JP5013425B2 - 電気掃除機 - Google Patents

Description

本発明は、電気掃除機に関し、特に、塵埃を捕集するフィルタを備える電気掃除機に関する。

サイクロン式の電気掃除機は、一般に、塵埃を含む空気を吸込口体から掃除機本体に吸込むための負圧発生源と、吸込んだ塵埃を含む空気を遠心力を利用して塵埃と空気とに分離し、その分離された塵埃を堆積させる集塵器とを、掃除機本体の内部に備える。集塵器は、綿などの比較的大きな塵埃を遠心力によって捕集する機構のほか、細塵を捕集するフィルタを含む場合がある。捕集した細塵がフィルタの目詰まりを起こすと、吸引力を低下させる。そのため、振動などにより細塵をフィルタから強制的に落とし、吸引力を回復させる機構が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。

特許文献１では、落とした細塵を受ける部位の面積を小さく収めるために、フィルタを垂直に配置して使用し、細塵がフィルタに再付着するのを防ぐために、フィルタより落とした細塵が舞い上がらないよう別途設けた集塵室に収納する機構が提案されている。

フィルタを垂直に配置して使用する場合、落とした細塵の収納部や細塵を受ける受け部の面積は小さく済むが、フィルタ底部や縁部などへの細塵の付着が発生する。落とした細塵が重力により落ちる効果を最も強く受けるためには、フィルタを水平にして用いるのが最も効果的である。

しかし、フィルタを水平にした場合、そのままでは落とした細塵の収納部の面積を広く設ける必要がある。そこで本出願人は、フィルタから細塵を一時的に受け部に落とし、受け部の表面上でワイパーを回転させ、細塵を受け部の中心部や外周部に寄せ集めて細塵の収納部へ落とす機構を発明しており、この機構は既に実用化されている。
特開２００６−６３８３号公報

ところで、フィルタに付着する細塵はセメント状であって、細塵と容器との摩擦も大きい。たとえばワイパーが受け部に対して相対的に回転運動のみを行なうなど、ワイパーが受け部の表面の同じ範囲を掃拭する場合、細塵の一部が収納部へ落としきれずに、細塵が受け部上をワイパーと共に回転を続ける場合がある。そのため、より積極的に細塵を目的の箇所へ寄せ集められることが好ましい。

それゆえに、本発明の主たる目的は、フィルタより落とされた細塵を確実に処理してフィルタへの細塵の再付着を抑制し、吸引能力の低下を抑制することのできる、電気掃除機を提供することである。

本発明の一の局面に係る電気掃除機は、負圧によって吸込まれた空気中に含まれる塵埃を空気から分離する集塵器を、本体の内部に備える。集塵器は、塵埃を捕集するフィルタと、フィルタを清掃する清掃機構とを含む。清掃機構は、フィルタから落下する塵埃を受ける受け部と、受け部に対して相対的に移動可能に設けられた清掃具とを有する。そして、清掃具を受け部に対して相対的に、回転移動させて受け部の表面を掃拭し、清掃具の回転の径方向に移動させて塵埃を表面から除去する。

本発明の他の局面に係る電気掃除機は、負圧によって吸込まれた空気中に含まれる塵埃を空気から分離する集塵器を、本体の内部に備える。集塵器は、塵埃を捕集するフィルタと、フィルタを清掃する清掃機構とを含む。清掃機構は、フィルタから落下する塵埃を受ける受け部と、受け部に対して相対的に移動可能に設けられた清掃具とを有する。そして、清掃具を受け部に対して相対的に、第１方向に移動させて受け部の表面を掃拭し、第１方向と交差する第２方向に移動させて塵埃を表面から除去する。受け部の表面には、清掃具を第２方向に移動可能とする、ガイド部が形成されている。

上記電気掃除機において、受け部と清掃具との少なくともいずれか一方は、回転可能であってもよい。

また、ガイド部は、表面から突起して形成されており、清掃具の長手方向に対し鋭角を形成する方向に延在してもよい。

本発明の電気掃除機によると、フィルタより落下され受け部の表面に溜まった塵埃は、清掃具によって掃き集められる。掃き集められた塵埃は、清掃具の第２方向への移動によって受け部の表面から確実に掃き出されて除去される。そのため、電気掃除機の吸引動作時に受け部に残存する塵埃が巻き上がりフィルタに再付着することを抑制することができるので、電気掃除機の吸引力低下を抑制することができる。

以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。

図１は、本発明の実施の形態における電気掃除機を示す概略斜視図である。図２は、本発明の実施の形態における集塵器を示す概略断面図である。図３は、本発明の実施の形態における集塵器を分解した状態を示す概略斜視図である。図４は、本発明の実施の形態におけるフィルタカバーおよびフィルタなどを分解した状態を示す概略斜視図である。図５は、本発明の実施の形態におけるフィルタカバーにフィルタを取り付けた状態を示す概略斜視図である。図６は、図２における領域ＶＩの拡大断面図である。図７は、本発明の実施の形態における蓋部を示す概略平面図である。図８は、本発明の実施の形態における蓋部を示す概略斜視図である。図１〜図８を参照して、本発明の実施の形態における電気掃除機１を説明する。

