JP2007105451A - 真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 本発明は集塵効率が高く、且つコンパクトな設計の可能な真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置を提供する。
【解決手段】 本発明による真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置は、下方から引入される外気を旋回させてゴミを遠心分離する少なくとも1つの第1サイクロンと、前記第1サイクロンの周りに設けられ、第1サイクロンから排出されて下方から引入される空気を旋回させゴミを遠心分離する少なくとも1つの第2サイクロンと、を含む。
【選択図】 図5

Description

本発明は、真空掃除機に関し、詳細には吸引された空気からゴミを分離回収するマルチサイクロン集塵装置に関する。
遠心力を用いて吸引された空気中のゴミを分離するサイクロン方式の真空掃除機は、半永久的に使用可能なサイクロン集塵装置を備えることによって1回捨てダスト袋やゴミフィルタを用いる真空掃除機に比べて衛生的、且つ便利な長所を持っていることから幅広く使用されている。
従来技術によるサイクロン集塵装置の一例が図1に図示されている。同図のような従来技術によるサイクロン集塵装置500は、吸引された空気とゴミが旋回気流を形成する円筒状のサイクロン胴体510、ゴミを含んでいる空気が引入される空気流入口520、綺麗な空気が排出される空気排出口530を備えている。空気流入口520は引入される空気が容易に旋回しながら下降されるべく、サイクロン胴体510の上部側面にサイクロン胴体510の接線方向に沿って設けられる。空気排出口530は、サイクロン胴体510内で下降旋回しながらゴミが取除かれた後、再度上昇する空気をサイクロン集塵装置500の外部へ排出できるよう、サイクロン胴体510の上面中央に形成される。分離されたゴミはサイクロン胴体510の下部に形成されたゴミ排出口540を介して重力方向に向って排出される。
しかしながら、係る従来技術によるサイクロン集塵装置500は、空気流入口520と空気排出口530とがサイクロン胴体510の上部に形成されているので、サイクロン胴体510内で引入され下降旋回する空気と上昇し排出される空気とが衝突する現象が生じる。従って、従来技術によるサイクロン集塵装置500は、前述した上昇空気と下降空気とが衝突することからサイクロン集塵装置の集塵効率が低下してしまう問題がある。
一方、最近には空気中のゴミを2つ以上の段階でろ過し、特に、微細ゴミをろ過するサイクロンが複数設けられるマルチサイクロン集塵装置が開発されつつある。従来技術によるマルチサイクロン集塵装置600の一例が図2に図示されている。
同図に示す通りに、従来技術によるマルチサイクロン集塵装置600の一例は、吸引された空気からゴミを遠心分離する第1サイクロン610と、第1サイクロン610から排出する空気を吸引し残留する微細ゴミを遠心分離する複数の第2サイクロン620を含んでいる。第1および第2サイクロン610,620に空気が吸引される第1および第2空気流入口611,621と、ゴミの除去された空気が排出される第1および第2空気排出口612,622は、第1および第2サイクロン610,620の上部に備えられる。従って、ゴミの取除かれた空気は重力の反対方向に排出する。また、第1および第2サイクロン610,620の下側には第1および第2集塵筒613,623が設けられる。従って、第1および第2サイクロン610,620で分離されたゴミはそれぞれ重力方向に排出されて第1および第2集塵筒613,623に回収される。
この際、第1および第2集塵筒613,623は、空気が旋回気流を形成する第1および第2サイクロン610、620と隔離されていないことから、旋回気流によって第1および第2集塵筒613,623に回収されたゴミが再飛散し逆流する現象が発生する。係る逆流現象はサイクロン集塵装置の集塵効率を落とすと共に、フィルタのメンテナンス周期を短縮する。
また、係るマルチサイクロン集塵装置600も、空気引入口611,621と、空気排出口612,622が第および第2サイクロン610、620の上部に設けられていることから、前述した通りに空気の衝突が生じ、それによる集塵効率の低下という問題がある。
さらに、従来技術によるマルチサイクロン集塵装置600は、空気の旋回する空間とゴミの回収される空間が上下に配置されているので、装置の高さが高いという短所がある。従って、全体高さの低いコンパクトしたマルチサイクロン集塵装置600に対する関心が増大されている。
本発明は前述した問題点を解決するために案出されたもので、本発明の目的は、サイクロン内側で空気の衝突が発生しないよう、集塵効率が更に向上された真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、回収されたゴミの再飛散が発生しないので集塵効率が向上され、フィルタのメンテナンス周期が延長される真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置を提供することにある。
本発明のまた他の目的は、ゴミの回収される空間を空気が旋回する空間の一方に設けることによって、コンパクトした構造の真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置を提供することにある。
本発明の更なる目的は、第1集塵室の体積をできれば第2集塵室より大きくする真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置を提供することにある。
前述した本発明の目的は、下方から引入される外気を旋回させてゴミを遠心分離する少なくとも1つの第1サイクロンと、前記第1サイクロンの周りに設けられ、前記第1サイクロンから排出されて下方から引入される空気を旋回させゴミを遠心分離する少なくとも1つの第2サイクロンと、を含む真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置を提供することに達成される。
この時、前記少なくとも1つの第2サイクロンが、前記第1サイクロンより小さいことが好ましい。
また、前記第1サイクロンおよび第2サイクロンが、空気を重力方向へ排出し、前記第1サイクロンから空気が排出されるところと、前記第2サイクロンに空気が引入されるところは、同じ平面上に位置することが好ましい。
そして、前記第1サイクロンが、分離されたゴミを重力の反対方向に排出する。
さらに、前記第1サイクロンの周りに設けられ、前記第1サイクロンから排出されたゴミを回収する第1集塵室を更に含む。
ここで、前記第2サイクロンが、前記第1集塵室の内側に設けられ、前記第1サイクロンが、前記第1集塵室より高さが低い。
また、前記第1および第2サイクロンが、空気の引入される所よりゴミの排出される所が高く、前記第1および第2サイクロンが、空気の排出される所よりゴミの排出される所が高く形成される。
そして、前記第2サイクロンが、分離されたゴミを重力の反対方向に排出する。
また、真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置は、前記第2サイクロンの一方に設けられ、前記第2サイクロンから排出されたゴミを回収する第2集塵室を更に有する。
この際、前記第2サイクロンは複数であり、前記第2集塵室は前記複数の第2サイクロンを少なくとも1つ取り囲むよう複数が設けられ、前記複数の第2集塵室は前記複数の第2サイクロンから排出されるゴミを回収する。
また、前記第2集塵室は隣接の第2サイクロンを2つずつ取り囲むよう形成され、前記2つの第2サイクロンから排出されるゴミを回収することが好ましい。
他の実施形態としては、前記第2集塵室は複数の第2サイクロンを全て取り囲むよう形成され、前記複数の第2サイクロンから排出されるゴミを回収するができる。
また、前記第1サイクロンの一部が前記第2サイクロンの一部をなしていることが好ましい。
そして、前記第2サイクロンは円錐状からなり、前記第1サイクロンの一部が前記第2サイクロン下部の一方面をなしている。
本発明の他の側面から、前述のような本発明の目的は、外気が下方に吸引されるべく形成され、前記外気を上昇旋回気流に変えてゴミを遠心分離する第1サイクロンと、前記第1サイクロンの一部を取り囲むよう設けられ、前記第1サイクロンから排出されるゴミを格納する第1集塵室と、前記第1サイクロンの周りに設けられ、前記第1サイクロンから排出された空気を下方に吸引すべく形成され、前記空気を上昇旋回気流に変えてゴミを遠心分離する複数の第2サイクロンと、を含む真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置を提供することによって達成される。
ここで、前記第1サイクロンが、中空の円筒状に成型され、吸引される前記外気を内側で旋回させる第1サイクロン胴体と、前記第1サイクロン胴体の内側に設けられ、ゴミの分離された空気を排出する空気連通部材と、前記第1サイクロン胴体の下面に設けられ、吸引される前記外気を上向き旋回気流に変える空気吸引管と、を含む。
また、前記空気連通部材が、中空の円筒状に成型され、上端はオープンし下端は前記複数の第2サイクロンのそれぞれに対応する複数の空気流路と連通する。そして、前記空気連通部材の下端中央には空気ガイド部が形成されている。
