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JP6240818B2 - Air filter device, air intake device, and dust collecting device - Google Patents

Air filter device, air intake device, and dust collecting device Download PDF

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JP6240818B2 JP2013191786A JP2013191786A JP6240818B2 JP 6240818 B2 JP6240818 B2 JP 6240818B2 JP 2013191786 A JP2013191786 A JP 2013191786A JP 2013191786 A JP2013191786 A JP 2013191786A JP 6240818 B2 JP6240818 B2 JP 6240818B2
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Description

本発明は、ファンの回転により旋回流を形成することによって、空気中から塵埃を取り除くエアフィルタ装置、吸気装置、及び集塵装置に関する。   The present invention relates to an air filter device, an air intake device, and a dust collecting device that remove dust from the air by forming a swirling flow by rotation of a fan.

通常、自動車等に搭載されるエンジンへ供給される空気は、外部から取り込まれた後にフィルタにて塵埃が除去される。しかしながら、このフィルタが目詰まりを起こすと空気抵抗が高くなり、パワーの低下や燃費悪化の原因になるだけでなく、排気ガス中に有害成分を発生させる原因にもなることから、定期的な交換が必要とされている。   Usually, air supplied to an engine mounted on an automobile or the like is taken in from the outside, and then dust is removed by a filter. However, if this filter is clogged, air resistance will increase, causing not only power reduction and fuel consumption deterioration, but also generation of harmful components in the exhaust gas. Is needed.

また、従来より、容器の周方向に設けられた流入口から吸い込まれた気体を容器の内周面に沿って旋回させた後に、容器の中心部から排気すると共に、空気に含まれる塵埃を容器の底部で捕集するサイクロン集塵装置及びこれを備えた掃除機が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   Further, conventionally, after the gas sucked from the inlet provided in the circumferential direction of the container is swung along the inner peripheral surface of the container, the gas is exhausted from the center of the container, and dust contained in the air is removed from the container. A cyclone dust collecting device that collects at the bottom of the hood and a vacuum cleaner equipped with the same have been proposed (see, for example, Patent Document 1).

また、ファンと、ファンの風上側を包囲するように設けられると共に吸気開口部が形成されたカバーと、を備える冷却装置が提案されている。かかる冷却装置においては、冷却用外気が吸気開口部を通じてカバーの内部に導入されると、ファンの回転により形成された旋回流によって、冷却用外気に含まれる塵埃が径方向外方に遠心分離され、塵埃が冷却用外気と共にファンの下流側へ送られるのを防止している(例えば、特許文献2参照)。   There has also been proposed a cooling device that includes a fan and a cover that is provided so as to surround the windward side of the fan and that has an intake opening. In such a cooling device, when the outside air for cooling is introduced into the cover through the intake opening, dust contained in the outside air for cooling is centrifugally separated radially outward by the swirl flow formed by the rotation of the fan. The dust is prevented from being sent to the downstream side of the fan together with the outside air for cooling (see, for example, Patent Document 2).

特開2006−75584号公報JP 2006-75584 A 特許4688971号公報Japanese Patent No. 4688971

通常、フィルタの交換は2.5万キロ〜5万キロの走行ごとの交換が推奨されている。しかしながら、このような推奨タイミングで交換しても、フィルタ交換直後から走行距離に応じてフィルタの目詰まりは少しずつ進んでいくことから、フィルタの目詰まりによる燃費悪化などを完全に回避することはできなかった。   Usually, it is recommended to replace the filter every 25,000 km to 50,000 km. However, even if the filter is replaced at such recommended timing, the filter clogging gradually proceeds according to the travel distance immediately after the filter replacement, and therefore it is not possible to completely avoid fuel consumption deterioration due to filter clogging. could not.

また、上述した特許文献1に記載のサイクロン集塵装置では、容器内において十分な遠心力が働かず、比較的大きな塵埃は容器の底部で捕集することはできても、より微細な塵埃については容器の底部で捕集することができなかった。従って、これらの微細な塵埃をも確実に捕集するためには、フィルタを別途設ける必要があると共に、長期間の使用によりフィルタが目詰まりを起こすという問題があった。   Further, in the cyclone dust collecting device described in Patent Document 1 described above, sufficient centrifugal force does not work in the container, and relatively large dust can be collected at the bottom of the container. Could not be collected at the bottom of the container. Therefore, in order to collect these fine dusts with certainty, it is necessary to provide a filter separately, and there is a problem that the filter is clogged due to long-term use.

これに対し、特許文献2に記載の冷却装置においては、十分な遠心力を発生させることができることから、微細な塵埃であっても冷却用外気から分離させることができる。しかしながら、特許文献2に記載の冷却装置においては、層流を流れる冷却用外気に含まれる塵埃は、冷却用外気と共にファンの下流側に送られてしまう恐れがあった。即ち、図15において、カバー703に形成された吸気開口部732の周縁領域から導入された冷却用外気は旋回流を形成するものの、吸気開口部732の中心領域を通って導入された冷却用外気は層流を形成する。そして、吸気開口部732はファンの回転軸の延長線A上に開口中心Cを有することから、層流はファンの回転により形成される旋回流の中心、即ち角速度が零の領域を流れ、層流を形成する冷却用外気に含まれる塵埃は冷却用外気から遠心分離されることなく、冷却用外気と共にファンの下流側に送られてしまうという問題があった。   On the other hand, in the cooling device described in Patent Document 2, since sufficient centrifugal force can be generated, even fine dust can be separated from the outside air for cooling. However, in the cooling device described in Patent Document 2, there is a possibility that dust contained in the cooling outside air flowing through the laminar flow may be sent to the downstream side of the fan together with the cooling outside air. That is, in FIG. 15, the cooling outside air introduced from the peripheral region of the intake opening 732 formed in the cover 703 forms a swirling flow, but the cooling outside air introduced through the central region of the intake opening 732. Forms a laminar flow. Since the intake opening 732 has an opening center C on the extension line A of the fan rotation axis, the laminar flow flows through the center of the swirl flow formed by the rotation of the fan, that is, in the region where the angular velocity is zero. There is a problem that dust contained in the cooling outside air forming the flow is sent to the downstream side of the fan together with the cooling outside air without being centrifuged from the cooling outside air.

本発明の第1の目的は、空気中から塵埃をより効果的に除去することができるエアフィルタ装置及びこれを用いた集塵装置を提供することである。   A first object of the present invention is to provide an air filter device capable of more effectively removing dust from the air and a dust collecting device using the same.

本発明の第2の目的は、自動車等に用いられるフィルタの目詰まりを防止することのできるエアフィルタ装置及び吸気装置を提供することである。   A second object of the present invention is to provide an air filter device and an intake device that can prevent clogging of a filter used in an automobile or the like.

本発明のエアフィルタ装置は、気流を発生させるためのファンと、前記ファンを収容するケーシングと、を備え、第1の所定方向における前記ケーシングの先端側には吸気開口部が形成され、前記ファンは、前記第1の所定方向における前記ケーシングの基端側に配置され、前記ファンが第2の所定方向に回転すると、前記ファンの回転によって前記吸気開口部から前記ファンに向けて流れる強制渦の旋回流が形成されると共に、前記ケーシングの内周領域において前記吸気開口部側に向けて流れる循環渦の流れが前記旋回流の外方に形成され、前記吸気開口部を通して前記ケーシングの内部に導入された空気に含まれる塵埃は、前記旋回流によって径方向外方に遠心分離された後に前記循環渦の流れによって前記ケーシングの内周領域を前記吸気開口部側に流れ、前記吸気開口部の中心位置は前記ファンの回転軸線の延長線から偏倚し、前記吸気開口部は前記ファンの回転軸と同軸の所定の円筒領域内に位置し、前記所定の円筒領域は前記ファンの回転半径と同一の半径を有し、前記吸気開口部は、前記ファンの回転軸線の延長線上に開口中心を有する開口部に代えて設けられていることを特徴とする。
また、本発明の集塵装置は、エアフィルタ装置と、前記エアフィルタ装置に装着されたカバー部材と、を備え、前記エアフィルタ装置と前記カバー部材の間には集塵空間が規定され、前記エアフィルタ装置は、気流を発生させるためのファンと、前記ファンを収容するケーシングと、を備え、第1の所定方向における前記ケーシングの先端側には収容開口部及び連通開口部が形成され、前記ファンは、前記第1の所定方向における前記ケーシングの基端側に配置され、前記集塵空間は前記連通開口部に連通し、前記カバー部材の先端側には吸気開口部が形成され、前記吸気開口部の周縁部には前記カバー部材の基端側に向かって延びる円筒部が設けられ、前記円筒部は前記収容開口部を挿通して前記ケーシングの内部まで延び、前記円筒部の軸線方向は前記ファンの回転軸の軸線方向に対して傾斜していることを特徴とする。
また、本発明のエアフィルタ装置は、エンジンに接続された吸気装置への塵埃侵入を防止するエアフィルタ装置であって、前記吸気装置の吸気口に接続されるケーシングと、前記ケーシングに収容されたファンと、を備え、第1の所定方向における前記ケーシングの先端側には吸気開口部が形成され、前記ファンは、前記第1の所定方向における前記ケーシングの基端側に配置され、モータと、前記モータにより回転駆動される羽根車と、を備え、前記羽根車は、前記モータにより回転駆動される回転軸と、前記回転軸に装着されたブレードと、を備え、前記回転軸の軸線方向は前記第1の所定方向と実質平行であり、前記ブレードは、前記回転軸の軸線方向と実質平行な幅広面を有する平板状に形成され、前記エンジンが駆動すると共に前記ファンが第2の所定方向に回転すると、前記エンジンの吸気効果により外部の空気が前記吸気開口部を介して前記ケーシング内に導入されると共に、前記ファンの回転によって前記吸気開口部から前記ファンに向けて流れる強制渦の旋回流が形成され、更に前記ケーシングの内周領域において前記吸気開口部側に向けて流れる循環渦の流れが前記旋回流の外方に形成され、前記吸気開口部を通して前記ケーシングの内部に導入された空気に含まれる塵埃は、前記旋回流によって径方向外方に遠心分離された後に前記循環渦の流れによって前記ケーシングの内周領域を前記吸気開口部側に流れ、前記吸気開口部の中心位置は前記ファンの回転軸線の延長線から偏倚し、前記吸気開口部は前記ファンの回転軸と同軸の所定の円筒領域内に位置し、前記所定の円筒領域は前記ファンの回転半径と同一の半径を有し、前記吸気開口部は、前記ファンの回転軸線の延長線上に開口中心を有する開口部に代えて設けられていることを特徴とする。
An air filter device according to the present invention includes a fan for generating an airflow and a casing for housing the fan, and an air intake opening is formed on a front end side of the casing in a first predetermined direction. Is arranged on the base end side of the casing in the first predetermined direction, and when the fan rotates in the second predetermined direction, a forced vortex flowing from the intake opening toward the fan by the rotation of the fan. A swirl flow is formed, and a flow of a circulating vortex flowing toward the intake opening in the inner peripheral region of the casing is formed outside the swirl flow, and is introduced into the casing through the intake opening. The dust contained in the air is centrifugally separated radially outward by the swirl flow, and then flows in the inner peripheral area of the casing by the flow of the circulating vortex. Flowing to the intake opening side, the central position of the intake opening is deviated from the extension of the rotation axis of the fan, the intake opening is located within a predetermined cylindrical region coaxial with the rotation axis of the fan, predetermined cylinder area have a turning radius and the same radius of the fan, the intake opening, and being provided in place of the openings having an opening centered on the extension of the rotational axis of the fan To do.
The dust collector of the present invention includes an air filter device and a cover member attached to the air filter device, and a dust collection space is defined between the air filter device and the cover member, The air filter device includes a fan for generating an airflow, and a casing for housing the fan, and a housing opening and a communication opening are formed on a front end side of the casing in a first predetermined direction, The fan is disposed on the base end side of the casing in the first predetermined direction, the dust collection space communicates with the communication opening, and an air intake opening is formed on a front end side of the cover member. A cylindrical portion extending toward the base end side of the cover member is provided at a peripheral portion of the opening, and the cylindrical portion extends through the housing opening to the inside of the casing. Line direction and being inclined relative to the axial direction of the rotary shaft of the fan.
An air filter device according to the present invention is an air filter device that prevents dust from entering an intake device connected to an engine, the casing being connected to an intake port of the intake device, and the casing being accommodated in the casing. comprising a fan, a, on the tip side of the casing in a first predetermined direction suction opening is formed, the fan is disposed on the base end side of the casing in the first predetermined direction, a motor, An impeller that is rotationally driven by the motor, and the impeller includes a rotational shaft that is rotationally driven by the motor and a blade that is attached to the rotational shaft, and the axial direction of the rotational shaft is the first is a predetermined direction and substantially parallel, said blades, said formed in a plate shape having an axial and substantially parallel to the wide surface of the rotary shaft, front together with the engine is driven When the fan is rotated in a second predetermined direction, with an external air is introduced into the casing through the intake opening by the intake effect of said engine, said fan from the intake opening by rotation of the fan A swirling flow of forced vortex flowing toward the intake opening is formed, and a flow of a circulating vortex flowing toward the intake opening side in the inner peripheral region of the casing is formed outside the swirling flow, and the flow through the intake opening dust contained in air introduced into the casing, flows through the inner circumferential region of the casing by the flow of the circulating vortex after being centrifuged radially outward by the swirling flow in the intake opening side, wherein The central position of the intake opening is deviated from the extension of the rotation axis of the fan, and the intake opening is located within a predetermined cylindrical area coaxial with the rotation axis of the fan. The predetermined cylindrical region has a radius of gyration of the same radius of the fan, the intake opening, characterized that you have provided instead of the opening having an opening centered on the extension of the rotational axis of the fan And

