JP6106509B2 - 電気掃除機 - Google Patents

Description

本発明は電気掃除機に係り、特に掃除機本体から着脱可能な集塵ケースを備えた電気掃除機に関するものである。

従来技術として特許文献１には、集塵装置に、円周面に複数の貫通孔を有する内筒を内包し、内筒の軸方向の一端が閉塞され、内筒の軸方向の他端が開口して電動送風機側へ連通し、内筒の軸方向の一端が、集塵装置の入口管の出口側開口に対向した位置に形成し、内筒の軸方向の閉塞された一端は、集塵装置の入口管から吸い込まれた空気を円周方向へ旋回させる機能を有した集塵装置が記載されている。内筒の軸方向の一端の閉塞部は、内筒の軸方向の内側へ凹んだ形状を有し、凹んだ形状の一部は、内筒の円周面に開口している。また、入口管の出口側開口は、外筒底面の略中心に位置し、入口管は外筒底面に対し略垂直に設けている。

特開２０１０−２４６８８２号公報

特許文献１では、塵挨収容部に備える前蓋に設けた外側流路及び内側流路の開口面積について記載されている。特許文献１によると、塵挨を搬送する外側流路は出口側に向かって開口面積を拡大し、内側流路は逆に出口側に向かって狭まっており、外側流路の開口面積の方が大きいとある。この場合、外側流路の方が通気抵抗は小さくなるため、内側流路よりも多くの流量が外側流路を流れる。外側流路の流量が多くを占めると、吸引した塵挨が塵挨収容部内に堆積した場合、塵挨が通気抵抗となるため初期の吸込力（風量）を持続することが難しいという課題があった。

そこで、本発明の目的は、塵挨を吸引して廃棄（ごみ捨て）するまで、初期の吸込力を持続できる電機掃除機を提供することにある。

電動送風機を内蔵する掃除機本体と、前記掃除機本体に着脱自在な集塵ケースと、を備える電気掃除機において、該集塵ケースは、塵埃分離部と塵埃収容部を有し、該塵埃分離部は、上面が開口し下面に流入口を備える略筒形状の外筒と、前記外筒の上面を覆い主流第一流路出口と副流第一流路出口とを有する蓋体と、該蓋体と一体成形され前記蓋体で前記外筒の上面を覆った際には前記外筒の内部に位置する内筒と、を有し、前記集塵部は、集塵かごと、後部フィルタと、ケースと、を有し、前記内筒は、側面に複数の貫通孔を有し前記主流第一流路出口と連通する略筒形状であり、前記流入口から前記集塵ケースに入った空気は、前記複数の貫通孔と前記主流第一流路出口とを通る主流と、前記副流第一流路出口と前記集塵かごとを通る副流と、に別れ、前記主流及び前記副流は、前記集塵かごの下流の空間で合流し後部フィルタへ流れ、前記電動送風機へ至り、前記内筒は底面に窪み部を有し、該窪み部は前記外筒の前記流入口を投影した範囲の略中心から前記外筒の底面までの距離を前記流入口の最大径以上とすること特徴とする。

また、電動送風機を内蔵する掃除機本体と、前記掃除機本体に着脱自在な集塵ケースと、を備える電気掃除機において、該集塵ケースは、塵埃分離部と塵埃収容部を有し、該塵埃分離部は、上面が開口し下面に流入口を備える略筒形状の外筒と、前記外筒の上面を覆い主流第一流路出口と副流第一流路出口とを有する蓋体と、該蓋体と一体成形され前記蓋体で前記外筒の上面を覆った際には前記外筒の内部に位置する内筒と、を有し、前記集塵部は、集塵かごと、後部フィルタと、ケースと、を有し、前記内筒は、側面に複数の貫通孔を有し前記主流第一流路出口と連通する略筒形状であり、前記流入口から前記集塵ケースに入った空気は、前記複数の貫通孔と前記主流第一流路出口とを通る主流と、前記副流第一流路出口と前記集塵かごとを通る副流と、に別れ、
前記主流及び前記副流は、前記集塵かごの下流の空間で合流し後部フィルタへ流れ、前記電動送風機へ至り、前記主流第一流路出口の面積は、前記副流第一流路出口の面積よりも大きいことを特徴と
する。

