JP2010012410A - サイクロン分離装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】捕集容器内で回転する圧縮部材の回転抵抗を圧縮部材の回転駆動手段の電流値から間接的に且つ正確に求めて，圧縮部材の回転駆動手段を過負荷から保護することの出来るサイクロン分離装置を提供する。
【解決手段】捕集容器１１内に，回転可能な圧縮部材１２３ａを設けると共に，前記捕集容器１１の内面の一部に捕集対象物の回転を抑制する回転抑制手段５３，５４を設け，前記圧縮部材１２３ａを前記垂直中心軸周りに回転駆動する圧縮部材駆動手段の電流の検知結果に基づいて，当該サイクロン分離装置を制御する。
【選択図】図１０
【解決手段】捕集容器１１内に，回転可能な圧縮部材１２３ａを設けると共に，前記捕集容器１１の内面の一部に捕集対象物の回転を抑制する回転抑制手段５３，５４を設け，前記圧縮部材１２３ａを前記垂直中心軸周りに回転駆動する圧縮部材駆動手段の電流の検知結果に基づいて，当該サイクロン分離装置を制御する。
【選択図】図１０
Description
本発明は，捕集対象物を遠心分離するサイクロン分離装置に係り，特に，捕集された塵埃などの捕集対象物の量を正確に検知して，安全に運転することができるサイクロン分離装置に関するものである。
従来から，略円筒状の捕集容器の中心部に設けられた排気部から前記捕集容器内の空気を排気することにより，前記捕集容器の円周部に設けられた空気吸い込み部から吸い込まれた空気を前記捕集容器の内周面に沿って旋回させた後，フィルタ手段を経て前記排気部から排気し，前記空気に含まれる比較的大きい塵埃を前記捕集容器の底部で捕集すると共に，比較的小さい塵埃を前記フィルタ手段において捕集するサイクロン分離装置の一例としてのサイクロン集塵装置が，特許文献１として知られている。
このサイクロン集塵装置は，比較的大きい塵埃を旋回させることで遠心力によって捕集し，空気流に乗って飛翔する比較的小さい塵埃については，空気流中においたフィルタ手段によって捕集するものであるため，騒音が少なく，集塵効率についても改善されたものである。
このサイクロン集塵装置は，比較的大きい塵埃を旋回させることで遠心力によって捕集し，空気流に乗って飛翔する比較的小さい塵埃については，空気流中においたフィルタ手段によって捕集するものであるため，騒音が少なく，集塵効率についても改善されたものである。
上記のようなサイクロン集塵装置を一般家庭で使用すると，布団や衣類から生じる綿ホコリが集塵ごみ容積の大半を占める。この綿ホコリを構成する繊維等は，それ自体が弾性を持つため，塵埃の密度は小さい割りに体積が大きく，捕集容器がすぐにいっぱいになるため，頻繁に集塵部から取り除く（捨てる）必要がある。また，このような塵埃は，軽くて容易に飛散するため，外部のごみ箱等に廃棄する際，塵埃が舞い散って再飛散することで使用者が不快に感じるという問題がある。
しかしながら，上記特許文献１に記載のサイクロン集塵装置は，あくまで空気の流れに頼って塵埃を捕集するものであるため，捕集された前記繊維などの低密度の埃を一定以上に圧縮することが出来ず，限られた塵埃の捕集空間における塵埃の集積度をそれほど向上させることが出来るものではない。従って，捕集された塵埃を頻繁に捨てないと捕集効率が低下するので，塵埃を捨てる手間がかかる点，あるいは，塵埃を捨てる時に，塵埃が硬く圧縮されておらず，空気中で分散されやすいので，ごみ箱等に廃棄する際，塵埃が舞い散って再飛散することによる不快感を解消することが出来ないという問題を解決することが出来ない。
このような課題を解決するためには，捕集された塵埃を出来るだけ固く圧縮する必要がある。このような，塵埃の圧縮手段を備えたサイクロン分離装置が本出願人によって出願された（特願２００８−０７２９４２）。このサイクロン分離装置は，内周面が略円筒状の捕集容器を備え，該捕集容器の円周部にその周方向に設けられた空気流入口から吸い込まれた空気を前記略円筒状の内周面に沿って旋回させた後，前記捕集容器の中心部からフィルタ手段を経て排気することにより，前記空気に含まれる比較的大きい捕集対象物を前記捕集容器の底部で捕集すると共に，比較的小さい捕集対象物を前記フィルタ手段において捕集するものであり，さらに前記捕集容器内に，該捕集容器の垂直中心軸を中心とする螺旋状曲面を備え，前記垂直中心軸の周りに回転可能な圧縮部材を備えたものである。
このサイクロン分離装置では，上記圧縮部材が上記垂直中心軸を中心に回転することによって，上記螺旋状曲面の下面で捕集された塵埃などの捕集対象物が硬く圧縮されているため，なんども塵埃を捨てる必要がなく，塵埃を捨てる手間が省力される。
あるいは，塵埃を捨てる時に，塵埃が空気中で分散され，ごみ箱等に廃棄する際，塵埃が舞い散って再飛散することによる不快感を解消することが出来るといった，多くの長所が発揮される。
特開２００６−７５５８４号公報
あるいは，塵埃を捨てる時に，塵埃が空気中で分散され，ごみ箱等に廃棄する際，塵埃が舞い散って再飛散することによる不快感を解消することが出来るといった，多くの長所が発揮される。
このように上記出願（特願２００８−０７２９４２）の明細書に開示されたサイクロン分離装置は優れた機能を発揮するが，上記のように塵埃が硬く圧縮されるため，捕集された塵埃の量がある程度以上に多くなると，圧縮部材の回転にはそれなりの消費電力が必要となる。また，それを超えて更に圧縮部材の回転を継続すると，硬い塵埃の抵抗によって圧縮部材を回転させるモータなどの圧縮部材駆動手段に掛かる負荷が大きくなり，消費電力の面でもまたモータの過負荷の面でも望ましくない状態になることが考えられる。
そのため上記モータなどの過負荷を検知してモータを停止させるなどの処理とすることが望ましいが，実際には，モータが過負荷になる前に使用者に警報を発するなどの事前の対応を行うことが，モータへの過負荷を防止してモータの寿命を延ばすといった点から望ましい。
さらに，モータが過負荷になる前に実質的な捕集物の量を検知して使用者に警報を発するなどの処理をすることが望ましいが，捕集物の量は捕集容器の中で偏在するので単純にはその量を正確に測定することは困難である。
そのため，本発明の発明者は，鋭意努力の末，モータ電流と捕集対象物の量との間に技術的な関係があることを突き止め，これにより捕集物の量を間接的に且つ正確に検知することができることを見出した。
そのため上記モータなどの過負荷を検知してモータを停止させるなどの処理とすることが望ましいが，実際には，モータが過負荷になる前に使用者に警報を発するなどの事前の対応を行うことが，モータへの過負荷を防止してモータの寿命を延ばすといった点から望ましい。
さらに，モータが過負荷になる前に実質的な捕集物の量を検知して使用者に警報を発するなどの処理をすることが望ましいが，捕集物の量は捕集容器の中で偏在するので単純にはその量を正確に測定することは困難である。
そのため，本発明の発明者は，鋭意努力の末，モータ電流と捕集対象物の量との間に技術的な関係があることを突き止め，これにより捕集物の量を間接的に且つ正確に検知することができることを見出した。
従って，本発明は上記事情に鑑み創案されたものであり，前記圧縮部材の回転抵抗となる捕集対象物の蓄積量を圧縮部材の回転駆動手段の電流値から間接的に且つ正確に求めて，圧縮部材の回転駆動手段を過負荷から保護することの出来るサイクロン分離装置を提供することである。
上記目的を達成するために，本出願にかかる発明は，
内周面が略円筒状の捕集容器を備え，該捕集容器の円周部にその周方向に設けられた空気流入口から吸い込まれた空気を前記略円筒状の内周面に沿って旋回させた後，前記捕集容器の中心部からフィルタ手段を経て排気することにより，前記空気に含まれる比較的大きい捕集対象物を前記捕集容器の底部で捕集すると共に，比較的小さい捕集対象物を前記フィルタ手段において捕集するサイクロン分離装置であって，
前記捕集容器内に，該捕集容器の垂直中心軸を中心とする螺旋状曲面を備え，前記垂直中心軸の周りに回転可能な圧縮部材と，
前記捕集容器の内面の一部に設けられ，前記圧縮部材の回転に伴って該圧縮部材に押されて回転しようとする前記捕集容器内面に蓄積された捕集対象物の回転を抑制する回転抑制手段と，
前記圧縮部材を前記垂直中心軸周りに回転駆動する圧縮部材駆動手段の電流を検知する電流検知手段と，
前記電流検知手段による電流の検知結果に基づいて，当該サイクロン分離装置を制御する制御手段とを備えてなるサイクロン分離装置である。
前記回転抑制手段としては，前記捕集容器内面の一部について他の部分と較べて捕集対象物に対する摩擦係数を変化させる，即ち，異なる摩擦係数にする構成が採用される。
前記回転抑制手段は具体的には，前記捕集容器内面の一部貼り付けられたゴム片であったり，あるいは，前記捕集容器内面の一部の内面に形成された凹凸が好ましい例としてあげられる。
前記制御手段は，前記電流検知手段の検知結果に基づいて蓄積された塵埃の量を推定し，圧縮部材駆動手段が過負荷になる前に警報を発する。例えば，圧縮部材駆動手段の電流値に関する閾値として予め定められた第１の閾値を記憶する電流値記憶手段を備え，前記電流検知手段による電流の検知結果が前記電流値記憶手段に記憶された前記第１の閾値を超えた場合に，前記制御手段が，使用者に対して警報を発するようにすることが望ましい。
さらに，電流値記憶手段が，更に，前記第１の閾値よりも大きい第２の閾値を予め記憶しており，前記電流検知手段による電流の検知結果が前記第２の閾値を超えた場合に，前記制御手段が，使用者に対して警報を発すると共に，当該サイクロン分離装置の運転を停止するようにすれば，圧縮部材駆動手段の過負荷は完全に防止される。
