JP2005323730A - 掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】 集塵された塵埃を圧縮することができ、かつ、旋回室なしに吸引力を維持することがて、集塵室の小型化の実現を図ることができる掃除機を提供する。
【解決手段】 吸気口６に吸気された塵埃交じりの流れＡは、傾斜フィルタ７のフィルタ面７ａを通過して、第１の流路８に流れる流れＨと、傾斜フィルタ７のフィルタ面７ａに沿って案内される第２の流路１２に流れる流れＥとに分散され、第２の流路１２に入る流れにより、塵埃をダストカップ１３まで導き、さらに、圧縮フィルタ１４により集塵された塵埃を圧縮して堆積させる。第１の流路８に入る流れにより、吸引力の低下を抑制することができ、塵埃を吸引するために必要な吸引力を維持させて掃除機１を運転させることができる。さらに、従来例のような大きな旋回室を設けることなく吸引力を維持することができるため、集塵室５の小型化を実現できて、掃除機１全体の小型化が可能となる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、集塵の構造に改良を加えた掃除機に関する。

掃除機例えばサイクロン掃除機としては、旋回室を設けることで、掃除機外部から塵埃を吸引する吸引力を維持し、さらに、掃除機内部のダストカップの容積を有効に利用するために、掃除機内部に堆積される塵埃を圧縮する構成のものがあった（例えば特許文献１参照）。
特開２００３−３２５４００号公報

従来のサイクロン掃除機の具体的な構成を、図５を参照しながら説明する。まず、外部からの塵埃の入口である図示しないヘッドは、ホースを介して、集塵室１００の入口である吸気口１０１に接続される。この吸気口１０１は、螺旋状に形成された旋回室１０２に連結され、旋回室１０２の中心部付近には、適当な間隔で吸気用フィルタ１０３が配設され、旋回室１０２は、吸気用フィルタ１０３を介して、排気口１０４と連通されている。また、旋回室１０２の出口には、ダストカップ１０５が設けられ、ダストカップ１０５の下流側には、圧縮用フィルタ１０６が設けられる。そして、圧縮用フィルタ１０６よりさらに下流側には、排気口１０４と共に図示しないファンモータが具備されている。このファンモータが駆動されることにより、ヘッドより吸入された流れは、吸気口１０１を通過し、旋回室１０２で旋回しながら下流に流れる。ここで、吸入された流れが旋回室１０２を旋回すると、流れの中の塵埃は、旋回中の遠心力により、旋回室１０２の外周側に移動され、吸気用フィルタ１０３からは、塵埃が分離された流れの一部が通過して排気される。そして、残りの流れは、旋回室１０２に沿って旋回しながらダストカップ１０５に排出される。ダストカップ１０５に排出された流れは、ダストカップ１０５の内壁に沿って流れ、圧縮用フィルタ１０６により、流れの中の塵埃だけが捕獲されて集塵される。そして、捕獲された塵埃は、連続的に吸入される塵埃により圧縮されながら堆積する。

一般的な掃除機では、フィルタに塵埃が堆積することで、ヘッドからの吸引力が低下してしまうものであるが、サイクロン掃除機では、旋回室１０２の吸気用フィルタ１０３を通過する流れは、常に発生しているため、ヘッドからの吸引力が低下してしまうことを防止し、さらに、ダストカップ１０５内に設けられた圧縮用フィルタ１０６より塵埃を圧縮して堆積させるためダストカップの容積を有効できる。

しかしながら従来例によれば、吸引力を低下させることなく、塵埃を圧縮集塵する構成とするために旋回室１０２を設けているが、この構成では、吸引力を低下させないための流れが流れる円筒状をなす流路と、螺旋状に旋回した形状により塵埃の大半を含んだ流れが通過するための流路とが必要となるため、大型の構成となり、集塵室１００全体の大きさが大きくなり、掃除機の小型化の障害となってしまうといった問題があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、集塵された塵埃を圧縮することができ、かつ、旋回室なしに吸引力を維持することができて、集塵室の小型化の実現を図ることができる掃除機を提供するにある。

