JP2005131137A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】フィルタの目詰まりを比較的簡単な構成で解消できる電気掃除機を提供する。
【解決手段】電動送風機７の駆動により空気とともに吸い込んだ塵埃を捕集する弾性変形可能なメインフィルタ53を、電動送風機７の吸込側に位置して設ける。捕集した塵埃でメインフィルタ53が目詰まりした際に、メインフィルタ53の上流側と下流側との空気圧の差が所定値となると、メインフィルタ53自身が弾性変形することでメインフィルタ53で捕集した塵埃を除去できるので、メインフィルタ53の目詰まりを比較的簡単な構成で解消できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電動送風機の駆動により空気とともに吸い込まれた塵埃を捕集するフィルタを備えた電気掃除機に関する。

従来、この種の電気掃除機は、電動送風機を収容した掃除機本体を備えている。この掃除機本体には、電動送風機の吸込側に連通する本体吸込口が設けられている。この本体吸込口と電動送風機の吸込側との間には、本体吸込口から塵埃とともに吸い込まれた塵埃と空気とを遠心分離する遠心分離部が設けられている。この遠心分離部の下流側である排気側と電動送風機の吸込側との間には、遠心分離部で分離できなかった微細な塵埃すなわち細塵を捕集するフィルタが設けられている（例えば、特許文献１参照。）。
実公昭４７−９８０５号公報（第１−２頁、第１図）

しかしながら、上述の電気掃除機では、フィルタが目詰まりしてくると、電動送風機による吸込力が低下するため、その度にフィルタを掃除機本体から取り外して頻繁に掃除しなければならず、使い勝手が良好でない。

そこで、掃除機本体内にフィルタの目詰まりを解消する目詰まり解消手段を設けることも考えられるが、掃除機本体内の構成および制御などが複雑になるおそれがあるという問題点を有している。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、フィルタの目詰まりを比較的簡単な構成で解消できる電気掃除機を提供することを目的とする。

本発明は、電動送風機の吸込側に位置し、この電動送風機の駆動により空気とともに吸い込まれた塵埃を捕集する弾性変形可能なフィルタが、上流側と下流側との空気圧の差が所定値となった際に弾性変形するものである。そして、捕集した塵埃でフィルタが目詰まりした際などに、フィルタの上流側と下流側との空気圧の差が所定値となると、フィルタ自身が弾性変形することでこのフィルタで捕集した塵埃を除去することが可能になり、フィルタの目詰まりを比較的簡単な構成で解消することが可能になる。

本発明によれば、捕集した塵埃でフィルタが目詰まりした際などに、フィルタの上流側と下流側との空気圧の差が所定値となると、フィルタ自身が弾性変形することでこのフィルタで捕集した塵埃を除去することが可能になり、フィルタの目詰まりを比較的簡単な構成で解消できる。

以下、本発明の一実施の形態の電気掃除機の構成を図１ないし図５を参照して説明する。

図１および図５において、１は掃除機本体で、この掃除機本体１は、吸い込んだ吸込風を旋回させて塵埃を遠心分離にて集塵する、いわゆるサイクロン方式の電気掃除機である。また、この掃除機本体１は、下ケース２、この下ケース２の上側に取り付けられた図示しない中ケース、この中ケースの後部を閉塞して下ケース２および中ケースに取り付けられた上ケース４、および、中ケースの前側上部を開閉可能に覆う蓋体５を備えた本体ケース６を有している。さらに、本体ケース６の中ケースと上ケース４との間には、電動送風機７が収容されている。

そして、下ケース２の前側には、底部に旋回輪11が旋回可能かつ回転可能に取り付けられた有底円筒状の空間であるカップ保持部12が設けられている。このカップ保持部12の上側は、蓋体５により覆われる。また、下ケース２の後側の両側には、本体ケース６の進行方向前側および後側に沿って回転可能な一対の走行輪13がそれぞれ取り付けられている。この結果、掃除機本体１が被掃除面としての床面上を走行可能となっている。