また、真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置は、前記複数の第2サイクロンの全てを取り囲むよう形成され、前記複数の第2サイクロンから排出されるゴミを回収する第2集塵室を更に含む。
この際、前記複数の第2サイクロンは前記第1サイクロンの胴体と接して設けられ、前記第2集塵室が、前記複数の第2サイクロン全てを外側で取り囲み、前記第1サイクロン胴体にその両端が連結された内壁と前記第1サイクロン胴体との間の空間として形成される。
そして、前記第1集塵室が、前記内壁と第1サイクロン胴体を全て取り囲む外壁と、前記内壁と前記1サイクロン胴体において前記内壁で取り囲まれない部分の間の空間から形成されている。
他の実施形態として、真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置は、前記複数の第2サイクロンを少なくとも1つずつ取り囲むよう形成された複数の第2集塵室を更に含むことができる。
なお、前記複数の第2集塵室との間には、前記第1サイクロンから排出されるゴミが通過できる間隔が備えられる。
また、前記複数の第2サイクロンは前記第1サイクロンの胴体と離隔されて設けられ、前記第2集塵室が、前記複数の第2サイクロン全てを取り囲む集塵壁と、前記複数の第2サイクロンとの間の空間で形成される。
そして前記集塵壁が、前記複数の第2サイクロンそれぞれと接するべく設けられたことが好ましい。
また、真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置は、第1および第2集塵室を覆う上部カバーを更に含み、前記上部カバーの下面には、前記第1集塵室に回収されたゴミが前記第1サイクロン胴体の内側へ逆流することを抑える逆流防止部材が設けられている。
本発明の他の側面から、本発明の目的は、下方から引入される外気を上昇旋回気流に変えて前記外気に含まれたゴミを遠心分離する第1サイクロンと、前記第1サイクロンの一部を取り囲むよう設けられ、前記第1サイクロンから排出される空気を下方に吸引し、上昇旋回気流に変えてゴミを遠心分離する複数の第2サイクロンと、前記第1サイクロンおよび第2サイクロン全てを取り囲むように設けられ、前記第1サイクロンから排出されたゴミを回収する第1集塵室と、を含む真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置を提供することにより達成される。
ここで、前記複数の第2サイクロンそれぞれは第2サイクロン胴体を含み、前記第2サイクロン胴体の上端が下端について前記第1サイクロン側に傾斜していることを特徴とする。
この際、前記複数の第2サイクロンのうち少なくとも1つの第2サイクロンが、外周面の一部が前記第1集塵室に突出されていることが好ましい。
本発明の他の側面から、本発明の目的は、外気を吸引して前記外気に含まれたゴミを遠心分離する少なくとも1つの第1サイクロンと、前記第1サイクロンの周りに設けられ、前記第1サイクロンから排出される空気を吸引しゴミを遠心分離する少なくとも1つの第2サイクロンと、前記第2サイクロンを取り囲み、前記第2サイクロンにて重力の反対方向に排出されるゴミを回収する第2集塵室と、前記第1サイクロンおよび前記第2集塵室を取り囲み、前記第1サイクロンから排出されるゴミを回収する第1集塵室と、を含む真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置を提供することによって達成される。
なお、前記第1サイクロンは前記外気を下面を介して吸引し回転させてから、前記外気から遠心分離されたゴミを前記第1サイクロンのオープンされた上端を介して前記第1集塵室に排出させ、ゴミの取除かれた空気を重力方向に排出させることを特徴とする。
また、前記第2サイクロンは前記第1サイクロンから排出された空気を下方に吸引し回転させてから、前記空気から遠心分離されたゴミを前記第2サイクロンのオープンされた上端を介して前記第2集塵室に排出させ、ゴミの取除かれた空気を重力方向に排出させる。
本発明の他の側面から、本発明の目的は、外気を流入してゴミを分離する少なくとも1つの第1サイクロンと、前記第1サイクロンにより分離されたゴミを回収する第1集塵室と、前記第1サイクロンから排出された空気を再度遠心分離する少なくとも1つの第2サイクロンと、前記第2サイクロンで分離されたゴミを回収する第2集塵室と、を含む真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置であって、前記第2集塵室は前記第1サイクロンの外周面の一部を取り囲み、前記第1集塵室は前記第2集塵室の外周面および前記第1サイクロンの外周面の一部を取り囲むことを特徴とする真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置を提供することによって達成される。
この際、前記第1サイクロンは前記マルチサイクロン集塵装置の中心に位置し、前記第1サイクロンおよび第2サイクロンが、分離されたゴミを重力の反対方向に排出する。
また、前記第1サイクロンおよび第2サイクロンが、空気を下方から吸引し下方に排出する。
本発明の他の側面から、本発明の目的は、前記第1サイクロンの下方から吸引された外気が前記第1サイクロンの内側で上昇旋回するステップと、前記外気に含まれたゴミが遠心力により分離され、前記第1サイクロンにて重力の反対方向に排出するステップと、ゴミの取除かれた空気が前記第1サイクロンにて重力方向に排出されるステップと、前記第1サイクロンから排出された前記空気が第2サイクロンの下方から吸引され前記第2サイクロンの内側で上昇旋回するステップと、前記空気に残留する微細ゴミが遠心力により分離されて前記第2サイクロンにて重力の反対方向に排出されるステップと、前記微細ゴミの取除かれた空気が前記第2サイクロンにて重力方向に排出されるステップと、を含むマルチサイクロン集塵装置の集塵方法を提供することによって達成される。
本発明による真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置によると、第1および第2サイクロンで吸引される空気と排出される空気とが衝突しないことから集塵効率が高められる。
また、本発明による真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置は、吸引されるゴミの含まれた空気が第1サイクロンを通過しながら大ゴミが分離され、連続的に第2サイクロンを通過しながら再度微細ゴミが分離されているので、微細ゴミの集塵効率が高い。
また、本発明による真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置は、第1サイクロンおよび第2サイクロンにおいて上昇旋回気流が形成される空間とゴミの回収される空間とが異なるのでゴミの集塵効率が高く、フィルタのメンテナンス周期が延長される。
そして、本発明による真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置は、空気連通部材、第1サイクロン胴体、複数の第2サイクロン胴体、第1集塵室、第2集塵室を一体に射出成型するので、部品の数および組み付け工数を減らすことができる。
また、本発明によるマルチサイクロン集塵装置は、サイクロンの一方に集塵室を配置しているのでコンパクトな構造を有する。そして、第1サイクロン胴体の周りに複数の第2サイクロンを配置したので、コンパクトな構成が可能である。特に、これによってマルチサイクロン集塵装置の高さを小さくすることが可能である。
また、本発明によるマルチサイクロン集塵装置は、第1集塵室が第2サイクロンユニットを取り囲むよう設けられているので、第1集塵室の体積を大きくすることができる。
また、本発明による真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置およびそれを備えた真空掃除機は、逆流防止条を有し、真空掃除機が傾斜された場合でも第1集塵室に回収されたゴミが第1サイクロン胴体に逆流することを抑えることができる。
また、本発明による真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置は、上部カバーをオープンせずに第1集塵室に回収されたゴミ量を把握することが便利であり、上部カバーをオープンしひっくり返してゴミを捨てる構造からなっているので、第1および第2集塵室に回収されているゴミを捨てることが便利である。
以下、添付の図面に基づいて本発明の好適な実施例を詳述する。
図3ないし図5に示すように、本発明の第1実施の形態に係る真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置1は、第1サイクロン10、第1集塵室20、第2サイクロンユニット50を含んでなる。
第1サイクロン10は、少なくとも1つのサイクロンから構成され、吸引ブラシ110(図15参照)から吸引されるゴミと汚物を含んでいる外気(以下、ゴミ含有空気と称する)が下方から吸引され上昇しながら旋回し、旋回するゴミ含有空気に作用する遠心力によってゴミ含有空気に含まれたゴミを分離する。即ち、第1サイクロン10は、下方を介して重力の反対方向(矢印Gの反対方向)に引入されるゴミ含有空気を上昇旋回気流に変えて、ゴミ含有空気に含まれたゴミを遠心分離し重力の反対方向に排出する。従って、第1サイクロン10はゴミの排出されるところがゴミ含有空気の吸引される所より高く設定される。それから、第1サイクロン10はゴミの取除かれた空気を重力方向(矢印のG方向)に排出する。
