JP2004180762A - 電気掃除機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】掃除機本体の吸込み口から電動送風機の吸気口に至る風路中に、この風路を流れる空気から塵を濾過して分離するフィルタ(塵分離部)80を立てて設置する。フィルタ80は、フィルタ枠81と、この枠81の内側を塞いで取付けられたフィルタ要素82とを備える。フィルタ枠81に、フィルタ要素82の上流側表面から落下する塵を、フィルタ要素82の下方に排出する塵排出手段83を設ける。この塵排出手段83により、落下する塵がフィルタ枠81の下枠部81aで塞き止められて、上方に成長しないようにしたことを特徴としている。
【選択図】 図5
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、塵を濾過して分離するフィルタを備えた電気掃除機に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、電動送風機の運転により形成される気流中の塵を分離する手段として、プリーツ形の排気フィルタを用いた電気掃除機が知られている(例えば特許文献1参照。)。
【0003】
この特許文献1の技術では、電動送風機室と排気部とを区画する区画部に、排気フィルタをインサートして、一体成形したフィルタユニットを形成している。このため、プリーツ形の排気フィルタはその四周を略四角枠状をなす区画部で囲まれている。
【0004】
【特許文献1】
特開2002−306380号公報(段落0020−0023、図1−図4)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献1の排気フィルタは、これを流通する気流中の塵を濾過によって捕捉できる。この場合、捕捉される塵の多くは排気フィルタの上流側表面に付着し、この付着状態は電動送風機の運転中は維持されるが、電動送風機が停止すると、付着している塵は自重により落下することが可能である。
【0006】
しかし、既述のように排気フィルタはその四周を略四角枠状の区画部で囲まれているので、区画部の下枠部が落下した塵を塞き止めて、この塵で排気フィルタの下部が塞がれる。このため、排気フィルタを水洗いする等のメンテナンスをして、下枠部で塞き止められている塵を除去しない限り、下枠部上に塞き止められる塵の量は増えて上方に向けて延びる。これにより、排気フィルタの実質的な濾過面積が減少して、濾過性能が低下する。こうした事情に対して特許文献1では何らの対策も講じていない。このため、フィルタの連続使用期間が短く、こまめに、排気フィルタを水洗いする等のメンテナンスが必要となるので、その改善が求められている。
【0007】
本発明が解決しようとする課題は、濾過性能の低下を抑制でき長期間の連続使用に適するフィルタを備えた電気掃除機を得ることにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明は、フィルタ枠及びこの枠の内側を塞いで取付けられたフィルタ要素を備えて塵を濾過して分離するフィルタを立てて設置し、フィルタ要素の上流側表面から落下する塵をフィルタ要素の下方に排出する塵排出手段を、フィルタ枠に設けている。
【0009】
本発明においてフィルタ要素には、紙、綿、布、グラスウール、不織布、発泡合成樹脂等の濾材を、単層又は複数種積層したもの等を使用できる。本発明において、塵排出手段は、以下の実施形態で説明する構成の他に、フィルタ要素の上流側表面から落下する塵をフィルタ枠が塞き止めないように、この枠の下枠部に切り欠き部を設けたり、或いは下枠部を、その上流側の縁がフィルタ要素の上流側表面と面一又は下流側にずれるように設ける等により構成することも可能である。
【0010】
更に、本発明において、塵排出手段の下方に、例えば専用の塵溜め部を設けて、そこに排出される塵を溜めるようにすることは好ましいが、これには制約されない。例えば、以下の実施形態で説明するようにフィルタ枠がその下端部に、フィルタ要素を支える要素支えを備える構成である場合には、下枠部に備えられて前記要素支えの下側にフィルタ枠の幅方向に延びる塵溜め溝を形成することも可能である。又、このような塵溜め溝の有無に拘らずに、要素支えの下方に落下した塵を、自重で移動させて、例えばフィルタが取付けられた集塵容器の下部等に移すようにすることも可能である。
【0011】
