JP4191540B2 - サイクロン集塵装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば家庭用の電気掃除機に用いられるサイクロン集塵装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のサイクロン集塵装置は、サイクロン集塵部内に流入した吸気が遠心力により塵埃を分離した後、サイクロン集塵部から排気される排気口が排気筒本体の外周面に設けられている。排気口は、複数の窓状の開口部に、多数の貫通孔から成るメッシュを被着して形成されている。また、メッシュはナイロン系等の薄い樹脂により形成され、排気筒本体に固定されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２６９２９７号公報（第５頁、第２図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のサイクロン集塵装置では、フィルタにナイロン系のメッシュを使用しているため空気や塵埃との摩擦により帯電し、フィルタと塵埃との間に電気力（以下、クーロン力と記す）が働き、塵埃がフィルタに引きつけられ、付着してしまうという課題があった。また、付着した後も電荷の移動が起こりにくいためクーロン力により付着しつづけるという課題があった。
【０００５】
また、ナイロン系のメッシュは強度が弱く支柱が必要であるため、フィルタの真円度を高くすることはできず、フィルタ付近の旋回流が乱れてしまい、塵埃がフィルタに付着しやすいという課題もあった。さらにサイクロン室内の旋回力を弱めてしまうという課題もあった。
【０００６】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、フィルタの帯電を緩和させることができ、また、サイクロン室の旋回力を高めることができるサイクロン集塵装置を得るものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るサイクロン集塵装置は、塵埃を含んだ空気を旋回させる旋回室と、旋回により分離された塵埃を集積する集塵室と、前記旋回室の空気を排出する排気口と、前記排気口から前記旋回室内に向けて配置された円筒状のフィルタとを備え、前記フィルタを、金属材料で形成したものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１におけるサイクロン集塵装置を示す上面構成図、図２はサイクロン集塵装置を示す斜視図である。図において、サイクロン集塵部１は、床ブラシ（図示せず）と連通し、塵埃を含んだ空気が通過する吸気管２と接続される吸気口３と、例えば電動送風機等の吸引駆動部（図示せず）と連通する排気管４と接続される排気口５が形成されている。また、サイクロン集塵部１は、塵埃と空気を旋回させる旋回室６と遠心力により分離した塵埃を蓄積する集塵室７とが設けられている。旋回室６と集塵室７は仕切部８により区画され、一部は連結穴９により連通している。遠心力により分離した塵埃は旋回室６から連結穴９を介して集塵室７に蓄積される。また、排気口５には、排気口５から旋回室１内側に向かって円筒状のフィルタ部１０が設けられており、実施の形態１では、フィルタ部１０を金属材料の円管で形成した例を示している。
【０００９】
なお、図中、矢印は空気の流れを示している。
【００１０】
電動送風機（図示せず）の駆動によって吸気管２から流れ込む塵埃は、吸気管２の壁面や空気との摩擦により帯電する。帯電した塵埃は、吸気口３からサイクロン集塵部１に流れ込み、旋回室６でフィルタ部１０の回りを旋回する。そして、遠心力により旋回室６の壁面、仕切部８に押し付けられ、連結穴９から集塵室７に流れ込んで蓄積する。一方、塵埃と分離した空気は、フィルタ部１０を通過し、排気口５より排気管４に流れ出て、電動送風機（図示せず）に吸引される。
【００１１】
また、塵埃は、旋回室６内を旋回中にフィルタ部１０に衝突したり、排気管４に排出される空気の流れに乗ってフィルタ部１０を通過するときフィルタ部１０と衝突したりする。そして、これら衝突により、フィルタ部１０は空気との摩擦で帯電し、フィルタ部１０と塵埃との間でクーロン力が発生してお互いに引き付け合う状態となる。
【００１２】
ここで、クーロン力について説明する。
クーロン力は、２つの電荷の間に働く電気力であり、その大きさは次の数式にて表される。
【００１３】
【００１４】
Ｆはクーロン力、q1とq2は電荷、ｒは電荷の距離、kはクーロン定数（＝８．９８７５×１０9（Nm2/C2））を示す。この数式から、帯電量が多いほど（電荷が大きいほど）クーロン力は強くなることが理解できる。また、お互いの距離が近いほどクーロン力は強くなるもことがわかる。
【００１５】
