JP2009011616A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】除塵フィルタの目詰まりによる風力低下を抑制し、長期にわたり安定した除塵性能を確保することができる電気掃除機を提供することを目的とする。
【解決手段】掃除機本体１内に装備した電動送風機２と、吸引した塵埃を含む空気を導入する集塵ケース６と、この集塵ケース６内の除塵フィルタ１５と、除塵フィルタ１５に作用して除塵フィルタに付着した塵埃を除去する圧縮空気放出のための圧縮空気放出手段２３とを備えたものである。これによって、圧縮空気放出手段２３の圧縮空気を除塵フィルタ１５に作用させることで、付着した塵埃を除去することができ、目詰まりによる風量低下を抑制することができる。また、圧縮空気を利用することにより、除塵フィルタ１５に経年変化を与える振動、衝撃などの機械振動を加えないので、より安定し、かつ継続的に吸込力が低下しにくく除塵性能を確保することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、除塵フィルタの目詰まりによる風力低下を抑制した電気掃除機に関するものである。

従来、電気掃除機として、種々の形態のものが提案されているが、その一つに集塵ケース内に専用のサイクロン気流を発生させて、吸引した空気流より遠心力で塵埃を分離し、集塵ケース内に塵埃を堆積させるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−３４２４９２号公報

しかしながら、前記従来の構成に限られるものではないが、集塵ケース内に塵埃が堆積すると、堆積した塵埃自体がフィルタの役割を果たすため、粗塵の堆積部に細塵も付着し通気抵抗となり、急激に吸引力が低下するという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、除塵フィルタの目詰まりによる風力低下を抑制し、長期にわたり安定した除塵性能を確保することができる電気掃除機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の電気掃除機は、掃除機本体内に装備した電動送風機と、電動送風機により吸引した塵埃を含む空気を導入する集塵ケースと、この集塵ケース内に設置した塵埃の除塵フィルタと、除塵フィルタに作用して除塵フィルタに付着した塵埃を除去する圧縮空気放出のための圧縮空気放出手段とを備えたものである。

これによって、圧縮空気放出手段の圧縮空気を除塵フィルタに作用させることで、除塵フィルタに付着した塵埃を除去することができ、除塵フィルタの目詰まりによる風量低下を抑制することができる。また、圧縮空気を利用することにより、除塵フィルタに経年変化を与える振動、衝撃などの機械振動を加えないので、より安定し、かつ継続的に吸込力が低下しにくく除塵性能を確保することができる。

本発明の電気掃除機は、除塵フィルタの目詰まりによる風力低下を抑制し、長期にわたり安定した除塵性能を確保することができる。

第１の発明は、掃除機本体内に装備した電動送風機と、電動送風機により吸引した塵埃を含む空気を導入する集塵ケースと、この集塵ケース内に設置した塵埃の除塵フィルタと、除塵フィルタに作用して除塵フィルタに付着した塵埃を除去する圧縮空気放出のための圧縮空気放出手段とを備えた電気掃除機とすることにより、圧縮空気放出手段の圧縮空気を除塵フィルタに作用させることで、除塵フィルタに付着した塵埃を除去することができ、除塵フィルタの目詰まりによる風量低下を抑制することができる。また、圧縮空気を利用することにより、除塵フィルタに経年変化を与える振動、衝撃などの機械振動を加えないので、より安定、かつ継続的に吸込力が低下しにくいという除塵性能を確保することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明において、塵埃を含む空気を導入する集塵ケースの吸引口は、圧縮空気放出手段による圧縮空気放出時に閉じる構成としたことにより、圧縮空気によって除塵された細塵、粗塵の外への流出を防ぐことができ、また、密閉構造によることにより圧力低下を防ぐことができるので、より効果の高い除塵を実現することができる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、圧縮空気放出手段の圧縮空気は、電動送風機の吸引力を利用して作り出す構成としたことにより、例えば、電動送風機の吸引力を利用して、圧縮空気を作るポンプ室内のピストンを移動させ、圧縮空気を作ることができ、外付けのポンプを必要とせず、より安易に圧縮空気を作り出すことができる。