電動送風機の運転に伴いフィルタを通過しようとする気流中の塵は、フィルタ要素の濾過作用で主としてフィルタ要素の上流側表面に付着し、この塵は、電動送風機の運転停止後に、立っているフィルタ要素に沿って自重等で落下する。この塵を、本発明では、フィルタ枠に設けた塵排出手段に通してフィルタ要素の下方に排出できるので、落下する塵がフィルタ枠の下枠部で塞き止められて、上方に成長しないようにできる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、図1ないし図11を参照して本発明の一実施形態を説明する。
【0013】
図1中符号10で示す電気掃除機が備える掃除機本体20には、可撓性の吸塵ホース21の一端部が着脱可能に接続され、このホース21は他端部に手元操作部22を備えている。手元操作部22には伸縮可能な延長管23が着脱可能に接続され、延長管23の先端部には吸込み口体24が着脱可能に接続される。手元操作部22はハンドル22Aを有し、このハンドル22Aには遠隔操作用の操作スイッチ22Bが設けられている。
【0014】
図1ないし図3に示すように掃除機本体20は、本体ケース30と、本体ケース30に着脱自在に取付けられる集塵容器(ダストカップ)50と、蓋体40とを備えている。蓋体40はその後部が本体ケース30の前部にヒンジ結合されて上下方向に開閉可能に設けられている。
【0015】
本体ケース30は、後側の電動部34と前側の載置部35とを備えている。図2に示すように電動部34には電動送風機33が内蔵されていて、この電動送風機33の吸気口33Aはその大方が電動部34の上部側に寄っている。載置部35は、電動部34の下部から前方へ一体に突出されていて、上方に開放する凹状をなす皿状に形成されている。この載置部35には集塵容器50が着脱自在に載置される。蓋体40が閉じられることによって、蓋体40と載置部35とが集塵容器50を挟持して固定するようになっている。
【0016】
図3(B)に示すように電動部34の前面は開口され、この開口34Aは電動送風機33の吸気口33Aに対向するとともに連通している。開口34Aには後述するフィルタ80をその下流側から押えるためのリブを放射状に有したフィルタ押え34Bが設けられている。
【0017】
本体ケース30の幅方向両側壁には、本体ケース30の前側上部から後側下部にわたる斜状の膨出部36(一方のみ図示)が夫々一体に形成され、これら膨出部36の下端部に後輪37が回転自在に取付けられている。両膨出部36と本体ケース30の両側壁の前側部分には複数の排気孔からなる排気部38が設けられている。これらの排気部38は図示しない排気風路を介して電動送風機33の排気口33B(図2参照)と連通している。電動送風機33の排気口33Bから排気される空気は排気風路を介して排気部38から外に排気される。
【0018】
本体ケース30の電動部34には、電動送風機33の下側に位置して商用交流電源の電力を電動送風機33等に供給するコードリール39が配置されているとともに、このコードリール39の電源コードが出し入れる際の回転を駆動力として動作される除塵装置35が配置されている。この除塵装置35は、後述のフィルタ要素82の下流側裏面に接して塵落としのための動きをフィルタ要素82に付与するものである。なお、除塵装置35は省略することが可能である。更にコードリール39に代えて電動送風機33等に電力を供給するバッテリーを内蔵してもよく、この構成で除塵装置を設ける場合には、本体ケース30の外部に除塵操作部を設けて、この操作部を操作することにより除塵装置を動作させることが可能である。
【0019】
蓋体40は、平面視ほぼ楕円形に形成された天板41と、この天板41の周囲に一体に形成された周壁42とを有している。周壁42の前部には吸塵ホース21を着脱可能に接続する吸込み口43を有する接続パイプ44(図2参照)が取付けられている。接続パイプ44は、前後方向に延びており、その一端開口(前端)は吸込み口43をなし、他端(後端)45は開口している。この接続パイプ44は後述する第1塵分離部61に対してその上流から直に連続している。
【0020】
図4ないし図8に示すように集塵容器50は、一面例えば図4において右側に位置する後面の略全体を開口し、この開口51と対向する例えば前面の壁50aに吸気入口52を有する容器ケース体53と、この容器ケース体53に設けられた把手部54とを有している。把手部54は例えば吸気入口52の下方に位置して壁50aに設けられている。
【0021】
容器ケース体53は、このケース体53の下部で形成した第1塵溜め部(第1集塵部)55と、この第1塵溜め部55の主として上方に形成された負圧室部(負圧空間)56と、この負圧室部56内に設けられた第1塵分離部61と、この塵分離部61で分離された塵埃を第1塵溜め部55へ導く案内部63とを有している。