このような第1サイクロン10は、第1サイクロン胴体20と、空気連通部材40と、空気吸引管45とを含んでいる。
第1サイクロン胴体20はその上端がオープンし、下端が塞いでいる中空の円筒状に成型されている。空気吸引管45を介して第1サイクロン胴体20の下方から引入されたゴミ含有空気は、第1サイクロン胴体20の内側で旋回し上昇旋回気流を形成する。すると、旋回気流に作用する遠心力によってゴミ含有空気に含まれたゴミが分離され、重力の反対方向に排出される。即ち、分離されたゴミは第1サイクロン胴体20の上端に形成されたゴミ排出口25を介して第1サイクロン胴体20から排出される。
空気連通部材40は、第1サイクロン胴体20にて遠心力によりゴミ含有空気からゴミの取除かれた空気(以下、中間浄化空気と称する)を第2サイクロン60に排出する。空気連通部材40は中空の円筒状で成型され、第1サイクロン胴体20の下面22の中央で第1サイクロン胴体20の内側に突設されている。なお、空気連通部材40の上端は上部カバー80のゴミガイド部83から離隔されており、上端と下端はオープンされている。空気連通部材40の下端は複数の空気流路93と連通される。この複数の空気流路93は第1サイクロン胴体20の下面22の下部に設けられる下部カバー90に形成されている。従って、空気連通部材40の上端を介して重力方向に向って排出される中間浄化空気は、複数の空気流路93を介して複数の第2サイクロン60へ引入される。
図5に示す、第1の実施形態に係る真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置1は、空気連通部材40の上端が開放されている。しかし、図9に図示された第2実施形態による真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置2のように、空気連通部材40の上端にグリル部材41を設ける。図9および図10を参照すると、グリル部材41は空気連通部材40の上端に組み付けられ、網状に形成されたグリル板41aと該グリル板41aの中央で上向き突設され、ほぼ四角錐状で形成された突起部41bを含んでいる。従って、グリル部材41は中間浄化空気に沿って空気連通部材40に排出される、比較的に大ゴミを遮断する。この際、突起部41bはゴミによりグリル部材41が塞がることを防止する。
空気吸引管45は吸引ブラシ110と連通し、第1サイクロン胴体20に引入されるゴミ含有空気が上昇旋回気流を形成すべく、第1サイクロン胴体20の下方に形成される。本実施の形態では、空気吸引管45は第1サイクロン胴体20の下面22を貫通し上向き傾斜して形成されている。従って、吸引ブラシ110から引入されるゴミ含有空気は第1サイクロン胴体20内で上昇旋回気流を形成する。また、空気吸引管45が連結された第1サイクロン胴体20の下面22にはゴミ含有空気の進行方向に上向き傾斜した傾斜面27が形成されている。この傾斜面27は空気吸引管45を介して第1サイクロン胴体20の下方に引入されるゴミ含有空気が容易に上昇旋回気流を形成するように施す。傾斜面27は空気吸引管45の出口45aの下端から始め、空気連通部材40を経て空気吸引管45の出口45a上端の上に繋がる螺旋状で形成されることが好ましい。
第1集塵室30は、第1サイクロン10の外周面、即ち、第1サイクロン胴体20の一部20aを取り囲むよう設けられ、第1サイクロン10で遠心力により分離され、第1サイクロン10のオープンされた上端を介して排出されるゴミを格納する。係る第1集塵室30は、第1サイクロン10の側面にて第1サイクロン10の上端に排出されるゴミを回収することができ、また様々な形態で形成され得る。図4に示すように、第1集塵室30は第1サイクロン胴体20と第2サイクロンユニット50を全部取り囲む、ほぼ円筒状で形成された外壁31と、複数の第2サイクロン60を取り囲む内壁71と、複数の第2サイクロン60により取り囲まれない第1サイクロン胴体部分20aとの間に空間からなる。即ち、第1集塵室30は第2集塵室70の外周面と第1サイクロン10の外周面の一部を取り囲む。従って、第1集塵室30はその一部が第1サイクロン胴体20について直接オープンされているので、第1サイクロン胴体20の上端から排出されるゴミを回収することができる。第1集塵室30の上端は第1サイクロン胴体20の上端を覆う上部カバー80により塞がっており、第1集塵室30の下端は底板32により塞がっている。また、外部から第1集塵室30に回収されたゴミ量を確認できるよう、外壁31は透明材質からなることが好ましい。
第2サイクロン60は前述した第1サイクロン10から排出された中間浄化空気が下方から引入されて上昇しながら旋回させることで、旋回する中間浄化空気に作用する遠心力によって中間浄化空気に残留する微細ゴミを分離し、重力の反対方向に排出される。そして、浄化された空気を重力方向に排出する。したがって、第2サイクロン60が、ゴミの排出されるところが中間浄化空気を吸引するところより高いところに設けられている。なお、中間浄化空気は第1サイクロン10で取除かない微細ゴミを含んでおり、第2サイクロン60は中間浄化空気に残留する微細ゴミを遠心力により取除くことができるよう、第1サイクロン10よりそのサイズを小さく形成する。本発明に係る真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置1は微細ゴミを取除くために少なくとも1つの第2サイクロン60を含んでいる。
図4および図5に示すように、本発明に係る第2サイクロンユニット50は、複数の第2サイクロン60と第2集塵室70を含んでなる。
複数の第2サイクロン60は、第1サイクロン10の一部を取り囲んでおり、第1サイクロン10から重力方向に排出された中間浄化空気を下方から吸引して上昇旋回気流に変える。旋回気流に作用する遠心力によって中間浄化空気に残留する微細ゴミは遠心分離されて重力の反対方向(矢印Gの反対方向)に排出され、浄化された空気は複数の第2サイクロン60で重力方向(矢印のG方向)に排出される。ここで、複数の第2サイクロン60は、図4および図5に示すように、第1サイクロン胴体20の一部を外側で取り囲むよう設ける。本発明の場合には、11個の第2サイクロン60が第1サイクロン胴体20に沿ってほぼC状に配置されている。複数の第2サイクロン60が設けられない第1サイクロンン胴体部分20aの上端と上部カバー80との間の間隔であるゴミ排出口25とを介して、第1サイクロン胴体20から排出されるゴミは第1集塵室30に回収される。
複数の第2サイクロン60それぞれは第2サイクロン胴体61と空気排出管66を含んでいる。第2サイクロン胴体61はその直径が下端から上端に行くほど小さくなる中空の円錐状で形成され、上端および下端はオープンされている。図4および図5に示すように、複数の第2サイクロン胴体61は胴体の一部61aが第1サイクロン胴体20と平行しており、第1サイクロン胴体20と接して形成される。本実施の形態では、第1サイクロン胴体20の一部が第2サイクロン胴体61の一部61aを形成している。また、図5に示すように、第2サイクロン胴体61の上端中心(C1)と下端中心(C2)とが互いに反れている。従って、第2サイクロン胴体61の上端が下端に対して第1サイクロン胴体20の方向に傾斜している。そして、複数の第2サイクロン胴体61の下部61bは内壁42の外側、つまり第1集塵室30に突出し、隣接する第2サイクロン胴体61は互いに接して設けられる。複数の第2サイクロン胴体61は内壁71および第1サイクロン胴体20の上端より低く形成され、全体的には内壁71に取り囲まれている。複数の第2サイクロン胴体61の下端は下部カバー90の複数の空気ガイド部材91により形成された複数の空気流路93を介して第1サイクロン10と連通される。従って、空気連通部材40に排出された中間浄化空気は空気流路93を介して第2サイクロン胴体61内に引入されて上昇旋回気流を形成する。
空気排出管66は、中空の円筒状で第2サイクロン胴体61の下端中央にて上側に突設されている。空気排出管66は、配管部材132(図15参照)を介して真空発生装置131と連通される。空気排出管66の上端および下端はオープンされ、空気排出管66の上端は第2サイクロン胴体61の上端より低く形成される。従って、第2サイクロン胴体61の内側にて遠心力により微細ゴミが除去され、浄化された空気は空気排出管66を介して重力方向に排出される。この時、図示していないが、複数の空気排出管66を介して排出される空気を1つに集めて真空発生装置131と連通させることのできるよう、空気合流部材を複数の空気排出管66の下部に設けることが可能である。
第2集塵室70は、複数の第2サイクロン60にて重力の反対方向に排出されるゴミを回収する。第2集塵室70は、微細ゴミを回収するので割合に大ゴミが回収される第1集塵室30よりその体積は小さい。好ましくは、第1集塵室30と第2集塵室70はほぼ同時にゴミが充填になるようにその体積を有することである。第2集塵室70は複数の第2サイクロン60それぞれを取り囲むよう複数個形成することもできる。本実施の形態では、第2集塵室70が複数の第2サイクロン60の全体を取り囲んで複数の第2サイクロン60から排出されるゴミを全て回収すべく、第1サイクロン胴体20と内壁71と複数の第2サイクロン胴体61との間の空間で形成される。第2集塵室70の外周面をなしている内壁71は、図4に示すように、複数の第2サイクロン60を外側で取り囲み、内壁71の両側端72が第1サイクロン胴体20と連結している。従って、第2集塵室70は、第1サイクロン10の外周面の一部を取り囲む形態となる。内壁71に取り囲まれない第1サイクロン胴体部分20aは内壁71と共に第1集塵室30の内側壁をなす。また、第2集塵室70の下端は、延長された第1サイクロン胴体20の下面22と複数の第2サイクロン胴体61により塞がっている。よって、複数の第2サイクロン胴体61のオープンされた上端から排出されるゴミは、第1サイクロン胴体20と内壁71および複数の第2サイクロン胴体61との間の第2集塵室70に積もる。
