JP3841064B2 - 電気掃除機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、塵埃を含んだ吸引風を旋回して塵埃を分離する遠心分離式の集塵部を備えた電気掃除機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の遠心分離式集塵部を備えた電気掃除機においては、前記遠心分離式集塵部に吸引風を導き入れる導入部が一箇所のみ設けられ、その導入部から流入した吸引風を旋回して、塵埃を分離し、遠心分離式集塵部内の旋回気流の影響を受けながら、その集塵部下方に塵埃を蓄積していく構成のものであった(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開平9−253011号公報
【特許文献2】
特開2000−342492号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところがこのような遠心分離式集塵部を有した電気掃除機においては、紙袋式掃除機に比べて吸引力がかなり低いという課題があった。なぜなら、遠心分離方式では塵埃の分離率を高めるための手段として遠心分離部内での旋回気流を速くする必要があり、そのために遠心分離部の導入部を絞り、流入風速を高めていたからである。つまり、流路の一部を絞ることで風量が制限され、吸引力を低下させている一つの要因となっていたからである。
【0005】
本発明は上記課題を解決するもので、吸引力の優れた遠心分離式の電気掃除機を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、吸引風を発する電動送風機と、前記電動送風機と連通し塵埃を吸引する吸込具と、塵埃と共に吸引された吸引風を旋回させて塵埃を分離する遠心分離部とを備え、前記遠心分離部内に吸引風を導入する導入部は主導入部と副導入部とから構成され、前記主導入部の開口面積を副導入部のそれよりも大きく設定したもので、遠心分離部内の旋回気流の速度を落とすことなく遠心分離部に流入する風量を増すことができるので、吸引力の高い電気掃除機を提供することができる。
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1記載の発明は、吸引風を発する電動送風機と、前記電動送風機と連通し塵埃を吸引する吸込具と、塵埃と共に吸引された吸引風を旋回させて塵埃を分離する遠心分離部とを備え、前記遠心分離部内に吸引風を導入する導入部は主導入部と副導入部とから構成され、前記主導入部の開口面積を副導入部のそれよりも大きく設定したもので、遠心分離部内の旋回気流の速度を落とすことなく、遠心分離部に流入する風量を増すことができ、かつ、主導入部の風量を多くすることで主となる吸引風の流れを規制することができ、遠心分離部の上流側に粗塵を収容する塵埃収容部を配した場合、粗塵が前記遠心分離部側ら順次蓄積されるので、塵埃収容部内の塵埃の蓄積容量を増加させることができる。
【0008】
本発明の請求項2記載の発明は、導入部より遠心分離部内に流入する吸引風が、それぞれ前記遠心分離部内にて同一方向に回転するように、案内部を設けたもので、遠心分離部内での乱流を防ぎ、効率よい遠心分離を行うことで塵埃の分離率を上げ、吸気風量の低下も少なく掃除機能の持続性を向上できる。
【0009】
【実施例】
(実施例1)
以下、本発明の第1の実施例を、図1〜図6を用いて説明する。
【0010】
図1において、電気掃除機1は延長管2に取り付けた塵埃を吸引する吸込具3を有し、前記延長管2は手元ハンドル4とホース継ぎ手5付きのホース6とを介して掃除機本体7(以下、本体7とする)に連結されている。本体7は、回転自在に枢支された1個の前輪キャスター8と一対の後輪9とを備えている。
【0011】
図2に示すように、本体7内前方に形成された凹部10には、図1における前記吸込具3から吸引され、前記延長管2および前記ホース6内の吸引通路(図示せず)を通過し、本体7まで移送させた塵埃を吸引風と分離しまた捕集する集塵部である集塵ケース11が取外し可能に装着される。
【0012】