本発明のエアフィルタ装置によれば、吸気開口部の中心位置はファンの回転軸線の延長線から偏倚しているので、吸気開口部の中心位置を通って導入された空気に含まれる塵埃であっても、効果的に遠心分離させることができる。また、吸気開口部は、回転軸と同軸の所定の円筒領域内に位置し、当該円筒領域はファンの回転半径と同一の半径を有するため、強制渦を効果的に形成することができる。
また、吸気開口部の周縁部には筒状部が設けられ、外部の空気は吸気開口部及び筒状部を介してケーシングの内部に導入されるので、循環渦を効率的に形成することができる。また、筒状部の軸線方向は、回転軸の軸線方向に対して傾斜しているため、吸気開口部の中心位置を通って導入された空気に含まれる塵埃であっても、効果的に遠心分離させることができる。
また、本発明のエアフィルタ装置によれば、吸気開口部を通しケーシングの内部に導入された空気に含まれる塵埃は、旋回流によって径方向外方に遠心分離された後に循環渦の流れによってケーシングの内周領域を吸気開口部側に流れるので、塵埃がファンを通してケーシングの基端側へ流れるのを防止でき、これにより塵埃が吸気装置内部へ侵入するのを防止できる。よって、吸気装置が備えるフィルタにおける目詰まりを防止でき、フィルタ交換作業及びフィルタ交換費用が不要となる。また、フィルタの目詰まりによる空気抵抗の増加を防止でき、エンジンの燃焼効率の低下を防止することができる。
According to the air filter device of the present invention, since the center position of the intake opening is deviated from the extended line of the rotation axis of the fan, it is dust contained in the air introduced through the center position of the intake opening. However, it can be effectively centrifuged. Further, since the intake opening is located in a predetermined cylindrical area coaxial with the rotation axis, and the cylindrical area has the same radius as the rotation radius of the fan, a forced vortex can be effectively formed.
Further, at the peripheral portion of the air intake opening tubular portion is provided, since the external air is introduced into the casing through the inlet opening and the cylindrical portion, to form a circulating vortex efficient Can do. Further, since the axial direction of the cylindrical portion is inclined with respect to the axial direction of the rotating shaft, even if dust is contained in the air introduced through the center position of the intake opening, it is effectively centrifuged. Can be separated.
According to the air filter device of the present invention, the dust contained in the air introduced into the casing through the intake opening is centrifugally separated radially outward by the swirling flow, and then the casing is formed by the flow of the circulating vortex. Since it flows to the intake opening side in the inner peripheral area, it is possible to prevent dust from flowing to the base end side of the casing through the fan, thereby preventing dust from entering the inside of the intake device. Therefore, clogging in the filter provided in the intake device can be prevented, and filter replacement work and filter replacement cost are not required. Further, an increase in air resistance due to clogging of the filter can be prevented, and a reduction in engine combustion efficiency can be prevented.

更に、ブレードは回転軸の軸線方向と実質平行な幅広面を有する平板状に形成されているため、強制渦を効率的に形成して塵埃を良好に遠心分離させることができると共に、回転軸の軸方向において最小限の面積を有することとなり、ブレードを用いることによる空気抵抗を最小限に抑えることができる。   Furthermore, since the blade is formed in a flat plate shape having a wide surface substantially parallel to the axial direction of the rotating shaft, it is possible to efficiently form forced vortices and centrifuge dust well, and It has a minimum area in the axial direction, and the air resistance caused by using the blade can be minimized.

また、ブレードがケーシング内で回転することにより、慣性効果を利用して吸気開口部から導入された空気を基端側から排出することができるので、エンジンに対する過給器としての機能をも発揮できる。   Further, since the blade rotates in the casing, the air introduced from the intake opening portion can be discharged from the base end side using the inertia effect, so that the function as a supercharger for the engine can be exhibited. .

本発明の第1実施形態に係るエアフィルタ装置を示す概略断面図。1 is a schematic cross-sectional view showing an air filter device according to a first embodiment of the present invention. 図1に示すエアフィルタ装置における吸引開口部とファンの中心軸との位置関係を示す説明図。Explanatory drawing which shows the positional relationship of the suction opening part and the central axis of a fan in the air filter apparatus shown in FIG. 図1に示すエアフィルタ装置における空気の流れを示す動作原理説明図であって、フードカバーと羽根車とを分解して示す図。It is an operation principle explanatory view showing the flow of air in the air filter device shown in FIG. 1, and is an exploded view showing a hood cover and an impeller. 図1に示すエアフィルタ装置における層流と乱流の関係を示す概念図。The conceptual diagram which shows the relationship between the laminar flow and turbulent flow in the air filter apparatus shown in FIG. 図1に示すエアフィルタ装置を冷却装置として用いた場合の実施例を示す概略図。Schematic which shows the Example at the time of using the air filter apparatus shown in FIG. 1 as a cooling device. 図1に示すエアフィルタ装置を冷却装置として用いた場合の他の実施例を示す概略図。Schematic which shows the other Example at the time of using the air filter apparatus shown in FIG. 1 as a cooling device. 本発明の第2実施形態に係る集塵装置を概略断面図であって、(a)は空気の流れを示す動作原理説明図、(b)は分解図。It is a schematic sectional drawing of the dust collector which concerns on 2nd Embodiment of this invention, (a) is an operation principle explanatory drawing which shows the flow of air, (b) is an exploded view. 本発明の第3実施形態に係るエアフィルタ装置を示す概略図であり、(a)は一部透視図、(b)は空気の流れを示す動作原理説明図。It is the schematic which shows the air filter apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention, (a) is a partially transparent figure, (b) is an operation principle explanatory drawing which shows the flow of air. 図8に示すエアフィルタ装置を吸気装置に装着させて用いた場合の実施例を示す図であって、(a)は吸気装置を示す概略外観図、(b)は吸気装置にエアフィルタ装置を装着させた状態を示す概略外観図。It is a figure which shows the Example at the time of attaching and using the air filter apparatus shown in FIG. 8 for an intake device, (a) is a schematic external view which shows an intake device, (b) is an air filter apparatus in an intake device. The outline appearance figure showing the state made to wear. 本発明の第4実施形態に係る集塵装置の構成を示す概略断面図。The schematic sectional drawing which shows the structure of the dust collector which concerns on 4th Embodiment of this invention. 図10に示す集塵装置を空気清浄機に応用した場合の実施例を示す図であって、(a)は空気清浄機の斜視図、(b)は空気清浄機の透視図。It is a figure which shows the Example at the time of applying the dust collector shown in FIG. 10 to an air cleaner, Comprising: (a) is a perspective view of an air cleaner, (b) is a perspective view of an air cleaner. 図10に示す集塵装置をハンディータイプの掃除機に応用した場合の実施例を示す図であって、(a)は掃除機の概略外観図、(b)は掃除機の概略断面図。It is a figure which shows the Example at the time of applying the dust collector shown in FIG. 10 to a handy type cleaner, (a) is a schematic external view of a cleaner, (b) is a schematic sectional drawing of a cleaner. (a)はブレードの変形例を示す図、(b)はブレードの他の変形例を示す図。(A) is a figure which shows the modification of a braid | blade, (b) is a figure which shows the other modification of a braid | blade. 本発明の実施形態の変形例を示す概略断面図。The schematic sectional drawing which shows the modification of embodiment of this invention. 従来の冷却装置におけるにおける層流を示す概念図。The conceptual diagram which shows the laminar flow in the conventional cooling device.

[第1実施形態]
添付図面を参照して、本発明の第1実施形態に係るエアフィルタ装置について説明する。図1を参照して、本実施形態に係るエアフィルタ装置1は、気流を発生させるためのファン2と、ファン2を覆うフードカバー3と、を備え、ファン2は所定方向Xにおけるフードカバー3の基端側(図1における右側)に配置されている。
[First Embodiment]
An air filter device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. With reference to FIG. 1, an air filter device 1 according to the present embodiment includes a fan 2 for generating an airflow and a hood cover 3 that covers the fan 2, and the fan 2 is a hood cover 3 in a predetermined direction X. Is arranged on the base end side (right side in FIG. 1).

