JP2010063527A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】高い吸込仕事率を確保しながら、かつ塵埃を吸引しても吸込力が低下しにくく、さらに長期間メンテナンス不要の電気掃除機を提供すること。
【解決手段】集塵ケース５の吸引した塵埃を堆積させる塵埃収容部２４に塵埃溜まり部３７を設けることにより、塵埃分離部２３内部に発生した旋回気流５０によって塵埃が塵埃収容部２４に運ばれた後、塵埃収容部２４内の塵埃溜まり部３７で塵埃を溜めて塵埃収容部２４から塵埃分離部２３へ舞い上がることを防止する。これによって、塵埃収容部２４に収容した塵埃が濾過フィルター２７へ再付着することを防止して、風量が低下することを抑制し、風量維持性能に優れた電気掃除機を提供することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、繰り返し使用可能な集塵ケースを使用する電気掃除機に関するものである。

従来、この種の電気掃除機としては、集塵ケース内に専用の旋回気流を発生させて、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知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−３４２４９２号公報

しかしながら、前記従来の構成では、集塵ケース内に旋回気流を発生させて、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ているが、多くは吸込み仕事率を高位に確保する制約から、塵埃を十分に遠心分離できない構成となっている。

そのため、集塵ケース内で塵埃が堆積すると、堆積した塵埃自体がフィルターの役割を果たすため、粗塵の堆積部に細塵も付着してこれが通気抵抗となり、急激に吸引力が低下するという課題を有していた。また、旋回気流を発生させるために、吸気経路を大きく曲げる必要があり、かつ吸入時に旋回流も発生するため、集塵ケース内で吸入から排気に至る経路での圧力損失が大きくなり、吸込仕事率が低くな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、高い吸込仕事率を確保しながら、かつ塵埃を吸引しても吸込力が低下しにくい電気掃除機を提供する。

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、電動送風機と、前記電動送風機の上流側に設置され、前記電動送風機により吸引した塵埃を含む空気を導入し前記塵埃を分離する塵埃分離部および前記塵埃分離部で分離された塵埃を収容する塵埃収容部を備え、前記塵埃分離部には一部に濾過フィルターを有し吸引した塵埃を含む空気を前記塵埃分離部の内部に旋回気流として流す旋回気流通風路を設けた電気掃除機において、前記塵埃収容部に収容した塵埃が前記塵埃分離部方向へ舞い上がるのを防止する塵埃溜まり部を前記塵埃収容部に備えた電気掃除機である。

このような発明によって、塵埃分離部内部に発生した旋回流によって塵埃が塵埃収容部に運ばれた後、塵埃収容部内の塵埃溜まり部で塵埃を溜めて塵埃収容部から塵埃分離部へ舞い上がることを防ぐ。そのため、塵埃収容部に収容した塵埃が濾過フィルターへ再付着することを防止して、風量が低下することを抑制し、風量維持性能に優れた電気掃除機を提供することができる。従って、本発明の電気掃除機は、塵埃を多量に吸引しても吸込力が低下しにくく、高い吸込仕事率を長期間維持するため、メンテナンスの頻度が少なくて済むものである。

本発明の電気掃除機は、高い吸込仕事率を確保しながら、かつ塵埃を吸引しても吸込力が低下しにくく、さらに長期間メンテナンス不要の電気掃除機を提供することができる。

第１の発明は、電動送風機と、前記電動送風機の上流側に設置され、前記電動送風機により吸引した塵埃を含む空気を導入し前記塵埃を分離する塵埃分離部および前記塵埃分離部で分離された塵埃を収容する塵埃収容部を備え、前記塵埃分離部には一部に濾過フィルターを有し吸引した塵埃を含む空気を前記塵埃分離部の内部に旋回気流として流す旋回気流通風路を設けた電気掃除機において、前記塵埃収容部に収容した塵埃が前記塵埃分離部方向へ舞い上がるのを防止する塵埃溜まり部を前記塵埃収容部に備えた電気掃除機とすることにより、塵埃分離部内部に発生した旋回気流によって塵埃が塵埃収容部に運ばれた後、塵埃収容部内の塵埃溜まり部で塵埃を溜めて塵埃収容部から塵埃分離部へ舞い上がることを防ぐ。そのため、塵埃収容部に収容した塵埃が濾過フィルターへ再付着することを防止して、風量が低下することを抑制し、風量維持性能に優れた電気掃除機を提供することができる。

第２の発明は、特に第１の発明の塵埃溜まり部を旋回気流方向に対向するように設けたことにより、旋回気流によって運ばれてきた塵埃が効率よく塵埃溜まり部に溜まり、塵埃収容部から塵埃分離部へ舞い上がることを防ぎ、塵埃収容部に収容した塵埃が濾過フィルターへ再付着することを防止して、風量が低下することを抑制し、風量維持性能に優れた電気掃除機を提供することができる。

第３の発明は、特に第１の発明または第２の発明における塵埃溜まり部の配置は、塵埃収容部内で旋回する旋回気流の流れの影響を受け難くい範囲に設けたことにより、一旦塵埃溜まり部に収納された塵埃が再び旋回流に引き戻されることを抑制でき、塵埃収容部内の塵埃を旋回し難くすることができ、塵埃が塵埃分離部へ舞い上がり、濾過フィルターへ再付着することを防止して、風量が低下することを抑制し、風量維持性能に優れた電気掃除機を提供することができる。

