JP2010051743A

JP2010051743A - 電気掃除機

Info

Publication number: JP2010051743A
Application number: JP2008222850A
Authority: JP
Inventors: Yukio Machida; 幸雄町田; Satoru Oshita; 悟大下
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Consumer Electronics Holdings Corp; Toshiba Home Appliances Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Priority date: 2008-08-29
Filing date: 2008-08-29
Publication date: 2010-03-11
Anticipated expiration: 2028-08-29
Also published as: JP5172544B2

Abstract

【課題】通気面積を確保しつつ吸込性能を長期に亘って維持できる電気掃除機を提供する。
【解決手段】プリーツフィルタ106のプリーツ部108の第１接続開口および第２接続開口に対向する位置の間隔を他の位置よりも狭く設定する。プリーツフィルタ106の全体の通気面積を拡げて通気面積を確保できる。切換部によって電動送風機の吸込側を主風路から副風路に切り換えて連通させた際に、プリーツ部108の間隔が狭い位置に対して、外気導入口から他の位置よりも強く外気を吹き付け可能とする。プリーツ部108の間隔が狭い位置での目詰まりを抑制でき、吸込性能を長期に亘って維持できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、通気の上流側および下流側に交互に突出するプリーツ部を備えたプリーツフィルタを有する電気掃除機に関する。

従来、この種のフィルタ装置は、電動送風機を収容した掃除機本体を備えている。この掃除機本体には、電動送風機の吸込側に連通する集塵室が区画され、この集塵室には、集塵部としての集塵装置である集塵カップが取り付けられている。この集塵カップは、吸い込んだ塵埃を圧縮するためのメッシュフィルタと、このメッシュフィルタの下流側に位置するフィルタ装置であるプリーツフィルタとを備えている。このプリーツフィルタとしては、正面視で四角形状に形成され、上流側と下流側とに交互に突出するプリーツ部を上下方向に沿って複数有するもの(例えば、特許文献１参照。)、あるいは、正面視で円形状に形成され、径方向に沿うプリーツ部を複数有するもの(例えば、特許文献２参照。)が知られている。
特開２００７−５４２６６号公報(第４−５頁、図５−６) 特開２００８−２９４７８号公報(第４−５頁、図７)

上述の電気掃除機では、プリーツフィルタのプリーツ部の間隔が全体に亘って略一定に設定されている。このため、プリーツフィルタの通気面積を増加させるために、プリーツ部の間隔を狭くすることが考えられる。

しかしながら、プリーツフィルタのプリーツ部の間隔を狭くすると、通気面積は確保できるものの塵埃が目詰まりしやすくなるため、吸込性能の低下が早まるという問題がある。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、通気面積を確保しつつ吸込性能を長期に亘って維持できる電気掃除機を提供することを目的とする。

本発明は、電動送風機の吸込側に連通可能な第１風路と、外気と電動送風機の吸込側とを連通可能で第１風路と一部が共通の第２風路と、これら第１風路と第２風路との共通部分に配置され、通気の上流側と下流側とに交互に突出するプリーツ部を備えたプリーツフィルタと、第１風路と第２風路とのいずれかを所定条件に応じて選択的に電動送風機の吸込側に連通させる切換部とを具備し、第１風路は、プリーツフィルタの少なくとも一部の上流側に対向する連通口を備え、第２風路は、切換部により電動送風機の吸込側に連通された状態で、プリーツフィルタのプリーツ部に対して外気を吹き付け可能な外気導入開口を備え、プリーツフィルタのプリーツ部は、連通口と電動送風機の吸込側との少なくともいずれか一方に対向する位置の間隔が、他の位置よりも狭く設定され、外気導入口は、プリーツ部の間隔が狭い位置に他の位置よりも強く外気を吹き付け可能であるものである。

本発明によれば、プリーツフィルタのプリーツ部の、連通口と電動送風機の吸込側との少なくともいずれか一方に対向する位置の間隔を他の位置よりも狭く設定することにより、プリーツフィルタの通気面積を確保できるとともに、切換部によって電動送風機の吸込側を第１風路から第２風路に切り換えて連通させた際に、プリーツ部の間隔が狭い位置に対して、外気導入口から他の位置よりも強く外気を吹き付け可能とすることで、プリーツ部の間隔が狭い位置での目詰まりを抑制でき、吸込性能を長期に亘って維持できる。

以下、本発明の一実施の形態の構成を図１ないし図１１を参照して説明する。

図１１において、11はいわゆるキャニスタ型の電気掃除機を示し、この電気掃除機11は、管部12と、この管部12が着脱可能に接続される掃除機本体13とを有している。

管部12は、掃除機本体13に接続される基端側に対して先端側が前方へ屈曲した接続管部15と、この接続管部15の先端側に連通する可撓性を有するホース体16と、このホース体16の先端側に設けられた手元操作部17と、この手元操作部17の先端側に着脱可能に接続される延長管18と、この延長管18の先端側に着脱可能に接続される吸込口体としての床ブラシ19とを備えている。

手元操作部17には、把持部21がホース体16側へと突出し、この把持部21には、操作用の設定ボタン22が複数設けられている。

また、掃除機本体13は、図９ないし図１１に示すように、本体ケース25を備え、この本体ケース25の内部には、隔壁26が設けられ、この隔壁26の後側に、電動送風機27(図８)を収容する電動送風機室28(図８)、および、電源コード31を出し入れ可能に巻回した図示しないコードリールを収容するコードリール室がそれぞれ区画されているとともに、隔壁26の前側に、電動送風機27の吸込側に連通する本体集塵室35が区画され、この本体集塵室35に、集塵装置としての集塵カップ36が着脱可能に配置されている。