請求項１記載の発明は、上流側に吸気口を有し且つ下流側に排気口を有する集塵室と、この集塵室内の前記吸気口側に位置して配設された傾斜フィルタと、この傾斜フィルタの下流側に位置し前記排気口に連通する第１の流路と、前記傾斜フィルタのフィルタ面に沿って形成された第２の流路と、この第２の流路の下流側に形成されたダストカップと、このダストカップに前記排気口の上流側に位置して配設され、塵埃を捕獲して圧縮する圧縮フィルタとを具備し、前記傾斜フィルタは、前記第１の流路に対して傾斜するように構成されていることを特徴とする。

このような構成によれば、吸気口からの流れが、傾斜フィルタを通過して流れる第１の流路と、フィルタに沿って流れる第２の流路との２つの流路を設けることで、第１の流路に進入する流れにより、旋回室なしに吸引力を維持することができ、第２の流路に進入する流れにより、塵埃をダストカップに導くと共に、集塵された塵埃を圧縮フィルタにて圧縮することができ、以って、集塵室の小型化の実現を図ることができる。

請求項２記載の発明は、上流側に吸気口を有し且つ下流側に排気口を有する集塵室と、この集塵室内の前記吸気口側に位置して配設された傾斜フィルタと、この傾斜フィルタの下流側に位置し前記排気口に連通する第１の流路と、前記傾斜フィルタのフィルタ面に沿って形成された第２の流路と、この第２の流路の下流側に形成されたダストカップと、このダストカップに配設され、流入した塵埃を捕獲して圧縮する集塵用紙パックとを具備し、前記傾斜フィルタは、前記第１の流路に対して傾斜するように構成されていることを特徴とする。
このような構成によれば、紙パック式の掃除機に適用しても、請求項１と同様の効果を得ることができる。

請求項３記載の発明は、上流側に吸気口を有し且つ下流側に排気口を有する集塵室と、この集塵室内に配設され、前記吸気口からの流れに対して傾斜する傾斜フィルタと、この傾斜フィルタを通過した流れを前記排気口に案内する第１の流路と、前記吸気口からの流れを前記傾斜フィルタのフィルタ面に沿って案内する第２の流路と、この第２の流路により案内された流れが流入するダストカップと、このダストカップに配設され、流入した流れから塵埃を捕獲して圧縮させながらその流れを前記排気口側に排出する圧縮フィルタとを具備してなることを特徴とする。
このような構成によれば、請求項１と同様の効果を得ることができる。

請求項４記載の発明によれば、上流側に吸気口を有し且つ下流側に排気口を有する集塵室と、この集塵室内に配設され、前記吸気口からの流れに対して傾斜する傾斜フィルタと、この傾斜フィルタを通過した流れを前記排気口に案内する第１の流路と、前記吸気口からの流れを前記傾斜フィルタのフィルタ面に沿って案内する第２の流路と、この第２の流路により案内された流れが流入するダストカップと、このダストカップに配設され、流入した流れから塵埃を捕獲した圧縮させながらその流れを前記排気口側に排出する集塵用紙パックとを具備してなることを特徴とする。
このような構成によれば、請求項２と同様の効果を得ることができる。

請求項５記載の発明は、前記第２の流路は、傾斜フィルタのフィルタ面と壁面とで構成され、そのフィルタ面と壁面との距離は、下流に行くほど狭まることを特徴とする。
このような構成によれば、傾斜フィルタから、下流に向かうにつれて流れが流出しても、流路が狭くなっているため、流れの速度低下を抑制することができる。

請求項６記載の発明によれば、前記圧縮フィルタは、塵埃の捕獲領域が予め設定された部位から順次移動するようになっていることを特徴とする。
このような構成によれば、あらかじめ設定された位置から塵埃を堆積させることで、圧縮フィルタが一度に目詰まりしてしまうことを抑制できる。

