JP2006110320A - サイクロン集塵装置及びこれを備えた真空掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】 塵埃の逆流が防止され、圧力損失が減少され、塵埃の回収容量が増加されたサイクロン集塵装置及びこれを備えた真空掃除機を提供する。
【解決手段】 本発明に係るサイクロン集塵装置及びそれを備えた真空掃除機は、サイクロン筐体と、該サイクロン筐体に備えられた圧縮フィルタ、及び該圧縮フィルタと離隔して設置されたサイクロンフィルタとを含む。前記サイクロン筐体の内部の空気中一部は前記圧縮フィルタを介して排出され、残り空気は前記サイクロンフィルタを介して排出される。
【選択図】 図３

Description

本発明はサイクロン集塵装置及びこれを備えた真空掃除機に関する。

一般に、サイクロン集塵装置は吸込通路と排気パイプが形成されたサイクロン筐体と、排気パイプの入口に設けられたサイクロンフィルタを含む。

前述したような構成によって吸込通路に流入された集塵空気がサイクロン筐体内で遠心力によって塵埃と空気とに分離された後、空気はサイクロンフィルタを経てサイクロン集塵装置を出て、塵埃はサイクロン筐体の底面に回収される。

しかし、従来のサイクロン集塵装置は逆流する塵埃がサイクロンフィルタにくっついてサイクロンフィルタが詰まることを防止できなかった。

そして、従来のサイクロン集塵装置はサイクロンフィルタと排気パイプを介してだけ吸込力が伝達されるため、複雑な吸込力伝達経路で圧力損失が発生することを防止することができず、分離された塵埃がサイクロン集塵装置内でそのまま回収された。

本発明は前述したような問題点を解決するために案出されたもので、その目的は塵埃の逆流が防止されたサイクロン集塵装置及びこれを備えた真空掃除機を提供するところにある。

本発明の他の目的は圧力損失が減少されたサイクロン集塵装置及びこれを備えた真空掃除機を提供するところにある。

本発明のさらなる目的は塵埃の回収容量が増加したサイクロン集塵装置及びこれを備えた真空掃除機を提供するところにある。

前述した目的を達成するための本発明に係るサイクロン集塵装置は、サイクロン筐体と、該サイクロン筐体に備えられた圧縮フィルタと、該圧縮フィルタと離隔して設置されたサイクロンフィルタとを含み、前記サイクロン筐体の内気のうち一部は前記圧縮フィルタを介して排出され、残り空気は前記サイクロンフィルタを介して排出されることを特徴とする。

ここで、前記サイクロン集塵装置は、前記サイクロン筐体の内部に具備された排気パイプをさらに含み、前記排気パイプの上端には前記サイクロンフィルタが設けられ、前記サイクロンフィルタを通過した空気が前記 排気パイプを介して排出されることが好ましい。

前記サイクロン筐体は側壁及び底壁を含み、前記底壁には少なくとも一つの圧縮フィルタ装着孔及び排気口が形成されることが好ましい。

前記排気パイプは前記サイクロン筐体の内部で垂直に設置され、前記排気口と連通するのが好ましい。

前記サイクロン筐体の底壁は回転自在に前記側壁に対して回転自在なことが好ましい。

前記圧縮フィルタ装着孔は前記排気口を中心に対称に複数個が形成されることが好ましい。そして、前記圧縮フィルタ装着孔は梯形をなすのが好ましい。

ここで、前記排気口及び前記圧縮フィルタ装着孔は同一な吸入源と連通されるのが好ましい。

また、前述した目的は吸入源が設けられた掃除機本体、該掃除機本体に連結され被掃除面の異物を吸い込む吸込ブラシ及び前記掃除機本体に着脱自在に設けられ、前記吸込ブラシを介して吸い込まれた集塵空気から塵埃を分離するサイクロン集塵装置を含む真空掃除機において、
前記サイクロン集塵装置は、サイクロン筐体と、該サイクロン筐体の底壁に備えられた圧縮フィルタと、前記圧縮フィルタから離隔して設置されたサイクロンフィルタとを含み、前記サイクロン筐体の内部の空気のうち一部は前記圧縮フィルタを介して排出され、残り空気は前記 サイクロンフィルタを介して排出されることを特徴とする真空掃除機により達成される。