前述した第1サイクロン10、第1集塵室30、複数の第2サイクロン60、第2集塵室70は1つのサイクロン胴体からなり、射出方法に基づいて成型することが好ましい。係る複数の部品を1つの射出物で成型すれば、部品数および組立て工数を減し得ることから製造コストがダウンされる。
上部カバー80は、第1サイクロン胴体20、内壁71、外壁31の上側に組立てられ、第1サイクロン胴体20、第1集塵室30、第2集塵室70の上面をなす。第1サイクロン胴体20の上端と上部カバー80との間の間隔はゴミ含有空気から遠心力により分離されたゴミが第1集塵室30に排出されるゴミ排出口25を形成する。上部カバー80は外壁31に対して分離および結合できるよう形成することが好ましい。
上部カバー80の下面にはシーリング部材81と逆流防止条82が備えられている。シーリング部材81は、第2集塵室70と第1サイクロン胴体20および第1集塵室30とを分離させる。シーリング部材81は、内壁71および第1サイクロン胴体20の断面状に対応してほぼC状を有し、第1サイクロン胴体20の上端と接する内側部材81aと、内壁71の上端と接する外側部材81bを含んでいる。従って、上部カバー80が外壁31の上端に組み付けられると、第2集塵室70は、第1サイクロン10および第1集塵室30と遮断された独立空間を形成する。なお、第2集塵室70が第1集塵室30および第1サイクロン10の内側空間11と完全に遮断すべく、シーリング部材81の下端にはゴムのようなシーリング材料86を付着することが好ましい。
上部カバー80のシーリング部材81の一方には逆流防止条82が設けられる。逆流防止条82はマルチサイクロン集塵装置1が斜めになる場合に、第1集塵室30に回収されたゴミがゴミ排出口25を介して第1サイクロン胴体20内に逆流することを抑える。逆流防止条82は、図7に示すように、シーリング部材81が形成されない上部カバー80部分にシーリング部材81と一定の距離を離隔して設ける。すると、第1サイクロン胴体20の上端と上部カバー80との間には間隔が生じ、この間隔がゴミ排出口25を形成する。従って、第1サイクロン胴体20から遠心力により分離され排出されるゴミは、ゴミ排出口25を介して第1集塵室30に回収される。また、逆流防止条82は、図7に示すように、その中央部分82aがその左右より低く形成されることが好ましい。逆流防止条82をこのように形成すると、大ゴミは第1サイクロン胴体20から第1集塵室30に排出し易くなる。
また、上部カバー80の下面中央、即ち、シーリング部材81と逆流防止条82の内側はほぼ半球状のゴミガイド部83が形成される。ゴミガイド部83はゴミ含有空気から分離されたゴミがゴミ排出口25を介して第1集塵室30に排出され、ゴミの分離された中間浄化空気が空気連通部材40に引入することを助ける。また、上部カバー80の上面中央には、ユーザが上部カバー80の開閉を容易にすることができるよう取手部85を設けることが好ましい(図4参照)。
下部カバー90は、底板32に形成された凹んだ空間35(図6参照)に組立てられる。下部カバー90は、第1サイクロン胴体20の下面22と、複数の第2サイクロン胴体61の下端を覆う複数の空気流路93を形成し、第2サイクロン胴体61の下面をなす。従って、第1サイクロン10で空気が排出されるところと第2サイクロン60に空気が引入されるところとは同一平面上に位置する。図4に示すように、下部カバー90には複数の空気ガイド部材91と複数の空気排出管66とが形成されている。複数の空気ガイド部材91は空気連通部材40を介して排出される空気を複数の第2サイクロン60に分配する空気流路93をなす直線部91aと、複数の第2サイクロン胴体61の下端に対応し、直線部91aと連通した曲線部91bからなる。複数の空気排出管66は、円筒状で空気ガイド部材91の曲線部91bの中央に形成される。なお、複数の空気ガイド部材91と複数の空気排出管66は、下部カバー90と一体に成型されることが好ましい。このように下部カバー90と複数の空気ガイド部材91、および空気排出管66を一体に形成すると、射出成型が便利になる。
また、下部カバー90には、ガイドコーン94と、空気穴95と、傾斜部96が形成されている。ガイドコーン94は下部カバー90の中央に大略円錐状で成型されており、空気円筒部材40に沿って排出される中間浄化空気を複数の空気流路93にガイドする。空気穴95は複数の空気ガイド部材91のない下部カバー90部分に形成され、空気吸引管45の入口をなす。傾斜部96は空気穴95の一方に形成され、下部カバー90が前述した第1サイクロン胴体20の下面22に組み付けられると第1サイクロン胴体20の下面22に形成された傾斜面27と連続する傾斜をなす。
以下、添付された図面に基づいて本発明の第1の実施形態に係る真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置1の動作およびその作用について詳細に説明する。
真空掃除機を作動すると、真空発生装置131(図15参照)が動作して吸引力が発生する。この吸引力により被掃除面からゴミを含んだ空気(以下、ゴミ含有空気)が吸引ブラシ110(図15参照)に吸引される。吸引ブラシ110に吸引されたゴミ含有空気は、連通手段121,122(図15参照)を介して吸引ブラシ110と連通されたマルチサイクロン集塵装置1に移動する。
マルチサイクロン集塵装置1に移動するゴミ含有空気は、空気吸引管45を介して第1サイクロン胴体20の下方に引入される。第1サイクロン胴体20に引入されたゴミ含有空気は、第1サイクロン胴体20の内側で旋回し上昇する上昇旋回気流を形成する。なお、サイクロン胴体20の下面22には、空気吸引管45の出口45aの前方に傾斜面27が設けられているので、下方に引入されたゴミ含有空気は容易に上昇旋回気流を形成する。すると、上昇旋回気流に作用する遠心力によりゴミ含有空気からゴミが分離される。分離されたゴミは重力の反対方向(図5の矢印Gの反対方向)に移動し、第1サイクロン胴体20の上端を介して第1集塵室30に排出される。即ち、分離されたゴミは、図5の矢印Aのように、第1サイクロン胴体20上端と上部カバー80との間に形成されたゴミ排出口25を介して第1集塵室30に排出され積もる。なお、第1集塵室30は第2サイクロン60と第2集塵室70を取り囲んでいるので、大量のゴミを収容することができる。そして、第1集塵室30は第1サイクロン胴体20により旋回気流が形成される空間11と隔離されているので、第1集塵室30に回収されたゴミにより第1サイクロン胴体20の上昇旋回気流はその影響を受けない。また、第1サイクロン胴体20に引入されて上昇旋回気流を形成する空気は、すぐに空気連通部材40を介して重力方向(図5の矢印G方向)から抜け出るので、第1サイクロン胴体20内で空気の衝突が発生しない。従って、マルチサイクロン集塵装置1の集塵効率が向上される。そして、第2実施形態によるマルチサイクロン集塵装置2(図9参照)のように、空気連通部材40の上端にグリル部材41が設けられている場合、グリル部材41が中間浄化空気に沿って空気連通部材40に排出される、割合に大きなゴミを遮断する。すると、比較的に大ゴミにより複数の第2サイクロン60が塞がることを抑えられる。
第1サイクロン胴体20にてゴミの取除かれた中間浄化空気は、空気連通部材40の上端に引入されて空気連通部材40の下端に向って流れる。即ち、重力方向(図5の矢印G方向)に流れることになる。空気連通部材40を通過した中間浄化空気は、下部カバー90のイドコーン94に衝突した後、ガイドコーン94を取り囲んでいる複数の空気ガイド部材91により形成された複数の空気流路93に分配される。すると、中間浄化空気はそれぞれの空気ガイド部材91をなしている直線部91aと曲線部91bを介して複数の第2サイクロン胴体60それぞれの下方に引入される。
第2サイクロン胴体61の下方に引入された中間浄化空気は、第2サイクロン胴体61内で上昇旋回気流を形成する。すると、上昇旋回気流に作用する遠心力により中間浄化空気から微細ゴミが分離され、重力の反対方向(図5の矢印Gの反対方向)に排出される。即ち、分離された微細ゴミは、第2サイクロン胴体61上端から排出され第2集塵室70に積もる(図5の矢印B参照)。なお、第2集塵室70は第2サイクロン胴体61により旋回気流が形成される空間51と隔離されているので、第2集塵室70に回収されたゴミは第2サイクロン胴体61内の上昇旋回気流にその影響を与えない。従って、第2集塵室に回収されたゴミが再飛散しないことから、複数の第2サイクロン60と真空発生装置131との間に設けられるフィルタ(図示せず)のメンテナンス周期が延長される。また、第2サイクロン胴体61で微細ゴミの取除かれた空気はすぐに空気排出管66を介して重力方向に排出されるため、第2サイクロン胴体61内で上昇空気と下降空気との間には衝突が発生しない。従って、マルチサイクロン集塵装置1の集塵効率が向上される。
第2サイクロン胴体61にて上昇旋回しながら微細ゴミの取除かれた浄化された空気は空気排出管66を介して重力方向に排出される。複数の第2サイクロン60それぞれには前述のとおりの作用により中間浄化空気から微細ゴミが取除かれ、浄化された空気は複数の空気排出管66を介して排出される。空気排出管66から排出された空気は真空発生装置131を通過して真空掃除機本体130の外部に排出される。
