JP2006020833A - Cyclone-type dust separator and vacuum cleaner - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、電気掃除機の吸引管の途中や掃除機本体内に装着されるサイクロン式ゴミ分離装置と、これを用いた電気掃除機とに関するものである。 The present invention relates to a cyclone-type dust separating device mounted in the middle of a suction tube of a vacuum cleaner or in a vacuum cleaner body, and a vacuum cleaner using the same.
吸引具(吸引ノズル)から吸引したゴミを含む吸入空気を吸引管を介して掃除機本体に導くようにした電気掃除機が公知である。ここにゴミを含む吸入空気は掃除機本体に設けたフィルタに通され、このフィルタでゴミが集められる。 2. Description of the Related Art An electric vacuum cleaner is known in which suction air containing dust sucked from a suction tool (suction nozzle) is guided to a cleaner body through a suction pipe. Here, the intake air containing the dust is passed through a filter provided in the main body of the cleaner, and the dust is collected by this filter.
この場合、吸引するゴミに紙くずや泥などの比較的大きいゴミを多く含んでいると、フィルタがすぐに目詰まりしてしまい、吸引能力がすぐに低下ししてしまう。そのためフィルタを頻繁に掃除しなければならず、能率が悪いという問題が生じる。そこで吸引具と掃除機本体とをつなぐ吸引管の途中にサイクロン式ゴミ分離装置を介在させ、ここで比較的大きいゴミを捕らえ除去することが提案されている。 In this case, if the dust to be sucked contains a lot of relatively large dust such as waste paper or mud, the filter is quickly clogged, and the suction capability is quickly reduced. Therefore, the filter must be cleaned frequently, resulting in a problem that efficiency is poor. Therefore, it has been proposed that a cyclone type dust separation device is interposed in the middle of the suction pipe connecting the suction tool and the cleaner main body to capture and remove relatively large dust.
特許文献1には、旋回流の中央付近から空気を掃除機本体へ吸引する排気管の下端を閉じ、その外周面に多数の微細通過孔を形成してこれら微細通過孔から空気を吸引して掃除機本体に排出するものが示されている。この場合、旋回流で分離されたゴミは、この排気管を囲んで下方へ延出する汚物収集桶(ゴミ収集部)に集める。 In Patent Literature 1, the lower end of an exhaust pipe that sucks air from the vicinity of the center of the swirling flow is closed, a large number of fine passage holes are formed on the outer peripheral surface, and air is sucked from these fine passage holes. What is discharged into the vacuum cleaner body is shown. In this case, the dust separated by the swirling flow is collected in a filth collection tub (trash collection section) that surrounds the exhaust pipe and extends downward.
特許文献2、3には、旋回流を発生させる塵埃分離部の中央付近に排気管の開いた下端を臨ませ、塵埃分離部の下部を略ロート状に絞った集塵開口を通してその下方の集塵部に連通させたものが示されている。この場合には塵埃分離部で旋回流により分離されるゴミは集塵開口を通して集塵部に落下する。 In Patent Documents 2 and 3, the lower end of the exhaust pipe is exposed near the center of the dust separation part that generates the swirl flow, and the lower part of the dust separation part is gathered through a dust collection opening narrowed in a substantially funnel shape. Shown in communication with the dust. In this case, the dust separated by the swirling flow in the dust separation unit falls to the dust collection unit through the dust collection opening.
特許文献1に示されたものは旋回流で遠心力により分離されたゴミを汚物収集桶の内周面に沿って下方へ導くので、ゴミと空気の分離が能率よく行えることになる。しかし旋回流の流動が汚物収集桶の内周壁に沿って汚物収集桶の中に入ることになり、汚物収集桶内の空気が旋回する。このため汚物収集桶の底にたまるゴミがこの空気の流動(旋回流)により巻き上げられてしまい排気管から排出されることが起こり得る。このゴミは掃除機本体のフィルタに目詰まりを生じさせるという問題がある。 The thing shown by patent document 1 guides the garbage isolate | separated by the centrifugal force with the swirl flow downward along the inner peripheral surface of a filth collection basket, Therefore Separation of garbage and air can be performed efficiently. However, the flow of the swirling flow enters the filth collecting basin along the inner peripheral wall of the filth collecting basin, and the air in the filth collecting basin swirls. For this reason, it is possible that the dust collected at the bottom of the filth collecting tub is wound up by this air flow (swirl flow) and discharged from the exhaust pipe. This dust has a problem of causing clogging in the filter of the cleaner body.
