JP2011050618A - 電気掃除機用の集塵袋とこれを用いる電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】構造、着脱の簡単な不通気性の部分による吸入風制御の技術を踏襲しながら、不通気性の部分による圧損を回避ないしは抑制できるようにする。
【解決手段】吸入口１に対向する被吸引側袋壁２に、吸入口１から袋内に吸入される吸入風３を被吸引側袋壁２の不通気または通気抵抗増大を図って受ける気流制御ガイド６を設け、この気流制御ガイド６に、少なくとも中央部に吸入口１側に向く突出部を有して、前記受けた吸入風３を中央部から側周袋壁４に向け突出部形状に応じ左右、上下といった２以上の特定方向または全周に分流させた後、側周袋壁４に沿って吸入口側袋壁５に向かう反転気流を発生させるガイド面を形成することにより、上記課題を解決する。
【選択図】図３

Description

本発明は、電気掃除機用の集塵袋とそれを用いる電気掃除機に関し、詳しくは、塵埃吸入用の吸入口からこれと対向し送風機室からの吸引を受ける被吸引側に向け吸入される吸入風を制御して、集塵率と、目詰まり防止効果とを高めるようにした電気掃除機用の集塵袋とこれに用いる電気掃除機に関するものである。

このような集塵袋とそれを用いる電気掃除機に関連する技術としては、下記の特許文献１、２に開示されたものがある。特許文献１は、集塵室に収納した集塵袋の吸入口からの吸入風の向きを、吸入口の軸線に対して斜めに偏心させることで、吸入風を吸入口と対向する被吸引側袋壁に向け、側周袋壁に沿うスパイラル流を形成する技術を開示している。吸入風のスパイラル流は、吸入風に随伴する塵埃を遠心分離し、側周袋壁への集塵率を高める。その結果、集塵率と、被吸引側での目詰まり防止効果との向上が図れる。

また、特許文献２は、平面状の熱可塑性プラスチックシートを集塵袋の被吸引側袋壁の外面に熱溶着することを開示している。この場合、熱可塑性プラスチックシートは、集塵袋の吸入口よりも大きな不通気性の部分を形成する。そして、この不通気性の部分により、吸入口から袋内に吸入されてくる吸入風は、中央部からそのまわりの側周袋壁側に向け分流され、側周袋壁に沿って吸入口側袋壁に向うように反転させられる。この吸入風の前記反転時の反転勢力によって吸入風に随伴する塵埃を吸入口側に持ち運び集塵することで、集塵率と、被吸引側での目詰まり防止効果との向上を図る。

特開２００２―２９１６６３号公報 特開昭６０−３４４２３号公報

しかし、特許文献１に開示の技術は、吸入風のスパイラル流が集塵袋の吸入口から被吸引側に向かうので、その際の遠心作用により側周袋壁への集塵率を高められるが、その動圧の影響で塵埃が被吸引側袋壁の側に持ち運ばれやすく、集塵率は特許文献１中に図示されているように吸入口側よりも被吸引側で高い。

また、送風機室側からの吸引口域では、塵埃が集塵されていないようにも示されている。しかし、遠心分離されなかった塵埃は被吸引側袋壁の吸引口との対向域で捕捉されることになる筈で、被吸引側の比較的広い範囲で目詰まりしやすい傾向がある。さらに、吸入風が集塵袋内に偏心しながら吸入されるための特別なガイド構造が必要になる。このような特別なガイド構造は、コスト上昇の原因になるし、集塵袋の収納作業において特別な手間が必要になり、利便性の低下の原因にもなる。

また、特許文献２に開示の技術は、集塵袋の被吸引側に吸入口よりも大きい不通気性の部分を設けただけである。従って、構造および着脱が簡単で、吸入風を吸入口側袋壁に向けに反転させることにより被吸引側での集塵率を抑えた分だけ、被吸引側での目詰まりを防止しやすいといえる。しかし、不通気性の部分は集塵袋の被吸引側の通気域を大きく塞いでしまうので圧損を招く。また、通気面積が少なくなる分だけ目詰まりの原因ともなる。さらに、圧損は設計上、送風機の容量増大、吸引能力低下という課題となってより大きな影響となる。なぜなら、不通気性の部分による通気面積不足を、集塵袋の不通気性の部分域以外で確保しようとすると、集塵袋総面積の増大、大型化、コスト上昇の原因になるし、嵩低くするには蛇腹状に保形するなど集塵袋側や集塵室側でさらなる工夫が必要になるからである。

本発明は、このような課題を解決するもので、構造、着脱の簡単な不通気性の部分による吸入風制御の技術を踏襲しながら、不通気性の部分による圧損を回避ないしは抑制できる、電気掃除機用の集塵袋とそれを用いる電気掃除機を提供することを目的とするものである。

上記のような課題を解決するために、本発明の電気掃除機の集塵袋は、吸引口を有する吸入口側袋壁と、前記吸引口に対向する被吸引側袋壁と、前記吸引口と前記被吸引側袋壁の間を形成する側周袋壁と、前記吸入口に対向する被吸引側袋壁上に設けられ、前記吸入口から吸入される吸入風を前記側周袋壁に向け分流させ、前記側周袋壁に沿って前記吸入口側袋壁に向かう反転気流を生じさせる突出部を有する気流制御ガイドを備えたことを特徴としている。

このような構成では、気流制御ガイドは、集塵袋の吸入口から吸入されてくる吸入風を、ガイド面で受けることにより、受けた吸入風をガイド面形状に応じ中央部から側周袋壁側に向け上下、左右といった２つ以上の特定方向または全周に分流させる。特に、ガイド面が少なくとも中央部吸入口側に向く突出部を有することにより、平坦面の場合よりも高い分流勢力を保って側周袋壁に十分に達してそれに沿い吸入口側袋壁に向うように反転するより強い勢力の反転気流を発生させられる。

