JP2016043139A

JP2016043139A - 集塵装置、及び電気掃除機

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Publication number: JP2016043139A
Application number: JP2014170946A
Authority: JP
Inventors: 太田　博司; Hiroshi Ota; 博司太田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2014-08-25
Filing date: 2014-08-25
Publication date: 2016-04-04

Abstract

【課題】集塵容器に溜められた細塵の再流出を防止する。【解決手段】集塵装置（１００）において、第２遠心分離部（８０）における空気が流出される流出口（８３ａ）の中心軸（Ｄ１）は、第１遠心分離部（７０）の中心軸（Ｃ）に対して、上方に向かうに従い近づく方向に傾斜している。【選択図】図７

Description

本発明は、集塵装置、及び電気掃除機に関する。

従来から、吸い込まれた空気を集塵容器にて旋回させることによって塵埃を遠心分離するサイクロン型集塵装置を備えた、所謂サイクロン式電気掃除機が知られている。また、一般に、サイクロン型集塵装置には、塵埃が遠心分離された後の空気を更に濾過するためのフィルタが設けられている。これによって、遠心分離されなかった細塵がフィルタによって捕集される。

近年、空気を旋回させる遠心分離部を２段備え、各遠心分離部にて遠心分離される塵埃のサイズが異なるように設計されたマルチサイクロン式掃除機が提案されている。このようなマルチサイクロン式掃除機は、例えば特許文献１〜６に開示されている。

特許文献１〜６の電気掃除機における集塵装置では、塵埃を含有する空気中の比較的サイズが大きい粗塵を第１遠心分離部（第１サイクロン）にて遠心分離し、第１遠心分離部にて遠心分離されなかった細塵を第２遠心分離部（第２サイクロン）にて遠心分離している。第２遠心分離部は、第１遠心分離部の周囲に複数配置されている。また、特許文献１〜６の電気掃除機における集塵装置は、第２遠心分離部にて分離された細塵を集塵する集塵容器を備えている。

特開２０１３−２３６６７１号公報（２０１３年１１月２８日公開）特開２００５−３２４００３号公報（２００５年１１月２４日公開）特開２００６−３４６６６９号公報（２００６年１２月２８日公開）特開２００６−２０５１６２号公報（２００６年８月１０日公開）特開２０１４− １８３００号公報（２０１４年２月３日公開）特開２０１２−２３６０２９号公報（２０１２年１２月６日公開）

特許文献１〜６の集塵装置では、第２遠心分離部の中心軸は、第１遠心分離部の中心軸と平行になっている。また、第２遠心分離部において、細塵が分離された空気が排出される排気口の中心軸は、細塵が排出される排出口と同軸になっている。このような構成では、電気掃除機の集塵の動作中に、集塵容器に溜められた細塵が排出口を介して第２遠心分離部へ流入し、排気口を介して再流出するおそれがある。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、集塵容器に溜められた細塵の再流出を防止することができる集塵装置、及び電気掃除機を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る集塵装置は、空気中の第１の塵埃を分離する第１の筒状遠心分離部と、上記第１の筒状遠心分離部に連通し、第１の筒状遠心分離部を通過した空気中の、上記第１の塵埃よりも小さい第２の塵埃を分離する第２の筒状遠心分離部と、上記第１及び第２の塵埃を集塵する集塵容器を備え、上記第２の筒状遠心分離部における空気が排出される排気筒部の中心軸は、上記第１の筒状遠心分離部の中心軸に対して傾斜していることを特徴としている。

本発明の一態様によれば、集塵容器に溜められた細塵（第２の塵埃）の再流出を防止することができるという効果を奏する。

本発明の実施形態１に係る電気掃除機の外観を示す外観図である。発明の実施形態１に係る電気掃除機に含まれる掃除機本体の構成を示す斜視図である。本発明の実施形態１に係る集塵装置の構成を示す斜視図である。本発明の実施形態１に係る集塵装置に含まれる集塵部本体及び第２遠心分離ユニットの構成を示す斜視図である。本発明の実施形態１に係る集塵装置の構成を示す断面図である。駆動装置における、本発明の実施形態１に係る集塵装置の設置部分の構成を示す斜視図である。本発明の実施形態１に係る集塵装置における第１遠心分離部と第２遠心分離部との位置関係を模式的に示した模式図である。本発明の実施形態２に係る集塵装置における第１遠心分離部と第２遠心分離部との位置関係を模式的に示した模式図である。本発明の実施形態３に係る集塵装置における第２遠心分離部の構成を模式的に示した模式図である。

〔実施形態１〕
（電気掃除機）
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る電気掃除機の外観を示す外観図である。図２は、図１に示した電気掃除機に含まれる掃除機本体の構成を示す斜視図である。