なおこの特許文献1には、排気管の下端に略逆ロート状の汚物遮断板(整流板)を設けることによって、汚物収集桶の中に落ちたゴミが汚物収集桶内の上昇気流に乗って上昇し排気管に吸入されるのを防止することが記載されている。しかしここに示された汚物遮断板は汚物収集桶の内壁との間に大きな間隙を形成するようにその外径が設定されている。すなわち汚物遮断板の外径は、排気管の外周と汚物収集桶の内周との間隔の中央付近よりも内側寄り、特に内径側の1/3付近に来るように設定されている。 In this patent document 1, by providing a substantially reverse funnel-shaped filth blocking plate (rectifying plate) at the lower end of the exhaust pipe, the dust that has fallen into the filth collecting tub rides on the rising air current in the filth collecting tub. It is described that it is prevented from rising and being sucked into the exhaust pipe. However, the outer diameter of the dirt blocking plate shown here is set so as to form a large gap with the inner wall of the dirt collecting basket. That is, the outer diameter of the dirt blocking plate is set so as to be closer to the inside than the center of the interval between the outer periphery of the exhaust pipe and the inner periphery of the waste collecting rod, and particularly near 1/3 of the inner diameter side.
このように汚物遮断板の外周縁と汚物収集桶内面との間隔が大きい場合には、排気管回りに生成された旋回流がこの間隔を通って汚物収集桶の下方に流入し、汚物収集桶の底に貯まった汚物が旋回流により巻き上げられて排気管から排出され易くなる、という問題が生じることが解った。 In this way, when the distance between the outer periphery of the dirt blocking plate and the inner surface of the waste collecting rod is large, the swirling flow generated around the exhaust pipe flows into the lower portion of the waste collecting rod through this interval, It has been found that there is a problem in that the filth accumulated at the bottom of the tube is easily wound up by the swirling flow and discharged from the exhaust pipe.
特許文献2,3に示されたものは、旋回流は塵埃分離部で生成し、そのロート状の底に設けた集塵開口により分離した集塵部にゴミを集めるから、塵埃分離部内の旋回流は集塵部に入りにくくなる。このため集塵部で旋回流により巻き上げられるゴミの量は特許文献1のものに比べて少なくなると考えられる。 Patent Documents 2 and 3 show that the swirl flow is generated in the dust separation part and collects dust in the dust collection part separated by the dust collection opening provided on the bottom of the funnel. The flow is less likely to enter the dust collector. For this reason, it is considered that the amount of dust wound up by the swirling flow in the dust collecting portion is smaller than that in Patent Document 1.
しかし吸入空気量によっては集塵部内に旋回流が生成され、ゴミが巻き上げられることがあり得る。このため集塵部のゴミの巻き上げを確実に防ぐことは困難である。また塵埃分離部とは別に集塵部を設けるため全長が長くなり、大型化するという問題もある。 However, depending on the amount of intake air, a swirl flow may be generated in the dust collecting portion, and dust may be wound up. For this reason, it is difficult to reliably prevent the dust collection unit from winding up the dust. Further, since the dust collecting part is provided separately from the dust separating part, there is a problem that the entire length becomes long and the size becomes large.
この発明は以上のような事情に鑑みなされたものであり、汚物収集桶や集塵部にたまるゴミが旋回流により巻き上げられるのを確実に防ぎ、巻き上げられたゴミが排気と共に吸入されるのを防ぐことができるサイクロン式ゴミ分離装置を提供することを第1の目的とする。またこのサイクロン式ゴミ分離装置を用いた電気掃除機を提供することを第2の目的とする。 The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and it is possible to reliably prevent the dust collected in the filth collecting basket and the dust collecting part from being wound up by the swirling flow, and to prevent the wound up dust from being sucked together with the exhaust gas. It is a first object of the present invention to provide a cyclone dust separation device that can be prevented. It is a second object of the present invention to provide an electric vacuum cleaner using this cyclone type dust separation device.
