JP6453531B2 - Electric vacuum cleaner - Google Patents
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Description
本発明に係る実施形態は、電気掃除機に関する。 Embodiments according to the present invention relate to a vacuum cleaner.
円筒形状の容器本体と、容器本体内に収納されて容器本体との間に環状の分離室を仕切る濾過フィルタと、を備える遠心分離方式の電気掃除機が知られている。この従来の電気掃除機は、分離室内に発生する旋回流によって空気と塵埃とを遠心分離する。 2. Description of the Related Art A centrifugal type vacuum cleaner is known that includes a cylindrical container body and a filter that is housed in the container body and partitions an annular separation chamber between the container body. This conventional vacuum cleaner centrifuges air and dust by a swirling flow generated in the separation chamber.
ところで、塵埃の付着によって濾過フィルタが目詰まりをすると、電気掃除機は吸引力を低下させてしまう。 By the way, if the filtration filter is clogged due to the adhesion of dust, the vacuum cleaner reduces the suction force.
そこで、濾過フィルタの外周面に接触しつつ、分離室内の旋回流によって回転しながら濾過フィルタの外周面に付着した塵埃をこすり取るフィルタ清掃部を備える電気掃除機が知られている。 Thus, an electric vacuum cleaner is known that includes a filter cleaning unit that scrapes dust adhering to the outer peripheral surface of the filter while rotating by a swirling flow in the separation chamber while contacting the outer peripheral surface of the filter.
ところで、電気掃除機が吸い込む塵埃には、粒状や粉状の塵埃のほか、糸くずや毛髪のような繊維状の塵埃が含まれる。そして、濾過フィルタ部の外周長を超える長尺な繊維状の塵埃は、偶発的に濾過フィルタ部に巻き付いてしまう。 By the way, the dust sucked by the electric vacuum cleaner includes granular dust and fibrous dust such as lint and hair. And the long fibrous dust exceeding the outer peripheral length of the filtration filter part will accidentally wind around the filtration filter part.
そして、一旦、濾過フィルタに繊維状の塵埃が巻き付いてしまうと、濾過フィルタの外周面を回転するフィルタ清掃部では、解きほぐすことが困難になる。 Once the fibrous dust is wound around the filtration filter, it is difficult to unravel it by the filter cleaning unit that rotates the outer peripheral surface of the filtration filter.
したがって、濾過フィルタに繊維状の塵埃が巻き付いた場合、電気掃除機の使用者は、繊維状の塵埃をハサミなどで切断したり、強引に引きちぎったりして除去しなければならなくなり、濾過フィルタの保守面、また衛生面で不都合が生じる。 Therefore, when fibrous dust wraps around the filtration filter, the vacuum cleaner user must remove the fibrous dust by cutting it with scissors or forcing it off. There are inconveniences in terms of maintenance and hygiene.
そこで、本発明は、円筒形状の容器本体の内部にある円筒形状の濾過フィルタに繊維状の塵埃が巻き付きにくい電気掃除機を提案する。 Therefore, the present invention proposes an electric vacuum cleaner in which fibrous dust is not easily wound around a cylindrical filter inside the cylindrical container body.
前記の課題を解決するため本発明の実施形態に係る電気掃除機は、円筒形状の容器本体と、前記容器本体よりも短い円筒形状を呈して前記容器本体内に収納されて前記容器本体との間に環状の分離室を仕切る濾過フィルタ部と、前記濾過フィルタ部を透過する細塵を捕集する二次分離部と、前記容器本体の中心線を回転軸として前記濾過フィルタ部を回転自在に支持する回転支持部と、前記容器本体の開放端を塞ぎ、かつ前記分離室と前記二次分離部とを隔てる蓋壁と、前記濾過フィルタ部と前記容器本体および前記蓋壁を含む非回転部分との隙間に設けられて前記分離室で分離される塵埃が前記濾過フィルタ部の二次側へ漏れ出すことを妨げるシール部と、を備え、前記シール部は、前記濾過フィルタ部および前記非回転部分のいずれか一方に設けられるシール面と、前記濾過フィルタ部および前記非回転部分のいずれか他方に設けられて前記シール面に接触するブラシ毛と、を備え、前記ブラシ毛は、前記分離室と前記二次分離部との圧力差に晒される。 In order to solve the above problems, a vacuum cleaner according to an embodiment of the present invention includes a cylindrical container body, a cylindrical shape shorter than the container body, and housed in the container body, A filtration filter section that partitions an annular separation chamber therebetween, a secondary separation section that collects fine dust that passes through the filtration filter section, and the filtration filter section that is rotatable about the center line of the container body A non-rotating portion including a rotation support portion to support, a lid wall that closes an open end of the container body and that separates the separation chamber and the secondary separation portion, the filtration filter portion , the container body, and the lid wall and a seal portion which dust provided in the gap are separated in the separation chamber prevents leakage to the secondary side of the filtration filter portion and the sealing portion, the filtration filter unit and the non-rotating Any one of the parts Includes a sealing surface that is provided, and the brush bristles in contact with the sealing surface provided on the other one of the filtration filter unit and the non-rotating portion, to said bristles, said secondary separation and the separation chamber It is exposed to the pressure difference with the part .
本発明に係る電気掃除機の実施形態について図1から図9を参照して説明する。 An embodiment of a vacuum cleaner according to the present invention will be described with reference to FIGS.
図1は、本発明の実施形態に係る電気掃除機の外観を示す斜視図である。 FIG. 1 is a perspective view showing an external appearance of a vacuum cleaner according to an embodiment of the present invention.
図1に示すように、本実施形態に係る電気掃除機1は、いわゆるキャニスタ型の電気掃除機である。電気掃除機1は、被掃除面上を走行可能な掃除機本体2と、掃除機本体2に着脱自在な管部3と、を備える。掃除機本体2と管部3とは流体的に接続される。 As shown in FIG. 1, the vacuum cleaner 1 according to the present embodiment is a so-called canister-type vacuum cleaner. The vacuum cleaner 1 includes a vacuum cleaner body 2 that can travel on a surface to be cleaned, and a pipe portion 3 that is detachable from the cleaner body 2. The vacuum cleaner main body 2 and the pipe part 3 are fluidly connected.