また、電動送風機を内蔵する掃除機本体と、前記掃除機本体に着脱自在な集塵ケースと、を備える電気掃除機において、該集塵ケースは、塵埃分離部と塵埃収容部を有し、該塵埃分離部は、上面が開口し下面に流入口を備える略筒形状の外筒と、前記外筒の上面を覆い主流第一流路出口と副流第一流路出口とを有する蓋体と、該蓋体と一体成形され前記蓋体で前記外筒の上面を覆った際には前記外筒の内部に位置する内筒と、を有し、前記集塵部は、集塵かごと、後部フィルタと、ケースと、を有し、前記内筒は、側面に複数の貫通孔を有し前記主流第一流路出口と連通する略筒形状であり、前記流入口から前記集塵ケースに入った空気は、前記複数の貫通孔と前記主流第一流路出口とを通る主流と、前記副流第一流路出口と前記集塵かごとを通る副流と、に別れ、前記主流及び前記副流は、前記集塵かごの下流の空間で合流し後部フィルタへ流れ、前記電動送風機へ至り、前記主流を通る空気の量が前記副流を通る空気の量よりも多いことを特徴とする。

本発明によれば、塵挨を吸引して廃棄するまで、初期の吸込力を持続できる電機掃除機を提供することができる。

本発明の一実施の形態を示す電気掃除機の外観図である。 本発明の一実施の形態を示す掃除機本体を側面から見た断面図である。 本発明の一実施の形態を示す塵埃収容部の前蓋を開いた状態の斜視図である。 本発明の一実施の形態を示す塵埃収容部の後部フィルタを開いた状態の斜視図である。 図３に示す塵挨収容部の前蓋のみのＹ−Ｙ断面図である。 本発明の一実施の形態を示す塵埃分離部の掃除機本体装着状態を想定した際の正面図である。 図６に示す塵挨分離部のＸ−Ｘ断面図である。 図７に示す塵挨分離部のＺ−Ｚ断面図である。 本発明の一実施の形態を示す内筒の底面を水平にした状態での底面図である。 本発明の一実施の形態を示す外筒の底面を水平にした状態での上面図である。 本発明の一実施の形態を示す集塵ケースの断面図である。 本発明の一実施の形態と従来例の吸込力持続率の比較図である。

以下、本発明の実施例を説明する。

図１は、本発明の一実施の形態を示す電気掃除機の概観図、図２は掃除機本体１を側面から見た断面図であり、掃除機本体１の構造、及び吸い込んだ空気の流れを示す。

電気掃除機は、掃除機本体１以外に、吸口を有する吸込具５０と、一端が吸込具５０に連通し伸縮自在な延長管５１と、一端が延長管５１の他端に連通し使用者が握る把手や操作ボタン／スイッチを有する操作管５２と、一端が操作管５２の他端に連通し他端にホース継手管２０が形成されるホース５４とを備える。掃除機本体１の本体吸気口２１にはホース継手管２０が挿入され、保持される。また、掃除機本体１の両側面に車輪５５を備える。そして、使用者が操作ボタン／スイッチを操作することによって電気掃除機の電源を入れると、掃除機本体１内の電動送風機２８が作動して吸引力を発生する。吸込具５０から吸い込まれた塵埃を含む空気は、延長管５１、操作管５２、ホース５４、ホース継手管２０の順に通過して、掃除機本体１に流入する。

吸い込んだ空気から塵埃を分離捕集する集塵ケース２は、掃除機本体１の前側に着脱自在に配置される。集塵ケース２は、吸い込んだ空気を旋回させ、遠心分離作用によって塵埃を分離する塵埃分離部４と、塵埃分離部４に連通し塵埃分離部４で分離された塵埃を収容する塵埃収容部５を備える。本発明の一実施の形態の集塵ケース２は、塵埃分離部４と塵埃収容部５が分離できる構造となっており、塵埃を廃棄する際に塵埃収容部５のみを持ち運ぶことができ、軽量で使い勝手の良さを考慮しているが、一体構造でも構わない。

運転を開始すると、電動送風機２８が回転し空気を吸い込む。この際、ホース継手管２０より吸い込んだ空気は、塵埃分離部４の導入管３（特許文献１による入口管と同じ部位）を経て外筒６の底面６ａに設けた流入口６ｂから外筒６内部に流入し、内筒７に設けた案内壁７ｂにより旋回成分を与える。これにより、内筒７と外筒６との間の空間を旋回する空気流となる。空気流は、内筒７に設けた貫通孔３３を通過し、流出口９ｂを通り、主流第二流路入口７４、主流第二流路７１、主流第二流路出口７５を通る主流と、塵埃収容部入口９ａ、副流第一流路出口８３、副流第二流路入口８４、副流第二流路８１、副流第二流路出口８５を通り、塵埃収容部５内の集塵かご１２へ至り、集塵かご１２に設けたメッシュフィルタ１５を通過する副流とに分かれる。主流及び副流は、塵挨収容部５内の集塵かご１２下流の空間で合流し後部フィルタ１６へ流れ、電動送風機２８へ至る。

