JP2013146318A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】掃除機本体および集塵ケースを大きくすることなく、塵埃分離部からの流体音を低減するとともに、高い塵埃分離性能を有する集塵ケースを提供する。
【解決手段】掃除機本体１に電動送風機２８と着脱自在な集塵ケース２とを備え、集塵ケース２は外筒６を有し、外筒６は底面６ａに流入口６ｂと、流入口６ｂに連通する導入管とを有し、上部に流出口を設けた略円筒形状で、外筒６の内部に内筒を備え、内筒の内部に設けた流路と連通する複数の貫通孔を内筒側面に有し、流路は電動送風機２８と連通し、流入口６ｂから流入する空気は外筒６上部の流出口と内筒の流路とに連通するように構成された電気掃除機において、流入口６ｂは、流入口６ｂの中心と外筒６底面６ａの中心とが異なるよう配置した。
【選択図】 図９

Description

本発明は電気掃除機に係り、特に掃除機本体から着脱可能な集塵ケースを備えた電気掃除機に関するものである。

従来技術として特許文献１には、集塵装置に、円周面に複数の貫通孔を有する内筒を内包し、内筒の軸方向の一端が閉塞され、内筒の軸方向の他端が開口して電動送風機側へ連通し、内筒の軸方向の一端が、集塵装置の入口管の出口側開口に対向した位置に形成し、内筒の軸方向の閉塞された一端は、集塵装置の入口管から吸い込まれた空気を円周方向へ旋回させる機能を有した集塵装置が記載されている。内筒の軸方向の一端の閉塞部は、内筒の軸方向の内側へ凹んだ形状を有し、凹んだ形状の一部は、内筒の円周面に開口している。また、入口管の出口側開口は、外筒底面の略中心に位置し、入口管は外筒底面に対し略垂直に設けている。

特開２０１０−２６９１１９号公報

特許文献１では、吸い込んだ空気を内筒の円周方向に旋回させるために、水平方向から吸引された空気を内筒軸方向の閉塞部（凹み部）へ向かうように流路が急に曲がり、更に流れを旋回させるために凹み部に開口部を有し、内筒の円周方向を向く案内管を開口部に設けており、２段階の急な曲がり流路となっている。このような流路では流れが剥離し、騒音が発生する恐れがある。また、剥離による流れの乱れは、塵埃の分離性能低下に繋がる恐れがある。

特許文献１には、内筒の円周方向を向く案内管の終端部を略「く」の字形状にした例も記載されている。これは、内筒の円周方向を向く案内管の一部が、外筒内壁面に対向する面に開口するため、流れのすべてを円周方向に向けることができず、空気は外筒内壁面に衝突し、旋回する流れが乱れ、塵埃の分離性能が低下する恐れがある。また、旋回する空気の流れが乱れると、吸引した塵埃の逆流や滞留が発生する恐れがあり、掃除終了後に塵埃分離室内に塵埃が残留する恐れがある。

そこで、本発明の目的は、集塵装置（集塵ケース）を大型化せずに、流体音を低減するとともに、高い塵埃の分離性能を有する電機掃除機を提供することにある。

掃除機本体に電動送風機と着脱自在な集塵ケースとを備え、集塵ケースは外筒を有し、外筒は底面に流入口と、流入口に連通する導入管とを有し、上部に流出口を設けた略円筒形状で、内部に内筒を備え、内筒の内部に設けた流路と連通する複数の貫通孔を内筒側面に有し、流路は電動送風機と連通し、流入口から流入する空気は外筒上部の流出口と内筒の流路とに連通するように構成された電気掃除機において、流入口は、流入口の中心と外筒底面の中心とが異なるよう配置したことを特徴とする。

本発明によれば、流入口の中心と外筒の中心とが異なるよう配置したことで、流入口は外筒の内壁面に近づき、流入した空気の乱れを抑えて外筒内を旋回させることができ、流路内で発生する剥離による流れの乱れを低減することができる。これにより、流体音の発生を抑制でき、掃除機本体の低騒音化が可能となる。また、流れの乱れを抑制することで、塵埃の分離性能を向上させるとともに、圧力損失の低減にも繋がるため、掃除機の吸込仕事率を向上することができる。

