JP5101457B2 - サイクロン分離装置 - Google Patents
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Description
本発明は，捕集対象物を遠心分離するサイクロン分離装置に係り，特に，捕集された比較的大きい捕集対象物の捕集量を増加させることの出来るサイクロン分離装置に関するものである。
従来から，略円筒状の捕集容器の中心部に設けられた排気部から前記捕集容器内の空気を排気することにより，前記捕集容器の円周部に設けられた空気吸い込み部から吸い込まれた空気を前記捕集容器の内周面に沿って旋回させた後，フィルタ手段を経て前記排気部から排気し，前記空気に含まれる比較的大きい塵埃を前記捕集容器の底部で捕集すると共に，比較的小さい塵埃を前記フィルタ手段において捕集するサイクロン分離装置の一例としてのサイクロン集塵装置が，特許文献１として知られている。
このサイクロン集塵装置は，比較的大きい塵埃を旋回させることで遠心力によって捕集し，空気流に乗って飛翔する比較的小さい塵埃については，空気流中においたフィルタ手段によって捕集するものであるため，騒音が少なく，集塵効率についても改善されたものである。
このサイクロン集塵装置は，比較的大きい塵埃を旋回させることで遠心力によって捕集し，空気流に乗って飛翔する比較的小さい塵埃については，空気流中においたフィルタ手段によって捕集するものであるため，騒音が少なく，集塵効率についても改善されたものである。
上記のようなサイクロン集塵装置を一般家庭で使用すると，布団や衣類から生じる綿ホコリが集塵ごみ容積の大半を占める。この綿ホコリを構成する繊維等は，それ自体が弾性を持つため，塵埃の密度は小さく，頻繁に集塵部から取り除く（捨てる）必要がある。また，このような塵埃は，軽くて容易に飛散するため，外部のごみ箱等に廃棄する際，塵埃が舞い散って再飛散することで使用者が不快に感じるという問題がある。
しかしながら，上記特許文献１に記載のサイクロン集塵装置は，あくまで空気の流れに頼って塵埃を捕集するものであるため，捕集された前記繊維などの低密度の埃を一定以上に圧縮することが出来ず，限られた塵埃の捕集空間における塵埃の集積度をそれほど向上させることが出来るものではない。従って，捕集された塵埃を頻繁に捨てないと捕集効率が低下するので，ゴミを捨てる手間がかかる点，あるいは，塵埃を捨てる時に，塵埃が硬く圧縮されておらず，空気中で分散されやすいので，ごみ箱等に廃棄する際，塵埃が舞い散って再飛散することによる不快感を解消することが出来ないという問題を解決することが出来ない。
このような課題を解決するためには，捕集された塵埃を出来るだけ固く圧縮する必要がある。このような，塵埃の圧縮手段を備えたサイクロン分離装置が本出願人によって出願された（特願２００８−０７２９４２）。このサイクロン分離装置は，内周面が略円筒状の捕集容器を備え，該捕集容器の円周部にその周方向に設けられた空気流入口から吸い込まれた空気を前記略円筒状の内周面に沿って旋回させた後，前記捕集容器の中心部からフィルタ手段を経て排気することにより，前記空気に含まれる比較的大きい捕集対象物を前記捕集容器の底部で捕集すると共に，比較的小さい捕集対象物を前記フィルタ手段において捕集するものであり，さらに前記捕集容器内に，該捕集容器の垂直中心軸を中心とする螺旋状曲面を備え，前記垂直中心軸の周りに回転可能な圧縮部材を備えたものである。
このサイクロン分離装置では，上記圧縮部材が上記垂直中心軸を中心に回転することによって，上記螺旋状曲面の下面で捕集された塵埃などの捕集対象物が硬く圧縮され，ゴミを捨てる手間が省力され，あるいは，塵埃を捨てる時に，塵埃が空気中で分散され，ごみ箱等に廃棄する際，塵埃が舞い散って再飛散することによる不快感を解消することが出来るといった，多くの長所が発揮される。
特開２００６−７５５８４号公報
このように上記出願（特願２００８−０７２９４２）の明細書に開示されたサイクロン分離装置は優れた機能を発揮するが，このサイクロン分離装置では，捕集容器に吸い込まれた塵埃を捕集容器の内周に沿って旋回させ，その旋回による遠心力によって比較的大きい塵埃については遠心力によって上記捕集容器の内周面に接触して旋回速度が低下することで捕集容器内に落下集積させて捕集すると共に，比較的小さい粉塵などの塵埃については，そのまま空気流にのって外部に流出する途中で，フィルタによって捕集しようとするものである。このような捕集性能を変化させて，比較的小さい粉塵などの塵埃を上記捕集容器内で捕集するには，捕集容器内における空気の流速を高めて旋回流速度を上げればよいが，それには，空気吸引手段としての大型の送風ファンが必要であり効果となると共に騒音も大きくなる問題がある。従って，送風ファンの大きさを大きくすることなく，比較的小さい粉塵などが多く吸引される環境であるか，あるいは大きいゴミなどが多く吸引される環境であるかに応じて，任意に捕集容器内の旋回流の速度を調整することが出来れば，装置を高価にすることなく掃除しようとする室内の環境などに応じた適切な捕集性能を得ることが出来ると考えられる。
本発明はこのようなサイクロン分離装置における課題について，鋭意研究したところ，前記特願２００８−０７２９４２号公報に開示されたサイクロン分離装置には，上記圧縮部材の方向（回転位置）によって捕集される捕集対象物の大きさ，即ち捕集性能が変化することを見出した。その結果，上記サイクロン分離装置の上記圧縮部材の方向,即ち回転位置によっては，粉塵のような比較的小さい対象物が捕集容器内に捕集されることも確認された。このようなことが起きる原因は，圧縮部材が螺旋状に形成されているため，その外周面に表面積の大きい部分を小さい部分が形成されており，上記表面積が大きい部分が，捕集容器への空気流入口に対向する位置に来た時には，上記圧縮部材の周面と捕集容器の内周面との間に形成される流入空気の旋回する空間が狭くなり，その部分で空気流路が狭められるので，そこを通る旋回空気流の流速が増大し，そのために塵埃に関する捕集性能が向上し，比較的小さい粉塵についても捕集されることになるものと考えられる。本発明は上記のような特殊な知見に基づいたものである。
本発明はこのようなサイクロン分離装置における課題について，鋭意研究したところ，前記特願２００８−０７２９４２号公報に開示されたサイクロン分離装置には，上記圧縮部材の方向（回転位置）によって捕集される捕集対象物の大きさ，即ち捕集性能が変化することを見出した。その結果，上記サイクロン分離装置の上記圧縮部材の方向,即ち回転位置によっては，粉塵のような比較的小さい対象物が捕集容器内に捕集されることも確認された。このようなことが起きる原因は，圧縮部材が螺旋状に形成されているため，その外周面に表面積の大きい部分を小さい部分が形成されており，上記表面積が大きい部分が，捕集容器への空気流入口に対向する位置に来た時には，上記圧縮部材の周面と捕集容器の内周面との間に形成される流入空気の旋回する空間が狭くなり，その部分で空気流路が狭められるので，そこを通る旋回空気流の流速が増大し，そのために塵埃に関する捕集性能が向上し，比較的小さい粉塵についても捕集されることになるものと考えられる。本発明は上記のような特殊な知見に基づいたものである。
本発明は上記知見に基づいて創案されたものであり，前記圧縮部材の回転位置を調整することで送風ファンの大きさを大きくすることなく，任意に捕集容器内の旋回流の速度を調整して，掃除の環境などに応じて塵埃に対する捕集性能を調整することが出来るサイクロン分離装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために，本出願にかかる発明は，
内周面が略円筒状の捕集容器を備え，該捕集容器の円周部にその周方向に設けられた空気流入口から吸い込まれた空気を前記略円筒状の内周面に沿って旋回させた後，前記捕集容器の中心部からフィルタ手段を経て排気することにより，前記空気に含まれる比較的大きい捕集対象物を前記捕集容器の底部で捕集すると共に，比較的小さい捕集対象物を前記フィルタ手段において捕集するサイクロン分離装置において，
前記捕集容器内に設けられ，該捕集容器の垂直中心軸を中心とする螺旋状曲面を備え，前記垂直中心軸の周りに回転可能な圧縮部材であって，その外周面の面積が円周方向の位置によって異なる圧縮部材と，
前記補集容器に対する圧縮部材の回転停止位置を調整する圧縮部材回転停止位置調整手段とを備えてなるサイクロン分離装置として構成されている。
前記圧縮部材回転停止位置調整手段としては，マニュアルあるいは自動で回転位置を調整するものが考えられる。
マニュアルで調整する場合には，該サイクロン分離装置の外部から圧縮部材の停止位置を外部操作によって設定するものが考えられる。例えば，掃除する部屋の汚れ具合等の環境に応じて，上記圧縮部材の停止位置を調整するものが考えられる。調整位置としては，圧縮部材の外周面の面積が広い部分が捕集容器の空気流入口に対向する位置と，外周面の面積が狭い部分が捕集容器の空気流入口に対向する位置のいずれかにおいて圧縮部材が停止するように，両位置のいずれかで圧縮部材の回転が停止するようなストッパを設けて，作業者が停止位置を簡単に知るようにした態様が考えられる。
また，圧縮部材の停止位置を自動的に調整しうるようにする構成としては，圧縮部材の回転位置を自動的に検出する圧縮部材回転位置検出手段と，
上記圧縮部材回転位置検出手段によって検出された圧縮部材の位置に基づいて前記圧縮部材の回転停止位置を自動的に調整する圧縮部材回転停止位置調整自動手段とを更に備えてなるサイクロン分離装置が考えられる。このような構成を備えていれば，例えば外部からの指示によって設定された任意の位置に，圧縮部材を自動的に停止させることが出来る。
