JP2005000331A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】小型で取り扱い易いサイクロン分離式の集塵部を備えた電気掃除機を実現する。
【解決手段】塵埃を遠心分離して捕捉するサイクロン分離筒１０４と第１の補助フィルター１０６を内部に有する集塵ケース１０５を着脱可能に並べて掃除機本体１の下ケース１０１に装着し、内筒１３１は筒部１３４と、この筒部１３４に螺旋状に巻き付いた隔壁１３２と、入口管１１５と前記筒部１３４を結ぶ案内壁１３７とで構成し、前記内筒の外壁１３９と前記サイクロン分離筒１３１の外筒１３５の間に、前記隔壁１３２が螺旋状に変化している部分に隙間１４７を設け、サイクロン分離筒１０４の排気と集塵ケース１０５の排気を合わせて、電動送風機に流入させた。
【選択図】 図１０

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気掃除機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的な電気掃除機は、吸口から吸い込んだ含塵空気を掃除機本体に導き、この掃除機本体内の集塵部を通して除塵し、除塵によって清浄になった空気を掃除機本体外に排気する構成である。集塵部は、紙フィルターによる濾過によって塵埃を捕捉して除塵し、または、サイクロン分離筒による遠心分離によって塵埃を捕捉して除塵する構成である。
【０００３】
サイクロン分離式の集塵部を備えた電気掃除機は、特開２００１−２９２８８号公報に記載されている。この電気掃除機における集塵部は、１つのサイクロン分離筒による遠心分離によって塵埃を捕捉して除塵する構成である。
【０００４】
また、電気掃除機におけるサイクロン分離式の集塵部として、特表平１０−５１１８８０号公報に記載された塵埃分離装置は、サイクロン分離筒を外側分離筒と内側分離筒の２重構造に構成し、外側分離筒内で粗大塵を遠心分離して除塵し、内側分離筒内で微細塵を遠心分離して除塵することを提案している。
【特許文献１】
特開２００１−２９２８８号公報
【特許文献２】
特表平１０−５１１８８０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
一般家庭で使用する電気掃除機は、小型で取り扱い易いことが重要であり、集塵部の小型化と捕捉した塵埃廃棄操作の簡易化が必要である。
【０００６】
１つのサイクロン分離筒によって塵埃を捕捉する集塵部は、粗大塵と微細塵を一緒に捕捉しているので、捕捉塵埃を廃棄するときに微細塵が飛散し易く、塵埃廃棄操作が面倒である。また、塵埃捕捉（集塵＝除塵）性能を高めようとすると、サイクロン分離筒が長くなって大型化してしまう。
【０００７】
内外２重分離筒構造のサイクロン分離式の塵埃分離装置（集塵部）は、外側分離筒と内側分離筒を一体的に組み合わせた構成であることから、小型で取り扱い易い形態に構成することが困難である。一般的な家庭における使用では、粗大塵が多量に捕捉されて該粗大塵を廃棄するための操作頻度が高くなるが、内外２重分離筒構造の集塵部は、粗大塵を捕捉している外側分離筒のみを取り出して該粗大塵のみを廃棄操作することができない。
【０００８】
本発明の１つの目的は、小型で取り扱い易いサイクロン分離式の集塵部を備えた電気掃除機を提案することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、小型で塵埃捕捉（集塵）性能が高いサイクロン分離式の集塵部を備えた電気掃除機を提案することにある。
【００１０】
本発明の更に他の目的は、捕捉した微細塵を飛散しないように確実に保持しておくことができるサイクロン分離式の集塵部を備えた電気掃除機を提案することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、含塵空気から塵埃を分離する分離室の下部に、含塵空気を流し入れる入口部と、分離室の上部に、分離室の側面に置いた集塵ケースに至る連通口とを設けた電気掃除機において、この分離室の内部に下から上への流れを形成する案内板を設け、この案内板の外周側と前記分離室との間に隙間を設けたことを特徴とする。
【００１２】
また、サイクロン分離筒の下部に含塵空気を流し入れる入口部と、このサイクロン分離筒の上部に、サイクロン分離筒の側面に置いた集塵ケースに至る連通口とを設けた電気掃除機において、このサイクロン分離筒の内部に設けた内筒の筒部に、該内筒の根元側から先端側へ螺旋状の隔壁を設け、前記内筒の外壁と前記サイクロン分離筒の外筒との間に、前記隔壁が螺旋状に変化している部分に隙間を設けたことを特徴とする。
【００１３】
また、前記内筒の外壁と、前記サイクロン分離筒の外筒との間に設けた隙間を下流側に行くに従って、拡大したことを特徴とする。
【００１４】