前記電流の検知結果，前記第１及び前記第２の閾値として，周期的に変化する電流の最大値と最小値との差に基づく値を採用することができる。
また，前記電流の検知結果，前記第１及び前記第２の閾値として，周期的に変化する電流のピーク値間の周期に基づく値を採用することも有益である。
更にまた，前記電流の検知結果，前記第１及び前記第２の閾値が，前記電流検知手段の検知電流についての所定時間の平均値又は検知電流の変動周期の１周期若しくは複数周期の平均値に基づく値であってもよい。
当該サイクロン分離装置の具体例として，捕集対象物を塵埃とするサイクロン集塵装置が挙げられる。
内周面が略円筒状の捕集容器を備え，該捕集容器の円周部にその周方向に設けられた空気流入口から吸い込まれた空気を前記略円筒状の内周面に沿って旋回させた後，前記捕集容器の中心部からフィルタ手段を経て排気することにより，前記空気に含まれる比較的大きい捕集対象物を前記捕集容器の底部で捕集すると共に，比較的小さい捕集対象物を前記フィルタ手段において捕集するサイクロン分離装置であって，
前記捕集容器内に，該捕集容器の垂直中心軸を中心とする螺旋状曲面を備え，前記垂直中心軸の周りに回転可能な圧縮部材と，
前記捕集容器の内面の一部に設けられ，前記圧縮部材の回転に伴って該圧縮部材に押されて回転しようとする前記捕集容器内面に蓄積された捕集対象物の回転を抑制する回転抑制手段と，
前記圧縮部材を前記垂直中心軸周りに回転駆動する圧縮部材駆動手段の電流を検知する電流検知手段と，
前記電流検知手段による電流の検知結果に基づいて，当該サイクロン分離装置を制御する制御手段とを備えてなるサイクロン分離装置である。
前記回転抑制手段としては，前記捕集容器内面の一部について他の部分と較べて捕集対象物に対する摩擦係数を変化させる，即ち，異なる摩擦係数にする構成が採用される。
前記回転抑制手段は具体的には，前記捕集容器内面の一部貼り付けられたゴム片であったり，あるいは，前記捕集容器内面の一部の内面に形成された凹凸が好ましい例としてあげられる。
前記制御手段は，前記電流検知手段の検知結果に基づいて蓄積された塵埃の量を推定し，圧縮部材駆動手段が過負荷になる前に警報を発する。例えば，圧縮部材駆動手段の電流値に関する閾値として予め定められた第１の閾値を記憶する電流値記憶手段を備え，前記電流検知手段による電流の検知結果が前記電流値記憶手段に記憶された前記第１の閾値を超えた場合に，前記制御手段が，使用者に対して警報を発するようにすることが望ましい。
さらに，電流値記憶手段が，更に，前記第１の閾値よりも大きい第２の閾値を予め記憶しており，前記電流検知手段による電流の検知結果が前記第２の閾値を超えた場合に，前記制御手段が，使用者に対して警報を発すると共に，当該サイクロン分離装置の運転を停止するようにすれば，圧縮部材駆動手段の過負荷は完全に防止される。
前記電流の検知結果，前記第１及び前記第２の閾値として，周期的に変化する電流の最大値と最小値との差に基づく値を採用することができる。
また，前記電流の検知結果，前記第１及び前記第２の閾値として，周期的に変化する電流のピーク値間の周期に基づく値を採用することも有益である。
更にまた，前記電流の検知結果，前記第１及び前記第２の閾値が，前記電流検知手段の検知電流についての所定時間の平均値又は検知電流の変動周期の１周期若しくは複数周期の平均値に基づく値であってもよい。
当該サイクロン分離装置の具体例として，捕集対象物を塵埃とするサイクロン集塵装置が挙げられる。
以上述べたように，本出願のサイクロン分離装置は，内周面が略円筒状の捕集容器を備え，該捕集容器の円周部にその周方向に設けられた空気流入口から吸い込まれた空気を前記略円筒状の内周面に沿って旋回させた後，前記捕集容器の中心部からフィルタ手段を経て排気することにより，前記空気に含まれる比較的大きい捕集対象物を前記捕集容器の底部で捕集すると共に，比較的小さい捕集対象物を前記フィルタ手段において捕集するサイクロン分離装置であって，前記捕集容器内に，該捕集容器の垂直中心軸を中心とする螺旋状曲面を備え，前記垂直中心軸の周りに回転可能な圧縮部材と，前記捕集容器の内面に設けられ，前記圧縮部材の回転に伴って該圧縮部材に押されて回転しようとする前記捕集容器内面に蓄積された捕集対象物の回転を抑制する回転抑制手段と，前記圧縮部材を前記垂直中心軸周りに回転駆動する圧縮部材駆動手段の電流を検知する電流検知手段と，前記電流検知手段による電流の検知結果に基づいて，当該サイクロン分離装置を制御する制御手段とを備えてなるサイクロン分離装置として構成されている。
このように本発明では，前記捕集容器の内面の一部に設けられ，前記圧縮部材の回転に伴って該圧縮部材に押されて回転しようとする前記捕集容器内面に蓄積された捕集対象物の回転を抑制する回転抑制手段が設けられた捕集容器が用いられているので，回転する圧縮部材の圧縮部によって捕集容器内に蓄積された塵埃が上記回転抑制手段の部分でせき止められ，上記圧縮部がこの部分を通過するときに負荷が拡大されて圧縮部材を駆動するモータの駆動電流の周期的に増大する。
本発明はこの現象を捉えて，上記回転抑制部材の部分を通過するときに増大する圧縮部材駆動手段電流の変化に基づき捕集容器内に蓄積された塵埃の量を推定し，圧縮部材駆動手段の過負荷を適切に防止することができる。
本発明はこの現象を捉えて，上記回転抑制部材の部分を通過するときに増大する圧縮部材駆動手段電流の変化に基づき捕集容器内に蓄積された塵埃の量を推定し，圧縮部材駆動手段の過負荷を適切に防止することができる。
以下添付図面を参照しながら，本発明の実施の形態について説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施の形態は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに，図１は，本発明の実施の形態に係る電気掃除機Ｘの外観図，図２及び図３は，本発明の実施の形態に係るサイクロン集塵装置Ｙの内部構造を説明するための断面図，図４は，本発明の実施の形態に係るサイクロン集塵装置Ｙに設けられた螺旋状回転圧縮部を説明するための図（（ａ）は，下方から見た斜視図，（ｂ）は，上方から見た斜視図），図５は，本発明の実施の形態に係るサイクロン集塵装置Ｙに設けられた上部フィルタユニット１３を説明するための図，図６は，本発明の実施の形態に係るサイクロン集塵装置Ｙの内部構造を螺旋状回転圧縮部を中心として説明するための断面図，図７は，本発明の実施の形態に係るサイクロン集塵装置Ｙの内部構造を説明するための分解斜視図，図８は，本発明の実施の形態に係るサイクロン集塵装置Ｙの螺旋状回転圧縮部への回転力伝達経路を説明するための断面図，図９は，螺旋状回転圧縮部の回転によって，塵埃が圧縮・積層される状況を説明するサイクロン集塵装置Ｙの断面図，図１０は，回転抑制手段の取付位置を説明するための集塵容器部分の断面図，図１１は，本発明の実施形態にかかるサイクロン集塵装置Ｙの制御装置を示すブロック図，図１２は，本発明の実施形態にかかるサイクロン集塵装置Ｙの制御装置に処理手順を示すフローチャート，図１３は，駆動部の電流変化を示すグラフである。
ここに，図１は，本発明の実施の形態に係る電気掃除機Ｘの外観図，図２及び図３は，本発明の実施の形態に係るサイクロン集塵装置Ｙの内部構造を説明するための断面図，図４は，本発明の実施の形態に係るサイクロン集塵装置Ｙに設けられた螺旋状回転圧縮部を説明するための図（（ａ）は，下方から見た斜視図，（ｂ）は，上方から見た斜視図），図５は，本発明の実施の形態に係るサイクロン集塵装置Ｙに設けられた上部フィルタユニット１３を説明するための図，図６は，本発明の実施の形態に係るサイクロン集塵装置Ｙの内部構造を螺旋状回転圧縮部を中心として説明するための断面図，図７は，本発明の実施の形態に係るサイクロン集塵装置Ｙの内部構造を説明するための分解斜視図，図８は，本発明の実施の形態に係るサイクロン集塵装置Ｙの螺旋状回転圧縮部への回転力伝達経路を説明するための断面図，図９は，螺旋状回転圧縮部の回転によって，塵埃が圧縮・積層される状況を説明するサイクロン集塵装置Ｙの断面図，図１０は，回転抑制手段の取付位置を説明するための集塵容器部分の断面図，図１１は，本発明の実施形態にかかるサイクロン集塵装置Ｙの制御装置を示すブロック図，図１２は，本発明の実施形態にかかるサイクロン集塵装置Ｙの制御装置に処理手順を示すフローチャート，図１３は，駆動部の電流変化を示すグラフである。
まず，図１を用いて，本発明の実施の形態に係る電気掃除機Ｘの概略構成について説明する。
図１に示すように，前記電気掃除機Ｘは，掃除機本体部１，吸気口部２，接続管３，接続ホース４，操作ハンドル５などを備えて概略構成されている。前記掃除機本体部１には，電動送風機２２１，サイクロン集塵装置Ｙ，制御装置Ｚなどが内蔵されている。なお，前記サイクロン集塵装置Ｙについては後段で詳述する。
前記電動送風機２２１は，吸気を行うための送風ファン及び該送風ファンを回転駆動する送風駆動モータを有している。前記制御装置Ｚの詳細は，図１１を参照して追って説明されるが，制御装置Ｚは，ＣＰＵやＲＡＭ，ＲＯＭなどの制御機器を有してなり，前記電気掃除機Ｘを統括的に制御する。具体的には，前記制御装置Ｚでは，前記ＣＰＵが前記ＲＯＭに記憶された制御プログラムに従って，本発明の対象である圧縮部材の回転制御を含む各種の処理を実行する。
なお，前記操作ハンドル５には，ユーザが前記電気掃除機Ｘの稼働の有無や運転モードの選択操作などを行うための操作スイッチ（不図示）が設けられている。また，その操作スイッチの近傍には，前記電気掃除機Ｘの現在の状態を表示するＬＥＤなどの表示部（不図示）も設けられている。