第４の発明は、特に第２の発明または第３の発明において、塵埃収容部の内壁を略円筒状に形成し、前記略円筒状の内壁の一部分にこの円筒の略接線方向となる直線部分を設け、前記直線部分を旋回気流方向において塵埃溜まり部の上流側に形成したことにより、直線部分によって旋回流が直線流になり旋回気流によって運ばれてきた塵埃が効率よく塵埃溜まり部に導かれ収容される。また塵埃が塵埃溜まり部に溜まってきても直線部が存在するため塵埃が旋回しにくく、塵埃収容部に収容した塵埃が塵埃分離部へ舞い上がり、濾過フィルターへ再付着することを防止して、風量が低下することを抑制し、風量維持性能に優れた電気掃除機を提供することができる。

第５の発明は、特に第１から第４のいずれか１つの発明における塵埃収容部に塵埃分離部の内面よりも内側に塵埃舞い上がり防止リブを少なくとも１つ設けたことにより、塵埃分離部内部に発生した旋回気流によって塵埃が塵埃収容部に運ばれた後、塵埃収容部内の塵埃舞い上がり防止リブで塵埃収容部から塵埃分離部へ舞い上がることを防ぐことができ、これにより塵埃収容部に収容した塵埃が濾過フィルターへ再付着することを防止して、風量が低下することを抑制し、風量維持性能に優れた電気掃除機を提供することができる。

第６の発明は、電動送風機と、前記電動送風機の上流側に設置され、前記電動送風機により吸引した塵埃を含む空気を導入し前記塵埃を分離する塵埃分離部および前記塵埃分離部で分離された塵埃を収容する塵埃収容部を備え、前記塵埃分離部には一部に濾過フィルターを有し吸引した塵埃を含む空気を前記塵埃分離部の内部に旋回気流として流す旋回気流通風路を設けた電気掃除機において、前記塵埃収容部に前記塵埃分離部の内面よりも内側に塵埃舞い上がり防止リブを少なくとも１つ設けた電気掃除機としたことにより、塵埃分離部内部に発生した旋回気流によって塵埃が塵埃収容部に運ばれた後、塵埃収容部内の塵埃舞い上がり防止リブで塵埃収容部から塵埃分離部へ舞い上がることを防ぐことができ
、これにより塵埃収容部に収容した塵埃が濾過フィルターへ再付着することを防止して、風量が低下することを抑制し、風量維持性能に優れた電気掃除機を提供することができる。

第７の発明は、特に第５の発明または第６の発明における塵埃舞い上がり防止リブの両端部各々の一端部と塵埃収容部の内壁との隙間空間の距離を略等距離になるように構成したことにより、塵埃舞い上がり防止リブの両端部各々での塵埃収容部内面までの隙間空間が略等距離であるため一定量の旋回気流が流れ、塵埃が塵埃収容部に導かれやすくなり、塵埃分離部で塵埃が旋回し続けて濾過フィルターへ付着することを防止して、風量が低下することを抑制し、風量維持性能に優れた電気掃除機を提供することができる。

第８の発明は、特に第５から第７のいずれか１つの発明における塵埃舞い上がり防止リブの両端部各々の一端部と塵埃収容部の内壁との隙間空間の距離が、塵埃収容部下面付近より塵埃収容部上面付近の方が広くなるように設けたことにより、塵埃収容部上面付近は隙間が広く旋回気流が入りやすくなるため、塵埃が塵埃収容部に導かれやすくなり、塵埃収容部下面付近は隙間が小さく旋回気流の流速が落ちるため、塵埃分離部への舞い上がりを防止して、風量が低下することを抑制し、風量維持性能に優れた電気掃除機を提供することができる。

第９の発明は、特に第５から第８のいずれか１つの発明における塵埃舞い上がり防止リブの上端面部が塵埃収容部の内天面よりも下になるように設けたことにより、塵埃分離部内部に発生した旋回気流に乗った塵埃が塵埃収容部内部に導かれやすくなり、塵埃分離部で塵埃が旋回し続けて濾過フィルターへ付着することを防止して、風量が低下することを抑制し、風量維持性能に優れた電気掃除機を提供することができる。

第１０の発明は、特に第９の発明における塵埃舞い上がり防止リブの上端面部が塵埃収容部の内天面と塵埃収容部の内底面の略中間位置になるように設けたことにより、塵埃収容部内の収容部高さ方向の範囲において、塵埃収容部下面から約半分の高さ範囲において旋回気流の流速を低下させながら、塵埃分離部への舞い上がりを防止効果を持たせつつ、かつ塵埃舞い上がり防止リブが障害となって、塵埃が塵埃収容部に導かれるのを阻害することが無い様に適正化できるものである。

第１１の発明は、特に第１から第１０のいずれか１つの発明における塵埃収容部の内天面に塵埃侵入防止リブを少なくとも１つ設けたことにより、塵埃分離部内部に発生した旋回気流によって塵埃が塵埃収容部に運ばれた後、塵埃収容部の内天面に設けた塵埃侵入防止リブで塵埃収容部から舞い上がり塵埃分離部へ侵入しようとする塵埃を引っ掛けることで侵入を防ぐことができ、これにより塵埃収容部に収容した塵埃が濾過フィルターへ再付着することを防止して、風量が低下することを抑制し、風量維持性能に優れた電気掃除機を提供することができる。

第１２の発明は、電動送風機と、前記電動送風機の上流側に設置され、前記電動送風機により吸引した塵埃を含む空気を導入し前記塵埃を分離する塵埃分離部および前記塵埃分離部で分離された塵埃を収容する塵埃収容部を備え、前記塵埃分離部には一部に濾過フィルターを有し吸引した塵埃を含む空気を前記塵埃分離部の内部に旋回気流として流す旋回気流通風路を設けた電気掃除機において、前記塵埃収容部上面に塵埃侵入防止リブを少なくとも１つ設けたことにより、塵埃分離部内部に発生した旋回気流によって塵埃が塵埃収容部に運ばれた後、塵埃収容部の内天面に設けた塵埃侵入防止リブで塵埃収容部から舞い上がり塵埃分離部へ侵入しようとする塵埃を引っ掛けることで侵入を防ぐことができ、これにより塵埃収容部に収容した塵埃が濾過フィルターへ再付着することを防止して、風量が低下することを抑制し、風量維持性能に優れた電気掃除機を提供することができる。