含塵空気を遠心分離により除塵するサイクロン分離筒の下部に、含塵空気を流し入れる入口部と、このサイクロン分離筒の上部に、サイクロン分離筒の側面に置いた集塵ケースに至る連通口とを設けた電気掃除機において、このサイクロン分離筒の内部に設けた内筒の筒部に、螺旋状の隔壁を設け、前記内筒の筒部は、前記隔壁が螺旋状に変化している部分より下側まで延びていることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施の形態を示す電気掃除機の外観斜視図である。図２は、この掃除機本体の斜視図である。図３は、この掃除機本体の上蓋を開いた状態を示す斜視図である。図４は、この掃除機本体の集塵ケースを取り除いた状態を示す斜視図である。図５は、この掃除機本体の集塵ケースとサイクロン分離筒を取り除いた状態を示す斜視図である。図６は、上蓋と上ケースを取り除いた横平面図である。図７は、この掃除機本体内の空気の流れを示す模式図である。
【００１６】
この実施の形態における電気掃除機は、図１に示すように、掃除機本体１とホース２と手元操作管３と伸縮継ぎ手管４と吸口５を備え、掃除機本体１と手元操作管３をホース２で接続し、この手元操作管３に伸縮継ぎ手管４を介して吸口５を接続して使用する。
【００１７】
掃除機本体１は、電動送風機（後述する）を内蔵し、この電動送風機の吸気力によって吸口５から吸気することによって該吸気流に乗せて塵埃を吸い込み、吸い込んだ含塵空気を伸縮継ぎ手管４と手元操作管３とホース２を介して掃除機本体１に吸い込ませ、サイクロン分離式の集塵部（後述する）で除塵（集塵）した後に機外に排気する。
【００１８】
掃除機本体１は、図２から図６に示すように、下ケース１０１と上蓋１０２の間にサイクロン分離筒１０４と集塵ケース１０５を着脱可能に装着し、下ケース１０１と上ケース１５０の間に第２の補助フィルター１１２と電動送風機１０７とコードリール１１０とを内蔵する。
【００１９】
この掃除機本体１は含塵空気をホース２を介して、図７に示すように、入口管１１５より、サイクロン分離筒１０４に流し入れて旋回させることにより遠心分離作用で塵埃を分離して、上部の連通口１１７を通して集塵ケース１０５に塵埃を搬送し、サイクロン分離筒１０４からの排気は内筒１３１を通って、サイクロン分離筒１０４の下部に設けた排気口１２０に排気される。また、一部の空気は集塵ケース１０５に流れ込み、第１の補助フィルター１０６によって塵埃を捕捉する。集塵ケース１０５の排気は第１の補助フィルター１０６の後方のサイクロン部流出口１４６から第２の補助フィルター１１２を通って電動送風機１０７に吸込ませる。この時サイクロン分離筒１０４からの排気も前記排気口１２０から連絡通路１４５を通過し、前記サイクロン部流出口１４６を流出し、前記集塵ケース１０５の排気と合せて電動送風機１０７に吸込ませる。この電動送風機１０７からの排気はフィルター１０８を介して、一部は排気流路（図示せず）を介し、一部はコードリール１１０に流してこれらを冷却し、その後に機外に放出される。
【００２０】
下ケース１０１は、この掃除機本体１を床面に走行させるための走行車輪２０８と案内車輪（図示せず）を備え、サイクロン分離筒１０４と集塵ケース１０５を独立して着脱可能に並べて縦置きに装着し、更に、第２の補助フィルター１１２を並べて設置する。
【００２１】
上蓋１０２は、上ケース１５０の上側後部に転回可能に取り付け、閉じた状態でサイクロン分離筒１０４の入口管１１５とホース接続口部１１６とが気密状態に当接し、サイクロン分離筒１０４の連通口１１７と集塵ケース１０５の上部開口１１８とが気密状態に当接するように付勢し、また、サイクロン分離筒１０４の下部の排気口１２０と集塵ケース１０５の下部に設けた連絡通路１４５とが気密状態に当接し、サイクロン部流出口１４６と第２の補助フィルター１１２が収納されるフィルターケース１１３との間を気密状態に当接するように付勢する。サイクロン分離筒１０４の軸方向は鉛直方向を向いているが、鉛直方向でなく斜め方向に傾いていてもかまわない。
【００２２】
集塵ケース１０５の上部の取っ手１２３を持って、集塵ケース１０５を取り出すことができ、集塵ケース１０５内の第１の補助フィルター１０６を開けることによって、集塵ケース１０５内の塵埃を廃棄する。
【００２３】
さらに、サイクロン分離筒１０４の内部が汚れた場合には、上部の取っ手１２５を持って、下ケース１０１から持ち上げ、サイクロン分離筒１０４を分解して清掃することができる。
【００２４】
ここで、サイクロン分離筒１０４の内表面や、集塵ケース１０５の内表面に、クリヤー系ＵＶ硬化型コーティング処理をしている。このため、前記サイクロン分離筒１０４内に塵埃が流入し、塵埃が遠心分離され、前記集塵ケース１０５に流入する際に、このサイクロン分離筒１０４内の表面や、集塵ケースの内面に塵埃が衝突し、こすれた場合でも、表面に傷が入りにくく、汚れを付着しにくくするととともに耐擦性，耐汚染性を向上させることができる。このため、サイクロン分離筒１０４の外筒１３５や、集塵ケース１０５を透明のプラスチック材で製作した場合でも、塵埃のたまり具合を目視で確認することができる。
【００２５】