本体ケース25は、例えば合成樹脂などにより形成され、上側が開口した下ケース41と、この下ケース41の上側後部である電動送風機室28(図８)およびコードリール室を覆う上ケース42と、この上ケース42あるいは下ケース41に対して上下方向に回動可能に軸支され本体集塵室35を開閉可能とする本体蓋43とを備えている。そして、下ケース41の両側方には、掃除機本体13の走行用の大径の走行輪44(一方のみ図示)が回転自在に軸支されている。

上ケース42は、後部に、電動送風機室28(図８)の下流側に連通する複数の排気口46と、電源コード31を本体ケース25の外部に導出するための図示しないコード導出口とがそれぞれ開口形成されている。

本体蓋43は、後端側が回動可能に軸支されている。また、この本体蓋43には、接続管部15が接続される本体吸込口48を備えた回転部49が周方向に回転可能に設けられている。さらに、本体吸込口48は、前方上側に向けて開口形成されている。

電動送風機27は、電源コード31を介して電源から給電されることにより、設定ボタン22で設定された所定の動作モードで動作して管部12を介して空気とともに塵埃を吸い込むものである。そして、この電動送風機27は、前側を吸込側、後側を排気側として電動送風機室28内に配置され、本体ケース25全体として後側に偏って位置している。

そして、集塵カップ36は、図４ないし図７、図９および図１０に示すように、塵埃分離本体部としての塵埃分離ユニット51と、集塵部ユニット52とを備えている。

塵埃分離ユニット51は、塵埃分離部54と、この塵埃分離部54の後部に一体に設けられたフィルタ取付部55とを有している。

塵埃分離部54は、図４ないし図６および図９に示すように、吸込管部としての角筒状の案内風路管57が、左右方向の略中央部に上向きに形成され、この案内風路管57の一側に略円筒状の分離部としての分離室部58が形成され、この分離室部58の上側で案内風路管57の前方に集塵部ユニット52の上流側に連通する導風管部59が形成され、案内風路管57の他側に集塵部ユニット52の上流側に連通する連通管部60が形成され、かつ、案内風路管57の下方に接続風路部61が形成されている。

案内風路管57は、塵埃分離ユニット51を本体ケース25の本体集塵室35に装着した状態で本体吸込口48(図１１)の下流側に気密に接続されて塵埃を空気とともに吸い込む吸込接続口64を上端部に備え、かつ、下端部が分離室部58の上部後側に、この分離室部58の内周面に沿って空気を導くように接線方向に沿って連通している。そして、吸込接続口64には、第１開閉部材としての接続口開閉弁65(図８)が取り付けられている。

分離室部58は、空気を旋回させることで慣性を用いて空気から塵埃を分離する、いわゆるサイクロン分離部であり、左右幅方向に沿って軸方向を有しており、中心軸位置に接続風路部61に連通する円形状の開口66が中央部に形成され、この開口66に、旋回流の中心となる例えば五角錐形状の塵埃分離手段67が取り付けられている。また、この分離室部58の開口66の周囲には、接続風路部61に連通する複数の延命用開口68が形成され、これら延命用開口68には、それぞれメッシュフィルタ69が取り付けられている。さらに、分離室部58の周壁部の下部には、連通開口部としての塵埃戻し開口71が開口形成され、この塵埃戻し開口71には上流側と下流側との圧力差により開閉する第２開閉部材としての開口開閉弁72が取り付けられているとともに、この塵埃戻し開口71は、塵埃分離部54と一体的に形成された連通風路73と連通している。また、この分離室部58の周壁部の上部前側には、導風管部59の上流側に連通する図示しない導入開口が形成されている。そして、この分離室部58は、蓋76により開閉可能となっている。

塵埃分離手段67は、分離室部58内で周囲に沿って空気を旋回させることで塵埃を遠心分離するための部分であり、開口66に連通する連通開口78を外周面に複数備え、これら連通開口78を覆ってネットフィルタ79が設けられている。

連通風路73は、分離室部58の後部下側からフィルタ取付部55の下部に亘って前後方向に略水平状に形成され、このフィルタ取付部55内に連通している。

導風管部59は、水平方向に沿って形成され、分離室部58と反対側の端部に、集塵部ユニット52の上流側に気密に接続される導風開口81が形成されている。

連通管部60は、塵埃分離部54の側部に集塵部ユニット52の下流側に連通する側部開口83が開口形成されているとともに、本体集塵室35の底部に位置し隔壁26側に連通する接続開口84に気密に接続される下部開口85が開口形成され、この下部開口85を覆って内部に塵埃捕集手段としての微細塵フィルタ86が配置されている。この微細塵フィルタ86は、前後方向に沿って山部および谷部が左右幅方向に交互に形成されたプリーツ状のフィルタである。また、接続開口84の下部には、上流側と下流側との圧力差によって開閉する第３開閉部材としてのフラップ状の接続開口開閉弁87が取り付けられている。

接続風路部61は、前後方向に沿って形成され、フィルタ取付部55へと連通している。

また、フィルタ取付部55は、前端を形成する正面視略半円形状の区画壁としての前壁部88と、この前壁部88の外周縁部から後方へと突出した突出部89とを有し、後端部が開口されて隔壁26に対向しており、内部にフィルタ装置としてのプリーツフィルタ体90が着脱可能となっている。