図１に示されるように、本実施形態に係る電気掃除機は、掃除機本体１、吸気口部２、接続管３、接続ホース４、操作ハンドル５などを備えている。図２に示されるように、掃除機本体１は、サイクロン式の集塵装置１００と、駆動装置２００と、を備えている。駆動装置２００は、集塵装置１００を前方にて着脱可能に支持する。

ここで、掃除機本体１が設置される面を水平面とする。そして、この水平面に対し垂直な方向を高さ方向とする。また、集塵装置１００における駆動装置２００と反対側を前側とし、該前側と反対側を後側とする。

図２に示されるように、集塵装置１００は、駆動装置２００に装着され掃除機本体１を構成した状態にて、その中心軸が水平面に対して約２０°程度後側へ傾斜するように配置されている。このような角度にて集塵装置１００を配置することによって、掃除機本体１における高さ方向及び前後方向の寸法を小さくすることができ、掃除機本体１のコンパクトな設計が可能になる。例えば、中心軸が水平面に対して３０°を超えるように集塵装置１００を傾斜させた場合、高さ方向の寸法を押えることができるが、前後方向の寸法が大きくなる。逆に、集塵装置１００を傾斜させない、あるいは中心軸が水平面に対して１０°以下の角度にて傾斜させている場合、高さの寸法が大きくなる。したがって、集塵装置１００の中心軸Ｃを水平面に対して２０°前後に傾斜させることによって、コンパクトに掃除機本体１を設計できる。

また、駆動装置２００には、電動送風機（不図示）、制御装置（不図示）などが内蔵されている。上記電動送風機は、吸気を行うための送風ファン及び該送風ファンを回転駆動する送風駆動モータを有している。また、上記制御装置は、ＣＰＵやＲＡＭ，ＲＯＭなどの制御機器を有しており、電気掃除機を統括的に制御する。具体的には、上記制御装置では，ＣＰＵがＲＯＭに記憶された制御プログラムに従って各種の処理を実行する。

操作ハンドル５には、ユーザが電気掃除機の稼働の有無や運転モードの選択操作などを行うための操作スイッチ（不図示）が設けられている。また、その操作スイッチの近傍には、電気掃除機の現在の状態を表示するＬＥＤなどの表示部（不図示）も設けられている。

掃除機本体１の駆動装置２００は、前端に接続ホース４と接続する接続部２０１が設けられている。掃除機本体１は、接続部２０１に接続された接続ホース４と、接続ホース４に接続された接続管３とを介して吸気口部２に接続されている。

それゆえ、本実施形態に係る電気掃除機では、掃除機本体１に内蔵された電動送風機が作動されることによって、吸気口部２から吸気が行われる。そして、吸気口部２から吸引された塵埃を含む空気は、接続管３及び接続ホース４を通過して集塵装置１００に流入する。集塵装置１００では、吸い込まれた空気から塵埃が遠心分離される。集塵装置１００にて塵埃が分離された後の空気は、掃除機本体１における駆動装置２００の後端に設けられた排気口（不図示）から排気される。

（集塵装置）
以下、図３〜５を参照して、集塵装置１００の構成について詳細に説明する。図３は、集塵装置１００の構成を示す斜視図である。図４は、図１に示した集塵装置１００に含まれる集塵部本体１１０及び第２遠心分離ユニット１２０の構成を示す斜視図である。図５は、集塵装置１００の構成を示す断面図である。

図３に示されるように、集塵装置１００は、集塵部本体１１０と、第２遠心分離ユニット１２０と、上部カバーユニット１３０と、を備えている。集塵部本体１１０は、上方開口部を有する集塵カップ１１１を備えている。第２遠心分離ユニット１２０は、集塵カップ１１１の上方開口部に着脱可能に取り付けられている。そして、上部カバーユニット１３０は、第２遠心分離ユニット１２０の上部に取り付けられている。

（集塵部本体１１０）
集塵部本体１１０の集塵カップ１１１には、塵埃を含む空気を導入するための流入口１１３が形成されている。集塵カップ１１１は、上部が開口されており、第１集塵室１１１Ａと、該第１集塵室１１１Ａの周囲に形成された第２集塵室１１１Ｂとに区分されている。第２集塵室１１１Ｂは、その内側壁が第１集塵室１１１Ａの外周面１１１Ｃを含むように構成されている。また、集塵カップ１１１は、下部（底）も開口されている。集塵カップ１１１の底には、開閉可能に底蓋１１４が設けられている。第１集塵室１１１Ａの外周に第２集塵室１１１Ｂが設けられているため、集塵カップ１１１の水洗いが容易になり、メンテナンスが容易になる。

また、底蓋１１４には、回転伝達機構５０（第１の回転伝達機構）が設けられている。この回転伝達機構５０は、底蓋１１４の開口部１１４ａに回転可能に設けられている。この開口部１１４ａは、上方に突出した円筒形状になっている。開口部１１４ａの内面には、回転伝達機構５０（第１の回転伝達機構）の軸受けとして機能する受部が一体に設けられている。