第１３の発明は、特に第１１の発明または第１２の発明における塵埃侵入防止リブを円柱状に設けたことにより、塵埃舞い上がり防止リブが円柱状であるため髪の毛等の繊維状のものが引っかかった場合でも簡単に取り除くことができ、メンテナンス性が良く風量維持性能に優れた電気掃除機を提供することができる。

第１４の発明は、特に第１１の発明または第１２の発明における塵埃侵入防止リブを塵埃収容部中心から放射状に設けたことにより、塵埃が舞い上がろうとするとき塵埃舞い上がり防止リブが放射状にあるため塵埃の旋回を止めやすく塵埃が舞い上がりにくく、風量が低下することを抑制し、風量維持性能に優れた電気掃除機を提供することができる。

第１５の発明は、特に第１４の発明における放射状に設けた塵埃侵入防止リブを湾曲させたことにより、湾曲させた部分により塵埃が引っかかりやすくなり塵埃の旋回が止められ舞い上がりにくく、風量が低下することを抑制し、風量維持性能に優れた電気掃除機を提供することができる。

以下に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、本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２は、本発明の実施の形態１における電気掃除機を示している。

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２１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。さらに、電動送風機２１の上流側には、通気口を有する隔壁２６を介して、電動送風機２１により吸引した塵埃を含む空気を導入する集塵ケース５が掃除機本体１に対して着脱自在に設置されている。

また、集塵ケース５は、略円筒で縦方向に３段構成となっており上段から順に、ケース上部２２ａ、ケース中央部２２ｂ、塵埃収容部２４からなり、このケース上部２２ａとケース中央部２２ｂとを塵埃分離部２３とするものである。

また、図２に示すように、ケース上部２２ａには塵埃を含む空気を接線方向より導入する旋回気流導入口１０を備えている。

そして、掃除機本体１の下部に設けた吸引口６から旋回気流導入口１０に連通するように、集塵ケース５には、第１の通風路１１を備えており、この第１の通風路１１には、通風経路を吸引口６から上方の旋回気流導入口１０まで吸引気流の損失軽減を図りながら略垂直方向に立ち上げる大きなＲ部を有した屈曲部１２を設けている。

この屈曲部１２を設けることにより滑らかに下方から上方へ空気を搬送し、衝突時の圧力損失を少なくすることができ、さらに、この屈曲部１２で第１の通風路１１の通風経路を略垂直に構成することにより、吸引口６から旋回気流導入口１０までを最短距離で構成でき、第１の通風路１１内での圧力損失も少なくすることができ、より吸引力が大きく、また、集塵ケース５の大きさも小さい電気掃除機としている。

また、本実施の形態１では、第１の通風路１１である大きなＲ部を有した屈曲部１２を塵埃収容部２４に一体成形にて形成しており、屈曲部１２と塵埃収容部２４が同じ１つの部品で構成できるため、屈曲部１２と塵埃収容部２４が２重壁にならず第１の通風路１１の断面積を最大限大きく確保して圧力損失を少なくするようにし、部品点数の少ない安価
、軽量で組立性の優れた電気掃除機としている。

集塵ケース５は、旋回気流導入口１０から最下段の塵埃を堆積させる塵埃収容部２４まで連通されており、旋回気流導入口１０から電動送風機２１に至る風路は、集塵ケース５の塵埃分離部２３に設けた開口部２５にて掃除機本体１の隔壁２６と連通させて形成している。さらには塵埃分離部２３には、円筒状の濾過フィルター２７を設置している。

この円筒状の濾過フィルター２７は、本実施の形態１では、上流側に粗塵フィルターからなる円筒形状の第１の濾過フィルター２７ａと、この第１の濾過フィルターより下流側の外周に設けた細塵フィルターからなる円筒形状の第２の濾過フィルター２７ｂとの２層構造から構成されている。

この第１の濾過フィルター２７ａと第２の濾過フィルター２７ｂは、集塵ケース５の旋回気流導入口１０と電動送風機２１とが連通する第１の風路である主風路２９ａおよび第２の風路である副風路２９ｂの途中に配置している。

また、旋回気流導入口１０から電動送風機２１に至る主風路２９ａは、第１の濾過フィルター２７ａ内から第２の濾過フィルター２７ｂ外周の空間全周にわたり設けられている。

また、上記第１の通風路１１は、集塵ケース５内部に設けた第２の濾過フィルター２７ｂの一部を貫通して通る様に構成されており、この第２の濾過フィルター２７ｂには、第１の通風路１１の経路の一部となる通風路が、濾過フィルターの風路とは独立し、エアータイトされた形で設けられている。

また、図１に示すように吸引口６には、ホース７、延長管８が順次接続されており、延長管８の先端に吸込具９を取り付けており、電動送風機２１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。

次に、図３（ａ）、図３（ｂ）、図３（ｃ）、図３（ｄ）、図４（ａ）、図４（ｂ）により、集塵ケース５と円筒状の濾過フィルター２７の詳細について説明する。

図３（ａ）に示すように、集塵ケース５は、略円筒で縦方向に３段構成となっており、上段から順に、ケース上部２２ａ、ケース中央部２２ｂ、塵埃収容部２４からなり、このケース上部２２ａとケース中央部２２ｂとを塵埃分離部２３とするものである。

