JP2014083243A - サイクロン分離装置を備えた電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】高いごみ捕集性能を維持しつつ、小型な構成でごみ捨て頻度の少ない、使い勝手のよいサイクロン分離装置及びこれを備えた電気掃除機を提供する。
【解決手段】サイクロン分離装置において、少なくとも一部が略円筒形状を呈する側壁を有し、流入口から流入した含塵空気を前記側壁に沿って旋回させて含塵空気からごみを分離する旋回室と、前記旋回室の前記側壁に形成された開口部により前記旋回室の内部と連通した集塵室と、前記集塵室内に前記集塵室の内壁面より突出して設けられたリブと、を備え、前記リブは、前記開口部の周方向における開口範囲とは重ならないように、前記旋回室の旋回方向の上流側又は下流側にずらして配置される。
【選択図】図１４

Description

この発明は、サイクロン分離装置及びこれを備えた電気掃除機に関するものである。

従来におけるサイクロン分離装置及びこれを備えた電気掃除機においては、サイクロン分離を行う旋回室を有する分離装置と、分離装置の下部に、旋回室から一続きにして設けられた集塵室と、集塵室内に設けられたフィン（リブ）と、を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特表２００２−５２１０７６号公報 特開２００６−２０４９０９号公報

しかしながら、特許文献１に示された従来におけるサイクロン分離装置及びこれを備えた電気掃除機においては、集塵室が旋回室の下側に一続きとなって配置されている。このため、旋回室内の高速の旋回気流がそのまま集塵室内に流入するため、集塵室内の風速が高く、集塵室内のリブで十分に塵埃を捕捉できずに集塵室内に偏ってごみが溜まってしまう。したがって、集塵室内に空きスペースができて集塵室内の空間を有効に活用できず、集塵量が減ってしまう。そして、こうした事情から、ごみ捨て作業を行わなければならない頻度が高くなってしまう。あるいは、集塵量を確保し、ごみ捨て作業が必要な頻度を抑えるためにサイクロン分離装置が大型化し、使い勝手が悪くなってしまう。

この発明は、このような課題を解決するためになされたもので、高いごみ捕集性能を維持しつつ、小型な構成でごみ捨て頻度の少ない、使い勝手のよいサイクロン分離装置及びこれを備えた電気掃除機を得るものである。

この発明に係るサイクロン分離装置は、少なくとも一部が略円筒形状を呈する側壁を有し、流入口から流入した含塵空気を前記側壁に沿って旋回させて含塵空気からごみを分離する旋回室と、前記旋回室の前記側壁に形成された開口部により前記旋回室の内部と連通した集塵室と、前記集塵室内に前記集塵室の内壁面より突出して設けられたリブと、を備え、前記リブは、前記開口部の周方向における開口範囲とは重ならないように、前記旋回室の旋回方向の上流側又は下流側にずらして配置される構成とする。

また、この発明に係る電気掃除機においては、前述した構成を有するサイクロン分離装置と、前記旋回室の中心軸が傾斜した状態で前記サイクロン分離装置が装着される掃除機本体と、を備え、前記開口部は、前記側壁の、前記サイクロン分離装置が前記掃除機本体に装着された状態で前記旋回室の中心軸より重力方向上方側の位置に形成される構成とする。

あるいは、前述した構成を有するサイクロン分離装置と、前記旋回室の中心軸が傾斜した状態で前記サイクロン分離装置が装着される掃除機本体と、を備え、少なくとも一部の前記リブは、前記サイクロン分離装置が前記掃除機本体に装着された状態で前記旋回室の中心軸より重力方向下方側に設けられる構成とする。

この発明に係るサイクロン分離装置及びこれを備えた電気掃除機によれば、高いごみ捕集性能を維持しつつ、小型な構成でごみ捨て頻度を少なくすることができ、使い勝手を良好なものとすることができるという効果を奏する。

この発明の実施の形態１に係る電気掃除機の斜視図である。 この発明の実施の形態１に係る集塵ユニットを取り付けた状態の掃除機本体の斜視図である。 この発明の実施の形態１に係る集塵ユニットを取り付けた状態の掃除機本体の平面図である。 この発明の実施の形態１に係る集塵ユニットを取り外した状態の掃除機本体の斜視図である。 この発明の実施の形態１に係る集塵ユニットを取り外した状態の掃除機本体の平面図である。 図５中に示すＡ−Ａ線による断面図である。 図５中に示すＢ−Ｂ線による断面図である。 この発明の実施の形態１に係る集塵ユニットの斜視図である。 この発明の実施の形態１に係る集塵ユニットの側面図である。 この発明の実施の形態１に係る集塵ユニットの平面図である。 この発明の実施の形態１に係る集塵ユニットの分解斜視図である。 図１０中に示すＣ−Ｃ線による断面図である。 図１２中に示すＤ−Ｄ線による断面図である 図１３中に示すＥ−Ｅ線による断面図である。 図３中に示すＦ−Ｆ線による断面図である。 この発明の実施の形態２に係る集塵ユニットを取り付けた状態の掃除機本体の図１５に相当する図である。 図１６中に示すＧ−Ｇ線による断面図である。

