JP2013132345A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、塵埃の圧縮性向上や塵埃の舞い散り防止できる集塵室を備えた電気掃除機を提供するものである。
【解決手段】集塵ケース本体２４を掃除機本体２１に装着することにより、排出口３３は電動送風機３０と、吸気口３１は吸引口２５と、開口部４１が連通管４８と、各々連通される構成とし、調湿容器４４内の吸放湿部材４５が集塵室３５内の空気の湿度を調整するようにしたことにより、比較的空気の流れの遅い速度で湿度が集塵室３５に流れ込み、塵埃を加湿することになるため、確実に湿度の高い空気を塵埃に送ることができる。また、吸放湿部材４５は電動送風機３０の熱により湿度を放出し、電動送風機３０の冷えた後、空気から湿度を供給されるため、吸放湿部材４５を加熱するための電源が不要となり、また、水の補給も不要となる使い勝手の良い電気掃除機を提供することができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、サイクロン式の電気掃除機に関するものである。

近年、吸引した空気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式の電気掃除機が注目を浴びている。この種の電気掃除機において、図１３に示すような、塵埃を含む空気を外から内部に流入させるための吸気路１と、吸気路１に吸気を発生させる電動送風機（図示せず）と、吸気路１を通過した塵埃を含む空気を旋回により塵埃と空気とに分離して底部に溜める集塵室２と、霧化装置３を有し、霧化装置３は超音波振動手段４を有する霧化筒５と、霧化筒５に水を供給する給水筒６からなる。そして、給水筒６から供給された水を超音波振動手段４により霧状にして、平均粒子径が５０μｍ以下の水粒子を集塵室２の上流側に供給するものもある（例えば、特許文献１参照）。

また図１４のように、旋回室１０と集塵室１１を分離する板状隔壁１２を有し、板状隔壁１２は一部にスロープ状の切欠１３を有し、旋回室１０を旋回する塵埃がそのスロープ状切欠き１３を通過して集塵室１１に入るようになっており、その板状隔壁１２が下に移動することで集塵室１１内の塵埃を圧縮する構成となっているものもある（例えば、特許文献２参照）。

このようなサイクロン式の電気掃除機にあっては、吸気路１を通過する吸引された空気と塵埃は、霧化装置３から水粒子を供給され、集塵室２の上流側の旋回気流内に流れ込むので、塵埃に水粒子を付加することができる。これにより、細塵どうしが付着し易く、細塵の凝集効果が高くなり、塵埃と空気との分離性能の向上が図れる。

なお、平均粒子径が５０μｍ以下の水粒子は、水粒子の重量に対する表面積が大きいので、蒸発しやすい。したがって、水粒子供給部から供給された水粒子が集塵室２に付着した場合でも、付着した水粒子は旋回した空気により蒸発し除去されるので、集塵室２の水処理は必要ない。

また、特許文献２の場合は、板状隔壁１２が集塵室１１に溜まった塵埃を圧縮するので、集塵室１１の小型化を図ることができる。

特許第３１５８０４４号公報 特許第３４７６０７６号公報

しかしながら、特許文献１の集塵室２では、旋回した空気の速度が５０〜１００ｍ／分と非常に高速なので、一瞬の内に供給された水粒子の大部分が蒸発しながら集塵室２の外へ排気され、旋回気流に流されにくい細塵（例えば砂、泥）は先に底に溜まり、旋回気流に流されやすい粗塵（綿ごみ）は細塵の上に溜まり、細塵と粗塵の大半は分離して溜まることとなる。

そして、溜まった塵埃を集塵室の底蓋（図示せず）を開けて廃棄する時に、集塵室２の
底部にたまった塵埃中の細塵が底蓋により引き起こされた空気の流れに巻き込まれ、舞い散るという課題があった。

さらに、霧を供給するための給水筒６を有しているため電気掃除機が大きくなり、また給水筒６は、ユーザーによる給水が必要など、使い勝手が悪くなっていた。

また、特許文献２の板状隔壁１２は、集塵室１１に溜まった塵埃を圧縮するが、粗塵は空間が多く、特に綿ごみ等は反発力が強く、圧縮されにくいという課題があった。この結果、掃除を開始する時に板状隔壁１２の押圧を解除すると、反発により溜まっていた塵埃の体積が２〜３倍程度増加する分、集塵室１１の小型化が十分にできないという課題があった。

さらに、溜まった塵埃を集塵室１１の底蓋（図示せず）を開けて廃棄する時に、塵埃中の細塵が底蓋により引き起こされた空気の流れに巻き込まれ、舞い散るという課題があった。

