JP2013039149A - サイクロン分離装置及び電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】利便性を向上して使用者の不快感を軽減できるサイクロン分離装置を提供する。
【解決手段】内周面が略円筒状の捕集容器１１内に旋回気流を形成して捕集容器１１内に流入する気流に含まれた捕集物を分離するサイクロン分離装置２０において、捕集容器１１と同軸に配された回転自在の軸部１２３ｂと軸部１２３ｂの周面から径方向に突出した螺旋状の螺旋部１２３ａとを有して回転によって捕集物を圧縮する圧縮部１２３を備え、圧縮部１２３により圧縮した捕集物を掛止する掛止部３００ａを螺旋部１２３ａの表面に設けた。
【選択図】図１３

Description

本発明は、気流に含まれた捕集物を遠心分離するサイクロン分離装置及びそれを備えた電気掃除機に関する。

従来のサイクロン分離装置は特許文献１に開示されている。このサイクロン分離装置は電気掃除機に搭載され、気流に含まれる捕集物が塵埃から成る集塵装置を構成する。サイクロン分離装置は周面に気流の流入口を開口した円筒状の捕集容器を備えている。捕集容器内には周面に気流の流出口を開口した内筒が同軸に配される。捕集容器の上面の開口面にはフィルタが設けられ、フィルタの上方にはフィルタを除塵する除塵部材が回転自在に配される。

内筒の下方には捕集容器内を軸方向に仕切る遮蔽板が一体に形成され、遮蔽板の下面には捕集物を圧縮する圧縮部が設けられる。圧縮部は内筒に連通する筒状の軸部と、軸部の周面から径方向に突出した螺旋状の螺旋部とを有している。内筒及び圧縮部は除塵部材と一体に回転するようになっている。

上記構成のサイクロン分離装置において、塵埃を含む気流が流入口を介して捕集容器に流入し、捕集容器内に旋回気流を形成する。捕集容器内の旋回気流に含まれる比較的大きな塵埃は遠心力により分離され、捕集容器の底部に堆積する。遮蔽板によって捕集容器の底部に堆積した塵埃の逆流が防止される。大きな塵埃が除去された気流は流出口から内筒内に流出する。内筒を流通する気流はフィルタにより小さい塵埃が捕集された後、排気される。

除塵部材を回転させると内筒及び圧縮部が一体に回転する。除塵部材はフィルタに衝突し、フィルタに捕集された塵埃を除塵して内筒内に排出する。内筒は圧縮部の軸部に連通するため、フィルタの除塵により落下した塵埃が捕集容器の底部に堆積する。そして、フィルタ、内筒及び圧縮部を捕集容器から取り外し、捕集容器内に堆積した塵埃が上面から排出される。

また、圧縮部は螺旋部の下面が回転方向前方に向かって回転する。これにより、捕集容器内に堆積した塵埃が下方に送り出され、捕集容器の底面と螺旋部との間で圧縮される。従って、捕集容器内に溜める塵埃の量を増やすことができ、塵埃の排出頻度を削減することができる。

また、特許文献２には捕集容器の底面に開閉自在の蓋部が設けられる。これにより、蓋部を開くと、捕集容器内に堆積した塵埃を底面から排出することができる。

特開２００９−２７９５０３号公報（第５頁−第１４頁、第２図） 特開２０１０−１０４５０２号公報（第３頁−第９頁、第７図） 実開昭５５−６８５５３号（第１頁−第５頁、第１図）

しかしながら、上記従来のサイクロン分離装置によると、電気掃除機の気流に含まれる捕集物である塵埃は布団や衣類から生じる綿埃が多くなる。この綿埃は繊維により形成されるため弾性を有し、圧縮部の回転によって圧縮された捕集物が回転停止によって膨張する。これにより、捕集容器から捕集物を排出する頻度を十分削減できず、利便性が悪い問題があった。

また、膨張した捕集物は密度が小さく結合が緩いため容易に飛散する。これにより、捕集容器内の捕集物を排出する際に捕集物が舞い散って飛散し、使用者が不快に感じる問題もあった。綿埃以外の弾性を有する捕集物の場合も同様である。

また、比較的小さい粒子状の捕集物は螺旋部の表面や捕集容器の内面に付着し、捕集容器内の捕集物を排出する際に捕集容器を揺動させると飛散する。これにより、使用者が不快に感じる問題もあった。

本発明は、利便性を向上して使用者の不快感を軽減できるサイクロン分離装置及びそれを用いた電気掃除機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、内周面が略円筒状の捕集容器内に旋回気流を形成して前記捕集容器内に流入する気流に含まれた捕集物を分離するサイクロン分離装置において、前記捕集容器と同軸に配された回転自在の軸部と前記軸部の周面から径方向に突出した螺旋状の螺旋部とを有して回転によって捕集物を圧縮する圧縮部を備え、前記圧縮部により圧縮した捕集物を掛止する掛止部を前記螺旋部の表面に設けたことを特徴としている。

この構成によると、捕集物を含む気流がサイクロン分離装置の捕集容器内に流入し、捕集容器内に旋回気流が形成される。捕集容器内に流入した空気は旋回気流の遠心力により捕集物が分離されて脱落し、捕集容器の底部に溜められる。捕集物を除去された気流は捕集容器から流出する。また、螺旋部上を流通する気流に含まれる粒子状の捕集物は掛止部の下流側に堆積する。圧縮部を回転させると、捕集容器内の捕集物は捕集容器の内周壁との摩擦によって周方向の移動が規制された状態で螺旋部によって軸方向に送り出されて圧縮される。圧縮部を回転停止すると圧縮後の捕集物は弾性により膨張し始めるが、掛止部に掛止されて膨張を抑制される。また、掛止部の下流側に堆積した粒子状の捕集物は圧縮後の捕集物に接触して吸着される。

また本発明は、上記構成のサイクロン分離装置において、前記掛止部が突起から成ることを特徴としている。この構成によると、捕集容器内の旋回気流によって突起の下流端に渦が発生し、捕集物の衝突確率が高くなる。これにより、捕集物が大型化される。

また本発明は、上記構成のサイクロン分離装置において、前記突起の突出量が前記圧縮部の回転方向前方から後方に向かって徐々に増加することを特徴としている。この構成によると、捕集物の圧縮時の抵抗が小さくなるとともに、捕集物の膨張時に容易に捕集物が突起に掛止される。

また本発明は、上記構成のサイクロン分離装置において、前記突起の径方向の長さが前記圧縮部の回転方向前方から後方に向かって徐々に増加することを特徴としている。この構成によると、捕集物の圧縮時の抵抗が小さくなるとともに、捕集物の膨張時に容易に捕集物が突起に掛止される。

また本発明は、上記構成のサイクロン分離装置において、前記螺旋部の内周側に配される前記突起が外周側に配される前記突起よりも径方向及び周方向に短いことを特徴としている。この構成によると、流量の大きい外周側は内周側よりも捕集物の堆積が多くなる。このため、外周側で突起を径方向及び周方向に長くして捕集物の膨張を抑制する。内周側では突起を径方向及び周方向に短くし、塵埃の掛止力を低下させずに圧縮時の抵抗を小さくする。

また本発明は、上記構成のサイクロン分離装置において、前記螺旋部の外周側に配される前記突起の数量が内周側に配される前記突起の数量よりも多いことを特徴としている。この構成によると、流量の大きい外周側は内周側よりも捕集物の堆積が多くなる。このため、外周側で突起を多くして捕集物の膨張を抑制する。内周側では突起を少なくし、塵埃の掛止力を低下させずに圧縮時の抵抗を小さくする。

また本発明は、上記構成のサイクロン分離装置において、前記突起の突出量を前記螺旋部のクリアランスの１／２以下にしたことを特徴としている。この構成によると、突起がない場合に比して圧縮後の捕集物の体積が小さくなる。