この発明を添付の図面に従い説明する。各図を通じて同符号は同一部分又は相当部分を示しており、その重複説明は適宜に簡略化又は省略する。

実施の形態１．
図１から図１５は、この発明の実施の形態１に係るもので、図１は電気掃除機の斜視図、図２は集塵ユニットを取り付けた状態の掃除機本体の斜視図、図３は集塵ユニットを取り付けた状態の掃除機本体の平面図、図４は集塵ユニットを取り外した状態の掃除機本体の斜視図、図５は集塵ユニットを取り外した状態の掃除機本体の平面図、図６は図５中に示すＡ−Ａ線による断面図、図７は図５中に示すＢ−Ｂ線による断面図、図８は集塵ユニットの斜視図、図９は集塵ユニットの側面図、図１０は集塵ユニットの平面図、図１１は集塵ユニットの分解斜視図、図１２は図１０中に示すＣ−Ｃ線による断面図、図１３は図１２中に示すＤ−Ｄ線による断面図、図１４は図１３中に示すＥ−Ｅ線による断面図、図１５は図３中に示すＦ−Ｆ線による断面図である。

図１に示すように、電気掃除機１は、掃除機本体２を備えている。この掃除機本体２の両側には車輪３が設けられる。掃除機本体２の後部には、電源コード４が引き出し可能に設けられる。掃除機本体２の上部には、集塵ユニット５が着脱自在に取り付けられる。なお、掃除機本体２の電源コード４を除く部分は、図２及び図３にも図示している。

掃除機本体２の前部には、ホース接続口６が設けられる。ホース接続口６には、サクションホース７の一端が接続される。サクションホース７は、可撓性を有するように蛇腹状に形成される。サクションホース７の他端には、接続パイプ８の一端が接続される。接続パイプ８は、中途にて若干折れ曲がるように形成される。接続パイプ８には、取っ手９が設けられる。取っ手９には、操作スイッチ１０が設けられる。接続パイプ８の他端には、吸引パイプ１１の一端が接続される。吸引パイプ１１は、真直ぐの中空円筒状に形成される。吸引パイプ１１の他端には、吸込口体１２が、その長手方向中央部において接続される。この吸込口体１２の下面は開口されて吸込口が形成されている。

図４に示すように、集塵ユニット５を取り外した状態の掃除機本体２は、電動送風機収容ユニット２ａと集塵ユニット収容部２ｂとを備えている。電動送風機収容ユニット２ａの上面側は、後方にいくほど高く前方にいくほど徐々に低くなる傾斜面状となっている。この傾斜面状に形成された電動送風機収容ユニット２ａの上面側が、集塵ユニット５を着脱自在に収容するための集塵ユニット収容部２ｂである。

図４及び図５に示すように、集塵ユニット収容部２ｂの上部の一側には、本体側流出口１３が形成される。また、集塵ユニット収容部２ｂの上部の中央には、本体側流入口１４が形成される。本体側流入口１４は、本体側流出口１３よりも上方側に配設されている。

図６及び図７に示すように、電動送風機収容ユニット２ａ内における後部側の下部には、電動送風機１５が収容される。電動送風機１５の前方側かつ上方側には、ホース接続口６と本体側流出口１３とを連通する吸入風路１６が形成される。また、本体側流入口１４と電動送風機１５の収容箇所とを連通するようにして、排気風路１７が電動送風機収容ユニット２ａ内に形成される。なお、電動送風機収容ユニット２ａ内には図示しないコードリール部も収容されている。このコードリール部には電源コード４が巻き回される。

また、電動送風機収容ユニット２ａ内には、電動送風機１５やコードリール部以外の内部機器（例えば、制御配線基板等）も収容されている。電源コード４を外部電源に接続することで、電動送風機１５等の内部機器が通電する。電動送風機１５は、通電によって駆動し、操作スイッチ１０に対する操作に応じて所定の吸引動作を行う。

吸込口体１２、吸引パイプ１１、接続パイプ８及びサクションホース７は、内部が一続きに形成されている。電動送風機１５が吸引動作を行うと、床面上のごみが空気と一緒に吸込口体１２に吸い込まれる。吸込口体１２に吸い込まれた含塵空気は、吸込口体１２、吸引パイプ１１、接続パイプ８、サクションホース７の順にこれらの内部を通って、掃除機本体２に送られる。このように、吸込口体１２、吸引パイプ１１、接続パイプ８及びサクションホース７は、外部から掃除機本体２を通じて集塵ユニット５内へと含塵空気を導入するための風路を形成する。

集塵ユニット５は、含塵空気からごみを分離し、分離したごみを一時的に溜めておくためのものである。集塵ユニット５は、内部で含塵空気を旋回させることにより、遠心力によってごみを空気から分離する。すなわち、集塵ユニット５は、サイクロン分離機能を有している。集塵ユニット５の具体的な構成及び機能については後述する。

電動送風機１５が吸引動作を開始すると、電気掃除機１に形成された各風路に、気流（吸引風）が発生する。吸込口体１２に吸い込まれた含塵空気は、ホース接続口６から掃除機本体２の内部に取り込まれる。掃除機本体２の内部に流入した含塵空気は、吸入風路１６を経て、本体側流出口１３から集塵ユニット５に送られる。集塵ユニット５の内部に発生する気流については後述する。集塵ユニット５から排出された空気（清浄空気）は、排気風路１７に流入し、排気風路１７内において電動送風機１５を通過する。電動送風機１５を通過した空気は、排気風路１７をさらに進み、排気口から掃除機本体２（電気掃除機１）の外部に排出される。