図１に示すように，前記電気掃除機Ｘは，掃除機本体部１，吸気口部２，接続管３，接続ホース４，操作ハンドル５などを備えて概略構成されている。前記掃除機本体部１には，電動送風機２２１，サイクロン集塵装置Ｙ，制御装置Ｚなどが内蔵されている。なお，前記サイクロン集塵装置Ｙについては後段で詳述する。
前記電動送風機２２１は，吸気を行うための送風ファン及び該送風ファンを回転駆動する送風駆動モータを有している。前記制御装置Ｚの詳細は，図１１を参照して追って説明されるが，制御装置Ｚは，ＣＰＵやＲＡＭ，ＲＯＭなどの制御機器を有してなり，前記電気掃除機Ｘを統括的に制御する。具体的には，前記制御装置Ｚでは，前記ＣＰＵが前記ＲＯＭに記憶された制御プログラムに従って，本発明の対象である圧縮部材の回転制御を含む各種の処理を実行する。
なお，前記操作ハンドル５には，ユーザが前記電気掃除機Ｘの稼働の有無や運転モードの選択操作などを行うための操作スイッチ（不図示）が設けられている。また，その操作スイッチの近傍には，前記電気掃除機Ｘの現在の状態を表示するＬＥＤなどの表示部（不図示）も設けられている。
前記掃除機本体部１は，該掃除機本体部１の前端に接続された前記接続ホース４と，該接続ホース４に接続された前記接続管３とを介して前記吸気口部２に接続されている。
従って，前記電気掃除機Ｘでは，前記掃除機本体部１に内蔵された前記電動送風機２２１が作動されることにより，前記吸気口部２からの吸気が行われる。そして，前記吸気口部２から吸気された空気は，前記接続管３及び前記接続ホース４を通じて前記サイクロン集塵装置Ｙに流入する。前記サイクロン集塵装置Ｙでは，吸い込まれた空気から塵埃が遠心分離される。前記サイクロン集塵装置Ｙで塵埃が分離された後の空気は，前記掃除機本体部１の後端に設けられた不図示の排気口から排気される。
従って，前記電気掃除機Ｘでは，前記掃除機本体部１に内蔵された前記電動送風機２２１が作動されることにより，前記吸気口部２からの吸気が行われる。そして，前記吸気口部２から吸気された空気は，前記接続管３及び前記接続ホース４を通じて前記サイクロン集塵装置Ｙに流入する。前記サイクロン集塵装置Ｙでは，吸い込まれた空気から塵埃が遠心分離される。前記サイクロン集塵装置Ｙで塵埃が分離された後の空気は，前記掃除機本体部１の後端に設けられた不図示の排気口から排気される。
以下，図２〜６を参照しつつ，本発明に係るサイクロン集塵装置の一例であるサイクロン集塵装置Ｙについて詳説する。サイクロン集塵装置は，本発明の実施形態に係るサイクロン分離装置の一例であり，捕集対象物が塵埃である場合である。
図２及び図３に示すように，前記サイクロン集塵装置Ｙは，筐体１０，内周面が略円筒状で，上記筐体１０に対して着脱自在の集塵容器１１（捕集容器の一例），内筒１２，上部フィルタユニット１３，塵埃受部１４及び除塵駆動機構１５などを備えて概略構成されている。除塵駆動機構１５は，本発明の構成要素である後述のモータなどの圧縮部材駆動手段を含んでいる。
前記サイクロン集塵装置Ｙでは，前記集塵容器１１，前記内筒１２，前記上部フィルタユニット１３，及び前記塵埃受部１４が，垂直の中心軸Ｐを中心に同軸状に配置されている。また，前記サイクロン集塵装置Ｙは，前記掃除機本体部１に着脱可能に構成されている。
上記筐体１０は，フィルタ１２２を備えた内筒１２を備えている。
このサイクロン集塵装置Ｙでは，略円筒状の集塵容器１１の中心部に設けられた前記内筒１２から前記集塵容器１１内の空気を排気することにより，前記集塵容器１１の円周部に設けられた空気流入口１１１ａ（図７参照）から吸い込まれた空気を集塵容器１１の内周面に沿って旋回させた後，前記上部フィルタユニット１３などを経て前記内筒１２を経て排気し，前記空気に含まれる比較的大きい捕集対象物を前記集塵容器１１の底部で捕集すると共に，比較的小さい捕集対象物を前記上部フィルタユニット１３などにおいて捕集するものである。
図２及び図３に示すように，前記サイクロン集塵装置Ｙは，筐体１０，内周面が略円筒状で，上記筐体１０に対して着脱自在の集塵容器１１（捕集容器の一例），内筒１２，上部フィルタユニット１３，塵埃受部１４及び除塵駆動機構１５などを備えて概略構成されている。除塵駆動機構１５は，本発明の構成要素である後述のモータなどの圧縮部材駆動手段を含んでいる。
前記サイクロン集塵装置Ｙでは，前記集塵容器１１，前記内筒１２，前記上部フィルタユニット１３，及び前記塵埃受部１４が，垂直の中心軸Ｐを中心に同軸状に配置されている。また，前記サイクロン集塵装置Ｙは，前記掃除機本体部１に着脱可能に構成されている。
上記筐体１０は，フィルタ１２２を備えた内筒１２を備えている。
このサイクロン集塵装置Ｙでは，略円筒状の集塵容器１１の中心部に設けられた前記内筒１２から前記集塵容器１１内の空気を排気することにより，前記集塵容器１１の円周部に設けられた空気流入口１１１ａ（図７参照）から吸い込まれた空気を集塵容器１１の内周面に沿って旋回させた後，前記上部フィルタユニット１３などを経て前記内筒１２を経て排気し，前記空気に含まれる比較的大きい捕集対象物を前記集塵容器１１の底部で捕集すると共に，比較的小さい捕集対象物を前記上部フィルタユニット１３などにおいて捕集するものである。
前記集塵容器１１は，吸い込まれた空気から分離された塵埃を収容するための内周面が円筒状で，且つ外形も円筒状の容器である。前記集塵容器１１は，前記サイクロン集塵装置Ｙの筐体１０に着脱可能に構成されている。ユーザは，前記掃除機本体部１から前記サイクロン集塵装置Ｙを取り出した後，該サイクロン集塵装置Ｙから前記集塵容器１１を取り外して，該集塵容器１１内の塵埃を廃棄する。なお，前記サイクロン集塵装置Ｙの筐体１０と前記集塵容器１１との間には，環状のシール部材１６１が設けられている。このシール部材１６１により，前記筐体１０及び前記集塵容器１１の間の空気の漏れが防止される。
集塵容器１１の内面には，後述の圧縮部材の回転に伴って該圧縮部材に押されて回転しようとする前記捕集容器１１内面に蓄積された塵埃の回転を抑制する後述の回転抑制手段が形成されている。詳細は追って述べる。
また，前記集塵容器１１の底部には，前記内筒１２に設けられた後述の回転軸部１２３ｂに嵌合する嵌合部１１ａが設けられている。前記嵌合部１１ａの外周部には，前記内筒１２の回転軸部１２３ｂとの隙間を埋めるための環状のシール部材１１ｂが設けられている。このシール部材１１ｂにより，前記回転軸部１２３ｂ及び前記集塵容器１１の間の空気の漏れが防止される。
集塵容器１１の内面には，後述の圧縮部材の回転に伴って該圧縮部材に押されて回転しようとする前記捕集容器１１内面に蓄積された塵埃の回転を抑制する後述の回転抑制手段が形成されている。詳細は追って述べる。
また，前記集塵容器１１の底部には，前記内筒１２に設けられた後述の回転軸部１２３ｂに嵌合する嵌合部１１ａが設けられている。前記嵌合部１１ａの外周部には，前記内筒１２の回転軸部１２３ｂとの隙間を埋めるための環状のシール部材１１ｂが設けられている。このシール部材１１ｂにより，前記回転軸部１２３ｂ及び前記集塵容器１１の間の空気の漏れが防止される。
さらに，前記集塵容器１１には，前記接続ホース４（図１参照）が接続される接続部１１１が設けられている。前記吸気口部２から前記接続管３及び前記接続ホース４を通じて吸い込まれた空気は，前記接続部１１１から前記集塵容器１１内に流入する。
ここで，前記接続部１１１の前記集塵容器１１への空気流入口（不図示）は，前記接続ホース４からの空気が前記集塵容器１１内で旋回するように形成されている。具体的に，前記空気流入口（不図示）は，前記集塵容器１１側の出口が該集塵容器１１の円周方向に向くように形成されている。
従って，前記集塵容器１１では，吸い込まれた空気を旋回させることで該空気に含まれた比較的大きい塵埃が遠心力によって分離（遠心分離）される。そして，前記集塵容器１１で遠心分離された塵埃は，該集塵容器１１の底部に蓄積される（図２，３の塵埃Ｄ１）。
一方，塵埃が分離された後の空気は，前記集塵容器１１から矢印（図２）で示す排気経路１１２に沿って前記掃除機本体部１に設けられた不図示の排気口から外部に排気される。ここで，前記集塵容器１１から前記排気口（不図示）までの前記排気経路１１２上には，前記内筒１２，前記塵埃受部１４，及び前記上部フィルタユニット１３が順に配置されている。
ここで，前記接続部１１１の前記集塵容器１１への空気流入口（不図示）は，前記接続ホース４からの空気が前記集塵容器１１内で旋回するように形成されている。具体的に，前記空気流入口（不図示）は，前記集塵容器１１側の出口が該集塵容器１１の円周方向に向くように形成されている。
従って，前記集塵容器１１では，吸い込まれた空気を旋回させることで該空気に含まれた比較的大きい塵埃が遠心力によって分離（遠心分離）される。そして，前記集塵容器１１で遠心分離された塵埃は，該集塵容器１１の底部に蓄積される（図２，３の塵埃Ｄ１）。
一方，塵埃が分離された後の空気は，前記集塵容器１１から矢印（図２）で示す排気経路１１２に沿って前記掃除機本体部１に設けられた不図示の排気口から外部に排気される。ここで，前記集塵容器１１から前記排気口（不図示）までの前記排気経路１１２上には，前記内筒１２，前記塵埃受部１４，及び前記上部フィルタユニット１３が順に配置されている。
前記内筒１２は，前記集塵容器１１内に配置された円筒状の部材である。ここで，前記内筒１２は，前記塵埃受部１４によって回転可能に支持されている。具体的に，前記内筒１２は，該内筒１２の上端に設けられた環状の凹部１２ａが，前記塵埃受部１４の下端に設けられた環状の支持部１４ｃに支持されることにより回転可能な状態で吊り下げられている。なお，前記内筒１２を回転可能に支持する構成は，これに限られるものではない。例えば，前記内筒１２の上下の端部を軸支することが一例として考えられる。
