JP5395561B2

JP5395561B2 - 液体分離機及びこれを利用した吸引装置

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Publication number: JP5395561B2
Application number: JP2009183483A
Authority: JP
Inventors: 川本栄一
Original assignee: 有限会社川本技術研究所
Priority date: 2009-08-06
Filing date: 2009-08-06
Publication date: 2014-01-22
Anticipated expiration: 2029-08-06
Also published as: JP2011036277A

Description

この発明は、吸引される気体から液体を分離する液体分離機及びこれを利用した吸引装置に関するものである。

液体貯留ケースに水を入れておいておき、吸引した乾塵埃を含む吸気を水により補塵するバキュームクリーナが例えば特許文献１及び特許文献２において知られている。

このようなクリーナにおいては、回転式のセパレータを具備して水と気体とを分離している。セパレータにより水の分離が十分でないと後段の電動ファン等に吸い込まれ故障の原因となるからである。

特開平１０-３０４９９３号公報特開平１１−３２９５０号公報

これらの従来技術によると、セパレータにより殆どの水の分離は可能であるが、ミスト状となった水は、セパレータを通過する。ミスト状となった水にも細かな塵芥が含まれているが、吸引ファンに到達する前に、吸引による風により乾燥し残渣が電動ファンに衝突して侵食させる。または、そのまま外気に排出され浄化レベルを落とすと言う問題がある。

上記目的を達成するために、本発明では、液体が混合された状態で吸引される気体を、隔壁に設けられた開口を介して、隔壁外空間から内部側空間へ液体の進入を抑止して取り込む液体分離機において、前記隔壁の内部空間側から隔壁外側に延長された回転軸により回転し、前記回転軸から同心円上に離れた周側面に、多数の貫通孔が設けられた外部部材と、前記外部部材の周側面内側に取り付けられ、上下が開放された周壁をもち、前記貫通孔から該周側面の内側の空間に侵入した気体を前記開口に導く通路を構成するパイプとを有することを特徴とする。

本発明は、上記課題を解決する液体分離機及びこれを利用した吸引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、本発明では、液体が混合された状態で吸引される気体を、隔壁に設けられた開口を介して、隔壁外空間から内部側空間へ液体の進入を抑止して取り込む水分離機において、前記隔壁の内部空間側から隔壁外側に延長された回転軸により回転し、前記回転軸から同心円上に離れた周側面に、多数の貫通孔が設けられた外部部材と、前記外部部材の周側面内側に取り付けられ、上下が開放された周壁をもち、前記貫通孔から該周側面の内側の空間に侵入した気体を前記開口に導く通路を構成するパイプとを有することを特徴とする。

本発明によれば、外部部材の管通穴を通過したミストは、遠心力によって外部部材の内側のパイプに捕獲され、かつ捕獲されたミストは回転による風で乾燥されるため、残渣としての塵芥を堆積・固定させることができる。この結果、吸引ファンの腐食が抑止され、かつ細かな塵芥まで捕獲することができるという効果を有する。

本実施例に係るバキュームクリーナ１の斜視図バキュームクリーナ１の側断面図液体貯留槽１０の側断面図ターボファンユニット２０の組み立て図ファンケース１００の断面図ファンケース１００の斜視図対面部材９０の説明図外部部材８０の説明図アタッチメントノズル６０の断面図液体貯留槽１０の他の実施例を示す図ファンケース１００の隔壁１３０の他の実施例を示す図対面部材９０と隔壁１３０の他の実施例を示す図外部部材８０の他の実施例を示す図他の実施例に係るバキュームクリーナ１を示す図他の実施例による外部部材８０の説明図他の対面部材９０の説明図

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。この実施例では、吸引装置としてバキュームクリーナを例として示してある。

図１は本実施例によるバキュームクリーナ１の斜視図である。バキュームクリーナ１は、シャーシ２に収容されており、シャーシ２の前後部に設けられた接地車輪８ａ、８ｂは移動方向を変えることができるようにキャスターになっている。