図８から図１０は集塵ユニット５の外形を示している。これらの図に示すように、集塵ユニット５は大まかに言って略楕円筒状を呈する。集塵ユニット５は、図８から図１０に加えて図１１にも示すように、大きく分けて、排出部ケース５ａ、バイパス部ケース５ｂ、流入部ケース５ｃ及び集塵部ケース５ｄの４つの部分からなる。集塵ユニット５は、これらの排出部ケース５ａ、バイパス部ケース５ｂ、流入部ケース５ｃ及び集塵部ケース５ｄを、上からこの順で組み合わせることで構成される。

集塵ユニット５の流入部ケース５ｃの一側には、ユニット側流入口１８が形成される。集塵ユニット５の排出部ケース５ａにおける最上部の中央には、ユニット側流出口１９が形成される。このユニット側流出口１９は、ユニット側流入口１８よりも上方に配置される。ユニット側流入口１８とユニット側流出口１９とは同じ側を向いて開口している。

図１２に示すように、集塵ユニット５は、その中央下部に旋回室２０を備えている。旋回室２０の上部は、円筒部２０ａからなる。旋回室２０の下部は、円錐部２０ｂからなる。円筒部２０ａは、中空の円筒状を呈する。円筒部２０ａは、中心軸が上下方向を向くように配置される。円錐部２０ｂは、先端部が切り取られた中空の円錐状を呈する。円錐部２０ｂは、中心軸が円筒部２０ａの中心軸と一致するように、上下方向に配置される。

円錐部２０ｂの上端部は、円筒部２０ａの下端部に接続される。円錐部２０ｂは、下方にいくに従って径が小さくなるように、円筒部２０ａの下端部から下方に延びるように設けられる。このように形成された円筒部２０ａの内部空間と円錐部２０ｂの内部空間とからなる一続きの空間は、旋回室２０を構成する。旋回室２０は、含塵空気を旋回させるための空間である。

円筒部２０ａの上部（旋回室２０を形成する側壁の最上部）には、主流入口５０が形成される。主流入口５０には、主流入管５２の一端が接続される。主流入管５２の他端はユニット側流入口１８に接続される。主流入管５２は、吸入風路１６を通過してきた含塵空気を、円筒部２０ａの内部（旋回室２０）に導くためのものである。主流入管５２の内部空間は、主流入風路を形成する。主流入風路は、吸入風路１６から旋回室２０に含塵空気を流入させるための風路の一つである。

主流入管５２は、例えば、四角筒状を呈し、一直線状を呈する部材からなる。主流入管５２は、その軸が、円筒部２０ａの中心軸に対して直交し、かつ、円筒部２０ａ（旋回室２０の側壁）の接線方向に配置される。

また、主流入口５０と同様に、円筒部２０ａの上部（旋回室２０を形成する側壁の最上部）には、副流入口５１が形成される。副流入口５１が配置される高さは、例えば主流入口５０と同じ高さである。この場合、換言すれば、主流入口５０及び各副流入口５１は、旋回室２０の中心軸方向の略同等な位置に設けられる。ここでは、副流入口５１は５つ設けられている。

バイパス部ケース５ｂ内の空間には、バイパス風路５５が形成される。バイパス風路５５は、旋回室２０の旋回方向に延在するように形成される。主流入管５２内の空間とバイパス部ケース５ｂ内の空間であるバイパス風路５５とは、流入部ケース５ｃにおける主流入管５２の上壁及びバイパス部ケース５ｂの底面に設けられた図示しないバイパス連通口により連通されている。

このバイパス連通口は、主流入管５２の風路内の含塵空気の一部を、バイパス風路５５に取り込むための開口である。バイパス連通口を通過して主流入管５２内からバイパス風路５５に流入した含塵空気は、バイパス風路５５を通過した後、副流入口５１から、円筒部２０ａの内部（旋回室２０）に取り込まれる。

これらの副流入口５１とバイパス風路５５とは、副流入管５４により接続されている。バイパス部ケース５ｂにおけるバイパス風路５５の底面には、副連通口５３が穿設されている。副連通口５３は副流入口５１のそれぞれと対応して設けられる。したがって、副連通口５３は副流入口５１と同数だけ設けられる。ここでは、副流入口５１の数は５であるので、副連通口５３の数も５である。

そして、対応する副流入口５１と副連通口５３同士のそれぞれが、副流入管５４により接続される。したがって、副流入管５４が設けられる数も、副流入口５１及び副連通口５３と同数（ここでは５）である。これらの副流入管５４は、流入部ケース５ｃにおける円筒部２０ａの上部に、円筒部２０ａの外周を囲むようにして設けられる。副流入管５４は、副流入口５１において円筒部２０ａの側壁の接線方向に沿うようにして接続される。

図１２に示すように、旋回室２０の円筒部２０ａの側壁には、０次開口部２１が形成されている。０次開口部２１は、ユニット側流入口１８よりも旋回室２０の中心軸方向の下方に配置される。さらに言えば、０次開口部２１は、主流入口５０及び全ての副流入口５１よりも、旋回室２０の中心軸方向の下方、すなわち、旋回室２０内の空気流における下流側に配置される。

