JP2017189734A - 清浄空間に用いるバキュームクリーナー - Google Patents

Abstract

【課題】微小な異物がほとんど付着しない表面形状を有する清浄空間に用いるバキュームクリーナーを提供する。【解決手段】一般的な掃除機では除去されない微小な異物を除去するバキュームクリーナーとして、上部に流入口１１、下部に流出口１２をそれぞれ有し、それらの間にバキューム機構２５の設置空間を有し、かつ、外表面が平滑化された本体ケース１５と蓋体１６を備えており、バキューム機構は送風機２９と、送風機の吸引気流から微小な異物を除去する一次フィルター１７を備えるとともに、バキューム機構は積み重ね構造によって固定されており、上記本体ケースは、一次フィルターを通過し、流出口から流出した微小な異物を除去する二次フィルター４５を下部に備えている。【選択図】 図１

Description

本発明は、清浄空間に存在し一般的な掃除機では除去されない微小な異物を除去するためのバキュームクリーナーに関するものである。

本発明における清浄空間は、必ずしも英語のクリーンルームのみを指すものではなく、一般的に清浄であると認識されている空間、或いは清浄であるべき空間という程の意味で用いられている。例えば、病院等のいわゆる無菌室、或いは常時除染の必要のある原子力発電施設、研究所、ラボ、美術館のバックヤード等は上記した清浄であるべき空間に該当する。

こうした清浄空間は元々一定の清浄度レベルに保たれており、そのため、粉塵の目立つことが少なく、除去の対象は微細な粉塵に限られる。微細粉塵は粒子状物質（Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｍａｔｔｅｒ）やＰＭ２．５などの文言によっても知られており、微細であるためフィルターを通過し易く、サイクロン方式による捕捉も困難である。従って、従来のフィルターによる除塵には限度があり、ＨＥＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ）フィルター、ＵＬＰＡ（Ｕｌｔｒａ Ｌｏｗ Ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ Ａｉｒ Ｆｉｌｔｅｒ）フィルターなどを用いることで、除塵効果を極力高める努力がなされていた。

本発明における除去対象である微小な異物も上記微細粉塵と何等変わるものではなく、一般的な掃除機では除去することが非常に困難である。このように微小な異物は微細粉塵或いは微細塵埃などとも呼ばれ、その大きさは中々特定し難いものであるが、一応、ＨＥＰＡフィルターの対象と同等であるか又はそれ以下の微小な異物を除去対象とするといって良い。従って、０．３μｍの粒子に対して９９．９７％を捕捉することも一つの目的となる。また、例えば、ＰＭ２．５等は当然捕捉されるべき異物である。このように微小な異物を捕捉するクリーナーであれば、クリーナー自体が微小な異物の堆積場になることも避けなければならない。

どういうことかといえば、クリーナーの本体外装に用いられている部材や構造には凹凸があり、また、本体への取り付けに用いられているボルト、小ネジ、リベット、或いはパッチン錠などと通称されている留め金具等に微小な異物が堆積する。しかしながら、異物が微小のため堆積に気付かず、再度飛散するようになるので汚染が進行するという問題があるのである。堆積した異物はクリーナーを通過したものばかりとは限らずより大きなものもあり得るので、上記の問題を解決しなければ真の清浄空間の維持は困難である。

このような状況であるから、適切な対応を取らない場合は清浄と考えられていた空間が実は清浄ではなかったという事態となる。清浄に保つ努力をしても、測定するとレベル度レベルが保たれていないことが少なからずあるわけで、そのため本発明者は微小な異物の堆積場とならないクリーナーの実現を目指して開発を行なって来た。その過程において先行技術を調査したが、現在に至るまで微小な異物の堆積を防ぐというものを見出すことができずにいる。

隣接すると考えられる分野には、空気清浄化装置という特開２０１６−０１０７９３号の発明がある。その発明は、空気浄化装置のクリーンルーム内に臨む表面に埃等が堆積する可能性を極力減少させてクリーンルーム内の清浄度を向上させるとともに、空気浄化装置の表面の清掃作業を簡単にする目的を有し、フィルター交換口パネルとスリット枠の表面がケーシング表面と同一平面を形成することを特徴とする。