また、気流制御ガイド６は、吸入口１から被吸引側袋壁２の方向の空気の流れに対しては、ある程度の通気抵抗となる。従って、吸引口１から集塵袋１００に入った吸入風３は、直接被吸引側袋壁２からは抜けにくい。言い換えると、吸入風３は、気流制御ガイド６がない場合と比較して、より集塵袋１００全体から抜けやすい。すなわち、集塵袋１００に対する吸引力は、被吸引側袋壁２の気流制御ガイド６まわりと側周袋壁４とのコーナ部９がなす空気の淀み領域１１や、弱勢力となる特定の分流方向の間の空間、また勢力の減衰によって吸引力の影響が低下した側周袋壁内面の近傍領域にも及ぶ。

上記において、さらに、気流制御ガイドは、ガイド面が吸入口に対し直径比で±１５％の大きさである。

このような構成では、上記に加え、さらに、気流制御ガイドのガイド面を吸入口に対し直径比で±１５％の大きさ程度に小さく制限することで、気流制御ガイドが集塵袋の被吸引側袋壁を不通気に塞ぎまたは通気抵抗増大部とする面積を小さくおさえ、しかも、ガイド面が少なくとも中央部に吸入口側への突出部を有して吸入風を平坦面の場合に比し高い勢力を保って分流させるので、反転気流による吸入口側への塵埃の持ち運び勢力を確保しやすい。

上記において、さらに、前記気流制御ガイドの突出部は、ガイド面の中央部を一方向に横断する一文字状に形成したものとすることができる。

このような構成では、上記に加え、さらに、ガイド面の吸入口側への突出部が、ガイド面の中央部を一方向に横断する一文字状突部であると、ガイド面に受ける吸入風を一文字状突部による風切り作用に基づいて、両側２方向にスムーズに分流させられる。

上記において、さらに、ガイド面の吸入口側への突出部が、ガイド面の中央部を一方向に横断する峰部を持ち、この峰部からその両側根本部または周辺に向けた凹曲面を含んで低くなる山状突部であるものとすることができる。

このような構成では、上記に加え、さらに、ガイド面の吸入口側への突出部が、ガイド面の中央部を一方向に横断する峰部を持った山状突部であることにより、ガイド面に受ける吸入風を一方向に向く峰部による風切り作用に基づいて、両側２方向にスムーズに分流させながら、峰部からその両側根本部または周辺に向けた凹曲面を含んで低くなる形状に沿って側周袋壁側に滑らかに抵抗少なく転向させられる。

上記において、さらに、峰部は、中央部から両端に吸入口側に凸に湾曲しながら低くなるものとすることができる。

このような構成では、上記に加え、さらに、分流強度を山状突部の峰部中央部で高く、両端側に低くしていくことで、吸入風の分流域と非分流域との境界で流れが乱れ、塵埃の捕集域が被吸引側袋壁２の側に乱れ及ぶのを抑制できる。

上記において、さらに、ガイド面の吸入口側への突出部が、ガイド面の中央部に頂点部を有し、この頂点部からまわり全周で根本部または周辺へ向けた凹曲面を含んで低くなる富士山状突部であるものとすることができる。なお、富士山状突部とは山状突部の頂点部が平面で構成される突部をも含む。

このような構成では、上記に加え、さらに、ガイド面の吸入口側への突出部が、ガイド面の中央部の頂点部からそのまわり全周で根本部または周辺へ向けた凹曲面を含んで低くなる富士山状突部であることにより、ガイド面に受ける吸入風を中央の頂点部による風切り作用に基づいて、全周にスムーズに分流させながら、突出部からそのまわりの根本部または全周に湾曲面を含んで低くなる形状に沿って側周袋壁側全周に滑らかに抵抗少なく転向させられる。

上記において、さらに、ガイド面の突出部の最低位部からの突出量は、気流制御ガイドの外径の１０〜１５％とすることができる。

このような構成では、上記に加え、さらに、吸入風を塵埃の随伴を確保して分流するのに有効である。

上記において、さらに、山状突部または富士山状突部の根本部または周辺部に向けた凹曲面の曲率半径は、気流制御ガイドの外径の１０〜９０％とすることができる。

このような構成では、上記に加え、さらに、山状突部または富士山状突部において、その根本部または周辺部に向けた凹曲面の曲率半径が気流制御ガイドの外径の１０〜９０％であることにより、突部で分流した吸引風の側周袋壁側への滑らかな転向を確保するのに有効である。

上記において、さらに、前記気流制御ガイドと、前記被吸引側袋壁の気流制御ガイドとの対向域との間に、この被吸引側袋壁の前記気流制御ガイドとの対向域の袋外部から袋内部に吸引が及ぶようにする通気部を形成したものとすることができる。

このような構成では、上記に加え、さらに、特に、集塵袋内の吸入風、反転気流の勢力が全く及ばない被吸引側袋壁の気流制御ガイドとの対向域は、気流制御ガイドとの間の通気部を通じ、吸引側からの吸引を前記淀み領域に及ばせて前記静圧差で吸入風を吸引側に
抜けさせられる。

上記本発明の集塵袋を用いる本発明の電気掃除機は、後部に電動送風機を内蔵した送風機室を、前部に塵埃を捕集する集塵袋を着脱できるように収納する集塵室を配した掃除機本体を備え、前記集塵室は、収納した前記集塵袋の吸入口と繋がるホース接続口が開口し、前記送風機室は、前記集塵室との仕切壁に吸引口が開口し、前記送風機室の後部には、前記掃除機本体の後部につながる排気口が開口し、前記集塵袋は、前記送風機室の吸引口からの吸引が前記集塵袋の被吸引側袋壁および側周袋壁の外まわりに及ぶように収納されたことを特徴とする。

上記において、さらに、送風機室の吸引口は、集塵室に収納された集塵袋の被吸引側袋壁を通気を損なわずに吸引側から支持する通気支持部を有したものとすることができる。

本発明の集塵袋によれば、反転気流３ａの反転直後の高い初期勢力によって、吸入風３に随伴する塵埃３８の中でも、大きく、重いものは被吸引側袋壁２の前を通過させるので、被吸引側袋壁２側よりも、側周袋壁４の吸入口１側で集塵されやすくなる。また、小さく軽いために吸入風３に最後まで随伴しやすい微塵は、反転気流３ａの動圧の影響を受けない被吸引側袋壁２の気流制御ガイド６まわりと側周袋壁４とのコーナ部９がなす空気の淀み領域１１や、弱勢力となる特定の分流方向の間の空間、勢力の減衰によって影響が低下した側周袋壁内面の近傍領域で効率よく補足される。