本発明の一実施の形態を示す電気掃除機の外観図である。 本発明の一実施の形態を示す掃除機本体を側面から見た断面図である。 本発明の一実施の形態を示す掃除機本体から集塵ケースを取り外した際の側面図である。 本発明の一実施の形態を示す塵埃収容部の前蓋を開いた状態の斜視図である。 本発明の一実施の形態を示す塵埃収容部の後部フィルタを開いた状態の斜視図である。 本発明の一実施の形態を示す内筒の掃除機本体装着状態を想定した際の部分的に断面を示した正面図である。 本発明の一実施の形態を示す内筒の掃除機本体装着状態を想定した際の部分的に断面を示した側面図である。 本発明の一実施の形態を示す内筒を底面から見た図である。 本発明の一実施の形態を示す外筒の底面を水平にした状態での上面図である。 掃除機本体装着状態を想定した際の図９のＥ−Ｅ断面図である。 本発明の一実施の形態を示す塵埃分離部の外筒を透明材料で成形し、掃除機本体装着状態を想定した際の正面図である。 本発明の一実施の形態を示す塵埃分離部の外筒を透明材料で成形し、掃除機本体装着状態を想定した際の側面図である。 掃除機本体装着状態を想定した際の空気の流れを示す、塵埃分離部の図１１のＦ−Ｆ断面図である。 本発明の一実施の形態例と従来例の騒音レベルの比較図である。

以下、本発明の実施例を説明する。

〔実施例〕
図１は、本発明における実施の形態例を示す電気掃除機の概観図、図２は掃除機本体１を側面から見た断面図であり、掃除機本体１の構造、及び吸い込んだ空気の流れを示す。
図３は、掃除機本体１から集塵ケース２を取り外した際の側面図である。電気掃除機は、掃除機本体１以外に、吸口を有する吸込具５０と、一端が吸込具５０に連通し伸縮自在な延長管５１と、一端が延長管５１の他端に連通し使用者が握る把手や操作ボタン／スイッチを有する操作管５２と、一端が操作管５２の他端に連通し他端にホース継手管２０が形成されるホース５４とを備える。掃除機本体１の本体吸気口２１にはホース継手管２０が挿入され、保持される。また、掃除機本体１の両側面に車輪５５を備える。そして、使用者が操作ボタン／スイッチを操作することによって電気掃除機の電源を入れると、電動送風機２８が作動して吸引力を発生する。吸込具５０から吸い込まれた塵埃を含む空気は、延長管５１、操作管５２、ホース５４、ホース継手管２０の順に通過して、掃除機本体１に流入する。

吸い込んだ空気から塵埃を分離捕集する集塵ケース２は、図２及び図３に示すように掃除機本体１の前側に着脱自在に配置される。集塵ケース２は、吸い込んだ空気を旋回させ、遠心分離作用によって塵埃を分離する塵埃分離部４と、塵埃分離部４に連通し塵埃分離部４で分離された塵埃を収容する塵埃収容部５を備える。本実施の形態例の集塵ケース２は、塵埃分離部４と塵埃収容部５が分離できる構造となっており、塵埃を廃棄する際に塵埃収容部５のみを持ち運ぶことができ、軽量で使い勝手の良さを考慮しているが、一体構造でも構わない。

運転を開始すると、電動送風機２８が回転し空気を吸い込む。この際、ホース継手管２０より吸い込んだ空気は、塵埃分離部４の導入管３（特許文献１による入口管と同じ部位）を経て外筒６の底面６ａに設けた流入口６ｂから外筒６に流入し、内筒７に設けた案内壁７ｂにより旋回させることで、内筒７と外筒６との間の空間を旋回する。そして、空気流の大部分は塵埃収容部入口９ａから塵埃収容部５内の集塵かご１２へ至り、集塵かご１２に設けたメッシュフィルタ１５で塵埃を濾し取り、空気は後部フィルタ１６を経て電動送風機２８へ至る。電動送風機２８を通過した空気は、高密度フィルタ２９（ＨＥＰＡフィルタやＵＬＰＡフィルタなど）を通過し、後部フィルタ１６で捕集できなかった微細塵や電動送風機２８のカーボンブラシ（図示せず）の摩耗屑を取り除き、ほぼ塵埃を含まないきれいな空気にして掃除機本体１外へ排気される。