また本発明は、上記構成のサイクロン分離装置において、前記突起の突出量を前記螺旋部のクリアランスの１／３０〜１／５にしたことを特徴としている。

また本発明は、上記構成のサイクロン分離装置において、前記螺旋部が前記捕集容器の底面に対向する面に設けた前記突起の突出量が他の面に設けた前記突起の突出量よりも大きいことを特徴としている。この構成によると、捕集容器の下方に送り出される捕集物の抵抗を小さくするとともに、捕集容器の底部に堆積した捕集物の膨張が突出量の大きい突起によって抑制される。

また本発明は、上記構成のサイクロン分離装置において、前記螺旋部が前記捕集容器の底面に対向する面のみに前記掛止部を有することを特徴としている。この構成によると、捕集容器の底部に堆積した捕集物の膨張が掛止部によって抑制される。

また本発明は、上記構成のサイクロン分離装置において、前記掛止部を前記軸部の周面にも設けたことを特徴としている。この構成によると、圧縮後の捕集物が螺旋部及び軸部に設けた掛止部に掛止され、膨張を抑制される。

また本発明は、内周面が略円筒状の捕集容器内に旋回気流を形成して前記捕集容器内に流入する気流に含まれた捕集物を分離するサイクロン分離装置において、前記捕集容器と同軸に配された回転自在の軸部と前記軸部の周面から径方向に突出した螺旋状の螺旋部とを有して回転によって捕集物を圧縮する圧縮部を備え、前記圧縮部により圧縮した捕集物を掛止する掛止部を前記軸部の表面に設けたことを特徴としている。

この構成によると、捕集物を含む気流がサイクロン分離装置の捕集容器内に流入し、捕集容器内に旋回気流が形成される。捕集容器内に流入した空気は旋回気流の遠心力により捕集物が分離されて脱落し、捕集容器の底部に溜められる。捕集物を除去された気流は捕集容器から流出する。また、圧縮部の軸部上を流通する気流に含まれる粒子状の捕集物は掛止部の下流側に堆積する。圧縮部を回転させると、捕集容器内の捕集物は捕集容器の内周壁との摩擦によって周方向の移動が規制された状態で螺旋部によって軸方向に圧縮される。圧縮部を回転停止すると圧縮後の捕集物は弾性により膨張し始めるが、掛止部に掛止されて膨張を抑制される。また、掛止部の下流側に堆積した粒子状の捕集物は圧縮後の捕集物に接触して吸着される。

また本発明は、上記構成のサイクロン分離装置において、前記軸部上の前記掛止部が平面視線対称に形成され、前記掛止部の対称線が軸方向に対して前記螺旋部と同じ傾斜角で傾斜することを特徴としている。この構成によると、捕集物の圧縮時の抵抗が小さくなる。

また本発明の電気掃除機は、上記各構成のサイクロン分離装置を備え、塵埃を捕集することを特徴としている。

本発明によると、圧縮部の螺旋部の表面に掛止部を設けたので、圧縮部によって圧縮された捕集物の膨張が抑制される。従って、捕集容器から捕集物を排出する頻度を削減して利便性を向上できるとともに、膨張により結合が緩くなる捕集物の飛散を防止することができる。また、膨張が規制されて密度の高い捕集物は螺旋部の表面等に付着した粒子状の捕集物を接触により吸着しやすくなり、粒子状の捕集物の飛散を低減することができる。従って、使用者の不快感を軽減することができる。

また本発明によると、圧縮部の軸部の表面に掛止部を設けたので、圧縮部によって圧縮された捕集物の膨張が抑制される。従って、捕集容器から捕集物を排出する頻度を削減して利便性を向上できるとともに、膨張により結合が緩くなる捕集物の飛散を防止することができる。また、膨張が規制されて密度の高い捕集物は螺旋部の表面等に付着した粒子状の捕集物を接触により吸着しやすくなり、粒子状の捕集物の飛散を低減することができる。従って、使用者の不快感を軽減することができる。

本発明の第１実施形態の電気掃除機を示す斜視図 本発明の第１実施形態の電気掃除機のサイクロン分離装置を示す縦断面図 本発明の第１実施形態の電気掃除機のサイクロン分離装置の他の断面を示す縦断面図 本発明の第１実施形態の電気掃除機のサイクロン分離装置の筐体を示す分解斜視図 本発明の第１実施形態の電気掃除機のサイクロン分離装置のフィルタユニットを上方から見た斜視図 本発明の第１実施形態の電気掃除機のサイクロン分離装置のフィルタユニットを下方から見た斜視図 本発明の第１実施形態の電気掃除機のサイクロン分離装置の他の断面を示す縦断面図 本発明の第１実施形態の電気掃除機のサイクロン分離装置の圧縮部による塵埃の圧縮時の状態を説明する縦断面図 本発明の第１実施形態の電気掃除機のサイクロン分離装置の圧縮部による塵埃の圧縮時の状態を説明する縦断面図 本発明の第１実施形態の電気掃除機のサイクロン分離装置の圧縮部による塵埃の圧縮時の状態を説明する縦断面図 本発明の第１実施形態の電気掃除機のサイクロン分離装置の圧縮部による塵埃の圧縮時の状態を説明する縦断面図 本発明の第１実施形態の電気掃除機のサイクロン分離装置の圧縮部による塵埃の圧縮時の状態を説明する縦断面図 本発明の第１実施形態の電気掃除機のサイクロン分離装置の圧縮部を下方から見た斜視図 本発明の第１実施形態の電気掃除機のサイクロン分離装置の圧縮部による塵埃の圧縮時の状態を説明する概略図 本発明の第１実施形態の電気掃除機のサイクロン分離装置の圧縮部による塵埃の圧縮解除時の状態を説明する概略図 比較例のサイクロン分離装置の圧縮部による塵埃の圧縮解除時の状態を説明する概略図 本発明の第１実施形態の電気掃除機のサイクロン分離装置の圧縮部による塵埃の圧縮時の状態を説明する要部拡大図 本発明の第１実施形態の電気掃除機のサイクロン分離装置の圧縮部による塵埃の圧縮解除時の状態を説明する要部拡大図 本発明の第１実施形態の電気掃除機のサイクロン分離装置の圧縮部による圧縮時の塵埃の体積と突起の突出量との関係を示す図 本発明の第１実施形態の電気掃除機のサイクロン分離装置の圧縮部による圧縮解除時の塵埃の体積と突起の突出量との関係を示す図 本発明の第１実施形態の電気掃除機のサイクロン分離装置の圧縮部による圧縮及び圧縮解除時の塵埃の体積と突起の突出量との関係を示す図 本発明の第１実施形態の電気掃除機のサイクロン分離装置の圧縮部の第１変形例の突起を示す斜視図 本発明の第１実施形態の電気掃除機のサイクロン分離装置の圧縮部の第２変形例の突起を示す斜視図 本発明の第１実施形態の電気掃除機のサイクロン分離装置の圧縮部の第３変形例の突起を示す斜視図 本発明の第１実施形態の電気掃除機のサイクロン分離装置の圧縮部の第４変形例の突起を示す斜視図 本発明の第１実施形態の電気掃除機のサイクロン分離装置の圧縮部の第５変形例の突起を示す斜視図 本発明の第１実施形態の電気掃除機のサイクロン分離装置の圧縮部の第６変形例の突起を示す側面図 本発明の第１実施形態の電気掃除機のサイクロン分離装置の圧縮部の第６変形例の突起を示す平面図 本発明の第２実施形態の電気掃除機のサイクロン分離装置の圧縮部を示す底面図 本発明の第３実施形態の電気掃除機のサイクロン分離装置の圧縮部を上方から見た斜視図 図３０のＦ矢視図 本発明の第４実施形態の電気掃除機のサイクロン分離装置の圧縮部の要部を示す側面図 本発明の第５実施形態の電気掃除機のサイクロン分離装置の圧縮部の凹部を示す斜視図