実施の形態１によれば、フィルタ部１０を金属材料で形成することにより、フィルタ部１０の帯電量が大幅に減少すると共に、フィルタ部１０と塵埃間の電荷の移動が容易となる。これにより、フィルタ部１０との接触時、クーロン力による吸着力はナイロン材フィルタの場合と比べて大幅に弱まるので、塵埃は旋回風に乗りやすく、集塵室７への蓄積効率は向上する。
【００１６】
また、フィルタ部１０に金属材料で形成された円管を用いたので、真円度の高い円管、つまり真円度の高いフィルタ部１０を形成できるので、集塵室７内の旋回がスムーズになり、旋回力が強くなることによって遠心力による分離性能が高まるという効果がある。また、真円度が高いため、凹凸による塵埃の引っかかりを減少することができるという効果もある。さらに、金属材料であるため、フィルタ部１０を支える支柱が不要となり、フィルタ部の開口率を増やすことができ、集塵性能が向上する。
【００１７】
実施の形態２．
図３はこの発明の実施の形態２におけるサイクロン集塵装置のフィルタ部の要部拡大図である。実施の形態１ではフィルタを金属材料の円管で形成した例を示したが、実施の形態２では、開口処理を施した金属材料のプレートでフィルタを形成する例を示す。図を用いて、金属材料のプレートを円筒状に湾曲させて形成するフィルタ部１１の詳細について説明する。まず、プレートに開口処理を施し、その後プレートの端部を折り曲げて折り曲げ部１２を形成する。そして、プレートを湾曲させて円筒状にし、両端の折り曲げ部１２をそれぞれ当接させる。次に、折り曲げ部１２と略同じ長さで構成された金属製の押え部１３で図３に示すように折り曲げ部１２を挟持するように固定して円筒状のフィルタ部１１を形成する。
【００１８】
なお、フィルタ部１１を円筒状に形成する方法は、プレートの端部を押え部１３で固定する方法に限ったものではなく、例えば溶接処理を施しても固定してもよい。
【００１９】
また、金属材料への開口処理方法については、特に限定しないが、その代表的なものをいくつか記載する。
【００２０】
例えば、不要部分を化学的あるいは電気化学的に除去するエッチング、またはエッチング処理を施した部材に対して再度エッチングを施し角を除去するソフトエッチング、または金型を形成し、プレス機械で加圧打ち抜きするパンチングプレス、またはレーザービームを一点に集中させ材料を熱し、蒸発させて加工するレーザー加工、などがある。
【００２１】
実施の形態２によれば、実施の形態１と同様に、フィルタ部１１を金属材料で形成することにより、フィルタ部１１の帯電量が大幅に減少すると共に、フィルタ部１１と塵埃間の電荷の移動が容易となる。これにより、フィルタ部１１との接触時、クーロン力による吸着力はナイロン材フィルタの場合と比べて大幅に弱まるので、塵埃は旋回風に乗りやすく、集塵室への蓄積効率は向上する。
【００２２】
また、金属材料であるため、フィルタ部１１を支える支柱が不要となり、フィルタ部の開口率を増やすことができ、集塵性能が向上する。
【００２３】
さらに、金属材料のプレートに開口処理を施してから円筒状に成形するので、例えば開口処理方法として比較的容易な手段であるパンチングプレスやエッチング技法を用いることができる。
【００２４】
実施の形態３．
図４はこの発明の実施の形態３におけるサイクロン集塵装置のフィルタ部の要部拡大図である。図において、上述の各実施の形態と同じの構成には同一の符合を付し、説明を省略する。図に示すように、フィルタ部１０（１１）に形成する開口１４を、角１５が形成されないように、多角形または円形に形成する。これにより、フィルタ部１０（１１）に衝突した塵埃が開口１４に引っかかりにくなり、集塵性能が向上する。
【００２５】
実施の形態４．
図５はこの発明の実施の形態４におけるサイクロン集塵装置の構成を示す説明図である。図において、上述の各実施の形態と同じの構成には同一の符合を付し、説明を省略する。図５に示すように、掃除機本体１６内にはサイクロン集塵部１と電動送風機１７が内蔵されている。フィルタ部１０（１１）にはアース配線１８が施されている。これにより、フィルタ部１０（１１）での帯電を防止することができる。したがって、フィルタ部１０（１１）と塵埃との間でクーロン力の発生を防ぎ、クーロン力の働きによる塵埃のフィルタ部１０（１１）への付着を防止することができ、集塵性能を向上させることができる。
【００２６】
ところで、上述した各実施の形態では、サイクロン集塵部の一部に集塵室を設けたサイクロン集塵装置について述べたが、集塵室と旋回室を別々に設けてもよく、その他形状のサイクロン集塵装置にも利用できることは言うまでもない。
【００２７】
また、上述した各実施の形態では、円筒形状のフィルタを用いたサイクロン集塵装置について述べたが、その他円形状のサイクロン集塵装置にも利用できることは言うまでもない。
【００２８】
【発明の効果】
