JP3762365B2

JP3762365B2 - 電気掃除機

Info

Publication number: JP3762365B2
Application number: JP2002368162A
Authority: JP
Inventors: 仁鈴木; 正俊田中; 律雄竹本; 善弘土屋; 靖中戸川
Original assignee: Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 2002-12-19
Filing date: 2002-12-19
Publication date: 2006-04-05
Anticipated expiration: 2022-12-19
Also published as: JP2004194977A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸引した含塵空気中の塵の慣性を利用して、この塵を気流中から分離する塵分離部を備えた電気掃除機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、慣性分離作用により吸引した空気中の塵を分離する電気掃除機として、サイクロン式の電気掃除機が知られている（例えば特許文献１参照。）。
【０００３】
このサイクロン式電気掃除機は、上部が開口されたダストカップと、このカップ内を負圧にする電動送風機等を備えている。ダストカップの周壁には吸気口が形成され、この吸気口は含塵空気を取込む吸込み口体に吸気通路を介して連通している。
【０００４】
吸込み口体から吸引された含塵空気は吸気通路を通ってダストカップ内にその吸気口から吸引される。このカップ内への吸引に伴ってダストカップ内に発生する旋回流によって、空気より質量が重い塵が遠心分離される。この一方で、空気は、旋回流が進行する方向とは逆方向にダストカップ内を反転上昇して、このカップの上部開口部に設けたフィルタを通り電動送風機に吸引されて、外部に排出される。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−１０４２２３号公報（段落００３８、００４５−００４７、図１、図２）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に記載の電気掃除機では、吸気通路を通って吸引された空気は９０度向きが変えられて吸気口からダストカップ内に入り、ここで下向きの旋回流となってダストカップの周壁に沿って回転され、この後空気が反転上昇してダストカップ外に流出して電動送風機に吸引されていく。このようにダストカップ内で空気の流れ方向が２度変えられることにより、この空気の風路損が大きい。しかも、空気はダストカップ内で旋回するので、その風路損は更に大きい。したがって、特許文献１に記載の電気掃除機では、電動送風機の能力を十分に発揮させることが難しい。
【０００７】
更に、特許文献１に記載の電気掃除機で、反転上昇する気流中の塵を濾過するフィルタが目詰まりすると、風路抵抗が増えて吸引力及び風量が低下する。これに伴って遠心分離作用が低下するので、掃除性能が低下する。このため、フィルタを取外し可能とする構成が必要で、かつ、使用者は、不定期にフィルタ取外してその目詰まりを解消する作業を余儀なくされる。そこで、こうした手間を軽減できるようにすることが望まれている。
【０００８】
一方、濾過を行うフィルタである紙パックを集塵室に装着する通常の電気掃除機にあっては、空気の流れ方向に大きな変化がないように吸気口、紙パック、電動送風機が略直線上に並んでいることにより、風路損は大きくならない。しかし、紙パックは粗塵から細塵にわたる多様な塵を濾過して溜めるので、この紙パック内に所定量の塵が溜まると、極端に風量が低下しやすい。
