JP2013183760A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】安価な構成で、除塵時の動作音が静かな電気掃除機を提供する。
【解決手段】サイクロン空間３３内に配された二次フィルター２３と、風力で回転する回転羽根３０と、回転羽根３０に連動して動作し、二次フィルター２３に付着した塵埃を除去する凸部３１と、電動送風機（図示せず）を備え、回転羽根３０を、サイクロン空間３３と電動送風機を連通する通路５０に設けたもので、凸部３１の動作用の専用電動機などを設ける必要がなく、電気掃除機を運転し電動送風機の動作が始まると、その強力な吸引風によって吸引風の通路５０に設けられた回転羽根３０が回転し、回転羽根３０に連動して凸部３１が動作し、サイクロン空間３３内の二次フィルター２３に付着した塵を除去することができるもので、低価格な電気掃除機を提供できる。しかも、除塵の為に電気を使用しないので、エコロジーな電気掃除機を提供することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、電気掃除機に関するものである。

電気掃除機の形態を、集塵の形態で大分すると、使い捨ての紙袋にゴミを集塵する紙袋式と、繰り返し使用できる集塵室にゴミを集塵するバックレス式に分類され、近年のバックレス式は、遠心分離でゴミと空気を分離するサイクロン式の電気掃除機が主流となっている。

また、最近はどの方式ともに、吸引風量を持続する機能として、紙袋や集塵室内のフィルターに付着した細塵を除塵する除塵手段が備わっていることが一般的となっている。

また除塵手段は、利便性から自動化されていることが多く、サイクロン式の電気掃除機で構成を説明すると、集塵室（ダストボックス）と、集塵室内の下流側にフィルターと、フィルターを振動させるギヤやカムや除塵板などからなる除塵手段と、除塵手段を動かす専用電動機を有していることが一般的となっている。

上記のように構成された従来の電気掃除機の動作を説明すると、電気掃除機に吸い込まれたゴミは、サイクロン風によって遠心分離され大半は集塵室内に留まるが、舞い上がった一部の微細塵は、集塵室の下流側に備わっているフィルターに付着する。微細塵の付着量が多くなると、フィルターによる圧力損失が大きくなり、吸引風量の低下につながる。

よって、電気掃除機の電源ＯＮ時やＯＦＦ時などに、専用電動機を動作させて除塵手段を動かし、フィルターに振動を与えて、付着した微細塵を取り除いて、風量の低下を防いでいる。

紙袋式についても、フィルターへの振動が紙袋となるのみで、ほぼ同様である（例えば、特許文献１や特許文献２参照）。

図６は、上記特許文献２に記載された従来のサイクロン式の電気掃除機の集塵装置を示すものである。

図６に示すように、従来のこの種の電気掃除機の集塵装置７の外郭は、ダストボックス本体８と、ダストボックス本体８の上面を塞ぐように構成されたカバー１１と、ダストボックス本体８の下面を塞ぐように設けられたフタ９とから構成される。

ダストボックス本体８内には、その略同心状に一次フィルター２１が設けられ、一次フィルター２１の下方に、傘状の延出部２２が爪による嵌合、または溶着などの手段により、一次フィルター取り付け枠５７に取り付けられている。

一次フィルター２１の上方には、プリーツ状に形成された二次フィルター２３が設けられ、更にその上方には、二次フィルター２３に蓄積した塵埃を振動などの手段により落とすための除塵部４１や、除塵部４１に振動を与える手段となるモーター２５を備えている。

除塵部４１は、軸部４３によって除塵板４４とレール（図示せず）がビスなどの連結手段（図示せず）により連結されて構成されている。モーター２５は、電気基盤（図示せず
）とつながって構成されている。

特開２００５−０１３２５６号公報 特開２０１１−１１０２３４号公報

しかしながら上記特許文献２に記載されたような従来の電気掃除機は、除塵部４１が、モーター２５やギヤ（図示せず）やカム（図示せず）や除塵板４４などから構成される機構的な伝達部を有しており、駆動時の動作音が耳障りに感じる場合があった。

