JP2010063751A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】塵埃収容部内の塵埃を排出するときに細塵を残すこと無く排出することができる電気掃除機を提供すること。
【解決手段】塵埃を収容する塵埃収容部２４と、旋回気流通風路の少なくとも一部を形成する第１濾過フィルター２７ａと、前記第１濾過フィルター２７ａの外周に電動送風機２１の吸引力が作用する空間と、前記空間に設けた第２濾過フィルター２７ｂと、前記塵埃収容部２４に設けられ前記第２濾過フィルター２７ｂで捕集した細塵を収容する細塵室２４ｂと、前記塵埃収容部２４の底部に設けた開閉蓋３１とを備えた電気掃除機において、前記細塵室２４ｂの少なくとも一部に前記塵埃収容部２４の底側に向かって下降する傾斜路３３を設けたことにより、細塵が傾斜路上を容易に動き細塵室に入り溜まっていくため、塵埃を排出するときに細塵を残すこと無く排出することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、塵埃を分離する濾過フィルターを有する電気掃除機に関するものである。

近年、吸引風の気流に旋回成分を持たせ、遠心力により気流から塵埃を分離除去するタイプの電気掃除機、いわゆるサイクロン型の電気掃除機が注目を浴びている。この種の電気掃除機は、集塵ケース内に旋回気流を発生させて、旋回気流の遠心力により、吸引した空気流から塵埃を分離し、分離した塵埃を集塵ケース内に堆積させる構成を採用している（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−３４２４９２号公報

特許文献１の様に、フィルター表面に対して垂直方向に貫通した一般的な第１濾過フィルターの貫通孔の場合、サイクロン筒内の旋回気流の流れ方向に対して垂直方向となる貫通孔を有することになる。この構成で、前述の貫通孔の中に旋回気流が流れ込みやすくなり、綿ゴミなどの比較的大きな塵埃については分離されるが、細塵は通過してしまうため、その外周にある第２濾過フィルターにて細塵を分離し、気流だけを通過させている。その細塵は第２濾過フィルターに付着していく。付着したままだと気流の通過の邪魔になり仕事率の低下につながるため、付着した細塵は通常構成されている除塵機構で第２濾過フィルターから落とされ下方にある細塵室に蓄積していく。

細塵室に落とされた塵埃は細塵室の下方、すなわち、底部に構成された開閉蓋を開けることにより排出されることが一般的である。しかし、底部に排出用の開閉蓋を構成する場合、開閉蓋を開けるために必要な構成部分、すなわち、開閉蓋を回動させるための回動軸部分や開閉蓋を閉めたときに開かないようにするための爪部分などを構成する場所がいる。

このため、この部分での細塵室を構成できないことにより、この部分に細塵が溜まってしまい排出用の開閉蓋から排出できず細塵が掃除機内に残ることで、ユーザーのメンテナンス作業が必要になってくる煩わしさや、細塵が残ることによる臭いの発生と不衛生さが生じるといった課題が発生してくる。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、細塵が溜まることを防ぎ、細塵を効率よく細塵室に移送することができる電気掃除機を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の電気掃除機は、吸引風を発する電動送風機と、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する塵埃分離部と、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と、前記塵埃分離部には吸引口から導入する塵埃を含む空気を旋回気流として流す旋回気流通風路を設け、前記旋回気流通風路の少なくとも一部を形成する第１濾過フィルターと、前記第１濾過フィルターの外周に電動送風機の吸引力が作用する空間と、前記空間に設けた第２濾過フィルターと、前記塵埃収容部に設けられ前記第２濾過フィルターで捕集した細塵を収容する細塵室と、前記塵埃収容部の底部に設けた開閉蓋と、前記開閉蓋の回動部および係止部とを備えた電気掃除機において、前記回動部および係止部の少なくとも一方の上部に前記塵埃収容部の底側に向かって下降し傾斜の下降端が前記細塵室に臨む傾斜路を設けたもの
である。

この構成により、第２濾過フィルターから除塵機構等により落とされた細塵は細塵室に向かって傾斜路上を容易に動き細塵室に入り溜まっていくため、排出するときに細塵を全て排出することができ掃除機内に残らなくすることができるものである。