図１に示すように、電気掃除機１は、掃除機本体１００と、延長ホース２００と、伸縮延長管３００と、吸込口体４００とを備えている。掃除機本体１００は、集塵器１０１と、モータおよびファンなどからなる負圧を発生させる負圧発生源１０２とを含んでいる。この掃除機本体１００に接続された延長ホース２００および伸縮延長管３００は、この負圧発生源１０２に連通している。吸込口体４００では、負圧発生源１０２により発生した負圧により、床などに落ちている塵埃が吸い込まれる。

図１〜図３に示すように、掃除機本体１００は、負圧により吸込口体４００から吸込まれた空気中に含まれる塵埃を空気から分離して、塵埃を集塵する集塵器１０１を、内部に備える。以下、集塵器１０１について、詳しく説明する。

図２〜図５に示すように、集塵器１０１の最上部には、フィルタカバー１１０が配置される。フィルタカバー１１０は、排出口１１１と、突起部１１２と、把持部１１３とを含んでいる。集塵器１０１の内部に導入された塵埃を含む空気から塵埃が分離された空気は、排出口１１１を通って集塵器１０１から排出される。突起部１１２は、図２および図４に示すように、フィルタカバー１１０の略中央から下方に向けて突出するように形成されている。突起部１１２において、フィルタ１２１を着脱する。把持部１１３は、図３に示すように、手の指で上に引掛ける態様で持ち上げることで、フィルタカバー１１０（または集塵器１０１）を掃除機本体１００に対して着脱する。また、図４および図５に示すように、フィルタカバー１１０には、蓋部１３０との結合のための溝１１４が形成されている。

図２〜図５に示すように、フィルタカバー１１０の下方には、蓋部１３０が配置されており、蓋部１３０の円筒状開口１３１の内部には、フィルタ１２１が配置されている。フィルタ１２１は、ダストカップ１５０の外部に送り出される空気に残留する、微細な塵埃を捕集する。フィルタ１２１には、たとえばＨＥＰＡ（High Efficiency Particulate Air）フィルタなどの、表面積が大きく集塵率の高いプリーツフィルタを用いることができる。フィルタ１２１は、蓋部１３０の円筒状開口１３１との間に隙間を設けるように配置されている。またフィルタ１２１は、フィルタカバー１１０の突起部１１２に取り付けられている。

フィルタ１２１は、略円柱状である。本実施の形態では、フィルタ１２１が回転している状態を上方から見ると、フィルタ１２１における外周面１２１ａの形状は円形である。本実施の形態では、図４に示すように、フィルタ１２１は、フィルタカバー１１０の突起部１１２に取り付けられる部分が中空となっており、突起部１１２を中心として放射状に凹凸が交互に形成されている。本実施の形態では、フィルタ１２１は、フィルタカバー１１０の突起部１１２を回転の中心軸として、中心軸まわりに回転可能である。

なお、フィルタ１２１において放射状に凹凸が形成されている一部が非連続に形成されていてもよい。また、フィルタ１２１は、１枚のフィルタから構成されていてもよいし、複数のフィルタから構成されていてもよい。

フィルタ１２１をフィルタカバー１１０に取り付けるために、フィルタ押え枠１２２が設けられている。フィルタ押え枠１２２は、フィルタ１２１を嵌めることができる形状である。フィルタ押え枠１２２の外周縁には、フィルタ１２１を回転させるための歯車１２２ａが形成されている。フィルタ押え枠１２２の歯車１２２ａと嵌合され、掃除機本体１００における集塵器１０１の外部に配置される、歯車１２２ａと異なる他の歯車（図示せず）を、電動機（図示せず）などにより回転させることによって、歯車１２２ａは回転される。

シール部材１２３は、図２〜図５に示すように、フィルタ１２１の外周面１２１ａに取り付けられる。シール部材１２３は、可撓性を有し、たとえば、ゴムやポリウレタンなどからなるパッキング（パッキン）が用いられる。シール部材１２３を蓋部１３０の環状の内面部分１３２に圧接することによって、フィルタ１２１の外周面１２１ａと蓋部１３０の円筒状開口１３１との隙間を封止する。図２に示すように、シール部材１２３は、フィルタ１２１の外周面１２１ａに対して下向きに取り付けられている。なお、シール部材１２３が圧接する内面部分１３２は、フィルタ１２１の回転の中心軸に略垂直な円環形状に形成されている。シール部材１２３を設けることによって、蓋部１３０とフィルタ１２１との間に生じる隙間から塵埃が漏れることを防止できる。

