JP5831518B2 - サイクロン分離装置及び電気掃除機 - Google Patents

Description

本発明は、サイクロン分離装置、及びサイクロン分離装置を備えた電気掃除機に関するものである。

従来、例えば特許文献１及至３には、不通気性袋をサイクロン分離装置に設置することにより、ごみ捨て作業時の清潔性を向上する技術が記載されている。

実開平４−１１２３４４号公報 特開２００３−２４８２６号公報 特表２００５−５１９６６４号公報

このように不通気性袋をサイクロン分離装置に設置する際には、負圧により袋が内側に吸い込まれて収縮し、集塵スペースを閉塞してしまうという問題があった。この問題に対し、特許文献１では具体的な対策が示されていない。また、特許文献２では、袋の外側に吸引風路を設置することで袋の収縮を防ぐ構造としている。また、特許文献３では、負圧空間とは別の部屋に袋を設置し、該別部屋にスクリューによりごみを移送する構造としている。しかしながら、これらの特許文献２または３に示されるような構造とした場合には、構造が複雑となることで装置が大型化し、ごみ捨て作業時の利便性が損なわれるという課題があった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、簡素な構成で負圧による不通気性袋の収縮を防ぎ、ごみ捨て時の清潔性と利便性を両立するサイクロン分離装置と、このようなサイクロン分離装置を備えた電気掃除機を提供することである。

この発明に係るサイクロン分離装置及び該サイクロン分離装置を備えた電気掃除機は、流入口から流入した含塵空気を側面に沿って旋回させ、含塵空気からごみを分離する旋回室と、旋回室に形成された開口と連通し、旋回室で分離されたごみを捕集する集塵室と、を備え、集塵室の内部に不通気性袋を着脱自在に設置可能なサイクロン分離装置において、開口と該開口に対向する集塵室の内壁との間に、不通気性袋を開口の側から集塵室の内壁側へ案内する構造体を設けて成るものである。

この発明によれば、開口に設けられた構造体によって不通気性袋が集塵室の内壁面側へ案内されるので、簡素な構成で負圧による不通気性袋の収縮を防ぎ、ごみ捨て時の清潔性と利便性を両立するサイクロン分離装置と、このようなサイクロン分離装置を備えた電気掃除機を提供することができる。

この発明の実施の形態１における電気掃除機を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１における電気掃除機の掃除機本体を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１における電気掃除機の掃除機本体を示す平面図である。 この発明の実施の形態１における電気掃除機の収容ユニットを示す斜視図である。 この発明の実施の形態１における電気掃除機の収容ユニットを示す平面図である。 図５に示す収容ユニットのＡ−Ａ断面図である。 図５に示す収容ユニットのＢ−Ｂ断面図である。 この発明の実施の形態１における電気掃除機の集塵ユニットを示す斜視図である。 この発明の実施の形態１における電気掃除機の集塵ユニットを示す側面図である。 この発明の実施の形態１における電気掃除機の集塵ユニットを示す平面図である。 図１０に示す集塵ユニットのＣ−Ｃ断面図である。 図１０に示す集塵ユニットのＤ−Ｄ断面図である。 図１０に示す集塵ユニットのＥ−Ｅ断面図である。 この発明の実施の形態１における電気掃除機の流入部ケースを示す斜視図である。 図１１に示す集塵ユニットのＦ−Ｆ断面図である。 図１１に示す集塵ユニットのＧ−Ｇ断面図である。 図１１に示す集塵ユニットのＨ−Ｈ断面図である。 この発明の実施の形態１における電気掃除機の集塵ユニットの分解図である。 この発明の実施の形態１における電気掃除機の集塵ユニットのバイパス部ケースを示す平面図である。 この発明の実施の形態１における電気掃除機の集塵ユニットの流入部ケースを示す平面図である。 図３に示す電気掃除機の掃除機本体のＪ−Ｊ断面図である。 図３に示す電気掃除機の掃除機本体のＫ−Ｋ断面図である。 この発明の実施の形態１における電気掃除機の流入部ケースの一形態を示す斜視図である。 この発明の実施の形態２における電気掃除機の集塵ユニットを示す斜視図である。 この発明の実施の形態２における電気掃除機の集塵ユニットを示す正面図である。 この発明の実施の形態２における電気掃除機の集塵ユニットを示す平面図である。 図２６に示す集塵ユニットのＬ−Ｌ断面図である。 図２６に示す集塵ユニットのＭ−Ｍ断面図である。 この発明の実施の形態２における電気掃除機の集塵ユニットの分解図である。

添付の図面を参照して、本発明を詳細に説明する。各図において、同一又は相当する部分には、同一の符号を付している。重複する説明については、適宜簡略化或いは省略している。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１における電気掃除機を示す斜視図である。図１に示すように、電気掃除機１は、その要部が、吸込口体２、吸引パイプ３、接続パイプ４、サクションホース５、掃除機本体６から構成される。

吸込口体２は、下向きに形成された開口から、床面上のごみ（塵埃）を空気と一緒に吸い込むためのものである。吸込口体２は、長手方向中央部に、排気のための接続部を備えている。吸引パイプ３は、円筒状を呈する真直ぐな部材からなる。吸引パイプ３の一側（吸気側）の端部は、吸込口体２の接続部に接続される。

接続パイプ４は、途中で折れ曲がった円筒状の部材からなる。接続パイプ４の一側（吸気側）の端部は、吸引パイプ３の他端部に接続される。接続パイプ４には、取っ手７が設けられている。取っ手７は、掃除をする人が持って操作するためのものである。取っ手７には、電気掃除機１の運転を制御するための操作スイッチ８が設けられている。

サクションホース５は、可撓性を備えた蛇腹状を呈する部材からなる。サクションホース５の一側（吸気側）の端部は、接続パイプ４の他端部に接続される。

掃除機本体６は、ごみを含む空気（含塵空気）からごみを分離し、ごみが取り除かれた空気（清浄空気）を排出する（例えば、室内に戻す）ためのものである。掃除機本体６には、前側端部に、ホース接続口９が形成されている。サクションホース５の他端部は、掃除機本体６のホース接続口９に接続される。

掃除機本体６は、電動送風機１０（図１においては図示せず）、電源コード１１を備えている。電源コード１１は、掃除機本体６内部のコードリール部（図示せず）に巻き付けられている。電源コード１１が外部電源に接続されることにより、電動送風機１０等の内部機器が通電する。電動送風機１０は、通電によって駆動し、操作スイッチ８に対する操作に応じて予め設定された吸引動作を行う。

吸込口体２、吸引パイプ３、接続パイプ４、サクションホース５は、内部が一続きに形成されている。電動送風機１０が吸引動作を行うと、床面上のごみが空気と一緒に吸込口体２に吸い込まれる。吸込口体２に吸い込まれた含塵空気は、吸込口体２、吸引パイプ３、接続パイプ４、サクションホース５の各内部を通って、掃除機本体６に送られる。このように、吸込口体２、吸引パイプ３、接続パイプ４、サクションホース５は、外部から掃除機本体６の内部に含塵空気を流入させるための風路を形成する。

図２は、この発明の実施の形態１における電気掃除機の掃除機本体を示す斜視図である。図３は、この発明の実施の形態１における電気掃除機の掃除機本体を示す平面図である。掃除機本体６は、収容ユニット１２と集塵ユニット１３とを備えている。収容ユニット１２には、集塵ユニット１３以外の各種機器が収容されている。集塵ユニット１３は、収容ユニット１２に着脱自在に設けられている。

図４は、この発明の実施の形態１における電気掃除機の収容ユニットを示す斜視図である。図５は、この発明の実施の形態１における電気掃除機の収容ユニットを示す平面図である。なお、図４及び図５は、集塵ユニット１３を収容ユニット１２から取り外した状態を示している。図６は、図５に示す収容ユニットのＡ−Ａ断面図である。図７は、図５に示す収容ユニットのＢ−Ｂ断面図である。

収容ユニット１２は、上述したものの他、収容体１４及び１５、吸気風路形成部１６、排気風路形成部１７、車輪１８を備えている。

収容体１４は、前方及び上方が開口する箱状を呈する部材（例えば、成型品）からなる。電動送風機１０、コードリール部は、収容体１４に収容されている。収容体１４は、後側端部から前側寄りの予め設定された位置までの部分は、後方が高く、前方が低くなるように、その上面が斜めに形成されている。収容体１４は、上記予め設定された位置よりも前側の部分は、後方が低く、前方が高くなるように、その上面が斜めに形成されている。

