JP2011188952A - 集塵装置及び電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】集塵室内の塵埃を確実に圧縮できること。
【解決手段】吸気口４５Ａ及び排気口４５Ｂを備え、内部に集塵室４０が設けられた装置ケーシング３０と、筒形状に形成され、装置ケーシング３０内でこの装置ケーシングに軸回りに回転可能に支持され、先端が集塵室４０内に位置づけられると共に第１フィルタ４１を備えた回転台３５と、この回転台と同軸でこの回転台に端面カム機構５５介して作動的に連結され、第１フィルタ４１の上方位置からこの第１フィルタ側へ回転台３５の軸方向に沿って移動可能に装置ケーシング３０に支持された圧縮部材３９とを有し、この圧縮部材が、回転台３５の回転に伴い第１フィルタ４１側へ移動して、集塵室４０内で第１フィルタの周囲に集積された塵埃αを圧縮し得るよう構成されたものである。
【選択図】 図７

Description

本発明は、塵埃を含む空気から塵埃を分離して捕集する集塵装置、及びこの集塵装置を備えた電気掃除機に関する。

特許文献１に記載の電気掃除機には、塵埃を含む空気を旋回させて塵埃を分離する集塵装置を、掃除機本体に備えたものが開示されている。この集塵装置では、空気を旋回させて塵埃を分離する旋回分離部分と、分離された塵埃を捕集する塵埃捕集部分との間に仕切り部材が配置されている。そして、この仕切り部材は、電気掃除機の運転の停止時に塵埃捕集部分側へ移動して、捕集した塵埃を圧縮するよう構成されている。

特開２００９−１１２４９８号公報

ところが、上記特許文献１に記載の電気掃除機の集塵装置では、仕切り部材の上方の旋回分離部分にフィルタが設置されているため、このフィルタ周囲の旋回分離部分内に塵埃が集積されることになる。従って、電気掃除機の運転の停止時に仕切り部材が塵埃捕集部分側へ移動しても、旋回分離部分内の塵埃を圧縮できず、従って集塵装置内の塵埃を十分に圧縮することができない。

本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、集塵装置の集塵室内の塵埃を確実に圧縮できる集塵装置、及びこの集塵装置を備えた電気掃除機を提供することにある。

本発明に係る集塵装置は、吸気口及び排気口を備え、内部に集塵室が設けられた装置ケーシングと、筒形状に形成され、前記装置ケーシング内でこの装置ケーシングに軸回りに回転可能に支持され、先端が前記集塵室内に位置づけられると共に第１フィルタを備えた回転部材と、この回転部材と同軸でこの回転部材にカム機構を介して作動的に連結され、前記第１フィルタの上方位置からこの第１フィルタ側へ前記回転部材の軸方向に沿って移動可能に、前記装置ケーシングに支持された圧縮部材とを有し、この圧縮部材が、前記回転部材の回転に伴い前記第１フィルタ側へ移動して、前記集塵室内で前記第１フィルタの周囲に集積された塵埃を圧縮し得るよう構成されたことを特徴とするものである。

また、本発明に係る電気掃除機は、吸込口体を備えた管部が接続されると共に、内部に電動送風機が配置された掃除機本体には、前記管部の接続部と前記電動送風機との間に、前記発明の集塵装置が設置されたことを特徴とするものである。

本発明に係る集塵装置、及びこの集塵装置を備えた電気掃除機によれば、装置ケーシングの集塵室内では、筒形状の回転部材の先端に設けられた第１フィルタの周囲に塵埃が集積される。この状態で回転部材を回転させると、第１フィルタの上方位置に位置づけられた圧縮部材が第１フィルタ側へ移動して、この第１フィルタの周囲に集積された塵埃を圧縮する。この結果、集塵室内の塵埃を確実に圧縮することができる。