本実施形態におけるファン2は軸流回転型ファンであって、円筒状のハウジング21と、ハウジング21に回転自在に支持された羽根車22と、羽根車22を回転駆動するための駆動モータ23と、を有している。羽根車22は、所定方向Xに延出する回転軸24と、回転軸24より径方向外方に延びる複数のブレード25を有している。回転軸24には砲弾形状の旋回流形成補助突部(旋回流形成補助手段)4が固定支持されている。旋回流形成補助突部4は、所定方向Xにおけるフードカバー3の先端側(後述する吸気開口部32側、図1における左側)に向けて、フードカバー3の軸方向中央位置近傍まで延びている。また、旋回流形成補助突部4の直径は、回転軸24の直径とほぼ等しく構成されている。羽根車22が所定方向に回転すると、旋回流形成補助突部4は羽根車22と一体に回転する。また、ハウジング21の基端側には排気開口部26が規定されている。   The fan 2 in the present embodiment is an axial-flow rotating fan, and includes a cylindrical housing 21, an impeller 22 that is rotatably supported by the housing 21, and a drive motor 23 that rotationally drives the impeller 22. ,have. The impeller 22 has a rotating shaft 24 extending in a predetermined direction X and a plurality of blades 25 extending radially outward from the rotating shaft 24. A bullet-shaped swirl flow forming auxiliary projection (swirl flow forming auxiliary means) 4 is fixedly supported on the rotating shaft 24. The swirl flow forming auxiliary protrusion 4 extends toward the front end side of the hood cover 3 in the predetermined direction X (the intake opening 32 side described later, the left side in FIG. 1) to the vicinity of the axial center position of the hood cover 3. . Further, the diameter of the swirl flow forming auxiliary protrusion 4 is configured to be substantially equal to the diameter of the rotating shaft 24. When the impeller 22 rotates in a predetermined direction, the swirl flow forming auxiliary protrusion 4 rotates integrally with the impeller 22. An exhaust opening 26 is defined on the proximal end side of the housing 21.

フードカバー3は、ファン2のハウジング21に着脱可能に装着されている。フードカバー3は砲弾形状に構成されており、その基端側は円筒形状に構成されてファン2の前方周囲を包囲し、その先端側は半球面形状に構成されてファン2の前方の一部を包囲している。また、フードカバー3の先端側には吸気開口部32及び連通開口部33が形成されている。なお、本実施形態及び後述の第3及び第4実施形態において、フードカバー3とハウジング21とによりケーシングが構成される。   The hood cover 3 is detachably attached to the housing 21 of the fan 2. The hood cover 3 is configured in a cannonball shape, the base end side thereof is configured in a cylindrical shape and surrounds the front periphery of the fan 2, and the tip end side thereof is configured in a hemispherical shape so as to be a part of the front of the fan 2. Besiege. Further, an intake opening 32 and a communication opening 33 are formed on the front end side of the hood cover 3. In this embodiment and third and fourth embodiments described later, the hood cover 3 and the housing 21 constitute a casing.

吸気開口部32は、所定方向Xにおいてファン2の羽根車22と対向するのが好ましい。換言すると、図2をも参照して、ファン2の回転軸24と同軸の円筒領域であって、ファン2の回転半径と略同一の半径を有する円筒領域を円筒領域Rとして規定したときに、吸気開口部32は、円筒領域R内に位置するのが好ましい。また、本実施形態においては、吸気開口部32の中心位置Cは、ファン2の回転軸線の延長線Aから偏倚しており、当該偏倚量は少なくとも1ミリメートル以上であるのが好ましい。ここで、吸気開口部32は、その中心位置Cがファン2の回転軸線の延長線Aから偏倚していれば、図2に実線で示すようにファン2の回転軸線の延長線A上に設けられてもよく、或いは図2に一点鎖線で示すようにファン2の軸線の延長線Aから外れた位置に設けられてもよい。また、吸気開口部32の開口面積は、フードカバー3の基端側における横断面積よりも小さく構成されている。   The intake opening 32 is preferably opposed to the impeller 22 of the fan 2 in the predetermined direction X. In other words, referring also to FIG. 2, when a cylindrical region that is coaxial with the rotational axis 24 of the fan 2 and has a radius substantially the same as the rotational radius of the fan 2 is defined as the cylindrical region R, The intake opening 32 is preferably located in the cylindrical region R. Further, in the present embodiment, the center position C of the intake opening 32 is deviated from the extension line A of the rotation axis of the fan 2, and the amount of deviation is preferably at least 1 millimeter or more. Here, if the center position C is deviated from the extension line A of the rotation axis of the fan 2, the intake opening 32 is provided on the extension line A of the rotation axis of the fan 2 as shown by a solid line in FIG. Alternatively, it may be provided at a position deviated from the extension line A of the axis of the fan 2 as indicated by a one-dot chain line in FIG. Further, the opening area of the intake opening 32 is configured to be smaller than the transverse area on the base end side of the hood cover 3.

次に、図3をも参照して、本実施形態のエアフィルタ装置1における空気の流れについて説明する。ファン2が作動して羽根車22が所定方向に回転すると、空気が吸気開口部32を通してフードカバー3の内部に導入される。このとき、フードカバー3の内部には、羽根車22の回転によって吸気開口部32から羽根車22に向けて流れる強制渦の旋回流F2が形成される。すなわち、ファン2の回転軸24の回転運動エネルギーの一部が、強制渦の旋回流F2を発生させるために必要な外部運動エネルギーの元となる。   Next, the flow of air in the air filter device 1 of the present embodiment will be described with reference to FIG. When the fan 2 operates and the impeller 22 rotates in a predetermined direction, air is introduced into the hood cover 3 through the intake opening 32. At this time, a swirl flow F <b> 2 of a forced vortex that flows from the intake opening 32 toward the impeller 22 by the rotation of the impeller 22 is formed inside the hood cover 3. That is, a part of the rotational kinetic energy of the rotating shaft 24 of the fan 2 becomes a source of external kinetic energy necessary for generating the forced vortex swirl F2.

吸気開口部32より外部から導入された空気は、この強制渦の旋回流F2によって所定方向に螺旋状に回転しながら吸気開口部32から羽根車22に向けて流れる。また、羽根車22の上流側の付近では、強制渦の旋回流F2は旋回流形成補助突部4により径方向外側に押し広げられ、旋回流形成補助突部4の周囲に強制渦の旋回流F2が形成される。更に、上述したように、吸気開口部32の開口面積はフードカバー3の基端側における横断面積よりも小さく構成されているので、吸気開口部32の近傍におけるフードカバー3の内周領域には、拡大管の構造により、はく離流域Sが形成される。このはく離流域Sには、吸気開口部32側に向けて流れる気体の循環渦の流れF3が形成される。   The air introduced from the outside through the intake opening 32 flows from the intake opening 32 toward the impeller 22 while rotating spirally in a predetermined direction by the swirl flow F2 of the forced vortex. Further, in the vicinity of the upstream side of the impeller 22, the forced vortex swirl flow F <b> 2 is spread outward in the radial direction by the swirl flow formation auxiliary protrusion 4, and the forced vortex swirl flow around the swirl flow formation auxiliary protrusion 4. F2 is formed. Furthermore, as described above, since the opening area of the intake opening 32 is configured to be smaller than the cross-sectional area on the proximal end side of the hood cover 3, the inner peripheral area of the hood cover 3 in the vicinity of the intake opening 32 The separation flow zone S is formed by the structure of the expansion tube. In the separation flow area S, a gas vortex flow F3 flowing toward the intake opening 32 is formed.

ここで、塵埃D(図中、×印で示す)が空気とともに吸気開口部32よりフードカバー3の内部に侵入すると、この塵埃Dは、強制渦の旋回流F2によって螺旋軌道を描きながら吸気開口部32から羽根車22に向けて流れる。強制渦は、中心からの距離に比例して角速度及び気圧が高くなる性質を有するため、塵埃Dはこのように流れる間に強制渦の旋回流F2によって径方向外方に遠心分離される。上述のように、旋回流形成補助突部4により旋回流F2が径方向外側に押し広げられることによって、羽根車22の上流側の付近において旋回流F2の回転方向の流速が高められる。これにより、羽根車22の上流側の付近における圧力は、はく離流域Sにおける圧力よりも大きくなる。このように圧力差が生じることによって、上述のように遠心分離された塵埃Dは、はく離流域Sに導入され、吸気開口部32側に向けて流れる循環渦の流れF3によってフードカバー3の内周領域を所定方向に螺旋軌道を描きながら先端側に向けて流れる。   Here, when the dust D (indicated by x in the drawing) enters the inside of the hood cover 3 from the intake opening 32 together with air, the dust D opens the intake opening while drawing a spiral trajectory by the forced swirl flow F2. It flows from the part 32 toward the impeller 22. Since the forced vortex has the property that the angular velocity and the atmospheric pressure increase in proportion to the distance from the center, the dust D is centrifuged radially outward by the swirling flow F2 of the forced vortex while flowing in this way. As described above, the swirl flow F2 is pushed and spread outward in the radial direction by the swirl flow forming auxiliary protrusion 4, whereby the flow velocity in the rotational direction of the swirl flow F2 is increased in the vicinity of the upstream side of the impeller 22. Thereby, the pressure in the vicinity of the upstream side of the impeller 22 becomes larger than the pressure in the separation flow area S. As a result of this pressure difference, the dust D centrifuged as described above is introduced into the separation flow area S, and the inner periphery of the hood cover 3 by the flow F3 of the circulating vortex flowing toward the intake opening 32 side. The region flows toward the tip side while drawing a spiral trajectory in a predetermined direction.

ここで、吸気開口部32は上述した円筒領域R内に位置することから、強制渦の旋回流F2が効果的に形成される。また、吸気開口部32の中心位置Cはファン2の回転軸線の延長線Aから偏倚していることから、図4に示す様に、吸気開口部32の中心位置Cを通る空気の流れは曲線Lを描くこととなり、この曲線Lでは、その中心部を流れる層流が乱れて乱流域S2を形成する。よって、層流に含まれる塵埃Dは、乱流域S2において強制渦の旋回流F2に巻き込まれ、径方向外方に遠心分離される。即ち、吸気開口部32の中心位置Cを通って導入された空気が形成する流れは、ファン2の回転によって形成される旋回流F2の中心(角速度が零の地点)から外れるために、吸気開口部32の中心位置Cを通る層流は曲線部で消滅(或いは減少)し、これにより塵埃Dを効果的に遠心分離させることができる。   Here, since the intake opening 32 is located in the above-described cylindrical region R, a forced vortex swirl flow F2 is effectively formed. Further, since the center position C of the intake opening 32 is deviated from the extension line A of the rotation axis of the fan 2, the air flow through the center position C of the intake opening 32 is a curve as shown in FIG. L is drawn, and in this curve L, the laminar flow flowing through the center portion is disturbed to form a turbulent flow region S2. Therefore, the dust D contained in the laminar flow is caught in the swirl flow F2 of the forced vortex in the turbulent flow region S2, and is centrifuged radially outward. That is, the flow formed by the air introduced through the center position C of the intake opening 32 deviates from the center (point where the angular velocity is zero) of the swirling flow F2 formed by the rotation of the fan 2, and thus the intake opening The laminar flow that passes through the center position C of the portion 32 disappears (or decreases) at the curved portion, whereby the dust D can be effectively centrifuged.

このように、本実施形態におけるエアフィルタ装置1においては、層流が乱れて乱流域S2を形成するので、吸気開口部32から導入された空気から効果的に塵挨Dを遠心分離させることができる。   Thus, in the air filter device 1 according to the present embodiment, the laminar flow is disturbed to form the turbulent flow region S2, so that the dust D can be effectively centrifuged from the air introduced from the intake opening 32. it can.

