集塵機
【課題】軽量小型は従来のものと同じで、特に多数の集塵機を保管するのに大きな保管スペースを必要とせず、且つフィルタの清掃、交換等のメンテナンス作業性の向上を図った集塵機を提供する。
【解決手段】筒状筐体１１内を仕切板１２を介して上下２つの室に仕切り、一方の室の側壁に吸気口２９を設けると共に内部に筒状フィルタ２５を配置し、他方の室の側壁に排気口１７を設けると共に内部にファンの羽根車１６と該羽根車１６の外周部に位置しその吐出口が排気口１７に連通するボリュート型排気通路を設けた集塵機において、筒状筐体１１を横断面矩形状にすると共に排気口１７を複数とし、ボリュート型排気通路を排気口と同数とし、該ボリュート型排気通路の吐出口をそれぞれ排気口に接続した。
【解決手段】筒状筐体１１内を仕切板１２を介して上下２つの室に仕切り、一方の室の側壁に吸気口２９を設けると共に内部に筒状フィルタ２５を配置し、他方の室の側壁に排気口１７を設けると共に内部にファンの羽根車１６と該羽根車１６の外周部に位置しその吐出口が排気口１７に連通するボリュート型排気通路を設けた集塵機において、筒状筐体１１を横断面矩形状にすると共に排気口１７を複数とし、ボリュート型排気通路を排気口と同数とし、該ボリュート型排気通路の吐出口をそれぞれ排気口に接続した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルタ及びファンを備え、ファンでフィルタを介して空気を吸引し、該空気中に浮遊する塵芥を除去し、塵芥の除去された空気を排気する集塵機に関し、特に塵芥が多量に発生する工事現場等の作業場内で空中に浮遊する多量の塵芥を除去するのに好適な集塵機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１は、従来のこの種の集塵機の構成を示す図である。図示するように、集塵機１００は横断面円形状の筐体（円筒状のケーシング）１０１を具備し、該筐体１０１内を仕切板１０２で上下方向の室に、即ち上部室１０３と下部室１０４に区分し、下部室１０４の側壁に吸気口１０５を設け、上部室１０３の側壁に排気口１０６を設けている。下部室１０４に筒状フィルタ１０７を配置し、上部室１０３にファン部１０８の羽根車１０９をその吸気部（吸気口）が仕切板１０３の中央部に設けた円筒状の吸引口１１０に対向させて配置している。１１１は羽根車１０９を回転駆動するモータである。
【０００３】
モータ１１１を起動し羽根車１０９を回転駆動すると、吸気口１０５を通って吸気された空気は、筒状フィルタ１０７の外周側から内周側に通り、仕切板１０２に設けた吸引口１１０からファン部１０８の羽根車１０９の吸気部に吸引され、羽根車１０９の排気部から後述するボリュート型排気通路を通って排気口１０６から排気されるように構成されている。なお、１１３は筐体１０１の下面に取り付けたキャスターである。
【０００４】
図２は上部室１０３に配置されているボリュート型の排気通路１１２の平面形状を示す図である。図２において、Ｄは羽根車１０９の外径寸法（基本渦径）、Ａは排気通路１１２のボリュートの終点深さ、Ｂは排気口１０６の長さを示す。羽根車１０９の吸気部に吸引された空気は羽根車１０９の外周排気口からボリュート型の排気通路１１２を通って排気口１０６から排気される。ここで筐体１０１の最大径寸法はＹ１はＹ１＝Ｄ＋１．５Ａとなり、筐体１０１の外形周囲長Ｌ１はＬ１＝π（Ｄ＋１．５Ａ）となる。
【０００５】
上記構成の集塵機１００の内で単相１００Ｖの電源で運転される小型軽量の機種は、軽量小型化、低コスト化を最優先としているため、筒状フィルタ１０７のメンテナンス性には特に配慮されておらず、メンテナンスに際しては、図３に示すように、筐体１０１の下部室（筐体本体）１０４から上部室１０３を含むファン部１０８を外すと共に、下部室１０４内に収納配置している筒状フィルタ１０７を取り出して行っている。集塵機としての工事現場等で日常的なメンテナンスは、筒状フィルタ１０７を洗浄して行っている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、上記のよう集塵機はレンタル業者が多数保有し、集塵機を使用する毎に有料で貸し与える、いわゆるレンタル形式の使用形態が多くなってきている。集塵機のレンタル業者としては多数台の集塵機を保有するため、その保管スペースが大きくなり、保管スペースが小さくなる集塵機の要望が強くなっている。上記従来の円筒状の筐体１０１を備えた集塵機は、筐体１０１の外周長さが短く、且つ耐負圧強度に有利で、筐体１０１を構成する鉄板等に肉薄のものを用いることができるが、円筒形状であるため多量の集塵機を保管するとなると大きい保管スペースが必要となるという問題がある。
【０００７】
また、メンテナンス時、図３に示すように、上部室１０３を含むファン部１０８を筐体１０１の下部室（筐体本体）１０４から分解して取り外し、更に筒状フィルタ１０７を外部に取り出して行うため、メンテナンス作業性が悪かった。特にモータ１１１を含むファン部１０８の重さは単相１００Ｖで運転される小型軽量の機種でも、数十ｋｇと重く、筐体本体から分離したファン部１０８を持ち上げる作業は重労働であった。また、フィルタの清掃中は筐体１０１の他にファン部１０８を別に置いておくために、メンテナンス作業に大きなスペースを必要としていた。
【０００８】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、上記問題点を除去し、軽量小型は従来のものと同じで、特に多数の集塵機を保管するのに大きな保管スペースを必要とせず、且つフィルタの清掃、交換等のメンテナンス作業性の向上を図った集塵機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため請求項１に記載の発明は、筒状筐体内を仕切板を介して上下２つの室に仕切り、一方の室の側壁に吸気口を設けると共に内部に筒状フィルタを配置し、他方の室の側壁に排気口を設けると共に内部にファンの羽根車と該羽根車の外周部に位置しその吐出口が前記排気口に連通するボリュート型排気通路を設け、前記ファンの駆動により前記吸気口を通して吸気された空気が前記筒状フィルタの外周側から内周側に通り前記仕切板に設けた吸引口から前記ファンの羽根車の吸気部に吸引され、該羽根車の排気部から前記ボリュート型排気通路を通って前記排気口から排気されるように構成された集塵機において、前記筒状筐体を横断面矩形状にすると共に前記排気口を複数とし、前記ボリュート型排気通路を前記排気口と同数とし、該ボリュート型排気通路の吐出口をそれぞれ前記排気口に接続したことを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の集塵機において、前記複数のボリュート型排気通路の中心を前記ファンの羽根車の回転中心と略一致させたことを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の集塵機において、前記筐体内の前記吸気口に対向し所定間隔離れた位置に該筐体内壁に取付けたリブ板に支持された当板を配置したことを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の集塵機において、前記ファンの羽根車を前記仕切板で仕切られた筐体の上部室に配置すると共に前記筒状フィルタを下部室に配置し、前記筐体底側部に開閉扉を設け、該開閉扉を開いた状態で前記筒状フィルタを下部室に出し入れできるように構成したことを特徴とする。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の集塵機において、前記下部室の前記筒状フィルタを収納した状態で筒状フィルタを押し上げその上端を前記仕切板の前記吸引口の外周近傍に密接させる昇降機構を設けたことを特徴とする。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の集塵機において、前記ファンは前記仕切板で仕切られた筐体の上部室に配置する共に前記筒状フィルタを下部室に配置し、該下部室の底部に引出しを配置すると共に前記筒状フィルタを該引出し上に配置し、前記筐体底側部に開閉扉を設け、該開閉扉を開いた状態で前記引出しを前記筐体外側に引き出せるように構成したことを特徴とする。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の集塵機において、前記筒状フィルタを前記引出し上に配置し、該引出しを前記下部室に収納した状態で、前記筒状フィルタを押し上げその上端を前記仕切板の前記吸引口の外周近傍に密接させる昇降機構を設けたことを特徴とする。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の集塵機において、前記ファンの羽根車を前記仕切板で仕切られた筐体の下部室に配置すると共に前記筒状フィルタを上部室に配置し、前記筐体底側部に開閉扉を設け、該開閉扉を開いた状態で前記筒状フィルタを下部室に出し入れできるように構成したことを特徴とする。
