集塵機
【課題】従来技術と比較して重心位置が低く安定性の良好な集塵機を提供する。
【解決手段】ケーシング７は、内壁部２５の側面部２５ａよりも小径の略円筒形状であってタンク部２の内側底面部２１ｂに固定される。ケーシング７は、モータケース７ａと、ファンケース７ｂとを組み合わせたものである。モータケース７ａの下端の鍔部７０１が、タンク部２の内側底面部２１ｂに当接し固定される。モータ３及び集塵ファン４は、ケーシング７に収容される。モータ３が下で、集塵ファン４が上となる位置関係である。集塵ファン４は、モータ３の出力軸３１と一体に回転する。モータ３は、ディスクモータである。
【解決手段】ケーシング７は、内壁部２５の側面部２５ａよりも小径の略円筒形状であってタンク部２の内側底面部２１ｂに固定される。ケーシング７は、モータケース７ａと、ファンケース７ｂとを組み合わせたものである。モータケース７ａの下端の鍔部７０１が、タンク部２の内側底面部２１ｂに当接し固定される。モータ３及び集塵ファン４は、ケーシング７に収容される。モータ３が下で、集塵ファン４が上となる位置関係である。集塵ファン４は、モータ３の出力軸３１と一体に回転する。モータ３は、ディスクモータである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉塵又は液体をタンク内に吸引する集塵機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の集塵機について、図４を参照しながら説明する。従来の集塵機では、モータ８０３と、モータ８０３に直結された集塵ファン８０４と、モータ８０３の起動・停止を行うスイッチ８０８とが、本体８０１上側のヘッド部８０１ａに配置されている。ヘッド部８０１ａは、モータ８０３と集塵ファン８０４の形状により上方から見てほぼ円形状となっている。
【０００３】
前記円形状をしたヘッド部８０１ａの下部に、吸引した粉じん等を溜めるタンク８０２が配置される。タンク８０２は、粉じん等を搬送する図略のホースを着脱する吸込み口８０５を側面に備える。複数の回転自在なキャスタ８０７がタンク８０２の下部に取り付けられる。また、タンク８０２は上方に開口する開口部を有する。ヘッド部８０１ａには、タンク８０２との固定・解除のために複数のクランプ８０９が設けられている。さらに、タンク８０２内部のほぼ中央部には、吸引した粉じんをろ過するほぼ円錐台形状のフィルタ８０６が、タンク８０２の上部外周部８０２ａに係止されて設けられている。フロート８１１は、フィルタ８０６内であってヘッド部８０１ａの下方に配置され、軸線８１２に沿って上下動可能に構成されている。フロート８１１は、吸引物が液体である場合に、タンク８０２内に吸い込まれた液体の水位に応じて上昇し、液面が所定の高さに達するとヘッド部８０１ａの通気口８１３を塞ぐ機能を有する。
【０００４】
上記構成において、スイッチ８０８をＯＮするとモータ８０３が起動し、集塵ファン８０４が回転することで、タンク８０２の吸込み口８０５に吸引力が発生する。粉じん等は吸引力により吸込み口８０５を通過し、タンク８０２内に吸引されフィルタ８０６によりろ過される。ろ過されたきれいな空気のみフィルタ８０６を通過し、集塵機の本体８０１外に排出される。吸引を継続すると、フィルタ８０６により分離された粉じんがタンク８０２内に堆積する（貯留される）。また、タンク８０２内に吸込まれた液体は、タンク８０２内に貯留される。
【０００５】
フロート８１１は、タンク８０２内に貯留された液体の水位に応じて上昇し、タンク８０２内の液体の水位が所定の高さに到達すると、集塵ファン８０４により発生する吸引力により通気口８１３に吸い寄せられ、通気口８１３を塞ぐ。これにより、吸込み口８０５からの集塵が中止され、ヘッド部８０１ａの水没や排気口８１４からの液体の噴出、あるいは吸込み口８０５からの液体の逆流等が防止される。
【０００６】
タンク８０２内の粉じんや液体等を廃棄するときは、クランプ８０９を解除してヘッド部８０１ａを上方に持ち上げ、タンク８０２から取り外し、次にフィルタ８０６を取り外し、タンク８０２内の粉じんや液体等を廃棄する。廃棄後、タンク８０２にフィルタ８０６、ヘッド部８０１ａを取り付け、クランプ８０９で固定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−１９０３０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
粉じん発生の多い作業場では、タンク容量の大きい集塵機が使用されことが多い。また作業時には、吸込み口８０５に取り付けられた図略のホース等を持って集塵機の本体８０１が引き回されることがある。上記したように従来技術では、モータ８０３が本体８０１上側のヘッド部８０１ａにあるために重心位置が高く安定性が良くない。このため、作業時にホース等を持って引き回される際に、操作の仕方やちょっとした床面の段差、傾斜によりキャスタ８０７の動作が追従できず、本体８０１がバランスを崩し転倒する等、使い勝手が悪い場合がある。また、集塵機自体が大きいと、こうした問題がより顕著に現れるだけでなく、保管時や運搬時には場所をとり、邪魔になるという問題があった。ここで、タンク容量を小さくすることにより集塵機を小さくすると、粉じん発生の多い作業場ではすぐにタンクがいっぱいになり不便である。
【０００９】
本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、その第１の目的は、従来技術と比較して重心位置が低く安定性の良好な集塵機を提供することにある。
