JP2003325401A - サイクロン式集塵装置及びそれを用いた電気掃除機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ダストボックス内の塵埃を容易に排出するこ
とのできるサイクロン式集塵装置及びこのような集塵装
置を組み込んだ電気掃除機を提供すること。 【解決手段】 略円筒状のダストボックス本体内に同心
状に略円筒状のフィルタ保持体を設け、ダストボックス
本体の周壁内面とフィルタ保持体外周面との間に略円筒
状のサイクロン空間を形成し、サイクロン空間の下方に
略円筒状の塵埃貯留空間を形成する。そして、塵埃貯留
空間の底面に、この底面の開口部を開閉するようにヒン
ジで回転自在に支持された底蓋を設け、さらに、この底
蓋に、ダストボックス本体の周壁内面に近接する立上壁
を一体的に形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、サイクロン式集塵
装置及びそれを用いた電気掃除機に関するものであり、
より具体的には、塵埃貯留空間に蓄積された塵埃の排出
技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、使い捨ての紙パックを用いない
電気掃除機等に用いられる集塵装置として、サイクロン
式集塵装置が知られている。従来のサイクロン式集塵装
置は、略円筒状のダストボックス本体（すなわち、ダス
トボックスの外側ケース）内に略円筒状のフィルタが設
けられ、フィルタとダストボックス本体の周壁内面との
間に旋回状の空気流れ（サイクロン）を発生させる略円
筒状のサイクロン空間が形成されていた。そして、サイ
クロン空間における旋回状の空気流れにより塵埃を遠心
分離し、分離された塵埃をサイクロン空間の下方に形成
された略円筒状の塵埃貯留空間に自然落下させて蓄積し
ていた。また、蓄積された塵埃を除去可能とするため
に、塵埃貯留空間の底面、すなわち、ダストボックス本
体の底面を塵埃排出用開口部とし、この開口部を開閉す
る底蓋をダストボックス本体の底面の開口部に設けてい
た。なお、底蓋は、塵埃排出用開口部の周縁部に設けら
たヒンジにより回転式に開閉するように構成されてい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなサイクロン式集塵装置にあっては、サイクロン空間
における旋回状の空気流の影響を受けて塵埃貯留空間内
の空気が旋回するため、塵埃貯留空間内に蓄積された塵
埃は、塵埃貯留空間の周壁、すなわち、ダストボックス
本体の周壁に押し付けられて固まった状態となってい
た。このように固まった状態の塵埃は、底蓋を開放した
だけでは自然落下し難い状態となっていた。このため、
使用者は手などにより塵埃を掻き落とさなければなら
ず、不衛生であり、使用者が不快感を感ずるという問題
があった。

【０００４】本発明は、このような従来技術における問
題点に鑑みなされたものであり、ダストボックス本体内
の塵埃を容易に排出することのできるサイクロン式集塵
装置及びこのような集塵装置を組み込んだ電気掃除機を
提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、本発明によれば、略円筒状のダストボックス本体
と、このダストボックス本体内に同心状に配置された略
円筒状のフィルタ保持体と、ダストボックス本体の周壁
内面とフィルタ保持体外周面との間に形成された略円筒
状のサイクロン空間と、ダストボックス本体の周壁内面
とフィルタ保持体外周面との間にあって、サイクロン空
間の下方に形成された略円筒状の、かつ底面に開口部を
備えた塵埃貯留空間と、塵埃貯留空間の底面の開口部を
開閉するようにヒンジで回転自在に支持された底蓋と、
ダストボックス本体の周壁内面に近接するように底蓋と
一体的に形成された立上壁とを備えたことを特徴とする
サイクロン式集塵装置が提供される。

【０００６】この集塵装置によれば、集塵装置に吸引さ
れた空気中に含まれる塵埃はサイクロン空間において空
気から遠心分離され、下方の塵埃貯留空間に落とされて
堆積される。塵埃貯留空間に堆積した塵埃は、塵埃貯留
空間における旋回状の空気流れにより塵埃貯留空間の周
壁、すなわち、ダストボックス本体の周壁内面に押し付
けられて固まった状態となって蓄積される。しかしなが
ら、ダストボックス本体の周壁に押し付けられて固まっ
た状態の塵埃は、底蓋を開放することにより、立上壁に
より切り崩されるため、人手により掻き出すことなく底
蓋と連動して容易にダストボックス本体外に排出され
る。

