JP3781661B2 - 電気掃除機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は掃除機本体に着脱自在な集塵装置を組み合わせる電気掃除機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気掃除機には様々な形式がある。広く用いられているのは先端に吸込口体を接続したホースをもって掃除機本体を引き回す形式のもの（シリンダータイプ、キャニスタータイプ）である。また吸込口体に掃除機本体を直接連結した、いわゆるアップライトタイプも古い歴史を持つ。アップライトタイプの電気掃除機例は特開昭６１−１９１３２９号公報や特開平８−１６４０９５号公報に見ることができる。
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ホースで本体を引き回すタイプの電気掃除機では集塵装置を本体の中に納めて目立たないようにするのが一般的である。これに対しアップライトタイプでは、集塵装置が本体に対し区分され且つ着脱自在とされ、同時に目につきやすいところ、また着脱しやすいところに配置される場合が多い。このような構造上の特質からアップライトタイプの電気掃除機では、集塵装置の着脱性を良くし、同時に集塵装置に対する通気路の形成がスムーズに行われるようにすることが技術的な課題となる。
【０００４】
そこで本発明は、本体に対し集塵装置を着脱するタイプの電気掃除機において、集塵装置に対する通気路の確保がシンプルな構造で実現され、気流の流通がスムーズに行われるようにすることを目的とする。また集塵装置に十分な容量を与えることができ、同時に、使いやすさの向上した電気掃除機を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では、電動送風機の運転によって発生する気流とともに塵埃を吸込口から吸い込み、吸い込んだ気流を前記吸込口と連通する第１の通気路を介して集塵装置の流入口に導き、この集塵装置の流出口から出た気流を第２の通気路を介して前記電動送風機に導く電気掃除機において、掃除機本体の一部をなす中空の集塵装置保持部と、これに保持される集塵装置を備え、前記集塵装置保持部と集塵装置とは各々長手方向を有する形状であって、互いの長手方向を一致させる形で集塵装置を集塵装置保持部に押しつける動作を通じ、集塵装置の取付が遂行されるものであり、前記集塵装置保持部に対面する前記集塵装置の側面に前記流入口及び流出口を設け、これに対応する位置に前記第１の通気路の出口及び前記第２の通気路の入口を配置するとともに、前記集塵装置保持部の中空部自体を前記第２の通気路として構成したものである。
【０００６】
上記構成によれば、大型の集塵装置を掃除機本体に容易に装着できる。また集塵装置を掃除機本体に装着する動作を通じて通気路の接続が簡単に遂行される。さらに、シンプルな構成で大面積の通気路を確保でき、気流の流通効率が向上する。
【０００７】
また本発明では、前記集塵装置の内部は水平隔壁により遠心分離室と排気室に区画され、前記遠心分離室に前記流入口が設けられ、前記排気室に前記流出口が設けられていることとした。この構成によれば、遠心分離室でサイクロン方式の塵埃捕集を行うことができる。
【０００８】
また本発明では、前記水平隔壁には排気筒が設けられ、この排気筒には、前記遠心分離室から前記排気室に抜ける気流より塵埃を濾過するフィルターが貼着されていることとした。この構成によれば、遠心分離されなかった塵埃をフィルターで濾過することができる。
【０００９】
また本発明では、前記第２の通気路に前記電動送風機の吸入口を気密保持兼用の防振クッションを介して直接接続した。この構成によれば、気流の流動経路がシンプルなものとなり、気流の流通効率が向上する。
【００１０】
また本発明では、前記吸込口を有する吸込口体の後部に掃除機本体の一部を構成する筒形の送風機シェルをその軸線まわりに回動可能に連結し、この送風機シェルの正面から見て左右いずれかに偏った位置より前記集塵装置保持部を突出させた。この構成によれば、掃除機本体の正面幅と高さを活用して集塵装置に十分な容量を与えることができる。
【００１１】
また本発明では、前記送風機シェルの上方空間に位置を占める如く、前記集塵装置保持部の一側に前記集塵装置の底部及び頂部を支える台座部及びオーバーハング部を設けるとともに、前記台座部とオーバーハング部の間には前記集塵装置の後面を支える後部支持壁を設けた。この構成によれば、上下及び後方に着脱の案内をする部材があるので集塵装置の着脱が容易になる。
【００１２】
また本発明では、前記送風機シェルより立ち上がる形で前記台座部を形設するとともに、この台座部の正面に照明手段を設けた。この構成によれば、暗がりを照明することができ、使い勝手が向上する。
【００１３】
また本発明では、前記電動送風機からの排気が前記台座部に設けた排気口より排出されるよう構成するとともに、前記排気の少なくとも一部が、前記照明手段を格納した照明手段室の外を通るようにした。この構成によれば、照明手段の放つ熱が排気により放散される。
【００１４】
また、前記集塵装置保持部の先端にハンドルを装着するとともに、前記吸込口体と前記集塵装置保持部とを連結する管状体により前記第１の通気路の一部を構成し、前記ハンドルにより前記集塵装置保持部を傾けて清掃作業態勢をとったとき、前記吸込口体から前記集塵装置保持部に至る間の前記管状体の空間内配置が側面から見て略直線状をなすように、前記吸込口体からの管状体導出角度を設定したことにより、清掃作業時に通気路が曲折の少ない形状となり、気流の流通効率が向上する。
【００１５】
また、前記集塵装置がサイクロン方式で塵埃を捕集することとしたことにより、集塵装置の内部に集塵袋を設ける必要がなく、集塵装置の容量を塵埃集積にフルに生かすことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１実施形態である電気掃除機１の構造を図１〜図９に基づき説明する。なお電気掃除機１の構造を説明するにあたり、電気掃除機１を前に置き、その後に使用者が立って電気掃除機１を操作するという形で使用者が立つ側が電気掃除機１の後方側、その反対側を電気掃除機１の前方側（正面側）と定義する。左右に関しては、電気掃除機１を前方（正面）から見たとき、観察者の左手側を電気掃除機１の左側、その反対側を電気掃除機１の右側と定義する。
【００１７】
電気掃除機１はアップライトタイプで、大きく二つの部分に分かれる。その一つは掃除機本体１０であり、他の一つは吸込口体７０である。吸込口体７０を形づくるシェル（例えば合成樹脂成型品からなる）は次のような構造を有する。まず中央に平箱状の中央シェル７１があり、その左右に側部シェル７２、７３の部分が設けられる。側部シェル７２、７３の後部は中央シェル７１よりも後方に突き出し、後方突出部７４、７５を形成している。吸込口体７０は全体としてコの字形の平面形状を有し、後方突出部７４、７５の間に掃除機本体１０を受け入れる。
【００１８】
掃除機本体１０は二つのシェル部分から形づくられている。その一つは円筒形の送風機シェル１１、他の一つは送風機シェル１１から突出する集塵装置保持部１２である。送風機シェル１１の内部には電動送風機１３が配置される（図５参照）。電動送風機１３の軸線は送風機シェル１１の軸線と略平行で、共に略水平状態にある。
【００１９】
送風機シェル１１は軸線を略水平状態にして吸込口体７０の後方突出部７４、７５の間に配置され、その軸線上に配置した支軸を後方突出部７４、７５に嵌合させている。後方突出部７４の側では送風機シェル１１の端面から突出する支軸１４が後方突出部７４に設けた軸受部７６に軸支される。後方突出部７５の側では電動送風機１３のモータ軸の延長である駆動軸１５が後方突出部７５の中に入り込む。この駆動軸１５を包む筒状の支軸（図示省略）を送風機シェル１１の端面から突出させ、この筒状の支軸を後方突出部７５に設けた軸受部７７に軸支させる。これら左右の支軸により送風機シェル１１は水平軸線まわりに回動できるよう吸込口体７０に連結される。
【００２０】
集塵装置保持部１２は中空で、全体として細長い、すなわち長手方向を有する形状となっており、その長手方向は送風機シェル１１の軸線と略直角状態にある。集塵装置保持部１２の突出位置は送風機シェル１１の中央ではなく、左右いずれかに偏っている。第１実施形態では送風機シェル１１の左側から集塵装置保持部１２が突出する。
【００２１】
集塵装置保持部１２の一側には後述する集塵装置の底部及び頂部を支える台座部１６及びオーバーハング部１７を設ける。台座部１６は送風機シェル１１より立ち上がる形で設けられており、オーバーハング部１７は集塵装置保持部１２の側面に形設されている。台座部１６とオーバーハング部１７は送風機シェル１１の上方空間に位置を占める。すなわち集塵装置保持部１２の右側に位置する。台座部１６とオーバーハング部１７の間には後部支持壁１８が設けられる（図３、図６参照）。後部支持壁１８は集塵装置保持部１２の側面に形設される。
【００２２】
２０は集塵装置である。集塵装置２０は細長い円筒形のダストカップ２１の中で気流を高速旋回させてサイクロン方式で塵埃を捕集するものである。図５に見られるようにダストカップ２１の内部は水平隔壁２２により上下２室に区画される。下方の区画は遠心分離室２３、上方の区画は排気室２４である。
【００２３】
遠心分離室２３の一側には流入口２５が設けられる。流入口２５は遠心分離室２３の内周壁に沿って旋回気流を生じさせるような位置と角度に設定される。
【００２４】
遠心分離室２３の中心には排気筒２６が配置される。排気筒２６は下面が閉じ、上面が開口となった円筒形の籠状部材であって、水平隔壁２２の中心に形設した通気口２７に上面開口部を接合し、水平隔壁２２から垂下する形で支持される。排気筒２６の外周面にはナイロン等の合成繊維で織った細かいメッシュのフィルター２８が貼着される。
【００２５】
排気筒２６の下端にはスタビライザー２９が装着される。スタビライザー２９は４枚の翼片を放射状に組み合わせ、水平断面を十字形としたものであり、その先端はダストカップ２１の底面近くまで届く。スタビライザー２９は気流からの塵埃の分離を促進し、またダストカップ２１の底に溜まった塵埃の動きを抑制する働きをする。
【００２６】
排気室２４には流出口３０が形設される。図６に見られるように、流入口２５と流出口３０は集塵装置２０の集塵装置保持部１２に対面する側の側面に設けられる。流入口２５と流出口３０は同じ方向、すなわち略左方を向く。
【００２７】
集塵装置２０の流入口２５に対しては第１の通気路３１が設けられ、流出口３０に対しては第２の通気路３２が設けられる。第１の通気路３１は吸込口体７０の吸込口（詳細は後述する）に連通するものであり、吸込口から吸い込んだ気流を流入口２５に導く。第２の通気路３２は電動送風機１３の吸入口に連通するものであり、流出口３０から出た気流を電動送風機１３に導く。
【００２８】