第４の発明は、特に、第１または第２の発明において、圧縮空気放出手段の圧縮空気は、掃除機本体の走行力を利用して作り出す構成としたことにより、例えば、駆動輪の回転力を利用して、圧縮空気を作るポンプ室内のピストンを移動させ、圧縮空気を作ることができ、外付けのポンプを必要とせず、より安易に圧縮空気を作り出すことができる。また、電動送風機のエネルギーを消費することがないので、省エネ効果も得ることができる。

第５の発明は、特に、第１〜第４のいずれか１つの発明において、圧縮空気放出手段は、圧縮空気量を制御可能としたことにより、圧縮空気を制御することで環境に応じた圧縮空気の調整を行うことができるので、より効果のある除塵を実現することができる。

第６の発明は、特に、第５の発明において、圧縮空気放出手段による圧縮空気放出時の圧縮空気量は、常時、圧縮空気量が一定量となるよう制御する構成としたことにより、一定の圧縮空気量で除塵フィルタの除塵効果を一定にすることができ、より効果のある除塵を実現することができる。

第７の発明は、特に、第５の発明において、圧縮空気放出手段による圧縮空気放出時の圧縮空気量は、最初の放出時の圧縮空気量をそれ以後よりも大となるよう制御する構成としたことにより、除塵による粗塵、細塵のとれ量は圧力に大きく依存するので、粗塵、細塵がこびり付いていても最初に圧力を大きくすることで除塵効果を大きくすることができる。

第８の発明は、特に、第１〜第７のいずれか１つの発明において、圧縮空気放出手段による圧縮空気放出時には、除塵フィルタを回転させる構成としたことにより、除塵フィルタを偏りなく万遍なく除塵することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１〜図６は、本発明の実施の形態における電気掃除機を示している。

図１、図２に示すように、掃除機本体１内には、吸引気流を発生させる電動送風機２が内蔵されており、また、掃除機本体１の外部には、車輪３およびキャスター４が取り付けられており、床面を自在に移動できるようになっている。さらに、電動送風機２の上流側には、通気性を有する隔壁５を介して、電動送風機２により吸引した塵埃を含む空気を導入する集塵ケース６が掃除機本体１に対して着脱自在に設置されている。集塵ケース６の吸引口７には、吸引ホース８、延長管９が順次接続されており、延長管９の先端に吸込具１０を取り付けており、電動送風機２を運転することにより、家屋内の床面上の塵埃を吸引することができる。

集塵ケース６はその内部に除塵フィルタを有し、ここで除塵するものである。集塵ケース６およびその内部の除塵フィルタの構成は、特定の形状構成に限定されるものではないが、本実施の形態における集塵ケース６は、径の異なる複数の中空円筒を縦方向に多段に連ねた縦型形状からなり、ここでは３段構成で、上段から順に、ケース上部１１、ケース中央部１２、塵埃収容空間１６から構成し、ケース上部１１に塵埃を含む空気を接線方向より導入する吸引口７を備えている。そして、集塵ケース６は、吸引口７から最下段の塵埃を堆積させる塵埃収容空間１６まで連通されており、吸引口７から電動送風機２に至る風路は、集塵ケース６のケース中央部１２に設けた開口部１８にて掃除機本体１の隔壁５と連通させている。

また、図２に詳細を示しているように、集塵ケース６内には、円筒状の除塵フィルタ１５と、この除塵フィルタ１５の下方に配置した円板リング状の除塵フィルタ１７とを設置している。

円筒状の除塵フィルタ１５は、上流側に粗塵フィルタからなる円筒形状の第１の除塵フィルタ１３と、この第１の除塵フィルタ１３より下流側の外周に設けた細塵フィルタからなる円筒形状の第２の除塵フィルタ１４との２層構造から構成されている。この第１の除塵フィルタ１３と第２の除塵フィルタ１４は、集塵ケース６の吸引口７と電動送風機２とが連通する第１の風路１９ａの間に配置している。