すなわち、供給された水粒子は、塵埃と空気の分離性能を向上するのに役立つが、塵埃の圧縮性向上や溜まった塵埃を廃棄する時に、塵埃の舞い散り防止には寄与しないものであった。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、塵埃の圧縮性向上や塵埃の舞い散り防止できる集塵室を備えた電気掃除機を提供するものである。

上記目的を達成するために本発明の電気掃除機は、吸引力を発生させる電動送風機と、掃除機本体に設けられ塵埃を含む空気を吸引する吸引口と、前記掃除機本体に着脱自在に配置される集塵ケース本体と、前記集塵ケース本体の上部に配置され前記電動送風機と連通する排出口と、前記集塵ケース本体内に配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塵埃分離する塵埃分離部と、前記集塵ケース本体の前記塵埃分離部の外郭周方向に設けられ前記吸引口と連通する吸気口と、前記集塵ケース本体内での前記塵埃分離部の下方に配置され、分離された塵埃を溜める集塵室と、前記電動送風機の近傍に配置され、調湿口を有し吸放湿部材を内包する調湿容器と、前記掃除機本体に設けられ前記調湿口に連通する連通管と、前記集塵室に設けられ前記連通管と連通可能に配置した開口部と、を備え、前記集塵ケース本体を前記掃除機本体に装着することにより、前記排出口は前記電動送風機と、前記吸気口は前記吸引口と、前記開口部は前記連通管と、各々連通される構成とし、前記調湿容器内の吸放湿部材が前記集塵室内の空気の湿度を調整できるようにしたものである。

このような発明により、湿度を、比較的空気の流れの遅い集塵室に加湿することになるため、排気されてしまうことなく塵埃に供給でき、確実に湿度の高い空気を塵埃に送ることができる。

吸放湿部材は電動送風機の熱により湿度を放出し、電動送風機の冷えた後空気から湿度を供給されるため、吸放湿部材を加熱するための電源が不要となり、また、水の補給も不要となる。

また、集塵室に開いた開口部と、調湿容器の調湿口に連通する連通管を介して接続することで、容易に分離できる。

集塵ケース本体を掃除機本体に装着することにより、排出口は電動送風機と、吸気口は吸引口と、開口部が連通管と、各々連通される構成とし、調湿容器内の吸放湿部材が集塵室内の空気の湿度を調整するようにしたことにより、比較的空気の流れの遅い速度で湿度が集塵室に流れ込み、確実に湿度の高い空気を塵埃に送ることができるため、塵埃の圧縮性向上や塵埃の舞い散り防止できる集塵室を備えた電気掃除機を提供することができる。

本発明の実施の形態１における電気掃除機の外観図 同電気掃除機の掃除中の側面断面図 同電気掃除機の掃除中の１次旋回室と２次旋回室および集塵室の要部構成図 同電気掃除機の２次旋回室と集塵室の平面断面図 同電気掃除機の掃除終了後の側面断面図 同電気掃除機の掃除終了後の調湿容器と集塵室の構成図 同電気掃除機の平衡時の吸放湿部材の相対湿度と吸湿率との関係図 同電気掃除機の集塵ケース本体を掃除機本体から分離したときの側面断面図 同電気掃除機の連通管接合部分の要部断面図 同電気掃除機の起立収納状態における側面断面図 本発明の実施の形態２における電気掃除機の掃除中の側面断面図 本発明の実施の形態３における電気掃除機の要部側面断面図 従来の電気掃除機の要部構成図 従来の別例の電気掃除機の要部側面断面図

第１の発明は、吸引力を発生させる電動送風機と、掃除機本体に設けられ塵埃を含む空気を吸引する吸引口と、前記掃除機本体に着脱自在に配置される集塵ケース本体と、前記集塵ケース本体の上部に配置され前記電動送風機と連通する排出口と、前記集塵ケース本体内に配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塵埃分離する塵埃分離部と、前記集塵ケース本体の前記塵埃分離部の外郭周方向に設けられ前記吸引口と連通する吸気口と、前記集塵ケース本体内での前記塵埃分離部の下方に配置され、分離された塵埃を溜める集塵室と、前記電動送風機の近傍に配置され、調湿口を有し吸放湿部材を内包する調湿容器と、前記掃除機本体に設けられ前記調湿口に連通する連通管と、前記集塵室に設けられ前記連通管と連通可能に配置した開口部と、を備え、前記集塵ケース本体を前記掃除機本体に装着することにより、前記排出口は前記電動送風機と、前記吸気口は前記吸引口と、前記開口部は前記連通管と、各々連通される構成とし、前記調湿容器内の吸放湿部材が前記集塵室内の空気の湿度を調整できるようにしたものである。