第１の通気路３１の主たる部分はフレキシブルホース３３によって構成される。フレキシブルホース３３の一端は集塵装置保持部１２に水平に設けた接続管３４（図６参照）の一端に固定される。接続管３４の他端が第１の通気路３１の出口３５となり、ここに集塵装置２０の流入口２５が接続する。流入口２５接続時の気密を保つため、出口３５にはシールリング３６が装着されている。フレキシブルホース３３の他端は吸込口体７０の側部シェル７２の上面に突出した接続管７８に着脱自在に嵌合する。接続管７８は吸込口に連通している。
【００２９】
なお第１の通気路３１の主たる部分をフレキシブルホース以外の管状体によって構成することもできる。例えば複数本の硬質のパイプを伸縮自在に接続したもので置き換えることもできる。要は掃除機本体１０を直立させたときと倒したときとの接続管３４と接続管７８の間の距離変動を吸収でき、且つ内部の圧力が大気圧より低下してもつぶれることのない管状体であればよい。
【００３０】
第２の通気路３２は集塵装置保持部１２の中空部自体によって構成される。この中空部の上部は隔壁１２ａ（図５参照）によって区切られ、従って第２の通気路３２はオーバーハング部１７の方には連通しない。集塵装置保持部１２の側面には、集塵装置２０の流出口３０に対応する位置に、第２の通気路３２の入口３７が形設される。流出口３０接続時の気密を保つため、入口３７にはシールリング３８が装着されている。
【００３１】
図５に見られるように、第２の通気路３２の下端は送風機シェル１１の底まで届く。この第２の通気路３２の下端の側壁に出口３９が設けられる。出口３９には電動送風機１３の吸入口１３ａが気密保持兼用の防振クッション４０を介して直接接続されている。
【００３２】
集塵装置２０は、その長手方向を集塵装置保持部１２の長手方向と一致させる形で集塵装置保持部１２に押しつける動作を通じ、集塵装置保持部１２への取付が遂行される。より具体的に言えば台座部１６及びオーバーハング部１７と後部支持壁１８とによって囲まれた空間に集塵装置２０を挿入する動作を通じて取付がなされるものである。挿入を容易にするため、また保持を確実なものにするため、次のような工夫が施されている。
【００３３】
オーバーハング部１７の下面は右上がりの斜面とし、オーバーハング部１７の右側ほど台座部１６との間隔が開くようにする。集塵装置２０も上面を右上がりの斜面とし、左の方ほど高さが低く、右の方ほど高さが高くなるようにする。このように構成することにより、集塵装置２０を右側から挿入するのが楽になるとともに、挿入の最終段階では斜面によるくさび作用で集塵装置２０が下の方に押され、台座部１６の上にしっかりと着座する。
【００３４】
オーバーハング部１７の下面と集塵装置２０の上面が斜面となっていることは次のような効果ももたらす。すなわち集塵装置２０を挿入する際、集塵装置２０が水平面内で一定の角度になっていないと最後まで挿入することができない。これは流入口２５及び流出口３０を第１の通気路３１の出口３５及び第２の通気路３２の入口３７にきちんと合わせるのに役立つ。
【００３５】
台座部１６の上面には背の低いガイドリブ４１が左右に延びるよう設けられ、集塵装置２０の底面にはガイドリブ４１に係合する溝４２が設けられる（図３参照）。ガイドリブ４１は集塵装置保持部１２に届く少し手前で終わり、溝４２もそれに対応する長さとなっている。
【００３６】
ガイドリブ４１は集塵装置２０を挿入する際の案内となる。集塵装置２０をある地点まで挿入するとガイドリブ４１の端と溝４２の端が出会い、集塵装置２０は溝４２の深さ分落ち込む。このようになると、集塵装置２０を再び溝４２の深さ以上持ち上げないかぎり集塵装置２０を右方へ引き出すことはできない。溝４２とガイドリブ４１との係合により、集塵装置２０の下部は前後方向の力（後方には後部支持壁１８が控えているので、特に前方に向かって加わる力）に対しても抵抗を生じ、外れにくい。
【００３７】
集塵装置２０の右側面の上端にはスライド式のラッチ４３が装着される。ラッチ４３は図示しないバネにより常時上方に押し上げられており、集塵装置２０の挿入の最終段階でオーバーハング部１７の縁に係合する。このようになると、前記図示しないバネに抗してラッチ４３を押し下げ、オーバーハング部１７から離脱させないかぎり、集塵装置２０を集塵装置保持部１２から取り外すことはできない。
【００３８】
台座部１６の内部構造を図４に示す。台座部１６は送風機シェル１１及び集塵装置保持部１２とは別部品として成型され、送風機シェル１１に固定されるものであり、その内部は左右方向に延びる垂直隔壁４４と、垂直隔壁４４の前方に設けられた水平隔壁４５により、３室に区分されている。その３室とはフィルター室４６、排気室４７、及び照明手段室４８である。
【００３９】
フィルター室４６は送風機シェル１１に設けた通気口４９を介して電動送風機１３が排気を行う排気空間５０に連通する。フィルター室４６の上部にはフィルター５１が挿入されている。フィルター５１は集塵装置２０のフィルター２８を通り抜けた細かい塵埃を捕集するためのものであり、フィルター２８よりもさらに濾過性能の高い、例えばＨＥＰＡ（high-efficiency particulate air）フィルターが使用される。フィルター室４６の天井部は開閉自在な蓋５２となっていて、フィルター５１が目詰まりした場合は蓋５２を開けてフィルター５１を取り出し、掃除を行うことができる。
【００４０】
フィルター５１で塵埃を捕捉された気流は垂直隔壁４４に設けた通気口５３を通って排気室４７に入る。排気室４７の正面には水平なスリットを複数個、上下方向に並べて配置した形の排気口５４が形設されており、気流はここから排出される。
【００４１】
照明手段室４８は排気室４７の真下に位置し、照明手段５５を格納する。照明手段５５としては白熱電球、蛍光管、ＬＥＤといった一般的なものを用いる。照明手段５５の放つ光を透過させるため、台座部１６の前半分及びその上面部、すなわち排気室４７と照明手段室４８の部分は透明又は半透明の合成樹脂により成型された照明カバー１６ａとなっている。ダストカップ２１も透明又は半透明の材料で形成しておけば、照明手段室４８から排気室４７を通って上面に抜ける光によりダストカップ２１の内部が照らし出され、集塵状態の確認が一層容易になる。照明カバー１６ａを取り外せば照明手段５５の交換等のメインテナンス作業を容易に行うことができる。
【００４２】
上記のように台座部１６の前半分全体を透明又は半透明とするのでなく、照明手段室４８の正面だけを透明又は半透明の材料で形成しても構わない。なお照明手段室４８の天井や通気口４９の側壁面には排気室４７に通じる小径の通気口５６を設ける。
【００４３】
オーバーハング部１７の内部には制御部６０が配置される（図５参照）。制御部６０と電動送風機１３とはリード線を介して接続される。制御部６０は電気掃除機１全体の動作を司るものである。オーバーハング部１７の上面前部は各種スイッチボタンの並んだ操作パネル部６１となる。オーバーハング部１７に操作パネル部６１を設けたので、操作がしやすい。
【００４４】
集塵装置保持部１２の先端には別成型のハンドル６２が固定される。送風機シェル１１の下面後部からは斜め下に向かってブラケット６３が突き出し、これに車輪６４が取り付けられる（図７参照）。車輪６４は送風機シェル１１の左右両端に１個ずつ設けられるものである。車輪６４の前方には支持脚６５が、これも左右１個ずつ形設される。集塵装置保持部１２を垂直に立てれば、掃除機本体１０は車輪６４と支持脚６５により床の上に４点支持される。
【００４５】
次に吸込口体７０の構造を説明する。前述の通り、吸込口体７０は平箱状の中央シェル７１の左右に側部シェル７２、７３の部分を設け、側部シェル７２、７３の後部を後方突出部７４、７５としたものである。中央シェル７１と側部シェル７２、７３は例えば合成樹脂により一体成型される。図２に示すように、側部シェル７２、７３の内部天井面には前後方向に延びる補強リブ７９が複数条形設されている。補強リブ７９の前端は側部シェル７２、７３の前方の角まで届く。このため、吸込口体７０の衝突強度が向上する。
【００４６】
中央シェル７１と側部シェル７２、７３の下面は開口となっており、図３に見られるような形状の底板８０がこの開口を閉ざす。底板８０の前方部分８０ａには複数の吸込口が形設される。底板８０の後方部分８０ｂは後の方ほど高くなる斜面となっている。
【００４７】
第１実施形態では底板８０の前方部分８０ａに２個の吸込口が前後に並ぶ形で設けられる。第１の吸込口８１は左右に細長く、後述するベルト駆動部を除く吸込口体７０の幅にほぼ等しい幅を有する。第２の吸込口８２は第１の吸込口８１に平行する形で、第１の吸込口８１の前方に位置して形設される。第２の吸込口８２は複数のスリットを直列に並べた形状をしており、各スリットの開口面積を合計しても第１の吸込口８１の開口面積よりずっと小さい。
【００４８】
第１の吸込口８１及び第２の吸込口８２に対し、それぞれ独立した吸込通路が設けられる。第１の吸込口８１に対する吸込通路８３は中央シェル７１側の下面に形成されている（図７参照）。吸込通路８３は漏斗のような形状を呈し、正面から見て左側に偏った位置に流出口８４が設けられている。
【００４９】
第２の吸込口８２に対する吸込通路８５は吸込通路８３の上に重なるように配置される。吸込通路８５は中央シェル７１の上面側と、それに対し間隔を置いて着脱可能に取り付けられた蓋８６との間に形成される。蓋８６は透明又は半透明の材料で成型され、吸込通路８５の中の様子を外からのぞくことができるようになっている。吸込通路８５の流出口８７は吸込通路８５の後部中央付近に設けられる。
【００５０】
側部シェル７２の後方突出部７４の内部には吸込口切替装置９０を配置する。吸込口切替装置９０はそのシェル９１の前面に上下２連の流入口９２、９３を有する。下の流入口９２は吸込通路８３の流出口８４に接続され、上の流入口９３は図示しないホースを介して吸込通路８５の流出口８７に接続される。
【００５１】
シェル９１の上面には流入口９２、９３に共通する流出口９４が設けられる。流出口９４は第１の通気路３１の始まりとなる接続管７８に接続される。接続管７８は側部シェル７２に一体成形されている。接続管７８はシェル９１と一体に成形してもよい。
【００５２】
シェル９１の中には垂直面内で回動する切替弁９５が配置される。切替弁９５は回動軸９６に取り付けられ、回動軸９６の回動に伴って回動する。回動により切替弁９５は流入口９２、９３の一方を選択的に閉ざし、他方を開く。回動軸９６の一端はシェル９１の外に突き出し、そこにレバー９７が固定されている。レバー９７の先端は側部シェル７２の上面に形設した窓９８から突出する。
【００５３】
切替弁９５の切替動作を歯切れ良く行うため、回動軸９６又はレバー９７に図示しないトグルバネを連係させている。なお回動軸９６はシェル９１の内部において気流の上流側にあたる箇所に配置され、切替弁９５が塵埃の影響を受けにくくなっている。
【００５４】
吸込口体７０の底面には第１及び第２の接地支持部が設けられる。第１の接地支持部１０１は第２の吸込口８２の近傍、この場合には第２の吸込口８２の両端に設けられた車輪により構成される。
【００５５】
第２の接地支持部１０２は底板８０に形設された左右一対の突起により構成される。第２の接地支持部１０２は第１の吸込口８１の後方に設けられる。この箇所は底板８０の後方部分８０ｂの傾斜が始まるあたりでもある。集塵装置保持部１２を直立させたときは図７に示すように第２の接地支持部１０２が吸込口体７０の支えとなり、第１の接地支持部１０１は床から浮き上がる。
