JP4743233B2

JP4743233B2 - 電気掃除機

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Publication number: JP4743233B2
Application number: JP2008159061A
Authority: JP
Inventors: 剛志前田; 崇松本; 宏安藤
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2008-06-18
Filing date: 2008-06-18
Publication date: 2011-08-10
Anticipated expiration: 2028-06-18
Also published as: JP2010000120A

Description

本発明は、電気掃除機に関し、特にそのサイクロン集塵装置に関する。

サイクロン集塵装置は、旋回室内にて塵埃と空気を含む混合気を旋回させ遠心力により塵埃と空気とを分離し、集塵する装置であり、家電製品では主に電気掃除機に用いられている技術である（例えば特許文献１参照）。

特開２００３−１１２０８２号公報（第２−３頁、図１）

しかしながら、前述のサイクロン集塵装置の構成では、塵埃が集塵室に入る手前で風速を遅くする必要があるため、旋回室には十分な高さが必要であり、旋回室を高く構成することにより、掃除機本体が大型になってしまうとともに、掃除機本体の重心が高くなってしまうことにより掃除機本体の走行性が悪化し、使い勝手が悪いという問題点があった。

また、集塵室内に風速の速い空気流が侵入すると、集塵室内の塵埃が飛散して旋回室へ戻ってしまい、塵埃を集塵室に捕集しにくいという問題点があった。

さらには、旋回室の高さを低減するための策として、旋回室と集塵室を隣接させて配置し、旋回室の側面に旋回風路と集塵室とを連通させる連結穴を備える構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）が、塵埃と空気を含む混合気の旋回の回数が少ないため塵埃と空気の遠心分離性が芳しくなく、また、塵埃と空気を分離して塵埃を捕集する集塵室が一箇所しか形成できないため、塵埃を集塵室に捕集する捕集効率が悪いという問題点があった。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、第１の目的は、サイクロン集塵装置における塵埃と空気の分離性能および集塵室への塵埃の捕集効率を向上させるものである。
また、第２の目的は、サイクロン集塵装置の高さを低減し、かつサイクロン集塵装置における旋回風路を効率的に配置して、掃除機本体を小型化するものである。

本発明に係る電気掃除機は、電動送風機を内蔵した掃除機本体と、前記掃除機本体内で、かつ、前記電動送風機の上流側に形成された螺旋形状の旋回風路と、前記旋回風路の壁面に開口された複数の連通口と、前記複数の連通口にそれぞれ連通する複数の集塵室とを有し、前記複数の集塵室を前記旋回風路の旋回方向に沿って設けるとともに、前記旋回風路の旋回軸方向に沿って隣接して設け、前記複数の連通口のうち、最上流側に位置する連通口の開口面積を、最下流側に位置する連通口の開口面積よりも大きくしたものである。
また、本発明に係る電気掃除機は、電動送風機を内蔵した掃除機本体と、前記掃除機本体内で、かつ、前記電動送風機の上流側に形成された螺旋形状の旋回風路と、前記旋回風路の壁面に開口された複数の連通口と、前記複数の連通口にそれぞれ連通する複数の集塵室とを有し、前記複数の連通口のうち、最上流側に位置する連通口の開口面積を、最下流側に位置する連通口の開口面積よりも大きくしたものである。
また、本発明に係る電気掃除機は、電動送風機を内蔵した掃除機本体と、前記掃除機本体内で、かつ、前記電動送風機の上流側に形成された螺旋形状の旋回風路と、前記旋回風路の壁面に開口された複数の連通口と、前記複数の連通口にそれぞれ連通する複数の集塵室とを有し、前記複数の集塵室のうち、最上流側に位置する集塵室の容量を、最下流側に位置する集塵室の容量よりも大きくしたものである。
また、本発明に係る電気掃除機は、電動送風機を内蔵した掃除機本体と、前記掃除機本体内で、かつ、前記電動送風機の上流側に形成された螺旋形状の旋回風路と、前記旋回風路の壁面に開口された複数の連通口と、前記複数の連通口にそれぞれ連通する複数の集塵室とを有し、前記複数の連通口における最下流側の連通口近傍での前記旋回風路の風路断面積（ｓ２）および旋回半径（ｒ２）のいずれか一方又は双方を前記複数の連通口における最上流側の開口部近傍での前記旋回風路の風路断面積（ｓ１）および旋回半径（ｒ１）よりも小さくした（ｓ１＞ｓ２、ｒ１＞ｒ２）ものである。
また、本発明に係る電気掃除機は、電動送風機を内蔵した掃除機本体と、前記掃除機本体内で、かつ、前記電動送風機の上流側に形成された螺旋形状の旋回風路と、前記旋回風路の壁面に開口された複数の連通口と、前記複数の連通口にそれぞれ連通する複数の集塵室とを有し、前記電動送風機の送風ファンカバーの円形状と同心円状に前記旋回風路を構成し、前記電動送風機の回転方向と前記旋回風路内の気流の旋回方向を逆方向にしたものである。