【００１７】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の集塵機において、前記上部室に前記筒状フィルタを収納した状態で筒状フィルタ上端を押圧しその下端を前記仕切板の前記吸引口の外周近傍に密接させる押圧機構を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に記載の発明によれば、筒状筐体を横断面矩形状にすると共に排気口を複数とし、ボリュート型排気通路を排気口と同数とし、ボリュート型排気通路の吐出口をそれぞれ排気口に接続したことにより、ファンの羽根車から排出される空気が複数のボリュート型排気通路を通って排出されることになり、後に詳述するように筐体の横断面積を小さくでき、筒状フィルタやファンの大きさが従来のものと同じでも、水平面積、即ち保管スペースが少なくて済む集塵機を提供できる。
【００１９】
請求項２に記載の発明によれば、複数のボリュート型排気通路の中心をファンの羽根車の回転中心と略一致させたので、ラジアル方向の機械的バランスが良好となり、ラジアル方向の振動が小さく、且つ軸受寿命の向上、モータの温度上昇の低減ができ安定した集塵機を提供できる。
【００２０】
請求項３に記載の発明によれば、筐体内の吸気口に対向し所定間隔離れた位置に該筐体内壁に取付けたリブ板に支持された当板を配置したので、吸気口から吸込まれた異物、例えば金属片はこの当板に当接し、筒状フィルタに突き刺さる等して該筒状フィルタを破損させることがない。
【００２１】
請求項４に記載の発明によれば、ファンの羽根車を仕切板で仕切られた筐体の上部室に配置すると共に筒状フィルタを下部室に配置し、筐体底側部に開閉扉を設け、該開閉扉を開いた状態で筒状フィルタを下部室に出し入れできるように構成されたので、開閉扉を開いただけで、筒状フィルタを当該集塵機から取り出すことができ、収納が容易となり、メンテナンス作業性が容易な集塵機を提供できる。
【００２２】
請求項５に記載の発明によれば、下部室の筒状フィルタを収納した状態で筒状フィルタを押し上げその上端を仕切板の吸引口の外周近傍に密接させる昇降機構を設けたので、筒状フィルタの上端を仕切板の吸引口の外周近傍に密接させることができ、これにより筒状フィルタのフィルタとしての塵芥除去機能を十分に発揮させることができる集塵機を提供できる。
【００２３】
請求項６に記載の発明によれば、下部室の底部に引出し（塵芥受け）を配置すると共に筒状フィルタを該引出し上に配置し、開閉扉を開いた状態で引出しを筐体外側に引き出せるようにしたので、筒状フィルタの当該集塵機からの取り出し、収納が容易となり、メンテナンス作業が容易な集塵機を提供できる。また、筒状フィルタの取り出しに、図３に示すようにファン部１０８を置くような余分なスペースを必要としない。
【００２４】
請求項７に記載の発明によれば、筒状フィルタを該引出し上に配置し、該引出しを下部室に収納した状態で、筒状フィルタを押し上げその上端を仕切板の前記吸引口の外周近傍に密接させる昇降機構を設けたので、メンテナンス作業が容易で、且つ筒状フィルタのフィルタとしての塵芥除去機能を十分に発揮させることができる集塵機を提供できる。
【００２５】
請求項８に記載の発明によれば、ファンの羽根車を仕切板で仕切られた筐体の下部室に配置すると共に筒状フィルタを上部室に配置し、筐体に開閉扉を設け、該開閉扉を開いた状態で筒状フィルタを下部室に出し入れできるように構成したので、開閉扉を開いただけで、筒状フィルタの取り出し、収納ができ、メンテナンス作業が容易になると共に、ファンを下部室に配置するので、モータや羽根車を含む重量の大きいファン部が筐体の下部に位置するため重心が低くなり、転倒し難い安定した集塵機を提供できる。
【００２６】
請求項９に記載の発明によれば、上部室の筒状フィルタを収納した状態で筒状フィルタを押し下げその下端を仕切板の吸引口の外周近傍に密接させる押圧機構を設けたので、筒状フィルタ上端を押圧しその仕切板の吸引口の外周近傍に密接させることにより筒状フィルタのフィルタとしての塵芥除去機能を十分に発揮させることができる集塵機を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。図４乃至図６は本発明に係る集塵機の構成例を示す図であり、図４（ａ）は集塵機の外観正面図、図４（ｂ）は開閉扉を開いた状態の集塵機の外観斜視図、図４（ｃ）は開閉扉を開き且つ引出しを引き出した状態を示す外観斜視図、図５は集塵機の縦断面図（図４（ａ）のＡ−Ａ断面矢視図（但し排気口は説明の便宜上その位置が異なる）、図６は集塵機の運転中の空気の流れを示す図である。
【００２８】
図示するように、本集塵機１０は横断面が矩形状の筒状の筐体１１を備えている。該筐体１１内の所定位置には仕切り板１２が設けられ、該仕切り板１２により筐体１１内を上部室１３と下部室１４に区分している。仕切り板１２の中央部には円筒状の吸引口１５を設けている。上部室１３内にはファンの羽根車１６が水平面上で回転できるように配置され、側壁には後に詳述するように複数個の排気口１７が設けられている。上部室１３の上部には蓋板１８が取り付けられ、該蓋板１８にモータ１９が搭載され、該モータ１９の回転軸２０に羽根車１６が連結されている。なお、モータ１９はカバー２７で覆われ、羽根車１６、モータ１９及びカバー２７等でファン部２８を構成している。
【００２９】
筐体１１の正面側部には開閉扉２２が設けられ、下部室１４の底部には後に詳述する引出し（塵芥受け）２３が設けられている。引出し２３は図４（ｂ）に示すように開閉扉２３を開いた状態で筐体１１の外側に引き出すことができるようになっている。引出し２３の底部には後に詳述する構成の昇降機構２４が設けられ、該昇降機構２４の上に筒状フィルタ２５が配置されるようになっている。昇降機構２４で筒状フィルタ２５を押し上げることにより、該筒状フィルタ２５の上端部が仕切り板１２に設けた吸引口１５の外周近傍にゴムパッキン等のシール部材２６を介して密接するようになっている。また、下部室１４の側壁には、１個の吸気口２９を設けている。
【００３０】
上記構成の集塵機において、モータ１９を起動して、羽根車１６を回転すると、吸気口２９から吸込まれた空気は、下部室１４に流入し、筒状フィルタ２５の外周に流れ、該筒状フィルタ２５の外周側から該筒状フィルタ２５を通って内周側に流れ込む。この筒状フィルタ２５を通る時に空気中の塵芥は捕捉され、筒状フィルタ２５のろ紙外周面に堆積し、引出し２３内に落下して収集される。塵芥の除去された空気は内周側に流れ込むことになる。この筒状フィルタ２５の内周側に流れ込んだ空気は仕切板１２に設けた吸引口１５を通って羽根車１６の吸気部に吸引され、該羽根車１６の吐出部から後に詳述する羽根車１６の外周に配置された複数のボリュート型排気通路を通って排気口１７から排気される。このとき筒状の吸引口１５の上端を可能な限り羽根車１６に接近させ且つ上端外周に鍔部１５ａを設けることにより、吐出側からの逆流を防ぎファン効率を向上させることができる。
【００３１】
筐体１１の底面の４角部にはそれぞれキャスター３０が設けられている。ここでは筐体１１の横断面を矩形としているから、キャスター３０を筐体１１の底面の４角部に設けることができ、筐体の横断面が円形の従来例に比較し、キャスター３０が筐体１１の底面からはみ出すことが無く又ははみ出し量を小さくできるので、筐体が円筒状の場合に比較し集塵機１０の保管スペースを小さくできる。なお、吸気口２９に可撓性ダクト３１を接続し、工事現場等を目的とする領域の塵芥が多く浮遊する空気を吸込むことができるようになっている。
【００３２】
図７は筐体１１の上部室１３の羽根車１６の外周に配置されたボリュート型排気通路の平面構成例を示す図である。図示するように、羽根車１６の外周に２本のボリュート型排気通路３２−１、３２−２を該２本のボリュート型排気通路３２−１、３２−２の中心がファンの羽根車１６の回転中心Ｏと一致するように配置し、ボリュート型排気通路３２−１、３２−２のそれぞれの吐出し口は排気口１７に連通している。このように羽根車１６の外周に２本のボリュート型排気通路３２−１、３２−２を配置することにより、筐体１１の直交する２辺の長さが夫々Ｄ＋Ａ、Ｄ＋０．５Ａとなる。なお、図７において、Ｄはファンの羽根車１６の外径寸法（基本渦径）、Ａはボリュート型排気通路３２−１、３２−２の終点深さ、Ｂは排気口１７の長さを示す。
【００３３】