この発明は以上説明したように、サイクロン集塵部の旋回室に設けるフィルタ部を金属材料で形成したことにより、フィルタ部での帯電を緩和し、クーロン力による塵埃のフィルタ部への付着を防ぐことができ、集塵性能が向上するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１におけるサイクロン集塵装置を示す上面構成図である。
【図２】 この発明の実施の形態１におけるサイクロン集塵装置を示す斜視図である。
【図３】 この発明の実施の形態２におけるサイクロン集塵装置のフィルタ部の要部拡大図である。
【図４】 この発明の実施の形態３におけるサイクロン集塵装置のフィルタ部の要部拡大図である。
【図５】 この発明の実施の形態４におけるサイクロン集塵装置の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１ サイクロン集塵部、２ 吸気管、３ 吸気口、４ 排気管、５ 排気口、６ 旋回室、７ 集塵室、８ 仕切部、９ 連結穴、１０ フィルタ部、１１ フィルタ部、１２ 折り曲げ部、１３ 押さえ部、１４ 開口、１５ 角、１６ 掃除機本体、１７ 電動送風機、１８ アース配線。
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば家庭用の電気掃除機に用いられるサイクロン集塵装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のサイクロン集塵装置は、サイクロン集塵部内に流入した吸気が遠心力により塵埃を分離した後、サイクロン集塵部から排気される排気口が排気筒本体の外周面に設けられている。排気口は、複数の窓状の開口部に、多数の貫通孔から成るメッシュを被着して形成されている。また、メッシュはナイロン系等の薄い樹脂により形成され、排気筒本体に固定されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２６９２９７号公報（第５頁、第２図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のサイクロン集塵装置では、フィルタにナイロン系のメッシュを使用しているため空気や塵埃との摩擦により帯電し、フィルタと塵埃との間に電気力（以下、クーロン力と記す）が働き、塵埃がフィルタに引きつけられ、付着してしまうという課題があった。また、付着した後も電荷の移動が起こりにくいためクーロン力により付着しつづけるという課題があった。
【０００５】
また、ナイロン系のメッシュは強度が弱く支柱が必要であるため、フィルタの真円度を高くすることはできず、フィルタ付近の旋回流が乱れてしまい、塵埃がフィルタに付着しやすいという課題もあった。さらにサイクロン室内の旋回力を弱めてしまうという課題もあった。
【０００６】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、フィルタの帯電を緩和させることができ、また、サイクロン室の旋回力を高めることができるサイクロン集塵装置を得るものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るサイクロン集塵装置は、塵埃を含んだ空気を旋回させる旋回室と、旋回により分離された塵埃を集積する集塵室と、前記旋回室の空気を排出する排気口と、前記排気口から前記旋回室内に向けて配置された円筒状のフィルタとを備え、前記フィルタを、金属材料で形成したものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１におけるサイクロン集塵装置を示す上面構成図、図２はサイクロン集塵装置を示す斜視図である。図において、サイクロン集塵部１は、床ブラシ（図示せず）と連通し、塵埃を含んだ空気が通過する吸気管２と接続される吸気口３と、例えば電動送風機等の吸引駆動部（図示せず）と連通する排気管４と接続される排気口５が形成されている。また、サイクロン集塵部１は、塵埃と空気を旋回させる旋回室６と遠心力により分離した塵埃を蓄積する集塵室７とが設けられている。旋回室６と集塵室７は仕切部８により区画され、一部は連結穴９により連通している。遠心力により分離した塵埃は旋回室６から連結穴９を介して集塵室７に蓄積される。また、排気口５には、排気口５から旋回室１内側に向かって円筒状のフィルタ部１０が設けられており、実施の形態１では、フィルタ部１０を金属材料の円管で形成した例を示している。
【０００９】
なお、図中、矢印は空気の流れを示している。
【００１０】
電動送風機（図示せず）の駆動によって吸気管２から流れ込む塵埃は、吸気管２の壁面や空気との摩擦により帯電する。帯電した塵埃は、吸気口３からサイクロン集塵部１に流れ込み、旋回室６でフィルタ部１０の回りを旋回する。そして、遠心力により旋回室６の壁面、仕切部８に押し付けられ、連結穴９から集塵室７に流れ込んで蓄積する。一方、塵埃と分離した空気は、フィルタ部１０を通過し、排気口５より排気管４に流れ出て、電動送風機（図示せず）に吸引される。