また、サイクロン分離筒１０４や、集塵ケース１０５を帯電防止樹脂剤を用いて成形したり、表面に帯電防止剤を塗布することにより、前記サイクロン分離筒１０４や、集塵ケース１０５に塵埃が付着しにくくなり、清掃回数を減らすことができる。
【００２６】
次に、図６を参照して、電気掃除機本体１内部の配置について説明する。図６は上ケース１５０と上蓋１０２を取り外した状態の平面図である。ホース接続口部１１６は上方から見て本体１の幅方向の中央にあり、かつ、前記本体１の前面に配置している。サイクロン分離筒１０４の中心軸は幅方向の中央からずらして位置し、サイクロン分離筒１０４の略接線方向に空気を流入させる入口管１１５とホース接続口部１１６が直線状になるように配置されている。また、集塵ケース１０５はサイクロン分離筒１０４の中心軸とは幅方向の反対側に設置される。同様に、電動送風機１０７はサイクロン分離筒１０４の中心軸とは幅方向の反対側に設置され、その前面には第２の補助フィルター１１２が設けられている。コードリール１１０は電動送風機１０７の横に設置され、幅方向でサイクロン分離筒１０４の中心軸を同じ方向に設置されている。
【００２７】
このように配置したことで、本体の長さを短くでき、小型軽量を達成できる。また、サイクロン分離筒１０４の入口部分に曲りなどを設ける必要が無いため、損失を小さくできる効果が得られる。
【００２８】
ここで、前記サイクロン分離筒１０４で遠心分離された塵埃が連通口１１７を通じてサイクロン分離筒１０４から流出する方向は、サイクロン分離筒１０４内での旋回方向で、かつ、サイクロン分離筒１０４の接線方向である。このため、本実施の形態では、サイクロン分離筒１０４の連通口１１７と、この連通口１１７と連通する集塵ケース１０５の上部開口１１８の両者を、前記集塵ケース１０５内の開閉する第１の補助フィルター１０６から最も離れた電気掃除機本体１の前面側（ホース接続口部１１６側）に配置することができる。ここで、サイクロン分離筒１０４で遠心分離された塵埃は、開閉する第１の補助フィルター１０６付近から堆積し、サイクロン分離筒１０４の連通口１１７と、この連通口１１７と連通する集塵ケース１０５の上部開口１１８側へと、順に堆積していくので、前記集塵ケース１０５に塵埃が充填されるまで、塵埃が前記連通口１１７と前記上部開口１１８を塞ぎにくい。つまり、前記集塵ケース１０５の容積を有効利用することができる。
【００２９】
ここで、サイクロン分離筒１０４と集塵ケース１０５の詳細について、図８から図１７を参照して説明する。図８はサイクロン分離筒１０４の外観斜視図、図９は集塵ケース１０５の外観斜視図、図１０は図６のＡ−Ａ断面図、図１１はサイクロン分離筒１０４の入口管部分を含む断面図、図１２はサイクロン分離筒１０４と集塵ケース１０５の連通口１１７を含む断面図、図１３は集塵ケース１０５を排気側から見たときの側面図、図１４は内筒１３１を上側から見た斜視図である。図１５は、内筒１３１を下側から見た斜視図である。図１６は、内筒１３１の案内壁１３７形状を示す図である。図１７は、サイクロン分離筒１０４と集塵ケース１０５を一体にした場合の外観斜視図である。
【００３０】
サイクロン分離筒１０４の外筒１３５にはその空気取り入れ口である入口管１１５が、このサイクロン分離筒１０４の中心軸方向長さの中央より下部に設けられ、略円筒形をなすサイクロン分離筒１０４の略接線方向に空気が入るように設置されている。サイクロン分離筒１０４の中央より上部に連通口１１７が設けられ、集塵ケース１０５に塵埃とともに空気を流入させる。サイクロン分離筒１０４の下部には内筒１３１が設けられ、下部の排気口１２０につながっている。ここで、内筒１３１にネジなどで内筒キャップ１５２を取り付け、排気口１２０と連絡通路１４５間は弾性シール部材１５３を介し、外筒１３５と内筒１３１は弾性シール部材１５１を介して取り付ければ気密を取り易い。内筒１３１は筒部１３４と、この筒部１３４に螺旋状に巻き付いた隔壁１３２と、入口管１１５と前記筒部１３４を結ぶ案内壁１３７と、前記隔壁１３２の外周側に配置した外壁１３９で構成され、筒部１３４には網フィルター１３３として樹脂繊維性の網を筒部１３４と一体にインサート成形により構成している。
【００３１】
網フィルター１３３は図１１に示すように、側面の円筒部分に構成してもよく、また、筒部の上平面と側面の円筒部分を合せて構成してもかまわない。ここでは、前記網フィルター１３３による内筒１３１の開口部は、前記内筒１３１の側面の円筒部分全周に設けるのではなく、前記入口管１１５付近のおよそ９０度程度は、前記開口部を設けていない。このため、前記入口管１１５から髪の毛などの細い塵埃が流入しても、前記網フィルター１３３に直接当たることを防げ、刺さったりして絡み付くことを防ぐことができる。さらに、前記入口管１１５から針などの尖った塵埃が流入した場合にも、前記網フィルター１３３に直接当たることが無いので、前記網フィルター１３３が破れ、塵埃が流出することを防げる。
【００３２】
