JP4084323B2 - 真空掃除機の集塵ユニット - Google Patents

Description

本発明は、真空掃除機の集塵ユニットに関し、より詳しくは、より効率的な集塵機能を備え、捕集された塵芥を簡単に処理できるサイクロン方式の真空掃除機の集塵ユニットに関する。

真空掃除機は、本体の内部に設置された真空モータにより形成される真空圧を利用して異物質を含む空気を吸い込み、本体の内部で塵芥をフィルタリングし、それらを集めて排出できるようにする装置である。
また、吸い込まれる異物質をフィルタリングするためのフィルタとして、通常、一定の封筒状の紙フィルタを使用してきた。この紙フィルタは、空気を通過させ、塵芥などの異物質は、内部に残留させることにより、吸い込まれる空気に含まれた塵芥などの異物質をフィルタリングしている。

しかし、このような紙フィルタを有する真空掃除機は、長時間の使用により、紙フィルタの内部に一定量以上の異物質が溜まると、真空掃除機の吸引力が低下するだけでなく、紙フィルタを周期的に交換しなければならないという使用上の不便があった。
このような不便を解消するために、サイクロン方式のフィルタリングを行う真空掃除機が提案されている。

図８には、一般のサイクロン方式のフィルタリングを行う真空掃除機を示している。図示のように、真空掃除機は、室内の空気を吸い込む吸い込み手段が組み込まれた本体１０と、前記本体１０の内部と連通するように連結されるフレキシブルな連結ホース２４と、前記連結ホース２４の端部に連通するように設けられ、長さの調節が可能な延長管２２と、前記本体１０で発生する吸引力によって、異物質を含む空気が床面から流入される吸込みノズル２１とを備えている。

そして、前記本体１０には、後方に着脱可能に集塵ユニット１１が設けられている。前記集塵ユニット１１では、吸込みノズル２１を介して吸い込まれる異物質を含む空気を流入させ、内部でサイクロン方式の集塵を行っている。また、前記本体１０の側面には、前記集塵ユニット１１の内部で異物質のフィルタリングされた空気が外部に排出される排気部１９が設けられている。

前記本体１０の底面には、本体を移動させるための一対の車輪１８が回動自在に設けられている。かつ、前記本体１０の一側には、真空掃除機に電源を供給するための電源コード１６が設けられるが、この電源コード１６は、本体の内部のコードリール（図示せず）に巻き付けられ、内部に収納できるように設けられている。
また、前記集塵ユニット１１には、本体１０の後方で着脱するときに、使用者が握るための取っ手１２が設けられている。かつ、前記本体１０の上面には、真空掃除機を移動させるときに使用者が握るためのハンドル１４が設けられている。

このような構成となる真空掃除機本体１０が駆動されると、本体の内部で真空状態の吸引力が発生し、この吸引力が連結ホース２４及び延長管２２を介して吸込みノズル２１に伝達される。ここで、前記真空掃除機の吸引力は、延長管２２の上部に連結される取っ手部２３に設けられたスイッチ２５で調節することができる。
また、前記吸引力によって、掃除する床面の異物質を含む空気は、前記吸込みノズル２１、延長管２２、及び連結ホース２４を経て真空掃除機本体１０の内部に流入される。次いで、本体の内部では、前記集塵ユニット１１の内部に流入され、所定のフィルタを通してフィルタリングされ、外部に別に排出されたりする。

このような集塵ユニット１１は、流路上で生じる吸引力の損失を補うために、より高出力のモータを使用する必要があった。また、集塵ユニット１１から集塵された塵芥を排出するために、多段階の分離過程を経なければならないという問題点があった。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、吸引力を損失することなく、塵埃などのような塵芥を吸い込み、分離／集塵できるサイクロン方式の真空掃除機の集塵ユニットを提供することを目的とする。
また、本発明は、吸引力の損失を抑え、より低出力のモータを使用することが可能となり、騒音や電力の損失を減らし得るサイクロン方式の真空掃除機の集塵ユニットを提供することを目的とする。
また、本発明は、塵芥を排出する過程をより簡単に行うことができるサイクロン方式の真空掃除機の集塵ユニットを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明の実施の形態による真空掃除機の集塵ユニットは、外周面に設けられた空気流入口と、一側に設けられた空気排出口を有する塵芥分離チャンバーと、前記塵芥分離チャンバー内に設けられ、サイクロン方式で塵芥を分離する主集塵室と、前記主集塵室の側面に設けられる補助集塵室と、前記主集塵室を水平に仕切る仕切り板と、前記塵芥分離チャンバーの下部で開閉可能に取り付けられる下部カバーとを備えることを特徴とする。