また除塵手段が自動のタイプは、専用の電動機や、それをコントロールする電気基盤を有しており、非常に高価な構成となっていた。

また、除塵手段が、手動や電源コードの引出し動作に連動する半自動のタイプでも、機構的な伝達部のギヤやカムや除塵板などが複数個になり、十分高価なものとなっていた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、除塵時の動作音が静かな上、動作用の専用電動機や高価な機構的な伝達部などが不要で、簡単で廉価な構成の除塵手段を搭載した電気掃除機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の電気掃除機は、集塵室内に配されたフィルターもしくは紙袋と、風力で回転する回転羽根と、前記回転羽根に連動して動作し、前記フィルターもしくは紙袋などに付着した塵埃を除去する除塵手段と、吸引手段を備え、前記回転羽根を、前記集塵室と前記吸引手段を連通する通路に設けたもので、電気掃除機を運転し吸引手段の動作が始まると、強力な吸引風によって吸引風の通路に設けられた回転羽根が回転し、回転羽根に連動して除塵手段が動作し、集塵室内のフィルターもしくは紙袋などに付着した塵を除去することとなり、除塵手段の動作に専用電動機を必要としないので、簡単で廉価な構成の除塵手段を搭載した、低価格な電気掃除機を提供できる。

その上、電気掃除機の吸引風を利用して除塵手段を動作させ、除塵の為に電気を使用しないので、エコロジーな電気掃除機を提供することができる。

本発明の電気掃除機は、除塵手段にギヤやカムや除塵板などを用いていないので、除塵時の動作音が静かで、また、除塵手段にギヤやカムや除塵板などからなる高価な機構的な伝達部や、動作用の専用電動機なども必要としないので、簡単で廉価な構成の除塵手段を搭載した、低価格な電気掃除機を提供できる。

また、電気掃除機の吸引風を利用して除塵手段を動作させ、除塵の為に電気を使用しないので、エコロジーな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全体斜視図 同集塵装置の斜め後方から見た斜視図 同集塵装置の主要部を示す斜視図 図２におけるＡ−Ａ断面図 図２におけるＢ−Ｂ断面図 従来の電気掃除機の集塵装置の断面図

第１の発明は、集塵室内に配されたフィルターもしくは紙袋と、風力で回転する回転羽根と、前記回転羽根に連動して動作し、前記フィルターもしくは紙袋などに付着した塵埃を除去する除塵手段と、吸引手段を備え、前記回転羽根を、前記集塵室と前記吸引手段を連通する通路に設けたもので、電気掃除機を運転し吸引手段の動作が始まると、強力な吸引風によって吸引風の通路に設けられた回転羽根が回転し、回転羽根に連動して除塵手段が動作し、集塵室内のフィルターもしくは紙袋などに付着した塵を除去することとなり、除塵手段の動作に専用電動機を必要としないので、簡単で廉価な構成の除塵手段を搭載した、低価格な電気掃除機を提供できる。

また、電気掃除機の吸引風を利用して除塵手段を動作させ、除塵の為に電気を使用しないので、エコロジーな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の発明の通路の一面を、略インボリュート曲線状に形成したもので、回転羽根をシロッコファンなどで形成すると、回転羽根の周囲の面を略インボリュート曲線で形成した一般的なシロッコファンのファンケース形状にできるので、電気掃除機の吸引風で効率よく回転する回転羽根を得ることが出来、吸引風量が小さい運転モードや吸引風量が小さい電気掃除機でも除塵手段が動作可能となり、より効率のよい除塵手段を、専用電動機無しで、低価格な電気掃除機を提供できる。