また、網フィルター１３３は前記内筒１３１の内向きに力を受けるので、前記網フィルターの内径側に内筒のリブ１３６を設ければ良い。ここで、網フィルター１３３に帯電防止処理を施すと、前記網フィルター１３３に付着した塵埃が離れやすく、清掃が容易にできる。また、前記網フィルター１３３に撥水処理を行えば、前記内筒１３１を水洗いした場合の清掃性が向上する。
【００３３】
ここで、内筒１３１の筒部１３４が、この筒部１３４に螺旋状に巻き付いた隔壁１３２よりも下側まで延びている。このため、網フィルター１３３を前記筒部１３４と一体にインサート成形により構成する場合、前記網フィルター１３３の部材の形状は略長方形とすればよい。このようにすることで、前記筒部１３４の周方向に一様に前記網フィルター１３３を構成する部材があるため、成形時に前記筒部１３４が変形しにくい。また、前記網フィルター１３３の部材の形状を略長方形にできるので、この部材の材料取りがよくなる。
【００３４】
さらに、内筒１３１の筒部１３４が、この筒部１３４に螺旋状に巻き付いた隔壁１３２よりも下側まで延びているため、網フィルター１３３を通過して、前記筒部１３４から排気口１２０へと流れる空気流の全てが、前記網フィルター１３３を通過するまで、流路に急拡大分が無いので、空気流は急激な減速を起こさないため、空気流の流れ方向に逆らった逆圧力勾配を生じにくい。つまり、空気流の下流側である前記筒部１３１内側から、この空気流の上流側である前記内筒１３１の外側へと該空気流は逆流しにくいので、空気流の剥離を抑制でき、前記筒部１３４から前記排気口１２０へと流れる空気流の損失が増加するのを防げる。
【００３５】
なお、内筒１３１の筒部１３４が、この筒部１３４に螺旋状に巻き付いた隔壁１３２より外筒１３５と反対側に延長され、この筒部１３４の円筒部分に網フィルター１３３を設けた構成とすれば、含塵空気をサイクロン分離筒１０４の上から下に流し入れたり、サイクロン分離筒１０４を横置きにし、旋回流の中心軸が略水平方向に配置した場合でも同様の効果が選られる。
【００３６】
また、サイクロン分離筒１０４の外筒１３５にはその空気取り入れ口である入口管１１５が、このサイクロン分離筒１０４の中心軸方向長さの中央より下部に設けられているので、前記入口管１１５に連通するホース接続口部１１６も、サイクロン分離筒１０４の中心軸方向長さの中央より下部に配置することができる。このため、前記ホース接続口部１１６は、掃除機本体１の下部に配置することができるので、前記掃除機本体１を、前記ホース２を介して手元操作管３で引き回した場合、前記掃除機本体１が転倒しにくく、安定して引き回す事ができる。
【００３７】
さらに、前記ホース接続口部１１６を前記掃除機本体１の下側に配置できるので、上蓋１０２に前記ホース接続口部１１６を配置する必要が無く、集塵ケース１０５や、サイクロン分離筒１０４を前記掃除機本体１から取出す時に、前記ホース２を取り付けたままでも容易に、前記上蓋１０２を開閉することができる。
【００３８】
ここで、前記内筒１３１の隔壁１３２は、サイクロン分離筒１０４内の空気の流れを上方に持上げるように、巻き開始位置１３８から螺旋状に上方に持ち上がっている。このため、入口管１１５からサイクロン分離筒１０４に流入した塵埃は、この螺旋状の隔壁１３２に沿って上昇するとともに、前記サイクロン分離筒１０４内を旋回し、遠心分離され、連通口１１７、上部開口１１８通じ、集塵ケース１０５へと搬送される。このように、前記隔壁１３２を螺旋状に上方に持上げているので、塵埃は前記サイクロン分離筒１０４内を上昇する強い作用を与えられ、ＤＣコードレス掃除機などの毎分１立方メートル以下の低風量で動作する掃除機でも、塵埃を集塵ケース１０５へ搬送することが可能である。ここでは、サイクロン分離筒１０４の軸方向は水平方向ではないので、上述の低風量時に、前記サイクロン分離筒１０４内に流入した比重の大きい塵埃が旋回の途中で、旋回できずに落下し、サイクロン分離筒１０４に何度も衝突することを防げ、サイクロン分離筒１０４の傷つきや、破損を防ぐことができる。なお、巻き開始位置１３８は、案内壁１３７付近から設けてもかまわない。
【００３９】
ここで、サイクロン分離筒１０４の内部に設けた内筒１３１の筒部１３４に、該内筒１３１の根元側から先端側へ螺旋状の隔壁１３２を設け、前記内筒１３１の外壁１３９と前記サイクロン分離筒１３１の外筒１３５の間に、前記隔壁１３２が螺旋状に変化している部分に隙間１４７を設けている。この隙間１４７は前記外筒１３５の半径方向に５ｍｍ程度の間隔を有している。このため、掃除機運転中は前記サイクロン分離筒１０４内に旋回流があり、前記隙間１４７内にも旋回流が生じており、前記外壁１３９と前記外筒１３５の間の前記隙間１４７にゴミが侵入したとしても、この隙間１４７にゴミはたまりにくく、集塵ケース１０５へと搬送される。
【００４０】
また、この隙間１４７を設けておくと、外筒１３５と内筒１３１の外壁１３９間をシールする弾性シール部材１５１は、螺旋状の隔壁１３２に沿う必要はなく、略円筒のシール面を構成すればよいので気密をとりやすい。このため、掃除機の真空度の低下を防げ、吸い込み仕事率の向上につながる。さらに、前記弾性シール部材１５１は、略円筒面を構成すればよいので、シール面の長さを短くすることができ、内筒１３１をサイクロン分離筒１０４から取り外し易いため、前記内筒１３１を取り外してメンテナンスし易い。なお、シール部材１５１とシール部材１５３は一体で構成することもでき、一体で構成した場合は成形を一度で行え、組立ての手間も省略できる。