弾性体１２７は、フィルタカバー１１０に接続され、フィルタ１２１の上部と重なる位置まで下方に伸びるように固定されている。弾性体１２７は、フィルタ１２１と接触する位置に取り付けられている。弾性体１２７は、図２に示すように、フィルタ１２１が回転しているときにフィルタ１２１と接触し、フィルタ１２１に振動を与えて、フィルタ１２１に付着した微細な塵埃を落下させる。本実施の形態では、弾性体１２７は、たとえば板バネなどを用いることができる。

前述の通り、フィルタカバー１１０の下方には、蓋部１３０が配置されている。蓋部１３０は、フィルタカバー１１０に取り付けられる。蓋部１３０の円筒状開口１３１の内側には、フィルタ１２１が配置される。蓋部１３０の下方には排気筒１４０が配置される。また、蓋部１３０は、ダストカップ１５０の開口１５２を塞ぐように、ダストカップ１５０に取り付けられている。

蓋部１３０には、図２、図３、図７および図８に示すように、フィルタ１２１を内部に配置するための円筒状開口１３１が形成されている。また蓋部１３０は、円筒状開口１３１に連続するフィルタ１２１の回転の中心軸（突起部１１２の延びる方向）に垂直かつ平坦な円環形状の内面部分１３２を有する。内面部分１３２より下方の内周側には、溝部１３５が形成されている。また蓋部１３０は、溝部１３５の内周側に、開口１３０ｂに向かって傾斜しているテーパ状の斜面である、受け部１３４を有する。受け部１３４は、弾性体１２７のフィルタ１２１への接触によってフィルタ１２１から落下する、塵埃を受ける部材である。受け部１３４は、図７に示すように、円環形状の平面形状を有する。受け部１３４の平面形状がなす円環形状は、フィルタ１２１の回転と同心（すなわち、中心点を共有する）であり、そのため集塵器１０１の小型化、製造の容易化が可能となっている。

受け部１３４の表面には、リブ１３３が、受け部１３４の表面から突起して形成されている。リブ１３３は、受け部１３４の平面形状が形成する円環の径方向に対し、鋭角をなす方向に沿って形成されている。詳細は後述するが、フィルタ１２１から落下した塵埃を、リブ１３３を利用してダストカップ１５０に導くことができる。蓋部１３０は、フィルタ１２１が内部に取り付けられる円筒状開口１３１から、ダストカップ１５０と繋がる開口１３０ｂに向かって、順に小径となる、中空の有底容器の形状に成形されている。

受け部１３４の表面と対向するように、ワイパー１２４が設けられている。ワイパー１２４は、図２〜図５、図６および図８に示すように、受け部１３４の表面を掃拭して、フィルタ１２１から受け部１３４に落下した微細な塵埃をダストカップ１５０に導くための部材である。ワイパー１２４の受け部１３４に対向する側（すなわち、受け部１３４の表面を掃拭して受け部１３４に落下した塵埃を掃き出す側）は、たとえば弾性材料や可撓性を有する材料によって、形成されている。リブ１３３は、ワイパー１２４と対向する受け部１３４の表面に形成されている。

ワイパー１２４は、図２に示すように、ワイパー固定部１２４ａを介在させてフィルタカバー１１０の突起部１１２に接続されている。図４に示すように、ワイパー１２４は、フィルタネジ１２５によってフィルタカバー１１０に、フィルタ１２１を介在させて、取り付けられている。図４に示すネジカバー１２６は、フィルタネジ１２５を覆うための部材である。

ワイパー１２４は、フィルタ１２１の回転と同期して回転する。清掃具としてのワイパー１２４は、回転しながら受け部１３４の表面を掃拭し、フィルタ１２１から落下する塵埃を掃き出して、塵埃を受け部１３４の表面から除去する。掃き出された塵埃は、蓋部１３０に形成された開口１３０ｂおよび排気筒１４０を通って、ダストカップ１５０の内部に落下する。

図６に示すように、ワイパー固定部１２４ａには、コイルばね１２４ｂが取り付けられている。ワイパー１２４は、コイルばね１２４ｂの弾性力によって、その長手方向に付勢されている。本実施の形態では、コイルばね１２４ｂは、清掃具としてのワイパーをその長手方向に対し進退自在とする、付勢手段である。付勢手段はコイルばね１２４ｂに限られるものではなく、ゴムなどの他の弾性材料を用いて弾性力を利用して付勢しても良く、マグネットを用いて磁力を利用して付勢しても良く、またたとえばエアシリンダを用いて流体圧によって付勢しても構わない。

ワイパー１２４は、バネなどで付勢することによって、受け部１３４の表面に接触するように（図２においては下方に）移動可能としてもよい。この場合、ワイパー１２４の受け部１３４と接触する面が擦り減った場合に、ワイパー１２４を受け部１３４の表面に接するように（塵埃の落下面に向けて）移動させることによって、受け部１３４の表面に所定の押圧を常に印加できる。またワイパー１２４は、受け部１３４の表面を掃拭して塵埃を掃き集めることができるように配置されていれば、受け部１３４の表面と非接触に設けられていてもよい。たとえば、受け部１３４の表面に対して１ｍｍ以下程度の間隔が形成されるように、ワイパー１２４を取り付けてもよい。この場合、ワイパー１２４の摩耗を抑制できる。