【００５６】
１０３は吸込口体７０の前端から突出するガイド部である。ガイド部１０３は第２の吸込口８２の前方に位置し、ほぼ吸込口体７０の全幅に等しい幅を有する。ガイド部１０３の下面は第２の吸込口８２に向かって次第に低くなる斜面１０４となる。斜面１０４の前端は先端は第２の吸込口８２の入口より３ｍｍ程度高くなっている。
【００５７】
第１の吸込口８１にはアジテーター１１０が設けられる。アジテーター１１０としては円筒形の回転体の周囲に所定のスキュー角をもって複数条の剛毛の列を植え込んだものを使用するのが一般的であるが、剛毛の列に代え、ゴムや軟質合成樹脂の薄片を装着したものを使用してもよい。アジテーター１１０は軸線が第１の吸込口８１の横幅方向と同様の方向となり、外周部の一部を第１の吸込口８１から外に突出させる形で吸込口体７０の内部に軸支される。
【００５８】
アジテーター１１０の回転動力源となるのは電動送風機１３の駆動軸１５である。図５に見られるように駆動軸１５には原動プーリー１１１が固定され、この原動プーリー１１１と、アジテーター１１０の軸に固定した駆動プーリー１１２（図１参照）とにベルト１１３が巻き掛けられる。原動プーリー１１１及びベルト１１３は側部シェル７３の内部に位置する。なお、駆動軸１５に別体の原動プーリー１１１を固定するということをしないで、ベルト１１３を駆動軸１５に直接巻き掛けてもよい。
【００５９】
電動送風機１３の運転中にアジテーター１１０の回転を止めることができるよう、駆動プーリー１１２と並べてアイドラー（図示せず）を配置する。ベルト１１３がアイドラーに掛かった状態ではアイドラーが空転するのみで、アジテーター１１０には動力が伝わらない。
【００６０】
ベルト１１３の掛け替えを行うためのベルト掛替装置１２０が側部シェル７３の内部に設けられる。ベルト掛替装置１２０はベルト１１３を図示しないフォークで挟み、このフォークを動かしてベルト１１３を駆動プーリー１１２からアイドラーへ、またその逆へと掛け替えるものであるが、詳細説明は省く。側部シェル７３の上面にはベルト掛け替え操作を行うためのレバー１２１が突出している。
【００６１】
次に電気掃除機１の動作を説明する。使用していないとき、すなわち保管時の電気掃除機１は集塵装置保持部１２が直立状態にあり、掃除機本体１０は２個ずつの車輪６４と支持脚６５により床の上に４点支持されている。吸込口体７０においては第２の接地支持部１０２が吸込口体７０の支えとなり、第１の接地支持部１０１は床から浮き上がっている（図７参照）。アジテーター１１０も床には接触していない。
【００６２】
電気掃除機１を使用するときは、図示しないコードを伸ばして電源コンセントに接続し、片手でハンドル６２を持って図８のように集塵装置保持部１２を傾け、清掃作業態勢へと姿勢変換する。すると掃除機本体１０がてこのように作用する。すなわちハンドル６２がてこの力点、車輪６４がてこの支点、支軸１４及び駆動軸１５（駆動軸１５の外側の筒状の支軸）がてこの作用点となり、支軸１４及び駆動軸１５（駆動軸１５の外側の筒状の支軸）が吸込口体７０の後部を持ち上げる。支持脚６５は床から離れる。
【００６３】
ハンドル６２の高さが床から６０〜８０ｃｍ程度になるまで掃除機本体１０を傾けると、第２の接地支持部１０２が床から離れ、第１の吸込口８１及び第２の吸込口８２を有する底板８０の前方部分８０ａが床とほぼ平行になる。そして第１の接地支持部１０１及びアジテーター１１０が床に接触する（図９参照）。６０〜８０ｃｍというのは平均的な体格の成人が清掃作業のため電気掃除機１を押したり引いたりするときのハンドル６２の高さである。
【００６４】
この状態で第２の吸込口８２の入口の床からの高さ（図９のＨ1）が０．８〜２ｍｍになるように第１の接地支持部１０１の突出度を調節して設定する。第２の吸込口８２はこの距離（０．８〜２ｍｍ）までは床に接近するが、ここで第１の接地支持部１０１が床に当たり、それ以上には接近しない。
【００６５】
ここで操作パネル部６１の所定のスイッチを操作し、電動送風機１３を駆動する。電動送風機１３は吸入口１３ａより第２の通気路３２、集塵装置２０、第１の通気路３１を通じて吸込口体７０に吸引力を及ぼす。
【００６６】
吸込口切替装置９０が第１の吸込口８１を選択した状態になっていれば第１の吸込口８１から気流が吸い込まれる。吸込口切替装置９０が第２の吸込口８２を選択した状態になっていれば第２の吸込口８２から気流が吸い込まれる。ベルト掛替装置１２０を操作し、ベルト１１３が駆動プーリー１１２に掛かった状態にすればアジテーター１１０が駆動される。
【００６７】
吸込口切替装置９０とベルト掛替装置１２０を連動させ、第１の吸込口８１を選択したときはアジテーター１１０を駆動することも非駆動にすることもできるが、第２の吸込口８２を選択したときには常にアジテーター非駆動となるようにしておくとよい。
【００６８】
吸込口切替装置９０で第１の吸込口８１が選択され、ベルト掛替装置１２０ではアジテーター駆動が選択されたものとして説明を進める。回転するアジテーター１１０は床又は床に敷かれた敷物から塵埃をかき上げる。軟質の床材（例えば毛足の長さが４〜２０ｍｍのカーペット）の上でアジテーター１１０を回転させるときは第１の接地支持部１０１が軟質床材に沈み込む。このためアジテーター１１０や第１の吸込口８１が軟質床材に近づき、塵埃のかき出しや吸引が力強く行われる。第１の接地支持部１０１の正面から見た幅に制限を加えておけば（例えば第１の接地支持部１０１の合計の正面幅を第１の吸込口８１の幅の半分以下とする、あるいは接地支持部１０１の各々の幅を１０〜２０ｍｍとする）、第１の接地支持部１０１の軟質床材への沈み込みは確実なものになる。
【００６９】
上記のように、カーペットの上では第１の接地支持部１０１がカーペットの毛足の中に沈み込み、底板８０の前方部分８０ａが吸込口体７０を支持する。そのため、カーペットの上での操作性は確保される。アジテーター１１０の外周と第１の吸込口８１の後縁との間隔（図９のＧ1）を５〜１０ｍｍにしておくと操作性と吸込性能が両立する。
【００７０】
また床からガイド部１０３の先端までの高さ（図９のＨ2）は床から第２の吸込口８２の入口までの高さ（図９のＨ1）より３ｍｍ程度（３〜４．５ｍｍ程度でよい）高くなっているので、底板８０の前方部分８０ａがカーペットに当たった状態でもカーペットの上の塵埃を排除しない。米粒大のごみであればその上をガイド部１０３が乗り越え、第１の吸込口８１に誘い込む。ごみの乗り越え性能を確保するため、斜面１０４の傾斜は水平面に対し４０〜５０゜を超えないようにするのがよい。
【００７１】
アジテーター１１０のかき上げた塵埃は第１の吸込口８１から流入する気流とともに吸込口切替装置９０の流入口９２に入り、吸込口切替装置９０の流出口９４から第１の通気路３１に入る。第１の通気路３１を通り抜けた気流は集塵装置２０の流入口２５から遠心分離室２３に入る。
【００７２】
流入口２５から流入した気流は排気筒２６の周囲を高速で旋回する。気流中の塵埃は遠心力で気流から分離され、ダストカップ２１の底に溜まる。塵埃を分離した旋回気流は排気筒２６に吸い込まれ、排気室２４に抜ける。遠心分離されなかった塵埃はフィルター２８で濾過される。排気室２４に抜けた気流は流出口３０より流出する。
【００７３】
遠心分離室２３の中で旋回する気流は、排気筒２６の周囲ばかりでなく、スタビライザー２９の周囲も旋回する。その際気流がスタビライザー２９の翼片に衝突すると気流中の塵埃が気流から離れてダストカップ２１の底に落ちる。塵埃の吸引を続けるとダストカップ２１の底の方から塵埃の塊が成長するが、スタビライザー２９はこの塵埃塊の動きを抑制し、塵埃が再び舞い上がるのを防ぐ役割を果たす。
【００７４】
集塵装置２０を出た気流は第２の通気路３２に入る。第２の通気路３２は電動送風機１３の吸入口１３ａまで略同一平面でつながっており、気流は何にも遮られたり邪魔されたりすることなく吸入口１３ａに直進する。集塵装置保持部１２の中空部自体が第２の通気路３２を構成しているため、大面積の通気路とすることができ、この点でも気流の流通効率が向上する。
【００７５】
電動送風機１３に吸い込まれた気流は排気空間５０（図４参照）に吐出され、通気口４９を抜けて台座部１６のフィルター室４６に入る。フィルター２８で濾過されなかった細かな塵埃をフィルター５１で濾過された後、気流は排気室４７に入り、排気口５４から排出される。
【００７６】
暗がりを掃除するときは照明手段５５を点灯して電気掃除機１の周囲を照らし、状況を確認する。これにより、吸い込んではならないものを吸い込んでしまう事故を防ぐことができる。掃除機本体１０を回動させれば光が上下に振れ、広い範囲を照らすことができる。
【００７７】
照明手段５５を点灯するとその上の水平隔壁４５が熱をもつ。しかしながら第１実施形態の場合、照明手段室４８の外（上）を排気が通過するため、放熱が十分に行われて水平隔壁４５の温度はさほど上昇しない。従って明るい照明を得るために消費電力の大きい照明手段５５を配置したとしても過熱を抑えることができる。
【００７８】
また前述の通り、水平隔壁４５には排気室４７と照明手段室４８を連通する小径の通気口５６が設けられている。この通気口５６の存在により、排気室４７を排気が高速で通過する際に照明手段室４８から空気が吸い出され、冷却効果がさらに増進される。吸い出された分の空気が埋め合わせられるよう、照明手段室４８の下部に空気の流入口を設けておく。
【００７９】
照明カバー１６ａを透明又は半透明の合成樹脂で成型したことに加えて、集塵装置２０のダストカップ２１も透明又は半透明の合成樹脂で成型することとすれば、照明手段５５を点灯した際、照明手段５５の放つ光によりダストカップ２１の中まで照らし出されることになる。これにより、ダストカップ２１の中の塵埃蓄積状況を容易に確認することができる。
【００８０】
部屋の隅を掃除するときにはレバー９７を操作して吸込口切替装置９０を第２の吸込口８２の方に切り替える。硬質の床の上では第１の接地支持部１０１が第２の吸込口８２の入口と床との間隔を安定して所定の値（０．８〜２ｍｍ）に保つ。そのため第２の吸込口８２と床との間に塵埃の通り道が確保される。第２の吸込口８２は第１の吸込口８１に比べ開口面積が小さく、狭い箇所に吸引力が集中する。従って第２の吸込口８２の入口には高速の吸込気流が発生し、アジテーターの回転を伴う吸込方式より強力な吸引力が塵埃に及ぼされる。
【００８１】
第２の吸込口８２を使用するとき、吸い込んだ気流は透明又は半透明の蓋８６の下を通る。従って、塵埃の吸込状況を直接目視で確認することができる。第２の吸込通路８５にごみが詰まった場合には蓋８６を取り外して詰まりの原因となっているごみを取り除くことができる。
【００８２】
塵埃の吸い込みに使用できるのは第１の吸込口８１と第２の吸込口８２だけではない。フレキシブルホース３３も利用できる。図３のようにフレキシブルホース３３を接続管７８から抜き、フレキシブルホース３３の先端に隙間ノズルや家具用ブラシといった吸込ツールを取り付ければ、吸込口体７０を届かせにくい狭い場所や高い場所の掃除を行うことができる。
