JP2013056166A - 電気掃除機 - Google Patents
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【解決手段】吸込口体1と、電動送風機53と、吸込口体1と電動送風機53との間に配され、流入口11、旋回室12及び排出口体15を備えたサイクロン部10とを備える。旋回室12の側壁は、円筒部12bと円錐部12aとで構成され、排出口体15の側壁は、円筒メッシュ15bと円錐メッシュ15aとで構成される。更に、円筒部12bの側壁を開口して形成された0次開口部113と、円錐部12aの一部を開口して形成された一次開口部13と、0次開口部113を介して旋回室12と連通する0次のダストケース114と、一次開口部13を介して旋回室12と連通する一次ダストケース14とを備える。
【選択図】図9
Description
以下、本発明の実施の形態1を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明に係る電気掃除機の全体構成を示す図である。
図1に示されるように、電気掃除機100は、吸込口体1と、吸引パイプ2と、接続パイプ3と、ホース4と、サイクロン式の掃除機本体5とを備えている。吸込口体1は、床面上の塵埃及び含塵空気を吸い込む。吸込口体1の出口側には、真直な円筒状の吸引パイプ2の一端が接続されている。吸引パイプ2の他端には、取手2aが設けられており、中途にて若干折れ曲がった接続パイプ3の一端が接続されている。接続パイプ3の他端には、可撓性を有する蛇腹状のホース4の一端が接続されている。さらに、ホース4の他端には、掃除機本体5が接続されている。吸込口体1、吸引パイプ2、接続パイプ3及びホース4は、含塵空気を掃除機本体5の外から内部に流入させるための流通路の一部を構成する。
図2〜図4に示されるように、電気掃除機100の掃除機本体5は、吸入風路49と、サイクロン集塵装置50と、排気風路51と、フィルタ52と、電動送風機53と排気口54とを備えている。その他、掃除機本体5は、その後部には、車輪55、図示しないコードリール部などを備えている。サイクロン集塵装置50は、サイクロン部10と、このサイクロン部10と並設して設けられた第二サイクロン部20とを備えている。
また、サイクロン部10は、流入口11と、旋回室12と、0次ダストケース114と、一次ダストケース14と、排出口体15とを備えている。第二サイクロン部20は、第二流入口21と、第二旋回室22と、二次ダストケース24と、第二排出口25とを備えている。なお、この一次ダストケース14と二次ダストケース24とは1つのケース部品として形成されている。また、0次ダストケース114、一次ダストケース14及び二次ダストケース24の下端部の開口部は、ダストケース蓋31により開閉される構成になっている。
電気掃除機100のサイクロン集塵装置50は、上記のように、サイクロン部10と、このサイクロン部10と並設された第二サイクロン部20とを備えている。また、サイクロン部10の上部には中間風路32が設けられており、この中間風路32が第二サイクロン部20の上部に設けられた第二流入口21と連続的に接続されている。なお、第二サイクロン部20はサイクロン部10と同等以上の分離性能を有している。
なお、0次開口部113は本発明の第1の開口部に、0次ダストケース114は本発明の第1のダストケースにそれぞれ相当する。円筒メッシュ15bは本発明の円筒体、円錐メッシュ15aは本発明の円錐体、一次開口部13は本発明の第2の開口部、一次ダストケース14は本発明の第2のダストケースにそれぞれ相当する。
