JP3751229B2 - 電気掃除機用集塵フィルタ及びこれを有する電気掃除機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、集塵用の不織布フィルタ又はネットフィルタを有する電気掃除機用集塵フィルタ及びこの電気掃除機用集塵フィルタを有する電気掃除機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電気掃除機には、電動送風機を掃除機本体内の後部内に配設し、上部に掃除機用集塵フィルタが設けられたサイクロン式集塵容器を掃除機本体の前部に着脱可能に保持させ、電動送風機のエア吸込口をサイクロン式集塵容器内に掃除機用集塵フィルタを介して連通させるとともに、サイクロン式集塵容器の上部に連通するホース接続口に集塵ホースの一端部を接続し、この集塵ホースの他端部に延長管を介して吸込口体を接続したサイクロン式電気掃除機が知られている。そして、電動送風機のエア吸込口は、掃除機用集塵フィルタ、サイクロン式集塵容器、集塵ホース、延長管等により形成される吸込風路を介して吸込口体に連通させられている。
【０００３】
このようなサイクロン式電気掃除機では、電動送風機を作動させると、電動送風機の吸込負圧が集塵フィルタ、サイクロン式集塵容器、集塵ホース、延長管を介して吸込口体に作用する。この状態で、吸込口体を被清掃面上で移動操作することにより、被清掃面の塵埃が吸込負圧によりエアとともに吸込口体内に吸い込まれた後、この吸い込まれたエアがサイクロン式集塵容器内に渦を巻くように流入させられる。そして、この渦流によりエア内の塵埃の大半がエアから分離させられて自重によりサイクロン式集塵容器の底部に堆積させられる。一方、サイクロン式集塵容器内に流入したエアは、サイクロン式集塵容器の上部の掃除機用集塵フィルタを介して電動送風機に吸い込まれることになる。この際、残りの塵埃は集塵フィルタに捕捉されて、清浄化したエアが電動送風機に吸い込まれることになる。
【０００４】
上述の掃除機用集塵フィルタとしては、第１ネットフィルタ、スポンジフィルタ、不織布フィルタ、第２ネットフィルタを一対の枠体間にこの順で保持させたものが考えられている。この第１ネットフィルタ、スポンジフィルタ、不織布フィルタ、第２ネットフィルタはこの順に目の粗さが細かくなるように設定されていて、第１ネットフィルタが吸い込む風路の上流側でサイクロン式集塵容器内に臨んでおり、第２ネットフィルタが吸込風路の下流側に位置している。
【０００５】
この掃除機用集塵フィルタにおいては、吸い込まれた塵埃を含むエアが第１ネットフィルタ、スポンジフィルタ、不織布フィルタ、第２ネットフィルタをこの順に通過する。この際、エア中の塵埃は、第１ネットフィルタ、スポンジフィルタ、不織布フィルタ、第２ネットフィルタにより粒子の粗いものから順に捕捉されてエア中から除去される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の第２ネットフィルタは、不織布フィルタに密着した状態で逢着されているので、不織布フィルタから突出する繊維が目に入り込んで目詰まり状態を起こしていた。
【０００７】
一方、第１ネットフィルタと第２ネットフィルタとでは下流側に配置された第２ネットフィルタの目の方が第１ネットフィルタの目より細かく設定されているため、第２ネットフィルタの風路抵抗の方が第１ネットフィルタの風路抵抗より大きくなり、エアが通過しにくくなっていた。
【０００８】
そこで、この発明の第一の目的は、不織布フィルタの下流側に隣接するネットフィルタが不織布フィルタの繊維によって目詰まりすることを防止できる掃除機用集塵フィルタを提供することにある。
【０００９】
また、この発明の第二の目的は、ネットフィルタの風路抵抗や流量がほぼ同じでも捕捉できる塵埃の粒子や繊維の大きさを変化させることができる掃除機用集塵フィルタを提供することにある。
【００１０】
さらに、この発明の第三の目的は、上述の掃除機用集塵フィルタを備えた電気掃除機を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の第一の目的を達成するため、請求項１に係る発明は、電気掃除機内に形成された風路の上流側に位置する不織布フィルタと、この不織布フィルタよりも下流側に位置するネットフィルタと、これら両フィルタを保持する枠体とを備える電気掃除機用集塵フィルタにおいて、不織布フィルタとネットフィルタとの間に枠体の一部を介在させることにより、風路を流れる空気が通過することでこの風路の下流側に向って不織布フィルタから突出する繊維が、ネットフィルタの目に入ることを防止する間隙が設けられたことを特徴としている。