また、本発明の実施の形態による真空掃除機の集塵ユニットは、外周面に設けられた空気流入口と、一側に設けられた空気排出口を有する塵芥分離チャンバーと、前記塵芥分離チャンバー内に設けられ、サイクロン方式で塵芥を分離する主集塵室と、前記主集塵室の側面に設けられる補助集塵室と、前記主集塵室を水平に仕切り、少なくとも一つの開口部を有する仕切り板とを備えることを特徴とする。

また、本発明の実施の形態による真空掃除機の集塵ユニットは、外周面の接線方向に設けられた空気流入口と、一側に設けられた空気排出口を有する塵芥分離チャンバーと、前記塵芥分離チャンバー内に設けられ、サイクロン方式で塵芥を分離する主集塵室と、前記主集塵室の側面に設けられる補助集塵室と、前記主集塵室を水平に仕切る仕切り板と、前記主集塵室から補助集塵室に空気を流入させるために、前記主集塵室の上側の一部に設けられた連通孔とを備えることを特徴とする。

また、本発明の実施の形態による真空掃除機の集塵ユニットは、外周面に設けられた空気流入口と、一側に設けられた空気排出口を有する塵芥分離チャンバーと、前記塵芥分離チャンバー内に設けられ、サイクロン方式で塵芥を分離する主集塵室と、前記主集塵室の側面に設けられる補助集塵室と、前記主集塵室を水平に仕切る仕切り板と、前記主集塵室と補助集塵室との間で空気が流通するように前記主集塵室の下側の一部に設けられた連通孔を備えることを特徴とする。

このような本発明による真空掃除機の集塵ユニットによれば、吸引力の損失を極力抑えることにより、安価なモータを用いて生産コストを低減することができる。また、集塵された塵埃を容易に排出することが可能となり、使用者の便宜を図ることができる。
また、本発明によれば、吸い込まれる吸気の量や塵芥の捕集効率を向上させ、少ない容量のモータを用いることが可能となり、安価な真空掃除機を提供することができる。
また、掃除機に捕集された塵芥を容易に除去することができるため、真空掃除の使用上の便宜性をより向上させる効果を有する。
また、主集塵室と補助集塵室とを共に設けることにより、塵芥の捕集効率をより向上させ、主集塵室に捕集されない微細な塵埃まで完全に除去することができる。

以下、本発明の好ましい実施の形態を、添付図面に基づいて詳しく説明する。
ただ、説明の便宜上、従来と同じ機能を有する構成要素については、同一の番号を付して説明する。
図１は、本発明に係るサイクロン方式の真空掃除機の集塵ユニットの正面斜視図であり、図２は、本発明に係るサイクロン方式の真空掃除機の集塵ユニットの背面斜視図であり、図３は、本発明に係るサイクロン方式の真空掃除機の集塵ユニットの分解斜視図であり、図４は、図３のＢ−Ｂ′線断面図である。

図１乃至図４を参照して説明すると、本発明に係る真空掃除機は、集塵ユニット１１の上端部を覆って内部部品を保護し、吸い込まれる空気が抜けていかないように密閉するカバー３０と、前記カバー３０のほぼ中心に開口された流出口３１を中心として下側に設けられるフィルタ４０と、前記カバー３０の下側に取り付けられる集塵ケーシング８０とを備えている。
詳しくは、前記カバー３０のほぼ中心には、集塵ケーシング８０に吸い込まれた空気から塵芥が分離されてきれいになった空気が排出される流出口３１が設けられ、前記流出口３１の下側には、微細なフィルタ構造となり、微細な塵埃をフィルタリングするフィルタ４０を備えている。

前記フィルタ４０は、円柱状であり、外周に微細なフィルタリング構造が設けられている。集塵ケーシング８０内の空気は、フィルタ４０を介して塵埃がフィルタリングされた後、前記流出口３１を介して外部に排出される。

また、前記集塵ケーシング８０は、真空掃除機本体で吸い込まれる空気が集塵ユニット１１に流入される流入経路としての流入口７１と、該流入口７１を通して吸い込まれる空気が遠心力により渦巻き、自重で落下する塵芥を空気から分離するための円筒状の塵芥分離チャンバー７０と、前記塵芥分離チャンバー７０の下側に設けられ、自重で落下した塵芥が溜まる主集塵室５０とを備えている。また、主集塵室５０を水平に仕切るために、塵芥分離チャンバー７０に設けられる仕切り板７３を備え、前記仕切り板７３の外周には、一部が開口され、塵芥分離チャンバー７０を渦巻く塵芥が主集塵室５０に落下するようにする開口部７４が設けられる。