図８は筐体１１の上部室１３の羽根車１６の外周に配置されたボリュート型排気通路の平面構成例を示す図である。図示するように、羽根車１６の外周に４本のボリュート型排気通路３２−１、３２−２、３２−３、３２−４を該４本のボリュート型排気通路３２−１、３２−２、３２−３、３２−４の中心がファンの羽根車１６の回転中心Ｏと一致するように配置し、ボリュート型排気通路３２−１、３２−２、３２−３、３２−４のそれぞれの吐出し口は排気口１７に連通している。このように羽根車１６の外周に４本のボリュート型排気通路３２−１、３２−２、３２−３、３２−４を配置することにより、筐体１１の直交する２辺の長さが夫々Ｄ＋０．５Ａ、Ｄ＋０．５Ａとなる。なお、図８において、Ｄはファンの羽根車１６の外径寸法（基本渦径）、Ａはボリュート型排気通路３２−１、３２−２、３２−３、３２−４の終点深さ、Ｂは排気口１７の長さを示す。
【００３４】
上記のように、ファンの羽根車１６の外周に複数（図では、２本、４本）のボリュート型排気通路３２を配することにより、筐体１１の直交する２辺の長さ寸法が小さくなり、図２に示す従来の円筒状の筐体を備えた集塵機に比較し、保管スペースが少なくて済む。図９は横断面矩形状の筐体１１の上部室１３の羽根車１６の外周に１本のボリュート型排気通路３２を配置した場合の平面構成例を示す図である。図９に示すように、１本のボリュート型排気通路３２とした場合でも直交する２辺の長さが夫々Ｄ＋１．５Ａ、Ｄ＋Ａとなり、図２に示す従来の円筒状筐体を備えた集塵機に比較し、保管スペースが若干小さくなる。また、本集塵機１０はファンの羽根車１６の中心Ｏと各ボリュート排気通路３２-１〜３２−４の中心を一致させているので、装置の重心位置が回転中心となり、運転中の半径方向（ラジアル方向）のバランスが良好となり、軸受（図示せず）寿命の向上、モータ１９の温度上昇の低減を図ることができる。
【００３５】
図１０及び図１１は引出し（塵芥受け）及び昇降機構の構成を示す図で、図１０（ａ）は引出し２３及び昇降機構２４の平面図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＡ−Ａ断面矢視図、図１１（ａ）は昇降機構２４の平面図、図１１（ｂ）、（ｃ）は図１１（ａ）のＡ矢視図である。図示するように、引出し２３の底部に昇降機構２４が設けられ、該昇降機構２４の上に筒状フィルタ２５が搭載されている。昇降機構２４は回動軸２４−１に複数個（図では２個）のカム部材２４−２が所定の間隔で固定されており、該回動軸２４−１の一端近傍に昇降操作レバー２４−３が固定された構成である。回動軸２４−１の両端は引出し２３の対向する内側壁面に設けられた支持部材２４−４に回動自在に支持されている。
【００３６】
上記構成の昇降機構２４を２個、その回動軸２４−１、２４−１が互いに平行になるように、配置されている。図１１（ｂ）、（ｃ）に示すように、カム部材２４−２及び昇降操作レバー２４−３が引出し２３の底面に倒れている状態から、昇降操作レバー２４−３を矢印Ｂ方向に回動させることにより、回動軸２４−１及びカム部材２４−２を同じ方向に９０°回動させると、カム部材２４−２の筒状フィルタ２５の搭載面が寸法Ｕだけ上昇し、該筒状フィルタ２５の上端部が図５に示すように、仕切り板１２に設けた吸引口１５の外周近傍にゴムパッキン等のシール部材２６を介して密着する。
【００３７】
図１２は筒状フィルタの構成例を示す図で、図１２（ａ）は平面図（一部断面）、図１２（ｂ）は側面図（一部断面図）を示す図である。図示するように、筒状フィルタ２５は側面に多数の小孔２５−１が形成されたパンチングメタル等の板体を円筒状に形成してなる内筒２５−２を備え、該内筒２５−２の上下端にエンドプレート２５−４、２５−５を装着し、外周にジグザグ状に折り込んだろ紙２５−３を配置し、ろ紙２５−３の上下端を接着剤でエンドプレート２５−４、２５−５に接着した構成である。また、上端のエンドプレート２５−４は円環状で中央部は開口しており、その上面にはゴムパッキン等のシール部材２６が装着されている。また、下端のエンドプレート２５−５は円板状で内筒２５−２及びろ紙２５−３の下端を閉塞している。
【００３８】
上記構成の筒状フィルタ２５を上端のエンドプレート２５−４を上方に向けて、図４（ｃ）に示すように、筐体１１から引き出した引出し２３内に配置された昇降機構２４の上に搭載した後、図４（ｂ）に示すように引出し２３を筐体内に収容し、昇降操作レバー２４−３を操作して筒状フィルタ２５を上昇させ、その上端のエンドプレート２５−４を図５に示すように、仕切り板１２に設けた吸引口１５の外周近傍にシール部材２６を介して密着させた後、図４（ａ）に示すように開閉扉２２を閉じ、モータ１９を起動して羽根車１６を回転すると、吸気口２９から吸込まれた空気は筒状フィルタ２５のろ紙２５−３を通って内筒２５−２内に流れ込む。この時筒状フィルタ２５上端のエンドプレート２５−４が仕切り板１２に設けた吸引口１５の外周近傍にシール部材２６を介して密着させているから、この部分を空気は通り抜けることなく、確実にろ紙２５−３を通るから空気中の塵芥も確実に捕捉される。
【００３９】
また、開閉扉２２の外周部の内側面が当接する筐体１１の部分には、図４（ｂ）及び図５に示すようにゴムパッキン等のシール部材３３が設けられており、ここから外部空気が筐体１１内に浸入することはない。特にファンを起動すると筐体１１の内部は負圧となるから、開閉扉２２には外側から圧力が加わり、そのシール性が向上する。筒状フィルタ２５を清掃するときは、図４（ａ）の状態から、図４（ｂ）に示すように開閉扉２２を開け、更に昇降操作レバー２４−３を操作し筒状フィルタ２５を降下させた後、図４（ｃ）に示すように引出し２３を引き出して筒状フィルタ２５を取り出して行う。
【００４０】
上記のようにファンを起動して筐体１１内が負圧になると、筐体１１の側壁に外圧力が加わる。ここでは筐体１１の横断面が矩形状となっているから、側壁が内側に凹むという問題が発生する。そこで、ここでは図１３に示すように筐体１１の内壁面１１ａに断面コ字状に屈曲形成した補強部材３４を上下方向に溶接等で接合して、筐体１１の側壁を補強している。なお、図１３（ａ）は筐体１１の内壁面１１ａの一部を示す図、図１３（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図、図１３（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【００４１】
また、上記構成の集塵機において、吸気口２９から吸込まれた空気中に金属片等のエッヂ部が鋭利な異物が混入していた場合、これが筒状フィルタ２５のろ紙２５−３に突き刺さり、ろ紙２５−３に裂け目が発生し、筒状フィルタ２５が損傷するばかりか、この裂け目を通して塵芥が筒状フィルタ２５の内周側に浸入し、筒状フィルタ２５のフィルタ機能が損なわれる場合がある。そこでここでは図１４に示すように、筐体１１内の吸気口２９から所定間隔離れた位置で且つ該吸気口２９に対向する位置に当板３５を設けている。該当板３５は筐体１１の内壁面１１ａに溶接等で取り付けた十字状に配置したリブ板３６に支持されている。この十字状に配置したリブ板３６は筐体の側壁の強度を補強する作用も奏する。このように吸気口２９に対向する位置に当板３５を設けることにより、吸気口２９から吸込まれたエッヂ部が鋭利な異物は当板３５に突き当たり、直接筒状フィルタ２５のろ紙２５−３に突き刺さることがなく、筒状フィルタ２５が損傷することがない。なお、図１４（ａ）は当板部分の筐体１１の内部を示す図、図１４（ｂ）は当板とリブ板の側面図、図１４（ｃ）は当板とリブ板の正面図である。
【００４２】
図１５乃至図１７は本発明に係る集塵機の他の構成例を示す図であり、図１５は集塵機の縦断面図、図１６は筒状フィルタの清掃時の状態を示す縦断面図、図１７は筒状フィルタを取り外した状態を示す縦断面図である。図示するように、本集塵機１０は横断面が矩形状の筒状の筐体１１を備えている。該筐体１１内の所定位置には仕切り板１２が設けられ、該仕切り板１２により筐体１１内を上部室１３と下部室１４に区分されている。仕切り板１２の中央部には円筒状の吸引口１５が設けられている。
【００４３】
下部室１４内にはファンの羽根車１６が水平面上で回転できるように配置され、該羽根車１６の外周には、図７又は図８に示すのと同様のボリュート型排気通路が設けられ、側壁にはボリュート型排気通路吐出口に連通する排気口（図示せず）が設けられている。下部室１４の底部には蓋板１８が取り付けられ、該蓋板１８にモータ１９が取付けられている。該モータ１９の回転軸２０に羽根車１６が連結されている。なお、モータ１９はカバー２７で覆われ、羽根車１６、モータ１９及びカバー１７等でファン部２８を構成している。カバー２７の四角にはアングル部材３８を介してキャスター３０が取付けられている。なお、筐体１１及びファン部２８は、図４及び図５に示す集塵機を構成する筐体１１及びファン部２８と同じものを用い、筒状フィルタ２５は図１２に示す筒状フィルタ２５と同じものを用いている。
【００４４】