しかし、フィルター交換口パネルとスリット枠の表面がケーシング表面と同一平面であるとし、板状部材と支持部材は全溶接され隙間が存在しないとしている段階であり、このレベルではケーシング表面に存在するダンパ駆動軸、コネクター、口金、ドレンその他多数の凹凸がそのまま残されている。また、装置本体に設けられている収容袋は作業の都度擦れ合うので微小な異物の発生源となるし、また、ＨＥＰＡフィルターに吸引する気流を生じさせるモーターについては何も言及されていないが、一般的なものであればブラシの摺擦があるのでこれも異物の発生源となる。

特開２０１６−０１０７９３号

本発明は前記の点に鑑みなされたもので、その課題は、微小な異物がほとんど付着しない表面形状を有する清浄空間に用いるバキュームクリーナーを提供することである。また、本発明の他の課題は、ボルト、ナット類を用いなくてもバキュームクリーナーにとって必要不可欠のバキューム機構を本体ケースに安定に固定できる清浄空間に用いるバキュームクリーナーを提供することである。

前記の課題を解決するため、本発明は、一般的な掃除機では除去されない微小な異物を除去するバキュームクリーナーについて、上部に流入口、下部に流出口をそれぞれ有し、それらの間にバキューム機構の設置空間を有し、かつ、外表面が平滑化された本体ケースと蓋体を備えており、バキューム機構は送風機と、送風機の吸引気流から微小な異物を除去する一次フィルターを備えるとともに、バキューム機構は積み重ね構造によって固定されており、上記本体ケースは、一次フィルターを通過し、流出口から流出した微小な異物を除去する二次フィルターを下部に備えているという手段を講じたものである。

本体ケースは下部が閉じ上部が開口した容器状のもので、その内部はバキュームクリーナーの心臓部というべきバキューム機構を内蔵する設置空間である。本体ケースの開口はバキューム機構の組み込み口に利用され、蓋体によって密閉される。本体ケースの下部は閉じて底部を構成し、そこに吸引気流の流出口が形成されている。バキューム機構により吸引気流は本体ケースの内部において上部から下部に流れるが、その間に新たな異物を発生することがほとんどないという意図をもってバキューム機構が構成されている。同様の意図から本体ケースの外表面が平滑化されていることは当然必要とされる要件になる。

バキューム機構は、上位に位置する一次フィルターと、この一次フィルターに流入する吸引機流を生成する送風機とを備えている。一次フィルターと送風機は積み重ね構造によって相互に固定され、かつ、本体ケースに対しても固定されている。積み重ね構造は、重箱の積み重ね構造に類似したもので、バキューム機構は積み重ねられた状態で本体ケースの内部に納められ、かつ、固定される。従って、本体ケースは上部の開口を塞ぐ蓋体を有する一方、一次フィルターを通過した微小な異物を除去する二次フィルターは下部の流出口に接続される。

バキューム機構を固定する積み重ね構造として、本体ケースの下部と上部にパッキングを設けるとともに、下部と上部のパッキングの間に少なくとも一箇所の中間パッキングを設け、上記の各パッキングによりバキューム機構の要素を固定するように構成することができる。バキューム機構を固定する手段の一部にパッキングを用いるものであり、バキューム機構の固定と、関係する振動の吸収ないし減衰に寄与する。

本体ケースはその内部を三段に仕切る上段ケース、中段ケース、下段ケースを有し、上段ケースは中段ケースの上端に、中段ケースは下段ケースの上端にそれぞれ継手により嵌合し、また、下段ケースは本体ケースの底部に固定されるもので、上段ケースに一次フィルターが配置され、中段ケースにバキューム機構の送風機が配置され、下段ケースに送風機を構成するモーターの電源部が配置されるという形態を取ることができる。上記形態により、電源部を配置した下段ケースと送風機を配置した中段ケースが中間パッキングの下位に位置決めするとともに、一次フィルターを配置した上段ケースが段状パッキングの上位に配置することが可能になる。

また、送風機としてブラシレスモーターにより駆動されるブロワーが配置され、電源部として充電式電池（以下、充電池ということがある。）が配置されているものは、本発明において好ましい形態である。一般的なブラシ付きの電動機では整流子が不可欠のため摺動部が摩損し、保守及び摩損によって生じる微小な異物が引き起こす問題があるが、ブラシレスモーターにより上記の問題は解消する。電源についても、異物散乱の原因ともなる電源コードを必要としない充電池が望まれる。