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、塵を遠心分離するものに比べて風路損を小さくできるとともに、塵分離部が有するフィルタの目詰まりの進行を抑制可能で、かつ、風量の低下も抑制し易い電気掃除機を得ることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明は、吸込み口を有しかつ電動送風機が内蔵された掃除機本体と、前記吸込み口から電動送風機の吸気口に至る風路中に設けられ前記吸込み口に吸込まれた含塵空気を空気と塵とを分離する塵分離部であって、前記吸込み口に対向して連通する入口をなす一端の開口とこの一端の開口に対向して出口をなす他端の開口とを有する筒状に形成され、かつ、周面に形成された分離開口に取付けられたフィルタを有する風路形成体、及びこの風路形成体の前記出口に対向する風当て壁部を有した筒状の案内部を備える塵分離部と、この塵分離部で分離されて前記案内部で導かれる塵を溜める塵溜め部と、前記塵分離部に対する空気の流入風路に前記風路形成体の入口及び出口に対向して設けられ、前記風路形成体の内径及び前記案内部の入口の開口径より小さい開口径の風路絞りと、を具備している。
【００１１】
本発明において塵分離部は、吸引した空気と塵との運動エネルギーが異なることに基づく慣性力の差を利用して空気から塵を分離する直進流式の慣性分離装置を指しており、反転流式の遠心分離装置は含まない。
【００１２】
本発明において塵分離部のフィルタには、紙、綿、布、グラスウール、不織布、発泡合成樹脂等の濾材を、単層又は複数種積層したもの等を使用できる他、ネットを好適に使用できる。しかも、風路形成体の内側空間に臨むフィルタ面に、この面への塵の付着を抑制するとともに付着した塵を剥れ易くする低摩擦係数の表面加工層を設けることは妨げない。
【００１３】
本発明において、塵分離部に対する空気の流入風路には、必要な都度、風路形成体の上流側近傍の吸込み口に着脱されるアタッチメントを好適に使用できる。この流入風路に設けられる風路絞りは、風路形成体を通るジェットを形成して風路形成体のフィルタに付着した塵を取除く気流制御をするものである。この気流制御は、直進流式の慣性分離を行う通常の使用時に風路形成体を流れる気流の状態に比較して、フィルタに付着した塵を除去するに足る乱流の発生を伴う流れ状態を得ることを指している。この気流制御の有効性をより確実にするために、風路絞りは可能な限り風路形成体の入口に寄せて設けることが好ましい。
【００１４】
本発明では、塵分離部で直進流式の慣性分離を行うので、風路損が小さい。更に、塵分離部の分離開口を通って電動送風機の吸気口に向かう気流中の塵はフィルタに付着する。しかし、塵分離部の上流側で風路絞りが機能した時には、風路形成体を流通するジェットの形成に伴い、フィルタに付着している塵が除去されるように風路形成体内の気流が制御される。これにより、フィルタを有した塵分離部を取出すことなく、フィルタに付着した塵を除去する目詰まり改善が可能であり、これに伴い風路形成体内を通る気流の風量低下を抑制できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図１ないし図７を参照して本発明の一実施形態を説明する。
【００１６】
図１中符号１０で示す電気掃除機が備える掃除機本体２０には、可撓性の吸塵ホース２１の一端部が着脱可能に接続され、このホース２１は他端部に手元操作部２２を備えている。手元操作部２２には伸縮可能な延長管２３が着脱可能に接続され、延長管２３の先端部には吸込み口体２４が着脱可能に接続される。手元操作部２２はハンドル２２Ａを有し、このハンドル２２Ａには遠隔操作用の操作スイッチ２２Ｂが設けられている。
【００１７】
図１ないし図３に示すように掃除機本体２０は、本体ケース３０と、本体ケース３０に着脱自在に取付けられる集塵容器（ダストカップ）５０と、蓋体４０とを備えている。蓋体４０はその後部が本体ケース３０の前部にヒンジ結合されて上下方向に開閉可能に設けられている。
【００１８】
本体ケース３０は、後側の電動部３４と前側の載置部３５とを備えている。図２に示すように電動部３４には電動送風機３３が内蔵されていて、この電動送風機３３の吸気口３３Ａはその大方が電動部３４の上部側に寄っている。載置部３５は、電動部３４の下部から前方へ一体に突出されていて、上方に開放する凹状をなす皿状に形成されている。この載置部３５には集塵容器５０が着脱自在に載置される。蓋体４０が閉じられることによって、蓋体４０と載置部３５とが集塵容器５０を挟持して固定するようになっている。
【００１９】
図３（Ｂ）に示すように電動部３４の前面は開口され、この開口３４Ａは電動送風機３３の吸気口３３Ａに対向するとともに連通している。開口３４Ａには後述するフィルタ８０をその下流側から押えるためのリブを放射状に有したフィルタ押え３４Ｂが設けられている。