なお、ワイパー１２４には、排気筒１４０と衝突して排気筒１４０に振動を与え、排気筒１４０の表面に付着した塵埃をダストカップ１５０の内部に落下させる、ゴム製のビータ（図示せず）が取り付けられていてもよい。

排気筒１４０は、図２および図３に示すように、ダストカップ１５０で集塵されなかった塵埃を含む空気から塵埃を捕える。排気筒１４０には、ダスト仕切り上部１４１ａとダスト仕切り下部１４１ｂとが設けられ、ダスト仕切り下部１４１ｂには塵埃を捕えるリブ１４２が設けられている。

リブ１４２は、ダストカップ１５０の内部に排気筒１４０が配置されると、ダストカップ１５０の内周面に沿って旋回する空気に含まれる塵埃を捕えるように、ダストカップ１５０の中心部分からダストカップ１５０の内周面に向かって所定の長さをもって放射状に延在する。

内筒部１４３は、ダストカップ１５０内に送り込まれた空気をダストカップ１５０の外部へ送り出す。内筒部１４３は、ダスト仕切り上部１４１ａの上端部に溶着されている。

内筒部１４３の側壁には、空気を通過させる開口部１４３ｂが形成されている。また、内筒部１４３の側壁には、開口部１４３ｂを通過する空気に残留する塵埃を捕えるメッシュ１４３ｃが形成されている。そのメッシュ１４３ｃに付着した塵埃を除去するために、内筒部１４３にはクリーニングリング１４５が摺動可能に装着されている。そのクリーニングリング１４５を下方と周方向とから保持するように、クリーニングホルダ１４６が装着されている。クリーニングホルダ１４６は、ダスト仕切り下部１４１ｂに取り付けられている。

ダスト仕切り下部１４１ｂおよびクリーニングホルダ１４６と、ダスト仕切り上部１４１ａおよび内筒部１４３とは軸方向に互いに摺動可能とされて、メンテナンスの際には、その相対的な位置関係を変えることができる。また、クリーニングリング１４５は、クリーニングホルダ１４６に対して着脱可能である。

ダストカップ１５０は、吸込口体４００から吸込んだ空気から分離された塵埃を内部に堆積させる。ダストカップ１５０には、塵埃を含む空気を導入する導入口１５１が設けられている。また、ダストカップ１５０において、堆積した塵埃が分離した空気の出口となる開口１５２が上方に設けられている。ダストカップ１５０は、掃除機本体１００に対して着脱可能に取り付けられている。

また、ダストカップ１５０は、円筒状部分を有する、有底の容器である。この場合、ダストカップ１５０において、導入口１５１から塵埃を含む空気が導入されると、円筒状部分において、導入口１５１から導入される塵埃を含む空気を内周面に沿って旋回させる。すなわち、ダストカップ１５０は、遠心分離により塵埃を空気から分離するサイクロン式の集塵器を構成する。

次に、図１〜図１２を参照して、本発明の実施の形態における電気掃除機１の動作について説明する。図９は、図１に示す掃除機内における空気の流れを示す概略斜視図である。図１０は、図２に示す集塵器内における空気の流れを示す概略断面図である。図１１は、図７に示す受け部から細塵が掃き落とされる状況を示す概略平面図である。図１２は、本発明の実施の形態におけるワイパーの動作を示す概略断面図である。

まず、図９に示すように、電気掃除機１の電源を入れて、掃除機本体１００に設けられているモータやファンなどからなる負圧発生源１０２を起動して、吸引動作を開始し、吸込口体４００から塵埃を含む空気を吸込む。塵埃を含んだ空気は、吸込口体４００から伸縮延長管３００および延長ホース２００を通って、掃除機本体１００の集塵器１０１に導入される。

集塵器１０１では、図１０に示すように、まず、導入口１５１からダストカップ１５０内に塵埃を含んだ空気が送り込まれる。導入口１５１から円筒状のダストカップ１５０内に接線方向に送り込まれた塵埃を含んだ空気は、ダストカップ１５０の内周面に沿って流れることで、図１０に示す矢印のように竜巻状に旋回する。塵埃を含んだ空気がダストカップ１５０内を旋回する間に、塵や綿埃などの質量や体積が比較的大きい塵埃は、ダスト仕切り下部１４１ｂに設けられた複数のリブ１４２に接触し、リブ１４２に捕えられる。その捕えられた塵埃を基点として旋回する空気に含まれる塵埃が次々に捕えられて、ダストカップ１５０の周方向に塵埃が堆積していく。その結果、塵埃が空気と分離されて、ダストカップ１５０内に塵埃が堆積される。

