集尘装置和使用其的空气净化装置的制造方法_2

文档序号:9290470阅读:来源:国知局
中央部分下部配置有I个,在其周围围绕有8个涡流产生单元10。
[0055]如图2A、图2B所示,集尘室11在圆筒形的外周部配置有与涡流产生单元10连通的8个尘埃流入口 20,各个尘埃流入口 20经由连接部12连接涡流产生单元10。此外,最图2A、图2B中,涡流产生单元10记载有I个作为代表。
[0056]像这样,可以对I个集尘室11连接多个涡流产生单元10,优选根据集尘性能、压力损失、送风机7的动力、噪音等综合判断来决定涡流产生单元10的使用个数。此外,集尘室11的下部具有能够拆除的集尘托盘9。该集尘托盘9成为集尘室11的下部被分割的构造,能够通过横向滑动而拆除,能够简单地扔掉所收集的尘埃。
[0057]如图3所示,涡流产生单元10包括筒状壳体13、螺旋状的旋转促进面14、流出面15和肋22。此外,在图3中以点划线表示通过筒状壳体13的中心的中心轴13a。
[0058]筒状壳体13在其下游侧(图3中的上部)的外周面设置有成为用于排出尘埃的开口的排出口 16。该排出口 16经由图2A、图2B所示的连接部12与集尘室11的尘埃流入P 20连接。
[0059]另外,在筒状壳体13的上游侧(图3中的下部),筒状壳体13成为沿着旋转促进面14被切割的形状,筒状壳体13的上游侧端面与旋转促进面14的外周部相连接。换句话说,成为由旋转促进面14盖在筒状壳体13的上游侧的状态。通过该结构所形成的开口、SP旋转促进面14的始端14a与终端14b之间的开口成为涡流产生单元10的流入口 17。
[0060]此外,在本实施方式中,旋转促进面14成为从始端14a至终端14b的360度连续的面。因此,在俯视时始端14a与终端14b重叠的位置的铅直面成为流入口 17。但是,旋转促进面14也可以是从始端14a至终端14b为止360度以上连续的面,在该情况下的流入口17成为形成在始端14a与旋转促进面14之间的开口。另外,也可以旋转促进面14不足360度,当从筒状壳体13的下游侧(图3的上侧)看旋转促进面14时,始端14a与终端14b之间存在数_程度的间隙。通过如此构成,在利用模具制造旋转促进面14的情况下,在流入口 17部分,能够取得用于模具彼此接触的拔模斜度(draft angle),能够容易地进行制造。
[0061]流出面15具有比筒状壳体13的内径小的开口,该开口成为涡流产生单元10的流出口 18。在本实施方式中,以与筒状壳体13的轴垂直的方式形成有流出面15,但是该流出面15也可以例如向中央去平缓地向上游侧(图3中下侧)倾斜。
[0062]肋22为从流出口 18的开口端部向上游侧突出的形状,优选该肋22的突出长度R为筒状壳体13的直径Φ的0.01?0.2倍的长度,在本实施方式中为0.1倍的突出长度。
[0063]当旋转流通过流出口 18向下游侧流动时,该肋22成为阻力,成为防止包含在旋转流中的尘埃向下游侧流去的阻力,因此能够进一步提高尘埃的捕集性能。当突出长度R为超过筒状壳体13的直径Φ的0.2倍的长度时,成为气流本身的阻力,增大压力损失。此外,即使没有肋22也能够实现尘埃的捕集。
[0064]旋转促进面14在其中心具有与螺旋状的面接合的中心棒19,在构造上,中心棒19支承旋转促进面14而增加了旋转促进面14的强度。
[0065]流入口 17由包含旋转促进面14的两个边、以筒状壳体13的侧壁的一部分为另外的边、位于通过筒状壳体13的中心的中心轴13a上的中心棒19为另外的边这样的四个边构成。
[0066]此外,在本实施方式中,该中心棒19成为从旋转促进面14的始端14a至终端14b的长度,但也可以从旋转促进面14的始端14a延伸到流出面15。在该结构中,可以形成为在从旋转促进面14的终端14b至流出面15之间随着向流出面15去中心棒19的直径逐渐增大的形状。通过如此构成,筒状壳体13内的空气的流动空间向气流的下游去逐渐变窄,空气的旋转的速度增加。其结果是,尘埃所受到的离心力增加,而集尘性能提高。
[0067]集尘室11为圆筒形状,在其外周面上部具有多个尘埃流入口 20,具有从该尘埃流入口 20的周围的一部分向集尘室11的外侧突出的连接部12。涡流产生单元10的排出口16经由连接部12与集尘室11连接,通过涡流产生单元10分离了的尘埃从尘埃流入口 20流入到集尘室11,并被捕集。此外,集尘室11的形状并不局限于圆筒,也可以为四棱柱形状或多棱柱形状等。
[0068]连接部12是连接涡流产生单元10的尘埃的排出口 16与集尘室11的尘埃流入口20的部件,以连接的部分不泄漏空气的方式无间隙地连接。
[0069]接着,对本发明的集尘装置4的集尘原理进行说明。
[0070]如图2A的箭头所示,空气的流动从流入口 17流入而在涡流产生单元10的内部产生旋转流,并从流出口 18流出。