収容体１５は、収容体１４に形成された上記開口を塞ぐように、収容体１４に設けられる。収容体１４は、前側端部近傍の上面が斜め後方を向き、他の部分の上面が斜め前方を向く。このため、収容体１５は、収容体１４の上面の形状に合わせて、その一部が、側方から見てＬ字状を呈するように形成される。収容体１５の上記Ｌ字状の部分は、その上方に、収容部１５ａを形成する。収容部１５ａは、集塵ユニット１３を収容するための空間からなる。集塵ユニット１３が収容ユニット１２に適切に取り付けられると、集塵ユニット１３は、その要部が、収容部１５ａ内、即ち、収容体１５（収容ユニット１２）の上方に配置される。

吸気風路形成部１６は、掃除機本体６において、含塵空気を集塵ユニット１３に導くための吸気風路１９を形成する。吸気風路形成部１６は、一端が、掃除機本体６の前面で開口する。吸気風路形成部１６は、収容体１４の内部空間を通過し、他端が、収容ユニット１２の上面（収容体１５）で開口する。吸気風路形成部１６の上記一端は、ホース接続口９を形成する。吸気風路形成部１６の上記他端は、集塵ユニット１３との接続口２０を形成する。接続口２０は、収容ユニット１２の上面において、後側端部寄り及び一側寄りに配置される。

集塵ユニット１３は、含塵空気からごみを分離し、分離したごみを一時的に溜めておくためのものである。集塵ユニット１３は、内部で含塵空気を旋回させることにより、遠心力によってごみを空気から分離する。即ち、集塵ユニット１３は、サイクロン分離機能を有している。なお、集塵ユニット１３の具体的な構成及び機能については後述する。

排気風路形成部１７は、掃除機本体６において、集塵ユニット１３から排出された空気（集塵ユニット１３においてごみが取り除かれた清浄空気）を、排気口（図示せず）に導くための排気風路２１を形成する。排気風路形成部１７は、一端が、収容ユニット１２の上面（収容体１５）で開口する。排気風路形成部１７は、収容体１４の内部空間を通過し、他端が、収容ユニット１２の外側に向けて開口する。排気風路形成部１７の上記一端は、集塵ユニット１３との接続口２２を形成する。排気風路形成部１７の上記他端は、排気口を形成する。接続口２２は、収容ユニット１２の上面において、後側端部寄りの中央に配置される。

電動送風機１０は、電気掃除機１に形成された風路（掃除機本体６の内部に含塵空気を流入させるための風路、吸気風路１９、後述する集塵ユニット１３内の風路、排気風路２１）に、気流を発生させるためのものである。電動送風機１０は、収容ユニット１２の後側端部寄りの予め設定された位置において、排気風路２１内に配置される。

電動送風機１０が吸引動作を開始すると、電気掃除機１に形成された各風路に、気流（吸引風）が発生する。吸込口体２に吸い込まれた含塵空気は、ホース接続口９から掃除機本体６の内部に取り込まれる。掃除機本体６の内部に流入した含塵空気は、吸気風路１９を経て、接続口２０から集塵ユニット１３に送られる。集塵ユニット１３の内部に発生する気流については、後述する。集塵ユニット１３から排出された空気（清浄空気）は、排気風路２１に流入し、排気風路２１内において電動送風機１０を通過する。電動送風機１０を通過した空気は、排気風路２１を更に進み、排気口から掃除機本体６（電気掃除機１）の外部に排出される。

次に、図８乃至図２０も参照して、集塵ユニット１３について詳細に説明する。図８は、この発明の実施の形態１における電気掃除機の集塵ユニットを示す斜視図である。図９は、この発明の実施の形態１における電気掃除機の集塵ユニットを示す側面図である。図１０は、この発明の実施の形態１における電気掃除機の集塵ユニットを示す平面図である。図１１は、図１０に示す集塵ユニットのＣ−Ｃ断面図である。図１２は、図１０に示す集塵ユニットのＤ−Ｄ断面図である。図１３は、図１０に示す集塵ユニットのＥ−Ｅ断面図である。図１４は、流入部ケースの斜視図である。図１５は、図１１に示す集塵ユニットのＦ−Ｆ断面図である。図１６は、図１１に示す集塵ユニットのＧ−Ｇ断面図である。図１７は、図１１に示す集塵ユニットのＨ−Ｈ断面図である。図１８は、この発明の実施の形態１における電気掃除機の集塵ユニットの分解図である。

集塵ユニット１３は、全体として、略円筒状を呈している。集塵ユニット１３は、排出部ケース２３、バイパス部ケース２４、流入部ケース２５、集塵部ケース２６及び不通気性袋２６ａから構成される。

図１９は、この発明の実施の形態１における電気掃除機の集塵ユニットのバイパス部ケースを示す平面図である。図２０は、この発明の実施の形態１における電気掃除機の集塵ユニットの流入部ケースを示す平面図である。なお、以下の集塵ユニット１３に関する説明においては、図９に示す向きを基準に上下を特定する。

排出部ケース２３、バイパス部ケース２４、流入部ケース２５及び集塵部ケース２６は、例えば成型品から成る。排出部ケース２３は二重構造になっている。排出部ケース２３の外側の部材には、めっきが施される。排出部ケース２３、バイパス部ケース２４、流入部ケース２５、集塵部ケース２６及び不通気性袋２６ａは、予め設定された操作（例えば、ロック機構に対する操作等）により、図１８に示す状態に分解したり、図８に示す状態に組み立てたりすることができるように構成されている。また、図８に示す状態から、集塵部ケース２６のみを取り外すこともできる。なお、集塵ユニット１３は、不通気性袋２６ａが無い状態でも組み立て及び取り外し作業を行うことができる。

排出部ケース２３、バイパス部ケース２４、流入部ケース２５及び集塵部ケース２６に示すケースの何れか、或いは、複数が適切に配置されることにより、集塵ユニット１３には、流入風路２７、バイパス流入風路２８、旋回室２９、０次集塵室３０、一次集塵室３１、流出風路３２が形成される。

流入部ケース２５は、円筒部３３、円錐部３４、隔壁部３５、流入管３６、バイパス風路形成部３７、接続部３８を備えている。

円筒部３３は、中空の円筒状を呈する。円筒部３３は、中心軸が上下方向を向くように配置される。円錐部３４は、先端部が切り取られた中空の円錐状を呈する。円錐部３４は、中心軸が円筒部３３の中心軸と一致するように、上下方向に配置される。円錐部３４は、上端部が円筒部３３の下端部に接続され、下方に向かうに従って径が小さくなるように、円筒部３３の下端部から下方に延びるように設けられる。このため、円錐部３４の下端部は、下方（中心軸方向）を向いて開口する。円錐部３４の下端部に形成されたこの開口が、一次開口３９である。

円筒部３３の内部空間と円錐部３４の内部空間とからなる一続きの空間は、旋回室２９を構成する。旋回室２９は、含塵空気を旋回させるための空間である。

隔壁部３５は、円筒部３３よりも小さな径の円筒状を呈する。円錐部３４が隔壁部３５の内側の空間に上方から挿入されると、隔壁部３５の上端部が、円錐部３４の外周面（或いは、外周面に設けられた部材）に下方から接触する。一方、隔壁部３５の下端部は、集塵部ケース２６の底部４６の内面側（以下「内底面」と称する）に上方から接触するように、不通気性袋２６ａの底部を挟持する。隔壁部３５の内側に形成された空間のうち、円錐部３４を除く部分が、不通気性袋２６ａの底面を構成された一次集塵室３１を形成する。一次集塵室３１は、一次開口３９を介して旋回室２９に通じている。旋回室２９において含塵空気から分離されたごみの一部は、一次開口３９を通って一次集塵室３１に落下し、捕集される。一次集塵室３１は、円錐部３４（旋回室２９の下部）の下方を覆い、その周囲を取り囲むように配置される。

