JP2018078960A - 塵埃分離装置および電気掃除機 - Google Patents
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Abstract
【課題】プリーツフィルターの静的な変形によってプリーツフィルターに付着する塵埃を除去可能な塵埃分離装置および電気掃除機を提供する。
【解決手段】塵埃分離装置7は、塵埃を含む空気の流れの上流側に配置される第一山部81、および流れの下流側に配置される第二山部82を有し空気から塵埃を濾過するプリーツフィルター部55と、プリーツフィルター部55の下流側に配置され、第二山部82に接したまま第一山部81に近づいたり遠ざかったりする方向に移動しプリーツフィルター部55を第二山部82の折り目に交差する方向へ変形させる除塵部58と、を備えている。
【選択図】 図2
【解決手段】塵埃分離装置7は、塵埃を含む空気の流れの上流側に配置される第一山部81、および流れの下流側に配置される第二山部82を有し空気から塵埃を濾過するプリーツフィルター部55と、プリーツフィルター部55の下流側に配置され、第二山部82に接したまま第一山部81に近づいたり遠ざかったりする方向に移動しプリーツフィルター部55を第二山部82の折り目に交差する方向へ変形させる除塵部58と、を備えている。
【選択図】 図2
Description
本発明に係る実施形態は塵埃分離装置および電気掃除機に関する。
プリーツフィルターの下流側の山部を弾いてプリーツフィルターを振動させ、プリーツフィルターに付着した塵埃を除去する塵埃分離装置が知られている。
プリーツフィルターを振動させて塵埃を除去する塵埃分離装置は、塵埃の除去に十分な振幅を得るため、プリーツフィルターを大きく変形させ、かつ振動による変形の繰り返しをともなう。このプリーツフィルターの大変形と、それにともなう振動は、プリーツフィルターの機械的な寿命を短縮し、プリーツフィルターを損傷させる場合がある。
そこで、本発明は、プリーツフィルターの静的な変形によってプリーツフィルターに付着する塵埃を除去可能な塵埃分離装置、および電気掃除機を提供することを目的とする。
前記の課題を解決するため本発明の実施形態に係る塵埃分離装置は、塵埃を含む空気の流れの上流側に配置される第一山部、および前記流れの下流側に配置される第二山部を有し前記空気から前記塵埃を濾過するプリーツフィルター部と、前記プリーツフィルター部の下流側に配置され、前記第二山部に接したまま前記第一山部に近づいたり遠ざかったりする方向に移動し前記第二山部を折り目に交差する方向へ変形させる除塵部と、を備えている。
また、本発明の実施形態に係る電気掃除機は、負圧を発生させる電動送風機と、前記電動送風機に流体的に接続される前記塵埃分離装置と、を備えている。
本発明に係る電気掃除機の実施形態について、図1から図10を参照して説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る電気掃除機の斜視図である。
図1に示すように、本実施形態に係る電気掃除機1は、いわゆるキャニスタ型である。電気掃除機1は、被掃除面を走行可能な掃除機本体2と、掃除機本体2に着脱自在な管部3と、を備えている。掃除機本体2と管部3とは、流体的に接続されている。
掃除機本体2は、本体ケース5と、本体ケース5の左右それぞれの側部に設けられる一対の車輪6と、本体ケース5の前半部に配置される着脱自在な塵埃分離装置7と、本体ケース5の後半部に収納される電動送風機8と、主に電動送風機8を制御する制御部9と、電動送風機8へ電力を導く電源コード11と、を備えている。
掃除機本体2は、電源コード11を経て供給される電力で電動送風機8を駆動させる。また、掃除機本体2は、電動送風機8の駆動によって発生する負圧を管部3に作用させている。電気掃除機1は、管部3を通じて被掃除面から塵埃を含んだ空気(以下、「含塵空気」と呼ぶ。)を吸い込み、含塵空気から塵埃を分離し、分離後の塵埃を捕集し、蓄積するとともに塵埃を分離した後の清浄な空気を排気する。
本体ケース5の正面部分には、本体接続口12が設けられている。本体接続口12は、掃除機本体2の流体的な入口であり、管部3を着脱自在に接続する継手構造を有している。本体接続口12は、管部3と塵埃分離装置7とを流体的に接続している。
車輪6は、大径の走行輪であり、掃除機本体2を支えている。
塵埃分離装置7は、掃除機本体2に流れ込む含塵空気から塵埃を分離し、捕集し、蓄積する一方で、塵埃が除去された清浄な空気を電動送風機8へ送る。
電動送風機8は、塵埃分離装置7から空気を吸い込んで負圧(吸込負圧)を発生させる。