また、円板リング状の除塵フィルタ１７は、粗塵フィルタからなるもので、一端を第１の除塵フィルタ１３の周端と隙間なく当接し、他端を集塵ケース６あるいは第２の除塵フィルタ１４の外周部に隙間なく当接させている。つまり、円板リング状の除塵フィルタ１７は、吸引口７からの空気が、第１の除塵フィルタ１３の円筒中空部および塵埃収容空間１６を経て、この円板リング状の除塵フィルタ１７を介して第２の除塵フィルタ１４の下端部に流れるよう、第２の風路１９ｂの間に設けられている。

このように、第１の除塵フィルタ１３と第２の除塵フィルタ１４および円板リング状の除塵フィルタ１７は、集塵ケース６の吸引口７と電動送風機２とが連通する風路１９ａもしくは１９ｂに配置している。また、吸引口７から電動送風機２に至る風路１９ａ、１９ｂはともに、第１の除塵フィルタ１３内から塵埃収容空間１６および第２の除塵フィルタ１４の外周からケース中央部１２までの空間全周にわたり設けられている。

また、円筒状の除塵フィルタ１５の上端部には回転歯車２０を設け、モータ２２により駆動されるギア２１と噛み合っており、詳細については後述するが、円筒状の除塵フィルタ１５が回転可能となっている。

また、圧縮空気放出手段２３を備えており、本実施の形態では、集塵ケース６内に配置され、圧縮空気を円筒状の除塵フィルタ１５に作用させることで、除塵フィルタ１５に付着した塵埃を除去する構成となっている。すなわち、図３に示すように、圧縮空気放出手段２３の圧縮空気は、第２の除塵フィルタ１４の下流に設置された圧縮空気口２４から放出され、圧縮空気の風路２５を通り、第１の除塵フィルタ１３、第２の除塵フィルタ１４を通過することで、これら除塵フィルタ１３、１４に付着した粗塵、細塵を塵埃収容空間１６まで吹き飛ばす構成となっている。

図４は、圧縮空気放出手段２３による圧縮空気の流れを矢印で示しているが、圧縮空気放出時には、吸引口７は吸引口蓋２８で閉じる構成としている。吸引口蓋２８を使用することにより、圧縮空気によって除塵された粗塵２６、細塵２７の外への流出を防ぐことができ、また、密閉構造によることで集塵ケース６内の圧力低下を防ぐことができるので、風量維持性能に優れた電気掃除機とすることができる。

次に、図５を用いて、集塵ケース６と円筒状の除塵フィルタ１５および円板リング状の除塵フィルタ１７と、除塵の詳細について説明する。

図に示すように、矢印に示す旋回吸引気流の発生により、除塵が行われるものである。ここで、集塵ケース６は、縦型の中空円筒を３段に連ねた形状であり、吸引口７は図５（ｂ）に示すように、ケース上部１１の円周断面の接線方向から気流が流入するよう偏心した位置に配置されている。本実施の形態では、集塵ケース６を中空円筒としたが、円筒は真円に限定せず楕円形状などでもよく、要するに吸引口７より接線方向から流入した気流が集塵ケース６の内面に沿って旋回気流が生じる形状であればよい。

集塵ケース６の下部には、吸引した塵埃を堆積させる塵埃収容空間１６が設けられており、さらに、塵埃収容空間１６側の集塵ケース６底面は、開閉蓋２９となっており、ヒンジ３０を介して、開閉蓋２９を開き、集塵ケース６内の塵埃を排出することができる。

また、集塵ケース６は、透明部材で構成することにより、上方より内部の塵埃量などを目視で容易に確認できるので好ましい。透明部材としては、ポリプロピレン、アクリル樹脂などは、部材として容易に入手でき、加工性がよい点で好ましい。

また、図５（ｂ）、（ｃ）に示すように集塵ケース６の吸引口７と塵埃収容空間１６の間の内壁には、集塵ケース６と円筒状の除塵フィルタ１５間の全周にわたり設けた風路１９ａが形成されており、集塵ケース６内部と電動送風機２の吸引口がこの風路１９ａを介して連通することとなる。

さらに、集塵ケース６のケース上部１１の内面は、円筒状の除塵フィルタ１５を構成する第１の除塵フィルタ１３の内面と、全体として面一となっている。すなわち、集塵ケース６の内面に突出した突起物がない状態となっている。