本発明によれば、塵埃と空気の混合気は、前記旋回風路が螺旋形状を有していることにより、その内部を複数回旋回することができるため前記複数の連通口のうち上流側の連通口で集塵室に捕集できなかった塵埃も、下流側の連通口で集塵室に捕集できるため、捕集効率を向上することができる。また、旋回風路の下流側位置に設置されるフィルタへの塵埃付着量を低減することができる。従って、フィルタの通気性を長く維持することができるため、集塵室内容量を有効利用でき、使用者のゴミ捨ての頻度を少なくすることができる。

実施の形態１．
（電気掃除機の全体構成および掃除機本体の構成）
図１は本発明の実施の形態１に係る電気掃除機の全体構成を示す説明図である。
電動送風機等が内蔵された掃除機本体１の前面側（以下、図の左側を前面側又は前部、右側を後面側又は後部という）に設けたホース接続口１１には、蛇腹状のホース１０１が着脱可能に接続されており、ホース１０１の他端には操作部１０３を有する手元ハンドル１０２が設けられている。そして、手元ハンドル１０２には伸縮自在の延長管１０４の一端が着脱可能に接続され、延長管１０４の他端には床用吸込み具１０５が着脱可能に接続されている。

図２は掃除機本体の斜視図であり、図３は図２の側面図である。
掃除機本体１は、円筒状の上ケース３および有底円筒状の下ケース４からなる本体部２と、上面がゆるやかな円弧状に形成された上蓋５とからなり、上蓋５の後部側は上ケース３に設けたヒンジ部（図示せず）を介して本体部２に支持され、本体部２の上面開口部を開閉する。

図４は図３の縦断面図であり、図５は図４の掃除機本体１に設置されている本体仕切プレート９の斜視図である。
掃除機本体１に内蔵されている電動送風機２４は、円筒状の掃除機本体１の円筒軸と、電動送風機２４の回転軸が略一致となる方向に縦向きに配置されている。電動送風機２４は、電動機部２４ａと送風ファン部２４ｂとから構成されており送風ファン部２４ｂの周囲には、運転時の振動を抑制するために振動吸収材８が設置されている。電動送風機２４は、内臓された送風ファン部２４ｂの高速回転により空気流を発生し、床用吸込み具１０５より塵埃と空気の混合気を吸い込む仕組みとなっている。電動送風機２４の上側が吸込み面である。また、図４に示すように、内ケース上部壁から下側に空間を設け、その下側にフィルタ１３を備える。これにより、サイクロン集塵装置１４（後述の図６参照）では分離できなかった塵埃を捕集する。図４ではフィルタ１３を一段しか設けていないが、複数段設けてもよい。その際は、下流側（図中では下側）にいくに連れて開口面積の細かいフィルタとすることが望ましい。

掃除機本体１の内部は、図４に示したように、本体仕切プレート９により、後述の旋回部を収納する空間と電動送風機２４を収納する空間に区切られており、本体仕切プレート９は、電動送風機２４の吸込み面側の上流部と振動吸収材８の側面を覆う円筒形状の円筒仕切部９ａと、略平板状の平板仕切部９ｂを備える。また、本体仕切プレート９は、電動送風機２４の吸込面と対向する部分に格子部９ｃを備えており、電動送風機２４への空気の流入を抑制することがないように形成されているとともに、後述するフィルタ１３が設置されない状態で使用者に使用された場合にも、大きな塵埃や異物が速い速度で直接的に電動送風機２４へ流入しないようにしている。

（サイクロン集塵装置の構成）
図６は掃除機本体１に内蔵されているサイクロン集塵装置の斜視図であり、図７はその上面図である。また、図８は図７のＡ-Ａ断面図、図９は図７のＢ-Ｂ断面図であり、図１０は図７のＣ-Ｃ断面図である。
サイクロン集塵装置１４は、旋回部１５と、粗塵集塵部１６および細塵集塵部１７とから構成され、粗塵集塵部１６の内部容量は、細塵集塵部１７の内部容量よりも大きいものとなっている。また、粗塵集塵部１６および細塵集塵部１７は、旋回部１５の外壁面に当接しており、外ケース接続口１８ｃと対向する位置に隣接する状態で設置されている。そして、その当接面は開口されており、旋回部１５の内部と、粗塵集塵部１６および細塵集塵部１７の内部が互いに連通する仕組みになっている。なお、隣接とは、連続して密接しているような状態に限定されず、十分に近い位置で離れて隣り合っている状態なども含まれる。