【００８３】
清掃作業が済んだら電気掃除機１を不使用時の置き場所まで運び、集塵装置保持部１２を直立させる。すると吸込口体７０の後部が下がり、第２の接地支持部１０２が床に当たって吸込口体７０の支えとなり、第１の接地支持部１０１は床から浮き上がる。アジテーター１１０の外周も床から浮き上がる。従って、この時点でまだ電動送風機１３が駆動中であったとしても、アジテーター１１０が床をこすることがなく、床を傷つけない。
【００８４】
集塵装置保持部１２を直立させているかぎり、アジテーター１１０の外周は床に触れない。従って長時間そのままで置いたとしてもアジテーター１１０に植えた剛毛（あるいは、ゴムや軟質合成樹脂の薄片）が変形することはない。
【００８５】
集塵装置２０に大量の塵埃が蓄積されたらラッチ４３を外して集塵装置２０を引き抜き、内部の塵埃を捨てる。必要があればフィルター２８も清掃する。それから集塵装置２０を元通りにセットする。前述のようにダストカップ２１を透明又は半透明の材料で成型することとすれば、塵埃の蓄積具合を確認しやすい。
【００８６】
図１０に本発明の第２実施形態に係る電気掃除機１ａを示す。電気掃除機１ａの構造は殆ど第１実施形態の電気掃除機１と同じなので、第１実施形態の電気掃除機１と共通する構成要素には第１実施形態の説明の際に使用したのと同じ符号を付し、説明は省略する。
【００８７】
電気掃除機１ａは吸込口体７０からのフレキシブルホース３３の導出角度に特色を有する。第１実施形態の電気掃除機１ではフレキシブルホース３３を接続する接続管７８はほぼ真上に向かって突出していた。第２実施形態の電気掃除機１ａでは接続管７８ａが後方に傾斜して設けられている。
【００８８】
接続管７８ａの傾斜角度は、集塵装置保持部１２を傾けて清掃作業態勢をとったとき、すなわちハンドル６２を床から６０〜８０ｃｍの高さに下ろしたとき、吸込口体７０から集塵装置保持部１２に至る間のフレキシブルホース３３の空間内配置が側面から見て略直線状をなすような角度とされる。言葉を変えれば、側面から見たとき、接続管７８ａが接続管３４を指向するような角度とされる。
【００８９】
吸込口体７０からのフレキシブルホース３３の導出角度を上記のように設定することにより、塵埃吸引時の第１の通気路３１の形状が一層ストレートなものとなり、気流の流通効率が向上する。また電気掃除機１ａでは吸込口切替装置９０の流出口部を斜め後方に延長して吸込口体７０の外に突出させ、これを接続管７８ａとしており、構成のシンプル化と組立性の向上が図られている。
【００９０】
第１実施形態及び第２実施形態に共通して言えることであるが、第２の吸込口８２、及び吸込通路８５の幅を極限まで広げてもよい。すなわち吸込口体７０の左右側壁の肉厚しか残らないところまで第２の吸込口８２と吸込通路８５（その入口部）の幅を広げるのである。吸込口体７０の強度は少し低下するが、第２の吸込口８２の吸い込み幅が広くなり、さらなる吸込力の向上につながる。
【００９１】
以上、本発明の各種実施形態につき説明したが、この他、発明の主旨を逸脱しない範囲で更に種々の変更を加えて実施することができる。
【００９２】
また、吸込口体を掃除機本体に回動可能に連結したアップライトタイプの電気掃除機に本発明を適用して実施形態としたが、本件特許願の特許請求範囲のうち、掃除機本体と吸込口体の連結を構成要件としない請求項に係る発明は、掃除機本体と吸込口体をホースで連結するキャニスタータイプの電気掃除機にも適用可能である。
【００９３】
【発明の効果】
本発明は以下に掲げるような効果を奏するものである。
【００９４】
本発明では、電動送風機の運転によって発生する気流とともに塵埃を吸込口から吸い込み、吸い込んだ気流を前記吸込口と連通する第１の通気路を介して集塵装置の流入口に導き、この集塵装置の流出口から出た気流を第２の通気路を介して前記電動送風機に導く電気掃除機において、掃除機本体の一部をなす中空の集塵装置保持部と、これに保持される集塵装置を備え、前記集塵装置保持部と集塵装置とは各々長手方向を有する形状であって、互いの長手方向を一致させる形で集塵装置を集塵装置保持部に押しつける動作を通じ、集塵装置の取付が遂行されるものであり、前記集塵装置保持部に対面する前記集塵装置の側面に前記流入口及び流出口を設け、これに対応する位置に前記第１の通気路の出口及び前記第２の通気路の入口を配置するとともに、前記集塵装置保持部の中空部自体を前記第２の通気路として構成したことにより、次の効果が得られる。第１に、集塵装置を長大にして集塵容量の増加を図ることができる。集塵装置が大型であっても集塵装置保持部はそれを十分に受け入れることができ、集塵装置の装着は容易である。第２に、集塵装置を掃除機本体に装着する動作を通じて通気路の接続が簡単且つ確実に遂行される。第３に、シンプルな構成で大面積の通気路を確保でき、気流の流通効率が向上する。従って強い吸塵力を得ることができる。また構成の簡素化により電気掃除機の軽量化がもたらされ、操作性が向上する。
【００９５】
また本発明では、前記集塵装置の内部を水平隔壁により遠心分離室と排気室に区画し、遠心分離室に流入口を設け、排気室に流出口を設けたことにより、遠心分離室でサイクロン方式の塵埃捕集を行うことができる。
【００９６】
また本発明では、前記水平隔壁に排気筒を設け、この排気筒に、前記遠心分離室から前記排気室に抜ける気流より塵埃を濾過するフィルターを貼着したから、遠心分離されなかった塵埃をフィルターで濾過することができる。
【００９７】
また本発明では、前記第２の通気路に前記電動送風機の吸入口を気密保持兼用の防振クッションを介して直接接続したから、気流の流動経路がシンプルなものとなり、気流の流通効率が向上する。従って強い吸塵力を得ることができる。また構成の簡素化により電気掃除機の軽量化がもたらされ、操作性が向上する。
【００９８】
また本発明では、前記吸込口を有する吸込口体の後部に掃除機本体の一部を構成する筒形の送風機シェルをその軸線を水平にする形で、且つその軸線まわりに回動可能に連結し、この送風機シェルの中に前記電動送風機を、その軸線が送風機シェルの軸線と平行になるよう設置するとともに、この送風機シェルの正面から見て左右いずれかに偏った位置より前記集塵装置保持部を突出させたから、その横に位置する集塵装置には掃除機本体の正面幅と高さを活用して十分な集塵容量を与えることができる。
【００９９】
また本発明では、前記送風機シェルの上方空間に位置を占める如く、前記集塵装置保持部の一側に前記集塵装置の底部及び頂部を支える台座部及びオーバーハング部を設けるとともに、前記台座部とオーバーハング部の間には前記集塵装置の後面を支える後部支持壁を設けたから、上下及び後方に着脱の案内をする部材が存在することになり、集塵装置の着脱が容易になる。集塵装置保持部の強度も向上する。集塵装置は掃除機本体の構成部材として扱うことができ、電気掃除機の軽量化と操作性の向上に役立てることができる。
【０１００】
また本発明では、前記送風機シェルより立ち上がる形で前記台座部を形設するとともに、この台座部の正面に照明手段を設けたから、暗がりを照明することができ、使い勝手が向上する。掃除機本体を回動させれば光も上下に振れ、広い範囲を照らすことができる。
【０１０１】
また本発明では、前記電動送風機からの排気が前記台座部に設けた排気口より排出されるよう構成するとともに、前記排気の少なくとも一部が、前記照明手段を格納した照明手段室の外を通るようにしたから、照明手段の放つ熱が排気により放散される。従って照明手段の熱でそれを囲むカバー部分が変形したりすることがない。
【０１０２】
また、前記集塵装置保持部の先端にハンドルを装着するとともに、前記吸込口体と前記集塵装置保持部とを連結する管状体により前記第１の通気路の一部を構成し、前記ハンドルにより前記集塵装置保持部を傾けて清掃作業態勢をとったとき、前記吸込口体から前記集塵装置保持部に至る間の前記管状体の空間内配置が側面から見て略直線状をなすように、前記吸込口体からの管状体導出角度を設定したことにより、清掃作業時に通気路が曲折の少ない形状となり、気流の流通効率が向上する。従って強い吸塵力を得ることができる。
【０１０３】
また、前記集塵装置がサイクロン方式で塵埃を捕集することとしたことにより、、集塵装置の内部に集塵袋を設ける必要がなく、集塵装置の容量を塵埃集積にフルに生かすことができる。また集塵装置が人目につく状態で集塵装置保持部に取り付けられているという特徴を生かし、集塵装置の外殻部を透明又は半透明の材料で成型することとすれば、集塵状況を直接目視で確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態に係る電気掃除機の外観斜視図
【図２】 上記電気掃除機の吸込口体の部分垂直断面図
【図３】 上記電気掃除機の分解状態の外観斜視図
【図４】 上記電気掃除機の垂直断面図
【図５】 上記電気掃除機の垂直断面図にして、図４と直角の方向に断面したもの
【図６】 上記電気掃除機の掃除機本体の部分水平断面図
【図７】 上記電気掃除機の側面図にして、吸込口体の部分を断面したもの
【図８】 図７と同様の側面図にして、異なる動作状況を示すもの
【図９】 図８の動作状況における吸込口体の部分拡大断面図
【図１０】 本発明の第２実施形態に係る電気掃除機を示す図８と同様の側面図
【符号の説明】
１、１ａ 電気掃除機
１０ 掃除機本体
１１ 送風機シェル
１２ 集塵装置保持部
１３ 電動送風機
１３ａ 吸入口
１６ 台座部
１７ オーバーハング部
１８ 後部支持壁
２０ 集塵装置
２５ 流入口
３０ 流出口
３１ 第１の通気路
３２ 第２の通気路
３５ 第１の通気口の出口
３７ 第２の通気口の入口
４７ 排気室
４８ 照明手段室
５４ 排気口
５５ 照明手段
６２ ハンドル
７０ 吸込口体
８１ 第１の吸込口
８２ 第２の吸込口
【発明の属する技術分野】
本発明は掃除機本体に着脱自在な集塵装置を組み合わせる電気掃除機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気掃除機には様々な形式がある。広く用いられているのは先端に吸込口体を接続したホースをもって掃除機本体を引き回す形式のもの（シリンダータイプ、キャニスタータイプ）である。また吸込口体に掃除機本体を直接連結した、いわゆるアップライトタイプも古い歴史を持つ。アップライトタイプの電気掃除機例は特開昭６１−１９１３２９号公報や特開平８−１６４０９５号公報に見ることができる。
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ホースで本体を引き回すタイプの電気掃除機では集塵装置を本体の中に納めて目立たないようにするのが一般的である。これに対しアップライトタイプでは、集塵装置が本体に対し区分され且つ着脱自在とされ、同時に目につきやすいところ、また着脱しやすいところに配置される場合が多い。このような構造上の特質からアップライトタイプの電気掃除機では、集塵装置の着脱性を良くし、同時に集塵装置に対する通気路の形成がスムーズに行われるようにすることが技術的な課題となる。
【０００４】