円筒状の除塵フィルタ１５は、図５（ｃ）に示すように、集塵ケース６内部を取り囲むように円筒形状となっている。吸引気流に対して上流側に位置する粗塵フィルタからなる第１の除塵フィルタ１３は、吸引気流中の塵埃から綿埃、毛髪などの比較的サイズの大きい塵埃を除塵するものであり、下流側に位置する細塵フィルタからなる第２の除塵フィルタ１４は、粒子径の細かい砂埃、花粉、ダニ糞などの塵埃を気流中から除塵するものである。

このように、除塵する塵埃のサイズに応じて複数層の円筒状の除塵フィルタ１５を設けることで、除塵フィルタの目詰まりの頻度を低減し、風量持続性を延ばすことができる。

前記第１の除塵フィルタ１３としては、金属メッシュ、パンチングメタル、樹脂メッシュなど、細塵２７の通り抜けができる比較的細孔径の大きな部材を用いるのが好ましく、本実施の形態では、特に、通気孔径が２５０ミクロンの金属メッシュを用いて、第１の除塵フィルタ１３内面の微細な突起を最小限に少なくする構成とした。

一方、第２の除塵フィルタ１４としては、不織布、パルプ、ＨＥＰＡフィルタなどを用いることができるが、比較的細かい粒子を効率よく除去できる不織布部材をひだ折りの波状に形成して設置することで、圧力損失を低減しながら、除塵性能を確保することができる。また不織布の塵埃付着面に、表面エネルギーが低く、塵離れがよいＰＴＦＥの多孔質部材をコーディングしたフィルタを用いると、第２の除塵フィルタ１４の目詰まりを抑制することができる点で好ましい。

また、円板リング状の除塵フィルタ１７は、第１の除塵フィルタ１３と同様に通気孔径が２５０ミクロンの金属メッシュで作製され、一端を第１の除塵フィルタ１３の周端と隙間なく当接し、他端を第２の除塵フィルタ１４下端側の外周囲に備えたシール部に隙間なく当接して配置されている。

以上のように構成された電気掃除機について、その動作を説明する。

電動送風機２を運転開始すると、吸引気流が発生し、吸込具１０、延長管９、吸引ホース８、吸引口７を通じて、床面からの塵埃が集塵ケース６内に吸い込まれる。このとき、図５（ｂ）に示すように、集塵ケース６のケース上部１１に設けた吸引口７は、円筒断面に対して接線方向に偏心して設置されているため、吸引口７より流入した気流は、ケース上部１１の円筒断面の接線方向から侵入し旋回気流に変化する。

集塵ケース６のケース上部１１で発生した旋回気流は、旋回しながら下降を続け、円筒状の除塵フィルタ１５付近に到達する。ここで円筒状の除塵フィルタ１５を構成する上流側の第１の除塵フィルタ１３は、集塵ケース６内部に向けた突起物がないため、旋回気流の流れを止めることはなく、さらに、気流は旋回を続けながら、図５（ｃ）に示すように、第１の除塵フィルタ１３、第２の除塵フィルタ１４を順次通過し、風路１９ａを通って、電動送風機２に吸引されることとなる。

ここで、吸引気流と一緒に吸引された塵埃は、気流の流れとともに旋回しながら円筒状の除塵フィルタ１５に導かれ、この塵埃の内、砂塵などの細塵２７は、第１の除塵フィルタ１３を通過し、外側の第２の除塵フィルタ１４で濾しとられる。

また、比重が軽く、風圧を受けやすい綿埃などの粗塵２６は、旋回気流で容易に第１の除塵フィルタ１３表面上から剥離され、図５（ｃ）に示すように、集塵ケース６内で旋回を続けることとなる。この作用により、第１の除塵フィルタ１３は、気流による自浄作用が働いていることになるため、目詰まりすることなく、吸込力の低下を抑制する。

さらに、集塵ケース６内の塵埃量が増加していくと、綿埃などの粗塵２６は、互いに絡まり合うことで、比重を増加させ、第１の除塵フィルタ１３内を旋回しながら下降し、塵埃収容空間１６に導かれる。