図３（ｃ）に示すように、旋回気流導入口１０は、ケース上部２２ａの断面である円筒内面１３の接線方向から気流が流入するように、内面１３に接する様に風向ガイド３４を設けかつ、第１の通風路１１の中心とケース上部２２ａの円周中心を結ぶ線上よりも下方に偏心させた位置に配置させている。

旋回気流を発生させるためには、旋回気流通風路を略円筒状、好ましくは円筒状に形成し、その旋回気流通風路の内壁面で、かつ、周方向に沿って旋回する気流が発生するように旋回気流導入口１０を形成する。すなわち、旋回気流導入口１０の吸引方向が、その内壁面の周方向に沿って流れるように円筒状の軸方向と直交する方向で、円筒状の接線方向としている。

そしてこの様な構成により、塵埃分離部２３におけるケース上部２２ａ内面に沿って発生した旋回気流ならびに、第１の濾過フィルター２７ａ内の円筒中空部に発生した旋回気流を形成する通路を旋回気流通風路とするものである。

また、旋回気流通風路に旋回気流が発生するには、当然のことながら旋回気流通風路内に電動送風機２１の吸引力が作用し、負圧状態を発生させる必要がある。そのため、略円筒状の旋回気流通風路の天井側を集塵ケース５の天部で覆い、他端側が塵埃収容部と気密に接続し、少なくとも旋回気流通風路内に配置した濾過フィルター２７部分から電動送風機の吸引力を作用させるようにすればよい。

また発生した旋回気流を塵埃収容部２４方向に発生させるよう、濾過フィルター２７の通気部を旋回気流導入口１０より塵埃収容部２４側に構成するものであり、本実施の形態１では、ケース上部２２ａに設けた旋回気流導入口１０の配置は、塵埃分離部２３に設けた開口部２５の上端部より、旋回気流導入口１０の下端部が上方になるよう配置されているものである。

この様に旋回気流導入口１０の配置位置を開口部２５より高くすることで、旋回気流導入口１０からケース上部２２ａの内面１３の接線方向より導入された空気は、開口部２５側の吸引力作用で下方向である塵埃収容部２４方向への旋回気流として発生する。この旋回しながら下降を続ける旋回気流により、綿ゴミなどの粗塵５２は風圧を受けて旋回下降し塵埃収容部２４に導かれるものである。

さらに、集塵ケース５のケース上部２２ａの内面１３は、円筒状の濾過フィルター２７を構成する内側の第１の濾過フィルター２７ａの内面と全体として１つの面となっている。すなわち、集塵ケース５の内面に突出した突起物がない状態となっている。

本実施の形態１では、集塵ケース５を略円筒としたが、円筒は真円に限定せず楕円形状、８角形や１０角形などの多角形形状等でもよく、旋回気流導入口１０より接線方向から流入した気流が、集塵ケース５の内面に沿って旋回気流が生じる形状であれば良い。

また、円筒状の濾過フィルター２７においても同様に、円筒は真円に限定せず楕円形状や８角形や１０角形などの多角形形状等でもよく、集塵ケース５の内面に沿って発生した旋回気流が、第１の濾過フィルター２７ａ内の円筒中空部においても発生し得る形状であれば良い。また、旋回気流導入口１０が上述の様に偏心させず中央に位置していても案内路やガイド等で旋回気流が発生する構成であれば構わない。

また、図３（ａ）、（ｂ）および図７（ｃ）に示すように、集塵ケース５の下部に配置した塵埃収容部２４には、塵埃収容部上面３６と、この塵埃収容部上面３６から突出した略円筒状の塵埃収容部内壁３８が設けられており、塵埃収容部内壁３８の内側の空間には吸引した塵埃の内、主に粗塵５２を堆積させるようになっており、塵埃収容部内壁３８の外側の空間には、吸引した塵埃の内の第１の濾過フィルター２７ａを通過し第２の濾過フィルター２７ｂに捕集された細塵５１を堆積させるようになっている。

さらに、塵埃収容部２４側の集塵ケース５の底面は、開閉蓋３１となっている。そして、この開閉蓋３１の内底面が塵埃収容部下面３９となり、ヒンジ３２を介して開閉蓋３１を開くことで、塵埃収容部２４内の塵埃を排出できるよう構成されている。

また、図４（ａ）に示すように円弧状の塵埃収容部内壁３８の一部分には、この円弧の略接線形状となる直線部４０が構成され、塵埃収容部下面３９上には、この直線部４０と塵埃収容部２４の内側に突出して配置された第１の通風路１１の外壁ならびに塵埃収容部２４の側壁とで囲まれる塵埃溜まり部３７が形成されている。

そして、この塵埃溜まり部３７の配置は、塵埃収容部内壁３８の円弧に沿って旋回して
いた旋回気流５０が、直線部４０に沿って流入し旋回気流５０の流れの影響を受け難くした範囲（図４内の破線範囲）に設けられ、さらにこの塵埃溜まり部３７が旋回気流５０の方向に対向して設けられ、かつ円弧状の塵埃収容部内壁３８の接線である直線部４０が塵埃溜まり部３７の上流側に設けられているため、旋回気流５０によって運ばれてきた塵埃が効率よく塵埃溜まり部３７に溜まるように配置されている。

また、開閉蓋３１の内底面である塵埃収容部下面３９上には、塵埃収容部下面３９側を広くした略台形状をした塵埃舞い上がり防止リブ３４が、第１の濾過フィルター２７ａ内の円筒中空部を下方に投影した中央付近に位置するように１個所設けられている。

そして、この塵埃舞い上がり防止リブ３４の高さは、塵埃舞い上がり防止リブ３４の上端が塵埃収容部上面３６と塵埃収容部下面３９の略中間位置になるように設けられており、また、この塵埃舞い上がり防止リブ３４の根元側の両端部各々の一端部と通風路１１外壁との隙間Ａ４１ａ、および他端部と塵埃収容部内壁３８との隙間Ｂ４１ｂが略等距離の隙間空間になるように設けられている。さらに前記隙間Ａ４１ａおよび隙間Ｂ４１ｂは、塵埃舞い上がり防止リブ３４が略台形状をしているため、塵埃収容部下面３９付近より塵埃収容部上面３６付近の方が広くなるようになっている。