【００１０】
本発明の第２の目的は、同じタンク容量であれば従来技術と比較して小型化を図ることの可能な集塵機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の態様は、集塵機である。この集塵機は、
吸込み口を有するタンク部と、
前記吸込み口に吸引力を発生させる集塵ファンと、
前記集塵ファンを回転駆動するモータとを備え、
前記モータを、前記タンク部の下部に配置したことを特徴とする。
【００１２】
前記モータがディスクモータであってもよい。
【００１３】
本発明の第２の態様も、集塵機である。この集塵機は、
吸込み口を有するタンク部と、
前記吸込み口に吸引力を発生させる集塵ファンと、
前記集塵ファンを回転駆動するモータとを備え、
前記モータは、前記タンク部に設けられるディスクモータであることを特徴とする。
【００１４】
前記ディスクモータは、回転子と、固定子と、出力軸とを有し、
前記回転子は、前記出力軸と一体に回転するコイルディスクを含み、
前記固定子は、前記コイルディスクを貫く磁束を発生する磁束発生手段を含み、
前記コイルディスクに設けられたコイルパターンに流れる電流と前記磁束発生手段の発生する磁界との間の電磁力により前記コイルディスクが回転してもよい。
【００１５】
前記タンク部は、前記吸込み口から取り込んだ吸引物を溜める集塵空間と、前記集塵ファン及び前記モータを収容する吸引力発生空間とを有し、
前記吸引力発生空間は、前記タンク部の底面部から立ち上がる内壁部で前記集塵空間と仕切られるとともに、前記集塵空間と連通する開口がフィルタで覆われていてもよい。
【００１６】
前記吸引力発生空間の底面に排気孔を有してもよい。
【００１７】
前記吸引力発生空間の底面が、前記集塵空間の底面に着脱自在であってもよい。
【００１８】
前記集塵ファン及び前記モータの出力軸は鉛直方向を軸に回転し、前記集塵ファンが前記モータの上側にあってもよい。
【００１９】
前記タンク部は上部に開口部を有し、前記タンク部に固定可能なヘッド部が前記開口部を塞いでもよい。
【００２０】
前記タンク部の内部で液面が所定の高さになったときに前記モータを停止させる水位センサを備えてもよい。
【００２１】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の第１の態様によれば、モータをタンク部の下部に配置したことで、従来技術のようにモータが本体上側のヘッド部にあるものと比較して、重心位置が低く転倒しにくい集塵機を実現可能である。
【００２３】
本発明の第２の態様によれば、従来技術で用いている通常のモータではなく、ディスクモータをタンク部に設けた構成のため、同じタンク容量であれば従来技術と比較して小型化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態に係る集塵機の、一部を断面とした側面図。
【図２】図１に示すモータの固定子の模式的平面図。
【図３】図３（Ａ）は、図１に示すコイルディスクの平面図。図３（Ｂ）は、同コイルディスクの底面図。
【図４】従来の集塵機の、一部を断面とした側面図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００２６】
図１は、本発明の実施の形態に係る集塵機１の、一部を断面とした側面図である。集塵機１は、タンク部２と、モータ３と、集塵ファン４と、フィルタ６と、ケーシング７と、スイッチ８と、キャスタ１０と、ヘッド部としてのカバー１１とを備える。
【００２７】
例えば樹脂製のタンク部２は、吸込み口５と、底面部２１と、外壁部２３と、内壁部２５とを備える。略円板形状の底面部２１の外縁部から、略円筒形状の外壁部２３が立ち上がる。外壁部２３には、吸込み口５及びスイッチ８が、例えば相互に反対位置となるようにそれぞれ所定位置に形成される。吸込み口５には、粉塵や液体を吸引する図略のホース（吸引ノズル）が着脱自在である。内壁部２５は、外壁部２３の内側において底面部２１から立ち上がる。上方からみて内壁部２５の中心と底面部２１の中心とが略一致する。タンク部２の上部の開口は、着脱自在な例えば樹脂製のカバー１１によって塞がれる。タンク部２へのカバー１１の固定・解除は、例えばカバー１１に設けられた複数のクランプレバー９（取付手段）によって行われる。
【００２８】
タンク部２の内部空間は、内壁部２５によって、集塵空間２０１と、吸引力発生空間２０２とに仕切られる。集塵空間２０１は、内壁部２５の外側の空間であって、吸込み口５から取り込んだ吸引物を溜める。吸引力発生空間２０２は、内壁部２５の内側の空間であって、モータ３及び集塵ファン４を収容する。
【００２９】
底面部２１は、リング形状の外側底面部２１ａと、略円板形状の内側底面部２１ｂとを有する。外側底面部２１ａは集塵空間２０１の底面であり、内側底面部２１ｂは吸引力発生空間２０２の底面である。外側底面部２１ａには複数のキャスタ１０が取り付けられている。内側底面部２１ｂには排気用の貫通孔２１１（排気孔）が所定数設けられている。内側底面部２１ｂは、外側底面部２１ａに着脱自在である。例えば、内側底面部２１ｂは外側底面部２１ａと部分的に重なり、この重なった部分が図略のネジ等の固定手段によって相互に固定される。
【００３０】