また、電気掃除機の吸引風を利用して効率よく除塵手段を動作させ、除塵の為に電気を使用しないので、エコロジーな電気掃除機を提供することができる。

第３の発明は、特に、第１又は第２の発明の回転羽根の回転によって圧縮され、開放することによって前記回転羽根を逆回転させるバネを備えたもので、電気掃除機の吸引動作中は、吸引風により回転羽根が回転して集塵室内のフィルターもしくは紙袋などに付着した塵を除去すると共にバネを圧縮し、吸引動作が停止すると、バネの復元力にて自動的に回転羽根を逆回転させ、回転羽根に連動して除塵手段が動作し、集塵室内のフィルターもしくは紙袋などに付着した塵を確実に除去することが出来る。

これによって、電気掃除機の運転停止後にも除塵作用を提供できるので、より効果的に付着した微細塵を取り除くことができ、しかもエコロジーかつ低価格な電気掃除機を提供できる。

第４の発明は、特に、第３の発明の回転羽根の一方向に回転し、一定力以上では空回りするクラッチ機構を備えたもので、電気掃除機の吸引動作中は、吸引風にて回転羽根が回転して集塵室内のフィルターもしくは紙袋などに付着した塵を除去すると共にバネを圧縮し、バネの圧縮が終わっても回転羽根は回転を続けることが可能となる。そして吸引動作が停止すると、バネの復元力にて自動的に回転羽根を逆回転させ、回転羽根に連動して除塵手段が動作し、集塵室内のフィルターもしくは紙袋などに付着した塵を除去するので、吸引動作中と停止後共に除塵手段を十分動作させることができる電気掃除機を提供できる。

第５の発明は、特に、第３又は第４の発明の電気掃除機において、通常、バネの開放を抑制し、押すと前記バネを開放するブレーキボタンを備えたもので、バネの開放を電気掃除機の吸引動作停止後に限定せず、ブレーキボタンを任意のタイミングで押すことによって、結果的に任意のタイミングで除塵手段を動作させることができる。

第６の発明は、特に、第１〜５のいずれか一つの発明の回転羽根に除塵手段を設けると共に、前記除塵手段は、フィルターもしくは紙袋の少なくとも一部に接触し、前記回転羽根が回転すると、前記フィルターもしくは紙袋などを振動させて付着した塵を除去するようにしたもので、電気掃除機の吸引動作中に、吸引風にて回転羽根が回転し、回転羽根の一部がフィルターもしくは紙袋に接触しているので、それらを振動させて集塵室内のフィルターもしくは紙袋などに付着した塵を除去することとなり、除塵手段にギヤやカムや除塵板などを用いていないので、除塵時の動作音が静かである。

また、除塵手段にギヤやカムや除塵板などからなる高価な機構的な伝達部や、駆動用の専用電動機なども必要無いので、簡単で廉価な構成の除塵手段を搭載した、低価格な電気掃除機を提供できる。

また、電気掃除機の吸引風を利用して除塵手段を動作させ、除塵の為に電気を使用しないので、エコロジーな電気掃除機を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における電気掃除機の全体斜視図、図２は、同集塵装置の斜め後方から見た斜視図、図３は、同集塵装置の主要部を示す斜視図、図４は、図２におけるＡ−Ａ断面図、図５は、図２におけるＢ−Ｂ断面図である。

本実施の形態における電気掃除機は、掃除機本体１と、一端が掃除機本体１の前方に設けた吸入口１ａに接続されるホース２と、ホース２の他端に設けられた接続パイプ３と、接続パイプ３に接続される延長管４と、延長管４の先端に設けられ塵埃を吸引する開口部（図示せず）を有する吸込具５からなり、掃除機本体１には塵埃を吸引する吸引手段となる電動送風機（図示せず）が内蔵されると共に、塵埃を集塵する集塵装置７が着脱自在に取り付けられている。接続パイプ３の上部には、操作用の取っ手１９が設けられている。

集塵装置７は、図２に示すように、構成部品を大きく分けると、外郭は、ダストボックス本体８と、ダストボックス本体８の上面を塞ぐように構成されたカバー１１と、カバー１１に備え付けられたハンドル１０と、ダストボックス本体８の下面を塞ぐように設けられたフタ９とから構成されている。