円錐部３４の下端の一次開口３９には、構造体６１が設けられる。構造体６１は、円錐部３４の下端から一次集塵室３１の内底面に向けて延設された３本の梁６１ａと、該梁６１ａに垂下するように配置された円錐台６１ｂと、により構成される。円錐台６１ｂは、旋回室２９の旋回軸を軸芯として、一次開口３９側に突出する円錐面を備えている。また、梁６１ａの長さは、円錐台６１ｂの底面と集塵部ケース２６の内底面との間で不通気性袋２６ａを挟持することが可能な長さに設定されている。このような構成によれば、吸引動作時の負圧により不通気性袋２６ａが一次開口３９側に移動するのを防ぐことができる。また、各梁６１ａは間隙を設けて配置し、一次開口３９を通過したごみの一次集塵室３１への流入を妨げることがないように構成している。さらに、円錐台６１ｂは、旋回室２９から一次集塵室３１へと気流をスムーズに流入させる。これにより、一次集塵室３１にごみが捕集されやすくなり、捕集性能をさらに向上させることができる。

流入管３６は、吸気風路１９を通過してきた含塵空気を、円筒部３３の内部（旋回室２９）に導くためのものである。流入管３６の内部空間は、流入風路２７を形成する。流入風路２７は、吸気風路１９から旋回室２９に含塵空気を流入させるための風路の一つである。

流入管３６は、例えば、四角筒状を呈し、円筒部３３に接続される。流入管３６は、一端が外側を向いて開口し、他端が円筒部３３の内部に開口する。流入管３６の上記一端は、集塵ユニット１３に含塵空気を取り込むためのユニット流入口４０を形成する。流入管３６の上記他端は、流入風路２７を通過してきた含塵空気を円筒部３３の内部（旋回室２９）に取り込むための主流入口４１を形成する。

流入管３６は、円筒部３３の上部に接続される。このため、主流入口４１は、円筒部３３の上部（旋回室２９を形成する側壁の最上部）に形成される。流入管３６は、一直線状を呈する部材からなる。流入管３６は、その軸が、円筒部３３の中心軸に対して直角をなし、且つ円筒部３３の接線方向に配置される。

流入管３６には、その上面に、内部空間（流入風路２７）に通じる多数の微細孔が形成される。流入風路２７を形成する上壁に設けられたこの開口が、バイパス流入口４２である。バイパス流入口４２は、流入風路２７内の含塵空気の一部を、バイパス流入風路２８に取り込むための開口である。本集塵ユニット１３には、吸気風路１９から旋回室２９に含塵空気を流入させるための風路として、上記流入風路２７の他に、バイパス流入風路２８が設けられている。

バイパス流入風路２８は、排出部ケース２３、バイパス部ケース２４、流入部ケース２５の各一部により形成される。バイパス流入口４２を介して吸気風路１９から排出された（即ち、バイパス流入風路２８に流入した）含塵空気は、バイパス流入風路２８を通過した後、副流入口４３から、円筒部３３の内部（旋回室２９）に取り込まれる。

バイパス風路形成部３７は、円筒部３３の上部に、円筒部３３の周囲を囲むように設けられる。なお、バイパス風路形成部３７は、その上面に、バイパス部ケース２４が密着するように載せられる。このため、バイパス風路形成部３７の上面は、平らに形成される。また、バイパス風路形成部３７の上面には、その縁部に、バイパス部ケース２４の取付向きを決定するための立ち上がり部４４が設けられている。

バイパス風路形成部３７には、上方に開口する５本の溝４５が設けられている。溝４５は、円筒部３３の外側に、円筒部３３の外周面に沿うように形成される。溝４５は、一端側が、旋回室２９内の含塵空気が旋回する方向（旋回方向）に向かうに従って円筒部３３に接近するように形成される。溝４５の一端は、円筒部３３の内部に開口する。

バイパス風路形成部３７は、バイパス部ケース２４が載せられて溝４５の上方が閉じられることにより、バイパス流入風路２８の一部（後半部）を形成する。また、溝４５の一端の開口は、バイパス部ケース２４がバイパス風路形成部３７に載せられて上方が閉じられることにより、副流入口４３を形成する。本実施の形態では、主流入口４１の正面の溝４５は、バイパス部ケース２４により塞がれる。このため、旋回室２９を形成する側壁には、４つの副流入口４３が設けられる。

副流入口４３は、主流入口４１と同様に、円筒部３３の上部（旋回室２９を形成する側壁の最上部）に形成される。例えば、副流入口４３は、主流入口４１と同じ高さに配置される。副流入口４３は、その開口面積が、主流入口４１の開口面積よりも小さくなるように形成される。また、溝４５の一端側は、バイパス流入風路２８からの含塵空気が、円筒部３３の内部にその接線方向から流入するように、円筒部３３に対して斜めに接続される。

接続部３８は、円筒部３３から外側に突出するように設けられる。接続部３８は、全体としてリング状を呈している。接続部３８は、円筒部３３のほぼ中間高さに配置される。

集塵部ケース２６は、底部４６、外壁部４７を備えている。底部４６は、全体として楕円形を呈する。外壁部４７は、円筒部３３よりも大きな外形の略楕円筒を呈する。外壁部４７は、底部４６の縁部から立設される。即ち、外壁部４７と底部４６とにより、一方（下方）が閉じた略楕円筒状の部材が形成される。外壁部４７は、隔壁部３５の外側に配置される。このため、集塵部ケース２６には、その内部に、隔壁部３５によって区切られた２つの空間が形成される。

外壁部４７の上端部は、接続部３８の縁部に下方から接触するように、不通気性袋２６ａの側部を挟持する。不通気性袋２６ａの側面と隔壁部３５との間、並びに、不通気性袋２６ａの側部と円筒部３３及び円錐部３４の各一部との間に形成された、円筒状を呈する一続きの空間が、０次集塵室３０を形成する。この一続きの空間は、上方が接続部３８により、下方が不通気性袋２６ａの底部により塞がれる。０次集塵室３０は、円筒部３３の下部及び円錐部３４（即ち、旋回室２９の大部分）の周囲を取り囲み、更に、一次集塵室３１の周囲も取り囲むように配置される。

０次開口４８は、旋回室２９を形成する側壁に設けられる。旋回室２９は、０次開口４８を介して０次集塵室３０に通じている。０次開口４８は、主流入口４１及び副流入口４３よりも低い位置（下流側）で、一次開口３９よりも高い位置（上流側）に形成される。例えば、０次開口４８は、円筒部３３の下端部から円錐部３４の上端部にかけて設けられ、接続部３８よりも僅かに低い位置に配置される。０次開口４８は、０次集塵室３０の最上部近傍に配置される。このため、０次集塵室３０は、０次開口４８から下方に延びるように設けられる。

図１４に示すように、流入部ケース２５には、接続部３８の底部から０次集塵室３０内に向けて筒状のリブ（構造体）６２が突設されている。リブ６２は、集塵部ケース２６の内側部との間に予め設定された間隙を有する位置に設けられ、その高さ方向は０次開口４８の下端位置に相当する高さ位置付近まで延設されている。さらに、リブ６２は、その下端と集塵部ケース２６の外壁部４７との間で不通気性袋２６ａを挟持する。これにより、吸引動作時の負圧により不通気性袋２６ａが０次開口４８側に移動するのを防ぐ働きをする。

旋回室２９を形成する側壁は、第１壁として、１．８ｍｍの基本板厚で構成される。０次開口４８の開口端を含む周辺部は、第１肉厚部２９ａとして、２．８ｍｍの板厚で構成される。すなわち、第１肉厚部２９ａは、基本板厚よりも厚い。第１肉厚部２９ａは、０次開口４８の開口端から８．５ｍｍ離れるまでの範囲とする。当該範囲よりも外側の予め設定された範囲の板厚は、開口端から離れるにしたがって徐々に薄くなり、最終的には１．８ｍｍの基本板厚となる。第１肉厚部２９ａは、０次集塵室３０側の面を膨らませることで板厚を厚くされる。すなわち、第１壁において、旋回室２９側の面は略円筒および略円錐の面形状を維持する。

０次開口４８の開口端の０次集塵室３０側のエッジ部分は、Ｒ状に形成される。

外壁部４７は、第２壁として、１．８ｍｍの基本板厚で構成される。０次開口４８に対向する範囲とその付近は、第２肉厚部４７ａとして、３．２ｍｍの板厚で構成される。すなわち、第２肉厚部４７ａは、基本板厚よりも厚い。第２肉厚部４７ａは、０次開口４８に対向する範囲から約７ｍｍ離れるまでの範囲とする。当該範囲よりも外側の予め設定された範囲の板厚は、開口端から離れるにしたがって徐々に薄くなり、最終的には１．８ｍｍの基本板厚となる。