内筒７に設けた貫通孔３３は、集塵かご１２を経由しない流路３２を通り、後部フィルタ１６へ至る。貫通孔３３は、集塵かご１２内に塵埃が堆積した状態でも吸引力（風量）を維持するために設けている。

また、本実施の形態例では、図２に示す上下方向を重力作用方向とすると、集塵ケース２の上下方向に対して４０度〜４５度程度傾けて掃除機本体１に装着している。これは、掃除機本体１の高さをコンパクトに設計するためである。

図４及び図５に塵埃収容部５の構造を示す。塵埃収容部５は、両端が開口した横断面で略逆三角形状の中空のケース１０に、集塵かご１２が内包され、両端（前後）の開口には、回動可能な蓋体を備えている。ケース１０の前側は、開閉可能な前蓋１１によって閉塞される。前蓋１１の下端部に軸１３を備え、軸１３はケース１０の下端部によって支持される。前蓋１１は、軸１３を支点としてケース１０の前方向に回動可能である。前蓋１１の上端部のケース１０側には、爪１８が突出している。また、ケース１０の前側上部に、使用者が押下することが可能なボタン１７を備えている。構造及び機構の詳細は省略するが、ボタン１７と爪１８は連動しており、ボタン１７を押すことで爪１８が解除され前蓋１１が開く。集塵かご１２は、バネ（弾性体）によってケース１０の前側へ飛び出すように付勢されており、集塵かご１２が前蓋１１の後面を押すため、使用者がボタン１７を押下すると、集塵かご１２の押す力によってスムーズにケース１０から前蓋１１が開く。

ケース１０の後ろ側は、開閉可能な後部フィルタ１６によって閉塞される。後部フィルタ１６の下端部に軸１４を備え、軸１４はケース１０の下端部によって支持される。後部フィルタ１６は、軸１４を支点としてケース１０の後方向に回動可能である。後部フィルタ１６は、断面形状が略四角形の枠体内にプリーツ状（山折り）に折られたフィルタ部材が形成される。フィルタ部材の山折りの折り線方向は、縦方向（重力作用方向）であるのが好ましい。これは、後部フィルタ１６の下流側に、後部フィルタ１６に衝撃を与える除塵機構を備えた場合、折り方向が縦方向の方が後部フィルタ１６に付着した細塵を除去し易いからである。

集塵かご１２の形状は、一つの面が開口したかご形状、立体的形状、箱形状または容器形状であっても良いし、ちりとり形状であっても良い。つまり、集塵かご１２は、開口と反対側に凹んだ形状を有する。集塵かご１２の断面形状は、略四角形状であっても良いし、略円形状であっても良いし、略三角形状であっても良い。集塵かご１２の断面形状は、開口面から底面へ向かって、小さくなるのが好ましい。これによって、塵埃が排出される側（開口部）に向かって断面積が拡がるため、使用者は、集塵かご１２内に堆積した塵埃を容易に排出することができる。集塵かご１２の形状は、枠体（支骨）によって形成される。集塵かご１２の開口部の対向面及び上下左右面に、金属やナイロンやポリエステルなどで構成されたメッシュ部材が、被覆またはインサート成型などにより貼着されているのが好ましい。つまり、集塵かご１２の開口部の対向面だけでなく、上下左右面にも通気性を持たせることによって、集塵かご１２の底面に塵埃が堆積しても流路を確保することができ、空気流の圧力損失を低減し、吸込風量の低下を抑制することができる。このメッシュ部材は、通気性があり、塵埃を捕集するフィルタ機能を有する。通気性があり、塵埃を捕集するフィルタ機能を有するものであれば、メッシュ部材の代わりに使い捨てのティッシュペーパでも良いし、メッシュ部材とティッシュペーパとを組み合わせても良い。例えば、メッシュ部材の上に使用者がティッシュペーパを装着しても良い。構造の詳細は省略するが、集塵かご１２は、上下に２分割されており、つまり上半分の枠体（支骨）と下半分の枠体（支骨）という２つの構造物から構成されている。２分割された集塵かご１２は、集塵かご１２の底面の外側に形成された軸によって連結される。よって、集塵かご１２は、開口部の対向面の分割軸を支点として、集塵かご１２の開口部が上下に割れる。特に、集塵かご１２の一部が塵埃収容部５から飛び出した際に、集塵かご１２が上下に割れる。これによって、使用者は集塵かご１２内に堆積した塵埃をさらに容易に排出することができ、集塵かご１２の内面にへばりついた塵埃も容易にはがし落とすことができる。