筐体１１の正面側部には開閉扉２２が設けられている。上部室１３内には筒状フィルタ２５がその円板状のエンドプレート２５−５を上に、円環状のエンドプレート２５−４を下にして配置されている。また、円環状のエンドプレート２５−４はその中央開口が仕切り板１２の吸引口１５には対向するように、該仕切り板１２の吸引口１５の外周近傍にシール部材２６を介して密接して配置している。３７は筒状フィルタ２５の下端のエンドプレート２５−４をシール部材２６を介して仕切り板１２に密接（圧接）させるための押圧機構である。該押圧機構は円板状のプレート３７−１と該プレート３７−１の中央部に設けたナット３７−２と該ナット３７−２に螺合するボルト３７−３を備えている。
【００４５】
開閉扉２２を開けて、上部室１３内に筒状フィルタ２５を挿入配置し、押圧機構３７のプレート３７−１を筐体１１の上部穴１１ａ（図１６参照）を塞ぐように取付け、ボルト３７−３をナット３７−２に螺合させて下降させ、その先端（下端）を筒状フィルタ２５のエンドプレート２５−５に当接させ押圧することにより、下端のエンドプレート２５−４に装着したシール部材２６が仕切り板１２の吸引口１５の外周近傍に密接する。押圧機構３７は上記構成に限定されるものではなく、例えば図１１に示すような昇降機構２４を筐体１１の上部内壁面に設けておき、開閉扉２２を開いた状態で、筒状フィルタ２５を挿入配置した後、該昇降機構の昇降操作レバー２４−３を操作して、筒状フィルタ２５を下方に押圧するようにしてもよい。
【００４６】
上記構成の集塵機において、モータ１９を起動して、羽根車１６を回転すると、吸気口２９から吸込まれた空気は、上部室１３に流入し、筒状フィルタ２５の外周に流れ、該筒状フィルタ２５の外周側から該筒状フィルタ２５を通って内周側に流れ込む。この筒状フィルタ２５を通る時に空気中の塵芥が捕捉され、該塵芥の除去された空気が内周側に流れ込むことになる。この筒状フィルタ２５の内周側に流れ込んだ空気は仕切板１２に設けた吸引口１５を通って羽根車１６の吸気部に吸引され、該羽根車１６の吐出部から羽根車１６の外周に配置された複数のボリュート型排気通路を通って排気口（図示せず）から排気される。
【００４７】
筒状フィルタ２５を清掃するときは、図１６に示すように、筐体１１の上部から押圧機構３７を取り外し、開閉扉２２を開いて、筒状フィルタ２５を取り出して清掃する。また、筐体１１の内部を清掃するときは、図１７に示すように仕切板１２に設けた吸引口１５を押圧機構３７で閉塞して、下部室１４に塵芥が入り込まないようにして行う。なお、図１５乃至図１７に示す集塵機においても、図１３に示すような筐体側壁補強や、図１４に示すような吸気口に対向して当板を設ける構成を採用する。
【００４８】
図１８は本発明に係る集塵機と従来の集塵機の性能評価を示す図である。曲線Ａが本発明に係る集塵機の性能を、曲線Ｂは従来の集塵機の性能を示す。また、曲線Ｃは本発明に係る集塵機のフィルタ損失曲線を示す。図から明らかなように、本発明に係る集塵機は性能評価の上でも優れたものとなる。
【００４９】
以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】従来の集塵機の構成例を示す正面図である。
【図２】従来の集塵機の排気通路の平面構成例を示す図である。
【図３】従来の集塵機の分解した状態を示す図である。
【図４】本発明に係る集塵機の構成例を示す図で、図４（ａ）は外観正面図、図４（ｂ）は開閉扉を開いた状態を示す外観斜視図、図４（ｃ）は開閉扉を開き且つ引出し（塵芥受け）を引き出した状態を示す外観斜視図である。
【図５】本発明に係る集塵機の構成例を示す縦断面図である。
【図６】本発明に係る集塵機の空気の流れを示す図である。
【図７】本発明に係る集塵機の排気通路の平面構成例を示す図である。
【図８】本発明に係る集塵機の排気通路の平面構成例を示す図である。
【図９】集塵機の排気通路の平面構成例を示す図である。
【図１０】本発明に係る集塵機の引出し及び昇降機構の構成例を示す図で、図１０（ａ）は平面図、図１０（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面矢視図である。
【図１１】本発明に係る集塵機の昇降機構の構成例を示す図で、図１１（ａ）は平面図、図１１（ｂ）及び（ｃ）は（ａ）のＡ矢視図である。
【図１２】本発明に係る集塵機の筒状フィルタの構成例を示す図で、図１２（ａ）は一部断面平面図、図１２（ｂ）は一部断面側面図である。
【図１３】本発明に係る集塵機の内壁面補強構成例を示す図で、図１３（ａ）は壁面の一部を示す図、図１３（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面矢視図、図１３（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図１４】本発明に係る集塵機の吸気口と当板部分の構成例を示す図で、図１４（ａ）は側面図、図１４（ｂ）は当板とリブ板の側面図、図１４（ｂ）は当板とリブ板の正面図である。
【図１５】本発明に係る集塵機の他の構成例を示す縦断面図である。
【図１６】本発明に係る集塵機の筒状フィルタの清掃時の状態を示す縦断面図である。
【図１７】本発明に係る集塵機の筒状フィルタを取り外した状態を示す縦断面図である。
【図１８】本発明に係る集塵機と従来の集塵機の性能評価を示す図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０ 集塵機
１１ 筐体
１２ 仕切り板
１３ 上部室
１４ 下部室
１５ 吸引口
１６ 羽根車
１７ 排気口
１８ 蓋板
１９ モータ
２０ 回転軸
２２ 開閉扉
２３ 引出し
２４ 昇降機構
２５ 筒状フィルタ
２６ シール部材
２８ ファン部
２９ 吸気口
３０ キャスター
３１ 可撓性ダクト
３２ ボリュート型排気通路
３３ シール部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルタ及びファンを備え、ファンでフィルタを介して空気を吸引し、該空気中に浮遊する塵芥を除去し、塵芥の除去された空気を排気する集塵機に関し、特に塵芥が多量に発生する工事現場等の作業場内で空中に浮遊する多量の塵芥を除去するのに好適な集塵機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１は、従来のこの種の集塵機の構成を示す図である。図示するように、集塵機１００は横断面円形状の筐体（円筒状のケーシング）１０１を具備し、該筐体１０１内を仕切板１０２で上下方向の室に、即ち上部室１０３と下部室１０４に区分し、下部室１０４の側壁に吸気口１０５を設け、上部室１０３の側壁に排気口１０６を設けている。下部室１０４に筒状フィルタ１０７を配置し、上部室１０３にファン部１０８の羽根車１０９をその吸気部（吸気口）が仕切板１０３の中央部に設けた円筒状の吸引口１１０に対向させて配置している。１１１は羽根車１０９を回転駆動するモータである。
【０００３】
モータ１１１を起動し羽根車１０９を回転駆動すると、吸気口１０５を通って吸気された空気は、筒状フィルタ１０７の外周側から内周側に通り、仕切板１０２に設けた吸引口１１０からファン部１０８の羽根車１０９の吸気部に吸引され、羽根車１０９の排気部から後述するボリュート型排気通路を通って排気口１０６から排気されるように構成されている。なお、１１３は筐体１０１の下面に取り付けたキャスターである。
【０００４】
図２は上部室１０３に配置されているボリュート型の排気通路１１２の平面形状を示す図である。図２において、Ｄは羽根車１０９の外径寸法（基本渦径）、Ａは排気通路１１２のボリュートの終点深さ、Ｂは排気口１０６の長さを示す。羽根車１０９の吸気部に吸引された空気は羽根車１０９の外周排気口からボリュート型の排気通路１１２を通って排気口１０６から排気される。ここで筐体１０１の最大径寸法はＹ１はＹ１＝Ｄ＋１．５Ａとなり、筐体１０１の外形周囲長Ｌ１はＬ１＝π（Ｄ＋１．５Ａ）となる。
【０００５】
上記構成の集塵機１００の内で単相１００Ｖの電源で運転される小型軽量の機種は、軽量小型化、低コスト化を最優先としているため、筒状フィルタ１０７のメンテナンス性には特に配慮されておらず、メンテナンスに際しては、図３に示すように、筐体１０１の下部室（筐体本体）１０４から上部室１０３を含むファン部１０８を外すと共に、下部室１０４内に収納配置している筒状フィルタ１０７を取り出して行っている。集塵機としての工事現場等で日常的なメンテナンスは、筒状フィルタ１０７を洗浄して行っている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、上記のよう集塵機はレンタル業者が多数保有し、集塵機を使用する毎に有料で貸し与える、いわゆるレンタル形式の使用形態が多くなってきている。集塵機のレンタル業者としては多数台の集塵機を保有するため、その保管スペースが大きくなり、保管スペースが小さくなる集塵機の要望が強くなっている。上記従来の円筒状の筐体１０１を備えた集塵機は、筐体１０１の外周長さが短く、且つ耐負圧強度に有利で、筐体１０１を構成する鉄板等に肉薄のものを用いることができるが、円筒形状であるため多量の集塵機を保管するとなると大きい保管スペースが必要となるという問題がある。
