JP2006181154A

JP2006181154A - 掃除機

Info

Publication number: JP2006181154A
Application number: JP2004378821A
Authority: JP
Inventors: Yayoi Kokuni; 弥生小國
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Consumer Marketing Corp; Toshiba Home Appliances Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Consumer Marketing Corp; Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Priority date: 2004-12-28
Filing date: 2004-12-28
Publication date: 2006-07-13

Abstract

【課題】
吸引力が大幅に高く、且つ旋回室を設けないなどによる小型形状とした掃除機を提供す
ることを目的とする。
【解決手段】本発明の掃除機は、吸気口６と排気口１５を有する集塵庫５を上流側５Ａ
、下流側５Ｂに区画する傾斜フィルタ７を傾斜させて設置する。集塵庫５の上流側５Ａに
は、流入口１６と流出口１２を有し塵埃を捕獲して圧縮する圧縮フィルタ１８を流出口１
２付近に内設するダストカップ１７を設ける。そして、傾斜フィルタ７を固定する下端部
の凸部の壁１３に当たって塵埃を含む空気をダストカップ１７に流入するように構成する
。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば、サイクロン式掃除機などの掃除機に関する。

従来のサイクロン式掃除機の具体的な構成を、図８を用いて説明する。ホースにつなが
っているヘッドからファンモータ（図示せず。）で吸引した塵埃を含む空気は、吸気口１
０１から渦巻状の形状をした旋回室１０２へと流し込まれる。そして、旋回室１０２では
遠心力を利用して、軽い空気と塵埃を含む重い空気とに分離される。分離された軽い空気
は、吸気用フィルタ１０３を通過し、排気口１０４へと導かれる。一方、分離された塵埃
を含む重い空気は、旋回室１０２を旋回し、ダストカップ１０５内へ運ばれる。重い空気
に含まれる塵埃は、排気口１０４へ引き寄せられるように進み、圧縮フィルタ１０６に捕
獲される。これら吸気排出が連続して行われることにより、重い空気に含まれる塵埃は圧
縮フィルタ１０６で圧縮堆積される（例えば、特許文献１参照。）。

しかし、従来のサイクロン式掃除機では、旋回室は複雑な流れの通路を形成しているた
め圧力損失が大きく、そのため吸引力が低くなるという問題があった。また、旋回室を有
しているため掃除機が大型化するという問題があった。
特開２００３−３２５４００号公報

上述したように、従来のサイクロン式掃除機は、複雑な経路であることから空気の流れ
の圧力損失が高く、吸入力が低い、また旋回室が設けられていることから集塵庫が大型と
なる問題があった。

本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、吸引力が大幅に高く、且つ小型
形状の掃除機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係わる掃除機は、吸気口と、第１の排気口と、第
２の排気口を有し、ヘッドからホースを介して塵埃を含む空気を前記吸気口から吸引し、
内部に前記塵埃を集塵する集塵庫と、前記集塵庫内を上流側と下流側に区画するように設
置され、前記吸気口から吸気された前記塵埃を含む空気をフィルタリングし、その通過空
気が前記第１の排気口に向かって排出される傾斜フィルタと、前記集塵庫内の前記下流側
に設けられ、前記吸引動作を行うファン装置と、前記集塵庫内の前記上流側に設けられ、
前記傾斜フィルタの傾斜に沿って吸引された前記塵埃を含む空気が流れ込み、前記塵埃を
集積するダストカップと、前記ダストカップ内の前記第２の排気口側に設けられ、前記塵
埃を含む空気をフィルタリングし、その通過空気が前記第２の排気口に向かって排出され
る圧縮フィルタとを有することを特徴とする。