[0071]这时,浮游在空气中的尘埃(具有重量的颗粒或者纤维)载于旋转流中进行旋转时,承受从筒状壳体13的中心朝向外周方向的离心力。承受了离心力的尘埃朝向筒状壳体13的外周方向,在其外周附近(筒状壳体13的内壁面附近)进行旋转。当尘埃通过设置于筒状壳体13的外周面的排出口 16附近时,离心力作用于尘埃,因此使其进一步向外侧去而从排出口 16飞出到筒状壳体13的外侧。
[0072]然后,尘埃通过连接部12,进入到集尘室11内。还剩余有旋转时的惯性力,尘埃在集尘室11内也多少继续飞,然后由于重力而在集尘室11内落下。
[0073]由于在集尘室11内没有尘埃流入口 20以外的开口部,因此不会发生大量的空气从涡流产生单元10流向集尘室11、或者相反地从集尘室11流向涡流产生单元10的状况,但多少会有空气的进出。
[0074]这时,在图2B中,连接部12的下表面设置有随着向集尘室11去而降低的倾斜,附着在该倾斜面的尘埃因该倾斜和重力而被施加朝向集尘室11的力。由此,即使多少有空气的进出,也能够抑制集尘室11内的尘埃再次返回涡流产生单元10。
[0075]在涡流产生单元10中,尘埃在进行旋转的同时向下游侧去(图3中的上部)。当尘埃不是在筒状壳体13的内壁面附近而是在稍微中心侧旋转时,该尘埃不能从排出口 16排出。但是,通过具有流出面15,该尘埃与流出面15碰撞,不能进一步向下游侧移动。然后,由于利用旋转对该尘埃继续作用离心力,所以沿着流出面15向筒状壳体13的内壁面方向移动,从排出口 16向集尘室11移动。由于这样的原因,当具有流出面15时,能够使尘埃的捕集性能提尚。
[0076]由于假定尘埃与流出面15发生碰撞,所以需要使设置在流出面15的流出口 18比筒状壳体13的内径小。并且,以流出面15的流出口 18的中心位于筒状壳体13的中心轴13a上的方式设置有流出口 18。这是为了抑制即使与流出面15碰撞也继续旋转的尘埃从流出口 18流出的结构。通过使流出口 18的中心位于筒状壳体13的中心轴13a上,能够将从筒状壳体13的内壁面到流出口 18的距离确保为在流出口 18的整周上相同。因此,继续旋转的尘埃难以与离心力相逆地移动至流出口 18,能够使尘埃从流出口 18出来的量为最小。即,能够提高尘埃的捕集性能。
[0077]排出口 16为了能够排出尽可能多的尘埃,优选设置在比空气的流入口 17靠下游侧(图3中比流入口 17靠上侧)的位置。这是因为尘埃利用离心力移动到筒状壳体13的内壁面侧需要时间。当排出口 16位于空气的流入口 17侧时,尘埃移动至筒状壳体13的内壁面时移动到比排出口 16的位置靠下游侧的位置,所以不能排出大量的尘埃。
[0078]为了排出更多的尘埃,本实施方式中,排出口 16设置在筒状壳体13的最下游侧、即与流出面15接触的部分。由此,能够尽可能争取到尘埃受到离心力而移动到筒状壳体13的内壁面侧的时间,因此能够使从排出口 16排出的尘埃的量增加。而且,与流出面15碰撞而向筒状壳体13的内壁面侧移动来的尘埃也能够顺畅地从排出口 16排出,所以能够进一步提高尘埃的捕集性能。此外,排出口 16的形状形成为四边形,但并不局限于此。
[0079]接着,如图2B所示,筒状壳体13的轴向的距离D为流入口 17的轴向的距离Ds和从流入口 17的下游侧的一端到流出面15的距离Du之和。在本发明中,使该距离Ds与距离Du的比例为Ds: Du = I: 0.9?2。相对于距离Ds为I而使Du不到0.9时,旋转促进面14与流出面15的空间狭窄,压力损失增大。当相对于距离Ds使距离Du大于2时,旋转流与筒状壳体13的壁面接触的时间变长,由于壁面的接触阻力,旋转流变弱,尘埃的捕集性能降低。因此,相对于距离Ds为I而使距离Du为0.9?2、更优选为I?1.5时,能够不增大压力损失,就能够提高尘埃的捕集性能。
[0080]接着,说明流入口 17。
[0081]流入口 17在筒状壳体13的上游侧(图3中的下部)存在于筒状壳体13的外周的内侧。流入到流入口 17的空气流成为相对于由旋转促进面14的始端14a和终端14b构成的流入口 17垂直的方向。旋转促进面14随着向下游侧(图3中的上部)去描绘成螺旋状的面。从流入口 17流入的空气通过该旋转促进面14改变为顺畅地向下游侧(图3中的上部)去的流动,并且利用筒状壳体13的内壁变成顺畅地旋转的流动。S卩,从流入口 17流入的空气流变成具有顺畅地向下游侧去的方向性的旋转流。
[0082]由此,空气的流动不伴随例如弯曲(转弯)90°的急剧的改变,因此本实施方式中的集尘装置4的涡流产生单元10能够将压力损失抑制得较低。并且,流入口 17不是从筒状壳体13突出的构造,而是由旋转促进面14和
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