この発明によれば第1の目的は、吸引管の先端に取付けられた吸入具から吸入されるゴミを含む吸入空気からゴミを分離するサイクロン式ゴミ分離装置において、吸入空気を旋回流とする旋回流路の中央付近に上方から進入する排気管の外周に設けた開口から空気を吸引するゴミ分離部と、このゴミ分離部に下方から装着され旋回流から分離されたゴミを落下させ収集する略筒状のゴミ収集部と、前記排気管の閉じた下端に取付けられ外周縁が略逆ロート状に前記ゴミ収集部の内壁に向かって延出すると共にその縁部を柔軟性を持つ薄膜とした整流板と、を備え、整流板外周縁とゴミ収集部内壁との間隔を排気管とゴミ収集部との間隔の1/2以下にしたことを特徴とするサイクロン式ゴミ分離装置、により達成される。 According to the present invention, a first object is to provide a swirl that uses intake air as a swirl flow in a cyclone-type dust separation device that separates dust from intake air containing dust sucked from an inhaler attached to the tip of a suction pipe. A dust separation part that sucks air from an opening provided on the outer periphery of an exhaust pipe that enters from near the center near the center of the flow path, and an abbreviation that collects the dust separated from the swirling flow that is attached to the dust separation part from below and collected from the bottom. A cylindrical dust collecting part and an outer peripheral edge attached to the closed lower end of the exhaust pipe extend in a substantially reverse funnel shape toward the inner wall of the dust collecting part, and the edge thereof is a flexible thin film A cyclone type dust separation device, characterized in that the gap between the outer peripheral edge of the current plate and the inner wall of the dust collecting part is ½ or less of the distance between the exhaust pipe and the dust collecting part. The
本発明によれば第2の目的は、電動送風機を内蔵する掃除機本体の空気吸引口に一端が接続される吸引管と;この吸引管の先端に取付けられた吸引具と;前記吸引具から吸入されるゴミを含む吸引空気を旋回流としてゴミを分離し分離されたゴミを略筒状のゴミ収集部に落下させて収集する請求項1に記載されたサイクロン式ゴミ分離装置と;を備えることを特徴とする電気掃除機、により達成される。 According to the present invention, a second object is to provide a suction pipe having one end connected to an air suction port of a cleaner body incorporating an electric blower; a suction tool attached to the tip of the suction pipe; A cyclone-type dust separating device according to claim 1, wherein the cyclone-type dust separating device according to claim 1, wherein the dust is separated by using the suction air containing the sucked dust as a swirl flow and the separated dust is dropped and collected in a substantially cylindrical dust collecting unit. Achieved by a vacuum cleaner, characterized in that.
請求項1の発明によれば、排気管の下端に設ける整流板を略逆ロート状としその一定幅の縁部を柔軟性を持つ薄膜としたので、整流板外周縁とゴミ収集部内壁のと間隔を十分に小さくできる。すなわちこの間隔を小さくしても大きなゴミは薄膜を押し開きながらゴミ収集部に落下させることができるからである。このためこの間隔を排気管とゴミ収集部との間隔の1/2以下にすることが可能になるものである。 According to the first aspect of the present invention, since the rectifying plate provided at the lower end of the exhaust pipe has a substantially inverted funnel shape and the edge of the constant width is a flexible thin film, the outer peripheral edge of the rectifying plate and the inner wall of the dust collecting portion The interval can be made sufficiently small. That is, even if this interval is reduced, large dust can be dropped onto the dust collecting part while pushing the thin film open. For this reason, it becomes possible to make this space | interval 1/2 or less of the space | interval of an exhaust pipe and a dust collection part.