本体ケースは深絞り成型によって形成された、円筒型の形状を具えており、蓋体とともに鏡面加工された金属より成り、かつ、実質上異物を堆積させる凹凸や段差のない形態を有し、蓋体が最大径、本体ケース及び二次フィルターは順に小径に構成されている。上記蓋体は弾性部材を用いて本体ケース上部外面の固定部に止め付けられるという構成を取ることができる。本体ケースを円筒型の形状とすることは、内外圧力差や外力に対する耐変形性のために必要である。ケース本体を板金加工によって形成する場合には、接ぎ目が表面に表われたり、全加工部分を溶接したりしなければならない上、溶接箇所を整形する二次加工も必要になる。従って、深絞りによる成型が最も望まれ、また、弾性部材を用いた止め付けでシールを簡単に行なうことも可能である。

一次フィルターを通過した吸引気流を次工程へ流出させる流路の一部として、上段ケースと中段ケース及び下段ケースの底板が、それぞれの一部に気流流路を有しているという構成は有意義である。上段ないし下段の各ケースは本体ケースの内部を三段に仕切るものであり、従って、三部分に仕切られるバキューム機構の設置空間を通じさせて吸引気流の流出流路が上段ないし下段の各ケースに形成される。

本体ケースは外方へ突出する携行ベルトの取付け部と、蓋体を本体ケースに取付ける固定部と、バキュームクリーナーの作動のための管理部とを有しており、これらは、バキュームクリーナーの使用上必要不可欠である。よって、可能な限り平滑な形態としておく。なお、携行ベルトの取付け部は上部の開口の１８０度離れた外面の両側にフックを有するものとするが、上記取付け部、固定部、管理部は最小限度の異物堆積のみが許容される凸部を構成するものとする。

また、本発明は一般的な掃除機では除去されない微小な異物を除去するバキュームクリーナーとして、上部に流入口、下部に流出口をそれぞれ有し、それらの間にバキューム機構の設置空間を有し、かつ、外表面が平滑化された本体ケースと蓋体を備えており、本体ケースの外側に係止部を設け、蓋体をケース本体に固定する手段として、上記係止部に係止する弾性部材を具備している清浄空間に用いるバキュームクリーナーを含む。

上記弾性部材には輪ゴム状の部材を使用することができ、中でも、例えばシリコーンゴムより成るＯ−リングの類が適している。輪ゴム状の形態を有している部材であるから係止する位置を選ぶことなく簡単に係止部に掛けることができ、丈夫であるから必要十分な強さで蓋体を固定することが可能である。また、適切な太さや直径の弾性部材を入手し易いという利点もある。

携行ベルトは合成樹脂より成り、本体ケースのフックに両端を引掛けて蓋体を固定するために、ベルトの長手方向端部に複数の係止孔を有する帯状のもので、任意の係止孔にて本体ケースのフックに係止するようにした構成は本発明のバキュームクリーナーに好適である。

本発明は以上のように構成され、かつ、作用するものであるから浮遊粉塵などの微小な異物をほとんど付着させず、付着してもブロワー等による一吹きで瞬時に異物を吹き飛ばし、ケース本体を清浄に保つとともに、目視も困難な微小異物を捕捉することができる清浄空間に用いるバキュームクリーナーを提供することができる。また、本発明によれば、ボルト、ナット類を用いなくてもバキュームクリーナーにとって必要不可欠のバキューム機構を本体ケースに安定に固定できる清浄空間に用いるバキュームクリーナーを提供することができる。

本発明に係る清浄空間に用いるバキュームクリーナーの一例を示すもので、Ａは側面図、Ｂは下面図である。 同上のバキュームクリーナーを示すもので、Ａは上面図、Ｂは一部を破断した正面図である。 同じくバキュームクリーナーの縦断面図である。 同じくバキュームクリーナーの積み重ね構造を示す説明図である。 同じくバキュームクリーナーの主としてバキューム機構を分解して示す説明図である。 バキュームクリーナーの本体ケースを示すもので、Ａは平面図、Ｂは正面図である。 同じくバキュームクリーナーの蓋体とその付属構成を示すもので、Ａは側面図、Ｂは正面図である。 本体ケース内部に設ける上段ケースを示すもので、Ａは上面図、Ｂは正面図である。 同じく本体ケース内部に設ける中段ケースを示すもので、Ａは上面図、Ｂは正面図である。 同じく本体ケース内部に設ける下段ケースを示すもので、Ａは上面図、Ｂは正面図である。 同様に本体ケース外部に設けるＨＥＰＡフィルターを示すもので、Ａは上面図、Ｂは正面図、Ｃは下面図である。 本発明に係る清浄空間に用いるバキュームクリーナーの全体構成を示す分解説明図である。 本発明に係る清浄空間に用いるバキュームクリーナーにおける吸引・排出される気流を示す断面説明図である。