以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は第１実施形態の電気掃除機を示す斜視図である。電気掃除機１は制御装置、電動送風機（いずれも不図示）及びサイクロン分離装置２０（図２参照）を内装する本体部２を備えている。制御装置はＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を有し、ＣＰＵがＲＯＭに記憶された制御プログラムに従って各種の処理を実行して電気掃除機１の各部を制御する。

本体部２の背面には引き出し及び収納が可能な電源コード８が設けられる。電源コード８は電源プラグ９を先端に有し、商用電源のコンセントに差し込んで本体部２に電力供給される。

本体部２の前面には可撓性の接続ホース３が接続され、接続ホース３の先端には延長パイプ４が接続される。延長パイプ４の先端には床面に対峙する吸込口（不図示）を有した吸込口体５が設けられる。また、延長パイプ４には把持部６及び操作部７が設けられる。

操作部７には使用者が電気掃除機１の稼働の有無や運転モードの選択操作等を行うための操作スイッチ（不図示）が設けられている。操作スイッチの近傍には電気掃除機１の運転状態を表示するＬＥＤ等の表示部（不図示）も設けられている。使用者により操作部７を操作して掃除運転が実行され、把持部６を把持して吸込口体５が移動される。

図２、図３はサイクロン分離装置２０の異なる縦断面を示す断面図である。また、図４は筐体１０の分解斜視図を示している。サイクロン分離装置２０は本体部２（図１参照）に対して上下方向に着脱自在に形成され、筐体１０及び捕集容器１１を備えている。筐体１０はカバー部４０、フィルタユニット１３、フィルタユニット保持部１４、除塵駆動機構１５、内筒１２及び圧縮部１２３が連結して設けられる。

捕集容器１１は詳細を後述するように透明な樹脂成形品から成り、内面が略円筒面に形成される。捕集容器１１、フィルタユニット１３、フィルタユニット保持部１４、内筒１２及び圧縮部１２３は垂直な中心軸Ｐを中心に同軸状に設けられる。

筐体１０の上部に配されるカバー部４０は本体部２（図１参照）の外装を形成し、サイクロン分離装置２０の着脱時に把持されるハンドル４１が設けられる。カバー部４０の後端面にはサイクロン分離装置２０から排気する排気口４０ａが開口する。

フィルタユニット保持部１４はカバー部４０の下方に配される。フィルタユニット保持部１４の下部は円錐面１４ｂに形成され、上部にフィルタユニット１３が配される。フィルタユニット１３の外周面とフィルタユニット保持部１４の内周面との間には、環状のシール部材１６２が設けられている。これにより、フィルタユニット１３の外側からの空気漏れが抑止される。

図５、図６はフィルタユニット１３を上方から見た斜視図及び下方から見た斜視図をそれぞれ示している。フィルタユニット１３はＨＥＰＡフィルタ（High Efficiency Particulate Air Filter）１３１、フィルタ除塵部材１３２及び傾斜除塵部材１３４を有している。

ＨＥＰＡフィルタ１３１は中心軸Ｐの周りに環状に配置固定された複数枚のフィルタの集合により形成されている。ＨＥＰＡフィルタ１３１に含まれた各フィルタは略水平方向に山部と谷部とを繰り返すプリーツ状に配置されている。これにより、ＨＥＰＡフィルタ１３１におけるフィルタ面積が十分に確保されている。

ＨＥＰＡフィルタ１３１の各フィルタは枠部１３１ｃに固定される。枠部１３１ｃはＨＥＰＡフィルタ１３１の中央に配される筒状の中空部１３１ａとＨＥＰＡフィルタ１３１の外周面を覆う環状部１３１ｄとの間を放射状のリブによって連結される。

フィルタ除塵部材１３２はＨＥＰＡフィルタ１３１の枠部１３１ｃの上部周面を覆い、ＨＥＰＡフィルタ１３１の上方に配される２つの接触部１３２ａを支持する。接触部１３２ａは板バネ状の弾性部材から成り、ＨＥＰＡフィルタ１３１の谷部内に挿入される。

フィルタ除塵部材１３２の中央部には中空部１３１ａに挿通される連結部材１３３（図２参照）が設けられる。連結部材１３３は中空部１３１ａに設けた支持部１３１ｂ（図２参照）によって回転自在に支持される。また、フィルタ除塵部材１３２の周面には除塵駆動機構１５のギア１５ａ（図２参照）に噛合するギヤ１３２ｂが設けられる。

傾斜除塵部材１３４はＨＥＰＡフィルタ１３１の下方に配され、連結部１３３の下面に設けられたネジ穴１３３ａ（図２参照）にネジ１３３ｂ（図２参照）で螺着される。これにより、フィルタ除塵部材１３２及び傾斜除塵部材１３４が一体回転可能に連結される。尚、傾斜除塵部材１３４と中空部１３１ａの内面との間には、隙間を埋める環状のシール部材１６３（図２参照）が設けられている。これにより、中空部１３１ａからの空気の漏れが抑止される。

傾斜除塵部材１３４は放射状に延びる２個の腕部１３４ｄを下端に有している。腕部１３４ｄにはフィルタユニット保持部１４の下部の円錐面１４ｂ（図２参照）に摺動するゴム製の摺動部１３４ａが設けられる。腕部１３４ｄ及び摺動部１３４ａを１個または３個以上設けてもよい。尚、腕部１３４ｄの内周部には下方に突出する係合部１３４ｃが設けられる。

図２〜図４において、除塵駆動機構１５は本体部２（図１参照）に設けられた駆動モータ（不図示）に減速器を介して連結されたギア１５ａを有している。駆動モータの回転によってギヤ１５ａ及びギヤ１３２ｂを介してフィルタ除塵部材１３２及び傾斜除塵部材１３４が回転する。これにより、接触部１３２ａがＨＥＰＡフィルタ１３１に断続的に衝突し、ＨＥＰＡフィルタ１３１が振動して除塵される。

ＨＥＰＡフィルタ１３１の除塵によって脱落した塵埃はフィルタユニット保持部１４の円錐面１４ｂ上に落下する。円錐面１４ｂ上の塵埃は傾斜除塵部材１３４の回転によって摺動部１３４ａが円錐面１４ｂに摺動して内筒１２内に導かれる。

尚、除塵駆動機構１５を駆動モータに替えてフィルタ除塵部材１３２を手動で回転させるようにしてもよい。また、除塵駆動機構１５の駆動モータ以外のモータによって後述する圧縮部１２３を回転し、ＨＥＰＡフィルタ１３１の除塵と圧縮部１２３の回転とを別々に行ってもよい。

円筒状の捕集容器１１はフィルタユニット保持部１４の外周部にシール部材１６１を介して着脱自在に取り付けられる。シール部材１６１によってフィルタユニット保持部１４と捕集容器１１との間の空気漏れが抑止される。

捕集容器１１の周面には先端に流入口１１１ａを有する接続部１１１が突設される。接続部１１１は接続ホース３（図１参照）が接続され、流入口１１１ａから捕集容器１１の周接線方向に気流を流入させるように設けられる。これにより、捕集容器１１内には旋回気流が形成され、旋回気流による遠心力によって塵埃が分離される。

また、捕集容器１１の下部の内面は底面に向かって内径が小さくなるように傾斜する。これにより、捕集容器１１の底部に堆積した塵埃を上面から容易に廃棄できるようになっている。