制御部9は、マイクロプロセッサ(図示省略)、およびマイクロプロセッサが実行する各種演算プログラム、パラメータなどを記憶する記憶装置(図示省略)を備えている。記憶装置は、予め設定される複数の運転モードに関連する種々の設定(引数)を記憶している。複数の運転モードは電動送風機8の出力に関連している。それぞれの運転モードには、相互に異なる入力値(電動送風機8の入力値、電動送風機8に流れる電流値)が設定されている。それぞれの運転モードは、管部3が受け付ける使用者の操作に対応している。制御部9は、管部3が受け付ける使用者の操作に対応する任意の運転モードを予め設定される複数の運転モードから択一的に選択して記憶部から読み出し、読み出した運転モードの設定にしたがって電動送風機8を制御する。
電源コード11は、配線用差込接続器(図示省略、所謂コンセント)から掃除機本体2へ電力を供給する。電源コード11の自由端部には、差込プラグ14が設けられている。
管部3は、掃除機本体2から作用する負圧によって、被掃除面から含塵空気を吸い込み掃除機本体2へ案内する。管部3は、掃除機本体2に着脱自在に接続される継手としての接続管19と、接続管19に流体的に接続される集塵ホース21と、集塵ホース21に流体的に接続される手元操作管22と、手元操作管22から突出する把持部23と、把持部23に設けられる操作部24と、手元操作管22に着脱自在に接続される延長管25と、延長管25に着脱自在に接続される吸込口体26と、を備えている。
接続管19は、本体接続口12へ着脱自在に接続される継手であり、本体接続口12を通じて塵埃分離装置7に流体的に接続されている。
集塵ホース21は、長尺で可撓な略円筒形状のホースである。集塵ホース21の一方の端部(ここでは、後方の端部)は、接続管19に流体的に接続されている。集塵ホース21は、接続管19を通じて塵埃分離装置7に流体的に接続されている。
手元操作管22は、集塵ホース21と延長管25とを中継している。手元操作管22の一方の端部(ここでは、後方の端部)は、集塵ホース21の他方の端部(ここでは、前方の端部)に流体的に接続されている。手元操作管22は、集塵ホース21および接続管19を通じて塵埃分離装置7に流体的に接続されている。
把持部23は、電気掃除機1を操作するために使用者が手で把持する部分である。把持部23は、使用者が手で容易に把持できる適宜の形状で手元操作管22から突出している。
操作部24は、それぞれの運転モードに対応付けられるスイッチを備えている。具体的には、操作部24は、電動送風機8の運転停止操作に対応付けられる停止スイッチ24aと、電動送風機8の運転開始操作に対応付けられる起動スイッチ24bと、吸込口体26への電源供給に対応付けられるブラシスイッチ24cと、を備えている。停止スイッチ24aおよび起動スイッチ24bは、制御部9に電気的に接続されている。電気掃除機1の使用者は、操作部24を操作して電動送風機8の運転モードを択一的に選択できる。起動スイッチ24bは、電動送風機8の運転中に、運転モードの選択スイッチとしても機能する。この場合、制御部9は、起動スイッチ24bから操作信号を受け取る度に運転モードを強→中→弱→強→中→弱→………の順に切り換える。なお、操作部24は、起動スイッチ24bに代えて、強運転スイッチ(図示省略)、中運転スイッチ(図示省略)、および弱運転スイッチ(図示省略)を個別に備えていても良い。
複数の筒状体を重ね合わせたテレスコピック構造の延長管25は、伸縮可能な細長略円筒状の管である。延長管25の一方の端部(ここでは、後方の端部)には、手元操作管22の他方の端部(ここでは、前方の端部)に着脱自在な継手構造が設けられている。延長管25は、手元操作管22、集塵ホース21および接続管19を通じて塵埃分離装置7に流体的に接続されている。
吸込口体26は、木床やカーペットなどの被掃除面上を走行自在または滑走自在であり、走行状態または滑走状態において被掃除面に対向する底面に吸込口28を有する。また、吸込口体26は、吸込口28に配置される回転自在な回転清掃体29と、回転清掃体29を駆動させる電動機31と、を備えている。吸込口体26の一方の端部(ここでは、後方の端部)には、延長管25の他方の端部(ここでは、前方の端部)に着脱自在な継手構造が設けられている。吸込口体26は、延長管25、手元操作管22、集塵ホース21および接続管19を通じて塵埃分離装置7に流体的に接続されている。つまり、吸込口体26、延長管25、手元操作管22、集塵ホース21、接続管19、および塵埃分離装置7は、電動送風機8から吸込口28へ至る吸込風路である。電動機31は、ブラシスイッチ24cから操作信号を受け取る度に運転開始と停止とを交互に繰り返す。