また本発明に係わる掃除機は、吸気口と、排気口を有し、ヘッドからホースを介して塵
埃を含む空気を前記吸気口から吸引し、内部に前記塵埃を集塵する集塵庫と、前記集塵庫
内を上流側と下流側に区画するように設置され、前記吸気口から吸気された前記塵埃を含
む空気をフィルタリングし、その通過空気が前記排気口に向かって排出される傾斜フィル
タと、前記集塵庫内の前記下流側に設けられ、前記吸引動作を行うファン装置と、前記集
塵庫内の前記上流側に設けられ、前記傾斜フィルタの傾斜に沿って吸引された前記塵埃を
含む空気が流れ込み、前記塵埃を集積するダストカップと、前記ダストカップ内の流れ方
向の底部に設けられ、前記塵埃を含む空気をフィルタリングし、その通過空気が前記傾斜
フィルタに向かって排出される圧縮フィルタとを有することを特徴とする。

本発明によれば、集塵庫内を上流側と下流側に区画する傾斜フィルタを設置し、塵埃を
捕獲して圧縮する圧縮フィルタを内設するダストカップを上流側に設け、ダストカップ流
入口を傾斜フィルタの下流側端部に対向して設置することにより、旋回室を設けるよりも
吸引力は大幅に高くなる。また、旋回室を設けないため掃除機の形状を小型化することが
可能である。

以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。

本発明に係る掃除機の第１の実施形態を図１乃至図３を参照して説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る掃除機の外観を示す概略図である。

掃除機１は、本体４にヘッド２がホース３を介して設けられている。また、本体４には
本体を移動可能とする左右の車輪４ａと、商用電源と接続するための電源コード４ｂが設
けられている。ホース３は、長筒部３ｂ、蛇腹部３ｃで構成されており、蛇腹部３ｃは変
形自在に動かすことが可能である。ホース３のハンドル部には、ホース先端に取り付けら
れるヘッド２内のローラを回転させると共に、本体４内のモータ電源のＯＮ／ＯＦＦを可
能とする操作部３ａが設けられている。

図２は、本体４内に設置された集塵庫５の断面図である。また図３は、本体４内に設置
された集塵庫５の蓋体を開いた断面図である。

集塵庫５は、上面壁５ａと、この上面壁５ａに対面する底面壁５ｂと、長手方向の右側
面を形成する右側面壁５ｃと、長手方向の左側面を形成する左側面壁５ｄと、正面を形成
正面壁と（図示せず）、奥面を形成する奥壁と（図示せず）で囲われた略直方体形状に形
成されている。右側面壁５ｃには吸気口６が設けられ、ホース３の蛇腹部３ｃと連結され
ている。また、左側面壁５ｄには第１の排気口である排気口１５が設けられている。

集塵庫５内には、傾斜フィルタ７が集塵庫５内を上流側５Ａ、下流側５Ｂに区画するよ
うに設けられている。この傾斜フィルタ７は、右側面壁５ｃから左側面壁５ｄに向かって
所定の角度で傾き、上端部は集塵庫５の上面壁５ａに係合し、下端部は集塵庫５の底面壁
５ｂから突出している凸状の壁１３と係合している。この凸状の壁１３は、例えばプラス
チックのような気体を通さない材質で構成され、底面壁５ｂから例えば垂直に形成されて
いる。

傾斜フィルタ７の下流側５Ｂには、傾斜フィルタ７より目の細かい終段フィルタ１１が
集塵庫５の右側面壁５ｃから左側面壁５ｄに向かう方向に対して垂直の断面を覆うように
設置されており、さらに、その吸気排出方向の下流部にはファン装置１４が設置され、排
気口１５に繋がる構成をしている。

集塵庫５内の上流側５Ａには、ダストカップ１７が形成されている。このダストカップ
１７は、傾斜フィルタ７の下端部が係合している凸状の壁１３の近傍で上流側５Ａに設け
られた流入口１６と、吸気口６の下側に設けられた第２の排気口である流出口１２を有し
ており、ダストカップの流出口１２の集塵庫５内側には塵埃ｓを捕獲する圧縮フィルタ１
８が設けられている。