図１１は外ケースの斜視図、図１２は外ケースの後面図であり、図１３は内ケースの斜視図である。
旋回部１５は、外ケース１８と内ケース１９とから成る。外ケース１８は，有蓋円筒形状の外ケース上部壁１８ａと、円筒仕切部９ａを外側から覆う形状の壁面と螺旋形状の壁面とを組み合わせた形状の外ケース下部壁１８ｂを有しているとともに、外ケース下部壁１８ｂの螺旋形状部分と外ケース上部壁１８ａの円筒部分を繋ぐ形状の連結壁１８ｇを備える。また、外ケース１８は、外ケース接続口１８ｃを有し、図４に示したように、外ケース接続口１８ｃは、接続口パッキン２０を介して、ホース接続口１１に連通する風路を構成する。また、外ケース下部壁１８ｂの側面の外ケース接続口１８ｃと対向する位置に第一の連通口１８ｄと第二の連通口１８ｅを、外ケース上部壁１８ａの側面の外ケース接続口１８ｃと対向する位置には第三の連通口１８ｆを設けている。

内ケース１９は、円筒仕切部９ａを覆う形状の内ケース内部壁１９ａの外周面に上螺旋リブ１９ｂと下螺旋リブ１９ｃを備え、内ケース内部壁１９ａの上部に円筒形状の吸気筒１９ｄを備え、図１０に示すように吸気筒１９ｄの内側の空間は、内ケース内部壁１９ａの内側の空間と連通する構成となっている。また、吸気筒１９ｄの外周には、円筒面を一部切り欠いた形状の細塵旋回壁１９ｅを備えており、細塵旋回壁１９ｅは、上螺旋リブ連結部１９ｆと下螺旋リブ連結部１９ｇを介して、上螺旋リブ１９ｂおよび下螺旋リブ１９ｃに繋がっている。また，前述の外ケース接続口１８ｃから流入する混合気を内ケース内部壁１９ａの周方向（図では上面から見て半時計周り）へと導くよう、上螺旋リブ１９ｂと下螺旋リブ１９ｃは、外ケース接続口１８ｃ付近において繋がった形状となっている。また、細塵旋回壁１９ｅの側面において、先述の外ケース接続口１８ｃと対向する位置に内ケース連通口１９ｈを設けている。

図８〜図１０に示すように、外ケース１８と内ケース１９を組み合わせた際には、上螺旋リブ１９ｂおよび下螺旋リブ１９ｃの端部を外ケース１８の内面と、上螺旋リブ連結部１９ｆと下螺旋リブ連結部１９ｇの端部を連結壁１８ｇの内面と、また細塵旋回壁１９ｅの端部を外ケース上部壁１８ａの内面を、それぞれ近接（又は当接）させる構造としており，これにより外ケース接続口１８ｃから流入した空気が上昇しながら旋回する流れを形成している。図示はしないが、上螺旋リブ１９ｂ、下螺旋リブ１９ｃ、上螺旋リブ連結部１９ｆ、下螺旋リブ連結部１９ｇ、細塵旋回壁１９ｅの端部に弾性材で形成されたパッキン（図示せず）を設置し、外ケース下部壁１８ｂの内面と近接又は当接させてシール性を向上させてもよい。

上記のように構成した際に、旋回部１５において、外ケース接続口１８ｃから流入した塵埃と空気の混合気が旋回する空間、すなわち旋回風路２８が螺旋状に形成される。この旋回風路２８は、外ケース下部壁１８ｂの内部にて形成される粗塵分離用旋回風路２８ａと、外ケース上部壁１８ａの内部にて形成される細塵分離用旋回風路２８ｂとから成る。

このように構成された電気掃除機においては、第一の連通口１８ｄと第二の連通口１８ｅから粗塵集塵部１６の内部へ、また、第三の連通口１８ｆから内ケース連通口１９ｈを経由して細塵集塵部１７の内部へ塵埃が捕集されることになり、このように複数の連通口にそれぞれ連通する複数の集塵室が備えられることにより、前記複数の連通口のうち上流側の連通口（第一の連通口１８ｄおよび第二の連通口１８ｅ）で集塵室に捕集できなかった塵埃も、下流側の連通口（第三の連通口１８ｆ）で捕集できるため捕集効率を向上することができる。