以下、図示の実施形態を参照して本発明をより詳細に説明する。本発明に係る清浄空間に用いるバキュームクリーナー１０は容器状のケースから成る本体ケース１５を有し、その内部はバキューム機構２５の設置空間１３を構成している。ケース本体１５は上部の開口１４を密閉する蓋体１６を備えており、そこに流入口１１が設けられ、また、本体ケース１５の下部には流出口１２が設けられている。

本体ケース１５は開口した上部に対して下部が閉じた円筒形状を有しており、上部と下部の直径は実質的に同一を保つように設計されるものの、深絞り成型による製法であることから実際には抜きテーパーが付いている。しかし、このように下方に向かって小径となるテーパー形状であれば、正確な円筒形状より、異物が付着しても落下し易いと考えられるので、より明瞭なテーパー形状に形成した円筒形状をケース本体１５として採用することも有意義である。

本体ケース１５の下部の流出口１２はケース底部から下方へ突き出して設けられ、それが後述する二次フィルター４５との接続口になっている。本体ケース１５の流出口１２と二次フィルター４５との接続には相手ネジ部４５ａとネジ結合のための本体ネジ部１２ａが絞り加工によって設けられている。本体ケース１５及び蓋体１６は、外表面が実質上凹凸のない平滑化された形態に形成される。

図示の実施形態において、本体ケース１５と蓋体１６はいずれもステンレス鋼板を材料とし、深絞り成型によって形成され、それによって蓋体１６との間の密閉性維持に必要な条件の一つを満たすように設けられている。ケース本体１５が深絞り成型によって深い円筒形状に形成されているのに対して、蓋体１６は浅い円形皿状に形成されている。このような本体ケース１５は、蓋体１６とともに、鏡面加工された外表面を有することによって微小な異物の堆積も阻まれる。

また、上記蓋体１６は最も直径が大きく、下方に位置する本体ケース１５及び二次フィルター４５は順に小径に構成されている。これも段差を作らないことが目的であるが、全ては微小な異物を堆積させないためである。実施形態において、蓋体１６には一次フィルター１７が設けられている（図３、図７等参照）。上記流入口１１は蓋体１６の中央部近くに形成されており、そこに吸引ダクト１８の内方端部１８ｃが挿入され、外側の樹脂ワッシャー１８ａと内側の押さえリング１８ｂを用いて、気密を保って回転可能に接続されている。

一次フィルター１７は紙製のいわゆるパックフィルターとして示されている。この一次フィルター１７は多重構造の袋体から成るもので、吸引時に膨らむと各袋体間の空間の容積は下流側に大きいため、吸引機流は減圧、減速傾向となり微小な異物のフィルター通過率を低下させ、従って、捕集率が向上するものである。一次フィルター１７は吸引ダクト１８の端部が入り込む接続口密封装置２０とともに蓋体１６に取り付けられる。

接続口密封装置２０は、蓋体裏面にヒンジ１９ａを用いて取り付けた取り付け枠１９を有する。取り付け枠１９は蓋体裏面に接する取り付け位置と下に垂れ下がる交換位置との間にて回転可能であり、取り付け位置にて固定ばね１９ｂにより蓋体側に固定される。接続口密封装置２０は、また、一次フィルター側の構成として流入口部分に設けた基板２１を有し、この基板２１によって取り付け枠１９の左右の係合部１９ｃ、１９ｃに係合し、一次フィルター１７をスライド式に着脱交換可能に取り付けられるように構成されている（図７Ｂ参照）。

一次フィルター１７の基板２１には、吸引ダクト１８の内方の端部１８ｃが挿入される吸引口２１ａが形成されている。接続口密封装置２０は、さらに、基板２１に板面に沿ってスライド可能に設けたシャッター部材２２を有しており、この操作によって一次フィルター１７に触れることなくその吸引口２１ａを閉塞することができるように構成されている。一次フィルター１７に触れずに閉塞できるため、集塵した微小な異物を吸引口２１ａから外部へ漏れ出させる恐れがない。なお、接続口密封装置２０については特開２０１２−８５６８７号に開示された発明を適用することが望ましい。