また、上記受部の下側には、該受部に嵌りこむリーグ形状の凹部が形成された支持部５１が回転可能に設けられる。

支持部５１の下側には、回転を伝達するための伝達ギア５２がコイルスプリング５３を介して設けられている。また、コイルスプリング５３の上部は、支持部５１の外周に形成されている鍔部に当接する。コイルスプリング５３の下部は伝達ギア５２に環状に形成された環状孔に嵌り、その底面に当接している。すなわち、コイルスプリング５３は、支持部５１と伝達ギア５２との間に介在されている。それゆえ、コイルスプリング５３の付勢力の作用により、伝達ギア５２は下方に付勢される。

（第２遠心分離ユニット１２０）
第２遠心分離ユニット１２０は、集塵カップ１１１を上側から閉塞する上蓋本体１２１と、内筒部１２２と、圧縮部１２３と、を備えている。内筒部１２２は、上蓋本体１２１の下面中央部から下側へ延び、内部に空気が通過する空間を有する。

上蓋本体１２１は、筒部１２１ａと、筒部１２１ａの中央部分を上側から閉塞する上側閉塞部１２１ｂと、を有する。筒部１２１ａの下側には、内筒部１２２と連結する連結部１２１ｃが設けられている。連結部１２１ｃの中央には、内筒部１２２と連通する連通穴１２１ｄが設けられている。また、上蓋本体１２１は、集塵カップ１１１に対し着脱可能に設けられている。このため、集塵装置１００を容易に分解することができ、メンテナンスが容易になる。

上蓋本体１２１の筒部１２１ａを構成する内側面に沿って、８個の第２遠心分離部８０１（第２の筒状遠心分離部）が並んで配置されている。これら第２遠心分離部８０１は、集塵カップ１１１の第２集塵室１１１Ｂと連通するように設けられている。

上側閉塞部１２１ｂは、連通穴１２１ｄと連結し、かつ８個の第２遠心分離部８０１における筒部１２１ａ中央側部分を覆うように設けられている。このため、内筒部１２２は、上蓋本体１２１における第２遠心分離部８０１及び上側閉塞部１２１ｂによって形成された空間と連通している。第２遠心分離部８０１それぞれには、第２遠心分離部８０１及び上側閉塞部１２１ｂによって形成された空間と連通するように、流入口８１が形成されている。

第２遠心分離部８０１は、流入口８１から流入した空気が旋回する旋回筒部８２を備えている。この旋回筒部８２は、下方へ向けて幅狭になるように構成されたテーパ構造を有する。旋回筒部８２の上面の中央には、空気が流出する流出口８３ａが形成されている。そして、この流出口８３ａから下方へ延びるように排気筒８３が設けられている。第２遠心分離部８０１によって分離された空気は、排気筒８３を通過して、上部に設けられた流出口８３ａから上方へ排出されることになる。また、第２遠心分離部８０１によって分離された塵埃（第２の塵埃）は、旋回筒部８２の排出口８２ａから集塵カップ１１１の第２集塵室１１１Ｂへ排出されることになる。

内筒部１２２は、上蓋本体１２１の下部に連結されており、後述する第１遠心分離部によるサイクロン分離後の空気を上蓋本体１２１の上部へと通気するように構成されている。圧縮部１２３は、集塵カップ１１１に集塵された塵埃を圧縮するためのものである。また、内筒部１２２には、回転伝達機構５０の回転力を圧縮部１２３へ伝達する回転伝達機構が設けられている。

内筒部１２２は、上方へ向かって拡径する上方開口端縁１２２ａと、遠心分離後の空気を通すための複数のスリット１２２ｂを有する胴部１２２ｃとを有している。なお、胴部１２２ｃの外周にはメッシュ状の吸気側フィルタが巻き付けられている。内筒部１２２の上方開口端縁１２２ａは、上蓋本体１２１の下部にネジにて接合される。この内筒部１２２の上方開口端縁１２２ａの上縁には、図示しないシール材があらかじめ固着されている。上方開口端縁１２２ａの上縁と上蓋本体１２１の下面との間は、このシール材によってシールされる。なお、内筒部１２２の胴部１２２ｃの下端にはシール部材が設けられている。

圧縮部１２３は、その外周面に螺旋羽根１２３ａが２重に形成されている。各螺旋羽根１２３ａは、回転することによって集塵カップ１１１内の第１集塵室１１１Ａのゴミおよび塵埃を圧縮する機能を有する。螺旋羽根１２３ａの下面には複数の小さな突起が形成されている。これらの突起は、各螺旋羽根１２３ａの回転時に、ゴミおよび塵埃と接触して下方へ押しやる機能を有し、この機能によって、ゴミおよび塵埃の圧縮率を高めることができる。

