JP2017018159A - 集塵装置および電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】電動送風機により吸い込まれた含塵空気から分離されケース部の内面に貼り付いた塵埃を容易に除去することができる集塵装置、および、この集塵装置を備える電気掃除機を提供する。【解決手段】本実施形態の集塵装置は、電動送風機を収容した電気掃除機の本体ケースに着脱可能に設けられ、前記電動送風機の動作により吸い込まれた含塵空気から塵埃を分離して捕集する集塵装置であって、含塵空気から分離した塵埃を溜めるケース部と、前記ケース部の内面に施された親水性コーティングと、を備える。【選択図】図３

Description

本発明の実施形態は、集塵装置、および、集塵装置を備える電気掃除機に関する。

従来より、電動送風機を収容した本体ケースに集塵装置を着脱可能に備える電気掃除機が提供されている。集塵装置は、いわゆる集塵カップとも称されるものであり、電動送風機の駆動により吸い込んだ含塵空気から塵埃を分離して捕集する。近年、この種の集塵装置として、含塵空気を内部で旋回させることにより塵埃を遠心分離する、いわゆるサイクロン分離式のものが考えられている。サイクロン分離式の集塵装置の場合、含塵空気を旋回させる遠心分離部の大きさ、つまり、旋回径の大きさに応じて、分離できる塵埃の大きさや比重が異なる。そのため、大きさが異なる遠心分離部を多段に設けることにより、含塵空気に含まれる大きさや比重の異なる塵埃を分離できるようにした構成が考えられている。例えば特許文献１には、比較的大きい粗塵を遠心分離する第１遠心分離部と、比較的小さい細塵を遠心分離する第２遠心分離部を備える構成が開示されている。

特許第５３６７８８６号公報

ところで、この種の集塵装置には、電動送風機の駆動により吸い込まれる空気が連続的に流入する。そのため、集塵装置に捕集される塵埃は、乾燥しやすく、静電気を帯びやすい。特にサイクロン分離式の集塵装置の場合、吸い込まれた空気が旋回するため静電気を一層帯びやすくなる。そして、このように静電気を帯びた塵埃は、塵埃を溜める集塵装置のケース部の内面に乾燥した状態で貼り付いてしまい、除去することが困難である。

そこで、本実施形態は、電動送風機により吸い込まれた含塵空気から分離されケース部の内面に貼り付いた塵埃を容易に除去することができる集塵装置、および、この集塵装置を備える電気掃除機を提供する。

本実施形態の集塵装置は、電動送風機を収容した電気掃除機の本体ケースに着脱可能に設けられ、前記電動送風機の動作により吸い込まれた含塵空気から塵埃を分離して捕集する集塵装置であって、含塵空気から分離した塵埃を溜めるケース部と、前記ケース部の内面に施された親水性コーティングと、を備える。

本実施形態の電気掃除機は、電動送風機を収容した本体ケースと、前記本体ケースに着脱可能に設けられ、前記電動送風機の動作により吸い込まれた含塵空気から塵埃を分離して捕集する集塵装置と、を備える。この電気掃除機において、前記集塵装置は、含塵空気から分離した塵埃を溜めるケース部と、前記ケース部の内面に施された親水性コーティングと、を備える。

本実施形態に係る電気掃除機の構成例を概略的に示す斜視図 本実施形態に係る電気掃除機の構成例を概略的に示す縦断側面図 本実施形態に係る集塵装置の構成例を概略的に示す縦断側面図 本実施形態に係る第２塵埃溜め部およびその周辺の構成例を概略的に示す拡大図 本実施形態に係る第１遠心分離部、第２遠心分離部によりそれぞれ分離される塵埃の比較例を示す図 本実施形態に係るケース部の構成例を概略的に示す縦断斜視図 親水性コーティングによる防汚機能のメカニズムを概略的に示す図

以下、集塵装置および電気掃除機の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１に例示する電気掃除機１１は、いわゆるキャニスタ型の電気掃除機であり、風路を形成する吸込風路体である管部１２と、この管部１２が着脱可能に接続される掃除機本体１３とを有している。管部１２は、接続管部１５、ホース体１６、手元操作部１７、延長管１８、床ブラシ１９を備える。接続管部１５は、掃除機本体１３に接続される。ホース体１６は、可撓性を有し、接続管部１５の先端側に接続される。手元操作部１７は、ホース体１６の先端側に設けられている。延長管１８は、手元操作部１７の先端側に着脱可能に接続される。床ブラシ１９は、延長管１８の先端側などに着脱可能に接続され、いわゆる吸込口体として機能する。手元操作部１７には、ループ状の把持部２１が設けられている。把持部２１は、ホース体１６側に突出している。把持部２１の上部には、操作用の設定ボタン２２が複数設けられている。掃除機本体１３の本体ケース２６は、両側に大径の走行輪２３を有し、下部に旋回輪２４および接地輪２５を有する。

図２に例示するように、本体ケース２６の前部には、集塵カップである集塵装置２７が着脱可能に取り付けられる。そして、掃除機本体１３は、走行輪２３および旋回輪２４あるいは接地輪２５によって被掃除面である床面上を移動可能に構成されている。本体ケース２６は、例えば合成樹脂などにより形成されている。本体ケース２６は、本体部３１および突出受部３２を一体的に備える。本体部３１は、集塵装置２７の後方に位置する。突出受部３２は、本体部３１の前部下側から前方に突出しており、集塵装置２７の下部を支持する集塵装置支持部として機能する。本体ケース２６の内部には、本体風路部３３が設けられている。本体風路部３３は、本体部３１と突出受部３２とにわたって側面視でＬ字状に屈曲している。