【0022】
第1塵溜め部55の底面は開放されている。第1塵溜め部55の底部には、底板57が軸J回りに開閉可能に取付けられており、この底板57を開けることにより第1塵溜め部55内に蓄積された塵埃を捨てることができる。底板57の閉じ状態は、把手部54に設けた操作釦の押し込みに連動する図示しない機構を介して解除されるようになっている。
【0023】
第1塵溜め部55と負圧室部56とは、開口51に寄った起立壁60とこの壁60の上端から折れ曲がって壁50aに連続する天井壁58とで区画されている。第1塵溜め部55の天井壁58には第1塵溜め部55と負圧室部56とを連通する通気開口59が形成されている。通気開口59は第1塵溜め部55の略中央部に対向して設けられている。この通気開口59には図4、図7、及び図9に示すように例えばネットで作られた塵捕捉用のフィルタF1が取付けられている。
【0024】
天井壁58の起立壁60側には接続穴58A(図5及び図6参照)が形成されている。この接続穴58Aの下方には第1塵溜め部55内で旋回流を発生させるためのガイド壁55G(図4及び図9参照)が設けられている。
【0025】
第1塵分離部61は、分離風路62aを形成する筒状の風路形成体62と、案内部63とを有している。
【0026】
図4、図6、図7に示すように風路形成体62は、一端及び他端をともに開口した中空円錐台状であって、その全周にわたって複数の分離開口64を等間隔に有しているとともに、これらの分離開口64を塞ぐ塵捕捉用のフィルタF2を有している。
【0027】
詳しくは、風路形成体62は、大小一対の円形枠部W1、W2と、これら枠部W1、W2を連結した複数のリブW3とで構成されたフレームを備えている。各分離開口64は両枠部W1、W2及びリブW3によって囲まれた空間で作られている。フィルタF2は、例えばネットで作られていて、前記フレームの内周面に沿って筒状に取付けられている。したがって、風路形成体62はあたかもざるの軸方向両端を開口した構造をなしていて、この形成体62の内側空間は分離風路62aを形成している。
【0028】
この分離風路62aの中心軸線は掃除機本体20の軸方向(本実施形態では前後方向)に直線状に延びている。分離風路62aは、風路形成体62の分離開口64、容器ケース体53の負圧室部56、及び本体ケース30の電動部34の開口34Aを、順次介して電動送風機33の吸気口33Aに連通している。
【0029】
図4、図6、図7に示すように風路形成体62の大径な一端開口62Aの径は容器ケース体53の吸気入口52の径より大きく形成されている。風路形成体62はその一端開口62Aの内側に吸気入口52が位置するように容器ケース体53に接続されている。風路形成体62の小径な他端開口62Bの径は吸気入口52の径より小さい。これにより、風路形成体62の径は一端から他端に行くにしたがって直線的に漸減している。
【0030】
風路形成体62の軸線が延びる方向と、蓋体40の接続パイプ44の軸線が延びる方向とはほぼ一直線状に連続し、これらの軸線延長上に電動送風機33の吸気口33Aが向き合うように対応して設けられている。蓋体40の接続パイプ44と、容器ケース体53の吸気入口52と、風路形成体62と、容器ケース体55の開口51と、電動送風機33の吸気口33Aとは、掃除機本体20の軸方向(本実施形態では前後方向)に沿って順次配設されている。
【0031】
図4、図6に示すように案内部63は風路形成体62の他端開口62Bに連続して設けられている。詳しくは、案内部63は、風路形成体62の他端開口62Bの上部から斜め下方に向かって延びた傾斜壁部63Aと、この傾斜壁部63Aの一端から湾曲して下方に延びるとともに風路形成体62の他端開口62Bに対向する風当て壁部63Bと、傾斜壁部63A及び風当て壁部63Bの両側に形成された側壁部63Cとを有している。この案内部63は、風路形成体62の他端開口62Bに接合された開口63Dを有している。
【0032】
この案内部63の下部は、筒状をなして例えば上下方向に延びているとともに、接続穴58Aを覆って天井壁部58と起立壁60とにわたって接続されている。この接続により、案内部63は分離風路62aと第1塵溜め部55とを連通している。
【0033】
前記起立壁60は容器ケース体53の開口51より少し内側(前側)に設けられて、開口51に所定の深さH(図4参照)を与えている。この深さHを利用して開口51内に第2塵分離部をなす後述のフィルタ80が着脱可能に装着されるようになっている。
【0034】