また、圧縮部１２３は、小径円筒部１２３ｂを有する。そして、小径円筒部１２３ｂの上部には、小径円筒部１２３ｂよりも径が大きい大径円筒部１２３ｃが設けられている。大径円筒部１２３ｃは、内筒部１２２と連通しており、集塵カップ１１１の上部を遠心分離部（サイクロン部）、下部を分離後の塵埃を集塵する集塵部として区分する機能を備える。このため、大径円筒部１２３ｃの径は、内筒部１２２の筒状の径よりも大きくなっている。なお、螺旋羽根１２３ａは、小径円筒部１２３ｂ及び大径円筒部１２３ｃに亘って形成されている。

また、圧縮部１２３の小径円筒部１２３ｂの下端は、底蓋１１４に設けられているシール材に密着している。このシール材によるシールによって、集塵カップ１１１内の第２集塵室１１１Ｂの塵埃と第１集塵室１１１Ａの圧縮部１２３内部の塵埃とが混合することを防止できる。

ここで、螺旋羽根１２３ａを回転駆動するための駆動部は、上述した駆動装置２００における集塵装置１００の設置部分に設けられている。図６は、駆動装置２００における集塵装置１００の設置部分の構成を示す斜視図である。

図６に示されるように、駆動装置２００には、集塵装置１００を載置するための載置台２１０が設けられている。載置台２１０の略中心部には円形に窪んだ凹部２１１が形成されている。凹部２１１の形状は、集塵装置１００の底蓋（底面）１１４に突出して露出した伝達ギア５２に対応している。それゆえ、集塵装置１００が載置台２１０に載置されたとき、伝達ギア５２は、凹部２１１に挿入される。

そして、この凹部２１１の電動送風機側に開口２１２が形成されている。開口２１２から、螺旋羽根１２３ａを回転駆動するための駆動部の構成要素である、駆動伝達ギア２１３の一部が露出している。この駆動伝達ギア２１３は、集塵装置１００が載置台２１０に載置されたとき、集塵装置１００側の伝達ギア５２と噛み合うように設けられている。

（電気掃除機の動作）
本実施形態に係る電気掃除機の動作について、以下に説明する。まず、電気掃除機を操作すると、駆動装置２００の制御装置は、電動送風機を作動させ、吸気口部２から吸気する。吸気口部２から吸気された空気は、接続管３及び接続ホース４を通じ、接続ホース４に接続された接続部２０１を介して掃除機本体１に流入する。掃除機本体１を流入した塵埃含有空気は、集塵装置１００に流入する。集塵装置１００の流入口１１３に流入した塵埃含有空気は、図５の矢印で示す分離経路Ｘを経由して、上部カバーユニット１３０を通過し、集塵装置１００から排出し、駆動装置２００の電動送風機へ吸引される。

集塵装置１００では、集塵カップ１１１内の圧縮部１２３の上部にある大径円筒部１２３ｃを境に、上部が第１遠心分離部７０（第１の筒状遠心分離部：サイクロン部）として作用する。すなわち、集塵装置１００において、第１遠心分離部７０は、集塵カップ１１１における第１集塵室１１１Ａの内側面、及び内筒部１２２の外周面等によって構成された旋回風路である。そして、流入口１１３は、第１遠心分離部７０が構成する旋回風路の接線方向に開口している。それゆえ、流入口１１３を介して流入した塵埃含有空気は、第１遠心分離部７０が構成する旋回風路を旋回することによって、該塵埃含有空気中の特に粗塵（第１の塵埃）は、遠心分離され、集塵カップ１１１の内側面１１１Ｄに沿って落下して、底蓋１１４上に溜められる。

粗塵が分離された空気は、内筒部１２２を通過する。このとき、第１遠心分離部７０によって分離されなかった比較的小さい細塵（第２の塵埃）は、空気流とともに、内筒部１２２のスリット１２２ｂを介して上昇する。一方、粗塵は、胴部１２２ｃに巻き付けられたメッシュ状のフィルタによって濾過される。内筒部１２２を通過した空気は、上蓋本体１２１の連通穴１２１ｄを通過し、上蓋本体１２１内の空間に到達し、この空間からそれぞれの第２遠心分離部８０１へ流入する。

第２遠心分離部８０１において、塵埃含有空気が流入する流入口８１は、旋回筒部８２と排気筒８３との間に形成された空気の旋回流路の接線方向に開口している。それゆえ、流入口８１から流入した塵埃含有空気は、旋回筒部８２の内周面に沿って旋回する。ここで、第２遠心分離部８０１における空気の旋回方向は、第１遠心分離部７０における空気の旋回方向と逆になっている。