本体部３１の両側には、それぞれ走行輪２３が回転可能に設けられている。また、本体部３１の後部の下側には、接地輪２５が回転可能に設けられている。接地輪２５は、掃除機本体１３の前側が持ち上がったときに床面に接地する。さらに、本体部３１の前部の上側には、掃除機本体１３の本体ケース２６を把持するためのループ状のハンドル３４が設けられている。ハンドル３４は、後方に傾斜している。また、本体部３１の内部には、電動送風機室３５および図示しない電源室が設けられている。また、本体部３１の内部には、電動送風機室３５の上方に隣接してフィルタ室３７が設けられている。また、本体部３１の内部には、フィルタ室３７の上方に隣接して連通風路部３８が設けられている。

電動送風機室３５の内部には、電動送風機３９、および、図示しない制御回路部などが収容されている。制御回路部は、電動送風機３９の動作を制御する制御手段として機能する。電源室には、図示しないコードリール装置が回転可能に収容されている。コードリール装置は、外部電源から電動送風機３９などに給電するための電源コードを巻回した電源部として機能する。フィルタ室３７には、フィルタ部４２が着脱可能に取り付けられている。フィルタ部４２は、集塵装置２７の下流側と電動送風機３９の上流側、即ち吸込側との間に位置する。

本体部３１の前部の下部には、連通開口部４５が設けられている。連通開口部４５は、集塵装置２７の上流側に気密に接続される。本体部３１の前部の上部には、吸気開口部４６が設けられている。吸気開口部４６は、連通風路部３８に連通し、本体ケース２６に装着された集塵装置２７の下流側に気密に接続される。本体部３１の後部には、後面部４７が設けられている。後面部４７は、接地輪２５の上方に位置して、上下方向および左右方向に沿って平面状に延びる。後面部４７は、本体部３１の後部の外郭面を構成する。後面部４７には、排気孔４８、着脱開口４９、図示しないコード導出口が形成されている。排気孔４８は、複数設けられており、電動送風機室３５と本体ケース２６の外部とを連通する。着脱開口４９は、排気孔４８の上方の一側において、フィルタ室３７と本体ケース２６の外部とを連通する。コード導出口は、電源コードを出し入れするための開口であり、排気孔４８の上方の他側において、電源室と本体ケース２６の外部とを連通する。

突出受部３２の前面には、本体吸込口５２が設けられている。本体吸込口５２には、管部１２の接続管部１５が接続される。本体吸込口５２は、本体風路部３３の上流端の開口となっている。従って、本体吸込口５２は、本体風路部３３を介して連通開口部４５に連通し、さらに、連通開口部４５を介して集塵装置２７の上流側に連通可能となっている。

電動送風機３９は、設定ボタン２２の操作に応じて、制御回路部により動作が制御される。電動送風機３９は、吸込側を上側にした状態で配置され、排気側である下側が本体ケース２６の底部に支持されている。制御回路部は、設定ボタン２２に電気的に接続されており、設定ボタン２２の操作により設定された動作モードにより電動送風機３９の動作を制御する。設定可能な動作モードは、例えば強モード、中モード、弱モード、自動モード、停止モードなどである。

フィルタ室３７は、上部、即ち上流側が、連通風路部３８を介して吸気開口部４６に連通している。また、フィルタ室３７は、下部、即ち下流側が、電動送風機室３５に連通し、電動送風機３９に気密に接続されている。また、フィルタ部４２は、集塵装置２７を通過した塵埃を捕集する。フィルタ部４２は、フィルタ室３７に対し、本体ケース２６の外部から着脱可能となっている。

図３に例示するように、集塵装置２７は、ケース部８５および分離体８６を備える。ケース部８５は、集塵装置２７の下部を構成する第１本体部として備えられている。分離体８６は、集塵装置２７の上部を構成する第２本体部として備えられている。分離体８６は、ケース部８５の上部に位置する。分離体８６は、ケース部８５に対し着脱可能に設けられている。分離体８６は、内筒９１、通気風路部９２、第２遠心分離部９３、風路部９４などを備えるユニットである。内筒９１は、ケース部８５の内部に挿入されて第１遠心分離部９０を構成する構造体である。分離体８６は、この場合、複数の第２遠心分離部９３を有する。

集塵装置２７は、本体ケース２６に装着されると、後側が本体部３１の前部に嵌合する。そして、集塵装置２７は、上側が後方へと傾斜した状態で、即ち、ハンドル３４に対して平行な状態で固定される。第１遠心分離部９０は、電動送風機３９の駆動により集塵装置２７内に吸い込まれた含塵空気から塵埃を遠心分離して溜める。この場合、第１遠心分離部９０は、含塵空気中の比較的大きい塵埃、即ち、粗塵Ｄ１を主として遠心分離して溜める。

ケース部８５は、例えば透明な合成樹脂などといった透光性を有する部材により形成され、第１遠心分離部９０の外郭を構成する。従って、第１遠心分離部９０は、外部から内部を目視可能となっている。また、ケース部８５の上部には、空間部９６が形成されている。空間部９６は、第２遠心分離部９３の下部に対向しており、当該第２遠心分離部９３で分離された塵埃が落下する空間部である。ケース部８５の後部には、含塵空気を吸い込むための導入口９７が設けられている。この場合、導入口９７は、ケース部８５の後部の一側、例えば右側に偏った位置において開口している。また、ケース部８５の外部には、ケース部８５、ひいては集塵装置２７を把持するための取手部９８が突設されている。また、ケース部８５の後部の両側には、図示しない位置決め凸部が設けられている。位置決め凸部は、本体ケース２６に対して集塵装置２７を装着する際の位置決めとして機能する。