塵埃収容空間１６に導かれた粗塵２６は、塵埃収容空間１６の上部に配置された円板リング状の除塵フィルタ１７を介して第２の除塵フィルタ１４端部のひだのくぼみ部分の方向に吸引されるため、塵埃収容空間１６内に確実に捕捉され堆積する。

このとき、第１の除塵フィルタ１３では、旋回気流により綿ゴミなどの粗塵２６は風圧を受けて旋回下降し、また、砂塵などの細塵２７はメッシュの孔を通り抜けるため、塵埃が堆積せず通気性を確保していることになる。

次に、円板リング状の除塵フィルタ１７は、金属メッシュで作製され、第１の除塵フィルタ１３と第２の除塵フィルタ１４の下端側に隙間なく配置されているため、塵埃収容空間１６内の粗塵２６に混ざった細塵２７は、円板リング状の除塵フィルタ１７を通過した後、第２の除塵フィルタ１４で濾しとられる。

つまり、塵埃を吸引すると塵埃は確実に細塵２７と粗塵２６に分離され、細塵２７は第２の除塵フィルタ１４で濾しとられ、粗塵２６は塵埃収容空間１６に捕捉されるもので、吸引口７から電動送風機２に至る風路は、第１および第２の除塵フィルタ１３、１４の周囲にわたって確保されるため風量低下を防ぐことができるものとなる。

さらに、図４に基づき、掃除終了後の粗塵２６、細塵２７の除塵フィルタへの付着状況、および除塵方法を示す。

吸引気流に対して上流側に位置する粗塵フィルタからなる第１の除塵フィルタ１３は、吸引気流中の塵埃から綿埃、毛髪などの比較的サイズの大きい塵埃を捕獲するものであり、下流側に位置する細塵フィルタからなる第２の除塵フィルタ１４は、粒子径の細かい砂埃、花粉、ダニ糞などの塵埃を気流中から捕獲するものである。

図４に示すように、掃除終了後の除塵工程として圧縮空気放出手段２３は圧縮空気口２４から圧縮空気を放出する。圧縮空気の風路２５は、掃除時の第１の除塵フィルタ１３、および第２の除塵フィルタ１４の作用方向を示す第１の風路１９ａ、第２の風路１９ｂと反対方向から作用する。上記構成によると、第１の除塵フィルタ１３、第２の除塵フィルタ１４に付着した粗塵２６、細塵２７を吹き飛ばすことができ、結果として粗塵２６、細塵２７を集塵ケース６下部に存在する塵埃収容空間１６へ移動することができる。また、円筒形状の集塵ケース６の吸引口７と塵埃収容空間１６の間の内壁には、集塵ケース６と円筒状の除塵フィルタ１５間の全周にわたり設けた風路が形成することができるので、除塵フィルタの全周にわたって除塵を行うことができる。

上記構成によると、風量低下の要因である第１の除塵フィルタ１３、第２の除塵フィルタ１４に付着した粗塵２６、細塵２７を風路から取り除くことができるので、より風量低下の少ない電気掃除機を提供することができる。

次に、本実施の形態の電気掃除機を用いて風量維持性能の評価試験を行った結果を示す。実験方法は家庭塵埃を、篩を用いて綿ゴミと細塵に分離し、綿ゴミを４ｇ、細塵を３ｇ混合し、１回につき７ｇ吸引させて風量の変化を調べた。結果は図６に示す。なお、対照実験としては市販のサイクロン式電気掃除機を用いた。

図６に示すように、本実施の形態では、初期から高い風量を維持し、また、１２０ｇ吸引しても初期風量の８０％以上維持していたのに対して、対照実験のものは初期から風量が低く、また低下の度合いも早く６０ｇで初期風量の８０％以下となった。さらに、吸込み仕事率を測定したところ、本実施の形態のものは、対照実験のものよりも１００Ｗ以上高いものであった。これは、吸引口７から電動送風機２に至る風路において、急激な気流の曲げや拡大、縮小を繰り返すことなく風路から塵埃を分離するためである。

このように、本実施の形態の電気掃除機は、圧縮空気放出手段２３の圧縮空気を除塵フィルタ１５に作用させることで、除塵フィルタ１５に付着した塵埃を除去することができ、除塵フィルタの目詰まりによる風量低下を抑制することができる。また、圧縮空気を利用することにより、除塵フィルタに経年変化を与える振動、衝撃などの機械振動を加えないので、より安定、かつ継続的に吸込力が低下しにくいという除塵性能を確保することができる。