これらの結果、高い、集塵率と、被吸引側袋壁の目詰まり防止効果とを満足することができる。特に、気流制御ガイドのガイド面が、少なくとも中央部に有した吸入口側に突出した突出部を有すると、風切り作用によって、吸入風をスムーズに分流させる。結果、吸入風は、平坦面の場合よりも高い分流勢力を保って側周袋壁に十分に達し、側周袋壁に沿って吸入口側袋壁に向うように反転する強い勢力の反転気流を発生させることができる。これにより、気流制御ガイドを吸入口の開口に近い大きさまで小さくして集塵袋の通気域を増大して目詰まりしにくくし、また、気流制御ガイドによる圧損を十分に抑えながら、高い集塵率と、被吸引側袋壁の目詰まり防止効果と、を十分に満足することができ、圧損を抑えられる分だけ電動送風機の容量アップや集塵袋の大型化を抑えられる。

本発明の実施の形態に係る電気掃除機用の集塵袋の１つの例を示す縦向きの一文字隆起部をアーチ型にしたガイド形状の気流制御ガイドを設けた場合の正面図、断面図。 同集塵袋の使用状態を透視状態で示す斜視図。 同集塵袋の使用状態を電気掃除機本体の集塵室への収納状態で示す横断面図。 同集塵袋を用いる電気掃除機本体の集塵室を開いて、収納している集塵袋を透視状態で示す斜視図。 同集塵袋を用いる電気掃除機の全体の斜視図。 同集塵袋に設ける気流制御ガイドの複数の形状例を、１つの参考形状例を含んで模方的に示す説明図。 気流制御ガイドの付着周辺部または付着周辺部を含む対向面を平坦としたときの非付着域が通気部として働く状態の説明図。 周辺部から中央に隆起する富士山型にしたガイド形状の気流制御ガイドを設けた集塵袋の使用状態を透視して示す斜視図。 周辺部から中央に隆起する富士山型で、螺旋凹部を周方向に配列したガイド形状の気流制御ガイドを設けた集塵袋の使用状態を透視して示す斜視図。 気流制御ガイドの被吸引側に突出した脚リブにて被吸引側袋壁に付着し双方間に通気部を形成した集塵袋の使用状態を透視して示す斜視図。 集塵袋の通気圧力損失特性を比較して示すグラフ。 ごみによる風量低下率特性を比較して示すグラフ。

本発明の実施の形態に係る電気掃除機の集塵袋の幾つかの具体例と、それを用いる電気掃除機の１つの具体例について図１〜図１２を参照しながら以下に説明し、本発明の理解に供する。以下の説明は、本発明の具体例であって、特許請求の範囲を限定するものではない。

本発明の電気掃除機の集塵袋の実施の形態は、図１〜図４に示す例、図８に示す例、図９に示す例、図１０に示す例の集塵袋１００で代表して示す。本発明の集塵袋は、吸入口１に対向する被吸引側袋壁２に、気流制御ガイド６を設けたものである。この気流制御ガイド６は、少なくとも中央部に吸入口１側に向く突出部４００を有する。この突出部４００は、受けた吸入風３を中央部からそのまわりの左右、上下といった２以上の特定方向または全周に側周袋壁４に向け分流させた後、側周袋壁４に沿って吸入口側袋壁５に向かう反転気流３ａを生じさせる。

このように、気流制御ガイド６は、集塵袋１００の吸入口１から吸入されてくる吸入風３を、ガイド面６ｄで受け、受けた吸入風３をガイド面６ｄの形状に応じて中央部から側周袋壁４側に向け左右、上下といった２以上の特定方向または全周に分流させる。特に、ガイド面６ｄが少なくとも中央部に吸入口１側に向く突出部４００を有することにより、平坦面の場合よりも高い分流勢力を保って側周袋壁４に十分に達し、側周袋壁４沿いに吸入口側袋壁５に向うように反転する強い勢力の反転気流３ａを発生させられる。

また、気流制御ガイド６は、吸入口１から被吸引側袋壁２の方向の空気の流れに対しては、ある程度の通気抵抗となる。従って、吸引口１から集塵袋１００に入った吸入風３は、直接被吸引側袋壁２からは抜けにくい。言い換えると、吸入風３は、気流制御ガイド６がない場合と比較して、より集塵袋１００全体から抜けやすい。すなわち、集塵袋１００に対する吸引力は、被吸引側袋壁２の気流制御ガイド６まわりと側周袋壁４とのコーナ部９がなす空気の淀み領域１１や、弱勢力となる特定の分流方向の間の空間、また勢力の減衰によって吸引力の影響が低下した側周袋壁内面の近傍領域にも及ぶ。

そして、反転気流３ａの反転直後の高い初期勢力によって、吸入風３に随伴する塵埃３８の中でも、大きく、重いものは被吸引側袋壁２の前を通過させるので、被吸引側袋壁２側よりも、側周袋壁４の吸入口１側で集塵されやすくなる。また、小さく軽いために吸入風３に最後まで随伴しやすい微塵は、反転気流３ａの動圧の影響を受けない被吸引側袋壁２の気流制御ガイド６まわりと側周袋壁４とのコーナ部９がなす空気の淀み領域１１や、弱勢力となる特定の分流方向の間の空間、勢力の減衰によって影響が低下した側周袋壁内面の近傍領域で補足される。

この結果、集塵率と、被吸引側袋壁２の目詰まり防止効果とを十分に満足した上で、通気面積減少による早詰まりや、気流制御ガイド６による圧損を回避ないしは抑制することができる。従って、圧損に対応するための電動送風機２１の容量増大や集塵袋１００の大型化は、解消ないしは軽減される。