電動送風機２８を通過した空気は、高密度フィルタ２９を通過し、後部フィルタ１６で捕集できなかった微細塵や電動送風機２８のカーボンブラシ（図示せず）の摩耗屑を取り除き、ほぼ塵埃を含まないきれいな空気にして掃除機本体１外へ排気される。本発明の一実施の形態では、図２に示す上下方向を重力作用方向とすると、集塵ケース２の上下方向に対して４０度〜４５度程度傾けて掃除機本体１に装着している。これは、掃除機本体１の高さをコンパクトに設計するためである。

図２に示した塵挨収容部５を、図３及び図４を用いて説明する。塵埃収容部５は、両端が開口した横断面で略逆三角形状の中空のケース１０に、集塵かご１２が内包され、両端（前後）の開口には、回動可能な蓋体を備えている。ケース１０の前側は、開閉可能な前蓋１１によって閉塞される。前蓋１１の下端部には軸１３を備え、軸１３はケース１０の下端部によって支持される。前蓋１１は、軸１３を支点としてケース１０の前方向に回動可能である。前蓋１１の上端部のケース１０側には、爪１８が突出している。また、ケース１０の前側上部に、使用者が押下することが可能なボタン１７を備えている。構造及び機構の詳細は省略するが、ボタン１７と爪１８は連動しており、ボタン１７を押すことで爪１８が解除され前蓋１１が開く。集塵かご１２は、バネ（弾性体）によってケース１０の前側へ飛び出すように付勢されており、集塵かご１２が前蓋１１の後面を押すため、使用者がボタン１７を押下すると、集塵かご１２の押す力によってスムーズにケース１０から前蓋１１が開く。集塵かご１２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良いし、ちりとり形状であっても良い。つまり、集塵かご１２は、開口と反対側に凹んだ形状を有する。集塵かご１２の断面形状は、略四角形状であっても良いし、略円形状であっても良いし、略三角形状であっても良い。集塵かご１２の断面形状は、開口面から底面へ向かって、小さくなるのが好ましい。これによって、塵埃が排出される側（開口部）に向かって断面積が拡がるため、使用者は、集塵かご１２内に堆積した塵埃を容易に排出することができる。集塵かご１２の形状は、枠体（支骨）によって形成される。集塵かご１２の開口部の対向面及び上下左右面には、金属やナイロンやポリエステルなどで構成されたメッシュ部材が、被覆またはインサート成型などにより溶着されているのが好ましい。つまり、集塵かご１２の開口部の対向面だけでなく、上下左右面にも通気性を持たせることによって、集塵かご１２内に塵埃が堆積しても流路を確保することができ、空気流の通気損失を低減し、吸込力の低下を抑制することができる。このメッシュ部材は、通気性があり、塵埃を捕集するフィルタ機能を有する。通気性があり塵埃を捕集するフィルタ機能を有するものであれば、メッシュ部材の代わりに使い捨てのティッシュペーパーでも良いし、メッシュ部材とティッシュペーパーとを組み合わせても良い。例えば、メッシュ部材の上に使用者がティッシュペーパーを装着しても良い。構造の詳細は省略するが、集塵かご１２は、上下に２分割されており、つまり上半分の枠体（支骨）と下半分の枠体（支骨）という２つの構造物から構成されている。２分割された集塵かご１２は、集塵かご１２の底面の外側に形成された軸によって連結される。よって、集塵かご１２は、開口部の対向面の分割軸を支点として、集塵かご１２の開口部が上下に分離する。特に、集塵かご１２の一部が塵埃収容部５から飛び出した際に、集塵かご１２が上下に分離する。これによって、使用者は集塵かご１２内に堆積した塵埃を更に容易に排出することができ、集塵かご１２の内面に固着した塵埃も容易にはがし落とすことができる。

ケース１０の後ろ側は、開閉可能な後部フィルタ１６によって閉塞される。後部フィルタ１６の下端部には軸１４を備え、軸１４はケース１０の下端部によって支持される。後部フィルタ１６は、軸１４を支点としてケース１０の後方向に回動可能である。後部フィルタ１６は、断面形状が略四角形の枠体内にプリーツ状（山折り）に折られたフィルタ部材が形成される。フィルタ部材の山折りの折り線方向は、縦方向（重力作用方向）であるのが好ましい。これは、後部フィルタ１６の下流側に、後部フィルタ１６に衝撃を与える除塵機構を備えた場合、折り方向が縦方向の方が後部フィルタ１６に付着した細塵を除去し易いからである。

