JP6546994B2 - 真空掃除機用集塵装置 - Google Patents

Description

本発明は、マルチサイクロンにより塵と微細塵を分離して集塵するように構成される真空掃除機用集塵装置に関する。

真空掃除機は、吸引力を利用して空気を吸入し、空気から塵や埃を分離してきれいな空気を排出する装置である。

真空掃除機の種類は、ｉ）キャニスタ型（canister type）、ｉｉ）アップライト型（upright type）、ｉｉｉ）ハンド型（hand type）、ｉｖ）円筒フロア型（cylindrical floor type）などに分けられる。

キャニスタ型真空掃除機は、近年家庭で最も多く使用されている真空掃除機であって、吸入ノズルと掃除機本体とを連結部材により連通させた方式の真空掃除機である。キャニスタ型は、吸引力のみで掃除を行うので、硬い床の掃除に適している。

それに対して、アップライト型真空掃除機は、吸入ノズルと掃除機本体とを一体に形成した真空掃除機である。アップライト型真空掃除機は、回転ブラシを備えるので、キャニスタ型真空掃除機とは異なり、カーペットの埃などもきれいに掃除することができる。

しかし、従来の真空掃除機には次のような様々な問題があった。
まず、マルチサイクロン構造を有する真空掃除機は、各サイクロンが上下に配置されるので、集塵装置の高さが増加するという問題があった。また、それに伴う体積増加の問題を解決するために集塵装置をスリムに設計することにより、実際に塵を集塵する空間の体積が減少するという欠点が生じた。

上記問題を改善するために、第１サイクロン内に第２サイクロンを配置する構造も提案されているが、第２サイクロンのガイド流路間の干渉により第１サイクロン内に第２サイクロンを効率的に配置することが困難であった。第１サイクロン内に第２サイクロンを配置したとしても、第２サイクロンの数が著しく減少して吸引力が低下し、これは掃除性能の低下につながった。

また、従来の掃除機は、塵排出過程でもユーザ利便性の提供に限界があった。塵を排出する過程で塵が飛散する真空掃除機もあり、塵を排出するために過度に複雑な過程を必要とする真空掃除機もあった。

本発明の目的は、マルチサイクロン構造を改善することにより、高さを低くしながらも掃除性能が低下しない新しい構造の真空掃除機用集塵装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、塵と微細塵を分離して集塵し、集塵された塵と微細塵を同時に排出することのできる集塵装置を提案することにある。
本発明のさらに他の目的は、塵の排出を容易にするために塵を圧縮することのできる集塵装置を提供することにある。

本発明の上記課題を解決するために、真空掃除機用集塵装置は、外部ケース内に設けられ、外部から流入した空気から塵を濾過して塵が濾過された空気を内部に流入させるように構成される第１サイクロンと、複数備えられて前記第１サイクロンの内部に収容され、前記第１サイクロンの内部に流入した空気から微細塵を分離するように構成される第２サイクロンと、前記第２サイクロンの流入口を覆うように配置されるカバー部材とを含み、前記第１及び第２サイクロンのうち隣接して配置されるサイクロンは前記第１サイクロンの内部で第１空間を限定し、前記カバー部材は前記流入口との間で前記第１空間に連通する第２空間を形成し、前記第１及び第２空間を経て前記第２サイクロンの内部に流入する空気に回転流動を生じさせるように、前記流入口には内周に沿って螺旋状に延びるガイドベーンが備えられる。
本発明の一態様によれば、前記第２サイクロンのうち隣接して配置されるサイクロンは互いに接するように配置される。
前記第２サイクロンは、前記隣接して配置されるサイクロンが互いに連結されて一体に形成されてもよい。
前記第２サイクロンのうち前記第１サイクロンの内周に沿って配列されるサイクロンは前記第１サイクロンの内周面に接するように配置されてもよい。

本発明の他の態様によれば、前記第２サイクロンの中心には、微細塵が分離された空気を排出させるボルテックスファインダ（vortex finder）が備えられ、前記ガイドベーンは、前記第２サイクロンの内周と前記ボルテックスファインダの外周との間に限定される前記流入口に設けられる。