空間部９６は、ケース部８５の上端部の全周縁部にわたって連続する円筒状に設けられている。また、空間部９６は、上方に向かって拡開している。空間部９６は、傾斜面部１０１を有する。傾斜面部１０１は、ケース部８５の外縁側から中央側に向かって下方に向けて傾斜している。導入口９７は、後方に向かってほぼ水平状に延びており、集塵装置２７が本体ケース２６に装着された状態で連通開口部４５に気密に接続される。従って、導入口９７は、連通開口部４５および本体風路部３３を介して本体吸込口５２に気密に接続される。

取手部９８は、ケース部８５の後部であって、且つ、導入口９７の側方、換言すれば導入口９７の近傍に設けられている。取手部９８は、例えば上下方向、即ちケース部８５の軸方向に沿って平行に設けられている。位置決め凸部は、導入口９７の上側の両側に位置している。本体ケース２６の本体部３１の前部には、上下方向に沿って長手状に形成された図示しない位置決め受部が設けられている。本体ケース２６に対して集塵装置２７を装着する際には、位置決め凸部が位置決め受部の下端部に挿入され、これにより、本体ケース２６に対する集塵装置２７の位置決めがなされる。

内筒９１は、ケース部８５の中央部に配置される。内筒９１は、第１遠心分離部９０の旋回中心となって、その外周面とケース部８５の内周面との間に、含塵空気を旋回させる旋回風路１０６を形成する。また、内筒９１は、その内部を通して第１遠心分離部９０と各第２遠心分離部９３側の通気風路部９２とを接続する。内筒９１は、排気筒部１０８およびシェード部１０９を備える。排気筒部１０８は、ほぼ円筒状の構造体本体である。シェード部１０９は、排気筒部１０８の下端側において同軸状に設けられており、塵埃を圧縮する圧縮部として機能する。また、内筒９１は、その上端部が分離体８６に一体的に固定されており、分離体８６とともに、ケース部８５に対して着脱可能となっている。

排気筒部１０８は、旋回風路１０６を旋回する含塵空気が内部へと通過する開口１１１を周方向に複数備えている。開口１１１は、その全体が分離フィルタによって覆われている。また、排気筒部１０８の下端部は、底面部１１３により閉塞されている。シェード部１０９は、第１遠心分離部９０において分離した粗塵Ｄ１を、電動送風機３９の駆動により生じる負圧を利用して圧縮する機能を有する。シェード部１０９は、下方に向かって開口しており、天板部１１５および周板部１１６を一体的に備える。天板部１１５は、円形状であり、排気筒部１０８の下端部の周縁から径方向へと鍔状に突出する。周板部１１６は、天板部１１５の外周縁から排気筒部１０８と反対方向である下方に向けて突出する。周板部１１６は、折り返し部としての機能を有する。

シェード部１０９は、排気筒部１０８よりも径寸法が大きく、排気筒部１０８に対して径方向に突出している。天板部１１５には、複数の圧縮用開口１１７が周方向にほぼ等間隔に離間して設けられている。圧縮用開口１１７は、圧縮フィルタ１１８によって覆われている。また、シェード部１０９は、中央部が排気筒部１０８の底面部１１３の背面となっている。シェード部１０９は、ケース部８５の底面から上方に離間している。そのため、旋回風路１０６を旋回する含塵空気の一部は、シェード部１０９の下側から圧縮用開口１１７へと循環するように通過する。これにより、圧縮フィルタ１１８に粗塵Ｄ１が押し付けられ、粗塵Ｄ１を圧縮した状態で溜めることができる。シェード部１０９により圧縮された粗塵Ｄ１は、ケース部８５の底部に溜められていく。即ち、ケース部８５の底部は、第１遠心分離部で分離された塵埃を溜める第１塵埃溜め部８５１として機能する。

分離体８６は、第１風路体１２１、第２風路体１２２、導入風路体１２３、分離風路体１２４、上蓋部１２５、内筒９１、保持体１２６を一体的に備える。分離体８６は、円筒状に形成されており、ケース部８５、換言すれば第１遠心分離部９０の径寸法よりも大きい径寸法を有している。保持体１２６は、内筒９１を保持するものである。第１風路体１２１は、導風部１３１、筒部１３２、ダクト部１３３を備える。導風部１３１は、ほぼ円筒状であり、下側である上流側から上側である下流側に向かって縮径する。筒部１３２は、ほぼ円筒状であり、導風部１３１の中央部に位置する。ダクト部１３３は、筒部１３２に連通し後方に向けて径方向に延びる。第２風路体１２２は、下側から上側へと拡開する円筒状に形成されている。第２風路体１２２は、中央部が筒部１３２に気密に接続され、外縁部が上蓋部１２５の内縁部に当接している。

導入風路体１２３は、第１風路体１２１と第２風路体１２２との間に位置する。導入風路体１２３は、連結筒部１３５、旋回部１３６、排気部１３７を備える。連結筒部１３５は、円筒状であり、下側から上側へと拡開し、下端部が導風部１３１の上端部に気密に接続される。旋回部１３６は、連結筒部１３５の外縁部に螺旋蓋状に設けられている。旋回部１３６は、それぞれの第２遠心分離部９３の上端部を構成する。排気部１３７は、旋回部１３６のそれぞれの中央部に円筒状に一体に設けられている。排気部１３７の上端部は、第２風路体１２２に気密に接続されている。

分離風路体１２４は、連結筒部１３５の外方に位置する。分離風路体１２４は、旋回筒部１４１およびカバー部１４２を備える。旋回筒部１４１は、第２遠心分離部９３の下端部をなすコーン状の第２遠心分離部本体として機能する。カバー部１４２は、旋回筒部１４１の周囲を覆う。旋回筒部１４１は、第１遠心分離部９０のケース部８５よりも小径に形成されており、さらに上端部から下端部へと徐々に縮径されている。また、旋回筒部１４１の上端部には、導入風路体１２３の旋回部１３６が嵌合している。また、旋回筒部１４１の下端部は、それぞれ空間部９６に連通している。カバー部１４２は、分離体８６の外周面をなす。さらに、カバー部１４２の後部には、例えば四角形状の排気開口１４４が設けられている。排気開口１４４は、ダクト部１３３に連通して風路部９４の下流端をなす。