【００１２】
請求項１の発明によれば、上流側の不織布フィルタと下流側のネットフィルタとの間に枠体の一部を介在させて間隙を設けることにより不織布フィルタから突出する繊維がネットフィルタの目に入ることが防止されるので、ネットフィルタが不織布フィルタから突出する繊維で目詰まりせずに、掃除機用集塵フィルタを長時間使用することが可能となる。
【００１３】
また、上述した第二の目的を達成するため、請求項２に係る発明は、電機掃除機内に形成された風路に配設され、複数のネットフィルタを備えた電気掃除機用集塵フィルタにおいて、複数のネットフィルタは、風路の下流側に配設されたネットフィルタの方が、目の粗さがほぼ同じ状態で風路の上流側に配設されたネットフィルタよりも厚みが厚くなるように形成されたことを特徴としている。
【００１４】
この請求項２の発明によれば、複数のネットフィルタのうち、目の粗さがほぼ同じであっても、風路の下流側に配設されたものほど上流側に配設されたものよりも厚みが厚く形成されているので、各ネットフィルタの目の開口面積を変えることなくネットフィルタを通過する塵埃の通過距離を長くすることで捕捉力が強化され、流量及び風路抵抗がほとんど変わらずに微細な塵埃を確実に捕捉することができる。
【００１５】
さらに、上述の第三の目的を達成するため、請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の電気掃除機用集塵フィルタを有することを特徴とする電気掃除機としている。
【００１６】
この、請求項３の発明によれば、請求項１又は２の電気掃除機用集塵フィルタを電気掃除機に使用することでネットフィルタの目詰まりを防止できるようになり、電気掃除機用集塵フィルタの清掃や交換を頻繁に行う必要がなく、手間やコストがかからずに使い勝手のよい電気掃除機を提供することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態を説明する。
【００１８】
図１は、この発明の電気掃除機用集塵フィルタ１０（以下、集塵フィルタという）を図４、図５に示した電気掃除機１に装着できるように組立てた状態を示したものである。
【００１９】
この電気掃除機１は掃除機本体２を備えて、この掃除機本体２の後部内には電動送風機９（図６参照）が内蔵されている。掃除機本体２の前部には上方開口型の集塵容器３が着脱自在に載置され、その上部には集塵フィルタ１０が装着されている。この集塵フィルタ１０は、集塵容器３の把持部３ａに係合されて固定している。また、掃除機本体２の上面は図５に示したように蓋体４により覆われている。この蓋体４は、後部が掃除機本体２に図示しないヒンジによってヒンジ結合されていて、図４に示すように上方向に開くようになっている。
【００２０】
蓋体４の前端部にはホース接続口５ａを有する接続パイプ５が設けられている。蓋体４の内側には、蓋体４を閉じたときに下方に向けて開口するとともに接続パイプ５に連通する開口５Ａと、前後に延びる案内風路５ｂとが形成されている。この案内風路５ｂの前後端には、蓋体４を閉じたときに下方に向けて開口する開口５Ｂ、５Ｃが形成されている。この開口５Ａにはシール部材４ａが取付けられ、開口５Ｃにはシール部材４ｂが取付けられている。
【００２１】
また、開口５Ｃは、蓋体４を閉じたときに、掃除機本体２に設けられた吸気口６に対向する。しかも、この吸気口６は、開口５Ｃに取付けられたシール部材４ｂによって周囲がシールされる。
【００２２】
この吸気口６は電動送風機９の吸引口（図示せず）と連通している。これにより、電動送風機９の吸込負圧は、吸気口６、案内風路５ｂ及び集塵フィルタ１０を介して集塵容器３内に作用し、集塵容器３内のエアが吸引されるようになっている。なお、７は電動送風機から排気されるエアを排気する排気口である。
【００２３】