シャーシ２の前方（図中、右側）には、集塵ホース５１（図２）を取り付ける取付口３、洗浄液チューブ５２（図２）を取り付けるジャケット４が設置されている。また、気体の取付口３の後方には透明窓２ａが設けられており、シャーシ２の内部が見えるようになっている。透明窓２ａの内側には、側断面形状が円形の液体貯留槽１０が設置される。液体貯留槽１０は、その上方が開口１４のように開放されている。また、液体貯留槽１０は、透明な合成樹脂材で形成されており、シャーシ２の外部から透明窓２ａを通して、内部の様子が観察できるようになっている。シャーシ２は、上方に開口７を有しており、液体貯留槽１０を外部に「イ」に示すように脱着可能となっている。液体貯留槽１０は、シャーシ２に設置した際に、取付口３からの吸気が液体貯留槽１０の内部に導入されるように液密な連結口１１を有する。一方、液体貯留槽１０の内部には、取付口３からの吸気を、液体貯留槽１０の断面円形な側面に沿って噴出すノズル１２が設けられている。液体貯留槽１０は、容器部１６と蓋１７を具備しており、開口７は蓋側４に設けられている。一方、ノズル１２は容器１６側に設けられている。

シャーシ２の中央部２ｂには吸気を行う電動ファン７３（図２）が収められている。連結ダクト３０は、電動ファン７３の上方に設けられており、電動ファン７３から吸気の方向を変更してシャーシ２の前方側に向けるものである。特に、図中、連結ダクト３０は起立した状態を示しているが、本実施例の連結ダクト３０は、吸気の方向を前方に変更できるものとなっている。

連結ダクト３の前方には、ターボファンユニット２０が接続されている。連結部３０がシャーシ２の矢印ロのように前方に位置付けられるとき、ターボファンユニット２０の液体分離機２４（図４）を、液体貯留槽１０の上方の開放した開口１４に挿入し、液密、気密状態で塞ぐものとなっている。また、連結部３０を矢印ロの逆に動かすことにより液体分離機２４は、開口１４から離脱し大気側に位置付けられる。このようにターボファンユニット２０は、着脱可能となっている。

シャーシ２の後部には、洗浄液タンク４０を設置するケース３１が設けられている。洗浄液タンク４０をケース３１内に「ハ」に示すように設置したとき、底部に設けられた接続部４２が解放し、内部の洗浄液をバキュームクリーナ１内に導入する。また、シャーシ２には、電動ファンの電源スイッチ５、及び洗浄液ポンプ６（後述）の電源スイッチが夫々設けられている。

図２は、バキュームクリーナ１の断面側面図である。電動ファン７３は、シャーシ２の底部２ｃに設置され、電動モータ７４と、モータ回転軸に設けられたファンとを有している。電源スイッチ５（図１）を投入することで商用電源に接続され、ファンの吸引口７６から吸気作用をするように構成されている。電動モータ７４がシャーシ底部２ｃに設置されているため、バキュームクリーナ１の重心が低くなっており、取り回しが容易である。

連結ダクト３０は、水平な支軸３１を中心に回動可能であり、内部にフレキシブルホース３２が設けられている。フレキシブルホース３２は、電動ファン６１の吸気口７６に接続されている。また、電動ファン６１の前方のシャーシ底部２ｃには、洗浄液ポンプ７０が取り付けられている。洗浄液ポンプ７０は、洗浄液タンク４０の洗浄液Ｃをパイプ７１を経由して取り込み、吐出しパイプ７２へ圧力を掛けて送るものである。吐出しパイプ７２は、ジャケット４に接続している。洗浄液ポンプ７０は、電源スイッチ６（図１）を投入することで商用電源に接続され可動する。ここにおいて、電動ファン７３の電源とは独立して投入できるようになっている。

液体貯留槽１０は、底面から上方に向かって暫時、半径が増大する円筒形状の容器１６を有している。容器１６には、貯留する液体（実施例では、水であり図中Ｗと表記）の上限の目安を示すために底面の中心から垂直に水位目安ピン１３が立設されている。水位目安ピン１３は、後述する水の渦の発生を妨げないように、丸棒状であることが望ましい。液体貯留槽１０の前側（図中、右側）には、吸気口と接続する連結口１１を有しており、液体貯留槽１０がシャーシ２内に設定されたときに液密、気密状に取付口３に接続する。液体貯留槽１０内は、電気ファン７３の稼動により負圧となっているので、吸気ホース５１からの塵芥が混入した気体及び液体は液体貯留槽１０の内部に噴出される。