【０００７】この場合において、前記立上壁は、少なく
とも前記ヒンジ側近傍に形成しておくことが好ましい。
立上壁は、ダストボックス本体の周壁や、ダストボック
ス本体の内部に同心状に配置された略円筒状のフィルタ
保持体に接触しないような高さにしなければならない。
このため、立上壁の高さはヒンジ側近傍において最も高
く設定することができる。したがって、少なくともヒン
ジ側近傍に立上壁を設けるようにすれば、高い立上壁を
形成することができ、この高い立上壁によりダストボッ
クス本体の周壁内面に密着して固まっている塵埃を、安
価な小さい立上壁で大きく切りくずことができ、ダスト
ボックス本体内に残る塵埃を少なくすることができる。

【０００８】また、前記立上壁を、ダストボックス本体
の周壁内面の略全周囲において近接する環状体として形
成してもよい。このように構成した場合は、ダストボッ
クス本体の周壁内面に密着して固まっている塵埃を全体
的に切り崩すことができるため、ダストボックス本体内
に残る塵埃をより少なくすることができる。

【０００９】また、本発明の別の観点によれば、上記の
ように構成された集塵装置を組み込んだ電気掃除機が提
供される。このような電気掃除機によれば、ダストボッ
クス本体からの塵埃除去が容易になり、電気掃除機から
の塵埃排出処理作業が容易になる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るサイクロン式
集塵装置を電気掃除機に具体化した実施の形態を、図１
〜図９に基づいて説明する。なお、図１は本発明の実施
の形態に係る電気掃除機を示す斜視図、図２は同電気掃
除機の平面図、図３は同電気掃除機の左側面図、図４は
同電気掃除機の中央部縦断面図、図５は同電気掃除機の
ダストボックスの斜視図、図６は同ダストボックスの正
面図、図７は同ダストボックスの中央部縦断面図、図８
は図７において底蓋を開放した状態図、図９は図７にお
けるＩＸ−ＩＸ断面図、図１０は図７におけるＸ−Ｘ断
面図、図１１はダストボックス本体を一部破断したダス
トボックスの斜視図、図１２は図１１において底蓋を開
放した状態図である。

【００１１】本発明に係る実施の形態としての電気掃除
機は、図１〜図４に示されるように、キャニスタタイプ
の電気掃除機であって、掃除機本体１の前部における吸
引経路に集塵装置としてのサイクロン式ダストボックス
２が上方から着脱可能に挿入配置されている。そして、
掃除機本体１の後部に電動送風機３が内蔵されている。

【００１２】また、この電気掃除機は、掃除機本体１の
前端面に連結口４を有している。そして、図示されてい
ないが、連結口４には、吸込ホース及び吸込管を介して
吸込具が連結されるようになっている。なお、掃除機本
体１は、床面を移動できるように、１個の前輪１ａ（図
３参照）及び２個の後輪１ｂ、１ｃ（図１及び図２参
照）を備えている。

【００１３】ダストボックス２は、略円筒状集塵装置の
外側ケースを成すダストボックス本体１０、ダストボッ
クス本体１０の内部にこれと同心状に配置された略円筒
状の外側フィルタ保持体２０、この外側フィルタ保持体
２０の内部にこれと同心状に配置された略円筒状の内側
フィルタ保持体３０などを備えている（図４及び図７参
照）。ダストボックス本体１０、外側フィルタ保持体２
０及び内側フィルタ保持体３０は、互いに分解すること
ができるように構成されている。ダストボックス本体１
０は、透明又は半透明の合成樹脂により形成されてい
る。

【００１４】外側フィルタ保持体２０は、図７及び図８
に示されるように、略円筒状の外側筒状体２１、外側筒
状体２１の周壁上部に形成された縦方向へ延びる複数本
のスリット２２、このスリット２２を被覆するように外
側筒状体２１の周壁に装着された略円筒状の外側フィル
タ２３などを備えている。