上記構成では，どのような状況において圧縮部材の回転停止位置調整を行うかについて，外部からの操作者による指示による場合を挙げたが，このような指示を自動的に発するような構成であっても良い。
その場合，例えば，吸い込み空気の通路を通過する塵埃の大きさを検出する捕集対象物検出センサを備え，上記捕集対象物検出センサによる検出値に応じて，前記圧縮部材回転停止位置調整自動手段により，圧縮部材の回転停止位置を調整するような方法も考えられる。これによって，全自動的に必要なときに圧縮部材の回転位置が調整されるので，操作者は煩わしい調整作業から開放されることになる。
前記捕集対象物が，塵埃である場合には，本発明に係るサイクロン分離装置は，サイクロン集塵装置として適用される。
内周面が略円筒状の捕集容器を備え，該捕集容器の円周部にその周方向に設けられた空気流入口から吸い込まれた空気を前記略円筒状の内周面に沿って旋回させた後，前記捕集容器の中心部からフィルタ手段を経て排気することにより，前記空気に含まれる比較的大きい捕集対象物を前記捕集容器の底部で捕集すると共に，比較的小さい捕集対象物を前記フィルタ手段において捕集するサイクロン分離装置において，
前記捕集容器内に設けられ，該捕集容器の垂直中心軸を中心とする螺旋状曲面を備え，前記垂直中心軸の周りに回転可能な圧縮部材であって，その外周面の面積が円周方向の位置によって異なる圧縮部材と，
前記補集容器に対する圧縮部材の回転停止位置を調整する圧縮部材回転停止位置調整手段とを備えてなるサイクロン分離装置として構成されている。
前記圧縮部材回転停止位置調整手段としては，マニュアルあるいは自動で回転位置を調整するものが考えられる。
マニュアルで調整する場合には，該サイクロン分離装置の外部から圧縮部材の停止位置を外部操作によって設定するものが考えられる。例えば，掃除する部屋の汚れ具合等の環境に応じて，上記圧縮部材の停止位置を調整するものが考えられる。調整位置としては，圧縮部材の外周面の面積が広い部分が捕集容器の空気流入口に対向する位置と，外周面の面積が狭い部分が捕集容器の空気流入口に対向する位置のいずれかにおいて圧縮部材が停止するように，両位置のいずれかで圧縮部材の回転が停止するようなストッパを設けて，作業者が停止位置を簡単に知るようにした態様が考えられる。
また，圧縮部材の停止位置を自動的に調整しうるようにする構成としては，圧縮部材の回転位置を自動的に検出する圧縮部材回転位置検出手段と，
上記圧縮部材回転位置検出手段によって検出された圧縮部材の位置に基づいて前記圧縮部材の回転停止位置を自動的に調整する圧縮部材回転停止位置調整自動手段とを更に備えてなるサイクロン分離装置が考えられる。このような構成を備えていれば，例えば外部からの指示によって設定された任意の位置に，圧縮部材を自動的に停止させることが出来る。
上記構成では，どのような状況において圧縮部材の回転停止位置調整を行うかについて，外部からの操作者による指示による場合を挙げたが，このような指示を自動的に発するような構成であっても良い。
その場合，例えば，吸い込み空気の通路を通過する塵埃の大きさを検出する捕集対象物検出センサを備え，上記捕集対象物検出センサによる検出値に応じて，前記圧縮部材回転停止位置調整自動手段により，圧縮部材の回転停止位置を調整するような方法も考えられる。これによって，全自動的に必要なときに圧縮部材の回転位置が調整されるので，操作者は煩わしい調整作業から開放されることになる。
前記捕集対象物が，塵埃である場合には，本発明に係るサイクロン分離装置は，サイクロン集塵装置として適用される。
本出願の発明にかかるサイクロン分離装置は上記のように，内周面が略円筒状の捕集容器を備え，該捕集容器の円周部にその周方向に設けられた空気流入口から吸い込まれた空気を前記略円筒状の内周面に沿って旋回させた後，前記捕集容器の中心部からフィルタ手段を経て排気することにより，前記空気に含まれる比較的大きい捕集対象物を前記捕集容器の底部で捕集すると共に，比較的小さい捕集対象物を前記フィルタ手段において捕集するサイクロン分離装置であって，前記捕集容器内に設けられ，該捕集容器の垂直中心軸を中心とする螺旋状曲面を備え，前記垂直中心軸の周りに回転可能な圧縮部材を備えてなるサイクロン分離装置として構成されている。
従って，前記圧縮部の回転によって，捕集された比較的大きい捕集対象物を，その回転によって圧縮することができる。
その結果，塵埃などの捕集対象物に対する圧縮力を維持することが出来，同時に該螺旋状曲面の上面側は集塵容器の空間として確保される。従って，大量の捕集対象物を捕集容器に蓄積してもサイクロン分離装置部分の性能が維持されるため吸い込み力が低下せず，長時間にわたって高い捕集効率を維持できる。
またこの発明によれば，上記のように捕集対象物について固く圧縮された状態を保持することで，圧縮力を解除し時にも，再度空中に飛散するような問題を生じず，またそのままの形で後処理に回したり，捨てたりすることが出来る。
さらにこの発明では，前記捕集容器内に設けられ，該捕集容器の垂直中心軸を中心とする螺旋状曲面を備え，前記垂直中心軸の周りに回転可能な圧縮部材であって，その外周面の面積が回転位置によって異なる圧縮部材と，
前記補集容器に対する圧縮部材の回転位置を調整する圧縮部材回転位置調整手段とを備えてなるので，上記の圧縮部材回転位置調整手段により圧縮部材の回転位置を調整することで，高価な大型の送風ファン用いることなく，任意に捕集容器内の旋回流の速度を調整して，掃除の環境などに応じて塵埃に対する捕集性能を調整することが出来るサイクロン分離装置を提供することが出来る。
その結果，塵埃などの捕集対象物に対する圧縮力を維持することが出来，同時に該螺旋状曲面の上面側は集塵容器の空間として確保される。従って，大量の捕集対象物を捕集容器に蓄積してもサイクロン分離装置部分の性能が維持されるため吸い込み力が低下せず，長時間にわたって高い捕集効率を維持できる。
またこの発明によれば，上記のように捕集対象物について固く圧縮された状態を保持することで，圧縮力を解除し時にも，再度空中に飛散するような問題を生じず，またそのままの形で後処理に回したり，捨てたりすることが出来る。
さらにこの発明では，前記捕集容器内に設けられ，該捕集容器の垂直中心軸を中心とする螺旋状曲面を備え，前記垂直中心軸の周りに回転可能な圧縮部材であって，その外周面の面積が回転位置によって異なる圧縮部材と，
前記補集容器に対する圧縮部材の回転位置を調整する圧縮部材回転位置調整手段とを備えてなるので，上記の圧縮部材回転位置調整手段により圧縮部材の回転位置を調整することで，高価な大型の送風ファン用いることなく，任意に捕集容器内の旋回流の速度を調整して，掃除の環境などに応じて塵埃に対する捕集性能を調整することが出来るサイクロン分離装置を提供することが出来る。
以下添付図面を参照しながら，本発明の実施の形態について説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施の形態は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに，図１は，本発明の実施の形態に係る電気掃除機Ｘの外観図，図２及び図３は，本発明の実施の形態に係るサイクロン集塵装置Ｙの内部構造を説明するための断面図，図４は，本発明の実施の形態に係るサイクロン集塵装置Ｙに設けられた螺旋状回転圧縮部を説明するための図，図５は，本発明の実施の形態に係るサイクロン集塵装置Ｙに設けられた上部フィルタユニット１３を説明するための図，図６は，本発明の実施の形態に係るサイクロン集塵装置Ｙの内部構造を螺旋状回転圧縮部を中心として説明するための断面図，図７は，本発明の実施の形態に係るサイクロン集塵装置Ｙの内部構造を説明するための分解斜視図，図８は，本発明の実施の形態に係るサイクロン集塵装置Ｙの螺旋状回転圧縮部への回転力伝達経路を説明するための断面図，図９は，螺旋状回転圧縮部の回転によって，塵埃が圧縮・積層される状況を説明するサイクロン集塵装置Ｙの断面図，図１０は，螺旋状回転圧縮部への塵埃の貯まり具合を説明するサイクロン集塵装置Ｙの断面図，図１１は，直円筒状の集塵容器が用いられた場合のサイクロン集塵装置Ｙの断面図，図１２は，螺旋部の設定位置を説明するためのサイクロン集塵装置Ｙの断面図，図１３は，螺旋部の設定位置を説明するためのサイクロン集塵装置Ｙの斜視図，図１４は，集塵容器に形成されるリブを説明するためのサイクロン集塵装置Ｙの側断面図，図１５は，集塵容器に形成される空気流入口と圧縮部の外周面における広い部分との位置関係を説明するためのサイクロン集塵装置Ｙの水平断面図である。
ここに，図１は，本発明の実施の形態に係る電気掃除機Ｘの外観図，図２及び図３は，本発明の実施の形態に係るサイクロン集塵装置Ｙの内部構造を説明するための断面図，図４は，本発明の実施の形態に係るサイクロン集塵装置Ｙに設けられた螺旋状回転圧縮部を説明するための図，図５は，本発明の実施の形態に係るサイクロン集塵装置Ｙに設けられた上部フィルタユニット１３を説明するための図，図６は，本発明の実施の形態に係るサイクロン集塵装置Ｙの内部構造を螺旋状回転圧縮部を中心として説明するための断面図，図７は，本発明の実施の形態に係るサイクロン集塵装置Ｙの内部構造を説明するための分解斜視図，図８は，本発明の実施の形態に係るサイクロン集塵装置Ｙの螺旋状回転圧縮部への回転力伝達経路を説明するための断面図，図９は，螺旋状回転圧縮部の回転によって，塵埃が圧縮・積層される状況を説明するサイクロン集塵装置Ｙの断面図，図１０は，螺旋状回転圧縮部への塵埃の貯まり具合を説明するサイクロン集塵装置Ｙの断面図，図１１は，直円筒状の集塵容器が用いられた場合のサイクロン集塵装置Ｙの断面図，図１２は，螺旋部の設定位置を説明するためのサイクロン集塵装置Ｙの断面図，図１３は，螺旋部の設定位置を説明するためのサイクロン集塵装置Ｙの斜視図，図１４は，集塵容器に形成されるリブを説明するためのサイクロン集塵装置Ｙの側断面図，図１５は，集塵容器に形成される空気流入口と圧縮部の外周面における広い部分との位置関係を説明するためのサイクロン集塵装置Ｙの水平断面図である。