そこで本発明は、本体に対し集塵装置を着脱するタイプの電気掃除機において、集塵装置に対する通気路の確保がシンプルな構造で実現され、気流の流通がスムーズに行われるようにすることを目的とする。また集塵装置に十分な容量を与えることができ、同時に、使いやすさの向上した電気掃除機を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では、電動送風機の運転によって発生する気流とともに塵埃を吸込口から吸い込み、吸い込んだ気流を前記吸込口と連通する第１の通気路を介して集塵装置の流入口に導き、この集塵装置の流出口から出た気流を第２の通気路を介して前記電動送風機に導く電気掃除機において、掃除機本体の一部をなす中空の集塵装置保持部と、これに保持される集塵装置を備え、前記集塵装置保持部と集塵装置とは各々長手方向を有する形状であって、互いの長手方向を一致させる形で集塵装置を集塵装置保持部に押しつける動作を通じ、集塵装置の取付が遂行されるものであり、前記集塵装置保持部に対面する前記集塵装置の側面に前記流入口及び流出口を設け、これに対応する位置に前記第１の通気路の出口及び前記第２の通気路の入口を配置するとともに、前記集塵装置保持部の中空部自体を前記第２の通気路として構成したものである。
【０００６】
上記構成によれば、大型の集塵装置を掃除機本体に容易に装着できる。また集塵装置を掃除機本体に装着する動作を通じて通気路の接続が簡単に遂行される。さらに、シンプルな構成で大面積の通気路を確保でき、気流の流通効率が向上する。
【０００７】
また本発明では、前記集塵装置の内部は水平隔壁により遠心分離室と排気室に区画され、前記遠心分離室に前記流入口が設けられ、前記排気室に前記流出口が設けられていることとした。この構成によれば、遠心分離室でサイクロン方式の塵埃捕集を行うことができる。
【０００８】
また本発明では、前記水平隔壁には排気筒が設けられ、この排気筒には、前記遠心分離室から前記排気室に抜ける気流より塵埃を濾過するフィルターが貼着されていることとした。この構成によれば、遠心分離されなかった塵埃をフィルターで濾過することができる。
【０００９】
また本発明では、前記第２の通気路に前記電動送風機の吸入口を気密保持兼用の防振クッションを介して直接接続した。この構成によれば、気流の流動経路がシンプルなものとなり、気流の流通効率が向上する。
【００１０】
また本発明では、前記吸込口を有する吸込口体の後部に掃除機本体の一部を構成する筒形の送風機シェルをその軸線まわりに回動可能に連結し、この送風機シェルの正面から見て左右いずれかに偏った位置より前記集塵装置保持部を突出させた。この構成によれば、掃除機本体の正面幅と高さを活用して集塵装置に十分な容量を与えることができる。
【００１１】
また本発明では、前記送風機シェルの上方空間に位置を占める如く、前記集塵装置保持部の一側に前記集塵装置の底部及び頂部を支える台座部及びオーバーハング部を設けるとともに、前記台座部とオーバーハング部の間には前記集塵装置の後面を支える後部支持壁を設けた。この構成によれば、上下及び後方に着脱の案内をする部材があるので集塵装置の着脱が容易になる。
【００１２】
また本発明では、前記送風機シェルより立ち上がる形で前記台座部を形設するとともに、この台座部の正面に照明手段を設けた。この構成によれば、暗がりを照明することができ、使い勝手が向上する。
【００１３】
また本発明では、前記電動送風機からの排気が前記台座部に設けた排気口より排出されるよう構成するとともに、前記排気の少なくとも一部が、前記照明手段を格納した照明手段室の外を通るようにした。この構成によれば、照明手段の放つ熱が排気により放散される。
【００１４】
また、前記集塵装置保持部の先端にハンドルを装着するとともに、前記吸込口体と前記集塵装置保持部とを連結する管状体により前記第１の通気路の一部を構成し、前記ハンドルにより前記集塵装置保持部を傾けて清掃作業態勢をとったとき、前記吸込口体から前記集塵装置保持部に至る間の前記管状体の空間内配置が側面から見て略直線状をなすように、前記吸込口体からの管状体導出角度を設定したことにより、清掃作業時に通気路が曲折の少ない形状となり、気流の流通効率が向上する。
【００１５】
また、前記集塵装置がサイクロン方式で塵埃を捕集することとしたことにより、集塵装置の内部に集塵袋を設ける必要がなく、集塵装置の容量を塵埃集積にフルに生かすことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１実施形態である電気掃除機１の構造を図１〜図９に基づき説明する。なお電気掃除機１の構造を説明するにあたり、電気掃除機１を前に置き、その後に使用者が立って電気掃除機１を操作するという形で使用者が立つ側が電気掃除機１の後方側、その反対側を電気掃除機１の前方側（正面側）と定義する。左右に関しては、電気掃除機１を前方（正面）から見たとき、観察者の左手側を電気掃除機１の左側、その反対側を電気掃除機１の右側と定義する。
【００１７】
電気掃除機１はアップライトタイプで、大きく二つの部分に分かれる。その一つは掃除機本体１０であり、他の一つは吸込口体７０である。吸込口体７０を形づくるシェル（例えば合成樹脂成型品からなる）は次のような構造を有する。まず中央に平箱状の中央シェル７１があり、その左右に側部シェル７２、７３の部分が設けられる。側部シェル７２、７３の後部は中央シェル７１よりも後方に突き出し、後方突出部７４、７５を形成している。吸込口体７０は全体としてコの字形の平面形状を有し、後方突出部７４、７５の間に掃除機本体１０を受け入れる。
【００１８】
掃除機本体１０は二つのシェル部分から形づくられている。その一つは円筒形の送風機シェル１１、他の一つは送風機シェル１１から突出する集塵装置保持部１２である。送風機シェル１１の内部には電動送風機１３が配置される（図５参照）。電動送風機１３の軸線は送風機シェル１１の軸線と略平行で、共に略水平状態にある。
【００１９】
送風機シェル１１は軸線を略水平状態にして吸込口体７０の後方突出部７４、７５の間に配置され、その軸線上に配置した支軸を後方突出部７４、７５に嵌合させている。後方突出部７４の側では送風機シェル１１の端面から突出する支軸１４が後方突出部７４に設けた軸受部７６に軸支される。後方突出部７５の側では電動送風機１３のモータ軸の延長である駆動軸１５が後方突出部７５の中に入り込む。この駆動軸１５を包む筒状の支軸（図示省略）を送風機シェル１１の端面から突出させ、この筒状の支軸を後方突出部７５に設けた軸受部７７に軸支させる。これら左右の支軸により送風機シェル１１は水平軸線まわりに回動できるよう吸込口体７０に連結される。
【００２０】
集塵装置保持部１２は中空で、全体として細長い、すなわち長手方向を有する形状となっており、その長手方向は送風機シェル１１の軸線と略直角状態にある。集塵装置保持部１２の突出位置は送風機シェル１１の中央ではなく、左右いずれかに偏っている。第１実施形態では送風機シェル１１の左側から集塵装置保持部１２が突出する。
【００２１】
集塵装置保持部１２の一側には後述する集塵装置の底部及び頂部を支える台座部１６及びオーバーハング部１７を設ける。台座部１６は送風機シェル１１より立ち上がる形で設けられており、オーバーハング部１７は集塵装置保持部１２の側面に形設されている。台座部１６とオーバーハング部１７は送風機シェル１１の上方空間に位置を占める。すなわち集塵装置保持部１２の右側に位置する。台座部１６とオーバーハング部１７の間には後部支持壁１８が設けられる（図３、図６参照）。後部支持壁１８は集塵装置保持部１２の側面に形設される。
【００２２】
２０は集塵装置である。集塵装置２０は細長い円筒形のダストカップ２１の中で気流を高速旋回させてサイクロン方式で塵埃を捕集するものである。図５に見られるようにダストカップ２１の内部は水平隔壁２２により上下２室に区画される。下方の区画は遠心分離室２３、上方の区画は排気室２４である。
【００２３】
遠心分離室２３の一側には流入口２５が設けられる。流入口２５は遠心分離室２３の内周壁に沿って旋回気流を生じさせるような位置と角度に設定される。
【００２４】
遠心分離室２３の中心には排気筒２６が配置される。排気筒２６は下面が閉じ、上面が開口となった円筒形の籠状部材であって、水平隔壁２２の中心に形設した通気口２７に上面開口部を接合し、水平隔壁２２から垂下する形で支持される。排気筒２６の外周面にはナイロン等の合成繊維で織った細かいメッシュのフィルター２８が貼着される。
【００２５】
排気筒２６の下端にはスタビライザー２９が装着される。スタビライザー２９は４枚の翼片を放射状に組み合わせ、水平断面を十字形としたものであり、その先端はダストカップ２１の底面近くまで届く。スタビライザー２９は気流からの塵埃の分離を促進し、またダストカップ２１の底に溜まった塵埃の動きを抑制する働きをする。
【００２６】
排気室２４には流出口３０が形設される。図６に見られるように、流入口２５と流出口３０は集塵装置２０の集塵装置保持部１２に対面する側の側面に設けられる。流入口２５と流出口３０は同じ方向、すなわち略左方を向く。
【００２７】
集塵装置２０の流入口２５に対しては第１の通気路３１が設けられ、流出口３０に対しては第２の通気路３２が設けられる。第１の通気路３１は吸込口体７０の吸込口（詳細は後述する）に連通するものであり、吸込口から吸い込んだ気流を流入口２５に導く。第２の通気路３２は電動送風機１３の吸入口に連通するものであり、流出口３０から出た気流を電動送風機１３に導く。
【００２８】
第１の通気路３１の主たる部分はフレキシブルホース３３によって構成される。フレキシブルホース３３の一端は集塵装置保持部１２に水平に設けた接続管３４（図６参照）の一端に固定される。接続管３４の他端が第１の通気路３１の出口３５となり、ここに集塵装置２０の流入口２５が接続する。流入口２５接続時の気密を保つため、出口３５にはシールリング３６が装着されている。フレキシブルホース３３の他端は吸込口体７０の側部シェル７２の上面に突出した接続管７８に着脱自在に嵌合する。接続管７８は吸込口に連通している。
【００２９】
なお第１の通気路３１の主たる部分をフレキシブルホース以外の管状体によって構成することもできる。例えば複数本の硬質のパイプを伸縮自在に接続したもので置き換えることもできる。要は掃除機本体１０を直立させたときと倒したときとの接続管３４と接続管７８の間の距離変動を吸収でき、且つ内部の圧力が大気圧より低下してもつぶれることのない管状体であればよい。
【００３０】
第２の通気路３２は集塵装置保持部１２の中空部自体によって構成される。この中空部の上部は隔壁１２ａ（図５参照）によって区切られ、従って第２の通気路３２はオーバーハング部１７の方には連通しない。集塵装置保持部１２の側面には、集塵装置２０の流出口３０に対応する位置に、第２の通気路３２の入口３７が形設される。流出口３０接続時の気密を保つため、入口３７にはシールリング３８が装着されている。
【００３１】
図５に見られるように、第２の通気路３２の下端は送風機シェル１１の底まで届く。この第２の通気路３２の下端の側壁に出口３９が設けられる。出口３９には電動送風機１３の吸入口１３ａが気密保持兼用の防振クッション４０を介して直接接続されている。
【００３２】