一次フィルター１７が取り付けられた蓋体１６は、弾性部材２３を用いて本体ケース上部に止め付け開口１４を閉塞する。この種の従来の蓋は、パッチン錠などと通称されている留め金具等を用いて本体ケースに取り付けられていたが、それでは突出部分が大きくなる。そこで、微小な異物の堆積を最小限度とし、また、着脱操作の都度部材などが擦れ合って微小な異物を発生させないようにするため、本発明では弾性部材２３とそれを引掛ける係止部２４を用いて、蓋体１６を本体ケース１５に止め付けるものである。

図示の実施形態において、弾性部材２３はシリコーンゴムの類から成っており、いわゆる輪ゴムに類似したリング状の形態を有している。これを取り付けるために、係止部２４を本体ケース１５の開口部外側にて１８０度離れた位置に一対設けているが、これも必要最小限度の大きさに止めるのは当然である。なお、係止部２４は逆Ｊ字型の形状を有し、本体ケース１５には溶接又はロウ付けによって取り付け、表面に凹凸がないようにすることが望ましい。弾性部材２３は上記リング状のものに限られず、例えば係止部２４に引掛けるヒモ状部材の端部に係止孔を設けたものを複数個用いても良い。

バキューム機構２５を固定する積み重ね構造のために、本体ケース１５の内部を上下複数（実施形態では三つ）の空間に分けるとともに、本体ケース１５の上部と下部にパッキング２６、２８を設け、上部と下部のパッキング２６、２８の間に少なくとも一箇所の中間パッキング２７を設け、上記各パッキング２６、２７、２８によりバキューム機構２５の要素を固定するという構成を取る。従って、上記各パッキング２６、２７、２８には要素の固定等に必要な程度の剛性のある材料が用いられる。

上部パッキング２６は逆Ｕ字型の横断面形状を有し、ケース本体上部の開口縁に形成された段状の周縁１５ａに上から嵌め込んで取り付けられている。上部パッキング２６は、前述の弾性部材２３の作用により蓋体１６の裏面に密接し、気密性を保つものである。上記パッキングの材料としては、例えばシリコーン、ＣＲ（クロロプレン）のほか、モルトプレン等も使用される。

バキューム機構２５は送風機２９と、送風機２９の吸引気流から異物を除去する一次フィルター１７を備えているとともに、送風機２９と一次フィルター１７は積み重ね構造によって固定されるが、詳細には以下のように設けることができる。実施形態の場合、本体ケース１５の内部は、上段ケース３１、中段ケース３２、下段ケース３３によって三段に仕切られている（図３ないし図５参照）。上段ケース３１は中段ケース３２の上端に、中段ケース３２は下段ケース３３の上端にそれぞれ継手により嵌合する。

図４に詳細に示されているように、上段ケース３１は比較的浅い皿型の形状を有し、外周に二段の周縁３１ａ、３１ｂを備えていて内方の周縁３１ａが中段ケース３２との嵌合の継手を構成する。上段ケース３１は外方の周縁３１ｂにて中間パッキング２７により外方から圧迫を受けて固定され、また、上端のフランジ３１ｃが中間パッキング２７の上に掛かって下方移動が止められる。中段ケース３２は送風機２９を配置できる深さを有する筒型の形状を有し、下段ケース３３との継手を構成する一段の周縁３２ａを下部に備えている。中段ケース３２は底板３２ｂを有し、クッション３２ｃを敷いた状態にしてその上に送風機２９が配置される。

また、下段ケース３３は本体ケース１５の底部に下部パッキング２８を介して固定される（図４）。下段ケース３３は電源部３０を配置できる深さを有する筒型の形状を有し、ケース本体１５の底部に向かって一段の周縁３３ａを下部に備えている。下段ケース３３も底板３３ｂを有しているが、電源基板保護及び電源部３０のためのクッション３３ｃは電源部３０を取り囲んだ状態に設けられている。

中間パッキング２７によって圧迫を受ける上段ケース３１には上方への抜け出しを防ぐ構成が設けられている（図８参照）。実施形態の場合、逆Ｌ字型の係止部材３４がケース本体１５の内面の周方向に適切な間隔で三箇所に設けられており、係止部材３４と一致する上段ケース３１のフランジ３１ｃに切り欠き部３５が形成されている。従って、係止部材３４に切り欠き部３５の位置を合わせて押し込み、フランジ３１ｃを係止部材３４に係止させることで、上段ケース３１の上方への移動を止めることができる。