まず，図１を用いて，本発明の実施の形態に係る電気掃除機Ｘの概略構成について説明する。
図１に示すように，前記電気掃除機Ｘは，掃除機本体部１，吸気口部２，接続管３，接続ホース４，操作ハンドル５などを備えて概略構成されている。前記掃除機本体部１には，不図示の電動送風機，サイクロン集塵装置Ｙ，不図示の制御装置などが内蔵されている。なお，前記サイクロン集塵装置Ｙについては後段で詳述する。
前記電動送風機は，吸気を行うための送風ファン及び該送風ファンを回転駆動する送風駆動モータを有している。前記制御装置は，ＣＰＵやＲＡＭ，ＲＯＭなどの制御機器を有してなり，前記電気掃除機Ｘを統括的に制御する。具体的には，前記制御装置では，前記ＣＰＵが前記ＲＯＭに記憶された制御プログラムに従って各種の処理を実行する。
なお，前記操作ハンドル５には，ユーザが前記電気掃除機Ｘの稼働の有無や運転モードの選択操作などを行うための操作スイッチ（不図示）が設けられている。また，その操作スイッチの近傍には，前記電気掃除機Ｘの現在の状態を表示するＬＥＤなどの表示部（不図示）も設けられている。
図１に示すように，前記電気掃除機Ｘは，掃除機本体部１，吸気口部２，接続管３，接続ホース４，操作ハンドル５などを備えて概略構成されている。前記掃除機本体部１には，不図示の電動送風機，サイクロン集塵装置Ｙ，不図示の制御装置などが内蔵されている。なお，前記サイクロン集塵装置Ｙについては後段で詳述する。
前記電動送風機は，吸気を行うための送風ファン及び該送風ファンを回転駆動する送風駆動モータを有している。前記制御装置は，ＣＰＵやＲＡＭ，ＲＯＭなどの制御機器を有してなり，前記電気掃除機Ｘを統括的に制御する。具体的には，前記制御装置では，前記ＣＰＵが前記ＲＯＭに記憶された制御プログラムに従って各種の処理を実行する。
なお，前記操作ハンドル５には，ユーザが前記電気掃除機Ｘの稼働の有無や運転モードの選択操作などを行うための操作スイッチ（不図示）が設けられている。また，その操作スイッチの近傍には，前記電気掃除機Ｘの現在の状態を表示するＬＥＤなどの表示部（不図示）も設けられている。
前記掃除機本体部１は，該掃除機本体部１の前端に接続された前記接続ホース４と，該接続ホース４に接続された前記接続管３とを介して前記吸気口部２に接続されている。
従って，前記電気掃除機Ｘでは，前記掃除機本体部１に内蔵された前記電動送風機（不図示）が作動されることにより，前記吸気口部２からの吸気が行われる。そして，前記吸気口部２から吸気された空気は，前記接続管３及び前記接続ホース４を通じて前記サイクロン集塵装置Ｙに流入する。前記サイクロン集塵装置Ｙでは，吸い込まれた空気から塵埃が遠心分離される。なお，前記サイクロン集塵装置Ｙで塵埃が分離された後の空気は，前記掃除機本体部１の後端に設けられた不図示の排気口から排気される。
従って，前記電気掃除機Ｘでは，前記掃除機本体部１に内蔵された前記電動送風機（不図示）が作動されることにより，前記吸気口部２からの吸気が行われる。そして，前記吸気口部２から吸気された空気は，前記接続管３及び前記接続ホース４を通じて前記サイクロン集塵装置Ｙに流入する。前記サイクロン集塵装置Ｙでは，吸い込まれた空気から塵埃が遠心分離される。なお，前記サイクロン集塵装置Ｙで塵埃が分離された後の空気は，前記掃除機本体部１の後端に設けられた不図示の排気口から排気される。
以下，図２〜６を参照しつつ，本発明に係るサイクロン集塵装置の一例であるサイクロン集塵装置Ｙについて詳説する。
サイクロン集塵装置Ｙは，以下に詳しく述べるように，内周面が略円筒状の集塵容器１１（捕集容器）を備え，該集塵容器１１の円周部にその周方向に設けられた空気流入口１１１ａから吸い込まれた空気を前記集塵容器１１の略円筒状の内周面に沿って旋回させた後，前記集塵容器１１の中心部から後述するフィルタ手段を経て排気することにより，前記空気に含まれる比較的大きい捕集対象物を前記集塵容器１１の底部で捕集すると共に，比較的小さい捕集対象物を前記フィルタ手段において捕集するものである。
図２及び図３に示すように，前記サイクロン集塵装置Ｙは，筐体１０，内周面が略円筒状で，上記筐体１０に対して着脱自在の集塵容器１１（捕集容器の一例），内筒１２，上部フィルタユニット１３，塵埃受部１４及び除塵駆動機構１５などを備えて概略構成されている。
前記サイクロン集塵装置Ｙでは，前記集塵容器１１，前記内筒１２，前記上部フィルタユニット１３，及び前記塵埃受部１４が，垂直の中心軸Ｐを中心に同軸状に配置されている。また，前記サイクロン集塵装置Ｙは，前記掃除機本体部１に着脱可能に構成されている。
上記筐体１０は，フィルタ１２２を備えた内筒１２を備えている。
このサイクロン集塵装置Ｙでは，略円筒状の集塵容器１１の中心部に設けられた前記内筒１２から前記集塵容器１１内の空気を排気することにより，前記集塵容器１１の円周部に設けられた空気流入口１１１ａ（図７参照）から吸い込まれた空気を集塵容器１１の内周面に沿って旋回させた後，フィルタ手段の一例である前記上部フィルタユニット１３などを経て前記内筒１２を経て排気し，前記空気に含まれる比較的大きい捕集対象物を前記集塵容器１１の底部で捕集すると共に，比較的小さい捕集対象物を前記上部フィルタユニット１３などにおいて捕集するものである。
サイクロン集塵装置Ｙは，以下に詳しく述べるように，内周面が略円筒状の集塵容器１１（捕集容器）を備え，該集塵容器１１の円周部にその周方向に設けられた空気流入口１１１ａから吸い込まれた空気を前記集塵容器１１の略円筒状の内周面に沿って旋回させた後，前記集塵容器１１の中心部から後述するフィルタ手段を経て排気することにより，前記空気に含まれる比較的大きい捕集対象物を前記集塵容器１１の底部で捕集すると共に，比較的小さい捕集対象物を前記フィルタ手段において捕集するものである。
図２及び図３に示すように，前記サイクロン集塵装置Ｙは，筐体１０，内周面が略円筒状で，上記筐体１０に対して着脱自在の集塵容器１１（捕集容器の一例），内筒１２，上部フィルタユニット１３，塵埃受部１４及び除塵駆動機構１５などを備えて概略構成されている。
前記サイクロン集塵装置Ｙでは，前記集塵容器１１，前記内筒１２，前記上部フィルタユニット１３，及び前記塵埃受部１４が，垂直の中心軸Ｐを中心に同軸状に配置されている。また，前記サイクロン集塵装置Ｙは，前記掃除機本体部１に着脱可能に構成されている。
上記筐体１０は，フィルタ１２２を備えた内筒１２を備えている。
このサイクロン集塵装置Ｙでは，略円筒状の集塵容器１１の中心部に設けられた前記内筒１２から前記集塵容器１１内の空気を排気することにより，前記集塵容器１１の円周部に設けられた空気流入口１１１ａ（図７参照）から吸い込まれた空気を集塵容器１１の内周面に沿って旋回させた後，フィルタ手段の一例である前記上部フィルタユニット１３などを経て前記内筒１２を経て排気し，前記空気に含まれる比較的大きい捕集対象物を前記集塵容器１１の底部で捕集すると共に，比較的小さい捕集対象物を前記上部フィルタユニット１３などにおいて捕集するものである。
前記集塵容器１１は，吸い込まれた空気から分離された塵埃を収容するための内周面が円筒状で，且つ外形も円筒状の容器である。前記集塵容器１１は，前記サイクロン集塵装置Ｙの筐体１０に着脱可能に構成されている。ユーザは，前記掃除機本体部１から前記サイクロン集塵装置Ｙを取り出した後，該サイクロン集塵装置Ｙから前記集塵容器１１を取り外して，該集塵容器１１内の塵埃を廃棄する。なお，前記サイクロン集塵装置Ｙの筐体１０と前記集塵容器１１との間には，環状のシール部材１６１が設けられている。このシール部材１６１により，前記筐体１０及び前記集塵容器１１の間の空気の漏れが防止される。
また，前記集塵容器１１の底部には，前記内筒１２に設けられた後述の回転軸部１２３ｂに嵌合する嵌合部１１ａが設けられている。前記嵌合部１１ａの外周部には，前記内筒１２の回転軸部１２３ｂとの隙間を埋めるための環状のシール部材１１ｂが設けられている。このシール部材１１ｂにより，前記回転軸部１２３ｂ及び前記集塵容器１１の間の空気の漏れが防止される。
また，前記集塵容器１１の底部には，前記内筒１２に設けられた後述の回転軸部１２３ｂに嵌合する嵌合部１１ａが設けられている。前記嵌合部１１ａの外周部には，前記内筒１２の回転軸部１２３ｂとの隙間を埋めるための環状のシール部材１１ｂが設けられている。このシール部材１１ｂにより，前記回転軸部１２３ｂ及び前記集塵容器１１の間の空気の漏れが防止される。
さらに，前記集塵容器１１には，前記接続ホース４（図１参照）が接続される接続部１１１が設けられている。前記吸気口部２から前記接続管３及び前記接続ホース４を通じて吸い込まれた空気は，前記接続部１１１から前記集塵容器１１内に流入する。
ここで，前記接続部１１１の前記集塵容器１１への空気流入口（不図示）は，前記接続ホース４からの空気が前記集塵容器１１内で旋回するように形成されている。具体的に，前記空気流入口（不図示）は，前記集塵容器１１側の出口が該集塵容器１１の円周方向に向くように形成されている。従って，前記集塵容器１１では，吸い込まれた空気を旋回させることで該空気に含まれた塵埃が遠心力によって分離（遠心分離）される。そして，前記集塵容器１１で遠心分離された塵埃は，該集塵容器１１の底部に収容される（図２，３の塵埃Ｄ１）。