外壁部４７において、第２肉厚部４７ａは、外部空間側（０次集塵室３０側ではない側）を膨らませることで板厚を厚くされる。すなわち、第２壁において、０次集塵室３０側の面は略楕円筒の面形状を維持する。

バイパス部ケース２４は、底部４９、側壁部５０、排出部５１を備えている。上述したように、バイパス部ケース２４は、バイパス風路形成部３７の上部に、上方から密着するように載せられる。底部４９は板状を呈し、その外形が立ち上がり部４４の内側の面に沿う形状を呈している。底部４９の下面の外周部近傍には、５つのリブが形成されている。５つのリブは、下方に向けて突出するように同心円上に配置される。

バイパス部ケース２４が流入部ケース２５に対して適切に配置されると、底部４９は、円筒部３３の上方を塞ぐように配置される。即ち、旋回室２９の上壁は、底部４９によって形成される。また、底部４９は、バイパス部ケース２４が流入部ケース２５に対して適切に配置されると、溝４５の上方を塞ぐように配置される。即ち、バイパス流入風路２８の後半部の上壁及び副流入口４３の上縁は、底部４９によって形成される。この際、主流入口４１の正面と対向したリブ以外のリブは、バイパス風路形成部３７の内側に配置される。その結果、バイパス流入風路２８が形成される。主流入口４１の正面のリブは、主流入口４１の正面の溝４５を塞ぐように配置される。

側壁部５０は、底部４９から直立するように設けられる。側壁部５０は、底部４９上の（旋回室２９の中心軸方向から見て）Ｃ字状の空間を取り囲むように、一続きに形成される。なお、バイパス部ケース２４には、排出部ケース２３が上方から被せられる。下方が底部４９により、側方が側壁部５０により囲まれた上記Ｃ字状の空間は、排出部ケース２３がバイパス部ケース２４に載せられて上方が閉じられることにより、バイパス流入風路２８の一部（前半部）を形成する。

底部４９には、第１バイパス開口５２と、第２バイパス開口５３とが形成される。第１バイパス開口５２及び第２バイパス開口５３は、底部４９のうち、側壁部５０によって囲まれた部分に設けられる。

第１バイパス開口５２は、流入風路２７内の含塵空気（即ち、バイパス流入口４２を通過した含塵空気）を、上記Ｃ字状の空間（バイパス流入風路２８の前半部）に取り込むための開口である。第１バイパス開口５２は、例えば、バイパス流入口４２と同じ形状に形成される。第１バイパス開口５２は、バイパス部ケース２４が流入部ケース２５に適切に取り付けられると、旋回室２９の中心軸方向から見て、バイパス流入口４２と同じ位置に配置される。即ち、第１バイパス開口５２は、バイパス流入口４２の直上部に配置される。

第２バイパス開口５３は、上記Ｃ字状の空間内の含塵空気を、バイパス流入風路２８の後半部に取り込むための開口である。第２バイパス開口５３は、例えば、副流入口４３と同じ数だけ設けられる。本実施の形態では、４つの副流入口４３（５本の溝４５）が備えられている。このため、底部４９には、各副流入口４３（各溝４５）に対応して、４つの第２バイパス開口５３が形成される。第２バイパス開口５３は、バイパス部ケース２４が流入部ケース２５に適切に取り付けられると、溝４５の他端部（副流入口４３が形成される側とは反対側の端部）の直上部に配置される。

排出部５１は、旋回室２９内の空気を旋回室２９の外に排出するためのものである。排出部５１の内部空間は、旋回室２９内の空気を集塵ユニット１３の外に流出させるための流出風路３２の一部（前半部）を形成する。

排出部５１は、底部４９の中央部に設けられる。排出部５１は、底部４９を貫通し（底部４９の上面側で開口し）、底部４９から下方に突出する。バイパス部ケース２４が流入部ケース２５に適切に取り付けられると、排出部５１は、旋回室２９の上壁から、旋回室２９の内部に突出するように配置される。

排出部５１の上部に円筒状を呈する膨張部５１ａを備え、膨張部５１ａの管外径は、排出部５１の中間部５１ｂの管外径よりも大きく構成している。さらに、排出部５１の下部５１ｃは、その上端が中間部の円筒と連続的に接続し、かつ下方に向かうに従って径が小さくなる中空の円錐状を呈する。排出部５１は、中心軸が円筒部３３の中心軸と一致するように、上下方向に配置される。このため、旋回室２９、０次集塵室３０、一次集塵室３１、排出部５１の内部空間（流出風路３２の前半部）は、集塵ユニット１３内でほぼ同心円状に配置される。排出部５１の下端は、例えば、０次開口４８の一部（上部）と同じ高さに配置される。また、膨張部５１ａの側壁は、他部の側壁と略同一の板厚で構成されており、排出部５１の内部空間は、膨張部５１ａの部分が広く構成されている。

排出部５１には、多数の微細孔が設けられている。この微細孔は、旋回室２９内の空気を旋回室２９の外に排出する（流出風路３２に取り込む）ための排出口５４を形成する。排出口５４は、０次開口４８よりも上方位置に設けられる。排出口５４は、主流入口４１と副流入口４３と同じ高さにも配置される。但し、排出部５１のうち、主流入口４１が直接対向する部分に、排出口５４は形成されていない。排出部５１のうち、副流入口４３が直接対向する部分には、排出口５４が形成される。

排出部ケース２３は、集塵ユニット１３の最上部に配置されるケース体からなる。排出部ケース２３は、蓋部５５、排出部５６を備えている。

排出部ケース２３がバイパス部ケース２４に対して適切に配置されると、蓋部５５は、側壁部５０によって周囲が囲まれた上記Ｃ字状の空間を、上方から塞ぐように配置される。即ち、バイパス流入風路２８の前半部の上壁は、蓋部５５によって形成される。

蓋部５５は、その縁部が、立ち上がり部４４と同じ形状を呈している。このため、排出部ケース２３をバイパス部ケース２４（流入部ケース２５）に取り付ける向きは、一方向に定められている。

排出部５６は、排出部５１の内部を通過してきた空気の進行方向を切り替えて、集塵ユニット１３の外に排出するためのものである。排出部５６の内部空間は、流出風路３２の一部（後半部）を形成する。排出管５７は、バイパス部ケース２４の排出部５１と、排出部ケース２３の排出部５６とからなる。

排出部５６は、Ｌ字状に曲げられた筒状を呈する。排出部５６は、一端が下方を向いて開口し、他端が側方を向いて開口する。排出部ケース２３がバイパス部ケース２４に対して適切に配置されると、排出部５６の一端は、排出部５１の上端に接続される。また、排出部５６の他端側は、軸方向が、旋回室２９の中心軸と直交し、且つ流入管３６の軸方向に平行に配置される。排出部５６の他端は、集塵ユニット１３から空気を流出させるためのユニット流出口５８を形成する。ユニット流出口５８は、ユニット流入口４０と同じ方向に開口する。ユニット流出口５８は、ユニット流入口４０よりも高い位置に配置される。

上記構成を有する集塵ユニット１３が収容ユニット１２に適切に取り付けられると、旋回室２９等の中心軸が、収容体１５の斜面（上面）に合わせて斜めに配置される。そして、ユニット流入口４０及びユニット流出口５８が上記斜面に対向するように配置され、ユニット流入口４０が接続口２０に接続される。ユニット流出口５８は、接続口２２に接続される。

図２１は図３に示す電気掃除機の掃除機本体のＪ−Ｊ断面図である。図２２は図３に示す電気掃除機の掃除機本体のＫ−Ｋ断面図である。なお、図２１及び図２２は、集塵ユニット１３が収容ユニット１２に適切に取り付けられた状態を示している。

次に、上記構成を有する集塵ユニット１３の機能について具体的に説明する。電動送風機１０の吸引動作が開始されると、含塵空気は、上述した通り、吸気風路１９を通過し、接続口２０に達する。当該含塵空気は、接続口２０及びユニット流入口４０を順次通過して、流入管３６の内部、即ち、流入風路２７に流入する。流入風路２７に流入した含塵空気は、その一部が流入管３６の軸方向に進み（直進し）、流入管３６の終端（他端）に達する。流入管３６の終端に達した含塵空気は、主流入口４１を通過して円筒部３３の内部（旋回室２９）に流入する。かかる経路が、図において経路ａとして実線の矢印で示されている。