さらに，前記内筒１２の上端には，後述の傾斜除塵部材１３４に設けられた係合部１３４ｃに係合する複数の連結部１２ｂが設けられている。前記連結部１２ｂは，前記内筒１２の上端の開口縁部に上方に突出して設けられたリブである。
前記内筒１２は，前記連結部１２ｂ及び前記係合部１３４ｃの係合によって，前記傾斜除塵部材１３４に一体回転可能に連結されている。これにより，前記内筒１２は，前記傾斜除塵部材１３４に連動して回転することになる。なお，前記内筒１２及び前記傾斜除塵部材１３４の連結構造はこれに限られない。例えば，前記内筒１２及び前記傾斜除塵部材１３４各々に設けられた嵌合部を嵌合させることにより一体回転可能に連結する構成が考えられる。
さらに，前記内筒１２の上端には，後述の傾斜除塵部材１３４に設けられた係合部１３４ｃに係合する複数の連結部１２ｂが設けられている。前記連結部１２ｂは，前記内筒１２の上端の開口縁部に上方に突出して設けられたリブである。
前記内筒１２は，前記連結部１２ｂ及び前記係合部１３４ｃの係合によって，前記傾斜除塵部材１３４に一体回転可能に連結されている。これにより，前記内筒１２は，前記傾斜除塵部材１３４に連動して回転することになる。なお，前記内筒１２及び前記傾斜除塵部材１３４の連結構造はこれに限られない。例えば，前記内筒１２及び前記傾斜除塵部材１３４各々に設けられた嵌合部を嵌合させることにより一体回転可能に連結する構成が考えられる。
また，前記内筒１２の上部には，前記集塵容器１１で塵埃が分離された後の空気を，前記上部フィルタユニット１３に向けて排気するための内筒排気口１２１が形成されている。そして，前記内筒排気口１２１には，該内筒排気口１２１全体を覆う円筒状を成す内筒フィルタ１２２が設けられている。前記内筒フィルタ１２２は，前記内筒排気口１２１を通過する空気を濾過する。
例えば，前記内筒フィルタ１２２は，メッシュ状のエアフィルタ等である。なお，前記内筒フィルタ１２２は，前記内筒排気口１２１の内側又は外側のいずれに設けられていてもよい。また，前記排気口１２１及び前記内筒フィルタ１２２に換えて，前記内筒１２にメッシュ状の孔を形成する構成も考えられる。その場合は，そのメッシュ状の孔が前記内筒排気口１２１及び前記内筒フィルタ１２２として機能する。
例えば，前記内筒フィルタ１２２は，メッシュ状のエアフィルタ等である。なお，前記内筒フィルタ１２２は，前記内筒排気口１２１の内側又は外側のいずれに設けられていてもよい。また，前記排気口１２１及び前記内筒フィルタ１２２に換えて，前記内筒１２にメッシュ状の孔を形成する構成も考えられる。その場合は，そのメッシュ状の孔が前記内筒排気口１２１及び前記内筒フィルタ１２２として機能する。
一方，前記内筒１２の下部には，前記集塵容器１１内の塵埃を圧縮するための螺旋状回転圧縮部１２３が設けられている。
前記螺旋状回転圧縮部１２３の斜視図である図４を参照しつつ，前記螺旋状回転圧縮部１２３について説明する。
図２〜４に示されているように，前記螺旋状回転圧縮部１２３には，螺旋部１２３ａ，回転軸部１２３ｂ，円盤状遮蔽部材１２３ｃが設けられている。
前記回転軸部１２３ｂは，前記集塵容器１１の底部に設けられた前記嵌合部１１ａに嵌合される中空円筒である。前述したように，前記回転軸部１２３ｂ及び前記嵌合部１１ａの間には前記シール部材１１ｂ（図２，３参照）が介在する。
前記螺旋状回転圧縮部１２３の斜視図である図４を参照しつつ，前記螺旋状回転圧縮部１２３について説明する。
図２〜４に示されているように，前記螺旋状回転圧縮部１２３には，螺旋部１２３ａ，回転軸部１２３ｂ，円盤状遮蔽部材１２３ｃが設けられている。
前記回転軸部１２３ｂは，前記集塵容器１１の底部に設けられた前記嵌合部１１ａに嵌合される中空円筒である。前述したように，前記回転軸部１２３ｂ及び前記嵌合部１１ａの間には前記シール部材１１ｂ（図２，３参照）が介在する。
円盤状遮蔽部材１２３ｃは，前記集塵容器１１内において，後述する旋回流の遠心分離力により塵埃を分離する上側空間の部分（分離部１０４）と，塵埃を蓄積する下側空間の部分（集塵部１０５）との仕切りの役割を果たす。これにより，捕集した塵埃が巻き上がり，内筒フィルタ１２２を詰まらせる不都合を防ぐ。また，円盤状であるため，サイクロン気流中に含まれる塵埃が引っかかることが無く，塵埃を効率的に集塵容器１１の底部へ誘導することができる。
また，前記回転軸部１２３ｂには，該回転軸部１２３ｂを中心にして，前記集塵部１０５の底面に向かって螺旋状に延び，その上下面が，前記垂直中心軸Ｐを中心とする螺旋状曲面を備えて湾曲した板状の螺旋部１２３ａ（本発明の圧縮部材の一例）が設けられている。前記螺旋部１２３ａは，後述するように前記内筒１２が回転されるとき，前記集塵容器１１内に蓄積された塵埃を集塵容器１１の底部向かって移動させる。この時，前記螺旋上部１２３ａの前記螺旋状曲面が，該螺旋状曲面を螺子と想定したときに，該圧縮部材の回転により螺子が後退するように形成されていることにより，この螺旋状曲面で塵埃を押しつぶし，圧縮することができる。
さらに，前記内筒１２が回転されるとき，前記螺旋状部１２３ａの「螺子の運び作用」によって，集塵容器１１の底部まで移動した塵埃に対して前記螺旋部１２３ａは，前記集塵容器１１の底部との摩擦によって，上記底面との間で塵埃を回転により回転軸中心から外側に向かって押し出し圧縮することになる。このような構成によれば，塵埃が回転によって固く圧縮されるので，前記集塵容器１１の塵埃の蓄積可能量を増加させることができる。従って，例えば前記集塵容器１１の小型化を実現することが可能である。また，固く圧縮された塵埃は，容易に解けないので，取り出し時にも空気中に飛散する問題がなく，そのままの形で塵埃として廃棄することが出来る。
さらに，前記内筒１２が回転されるとき，前記螺旋状部１２３ａの「螺子の運び作用」によって，集塵容器１１の底部まで移動した塵埃に対して前記螺旋部１２３ａは，前記集塵容器１１の底部との摩擦によって，上記底面との間で塵埃を回転により回転軸中心から外側に向かって押し出し圧縮することになる。このような構成によれば，塵埃が回転によって固く圧縮されるので，前記集塵容器１１の塵埃の蓄積可能量を増加させることができる。従って，例えば前記集塵容器１１の小型化を実現することが可能である。また，固く圧縮された塵埃は，容易に解けないので，取り出し時にも空気中に飛散する問題がなく，そのままの形で塵埃として廃棄することが出来る。
一方，前記内筒１２の内筒フィルタ１２２で濾過された後の空気は，該内筒１２内を通じて前記上部フィルタユニット１３に導かれる。
ここで，図２及び図３に加えて図５を参照しつつ，前記上部フィルタユニット１３について説明する。ここに，図５（ａ）は，前記上部フィルタユニット１３を上方から見た斜視図，図５（ｂ）は，前記上部フィルタユニット１３を下方から見た斜視図である。
前記上部フィルタユニット１３は，ＨＥＰＡフィルタ(High Efficiency Particulate Air Filter)１３１，フィルタ除塵部材１３２及び傾斜除塵部材１３４などを有している。
ここで，図２及び図３に加えて図５を参照しつつ，前記上部フィルタユニット１３について説明する。ここに，図５（ａ）は，前記上部フィルタユニット１３を上方から見た斜視図，図５（ｂ）は，前記上部フィルタユニット１３を下方から見た斜視図である。
前記上部フィルタユニット１３は，ＨＥＰＡフィルタ(High Efficiency Particulate Air Filter)１３１，フィルタ除塵部材１３２及び傾斜除塵部材１３４などを有している。
前記ＨＥＰＡフィルタ１３１は，前記内筒１２から排気されて前記排気経路１１２上を流れる空気をさらに濾過するエアフィルタの一種である。
前記ＨＥＰＡフィルタ１３１は，前記垂直中心軸Ｐの周りに環状に配置固定された複数枚のフィルタの集合で構成されている。なお，複数枚のフィルタ各々は，例えば図５（ｂ）に示すような骨組みに固定される。また，前記ＨＥＰＡフィルタ１３１に含まれた複数枚のフィルタは，略水平方向に凹凸を繰り返すプリーツ状に配置されている。これにより，前記ＨＥＰＡフィルタ１３１におけるフィルタ面積が十分に確保されている。なお，前記ＨＥＰＡフィルタ１３１の下端と前記筐体１０との間には，環状のシール部材１６２が設けられている。これにより，前記ＨＥＰＡフィルタ１３１と前記筐体１０との間の空気の漏れが防止される。
また，図２及び図３に示すように，前記ＨＥＰＡフィルタ１３１の中央には，後述のフィルタ除塵部材１３２に設けられた連結部１３３が嵌挿される中空部１３１ａが形成されている。また，前記中空部１３１ａには，前記連結部１３３を回転可能に支持する支持部１３１ｂが設けられている。
前記ＨＥＰＡフィルタ１３１は，前記垂直中心軸Ｐの周りに環状に配置固定された複数枚のフィルタの集合で構成されている。なお，複数枚のフィルタ各々は，例えば図５（ｂ）に示すような骨組みに固定される。また，前記ＨＥＰＡフィルタ１３１に含まれた複数枚のフィルタは，略水平方向に凹凸を繰り返すプリーツ状に配置されている。これにより，前記ＨＥＰＡフィルタ１３１におけるフィルタ面積が十分に確保されている。なお，前記ＨＥＰＡフィルタ１３１の下端と前記筐体１０との間には，環状のシール部材１６２が設けられている。これにより，前記ＨＥＰＡフィルタ１３１と前記筐体１０との間の空気の漏れが防止される。
また，図２及び図３に示すように，前記ＨＥＰＡフィルタ１３１の中央には，後述のフィルタ除塵部材１３２に設けられた連結部１３３が嵌挿される中空部１３１ａが形成されている。また，前記中空部１３１ａには，前記連結部１３３を回転可能に支持する支持部１３１ｂが設けられている。
前述したように，前記サイクロン集塵装置Ｙでは，前記内筒フィルタ１２２及び前記ＨＥＰＡフィルタ１３１の二段階で空気を濾過することにより塵埃の捕集力が高められている。