図５には、図３に示した塵挨収容部５の前蓋１１をＹ−Ｙ断面（左側）から見た断面図を示す。前蓋１１には、塵挨分離部４側（下側）に主流第二流路入口７４及び副流第二流路入口８４を備えており、集塵かご１２側（上側）に主流第二流路出口７５及び副流第二流路出口８５を備えている。主流第二流路入口７４は、主流第二流路出口７５と連通しており、その間を主流第二流路７１と呼ぶ。一方、副流第二流路入口８４は、副流第二流路出口８５と連通しており、その間を副流第二流路８１と呼ぶ。

主流第二流路入口７４の形状は、後述する内筒蓋９に設けた主流第一流路出口７３と略同形状をしている。本発明の一実施の形態では、主流第二流路入口７４の形状は略半円状であるが、可能な限り主流第二流路入口７４の面積を大きくする形状であればよく、例えば楕円状であっても良い。また、主流第二流路出口７５は、塵挨収容部５内の集塵かご１２外に開口し、可能な限り開口面積を大きくしている。また、主流第二流路出口７５の開口面積は、主流第二流路入口７４の面積と同等、若しくはそれ以上としている。主流第二流路入口７４には、図示していないが逆止弁を備える。逆止弁は、ごみ捨ての際、集塵かご１２または主流から吹き抜けた微細塵が塵挨収容部５の主流第二流路入口７４から外にこぼれないために設けている。

一方、副流第二流路入口８４の形状は、後述する内筒蓋９に設けた副流第一流路出口８３と略同形状をしており、本発明の一実施の形態では、副流第二流路出口８５は副流第二流路入口８４の３／４程度の開口面積になるよう絞り部９０を設けている。副流第二流路出口８５は、更に開口面積を小さくしても良いが、副流の流速が高くなり騒音が増加する恐れがある。また、副流第二流路入口８４と副流第二流路出口８５間に設けた絞り部９０は、急激な絞りとならないように円弧状または傾斜状に繋ぐのが好ましい。副流第二流路出口８５には、図示していないが逆止弁を備える。逆止弁は、ごみ捨ての際、集塵かご１２内の塵挨が副流第二流路出口８５から外にこぼれないために設けている。

このように、主流第二流路７１は、入口から出口に向かい開口面積を大きく（または同等の面積と）し、副流第二流路８１は入口から出口に向かい開口面積を小さくしている。そして、主流第二流路出口７５の開口面積は、副流第二流路出口８５の開口面積よりも大きくしている。

このように、主流第二流路出口７５及び副流第二流路出口８５の開口面積を変え、主流第二流路出口７５の開口面積の方を大きくすることで、主流と副流の流量を調整し、主流の流量を多くする（または、主流と副流の流量を同等にする）ことで、吸込力を持続することができる。

しかし、主流の流量を多くする際、塵挨の分離性能を高める必要がある。主流の流量を大きくすると内筒７に設けた貫通孔３３への塵挨付着の発生が多くなる。貫通孔３３に塵挨が付着すると貫通孔３３の開口面積が減少するので、主流の流量が減少し吸込力が低下する。貫通孔３３の塵挨付着を防止及び低減するためには、旋回成分を増加させれば良く、本発明の一実施の形態においては、塵埃分離部４内に設けた内筒７形状により旋回成分の向上を行う。

塵埃分離部４の構造を図６〜図８を用いて説明する。図６は掃除機本体１に塵埃分離部４を装着した状態の正面から見た外観図である。外筒６は上面が開口し、後述する内筒７を内包しており、外筒６の底面６ａには流入口６ｂを設けている。流入口６ｂには導入管３が接続する。導入管３の上流側には、ホース継手管２０が連通し、ホース継手管２０は、掃除機本体１に対して略水平に接続されるので、導入管３には水平方向を向いた流れが導入される。ホース継手管２０と導入管３との間には、ゴム製などの弾性体のパッキング（図示せず）により気密が確保されている。

外筒６の壁面は、底面６ａ側と反対方向へ行くほど径が若干大きくなるような略円錐台形状をしている。外筒６の形状は、金型で成形するために略円錐台形状としているが、円筒形状でも構わない。外筒６は、使用者が塵埃の残留や内筒７の汚れなどが見えるように、透明または半透明の樹脂で構成されるのが好ましい。

図７及び図８は、塵埃分離部４の断面図である。図７は図６に示すＸ−Ｘ断面の断面図、図８は図７に示すＺ−Ｚ断面の断面図であり、塵埃分離部４を掃除機本体１に装着した状態を想定している。また、図９及び図１０は、外筒６を取り外した状態の内筒７である。図９は外筒６の底面６ａ側から見た図であり、図１０は図９の反対側から内筒７を見た図である。