【００１１】
また、塵埃は、旋回室６内を旋回中にフィルタ部１０に衝突したり、排気管４に排出される空気の流れに乗ってフィルタ部１０を通過するときフィルタ部１０と衝突したりする。そして、これら衝突により、フィルタ部１０は空気との摩擦で帯電し、フィルタ部１０と塵埃との間でクーロン力が発生してお互いに引き付け合う状態となる。
【００１２】
ここで、クーロン力について説明する。
クーロン力は、２つの電荷の間に働く電気力であり、その大きさは次の数式にて表される。
【００１３】
Ｆはクーロン力、q1とq2は電荷、ｒは電荷の距離、kはクーロン定数（＝８．９８７５×１０9（Nm2/C2））を示す。この数式から、帯電量が多いほど（電荷が大きいほど）クーロン力は強くなることが理解できる。また、お互いの距離が近いほどクーロン力は強くなるもことがわかる。
【００１５】
実施の形態１によれば、フィルタ部１０を金属材料で形成することにより、フィルタ部１０の帯電量が大幅に減少すると共に、フィルタ部１０と塵埃間の電荷の移動が容易となる。これにより、フィルタ部１０との接触時、クーロン力による吸着力はナイロン材フィルタの場合と比べて大幅に弱まるので、塵埃は旋回風に乗りやすく、集塵室７への蓄積効率は向上する。
【００１６】
また、フィルタ部１０に金属材料で形成された円管を用いたので、真円度の高い円管、つまり真円度の高いフィルタ部１０を形成できるので、集塵室７内の旋回がスムーズになり、旋回力が強くなることによって遠心力による分離性能が高まるという効果がある。また、真円度が高いため、凹凸による塵埃の引っかかりを減少することができるという効果もある。さらに、金属材料であるため、フィルタ部１０を支える支柱が不要となり、フィルタ部の開口率を増やすことができ、集塵性能が向上する。
【００１７】
実施の形態２．
図３はこの発明の実施の形態２におけるサイクロン集塵装置のフィルタ部の要部拡大図である。実施の形態１ではフィルタを金属材料の円管で形成した例を示したが、実施の形態２では、開口処理を施した金属材料のプレートでフィルタを形成する例を示す。図を用いて、金属材料のプレートを円筒状に湾曲させて形成するフィルタ部１１の詳細について説明する。まず、プレートに開口処理を施し、その後プレートの端部を折り曲げて折り曲げ部１２を形成する。そして、プレートを湾曲させて円筒状にし、両端の折り曲げ部１２をそれぞれ当接させる。次に、折り曲げ部１２と略同じ長さで構成された金属製の押え部１３で図３に示すように折り曲げ部１２を挟持するように固定して円筒状のフィルタ部１１を形成する。
【００１８】
なお、フィルタ部１１を円筒状に形成する方法は、プレートの端部を押え部１３で固定する方法に限ったものではなく、例えば溶接処理を施しても固定してもよい。
【００１９】
また、金属材料への開口処理方法については、特に限定しないが、その代表的なものをいくつか記載する。
【００２０】
例えば、不要部分を化学的あるいは電気化学的に除去するエッチング、またはエッチング処理を施した部材に対して再度エッチングを施し角を除去するソフトエッチング、または金型を形成し、プレス機械で加圧打ち抜きするパンチングプレス、またはレーザービームを一点に集中させ材料を熱し、蒸発させて加工するレーザー加工、などがある。
【００２１】
実施の形態２によれば、実施の形態１と同様に、フィルタ部１１を金属材料で形成することにより、フィルタ部１１の帯電量が大幅に減少すると共に、フィルタ部１１と塵埃間の電荷の移動が容易となる。これにより、フィルタ部１１との接触時、クーロン力による吸着力はナイロン材フィルタの場合と比べて大幅に弱まるので、塵埃は旋回風に乗りやすく、集塵室への蓄積効率は向上する。
【００２２】
また、金属材料であるため、フィルタ部１１を支える支柱が不要となり、フィルタ部の開口率を増やすことができ、集塵性能が向上する。
【００２３】
さらに、金属材料のプレートに開口処理を施してから円筒状に成形するので、例えば開口処理方法として比較的容易な手段であるパンチングプレスやエッチング技法を用いることができる。
【００２４】
実施の形態３．
図４はこの発明の実施の形態３におけるサイクロン集塵装置のフィルタ部の要部拡大図である。図において、上述の各実施の形態と同じの構成には同一の符合を付し、説明を省略する。図に示すように、フィルタ部１０（１１）に形成する開口１４を、角１５が形成されないように、多角形または円形に形成する。これにより、フィルタ部１０（１１）に衝突した塵埃が開口１４に引っかかりにくなり、集塵性能が向上する。
【００２５】
実施の形態４．