液体貯留槽１０は、さらに容器１６の上周縁に水密・気密状に勘合する蓋１７を有している。蓋１７は、ターボファンユニットの外部部材８０(図４)が貫通する開口が設けられており、その開口の周縁に円筒状の周壁１８を有している。周壁１８は、図面下側（容器１６の底部に向かう方向）高さを持つ壁であり、電気ファン７３停止時にバキュームクリーナ１が転倒しても、液体貯蔵層１０内の汚濁水が液体分離機２４内に浸入しないようにする障壁として機能する。液体貯留槽１０の水位目安ピン１３よりも高い位置に、連結口３からの塵芥が混入した気体及び液体を液体貯留槽１０に導入する吹き出し口を有するノズル１２が設けられている。この位置は、後述する外部部材８０の複数の貫通孔８１の開口より低い位置である。図３において、図３Ａは液体貯留槽１０のノズル１２の高さで切断した断面図を示している。このノズル１２は、液体貯留槽１０の容器１６の側面形状１０ａから連続的に延びる上面１２ａを有している。連結口３からの気体は、ノズル１２によりその流れの向きを変えられる。ノズル１２の噴出向きＱは、液体貯留槽１０の中心に向かう成分Ｒと、液体貯留槽１０の側面の曲線に沿った方向の成分Ｐにその方向成分を観察したときに、成分Ｐの方がＲよりも大きいものとされる。

ノズル１２による噴出により、液体貯留槽１０の内の気体は、渦を巻くものとなる。一方、液体貯留槽１０内に、水が水位目安ピン１３の高さ程度まで充填されている場合は、この気体の渦に誘起されて図３Ｂに示すように水が渦巻き状となって、液体貯留槽１０内の水が渦流Ｔを作る。水の渦流は遠心力により、液体貯留槽１０の容器１６内の外周に押し付けられることになるため、液容器１６の内側面においては、上縁に向けてせりあがり、ノズル１２を覆った水の回転膜を形成する。せりあがった水は、蓋１７にまで達し、さらにその内側まで濡らすので、蓋１７と容器１６との間は水密なシールを施してある。ノズル１２の設置部分の渦Ｔ１においては、ノズル１２が液体貯留槽１０の断面円の形状を乱しており渦の抵抗となる。従って、ノズル１２の上面は、液体貯留槽１０の側面形状１０ａから連続的に延びる形状として、渦に与える抵抗を少なくしている。また、液体貯留槽１０の形状は液体貯留槽１０が底面から上に向かって、半径が暫時増大するものであるが、この形状も水がせり上がることに寄与している。

ノズル１２からの噴出しによって気体及び水の渦を発生させるためには、ノズル１２からの流れの全成分を側面の曲線に沿った方向にするのが効率上望ましい。ノズル１２は、電動ファン７３の停止時には、液体貯留槽１０内に蓄えられた水に没しない高さであることが望ましいが、水に没しても水の渦を発生させることは可能である。この場合、電動ファン７３の停止時に液体貯留槽１０の水が吸引口３に逆流しないような構造としておく必要がある。

このように、液体貯留槽１０内においては、ノズル１２から噴出した気体は水渦の膜を潜るため、気体に含まれる塵芥が水に触れる機会が増大する。また、液体貯留槽１０の気体も渦を巻いており遠心分離により、塵芥は水の渦の中に取り込まれることになる。このように、気体の渦と水の渦とが２重の渦となることにより、塵芥を捕獲することができる。

図２に戻り、ターボファンユニット２０は、半球状の形状をしており、内部にファン１１１（図５）及び液体分離機２４（図４）を具備している。これらについては、後述するが、液体分離機２４はファンの回転軸に連結して、高速に回転するものであって、その回転軸は、液体貯留槽１０の中心位置に位置付けられている。ノズル１２から噴出した気体は、液体貯留槽１０の水渦の膜を潜りはね飛ばすため、水しぶきが立ちこめる。これをそのまま電動モータ７４で吸い込むと、液滴と液滴に混じった塵埃も一緒に吸い込んでしまう。液体分離機２４は、空気と液滴を分離するものである。液体貯留槽１０の周縁にターボファンユニット２０が液密・気密状に設置されたとき、液体貯留槽１０の内部で回転する。この回転方向と、ノズル１２からの噴出す方向成分Ｐ（図３）は、同じ方向である。このため、液体分離機２４の回転も、この旋回渦を作るのに寄与させることができる。ターボファンユニット２０は、図中破線で示すように、連結ダクト３０から「ホ」のように分離可能になっており、個別にメンテナンスができるようになっている。尚、液体分離機２４の回転のみでは、液体貯留槽１０の水は回転させることは可能であるが、液体貯留槽１０の壁をよじ登る渦とするのは困難である。