より具体的には、気流制御ガイド６の大きさは、吸入口に対し直径比で±１５％程度の大きさに制限する。このようにすることで、気流制御ガイド６を接着したために、集塵袋１００の被吸引側袋壁２における通気抵抗の増大を小さく抑え、しかも、比較的大きな塵埃を吸入口側袋壁まで運ぶ反転気流を発生させることができる。気流制御ガイドは、通気抵抗にもなるため、大きすぎると圧損の原因となり、小さすぎると本発明で意図する反転気流が発生されない。気流制御ガイド６の大きさを、上記のようにすることで、集塵率と、被吸引側袋壁２側の目詰まり防止効果を高めやすい利点がある。

気流制御ガイド６のガイド面６ｄは、図６（ａ）に示す参考例のように平坦でも吸入風３を中央部から側周袋壁４に向けまわり全周に分流させることはできる。しかし、平坦面は、分流時の吸入風３の勢力損失、速度損失が大きくなり、また、距離のある側周袋壁４にまで達して反転させるにはガイド面６ｄの側周袋壁４側への広がりを大きくする必要があるので、通気面積率が低く、圧損が大きくなる傾向になる。従って、前記したように、少なくとも中央部で吸入口１側に突出する突出部４００を設けるのが好ましい態様である。突出部４００の形状は図６（ｂ）〜（ｅ）に実線で示すような各種形状のものとすることができる。

さらに詳述すると、図６（ｂ）に示す突出部４００の例では、気流制御ガイド６のガイド面６ｄの中央部に実線で示すような凸部６ｇが仮想線で示すように一方向に延びる一文字形態で設ける。これにより、気流制御ガイド６のガイド面６ｄが受ける吸入風３を、凸部６ｇによりその両側へ振り分けて、２方向に分流させられる。

図６（ｃ）に例示する突出部４００は、図６（ｂ）に示す凸部６ｇを突出側に向け尖らせた尖鋭突部６ｈとすることで、吸入風３に対する両側へ振り分け分流するときの、吸入風３との衝突を無くして勢力の減衰を防止しやすくしている。これによって、吸入風３の反転による塵埃３８の吸入口側袋壁５側への持ち運び作用を高められる。従って、集塵率と、被吸引側袋壁２の目詰まり防止効果と、をさらに高められる。

図６（ｄ）に例示する突出部４００は、図１〜図４に示したものと共通しており、図６（ｄ）に実線で示すように中央部に一方向に向く峰部を持ちその両側の根本部または周辺部に向けた凹曲面を含んで低くなる山状突部６ｉとし、峰部が仮想線で示すようにその中央部から両端側に向け湾曲しながら低くなるようにしてある。これにより、流入風３をより抵抗少なく滑らかに転向させて、さらに勢力の減衰少なく両側に分流することができる。併せて、分流強度を山状突部６ｉの峰部中央部で高く、両端側に低くしていくことで、吸入風３の分流域と非分流域との境界で流が乱れ、塵埃３８の捕集域が被吸引側袋壁２の側に乱れ及んで、集塵率、被吸引側袋壁２の目詰まり防止効果が低下するのを抑制できる。

図６（ｅ）に例示する突出部４００は、図６（ｄ）に示す例の山状突部６ｉの形状を踏襲しながら、分流方向の終端部で湾曲向きが反転する凹曲面６ｊを持った山状突部を形成したものとしている。これにより、吸入風３の側周袋壁４側への分流を、吸入口側袋壁５側に向かう方向成分を持って強制反転させられる。結果、側周袋壁４への衝突による勢力の減衰、随伴している塵埃３８の衝突分離を抑え、吸入口側での集塵率を高められる。

塵埃３８の吸引口側での集塵率を高めるには、凹曲面６ｊによる吸入風３の強制反転は、吸入風３に随伴している塵埃３８を遠心分離する程の急反転を回避するのが好適である。塵埃３８が反転気流に随伴できなければ、塵埃３８は、被吸引側袋壁２と側周袋壁４とで作られるコーナ部４３に捕集されてしまうからである。そこで、強制反転後の吸入風３が側周袋壁４に対し向う角度θは、例えば、４５°〜６０°程度が好適であるが、この範囲の角度に限定されるものではない。なお４５°未満では側周袋壁４により大きく重い塵埃３８の衝突分離が生じやすくなり、６０°以上では吸引風３の強制反転により大きく重い塵埃３８の遠心分離が生じやすくなる。

図６（ｂ）〜（ｅ）の例のいずれの気流制御ガイドも、吸入風３を両側に分流するものであり、図１〜図４に示す例では、左右に分流する向きで気流制御ガイド６を配置してある。これは、図１（ａ）（ｂ）に示すように、ほぼ正方形の袋材１００ａ、１００ｂを２枚重ねにして周辺を溶着などして連続な封止部４４とした集塵袋１００を、図１に一点鎖線で示す折れ線５１で折り、被吸引側袋壁２部と吸入口側袋壁５部との図２に示す前後方向に引き離して使用する際の形態が、図２、図３に示すように横長になることに対応したものである。このような集塵袋では、吸入口１を通じ集塵袋１００内に吸引されて吸入口１に対向する被吸引側袋壁２に向かう吸入風３を、気流制御ガイド６の前記折れ線５１に直交する向きの前記凸部６ｇ、尖鋭突部６ｈ、山状突部６ｉによる折れ線５１に平行な左右方向に分流することにより、横長な集塵袋１００の側周袋壁４の両側部に沿って吸入口側袋壁５側に向かわせ、集塵袋１００の広い横長領域４５の吸入口側袋壁５側に捕集されやすくすることができる。

なお、山状突部６ｉの峰部から裾部への湾曲半径は、気流制御ガイド６の直径の１０〜９０％、峰のガイド面６ｄの外周位置からの高さは、同直径の１０〜１５％がよい。具体例としては、図１１に示す通気圧力損失の実験結果（ａ）、図１２に示す風量低下率実験結果（ａ）での数値データを近似してイレギュラーなデータを排除して見た傾向性から、直径は４５ｍｍ〜６０ｍｍが好適である。また、図１１に示す通気圧力損失の実験結果（ｂ）、図１２に示す風量低下率実験結果（ｂ）での数値データを近似してイレギュラーなデータを排除して見た傾向性から、曲率半径は５〜４０ｍｍ、高さは６ｍｍ〜８ｍｍが好適である。