前記ガイドベーンは、前記第１サイクロンの内部に配置されてもよい。
前記ガイドベーンは、複数備えられ、前記ボルテックスファインダの外周に沿って所定間隔離隔して配置されてもよい。

前記第２サイクロンの内部に流入した微細塵が前記ボルテックスファインダを介して排出されることを制限するように、前記ボルテックスファインダは下部直径が上部直径より小さくなるように形成されてもよい。

前記カバー部材は、前記ボルテックスファインダに対応する連通孔を備え、前記カバー部材上に上部カバーが配置されて排出流路を形成し、前記連通孔から排出される空気を前記集塵装置の外部に排出させるようにしてもよい。
前記カバー部材には、前記ボルテックスファインダに挿入されて内部に前記連通孔が備えられる突出部が形成されてもよい。

本発明のさらに他の態様によれば、前記第２サイクロンの排出口は、前記第１サイクロンの底面を貫通するように設けられ、前記第１サイクロンの下部には、前記排出口を収容する内部ケースが設けられて前記排出口から排出される微細塵の集塵のための微細塵貯蔵部を形成する。
前記第１サイクロンにより濾過された塵は、前記外部ケースの内周と前記内部ケースの外周との間の塵貯蔵部に集塵されるようにしてもよい。

前記真空掃除機用集塵装置は、前記外部ケースにヒンジ結合されて前記塵貯蔵部及び前記微細塵貯蔵部の底面を形成し、前記塵と前記微細塵が同時に排出されるように前記ヒンジにより回動して前記塵貯蔵部と前記微細塵貯蔵部を同時に開放する下部カバーをさらに含んでもよい。
前記塵貯蔵部に集塵された塵の飛散を防止するように、前記第１サイクロンの下部には外周面に沿ってスカートが突設されてもよい。

前記外部ケースと前記内部ケースとの間には、前記塵貯蔵部の上壁を形成し、前記第１サイクロンにより濾過された塵が前記塵貯蔵部の予め設定された領域に流入するように一部分が開口した形状を有する区画板が設けられてもよい。

前記真空掃除機用集塵装置は、前記塵貯蔵部に集塵された塵を加圧して体積を減少させるように、前記塵貯蔵部内で双方向に回転可能に構成される加圧ユニットをさらに含んでもよい。

前記加圧ユニットは、回転軸と、前記回転軸に連結されて前記塵貯蔵部内で回転可能に構成される加圧部材と、前記回転軸と相対回転可能に形成されて前記内部ケースに結合される固定部とを含んでもよい。

前記加圧ユニットの下端部は、前記集塵装置の外部に露出するように前記下部カバーを貫通し、前記集塵装置が掃除機本体に結合されると前記掃除機本体の駆動ギヤに噛み合うように構成されてもよい。

前記内部ケースは、前記排出口を収容するように形成されて前記回転軸上に配置される第１部分と、前記第１部分の一側に延びて前記回転軸の一側に平行に配置される第２部分とを含んでもよい。

前記回転軸の上部には、内側に凹んだ凹部が形成されてもよく、また、前記第１部分の下部には、前記凹部に挿入されて前記回転軸の回転を支持する突起が突設されてもよい。

そして、本発明は、入口を備える外部ケースと、前記外部ケース内に設けられ、内部に連通する開口部を覆うメッシュフィルタを外周に備える第１サイクロンと、複数備えられて前記第１サイクロンの内部に収容され、流入口側に備えられるボルテックスファインダ、及び流入口側から排出口側に螺旋状に延びるガイドベーンを備える第２サイクロンと、前記第２サイクロンを覆うように配置され、前記ボルテックスファインダに対応する連通孔を備えるカバー部材とを含み、外部から流入した空気は、前記メッシュフィルタにより塵が濾過された状態で前記第１サイクロンの内部に流入し、前記第１サイクロンの内部に流入した空気は、前記ガイドベーンにより回転流動が生じた状態で前記第２サイクロンの内部に流入して微細塵が前記排出口から排出され、微細塵が濾過された空気は、前記ボルテックスファインダを介して前記カバー部材上に排出されるように構成される、真空掃除機用集塵装置を開示する。