集塵装置２０は、その長手方向を集塵装置保持部１２の長手方向と一致させる形で集塵装置保持部１２に押しつける動作を通じ、集塵装置保持部１２への取付が遂行される。より具体的に言えば台座部１６及びオーバーハング部１７と後部支持壁１８とによって囲まれた空間に集塵装置２０を挿入する動作を通じて取付がなされるものである。挿入を容易にするため、また保持を確実なものにするため、次のような工夫が施されている。
【００３３】
オーバーハング部１７の下面は右上がりの斜面とし、オーバーハング部１７の右側ほど台座部１６との間隔が開くようにする。集塵装置２０も上面を右上がりの斜面とし、左の方ほど高さが低く、右の方ほど高さが高くなるようにする。このように構成することにより、集塵装置２０を右側から挿入するのが楽になるとともに、挿入の最終段階では斜面によるくさび作用で集塵装置２０が下の方に押され、台座部１６の上にしっかりと着座する。
【００３４】
オーバーハング部１７の下面と集塵装置２０の上面が斜面となっていることは次のような効果ももたらす。すなわち集塵装置２０を挿入する際、集塵装置２０が水平面内で一定の角度になっていないと最後まで挿入することができない。これは流入口２５及び流出口３０を第１の通気路３１の出口３５及び第２の通気路３２の入口３７にきちんと合わせるのに役立つ。
【００３５】
台座部１６の上面には背の低いガイドリブ４１が左右に延びるよう設けられ、集塵装置２０の底面にはガイドリブ４１に係合する溝４２が設けられる（図３参照）。ガイドリブ４１は集塵装置保持部１２に届く少し手前で終わり、溝４２もそれに対応する長さとなっている。
【００３６】
ガイドリブ４１は集塵装置２０を挿入する際の案内となる。集塵装置２０をある地点まで挿入するとガイドリブ４１の端と溝４２の端が出会い、集塵装置２０は溝４２の深さ分落ち込む。このようになると、集塵装置２０を再び溝４２の深さ以上持ち上げないかぎり集塵装置２０を右方へ引き出すことはできない。溝４２とガイドリブ４１との係合により、集塵装置２０の下部は前後方向の力（後方には後部支持壁１８が控えているので、特に前方に向かって加わる力）に対しても抵抗を生じ、外れにくい。
【００３７】
集塵装置２０の右側面の上端にはスライド式のラッチ４３が装着される。ラッチ４３は図示しないバネにより常時上方に押し上げられており、集塵装置２０の挿入の最終段階でオーバーハング部１７の縁に係合する。このようになると、前記図示しないバネに抗してラッチ４３を押し下げ、オーバーハング部１７から離脱させないかぎり、集塵装置２０を集塵装置保持部１２から取り外すことはできない。
【００３８】
台座部１６の内部構造を図４に示す。台座部１６は送風機シェル１１及び集塵装置保持部１２とは別部品として成型され、送風機シェル１１に固定されるものであり、その内部は左右方向に延びる垂直隔壁４４と、垂直隔壁４４の前方に設けられた水平隔壁４５により、３室に区分されている。その３室とはフィルター室４６、排気室４７、及び照明手段室４８である。
【００３９】
フィルター室４６は送風機シェル１１に設けた通気口４９を介して電動送風機１３が排気を行う排気空間５０に連通する。フィルター室４６の上部にはフィルター５１が挿入されている。フィルター５１は集塵装置２０のフィルター２８を通り抜けた細かい塵埃を捕集するためのものであり、フィルター２８よりもさらに濾過性能の高い、例えばＨＥＰＡ（high-efficiency particulate air）フィルターが使用される。フィルター室４６の天井部は開閉自在な蓋５２となっていて、フィルター５１が目詰まりした場合は蓋５２を開けてフィルター５１を取り出し、掃除を行うことができる。
【００４０】
フィルター５１で塵埃を捕捉された気流は垂直隔壁４４に設けた通気口５３を通って排気室４７に入る。排気室４７の正面には水平なスリットを複数個、上下方向に並べて配置した形の排気口５４が形設されており、気流はここから排出される。
【００４１】
照明手段室４８は排気室４７の真下に位置し、照明手段５５を格納する。照明手段５５としては白熱電球、蛍光管、ＬＥＤといった一般的なものを用いる。照明手段５５の放つ光を透過させるため、台座部１６の前半分及びその上面部、すなわち排気室４７と照明手段室４８の部分は透明又は半透明の合成樹脂により成型された照明カバー１６ａとなっている。ダストカップ２１も透明又は半透明の材料で形成しておけば、照明手段室４８から排気室４７を通って上面に抜ける光によりダストカップ２１の内部が照らし出され、集塵状態の確認が一層容易になる。照明カバー１６ａを取り外せば照明手段５５の交換等のメインテナンス作業を容易に行うことができる。
【００４２】
上記のように台座部１６の前半分全体を透明又は半透明とするのでなく、照明手段室４８の正面だけを透明又は半透明の材料で形成しても構わない。なお照明手段室４８の天井や通気口４９の側壁面には排気室４７に通じる小径の通気口５６を設ける。
【００４３】
オーバーハング部１７の内部には制御部６０が配置される（図５参照）。制御部６０と電動送風機１３とはリード線を介して接続される。制御部６０は電気掃除機１全体の動作を司るものである。オーバーハング部１７の上面前部は各種スイッチボタンの並んだ操作パネル部６１となる。オーバーハング部１７に操作パネル部６１を設けたので、操作がしやすい。
【００４４】
集塵装置保持部１２の先端には別成型のハンドル６２が固定される。送風機シェル１１の下面後部からは斜め下に向かってブラケット６３が突き出し、これに車輪６４が取り付けられる（図７参照）。車輪６４は送風機シェル１１の左右両端に１個ずつ設けられるものである。車輪６４の前方には支持脚６５が、これも左右１個ずつ形設される。集塵装置保持部１２を垂直に立てれば、掃除機本体１０は車輪６４と支持脚６５により床の上に４点支持される。
【００４５】
次に吸込口体７０の構造を説明する。前述の通り、吸込口体７０は平箱状の中央シェル７１の左右に側部シェル７２、７３の部分を設け、側部シェル７２、７３の後部を後方突出部７４、７５としたものである。中央シェル７１と側部シェル７２、７３は例えば合成樹脂により一体成型される。図２に示すように、側部シェル７２、７３の内部天井面には前後方向に延びる補強リブ７９が複数条形設されている。補強リブ７９の前端は側部シェル７２、７３の前方の角まで届く。このため、吸込口体７０の衝突強度が向上する。
【００４６】
中央シェル７１と側部シェル７２、７３の下面は開口となっており、図３に見られるような形状の底板８０がこの開口を閉ざす。底板８０の前方部分８０ａには複数の吸込口が形設される。底板８０の後方部分８０ｂは後の方ほど高くなる斜面となっている。
【００４７】
第１実施形態では底板８０の前方部分８０ａに２個の吸込口が前後に並ぶ形で設けられる。第１の吸込口８１は左右に細長く、後述するベルト駆動部を除く吸込口体７０の幅にほぼ等しい幅を有する。第２の吸込口８２は第１の吸込口８１に平行する形で、第１の吸込口８１の前方に位置して形設される。第２の吸込口８２は複数のスリットを直列に並べた形状をしており、各スリットの開口面積を合計しても第１の吸込口８１の開口面積よりずっと小さい。
【００４８】
第１の吸込口８１及び第２の吸込口８２に対し、それぞれ独立した吸込通路が設けられる。第１の吸込口８１に対する吸込通路８３は中央シェル７１側の下面に形成されている（図７参照）。吸込通路８３は漏斗のような形状を呈し、正面から見て左側に偏った位置に流出口８４が設けられている。
【００４９】
第２の吸込口８２に対する吸込通路８５は吸込通路８３の上に重なるように配置される。吸込通路８５は中央シェル７１の上面側と、それに対し間隔を置いて着脱可能に取り付けられた蓋８６との間に形成される。蓋８６は透明又は半透明の材料で成型され、吸込通路８５の中の様子を外からのぞくことができるようになっている。吸込通路８５の流出口８７は吸込通路８５の後部中央付近に設けられる。
【００５０】
側部シェル７２の後方突出部７４の内部には吸込口切替装置９０を配置する。吸込口切替装置９０はそのシェル９１の前面に上下２連の流入口９２、９３を有する。下の流入口９２は吸込通路８３の流出口８４に接続され、上の流入口９３は図示しないホースを介して吸込通路８５の流出口８７に接続される。
【００５１】
シェル９１の上面には流入口９２、９３に共通する流出口９４が設けられる。流出口９４は第１の通気路３１の始まりとなる接続管７８に接続される。接続管７８は側部シェル７２に一体成形されている。接続管７８はシェル９１と一体に成形してもよい。
【００５２】
シェル９１の中には垂直面内で回動する切替弁９５が配置される。切替弁９５は回動軸９６に取り付けられ、回動軸９６の回動に伴って回動する。回動により切替弁９５は流入口９２、９３の一方を選択的に閉ざし、他方を開く。回動軸９６の一端はシェル９１の外に突き出し、そこにレバー９７が固定されている。レバー９７の先端は側部シェル７２の上面に形設した窓９８から突出する。
【００５３】
切替弁９５の切替動作を歯切れ良く行うため、回動軸９６又はレバー９７に図示しないトグルバネを連係させている。なお回動軸９６はシェル９１の内部において気流の上流側にあたる箇所に配置され、切替弁９５が塵埃の影響を受けにくくなっている。
【００５４】
吸込口体７０の底面には第１及び第２の接地支持部が設けられる。第１の接地支持部１０１は第２の吸込口８２の近傍、この場合には第２の吸込口８２の両端に設けられた車輪により構成される。
【００５５】
第２の接地支持部１０２は底板８０に形設された左右一対の突起により構成される。第２の接地支持部１０２は第１の吸込口８１の後方に設けられる。この箇所は底板８０の後方部分８０ｂの傾斜が始まるあたりでもある。集塵装置保持部１２を直立させたときは図７に示すように第２の接地支持部１０２が吸込口体７０の支えとなり、第１の接地支持部１０１は床から浮き上がる。
【００５６】
１０３は吸込口体７０の前端から突出するガイド部である。ガイド部１０３は第２の吸込口８２の前方に位置し、ほぼ吸込口体７０の全幅に等しい幅を有する。ガイド部１０３の下面は第２の吸込口８２に向かって次第に低くなる斜面１０４となる。斜面１０４の前端は先端は第２の吸込口８２の入口より３ｍｍ程度高くなっている。
【００５７】
第１の吸込口８１にはアジテーター１１０が設けられる。アジテーター１１０としては円筒形の回転体の周囲に所定のスキュー角をもって複数条の剛毛の列を植え込んだものを使用するのが一般的であるが、剛毛の列に代え、ゴムや軟質合成樹脂の薄片を装着したものを使用してもよい。アジテーター１１０は軸線が第１の吸込口８１の横幅方向と同様の方向となり、外周部の一部を第１の吸込口８１から外に突出させる形で吸込口体７０の内部に軸支される。
【００５８】
アジテーター１１０の回転動力源となるのは電動送風機１３の駆動軸１５である。図５に見られるように駆動軸１５には原動プーリー１１１が固定され、この原動プーリー１１１と、アジテーター１１０の軸に固定した駆動プーリー１１２（図１参照）とにベルト１１３が巻き掛けられる。原動プーリー１１１及びベルト１１３は側部シェル７３の内部に位置する。なお、駆動軸１５に別体の原動プーリー１１１を固定するということをしないで、ベルト１１３を駆動軸１５に直接巻き掛けてもよい。