【００４１】
さらに、前記隙間１４７を空気流の下流側であるサイクロン分離筒１０４の上方に行くに従って拡大すれば、この隙間１４７にゴミがつまりにくくすることができる。また、前記隙間１４７にゴミが詰まった場合でも前記内筒１３１をサイクロン分離筒１０４から容易に取り外す事ができるので、詰まったゴミを容易に取り除きやすい。
【００４２】
なお、案内壁１３７の形状は、入口管１１５の幅が内筒１３１の筒部１３４の外半径と外筒１３５の内半径の差（筒部１３４と外筒１３５の間の隙間）より大きい場合は、図１５（ａ）に示すように、流れの上流側から小さい円弧１３７ａと、この円弧１３７と前記筒部１３４と接する直線部１３７ｂとを用いて、前記入口管１１５と前記案内壁１３７と前記筒部１３４が滑らかに接続されるようにする。あるいは、図１５（ｂ）に示すように、流れの上流側から入口管１１５に沿った直線部１３７ｃと、この直線部１３７ｃと筒部１３４に接するような円弧１３７ｄとを用いて、前記入口管１１５と前記案内壁１３７と前記筒部１３４が滑らかに接続されるようにする。さらに、入口管１１５の幅が筒部１３４と外筒１３５の間の隙間より小さい場合は、図１５（ｃ）に示すように、流れの上流側から小さい円弧１３７ｅと、この円弧１３７と前記筒部１３４と接する直線部１３７ｆとを用いて、前記入口管１１５と前記案内壁１３７と前記筒部１３４が滑らかに接続されるようにする。以上のような案内壁１３７形状にすると、入口管１１５から流入した流れは、内筒１３１の筒部１３４付近で乱れにくく、流れの剥離や逆流による損失を低減することができる。
【００４３】
なお、案内壁１３７の高さＨは、入口管１１５の高さＬよりも大きくすれば、入口管１１５から流入した空気流れと、サイクロン分離筒１０４内を旋回した空気流れが、干渉や、混合しにくく、これらに付随する乱れを防ぐとともに、流入時の急拡大も防げ、損失を低減することができる。
【００４４】
ここで、図には示さないが、螺旋状の隔壁１３２の勾配が一定でない構成にし、内筒１３１の排気口１２０付近までの勾配を大きくすれば、この排気口１２０の高さ方向寸法を大きくすることができ、この排気口１２０の面積を大きくすることができ、流速を低減できるため、通気損失を低減することができる。
【００４５】
また、入口管１１５の断面形状を周囲の角が取れた略長方形の形状とすれば、入口管１１５からサイクロン分離筒１０４に空気流れが流入する際、外筒１３５の壁と内筒１３１の隔壁１３２に沿って流入できるので、円形断面の入口管１１５の場合に比べて、サイクロン分離筒１０４に流入する際の急拡大による流れの損失を低減できる。このように、入口管１１５の断面形状を略長方形の形状とした場合、ホース２の接続部２ａの断面形状をホース側の円形から、入口管１１５の断面形状である略長方形の形状へと緩やかに形状変化することにより、流れの剥離などによる損失を抑えて、サイクロン分離筒１０４に流れを流入することができる。
【００４６】
サイクロン分離筒１０４は外筒１３５と、排気口１２０を形成する内筒１３１と内筒キャップ１５２からなる部材とに分離され、それぞれが着脱自在に嵌着し、それぞれの部材は気密を保って当接している。なお、気密状態の当接を実現するために、当接部間には弾性シール部材１５１や弾性シール部材１５３を介在させると良い。サイクロン分離筒１０４の清掃は、外筒１３５と、排気口１２０を形成する内筒１３１と内筒キャップ１５２からなる部材を分離して行うことにより可能である。
【００４７】
集塵ケース１０５には、サイクロン分離筒１０４の連通口１１７に対向する位置に上部開口１１８が設けられ、両者は気密状態を保って当接している。集塵ケース１０５の排気側には、フィルター枠１４０に取り付けられた第１の補助フィルター１０６が設けられている。フィルター枠１４０はその両面が開口となっていて、下部に設けた軸部を中心として回動するように設けられ、フィルター枠１４０が閉まったときには、集塵ケース１０５の本ケース１４１とフィルター枠１４０は気密状態を保って当接している。
【００４８】
ゴミ捨て時には、集塵ケース１０５上部の取っ手１２３を持って、集塵ケース１０５を持ち上げ、フィルター枠１４０を止めているクランプ部と一体になっているレバー１４２を押して、フィルター枠１４０を開いて行う。第１の補助フィルター１０６の清掃は、フィルター枠１４０から第１の補助フィルター１０６を取り出して洗うなどして行うことができる。
【００４９】
第１の補助フィルター１０６は発泡性の洗える素材のウレタンでできたスポンジ、あるいは、洗える不織布、あるいは、洗える濾紙材などを用いるのが望ましい。
【００５０】
第１の補助フィルター１０６や、第２の補助フィルター１１２に帯電防止処理を施すと、第１の補助フィルター１０６や、前記第２の補助フィルター１１２に付着した塵埃が離れやすく、清掃が容易にできる。