第２遠心分離部８０１は、塵埃含有空気の旋回半径が第１遠心分離部７０での旋回半径よりも小さく、かつ、旋回速度が第１遠心分離部７０での旋回速度よりも大きくなるように設計されている。これにより、第１遠心分離部７０を通過した塵埃含有空気について、第１遠心分離部７０によって分離された粗塵よりも小さい塵埃、すなわち細塵を分離することができる。それゆえ、第２遠心分離部８０１での空気の旋回によって、塵埃含有空気中の細塵（第２の塵埃）は、遠心分離され、旋回筒部８２の内周面に沿って落下し、排出口８２ａから第２集塵室１１１Ｂへ入り、最終的に、第２集塵室１１１Ｂ内の底蓋１１４上に溜められる。

そして、細塵（第２の塵埃）が分離された空気は、各第２遠心分離部８０１の中央部に設けられた排気筒８３を通過し、流出口８３ａから排出される。

流出口８３ａから排出された空気は、上部カバーユニット１３０を通過し、集塵装置１００から排出される。

このような動作中、駆動装置２００の駆動部に備えられた駆動モータが駆動される。これによって、伝達駆動ギア７５が回転され、集塵装置１００の底面に設けられた伝達ギア５２が回転する。これによって、回転伝達機構５０が回転し、この回転が圧縮部１２３に伝達される。それゆえ、回転伝達機構５０の回転によって、圧縮部１２３が回転する。そして、圧縮部１２３の回転に伴って、螺旋羽根１２３ａは、集塵された塵埃を圧縮する方向に回転する。この螺旋羽根１２３ａは、掃除を行っている期間中に継続して回転させてもよく、一定時間毎に、回転、停止を順次繰り返して動作させてもよい。また塵埃の量が増えた時点で回転させてもよい。また、掃除が終了する毎に回転させてもよい。

なお、螺旋羽根１２３ａの回転方向は、螺旋羽根１２３ａの構造に応じて適宜設定可能であり、圧縮部１２３の螺旋羽根１２３ａが圧縮できる方向であればよい。

圧縮部１２３による圧縮動作によって、集塵カップ１１１の第１集塵室１１１Ａに集塵された塵埃は、掃除中に十分に圧縮された状態になる。このため、電動送風機の動作停止後、圧縮部１２３が圧縮回転方向と逆方方向に回転しても、圧縮された塵埃に何ら影響しない。

また、集塵装置１００の集塵カップ１１１内に一定量の塵埃が溜まっている場合、使用者は、集塵装置１００を掃除機本体１から取り外す。

そして、ゴミ箱等の廃棄位置へ集塵装置１００を運んだ後、使用者が例えばゴミ捨てボタン（不図示）等を外部操作することによって、底蓋１１４が自重により開くように回動する。これによって、底蓋１１４上に溜められた、粗塵（第１の塵埃）及び細塵（第２の塵埃）は、一緒に廃棄位置へ廃棄されることになる。

なお、本実施形態に係る集塵装置１００において、上部カバーユニット１３０に、つづら折り状（プリーツ）のフィルタ等を有するフィルタユニットが備えられていてもよい。このフィルタユニットによって流出口８３ａから排出された空気をさらに濾過することができ、掃除機の除塵効率が向上する。また、上記フィルタユニットの設置個所は、集塵装置１００の上部カバーユニット１３０内部に限定されず、駆動装置２００内部であってもよい。上記フィルタユニットが駆動装置２００内部に備えられることによって、集塵装置１００の軽量化を実現できる。

ここで、図７は、集塵装置１００における第１遠心分離部７０と第２遠心分離部８０１との位置関係を模式的に示した模式図である。図５及び図７に示されるように、本実施形態の集塵装置の第２遠心分離部８０１において、流出口８３ａの中心軸Ｄ_１と排出口８２ａの中心軸Ｄ_２とが同軸になっていない。具体的には、第２遠心分離部８０１における流出口８３ａの中心軸Ｄ_１が、第１遠心分離部７０の中心軸Ｃに対して傾斜している一方、第２遠心分離部８０１における排出口８２ａの中心軸Ｄ_２は、第１遠心分離部７０の中心軸Ｃと平行である。中心軸Ｄ_１は、上方へ向かうに従い、第１遠心分離部７０の中心軸Ｃとの距離が小さくなるように傾斜している。なお、中心軸Ｄ_１が、中心軸Ｃに対して傾斜している方向は、図７に示す方向に限定されない。また、図７に示されるように、第２遠心分離部８０１の中心軸Ｄは、曲線である。

第２遠心分離部８０１において、第２遠心分離部８０１の中心軸Ｄが第１遠心分離部７０の中心軸Ｃと平行である場合、集塵カップ１１１の第２集塵室１１１Ｂに溜められた細塵は、流出口８３ａを介した吸気によって、排出口８２ａを介して第２遠心分離部８０１に再流出するおそれがある。流出口８３ａの中心軸Ｄ_１と排出口８２ａの中心軸Ｄ_２とが直線上の同軸であるため、第２遠心分離部８０１に再流出した細塵は、旋回筒部８２の内周面に衝突することなく、排気筒８３を通過して流出口８３ａから上方へ流出するおそれがある。