一方，塵埃が分離された後の空気は，前記集塵容器１１から矢印（図２）で示す排気経路１１２に沿って前記掃除機本体部１に設けられた不図示の排気口から外部に排気される。ここで，前記集塵容器１１から前記排気口（不図示）までの前記排気経路１１２上には，前記内筒１２，前記塵埃受部１４，及び前記上部フィルタユニット１３が順に配置されている。
ここで，前記接続部１１１の前記集塵容器１１への空気流入口（不図示）は，前記接続ホース４からの空気が前記集塵容器１１内で旋回するように形成されている。具体的に，前記空気流入口（不図示）は，前記集塵容器１１側の出口が該集塵容器１１の円周方向に向くように形成されている。従って，前記集塵容器１１では，吸い込まれた空気を旋回させることで該空気に含まれた塵埃が遠心力によって分離（遠心分離）される。そして，前記集塵容器１１で遠心分離された塵埃は，該集塵容器１１の底部に収容される（図２，３の塵埃Ｄ１）。
一方，塵埃が分離された後の空気は，前記集塵容器１１から矢印（図２）で示す排気経路１１２に沿って前記掃除機本体部１に設けられた不図示の排気口から外部に排気される。ここで，前記集塵容器１１から前記排気口（不図示）までの前記排気経路１１２上には，前記内筒１２，前記塵埃受部１４，及び前記上部フィルタユニット１３が順に配置されている。
前記内筒１２は，前記集塵容器１１内に配置された円筒状の部材である。ここで，前記内筒１２は，前記塵埃受部１４によって回転可能に支持されている。具体的に，前記内筒１２は，該内筒１２の上端に設けられた環状の凹部１２ａが，前記塵埃受部１４の下端に設けられた環状の支持部１４ｃに支持されることにより回転可能な状態で吊り下げられている。なお，前記内筒１２を回転可能に支持する構成は，これに限られるものではない。例えば，前記内筒１２の上下の端部を軸支することが一例として考えられる。
さらに，前記内筒１２の上端には，後述の傾斜除塵部材１３４に設けられた係合部１３４ｃに係合する複数の連結部１２ｂが設けられている。前記連結部１２ｂは，前記内筒１２の上端の開口縁部に上方に突出して設けられたリブである。
前記内筒１２は，前記連結部１２ｂ及び前記係合部１３４ｃの係合によって，前記傾斜除塵部材１３４に一体回転可能に連結されている。これにより，前記内筒１２は，前記傾斜除塵部材１３４に連動して回転することになる。なお，前記内筒１２及び前記傾斜除塵部材１３４の連結構造はこれに限られない。例えば，前記内筒１２及び前記傾斜除塵部材１３４各々に設けられた嵌合部を嵌合させることにより一体回転可能に連結する構成が考えられる。
さらに，前記内筒１２の上端には，後述の傾斜除塵部材１３４に設けられた係合部１３４ｃに係合する複数の連結部１２ｂが設けられている。前記連結部１２ｂは，前記内筒１２の上端の開口縁部に上方に突出して設けられたリブである。
前記内筒１２は，前記連結部１２ｂ及び前記係合部１３４ｃの係合によって，前記傾斜除塵部材１３４に一体回転可能に連結されている。これにより，前記内筒１２は，前記傾斜除塵部材１３４に連動して回転することになる。なお，前記内筒１２及び前記傾斜除塵部材１３４の連結構造はこれに限られない。例えば，前記内筒１２及び前記傾斜除塵部材１３４各々に設けられた嵌合部を嵌合させることにより一体回転可能に連結する構成が考えられる。
また，前記内筒１２の上部には，前記集塵容器１１で塵埃が分離された後の空気を，前記上部フィルタユニット１３に向けて排気するための内筒排気口１２１が形成されている。そして，前記内筒排気口１２１には，該内筒排気口１２１全体を覆う円筒状を成す内筒フィルタ１２２が設けられている。前記内筒フィルタ１２２は，前記内筒排気口１２１を通過する空気を濾過する。
例えば，前記内筒フィルタ１２２は，メッシュ状のエアフィルタ等である。なお，前記内筒フィルタ１２２は，前記内筒排気口１２１の内側又は外側のいずれに設けられていてもよい。また，前記排気口１２１及び前記内筒フィルタ１２２に換えて，前記内筒１２にメッシュ状の孔を形成する構成も考えられる。その場合は，そのメッシュ状の孔が前記内筒排気口１２１及び前記内筒フィルタ１２２として機能する。
例えば，前記内筒フィルタ１２２は，メッシュ状のエアフィルタ等である。なお，前記内筒フィルタ１２２は，前記内筒排気口１２１の内側又は外側のいずれに設けられていてもよい。また，前記排気口１２１及び前記内筒フィルタ１２２に換えて，前記内筒１２にメッシュ状の孔を形成する構成も考えられる。その場合は，そのメッシュ状の孔が前記内筒排気口１２１及び前記内筒フィルタ１２２として機能する。
一方，前記内筒１２の下部には，前記集塵容器１１内の塵埃を圧縮するための螺旋状回転圧縮部１２３が設けられている。螺旋状回転圧縮部１２３が本発明における圧縮部材の一例である。
ここで，図２及び図３に加えて螺旋状回転圧縮部１２３の斜視図である図４を参照しつつ，前記螺旋状回転圧縮部１２３について説明する。
図２〜４に示されているように，前記螺旋状回転圧縮部１２３には，螺旋部１２３ａ，回転軸部１２３ｂ，円盤状遮蔽部材１２３ｃが設けられている。
前記回転軸部１２３ｂは，前記集塵容器１１の底部に設けられた前記嵌合部１１ａに嵌合される中空円筒である。前述したように，前記回転軸部１２３ｂ及び前記嵌合部１１ａの間には前記シール部材１１ｂ（図２，３参照）が介在する。
ここで，図２及び図３に加えて螺旋状回転圧縮部１２３の斜視図である図４を参照しつつ，前記螺旋状回転圧縮部１２３について説明する。
図２〜４に示されているように，前記螺旋状回転圧縮部１２３には，螺旋部１２３ａ，回転軸部１２３ｂ，円盤状遮蔽部材１２３ｃが設けられている。
前記回転軸部１２３ｂは，前記集塵容器１１の底部に設けられた前記嵌合部１１ａに嵌合される中空円筒である。前述したように，前記回転軸部１２３ｂ及び前記嵌合部１１ａの間には前記シール部材１１ｂ（図２，３参照）が介在する。
円盤状遮蔽部材１２３ｃは，前記集塵容器１１内において，後述する旋回流の遠心分離力により塵埃を分離する上側空間の部分（分離部１０４）と，塵埃を蓄積する下側空間の部分（集塵部１０５）との仕切りの役割を果たす。これにより，捕集した塵埃が巻き上がり，内筒フィルタ１２２を詰まらせる事を防ぐ。また，円盤状であるため，サイクロン気流中に含まれる塵埃が引っかかることが無く，塵埃を効率的に集塵容器１１の底部へ誘導することができる。
また，前記回転軸部１２３ｂには，該回転軸部１２３bを中心にして，前記集塵室１０５の底面に向かって螺旋状に延び，その上下面が，前記垂直中心軸Ｐを中心とする螺旋状曲面を備えて湾曲した板状の螺旋部１２３ａ（圧縮部材の一例）が設けられている。前記螺旋部１２３ａは，後述するように前記内筒１２が回転されるとき，前記集塵容器１１内に蓄積された塵埃を集塵容器１１の底部向かって移動させる。この時，前記圧縮部材の前記螺旋状曲面が，該螺旋状曲面を螺子と想定したときに，該圧縮部材の回転により螺子が後退するように形成されていることにより，この螺旋状曲面でゴミを圧縮することができる。
この時，前記螺旋部１２３ａの前記螺旋状曲面は図６矢印Aの旋回気流と同様の傾斜方向をもって形成されていることが好ましい。このような螺旋部１２３ａを図６矢印Ａの旋回と反対方向に回転させることで前記集塵容器１１内の塵埃は，該集塵容器１１内面との摩擦によって，該集塵容器１１底部へ移動することになる。
ただし，前記螺旋部１２３ａの前記螺旋状曲面を，前記集塵容器１１の内周面に沿って旋回する気流の傾き方向とは反対の方向に傾斜させることも可能である。この時，螺旋部１２３ａの回転方向は，図６矢印Aの旋回気流の旋回方向と同一，即ち，螺旋部１２３ａを螺子と想定したとき，螺旋部１２３ａの回転により螺子が後退する方向になる。
さらに，前記内筒１２が回転されるとき，前記集塵容器１１の底部まで移動した塵埃に対して前記螺旋部１２３ａは，前記集塵容器１１の底部との摩擦によって，上記底面との間で塵埃を回転により回転軸中心から外側に向かって押し出し圧縮することになる。このような構成によれば，塵埃が回転によって固く圧縮されるので，前記集塵容器１１の塵埃の蓄積可能量を増加させることができる。従って，例えば前記集塵容器１１の小型化を実現することが可能である。また，固く圧縮された塵埃は，容易に解けないので，取り出し時にも空気中に飛散する問題がなく，そのままの形でゴミとして廃棄することが出来る。
この時，前記螺旋部１２３ａの前記螺旋状曲面は図６矢印Aの旋回気流と同様の傾斜方向をもって形成されていることが好ましい。このような螺旋部１２３ａを図６矢印Ａの旋回と反対方向に回転させることで前記集塵容器１１内の塵埃は，該集塵容器１１内面との摩擦によって，該集塵容器１１底部へ移動することになる。
ただし，前記螺旋部１２３ａの前記螺旋状曲面を，前記集塵容器１１の内周面に沿って旋回する気流の傾き方向とは反対の方向に傾斜させることも可能である。この時，螺旋部１２３ａの回転方向は，図６矢印Aの旋回気流の旋回方向と同一，即ち，螺旋部１２３ａを螺子と想定したとき，螺旋部１２３ａの回転により螺子が後退する方向になる。
さらに，前記内筒１２が回転されるとき，前記集塵容器１１の底部まで移動した塵埃に対して前記螺旋部１２３ａは，前記集塵容器１１の底部との摩擦によって，上記底面との間で塵埃を回転により回転軸中心から外側に向かって押し出し圧縮することになる。このような構成によれば，塵埃が回転によって固く圧縮されるので，前記集塵容器１１の塵埃の蓄積可能量を増加させることができる。従って，例えば前記集塵容器１１の小型化を実現することが可能である。また，固く圧縮された塵埃は，容易に解けないので，取り出し時にも空気中に飛散する問題がなく，そのままの形でゴミとして廃棄することが出来る。
一方，前記内筒１２の内筒フィルタ１２２で濾過された後の空気は，該内筒１２内を通じて前記上部フィルタユニット１３に導かれる。