前壁部88は、塵埃分離部54と一体的に形成されており、連通管部60の下流側と連通する連通口としての第１接続開口92と接続風路部61の下流側と連通する連通口としての第２接続開口93とが隔壁部94を介して互いに隣接して下側寄りの位置に開口形成されている。また、この前壁部88には、第１接続開口92および第２接続開口93の一部を開閉するための第４開閉部材としての接続開閉弁95が回動可能に取り付けられている。

接続開口92，93は、左右幅方向の略中央部に位置し、プリーツフィルタ体90の左右幅方向の中央部の上流側である前側に対向している。また、第１接続開口92は、第１接続開口93よりも大きい開口形状を有している。

接続開閉弁95は、前壁部88の前側に位置する駆動部97と、この駆動部97と一体的で前壁部88の後部に位置する弁本体98とを備えている。

駆動部97は、中心角が約９０°程度の扇形状に形成されており、前壁部88に対して左右９０°程度回動可能となるように軸部97aで軸支されている。この軸部97aは、接続口開閉弁65(図８)の回動軸と連結され、各弁65，95の開閉が連動するように構成されている。さらに、この駆動部97の円弧状の周縁部近傍の一部には、ギヤ歯部97bが形成されている。

弁本体98は、接続開口92，93を開閉する板体であり、駆動部97の回動に伴って前壁部88の背面側を摺動して回動するように構成されている。また、この弁本体98は、弁部98aと、この弁部98aに対して軸部97aと反対側に位置する長手状の弁開閉部98bとを備えている。また、弁部98aには、正面視で略三角形状の穴部98cが開口形成されている。この穴部98cは、弁本体98が接続開口92，93の後部の位置まで回動した状態で、第２接続開口93の一部を開口させるものである。

突出部89は、水平方向に沿って形成されフィルタ取付部55の上部を区画する上部突出部89aと、この上部突出部89aの下部に連続し、フィルタ取付部55の底部側を形成する略円弧状の下部突出部89bとを有している。

上部突出部89aには、プリーツフィルタ体90の上部でかつ上流すなわち前面側に位置して、外気Ａを導入するための流入口としての外気導入口100が開口形成されている。

一方、下部突出部89bの一側には、連通風路73に連通する廃棄口103が一側に形成されている。なお、以下、外気Ａとは、集塵カップ36の外部に位置する空気A1および電動送風機27の排気風Ｗの一部を含み、必ずしも掃除機本体13の外部の空気をいうものではない。

外気導入口100は、外気Ａとフィルタ取付部55内とを連通可能なもので、左右幅方向に長手状に形成されてプリーツフィルタ体90の全体の上方に位置し、左右方向に複数の図示しない小型導入口に区画されている。また、この外気導入口100には、全体を覆って開閉部材としての流入口開閉手段すなわち第５開閉部材である開閉弁105が取り付けられている。

小型導入口は、外側(上流側)である上側からフィルタ取付部55内(下流側)である下側へ向かって、徐々に開口面積が小さくなるように、換言すれば風路面積が絞られるように形成されている。

開閉弁105は、横長に形成され、ヒンジ部105aを介してフィルタ取付部55の上側に前後方向に回動可能に軸支されている。また、この開閉弁105は、接続開閉弁95の弁部98aによる接続開口92，93の開閉に連動して、外気導入口100を開閉するように構成されている。さらに、この開閉弁105の下部には、図示しないリブが突出して設けられており、接続開閉弁95の弁部98aが接続開口92，93側へと移動した状態で、接続開閉弁95の弁開閉部98bの先端側がリブに下側から当接することにより、開閉弁105が付勢に抗して上方へと押し上げられ、外気導入口100を開くように構成されている。

廃棄口103は、プリーツフィルタ体90の下側の側方に配置されている。

また、プリーツフィルタ体90は、図１ないし図５に示すように、捕集手段としてのフィルタであるプリーツフィルタ106がフィルタ取付部55に取り付け可能な保持部としてのフィルタ枠部107に保持されて構成されている。

プリーツフィルタ106は、下流側から上流側へと突出する山部108aと上流側から下流側へと窪む谷部108bとが複数交互に形成されたプリーツ形状であるプリーツ部108により表面積を確保した細塵捕集用の表面集塵フィルタであり、プリーツフィルタ体90をフィルタ取付部55に取り付けた状態で第１接続開口92および第２接続開口93の一部を覆い、かつ、プリーツ部108が上下方向に沿うように配置されている。また、プリーツフィルタ106は、上部全体の前端部が外気導入口100の下方に対向するように配置されている。換言すれば、プリーツフィルタ106のプリーツ部108は、外気導入口100からの外気Ａの導入方向に沿うように形成されている。したがって、廃棄口103は、外気導入口100から吸い込んだ外気Ａのプリーツフィルタ106のプリーツ部108に沿った下流側に位置している。

ここで、プリーツフィルタ106は、上流側から下流側へと、例えば耐水性などを有する複数の濾材を有し、表面集塵が可能となっている。すなわち、このプリーツフィルタ106は、プリーツ部108の上流側の表面に塵埃を付着させて捕集するように構成されている。