掃除機本体2は、本体ケース5と、本体ケース5の左右両側方にそれぞれ配置される一対の車輪6と、本体ケース5の前半部に配置される着脱自在な塵埃分離集塵装置7と、本体ケース5の後半部に収納される電動送風機8と、主に電動送風機8を制御する本体制御部9と、電動送風機8へ電力を導く電源コード11と、を備える。掃除機本体2は、電源コード11を経て供給される電力で電動送風機8を駆動し、電動送風機8の駆動にともなう負圧を管部3に作用させ、管部3を通じて被掃除面から塵埃を含んだ空気(以下、「含塵空気」と呼ぶ。)を吸い込み、含塵空気から塵埃を分離し、分離後の塵埃を捕集し、蓄積するとともに分離後の空気を排気する。
The vacuum cleaner main body 2 includes a
本体ケース5の正面部分には、本体接続口12が設けられる。本体接続口12は、掃除機本体2の流体的な入口であり、管部3と塵埃分離集塵装置7とを流体的に接続する。
A main
車輪6は、大径の走行輪であり、掃除機本体2を支える。 The wheel 6 is a large-diameter traveling wheel and supports the cleaner body 2.
塵埃分離集塵装置7は、電動送風機8が発生させる負圧によって被掃除面から管部3および本体接続口12を経て流れ込む塵埃を含んだ空気(以下、「含塵空気」と呼ぶ。)から塵埃を分離し、捕集し、蓄積する。他方、塵埃分離集塵装置7は、塵埃が除去された清浄な空気を電動送風機8へ送り込む。
The dust separation and
塵埃分離集塵装置7は、掃除機本体2に流れ込む含塵空気から塵埃を分離し、捕集し、蓄積する。他方、塵埃分離集塵装置7は、塵埃が除去された清浄な空気を電動送風機8へ送る。塵埃分離集塵装置7は、遠心分離方式を採り、旋回流によって塵埃と空気とを分離する。
The dust separating and collecting
電動送風機8は、塵埃分離集塵装置7から空気を吸い込んで負圧(吸込負圧)を発生させる。
The
本体制御部9は、マイクロプロセッサ(図示省略)、およびマイクロプロセッサが実行する各種演算プログラム、パラメータなどを記憶する記憶装置(図示省略)を備える。記憶装置は予め設定される複数の運転モードを記憶する。予め設定される複数の運転モードは、管部3で受け付けられる使用者の操作に対応する。それぞれの運転モードは相互に異なる入力値(電動送風機8の入力値)に設定される。本体制御部9は、管部3で受け付けられる使用者の操作に応じ、その操作内容に対応する任意の運転モードを予め設定される複数の運転モードから択一的に選択して記憶部から読み出し、読み出した運転モードにしたがって電動送風機8を制御する。
The main
電源コード11は、配線用差込接続器(図示省略、所謂コンセント)から掃除機本体2へ電力を供給する。電源コード11は自由端部に差込プラグ14を備える。
The power cord 11 supplies power to the cleaner body 2 from a wiring plug connector (not shown, so-called outlet). The power cord 11 has a
管部3は、掃除機本体2から作用する負圧によって、被掃除面から含塵空気を吸い込み掃除機本体2へ案内する。管部3は、掃除機本体2に着脱自在に接続される継手としての接続管19と、接続管19に流体的に接続される集塵ホース21と、集塵ホース21に流体的に接続される手元操作管22と、手元操作管22から突出する把持部23と、把持部23に設けられる操作部24と、手元操作管22に着脱自在に接続される延長管25と、延長管25に着脱自在に接続される吸込口体26と、を備える。
The pipe part 3 sucks dust-containing air from the surface to be cleaned by the negative pressure acting from the cleaner body 2 and guides it to the cleaner body 2. The pipe section 3 is fluidly connected to the
接続管19は、本体接続口12へ着脱自在な継手であり、本体接続口12を通じて塵埃分離集塵装置7に流体的に接続される。
The
集塵ホース21は、長尺で可撓な略円筒形状のホースである。集塵ホース21の一方の端部(ここでは、後方の端部)は接続管19に流体的に接続される。集塵ホース21は、接続管19を通じて塵埃分離集塵装置7に流体的に接続される。
The
手元操作管22は、集塵ホース21と延長管25とを中継する。手元操作管22の一方の端部(ここでは、後方の端部)は、集塵ホース21の他方の端部(ここでは、前方の端部)に流体的に接続される。手元操作管22は、集塵ホース21および接続管19を通じて塵埃分離集塵装置7に流体的に接続される。
The
把持部23は電気掃除機1を操作するために使用者が手で把持する部分である。把持部23は、使用者が手で容易に把持できる適宜の形状を呈して手元操作管22から突出する。
The
操作部24は、それぞれの運転モードに対応付けられるスイッチを備える。具体的には、操作部24は、電動送風機8の運転停止操作に対応付けられる停止スイッチ24aと、電動送風機8の運転開始操作に対応付けられる起動スイッチ24bと、を備える。停止スイッチ24aおよび起動スイッチ24bは、本体制御部9に電気的に接続される。電気掃除機1の使用者は、操作部24を操作して電動送風機8の運転モードを択一的に選択できる。起動スイッチ24bは、電動送風機8の運転中に、運転モードの選択スイッチとしても機能する。この場合、本体制御部9は、起動スイッチ24bから操作信号を受け取る度に運転モードを強→中→弱→強→………の順で切り換える。なお、操作部24は、起動スイッチ24bに代えて、弱運転スイッチ(図示省略)、中運転スイッチ(図示省略)および強運転スイッチ(図示省略)を個別に備えていても良い。
The operation unit 24 includes a switch associated with each operation mode. Specifically, the operation unit 24 includes a
延長管25は、伸縮可能な細長略円筒状の管である。延長管25は、複数の筒状体を重ね合わせたテレスコピック構造を有する。延長管25の一方の端部(ここでは、後方の端部)と手元操作管22の他方の端部(ここでは、前方の端部)とは着脱自在な継手構造を備える。延長管25は、手元操作管22、集塵ホース21および接続管19を通じて塵埃分離集塵装置7に流体的に接続される。