そして、ダストカップ１５０内において塵埃が分離された空気は、排気筒１４０に設けられたメッシュ１４３ｃを通過する。メッシュ１４３ｃを通過した空気は、続いて上昇流となる。つまり、空気の流れの速度ベクトルは、重力方向と逆方向の成分を有する。この上昇流がフィルタ１２１の下部からフィルタ１２１へ流入し、フィルタ１２１の上部から流出して、空気はフィルタ１２１を通過する。メッシュ１４３ｃおよびフィルタ１２１を通過することにより、質量や体積が小さい微細な塵埃についても、ダストカップ１５０に導入された塵埃を含む空気から分離され除去される。そして、塵埃が除去された空気は、フィルタカバー１１０の排出口１１１から排出される。これにより、集塵器１０１から塵埃が除去された空気が排出される。そして、図９に示すように、塵埃が除去された空気は、掃除機本体１００から排出される。吸引動作中は、メッシュ１４３ｃおよびフィルタ１２１には、ダストカップ１５０に堆積されずに空気に残留した微細な塵埃が付着して、塵埃が徐々に堆積される。

そして、吸引動作を終了させる場合には、負圧発生源１０２を停止させる。これにより、塵埃を含む空気が集塵器１０１の内部に導入されることを中止する。

吸引動作中にフィルタ１２１に堆積した塵埃によってフィルタ１２１が目詰まりを起こすと、塵埃が空気の流路を閉塞させる形となり、圧力損失が大きくなるために、電気掃除機１の吸引力が低下する。フィルタ１２１に付着した塵埃を定期的に除去し、吸引力の回復を図る必要がある。そのため、吸引動作を終了させた後に、微細な塵埃が付着したフィルタ１２１を清掃する。以下、このフィルタ１２１を清掃する動作を説明する。

まず、掃除機本体１００に内装された図示しないマイクロモータなどの電動機を用いて、集塵器１０１に組み込まれたギヤを介在させて、フィルタ押え枠１２２に形成された歯車１２２ａを回転させることによって、突起部１１２を軸としてフィルタ１２１を回転させる。これにより、フィルタカバー１１０に取り付けられた弾性体１２７がフィルタ１２１に衝突しながらフィルタ１２１が回転するので、フィルタ１２１に機械的な衝撃が与えられ、フィルタ１２１は振動する。

その結果、フィルタ１２１に付着した微細な塵埃は、フィルタ１２１から強制的に剥がされ、重力によって蓋部１３０の受け部１３４に落下する。受け部１３４がフィルタ１２１の下方に配置されているために、フィルタ１２１から振い落とされた塵埃は、重力の作用によって落下して受け部１３４の表面に到達する。

ワイパー１２４は、フィルタ１２１と共にフィルタカバー１１０に取り付けられているために、フィルタ１２１と同期回転する。つまりワイパー１２４は、受け部１３４に対して相対的に移動可能に設けられている。ワイパー１２４を、受け部１３４の平面形状が形成する円環の円周方向に回転運動させて、ワイパー１２４を受け部１３４に対して相対的に移動させることにより、受け部１３４の表面は掃拭される。これにより、フィルタ１２１から受け部１３４の表面に振い落とされ受け部１３４の表面に落下した微細な塵埃を、ワイパー１２４によって掃き集め、ワイパー１２４と共に移動させて、蓋部１３０において排気筒１４０に取り付けられている部分（蓋部１３０において最下端の開口１３０ｂ）に向けてさらに落下させる。

ワイパー１２４がリブ１３３に接触すると、ワイパー１２４の回転運動は妨げられる。ここでワイパー１２４は、受け部１３４の円環形状の径方向に沿って移動可能な構造に設けられている。そのため図１１に示すように、ワイパー１２４は回転運動を行なうと共に、ワイパー１２４の一端がリブ１３３に接触することにより、リブ１３３に誘導されて、ワイパー１２４の回転運動によって形成される円の径方向に沿って、円の中心部に形成された開口１３０ｂに向かってスライド移動する。ワイパー１２４が回転運動する方向と、当該径方向とは交差する。リブ１３３の一端は、開口１３０ｂに至るように形成されている。このワイパー１２４の径方向への移動によって、ワイパー１２４によって掃き集められた塵埃を、開口１３０ｂに誘導して落下させ、受け部１３４の表面から確実に除去することができる。

つまり、本実施の形態において、ワイパー１２４の回転方向が第１方向であり、ワイパー１２４を受け部１３４に対して相対的に第１方向に移動させることによって、受け部１３４の表面は掃拭される。また、ワイパー１２４の回転運動によって形成される円の径方向が第１方向と交差する第２方向であり、ワイパー１２４を受け部１３４に対して相対的に第２方向に移動させることによって、塵埃を受け部１３４の表面から除去することができる。

ワイパー１２４はリブ１３３と接触して、リブ１３３の延在方向に沿って上記径方向へ移動する。つまり、リブ１３３は、ワイパーを上記第２方向へ移動可能とする、ガイド部としての機能を有する。リブ１３３が受け部１３４の表面に形成されているために、ワイパー１２４の径方向への移動のために動力を設ける必要はなく、簡単な構造によってワイパー１２４を径方向へ移動させることができる。