内筒１２は円筒状に形成され、捕集容器１１と同軸に配される。内筒１２の上端には環状の凹部１２ａが設けられる。フィルタユニット保持部１４の下端に設けた環状の支持部１４ｃが凹部１２ａに係合して内筒１２がフィルタユニット保持部１４の下端に回転自在に吊り下げられている。内筒１２の上下の端部を軸支して内筒１２をフィルタユニット保持部１４に対して回転自在に支持してもよい。

また、内筒１２の上端には周方向に並ぶ複数の連結部１２ｂが上方に突出して設けられる。連結部１２ｂは傾斜除塵部材１３４の係合部１３４ｃに係合し、内筒１２と傾斜除塵部材１３４とが一体回転可能になっている。内筒１２及び傾斜除塵部材１３４にそれぞれ設けられた嵌合部を嵌合させることにより一体回転可能に連結してもよい。

内筒１２の周面には気流の流出口１２１が開口する。流出口１２１の内周側には流出口１２１の全体を覆う円筒状の内筒フィルタ１２２が設けられている。内筒フィルタ１２２はメッシュ状のエアフィルタ等により形成され、流出口１２１を通過する空気を濾過する。

内筒フィルタ１２２は内筒１２の外周側に設けてもよく、内筒フィルタ１２２に替えて流出口１２１をメッシュ状の孔により形成してもよい。しかしながら、本実施形態に示すように内筒フィルタ１２２を内筒１２の内周側に設けるとより望ましい。これにより、内筒フィルタ１２２の外周面に捕集された塵埃を回転する内筒１２の摺動によって脱落させ、内筒フィルタ１２２の清掃を行うことができる。

圧縮部１２３は内筒１２の下端に取り付けられ、内筒１２と一体に回転する。圧縮部１２３には軸部１２３ｂ、遮蔽部１２３ｃ及び螺旋部１２３ａが設けられる。軸部１２３ｂは内筒１２と同軸の筒状に形成され、内筒１２に連通する。軸部１２３ｂの下端は捕集容器１１の底面に突設される嵌合部１１ａにシール部材１１ｂを介して嵌合する。

これにより、ＨＥＰＡフィルタ１３１から除塵によって脱落した小さい塵埃は内筒１２及び軸部１２３ｂを介して捕集容器１１の底部に堆積する。この時、軸部１２３ｂが隔壁を形成し、捕集容器１１の旋回気流内への小さい塵埃の流出が防止される。

遮蔽部１２３ｃは軸部１２３ｂと内筒１２との境界面から径方向に延びた円板状に形成され、外周縁に環状のリブが軸方向に突設される。遮蔽部１２３ｃによって捕集容器１１内が上部の分離部１０４と下部の集塵部１０５とに仕切られる。分離部１０４では旋回気流の遠心力によって塵埃を分離し、集塵部１０５では分離された塵埃が堆積する。

遮蔽部１２３ｃの外径は分離部１０４の内径より小さく、遮蔽部１２３ｃの外周と捕集容器１１の内壁との間には隙間１０６が形成される。隙間１０６を大きく形成すると、分離部１０４で分離した比較的大きな塵埃を集塵部１０５へスムーズに移動させることができる。一方、隙間１０６を小さく形成すると、集塵部１０５に堆積した塵埃が上方に逆流することを抑制して内筒フィルタ１２２の目詰まりを低減することができる。このため、本実施形態では実験的に隙間１０６の最適値を取得し、約１３ｍｍにしている。

また、遮蔽部１２３ｃの外周縁に立設されるリブの高さを低くすると、分離部１０４における遠心分離性能が向上する。一方、該リブの高さを高くすると、集塵部１０５に堆積した塵埃が上方に逆流することを抑制できる。このため、本実施形態では実験的に遮蔽部１２３ｃの外周縁のリブの高さの最適値を取得し、約１３ｍｍにしている。

螺旋部１２３ａは遮蔽部１２３ｃの下方に設けられ、軸部１２３ｂの周面から径方向に突出した一条または多条の螺旋状のネジ構造に形成される。また、図７に示すように、螺旋部１２３ａは捕集容器１１内の下方に向かって旋回する旋回気流（矢印Ｒ１）と同じ方向に傾斜するように形成される。

内筒１２等とともに圧縮部１２３が矢印Ａ方向（旋回気流と逆方向）に回転すると、螺旋部１２３ａの下面が回転方向前方に向かって回転する。これにより、図８〜図１１に示すように、捕集容器１１の集塵部１０５内に堆積する綿埃等の比較的大きな塵埃２００が圧縮される。

即ち、集塵部１０５内の塵埃２００は捕集容器１１の内面との摩擦によって周方向の移動が規制され、螺旋部１２３ａの回転によって捕集容器１１の底面に向かって軸方向に送り出される。そして、捕集容器１１の底面と螺旋部１２３ａの下面とによって塵埃２００が圧縮される。

また、図１２に示すように、圧縮された塵埃２００上に新たに堆積した塵埃２０１は同様に圧縮部１２３の回転によって圧縮される。

ここで、比較的大きい塵埃２００には例えば、髪の毛、綿埃、紙くず、ゴム・ビニール系の塵埃等が挙げられる。特に、直径が０．０５〜０．１５ｍｍの髪の毛や、繊維の直径が約０．０２ｍｍの綿埃等の繊維系塵埃は紙くずやゴム・ビニール系の塵埃に比して本実施形態による圧縮率の向上効果が大きい。

図７において、螺旋部１２３ａの上端の始端部１２３ｄ（不図示、遮蔽部１２３ｃとの接続部）から下端の終端部１２３ｅまでの巻き付き角度は３６０゜（１周分）以上形成される。巻き付き角度を約５７０゜（約１．６周分）に形成するとより望ましい。

螺旋部１２３ａの外径は遮蔽部１２３ｂの外径とほぼ同じに形成され、螺旋部１２３ａの外周と捕集容器１１の内壁との間には隙間１０７が形成される。隙間１０７は捕集容器１１の内面が傾斜する部分に設けられるため、捕集容器１１の底部に向かって小さくなっている。これにより、塵埃と捕集容器１１の内壁との摩擦が大きくなり、塵埃をより効率的に軸方向に送り出して圧縮が行なわれる。

また、螺旋部１２３ａの終端部１２３ｅ（下端）と捕集容器１１の底面との間には隙間１０８が形成される。これにより、圧縮された塵埃２００（図１１参照）が終端部１２３ｅに滞留することによる螺旋部１２３ａの破損や、異物の詰まり等を防止することができる。

ここで、隙間１０８を設けても塵埃２００が下方に送り出されることによって、終端部１２３ｅには大きい応力が作用する。このため、隙間１０８の大きさは圧縮された塵埃２００の滞留や異物の詰まりが生じない程度に大きくすべきである。本実施形態ではＩＥＣ規格に基づくＤＭＴ標準ゴミＴＹＰＥ８を試験ゴミとして１０ｇ使用した実験結果に基づき、隙間１０８の大きさを６〜１３ｍｍにしている。

尚、螺旋部１２３ａの傾斜方向を上記と反対方向に形成し、捕集容器１１内を上方に向かって旋回する気流と同じ方向に傾斜させてもよい。この時、圧縮部１２３は図７の矢印Ａと反対方向に回転され、螺旋部１２３ａの下面が回転方向前方に向かって回転する。これにより、塵埃を圧縮することができる。しかしながら、本実施形態に示すように、捕集容器１１内を下方に向かって旋回する気流と同じ方向に螺旋部１２３ａ傾斜させると、下方に向かう旋回気流によって螺旋部１２３ａ間の塵埃を捕集容器１１の底部に導くことができる。これにより、塵埃の圧縮率をより高くすることができる。

図１３は圧縮部１２３を下方から見た斜視図を示している。同図において、圧縮部１２３の螺旋部１２３ａを二条に形成した場合を示している。螺旋部１２３ａが他の多条または一条の場合も同様に構成することができる。