The extension tube 25 is an elongated substantially cylindrical tube that can be expanded and contracted. The extension tube 25 has a telescopic structure in which a plurality of cylindrical bodies are overlapped. One end portion (here, the rear end portion) of the extension tube 25 and the other end portion (here, the front end portion) of the
吸込口体26は、木床やカーペットなどの被掃除面上を走行自在あるいは滑走自在な構造を有するとともに、走行状態または滑走状態において被掃除面に対向する底面に吸込口28を有する。また、吸込口体26は、吸込口28に配置される回転自在な回転清掃体29と、回転清掃体29を駆動させる電動機31と、を備える。吸込口体26の一方の端部(ここでは、後方の端部)は、延長管25の他方の端部(ここでは、前方の端部)に着脱自在な継手構造を備える。吸込口体26は、延長管25、手元操作管22、集塵ホース21および接続管19を通じて塵埃分離集塵装置7に流体的に接続される。つまり、吸込口体26、延長管25、手元操作管22、集塵ホース21、接続管19、および塵埃分離集塵装置7は、電動送風機8から吸込口28へ至る吸込風路である。
The
電気掃除機1は、起動スイッチ24bに対する使用者の操作を受け付けると電動送風機8を始動させる。例えば、電気掃除機1は、電動送風機8が停止している状態で起動スイッチ24bに対する操作を受け付けると、先ず電動送風機8を強運転モードで運転し、再び起動スイッチ24bに対する操作を受け付けると電動送風機8を中運転モードで運転し、三度、起動スイッチ24bに対する操作を受け付けると電動送風機8を弱運転モードで運転し、以下同様に繰り返す。強運転モード、中運転モードおよび弱運転モードは、予め設定される複数の運転モードであり、強運転モード、中運転モード、弱運転モードの順に電動送風機8に対する入力値が小さい。始動した電動送風機8は、塵埃分離集塵装置7から空気を排気してその内部を負圧にする。
The electric vacuum cleaner 1 starts the
塵埃分離集塵装置7内の負圧は、本体接続口12、接続管19、集塵ホース21、手元操作管22、延長管25、および吸込口体26を順次に通じて吸込口体26の吸込口28に作用する。電気掃除機1は、吸込口28に作用した負圧によって、被掃除面上の塵埃を空気とともに吸い込んで被掃除面を掃除する。塵埃分離集塵装置7は、電気掃除機1に吸い込まれた含塵空気から塵埃を分離し、蓄積する。他方、塵埃分離集塵装置7は、含塵空気から分離した空気を電動送風機8へ送る。電動送風機8は塵埃分離集塵装置7から吸い込んだ空気を掃除機本体2外へ排気する。
The negative pressure in the dust separating and collecting
次に、塵埃分離集塵装置7について詳細に説明する。
Next, the dust separating and collecting
図2は、本発明に係る電気掃除機の塵埃分離集塵装置を模式的に示す縦断面図である。 FIG. 2 is a longitudinal sectional view schematically showing a dust separating and collecting apparatus for a vacuum cleaner according to the present invention.
図2に示すように、本実施形態に係る塵埃分離集塵装置7は、全体で略円柱形状を呈する。塵埃分離集塵装置7は、容器本体35と、吸込管36と、第一濾過フィルタ部37と、隔離部38と、戻り濾過フィルタ部39と、回転支持部41と、蓋壁42と、吐出管43と、第二濾過フィルタ部45と、を備える。
As shown in FIG. 2, the dust separating and collecting
なお、塵埃分離集塵装置7は、掃除機本体2に装着状態における姿勢として円筒形状の容器本体35の中心線Cを垂直方向に向けても良いし、水平方向に向けても良く、この他の任意の角度に傾けていても良い。
Note that the dust separating and collecting
容器本体35は、一方の端部に開放端47、および他方の端部に閉塞端48を有する円筒形状を呈する。容器本体35は、含塵空気を塵埃と空気とに遠心分離する分離室51、および分離された塵埃を蓄積する集塵室52を仕切る外殻である。
The
吸込管36は、容器本体35の側壁35aの開放端47側に偏倚されて容器本体35に接続される。吸込管36は、塵埃分離集塵装置7の流体的な入口である。吸込管36は、管部3から塵埃分離集塵装置7へ流入する空気を容器本体35の内周面の接線方向へ向けて容器本体35内へ導き、容器本体35内に旋回流Fを発生させる。吸込管36は側壁35aに一体成形される。なお、吸込管36は容器本体35内に旋回流Fを発生させる限りにおいて、容器本体35の中心線Cに直交する平面、例えば中心線Cが鉛直方向に向いている場合の水平面に対して傾いていても良い。
The
第一濾過フィルタ部37は、容器本体35よりも短い円筒形状を呈する。第一濾過フィルタ部37の一方の端部(容器本体35の開放端47に近い側の端部)は蓋壁42に隣接される。第一濾過フィルタ部37は、容器本体35内に収納されて容器本体35との間に環状の分離室51を仕切る。第一濾過フィルタ部37は塵埃分離集塵装置7の一次フィルタである。分離室51は第一濾過フィルタ部37の外周面と容器本体35の内周面とを隔て、旋回流Fを発生させて含塵空気から塵埃と空気とを分離する。第一濾過フィルタ部37は、電動送風機8の始動直後や停止過渡など分離室51内の旋回流Fが十分に発達していない期間において、また旋回流Fが発達した後も当然に、容器本体35から吐出管43へ向かう塵埃の流出を防ぐ。
The first
また、第一濾過フィルタ部37は、側面に大きく開口する円筒形状の保形枠53と、保形枠53に設けられる第一濾過フィルタ55と、を備える。第一濾過フィルタ55は保形枠53を囲むようにして円筒形状に巻き付けられる。
Further, the first