図4ないし図9に示すように起立壁60の下端部外側には後述するフィルタ80を下側から支える支持壁71が一体に設けられ、この支持壁71と起立壁60の下端部外側との間に第2塵溜め部72が形成されている。第2塵溜め部72は、第1塵溜め部55に溜められる塵より微細な塵を、第1塵溜め部55とは別に独立して溜めるために設けられている。第2塵溜め部72の上下両端は夫々開口されているとともに、この第2塵溜め部72は複数の支持リブ73によって複数の領域に区画されている。支持リブ73はフィルタ80を下側から支える。
【0035】
第2塵溜め部72の下端開口は、前記第1塵溜め部55の下端開口に並べられているとともに、第1塵溜め部55を開閉する前記底板57により開閉可能に閉じられている。これにより、1枚の底板57を開けることにより、第1、第2の塵溜め部55、72内に溜められた塵を同時に捨てることができて、使い勝手をよくできる。底板57で第2塵溜め部72の下端開口が閉じられることにより、第2塵溜め部72は、気流が通り抜けたり、この塵溜め部72に乱流の影響が殆ど波及しないような凹状に形成され、具体的には本実施形態では行き止まり構造となる。
【0036】
底板57の内面には環状のシール材74(図4参照)が固定されており、これにより底板57を閉じた状態での両塵溜め部55、72の下端部の気密を同時に図っている。このため、両塵溜め部55、72ごとにシール材を要することなく単一のシール材74を共用して気密を図ることが可能である点で優れている。なお、第2塵溜め部72とこれに隣接している第1塵溜め部55とを仕切っている起立壁60の下端全体は、閉じられた底板57の内面に接触するようになっている。又、シール材74は底板57に代えて両塵溜め部55、72の下端面にわたって環状に設けることも可能である。
【0037】
容器ケース体53の開口51部内へのフィルタ80の嵌め込み深さは、容器ケース体53に設けた規制手段、例えば図4に示すように容器ケース体53の天井部に形成した段部53A及び起立壁60とリブ73とがなす角部53Bで規制され、この規制によりフィルタ80は、立てて、好ましくは例えば垂直に近い角度で前傾して装着されるようになっている。ここに、前傾とは、フィルタ80全体若しくは後述のフィルタ要素の上端が下端より、このフィルタ80を通過する気流を基準に上流側にせり出すように傾斜された状態を指している。
【0038】
容器ケース体53に取付けられたフィルタ80の上部は前記負圧室部56に臨んでおり、かつ、下部は起立壁60に近接して対向される。これにより、フィルタ80の下部と起立壁60の間には、上方の負圧室部56に比較して遥かに狭くしかも風路断面積が小さい空隙Gが形成される。空隙Gの下端は、この空隙Gの下側に連なって位置している前記第2塵溜め部72に連通されている。
【0039】
既述のようにフィルタ80を前傾させた構成は、電気掃除機10の運転停止に伴い、フィルタ80の上流側表面に付着している塵が、それより下位置の付着塵に邪魔されることを抑制して自由落下し易くできる点で優れている。なお、フィルタ80は、前傾せずに垂直状に設けてもよく、場合によれば少し後傾させて設けることも可能である。
【0040】
図4、図5、及び図10に示すようにフィルタ80は、フィルタ枠81と、この枠81の内側全体を塞いで装着されるフィルタ要素82とを備えている。フィルタ要素82は濾材をマット状にしたものであり、特に本実施形態では濾過面積を拡張するために波形形状に折り曲げたプリーツ形のフィルタ要素を用いている。このフィルタ要素82のメッシュは、前段のフィルタF1、F2のメッシュより細かい。なお、符号87はフィルタ枠81の周囲に嵌めて取付けられた環状をなすゴム製のシールパッキンを示している。
【0041】
フィルタ要素82の上流側表面には、図10(C)に示すように通気性の表面処理層82Cが施されている。この表面処理層82Cは、上流側表面の摩擦抵抗を低減して表面性状を滑らかにするためコーテング層であって、例えばスパッタリングによって、ステンレス、チタン、銅、アルミニューム等の金属の微粒子を前記上流側表面に付着させて設けられる。この場合、微細塵の濾過に必要とする通気性をフィルタ要素82が維持できるように、金属微粒子は前記上流側表面に数オングストロングオーダーに付着されている。なお、このような表面処理層82Cは、金属の微粒子層に限るものではなく、例えば、四弗化エチレン溶液にフィルタ要素82を浸けた後に乾燥炉で乾燥させることにより、表裏両面に設けることも可能である。
【0042】
このフィルタ要素82を四周から支持するフィルタ枠81の下端部をなす下枠部81aは、図5及び図10(B)に示すように塵排出手段83として機能する要素支え84及び斜状部85を有している。