【００２０】
本体ケース３０の幅方向両側壁には、本体ケース３０の前側上部から後側下部にわたる斜状の膨出部３６（一方のみ図示）が夫々一体に形成され、これら膨出部３６の下端部に後輪３７が回転自在に取付けられている。両膨出部３６と本体ケース３０の両側壁の前側部分には複数の排気孔からなる排気部３８が設けられている。これらの排気部３８は図示しない排気風路を介して電動送風機３３の排気口３３Ｂ（図２参照）と連通している。電動送風機３３の排気口３３Ｂから排気される空気は排気風路を介して排気部３８から外に排気される。
【００２１】
本体ケース３０の電動部３４には電動送風機３３の下側に位置して図示しないバッテリー３９が内蔵されている。バッテリー３９の電力は電動送風機３３等に供給される。なお、図示のバッテリーに代えて同部分にコードリールを配置して、このリールを介して商用交流電源の電力を電動送風機３３等に供給することも可能である。
【００２２】
蓋体４０は、平面視がほぼ楕円形に形成された天板４１と、この天板４１の周囲に一体に形成された周壁４２とを有している。周壁４２の前部には吸塵ホース２１の接続管部２１ａ（図１参照）が着脱可能に接続するパイプ状の吸込み口４３（図２参照）が設けられている。吸込み口４３は、前後方向に延びており、その一端（前端）及び他端（後端）はいずれも開口している。
【００２３】
図４ないし図６に示すように集塵容器５０は、一面例えば図４において右側に位置する後面の略全体を開放してなる開口５１を有している。更に、集塵容器５０は、開口５１と対向する例えば前面の壁に吸気入口５２を有する容器ケース体５３と、この容器ケース体５３に設けられた把手部５４とを有している。吸気入口５２は吸込み口４３の下流側開口（後端開口）に連通する。把手部５４は例えば吸気入口５２の下方に位置して形成されている。
【００２４】
容器ケース体５３は、このケース体５３の下部で形成した塵溜め部（集塵部）５５と、この塵溜め部５５の主として上方に形成された負圧室部（負圧空間）５６と、この負圧室部５６内に設けられた第１の塵分離部６１と、この塵分離部６１で分離された塵埃を塵溜め部５５へ導く案内部６３とを有している。
【００２５】
塵溜め部５５の底面は開放されている。塵溜め部５５の底部には、内面に閉鎖時の気密を図るシールゴム５７ａが取付けられた底板５７が軸Ｊ回りに開閉可能に取付けられている。この底板５７を開けることにより、塵溜め部５５内に蓄積された塵埃を捨てることができる。底板５７の閉じ状態は、把手部５４に設けた操作釦の押し込みに連動する図示しない機構を介して解除されるようになっている。
【００２６】
図４及び図５に示すように塵溜め部５５と負圧室部５６とは、開口５１に寄った起立壁６０とこの壁６０の上端から折れ曲がって容器ケース体５３の内面に連続する天井壁５８とで区画されている。塵溜め部５５の天井壁５８には塵溜め部５５と負圧室部５６とを連通する通気開口５９が形成されている。通気開口５９は塵溜め部５５の略中央部に対向して設けられている。この通気開口５９には例えばネットで作られたフィルタＦ１が取付けられている。
【００２７】
天井壁５８の起立壁６０側にはこれら両壁５８、６０にわたる接続穴５８Ａ（図４及び図５参照）が形成されている。この接続穴５８Ａの下方には塵溜め部５５内で旋回流を発生させるためのガイド壁５５Ｇ（図４参照）が設けられている。
【００２８】
塵分離部６１は、慣性分離作用で空気と塵とを分離する直進流式の慣性分離装置をなすものであって、分離風路６２ａを形成する筒状の風路形成体６２と、案内部６３とを有している。
【００２９】
図４ないし図６に示すように風路形成体６２は、一端及び他端をともに開口した中空円錐台状であって、その全周にわたって複数の分離開口６４を等間隔に有しているとともに、これらの分離開口６４を塞ぐフィルタＦ２（図２及び図４参照）を有している。詳しくは、風路形成体６２は、大小一対の円形枠部Ｗ１、Ｗ２と、これら枠部Ｗ１、Ｗ２を連結した複数のリブＷ３とで構成されたフレームを備えている。各分離開口６４は両枠部Ｗ１、Ｗ２及びリブＷ３によって囲まれた空間で作られている。フィルタＦ２は、例えばネットで作られていて、前記フレームの内周面に沿って筒状に取付けられている。したがって、風路形成体６２はあたかもざるの軸方向両端を開口した構造をなしていて、この形成体６２によって囲まれた内側空間により分離風路６２ａが形成されている。