本発明に係る集塵装置の一実施の形態を装備した電気掃除機の全体外観を示す斜視図。 図１の集塵装置を示す斜視図。 図２の集塵装置における通常運転状態を示す縦断面図。 図２の集塵装置の分解斜視図。 図３の回転台と圧縮部材との組付け状態を斜め上方から目視して示す斜視図。 図３の回転台と圧縮部材との組付け状態を斜め下方から目視して示す斜視図。 図２の集塵装置における集塵圧縮状態を示す縦断面図。 通常運転状態における圧縮部材の塵埃付着除去具と第２フィルタとの関係を示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は縦断面図。 塵埃圧縮状態における圧縮部材の塵埃付着除去具と第２フィルタとの関係を示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は縦断面図。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づき説明する。但し、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。図１は、本発明に係る集塵装置の一実施の形態を装備した電気掃除機の全体外観を示す斜視図である。

図１に示す電気掃除機１は、いわゆるキャニスタ型の電気掃除機である。この電気掃除機１は、被掃除面上に配置される掃除機本体２と、この掃除機本体２に着脱自在に接続された管部３とを備える。

掃除機本体２は、本体ケース５と、この本体ケース５の両側方に軸支された一対の車輪６と、本体ケース５に着脱可能に載置された集塵装置１０と、本体ケース５に内蔵された電動送風機８と、電動送風機８の駆動を制御する本体制御部９と、電動送風機８に電力を導く電源コード１１とを備える。

本体ケース５は、集塵装置１０に連通される接続部としての本体接続口１２を有する。この本体接続口１２と電動送風機１２との間に集塵装置１０が設置され、この集塵装置１０は、電動送風機８に連通される。そして、集塵装置１０は、電動送風機８が発生した負圧によって電気掃除機１に吸い込まれる塵埃を含んだ空気（含塵空気）から塵埃を分離し捕集する。また、車輪６は、掃除機本体２の走行用の大径の走行輪である。更に、電源コード１１は自由端部に電源プラグ１４を備える。

本体制御部９は、予め設定された複数の運転モードを有する。それぞれの運転モードは、管部３から入力される操作信号に対応付けられると共に、電動送風機８への出力値を互いに異ならせて設定する。そして、本体制御部９は、管部３から入力される操作信号に対応させて複数の運転モードから任意の運転モードを択一的に選択し電動送風機８を駆動させる。

管部３は、電動送風機８の運転にともない掃除機本体２から作用する負圧によって、被掃除面から含塵空気を吸い込み、掃除機本体２に案内する。管部３は、掃除機本体２の本体接続口１２に着脱自在に接続され、互いに連通して接続された接続管１９、集塵ホース２１及び手元操作管２２を備える集塵ホース体２０と、この集塵ホース体２０の手元操作管２２に着脱自在に接続されて連通される延長管２５と、この延長管２５に着脱自在に接続されて連通される吸込口体２６とを備える。

集塵ホース体２０の接続管１９が、掃除機本体２の本体接続口１２に着脱自在に接続される。また、集塵ホース２１は、可撓性を有する細長略円筒状に形成される。更に、手元操作管２２には把持部２３が突設され、この把持部２３に操作部２４が設けられる。把持部２３は、電気掃除機１のユーザが把持して電気掃除機１を操作するものである。この把持部２３は、手元操作管２２の他端部側から突設され、手元操作管２２の一端部に向けて湾曲される。

操作部２４は、それぞれの運転モードに対応したスイッチを備える。具体的には、操作部２４は、電動送風機８の運転の停止を操作する停止スイッチ２４Ａと、電動送風機８の運転の開始を操作する起動スイッチ２４Ｂとを備える。起動スイッチ２４Ｂは、弱運転スイッチ（図示省略）、中運転スイッチ（図示省略）及び強運転スイッチ（図示省略）を別個に備える構成にしても良い。電気掃除機１のユーザは、操作部２４を操作して電動送風機８の運転モードを択一的に選択する。

延長管２５は、伸縮可能な細長略円筒状に形成される。この延長管２５は、複数の筒状体を重ね合わせてテレスコピック構造に構成される。延長管２５は、一端が集塵ホース体２０の手元操作管２２の他端に着脱自在に接続され、集塵ホース体２０（手元操作管２２、集塵ホース２１及び接続管１９）を介して掃除機本体２の内部に連通される。

吸込口体２６は、延長管２５の他端に着脱自在に接続され、延長管２５及び集塵ホース体２０を介して掃除機本体２の内部に連通される。また、吸込口体２６は、木床やカーペットなどの被掃除面上を走行可能に構成されると共に、走行状態において被掃除面に対向する底面側に吸込口２８を有する。