【0043】
要素支え84は、フィルタ要素82のプリーツに対応させて所定ピッチで交互に設けられた閉塞部84aと塵通し部として機能する例えば切欠き部84bとを交互に有している。閉塞部84aは、図10(C)において後側に開放してフィルタ要素82の裏面の上下方向に延びる下流側裏面溝82aの下端に嵌り込んで、この下端に接着止めされることによって、下流側裏面溝82aの下端部を閉じている。切欠き部84bはフィルタ枠81の前側(上流側)に開放して形成されている。この切欠き部84bは、図10(C)において前側に開放してフィルタ要素82の表面の上下方向に延びる上流側表面溝82bの下端に連通している。
【0044】
なお、図10(B)に示すようにフィルタ枠81の上枠部81bにも、下枠部81aの要素支え84と同様な要素支え86が設けられていて、これにフィルタ要素82の上端部が接着止めされている。これにより、フィルタ要素82の表裏面にわたる通気経路がフィルタ枠81の上下部にできることが阻止されている。
【0045】
斜状部85は要素支え84の後縁(下流側の縁)に一体に連なって斜め前下方向にせり出している。この斜状部85は切欠き部84bの下方に対向している。したがって、この斜状部85と要素支え84との間にフィ利他枠81の幅方向に延びて形成された空間は、その上方の上流側表面溝82bと連通されている。更に、斜状部85の前方への出幅は閉塞部84aの前方への出幅より短くなっていて、これにより前記空間とその下方の第2塵溜め部72とが連通されている。
【0046】
次に、前記のように構成された電気掃除機10の動作を説明する。
【0047】
図3(A)に示すように集塵容器50を本体ケース30の載置部35に載置した後、図2に示すように蓋体40を閉じてから、図1に示すように吸塵ホース21を蓋体40の吸込み口43に接続する。この吸塵ホース21には、既に延長管23を介して吸込み口体24が接続されている。
【0048】
この状態で、手元操作部22Aの操作スイッチ22Bを操作して、電動送風機33が駆動される。これにより、電動部34の開口34Aを通じて容器ケース体53の負圧室部56が負圧となる。この負圧は、風路形成体62の分離開口64、風路形成体62の分離風路62a、容器ケース体53の吸気入口52、蓋体40の接続パイプ44、吸塵ホース21、延長管23、及び吸込み口体24に順次作用するので、吸込み口体24から空気とともに塵埃が吸引される。
【0049】
吸引された塵埃及び空気は延長管23及び吸塵ホース21を介して蓋体40の吸込み口43へ吸引される。吸込み口43へ吸引された塵埃及び空気は、集塵容器50の吸気入口52を通って第1塵分離部61の風路形成体62の風路62aに吸引される。
【0050】
風路62aに吸引された空気の一部は、風路形成体62の分離開口64の第1フィルタF2を通って容器ケース体53の負圧室部56に吸引され、更に容器ケース体53の開口51に装着したフィルタ80を通って電動送風機33の吸気口33Aに吸引される。
【0051】
以上の空気の吸引において、掃除機本体20の前後方向に直線状に延びている分離風路62aに吸引された所定以上の質量のある塵は、その慣性により急激に方向を転換して分離開口64を通過することができない。このため、前記質量のある塵は、分離開口64を通る空気と分離されて分離風路62aを直進し、案内部63の風当て壁部63Bに衝突するとともに案内部63に沿って第1塵溜め部55内へ導入される。
【0052】
これとともに、空気の一部は、前記質量のある塵と同様に案内部63を介して第1塵溜め部55内へ導入される。こうして導入された空気は、ガイド壁55Gによって第1塵溜め部55の内周面に沿って回転する下向きの旋回流となる。このため、第1塵溜め部55内へ導入された塵は前記旋回流により第1塵溜め部55の下部内周面に沿って圧縮されながら蓄積される。そして、第1塵溜め部55内に導入されて旋回流となった空気は、第1塵溜め部55内の中央部で上昇反転して、第1塵溜め部55の天井壁58の通気開口59を通って容器ケース体53の負圧室部56に吸引される。
【0053】
一方、重さの軽い塵は、第1塵分離部61の風路形成体62内の分離風路62aを直進することなく、電動送風機33の吸気負圧によって分離開口64のフィルタF2を通る空気に乗って負圧室部56に流れていくので、フィルタF2の内周面に付着される。
【0054】