一方、流入風路２７に流入した含塵空気の他の一部は、上記経路ａの途中から、他の経路（図において破線の矢印で示されている経路ｂ）に進入する。

具体的に、流入風路２７を流れる含塵空気の一部は、その進行方向を、流入管３６の軸方向から上向きに変えて、バイパス流入口４２に達する。当該含塵空気は、バイパス流入口４２及び第１バイパス開口５２を順次通過して、流入部ケース２５の上方の、バイパス部ケース２４と排出部ケース２３とに挟まれた空間（即ち、バイパス流入風路２８の前半部）に流入する。

バイパス流入風路２８に流入した含塵空気は、側壁部５０に周囲が囲まれた上記Ｃ字状の空間を移動し、第２バイパス開口５３に達する。上記Ｃ字状の空間内において、含塵空気は、旋回室２９の上方を横切るように、旋回室２９内の空気の旋回方向に沿って移動する。当該含塵空気は、第２バイパス開口５３を通過して下方に移動し、旋回室２９の外側に形成された、バイパス風路形成部３７と底部４９とによって挟まれた空間、即ち、溝４５内（バイパス流入風路２８の後半部）に流入する。

バイパス流入風路２８の後半部に流入した含塵空気は、溝４５内を移動する。溝４５内において、含塵空気は、旋回室２９内の空気の旋回方向に沿って移動する。当該含塵空気は、溝４５の一端に達すると、副流入口４３を通過して円筒部３３の内部（旋回室２９）に流入する。

主流入口４１を通過した含塵空気は、円筒部３３の内周面（旋回室２９の内壁面）に沿うように、旋回室２９に、その接線方向から流入する。副流入口４３を通過した含塵空気も同様に、円筒部３３の内周面に沿うように、旋回室２９に、その接線方向から流入する。

主流入口４１及び副流入口４３から旋回室２９に取り込まれた含塵空気は、旋回室２９内において、側壁に沿って予め設定された方向に回る旋回気流を形成する。この旋回気流は、中心軸近傍の強制渦領域とその外側の自由渦領域とを形成しながら、その経路構造と重力とによって下向きに流れていく。

上記旋回気流（旋回室２９内の空気）に含まれるごみには、遠心力が作用する。例えば、繊維ごみ、毛髪といった比較的嵩の大きなごみ（以下、このようなごみのことを「ごみα」という）は、この遠心力によって、円筒部３３の内周面（旋回室２９の内壁面）に押し付けられながら、旋回室２９内を落下する。ごみαは、０次開口４８の高さに達すると旋回気流から分離され、０次開口４８を通過して０次集塵室３０に送られる。０次開口４８から０次集塵室３０に進入したごみαは、旋回室２９内を旋回する気流の方向（旋回方向）と同じ方向に移動しながら、０次集塵室３０内を落下する。そして、ごみαは、０次集塵室３０の最下部に達し、捕集される。

この際、不通気性袋２６ａには旋回室２９内の負圧により内側に収縮する方向の力が作用する。しかしながら、本実施例における不通気性袋２６ａは、外壁部４７の上端部と接続部３８の縁部との間、及び、隔壁部３５の下端部と集塵部ケース２６の底部４６との間で挟持されているため、内側に収縮することがない。このため、０次開口４８の閉塞を防いで、不通気性袋２６ａで構成した０次集塵室３０内にごみαを確実に捕捉することができる。

０次開口４８から０次集塵室３０に進入しなかったごみは、旋回室２９内の気流に乗って、旋回室２９内を旋回しながら下方に進む。砂ごみ、細かな繊維ごみといった比較的嵩の小さなごみ（以下、このようなごみのことを「ごみβ」という）は、一次開口３９を通過する。そして、ごみβは、一次集塵室３１に落下して捕捉される。

この際、不通気性袋２６ａには旋回室２９内の負圧により内側に収縮する方向の力が作用する。しかしながら、本実施例における不通気性袋２６ａは、構造体６１と集塵部ケース２６の底部４６との間、及び、隔壁部３５の下端部と集塵部ケース２６の底部４６との間で挟持されているため、内側に収縮することがない。このため、一次開口３９の閉塞を防いで、不通気性袋２６ａで構成した一次集塵室３１内にごみβを確実に捕捉することができる。

旋回室２９内で旋回する気流は、旋回室２９の最下部に達すると、その進行方向を上向きに変えて、旋回室２９の中心軸に沿って上昇する。この上昇気流を形成する空気からは、ごみα及びごみβが除去されている。ごみα及びごみβが取り除かれた気流（清浄空気）は、排出口５４を通過して、旋回室２９の外に排出される。旋回室２９から排出された空気は、排出管５７の内部（流出風路３２）を通過して、ユニット流出口５８に達する。そして、清浄空気は、ユニット流出口５８及び接続口２２を順次通過して、排気風路２１に送られる。

上記構成を有する集塵ユニット１３（電気掃除機１）によれば、構造体６１及びリブ６２を設置した効果により、装置を複雑化、大型化すること無く、簡素な構成で負圧による不通気性袋２６ａの収縮を防ぎ、ごみ捨て時の清潔性と利便性を両立することができる。

また、上記構成を有する集塵ユニット１３（電気掃除機１）によれば、負圧の作用が大きい一次開口３９及び０次開口４８と対向する位置に、構造体６１及びリブ６２を配置したため、より効果的に不通気性袋２６ａの収縮を防ぐことができる。また、一次開口３９及び０次開口４８で発生する剥離渦に起因する気流音（双極子音）の集塵ユニット１３の外部への放射を抑制する効果もある。

また、上記構成を有する集塵ユニット１３（電気掃除機１）によれば、構造体６１と集塵部ケース２６の底部４６、及びリブ６２と集塵部ケース２６の外壁部４７との間に不通気性袋２６ａを挟持する構成としたため、より確実に不通気性袋２６ａの収縮を防ぐことができる。

また、上記構成を有する集塵ユニット１３（電気掃除機１）によれば、旋回室２９を構成する円錐部３４と一体的に、梁６１ａと円錐台６１ｂとからなる構造体６１を構成したため、特別な構造を用いずに不通気性袋２６ａの収縮を防ぐことができる。また、円錐台６１ｂの円錐面は旋回室２９から一次集塵室３１へ放射状に気流を流入させるため、一次集塵室３１にごみが捕集されやすくなり、捕集性能をさらに向上させることができる。

また、上記構成を有する集塵ユニット１３（電気掃除機１）によれば、複数の梁６１ａが間隙を設けて配置されているので、一次開口３９を通過して一次集塵室３１へ流入するごみが当該梁６１ａに引っかかる事態を有効に抑制することができる。

電動送風機１０が吸引動作を行うことにより、上述したように、ごみαが０次集塵室３０に、ごみβが一次集塵室３１に集積されていく。これらのごみα及びごみβは、集塵部ケース２６を集塵ユニット１３から取り外した後、不通気性袋２６ａの上方開口端を結んだ上で集塵部ケース２６から取り外してごみ捨て作業を行うことができる。これにより、ごみ落下する際の飛散、及び落下したごみがゴミ箱に衝突することによる飛散を大幅に抑制することができる。また、不通気性袋２６ａの上方開口端を結ばない場合にも、不通気性袋２６ａごとごみ捨て作業ができるので、集塵部ケース２６を引っくり返す必要がなく、利便性を向上することができる。

また、不通気性袋２６ａとして、例えば、ビニール袋等の一般家庭で常備している日用品を用いれば、なお利便性を向上することができる。なお、不通気性袋２６ａが準備できない場合には、集塵部ケース２６により０次集塵室３０及び一次集塵室３１を形成することができる構成であるため、集塵ユニット１３としての基本機能（ごみを捕捉、堆積する機能）を損なうことはない。

また、図２３は、流入部ケース２５の一形態を示す図である。０次開口４８に対向する位置のみに、接続部３８から０次集塵室３０に向けてリブ６２を突設し、該リブ６２により不通気性袋２６ａが０次開口４８側に移動するのを防止する構成としてもよい。これにより、集塵ユニット１３の質量増加を最小限に抑えつつ、不通気性袋２６ａの収縮を防ぐことができる。