プリーツ部108の山部108a，108a間の間隔、すなわち一の山部108aの稜線部である前端部とこの一の山部108aに隣接する他の山部108aの前端部との間隔は、図１に示すように、左右幅方向の中央部の間隔d₁から左右幅方向の側部の間隔d_n(ｎは２以上の自然数)まで、順次間隔が広くなるように、すなわちd_n＞d_n-1＞d_n-2＞……＞d₅＞d₄＞d₃＞d₂＞d₁となるように設定されている。換言すれば、プリーツ部108は、接続開口92，93(図４)に対向する中央部の間隔が他の位置の間隔より狭く形成され、かつ、この中央部から離間されるにしたがって、間隔が次第に広くなるように設定されている。例えば、間隔d₁は５．５ｍｍ程度、間隔d_nは６．５ｍｍ程度となっており、間隔d₁から間隔d_nへと、０．０５ｍｍ〜０．０９ｍｍ程度ずつ大きくなるように設定されている。すなわち、プリーツ部108は、左右幅方向の両側部近傍の位置での間隔が一般的なプリーツ部の間隔であり、左右幅方向の中央部の間隔が一般的なプリーツ部の間隔よりも狭く設定されている。さらに、プリーツ部108の各山部108aは、それぞれ突出寸法が互いに等しく設定されている。

なお、図１には、プリーツフィルタ106の図３中の左半分のみを示しており、右半分については、左半分と同様となっている。

また、図３に示すように、フィルタ枠部107は、合成樹脂などの部材により形成された保持部本体である枠部本体111と、この枠部本体111の周縁部に取り付けられフィルタ取付部55との隙間を閉塞するシール部材であるパッキン112(図４)とを備えている。

枠部本体111は、プリーツフィルタ106が一体的に固定される正面視で四角形状の開口114が中央部に形成され、この開口114の周囲に、プリーツフィルタ106の周囲を保持する保形部115が一体に形成され、開口114の下側に、上流側すなわち前方に向けて下方へと傾斜する傾斜面部116が一体に形成されている。

保形部115は、プリーツフィルタ106の上端、下端および下流側をそれぞれ保持することにより、プリーツフィルタ106のプリーツ形状を保持している。

傾斜面部116は、プリーツフィルタ106の上流側から除去された塵埃を前側下方へと導くためのもので、プリーツフィルタ106の下側に対向して形成されている。

パッキン112は、例えばゴム、あるいはエラストマなどの弾性を有する合成樹脂などの部材により環状に形成され、枠部本体111の周囲に形成された嵌着溝部118に嵌着されている。

また、集塵部ユニット52は、図７に示すように、塵埃を内部に収容する本体部121と、上端側が本体部121の上端側に回動可能に軸支された集塵部蓋体としてのユニット蓋部122とを有し、これら本体部121とユニット蓋部122との間に集塵部としての集塵室123を区画している。そして、この集塵部ユニット52は、図示しない爪部を介して塵埃分離ユニット51に固定可能であるとともに、この爪部の係合を図示しない取外機構により解除することで、塵埃分離ユニット51(図６)から取り外しできるように構成されている。

本体部121は、合成樹脂などにより気密に形成されている。

ユニット蓋部122は、枠状の蓋部本体124と、この蓋部本体124に区画形成された通気口125および蓋部開口126と、通気口125に取り付けられたネットフィルタ127とを備えている。そして、このユニット蓋部122は、集塵室123を開閉可能に構成されている。

蓋部開口126は、集塵部ユニット52を塵埃分離ユニット51に取り付けた状態で導風開口81に気密に接続される開口である。

集塵室123は、例えば綿ごみなどの比較的大きい塵埃が収容される部分であり、導風管部59の側方から下方へと伸びるように上下方向に長手状に形成されている。

そして、図９に示すように、隔壁26は、本体集塵室35側に位置する壁状の前部インデューサである隔壁本体128と、この隔壁本体128の後部に一体的に取り付けられた風路構成部としての後部インデューサである図示しない隔壁風路とを有している。

隔壁本体128は、隔壁風路側へと連続する複数の通気孔131が格子状に形成されている。また、この隔壁本体128には、左右幅方向に沿って長手状の露出孔132が形成されており、この露出孔132から、除塵手段としての塵落とし部133の前側の一部が露出している。さらに、この隔壁本体128の左右幅方向の中心部の上部には、電動送風機27(図８)からの排気風Ｗの一部を外気導入口100へと導く通気開口134(図１０)が開口形成されている。

塵落とし部133は、左右幅方向に沿って配置された図示しないガイド部に支持された除塵手段本体である図示しない塵落とし部本体と、この塵落とし部本体に左右方向に沿って回動可能に軸支された除塵体である塵落とし体133aとを備えている。そして、塵落とし部本体が、図示しない駆動機構によりガイド部に沿ってガイドされながら左右幅方向に往復摺動することで、塵落とし体133aがプリーツフィルタ106のプリーツ部108の後部を順次乗り越えつつこのプリーツフィルタ106を弾くことで、このプリーツフィルタ106に振動を与え、このプリーツフィルタ106に捕集した微細塵を除去することが可能となっている。

ここで、駆動機構は、電動送風機27の駆動を制御する制御手段である制御回路からの信号により正転・反転駆動される駆動源である電動機すなわちモータ、このモータの回転軸に接続された複数のギヤ、および、これらギヤに歯合して連動する複数のギヤ列などを備えている。

この駆動機構は、一のギヤ列が接続開閉弁95の駆動部97のギヤ歯部97bに歯合され、他のギヤ列が塵落とし部本体に歯合されて、モータの回転に伴い接続開閉弁95の弁部98aが接続開口92，93を開閉するとともに、塵落とし部本体が塵落とし体133aとともにガイド部に沿って摺動するように構成されている。