もし、複数の空気排出管66の下部に空気合流部材(図示せず)が設けられている場合には、複数の第2サイクロン60それぞれの空気排出管66を介して排出された浄化された空気は、空気合流部材により集められてから真空発生装置131側に排出される。
ユーザは上部カバー80をオープンしない状態で、透明な外壁31を介して第1集塵室30に回収されたゴミ量を確認することができる。この際、第2サイクロン60で排出され第2集塵室70に積もる微細ゴミ量は、第1サイクロン10で排出されるゴミに比べて極めて少ないので、第1集塵室30にゴミが充填されても第2集塵室70はゴミにより充填されない。
第1集塵室30に回収されたゴミを空きにする場合、ユーザはまず、第1集塵室30と第2集塵室70の上端を覆っている上部カバー80をオープンする。尚、上部カバー80の取手部85を把持してオープンすれば便利である。次に、図11に示すように、マルチサイクロン集塵装置1をひっくり返して第1集塵室30に積もったゴミを捨てる。この場合、第2集塵室70に回収されたゴミも共に排出される。従って、第1集塵室30に回収されたゴミ量を確認して空きにするだけで、第2集塵室70にゴミが充填する前にその処理ができる。また、ユーザが別除に第2集塵室70に回収されたゴミの量を確認して空きにする必要がないことから便利である。また、上部カバー80をオープンし第1および第2集塵室30,70に回収されたゴミを捨てることのできるサイクロン構造は、排出されるゴミをユーザが確認しながら捨てることができるので、マルチサイクロン集塵装置の下端を開けてゴミを排出する構造に比べてその排出が便利である。
また、本発明に係る真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置1は、上部カバー80に逆流防止条82が設けられているので、マルチサイクロン集塵装置1が斜めになっている場合、第1集塵室30に回収されたゴミがゴミ排出口25を介して第1サイクロン胴体20に逆流することを抑える。
以下、図12および図13に基づいて本発明の第2の実施形態に係る真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置3を説明する。
図12および図13に示すように、本発明の第2の実施形態に係るマルチサイクロン集塵装置3は、第1サイクロン310、第1集塵室330、複数の第2サイクロン360、および複数の第2集塵室370を含んでなる。
第1サイクロン310はマルチサイクロン集塵装置3の中央に設けられ、吸引ブラシ110(図15参照)を介して吸引されるゴミ含有空気を下方に重力の反対方向(矢印Gの反対方向)に吸引する。第1サイクロン310は、吸引されたゴミ含有空気がその内部にて上昇旋回させ、ゴミ含有空気に含まれたゴミを遠心力により分離する。その分離されたゴミは重力の反対方向に移動し、第1サイクロン310の上端を介して排出される。それから、第1サイクロン310は、ゴミの取除かれた空気を重力方向(矢印G方向)に排出する。前述のような第1サイクロン310は、第1サイクロン胴体320、空気連通部材340、空気吸引管345を含んでなる。本発明に係る真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置3の第1サイクロン胴体320、空気連通部材340、空気吸引管345は、前述した第1の実施形態に係るマルチサイクロン集塵装置1と類似しているためその詳細な説明は省略する。
第1集塵室330は、第1サイクロン310の側面に設けられ、第1サイクロン310にて遠心力によって分離され第1サイクロン310のオープンされた上端を介して排出されるゴミを格納する。本実施の形態における第1集塵室330は、第1サイクロン310、複数の第2サイクロン360、および複数の第2集塵室370を全て囲んでいる。つまり、第1集塵室330は複数の第2集塵室370および第1サイクロン310とを一定の距離を離隔して取り囲む外壁331、複数の第2集塵室360の外周面、第1サイクロン310の外周面との間の空間から形成される。また、第1集塵室330の下端は底板332によって塞がっている。即ち、第1サイクロン310と複数の第2サイクロン360および第2集塵室370は外壁331と底板332から形成された第1集塵室330のほぼ中央に設けられる。この際、第1集塵室330は色々なところ374、375で第1サイクロン胴体320についてオープンされているので、第1サイクロン胴体320の上端から排出されるゴミを回収することができる。第1集塵室330の外壁331および底板332の形態は図12に図示した形態以外に様々な形態で形成されることは言うまでもない。
第2サイクロン360は、前述した第1サイクロン310から排出された中間浄化空気を下方に引入され上昇しながら旋回させることによって、旋回する中間浄化空気に作用する遠心力により中間浄化空気に残留する微細ゴミを分離して重力の反対方向(矢印Gの反対方向)に排出する。そして、綺麗な空気を重力方向(矢印のG方向)に排出する。
図12および図13に基づくと、複数の第2サイクロン360は、第1サイクロン310の一部を取り囲み、第1サイクロン310から重力方向に排出された中間浄化空気を下方に吸引し上昇旋回気流に変える。旋回気流に作用する遠心力により中間浄化空気に残留する微細ゴミは遠心分離され、重力の反対方向(矢印Gの反対ほうこう)に排出され、綺麗な空気は複数の第2サイクロン360にて重力方向(矢印のG方向)に排出される。この際、複数の第2サイクロン360は、図12および図13に示すように、第1サイクロン胴体320の一部を外側で取り囲むよう設けられる。複数の第2サイクロン360の下部は第1サイクロン310と接して設けられている。本発明の場合には、8つの第2サイクロン360が第1サイクロン胴体320に沿ってほぼC状に配置されている。
複数の第2サイクロン360は、それぞれ第2サイクロン胴体361と空気排出管366を含んでいる。第2サイクロン胴体361は、下端から上端に行くほどその直径が小さくなる、ほぼ円錐型に形成され、その上端と下端はオープンされている。空気排出管366は第2サイクロン胴体361の中央に設けられ、中空の円筒状で成型される。
第1サイクロン310と複数の第2サイクロン360の下端には、下部カバー390が設けられる。従って、第1サイクロン310の空気連通部材340を介して排出された中間浄化空気は下部カバー390の複数空気流路393によって分配され複数の第2サイクロン360に引入される。下部カバー390の詳細な構造および機能は前述した第1の実施形態に係るマルチサイクロン集塵装置1の下部カバー90と類似しているので、その詳細な説明は省略する。
複数の第2集塵室370は、2つの第2サイクロン360の上端で排出されるゴミを回収すべく、隣接の2つの第2サイクロン360を取り囲んでいる。即ち、それぞれの第2集塵室370は隣接の2つの第2サイクロン360を取り囲む小集塵壁371と2つの第2サイクロン胴体361の外周面との間の空間で形成される。従って、小集塵壁371が第2集塵室370の外周面を形成することとなる。小集塵壁371の一部371aは、第1サイクロン胴体320と重なり合うよう形成することができる。即ち、図13に示すように、第1サイクロン胴体320の一部371aが小集塵壁371を形成する。そして、小集塵壁371に取り囲まれた第2サイクロン360の下部361aは第1集塵室330に突設することが好ましい。また、小集塵室371は第2サイクロン360の上端より高く形成される。よって、第2サイクロン360の上端から排出されるゴミが第2集塵室370に回収される。本実施の形態に係るマルチサイクロン集塵装置3は、8つの第2サイクロン360と4つの第2集塵室370を備える。4つの第2集塵室370は互いに離隔して設けることが好ましい。すると、第1サイクロン310の上端で排出されるゴミが第2サイクロン360が設けられない空間374と複数の第2集塵室370との間の空間375を介して第1集塵室330に回収される。この際、隣接の2つの第2集塵室370の下部をなす第2サイクロン360の下部は互いに接して設けることができる。
第1集塵室330および複数の第2集塵室370の上端は上部カバー380によって塞がっている。上部カバー380の構成と作用は前述した第1の実施形態によるマルチサイクロン集塵装置1の上部カバー80と類似しているのでその詳細な説明は省略する。また、ユーザが上部カバー380をオープンせず、第1集塵室330に回収されたゴミ量を確認できるよう、外壁331は透明な材質で形成することが好ましい。
本発明の第3の実施形態に係る真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置3は、第1サイクロン310から分離されたゴミが複数の第2集塵室370との間の空間374、375で排出され第1集塵室330に回収され、複数の第2サイクロン360で排出されるゴミが複数の第2集塵室370に回収されるところ以外には前述した第1の実施形態に係る真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置1の作用と同一であるのでその説明は省略する。
図14は本発明に係る真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置における第4の実施形態を示す。同図は、第4の実施形態に係るマルチサイクロン集塵装置4の上部カバー(図示せず)が分離された状態を示す。