本発明の電気掃除機は、塵埃収容部内の塵埃を排出するときに細塵を残すこと無く排出することができるため、塵埃残りによるユーザーの煩わしいメンテナンス作業がなくなることや、細塵が残ることによる臭いの発生も防ぐことができ衛生的な掃除機として使用できるものである。

第１の発明は、吸引風を発する電動送風機と、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する塵埃分離部と、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と、前記塵埃分離部には吸引口から導入する塵埃を含む空気を旋回気流として流す旋回気流通風路を設け、前記旋回気流通風路の少なくとも一部を形成する第１濾過フィルターと、前記第１濾過フィルターの外周に電動送風機の吸引力が作用する空間と、前記空間に設けた第２濾過フィルターと、前記塵埃収容部に設けられ前記第２濾過フィルターで捕集した細塵を収容する細塵室と、前記塵埃収容部の底部に設けた開閉蓋と、前記開閉蓋の回動部および係止部とを備えた電気掃除機において、前記回動部および係止部の少なくとも一方の上部に前記塵埃収容部の底側に向かって下降し傾斜の下降端が前記細塵室に臨む傾斜路を設けたものである。

この構成により、細塵は細塵室に向かって傾斜路上を容易に動き細塵室に入り溜まっていくため、排出するときに細塵を全て排出することができ掃除機内に残らなくすることができるものである。

第２の発明は、特に第１の発明の傾斜路は、電動送風機の吸引力が作用する方向に下降する構成としたことにより、細塵は傾斜路に沿って滑り落ちることに加え、吸引力が作用するためにより細塵室に溜まりやすくなる。

第３の発明は、特に第１の発明または第２の発明の傾斜路は細塵室の内周方向に沿って下降する構成としたことにより、細塵室の空間部においても旋回している旋回気流の旋回力作用を受ける細塵が、細塵室の内周方向に沿って下降する傾斜路に沿ってより滑り落ちやすくなるため細塵室に溜まりやすくなるものである。

第４の発明は、特に第１〜３のいずれか１つの発明の傾斜路は表面にコーティング加工を施したことにより、細塵がコーティングの滑り性により、動きやすくなり細塵室に容易に滑って溜まっていくものである。

第５の発明は、特に第１〜４のいずれか１つの発明の傾斜路はその表面に振動を与える振動機構を設けて構成したことにより、細塵が滑っていくときに振動によりスムーズに滑り落ち、さらに細塵が湿気などにより少し固まり気味になって動きにくい状態になろうとも振動によってバラバラにされやすくなり細塵室に容易に滑り溜まっていくものである。

（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、径の異なる複数の中空円筒を多段に連ねた形状からなり、本実施の形態１では３段構成で、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とするものであり、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吸引口６を備えて構成されている。塵埃収容部２４は、粗塵５２と細塵５１を溜める部分に分かれており（図４（ｃ））、粗塵５２を溜める方を塵埃収容室２４ａ、細塵５１を溜める方を細塵室２４ｂとしている。

集塵ケース５は、吸引口６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、吸引口６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。

また、図１に示すように吸引口６には、吸引ホース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。

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濾過フィルター２７ａと、この第１濾過フィルター２７ａ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濾過フィルター２７ａと第２濾過フィルター２７ｂは、集塵ケース５の吸引口６と電動送風機２１とが連通する風路２９の途中に配置している。

また、吸引口６から電動送風機２１に至る風路２９は、第１濾過フィルター２７ａ内から第２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。

次に、図３（ａ）、図３（ｂ）、図３（ｃ）、図３（ｄ）により、集塵ケース５と円筒状の第２濾過フィルター２７と細塵室２４ｂと底の開閉蓋３１との位置構成について説明する。

図３（ａ）に示すように、集塵ケース５は、縦型の中空円筒を３段に連ねた形状となっている。

集塵ケース５は中空円筒としたが、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、吸引口６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、吸入口６が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。

従って、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。

集塵ケース５の下部には、吸引した塵埃を堆積させる塵埃収容部２４が設けられており、塵埃収容部２４は比較的サイズの大きい塵埃である粗塵５２を溜める塵埃収容室２４ａと粒子径の細かい砂塵、花粉、ダニ糞などの細塵５１を溜める細塵室２４ｂに分かれて収容できる様、その間は隔壁３５で仕切られており粗塵５２と細塵５１が混合しないようにしている。