螺旋部１２３ａの捕集容器１１の底面に対向した下端の面には多数の突起３００ａが設けられる。突起３００ａは後述するように、圧縮された塵埃を掛止して再膨張を抑制する掛止部を構成する。

突起３００ａは径方向及び周方向に並設して放射状に配置される。即ち、径方向に並ぶ複数の突起３００ａの列が放射状に複数配列されている。これにより、螺旋部１２３ａの内周側と外周側で周方向に同じ数の突起部３００ａが形成される。各列の突起３００ａの径方向の位置は隣接した列の径方向に隣接する突起３００ａの間に配置される。これにより、各突起３００ａに塵埃が掛止されやすくなる。

突起３００ａは平面視線対称の三角錐に形成される。突起３００ａの突出量は圧縮部１２３の回転方向（矢印Ａ）の前方から後方に向かって徐々に増加する。また、突起３００ａの径方向の長さＬ１は圧縮部１２３の回転方向（矢印Ａ）の前方から後方に向かって徐々に減少する。

また、螺旋部１２３ａの内周側に配される突起３００ａの径方向及び周方向の長さＬ１、Ｌ２が外周側に配される突起３００ａの径方向及び周方向の長さＬ１、Ｌ２よりも短くなっている。

図１４、図１５は圧縮部１２３の回転時及び回転停止時の塵埃の状態を示す概略図である。また、図１６は比較のため、突起部３００ａを省いた圧縮部１２３の回転停止時の塵埃の状態を示す概略図である。図１４に示すように、圧縮部１２３の矢印Ａ方向の回転によって塵埃２００は矢印Ｂに示すように下方に送り出される。

この時、突起部３００ａの突出量が回転方向（矢印Ａ）の前方から後方に向かって徐々に増加するため、塵埃２００の圧縮時の抵抗を小さくできる。

圧縮部１２３の回転を停止した際に、図１６に示すように突起３００ａが設けられない場合は圧縮された塵埃２００が破線２００’に示すように弾性によって矢印Ｃ方向に上方に向かって膨張する。このため、塵埃が十分に圧縮されない。図１５に示すように突起部３００ａが設けられると、圧縮された塵埃２００は弾性により膨張し始めるが、突起３００ａに掛止されて膨張が抑制される。

この時、塵埃２００は遠心力により分離されるため螺旋部１２３ａの内周側よりも外周側で堆積量が多い。このため、螺旋部１２３ａの内周側では突起３００ａの径方向及び周方向の長さＬ１、Ｌ２を短くしても塵埃２００の掛止力を低下させずに圧縮時の抵抗を小さくすることができる。

また、図１７に示すように、螺旋部１２３ａ上を流通する気流に含まれる比較的小さい粒子状の塵埃２０２は螺旋部１２３ａの表面に付着する。この時、突起３００ａの下流側は流速が低い領域または流速が０の淀み領域となるため、粒子状の塵埃２０２が堆積しやすくなっている。大きな塵埃２００は矢印Ｂに示すように下方に送り出されて圧縮される。

そして、図１８に示すように、圧縮された塵埃２００が突起３００ａによって掛止される。この時、突起３００ａに掛止された圧縮後の塵埃２００は膨張が抑制されるため密度が高く、螺旋部１２３ａの表面に付着した粒子状の塵埃２０２と接触して吸着しやすい。このため、圧縮された塵埃２００が粒子状の塵埃２０２を吸着し、次回の圧縮時に塵埃２０２を含む塵埃２００が圧縮される。これにより、捕集容器１１内の塵埃の廃棄時に飛散する粒子状の塵埃を低減することができる。

特に、突起３００ａの下流端で粒子状の塵埃２０２が堆積しやすいため、突起３００ａに掛止された圧縮後の塵埃２００と接触しやすくなる。加えて、螺旋部１２３ａ上を流通する気流は突起３００ａの下流端で渦を発生するため、気流に含まれる比較的小さい粒子状の塵埃の衝突確率が高くなる。このため、突起３００ａの下流端で粒子状の塵埃２０２は大きくなるとともに圧縮される。これにより、圧縮後の塵埃２００に塵埃２０２がより吸着しやすくなるとともに、塵埃２０２を吸着した塵埃２００をより強固に圧縮することができる。

上記構成の電気掃除機１において、電動送風機（不図示）の駆動によって吸込口体５から床面の塵埃が吸い込まれ、延長パイプ４及び接続ホース３を流通する。塵埃を含む気流はサイクロン分離装置２０の流入口１１１ａから捕集容器１１に流入し、矢印Ｒ１（図７参照）に示すように捕集容器１１内に旋回気流を形成する。旋回気流の遠心力によって分離部１０４で気流に含まれる比較的大きな塵埃が除去され、捕集容器１１の集塵部１０５に堆積する。

塵埃が除去された気流は捕集容器１１の底面に到達した後に旋回しながら上昇する。そして、矢印Ｒ２（図２参照）に示すように流出口１２１から内筒１２内に流出して上昇し、ＨＥＰＡフィルタ１３１により小さい塵埃が捕集される。ＨＥＰＡフィルタ１３１を通過した気流は排気口４０ａを介してサイクロン分離装置２０から流出する。サイクロン分離装置２０から流出した気流は本体部２に設けた排気口（不図示）から排気される。

操作部７の操作により電動送風機を停止すると、除塵駆動機構１５の駆動モータ（不図示）が所定時間だけ駆動される。これにより、ギヤ１５ａ及びギヤ１３２ｂを介してフィルタ除塵部材１３２、傾斜除塵部材１３４、内筒１２及び圧縮部１２３が一体に回転する。

フィルタ除塵部材１３２の回転によって接触部１３２ａがＨＥＰＡフィルタ１３１に断続的に衝突する。これにより、ＨＥＰＡフィルタ１３１には振動が加えられ、ＨＥＰＡフィルタ１３１に捕集された塵埃が除塵されてフィルタユニット保持部１４の円錐面１４ｂ上に落下する。この時、傾斜除塵部材１３４の摺動部１３４ａが円錐面１４ｂに摺動し、円錐面１４ｂ上の塵埃が内筒１２及び圧縮部１２３の軸部１２３ｂを介して捕集容器１１の底部に堆積する。

また、内筒１２の回転によって内筒フィルタ１２１の外面に捕集された塵埃が除去される。圧縮部１２３の回転によって捕集容器１１の集塵部１０５の塵埃が圧縮される。

サイクロン分離装置２０を本体部２から脱着して捕集容器１１を筐体１０から上方へ取り外すと、捕集容器１１の上面の開口面から塵埃を廃棄することができる。この時、圧縮部１２３により圧縮された塵埃２００が突起３００ａによって膨張を抑制されるため密度が高く、ドーナツ型に固められて一体化される。これにより、廃棄時の塵埃２００の飛散を低減することができる。

また、粒子状の塵埃２０２が圧縮された塵埃２００に吸着されやすくなるため、捕集容器１１の底部に堆積する粒子状の塵埃２０２や捕集容器１１の内面に付着する塵埃２０２を低減することができる。これにより、塵埃の廃棄時に捕集容器１１を揺動した際に飛散する粒子状の塵埃２０２を低減することができる。従って、使用者の不快感をより軽減することができる。

図１９は本実施形態のサイクロン分離装置２０の圧縮部１２３の圧縮による塵埃の体積と突起３００ａの突出量との関係を示している。縦軸は同じ体積の繊維系の塵埃２００について突起３００ａを設けた場合と突起３００ａを省いた場合との圧縮後の体積比である。横軸は螺旋部１２３ａのクリアランスに対する突起３００ａの突出量の比である。ここで、クリアランスは隣接する螺旋部１２３ａ間の軸方向の距離である。