電気掃除機1は、起動スイッチ24bが操作されると電動送風機8を始動させる。例えば、電気掃除機1は、電動送風機8が停止している状態で起動スイッチ24bが操作されると、先ず電動送風機8を強運転モードで運転し、再び起動スイッチ24bが操作されると電動送風機8を中運転モードで運転し、三度、起動スイッチ24bが操作されると電動送風機8を弱運転モードで運転し、以下同様に繰り返す。強運転モード、中運転モードおよび弱運転モードは、予め設定される複数の運転モードであり、強運転モード、中運転モード、弱運転モードの順に電動送風機8に対する入力値が小さい。始動した電動送風機8は、塵埃分離装置7から空気を排気してその内部を負圧にする。
塵埃分離装置7内の負圧は、本体接続口12、接続管19、集塵ホース21、手元操作管22、延長管25、および吸込口体26を順次に通じて吸込口28に作用する。電気掃除機1は、吸込口28に作用する負圧によって、被掃除面の塵埃を空気とともに吸い込んで掃除する。塵埃分離装置7は、電気掃除機1に吸い込まれた含塵空気から塵埃を分離し、蓄積する一方で、含塵空気から分離した空気を電動送風機8へ送る。電動送風機8は、塵埃分離装置7から吸い込んだ空気を掃除機本体2外へ排気する。
次いで塵埃分離装置7について詳細に説明する。
図2は、本発明の実施形態に係る塵埃分離装置の縦断面図である。
図2に示すように、本実施形態に係る塵埃分離装置7は、円筒形状の外観を有している。
塵埃分離装置7は、円筒の中心線C方向において中央部分に配置される第一次分離部41と、一方の端部に配置される集塵部42と、他方の端部に配置される第二次分離部43と、を備えている。塵埃分離装置7は、第一次分離部41に案内される含塵空気から粗い塵埃を分離し、分離した粗い塵埃を集塵部42に蓄積する一方、粗い塵埃が分離された空気を第二次分離部43に案内し、第二次分離部43に案内される含塵空気から細かい塵埃を分離し、塵埃を分離した清浄な空気を吐出する。
塵埃分離装置7は、第一次分離部41および集塵部42の外殻としての円筒形状の容器本体45と、容器本体45に設けられる吸込管46と、第一次分離部41と第二次分離部43とを仕切る隔壁47と、隔壁47から容器本体45内に延びる第一メッシュフィルター部48と、第一メッシュフィルター部48から容器本体45の底板45aに向かって延びるカップ部材49と、カップ部材49から容器本体45の底板45aに達する底筒部51と、第一メッシュフィルター部48とカップ部材49との間に設けられる円盤52と、カップ部材49内の空気をカップ部材49と円盤52との間に流出させる第二メッシュフィルター部53と、第二次分離部43に設けられるプリーツフィルター部55と、プリーツフィルター部55を覆うフィルタカバー部56と、フィルタカバー部56に設けられプリーツフィルター部55を通過した空気を塵埃分離装置7外に流出させる吐出管57と、を備えている。
また、塵埃分離装置7は、プリーツフィルター部55の下流側に配置される除塵部58を備えている。
容器本体45は、円筒の一方の端部が底板45aで閉じられた容器である。容器本体45の中心線は塵埃分離装置7の中心線Cに実質的に一致している。
容器本体45は、底板45aとカップ部材49との間に集塵室61を区画し、隔壁47とカップ部材49との間に分離室62を区画している。集塵室61は、塵埃を蓄積する集塵部42に含まれる。分離室62は、第一次分離部41に含まれる。
容器本体45の底板45aは、開閉可能な蓋体63の一部である。蓋体63は、ヒンジ機構65を介して容器本体45の側壁45bに支持されている。蓋体63が開かれると、集塵室61に蓄積された塵埃は容器本体45外へ廃棄される。
吸込管46は、容器本体45の側壁45bに一体に設けられている。吸込管46は、容器本体45の側壁45bの内周面に沿うように空気を導く。吸込管46は、掃除機本体2の本体接続口12と容器本体45内の分離室62とを流体的に接続している。吸込管46は、容器本体45の中心線を中心とする同心円の接線方向を指向する流路を有している。吸込管46は、電動送風機8が駆動し容器本体45に負圧が作用すると容器本体45内に旋回流Fを発生させる。
隔壁47は、容器本体45の開口端45cを塞いでいる。隔壁47は、電動送風機8の始動直後や停止過渡など、分離室62内の旋回流Fが十分に発達していない期間において、また旋回流Fが発達した後も、第一次分離部41から第二次分離部へ粗い塵埃が流れ出ることを防いでいる。隔壁47は、塵埃分離装置7の中心線Cに実質的に同心の開口47aを有している。開口47aは、容器本体45の中心線Cに直交する面を円形状に開いている。隔壁47には、塵埃分離装置7の中心線Cに沿って分離室62内に延びる内筒66が一体に設けられている。隔壁47の開口47aは、内筒66内の風路に繋がっている。内筒66は、容器本体45内のカップ部材49および円盤52を保持している。内筒66は、格子状の枠体であって、筒内外の空間を接続する大型の開口66aを有する。