さらに、塵埃収容部２４側の集塵ケース５の底面は、塵埃を排出する開閉蓋３１となっており、回動部であるヒンジ３２を介して、開閉蓋３１を開き、塵埃収容部２４内の粗塵５２と細塵５１を排出でき、図示していない爪等の係止部で開閉蓋３１を閉じれるよう構成されている。そのため、このヒンジ３２の部分がある領域は細塵室２４ｂが構成できない。よって本実施の形態１では、図３（ｃ）に示すように、ヒンジ３２の上方を覆うように、第２濾過フィルター２７ｂの下方に傾斜路３３を設けている。

また、図３（ａ）に示すように、円筒形状の集塵ケース５の吸引口６と塵埃収容部２４の間の内壁には、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空間部３６が形成されており、集塵ケース５内部と電動送風機２１の吸引口がこの空間部３６を介して連通することとなる。

さらに、集塵ケース５のケース上部２２ａの内面は、円筒状の濾過フィルター２７を構成する内側の第１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。

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５２フィルターからなる第１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。

ここで、本実施の形態１において、第１濾過フィルターには貫通孔径が１００〜３００ミクロンの微小な開口の貫通孔を設けた金属フィルターを用いている。

一方、第２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。

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４（ａ）、図４（ｂ）、図４（ｃ）を基に、その動作を説明する。

電動送風機２１が運転開始すると、吸引気流が発生し、吸込具９、延長管８、吸引ホース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。このとき、集塵ケース５の吸引口６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
、図４ａに示すように、吸引口６より流入した気流は、集塵ケース５の円筒断面の接線方向から侵入し旋回気流に変化する。

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の通気部を吸引口６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、吸引口６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、吸引口６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、旋回しながら下降し、円筒状の濾過フィルター２７付近に到達する。そして、一部の空気は図４（ｂ）に示すように、第１濾過フィルター２７ａ、第２濾過フィルター２７ｂを順次通過し、空間部３６を通って、電動送風機２１に吸引される。

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濾過フィルター２７ａを通過し、外側の第２濾過フィルター２７ｂで濾し取られる。

この濾し取られた細塵５１は、通常設けられる除塵装置（図示せず）による振動や衝撃により第２濾過フィルター２７ｂより落とされる、落とされた細塵５１は下方にある細塵室２４ｂに落下し溜まっていく。何日か掃除をされた後、塵埃収容部２４に塵埃が溜まってくると集塵ケース５が外され、ゴミ箱、あるいはビニール袋などに開閉蓋３１を開けることにより捨てられる。

しかし、上述したように、開閉蓋３１のヒンジ３２部分がある部分には細塵室２４ｂが形成できないために、この部分には上述したように、細塵室２４ｂが形成できている部分にまで傾斜路３３が臨むように設けている。作用としては、この傾斜路３３の上に溜まった細塵５１がこの傾斜に沿って細塵室２４ｂにまで滑り落ちていくものである。

また、傾斜路３３の下降していく方向を電動送風機２１の吸引力が作用する方向に合わせるように傾斜させているので、細塵５１は非常に滑り落ちやすくなり、細塵室２４ｂに溜まっていく。

傾斜路３３の表面のコーティングや表面への振動を与える構成（図示せず）も細塵５１をよりよく落とすための手段である。振動の構成は振動モータなどでもよく、コストを安くするにはコードリールの回転機構との連動でも構わない。

また、傾斜路３３の外周側を下降させている形状は前述したように旋回流が流れているため遠心力が働く、よって外側に向かって下降する形状であればより細塵５１が滑り落ちやすくなるものである。傾斜路３３を構成しなければならない場合は、前述した要因ばかりではない場合もあるが、どのような場合においても傾斜路３３さえ構成ができれば本発明の効果は得られるものである。

図５は、図３（ｂ）内のＣ方向から見た斜視図であり、傾斜路３３の傾斜方向を示している。傾斜路３３はヒンジ３２の上部を覆う様に配置され、第２濾過フィルター２７ｂより落下した細塵５１が傾斜路３３の上に落ち、この細塵５１は傾斜路３３の傾斜を滑り落ち集塵室２４ｂに入っていく構成となっている。