０次開口部２１が形成される旋回室２０の円筒部２０ａにおける位置は、旋回室２０の中心軸に対してユニット側流入口１８及びユニット側流出口１９の開口している側とは反対側となる位置である。

旋回室２０の円錐部２０ｂの下端部は、中心軸に沿った下方側を向いて開口する。円錐部２０ｂの下端部に形成されたこの開口が、１次開口部２３である。したがって、この１次開口部２３は０次開口部２１より旋回室２０内の空気流における下流側に配置されている。また、円錐部２０ｂの外側には、隔壁２５が設けられている。この隔壁２５は、円筒部２０ａとほぼ同径の略円筒状を呈する。隔壁２５の上端は、円筒部２０ａと円錐部２０ｂとの接続部近傍に接続されている。

集塵部ケース５ｄは、下方が閉じ、上方が開口した略楕円筒状を呈する。集塵部ケース５ｄは、流入部ケース５ｃの外側及び下方側に配置される。この状態においては、流入部ケース５ｃの円筒部２０ａの０次開口部２１の上端よりも下方側と、円錐部２０ｂ及び隔壁２５の全体が、集塵部ケース５ｄ内に収容される。また、隔壁２５の下端部が、集塵部ケース５ｄの底面に形成された突起部と係合する。

こうして、流入部ケース５ｃと集塵部ケース５ｄとの間に形成された空間は、隔壁２５により２つに区切られる。こうしてできた２つの空間のうち、円筒部２０ａ及び隔壁２５の外側に形成されたものが０次集塵室２２であり、円錐部２０ｂの下方及び外側であって隔壁２５の内側に形成されたものが１次集塵室２４である。

０次集塵室２２は、旋回室２０の外側全周を覆うように包囲している。また、０次集塵室２２は、０次開口部２１から下方に延在している。１次集塵室２４は、１次開口部２３の下方から円錐部２０ｂの外側全周へ延在している。

０次集塵室２２内には、複数のリブ３０が設けられる。図１３に示すように、これら複数のリブ３０は、０次集塵室２２の外周側の（すなわち集塵部ケース５ｄの）内側面から旋回室２０の中心軸方向へと向けて突出して設けられる。さらに、これらのリブ３０は、旋回室２０の中心軸に対する周方向について、０次開口部２１が設けられている範囲とは重ならない位置に配置される。

また、これらのリブ３０は、旋回室２０の中心軸から見て０次開口部２１側にある第１のリブ３０ａと、旋回室２０の中心軸から見て０次開口部２１とは反対側にある第２のリブ３０ｂとに分類される。図１２及び図１４に示すように、旋回室２０の中心軸に沿った方向の長さについて、第１のリブ３０ａの方が第２のリブ３０ｂよりも短い。旋回室２０の中心軸に沿った方向において、第１のリブ３０ａは、０次開口部２１が設けられている範囲とは重なっておらず、０次開口部２１が設けられている範囲よりも下方側に配置される。一方、第２のリブ３０ｂについては、旋回室２０の中心軸に沿った方向において、０次開口部２１が設けられている範囲と重なっている。

さらに、図１４に示すように、リブ３０の先端から当該先端に対向する円筒部２０ａ又は隔壁２５の外側面までの距離（以下これを「風路幅」という）について、旋回室２０の中心軸に沿った上方側における風路幅ａと下方側における風路幅ｂとを比較すると、風路幅ａの方が風路幅ｂよりも大きくなるように形成されている。これは、例えば、リブ３０の先端部及び０次集塵室２２の外壁の一方あるいは両方について、旋回室２０の中心軸に沿って下方にいくほど前記中心軸に近づくように傾斜させることで実現することができる。なお、図１４中では、リブ３０のうち第１のリブ３０ａについての風路幅について図示しているが、第２のリブ３０ｂについても同様である。

図１２及び図１４に示すように、円筒部２０ａの上端部の中心には、メッシュ状の排出口２７が設けられている。排出口２７は、上部が略円筒形状を呈し下部が略円錐形状を呈する管状の側壁及びこの側壁の一部を開口して形成される微細孔により構成される。このため、管の下方のみを開口して排出口を形成する場合と比べ、旋回方向に旋回室２０内の気流を吸引する力が強まり、旋回室２０内の旋回気流が旋回方向に進みやすくなる。よって、旋回室２０内の上方における気流の旋回力が増大し分離性能をさらに向上することができる。

この排出口２７とユニット側流出口１９とは、排出管２６により連通される。換言すれば、前述したメッシュ状の排出口２７の一部は、排出管２６の側壁の一部を開口して形成される微細孔により構成される。排出管２６は主に排出部ケース５ａにより形成されている。なお、排出口２７はバイパス部ケース５ｂに形成されており、旋回室２０の上端壁は、バイパス部ケース５ｂの底面の一部により形成される。

以上のような構成を有する集塵ユニット５が集塵ユニット収容部２ｂに適切に取り付けられると、図１５に示すように、旋回室２０等の中心軸が、集塵ユニット収容部２ｂの斜面に合わせて斜めに配置される。そして、ユニット側流入口１８及びユニット側流出口１９が前記斜面に対向するように配置され、ユニット側流入口１８が本体側流出口１３に接続される。ユニット側流出口１９は、本体側流入口１４に接続される。