第一メッシュフィルター部48は、容器本体45と略同心の筒形状を有している。第一メッシュフィルター部48は、格子状の内筒66の外周を覆って筒形状を保っている。第一メッシュフィルター部48は、容器本体45(より詳しくは分離室62)内に収容されて吸込管46を臨む。第一メッシュフィルター部48内の風路は、隔壁47の開口47aおよび底筒部51に繋がっている。
第一メッシュフィルター部48は、電動送風機8の駆動開始直後や停止直後など分離室62内の旋回流Fが十分に発達していない期間において、また旋回流Fが発達した後も当然に、分離室62から排気風路68へ塵埃が流れ込むことを防ぐ。第一メッシュフィルター部48は、筒形状のみならず、円錐体形状や多角錐体形状などの錐形状であってもよい。
カップ部材49は、容器本体45の底板45aの内面に向かって開放される有底円筒形状を有している。カップ部材49は、第一メッシュフィルター部48よりも容器本体45の底板45aの近くに配置されている。
カップ部材49は、容器本体45の側壁45bの内周面および底板45aの内面との間に隙間71、72を隔てる側壁73と、開口74aを有する底板74と、を備えている。カップ部材49の内側は、容器本体45の底板45a(すなわち、蓋体63)とともに集塵室61を区画している。カップ部材49は、容器本体45の底板45aに向かって拡開する内周面を有している。
分離室62と集塵室61とは、隙間71、72、およびカップ部材49の開口74aを通じて繋がっている。隙間71は、容器本体45およびカップ部材49の全周に渡っている。カップ部材49の開口74aは、隙間71よりも塵埃分離装置7の中心線Cに近い。隙間71、72は、分離室62内で発生した旋回流Fを塵埃とともに集塵室61に導く。開口74aは、集塵室61内に導かれた旋回流Fを分離室62へ戻す。
開口74aは、塵埃分離装置7の中心線Cを中心に同心状、かつ等間隔に複数並んでいる。開口74aは、集塵室61に流れ込んだ糸くずや綿埃などの繊維状の塵埃が分離室62へ戻らないような適宜に小さい径(例えば、直径5mm以下)を有する開口を複数並べた開口群であっても良い。
また、隙間71および開口74aは、塵埃分離装置7の中心線Cまわりに全周に渡って環状に配置されているものに限られない。具体的には、隙間71は、容器本体45の側壁45bの内周面に沿って弧状に延びるものであっても良い。開口74aは、弧状の領域に限定されていても良い。
第二メッシュフィルター部53は、カップ部材49の開口74aに設けられている。第二メッシュフィルター部53は、集塵室61に流れ込んだ糸くずや綿埃などの繊維状の塵埃が分離室62へ戻らない程度に目の粗いものでよい。
底筒部51は、塵埃分離装置7の中心線Cに沿ってカップ部材49の底板74から容器本体45の底板45a、すなわち、蓋体63に向かって延びている。底筒部51は、内筒66の内側、および隔壁47の開口47aを通じてプリーツフィルター部55の上流側の風路に接続されている。蓋体63に接する底筒部51の端部は開放され、蓋体63によって閉じられている。
円盤52は、第一メッシュフィルター部48と第二メッシュフィルター部53との間に配置されカップ部材49の底板74との間に隙間を隔てている。円盤52は、内周側から外周側へ向かってカップ部材49の底板74に近づく傘形状を有している。円盤52は、塵埃分離装置7の中心線C方向視において、少なくとも第一メッシュフィルター部48の一部に重なる。円盤52は、第二メッシュフィルター部53を覆い隠す程度に大きいことが望ましい。
プリーツフィルター部55は、隔壁47の開口47aから吐出管57に至る風路の途中に配置されている。プリーツフィルター部55は、第一次分離部41で遠心分離しきれなかった微細な粒子状の細塵を捕捉し、この細塵が電動送風機8に吸い込まれることを防いでいる。
フィルタカバー部56は、プリーツフィルター部55を覆って塵埃分離装置7の排気風路68を区画している。
吐出管57は、フィルタカバー部56に一体に設けられている。吐出管57は、排気風路68と電動送風機8の吸込口(図示省略)とを流体的に接続している。
このように構成された塵埃分離装置7は、電動送風機8が発生させる負圧を吐出管57、排気風路68、プリーツフィルター部55、開口47a、分離室62、および吸込管46の順に作用させる。換言すると、塵埃分離装置7は、電動送風機8が駆動すると吸込管46、分離室62、開口47a、プリーツフィルター部55、排気風路68、および吐出管57の順に空気を吸い込む。
塵埃分離装置7に流れ込む含塵空気は、吸込管46から容器本体45の側壁45bの内周面を沿うようにして流れ、分離室62内に旋回流Fを発生させる。旋回流Fは、含塵空気から粗い塵埃を遠心分離する。分離された塵埃は、空気の一部とともに容器本体45の側壁45bの内周面に沿って旋回し、隙間71、72を通過し、集塵室61へ流れ込む。