本発明の一態様によれば、前記カバー部材上に上部カバーが配置され、微細塵が濾過された空気を外部に排出する排出流路を形成する。

本発明の他の態様によれば、前記第２サイクロンの排出口は、前記第１サイクロンの底面を貫通するように設けられ、前記第１サイクロンの下部には、前記排出口を収容する内部ケースが設けられて前記排出口から排出される微細塵の集塵のための微細塵貯蔵部を形成する。
前記第１サイクロンにより濾過された塵は、前記外部ケースの内周と前記内部ケースの外周との間の塵貯蔵部に集塵されるようにしてもよい。

前記外部ケースと前記内部ケースとの間には、前記塵貯蔵部の上壁を形成し、前記第１サイクロンにより濾過された塵が前記塵貯蔵部の予め設定された領域に流入するように一部分が開口した形状を有する区画板が設けられてもよい。

このような構成の本発明によれば、第１サイクロンの内部に第２サイクロンが収容されるので、集塵装置の高さを低くすることができる。このような配置において、第２サイクロンの流入口にガイドベーンが設けられ、第２サイクロンの内部に流入する空気に回転流動を生じさせるので、第２サイクロンの一側から延びるガイド流路の追加を必要とせず、より多くの第２サイクロンを第１サイクロンの内部に配置することができる。従って、上記配置による掃除性能の低下を防止することができる。

また、本発明によれば、下部カバーの分離時に塵貯蔵部と微細塵貯蔵部がどちらも開放されるように構成されるので、塵貯蔵部に集塵された塵と微細塵貯蔵部に集塵された微細塵を同時に排出することができる。
さらに、本発明によれば、加圧ユニットにより集塵された塵を集めるように構成されるので、集塵された塵の飛散を防止することができる。

本発明による真空掃除機の一例を示す斜視図である。 図１に示す集塵装置の概念図である。 図２に示す集塵装置の内部主要構成を分離して示す概念図である。 図２の集塵装置のＩＶ−ＩＶ線縦断面図である。 図４の集塵装置のＶ−Ｖ線横断面図である。 図３に示す第２サイクロンを分離して示す概念図である。

以下、添付図面を参照して、本発明による真空掃除機用集塵装置についてより詳細に説明する。
本明細書においては、異なる実施形態であっても同一又は類似の構成には同一又は類似の符号を付し、それについての重複する説明は省略する。
本明細書で使用される単数の表現は、特に断らない限り、複数の表現を含む。
本発明を説明する上で、関連する公知技術についての具体的な説明が本発明の要旨を不明にすると判断される場合は、その詳細な説明を省略する。

添付図面は本明細書に開示された実施形態を容易に理解できるようにするためのものにすぎず、添付図面により本発明の技術的思想が限定されるものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物乃至代替物を含むものと理解されるべきである。

図１は本発明による真空掃除機１０の一例を示す斜視図である。
図１を参照すると、真空掃除機１０は、吸引力を発生するファン部（図示せず）を備える掃除機本体１１を含む。前記ファン部は、吸入モータと、前記吸入モータにより回転して吸引力を発生する吸入ファンとを含む。

図示していないが、真空掃除機１０は、異物が含まれる空気を吸入する吸入ノズル（図示せず）と、前記吸入ノズルを掃除機本体１１に連結する連結部材（図示せず）とをさらに含む。本発明において前記吸入ノズル及び前記連結部材の基本的な構成は従来と同様であるので、それについての説明は省略する。

掃除機本体１１の前面下端部には、前記吸入ノズルから吸入された空気とその空気に含まれる異物を吸入する吸入部１２が形成される。空気と異物は前記ファン部の動作により吸入部１２に流入する。吸入部１２に流入した空気と異物は集塵装置１００に流入して集塵装置１００で分離される。

集塵装置１００は、吸入された空気から異物を分離して集塵し、塵が分離された空気を排出するように構成される。集塵装置１００は、掃除機本体１１に着脱可能に構成される。以下、本発明による集塵装置１００について具体的に説明する。

図２〜図４においては集塵装置１００の全体構成と集塵装置１００内での空気及び異物の流動について説明する。図２は図１に示す集塵装置１００の概念図であり、図３は図２に示す集塵装置１００の内部主要構成を分離して示す概念図であり、図４は図２の集塵装置１００のＩＶ−ＩＶ線縦断面図である。