上述の様にして循環渦の流れF3によってフードカバー3の先端側へ流れた塵埃Dの一部は、フードカバー3の連通開口部33を通してフードカバー3の外部へ排出される。また、フードカバー3の内部に残った塵埃Dは、フードカバー3の内周領域で所定方向に旋回するので、ファン2の通過風量に影響を与えることがない。一方、上述のようにして塵埃Dの除去された清浄な空気は、ハウジング21の基端側に規定された排気開口部26から排出される。   A part of the dust D that has flowed to the front end side of the hood cover 3 due to the circulation vortex flow F3 as described above is discharged to the outside of the hood cover 3 through the communication opening 33 of the hood cover 3. Further, the dust D remaining inside the hood cover 3 swirls in a predetermined direction in the inner peripheral region of the hood cover 3, and thus does not affect the passing air volume of the fan 2. On the other hand, the clean air from which the dust D has been removed as described above is discharged from the exhaust opening 26 defined on the base end side of the housing 21.

このように、本実施形態におけるエアフィルタ装置1によれば、塵埃Dを効果的に遠心分離させることができるので、排気開口部26からは清浄な空気のみを排出させることができ、また塵埃Dがファン2のブレード25に付着するのを防止できる。   Thus, according to the air filter device 1 in the present embodiment, the dust D can be effectively centrifuged, so that only clean air can be discharged from the exhaust opening 26, and the dust D Can be prevented from adhering to the blade 25 of the fan 2.

このように構成されたエアフィルタ装置1は、例えば電子機器や家電製品等における冷却装置として用いることができるほか、空気清浄機や掃除機等の集塵装置の構成部材として用いることができる。以下、エアフィルタ装置1を冷却装置として用いた場合の実施例1及び2について説明する。   The air filter device 1 configured as described above can be used as a cooling device in, for example, an electronic device or a home appliance, and can also be used as a constituent member of a dust collecting device such as an air cleaner or a vacuum cleaner. Hereinafter, Examples 1 and 2 in the case where the air filter device 1 is used as a cooling device will be described.

[実施例1]
図5を参照して、図示の機器100は、例えばDVDレコーダや、監視カメラ、プロジェクターなどの電子機器や、冷蔵庫、電子レンジ、炊飯器などの電気製品等から構成され、ボックス状の筐体101を備えている。筐体101の内部には回路基板102が収容され、回路基板102には半導体デバイス等の発熱部材104が実装されている。なお、筐体101の内部には、回路基板102の他にも種々の電子部品等(図示せず)が収容されている。筐体101の側壁部101aには吸気口106が設けられ、この吸気口106に冷却装置としてのエアフィルタ装置1が取り付けられている。また、筐体101の側壁部101aには筐体101の内部に送り込まれた冷却用外気を外部に排出するための排気口107aが設けられている。
[Example 1]
Referring to FIG. 5, the illustrated device 100 includes, for example, an electronic device such as a DVD recorder, a surveillance camera, and a projector, an electric product such as a refrigerator, a microwave oven, and a rice cooker, and a box-shaped casing 101. It has. A circuit board 102 is accommodated in the housing 101, and a heat generating member 104 such as a semiconductor device is mounted on the circuit board 102. In addition to the circuit board 102, various electronic components (not shown) are accommodated in the housing 101. An air inlet 106 is provided in the side wall 101 a of the housing 101, and the air filter device 1 as a cooling device is attached to the air inlet 106. Further, the side wall 101a of the casing 101 is provided with an exhaust port 107a for discharging the outside air for cooling sent into the casing 101 to the outside.

当該構成において、ファン2が作動して羽根車22が所定方向に回転すると、空気(冷却用外気)が吸気開口部32を通してフードカバー3の内部に導入される。冷却用外気と共にフードカバー3の内部に侵入した塵埃Dは、上述の様にして連通開口部33を通して外部へ排出される。   In this configuration, when the fan 2 operates and the impeller 22 rotates in a predetermined direction, air (cooling outside air) is introduced into the hood cover 3 through the intake opening 32. The dust D that has entered the inside of the hood cover 3 together with the outside air for cooling is discharged to the outside through the communication opening 33 as described above.

一方、塵埃Dの除去された清浄な冷却用外気は、ファン2を通して筐体101の内部に送り込まれ、回路基板102の発熱部品104を冷却しながら筐体101の内部を流れる。これにより筐体101の内部の圧力が上昇し、筐体101の内外の圧力差が生じることによって、筐体101内の冷却用外気は、排気口107aを通して外部に排出される。このようにして塵埃Dが筐体101の内部に侵入するのが防止され、これにより例えば、塵埃Dが回路基板102に付着して回路基板104が誤動作するのを防止することができる。   On the other hand, the clean cooling outside air from which the dust D is removed is sent into the housing 101 through the fan 2 and flows through the housing 101 while cooling the heat generating component 104 of the circuit board 102. As a result, the pressure inside the casing 101 rises and a pressure difference between the inside and outside of the casing 101 is generated, so that the outside air for cooling in the casing 101 is discharged to the outside through the exhaust port 107a. In this way, it is possible to prevent the dust D from entering the inside of the housing 101, thereby preventing, for example, the dust D from adhering to the circuit board 102 and malfunctioning of the circuit board 104.

[実施例2]
図6を参照して、図示の水槽200には水が張られ、観賞用の魚等が飼育されている。水槽200の側壁201には冷却装置としてのエアフィルタ装置1が装着され、またエアフィルタ装置1の基端側にはチューブ202が取り付けられている。チューブ202の内径はエアフィルタ装置1から離隔するに従って漸減し、その自由端側に規定された吹出孔202aが水面に対して斜めに対向するように配置されている。
[Example 2]
Referring to FIG. 6, the illustrated aquarium 200 is filled with water, and ornamental fish and the like are bred. An air filter device 1 as a cooling device is attached to the side wall 201 of the water tank 200, and a tube 202 is attached to the proximal end side of the air filter device 1. The inner diameter of the tube 202 gradually decreases as the distance from the air filter device 1 increases, and the blowout hole 202a defined on the free end side thereof is disposed so as to face the water surface obliquely.

かかる構成により、エアフィルタ装置1から送り出された空気はチューブ202の吹出口202aから水面に向けて排出され、気化熱効果により水温を低下させることができる。よって、夏季等に水温が適正温度を超えて上昇した場合には、エアフィルタ装置1を駆動させることにより水温を低下させることがでる。また、チューブ202の内径がその自由端側に向かって漸減するように構成されているため、ノズル効果により冷却効果を向上できる。なお、本発明者による実験により、3℃〜4℃の水温冷却効果が得られることが確認できた。   With this configuration, the air sent out from the air filter device 1 is discharged toward the water surface from the air outlet 202a of the tube 202, and the water temperature can be lowered by the vaporization heat effect. Therefore, when the water temperature rises above the appropriate temperature in summer or the like, the water temperature can be lowered by driving the air filter device 1. Moreover, since the inner diameter of the tube 202 is configured to gradually decrease toward the free end side, the cooling effect can be improved by the nozzle effect. In addition, it has confirmed that the water temperature cooling effect of 3 to 4 degreeC was acquired by experiment by this inventor.

なお、図6の例では、先端側が上側、基端側が下側となるようにエアフィルタ装置1を縦向きに配置したが、エアフィルタ装置1を横向きに配置することもできる。この場合には、図6の例と異なり吸気開口部32が横を向くため、例えばエアフィルタ装置1が稼働していない状態で埃などが吸気開口部32からエアフィルタ装置1内へ侵入するのを防止できる。   In the example of FIG. 6, the air filter device 1 is arranged vertically so that the distal end side is the upper side and the proximal end side is the lower side, but the air filter device 1 can also be arranged horizontally. In this case, unlike the example of FIG. 6, the intake opening 32 faces sideways. For example, dust or the like enters the air filter device 1 from the intake opening 32 when the air filter device 1 is not operating. Can be prevented.

[第2実施形態] 次に、本発明の第2実施形態に係る集塵装置について説明する。なお、上述した第1実施形態と実質同一の部材には同一の参照番号を付し、その説明は省略する。 2ND EMBODIMENT Next, the dust collector which concerns on 2nd Embodiment of this invention is demonstrated. In addition, the substantially same member as 1st Embodiment mentioned above is attached | subjected the same reference number, and the description is abbreviate | omitted.

図7を参照して、図示の集塵装置300は、エアフィルタ装置1と、エアフィルタ装置1の先端側に着脱可能に装着されたカバー部材5と、を備える。   Referring to FIG. 7, the illustrated dust collection device 300 includes an air filter device 1 and a cover member 5 that is detachably attached to the distal end side of the air filter device 1.

カバー部材5は断面円形状のキャップ状に構成されており、例えばポリカーボネート等の透明材料から形成されている。所定方向Xにおいて、カバー部材5の基端側には収容開口部51が規定され、その先端側には円形状の吸気開口部52が形成されている。吸気開口部52の周縁部には円筒部53が設けられ、筒状部53はカバー部材5の基端側(内方)に向かって延び、その軸方向は回転軸24の軸方向に対して所定の角度αをもって僅かに傾斜している。また、円筒部53の基端側(ファン2側、図7における右側)には開口部54が規定されている。   The cover member 5 is configured as a cap having a circular cross section, and is formed of a transparent material such as polycarbonate. In the predetermined direction X, a housing opening 51 is defined on the proximal end side of the cover member 5, and a circular intake opening 52 is formed on the distal end side thereof. A cylindrical portion 53 is provided at the peripheral edge of the intake opening 52, and the cylindrical portion 53 extends toward the base end side (inward) of the cover member 5, and its axial direction is relative to the axial direction of the rotary shaft 24. It is slightly inclined with a predetermined angle α. An opening 54 is defined on the base end side of the cylindrical portion 53 (the fan 2 side, the right side in FIG. 7).

このように構成されたカバー部材5をエアフィルタ装置1に装着すると、エアフィルタ装置1の先端側は収容開口部51を介してカバー部材5の内部に収容され、カバー部材5の基端側端面55がハウジング21の先端面21aに当接して位置決めされる。一方、エアフィルタ装置1に設けられた吸気開口部32は収容開口部32として機能し、筒状部53はこの収容開口部32を挿通してフードカバー3の内部まで延び、フードカバー3の内部空間と外部とを連通させる。更に、カバー部材5とエアフィルタ装置1の間には集塵空間S3が規定され、この集塵空間S3は連通開口部33と連通する。カバー部材5をエアフィルタ装置1に装着させた状態においては、所定方向Xにおいて筒状部53の基端側に規定された開口部54は、旋回流形成補助突部4の先端よりも先端側に位置し、回転軸24の軸方向において羽根車22に対向するなお、本実施形態においては、ハウジング21とカバー部材5とによりケーシングが構成される。   When the cover member 5 configured in this way is attached to the air filter device 1, the distal end side of the air filter device 1 is housed inside the cover member 5 via the housing opening 51, and the proximal end side end surface of the cover member 5 55 is positioned in contact with the front end surface 21 a of the housing 21. On the other hand, the intake opening 32 provided in the air filter device 1 functions as the accommodation opening 32, and the tubular portion 53 extends through the accommodation opening 32 to the inside of the hood cover 3. Communicate the space with the outside. Further, a dust collection space S3 is defined between the cover member 5 and the air filter device 1, and the dust collection space S3 communicates with the communication opening 33. In a state where the cover member 5 is mounted on the air filter device 1, the opening 54 defined on the proximal end side of the cylindrical portion 53 in the predetermined direction X is on the distal side with respect to the distal end of the swirl flow forming auxiliary projection 4. In the present embodiment, the housing 21 and the cover member 5 constitute a casing that faces the impeller 22 in the axial direction of the rotary shaft 24.