サイクロン部10は、吸入風路49を経て流入口11から含塵空気を取り込むと、含塵空気は、旋回室12の側壁に沿ってほぼ水平に流入するため旋回気流となり、中心軸近傍の強制渦領域とその外周側の準自由渦領域とを形成しながら、その経路構造と重力とにより下向きに流れていく。このとき、遠心力が塵埃に作用するため、例えば髪の毛・飴袋・砂(比較的大きな砂)等のサイズも比重も比較的大きなごみ(以下、「ごみA」という)が旋回室12の内壁に押し付けられて吸気から分離され、0次開口部113を介して0次ダストケース114に捕捉されて堆積する。また、残りの塵埃は下降する旋回流に乗って旋回室12の下方に進む。これにより、軽くて気流に乗りやすく且つ嵩の多い、綿ごみや細かい砂ごみ(以下、「ごみB」という)が一次開口部13を介して一次ダストケース14内に送られ、さらに、風圧により一次ダストケース14の上方に追いやられ、そこで堆積し圧縮される。ごみA及びごみBが除去された空気は、サイクロン部10の円筒の中心軸に沿って上昇し、排出口体15から排出される。排出口体15から排出された空気は、中間風路32を介して第二サイクロン部20の第二流入口21を介して第二旋回室22に流入し、第二旋回室22に流入した空気は旋回しながら下降し、二次ダストケース24を通過し、その後、上昇して第二排出口25から排出された後、排気風路51、フィルタ52、電動送風機53及び排気口54からなる排気経路を経て掃除機本体5から排出される。
ごみAはごみBに比べて表面積が大きく空気抵抗が大きく作用するため、向心方向の吸込み力の影響が比較的小さいために円筒メッシュ15bの微細孔の開口面積の総和を大きくしてもごみAの捕集性能に対する影響が小さい。したがって、円筒メッシュ15bの微細孔の開口面積の総和を大きくして微細孔を通過する際の気流の風速を抑制し圧損低減を図ることができる。
このように傾斜角度θ1、θ2に設定することにより、旋回室12における旋回風路(排出口体15を除く風路)の風路断面積を、円錐部12aにおいて縮小させることなく、圧力損失を抑制するとともに、旋回室12中央の上昇流の風路を確保し、旋回流と上昇流との干渉を防ぎ気流が乱れないようにすることができ、捕集性能を向上することができる。また、円錐部12aの壁面と円錐メッシュ15aとの間の距離を近づけないようにして、円錐部12aの内壁面に沿って旋回するごみBが円錐メッシュ15aから吸い込まれるのを抑制することができる。
これにより、一次開口部13を通って一次ダストケース14へ流入する空気の量を抑え、一次ダストケース14に到達したごみBの再飛散を抑制する効果が得られる。
以下、本発明の実施の形態2を図16〜図23に基づいて説明する。なお、実施の形態1にて説明した構造と同じ構造については、同じ名称及び符号を用いる。
図16は、本実施の形態2における図7のE−E矢視断面図、図17は、本実施の形態2における図7のD−D矢視断面図である。
これにより、流入口11から流入した吸気が排出口体15に直接吸い込まれることを抑制し、より一層旋回方向への流れを強めてごみAに作用する遠心力を高め、捕集性能を更に向上することができる。これに対し、流入口11付近に微細孔を設けた場合には、気流の一部が旋回室12内を旋回せずに直接排出口体15から排出されるとともに、旋回方向とは逆の方向に向かう気流も発生するため、ごみAに作用する遠心力が小さくなりごみAが捕集されにくくなる。
これにより、軸方向の吸込み力を抑制してごみに作用する旋回力を大きくさせつつも、0次開口部113と排出口体15の側壁の微細孔との距離を確保してごみAに対する排出口体15の側壁の微細孔からの吸引力が抑制され、ごみAを確実に0次ダストケース114で捕集することができる。また、本実施の形態2に示されるような反転式のサイクロン部10においては、排出口体15は旋回室12の上部から突出する構成となるが、ごみAに対する排出口体15の側壁の微細孔からの吸引力が抑制されるため、0次開口部113を排出口体15に近い高さに設置してもごみAを確実に0次ダストケース114に捕集することができる。このため、0次ダストケース114の深さを深くすることができ、ごみAの再飛散を更に抑制して捕集性能を高めることができる。(このような効果を効果Aと称する)
これにより、流入口11から入った気流がスムーズに旋回することができるため、ごみに作用する遠心力が高まり捕集性能を向上することができる。また、0次開口部113の軸方向における開口範囲Aには円錐メッシュ15aのみが配置することになるため、より確実に0次開口部113と排出口体15の側壁の微細孔との距離を確保することができ、0次ダストケース114に飛ばすごみAに対する排出口体15の側壁の微細孔からの吸引力を抑制しつつ、ごみAに作用する遠心力を大きくして捕集性を高めることができる。