これにより、湿度を、比較的空気の流れの遅い集塵室に加湿することになるため、排気されてしまうことなく塵埃に供給でき、確実に湿度の高い空気を塵埃に送ることができる。また、吸放湿部材は電動送風機の熱により湿度を放出し、電動送風機の冷えた後空気から湿度を供給されるため、吸放湿部材を加熱するための電源が不要となり、また、水の補給も不要となる。また、集塵室に開いた開口部と、調湿容器の調湿口に連通する連通管を介して接続することで、容易に分離できる。

従って、電源と水の補給の必要ない、集塵室を調湿容器から容易に着脱できる使い勝手の良い電気掃除機を提供することができる。
また確実に湿度の高い空気を塵埃に送ることができるため、塵埃の圧縮性向上や塵埃の舞い散り防止できる集塵室を備えた電気掃除機を提供することができる。

第２の発明は、特に第１の発明において、前記掃除機本体の前記集塵ケース本体を格納する取り付け面を傾斜させ、前記集塵ケース本体は前記掃除機本体に傾斜して装着される
ようにしたものである。
これにより、重力の作用によって、前記集塵ケース本体は、前記掃除機本体側へ押し付けられ、前記排出口は前記電動送風機と、前記吸気口は前記吸引口と、前記開口部が前記連通管と、各々の接合部が自重で接合し、気密を保つことができる。

第３の発明は、特に第１または第２の発明において、前記連通管の前記集塵ケース本体と接触する側の端部にフランジ部を形成したものである。
これにより、前記開口部と前記連通管が確実に接合でき、高い湿度の空気が外部へ漏れることなく前記集塵室に向かって流れるようにするため、確実に湿度の高い空気を塵埃に送ることができる。

第４の発明は、特に第１〜第３のいずれかの発明において、前記開口部と前記連通管はシール材を介して接続するようにしたものである。
これにより、前記開口部と前記連通管が確実に接合でき、高い湿度の空気が外部へ漏れることなく前記集塵室に向かって流れるようにするため、確実に湿度の高い空気を塵埃に送ることができる。

第５の発明は、特に第１〜第４のいずれかの発明において、防塵フィルタを前記連通管の端部に配置する構成としたものである。
これにより、防塵フィルタとして金網、パンチングメタル、不織布シート、透湿性布地などを配置することで、砂塵や埃が吸放湿部材に付着し難くなるため、吸放湿部材の吸放湿特性が劣化するのを抑えることができる。

（実施の形態１）
図１〜図１０を用いて、本発明の実施の形態１における電気掃除機について説明する。図１は本発明の実施の形態１を示す電気掃除機の外観図、図２は同電気掃除機の側面断面図、図３は掃除中の１次旋回室と２次旋回室および集塵室の要部構成図、図４は２次旋回室と集塵室の平面断面図、図５は掃除終了後の電気掃除機の側面断面図、図６は掃除終了後の吸放湿部材と集塵室の位置関係を示す構成図、図７は吸放湿部材の部分平面図、図８は、平衡時の吸放湿部材の相対湿度と吸湿率との関係図。図９は、連通管接合部分の要部断面図、図１０は、同電気掃除機の起立収納状態における側面断面図である。

図１に示すように、掃除機本体２１の外部には、車輪２２およびキャスター２３が取り付けられており、掃除機本体２１は床面を自在に移動できる。集塵ケース本体２４設置部の下方に設けられた吸引口２５には、吸引ホース２６、ハンドル２７を形成した延長管２８が順次接続されており、延長管２８の先端に吸込具２９を取り付けられている。

図１と図２に示すように、集塵ケース本体２４が電動送風機３０を内蔵した掃除機本体２１に対して着脱自在に、かつ水平に対して角度約４５°の傾斜で設置され、掃除機本体２１に装着した状態で集塵ケース本体２４入口側の吸気口３１は吸引口２５を開口した吸引路３２に連通し、他方、集塵ケース本体２４出口側の排出口３３は電動送風機３０に連通している。

集塵ケース本体２４は図３、図４に示すように、塵埃を含む空気を取り入れ旋回気流を発生させる円筒状の１次旋回室３４（塵埃分離部）、その下方に位置する略円筒状の２次旋回室３９（塵埃分離部）から構成され、その下方に塵埃を溜める直方体状の集塵室３５が位置している。