また、図１２に示すように、集塵部ケース２６には、不通気性袋２６ａを集塵ユニット１３にセットした際に、集塵部ケース２６の上端よりも外側まで余った部分を折り返して、保持する保持部６３を設けてもよい。本実施例では、集塵部ケース２６の外壁から外側に突設したピンにより保持部６３を構成し、不通気性袋２６ａの余った部分を一部貫通して該ピンを串刺し状態にすることで、不通気性袋２６ａを集塵部ケース２６に保持している。これにより、集塵部ケース２６と流入部ケース２５から取り外した時に、不通気性袋２６ａが集塵部ケース２６側に保持された状態にできるため、ごみ捨て時の利便性をさらに向上することができる。

なお、上述した実施の形態の説明では、梁６１ａと円錐台６１ｂとからなる構造体６１について説明したが、構造体６１の形状はこれに限られない。すなわち、構造体６１は、不通気性袋２６ａを一次開口３９の側から一次集塵室３１の内底面の側へ案内できるのであれば、例えば円錐台６１ｂを設けずに梁６１ａだけでもよい。但し、一次集塵室３１への気流をよりスムーズするためには、円錐台６１ｂのように一次開口３９に対向して突起部を突出させる構成が好ましい。この場合、突起部の形状は円錐台形状に限らず、例えば、多角錐面等に代表される、旋回室２９の旋回軸を軸芯とする傾斜面を備える構成でもよい。

上記構成を有する集塵ユニット１３（電気掃除機１）であれば、質量を大幅に増大させることなく、分離性能を向上させるとともに、騒音と電動送風機１０の消費電力を低減させることができる。

集塵ユニット１３において膨張部５１ａが無い場合には、排出部５１の上方周囲において、旋回気流の流れ方向には沿わない渦流が発生する。とくに、主流入口４１が旋回室２９と接続する位置を０°としたとき、旋回方向に沿って約２７０〜３６０°の範囲において、旋回室２９の上方の排出部５１の周囲部分で渦流が生じることが、実験および気流解析により判明している。その原因は、旋回室２９を周回した気流と、旋回室２９に流入する気流とが合流する際の両者の速度差によるものと推定される。すなわち、主流入口４１から流入した気流が、旋回室２９を周回するうちに排出口５４からの吸込み力や旋回室２９の壁面摩擦により、その速度を漸減させられることが原因と推定される。そこで、上述したとおり、本実施の形態では、集塵ユニット１３において膨張部５１ａを備えている。これにより、渦流が発生しやすい排出部５１の上方周囲の空間を潰すとともに、旋回室２９の上方の風路幅を狭隘化することで周回した気流の速度を速め、主流入口４１から流入する気流との速度差を抑えることができる。その結果、渦流発生を抑制して、旋回室２９内の旋回気流をスムーズ化し、分離効率を向上することができる。なお、膨張部５１ａは、その側壁の板厚を他部と略同一に構成しているため集塵ユニット１３の質量を大幅に増大させることがない。また、排出部５１の内部空間は、膨張部５１ａの部分が広く構成されているため、該部分での気流の流速を抑制して圧損を低減することができ、その結果、予め設定された風量を得るために必要な電動送風機１０の入力は低くなり、消費電力と共に電動送風機１０のファン回転や電気的ロスに起因する騒音も低減する効果がある。さらには、膨張部５１ａにより、排出部５１の内部空間は不連続な形状となるため、音の定在波が形成されにくく、排出部５１の内部の共鳴音低減にも効果がある。

なお、本実施の形態では、排出部５１の中間部の管外径３３ｍｍに対し、膨張部５１ａの管外径は４３ｍｍとしている。なお、旋回室２９の円筒部３３の内径は７６．５ｍｍである。このとき、膨張部５１ａを設けることにより、旋回風速は９１から９４ｍ／ｓに向上しつつ、圧損は８．６から８．３ｋＰａに低減することができた（風量１．２７ｍ^３／ｍｉｎでの気流解析結果）。上記の圧損０．３ｋＰａの減少は、風量１．２７ｍ^３／ｍｉｎを得るための電動送風機１０への入力に関して約１３Ｗの低減につながるとともに、送風ファンの回転数起因の振動ピーク音に関して約１０ｄＢ（Ａ）の低減効果を確認した。

また、膨張部５１ａにより旋回室２９の上方の風路幅を狭隘化した分、膨張部５１ａにの側壁と旋回室２９の側壁との距離が近い構成となっている。遠心力により含塵空気から分離されたごみは、旋回室２９の側壁に沿って移動するが、このごみに与える向心力を抑制すべく、排出部５１の側壁において膨張部５１ａを除く箇所、すなわち中間部５１ｂ及び下部５１ｃに排出口５４を形成してもよい。これにより、分離性能を更に向上することができる。

また、旋回気流の軸方向の流れをスムーズにすべく、膨張部５１ａの下端において管外径を漸減させてもよい。これにより、分離性能を更に向上することができる。

また、主流入口４１から流入する全気流に対して乱れを抑制すべく、旋回室２９の軸方向における主流入口４１の高さ寸法範囲に相当する長さまで、膨張部５１ａを延在させたてもよい。これにより、分離性能を更に向上することができる。

また、排出部５１の内部共鳴音を更に低減すべく、膨張部５１ａの内部に吸音材６０を配置してもよい。なお、圧損低減の観点から、吸音材６０は円筒形状とし、その内径を中間部５１ｂの管内径よりも小さくしないことが望ましい。

集塵ユニット１３では、０次開口４８を介して旋回室２９から０次集塵室３０に少なからず気流が流入する。この際、０次開口４８の開口端で気流が剥離し、開口端の下流位置において渦が発生する。この渦は、旋回室２９を形成する側壁の表面のうち、とくに０次開口４８の開口端を含む周辺部に大きな圧力変動をもたらす。しかしながら、上述したように第１肉厚部２９ａの板厚を厚く構成したことにより強度が増し、旋回室２９を形成する側壁から発生する固体干渉音を抑制することができる。また、当該部分において、旋回室２９側の面は略円筒および略円錐の面形状を維持している。このため、サイクロン分離装置の分離性能を損なうことがない。なお、旋回室２９を形成する側壁に別部材を付加して第１肉厚部２９ａを形成してもよい。

また、０次開口４８の開口端の０次集塵室３０側のエッジ部分は、Ｒ状に形成される。このため、０次開口４８の開口端で気流剥離を少なからず抑制することができる。その結果、渦発生に伴う圧力変動、ならびに、これに起因する固体干渉音を抑制することができる。

また、渦は外壁部４７にも到達し、外壁部４７のうち、特に０次開口４８に対向する範囲とその付近に大きな圧力変動をもたらす。しかしながら、上述したように第２肉厚部４７ａの板厚を厚く構成したことにより強度が増し、外壁部４７から発生する固体干渉音を抑制することができる。また、外壁部４７から発生した固体干渉音のみならず、旋回室２９を形成する側壁から発生する固体干渉音の透過を抑制し、騒音を低減することができる。なお、外壁部４７に別部材を付加して第２肉厚部４７ａを形成してもよい。

また、第２肉厚部４７ａにおいては、０次集塵室３０側の面は略楕円筒の面形状を維持している。また、旋回室２９を形成する側壁も円筒および円錐状を呈している。すなわち、０次集塵室３０の空間は、その上面視において、平面が対向する空間が無い。これにより、０次集塵室３０の空間は、共鳴音の原因となる定在波が形成されにくい。このため、騒音を低減することができる。また、０次集塵室３０の集塵容積を損なうこともない。なお、外壁部４７において、０次集塵室３０側の面を略円筒状に形成してもよい。この場合、第２肉厚部４７ａにおいては、０次集塵室３０側の面が略円筒の面形状を維持する。このため、騒音を低減することができる。また、０次集塵室３０の集塵容積を損なうこともない。

本実施の形態では、旋回室２９を形成する側壁において、０次開口４８の開口端の全周を含む周辺の範囲が基本板厚よりも厚い場合について説明した。しかし、０次開口４８を通過する気流は、おおよそ旋回室２９内の気流の旋回方向と同じ方向に流れる。このため、０次開口４８の開口端で生じる気流の剥離は、旋回室２９内の気流の旋回方向の上流側および下流側に位置する開口端でとくに顕著に生じる。したがって、旋回室２９を形成する側壁において、旋回室２９内の気流の旋回方向の上流側および下流側の少なくとも一方のみに位置する０次開口４８の開口端を含む周辺の範囲を基本板厚よりも厚くすれば、一定の効果を期待できる。この場合、板厚を厚くする箇所をより少なくすることで、さらなる軽量化を図ることができる。

