JP3860157B2 - 真空掃除機のサイクロン集塵装置用フィルター組立体 - Google Patents

真空掃除機のサイクロン集塵装置用フィルター組立体 Download PDF

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Description

本発明は真空掃除機のサイクロン集塵装置に係り、特にサイクロン集塵装置内に設けられ遠心分離される塵埃をフィルタリングした後排気させるサイクロン集塵装置用フィルター組立体に関する。
真空掃除機のサイクロン集塵装置内に設けられるフィルターは、掃除機本体に排出される空気に含まれた微細なホコリをフィルタリングさせる機能を行なう。通常、このようなフィルターにはフィルタリングされた塵埃がその外面に次第に集積されるため、周期的に掃除すべき不便があった。従って、最近はサイクロン集塵装置のダストカップの開閉と連動して、フィルターの外面に集塵された塵埃を除去させうるフィルター掃除機構が提案されている。
図1は、このような従来のフィルター掃除機構が設けられたサイクロン集塵装置の縦断面図であり、図2は図1のフィルター掃除機構の斜視図であって、日本特開2002-315701号に開示された図面である。サイクロン集塵装置1は、図1に示した通り、吸気ポート111と排気ポート121が形成されたサイクロンボディ110、サイクロンボディ110に着脱自在に結合されるダストカップ103、及びサイクロンボディ110の排気ポート121に設けられダストカップ103内に配されるフィルター130を備える。
サイクロンボディ110は、塵埃分離室115を形成する筒結合部125と、塵埃分離室115からエルボ状に延びた連結管113を備える。塵埃分離室115には斜線方向に外向きに開口された吸気ポート111と、上向きに開口された排気ポート121が設けられている。吸気ポート111は、連結管113の内部と連通し、連結管113の末端には真空掃除機の塵埃吸込部(図示せず)を有する吸入管107が結合される。排気ポート121には真空掃除機の掃除機本体(図示せず)に連結されたフレキシブル管109が結合される。
サイクロンボディ110の筒結合部125は下向きに開口され、上向き開口を有する筒状のダストカップ103が収容される。塵埃分離室115の筒結合部125とダストカップ103の開口外面との間には気密維持のためのガスケット141が介在される。一方、ダストカップ103はその下部外面からサイクロンボディ110の連結管113に向かって突出されたフック104を備える。このフック104に対応する連結管113の外面にはフック溝114が設けられ、フック104はフック溝114について上下方向にかみ合い結合可能である。
このように塵埃分離室115の下部に結合されたダストカップ103内には塵埃分離室115の排気ポート121に結合されたフィルター130が収容される。フィルター130は上向きに開口された円筒形を有し、その外周面に複数の通気窓が形成されている。そして、通気窓の外面には多数の微細な通気孔を有する網状体135が設けられている。網状体135は排気される空気に含まれた微細な塵埃をフィルタリングさせる役割を果たす。
一方、このようなサイクロン集塵装置に装着された従来のフィルター掃除機構150は、図2に示した通り、フィルター130の外面を包む塵埃除去リング151、塵埃除去リング151を弾性的に下向きに加圧する弾性バネ155、及び塵埃除去リング151をフィルター130の上部に位置決めするスライダ161とロッキングリバー171を備える。サイクロンボディ110の連結管113とダストカップ103との間にはスライダ161の上下摺動のための案内溝部157が形成されている。
スライダ161は塵埃除去リング151の外面から下向に折曲延長され、案内溝部157内に上下摺動自在に収容される。このスライダ161はダストカップ103の突起溝(図示せず)とかみ合う結合突起162を備え、これら結合突起162と突起溝の作用により、ダストカップ103はスライダ161と一体に摺動自在である。すなわち、スライダ161のスライディングと連動して、ダストカップ103はサイクロンボディ110について分離結合される。また、スライダ161には、その一側長手方向の縁部に一定間隔を開けて陥没された一対のロッキング溝165、166を備える。