通気開口134は、本体集塵室35と電動送風機室28(図８)とを連通することで電動送風機27からの排気風Ｗの一部を本体集塵室35側へと循環させるもので、電動送風機室28を介して電動送風機27の排気口に連通しており、図１０に示すように、横長に形成され、集塵カップ36を本体集塵室35に取り付けた状態で外気導入口100の後方上側に位置している。したがって、外気導入口100は、図５に示すように、開いた状態で外部に位置する空気A1と電動送風機27(図８)からの排気風Ｗの一部とをプリーツフィルタ106に沿って上下に吹き付けるように形成されている。また、この通気開口134には、隔壁本体128の後部に、この通気開口134を開閉するための第６開閉部材としての上部開閉弁137(図８)が取り付けられている。この上部開閉弁137は、駆動機構により接続開閉弁95の開閉動作に連動して通気開口134を開閉するように構成されている。

隔壁風路は、本体集塵室35側と電動送風機27の吸込側とを連通接続する第１風路部138と、この第１風路部138に対して分岐され上記接続開口84と連通する第２風路部139とを備えており、第１風路部138の上流端である前端を開閉可能な第７開閉部材としての前部開閉弁141と、第２風路部139を第１風路部138に対して開閉可能な第８開閉部材としての下部開閉弁144とが取り付けられている。

前部開閉弁141と下部開閉弁144とは、上記駆動機構の機構部のギヤ列のさらに他の一部によって互いに連動して回動され、前部開閉弁141と下部開閉弁144との一方が開いた状態で他方が閉じるように構成されている。このため、接続開閉弁95、前部開閉弁141および下部開閉弁144が、駆動機構のモータの回動に連動して開閉されることにより、通常の掃除に用いる、すなわち第１モードである掃除モード用の第１風路としての主風路W1と、少なくとも掃除の終了時にプリーツフィルタ体90のプリーツフィルタ106を空気洗浄するための、すなわち第２モードであるエア洗浄モード用の第２風路としての副風路W2とが切り換えられる。

具体的に、主風路W1には、図８(a)に示すように、接続開閉弁95によって接続開口92，93が開かれた状態となり、この接続開閉弁95に連動して接続口開閉弁65が吸込接続口64を開いた状態となり、上部開閉弁137が通気開口134を閉じた状態となり、前部開閉弁141によって第１風路部138の上流端である前端が開口した状態となり、下部開閉弁144によって第２風路部139が第１風路部138に対して遮断された状態となり、開閉弁105によって外気導入口100が閉塞された状態となり、かつ、電動送風機27の負圧によって、開口開閉弁72および接続開口開閉弁87により塵埃戻し開口71および接続開口84がそれぞれ閉塞された状態となることで、本体吸込口48から、吸込接続口64を介して案内風路管57、分離室部58、導風管部59、集塵室123、連通管部60、第１接続開口92、プリーツフィルタ106、通気孔131、第１風路部138を介して電動送風機27へと吸い込まれる第１主風路W1aと、この第１主風路W1aから分離室部58にて延命用開口68および連通開口78(開口66)へと分岐され、接続風路部61および第２接続開口93を介してプリーツフィルタ106にて第１主風路W1aと合流する第２主風路W1bとが構成される。

また、副風路W2には、図８(b)に示すように、接続開閉弁95によって第１接続開口92および第２接続開口93の一部が閉塞された状態となり、上部開閉弁137が通気開口134を開いた状態となり、前部開閉弁141によって第１風路部138の前端が閉塞された状態となり、下部開閉弁144が開かれて第２風路部139が第１風路部138に連通した状態となり、開閉弁105によって外気導入口100が開かれた状態となり、かつ、電動送風機27の負圧によって開口開閉弁72および接続開口開閉弁87により塵埃戻し開口71および接続開口84がそれぞれ開かれた状態となることで、外気導入口100を介して、外部に位置する空気A1と通気開口134を通過した電動送風機27からの排気風Ｗの一部とを含む外気Ａが、連通風路73、分離室部58、導風管部59、集塵室123、下部開口85、接続開口84、第２風路部139および第１風路部138を介して電動送風機27へと吸い込まれる第１副風路W2aと、この第１副風路W2aからフィルタ取付部55の位置で第２接続開口93へと分岐され、接続風路部61、開口66(連通開口78)および延命用開口68へと分岐されて分離室部58内にて第１副風路W2aと合流する第２副風路W2bとが構成される。

したがって、主風路W1と副風路W2とは、フィルタ取付部55、分離室部58、導風管部59および集塵室123が互いに共通した風路であり、この共通した部分の一部であるフィルタ取付部55に、プリーツフィルタ106が位置している。また、外気導入口100が副風路W2の吸気口となっている。

そして、接続口開閉弁65、開口開閉弁72、接続開口開閉弁87、接続開閉弁95、開閉弁105、上部開閉弁137、前部開閉弁141、下部開閉弁144、および駆動機構などにより、主風路W1と副風路W2とを選択的に電動送風機27の吸込側に連通させるように切り換えるための切換部145が構成されている。

また、電動送風機27の駆動を制御する制御回路は、電動送風機27の駆動により、掃除時であるかどうか(電動送風機27の起動時であるかどうか)、および、掃除終了動作がなされたかどうか(設定ボタン22の切ボタンが操作されたかどうか)を検出する掃除動作検出手段の機能を有し、掃除時を検出したときには、切換部145を介して主風路W1を電動送風機27の吸込側に連通させ、設定ボタン22の切ボタンが操作されるなど掃除の終了を検出したときには、切換部145を介して副風路W2を電動送風機27の吸込側に連通させるように切り換える。