【０００７】
また、メンテナンス時、図３に示すように、上部室１０３を含むファン部１０８を筐体１０１の下部室（筐体本体）１０４から分解して取り外し、更に筒状フィルタ１０７を外部に取り出して行うため、メンテナンス作業性が悪かった。特にモータ１１１を含むファン部１０８の重さは単相１００Ｖで運転される小型軽量の機種でも、数十ｋｇと重く、筐体本体から分離したファン部１０８を持ち上げる作業は重労働であった。また、フィルタの清掃中は筐体１０１の他にファン部１０８を別に置いておくために、メンテナンス作業に大きなスペースを必要としていた。
【０００８】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、上記問題点を除去し、軽量小型は従来のものと同じで、特に多数の集塵機を保管するのに大きな保管スペースを必要とせず、且つフィルタの清掃、交換等のメンテナンス作業性の向上を図った集塵機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため請求項１に記載の発明は、筒状筐体内を仕切板を介して上下２つの室に仕切り、一方の室の側壁に吸気口を設けると共に内部に筒状フィルタを配置し、他方の室の側壁に排気口を設けると共に内部にファンの羽根車と該羽根車の外周部に位置しその吐出口が前記排気口に連通するボリュート型排気通路を設け、前記ファンの駆動により前記吸気口を通して吸気された空気が前記筒状フィルタの外周側から内周側に通り前記仕切板に設けた吸引口から前記ファンの羽根車の吸気部に吸引され、該羽根車の排気部から前記ボリュート型排気通路を通って前記排気口から排気されるように構成された集塵機において、前記筒状筐体を横断面矩形状にすると共に前記排気口を複数とし、前記ボリュート型排気通路を前記排気口と同数とし、該ボリュート型排気通路の吐出口をそれぞれ前記排気口に接続したことを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の集塵機において、前記複数のボリュート型排気通路の中心を前記ファンの羽根車の回転中心と略一致させたことを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の集塵機において、前記筐体内の前記吸気口に対向し所定間隔離れた位置に該筐体内壁に取付けたリブ板に支持された当板を配置したことを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の集塵機において、前記ファンの羽根車を前記仕切板で仕切られた筐体の上部室に配置すると共に前記筒状フィルタを下部室に配置し、前記筐体底側部に開閉扉を設け、該開閉扉を開いた状態で前記筒状フィルタを下部室に出し入れできるように構成したことを特徴とする。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の集塵機において、前記下部室の前記筒状フィルタを収納した状態で筒状フィルタを押し上げその上端を前記仕切板の前記吸引口の外周近傍に密接させる昇降機構を設けたことを特徴とする。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の集塵機において、前記ファンは前記仕切板で仕切られた筐体の上部室に配置する共に前記筒状フィルタを下部室に配置し、該下部室の底部に引出しを配置すると共に前記筒状フィルタを該引出し上に配置し、前記筐体底側部に開閉扉を設け、該開閉扉を開いた状態で前記引出しを前記筐体外側に引き出せるように構成したことを特徴とする。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の集塵機において、前記筒状フィルタを前記引出し上に配置し、該引出しを前記下部室に収納した状態で、前記筒状フィルタを押し上げその上端を前記仕切板の前記吸引口の外周近傍に密接させる昇降機構を設けたことを特徴とする。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の集塵機において、前記ファンの羽根車を前記仕切板で仕切られた筐体の下部室に配置すると共に前記筒状フィルタを上部室に配置し、前記筐体底側部に開閉扉を設け、該開閉扉を開いた状態で前記筒状フィルタを下部室に出し入れできるように構成したことを特徴とする。
【００１７】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の集塵機において、前記上部室に前記筒状フィルタを収納した状態で筒状フィルタ上端を押圧しその下端を前記仕切板の前記吸引口の外周近傍に密接させる押圧機構を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に記載の発明によれば、筒状筐体を横断面矩形状にすると共に排気口を複数とし、ボリュート型排気通路を排気口と同数とし、ボリュート型排気通路の吐出口をそれぞれ排気口に接続したことにより、ファンの羽根車から排出される空気が複数のボリュート型排気通路を通って排出されることになり、後に詳述するように筐体の横断面積を小さくでき、筒状フィルタやファンの大きさが従来のものと同じでも、水平面積、即ち保管スペースが少なくて済む集塵機を提供できる。
【００１９】
請求項２に記載の発明によれば、複数のボリュート型排気通路の中心をファンの羽根車の回転中心と略一致させたので、ラジアル方向の機械的バランスが良好となり、ラジアル方向の振動が小さく、且つ軸受寿命の向上、モータの温度上昇の低減ができ安定した集塵機を提供できる。
【００２０】
請求項３に記載の発明によれば、筐体内の吸気口に対向し所定間隔離れた位置に該筐体内壁に取付けたリブ板に支持された当板を配置したので、吸気口から吸込まれた異物、例えば金属片はこの当板に当接し、筒状フィルタに突き刺さる等して該筒状フィルタを破損させることがない。
【００２１】
請求項４に記載の発明によれば、ファンの羽根車を仕切板で仕切られた筐体の上部室に配置すると共に筒状フィルタを下部室に配置し、筐体底側部に開閉扉を設け、該開閉扉を開いた状態で筒状フィルタを下部室に出し入れできるように構成されたので、開閉扉を開いただけで、筒状フィルタを当該集塵機から取り出すことができ、収納が容易となり、メンテナンス作業性が容易な集塵機を提供できる。
【００２２】
請求項５に記載の発明によれば、下部室の筒状フィルタを収納した状態で筒状フィルタを押し上げその上端を仕切板の吸引口の外周近傍に密接させる昇降機構を設けたので、筒状フィルタの上端を仕切板の吸引口の外周近傍に密接させることができ、これにより筒状フィルタのフィルタとしての塵芥除去機能を十分に発揮させることができる集塵機を提供できる。
【００２３】
請求項６に記載の発明によれば、下部室の底部に引出し（塵芥受け）を配置すると共に筒状フィルタを該引出し上に配置し、開閉扉を開いた状態で引出しを筐体外側に引き出せるようにしたので、筒状フィルタの当該集塵機からの取り出し、収納が容易となり、メンテナンス作業が容易な集塵機を提供できる。また、筒状フィルタの取り出しに、図３に示すようにファン部１０８を置くような余分なスペースを必要としない。
【００２４】
請求項７に記載の発明によれば、筒状フィルタを該引出し上に配置し、該引出しを下部室に収納した状態で、筒状フィルタを押し上げその上端を仕切板の前記吸引口の外周近傍に密接させる昇降機構を設けたので、メンテナンス作業が容易で、且つ筒状フィルタのフィルタとしての塵芥除去機能を十分に発揮させることができる集塵機を提供できる。
【００２５】
請求項８に記載の発明によれば、ファンの羽根車を仕切板で仕切られた筐体の下部室に配置すると共に筒状フィルタを上部室に配置し、筐体に開閉扉を設け、該開閉扉を開いた状態で筒状フィルタを下部室に出し入れできるように構成したので、開閉扉を開いただけで、筒状フィルタの取り出し、収納ができ、メンテナンス作業が容易になると共に、ファンを下部室に配置するので、モータや羽根車を含む重量の大きいファン部が筐体の下部に位置するため重心が低くなり、転倒し難い安定した集塵機を提供できる。
【００２６】
請求項９に記載の発明によれば、上部室の筒状フィルタを収納した状態で筒状フィルタを押し下げその下端を仕切板の吸引口の外周近傍に密接させる押圧機構を設けたので、筒状フィルタ上端を押圧しその仕切板の吸引口の外周近傍に密接させることにより筒状フィルタのフィルタとしての塵芥除去機能を十分に発揮させることができる集塵機を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。図４乃至図６は本発明に係る集塵機の構成例を示す図であり、図４（ａ）は集塵機の外観正面図、図４（ｂ）は開閉扉を開いた状態の集塵機の外観斜視図、図４（ｃ）は開閉扉を開き且つ引出しを引き出した状態を示す外観斜視図、図５は集塵機の縦断面図（図４（ａ）のＡ−Ａ断面矢視図（但し排気口は説明の便宜上その位置が異なる）、図６は集塵機の運転中の空気の流れを示す図である。