集塵装置１００の構成によれば、第２遠心分離部８０１における流出口８３ａの中心軸Ｄ_１が、第１遠心分離部７０の中心軸Ｃに対して傾斜している一方、第２遠心分離部８０１における排出口８２ａの中心軸Ｄ_２は、第１遠心分離部７０の中心軸Ｃと平行であるので、細塵は、排出口８２ａを介して第２遠心分離部８０１に再流出しても旋回筒部８２の内周面に衝突する。それゆえ、流出口８３ａから細塵が再流出することを軽減することができる。

なお、第１遠心分離部７０の中心軸Ｃに対する流出口８３ａの中心軸Ｄ_１の傾斜角度θは、流出口８３ａからの細塵の再流出防止が可能である角度であればよく、第２遠心分離部８０１の集塵効率及び構造に応じて適宜設定することができる。図４に示された構成では、傾斜角度θは、１０°である。

また、第２遠心分離部８０１が第１遠心分離部７０の周りに配され、第２遠心分離部８０１の中心軸Ｄが第１遠心分離部７０の中心軸Ｃと平行である場合、上蓋本体１２１において第２遠心分離部８０１の設置スペースを十分に確保する必要がある。このため、上蓋本体１２１によって集塵カップ１１１が閉塞された外観形状は、第２遠心分離部８０１の設置スペース確保のため、上部が下部よりも大きくなる。

これに対し、図４に示されるように、集塵装置１００では、流出口８３ａの中心軸Ｄ_１は、第１遠心分離部７０の中心軸Ｃに近づく方向に傾斜している。このため、上蓋本体１２１の小型化を実現できるとともに、上蓋本体１２１における第２遠心分離部８０１の設置スペースを小さくする（第２遠心分離部８０１の省設置スペース化）ことができる。それゆえ、上蓋本体１２１の外観形状を第１遠心分離部７０の中心軸Ｃ側に絞ることができ、上蓋本体１２１の小型化及び省スペース化を実現することができる。

なお、本実施形態では、第１遠心分離部７０と第２遠心分離部８０１との位置関係として、第２遠心分離部８０１の中心軸Ｄが第１遠心分離部７０の中心軸Ｃに対して傾斜している構成について説明した。しかし、本実施形態の集塵装置１００における第１遠心分離部７０と第２遠心分離部８０１との位置関係は、上記構成に限定されず、第２遠心分離部８０１における流出口８３ａの中心軸Ｄ_１が、第１遠心分離部７０の中心軸Ｃに対して傾斜している構成であればよい。このような構成であっても、流出口８３ａからの細塵の再流出防止、及び上蓋本体１２１の小型化及び省スペース化が図れ、特に高さ方向に対して省スペース化を実現することができる。

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、図８に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

図８は、本実施形態に係る集塵装置における第１遠心分離部７０と第２遠心分離部８０２との位置関係を模式的に示した模式図である。図８に示されるように、本実施形態の集塵装置の第２遠心分離部８０２において、流出口８３ａの中心軸Ｄ_１と排出口８２ａの中心軸Ｄ_２とが直線上の同軸になっている点が上記実施形態１と異なる。具体的には、本実施形態に係る集塵装置において、第２遠心分離部８０２の中心軸Ｄは、第１遠心分離部７０の中心軸Ｃに対して傾斜している。すなわち、第２遠心分離部８０２において、流出口８３ａの中心軸Ｄ_１と排出口８２ａの中心軸Ｄ_２とは、直線上の同軸であり、第１遠心分離部７０の中心軸Ｃに対して傾斜している。

このような構成であっても、流出口８３ａからの細塵の再流出防止、及び上蓋本体１２１の小型化及び省スペース化を実現することができる。

〔実施形態３〕
本発明のさらに他の実施形態について、図９に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

図９は、本実施形態に係る集塵装置における第２遠心分離部８０３の構成を模式的に示した模式図である。実施形態１の集塵装置１００では、流出口８３ａの中心軸Ｄ_１は、第１遠心分離部７０の中心軸Ｃに近づく方向に傾斜していた。図９に示されるように、流出口８３ａの中心軸Ｄ_１は、第１遠心分離部７０の中心軸Ｃに対してＹ方向に傾斜している。そして、第２遠心分離部８０３における排出口８２ａの中心軸Ｄ_２は、第１遠心分離部７０の中心軸Ｃと平行である。また、第２遠心分離部８０３の中心軸Ｄは、曲線である。このような構成であっても、流出口８３ａからの細塵の再流出防止を実現することができる。