なお、図８は、便宜上、各弁65，72，87，95，105，137，141，144の開閉動作を模式的に示しているものであり、必ずしも実際の各弁65，72，87，95，105，137，141，144の回動や摺動などの動作を示しているものではない。

次に、上記一実施の形態の動作を説明する。

まず、本体ケース25の本体蓋43を開けて本体集塵室35に集塵カップ36を装着する。

このとき、本体集塵室35に、まず塵埃分離ユニット51を装着することで、下部開口85が接続開口84と気密に接続され、接続開閉弁95の駆動部97のギヤ歯部97bが駆動機構のギヤに歯合するとともに、フィルタ取付部55のプリーツフィルタ体90が、隔壁26の通気孔131および塵落とし体133aに対向する。

次いで、この塵埃分離ユニット51を装着した本体集塵室35に集塵部ユニット52を装着することで、集塵部ユニット52が塵埃分離ユニット51に係止され、集塵部ユニット52の通気口125および蓋部開口126と塵埃分離ユニット51の導風開口81および側部開口83とが気密に接続される。

そして、本体蓋43を閉じることで、集塵カップ36の吸込接続口64と本体蓋43の本体吸込口48とが気密に接続される。

この状態で、本体吸込口48にホース体16(接続管部15)、延長管18および床ブラシ19を順次連通接続するとともに、本体ケース25から電源コード31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21を把持して所定の設定ボタン22を操作すると、制御回路が駆動機構のモータを所定方向に回転させる。

すると、上部開閉弁137が通気開口134を閉じ、下部開閉弁144が閉じて第２風路部139を第１風路部138に対して遮断し、かつ、前部開閉弁141が回動して第１風路部138の前端を開き、接続開閉弁95が回動して接続開口92，93が開口し、かつ、接続口開閉弁65が回動して吸込接続口64が開口する。また、電動送風機27の負圧によって、開口開閉弁72および接続開口開閉弁87が塵埃戻し開口71および接続開口84をそれぞれ閉塞する。このとき、開閉弁105は外気導入口100を閉塞した状態となっている。

この結果、図８(a)に示すように、主風路W1が電動送風機27の吸込側に連通接続され、副風路W2が電動送風機27の吸込側に対して遮断される。

このように主風路W1が電動送風機27の吸込側に接続されると、制御回路はモータの回動を停止させ、電動送風機27を駆動させる。

そして、作業者は、床ブラシ19を床面上で前後方向に走行させ、電動送風機27の負圧の作用により、床ブラシ19の先端側から床面上の塵埃を空気とともに吸い込む。

この吸い込まれた空気は吸込風となり、床ブラシ19から延長管18、ホース体16および本体吸込口48を経由して、集塵カップ36の吸込接続口64へと吸い込まれる。

この後、空気は、塵埃とともに分離室部58内へと吸い込まれ、この分離室部58内にて、塵埃分離手段67の外周面との間を旋回することで、比較的大きい塵埃である粗塵が遠心分離されて第１主風路W1a側へと、すなわち、導風管部59から導風開口81および集塵部ユニット52の蓋部開口126を介して集塵室123内へと空気とともに吸い込まれる。

また、細塵は、ネットフィルタ79を吸込風が通過する際に一部が捕集される。この吸込風は、第２主風路W1b側へと、すなわち開口66および延命用開口68から接続風路部61へと流入し、第２接続開口93を介してプリーツフィルタ体90の上流側へと吸込風とともに通過する。

そして、前記粗塵は、集塵室123に収容され、この集塵室123において、吸込風が通気口125から側部開口83へと通過する際に圧縮される。この通過した吸込風は、第１接続開口92を介してプリーツフィルタ体90の上流側へと通過する。

この後、吸込風は、プリーツフィルタ体90のプリーツフィルタ106を通過して、このプリーツフィルタ106の各プリーツ部108により、含まれる微細塵がプリーツフィルタ106の表面に付着するように捕集される。

このとき、プリーツフィルタ106では、吸込風が各接続開口92，93に対応する位置である左右幅方向の中央部、すなわち間隔が他の位置より狭い位置を主として通過することにより、この位置を中心として微細塵を捕集する。

そして、吸込風は、隔壁26の通気孔131を通過して電動送風機27の吸込側に吸い込まれ、この電動送風機27を通過して排気風Ｗとなり、本体ケース25の排気口46から外気へと排出される。

掃除が終了すると、作業者が所定の設定ボタン22を操作して、電動送風機27の停止信号を制御回路に出力する。

このとき、停止信号を受信した制御回路は、駆動機構のモータを、掃除の開始時と反対方向へと回動させる。

すると、モータの回動により、塵落とし部133が左右幅方向に往復動作し、塵落とし体133aがプリーツ部108に対して交差する方向にプリーツフィルタ106を順次弾くことで、プリーツフィルタ106に捕集した微細塵をプリーツフィルタ106から剥がすとともに、上部開閉弁137が開いて通気開口134を開き、下部開閉弁144が開いて第２風路部139を第１風路部138に連通させ、前部開閉弁141が第１風路部138の前端を閉塞し、接続開閉弁95が回動して、第１接続開口92および第２接続開口93の一部を閉塞し、かつ、接続口開閉弁65が吸込接続口64を閉塞する。また、電動送風機27の負圧によって、開口開閉弁72および接続開口開閉弁87が塵埃戻し開口71および接続開口84をそれぞれ開く。さらに、開閉弁105が外気導入口100を開く。