但し，前記ＨＥＰＡフィルタ１３１に塵埃が堆積して目詰まりが生じると，空気の通過抵抗が大きくなる。そのため，前記電動送風機２２１の負荷が大きくなり吸塵力が低下するおそれがある。そこで，前記上部フィルタユニット１３には，前記ＨＥＰＡフィルタ１３１に付着した塵埃を除去する前記フィルタ除塵部材１３２が設けられている。
但し，前記ＨＥＰＡフィルタ１３１に塵埃が堆積して目詰まりが生じると，空気の通過抵抗が大きくなる。そのため，前記電動送風機２２１の負荷が大きくなり吸塵力が低下するおそれがある。そこで，前記上部フィルタユニット１３には，前記ＨＥＰＡフィルタ１３１に付着した塵埃を除去する前記フィルタ除塵部材１３２が設けられている。
前記フィルタ除塵部材１３２は，前記ＨＥＰＡフィルタ１３１の中央部に設けられた前記支持部１３１ｂによって回転可能に支持されている。具体的に，前記フィルタ除塵部材１３２には，前記支持部１３１ｂに回転可能に支持される連結部材１３３が設けられている。
また，前記連結部１３３には，該連結部１３３に設けられたネジ穴１３３ａに前記傾斜除塵部材１３４がネジ１３３ｂで螺着される。これにより，前記フィルタ除塵部材１３２及び前記傾斜除塵部材１３４が一体回転可能に連結される。なお，前記傾斜除塵部材１３４及び前記ＨＥＰＡフィルタ１３１の間には，隙間を埋める環状のシール部材１６３が設けられている。これにより，前記傾斜除塵部材１３４及び前記ＨＥＰＡフィルタ１３１の間の空気の漏れが防止される。
また，前記連結部１３３には，該連結部１３３に設けられたネジ穴１３３ａに前記傾斜除塵部材１３４がネジ１３３ｂで螺着される。これにより，前記フィルタ除塵部材１３２及び前記傾斜除塵部材１３４が一体回転可能に連結される。なお，前記傾斜除塵部材１３４及び前記ＨＥＰＡフィルタ１３１の間には，隙間を埋める環状のシール部材１６３が設けられている。これにより，前記傾斜除塵部材１３４及び前記ＨＥＰＡフィルタ１３１の間の空気の漏れが防止される。
前記フィルタ除塵部材１３２は，図２及び図５（ａ）に示すように，前記ＨＥＰＡフィルタ１３１の上端部に接触するように該ＨＥＰＡフィルタ１３１に沿って所定間隔で配置された二つの接触部１３２ａを有している。前記接触部１３２ａは板バネ状の弾性部材である。なお，前記接触部１３２ａは，板バネ状の弾性部材に限られるものではない。また，前記接触部１３２ａは，一つであっても或いはさらに複数であってもよい。
そして，前記フィルタ除塵部材１３２には，その外周部にギア１３２ｂが形成されている。このギア１３２ｂは，図２及び図３に示すように，前記サイクロン集塵装置Ｙに設けられた除塵駆動機構１５に設けられたギア１５ａに噛合される。
そして，前記フィルタ除塵部材１３２には，その外周部にギア１３２ｂが形成されている。このギア１３２ｂは，図２及び図３に示すように，前記サイクロン集塵装置Ｙに設けられた除塵駆動機構１５に設けられたギア１５ａに噛合される。
ここに，前記除塵駆動機構１５は，図２に明らかな如く，前記掃除機本体部１側に設けられた不図示の除塵駆動モータ（圧縮部材駆動手段の一例）に連結される減速器及び該減速器に連結されたギア１５ａを有している。前記除塵駆動機構１５では，前記除塵駆動モータの回転力が前記減速器を介して前記ギア１５ａに伝達される。そして，前記除塵駆動機構１５のギア１５ａの回転力は，前記ギア１３２ｂに伝達される。これにより，前記フィルタ除塵部材１３２が回転される。
そして，上記フィルタ除塵部材１３２の回転は，前記したように，傾斜除塵部材１３４に伝達され，傾斜除塵部材１３４と一体に回転する内筒１２及び内筒１２と一体の螺旋状回転圧縮部１２３が前記垂直中心軸Ｐの周りに回転する。
なお，本実施の形態では，前記除塵駆動モータによって前記フィルタ除塵部材１３２が回転される場合を例に挙げて説明するが，前記除塵駆動モータに換えて，前記フィルタ除塵部材１３２を手動で回転させることのできる機構を設けることも他の実施例として考えられる。
さらに，除塵駆動モータ以外の別のモータによって，螺旋状回転圧縮部１２３を回転させることも当然考えられる。上部フィルタユニット１３の除塵と，螺旋状回転圧縮部１２３の回転とを別に行いたい場合には，このような別駆動の方を採用することも考えられる。
そして，上記フィルタ除塵部材１３２の回転は，前記したように，傾斜除塵部材１３４に伝達され，傾斜除塵部材１３４と一体に回転する内筒１２及び内筒１２と一体の螺旋状回転圧縮部１２３が前記垂直中心軸Ｐの周りに回転する。
なお，本実施の形態では，前記除塵駆動モータによって前記フィルタ除塵部材１３２が回転される場合を例に挙げて説明するが，前記除塵駆動モータに換えて，前記フィルタ除塵部材１３２を手動で回転させることのできる機構を設けることも他の実施例として考えられる。
さらに，除塵駆動モータ以外の別のモータによって，螺旋状回転圧縮部１２３を回転させることも当然考えられる。上部フィルタユニット１３の除塵と，螺旋状回転圧縮部１２３の回転とを別に行いたい場合には，このような別駆動の方を採用することも考えられる。
前記フィルタ除塵部材１３２が回転されると，該フィルタ除塵部材１３２に設けられた二つの前記接触部１３２ａ各々は，プリーツ状に形成された前記ＨＥＰＡフィルタ１３１に断続的に衝突して振動を与える。従って，前記ＨＥＰＡフィルタ１３１に付着した塵埃は，前記フィルタ除塵部材１３２から与えられる振動によって叩き落とされる。なお，前記除塵駆動モータ（不図示）が作動されるタイミングは，例えば前記電気掃除機Ｘにおける集塵動作の開始前や終了後であることが望ましい。これにより，前記電動送風機２２１による吸気によって前記ＨＥＰＡフィルタ１３１に下流側への気流がない状態で，前記ＨＥＰＡフィルタ１３１の除塵を効果的に行うことができる。
また，前述したように，前記塵埃受部１４は，前記内筒１２を回転可能に支持している。具体的に，前記塵埃受部１４の開口１４ａ縁部の下端には，前記内筒１２の上端に設けられた環状の前記凹部１２ａに嵌合される環状の前記支持部１４ｃが設けられている。これにより，前記内筒１２は，前記塵埃受部１４によって回転可能な状態で吊り下げられている。
次に，前記した螺旋状回転圧縮部１２３の構造についてさらに詳しく説明する。
前述したように，サイクロン集塵装置Ｙは，概略円筒形状に形成され，上部に配置された上部フィルタユニット１３と，下部に配置された集塵容器１１とを備えて構成されている。
集塵容器１１内に収納された前記内筒１２の下端には，分離部１０４と集塵部１０５の境界部である円盤状遮蔽部材１２３ｃが一体的に接合されている。上記円盤状遮蔽部材１２３ｃとその下部の前記螺旋部１２３ａの外径は，ほぼ同じで，分離部１０４の内径より小さく，円盤状遮蔽部材１２３ｃの外周と集塵容器１１の内壁との間には隙間（クリアランス）１０６（図６）が存在している。隙間（クリアランス）１０６は，分離部１０４において分離した塵埃を集塵部１０５へ移動する場合に，ある程度の体積を持つ塵埃においてもスムーズに移動することができ，かつ一度集塵部１０５に移動・蓄積した塵埃を巻き上げ，内筒フィルタ１２２を詰まらさないようにするに適した値である。実験によれば１３ｍｍ程度が望ましいことが分かった。
前述したように，サイクロン集塵装置Ｙは，概略円筒形状に形成され，上部に配置された上部フィルタユニット１３と，下部に配置された集塵容器１１とを備えて構成されている。
集塵容器１１内に収納された前記内筒１２の下端には，分離部１０４と集塵部１０５の境界部である円盤状遮蔽部材１２３ｃが一体的に接合されている。上記円盤状遮蔽部材１２３ｃとその下部の前記螺旋部１２３ａの外径は，ほぼ同じで，分離部１０４の内径より小さく，円盤状遮蔽部材１２３ｃの外周と集塵容器１１の内壁との間には隙間（クリアランス）１０６（図６）が存在している。隙間（クリアランス）１０６は，分離部１０４において分離した塵埃を集塵部１０５へ移動する場合に，ある程度の体積を持つ塵埃においてもスムーズに移動することができ，かつ一度集塵部１０５に移動・蓄積した塵埃を巻き上げ，内筒フィルタ１２２を詰まらさないようにするに適した値である。実験によれば１３ｍｍ程度が望ましいことが分かった。
前記集塵容器１１の内面には，図１０に明示のような前記螺旋部１２３ａの回転に伴って該螺旋部１２３ａに押されて回転しようとする前記集塵容器１１内面に蓄積された塵埃の回転を抑制する回転抑制手段５３，５４が設けられている。この回転抑制手段５３，５４はいずれか一方でも，或いは両方でもよいが，集塵容器１１の底面側に設けられる回転抑制手段５３は必須である。
但し，底面側の回転抑制手段５３だけでは，塵埃の大きいかたまりに対して回転を抑制することができないので，側面側の背の高い回転抑制手段５４も必要である。
前記回転抑制手段５３，５４は，前記集塵容器１１の内面の一部について他の部分と較べて捕集対象物である塵埃に対する摩擦係数を変化させるものが採用される。
具体的な前記回転抑制手段５３，５４の一例は，前記捕集容器内面の一部に貼り付けられたゴム片であっても良い。
或いは，前記回転抑制手段５３，５４は，前記集塵容器１１の内面の一部の内面に形成された凹凸形状であってもよい。例えば，前記集塵容器１１の内面の一部に，おろし板状のギザギザが形成されており，これによって集塵容器１１の内面に堆積した塵埃が引っかかって，前記螺旋部１２３ａが回転することで塵埃が押されて回転しようとするのを抑制する。この回転抑制手段５３，５４によって塵埃が集塵容器１１の内面に固定される傾向が強くなり，前記螺旋部１２３ａに塵埃が押しつぶされて，塵埃の圧縮が更に促進される。