ここで，図２及び図３に加えて図５を参照しつつ，前記上部フィルタユニット１３について説明する。ここに，図５（ａ）は，前記上部フィルタユニット１３を上方から見た斜視図，図５（ｂ）は，前記上部フィルタユニット１３を下方から見た斜視図である。
前記上部フィルタユニット１３は，ＨＥＰＡフィルタ(High Efficiency Particulate Air Filter)１３１，フィルタ除塵部材１３２及び傾斜除塵部材１３４などを有している。
ここで，図２及び図３に加えて図５を参照しつつ，前記上部フィルタユニット１３について説明する。ここに，図５（ａ）は，前記上部フィルタユニット１３を上方から見た斜視図，図５（ｂ）は，前記上部フィルタユニット１３を下方から見た斜視図である。
前記上部フィルタユニット１３は，ＨＥＰＡフィルタ(High Efficiency Particulate Air Filter)１３１，フィルタ除塵部材１３２及び傾斜除塵部材１３４などを有している。
前記ＨＥＰＡフィルタ１３１は，前記内筒１２から排気されて前記排気経路１１２上を流れる空気をさらに濾過するエアフィルタの一種である。
前記ＨＥＰＡフィルタ１３１は，前記垂直中心軸Ｐの周りに環状に配置固定された複数枚のフィルタの集合で構成されている。なお，複数枚のフィルタ各々は，例えば図５（ｂ）に示すような骨組みに固定される。また，前記ＨＥＰＡフィルタ１３１に含まれた複数枚のフィルタは，略水平方向に凹凸を繰り返すプリーツ状に配置されている。これにより，前記ＨＥＰＡフィルタ１３１におけるフィルタ面積が十分に確保されている。なお，前記ＨＥＰＡフィルタ１３１の下端と前記筐体１０との間には，環状のシール部材１６２が設けられている。これにより，前記ＨＥＰＡフィルタ１３１と前記筐体１０との間の空気の漏れが防止される。
また，図２及び図３に示すように，前記ＨＥＰＡフィルタ１３１の中央には，後述のフィルタ除塵部材１３２に設けられた連結部１３３が嵌挿される中空部１３１ａが形成されている。また，前記中空部１３１ａには，前記連結部１３３を回転可能に支持する支持部１３１ｂが設けられている。
前記ＨＥＰＡフィルタ１３１は，前記垂直中心軸Ｐの周りに環状に配置固定された複数枚のフィルタの集合で構成されている。なお，複数枚のフィルタ各々は，例えば図５（ｂ）に示すような骨組みに固定される。また，前記ＨＥＰＡフィルタ１３１に含まれた複数枚のフィルタは，略水平方向に凹凸を繰り返すプリーツ状に配置されている。これにより，前記ＨＥＰＡフィルタ１３１におけるフィルタ面積が十分に確保されている。なお，前記ＨＥＰＡフィルタ１３１の下端と前記筐体１０との間には，環状のシール部材１６２が設けられている。これにより，前記ＨＥＰＡフィルタ１３１と前記筐体１０との間の空気の漏れが防止される。
また，図２及び図３に示すように，前記ＨＥＰＡフィルタ１３１の中央には，後述のフィルタ除塵部材１３２に設けられた連結部１３３が嵌挿される中空部１３１ａが形成されている。また，前記中空部１３１ａには，前記連結部１３３を回転可能に支持する支持部１３１ｂが設けられている。
前述したように，前記サイクロン集塵装置Ｙでは，前記内筒フィルタ１２２及び前記ＨＥＰＡフィルタ１３１の二段階で空気を濾過することにより塵埃の捕集力が高められている。
但し，前記ＨＥＰＡフィルタ１３１に塵埃が堆積して目詰まりが生じると，空気の通過抵抗が大きくなる。そのため，前記電動送風機（不図示）の負荷が大きくなり吸塵力が低下するおそれがある。そこで，前記上部フィルタユニット１３には，前記ＨＥＰＡフィルタ１３１に付着した塵埃を除去する前記フィルタ除塵部材１３２が設けられている。
但し，前記ＨＥＰＡフィルタ１３１に塵埃が堆積して目詰まりが生じると，空気の通過抵抗が大きくなる。そのため，前記電動送風機（不図示）の負荷が大きくなり吸塵力が低下するおそれがある。そこで，前記上部フィルタユニット１３には，前記ＨＥＰＡフィルタ１３１に付着した塵埃を除去する前記フィルタ除塵部材１３２が設けられている。
前記フィルタ除塵部材１３２は，前記ＨＥＰＡフィルタ１３１の中央部に設けられた前記支持部１３１ｂによって回転可能に支持されている。具体的に，前記フィルタ除塵部材１３２には，前記支持部１３１ｂに回転可能に支持される連結部材１３３が設けられている。
また，前記連結部１３３には，該連結部１３３に設けられたネジ穴１３３ａに前記傾斜除塵部材１３４がネジ１３３ｂで螺着される。これにより，前記フィルタ除塵部材１３２及び前記傾斜除塵部材１３４が一体回転可能に連結される。なお，前記傾斜除塵部材１３４及び前記ＨＥＰＡフィルタ１３１の間には，隙間を埋める環状のシール部材１６３が設けられている。これにより，前記傾斜除塵部材１３４及び前記ＨＥＰＡフィルタ１３１の間の空気の漏れが防止される。
また，前記連結部１３３には，該連結部１３３に設けられたネジ穴１３３ａに前記傾斜除塵部材１３４がネジ１３３ｂで螺着される。これにより，前記フィルタ除塵部材１３２及び前記傾斜除塵部材１３４が一体回転可能に連結される。なお，前記傾斜除塵部材１３４及び前記ＨＥＰＡフィルタ１３１の間には，隙間を埋める環状のシール部材１６３が設けられている。これにより，前記傾斜除塵部材１３４及び前記ＨＥＰＡフィルタ１３１の間の空気の漏れが防止される。
前記フィルタ除塵部材１３２は，図２及び図５（ａ）に示すように，前記ＨＥＰＡフィルタ１３１の上端部に接触するように該ＨＥＰＡフィルタ１３１に沿って所定間隔で配置された二つの接触部１３２ａを有している。前記接触部１３２ａは板バネ状の弾性部材である。なお，前記接触部１３２ａは，板バネ状の弾性部材に限られるものではない。また，前記接触部１３２ａは，一つであっても或いはさらに複数であってもよい。
そして，前記フィルタ除塵部材１３２には，その外周部にギア１３２ｂが形成されている。このギア１３２ｂは，図２及び図３に示すように，前記サイクロン集塵装置Ｙに設けられた除塵駆動機構１５に設けられたギア１５ａに噛合される。
そして，前記フィルタ除塵部材１３２には，その外周部にギア１３２ｂが形成されている。このギア１３２ｂは，図２及び図３に示すように，前記サイクロン集塵装置Ｙに設けられた除塵駆動機構１５に設けられたギア１５ａに噛合される。
ここに，前記除塵駆動機構１５は，図２に明らかな如く，前記掃除機本体部１側に設けられた不図示の駆動モータ（駆動手段の一例）（以下，「除塵駆動モータ」という）に連結される減速器及び該減速器に連結されたギア１５ａを有している。前記除塵駆動機構１５では，前記除塵駆動モータの回転力が前記減速器を介して前記ギア１５ａに伝達される。そして，前記除塵駆動機構１５のギア１５ａの回転力は，前記ギア１３２ｂに伝達される。これにより，前記フィルタ除塵部材１３２が回転される。
そして，上記フィルタ除塵部材１３２の回転は，前記したように，傾斜除塵部材１３４に伝達され，傾斜除塵部材１３４と一体に回転する内筒１２及び内筒１２と一体の螺旋状回転圧縮部１２３が前記垂直中心軸Ｐの周りに回転する。
なお，本実施の形態では，前記除塵駆動モータによって前記フィルタ除塵部材１３２が回転される場合を例に挙げて説明するが，前記除塵駆動モータに換えて，前記フィルタ除塵部材１３２を手動で回転させることのできる機構を設けることも他の実施例として考えられる。
さらに，除塵駆動モータ以外の別のモータによって，螺旋状回転圧縮部１２３を回転させることも当然考えられる。上部フィルタユニット１３の除塵と，螺旋状回転圧縮部１２３の回転とを別に行いたい場合には，このような別駆動の方を採用することも考えられる。
そして，上記フィルタ除塵部材１３２の回転は，前記したように，傾斜除塵部材１３４に伝達され，傾斜除塵部材１３４と一体に回転する内筒１２及び内筒１２と一体の螺旋状回転圧縮部１２３が前記垂直中心軸Ｐの周りに回転する。
なお，本実施の形態では，前記除塵駆動モータによって前記フィルタ除塵部材１３２が回転される場合を例に挙げて説明するが，前記除塵駆動モータに換えて，前記フィルタ除塵部材１３２を手動で回転させることのできる機構を設けることも他の実施例として考えられる。
さらに，除塵駆動モータ以外の別のモータによって，螺旋状回転圧縮部１２３を回転させることも当然考えられる。上部フィルタユニット１３の除塵と，螺旋状回転圧縮部１２３の回転とを別に行いたい場合には，このような別駆動の方を採用することも考えられる。
前記フィルタ除塵部材１３２が回転されると，該フィルタ除塵部材１３２に設けられた二つの前記接触部１３２ａ各々は，プリーツ状に形成された前記ＨＥＰＡフィルタ１３１に断続的に衝突して振動を与える。従って，前記ＨＥＰＡフィルタ１３１に付着した塵埃は，前記フィルタ除塵部材１３２から与えられる振動によって叩き落とされる。なお，前記除塵駆動モータ（不図示）が作動されるタイミングは，例えば前記電気掃除機Ｘにおける集塵動作の開始前や終了後であることが望ましい。これにより，前記電動送風機による吸気によって前記ＨＥＰＡフィルタ１３１に下流側への気流がない状態で，前記ＨＥＰＡフィルタ１３１の除塵を効果的に行うことができる。
また，前述したように，前記塵埃受部１４は，前記内筒１２を回転可能に支持している。具体的に，前記塵埃受部１４の開口１４ａ縁部の下端には，前記内筒１２の上端に設けられた環状の前記凹部１２ａに嵌合される環状の前記支持部１４ｃが設けられている。これにより，前記内筒１２は，前記塵埃受部１４によって回転可能な状態で吊り下げられている。
次に，前記した螺旋状回転圧縮部１２３の構造についてさらに詳しく説明する。
前述したように，サイクロン集塵装置Ｙは，概略円筒形状に形成され，上部に配置された上部フィルタユニット１３と，下部に配置された集塵容器１１とを備えて構成されている。