排気開口１４４は、後側の第２遠心分離部９３，９３間に位置している。排気開口１４４は、集塵装置２７を本体ケース２６に装着した状態で吸気開口部４６に気密に接続される。従って、排気開口１４４は、吸気開口部４６を介して電動送風機３９の吸込側に気密に接続される。また、排気開口１４４は、導入口９７と同側である集塵装置２７の後側に位置しており、集塵装置２７を本体ケース２６に装着した状態で本体ケース２６の本体部３１の前部に対向する。

上蓋部１２５は、導入風路体１２３の上側を覆って分離風路体１２４の上端部に連結されている。上蓋部１２５は、上側の中央部に、例えば第２風路体１２２の湾曲形状に沿って下方へと窪んだ平面視で円形状の上側凹部１４７が形成されている。上側凹部１４７の後部には、係止装置として機能するクランプ１４８が設けられている。クランプ１４８は、上側凹部１４７に嵌合する操作用の操作ハンドル部１５１と、操作ハンドル部１５１の操作によって動作する係止部としての係止爪部１５２と、を備える。操作ハンドル部１５１は、後端部が上蓋部１２５に対して回動可能に軸支されている。使用者は、手指を上側凹部１４７に挿入して操作ハンドル部１５１の前側を上方へと持ち上げ操作することが可能である。本体ケース２６の本体部３１の前部の吸気開口部４６の上方には、係止受部としての係止開口１５３が設けられている。係止爪部１５２は、集塵装置２７を本体ケース２６に装着する際に、係止開口１５３に挿入され係合される。これにより、集塵装置２７が本体ケース２６に係止する。

係止爪部１５２は、上端部が上蓋部１２５に回動可能に軸支されている。また、係止爪部１５２は、先端側が上蓋部１２５の後部から後方へと突出している。さらに、係止爪部１５２は、係止部付勢手段としての図示しないコイルばねにより、後方に進出する方向に向けて付勢されている。そして、係止爪部１５２の上部には、操作ハンドル部１５１の後端部が接触しており、操作ハンドル部１５１が上側凹部１４７から上方へと回動することによって係止爪部１５２の上側が下方へと押し込まれる。これにより、係止爪部１５２がコイルばねの付勢に抗して前方へと退避するように構成されている。保持体１２６は、内筒９１の排気筒部１０８の上端側が中央部に挿入される円環状に形成されている。また、保持体１２６は、外周縁部から下方に向けて壁部１６１が突出している。保持体１２６は、分離体８６の下端部、即ち第１風路体１２１の下部に着脱可能に取り付けられている。

壁部１６１は、分離体８６から下方へと突出しており、先端側にパッキン１６３が取り付けられている。パッキン１６３は、可撓性および弾性を有するエラストマやゴムなどといった閉塞部材で構成される。図４に例示するように、パッキン１６３は、壁部１６１に取り付けられる被取付部１６３ａと、被取付部１６３ａの先端である下端から第１遠心分離部９０、換言すればケース部８５の中央部側に向けて屈曲するリップ部１６３ｂとを一体に備えている。リップ部１６３ｂは、自由端状に突出するシール部である。また、壁部１６１は、保持体１２６の周方向に沿って連続しており、保持体１２６が分離体８６に取り付けられた状態では各第２遠心分離部９３の下方に対向する。さらに、壁部１６１は、外側に向かって下方に向けて傾斜している。

分離体８６がケース部８５の上方に取り付けられた状態では、ケース部８５の傾斜面部１０１の下端部にパッキン１６３が圧接され、壁部１６１の先端側と傾斜面部１０１の下端部との間にリップ部１６３ｂが挟持される。これにより、空間部９６の内部に第２塵埃溜め部１６５が形成される。第２塵埃溜め部１６５は、ケース部８５と壁部１６１の外周側との間、より詳しくは、ケース部８５と、第２遠心分離部９３の旋回筒部１４１の中心軸の直下よりも外方の部分との間に形成されるものである。第２塵埃溜め部１６５には、第２遠心分離部９３で分離された塵埃、即ち細塵Ｄ２が溜められる。

第２塵埃溜め部１６５は、第１遠心分離部９０の上側の周囲に位置し、集塵装置２７内を通過する空気の流路の外方に位置している。換言すれば、第２塵埃溜め部１６５には、電動送風機３９の駆動により生じる負圧が実質的に作用せず、空気が流れない。そして、壁部１６１は、その傾斜により、各第２遠心分離部９３で分離された細塵Ｄ２を各第２遠心分離部９３の下方、換言すれば、これら第２遠心分離部９３の中心軸位置に対して、側方へとずれた位置に逃がして第２塵埃溜め部１６５へと導く。

通気風路部９２は、第１遠心分離部９０と各第２遠心分離部９３とを気密に接続する。通気風路部９２は、第１風路体１２１の筒部１３２とダクト部１３３との間、および、第２風路体１２２と導入風路体１２３の連結筒部１３５および旋回部１３６との間に亘って気密に区画されている。そして、通気風路部９２は、旋回部１３６を介して各第２遠心分離部９３の旋回筒部１４１の内部に連通している。従って、通気風路部９２は、上流側から下流側に向かって、換言すれば、第１遠心分離部９０の下流側から第２遠心分離部９３の上流側に向かって、含塵空気の流量を絞りつつ整流するように構成されている。