なお、粗塵集塵部１６の内部へ連通する第一の連通口１８ｄと第二の連通口１８ｅの２つの連通口は、１つあるいは３つ以上の連通口として構成してもよい。また、細塵集塵部１７の内部へ連通する第三の連通口１８ｆおよび内ケース連通口１９ｈは、それぞれ複数の連通口として構成してもよい。以上の構成によっても同様の効果を得ることができる。

（粗塵集塵部および細塵集塵部の構成）
図１４は粗塵集塵部の斜視図、図１５は粗塵集塵部の側面図であり、図１６は図１５のＡ−Ａ断面図である。
粗塵集塵部１６は、粗塵集塵室２１と粗塵集塵蓋２２から構成され、粗塵集塵蓋２２は粗塵ヒンジ部２３を介して、粗塵集塵室２１に対して回動自在に支持されている。また、粗塵集塵蓋２２は、第一の粗塵連通口２２ａ、第二の粗塵連通口２２ｂを備えており、粗塵集塵室２１は、第一の粗塵連通口２２ａおよび第二の粗塵連通口２２ｂのそれぞれに対して連通する第一の粗塵集塵室２１ａ、第二の粗塵集塵室２１ｂを有している。粗塵集塵蓋２２を閉じた際には、第一の粗塵集塵室２１ａおよび第二の粗塵集塵室２１ｂそれぞれは独立した空間を形成し、互いに連通しない構成とする。

図１７は細塵集塵部の斜視図であり、図１８は細塵集塵部の側面図である。
細塵集塵部１７は、細塵集塵室２５と細塵集塵蓋２６から構成され、細塵ヒンジ部２７を介して、細塵集塵蓋２６は細塵集塵室２５に対して回動自在に支持されている。また、細塵集塵蓋２６は、細塵連通口２６ａを備えている。

上記のように構成した粗塵集塵部１６においては、第一の粗塵集塵室２１ａと第二の粗塵集塵室２１ｂを旋回部１５の旋回方向に沿って隣接して設けることにより、粗塵集塵室２１および粗塵集塵蓋２２のいずれか一方又は双方が一つの部品として構成し、粗塵集塵部１６と細塵集塵部１７を旋回部１５の旋回軸方向に沿って隣接して設けていることにより、掃除機本体から集塵室を取り出す際の操作性とゴミ捨て時の使い勝手を向上することができる。

（旋回風路の構成）
実施の形態１における旋回風路２８は、上流側位置である外ケース接続口１８ｃから下流側に向かうに従って、その断面積が徐々に狭くなるように構成されている（図示はせず）。その具体的な方法として、
（１）上螺旋リブ１９ｂの下面と下螺旋リブ１９ｃの上面との間の距離を下流側に向かうに従って徐々に狭く構成する
（２）内ケース内部壁１９ａの外面と外ケース下部壁１８ｂの内面との距離を徐々に狭く構成する
（３）上記（１）と（２）を併用する
が挙げられる。（ただし、旋回風路２８の断面積を徐々に狭くする方法は、この構成に限るものではない。）

上記のように旋回風路２８の断面積を下流側に向かうに従って徐々に狭くする構成とすることにより、旋回風路２８内を流れる塵埃と空気の混合気に作用する遠心力が、下流側に向かうに従って強くなるため、下流側に向かうに従って細かい塵埃を混合気より分離することができる。また、徐々に旋回風路２８の断面積を縮小していくことにより、風路縮小による圧力損失を極力抑制することができる。

上記では、下流側に向かうに従って細かい塵埃を混合気より分離するために、旋回風路２８の断面積を下流側に向かうに従って狭くしていく構成について述べたが、同様の効果を得るために、旋回風路２８の旋回半径を徐々に小さくしていく構成をとってもよい。その具体的な方法として、
（４）内ケース内部壁１９ａの半径を下流側に向かうに従って徐々に小さくする
（５）外ケース下部壁１８ｂの半径を下流側に向かうに従って徐々に小さくする
（６）上記（４）と（５）を併用する
が挙げられる。（ただし、旋回風路２８の旋回半径を徐々に小さくする方法は、この構成に限るものではない。）

上記のように旋回風路２８の旋回半径を下流側に向かうに従って徐々に小さくする構成とすることにより、下流側に向かうに従って細かい塵埃を混合気より分離することができる。また、徐々に旋回風路２８の旋回半径を小さくすることにより、風路の曲率変化による圧力損失を極力抑制することができる。

なお、旋回風路２８の断面積と、旋回風路２８の旋回半径の両方を、下流側に向かうに従って小さくしても、下流側に向かうに従って細かい塵埃を混合気より分離することができる。