保形枠53は、第一濾過フィルタ55を円筒形状に保持する。保形枠53は、円筒形状の側面に相当する部分に配置される直線状の枠部材56と、枠部材56に連結されて円筒形状の両端部それぞれの縁に相当する環状の枠部材57と、を備える。
The
隔離部38は、第一濾過フィルタ部37よりも大きく容器本体35よりも小さい外径形状を呈する。隔離部38は、第一濾過フィルタ部37の他方の端部(容器本体35の閉塞端48側の端部)に隣接される。隔離部38は、互いに隣り合う分離室51と集塵室52とを区切る。隔離部38は開口58を有する。開口58は隔離部38の外周縁と容器本体35の内周面との隙間59よりも容器本体35の中心線Cに近く、隙間59と同様に分離室51と集塵室52とを流体的に接続する。隔離部38よりも容器本体35の底面側の空間は、分離室51から隙間59を通じて流れ込む塵埃を蓄積する集塵室52である。隙間59は分離室51内で発生する旋回流Fを塵埃とともに集塵室52に導き、開口58は集塵室52内に導かれた旋回流Fを分離室51へ戻す。
The
なお、隔離部38は、図2中、二点鎖線で示すように容器本体35の底面へ向けて開放される有底円筒形状を呈していても良い。この場合、二点鎖線で示す隔離部38は、容器本体35との間に隙間61を隔て、容器本体35の底面との間に隙間62を隔てる円筒形状の側壁63を備える。分離室51、および集塵室52は隙間59、61、62を通じて流体的に接続される。隙間61は、容器本体35の内周面、隔離部38の外周面を全周に渡って隔てる。隙間59、61、62は、分離室51内で発生した旋回流Fを塵埃とともに集塵室52に導く。
In addition, the isolation |
戻り濾過フィルタ部39は、隔離部38の開口58に設けられる。戻り濾過フィルタ部39は、集塵室52に流れ込んだ糸くずや綿埃などの繊維状の塵埃が分離室51へ戻らない程度に目の粗いもの、例えばメッシュフィルタで良い。
The return
回転支持部41は容器本体35の中心線Cを回転軸として第一濾過フィルタ部37、および隔離部38を回転自在に支持する。回転支持部41は、容器本体35の底面に設けられる第一軸受65と、蓋壁42、または吐出管43に設けられる軸受保持部材66と、軸受保持部材66に設けられる第二軸受67と、第一軸受65と第二軸受67との間に架け渡される軸芯部68と、を備える。
The
第一軸受65、および第二軸受67は、潤滑油の含浸されたすべり軸受であり、自己潤滑性を発揮する所謂オイルレスベアリングまたはボールベアリングである。
The
軸受保持部材66は第二軸受67を保持する中心部分から放射状に延びる複数の骨材69を備える。
The
軸芯部68は、第一濾過フィルタ部37に一体成形される第一軸芯半部71と、隔離部38に固定される第二軸芯半部72と、を備える。第一軸芯半部71、および第二軸芯半部72は、中心線Cに同心な円柱形状を呈する。第一軸芯半部71の先端部には、第一軸受65を保持する第一軸受保持部73が設けられる。第二軸芯半部72の先端部には、第二軸受67を保持する第二軸受保持部75が設けられる。
The
第一濾過フィルタ部37、および隔離部38は、回転支持部41によって回転自在に支持されているため、分離室51を旋回する空気の流れ、つまり旋回流Fを受けて回転する。旋回流Fは第一濾過フィルタ部37の外周面、および隔離部38の表面に沿って流れる過程や、第一濾過フィルタ55を通じて第一濾過フィルタ部37の内側に流れ込む過程で、第一濾過フィルタ部37、および隔離部38に回転力を付与する。
Since the first
蓋壁42は容器本体35の開放端47を塞ぐ。蓋壁42は容器本体35に対して略同心の開口42aを有する。開口42aは第一濾過フィルタ部37の内側の空間と吐出管43とを流体的に接続する。
The
第一濾過フィルタ部37が蓋壁42に対して相対的には回転するため、蓋壁42と第一濾過フィルタ部37との隣接部分には、分離室51側から第一濾過フィルタ部37の内側空間への空気の流入を妨げるシール部81が設けられる。仮に、第一濾過フィルタ部37と蓋壁42との微小な隙間に塵埃等が入り込んでしまうと、第一濾過フィルタ部37は回転を阻害される。そこで、シール部81は、第一濾過フィルタ部37と蓋壁42との微小な隙間における空気の流通、または塵埃の侵入を妨げて第一濾過フィルタ部37の確実な回転を確保する。
Since the first
シール部81は、第一濾過フィルタ部37と非回転部分との隙間に設けられて、分離室51から第一濾過フィルタ部37の二次側、つまり第一濾過フィルタ部37の内側空間への塵埃の流入を妨げる。シール部81は、回転運動する第一濾過フィルタ部37と非回転部分との間に設けられるパッキングであり、接触シールである。ここで、非回転部分とは、容器本体35を含み、電気掃除機1に対して相対的に固定されている部分であって、具体的には蓋壁42である。
The
シール部81は、非回転部分に設けられるシール面82と、第一濾過フィルタ部37に設けられてシール面82に接触するブラシ毛83と、を備える。なお、シール面82とブラシ毛83との配置関係は反転していても良い、つまり、シール部81は、第一濾過フィルタ部37および非回転部分のいずれか一方に設けられるシール面82と、第一濾過フィルタ部37および非回転部分のいずれか他方に設けられてシール面82に接触するブラシ毛83と、を備えることができる。
The
ブラシ毛83は、第一濾過フィルタ部37の法線方向へ放射状に延びる。したがって、ブラシ毛83を植毛されたシート状の素材を短冊状に成形し、長辺を円形状に丸めることによってシール部81を生産できる。ブラシ毛83の毛先はシール面82に接触する。
The
シール面82は容器本体35の内周面よりも第一濾過フィルタ部37の外周面側に偏倚している。そして、シール面82は第一濾過フィルタ部37の外径とほぼ同寸法であることが望ましい。シール面82が容器本体35の内周面よりも第一濾過フィルタ部37の外周面側にあれば、その円周長がより短くなり、ブラシ毛83との間に生じる接触力が小さくなって第一濾過フィルタ部37の回転を円滑にできる。しかも、分離室51内には旋回流Fが発生しているため、そもそも質量の大きい塵埃がシール部81へ近づくことを予防しやすい。
The
吐出管43は、容器本体35の開放端47を塞ぎ、蓋壁42を覆い隠す。吐出管43は、塵埃分離集塵装置7の流体的な出口であり、第一濾過フィルタ部37、および第二濾過フィルタ部45を通過する空気を電動送風機8へ送り出す排気風路85を仕切る。
The