ここで、前記真空掃除機は、前記サイクロン筐体の内部に垂直して設置される排気パイプをさらに含み、前記サイクロン筐体は底壁には少なくとも一つの圧縮フィルタ装着孔及び排気口が形成されており、前記サイクロンフィルタを通過した空気が前記排気パイプを介して前記排気口に排出されることが好ましい。

そして、前記排気パイプ及び前記圧縮フィルタ装着孔は同一な吸入源と連通することが好ましい。

以上述べたような本発明の実施形態に係るサイクロン集塵装置及びこれを備えた真空掃除機によれば、第１に、圧縮フィルタによって回収された塵埃が逆流されサイクロンフィルタにくっつくことが防止され、よってサイクロンフィルタの掃除及びメンテナンス周期が延びる。

第２に、圧縮フィルタを介しても吸込力が伝達できて、サイクロンフィルタと排気パイプを通じてのみ吸込力が伝達され、複雑な吸込力伝達経路で圧力損失が発生する従来のサイクロン集塵装置に比べて圧力損失が減少され掃除効率がアップする。

第３に、圧縮フィルタによって回収された塵埃を圧縮できるため、サイクロン集塵装置が多量の塵埃を収容できるので塵埃の排出周期を延せる。

以下、添付した図面に基づき本発明の好ましい実施形態に係るサイクロン集塵装置及びこれを備えた真空掃除機を詳述する。

図１を参照するに、真空掃除機１００は掃除機本体１５０と掃除しようとする床面のごみを吸い込む吸込ブラシ１１０と、真空掃除機１００を操作する操作部１３０と、操作部１３０を連結する延長管１２０と、操作部１３０と掃除機本体１５０とを連結するフレキシブルホース１４０と、サイクロン集塵装置２００とを含む。

掃除機本体１５０には駆動室１５２とダストカップ１５３が設けられる。駆動室１５２には吸入源１６０がサイクロン集塵装置２００と並んで設けられ、連結通路１５４(図４参照)によってサイクロン集塵装置２００は吸入源１６０と連通する。このように吸入源１６０がサイクロン集塵装置２００と並んで配されることによって掃除機本体１５０の高さを低くすることができて、真空掃除機１００をコンパクト化できる。

ダストカップ１５３にはサイクロン集塵装置２００が着脱自在に設けられる。一例に、このようなサイクロン集塵装置２００は、掃除機本体１５０の上側に開閉自在な上カバー１５５を矢印Ａ方向に開けた後、サイクロン集塵装置２００をダストカップ１５３に挿入した後上カバー１５５を矢印Ｂ方向に閉じることによって装着が出来上がる。

図２及び図３を参照するに、サイクロン集塵装置２００はサイクロン筐体２１０と、サイクロンフィルタ２２０と、遮断部材２３０と、圧縮フィルタ２４０とを含む。

サイクロン筐体２１０は側壁２１４と底壁２１１を備え、側壁２１４には吸込通路２１２が設けられ、底壁２１１には圧縮フィルタ装着孔２１１ａと排気口２１１ｃが形成される。また、底壁２１１には排気パイプ２１３が排気口２１１ｃと連通するように設けられる。

このようなサイクロン筐体２１０内において集塵空気が塵埃と空気とに遠心分離され、分離された塵埃がサイクロン筐体２１０の底壁２１１に回収される。

サイクロン筐体２１０の底壁２１１はサイクロン筐体２１０と一体に製作されたり、本実施例にようにサイクロン筐体２１０と別個に製作され、側壁２１４に対して回転自在に側壁２１４にヒンジ２５０で結合されうる。

