JP5530287B2 - 電気掃除機 - Google Patents
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Description
電気掃除機の集塵能力を示す指標として、電気掃除機の空気を吸い込む能力を示す「吸込仕事率」(JIS C 9108参照)が知られており、電気掃除機の「吸込仕事率」の向上が求められている。
また、捕集した塵埃が集塵ケースのフィルタに付着して、フィルタが目詰まりをおこし、「吸込仕事率」が低下することが知られている。
特許文献1に開示された電気掃除機によれば、集塵ケースのプリーツ状のフィルタを広範囲にわたって除塵することができ、プリーツ状のフィルタの目詰まりによる「吸込仕事率」の低下を抑制させることができる。
しかしながら、集塵ケースを収納する集塵室の背面側壁面の横幅方向の略全幅にわたって第1除塵手段が設けられている。このため、開口部の開口面積を大きくすることができず、「吸込仕事率」を大きくすることができないという課題がある。
図1は、本実施形態に係る電気掃除機の外観斜視図である。
電気掃除機1は、掃除機本体2と、ホース3と、手元操作スイッチSW等が設けられた操作管4と、継手管としての延長管5と、第1の吸込具6および第2の吸込具7とを備えて構成されている。第1の吸込具6の根元部に第2の吸込具7の先端部が接続され、第2の吸込具7の根元部に延長管5の先端部が接続され、延長管5の根元部に操作管4の先端部が接続され、操作管4の根元部にホース3が接続され、ホース3の根元部が掃除機本体2の前端部に接続される。なお、第2の吸込具7は、延長管5と操作管4との間に接続してもよい。
図2は、電気掃除機本体の外観斜視図である。なお、以下の説明において、各部の方向を言うときには、図2に示す方向を基準とする。
掃除機本体2の上面には、開閉自在な蓋体2aが設けられており、蓋体2aを開くことにより、集塵ケース10が収容される集塵ケース室2bが露出するようになっている。集塵ケース10は、この集塵ケース室2bに対して着脱自在に設けられており、清掃終了後等に定期的に集塵ケース室2bから取り出される。そして、集塵ケース10の内部に捕集された塵埃がごみ箱等に捨てられる。集塵ケース室2bは、掃除機本体2の内部の前側に形成され、電動送風機30(図3参照)は、掃除機本体2の内部の後側に配置される。
掃除機本体2の後方上側には、掃除機本体2から機外に空気を排出する排気口2eが設けられている。
集塵ケース室2bの下流側には、集塵ケース室2bと電動送風機30が配置される電動送風機室2dとを区画する区画壁100が形成され、この区画壁100に、集塵ケース10の後記するフィルタ部材15(図4参照)が対向している。
区画壁100は、集塵ケース室2bと電動送風機室2dとを連通するように開口部110が形成されている。また、区画壁100には集塵ケース10のフィルタ部材15を除塵するための除塵機構(ビータ224)を有している。
なお、区画壁100の開口部110、除塵機構、および、除塵ユニット駆動機構250については、図7等を用いて後記する。
また、電動送風機30の上方には、電動送風機30の回転速度を制御する制御基板50が配置されている。
電気掃除機1は、掃除機本体2に内蔵された電動送風機30を駆動させることにより、第1の吸込具6または第2の吸込具7から空気とともに塵埃が吸引される。吸引された塵埃を含む空気は、延長管5およびホース3を介して、掃除機本体2の本体吸気口2cから掃除機本体2に内蔵された集塵ケース10に流入する。流入した塵埃を含む空気は、集塵ケース10において、塵埃が捕集される。塵埃が除去された空気は、区画壁100の開口部110から電動送風機30に吸引される。電動送風機30から吐出された空気の一部は、コードリール40に吹き付けられ、コードリール40に巻きつけられた電源コードを冷却する。そして、掃除機本体2の排気口2e(図2参照)から排気される。また、その他の吐出された空気は制御基板50などを冷却し、掃除機本体2の排気口2eから排気される。
次に、集塵ケース10について図4から図6を用いて説明する。図4は、集塵ケースの外観斜視図である。
集塵ケース10は、筒状のケース部材11と、このケース部材11の前部に回動可能に設けられた蓋部材12とを備え、ケース部材11の内部に、空気と塵埃とを分離するメッシュ状のフィルタ20a(図5参照)を有する塵埃収容器20(図5参照)を備えている。また、ケース部材11の後部にフィルタ部材15が設けられている。ケース部材11の前部開口は、蓋部材12によって閉塞され、ケース部材11の後部開口は、フィルタ部材15によって閉塞されている。
