JP4202905B2 - 電気掃除機 - Google Patents

Description

本発明は、含塵空気をろ過するフィルタを有した塵処理手段を備えた電気掃除機に関する。

従来、電動送風機の上流側に配置された集塵ケースの後部にフィルタユニットを取付け、このフィルタユニットと対向して集塵ケースの前壁に設けた筒状の吸込み口から導入された含塵空気を、フィルタユニットでろ過して、集塵ケース内に溜められる塵と、電動送風機に吸込まれる空気とに分離する電気掃除機が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

前記フィルタユニットは吸込み口の軸線延長線と直交するように立てて配置されている。このユニットは、平らに張設されて吸込み口と対向するメッシュフィルタを前端に有しているとともに、メッシュフィルタより下流側にスポンジフィルタ及び蛇腹状フィルタを積層状態に配置している。
実願昭５３−１６２０２８号（実開昭５５−７８０５０号）のマイクロフィルム（明細書第４頁第９行〜第１１行、第６頁第６行〜第１７行、第１図、及び第２図）

特許文献１の技術では、吸込み口から導入されてフィルタユニットにいたる含塵空気の流れ方向と、フィルタユニットを通過して電動送風機に吸込まれる空気の流れ方向とが同じであって、含塵空気は平らなメッシュフィルタに対し略直角に交差するように吹付けられる。このため、ネットフィルタでろ過された塵が、電動送風機に吸込まれる空気によってネットフィルタの表面に吸付けられることに加えて、集塵ケース内での含塵空気の流れによってネットフィルタの表面に押付けられる。これにより、ネットフィルタで分離された塵が、ネットフィルタの表面に張り付くように留まり易い。したがって、ネットフィルタが早期に目詰まり状態となって、吸込み力を持続させることが難しい。

本発明の目的は、含塵空気を塵と空気とに分離するフィルタのろ過性能を持続し易く、吸込み力の低下を抑制可能な電気掃除機を提供することにある。

本発明は、電動送風機に至る吸込み風路中に、吸込まれた含塵空気を塵と空気とに分離するとともに分離された塵を溜める塵処理手段を設け、この塵処理手段を、集塵室と、この集塵室に含塵空気を導入する導入部と、集塵室に臨んで設けられ含塵空気をろ過して集塵室に溜められる塵と吸込み風路を流れる空気とに分離するとともに少なくとも上流側表面が平らに作られている第１フィルタとを備えて形成し、第１フィルタを迂回する戻し風路の下流側の開口を第１フィルタに対してこのフィルタの表裏面が広がる方向に並べて吸込み風路の第１フィルタより下流側と集塵室とを戻し風路で連通するとともに、この戻し風路と集塵室との境界に第２フィルタを設けて、導入部から含塵空気をフィルタ斜めに吹付けるとともに、集塵室内の空気を戻し風路に通して塵分離手段より下流側の吸込み風路に導くようにしている。

本発明によれば、集塵室に導入される含塵空気を利用して、塵と空気とに分離するフィルタに塵が留まらないようにしたので、フィルタのろ過性能を持続し易く、吸込み力の低下を抑制可能な電気掃除機を提供できる。

図１〜図６を参照して本発明の一実施形態を説明する。

図１中符号１で示す例えばキャニスタ型の電気掃除機は、床面を走行可能な掃除機本体２と、吸込風路体３とを備えている。

掃除機本体２は、ケース体１１と、このケース体１１に取付けられた蓋１２とを備えている。蓋１２はその後端部をケース体１１の上部に回転可能に連結されていて、この蓋１２の回転により、ケース体１１の前部に設けた図示しない本体内集塵室の上面開口が開閉されるようになっている。本体内集塵室には空気とともに吸込まれた微細な塵（細塵）を空気から分離して捕捉する細塵フィルタ（図示しない）が配置されている。この細塵フィルタは蓋１２の開放状態で本体内集塵室に出し入れ可能である。

ケース体１１の前面には本体内集塵室に連通するホース接続口１３が設けられている。掃除機本体２の後部には、電動送風機１４及び図示しないコードリールや電源供給回路等が内蔵されている。コードリールの掃除機本体２外に引出される電源コード１５を介して電動送風機１４への給電がなされる。電動送風機１４の吸気口１４ａは、本体内集塵室を介してホース接続口１３に連通している。