このような構造の掃除機本体１において、本発明の一実施の形態に係る、塵埃分離部４の内筒７の構造を図６〜図８に示す。内筒７は、塵埃分離部４を掃除機本体１に装着した状態を想定したものである。図６は部分的に断面を示した内筒７の正面図、図７は部分的に断面を示した内筒７の側面図、図８は内筒７を底面（図７中に示すＤ方向）から見た図である。

内筒７の底面側（図７中に示すＤ方向）は閉塞され、他端面（図７中に示すＣ方向）は開口しており、内筒７の内側には空間を有している。内筒７の開口側には、塵埃収容部入口９ａ及び流出口９ｂを備えた外筒蓋９を設けている。外筒蓋９には内筒７が接続され、内筒７と外筒蓋９との間は隙間がないようにゴム部材等で気密を保っている。これは、隙間に塵埃が挟まることを防止するためである。さらに、外筒蓋９は外筒６と着脱可能なヒンジ６０で接続しており、内筒７及び外筒６に汚れが付着した際、外筒６から内筒７を簡単に取り外すことができ、水洗いが可能である。また、構造の詳細は省略するが、外筒蓋９の両面にはパッキング９ｃを備えており、上側は塵埃分離部４と塵埃収容部５との接続部の気密を保ち、下側は外筒６と外筒蓋９の気密を保っている。

外筒蓋９に設けている塵埃収容部入口９ａには、案内管７ａが接続し、案内管７ａは内筒７と一体構造になっている。案内管７ａの入口面積は、塵埃収容部入口９ａと略同面積としているが、この限りではなく、案内管７ａの入口と塵埃収容部入口９ａで急激に絞られるような急縮小や、逆の急拡大にならないように設定する。案内管７ａは、外筒蓋９と一体構造にしても良いが、隙間になりそうな部分をなるべく少なくするには、本実施の形態例のような内筒７と一体構造の方が好ましい。

内筒７の円筒面（側面）には、複数の貫通孔３３を備えている。図６及び図７には、内筒７を一部切り欠いた断面を示している。図に示すように、内筒７の内側には空間が形成されており、空間は、貫通孔３３と連通し、外筒蓋９の流出口９ｂと繋がる。この複数の貫通孔３３によって、内筒７はフィルタ機能を有する。貫通孔３３からは、大きなごみが内筒７の内側の空間へ流入することなく、内筒７の内側へは空気が流入することができる。貫通孔３３を通り、流出口９ｂを経た空気は、塵埃収容部５に内包する集塵かご１２を通らない流路３２を通る。また、流出口９ｂの面積は、貫通孔３３すべての面積よりも大きくしている。また、本実施の形態例の内筒７は、円筒部分も含め樹脂で構成されているが、菌の繁殖を抑制できるように、抗菌作用のある金属（例えば、銀、銅）や抗菌物質を含有するあるいは塗布された金属（例えば、ステンレス）で構成しても良い。

内筒７は、底面（図７中に示すＤ方向）に閉塞部８ｃを有している。閉塞部８ｃは、略円筒状の内筒７の底面に内筒７の内側空間に向かって窪ませた部分（窪み部８）があり、略三日月形状をしており、窪み部８には、案内壁７ｂを設けている。案内壁７ｂは、図６に示す閉塞部８ｃのＡ点を基点に、内筒７の外周を覆うような曲線を形成しており、内筒７の高さと略同等である。案内壁７ｂは、上方向へ行く程外周を覆う曲線は小さくなり、言い換えると、略ドーム状に形成されている。案内壁７ｂは、塵埃収容部入口９ａを超えない位置を終端部７ｃとし、終端部７ｃと閉塞部８ｃのＢ点を結ぶ面に開口部８ａを有している。開口部８ａの形状は、前述したように案内壁７ｂの形状から、上側へ行く程狭くなっている。窪み部８には、案内壁７ｂ、開口部８ａ（及び外筒６の底面６ａ）により、流路８ｂが形成されている。流路８ｂは流れの乱れを抑えるために、凹凸のない曲面で形成されるのが好ましい。