図14に示すように、本発明の第4の実施形態に係る真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置4は、第1サイクロン410、第1集塵室430、複数の第2サイクロン460、および第2集塵室470を含んでなる。
第1サイクロン410は、マルチサイクロン集塵装置4のほぼ中央に設けられ、吸引ブラシ110(図15参照)を介して吸引されるゴミ含有空気を下方に重力の反対方向に吸引する。第1サイクロン410は、吸引されたゴミ含有空気をその内部で上昇旋回させ、ゴミ含有空気に含まれたゴミは遠心力により分離される。分離されたゴミは重力の反対方向に移動し、第1サイクロン410の上端を介して排出する。それから、第1サイクロン410はゴミの取除かれた空気を重力方向に排出する。前述した第1サイクロン410は、第1サイクロン胴体420、空気連通部材440、空気吸引管445を含む。本実施形態に係る真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置4の第1サイクロン胴体420、空気連通部材440.空気吸引管445は、前述した第1の実施形態に係るマルチサイクロン集塵装置1と類似しているのでその詳細な説明は省略する。
第1集塵室430は、第1サイクロン410の側面に設けられ、第1サイクロン410にて遠心力により分離され、第1サイクロン410のオープンされた上端を介して排出されるゴミを格納する。本実施の形態の第1集塵室430は第1サイクロン胴体420、複数の第2サイクロン460、および第2集塵室470の全てを取り囲むよう形成される。即ち、第1集塵室430は第2集塵室470および第1サイクロン410から離れて取り囲む外壁431と、第2集塵室470を構成する集塵壁471と、第1サイクロン410の外周面との間の空間で形成される。また、第1集塵室430の下端は底板432により塞がっている。この際、第1集塵室430は第1サイクロン胴体420の全周りに沿ってオープンされているので、第1サイクロン胴体420の上端から排出されるゴミを回収することができる。また、第1集塵室430の外壁431および底板432の形態は、図14に図示された形態以外に様々な形で形成され得る。
第2サイクロン460は、前述した第1サイクロン410から排出された中間浄化空気を下方に引入され上昇しながら旋回させることによって、旋回する中間浄化空気に作用する遠心力によって中間浄化空気に残留する微細ゴミを分離し、重力の反対方向に排出する。そして、浄化された空気を重力方向に排出する。
同図に示すように、複数の第2サイクロン460は、第1サイクロン410の一部を取り囲み、第1サイクロン410で重力方向に排出された中間浄化空気を下方から吸引し上昇旋回気流をつくる。上昇旋回気流に作用する遠心力により中間浄化空気に残留する微細ゴミが遠心分離され重力の反対方向に排出され、浄化された空気は複数の第2サイクロン460にて重力方向に排出される。なお、複数の第2サイクロン460は、図14に示すように、第1サイクロン胴体420から離隔して第1サイクロン胴体420の一部を外側で取り囲む曲線状で設けられる。また、隣接の第2サイクロン460の下部は、互いに接するよう設けることが好ましい。本実施の形態の場合、13個の第2サイクロン460が第1サイクロン胴体420の一方に第1サイクロン胴体420を取り囲む、ほぼ逆コ状に配置されている。複数の第2サイクロン460の構造と作用は前述した第2の実施形態による真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置3の第2サイクロン360と類似しているので、その詳細な説明は省略する。
第1サイクロン410と複数の第2サイクロン460の下端には、下部カバー(図示せず)が設けられる。従って、第1サイクロン410の空気連通部材440を介して排出された中間浄化空気は下部カバーの複数の空気流路により分配され、複数の第2サイクロン460に引入される。下部カバーの詳細な構造および機能は前述した第1の実施形態によるマルチサイクロン集塵装置1の下部カバー90と類似しているのでその説明は省略する。
第2集塵室470は、複数の第2サイクロン460の上端から排出するゴミを回収できるよう、複数の第2サイクロン460の全てを取り囲んでいる。即ち、第2集塵室470は、複数の第2サイクロン460の全てを取り囲む集塵壁471と複数の第2サイクロン胴体461の外周面との間の空間として形成される。また、集塵壁471は、第2サイクロン460の上端より高く形成される。よって、第2サイクロン460の上端から排出されるゴミが第2集塵室470に回収される。本実施の形態に係るマルチサイクロンサイクロン集塵装置4は、13個の第2サイクロン460を取り囲む集塵壁471から形成された第2集塵室470を有する。なお、集塵壁471は第2集塵室470の外周面を形成し、集塵壁471は第1サイクロン410および第1集塵室430の外壁431から離隔されている。従って、第1サイクロン胴体420で排出されるゴミは第1サイクロン胴体420上端の全周りを介して第1集塵室430に排出される。即ち、第1サイクロン410から第1集塵室430にゴミの排出ができる空間は、第1の実施形態、第2の実施形態、第3の実施形態によるマルチサイクロン集塵装置1,3,4の順番で次第に増加する。また、第2集塵室470の体積は対向する集塵壁471との間の間隔(W)を調節することによって決めることができる。好ましくは、図14に図示したように、向かい合う集塵壁471が第2サイクロン460の上端に互いに接するよう、集塵壁471との間の間隔(W)を決める。この場合、複数の第2サイクロン460の下部461aは集塵壁471を貫通して第1集塵室430に突出される。
第1集塵室430および第2集塵室470の上端は上部カバー(図示せず)により塞がっている。上部カバーの構成および作用は前述した第1の実施形態によるマルチサイクロン集塵装置1の上部カバー80と類似しているのでその詳細な説明は省略する。ただし、第1集塵室430と第2集塵室470が連通されることを防止するシーリング部材(図示せず)の形状は、第1の実施形態のマルチサイクロン集塵装置1のシーリング部材81とは異なる。また、ユーザが上部カバーをオープンせずに第1集塵室430に回収されたゴミ量の確認を可能にするため、外壁431は透明な材質で形成することが好ましい。
本発明の第4の実施形態に係る真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置4は、第1サイクロン410で分離されたゴミが第1サイクロン胴体420の上端の全周りを介して第1集塵室430に排出されるところ以外は前述の第1の実施形態に係る真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置1の作用と同一であるので詳細な説明は省略する。
以下、本発明の他の側面として、前述した本発明の一実施の形態に係るマルチサイクロン集塵装置101を備えた真空掃除機100の一例について詳細に説明する。
図15に示すように、本発明の一実施の形態に係る真空掃除機100は、吸引ブラシ110、延長管121、フレキシブルホス122、掃除機本体130を含んでなる。
吸引ブラシ110は、底面に被掃除面からゴミを含んだ空気(ゴミ含有空気)を吸引するゴミ吸引口を備える。
延長管121とフレキシブルホス122は吸引ブラシ110と掃除機本体130を連通し、延長管121の上端にはユーザが把持して掃除する取手部120が備えられる。取手部120は、通常、真空掃除機100の電源をオン(ON)する電源スイッチ123が設けられる。
掃除機本体130には真空発生装置131とマルチサイクロン集塵装置101が設けられる。真空発生装置131は、吸引ブラシ110を介してゴミと空気とを吸引する吸引力を発生させ、配管部材132にマルチサイクロン集塵装置101と連通されている。マルチサイクロン集塵装置101は、吸引ブラシ110から吸引されるゴミ含有空気からゴミを分離回収する。マルチサイクロン集塵装置101は外気を上昇旋回気流に変えて大ゴミを分離する第1サイクロンと、第1サイクロンで分離されたゴミを回収する第1集塵室と、第1サイクロンから排出される空気を上昇旋回気流に変えて微細ゴミを分離回収する第2サイクロンユニットからなる。係るマルチサイクロン集塵装置101の構造および作用は前述した第1ないし第3の実施形態に係るマルチサイクロン集塵装置1,2,3,4と同一であるので、その詳細な説明は省略する。
従って、真空掃除機100の電源スイッチ123をオンさせてから吸引ブラシ110を被掃除面から移動させると、真空発生装置131の吸引力により吸引ブラシ110のゴミ吸引口に被掃除面面のゴミが空気と共に吸い込まれる。吸引ブラシ110に吸引されたゴミと空気は延長管121とフレキシブルホス122を介してマルチサイクロン集塵装置101に引入される。マルチサイクロン集塵装置101に引入されたゴミは、第1サイクロン10および第2サイクロン60(図4参照)により分離され、浄化された空気は掃除機本体130の外部に排出される。
以上、本発明に係るマルチサイクロン集塵装置1,2,3,4を備えた真空掃除機として、キャニスター型真空掃除機について例に挙げて説明したが、その他、アップライト型真空掃除機などの様々な真空掃除機に本発明によるマルチサイクロン集塵装置を適用することは言うまでもない。
以上、図面に基づいて本発明の好適な実施形態を図示および説明してきたが本発明の保護範囲は、前述の実施形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物にまで及ぶものである。