さらに、蓋体５の前側には、前方に向けて開口した本体吸込口14が設けられている。この本体吸込口14には、可撓性を有するホース体15の基端が連通されて着脱可能に接続されている。このホース体15の先端には、電動送風機７の動作モードなどが選択可能な手元操作部16が設けられている。この手元操作部16には、掃除機本体１内の電動送風機７などの駆動状態を所定の状態に設定する複数の設定ボタン17が設けられているとともに、掃除する際に操作者が把持する把持部18が基端側に突設されている。また、この手元操作部16の先端には、伸縮可能な細長略円筒状の延長管21が着脱可能に連通接続されている。さらに、この延長管21の先端には、例えば室内の床面の絨毯などの上に設置させて、この絨毯上の塵埃を吸い込む吸込口体としての床ブラシ22が着脱可能に連通接続されている。

また、下ケース２と上ケース４との間は、中ケースにより区画された図示しないコードリール室内に、コードリール24が収容されている。このコードリール24には、電動送風機７を駆動させる電源を外部から供給させる図示しない電源コードが巻回されている。この電源コードは、下ケース２の後部に設けられた図示しないコード口から本体ケース６の外部へと引き出し可能に導出されている。さらに、この電源コードの先端には、壁面などに設けられた図示しないコンセントに取り外し可能に差し込まれる図示しないプラグ部が設けられている。

そして、カップ保持部12には、塵埃分離部としての集塵装置としての集塵カップ33が設けられている。この集塵カップ33は、この集塵カップ33をカップ保持部12に取り付けた状態で吸込側が本体吸込口14に連通する連通筒部34、この連通筒部34の下流側すなわち排気側に連通する分離集塵部としての集塵室35および集塵カップ33を操作者が把持可能にするハンドル部36を備えている。

連通筒部34は、パイプ状に設けられ、集塵室35の上部に突出し、前後方向に沿って水平に突出している。

集塵室35は、連通筒部34の同軸上に位置した上部が、上方向に向けて連通筒部34と同軸状の円弧状に縮径された縮径部41となっている。そして、この上部の縮径部41には、複数の略四角形状の上部通気孔42が穿設されている。これら上部通気孔42は、吸込側である前側から排気側である後側に向けて縮径され、縮径部41の周方向に沿って互いに略等間隔に離間されている。そして、これら上部通気孔42には、第１の補助フィルタとしてのメッシュ状の上部サブフィルタ43がそれぞれ全面を閉塞して設けられている。

また、集塵室35の下側の両側壁45には、複数、例えば２つずつの側部通気孔46が穿設されている。これら側部通気孔46は、集塵室35の上下方向に互いに離間されている。さらに、これら側部通気孔46には、第２の補助フィルタとしてのメッシュ状の側部サブフィルタ47が設けられている。

そして、集塵室35の後部壁51には、図１および図２に示すように、丸穴状の後部連通孔52が穿設されている。この後部連通孔52により、集塵室35は電動送風機７の吸込側に連通している。また、この後部連通孔52には、この後部連通孔52全体を閉塞してフィルタとしてのメインフィルタ53が設けられている。

このメインフィルタ53は、図２ないし図４に示すように、頂点部に鈍角を有する略円錐状に設けられた骨組み部であるフィルタ本体54と、このフィルタ本体54に取り付けられた薄厚メッシュ状のフィルタ体55とを有している。

フィルタ本体54は、例えば合成樹脂などで形成され、円環状の外枠部54aを備えている。この外枠部54aには、フィルタ本体54の頂点部へ向けて直線状に複数のリブ部54bが突設されている。これらリブ部54bは、基端部が外枠部54aの周方向に互いに略等間隔に離間されている。さらに、これらリブ部54bの長手方向の中間部には、円環状の補強リブ部54cが外枠部54aと同心状に設けられている。この結果、フィルタ本体54には、複数の貫通孔54dが格子状に設けられている。そして、このフィルタ本体54は、頂点部が軸方向の反対側へと膨出するように、すなわち凹凸が逆になるように弾性変形可能となっている。