掃除機本体２の上面の左右の部分には方形状の一対の突出部８、８が設けられており、この突出部８、８の外側には凹部８ａ、（他方は図示せず）が形成されている。一方、蓋体４の前後方向に対する中間位置の両側には一対の係止爪８ｂ、８ｂが設けられており、蓋体４を閉めると係止爪８ｂ、８ｂが突出部８、８の凹部８ａ、（他方は図示せず）に係合して蓋体４は掃除機本体２にロックされるようになっている。このロックの解除は、蓋体４のホース接続口５ａの後方に設けられた解除ボタン８ｃを押すことにより行えるようになっている。
【００２４】
蓋体４が掃除機本体２にロックされると、蓋体４と掃除機本体２とによって集塵容器３が上下方向から挟み込まれて固定されるようになっている。
【００２５】
＜集塵フィルタ１０＞
この集塵フィルタ１０は円形の後述する不織布フィルタ３１とネットフィルタ２８、２９とを保持する第１、第２枠体２０、２１を有する。この第１枠体２０は、格子状に形成されたリブにより多数の開口２２ａが設けられた支持フレーム２２と、支持フレーム２２の周縁部に設けられた筒状部２３と、支持フレーム２２の周縁部に一体に設けられた小径のエア吸込筒部２４とを有する。第２枠体２１は、格子状に形成されたリブにより多数の開口２５ａが設けられた円盤状の支持フレーム２５と、支持フレーム２５の周縁部に設けられた切円状筒部２６と、切円状筒部２６の切円部に一体に連設されたＵ字状壁部２７とを有する。この第２枠体２１の切円状筒部２６は第１枠体２０の筒状部２３内に着脱可能に嵌合できるようになっている。なお、Ｕ字状筒部２７をエア吸込筒部２４の外周面に係合するようにしながら切円状筒部２６を筒状部２３内に挿入することで、切円状筒部２６は図３の如く筒状部２３内に嵌合されている。
【００２６】
また、集塵フィルタ１０は、支持フレーム２２の外側の面すなわち支持フレーム２２の筒状部２３が突出する側とは反対側の面を覆う第１ネットフィルタ２８と、支持フレーム２５の外側の面すなわち支持フレーム２５の切円状筒部２６が突出する側とは反対側の面を覆う第２ネットフィルタ２９とを有する。この第１ネットフィルタ２８は支持フレーム２２に接着又は熱融着あるいは超音波融着等により固着され、第２ネットフィルタ２９は支持フレーム２５に接着又は熱融着あるいは超音波融着等により固着されている。この第１ネットフィルタ２８は第２ネットフィルタ２９に対してエア流の上流側に配置される。しかも、第１ネットフィルタ２８と第２ネットフィルタ２９とは目の粗さがほぼ同じに形成されている。また、第２ネットフィルタ２９は、厚さが第１ネットフィルタ２８よりも厚く形成されている。
【００２７】
さらに、集塵フィルタ１０は、支持フレーム２２、２５間に配設されたスポンジフィルタ３０と不織布フィルタ３１とを有する。このスポンジフィルタ３０は第１ネットフィルタ２８側に配設され、不織布フィルタ３１は第２ネットフィルタ２０側に配置されている。そして、スポンジフィルタ３０と不織布フィルタ３１とは支持フレーム２２、２５間で挟持されている。しかも、この支持フレーム２２はスポンジフィルタ３０と第１ネットフィルタ２８との間に間隙（スペース）３２を形成し、支持フレーム２５は不織布フィルタ３１と第２ネットフィルタ２９との間に間隙（スペース）３３を形成している。この間隙３３の間隔は、少なくとも不織布フィルタ３１から突出する繊維が第２ネットフィルタ２９に入り込まない程度以上であればよい。
【００２８】
また、集塵フィルタ１０は、エア吸込筒部２４の下端に一体に設けられたエアガイド３４を有する。図７に示すようにこのエアガイド３４は、エア吸込筒部２４内に流入するエアを集塵容器３内の周方向でかつ下方に指向させて、集塵容器３内に周方向で下方に向かう渦流を形成させるようになっている。
【００２９】
さらに、集塵フィルタ１０は、第１枠体２０の筒状部２３の外周に嵌着されたシリコンゴム等からなるシール筒３５を有する。このシール筒部３５は、集塵容器３の上端部内に嵌合（嵌着）されたとき、集塵容器３と第１枠体２０の外周面との間を気密にシールしている。また、シール筒部３５の上縁部には、第２枠体２１及び第２ネットフィルタ２９よりもさらに上方に突出するシールリップ３５ａが設けられている。このシールリップ３５ａは、掃除機本体２に蓋体４を閉じたときに、案内風路５ｂの前端に設けられた開口５Ｂを取り囲むように蓋体４の下面に弾接して、開口５Ｂの周囲を気密にシールするようになっている。また、この際、開口５Ａのシール部材４ａが第１枠体２０の吸込筒部２４の上端に弾接して、開口５Ａの周囲と吸込筒部２４の上端との間をシールすることにより、開口５Ａと吸込筒部２４とを連通させている。
【００３０】