内壁部２５は、底面側から上方に向けて順番に、略円筒形状の側面部２５ａと、第１上面部２５ｂと、連絡部２５ｃと、第２上面部２５ｄとを有する。底面部２１から側面部２５ａが立ち上がる。側面部２５ａの上縁部から第１上面部２５ｂが内側に延びる。第１上面部２５ｂの内縁部から連絡部２５ｃが立ち上がる。連絡部２５ｃの上縁部から第２上面部２５ｄが内側に延びる。第１上面部２５ｂ及び第２上面部２５ｄは、連絡部２５ｃによって接続される段差面であって、底面部２１と略平行なリング状の平面である。第２上面部２５ｄの内縁部は、後述のフィルタ６を取り付けるために例えばコの字状に折り返された折返し部２５１となっている。
【００３１】
集塵空間２０１及び吸引力発生空間２０２は、第２上面部２５ｄの内側の開口２５ｅによって相互に連通される。開口２５ｅはフィルタ６に覆われる。フィルタ６は、下方に開口部を有し上方は閉じた円筒形状であって粉塵等を遮断（分離）する。したがって、吸込み口５から取り込まれた空気は、フィルタ６によりろ過されて開口２５ｅを通過して吸引力発生空間２０２に入り、内側底面部２１ｂの貫通孔２１１から外部に放出される。一方、吸込み口５からの吸引物（粉塵等）は、内壁部２５の外側（集塵空間２０１）に溜められる。なお、吸引物が液体の場合、液面が内壁部２５の高さを超えるとモータ３が水没するため、内壁部２５の高さよりも低い所定位置（図の例では内壁部２５の外側面）に水位センサ２５０を設けている。水位センサ２５０は公知のものでよい。液面が水位センサ２５０の位置に達すると、水位センサ２５０は例えば電気的にそれを検知し、モータ３への通電の停止、又は音や光による作業者への警告、あるいはそれらの両方が実行される。
【００３２】
例えば樹脂製のケーシング７は、内壁部２５の側面部２５ａよりも小径の略円筒形状であって、図略のネジ等の固定手段によってタンク部２の内側底面部２１ｂに固定され、吸引力発生空間２０２に位置する。ここでは、ケーシング７は、モータケース７ａと、ファンケース７ｂとを組み合わせたものである。モータケース７ａの下端の鍔部７０１が、タンク部２の内側底面部２１ｂに当接し固定される。モータケース７ａの上端にファンケース７ｂが例えば嵌り込んで固定される。ファンケース７ｂには、多数の空気穴７０２が、側面を一周するように配列される。ファンケース７ｂの上端角部は、ゴム等のシール部材７０３を挟んで内壁部２５の連絡部２５ｃ及び第２上面部２５ｄで形成される角部に係合する（押し付けられる）。
【００３３】
モータ３及び集塵ファン４は、ケーシング７に収容される。モータ３が下で、集塵ファン４が上となる位置関係である。集塵ファン４は、モータ３の出力軸３１と一体に回転する。モータ３の冷却用の冷却ファン３９は、集塵ファン４はモータ３との間に位置してモータ３の出力軸３１と一体に回転する。モータ３は、ディスクモータであり、その構成は公知のものでよいが、例示的な構成を以下に説明する。
【００３４】
モータ３の固定子は、磁束発生手段としてのマグネット３６と、軟磁性体であるリング状の上ヨーク３７及び下ヨーク３８とを有し、それぞれがケーシング７に固定される。図２は、図１に示すモータ３の固定子の模式的平面図である。本図に示すように、例えば円板形状のマグネット３６は、例えば１０個、円周上に等角度ピッチで並んで配置される。円周の中心は、モータ３の回転中心と略一致する。隣り合うマグネット３６は、上面の磁極が相互に異なる。上ヨーク３７及び下ヨーク３８は、後述する回転子のコイルパターンに印加される磁束密度を高めるものである。
【００３５】
モータ３の回転子は、出力軸３１に固定のフランジ３２の上面に、少なくとも１枚のコイルディスク３３と、整流子ディスク３４とを積層一体化してなる。出力軸３１は、ケーシング７に固定された軸受け７１１,７１２に回転自在に支持される。ケーシング７に固定の一対のブラシ３５から整流子ディスク３４を介して、コイルディスク３３に設けられたコイルパターンに電流が供給される。
【００３６】
図３（Ａ）は、図１に示すコイルディスク３３の平面図である。図３（Ｂ）は、同コイルディスクの底面図である。
【００３７】
コイルディスク３３は、円板状の絶縁基板９０（例えばガラス繊維強化エポキシ樹脂基板等の絶縁樹脂基板）の両面にそれぞれコイルパターン９２を有する。絶縁基板９０の中心にある貫通孔９１は、図１の出力軸３１を挿通させるものである。貫通孔３６７は、整流子ディスク３４（あるいは他の層のコイルディスク）との電気的接続のために複数設けられる。
【００３８】
銅その他の導電材からなるコイルパターン９２は、相互に近接した略同一幅の４列のパターンからなる部分コイルパターン群９２０を片面につき２０個ずつ有する。部分コイルパターン群９２０は、内側連絡パターン群９２Ａと、放射状パターン群９２Ｂと、外側連絡パターン群９２Ｃとを順に接続したものである。両面の内側連絡パターン群９２Ａ同士は、端部近傍に形成されたスルーホール９２１によって相互に電気的に接続される。両面の外側連絡パターン群９２Ｃ同士は、端部近傍に形成されたスルーホール９２２によって相互に電気的に接続される。放射状パターン群９２Ｂは、絶縁基板９０の中心側から半径方向外側に延びて内側連絡パターン群９２Ａと外側連絡パターン群９２Ｃとを渡す。両面の放射状パターン群９２Ｂ同士は、軸方向視で略同一位置に存在する。各々の面の放射状パターン群９２Ｂは、絶縁基板９０の中心から等角度ピッチで存在する。放射状パターン群９２Ｂは、図２に示すマグネット３６の配列円周（各マグネット３６の中心が配列される円周）の真上に位置する。つまり、各コイルディスクの回転に伴って放射状パターン群９２Ｂはマグネット３６の真上を通過する。放射状パターン群９２Ｂに流れる電流とマグネット３６の発生する磁界（コイルディスクを出力軸の軸線方向に通過）との間の電磁力により回転力が得られる。