ターボファンユニット２０の詳細について、図４を用いて説明する。
ターボファンユニット２０は、ファンを収めて回転軸２１が突出させたファンケース１００を有している。さらに液体分離機２４を構成する対面部材９０、外部部材８０を有している。電気ファン７３が稼動を始めると、その吸引力によりファンケース１００内のファンが回転軸２１を回転させる。回転軸２１には対面部材９０がナット２２により固着されている。更にこの回転軸２１には同軸に、外部部材８０がその外周縁を対面部材９０の外周縁に、また中央部を取付ナット２２に当接した状態で、ナット２３により固着されている。

図５に示すように、ファンケース１００は、ターボファンユニット２０の半球状カバー２２の中に設けられており、ファン１１１が収められたファン室１１０と、連結ダクト３０へと続く排気室１２０が設けられている。ファン室１１０の下面は隔壁１３０が設けられている。隔壁１３０には、下向きに立設した気体通路となる回廊１３６を内部に有する外周壁１３９、対面部材９０の周壁９２の通路となる周状の溝１３８、及び筒状の壁１３４が設けられている。ファン室１１０と排気室１２０との間には、ファン１１１の半径よりも小さい幅をもつ開口１１２が設けられる。一方、ファン室１１０の下面となる隔壁１３０には、開口１１２の対向する位置であって、回転軸２１と壁１３４の間にさらなる開口１３５が設けられており、これらの開口１３５を通して電気ファン７３による吸気がファン室１１０を通過する。ファン１１１は、この開口１１２、１３５間を通過する吸気により回転する。ファン１１１の全面に吸気を受けても良いが、開口１１２、１３５を設けて吸気が通過する範囲を絞るのは、ファン１１１を高速回転させるためである。

図６に、ファン室１１０の下面に設けられた隔壁１３０を下から見た斜視図を示す。隔壁１３０の外周壁の頂部には、弾性部材によるパッキン１３７が設けられており、液体貯留層１０の上方の開口１４の周縁と当接して液密、気密なシールを構成する。回廊１３６の内側の壁１３０ｃには、等角度間隔を置いて空気穴１３３が設けられている。また、外側の壁１３０ａにも空気穴１３１が設けられており、外側の空気穴１３１から気体を取り入れて回廊１３６を経て内側の空気穴１３３へ案内される。このように、外周壁１３９に回廊１３６が設けられるのは、消音の目的である。外周壁１３９の上面１３８には、弾性材料によるシール１３７が設けられている。上面１３８において、シール１３７が設けられている範囲を除いて、外部部材８０のフランジ部８６の裏面８３（図８）が狭い隙間をもって対向している。

図７は、対面部材９０を示す図である。図７Ａの上面図において、内周には複数の貫通孔９１が設けられている。この貫通孔９１は、対面部材９０の隔壁１３０の開口１３５への気体の通路となっている。また、図７Ｂの側面図に示すように、対面部材９０の周壁９２には、回転した際に図中下側から上側に気体を案内するための傾斜面９３を持つ複数のリブ９４が等角度間隔に設けられている。傾斜面７３は、図中ｔで示すように上側に膨らんだ傾斜である。また、この傾斜面９３は、対面部材９０の外周側が内周側よりも高くなっている。図７Ｃは、対面部材９０のＡ−Ａ断面であり、ファン室１１０の隔壁１３０との関係を示している。対面部材９０を回転軸２１に固定した際、対面部材９０の周壁９２の外周面９２ａ、下面９２ｂ、内周面９２ｃは、ファン室１１０の溝１３８の外周面１３０ａ、下面１３０ｂ、内周壁１３０ｃと近接してラビリンスシールを構成する。このラビリンスシールは、対面部材９０の周壁９４と隔壁１３０との隙間から対面部材９０の内側に入り込もうとする液体をシールするものである。液体分離機２４の内部は、吸引されているために負圧となっており、この隙間から液体が進入するのである。ファン室１３０の回廊１３６からは空気穴１３３を通して、気体が取り込まれており、対面部材９２のリブ９４は、この空気を対面部材９０の図中上方に押し出すファンの役目を果たす。対面部材９０の周壁９２と隔壁１３０の間から対面部材９０の内側に入り込もうとする液体は、この空気の流れにより押し出されるように作用する。

このように、ファン室１３０の隔壁１３０と対面部材９０との間には、ラビリンスシール或いは気体を動的に動かす動的シールが形成されている。これは、隔壁１３０と対面部材９０の隙間から少量の塵埃を含んだ水、及び、液体の浸入を許すと、電動モータを汚染しその寿命を短くするのを抑制するためである。