このように構成された集塵装置300において、ファン2が作動して羽根車22が所定方向に回転すると、空気が円筒部53を通してフードカバー3の内部に導入される。このように導入された空気に含まれる塵埃Dは、第1実施形態と同様に強制渦による旋回流F2により遠心分離され、循環渦の流れF3により連通開口部33を通してフードカバー3の外部へ排出され、集塵空間S3に集塵される。一方、このようにして塵埃Dの除去された清浄な空気は、ファン2を通して下流側に送り込まれる。   In the dust collector 300 configured as described above, when the fan 2 operates and the impeller 22 rotates in a predetermined direction, air is introduced into the hood cover 3 through the cylindrical portion 53. The dust D contained in the air thus introduced is centrifuged by the swirl flow F2 due to the forced vortex as in the first embodiment, and is discharged to the outside of the hood cover 3 through the communication opening 33 by the flow vortex flow F3. And collected in the dust collection space S3. On the other hand, the clean air from which the dust D has been removed in this way is sent to the downstream side through the fan 2.

ここで、本実施形態においては、筒状部53が設けられているため、はく離流域Sをより効率良く形成することができる。また、円筒部53は、その軸方向が回転軸24の軸方向に対して僅かに傾斜していることから、吸気開口部54(筒状部53)の中心領域から導入された空気が形成する流れは曲線を描く。この曲線では中心部を流れる層流が乱れて乱流域を形成することから、層流に含まれる塵埃Dであっても径方向外方に遠心分離させることができる。   Here, in this embodiment, since the cylindrical part 53 is provided, the separated flow area S can be formed more efficiently. Further, since the axial direction of the cylindrical portion 53 is slightly inclined with respect to the axial direction of the rotating shaft 24, air introduced from the central region of the intake opening 54 (cylindrical portion 53) is formed. The flow draws a curve. In this curve, the laminar flow flowing through the central portion is disturbed to form a turbulent flow region, so even the dust D contained in the laminar flow can be centrifuged radially outward.

ファン2の作動を停止すると、遠心分離された塵埃Dは集塵空間S3内部に溜まる。このように集塵空間S3に溜まった塵埃Dは、カバー部材5をフードカバー3から取り外すことで除去できる。なお、筒状部53と開口部32の周縁部との間には隙間Gが形成されるので、エアフィルタ装置1をカバー部材5から引き抜くだけで、筒状部53が開口部32に支えることなく、両者を分離させることができる。また、カバー部材5は透明材料から形成されているため、集塵空間Sに溜まった塵埃Dを外部から確認することができる。   When the operation of the fan 2 is stopped, the centrifugally separated dust D accumulates in the dust collection space S3. Thus, the dust D collected in the dust collection space S3 can be removed by removing the cover member 5 from the hood cover 3. Since a gap G is formed between the cylindrical portion 53 and the peripheral edge of the opening 32, the cylindrical portion 53 is supported by the opening 32 only by pulling the air filter device 1 from the cover member 5. And both can be separated. Moreover, since the cover member 5 is formed of a transparent material, the dust D accumulated in the dust collection space S can be confirmed from the outside.

このように構成されたエアフィルタ装置1は、空気清浄機として単独で用いることができるほか、円筒部53に吸気パイプ(図示せず)を接続させて掃除機として用いることができる。また、上述したエアフィルタ装置1と同様に冷却装置として電子機器等に装着させて用いることもできる。   The air filter device 1 configured as described above can be used alone as an air cleaner, or can be used as a cleaner by connecting an intake pipe (not shown) to the cylindrical portion 53. Further, similarly to the air filter device 1 described above, the cooling device can be used by being mounted on an electronic device or the like.

なお、本実施形態においては、円筒部53は、その軸線方向が所定方向X即ち回転軸24の軸線方向に対して傾斜するように構成されたが、円筒部53の軸線方向を回転軸24の軸線方向と平行としてもよい。このように構成された場合であっても、吸気開口部52の中心位置を回転軸24の軸線の延長線Aから偏倚させれば、円筒部53の軸線と回転軸24の軸線とは一致しないため、円筒部53の中心領域を通して導入された空気の流れは曲線を描き、このように導入された空気に含まれる塵埃Dも、上述のようにして強制渦の旋回流F2により遠心分離される。   In the present embodiment, the cylindrical portion 53 is configured such that the axial direction of the cylindrical portion 53 is inclined with respect to the predetermined direction X, that is, the axial direction of the rotary shaft 24. It may be parallel to the axial direction. Even in such a configuration, if the center position of the intake opening 52 is deviated from the extension line A of the axis of the rotary shaft 24, the axis of the cylindrical portion 53 and the axis of the rotary shaft 24 do not coincide with each other. Therefore, the flow of air introduced through the central region of the cylindrical portion 53 draws a curve, and the dust D contained in the air thus introduced is also centrifuged by the forced vortex swirl F2 as described above. .

[第3実施形態]
次に、本発明の第3実施形態に係るエアフィルタ装置について説明する。なお、本実施形態において、上述した第1実施形態と実質同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
[Third Embodiment]
Next, an air filter device according to a third embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, components that are substantially the same as those in the first embodiment described above are assigned the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

図8を参照して、図示のエアフィルタ装置1Aは上述したエアフィルタ装置1と略同一の構成を有するが、エアフィルタ装置1Aはファン2及び旋回流形成補助部4に代えてファン2Aを備える点で異なる。ファン2Aは、ハウジング21と、ハウジング21に回転自在に支持された羽根車22Aと、羽根車22Aを回転駆動するための駆動モータ23と、を有している。羽根車22Aは、回転軸24と、回転軸24より径方向外方に延びる複数のブレード25Aを有している。各ブレード25Aは平板状に形成され、その幅広面が回転軸24の軸線方向と平行になるように回転軸24に取り付けられている。   Referring to FIG. 8, the illustrated air filter device 1 </ b> A has substantially the same configuration as the above-described air filter device 1, but the air filter device 1 </ b> A includes a fan 2 </ b> A instead of the fan 2 and the swirl flow forming auxiliary unit 4. It is different in point. The fan 2 </ b> A includes a housing 21, an impeller 22 </ b> A that is rotatably supported by the housing 21, and a drive motor 23 that rotationally drives the impeller 22 </ b> A. The impeller 22 </ b> A includes a rotating shaft 24 and a plurality of blades 25 </ b> A extending radially outward from the rotating shaft 24. Each blade 25 </ b> A is formed in a flat plate shape, and is attached to the rotary shaft 24 so that the wide surface thereof is parallel to the axial direction of the rotary shaft 24.

このように構成されたエアフィルタ装置1Aでは、駆動モータ23が回転駆動し、羽根車22Aが所定方向に回転すると、図8(b)に示す様に、羽根車22Aの回転運動エネルギーの一部が強制渦発生の外部運動エネルギーの元となり、フードカバー3の内部には吸気開口部32から羽根車22Aに向けて流れる強制渦による旋回流F2が形成されると共に、はく離流域Sには吸気開口部32側に向けて流れる気体の循環渦の流れF3が形成される。また、吸気開口部32から導入された空気の一部は、慣性効果により排気開口部26から外部へ排出されると共に、吸気開口部32から導入された空気の残部は連通開口部33から外部へ排出される。   In the air filter device 1A configured as described above, when the drive motor 23 is driven to rotate and the impeller 22A rotates in a predetermined direction, as shown in FIG. 8B, a part of the rotational kinetic energy of the impeller 22A. Becomes a source of external kinetic energy of forced vortex generation, and a swirl flow F2 due to forced vortex flowing from the intake opening 32 toward the impeller 22A is formed inside the hood cover 3, and an intake opening in the separation flow area S A gas circulation vortex flow F3 flowing toward the portion 32 is formed. Further, a part of the air introduced from the intake opening 32 is discharged to the outside from the exhaust opening 26 due to the inertia effect, and the remaining part of the air introduced from the intake opening 32 to the outside from the communication opening 33. Discharged.

よって、上述したのと同様に、空気とともに吸気開口部32よりフードカバー3の内部に侵入した塵埃Dは、旋回流F2によって螺旋軌道を描きながら吸気開口部32からファン2Aに向けて流れながら径方向外方に遠心分離され、循環渦の流れF3によってフードカバー3の内周領域を所定方向に螺旋軌道を描きながら先端側へ流れ、連通開口部33を通して外部へ排出される。一方、上述のようにして塵埃Dの除去された清浄な空気は、排気開口部26から外部へ送られる。   Therefore, as described above, the dust D that has entered the inside of the hood cover 3 together with the air from the intake opening 32 flows along the spiral trajectory by the swirl flow F2 while flowing from the intake opening 32 toward the fan 2A. Centrifugalally outward, flows through the inner peripheral area of the hood cover 3 in a predetermined direction by a circulating vortex flow F3, flows toward the tip, and is discharged to the outside through the communication opening 33. On the other hand, the clean air from which the dust D is removed as described above is sent to the outside from the exhaust opening 26.

また、本実施形態においては、ブレード25Aを平板状に形成し、その幅広面が回転軸24の軸方向と平行に延びるように設けられていることから、より効率良く強制渦を発生させることができ、これにより遠心分離効果を向上させることができる。   Further, in the present embodiment, the blade 25A is formed in a flat plate shape, and the wide surface thereof is provided so as to extend in parallel with the axial direction of the rotary shaft 24. Therefore, a forced vortex can be generated more efficiently. This can improve the centrifugal separation effect.

このように構成されたエアフィルタ装置1Aは、例えば自動車やバイク等に搭載されたエンジンへ空気を供給するための吸気装置に接続されて用いることができる。以下、エアフィルタ装置1Aを吸気装置に接続させて用いた場合の実施例3について説明する。   1 A of air filter apparatuses comprised in this way can be connected and used for the intake device for supplying air to the engine mounted, for example in a motor vehicle or a motorcycle. Hereinafter, a third embodiment in which the air filter device 1A is connected to an intake device will be described.

[実施例3]
ここではまず、エアフィルタ装置1Aが接続される吸気装置について説明する。図9(a)を参照して、図示の吸気装置6は、エンジン(図示せず)に空気を供給するものであって、空気の取り入れ口である吸気ダクト61と、空気を浄化させるエアフィルタ62を収容するフィルタボックス63と、空気の量を調整するスロットルバブル(図示せず)と、気筒ごとに空気を分ける吸気マニホールド64と、を備える。かかる構成において、エンジンが始動すると、エンジンの吸入負圧によって吸気ダクト61から空気が吸入され、このように吸入された空気はエアフィルタ62及びスロットルバブルを通過し、吸気マニホールド64を介してエンジンのシリンダーヘッド(図示せず)へ送られる。
[Example 3]
Here, first, an intake device to which the air filter device 1A is connected will be described. Referring to FIG. 9 (a), an illustrated intake apparatus 6 supplies air to an engine (not shown), and includes an intake duct 61 that is an intake port for air and an air filter that purifies the air. A filter box 63 that accommodates 62, a throttle bubble (not shown) that adjusts the amount of air, and an intake manifold 64 that divides the air for each cylinder. In such a configuration, when the engine is started, air is sucked from the intake duct 61 due to the negative suction pressure of the engine, and the air thus sucked passes through the air filter 62 and the throttle bubble, and passes through the intake manifold 64 to the engine. It is sent to a cylinder head (not shown).