電気掃除機１は、起動スイッチ２４Ｂが操作されると掃除機本体２内の電動送風機８を駆動させ、集塵装置１０内に負圧（吸込負圧）を作用させる。この負圧は、本体接続口１２から集塵ホース体２０及び延長管２５を経て吸込口体２６の吸込口２８に作用する。吸込口２８に作用した負圧によって、電気掃除機１は、被掃除面に溜まった塵埃を空気と共に吸込口２８から吸い込んで被掃除面を掃除する。吸込口２８から吸い込まれた含塵空気は、集塵装置１０によって空気と塵埃とに分離され、分離された塵埃がこの集塵装置１０にて捕集される。他方、分離された空気は集塵装置１０を通過し、電動送風機８に吸い込まれて掃除機本体２から排気される。

さて、前記集塵装置１０は、図２〜図４に示すように、集塵ケース３１、ケースカバー３２、フィルタ受け台３３及びキャップ３４を備えてなる装置ケーシング３０と、この装置ケーシング３０内でフィルタ受け台３３に軸回りに回転可能に支持された回転部材としての回転台３５と、装置ケーシング３０内で回転台３５に回転一体に連結された徐塵部材としてのフィルタ叩き台３６と、このフィルタ叩き台３６にハンドル固定台３７を介して回転一体に連結され、装置ケーシング３０外に配設されたハンドル３８と、回転台３５と同軸に配置されてフィルタ受け台３３に昇降可能に支持された圧縮部材３９と、空気中の塵埃を付着させる第１フィルタ４１、第２フィルタ４２及び第３フィルタ４３と、を有して構成される。

集塵ケース３１は、円筒形状に形成され、側面に吸気口４５Ａが一体に形成されると共に、底部にケースカバー３２が着脱可能に装着されることで、このケースカバー３２と共に内部に集塵室４０を画成する。吸気口４５Ａは、掃除機本体２の本体接続口１２（図１）に連通する。

フィルタ受け台３３は略漏斗形状に形成され、小径部３３Ａの内側に回転台３５が収容され、大径部３３Ｃ内に第３フィルタ４３（例えばプリーツフィルタ等）が着脱自在に配設される。小径部３３Ａは、装置ケーシング３０内において集塵室４０内に位置づけられる。小径部３３Ａと大径部３３Ｃとの間の連結部３３Ｂに設けられた開口に第２フィルタ４２（例えばメッシュフィルタ等）が設置される。この連結部３３Ｂ内で、第２フィルタ４２と第３フィルタ４３との間にフィルタ間領域４４が設けられる。ここで、装置ケーシング３０内を流れる空気の流れ方向において、第２フィルタ４２は集塵室４０の下流側に、第３フィルタ４３は第２フィルタ４２の下流側にそれぞれ位置づけられる。

キャップ３４は、天部を有する円筒形状に形成され、側面に排気口４５Ｂが形成されると共に、フィルタ受け台３３の大径部３３Ｃに着脱可能に装着される。また、排気口４５Ｂは、掃除機本体２の電導送風機８（図１）に連通される。更に、このキャップ３４にハンドル３８が軸回りに回転自在に装着されている。

回転台３５は略円筒形状に形成され、内部が空気通路４６として構成される。この回転台３５の図における上半部外周には、図５及び図６に示すように、カム面４７が螺旋形状に形成されると共に、図における上端に係止部４８がリング状に形成される。図３に示すように、この係止部４８がフィルタ受け台３３の連結部３３Ｂに係止されて、回転台３５は、フィルタ受け台３３の小径部３３Ａ内に収容されて、軸回りに回転自在に支持される。

また、回転台３５は、図における下半部の先端部分がフィルタ受け台３３の小径部３３Ａの図における下方へ突出し、集塵室４０内に位置する。そして、この突出部分に形成された開口に第１フィルタ４１（例えばメッシュフィルタ等）が設置される。