なお、本実施の形態では、基本板厚、板厚を厚くする部分の板厚、当該部分の範囲の寸法値は、実施の形態１の値に限定されない。これらの寸法の最適値は、旋回室２９内の気流の旋回速度、集塵ユニット１３の大きさ、上記の集塵ユニット１３を搭載する電気掃除機１であれば電動送風機１０の出力風量等により変わる。

なお、本実施の形態で示した構造では、０次開口４８での気流剥離に伴う固体干渉音の周波数は約１ｋＨｚである。当該周波数音に対しての低減効果は約２０ｄＢ（Ａ）、オーバーオール値に対する低減効果は約３ｄＢ（Ａ）である。すなわち、大幅な騒音低減が実現される。

また、上記構成を有する集塵ユニット１３（電気掃除機１）であれば、装置を大型化させることなく、ごみの分離性能を向上させ、且つ、騒音を低減させることができる。

集塵ユニット１３では、流入管３６（流入風路２７を形成する壁体）にバイパス流入口４２を形成し、このバイパス流入口４２から、流入管３６の内部（流入風路２７）を流れる含塵空気の一部を、バイパス流入風路２８に取り込んでいる。

このため、バイパス流入風路２８に流入する含塵空気は、流入管３６内で、その進行方向が大きく曲げられることになる。流入管３６の内部（流入風路２７）を流れるごみのうち、慣性力が大きいごみ、即ち、微細塵以外の比較的大きなごみは、バイパス流入口４２に達する前に、バイパス流入風路２８に流入するための気流から外れてしまう。慣性力が小さい微細塵のみが、バイパス流入口４２を通過して、バイパス流入風路２８に流入することができる。微細塵以外のごみは、流入風路２７を通過して、主流入口４１から旋回室２９に取り込まれる。

上記構成の集塵ユニット１３であれば、バイパス流入風路２８へのごみの進入を抑制することができ、副流入口４３、バイパス流入風路２８でのごみ詰まりを防止することができる。集塵ユニット１３の上流側に、大きなごみを捕集するための別の分離装置を備える必要もない。このため、集塵ユニット１３の小型化が可能となり、掃除機本体６及び電気掃除機１のサイズを小さくすることができる。

本実施の形態では、バイパス流入口４２を流入管３６の上面（流入風路２７を形成する上壁）に形成する場合について説明した。しかし、流入管３６のどの位置（例えば、流入風路２７を形成する側壁）にバイパス流入口４２を形成しても、一定の効果は期待できる。

なお、バイパス流入口４２を流入管３６の内壁上面で開口させた場合、バイパス流入風路２８に流入する含塵空気は、流入管３６内でその進行方向が大きく上向きに曲げられる。ごみは、バイパス流入口４２を通過するために、流入管３６内で、重力に逆らって上方に移動しなければならない。このため、重いごみがバイパス流入風路２８に流入することを防止することができ、副流入口４３、バイパス流入風路２８内でのごみ詰まりを更に抑制することができる。

集塵ユニット１３では、含塵空気が、旋回室２９内の旋回気流をその後方から順々に押すように、主流入口４１及び副流入口４３から旋回室２９内に流入する。即ち、旋回室２９に新たに取り込まれる含塵空気は、旋回室２９内に既に形成されている旋回気流を加速させるように、旋回室２９内に流れ込む。バイパス流入風路２８を設けることにより、旋回室２９内の旋回力を増大させることができ、ごみを分離する機能（分離性能）が大幅に向上する。

なお、旋回室２９内の旋回力が低下すると、上記分離性能は悪化する。例えば、主流入口のみから旋回室に含塵空気を取り込む場合は、主流入口から旋回室に流入する空気の速度（流速）を上げて、予め設定された旋回力を確保しなければならない。このため、電動送風機が大型化し、掃除機本体、電気掃除機のサイズが大きくなってしまう。上記構成の集塵ユニット１３であれば、かかる観点からも、装置の小型化が可能となる。

また、バイパス流入風路２８を設けた場合は、バイパス流入風路２８を設けていない場合と比較して、予め設定された旋回力を確保するために必要な空気の流速を低下させることができる。このため、バイパス流入風路２８を設けることによって、気流音を抑制することができ、装置の低騒音化が可能となる。

集塵ユニット１３では、バイパス流入風路２８が、旋回室２９内の旋回方向に沿って含塵空気が移動するように形成されている。例えば、バイパス流入風路２８の前半部は、旋回室２９の上方に、旋回室２９内の旋回方向に沿ってＣ字状に形成されている。バイパス流入風路２８の後半部は、円筒部３３の外周面（旋回室２９を形成する側壁の外面）に沿って形成されている。

本構成であれば、バイパス流入風路２８での圧損を低減させることができ、一定量の空気をバイパス流入風路２８から旋回室２９に流入させることができる。また、バイパス流入風路２８からの含塵空気が旋回室２９にスムーズに合流するため、旋回室２９の旋回力が低下する恐れもない。

集塵ユニット１３では、バイパス流入風路２８を、排出部ケース２３、バイパス部ケース２４、流入部ケース２５の各一部により形成している。このため、バイパス流入風路２８は、その前半部が、旋回室２９の一部を覆うように、旋回室２９の上方に配置される。バイパス流入風路２８の後半部は、旋回室２９の上端部（主流入口４１及び副流入口４３が形成された部分）を覆うように、旋回室２９の周囲に配置される。

集塵ユニット１３では、主流入口４１からの気流及び副流入口４３からの気流が、旋回室２９で合流し、高速で旋回する。バイパス流入風路２８を流れる空気の流速は、旋回室２９で旋回する空気の流速よりも遅い。このため、旋回室２９を覆うようにバイパス流入風路２８を旋回室２９の外側に配置することにより、旋回室２９で発生する気流音をバイパス流入風路２８で遮断することができ、外部に漏れる騒音を低減させることができる。

同様に、バイパス流入風路２８は、排出管５７の一部を覆うように、排出管５７の外側に配置されている。特に、バイパス流入風路２８の後半部は、排出口５４が形成された排出部５１の周囲を取り囲むように配置されている。本構成であれば、旋回室２９内の空気が排出口５４を通過する際の気流音を、バイパス流入風路２８で遮断することができ、外部に漏れる騒音を低減させることができる。

更に、集塵ユニット１３では、以下の構成を備えても良い。例えば、旋回室２９を形成する略円筒形状の側壁の軸方向一端部側の一部を開口することにより、主流入口４１を形成する。また、流入管３６の内壁において、旋回室２９を形成する略円筒形状の側壁の軸方向一端部側方向を開口するように、バイパス流入口４２を形成する。この場合、流入風路２７を直進して旋回室２９内に流入した気流及びごみの大部分は、旋回室２９を形成する略円筒形状の側壁の軸方向他端部側方向（図１３においては、下方）に向かうのに対し、流入風路２７からバイパス流入風路２８に進入する気流は、旋回室２９を形成する略円筒形状の側壁の軸方向一端部側方向（図１３においては、上方）に向かうことになる。このため、バイパス流入風路２８に進入するごみを更に低減させて、副流入口４３、バイパス流入風路２８内でのごみ詰まりを抑制することができる。

また、例えば、バイパス流入口４２の面積（微細孔の総開口面積）を、主流入口４１の面積（開口面積）よりも小さくする。バイパス流入口４２の開口面積を小さくすれば、バイパス流入風路２８に進入するごみを更に低減させることができる。このため、副流入口４３、バイパス流入風路２８内でのごみ詰まりを抑制することができる。

また、バイパス流入口４２を構成する微細孔の１つの開口面積を、副流入口４３の面積（開口面積）よりも小さくする。バイパス流入風路２８に進入するごみは、バイパス流入口４２を通過できる大きさである。副流入口４３の開口面積をバイパス流入口４２の開口面積よりも大きくしておけば、副流入口４３でのごみ詰まりを確実に防止することができる。

また、バイパス流入口４２を構成する微細孔１つの開口面積を、バイパス流入風路２８の断面積よりも小さくする。特に、バイパス流入口４２の開口面積を、バイパス流入風路２８の最も細い部分の断面積（最小断面積）よりも小さくする。バイパス流入風路２８に進入するごみは、バイパス流入口４２を通過できる大きさである。バイパス流入風路２８の断面積をバイパス流入口４２の開口面積よりも大きくしておけば、バイパス流入風路２８内でのごみ詰まりを確実に防止することができる。