【００５１】
集塵ケース１０５の下部には連絡通路１４５とサイクロン部流出口１４６が一体に設けられている。従って、この集塵ケース１０５は、本ケース１４１と連絡通路１４５とフィルター枠１４０の下部の部分のサイクロン部流出口１４６とに分けられるが、両者の接合する部分は気密を保って当接するようになっている。また、サイクロン分離筒１０４の排気口１２０とも気密を保って当接している。
【００５２】
フィルター枠１４０は電動送風機１０７の前に設けられた第２の補助フィルター１１２を収納するフィルターケース１１３とも気密を保って当接している。以上説明してきた、気密状態の当接を実現するために、当接部間には弾性シール部材を介在させると良い。
【００５３】
このように構成した掃除機本体１は、電動送風機１０７を運転すると、その吸気力によって、サイクロン分離筒１０４の入口管１１５から該サイクロン分離筒１０４内に含塵空気が流入して該サイクロン分離筒１０４内で旋回することにより塵埃を遠心分離して該サイクロン分離筒１０４内の上の方に持ち上げ、集塵ケース１０５側に搬送する。除塵された空気は、サイクロン分離筒１０４の内筒１３１から網フィルター１３３を通って排気口１２０に流れ出る。この網フィルター１３３は、繊維塵や、紙などの塵埃が吹き抜けるのを防止するように機能する。
【００５４】
排気口１２０からの空気は連絡通路１４５、サイクロン部流出口１４６を介して、第２の補助フィルター１１２へと流れる。
【００５５】
サイクロン分離筒１０４の連通口１１７からの塵埃を含んだ空気は集塵ケース１０５の上部に設けられた上部開口１１８より集塵ケース１０５に流入し、第１の補助フィルター１０６で空気中の塵埃がせき止められ、第１の補助フィルター１０６の手前で堆積していく。該第１の補助フィルター１０６を通過した空気は第２の補助フィルター１１２側に流れていく。
【００５６】
第１の補助フィルター１０６の除塵性能はそのフィルター材の能力で決定されるが、μｍオーダーの塵埃までを分離できる能力を持たせると良い。しかし、除塵能力を高くしすぎると目詰まりも早くなり易いので、全体の除塵能力との兼ね合いで決定するのが望ましい。
【００５７】
掃除機本体１内に入ってきた塵埃は、そのほとんどが集塵ケース１０５内に溜められるので、ごみ捨ては集塵ケース１０５を掃除機本体１からとり取り出して除塵すれば良い。ごみ捨ては集塵ケース１０５より塵埃があふれないうちに行うのが望ましい。このため、集塵ケース１０５には、図９に示すように上部開口１１８に対抗する位置にごみ捨てライン１５５を設けておき、使用者がこれを参考にごみ捨てを行えるようにしている。ごみ捨てライン１５５は、水平あるいは鉛直を向いているのではなく、集塵ケース１０５内にごみが溜まっていく時には、上部開口１１８に近接した部分が最後にごみで埋まるので、ごみのたまり具合から斜めに傾斜して設定している。
【００５８】
なお、本実施の形態では、掃除機本体１内の空気の流れを図７に示すように２つの経路に分けているので、集塵ケース１０５内の塵埃には空気の流れ方向に圧力差を生じ、この圧力差によって塵埃が常時圧縮される。この圧力差は、溜められた塵埃が多くなるほど大きくなるので、塵埃が多くなればなるほど圧縮量が多くなるという特徴を併せ持っている。集塵ケース１０５内の塵埃は、第１の補助フィルター１０６の手前で層状に堆積していき、かつ微細な粉塵も一緒に堆積していく。このため、繊維塵の間に粉塵がまぎれ込んでいくので、ごみ捨て時に粉塵が舞い上がりにくくなるという効果も得られる。
【００５９】
さらに、サイクロン分離筒１０４の排気口１２０を通過する空気風量が、集塵ケース１０５を空気が通過しないときに比べて、少なくなるので、サイクロン分離筒１０４の通気抵抗を小さくできる。従って、掃除機の吸込仕事率をより大きくすることができるという特徴を持っている。
【００６０】
また、サイクロン分離筒１０４内で、サイクロン分離筒１０４の入口管１１５から該サイクロン分離筒１０４内に含塵空気が流入して該サイクロン分離筒１０４内で旋回することにより塵埃を遠心分離して該サイクロン分離筒１０４内の上の方に持ち上げ、集塵ケース１０５側に搬送する。この際、前記サイクロン分離筒１０４から、前記集塵ケース１０５を通じて第１の補助フィルター１０６から排気される空気の流れが有るため、前記サイクロン分離筒１０４で遠心分離された塵埃は、前記集塵ケース１０５側へ流入しやすくなり、塵埃は前記集塵ケース１０５側へ瞬間分離されるので、捕塵効率を高くできる。
【００６１】
さらに、前記サイクロン分離筒１０４で遠心分離され、前記集塵ケース１０５側へ搬送された塵埃は、前記サイクロン分離筒１０４へ逆流しにくいので、前記集塵ケース１０５側へ搬送された塵埃が再飛散すること無く、捕塵効率を高くすることができる。
【００６２】