フィルタ体55は、平面視で円形状に設けられ、各貫通孔54d全体を閉塞している。また、このフィルタ体55は、フィルタ本体54の膨出側の面に設けられている。

そして、メインフィルタ53は、集塵室35内、すなわち電動送風機７の上流側すなわち吸込側である前側へとフィルタ面が膨出するように配設されている。このため、メインフィルタ53のフィルタ体55は、フィルタ本体54に対して集塵室35側に位置している。

また、メインフィルタ53の頂点部の後部には、後部連通孔52に架け渡して設けられた格子状の格子板56との間に亘って、復帰補助部材としてのコイルばね57が設けられている。

ここで、格子板56は、メインフィルタ53の凹凸が逆になった際の支えとなり、このメインフィルタ53の必要以上の変形を抑制するものである。また、格子板56とメインフィルタ53の後部との間には、このメインフィルタ53が弾性変形可能な所定のクリアランスが形成されている。

さらに、コイルばね57は、メインフィルタ53を前方向へと付勢し、メインフィルタ53の弾性変形状態からの復帰を補助するものである。

そして、集塵カップ33の下部には、図１に示すように、集塵室35の下部を開閉可能にする下蓋部58が回動可能に設けられている。

ハンドル部36は、集塵カップ33をカップ保持部12に取り付けた状態で本体吸込口14の下方に位置している。また、このハンドル部36には、下蓋部58を開閉させる図示しない操作ボタンが設けられている。

そして、集塵カップ33には、嵌合壁部61が後方に向けて突設されている。この嵌合壁部61は、上側が集塵カップ33に対して後方に向けて上方向に傾斜状に突出し、下側が水平に突出している。また、この嵌合壁部61は、後部連通孔52の周囲を囲んで四角枠状の連通空間部62を内部に区画形成している。この連通空間部62には、集塵カップ33をカップ保持部12に取り付けた状態でフィルタ部63が嵌合しているとともに、上部通気孔42、側部通気孔46および後部連通孔52により集塵室35の内部と連通している。

フィルタ部63は、電動送風機７の吸込側に連通し、プリーツフィルタ64を取付枠体65に取り付けて設けられている。

プリーツフィルタ64は、上部サブフィルタ43、側部サブフィルタ47およびメインフィルタを通過した吸込風に含まれる細塵を捕集するもので、掃除機本体１の上下方向に沿って長手状に設けられ、掃除機本体１の幅方向に沿って、掃除機本体１の前後方向に交互に湾曲した、いわゆるプリーツ状に設けられている。

また、取付枠体65は、略四角枠状に設けられ、プリーツフィルタ64を内部に保持している。

そして、このフィルタ部63は、掃除機本体１内に設けられた図示しない隔壁と集塵カップ33との間に位置している。この隔壁は、電動送風機７の前方に位置し、この電動送風機７を収容する図示しない電動送風機室と、カップ保持部12とを区画するものである。また、この隔壁には、カップ保持部12と電動送風機室とを連通する複数の通気孔が格子状に穿設されている。

次に、上記一実施の形態の動作を説明する。

まず、集塵カップ33をカップ保持部12に取り付け、本体吸込口14にホース体15、延長管21および床ブラシ22を順次連通接続する。

この状態で、下ケース２の後方から電源コードを導出させて、この電源コードのプラグ部を、壁面などに設けられたコンセントに差し込む。

この後、作業者は、ホース体15の手元操作部16を把持しつつ、この手元操作部16の所定の設定ボタン17をオンして電動送風機７を駆動させ、床ブラシ22を床面上で前後に走行させて床面上の塵埃を吸い込んで掃除する。