【００３０】
分離風路６２ａは掃除機本体２０の軸方向（本実施形態では前後方向）に直線状に延びている。この分離風路６２ａは、風路形成体６２の分離開口６４、容器ケース体５３の負圧室部５６、及び本体ケース３０の電動部３４の開口３４Ａを、順次介して電動送風機３３の吸気口３３Ａに連通している。
【００３１】
図４に示すように風路形成体６２の大径な入口をなす一端の円形枠部Ｗ１の径は、吸込み口４３及び容器ケース体５３の吸気入口５２の径より大きく形成されている。風路形成体６２はその円形枠部Ｗ１の内側に吸気入口５２が位置するように容器ケース体５３に接続されている。風路形成体６２の小径な出口をなす他端の円形枠部Ｗ２の径は、吸気入口５２の径とほぼ同一に形成されている。これにより、風路形成体６２の径は一端から他端に行くにしたがって直線的に漸減している。なお、風路形成体６２の円形枠部Ｗ２の径は、吸気入口５２の径より小さくてもよいが、吸気入口５２の径以上とする方が好ましい。
【００３２】
風路形成体６２の軸線と、掃除機本体２０の吸込み口４３の軸線とはほぼ一直線状に連続し、これらの軸線延長線上に電動送風機３３の吸気口３３Ａが向き合うように設けられている。これにより、吸込み口４３と、容器ケース体５３の吸気入口５２と、風路形成体６２と、容器ケース体５５の開口５１と、電動送風機３３の吸気口３３Ａとは、ほぼ同一高さ位置において掃除機本体２０の軸方向（本実施形態では前後方向）に沿って順次配設されている。
【００３３】
図４等に示すように案内部６３は風路形成体６２の円形枠部Ｗ２に連続して設けられている。詳しくは、案内部６３は、円形枠部Ｗ２の外周に接続する入口６３Ａと、この入口６３Ａの上部から斜め下方に向かって延びた傾斜壁部６３Ｂと、この傾斜壁部６３Ｂの一端から湾曲して下方に延びるとともに入口６３Ａに対向する風当て壁部６３Ｃとを有している。この案内部６３の下部は、例えば上下方向に筒状をなして延びていて接続穴５８Ａに接続されている。この接続により、案内部６３は分離風路６２ａと塵溜め部５５とを連通している。
【００３４】
入口６３Ａの開口径は、円形枠部Ｗ２と同様に吸気入口５２の径より小さくてもよい。しかし、塵の引っ掛かりを抑制して塵の流通を円滑にできる点で吸気入口５２の径以上とする方が好ましい。この場合、電動送風機３３の入力電圧が１０００ワットの条件下においては、入口６３Ａの径を３０ｍｍないし３５ｍｍ、より好ましくは（３３±１）ｍｍに設定するとよい。
【００３５】
前記起立壁６０は容器ケース体５３の開口５１より少し内側（前側）に設けられて、開口５１に所定の深さＨ（図４参照）を与えている。この深さＨを利用して開口５１内に第２の塵分離部をなすフィルタ８０が着脱可能に装着されるようになっている。開口５１部内へのフィルタ８０の嵌め込み深さは、容器ケース体５３に設けた規制手段、例えば図４に示すように容器ケース体５３の天井部に形成した段部５３Ａ及び起立壁６０の下端角部５３Ｂで規制される。この規制によりフィルタ８０は、立てて、好ましくは例えば垂直に近い角度で前傾して装着されるようになっている。
【００３６】
容器ケース体５３に取付けられたフィルタ８０の上部は前記負圧室部５６に臨んでおり、かつ、下部は起立壁６０に近接して対向される。これにより、フィルタ８０の下部と起立壁６０の間には、上方の負圧室部５６に比較して遥かに狭くしかも風路断面積が小さい空隙Ｇが形成される。
【００３７】
図５及び図６に示すようにフィルタ８０は、フィルタ枠８１と、この枠８１の内側全体を塞いで装着されるフィルタ要素８２とを備えている。このフィルタ８０は容器ケース体５３の開口５１にちょうど嵌入可能な大きさに作られている。フィルタ要素８２は濾材をマット状にしたものであり、特に本実施形態では濾過面積を拡張するために波形形状に折り曲げたプリーツ形のフィルタ要素を用いている。このフィルタ要素８２のメッシュは、前段のフィルタＦ１、Ｆ２のメッシュより細かい。
【００３８】
図１及び図２中符号７１は電気掃除機１０が備えるアダプタを示し、これはフィルタＦ２の目詰まり解消の手入れをする場合、その都度、吸込み口４３に取付けて用いられる。アダプタ７１は、その使用時に風路形成体６２への流入風路をなす筒状のアダプタ本体７２の一端部側外面にカバー７３を取付けている。アダプタ本体７２の一端面には空気取り入れ口７２ａが開口されているとともに、アダプタ本体７２の他端部は吸込み口４３に着脱可能に挿し込み接続される挿入部７２ｂとして機能するように作られている。カバー７３は吸込み口４３にアダプタ本体７２を接続した時に上向きの姿勢となるように設けられている。