窪み部８は、後述する外筒６の流入口６ｂと連通し、流入口６ｂには導入管３が接続する。従って、窪み部８の形状は流入口６ｂの形状と合わせる必要がある。また、窪み部８には、案内壁７ｂで形成される流路８ｂを設けており、外筒６と案内壁７ｂの間にも流路面積を確保する必要がある。窪み部８を設けずに流路を構成するためには、外筒６の直径を大きくする必要があり、掃除機本体１が大きくなる可能性がある。外筒６の直径を大きくせずに、導入管３を細くする手段も考えられるが、流速が増し流体音が増加することで騒音が大きくなる上、圧力損失が増加するので、掃除機の吸込仕事率が低下してしまう。
よって、本実施の形態例では、閉塞部８ｃに窪み部８を設けている。

本実施の形態例のように、案内壁７ｂで作られる形状がドーム状になっているのは案内壁７ｂの外周を旋回する流れの速度を変化させるためである。内筒７の案内壁７ｂと外筒６の間の流路面積は、下側から上側へ行く程断面積が大きくなっており、内筒７の外周を流れる空気は、抵抗の少ない上側へ流れやすく、塵埃を塵埃収容部入口９ａへ導きやすくしている。

流路８ｂは、ホース継手管２０から水平方向に流入した空気を内筒７の円周方向に旋回させる形状であり、流れの剥離を抑制して旋回流を作るには、開口部８ａの位置（開口面）が重要である。本実施の形態例において、開口部８ａの開口面は、図８に示すように前方向から見て少なくとも一部は正面側に開口部８ａが向いている。空気は、図８に示す流れ７０の方向から導入され、流路８ｂによって流れ８０のように旋回し、開口部８ａから外筒６の内壁面に沿って流れる。開口部８ａの位置は、流れ７０の流入方向に対してほぼ逆を向いている。本実施の形態例のように、開口部８ａが真正面を向かなくても良いが、図８中の開口面範囲２５のａ点からｂ点の間にするのが好ましい。開口部８ａ（開口面）がａ点よりも時計方向を向くと、流入した空気が外筒６内の壁面に対して略垂直方向に衝突する部分が生じるため、流れが外筒６の内壁に衝突して乱れ、この流れの乱れから流体音が発生して騒音の原因となる。また、流れの乱れは塵埃の分離性能に影響し、分離性能が低下すると運転終了後に塵埃分離部４に塵埃が残留する場合もある。開口部８ａの位置は、塵埃収容部入口９ａの位置や面積にも影響するため、塵埃収容部入口９ａを超えない（通り過ぎない）位置であるｂ点までに配置すれば良い。また、本実施の形態例では、流路８ｂは円周方向の開口方向は反時計周りであるが、時計周りであっても良い。

本実施の形態例では、内筒７の底面に閉塞部８ｃを有しているが、閉塞せずに内筒７の空間と連通させても構わない。言い換えると、内筒７の両端面が開口していても良い。閉塞部８ｃを有している場合は、外筒６の底面６ａと面で接し、更に外筒６の底面６ａを窪ませて嵌合するようにしている。内筒７の底面を開口させる場合は、外筒６の底面６ａとの隙間から直接塵埃が流入しないように、シール部材などを設ければ良い。このように、内筒７の両端面を開口することで、汚れた際の掃除がし易く、また水洗いしても水が抜けやすく乾きやすいため、手入れ性が向上する。