また、図３に示すようにダストカップ１７の底面壁にはヒンジ部１７ｂが設けられてお
り、蓋体１７ａがヒンジ部１７ｂを中心に回動可能に形成されているため、掃除終了後に
圧縮フィルタ１８に捕獲された塵埃ｓが蓋体１７ａを開くことにより矢印Ｘの方向にダス
トカップ１７の外部に廃棄できる構成となっている。さらに、ダストカップ１７を形成す
る壁の一部が凸状の壁１３に沿って傾斜する傾斜壁１７ｃを有する形状となっており、そ
の傾斜壁１７ｃが傾斜フィルタ７と対向する構造となっている。したがって、ダストカッ
プ１７の流入口１６が凸状の壁１３に対向して設置されている。また、流出口１２は集塵
庫５の右側面壁５ｃから集塵庫５の庫外に向けて設けられている。

上述した集塵庫５の構成により、集塵庫５内に各流路が形成される。即ち、吸気口６か
ら傾斜フィルタ７へ向かう第１の流路８と、傾斜フィルタ７の下流側５Ｂで終段フィルタ
１１に流れを案内する第２の流路９とが略同一方向に延びている。また、傾斜フィルタ７
と傾斜壁１７ｃで第３の流路１０を形成し、この第３の流路１０は、下流に行くにつれて
傾斜フィルタ７と傾斜壁１７ｃの幅が徐々に小さくなる形状としている。

ここで図１および図２を用いて、第１の実施形態に係わる掃除機の動作を説明する。

本体４の後部に設けられた電源コード４ｂを商用電源のコンセント（図示せず）に挿入
し、操作部３ａの電源スイッチをＯＮの状態にする。すると、ファン装置１４が回転駆動
することにより、ヘッド２から塵埃ｓを含む空気が吸い込まれ、ホース３を通り吸気口６
から集塵庫５へと吸い込まれる。

吸気口６に吸い込まれた塵埃ｓを含む吸い込み空気は、矢印Ａから第１の流路８を通り
傾斜フィルタ７に運ばれる。そして、この傾斜フィルタ７に当った空気は、傾斜フィルタ
７を通過することによって塵埃ｓが除去（フィルタリング）され、矢印Ｂに示す第２の流
路９に流れるものと、傾斜フィルタ７に沿って矢印Ｃの第３の流路１０に流れるものとに
分かれる。この時、第３の流路１０には塵埃ｓの大半が流れる。

矢印Ｃ方向の空気の流れは、第３の流路１０の下流に流れる過程で傾斜フィルタ７から
矢印Ｄの第２の流路９にも流れ込み、流量が減少する。しかし、ここでは第３の流路１０
の幅が下流に行くにつれて小さくする形状にしているため、流速が維持され塵埃ｓを下流
まで導くことが可能となる。

また、矢印Ｃ方向の空気は、その後、凸状の壁１３の側面に当って方向を変え、ダスト
カップ１７の流入口１６を通り、矢印Ｅのダストカップ１７の内部方向に向かって流れを
形成する。ここで、傾斜フィルタ７の下端部に気体を通さない材質で形成された凸状の壁
１３が設けられていることにより、塵埃ｓが下流端部に堆積することを防ぎ、塵埃ｓがダ
ストカップ１７へ流れやすい構成としている。また、凸状の壁１３は底面壁５ｂに底面壁
５ｂとの角度を垂直にして設け、傾斜フィルタ７の傾きの角度より小さくすることにより
、塵埃ｓを含む矢印Ｃ方向の空気が凸状の壁１３にぶつかりやすくなり、その結果、ダス
トカップ１７に向かって方向転換しやすくなる構成となっている。

ダストカップ１７に流入した塵埃ｓを含む空気は、圧縮フィルタ１８で塵埃ｓだけが捕
獲集塵される。そして、圧縮フィルタ１８で塵埃ｓが除去（フィルタリング）された空気
は、流出口１２から矢印Ｆに向かって集塵庫５外に排出される。そして、連続して流入す
る塵埃ｓを含む空気は矢印Ｅに示す流れで圧縮フィルタ１８に吸い込まれ、ダストカップ
１７内に塵埃ｓが圧縮され堆積される。

そして、ダストカップ１７内に塵埃ｓが充満してくると、塵埃ｓを含む空気の矢印Ｅ方
向の流れは減少していき、傾斜フィルタ７を通過しようとする流れになる。

一方、傾斜フィルタ７を通過した矢印Ｂ方向の空気は、第３の流路１０の下流から通過
した矢印Ｄ方向の空気と合流して終段フィルタ１１へ当る。この終段フィルタ１１では、
より細かい塵埃ｓを捕獲し、ファン装置１４を介して排気口１５から矢印Ｇ方向に排出さ
れる。