本発明による真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置の技術的な思想は真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置の生産、使用などの分野で使用されることができる。
従来技術による真空掃除機用サイクロン集塵装置の一例を示す斜視図である。 従来技術による真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置の一例を示し断面図である。 本発明に係る真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置の第1の実施形態による斜視図である。 図3の真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置の分離斜視図である。 図3の真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置のV−V線断面図である。 図3の真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置において下部カバーを分離した下面斜視図である。 図3の上部カバーの下面を示す斜視図である。 図3の下部カバーの下面を示す斜視図である。 本発明に係る真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置の第2の実施形態を示す断面図である。 図9のグリル部材を示す部分斜視図である。 図3の真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置に回収されたゴミを捨てる状態を示す図である。 本発明に係る真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置の第3の実施形態を示す分離斜視図である。 図12の真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置の断面図である。 本発明に係る真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置の第4の実施形態を示す斜視図である。 本発明に係る真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置を備えた真空掃除機の一例を示す図である。
符号の説明
1,2,3,4 マルチサイクロン集塵装置
10,310,410 第1サイクロン
20,320,420 第1サイクロン胴体
22 第1サイクロン胴体下面
25 ゴミ排出口
30,330,430 第1集塵室
31 外壁
32 外壁下面
40,340,440 空気連通部材
41 グリル部材
45,345,445 空気吸引管
50 第2サイクロンユニット
60,360,460 第2サイクロン
61,361,461 第2サイクロン胴体
66,366,466 空気排出管
70,370,470 第2集塵室
71 内壁
80,380 上部カバー
81 シーリング部材
82 逆流防止条
86 シーリング材料
90,390 下部カバー
91 空気ガイド部材
93 空気流路
100 真空掃除機
110 吸引ブラシ
130 真空掃除機本体
131 真空発生装置

Claims (44)

  1. 下方から引入される外気を旋回させてゴミを遠心分離する少なくとも1つの第1サイクロンと、
    前記第1サイクロンの周りに設けられ、前記第1サイクロンから排出されて下方から引入される空気を旋回させゴミを遠心分離する少なくとも1つの第2サイクロンとを含むことを特徴とする真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置。
  2. 前記少なくとも1つの第2サイクロンが、前記第1サイクロンより小さいことを特徴とする請求項1に記載の真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置。
  3. 前記第1サイクロンおよび第2サイクロンが、空気を重力方向へ排出することを特徴とする請求項1に記載の真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置。
  4. 前記第1サイクロンから空気が排出されるところと、前記第2サイクロンに空気が引入されるところは、同じ平面上に位置することを特徴とする請求項3に記載の真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置。
  5. 前記第1サイクロンが、分離されたゴミを重力の反対方向に排出することを特徴とする請求項1に記載の真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置。
  6. 前記第1サイクロンの周りに設けられ、前記第1サイクロンから排出されたゴミを回収する第1集塵室を更に含むことを特徴とする請求項5に記載の真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置。
  7. 前記第2サイクロンが、前記第1集塵室の内側に設けられることを特徴とする請求項6に記載の真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置。
  8. 前記第1サイクロンが、前記第1集塵室より高さが低いことを特徴とする請求項6に記載の真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置。
  9. 前記第1および第2サイクロンが、空気の引入される所よりゴミの排出される所が高いことを特徴とする請求項1に記載の真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置。
  10. 前記第1および第2サイクロンが、空気の排出される所よりゴミの排出される所が高いことを特徴とする請求項1に記載の真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置。
  11. 前記第2サイクロンが、分離されたゴミを重力の反対方向に排出することを特徴とする請求項1に記載の真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置。
  12. 前記第2サイクロンの一方に設けられ、前記第2サイクロンから排出されたゴミを回収する第2集塵室を更に有することを特徴とする請求項11に記載の真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置。
  13. 前記第2サイクロンは複数であり、前記第2集塵室は前記複数の第2サイクロンを少なくとも1つ取り囲むよう複数が設けられ、前記複数の第2集塵室は前記複数の第2サイクロンから排出されるゴミを回収することを特徴とする請求項12に記載の真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置。
  14. 前記第2集塵室は隣接の第2サイクロンを2つずつ取り囲むよう形成され、前記2つの第2サイクロンから排出されるゴミを回収することを特徴とする 請求項13に記載の真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置。
  15. 前記第2集塵室は複数の第2サイクロンを全て取り囲むよう形成され、前記複数の第2サイクロンから排出されるゴミを回収することを特徴とする請求項13に記載の真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置。
  16. 前記第1サイクロンの一部が前記第2サイクロンの一部をなしていることを特徴とする請求項1に記載の真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置。
  17. 前記第2サイクロンは円錐状からなり、前記第1サイクロンの一部が前記第2サイクロン下部の一方面をなしていることを特徴とする請求項16に記載の真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置。
  18. 外気が下方に吸引されるべく形成され、前記外気を上昇旋回気流に変えてゴミを遠心分離する第1サイクロンと、
    前記第1サイクロンの一部を取り囲むよう設けられ、前記第1サイクロンから排出されるゴミを格納する第1集塵室と、
    前記第1サイクロンの周りに設けられ、前記第1サイクロンから排出された空気を下方に吸引すべく形成され、前記空気を上昇旋回気流に変えてゴミを遠心分離する複数の第2サイクロンとを含むことを特徴とする真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置。
  19. 前記第1サイクロンが、
    中空の円筒状に成型され、吸引される前記外気を内側で旋回させる第1サイクロン胴体と、
    前記第1サイクロン胴体の内側に設けられ、ゴミの分離された空気を排出する空気連通部材と、
    前記第1サイクロン胴体の下面に設けられ、吸引される前記外気を上向き旋回気流に変える空気吸引管とを含むことを特徴とする請求項1または18に記載の真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置。