吸込風路体３は、床面上から塵とともに吸込まれた空気をホース接続口１３に導く吸込み風路を形成するものであって、吸塵ホース２１と、延長管２２と、吸込み口体２３と、塵処理手段として例えば塵処理装置２４とを備えている。

吸塵ホース２１は、可撓性を有する蛇腹状のホース本体２５、このホース本体２５の一端部に設けられた本体接続部２６、及びホース本体２５の他端部に設けられた握り部２７を備えて形成されている。本体接続部２６はホース接続口１３に着脱可能に挿入して接続されている。握り部２７は、ハンドル２７ａを有し、このハンドル２７ａに電動送風機１４の遠隔操作用スイッチが設けられている。

延長管２２は真直ぐな管で作られている。吸込み口体２３は、床面の掃除に好適なものであって、その下面に幅方向に延びる吸込み開口（図示しない）を有している。この吸込み口体２３が有する起倒可能な接続管２３ａは、延長管２２の上流側の端部に着脱可能に接続できる。

ハンドル２７ａを除いた握り部２７の主部は略円筒状であり、その後端部（下流側の端部）にはホース本体２５が接続されている。ホース本体２５の上流側に連続して、吸込み口体２３からホース本体２５にいたる風路の一部、例えば握り部２７と延長管２２との間には、これらに接続して図２〜図６に示す塵処理装置２４が設けられている。

塵処理装置２４は、集塵室３１を有する集塵ケース３２と、第１フィルタ３３と、導入部３４と、例えば一対の戻し風路３５と、第２フィルタ３６とを備えている。

集塵ケース３２は、本体ケース部４１と、排気ケース部４２と、底蓋４３とを有している。本体ケース部４１の下流側の後面と下面とは夫々開放されている。

排気ケース部４２は本体ケース部４１の後面開口を開閉可能に覆って本体ケース部４１の後端上側部にヒンジ４４を介して取付けられている。この排気ケース部４２の後部は、本体ケース部４１の後端嵌合部４１ａ（図６参照）に被嵌する前部に比較して縮径されて円管状になしており、この後部は握り部２７に前側から着脱可能に挿入して接続されている。排気ケース部４２の後部と本体ケース部４１の後端嵌合部４１ａとのいずれか一方には、互いの嵌合状態での気密を図る環状シール部材（図示しない）が設けられている。

集塵室３１からの塵捨ての際等に開かれる底蓋４３は、排気ケース部４２の前端下側部にヒンジ４５を介して取付けられていて、このヒンジ４５を中心とする回動により本体ケース部４１の下面開口を開閉可能である。なお、図中符号４６は底蓋４３を閉じ状態の保持することとその解除とを担うロック部を示している。閉じられた底蓋４３と本体ケース部４１とはその内側に集塵室３１を区画している。図４及び図５に示すように底蓋４３のヒンジ４５側の端部（後端部）及び自由端側の端部（前端部）の内で、少なくとも前者の端部は、集塵室３１内での空気および塵の移動に対する抵抗を抑制する目的で、湾曲形状に作られている。集塵室３１は、その後面開口を通じて、閉じられた排気ケース部４２に連通されている。本体ケース部４１と底蓋４３との合わせ部のいずれか一方には、閉蓋状態での気密を図る環状のシール部材（図示しない）が設けられている。

第１フィルタ３３は、集塵室３１に吸込まれた含塵空気をろ過して集塵室３１に溜められる塵と第１フィルタ３３の下流側の吸込み風路を流通する空気とに分離するものである。この第１フィルタ３３は、図４〜図６に示すように表裏両面を集塵室３１及び排気ケース部４２内に個別に臨ませて本体ケース部４１の後端開口に取付けられている。この第１フィルタ３３は平らな濾材、例えばナイロンネットで作られていて、立てて設けられている。なお、第１フィルタ３３は排気ケース部４２の入口をなす前端開口に取付けてもよい。

図１〜図６に示すように導入部３４は、例えば直管状部３４ａと、この後端部に連続する出口部３４ｂとを備えている。直管状部３４ａの後部及び出口部３４ｂは、本体ケース部４１の幅方向中央部に位置してこの本体ケース部４１の上部に配設されている。