【００１５】外側筒状体２１の周壁には、外側フィルタ
２３の下端からダストボックス本体１０の周壁内面へ向
かって張り出す外側鍔部２４が設けられ、ダストボック
ス本体１０の周壁内面と鍔部２４との間に外側の隙間２
５が形成されている。その結果、ダストボックス本体１
０の周壁内面と外側フィルタ保持体２０との間には、ダ
ストボックス本体１０の周壁内面、外側フィルタ２３及
び鍔部２４によって囲まれた外側サイクロン空間５０
と、隙間２５と、ダストボックス本体１０の周壁内面、
鍔部２４の下方における外側筒状体２１及び鍔部２４に
よって囲まれてなする外側塵埃貯留空間５１とが形成さ
れている。なお、外側塵埃貯留空間５１は、隙間２５を
外側サイクロン空間５０に連通している。

【００１６】隙間２５は、外側サイクロン空間５０で分
離された塵埃を外側塵埃貯留空間５１に落下させるため
の通路である。このとき、塵埃をスムーズに落下させる
ように鍔部２４の張り出し先端部分２４ａは、下方へ湾
曲するように形成されている。

【００１７】内側フィルタ保持体３０は、略円筒状の内
側筒状体３１、内側筒状体３１の周壁下部に形成された
縦方向へ延びる複数本のスリット３２、このスリット３
２を被覆するように内側筒状体３１の周壁に装着された
略円筒状の内側フィルタ３３などを備えている。

【００１８】内側筒状体３１の周壁には、内側フィルタ
３３の下端から外側筒状体２１の周壁内面へ向かって張
り出す内側鍔部３４が設けられ、外側筒状体２１の周壁
内面と鍔部３４との間に隙間３５が形成されている。そ
の結果、外側筒状体２１の周壁内面と内側フィルタ保持
体３０との間には、外側筒状体２１の周壁内面、内側フ
ィルタ３３及び鍔部３４によって囲まれた内側サイクロ
ン空間６０と、隙間３５と、鍔部３４の下方にあって内
側サイクロン空間６０に隙間３５を介して連通する内側
塵埃貯留空間６１とが形成されている。

【００１９】隙間３５は、内側サイクロン空間６０で分
離された塵埃を内側塵埃貯留空間６１に落下させるため
の通路である。このとき、塵埃をスムーズに落下させる
ように鍔部３４の張り出し先端部分３４ａは、下方へ湾
曲するように形成されている。

【００２０】外側フィルタ保持体２０及び内側フィルタ
保持体３０は、図７に示されるように、ダストボックス
本体１０の上端開口を閉塞する上蓋部４０の下面に垂下
状態で固着されている。

【００２１】具体的には、外側筒状体２１の上部に略水
平外方へ延設された中蓋部２８がシールリング４５を挟
んだ状態で上蓋部４０の内壁に嵌合している。中蓋部２
８とダストボックス本体１０との隙間は、中蓋部２８の
段部に取り付けられたシールリング４６によって気密状
に封止されている。

【００２２】一方、内側筒状体３１の上部には、略垂直
上方へ延設された円筒状ホルダ３６が形成されている。
円筒状ホルダ３６の周壁には、縦方向へ延びる複数本の
スリット（図示せず）が形成されており、さらに、この
スリットの内側には円筒状フィルタ３７が保持されてい
る。そして、円筒状ホルダ３６は、円筒状フィルタ３７
を保持した状態で上蓋部４０の内部に収納されている。
なお、円筒状ホルダ３６と中蓋部２８との隙間は、円筒
状ホルダ３６の周壁下端部に取り付けられたシールリン
グ４７によって気密状に封止されている。

【００２３】ダストボックス本体１０の周壁上部には、
吸気管１１が外方に突出するように設けられている。吸
気管１１は、先端側開口１１ａが掃除機本体１の前端面
における連結口４（図１及び図７を参照）に内側から嵌
まるような位置、形状及び大きさに形成されている。