一方、ロッキングリバー171は、スライダ161のロッキング溝165、166と作用するロッカ172及びユーザが操作可能な操作部174を備える。このようなロッキングリバー171は、案内溝部157に設けられた回転軸176を中心に回転し、ロッカ172をスライダ161のロッキング溝165、166と結合させる。そのため、ロッキングリバー171の外側にはロッカ172をロッキング溝165、166に向かって弾性的に加圧するロッカバネ181が設けられている。
かかる構成により、従来のフィルター掃除機構150を備えるサイクロン集塵装置100では、ロッキングリバー171の操作部174を押してそのダストカップ103を取り外せる。すると、取り外されるダストカップ103と連動してフィルター掃除機構150が作動される。すなわち、ロッキングリバー171の操作部174を押して回転軸176を中心に回転させれば、ロッカ172がスライダ161のロッキング溝165、166から外向きに離脱される。この際、圧縮され弾性力を保有している弾性バネ155が膨張しつつダストカップ103を取り外すと共に、塵埃除去リング151とスライダ161が下向きスライディングする。
この際、下向きの塵埃除去リング151は、フィルター130の外面に集積された塵埃を掃きながらスライディングし、これにより掃かれる塵埃はダストカップ103内に落下して蓄積される。すると、ユーザはダストカップ103の突起溝とスライダ161の結合突起162の相互かみ合いを解除させた後、ダストカップ103内に回収されたゴミ及び塵埃を除去させうる。一方、ゴミ及び塵埃を除去したダストカップ103は、前述した逆順に従って上向きに加圧してサイクロンボディ110の筒結合部125に結合可能である。
ところが、このような従来のサイクロン集塵装置100のフィルター掃除機構150では、フィルター130の外面にフィルタリングされた塵埃の量が多い場合、塵埃除去リング151の移動が妨害され、その塵埃を除去するための機能をろくに行なえないという問題がある。その場合、ユーザが手作業でフィルター130の外面に付着された塵埃を除去し、塵埃除去リング151が円滑に移動できるようにする手入れが必要とされるため不便である。また、従来のサイクロン集塵装置100のフィルター掃除機構150では、塵埃除去リング151をフィルター130の外面に昇降させるための複雑な構成、すなわちスライダ161、ロッキングリバー171、及びロッカバネ181を必然的に具備すべきため製造コストがアップし、組立分解が困難な問題がある。さらに、従来のサイクロン集塵装置100のフィルター掃除機構150には、スライダ161の上下摺動のための案内溝部157をサイクロンボディ110の連結管113とダストカップ103との間に形成しなければならないやめ、複雑な構造を有する高価な金型製作に伴う費用がアップする問題も抱えている。
日本特開2002−315701号
本発明は前述した従来の問題点を解決するために案出されたもので、その目的はフィルターを回転させその外面に集積される塵埃を簡単に除去できるようにする真空掃除機のサイクロン集塵装置用フィルター組立体を提供することにある。
本発明の他の目的は、簡単な構成で製造コストを低減できるのみならず、その組立分解も簡便な真空掃除機のサイクロン集塵装置用フィルター組立体を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、ダストカップ及びサイクロンボディの連結管との間に案内溝部が不要なフィルター組立体を提供して、真空掃除機のサイクロン集塵装置を簡単な金型で容易に製造できるようにする。
前述した目的は、吸込まれた空気に含まれる塵埃を遠心分離させ回収する真空掃除機のサイクロン集塵装置内に設けられ、排気ポートを介して排出される気流に含まれて浮遊する塵埃をフィルタリングするフィルター組立体において、前記排気ポートについて回転自在に結合され、外周面に設けられた吸気グリル部、及び前記排気ポートと連通する排気口を備える回転フィルター、及び前記回転フィルターを回転させ、前記吸気グリル部にフィルタリングされ残存する塵埃を除去するフィルター回転ユニットを含んで構成された真空掃除機のサイクロン集塵装置用フィルター組立体により達成される。