また、実際の掃除の場合には、塵埃と空気の混合気以外にも、硬貨や飴袋、マッチ棒といった異物を使用者が吸い込んでしまうケースが考えられる。このとき、上流側に位置する粗塵集塵室２１へ連通する第一の連通口１８ｄおよび第二の連通口１８ｅの開口面積を、下流側に位置する細塵集塵室２５へ連通する第三の連通口１８ｆの開口面積を大きくし、さらに、上流側に位置する粗塵集塵室２１の容量を、下流側に位置する細塵集塵室２５の容量を大きくすることで、一般的な家庭のゴミに含まれる体積割合の大きい粗塵を粗塵集塵部１６にて捕集し、体積割合の小さい細塵を細塵集塵部１７にて捕集することができ、使用者が、硬貨などを意図せず吸い込んでしまった際に、細塵の混ざっていない粗塵集塵部１６に捕集されたゴミから硬貨などを取り出すことができ、使い勝手を向上することができる。

図１９はサイクロン集塵装置の側面図、図２０は図７のＤ−Ｄ断面図、図２１は図１９のＡ−Ａ断面図であり、図２２は図１９のＢ−Ｂ断面図である。
体積割合の大きい異物が旋回風路２８内、特に粗塵分離用旋回風路２８ａで詰まらないように、図２０に示す第一の粗塵連通口２２ａ付近での旋回風路２８の断面積ｓ１[mm²]を２５ｍｍ×２５ｍｍ（＝６２５ｍｍ²）以上とする。一般的に電気掃除機の吸込み風量Qは１．０〜２．０ｍ³/ｍｉnであるため、第一の粗塵連通口２２ａ付近での風速ｖ１[ｍ／ｓ]は、
ｖ１=（Ｑ/６０）÷（ｓ１×１０^-6）・・・（ａ）
より、２７ｍ/ｓ以上となる。ここで、空気から分離する塵埃の対象を、遠心加速度７００Ｇで分離できる塵埃とする。第一の粗塵連通口２２ａ付近での遠心加速度ａ１[Ｇ]は、
ａ１＝ｖ１²÷ｒ１÷ｇ・・・（ｂ）
で表される。ここでｒ１は第一の粗塵連通口２２ａ付近での旋回風路２８の旋回半径、すなわち螺旋の中央軸と旋回風路断面積の中心との間の距離であり、図２０に示した寸法である。ｇは重力加速度［ｍ／ｓ²］である。式（ｂ）より、第一の粗塵連通口２２ａ付近での遠心加速度ａ1[Ｇ]は、第一の粗塵連通口２２ａ付近での風速v1[m/s]の二乗に比例するので、風速の低いｖ１＝２７ｍ／ｓに対して第一の粗塵連通口２２ａ付近での旋回半径ｒ１を決定する際には、ａ１を７００Ｇ以上とするための条件は旋回半径ｒ１＝１０４ｍｍ以下となる。

細塵分離用旋回風路２８ｂに関しては、１０００００Ｇ以上を確保するために上記と同じ考え方を用いて考える。細塵連通口２６ａ付近での旋回風路２８の断面積ｓ２[mm²]を８ｍｍ×８ｍｍ（＝６４ｍｍ²）以上とすると、細塵連通口２６ａ付近での遠心加速度ａ２[Ｇ]を１０００００Ｇ以上確保するためには、図２１に示す細塵連通口２６ａ付近での旋回風路２８の旋回半径ｒ２は６９ｍｍ以下とする必要がある。

上記のようにサイクロン集塵装置１４を構成することにより、旋回風路２８を螺旋形状で形成して強制的に塵埃と空気の混合気が旋回する回数を決定することにより確実に塵埃を空気から分離するとともに、混合気の経路上で下流に向かうに従って遠心力を強くして、第一の粗塵集塵室２１ａで大きな塵埃を、第二の粗塵集塵室２１ｂで第一の粗塵集塵室２１ａよりも小さな塵埃を、細塵集塵室２５で第二の粗塵集塵室２１ｂよりもさらに細かい塵埃を確実に捕集することができる。これにより、一般的な家庭のゴミに含まれる体積割合の低い細塵を、粗塵集塵部１６とは別に設けた細塵集塵部１７にて捕集することができるため、細塵集塵部１７のゴミ捨て頻度を低くして、使用者の使い勝手を向上することができる。また、使用者が、硬貨などを意図せず吸い込んでしまった際に、細塵の混ざっていない粗塵集塵部１６に捕集されたゴミから、硬貨などを取り出すことができ、使い勝手を向上することができる。