第２遠心分離部９３は、含塵空気の旋回半径を第１遠心分離部９０での旋回半径よりも小さく、且つ、旋回速度を第１遠心分離部９０での旋回速度よりも大きくする。これにより、第２遠心分離部９３は、第１遠心分離部９０を通過した含塵空気から、第１遠心分離部９０で遠心分離される塵埃よりも相対的に小さい塵埃、即ち細塵Ｄ２を遠心分離して空間部９６に落下させる。換言すれば、第２遠心分離部９３は、含塵空気中の第１遠心分離部９０で分離できなかった塵埃を遠心分離する。第２遠心分離部９３は、第１遠心分離部９０の上方において、導入風路体１２３の旋回部１３６および排気部１３７と分離風路体１２４の旋回筒部１４１との間に区画されている。

第２遠心分離部９３は、旋回部１３６から通気風路部９２を通過した含塵空気を旋回筒部１４１の内周面の接線方向に沿って螺旋状に内部に導入して旋回筒部１４１内で旋回させ、遠心分離した細塵Ｄ２を下端部から空間部９６内へと落下させ、壁部１６１を経由して第２塵埃溜め部１６５へと導く。そして、第２遠心分離部９３は、細塵Ｄ２が分離された、実質的に塵埃を含まない空気を排気部１３７から風路部９４へと排気する。また、複数の第２遠心分離部９３は、集塵装置２７および第１遠心分離部９０の中心軸の周囲に沿って互いにほぼ等間隔に離間されて円弧状に配列されている。即ち、第２遠心分離部９３は、同一円周上に配列されている。なお、第２遠心分離部９３は、集塵装置２７の後部側には設けられていない。風路部９４は、全ての第２遠心分離部９３の下流側に連通し、各第２遠心分離部９３の上方から側方、この場合、円弧状に配列された複数の第２遠心分離部９３からなる分離部群の中心に向かって、空気の流量を徐々に絞るように連続し、さらに後方に向かって屈曲している。

上記構成の集塵装置２７を備える電気掃除機１１において、制御回路部が電動送風機３９の駆動を開始すると、この電動送風機３９による吸引機能により生じた負圧がフィルタ室３７のフィルタ部４２、連通風路部３８、吸気開口部４６、排気開口１４４、風路部９４、第２遠心分離部９３、通気風路部９２、第１遠心分離部９０、導入口９７、連通開口部４５、本体風路部３３および本体吸込口５２を介して、管部１２へと作用する。

そして、この負圧の作用により、床ブラシ１９、延長管１８、あるいは手元操作部１７の先端側から空気とともに塵埃が吸い込まれる。塵埃を含む空気、即ち含塵空気は、管部１２から本体吸込口５２、本体風路部３３および連通開口部４５を経由して導入口９７へと導かれ、この導入口９７から集塵装置２７内、即ち第１遠心分離部９０内へと吸い込まれる。

第１遠心分離部９０では、含塵空気は旋回風路１０６を旋回することで、この含塵空気中の特に粗塵Ｄ１が遠心分離され、ケース部８５の内周面に沿って落下して底部上に溜められる。なお、この粗塵Ｄ１は、旋回風路１０６から内筒９１のシェード部１０９へと、含塵空気の流れの一部によって運ばれ、シェード部１０９の圧縮用開口１１７を含塵空気が通過することにより圧縮フィルタ１１８によってシェード部１０９内で圧縮される。

粗塵Ｄ１が分離された含塵空気は、内筒９１の排気筒部１０８の開口１１１を通過する際に分離フィルタにより濾過される。さらに、この分離フィルタを通過した含塵空気は、底面部１１３に沿って下流側である上側へと整流されつつ通気風路部９２へと運ばれる。そして、この含塵空気は、この通気風路部９２において、徐々に流量が絞られて整流され、各旋回部１３６から各第２遠心分離部９３内に分岐されて導かれ、旋回筒部１４１内に流入する。

第２遠心分離部９３の旋回筒部１４１において、含塵空気は、旋回筒部１４１の内周面に沿って旋回され、この含塵空気中の細塵Ｄ２が遠心分離される。そして、分離された細塵Ｄ２は、旋回筒部１４１の内周面に沿って空間部９６へと落下し、壁部１６１によって第２塵埃溜め部１６５へと導かれて溜められる。そして、細塵Ｄ２が遠心分離された実質的に塵埃を含まない空気は、各第２遠心分離部９３の中央部の排気部１３７から風路部９４へと排気されて合流する。そして、合流した空気は、風路部９４によって流量が絞られつつ後方へと導かれて、排気開口１４４から集塵装置２７の外部へと排気される。この後、この空気は、吸気開口部４６から連通風路部３８およびフィルタ部４２のフィルタ６８，６９を順次通過した後、電動送風機３９へと吸い込まれる。そして、電動送風機３９に吸い込まれた空気は、電動送風機３９の内部を冷却しつつ通過して排気風となり、電動送風機３９から排気孔４８を介して本体ケース２６の外部へと排気される。

図５には、第１遠心分離部９０で遠心分離される塵埃Ｄ１、第２遠心分離部９３で遠心分離される塵埃Ｄ２を比較したデータの一例を示している。即ち、第１遠心分離部９０で遠心分離される塵埃Ｄ１には、比較的長い繊維状の塵埃や比較的大きい粒子状の塵埃が含まれる。これに対し、第２遠心分離部９３で遠心分離される塵埃Ｄ２には、比較的小さい繊維状の塵埃や比較的小さい粒子状の塵埃が含まれる。