集塵容器１１内に収納された前記内筒１２の下端には，分離部１０４と集塵部１０５の境界部である円盤状遮蔽部材１２３ｃが一体的に接合されている。上記円盤状遮蔽部材１２３ｃとその下部の前記螺旋部１２３ａの外径は，ほぼ同じで，分離部１０４の内径より小さく，円盤状遮蔽部材１２３ｃの外周と集塵容器１１の内壁との間には隙間（クリアランス）１０６（図６）が存在している。隙間（クリアランス）１０６は，分離部１０４において分離した塵埃を集塵部１０５へ移動する場合に，ある程度の体積を持つ塵埃においてもスムーズに移動することができ，かつ一度集塵部１０５に移動・蓄積した塵埃を巻き上げ，内筒フィルタ１２２を詰まらさないようにするに適した値である。実験によれば１３ｍｍ程度が望ましいことが分かった。
前述したように，サイクロン集塵装置Ｙは，概略円筒形状に形成され，上部に配置された上部フィルタユニット１３と，下部に配置された集塵容器１１とを備えて構成されている。
集塵容器１１内に収納された前記内筒１２の下端には，分離部１０４と集塵部１０５の境界部である円盤状遮蔽部材１２３ｃが一体的に接合されている。上記円盤状遮蔽部材１２３ｃとその下部の前記螺旋部１２３ａの外径は，ほぼ同じで，分離部１０４の内径より小さく，円盤状遮蔽部材１２３ｃの外周と集塵容器１１の内壁との間には隙間（クリアランス）１０６（図６）が存在している。隙間（クリアランス）１０６は，分離部１０４において分離した塵埃を集塵部１０５へ移動する場合に，ある程度の体積を持つ塵埃においてもスムーズに移動することができ，かつ一度集塵部１０５に移動・蓄積した塵埃を巻き上げ，内筒フィルタ１２２を詰まらさないようにするに適した値である。実験によれば１３ｍｍ程度が望ましいことが分かった。
さらにまた，上記螺旋部１２３ａと集塵容器１１内面との間の隙間（クリアランス）１０７（本発明における略円筒状の空間に相当する）は，集塵容器１１の径が集塵容器１１の底部に向かい小さくなる部分であるため，集塵容器１１の底部に向かって小さくなるように構成されている。これにより，塵埃と集塵容器１１の内壁側面との摩擦が大きくなり，螺旋状回転圧縮部１２３による中心軸Ｐ方向に塵埃を移動させる力が大きくなるため，さらに効率的に圧縮が行なわれる。
また，円盤状遮蔽部材１２３ｃは，高さ方向に所定の厚みを持つ。円盤状遮蔽部材１２３ｃの高さ方向の厚みは，分離部１０４における遠心分離性能に影響し，本実施例では，実験により求めた１３ｍｍ程度としている。
また，螺旋状回転圧縮部１２３の螺旋部１２３ａは，前記したように上下の螺旋状曲面に挟まれて湾曲した板状に形成されており，円盤状遮蔽部材１２３ｃから下方に向かってほぼ垂直に伸びる回転軸部１２３ｂを中心にして，集塵容器１１の底面に向かって始端（円盤状遮蔽部材１２３ｃとの接続部）から終端（下端）までが１周分以上，回転軸部１２３ｂの周囲に巻き付くように形成されている。上記巻き付き角度の望ましい数字としては，１．６周分である。このような巻き付きによって，螺旋部１２３ａは，集塵容器１１の内周面にそったサイクロン旋回気流（図６に矢印Ａで示す）の回転方向に沿って下方に向かって傾斜する螺旋状の旋回面が形成されている。
また，螺旋状回転圧縮部１２３の螺旋部１２３ａの終端（下端）と集塵室１０５の底面との間には，隙間（クリアランス）１０８（図６参照）が介在している。これにより，回転軸中心から外側に向け押し出し，圧縮することが出来る塵埃量を大幅に増加することが出来る。
また上記隙間１０８の幅は，集塵室１０５の底部に押し付けられ，圧縮された塵埃が螺旋部分の終端と集塵室１０５底部の間に詰まることによる破損や，異物等の詰まりを起こすことを防ぐことができる値である。本実施例では，IEC規格に基づくＤＭＴ標準ゴミＴＹＰＥ８を試験ゴミとして１０ｇ使用した実験により求めた上記隙間１０８の幅を６〜１３ｍｍ程度としている。
また上記隙間１０８の幅は，集塵室１０５の底部に押し付けられ，圧縮された塵埃が螺旋部分の終端と集塵室１０５底部の間に詰まることによる破損や，異物等の詰まりを起こすことを防ぐことができる値である。本実施例では，IEC規格に基づくＤＭＴ標準ゴミＴＹＰＥ８を試験ゴミとして１０ｇ使用した実験により求めた上記隙間１０８の幅を６〜１３ｍｍ程度としている。
以上のように構成された電気掃除機の動作について以下に説明する。
図３，図６に示すように，分離室１０４の周方向に形成された接続部１１１の空気流入口１１１ａから集塵容器１１の分離室１０４に入った気流は，図６の矢印Aのように，分離室１０４の円筒状の内周面に沿って高速で旋回する。旋回気流中の比較的大きい塵埃には遠心力が作用して気流から分離され，集塵容器１１の内壁へ押し付けられる。図２に示すように，空気の排気口１２１が，下方にあるため，その後，気流は旋回しながら，集塵室１０５に入る。図６において二点鎖線で示す矢印Ａのように旋回する気流（主流）は，集塵室１０５の底面に到達した後は上昇に転じる。図６の例では，この螺旋状回転圧縮部１２３のまわりの間隙１０７を旋回する気流の回転方向と螺旋状回転圧縮部１２３の螺旋部１２３ａの傾き方向が一致しており，サイクロン旋回気流を妨げることがない。このため，圧力損失が少なく効率的な遠心分離が可能であり，高い吸い込み仕事率が得られる。
図３，図６に示すように，分離室１０４の周方向に形成された接続部１１１の空気流入口１１１ａから集塵容器１１の分離室１０４に入った気流は，図６の矢印Aのように，分離室１０４の円筒状の内周面に沿って高速で旋回する。旋回気流中の比較的大きい塵埃には遠心力が作用して気流から分離され，集塵容器１１の内壁へ押し付けられる。図２に示すように，空気の排気口１２１が，下方にあるため，その後，気流は旋回しながら，集塵室１０５に入る。図６において二点鎖線で示す矢印Ａのように旋回する気流（主流）は，集塵室１０５の底面に到達した後は上昇に転じる。図６の例では，この螺旋状回転圧縮部１２３のまわりの間隙１０７を旋回する気流の回転方向と螺旋状回転圧縮部１２３の螺旋部１２３ａの傾き方向が一致しており，サイクロン旋回気流を妨げることがない。このため，圧力損失が少なく効率的な遠心分離が可能であり，高い吸い込み仕事率が得られる。
また，図６に二点鎖線で示す矢印Ａの気流により運ばれる塵埃は，螺旋部１２３ａの終端部（下端部）と集塵容器１１の底面との間の空間１１２ａに引っかかり（トラップされ），蓄積され，螺旋部１２３ａの螺旋形状の湾曲面に沿って下側から順に積層されていく。このため，さらに圧力損失の増加を防ぐことができる。
さらに，螺旋状回転圧縮部１２３のまわりの間隙１０７を旋回する気流の回転方向と螺旋状回転圧縮部１２３の螺旋部１２３ａの傾き方向が一致しているため，蓄積・積層された塵埃は，気流によっても若干圧縮される。これにより，蓄積・積層された塵埃の容積が小さくなり，より効率的な塵埃捕集を達成できる。
次に，塵埃の空気流による蓄積と積層の作用について説明する。
前述したように，吸引された塵埃は，分離部１０４において分離され，隙間１０６（図６）を通り，集塵部１０５へ導かれる。集塵部１０５においては，塵埃は隙間１０７を通り，隙間１０８によりせき止められる（トラップされる）ことにより，蓄積される。この蓄積は，螺旋状回転圧縮部１２３が回転されるごとに既に蓄積された塵埃の上に積層されていく。そのため，この集塵装置では，螺旋部１２３ａに沿って，偏ることなく積層が成長していくため，集塵部１０５内で偏って蓄積されていくことがなく，同容積の集塵部と比較して集塵可能容量が飛躍的に向上する。
また，螺旋部１２３ａは，サイクロン旋回気流の回転方向に沿って下方に向かって傾斜する方向性をもつ螺旋形状とすることが出来る。この場合には，サイクロンの気流による圧縮効果も得られる。これにより，さらに集塵可能容量が向上する。
前述したように，吸引された塵埃は，分離部１０４において分離され，隙間１０６（図６）を通り，集塵部１０５へ導かれる。集塵部１０５においては，塵埃は隙間１０７を通り，隙間１０８によりせき止められる（トラップされる）ことにより，蓄積される。この蓄積は，螺旋状回転圧縮部１２３が回転されるごとに既に蓄積された塵埃の上に積層されていく。そのため，この集塵装置では，螺旋部１２３ａに沿って，偏ることなく積層が成長していくため，集塵部１０５内で偏って蓄積されていくことがなく，同容積の集塵部と比較して集塵可能容量が飛躍的に向上する。
また，螺旋部１２３ａは，サイクロン旋回気流の回転方向に沿って下方に向かって傾斜する方向性をもつ螺旋形状とすることが出来る。この場合には，サイクロンの気流による圧縮効果も得られる。これにより，さらに集塵可能容量が向上する。
次に，回転圧縮の作用について具体的に説明する。
たとえば，送風駆動モータの駆動が停止されると，気流が旋回を止める。送風駆動モータの駆動停止が確認された後，除塵駆動機構１５が駆動されると，上述したように内筒１２，排気口１２１，円盤状遮蔽部材１２３ｃ，螺旋状回転圧縮部１２３，回転軸部１２３ｂが一体となって，垂直中心軸Ｐを中心として，図８の矢印Ｄ方向（上面から見て，反時計方向）に回転する。このようにして，除塵駆動機構１５による回転が，図８に示される第１の回転軸線１５２と第２の回転軸線１５３を介して回転軸部１２３ｂに伝達される。
こうして螺旋状回転圧縮部１２３が回転すると，螺子の原理により，回転軸方向（図９の矢印Ｅで示す垂直下向き方向）に推力が発生する。この推力により，集塵室１０５に蓄積されている図９の塵埃２００は，回転軸方向に押し出され，集塵容器１１の底面に押し付けられることにより回転軸方向に圧縮される。
このように，この実施形態では，圧縮部材の一例である螺旋状回転圧縮部１２３を回転駆動する圧縮部材駆動手段が，本発明における圧縮部材駆動手段の一例を構成し，前記フィルタ手段の一例であるフィルタユニットの清掃機構を駆動するための手段である除塵駆動機構１５と兼用されているので，装置の兼用化により部品点数を減少させ，或いは装置を小型化させることに成功している。