また、集塵ケース５は本実施の形態１ではアクリル樹脂により構成されているが、少なくともその一部を透視部材で構成することにより、上方など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、ＡＢＳ、ポリプロピレン、アクリル樹脂などが部材として容易に入手でき、加工性が良い点で好ましい。

また、図３（ａ）〜図３（ｄ）に示すように、円筒形状の集塵ケース５の内側には、旋回気流導入口１０から塵埃収容部２４の間の範囲で、集塵ケース５と円筒状の濾過フィルター２７間の外側全周にわたり設けた第２の通風路３３が形成されており、集塵ケース５内部と電動送風機２１の吸引口がこの第２の通風路３３を介して連通している。そして、第１の通風路１１および第２の通風路３３は、集塵ケース５に内包されるように構成されているものである。

円筒状の濾過フィルター２７は、図３（ｄ）に示すように、円筒形状の集塵ケース５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ーからなる第１の濾過フィルター２７ａ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ーからなる第２の濾過フィルター２７ｂは、粒子径の細かい砂塵、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濾過フィルター２７を設けることで、濾過フィルターの目詰まりの頻度を低減し、風量持続性能を延ばすことができるが、単一層であっても構わない。

この第１の濾過フィルター２７ａ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、砂塵などの細塵が通り抜けられる比較的孔径の大きな部材を用いるのが好ましく、本実施の形態１では、貫通孔径が１００〜３００ミクロンの微小な開口の貫通孔を設けた金属メッシュを用いている。

一方、第２の濾過フィルター２７ｂとしては、不織布、パルプ、ガラス繊維、ＨＥＰＡフィルター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などをプリーツ加工しひだ折りした形状部材を連結し、円筒状に設置することで、通気抵抗を低減しながら、除塵性能を確保することができる。

また塵埃付着面に、ＰＴＦＥの多孔質部材をコーディングしたフィルターを用いると、塵離れが良くなることから、第２の濾過フィルター２７ｂの目詰まりを抑制することができる点でより好ましい。

図５は、図３（ｄ）中の円筒状の第１の濾過フィルター２７ａの断面構造を示す断面図であり、図５に示すように、円筒状の第１の濾過フィルター２７ａは、内周面を上流側フィルター面６１とし、外周面を下流側フィルター面６２とした時、第１の濾過フィルター２７ａの内周側は塵埃収容部２４の上方の空間に位置するものであり、その空間には旋回気流５０が上流側フィルター面６１に沿って旋回している。

そして、第１の濾過フィルター２７ａの外周側は第１の濾過フィルター２７ａを通過した空気の通風路となり、その通風路中に第２の濾過フィルター２７ｂが配置され、その下流に電動送風機２１が配置される。

また、第１の濾過フィルター２７ａは、上流側フィルター面６１から下流側フィルター面６２までを貫通する傾斜した複数の貫通孔２８が、フィルター面のほぼ全域にわたって分散して形成されている。

第１の濾過フィルター２７ａの基材として金属板を用いた場合、静電気によって塵埃が第１の濾過フィルター２７ａに付着すること、特に細塵が付着することを抑制することができ、貫通孔２８の目詰まりを起こしにくい。また、金属板の基材は、パンチングやエッチングなどの加工性に優れ、貫通孔２８の内部形状が滑らかに成形されるから、塵埃の絡みつきを少なくする効果が得られる。

さらに、板状のフィルターを円筒状にする際にも成形が容易であり、第１の濾過フィルター２７ａを安価に成形することができる。なお、第１の濾過フィルター２７ａの基材として、静電防止剤やカーボンブラック、金属の微粉等の静電防止材を含有した樹脂板を用いても、金属板を用いた場合と同様の効果が得られる。

図６は図３（ｄ）に示す第２の濾過フィルター２７ｂの一部を拡大した要部断面図である。

本実施の形態１では、図３（ｄ）および図６に示すように、特に、ＰＥＴ樹脂で剛性を持たせたシート状の濾材の上流側に貫通孔径が約０．５ミクロンのＰＴＦＥ膜を付着させたフィルターをプリーツ加工し、ひだ折り形状のフィルター４１にし、両端部を連結して円筒形状にしたものを用いている。

なお、ひだ折り形状のフィルター４１からなる第２の濾過フィルター２７ｂの外周部において、吸引気流の上流側にあたるひだ折り形状部材の内面のくぼみ部４２は略Ｕ字形状にＲ＝２〜５ｍｍ程度の丸みを持たせている。尚、第２の濾過フィルター２７ｂの第１の濾過フィルター２７ａと近接する側のひだには、特にくぼみ部分は持たせてない。

また、第２の濾過フィルター２７ｂであるひだ折り形状のフィルター４１の外部は、この上端および下端の数ｍｍ範囲のみ、樹脂やシール剤等でシールされているシール部４３を設け、上下方向からの通気性を遮断している。

以上のように構成された本実施の形態１の電気掃除機について、図７（ａ）、図７（ｂ）、図７（ｃ）、図８（ａ）、図８（ｂ）を基に、その動作を説明する。

電動送風機２１を運転開始すると、吸引気流が発生し、吸込具９、延長管８、ホース７を通じて、空気とともに床面からの塵埃が集塵ケース５内に吸い込まれる。集塵ケース５内に吸い込まれた塵埃は吸引口６、屈曲部１２、第１の通風路１１を通じて旋回気流導入口１０に至る。