【００２４】また、図９に示されるように、ダストボッ
クス本体１０の周壁における吸気管１１の後端側開口１
１ｂには、ガイドリブ１２が設けられている。ガイドリ
ブ１２は、ダストボックス本体１０の周壁に沿う円周方
向へ延設されている。このガイドリブ１２は、吸気管１
１を通ってダストボックス本体１０の内部へ流入する空
気を、ダストボックス本体１０の内部で発生する旋回状
の空気流れの旋回方向（例えば、図９では時計周り方
向）に沿ってガイドするためのものである。したがっ
て、このガイドリブ１２のガイド作用により、吸気管１
１から吸引された塵埃を含んだ外部空気は、ダストボッ
クス本体１０の内部でスムーズに旋回することができ、
集塵効率を上げることができる。

【００２５】さらに、ダストボックス本体１０の底部の
開口部には、把手１３の下部の、ダストボックス２の開
口部の近傍にヒンジ１４が設けられ、ヒンジ１４により
開閉可能に底蓋７０が取り付けられている（図５〜図
８、図１０〜図１２参照）。この底蓋７０は、ダストボ
ックス本体１０の周壁における吸気管１１の下方に設け
られたレバー１５の上部を押すことにより、レバー１５
の下端に形成されたクランプ１６が底蓋７０の係止爪７
１から外れて、ダストボックス本体１０の下端開口を開
放するようになっている。

【００２６】また、底蓋７０には、ダストボックス本体
１０の周壁内面に近接するように底蓋７０と一体的に環
状の立上壁７３が形成されている（図７、図８、図１０
〜図１２参照）。立上壁７３の高さ、及び立上壁７３と
ダストボックス本体１０の周壁内面との隙間は、底蓋７
０を開放するときにこの立上壁７３がダストボックス本
体１０の周壁や外側フィルタ保持体２０を構成する外側
筒状体２１の周壁に接触しないように設定されている。
そのため、環状の立上壁７３は、ヒンジ１４側を最も高
く設定することができ、ひんじ１４の対称位置に向うに
つれ低くなる形状に設定されている。

【００２７】外側フィルタ２３及び内側フィルタ３３
は、濾過された空気の通路になる外側筒状体２１及び内
側筒状体３１内の周壁にポリエチレン製メッシュフィル
タを筒状に配設したものである。なお、外側フィルタ２
３及び内側フィルタ３３の種類や材質については、特に
限定されるものではない。例えば、内側フィルタ３３と
してとして、プリーツ状（蛇腹状）に折り畳んだ濾紙フ
ィルタを筒状に配設したものとしてもよい。

【００２８】次に、この電気掃除機における空気及び塵
埃の流れについて説明する。掃除機本体１の外部から吸
込具、吸込管及び吸込ホースを介して吸入された塵埃を
含んだ空気は、連結口４及び吸気管１１を介してダスト
ボックス本体１０の内部、つまり外側サイクロン空間５
０に入り、ダストボックス本体１０の周壁内面に沿って
旋回する。そして、この空気中に含まれる粗い塵埃が、
遠心分離作用により分離されてダストボックス本体１０
の周壁内面付近に集積される。この結果、粗い塵埃が除
去された空気が旋回しながら外側フィルタ２３の内部へ
流れる。また、ダストボックス本体１０の周壁内面付近
に集積された粗い塵埃は、外側の隙間２５を通って下方
へ落下し、外側塵埃貯留空間５１に堆積する。

【００２９】外側塵埃貯留空間５１内では、外側サイク
ロン空間５０における旋回状の空気流れの影響を受け
て、旋回状の空気流れが形成されている。このため、外
側塵埃貯留空間５１に落下して堆積した塵埃５３（図９
参照）は、外側塵埃貯留空間５１の外周側、すなわちダ
ストボックス本体１０の周壁内面に押し付けられて固ま
った状態となって蓄積される。

