JP2008099897A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】経時的な吸込力の低下を抑制した電気掃除機を提供する。
【解決手段】掃除状態を切換機構58により選択することで、分離部34に粗塵D1を、濾過部35に細塵D2を、それぞれ捕集する。細塵移動状態を切換機構58により選択することで、濾過部35に捕集した細塵D2を外気によって副集塵室22へと移動させることが可能となり、粗塵移動状態を切換機構58により選択することで、分離部34に捕集した粗塵D1を外気によって副集塵室22へと移動させることが可能となるので、経時的な吸込力の低下を抑制できる。装着センサ41により新たな紙パック38の副集塵室22への装着を検知した際には、電動送風機５の起動時に切換機構58が細塵移動状態を選択して、濾過部35内の塵埃を、副集塵室22に装着した紙パック38内に移動させる。未使用状態で折り畳まれた紙パック38のフィルタ部38cを膨らませ、紙パック38の容量を有効に利用できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電動送風機の駆動により本体吸込口から吸い込んだ塵埃を捕集して圧縮する電気掃除機に関する。

従来、この種の電気掃除機は、電動送風機を収容した掃除機本体を備えている。この掃除機本体の前側には、電動送風機の吸込側に連通する集塵部が設けられ、この集塵部の前部には、本体吸込口が開口形成され、この本体吸込口には、ホース体、延長管および床ブラシが順次連通接続される。そして、集塵部内には、電動送風機の駆動により本体吸込口から吸い込んだ塵埃を捕集する、例えばサイクロン分離式の集塵装置である略有底円筒状の集塵カップが着脱可能に設けられている。この集塵カップは、内部にフィルタが取り付けられ、比較的大きな塵埃である粗塵をサイクロン分離した吸込風がフィルタを通過する際に、この吸込風に含まれる微細な塵埃である細塵が、このフィルタにより捕集される（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００３−２６５３７６号公報（第３−５頁、図１）

しかしながら、上述の電気掃除機では、経時的にフィルタに目詰まりが生じ、このようにフィルタが目詰まりすると、電動送風機による吸込力が低下するという問題点を有している。

このため、フィルタを定期的に手入れして、このフィルタに付着した細塵を頻繁に除去しなければならず、また、除去した細塵は、集塵カップの外部へと排気しないと再度フィルタに付着してしまうため、メンテナンス性も良好でない。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、経時的な吸込力の低下を抑制した電気掃除機を提供することを目的とする。

本発明は、第１フィルタを有し電動送風機の駆動により本体吸込口から吸い込んだ塵埃を捕集して圧縮する分離部と、この分離部の下流側に位置し第１フィルタよりも目が細かい第２フィルタを有する濾過部とを備えた第１集塵部と、折り畳み可能な集塵袋を着脱可能に備え、分離部および濾過部のそれぞれと連通する第２集塵部と、第１集塵部を電動送風機の上流側に連通させ、分離部および濾過部と第２集塵部との連通を遮断する第１状態と、第２集塵部を電動送風機の上流側に連通させ、濾過部と第２集塵部との連通の遮断を解除する第２状態と、第２集塵部を電動送風機の上流側に連通させ、分離部と第２集塵部との連通の遮断を解除する第３状態とを選択的に切り換え可能な切換機構と、集塵袋の第２集塵部への装着を検出する検出手段とを具備し、切換機構は、検出手段により新たな集塵袋の第２集塵部への装着を検知した際には、電動送風機の起動時に第２状態を選択するものである。