たとえば，送風駆動モータの駆動が停止されると，気流が旋回を止める。送風駆動モータの駆動停止が確認された後，除塵駆動機構１５が駆動されると，上述したように内筒１２，排気口１２１，円盤状遮蔽部材１２３ｃ，螺旋状回転圧縮部１２３，回転軸部１２３ｂが一体となって，垂直中心軸Ｐを中心として，図８の矢印Ｄ方向（上面から見て，反時計方向）に回転する。このようにして，除塵駆動機構１５による回転が，図８に示される第１の回転軸線１５２と第２の回転軸線１５３を介して回転軸部１２３ｂに伝達される。
こうして螺旋状回転圧縮部１２３が回転すると，螺子の原理により，回転軸方向（図９の矢印Ｅで示す垂直下向き方向）に推力が発生する。この推力により，集塵室１０５に蓄積されている図９の塵埃２００は，回転軸方向に押し出され，集塵容器１１の底面に押し付けられることにより回転軸方向に圧縮される。
このように，この実施形態では，圧縮部材の一例である螺旋状回転圧縮部１２３を回転駆動する圧縮部材駆動手段が，本発明における圧縮部材駆動手段の一例を構成し，前記フィルタ手段の一例であるフィルタユニットの清掃機構を駆動するための手段である除塵駆動機構１５と兼用されているので，装置の兼用化により部品点数を減少させ，或いは装置を小型化させることに成功している。
ところで，サイクロン集塵装置Ｙでは，塵埃が図１０における３００（ほぼ螺旋部１２３ａの始端の位置）よりも上部まで積層された場合，上側から新たに塵埃２０１（図９参照）が吸引されて来ても，塵埃２０１は引っかかる部分がないため積層・集積することができず，内筒１２の回りを回転し続けてしまう。回転し続けることにより，内筒フィルタ１２２に大量の塵埃が付着し，吸引力が急激に低下する。また，送風駆動モータに大きな負担がかかり，製品寿命を低下させる。
しかしながら，この集塵装置Ｙでは，螺旋部１２３ａの回転によって集塵容器の底面との間に蓄積した塵埃に回転を与え，これによって軸中心から外側に向かって押し出すことで圧縮するので，螺旋状回転圧縮部１２３と集塵容器１１の底部との間の塵埃２００は，一度圧縮されると，回転停止後，さらには，集塵容器１１を解放して圧縮力が解除された後も，圧縮状態が保持される。
このように，圧縮状態が保持されることにより，塵埃は高さ３００よりも下部で保持されることになり，上方から新たに塵埃２０１が吸引された場合でも，塵埃は集積され，螺旋状回転圧縮部１２３の回転により，新たな塵埃２０１をさらに圧縮することが出来，効率的な連続圧縮を行うことが出来る。その結果，実験によれば，同容量の集塵部において約３倍の集塵可能容量向上効果が確認された。
また，この集塵装置Ｙでは，一度の吸引によって，大量の塵埃を捕塵し，塵埃の高さが図１０における３００まで到達した場合でも，螺旋部１２３ａと接触している塵埃と一体となり，回転軸方向へ押し出され，圧縮を行うことができる。
また，螺旋状回転圧縮部１２３が回転し圧縮動作を行うものであるため，螺旋状回転圧縮部１２３の回転によって塵埃に軸回転中心から外側向きの力が発生する。そのため，塵埃は円筒状の回転軸部１２３ｂ部分にはあまり付着しない傾向があり，メンテナンス性が飛躍的に高まる。さらに，塵埃が螺旋状回転圧縮部１２３に付着した場合においても，螺旋状回転圧縮部１２３が回転することによって，塵埃を下方へ押し出し圧縮する際に塵埃により，剥がされていく。このように，螺旋状回転圧縮部１２３のメンテナンス性は非常に高い。
さらに，前記したように，圧縮後の塵埃はドーナツ型に固められ一体化しているため，ゴミ捨て時のゴミ飛散やこぼれ落ちなどを防ぐことができ，効率的なゴミ捨てが行える。
螺旋状回転圧縮部１２３の回転を，モータなどの駆動手段によって行なうことにより，送風駆動モータの駆動中（吸引中）に螺旋状回転圧縮部１２３を自動的に回転させることができる。この動作によって，塵埃を捕集・集積すると同時に塵埃を圧縮することができる。これにより，さらに効率的に圧縮することができ，上記の効果がさらに高まる。また，一度に大量の塵埃を吸引した場合でも圧縮が可能なため，長時間連続して掃除を行うことができる。
さらにまた，送風駆動モータの駆動中（吸引中）に螺旋状回転圧縮部１２３を間欠的に回転させることにより，塵埃の捕集と同時に圧縮を行うことが出来るとともに，螺旋状回転圧縮部１２３を長い時間にわたって駆動し続けることがないため，消費電力の増加を防ぎ，駆動機構の寿命に伴う製品寿命を高めることができる。さらに，圧縮部駆動機構が駆動する際の騒音を低減することができ，より静かで使用しやすいサイクロン集塵装置が得られる。
次に，上記螺旋状回転圧縮部１２３の集塵容器１１に対する回転位置の調整について説明する。
集塵作業の開始前あるいは作業中に上記螺旋状回転圧縮部１２３の集塵容器１１に対する回転位置を調整することが，捕集性能の向上に必要な場合がある。
即ちこのサイクロン分離装置では，捕集容器に吸い込まれた塵埃を捕集容器の内周に沿って旋回させ，その旋回による遠心力によって比較的大きい塵埃については遠心力によって上記捕集容器の内周面に接触して旋回速度が低下することで捕集容器内に落下集積させて捕集すると共に，比較的小さい粉塵などの塵埃については，そのまま空気流にのって外部に流出する途中で，フィルタによって捕集する。このような捕集性能を変化させて，比較的小さい粉塵などの塵埃を上記捕集容器内で捕集することは，捕集容器内における空気の流速を高めて旋回流速度を上げることで達成可能である。そのようなことは，空気吸引手段としての大型の送風ファンを用いれば可能であるが，それは装置として高価となると共に騒音も大きくなる問題がある。そのため，この実施形態にかかる集塵装置では，送風ファンの大きさを大きくすることなく，比較的小さい粉塵などが多く吸引される環境であるか，あるいは大きいゴミなどが多く吸引される環境であるかに応じて，任意に捕集容器内の旋回流の速度を調整する。
集塵作業の開始前あるいは作業中に上記螺旋状回転圧縮部１２３の集塵容器１１に対する回転位置を調整することが，捕集性能の向上に必要な場合がある。
即ちこのサイクロン分離装置では，捕集容器に吸い込まれた塵埃を捕集容器の内周に沿って旋回させ，その旋回による遠心力によって比較的大きい塵埃については遠心力によって上記捕集容器の内周面に接触して旋回速度が低下することで捕集容器内に落下集積させて捕集すると共に，比較的小さい粉塵などの塵埃については，そのまま空気流にのって外部に流出する途中で，フィルタによって捕集する。このような捕集性能を変化させて，比較的小さい粉塵などの塵埃を上記捕集容器内で捕集することは，捕集容器内における空気の流速を高めて旋回流速度を上げることで達成可能である。そのようなことは，空気吸引手段としての大型の送風ファンを用いれば可能であるが，それは装置として高価となると共に騒音も大きくなる問題がある。そのため，この実施形態にかかる集塵装置では，送風ファンの大きさを大きくすることなく，比較的小さい粉塵などが多く吸引される環境であるか，あるいは大きいゴミなどが多く吸引される環境であるかに応じて，任意に捕集容器内の旋回流の速度を調整する。
上記集塵容器１１内の旋回流の速度は集塵容器１１に流入する空気の量を一定とすれば（即ち，所定の送風ファンを所定の回転数で駆動した時），上記集塵容器１１の内周面に沿った旋回流の速度は，上記旋回流が流れる空気の通路の断面積による。断面積が小さいほど流速は大きくなる。上記旋回流の流れる空気通路は上記集塵容器１１の内周面と圧縮部材である上記螺旋状回転圧縮部１２３の空気流入口１１１ａ出口部分に対向する外周面との間の空間である。前記螺旋状回転圧縮部１２３の形状は既に述べたように図４に詳しく示されており，螺旋状回転圧縮部１２３ａの前記円盤状遮蔽部材１２３ｃの部分は，空気流入口１１１ａ出口部分に対向しており，集塵容器１１の内周面との間に，前記旋回流の流れる空気の通路を形成している。なお，図２に示されるように，円盤状遮蔽部材１２３ｃの部分は，空気流入口１１１ａに対して垂直方向に見て若干下側にあるが，空気流入口１１１ａから出た空気流は，空気流入口１１１ａ及びこれが形成された接続部１１１が斜め下向きに形成されているので，上記円盤状遮蔽部材１２３ｃと集塵容器１１の内周面との間の部分の空気の通路を流れることになる。
そして，上記円盤状遮蔽部材１２３ｃの形状，特にその外周面の面積，あるいはその上下方向の幅は，円周方向の位置によって異なっており，図４に示されるように，最も狭い部分で上下方向に上記所定の幅ｋ1をなしており，その幅は，前記螺旋状回転圧縮部１２３ａが始まる部位５０４において最も大きくなるように，その回転位置に応じて異なったものとなっている。もっとも広い部分の幅はｋ0で示されている。
そして，上記円盤状遮蔽部材１２３ｃの形状，特にその外周面の面積，あるいはその上下方向の幅は，円周方向の位置によって異なっており，図４に示されるように，最も狭い部分で上下方向に上記所定の幅ｋ1をなしており，その幅は，前記螺旋状回転圧縮部１２３ａが始まる部位５０４において最も大きくなるように，その回転位置に応じて異なったものとなっている。もっとも広い部分の幅はｋ0で示されている。
前記したようにその部分を流れる旋回流の流速は，旋回流の流れる空気通路の断面積によって決まるので，上記旋回流の流れる空気通路の断面積を決定する上記円盤状遮蔽部材１２３ｃの回転位置（その回転位置によって決定される円盤状遮蔽部材の幅ｋ）によって決まることになり，上記幅ｋが最も広いｋ0の部分が，空気流入部の出口に対向する位置に来た時に，上記旋回流の流速が最も大きくなり，その時，細かい粉塵などについても集塵容器１１内に落下して捕集されることになる。