【００３９】
集塵機１で作業する際には、作業者は、スイッチ８を押す。すると、商用電源に接続された不図示の電源ケーブルからモータ３に電力が供給され、モータ３が回転駆動される。モータ３の回転に伴って集塵ファン４も回転し、吸込み口５に吸引力が発生する。これにより、吸込み口５に接続された不図示のホースから粉塵等が空気とともに吸引され、吸込み口５からタンク部２の内部に入る。
【００４０】
空気の流れは、図１に矢印で示される。すなわち、空気は、フィルタ６を通ってケーシング７内に入り、ファンケース７ｂの空気穴７０２から外に出て、ケーシング７の外側面と内壁部２５の側面部２５ａとの間（円筒状の空間）を通って、内側底面部２１ｂの排気用の貫通孔２１１からタンク部２の外部に排気される。なお、一部の空気は、集塵ファン４から下方に流れ、モータ３を冷却し、モータ３の下の貫通孔２１１から排気される。冷却ファン３９の発生する気流も、モータ３の下の貫通孔２１１が出口となる。
【００４１】
内壁部２５及びフィルタ６の外側に溜まる粉塵等の吸引物は、カバー１１を取り外して廃棄される。フィルタ６は、カバー１１を取り外して交換可能である。モータ３及び集塵ファン４は、内側底面部２１ｂを外側底面部２１ａから取り外し、ケーシング７から取り出してメンテナンスする。
【００４２】
本実施の形態によれば、下記の効果を奏することができる。
【００４３】
(1) モータ３がタンク部２の下部に設けられているため、モータがヘッド部にある従来技術と比較して、重心位置が低く安定性の良好で、転倒しにくく操作性の良い集塵機を実現可能である。
【００４４】
(2) モータ３がディスクモータであって従来技術のものと比較して薄型であり、こうした薄型のモータ３をタンク部２の最下部にあたる底部に固定しているため、低重心化の効果が高い。
【００４５】
(3) モータ３として従来技術のものより小型なディスクモータを用いているため、同じタンク容量であれば従来技術と比較して小型化を図ることが可能となる。
【００４６】
(4) 内側底面部２１ｂが外側底面部２１ａに着脱自在であり、モータ３及び集塵ファン４の交換やメンテナンスの作業性が良い。
【００４７】
以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。以下、変形例について触れる。
【００４８】
モータ３はディスクモータでなく例えば従来技術と同様のものであってもよく、この場合も、ヘッド部にモータを固定する場合と比較して低重心化を図ることができる。
【００４９】
ディスクモータにおけるマグネットの個数とその配置角度ピッチ、コイルパターンの周回数（コイルパターンの列数）、コイルディスクの積層数、その他のパラメータは、要求される性能やコストに応じて適宜設定可能である。また、コイルパターンの周回数は、コイルディスクが複数の場合はコイルディスクごとに異なってもよい。なお、コイルパターンが１列の場合は、実施の形態の説明における「部分コイルパターン群」、「内側連絡パターン群」、「放射状パターン群」、及び「外側連絡パターン群」の各用語を、「群」を除いて読み替える。
【符号の説明】
【００５０】
１ 集塵機
２ タンク部
３ モータ
４ 集塵ファン
５ 吸込み口
６ フィルタ
７ ケーシング
８ スイッチ
９ クランプ
１０ キャスタ
１１ カバー
２１ 底面部
２３ 外壁部
２５ 内壁部
２０１ 集塵空間
２０２ 吸引力発生空間
２５０ 水位センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉塵又は液体をタンク内に吸引する集塵機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の集塵機について、図４を参照しながら説明する。従来の集塵機では、モータ８０３と、モータ８０３に直結された集塵ファン８０４と、モータ８０３の起動・停止を行うスイッチ８０８とが、本体８０１上側のヘッド部８０１ａに配置されている。ヘッド部８０１ａは、モータ８０３と集塵ファン８０４の形状により上方から見てほぼ円形状となっている。
【０００３】
前記円形状をしたヘッド部８０１ａの下部に、吸引した粉じん等を溜めるタンク８０２が配置される。タンク８０２は、粉じん等を搬送する図略のホースを着脱する吸込み口８０５を側面に備える。複数の回転自在なキャスタ８０７がタンク８０２の下部に取り付けられる。また、タンク８０２は上方に開口する開口部を有する。ヘッド部８０１ａには、タンク８０２との固定・解除のために複数のクランプ８０９が設けられている。さらに、タンク８０２内部のほぼ中央部には、吸引した粉じんをろ過するほぼ円錐台形状のフィルタ８０６が、タンク８０２の上部外周部８０２ａに係止されて設けられている。フロート８１１は、フィルタ８０６内であってヘッド部８０１ａの下方に配置され、軸線８１２に沿って上下動可能に構成されている。フロート８１１は、吸引物が液体である場合に、タンク８０２内に吸い込まれた液体の水位に応じて上昇し、液面が所定の高さに達するとヘッド部８０１ａの通気口８１３を塞ぐ機能を有する。
【０００４】
上記構成において、スイッチ８０８をＯＮするとモータ８０３が起動し、集塵ファン８０４が回転することで、タンク８０２の吸込み口８０５に吸引力が発生する。粉じん等は吸引力により吸込み口８０５を通過し、タンク８０２内に吸引されフィルタ８０６によりろ過される。ろ過されたきれいな空気のみフィルタ８０６を通過し、集塵機の本体８０１外に排出される。吸引を継続すると、フィルタ８０６により分離された粉じんがタンク８０２内に堆積する（貯留される）。また、タンク８０２内に吸込まれた液体は、タンク８０２内に貯留される。