本発明によれば、第１集塵部と電動送風機の上流側とを連通させて、第１集塵部の分離部および濾過部と第２集塵部との連通を遮断し、第１集塵部の上流側を開放するとともに外気を遮断する第１状態を切換機構により選択することで、第１集塵部に塵埃を捕集し、第２集塵部と電動送風機の上流側とを連通させ、第１集塵部の濾過部と第２集塵部とを連通させ、かつ、第１集塵部の上流側を閉塞するとともにこの第１集塵部に外気を導入させる第２状態を切換機構により選択することで、濾過部に捕集した細塵を外気によって第２集塵部へと移動させることが可能となり、さらに、第２集塵部と電動送風機の上流側とを連通させ、第１集塵部の分離部と第２集塵部とを連通させ、かつ、第１集塵部の上流側を閉塞するとともにこの第１集塵部に外気を導入させる第３状態を切換機構により選択することで、分離部に捕集した塵埃を外気によって第２集塵部へと移動させることが可能となるので、経時的な吸込力の低下を抑制できる。また、検出手段により新たな集塵袋の第２集塵部への装着を検知した際には、電動送風機の起動時に切換機構が第２状態を選択して、濾過部内の塵埃を、第２集塵部に装着した集塵袋内に移動させることで、折り畳まれた集塵袋を膨らませ、この集塵袋の容量を有効に利用できる。

以下、本発明の一実施の形態の電気掃除機の構成を図１ないし図４を参照して説明する。

図４において、１は掃除機本体であり、この掃除機本体１は床面を走行可能な、いわゆるキャニスタ型の電気掃除機である。この掃除機本体１は、上側が後方から前方へと下側に傾斜して開放された下ケース２と、この下ケース２の上部を覆う蓋体３とを有する本体ケース４を備え、この本体ケース４内には、電動送風機５が後側に、蓋体３により上部が開閉される集塵部としての集塵ユニット７(図１)が前側にそれぞれ配設されているとともに、電動送風機５の動作などを制御する制御手段８が配設されている。

そして、本体ケース４の前端部には、集塵ユニット７を介して電動送風機５の吸込側に連通可能な本体吸込口11が開口形成され、この本体吸込口11には、ホース体12が着脱可能に設けられ、このホース体12の先端部に、手元操作部13が設けられ、この手元操作部13には、作業者が把持する把持部14が突設され、この把持部14には、作業者により電動送風機５の動作モードなどを設定する設定ボタン15が複数設けられている。そして、手元操作部13の先端部には、延長管16と吸込口体としての床ブラシ17とが順次連通接続される。

さらに、本体ケース４内には、電動送風機５に給電するための図示しない電源コードを巻回したコードリールが配設され、電源コードを本体ケース４に対して出し入れ可能となっている。

電動送風機５は、吸込側を前側とし、排気側を後側として掃除機本体１の左右方向の略中心位置に配設されている。また、この電動送風機５は、設定ボタン15により制御手段８に設定された動作モードに応じて動作される。

そして、集塵ユニット７は、図１ないし図３に示すように、第１集塵部としての主集塵室21を例えば上側に、第２集塵部としての副集塵室22を例えば下側に備え、これら主集塵室21と副集塵室22とは、第１連通路26および第２連通路27により連通接続されている。また、集塵ユニット７の下流側は、吸込風路28を介して電動送風機５の吸込側に連通接続されている。

主集塵室21は、電気掃除機の掃除の際にメインで用いるもので、本体吸込口11の下流側に連通接続され、この本体吸込口11の中心軸上に沿って配設され、電動送風機５の駆動により吸い込まれた塵埃を、例えば遠心分離などにより空気から分離する、いわゆるサイクロン式の集塵部である。また、この主集塵室21の上流側の外部には、主集塵室21と本体吸込口11との連通を遮断可能な上流側弁体としての連通管弁31が配設されている。さらに、主集塵室21内には、第１フィルタとしてのメッシュフィルタ32が配設されているとともに、このメッシュフィルタ32の下流側に、第２フィルタとしてのプリーツフィルタ33が配設され、本体吸込口11側である上流側とメッシュフィルタ32との間に分離部34が区画されているとともに、メッシュフィルタ32の下流側とプリーツフィルタ33との間に濾過部35が区画されている。

連通管弁31は、制御手段８によりその開閉動作が制御される。

メッシュフィルタ32は、通過する空気に含まれる塵埃を捕集するものである。このため、分離部34では、本体吸込口11から吸い込んだ塵埃のうち、メッシュフィルタ32を通過しない比較的大きい粗塵D1が捕集されるとともに、メッシュフィルタ32を通過しようとする細塵の一部がこのメッシュフィルタ32に捕集され、かつ、粗塵D1が、メッシュフィルタ32を通過する空気により圧縮されるように構成されている。