第二濾過フィルタ部45は、蓋壁42の開口42aから排気風路85へ流れ込む空気を濾過する。第二濾過フィルタ部45は、電動送風機8の始動直後や停止直後など分離室51の旋回流Fが十分に発達していない期間に、第一濾過フィルタ部37を透過する微細な粒子状の細塵を捕集し、微細な粒子状の細塵が電動送風機8に達することを防ぐ。第二濾過フィルタ部45は、円盤形状を呈し、中心側から放射状に延びる山折り部分と谷折り部分が交互に並ぶプリーツフィルタである。
The second
第一濾過フィルタ部37、隔離部38、戻り濾過フィルタ部39、および回転支持部41は、蓋壁42、および吐出管43に一体化されていて、容器本体35の開放端47を通じて取り出し、再度容器本体35内へ収納できる。
The first
次に、実施形態に係る電気掃除機1のシール部81の他の例を説明する。なお、各例で説明するシール部81Aおよび81Bにおいてシール部81と同じ構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
Next, another example of the
図3は、本発明に係る電気掃除機のシール部の他の例を示す縦断面図である。 FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing another example of the seal portion of the electric vacuum cleaner according to the present invention.
図3に示すように、電気掃除機1のシール部81Aは、シール部81と同様に、第一濾過フィルタ部37と非回転部分との隙間に設けられて、分離室51から第一濾過フィルタ部37の二次側、つまり第一濾過フィルタ部37の内側空間への塵埃の流入を妨げる。シール部81Aは、回転運動する第一濾過フィルタ部37と非回転部分との間に設けられるパッキングであり、接触シールである。ここで、非回転部分とは、容器本体35を含み、電気掃除機1に対して相対的に固定されている部分であって、具体的には蓋壁42である。
As shown in FIG. 3, the
シール部81Aは、非回転部分に設けられるシール面82Aと、第一濾過フィルタ部37に設けられてシール面82Aに接触するブラシ毛83Aと、を備える。なお、シール面82Aとブラシ毛83Aとの配置関係は反転していても良い、つまり、シール部81Aは、第一濾過フィルタ部37および非回転部分のいずれか一方に設けられるシール面82Aと、第一濾過フィルタ部37および非回転部分のいずれか他方に設けられてシール面82Aに接触するブラシ毛83Aと、を備えることができる。
The
ブラシ毛83Aは、第一濾過フィルタ部37の法線方向へ延びる。したがって、ブラシ毛83を植毛されたシート状の素材を短冊状に成形し、長辺を円形状に丸めることによってシール部81Aを生産できる。ブラシ毛83Aの毛先はシール面82Aに接触する。
The bristle 83 </ b> A extends in the normal direction of the first
シール面82Aは第一濾過フィルタ部37の外周面よりも容器本体35の内周面側に偏倚している。シール面82Aがよりも第一濾過フィルタ部37の外周面よりも容器本体35の内周面側にあることによって、第一濾過フィルタ部37の回転力が消費されてしまう一方で、シール面82Aから蓋壁42と第一濾過フィルタ部37との隙間までの距離が大きくなるため、仮に塵埃がシール面82Aを超えてしまっても即刻第一濾過フィルタ部37の回転が阻害されることはない。しかも、シール面82Aから蓋壁42と第一濾過フィルタ部37との隙間までの区間に、ラビリンスシールのような非接触シール部を追加的に設けることもできる。
The
図4は、本発明に係る電気掃除機のシール部の他の例を示す縦断面図である。 FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing another example of the seal portion of the electric vacuum cleaner according to the present invention.
図4に示すように、電気掃除機1のシール部81Bは、シール部81と同様に、第一濾過フィルタ部37と非回転部分との隙間に設けられて、分離室51から第一濾過フィルタ部37の二次側、つまり第一濾過フィルタ部37の内側空間への塵埃の流入を妨げる。シール部81Bは、回転運動する第一濾過フィルタ部37と非回転部分との間に設けられるパッキングであり、接触シールである。ここで、非回転部分とは、容器本体35を含み、電気掃除機1に対して相対的に固定されている部分であって、具体的には蓋壁42である。
As shown in FIG. 4, the
シール部81Bは、非回転部分に設けられる固定側シール面87と、第一濾過フィルタ部37に設けられて固定側シール面87に接触する回転側シール面88と、を備える。
The
回転側シール面88は、第一濾過フィルタ部37に設けられた環状板89の主面の一部である。環状板89は第一濾過フィルタ部37に対して同心形状を呈し、第一濾過フィルタ部37の回転中心でもある中心線Cに対して直交する方向へ延びる。回転側シール面88は、第一濾過フィルタ部37の回転の円滑を保つために、例えば、自己潤滑性のあるPOM(Polyoxymethylene、Polyacetal ポリアセタール)の成形品である。
The rotation-
固定側シール面87は、蓋壁42に設けられた環状の基台91から突出する環状のシール壁92の先端面である。固定側シール面87の先端面は、回転側シール面88に対する接触圧力を高めてシール性能を高めるために半円形状を呈する。基台91およびシール壁92は、それぞれ第一濾過フィルタ部37に対して同心形状を呈する。シール壁92は、第一濾過フィルタ部37の回転中心でもある中心線Cに対して平行に延びる。固定側シール面87は、摩耗による損耗を防ぐために、比較的硬い樹脂材料、例えばポリプロピレン(polypropylene、PP)や、ABS樹脂の成形品である。
The fixed-
第一濾過フィルタ部37は吐出管43から作用する負圧によって、蓋壁42側へ引き込まれる。この負圧による第一濾過フィルタ部37の引き込み力を利用して回転側シール面88を固定側シール面87へ宛がうことで塵埃の侵入を確実に防ぐことができる。
The first
図5は、本発明に係る電気掃除機の第一濾過フィルタ部を示す斜視図である。 FIG. 5 is a perspective view showing a first filtration filter portion of the electric vacuum cleaner according to the present invention.