以上の結果、通気抵抗が増大するのを抑えながら、集塵率と、被吸引側袋壁２の目詰まり防止効果とを高めることができる。この場合、図１〜図４に示す例では気流制御ガイド６をガイド面６ｄ側から見た正面形状を円形に形成してあるが、集塵袋１００の使用時の横断面形状に近い、あるいは相似な正面形状にすると、側周袋壁４までの距離に比例したガイド面６ｂの長さで吸入風３の分流による案内を行うことができる。

この意味で、図１〜図４に示す気流制御ガイド６の円形な正面形状を横長な四角形、楕円形などとして、図６（ａ）〜（ｅ）に示すようなガイド面６ｄを採用することもできる。なお、気流制御ガイド６はそのガイド面６ｄの軸線を例えば吸入口１側に向け下側に傾斜するよう配置してもよい。これによって、吸入風３を分流し反転させて集塵袋１００内の吸引側に捕集されるようにする捕集位置を、軸線の傾き側、例えば下側などに偏位させて、側周袋壁４の上部側への通気を十分に確保することができる。

さらに、突出部４００は、図６（ｂ）〜（ｅ）に示す断面形状を軸線まわりに全周連続させて、吸入風３を軸線まわり全周で側周袋壁４の全周に向け分流させるようにすることもできる。このようにすると、図６（ａ）に示す平坦なガイド面６ｄに対して、図６（ｂ）〜（ｅ）に示すガイド面６ｄの形状に応じて持つ有利な分流特性を、頂点部６ｎの中心軸まわりの全周において発揮するものとなる。

具体例として図８には、図６（ｄ）に示す例の断面形状を頂点部６ｎの中心軸まわりに連続した富士山状突部となるガイド面６ｄとした場合の吸入風３の分流状態を示す。中央に頂点部６ｎを持ちその周りの根本部または周辺に向けた凹曲面を含んで低くなる富士山状突部をなし、集塵袋１００の吸入口側袋壁５側での吸入口１まわり、吸入口１からの吸入風３まわりでの集塵率を高められる。

これに対し、図９に示す例は、図８に例示した富士山状突部としたガイド面６ｄに、凹条螺旋６ｄ１を形成し、ガイド面６ｄで受けて軸線まわりに側周袋壁４に向け吸入風３を分流させる方向に捻りを与えて、突部６ｍまわり、つまり軸線まわりの旋回流として反転させられるようにしている。

これにより、吸入風３の分流、反転時の遠心力による被吸引側袋壁２側での塵埃３８の分離を抑えたまま、側周袋壁４への衝突角度をさらに抑えて塵埃３８が衝突分離されるのを回避しやすくする。さらに、吸入風３が反転後に吸入口側袋壁５に到達するまでの経路長が、旋回流となっている分だけ長いので、多くの塵埃３８を随伴しやすく、吸引側での集塵率をさらに高めやすくなる。このような凹条螺旋６ｄ１は、図６（ｂ）〜（ｅ）の断面形状を軸線まわりに連続させた場合のどのガイド面６ａに適用しても有効である。

これらの場合も、気流制御ガイド６の正面形状は集塵袋１００の横断面に近いか相似形、楕円形などとして上記の場合同様の利点が得られる。なお、凹条螺旋６ｄ１は凹曲面で形成してあることにより、各分流気流を気流の中心線側に寄せて勢力を高め重く大きな塵埃を持ち運んで所定域に捕集されやすくするのに併せ、気流の分流方向間での勢力を弱めて微塵の捕集域を確保しやすくする働きをさせられる。このような働きは旋回させない分流技術にも適用して有効である。しかし、凹曲面に代えてリブによる螺線凸状間の平坦面で形成することもできる。

図示例のように、気流制御ガイド６の正面形状が円形である場合、その直径は、図１に示すように口紙２８に形成した吸入口１の直径の±１５％として十分である。吸入口１の直径５２ｍｍが標準であることを考慮すると、気流制御ガイド６の直径は４５ｍｍ〜６０ｍｍとすることができる。しかし、気流制御ガイド６の直径を、吸入口１の直径（５２ｍｍ）以下にすると、図１（ｂ）に示すように表裏の袋材１００ａ、１００ｂが密着し合う折り畳み状態で、気流制御ガイド６が吸入口１と嵌り合うので、それが立体形状であっても集塵袋１００の折り畳み状体での嵩が高くならないか、嵩高くなるのを抑えられる。すなわち、袋に入れて適数枚、例えば３枚セットにしたものを、適数組、例えば１０組を１つに梱包して取り扱うといった、他数枚重ねての取り扱いに有利となる。

また、図１に示すように、気流制御ガイド６を吸入口１よりも小さくすれば、折り畳んだ状態の集塵袋１００の被吸引側袋壁２の所定位置に、吸入口１を通じて気流制御ガイド６を後置きすることができる。すると、吸入口１を通じ露出している付着周辺部６ｃを集塵袋１００の被吸引側袋壁２に対し溶着などして付着することができる。すなわち、集塵袋１００の形成後の後付け作業で、気流制御ガイド６を被吸引側袋壁２の所定位置に配置させることができる。これは、既製品の改良に有利であるし、既製品の製造ラインを変更することなく従来通りに形成した集塵袋１００に対し、気流制御ガイド６を後付けする工程を付加するか、別途行えばよく、製造ライン、製造工程の大掛かりな変更が不要になるという効果を奏する。従って、気流制御ガイド６の大きさは、吸入口１の直径の−１５％から吸入口１の直径未満であれば、より好適であると言える。