以上のような本発明の第１の実施形態によれば、吸気口６からの塵埃ｓを含む空気は、
矢印Ａの流れから傾斜フィルタ７を挟んで矢印Ｂと矢印Ｃの二つの方向の流れに分離させ
ている。そして、矢印Ｃ方向の空気は、ダストカップ１７へ流れ込み、圧縮フィルタ１８
に塵埃ｓが圧縮されて堆積されることから、ダストカップ１７の容積を広く保つことがで
きるため、吸気の持続時間を長く保つことが可能となる。そのため、ダストカップ１７に
溜まった塵の廃棄回数も減らすことができる。

さらに、矢印Ｂ方向の空気は、矢印Ａ方向の空気と略同一方向に進むため、吸気から排
出の工程は複雑な流れとはならず、また、ダストカップ１７を傾斜フィルタ７の上流側５
Ａに設けているため、下流側５Ｂの容積が増え、ファン装置１４の圧力損失は軽減される
ことから吸引力は強くなる。そのため、ダストカップ１７内の圧縮フィルタ１８が目詰ま
りした場合でも、矢印Ａから矢印Ｂのルートでの吸気は続き、傾斜フィルタ７での塵埃圧
縮力も減少することはない。従って吸気の持続時間も長く保つことが可能となる。なお、
流出口１２に流出ファンを設ける構成としてもよい。

次に、本発明に係る掃除機の第２の実施形態について説明する。

図４は、本発明の第２の実施形態の集塵庫５の形状を示す図である。第１の実施形態と
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。

即ち、第１の実施形態では、流出口１２を集塵庫５の右側面壁５ｃに庫外に向けて設け
ていたが、第２の実施形態では、右側面壁５ｃには流出口１２を設けずに、圧縮フィルタ
１８から流出した空気を再び傾斜フィルタ７に戻す第４の流路２１を形成した構成として
いる。この第４の流路２１は、右側面壁５ｃと圧縮フィルタ１８の間、およびダストカッ
プ１７と上面壁５ａとの間に形成される。そして、圧縮フィルタ１８から第４の流路２１
に流出された空気は、第１の流路８に流出され、合流部１９で第１の流路８の空気と合流
する。

ここで、図４を用いて第２の実施形態に係わる掃除機の動作及び効果を説明する。

ダストカップ１７に向かって塵埃ｓを含む空気が流入されるまでの動作は、第１の実施
形態と同じであるので、その説明は省略する。そして、ダストカップ１７に流入した塵埃
ｓを含む矢印Ｅ方向の空気は、圧縮フィルタ１８で塵埃ｓが捕獲集塵される。続いて、圧
縮フィルタ１８で塵埃ｓが除去（フィルタリング）された空気は、矢印Ｈの第４の流路２
１を通り、第１の流路８に戻る循環過程を経る。そして、合流部１９で、矢印Ｈ方向の空
気は矢印Ａ方向の空気と合流して、矢印Ｉ方向の空気となって再び傾斜フィルタ８へ流入
することになる。なお、連続して流入する矢印Ｅ方向の空気により、圧縮フィルタ１８に
塵埃ｓが圧縮され堆積していく点は第１の実施例と同様である。

この第２の実施形態の構成によれば、ダストカップ１７に流入した塵埃ｓを含む矢印Ｅ
方向の空気は第１の流路８に連通されているため、流速の速い主流の矢印Ａ方向の空気に
引き寄せられ合流される。そのため、合流部１９では吸い込みファンが設けてあるような
効果を生み、圧縮フィルタ１８では塵埃ｓの圧縮能力が高まる効果がある。

次に、本発明の係る掃除機の第３の実施形態について説明する。

図５は、本発明の第３の実施形態の集塵庫５の形状を示す図である。同様に、第１の実
施形態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。