本発明の特徴に関する細部構造については図５及び図６を参照して説明する。図５は図４の集塵装置１００のＶ−Ｖ線横断面図であり、図６は図３に示す第２サイクロン１２０を分離して示す概念図である。

なお、同図においては、キャニスタ型真空掃除機１０に適用された集塵装置１００を示すが、本発明による集塵装置１００が必ずしもキャニスタ型真空掃除機１０に限定されるものではない。本発明による集塵装置１００はアップライト型真空掃除機１０にも適用することができる。

真空掃除機１０のファン部から発生する吸引力により、空気と異物は吸入部１２を介して集塵装置１００の入口１００ａに流入する。集塵装置１００の入口１００ａに流入した空気は流路を流動しながら第１サイクロン１１０と第２サイクロン１２０で順次濾過されて出口１００ｂから排出される。空気から分離された塵と微細塵は集塵装置１００に捕集される。

サイクロンとは、粒子が浮遊する流体に旋回流を生じさせて遠心力により粒子を流体から分離する装置をいう。サイクロンは、吸引力により掃除機本体１１の内部に流入した空気から塵や微細塵などの異物を分離する。本発明においては、相対的に大きい塵を「塵」といい、相対的に小さい塵を「微細塵」といい、「微細塵」よりも小さい塵を「超微細塵」という。
集塵装置１００は、外部ケース１０１、第１サイクロン１１０、第２サイクロン１２０及びカバー部材１３０を含む。

外部ケース１０１は、集塵装置１００の側面外観を形成する。ケース１０１は、図示のように円筒状に形成されることが好ましいが、必ずしもこれに限定されるものではない。

外部ケース１０１には、集塵装置１００の入口１００ａが形成される。入口１００ａは、空気と異物が外部ケース１０１内に接線流入して外部ケース１０１の内周に沿って旋回するように、外部ケース１０１の内周に向かって延びるように形成されてもよい。

外部ケース１０１内には、第１サイクロン１１０が設けられる。第１サイクロン１１０は、前記外部ケース内の上部に配置されてもよい。第１サイクロン１１０は、異物と共に流入した空気から塵を濾過し、塵が濾過された空気を内部に流入させるように構成される。

第１サイクロン１１０は、ハウジング１１１と、メッシュフィルタ１１２とを含んでもよい。
ハウジング１１１は、第１サイクロン１１０の外観を形成し、外部ケース１０１と同様に円筒状に形成されてもよい。ハウジング１１１には、外部ケース１０１との結合のための支持部１１１ａが突設されてもよい。本実施形態においては、ハウジング１１１の上部に外周に沿って支持部１１１ａが突設され、支持部１１１ａが外部ケース１０１の上部に結合されていることを例示している。

ハウジング１１１は、第２サイクロン１２０を収容するように中空状に形成される。ハウジング１１１の外周には、内部に連通する開口部１１１ｂが形成される。開口部１１１ｂは、図示のように、ハウジング１１１の外周に沿って複数箇所にそれぞれ形成されてもよい。

メッシュフィルタ１１２は、開口部１１１ｂを覆うようにハウジング１１１に設けられ、空気が通過できるように網又は多孔形状を有する。メッシュフィルタ１１２は、ハウジング１１１の内部に流入した空気から塵を分離するように形成される。

塵と微細塵を区別する大きさの基準はメッシュフィルタ１１２により決定されるようにしてもよい。メッシュフィルタ１１２を通過する大きさの異物は微細塵に分類され、メッシュフィルタ１１２を通過できない大きさの異物は塵に分類されるようにしてもよい。

第１サイクロン１１０により塵が分離される過程を具体的に説明すると、空気と異物は、集塵装置１００の入口１００ａから外部ケース１０１と第１サイクロン１１０との間の環状空間に流入し、前記環状空間を旋回運動する。

この過程で、相対的に重い塵は、遠心力により外部ケース１０１と第１サイクロン１１０との間の空間で螺旋状に旋回運動しながら次第に下方に流動する。ここで、塵貯蔵部（Ｄ１）に集塵された塵の飛散を防止するように、ハウジング１１１の下部には外周に沿ってスカート１１１ｃが突設されてもよい。