本発明によれば、集塵された塵埃を圧縮することができ、かつ、旋回室なしに吸引力を維持することができて、集塵室の小型化の実現を図ることができる。

（第１実施例）
以下本発明の第１実施例について、図１及び図２を参照しながら説明する。
まず、図１は掃除機１の全体図を示している。掃除機１は、塵埃を吸入するためのヘッド２がホース３を介して本体４に接続されて構成されている。尚、本体４には、本体４を移動可能にするための車輪４ａが設けられていると共に、掃除機１に電源を供給するための電源コード４ｂが設けられ、さらに、ホース３は、使用者がヘッドの操作を行なうための操作部３ａおよび電源のオン・オフや吸引力の調整に使用するスイッチを具備する。

図２は、掃除機１の本体４に設けられる集塵室５の縦断面図を示している。集塵室５は、矩形箱型状の容器で形成されている。吸気口６は、ホース３に接続されており、集塵室５への入口である。傾斜フィルタ７は、吸気口６からの流れに対して所定角度だけ傾斜して配置されており、集塵室５内には、この傾斜フィルタ７を通過した流れを案内するために、第１の流路８が形成されている。第１の流路８の下流側には、終段フィルタ９を介して、ファン装置１０が設けられ、更に下流には、集塵室５からの最終的な出口である排気口１１が設けられる。また、傾斜フィルタ７のフィルタ面（上流側面）７ａと対向する集塵室５の壁５ａとにより、第２の流路１２が形成されており、第２の流路１２は、フィルタ面７ａに沿って流れを案内する流路であり、下流に行くほど壁５ａとの幅が狭まる形状（要するに、第２の流路１２の断面積は、上流から下流に渡って、次第に減少する形状）である。第２の流路１２の出口１２ａには、塵埃を集めるための矩形状のダストカップ１３が設けられ、ダストカップ１３の下流側には、塵埃を捕獲し圧縮するための圧縮フィルタ１４が配設され、圧縮フィルタ１４の下流側は、第１の流路８と合流する構成となっている。

さらに、ダストカップ１３の底面は蓋体１３ａになっており、蓋体１３ａは、集塵室５の壁部５ａに枢設部５ｂにより回動且つ開閉可能に枢設されており、ダストカップ１３に堆積した塵埃は、蓋体１３ａを開放することにより、廃棄することができる。

以下本実施例の作用・効果について説明する。
使用者により、電源コードが図示しない電源に繋がれた状態で、操作部３ａの電源スイッチが操作されると、ファン装置１０に電源が供給されて、掃除機１が駆動される。すると、ヘッド２からは、掃除を行なうための吸引力が発生する。そして、使用者により、掃除が行なわれると、ヘッド２より塵埃交じりの空気が吸入される。

そして、その吸入された塵埃交じりの流れは、ヘッド２からホース３を介して、吸気口６まで導かれる。吸気口６まで到達した流れＡは、傾斜フィルタ７のフィルタ面７ａにぶつかり、その流れの一部Ｂは、フィルタ面７ａを通過して、第１の流路８に流れ、その流れの大半（塵埃を含む流れ）Ｃは、フィルタ面７ａに沿って第２の流路１２を案内されて流れ、さらに、その中の一部の流れＤは、フィルタ面７ａを通過し第１の流路８に流出されながら、流れＥとなって第２の流路１２の出口１２ａまで導かれる。ここで、第２の流路１２の流れＣは、第２の流路１２を下流に行くに従って、フィルタ面７ａより流れＤが流出されて、総流量は減少していく。そのため、その流れＣの流速は低下しようとするが、第２の流路１２は、下流に行くほど狭まる構造のであるため、流路の断面積は下流に行くほど減少するので、流速は上昇しようとする。結果として、第２の流路１２を通過する間に傾斜フィルタ７より第１の流路８に流れＤが流出しても、第２の流路１２の断面積減少により、流速の低下を招くことなく、第２の流路１２の出口１２ａまで、流れＥを導くことができる。

続いて、第２の流路１２の出口１２ａまで導かれた塵埃交じりの流れＥは、ダストカップ１３内に分散して流れＦ，Ｆとなって流入し、ダストカップ１３内の下流にある圧縮フィルタ１４によって、塵埃だけが捕獲集塵され、残りの流れＧ，Ｇは圧縮フィルタ１４を通り抜けていく。そして、連続的に吸気される塵埃が、ファン装置１０の吸引力により、圧縮フィルタ１４に圧縮されながら捕獲集塵されて堆積し、塵埃が捕獲された残りの流れＧ，Ｇは、圧縮フィルタ１４を通過し、第１の流路８の流れＨと合流する。