本実施の形態例の外筒６の形状を図９及び図１０に示す。図９は、外筒６の底面６ａを水平にした状態においての上面図である。図１０は、図９に示すＥ−Ｅ断面図であり、掃除機本体１に装着した状態を想定している。
外筒６の壁面は、底面６ａ側と反対方向へ行くほど径が若干大きくなるような略円錐台形状をしている。外筒６の形状は、金型で成形する際に抜けるようにするために略円錐台形状としているが、円筒形状でも構わない。底面６ａには導入管３が接続する流入口６ｂを備えている。流入口６ｂは図９中の破線で示しており、流入口６ｂの中心線（一点鎖線）の交点を流入口６ｂの中心点ｄとしている。また、底面６ａの中心線（一点鎖線）の交点を底面６ａの中心点ｃとしている。図１０においても同様に、外筒６の底面６ａに中心点ｃを、流入口６ｂに中心点ｄを示している。このように、流入口６ｂの中心点ｄは、底面６ａの中心点ｃよりもやや後ろ側に、左右方向のやや右側にずれている。言い換えると、流入口６ｂの中心点ｄは、底面６ａの中心点ｃよりも外筒６の内壁面に近づけている。
空気流は、図９の方向から見ると時計回りに旋回する。流入口６ｂの中心点ｄを底面６ａの中心点ｃからずらすこと（流入口６ｂの中心点ｄと底面６ａの中心点ｃとが異なるよう配置したこと）で、流入口６ｂは外筒６の内壁面に近づき、流入した空気の乱れを抑えて外筒６内を旋回させることができ、流路内で発生する剥離による流れの乱れを低減することができる。これにより、流体音の発生を抑制でき、掃除機本体１の低騒音化が可能となる。また、流れの乱れを抑制することで、塵埃の分離性能を向上させるとともに、圧力損失の低減にも繋がるため、掃除機の吸込仕事率を向上することができる。

流入口６ｂには導入管３が接続する。従来例では、外筒６の底面６ａに接続する導入管３は、底面６ａに対して略垂直に設けられているが、本実施の形態例では、底面６ａに対し角度を持って接続されており、図１０に示す傾斜角αは３０度程度にしている。傾斜角度については、導入管３の外径や塵埃分離部４の寸法により変化するのでこの限りではないが、垂直よりも小さい角度としている。また、導入管３は、ストレートのパイプ形状ではなく、曲率の大きな曲がったパイプ形状にしている。本実施の形態例のような、導入管３の形状、及び導入管３の傾斜角度にすることで、窪み部８に流入する空気の流入角を小さくすることができ、水平に流入した空気を急に曲げることがないため、剥離などによる流れの乱れを抑え、流体音を低減することができる。また、曲率の大きな曲がったパイプ形状の導入管３は、内筒７の窪み部８の形状（流路８ｂ）と滑らかに繋ぐと良い。

なお、流入口６ｂは、本実施の形態例の位置とは限らず、前側や集塵ケース２の幅方向（左右）のどちらにずらしても構わない。流入口６ｂの位置を底面６ａの前側にずらす場合は、本実施の形態例の形状とは反対に、内筒７の開口部８ａを後ろ側へ向ける。これにより、流路を長く設けることができ、流れを整流して塵埃の分離性能を向上することができる。また、外筒６の底面６ａの幅方向にずらす際は、旋回方向が関係し、図９の方向から見て時計回りならば右側へ、半時計回りなら左側へずらすことで内筒７の流路８ｂをなだらかに曲げることができる。本実施の形態例では、ホース継手管２０は掃除機本体１の正面から見て中心（下側）に位置しているので、ホース継手管２０と流入口６ｂの位置関係は、ホース継手管２０を基準にすると、右側にずれている。言い換えると、導入管３は正面から右向きに延び、流入口６ｂと接続している。このように、流入口６ｂを外筒６の内壁面に近づけると、空気流を外筒６の内壁面に沿わせやすく、流れを時計回りに旋回させやすい。

吸い込んだ空気は、内筒７の流路８ｂを経て塵埃収容部入口９ａへ向かう流れと、外周を旋回する流れに分かれる。外周を旋回する流れは塵埃の分離に重要であり、分離性能を向上するために左前方に整流リブ４０を設けている。この整流リブ４０は、旋回方向の下流側を外筒６の底面６ａへ向かうように傾斜させる。前述したように、内筒７の案内壁７ｂにより外筒６の下側の流量が少なくなっているため、外筒６の底面６ａに空気の滞留が発生する場合がある。滞留が発生した場合、本実施の形態例のような整流リブ４０を設けることで、外筒６の底面６ａへ向かう流れを増やし、流れの滞留を防止し、分離性能を向上することができる。

図１１は塵埃分離部４の正面図、図１２は塵埃分離部４の右側面図であり、塵埃分離部４を掃除機本体１に装着した状態を想定している。外筒６は、使用者が塵埃の残留・内筒の汚れなどが見えるように、または外筒６外に設けたセンサが塵埃の堆積を検出できるように、透明または半透明の樹脂で構成されるのが好ましい。図１１及び図１２に示す外筒６は透明の樹脂で構成しており、外筒６を装着した状態が外観から分かるようになっている。