さらに、本実施の形態では、気流制御ガイド６と被吸引側袋壁２との間に、この被吸引側袋壁２の気流制御ガイド６との対向域２ａの袋外部から袋内部に吸引が及ぶようにする
通気部７を形成してある。この通気部７は、集塵袋１００全体の通気抵抗の低減に役立つとともに、集塵袋１００内の吸入風、反転気流の勢力が全く及ばない被吸引側袋壁２の気流制御ガイド６との対向域２ａにも、吸引力を及ばせることができる。この通気部７からの吸引力は、前記淀み領域１１にも及ぶので、微塵の捕集にも有効であり、早期目詰まりや、気流制御ガイドによる圧損を回避ないしは抑制することができる。

気流制御ガイド６が、被吸引側袋壁２の内面２ｂに付着して取付けられる場合は、周辺部を被吸引側袋壁２に断続して付着させて、付着域６ａ、６ａの間の非付着域６ｂを、前記通気部７とすることができる。

また、気流制御ガイド６の被吸引側袋壁２への付着周辺部６ｃ、または付着周辺部６ｃを含む全体が図７に示す例のように被吸引側袋壁２に沿い、また密着する平坦な単純形状の場合でも、通気部７は、被吸引側袋壁２の気流制御ガイド６との対向域２ａ、とすることができる。ただし、付着域６ａを除く対向域２ａの部分が、通気部７を含んで外まわりからの吸引により、部分的若しくは全域が外側に膨らんで気流制御ガイド６から離れて通気部７を開くことが必要である。

換言すれば、被吸引側袋壁２の気流制御ガイド６との対向域２ａのほぼ全域が、気流制御ガイド６から離れる面外変形を伴い、袋外部からの吸引力が通気部７を通じて袋内に通じるように、浮きスペース４６を形成することが必要である。もっとも、気流制御ガイド６が通気部７を含んで、被吸引側袋壁２から図６の各例に示すように浮き上がる浮きスペース４６を形成する凹形状を気流制御ガイド６の側に持たせておけば、被吸引側袋壁２の面外変形なしでも通気が図れる。

気流制御ガイド６は、被吸引側袋壁２に対する通気抵抗増大を伴い、吸入風に対する所定の案内ができればよく、その材質や成形方法は特に問うものではない。例えば、プラスチックシートの真空成形といった熱成形は、各種立体形状に簡単かつ安価に製造できる。このようにして成形された気流制御ガイドは、ポリプロピレンなどの不織布よりなる集塵袋１００の被吸引側袋壁２に対し超音波溶着や熱溶着によって簡単に付着させることができる。もちろん、付着方法も特に問うものではなく、接着や縫合鋲止めなど他の方法によることもできる。

図１に示す例および、図６に示す各例では、気流制御ガイド６は、いずれも環状に形成した付着周辺部６ｃから立ちあがって気流制御ガイド面６ｄに繋がる立ち上がり周壁６ｅを持った真空成形による一次加工品を示している。具体的には、前記一次加工品は、トムソン加工による輪郭整形として、付着周辺部６ｃおよび立ち上がり周壁６ｅの付着域６ａに対応する範囲を除き、非付着域６ｂに対応する範囲を切除したものである。

このように形成した気流制御ガイドは、切除していない付着周辺部６ｃを被吸引側袋壁２に溶着することにより、付着周辺部６ｃおよび立ち上がり周壁６ｅが切除された範囲に対応する非付着域６ｂが、被吸引側袋壁２から浮き上がった通気部７を形成する。従って、被吸引側袋壁２の気流制御ガイド６との対向域２ａが、平坦面を維持するように吸引側から支持されても通気部７や浮きスペース４６が被吸引側袋壁２に密着することはない。つまり、対向域２ａの吸引側からの支持形態に通気性が確保されること以外既述のような特別な条件は不要となる。

通気部７の被吸引側袋壁２からの浮き高さＨは、図１１に示す通気圧力損失の実験結果（ｃ）、図１２に示す風量低下率実験結果（ｃ）での数値データを近似してイレギュラーなデータを除外して見た傾向性から１ｍｍ〜３ｍｍ程度あれば好適である。しかし、１ｍｍ未満では通気部７を通じた通気抵抗が高く通気不足を招き、３ｍｍを超えると通気部７
を通じた通気が吸入風３の動圧による抜けを許して、対向域２ａの早期目詰まりの原因になってしまう。もっとも、浮きスペース４６の浮き高さは前記浮き高さＨ以上として問題がないし、被吸引側袋壁２の前記面外変形による浮き量を加算して満足すればよい。

図１０に示す例の気流制御ガイド６は、平坦な付着周辺部６ｃから裏面側、つまりガイド面６ｄとは反対側から突出した脚リブ６ｆを被吸引側袋壁２の内面２ｂに付着させて、気流制御ガイド６と被吸引側袋壁２との間にできる浮きスペース４６を常に形成する。この浮きスペース４６は、気流制御ガイド６の側方において袋内に開放されており、通気部７を形成する。従って、被吸引側袋壁２の吸引のされ方にかかわらず閉じられることはない。このような脚リブ６ｆは、気流制御ガイド６のガイド面６ｄの形状に影響なく真空成形するのは困難で、脚リブ６ｆを後付けするか、樹脂材料をインジェクション成形するといった型成形が好適となる。このような脚リブ６ｆの突出量Ｈ１は、上記浮き高さＨの場合同様に１ｍｍ〜３ｍｍ程度が好適である。

以上のような集塵袋１００を用いる図５に示すような電気掃除機２００は、図３に示すように、後部に電動送風機２１を内蔵した送風機室２２を、前部に塵埃３８を捕集する集塵袋１００を図４に開いて示す上部蓋２６の開閉を伴い着脱できるように収納する集塵室２３を配した掃除機本体３００を備えている。送風機室２２は、集塵室２３との仕切壁２２ａに電動送風機２１からの吸引を集塵室２３側に及ぼす吸引口２４が開口し、掃除機本体２００の後部に電動送風機２１からの送風を外部に排気する排気口８が開口している。