  20. 前記空気連通部材が、中空の円筒状に成型され、上端はオープンし下端は前記複数の第2サイクロンのそれぞれに対応する複数の空気流路と連通することを特徴とする請求項19に記載の真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置。
  21. 前記空気連通部材の下端中央には空気ガイド部が形成されていることを特徴とする請求項20に記載の真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置。
  22. 前記複数の第2サイクロンの全てを取り囲むよう形成され、前記複数の第2サイクロンから排出されるゴミを回収する第2集塵室を更に含むことを特徴とする請求項19に記載の真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置。
  23. 前記複数の第2サイクロンは前記第1サイクロンの胴体と接して設けられたことを特徴とする請求項22に記載の真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置。
  24. 前記第2集塵室が、前記複数の第2サイクロン全てを外側で取り囲み、前記第1サクロン胴体にその両端が連結された内壁と前記第1サイクロン胴体との間の空間として形成されたとことを特徴とする請求項23に記載の真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置。
  25. 前記第1集塵室が、前記内壁と第1サイクロン胴体を全て取り囲む外壁と、前記内壁と前記1サイクロン胴体において前記内壁で取り囲まれない部分の間の空間から形成されたことを特徴とする請求項24に記載の真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置。
  26. 前記複数の第2サイクロンを少なくとも1つずつ取り囲むよう形成された複数の第2集塵室を更に含むことを特徴とする請求項19に記載の真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置。
  27. 前記複数の第2集塵室との間には、前記第1サイクロンから排出されるゴミが通過できる間隔があることを特徴とする請求項26に記載の真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置。
  28. 前記複数の第2サイクロンは前記第1サイクロンの胴体と離隔されて設けられたことを特徴とする請求項22に記載の真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置。
  29. 前記第2集塵室が、前記複数の第2サイクロン全てを取り囲む集塵壁と、前記複数の第2サイクロンとの間の空間で形成されることを特徴とする請求項28に記載の真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置。
  30. 前記集塵壁が、前記複数の第2サイクロンそれぞれと接するべく設けられたことを特徴とする請求項29に記載の真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置。
  31. 前記第1サイクロン、第1および第2集塵室の上端は分離および結合可能な上部カバーに覆われることを特徴とする請求項22または26に記載の真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置。
  32. 前記上部カバーの下面には、前記第1集塵室に回収されたゴミが前記第1サイクロン胴体の内側へ逆流することを抑える逆流防止部材が設けられていることを特徴とする請求項31に記載の真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置。
  33. 下方から引入される外気を上昇旋回気流に変えて前記外気に含まれたゴミを遠心分離する第1サイクロンと、
    前記第1サイクロンの一部を取り囲むよう設けられ、前記第1サイクロンから排出される空気を下方に吸引し、上昇旋回気流に変えてゴミを遠心分離する複数の第2サイクロンと、
    前記第1サイクロンおよび第2サイクロン全てを取り囲むように設けられ、前記第1サイクロンから排出されたゴミを回収する第1集塵室とを含むことを特徴とする真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置。
  34. 前記第1サイクロンは複数のサイクロンを含んでいることを特徴とする請求項18または33に記載の真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置。
  35. 前記複数の第2サイクロンそれぞれは第2サイクロン胴体を含み、前記第2サイクロン胴体の上端が下端について前記第1サイクロン側に傾斜していることを特徴とする請求項18または33に記載の真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置。
  36. 前記複数の第2サイクロンのうち少なくとも1つの第2サイクロンが、外周面の一部が前記第1集塵室に突出されていることを特徴とする請求項35に記載の真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置。
  37. 外気を吸引して前記外気に含まれたゴミを遠心分離する少なくとも1つの第1サイクロンと、
    前記第1サイクロンの周りに設けられ、前記第1サイクロンから排出される空気を吸引しゴミを遠心分離する少なくとも1つの第2サイクロンと、
    前記第2サイクロンを取り囲み、前記第2サイクロンにて重力の反対方向に排出されるゴミを回収する第2集塵室と、
    前記第1サイクロンおよび前記第2集塵室を取り囲み、前記第1サイクロンから排出されるゴミを回収する第1集塵室とを含むことを特徴とする真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置。
  38. 前記第1サイクロンは前記外気を下面を介して吸引し回転させてから、前記外気から遠心分離されたゴミを前記第1サイクロンのオープンされた上端を介して前記第1集塵室に排出させ、ゴミの取除かれた空気を重力方向に排出させることを特徴とする請求項37に記載の真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置。
  39. 前記第2サイクロンは前記第1サイクロンから排出された空気を下方に吸引し回転させてから、前記空気から遠心分離されたゴミを前記第2サイクロンのオープンされた上端を介して前記第2集塵室に排出させ、ゴミの取除かれた空気を重力方向に排出させることを特徴とする請求項37に記載の真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置。
  40. 外気を流入してゴミを分離する少なくとも1つの第1サイクロンと、前記第1サイクロンにより分離されたゴミを回収する第1集塵室と、前記第1サイクロンから排出された空気を再度遠心分離する少なくとも1つの第2サイクロンと、前記第2サイクロンで分離されたゴミを回収する第2集塵室と、を含む真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置であって、
    前記第2集塵室は前記第1サイクロンの外周面の一部を取り囲み、前記第1集塵室は前記第2集塵室の外周面および前記第1サイクロンの外周面の一部を取り囲むことを特徴とする真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置。
  41. 前記第1サイクロンは前記マルチサイクロン集塵装置の中心に位置することを特徴とする請求項40に記載の真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置。
  42. 前記第1サイクロンおよび第2サイクロンが、分離されたゴミを重力の反対方向に排出することを特徴とする請求項40または41に記載の真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置。
  43. 前記第1サイクロンおよび第2サイクロンが、空気を下方から吸引し下方に排出することを特徴とする請求項40または41に記載の真空掃除機用マルチサイクロン集塵装置。
  44. 前記第1サイクロンの下方から吸引された外気が前記第1サイクロンの内側で上昇旋回するステップと、
    前記外気に含まれたゴミが遠心力により分離され、前記第1サイクロンにて重力の反対方向に排出するステップと、
    ゴミの取除かれた空気が前記第1サイクロンにて重力方向に排出されるステップと、
    前記第1サイクロンから排出された前記空気が第2サイクロンの下方から吸引され前記第2サイクロンの内側で上昇旋回するステップと、
    前記空気に残留する微細ゴミが遠心力により分離されて前記第2サイクロンにて重力の反対方向に排出されるステップと、
    前記微細ゴミの取除かれた空気が前記第2サイクロンにて重力方向に排出されるステップとを含むことを特徴とするマルチサイクロン集塵装置の集塵方法。
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