また、図１１に示すように、ワイパー１２４とリブ１３３とは鋭角を形成し、ワイパー１２４と１３３とはハの字状の囲い込みを形成して、ワイパー１２４に掃き集められた塵埃１０００は当該ハの字状の囲い込みの内側に集められる。そして、ワイパー１２４が径方向へ移動することによって、ワイパー１２４とリブ１３３とによって囲い込まれた塵埃１０００も、開口１３０ｂへ向かって移動する。そして塵埃１０００は、開口１３０ｂからダストカップ１５０へ落下する。

受け部１３４にリブ１３３が形成されておらず、ワイパー１２４のみが受け部１３４の表面を径方向に移動する場合、ワイパー１２４の端から塵埃１０００の一部がこぼれ、塵埃１０００を開口１３０ｂへ掃き落とし損ねる可能性がある。しかし、本実施の形態のように、リブ１３３を受け部１３４の表面に形成することにより、塵埃１０００を確実に開口１３０ｂに掃き落とすことができる。

ワイパー１２４が回転運動の径方向に対して平行となるように配置されている場合、リブ１３３とワイパー１２４とが接触して発生するリブ１３３からワイパー１２４への抗力として、ワイパー１２４の回転運動を妨げる回転方向成分の抗力が大きくなり、ワイパー１２４を径方向へ移動させる径方向成分の抗力は小さくなる。回転方向成分の抗力が大きければワイパー１２４の回転運動が妨げられるので、これを緩和するために、ワイパー１２４の長手方向は、径方向に対して鋭角をなす方向に沿って配置されている。

リブ１３３が受け部１３４の径方向に対して平行となるように配置されている場合、リブ１３３とワイパー１２４とが接触して発生するリブ１３３からワイパー１２４への抗力として、ワイパー１２４の回転運動を妨げる回転方向成分の抗力が大きくなる。ワイパー１２４がリブ１３３に接触するとき、リブ１３３からワイパー１２４に対する、ワイパー１２４を径方向へ移動させる径方向成分の抗力が小さければ、ワイパー１２４が径方向へ移動しない場合が想定される。これを避けるために、リブ１３３は、受け部１３４の平面形状が形成する円環の径方向に対し、鋭角をなす方向に沿って形成されている。

リブ１３３の延在方向とワイパー１２４の長手方向とが直交すると、リブ１３３からワイパー１２４に対する抗力のうち、回転方向成分の抗力が大きくなる。そのため、リブ１３３は、ワイパー１２４の長手方向に対し鋭角を形成する方向に延在していることが望ましい。リブ１３３の延在方向がワイパー１２４の長手方向に対し平行に近いと、リブ１３３からワイパー１２４への抗力のうち回転方向成分の抗力は減少し、ワイパー１２４の回転運動を妨げる力が小さくなる。そのため、リブ１３３とワイパー１２４とは、より平行に近づくように形成されていることが望ましい。これにより、ワイパー１２４により掃かれる塵埃がワイパー１２４の上部からこぼれる掃き残しの発生を抑制できるとともに、ワイパー１２４がリブ１３３により誘導され、開口１３０ｂの形成された中心部へ向かって径方向に移動する際の掃き出しの効果が高くなる。但し、リブ１３３とワイパー１２４とが完全に平行となれば、塵埃の一部がワイパー１２４の端からこぼれ、開口１３０ｂへ掃き落とし損ねる可能性がある。そこで、リブ１３３の延在方向とワイパー１２４の長手方向とは、たとえば５°以上８０°以下の角度を形成することが望ましい。

また、ワイパー１２４はコイルばね１２４ｂによって付勢されている。ワイパー１２４が上記径方向に沿って円の中心へ向かって移動するに従って、コイルばね１２４ｂの弾性力が増加する。円の中心側のリブ１３３の端部までワイパー１２４が移動して、塵埃１０００を開口１３０ｂへ掃き落とすと、ワイパー１２４の回転運動に対するリブ１３３からの抵抗がなくなる。そのとき、コイルばね１２４ｂの復元力によって、ワイパー１２４はその長手方向に移動し、ワイパー１２４とリブ１３３とが接触していない状態における元の位置へ戻る。このようにコイルばね１２４ｂなどの付勢手段を有することにより、ワイパー１２４は上記径方向へ進退自在であり、ワイパー１２４の径方向への移動のための動力を設けることなく、ワイパー１２４は径方向への移動が可能とされている。

リブ１３３は、たとえばＡＢＳ（Acrylonitrile-Butadiene-Styrene、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体）樹脂により形成することができる。リブ１３３は、ワイパー１２４が容易に乗り越えられないために、ある程度の高さを必要とする。また、リブ１３３はワイパー１２４と衝突する部分であるために、ある程度の厚みを持たせ、耐久性を得る必要がある。たとえば、リブ１３３の受け部１３４の表面に対する高さを３．５ｍｍとし、厚みを２ｍｍとする形状に形成することができる。