前記仕切り板７３は、塵芥分離チャンバー７０の内部に一体に固定されるように設けたり、別の固定手段で開閉可能に設けてもよい。
自重が軽すぎて前記開口部７４を介して落下できない塵芥もある。このような軽すぎる塵芥を分離するために、前記塵芥分離チャンバー７０の上側面の開口される上部連通孔７２と、前記主集塵室５０の側面に設けられる補助集塵室６０を備えている。
また、前記主集塵室５０と補助集塵室６０とを区切るための区切り壁７５と、前記区切り壁７５を貫通して前記主集塵室５０と補助集塵室６０とがお互いに連通するようにし、塵芥の捕集効率を向上するための下部連通孔５２をさらに設けている。

また、前記主集塵室５０及び補助集塵室６０の下側面を開閉する下部カバー５３と、前記下部カバー５３が全体として開閉される集塵室の回転中心部８１と、下部カバー５３が固定され、その位置を保持できるようにする下部カバー固定手段５４とを備えている。
また、集塵ケーシング８０の外部面には、上下に長く延びており、使用者が握るための取っ手１２が設けられている。また、主集塵室５０の内部面から内側に突出され、上下に長く延び、吸引力を向上するために、主集塵室５０の内部で塵埃が渦巻かないようにする止まり板５１が設けられている。

また、前記流入口７１は、吸い込まれた空気が渦巻き、吸い込まれた空気の遠心力により塵芥が分離されるように、前記塵芥分離チャンバー７０の接線方向に設けられている。
また、前記カバー３０には、カバー３０を集塵ユニット１１から取り外すときに、作業者の便宜を図るため、取っ手の構造としてカバー突出部３２が設けられている。

詳しくは、前記主集塵室５０の前方、即ち、取っ手１２の反対側には、主集塵室５０の微細な塵埃を集塵させるための補助集塵室６０が設けられている。前記補助集塵室６０は、主集塵室５０の一側の壁の区切り壁７５を挟んでさらに他の一つの空間として設けられる。主集塵室５０内の上部で継続して回転する微細な塵埃は、上部連通孔７２を経て前記補助集塵室６０に集塵される。前記区切り壁７５により主集塵室５０と補助集塵室６０との間で与えられるそれぞれ異なる空気流動による影響を減らすことができる。
ただ、前記主集塵室５０と補助集塵室６０とをお互いに連通させる上部連通孔７２と下部連通孔５２とが前記主集塵室５０の区切り壁７５に設けられる。

前記上部連通孔７２は、流入された塵芥のうち、重量が軽すぎて自由落下できず、塵芥分離チャンバー７０内で渦巻き続ける微細な塵埃を補助集塵室６０に移送させるために設けられている。この上部連通孔７２は、塵芥分離チャンバー７０の上部壁に沿って渦巻く塵埃を補助集塵室６０に流入させるため、区切り壁７５の上部に形成させることが好ましい。
また、下部連通孔５２は、区切り壁７５の下部に設けられており、主集塵室５０の内部に溜まった塵芥が前記補助集塵室６０の内部にも一部収容されるようになっている。

詳しくは、集塵ケーシング８０の主集塵室５０に主として塵芥が捕集され、補助集塵室６０には、微細な塵埃が集塵されるため、主集塵室５０に塵芥が一杯になっても、補助集塵室６０は、未だ空いていることもある。この場合、主集塵室５０に塵芥が一杯になる場合、一部の塵芥を補助集塵室６０に移動させるために、下部連通孔５２が設けられている。
このように、主集塵室５０に塵芥が一杯になる場合、主集塵室の塵芥は、自然に下部連通孔５２を介して補助集塵室６０に移動することが可能となり、集塵ケーシング８０の集塵空間をより効率的に使用することが可能となる。

また、下部連通孔５２の形成により、流入口７１から流入された空気の一部は、上部連通孔７２から下部連通孔５２を経て主集塵室５０の内部に流動されるため、流路が断絶することなく、連続することになり、吸引力の損失を防止することができる。もし、下部連通孔５２が設けられていないと、上部連通孔７２を経た空気は、補助集塵室６０の内部で渦巻き流が形成され、形成された渦巻き流分だけの空気流動が行われず、吸引力の損失が発生する。