また、副流入口４３を複数形成した場合は、下流側に配置されるものほど、その開口面積を大きくする。例えば、本実施の形態のように、第２の副流入口４３、第２の副流入口４３よりも上流側に配置された第１の副流入口４３、第２の副流入口４３よりも下流側に配置された第３の副流入口４３が設けられている場合を考える。かかる場合、第１の副流入口４３の開口面積が、一番小さくなるようにする。また、第３の副流入口４３の開口面積が、一番大きくなるようにする。

副流入口４３を複数形成した場合、下流側の副流入口４３から旋回室２９に流入する含塵空気は、上流側の副流入口４３から旋回室２９に流入する含塵空気よりも、バイパス流入風路２８を長い距離移動する。長い距離を移動すれば、その圧損も増大する。本構成を採用すれば、バイパス流入風路２８の各経路の圧損を均一化することができる。即ち、各副流入口４３から旋回室２９に流入する気流量を均一化することができる。このため、旋回室２９内の旋回気流が、副流入口４３からの気流によって大きく乱されることはなく、ごみの分離性能を向上させることができる。

実施の形態２．
次に、図２４乃至図２９を参照して、本発明の実施の形態２の構成について説明する。

図２４は、実施の形態２の集塵ユニットの斜視図を示している。また、図２５は実施の形態２の集塵ユニットの正面図を示している。また、図２６は実施の形態２の集塵ユニット１３の平面図を示している。また、図２７は図２６に示す集塵ユニットのＬ−Ｌ断面図をしめしている。また、図２８は図２６に示す集塵ユニットのＭ−Ｍ断面図を示している。さらに、図２９は集塵ユニットの分解図を示している。なお、これらの図において実施の形態１と同等の機能を有する部位には同符号を用いている。

集塵ユニット１３は、排出部ケース２３、フィルタ６４、排出管ケース６５、流入部ケース２５、集塵部ケース２６、不通気性袋２６ａ、から構成される。

流入部ケース２５は、円筒部３３、流入管３６、ユニット流入口４０、主流入口４１を備えている。

集塵部ケース２６は、底部４６と外壁部４７を備えている。外壁部４７の上端と円筒部３３の下端を連結することにより、流入部ケース２５と集塵部ケース２６の内部に連続した空間を形成する。

排出管ケース６５は、底部４９、排出部５１、排出口５４、排出管５７、構造体６１、仕切板６７を備えている。仕切板６７は、排出管５７と連続して構成され、流入部ケース２５と集塵部ケース２６の内部の連続した空間において、その上部に旋回室２９を、下部に集塵室６６を形成する。構造体６１は、排出管５７と連続して構成され、集塵部ケース２６の底部４６まで延在する。不通気性袋２６ａの上部は、外壁部４７の上端と円筒部３３の下端とにより挟持される。さらに、不通気性袋２６ａの下部は、構造体６１の下端と底部４６により挟持される。

フィルタ６４は、集塵室６６で捕捉しきれずに排出管ケース６５から排出されたごみを濾過し、清浄な空気を排出部ケース２３に通気する。その他の構成は、実施の形態１で開示した構成と同様である。

このような構成によれば、不通気性袋２６ａの下部が構造体６１の下端と底部４６により挟持されるので、簡素な構成で不通気性袋２６ａの収縮を防ぐことができる。

上記実施の形態１及び２では、キャニスタータイプの電気掃除機１について説明したが、実施の形態１のサイクロン分離装置を他のタイプの電気掃除機に適用しても構わない。この場合も、装置を複雑化、大型化すること無く、簡素な構成で負圧による不通気性袋２６ａの収縮を防ぎ、ごみ捨て時の清潔性と利便性を両立することができる。

１ 電気掃除機、 ２ 吸込口体、 ３ 吸引パイプ、 ４ 接続パイプ、 ５ サクションホース、 ６ 掃除機本体、 ７ 取っ手、 ８ 操作スイッチ、 ９ ホース接続口、 １０ 電動送風機、 １１ 電源コード、 １２ 収容ユニット、 １３ 集塵ユニット、 １４、１５ 収容体、 １５ａ 収容部、 １６ 吸気風路形成部、 １７ 排気風路形成部、 １８ 車輪、 １９ 吸気風路、 ２０、２２ 接続口、 ２１ 排気風路、 ２３ 排出部ケース、 ２４ バイパス部ケース、 ２５ 流入部ケース、 ２６ 集塵部ケース、 ２６ａ 不通気性袋、 ２７ 流入風路、 ２８ バイパス流入風路、 ２９ 旋回室、 ２９ａ 第１肉厚部、 ３０ ０次集塵室、 ３１ 一次集塵室、 ３２ 流出風路、 ３３ 円筒部、 ３４ 円錐部、 ３５ 隔壁部、 ３６ 流入管、 ３７ バイパス風路形成部、 ３８ 接続部、 ３９ 一次開口、 ４０ ユニット流入口、 ４１ 主流入口、 ４２ バイパス流入口、 ４３ 副流入口、 ４４ 立ち上がり部、 ４５ 溝、 ４６ 底部、 ４７ 外壁部、 ４７ａ 第２肉厚部、 ４８ ０次開口、 ４９ 底部、 ５０ 側壁部、 ５１ 排出部、 ５１ａ 膨張部、 ５１ｂ 中間部、 ５１ｃ 下部、 ５２ 第１バイパス開口、 ５３ 第２バイパス開口、 ５４ 排出口、 ５５ 蓋部、 ５７ 排出管、 ５８ ユニット流出口、 ５９ 孔、 ６０ 吸音材、 ６１ａ 梁、 ６１ｂ 円錐台、 ６１ 構造体、 ６２ リブ（構造体）、 ６３ 保持部、 ６４ フィルタ、 ６５ 排出管ケース、 ６６ 集塵室、 ６７ 仕切板

Claims (8)

1. 流入口から流入した含塵空気を側面に沿って旋回させ、含塵空気からごみを分離する旋回室と、前記旋回室に形成された開口と連通し、前記旋回室で分離されたごみを捕集する集塵室と、を備え、前記集塵室の内部に不通気性袋を着脱自在に設置可能なサイクロン分離装置において、
   前記開口と該開口に対向する前記集塵室の内壁との間に、前記不通気性袋を前記開口の側から前記集塵室の内壁側へ案内する構造体を設けて成り、
   前記開口は、前記旋回室の旋回軸方向の下流端に形成された一次開口を含み、
   前記構造体は、
   前記一次開口から前記集塵室の内底面に向かって立設され、
   前記一次開口に対向して突出した突起部と、
   前記突起部を前記一次開口から支持する支持部と、を備え、
   前記突起部は、前記旋回室の旋回軸の軸芯に向かって傾斜する傾斜面を備えて成るサイクロン分離装置。
2. 前記傾斜面は、前記旋回軸を軸芯とする円錐面である請求項１に記載のサイクロン分離装置。
3. 前記支持部は、前記一次開口から互いに間隔を設けて梁状に複数突出して成る請求項１または２に記載のサイクロン分離装置。
4. 前記構造体は、前記集塵室の内底面との間で前記不通気性袋を挟持可能な高さに設定されている請求項１から３の何れか１項に記載のサイクロン分離装置。
5. 前記旋回室から前記集塵室の側壁までフランジ状に突出し、前記集塵室の上面を形成する接続部を有し、前記不通気性袋は前記接続部と前記集塵室の側壁との間に挟持され、
   前記開口は、前記旋回室の側壁を開口して形成された０次開口を含み、
   前記構造体は、前記接続部から前記旋回室の旋回軸下流側に向かって立設され、前記０次開口と該０次開口に対向する前記集塵室の内側面との間に介在するリブを含む請求項１から４の何れか１項に記載のサイクロン分離装置。
6. 前記リブは、前記集塵室の内側面との間で前記不通気性袋を挟持可能な位置に立設されて成る請求項５に記載のサイクロン分離装置。
7. 前記集塵室の外面に不通気性袋を保持する保持部を設けて成る請求項１から６の何れか１項に記載のサイクロン分離装置。
8. 請求項１から７の何れか１項に記載のサイクロン分離装置を備えた電気掃除機。

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