図5に示すように、本実施形態に係る塵埃分離集塵装置7は、第一濾過フィルタ部37に設けられて分離室51を旋回する空気の流れを受ける翼板93を備える。
As shown in FIG. 5, the dust separating and collecting
翼板93は、第一濾過フィルタ部37の内周側に設けられ、第一濾過フィルタ部37の中心線、つまり容器本体35の中心線Cに向かって延びる。翼板93は保形枠53に一体化されている。換言すれば、保形枠53は翼板93を兼ねている。翼板93は、第一濾過フィルタ55を通過して第一濾過フィルタ部37の内側に流れ込む空気を受けて、第一濾過フィルタ部37の回転力に変換する。
The
次いで、本発明に係る電気掃除機の動作について説明する。 Next, the operation of the vacuum cleaner according to the present invention will be described.
ここで、先ず、比較のために、容器本体101に対して固定されて回転しない第一濾過フィルタ部102、および隔離部103を備える従来の電気掃除機104について説明する。
Here, for comparison, first, a
図6(a)、(b)、および(c)は、従来の電気掃除機の塵埃分離集塵装置を模式的に示す横断面図である。 6 (a), 6 (b), and 6 (c) are cross-sectional views schematically showing a dust separating and collecting device of a conventional vacuum cleaner.
図7は、従来の電気掃除機の塵埃分離集塵装置を模式的に示す縦断面図である。 FIG. 7 is a longitudinal sectional view schematically showing a dust separating and collecting apparatus of a conventional vacuum cleaner.
図6(a)に示すように、従来の電気掃除機104では、塵埃分離集塵装置105に第一濾過フィルタ部102の外周長を超える長尺な繊維状の塵埃fiが旋回流Fによって流れ込むと、塵埃fiの一方の端部が濾過フィルタ106に突き刺さるようにして付着する場合がある。そして、従来の電気掃除機104では、第一濾過フィルタ部102が回転しないため、図6(b)に示すように、一方の端部を濾過フィルタ106に付着させた繊維状の塵埃fiが、旋回流Fに流されるまま濾過フィルタ106に巻き付き始める。
As shown in FIG. 6A, in the
ついには、図6(c)、および図7に示すように、従来の電気掃除機104では、繊維状の塵埃fiが濾過フィルタ106に巻き付いて、容易には解きほぐせなくなる。
Finally, as shown in FIG. 6C and FIG. 7, in the
図8(a)、(b)、(c)、および(d)は、本発明に係る電気掃除機の塵埃分離集塵装置を模式的に示す横断面図である。 8 (a), (b), (c), and (d) are cross-sectional views schematically showing a dust separating and collecting device of a vacuum cleaner according to the present invention.
図9は、本発明に係る電気掃除機の塵埃分離集塵装置を模式的に示す縦断面図である。 FIG. 9 is a longitudinal sectional view schematically showing a dust separating and collecting apparatus for a vacuum cleaner according to the present invention.
図8(a)に示すように、本実施形態に係る電気掃除機1でも、塵埃分離集塵装置7に第一濾過フィルタ部37の外周長を超える長尺な繊維状の塵埃fiが旋回流Fによって流れ込むと、塵埃fiの一方の端部が第一濾過フィルタ55に突き刺さるようにして付着する場合がある。
As shown in FIG. 8A, in the vacuum cleaner 1 according to the present embodiment as well, a long fibrous dust fi exceeding the outer peripheral length of the first
そして、図8(b)に示すように、電気掃除機1でも、一方の端部を第一濾過フィルタ55に付着させた繊維状の塵埃fiが、旋回流Fに流されるまま第一濾過フィルタ55に巻き付き始める。しかし、電気掃除機1では、第一濾過フィルタ部37が旋回流Fに随伴して回転する(図8中、実線矢R)ため、第一濾過フィルタ55が付着した繊維状の塵埃fiとともに回転することで、旋回流Fに流される塵埃fiと第一濾過フィルタ55との相対的な速度差が従来の電気掃除機104に比べて小さく、塵埃fiが第一濾過フィルタ55に巻き付くまでには分離室51内でより長時間、より長距離、流されることになる。
Then, as shown in FIG. 8 (b), even in the vacuum cleaner 1, the fibrous dust fi having one end attached to the
塵埃fi、および第一濾過フィルタ部37の回転が継続している最中、旋回流Fの僅かな乱れなどを切っ掛けにして、図8(c)に示すように、塵埃fiの一方の端部が第一濾過フィルタ55から離脱、または脱落する。本実施形態に係る電気掃除機1は、従来の電気掃除機104に比べて、塵埃fiと第一濾過フィルタ55との相対的な速度差が小さく、塵埃fiが第一濾過フィルタ55に巻き付くまでにより長時間、より長距離の余裕がある。このため、電気掃除機1では、旋回流Fの僅かな乱れなどの切っ掛けにより多数回遭遇することが可能になり、塵埃fiが第一濾過フィルタ55から離脱、または脱落する機会が相当程度に高まる。
While the rotation of the dust fi and the first
ついには、図8(d)に示すように、繊維状の塵埃fiが第一濾過フィルタ55から離脱、脱落して、図9に示すように、集塵室52に蓄積される。
Finally, as shown in FIG. 8D, the fibrous dust fi is detached from the
ところで、旋回流Fは、1周する毎に吸込管36から分離室51に流れ込む新規の含塵空気に合流しつつ、容器本体35の中心線C方向、換言すると第一濾過フィルタ55へ近づく方向へと風向を変える。風向を変えた旋回流Fの一部は第一濾過フィルタ55を通過し、塵埃分離集塵装置7外へと導かれる。
By the way, the swirling flow F joins the new dust-containing air flowing into the
この過程において、従来の電気掃除機104の場合、回転しない濾過フィルタ106を備えているため、風向を変えた旋回流Fの一部が濾過フィルタ106の略定位置を通過し続けることになる。そうすると、濾過フィルタ106の当該箇所には徐々に塵埃が付着し、やがて目詰まってしまう。濾過フィルタ106のある箇所に目詰まりが起これば、目詰まり箇所の流速が低下し、範囲が広がって、ついには濾過フィルタ106全体の目詰まりを誘発する。
In this process, since the
他方、本実施形態に係る電気掃除機1では、第一濾過フィルタ55を旋回流Fにともなわせて回転させるため、風向を変えた旋回流Fの一部が第一濾過フィルタ55の定位置を通過し続けることがなく、通過箇所が全周に渡って広く分散する。したがって、電気掃除機1は、第一濾過フィルタ55のある狭い範囲で目詰まりが起きにくく、通気性を維持し易く、ひいては第一濾過フィルタ55全体の通気性を維持し易い。
On the other hand, in the vacuum cleaner 1 according to the present embodiment, since the