フタ９は、ダストボックス本体８に設けたヒンジ部１３で回動可能で、尾錠１８でダストボックス本体８に係止されている。またフタ９に取り付けられたパッキンＤ２９（図４参照）によってダストボックス本体８とエアータイト（気密性保持）される。

図２に示すように、フタ９は、尾錠１８が回動することでロックが外れて、開閉できる構成となっており、押しレバー１２を押すとスライダー４７が下がることで、尾錠１８が開き、フタ９が開放される。なおカバー１１は、バックル１５と爪部１４でダストボックス本体８と係合している。

ダストボックス本体８内には、図３に示すように、その略同心状に一次フィルター２１が設けられ、一次フィルター２１の下方に、傘状の延出部２２が、爪による嵌合、または溶着などの手段により、一次フィルター取り付け枠５７に取り付けられている。一次フィルター２１の上方にはプリーツ状に形成された二次フィルター２３が設けられている。

二次フィルター２３の外周にはそれぞれパッキンＡ２６とパッキンＢ２７が取り付けられており、一次フィルター取り付け枠５７に対して、それぞれ防振およびエアータイトの役割を果たしている。

カバー１１の下面には、図４、図５に示すように、ベース部２４がビス等の連結手段（図示せず）により連結されており、カバー１１とベース部２４に覆われた空間には、一端がベース部２４より突出している回転シャフト３５が設けられ、回転シャフト３５は、ベース部２４の貫通箇所には軸受け３６を設けて、上端には、ケース体３７を設けて、回転自在に保持されている。

ケース体３７内部には、回転シャフト３５を一方向に回転し、一定力以上で空回りするクラッチ機構２８とゼンマイバネ３９が設けられ、ゼンマイバネ３９の一端はケース体３７に、もう一端は、クラッチ機構２８に固定されている。

回転シャフト３５のベース部２４より突出している部分には、吸引風によってクラッチ機構２８と同じ方向に回転するシロッコファンとした回転羽根３０が締結されており、回転羽根３０の最外径部には、二次フィルター２３に接触し、回転羽根３０の回転により二次フィルター２３を振動させ、蓄積した塵埃を振るい落とす除塵手段となる凸部３１が設けられている。

また、カバー１１は、通常、ゼンマイバネ３９の開放を抑制し、押すと開放するブレーキボタン３２を備えている。さらに、回転羽根３０を覆うベース部２４の外周形状は、略インボリュート曲線状に形成されており、吸気口Ａ１６と合わさって、一般的なシロッコファンとシロッコファンケースの関係を築いている。

そして集塵装置７を掃除機本体１に取り付けると、吸気口Ａ１６が吸引手段である電動送風機（図示せず）と連通するようになっている。

以上のように、本実施の形態では、回転羽根３０は、サイクロン空間３３と吸気口Ａ１６と連通する通路５０内に配され、電動送風機（図示せず）で吸気口Ｂ１７から流入した空気が、一次フィルター２１、二次フィルター２３を通過し、回転羽根３０を回転駆動し、通路５０、吸気口Ａ１６を経て電動送風機（図示せず）に至るようになっている。

以上のように構成された本実施の形態における電気掃除機について、以下その動作、作用を説明する。

吸込具５から吸い込まれた塵埃の混じった空気は、掃除機本体１の前方に設けた吸入口１ａを経由して、図２に示すダストボックス本体８に設けた吸気口Ｂ１７に吸い込まれる。吸気口Ｂ１７に吸い込まれた空気は、一次フィルター２１の外周とダストボックス本体８で形成され塵埃を集める集塵室となるサイクロン空間３３に流れ、そこに発生する旋回流により綿ごみを主とした塵埃と細塵を含んだ空気とに遠心分離される。