１次旋回室３４には、円筒形状の外郭内周面に対して接線方向となるように開口した吸気口３１と、中心には排出口３３に連通する円筒状の排気筒３６を配している。この排気
筒３６の外周側壁にはメッシュフィルターやエッチングフィルター等の濾過フィルタによる通気部３７を構成しており、粗塵が排気筒３６を通り抜けないようにしている。加えて、排気筒３６と排出口３３との間には、第２の塵埃分離手段３８として不織布フィルタをプリーツ状に折ったものを配置している。そして集塵室３５は、１次旋回室３４の下方に、２次旋回室と連通するように、それぞれの中心軸を水平方向に平行にずらした位置で配置されている。

また、集塵室３５の天上面には開口部４１を開口している。開口部４１は、圧縮板４３と重なる場所に位置し、圧縮板４３がバネにより上部に位置しているときには開口部４１が塞がれ、調湿容器４４と集塵室間の空気の出入りがないようにしている。

また、図３、図４に示すように、集塵室３５への塵埃の流入口４０は、２次旋回室３９と集塵室３５を隔てる壁部３９ａの旋回気流の上流側に形成されており、２次旋回室３９の円弧状壁部の一部分において、２次旋回室３９の円弧の接線方向に伸長されて導入側壁部３９ｂを形成し、流入口４０の開口範囲を、前記導入側壁部まで拡張させて流入経路を構成している。

そして図５に示すように、圧縮手段４２は集塵室３５内を上下に移動し、手動により下降し、バネ（図示せず）により上昇する平板状の圧縮板４３を設けている。圧縮板４３は、集塵室３５に擦らず、他方圧縮の際に溜まった塵埃が逃げない集塵室３５との間隙を設定（例えば１〜３ｍｍ）している。

図６に示すように、調湿容器４４は、電動送風機３０の周囲を半円状に囲むような形状をしており、その中の吸放湿部材４５は、電動送風機３０を半円状に囲むように配置される。そして電動送風機３０の作動により発生した熱を調湿容器４４によく伝えるため逆Ｌ字状の伝熱部材４６を電動送風機３０と調湿容器４４の下面を熱的に接続するように設置する。伝熱部材４６は、熱伝導性の高い金属でできていることが望ましく、アルミや銅ならさらに良い効果が期待できる。

調湿容器４４には、集塵室３５に近い端部に調湿口４４ａを有しており、集塵室３５の開口部４１と調湿容器４４の調湿口４４ａはエルボの付いた円筒断面の単一の連通管４８によって接続されている。そして、連通管４８内部には被掃除面である床面に平行な仕切板４９を配置して、連通管４８内の流路をほぼ同じ断面積に上下に２分している。仕切板４９は連通管４８の端から端までほぼ全長にわたって配置されている。仕切板４９の調湿容器４４側の端部は、吸放湿部材４５と圧接もしくは接着しており、接合部での空気の漏れが無いようにしている。
また、連通管４８は連通管接合部４８ａにおいて脱着自在に構成されている。

図９に、連通管接合部４８ａの断面図を示す。掃除機本体側の連通管４８ｃ端部のフランジ部５０に設けた凹部にはエラストマーなどよりなるシール材５１がはめ込まれている。また、掃除機本体側の連通管４８ｃの端部には防塵フィルタ５２がはめ込まれている。そこに、集塵室側の連通管４８ｂの端部がシール材５１に圧接された状態で連通管４８は接合される。

また、吸放湿部材４５として、例えば１０ｇの日本エクストラン工業社製タフチックＨＵ（シリカゲルに比べて吸湿率が高い）をコルゲートハニカム（例えば、ピッチ１〜３ｍｍ、高さ１〜３ｍｍ）に添着した物を用い、図６に示すように、その吸放湿部材４５を、調湿容器４４内の高さ方向の略中央にスペーサ等（図示せず）を介して設置されることで、調湿容器４４を上部空間４４ｂと下部空間４４ｃに区分している。コルゲートハニカムは、その通気方向が、上部空間４４ｂと下部空間４４ｃをつなぐような向きに設置する。

以上のように構成されたサイクロン式の電気掃除機の動作について説明する。
まず、図１に示すように、電動送風機３０が発生させた吸引作用により、家屋の床面上の塵埃が吸込具２９から吸引され、集塵ケース本体２４は吸引ホース２６、延長管２８を通過した塵埃を含む空気を導入し、塵埃を遠心分離し、かつ微細な塵埃を濾過して溜める。そして、濾過した空気は電動送風機３０下流の排気出口（図示せず）から排気するようにしている。