３６は操作用の取っ手であり、着脱の容易化のために上段ケース３１の上面に適宜取り付けられる。また、上段ケース３１はケース本体１５の内面とほぼ同形同大であるため、一次フィルター１７から流出した気流を流出させる流路が必要であり、そのための気流流路３７−１がケース底板部に開口として形成されている。気流流路３７−１は送風機２９に合わせてやや偏心させた位置に開口されている。

送風機２９は、図９に示したように、中段ケース３２の底板３２ｂに配置されている。送風機２９は吸気口３８と排気口３９を有し、排気口３９の先には気流流路３７−２を設ける必要上、偏心した位置に設けられている。なお、前記上段ケース３１の気流流路３７−１の偏心は吸気項３８の位置に合わせたものである。送風機２９と中段ケース３２との間には、クッション材３２ｃが充填されている。

中段ケース３２は、ケース本体１５の内面に取り付けられた位置決めのガイド４０によって位置決めされ、中段ケース３２の回転を防止するとともに、気流流路３７−２を確保できるように構成されている。位置決めのガイド４０は中段ケース３２と下段ケース３３の両方の位置決めを行なうもので、上下方向に長い帯状の部材を用いて形成され、ケース本体１５の内面に溶接等の手段により前記と同様に取り付けられている。

また、このようにして位置決めされた中段ケース３２には、送風機２９としてブラシレスモーターにより駆動されるブロワーが配置されている。送風機２９は位置決め突起２９ａを複数個有しており、これらの突起２９ａは前記クッション材３２ｃ及び底板３２ｂに設けられている係合孔２９ｂ、２９ｃに嵌め込まれて水平方向における移動が防止されている。ただし、突起２９ａは、組み立ての際に送風機２９を加圧してクッション材３２ｃが圧縮されたときに位置決め係合孔２９ｂ、２９ｃと嵌合するので、加圧前を示す図９では嵌合していない。

電源部３０は、前述し、また図１０に示したように下段ケース３３の底板３３ｂに配置されており、直接的には下部パッキング２８によって支えられる。下段ケース３３は、ケース本体１５の内面に取り付けられた位置決めのガイド４０によって、中段ケース３２と同様に位置決めされ、下段ケース３３の回転を防止するとともに、気流流路３７−３を確保するように構成されている。

電源部３０としては、充電池４１が主要な位置を占めているが、バキュームクリーナー１０の作動に関わる回路基板４２も併設されている。回路基板４２にはブロワー接続コネクター４２ａ、充電池接続コネクター４２ｂ、充電端子接続コネクター４２ｃ、ＬＥＤ・スイッチ接続コネクター４２ｄ等が備えられており、一隅には配線用スペース４２ｅが設けられている。なお、中段ケース３２と下段ケース３３は気流流路３７−２、３７−３を設けた部分が開放しているので、この部分には補強板３２ｅ、３３ｅがそれぞれ設けられている。

ケース本体横断面の一部になる下段の気流流路３７−３は、下段ケース３３を通過すると底板３３ｂの下でケース本体横断面とほぼ同大の排気流路４３に拡大する。この排気流路４３は二次フィルター４５の流入口４４に通じており、排気流は大容積の気流流路４３にて膨張してから二次フィルター４５に流入する。二次フィルター４５は実施形態の場合ＨＥＰＡフィルターより成るもので、特に、最良の異物捕集効果が得られるように、捕集条件を指定したものを用いることが望ましい。重要な捕集条件には二次フィルター４５を通過する気流速度、差圧等があるが、それらに替えて使用時間その他の交換時期を示す基準を指定しても良い。なお、二次フィルター４５として、ＨＥＰＡフィルター以外にもＵＬＰＡフィルターを用いることも可能である。

二次フィルター４５は、前述の如くケース本体１５よりも小径に形成され、ケース本体１５には前述したネジ部１２ａ、４５ａのネジ構造によって接続し、接続部にはパッキング４６を設けて気密を保持している。二次フィルター４５はパンチングメタル等から成る排気口４７に流出する全周排気とし、最終的に排出される気流が極力低速となるように設定されている。また、二次フィルター４５は、床に縦に置くときに本発明のバキュームクリーナー１０を支えるクッション４８を下面に有している。