図9(b)をも参照して、上述の様に構成されたエアフィルタ装置1Aは、排気開口部26(図8(b)参照)から排出された空気が吸気装置6へ供給されるように、中空の接続部材7を介して吸気装置6の上流端、即ち吸気ダクト61の吸気口61aに接続される。また、エアフィルタ装置1Aの駆動モータ23から延びるリード線(図示せず)は、自動車本体等に設けられたアクセサリ端子(図示せず)に電気的に接続される。   Referring also to FIG. 9B, in the air filter device 1A configured as described above, the air discharged from the exhaust opening 26 (see FIG. 8B) is supplied to the intake device 6. Further, it is connected to the upstream end of the intake device 6, that is, the intake port 61 a of the intake duct 61 through the hollow connection member 7. In addition, a lead wire (not shown) extending from the drive motor 23 of the air filter device 1A is electrically connected to an accessory terminal (not shown) provided on the automobile body or the like.

このような構成においてエンジンが始動すると、アクセサリ端子から駆動モータ23へ電力が供給され、これにより駆動モータ23が回転駆動し、回転軸24と共にブレード25Aが所定方向に回転する。すると、上述したように慣性効果によって吸気開口部32からフードカバー3の内部に外部の空気が流れ込み、またこれと同時にエンジンの負圧吸引効果によっても吸気開口部32からフードカバー3内に空気が吸入される。上述したように、フードカバー3の内部にはブレード25Aの回転によって強制渦による旋回流F2が形成されると共に、拡大管の構造により循環渦の流れF3が形成されるため、空気に含まれる塵埃Dはフードカバー3の連通開口部33を通して外部へ排出される。一方、上述のようにして塵埃Dの除去された清浄な空気は、排気開口部26から接続部材7を介して吸気ダクト61へ送られ、エアフィルタ62及びスロットルバブルを通過し、マニホールド64からエンジンのシリンダーヘッドへ送られる。   When the engine is started in such a configuration, electric power is supplied from the accessory terminal to the drive motor 23, whereby the drive motor 23 is rotationally driven, and the blade 25A is rotated in a predetermined direction together with the rotary shaft 24. Then, as described above, external air flows into the inside of the hood cover 3 from the intake opening 32 due to the inertia effect, and at the same time, air is also introduced into the hood cover 3 from the intake opening 32 due to the negative pressure suction effect of the engine. Inhaled. As described above, the swirl flow F2 due to the forced vortex is formed inside the hood cover 3 by the rotation of the blade 25A, and the circulation vortex flow F3 is formed due to the structure of the expansion tube. D is discharged to the outside through the communication opening 33 of the hood cover 3. On the other hand, the clean air from which the dust D has been removed as described above is sent from the exhaust opening 26 to the intake duct 61 through the connection member 7, passes through the air filter 62 and the throttle bubble, and passes from the manifold 64 to the engine. Sent to the cylinder head.

このように、エアフィルタ装置1Aを吸気装置6の上流端に設置することにより、予め塵埃Dが取り除かれた清浄な空気を吸気装置6へ供給できるので、吸気装置6が備えるエアフィルタ62の目詰まりを防止できる。また、エアフィルタ装置1Aにより取り除かれた塵埃Dは連通開口部33から外部へ排出されるので、エアフィルタ装置1A自体が目詰まりを起こすこともない。よって、エアフィルタ62又はエアフィルタ装置1Aの目詰まりによる空気抵抗の増加を回避でき、ひいては空気抵抗の増加に起因するエンジンの燃焼効率の低下等を防止することができる。   In this way, by installing the air filter device 1A at the upstream end of the intake device 6, clean air from which dust D has been removed in advance can be supplied to the intake device 6. Clogging can be prevented. Moreover, since the dust D removed by the air filter device 1A is discharged to the outside from the communication opening 33, the air filter device 1A itself does not clog. Therefore, an increase in air resistance due to clogging of the air filter 62 or the air filter device 1A can be avoided, and as a result, a decrease in combustion efficiency of the engine due to the increase in air resistance can be prevented.

更に、エアフィルタ装置1Aの排気開口部26からは、エンジンの吸気効果に加え、ファン2Aの回転により得られる慣性効果によっても空気が排出されるため、エアフィルタ装置1Aは過給器としての機能をも発揮でき、エンジンの吸気量を増加させることができる。   Further, since air is discharged from the exhaust opening 26 of the air filter device 1A not only by the intake effect of the engine but also by the inertia effect obtained by the rotation of the fan 2A, the air filter device 1A functions as a supercharger. The engine intake can be increased.

なお、本実施例では、エアフィルタ装置1Aを吸気ダクト61の吸気口61aに装着させたが、吸気ダクト61を有しない吸気装置の場合には、エアフィルタ62を収容するフィルタボックス63の吸気口63aにエアフィルタ装置1Aを装着させてもよい。   In the present embodiment, the air filter device 1A is mounted on the intake port 61a of the intake duct 61. However, in the case of an intake device that does not have the intake duct 61, the intake port of the filter box 63 that houses the air filter 62 is used. The air filter device 1A may be attached to 63a.

また、上記実施例ではエアフィルタ装置1Aのハウジング21と接続部材7とを別部材としたが、ハウジング21と接続部材7とを一体としてもよい。また、上記実施例ではハウジング21と吸気装置6の上流端(吸気口)とを接続部材7を介して接続させたが、ハウジング21と吸気装置6の上流端(吸気口)とを直接的に接続させてもよい。   In the above embodiment, the housing 21 and the connection member 7 of the air filter device 1A are separate members, but the housing 21 and the connection member 7 may be integrated. In the above embodiment, the housing 21 and the upstream end (intake port) of the intake device 6 are connected via the connecting member 7. However, the housing 21 and the upstream end (intake port) of the intake device 6 are directly connected. You may connect.

[第4実施形態]
次に、本発明の第4実施形態に係る集塵装置について説明する。なお、本実施形態において、上述した第1〜第3実施形態と実質同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。図10を参照して、図示の集塵装置400は、エアフィルタ装置1Bと、エアフィルタ装置1Bに着脱可能に装着された集塵容器8とを備える。エアフィルタ装置1Bは、図1に示すエアフィルタ装置1と略同一の構成を有するが、エアフィルタ装置1Bは、旋回流形成補助突部4より径方向外方に延びる複数のブレード25Aを有する点でエアフィルタ装置1と異なる。各ブレード25Aは平板状に形成され、その幅広面が回転軸24の軸方向と平行になるように、旋回流形成補助突部4に取り付けられている。一方、集塵容器8は、その内部空間がエアフィルタ装置1Bの連通開口部33と連通するようにフードカバー3に着脱可能に装着されている。
[Fourth Embodiment]
Next, a dust collector according to a fourth embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, components that are substantially the same as those in the first to third embodiments described above are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted. Referring to FIG. 10, the illustrated dust collection device 400 includes an air filter device 1B and a dust collection container 8 that is detachably attached to the air filter device 1B. The air filter device 1B has substantially the same configuration as the air filter device 1 shown in FIG. 1, but the air filter device 1B has a plurality of blades 25A extending radially outward from the swirl flow forming auxiliary projection 4. And different from the air filter device 1. Each blade 25 </ b> A is formed in a flat plate shape, and is attached to the swirl flow forming auxiliary protrusion 4 so that the wide surface thereof is parallel to the axial direction of the rotating shaft 24. On the other hand, the dust collection container 8 is detachably attached to the hood cover 3 so that the internal space thereof communicates with the communication opening 33 of the air filter device 1B.

このように構成された集塵装置400において、ファン2が作動して羽根車22が所定方向に回転すると、空気が吸気開口部32を介してフードカバー3の内部に導入される。このように導入された空気に含まれる塵埃Dは、第1実施形態と同様に、強制渦による旋回流F2(図1参照)により遠心分離され、循環渦の流れF3により連通開口部33を通してフードカバー3の外部へ排出され、集塵容器8内に集塵される。一方、このようにして塵埃Dの除去された清浄な空気は、ファン2を通して下流側に送り込まれる。   In the dust collector 400 configured as described above, when the fan 2 operates and the impeller 22 rotates in a predetermined direction, air is introduced into the hood cover 3 through the intake opening 32. As in the first embodiment, the dust D contained in the air thus introduced is centrifuged by the swirling flow F2 (see FIG. 1) due to the forced vortex, and the hood through the communication opening 33 by the circulating vortex flow F3. It is discharged to the outside of the cover 3 and collected in the dust container 8. On the other hand, the clean air from which the dust D has been removed in this way is sent to the downstream side through the fan 2.

ここで、本実施形態においては、旋回流形成補助突部4に加えてブレード25Aが設けられているため、強制渦をより効率良く形成することができ、塵埃Dをより効率的に遠心分離することができる。   Here, in this embodiment, since the blade 25A is provided in addition to the swirl flow forming auxiliary protrusion 4, the forced vortex can be formed more efficiently, and the dust D can be more efficiently centrifuged. be able to.

ファン2の作動を停止すると、遠心分離された塵埃Dは集塵容器8内部に溜まる。このように集塵容器8に溜まった塵埃Dは、集塵容器8をフードカバー3から取り外すことで除去できる。集塵容器8を透明材料から形成すれば、集塵容器8に溜また塵埃Dを外部から確認することができる。   When the operation of the fan 2 is stopped, the centrifugally separated dust D is accumulated in the dust collecting container 8. The dust D collected in the dust collection container 8 in this way can be removed by removing the dust collection container 8 from the hood cover 3. If the dust collection container 8 is formed of a transparent material, the dust collected in the dust collection container 8 and the dust D can be confirmed from the outside.

このように構成された集塵装置400は、空気清浄機や掃除機に応用できるほか、上述したエアフィルタ装置1と同様に冷却装置として電子機器等に装着させて用いることもできる。以下、集塵装置400を空気清浄機及び掃除機に応用した場合の実施例4及び5について順に説明する。   The dust collector 400 configured as described above can be applied to an air cleaner or a vacuum cleaner, and can also be used by being mounted on an electronic device or the like as a cooling device in the same manner as the air filter device 1 described above. Hereinafter, Examples 4 and 5 when the dust collector 400 is applied to an air cleaner and a cleaner will be described in order.

[実施例4]
図11を参照して、図示の空気清浄機500は、集塵装置400と、集塵装置400を収容する筐体501と、を備える。集塵装置400が備えるエアフィルタ装置1Bは、その軸線方向が上下方向となり、吸気開口部32が下側に位置し、排気開口部26が上側に位置するように筐体501内部に配置されている。一方、集塵容器8は、筐体501に着脱可能に収容され、図11に示す例では集塵容器8は筐体501の側方から引き出し可能とされている。
[Example 4]
Referring to FIG. 11, the illustrated air cleaner 500 includes a dust collector 400 and a housing 501 that houses the dust collector 400. The air filter device 1B provided in the dust collector 400 is disposed inside the housing 501 so that the axial direction thereof is the vertical direction, the intake opening 32 is located on the lower side, and the exhaust opening 26 is located on the upper side. Yes. On the other hand, the dust collection container 8 is detachably accommodated in the casing 501, and in the example shown in FIG. 11, the dust collection container 8 can be pulled out from the side of the casing 501.