【００３９】
図２に示すようにアダプタ本体７２内には、風路絞り、つまり、オリフィス７４ａを形成する例えば板状の仕切り７４が設けられている。オリフィス７４ａは、アダプタ本体７２の例えば径方向中央部に位置されている。電動送風機３３の入力電圧が１０００ワットの条件下において、オリフィス７４ａより上流側部分のアダプタ本体７２の開口径Ａは、３０ｍｍないし３５ｍｍ、より好ましくは（３３±１）ｍｍに設定される。オリフィス７４ａの開口径Ｂは、９ｍｍないし１３ｍｍ、より好ましくは（１１±０．５）ｍｍに設定するとよい。
【００４０】
オリフィス７４ａの開口径Ｂを９ｍｍないし１３ｍｍとすることは、後述の乱流を風路形成体６２内に作るために必要とする速さ及び風量を有したジェットを得る上で好ましい。つまり、開口径Ｂが９ｍｍ未満である場合には、オリフィス７４ａにより作られる後述のジェットの風速は高まるが、風量が不足気味となり、又、開口径Ｂが１３ｍｍを超える場合には、風量は十分となるがオリフィス７４ａにより作られるジェットの風速が大きく低下してしまうので、いずれの場合でも所定の気流制御を行うに足りる仕事量を得るには適当ではない。
【００４１】
カバー７３の内側にはマイナスイオン発生器７５が組み込まれている。この発生器７５が有する放電針７６は、アダプタ本体７２を軸方向に貫通する空気取り込み用の流入風路内に突出されている。更に、カバー７３の前記挿入部７２ｂ側には受電端子７７がアダプタ本体７２の軸方向に突出されている。この受電端子７７は、挿入部７２ｂを吸込み口４３に挿し込み接続するに伴い、この吸込み口４２に付設された電源端子７８に挿し込まれて電気的に接続される。電源端子７８は掃除機本体２０内に配線された電線７８ａを介して図示しない電源回路部に接続されている。
【００４２】
図１及び図２に示すようにカバー７３の表面には、一対の操作スイッチ７９ａ、７９ｂが設けられている。一方の操作スイッチ７９ａは、アダプタ７１を掃除機本体２０に挿し込み接続した状態で電動送風機３３及びマイナスイオン発生器７５を共に駆動するために使用され、他方の操作スイッチ７９ｂは、アダプタ７１を掃除機本体２０に挿し込み接続した状態で電動送風機３３及びマイナスイオン発生器７５の駆動を共に停止するために使用される。
【００４３】
次に、上記のように構成された電気掃除機１０の動作を説明する。
【００４４】
図３（Ａ）に示すように集塵容器５０を本体ケース３０の載置部３５に載置した後、蓋板４０を閉じてから、吸塵ホース２１を蓋体４０の吸込み口４３に接続する。この吸塵ホース２１には、既に延長管２３を介して吸込み口体２４が接続されている。
【００４５】
この状態で、手元操作部２２Ａの操作スイッチ２２Ｂを操作して、電動送風機３３を駆動させると、本体ケース３０の開口３４Ａを通じて容器ケース体５３の負圧室部５６が負圧となる。この負圧は、風路形成体６２の分離開口６４、風路形成体６２の分離風路６２ａ、容器ケース体５３の吸気入口５２、吸込み口４３、吸塵ホース２１、延長管２３、及び吸込み口体２４に順次作用するので、吸込み口体２４から空気とともに塵埃が吸引される。
【００４６】
吸引された塵埃及び空気は延長管２３及び吸塵ホース２１を介して蓋体４０の吸込み口４３へ吸引される。吸込み口４３へ吸引された塵埃及び空気は、集塵容器５０の吸気入口５２を通って塵分離部６１の風路形成体６２の分離風路６２ａに吸引される。
【００４７】
分離風路６２ａに吸引された空気の一部は、風路形成体６２の分離開口６４の第１フィルタＦ２を通って容器ケース体５３の負圧室部５６に吸引され、更に容器ケース体５３の開口５１に装着したフィルタ８０を通って電動送風機３３の吸気口３３Ａに吸引される。
【００４８】
以上の空気の吸引において、掃除機本体２０の前後方向に直線状に延びている分離風路６２ａに吸引された所定以上の質量のある塵は、その慣性により急激に方向を転換して分離開口６４を通過することはできない。このため、前記質量のある塵は、分離開口６４を通る空気と分離されて分離風路６２ａを直進し、案内部６３の風当て壁部６３Ｃに衝突するとともに案内部６３に沿って塵溜め部５５内へ導入される。