同図によると、突起３００ａの突出量が小さいと塵埃を十分圧縮することができるが、突起３００ａの突出量が大きくなるに従って突起３００ａが圧縮時の邪魔になるため圧縮後の塵埃２００の体積が大きくなる。

図２０は本実施形態のサイクロン分離装置２０の圧縮部１２３の回転を停止して圧縮が解除された後の塵埃の体積と突起３００ａの突出量との関係を示している。縦軸は圧縮後に同じ体積の繊維系の塵埃２００について突起３００ａを設けた場合と突起３００ａを省いた場合との圧縮解除後の体積比である。横軸は螺旋部１２３ａのクリアランスに対する突起３００ａの突出量の比である。

同図によると、突起３００ａの突出量が塵埃のスケールに対して半分以下程度に小さいと塵埃は容易に膨張し、突起３００ａのない従来と同等まで体積が大きくなる。しかし、突起３００ａの突出量が所定値を超えると突起３００ａの掛止によって塵埃の膨張を従来に対し抑制することができる。

図２１は圧縮前に同じ体積の繊維系の塵埃に対し、圧縮及び圧縮解除した後の塵埃２００の体積と突起３００ａの突出量との関係を示している。縦軸は圧縮前に同じ体積の塵埃２００について突起３００ａを設けた場合と突起３００ａを省いた場合との圧縮解除後の体積比である。即ち、縦軸は図１９の結果と図２０の結果とを掛けた値である。横軸は螺旋部１２３ａのクリアランスに対する突起３００ａの突出量の比である。

同図によると、突起３００ａの突出量を螺旋部１２３ａのクリアランスの１／２以下にすると、突起３００ａが設けられない場合に比して塵埃の体積を小さくすることができる。また、突起３００ａの突出量を螺旋部１２３ａのクリアランスの１／３０〜１／５にすると、突起３００ａが設けられない場合に比して塵埃の体積を約９０％以下にすることができる。

尚、圧縮後の塵埃２００を確実に掛止するために、突起３００ａの突出量は少なくとも０．０１ｍｍ以上設けることが望ましい。

本実施形態によると、圧縮部１２３の螺旋部１２３ａの表面に突起３００ａ（掛止部）を設けたので、圧縮部１２３によって圧縮された塵埃２００の膨張が抑制される。従って、捕集容器１１から塵埃を廃棄する頻度を削減して利便性を向上できるとともに、膨張により結合が緩くなる塵埃２００の飛散を防止することができる。また、膨張が規制されて密度の高い塵埃２００は螺旋部１２３ａの表面に付着した粒子状の塵埃２０２を接触により吸着しやすくなり、粒子状の塵埃２０２の飛散を低減することができる。従って、使用者の不快感を軽減することができる。

また、突起３００ａを設けることにより、捕集容器１１内の旋回気流によって突起３００ａの下流端に渦が発生し、塵埃の衝突確率が高くなる。これにより、塵埃が大型化されるとともに圧縮される。従って、圧縮部１２３で圧縮された塵埃に粒子状の塵埃が吸着されやすくなるとともに、塵埃をより強固に圧縮することができる。

また、突起３００ａの突出量が圧縮部１２３の回転方向前方から後方に向かって徐々に増加するので、塵埃の圧縮時の抵抗を小さくできるとともに、膨張する塵埃を容易に掛止することができる。特に、圧縮部１２３による塵埃の圧縮が掃除終了後に行われるため、圧縮時の抵抗を小さくすると圧縮時間を短縮でき、電気掃除機１の利便性を向上することができる。

また、螺旋部１２３ａの内周側に配される突起３００ａが外周側に配される突起３００ａよりも径方向及び周方向に短いので、圧縮時の抵抗を小さくし、塵埃の堆積量の多い外周側で塵埃を確実に掛止することができる。

また、突起３００ａの突出量を螺旋部１２３ａのクリアランスの１／２以下にしたので、突起３００ａがない場合に比して塵埃の体積を小さくすることができる。

また、突起３００ａの突出量を螺旋部１２３ａのクリアランスの１／３０〜１／５にすると、突起３００ａが設けられない場合に比して塵埃の体積を約９０％以下にすることができる。

また、螺旋部１２３ａが捕集容器１１の底面に対向する下端面のみに突起３００ａを有するので、螺旋部１２３ａ間の塵埃を下方に送り出す際の抵抗を小さくできるとともに、螺旋部１２３ａの下端面と捕集容器１１の底面との間で圧縮された塵埃の膨張を確実に抑制することができる。また、圧縮部１２３を成形加工する際に金型を下方に抜いて容易に突起３００ａを形成することができる。

尚、突起３００ａを螺旋部１２３ａの下端面以外の面にも設けてもよく、螺旋部１２３ａの軸方向の両面に設けてもよい。これにより、圧縮部１２３の突起３００ａの形成が複雑になるが、塵埃の膨張をより確実に抑制できる。この時、螺旋部１２３ａの下端面に設けた突起３００ａの突出量を他の面に設けた突起３００ａの突出量よりも大きするとより望ましい。これにより、螺旋部１２３ａ間の塵埃を下方に送り出す際の抵抗を小さくできる。

また、放射状の各列の突起３００ａの径方向の位置は隣接した列の径方向に隣接する突起３００ａの間に配置されるので、各突起３００ａによって塵埃をより確実に掛止することができる。

本実施形態において、突起３００ａが放射状に配置されるため、螺旋部１２３ａの内周側及び外周側で周方向に同じ数量の突起３００ａが形成される。これに対し、螺旋部１２３ａの外周側に配される突起３００ａの数量を内周側に配される突起３００ａの数量よりも多くしてもよい。これにより、圧縮時の抵抗を小さくし、塵埃の堆積量の多い外周側で塵埃を確実に掛止することができる。

また、螺旋部１２３ａの外周側で径方向に隣接する突起３００ａの間隔を内周側で径方向に隣接する突起３００ａの間隔よりも小さくしてもよい。これにより、圧縮時の抵抗を小さくし、塵埃の堆積量の多い外周側で塵埃を確実に掛止することができる。

本実施形態の突起３００ａは三角錐により形成されるが、他の形状により形成してもよい。図２２〜図２８は突起３００ａの変形例を示している。図２２は第１変形例の突起３００ａを示す斜視図である。第１変形例の突起３００ａは三角柱に形成され、周方向に同じ突出量に形成される。また、突起３００ａの径方向の長さＬ１は圧縮部１２３の回転方向（矢印Ａ）の前方から後方に向かって徐々に増加する。これにより、塵埃の圧縮時の抵抗を小さくできる。

図２３は第２変形例の突起３００ａを示す斜視図である。第２変形例の突起３００ａは三角錐に形成され、圧縮部１２３の回転方向（矢印Ａ）の前方から後方に向かって突出量が徐々に増加する。また、突起３００ａの径方向の長さＬ１は圧縮部１２３の回転方向（矢印Ａ）の前方から後方に向かって徐々に増加する。これにより、塵埃の圧縮時の抵抗を小さくできる。

図２４は第３変形例の突起３００ａを示す斜視図である。第３変形例の突起３００ａは四角錐に形成され、圧縮部１２３の回転方向（矢印Ａ）の前方から後方に向かって突出量が徐々に増加する。また、突起３００ａの径方向の長さＬ１は圧縮部１２３の回転方向（矢印Ａ）の前方から後方に向かって徐々に増加する。これにより、塵埃の圧縮時の抵抗を小さくできる。

図２５は第４変形例の突起３００ａを示す斜視図である。第４変形例の突起３００ａは五角錐に形成され、圧縮部１２３の回転方向（矢印Ａ）の前方から後方に向かって突出量が徐々に増加する。また、突起３００ａの径方向の長さＬ１は圧縮部１２３の回転方向（矢印Ａ）の前方から後方に向かって徐々に増加する。これにより、塵埃の圧縮時の抵抗を小さくできる。尚、突起３００ａを他の多角錐形状に形成してもよい。