この場合、サイクロン筐体２１０の底壁２１１を矢印Ｃ方向に開けて底壁２１１に溜っている塵埃が捨てられ、塵埃の排出後は再び底壁２１１を矢印Ｄ方向に閉じて掃除作業を行ない続ける。

吸込通路２１２はサイクロン筐体２１０の側壁２１４に設けられ、フレキシブルホース１４０(図１参照)に乗って矢印Ｆ方向に流入される集塵空気がサイクロン筐体２１０内に入ってくる入口である。このような吸込通路２１２はサイクロン筐体２１０内に集塵空気が流入される際、集塵空気が十分な回転力を有するよう適切な長さを有するダクトであることが好ましい。

排気パイプ２１３は集塵空気から分離された空気が排出される通路であって、底壁２１１の中心を開けて形成された排気口２１１ｃと連通するよう、サイクロン筐体２１０の底壁２１１に垂直に設置する。

この際、排気パイプ２１３は底壁２１１に溜った塵埃によって排気パイプ２１３の入口２１３ａに設けられるサイクロンフィルタ２２０が詰まらないように十分な高さＨ１を有するようにする。

そして、このような排気パイプ２１３は本実施例と違って、別に製作されず、底壁２１１と一体に形成されうることも勿論である。

サイクロンフィルタ２２０は排気パイプ２１３の入口２１３ａに設けられ、このようなサイクロンフィルタ２２０により遠心力によっても分離されない塵埃がサイクロンフィルタ２２０を通過しつつ再度濾される。

遮断部材２３０はサイクロンフィルタ２２０と排気パイプ２１３の入口２１３ａとの間に設けられ、サイクロン筐体２１０の底壁２１１に回収された塵埃がサイクロンフィルタ２２０側に上昇することを防ぐ。このような遮断部材２３０は略円形皿の形態を有し、その他多様な形態で構成できることは勿論である。

図３を参照するに、圧縮フィルタ装着孔２１１ａは支持部２１１ｂを残しながら、複数個が排気口２１１ｃを中心にして対称に形成される。

この際支持部２１１ｂとは圧縮フィルタ装着孔２１１ａを除いた残り底壁２１１部分であって、底壁２１１が一定した強度を保つようにする。

さらに具体的に説明すれば、圧縮フィルタ装着孔２１１ａは底壁２１１を一定形態に開けて形成され、このように形成された圧縮フィルタ装着孔２１１ａは相互一定間隔ｄ１を保ちながら、排気パイプ２１３の周りを矢印Ｅ方向に順番に８個が配される。

この際、圧縮フィルタ装着孔２１１ａは小円弧の長さがＷ１であり、大円弧の長さがＷ２であり、小円弧と大円弧はＨ１ほど離隔される梯形をなす。

このように圧縮フィルタ装着孔２１１ａを梯形で形成すれば、サイクロン筐体２１０の底壁２１１に溜る塵埃の重さを支えられる支持部２１１ｂと、広い圧縮フィルタ装着孔２１１ａを同時に確保できる。

そして、このように広い圧縮フィルタ装着孔２１１ａによって圧縮フィルタ装着孔２１１ａに装着される圧縮フィルタ２４０の表面的も大きくすることができて、さらに多量の塵埃(Ｘ)が支持部２１１ｂよりは圧縮フィルタ２４０上に溜るようになる。

従って、圧縮フィルタ２４０を通過する空気はサイクロン筐体２１０の底壁２１１に回収された殆んどの塵埃を圧縮フィルタ２４０上に圧縮させ、回収された塵埃が再びサイクロンフィルタ２２０に逆流されることを防止し、圧縮された塵埃の体積ほど塵埃回収容量を増やす。

また、圧縮フィルタ２４０を介しても吸込力が伝達できて、複雑な吸込力伝達経路であるサイクロンフィルタ２２０(図２参照)と排気パイプ２１３を介してのみ吸込力が伝達される従来のサイクロン集塵装置に比べて圧力損失を減少することができる。