集塵室61に流れ込む塵埃には、繊維状の塵埃、および第二メッシュフィルター部53を通過可能な微細な粒子状の細塵が含まれている。繊維状の塵埃は、カップ部材49内を旋回している間に纏まり、集塵室61に蓄積される。
集塵室61に流れ込んだ空気は、第二メッシュフィルター部53を通じて集塵室61から分離室62に戻ろうとする。ところが、第二メッシュフィルター部53から吹き出す空気は、集塵室61と分離室62との間に設けられた円盤52によって遮られているため流速が低下する。また、第二メッシュフィルター部53から吹き出す空気の一部は分離室62へ戻るが、他部は隙間71を流れる旋回流Fに合流して集塵室61へ戻り、環流する。
塵埃分離装置7は、集塵室61から分離室62へ戻る空気の流速を低下させ、また、この空気の一部を集塵室61へ環流させるため、第二メッシュフィルター部53を通過する細塵を集塵室61に留まらせて、分離室62側へ戻りにくくし、ひいてはプリーツフィルター部55へ細塵が到達することを抑制させている。
他方、粗い塵埃が分離された空気の残部は、旋回流Fの渦の中心部にあたる第一メッシュフィルター部48を抜け、開口47aを経てプリーツフィルター部55に至る。プリーツフィルター部55は、空気から細かい塵埃を濾し取り、排気風路68に清浄な空気を流出させる。
ところで、プリーツフィルター部55は、空気から細かい塵埃を濾過分離するため、塵埃が濾過面に付着することを避けがたい。濾過面に塵埃が付着すると、プリーツフィルター部55の風路抵抗が増して電気掃除機1の吸込力が低下してしまう。そこで、電気掃除機1は、プリーツフィルター部55に付着する塵埃を除去する除塵部58を備えている。プリーツフィルター部55に付着した塵埃を除去することによって、電気掃除機1の吸込力は回復する。
次いで、電気掃除機1の除塵部58について詳細に説明する。
図3および図4は、本発明の実施形態に係る電気掃除機の除塵部を拡大した縦断面図である。
図5は、本発明の実施形態に係る電気掃除機のプリーツフィルター部の平面図である。
図3は、中立位置にあって除塵動作を待機している除塵部58を示し、図4は、除塵動作中の除塵部58を示している。
図3から図5に示すように、本実施形態に係る電気掃除機1は、塵埃を含む空気の流れの上流側に配置される第一山部81、および塵埃を含む空気の流れの下流側に配置される第二山部82を有し空気から塵埃を濾過するプリーツフィルター部55と、プリーツフィルター部55の下流側に配置され、第二山部82に接したまま第一山部81に近づいたり遠ざかったりする方向に移動しプリーツフィルター部55を第二山部82の折り目に交差する方向へ変形させる除塵部58と、を備えている。
また、電気掃除機1は、フィルタカバー部56の頂部に設けられ回転運動可能なハンドル83と、ハンドル83の回転運動を変換して除塵部58を移動させる動力伝達機構85と、を備えている。
プリーツフィルター部55は、交互に並ぶ複数の第一山部81および第二山部82を有している。これら第一山部81および第二山部82の折り目は、図5に示すように平行に並んでいても良いし、折り目がプリーツフィルター部55の中心部から放射状に並んでいても良い。
第一山部81および第二山部82の折り目には、プリーツフィルター部55の形状を保つ骨材86が設けられている。骨材86は、プリーツフィルター部55のフィルター55aよりも堅牢であり、除塵部58がフィルター55aに直接的に触れることを防いでいる。換言すると、除塵部58は、第二山部82に一体化された骨材86に接している。
除塵部58は、塵埃分離装置7の中心線Cに沿い、かつ第二山部82に接したまま第一山部81に近づく方向へ移動可能に設けられている。変形前の状態、つまり未変形の状態のプリーツフィルター部55に除塵部58が接している位置を、除塵部58の中立位置と呼ぶ。除塵部58は、弾性部材87、例えばコイルばねを介して第二次分離部43の外殻の内側に支持されている。弾性部材87は、除塵部58をプリーツフィルター部55の第一山部81から遠ざける力を発生させている。換言すると、弾性部材87は、除塵部58が第一山部81に近づく方向へ移動すると弾性エネルギーを蓄える。弾性部材87が蓄えた弾性エネルギーは、弾性部材87が中立位置へ戻る過程で消費される。なお、弾性部材87は、除塵部58を支持し、中立位置への復元力を発生させる範囲でばね以外であっても良い。
また、除塵部58は、それぞれの第二山部82に接する除塵子88を備えている。それぞれの除塵子88は、第二山部82の折り目を避け、第二山部82に斜に接し、第二山部82の斜面に接している。それぞれの除塵子88は、第二山部82の斜面に接する斜面を有している。除塵部58が第一山部81に近づく方向へ移動すると、除塵子88は、第二山部82を折り目の横方向(折り目に直交する方向)へ湾曲させてフィルター55aを歪ませる。なお、それぞれの除塵子88が第二山部82を湾曲させる方向は、折り目の横方向(折り目に直交する方向)に沿っている限り一方向である必要はなく、例えば隣り合う第二山部82どうしが近づき、または遠ざかる方向であっても良い。