【００３０】一方、外側フィルタ２３の内部、つまり内
側サイクロン空間６０へ流れた空気は、外側サイクロン
空間５０におけると同様に旋回する。そして、内側サイ
クロン空間６０における旋回状の空気流れにより比較的
細かい塵埃が遠心分離されて、外側フィルタ保持体２０
の周壁内面に集積される。この集積された比較的細かい
塵埃は、旋回状の空気流れにより内側鍔部３４下方の内
側塵埃貯留空間６１に落下され、内側塵埃貯留空間６１
に堆積される。なお、内側塵埃貯留空間６１においても
外側塵埃貯留空間５１における場合と同様に、内側塵埃
貯留空間６１の外周側、すなわち外側筒状体２１の周壁
内面に押し付けられて固まった状態となって蓄積される
が、この内側塵埃貯留空間６１の半径が小さいこと及び
空気の旋回流速が外側塵埃貯留空間５１におけるそれに
比し小さくなっていることから、固まり程度はそれほど
強くはない。

【００３１】なお、底蓋７０には、外側筒状体２１の下
端縁と底蓋７０との隙間を気密状に閉塞するためのパッ
キン７２が設けられているので、底蓋７０に沿って外側
塵埃貯留空間５１から内側塵埃貯留空間６１へ空気が流
れ込むことはない。

【００３２】ダストボックス本体１０で前記のように大
部分の塵埃（すなわち、粗い塵埃及び比較的細かい塵
埃）が濾過された空気は、内側フィルタ３３から上蓋部
４０の内部に設けられた円筒状フィルタ３７へ流れる。
そして円筒状フィルタ３７によりさらに細かい塵埃が除
去される。フィルタ３７によってさらに細かい塵埃が除
去された空気は、上蓋部４０の後端における排気口４１
からダストボックス２の外へ送られ、図４に示された連
絡通路６を介して電動送風機３に吸い込まれる。電動送
風機３に吸い込まれた空気は、電動送風機３から排気フ
ィルタ７によって濾過された後に、掃除機本体１の側壁
に形成されたメッシュ状排気口８（図４参照）及び後輪
１ｂまたは１ｃのメッシュ９（図１参照）を介して外部
へ排出される。

【００３３】そして、外側塵埃貯留空間５１に蓄積され
た塵埃５３及び内側塵埃貯留空間６１に蓄積された塵埃
を排出するときは、レバー１５の上部を押してクランプ
１６と底蓋７０の係止爪７１との係合を外して底蓋７０
を開放する。底蓋７０を開放すると立上壁７３が外側塵
埃貯留空間５１の周壁に押し付けられて固まった状態の
塵埃５３を切り崩す。これにより塵埃５３と外側塵埃貯
留空間５１の周壁との密着性が破壊される。その結果、
底蓋７０が開放される動作に連動してダストボックス２
の外部に排出することができる。なお、内側塵埃貯留空
間６１の周壁に押し付けられて固まった状態の塵埃につ
いては、塵埃と、内側塵埃貯留空間６１の周壁との密着
性がそれほど強くないため、立上壁７３のようなものが
なくても底蓋７０を開放することにより容易に排出され
る。

【００３４】以上のごとく構成された本実施の形態によ
れば、次のような効果を奏することができる。上記構成
の実施の形態に係るサイクロン式集塵装置によれば、外
側サイクロン空間５０の下方に形成された円筒状の外側
塵埃貯留空間５１に、外側塵埃貯留空間５１における底
面の開口部を開閉するようにヒンジ１４で回転自在に支
持された底蓋７０を設け、ダストボックス本体１０の周
壁内面に近接する立上壁７３を底蓋７０と一体的に形成
しているので、ダストボックス本体１０の周壁内面に押
し付けられて固まった状態の塵埃５３は、底蓋７０が開
放されたときに立上壁７３により切り崩されて塵埃５３
とダストボックス本体１０の周壁内面との密着力が弱め
られ、底蓋７０の開放と同時に塵埃５３が放出される。
なお、底蓋７０を開放した場合、内側塵埃貯留空間６１
の周壁に押し付けられて固まった状態の塵埃も、塵埃と
内側塵埃貯留空間６１の周壁との密着性がそれほど強く
ないため、底蓋７０の開放動作に連動して排出される。