次に、図２および図３により、集塵ケース本体２４の動作を説明する。先ずは、圧縮手段４２のバネが圧縮板４３を上昇させて集塵室３５の上部に収納する。そして、電動送風機３０の吸引作用により吸気口３１から流入した塵埃を含む空気は、吸気口３１から１次旋回室３４へ接線方向に噴出し排気筒３６の周囲を少し旋回し、直ちに１次旋回室３４の下方に位置する２次旋回室３９に流入する。その後、２次旋回室３９に流入した空気は２次旋回室３９、１次旋回室３４の各略中央を通り通気部３７へ流れる。

特に、図４に示すように、１次旋回室３４と集塵室３５とは平行にずらした状態であるが、２次旋回室３９では、旋回する空気が壁部３９ａの上流端部に達すると、壁部３９ａに沿って急激に向きを変えるので、空気に含まれている塵埃は、向きを変える空気について行けず、塵埃自身の慣性力により流入口４０から集塵室３５に飛び込んで行く。

その際、旋回する空気は２次旋回室３９の外周側壁に沿って流れるが、流入口４０に対する僅かな動圧や空気への遠心力等により量は少ないが、旋回する空気の一部が流入口４０から集塵室３５へ流入する。集塵室３５では、空気は直ちに減速して集塵室３５内をゆっくり旋回し、流入口４０から２次旋回室３９に戻る。そして、集塵室３５に流入した塵埃は、再びゆっくり旋回する空気により流入口４０から２次旋回室３９へ戻らず、自重により空気から分離して集塵室３５の底面に通常下から細塵（土、砂など）、粗塵（綿ごみなど）の順に溜まる。

他方、集塵室３５へ飛び込まなかった塵埃は、通気部３７に遮られ、再び遠心旋回空気に巻き込まれ、結局流入口４０から集塵室３５へ飛び込み、集塵室３５の底面に溜まる。また、空気は集塵室３５内をゆっくり旋回する。また、リント等の微細塵を含んだ空気は通気部３７を通過するが、微細塵は第２の塵埃分離手段３８に濾過され、きれいになった空気が第２の塵埃分離手段３８を通過して、電動送風機３０へと導かれる。

同時に、電動送風機３０は、通過する空気による冷却作用と、逆に内蔵したモータ（図示せず）の温度上昇による加熱作用とにより、室温から差し引き約１８Ｋ温度上昇する。そして、電動送風機３０の熱は、伝熱部材４６を伝い調湿容器４４特にその下部空間４４ｃを加熱させ、温度上昇させる。

そして、掃除が終われば、電動送風機３０が停止すると共に、図５、図６に示すように、手動により圧縮手段４２が圧縮板４３を降下させて集塵室３５に溜まった塵埃を圧縮してコンパクトにする。そしてその時に開口部４１は開放される。

そして、電動送風機３０は通過する空気による冷却作用がなくなり、かつ電動送風機３０に内蔵したモータの余熱（熱容量）により、さらに約９Ｋ温度上昇する。すなわち、電動送風機３０は掃除終了後から約１時間程度、約１８Ｋ以上の温度上昇を継続する。同様に、調湿容器４４は電動送風機３０から加熱され温度上昇して、調湿容器の下部空間４４ｃは約２４℃から約５１℃へ温度上昇する。この暖められた空気が上昇気流となり上へ向かって移動するため吸放湿部材４５の周囲の温度も上昇する。

図７に示すように温度上昇により吸放湿部材４５周りの相対湿度は６０％から１４％へ低下して、吸湿率４８％から１４％までの差分２４％の蒸気２．４ｇ（１０ｇ×２４％）が放湿される（時間をかけ、大気開放の場合）。

しかし、実際には、吸放湿部材４５は放湿するのに時間がかかり、また放湿した蒸気が吸放湿部材４５周りに溜まるために、吸放湿部材４５周りの相対湿度は１４％に維持されることはなく、直ちに上昇するので、吸放湿部材４５は通常実験によると０．３〜０．６ｇ放湿する。

続いて吸放湿部材４５から放湿された蒸気を含む湿度の高い、温度上昇した空気は、調湿容器４４と集塵室３５の湿度差（蒸気分子の物質移動）と自然対流（熱対流）により上部空間４４ｂを通過して連通管４８の２つの流路のうち床面に対して上側になる通路を通って開口部４１から集塵室３５に流入する。集塵室３５の相対湿度は約８０〜９５％、温度は約１〜５Ｋそれぞれ上昇する。