図８に外部部材８０の斜視図を示す。外部部材８０は、セパレータとも呼ばれ、その側壁８４に内側と外側を貫通する複数のスリット８１（貫通孔）が等角度間隔で穿設してある。これらのスリット８１を構成するリブ８２が、図中右側方向（対面部材９０から離れる方向）に向かって、回転軸２１に対してセ外部部材８０を縮径するように内側に曲げられている。外部部材８０は回転した際に、液体貯留槽１０内において飛び散った水を遠心力により振り払い液体分離機２４内部に水が吸い込まれないように働く。遠心力により振り払うためには、リブ８２を図中右方向に向かって、回転軸２１に対して外部部材８０の径を増加するように外側に曲げられているのが望ましい。外部部材８０に付着した水が、遠心力により図中右側方向に移動しやすいからである。しかしながら、量産においては、そのような形状であると外部部材８０を樹脂材料により成型する際において、型枠から取り出しが困難となるので、本実施例の形状としているのである。

図９に集塵ホース５１の先端に取り付けるアタッチメントノズル６０を示す。アタッチメントノズル６０は、筒状のノズル本体６１と、その内部に設けられた断面Ｌ字形の遮蔽板６２と、この遮蔽板６２に連結され、遮蔽板５２を変位させるための駆動部６３を備えている。このアタッチメントノズル６０内には、洗浄液チューブ６２の先端が、中空のステイ６４に支持された状態で配置されており、流体供給チューブ６２の先端から噴出した洗浄液は、ステイ６４を経てノズル本体６１の先端側に形成された開口部６５から壁に付着した汚れに対して吹付けられる。

遮蔽板６２は、断面略Ｌ字状を有し、このＬ字状を画定する略垂直面部分の略中央部分に、開口部６７が形成されている。駆動部６３は、環状のガイド壁部６３ｄ内の空間に設けられたピストン部６３ａが、軸部６３ｂを介して遮蔽板６２に連結された構成となっている。この軸部６３ｂには、ピストン部６３ａを上方に付勢するコイル状のスプリング６３ｃが設けられている。この駆動部６３は、ノズル本体６１内が十分な負圧になった際に、大気圧とこの負圧との差圧が、ピストン部６３ａをスプリング６３ｃの弾撥力に抗して図中下方（アタッチメントノズル６０本体の内部空間に近接する方向）に変位させ、更に、このピストン部６３ａの変位が、軸部６３ｂを介して遮蔽板６２を変位させるよう構成されている。したがって、アタッチメントノズルは、ノズル本体内が十分な負圧となっていない状態、つまりアタッチメントノズル１が壁から離間している状態では、上限位置に存在しており、開口部６７の下部面６８に、スティ６４から噴出した洗浄液が衝突し、アタッチメントノズル６１の開口部６５から外部に噴出しない。一方、ノズル本体６１内が十分な負圧になった際には、この負圧との差圧が、ピストン部６３をスプリング６３ｃの弾撥力に抗して遮蔽板６２を図中下方に変位させ、開口部６５から洗浄液を噴出させる。

図９Ｂに開口部６５のＹ−Ｙ断面図を示す。図示のように、開口部６５の側面には、大気側からの空気を「ル」に示すように取り入れる小孔６６が開口している。この小孔６６は、開口部６５が完全に塞がった場合でも、吸引できるようにしたものである。

なお、このようなアタッチメントノズル５０に関しては、例えば、特開２００１−２７６１７２号公報、特開２００１−２９９９０３号公報、特開２００４−１４１８４５号公報及び特開２００４−２２３３７２号公報等に記載されているノズルも好適に使用することができる。

次に、本実施例によるバキュームクリーナ１の使用方法について説明する。バキュームクリーナ１は、２つのモードで使用することができる。第１のモードは、液体貯留槽１０に水を貯めてこれをフィルタとして利用するモードである。第２のモードは、液体貯留槽１０は空の状態で洗浄液ポンプ７０を電気ファン７３と並行して稼動させるモードである。