フィルタ叩き台３６は、図における下端部に流出口４９が形成され、この流出口４９が、回転台３５の空気通路４６とフィルタ受け台３３のフィルタ間領域４４に連通する。また、フィルタ叩き３６の図における上端部に叩きフレーム部５０が一体または一体的に成形される。この叩きフレーム部５０は、フィルタ叩き台３６の上端部から放射状に延びる複数本の放射フレーム５０Ａの先端がリングフレーム５０Ｂに一体に結合されて構成され、各放射フレーム５０Ａの図における下部に叩き部５０Ｃが一体成形される。フィルタ叩き台３６の回転により叩きフレーム部５０の叩き部５４が第３フィルタ４３に断続的に当接して、この第３フィルタ４３に振動を付与し、第３フィルタ４３に付着した塵埃を落下させる。

圧縮部材３９は、内筒部３９Ａと外筒部３９Ｂとの図における両下端に圧縮プレート部３９Ｃが一体化されて構成される。内筒部３９Ａの内側に回転台３５が挿通される。また、内筒部３９Ａと外筒部３９Ｂとの間にフィルタ受け台３３の小径部３３Ａが配置される。更に、内筒部３９Ａの図における上端とフィルタ受け台３３の小径部３３Ａの図における下端との間にスプリング５１が介在される。このスプリング５１を介して、圧縮部材３９は、図３及び図７に示すように、回転台３５に設けられた第１フィルタ４１の図における上方位置から第１フィルタ４１側へ回転台３５の軸方向に沿って下降し、また反対方向へ上昇可能にフィルタ受け台３３に弾性支持される。

また、圧縮部材３９の内筒部３９Ａの図における上端には、図３及び図５に示すように、カム面５２が螺旋形状に形成されている。このカム面５２は、図３及び図７に示すように、回転台３５のカム面４７にスプリング５１の付勢力により常時当接されて端面カム機構５５を構成する。この端面カム機構５５を介して、回転台３５と圧縮部材３９とが作動的に連結される。

つまり、装置ケーシング３０の集塵室４０内では、特に、回転台３５先端の第１フィルタ４１の周囲に塵埃αが集積されるが、この状態で回転台３５が軸回りに回転されると、端面カム機構５５の作用で圧縮部材３９が第１フィルタ４１側へ移動（下降）して、第１フィルタ４１の周囲に集積された塵埃αが圧縮プレート部３９Ｃにより圧縮される。ここで、端面カム機構５５は、カム面４７のリフト量Ｌ（図６）に相当する距離だけ圧縮部材３９を第１フィルタ４１側へ移動させる。

また、圧縮部材３９には、圧縮プレート部３９Ｃの内周縁部に、塵埃除去具としての塵埃除去爪５３が一体成形されている。この塵埃除去爪５３は、圧縮部材３９が第１フィルタ４１側へ移動（下降）するときに第１フィルタ４１の表面に摺接して、この第１フィルタ４１に付着した塵埃を掻き落して除去する。

更に、圧縮部材３９には、図３〜図６に示すように、外筒部３９Ｂの図における上端部に塵埃付着除去具５４が一体成形されている。この塵埃付着除去具５４は、圧縮部材３９の外筒部３９Ｂの上端部から放射状に延びる複数本の放射フレーム５４Ａと、この放射フレーム５４Ａの先端に一体に結合されたリングフレーム５４Ｂとを備えて構成される。

この塵埃付着除去具５４は、図３及び図８に示すように、圧縮部材３９が第１フィルタ４１の上方に位置づけられているときには、フィルタ受け台３３に設置された第２フィルタ４２の上流面に接触して設けられる。従って、このときには、塵埃αは塵埃付着除去具５４を跨いで第２フィルタ４２に付着する。また、塵埃付着除去具５４は、図７及び図９に示すように、圧縮部材３９が第１フィルタ４１側へ移動（下降）したときには第２フィルタ４２から離反し、このとき、第２フィルタ４２に付着した塵埃αを保持するので、この塵埃αを第２フィルタ４２から引き離して除去する。

次に、上述のように構成された集塵装置１０の作用を、通常運転時（つまり塵埃捕集時）と塵埃圧縮時について説明する。

［Ａ］通常運転時（図３）
通常運転時には、掃除機本体２（図１）の電動送風機８の起動により吸込口体２６から吸引された塵埃を含む空気は、延長管２５、集塵ホース体２０及び本体接続口１２を経て集塵装置１０の吸気口４５Ａに至り、矢印Ａに示すように、装置ケーシング３０の集塵室４０内に流入する。