例えば、図19に示されるように、円錐メッシュ15aの小端と大端の両方の軸方向における高さ位置E、Dを0次開口部113の軸方向における開口範囲A内としてもよい。 また、図20に示されるように、円錐メッシュ15aの大端の軸方向における高さ位置Dを0次開口部113の軸方向における開口範囲A内としつつ、円錐メッシュ15aの小端の軸方向における高さ位置Eを0次開口部113の軸方向における開口範囲A外としてもよい。
また、図21に示されるように、円錐メッシュ15aの小端と大端の両方の軸方向における高さ位置E、Dを0次開口部113の軸方向における開口範囲A外としつつ、円錐メッシュ15aの小端の軸方向における高さ位置Eを0次開口部113の下端の軸方向における高さ位置より低くしてもよい。
すなわち、円錐メッシュ15aの略円錐形状面の少なくとも一部の軸方向における高さ位置を0次開口部113の軸方向における開口範囲A内とすれば、0次開口部113と排出口体15の側壁の微細孔との距離を確保することができるとともに0次開口部113を極力高い位置に配置することができ、上記の効果Aと同様な効果が得られる。
Claims (10)
- 外部から含塵空気を吸入する吸込口体と、
吸気を発生させる電動送風機と、
前記吸込口体と前記電動送風機との間に配され、流入口、旋回室及び排出口体を備え、前記流入口から流入した含塵空気を前記旋回室にて旋回し、塵埃を分離した後に排出口体より排気するサイクロン部と
を備え、
前記旋回室の側壁は、
前記流入口が接続された略円筒形状の円筒部と、
前記円筒部の前記流入口側とは反対側に連結され、前記流入口から離れる方向に先端部が配置された略円錐形状の円錐部と
で構成され、
前記排出口体の側壁は、
前記円筒部の前記流入口側に覆われ、孔を持つ略円筒形状の円筒体と、
前記円筒部に覆われた状態で前記円筒体の前記流入口側とは反対側に連結され、前記流入口から離れる方向で前記円錐部に到達しない位置に先端部が配置され、孔を持つ略円錐形状の円錐体と
で構成され、
前記流入口と前記円筒体とよりも前記円錐部側で前記旋回室の円筒部の側壁を開口して形成された第1の開口部と、
前記旋回室の円錐部の一部を開口して形成された第2の開口部と、
前記第1の開口部を介して前記旋回室と連通する第1のダストケースと、
前記第2の開口部を介して前記旋回室と連通する第2のダストケースと
を更に備えたことを特徴とする電気掃除機。 - 前記円錐体は、その孔の開口面積の総和が、前記円筒体の孔の開口面積の総和よりも小さいことを特徴とする請求項1に記載の電気掃除機。
- 前記旋回室の前記円錐部は、その中央軸に対する傾斜角度が、前記排出口体の前記円錐体の前記中央軸に対する傾斜角度とほぼ同等かそれ以下であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電気掃除機。
- 前記第2の開口部は、その開口面積が前記第1の開口部の開口面積よりも小さいことを特徴とする請求項1〜請求項3の何れか一項に記載の電気掃除機。
- 前記排出口体は、その側壁において、前記第1の開口部付近の一部を除いた領域に前記孔が形成されていることを特徴とする請求項1〜請求項4の何れか一項に記載の電気掃除機。
- 前記排出口体は、その側壁において、前記流入口付近の一部を除いた領域に前記孔が形成されていることを特徴とする請求項1〜請求項5の何れか一項に記載の電気掃除機。
- 前記円錐体は、その略円錐形状面の少なくとも一部の軸方向における高さ位置が前記第1の開口部の軸方向における開口範囲内になるように配置されたことを特徴とする請求項1〜請求項6の何れか一項に記載の電気掃除機。
- 前記流入口は、前記サイクロン部の軸方向における高さ範囲が前記円筒体の軸方向における高さ範囲内となるように配置されたことを特徴とする請求項1〜請求項7の何れか一項に記載の電気掃除機。
- 前記円錐体は、その大端の軸方向における高さ位置が、前記第1の開口部の軸方向における開口範囲外となるように配置されたことを特徴とする請求項8記載の電気掃除機。
- 前記サイクロン部と前記電動送風機との間に配置され、該サイクロン部の排出口体から排気された含塵空気から塵埃を分離して排気する第二サイクロン部を
更に備えたことを特徴とする請求項1〜請求項9の何れか一項に記載の電気掃除機。
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