また、本体7の凹部10の後方には吸引風を発する電動送風機12等が内蔵されている。この電動送風機12の吸入側は、開口13を通じて空気吸入部14に連通している。空気吸入部14は、集塵ケース11を載せた時、集塵ケース11に当接する傾斜シール面15で包囲されている。本体7後部には、排気フィルタ16を備えており、この排気フィルター16を通過して電動送風機12からの排気は、本体7の機外へ放出される。更に本体7には他の部品、すなわち前記電動送風機12の消費電力等を制御する制御部17等の電気系統や、前記電動送風機12に電源を供給するコード(図示せず)を本体7内に巻き取るコード巻き取り装置(図示せず)等が内蔵されている。
【0013】
本体7の前壁18は底壁19から立ち上がっており、この底壁19は前記凹部10の下端面となっている。前壁18の略中央部にはホース継ぎ手5を着脱自在に接続するための吸気口20が設けられている。シールパッキン21は吸気口20の凹部10側端面に取り付けられていて、吸気口20と集塵ケース11との間の空気洩れを防止している。
【0014】
図3〜図6に示すように、集塵ケース11には、前記集塵ケース11の下方部に設けられ吸気口20を通過した含塵気流から粗塵を捕集する粗塵収容部22と、前記粗塵収容部22に重合して、本実施例では上方に重合して設けられ、ほとんどの粗塵が除去された気流から細塵を分離するための遠心分離部23と、前記遠心分離部23の下方かつ前記粗塵収容部22と並列に設けられ前記遠心分離部23にて遠心分離された細塵を蓄積する細塵収容部24の3室が形成してあり、前記粗塵収容部22と前記細塵収容部24は相互に仕切られ区画されている。集塵ケース11のケース前壁25には吸入口26を形成してあり、この吸入口26の一端は、前記集塵ケース11を本体7にセットした状態においては前記吸気口20と同心上にあって連通し、一方他端は粗塵収容部22と連通している。
【0015】
図3、4において、粗塵収容部22は、下部に開閉自在の塵収容部蓋27を有し、粗塵捕集手段である一次フィルター33を介して前記遠心分離部23と連通している。前記一次フィルター33は、粗塵収容部22に流入した塵埃を含む吸引風のうち、粗塵を前記粗塵収容部22にて捕集する役割を果たし、それにより前記粗塵が前記粗塵収容部22内に蓄積される構成となっている。また、本実施例では図3のように、一次フィルター33は粗塵収容部の上方に配置した一次フィルターA33aと後方に配置した一次フィルタB33bとで構成されている(以下一次フィルターA、Bをあわせて一次フィルター33とする)。
【0016】
前記一次フィルターA33aの上方かつ前記遠心分離部23の下方には、前記遠心分離部23を形成する分離部壁28と一体にかつ前記一次フィルター33と上下方向に所定の間隔を保つように隔離壁29が形成されている。また、前記隔離壁29の端部に、遠心分離部23の吸気上流側に連通する主導入部30も形成されている。そのため、粗塵収容部22と前記遠心分離部23の上下方向の間には、流路空間部32が確保される構成となっており、また、前記吸入口26は、主導入部30に対し、集塵ケース11の鉛直方向の中心軸を境にそれぞれ左右方向に分離して設けている。本実施例においては、集塵ケース11の前方からみて、前記集塵ケース11の略端部に、前記吸入口26と主導入部30はそれぞれ設けられている。
【0017】
次に、遠心分離部23は、集塵ケース11の前方からみて右上部側に分離部壁28によって略円筒状に形成され、主導入部30と遠心分離部23とが連通しており、主導入部30から遠心分離部23へ流入する気流を前記分離部壁28の内周接線方向に流入させている。また、遠心分離部23には、前記遠心分離部23の略円形断面の周方向に、主導入部30を設け、主導入部30の略対角の位置には、主導入部30と同様に粗塵収容部22と遠心分離部23を連通させる副導入部31を設けている。なお、本実施例においては、主導入部30の略対角の位置には主導入部30と同様に粗塵収容部22と遠心分離部23を連通させる副導入部31を設けているが、前記遠心分離部23の略円形断面の断面方向の中心軸を境にそれぞれ設けられていればよい。図5に示すように、副導入部31の開口面積(a部)は、主導入部30の開口面積(b部)よりも小さく設定している。また、分離部壁28には連通部34が形成されており、遠心分離部23と細塵収容部24を連通している。連通部34は分離部壁28の側方に設けられており、遠心分離部23内で遠心分離された細塵が一部破線で書かれた矢印で示されるように連通部34を通過して細塵収容部24内に搬送される。