除塵部58は、プリーツフィルター部55の材料よりも硬質な材料で形成されている。換言すると、除塵部58は、プリーツフィルター部55のフィルター55a、および骨材86よりも硬質な材料で形成されている。
除塵部58は、プリーツフィルター部55を通過した空気を円滑に通過させる複数の孔(図示省略)を有していることが好ましい。
ハンドル83は、フィルタカバー部56の頂部、換言すると第二次分離部43の頂部であって塵埃分離装置7の頂部に設けられている。ハンドル83は、塵埃分離装置7の中心線C、またはこれに平行な線分を中心に回転可能に支持されている。ハンドル83は円盤形状を有している。ハンドル83の外面には、ハンドル83の回転中心のまわりに適宜に配置される複数の窪み89が設けられている。使用者は、窪み89に手指を掛けて摘まむことによってハンドル83を容易に回転させ、ひいては除塵部58を作動させることができる。ハンドル83は、フィルタカバー部56によって塵埃分離装置7の中心線Cに沿う方向への移動が規制、または拘束されている。なお、電気掃除機1は、ハンドル83に代えて、除塵部58を駆動させる駆動源(図示省略)を備えていても良い。この駆動源は、例えば掃除機本体2に設けられ、歯車を組み合わせた動力伝達機構を介して除塵部58を駆動させる。
動力伝達機構85は、除塵部58およびハンドル83のそれぞれに設けられる凸部91、92を含んでいる。凸部91、92は、ハンドル83の回転位置によって干渉し、または非干渉になる。凸部91、92が干渉すると、動力伝達機構85は、塵埃分離装置7の中心線Cに沿う方向への移動が規制されているハンドル83と除塵部58との離間距離を拡大させ、除塵部58を第一山部81に近づく方向へ移動させる(図4)。凸部91、92が非干渉になると、除塵部58は、弾性部材87が蓄えた弾性エネルギーを消費して第一山部81から遠ざかる方向へ移動し、中立位置に復帰する(図3)。
なお、動力伝達機構85は、凸部91、92を常時干渉させたまま、ハンドル83の回転位置によって凸部91、92の干渉量を増加させてハンドル83と除塵部58との離間距離を拡大させ、除塵部58を第一山部81に近づく方向へ移動させるものであっても良い。この場合、除塵部58を支える弾性部材87は、常に圧縮による弾性エネルギーを蓄えている状態で使用されていても良い。
また、凸部91、92のいずれかは、ハンドル83の回転中心を中心に円弧状に連続し、かつ突出高さが連続的に変化していても良い。このような凸部91、92は、ハンドル83の回転にともなうプリーツフィルター部55の変形量を制御できる。
さらに、凸部91、92は、除塵部58の中立位置に対応する箇所で噛み合う凹凸を含むクリック機構(図示省略)を備えていても良い。クリック機構は、使用者に除塵部58の中立位置を容易に感知させる。
このように構成された塵埃分離装置7は、除塵部58を駆動することによって、プリーツフィルター部55の第二山部82を折り目に直交する方向へ変形させ、ひいてはフィルター55aを歪ませてプリーツフィルター部55に付着する塵埃を除去する。具体的には、塵埃分離装置7は、除塵子88によって第二山部82を折り目に直交する方向へ曲げ変形させ、フィルター55aを歪ませてプリーツフィルター部55に付着する塵埃を除去する。
また、塵埃分離装置7は、ハンドル83を回転させる容易な操作によって除塵部58を駆動させ、プリーツフィルター部55に付着する塵埃を除去する。
さらに、塵埃分離装置7は、プリーツフィルター部55の塵埃を除去した後、ハンドル83を回転させる一連の操作で除塵部58を中立位置に復帰させる。
除塵部58の作動によってプリーツフィルター部55から除去された塵埃は、隔壁47の開口47a、および内筒66の内側を通じて底筒部51到達する。底筒部51に到達した塵埃は、底筒部51と容器本体45の底板45a、すなわち蓋体63とが区画する空間に蓄積される。蓄積された塵埃は、蓋体63を開いた際に、集塵室61内に蓄積される他の塵埃とともに廃棄される。
なお、プリーツフィルター部55から除去された塵埃が底筒部51に到達可能な範囲で塵埃分離装置7は、中心線Cを垂直方向に向けた状態で掃除機本体2に装着されても良く、プリーツフィルター部55から除去された塵埃が底筒部51に到達可能な範囲で中心線Cを任意の角度に傾けた状態で掃除機本体2に装着されても良い。
次に、実施形態に係る塵埃分離装置7の他の例を説明する。なお、各例で説明する塵埃分離装置7A、7B、7Cにおいて、塵埃分離装置7と同じ構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
図6は、本発明の実施形態に係る電気掃除機の他の例の除塵部を拡大した縦断面図である。