【０００５】
フロート８１１は、タンク８０２内に貯留された液体の水位に応じて上昇し、タンク８０２内の液体の水位が所定の高さに到達すると、集塵ファン８０４により発生する吸引力により通気口８１３に吸い寄せられ、通気口８１３を塞ぐ。これにより、吸込み口８０５からの集塵が中止され、ヘッド部８０１ａの水没や排気口８１４からの液体の噴出、あるいは吸込み口８０５からの液体の逆流等が防止される。
【０００６】
タンク８０２内の粉じんや液体等を廃棄するときは、クランプ８０９を解除してヘッド部８０１ａを上方に持ち上げ、タンク８０２から取り外し、次にフィルタ８０６を取り外し、タンク８０２内の粉じんや液体等を廃棄する。廃棄後、タンク８０２にフィルタ８０６、ヘッド部８０１ａを取り付け、クランプ８０９で固定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−１９０３０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
粉じん発生の多い作業場では、タンク容量の大きい集塵機が使用されことが多い。また作業時には、吸込み口８０５に取り付けられた図略のホース等を持って集塵機の本体８０１が引き回されることがある。上記したように従来技術では、モータ８０３が本体８０１上側のヘッド部８０１ａにあるために重心位置が高く安定性が良くない。このため、作業時にホース等を持って引き回される際に、操作の仕方やちょっとした床面の段差、傾斜によりキャスタ８０７の動作が追従できず、本体８０１がバランスを崩し転倒する等、使い勝手が悪い場合がある。また、集塵機自体が大きいと、こうした問題がより顕著に現れるだけでなく、保管時や運搬時には場所をとり、邪魔になるという問題があった。ここで、タンク容量を小さくすることにより集塵機を小さくすると、粉じん発生の多い作業場ではすぐにタンクがいっぱいになり不便である。
【０００９】
本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、その第１の目的は、従来技術と比較して重心位置が低く安定性の良好な集塵機を提供することにある。
【００１０】
本発明の第２の目的は、同じタンク容量であれば従来技術と比較して小型化を図ることの可能な集塵機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の態様は、集塵機である。この集塵機は、
吸込み口を有するタンク部と、
前記吸込み口に吸引力を発生させる集塵ファンと、
前記集塵ファンを回転駆動するモータとを備え、
前記モータを、前記タンク部の下部に配置したことを特徴とする。
【００１２】
前記モータがディスクモータであってもよい。
【００１３】
本発明の第２の態様も、集塵機である。この集塵機は、
吸込み口を有するタンク部と、
前記吸込み口に吸引力を発生させる集塵ファンと、
前記集塵ファンを回転駆動するモータとを備え、
前記モータは、前記タンク部に設けられるディスクモータであることを特徴とする。
【００１４】
前記ディスクモータは、回転子と、固定子と、出力軸とを有し、
前記回転子は、前記出力軸と一体に回転するコイルディスクを含み、
前記固定子は、前記コイルディスクを貫く磁束を発生する磁束発生手段を含み、
前記コイルディスクに設けられたコイルパターンに流れる電流と前記磁束発生手段の発生する磁界との間の電磁力により前記コイルディスクが回転してもよい。
【００１５】
前記タンク部は、前記吸込み口から取り込んだ吸引物を溜める集塵空間と、前記集塵ファン及び前記モータを収容する吸引力発生空間とを有し、
前記吸引力発生空間は、前記タンク部の底面部から立ち上がる内壁部で前記集塵空間と仕切られるとともに、前記集塵空間と連通する開口がフィルタで覆われていてもよい。
【００１６】
前記吸引力発生空間の底面に排気孔を有してもよい。
【００１７】
前記吸引力発生空間の底面が、前記集塵空間の底面に着脱自在であってもよい。
【００１８】
前記集塵ファン及び前記モータの出力軸は鉛直方向を軸に回転し、前記集塵ファンが前記モータの上側にあってもよい。
【００１９】
前記タンク部は上部に開口部を有し、前記タンク部に固定可能なヘッド部が前記開口部を塞いでもよい。
【００２０】
前記タンク部の内部で液面が所定の高さになったときに前記モータを停止させる水位センサを備えてもよい。
【００２１】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の第１の態様によれば、モータをタンク部の下部に配置したことで、従来技術のようにモータが本体上側のヘッド部にあるものと比較して、重心位置が低く転倒しにくい集塵機を実現可能である。
【００２３】
本発明の第２の態様によれば、従来技術で用いている通常のモータではなく、ディスクモータをタンク部に設けた構成のため、同じタンク容量であれば従来技術と比較して小型化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態に係る集塵機の、一部を断面とした側面図。
【図２】図１に示すモータの固定子の模式的平面図。
【図３】図３（Ａ）は、図１に示すコイルディスクの平面図。図３（Ｂ）は、同コイルディスクの底面図。