なお、既述したとおり、集塵ケース６およびその内部の除塵フィルタ１５の構成は、本実施の形態で示した形状構成のものに限定されるものではなく、種々の形状・構成のものが考えられる。

（実施の形態２）
図７は、本発明の実施の形態２における電気掃除機の圧縮空気放出手段を示している。電気掃除機の全体構成については実施の形態１と同様であるのでその説明を省略し、相違点を中心に説明する。

図に示すように、本実施の形態における電気掃除機の圧縮空気放出手段２３は、電動送風機２の吸引力を利用して圧縮空気を作り出す構成としたものである。すなわち、圧縮空気放出手段２３を構成するポンプ室３１には圧縮空気口２４を有するとともに、電動送風機２の吸引力によりバネ３２に抗して移動するピストン３３を備えている。

ポンプ室３１は電動送風機２と連通しており、電動送風機２が掃除中に動作すると、ゴミを吸引すると同時にピストン３３も電動送風機２の作用により吸引され、矢印の方向へ移動するものである。そして、掃除が終了すると、圧縮空気放出手段２３は、圧縮されたバネ３２が元の状態に戻るため、ピストン３３が移動し圧縮空気が圧縮空気口２４より放出される。

このように、本実施の形態の電気掃除機は、圧縮空気放出手段２３の圧縮空気を、電動送風機２の吸引力を利用して作り出す構成としたことにより、本実施の形態のように、電動送風機の吸引力を利用して、圧縮空気を作るポンプ室内のピストンを移動させ、圧縮空気を作ることができ、外付けのポンプを必要とせず、より安易に圧縮空気を作り出すことができる。これにより、除塵フィルタの目詰まりによる風量低下を抑制することができる。

（実施の形態３）
図８は、本発明の実施の形態３における電気掃除機の圧縮空気放出手段を示している。電気掃除機の全体構成については実施の形態１と同様であるのでその説明を省略し、相違点を中心に説明する。

図に示すように、本実施の形態における電気掃除機の圧縮空気放出手段２３は、圧縮空気放出手段２３の圧縮空気を、掃除機本体１の走行力を利用して作り出す構成としたものである。すなわち、実施の形態２に示したピストン３３には、ひも、針金などで構成されるピストン移動手段３４の一端が接続されている。このピストン移動手段３４の他端は掃除機本体１の車輪３と歯車３５、３６を介して回動するプーリ３７と連結している。

これにより、掃除機本体１が矢印方向に移動すると、ピストン移動手段３４は巻き上げられて短くなる。ピストン移動手段３４が短くなることにより、ピストン３３もバネ３２に抗して車輪３の方向へ移動する。次に、掃除機本体１が逆方向へ移動するとピストン移動手段３４が巻き戻され、圧縮されたバネ３２が作用して、圧縮空気が圧縮空気口２４より放出される。つまり、掃除機本体１の移動方向を変更するたびに圧縮空気を放出し除塵を行うものである。

なお、上記動作に加えて、掃除終了を検知するようにし、掃除終了時には、例えば歯車３５、３６の噛み合いを外し、必ず圧縮空気を放出するようにすることもできる。

このように、本実施の形態の電気掃除機は、圧縮空気放出手段２３の圧縮空気を、掃除機本体１の走行力を利用して作り出す構成としたことにより、本実施の形態のように、駆動輪の回転力を利用して、圧縮空気を作るポンプ室内のピストンを移動させ、圧縮空気を作ることができ、外付けのポンプを必要とせず、より安易に圧縮空気を作り出すことができる。また、電動送風機のエネルギーを消費することがないので、省エネ効果も得ることができる。これにより、除塵フィルタの目詰まりによる風量低下を抑制することができる。

（実施の形態４）
図９〜図１２は、本発明の実施の形態４における電気掃除機の圧縮空気放出手段を示している。電気掃除機の全体構成については実施の形態１と同様であるのでその説明を省略し、相違点を中心に説明する。