【００２８】
図示するように、本集塵機１０は横断面が矩形状の筒状の筐体１１を備えている。該筐体１１内の所定位置には仕切り板１２が設けられ、該仕切り板１２により筐体１１内を上部室１３と下部室１４に区分している。仕切り板１２の中央部には円筒状の吸引口１５を設けている。上部室１３内にはファンの羽根車１６が水平面上で回転できるように配置され、側壁には後に詳述するように複数個の排気口１７が設けられている。上部室１３の上部には蓋板１８が取り付けられ、該蓋板１８にモータ１９が搭載され、該モータ１９の回転軸２０に羽根車１６が連結されている。なお、モータ１９はカバー２７で覆われ、羽根車１６、モータ１９及びカバー２７等でファン部２８を構成している。
【００２９】
筐体１１の正面側部には開閉扉２２が設けられ、下部室１４の底部には後に詳述する引出し（塵芥受け）２３が設けられている。引出し２３は図４（ｂ）に示すように開閉扉２３を開いた状態で筐体１１の外側に引き出すことができるようになっている。引出し２３の底部には後に詳述する構成の昇降機構２４が設けられ、該昇降機構２４の上に筒状フィルタ２５が配置されるようになっている。昇降機構２４で筒状フィルタ２５を押し上げることにより、該筒状フィルタ２５の上端部が仕切り板１２に設けた吸引口１５の外周近傍にゴムパッキン等のシール部材２６を介して密接するようになっている。また、下部室１４の側壁には、１個の吸気口２９を設けている。
【００３０】
上記構成の集塵機において、モータ１９を起動して、羽根車１６を回転すると、吸気口２９から吸込まれた空気は、下部室１４に流入し、筒状フィルタ２５の外周に流れ、該筒状フィルタ２５の外周側から該筒状フィルタ２５を通って内周側に流れ込む。この筒状フィルタ２５を通る時に空気中の塵芥は捕捉され、筒状フィルタ２５のろ紙外周面に堆積し、引出し２３内に落下して収集される。塵芥の除去された空気は内周側に流れ込むことになる。この筒状フィルタ２５の内周側に流れ込んだ空気は仕切板１２に設けた吸引口１５を通って羽根車１６の吸気部に吸引され、該羽根車１６の吐出部から後に詳述する羽根車１６の外周に配置された複数のボリュート型排気通路を通って排気口１７から排気される。このとき筒状の吸引口１５の上端を可能な限り羽根車１６に接近させ且つ上端外周に鍔部１５ａを設けることにより、吐出側からの逆流を防ぎファン効率を向上させることができる。
【００３１】
筐体１１の底面の４角部にはそれぞれキャスター３０が設けられている。ここでは筐体１１の横断面を矩形としているから、キャスター３０を筐体１１の底面の４角部に設けることができ、筐体の横断面が円形の従来例に比較し、キャスター３０が筐体１１の底面からはみ出すことが無く又ははみ出し量を小さくできるので、筐体が円筒状の場合に比較し集塵機１０の保管スペースを小さくできる。なお、吸気口２９に可撓性ダクト３１を接続し、工事現場等を目的とする領域の塵芥が多く浮遊する空気を吸込むことができるようになっている。
【００３２】
図７は筐体１１の上部室１３の羽根車１６の外周に配置されたボリュート型排気通路の平面構成例を示す図である。図示するように、羽根車１６の外周に２本のボリュート型排気通路３２−１、３２−２を該２本のボリュート型排気通路３２−１、３２−２の中心がファンの羽根車１６の回転中心Ｏと一致するように配置し、ボリュート型排気通路３２−１、３２−２のそれぞれの吐出し口は排気口１７に連通している。このように羽根車１６の外周に２本のボリュート型排気通路３２−１、３２−２を配置することにより、筐体１１の直交する２辺の長さが夫々Ｄ＋Ａ、Ｄ＋０．５Ａとなる。なお、図７において、Ｄはファンの羽根車１６の外径寸法（基本渦径）、Ａはボリュート型排気通路３２−１、３２−２の終点深さ、Ｂは排気口１７の長さを示す。
【００３３】
図８は筐体１１の上部室１３の羽根車１６の外周に配置されたボリュート型排気通路の平面構成例を示す図である。図示するように、羽根車１６の外周に４本のボリュート型排気通路３２−１、３２−２、３２−３、３２−４を該４本のボリュート型排気通路３２−１、３２−２、３２−３、３２−４の中心がファンの羽根車１６の回転中心Ｏと一致するように配置し、ボリュート型排気通路３２−１、３２−２、３２−３、３２−４のそれぞれの吐出し口は排気口１７に連通している。このように羽根車１６の外周に４本のボリュート型排気通路３２−１、３２−２、３２−３、３２−４を配置することにより、筐体１１の直交する２辺の長さが夫々Ｄ＋０．５Ａ、Ｄ＋０．５Ａとなる。なお、図８において、Ｄはファンの羽根車１６の外径寸法（基本渦径）、Ａはボリュート型排気通路３２−１、３２−２、３２−３、３２−４の終点深さ、Ｂは排気口１７の長さを示す。
【００３４】
上記のように、ファンの羽根車１６の外周に複数（図では、２本、４本）のボリュート型排気通路３２を配することにより、筐体１１の直交する２辺の長さ寸法が小さくなり、図２に示す従来の円筒状の筐体を備えた集塵機に比較し、保管スペースが少なくて済む。図９は横断面矩形状の筐体１１の上部室１３の羽根車１６の外周に１本のボリュート型排気通路３２を配置した場合の平面構成例を示す図である。図９に示すように、１本のボリュート型排気通路３２とした場合でも直交する２辺の長さが夫々Ｄ＋１．５Ａ、Ｄ＋Ａとなり、図２に示す従来の円筒状筐体を備えた集塵機に比較し、保管スペースが若干小さくなる。また、本集塵機１０はファンの羽根車１６の中心Ｏと各ボリュート排気通路３２-１〜３２−４の中心を一致させているので、装置の重心位置が回転中心となり、運転中の半径方向（ラジアル方向）のバランスが良好となり、軸受（図示せず）寿命の向上、モータ１９の温度上昇の低減を図ることができる。
【００３５】
図１０及び図１１は引出し（塵芥受け）及び昇降機構の構成を示す図で、図１０（ａ）は引出し２３及び昇降機構２４の平面図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＡ−Ａ断面矢視図、図１１（ａ）は昇降機構２４の平面図、図１１（ｂ）、（ｃ）は図１１（ａ）のＡ矢視図である。図示するように、引出し２３の底部に昇降機構２４が設けられ、該昇降機構２４の上に筒状フィルタ２５が搭載されている。昇降機構２４は回動軸２４−１に複数個（図では２個）のカム部材２４−２が所定の間隔で固定されており、該回動軸２４−１の一端近傍に昇降操作レバー２４−３が固定された構成である。回動軸２４−１の両端は引出し２３の対向する内側壁面に設けられた支持部材２４−４に回動自在に支持されている。
【００３６】
上記構成の昇降機構２４を２個、その回動軸２４−１、２４−１が互いに平行になるように、配置されている。図１１（ｂ）、（ｃ）に示すように、カム部材２４−２及び昇降操作レバー２４−３が引出し２３の底面に倒れている状態から、昇降操作レバー２４−３を矢印Ｂ方向に回動させることにより、回動軸２４−１及びカム部材２４−２を同じ方向に９０°回動させると、カム部材２４−２の筒状フィルタ２５の搭載面が寸法Ｕだけ上昇し、該筒状フィルタ２５の上端部が図５に示すように、仕切り板１２に設けた吸引口１５の外周近傍にゴムパッキン等のシール部材２６を介して密着する。
【００３７】
図１２は筒状フィルタの構成例を示す図で、図１２（ａ）は平面図（一部断面）、図１２（ｂ）は側面図（一部断面図）を示す図である。図示するように、筒状フィルタ２５は側面に多数の小孔２５−１が形成されたパンチングメタル等の板体を円筒状に形成してなる内筒２５−２を備え、該内筒２５−２の上下端にエンドプレート２５−４、２５−５を装着し、外周にジグザグ状に折り込んだろ紙２５−３を配置し、ろ紙２５−３の上下端を接着剤でエンドプレート２５−４、２５−５に接着した構成である。また、上端のエンドプレート２５−４は円環状で中央部は開口しており、その上面にはゴムパッキン等のシール部材２６が装着されている。また、下端のエンドプレート２５−５は円板状で内筒２５−２及びろ紙２５−３の下端を閉塞している。
【００３８】
上記構成の筒状フィルタ２５を上端のエンドプレート２５−４を上方に向けて、図４（ｃ）に示すように、筐体１１から引き出した引出し２３内に配置された昇降機構２４の上に搭載した後、図４（ｂ）に示すように引出し２３を筐体内に収容し、昇降操作レバー２４−３を操作して筒状フィルタ２５を上昇させ、その上端のエンドプレート２５−４を図５に示すように、仕切り板１２に設けた吸引口１５の外周近傍にシール部材２６を介して密着させた後、図４（ａ）に示すように開閉扉２２を閉じ、モータ１９を起動して羽根車１６を回転すると、吸気口２９から吸込まれた空気は筒状フィルタ２５のろ紙２５−３を通って内筒２５−２内に流れ込む。この時筒状フィルタ２５上端のエンドプレート２５−４が仕切り板１２に設けた吸引口１５の外周近傍にシール部材２６を介して密着させているから、この部分を空気は通り抜けることなく、確実にろ紙２５−３を通るから空気中の塵芥も確実に捕捉される。
【００３９】