しかも、本実施形態に係る電気掃除機1では、第一濾過フィルタ部37とともに隔離部38を回転させるため、旋回流Fに加えて隔離部38でも集塵室52内の塵埃を攪拌できるので、集塵室52内の塵埃の分布密度の均質化を図り、塵埃の偏りを解消して、より多くの塵埃を蓄積できる。
Moreover, in the vacuum cleaner 1 according to the present embodiment, since the separating
このように、本実施形態に係る電気掃除機1は、容器本体35内に回転自在な第一濾過フィルタ部37、および隔離部38を備えるため、分離室51内を旋回する塵埃、特に繊維状の塵埃が第一濾過フィルタ部37に巻き付くことを防ぐ。
Thus, since the vacuum cleaner 1 which concerns on this embodiment is provided with the 1st
また、本実施形態に係る電気掃除機1は、回転自在な第一濾過フィルタ部37と非回転部分、具体的には蓋壁42との間にシール部81、81A、81Bを備えるため、第一濾過フィルタ部37と非回転部との隙間に対する塵埃の侵入、および分離室51から第一濾過フィルタ部37の二次側への塵埃の流入を防ぎ、第一濾過フィルタ部37の回転の円滑を維持できる。
Moreover, since the vacuum cleaner 1 which concerns on this embodiment is provided with the
さらに、本実施形態に係る電気掃除機1は、ブラシ毛83、83Aをシール面82、82Aに接触させるシール構造を採用することで、第一濾過フィルタ部37の回転の円滑を維持しつつ、第一濾過フィルタ部37と非回転部との隙間に対する塵埃の侵入、および分離室51から第一濾過フィルタ部37の二次側への塵埃の流入を確実に防ぐ。
Furthermore, the vacuum cleaner 1 according to the present embodiment employs a seal structure in which the
さらにまた、本実施形態に係る電気掃除機1は、第一濾過フィルタ部37の法線方向へ放射状に延びるブラシ毛83、83Aを備えるので、ブラシ毛83、83Aを植毛されたシート状の素材を短冊状に成形し、長辺を円形状に丸めることによってシール部81、81Aの生産性を高められる。
Furthermore, since the vacuum cleaner 1 according to the present embodiment includes the
また、本実施形態に係る電気掃除機1は、シール面82を容器本体35の内周面よりも第一濾過フィルタ部37の外周面側に配置することによって、その円周長をより短くし、ブラシ毛83との間に生じる接触力を抑制して第一濾過フィルタ部37の回転を円滑に保つ。しかも、分離室51内には旋回流Fが発生しているため、そもそも質量の大きい塵埃がシール部81へ近づくことを予防しやすい。
Further, the vacuum cleaner 1 according to the present embodiment has a shorter circumferential length by disposing the sealing
さらに、本実施形態に係る電気掃除機1は、シール面82を第一濾過フィルタ部37の外径とほぼ同寸法にすることによって、その円周長を最短にし、ブラシ毛83との間に生じる接触力を最小化して第一濾過フィルタ部37の回転を円滑に保つ。
Furthermore, the vacuum cleaner 1 according to the present embodiment makes the circumferential length the shortest by making the sealing
さらにまた、本実施形態に係る電気掃除機1は、容器本体35内に生じる旋回流Fで第一濾過フィルタ部37、および隔離部38を回転させるため、追加的な原動機等の部材や、旋回流Fの流速に同期させるための測定器や、制御システムを必要とせず、部品点数の増加数量を抑えて信頼性を確保できる。
Furthermore, since the vacuum cleaner 1 according to the present embodiment rotates the first
また、本実施形態に係る電気掃除機1は、第一濾過フィルタ部37に翼板93を備えるため、第一濾過フィルタ部37、および隔離部38の駆動トルクを大きくさせ、旋回流Fと第一濾過フィルタ部37、および隔離部38の回転とを同期させやすい。
Moreover, since the vacuum cleaner 1 which concerns on this embodiment is equipped with the
さらに、本実施形態に係る電気掃除機1は、翼板93を兼ねる保形枠53を備えるため、第一濾過フィルタ部37の組立に追加的な作業を必要としない。
Furthermore, since the vacuum cleaner 1 according to this embodiment includes the
さらにまた、本実施形態に係る電気掃除機1は、第一濾過フィルタ部37の内周側に翼板93を備えるため、第一濾過フィルタ55の外周面、つまり旋回流Fに晒される面に流速の複雑な分布や渦流を生じさせることがなく、第一濾過フィルタ55への塵埃の付着を回避できる。
Furthermore, since the vacuum cleaner 1 according to the present embodiment includes the
したがって、本実施形態に係る電気掃除機1によれば、円筒形状の容器本体35の内部にある円筒形状の第一濾過フィルタ55に繊維状の塵埃が巻き付きにくい電気掃除機1を提案できる。
Therefore, according to the vacuum cleaner 1 according to the present embodiment, it is possible to propose the vacuum cleaner 1 in which fibrous dust is unlikely to wrap around the cylindrical
なお、本実施形態に係る電気掃除機1は、キャニスタ型のものに限らず、アップライト型、スティック型、あるいはハンディ型などのものであってもよい。 The vacuum cleaner 1 according to the present embodiment is not limited to a canister type, but may be an upright type, a stick type, or a handy type.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
1 電気掃除機
2 掃除機本体
3 管部
5 本体ケース
6 車輪
7 塵埃分離集塵装置
8 電動送風機
9 本体制御部
11 電源コード
12 本体接続口
14 差込プラグ
19 接続管
21 集塵ホース
22 手元操作管
23 把持部
24 操作部
24a 停止スイッチ
24b 起動スイッチ
25 延長管
26 吸込口体
28 吸込口
29 回転清掃体
31 電動機
35 容器本体
35a 側壁
36 吸込管
37 第一濾過フィルタ部
38 隔離部
39 戻り濾過フィルタ部
41 回転支持部
42 蓋壁
42a 開口
43 吐出管
45 第二濾過フィルタ部
47 開放端
48 閉塞端
51 分離室
52 集塵室
53 保形枠
55 第一濾過フィルタ
56 枠部材
57 枠部材
58 開口
59、61、62 隙間
63 側壁
65 第一軸受
66 軸受保持部材
67 第二軸受
68 軸芯部
69 骨材
71 第一軸芯半部
72 第二軸芯半部
73 第一軸受保持部
75 第二軸受保持部
81、81A、81B シール部
82、82A シール面
83、83A ブラシ毛
85 排気風路
87 固定側シール面
88 回転側シール面
89 環状板
91 基台
92 シール壁
93 翼板
101 容器本体
102 第一濾過フィルタ部
103 隔離部
104 電気掃除機
105 塵埃分離集塵装置