この傾斜路３３は、濾過フィルター２７の中央を対称に電動送風機２１吸引力が作用する開口部２５の反対側に位置し、さらにこの傾斜路３３の一番高い頂点は、濾過フィルター２７中心と開口部２５中心を結ぶ線の投影下に位置されている。そしてこの傾斜路３３の傾斜形状としては、前記頂点を境に振り分けられ、円筒形状の集塵室２４ｂの円周方向
に沿う形で細塵室２４ｂの底面方向へ時計回りと反時計回り方向にスロープ状に下降傾斜しているものである。

一方、開閉蓋３１の開く方向が上記実施例と異なり、ヒンジ３２の上部を覆う傾斜路３３の配置が９０度違う場合は、細塵５１がスムーズに細塵室２４ｂに入っていく様、傾斜路３３は一方向、すなわち吸引力の働く電動送風機２１側に下降して行く傾斜路３３とするべきものである。

本実施の形態１では傾斜角度は約３０度〜４５度に設定しているが、これに限定するものではなく、傾斜は大きくなるほうが、細塵５１が滑り落ちやすくなることは言うまでも無い。要は、電動送風機２１の吸引力が作用する方向に下降傾斜している形状とすれば細塵５１は細塵室２４ｂにスムーズに入っていくものである。これは、濾過フィルター２７が円筒ではない場合でも同様である。また旋回が発生しない構成でも成り立つものである。

また、本実施の形態１では詳細に説明していないが、一般にヒンジ３２の反対側に通常設ける爪等の係止部（図示せず）の部分にも開閉蓋３１側に細塵室２４ｂは構成でき難く、この係止部分においても本実施の形態１と同様の傾斜路３３を設けることによって、同様の効果がさらに得られることは言うまでもない。

以上説明したように、本発明によれば、細塵室の少なくとも一部に底側に向かって下降する傾斜路を設けているため、細塵５１は細塵室に向かって傾斜路上を容易に動き細塵室に入り溜まっていくため、排出するときに細塵５１を全て排出することができる。このため、掃除機内に細塵５１が残ることがなくなる。その結果、塵埃残りによるユーザーの煩わしいメンテナンス作業がなくなることや細塵５１が残ることによる臭いの発生も防ぐことができ衛生的な清掃ができるもので、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側断面図（ｂ）同集塵ケースの開閉蓋の回動動作を示す側断面図（ｃ）（ｂ）のＡ−Ａ断面図（ｄ）（ｂ）のＢ−Ｂ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 同電気掃除機の集塵ケースにおける傾斜路を示す斜視図

符号の説明

１ 電気掃除機本体
５ 集塵ケース
６ 吸引口
２１ 電動送風機
２３ 塵埃分離部
２４ 塵埃収容部
２４ａ 塵埃収容室
２４ｂ 細塵室
２７ 円筒状の濾過フィルター
２７ａ 第１濾過フィルター
２７ｂ 第２濾過フィルター
３１ 開閉蓋
３２ ヒンジ（回動部）
３３ 傾斜路
３６ 空間部
５１ 細塵
５２ 粗塵

Claims (5)

1. 吸引風を発する電動送風機と、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する塵埃分離部と、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と、前記塵埃分離部には吸引口から導入する塵埃を含む空気を旋回気流として流す旋回気流通風路を設け、前記旋回気流通風路の少なくとも一部を形成する第１濾過フィルターと、前記第１濾過フィルターの外周に電動送風機の吸引力が作用する空間と、前記空間に設けた第２濾過フィルターと、前記塵埃収容部に設けられ前記第２濾過フィルターで捕集した細塵を収容する細塵室と、前記塵埃収容部の底部に設けた開閉蓋と、前記開閉蓋の回動部および係止部とを備えた電気掃除機において、前記回動部および係止部の少なくとも一方の上部に前記塵埃収容部の底側に向かって下降し傾斜の下降端が前記細塵室に臨む傾斜路を設けたことを特徴とする電気掃除機。
2. 傾斜路は電動送風機の吸引力が作用する方向に下降する構成とした請求項１に記載の電気掃除機。
3. 傾斜路は細塵室の内周方向に沿って下降する構成とした請求項１または２に記載の電気掃除機。
4. 傾斜路は表面にコーティング加工を施したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気掃除機。
5. 傾斜路はその表面に振動を与える振動機構を設けて構成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電気掃除機。