このように回転抑制手段５３，５４は，塵埃の圧縮に寄与するものであるが，さらに後述するように，集塵容器１１内に蓄積された塵埃の量を正確に検知するためにも役立つが，この機能については追って説明する
但し，底面側の回転抑制手段５３だけでは，塵埃の大きいかたまりに対して回転を抑制することができないので，側面側の背の高い回転抑制手段５４も必要である。
前記回転抑制手段５３，５４は，前記集塵容器１１の内面の一部について他の部分と較べて捕集対象物である塵埃に対する摩擦係数を変化させるものが採用される。
具体的な前記回転抑制手段５３，５４の一例は，前記捕集容器内面の一部に貼り付けられたゴム片であっても良い。
或いは，前記回転抑制手段５３，５４は，前記集塵容器１１の内面の一部の内面に形成された凹凸形状であってもよい。例えば，前記集塵容器１１の内面の一部に，おろし板状のギザギザが形成されており，これによって集塵容器１１の内面に堆積した塵埃が引っかかって，前記螺旋部１２３ａが回転することで塵埃が押されて回転しようとするのを抑制する。この回転抑制手段５３，５４によって塵埃が集塵容器１１の内面に固定される傾向が強くなり，前記螺旋部１２３ａに塵埃が押しつぶされて，塵埃の圧縮が更に促進される。
このように回転抑制手段５３，５４は，塵埃の圧縮に寄与するものであるが，さらに後述するように，集塵容器１１内に蓄積された塵埃の量を正確に検知するためにも役立つが，この機能については追って説明する
さらにまた，上記螺旋部１２３ａと集塵容器１１内面との間の隙間（クリアランス）１０７は，集塵容器１１の径が集塵容器１１の底部に向かい小さくなる部分であるため，集塵容器１１の底部に向かって小さくなるように構成されている。これにより，塵埃と集塵容器１１の内壁側面との摩擦が大きくなり，螺旋状回転圧縮部１２３による中心軸Ｐ方向に塵埃を移動させる力が大きくなるため，されに効率的に圧縮が行なわれる。
また，円盤状遮蔽部材１２３ｃは，高さ方向に所定の厚みを持つ。円盤状遮蔽部材１２３ｃの高さ方向の厚みは，分離部１０４における遠心分離性能に影響し，本実施例では，実験により求めた１３ｍｍ程度としている。
また，螺旋状回転圧縮部１２３の螺旋部１２３ａは，前記したように上下の螺旋状曲面に挟まれて湾曲した板状に形成されており，円盤状遮蔽部材１２３ｃから下方に向かってほぼ垂直に伸びる回転軸部１２３ｂを中心にして，集塵容器１１の底面に向かって始端（円盤状遮蔽部材１２３ｃとの接続部）から終端（下端）までが１周分以上，回転軸部１２３ｂの周囲に巻き付くように形成されている。上記巻き付き角度の望ましい数字としては，１．６周分である。このような巻き付きによって，螺旋部１２３ａは，集塵容器１１の内周面にそったサイクロン旋回気流（図６に矢印Ａで示す）の回転方向に沿って下方に向かって傾斜する螺旋状の旋回面が形成されている。
また，螺旋状回転圧縮部１２３の螺旋部１２３ａの終端（下端）と集塵部１０５の底面との間には，隙間（クリアランス）１０８（図６参照）が介在している。これにより，回転軸中心から外側に向け押し出し，圧縮することが出来る塵埃量を大幅に増加することが出来る。
以上のように構成された電気掃除機の動作について以下に説明する。
図３，図６に示すように，分離部１０４の周方向に形成された接続部１１１の空気流入口１１１ａから集塵容器１１の分離部１０４に入った気流は，図６の矢印Ａのように，分離部１０４の円筒状の内周面に沿って高速で旋回する。旋回気流中の比較的大きい塵埃には遠心力が作用して気流から分離され，集塵容器１１の内壁へ押し付けられる。図２に示すように，空気の排気口１２１が，下方にあるため，その後，気流は旋回しながら，集塵部１０５に入る。図６において二点鎖線で示す矢印Ａのように旋回する気流（主流）は，集塵部１０５の底面に到達した後は上昇に転じる。図６の例では，この螺旋状回転圧縮部１２３のまわりの間隙１０７を旋回する気流の回転方向と螺旋状回転圧縮部１２３の螺旋部１２３ａの傾き方向が一致しており，サイクロン旋回気流を妨げることがない。このため，圧力損失が少なく効率的な遠心分離が可能であり，高い吸い込み仕事率が得られる。
図３，図６に示すように，分離部１０４の周方向に形成された接続部１１１の空気流入口１１１ａから集塵容器１１の分離部１０４に入った気流は，図６の矢印Ａのように，分離部１０４の円筒状の内周面に沿って高速で旋回する。旋回気流中の比較的大きい塵埃には遠心力が作用して気流から分離され，集塵容器１１の内壁へ押し付けられる。図２に示すように，空気の排気口１２１が，下方にあるため，その後，気流は旋回しながら，集塵部１０５に入る。図６において二点鎖線で示す矢印Ａのように旋回する気流（主流）は，集塵部１０５の底面に到達した後は上昇に転じる。図６の例では，この螺旋状回転圧縮部１２３のまわりの間隙１０７を旋回する気流の回転方向と螺旋状回転圧縮部１２３の螺旋部１２３ａの傾き方向が一致しており，サイクロン旋回気流を妨げることがない。このため，圧力損失が少なく効率的な遠心分離が可能であり，高い吸い込み仕事率が得られる。
また，図６に二点鎖線で示す矢印Ａの気流により運ばれる塵埃は，螺旋部１２３ａの終端部（下端部）と集塵容器１１の底面との間の空間１１２ａに引っかかり（トラップされ），蓄積され，螺旋部１２３ａの螺旋形状の湾曲面に沿って下側から順に積層されていく。このため，さらに圧力損失の増加を防ぐことができる。
さらに，螺旋状回転圧縮部１２３のまわりの間隙１０７を旋回する気流の回転方向と螺旋状回転圧縮部１２３の螺旋部１２３ａの傾き方向が一致しているため，蓄積・積層された塵埃は，気流によっても若干圧縮される。これにより，蓄積・積層された塵埃の容積が小さくなり，より効率的な塵埃捕集を達成できる。
次に，塵埃の空気流による蓄積と積層の作用について説明する。
前述したように，吸引された塵埃は，分離部１０４において分離され，隙間１０６（図６）を通り，集塵部１０５へ導かれる。集塵部１０５においては，塵埃は隙間１０７を通り，隙間１０８によりせき止められる（トラップされる）ことにより，蓄積される。この蓄積は，螺旋状回転圧縮部１２３が回転されるごとに既に蓄積された塵埃の上に積層されていく。そのため，この集塵装置では，螺旋部１２３ａに沿って，偏ることなく積層が成長していくため，集塵部１０５内で偏って蓄積されていくことがなく，同容積の集塵部と比較して集塵可能容量が飛躍的に向上する。
また，螺旋部１２３ａは，サイクロン旋回気流の回転方向に沿って下方に向かって傾斜する方向性をもつ螺旋形状とすることが出来る。この場合には，サイクロンの気流による圧縮効果も得られる。これにより，さらに集塵可能容量が向上する。
前述したように，吸引された塵埃は，分離部１０４において分離され，隙間１０６（図６）を通り，集塵部１０５へ導かれる。集塵部１０５においては，塵埃は隙間１０７を通り，隙間１０８によりせき止められる（トラップされる）ことにより，蓄積される。この蓄積は，螺旋状回転圧縮部１２３が回転されるごとに既に蓄積された塵埃の上に積層されていく。そのため，この集塵装置では，螺旋部１２３ａに沿って，偏ることなく積層が成長していくため，集塵部１０５内で偏って蓄積されていくことがなく，同容積の集塵部と比較して集塵可能容量が飛躍的に向上する。
また，螺旋部１２３ａは，サイクロン旋回気流の回転方向に沿って下方に向かって傾斜する方向性をもつ螺旋形状とすることが出来る。この場合には，サイクロンの気流による圧縮効果も得られる。これにより，さらに集塵可能容量が向上する。
次に，回転圧縮の作用について具体的に説明する。
たとえば，送風駆動モータの駆動が停止されると，気流が旋回を止める。送風駆動モータの駆動停止が確認された後，除塵駆動機構１５が駆動されると，上述したように内筒１２，排気口１２１，円盤状遮蔽部材１２３ｃ，螺旋状回転圧縮部１２３，回転軸部１２３bが一体となって，垂直中心軸Ｐを中心として，図８の矢印Ｄ方向（上面から見て，反時計方向）に回転する。このようにして，除塵駆動機構１５による回転が，図８に示される第１の回転軸線１５２と第２の回転軸線１５３を介して回転軸部１２３ｂに伝達される。
こうして螺旋状回転圧縮部１２３が回転すると，螺子の原理により，回転軸方向（図９の矢印Ｅで示す垂直下向き方向）に推力が発生する。この推力により，集塵部１０５に蓄積されている図９の塵埃２００は，回転軸方向に押し出され，集塵容器１１の底面に押し付けられることにより回転軸方向に圧縮される。
たとえば，送風駆動モータの駆動が停止されると，気流が旋回を止める。送風駆動モータの駆動停止が確認された後，除塵駆動機構１５が駆動されると，上述したように内筒１２，排気口１２１，円盤状遮蔽部材１２３ｃ，螺旋状回転圧縮部１２３，回転軸部１２３bが一体となって，垂直中心軸Ｐを中心として，図８の矢印Ｄ方向（上面から見て，反時計方向）に回転する。このようにして，除塵駆動機構１５による回転が，図８に示される第１の回転軸線１５２と第２の回転軸線１５３を介して回転軸部１２３ｂに伝達される。
こうして螺旋状回転圧縮部１２３が回転すると，螺子の原理により，回転軸方向（図９の矢印Ｅで示す垂直下向き方向）に推力が発生する。この推力により，集塵部１０５に蓄積されている図９の塵埃２００は，回転軸方向に押し出され，集塵容器１１の底面に押し付けられることにより回転軸方向に圧縮される。
ところで，サイクロン集塵装置Ｙでは，塵埃が図１０における３００（ほぼ螺旋部１２３ａの始端の位置）よりも上部まで積層された場合，上側から新たに塵埃２０１（図９参照）が吸引されて来ても，塵埃２０１は引っかかる部分がないため積層・集積することができず，内筒１２の回りを回転し続けてしまう。回転し続けることにより，内筒フィルタ１２２に大量の塵埃が付着し，吸引力が急激に低下する。また，送風駆動モータに大きな負担がかかり，製品寿命を低下させる。