以上のように第1塵分離部61では、含塵空気を旋回させるとともにこの旋回流の進行方向を反転させながら塵と空気とを遠心分離させることなく、粗塵などの質量が大きい塵が直進しようとする慣性力を利用して、この塵を空気から分離するので、第1塵分離部61での風路損は小さなものとなる。しかも、吸気入口52と分離風路62aと容器ケース体53の開口51と電動送風機33の吸気口33Aとが、ほぼ同じ高さ位置にあって前後方向に順次並んで配置されていることにより、空気が分離風路62aからフィルタF2を通って容器ケース体53の負圧室部56に吸引されていく際、その空気の主な流れは、図2中矢印Qで代表して示すように大きく変わることがなく、ほぼ同じ高さ位置を略直線的に流れて、電動送風機33に吸引される。
【0055】
これにより風路損は更に小さくなリ、電動送風機33の機能を十分に発揮させることが可能である。更に、蓋体40の接続パイプ44と筒状の風路形成体62とが一直線状に並んでいることにより、容器ケース体53の吸気入口52に向けて導入される空気の方向と風路形成体62の延びる方向とが略一直線状になるので、その風路損をより一層小さくできる。
【0056】
負圧室部56内の空気はフィルタ80を通過して電動送風機33に吸引されるので、フィルタF1、F2を通り抜けた微細な塵を、フィルタ80のフィルタ要素82で捕捉できるとともに、これにより清浄になった空気を電動送風機33が吸引できる。このフィルタ80の上流側には第1塵分離部61が設けられていて、既述のように第1塵分離部61で粗塵などを予め分離しているので、フィルタ80のフィルタ要素82に大きな塵が付着して、その機能を妨げることはない。
【0057】
フィルタ要素82にその上流側表面に主として付着して捕捉される塵の多くは、電動送風機33の運転が停止されるに伴って、自重で落下する。更に、本実施形態では、コードリール39に電源コードが出し入れされる度に、これに連動する除塵装置35がフィルタ要素82を動かすので、付着している塵を強制的に落とすことができる。
【0058】
フィルタ要素82の上流側表面には表面処理層82Cが設けられているので、フィルタ要素82の濾材表面に直接塵が付着している場合に比較して、上流側表面ふ付着している塵が剥れ易く、且つ引っ掛かりが抑制されるので、フィルタ要素82の上流側表面の塵を極めて容易且つ円滑に落下させることができる。
【0059】
落下した塵は、フィルタ枠81の下枠部81aの切欠き部84bを通り抜けて、フィルタ要素82の下方の斜状部85を滑り落ちながら、この斜状部85を迂回して、下枠部81aの下方に設けられている第2塵溜め部72に溜められる。
【0060】
即ち、フィルタ要素82の上流側表面から落下する塵を、この要素82の下方の第2塵溜め部72に排出させることができる。これにより、フィルタ要素82の下端を支持するフィルタ枠81の下枠部81aが、フィルタ要素82の上流側表面から落下する塵を塞き止めて、塞き止められた塵が上流側表面溝82b内を上方に向けて成長しないようにできる。
【0061】
したがって、フィルタ要素82の下部側が目詰まりすることを抑制できるので、フィルタ要素82を水洗いして再生したり、或いは新たなフィルタ80に交換する等、使用者に求められるメンテナンスの間隔、言い換えれば、フィルタ80の連続使用可能期間を長くできる。更に、フィルタ要素82の上流側表面溝82bの下部に塵が堆積して固まる恐れもないので、フィルタ要素82を水洗いして再生する場合にも、再生の手間を軽減することが可能である。
【0062】
又、前記構成のフィルタ80の構成では、フィルタ要素82の下端部を支持する要素支え84がその下側から下枠部81a、詳しくは斜状部85で覆われている。このためメンテナンス等の取り扱いにおいて、フィルタ要素82の下端部が何かに当たることが防止される。したがって、フィルタ要素82と要素支え84との接合の信頼性を向上可能である。
【0063】
なお、集塵容器50の下端部に作られた第2塵溜め部72は、負圧室部56内を電動送風機33の吸気口33Aに向けて流れる主流(図2中矢印Qで示す)に対して下方に大きく隔たって外れた位置に設けられていて、凹状となっている。これにより、前記主流Qが流れる負圧室部56と第2塵溜め部72とが、起立壁60とフィルタ要素82の下部との間に形成された空隙Gを介して連通しているにも拘らず、電気掃除機10を次に使用するなど電動送風機33の運転が再開される度に、第2塵溜め部72に風が吹き抜けることがなくなるとともに、前記主流Qが負圧室部56内の上部に作る乱流の影響が第2塵溜め部72に波及し難くできる。しかも、前記空隙Gはフィルタ要素82の表面から落下する塵の通過を許す程度に狭く作られているので、この空隙Gでの乱流発生は、より効果的に抑制される。更に、第2塵溜め部72上端開口はその一部を残してフィルタ枠81の下枠部81aで覆われているので、この点からも前記主流Qが負圧室部56内の上部に作る乱流の影響が第2塵溜め部72に波及し難くできる。