また整流板外周縁とゴミ収集部との間隔が小さいので、排気管の回りの旋回流はゴミ収集部の中に進入しにくくなり、ゴミ収集部の底に貯まるゴミが旋回流により巻き上げられたり排気管から排出されたりしにくくなる。さらにゴミ収集部から排気管に戻る空気流は整流板とゴミ収集部との間隔を通るが、この時に空気流にゴミが含まれていてもこの間隔が狭いのでゴミは整流板に捕獲され易くなり、排出管から排出されるゴミを減らすことができる。このため一度ゴミ収集部に入ったゴミが排気管から排気されにくくなり、掃除機本体内のフィルタの掃除を頻繁に行う必要が無くなる。なおこの間隔を1/2以上に大きくすると旋回流の遮断効果が小さくなり、ゴミの逆流防止効果が弱くなる。 In addition, since the distance between the outer periphery of the current plate and the dust collecting part is small, the swirling flow around the exhaust pipe does not easily enter the dust collecting part, and the dust accumulated at the bottom of the dust collecting part is wound up by the swirling flow. It becomes difficult to be discharged from the exhaust pipe. Furthermore, the air flow returning from the dust collecting section to the exhaust pipe passes through the interval between the rectifying plate and the dust collecting portion. At this time, even if dust is included in the air flow, this interval is narrow, so that the dust is easily captured by the rectifying plate. Therefore, the waste discharged from the discharge pipe can be reduced. For this reason, it is difficult for the dust once entering the dust collecting portion to be exhausted from the exhaust pipe, and it is not necessary to frequently clean the filter in the cleaner body. If this interval is increased to ½ or more, the effect of blocking the swirling flow is reduced, and the effect of preventing the backflow of dust is weakened.
請求項2の発明によればこのサイクロン式ゴミ分離装置を用いた電気掃除機が得られる。 According to the invention of claim 2, an electric vacuum cleaner using this cyclone type dust separating apparatus is obtained.
ゴミ収集部は少なくとも整流板付近よりも上部を円筒状とし、排気管をこれと同軸に配置する場合に、整流板は排気管外周から外側に延出する部分の内側の約1/2を硬質材料で作り、外側の約1/2を薄膜で作ることができる(請求項2)。この場合には、薄膜の部分が十分に広くなり、旋回流の遮断作用を十分に確保しつつ大きいゴミに対してはこの薄膜の変形により下方への通過(落下)を許すことができ、本発明の効果を大きくすることができる。 The dust collector has a cylindrical shape at least above the vicinity of the rectifying plate, and when the exhaust pipe is arranged coaxially with this, the rectifying plate is rigid about half of the inside of the portion extending from the outer periphery of the exhaust pipe to the outside. The outer half can be made of a thin film. In this case, the thin film portion becomes sufficiently wide, and large dust can be allowed to pass downward (drop) by deformation of the thin film while ensuring sufficient swirling flow blocking action. The effect of the invention can be increased.
整流板の外周縁とゴミ収集部の内壁との間隔は、排気管外周とゴミ収集部との間隔の1/3以下にすれば、旋回流の遮断効果は一層大きくなる(請求項3)。この場合には整流板の内側の硬質材料部分の外径を小さくし、薄膜の内径を小さくして、薄膜の径方向の幅を大きくすることにより、大きいゴミに対して薄膜を変形し易くするのが望ましい。なお薄膜の径方向の幅を広くするのに代えて、薄膜の材質を柔らかいものに変更してもよい。 If the distance between the outer peripheral edge of the rectifying plate and the inner wall of the dust collecting part is 1/3 or less of the distance between the outer periphery of the exhaust pipe and the dust collecting part, the effect of blocking the swirling flow is further increased. In this case, by reducing the outer diameter of the hard material portion inside the rectifying plate, reducing the inner diameter of the thin film, and increasing the radial width of the thin film, the thin film is easily deformed with respect to large dust. Is desirable. Instead of increasing the radial width of the thin film, the material of the thin film may be changed to a soft material.
薄膜はゴミの摩擦に伴う静電気で帯電しにくい材料で作るのがよい。例えば通常の紙屑などのゴミとの摩擦で静電気により帯電しにくいゴムが好適である(請求項4)。整流板は、外側の薄膜と内側の硬質材料部分とを同一材料で厚さを変えたり硬度を変えてもよいし、これらを硬さが異なる別々の材料を組合せて一体化してもよい。サイクロン式ゴミ分離装置は、電動送風機を内蔵する掃除機本体と吸引具とをつなぐ吸引管の途中に介在させてもよいが、掃除機本体内に設けたものであってもよい。 The thin film should be made of a material that is less likely to be charged by static electricity caused by dust friction. For example, rubber that is difficult to be charged by static electricity due to friction with ordinary garbage such as paper scraps is preferable. In the rectifying plate, the thickness of the outer thin film and the inner hard material portion may be changed with the same material or the hardness may be changed, or these may be integrated by combining different materials having different hardnesses. The cyclone type dust separation device may be interposed in the middle of the suction pipe that connects the vacuum cleaner main body incorporating the electric blower and the suction tool, but may be provided in the vacuum cleaner main body.