まず、第１のモードについて説明する。水目安ピン１３の上端部まで、水を液体貯留槽１０に注水し、バキュームクリーナ１のシャーシ２に設定する。ターボファンユニット２０を液体貯留槽１０に被せる。集塵ホース５１の先端に付けるアタッチメントノズル６０は、図９で示したようなアタッチメントノズルでも良いが、家庭用掃除機のノズルでも良い。電気ファン７３の電源スイッチ５を投入することにより、吸引が始まり、液体貯留槽１０の中には水の渦が発生する。この渦は、透明窓２ａを介して確認することができる。使用につれて、液体貯留槽１０の水が汚濁してくるので、電源スイッチ５を落とし、ターボファンユニット２０を取り外し、液体貯留槽１０をシャーシ２から引き抜いて、汚濁水を捨てる。

第２のモードにおいては、まず洗浄液タンク４０に、洗浄液を充填し、洗浄液ケース３１にセットする。洗浄液チューブ５２をジャケット４に差し込む。この際に使用する集塵ホース５１のアタッチメントノズル６０は、図９で示したものが利用できる。液体貯留槽１０は空の状態である。電気ファン７３及び洗浄液ポンプ７０の電源スイッチ５、６を投入する。使用につれて、洗浄液が液体貯留槽１０に溜まっていくので、水目安ピン１３まで溜まったら、電源スイッチ５、６を落とし、ターボファンユニット２０を取り外し、液体貯留槽１０をシャーシ２から引き抜いて、汚濁水を捨てる。

図１０は、他の実施例による液体貯留槽１０のノズル１９を示している。図３のノズルは、液体貯留槽１０内の空間に入り込んでいたが、本実施例のノズル１９は、液体貯留槽１０の側面断面１０ａの形状を円にできるだけ近づけるものである。そために、液体貯留槽１０の外側に気体の方向を曲げる構造を持たせ、液体貯留槽１０内には気体が噴出する噴出し口１９ａを持たせて、円形状に干渉しないようにした。これにより水の渦への抵抗を少ないものとした。

図１１は、対面部材９０とファン室１１０下面の隔壁１３０間のラビリンスシールを変更するものである。具体的には、図１１Ａのように、隔壁１３０の筒状の壁１３４の上縁に回転中心に向って、ドーナッツ状の面１３８を、対面部材９０の貫通孔９１の外側縁に達し、図１１Ｂに示すように貫通孔９１から覗く長さに設ける。ドーナッツ状面１３８と対面部材９０の内下面９５との間で延長したラビリンスシールを構成する。また、貫通孔９１から覗く長さとすることにより、外部部材８０から吸引された気体の一部が、ドーナッツ状面１３８と対面部材９０の内下面９５との間に押し込まれることになり、シール性が向上する。

図１２は、対面部材９０と隔壁１３０との間にさらに動的なシールを設けるものである。具体的には、対面部材９０が回転すると、壁９２ｃ、１３０ｃで構成するラビリンスシールの方に向かって、空気を押し出す面９７を有するフィン９６を対面部材９０の内下面に設けるものである。図１２の動的シールを収容できるような間隔に、図１１のドーナッツ状面１３８と対面部材９０の内面９５との間隔を広げて、図１２のような動的シールを設置することも可能である。

図１３は、外部部材８０の外側（液体貯留槽１０に面する方）に動的なシール構造を設けるものである。具体的には、図１３Ａに示すように、外部部材８０のフランジ部８６にフィン８４を設けるものである。外部部材８０が「ネ」方向に回転すると、外周に向かって、「ヌ」のように空気を押し出す面８５がフィン８４に設けられている。外部部材８０を樹脂成型する際には、フィン８４をリブ８２（図８）と一体的に形成するのが強度を得られて良い。

また、図１３Ｂ、フランジ部８６の裏面８３にフィン８７を設けてもよい。外部部材８０が「ネ」方向に回転すると、外周に向かって、「ノ」のように空気を押し出す面８９がフィン８７に設けられている。ここにおいて、フィン８７は、隔壁１３０の外周壁１３９の上面１３８（図６）と対面する隙間に配置するため、薄いものとなっている。フィン８７が空気を押し出すように機能すると、貫通穴８１を通過して外部部材８０に入り込んだミストが、フランジ８３と隔壁１３０の間に入り込む。このミストは塵芥を取り込んだ水の微粒子である。ミストは、外部部材８０の回転により発生した風で乾燥し、残渣として残った塵芥がフランジ８３と隔壁１３０の間に堆積する。本実施例の外部部材８０は、ファン１１１により回転駆動されるものであるから、回転開始時に抵抗が大きいと十分な回転とならないことが生じえる。また、クリーナー１がこぼれた水を吸い込むと、液体貯留層１０の水位が上昇してフランジ８３が水にかぶり、これによって外部部材８０の回転が落ちて塵芥がフランジ８３と隔壁１３０の間に入りこともある。フィン８７は、このような堆積した塵芥を掻き出して、気体の押し出し効果が低下することを抑止する効果もある。