本体ケース１５は外方へ突出する携行ベルト５０の取付け部４９と、バキュームクリーナー１０の作動のための管理部５１とを有している。携行ベルト５０は手提げ用の短尺なベルト５０−１と、肩掛け用の長尺なベルト５０−２が用意されている（図１２参照）。携行ベルト５０はポリオレフィン系の任意のプラスチックより成るもので、取付け孔５０ａ、５０ｂを両端に有するほか、長さ調節のための調節孔５０ｃが必要に応じて設けられている。

携行ベルト５０の取付け部４９として上部の開口の１８０度離れた外面の両側にフックを有している。取付け部４９のフックは、前記固定部２４と同様に金属製であり、ケース本体１５の外面に溶接によって取り付けられており、従って、その取付け部４９により生じた部分も平滑に整形されるものとする。

管理部５１は必要最小限度の異物堆積が許容される突出部分として、ケース本体１５の正面中間位置に設けられている。実施形態における管理部５１として充電用表示５１ａ、強作動用表示５１ｂ、弱作動用表示５１ｃの３個のＬＥＤと、充電用コネクター５１ｄ及びスイッチ５１ｅが用意されている（図６参照）。これらのＬＥＤ等はどれもケース本体１５の表面から突出しているが、微小な異物を殆ど堆積させない極小さいものである。

このように構成されている本発明のバキュームクリーナー１０ではケース本体１５の内底部に下部パッキング２８が固定されており、敷かれたパッキング２８の上に電源部３０を収めた下段ケース３３が配置されている。下段ケース３３は下部パッキング２８に支えられてケース本体１５の内部の最も下位に安定に固定される。この下段ケース３３の上端に中段ケース３２が継手により嵌合されているのであるが、中段ケース３２はその上端において上段ケース３１と継手により嵌合され、上段ケース３１は中間パッキング２７及び係止部材３４によって固定されているので上下同時の固定状態にあり、回転機を内蔵するにも拘らず振動を発生させることがない。

ケース本体１５の内部は上部パッキング２６にて上下に区画されており、一次フィルター１７は蓋体１６に固定され蓋体１６は弾性部材２３によって固定されている。従って、バキューム機構２５は全てが積み重ね構造によって固定されており、安定した作動が保証される。特に図４から明らかなように、バキューム機構２５を構成する各要素は、その全てがパッキング２６、２７、２８によって固定されており、送風機２９及び充電池４１はパッキング３２ｃ、３３ｃによって包まれた状態にあるので、振動も良好に吸収される。

本発明の清浄空間に用いるバキュームクリーナー１０を使用するには充電池４１を充電し、かつ、一次フィルター１７を蓋体１６に接続口密封装置２０を用いて取付けておく。次いで、ホース５２を吸引ダクト１８に接続し、スイッチ５１ｅをオンにすると、微小な異物は気流と共に送風機２９に吸引され、ホース先端の吸引部（吸引ノズル）から吸入される（図１３参照）。吸入された微小な異物は紙製のいわゆるパックフィルターから成る一次フィルター１７によりまず捕捉される。実験によれば、この段階において粒径０．５μｍの微細粉塵について９１％以上を捕集できることが確認されている。なお、捕集効率についてはいわゆる粒子計数機（パーティクルカウンター）を用い、流入側と流出側において計数された粒子の個数比として算出した。

気流は一次フィルター１７で捕集されなかった異物と共に気流流路３７−１より送風機内に吸入され、ブロワーを通過して排気口３９からケース本体内の一側に設けられた気流流路３７−２に流出する。さらに、気流はその下位に続けて設けられている気流流路３７−３を経てＨＥＰＡフィルターから成る二次フィルター４５に流出口１２より流入する。気流流路３７−２から３７−３にかけての空間は位置決めガイド４０が左右を縦に仕切っており、そのため気流位置決めガイド４０は単なる位置決めだけでなく、気流を誘導するガイドの役割も果たす。

気流に含まれている微小な異物は、二次フィルター４５において最終的に捕捉される。実験によれば本発明のバキュームクリーナー１０では、ＨＥＰＡフィルターを用いた二次フィルター４５による捕集効率は粒径０．３μｍの微細粉塵に対して９９．９７％を下回ることはない。従って、本発明に係るバキュームクリーナー１０は、浮遊粉塵などの微小な異物をほとんど付着させず、付着してもブロワー等による一吹きで瞬時に異物を吹き飛ばし、ケース本体を清浄に保つとともに、吸引力を使用する除塵装置としても考え得る限界に近い捕集効率を発揮するものである。