さらに、内筒１３１の網フィルター１３３に塵埃が付着した場合には、サイクロン分離筒１０４から除塵した空気を排気する排気口１２０から排気される空気風量が減少するため、第１の補助フィルター１０６を通過した前記集塵ケース１０５からの排気口である集塵ケース排気口１４４の空気風量が増加する。このため、前記内筒１３１の前記網フィルター１３３に付着した塵埃は、集塵ケース１０５に搬送されるという特徴をもつ。
【００６３】
また、前記集塵ケース１０５から、第１の補助フィルター１０６を通過した前記集塵ケース１０５からの排気口である集塵ケース排気口１４４の断面積を、サイクロン分離筒１０４から除塵した空気を排気する排気口１２０の断面積より大きくしている。このため、第１の補助フィルター１０６の断面積を大きくすることができ、前記第１の補助フィルター１０６を通過する空気の流速を小さくすることができる。このため、前記第１の補助フィルター１０６からの塵埃の吹き抜けを低減できる。さらに、前記第１の補助フィルター１０６を空気が通過する際の圧力損失を低減できるので、掃除機の吸込仕事率をより大きくすることができるという特徴を持っている。
【００６４】
ここで、サイクロン分離筒１０４の連通口１１７の下流側端部１１９をＲ形状としたり、滑り性の良い（低摩擦係数）の部材を貼りつけたりし、前記下流側端部１１９での塵埃の引っかかりを防止することができる。また、前記下流側端部１１９の上方側を集塵ケース１０５からの排気口である第１の排気口１４４側に傾けた場合（連通口１１７の開口部を上方の方が広くした場合）、連通口１１７の下流側端部１１９に塵埃が引っかかったとしても、塵埃は前記下流側端部１１９の上方側へ移動し、この移動中にサイクロン分離筒１０４から集塵ケース１０５への空気の流れによって、前記連通口１１７の下流側端部１１９から引き剥がされやすくできる。
【００６５】
また、集塵ケース１０５内に溜まる塵埃の量が増えると、集塵ケース１０５を通過するときの抵抗が増えるので、集塵ケース内を流れる流量が低下する。従って、臭いを発生させ易い塵埃が多いときにはその部分を通過する空気の量が減り、臭いを掃除機外に出しにくくなるという効果もある。
【００６６】
また、連絡通路１４５，サイクロン部流出口１４６内が汚れたときも、集塵ケース１０５を取り出した状態で簡単に清掃することができる。
【００６７】
また、サイクロン分離筒１０４の入口管１１５と内筒１３１を下に設けたので、上部にサイクロン分離筒１０４の連通口１１７と集塵ケース１０５の上部開口１１８を設けることができ、集塵ケース１０５に入った塵埃は、重力で下に落ちるので、サイクロン分離筒１０４へのこぼれを防止できる。
【００６８】
また、集塵ケース１０５の上部開口１１８は、前記集塵ケース１０５の前方に配置しているので、掃除機本体１を立てて収納する時には、前記集塵ケース１０５の上部開口１１８は、前記集塵ケース１０５の上方に配置していることとなるので、前記集塵ケース１０５に入った塵埃が、前記サイクロン分離筒１０４へこぼれるのを防止できる。
【００６９】
また、集塵ケース１０５をサイクロン分離筒１０４の側面に配置しているので、掃除機本体１の高さを高くすることなく、サイクロン分離筒１０４の長さ方向を長くできるので、旋回流によるごみの分離能力を高くできるという特徴を持っている。
【００７０】
なお、入口管１１５付近に、電動送風機１０７が停止した場合に入口管１１５を塞ぎ、前記電動送風機１０７を運転した場合には、前記入口管１１５と前記サイクロン分離筒１０４を連通するように、前記サイクロン分離筒１０４内に配置した内筒１３１の案内壁１３７側へ回動する弁を設けてもかまわない。この場合、電動送風機１０７の運転を停止し、サイクロン分離筒１０４を取出した時の塵埃のこぼれを防止することができる。
【００７１】
なお、図１６に示すようにサイクロン分離筒１０４と集塵ケース１０５を一体に設けても良く、この場合、ゴミ捨て時に手で持つ質量は大きくなり、取り扱い性は低下するが、サイクロン分離筒１０４と集塵ケース１０５との間、排気口１２０と連絡通路１４５間が一体となって構成されるので、完全な気密が保たれるので、漏れなどによる損失の増加を抑えることができ、吸込仕事率をより高くすることができるとともに、塵埃の漏れやこぼれを抑制できる。
【００７２】
また、連絡通路１２０、連絡通路１４５、および連絡口１４６を下ケース１０１と当接する別部材の部品で構成しても良いが、連絡通路内が汚れたときに簡単に清掃ができないという面はあるものの、全体の気密を保つ個所を減らすことができる。また、気密を保つ方向を上下方向でできるので、気密が保ち易い特徴を持たせることができる。
【００７３】
なお、含塵空気から塵埃を分離する分離室をサイクロン分離筒１０４として、述べてきたが、前記分離室はサイクロン分離筒１０４に限らず、この分離室の下部に含塵空気を流し入れる入口部を設け、この分離室の上部に分離室の側面に置いた集塵ケースに至る連通口とを設け、この分離室の内部に下から上へと空気と塵埃を搬送する流れを形成する案内板を設けた電気掃除機とすれば、前記入口部に連通するホース接続口部も、前記分離室の高さ方向の中央より下部に配置することができる。このため、前記ホース接続口部は、掃除機本体の下部に配置することができるので、前記掃除機本体を、前記ホースを介して手元操作管で引き回した場合、前記掃除機本体が転倒しにくく、安定して引き回す事ができる。