筐体501はボックス状に形成され、その上面501aにはエアフィルタ装置1Bの排気開口部26に対応して複数のスリットからなる排気口502が形成されている。また、筐体501の下面501bには、エアフィルタ装置1Bの吸気開口部32に連通する吸気口503が形成され、吸気口503と吸気開口部32とは吸気パイプ504により接続されている。また、筐体501の下面501bには複数の脚部505が設けられ、これにより空気清浄機500の下面501bと空気清浄機500が載置される床面との間、ひいては下面501bに形成された吸気口503と床面との間に所定の隙間が確保される。   The casing 501 is formed in a box shape, and an upper surface 501a is formed with an exhaust port 502 including a plurality of slits corresponding to the exhaust opening 26 of the air filter device 1B. Further, an intake port 503 communicating with the intake opening 32 of the air filter device 1B is formed on the lower surface 501b of the housing 501, and the intake port 503 and the intake opening 32 are connected by an intake pipe 504. The lower surface 501b of the housing 501 is provided with a plurality of legs 505, which are formed between the lower surface 501b of the air cleaner 500 and the floor surface on which the air cleaner 500 is placed, and thus on the lower surface 501b. A predetermined gap is secured between the intake port 503 and the floor surface.

このように構成された空気清浄機500においてファン2が作動すると、外部の空気が吸気口503、吸気パイプ504、及び吸気開口部32を介してフードカバー3の内部に導入され、このように導入された空気に含まれる塵埃Dは、上述したのと同様に、強制渦による旋回流F2により遠心分離され、循環渦の流れF3により連通開口部33を通して集塵容器8内に集塵される。一方、このようにして塵埃Dの除去された清浄な空気は、ファン2を通して下流側(図11における上方向)に送り込まれ、筐体501に設けられた排気口502から排出される。   When the fan 2 operates in the air purifier 500 configured as described above, external air is introduced into the hood cover 3 via the intake port 503, the intake pipe 504, and the intake opening 32, and thus introduced. As described above, the dust D contained in the air is centrifuged by the swirling flow F2 due to the forced vortex, and collected in the dust collecting container 8 through the communication opening 33 by the circulating vortex flow F3. On the other hand, the clean air from which the dust D has been removed in this way is sent to the downstream side (upward in FIG. 11) through the fan 2 and discharged from the exhaust port 502 provided in the housing 501.

ここで、フードカバー3内部において塵挨Dにかかる旋回流F2の遠心力は、塵挨Dの自重に反比例する。よって、本実施例の様に吸気開口部32が下方に位置し、排気開口部26が上方に位置するようにエアフィルタ装置1Bを配置することで、循環流の流れF3において下方へ向かう戻り流に重力が加わることになり、比較的自重の重い塵埃Dであっても連通開口部33側へ比較的容易に導くことが可能となり、集塵効率を向上できる。   Here, the centrifugal force of the swirling flow F <b> 2 applied to the dust D inside the hood cover 3 is inversely proportional to the weight of the dust D. Therefore, by arranging the air filter device 1B so that the intake opening 32 is positioned downward and the exhaust opening 26 is positioned upward as in the present embodiment, the return flow flowing downward in the circulation flow F3. Gravitational force is applied to the dust, and even relatively heavy dust D can be guided to the communication opening 33 side relatively easily, and dust collection efficiency can be improved.

[実施例5]
図12を参照して、図示の掃除機600は、集塵装置400と、集塵装置400が着脱可能に装着される筐体601と、集塵装置400の吸気開口部32に接続された吸気パイプ602と、を備える。筐体601の先端側には開口部601aが設けられ、この開口部601aにエアフィルタ装置1Bのハウジング21が嵌め込まれるようにして装着される。また、筐体601の基端側には複数のスリットから形成される排気口603が設けられ、筐体601の上部基端側には把持部604が設けられている。
[Example 5]
Referring to FIG. 12, the illustrated cleaner 600 includes a dust collector 400, a housing 601 to which the dust collector 400 is detachably mounted, and an intake air connected to the intake opening 32 of the dust collector 400. A pipe 602. An opening 601a is provided on the front end side of the housing 601, and the housing 21 of the air filter device 1B is fitted into the opening 601a. In addition, an exhaust port 603 formed by a plurality of slits is provided on the base end side of the housing 601, and a grip portion 604 is provided on the upper base end side of the housing 601.

吸気パイプ602は、吸気開口部32からフードカバー3の外方に延出するように、吸気開口部32の周縁部に設けられている。吸気パイプ602は、上述した円筒部52(図7)と同様に、その軸方向が吸気ファン2の回転軸24の軸方向に対して僅かに傾斜してもよく、或いは回転軸24の軸方向と平行としてもよい。なお、本実施例においては、集塵装置400が筐体601に取り付けられた状態において、吸気開口部32の中心位置Cがファン2の回転軸線より下方に偏倚し、吸気パイプ602の軸線方向が吸気開口部32から外方に向かって下方に傾斜するように構成されている。   The intake pipe 602 is provided at the peripheral edge of the intake opening 32 so as to extend from the intake opening 32 to the outside of the hood cover 3. The intake pipe 602 may be slightly inclined with respect to the axial direction of the rotary shaft 24 of the intake fan 2 or the axial direction of the rotary shaft 24 in the same manner as the cylindrical portion 52 (FIG. 7) described above. And parallel to each other. In the present embodiment, in the state where the dust collector 400 is attached to the housing 601, the center position C of the intake opening 32 is biased downward from the rotation axis of the fan 2, and the axial direction of the intake pipe 602 is It is configured to incline downward from the intake opening 32 toward the outside.

このように構成された掃除機600においてファン2が作動すると、外部の空気が吸気パイプ602及び吸気開口部32を介してフードカバー3の内部に導入され、このように導入された空気に含まれる塵埃Dは、上述したのと同様に、強制渦による旋回流F2により遠心分離され、循環渦の流れF3により連通開口部33を通して集塵容器8内に集塵される。一方、このようにして塵埃Dの除去された清浄な空気は、ファン2を通して下流側に送り込まれ、筐体601に設けられた排気口603から排出される。   When the fan 2 operates in the vacuum cleaner 600 configured in this way, external air is introduced into the hood cover 3 through the intake pipe 602 and the intake opening 32, and is included in the introduced air. As described above, the dust D is centrifuged by the swirling flow F2 by the forced vortex and collected in the dust collecting container 8 through the communication opening 33 by the circulating vortex flow F3. On the other hand, the clean air from which the dust D is removed in this way is sent to the downstream side through the fan 2 and is discharged from the exhaust port 603 provided in the housing 601.

以上、本発明の実施形態に係るエアフィルタ装置及び集塵装置について添付の図面を参照して説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されず、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。   As mentioned above, although the air filter apparatus and dust collector which concern on embodiment of this invention were demonstrated with reference to attached drawing, this invention is not limited to this embodiment, A various thing without deviating from the scope of the present invention. Deformation or correction is possible.

例えば、上記各実施形態においては、旋回流形成補助突部4及び/又はブレード25Aを用いたが、これら旋回流形成補助突部4及び/又はブレード25Aを省略しても良い。旋回流形成補助突部4及び/又はブレード25Aを用いなくても、ファン2,2Aの回転により上述のような強制渦の旋回流F2を形成することができ、旋回流F2により遠心分離された塵埃Dを循環渦の流れF3を通じて外部へ排出させることができる。   For example, in each of the above-described embodiments, the swirl flow forming auxiliary protrusion 4 and / or the blade 25A are used. However, the swirl flow forming auxiliary protrusion 4 and / or the blade 25A may be omitted. Without using the swirl flow forming auxiliary protrusion 4 and / or the blade 25A, the swirl flow F2 of the forced vortex as described above can be formed by the rotation of the fans 2 and 2A, and the swirl flow F2 is centrifuged. The dust D can be discharged to the outside through the circulation vortex flow F3.

また、図1及び図7に示すエアフィルタ装置1にブレード25Aを設けても良く、図8に示すエアフィルタ装置1Aに図1に示す様なブレード25を設けても良い。   1 and 7 may be provided with a blade 25A, and the air filter device 1A shown in FIG. 8 may be provided with a blade 25 as shown in FIG.

上記実施形態においては、略矩形状に形成されたブレード25Aを複数個用いたが、本発明はこれに限定されず、ブレード25Aは、例えば図13(a)に示す様に三角形状であってもよく(ブレード25A’)、或いは図13(b)に示す様に鉤型であってもよい(ブレード25A”)。また、ブレード25Aの個数は複数である必要はなく、例えば図13(a)に示す様に1個のみ設けても良い。   In the above embodiment, a plurality of blades 25A formed in a substantially rectangular shape are used. However, the present invention is not limited to this, and the blade 25A has, for example, a triangular shape as shown in FIG. (Blade 25A ′) or a bowl shape (blade 25A ″) as shown in FIG. 13B. The number of blades 25A need not be plural, for example, FIG. Only one may be provided as shown in FIG.

また、各実施形態において、図14に示す様に、フードカバー3の吸気開口部32の周縁部に筒状部36を設けても良い。筒状部36は基端側(フードカバー3の内方)に延出し、所定方向Xにおける筒状部36の基端側に規定された開口部37は、ファン2(2A)よりも先端側に位置すると共に、所定方向Xにおいてファン2(2A)の羽根車22(22A)と対向する。筒状部36の軸方向Bは回転軸24の軸方向に対して僅かに傾斜してもよく、或いは平行としても良い。このような筒状部36を設けることにより、はく離流域Sをより効率良く形成することができる。   In each embodiment, as shown in FIG. 14, a cylindrical portion 36 may be provided on the peripheral edge portion of the intake opening 32 of the hood cover 3. The tubular portion 36 extends to the proximal end side (inward of the hood cover 3), and the opening 37 defined on the proximal end side of the tubular portion 36 in the predetermined direction X is on the distal end side with respect to the fan 2 (2A). And facing the impeller 22 (22A) of the fan 2 (2A) in the predetermined direction X. The axial direction B of the cylindrical portion 36 may be slightly inclined with respect to the axial direction of the rotating shaft 24 or may be parallel. By providing such a cylindrical part 36, the separation region S can be formed more efficiently.

また、上記実施形態においては、ファン2として軸流ファンを用いたが、これに代えて遠心型ファンを用いてもよい。この場合、円筒領域Rの横断面積は遠心型ファンの横断面積と等しい。   In the above embodiment, an axial fan is used as the fan 2, but a centrifugal fan may be used instead. In this case, the cross-sectional area of the cylindrical region R is equal to the cross-sectional area of the centrifugal fan.

更に、エアフィルタ装置1,1A,1Bにフィルタを設けることもできる。フィルタの設置位置としては、ブレード25の下流側、ブレード25Aの下流側、又はブレード25とブレード25Aの間とすることができる。このようにフィルタを設けることにより、虫等の侵入を防止することができると共に、フィルタが整流体としての機能を果たす。   Furthermore, a filter can be provided in the air filter device 1, 1A, 1B. The filter can be installed at the downstream side of the blade 25, the downstream side of the blade 25A, or between the blade 25 and the blade 25A. By providing the filter in this way, it is possible to prevent insects and the like from entering, and the filter functions as a rectifier.