この際、前述したように、０次開口部２１は、旋回室２０の中心軸に対してユニット側流入口１８及びユニット側流出口１９の開口している側とは反対側に設けられている。このため、０次開口部２１は、集塵ユニット５を掃除機本体２に装着した状態において、旋回室２０の中心軸に対して鉛直方向（重力方向）の上方側に配置されることになる。

また、前述したように、旋回室２０の中心軸から見て０次開口部２１側にあるのが第１のリブ３０ａであり、その反対側にあるのが第２のリブ３０ｂである。よって、集塵ユニット５を掃除機本体２に装着した状態においては、第１のリブ３０ａは旋回室２０の中心軸に対して鉛直方向（重力方向）の上方側に配置され、第２のリブ３０ｂは旋回室２０の中心軸に対して鉛直方向（重力方向）の下方側に配置される。

前記したように、リブ３０は、０次集塵室２２の外周側の内壁面に設けられている。したがって、第２のリブ３０ｂに着目すると、第２のリブ３０ｂは、集塵ユニット５が掃除機本体２に装着された状態で鉛直（重力方向）下方側となる０次集塵室２２の内壁面から突出して設けられていることになる。

集塵ユニット５を掃除機本体２に装着した状態において旋回室２０の中心軸に対して鉛直方向（重力方向）の上方側に配置されるリブ３０（すなわち第１のリブ３０ａ）は、旋回室２０の中心軸に沿った方向において０次開口部２１が設けられている範囲とは重ならずに０次開口部２１が設けられている範囲よりも下方側に配置される。換言すれば、第１のリブ３０ａは、０次集塵室２２の底面部から０次開口部２１の下縁部までの範囲内にわたって設けられている。

また、集塵ユニット５を掃除機本体２に装着した状態において旋回室２０の中心軸に対して鉛直方向（重力方向）の下方側に配置されるリブ３０（すなわち第２のリブ３０ｂ）は、旋回室２０の中心軸に沿った方向において０次開口部２１が設けられている範囲と重なるように設けられている。換言すれば、第２のリブ３０ｂは、０次集塵室２２の底面部から０次開口部２１の下縁部よりも上方側にまでわたって設けられている。

次に、以上のような構成を有する集塵ユニット５の機能について具体的に説明する。電動送風機１５の吸引動作が開始されると、含塵空気は、上述した通り、吸入風路１６を通過し、本体側流出口１３に達する。当該含塵空気は、本体側流出口１３及びユニット側流入口１８を順次通過して、主流入管５２の内部、すなわち、主流入風路に流入する。主流入風路に流入した含塵空気は、その一部が主流入管を直進し、主流入口５０を通過して円筒部２０ａの内部（旋回室２０）に流入する。

一方、主流入風路に流入した含塵空気の他の一部は、主流入管５２内からバイパス連通口を通過して、流入部ケース５ｃの上方の、バイパス部ケース５ｂと排出部ケース５ａとに挟まれた空間であるバイパス風路５５に流入する。バイパス風路５５に流入した含塵空気は、バイパス風路５５内を旋回室２０の上方を横切るように旋回室２０内の空気の旋回方向に沿って移動する。

当該含塵空気は、副連通口５３を通過して下方に移動し、旋回室２０の外側に形成された、副流入管５４内に流入する。副流入管５４内において、含塵空気は、旋回室２０内の空気の旋回方向に沿って移動する。当該含塵空気は、副流入管５４内から副流入口５１を通過して円筒部２０ａの内部（旋回室２０）に流入する。

主流入口５０を通過した含塵空気は、円筒部２０ａの内周面（旋回室２０の内壁面）に沿うように、旋回室２０に、その接線方向から流入する。副流入口５１を通過した含塵空気も同様に、円筒部２０ａの内周面に沿うように、旋回室２０に、その接線方向から流入する。

主流入口５０及び副流入口５１から旋回室２０に取り込まれた含塵空気は、旋回室２０内において、側壁に沿って所定の方向に回る旋回気流を形成する。この旋回気流は、中心軸近傍の強制渦領域とその外側の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って下向きに流れていく。

このとき、旋回室２０内において、主流入口５０及び副流入口５１それぞれからの流れが創出する旋回気流を、旋回室２０内の旋回方向に向けて順々に後ろ側から押し合うような形となるため、旋回方向の旋回風速が強まるとともに旋回気流が下降しにくくなる。そのため、副流入口５１を設けない場合と比較して、容器内の上方での旋回力が増大し、分離性能を向上することができる。

この旋回気流（旋回室２０内の空気）に含まれるごみには、遠心力が作用する。例えば、繊維ごみや毛髪といった比較的嵩の大きなごみ（以下、このようなごみのことを「ごみα」という）は、この遠心力によって、円筒部２０ａの内周面（旋回室２０の内壁面）に押し付けられながら、旋回室２０内を落下する。ごみαは、０次開口部２１の高さに達すると旋回気流から分離され、０次開口部２１を通過して０次集塵室２２に送られる。

０次開口部２１から０次集塵室２２に進入したごみαは、旋回室２０内を旋回する気流の方向（旋回方向）と同じ方向に移動しながら、０次集塵室２２内を落下する。そして、ごみαは、０次集塵室２２の最下部に達し、あるいは、リブ３０（第１のリブ３０ａ又は第２のリブ３０ｂ）にぶつかり、捕集される。