前記流出口３１の下部には、円筒状のフィルタ４０が設けられる。このフィルタ４０は、円筒状の内部が前記流出口３１と連通するようにカバー３０の下面に着脱可能に設けられている。塵芥が濾過された空気は、前記フィルタ４０を経てよりきれいな空気に浄化され、本体の外部に排出される。

図４を参照して、主集塵室５０の境界面をなす塵芥分離チャンバー７０の内周面に、内側に突設される少なくとも一つの止まり板５１１、５１２、５１３、５１４が設けられている。また、補助集塵室６０と主集塵室５０とを区切る区切り壁７５と、前記区切り壁７５を貫通する下部連通孔５２がさらに設けられている。

前記止まり板５１１、５１２、５１３、５１４は、主集塵室５０の内部にまで形成される渦巻き流が止まるようにし、塵芥が止まり板５１１、５１２、５１３、５１４に溜まるようにしている。つまり、塵芥が主集塵室５０の内部で渦巻き続けることなく、主集塵室５０の内部で溜まるようにすることにより、捕集された塵芥がさらに抜け出すことを防止する。
図４においては、矢印は、空気の流動方向を説明しており、止まり板５１１、５１２、５１３、５１４に止まり、それ以上移動しない塵芥が溜まることを模式的に示している。

図５は、本発明に係るサイクロン方式の真空掃除機の作動状態を説明する図である。
図５を参照して、集塵ケーシング８０の内部の集塵作用について説明する。真空掃除機が駆動すると、従来の技術においても述べられた吸込みノズルや延長管、吸い込みホースを介して塵芥を含む空気が吸い込まれ、集塵ケーシング８０の流入口７１を介して流入される。次いで、前記流入口７１を通過した塵芥を含む空気は、円筒状の塵芥分離チャンバー７０の内部の壁面に沿って渦巻き流を形成するが、このとき、比較的重い塵芥は、下部に下降し、仕切り板７３の外周面に設けられた開口部７４を介して主集塵室５０に移動しながら捕集される。

また、自重が軽すぎて塵芥分離チャンバー７０の壁面に沿って渦巻きながら、自由落下することができない微細な塵埃は、区切り壁７５の上部連通孔７２を介して落下し、補助集塵室６０に捕集される。このとき、空気は、上部連通孔７２から下部連通孔５２を経てさらに主集塵室５０に移動し、フィルタ４０を経て外部に排出される。
また、主集塵室５０に溜まった塵芥の一部は、前記下部連通孔５２を介して補助集塵室６０に移動するため、主集塵室５０の内部に一定量以上の塵芥が溜まっても真空掃除機に吸い込まれる空気の吸い込み効率には差支えがない。
図５において、矢印は、集塵ユニット内に吸い込まれる空気の循環経路を詳しく説明する。

図６は、図３のＡ−Ａ′線断面図であり、詳しくは、下部カバー固定手段の断面図である。
図６を参照して説明すると、下部カバー固定手段５４は、塵芥分離チャンバー７０の外部面から突設される突出部８２と、前記突出部８２の突出端部に該当する高さに設けられる可動部材８３と、前記可動部材８３が前記突出部８２の縁端で回転可能にヒンジ結合されるようにするヒンジ軸８４と、前記可動部材８３の最下端に設けられる可動係止具８５と、前記下部カバー５３の後端部に一体に上側に突設される固定係止具８６と、前記可動部材８３の上段部の背面と前記集塵ケーシング８０の前面との間に設けられる弾性部材８７とを備えている。

上述した構成の動作を説明すると、前記可動係止具８５と、前記固定係止具８６とが係止された状態では、下部カバー５３は開かれない。しかし、可動部材８３がヒンジ軸８４を中心として回転し、前記可動係止具８５と固定係止具８６との係合が解除されると、下部カバー５３の自重によって前記下部カバー５３は、前記集塵室の回転中心部（図３の８１参照）を中心として回転し、主集塵室５０及び補助集塵室６０の下側面が開放されるようになる。

主集塵室５０及び補助集塵室６０の下側面、即ち、下部カバー５３が開放されると、主集塵室５０及び補助集塵室６０の内部に捕集されていた塵芥が自重によって外部に排出されるため、主集塵室５０、補助集塵室６０の内部から容易に除去することができる。
掃除機の使用者は、このような塵芥の排出作業のためには、前記可動部材８３の上側部を奥側に押すだけでよい。また、前記可動部材８３の移動は、前記弾性部材８７の復元力によって可動部材８３が押されることになり、元の位置に復元することができる。