続いて、傾斜フィルタ７を通過した流れＨは、圧縮フィルタ１４からの流れＧ，Ｇと合流して、終段フィルタ９まで案内される。そして、合流した流れＨ，Ｇ，Ｇは、終段フィルタ９により、傾斜フィルタ７および圧縮フィルタ１４を通過した細かな塵埃が最終的に捕獲集塵されて、排気口１１より集塵室５（本体４）外に流れＩとして排気される。この場合、吸入された流れＡ全体の１／３程度は、流れＨ（Ｂ＋Ｄ）となって第１の流路８を流れ、流れＡ全体の２／３程度は、流れＥ（流れＣから傾斜フィルタ７を通過した流れＤだけ減少して流れＥとなるため、流れＥ＝流れＢ＋流れＤの関係が成立する）となって第２の流路１２を流れる。さらに、最終的に合流した流れ（Ｇ＋Ｇ＋Ｈ）が、流れＩとなって排出口１１より排出される。尚、ダストカップ１３内に堆積した塵埃を取り除く場合は、ダストカップ１３の蓋体１３ａを開放させることにより取り除くことができる。

このような構成によれば、吸気口６より吸気された塵埃交じりの流れＡは、傾斜フィルタ７を通過して、第１の流路８に流れる流れＨと、傾斜フィルタ７のフィルタ面７ａに沿って案内されて、第２の流路１２に流れる流れＥとに分散される。従って、第２の流路１２に入る流れＥにより、塵埃はダストカップ１３まで導かれ、さらに、圧縮フィルタ１４により、塵埃が圧縮されながら捕獲集塵されて堆積されるため、ダストカップ１３中の容積を有効に利用することができる。また、ダストカップ１３に塵埃が堆積することで、吸入抵抗が増加して吸引力が衰えてしまう場合でも、第１の流路８に入る流れＢ，Ｄにより塵埃を吸引するために必要な吸引力を維持させて掃除機１を運転させることができる。さらに、従来例のような大きな旋回室を設けることなく吸引力を維持することができる構成のため、集塵室５の小型化を実現できて、掃除機１全体を小型化することが可能となる。

さらに、第２の流路１２は下流にいくにつれて狭まる形状（断面積が減少する形状）のため、第２の流路１２の流れは流速低下招くことなく所定の流速にて流れるため、傾斜フィルタ７のフィルタ面７ａあるいは第２の流路１２中に塵埃が溜まってしまったりすることを防止し、ダストカップ１３まで塵埃を導くことができる。

（第２実施例）
図３は本発明の第２実施例であり、第１の実施例と同一部分については同一の符号を付して説明を省略し、以下異なるところについて説明する。
上記第１実施例と異なるところは、圧縮フィルタ１４に代わって、圧縮フィルタ１５が用いられ、この圧縮フィルタ１５は、下流側が基端部１５ａであり上流側が先端部１５ｂとなる略円錐形状であることを特徴とし、それ以外の構成は、第１実施例と同様である。
このような構成によれば、略円錐形状に形成された圧縮フィルタ１５の予め設定された部位たる基端部１５ａに塵埃が圧縮されながら堆積（捕獲集塵）され、順次の先端部１５ｂの方向に塵埃の堆積する領域が移動していくので、一度に圧縮フィルタ１５が目詰まりしてしまうのを防止でき、より長くダストカップ１３内に塵埃を吸引する吸引力を維持することができる。

（第３実施例）
図４は本発明第３の実施例であり、第１の実施例と同一部分については同一の符号を付して説明を省略し、以下異なるところについて説明する。上記実施例と異なるところは、圧縮フィルタ１４に代わって、ダストカップ１３内に紙パック１６を設けて塵埃を集塵する構成としたものである。この場合は、第２の流路１２の出口１２ａと紙パック１６の入口とが連結するように配置する。このような構成によれば、紙パック１６を使用した掃除機に適用しても、上記実施例と同様の効果を得ることができる。