０次開口部２１から０次集塵室２２に進入しなかったごみは、旋回室２０内の気流に乗って、旋回室２０内を旋回しながら下方に進む。砂ごみや細かな繊維ごみといった比較的嵩の小さなごみ（以下、このようなごみのことを「ごみβ」という）は、１次開口部２３を通過する。そして、ごみβは、１次集塵室２４に落下して捕集される。

旋回室２０内で旋回する気流は、旋回室２０の最下部に達すると、その進行方向を上向きに変えて、旋回室２０の中心軸に沿って上昇する。この上昇気流を形成する空気からは、ごみα及びごみβが除去されている。ごみα及びごみβが取り除かれた気流（清浄空気）は、排出口２７を通過して、旋回室２０の外に排出される。旋回室２０から排出された空気は、排出管２６内を通過して、ユニット側流出口１９に達する。そして、清浄空気は、ユニット側流出口１９及び本体側流入口１４を順次通過して、排気風路１７に送られる。

電動送風機１５が吸引動作を行うことにより、上述したように、ごみαが０次集塵室２２に、ごみβが１次集塵室２４に集積されていく。これらのごみα及びβは、集塵部ケース５ｄを集塵ユニット５から取り外すことにより、簡単に捨てることができる。

以上のように構成されたサイクロン分離装置及びこれを備えた電気掃除機においては、旋回室２０の側壁を開口して形成した０次開口部２１を介して旋回室２０と０次集塵室２２を連通させることで、旋回室２０の下方に０次集塵室２２を連通させる場合と比べ、０次集塵室２２への気流流入を抑制し、０次集塵室２２内の風速を低減することができる。

また、したがって、リブ３０により０次集塵室２２内に入ったごみの動きを止めて偏りなくごみを溜めることが可能となる。そして、このため、ごみが旋回室２０に戻ってしまい捕集性能を低下させてしまうことを抑制するとともに、０次集塵室２２内における集塵量を増大させ、ごみ捨て頻度を低減することができる。

さらに、リブ３０は、旋回室２０の中心軸に対する周方向について、０次開口部２１が設けられている範囲とは重ならない位置に、すなわち、０次開口部２１とは旋回室２０内の気流の旋回方向の上流側又は下流側にずらして配置される。このため、ごみが０次開口部２１の近くに溜まり旋回室２０に戻る気流に引っ張られやすくなることを抑制し、捕集性能をより向上させることができる。また、０次集塵室２２内の全体にごみが溜まる前に、大きなごみや異物が０次開口部２１の近くにとどまり０次開口部２１を塞いでしまい、集塵量が低下することを未然に防止することが可能である。

また、リブ３０を複数設けることで、０次集塵室２２全体において、均等にごみを捕捉することができるようになるため、さらなる集塵量の増大を期待することができる。

また、０次集塵室２２内におけるリブ３０設置箇所の風路幅について、旋回室２０の中心軸に沿った上方側ほど風路幅が広く、下方にいくほど風路幅が小さくなるようにすることで、ごみがリブ３０の上寄りでひっかかってしまい、０次集塵室２２の下部にごみが溜まらなくなってしまうことを防止することができる。そして、このため、０次集塵室２２の下部からごみを溜めることができるため、さらに集塵量を増すことができる。

また、集塵ユニット５を掃除機本体２に装着した状態において旋回室２０の中心軸に対して鉛直方向（重力方向）の下方側にリブ３０（第２のリブ３０ｂ）を配置することで、重力の影響で下方向へと移動する傾向にあるごみを捕捉しやすくなり、さらに集塵量を増すことができる。この際、０次集塵室２２の内壁面のうち、鉛直方向（重力方向）の下方側となる方の内壁面から突出するように第２のリブ３０ｂを設けることで、上記効果をより一層強めることができる。

また、集塵ユニット５を掃除機本体２に装着した状態において旋回室２０の中心軸に対して鉛直方向（重力方向）の上方側に０次開口部２１が配置されるようにすることで、鉛直方向（重力方向）の下方側に形成される０次集塵室２２内の集塵空間と０次開口部２１との距離を大きくとることができ、０次集塵室２２の集塵量を増しごみ捨て頻度を低減できる。

また、集塵ユニット５を掃除機本体２に装着した状態において旋回室２０の中心軸に対して鉛直方向（重力方向）の上方側に配置されるリブ３０（第１のリブ３０ａ）よりも、鉛直方向（重力方向）の下方側に配置されるリブ３０（第２のリブ３０ｂ）を、旋回室２０の中心軸に沿って長くすることで、集塵ユニット５を掃除機本体２に装着した際に集塵空間が広くなる鉛直下方側（掃除機本体２側）に溜めるごみの量を増やすことができ、０次集塵室２２の集塵量を増大しごみ捨て頻度を低減することができる。

この際、鉛直方向（重力方向）の下方側に配置されるリブ３０（第２のリブ３０ｂ）の、旋回室２０の中心軸に沿った方向の位置を、０次開口部２１が設けられた位置と同等とすることで、０次開口部２１が設けられた高さ（すなわち、ごみ捨てライン）まで第２のリブ３０ｂによるごみを捕捉する作用を得ることができるため、さらに集塵量を増し、ごみ捨て頻度を低減することができる。