図1は本発明の一実施例の使用状態を示す図、図2はそのサイクロン式ゴミ分離装置の側断面図、図3はその要部断面図、図4は図3におけるIV-IV線断面図、図5は図4におけるABC線展開図である。なお図2、3は図4におけるABDE線で断面したものです。 FIG. 1 is a view showing a use state of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side sectional view of the cyclone type dust separating device, FIG. 3 is a sectional view of the main part, and FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG. FIG. 5 and FIG. 5 are developed ABC lines in FIG. 2 and 3 are cross sections taken along the line ABDE in FIG.
図1において符号10は掃除機本体であり、フィルタ12および電動送風機14を収容する。16は吸気管であり、可撓性チューブ18と延長管20で構成される。22はこの吸気管16の途中に介在されるサイクロン式ゴミ分離装置である。電動送風機14は電気モータでファンを高速回転させることにより吸引力を発生させるものである。
In FIG. 1,
サイクロン式ゴミ分離装置22を持たない通常の電気掃除機では、可撓性チューブ18と延長管20とは直接接続されて吸気管16を形成する。サイクロン式ゴミ分離装置22を用いる時には、可撓性チューブ18と延長管20との間に介在される。可撓性チューブ18の他端は(後端)掃除機本体10に接続される。延長管20の他端には吸入具(吸入ブラシ)24が取付けられる。
In an ordinary vacuum cleaner that does not have the cyclonic
サイクロン式ゴミ分離装置22に設けたスイッチ(図示せず)をオンにすることにより電動送風機14の電動モータが起動し、吸入具24に吸気負圧が発生する。吸入具24からゴミを含む空気が吸入され、この吸入空気からサイクロン式ゴミ分離装置22で比較的大きいゴミが分離された後、空気が掃除機本体10に入る。この空気は掃除機本体10を通り、外へ排気される。
By turning on a switch (not shown) provided in the cyclone
サイクロン式ゴミ分離装置22は、図2に示すように、ゴミ分離部26とゴミ収集部28と、グリップ部30とを持つ。ゴミ分離部26は、上端が可撓性チューブ18に接続され途中が略く字状に折曲して下方にのびる排気管32と、この排気管32の下部と平行かつ異軸に配設され下端が前記延長管20に接続された吸気管34と、この吸気管34の上端に連通し排気管32の外周に導かれて吸入空気を旋回流36(図3)にする旋回流路38と、この旋回流36により吸入空気からゴミを分離する旋回流室40とを持つ。排気管32はこの旋回流36の旋回中心軸線Xと同軸に配設されている。
As shown in FIG. 2, the
旋回流路38は図5に示すように、旋回流室40との間を仕切り旋回流路38の下壁となる仕切壁38aと、この仕切壁38aに設けた開口38bと、旋回流路38の上壁となる傾斜壁38cと、円弧状の外周壁38dと、内周壁38eとで囲まれて形成されている。開口38bは仕切壁38aを周方向に長さLだけ切除したものである。内周壁38eは排気管32の外周面である。傾斜壁38cはその上流側(吸気管34側)が吸気管34の上壁に連続し、その下流側(仕切壁38a側)が開口38dの後縁38f(旋回方向下流側の縁)に連続している。
As shown in FIG. 5, the swirling
なお排気管32には旋回流室40に対向する周面に複数の排気孔42が形成されている(図6)。排気孔42は排気管32の長手方向に長く周方向に広い角窓状であり、排気管32の周方向の対向位置に2個配列したものである。排気管32の下端は閉じていると共に、この下端には外周方向に略逆ロート状に延びる整流板44が設けられている。
In the
この整流板44は、排気管32の閉じた下端に取付け固定される。整流板44は略逆ロート状(あるいは略逆杯状)であり、内側の硬質材料で作られた硬質部44aと、その外側に連続する薄膜で作られた薄膜部44bとを持つ。ここに硬質部44aと薄膜部44bとは径方向の幅が略同じである。すなわち整流板44の内側の約1/2が硬質部44aとなり、外側の約1/2が薄膜部44bとなる。硬質部44aと薄膜部44bは同じ材料で厚さや硬度を変えたものでもよいが、別の材料を組合せてもよい。
The rectifying
また整流板44の外周縁とゴミ収集部28の内壁との間隔Y(図3)は、排気管32の外周とゴミ収集部28との間隔Zの1/3以下である。このように間隔Yが間隔Zに比べて十分に小さいので、旋回流室40の旋回流36は整流板44で遮断され、その下のゴミ収集部28内に入りにくくなる。このためゴミ収集部28内の底に貯まるゴミが巻き上げられることがない。また整流板44は下方に向かって拡径する形状であるため、薄膜部44bは下方に倒れて変形し易く上方には変形しにくく大きい剛性を発揮する。このため大きなゴミは下方へは通り易いが上方へは通りにくくなり、ゴミをゴミ収集部28に捕獲する機能が大きくなる。