【図４】従来の集塵機の、一部を断面とした側面図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００２６】
図１は、本発明の実施の形態に係る集塵機１の、一部を断面とした側面図である。集塵機１は、タンク部２と、モータ３と、集塵ファン４と、フィルタ６と、ケーシング７と、スイッチ８と、キャスタ１０と、ヘッド部としてのカバー１１とを備える。
【００２７】
例えば樹脂製のタンク部２は、吸込み口５と、底面部２１と、外壁部２３と、内壁部２５とを備える。略円板形状の底面部２１の外縁部から、略円筒形状の外壁部２３が立ち上がる。外壁部２３には、吸込み口５及びスイッチ８が、例えば相互に反対位置となるようにそれぞれ所定位置に形成される。吸込み口５には、粉塵や液体を吸引する図略のホース（吸引ノズル）が着脱自在である。内壁部２５は、外壁部２３の内側において底面部２１から立ち上がる。上方からみて内壁部２５の中心と底面部２１の中心とが略一致する。タンク部２の上部の開口は、着脱自在な例えば樹脂製のカバー１１によって塞がれる。タンク部２へのカバー１１の固定・解除は、例えばカバー１１に設けられた複数のクランプレバー９（取付手段）によって行われる。
【００２８】
タンク部２の内部空間は、内壁部２５によって、集塵空間２０１と、吸引力発生空間２０２とに仕切られる。集塵空間２０１は、内壁部２５の外側の空間であって、吸込み口５から取り込んだ吸引物を溜める。吸引力発生空間２０２は、内壁部２５の内側の空間であって、モータ３及び集塵ファン４を収容する。
【００２９】
底面部２１は、リング形状の外側底面部２１ａと、略円板形状の内側底面部２１ｂとを有する。外側底面部２１ａは集塵空間２０１の底面であり、内側底面部２１ｂは吸引力発生空間２０２の底面である。外側底面部２１ａには複数のキャスタ１０が取り付けられている。内側底面部２１ｂには排気用の貫通孔２１１（排気孔）が所定数設けられている。内側底面部２１ｂは、外側底面部２１ａに着脱自在である。例えば、内側底面部２１ｂは外側底面部２１ａと部分的に重なり、この重なった部分が図略のネジ等の固定手段によって相互に固定される。
【００３０】
内壁部２５は、底面側から上方に向けて順番に、略円筒形状の側面部２５ａと、第１上面部２５ｂと、連絡部２５ｃと、第２上面部２５ｄとを有する。底面部２１から側面部２５ａが立ち上がる。側面部２５ａの上縁部から第１上面部２５ｂが内側に延びる。第１上面部２５ｂの内縁部から連絡部２５ｃが立ち上がる。連絡部２５ｃの上縁部から第２上面部２５ｄが内側に延びる。第１上面部２５ｂ及び第２上面部２５ｄは、連絡部２５ｃによって接続される段差面であって、底面部２１と略平行なリング状の平面である。第２上面部２５ｄの内縁部は、後述のフィルタ６を取り付けるために例えばコの字状に折り返された折返し部２５１となっている。
【００３１】
集塵空間２０１及び吸引力発生空間２０２は、第２上面部２５ｄの内側の開口２５ｅによって相互に連通される。開口２５ｅはフィルタ６に覆われる。フィルタ６は、下方に開口部を有し上方は閉じた円筒形状であって粉塵等を遮断（分離）する。したがって、吸込み口５から取り込まれた空気は、フィルタ６によりろ過されて開口２５ｅを通過して吸引力発生空間２０２に入り、内側底面部２１ｂの貫通孔２１１から外部に放出される。一方、吸込み口５からの吸引物（粉塵等）は、内壁部２５の外側（集塵空間２０１）に溜められる。なお、吸引物が液体の場合、液面が内壁部２５の高さを超えるとモータ３が水没するため、内壁部２５の高さよりも低い所定位置（図の例では内壁部２５の外側面）に水位センサ２５０を設けている。水位センサ２５０は公知のものでよい。液面が水位センサ２５０の位置に達すると、水位センサ２５０は例えば電気的にそれを検知し、モータ３への通電の停止、又は音や光による作業者への警告、あるいはそれらの両方が実行される。
【００３２】
例えば樹脂製のケーシング７は、内壁部２５の側面部２５ａよりも小径の略円筒形状であって、図略のネジ等の固定手段によってタンク部２の内側底面部２１ｂに固定され、吸引力発生空間２０２に位置する。ここでは、ケーシング７は、モータケース７ａと、ファンケース７ｂとを組み合わせたものである。モータケース７ａの下端の鍔部７０１が、タンク部２の内側底面部２１ｂに当接し固定される。モータケース７ａの上端にファンケース７ｂが例えば嵌り込んで固定される。ファンケース７ｂには、多数の空気穴７０２が、側面を一周するように配列される。ファンケース７ｂの上端角部は、ゴム等のシール部材７０３を挟んで内壁部２５の連絡部２５ｃ及び第２上面部２５ｄで形成される角部に係合する（押し付けられる）。
【００３３】
モータ３及び集塵ファン４は、ケーシング７に収容される。モータ３が下で、集塵ファン４が上となる位置関係である。集塵ファン４は、モータ３の出力軸３１と一体に回転する。モータ３の冷却用の冷却ファン３９は、集塵ファン４はモータ３との間に位置してモータ３の出力軸３１と一体に回転する。モータ３は、ディスクモータであり、その構成は公知のものでよいが、例示的な構成を以下に説明する。
【００３４】
モータ３の固定子は、磁束発生手段としてのマグネット３６と、軟磁性体であるリング状の上ヨーク３７及び下ヨーク３８とを有し、それぞれがケーシング７に固定される。図２は、図１に示すモータ３の固定子の模式的平面図である。本図に示すように、例えば円板形状のマグネット３６は、例えば１０個、円周上に等角度ピッチで並んで配置される。円周の中心は、モータ３の回転中心と略一致する。隣り合うマグネット３６は、上面の磁極が相互に異なる。上ヨーク３７及び下ヨーク３８は、後述する回転子のコイルパターンに印加される磁束密度を高めるものである。