そして、床ブラシ22から塵埃とともに吸い込まれた空気は吸込風となり、延長管21、ホース体15および本体吸込口14を順次通過した後、連通筒部34に流入する。

この連通筒部34では、この連通筒部34の軸方向に沿って塵埃に直進方向の慣性力が与えられて集塵室35の縮径部41に流入し、集塵室35内で塵埃と空気とが分離されて比較的大きい塵埃が集塵室35内に集塵される。

比較的大きい塵埃を分離された吸込風は、上部通気孔42、側部通気孔46および後部連通孔52を通過して連通空間部62に流入する。このとき、上部サブフィルタ43、側部サブフィルタ47およびメインフィルタ53により、集塵室35で分離できなかった微細な塵埃すなわち細塵を捕集される。

さらに、連通空間部62に流入した吸込風は、プリーツフィルタ64を通過してさらに微細な塵埃を捕集された後、電動送風機７に流入し、排気風となって掃除機本体１の外部に排気される。

この後、メインフィルタ53が細塵により目詰まりしてくると、このメインフィルタ53の上流側すなわち吸込側である前側の空気圧が、下流側すなわち排気側である後側の空気圧よりも次第に大きくなる。

そして、メインフィルタ53の前側と後側との空気圧の差が所定値になると、図４の想像線に示すように、この空気圧の差の点を降伏点としてメインフィルタ53が後側へと急激に弾性変形し、メインフィルタ53で捕集した塵埃とメインフィルタ53のフィルタ体55の表面との間に、塵埃のメインフィルタ53に対するずれ方向であるフィルタ体55の面方向に沿った外力が加わる。

この状態で、作業者が電動送風機７を停止させると、メインフィルタ53の前側と後側との空気圧の差が次第に減少し、空気圧の差が上記所定値となると、図４の実線に示すように、この空気圧の差の点を降伏点としてメインフィルタ53が前側へと急激に弾性変形して弾性変形状態から復帰し、フィルタ体55に対してずれ方向の外力が加わった塵埃が反動によりメインフィルタ53の前方へと弾き飛ばされて除去され、メインフィルタ53の目詰まりが解消される。

弾き飛ばされた塵埃は、集塵室35内に収容される。

また、集塵室35にそれぞれ所定量以上の塵埃が溜まっている場合には、集塵カップ33を掃除機本体１から取り外し、例えば図示しないごみ箱などの上でハンドル部36の操作ボタンを操作して下蓋部58を開け、集塵室35内の塵埃をごみ箱内に落下させて廃棄した後、集塵カップ33を再度掃除機本体１に取り付けて使用する。

上述したように、上記一実施の形態では、電動送風機７の駆動により空気とともに吸い込まれた塵埃を捕集する弾性変形可能なメインフィルタ53が、上流側と下流側との空気圧の差が所定値となった際に弾性変形する構成とした。

この結果、メインフィルタ53自身が弾性変形することでこのメインフィルタ53で捕集した塵埃を弾き飛ばして除去することが可能になり、例えばメインフィルタで捕集した塵埃を除去するための目詰まり解消手段などを別個に設ける場合と比較して、メインフィルタ53の目詰まりを簡単な構成で解消できる。

しかも、一連の掃除動作の中でメインフィルタ53自身が自動的に目詰まりを解消するので、作業者はメインフィルタ53の目詰まりを解消するために何らの操作をも別途にする必要がなく、使い勝手を向上できる。

そして、メインフィルタ53の目詰まりを自動的に解消することで、電動送風機７の吸込仕事率に影響が大きい集塵室35の圧力損失を改善して、電動送風機７による吸込力の低下を抑制でき、吸込仕事率を向上できるとともに所定の吸込性能を長期に亘って維持できる。