【００５９】
電動送風機１３の運転中にアジテーター１１０の回転を止めることができるよう、駆動プーリー１１２と並べてアイドラー（図示せず）を配置する。ベルト１１３がアイドラーに掛かった状態ではアイドラーが空転するのみで、アジテーター１１０には動力が伝わらない。
【００６０】
ベルト１１３の掛け替えを行うためのベルト掛替装置１２０が側部シェル７３の内部に設けられる。ベルト掛替装置１２０はベルト１１３を図示しないフォークで挟み、このフォークを動かしてベルト１１３を駆動プーリー１１２からアイドラーへ、またその逆へと掛け替えるものであるが、詳細説明は省く。側部シェル７３の上面にはベルト掛け替え操作を行うためのレバー１２１が突出している。
【００６１】
次に電気掃除機１の動作を説明する。使用していないとき、すなわち保管時の電気掃除機１は集塵装置保持部１２が直立状態にあり、掃除機本体１０は２個ずつの車輪６４と支持脚６５により床の上に４点支持されている。吸込口体７０においては第２の接地支持部１０２が吸込口体７０の支えとなり、第１の接地支持部１０１は床から浮き上がっている（図７参照）。アジテーター１１０も床には接触していない。
【００６２】
電気掃除機１を使用するときは、図示しないコードを伸ばして電源コンセントに接続し、片手でハンドル６２を持って図８のように集塵装置保持部１２を傾け、清掃作業態勢へと姿勢変換する。すると掃除機本体１０がてこのように作用する。すなわちハンドル６２がてこの力点、車輪６４がてこの支点、支軸１４及び駆動軸１５（駆動軸１５の外側の筒状の支軸）がてこの作用点となり、支軸１４及び駆動軸１５（駆動軸１５の外側の筒状の支軸）が吸込口体７０の後部を持ち上げる。支持脚６５は床から離れる。
【００６３】
ハンドル６２の高さが床から６０〜８０ｃｍ程度になるまで掃除機本体１０を傾けると、第２の接地支持部１０２が床から離れ、第１の吸込口８１及び第２の吸込口８２を有する底板８０の前方部分８０ａが床とほぼ平行になる。そして第１の接地支持部１０１及びアジテーター１１０が床に接触する（図９参照）。６０〜８０ｃｍというのは平均的な体格の成人が清掃作業のため電気掃除機１を押したり引いたりするときのハンドル６２の高さである。
【００６４】
この状態で第２の吸込口８２の入口の床からの高さ（図９のＨ1）が０．８〜２ｍｍになるように第１の接地支持部１０１の突出度を調節して設定する。第２の吸込口８２はこの距離（０．８〜２ｍｍ）までは床に接近するが、ここで第１の接地支持部１０１が床に当たり、それ以上には接近しない。
【００６５】
ここで操作パネル部６１の所定のスイッチを操作し、電動送風機１３を駆動する。電動送風機１３は吸入口１３ａより第２の通気路３２、集塵装置２０、第１の通気路３１を通じて吸込口体７０に吸引力を及ぼす。
【００６６】
吸込口切替装置９０が第１の吸込口８１を選択した状態になっていれば第１の吸込口８１から気流が吸い込まれる。吸込口切替装置９０が第２の吸込口８２を選択した状態になっていれば第２の吸込口８２から気流が吸い込まれる。ベルト掛替装置１２０を操作し、ベルト１１３が駆動プーリー１１２に掛かった状態にすればアジテーター１１０が駆動される。
【００６７】
吸込口切替装置９０とベルト掛替装置１２０を連動させ、第１の吸込口８１を選択したときはアジテーター１１０を駆動することも非駆動にすることもできるが、第２の吸込口８２を選択したときには常にアジテーター非駆動となるようにしておくとよい。
【００６８】
吸込口切替装置９０で第１の吸込口８１が選択され、ベルト掛替装置１２０ではアジテーター駆動が選択されたものとして説明を進める。回転するアジテーター１１０は床又は床に敷かれた敷物から塵埃をかき上げる。軟質の床材（例えば毛足の長さが４〜２０ｍｍのカーペット）の上でアジテーター１１０を回転させるときは第１の接地支持部１０１が軟質床材に沈み込む。このためアジテーター１１０や第１の吸込口８１が軟質床材に近づき、塵埃のかき出しや吸引が力強く行われる。第１の接地支持部１０１の正面から見た幅に制限を加えておけば（例えば第１の接地支持部１０１の合計の正面幅を第１の吸込口８１の幅の半分以下とする、あるいは接地支持部１０１の各々の幅を１０〜２０ｍｍとする）、第１の接地支持部１０１の軟質床材への沈み込みは確実なものになる。
【００６９】
上記のように、カーペットの上では第１の接地支持部１０１がカーペットの毛足の中に沈み込み、底板８０の前方部分８０ａが吸込口体７０を支持する。そのため、カーペットの上での操作性は確保される。アジテーター１１０の外周と第１の吸込口８１の後縁との間隔（図９のＧ1）を５〜１０ｍｍにしておくと操作性と吸込性能が両立する。
【００７０】
また床からガイド部１０３の先端までの高さ（図９のＨ2）は床から第２の吸込口８２の入口までの高さ（図９のＨ1）より３ｍｍ程度（３〜４．５ｍｍ程度でよい）高くなっているので、底板８０の前方部分８０ａがカーペットに当たった状態でもカーペットの上の塵埃を排除しない。米粒大のごみであればその上をガイド部１０３が乗り越え、第１の吸込口８１に誘い込む。ごみの乗り越え性能を確保するため、斜面１０４の傾斜は水平面に対し４０〜５０゜を超えないようにするのがよい。
【００７１】
アジテーター１１０のかき上げた塵埃は第１の吸込口８１から流入する気流とともに吸込口切替装置９０の流入口９２に入り、吸込口切替装置９０の流出口９４から第１の通気路３１に入る。第１の通気路３１を通り抜けた気流は集塵装置２０の流入口２５から遠心分離室２３に入る。
【００７２】
流入口２５から流入した気流は排気筒２６の周囲を高速で旋回する。気流中の塵埃は遠心力で気流から分離され、ダストカップ２１の底に溜まる。塵埃を分離した旋回気流は排気筒２６に吸い込まれ、排気室２４に抜ける。遠心分離されなかった塵埃はフィルター２８で濾過される。排気室２４に抜けた気流は流出口３０より流出する。
【００７３】
遠心分離室２３の中で旋回する気流は、排気筒２６の周囲ばかりでなく、スタビライザー２９の周囲も旋回する。その際気流がスタビライザー２９の翼片に衝突すると気流中の塵埃が気流から離れてダストカップ２１の底に落ちる。塵埃の吸引を続けるとダストカップ２１の底の方から塵埃の塊が成長するが、スタビライザー２９はこの塵埃塊の動きを抑制し、塵埃が再び舞い上がるのを防ぐ役割を果たす。
【００７４】
集塵装置２０を出た気流は第２の通気路３２に入る。第２の通気路３２は電動送風機１３の吸入口１３ａまで略同一平面でつながっており、気流は何にも遮られたり邪魔されたりすることなく吸入口１３ａに直進する。集塵装置保持部１２の中空部自体が第２の通気路３２を構成しているため、大面積の通気路とすることができ、この点でも気流の流通効率が向上する。
【００７５】
電動送風機１３に吸い込まれた気流は排気空間５０（図４参照）に吐出され、通気口４９を抜けて台座部１６のフィルター室４６に入る。フィルター２８で濾過されなかった細かな塵埃をフィルター５１で濾過された後、気流は排気室４７に入り、排気口５４から排出される。
【００７６】
暗がりを掃除するときは照明手段５５を点灯して電気掃除機１の周囲を照らし、状況を確認する。これにより、吸い込んではならないものを吸い込んでしまう事故を防ぐことができる。掃除機本体１０を回動させれば光が上下に振れ、広い範囲を照らすことができる。
【００７７】
照明手段５５を点灯するとその上の水平隔壁４５が熱をもつ。しかしながら第１実施形態の場合、照明手段室４８の外（上）を排気が通過するため、放熱が十分に行われて水平隔壁４５の温度はさほど上昇しない。従って明るい照明を得るために消費電力の大きい照明手段５５を配置したとしても過熱を抑えることができる。
【００７８】
また前述の通り、水平隔壁４５には排気室４７と照明手段室４８を連通する小径の通気口５６が設けられている。この通気口５６の存在により、排気室４７を排気が高速で通過する際に照明手段室４８から空気が吸い出され、冷却効果がさらに増進される。吸い出された分の空気が埋め合わせられるよう、照明手段室４８の下部に空気の流入口を設けておく。
【００７９】
照明カバー１６ａを透明又は半透明の合成樹脂で成型したことに加えて、集塵装置２０のダストカップ２１も透明又は半透明の合成樹脂で成型することとすれば、照明手段５５を点灯した際、照明手段５５の放つ光によりダストカップ２１の中まで照らし出されることになる。これにより、ダストカップ２１の中の塵埃蓄積状況を容易に確認することができる。
【００８０】
部屋の隅を掃除するときにはレバー９７を操作して吸込口切替装置９０を第２の吸込口８２の方に切り替える。硬質の床の上では第１の接地支持部１０１が第２の吸込口８２の入口と床との間隔を安定して所定の値（０．８〜２ｍｍ）に保つ。そのため第２の吸込口８２と床との間に塵埃の通り道が確保される。第２の吸込口８２は第１の吸込口８１に比べ開口面積が小さく、狭い箇所に吸引力が集中する。従って第２の吸込口８２の入口には高速の吸込気流が発生し、アジテーターの回転を伴う吸込方式より強力な吸引力が塵埃に及ぼされる。
【００８１】
第２の吸込口８２を使用するとき、吸い込んだ気流は透明又は半透明の蓋８６の下を通る。従って、塵埃の吸込状況を直接目視で確認することができる。第２の吸込通路８５にごみが詰まった場合には蓋８６を取り外して詰まりの原因となっているごみを取り除くことができる。
【００８２】
塵埃の吸い込みに使用できるのは第１の吸込口８１と第２の吸込口８２だけではない。フレキシブルホース３３も利用できる。図３のようにフレキシブルホース３３を接続管７８から抜き、フレキシブルホース３３の先端に隙間ノズルや家具用ブラシといった吸込ツールを取り付ければ、吸込口体７０を届かせにくい狭い場所や高い場所の掃除を行うことができる。
【００８３】
清掃作業が済んだら電気掃除機１を不使用時の置き場所まで運び、集塵装置保持部１２を直立させる。すると吸込口体７０の後部が下がり、第２の接地支持部１０２が床に当たって吸込口体７０の支えとなり、第１の接地支持部１０１は床から浮き上がる。アジテーター１１０の外周も床から浮き上がる。従って、この時点でまだ電動送風機１３が駆動中であったとしても、アジテーター１１０が床をこすることがなく、床を傷つけない。
【００８４】
集塵装置保持部１２を直立させているかぎり、アジテーター１１０の外周は床に触れない。従って長時間そのままで置いたとしてもアジテーター１１０に植えた剛毛（あるいは、ゴムや軟質合成樹脂の薄片）が変形することはない。
【００８５】
集塵装置２０に大量の塵埃が蓄積されたらラッチ４３を外して集塵装置２０を引き抜き、内部の塵埃を捨てる。必要があればフィルター２８も清掃する。それから集塵装置２０を元通りにセットする。前述のようにダストカップ２１を透明又は半透明の材料で成型することとすれば、塵埃の蓄積具合を確認しやすい。
【００８６】
図１０に本発明の第２実施形態に係る電気掃除機１ａを示す。電気掃除機１ａの構造は殆ど第１実施形態の電気掃除機１と同じなので、第１実施形態の電気掃除機１と共通する構成要素には第１実施形態の説明の際に使用したのと同じ符号を付し、説明は省略する。
【００８７】