この集塵室４０内に流入した塵埃を含む空気は、矢印Ｂ、Ｃ、Ｄに示すように、回転台３５の先端の第１フィルタ４１を通過し、回転台３５の空気通路４６、フィルタ叩き台３６の流出口４９を経てフィルタ受け台３３のフィルタ間領域４４に至り、矢印Ｅ、Ｆに示すように、第３フィルタ４３を通過してキャップ３４内へ流入し、排気口４５Ｂから排出されて電動送風機８に吸引される。上述の経路（矢印Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ）を空気が流れる過程で、空気中の塵埃は、第１フィルタ４１にて除去されて捕集され、更に細かい塵埃が第３フィルタ４３にて除去されて捕集される。

また、集塵室４０内に流入した空気は、上述の経路とは異なり、矢印Ｇに示すように、集塵室４０から圧縮部材３９の塵埃付着除去具５４、フィルタ受け台３３の第２フィルタ４２を通過してフィルタ受け台３３のフィルタ間領域４４に至り、矢印Ｈ、Ｆに示すように、第３フィルタ４３を通過してキャップ３４内に至り、排気口４５Ｂから排出されて電動送風機８に吸引される。この経路（矢印Ａ、Ｇ、Ｈ、Ｆ）を空気が流れる過程で、空気中の塵埃は、塵埃付着除去具５４及び第２フィルタ４２にて除去されて捕集され、更に細かな塵埃が第３フィルタ４３にて除去されて捕集される。

上述の塵埃捕集時に第１フィルタ４１、第２フィルタ４２及び第３フィルタ４３に付着されなかった塵埃は、重力と、第１フィルタ４１へ向かう空気の流れとによって、集塵室４０の下方の第１フィルタ４１周囲に集積する。

［Ｂ］塵埃圧縮時（図７）
電気掃除機１の運転の停止時に、ハンドル３８が矢印Ｏ方向に回転操作されると、ハンドル固定台３７及びフィルタ叩き台３６を介して回転台３５が軸回りに回転し、端面カム機構５５の作用で、圧縮部材３９が矢印Ｐ方向に昇降動作する。圧縮部材３９の下降動作により、この圧縮部材３９の圧縮プレート部３９Ｃが回転台３５の第１フィルタ４１の上方位置からこの第１フィルタ４１側へ移動（下降）して、第１フィルタ４１の周囲に集積された塵埃αを圧縮する。

この圧縮部材３９の下降時に、圧縮部材３９の塵埃除去爪５３が回転台３５の第１フィルタ４１に付着した塵埃を掻き落して除去し、また、圧縮部材３９の塵埃付着除去具５４がフィルタ受け台３３の第２フィルタ４２に付着した塵埃を引き離して除去し、更に、フィルタ叩き台３６の叩きフレーム部５０が、第３フィルタ４３に付着した塵埃を振動を付与して落下させる。これらの第１フィルタ４１、第２フィルタ４２及び第３フィルタ４３から除去された塵埃は、下降動作する圧縮部材３９の圧縮プレート部３９Ｃによって、第１フィルタ４１の周囲に集積された塵埃と共に圧縮される。

以上のように構成されたことから、本実施の形態の集塵装置１０によれば、次の効果（１）〜（４）を奏する。

（１）装置ケーシング３０の集塵室４０内では、回転台３５の先端に設けられた第１フィルタ４１の周囲に大部分の塵埃が集積される。この状態でハンドル３５を回転操作させて回転台３５を回転させると、第１フィルタ４１の上方位置に位置づけられた圧縮部材３９が第１フィルタ４１側へ移動して、この圧縮部材３９の圧縮プレート部３９Ｃが第フィルタ４１の周囲に集積された塵埃を圧縮する。この結果、装置ケーシング３０の集塵室４０内の塵埃を、ほぼ余すことなく確実に圧縮することができる。