圧縮フィルタ２４０は塵埃をろ過するための一般のフィルタ材質よりなり、圧縮フィルタ装着孔２１１ａと同一な形状を有する。すなわち、圧縮フィルタ２４０は小円弧の長さがＷ３、大円弧の長さがＷ４、小円弧と大円弧の離隔距離がＨ２の梯形をなす。

この際、小円弧の長さＷ３、大円弧の長さＷ４、離隔距離Ｈ２は圧縮フィルタ装着孔２１１ａの小円弧の長さＷ１、大円弧の長さＷ２、離隔距離Ｈ１よりやや大きくして、圧縮フィルタ２４０を圧縮フィルタ装着孔２１１ａに押し込んだり、圧縮フィルタ２４０を圧縮フィルタ装着孔２１１ａを包んでいる支持部２１１ｂに接着剤で貼り付けられるようにする。

そして、圧縮フィルタ装着孔２１１ａと圧縮フィルタ２４０は前述した理由から梯形をなすことが好ましいが、必要に応じては別の形態に多様に具現することもできる。

以下、前述したような構成を有する真空掃除機１００の動作を説明すれば次の通りである。

図１及び図４を参照するに、吸入源１６０で発生された吸込力は連結通路１５４及びサイクロン集塵装置２００を経て吸込ブラシ１１０に伝達される。

吸込ブラシ１１０では被掃除面の塵埃が空気と共に吸い込まれる。吸い込まれた集塵空気は矢印Ｆ方向に吸込ブラシ１１０と延長管１２０とフレキシブルホース１４０を経てサイクロン集塵装置２００の吸込通路２１２を介してサイクロン筐体２１０内に流入される。

図３及び図４を参照するに、このように流入された集塵空気はサイクロン筐体２１０内で回転しつつ塵埃と空気とに分離され、この際分離された塵埃はサイクロン筐体２１０の底壁２１１の支持部２１１ｂと圧縮フィルタ２４０上に溜るようになり、分離された一部の空気は矢印Ｆ１方向に圧縮フィルタ２４０上に溜っている塵埃を圧縮しつつ、圧縮フィルタ２４０を通過してサイクロン筐体２１０を出る。

一方、圧縮フィルタ２４０を出られなかった残り空気はサイクロン筐体２１０の底壁２１１から矢印Ｆ２方向に上昇した後、サイクロンフィルタ２２０を通過して排気パイプ２１３及び排気口２１１ｃを通過した後サイクロン筐体２１０を出る。

この際、圧縮フィルタ２４０に溜っている塵埃は圧縮フィルタ２４０を通過する空気により圧縮フィルタ２４０上で圧縮されるため、回収された塵埃が遮断部材２３０を避けて逆流されサイクロンフィルタ２２０にくっつくことが防止される。

また、排気パイプ２１３と圧縮フィルタ装着孔２１１ａは連結通路１５３によって同一な吸入源と連通されるため、吸入源１６０の吸込力が圧縮フィルタ２４０及びサイクロンフィルタ２２０を介して同時にサイクロン集塵装置２００に伝達されうる。

その後、圧縮フィルタ２４０を通過してサイクロン筐体２１０を出た空気とサイクロンフィルタ２２０と排気パイプ２１３と排気口２１１ｃを通過してサイクロン筐体２１０を出た空気は連結通路１５４で合流した後、矢印Ｆ３方向に連結通路１５４及び吸入源１６０を通過した後掃除機本体１５０の背面に出る。

以上本発明を本発明の原理を例示するための好ましい実施例について示しかつ説明したが、本発明はそのように示しかつ説明されたままの構成及び作用に限られない。かえって、特許請求の範囲の思想及び範疇を逸脱せず本発明に対する多数の変更及び修正が可能であることを当業者はよく理解できろう。従って、そのような全ての適切な変更及び修正と均等物も本発明の範囲に属すると見なされるべきである。