即ち、上記第１の実施形態と異なるところは傾斜フィルタ７の取り付け構造であって、
この第３の実施形態では、傾斜フィルタ７は、集塵庫５の底面壁５ｂの凸状の壁１３と上
面壁５ａに設置された軸３１，３２にそれぞれ揺動可能な態様に取り付けられる構造であ
る。そして、傾斜フィルタ７と凸状の壁１３の接合部３３は、凸状の壁１３に設けられた
スライド溝１３ａに傾斜フィルタ７の突起部７ａが摺動可能に嵌合される構造となってい
る。

ここで、図５及び図６を用いて第３の実施形態に係わる掃除機の動作及び効果を説明す
る。

第１の実施形態と同様に、ダストカップ１７に塵埃ｓを含む空気が流入し圧縮フィルタ
１８にその塵埃ｓが堆積していく。そして、ダストカップ１７内に塵埃ｓが充満してくる
と、塵埃ｓを含む空気の矢印Ｅ方向の流れは減少していき、傾斜フィルタ７を通過しよう
とする流れになる。そのため、吸い込んだ塵埃ｓを含む空気は、矢印Ｅ方向の流れとなら
ず、矢印Ａ方向の流れと矢印Ｃ方向の流れに含まれる空気の塵埃ｓが傾斜フィルタ７で捕
獲され、矢印Ｂ方向の流れと矢印Ｄ方向の流れの空気となって排気口１５から排出される
。

この塵埃捕獲と排出処理が継続されることにより、傾斜フィルタ７の上流側５Ａ面で塵
埃ｓが圧縮され堆積されることになる。また、吸気口６から傾斜フィルタ７まで流れる空
気中の塵埃ｓは、第３の流路１０の凸状の壁１３の側面から徐々に圧縮堆積していくこと
になる。その後、傾斜フィルタ７の全域に塵埃ｓが堆積されてしまうと傾斜フィルタ７に
目詰まりを起こし、その目詰まりした部分では空気が通過できなくなってしまう。そのた
め、凸状の壁１３及び目詰まりした傾斜フィルタ７の部分に、傾斜フィルタ７を通過しよ
うとする空気の力が加わり、徐々に増加して行くことになる。その力によって傾斜フィル
タ７が第２の流路９の方向に押され、傾斜フィルタ７の突起部７ａが凸状の壁１３のスラ
イド溝１３ａに沿って摺動し、追従して凸状の壁１３も軸３２を中心に揺動する。その結
果、図６に示すように接合部３３が下流側５Ｂ方向へ移動し、ダストカップ１７の流入口
１６近傍の第３の流路の容積を広げて塵埃ｓを更に堆積できるようにしている。なお、接
合部３３及び軸３１，３２は、所定の力を受けるとそれぞれ移動可能に嵌め合いがされて
いる。

この第３の実施形態によれば、圧縮フィルタ１８で目詰まりが発生した場合に、ダスト
カップ１７の流入口１６近傍の第３の流路の容積を広げることによって傾斜フィルタ７に
塵埃ｓを更に堆積でき、吸引を長時間維持することが可能となる。

なお、凸状の壁１３の軸３２にギアを設けて、矢印Ｅ方向の空気の流れの強弱をセンサ
ー等で検知し、当該ギアを回転制御するように構成してもよい。この場合は、傾斜フィル
タ７の角度を変えることにより、矢印Ｂ方向の流れと矢印Ｅ方向の流れの空気流量の割合
を変化することが可能となり、吸気力の強弱を選択することも可能となる。

なお、本発明に係る集塵庫の変形例として、例えば図７に示すように、排気口１５とフ
ァン装置１４と吸気口６とを略一直線上に位置していても良い。この構成によれば、吸気
口６から排気口１５への流れの過程で抵抗が減り、さらにファン装置１４の圧力損失が減
少するため、吸入力が増大し、かつ吸入持続力も増大する効果がある。