次に、湿度の高い空気は集塵室３５と圧縮板４３との間隙から、集塵室３５に溜まり圧縮板４３に圧縮された塵埃３ｇ（標準家庭の一日の塵埃）を加湿する。この結果、塵埃は塵埃自身の間隙から浸透する湿度の高い空気から時間をかけて０．１ｇ〜０．３ｇ程度吸湿するので、粗塵（綿ごみ等）は柔らかく、変形し易くなり圧縮性が向上し、かつ変形し伸びた粗塵は互いに絡み合う。よって、圧縮手段４２を解除しても、圧縮した塵埃はほとんど体積が元には戻らない。

他方、細塵（泥、砂等）は、重量が増加し、吸湿すると柔らかくなり互いに結合し、変形した粗塵と絡み合うので、結局細塵が大きく重くなる。また、湿度の高い空気が集塵室３５に一旦入ってしまえば、一部分が流入口４０から２次旋回室３９へ抜けるが、それでも集塵室３５に溜まり圧縮板４３に圧縮された塵埃は十分に吸湿できる。

また、集塵室３５に溜まった圧縮した塵埃を廃棄するために集塵室３５の底蓋を開けた時に、底に溜まった重くなった細塵が真直ぐに落下し、その上を圧縮された粗塵が落下するので、ごみの舞い散りが抑えられるという効果がある。

そして、湿度を塵埃に与えて湿度と温度の低くなった空気は、集塵室３５から押し出されて、連通管４８の下側の通路を通って調湿容器４４に戻っていき吸放湿部材４５であるタフチックから湿度を受け取りまた集塵室３５へ向かう。このように、調湿容器４４から集塵室３５へ向かう気流と、集塵室３５から調湿容器４４へ戻る気流が分離され、途中で混合することがない。

そして、掃除終了後２時間以上経過すると、大気への放熱により電動送風機３０、調湿容器４４が室温付近まで温度低下する。その際に、吸放湿部材４５は放湿作用から、集塵室３５、集塵ケース本体２４の空気から水分を奪う吸湿作用へ切り替わり、時間をかけて（ほぼ１日）元の吸湿状態に回復するので、放湿用水タンクは不要である。

その際に、圧縮されている塵埃からも水分を奪われ、乾燥するが、粗塵は一度変形するとアイロンがけの様に元に戻り難く、細塵は泥だんごのように硬く締まっている。

この結果、集塵室３５に大量の塵埃を溜めることを可能とし、かつ集塵室３５のコンパクト化が図れる。さらに、底蓋を開けて集塵室３５に溜まった圧縮した塵埃を廃棄する時に、ごみの舞い散りが抑えられるという効果がある。

また、掃除運転をする毎に圧縮されている塵埃が吸湿と放湿を繰り返すので、塵埃の水
分量が著しく増加することがなく、菌、カビ等の増殖が抑えられ、臭気の発生が防止できると共に、集塵室３５に塵埃が固着され難くすることができる。

このとき塵埃から抜け出る湿気のうちの一部は、連通管４８を通って吸放湿部材４５に吸収される。そのときの空気にはすでに温度差はないので、連通管４８の２つの通路の区別なく空気が流れ、湿度はゆっくりと吸放湿部材４５に吸われることになる。吸放湿部材４５の吸湿に要する時間は次回の掃除までの間、つまり約１日であるので十分な時間があると考えられる。

このように、比較的空気の流れの遅い速度で湿度が集塵室３５に流れ込み、塵埃を加湿することになるため、排気されてしまうことなく塵埃に供給でき、確実に湿度の高い空気を塵埃に送ることができる。

また、吸放湿部材４５は電動送風機３０の熱により湿度を放出し、電動送風機３０の冷えた後空気から湿度を供給されるため、吸放湿部材４５を加熱するための電源が不要となり、また、水の補給も不要となる。

集塵室に溜まった塵埃を廃棄するときは図８にあるように集塵ケース本体２４を掃除機本体２１から分離して行う。このとき、それぞれの開口部間での接続部分である、集塵室３５の開口部４１側に設けられた連通管４８ｂと、掃除機本体２１側に設けられた調湿口４４ａに連通する連通管４８ｃとを接合させる連通管接合部４８ａ、および吸気口３１と吸引口２５と連通する吸引路３２との接合部、および排出口３３と電動送風機３０の接合部の３箇所の接合部がほぼ同時に結合が解かれることとなる。