本発明に係るエアフィルタ装置及び集塵装置は、上述した冷却装置、掃除機、空気清浄機として応用できるほか、送風機、換気扇、扇風機等においても応用できる。   The air filter device and the dust collector according to the present invention can be applied to the above-described cooling device, vacuum cleaner, and air cleaner, and can also be applied to a blower, a ventilation fan, a fan, and the like.

1,1A,1B エアフィルタ装置
2,2A ファン
3 フードカバー
6 吸気装置
21 ハウジング
23 モータ
24 回転軸
26 排気開口部
25,25A ブレード
32 吸気開口部
33 連通開口部
400 集塵装置
500 空気清浄機
F2 強制渦の旋回流
F3 循環渦の流れ
R 円筒領域
S はく離流域
1, 1A, 1B Air filter device 2, 2A Fan 3 Hood cover 6 Intake device 21 Housing 23 Motor 24 Rotating shaft 26 Exhaust opening 25, 25A Blade 32 Intake opening 33 Communication opening 400 Dust collector 500 Air cleaner F2 Forced vortex swirl flow F3 Circulating vortex flow R Cylindrical region S Separated flow region

Claims (7)

気流を発生させるためのファンと、前記ファンを収容するケーシングと、を備え、
第1の所定方向における前記ケーシングの先端側には吸気開口部が形成され、
前記ファンは、前記第1の所定方向における前記ケーシングの基端側に配置され、
前記ファンが第2の所定方向に回転すると、前記ファンの回転によって前記吸気開口部から前記ファンに向けて流れる強制渦の旋回流が形成されると共に、前記ケーシングの内周領域において前記吸気開口部側に向けて流れる循環渦の流れが前記旋回流の外方に形成され、前記吸気開口部を通して前記ケーシングの内部に導入された空気に含まれる塵埃は、前記旋回流によって径方向外方に遠心分離された後に前記循環渦の流れによって前記ケーシングの内周領域を前記吸気開口部側に流れ、
前記吸気開口部の中心位置は前記ファンの回転軸線の延長線から偏倚し、前記吸気開口部は前記ファンの回転軸と同軸の所定の円筒領域内に位置し、前記所定の円筒領域は前記ファンの回転半径と同一の半径を有し、
前記吸気開口部は、前記ファンの回転軸線の延長線上に開口中心を有する開口部に代えて設けられていることを特徴とするエアフィルタ装置。
A fan for generating an airflow, and a casing for housing the fan,
An intake opening is formed on the front end side of the casing in the first predetermined direction,
The fan is disposed on a base end side of the casing in the first predetermined direction;
When the fan rotates in the second predetermined direction, the rotation of the fan forms a swirling flow of forced vortex flowing from the intake opening toward the fan, and the intake opening in the inner peripheral region of the casing A flow of a circulating vortex that flows toward the side is formed outside the swirling flow, and dust contained in the air introduced into the casing through the intake opening is centrifuged radially outward by the swirling flow. After being separated, the flow of the circulating vortex flows the inner peripheral region of the casing toward the intake opening,
A center position of the intake opening is deviated from an extension line of the rotation axis of the fan, the intake opening is located in a predetermined cylindrical area coaxial with the rotation axis of the fan, and the predetermined cylindrical area is the fan have a radius of gyration of the same radius,
The air filter device , wherein the intake opening portion is provided in place of an opening portion having an opening center on an extension line of a rotation axis of the fan .
記吸気開口部の周縁部には筒状部が設けられ、
前記ファンは、モータと、前記モータにより回転駆動される羽根車と、を有し、
記筒状部及び前記吸気開口部を通して前記ケーシングの内部に導入された空気に含まれる塵埃は、前記旋回流によって径方向外方に遠心分離された後に前記循環渦の流れによって前記ケーシングの内周領域を前記吸気開口部側に流れ、
前記筒状部の軸線方向は、前記ファンの回転軸の軸線方向に対して傾斜し、前記吸気開口部は前記第1の所定方向において前記羽根車と対向することを特徴とするエアフィルタ装置。
The cylindrical portion is provided on the periphery of the front Symbol intake opening,
The fan includes a motors, and a impeller that is rotated by the motor,
Dust contained in air introduced into the casing through the front Symbol cylindrical portion and the air intake opening, of the casing by the flow of the circulating vortex after being centrifuged radially outward by the swirling flow The peripheral area flows to the intake opening side,
An axial direction of the cylindrical portion is inclined with respect to an axial direction of a rotation axis of the fan, and the intake opening portion faces the impeller in the first predetermined direction.
エアフィルタ装置と、前記エアフィルタ装置に装着されたカバー部材と、を備え、 前記エアフィルタ装置と前記カバー部材の間には集塵空間が規定され、An air filter device, and a cover member attached to the air filter device, a dust collection space is defined between the air filter device and the cover member,
前記エアフィルタ装置は、気流を発生させるためのファンと、前記ファンを収容するケーシングと、を備え、  The air filter device includes a fan for generating an airflow, and a casing for housing the fan,
第1の所定方向における前記ケーシングの先端側には収容開口部及び連通開口部が形成され、  A housing opening and a communication opening are formed on the front end side of the casing in the first predetermined direction,
前記ファンは、前記第1の所定方向における前記ケーシングの基端側に配置され、  The fan is disposed on a base end side of the casing in the first predetermined direction;
前記集塵空間は前記連通開口部に連通し、  The dust collection space communicates with the communication opening;
前記カバー部材の先端側には吸気開口部が形成され、前記吸気開口部の周縁部には前記カバー部材の基端側に向かって延びる円筒部が設けられ、前記円筒部は前記収容開口部を挿通して前記ケーシングの内部まで延び、  An intake opening is formed on the distal end side of the cover member, and a cylindrical portion extending toward a proximal end side of the cover member is provided on a peripheral portion of the intake opening, and the cylindrical portion includes the accommodation opening. Inserted and extended to the inside of the casing,
前記円筒部の軸線方向は前記ファンの回転軸の軸線方向に対して傾斜していることを特徴とする集塵容器。  The dust collecting container, wherein an axial direction of the cylindrical portion is inclined with respect to an axial direction of a rotation axis of the fan.
前記円筒部と前記収容開口部の周縁部との間には隙間が設けられていることを特徴とする請求項3に記載の集塵容器。The dust container according to claim 3, wherein a gap is provided between the cylindrical portion and the peripheral edge of the accommodation opening. 前記ファンが第2の所定方向に回転すると、前記ファンの回転によって前記円筒部から前記ファンに向けて流れる強制渦の旋回流が形成されると共に、前記ケーシングの内周領域において前記収容開口部側に向けて流れる循環渦の流れが形成され、前記円筒部を通して前記ケーシングの内部に導入された空気に含まれる塵埃は、前記旋回流によって径方向外方に遠心分離された後に前記循環渦の流れによって前記連通開口部を通して前記集塵空間に集塵されることを特徴とする請求項3又は4に記載の集塵容器。When the fan rotates in the second predetermined direction, a rotating flow of forced vortex flowing from the cylindrical portion toward the fan is formed by the rotation of the fan, and the housing opening side in the inner peripheral region of the casing The flow of the circulating vortex is formed, and the dust contained in the air introduced into the casing through the cylindrical portion is centrifuged radially outward by the swirling flow, and then the flow of the circulating vortex The dust collection container according to claim 3 or 4, wherein the dust collection container collects dust in the dust collection space through the communication opening. エンジンに接続された吸気装置への塵埃侵入を防止するエアフィルタ装置であって、
前記吸気装置の吸気口に接続されるケーシングと、前記ケーシングに収容されたファンと、を備え、
第1の所定方向における前記ケーシングの先端側には吸気開口部が形成され、
前記ファンは、前記第1の所定方向における前記ケーシングの基端側に配置され、モータと、前記モータにより回転駆動される羽根車と、を備え、
前記羽根車は、前記モータにより回転駆動される回転軸と、前記回転軸に装着されたブレードと、を備え、前記回転軸の軸線方向は前記第1の所定方向と実質平行であり、前記ブレードは、前記回転軸の軸線方向と実質平行な幅広面を有する平板状に形成され、
前記エンジンが駆動すると共に前記ファンが第2の所定方向に回転すると、前記エンジンの吸気効果により外部の空気が前記吸気開口部を介して前記ケーシング内に導入されると共に、前記ファンの回転によって前記吸気開口部から前記ファンに向けて流れる強制渦の旋回流が形成され、更に前記ケーシングの内周領域において前記吸気開口部側に向けて流れる循環渦の流れが前記旋回流の外方に形成され、
前記吸気開口部を通して前記ケーシングの内部に導入された空気に含まれる塵埃は、前記旋回流によって径方向外方に遠心分離された後に前記循環渦の流れによって前記ケーシングの内周領域を前記吸気開口部側に流れ
前記吸気開口部の中心位置は前記ファンの回転軸線の延長線から偏倚し、前記吸気開口部は前記ファンの回転軸と同軸の所定の円筒領域内に位置し、前記所定の円筒領域は前記ファンの回転半径と同一の半径を有し、前記吸気開口部は、前記ファンの回転軸線の延長線上に開口中心を有する開口部に代えて設けられていることを特徴とするエアフィルタ装置。
An air filter device that prevents dust from entering an intake device connected to an engine,
A casing connected to the intake port of the intake device, and a fan accommodated in the casing,
An intake opening is formed on the front end side of the casing in the first predetermined direction,
The fan is disposed on the base end side of the casing in the first predetermined direction, and includes a motor and an impeller that is rotationally driven by the motor.
The impeller includes a rotation shaft that is rotationally driven by the motor, and a blade attached to the rotation shaft, and an axial direction of the rotation shaft is substantially parallel to the first predetermined direction, and the blade Is formed in a flat plate shape having a wide surface substantially parallel to the axial direction of the rotating shaft,
When the engine is driven and the fan rotates in a second predetermined direction, external air is introduced into the casing through the intake opening due to the intake effect of the engine, and the rotation of the fan causes the A swirling flow of forced vortex flowing from the intake opening toward the fan is formed, and a circulation vortex flow flowing toward the intake opening in the inner peripheral region of the casing is formed outside the swirling flow. ,
Dust contained in the air introduced into the casing through the intake opening is centrifugally separated radially outward by the swirling flow, and then the inner peripheral area of the casing is opened in the intake opening by the flow of the circulating vortex. Flowing to the side ,
A center position of the intake opening is deviated from an extension line of the rotation axis of the fan, the intake opening is located in a predetermined cylindrical area coaxial with the rotation axis of the fan, and the predetermined cylindrical area is the fan of having a turning radius and the same radius, the intake opening, an air filter device characterized that you have provided instead of the opening having an opening centered on the extension of the axis of rotation of the fan.
エンジンに空気を供給する吸気装置であって、
請求項6に記載のエアフィルタ装置と、前記エアフィルタ装置の下流側に接続されたフィルタボックスと、前記フィルタボックスの下流側に接続された吸気マニホールドと、を備えることを特徴とする吸気装置。
An intake device that supplies air to an engine,
An air intake apparatus comprising: the air filter apparatus according to claim 6; a filter box connected to a downstream side of the air filter apparatus; and an intake manifold connected to a downstream side of the filter box.
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