また、メインフィルタ53は、上流側と下流側との空気圧の差がなくなると後側に弾性変形した弾性変形状態から復帰変形するため、繰り返して何度も使用できる。

さらに、メインフィルタ53が、上流側と下流側との空気圧の差が所定値よりも小さい状態で上流側に向けてフィルタ面が膨出する構成とした。このため、電動送風機７の駆動状態で空気圧が下流側よりも大きくなる上流側から下流側へと容易にメインフィルタ53が弾性変形できるとともに、上流側と下流側との空気圧の差が所定値よりも小さくなった際には、容易に復帰変形できる。同時に、メインフィルタ53の上流側は集塵室35であるため、メインフィルタ53が復帰変形した際に弾き飛ばされた塵埃を集塵室35内に確実に集塵できる。

そして、メインフィルタ53は、上流側と下流側との空気圧の差が所定値となった点を降伏点として急激に弾性変形および復帰変形するため、例えばメインフィルタが空気圧の差の変化に伴って徐々に弾性変形する場合などと比較して、メインフィルタ53で捕集した塵埃に対してずれ方向の外力を効率よく加えることができるとともに、復帰変形した際の反動を大きくして、塵埃をより確実に弾き飛ばしできる。

また、メインフィルタ53を円錐形状としたことにより、繰り返し弾性変形および復帰変形した場合でも応力が所定の箇所に集中しにくいため、メインフィルタ53の耐久性を向上できる。

さらに、メインフィルタ53と格子板56との間にコイルばね57を設けることにより、メインフィルタ53の弾性変形の降伏点を容易に任意の値に設定でき、メインフィルタ53の復帰変形を補助し、メインフィルタ53を確実に復帰変形させることができるとともに、メインフィルタ53の復帰変形の際の反動をより大きくして、塵埃をより確実に弾き飛ばしできる。

なお、上記一実施の形態において、メインフィルタ53は、フィルタ本体54を例えばアルミニウムなどの比較的軟質の金属などで形成してもよい。

また、メインフィルタ53は、金属板で設けたフィルタ本体54にエッチング加工などで微小な貫通孔54dを設ける構成も可能である。この場合には、フィルタ体55が不要となり、構成をより簡略化でき、製造性を向上できるとともに製造コストを抑制できる。

さらに、メインフィルタ53の形状は、半球形状、多面体形状、頂点部が鈍角の多角錐状、截頭円錐状、あるいは截頭多角錐状など、弾性変形および復帰変形が比較的容易な形状であれば他の様々な形状が可能である。

そして、電気掃除機は、キャニスタ型の電気掃除機に限らず、床ブラシ22が掃除機本体１の下面に直接形成されたアップライト型、その他、掃除機本体１と床ブラシ22とが一体化された自走式の電気掃除機あるいはハンディ型などであっても対応させて用いることができる。

また、メインフィルタ53を取り付ける位置は、電動送風機７の吸込側であれば上記位置に限定されるものではない。

本発明の一実施の形態の電気掃除機を示す縦断面図である。 同上電気掃除機の掃除機本体内の一部を示す斜視図である。 同上電気掃除機のフィルタを示す斜視図である。 同上フィルタの弾性変形を示す電気掃除機を示す側面図である。 同上電気掃除機を示す斜視図である。

符号の説明

１ 掃除機本体
７ 電動送風機
53 フィルタとしてのメインフィルタ

Claims (3)

1. 電動送風機を収容した掃除機本体と、
   前記電動送風機の吸込側に位置し、この電動送風機の駆動により空気とともに吸い込まれた塵埃を捕集する弾性変形可能なフィルタとを具備し、
   前記フィルタは、このフィルタの上流側と下流側との空気圧の差が所定値となった際に弾性変形する
   ことを特徴とした電気掃除機。
2. フィルタは、上流側と下流側との空気圧の差が所定値よりも小さくなった際に弾性変形状態から復帰する
   ことを特徴とした請求項１記載の電気掃除機。
3. フィルタは、上流側と下流側との空気圧の差が所定値よりも小さい状態で上流側に向けてフィルタ面が膨出して設けられている
   ことを特徴とした請求項１または２記載の電気掃除機。

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