また、開閉扉２２の外周部の内側面が当接する筐体１１の部分には、図４（ｂ）及び図５に示すようにゴムパッキン等のシール部材３３が設けられており、ここから外部空気が筐体１１内に浸入することはない。特にファンを起動すると筐体１１の内部は負圧となるから、開閉扉２２には外側から圧力が加わり、そのシール性が向上する。筒状フィルタ２５を清掃するときは、図４（ａ）の状態から、図４（ｂ）に示すように開閉扉２２を開け、更に昇降操作レバー２４−３を操作し筒状フィルタ２５を降下させた後、図４（ｃ）に示すように引出し２３を引き出して筒状フィルタ２５を取り出して行う。
【００４０】
上記のようにファンを起動して筐体１１内が負圧になると、筐体１１の側壁に外圧力が加わる。ここでは筐体１１の横断面が矩形状となっているから、側壁が内側に凹むという問題が発生する。そこで、ここでは図１３に示すように筐体１１の内壁面１１ａに断面コ字状に屈曲形成した補強部材３４を上下方向に溶接等で接合して、筐体１１の側壁を補強している。なお、図１３（ａ）は筐体１１の内壁面１１ａの一部を示す図、図１３（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図、図１３（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【００４１】
また、上記構成の集塵機において、吸気口２９から吸込まれた空気中に金属片等のエッヂ部が鋭利な異物が混入していた場合、これが筒状フィルタ２５のろ紙２５−３に突き刺さり、ろ紙２５−３に裂け目が発生し、筒状フィルタ２５が損傷するばかりか、この裂け目を通して塵芥が筒状フィルタ２５の内周側に浸入し、筒状フィルタ２５のフィルタ機能が損なわれる場合がある。そこでここでは図１４に示すように、筐体１１内の吸気口２９から所定間隔離れた位置で且つ該吸気口２９に対向する位置に当板３５を設けている。該当板３５は筐体１１の内壁面１１ａに溶接等で取り付けた十字状に配置したリブ板３６に支持されている。この十字状に配置したリブ板３６は筐体の側壁の強度を補強する作用も奏する。このように吸気口２９に対向する位置に当板３５を設けることにより、吸気口２９から吸込まれたエッヂ部が鋭利な異物は当板３５に突き当たり、直接筒状フィルタ２５のろ紙２５−３に突き刺さることがなく、筒状フィルタ２５が損傷することがない。なお、図１４（ａ）は当板部分の筐体１１の内部を示す図、図１４（ｂ）は当板とリブ板の側面図、図１４（ｃ）は当板とリブ板の正面図である。
【００４２】
図１５乃至図１７は本発明に係る集塵機の他の構成例を示す図であり、図１５は集塵機の縦断面図、図１６は筒状フィルタの清掃時の状態を示す縦断面図、図１７は筒状フィルタを取り外した状態を示す縦断面図である。図示するように、本集塵機１０は横断面が矩形状の筒状の筐体１１を備えている。該筐体１１内の所定位置には仕切り板１２が設けられ、該仕切り板１２により筐体１１内を上部室１３と下部室１４に区分されている。仕切り板１２の中央部には円筒状の吸引口１５が設けられている。
【００４３】
下部室１４内にはファンの羽根車１６が水平面上で回転できるように配置され、該羽根車１６の外周には、図７又は図８に示すのと同様のボリュート型排気通路が設けられ、側壁にはボリュート型排気通路吐出口に連通する排気口（図示せず）が設けられている。下部室１４の底部には蓋板１８が取り付けられ、該蓋板１８にモータ１９が取付けられている。該モータ１９の回転軸２０に羽根車１６が連結されている。なお、モータ１９はカバー２７で覆われ、羽根車１６、モータ１９及びカバー１７等でファン部２８を構成している。カバー２７の四角にはアングル部材３８を介してキャスター３０が取付けられている。なお、筐体１１及びファン部２８は、図４及び図５に示す集塵機を構成する筐体１１及びファン部２８と同じものを用い、筒状フィルタ２５は図１２に示す筒状フィルタ２５と同じものを用いている。
【００４４】
筐体１１の正面側部には開閉扉２２が設けられている。上部室１３内には筒状フィルタ２５がその円板状のエンドプレート２５−５を上に、円環状のエンドプレート２５−４を下にして配置されている。また、円環状のエンドプレート２５−４はその中央開口が仕切り板１２の吸引口１５には対向するように、該仕切り板１２の吸引口１５の外周近傍にシール部材２６を介して密接して配置している。３７は筒状フィルタ２５の下端のエンドプレート２５−４をシール部材２６を介して仕切り板１２に密接（圧接）させるための押圧機構である。該押圧機構は円板状のプレート３７−１と該プレート３７−１の中央部に設けたナット３７−２と該ナット３７−２に螺合するボルト３７−３を備えている。
【００４５】
開閉扉２２を開けて、上部室１３内に筒状フィルタ２５を挿入配置し、押圧機構３７のプレート３７−１を筐体１１の上部穴１１ａ（図１６参照）を塞ぐように取付け、ボルト３７−３をナット３７−２に螺合させて下降させ、その先端（下端）を筒状フィルタ２５のエンドプレート２５−５に当接させ押圧することにより、下端のエンドプレート２５−４に装着したシール部材２６が仕切り板１２の吸引口１５の外周近傍に密接する。押圧機構３７は上記構成に限定されるものではなく、例えば図１１に示すような昇降機構２４を筐体１１の上部内壁面に設けておき、開閉扉２２を開いた状態で、筒状フィルタ２５を挿入配置した後、該昇降機構の昇降操作レバー２４−３を操作して、筒状フィルタ２５を下方に押圧するようにしてもよい。
【００４６】
上記構成の集塵機において、モータ１９を起動して、羽根車１６を回転すると、吸気口２９から吸込まれた空気は、上部室１３に流入し、筒状フィルタ２５の外周に流れ、該筒状フィルタ２５の外周側から該筒状フィルタ２５を通って内周側に流れ込む。この筒状フィルタ２５を通る時に空気中の塵芥が捕捉され、該塵芥の除去された空気が内周側に流れ込むことになる。この筒状フィルタ２５の内周側に流れ込んだ空気は仕切板１２に設けた吸引口１５を通って羽根車１６の吸気部に吸引され、該羽根車１６の吐出部から羽根車１６の外周に配置された複数のボリュート型排気通路を通って排気口（図示せず）から排気される。
【００４７】
筒状フィルタ２５を清掃するときは、図１６に示すように、筐体１１の上部から押圧機構３７を取り外し、開閉扉２２を開いて、筒状フィルタ２５を取り出して清掃する。また、筐体１１の内部を清掃するときは、図１７に示すように仕切板１２に設けた吸引口１５を押圧機構３７で閉塞して、下部室１４に塵芥が入り込まないようにして行う。なお、図１５乃至図１７に示す集塵機においても、図１３に示すような筐体側壁補強や、図１４に示すような吸気口に対向して当板を設ける構成を採用する。
【００４８】
図１８は本発明に係る集塵機と従来の集塵機の性能評価を示す図である。曲線Ａが本発明に係る集塵機の性能を、曲線Ｂは従来の集塵機の性能を示す。また、曲線Ｃは本発明に係る集塵機のフィルタ損失曲線を示す。図から明らかなように、本発明に係る集塵機は性能評価の上でも優れたものとなる。
【００４９】
以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】従来の集塵機の構成例を示す正面図である。
【図２】従来の集塵機の排気通路の平面構成例を示す図である。
【図３】従来の集塵機の分解した状態を示す図である。
【図４】本発明に係る集塵機の構成例を示す図で、図４（ａ）は外観正面図、図４（ｂ）は開閉扉を開いた状態を示す外観斜視図、図４（ｃ）は開閉扉を開き且つ引出し（塵芥受け）を引き出した状態を示す外観斜視図である。
【図５】本発明に係る集塵機の構成例を示す縦断面図である。
【図６】本発明に係る集塵機の空気の流れを示す図である。
【図７】本発明に係る集塵機の排気通路の平面構成例を示す図である。
【図８】本発明に係る集塵機の排気通路の平面構成例を示す図である。
【図９】集塵機の排気通路の平面構成例を示す図である。
【図１０】本発明に係る集塵機の引出し及び昇降機構の構成例を示す図で、図１０（ａ）は平面図、図１０（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面矢視図である。
【図１１】本発明に係る集塵機の昇降機構の構成例を示す図で、図１１（ａ）は平面図、図１１（ｂ）及び（ｃ）は（ａ）のＡ矢視図である。
【図１２】本発明に係る集塵機の筒状フィルタの構成例を示す図で、図１２（ａ）は一部断面平面図、図１２（ｂ）は一部断面側面図である。
【図１３】本発明に係る集塵機の内壁面補強構成例を示す図で、図１３（ａ）は壁面の一部を示す図、図１３（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面矢視図、図１３（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図１４】本発明に係る集塵機の吸気口と当板部分の構成例を示す図で、図１４（ａ）は側面図、図１４（ｂ）は当板とリブ板の側面図、図１４（ｂ）は当板とリブ板の正面図である。