また、鉛直方向（重力方向）の上方側に配置されるリブ３０（第１のリブ３０ａ）の、旋回室２０の中心軸に沿った方向の位置を、０次開口部２１の下縁部より下方に設けることで、０次集塵室２２内の全体にごみが溜まる前に、大きなごみや異物が０次開口部２１の近くにとどまり０次開口部２１を塞いでしまい、集塵量が低下することを未然に防止することが可能である。

また、上記のように、リブ３０を旋回室２０の中心軸に対し上方側及び下方側の両方に設けることで、０次集塵室２２の全体において、より均等にごみを捕捉することができるようになるため、さらなる集塵量の増大を期待することができる。

また、以上のような作用効果により、ごみを０次集塵室２２内で全体に偏りなく溜めることができるため、使用者が目視で溜まっているごみの量を確認しやすくなり、ごみ捨てのタイミングの適切な判断が容易となって、使い勝手を向上することができる。また同様の理由から、ごみ捨てのタイミングを自動で判断するためにごみ量を検知するセンサーを取り付けた場合においても、ごみが偏って溜まり集塵空間に空きがある状態でセンサーがごみを検知してしまうことを抑制することができる。よって、ごみ捨てのタイミングを適切に判断して、ごみ捨ての頻度が上がってしまうことを防止することができる。

実施の形態２．
図１６及び図１７は、この発明の実施の形態２に係るもので、図１６は集塵ユニットを取り付けた状態の掃除機本体の図１５に相当する断面図、図１７は図１６中に示すＧ−Ｇ線による断面図である。

ここで説明する実施の形態２は、前述した実施の形態１の構成に加えて、０次集塵室の内周側の内壁面にもリブを設けるようにしたものである。
すなわち、図１６及び図１７に示すように、複数のリブ３０のうち、集塵ユニット５が掃除機本体２に装着された状態で旋回室２０の中心軸より鉛直（重力）方向上方側に設けられる第１のリブ３０ａは、０次集塵室２２の内周側の（すなわち流入部ケース５ｃの円筒部２０ａ又は隔壁２５の）内壁面から旋回室２０の中心軸とは反対方向へと向けて突出して設けられる。

また、集塵ユニット５が掃除機本体２に装着された状態で旋回室２０の中心軸より鉛直（重力）方向下方側に設けられる第２のリブについては、実施の形態１と同様に０次集塵室２２の外周側の（すなわち集塵部ケース５ｄ）内壁面から旋回室２０の中心軸とは反対方向へと向けて突出して設けられた第２のリブ３０ｂと、０次集塵室２２の内周側の（すなわち流入部ケース５ｃの円筒部２０ａ又は隔壁２５の）内側面から旋回室２０の中心軸とは反対方向へと向けて突出して設けられた第２のリブ３０ｃと、に二分される。

第２のリブ３０ｂの側面と第２のリブ３０ｃの側面とは、所定の間隔を空けて配置される。第２のリブ３０ｃの旋回室２０の中心軸に沿った方向の長さは、第１のリブ３０ａのものと同等である。また、集塵ユニット５が掃除機本体２に装着された状態で旋回室２０の中心軸より鉛直（重力）方向下方側に設けられる第２のリブ３０ｂ及び第２のリブ３０ｃの数の合計は、鉛直（重力）方向上方側に設けられる第１のリブ３０ｂの数より多い。
なお、他の構成については実施の形態１と同様であって、その詳細説明は省略する。

ここで、使用者が溜まっているごみを目視で確認しごみ捨てのタイミングを判断できるように、０次集塵室２２の外周側の（集塵部ケース５ｄの）壁面は、透明又は半透明の材料で構成される場合が多い。ここで説明した各実施の形態においても、集塵部ケース５ｄは可視光線を透過する性質を有する材料から構成されている。

このような場合においては、特に０次集塵室２２の重力方向上方側の壁面にリブ３０を設けると、０次集塵室２２内のごみが見えにくくなったり、意匠面にリブ３０の稜線が出来て意匠性が悪くなる可能性がある。そこで、特に０次集塵室２２の重力方向上方側については、内周側の内壁面にリブ３０を設けることで前述したような不都合が生じる可能性を排除することができる。

また、特に、集塵空間が大きい鉛直（重力）方向の下方側に、上方側より多くリブ３０を設置することで、下方側の集塵空間にごみが溜まりやすくなり、０次集塵室２２内の全体に均等にごみを溜めることができるため、集塵量をさらに増しごみ捨て頻度を低減することができる。

さらに、また、図１５に示すように、リブ３０の上端を切り欠いてＣ面を形成することで、リブ３０の上端にごみがひっかかり、０次集塵室２２内の下部にまでごみが到達せず集塵量が減ってしまうことを抑制することができる。さらに、集塵ユニット５から集塵部ケース５ｄを取り外して０次集塵室２２内のごみを排出する際に、リブ３０の上端の角でごみを引き摺ってしまうことを抑制でき、ごみ捨て作業における利便性を向上することができる。

なお、各実施の形態においては、以上のような構成の集塵ユニット５をキャニスタータイプの電気掃除機１に適用した場合を例に挙げて説明したが、キャニスタータイプ以外（例えばスティックタイプやハンディタイプ等）の電気掃除機１であってもよい。