しかしながら，この集塵装置Ｙでは，螺旋部１２３ａの回転によって集塵容器の底面との間に蓄積した塵埃に回転を与え，これによって軸中心から外側に向かって押し出すことで圧縮するので，螺旋状回転圧縮部１２３と集塵容器１１の底部との間の塵埃２００は，一度圧縮されると，回転停止後，さらには，集塵容器１１を解放して圧縮力が解除された後も，圧縮状態が保持される。
前記したように螺旋状回転圧縮部１２３が回転することで，集塵容器１１の内面に蓄積した塵埃が硬く圧縮されるので，集塵容器１１内に多くの塵埃を蓄積することができ，また，集塵容器１１から塵埃を捨てる時に，塵埃が空気中に飛散しないので，衛生的であるが，集塵容器１１内に蓄積された塵埃の量があまりに多くなると，螺旋状回転圧縮部１２３を回転駆動させるための圧縮部材駆動手段としての除塵駆動モータに過負荷がかかる可能性がある。
そのため，除塵駆動モータが過負荷となる前に停止させ，或いはそれより更に以前に過負荷の可能性があることを使用者に警告するような表示をすることが望ましい。但し，除塵駆動モータ自体の負荷は，徐々に増加するものではなく，ある量を超えると急激に増加する傾向があるため，事前に察知することが難しい。
そこで本発明者は，鋭意研究したところ，前記駆動モータの電流値の変化と駆動モータの負荷との間に関係があることを理解するに至った。
図１２は，前記集塵容器１１底部の一部分に摩擦係数の高い部分を作ったり，塵埃が引っかかるぎざぎざを作った集塵容器１１を用いて，塵埃の蓄積と圧縮動作を行った場合の上記駆動モータの電流測定値の変化を示すグラフである。縦軸が電流値，横軸が時間である。
例１の波形は収納された塵埃の量が少ないときの例であり平均電流Ａａの値が小さく，電流うねりの振幅Ｓａも小さい。また電流変動の周期Ｔａは短い。これは圧縮が少なく圧縮駆動部の負荷が小さく回転遅れを生じていないためである。
一方，例２は収納された塵埃の量が多いときの例であり，平均電流Ａｂや電流うねりの振幅Ｓｂが大きくなっている。また圧縮時の負荷が大きくなり圧縮体１駆動部が回転遅れを生じるため周期Ｔｂが長くなっている。
このような蓄積された塵埃の量に応じて平均電流Ａｂや電流うねりの振幅Ｓｂ，あるいはうねりの周期Ｔｂが変化するという現象から，本発明者は，これらの電気量を電流検知部２２７（本発明の電流検知手段の一例）で検知することで，蓄積された塵埃の量を間接的に検出することができることに気がついたのであり，本発明は，このような知見に基づいて創作されたものである。即ち上記のような駆動モータ（圧縮部材駆動手段の一例）の電流値に関するデータを予め定めた所定の閾値と比較し，その比較結果に応じて，警告や集塵機の停止処理をすることで駆動モータの過負荷を防止することができる。
そのため，除塵駆動モータが過負荷となる前に停止させ，或いはそれより更に以前に過負荷の可能性があることを使用者に警告するような表示をすることが望ましい。但し，除塵駆動モータ自体の負荷は，徐々に増加するものではなく，ある量を超えると急激に増加する傾向があるため，事前に察知することが難しい。
そこで本発明者は，鋭意研究したところ，前記駆動モータの電流値の変化と駆動モータの負荷との間に関係があることを理解するに至った。
図１２は，前記集塵容器１１底部の一部分に摩擦係数の高い部分を作ったり，塵埃が引っかかるぎざぎざを作った集塵容器１１を用いて，塵埃の蓄積と圧縮動作を行った場合の上記駆動モータの電流測定値の変化を示すグラフである。縦軸が電流値，横軸が時間である。
例１の波形は収納された塵埃の量が少ないときの例であり平均電流Ａａの値が小さく，電流うねりの振幅Ｓａも小さい。また電流変動の周期Ｔａは短い。これは圧縮が少なく圧縮駆動部の負荷が小さく回転遅れを生じていないためである。
一方，例２は収納された塵埃の量が多いときの例であり，平均電流Ａｂや電流うねりの振幅Ｓｂが大きくなっている。また圧縮時の負荷が大きくなり圧縮体１駆動部が回転遅れを生じるため周期Ｔｂが長くなっている。
このような蓄積された塵埃の量に応じて平均電流Ａｂや電流うねりの振幅Ｓｂ，あるいはうねりの周期Ｔｂが変化するという現象から，本発明者は，これらの電気量を電流検知部２２７（本発明の電流検知手段の一例）で検知することで，蓄積された塵埃の量を間接的に検出することができることに気がついたのであり，本発明は，このような知見に基づいて創作されたものである。即ち上記のような駆動モータ（圧縮部材駆動手段の一例）の電流値に関するデータを予め定めた所定の閾値と比較し，その比較結果に応じて，警告や集塵機の停止処理をすることで駆動モータの過負荷を防止することができる。
具体的には，上記電流検知手段駆動モータの電流値に関する閾値として予め定められた第１の閾値を前記制御回路２２０内の記憶部（電流値記憶手段の一例，図１１参照）に記憶しておき，電流検知部２２７による電流の検知結果が前記制御回路２２０内の記憶部に記憶された前記第１の閾値を超えた場合に，前記制御装置Ｚが，表示部２２４やブザー部２２５を用いて，使用者に対して警報を発することで駆動モータの過負荷を防止することができる。
前記制御回路２２０内の記憶部が，更に，前記第１の閾値よりも大きい第２の閾値を予め記憶しており，電流検知部２２７による電流の検知結果が前記第２の閾値を超えた場合に，前記制御装置Ｚが，表示部２２４やブザー部２２５を用いて使用者に対して警報を発すると共に，当該サイクロン集塵装置の運転を停止することで駆動モータの過負荷を完全に防止しうるようにしてもよい。
前記制御回路２２０内の記憶部が，更に，前記第１の閾値よりも大きい第２の閾値を予め記憶しており，電流検知部２２７による電流の検知結果が前記第２の閾値を超えた場合に，前記制御装置Ｚが，表示部２２４やブザー部２２５を用いて使用者に対して警報を発すると共に，当該サイクロン集塵装置の運転を停止することで駆動モータの過負荷を完全に防止しうるようにしてもよい。
前記電流の検知結果としては，周期的に変化する駆動モータの駆動電流値Ａあるいはそれに基づく値（例えば平均値と言った統計値など），または駆動電流値の最大値と最小値との差の値Ｓ（電流のうねり）またはこれに基づく値が一例として考えられる。
前記電流の検知結果の別の例として，周期的に変化する電流のピーク値間の周期Ｔあるいはこれに基づく値であってもよい。
更に前記電流の検知結果の別の例として，前記電流検知手段の検知電流についての所定時間の平均値Ａ又は検知電流の変動周期の１周期若しくは複数周期の平均値Ａあるいはこれらの値に基づく値が考えられる。
上記のような平均電流Ａ，うねりＳあるいはその周期Ｔを測定して，所定過負荷防止処理を行うための前記制御装置Ｚの構成を図１１を参照して説明し，その後，図１２のフローチャートを参照して上記制御装置Ｚが行う電流うなりの幅Ｓを検知して集塵機を制御する制御装置Ｚの処理手順について説明する。
図１１は制御部Ｚの概略ブロック図である。２２０は制御回路部であり，手元スイッチ２０６からの入力に応じて駆動回路部２２２を介して電動送風機２２１の制御を実施し，また各種の入力処理あるいは表示等の制御を行う。上記駆動回路部２２２は，制御回路部の指令に従って電動送風機２２１を駆動するとともに電動送風機２２１に流れる電流を検出して制御回路部２２０へ入力する。
２２３は電源部であり制御回路部２２０等へ電源を供給する。２２４は表示部であり運転状態あるいは異常時の表示等を行う。２２５はブザーであり異常時に警報を発する。２２６は前記螺旋状圧縮部１２３の駆動部であり，具体的には前記のように除塵駆動モータ等で構成され，前記螺旋状回転圧縮部１２３を回転させる。駆動部２２６の電流は電流検知部２２７で検知され，後述のようにこの電流値によって前記螺旋状圧縮部１２３の駆動部の電流を検知し，集塵容器１１内における塵埃の溜まり状態を検知する。駆動部２２６が，本発明における圧縮部材駆動手段の一例である。
２２３は電源部であり制御回路部２２０等へ電源を供給する。２２４は表示部であり運転状態あるいは異常時の表示等を行う。２２５はブザーであり異常時に警報を発する。２２６は前記螺旋状圧縮部１２３の駆動部であり，具体的には前記のように除塵駆動モータ等で構成され，前記螺旋状回転圧縮部１２３を回転させる。駆動部２２６の電流は電流検知部２２７で検知され，後述のようにこの電流値によって前記螺旋状圧縮部１２３の駆動部の電流を検知し，集塵容器１１内における塵埃の溜まり状態を検知する。駆動部２２６が，本発明における圧縮部材駆動手段の一例である。
次に図１１及び図１２を参照して，前記制御部Ｚによるこの集塵装置における判断動作について説明する。
手元スイッチ２０６には運転スイッチ（強，中，弱等）及び停止スイッチがあり，通常は，その操作により制御回路部２２０に信号が入力されるとその信号に応じて制御装置Ｚは，電動送風機２２１を制御する。制御装置Ｚは，電動送風機２２１の運転中に周期的に駆動部２２６を回転させて，圧縮動作をし，掃除機の運転中に，後述の方法で塵埃量を検知することも可能である。また掃除機の運転が停止されたときに塵埃量を検知することも可能である。また，圧縮動作のみの操作も可能である。塵埃の検知は通電されているあらゆるタイミングで実施することができる。また，塵埃満杯を検知した後に警報を出したり電動送風機２２１の運転を停止したりする制御も可能である。
手元スイッチ２０６には運転スイッチ（強，中，弱等）及び停止スイッチがあり，通常は，その操作により制御回路部２２０に信号が入力されるとその信号に応じて制御装置Ｚは，電動送風機２２１を制御する。制御装置Ｚは，電動送風機２２１の運転中に周期的に駆動部２２６を回転させて，圧縮動作をし，掃除機の運転中に，後述の方法で塵埃量を検知することも可能である。また掃除機の運転が停止されたときに塵埃量を検知することも可能である。また，圧縮動作のみの操作も可能である。塵埃の検知は通電されているあらゆるタイミングで実施することができる。また，塵埃満杯を検知した後に警報を出したり電動送風機２２１の運転を停止したりする制御も可能である。