このような操作ボタン13の前端上面には、凸状の係合リブ13cが設けられている。この係合リブ13cは、蓋部材12に回動自在に設けられたシャッター体14の枠部14aに係合可能である。
また、操作ボタン13の後方には、集塵ケース10を把持するためのハンドル16が設けられている。
蓋部材12の中央部に開口形成された流入口12aは、ホース3(図1参照)に連通しており、この流入口12aを通じて、塵埃を含む空気が集塵ケース10内に流れ込むようになっている。
なお、流入口12aには、その後端開口を閉塞する逆止弁12bが設けられている。逆止弁12bは、合成ゴムなどの弾性材料からなるのが好ましい。逆止弁12bは、塵埃収容器20に堆積した塵埃が、流入口12aからこぼれ落ちないように流入口12aの開口を閉塞する。そして、流入口12aから空気が流入していない状態では、逆止弁12bが流入口12aの開口を閉じた状態にあり、流入口12aから空気が流入する状態では、風圧によって逆止弁12bが弾性力に逆らって下流側、つまり集塵ケース10の内部側へ弾性変形する。これによって、流入口12aから空気が流入する状態では、流入口12aが開かれる。
塵埃収容器20は、前側が開口し奥側が閉じられる容器状を呈しており(空気の流れ方向の上流側が開口し、下流側が閉じられた形状を呈しており)、蓋部材12の流入口12a側に開口が向けられて、流入口12aから流入してくる塵埃を捕集するようになっている。塵埃収容器20は、流入口12aが形成された側とは反対側へ凹んだ立体的形状を有し、上下に分割された上容器20Aと下容器20Bとが後部の蝶番20Cを介して連結されてなる。 塵埃収容器20の形状は、一つの面が開口したかご形状,立体的形状,箱形状または容器形状であってもよいし、ちりとり形状であってもよい。塵埃収容器20の断面形状は、略四角形状であってもよいし、略円形状であってもよいし、略三角形状であってもよい。塵埃収容器20の断面形状は、開口から底面へ向かって、小さくなるのが好ましい。
そして、塵埃収容器20は、基部26と一体的にケース部材11から取り外すことができる。したがって、簡単に清掃することができる。また、塵埃収容器20を水洗いしたい場合も、ケース部材11から取り外した状態で簡単に水洗いが可能で、乾燥する時間も比較的短時間で済む。
これによって、塵埃収容器20がばね部材の付勢力によって突き出される方向に回動すると、規制ストッパ23が規制部11cに当接して回動が規制され、最終的には、上容器20Aと下容器20Bとが蝶番20Cを支点として上下方向に開く状態となって回動が規制される。つまり、塵埃収容器20は、塵埃を捕集するときの空気の流れの方向とは逆の方向に回動されて(突き出されて)開かれるようになっており、これによって、塵埃収容器20内に捕集された塵埃をごみ箱等に容易に捨てることができるようになっている。
しかし、塵埃収容器20はその開口に向って広がっており、しかも溜まった塵埃を捨てる際に上容器20Aと下容器20Bが開口を拡げるように開放するので、塵埃収容器20に収容した圧縮された塵埃の固まりが広がった場合でも容易に排出することができる。
この際、塵埃収容器20に吸引された塵埃は空気流により、圧縮された固まりとなり易く、塵埃収容器20から開口を通じて排出する際も固まり状となって排出されるので、塵埃収容器20に設けたメッシュ状のフィルタ20aには、塵埃の付着や絡み付きが少なく、目詰まりが生じにくい。このため、塵埃収容器20に溜まった塵埃を捨てるだけで、フィルタ20aの除塵の手間を防ぐことができる。
フィルタ部材15は、ケース部材11の後部に設けられており、例えば、波形のプリーツ加工されたフィルタ15bを備えている。
フィルタ15bは、例えば、定格風量で粒径が0.3μmの粒子に対して99.97%以上の粒子捕集率をもち、かつ初期圧力損失が245Pa以下の性能をもつエアフィルタ(HEPAフィルタ(High Efficiency Particulate Air Filter))である。なお、HEPAフィルタの濾紙は、主に直径1〜10μm以下のガラス繊維でできており、繊維の充填率は10%程度であり、空隙は数10μmの大きさをもつ。フィルタ15bは、平面状のものが波状に折られた状態で、フィルタ部材15の枠体と一体に形成(例えば、インサート成形)される。集塵ケース10の後部にフィルタ部材15が装着された状態において、フィルタ15bのうち集塵ケース10の内側を向いている面が上流面(前面)であり、フィルタ15bのうち集塵ケース10の外側を向いている面が下流面(後面)である。波形のフィルタ15bは、元は平面状であることから、波形のフィルタ15bの上流面の山部は、下流面の谷部に相当し、波形のフィルタ15bの上流面の谷部は、下流面の山部に相当する。フィルタ15bは、左右方向に波形に折られている。つまり、フィルタ15bは、左右方向で、山、谷を交互に繰り返している。