【0064】
このため、第2塵溜め部72に溜められている微細な塵が舞い上がって、この塵がフィルタ要素82の上流側表面に再付着することを効果的に抑制でき、それに伴いフィルタ要素82が早期に目詰まりを起こすことを抑制可能である。しかも、既述のようにフィルタ要素82の上流側表面から落下する塵をフィルタ枠81の下枠部81aが塞き止めることがなく、落下する塵を下方の第2塵溜め部72に排出可能であるので、フィルタ要素82の上部が目詰まりを起こした場合に、実質的な濾過部分をフィルタ要素82の下部で確保できる。この点においても、使用者に求められるメンテナンスの間隔、言い換えればフィルタ80の連続使用可能期間を長くできる。
【0065】
更に、以上のように第2塵溜め部72に溜められている塵の再付着が抑制されるに伴い、フィルタ要素82での風路抵抗の早期増加が抑制される。このため、電動送風機33の吸引力で含塵空気を実際に吸込み口43に吸込む性能が低下し難くなって、掃除性能を向上可能である。
【0066】
しかも、第1塵分離部61では既述のように慣性分離によって気流中から塵を分離しているので、前記主流Qはエネルギーが大きく明確な流動ルート、言い換えれば、フィルタ要素80を通過する位置が大まかに定められ、これに伴って負圧室部56で乱流発生を少なくできる。このため、第2塵溜め部72に対する乱流の影響を更に抑制できる点で優れている。
【0067】
以上のような電気掃除機1の運転に伴い、第1塵分離部61のフィルタF2の内周面には既述のように軽い塵が付着される。こうした軽い塵の付着によりフィルタF2の目詰まりが大きくなると、フィルタF2を通る風量は減少する。
【0068】
しかし、この減少分だけ負圧室部56の負圧が大きくなリ、天井壁58の通気開口59を通じて第1塵溜め部55内の負圧も大きくなる。このため、分離風路62aを直進する空気の風速及び風量が増加するので、直進する空気がフィルタF2に付着した塵を除去し易くなる。この際、筒状の風路形成体62の径が上流側の開口62Aから下流側の開口62Bに行くにしたがって漸減していることにより、分離風路62aを直進する風は、フィルタF2の全面に一様に当たって分離風路62aの中央部に寄せられながら流動する。このため、フィルタF2の内面に付着した塵をより剥し易くできる。これにより剥された塵は、質量の大きい塵と同様に案内部63を通って第1塵溜め部55内へ導入され、この塵溜め部55内で空気から遠心分離されて蓄積される。
【0069】
既述のようにフィルタF2を通る風量が目詰まりにより減少しても、分離風路62aを直進する風量が増加するので、電動送風機33が吸引する風量は略一定に保たれる。このため、フィルタF2の目詰まりに拘りなく、常に所定の吸引力で塵埃を吸引することが可能である。
【0070】
図11は本発明の第2実施形態を示している。この実施形態は基本的には第1実施形態と同じであるので、第1実施形態と同一構成については同一符号を付して説明を省略し、以下構成が相違する点について説明する。第2実施形態では直進流式の慣性分離をする塵分離部に代えて、以下の濾過式の塵分離部を備えた点が第1実施形態とは異なる。
【0071】
即ち、集塵容器50の下部に設けた第1塵溜め部55の上面全体を開放して、この塵溜め部55と負圧室部56とを連通させている。負圧室部56にはその開口51側から濾過により塵分離を行う塵分離部として機能する主フィルタ91が着脱可能に取付けられている。
【0072】
主フィルタ91は、中空円錐台状をなすフレーム92の周部にネット等の濾材からなるフィルタ要素93を取付けるとともに、フレーム92の大径端から外方へ張り出す非通気板部94の周縁部にゴムパッキン95を取付けた構成を備えている。フィルタ要素93は主として粗塵および細塵を濾過して捕捉できるメッシュを有したもので作られている。主フィルタ91は、起立壁60の上縁とこれに対応して開口51部分に連続して設けた環状のフィルタ受け部94に、ゴムパッキン95を嵌め込むことによって、塵溜め部55の真上に位置して集塵容器50の上部に取付けられている。
【0073】
この取付けにより、フレーム92の小径閉塞端部92aが接続パイプ44に対向し、フレーム92の内部がフィルタ80の上部に対向している。このため、電動送風機33の運転に伴って接続パイプ44から流入してフィルタ80を通り抜けようとする気流は、負圧室部56内において、フレーム92の外側からフィルタ要素93を通ってフレーム92の内側に流出するので、その際に気流中に含まれている塵がフィルタ要素93で濾過されて、この要素93の外表面に捕捉される。そして、電動送風機33の運転が停止されると、フレーム92の外周面に付着している塵は、その自重によって落下して下方の塵受け部55に収容される。