次に、この電気掃除機１の作用について説明する。
【００３１】
この電気掃除機１を使用して掃除を行うには、まず掃除機本体２等に形成された図示しないスイッチを入れて電動送風機９を稼動させ、吸込負圧を発生させてエアとともに被清掃面上の塵埃を吸い込んで掃除を行う。
【００３２】
電気掃除機１内に吸い込まれたエアは、図示しない吸込口体から図示しない延長管を介して図６に示すように、まずホース接続口５ａから掃除機本体２内に入り、接続パイプ５を介して開口５Ａを通過する。そしてこのエアは、開口５Ａ及びその開口５Ａに取付けられたシール部材４ａが弾着した集塵フィルタ１０のエア吸込筒部２４を通って集塵容器３の内部に入る。このときエアは、エア吸込筒部２４の下端の開口から突出して設けられたエアガイド３４に接触し、集塵容器３の周壁に沿って渦流を発生させる（図７参照）。この過流によって塵埃の大半はエアから分離して自重により集塵容器３の下方に堆積させられ、一方、エアは集塵容器３の上方から排出されて集塵フィルタ１０を通過する。
【００３３】
集塵容器３の上方から排出されたエアは、集塵フィルタ１０の第１枠体２０に形成された多数の開口２２ａから上方に向かい、集塵フィルタ１０内を通過して第２枠体２１の多数の開口２５ａを介して排出される。さらにこのエアは、開口２２ａに対向する開口５Ｂから延びている案内風路５ｂ及び開口５Ｃを介して吸気口６に吸い込まれる。吸気口６に吸気されたエアは、気密になっているシール部材４ｂによって外部に漏れ出ることなく吸気口６に吸い込まれ、電動送風機９の吸気風路９ａを介して電動送風機９内に吸気された後に電動送風機９の図示しない排気口から排気され、図示しない排気風路を介して排気口７から外へ排気されていく。
【００３４】
集塵フィルタ１０を通過するエアは、吸い込まれた塵埃を含んでおり、第１ネットフィルタ２８、スポンジフィルタ３０、不織布フィルタ３１、第２ネットフィルタ２９の順にこの集塵フィルタ１０を通過する。このとき、エアに含まれた塵埃は、第１ネットフィルタ２８、スポンジフィルタ３１、不織布フィルタ３１、第２ネットフィルタ２９により粒子の粗いものから順に捕捉されてエア中から除去される。
【００３５】
ところで、エアが通過することにより圧縮等の技術により繊維のままで布状にしたものである不織布フィルタ３１から繊維が突出することも考えられるが、不織布フィルタ３１と第２ネットフィルタ２９との間には、支持フレーム２５が介されて間隙（スペース）３３が形成されており、不織布フィルタ３１から突出した繊維が下流側に配された第２ネットフィルタ２９の目に入り込んで目詰まりを生じることが防止される。
【００３６】
したがって、この突出した微細な繊維が第２ネットフィルタ２９の目に刺さるように入り込むことがなくなり、集塵フィルタ１０の清掃の手間が軽減されるとともに、コストの削減を図ることができるようになる。
【００３７】
しかも、取り扱いを容易とするために第２ネットフィルタ２９と不織布フィルタ３１とを一体的に保持する第１、第２枠体２０、２１を用いて間隙（スペース）３３を形成したので、極めて構造が簡単である。そして、第２枠体２１の格子状のリブにより間隙３３を形成したので、風路抵抗の増加を極力抑えられるため、吸込力は良好に保たれる。
【００３９】
また、図８（ａ）（ｂ）に示すように、ネットフィルタの目の開口幅がｔであって、厚みがそれぞれｄ１、ｄ２（ｄ１＜ｄ２）であるネットフィルタ２８、２９において、例えば、繊維状で屈曲又は湾曲している同一の大きさの塵埃Ｐを捕捉する捕捉力を比較する。このとき、塵埃Ｐが厚みの薄い第１ネットフィルタ２８では目の内壁に引っ掛かることなく通過してしまう場合でも、第２ネットフィルタ２９では目の内壁の距離が長いために塵埃Ｐが第２ネットフィルタ２９の目に引っ掛かって捕捉されやすくなり、第２ネットフィルタ２９の捕捉力の方が大きいことがわかる。
【００４０】
また、それぞれのネットフィルタ２８、２９の目の風路抵抗及び流量を比較すると、目の開口幅が両方ともｔであるので風路抵抗はほぼ変わることはなく、流れ込むエアの流量もほぼ同じである。
【００４１】
なお、ネットフィルタの捕捉力を大きくするためにネットフィルタの厚みを変更することなく目の開口のみを狭めると、そこを流れる流体の風路抵抗は大きくなりエアの流量は低減し、好ましくない。
【００４２】