サイクロン空間３３で細塵に分離された空気は、一次フィルター２１を通過し、二次フィルター２３によって細塵が濾過される。そして、細塵を含まない空気のみが、二次フィルター２３を通過し吸気口Ａ１６を通過し、電動送風機（図示せず）に吸引される。

次に、二次フィルター２３の除塵について説明する。

電動送風機（図示せず）の運転中は、吸引風の作用によって、軸受け３６やケース体３７によって回転自在に保持された回転羽根３０が回転し続けるので、凸部３１が二次フィ
ルター２３を連続的に叩いて、振動させ続けることによって、二次フィルター２３に堆積した細塵を除去し、再付着するのを防いでいる。

このとき回転羽根３０とベース部２４は、一般的なシロッコファンとシロッコファンケースの関係を築いているので、吸引風で効率よく回転可能で、吸引風量が小さい運転モードや、吸引風量が小さい電気掃除機でも十分除塵効果を得ることができる。

また、回転羽根３０の回転によって、ゼンマイバネ３９は圧縮されるが、圧縮終了後もクラッチ機構２８の作用により、回転羽根３０は回転し続けることができる。

電動送風機（図示せず）の運転が停止後は、任意のタンミングでブレーキボタン３２を押すことで、ゼンマイバネ３９が開放され、ゼンマイバネ３９のバネの復元力にて回転羽根３０を逆回転させ、凸部３１が運転時と逆側から二次フィルター２３を連続的に叩いて、振動させるので、より効果的に二次フィルター２３に堆積した細塵を除去することができる。

また、ブレーキボタン３２の解除が使用者によるものでなく、電気掃除機の制御機能でコントロールされた自動でも、本実施の形態における電気掃除機と同等以上の利便性や除塵効果が得られることは言うまでもない。

なお、クラッチ機構２８がなくても、停止時の除塵効果は提供できる。また、ブレーキボタン３２がない場合は、電動送風機（図示せず）の停止後に自動に除塵動作が始まる。さらに、上記実施の形態では、ダストボックス本体８や延出部２２は円筒状と説明したが、図２などに示すように、他部品との関係で、円筒状の一部が形成されない場合であっても、作用や効果の点は同じである。

以上のように、本発明に係る電気掃除機は、除塵時の動作音が静かである上に、エコロジーで低価格な電気掃除機を提供できるので、家庭用や業務用の電気掃除機等に適用できる。

１ 掃除機本体
７ 集塵装置
８ ダストボックス本体
９ フタ
２１ 一次フィルター（フィルター）
２２ 延出部
２３ 二次フィルター（フィルター）
２８ クラッチ機構
３０ 回転羽根
３１ 凸部（除塵手段）
３２ ブレーキボタン
３３ サイクロン空間（集塵室）
３９ ゼンマイバネ（バネ）
５０ 通路

Claims (6)

1. 集塵室内に配されたフィルターもしくは紙袋と、風力で回転する回転羽根と、前記回転羽根に連動して動作し、前記フィルターもしくは紙袋などに付着した塵埃を除去する除塵手段と、吸引手段を備え、前記回転羽根を、前記集塵室と前記吸引手段を連通する通路に設けた電気掃除機。
2. 通路の一面を、略インボリュート曲線状に形成した請求項１に記載の電気掃除機。
3. 回転羽根の回転によって圧縮され、開放することによって前記回転羽根を逆回転させるバネを備えた請求項１または２に記載の電気掃除機。
4. 回転羽根の一方向に回転し、一定力以上では空回りするクラッチ機構を備えた請求項３に記載の電気掃除機。
5. 通常、バネの開放を抑制し、押すと前記バネを開放するブレーキボタンを備えた請求項３又は４に記載の電気掃除機。
6. 回転羽根に除塵手段を設けると共に、前記除塵手段は、フィルターもしくは紙袋の少なくとも一部に接触し、前記回転羽根が回転すると、前記フィルターもしくは紙袋などを振動させて付着した塵を除去するようにした請求項１〜５のいずれか１項に記載の電気掃除機。