このようなフィルタ部材15は、前記したフィルタ20aの下流側に位置して、塵埃収容器20を通過した細かな微細塵を濾過捕集するようになっている。したがって、塵埃収容器20のフィルタ20aの目開きは、フィルタ部材15のフィルタ15bの目開きよりも粗く(大きく)なっている。
次に、区画壁100について図7から図11を用いて説明する。図7は、区画壁の正面図である。
区画壁100には、開口部110と、除塵ユニット200と、除塵ユニット駆動機構250とが設けられている。
開口部110は、集塵ケース室2b(図3参照)と電動送風機室2d(図3参照)とを連通するように設けられた開口である。除塵ユニット200は、フィルタ15b(図6参照)を除塵するための除塵機構である。除塵ユニット駆動機構250は、除塵ユニット200を駆動させるための駆動機構であり、カム突起251aを有する回転棒体251と、除塵歯車252と、中間歯車253とを備えている。回転棒体251の回転軸方向は、掃除機本体2の左右方向である。
図8は、除塵ユニットおよび除塵ユニット駆動機構を取り外した区画壁の正面図である。
区画壁100には、回転棒体251(図7参照)を配置するための回転棒体配置部120が形成されている。回転棒体配置部120は、電動送風機30側に半円状に凹んで形成される。回転棒体配置部120の左右方向一端は、回転棒体251の回転軸の一端を受ける軸受けが形成され、回転棒体配置部120の左右方向他端は、回転棒体251の回転軸の他端が貫通する穴が形成される。
図9は、除塵ユニットおよび除塵ユニット駆動機構を取り外した区画壁の背面側斜視図である。
区画壁100の背面側には、開口部110を囲う二重リング部111が形成されている。二重リング部111は、電動送風機30の外郭の外周と略同径に形成されており、図示しない気密ゴム(防振ゴム)を介して電動送風機30と接続される。
ここで、図8および図9に示すように、回転棒体配置部120は、前方から見た場合(図8参照)、二重リング部111の外周よりも外側に形成されている。即ち、回転棒体251(図7参照)は、前方から見た場合、二重リング部111の外周よりも外側に配置されている。なお、電動送風機30の外郭の外周の外側に回転棒体251を配置するようにしてもよい。
このように、除塵ユニット駆動機構250(回転棒体251)を、前方から見た場合(開口部110を流れる風の流れ方向に見た場合)、電動送風機30の外郭の外周または二重リング部111の外周よりも外側に配置することにより、開口部110の開口面積を大きくすることができる。つまり、図7、図8に示すように、開口部110の上端は、回転棒体配置部120の上端にまで、つまり除塵ユニット駆動機構250の上側にまで至っている。換言すると、回転棒体配置部120の横、つまり除塵ユニット駆動機構250の横にも、開口部110が存在する。
次に、図3および図7を用いて除塵ユニット駆動機構250について説明する。
図3に示すように、コードリール40は、区画壁100の回転棒体251が配置された位置の背面側に設置され、前方から見た場合、除塵ユニット駆動機構250の回転棒体251と、コードリール40とが左右方向において重なって位置するように配置される。
また、コードリール40には、外周ギヤ40aが形成され、中間歯車253と噛み合うように配置される。中間歯車253は、除塵歯車252と噛み合うように配置される。除塵歯車252は、回転棒体251の端部に連結するように取り付けられている。
なお、除塵ユニット200の動作については、図11を用いて後述する。
クラッチ機構を有することにより、コード巻き取り時には、除塵ユニット200を駆動させないため、コードリール40にコードを巻き取る際の負荷が増加することを防止することができる。
次に、除塵ユニット200について説明する。図10は、除塵ユニットの正面図である。
除塵ユニット200は、支持枠210と、支持枠210に沿いかつ揺動自在に支持される揺動枠220とを備えている。支持枠210および揺動枠220は、区画壁100に設置された際(図7参照)開口部110の通風を阻害しないように、粗めの格子で形成される。
支持枠210は、上側に上係止片212、下側に下係止片213を備えている、この係止片により、除塵ユニット200は区画壁100に着脱自在に取り付けられる。
支軸部221は、揺動枠220の左右に形成され、支持枠210の軸受211に挿入される。このような構成により、揺動枠220は支持枠210に対し、支軸部221を軸として揺動自在に取り付けられている。