【００４９】
これとともに、空気の一部は、前記質量のある塵と同様に案内部６３を介して塵溜め部５５内へ導入される。こうして導入された空気は、ガイド壁５５Ｇによって塵溜め部５５の内周面に沿って回転する下向きの旋回流となる。このため、塵溜め部５５内へ導入された塵は前記旋回流により塵溜め部５５の下部内周面に沿って圧縮されながら蓄積される。そして、塵溜め部５５内に導入されて旋回流となった空気は、塵溜め部５５内の中央部で上昇反転して、塵溜め部５５の天井壁５８の通気開口５９を通って容器ケース体５３の負圧室部５６に吸引される。
【００５０】
一方、重さの軽い塵は、塵分離部６１の風路形成体６２内の分離風路６２ａを直進することなく、電動送風機３３の吸気負圧によって分離開口６４のフィルタＦ２を通る空気に乗って流れていくので、フィルタＦ２の内周面に付着される。こうした軽い塵の付着によりフィルタＦ２の目詰まりが大きくなると、フィルタＦ２を通る風量は減少する。しかし、この減少分だけ負圧室部５６の負圧が大きくなリ、天井壁５８の通気開口５９を通じて塵溜め部５５内の負圧も大きくなる。このため、分離風路６２ａを直進する空気の風速及び風量が増加する。
【００５１】
このように分離風路６２ａを直進する風速が大きくなると、その直進する空気がフィルタＦ２に付着した塵を剥がし易くなる。この際、筒状の風路形成体６２の径が気流の入口から出口に行くにしたがって漸減していることにより、分離風路６２ａを直進する風は、フィルタＦ２の全面に一様に当たって分離風路６２ａの中央部に寄せられながら流動する。このため、フィルタＦ２の内面に付着した塵をより剥し易くできる。これにより剥された塵は、質量の大きい塵と同様に案内部６３を通って塵溜め部５５内へ導入され、この塵溜め部５５内で空気から遠心分離されて蓄積される。
【００５２】
既述のようにフィルタＦ２を通る風量が目詰まりにより減少しても、分離風路６２ａを直進する風量が増加するので、電動送風機３３が吸引する風量は略一定に保たれる。このため、フィルタＦ２の目詰まりに拘りなく、常に所定の吸引力で塵埃を吸引することが可能である。
【００５３】
更に、塵分離部６１では、含塵空気を旋回させるとともにこの旋回流の進行方向を反転させながら塵と空気とを遠心分離させるものではなく、粗塵などの質量が大きい塵が直進しようとする慣性力を利用して、この塵を空気から分離するので、塵分離部６１での風路損は小さなものとなる。しかも、吸気入口５２と分離風路６２ａと容器ケース体５３の開口５１と電動送風機３３の吸気口３３Ａとが、ほぼ同じ高さ位置にあって前後方向に順次並んで配置されていることにより、空気が分離風路６２ａからフィルタＦ２を通って容器ケース体５３の負圧室部５６に吸引されていく際、その空気の主な流れは、図２中矢印Ｑで代表して示すように大きく変わることがなく、ほぼ同じ高さ位置を略直線的に流れて、電動送風機３３に吸引される。
【００５４】
これにより風路損は更に小さくなリ、電動送風機３３の機能を十分に発揮させることが可能である。更に、吸込み口４３と筒状の風路形成体６２とが一直線状に並んでいることにより、容器ケース体５３の吸気入口５２に向けて導入される空気の方向と風路形成体６２の延びる方向とが略一直線状になるので、その風路損をより一層小さくできる。
【００５５】
既述のように負圧室部５６内の空気はフィルタ８０を通過して電動送風機３３に吸引されるので、フィルタＦ１、Ｆ２を通り抜けた微細な塵を、フィルタ８０で捕捉できるとともに、これにより清浄になった空気を電動送風機３３が吸引できる。
【００５６】
以上の掃除動作では、濾過により塵分離をなすフィルタ８０の上流側に、慣性分離作用により塵分離をなす塵分離部６１を配置して、この塵分離部６１で粗塵などを予め分離している。これにより、塵分離部６１で除去すべき大きな塵がフィルタ８０に付着して、この大きな塵を原因としてフィルタ８０が早期に見掛け上の目詰まり状態となることを防止することが可能である。
【００５７】
なお、フィルタ８０にその上流側表面に付着している塵の多くは、電動送風機３３の運転が停止されるに伴って、自重で落下する。落下した塵は、フィルタ枠８１の下端部及び前記空隙Ｇ内に溜められる。
【００５８】
既述した運転中でのフィルタＦ２内面の塵除去は完全ではないので、電気掃除機１の運転を停止した場合は、フィルタＦ２には塵等が付着されている状態にあるが、この状態は必要に応じて使用者により以下の手順で改善できる。