【００７４】
【発明の効果】
本発明は、上向きに旋回流を発生させるサイクロン分離筒と、この側面に内部にフィルターを有する集塵ケースを配置して、掃除機本体に装着したことにより、小型で取り扱い易いサイクロン分離式の集塵部を実現することができる。
【００７５】
下側から空気を吸い込み、下側に排気するサイクロン分離筒と、排気の一部を集塵ケース内の下部に設けたフィルターに流すことにより、小型で塵埃捕捉（集塵）性能が高く、集塵容量の大きいサイクロン分離式の集塵部を実現することができる。
【００７６】
内筒の隔壁を螺旋状に上方に持上げているので、低風量で動作する掃除機でも、塵埃は前記サイクロン分離筒内を上昇する強い作用を与えられ、塵埃を集塵ケースへ搬送することが可能である。ここで、内筒の筒部で急激な減速を起こさないため、空気流の流れ方向に逆らった逆圧力勾配を生じにくく、空気流の下流側である前記筒部の内側から、この空気流の上流側である前記筒部の外側へと該空気流は逆流しにくいので、空気流の剥離を抑制でき、損失が増加するのを防げる。
【００７７】
さらに、内筒の外壁と外筒間に隙間があり、この隙間内にも旋回流が生じているので、前記外壁と前記外筒の間の前記隙間にゴミが侵入したとしても、この隙間にゴミはたまりにくく、集塵ケースへと搬送される。
【００７８】
さらに、入口管からサイクロン分離筒へ流入した空気流れの、干渉や、混合による損失を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す電気掃除機の外観斜視図である。
【図２】図１に示した電気掃除機における掃除機本体の斜視図である。
【図３】図１に示した電気掃除機における掃除機本体の上蓋を開いた状態を示す斜視図である。
【図４】図１に示した電気掃除機における掃除機本体の上蓋を開いて、集塵ケースを取り外した状態を示す斜視図である。
【図５】図１に示した電気掃除機における掃除機本体内の上蓋を開いて、集塵ケースとサイクロン分離筒とを取り外した状態を示す斜視図である。
【図６】掃除機本体における上ケースと上蓋を取り外した状態を示す平面図である。
【図７】空気の流れを示す模式図である。
【図８】サイクロン分離筒１０４の外観斜視図である。
【図９】集塵ケース１０５の外観斜視図である。
【図１０】図６のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図１１】サイクロン分離筒１０４の入口管部分を含む断面図である。
【図１２】サイクロン分離筒１０４と集塵ケース１０５の連通口１１７を含む断面図である。
【図１３】集塵ケース１０５を排気側から見たときの側面図である。
【図１４】内筒１３１を上面から見た斜視図である。
【図１５】内筒１３１を下側から見た斜視図である。
【図１６】内筒１３１の案内壁１３７形状を示す図である。
【図１７】サイクロン分離筒１０４と集塵ケース１０５が一体となったときの外観斜視図である。
【符号の説明】
１…掃除機本体、１０１…下ケース、１０２…上蓋、１０３…集塵部、１０４…サイクロン分離筒、１０５…集塵ケース、１０６…第１の補助フィルター、１０７…電動送風機、１１２…第２の補助フィルター、１１５…入口管、１１７…連通口、１２０…排気口、１３１…内筒、１３２…隔壁、１４５…連絡通路、１４６…サイクロン部流出口、１５０…上ケース

Claims (4)

1. 含塵空気から塵埃を分離する分離室の下部に、含塵空気を流し入れる入口部と、分離室の上部に、分離室の側面に置いた集塵ケースに至る連通口とを設けた電気掃除機において、
   この分離室の内部に下から上への流れを形成する案内板を設け、この案内板の外周側と前記分離室との間に隙間を設けたことを特徴とする電気掃除機。
2. 含塵空気を遠心分離により除塵するサイクロン分離筒の下部に、含塵空気を流し入れる入口部と、このサイクロン分離筒の上部に、サイクロン分離筒の側面に置いた集塵ケースに至る連通口とを設けた電気掃除機において、
   このサイクロン分離筒の内部に設けた内筒の筒部に、該内筒の根元側から先端側へ螺旋状の隔壁を設け、前記内筒の外壁と前記サイクロン分離筒の外筒との間に、前記隔壁が螺旋状に変化している部分に隙間を設けたことを特徴とする電気掃除機。
3. 請求項２において、
   前記隙間を下流側に行くに従って、拡大したことを特徴とする電気掃除機。
4. 含塵空気を遠心分離により除塵するサイクロン分離筒の下部に、含塵空気を流し入れる入口部と、このサイクロン分離筒の上部に、サイクロン分離筒の側面に置いた集塵ケースに至る連通口とを設けた電気掃除機において、
   このサイクロン分離筒の内部に設けた内筒の筒部に、螺旋状の隔壁を設け、前記内筒の筒部は、前記隔壁が螺旋状に変化している部分より下側まで延びていることを特徴とする電気掃除機。

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