流出口８３ａの中心軸Ｄ_１が傾斜する方向であるＹ方向は、集塵装置１００の各種部材（例えば、集塵カップ１１１、上蓋本体１２１）の寸法、構造等に応じて適宜設定することができる。

例えば、第２遠心分離部８０３が第１遠心分離部７０の周りに、第１遠心分離部７０の中心軸Ｃを中心とした円状に複数配されている場合、流出口８３ａの中心軸Ｄ_１が傾斜する方向であるＹ方向は、第２遠心分離部８０３が構成する円の円周方向（接線方向）にひねってもよい。すなわち、第２遠心分離部の中心軸Ｄ_１の部分の軸線をひねって、一部螺旋を形成した形状を構成する。

〔実施形態４〕
なお、本発明の集塵装置は、上記実施形態１〜３を組み合わせた構成であってもよい。例えば、図７または図８に示される構成において、さらに、第２遠心分離部８０１（または８０２）は、第１遠心分離部７０の周りに、第１遠心分離部７０の中心軸Ｃを中心とした円状に複数配され、流出口８３ａの中心軸Ｄ_１が、該第２遠心分離部８０１（または８０２）が構成する円の円周方向（接線方向）にひねってもよい。すなわち、第２遠心分離部の中心軸Ｄ_１の部分の軸線をひねって、一部螺旋を形成した形状を構成する。

〔まとめ〕
本発明の態様１に係る集塵装置１００は、空気中の第１の塵埃を分離する第１の筒状遠心分離部（第１遠心分離部７０）と、上記第１の筒状遠心分離部に連通し、第１の筒状遠心分離部を通過した空気中の、上記第１の塵埃よりも小さい第２の塵埃を分離する第２の筒状遠心分離部（第２遠心分離部８０１・８０２・８０３）と、上記第１及び第２の塵埃を集塵する集塵容器（集塵カップ１１１）を備え、上記第２の筒状遠心分離部における空気が流出される流出口８３ａの中心軸Ｄ_１は、上記第１の筒状遠心分離部の中心軸Ｃに対して、上方に向かうに従い近づく方向に傾斜していることを特徴としている。換言すれば、上記流出口８３ａの中心軸Ｄ_１は、上方へ向かうに従い、第１遠心分離部７０の中心軸Ｃとの距離が小さくなるように傾斜している。

第２の筒状遠心分離部において、中心軸Ｄが第１の筒状遠心分離部の中心軸Ｃと平行である場合、集塵容器に溜められた第２の塵埃は、流出口８３ａを介した吸気によって、排出口８２ａを介して第２遠心分離部８０に再流出するおそれがある。流出口８３ａの中心軸Ｄ_１が排出口８２ａの中心軸Ｄ_２と直線上の同軸であるため、第２の筒状遠心分離部に再流出した第２の塵埃は、旋回筒部８２の内周面に衝突することなく、流出口８３ａから上方へ流出するおそれがある。

上記の構成によれば、上記第２の筒状遠心分離部（第２遠心分離部８０１・８０２・８０３）における空気が流出される流出口８３ａの中心軸Ｄ_１は、上記第１の筒状遠心分離部（第１遠心分離部７０）の中心軸Ｃに対して、上方に向かうに従い近づく方向に傾斜しているので、第２の塵埃は、排出口８２ａを介して第２遠心分離部８０に再流出しても、第２の筒状遠心分離部の内周面に衝突して、空気の上昇を抑制できる。それゆえ、流出口８３ａから第２の塵埃が再流出することを軽減することができる。

本発明の態様２に係る集塵装置１００は、上記態様１において、上記第２の筒状遠心分離部（第２遠心分離部８０１・８０３）における第２の塵埃が排出される排出口８２ａの中心軸Ｄ_２は、上記第１の筒状遠心分離部（第１遠心分離部７０）の中心軸Ｃと平行である構成であってもよい。

上記の構成によれば、上記第２の筒状遠心分離部における流出口８３ａの中心軸Ｄ_１は、上記第１の筒状遠心分離部の中心軸Ｃに対して傾斜し、かつ上記第２の筒状遠心分離部における排出口８２ａの中心軸Ｄ_２は、上記第１の筒状遠心分離部の中心軸Ｃと平行であるので、流出口８３ａから第２の塵埃が再流出することを軽減することができる。

本発明の態様３に係る集塵装置１００は、上記態様１において、上記第２の筒状遠心分離部（第２遠心分離部８０２）の中心軸Ｄは、上記第１の筒状遠心分離部（第１遠心分離部７０）の中心軸Ｃに対して傾斜している構成であってもよい。

上記の構成によれば、上記第２の筒状遠心分離部において、流出口８３ａの中心軸Ｄ_１と排出口８２ａの中心軸Ｄ_２とは、同軸であり、上記第１の筒状遠心分離部の中心軸Ｃに対して傾斜している。このような構成であっても、流出口８３ａから第２の塵埃が再流出することを軽減することができる。