したがって、ネットフィルタの厚みを異ならせると風路抵抗及び流量がほぼ同じであっても捕捉できる塵埃や繊維の大きさ変えることができ、風路の下流側に配設された第２ネットフィルタ２９の方が風路の上流側に配設された第１ネットフィルタ２８よりも厚みが厚く形成されていても、その第２ネットフィルタ２１によって捕捉できる塵埃の大きさは目の大きさが小さい場合と同様である上に、風路抵抗は第２ネットフィルタ２９のほうが第１ネットフィルタ２８よりも若干大きくなるものの、第１ネットフィルタ２８とほぼ同じであって、流れ込むエアの流量は目の大きさを小さくした場合よりも多くなる。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明してきたように、請求項１に係る発明によれば、上流側の不織布フィルタと下流側のネットフィルタとの間に間隙が設けられ、ネットフィルタが不織布フィルタから突出する繊維で目詰まりすることが防止される。
【００４４】
したがって、不織布フィルタの下流側に隣接するネットフィルタが不織布フィルタの繊維によって目詰まりすることを防止できる掃除機用集塵フィルタを提供することができる。
【００４５】
請求項２に係る発明によれば、風路の下流側に配設されたネットフィルタほど上流側に配設されたものよりも目の粗さがほぼ同じ状態で厚みが厚く形成され、ネットフィルタを通過する流体の流量及び風路抵抗をほとんど変えることなく微細な塵埃を捕捉することができる。
【００４６】
したがって、ネットフィルタの風路抵抗や流量がほぼ同じでも捕捉できる塵埃の粒子や繊維の大きさを変化させることができる掃除機用集塵フィルタを提供することができる。
【００４７】
請求項３に係る発明によれば、上述の掃除機用集塵フィルタを電気掃除機に使用するとネットフィルタの目詰まりが防止され、電気掃除機用集塵フィルタの清掃や交換を頻繁に行う必要がなく、使い勝手の良い電気掃除機を提供することができる。
【００４８】
したがって、上述の電気掃除機用集塵フィルタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電気掃除機用集塵フィルタの全体斜視図である。
【図２】（ａ）本発明に係る電気掃除機用集塵フィルタの第１枠体を内側から見たときの斜視図である。
（ｂ）本発明に係る電気掃除機用集塵フィルタの第２枠体を内側から見たときの斜視図である。
【図３】本発明に係る電気掃除機用集塵フィルタの断面図である。
【図４】本発明に係る電気掃除機用集塵フィルタを備えた電気掃除機の蓋体開時の全体斜視図である。
【図５】本願発明に係る電気掃除機の蓋体閉時の全体斜視図である。
【図６】本発明に係る電気掃除機に吸い込まれたエアの流れを示す説明図である。
【図７】本発明に係る電気掃除機用集塵フィルタ及びそれを装着した集塵容器をエアが通過するときのエアの流れを示す説明図である。
【図８】（ａ）（ｂ）本発明に係るネットフィルタの厚みの違いによる作用の違いを示す説明図である。
【符号の説明】
１ 電気掃除機
１０ 電気掃除機用集塵フィルタ
２０ 第１枠体
２１ 第２枠体
２８ 第１ネットフィルタ
２９ 第２ネットフィルタ
３０ スポンジフィルタ
３１ 不織布フィルタ
３２ 間隙
３３ 間隙

Claims (3)

1. 電気掃除機内に形成された風路の上流側に位置する不織布フィルタと、この不織布フィルタよりも下流側に位置するネットフィルタと、これら両フィルタを保持する枠体とを備える電気掃除機用集塵フィルタにおいて、
   前記不織布フィルタと前記ネットフィルタとの間に前記枠体の一部を介在させることにより、前記風路を流れる空気が通過することでこの風路の下流側に向って前記不織布フィルタから突出する繊維が、前記ネットフィルタの目に入ることを防止する間隙が設けられたことを特徴とする電気掃除機用集塵フィルタ。
2. 電気掃除機内に形成された風路に配設され、複数のネットフィルタを備えた電気掃除機用集塵フィルタにおいて、
   前記複数のネットフィルタは、前記風路の下流側に配設されたネットフィルタの方が、目の粗さがほぼ同じ状態で前記風路の上流側に配設されたネットフィルタよりも厚みが厚くなるように形成されたことを特徴とする電機掃除機用集塵フィルタ。
3. 請求項１又は請求項２に記載の電気掃除機用集塵フィルタを有することを特徴とする電気掃除機。

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