【0018】
図3に示すように、蓋板35には、外周にパッキング36を嵌着されており、集塵ケース11の電動送風機12の吸気側開口に隙間無く装着することで着脱自在に取り付けられる。パッキング36は、集塵ケース11を凹部10に取り付けた状態では、図2の傾斜シール面15に軽く圧着した状態となり、本体7の機外から外気が空気吸入部14に流入することを防止している。
【0019】
図3、図4に示すように、38は遠心分離部23内にほぼ同心状に位置する二次フィルターで、フィルター枠37より一体に形成された断面略円筒状で周面に多数の通気開口を有するフレームで構成され、さらにその後方(下流側)には微細塵を濾過捕集する不織布フィルター39を配置している。この不織布フィルター39に付着した微細塵は前記蓋板35に回動自在に固定された除塵レバー(図示せず)にて粗塵収容部22内に落下させることができる。また、集塵ケース11の前方には、ハンドル40が形成されている。ハンドル40の付近には、塵収容部蓋27を開閉させる際に操作される尾錠ボタン41を備えている。尾錠ボタン41はスプリング42の付勢力を受けて塵収容部蓋27の保持レバー43を解除させる。
【0020】
次に、上記構成における動作、作用について説明する。
【0021】
電動送風機12を運転状態にすると、吸込具3から吸引された塵埃を含んだ空気流は延長管2とホース6を通って吸気口20の中へ流入する。この空気流は、吸入口26を通り粗塵収容部22へ入った後、一次フィルター33を通過するが、前記一次フィルター33の穴の面積よりも大きい投影面積を持った大きい塵埃は一次フィルター33に捕集され、前記粗塵収容部22に蓄積される。また、前記一次フィルター33の穴の面積より小さい投影面積を有する細塵は気流と一緒に主導入部30、副導入部31を通過して遠心分離部23に入る。
【0022】
遠心分離部23へ侵入する空気は、前記遠心分離部23を形成する断面略円筒状の分離部壁28の接線方向に流れ込み、分離部壁28の内面に沿って旋回渦流となり遠心分離部23内を旋回する。そして遠心分離部23に入った塵埃は、前記旋回渦流によって発生する遠心力の作用を受け、分離部壁28内面に沿って回転しながら、連通部34より遠心力で飛ばされるようにして細塵収容部24内に入る。
【0023】
また、前記旋回渦流の回転中心部分の空気には殆ど塵埃がない状態となっているが、二次フィルター38および不織布フィルター39でろ過された後、空気吸入部14から電動送風機12に吸引され、排気フィルター16を通過して更に塵埃を除去され、排気となって本体7の機外、つまり大気中へ排出される。
【0024】
粗塵収容部22内に蓄積する塵埃は、主導入部30部から遠心分離部23に向かう気流により一次フィルター33へ押しつけられる風圧を受けて圧縮されることにより、粗塵収容部22の容積以上の塵埃を蓄積することが可能となる。特に質量の割に嵩張りの大きい繊維質の塵埃を吸引するときに効果が大きくなる。
【0025】
掃除機内部に溜まった塵埃等を廃棄する際には、ハンドル40を握り集塵ケース11を持ち上げ、本体7の凹部10から取り外す。次にハンドル40付近に設けられた尾錠ボタン41を操作し、塵収容部蓋27を開くことで粗塵収容部22と細塵収容部24の両方が同時に開放されゴミ箱等に排出できる。なお、集塵ケース11内に塵埃が付着していても、上記の状態で簡単に水洗いができ、衛生的に清掃できる。
【0026】
以上のように上記実施例によれば、遠心分離部23に主・副導入部30、31と導入部を複数設けることにより、遠心分離部23内での旋回気流の速度を落とすことなく遠心分離部23へ導入できる風量を増すことができるため、遠心分離効果を低下させることなく掃除機の吸引力を高めることができるものである。
【0027】
次に、遠心分離部23へと通ずる主導入部30と副導入部31の大きさについてであるが、主導入部30を副導入部31よりも大きく設定し、主導入部30の風量を多くすることで主となる吸引風の流れを規制することができ、前述したように粗塵収容部内22における塵埃の圧縮効果と吸引力アップの両立を実現することができるのである。
【0028】