導入管３の上流側には、ホース継手管２０が連通し、ホース継手管２０は、掃除機本体１に対して略水平に接続されるので、導入管３には水平方向を向いた流れが導入される。
ホース継手管２０と導入管３との間には、ゴム製などの弾性体のパッキング（図示せず）により気密が確保されている。外筒６の底面６ａに対し垂直に導入管３を設けた場合、水平方向の流れを外筒底面６ａに対して、集塵ケース２の傾斜角度分（本実施の形態例では約４５度）に曲げる曲がり流路となる。本実施の形態例においては、導入管３を外筒６の底面６ａに対して傾けているため、内筒７の窪み部８への流入角がより小さく、また窪み部８に設けた流路８ｂの曲率を大きくできるため、なだらかに空気を上方へ導くことができる。図１２の右側面図から分かるように、曲率の大きな曲がりパイプ形状の導入管３は、内筒７の案内壁７ｂとなだらかな曲線（大きな曲率）で繋がっている。案内壁７ｂの曲率は、外筒６の内径と図１１に示す隙間３０によって決まる。案内壁７ｂを含む内筒７の外周と、外筒６の内径との隙間３０は、最も狭い部分で約１０mmである。これは、塵埃が内筒７の外周を旋回する際、隙間３０に塵埃が挟まることを防止するためであり、約１０mmとしているが１０mm以上でも構わない。

前述したように、本実施の形態例では流入口６ｂの位置を外筒６の底面６ａの中心から後ろ側にし、更に外筒６の幅方向の若干右側にずらしている。例えば、本実施の形態例のような曲率の案内壁７ｂを有した内筒７の場合、外筒６の底面６ａの中心に流入口６ｂの中心を合わせると、案内壁７ｂに導入管３を滑らかに繋げられず、導入管３と流路８ｂに段差が生じる。この段差により剥離が生じて、流体音が発生する。導入管３の径を大きくして、段差をなくすことも考えられるが、ホース継手管２０との繋がりや、単純に塵埃分離部４が大きくなる（コンパクト化できなくなる）などの問題が発生する。また、案内壁７ｂを導入管３に合わせると、従来例のように曲率が小さくなり、急な曲がり流路となるための騒音は大きくなる。このように、塵埃分離部４の低騒音化とコンパクト化を両立した設計とするためには、外筒６の底面６ａに対する導入管３の傾斜角度と、底面６ａの流入口６ｂの位置が重要である。

以上のような塵埃分離部４における本実施の形態例の空気の流れを図１３に示す。図１３は、図１１に示すＦ−Ｆ断面図であり、塵埃を含む空気を吸引した際の塵埃分離部４の流れを示している。

空気は、流れ１００のように、導入管３の上流側から略水平方向に流入し、大きく角度を変えずに内筒７の窪み部８に入る。内筒７の窪み部８に形成される流路８ｂの形状に沿って開口部８ａから内筒７と外筒６との間の流路へ流れ、大きな曲率で外筒６の内壁面に沿う流れになり、塵埃収容部入口９ａへ至る。導入管３は外筒６の底面６ａの中心よりも右側へずれているため、その方向に合わせ窪み部８に形成された流路８ｂは流入初期から緩やかな曲がり流路となり、外筒６の内壁に沿いやすくなっている。このように、従来のような急な曲がり流路にせず、緩やかな流路を構成することで、流れの剥離を抑制し、流体音を大きく低減できる。

空気の流れの多くを占めている流れ１００は、塵埃収容部入口９ａを経て、集塵かご１２へ至る。

一方、塵埃収容部入口９ａへ流れず、流れ１０１及び流れ１０３のように、内筒７の外周を旋回する空気流も存在する。外周を旋回する流れ１０１の一部は、外筒６の内壁面に設けた整流リブ４０により、流れ１０２のように外筒６の底面６ａ方向へ向きを変える。
この整流リブ４０により、内筒７の外周を旋回する流れを分散し、塵埃分離部４内に塵埃が残留するのを防止する。