集塵装置２７内に一定量の塵埃が溜まった場合には、使用者がクランプ１４８の操作ハンドル部１５１を持ち上げることで、係止爪部１５２を係止開口１５３から退避させ、集塵装置２７を本体ケース２６から取り外す。そして、分離体８６をケース部８５から取り外すと、分離体８６と一体的に内筒９１がケース部８５から引き抜かれるとともに、壁部１６１の傾斜面部１０１への密着が解除される。このとき、ケース部８５の内部においては、第１塵埃溜め部８５１には粗塵Ｄ１が溜められており、第２塵埃溜め部１６５には細塵Ｄ２が溜められている。そして、ケース部８５をひっくり返すことで、粗塵Ｄ１および細塵Ｄ２を一緒に廃棄することができる。このとき、第２塵埃溜め部１６５の内面に貼り付いていない細塵Ｄ２は容易に廃棄することができるが、第２塵埃溜め部１６５の内面に貼り付いてしまっている細塵Ｄ２は、ケース部８５をひっくり返しただけでは剥がれ落ちず、容易に除去することができない。

即ち、集塵装置２７には、電動送風機３９の駆動により吸い込まれる空気が連続的に流入する。そのため、集塵装置２７に捕集される塵埃は、乾燥しやすく、静電気を帯びやすい。集塵装置２７は、いわゆるサイクロン分離式の集塵装置であり、吸い込まれた空気を旋回させるため静電気を一層帯びやすくなる。特に、第２遠心分離部９３で遠心分離される塵埃Ｄ２は、細塵、つまり、短い塵埃や細かい塵埃であることから、乾燥しやすく、また、静電気を帯びやすい。そのため、ケース部８５の内面、特に、第２塵埃溜め部１６５の内面に乾燥した状態で貼り付いてしまい、除去することが困難となる傾向がある。

そこで、本実施形態では、第２塵埃溜め部１６５の内面に貼り付いてしまった細塵Ｄ２を容易に除去するための構成を採用している。即ち、図６に例示するように、ケース部８５は、ケース部本体部８５２、ストッパ部８５３、プレート８５４を備える。ケース部本体部８５２およびストッパ部８５３は、例えば透明な合成樹脂などといった透光性を有する部材により形成されている。ケース部本体部８５２の上端部には、周方向に沿って円環状に連続する凹部８５２ａが設けられている。一方、ストッパ部８５３の下面部には、周方向に沿って円環状に連続する凸部８５３ａが設けられている。凸部８５３ａは凹部８５２ａに嵌合する。

また、ケース部本体部８５２は、傾斜面部１０１を形成する部分の下端側に、周方向に沿って円環状に連続する壁部８５２ｂを備える。壁部８５２ｂは、ケース部８５の軸方向に沿って上方に延びている。また、ストッパ部８５３の上面部には、周方向に沿って円環状に連続する凸部８５３ｂが設けられている。

プレート８５４は、例えばステンレスなどといった金属製の部材で構成されており、周方向に沿って円環状に連続する板状の部材となっている。プレート８５４の上端部は、外方に屈曲されており、当該屈曲部が被嵌め込み部８５４ａとなっている。また、プレート８５４は、その下端側が内方に向かって下降するように傾斜しており、当該傾斜部がケース部８５の傾斜面部１０１に対応する傾斜面部８５４ｂとなっている。プレート８５４は、被嵌め込み部８５４ａがケース部本体部８５２の上面とストッパ部８５３の下面部との間に嵌め込まれ、且つ、傾斜面部８５４ｂの下端を壁部８５２ｂに当接させた状態で、ケース部８５の内面、この場合、第２塵埃溜め部１６５の内面に嵌め込まれている。ケース部本体部８５２の上面とプレート８５４の下面は、プレート８５４の被嵌め込み部８５４ａを挟み込んだ状態で、例えば超音波溶着により固着される。これにより、第２塵埃溜め部１６５の内面に対しプレート８５４が強固に固定される。

そして、このプレート８５４の表面には、親水性能部の一例である親水性コーティング８５５が施されている。親水性コーティング８５５は、プレート８５４の表面に親水性材料をコーティングすることにより設けられたものであり、水が接触する前から、つまり、水が接触しない自然な状態においても、極めて高い親水性を発揮する。この場合、親水性コーティング８５５は、少なくともプレート８５４の内面の全体に設けられている。親水性コーティング８５５は、例えばシリカ系の無機塗料など親水性能を有する塗料をプレート８５４の表面に吹き付けてコーティングしたものである。以下、親水性能を有する塗料を「親水性材料」と称する。

この場合、プレート８５４は金属製であるから、プレート８５４の表面に親水性材料を吹き付け、これを焼き付けることにより親水性コーティング８５５を形成することができ、親水性コーティング８５５を強固にすることができる。なお、親水性材料の焼き付け温度は、一般的に有機物が分解する温度であると考えられている２５０℃よりも高い温度で設定することが好ましく、例えば３００℃、５００℃といった温度で設定するとよい。このような高温で親水性材料を焼き付けることにより、当該親水性材料に含まれる有機物を殆どあるいは完全に分解することができ、殆どあるいは完全に無機化された親水性コーティング８５５を形成することができる。

また、この種の材料をコーティングする際には、基材に材料を吹き付ける前に当該基材の表面を脱脂する脱脂処理を行うことが一般的である。本実施形態では、基材であるプレート８５４はステンレス製であるから、親水性材料の吹き付け前に行う脱脂処理において、例えばＰＨ１４の強アルカリ性の脱脂剤を用いて脱脂を行うことができる。よって、基材であるプレート８５４の表面から殆どあるいは確実に油脂成分を除去した上で親水性材料を吹き付けることができ、プレート８５４の表面に対して親水性材料が馴染みやすくなる。

また、本実施形態では、少なくとも以下の性能を有する親水性コーティング８５５を形成する親水性材料が適用される。即ち、本実施形態の親水性コーティング８５５は、水の接触角が、ガラスに対する水の接触角の下限値未満となる親水性能を有する。一般的に、ガラスに対する水の接触角の下限値は２０度と考えられている。従って、本実施形態では、水の接触角が２０度未満である例えば１３度、さらにはそれ以下となる親水性コーティング８５５を形成する親水性材料が適用されている。なお、より水の接触角が小さくなる親水性材料を適用することも可能である。