１ 電気掃除機、 ２ 掃除機本体、 ２ａ 電動送風機収容ユニット、 ２ｂ 集塵ユニット収容部、 ３ 車輪、 ４ 電源コード、 ５ 集塵ユニット、 ５ａ 排出部ケース、 ５ｂ バイパス部ケース、 ５ｃ 流入部ケース、 ５ｄ 集塵部ケース、 ６ ホース接続口、 ７ サクションホース、 ８ 接続パイプ、 ９ 取っ手、 １０ 操作スイッチ、 １１ 吸引パイプ、 １２ 吸込口体、 １３ 本体側流出口、 １４ 本体側流入口、 １５ 電動送風機、 １６ 吸入風路、 １７ 排気風路、 １８ ユニット側流入口、 １９ ユニット側流出口、 ２０ 旋回室、 ２０ａ 円筒部、 ２０ｂ 円錐部、 ２１ ０次開口部、 ２２ ０次集塵室、 ２３ １次開口部、 ２４ １次集塵室、 ２５ 隔壁、 ２６ 排出管、 ２７ 排出口、 ３０ リブ、 ３０ａ 第１のリブ、 ３０ｂ、３０ｃ 第２のリブ、 ５０ 主流入口、 ５１ 副流入口、 ５２ 主流入管、 ５３ 副連通口、 ５４ 副流入管、 ５５ バイパス風路。

この発明に係るサイクロン分離装置を備えた電気掃除機は、少なくとも一部が略円筒形状を呈する側壁を有し、流入口から流入した含塵空気を前記側壁に沿って旋回させて含塵空気からごみを分離する旋回室を具備するサイクロン分離装置と、前記旋回室の中心軸が傾斜した状態で前記サイクロン分離装置が装着される掃除機本体と、を備え、前記サイクロン分離装置は、さらに、前記旋回室の前記側壁に形成された開口部により前記旋回室の内部と連通した集塵室と、前記集塵室内に前記集塵室の内壁面より突出して設けられた複数のリブと、を備え、複数の前記リブは、前記開口部の周方向における開口範囲とは重ならないように、前記旋回室の旋回方向の上流側又は下流側にずらして配置されるとともに、前記サイクロン分離装置が前記掃除機本体に装着された状態で前記旋回室の中心軸より重力方向上方側に設けられる第１のリブと、重力方向下方側に設けられる第２のリブと、を有する構成とする。

Claims (11)

1. 少なくとも一部が略円筒形状を呈する側壁を有し、流入口から流入した含塵空気を前記側壁に沿って旋回させて含塵空気からごみを分離する旋回室と、
   前記旋回室の前記側壁に形成された開口部により前記旋回室の内部と連通した集塵室と、
   前記集塵室内に前記集塵室の内壁面より突出して設けられたリブと、を備え、
   前記リブは、前記開口部の周方向における開口範囲とは重ならないように、前記旋回室の旋回方向の上流側又は下流側にずらして配置されることを特徴とするサイクロン分離装置。
2. 前記リブの先端と当該先端が対向する前記集塵室の内壁面との間の風路幅は、前記旋回室の中心軸に沿った上方側が下方側より広い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. 前記リブは、複数設けられることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のサイクロン分離装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のサイクロン分離装置と、
   前記旋回室の中心軸が傾斜した状態で前記サイクロン分離装置が装着される掃除機本体と、を備え、
   前記開口部は、前記側壁の、前記サイクロン分離装置が前記掃除機本体に装着された状態で前記旋回室の中心軸より重力方向上方側の位置に形成されることを特徴とする電気掃除機。
5. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のサイクロン分離装置と、
   前記旋回室の中心軸が傾斜した状態で前記サイクロン分離装置が装着される掃除機本体と、を備え、
   少なくとも一部の前記リブは、前記サイクロン分離装置が前記掃除機本体に装着された状態で前記旋回室の中心軸より重力方向下方側に設けられることを特徴とする電気掃除機。
6. 前記少なくとも一部の前記リブは、前記サイクロン分離装置が前記掃除機本体に装着された状態で重力方向下方側となる前記集塵室の前記内壁面から突出して設けられることを特徴とする請求項５に記載の電気掃除機。
7. 請求項３に記載のサイクロン分離装置と、
   前記旋回室の中心軸が傾斜した状態で前記サイクロン分離装置が装着される掃除機本体と、を備え、
   複数の前記リブは、前記サイクロン分離装置が前記掃除機本体に装着された状態で前記旋回室の中心軸より重力方向上方側に設けられる第１のリブと、重力方向下方側に設けられる第２のリブと、を有することを特徴とする電気掃除機。
8. 前記第２のリブは、前記第１のリブより多数設けられることを特徴とする請求項７に記載の電気掃除機。
9. 前記第２のリブは、前記旋回室の中心軸に沿った方向において前記第１のリブより長いことを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の電気掃除機。
10. 前記第１のリブは、前記集塵室の底面部から前記開口部の下縁部までの範囲内にわたって設けられることを特徴とする請求項７から請求項９のいずれか一項に記載の電気掃除機。
11. 前記第２のリブは、前記集塵室の底面部から前記開口部の下縁部よりも上方側までわたって設けられることを特徴とする請求項７から請求項１０のいずれか一項に記載の電気掃除機。

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