内筒７は、底面側（図９の面）は閉塞され、他端面（図１０の面）は開口しており、内筒７の内側には空間を有している。内筒７の開口側には、塵埃収容部入口９ａ、及び流出口９ｂを備えている。また、内筒７の開口側には内筒蓋９を備えており、内筒蓋９には、主流第一流路出口７３、及び副流第一流路出口８３を設けている。主流第一流路出口は、流出口９ｂと連通しており、副流第一流路出口８３は、塵挨収容部入口９ａと連通している。内筒７は内筒蓋９に接続され、内筒７と内筒蓋９との間は隙間がないようにゴム部材などで気密を保っている。これは、隙間に塵埃が挟まることを防止するためである。更に、内筒蓋９は外筒６と着脱可能なヒンジ６０で接続しており、内筒７及び外筒６に汚れが付着した際、外筒６から内筒７を簡単に取り外すことができ、水洗いが可能である。また、構造の詳細は省略するが、内筒蓋９外周にはパッキング９ｃを備えており、外筒６と内筒蓋９の気密を保っている。

内筒７の閉塞部８ｂは、略円筒状の内筒７の底面に内筒７の内側空間に向かって窪ませた部分（窪み部８）があり、閉塞部８ｂは略三日月形状をしている。窪み部８には、案内壁７ｂを設けており、案内壁７ｂは、図９に示すように閉塞部８ｂのＡ点を基点に、内筒７の外周を覆うような曲線を形成し、略３６０°回転したＢ点の位置まで有している。この窪み部８と案内壁７ｂにより、空気流に旋回成分を与える流路７ａが形成されている。また、Ａ点と終端部７ｃ、Ｂ点を結ぶ面に開口部８ａを有している。よって、流路７ａにより旋回成分を与えられた空気流は、開口部８ａから内筒７の外周と外筒６内壁面からなる空間に流出する。

内筒７の円筒面（側面）には、貫通孔３３を設けている。貫通孔３３は、内筒７の内側空間と連通しており、内筒７の内側空間から流出口９ｂ、主流第一流路出口７３へと連通している。この貫通孔３３から、主流第一流路出口７３までの流路を主流第一流路と呼ぶ。主流第一流路出口７３（塵埃収容部５側）にはパッキング９ｄを備え、塵挨分離部４と塵埃収容部５との接続部の気密を保っている。貫通孔３３は複数の孔で構成されており、開口面積の合計は主流第一流路出口７３の面積と同等、若しくはそれ以上としている。また、貫通孔３３によって、内筒７はフィルタ機能を有し、貫通孔３３から大きなごみが内筒７の内側の空間へ流入することがないようにしている。本発明の一実施の形態の内筒７は、円筒部分も含め樹脂で構成されているが、菌の繁殖を抑制できるように、抗菌作用のある金属（例えば、銀、銅）や抗菌物質を含有するあるいは塗布された金属（例えば、ステンレス）で構成しても良い。

本発明の一実施の形態で閉塞部８ｂを略三日月形状にしているのは、貫通孔３３下流の内筒７の内側空間を大きく保つためであり、閉塞部８ｂの内筒７外周面に設けた貫通孔３３の通気抵抗にならないためである。また、閉塞部８ｂ、は外筒６の底面６ａと接しているが、底面６ａの流入口６ｂを塞ぐことのない形状である。

塵埃収容部入口９ａは、内筒蓋９に設けている副流第一流路出口８３と連通しており、内筒７と一体構造になっている。塵埃収容部入口９ａの開口面積は、先述した塵埃収容部５の前蓋１１に設けた副流第二流路入口８４と略同等としているが、この限りではなく、副流第二流路入口８４と塵埃収容部入口９ａで急激に絞られるような急縮小や、逆の急拡大にならないように設定する。塵埃収容部入口９ａは、塵埃を集塵かご１２に導きやすいように流れに対向するような壁部９５を有している。壁部９５は、副流第二流路入口８４と円弧状または傾斜状に滑らかに繋ぎ、通気抵抗が大きくなりにくいようにしている。また、塵埃収容部入口９ａの壁部９５は、先述した塵埃収容部５の前蓋１１に設けた絞り部９０と対向する位置となっている。絞り部９０を塵埃収容部入口９ａの壁部９５と同じ位置に設けた場合、壁部９５と絞り部９０を滑らかに繋ぐには、塵埃収容部入口９ａを小さくする必要がある。塵埃収容部入口９ａを小さくすると、集塵かご１２へ塵埃が搬送されにくくなる。逆に、絞り部９０を小さくすることで、塵埃収容部入口９ａの大きさを保てるが、副流の流量が増加するため、吸込力が低下する。この塵挨収容部入口９ａから、副流第一流路出口８３までの流路を副流第一流路８０と呼ぶ。また、副流第一流路出口８３の塵埃収容部５側にはパッキング９ｅを備えており、塵挨分離部４と塵埃収容部５との接続部の気密を保っている。