集塵室２３は、掃除機本体２００の前部に収納した集塵袋１００の吸入口１と繋がるホース接続口２５が開口し、送風機室２２の吸引口２４は、集塵室２３に収納した集塵袋１００の吸引側袋壁２に対向して位置し、集塵室２３は、吸引口２４からの吸引が収納した集塵袋１００の被吸引側袋壁２および側周袋壁４の外まわりに及ぶように収納する。

この吸入口１とホース接続口２５との繋がりを確保するのに、集塵室２３の内面のホース接続口２５が開口している部分の両側に、吸入口１を有して集塵袋１００の吸入口側袋壁５に接着などして空気漏れのないよう固着ないしは貼合わせた厚手の口紙２８を上方から受け入れる口紙挿入部２９を有する。この口紙挿入部２９に口紙２８を上方から挿入することで、口紙２８がホース接続口２５の内側開口に設けたシール部材３１のシールリップ３１ａに圧着し、吸入口１がホース接続口２５に空気漏れのないように繋がる。なお、口紙２８の挿入状態は上部蓋２６の側の押さえ片３０によって上方から保持されるのに併せ、シールリップ３１ａの側に押圧もされて、上部の密着が甘くならないようにされている。

これにより、電動送風機２１が働くと、電動送風機２１は吸引口２４を通じた吸引を行い、排気口８に向い排気される送風を発生させる。このときの吸引口２４での吸引は、集塵室２３を通じ集塵袋１００の外まわりから吸入口１に及び、これに繋がるホース接続口２５、ホース接続口２５に接続パイプ３３を介し接続された図５に示すホース３２、ホース３２の先端に先端パイプ３４を介し接続された吸い込み具３５の図示しない吸い口に及ぶ。このとき、電気掃除機２００として、図５に示すように掃除機本体３００に接続した吸い込み具３５から家庭塵埃３８が外気に乗じて吸い込まれて吸入口１から集塵袋１００内に吸入される吸入風３が発生する。

この集塵袋１００内に吸入される吸入風３は、集塵袋１００の吸入口１に対向する被吸引側袋壁２、特に、この被吸引側袋壁２に設けられた気流制御ガイド６の部分に向かい、気流制御ガイド６が通気抵抗となって受け止められて、そのガイド面６ｄの形状に応じた中央部から側周袋壁４の側に分流される作用が確保され、既述した集塵率と、被吸引側袋壁２の目詰まり防止効果の向上が図れる。

なお、吸入風３の吸入向きは、吸入口１から吸引口２４に向かう。本例では吸入口１よりも上側に寄って開口している吸引口２４に向く斜め上方への流れとなるので、この流れを受ける位置に気流制御ガイド６を配置している。もっとも、集塵袋１００の図１に示す折り畳み形態では、吸入口１と気流制御ガイド６との位置がほぼ同心に対応するようにしている。

ここで、送風機室２２の吸引口２４は、吸入風３によって押し付けられる集塵袋１００の被吸引側袋壁２を、通気を損なわずに吸引側から支持する図３、図４に示す格子状などとした通気支持部２７を有している。そして、気流制御ガイド６以外が吸引口２４の範囲内で被吸引側袋壁２を不通気にしたり、通気抵抗増大部が形成されないようにしている。

併せて、集塵袋１００は、集塵室２３内で集塵袋１００の側周袋壁４の外まわり、特に、上部を優先して、ないしは左右や下部を含んで、集塵室２３との間に吸引通路４１を残すように上部蓋２６に設けたリブ４２などで外まわりから支持して収納するようにしている。

また、通気支持部２７は、集塵袋１００の被吸引側袋壁２の気流制御ガイド６との対向域２ａに必要な、面外変形（図７で説明を行った）を許容する格子目を利用した非支持部２７ａを有したものとしている。これにより、通気部７が気流制御ガイド６と被吸引側袋壁２との間で通常密着した状態になるように形成されたものであるのに対応できる。

もっとも、専用の製造ラインを構築するような場合は、まず、袋材１００ａ、１００ｂを切り取る長尺のシートを連続搬送しながら、搬送途中で、一方に吸入口１を持った口紙２８を一定のピッチで貼着するのに併せ、他方に気流制御ガイド６を前記貼着される口紙２８の吸入口１に対応して一定のピッチで付着させる。そして、これらの工程後に両長尺シートを吸入口１および気流制御ガイド６とが対向し合うように合わせてから、両長尺シートどうしを袋材１００ａ、１００ｂ単位の周辺での封止を行って連続した集塵袋１００を形成する。

そして、最後に、連続に形成した各集塵袋１００を個々のものに裁断する、もしくは打ち抜いていくことでも効率よく製造することができる。この場合、気流制御ガイド６の正面形状や大きさが吸入口１との関係で制限されることはない。また、気流制御ガイド６の直径を吸入口１の直径と等しいかこれに近いものとすることで、吸入口１が気流制御ガイド６を後付けする場合の位置決め基準になるし、気流制御ガイド６との嵌め合せでそれを付着位置に位置決めすることができる。

また、気流制御ガイド６は、ガイド面６ｄの通気性が、集塵袋１００、特にその被吸引側袋壁２の通気性を上回る度合に応じ向ってくる吸入風３に対する分流機能が高まる。また、立体形状で分流を図るガイド面６ｄであれば立体の連続性によって多少通気性があっても、吸引風３の動圧の向きを、通気を抑えながら変えやすい傾向を示す。従って、気流制御ガイド６は、プラスチック成形品に限らず組織の密な、あるいは厚みのある不織布材料など、被吸引側袋壁２よりも通気抵抗の高い材料からなるものでもよい。

この意味で、集塵袋１００の被吸引側袋壁２を形成することになる袋材１００ｂの側を２層構造とし、その内側層の適所に部分的に通気抵抗を高め、あるいは不通気とした気流制御ガイド６を形成しておき、外側層に合わせて少なくとも気流制御ガイド６まわりを、外側層との間に分離部を残し、周辺付着部のうちの通気部７を残した付着域で接着や溶着などにて付着させてもよい。