【００３５】
モータ３の回転子は、出力軸３１に固定のフランジ３２の上面に、少なくとも１枚のコイルディスク３３と、整流子ディスク３４とを積層一体化してなる。出力軸３１は、ケーシング７に固定された軸受け７１１,７１２に回転自在に支持される。ケーシング７に固定の一対のブラシ３５から整流子ディスク３４を介して、コイルディスク３３に設けられたコイルパターンに電流が供給される。
【００３６】
図３（Ａ）は、図１に示すコイルディスク３３の平面図である。図３（Ｂ）は、同コイルディスクの底面図である。
【００３７】
コイルディスク３３は、円板状の絶縁基板９０（例えばガラス繊維強化エポキシ樹脂基板等の絶縁樹脂基板）の両面にそれぞれコイルパターン９２を有する。絶縁基板９０の中心にある貫通孔９１は、図１の出力軸３１を挿通させるものである。貫通孔３６７は、整流子ディスク３４（あるいは他の層のコイルディスク）との電気的接続のために複数設けられる。
【００３８】
銅その他の導電材からなるコイルパターン９２は、相互に近接した略同一幅の４列のパターンからなる部分コイルパターン群９２０を片面につき２０個ずつ有する。部分コイルパターン群９２０は、内側連絡パターン群９２Ａと、放射状パターン群９２Ｂと、外側連絡パターン群９２Ｃとを順に接続したものである。両面の内側連絡パターン群９２Ａ同士は、端部近傍に形成されたスルーホール９２１によって相互に電気的に接続される。両面の外側連絡パターン群９２Ｃ同士は、端部近傍に形成されたスルーホール９２２によって相互に電気的に接続される。放射状パターン群９２Ｂは、絶縁基板９０の中心側から半径方向外側に延びて内側連絡パターン群９２Ａと外側連絡パターン群９２Ｃとを渡す。両面の放射状パターン群９２Ｂ同士は、軸方向視で略同一位置に存在する。各々の面の放射状パターン群９２Ｂは、絶縁基板９０の中心から等角度ピッチで存在する。放射状パターン群９２Ｂは、図２に示すマグネット３６の配列円周（各マグネット３６の中心が配列される円周）の真上に位置する。つまり、各コイルディスクの回転に伴って放射状パターン群９２Ｂはマグネット３６の真上を通過する。放射状パターン群９２Ｂに流れる電流とマグネット３６の発生する磁界（コイルディスクを出力軸の軸線方向に通過）との間の電磁力により回転力が得られる。
【００３９】
集塵機１で作業する際には、作業者は、スイッチ８を押す。すると、商用電源に接続された不図示の電源ケーブルからモータ３に電力が供給され、モータ３が回転駆動される。モータ３の回転に伴って集塵ファン４も回転し、吸込み口５に吸引力が発生する。これにより、吸込み口５に接続された不図示のホースから粉塵等が空気とともに吸引され、吸込み口５からタンク部２の内部に入る。
【００４０】
空気の流れは、図１に矢印で示される。すなわち、空気は、フィルタ６を通ってケーシング７内に入り、ファンケース７ｂの空気穴７０２から外に出て、ケーシング７の外側面と内壁部２５の側面部２５ａとの間（円筒状の空間）を通って、内側底面部２１ｂの排気用の貫通孔２１１からタンク部２の外部に排気される。なお、一部の空気は、集塵ファン４から下方に流れ、モータ３を冷却し、モータ３の下の貫通孔２１１から排気される。冷却ファン３９の発生する気流も、モータ３の下の貫通孔２１１が出口となる。
【００４１】
内壁部２５及びフィルタ６の外側に溜まる粉塵等の吸引物は、カバー１１を取り外して廃棄される。フィルタ６は、カバー１１を取り外して交換可能である。モータ３及び集塵ファン４は、内側底面部２１ｂを外側底面部２１ａから取り外し、ケーシング７から取り出してメンテナンスする。
【００４２】
本実施の形態によれば、下記の効果を奏することができる。
【００４３】
(1) モータ３がタンク部２の下部に設けられているため、モータがヘッド部にある従来技術と比較して、重心位置が低く安定性の良好で、転倒しにくく操作性の良い集塵機を実現可能である。
【００４４】
(2) モータ３がディスクモータであって従来技術のものと比較して薄型であり、こうした薄型のモータ３をタンク部２の最下部にあたる底部に固定しているため、低重心化の効果が高い。
【００４５】
(3) モータ３として従来技術のものより小型なディスクモータを用いているため、同じタンク容量であれば従来技術と比較して小型化を図ることが可能となる。
【００４６】
(4) 内側底面部２１ｂが外側底面部２１ａに着脱自在であり、モータ３及び集塵ファン４の交換やメンテナンスの作業性が良い。
【００４７】
以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。以下、変形例について触れる。
【００４８】
モータ３はディスクモータでなく例えば従来技術と同様のものであってもよく、この場合も、ヘッド部にモータを固定する場合と比較して低重心化を図ることができる。
【００４９】
ディスクモータにおけるマグネットの個数とその配置角度ピッチ、コイルパターンの周回数（コイルパターンの列数）、コイルディスクの積層数、その他のパラメータは、要求される性能やコストに応じて適宜設定可能である。また、コイルパターンの周回数は、コイルディスクが複数の場合はコイルディスクごとに異なってもよい。なお、コイルパターンが１列の場合は、実施の形態の説明における「部分コイルパターン群」、「内側連絡パターン群」、「放射状パターン群」、及び「外側連絡パターン群」の各用語を、「群」を除いて読み替える。