図９に示すように、本実施の形態における電気掃除機の圧縮空気放出手段２３は、圧縮空気量を制御可能としたものである。

すなわち、実施の形態２に示したピストン３３には、モータ３９の回転運動をピストン３３の押し出し運動に変換するピストン押し出し手段３８が接続されている。これにより、ピストン３３の押し出し運動により圧縮空気口２４から圧縮空気が放出されるようになっている。また、圧縮空気量決定手段４０、モータ制御手段４１を備え、圧縮空気量決定手段４０は時間に対する圧縮空気量を決定し、モータ制御手段４１に圧縮空気量信号を出力する。モータ制御手段４１は、圧縮空気量決定手段４０が決定した圧縮空気量になるようにモータ３９の回転数の制御を行うものである。

これにより、圧縮空気を制御することで環境に応じた圧縮空気の調整を行うことができるので、より効果のある除塵を実現することができる。

図１０は、先の図２において触れた、円筒状の除塵フィルタ１５の回転構成を示している。モータ２２の駆動により、ギア２１、回転歯車２０を介して円筒状の除塵フィルタ１５は矢印方向へ回転する。この円筒状の除塵フィルタ１５の回転は、圧縮空気放出手段２３による圧縮空気の放出動作と連動して行われる。

これにより、除塵フィルタを偏りなく万遍なく除塵することができる。なお、モータ２２、３９は別々とせず、単一モータから動力を得るようにしてもよい。また、円筒状の除塵フィルタ１５の回転は、本実施の形態に限られるものではなく、各実施の形態１〜３においても同様に行うことで除塵効果を得ることができる。

次に、図１１、図１２に基づき、圧縮空気量決定手段４０の動作について説明する。

図１１は、圧縮空気放出手段２３による圧縮空気放出時の圧縮空気量は、常時、圧縮空気量が一定量となるよう制御するものである。すなわち、時間ｔあたりの圧縮空気量Ｖを時間に関係なく一定の量にするものである。

除塵効果は円筒状の除塵フィルタ１５に対する時間あたりの圧縮空気量、つまり風圧に比例する。任意の場所における円筒状の除塵フィルタ１５への時間あたりの圧縮空気量は圧縮空気口２４からの圧縮空気量と圧縮空気口２４からの距離に依存する。そこで、円筒状の除塵フィルタ１５を回転すること、および圧縮空気口２４からの時間あたりの圧縮空気量を一定に制御することにより、任意場所における除塵フィルタの圧縮空気量の総量を一定にすることにより、圧縮空気による除塵効果も場所に関係なく一定のものとする。

また、図１２は、圧縮空気放出手段２３による圧縮空気放出時の圧縮空気量は、最初の放出時の圧縮空気量をそれ以後よりも大となるよう制御する構成とした。すなわち、時間ｔあたりの圧縮空気量Ｖを最初大きくするものである。

この制御を行うことにより、円筒状の除塵フィルタ１５にこびり付いた細塵２７、粗塵２６を除塵するものである。除塵による粗塵、細塵のとれ量は圧力に大きく依存するので、粗塵、細塵がこびり付いていても最初に圧力を大きくすることで除塵効果を大きくすることができる。つまり圧縮空気放出手段２３からの圧縮空気量の総量を変えることなく、円筒状の除塵フィルタ１５の除塵効果を上げることができる。また、圧縮空気量を変えるためには、図９のピストン３３、ピストン押し出し手段３８、モータ３９を大きくする必要があるが、図１２の制御を行うことにより、大きさを変更することなく、コンパクトな構成を実現することができる。

なお、圧縮空気量決定手段４０は、図１１または図１２の圧縮空気量の時間変化を記憶しており、円筒状の除塵フィルタ１５を回転させる場合は、図１１の制御で、除塵フィルタ１５に細塵２７、粗塵２６がこびり付いている場合は、図１２の制御で圧縮空気を放出する。

このように、本実施の形態の電気掃除機は、圧縮空気放出手段２３の圧縮空気量を制御可能としたことにより、圧縮空気を制御することで環境に応じた圧縮空気の調整を行うことができるので、より効果のある除塵を実現することができる。