本発明の一実施の形態では、内筒７の底面に閉塞部８ｂを有しているが、閉塞せずに内筒７の内側空間と連通させても構わない。言い換えると、内筒７の両端面が開口していても良い。閉塞部８ｂを有している場合は、外筒６の底面６ａと面で接し、更に外筒６の底面６ａを窪ませて嵌合するようにしている。内筒７の底面を開口させる場合は、外筒６の底面６ａとの隙間から直接塵埃が流入しないように、シール部材などを設ければ良い。このように、内筒７の両端面を開口することで、塵挨分離部４が汚れた際に掃除がしやすく、また水洗いしても水が抜けやすく乾きやすいため、手入れ性が向上する。

このような形状の内筒７を外筒６に装着すると、外筒６の底面６ａに設けた流入口６ｂは、図９中の窪み部８に破線で示す範囲に投影される（流入口投影範囲２５）。

本発明の特徴は、流入口投影範囲２５において、図８に示す窪み部８の深さＨ（流入口投影範囲２５の略中心Ｃ点から外筒６の底面６ａまでの距離）が、流入口６ｂの最大径Ｄと同等、若しくは大きくなっていることにある。本発明の一実施の形態において、流入口６ｂは略楕円形状であるため、図９に示す左右方向の流入口６ｂの大きさが最大径Ｄである。また、本発明の一実施の形態は、流入口投影範囲２５の前後中心線の右側にあたる窪み部８の深さを従来よりも増し、図８のように窪み部８のＣ点左右に平面を有する形状にしている。このように、流入口投影範囲２５の窪み部８を深くすることで、窪み部８、及び案内壁７ｂにより形成される流路７ａの距離が長くなるため、従来よりも空気流に大きな旋回成分を与えることができる。例えば、窪み部８が浅い場合、空気流は抵抗の少ない方向へ流れるため、開口部８ａ側へ直接流れ易くなり、空気流に十分な旋回成分を与えられない。外筒６の底面６ａに設けた流入口６ｂと流入口６ｂに接続する流入管３、及び内筒７の窪み部８で構成される流路７ａを一つの配管と考えた場合、窪み部８の深さＨが流入口６ｂの直径よりも小さいと窪み部８が絞りとなる。前述したように、空気流に十分な旋回成分を与えなければ、内筒７に設けた貫通孔３３の空気流に引っ張られ、貫通孔３３への塵挨付着量が多くなる。貫通孔３３に塵挨が付着すると、主流の入口（起点）である貫通孔３３の開口面積が減少するため、吸込力が低下する。

また、本発明の一実施の形態のように、流入口投影範囲２５の窪み部８を流入口６ｂの最大径Ｄよりも大きくすると、内筒７の内側空間が狭くなる。窪み部８を大きくしても、内筒７の内側空間に十分な容積があれば良いが、内側空間が狭くなる場合、貫通孔３３から流入した空気流（主流）の通気抵抗となり、主流の流量が減少し吸込力が低下する。

そこで、本発明のもうひとつの特徴は、図８に示すように、流入口投影範囲２５の内筒蓋９側の面を持ち上げ、凸部１００を設け内側空間を確保したことである。なお、本発明の一実施の形態では、内側空間部のみに凸部１００を設けているが、内側空間及びそれ以外（内筒７外周）の面を上げても効果は変わらない。このように内側空間の容積を保つ、または大きくすることで、主流の通気抵抗を維持または低減し、吸込力を持続する。

また、本発明の一実施の形態では、閉塞部８ｂから見て（図９の面）、流路７ａは円周方向の開口部８ａの方向が反時計周りであるが、時計周りであっても良い。

このような内筒７形状にすることで、案内壁７ｂ全体に沿う流れとなり、空気流に十分な旋回成分を与えることができ、塵挨分離性能を向上することができる。

また、窪み部８を深くすることで窪み部８の容積が大きくなるため、旋回流速が低減する。旋回流速の低減は流体損失や流体音（騒音）の低減に繋がる。更に、窪み部８を深くすることで、従来よりも案内壁７ｂが有効に機能し、案内壁７ｂの終端部７ｃを短くする（時計回りに移動する）ことも可能である。案内壁７ｂの終端部７ｃを短くすると、開口部８ａが拡大するため、開口部８ａの流速を低減することができ、塵挨分離部４の低騒音化を図ることができる。

また、窪み部８の深さＨを変えるのではなく、内筒７及び外筒６を高くすることによっても同じ効果が得られる。しかし、集塵ケース２が大きくなるため、掃除機本体１が大きくなると言った問題もあるが、掃除機本体１が大きくならない程度に内筒７及び外筒６を高くすることも可能である。