また、分離部34は、第１連通路26を介して副集塵室22と連通しており、この第１連通路26には、この第１連通路26を開閉可能な第１開閉弁36が設けられている。この第１開閉弁36は、制御手段８によりその開閉動作が制御される。

プリーツフィルタ33は、メッシュフィルタ32よりも目が細かく形成され、メッシュフィルタ32を通過した細塵D2を捕集可能となっており、上下方向に沿うプリーツ形状が掃除機本体１の左右方向全体に亘って形成されている。したがって、濾過部35は、分離部34を通過した細塵D2が内部に捕集されるように構成されている。

また、濾過部35は、第２連通路27を介して副集塵室22と連通しており、この第２連通路27には、この第２連通路27を開閉可能な第２開閉弁37が設けられている。この第２開閉弁37は、制御手段８によりその開閉動作が制御される。

副集塵室22は、主集塵室21の分離部34に捕集された粗塵D1および濾過部35に捕集された細塵D2を移動させて溜める補助的な集塵部で、内部に使い捨ての集塵袋としての紙パック38が着脱可能に収容されているとともに、この紙パック38の外部で吸込風路28との連通部である排気側に、紙パック38よりも目が細かいフィルタ39が配設されている。

紙パック38は、連通路26，27の下端部に取り付けられた口板38a，38bと、これら口板38a，38bに一体的に設けられた袋状のフィルタ部38cとを有している。口板38a，38bには、図示しない開口がそれぞれ形成されて各連通路26，27とフィルタ部38c内とを連通するように構成されている。また、これら口板38a，38bは、副集塵室22に装着する際に、検出手段としての装着センサ41により、その装着が検出されるように構成されている。さらに、フィルタ部38cは、未使用状態で折り畳まれ、使用により副集塵室22内全体に膨らむように構成されている。

なお、装着センサ41は、例えば新たに装着された紙パック38の口板38a，38bにより押されてオンされるスイッチ、あるいは、赤外線などにより口板38a，38bを検出するセンサなど、任意の構成にできる。

吸込風路28は、主集塵室21の下流側である濾過部35に連通する第１風路としての主集塵風路45と、副集塵室22の下流側に連通する第２風路としての副集塵風路46と、これら集塵風路45，46の双方が合流して電動送風機５の吸込側と連通する吸込風路本体47とを有し、主集塵風路45および副集塵風路46と、吸込風路本体47との連通部に、切換弁48が配設されている。

主集塵風路45は、主集塵室21の排気側と中心位置が略一直線上に位置するように設けられている。また、主集塵風路45には、外気と連通する外気導入孔51が穿設されている。したがって、主集塵室21には、外気導入孔51および主集塵風路45を介して、第１状態すなわち掃除状態時には電動送風機５の吸気が本体吸込口11側からプリーツフィルタ33を通過可能で、第２状態すなわち細塵移動状態時および第３状態すなわち粗塵移動状態時には、プリーツフィルタ33の下流側である逆洗側から外気が導入可能となっている。さらに、外気導入孔51には、この外気導入孔51を開閉する外気切換弁としての外気進入弁52が配設されている。この外気進入弁52は、制御手段８によりその開閉動作が制御される。

なお、以下、逆洗とは、フィルタにより塵埃などを捕集する際に流体が通過する方向と反対方向からこのフィルタに対して流体を通過させることで、このフィルタに付着した塵埃などを除去することをいう。

副集塵風路46は、副集塵室22の排気側と中心位置が略一直線上に位置するように設けられている。

また、切換弁48は、主集塵風路45と副集塵風路46とのいずれか一方を選択的に、吸込風路本体47を介して電動送風機５の吸込側に連通させるものであり、制御手段８によりその開閉動作が制御される。