ここで、前記フィルター回転ユニットは、前記回転フィルターの回転軸を中心に下向きに開口された結合部と、前記サイクロン集塵装置の着脱自在なダストカップの底面から前記回転フィルターの結合部と作用自在に突出延長された作動バー、及び前記作動バーと前記結合部との間に介在され、前記ダストカップの着脱と連動して前記回転フィルターを回転させる回転駆動部を含んで構成することが望ましい。
この際、前記回転駆動部は、前記作動バーの長手方向の外面に沿ってスクリュー状に突出された作動突起及び陥没された作動グルーブのうちいずれか一側、及び前記結合部の内周縁に前記作動突起及び前記作動グルーブのうちいずれか一側とかみ合うよう形成された被動溝及び被動突起のうちいずれか一側を含んで簡単に構成可能である。
以上述べた通り、本発明によればダストカップの着脱と連動してフィルターが回転し、これによりそれ自体的にまたは別のブラシを使用してその外面に集積された塵埃を簡単に除去させ得る真空掃除機のサイクロン集塵装置用フィルター組立体が提供される。
本発明のサイクロン集塵装置用フィルター組立体は、簡単な構成で製造コストを低減できるのみならずその組立分解も簡便である。そして、ダストカップ及びサイクロンボディの連結管との間に案内溝部が省かれるので、その製作が簡便である。
以下、添付した図面に基づき本発明の望ましい実施例をさらに具体的に説明する。
図3は、本発明に係るフィルター組立体が装着されたサイクロン集塵装置の部分断面図である。同図によれば、本フィルター組立体50が装着されたサイクロン集塵装置1は、吸気ポート13と排気ポート23が形成されたサイクロンボディ10、サイクロンボディ10に着脱自在に結合されるダストカップ31、及びサイクロンボディ10の排気ポート23に設けられダストカップ31内に配されるフィルター組立体50を備える。
サイクロンボディ10は、排気ポート23が形成された上部胴体21と吸気ポート13が形成された下部胴体11から構成され、これら上下部胴体21、11は複数のネジ41で締結される。上部胴体21に上向きに開口された排気ポート23には、排出側結合管25が上向きに延長されている。この排出側結合管25は、真空掃除機の掃除機本体(図示せず)に連結されたフレキシブル連結管47に結合される。
下部胴体11は、下向きに開口された吸気ポート13と、吸気ポート13と並んで下向きに開口された筒結合部17を備える。吸気ポート13には吸気側結合管15が下向きに延長されている。この吸気側結合管15は、真空掃除機の塵埃吸込部(図示せず)を有する吸入管49が結合される。そして、筒結合部17の外面にはダストカップ31の結合縁部33を収容する結合リブ43が形成されている。この結合リブ43には水平方向に切り取られた結合スリット45が設けられている。
ダストカップ31は、上向きに開口された円筒形であって、従来のダストカップ(図1の103)とは違って、スライダ用案内溝部(図1の157)及び突起溝が除去された簡単な構造を有する。かかるダストカップ31の開口縁部は結合リブ43に収容される結合縁部33を形成し、この結合縁部33には結合スリット45とかみ合うかみ合い突起35が突出されている。ダストカップ31の結合縁部33を筒結合部17の結合リブ43に収容させた状態で一側方向に回転させれば、かみ合い突起35が結合スリット45内に収容される。これにより、ダストカップ31をサイクロンボディ10に着脱自在に結合可能になる。
一方、図4は図3の要部拡大分解断面図であり、図5は図4の結合断面図であって、本フィルター組立体の構成をさらに具体的に示す図である。本フィルター組立体50は、これら図面に示した通り、サイクロンボディ10の上部胴体21に形成された排気ポート23について回転可能なフィルター51及びフィルター51を回転させるフィルター回転ユニット70で簡単に構成され得る。ここに、フィルター51を回転可能に固定させるゴミ逆流防止板81をさらに含むことができる。
ゴミ逆流防止板81は円錐形を有し、サイクロンボディ10の上部胴体21と下部胴体11との間に介在される。そのため、サイクロンボディ10の上部胴体21と下部胴体11には、それぞれゴミ逆流防止用固定リブ18、28が突出されている。このようなゴミ逆流防止板81により上部胴体21と下部胴体11に形成された内部空間が上下に区分される。ゴミ逆流防止板81には、下部胴体11から上部胴体21に向かった空気の流れを許容する排気孔(図示せず)が形成されており、この排気孔にフィルター固定管83が設けられている。