そして、塵埃が廃棄された後は、集塵ケース本体２４は元のように掃除機本体に接続される際は、上述の３箇所の接合部がほぼ同時に元のように結合することとなる。

ここで、接合部について連通管接合部４８ａを例に図９を用いて説明する。
掃除機本体側の連通管４８ｃの端部のフランジ部５０に設けた凹部にはエラストマーなどよりなるシール材５１がはめ込まれており、接続時は、シール材５１に集塵室側の連通管４８ｂが圧接されることで気密が保たれる。その結果、連通管４８を通過する湿度を含んだ空気は外部に漏れ出すことなく塵埃へ湿度を供給することができる。

また、掃除機本体側の連通管４８ｃの端部には、防塵フィルタ５２が埃や細塵が吸放湿部材４５に付着しないようにするために配置されている。この防塵フィルタ５２は、たとえば、金属メッシュ、パンチングメタル、不織布、樹脂ネット、透湿性布地などが使用可能である。防塵フィルタ５２の目の細かさは塵埃の通過を阻止できる細かさを適宜使用してよい。これにより、砂塵や埃が吸放湿部材に付着し難くなるため、吸放湿部材４５の吸放湿特性が劣化するのを抑えることができる。

またこの集塵ケース本体２４を掃除機本体２１に装着するとき、重力の方向は、図５中の矢印Ｇであるため、鉛直下方の重力に対する斜めベクトル方向の成分ではあるが、集塵室側の連通管４８ｂがシール材５１に押し付けられる方向になるので、より確実に接合できる。

また、掃除機を収納状態にしたときは、図１０中の矢印Ｇが重力方向になるため、やはり集塵室側の連通管４８ｂがシール材５１に押し付けられる方向になるので、より確実に接合できる。

また、連通管４８の内部通路を被掃除面に対し上下を区分する仕切板４９を設けること
により２つの通路を構成したものであるため、調湿容器４４から集塵室３５へ向かう湿度の高い空気と、集塵室３５から戻ってくる湿度の低い空気が衝突、混合することがないので、確実に湿度の高い空気を塵埃に送ることができる。

以上、このような構成によって、電動送風機３０の停止後に、圧縮手段４２が溜まっている塵埃を圧縮すると共に、吸放湿部材４５が湿度の高い空気を集塵室３５に供給する。

その結果、粗塵は変形し易くなり圧縮性が向上し、かつ変形し伸びた粗塵は絡み合い、圧縮手段４２を解除しても、圧縮した塵埃はほとんど体積が元の圧縮前の嵩には戻らない。他方、細塵は重量増加し、変形した粗塵と絡み合う。これらの結果、塵埃の圧縮性向上により集塵室３５の大幅な小型化が図れると共に、溜まった塵埃の廃棄時にごみの舞い散りが抑えられる。そして、電動送風機３０の熱と、空気中の水分を利用するため電源と水の補給の必要ないので、使い勝手の良い電気掃除機を提供することができる。

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２における電気掃除機について説明する。
図１１は、本発明の実施の形態２を示す電気掃除機の側面断面図である。以下、実施の形態１と同一部分については同一符号を付してその説明を省略する。

実施の形態１と異なるところは、実施の形態１で示した連通管４８が無い点である。調湿容器４４は電動送風機３０と共に集塵室３５に接近して設置されており、集塵室３５における、集塵室３５の天上面に設けた開口部４１よりも上の空間５５に直接、着脱可能に接続される。このように配置することで、湿度の移動距離が短くなり、より確実に湿度の高い空気を塵埃に送ることができる。

（実施の形態３）
本発明の実施の形態３における電気掃除機について説明する。
図１２は、本発明の実施の形態３を示す電気掃除機の部分側面断面図である。以下、実施の形態１、２と同一部分については同一符号を付してその説明を省略する。

実施の形態１、２と異なるところは、集塵ケース本体２４が単一の旋回室５３のみにより構成され、集塵室５４は旋回室５３と同軸下方に配置されている点である。そして、調湿容器４４は連通管４８を介して集塵室５４に着脱可能に接続されている。

このように配置することで、旋回室５３の下に位置する集塵室５４に溜まった塵埃に、湿度の高い空気を送ることができ、粗塵は加湿により変形し、細塵は重量増加すると共に変形した粗塵と絡み合い、溜まった塵埃の廃棄時のごみの舞い散りを抑えることができる。

また、以下に上述で説明した実施の形態１〜３に共通して効果の得られる構成を記載する。

調湿容器４４の上部空間４４ｂの天井壁面は、熱伝導率の低い例えば樹脂などで作るとよい。このとき、天井壁面には電動送風機３０の熱が伝わりにくくなるため、上部空間４４ｂ内の空気の温度は上がりにくくなり、温度差に伴う下部空間４４ｃから上部空間４４ｂに向かう上昇気流の流れの妨げにならない。