１０ バキュームクリーナー
１１ 流入口
１２ 流出口
１３ 設置空間
１４ 開口
１５ 本体ケース
１６ 蓋体
１７ 一次フィルター
１８ 吸引ダクト
１９ 取付け枠
２０ 接続口密封装置
２１ 取り付け基板
２２ シャッター部材
２３ 弾性部材
２４ 固定部
２５ バキューム機構
２６、２７、２８、４６ パッキング
２９ 送風機
３０ 電源部
３１、３２、３３ 上段、中段、下段の各ケース
３４ 係止部材
３５ 切り欠き部
３６ 取っ手
３７−１、３７−２、３７−３、４３ 気流流路
３８ 吸気口
３９、４７ 排気口
４０ 位置決めガイド
４１ 充電池
４２ 回路基板
４４ 流入口
４５ 二次フィルター
４８ クッション
４９ 取付け部
５０ 携行ベルト
５１ 管理部
５２ ホース

Claims (9)

1. 一般的な掃除機では除去されない微小な異物を除去するバキュームクリーナーであって、
   上部に流入口、下部に流出口をそれぞれ有し、それらの間にバキューム機構の設置空間を有し、かつ、外表面が平滑化された本体ケースと蓋体を備えており、
   バキューム機構は送風機と、送風機の吸引気流から微小な異物を除去する一次フィルターを備えるとともに、バキューム機構は積み重ね構造によって固定されており、
   上記本体ケースは、一次フィルターを通過し、流出口から流出した微小な異物を除去する二次フィルターを下部に備えている
   清浄空間に用いるバキュームクリーナー。
2. バキューム機構を固定する積み重ね構造として、
   本体ケースの下部と上部にパッキングを設けるとともに、下部と上部のパッキングの間に少なくとも一箇所の中間パッキングを設け、上記の各パッキングによりバキューム機構の要素を固定するようにした
   請求項１記載の清浄空間に用いるバキュームクリーナー。
3. 本体ケースはその内部を三段に仕切る上段ケース、中段ケース、下段ケースを有し、
   上段ケースは中段ケースの上端に、中段ケースは下段ケースの上端にそれぞれ継手により嵌合し、また、下段ケースは本体ケースの底部に固定されるもので、
   上段ケースに一次フィルターが配置され、中段ケースにバキューム機構を構成する送風機が配置され、下段ケースに送風機を構成するモーターの電源部が配置されている
   請求項１又は２記載の清浄空間に用いるバキュームクリーナー。
4. 送風機としてブラシレスモーターにより駆動されるブロワが配置されており、電源部として充電式電池が配置されている
   請求項２又は３記載の清浄空間に用いるバキュームクリーナー。
5. 本体ケースは深絞り成型によって形成された、円筒型の形状を具えており、
   本体ケースと蓋体は鏡面加工された金属より成り、かつ、実質的に異物を堆積させる凹凸や段差のない形態を有し、
   蓋体が最大径、本体ケース及び二次フィルターは順に小径に構成されている
   請求項１記載の清浄空間に用いるバキュームクリーナー。
6. 本体ケースは外方へ突出する携行ベルトの取付け部と、蓋体を本体ケースに取付ける固定部と、バキュームクリーナーの作動のための管理部とを有し、
   携行ベルトの取付け部として上部の開口の１８０度離れた外面の両側に係止部を有し、上記取付け部、固定部、管理部は最小限度の異物堆積のみが許容される凸部を構成する
   請求項１記載の清浄空間に用いるバキュームクリーナー。
7. 一次フィルターを通過した吸引気流を次工程へ流出させる流路の一部として、上段ケースと中段ケース及び下段ケースの底板は、それぞれの一部に気流流路を有している
   請求項２又は３記載の清浄空間に用いるバキュームクリーナー。
8. 一般的な掃除機では除去されない微小な異物を除去するバキュームクリーナーであって、
   上部に流入口、下部に流出口をそれぞれ有し、それらの間にバキューム機構の設置空間を有し、かつ、外表面が平滑化された本体ケースと蓋体を備えており、
   本体ケースの外側に係止部を設け、蓋体をケース本体に固定する手段として、上記係止部に係止する弾性部材を具備している
   清浄空間に用いるバキュームクリーナー。
9. 携行ベルトは合成樹脂より成り、本体ケースのフックに両端を引掛けるために、ベルトの長手方向端部に複数の係止孔を有する帯状のもので、任意の係止孔にて本体ケースのフックに係止するように構成されている
   請求項８記載の清浄空間に用いるバキュームクリーナー。

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