Further, a distance Y (FIG. 3) between the outer peripheral edge of the rectifying
ゴミ収集部28は上端が開き下方が次第に滑らかに縮径する略弾頭型であり、上端が排気管32と同軸にゴミ分離部26に着脱可能に取付けられる。すなわちゴミ収集部28の上部外周には、図1に示すように、ゴミ分離部26に設けたフック46が係脱可能である。ゴミ収集部28は図2、3のように装着した状態ではこのフック46により固定される。ゴミ収集部28内に貯まったゴミを棄てる時には、このフック46を外し、ゴミ収集部28を取外して中のゴミを排出すればよい。
The
10 掃除機本体
12 電動送風機
16 吸引管
22 サイクロン式ゴミ分離装置
26 ゴミ分離部
28 ゴミ収集部
32 排気管
34 吸気管
36 旋回流
38 旋回流路
40 旋回流室
44 整流板
44a 硬質部
44b 薄膜部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
吸入空気を旋回流とする旋回流路の中央付近に上方から進入する排気管の外周に設けた開口から空気を吸引するゴミ分離部と、
このゴミ分離部に下方から装着され旋回流から分離されたゴミを落下させ収集する略筒状のゴミ収集部と、
前記排気管の閉じた下端に取付けられ外周縁が略逆ロート状に前記ゴミ収集部の内壁に向かって延出すると共にその縁部を柔軟性を持つ薄膜とした整流板と、を備え、整流板外周縁とゴミ収集部内壁との間隔を排気管とゴミ収集部との間隔の1/2以下にしたことを特徴とするサイクロン式ゴミ分離装置。 In a cyclone-type dust separation device that separates dust from intake air containing dust sucked from an inhaler attached to the tip of a suction pipe,
A dust separation part that sucks air from an opening provided on the outer periphery of the exhaust pipe that enters from near the center of the swirling flow path having the swirling flow of the intake air;
A substantially cylindrical waste collecting unit that drops and collects the dust separated from the swirl flow attached to the dust separating unit from below;
A rectifying plate attached to the closed lower end of the exhaust pipe and having an outer peripheral edge extending toward the inner wall of the dust collecting part in a substantially reverse funnel shape and having a flexible thin film at the edge thereof. A cyclone type dust separating apparatus characterized in that the distance between the outer periphery of the plate and the inner wall of the dust collecting part is ½ or less of the distance between the exhaust pipe and the dust collecting part.
この吸引管の先端に取付けられた吸引具と;
前記吸引具から吸入されるゴミを含む吸引空気を旋回流としてゴミを分離し分離されたゴミを略筒状のゴミ収集部に落下させて収集する請求項1に記載されたサイクロン式ゴミ分離装置と;
を備えることを特徴とする電気掃除機。
A suction pipe having one end connected to the air suction port of the vacuum cleaner body incorporating the electric blower;
A suction tool attached to the tip of the suction tube;
The cyclone type dust separation device according to claim 1, wherein the dust is separated by using suction air containing dust sucked from the suction tool as a swirl flow, and the separated dust is dropped and collected in a substantially cylindrical dust collecting unit. When;
A vacuum cleaner comprising:
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