直管状部３４ａの前部は本体ケース部４１の前方に突出されているとともに、突出する略前下がりになっている。直管状部３４ａはその傾きによって内部を通る含塵空気を第１フィルタ３３から外れる方向に向けて導く部位である。この直管状部３４ａは延長管として機能するものであり、その前端部には前記延長管２２の下流側端部が出し入れ可能に接続されている。なお、図１中３４ｃは直管状部３４ａの前端部に設けられて、この前端部に対する延長管２２の固定とその解除とを担うロック摘みを示している。なお、２本継形の延長管を使用する場合には、直管状部３４ａを短くして、この直管状部３４ａに２本継形延長管の下流側の管を着脱自在に嵌合して接続するようにしてもよい。

出口部３４ｂは含塵空気を第１フィルタ３３に斜め方向から当るように導く部位である。すなわち、図４に示すように出口部３４ｂは、直管状部３４ａの後端（下流側の端）から折れ曲がるように連続して設けられていて、直管状部３４ａの下流側への軸方向延長上に対向する方向変換壁３４ｂ１と、この方向変換壁３４ｂ１と対向した出口３４ｂ２とを有している。方向変換壁３４ｂ１は、好ましい例として風路抵抗を抑制する目的で湾曲面で作られていて、第１フィルタ３３の一端に連続している。出口３４ｂ２は、第１フィルタ３３の一端部と対向し、導入部３４内と集塵室３１とを連通して設けられている。

本体ケース部４１は導入部３４の両側に位置するカバー壁部４１ｂを有している。図５及び図６に示すようにカバー壁部４１ｂと集塵室３１の天井を仕切る本体ケース部４１の壁部４１ｃによって戻し風路３５が区画されている。戻し風路３５は導入部３４と略平行であって、集塵室３１に沿って例えば各図において上方に設けられている。第１フィルタ３３から隔たった戻し風路３５の一端側部分は、集塵室３１の先細となった前端部に連通されている。戻し風路３５の第１フィルタ３３側に位置する下流側の端は開口されていて、この開口３５ａ（図５及び図６参照）を通じて戻し風路３５は、閉じられた排気ケース部４２に連通されている。したがって、戻し風路３５は第１フィルタ３３を迂回する風路をなしている。図６に示すように開口３５ａを第１フィルタ３３に並べて、開口３５ａから排気ケース部４２への空気の流入方向を、集塵室３１から第１フィルタ３３を通って排気ケース部４２への空気の流入方向と同じにした構成は、排気ケース部４２での空気の合流に伴う空気流の乱れを抑制できる点で好ましい。

一対の戻し風路３５を通って排気ケース部４２に流入する風量と、第１フィルタ３３を通って排気ケース部４２に流入する風量とは適宜設定可能であり、本実施形態の場合には後者の風量の方を前者の風量より多く設定してある。なお、既述のように戻し風路３５を集塵ケース３２に一体的に設けた構成は、塵処理装置２４の構成を単純にできる点で好ましい。

第２フィルタ３６は、戻し風路３５と集塵室３１との境界をなす壁部４１ｃに開けられた細長い風路入口３８（図５及び図６参照）に設けられている。第２フィルタ３６は、含塵空気を、集塵室３１に溜められる塵と、戻し風路３５を通る空気とに分離するものであって、平らな濾材、例えばナイロンネットで作られている。

図１に示す状態で電動送風機１４が運転されると、吸込み口体２３に床面上の塵が空気とともに吸込まれる。この含塵空気は、延長管２２及び塵処理装置２４を順次経由して、塵処理装置２４で除塵されてから吸塵ホース２１の握り部２７、ホース本体２５、及び本体接続部２６を順次通って掃除機本体２内に吸込まれる。掃除機本体２に吸込まれた空気は、それに含まれる細塵を図示しない細塵用フィルタを通過する際に除去（分離）された後に、電動送風機１４を通過して排気風となり、掃除機本体２の外部に図示しない排気部を通して排出される。