この結果、図８(b)に示すように、副風路W2が電動送風機27の吸込側に連通接続され、主風路W1が電動送風機27の吸込側に対して遮断されることで、図５に示すように、外気導入口100の各小型導入口からは、フィルタ取付部55内に外気Ａが導入されて吸込風となり、この吸込風の一部が、絞られて流速を速められつつプリーツフィルタ106のプリーツ部108の上流側面に沿って流れるように上側から下側へと吹き付けられ、塵落とし部133によりプリーツフィルタ106から剥がされた微細塵が突出部89の廃棄口103へと運ばれる。また、吸込風の残りは、穴部98cへと分岐されて流れる。

このとき、外気導入口100の電動送風機27からの排気風Ｗの一部を吸い込んだ位置、すなわち通気開口134に対応する位置である左右幅方向の中央部では、外気Ａの風速が、外部に位置する空気A1を吸い込んだ他の位置よりも大きくなるので、プリーツフィルタ106のプリーツ部108の間隔が狭い位置であるプリーツフィルタ106の左右幅方向の中央部には、他の位置よりも強く外気が吹き付けられ、すなわちこのプリーツフィルタ106の左右幅方向の中央部での外気Ａの流速が他の位置での流速よりも大きくなり、この間隔が狭い位置に付着した塵埃を、他の位置よりも重点的に剥ぎ落とす。

この後、廃棄口103へと吸い込まれた吸込風は、連通風路73を介して塵埃戻し開口71を通過して分離室部58へと流入する。また、穴部98cへと吸い込まれた吸込風は、接続風路部61を介してフィルタ69，79を逆方向に通過(逆洗)して分離室部58へと流入する際に、これらフィルタ69，79に付着した塵埃を剥ぎ落とす。

分離室部58へと流入した吸込風は、合流して塵埃分離手段67の周囲を旋回しつつ導風管部59へと吸い込まれ、集塵室123から通気口125、側部開口83および下部開口85を経由して、それぞれ集塵室123に捕集された綿ごみなどの粗塵、ネットフィルタ127および連通管部60の微細塵フィルタ86によって塵埃が捕集された後、接続開口84を介して第２風路部139および第１風路部138を経由し、電動送風機27の吸込側へと吸い込まれる。

そして、駆動機構の動作開始から一定時間が経過すると、制御回路は、駆動機構とともに電動送風機27を停止させる。

集塵部ユニット52に所定量以上の塵埃が溜まった場合には、本体ケース25の本体蓋43を開き、本体集塵室35から集塵部ユニット52を取り外し、ごみ箱などの上方でユニット蓋部122を開くことで、集塵室123内に捕集された塵埃を廃棄する。

また、塵埃分離ユニット51の各種フィルタが目詰まりした場合には、この塵埃分離ユニット51も本体集塵室35から取り外して適宜掃除する。

そして、取り外しのときと逆の手順により、塵埃分離ユニット51と集塵部ユニット52とを順次本体集塵室35へと再度取り付ける。

上述したように、上記一実施の形態によれば、プリーツフィルタ106のプリーツ部108の各接続開口92，93に対向する位置の間隔を他の位置よりも狭く設定することにより、プリーツフィルタ106の全体の通気面積を拡げて通気面積を確保できるとともに、切換部145によって電動送風機27の吸込側を主風路W1から副風路W2に切り換えて連通させた際に、プリーツ部108の間隔が狭い位置に対して、外気導入口100から他の位置よりも強く外気Ａを吹き付け可能とすることで、プリーツ部108の間隔が狭い位置での目詰まりを抑制でき、吸込性能を長期に亘って維持できる。

すなわち、プリーツ部108の間隔が狭い位置は、山部108a，108a間、すなわち各谷部108bに付着した塵埃が除去しにくく、目詰まりを発生させやすいので、この間隔が狭い位置に強い外気Ａを吹き付けることで、プリーツ部108の間隔を狭くして通気面積を確保しながら、この間隔が狭い位置で早期に目詰まりが発生することを防止できる。

具体的に、外気導入口100は、導入する外気Ａとして外部に位置する空気A1と電動送風機27の排気風Ｗの一部とを含み、空気A1よりも流速を得やすい排気風Ｗをプリーツフィルタ106のプリーツ部108の間隔が狭い位置に吹き付けるように構成するので、この間隔が狭い位置に、外気Ａを容易に強く吹き付けでき、目詰まりを効果的に抑制できる。

さらに、プリーツフィルタ106の左右幅方向の中央部のプリーツ部108の間隔を狭くしていることにより、プリーツフィルタ106の左右幅方向の両側部でのプリーツ部108の間隔を広くすることができ、外気導入口100から吸い込んだ外気Ａを、プリーツフィルタ106の両側部まで行き渡らせやすくなり、プリーツフィルタ106全体にバランスよく外気Ａを流すことができる。

そして、プリーツフィルタ106は、接続開口92，93に対向し最も塵埃が付着しやすいプリーツ部108の間隔が狭い位置から離間されるにしたがって、すなわち次第に塵埃が付着しにくい位置へと、プリーツ部108の間隔が次第に広くなるように設定することで、塵埃が付着しやすい位置には比較的強く、塵埃が付着しにくい位置には比較的弱く外気Ａを流すことができ、全体的に略均等に塵埃を剥ぎ落とすことができる。