図２６は第５変形例の突起３００ａを示す斜視図である。第５変形例の突起３００ａは半円錐形に形成され、圧縮部１２３の回転方向（矢印Ａ）の前方から後方に向かって突出量が徐々に増加する。また、突起３００ａの径方向の長さＬ１は圧縮部１２３の回転方向（矢印Ａ）の前方から後方に向かって徐々に増加する。これにより、塵埃の圧縮時の抵抗を小さくできる。

図２７、図２８は第６変形例の突起３００ａを示す側面図及び平面図である。第６変形例の突起３００ａは曲面の周面を有している。突起３００ａの突出量は圧縮部１２３の回転方向（矢印Ａ）の前方から後方に向かって徐々に増加した後、徐々に減少する。また、突起３００ａの径方向の長さＬ１は圧縮部１２３の回転方向（矢印Ａ）の前方から後方に向かって徐々に増加した後、徐々に減少する。これにより、塵埃の圧縮時の抵抗を小さくできる。

次に、図２９は第２実施形態の電気掃除機１のサイクロン分離装置２０に係る圧縮部１２３の底面図を示している。説明の便宜上、前述の図１〜図１８に示す第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態は圧縮部１２３の螺旋部１２３ａの表面に突起３００ａ（図１３参照）に替えて放射状に延びる突起３００ｂが設けられる。その他の部分は第１実施形態と同様である。

圧縮部１２３の螺旋部１２３ａは捕集容器１１（図２参照）の底面に対向する下端面のみに突起３００ｂを有する。また、突起３００ａの突出量は圧縮部１２３の回転方向（矢印Ａ）の前方から後方に向かって徐々に増加する。これにより、螺旋部１２３ａの下端面はのこぎり歯形状に形成される。

本実施形態によると、第１実施形態と同様に、圧縮部１２３の回転によって塵埃を圧縮し、圧縮後の塵埃の膨張を突起３００ｂの掛止によって防止することができる。

また、突起３００ｂが螺旋部１２３ａの下端面のみに設けられるので、螺旋部１２３ａ間の塵埃を下方に送り出す際の抵抗を小さくできる。加えて、圧縮部１２３を成形加工する際に金型を下方に抜いて容易に突起３００ｂを形成することができる

また、突起３００ｂの突出量が圧縮部１２３の回転方向（矢印Ａ）の前方から後方に向かって徐々に増加するので、塵埃の圧縮時の抵抗をより小さくすることができる。

尚、加工が複雑になるが、突起３００ｂを螺旋部１２３ａの下端面以外の面にも設けてもよく、螺旋部１２３ａの軸方向の両面に設けてもよい。

次に、図３０は第３実施形態の電気掃除機１のサイクロン分離装置２０に係る圧縮部１２３の上方から見た斜視図を示している。また、図３１は図３０のＦ矢視図であり、下部の螺旋部１２３ａの上面図を示している。説明の便宜上、前述の図２９に示す第２実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態は圧縮部１２３の螺旋部１２３ａ上の突起３００ｂが平行に延びて形成される。その他の部分は第２実施形態と同様である。

突起３００ｂの突出量は圧縮部１２３の回転方向（矢印Ａ）の前方から後方に向かって徐々に増加する。これにより、螺旋部１２３ａの表面はのこぎり歯形状に形成され、塵埃の圧縮時の抵抗を小さくすることができる。また、突起３００ｂは螺旋部１２３ａの下端面及びその他の面の軸方向の両面に設けられる。これにより、圧縮後の塵埃を確実に掛止できる。

また、突起３００ｂを平行に形成したので、圧縮部１２３を成形加工する際に矢印Ｄに示すように金型を軸方向に垂直な方向に抜いて螺旋部１２３ａの複数の面に容易に突起３００ｂを形成することができる。

この時、平行に配される突起３００ｂは圧縮部１２３の中心線に対して延びた方向の傾斜角αが所定値よりも小さくなる範囲に形成される。即ち、傾斜角αが大きくなる範囲には突起３００ｂが形成されない。傾斜角αが大きくなる範囲では圧縮部１２３を矢印Ａ方向に回転して塵埃を圧縮する際に突起３００ｂによる抵抗が大きくなる。このため、傾斜角αが所定値よりも小さい範囲に突起３００ｂを形成して塵埃の圧縮時の抵抗を小さくすることができる。

次に、図３２は第４実施形態の電気掃除機１のサイクロン分離装置２０に係る圧縮部１２３の要部を示す側面図である。説明の便宜上、前述の図１〜図１８に示す第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態は圧縮部１２３の螺旋部１２３ａの両面に突起３００ａが設けられるとともに、軸部１２３ｂの周面に突起３００ｃが設けられる。その他の部分は第１実施形態と同様である。

突起３００ｃは前述の図２３に示す突起３００ａと同様に形成され、平面視線対称の三角錐に形成される。突起３００ｃの対称線Ｅは螺旋部１２３ａと同じ傾斜角で傾斜する。突起３００ｃの突出量は圧縮部１２３の回転方向（矢印Ａ）の前方から後方に向かって徐々に増加する。また、突起３００ｃの軸方向の長さは圧縮部１２３の回転方向（矢印Ａ）の前方から後方に向かって徐々に増加する。尚、突起３００ａ、３００ｃを他の形状により形成してもよい。

上記構成の電気掃除機１において、圧縮部１２３が矢印Ａ方向に回転すると、螺旋部１２３ａの下面が回転方向前方に向かって回転する。これにより、捕集容器１１の集塵部１０５内に堆積する綿埃等の比較的大きな塵埃２００が圧縮される。

圧縮部１２３の回転が停止されると、圧縮された塵埃２００は弾性により膨張し始めるが、突起３００ａ及び突起３００ｃに掛止されて膨張が抑制される。この時、突起３００ａ及び突起３００ｃに掛止された圧縮後の塵埃２００は膨張が抑制されるため密度が高く、螺旋部１２３ａ及び軸部１２３ｂの表面に付着した粒子状の塵埃２０２（図１７参照）と接触して吸着しやすい。このため、捕集容器１１内の塵埃の廃棄時に飛散する小さい塵埃を低減することができる。

尚、突起３００ｃの突出量は突起３００ａと同様に、螺旋部１２３ａのクリアランスの１／２以下が望ましく、１／３０〜１／５にするとより望ましい。

本実施形態によると、螺旋部１２３ａ及び軸部１２３ｂにそれぞれ突起３００ａ及び突起３００ｃが設けられるので圧縮後の塵埃をより確実に掛止することができる。

また、突起３００ｃの対称線Ｅが螺旋部１２３ａと同じ傾斜角で傾斜するので、塵埃の圧縮時の抵抗を小さくすることができる。

本実施形態において、螺旋部１２３ａの突起３００ａを省き、軸部１２３ｂ上の突起３００ｃのみによって圧縮後の塵埃を掛止してもよい。

次に、第５実施形態について説明する。本実施形態の電気掃除機１のサイクロン分離装置２０は圧縮部１２３の螺旋部１２３ａの表面に第１実施形態の突起３００ａ（図１３参照）に替えて多数の凹部３００ｄ（図３３参照）が設けられる。その他の部分は第１実施形態と同様である。

図３３は本実施形態の螺旋部１２３ａの表面を示す斜視図である。説明の便宜上、前述の図１〜図１８に示す第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。螺旋部１２３ａの表面には平面視線対称の三角錐形状の凹部３００ｄが形成される。凹部３００ｄを螺旋部１２３ａの下端面のみに設けてもよく、下端面及び他の面に設けてもよい。また、凹部３００ｄを螺旋部１２３ａの軸方向の両面に設けてもよい。