図１４は、対面部材９０と隔壁１３０との間の動的なシールをさらに改良するものである。図の動的なシールにおいては、隔壁１３０の空気穴１３１は大気に開放されていたが、本実施例は電気ファン７３の排気を、空気穴１３１へ導入したものである。

図において、電動ファン７３は、電動モータ７４と吸気ファン８８とが内部壁１５０を介して上下の部屋２ａ、２ｂに分かれて配置されている。吸気ファン８８は、ターボファンユニット２０かの吸気を行うファンであり、吸気した気体には湿気が多く含まれている。電動モータ７４には自身を冷却するためのファン（図示せず、図には排気管７５が示されている）が設けられている。内部壁１５０は、吸気ファン８８により吸気された湿気を含む気体が部屋２ｂに入り込むのを抑止し、電動モータ７４が湿気にさらされて腐食するのを抑止している。部屋２ｂは、夫々別々に図示しない排気口により大気に開放されている。

チューブ７８の一端は部屋２ａに開放されており、部屋２ａ内の正圧の気体を取り込む。チューブ７８は、シャーシ２の外側に延長され、その先端は液体貯留槽１０に設定されたターボファンユニット２０の方向を向けられている。一方、ターボファンユニット２０側の空気穴１３１には、管１３２が延長されている。ターボファンユニット２０が液体貯留槽１０に設定されたとき、チューブ７８の先端に設けられた接続栓７９は、管１３２と連結され、部屋２ａ内の正圧空気が空気穴１３１に連通する。この結果、部屋２ａ内の空気がターボファンユニット２０に流れ込み、対面部材９０と隔壁１３０との間のシール性を向上させる。特に、吸気ファン８８からは、清浄化された気体が排出されるため、空気穴１３１が塵芥を吸い込んで汚れることが抑制される。

図１５は、図１３に示した外部部材８０の内側にパイプ１５２した例である。パイプ１５２は前後が開放され、図１５Ａに示すように外部部材８０の内側に内嵌する形状となっており、本例では前後が開口し円錐状に傾斜した側面を有している。パイプ１５２が装着されると、図１５Ｂに示すように複数のスリット８１のフランジ８３側一部が覆われる。パイプ１５２は外部部材８０と同体状に回転し、パイプ１５２の内側は旋回する空気流が流れることになり、隔壁１３０の外周壁１３９の上面１３８（図６）と対面する隙間に入り込もうとする細かな塵芥を、遠心力によりパイプ１５２側面内側で捕獲する。外部部材８０により水の進入はかなり抑えられているが、パイプ１５２内はミスト状になっており、これには細かな塵芥が含まれている。パイプ１５２を設けない場合、ミストはファン１１１に至るまでに乾燥し、残渣がファン１１１に衝突して侵食させたり、塵芥として外気に排出され排気の清浄度を下げることになる。

図１６は、図７に示した対面部材９０の他の実施例である。図７の対面部材９０の周壁９２に設けられた傾斜面９３ａは上側に膨らんだ傾斜であるが（傾斜をｓで示す）、本実施例においては、逆に隔壁１３０側に凸となる曲線となっている。この傾斜面９３ａにより、図面上側の垂直に近い角度で押し出すことができる。

上記実施例においては、液体貯留槽１０が重力に対して垂直に起立したものとしたが、デザイン上やや斜めに配置することは可能である。その際、液体貯留槽１０として円筒状のものを用いると、斜めにした際には水の渦の形状が楕円状となるので、渦にとっては抵抗となる。これは、本実施例のバキュームクリーナ１が傾斜地に置かれたときと同じ現象である。また、回転軸２１に接続し、電動機により液体分離機２４を回転させても良い。

本実施例によるバキュームクリーナ１は、家庭用、工業用の電気掃除機として利用できる他、ビューティサロンにおける残留化粧剤の除去や、頭皮に利用されるクリーナとしても利用可能である。

尚、本実施例によるバキュームクリーナは、上記の通りであるが、本実施例において説明した液体分離機２４については、例えば特許文献１に示す水に吸気を噴出するようなバキュームクリーナにも適用できる多様性を持つものである。