以上のような構造の掃除機本体１において、本発明の一実施の形態に係る、掃除機本体１に装着した状態を想定した集塵ケース２を図１１に示す。図１１は、図２と同様の断面を示しており、先述した主流及び副流の流路について詳細に述べる。

塵挨分離部４の外筒６の流入口６ｂより流入した空気流は、内筒７の窪み部８により旋回成分が与えられ旋回流となる。旋回流は、内筒７及び外筒６の内壁面の空間を旋回し、空気と塵挨を分離する。質量のある塵挨は、遠心力により外筒６内壁面側（外側）を旋回し、空気及び微細塵は内筒７側に近い内側を通る。旋回流は、内筒７及び外筒６の内壁面の空間を旋回しながら、主流と副流に分かれる。主流は、内筒７に設けた貫通孔３３から主流第一流路７０に入り、内筒７の内側空間を流れ、内筒蓋９の主流第一流路出口７３を経て、連通する塵挨収容部５の主流第二流路入口７４から主流第二流路７１に入り、主流第二流路出口７５を経て、塵挨収容部５の下流に設けた後部フィルタ１６へ至る。

副流は、内筒７に設けた塵挨収容部入口９ｂから副流第一流路８０に入り、副流第一流路出口８３を経て、連通する塵挨収容部５の副流第二流路入口８４から副流第二流路８１に入り、副流第二流路出口８５を経て、塵埃収容部５に内包するメッシュフィルタ１５を通り、塵挨収容部５の下流に設けた後部フィルタ１６へ至る。また、主流第二流路７１を経た流れと、副流第二流路８１を経た流れは、塵埃収容部５内で合流し、塵埃収容部５の下流に備える後部フィルタ１６へ至る。

主流の流路は、起点となる内筒７に設けた貫通孔３３の開口面積の合計と内筒蓋９の主流第一流路出口７３の開口面積は同等、若しくは貫通孔３３の開口面積の方が大きい。更に、内筒蓋９の主流第一流出口７３と塵挨収容部５の主流第二流路入口７４の開口面積は同等で、主流第二流路入口７４と主流第二流路出口７５の開口面積は同等、若しくは主流第二流路出口７５の方が大きい。一方副流の流路は、副流第一流路８０及び副流第二流路８０の中で、塵挨収容部５の前蓋１１に設けた副流第二流路出口８５の開口面積が最も小さくなっている。また、主流第一流出口７５と副流第二流出口８５の開口面積を比較すると、主流第一流出口７５の方が大きい。

これにより、主流と副流の流量調整を行っており、従来例よりも主流の流量を増加することで吸込力の持続を図っている。従来例は、吸引した塵挨が集塵かご１２に堆積した場合、副流の通気損失が増加し吸込力が低下するが、本発明では主流の流量を大きくすることで吸込力を持続することができる。

以上のような集塵ケース２を搭載した電気掃除機において、従来の集塵ケース２の電気掃除機との吸込力持続率を比較した結果の一例を図１２に示す。吸込力持続率は、塵埃を吸引する前の風量と吸引後の風量比であり、塵埃を廃棄するタイミングまでの風量比を表した数値である。よって、数値が大きいほど初期の吸込力（風量）を持続していることになる。図１２に示すように、従来（図中破線）と比較し本発明の一実施の形態の集塵ケース２は吸込力持続率の変化が小さく、従来よりも吸込力が持続している。

本発明は、電気掃除機に適用可能である。

１ 掃除機本体
２ 集塵ケース
３ 導入管
４ 塵埃分離部
５ 塵埃収容部
６ 外筒
６ａ 底面
６ｂ 流入口
７ 内筒
７ａ 流路
７ｂ 案内壁
７ｃ 終端部
８ 窪み部
８ａ 開口部
８ｂ 閉塞部
９ 内筒蓋
９ａ 塵埃収容部入口
９ｂ 流出口
９ｃ、９ｄ、９ｅ パッキング
１０ ケース
１１ 前蓋
１２ 集塵かご
１３、１４ 軸
１５ メッシュフィルタ
１６ 後部フィルタ
１７ ボタン
１８ 爪
２０ ホース継手管
２１ 本体吸気口
２５ 流入口投影範囲
２８ 電動送風機
２９ 高密度フィルタ
３０ 隙間
３３ 貫通孔
５０ 吸込具
５１ 延長管
５２ 操作管
５４ ホース
５５ 車輪
６０ ヒンジ
７０ 主流第一流路
７１ 主流第二流路
７３ 主流第一流路出口
７４ 主流第二流路入口
７５ 主流第二流路出口
８０ 副流第一流路
８１ 副流第二流路
８３ 副流第一流路出口
８４ 副流第二流路入口
８５ 副流第二流路出口
９０ 絞り部
９５ 壁部
１００ 凸部