フィルター固定管83の下部には、詳しく後述する通り、フィルター51を回転自在に支持する回転支持部61が結合される。このフィルター固定管83はゴミ逆流防止板81と簡単に一体に射出成形可能である。フィルター51及びその回転支持部61は、このようなフィルター固定管83なしでゴミ逆流防止板81の排気孔に結合させうる。また、フィルター51及びその回転支持部61は、フィルター固定管83及びゴミ逆流防止板81なしで上部胴体21の排気ポート23に結合可能なことは勿論である。
一方、フィルター51は、上向きに開口された円筒形を有し、外周面に吸気グリル部53が形成されている。ここで、吸気グリル部53は空気に含まれた微細ホコリを自体的にフィルタリング可能な多数のフィルター孔を含んで構成可能である。しかし、さらに効果的なフィルタリングのため、図面に示した通り、吸気グリル部53を複数の吸気口で簡単に構成し、その外面に網状のフィルタリング部材55を設けることが望ましい。一方、フィルター51の上向き開口は、排気ポート23と連通する排気口を形成し吸気グリル部53を通過しつつフィルタリングされた空気を排気させる。
このようなフィルター51の外面には、やはり円筒形の回転支持部61を設置することができる。回転支持部61は上下開口を有し、その外周面に複数の吸気窓63が形成されている。回転支持部61の上側開口縁部62は、フィルター固定管83の下端部に結合され固定され、この際フィルター51は固定された回転支持部61内に収容され回転可能である。ここで、回転支持部61は、ゴミ逆流防止板81の排気孔またはサイクロンボディ10の上部胴体21の排気ポート23に直接に固着可能なことは勿論である。
また、回転支持部61には、その内周面の上下方向にブラシ部65が設けられている。ブラシ部65は上下方向に並んだ複数個に設けられ、吸気窓63の間に配させることが望ましい。これらブラシ部65はフィルター51の外周面と接触し、これにより回転支持部61内でフィルター51の回転時、その外面に集積された塵埃を除去する役割を果たす。
一方、フィルター回転ユニット70は、ダストカップ31の底面から上向きに突出された作動バー75、フィルター51の下部に開口され作動バー75を収容する結合部71、及びこれら作動バー75と結合部71との間で相互作用可能に設けられる回転駆動部72で構成される。作動バー75はダストカップ31と簡単に一体に射出成形可能であり、相互結合可能な構成を有し得る。
回転駆動部72は、作動バー75の外周面に陥没された作動グルーブ77と、結合部71の内周面に突出された被動突起73で簡単に構成できる。作動グルーブ77は作動バー75の長手方向に沿ってスクリュー状に陥没形成される。そして、被動突起73は作動グルーブ77内に収容されるよう突出されている。これら作動グルーブ77と被動突起73は、それぞれ一つずつ備えることができるものの、図6に見られているように、一対に設けることが望ましい。これにより、結合部71内に収容された作動バー75が上下に昇降すれば、被動突起73がスクリュー状の作動グルーブ77に沿って回転し、よってフィルター51の回転がなされる。
また、フィルター回転ユニット70には、結合部71の開口縁から下向きに延長された作動バーガイド79をさらに含むことが望ましい。この作動バーガイド79は下向きに延長しつつ外向きに拡径され、所定の傾斜角をなしている。このような作動バーガイド79は結合部71と分離された作業バー75の容易な進入を案内する役割を果たす。
かかる構成を有する本フィルター組立体50を備えるサイクロン集塵装置1では、吸入管49内に吸い込まれたゴミ及び塵埃を含む空気が吸気ポート13を介して斜線方向に流入される。このように流入される空気はフィルター51を中心に旋回しつつ渦巻き気流を形成し、この際空気と共に旋回するゴミ及び大粒子の塵埃は遠心力によって分離される。ところが、ゴミ及び大粒子の塵埃が遠心分離された空気にはまだ微細なホコリが含まれている。このような微細なホコリはフィルター51を通過しつつフィルタリングされた後、浄化された空気だけが排気ポート23を経て排気される。