【符号の説明】
【００５０】
１ 集塵機
２ タンク部
３ モータ
４ 集塵ファン
５ 吸込み口
６ フィルタ
７ ケーシング
８ スイッチ
９ クランプ
１０ キャスタ
１１ カバー
２１ 底面部
２３ 外壁部
２５ 内壁部
２０１ 集塵空間
２０２ 吸引力発生空間
２５０ 水位センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸込み口を有するタンク部と、
前記吸込み口に吸引力を発生させる集塵ファンと、
前記集塵ファンを回転駆動するモータとを備え、
前記モータを、前記タンク部の下部に配置したことを特徴とする集塵機。
【請求項２】
前記モータがディスクモータである請求項１に記載の集塵機。
【請求項３】
吸込み口を有するタンク部と、
前記吸込み口に吸引力を発生させる集塵ファンと、
前記集塵ファンを回転駆動するモータとを備え、
前記モータは、前記タンク部に設けられるディスクモータであることを特徴とする集塵機。
【請求項４】
前記ディスクモータは、回転子と、固定子と、出力軸とを有し、
前記回転子は、前記出力軸と一体に回転するコイルディスクを含み、
前記固定子は、前記コイルディスクを貫く磁束を発生する磁束発生手段を含み、
前記コイルディスクに設けられたコイルパターンに流れる電流と前記磁束発生手段の発生する磁界との間の電磁力により前記コイルディスクが回転する請求項２又は３に記載の集塵機。
【請求項５】
前記タンク部は、前記吸込み口から取り込んだ吸引物を溜める集塵空間と、前記集塵ファン及び前記モータを収容する吸引力発生空間とを有し、
前記吸引力発生空間は、前記タンク部の底面部から立ち上がる内壁部で前記集塵空間と仕切られるとともに、前記集塵空間と連通する開口がフィルタで覆われている請求項１から４のいずれか一項に記載の集塵機。
【請求項６】
前記吸引力発生空間の底面に排気孔を有する請求項５に記載の集塵機。
【請求項７】
前記吸引力発生空間の底面が、前記集塵空間の底面に着脱自在である請求項５又は６に記載の集塵機。
【請求項８】
前記集塵ファン及び前記モータの出力軸は鉛直方向を軸に回転し、前記集塵ファンが前記モータの上側にある請求項１から７のいずれか一項に記載の集塵機。
【請求項９】
前記タンク部は上部に開口部を有し、前記タンク部に固定可能なヘッド部が前記開口部を塞ぐ請求項１から８のいずれか一項に記載の集塵機。
【請求項１０】
前記タンク部の内部で液面が所定の高さになったときに前記モータを停止させる水位センサを備える請求項１から９のいずれか一項に記載の集塵機。
【請求項１】
吸込み口を有するタンク部と、
前記吸込み口に吸引力を発生させる集塵ファンと、
前記集塵ファンを回転駆動するモータとを備え、
前記モータを、前記タンク部の下部に配置したことを特徴とする集塵機。
【請求項２】
前記モータがディスクモータである請求項１に記載の集塵機。
【請求項３】
吸込み口を有するタンク部と、
前記吸込み口に吸引力を発生させる集塵ファンと、
前記集塵ファンを回転駆動するモータとを備え、
前記モータは、前記タンク部に設けられるディスクモータであることを特徴とする集塵機。
【請求項４】
前記ディスクモータは、回転子と、固定子と、出力軸とを有し、
前記回転子は、前記出力軸と一体に回転するコイルディスクを含み、
前記固定子は、前記コイルディスクを貫く磁束を発生する磁束発生手段を含み、
前記コイルディスクに設けられたコイルパターンに流れる電流と前記磁束発生手段の発生する磁界との間の電磁力により前記コイルディスクが回転する請求項２又は３に記載の集塵機。
【請求項５】
前記タンク部は、前記吸込み口から取り込んだ吸引物を溜める集塵空間と、前記集塵ファン及び前記モータを収容する吸引力発生空間とを有し、
前記吸引力発生空間は、前記タンク部の底面部から立ち上がる内壁部で前記集塵空間と仕切られるとともに、前記集塵空間と連通する開口がフィルタで覆われている請求項１から４のいずれか一項に記載の集塵機。
【請求項６】
前記吸引力発生空間の底面に排気孔を有する請求項５に記載の集塵機。
【請求項７】
前記吸引力発生空間の底面が、前記集塵空間の底面に着脱自在である請求項５又は６に記載の集塵機。
【請求項８】
前記集塵ファン及び前記モータの出力軸は鉛直方向を軸に回転し、前記集塵ファンが前記モータの上側にある請求項１から７のいずれか一項に記載の集塵機。
【請求項９】
前記タンク部は上部に開口部を有し、前記タンク部に固定可能なヘッド部が前記開口部を塞ぐ請求項１から８のいずれか一項に記載の集塵機。
【請求項１０】
前記タンク部の内部で液面が所定の高さになったときに前記モータを停止させる水位センサを備える請求項１から９のいずれか一項に記載の集塵機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−３０２（Ｐ２０１３−３０２Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３３６８６（Ｐ２０１１−１３３６８６）
【出願日】平成２３年６月１５日（２０１１．６．１５）
【出願人】（０００００５０９４）日立工機株式会社 (1,861)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月１５日（２０１１．６．１５）
【出願人】（０００００５０９４）日立工機株式会社 (1,861)
【Ｆターム（参考）】
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