すなわち、ファンから隔壁を介して延長された回転軸に固定され、隔壁の外側空間から内部側への液体の進入を抑止して気体を取り込み、取り込んだ気体を前記隔壁に設けられた開口から排気する液体分離機２４であって、外側空間に露出し、前記回転軸から同心円上に離れた周側面に、内部へ貫通した多数の貫通孔が設けられた外部部材と、隔壁に対面し、前記貫通孔を通して進入した気体を前記隔壁の開口へ連通させ、外部部材の貫通孔を通過せずに前記開口に進入する気体に対して外側空間から前記隔壁との間でシールする対面部材とを有し、そのシール構造において、静的なシールと、動的なシール構造を持っている液体分離機２４において、以下に示す各特徴を有している。

（ａ）隔壁は、前記外側空間の圧力よりも圧力の高い雰囲気から気体を取り入れて隔壁と対面部材の間から気体を前記外側空間に押し出す構造となっている。対面部材にはその周囲に隔壁に向かって延びた円筒状の外周壁を有しており、隔壁はその外周壁と外側から対面する面を有している。この対面する空間においては、隔壁に前記圧力の高い雰囲気から取り入れた複数の空気孔が設けられ、一方、対面部材側の外周壁には、前記対面する空間から気体を押し出す面が設けられている。その面は、前記回転軸から離れるにしたがって、押し出す方向に傾いている。
（ｂ）前記対面部材の外周壁の内側の壁と対面している円筒状の壁が隔壁には設けられており、その円筒状の壁の頂部においてはさらに回転軸の方向にドーナッツ状の円板が設けられている。
（ｃ）前記対面部材の外周壁の内側には、外周壁の前記円筒状の壁との間に向かって気体を押し出す面が設けられている。
（ｃ−１）前記ドーナッツ状の円板と前記対面部材との間にも（ｃ）の気体を押し出す面を設けても良い。
（ｄ）前記圧力の高い雰囲気は、大気圧よりも高い圧力としても良い。この場合、吸引ファンの排気を用いるのが効率的である。
（ｅ）前記対面部材の前記外部空間に露出する面であって、前記隔壁側に、前記貫通孔から前記外側空間に遠ざけるように、気体を押し出す面を有する。

１・・・バキュームクリーナ
１０・・・液体貯留槽
２０・・・ターボファンユニット
２４・・・液体分離機
３０・・・連結ダクト
４０・・・洗浄液タンク
６０・・・アタッチメントノズル
７０・・・洗浄液ポンプ
８０・・・外部部材
９０・・・対面部材
１００・・・ファンケース
１３０・・・隔壁

Claims

液体が混合された状態で吸引される気体を、隔壁に設けられた開口を介して、隔壁外空間から内部側空間へ液体の進入を抑止して取り込む液体分離機において、
前記隔壁の内部空間側から隔壁外側に延長された回転軸により回転し、前記回転軸から同心円上に離れた周側面に、多数の貫通孔が設けられた外部部材と、
前記外部部材の周側面内側に取り付けられ、上下が開放された周壁をもち、前記貫通孔から該周側面の内側の空間に侵入した気体を前記開口に導く通路を構成するパイプとを有することを特徴とする液体分離機。
請求項１の液体分離機において、前記外部部材の周側面と前記隔壁の間に設けられ、前記外部部材の回転により気体を前記周側面の内側の空間から押し出すフィンを有することを特徴とする液体分離機。
請求項１の液体分離機において、前記周側面の内側で前記外部部材と同体状に回転し、隔壁に対面して前記貫通孔を通して進入した気体を前記隔壁の開口へ導く対面部材を有し
前記対面部材は隔壁に向かって延びた円筒状の外周壁を有しており、一方、隔壁は前記外周壁に対して外周側から対面する面を有しており、前記外周壁と前記対面する面との間に前記対面部材の回転により前記周側面の内側の空間へ押し入れる傾斜面であって、前記隔壁側に凸となる曲線を描くリブが設けられていることを特徴とする液体分離機。
請求項３の液体分離機を有する吸引装置において、前記隔壁外空間は液滴が存在する液滴空間であり、前記液体分離機の前記隔壁の前記対面する面には空気穴が設けられ、前記液体分離機を前記液滴空間内と大気空間との間で移動する連結部と、前記内部側空間の気体を吸引する吸引ファンと、前記液体分離機が前記液滴空間内に移動されたときに前記吸引ファンの排気を前記空気穴に接続する接続栓とを有することを特徴とする吸引装置。