また、ワイパー１２４を保持するワイパー固定部１２４ａから受け部１３４の表面までの距離が、たとえば３．８ｍｍとなるように、ワイパー１２４を配置することができる。このようにすれば、リブ１３３とワイパー固定部１２４ａとは接触しない（図１２参照）ため、径方向へ移動するワイパー１２４のみがリブ１３３と接触する構造とすることができる。ワイパー固定部１２４ａがリブ１３３と衝突すれば破損のおそれがあるが、ワイパー１２４をゴムなどの弾性部材や可撓性部材で形成すれば、ワイパー１２４がリブ１３３と接触しても、ワイパー１２４やリブ１３３の破損が発生することはなく、塵埃を掃き集め開口１３０ｂへ落下させる効果が得られる。

ワイパー１２４はゴム状の材質により形成することが望ましい。この場合、ワイパー１２４とリブ１３３との密着性を向上させることができるので、ワイパー１２４がリブ１３３に導かれて移動するとき、塵埃の掃き残しを低減させることができる。また、ワイパー１２４のリブ１３３との接触によってワイパー１２４が摩耗することを抑制することができる。

このように、フィルタ１２１に付着した塵埃を受け部１３４へ落下させる弾性体１２７、落下した塵埃を受ける受け部１３４、受け部の表面に形成されたリブ１３３、および受け部の表面を掃拭するワイパー１２４は、フィルタ１２１を清掃する清掃機構に含まれる。電気掃除機１は、負圧発生源１０２を停止させた後、清掃機構を自動で起動する制御装置を備えていることが好ましく、この場合、毎回の吸引動作の終了時にフィルタ１２１に付着した塵埃を落下させることができるので、フィルタ１２１の汚れや詰まりの発生を抑制することができる。

また、ワイパー１２４にビータ（図示せず）を取り付けることなどにより、排気筒１４０の内筒部１４３に振動を与えることができる。これにより、排気筒１４０のメッシュ１４３ｃに付着し堆積された微細な塵埃を、ダストカップ１５０に落下させて、ダストカップ１５０内に集塵することができる。

以上説明したように、本実施の形態における電気掃除機１においては、フィルタ１２１より落下され受け部１３４の表面に溜まった塵埃１０００は、ワイパー１２４によって掃き集められる。掃き集められた塵埃１０００は、ワイパー１２４の回転運動が形成する円の径方向中心側へのワイパー１２４の移動によって、受け部１３４の表面から確実に掃き出され、開口１３０ｂから落下して受け部１３４の表面から除去される。そのため、電気掃除機１の吸引動作時に受け部１３４の表面に残存する塵埃１０００が巻き上がりフィルタ１２１に再付着することを抑制することができるので、電気掃除機１の吸引力低下を抑制することができる。

また、受け部１３４の表面にリブ１３３が形成されているために、ワイパー１２４の径方向への移動のための動力を必要とせず、ワイパー１２４の径方向への移動を簡単な構造により行なうことができる。また、リブ１３３が受け部１３４の表面から突起して形成されているために、ワイパー１２４とリブ１３３とによって塵埃を取り囲み塵埃を確実に掃き落とすことができる。また、リブ１３３がワイパー１２４の長手方向に対し鋭角を形成する方向に延在しているために、ワイパー１２４の回転運動に対する抵抗を小さくすることができる。また、ワイパー１２４をその長手方向に対し進退自在とするコイルばね１２４ｂを有しているために、ワイパー１２４の回転運動に対するリブ１３３からの抵抗がなくなるとき、ワイパー１２４とリブ１３３とが接触していない状態における元の位置へ、ワイパー１２４を戻すことができる。

なお、これまでの説明においては、受け部１３４が形成されている蓋部１３０が固定されており、ワイパー１２４がフィルタ１２１の回転運動に伴って回転する例について説明したが、必ずしもこれに限定されるものではない。ワイパー１２４は受け部１３４に対して相対的に移動可能に設けられていれば、ワイパー１２４によって受け部１３４の表面を掃拭することができる。たとえば、受け部１３４とワイパー１２４との少なくともいずれか一方が回転可能であればよいので、ワイパー１２４が固定されており蓋部１３０が回転する構造としてもよく、ワイパー１２４と蓋部１３０とのいずれもが回転する構造としてもよい。また、ワイパー１２４は受け部１３４の表面を往復運動するなど、回転以外の相対的な移動をする構造としても構わない。

また、図７に示すような受け部１３４の表面の４箇所にリブ１３３が設けられている構造に限られず、より多数のリブ１３３を形成することができ、この場合、受け部１３４の表面から塵埃を掃き落とす頻度が増加するために、受け部１３４から塵埃を除去する効果を向上させることができる。この場合、受け部１３４の同一の径方向において複数のリブが形成されていると、受け部１３４の表面においてワイパー１２４が全く掃拭しない表面が発生することになり、塵埃を除去する効果が低減するおそれがある。そのため、リブ１３３は、回転の径方向において重ならない（つまり、回転の中心から径方向外側に伸びる直線と、リブ１３３との交差は、多くとも一箇所である）ように、リブ１３３が形成されることが望ましい。