凹部３００ｄは径方向及び周方向に並設して放射状に配置される。即ち、径方向に並ぶ複数の凹部３００ｄの列が周方向に放射状に複数配列されている。これにより、螺旋部１２３ａの内周側と外周側で周方向に同じ数の凹部３００ｄが形成される。各列の凹部３００ｄの径方向の位置は隣接した列の径方向に隣接する凹部３００ｄの間に配置される。

凹部３００ｄの深さ及び径方向の長さＬ１は圧縮部１２３の回転方向（矢印Ａ）の前方から後方に向かって徐々に減少する。また、螺旋部１２３ａの内周側に配される凹部３００ｄの径方向及び周方向の長さＬ１、Ｌ２が外周側に配される凹部３００ｄの径方向及び周方向の長さＬ１、Ｌ２よりも短くなっている。

圧縮部１２３が矢印Ａ方向に回転すると、螺旋部１２３ａの下面が回転方向前方に向かって回転する。捕集容器１１の集塵部１０５内に堆積する綿埃等の比較的大きな塵埃２００（図１５参照）が圧縮される。また、圧縮された塵埃２００は弾性により膨張し始めるが、凹部３００ｄに掛止されて膨張が抑制される。これにより、凹部３００ｄは圧縮された塵埃を掛止して再膨張を抑制する掛止部を構成する。

また、凹部３００ｄ内には小さい粒子状の塵埃２０２（図１７参照）が堆積する。凹部３００ｄに掛止された圧縮後の塵埃２００は膨張が抑制されるため密度が高く、螺旋部１２３ａの表面に付着した粒子状の塵埃２０２と接触して吸着しやすい。このため、捕集容器１１内の塵埃の廃棄時に飛散する小さい塵埃を低減することができる。

本実施形態によると、第１実施形態と同様に、圧縮部１２３の螺旋部１２３ａの表面に凹部３００ｄ（掛止部）を設けたので、圧縮部１２３によって圧縮された塵埃２００の膨張が抑制される。従って、捕集容器１１から塵埃を廃棄する頻度を削減して利便性を向上できるとともに、膨張により結合が緩くなる塵埃２００の飛散を防止することができる。また、膨張が規制されて密度の高い塵埃２００は螺旋部１２３ａの表面に付着した粒子状の塵埃２０２を接触により吸着しやすくなり、粒子状の塵埃２０２の飛散を低減することができる。従って、使用者の不快感を軽減することができる。

尚、凹部３００ｄは前述の図２２〜図２８と同様に他の形状に形成してもよい。

第１〜第５実施形態において、捕集容器１１の底面に開閉自在の蓋部を設けてもよい。この場合、第４実施形態の電気掃除機１のサイクロン分離装置２０に係る圧縮部１２３において、下部の隙間１０８（図７参照）に配された軸部１２３ｂ（図３２参照）上に突起３００ｃを形成するとより望ましい。これにより、圧縮された塵埃２００が突起３００ｃに掛止されることで隙間１０８に留まりやすくなり、蓋部を開いた際に所定時間遅延して塵埃２００が落下する。このため、サイクロン分離装置２０がごみ箱上に搬送される直前に蓋部を開いてしまった場合でも塵埃を確実にごみ箱内に廃棄することができ、塵埃の飛散を低減することができる。

また、サイクロン分離装置２０は電気掃除機１に搭載され、塵埃を分離して捕集する集塵装置を構成するが、これに限らずサイクロン分離装置２０によって他の捕集物を分離して捕集してもよい。例えば、気流に含まれる穀物等の粉体から成る捕集物をサイクロン分離装置２０により捕集してもよい。

本発明によると、気流に含まれた捕集物を遠心分離するサイクロン分離装置に利用することができる。

１ 電気掃除機
２ 本体部
３ 接続ホース
４ 延長パイプ
５ 吸込口体
６ 把持部
７ 操作部
１０ 筐体
１１ 捕集容器
１２ 内筒
１３ フィルタユニット
１４ フィルタユニット保持部
１５ 除塵駆動機構
２０ サイクロン分離装置
４０ カバー部
１０４ 分離部
１０５ 集塵部
１１１ 接続部
１１１ａ 流入口
１２１ 流出口
１２２ 内筒フィルタ
１２３ 圧縮部
１２３ａ 螺旋部
１２３ｂ 軸部
１２３ｃ 遮蔽部
１３１ ＨＥＰＡフィルタ
１３２ フィルタ除塵部材
１３２ａ 接触部
１３４ 傾斜除塵部材
２００、２０１、２０２ 塵埃（捕集物）
３００ａ、３００ｂ、３００ｃ 突起（掛止部）
３００ｄ 凹部（掛止部）

Claims (14)

1. 内周面が略円筒状の捕集容器内に旋回気流を形成して前記捕集容器内に流入する気流に含まれた捕集物を分離するサイクロン分離装置において、前記捕集容器と同軸に配された回転自在の軸部と前記軸部の周面から径方向に突出した螺旋状の螺旋部とを有して回転によって捕集物を圧縮する圧縮部を備え、前記圧縮部により圧縮した捕集物を掛止する掛止部を前記螺旋部の表面に設けたことを特徴とするサイクロン分離装置。
2. 前記掛止部が突起から成ることを特徴とする請求項１に記載のサイクロン分離装置。
3. 前記突起の突出量が前記圧縮部の回転方向前方から後方に向かって徐々に増加することを特徴とする請求項２に記載のサイクロン分離装置。
4. 前記突起の径方向の長さが前記圧縮部の回転方向前方から後方に向かって徐々に増加することを特徴とする請求項２または請求項３に記載のサイクロン分離装置。
5. 前記螺旋部の内周側に配される前記突起が外周側に配される前記突起よりも径方向及び周方向に短いことを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれかに記載のサイクロン分離装置。
6. 前記螺旋部の外周側に配される前記突起の数量が内周側に配される前記突起の数量よりも多いことを特徴とする請求項２〜請求項５のいずれかに記載のサイクロン分離装置。
7. 前記突起の突出量を前記螺旋部のクリアランスの１／２以下にしたことを特徴とする請求項２〜請求項６のいずれかに記載のサイクロン分離装置。
8. 前記突起の突出量を前記螺旋部のクリアランスの１／３０〜１／５にしたことを特徴とする請求項７に記載のサイクロン分離装置。
9. 前記螺旋部が前記捕集容器の底面に対向する面に設けた前記突起の突出量が他の面に設けた前記突起の突出量よりも大きいことを特徴とする請求項２〜請求項８のいずれかに記載のサイクロン分離装置。
10. 前記螺旋部が前記捕集容器の底面に対向する面のみに前記掛止部を有することを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれかに記載のサイクロン分離装置。
11. 前記掛止部を前記軸部の周面にも設けたことを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれかに記載のサイクロン分離装置。
12. 内周面が略円筒状の捕集容器内に旋回気流を形成して前記捕集容器内に流入する気流に含まれた捕集物を分離するサイクロン分離装置において、前記捕集容器と同軸に配された回転自在の軸部と前記軸部の周面から径方向に突出した螺旋状の螺旋部とを有して回転によって捕集物を圧縮する圧縮部を備え、前記圧縮部により圧縮した捕集物を掛止する掛止部を前記軸部の表面に設けたことを特徴とするサイクロン分離装置。
13. 前記軸部上の前記掛止部が平面視線対称に形成され、前記掛止部の対称線が軸方向に対して前記螺旋部と同じ傾斜角で傾斜することを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載のサイクロン分離装置。
14. 請求項１〜請求項１３のいずれかに記載のサイクロン分離装置を備え、塵埃を捕集することを特徴とする電気掃除機。

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