なお、調湿容器４４の加熱手段として電動送風機３０に変わり、電気ヒータ（ＰＴＣヒータ）を調湿容器４４の底部に配置し、吸放湿部材４５を加熱してもかまわない。

なお、また連通管４８に仕切板４９を配置して管を２つに分ける構成を説明したが、これに限られることはなく、２つの独立した管を略平行に縦配置して設置してもかまわない。

なお、また吸放湿部材４５として、例えば２０ｇのユニオン昭和社製ハイシリカゼオライトＤＤＺ（相対湿度約１０％以下で急激に吸湿率が低下する）を用いても同様の効果が期待できる。

なお、また吸放湿部材４５として、約２０ｇのシリカゲル（相対湿度と吸湿率とが略正比例の特性を有するタイプの吸放湿部材）を用いてもかまわない。

なお、また吸放湿部材４５に熱を加える構成として、無機水和塩系やパラフィン系の潜熱型の蓄熱材を用い、蓄熱材を電動送風機３０と調湿容器４４に接触配置し、電動送風機３０の熱を蓄熱財に蓄えさせ、その後、吸放湿部材４５に熱を伝える構成にしてもかまわない。

なお、また紙パック式の電気掃除機に本発明の吸放湿部材４５を搭載しても良い。その場合、例えば吸引ホースと紙パックの間に分岐管を配置して吸放湿部材４５からの湿度の高い空気を紙パック内の塵埃に送る構成となる。

以上のように、本発明にかかる電気掃除機は、集塵室の塵埃を圧縮する圧縮手段と、湿度の高い空気を発生させる吸放湿部材を備え、電動送風機の停止後に、前記圧縮手段が塵埃を圧縮する前後に、吸放湿部材が湿度の高い空気を集塵室に供給するので、集塵室に溜まる塵埃の圧縮性が向上し、また圧縮した塵埃の廃棄の際に塵埃の舞い散りを抑制できるので、ゴミ箱に捨て易く、清潔で使い勝手のよい電気掃除機を提供することができ、業務用の集塵装置にも応用可能である。

２１ 掃除機本体
２４ 集塵ケース本体
２５ 吸引口
３１ 吸気口
３０ 電動送風機
３３ 排出口
３４ １次旋回室（塵埃分離部）
３９ ２次旋回室（塵埃分離部）
３５ 集塵室
４１ 開口部
４４ 調湿容器
４４ａ 調湿口
４５ 吸放湿部材
４８、４８ｂ、４８ｃ 連通管
４９ 仕切板
５０ フランジ部
５１ シール部材
５２ 防塵フィルタ
５４ 集塵室

Claims (5)

1. 吸引力を発生させる電動送風機と、
   掃除機本体に設けられ塵埃を含む空気を吸引する吸引口と、
   前記掃除機本体に着脱自在に配置される集塵ケース本体と、
   前記集塵ケース本体の上部に配置され前記電動送風機と連通する排出口と、
   前記集塵ケース本体内に配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塵埃分離する塵埃分離部と、
   前記集塵ケース本体の前記塵埃分離部の外郭周方向に設けられ前記吸引口と連通する吸気口と、
   前記集塵ケース本体内での前記塵埃分離部の下方に配置され、分離された塵埃を溜める集塵室と、
   前記電動送風機の近傍に配置され、調湿口を有し吸放湿部材を内包する調湿容器と、
   前記掃除機本体に設けられ前記調湿口に連通する連通管と、
   前記集塵室に設けられ前記連通管と連通可能に配置した開口部と、を備え、
   前記集塵ケース本体を前記掃除機本体に装着することにより、前記排出口は前記電動送風機と、前記吸気口は前記吸引口と、前記開口部は前記連通管と、各々連通される構成とし、前記調湿容器内の吸放湿部材が前記集塵室内の空気の湿度を調整できるようにした電気掃除機。
2. 前記掃除機本体の前記集塵ケース本体を格納する取り付け面を傾斜させ、前記集塵ケース本体は前記掃除機本体に対し傾斜して装着されるようにした請求項１に記載の電気掃除機。
3. 前記連通管の前記集塵ケース本体と接触する側の端部にフランジ部を形成した請求項１または２に記載の電気掃除機。
4. 前記開口部と前記連通管はシール部材を介して接続するようにした請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気掃除機。
5. 防塵フィルタを前記連通管の端部に配置する構成とした請求項１〜４のいずれか１項に記載の電気掃除機。