このとき、集塵ケース５の旋回気流導入口１０は、上述の様にケース上部２２ａの円筒断面に対して接線方向から気流が流入するように、偏心して設置されているため、図７（ａ）、図７（ｃ）に示すように、旋回気流導入口１０より流入した気流は、集塵ケース５のケース上部２２ａにて旋回気流５０に変化する。

ここで、旋回気流導入口１０の下端は開口部２５の上端よりも上部に配置されているため、旋回気流導入口１０から流入する気流は旋回成分を持つとともに、下方向への成分も持つこととなる。そのため、集塵ケース５のケース上部２２ａで発生した旋回気流は、旋回しながら下降を続け、円筒状の濾過フィルター２７付近に到達する。

ここで円筒状の濾過フィルター２７の上流側の第１の濾過フィルター２７ａは、集塵ケース５内部に向けた突起物がないため、旋回気流５０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７（ｂ）に示すように、第１の濾過フィルター２７ａ、第２の濾過フィルター２７ｂを順次通過し、第２の通風路３３を通って、電動送風機２１に吸引される。

ここで、吸引気流と一緒に吸引された塵埃は、気流の流れと共に旋回しながら円筒状の濾過フィルター２７に導かれ、この塵埃の内、砂塵などの細塵５１は、第１の濾過フィルター２７ａを通過し、外側の第２の濾過フィルター２７ｂで濾し取られる。

また、比重が軽く、風圧を受けやすい綿埃や糸状の塵埃などの粗塵５２は、旋回気流５０で容易に第１の濾過フィルター２７ａ表面上から剥離され、図７（ｂ）、図７（ｃ）に示すように、第１の濾過フィルター２７ａの円筒中空部で旋回を続けることとなる。

この作用により、第１の濾過フィルター２７ａ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、吸引する塵埃量が増加していくと、粗塵５２は、第１の濾過フィルター２７ａ内を旋回しながら下降し、塵埃収容部２４に導かれる。

図７（ｃ）のＥ−Ｅ断面である図８（ａ）に示すように、塵埃収容部２４に導かれた塵埃は塵埃舞い上がり防止リブ３４と第１の通風路１１の外壁との隙間Ａ４１ａ、および塵埃収容部内壁３８との隙間Ｂ４１ｂを通って旋回し、直線部４０によって旋回流が直線流になり塵埃溜まり部３７に導かれ収容される。そしてその後塵埃溜まり部３７を収容起点にして塵埃が塵埃収容部２４内に順次収容される。

つまり、塵埃収容部内壁２８に直線部４１を設けることによって、旋回気流５０によって運ばれてきた塵埃が塵埃溜まり部３７に溜まってきても直線部４１が存在するため塵埃が旋回しにくく、塵埃収容部２４に収容した塵埃が塵埃分離部２３へ舞い上がり、第１の濾過フィルター２７ａへ再付着することを防止している。

さらに、塵埃溜まり部３７の重要な役目としては、旋回気流５０に乗って塵埃収容部２４内に導かれた塵埃を、先ず最初に旋回気流５０から離脱させ収容する起点とさせる点であり、このことを立証する裏付けとして、塵埃溜まり部３７を塵埃収容部２４内に設けなかった場合での実験によると、塵埃収容部２４内に導かれた塵埃は、旋回気流５０から離脱できず、塵埃収容部２４内で旋回し続け塵埃収容部２４内に留まることをせず、やがて
収容した塵埃が再度塵埃分離部２３へ舞い上がる現象を起こすものである。

しかしながら、塵埃収容部２４に収容された塵埃は、収容量が増えてくるに従って、旋回気流５０により再度塵埃分離部２３に舞い上がろうとするが、この舞い上がりを塵埃舞い上がり防止リブ３４によりさらに防止している。そしてこの塵埃舞い上がり防止リブ３４による作用効果を以下に説明する。

塵埃舞い上がり防止リブ３４は、塵埃舞い上がり防止リブ３４の根元側の両端部各々の一端部と通風路１１外壁との隙間Ａ４１ａ、および他端部と塵埃収容部内壁３８との隙間Ｂ４１ｂが略等距離の隙間空間になるように備えられているため、隙間Ａ４１ａおよび隙間Ｂ４１ｂには、一定量の旋回気流５０が流れ、塵埃が塵埃収容部２４に導かれ易くなっている。

さらに、塵埃舞い上がり防止リブ３４が略台形状をしているため、塵埃収容部上面３６付近は隙間Ａ４１ａおよび隙間Ｂ４１ｂが広く旋回気流が入りやすくなるため、塵埃が塵埃収容部２４に導かれ易く、逆に塵埃収容部下面３９付近は隙間Ａ４１ａおよび隙間Ｂ４１ｂが小さく旋回気流５０の流速が落ちるため、塵埃分離部２３への舞い上がりを防止している。

また、塵埃舞い上がり防止リブ３４の上端が塵埃収容部上面３６と塵埃収容部下面３９の略中間位置になるように設けられている作用として、塵埃収容部２４内の収容部高さ方向の範囲において、塵埃収容部下面３９から約半分の高さ範囲において旋回気流５０の流速を低下させながら、塵埃分離部２３への舞い上がりを防止効果を持たせつつ、かつ塵埃舞い上がり防止リブ３４が障害となって、塵埃が塵埃収容部２４に導かれるのを阻害することが無い様に、適正高さに配置されているものである。

以上のような構成にすることによって、塵埃分離部２３内部に発生した旋回気流５０によって塵埃が塵埃収容部２４に障害無く運ばれた後、塵埃収容部２４内の塵埃溜まり部３７を収容起点にして塵埃が塵埃収容部２４内全体に順次収容され、この収容された塵埃が再度塵埃分離部２３へ舞い上がり、第１の濾過フィルター２７ａへ再付着することを防止して、風量が低下することを抑制し、風量維持性能に優れた電気掃除機を提供することができる。