また、本実施形態では、親水性コーティング８５５を形成する親水性材料としてケイ素酸化物を含む材料が適用されており、この親水性材料により形成される親水性コーティング８５５は、少なくとも鉛筆硬度が５Ｈ以上となる硬度特性を有する。即ち、本実施形態の親水性コーティング８５５には、いわゆるシロキサン骨格とアルカリ金属あるいはアルカリ土類金属とからなる強固な構造が形成されており、これにより、親水性コーティング８５５は、鉛筆硬度が５Ｈ以上という強固な構造を有している。

また、本実施形態の親水性コーティング８５５はシラノール基を有しており、その親水性能が極めて高いものとなっている。具体的には、親水性コーティング８５５は、当該親水性コーティング８５５に付着した一般的な油性インクを、水を接触させるだけで取り除くことが可能なほどの親水性能を有する。よって、親水性コーティング８５５に一般的な油性ペンのインクを付着させたとしても、その部分に水を接触させることにより、当該インクが水によって浮き上がるようにして剥離し、除去される。

また、本実施形態の親水性コーティング８５５は、１０μｍ以下の厚さであり、その膜厚が極めて薄いものとなっている。即ち、一般的に親水性能を高めたい場合には、親水性材料のコーティングを繰り返す必要があり、従って、得られる親水性コーティングの膜厚が厚くなってしまう傾向がある。本実施形態では、１回の親水性材料のコーティングおよび焼き付けにより、極めて高い親水性能を有する親水性コーティング８５５が形成される親水性材料が適用されている。従って、親水性材料のコーティングを繰り返さなくとも、極めて高い親水性能を有する親水性コーティング８５５を形成することができ、これにより、親水性コーティング８５５の膜厚を１０μｍ以下という薄さに抑えることができる。

また、本実施形態の親水性コーティング８５５は、いわゆる表面粗さが２μｍ以内である。本実施形態では、このように極めて平滑な表面を有する親水性コーティング８５５が形成される親水性材料が適用されている。また、本実施形態で適用される親水性材料は、吹き付け前の状態では乳白色であるが、吹き付けた後には乳白色が殆ど認識できないほど透明となり、焼き付けた後には殆どあるいは完全に透明となる。

このように構成された親水性コーティング８５５の表面は、当初から、つまり、水が接触する前から極めて高い親水性を示す。よって、図７に例示するように、この親水性コーティング８５５に水Ｗが接触すると、その水Ｗが親水性コーティング８５５の表面と当該親水性コーティング８５５の表面に付着した塵埃Ｄとの間に「楔」のように浸入する。これにより、親水性コーティング８５５の表面から塵埃Ｄが浮き上がり、剥がされるようにして除去される。

本実施形態に係る集塵装置２７によれば、含塵空気から分離した塵埃を溜めるケース部８５の内面、この場合、第２塵埃溜め部１６５の内面に親水性コーティング８５５を備える。そのため、この親水性コーティング８５５に水Ｗが接触するだけで、当該親水性コーティング８５５の表面に付着している細塵Ｄ２を浮き上がらせて容易に除去することができる。なお、親水性コーティング８５５に水を接触させる方法としては、ケース部８５を水洗いする方法であってもよいし、例えば濡れた布類などにより親水性コーティング８５５の表面を拭き取ることによっても十分に細塵Ｄ２を除去することができる。

また、集塵装置２７によれば、特に貼り付きやすい細塵Ｄ２が溜められる第２塵埃溜め部１６５の内面に親水性コーティング８５５を設け、細塵Ｄ２ほど貼り付きが懸念されない粗塵Ｄ１が溜められる第１塵埃溜め部８５１には親水性コーティング８５５を設けていない。よって、特に貼り付きが懸念される細塵Ｄ２に特化して、その除去を容易にすることができる。また、親水性コーティング８５５を形成する親水性材料の使用量を最小限に抑えることができ、コストを抑えることができる。

また、ケース部５８については、その内部に集塵される塵埃の様子を観察したいなどといった使用者のニーズもあり、内部を視認できるように構成することが求められる。集塵装置２７によれば、ケース部８５の第１塵埃溜め部８５１には、親水性コーティング８５５を施すプレート８５４を設けておらず、視認可能な状態を維持している。そのため、内部の様子を観察したいという使用者のニーズに対応することができる。なお、本実施形態は、第１塵埃溜め部８５１にも親水性コーティング８５５を設ける構成を除外するものではない。

また、集塵装置２７によれば、ケース部８５の第２塵埃溜め部１６５の内面に金属製のプレート８５４を備え、そのプレート８５４の内面に親水性材料を焼き付けることにより親水性コーティング８５５を設けている。このように、金属製の部材８５４を介して親水性コーティング８５５を設ける構成によれば、焼き付けにより強固なコーティングを形成することができ、親水性コーティング８５５の傷付きや摩耗を回避することができる。また、第２塵埃溜め部１６５の内面に金属製のプレート８５４が存在することで、細塵Ｄ２に発生した静電気の除電効果を期待することができ、細塵Ｄ２の貼り付きを抑えることができる。

また、集塵装置２７によれば、親水性コーティング８５５が施された金属製のプレート８５４が第２塵埃溜め部１６５の内面に強固に嵌め込まれているので、プレート８５４の脱落を防止することができる。