【００５９】
即ち、掃除機本体２０の吸込み口４３から吸塵ホース２１を取外す代わりに、アダプタ７１を吸込み口４３に挿入して取付ける。この状態で、オン用の操作スイッチ７９ａを投入して、電動送風機３３を駆動させる。これにより、アダプタ７１の空気取入れ口７２ａから取込まれた空気がアダプタ本体７２を軸方向に流通して風路形成体６２内に吸込まれる。これ以降の掃除機本体２０内での空気の流れは、以下説明する点を除いて、既に説明した通常の掃除動作の場合と同じである。
【００６０】
アダプタ本体７２の流入風路の一部は風路絞りで絞られている。このため、図７（Ａ）に模擬的に示すようにオリフィス７４ａを境に下流側に高速でかつ所定風量のジェットの流れＪが形成され、流れＪは、その勢いにより周囲に殆ど拡散されることなく、分離風路６２ａの径方向中央部を流通し案内部６３を経て塵溜め部５５内に至る。このジェットの流れＪの流速は例えば略１１６ｍ/ｓであり、オリフィス７４ａを境に上流側の流速（通常掃除時の流速）は例えば略６３ｍ/ｓの約２倍である。
【００６１】
塵溜め部５５に流入したジェットの流れＪは、塵溜め部５５の壁面やガイド壁５５Ｇ等で反射されて、分離風路６２ａ内で最も圧力が低い部分に向けて逆流する。これにより、案内部６３から分離風路６２ａ内に逆流する気流Ｒは、フィルタＦ２の内面に沿って風路形成体６２の小径部から大径部に向けて流動しつつ、その一部がフィルタＦ２及び分離開口６４を通って負圧室部５６に吸込まれ（この流出気流の流れを符号Ｓで示す。）る一方で、フィルタＦ２とジェットの流れＪとの間で渦、つまり、乱流Ｔを形成して、その一部は再びジェットの流れＪに乗って流動する。
【００６２】
このように風路形成体６２内に乱流Ｔが形成されて、フィルタＦ２に対して寝た方向、言い換えれば、フィルタＦ２に付着している塵をフィルタＦ２に押付ける方向ではなく、フィルタＦ２に付着している塵に剥がす力を与えるベクトルを有した流れが作用する。
【００６３】
したがって、この気流の挙動によって、フィルタＦ２を備えた風路形成体６２等を容器ケース体５３から取外すことなく、フィルタＦ２内面に付着している塵を除去することが可能である。この場合、フィルタＦ２内面に付着している塵は膜状となっていることが多いので、塵を剥がすようして除去できる。そして、剥がされた膜状の塵は、その質量が大きい状態となっているので、ジェットの流れＪによって塵受け部５５に移送して溜められる。
【００６４】
図７（Ｂ）は比較のためにアダプタ７１を使用しない電気掃除機１０の通常の運転状態での風路形成体６２周りの気流の挙動を模擬的に示している。この場合、吸塵ホース２１から流入する空気の流速は略６３ｍ/ｓである。この図７（Ｂ）に示すように、吸塵ホース２１の接続管部２１ａから分離風路６２ａを軸方向に流通する気流は、殆ど乱れなく流通して案内部６３に流入する一方で、案内部６３に流入しない一部の気流は、フィルタＦ２に対して略直角に交差するようにこのフィルタＦ２及び分離開口６４を通って分離風路６２ａから負圧室部５６に流出する。これにより、既述のように電動送風機３３の吸気負圧によって分離開口６４のフィルタＦ２を通る空気に乗って流れていく軽い塵を、フィルタＦ２の内周面に捕捉できる。
【００６５】
以上説明したフィルタＦ２の目詰まり改善動作と同時に、マイナスイオン発生器７５が動作されるので、その放電針７６から発生されるマイナスイオンが、アダプタ本体７２を流通する気流に乗って運ばれる。
【００６６】
一般に、電気掃除機１０の運転に伴い流動する気流が接する部品、特に集塵ケース５０等のように合成樹脂製の部品や各種のフィルタは、気流との摩擦によって発生する静電気でプラスに帯電して、帯電されたプラスイオンの電荷により塵を吸い付けて保持することが知られている。このため、以上のようにマイナスイオンを供給することで、前記合成樹脂製部品等の帯電状態を中和することが可能となり、フィルタＦ２に付着した塵を既述の逆流を伴う気流制御によってより容易かつ確実に除去することが可能となる。勿論、その他の部分での前記中和に伴い、例えばフィルタ８０からの塵の自重落下や、底蓋５７を開けた時の塵溜め部５５からの塵の自重落下なども促進することが可能である。
【００６７】