そして、内筒７の外周を旋回する流れの一部は、流れ１０４のように、貫通孔３３を通り、集塵かご１２を通らない流路３２を経て、後部フィルタ１６へ至る。このように、集塵かご１２を通らない流れ１０４を設けることで、集塵かご１２に塵埃が溜まっても吸引力（吸込風量）の維持を図っている。

図１４は、本実施の形態例の集塵ケース２を搭載した掃除機と、従来の集塵ケース２の掃除機の騒音測定結果の一例である。なお、騒音測定は、ＪＩＳＣ９１０８に準拠して行った。本実施の形態例において、効果が顕著に表れる周波数は、流体音の周波数帯域である２０００ＨＺ付近である。図１４に示すように、従来（図中破線）と比較し２０００Ｈｚ付近の山が大きく低減し、ピーク値において１０ｄＢ程度低減しており低騒音効果は顕著である。

このように、本発明によれば、流入口６ｂを外筒６の内壁面に近づけたことで、流入した空気の乱れを抑えて外筒６内を旋回させることができ、流路内で発生する剥離による流れの乱れを低減することができる。これにより、流体音の発生を抑制でき、掃除機本体１の低騒音化が可能となる。また、流れの乱れを抑制すると、塵埃の分離性能が向上する。
更に、圧力損失の低減にも繋がるため、吸込仕事率の向上に有効である。また、本実施の形態例に示した外筒６の底面６ａの流入口６ｂの位置、及び導入管３の接続方法（傾斜角度）によれば、従来の塵埃分離部４の大きさを変えずに掃除機本体１への実装可能である。

本発明は、電気掃除機に適用可能である。

１ 掃除機本体
２ 集塵ケース
３ 導入管
４ 塵埃分離部
５ 塵埃収容部
６ 外筒
６ａ 底面
６ｂ 流入口
７ 内筒
７ａ 案内管
７ｂ 案内壁
７ｃ 終端部
８ 窪み部
８ａ 開口部
８ｂ、３２ 流路
８ｃ 閉塞部
９ 外筒蓋
９ａ 塵埃収容部入口
９ｂ 流出口
９ｃ パッキング
１０ ケース
１１ 前蓋
１２ 集塵かご
１３、１４ 軸
１５ メッシュフィルタ
１６ 後部フィルタ
１７ ボタン
１８ 爪
２０ ホース継手管
２１ 本体吸気口
２５ 開口面範囲
２８ 電動送風機
２９ 高密度フィルタ
３０ 隙間
３３ 貫通孔
４０ 整流リブ
５０ 吸込具
５１ 延長管
５２ 操作管
５４ ホース
５５ 車輪
６０ ヒンジ
７０、８０、１００、１０１、１０２、１０３、１０４ 流れ

Claims (5)

1. 掃除機本体に電動送風機と着脱自在な集塵ケースとを備え、該集塵ケースは外筒を有し、該外筒は底面に流入口と、該流入口に連通する導入管とを有し、上部に流出口を設けた略円筒形状で、該外筒の内部に内筒を備え、該内筒の内部に設けた流路と連通する複数の貫通孔を前記内筒側面に有し、前記流路は前記電動送風機と連通し、前記流入口から流入する空気は前記外筒上部の流出口と前記内筒の流路とに連通するように構成された電気掃除機において、
   前記流入口は、該流入口の中心と前記外筒底面の中心とが異なるよう配置したことを特徴とする電気掃除機。
2. 前記導入管を前記外筒底面に対し傾けて配置したことを特徴とする請求項１に記載の電気掃除機。
3. 前記導入管と連通する前記掃除機本体に接続したホース継手管が、前記掃除機本体の幅方向の略中央にあり、前記流入口の中心と該掃除機本体の幅方向中央とが異なるよう配置したことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の電気掃除機。
4. 請求項１乃至請求項３の何れかに記載の電気掃除機において、
   前記集塵ケースを前記掃除機本体に取り付けた際、前記外筒底面が水平から傾くことを特徴とする電気掃除機。
5. 請求項１乃至請求項４の何れかに記載の電気掃除機において、
   前記内筒に案内壁を設け、該案内壁と前記内筒と前記外筒底面間で構成される流路の下流側開口が前記掃除機本体の前方向を向くことを特徴とする電気掃除機。