そして、上記連通管弁31、各開閉弁36，37、切換弁48、外気進入弁52および制御手段８などにより、切換機構58が構成され、この切換機構58により、電動送風機５の負圧が、床ブラシ17、延長管16、ホース体12、本体吸込口11、分離部34、濾過部35、主集塵風路45および吸込風路本体47と作用する主風路W1を形成する上記第１状態である掃除状態と、電動送風機５の負圧が、外気導入孔51、主集塵風路45、濾過部35、第２連通路27、副集塵室22、副集塵風路46および吸込風路本体47と作用する第１副風路W2を形成する上記第２状態である細塵移動状態と、電動送風機５の負圧が、外気導入孔51、主集塵風路45、濾過部35、分離部34、第１連通路26、副集塵室22、副集塵風路46および吸込風路本体47と作用する第２副風路W3を形成する上記第３状態である粗塵移動状態とを選択的に切り換え可能となっている。

次に、上記一実施の形態の動作を説明する。

まず、本体吸込口11にホース体12、延長管16および床ブラシ17を順次連通接続するとともに、本体ケース４の蓋体３を開けて集塵ユニット７を装着し、蓋体３を閉じる。

そして、本体ケース４から電源コードを引き出して壁面などのコンセントに接続し、作業者が把持部14を把持して所定の設定ボタン15を操作すると、制御手段８が電動送風機５を駆動させる。

このとき、制御手段８は、図１に示すように、切換弁48により副集塵風路46を閉塞して主集塵風路45を介して主集塵室21の下流側を電動送風機５の吸込側に連通させ、各開閉弁36，37を閉じて主集塵室21の分離部34および濾過部35と副集塵室22との連通を遮断し、連通管弁31を開いて主集塵室21の上流側を開放し、かつ、外気進入弁52を閉じて主集塵室21への外気を遮断する(掃除状態)。

この結果、電動送風機５の駆動により、負圧が床ブラシ17、延長管16、ホース体12、本体吸込口11、分離部34、濾過部35、主集塵風路45および吸込風路本体47と作用する主風路W1が形成され、空気とともに塵埃が主集塵室21へと吸い込まれる。

そして、この主集塵室21へと吸い込まれた塵埃のうち、粗塵D1は例えば遠心分離されて分離部34内に捕集され、細塵の一部は空気がメッシュフィルタ32を通過する際に、このメッシュフィルタ32により捕集され、さらに、このメッシュフィルタ32を通過した細塵D2は、濾過部35にてプリーツフィルタ33を空気が通過する際に、このプリーツフィルタ33に捕集される。なお、分離部34内に収容された粗塵D1は、通過する空気により圧縮される。

プリーツフィルタ33を通過した空気は、主集塵風路45および吸込風路本体47を介して電動送風機５へと吸い込まれ、電動送風機５を通過して排気風となり、図示しない排気孔から掃除機本体１の外部へと排気される。

次いで、掃除を終了する際に、作業者が設定ボタン15を操作すると、制御手段８は、図２に示すように、切換弁48により主集塵風路45を閉塞して副集塵風路46を介して副集塵室22の下流側を電動送風機５の吸込側に連通させ、第２開閉弁37を開いて第１開閉弁36を閉じ、主集塵室21の濾過部35と副集塵室22とを連通させ、連通管弁31を閉じて主集塵室21の上流側を閉塞し、かつ、外気進入弁52を開く(細塵移動状態)。

このとき、濾過部35に捕集された細塵D2の一部が、自重により第２連通路27を介して副集塵室22へと落下し、紙パック38に捕集される。

さらに、電動送風機５の駆動により、負圧が外気導入孔51、主集塵風路45、濾過部35、第２連通路27、副集塵室22、副集塵風路46および吸込風路本体47と作用する第１副風路W2が形成され、外気が外気導入孔51から主集塵風路45へと導入される。

そして、この外気は、プリーツフィルタ33を下流側から上流側へと通過してこのプリーツフィルタ33を逆洗し、さらに、第２連通路27を介して副集塵室22へと吸い込まれ、紙パック38およびフィルタ39を順次通過し、副集塵風路46および吸込風路本体47を通過して電動送風機５へと吸い込まれ、電動送風機５を通過して排気風となり、図示しない排気孔から掃除機本体１の外部へと排気される。

この結果、濾過部35に捕集された細塵D2の残りが、外気の流れにより第２連通路27から副集塵室22の紙パック38へと流入し、この紙パック38、あるいはフィルタ39に捕集される。

