ流れる気流はごく一部にすぎない。とはいえ、抜け穴から抜ける気流にはできる限り含まれる塵埃を少なくする必要がある。そこで、抜き穴１５を集塵室７の上部中央付近に配置し、さらに集塵室７内部へ突出するリブＢ１９を設けた。
【００４３】
これにより、集塵室７内部で旋回している気流により、塵埃は遠心力を受けて、集塵室７の内壁に集まる。そして、気流は集塵室７の中央から上側へ抜けていくため、抜き穴１５から塵埃が飛散しにくくなる。結果として、排出口１０からの再飛散現象がなくなり、集塵効果を高めることができる。
【００４４】
このように、集塵室７内の旋回流を発生させるため、全ての塵埃旋回分離手段５の旋回流の方向は同一とすることで、旋回流を効率よく発生させている。
【００４５】
また、集塵室７内部へ突出するリブＢ１９により、排出口１０から直接抜き穴１５に向かったとしても、リブＢ１９に衝突して塵埃は落下するため、集塵効果を高めることができる。
【００４６】
このように、塵埃旋回分離手段５で大きな塵埃を集塵室７へ捕集し、集塵室７内でも塵埃旋回分離手段５の旋回流によって発生させた旋回流により集塵室７内でも気流と塵埃の分離を行い、集塵室７内に流入した気流を抜き穴１５から下流へ逃がしている。あくまで主流は塵埃旋回分離手段５を流れる気流であり、集塵室７を通って下流へ流れる気流はごく一部である。しかし、集塵効果としては、排出口１０からの再飛散現象がなくなることで、格段に向上させることができる。前述のように集塵室にも旋回流が発生しているため、抜き穴からの塵埃の飛散も抑制できている。
【００４７】
なお、抜き穴１５の形状は円形としたが、楕円形状などでもよい。また、小さな開口を複数個並べたり、メッシュ状としてもよく、こうすることで開口より大きなゴミの飛散を防止することができる。
【００４８】
また、リブＢ１９の形状は円筒状であるが、これに限らずリブＢ１９の下側の開港を抜き穴１５より大きくしてもよい。これにより、塵埃がリブＢ１９に沿って下に向かう際に、集塵室７の外周側へ向かうこととなり、分離効果が高くなる。逆にリブＢ１９の下側の開口を抜き穴１５より小さくしてもよい。この場合、塵埃が入りにくくなるため、分離効果が高くなる。
【００４９】
本実施の形態では、さらに集塵効果を高めるために、各排出口１０部に上流ガイド１６と下流ガイド１７を備えている。
【００５０】
上流ガイド１６は、排出口１０において塵埃旋回分離手段５で発生する旋回流の上流側端部から集塵室７内へ突出させたものである。本実施の形態では、排出口１０の高さと上流ガイド１６の高さは同一とし、直線状に突出させている。なお、直線状ではなく、湾曲していてもよい。この上流ガイド１６により、それを備えた排出口１０に、隣の塵埃旋回分離手段５の排出口１０から吹出した気流に含まれる塵埃が向かってくることを防止することができ、排出口１０から塵埃が塵埃旋回分離手段５に戻ることを防ぎ、集塵効果を高めることができる。
【００５１】
下流ガイド１７は、排出口１０において塵埃旋回分離手段５で発生する旋回流の下流側端部から集塵室７内へ突出させたものである。本実施の形態では、排出口１０の高さと下流ガイド１７の高さは同一とし、図５で示すように集塵室７の外周の形状と同じ方向に湾曲している。この下流ガイド１７により、排出口１０から吹出した気流がスムーズに上流ガイド１６に接触するようになるため、気流の勢いを弱めずに、集塵室７内の旋回流を強くできるので、集塵室７内の塵埃への遠心力を高めることができ、結果として集塵効果を高めることができる。
【００５２】
図７は、塵埃旋回分離手段５の流出口１３と集塵室７の抜き穴１５、そして上流ガイド１６と下流ガイド１７が１つの部品となったものを表している。このように１つの部品として形成することで、製造上の組立を容易にすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明にかかる集塵装置は、塵埃旋回分離手段は、底面側に設けた流入口と天面に設けた流出口を備え、被処理空気を通過させて、側面に設けた排出口から塵埃を前記集塵室へ排出する筒体であり、前記集塵室は外周部に前記塵埃旋回分離手段の前記排出口を配置し、前記塵埃旋回分離手段を複数個を連続して備え、その天面には抜き孔を設け、前記抜き穴から流出する空気と前記流出口から流出する空気は合流する構成とし、前記塵埃旋回分離手段の旋回流の方向は全て同一方向としたものであり、集塵効果を高めることができる。
【００５４】
すなわち、本発明においては、旋回流の一部が排出口を通り集塵室へ流入するとともに塵埃旋回分離手段で分離した塵埃も集塵室へ流入することとなる。各塵埃旋回分離手段の旋回流方向は同一なので、各排出口から集塵室へ吹出すことで、集塵室内で内周全体に渡って旋回流が発生する。この旋回流により集塵室内でも塵埃に遠心力が加わり、集塵室の内壁へ引き寄せられ、気流は集塵室天面に設けた抜き穴から下流へ流れていく。
【００５５】
したがって、排気口部で集塵室から塵埃旋回分離手段へ戻る流れはなくなるので、一度集塵室に回収した塵埃が再び塵埃旋回分離手段へ戻ることがなくなり、集塵室天面の抜き穴から抜ける気流中にも、集塵室の旋回流で塵埃を分離しているので、抜き穴から塵埃が飛散させずに、気流を抜き穴から流すことができる。これらの作用により、集塵効果を高めるという効果を得ることができる。
【００５６】
したがって、家庭や事務所などで活用される集塵装置として活用することが期待される。
【符号の説明】
【００５７】
１  本体ケース
２  気流吸込部
３  気流吹出部
４  ファン
５  塵埃旋回分離手段
６  フィルタ
７  集塵室
７ａ  ゴミトレー
８  筒体
９  流入口
１０  排出口
１１  旋回促進面
１１ａ  始端
１１ｂ  終端
１２  中心軸
１３  流出口
１４  天面
１５  抜き穴
１６  上流ガイド
１７  下流ガイド
１８  リブＡ
１９  リブＢ
【図１】
2016168239.tif 000003
【図２】
2016168239.tif 000004
【図３】
2016168239.tif 000005
【図４】
2016168239.tif 000006
【図５】
2016168239.tif 000007
【図６】
2016168239.tif 000008
【図７】
2016168239.tif 000009
【図８】
2016168239.tif 000010