（サイクロン集塵室内の旋回部の配置構成）
図２３は上蓋５を開けた（図では非表示とした）ときの掃除機本体１の斜視図である。
上記で説明したサイクロン集塵装置１４における旋回部１５は、図４にも示してあるように、内ケース１９の内ケース内部壁１９ａと内ケース上部壁にて、本体仕切プレート９の円筒仕切部９ａと格子部９ｃを覆うように本体に設置されている。また、粗塵集塵部１６は、図３にも示してあるように、掃除機本体１の外側でホース接続口１１と対向する位置に設置され、上蓋５を開けずとも、図中の矢印（Ａ）の方向に取り出すことができる。また細塵集塵部１７は、掃除機本体１の内部に配置され、上蓋５を開けた際に、図中の矢印（Ｂ）の方向に取り外せる構成とする。また、上記の電動送風機２４の送風ファンの回転方向を、旋回風路２８内を旋回する塵埃と空気の混合気の旋回方向と逆方向、すなわち図７において時計周りの方向とする。

上記のように、内ケース１９の内ケース内部壁１９ａの内側スペースに電動送風機２４を配置し、電動送風機２４の送風ファンカバーの円形状と同心円状に旋回風路２８を構成することにより、本体を小型化することができると同時に、電動送風機２４から発生する騒音の遮音効果を高めることができる。また，掃除機本体１の外形形状と旋回部１５の形状が略相似形状であることから、さらに掃除機本体１の内部スペースの有効活用が可能である。また、ゴミ捨て頻度の低い細塵集塵部１７を、上蓋５を開けた際にのみ操作する仕様として、使用者の使い勝手を向上することができる。さらに、電動送風機２４の起動時に掃除機本体１にかかる回転力を、混合気の旋回成分の力で打ち消すことができ、掃除機本体１の振動を抑制することができる。特に、図２で示すような、下ケース４を回転台座２９に対し回転自在に構成した電気掃除機について、上記構成は有効である。

（全体動作説明）
使用者による操作部１０３の始動操作によって、掃除機本体１内の電動送風機２４の電動機部２４ａが回転起動する。電動機部２４ａの回転に伴う送風ファン部２４ｂの回転によって、床用吸込み具１０５から塵埃および空気を含む混合気が吸い込まれる。床用吸い込み具１０５から吸い込まれた塵埃と空気を含む混合気は、延長管１０４、ホース１０１およびホース接続口１１を経由して、掃除機本体１に到達する。掃除機本体１に到達した混合気は、螺旋形状を有する旋回風路２８を旋回して、粗塵集塵部１６の内部へ通じる第一の連通口１８ｄおよび第二の連通口１８ｅに到達する。前記連通口に到達した混合気が旋回風路２８内を旋回移動することに伴い、混合気に含まれる塵埃には遠心力が働き、その遠心力によって大きな塵埃が粗塵集塵部１６の内部に捕集される。第一の連通口１８ｄおよび第二の連通口１８ｅの前を通過した混合気は、続いて旋回風路２８を旋回しながら上昇し、細塵集塵部１７に通じる内ケース連通口１９ｈに到達する。このとき、混合気は、前記の旋回風路２８の断面積および旋回半径の構成によって、粗塵集塵部１６の前を通過する時に生じる遠心力よりも、細塵集塵部１７の前を通過する時に生じる遠心力の方が大きくなるため、より小さい塵埃が細塵集塵部１７の内部に捕集される。内ケース連通口１９ｈの前を通過した混合気は、吸気筒１９ｄを通って、電動送風機２４に送り込まれる。電動送風機２４の送風ファン部２４ｂを通過した混合気は、掃除機本体１の底部より外部へ排出される。

以上の動作により、塵埃と空気を含む混合気は、旋回風路２８が螺旋形状を有していることにより複数回旋回し、上流側の粗塵集塵部１６に捕集できなかった小さい塵埃も、下流側の細塵集塵部１７に捕集することができるため、捕集効率を向上させることができる。また、一般的な家庭のゴミの内、体積割合の大きい塵埃を細塵集塵部１７とは別に設けらえた粗塵集塵部１６で捕集されるため、細塵集塵部１７のゴミ捨て頻度を低くして、使用者の使い勝手を向上することができる。

実施の形態２．
図２４は本発明の実施の形態２に係る温度又は振動を検知するための制御回路図である。
使用者が操作する操作部１０３は、制御装置５２に接続されており、制御装置５２の出力側には駆動回路５３が接続されている。また、駆動回路５３によって駆動される電動送風機２４は、駆動回路５３の出力側に接続されている。そして、旋回風路２８には、その内部に旋回風路２８の内部温度を検知するための温度センサ５１が設置されており、その検知信号を送信するため、温度センサ５１は、制御装置５２に接続されている。
使用者による操作部１０３の操作指令は、制御装置５２へ出力され、制御装置５２は、操作指令に応じた所定の制御信号を駆動回路５３に出力する。その制御信号を受信した駆動回路５３は、電動送風機２４を高速回転させる。また、制御装置５２は、旋回風路２８の内部に設置された温度センサ５１による検知温度が、所定の温度以上になった場合には、駆動回路５３を介して、電動送風機２４を運転停止又は運転不能状態にする。