一方、遠心分離されダストカップ31内に蓄積されるゴミ及び塵埃は、サイクロンボディ10からダストカップ31だけを簡単に取り外して除去可能である。ダストカップ31は前述した通り、一側方向に回転させ結合スリット45に結合されたかみ合い突起35を解除させた後下向きに加圧して分離させうる。この際、ダストカップ31を下向きに加圧すればフィルター51の結合部71内に収容された作動バー75が下向きに移動する。すると、結合部71に形成された被動突起73が作動バー75の作動グルーブ77に沿って回転し、これによりフィルター51の回転がなされる。
回転するフィルター51は、自体的な回転力によりその外面に集積された塵埃を分離させうる。しかし、本実施例ではフィルター51が回転支持体61内に収容され相対回転し、この際回転支持体61に設けられたブラシ部65により集積された塵埃が綺麗に掃除される。このようにフィルター51の回転により除去される塵埃はダストカップ31内に落下して回収され、使用者は回収された塵埃を簡単に除去できる。
そして、塵埃を除去したダストカップ31をサイクロンボディ10に再び装着させる場合、作動バー75は結合部71に形成された作動バーガイド79により案内される。ここで、作動バー75を結合部71に装着させる場合も、作動グルーブ77と被動突起73の相互作用によりフィルター51は前述した逆方向に回転しつつ、再度その外面に残存する塵埃を分離させる。これにより、真空掃除機による掃除が行なわれれば、綺麗に掃除された吸気グリル部53を通して円滑な排気がなされ得る。
一方、図7は本発明の他の実施例による回転駆動部を備えるフィルター組立体の断面図である。本実施例90は、図4ないし図6と関連して前述した実施例50と比較して、作動バー75とフィルター51の結合部71に形成された回転駆動部92が違うため、以下回転駆動部92についてのみ説明する。
本実施例90の回転駆動部92は、作動バー75の外面にスクリュー状に突出された作動突起97と、フィルター51の結合部71に陥没された被動溝93で構成される。被動溝93は、結合部71の内周面に沿って一定した傾斜角を有し、作動突起97も被動溝93とかみ合う傾斜を維持する。
これにより、作動バー75を結合部71に収容させて上下方向に移動させれば、その作動突起97が結合部71の被動溝93に沿って移動しつつフィルター51を回転させる。このようなフィルター51の回転で、前述及び示した実施例50と同様の目的及び効果を達成することができ、その説明は省略する。本実施例90の回転駆動部92は、前述した実施例50と同様に作動突起97と被動溝93をそれぞれ1対に備えられることは勿論である。
一方、図8は、本発明のまた他の実施例に係る回転駆動部を備えるフィルター組立体の分解端面図である。本実施例50’は、図4ないし図6と関連して前述した実施例50と比べ、単に作動バー75の外面に形成された作動グルーブ77’状だけが相異なる。 本実施例50’では、作動バー75の長手方向に沿ってスクリュー状に設けられる合わせて4つの作動グルーブ77を備える。
つまり、被動突起73’が収容される作動グルーブ77’の流入部は、作動バー75の先端に左右1対で形成される。しかし、1対の流入部で各左右1対の作動グルーブ77’が分岐され、合せて4つが備えられる。そして、かかる4つの作動グルーブ77’は、作動バー75の外面で互いに交差しながら、図からわかるように、全体的にダイヤモンド状になる。
かかる構成によれば、作動グルーブ77’の流入部に進入する被動突起73’は、対応する左右1対の作動グルーブ77’のうちいずれの一側に沿って下向きに移動する。前述した実施例50、90では、結合部71に対する作動バー75の進入時、フィルター51は一側方向にだけ回転し、逆に作動バー75の後退時、他側方向に回転する過程を繰り返す。しかし、本実施例50’では、作動バー75の進入もしくは後退に係わらずフィルター51は、選択された作動グルーブ77’に沿って移動する被動突起73’と連動して、選択されたいずれの一側方向に回転することができる。従って、フィルター51の外面に集積される塵埃をより効果的に取除くことができる。