【図１５】本発明に係る集塵機の他の構成例を示す縦断面図である。
【図１６】本発明に係る集塵機の筒状フィルタの清掃時の状態を示す縦断面図である。
【図１７】本発明に係る集塵機の筒状フィルタを取り外した状態を示す縦断面図である。
【図１８】本発明に係る集塵機と従来の集塵機の性能評価を示す図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０ 集塵機
１１ 筐体
１２ 仕切り板
１３ 上部室
１４ 下部室
１５ 吸引口
１６ 羽根車
１７ 排気口
１８ 蓋板
１９ モータ
２０ 回転軸
２２ 開閉扉
２３ 引出し
２４ 昇降機構
２５ 筒状フィルタ
２６ シール部材
２８ ファン部
２９ 吸気口
３０ キャスター
３１ 可撓性ダクト
３２ ボリュート型排気通路
３３ シール部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状筐体内を仕切板を介して上下２つの室に仕切り、一方の室の側壁に吸気口を設けると共に内部に筒状フィルタを配置し、他方の室の側壁に排気口を設けると共に内部にファンの羽根車と該羽根車の外周部に位置しその吐出口が前記排気口に連通するボリュート型排気通路を設け、前記ファンの駆動により前記吸気口を通して吸気された空気が前記筒状フィルタの外周側から内周側に通り前記仕切板に設けた吸引口から前記ファンの羽根車の吸気部に吸引され、該羽根車の排気部から前記ボリュート型排気通路を通って前記排気口から排気されるように構成された集塵機において、
前記筒状筐体を横断面矩形状にすると共に前記排気口を複数とし、前記ボリュート型排気通路を前記排気口と同数とし、該ボリュート型排気通路の吐出口をそれぞれ前記排気口に接続したことを特徴とする集塵機。
【請求項２】
請求項１に記載の集塵機において、
前記複数のボリュート型排気通路の中心を前記ファンの羽根車の回転中心と略一致させたことを特徴とする集塵機。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の集塵機において、
前記筐体内の前記吸気口に対向し所定間隔離れた位置に該筐体内壁に取付けたリブ板に支持された当板を配置したことを特徴とする集塵機。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の集塵機において、
前記ファンの羽根車を前記仕切板で仕切られた筐体の上部室に配置すると共に前記筒状フィルタを下部室に配置し、前記筐体底側部に開閉扉を設け、該開閉扉を開いた状態で前記筒状フィルタを下部室に出し入れできるように構成したことを特徴とする集塵機。
【請求項５】
請求項４に記載の集塵機において、
前記下部室の前記筒状フィルタを収納した状態で筒状フィルタを押し上げその上端を前記仕切板の前記吸引口の外周近傍に密接させる昇降機構を設けたことを特徴とする集塵機。
【請求項６】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の集塵機において、
前記ファンは前記仕切板で仕切られた筐体の上部室に配置すると共に前記筒状フィルタを下部室に配置し、該下部室の底部に引出しを配置すると共に前記筒状フィルタを該引出し上に配置し、前記筐体底側部に開閉扉を設け、該開閉扉を開いた状態で前記引出しを前記筐体外側に引き出せるように構成したことを特徴とする集塵機。
【請求項７】
請求項６に記載の集塵機において、
前記筒状フィルタを前記引出し上に配置し、該引出しを前記下部室に収納した状態で、前記筒状フィルタを押し上げその上端を前記仕切板の前記吸引口の外周近傍に密接させる昇降機構を設けたことを特徴とする集塵機。
【請求項８】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の集塵機において、
前記ファンの羽根車を前記仕切板で仕切られた筐体の下部室に配置すると共に前記筒状フィルタを上部室に配置し、前記筐体に開閉扉を設け、該開閉扉を開いた状態で前記筒状フィルタを下部室に出し入れできるように構成したことを特徴とする集塵機。
【請求項９】
請求項８に記載の集塵機において、
前記上部室に前記筒状フィルタを収納した状態で筒状フィルタ上端を押圧しその下端を前記仕切板の前記吸引口の外周近傍に密接させる押圧機構を設けたことを特徴とする集塵機。
【請求項１】
筒状筐体内を仕切板を介して上下２つの室に仕切り、一方の室の側壁に吸気口を設けると共に内部に筒状フィルタを配置し、他方の室の側壁に排気口を設けると共に内部にファンの羽根車と該羽根車の外周部に位置しその吐出口が前記排気口に連通するボリュート型排気通路を設け、前記ファンの駆動により前記吸気口を通して吸気された空気が前記筒状フィルタの外周側から内周側に通り前記仕切板に設けた吸引口から前記ファンの羽根車の吸気部に吸引され、該羽根車の排気部から前記ボリュート型排気通路を通って前記排気口から排気されるように構成された集塵機において、
前記筒状筐体を横断面矩形状にすると共に前記排気口を複数とし、前記ボリュート型排気通路を前記排気口と同数とし、該ボリュート型排気通路の吐出口をそれぞれ前記排気口に接続したことを特徴とする集塵機。
【請求項２】
請求項１に記載の集塵機において、
前記複数のボリュート型排気通路の中心を前記ファンの羽根車の回転中心と略一致させたことを特徴とする集塵機。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の集塵機において、
前記筐体内の前記吸気口に対向し所定間隔離れた位置に該筐体内壁に取付けたリブ板に支持された当板を配置したことを特徴とする集塵機。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の集塵機において、
前記ファンの羽根車を前記仕切板で仕切られた筐体の上部室に配置すると共に前記筒状フィルタを下部室に配置し、前記筐体底側部に開閉扉を設け、該開閉扉を開いた状態で前記筒状フィルタを下部室に出し入れできるように構成したことを特徴とする集塵機。
【請求項５】
請求項４に記載の集塵機において、
前記下部室の前記筒状フィルタを収納した状態で筒状フィルタを押し上げその上端を前記仕切板の前記吸引口の外周近傍に密接させる昇降機構を設けたことを特徴とする集塵機。
【請求項６】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の集塵機において、
前記ファンは前記仕切板で仕切られた筐体の上部室に配置すると共に前記筒状フィルタを下部室に配置し、該下部室の底部に引出しを配置すると共に前記筒状フィルタを該引出し上に配置し、前記筐体底側部に開閉扉を設け、該開閉扉を開いた状態で前記引出しを前記筐体外側に引き出せるように構成したことを特徴とする集塵機。
【請求項７】
請求項６に記載の集塵機において、
前記筒状フィルタを前記引出し上に配置し、該引出しを前記下部室に収納した状態で、前記筒状フィルタを押し上げその上端を前記仕切板の前記吸引口の外周近傍に密接させる昇降機構を設けたことを特徴とする集塵機。
【請求項８】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の集塵機において、
前記ファンの羽根車を前記仕切板で仕切られた筐体の下部室に配置すると共に前記筒状フィルタを上部室に配置し、前記筐体に開閉扉を設け、該開閉扉を開いた状態で前記筒状フィルタを下部室に出し入れできるように構成したことを特徴とする集塵機。
【請求項９】
請求項８に記載の集塵機において、
前記上部室に前記筒状フィルタを収納した状態で筒状フィルタ上端を押圧しその下端を前記仕切板の前記吸引口の外周近傍に密接させる押圧機構を設けたことを特徴とする集塵機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２００７−１３０６０３（Ｐ２００７−１３０６０３Ａ）
【公開日】平成１９年５月３１日（２００７．５．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３２７９２１（Ｐ２００５−３２７９２１）
【出願日】平成１７年１１月１１日（２００５．１１．１１）
【出願人】（５０５４２０６８８）荏原機電株式会社 (8)
【出願人】（５９１０８２３２８）橋本産業株式会社 (9)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年５月３１日（２００７．５．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月１１日（２００５．１１．１１）
【出願人】（５０５４２０６８８）荏原機電株式会社 (8)
【出願人】（５９１０８２３２８）橋本産業株式会社 (9)
【Ｆターム（参考）】
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