図５はこの発明の実施の形態４におけるサイクロン集塵装置の構成を示す説明図である。図において、上述の各実施の形態と同じの構成には同一の符合を付し、説明を省略する。図５に示すように、掃除機本体１６内にはサイクロン集塵部１と電動送風機１７が内蔵されている。フィルタ部１０（１１）にはアース配線１８が施されている。これにより、フィルタ部１０（１１）での帯電を防止することができる。したがって、フィルタ部１０（１１）と塵埃との間でクーロン力の発生を防ぎ、クーロン力の働きによる塵埃のフィルタ部１０（１１）への付着を防止することができ、集塵性能を向上させることができる。
【００２６】
ところで、上述した各実施の形態では、サイクロン集塵部の一部に集塵室を設けたサイクロン集塵装置について述べたが、集塵室と旋回室を別々に設けてもよく、その他形状のサイクロン集塵装置にも利用できることは言うまでもない。
【００２７】
また、上述した各実施の形態では、円筒形状のフィルタを用いたサイクロン集塵装置について述べたが、その他円形状のサイクロン集塵装置にも利用できることは言うまでもない。
【００２８】
【発明の効果】
この発明は以上説明したように、サイクロン集塵部の旋回室に設けるフィルタ部を金属材料で形成したことにより、フィルタ部での帯電を緩和し、クーロン力による塵埃のフィルタ部への付着を防ぐことができ、集塵性能が向上するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１におけるサイクロン集塵装置を示す上面構成図である。
【図２】 この発明の実施の形態１におけるサイクロン集塵装置を示す斜視図である。
【図３】 この発明の実施の形態２におけるサイクロン集塵装置のフィルタ部の要部拡大図である。
【図４】 この発明の実施の形態３におけるサイクロン集塵装置のフィルタ部の要部拡大図である。
【図５】 この発明の実施の形態４におけるサイクロン集塵装置の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１ サイクロン集塵部、２ 吸気管、３ 吸気口、４ 排気管、５ 排気口、６ 旋回室、７ 集塵室、８ 仕切部、９ 連結穴、１０ フィルタ部、１１ フィルタ部、１２ 折り曲げ部、１３ 押さえ部、１４ 開口、１５ 角、１６ 掃除機本体、１７ 電動送風機、１８ アース配線。
Claims (3)
- 塵埃を含んだ空気を旋回させる旋回室と、旋回により分離された塵埃を集積する集塵室と、前記旋回室の空気を排出する排気口と、前記排気口から前記旋回室内に向けて配置された円筒状のフィルタ部とを備え、前記フィルタ部を、金属材料で形成したことを特徴とするサイクロン集塵装置。
- 前記フィルタ部に形成される開口を、多角形状または円形状としたことを特徴とする請求項１記載のサイクロン集塵装置。
- 前記フィルタ部にアース配線を施したことを特徴とする請求項１記載のサイクロン集塵装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003170712A JP4191540B2 (ja) | 2003-06-16 | 2003-06-16 | サイクロン集塵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003170712A JP4191540B2 (ja) | 2003-06-16 | 2003-06-16 | サイクロン集塵装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005007211A JP2005007211A (ja) | 2005-01-13 |
| JP4191540B2 true JP4191540B2 (ja) | 2008-12-03 |
Family
ID=34095441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003170712A Expired - Lifetime JP4191540B2 (ja) | 2003-06-16 | 2003-06-16 | サイクロン集塵装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP2004267452A (ja) * | 2003-03-07 | 2004-09-30 | Sharp Corp | 集塵容器およびそれを備えた電気掃除機 |
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2003
- 2003-06-16 JP JP2003170712A patent/JP4191540B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JP2005007211A (ja) | 2005-01-13 |
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