次に図１３のフローチャートを用いて，電動送風機２２１が停止後に圧縮動作と電流検知動作を行う手順を説明する。図中，Ｎ１０，Ｎ２０，…は，制御装置Ｚによる制御手順の番号である。
掃除機が運転されると，吸引された塵埃と空気が吸入部を通って集塵容器に入ってくる。前述のようにサイクロンの特性により塵埃のうち比較的大きいものは集塵容器１１の底面に蓄積する。
図１３に示すように，電動送風機２２１が停止後，駆動部２２６がONされ，螺旋状回転圧縮部１２３が時計方向に回転駆動され，集塵容器１１内の塵埃が螺旋状回転圧縮部１２３の最下部に押される圧縮動作が行われる（Ｎ１０でＹｅｓ）。
集塵容器１１の底面及び側面には，前記のように回転抑制手段５３，５４が設けられているので，螺旋状圧縮部１２３の最下部に押された塵埃は回転抑制手段５３，５４で回転にブレーキが掛けられる結果，この回転抑制手段５３，５４付近で急激に圧縮される。
その結果，螺旋状圧縮部１２３の最下部が上記回転制御部５３，５４に近づくと駆動モータの負荷が大きくなり電流Ａあるいは電流うなり振幅Ｓが大きくなるとともに回転速度が遅くなり電流うなりの周期Ｔは長くなる。前記電流検知部２２７は，このような電流の変化を検知することができ，前記回転抑制手段５３，５４の存在により圧縮効果が高くなるとともに電流うなりＳが大きくなり，このデータによって塵埃量検知を精度よく検知することが可能となった。この圧縮体２は塵埃収納部の底部あるいは壁面のどちらにあっても良いし両方にあっても良い。
圧縮動作時の検知電流の電流値のうなり幅がＳ，をあるいは電流うなり周期がＴ，あるいは平均電流がＡが，予め設定された所定の閾値を超えた場合（図１３では電流うねりＳが所定の設定値１を超えた場合）（Ｎ２０で設定値１以上），駆動部２２６の負荷が駆動部２２６にとって過負荷となる前の状態であると推定するが，上記うねり値Ｓが，上記設定値１（第１の閾値）以上であって，かつ上記設定値１より大きい設定値２（第２の閾値）以下（Ｎ３０でＮｏ）の場合，駆動モータを停止するほどではないが，かなりの塵埃が溜まっていると判断して，即ち，塵埃捨てタイミングと判断して表示部２２４にＬＥＤ表示による，あるいはブザー部２２５によりブザー音等による報知を行う（Ｎ４０）。また電流のうねりＳが上記設定値１（第１の閾値）以上であって，かつ上記設定値１より大きい設定値２（第２の閾値）以上である（Ｎ３０でＹｅｓ）場合には，上記警報の出力と共に駆動モータを停止する（Ｎ５０）ことで，駆動モータの過負荷を完全に防止する。
掃除機が運転されると，吸引された塵埃と空気が吸入部を通って集塵容器に入ってくる。前述のようにサイクロンの特性により塵埃のうち比較的大きいものは集塵容器１１の底面に蓄積する。
図１３に示すように，電動送風機２２１が停止後，駆動部２２６がONされ，螺旋状回転圧縮部１２３が時計方向に回転駆動され，集塵容器１１内の塵埃が螺旋状回転圧縮部１２３の最下部に押される圧縮動作が行われる（Ｎ１０でＹｅｓ）。
集塵容器１１の底面及び側面には，前記のように回転抑制手段５３，５４が設けられているので，螺旋状圧縮部１２３の最下部に押された塵埃は回転抑制手段５３，５４で回転にブレーキが掛けられる結果，この回転抑制手段５３，５４付近で急激に圧縮される。
その結果，螺旋状圧縮部１２３の最下部が上記回転制御部５３，５４に近づくと駆動モータの負荷が大きくなり電流Ａあるいは電流うなり振幅Ｓが大きくなるとともに回転速度が遅くなり電流うなりの周期Ｔは長くなる。前記電流検知部２２７は，このような電流の変化を検知することができ，前記回転抑制手段５３，５４の存在により圧縮効果が高くなるとともに電流うなりＳが大きくなり，このデータによって塵埃量検知を精度よく検知することが可能となった。この圧縮体２は塵埃収納部の底部あるいは壁面のどちらにあっても良いし両方にあっても良い。
圧縮動作時の検知電流の電流値のうなり幅がＳ，をあるいは電流うなり周期がＴ，あるいは平均電流がＡが，予め設定された所定の閾値を超えた場合（図１３では電流うねりＳが所定の設定値１を超えた場合）（Ｎ２０で設定値１以上），駆動部２２６の負荷が駆動部２２６にとって過負荷となる前の状態であると推定するが，上記うねり値Ｓが，上記設定値１（第１の閾値）以上であって，かつ上記設定値１より大きい設定値２（第２の閾値）以下（Ｎ３０でＮｏ）の場合，駆動モータを停止するほどではないが，かなりの塵埃が溜まっていると判断して，即ち，塵埃捨てタイミングと判断して表示部２２４にＬＥＤ表示による，あるいはブザー部２２５によりブザー音等による報知を行う（Ｎ４０）。また電流のうねりＳが上記設定値１（第１の閾値）以上であって，かつ上記設定値１より大きい設定値２（第２の閾値）以上である（Ｎ３０でＹｅｓ）場合には，上記警報の出力と共に駆動モータを停止する（Ｎ５０）ことで，駆動モータの過負荷を完全に防止する。
上記の例では，電流のうねりＳを問題としたが，これは電流値そのものあるいは電流値の平均値，または電流変動の周期について，それぞれについて定めた設定値との比較を行っても良いことは明らかである。
あるいは検知精度を高めた方法として上記３種類の検知データの２つあるいは３つの組み合わせにより，蓄積された塵埃の量を推定してもよい。
更に電動送風機２２１を動かし塵埃の吸引を行った後に同様に圧縮動作と電流検知を行い，上記と同様に電流値Ａ，電流のうねり幅Ｓ，あるいはうねり周期Ｔが予め定められた所定の閾値を超えるかあるいはこれらの組み合わせにて圧縮限界と判断したときは圧縮動作を停止し，駆動モータの過負荷防止をはかってもよい。
更に電動送風機２２１を動かし塵埃の吸引を行った後に同様に圧縮動作と電流検知を行い，上記と同様に電流値Ａ，電流のうねり幅Ｓ，あるいはうねり周期Ｔが予め定められた所定の閾値を超えるかあるいはこれらの組み合わせにて圧縮限界と判断したときは圧縮動作を停止し，駆動モータの過負荷防止をはかってもよい。
１０…筐体（分離装置本体）
１１…集塵容器（捕集容器）
１２…内筒
１３…上部フィルタユニット
１４…集塵受部
１５…除塵駆動機構
１０４…分離部
１０５…集塵部
１２３…螺旋状回転圧縮部
１２３ａ…螺旋部（圧縮部）
１２３ｂ…回転軸部
２２０…制御回路部
２２１…電動送風機
２２２…駆動回路部
２２６…駆動部
２２７…電流検知部
１１…集塵容器（捕集容器）
１２…内筒
１３…上部フィルタユニット
１４…集塵受部
１５…除塵駆動機構
１０４…分離部
１０５…集塵部
１２３…螺旋状回転圧縮部
１２３ａ…螺旋部（圧縮部）
１２３ｂ…回転軸部
２２０…制御回路部
２２１…電動送風機
２２２…駆動回路部
２２６…駆動部
２２７…電流検知部
Claims (10)
- 内周面が略円筒状の捕集容器を備え，該捕集容器の円周部にその周方向に設けられた空気流入口から吸い込まれた空気を前記略円筒状の内周面に沿って旋回させた後，前記捕集容器の中心部からフィルタ手段を経て排気することにより，前記空気に含まれる比較的大きい捕集対象物を前記捕集容器の底部で捕集すると共に，比較的小さい捕集対象物を前記フィルタ手段において捕集するサイクロン分離装置であって，
前記捕集容器内に，該捕集容器の垂直中心軸を中心とする螺旋状曲面を備え，前記垂直中心軸の周りに回転可能な圧縮部材と，
前記捕集容器の内面の一部に設けられ，前記圧縮部材の回転に伴って該圧縮部材に押されて回転しようとする前記捕集容器内面に蓄積された捕集対象物の回転を抑制する回転抑制手段と，
前記圧縮部材を前記垂直中心軸周りに回転駆動する圧縮部材駆動手段の電流を検知する電流検知手段と，
前記電流検知手段による電流の検知結果に基づいて，当該サイクロン分離装置を制御する制御手段とを備えてなるサイクロン分離装置。 - 前記回転抑制手段が，前記捕集容器内面の一部について他の部分と較べて捕集対象物に対する摩擦係数を変化させることである請求項１に記載のサイクロン分離装置。
- 前記回転抑制手段が，前記捕集容器内面の一部に貼り付けられたゴム片である請求項２に記載のサイクロン分離装置。
- 前記回転抑制手段が，前記捕集容器内面の一部の内面に凹凸が形成されたことである請求項２に記載のサイクロン分離装置。
- 前記圧縮部材駆動手段の電流値に関する閾値として予め定められた第１の閾値を記憶する電流値記憶手段を備え，前記電流検知手段による電流の検知結果が前記電流値記憶手段に記憶された前記第１の閾値を超えた場合に，前記制御手段が，使用者に対して警報を発する請求項１〜４のいずれかに記載のサイクロン分離装置。
- 前記電流値記憶手段が，更に，前記第１の閾値よりも大きい第２の閾値を予め記憶しており，前記電流検知手段による電流の検知結果が前記第２の閾値を超えた場合に，前記制御手段が，使用者に対して警報を発すると共に，当該サイクロン分離装置の運転を停止する請求項５に記載のサイクロン分離装置。
- 前記電流の検知結果が，周期的に変化する電流値に基づく値あるいは電流の最大値と最小値との差に基づく値である請求項５或いは６のいずれかに記載のサイクロン分離装置。
- 前記電流の検知結果が，周期的に変化する電流のピーク値間の周期に基づく値である請求項５或いは６のいずれかに記載のサイクロン分離装置。
- 前記電流の検知結果が，前記電流検知手段の検知電流についての所定時間の平均値又は検知電流の変動周期の１周期若しくは複数周期の平均値に基づく値である請求項５或いは６のいずれかに記載のサイクロン分離装置。
- 当該サイクロン分離装置が，捕集対象物を塵埃とするサイクロン集塵装置である請求項１〜９のいずれかに記載のサイクロン分離装置。
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