（２）圧縮部材３９には、第１フィルタ４１側への移動時にこの第１フィルタ４１に摺接して、この第フィルタ４１に付着した塵埃を除去する塵埃除去爪５３が設けられている。このため、圧縮部材３９の圧縮プレート部３９Ｃによる塵埃の圧縮と連動して、第１フィルタ４１に付着した塵埃を除去できる。しかも、この除去した塵埃を、圧縮プレート部３９Ｃにより他の塵埃と共に圧縮することができる。

（３）圧縮部材３９には塵埃付着除去具５４が設置され、この塵埃付着除去具５４は、フィルタ受け台３３の第２フィルタ４２の上流面に接触して第２フィルタ４２と共に塵埃を付着させ、且つ圧縮部材３９の第フィルタ４１側への移動時に第２フィルタ４２から離反して、この第２フィルタ４２に付着した塵埃を除去する。このため、圧縮部材３９の圧縮プレート部３９Ｃによる塵埃の圧縮と連動して、第２フィルタ４２に付着した塵埃を除去でき、しかも、この除去した塵埃を、圧縮プレート部３９Ｃにより他の塵埃と共に圧縮することができる。

（４）回転台３５に回転一体に連結されるフィルタ叩き台３６には叩きフレーム部５０が設けられ、この叩きフレーム部５０は、フィルタ叩き台３６の軸回りの回転により第３フィルタ４３に振動を付与して、この第３フィルタ４３に付着した塵埃を除去するよう構成されている。このため、回転台３５の回転により下降する圧縮部材３９の圧縮プレート部３９Ｃによる塵埃の圧縮と連動して、第３フィルタ４３に付着した塵埃を除去でき、しかも、この除去した塵埃を圧縮プレート部３９Ｃにより他の塵埃と共に圧縮することができる。

１ 電気掃除機
１０ 集塵装置
３０ 装置ケーシング
３５ 回転台（回転部材）
３６ フィルタ叩き台（除塵部材）
３９ 圧縮部材
３９Ｃ 圧縮プレート部
４０ 集塵室
４１ 第１フィルタ
４２ 第２フィルタ
４３ 第３フィルタ
４５Ａ 吸気口
４５Ｂ 排気口
４７ カム面
５０ 叩きフレーム部
５０Ｃ 叩き部
５２ カム面
５３ 塵埃除去爪（塵埃除去具）
５４ 塵埃付着除去具
５５ 端面カム機構

Claims (5)

1. 吸気口及び排気口を備え、内部に集塵室が設けられた装置ケーシングと、
   筒形状に形成され、前記装置ケーシング内でこの装置ケーシングに軸回りに回転可能に支持され、先端が前記集塵室内に位置づけられると共に第１フィルタを備えた回転部材と、
   この回転部材と同軸でこの回転部材にカム機構を介して作動的に連結され、前記第１フィルタの上方位置からこの第１フィルタ側へ前記回転部材の軸方向に沿って移動可能に、前記装置ケーシングに支持された圧縮部材とを有し、
   この圧縮部材が、前記回転部材の回転に伴い前記第１フィルタ側へ移動して、前記集塵室内で前記第１フィルタの周囲に集積された塵埃を圧縮し得るよう構成されたことを特徴とする集塵装置。
2. 前記圧縮部材には、第１フィルタ側への移動時にこの第１フィルタに摺接して、この第１フィルタに付着した塵埃を除去する塵埃除去具が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の集塵装置。
3. 前記装置ケーシングには集塵室の下流側に第２フィルタが設置され、
   圧縮部材には、前記第２フィルタの上流面に接触してこの第２フィルタと共に塵埃を付着させ、且つ前記圧縮部材の第１フィルタ側への移動時に前記第２フィルタから離反して、この第２フィルタに付着した塵埃を引き剥がして除去する塵埃付着除去具が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の集塵装置。
4. 前記装置ケーシングには第２フィルタの下流側に第３フィルタが設置され、
   回転部材に回転一体に設けられた除塵部材がその回転により前記第３フィルタに振動を付与して、この第３フィルタに付着した塵埃を除去可能に構成されたことを特徴とする請求項３に記載の集塵装置。
5. 吸込口体を備えた管部が接続されると共に、内部に電動送風機が配置された掃除機本体には、前記管部の接続部と前記電動送風機との間に、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の集塵装置が設置されたことを特徴とする電気掃除機。

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