【００３５】なお、立上壁７３は、ダストボックス本体
１０の周壁内面に環状に密着している塵埃の一部を切り
崩すことによりほぼ全体を底蓋７０開放により排出する
ことが可能となるが、本実施の形態のようにダストボッ
クス本体１０の周壁内面の略全周囲にわたる環状体とし
て形成すると、ダストボックス本体１０内に残る塵埃を
より少なくすることができる。

【００３６】また、本実施の形態の電気掃除機は、上記
のような構成及び作用効果を備えたサイクロン式集塵装
置を用いているので、電気掃除機からの塵埃排出処理作
業が容易になる。

【００３７】本実施の形態は、次のように変形すること
ができる。前述の記載から明らかなように、実施の形態
における環状の立上壁７３に代えて、ダストボックス本
体１０の周壁内面の一部にのみ立上壁を形成して、立上
壁７３を安価なものとすることができる。この場合、ヒ
ンジ１４側に設けるようにすると、他の位置に設ける場
合に比し立上壁の高さを大きくすることができるので、
ダストボックスの周壁内面に密着して固まっている塵埃
を大きく切り崩すことができ、ダストボックス本体１０
内に残る塵埃量を少なくすることができる。

【００３８】

【発明の効果】本発明は、以上のように構成されている
ので、ダストボックス本体底部に設けられた底蓋を開放
するという簡単な操作により、ダストボックス本体の周
壁内面に密着して堆積している塵埃を、使用者が手で掻
き落とすような作業をすることなく容易に排出すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態に係る電気掃除機を示す
斜視図である。

【図２】 同電気掃除機の平面図である。

【図３】 同電気掃除機の左側面図である。

【図４】 同電気掃除機の中央部縦断面図である。

【図５】 同電気掃除機のダストボックスの斜視図であ
る。

【図６】 同ダストボックスの正面図である。

【図７】 同ダストボックスの中央部縦断面図である。

【図８】 図７において底蓋を開放した状態図である。

【図９】 図７におけるＩＸ−ＩＸ断面図である。

【図１０】 図７におけるＸ−Ｘ断面図である。

【図１１】 ダストボックス本体を一部破断した状態の
ダストボックスの斜視図である。

【図１２】 図１１において底蓋を開放した状態図であ
る。

【符号の説明】

２ ダストボックス １０ ダストボックス本体 １４ ヒンジ ２０ 外側フィルタ保持体 ５０ サイクロン空間 ５１ 外側塵埃貯留空間 ５３ 塵埃 ７０ 底蓋 ７３ 立上壁

フロントページの続き (72)発明者 藤吉 俊行 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 松橋 弘道 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 安積 喬哉 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 Ｆターム(参考） 3B062 AG02 AH02 4D053 AA03 AB01 BB07 BC01 BD04 CC04 CD12 CD21 DA10

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 略円筒状のダストボックス本体と、この
   ダストボックス本体内に同心状に配置された略円筒状の
   フィルタ保持体と、ダストボックス本体の周壁内面とフ
   ィルタ保持体外周面との間に形成された略円筒状のサイ
   クロン空間と、ダストボックス本体の周壁内面とフィル
   タ保持体外周面との間にあって、サイクロン空間の下方
   に形成された略円筒状の、かつ底面に開口部を備えた塵
   埃貯留空間と、塵埃貯留空間の底面の開口部を開閉する
   ようにヒンジで回転自在に支持された底蓋と、ダストボ
   ックス本体の周壁内面に近接するように底蓋と一体的に
   形成された立上壁とを備えたことを特徴とするサイクロ
   ン式集塵装置。
2. 【請求項２】 前記立上壁は、少なくともヒンジ側近傍
   のダストボックス本体の周壁内面に近接するように形成
   されてなることを特徴とする請求項１記載のサイクロン
   式集塵装置。
3. 【請求項３】 前記立上壁は、ダストボックス本体の周
   壁内面の略全周囲において近接する環状体として形成さ
   れ、ヒンジ側からヒンジの対称位置側に向けて立上壁の
   高さが低くなるように形成されていることを特徴とする
   請求項１記載のサイクロン式集塵装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項に記載され
   ているサイクロン式集塵装置を用いたことを特徴とする
   電気掃除機。