作動レバー222は、カム突起251a(図7参照)と摺接することにより、揺動枠220を揺動させる部材である。
付勢部223は、揺動枠220の下端部に形成され、付勢バネ230(図11参照)によりビータ224を前方向(フィルタ部材15の被除塵部15c(図6参照)を打撃する方向)に付勢する。
ビータ224は、揺動枠220の下側に形成され、揺動枠220が揺動することにより、フィルタ部材15の被除塵部15c(図6参照)を打撃する位置に配置されている。
係止部225は、支持枠210の係止受215に挿入される。係止受215の前後方向の開口は、係止部225の前後方向の肉厚より大きく開口しており、揺動枠220の揺動範囲を制限している。
なお、除塵ユニット200は、開口部110の前方だけでなく、コードリール40の前方に至るまで、左右方向に延びて形成されてもよい。
除塵ユニット200の動作について図11を用いて説明する。
図11は、図7のA−A線断面矢視図である。
なお、回転棒体251は、コードリール40(図3参照)から電源コードを引き出すことにより、A−A線断面矢視図方向にみて、反時計回りに回転する。
さらに、回転棒体251が反時計回りに回転すると、図11(b)に示すように、カム突起251aは作動レバー222と摺接しながら、作動レバー222を前方向に押し上げ、揺動枠220は、支軸部221(図10参照)を中心に回転し、付勢バネ230を押し下げる。
そして、さらに回転棒体251が回転すると、図11(c)に示すように、カム突起251aと作動レバー222との当接が解除され、付勢バネ230が復帰し、ビータ224が前方向(フィルタ15bの被除塵部15cを打撃する方向)に付勢される。
なお、図7および図10に示すように、付勢部223(付勢バネ230)が区画壁100の略中央側に設けられている、即ち、区画壁100と対向するフィルタ15bの略中央側に設けられているため、ビータ234による打撃がフィルタ15bの略中央側によく伝達し、効率よく除塵することができる。
なお、本発明は、コードリール40の動力によって除塵するもの以外に、モータや電磁コイルによって自動で除塵するものにも適用可能である。
2 掃除機本体
2b 集塵ケース(集塵室)
10 電動送風機室
10 集塵ケース
15 フィルタ部材
15b フィルタ
30 電動送風機
40 コードリール
100 区画壁(壁面)
110 開口部(開口)
111 二重リング部(連結部)
120 回転棒体配置部
200 除塵ユニット
220 揺動枠(揺動部材)
221 支軸部
222 作動レバー(揺動部材駆動手段との接触部)
223 付勢部(揺動部材付勢手段との接触部)
224 ビータ(揺動部材)
230 付勢バネ(揺動部材付勢手段)
250 除塵ユニット駆動機構(ビータ駆動手段、揺動部材駆動手段)
251 回転棒体(ビータ駆動手段、揺動部材駆動手段)
251a カム突起(ビータ駆動手段、揺動部材駆動手段)
252 除塵歯車(ビータ駆動手段、揺動部材駆動手段)
253 中間歯車(ビータ駆動手段、揺動部材駆動手段)
Claims (2)
- 左右方向に並んで配置された電動送風機およびコードリールと、前記電動送風機および前記コードリールの前方に形成された集塵室と、を備えた電気掃除機において、
前記電動送風機および前記コードリールの前方に対応する前記集塵室の壁面のうち前記電動送風機の前方に対応する前記集塵室の壁面は、開口を有し、
前記電気掃除機は、
前記開口の前方に配置され、前記集塵室に装着された集塵ケースのフィルタを叩くよう前後方向に揺動可能な揺動部材と、
前記揺動部材を駆動する揺動部材駆動手段と、
前記揺動部材を前方に向かって付勢する揺動部材付勢手段と、を備え、
前記揺動部材駆動手段は、前方から見た場合に、前記電動送風機の外郭の外周または前記電動送風機の外郭と前記集塵室の壁面との連結部の外周よりも、外周側に位置し、
前記揺動部材における前記揺動部材駆動手段との接触部は、前記揺動部材の上部に位置し、
前記揺動部材における前記揺動部材付勢手段との接触部は、前記揺動部材の下部に位置し、
前記揺動部材における前記揺動部材駆動手段との接触部は、前記揺動部材における前記揺動部材付勢手段との接触部と、左右方向において、同じ側に位置する
ことを特徴とする電気掃除機。 - 前記集塵ケースのフィルタは波形のフィルタであり、当該フィルタにおいて前記揺動部材により叩かれる箇所は、樹脂製の突起である
ことを特徴とする請求項1に記載の電気掃除機。
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