【0074】
以上説明した点以外の構成は図11に示されない構成を含めて第1実施形態と同じである。このため、この第2実施形態においても、主フィルタ91を通過して気流中の塵を分離するフィルタ(塵分離部)80が、フィルタ枠81と、この枠81の内側を塞いで取付けられたプリーツ形のフィルタ要素82とを備え、フィルタ要素82の上流側表面から落下する塵を、この要素82の下方に排出する塵排出手段83を、フィルタ枠81の下枠部81aに設けたことにより、しかも、塵排出手段83の下方に第2塵溜め部72を設けたことにより、第1実施形態と同様の作用効果を得て本発明の課題を解決できる。
【0075】
本発明は前記各実施形態には制約されない。例えば、フィルタ80の上流側に設けられる前段の塵分離部は紙パックであってもよい。又、前記各実施形態では電動送風機33によって掃除機本体20内に作られる気流中、電動送風機33の上流側にフィルタ(塵分離部)80を立てて配置したが、本発明は、電動送風機33の下流側に立てて配置される排気フィルタにも適用することが可能である。
【0076】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、濾過性能の低下を抑制でき長期間の連続使用に適するフィルタを備えた電気掃除機を提供可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る電気掃除機を示す斜視図。
【図2】図1の電気掃除機の掃除機本体を一部断面して示す側面図。
【図3】(A)は蓋体を開けた状態で図2の掃除機本体を示す側面図。
(B)は蓋体を開けるとともに集塵容器を取外した状態で図2の掃除機本体を示す斜視図。
【図4】図1の電気掃除機が備える集塵容器にフィルタを取付けた状態を示す縦断面図。
【図5】図4の図1の電気掃除機が備える集塵容器をフィルタが取付けられた状態で一部を切欠いて示す斜視図。
【図6】図4の集塵容器を後側から見て示す斜視図。
【図7】図4の集塵容器を示す横断平面図。
【図8】図4の集塵容器の下部を後側から見て示す斜視図。
【図9】図4の集塵容器を示す底面図。
【図10】(A)は図4の集塵容器に取付けられるフィルタを示す斜視図。
(B)は図10(A)のフィルタが備えるフィルタ枠を一部切欠いて示す斜視図。
(C)は図10(A)のフィルタが備えるフィルタ要素の一部を拡大して示す断面図。
【図11】本発明の第2実施形態に係る電気掃除機の掃除機本体を一部断面して示す側面図。
【符号の説明】
10…電気掃除機
20…掃除機本体
33…電動送風機
33A…吸気口
43…吸込み口
44…接続パイプ
50…集塵容器(ダストカップ)
55…塵溜め部
56…負圧室部(負圧空間)
80…フィルタ(塵分離部)
81…フィルタ枠
81a…フィルタ枠の下枠部
82…フィルタ要素
82a…フィルタ要素の下流側裏面溝
82b…フィルタ要素の上流側表面溝
82C…フィルタ要素の表面処理層
83…塵排出手段
84…要素支え
84a…要素支えの閉塞部
84b…要素支えの切欠き部(塵通し部)
85…斜状部
Claims (4)
- 電動送風機の運転により形成される気流中に立てて設置され前記気流中の塵を濾過して分離するフィルタを備え、このフィルタが、フィルタ枠と、この枠の内側を塞いで取付けられたフィルタ要素とを備え、前記フィルタ枠に、前記フィルタ要素の上流側表面から落下する塵を、前記フィルタ要素の下方に排出する塵排出手段が設けられている電気掃除機。
- 請求項1に記載の電気掃除機において、前記フィルタ要素が表裏両面に上下方向に延びる溝を有したプリーツ形フィルタである。
- 請求項1又は2に記載の電気掃除機において、前記フィルタ要素の少なくとも上流側表面に、このフィルタ要素の通気性を維持しつつ前記上流側表面に滑らかにする表面処理が施されている。
- 請求項2又は3に記載の電気掃除機において、前記塵排出手段が、フィルタ枠の上流側に開放して前記プリーツ形フィルタの上流側表面溝の下端に連通した塵通し部及び前記プリーツ形フィルタの下流側裏面溝の下端部を閉じてこの下端部に接続された閉塞部とを交互に有する要素支えと、この要素支えの下方に前記要素支えの下流側の縁に連なって斜め前下方向にせり出した斜状部とを具備している。
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