本発明に係る掃除機の各実施形態の共通の外観形状を示す図。本発明に係る掃除機の集塵庫の第１の実施形態の断面図。第１の実施形態の集塵庫の蓋体を開いた場合の断面図。本発明に係る掃除機の集塵庫の第２の実施形態の断面図。本発明に係る掃除機の集塵庫の第３の実施形態の断面図。第３の実施形態のダストカップに塵埃が充満した場合の集塵庫の断面図。本発明に係る掃除機の集塵庫の他の実施形態の断面図。従来のサイクロン掃除機の断面図。

符号の説明

１掃除機、２ヘッド、３ホース、３ａ操作部、３ｂ長筒部、３ｃ蛇腹部、４
本体、４ａ車輪、４ｂ電源コード、５集塵庫、５ａ上面壁、５ｂ底面壁、５
ｃ右側面壁、５ｄ左側面壁、５Ａ上流側、５Ｂ下流側、６吸気口、７傾斜フ
ィルタ、７ａ突起部、８第１の流路、９第２の流路、１０第３の流路、１１終
段フィルタ、１２流出口、１３壁、１３ａスライド溝、１４ファン装置、１５
排気口、１６流入口、１７ダストカップ、１７ａ蓋体、１７ｂヒンジ部、１７ｃ
傾斜壁、１８圧縮フィルタ、１９合流部、２１第４の流路、３１、３２軸、３
３接合部

Claims

吸気口と、第１の排気口と、第２の排気口を有し、ヘッドからホースを介して塵埃を含
む空気を前記吸気口から吸引し、内部に前記塵埃を集塵する集塵庫と、
前記集塵庫内を傾斜をもって上流側と下流側に区画するように設置され、前記吸気口から
吸気された前記塵埃を含む空気をフィルタリングし、その通過空気が前記第１の排気口に
向かって排出される傾斜フィルタと、
前記集塵庫内の前記下流側に設けられ、前記吸引動作を行うファン装置と、
前記集塵庫内の前記上流側に設けられ、前記傾斜フィルタの傾斜に沿って吸引された前記
塵埃を含む空気が流れ込み、前記塵埃を集積するダストカップと、
前記ダストカップ内の前記第２の排気口側に設けられ、前記塵埃を含む空気をフィルタリ
ングし、その通過空気が前記第２の排気口に向かって排出される圧縮フィルタとを
有することを特徴とする掃除機。
吸気口と、排気口を有し、ヘッドからホースを介して塵埃を含む空気を前記吸気口から
吸引し、内部に前記塵埃を集塵する集塵庫と、
前記集塵庫内を傾斜をもって上流側と下流側に区画するように設置され、前記吸気口から
吸気された前記塵埃を含む空気をフィルタリングし、その通過空気が前記排気口に向かっ
て排出される傾斜フィルタと、
前記集塵庫内の前記下流側に設けられ、前記吸引動作を行うファン装置と、
前記集塵庫内の前記上流側に設けられ、前記傾斜フィルタの傾斜に沿って吸引された前記
塵埃を含む空気が流れ込み、前記塵埃を集積するダストカップと、
前記ダストカップ内の流れ方向の底部に設けられ、前記塵埃を含む空気をフィルタリング
し、その通過空気が前記傾斜フィルタに向かって排出される圧縮フィルタとを
有することを特徴とする掃除機。
前記傾斜フィルタの下端部は前記集塵庫の底面壁に設けられた凸状の壁に係合され、前
記傾斜フィルタの傾斜に沿って吸引された前記塵埃を含む空気が前記凸状の壁によって方
向変換して前記ダストカップに流入されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載
の掃除機。
前記凸状の壁は気体を通さない材質で形成され、前記傾斜フィルタの配置角度に比して
傾きが小さいことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の掃除機。
前記傾斜フィルタは前記凸状の壁に摺動可能に嵌合され、前記傾斜フィルタと前記凸状
の壁の両端部は揺動可能に支持されることにより、前記傾斜フィルタと前記凸状の壁が下
流側方向へ揺動することを特徴とする請求項３に記載の掃除機。
前記傾斜フィルタの傾斜に沿って流れ込む前記塵埃を含む空気の流入幅は前記凸状の壁
に向かうに従い減少していることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記
載の掃除機。
前記吸気口と前記ファン装置と前記排気口は略一直線上に位置することを特徴とする請
求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の掃除機。