また、図６（ｆ）に示す例は、被吸引側袋壁２の外面に立体のガイド面６ｄを持った気流制御ガイド６を付着させて、被吸引側袋壁２の気流制御ガイド６との対向域２ａの通気性を確保する通気部７を気流制御ガイド６に形成している。この通気部７は、図示するように断面山形のガイド面６ｄにより支持してガイド面６ｄから被吸引側袋壁２を浮かせた浮きスペース４６を、気流制御ガイド６の裏面側となる吸引側に通じさせる切除部である。

ここで、被吸引側袋壁２の対向域２ａはガイド面６ｄに先立って吸入風３を受ける。しかし、ガイド面６ｄによる支持によって、図６（ｆ）に示すように山形断面をなして気流制御ガイド６の付着周辺部６ｃに付着されている。そして、その山形断面形状によって吸入口１から向かってくる吸入風３の動圧を利用して被吸引側袋壁を山形断面に沿わせることで、静圧差で抜ける吸入風３および微塵とは別に、随伴する塵埃３８を随伴させたまま両側に分流させる。

その後、分流された吸入風３は、被吸引側袋壁２に沿い吸入口側袋壁５に向かう反転気流３ａとなる。このようにして、集塵率と、被吸引側袋壁２の目詰まり防止効果と、を高める作用が得られ、被吸引側袋壁２内外での静圧差による対向域２ａから、対向域２ａおよび気流制御ガイド６間の浮きスペース４６、通気部７を通じた吸引口２４側への抜けが図れるので、気流制御ガイド６による通気抵抗の増大を抑制することができる。

本発明は、電気掃除機の集塵袋での吸入口からこれに対向する被吸引側袋壁に向かう吸入風を分流し、吸入口側に反転させる気流制御ガイドの簡単な改良によって、集塵率と、被吸引側袋壁の目詰まり防止効果と、を低下させないで、気流制御ガイドによる通気性低下の問題を抑制することができる。

１ 吸入口
２ 被吸引側袋壁
２ａ 対向域
３ 吸入風
３ａ 反転気流
４ 側周袋壁
５ 吸入口側袋壁
６ 気流制御ガイド
６ａ 付着域
６ｂ 非付着域
６ｃ 付着周辺部
６ｄ ガイド面
６ｅ 立ち上がり周壁
６ｆ 脚リブ
６ｇ 凸部
６ｈ 尖鋭突部
６ｉ 山状突部
６ｊ 凹曲面
６ｎ 頂点部
７ 通気部
８ 排気口
２１ 電動送風機
２２ａ 仕切壁
２２ 送風機室
２３ 集塵室
２４ 吸引口
２５ ホース接続口
２７ 通気支持部
２７ａ 非支持部
２８ 口紙
２９ 口紙挿入部
３０ 押さえ片
３１ シール部材
４１ 吸引通路
４２ リブ
１００ 集塵袋
２００ 電気掃除機
３００ 掃除機本体
４００ 突出部

Claims (11)

1. 吸引口を有する吸入口側袋壁と、
   前記吸引口に対向する被吸引側袋壁と、
   前記吸引口と前記被吸引側袋壁の間を形成する側周袋壁と、
   前記吸入口に対向する被吸引側袋壁上に設けられ、前記吸入口から吸入される吸入風を前記側周袋壁に向け分流させ、前記側周袋壁に沿って前記吸入口側袋壁に向かう反転気流を生じさせる突出部を有する気流制御ガイドを備えたことを特徴とする電気掃除機用の集塵袋。
2. 前記気流制御ガイドは、前記吸入口に対し直径比で±１５％の大きさである請求項１に記載の電気掃除機用の集塵袋。
3. 前記突出部は、前記気流制御ガイドの中央部を一方向に横断する一文字状に形成したものである請求項１、２のいずれか１項に記載の電気掃除機用の集塵袋。
4. 前記突出部は、前記気流制御ガイドの中央部を一方向に横断する峰部を持ち、前記峰部からその両側根本部または周辺に向けた凹曲面を含んで低くなる山状突部である請求項１、２のいずれか１項に記載の電気掃除機用の集塵袋。
5. 前記峰部は、中央部から両端に前記吸入口側に凸に湾曲しながら低くなるものである請求項４に記載の電気掃除機用の集塵袋。
6. 前記突出部は、前記気流制御ガイドの中央部に頂点部を有し、前記頂点部から根本部または周辺へ凹曲面を含んで低くなる富士山状突部である請求項１、２のいずれか１項に記載の電気掃除機用の集塵袋。
7. 前記突出部の最低位部からの突出量は、前記気流制御ガイドの外径の１０〜１５％である請求項１〜６のいずれか１項に記載の電気掃除機用の集塵袋。
8. 前記山状突部または前記富士山状突部の根本部または周辺部に向けた凹曲面の曲率半径は、前記気流制御ガイドの外径の１０〜９０％である請求項４、５、６のいずれか１項に記載の電気掃除機用の集塵袋。
9. 前記気流制御ガイドと前記被吸引側袋壁との間に、前記被吸引側袋壁の前記気流制御ガイドとの対向域の袋外部から袋内部に吸引が及ぶようにする通気部を形成した請求項１〜８のいずれか１項に記載の電気掃除機用の集塵袋。
10. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の集塵袋を用いる電気掃除機であって、後部に電動送風機を内蔵した送風機室を、前部に塵埃を捕集する集塵袋を着脱できるように収納する集塵室を配した掃除機本体を備え、
    前記集塵室は、収納した前記集塵袋の吸入口と繋がるホース接続口が開口し、
    前記送風機室は、前記集塵室との仕切壁に吸引口が開口し、
    前記送風機室の後部には、前記掃除機本体の後部につながる排気口が開口し、
    前記集塵袋は、前記送風機室の吸引口からの吸引が前記集塵袋の被吸引側袋壁および側周袋壁の外まわりに及ぶように収納されたことを特徴とする電気掃除機。
11. 前記送風機室の吸引口は、前記集塵室に収納された集塵袋の被吸引側袋壁を、通気を損なわずに吸引側から支持する通気支持部を有した請求項４に記載の電気掃除機。