上記の構成により、モータ過負荷時および経年劣化時の異常状態を検知することができる。

なお、上記の温度センサ５１に代えて又はそれに加えて、次の温度センサ５４又は振動センサ５５を次のように設置するようにしてもよい。温度センサ５４については、粗塵集塵室２１又は細塵集塵室２５の内部に設置し、制御装置５２に接続する構成にする。そして、制御装置５２は、温度センサ５４による検知温度が所定の温度以上になった場合に、駆動回路５３を介して、電動送風機２４を運転停止又は運転不能状態にする。また、振動センサ５５については、掃除機本体１に設置し、制御装置５２に接続する構成にする。そして、制御装置５２は、振動センサ５５によって初期特性と異なる所定の振動レベルを検知した場合には、駆動回路５３を介して、電動送風機２４を運転停止又は運転不能状態にする。これらの構成によって、上記と同様な効果を得ることができる。

本発明の実施の形態１を示す電気掃除機の全体構成である。本発明の実施の形態１を示す掃除機本体の斜視図である。本発明の実施の形態１を示す掃除機本体の側面図である。本発明の実施の形態１を示す図３の縦断面図である。本発明の実施の形態１を示す本体仕切プレートの斜視図である。本発明の実施の形態１を示すサイクロン集塵装置の斜視図である。本発明の実施の形態１を示すサイクロン集塵装置の上面図である。本発明の実施の形態１を示す図７のＡ−Ａ断面図である。本発明の実施の形態１を示す図７のＢ−Ｂ断面図である。本発明の実施の形態１を示す図７のＣ−Ｃ断面図である。本発明の実施の形態１を示す外ケースの斜視図である。本発明の実施の形態１を示す外ケースの後面図である。本発明の実施の形態１を示す内ケースの斜視図である。本発明の実施の形態１を示す粗塵集塵部の斜視図である。本発明の実施の形態１を示す粗塵集塵部の側面図である。本発明の実施の形態１を示す図１５のＡ−Ａ断面図である。本発明の実施の形態１を示す細塵集塵部の斜視図である。本発明の実施の形態１を示す細塵集塵部の側面図である。本発明の実施の形態１を示すサイクロン集塵装置の側面図である。本発明の実施の形態１を示す図７のＤ−Ｄ断面図である。本発明の実施の形態１を示す図１９のＡ−Ａ断面図である。本発明の実施の形態１を示す図１９のＢ−Ｂ断面図である。本発明の実施の形態１を示す上蓋を開けたときの掃除機本体の斜視図である。本発明の実施の形態２を示す温度又は振動を検知するための制御回路図である。

符号の説明

１掃除機本体、２本体部、３上ケース、４下ケース、５上蓋、８振動吸収材、９本体仕切プレート、９ａ円筒仕切部、９ｂ平板仕切部、９ｃ格子部、１１ホース接続口、１３フィルタ、１４サイクロン集塵装置、１５旋回部、１６粗塵集塵部、１７細塵集塵部、１８外ケース、１８ａ外ケース上部壁、１８ｂ外ケース下部壁、１８ｃ外ケース接続口、１８ｄ第一の連通口、１８ｅ第二の連通口、１８ｆ第三の連通口、１８ｇ連結壁、１９内ケース、１９ａ内ケース内部壁、１９ｂ上螺旋リブ、１９ｃ下螺旋リブ、１９ｄ吸気筒、１９ｅ細塵旋回壁、１９ｆ上螺旋リブ連結部、１９ｇ下螺旋リブ連結部、１９ｈ内ケース連通口、２０接続口パッキン、２１粗塵集塵室、２１ａ第一の粗塵集塵室、２１ｂ第二の粗塵集塵室、２２粗塵集塵蓋、２２ａ第一の粗塵連通口、２２ｂ第二の粗塵連通口、２３粗塵ヒンジ部、２４電動送風機、２４ａ電動機部、２４ｂ送風ファン部、２５細塵集塵室、２６細塵集塵蓋、２６ａ細塵連通口、２７細塵ヒンジ部、２８旋回風路、２８ａ粗塵分離用旋回風路、２８ｂ細塵分離用旋回風路、２９回転台座、５１温度センサ（旋回風路内）、５２制御装置、５３駆動回路、５４温度センサ（集塵室内）、５５振動センサ、１０１ホース、１０２手元ハンドル、１０３操作部、１０４延長管、１０５床用吸込み具。