（変形例）
上記第２実施例において、略円錐形状の圧縮フィルタ１５を用いる構成としたが、一度に目詰まりしてしまう構成でないものなら、どんなもの（円筒形状あるいは円柱形状等）構成してもよい。
上記実施例において、傾斜フィルタ７の傾斜角を任意の角度に調節したり、フィルタ面７の圧力損失を変化させたりすることにより、第１の流路及び第２の流路へ流れる流れの流量及び流速等を調節することもできる。

本発明の第１実施例を示す全体斜視図 集塵室の縦断面図 本発明の第２実施例を示す図２相当図 本発明の第３実施例を示す図２相当図 従来例を示すサイクロン掃除機の横断面図

符号の説明

図面中、１は掃除機、２はヘッド、３はホース、４は本体、５は集塵室、６は吸気口、７は傾斜フィルタ、８は第１の流路、９は終段フィルタ、１０はファン装置、１１は排気口、１２は第２の流路、１２ａは出口、１３はダストカップ、１３ａは蓋体、１４，１５は圧縮フィルタ、１５ａは基端部（設定された部位）、１５ｂは先端部、１６は紙パックを示す。

Claims (6)

1. 上流側に吸気口を有し且つ下流側に排気口を有する集塵室と、
   この集塵室内の前記吸気口側に位置して配設された傾斜フィルタと、
   この傾斜フィルタの下流側に位置し前記排気口に連通する第１の流路と、
   前記傾斜フィルタのフィルタ面に沿って形成された第２の流路と、
   この第２の流路の下流側に形成されたダストカップと、
   このダストカップに前記排気口の上流側に位置して配設され、塵埃を捕獲して圧縮する圧縮フィルタとを具備し、
   前記傾斜フィルタは、前記第１の流路に対して傾斜するように構成されていることを特徴とする掃除機。
2. 上流側に吸気口を有し且つ下流側に排気口を有する集塵室と、
   この集塵室内の前記吸気口側に位置して配設された傾斜フィルタと、
   この傾斜フィルタの下流側に位置し前記排気口に連通する第１の流路と、
   前記傾斜フィルタのフィルタ面に沿って形成された第２の流路と、
   この第２の流路の下流側に形成されたダストカップと、
   このダストカップに配設され、流入した塵埃を捕獲して圧縮する集塵用紙パックとを具備し、
   前記傾斜フィルタは、前記第１の流路に対して傾斜するように構成されていることを特徴とする掃除機。
3. 上流側に吸気口を有し且つ下流側に排気口を有する集塵室と、
   この集塵室内に配設され、前記吸気口からの流れに対して傾斜する傾斜フィルタと、
   この傾斜フィルタを通過した流れを前記排気口に案内する第１の流路と、
   前記吸気口からの流れを前記傾斜フィルタのフィルタ面に沿って案内する第２の流路と、
   この第２の流路により案内された流れが流入するダストカップと、
   このダストカップに配設され、流入した流れから塵埃を捕獲して圧縮させながらその流れを前記排気口側に排出する圧縮フィルタとを具備してなることを特徴とする掃除機。
4. 上流側に吸気口を有し且つ下流側に排気口を有する集塵室と、
   この集塵室内に配設され、前記吸気口からの流れに対して傾斜する傾斜フィルタと、
   この傾斜フィルタを通過した流れを前記排気口に案内する第１の流路と、
   前記吸気口からの流れを前記傾斜フィルタのフィルタ面に沿って案内する第２の流路と、
   この第２の流路により案内された流れが流入するダストカップと、
   このダストカップに配設され、流入した流れから塵埃を捕獲した圧縮させながらその流れを前記排気口側に排出する集塵用紙パックとを具備してなることを特徴とする掃除機。
5. 前記第２の流路は、傾斜フィルタのフィルタ面と壁面とで構成され、そのフィルタ面と壁面との距離（第２の流路の断面積）は、下流に行くほど狭まることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の掃除機。
6. 前記圧縮フィルタは、塵埃の捕獲領域が予め設定された部位から順次移動するようになっていることを特徴とする請求項１，３または５記載の掃除機。
   
   

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