この実施形態では，上記のような集塵容器１１への空気流入口１１１ａに対して上記円盤状遮蔽部材の１２３ｃの最も幅の広い部位５０４あるいは最も狭い部分を切り替えて対向させることで，捕集性能を調整する（このように捕集性能を切り替えて調整する手段が，本発明における圧縮部材回転位置調整手段の一例である）。
この実施形態では，上記のような集塵容器１１への空気流入口１１１ａに対して上記円盤状遮蔽部材の１２３ｃの最も幅の広い部位５０４あるいは最も狭い部分を切り替えて対向させることで，捕集性能を調整する（このように捕集性能を切り替えて調整する手段が，本発明における圧縮部材回転位置調整手段の一例である）。
さて，前記圧縮部材回転位置調整手段としては，マニュアルあるいは自動で回転位置を調整するものが考えられる。
マニュアルで調整する場合には，該サイクロン分離装置の外部から圧縮部材の停止位置を外部操作によって設定するものが考えられる。例えば，掃除する部屋の汚れ具合等の環境に応じて，作業者がマニュアルで上記圧縮部材の停止位置を調整するものが考えられる。調整位置としては，圧縮部材の外周面の面積が広い部分が捕集容器の空気流入口に対向する位置と，外周面の面積が狭い部分が捕集容器の空気流入口に対向する位置のいずれかにおいて圧縮部材が停止するように，両位置のいずれかで圧縮部材の回転が停止するようなストッパを設けて，作業者が圧縮部材を外部から適当に回転させても停止位置を簡単にわかるようにした態様が考えられる。
また，圧縮部材の停止位置を自動的に調整しうるようにすることも考えられる。例えば，吸い込み空気の通路を通過する塵埃の大きさを検出する捕集対象物検出センサを備え，上記捕集対象物検出センサによる検出値に応じて，前記圧縮部材回転位置調整自動手段により，圧縮部材の回転位置を調整するような方法も考えられる。これによって，全自動的に必要なときに圧縮部材の回転位置が調整されるので，操作者は煩わしい調整作業から開放されることになる。
上記自動的に圧縮部材の停止位置を決定する手段について以下に説明する。
マニュアルで調整する場合には，該サイクロン分離装置の外部から圧縮部材の停止位置を外部操作によって設定するものが考えられる。例えば，掃除する部屋の汚れ具合等の環境に応じて，作業者がマニュアルで上記圧縮部材の停止位置を調整するものが考えられる。調整位置としては，圧縮部材の外周面の面積が広い部分が捕集容器の空気流入口に対向する位置と，外周面の面積が狭い部分が捕集容器の空気流入口に対向する位置のいずれかにおいて圧縮部材が停止するように，両位置のいずれかで圧縮部材の回転が停止するようなストッパを設けて，作業者が圧縮部材を外部から適当に回転させても停止位置を簡単にわかるようにした態様が考えられる。
また，圧縮部材の停止位置を自動的に調整しうるようにすることも考えられる。例えば，吸い込み空気の通路を通過する塵埃の大きさを検出する捕集対象物検出センサを備え，上記捕集対象物検出センサによる検出値に応じて，前記圧縮部材回転位置調整自動手段により，圧縮部材の回転位置を調整するような方法も考えられる。これによって，全自動的に必要なときに圧縮部材の回転位置が調整されるので，操作者は煩わしい調整作業から開放されることになる。
上記自動的に圧縮部材の停止位置を決定する手段について以下に説明する。
集塵容器１１の断面図（図２）において，集塵容器１１に対しフィルタ除塵部材１３２がなす角度を検知する手段として，フィルタ除塵部材１３２に拘束された軸５０２，前記筐体１０に拘束された絶対値エンコーダ５０１を設ける。軸５０２は絶対値エンコーダ５０１に対し特定の向きでしか勘合できないように作られており，筐体１０と集塵容器１１，フィルタ除塵部材１３２と螺旋状回転圧縮部１２３はそれぞれ互いに拘束されているため，結果的に集塵容器１１に対するフィルタ除塵部材１３２がなす角度の値（以下，θとする）は絶対値エンコーダ５０１の出力として常に再現性が保たれる形で取り出すことができる。上記絶対値エンコーダ５０１が，本発明における圧縮部材回転停止位置検出手段の一例である。
エンコーダ５０２の配線５０３は前記筐体１０を経由して前記不図示の制御装置に連結されており，上記制御装置はエンコーダ５０１の読み取り値をもとに角度θを算出する。前出の除塵駆動モータ（不図示）も同様に制御装置でコントロール可能に連結されており，フィードバック制御によりθを任意の指令値に近付けるよう制御する。
この仕組みを利用して，上記制御部は，集塵開始時に螺旋状回転圧縮部１２３（圧縮部材）の回転位置（その位置で停止させて集塵処理が行われる）を集塵に最適な方向に向けて停止した状態で集塵動作を行う。
ここで，螺旋状回転圧縮部１２３を上から見て，円盤状遮蔽部材１２３ｃの中心から幅の広い部位５０４の中心までの半径をＲとする。次に，集塵容器１１を上から見た図１５において空気流入口１１１ａの中心を通る軸５０５上にあって，前記集塵容器１１の中心から距離Ｒだけ離れた位置を制御目標点５０６とする。
そして，集塵開始前に前記の制御手段により，幅の広い部位５０４の中心が目標点５０６に合うよう制御する。空気流入口１１１ａ付近に円盤状遮蔽部材１２３ｃ側面部の中で一番広い部位５０４を対向させることにより，前記のように空気流入口１１１ａ付近の流速を向上させサイクロン分離性能を高めることが可能になる。
この仕組みを利用して，上記制御部は，集塵開始時に螺旋状回転圧縮部１２３（圧縮部材）の回転位置（その位置で停止させて集塵処理が行われる）を集塵に最適な方向に向けて停止した状態で集塵動作を行う。
ここで，螺旋状回転圧縮部１２３を上から見て，円盤状遮蔽部材１２３ｃの中心から幅の広い部位５０４の中心までの半径をＲとする。次に，集塵容器１１を上から見た図１５において空気流入口１１１ａの中心を通る軸５０５上にあって，前記集塵容器１１の中心から距離Ｒだけ離れた位置を制御目標点５０６とする。
そして，集塵開始前に前記の制御手段により，幅の広い部位５０４の中心が目標点５０６に合うよう制御する。空気流入口１１１ａ付近に円盤状遮蔽部材１２３ｃ側面部の中で一番広い部位５０４を対向させることにより，前記のように空気流入口１１１ａ付近の流速を向上させサイクロン分離性能を高めることが可能になる。
また，逆にあえて目標点５０６から部位５０４をずらした位置に制御することにより，空気流入口付近の圧損を減らし，集塵装置の吸引能力を（サイクロン分離性能より）優先した設定にすることもできる。
以上の制御は基本的に集塵開始前に行うが，それに加えて集塵作業中に条件に応じて自動制御した場合も効果が期待できる。例えば，図１に示す電気掃除機Ｘについて本発明を実施する場合，前記制御部は，微細な埃を前記空気流入口１１１ａなどに設けた赤外線センサなどで検知したときに，前記エンコーダ５０１によって検出された幅の広い部位５０４を自動的に空気流入口１１１ａ付近に移動させ，微細な埃についてのサイクロン分離性能を強化するように制御することもできる。また逆に重量センサ・騒音センサなどによりサイズの大きいゴミの流入を検知した場合，幅の広い部位５０４を自動的に空気流入口付近から遠ざけ，幅の狭い制御面を空気流入口１１１ａに対向させることにより，吸い込みのパワーを重視したセッティングに変更することも同様に可能である。
１０…筐体（分離装置本体）
１１…集塵容器（捕集容器）
１２…内筒
１３…上部フィルタユニット
１４…集塵受部
１５…除塵駆動機構
１０４…分離部
１０５…集塵部
１２３…螺旋状回転圧縮部
１２３ａ…螺旋部（圧縮部）
１２３ｂ…回転軸部
１２３ｃ…円盤状遮蔽部材
１２３ｄ…始端部
２００，２０１…塵埃
４００…リブ
５０１…絶対値エンコーダ
５０４…部位
１１…集塵容器（捕集容器）
１２…内筒
１３…上部フィルタユニット
１４…集塵受部
１５…除塵駆動機構
１０４…分離部
１０５…集塵部
１２３…螺旋状回転圧縮部
１２３ａ…螺旋部（圧縮部）
１２３ｂ…回転軸部
１２３ｃ…円盤状遮蔽部材
１２３ｄ…始端部
２００，２０１…塵埃
４００…リブ
５０１…絶対値エンコーダ
５０４…部位
Claims (5)
- 内周面が略円筒状の捕集容器を備え，該捕集容器の円周部にその周方向に設けられた空気流入口から吸い込まれた空気を前記略円筒状の内周面に沿って旋回させた後，前記捕集容器の中心部からフィルタ手段を経て排気することにより，前記空気に含まれる比較的大きい捕集対象物を前記捕集容器の底部で捕集すると共に，比較的小さい捕集対象物を前記フィルタ手段において捕集するサイクロン分離装置において，
前記捕集容器内に設けられ，該捕集容器の垂直中心軸を中心とする螺旋状曲面を備え，前記垂直中心軸の周りに回転可能な圧縮部材であって，その外周面の面積が円周方向の位置によって異なる圧縮部材と，
前記補集容器に対する圧縮部材の回転停止位置を調整する圧縮部材回転停止位置調整手段とを備えてなるサイクロン分離装置。 - 前記圧縮部材回転停止位置調整手段が，該サイクロン分離装置の外部から圧縮部材の停止位置を外部操作によって設定するものである請求項１記載のサイクロン分離装置。
- 圧縮部材の回転位置を自動的に検出する圧縮部材回転位置検出手段と，
上記圧縮部材回転位置検出手段によって検出された圧縮部材の位置に基づいて前記圧縮部材の回転停止位置を自動的に調整する圧縮部材回転停止位置調整自動手段とを更に備えてなる請求項１に記載のサイクロン分離装置。 - 吸い込み空気の通路を通過する塵埃の大きさを検出する捕集対象物検出センサを備え，上記捕集対象物検出センサによる検出値に応じて，前記圧縮部材回転停止位置調整自動手段により，圧縮部材の回転停止位置を調整する請求項３に記載のサイクロン分離装置。
- 前記捕集対象物が，塵埃であるサイクロン集塵装置に適用されてなる請求項１〜４に記載のサイクロン分離装置。
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