同様に、制御手段８は、図３に示すように、切換弁48により主集塵風路45を閉塞して副集塵風路46を介して副集塵室22の下流側を電動送風機５の吸込側に連通させた状態で、第１開閉弁36を開いて第２開閉弁37を閉じ、主集塵室21の分離部34と副集塵室22とを連通させ、連通管弁31を閉じて主集塵室21の上流側を閉塞し、かつ、外気進入弁52を開く(粗塵移動状態)。

このとき、分離部34に捕集された粗塵D1の一部が、自重により第１連通路26を介して副集塵室22へと落下し、紙パック38に捕集される。

さらに、電動送風機５の駆動により、負圧が外気導入孔51、主集塵風路45、濾過部35、分離部34、第１連通路26、副集塵室22、副集塵風路46および吸込風路本体47と作用する第２副風路W3が形成され、外気が外気導入孔51から主集塵風路45へと導入される。

そして、この外気は、プリーツフィルタ33を下流側から上流側へと通過してこのプリーツフィルタ33を逆洗するとともに、メッシュフィルタ32を下流側から上流側へと通過してこのメッシュフィルタ32を逆洗し、さらに、第１連通路26を介して副集塵室22へと吸い込まれ、紙パック38およびフィルタ39を順次通過し、副集塵風路46および吸込風路本体47を通過して電動送風機５へと吸い込まれ、電動送風機５を通過して排気風となり、図示しない排気孔から掃除機本体１の外部へと排気される。

この結果、濾過部35に捕集された粗塵D1の残りが、外気の流れにより第１連通路26から副集塵室22の紙パック38へと流入し、この紙パック38、あるいはフィルタ39に捕集される。

そして、制御手段８は、所定時間が経過すると、電動送風機５を停止させて、電気掃除機の運転を停止する。

紙パック38に所定量以上の塵埃が溜まった場合には、蓋体３を開けて紙パック38を副集塵室22から取り外して塵埃とともに廃棄し、新たな紙パック38を副集塵室22に装着する。

この紙パック38の装着を装着センサ41が検出すると、制御手段８は、次の電動送風機５の起動時に、各弁31，36，37，48，52を動作させて上記細塵移動状態に切り換え、濾過部35に捕集された細塵D2の一部を、第２連通路27を介してこの新たな紙パック38へと吸い込ませることで、未使用状態で折り畳まれたフィルタ部38c(図２の想像線)を、細塵D2の吸い込みにより膨らませる。これは、例えば、まず細塵を紙パック38に吸い込ませることによって、フィルタ部38cの一部を目詰まりさせて、通過する風量を低下させることにより、通常よりもフィルタ部38cを膨らみやすくするものである。

上述したように、上記一実施の形態によれば、上記掃除状態を切換機構58により選択することで、主集塵室21の分離部34に粗塵D1を、濾過部35に細塵D2を、それぞれ捕集し、上記細塵移動状態を切換機構58により選択することで、濾過部35に捕集した細塵D2を外気によって副集塵室22へと移動させることが可能となり、さらに、上記粗塵移動状態を切換機構58により選択することで、分離部34に捕集した粗塵D1を外気によって副集塵室22へと移動させることが可能となる。

この結果、掃除の際にメインで使用する主集塵室21側に粗塵D1および細塵D2が溜まり続けたり、メッシュフィルタ32およびプリーツフィルタ33が経時的に目詰まりしたりすることが抑制されるので、主集塵室21から移動させた粗塵D1および細塵D2が紙パック37いっぱいに溜まるまで、経時的な吸込力の低下を抑制できる。

また、装着センサ41により新たな紙パック38の副集塵室22への装着を検知した際には、電動送風機５の起動時に切換機構58が細塵移動状態を選択して、濾過部35内の塵埃を、副集塵室22に装着した紙パック38内に移動させることで、未使用状態で折り畳まれた紙パック38のフィルタ部38cを膨らませ、この紙パック38の容量を有効に利用できる。