また、図5に示すように、副導入部31部に、主導入部30より遠心分離部23内に流入する吸引風と同一回転方向にスムーズに吸引風を流入させるための案内部A45を設けることで、遠心分離部内23での乱流を防ぎ遠心分離能力を更に高めることができる。
【0029】
また、粗塵収容部22から遠心分離部23への吸引風の導入部30を一対ではなく、複数箇所設けることにより、遠心分離部23へ流入可能な風量を更に増し、より高い吸引力を得ることができるものである。
【0030】
(実施例2)
次に、本発明の第2の実施例を、図7を用いて説明する。なお、上記実施例と同一部分については、同一符号、名称を用いてその説明を省略する。
【0031】
本実施例は、円筒形を基本とする前記遠心分離部23において、細塵収容部24への連通部34手前部分(吸気上流側)のR(半径寸法)を小さく設定して、変形させた形状にしたものである。
【0032】
上記構成により、細塵収容部24への連通部34手前部分に気流の淀み空間を形成し、風速を落とすことで細塵収容部24へ細塵が流入し易くし、効率よい遠心分離を行うことで塵埃の分離率を上げ、吸気風量の低下も少なく掃除機能の持続性を向上できるのもである。
【0033】
(実施例3)
次に、本発明の第3の実施例を、図8を用いて説明する。なお、上記実施例と同一構成部品については同一符号を付してその説明を省略する。
【0034】
本実施例は、図に示すように、粗塵収容部22、遠心分離部23、細塵収容部24の3室を互いに重合し、且つ一体で形成したものである。これにより、吸引風の通路に二重壁や部品の合わせ部が不用になり、細塵が侵入しやすい狭い隙間が形成される事がないため、集塵ケース11の清掃、メンテナンスを容易に行うことができる。
【0035】
また、細塵収容部24を遠心分離部23の吸気下流側で、略鉛直方向下方に配置するとともに、前記遠心分離部23と前記細塵収容部24とを連通する連通部34を前記遠心分離部23内の吸気下流側に設けると、集塵ケース11をコンパクトにまとめることができるとともに、細塵の分離率を高めることができる。なお、本実施例においては、細塵収容部24を遠心分離部23の略鉛直方向下方に配置しているが、前記遠心分離部23の吸気下流側であれば、水平方向でもかまわない。
【0036】
さらに、図示されるように、連通部34の入り口付近に案内部B46を設けると、細塵の分離率をより一層高めることができる。
【0037】
また、細塵収容部24を形成する壁面に、鋭角部を設けないようにすれば、細塵の離脱性が向上し、集塵した塵埃を簡単に且つ綺麗に排出することができ、また塵埃を排出する際においても各集塵室内への塵埃の引っかかり等を防止することができるものである。
【0038】
【発明の効果】
本発明によれば、遠心分離式の集塵部を備えた電気掃除機において、吸引力を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施例を示す電気掃除機の全体外観図
【図2】 同電気掃除機の本体の側断面図
【図3】 同本体の集塵ケースの側断面図
【図4】 図3のA−A断面図
【図5】 図3のA−A断面図
【図6】 同集塵ケースの下面図(塵収容部蓋を取り外した状態)
【図7】 本発明の第2の実施例を示す電気掃除機の集塵ケースの断面図(図3のA−A断面)
【図8】 本発明の第3の実施例を示す電気掃除機の集塵ケースの後方斜視図
【符号の説明】
11 集塵ケース(集塵部)
12 電動送風機
22 粗塵収容部
23 遠心分離部
24 細塵収容部(塵埃収容部)
26 吸入口
27 塵収容部蓋
30 主導入部
31 副導入部
32 流路空間部
34 連通部
45 案内部A
46 案内部B
Claims (2)
- 吸引風を発する電動送風機と、前記電動送風機と連通し塵埃を吸引する吸込具と、塵埃と共に吸引された吸引風を旋回させて塵埃を分離する遠心分離部とを備え、前記遠心分離部内に吸引風を導入する導入部は主導入部と副導入部とから構成され、前記主導入部の開口面積を副導入部のそれよりも大きく設定した電気掃除機。
- 導入部より遠心分離部内に流入する吸引風が、それぞれ前記遠心分離部内にて同一方向に回転するように、案内部を設けた請求項1に記載の電気掃除機。
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