本発明の態様４に係る集塵装置１００は、上記態様１から３において、上記第２の筒状遠心分離部（第２遠心分離部８０１・８０２・８０３）は、上記第１の筒状遠心分離部（第１遠心分離部７０）の周囲に配置されており、上記流出口８３ａの中心軸Ｄ_１は、上方へ向かうに従い上記第１の筒状遠心分離部の中心軸Ｃに近づく方向に傾斜していることが好ましい。

第２の筒状遠心分離部が第１の筒状遠心分離部の周りに配され、第２の筒状遠心分離部の中心軸Ｄが第１の筒状遠心分離部の中心軸Ｃと平行である場合、集塵容器（集塵カップ１１１）を閉塞する上蓋本体に第２の筒状遠心分離部を設けるために、上蓋本体に第２の筒状遠心分離部の設置スペースを十分に確保する必要がある。このため、上記上蓋本体によって集塵容器が閉塞された外観形状は、第２の筒状遠心分離部の設置スペース確保のため、上部が下部よりも大きくなる。

上記の構成によれば、上記第２の筒状遠心分離部は、上記第１の筒状遠心分離部の周囲に配置されており、上記流出口８３ａの中心軸Ｄ_１は、上方へ向かうに従い上記第１の筒状遠心分離部の中心軸Ｃに近づく方向に傾斜している。このため、上記上蓋本体の小型化を実現できるとともに、上記上蓋本体における第２の筒状遠心分離部の設置スペースを小さくする（第２の筒状遠心分離部の省設置スペース化）ことができる。それゆえ、上記の構成によれば、上記上蓋本体の外観形状を上記第１の筒状遠心分離部の中心軸Ｃ側に絞ることができ、上記上蓋本体の小型化及び省スペース化を実現することができる。

本発明の態様５に係る集塵装置１００は、上記態様１から４において、上記第２の筒状遠心分離部（第２遠心分離部８０１・８０３）の中心軸Ｄは、曲線であってもよい。

上記の構成によれば、流出口８３ａから第２の塵埃が再流出することを軽減することができる。

本発明の態様６に係る集塵装置１００は、上記態様１から５において、上記第２の筒状遠心分離部（第２遠心分離部８０１・８０３）の中心軸Ｄは、ひねりを加えた曲線であってもよい。

本発明の態様７に係る電気掃除機は、上記態様１から６の集塵装置を備えた構成である。

上記の構成によれば、流出口８３ａから第２の塵埃が再流出することを軽減できる電気掃除機を実現することができる。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

本発明は、電機掃除機において、集塵装置としてサイクロン集塵装置を備えた事例を説明したが、このようなサイクロン式の集塵装置だけでなく、空気中の塵埃を分離し、分離された塵埃を集塵し、分離後の空気をさらにフィルタを介しての細かな塵埃を除去するようにした電気掃除機全般に利用することができる。

１掃除機本体
２吸気口部
３接続管
４接続ホース
５操作ハンドル
７０第１遠心分離部（第１の筒状遠心分離部）
８０第２遠心分離部（第２の筒状遠心分離部）
８２ａ排出口
８３ａ流出口
１００集塵装置
１１１集塵カップ（集塵容器）
Ｃ中心軸（第１の筒状遠心分離部の中心軸）
Ｄ中心軸（第２の筒状遠心分離部の中心軸）
Ｄ_１中心軸（第２の筒状遠心分離部における空気が流出される流出口の中心軸）
Ｄ_２中心軸（第２の筒状遠心分離部における第２の塵埃が排出される排出口の中心軸）

Claims

空気中の第１の塵埃を分離する第１の筒状遠心分離部と、
上記第１の筒状遠心分離部に連通し、第１の筒状遠心分離部を通過した空気中の、上記第１の塵埃よりも小さい第２の塵埃を分離する第２の筒状遠心分離部と、
上記第１及び第２の塵埃を集塵する集塵容器を備え、
上記第２の筒状遠心分離部における空気が流出される流出口の中心軸は、上記第１の筒状遠心分離部の中心軸に対して、上方に向かうに従い近づく方向に傾斜していることを特徴とする集塵装置。
上記第２の筒状遠心分離部における第２の塵埃が排出される排出口の中心軸は、上記第１の筒状遠心分離部の中心軸と平行であることを特徴とする請求項１に記載の集塵装置。
上記第２の筒状遠心分離部の中心軸は、曲線である請求項１または２に記載の集塵装置。
上記第２の筒状遠心分離部の中心軸は、ひねりを加えた曲線である請求項１〜３のいずれか１項に記載の集塵装置。
請求項１〜４の何れか１項に記載の集塵装置を備えたことを特徴とする電気掃除機。