また、集塵装置２７によれば、第１遠心分離部９０が形成されるケース部８５に、第２遠心分離部９３を有する分離体８６が着脱可能な構成となっている。この構成によれば、ケース部８５に分離体８６が取り付けられている状態では、第１遠心分離部９０と第２遠心分離部９３とを分離遮断することができ、第１遠心分離部９０により捕集される粗塵Ｄ１と第２遠心分離部９３により捕集される細塵Ｄ２とを別個に溜めることができる。即ち、粗塵Ｄ１を捕集する機能部と細塵Ｄ２を捕集する機能部とが独立していることにより、粗塵Ｄ１と細塵Ｄ２を混合して捕集する集塵装置に比べ、粗塵Ｄ１および細塵Ｄ２をそれぞれ効率良く捕集することができる。また、ケース部８５から分離体８６を取り外すことにより、それぞれ別個に捕集された粗塵Ｄ１および細塵Ｄ２を一括して廃棄することができる。

また、集塵装置２７によれば、第２遠心分離部９３により捕集される細塵Ｄ２は、集塵装置２７内を通過する空気の流路の外方に溜められる。従って、電動送風機３９を再駆動させたときなどに負圧によって細塵Ｄ２が舞い上がったり、第２遠心分離部９３側に戻ってしまうことを回避することができる。

また、このような集塵装置２７を備える電気掃除機１１によれば、使用者は、ケース部８５の内面、特に、第２塵埃溜め部１６５の内面に貼り付いた細塵Ｄ２を容易に除去することができる。

なお、本実施形態は、上述した実施形態に限られるものではなく、例えば以下のように拡張または変形することができる。
例えば、親水性コーティング８５５は、プレート８５４の表面の一部に設ける構成としてもよい。即ち、例えば、プレート８５４の表面の上部または下部のみに親水性コーティング８５５を備える構成としてもよい。親水性コーティング８５５は、プレート８５４を介さず、ケース部８５の内面に直接的に設ける構成としてもよい。この場合、ケース部８５は樹脂製であることから、焼き付けにより親水性コーティング８５５を形成することは困難である。但し、焼き付けによらない親水性コーティング８５５であっても、その親水性は十分に発揮されるので、ケース部８５の内面に貼り付いた塵埃を容易に除去することが可能である。

また、電気掃除機１１は、コードリール装置によって外部電源から給電するものに限定されず、例えば二次電池などの電池を電源として内蔵した、いわゆるコードレスタイプでもよい。また、電気掃除機１１としては、キャニスタ型に限らず、例えば上下方向に長い長手状の本体ケースの下端部に床ブラシを接続した、いわゆるアップライト型でもよい。

本実施形態に係る集塵装置は、電動送風機を収容した電気掃除機の本体ケースに着脱可能に設けられ、前記電動送風機の動作により吸い込まれた含塵空気から塵埃を分離して捕集する集塵装置であって、含塵空気から分離した塵埃を溜めるケース部と、前記ケース部の内面に施された親水性コーティングと、を備える。また、本実施形態に係る電気掃除機は、電動送風機を収容した本体ケースと、前記本体ケースに着脱可能に設けられ、前記電動送風機の動作により吸い込まれた含塵空気から塵埃を分離して捕集する集塵装置と、を備える。この電気掃除機において、前記集塵装置は、含塵空気から分離した塵埃を溜めるケース部と、前記ケース部の内面に施された親水性コーティングと、を備える。この構成によれば、電動送風機により吸い込まれた含塵空気から分離されケース部の内面に貼り付いた塵埃を、親水性コーティングが発揮する極めて高い親水性を利用して、水を接触させることにより、容易に除去することができる。

なお、上述の実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。本実施形態およびその変形は、発明の範囲および要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

図面中、１１は電気掃除機、２６は本体ケース、２７は集塵装置、３９は電動送風機、８５はケース部、８６は分離体、９０は第１遠心分離部、９３は第２遠心分離部、１６５は第２塵埃溜め部、８５１は第１塵埃溜め部、８５４はプレート（金属部材）、８５５は親水性コーティング（親水性能部）を示す。

Claims (6)

1. 電動送風機を収容した電気掃除機の本体ケースに着脱可能に設けられ、前記電動送風機の動作により吸い込まれた含塵空気から塵埃を分離して捕集する集塵装置であって、
   含塵空気から分離した塵埃を溜めるケース部と、
   前記ケース部の内面に施された親水性コーティングと、
   を備える集塵装置。
2. 含塵空気から塵埃を分離する第１遠心分離部と、
   前記第１遠心分離部を通過した含塵空気から前記第１遠心分離部で分離される塵埃よりも小さい塵埃を分離する第２遠心分離部と、を備え、
   前記ケース部は、
   前記第１遠心分離部で分離された塵埃を溜める第１塵埃溜め部と、
   前記第２遠心分離部で分離された塵埃を溜める第２塵埃溜め部と、を有し、
   前記親水性コーティングは、前記第２塵埃溜め部の内面に設けられている請求項１に記載の集塵装置。
3. 前記第２塵埃溜め部の内面に金属部材を備え、
   前記親水性コーティングは、前記金属部材の内面に親水性材料を焼き付けることにより設けられている請求項２に記載の集塵装置。
4. 前記金属部材は、前記第２塵埃溜め部の内面に嵌め込まれている請求項３に記載の集塵装置。
5. 前記ケース部に着脱可能に設けられる分離体を備え、
   前記第１遠心分離部は、前記ケース部内に設けられ、
   前記第２遠心分離部は、前記分離体に設けられている請求項２から４の何れか１項に記載の集塵装置。
6. 電動送風機を収容した本体ケースと、
   前記本体ケースに着脱可能に設けられ、前記電動送風機の動作により吸い込まれた含塵空気から塵埃を分離して捕集する集塵装置と、を備え、
   前記集塵装置は、
   含塵空気から分離した塵埃を溜めるケース部と、
   前記ケース部の内面に施された親水性コーティングと、
   を備える電気掃除機。

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