従来のフィルター掃除機構が設けられた真空掃除機のサイクロン集塵装置の縦断面図である。 図1の部分拡大斜視図であって、従来のフィルター掃除機構をさらに具体的に示す図である。 本発明に係るフィルター組立体が装着されたサイクロン集塵装置の部分断面図である。 図3の要部拡大分解断面図であって、本フィルター組立体の構成をさらに具体的に示す図である。 図4の結合断面図である。 図5のVI−VI線に沿った断面図である。 本発明の他の実施例による回転駆動部を備えるフィルター組立体の断面図である。 本発明のさらに他の実施例による回転駆動部を備えるフィルター組立体の断面図である。
符号の説明
1 サイクロン集塵装置
10 サイクロンボディ
11 下部胴体
13 吸気ポート
15 吸気側結合管
17 筒結合部
18、28 ゴミ逆流防止用固定リブ
21 上部胴体
23 排気ポート
25 排出側結合管
31 ダストカップ
33 結合縁部
35 かみ合い突起
41 ネジ
45 結合スリット
47 フレキシブル連結管
49 吸入管
50、50’、90 フィルター組立体
51 フィルター
53 吸気グリル部
55 フィルタリング部材
61 回転支持部
62 上側開口縁部
63 吸気窓
65 ブラシ部
70 フィルター回転ユニット
71 結合部
72、72’、92 回転駆動部
73、73’ 被動突起
75 作動バー
77、77’ 作動グルーブ
79 作動バーガイド
81 ゴミ逆流防止板
83 フィルター固定管
93 被動溝
97 作動突起

Claims (6)

  1. 吸込まれた空気に含まれる塵埃を遠心分離させ回収する真空掃除機のサイクロン集塵装置内に設けられ、排気ポートを介して排出される気流に含まれて浮遊する塵埃をフィルタリングするフィルター組立体において、
    前記排気ポートについて回転自在に結合され、外周面に設けられた吸気グリル部、及び前記排気ポートと連通する排気口を備える回転フィルターと、
    前記回転フィルターを回転させ、前記吸気グリル部にフィルタリングされ残存する塵埃を除去するフィルター回転ユニットとを有し、
    前記フィルター回転ユニットは、
    前記回転フィルターの回転軸を中心に下向きに開口された結合部と、
    前記サイクロン集塵装置の着脱自在なダストカップの底面から前記回転フィルターの結合部と作用可能に突出延長された作動バーと、

    前記作動バーと前記結合部との間に介在され、前記ダストカップの着脱と連動して前記回転フィルターを回転させる回転駆動部とを含む構成であり、
    前記回転駆動部は、
    前記作動バーの長手方向の外面に沿ってスクリュー状に突出された作動突起及び陥没された作動グルーブのうちいずれか一方、及び
    前記結合部の内周縁に前記作動突起及び前記作動グルーブのうちいずれか一方とかみ合うよう形成された被動溝及び被動突起のうちいずれか一方とを含んでなる構成としたことを特徴とする真空掃除機のサイクロン集塵装置用フィルター組立体。
  2. 前記回転フィルターの結合部から前記作動バーに向かって突出され、半径方向に外向きに拡径された作動バーガイドをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の真空掃除機のサイクロン集塵装置用フィルター組立体。
  3. 前記排気ポートと前記回転フィルターとの間に介在され、前記回転フィルターを回転自在に支持する回転支持部をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の真空掃除機のサイクロン集塵装置用フィルター組立体。
  4. 前記回転フィルターの内部及び外部のうちいずれか一方に置かれ、前記回転フィルターの回転時、前記吸気グリル部にフィルタリングされ残存する塵埃を除去するブラシ部をさらに含むことを特徴とする請求項1または3に記載の真空掃除機のサイクロン集塵装置用フィルター組立体。
  5. 前記ブラシ部は、前記回転支持部に形成されることを特徴とする請求項4に記載の真空掃除機のサイクロン集塵装置用フィルター組立体。
  6. 前記回転フィルターの吸気グリル部に設けられるフィルタリング部材をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の真空掃除機のサイクロン集塵装置用フィルター組立体。」
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