さらに、主集塵室21にて一旦圧縮した粗塵D1を副集塵室22の紙パック38へと移動させるので、紙パック38へ移動させる粗塵D1の嵩が低減し、紙パック38の容量を、より有効に利用できる。

そして、主集塵室21を副集塵室22の上方に配設することにより、切換機構58により各開閉弁36，37を開いた際に各連通路26，27を介して、分離部34に捕集した粗塵D1の一部および濾過部35に捕集した細塵D2の一部を副集塵室22へと自重により落下させることが可能になるとともに、粗塵D1および細塵D2を外気により副集塵室22へと移動させる際にも、これら粗塵D1および細塵D2を効率よく移動させることができる。

また、切換機構58は、細塵移動状態および粗塵移動状態のそれぞれにおいて、プリーツフィルタ33の逆洗側から外気を導入させるので、プリーツフィルタ33に付着した塵埃を、この外気の逆洗によりプリーツフィルタ33から効率よく除去できる。

なお、上記一実施の形態において、外気導入孔51は、プリーツフィルタ33の上流側に開口していてもよい。この場合には、外気導入孔51を例えばプリーツフィルタ33の上流側面の近傍に向けて開口することで、プリーツフィルタ33に付着した塵埃を、導入された外気によりプリーツフィルタ33から剥離させることができるので、上記各実施の形態と同様の作用効果を奏することが可能となる。

また、主集塵室21と副集塵室22とは、主集塵室21を上側、副集塵室22を下側とする以外でも、他の様々な配置が可能である。

さらに、プリーツフィルタ33に付着した塵埃を除去する除塵機構を設けてもよい。

そして、各弁31，36，37，48，52の開閉動作は、制御手段８にて制御したが、制御する別個の弁制御手段を設けたり、いずれかの弁の開閉に機械的に連動させて他の各弁を開閉させたりしてもよい。

また、電気掃除機の細部は、上記構成に限定されるものではなく、電気掃除機としては、キャニスタ型に限らず、例えば自走式(走行補助式)や自律走行式(ロボット式)の電気掃除機などでもよく、また、例えば床ブラシ17が掃除機本体１の下面に直接形成されたアップライト型、あるいはハンディ型などであっても対応させて用いることができる。

本発明の一実施の形態の電気掃除機の第１状態を示す説明側面図である。 同上電気掃除機の第２状態を示す説明側面図である。 同上電気掃除機の第３状態を示す説明側面図である。 同上電気掃除機を示す斜視図である。

符号の説明

１ 掃除機本体
５ 電動送風機
11 本体吸込口
21 第１集塵部としての主集塵室
22 第２集塵部としての副集塵室
32 第１フィルタとしてのメッシュフィルタ
33 第２フィルタとしてのプリーツフィルタ
34 分離部
35 濾過部
38 集塵袋としての紙パック
41 検出手段としての装着センサ
58 切換機構

Claims (1)

1. 電動送風機を収容するとともに、この電動送風機の吸込側に連通する本体吸込口を備えた掃除機本体と、
   第１フィルタを有し前記電動送風機の駆動により前記本体吸込口から吸い込んだ塵埃を捕集して圧縮する分離部と、この分離部の下流側に位置し前記第１フィルタよりも目が細かい第２フィルタを有する濾過部とを備えた第１集塵部と、
   折り畳み可能な集塵袋を着脱可能に備え、前記分離部および前記濾過部のそれぞれと連通する第２集塵部と、
   前記第１集塵部を前記電動送風機の上流側に連通させ、前記分離部および前記濾過部と前記第２集塵部との連通を遮断する第１状態と、前記第２集塵部を前記電動送風機の上流側に連通させ、前記濾過部と前記第２集塵部との連通の遮断を解除する第２状態と、前記第２集塵部を前記電動送風機の上流側に連通させ、前記分離部と前記第２集塵部との連通の遮断を解除する第３状態とを選択的に切り換え可能な切換機構と、
   前記集塵袋の前記第２集塵部への装着を検出する検出手段とを具備し、
   前記切換機構は、前記検出手段により新たな集塵袋の前記第２集塵部への装着を検知した際には、前記電動送風機の起動時に前記第２状態を選択する
   ことを特徴とした電気掃除機。

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