前記弾性部材８７の位置を固定するために、可動部材８３の奥面や集塵ケーシング８０の前面には、それぞれ第１の支持具８８及び第２の支持具８９が設けられ、その外周に弾性部材８７が嵌合されており、弾性部材８７が抜けられないようになっている。
このため、前記下部カバー５３、即ち、主集塵室５０や補助集塵室６０の全ての下側面を覆い、前記下部カバー５３が下部カバー固定手段５４の開放動作によって開放されると、主集塵室５０及び補助集塵室６０の内部に捕集されている塵埃などのような塵芥が自重によってすべて下降するようにしている。

図７は、前記下部カバー固定手段５４が開放される状態を説明する図であり、図示のように、集塵室の下側が開放される場合には、主集塵室５０及び補助集塵室６０の内部に捕集されている塵芥が簡単に排出されることになり、この動作中には、作業者が取っ手１２を握っており、その位置を安定して保持することができる。

以上のように、上記実施の形態を参照して詳細に説明され図示されたが、本発明は、これに限定されるものでなく、このような本発明の基本的な技術的思想を逸脱しない範囲内で、当業界の通常の知識を有する者にとっては、他の多くの変更が可能であろう。また、本発明は、添付の特許請求の範囲により解釈されるべきであることは言うまでもない。

本発明に係るサイクロン方式の真空掃除機の集塵ユニットの正面斜視図である。 本発明に係るサイクロン方式の真空掃除機の集塵ユニットの背面斜視図である。 本発明に係るサイクロン方式の真空掃除機の集塵ユニットの分解斜視図である。 図３のＢ−Ｂ′線断面図である。 本発明に係るサイクロン方式の真空掃除機の作動状態を説明する図である。 図３のＡ−Ａ′線断面図であり、下部カバー固定手段の断面図である。 本発明に係るサイクロン方式の真空掃除機の集塵ユニットにおいて、下部カバーが開放される状態を説明する図である。 一般のサイクロン方式のフィルタリングを行う真空掃除機の斜視図である。

符号の説明

１２…取っ手
３０…カバー
３１…流出口
３２…カバー突出部
４０…フィルタ
５０…主集塵室
５２…下部連通孔
５３…下部カバー
５４…下部カバー固定手段
６０…補助集塵室
７０…塵芥分離チャンバー
７１…流入口
７２…上部連通孔
７３…仕切り板

Claims (9)

1. 真空掃除機の集塵ケーシングの側壁の外周面に対して接線方向に形成された空気流入口を有し
   前記空気流入口を通って前記集塵ケーシング内へ吸い込まれた空気から塵芥を分離する塵芥分離チャンバーと、
   前記塵芥分離チャンバー内で下側に設けられ、サイクロン方式により分離され落下する塵芥を溜める主集塵室と、
   前記集塵ケーシングの一側壁の外側に設けられ、前記塵芥分離チャンバーおよび前記主集塵室にそれぞれ連通し、前記主集塵室に落下しないで前記塵芥分離チャンバーから流出する微細な塵芥を集める補助集塵室と、
   前記塵芥分離チャンバーの上面を開閉するように取り付けられ、かつ空気を排出する開口部が中央部に設けられたカバーとを備えることを特徴とする真空掃除機の集塵ユニット。
2. 前記主集塵室の一側壁の上側には、空気と微細な塵埃を前記主集塵室から前記補助集塵室へ流入するための連通孔が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の真空掃除機の集塵ユニット。
3. 前記主集塵室の一側壁の下側には、空気が前記主集塵室と前記補助集塵室との間に流動し、前記主集塵室内の塵芥が前記補助集塵室へ流出するように連通孔が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の真空掃除機の集塵ユニット。
4. 前記塵芥分離チャンバーに取り付けられ、微細な塵埃を再びフィルタリングするフィルタを備えることを特徴とする請求項１、２または３のいずれか１つに記載の真空掃除機の集塵ユニット。
5. 前記主集塵室を仕切る仕切り板を更に含んでいて、前記主集塵室は空気がサイクロン式に流れる上サイクロン部と、サイクロン式空気流を伴なわない下集塵部に分離されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の真空掃除機の集塵ユニット。
6. 前記仕切り板は、内面で集塵ケーシングに一体的に形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の真空掃除機の集塵ユニット。
7. 前記主集塵室の内面には、少なくとも一つの止まり板が設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の真空掃除機の集塵ユニット。
8. 前記塵芥分離チャンバーの下部で開閉可能に取り付けられた下部カバーを更に含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の真空掃除機の集塵ユニット。
9. 前記仕切り板には、外周部に一つ以上の開口部が設けられていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の真空掃除機の集塵ユニット。

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