こうした吸込みに伴う塵処理装置２４での除塵について説明する。

延長管２２を通って導入部３４に導入された含塵空気は、導入部３４の軸方向に沿って図４中矢印Ａ方向に流動するので、その直進を出口部３４ｂの方向変換壁３４ｂ１で遮られるとともに、この方向変換壁３４ｂ１で流動方向を第１フィルタ３３に向けて変換された後、図４中矢印Ｂで示すように出口３４ｂ２を通って第１フィルタ３３に対して好ましくは４５°以下の入射角θで斜めに吹付けられる。この吹付け下での第１フィルタ３３のろ過作用によって、図４中符号Ｃで示すように第１フィルタ３３を通過し排気ケース部４２を介して吸塵ホース２１の握り部２７に吸込まれる空気と、第１フィルタ３３で通過を妨げられるが塵とが分離される。

この場合、既述のように含塵空気が第１フィルタ３３の表面（上流側の面）に斜めに吹付けられた含塵空気の一部は、第１フィルタ３３の表面に沿って底蓋４３に向けて流動した後に、底蓋４３に沿って集塵室３１の次第に狭くなっている前端部側に流動する（この流動方向を図４及び図５中に矢印Ｄで示す。）。こうした集塵室３１内での空気の動きによって、第１フィルタ３３の表面に吸付けられた塵を集塵室３１の前端部に吹き寄せることができる。

このように導入部３４から集塵室３１に導かれる含塵空気の勢いを利用して第１フィルタ３３の表面の塵を吹き払うので、第１フィルタ３３の表面への塵の堆積の進行を抑制できる。これにより、第１フィルタ３３が目詰まり状態となることが抑制されて、所定量の空気を第１フィルタ３３に通過させる機能を持続できるので、電気掃除機１の吸込み仕事率の低下を抑制できる。

しかも、塵処理装置２４は、集塵室３１と排気ケース部４２内とを連通して第１フィルタ３３を迂回する戻し風路３５を備えていて、この戻し風路３５の入口は、既述のように第１フィルタ３３から塵が吹き寄せられる集塵室３１の前端部に連通している。このため、集塵室３１内の含塵空気の内、空気は図５中矢印Ｄ〜Ｇに示すように第２フィルタ３６を通った後、戻し風路３５を経由して、この戻し風路３５の開口３５ａから排気ケース部４２を介して吸塵ホース２１の握り部２７に吸込まれる。言い換えれば、導入部３４から導入された含塵空気の一部が、集塵室３１を介して戻し風路３５を通って、塵処理装置２４より下流側の吸込み風路部分に導かれる。同時に、第２フィルタ３６のろ過作用によって、この第２フィルタ３６で通過を妨げられる塵が空気から分離され、この塵は集塵室３１に残される。

したがって、戻し風路３５に吸込まれる空気の流れによって、第１フィルタ３３の表面の塵を吹き払う気流が助勢されるので、より効果的に第１フィルタ３３の除塵を実現できる。その上、集塵室３１内の塵は、戻し風路３５に吸込まれる空気の流れに伴う吸寄せと前記吹き寄せとによって、集塵室３１の前端部に効果的に寄せられるので、この前端部に圧縮されて溜められる。これにより集塵量を増やすことができる。

すなわち、以上のような塵処理装置２４での塵処理作用によって、塵と空気とに分離する第１フィルタ３３に塵が留まることが抑制されて、この第１フィルタ３３のろ過性能を持続きるので、吸込み力の低下を抑制することができる。

又、硬い塵を吸込んだ場合、この塵は導入部３４の出口部３４ｂにおいて方向変換壁３４ｂ１に衝突するので、勢いをそがれ、この後に第１フィルタ３３に向けて導かれる。このため、張設されている第１フィルタ３３が硬い塵によって破損することを抑制できる。

なお、集塵室３１に溜まった塵は、ヒンジ４５を中心に底蓋４３を回動して開けることにより捨てることができる。又、底蓋４３を開けた状態では、第１フィルタ３３の表面及び第２フィルタ３６を本体ケース部４１の内側から掃除することが可能であり、更に、排気ケース部４２を、ヒンジ４４を中心に回動し本体ケース部４１に対して開いた上で、第１フィルタ３３の裏面を掃除することができる。

又、本発明において、袋小路部等からなる集塵室の塵溜め部は、前記一実施形態のように第１フィルタ３３の上流側に遠く離れて設けることには制約されない。例えば、第１フィルタ３３を境に、この第１フィルタ３３に対する含塵空気の吹付け側と反対側に塵溜め部を設けてもよく、具体例を言えば、図４のように第１フィルタ３３の斜め上側から含塵空気が吹付けられるとした場合には、第１フィルタ３３の下側に延びて塵溜め部を設けることができる。