また、圧縮空気放出手段２３による圧縮空気放出時の圧縮空気量は、常時、圧縮空気量が一定量となるよう制御する構成としたことにより、一定の圧縮空気量で除塵フィルタの除塵効果を一定にすることができ、より効果のある除塵を実現することができる。

また、圧縮空気放出手段２３による圧縮空気放出時の圧縮空気量は、最初の放出時の圧縮空気量をそれ以後よりも大となるよう制御する構成としたことにより、除塵による粗塵、細塵のとれ量は圧力に大きく依存するので、粗塵、細塵がこびり付いていても最初に圧力を大きくすることで除塵効果を大きくすることができる。

また、圧縮空気放出手段２３による圧縮空気放出時には、除塵フィルタ１５を回転させる構成としたことにより、除塵フィルタを偏りなく万遍なく除塵することができる。

以上のように、本発明にかかる電気掃除機は、除塵フィルタの目詰まりによる風力低下を抑制し、長期にわたり安定した除塵性能を確保することができるので、家庭用電気掃除機だけでなく、業務用電気掃除機などさまざま種類の掃除機に適用できる。

本発明の実施の形態１における電気掃除機の全体を示す側面図 同電気掃除機の掃除機本体の構成を示す断面図 同電気掃除機の除塵フィルタと圧縮空気の関係を示す要部断面図 （ａ）同電気掃除機における集塵ケースと圧縮空気の流れを示す正断面図（ｂ）（ａ）のＡ−Ａ断面図（ｃ）（ａ）のＢ−Ｂ断面図 （ａ）同電気掃除機における集塵ケースと吸引気流の流れを示す縦断面図（ｂ）（ａ）のＡ−Ａ断面図（ｃ）（ａ）のＢ−Ｂ断面図 同電気掃除機と対照実験における家庭塵埃量と吸込風量の関係を示すグラフ 本発明の実施の形態２における電気掃除機の圧縮空気放出手段を示す断面図 本発明の実施の形態３における電気掃除機の圧縮空気放出手段を示す断面図 本発明の実施の形態４における電気掃除機の圧縮空気放出手段を示す断面図 同電気掃除機の除塵フィルタの回動構成を示す要部平面図 同電気掃除機の圧縮空気放出手段の制御状態を示す特性図 同電気掃除機の圧縮空気放出手段の別制御状態を示す特性図

符号の説明

１ 掃除機本体
２ 電動送風機
６ 集塵ケース
７ 吸引口
１５ 除塵フィルタ
２３ 圧縮空気放出手段
２４ 圧縮空気口
２８ 吸引口蓋
４０ 圧縮空気量決定手段
４１ モータ制御手段

Claims (8)

1. 掃除機本体内に装備した電動送風機と、電動送風機により吸引した塵埃を含む空気を導入する集塵ケースと、この集塵ケース内に設置した塵埃の除塵フィルタと、除塵フィルタに作用して除塵フィルタに付着した塵埃を除去する圧縮空気放出のための圧縮空気放出手段とを備えた電気掃除機。
2. 塵埃を含む空気を導入する集塵ケースの吸引口は、圧縮空気放出手段による圧縮空気放出時に閉じる構成とした請求項１に記載の電気掃除機。
3. 圧縮空気放出手段の圧縮空気は、電動送風機の吸引力を利用して作り出す構成とした請求項１または２に記載の電気掃除機。
4. 圧縮空気放出手段の圧縮空気は、掃除機本体の走行力を利用して作り出す構成とした請求項１または２に記載の電気掃除機。
5. 圧縮空気放出手段は、圧縮空気量を制御可能とした請求項１〜４のいずれか１項に記載の電気掃除機。
6. 圧縮空気放出手段による圧縮空気放出時の圧縮空気量は、常時、圧縮空気量が一定量となるよう制御する構成とした請求項５に記載の電気掃除機。
7. 圧縮空気放出手段による圧縮空気放出時の圧縮空気量は、最初の放出時の圧縮空気量をそれ以後よりも大となるよう制御する構成とした請求項５に記載の電気掃除機。
8. 圧縮空気放出手段による圧縮空気放出時には、除塵フィルタを回転させる構成とした請求項１〜７のいずれか１項に記載の電気掃除機。