106 濾過フィルタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric vacuum cleaner 2 Vacuum cleaner main body 3 Pipe part 5 Main body case 6 Wheel 7 Dust separation dust collector 8 Electric blower 9 Main body control part 11 Power supply cord 12 Main body connection port 14 Plug 19 Connection pipe 21 Dust collection hose 22 Hand operation Pipe 23 Grasping part 24 Operation part 24a Stop switch 24b Start switch 25 Extension pipe 26 Suction port body 28 Suction port 29 Rotating cleaning body 31 Electric motor 35 Container body 35a Side wall 36 Suction pipe 37 First filtration filter part 38 Isolation part 39 Return filtration filter Part 41 Rotation support part 42 Lid wall 42a Opening 43 Discharge pipe 45 Second filtration filter part 47 Open end 48 Closed end 51 Separation chamber 52 Dust collection chamber 53 Shape retaining frame 55 First filtration filter 56 Frame member 57 Frame member 58 Opening 59 , 61, 62 Gap 63 Side wall 65 First bearing 66 Bearing holding member 67 Second bearing 68 Shaft core 69 Aggregate 71 First shaft half 2 Second shaft core half portion 73 First bearing holding portion 75 Second bearing holding portion 81, 81A, 81B Seal portion 82, 82A Seal surface 83, 83A Brush hair 85 Exhaust air passage 87 Fixed side seal surface 88 Rotation side seal surface 89 Annular plate 91 Base 92 Seal wall 93 Blade plate 101 Container body 102 First filtration filter unit 103 Separation unit 104 Vacuum cleaner 105 Dust separation and dust collecting device 106 Filtration filter
Claims (3)
前記容器本体よりも短い円筒形状を呈して前記容器本体内に収納されて前記容器本体との間に環状の分離室を仕切る濾過フィルタ部と、
前記濾過フィルタ部を透過する細塵を捕集する二次分離部と、
前記容器本体の中心線を回転軸として前記濾過フィルタ部を回転自在に支持する回転支持部と、
前記容器本体の開放端を塞ぎ、かつ前記分離室と前記二次分離部とを隔てる蓋壁と、
前記濾過フィルタ部と前記容器本体および前記蓋壁を含む非回転部分との隙間に設けられて前記分離室で分離される塵埃が前記濾過フィルタ部の二次側へ漏れ出すことを妨げるシール部と、を備え、
前記シール部は、前記濾過フィルタ部および前記非回転部分のいずれか一方に設けられるシール面と、前記濾過フィルタ部および前記非回転部分のいずれか他方に設けられて前記シール面に接触するブラシ毛と、を備え、
前記ブラシ毛は、前記分離室と前記二次分離部との圧力差に晒される電気掃除機。 A cylindrical container body;
A filtration filter section that has a cylindrical shape shorter than the container body and is housed in the container body and partitions an annular separation chamber between the container body;
A secondary separation unit that collects fine dust that passes through the filtration filter unit;
A rotation support unit that rotatably supports the filtration filter unit with the center line of the container body as a rotation axis;
A lid wall that closes the open end of the container body and separates the separation chamber and the secondary separation portion;
A seal portion prevent the dust separated in the separation chamber is provided in the gap between the non-rotating portion including the container body and the top wall and the filtration filter portion leaks into the secondary side of the filtration filter portion With
The seal portion includes a seal surface provided on one of the filtration filter portion and the non-rotating portion, and a brush bristle provided on the other of the filtration filter portion and the non-rotation portion and in contact with the seal surface. And comprising
The brush hair is a vacuum cleaner that is exposed to a pressure difference between the separation chamber and the secondary separation unit .
前記シール面から前記蓋壁と前記濾過フィルタ部との隙間までの区間に設けられる非接触シール部を備える請求項2に記載の電気掃除機。 The sealing surface is biased toward the outer peripheral surface side of the filtration filter part from the inner peripheral surface of the container body,
The vacuum cleaner of Claim 2 provided with the non-contact seal part provided in the area from the said seal surface to the clearance gap between the said cover wall and the said filtration filter part .
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