なお、上記一実施の形態において、プリーツ部108の間隔は、接続開口92，93に対向する位置を狭く、他の位置を広くすれば、上記構成以外の任意の間隔に設定できる。例えば、接続開口92，93に対向する位置の間隔のみを狭くし、他の位置を、この間隔が狭い位置よりも広い一定の間隔などとしてもよい。

また、プリーツ部108の間隔は、狭い位置から離間されるにしたがって次第に広くなるように、複数の山部108a置きに変化するように設定してもよい。例えば、２つ置きにプリーツ部108の間隔が等しくなるように、d_n＝d_n-1＞……＞d₄＝d₃＞d₂＝d₁などとしてもよい。

さらに、プリーツ部108の間隔が狭い位置は、１箇所だけでなく、複数箇所形成してもよい。

また、プリーツ部108の間隔が狭い位置は、接続開口92，93に対向する位置の他に、電動送風機27の吸込側に対向する位置に形成してもよい。すなわち、プリーツ部108の間隔が狭い位置は、接続開口92，93に対向する位置と、電動送風機27の吸込側に対向する位置との少なくともいずれかの位置に形成すれば、同様の作用効果を奏することができる。

そして、接続開口92，93の位置は左右幅方向の中央部に限定されるものではない。したがって、プリーツ部108の間隔が狭い位置も、接続開口92，93に対向する位置であれば、プリーツフィルタ106の左右幅方向の中央部でなくてもよく、外気導入口100も、このプリーツ部108の間隔が狭い位置に他の位置よりも強く外気Ａを吹き付け可能であれば、任意の構成とすることができる。

また、外気導入口100は、電動送風機27からの排気風Ｗの一部を循環させる通気開口134に対向する位置の外気Ａの流速が最も大きくなるようにしたが、形状などを適宜変えることにより、通気開口134に対向しない位置で、かつ、プリーツ部108の間隔が狭い位置に対応する位置の外気Ａの風速を最も大きくすることもできる。

さらに、電動送風機27の排気風Ｗの一部を、通気開口134を介して循環させる構成としたが、電動送風機27の排気風Ｗを全て循環させる構成としてもよい。

そして、電気掃除機11としては、キャニスタ型に限らず、アップライト型、ハンディ型、あるいは自律走行型などでも対応できる。

本発明の一実施の形態の電気掃除機のフィルタ装置を一部を切り欠いて示す拡大平面図である。同上フィルタ装置の一部を切り欠いて示す平面図である。同上フィルタ装置の正面図である。同上電気掃除機の集塵装置を後方から示す分解斜視図である。同上集塵装置の第２風路の空気の流れの一部を示す斜視図である。同上集塵装置を前方から示す分解斜視図である。同上集塵装置の他の一部を示す斜視図である。 (a)は同上電気掃除機を第１風路に切り換えた状態を示す説明図、(b)は第２風路に切り換えた状態を示す説明図である。同上電気掃除機の掃除機本体から集塵装置を取り外した状態を示す斜視図である。同上掃除機本体に集塵装置を装着した状態を蓋体を開いて示す斜視図である。同上電気掃除機を示す斜視図である。

符号の説明

11 電気掃除機
13 掃除機本体
27 電動送風機
92 連通口としての第１接続開口
93 連通口としての第２接続開口
100 外気導入口
106 プリーツフィルタ
108 プリーツ部
145 切換部
Ａ外気
A1 空気
Ｗ排気風
W1 第１風路としての主風路
W2 第２風路としての副風路

Claims

電動送風機を収容した掃除機本体と、
前記電動送風機の吸込側に連通可能な第１風路と、
外気と前記電動送風機の吸込側とを連通可能で前記第１風路と一部が共通の第２風路と、
これら第１風路と第２風路との共通部分に配置され、通気の上流側と下流側とに交互に突出するプリーツ部を備えたプリーツフィルタと、
前記第１風路と前記第２風路とのいずれかを所定条件に応じて選択的に前記電動送風機の吸込側に連通させる切換部とを具備し、
前記第１風路は、前記プリーツフィルタの少なくとも一部の上流側に対向する連通口を備え、
前記第２風路は、前記切換部により前記電動送風機の吸込側に連通された状態で、前記プリーツフィルタのプリーツ部に対して外気を吹き付け可能な外気導入開口を備え、
前記プリーツフィルタのプリーツ部は、前記連通口と前記電動送風機の吸込側との少なくともいずれか一方に対向する位置の間隔が、他の位置よりも狭く設定され、
前記外気導入口は、前記プリーツ部の間隔が狭い位置に他の位置よりも強く外気を吹き付け可能である
ことを特徴とした電気掃除機。
外気導入開口は、プリーツフィルタのプリーツ部に対して吹き付ける外気として電動送風機の排気風の少なくとも一部と外部に位置する空気とを含み、前記電動送風機の排気風の少なくとも一部を前記プリーツ部の間隔が狭い位置へと吹き付け可能である
ことを特徴とした請求項１記載の電気掃除機。
プリーツフィルタは、略中央部に位置するプリーツ部の間隔が他の位置よりも狭く設定されている
ことを特徴とした請求項１または２記載の電気掃除機。
プリーツフィルタは、プリーツ部の間隔が狭い位置から離間されるにしたがってプリーツ部の間隔が次第に広くなるように設定されている
ことを特徴とした請求項１ないし３いずれか一記載の電気掃除機。