また、塵埃舞い上がり防止リブ３４を塵埃収容部内壁２８の直線部４１に対し略平行になる様に配置しているため、塵埃舞い上がり防止リブ３４と直線部４１を含む塵埃収容部内壁２８とが対面してできる通路が真直ぐに形成でき、塵埃が埃溜まり部３７を収容起点にして塵埃収容部２４内に順次堆積してきた際、塵埃が引っ掛かり無くスムーズに堆積し、塵埃収容部２４内全体にかたより無く均一に堆積させることができる。

また、塵埃舞い上がり防止リブ３４の端部付近は旋回気流の流速が落ちるため、この付近に塵埃溜まり部３７を設けることにより塵埃溜まり部３７への塵埃を溜まりやすくすることができる。

また、第１の通風路１１の外壁を用いて塵埃溜まり部３７を構成することにより、第１の通風路１１を集塵ケース５の内部に効率的に収めることができ、より小型で使いやすい風量維持性能に優れた電気掃除機を提供することができる。

なお、本実施の形態１では塵埃舞い上がり防止リブ３４を１つ設けたが、複数設けていても適正な形状と配置を最適化すれば、塵埃舞い上がり防止効果は同様に得ることができるものである。

なお、本実施の形態１では塵埃舞い上がり防止リブ３４の両端部と第１の通風路１１の外壁、および塵埃収容部内壁３８との隙間Ａ４１ａおよび隙間Ｂ４１ｂが互いに略等距離になるように備えたが、第１の通風路１１が塵埃収容部２４に存在しない場合は、第１の通風路１１に該当する位置に存在する塵埃収容部内壁３８との隙間が略等距離になるように備えれば同様の効果を得られるものである。

（実施の形態２）
次に本発明の実施の形態２について説明する。以下では、実施の形態１の構成、動作との相違点を中心に述べ、実施の形態１と同一要素については同一符号を付してその構成、動作の説明を省略する。

図３（ｂ）ならびに図４（ｂ）に示すように、実施の形態１の構成に加えて塵埃収容部上面３６に円筒状の塵埃侵入防止リブＡ３５を８つ設けている。

この様に塵埃収容部上面３６に塵埃侵入防止リブＡ３５を設けることにより、塵埃が旋回気流５０により塵埃分離部２３へ舞い上がろうとすると、この塵埃侵入防止リブＡ３５に引っかかり舞い上がりを防ぐことができる。

この作用により、塵埃収容部２４に収容した塵埃が第１の濾過フィルター２７ａへ再付着することをさらに防止して、風量が低下することを抑制し、風量維持性能に優れた電気掃除機を提供することができる。

なお、本実施の形態２では塵埃侵入防止リブＡ３５を８つ設けたが、少なくとも１つ設けていれば少なくとも塵埃舞い上がり防止効果は同様に得ることができる。

さらに、塵埃侵入防止リブＡ３５を円柱状に設けることにより、髪の毛等の糸や繊維状のものが引っかかった場合でも簡単に取り除くことができ、メンテナンス性が良く風量維持性能に優れた電気掃除機を提供することができる。

なお、上記本発明の実施の形態２の説明では、実施の形態１での発明である塵埃収容部２４内に塵埃埃溜まり部３７ならびに塵埃舞い上がり防止リブ３４の少なくとも１つを設けた構成に加える形で説明したが、塵埃収容部２４の収容高さが十分にあり旋回気流５０の舞い上がりの影響を受け難い場合等の塵埃埃溜まり部３７や塵埃舞い上がり防止リブ３４を設けないで済む構成においても、塵埃侵入防止リブＡ３５を設けることで、上述の効果は同様に得られるものである。

（実施の形態３）
次に本発明の実施の形態３について説明する。以下では、実施の形態１の構成、動作との相違点を中心に述べ、実施の形態１と同一要素については同一符号を付してその構成、動作の説明を省略する。

図９において塵埃収容部上面３６に塵埃侵入防止リブＢ５３を放射状に湾曲させて設けている。

これにより、本実施の形態３においては、塵埃が舞い上がろうとするときリブ塵埃侵入防止リブＢ５３が放射状にあるため塵埃の旋回を止めやすく、また湾曲させた部分により塵埃が引っかかりやすく塵埃が舞い上がりにくくなり、風量が低下することを抑制し、風量維持性能に優れた電気掃除機を提供することができる。

なお、本実施の形態３では塵埃侵入防止リブＢ５３を８つ設けたが、少なくとも１つ設けていれば少なくとも塵埃舞い上がり防止効果は得ることができる。

なお、上記本発明の実施の形態３の説明では、実施の形態１での発明である塵埃収容部２４内に塵埃埃溜まり部３７ならびに塵埃舞い上がり防止リブ３４の少なくとも１つを設けた構成に加える形で説明したが、塵埃収容部２４の収容高さが十分にあり旋回気流５０の舞い上がりの影響を受け難い場合等の塵埃埃溜まり部３７や塵埃舞い上がり防止リブ３４を設けないで済む構成においても、塵埃侵入防止リブＢ５３を設けることで、上述の効果は同様に得られるものである。

以上のように、本発明にかかる電気掃除機は、高い吸込み仕事率を確保しながら、かつ塵埃を吸引しても吸込力が低下しにくい電気掃除機を提供することができるので、除塵フィルターの清掃や塵埃の排出などのメンテナンス作業を大きく軽減することができ、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使用することが可能となる。