Claims

電動送風機を内蔵した掃除機本体と、
前記掃除機本体内で、かつ、前記電動送風機の上流側に形成された螺旋形状の旋回風路と、
前記旋回風路の壁面に開口された複数の連通口と、
前記複数の連通口にそれぞれ連通する複数の集塵室と
を有し、
前記複数の集塵室を前記旋回風路の旋回方向に沿って設けるとともに、前記旋回風路の旋回軸方向に沿って隣接して設け、
前記複数の連通口のうち、最上流側に位置する連通口の開口面積を、最下流側に位置する連通口の開口面積よりも大きくした
ことを特徴とする電気掃除機。
前記複数の集塵室のうち、最上流側に位置する集塵室の容量を、最下流側に位置する集塵室の容量よりも大きくしたことを特徴とする請求項１記載の電気掃除機。
前記複数の連通口における最下流側の連通口近傍での前記旋回風路の風路断面積（ｓ２）および旋回半径（ｒ２）のいずれか一方又は双方を前記複数の連通口における最上流側の開口部近傍での前記旋回風路の風路断面積（ｓ１）および旋回半径（ｒ１）よりも小さくした（ｓ１＞ｓ２、ｒ１＞ｒ２）ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電気掃除機。
前記電動送風機の周囲に前記旋回風路の少なくとも一部を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の電気掃除機。
前記電動送風機の送風ファンカバーの円形状と同心円状に前記旋回風路を構成したことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の電気掃除機。
前記電動送風機の回転方向と前記旋回風路内の気流の旋回方向を逆方向にしたことを特徴とする請求項５記載の電気掃除機。
前記旋回風路内の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段の検出温度が所定の温度以上になった場合には、前記電動送風機の運転を停止又は運転不能状態にする制御装置と
を有することを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の電気掃除機。
前記集塵室の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段の検出温度が所定の温度以上になった場合には、前記電動送風機の運転を停止又は運転不能状態にする制御装置と
を有することを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の電気掃除機。
電動送風機を内蔵した掃除機本体と、
前記掃除機本体内で、かつ、前記電動送風機の上流側に形成された螺旋形状の旋回風路と、
前記旋回風路の壁面に開口された複数の連通口と、
前記複数の連通口にそれぞれ連通する複数の集塵室と
を有し、
前記複数の連通口のうち、最上流側に位置する連通口の開口面積を、最下流側に位置する連通口の開口面積よりも大きくしたことを特徴とする電気掃除機。
電動送風機を内蔵した掃除機本体と、
前記掃除機本体内で、かつ、前記電動送風機の上流側に形成された螺旋形状の旋回風路と、
前記旋回風路の壁面に開口された複数の連通口と、
前記複数の連通口にそれぞれ連通する複数の集塵室と
を有し、
前記複数の集塵室のうち、最上流側に位置する集塵室の容量を、最下流側に位置する集塵室の容量よりも大きくしたことを特徴とする電気掃除機。
電動送風機を内蔵した掃除機本体と、
前記掃除機本体内で、かつ、前記電動送風機の上流側に形成された螺旋形状の旋回風路と、
前記旋回風路の壁面に開口された複数の連通口と、
前記複数の連通口にそれぞれ連通する複数の集塵室と
を有し、
前記複数の連通口における最下流側の連通口近傍での前記旋回風路の風路断面積（ｓ２）および旋回半径（ｒ２）のいずれか一方又は双方を前記複数の連通口における最上流側の開口部近傍での前記旋回風路の風路断面積（ｓ１）および旋回半径（ｒ１）よりも小さくした（ｓ１＞ｓ２、ｒ１＞ｒ２）ことを特徴とする電気掃除機。
電動送風機を内蔵した掃除機本体と、
前記掃除機本体内で、かつ、前記電動送風機の上流側に形成された螺旋形状の旋回風路と、
前記旋回風路の壁面に開口された複数の連通口と、
前記複数の連通口にそれぞれ連通する複数の集塵室と
を有し、
前記電動送風機の送風ファンカバーの円形状と同心円状に前記旋回風路を構成し、前記電動送風機の回転方向と前記旋回風路内の気流の旋回方向を逆方向にしたことを特徴とする電気掃除機。
前記複数の集塵室を前記旋回風路の旋回方向に沿って設けたことを特徴とする請求項９〜請求項１２のいずれかに記載の電気掃除機。
前記複数の集塵室を前記旋回風路の旋回軸方向に沿って隣接して設けたことを特徴とする請求項９〜請求項１３のいずれかに記載の電気掃除機。