電気掃除機１ａは吸込口体７０からのフレキシブルホース３３の導出角度に特色を有する。第１実施形態の電気掃除機１ではフレキシブルホース３３を接続する接続管７８はほぼ真上に向かって突出していた。第２実施形態の電気掃除機１ａでは接続管７８ａが後方に傾斜して設けられている。
【００８８】
接続管７８ａの傾斜角度は、集塵装置保持部１２を傾けて清掃作業態勢をとったとき、すなわちハンドル６２を床から６０〜８０ｃｍの高さに下ろしたとき、吸込口体７０から集塵装置保持部１２に至る間のフレキシブルホース３３の空間内配置が側面から見て略直線状をなすような角度とされる。言葉を変えれば、側面から見たとき、接続管７８ａが接続管３４を指向するような角度とされる。
【００８９】
吸込口体７０からのフレキシブルホース３３の導出角度を上記のように設定することにより、塵埃吸引時の第１の通気路３１の形状が一層ストレートなものとなり、気流の流通効率が向上する。また電気掃除機１ａでは吸込口切替装置９０の流出口部を斜め後方に延長して吸込口体７０の外に突出させ、これを接続管７８ａとしており、構成のシンプル化と組立性の向上が図られている。
【００９０】
第１実施形態及び第２実施形態に共通して言えることであるが、第２の吸込口８２、及び吸込通路８５の幅を極限まで広げてもよい。すなわち吸込口体７０の左右側壁の肉厚しか残らないところまで第２の吸込口８２と吸込通路８５（その入口部）の幅を広げるのである。吸込口体７０の強度は少し低下するが、第２の吸込口８２の吸い込み幅が広くなり、さらなる吸込力の向上につながる。
【００９１】
以上、本発明の各種実施形態につき説明したが、この他、発明の主旨を逸脱しない範囲で更に種々の変更を加えて実施することができる。
【００９２】
また、吸込口体を掃除機本体に回動可能に連結したアップライトタイプの電気掃除機に本発明を適用して実施形態としたが、本件特許願の特許請求範囲のうち、掃除機本体と吸込口体の連結を構成要件としない請求項に係る発明は、掃除機本体と吸込口体をホースで連結するキャニスタータイプの電気掃除機にも適用可能である。
【００９３】
【発明の効果】
本発明は以下に掲げるような効果を奏するものである。
【００９４】
本発明では、電動送風機の運転によって発生する気流とともに塵埃を吸込口から吸い込み、吸い込んだ気流を前記吸込口と連通する第１の通気路を介して集塵装置の流入口に導き、この集塵装置の流出口から出た気流を第２の通気路を介して前記電動送風機に導く電気掃除機において、掃除機本体の一部をなす中空の集塵装置保持部と、これに保持される集塵装置を備え、前記集塵装置保持部と集塵装置とは各々長手方向を有する形状であって、互いの長手方向を一致させる形で集塵装置を集塵装置保持部に押しつける動作を通じ、集塵装置の取付が遂行されるものであり、前記集塵装置保持部に対面する前記集塵装置の側面に前記流入口及び流出口を設け、これに対応する位置に前記第１の通気路の出口及び前記第２の通気路の入口を配置するとともに、前記集塵装置保持部の中空部自体を前記第２の通気路として構成したことにより、次の効果が得られる。第１に、集塵装置を長大にして集塵容量の増加を図ることができる。集塵装置が大型であっても集塵装置保持部はそれを十分に受け入れることができ、集塵装置の装着は容易である。第２に、集塵装置を掃除機本体に装着する動作を通じて通気路の接続が簡単且つ確実に遂行される。第３に、シンプルな構成で大面積の通気路を確保でき、気流の流通効率が向上する。従って強い吸塵力を得ることができる。また構成の簡素化により電気掃除機の軽量化がもたらされ、操作性が向上する。
【００９５】
また本発明では、前記集塵装置の内部を水平隔壁により遠心分離室と排気室に区画し、遠心分離室に流入口を設け、排気室に流出口を設けたことにより、遠心分離室でサイクロン方式の塵埃捕集を行うことができる。
【００９６】
また本発明では、前記水平隔壁に排気筒を設け、この排気筒に、前記遠心分離室から前記排気室に抜ける気流より塵埃を濾過するフィルターを貼着したから、遠心分離されなかった塵埃をフィルターで濾過することができる。
【００９７】
また本発明では、前記第２の通気路に前記電動送風機の吸入口を気密保持兼用の防振クッションを介して直接接続したから、気流の流動経路がシンプルなものとなり、気流の流通効率が向上する。従って強い吸塵力を得ることができる。また構成の簡素化により電気掃除機の軽量化がもたらされ、操作性が向上する。
【００９８】
また本発明では、前記吸込口を有する吸込口体の後部に掃除機本体の一部を構成する筒形の送風機シェルをその軸線を水平にする形で、且つその軸線まわりに回動可能に連結し、この送風機シェルの中に前記電動送風機を、その軸線が送風機シェルの軸線と平行になるよう設置するとともに、この送風機シェルの正面から見て左右いずれかに偏った位置より前記集塵装置保持部を突出させたから、その横に位置する集塵装置には掃除機本体の正面幅と高さを活用して十分な集塵容量を与えることができる。
【００９９】
また本発明では、前記送風機シェルの上方空間に位置を占める如く、前記集塵装置保持部の一側に前記集塵装置の底部及び頂部を支える台座部及びオーバーハング部を設けるとともに、前記台座部とオーバーハング部の間には前記集塵装置の後面を支える後部支持壁を設けたから、上下及び後方に着脱の案内をする部材が存在することになり、集塵装置の着脱が容易になる。集塵装置保持部の強度も向上する。集塵装置は掃除機本体の構成部材として扱うことができ、電気掃除機の軽量化と操作性の向上に役立てることができる。
【０１００】
また本発明では、前記送風機シェルより立ち上がる形で前記台座部を形設するとともに、この台座部の正面に照明手段を設けたから、暗がりを照明することができ、使い勝手が向上する。掃除機本体を回動させれば光も上下に振れ、広い範囲を照らすことができる。
【０１０１】
また本発明では、前記電動送風機からの排気が前記台座部に設けた排気口より排出されるよう構成するとともに、前記排気の少なくとも一部が、前記照明手段を格納した照明手段室の外を通るようにしたから、照明手段の放つ熱が排気により放散される。従って照明手段の熱でそれを囲むカバー部分が変形したりすることがない。
【０１０２】
また、前記集塵装置保持部の先端にハンドルを装着するとともに、前記吸込口体と前記集塵装置保持部とを連結する管状体により前記第１の通気路の一部を構成し、前記ハンドルにより前記集塵装置保持部を傾けて清掃作業態勢をとったとき、前記吸込口体から前記集塵装置保持部に至る間の前記管状体の空間内配置が側面から見て略直線状をなすように、前記吸込口体からの管状体導出角度を設定したことにより、清掃作業時に通気路が曲折の少ない形状となり、気流の流通効率が向上する。従って強い吸塵力を得ることができる。
【０１０３】
また、前記集塵装置がサイクロン方式で塵埃を捕集することとしたことにより、、集塵装置の内部に集塵袋を設ける必要がなく、集塵装置の容量を塵埃集積にフルに生かすことができる。また集塵装置が人目につく状態で集塵装置保持部に取り付けられているという特徴を生かし、集塵装置の外殻部を透明又は半透明の材料で成型することとすれば、集塵状況を直接目視で確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態に係る電気掃除機の外観斜視図
【図２】 上記電気掃除機の吸込口体の部分垂直断面図
【図３】 上記電気掃除機の分解状態の外観斜視図
【図４】 上記電気掃除機の垂直断面図
【図５】 上記電気掃除機の垂直断面図にして、図４と直角の方向に断面したもの
【図６】 上記電気掃除機の掃除機本体の部分水平断面図
【図７】 上記電気掃除機の側面図にして、吸込口体の部分を断面したもの
【図８】 図７と同様の側面図にして、異なる動作状況を示すもの
【図９】 図８の動作状況における吸込口体の部分拡大断面図
【図１０】 本発明の第２実施形態に係る電気掃除機を示す図８と同様の側面図
【符号の説明】
１、１ａ 電気掃除機
１０ 掃除機本体
１１ 送風機シェル
１２ 集塵装置保持部
１３ 電動送風機
１３ａ 吸入口
１６ 台座部
１７ オーバーハング部
１８ 後部支持壁
２０ 集塵装置
２５ 流入口
３０ 流出口
３１ 第１の通気路
３２ 第２の通気路
３５ 第１の通気口の出口
３７ 第２の通気口の入口
４７ 排気室
４８ 照明手段室
５４ 排気口
５５ 照明手段
６２ ハンドル
７０ 吸込口体
８１ 第１の吸込口
８２ 第２の吸込口
Claims (8)
- 電動送風機の運転によって発生する気流とともに塵埃を吸込口から吸い込み、吸い込んだ気流を前記吸込口と連通する第１の通気路を介して集塵装置の流入口に導き、この集塵装置の流出口から出た気流を第２の通気路を介して前記電動送風機に導く電気掃除機において、
掃除機本体の一部をなす中空の集塵装置保持部と、これに保持される集塵装置を備え、前記集塵装置保持部と集塵装置とは各々長手方向を有する形状であって、互いの長手方向を一致させる形で集塵装置を集塵装置保持部に押しつける動作を通じ、集塵装置の取付が遂行されるものであり、前記集塵装置保持部に対面する前記集塵装置の側面に前記流入口及び流出口を設け、これに対応する位置に前記第１の通気路の出口及び前記第２の通気路の入口を配置するとともに、前記集塵装置保持部の中空部自体を前記第２の通気路として構成することを特徴とする電気掃除機。 - 前記集塵装置の内部は水平隔壁により遠心分離室と排気室に区画され、前記遠心分離室に前記流入口が設けられ、前記排気室に前記流出口が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電気掃除機。
- 前記水平隔壁には排気筒が設けられ、この排気筒には、前記遠心分離室から前記排気室に抜ける気流より塵埃を濾過するフィルターが貼着されていることを特徴とする請求項２に記載の電気掃除機。
- 前記第２の通気路に前記電動送風機の吸入口を気密保持兼用の防振クッションを介して直接接続したことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の電気掃除機。
- 前記吸込口を有する吸込口体の後部に掃除機本体の一部を構成する筒形の送風機シェルをその軸線まわりに回動可能に連結し、この送風機シェルの正面から見て左右いずれかに偏った位置より前記集塵装置保持部を突出させたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の電気掃除機。
- 前記送風機シェルの上方空間に位置を占める如く、前記集塵装置保持部の一側に前記集塵装置の底部及び頂部を支える台座部及びオーバーハング部を設けるとともに、前記台座部とオーバーハング部の間には前記集塵装置の後面を支える後部支持壁を設けたことを特徴とする請求項５に記載の電気掃除機。
- 前記送風機シェルより立ち上がる形で前記台座部を形設するとともに、この台座部の正面に照明手段を設けたことを特徴とする請求項６に記載の電気掃除機。
- 前記電動送風機からの排気が前記台座部に設けた排気口より排出されるよう構成するとともに、前記排気の少なくとも一部が、前記照明手段を格納した照明手段室の外を通るようにしたことを特徴とする請求項７に記載の電気掃除機。
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