図6に示すように、本実施形態に係る塵埃分離装置7Aのプリーツフィルター部55Aの第二山部82には、除塵部58に接する保護凸部93が設けられている。保護凸部93は、第二山部82に一体化された骨材86のうち、少なくとも除塵部58に接する部分に設けられていれば良い。
それぞれの除塵子88は、保護凸部93に斜に接し、保護凸部93の斜面に接している。
保護凸部93は、プリーツフィルター部55Aの骨材86やフィルター55aに除塵部58、および除塵子88が触れることを防ぎ、プリーツフィルター部55Aの損傷を防いでいる。
図7は、本発明の実施形態に係る電気掃除機の他の例の除塵部を拡大した縦断面図である。
図8は、本発明の実施形態に係る電気掃除機の他の例のプリーツフィルター部の平面図である。
図8は、本発明の実施形態に係る電気掃除機の他の例のプリーツフィルター部の平面図である。
図7および図8に示すように、本実施形態に係る塵埃分離装置7Bの除塵部58Bは、隣り合う一対の第二山部82の間隔を広げてプリーツフィルター部55を変形させる除塵子88Bを複数有している。
除塵子88Bは、隣り合う一対の第二山部82の間に入り込むようにして第二山部82の間隔を広げる。複数の除塵子88Bは、第二山部82毎に折り目の方向へずれている。具体的には、隣り合う3つの第二山部82a、82b、82cに着目すると、複数の除塵子88Bは、隣り合うある一対の第二山部82a、82bに挟まり、かつ第二山部82a、82bの中央部分に接している。また、複数の除塵子88Bは、隣り合う他の一対の第二山部82b、82cに挟まり、かつ第二山部82b、82cの中心部から偏倚した部分に接している。このような配置によって、除塵子88Bは、第二山部82を3点で押さえて変形させ、いわゆる3点曲げ状態に歪ませる。これにより、フィルター55aはねじれるように変形し、フィルター55aに付着した塵埃は単に一方向にフィルター55aを変形させる場合に比べて効率的に除去される。
除塵子88Bの配列は、図7に示すような格子配列に限られず、折り目の2以上の箇所から折り目に交差する2以上の方向へ第二山部82を変形させる配列であれば良い。
図9および図10は、本発明の実施形態に係る電気掃除機の他の例の除塵部を拡大した縦断面図である。
図9は、中立位置にあって除塵動作を待機している除塵部58を示し、図10は、除塵動作中の除塵部58を示している。
図9および図10に示すように、本実施形態に係る塵埃分離装置7Cの弾性部材87Cは、プリーツフィルター部55の第一山部81に除塵部58を近づける力を発生させている。弾性部材87Cが除塵部58をプリーツフィルター部55に近づける力は、プリーツフィルター部55の変形に十分な大きさに設定されている。
動力伝達機構85Cは、除塵部58およびハンドル83のそれぞれに設けられる爪部95、96を含んでいる。爪部95、96は、ハンドル83の回転位置によって引っ掛かり合い、または外れる。爪部95、96の少なくとも一方は、ハンドル83の回転中心を中心に螺旋状に延びている。引っ掛かり合う爪部95、96は、ハンドル83の回転によって螺旋形状に沿って除塵部58をハンドル83に近づける。
ハンドル83の回転にともなって爪部95、96が外れると、除塵部58は、弾性部材87Cが蓄えた弾性エネルギーを消費して第一山部81に近づく方向へ移動する(図9)。ハンドル83の回転にともない爪部95、96が引っ掛かり合うと、動力伝達機構85Cは、塵埃分離装置7の中心線Cに沿う方向への移動が規制されているハンドル83に除塵部58を近づけ、つまり除塵部58を第一山部81から遠ざかる方向へ移動させ、中立位置に復帰させる(図10)。
なお、動力伝達機構85は、爪部95、96を常時引っ掛かり合わせたまま、ハンドル83を一方向に回転させることによって除塵部58をハンドル83に近づけ、除塵部58を第一山部81から遠ざかる方向へ移動させるものであっても良い。爪部95、96は、常時引っ掛かり合った状態で、ハンドル83が他方向に回転することによってハンドル83から除塵部58を遠ざけ、除塵部58を第一山部81に近づく方向へ移動させる。この場合、除塵部58を支える弾性部材87Cは、常に引っ張りによる弾性エネルギーを蓄えている状態で使用されていても良い。
このように構成される本実施形態は、プリーツフィルター部55に接したまま第一山部81に近づいたり遠ざかったりする方向に移動しプリーツフィルター部55を第二山部82の折り目に交差する方向へ変形させるため、プリーツフィルター部55を弾いて振動させることなく、プリーツフィルター部55を静的に変形させてプリーツフィルター部55に付着する塵埃を除去できる。
また、本実施形態は、第二山部82毎に折り目の方向へずれた複数の除塵子88を備えているため、プリーツフィルター部55を捻るように変形させてプリーツフィルター部55に付着する塵埃を効率的に除去できる。