なお、フィルタＦ２の目詰リ改善及びマイナスイオンの供給を停止したい場合には、アダプタ７１のオフ用操作スイッチ７９ｂを投入して電源供給を断てばよい。
【００６８】
本発明は前記一実施形態には制約されない。例えば、前記一実施形態では、オリフィスの開口面積が変化しない風路絞りをアダプタに取付けたが、これに代えて以下の構成を採用可能である。例えば流入風路の径方向両側又は全周から流入風路の径方向中心に向けて移動可能な複数の可動仕切り要素（風路絞り要素）を設けて、これらを径方向に同期して移動させる連動機構を、モータの動力や手動で動作させる構成とする。これにより、所定開口面積のオリフィスを作る絞り位置と、気流の妨げとならないように流入風路を全開する全開位置とにわたって各風路絞り要素を選択的に移動させることができる。このような可動式の風路絞りは、アダプタに設けてもよいが、吸塵ホースの接続管部或いは掃除機本体の吸込み口に組込んで実施できる。このようにする場合には吸塵ホースとアダプタとを一々差し替える手間を要することなく、通常の使用とフィルタの目詰り改善とを切換えることができて、取扱い上便利である。又、風路形成体は中空円錐台形状に限らず、径に殆ど変化がない円筒状であってもよい。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、塵を遠心分離するものに比べて風路損を小さくできるとともに、塵分離部が有するフィルタの目詰まりの進行を抑制可能で、かつ、風量の低下も抑制し易い電気掃除機を提供可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る電気掃除機を示す斜視図。
【図２】図１の電気掃除機の掃除機本体を一部断面して示す側面図。
【図３】（Ａ）は蓋体を開けた状態で図２の掃除機本体を示す側面図。
（Ｂ）は蓋体を開けるとともに集塵容器を取外した状態で図２の掃除機本体を示す斜視図。
【図４】図１の電気掃除機が備える集塵容器にフィルタを取付けた状態を示す縦断面図。
【図５】図４の集塵容器とこれに取付けられるフィルタとを分離して後側から見て示す斜視図。
【図６】図４の集塵容器にフィルタを取付けた状態を示す横断平面図。
【図７】（Ａ）はアダプタ使用下で図１の電気掃除機が備える風路形成体に対する気流の挙動を模擬的に示した図。
（Ｂ）はアダプタ非使用下で図１の電気掃除機が備える風路形成体に対する気流の挙動を模擬的に示した図。
【符号の説明】
１０…電気掃除機
２０…掃除機本体
３３…電動送風機
３３Ａ…吸気口
４３…吸込み口
５０…集塵容器（ダストカップ）
５２…吸気入口
５３…容器ケース体
５５…塵溜め部
５６…負圧室部（負圧空間）
５７…底板
６０…起立壁
６１…塵分離部
６２…風路形成体
６２ａ…分離風路
６３…案内部
６３Ａ…案内部の入口
６３Ｃ…風当て壁部
６４…分離開口
７１…アダプタ
７２…アダプタ本体（流入風路）
７２ａ…アダプタ本体の空気取入れ口
７２ｂ…アダプタ本体の挿入部
７４…仕切り（風路絞り）
７４ａ…オリフィス
Ａ…アダプタ本体の上流側部分の開口径
Ｂ…オリフィスの開口径
Ｊ…ジェットの流れ
Ｒ…逆流する気流
Ｓ…流出気流
Ｔ…乱流

Claims

吸込み口を有しかつ電動送風機が内蔵された掃除機本体と、
前記吸込み口から電動送風機の吸気口に至る風路中に設けられ前記吸込み口に吸込まれた含塵空気を空気と塵とを分離する塵分離部であって、前記吸込み口に対向して連通する入口をなす一端の開口とこの一端の開口に対向して出口をなす他端の開口とを有する筒状に形成され、かつ、周面に形成された分離開口に取付けられたフィルタを有する風路形成体、及びこの風路形成体の前記出口に対向する風当て壁部を有した筒状の案内部を備える塵分離部と、
この塵分離部で分離されて前記案内部で導かれる塵を溜める塵溜め部と、
前記塵分離部に対する空気の流入風路に前記風路形成体の入口及び出口に対向して設けられ、前記風路形成体の内径及び前記案内部の入口の開口径より小さい開口径の風路絞りと、
を具備する電気掃除機。
前記吸込み口に着脱可能に接続されるアダプタを備え、このアダプタに前記風路絞りが設けられている請求項１に記載の電気掃除機。
前記アダプタの前記風路絞りより上流側部分の開口径と、前記案内部の入口の開口径とが、夫々３０ｍｍないし３５ｍｍであるとともに、前記風路絞りが作るオリフィスの孔径が９ｍｍないし１３ｍｍである請求項２に記載の電気掃除機。