本発明のサイクロン集塵装置及びそれを具備した真空掃除機はキャニスタ型、ドラム型、アップライト型、スティック型、ハンディ型、ロボット型掃除機の全てに適用される。

本発明の一実施形態に係るサイクロン集塵装置が備えられた真空掃除機を概略的に示した斜視図である。 図１のサイクロン集塵装置の概略図である。 図２の圧縮フィルタ装着孔及び圧縮フィルタを説明するための図である。 図１の断面IV-IVを示す図である。

符号の説明

１００ 真空掃除機
１６０ 吸入源
２００ サイクロン集塵装置
２１０ サイクロン筐体
２１１ａ 圧縮フィルタ装着孔
２１１ｂ 支持部
２１１ｃ 排気口
２１３ 排気パイプ
２２０ サイクロンフィルタ
２４０ 圧縮フィルタ

Claims (11)

1. サイクロン筐体と、
   該サイクロン筐体に備えられた圧縮フィルタと、
   該圧縮フィルタと離隔して設置されたサイクロンフィルタを含み、
   前記サイクロン筐体の内気のうち一部は前記圧縮フィルタを介して排出され、残り空気は前記サイクロンフィルタを介して排出されることを特徴とするサイクロン集塵装置。
2. 前記サイクロン筐体の内部に備えられた排気パイプをさらに含み、
   前記排気パイプの上端には前記サイクロンフィルタが設けられ、前記サイクロンフィルタを通過した空気が前記排気パイプを介して排出されることを特徴とする請求項１に記載のサイクロン集塵装置。
3. 前記サイクロン筐体は側壁及び底壁を含み、前記底壁には少なくとも一つの圧縮フィルタ装着孔及び排気口が形成されることを特徴とする請求項２に記載のサイクロン集塵装置。
4. 前記排気パイプは前記サイクロン筐体の内部で垂直に設置され、前記排気口と連通することを特徴とする請求項３に記載のサイクロン集塵装置。
5. 前記サイクロン筐体の底壁は回転自在に前記側壁に対して回転自在なことを特徴とする請求項３または４に記載のサイクロン集塵装置。
6. 前記圧縮フィルタ装着孔は前記排気口を中心にして対称に複数個が形成されることを特徴とする請求項５に記載のサイクロン集塵装置。
7. 前記圧縮フィルタ装着孔は梯形であることを特徴とする請求項６に記載のサイクロン集塵装置。
8. 前記排気口及び前記圧縮フィルタ装着孔は同一な吸入源と連通されることを特徴とする請求項６に記載のサイクロン集塵装置。
9. 吸入源が設けられた掃除機本体と、該掃除機本体に連結され被掃除面の異物を吸い込む吸込ブラシ及び前記掃除機本体に着脱自在に設けられ、前記吸込ブラシを介して吸い込まれる集塵空気から塵埃を分離するサイクロン集塵装置を含む真空掃除機において、
   前記サイクロン集塵装置は、サイクロン筐体と、前記サイクロン筐体の底壁に備えられた圧縮フィルタと、該圧縮フィルタから離隔して設置されたサイクロンフィルタとを含み、
   前記サイクロン筐体の内気のうち一部は前記圧縮フィルタを介して排出され、残り空気は前記サイクロンフィルタを介して排出されることを特徴とする真空掃除機。
10. 前記サイクロン筐体の内部に垂直に設置される排気パイプをさらに含み、
    前記サイクロン筐体は底壁には少なくとも一つの圧縮フィルタ装着孔及び排気口が形成されており、
    前記サイクロンフィルタを通過した空気が前記排気パイプを介して前記排気口に排出されることを特徴とする請求項９に記載のサイクロン集塵装置。
11. 前記排気パイプ及び前記圧縮フィルタ装着孔は同一な吸入源と連通されることを特徴とする請求項１０に記載の真空掃除機。

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