さらに、本実施形態は、動力伝達機構85を備えているため、プリーツフィルター部55を変形させるために必要な除塵部58の移動量を回転運動によって容易に得ることができる。
さらにまた、本実施形態は、除塵部58に接する保護凸部93を第二山部82に備えているため、プリーツフィルター部55を変形させる際に除塵部58から伝達される負荷からフィルター55aを確実に保護できる。
また、本実施形態は、プリーツフィルター部55の材料よりも硬質な除塵部58を備えているため、プリーツフィルター部55を確実に変形させることができる。
さらに、本実施形態は、除塵部58を作動させるハンドル83を備えているため、使用者に容易な除塵操作を提供できる。
したがって、本発明に係る電気掃除機1および塵埃分離装置7によれば、プリーツフィルター部55の静的な変形によってプリーツフィルター部55に付着する塵埃を除去できる。
なお、本実施形態に係る電気掃除機1は、キャニスタ型のものに限らず、アップライト型、スティック型、あるいはハンディ型などいずれの形式の電気掃除機であってもよい。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、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。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や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。
1…電気掃除機、2…掃除機本体、3…管部、5…本体ケース、6…車輪、7、7A、7B、7C…塵埃分離装置、8…電動送風機、9…制御部、11…電源コード、12…本体接続口、14…差込プラグ、19…接続管、21…集塵ホース、22…手元操作管、23…把持部、24…操作部、24a…停止スイッチ、24b…起動スイッチ、24c…ブラシスイッチ、25…延長管、26…吸込口体、28…吸込口、29…回転清掃体、31…電動機、41…第一次分離部、42…集塵部、43…第二次分離部、45…容器本体、45a…底板、45b…側壁、45c…開口端、46…吸込管、47…隔壁、47a…開口、48…第一メッシュフィルター部、49…カップ部材、51…底筒部、52…円盤、53…第二メッシュフィルター部、55、55A…プリーツフィルター部、55a…フィルター、56…フィルタカバー部、57…吐出管、58、58B…除塵部、61…集塵室、62…分離室、63…蓋体、65…ヒンジ機構、66…内筒、66a…開口、68…排気風路、71、72…隙間、73…側壁、74…底板、74a…開口、81…第一山部、82、82a、82b、82c…第二山部、83…ハンドル、85、85C…動力伝達機構、86…骨材、87、87C…弾性部材、88、88B…除塵子、89…窪み、91、92…凸部、93…保護凸部、95、96…爪部。
Claims (9)
- 塵埃を含む空気の流れの上流側に配置される第一山部、および前記流れの下流側に配置される第二山部を有し前記空気から前記塵埃を濾過するプリーツフィルター部と、
前記プリーツフィルター部の下流側に配置され、前記第二山部に接したまま前記第一山部に近づいたり遠ざかったりする方向に移動し前記第二山部を折り目に交差する方向へ変形させる除塵部と、を備える塵埃分離装置。 - 前記除塵部は、隣り合う一対の第二山部の間隔を広げて前記プリーツフィルター部を変形させる除塵子を複数有し、
前記複数の除塵子は、前記第二山部毎に折り目の方向へずれている請求項1に記載の塵埃分離装置。 - 回転運動を変換して前記除塵部を移動させる動力伝達機構を備える請求項1または2に記載の塵埃分離装置。
- 前記第二山部には、前記除塵部に接する凸部が設けられている請求項1から3のいずれか1項に記載の塵埃分離装置。
- 前記除塵部は、前記プリーツフィルター部の材料よりも硬質な材料で形成されている請求項1から4のいずれか1項に記載の塵埃分離装置。
- 前記プリーツフィルター部を覆う容器と、
前記容器の頂部に設けられ前記回転運動可能なハンドルと、を備える請求項3に記載の塵埃分離装置。 - 前記除塵部を前記プリーツフィルター部の前記第一山部に近づける力を発生させる弾性部材を備える請求項1から6のいずれか1項に記載の塵埃分離装置。
- 前記除塵部を前記プリーツフィルター部から遠ざける力を発生させる弾性部材を備える請求項1から6のいずれか1項に記載の塵埃分離装置。
- 負圧を発生させる電動送風機と、
前記電動送風機に流体的に接続される請求項1から8のいずれか1項に記載の塵埃分離装置と、を備える電気掃除機。
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