本発明の実施の形態１における電気掃除機の全体図 同電気掃除機の本体要部の構成を示す断面図 （ａ）同電気掃除機の集塵ケースの開閉蓋の構造を示す縦断面図（ｂ）同集塵ケースの縦断面図（ｃ）（ｂ）のＡ−Ａ断面図（ｄ）（ｂ）のＢ−Ｂ断面図 （ａ）図３（ｂ）のＣ−Ｃ断面図（ｂ）本発明の実施の形態１および２における図３（ｂ）のＤ−Ｄ断面図 同電気掃除機の第１の濾過フィルターの構造を示す要部断面図 同電気掃除機の第２の濾過フィルターの要部断面図 （ａ）同電気掃除機の集塵ケースにおける吸引口付近の気流を示す平断面図（ｂ）同集塵ケースにおける濾過フィルター付近の気流の流れを示す平断面図（ｃ）同集塵ケースにおける縦方向の気流の流れを示す縦断面図 （ａ）図７（ｃ）のＥ−Ｅ断面図（ｂ）図７（ｃ）のＦ−Ｆ断面図 本発明の実施の形態３における集塵ケースにおける図７（ｃ）のＦ−Ｆ断面に対応する平断面図

符号の説明

１ 掃除機本体
５ 集塵ケース
１１ 第１の通風路
２１ 電動送風機
２３ 塵埃分離部
２４ 塵埃収容部
２７ 濾過フィルター
２７ａ 第１の濾過フィルター
２７ｂ 第２の濾過フィルター
３４ 塵埃舞い上がり防止リブ
３５ 塵埃侵入防止リブＡ
３６ 塵埃収容部上面
３７ 塵埃溜まり部
３８ 塵埃収容部内壁
３９ 塵埃収容部下面
４０ 直線部
４１ａ 隙間Ａ
４１ｂ 隙間Ｂ
５０ 旋回気流
５１ 細塵
５２ 粗塵
５３ 塵埃侵入防止リブＢ

Claims (15)

1. 電動送風機と、前記電動送風機の上流側に設置され、前記電動送風機により吸引した塵埃を含む空気を導入し前記塵埃を分離する塵埃分離部および前記塵埃分離部で分離された塵埃を収容する塵埃収容部を備え、前記塵埃分離部には一部に濾過フィルターを有し吸引した塵埃を含む空気を前記塵埃分離部の内部に旋回気流として流す旋回気流通風路を設けた電気掃除機において、前記塵埃収容部に収容した塵埃が前記塵埃分離部方向へ舞い上がるのを防止する塵埃溜まり部を前記塵埃収容部に備えた電気掃除機。
2. 塵埃溜まり部が旋回気流方向に対向するように設けた請求項１に記載の電気掃除機。
3. 塵埃溜まり部の配置は、塵埃収容部内で旋回する旋回気流の流れの影響を受け難くい範囲に設けた請求項１または２に記載の電気掃除機。
4. 塵埃収容部の内壁を略円筒状に形成し、前記略円筒状の内壁の一部分にこの円筒の略接線方向となる直線部分を設け、前記直線部分を旋回気流方向において塵埃溜まり部の上流側に形成した請求項２または３に記載の電気掃除機。
5. 塵埃収容部に塵埃分離部の内面よりも内側に塵埃舞い上がり防止リブを少なくとも１つ設けた請求項１〜４にいずれか１項に記載の電気掃除機。
6. 電動送風機と、前記電動送風機の上流側に設置され、前記電動送風機により吸引した塵埃を含む空気を導入し前記塵埃を分離する塵埃分離部および前記塵埃分離部で分離された塵埃を収容する塵埃収容部を備え、前記塵埃分離部には一部に濾過フィルターを有し吸引した塵埃を含む空気を前記塵埃分離部の内部に旋回気流として流す旋回気流通風路を設けた電気掃除機において、前記塵埃収容部に前記塵埃分離部の内面よりも内側に塵埃舞い上がり防止リブを少なくとも１つ設けた電気掃除機。
7. 塵埃舞い上がり防止リブの両端部各々の一端部と塵埃収容部の内壁との隙間空間の距離を略等距離になるように構成した請求項５または６に記載の電気掃除機。
8. 塵埃舞い上がり防止リブの両端部各々の一端部と塵埃収容部の内壁との隙間空間の距離が、塵埃収容部下面付近より塵埃収容部上面付近の方が広くなるように設けた請求項５〜７のいずれか１項に記載の電気掃除機。
9. 塵埃舞い上がり防止リブの上端面部が塵埃収容部の内天面よりも下になるように設けた請求項５〜８のいずれか１項に記載の電気掃除機。
10. 塵埃舞い上がり防止リブの上端面部が塵埃収容部の内天面と塵埃収容部の内底面の略中間位置になるように設けた請求項９に記載の電気掃除機。
11. 塵埃収容部の内天面に塵埃侵入防止リブを少なくとも１つ設けた請求項１〜１０にいずれか１項に記載の電気掃除機。
12. 電動送風機と、前記電動送風機の上流側に設置され、前記電動送風機により吸引した塵埃を含む空気を導入し前記塵埃を分離する塵埃分離部および前記塵埃分離部で分離された塵埃を収容する塵埃収容部を備え、前記塵埃分離部には一部に濾過フィルターを有し吸引した塵埃を含む空気を前記塵埃分離部の内部に旋回気流として流す旋回気流通風路を設けた電気掃除機において、前記塵埃収容部上面に塵埃侵入防止リブを少なくとも１つ設けた電気掃除機。
13. 塵埃侵入防止リブを円柱状に設けた請求項１１または１２に記載の電気掃除機。
14. 塵埃侵入防止リブを塵埃収容部中心から放射状に設けた請求項１１または１２に記載の電気掃除機。
15. 放射状に設けた塵埃侵入防止リブを湾曲させた請求項１４に記載の電気掃除機。