又、本発明で、第１フィルタ３３は、ネットフィルタ以外にも、少なくとも上流側表面が平らに作られたフィルタであれば使用可能であり、第２フィルタ３６を用いる場合にも同様である。又、本発明で、例えば、ホース本体２５の上流側に塵処理装置（塵処理手段）２４を設けて実施する場合、この塵処理装置（塵処理手段）２４は、吸込み口体２３、又は延長管２２等に配設することが可能である。又、本発明は延長管を用いない電気掃除機にも適用できる。更に、吸込み口体としては、床用以外の例えば隙間用吸込み口体その他の用途の吸込み口体であってもよい。又、本発明では、直管状部を、延長管で兼ねて塵処理手段とは別の構成とすることも可能であり、この場合には、直管状部を兼ねた延長管が着脱可能に嵌合して接続される出口部３４ａによって導入部３４が形成されるものである。

本発明の一実施形態に係る電気掃除機を示す斜視図。 図１の電気掃除機の塵処理装置を示す平面図。 図２の塵処理装置を示す側面図。 図２中Ｆ４−Ｆ４線に沿って示す塵処理装置の断面図。 図２中Ｆ５−Ｆ５線に沿って示す塵処理装置の断面図。 図２の塵処理装置の一部をその戻り風路を通る位置で切り欠いて示す斜視図。

符号の説明

１…電気掃除機、２…掃除機本体、３…吸込み風路体（吸込み風路）、１４…電動送風機、２１…吸塵ホース、２２…延長管、２３…吸込み口体、２４…塵処理装置（塵処理手段）、３１…集塵室、３２…集塵ケース、３３…第１フィルタ、３４…導入部、３４ａ…直管状部、３４ｂ…出口部、３４ｂ１…方向変換壁、３４ｂ２…出口、３５…戻し風路、３５ａ…戻し風路の開口、３６…第２フィルタ、３８…風路入口、４１…本体ケース部、４１ｃ…隔壁(境界)、４２…排気ケース部

Claims (3)

1. 塵とともに吸込まれた空気を電動送風機に導く吸込み風路中に設けられ、吸込まれた含塵空気を塵と空気とに分離するとともに分離された塵を溜める塵処理手段を備え、
   この塵処理手段が、集塵室と、この集塵室に含塵空気を導入する導入部と、この導入部から含塵空気が斜めに吹付けられるように前記集塵室に臨んで設けられ含塵空気をろ過して前記集塵室に溜められる塵と前記吸込み風路を流れる空気とに分離するとともに少なくとも上流側表面が平らに作られた第１フィルタと、
   前記吸込み風路の前記第１フィルタより下流側と前記集塵室を連通し前記第１フィルタを迂回して設けられた戻し風路であって、この戻し風路の下流側の開口が前記第１フィルタに対してこのフィルタの表裏面が広がる方向に並べられている前記戻し風路と、
   この戻し風路と前記集塵室との境界に設けられた第２フィルタと
   を備えていることを特徴とする電気掃除機。
2. 前記塵処理手段をなす塵処理装置が、
   前記集塵室を有する集塵ケースと、
   この集塵ケースに配設された前記導入部と、
   前記集塵ケースの後端部に取付けられた排気ケース部と、
   この排気ケース部内と前記集塵室とに表裏両面を臨ませて前記集塵ケース又は前記排気ケース部に取付けられた前記第１フィルタと、
   前記集塵室から仕切られて前記集塵ケースに設けられ、一端が前記集塵室の前端部に連通され、下流側の端が前記排気ケース部内に臨んで開口されている前記戻し風路と、
   この戻し風路と前記集塵室との境界に設けられた風路入口に設けられて前記集塵室に溜められる塵と前記戻し風路を通る空気とを分離する前記第２フィルタと
   を備えていることを特徴とする請求項１に記載の電気掃除機。
3. 前記導入部が、直管状部と、この直管状部の下流側への軸方向延長上に対向する方向変換壁を有して含塵空気を前記第１フィルタに対して斜めに吹付けるように導く出口部とから形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気掃除機。

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