また、受け部１３４の表面から塵埃を落下させるためには、開口１３０ｂが受け部１３４の中心部に形成されている構造に限られるものではない。受け部１３４の外周部に溝状の開口を形成し、外周部側がより下がっているようなテーパ状に受け部１３４を形成し、リブ１３３とワイパー１２４とによって塵埃を受け部１３４の外周部へ向けて掃き出して、塵埃を落下させる構造としてもよい。たとえば、溝部１３５の底部を開口とし、溝部１３５とダストカップ１５０とを連通させる構造とすることができる。

また、ワイパー１２４が回転することによって受け部１３４とワイパー１２４とが相対的に移動可能とされており、受け部１３４は固定されている場合、受け部１３４の平面形状は必ずしも円環形状や円形状に形成されていなくてもよい。たとえば受け部１３４の平面形状を、円周の一部が異形である形状に形成してもよく、また楕円形状や正多角形状に形成してもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明は、旋回気流により塵埃と空気との分離を行なうサイクロン式の集塵器を備える電気掃除機に、特に有利に適用され得る。

本発明の実施の形態における電気掃除機を示す概略斜視図である。 本発明の実施の形態における集塵器を示す概略断面図である。 本発明の実施の形態における集塵器を分解した状態を示す概略斜視図である。 本発明の実施の形態におけるフィルタカバーおよびフィルタなどを分解した状態を示す概略斜視図である。 本発明の実施の形態におけるフィルタカバーにフィルタを取り付けた状態を示す概略斜視図である。 図２における領域ＶＩの拡大断面図である。 本発明の実施の形態における蓋部を示す概略平面図である。 本発明の実施の形態における蓋部を示す概略斜視図である。 図１に示す掃除機内における空気の流れを示す概略斜視図である。 図２に示す集塵器内における空気の流れを示す概略断面図である。 図７に示す蓋部から細塵が掃き落とされる状況を示す概略平面図である。 本発明の実施の形態におけるワイパーの動作を示す概略断面図である。

符号の説明

１ 電気掃除機、１００ 掃除機本体、１０１ 集塵器、１０２ 負圧発生源、１１０ フィルタカバー、１１１ 排出口、１１２ 突起部、１１３ 把持部、１１４ 溝、１２１ フィルタ、１２１ａ 外周面、１２２ 枠、１２２ａ 歯車、１２３ シール部材、１２４ ワイパー、１２４ａ ワイパー固定部、１２５ フィルタネジ、１２６ ネジカバー、１２７ 弾性体、１３０ 蓋部、１３０ｂ 開口、１３１ 円筒状開口、１３２ 内面部分、１３３ リブ、１３４ 受け部、１３５ 溝部、１４０ 排気筒、１４１ａ 上部、１４１ｂ 下部、１４２ リブ、１４３ 内筒部、１４３ｂ 開口部、１４３ｃ メッシュ、１４５ クリーニングリング、１４６ クリーニングホルダ、１５０ ダストカップ、１５１ 導入口、１５２ 開口、２００ 延長ホース、３００ 伸縮延長管、４００ 吸込口体、１０００塵埃。

Claims (4)

1. 負圧によって吸込まれた空気中に含まれる塵埃を前記空気から分離する集塵器を、本体の内部に備え、
   前記集塵器は、前記塵埃を捕集するフィルタと、前記フィルタを清掃する清掃機構とを含み、
   前記清掃機構は、前記フィルタから落下する前記塵埃を受ける受け部と、前記受け部に対して相対的に移動可能に設けられた清掃具とを有し、
   前記清掃具を前記受け部に対して相対的に、回転移動させて前記受け部の表面を掃拭し、前記清掃具の回転の径方向に移動させて前記塵埃を前記表面から除去する、電気掃除機。
2. 負圧によって吸込まれた空気中に含まれる塵埃を前記空気から分離する集塵器を、本体の内部に備え、
   前記集塵器は、前記塵埃を捕集するフィルタと、前記フィルタを清掃する清掃機構とを含み、
   前記清掃機構は、前記フィルタから落下する前記塵埃を受ける受け部と、前記受け部に対して相対的に移動可能に設けられた清掃具とを有し、
   前記清掃具を前記受け部に対して相対的に、第１方向に移動させて前記受け部の表面を掃拭し、前記第１方向と交差する第２方向に移動させて前記塵埃を前記表面から除去し、
   前記受け部の前記表面には、前記清掃具を前記第２方向に移動可能とする、ガイド部が形成されている、電気掃除機。
3. 前記受け部と前記清掃具との少なくともいずれか一方は、回転可能である、請求項２に記載の電気掃除機。
4. 前記ガイド部は、前記表面から突起して形成されており、前記清掃具の長手方向に対し鋭角を形成する方向に延在する、請求項３に記載の電気掃除機。

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