Claims (6)

1. 電動送風機を内蔵する掃除機本体と、前記掃除機本体に着脱自在な集塵ケースと、を備える電気掃除機において、
   該集塵ケースは、塵埃分離部と塵埃収容部を有し、
   該塵埃分離部は、上面が開口し下面に流入口を備える略筒形状の外筒と、前記外筒の上面を覆い主流第一流路出口と副流第一流路出口とを有する蓋体と、該蓋体と一体成形され前記蓋体で前記外筒の上面を覆った際には前記外筒の内部に位置する内筒と、を有し、
   前記集塵部は、集塵かごと、後部フィルタと、ケースと、を有し、
   前記内筒は、側面に複数の貫通孔を有し前記主流第一流路出口と連通する略筒形状であり、
   前記流入口から前記集塵ケースに入った空気は、前記複数の貫通孔と前記主流第一流路出口とを通る主流と、前記副流第一流路出口と前記集塵かごとを通る副流と、に別れ、
   前記主流及び前記副流は、前記集塵かごの下流の空間で合流し後部フィルタへ流れ、前記電動送風機へ至り、
   前記内筒は底面に窪み部を有し、該窪み部は前記外筒の前記流入口を投影した範囲の略中心から前記外筒の底面までの距離を前記流入口の最大径以上とすること特徴とする電気掃除機。
2. 電動送風機を内蔵する掃除機本体と、前記掃除機本体に着脱自在な集塵ケースと、を備える電気掃除機において、
   該集塵ケースは、塵埃分離部と塵埃収容部を有し、
   該塵埃分離部は、上面が開口し下面に流入口を備える略筒形状の外筒と、前記外筒の上面を覆い主流第一流路出口と副流第一流路出口とを有する蓋体と、該蓋体と一体成形され前記蓋体で前記外筒の上面を覆った際には前記外筒の内部に位置する内筒と、を有し、
   前記集塵部は、集塵かごと、後部フィルタと、ケースと、を有し、
   前記内筒は、側面に複数の貫通孔を有し前記主流第一流路出口と連通する略筒形状であり、
   前記流入口から前記集塵ケースに入った空気は、前記複数の貫通孔と前記主流第一流路出口とを通る主流と、前記副流第一流路出口と前記集塵かごとを通る副流と、に別れ、
   前記主流及び前記副流は、前記集塵かごの下流の空間で合流し後部フィルタへ流れ、前記電動送風機へ至り、
   前記主流第一流路出口の面積は、前記副流第一流路出口の面積よりも大きいこと特徴とする電気掃除機。
3. 電動送風機を内蔵する掃除機本体と、前記掃除機本体に着脱自在な集塵ケースと、を備える電気掃除機において、
   該集塵ケースは、塵埃分離部と塵埃収容部を有し、
   該塵埃分離部は、上面が開口し下面に流入口を備える略筒形状の外筒と、前記外筒の上面を覆い主流第一流路出口と副流第一流路出口とを有する蓋体と、該蓋体と一体成形され前記蓋体で前記外筒の上面を覆った際には前記外筒の内部に位置する内筒と、を有し、
   前記集塵部は、集塵かごと、後部フィルタと、ケースと、を有し、
   前記内筒は、側面に複数の貫通孔を有し前記主流第一流路出口と連通する略筒形状であり、
   前記流入口から前記集塵ケースに入った空気は、前記複数の貫通孔と前記主流第一流路出口とを通る主流と、前記副流第一流路出口と前記集塵かごとを通る副流と、に別れ、
   前記主流及び前記副流は、前記集塵かごの下流の空間で合流し後部フィルタへ流れ、前記電動送風機へ至り、
   前記主流を通る空気の量が前記副流を通る空気の量よりも多いことを特徴とする電気掃除機。
4. 請求項３に記載の電気掃除機において、
   前記主流第一流路出口の面積は前記副流第一流路出口の面積よりも大きいことを特徴とする電気掃除機。
5. 請求項３又は４に記載の電気掃除機において、
   前記内筒は前記流入口と対向し、旋回流を発生させる窪み部を有し、
   前記窪み部の前記流入口の中心から前記窪み部までの距離が、前記流入口の最大径以上である、ことを特徴とする電気掃除機。
6. 請求項１乃至６の何れか１項に記載の電気掃除機において、
   前記蓋体に凸部を設け、前記凸部に前記主流第一流路出口を設けたことにより、前記内筒における内部空間の体積を増やしたことを特徴とする電気掃除機