一方、塵とは異なり、空気は、吸引力によりメッシュフィルタ１１２を介してハウジング１１１の内部に流入する。このとき、微細塵も空気と共にハウジング１１１の内部に流入することがある。

図４を参照すると、集塵装置１００の内部構造と集塵装置１００内での空気及び異物の流動を確認することができる。
第１サイクロン１１０の内部には複数の第２サイクロン１２０が配置され、複数の第２サイクロン１２０は流入口１２０ａから内部に流入した空気と微細塵を分離するように構成される。

第１サイクロン上に第２サイクロンが配置される従来の上下配置とは異なり、本発明においては、第１サイクロン１１０の内部に第２サイクロン１２０が収容されるので、集塵装置１００の高さが低くなる。第２サイクロン１２０は、第１サイクロン１１０の上部から突出しないように形成されてもよい。

また、従来の第２サイクロンは、空気と微細塵が内部に接線流入して第２サイクロンの内周に沿って旋回するように一側から延びるガイド流路を備えているのに対して、本発明の第２サイクロン１２０は、このようなガイド流路を備えていない。よって、第２サイクロン１２０は、上方から見たときに円形状を有する。

図４及び図５を共に参照すると、第１及び第２サイクロン１１０、１２０のうち隣接して配置されるサイクロンは第１空間（Ｓ１）を限定する。すなわち、第１サイクロン１１０の内部における第２サイクロン１２０が配置される領域から第２サイクロン１２０を除いた空間が第１空間（Ｓ１）であると理解できる。第１空間（Ｓ１）は、第１サイクロン１１０の内部に流入した空気と微細塵を第２サイクロン１２０の上部に流入させる流路を形成する。

それぞれの第２サイクロン１２０は上下方向に配置され、複数の第２サイクロン１２０は平行に配置されるようにしてもよい。このような配置によれば、第１空間（Ｓ１）は第１サイクロン１１０の内部で上下方向に延びるように形成される。

第２サイクロン１２０のうち隣接して配置されるサイクロンは互いに接するように配置されてもよい。具体的には、円錐状のケーシング１２１は、隣接する第２サイクロン１２０のケーシング１２１に接触するように配置され、ケーシング１２１で囲まれる第１空間（Ｓ１）を形成するようにしてもよい。

本実施形態のように、いずれかの第２サイクロン１２０のケーシング１２１は、隣接する第２サイクロン１２０のケーシング１２１と一体に形成されてもよい。上記構造によれば、複数の第２サイクロン１２０がモジュール化されて第１サイクロン１１０内に設けられる。

また、第２サイクロン１２０のうち第１サイクロン１１０の内周に沿って配列されるサイクロンは第１サイクロン１１０の内周面に接するように配置されてもよい。図５においては、ハウジング１１１の内周面とケーシング１２１の円筒状部分の外周面とが接触するように配置されていることを示す。

上記配置によれば、第１サイクロン１１０の内部に第２サイクロン１２０を効率的に配置することができる。特に、本発明の第２サイクロン１２０は、従来の第２サイクロンに備えられていた別途のガイド流路を備えておらず、より多くの第２サイクロン１２０を第１サイクロン１１０の内部に配置することができる。従って、第２サイクロン１２０が第１サイクロン１１０の内部に収容される構造を有しても、従来に比べて第２サイクロン１２０の数が減少しないので、掃除性能の低下を防止することができる。

第２サイクロン１２０の上部にはカバー部材１３０が配置される。カバー部材１３０は、第２サイクロン１２０の流入口１２０ａを所定の間隔をおいて覆うように配置され、流入口１２０ａとの間で第１空間（Ｓ１）に連通する第２空間（Ｓ２）を形成する。第２空間（Ｓ２）は、第２サイクロン１２０上で水平方向に延設され、第２サイクロン１２０の流入口１２０ａに連通するように形成される。

このような連通関係により、第１サイクロン１１０の内部に流入した空気は、第１空間（Ｓ１）と第２空間（Ｓ２）を経て第２サイクロン１２０の上部の流入口１２０ａに流入する。

図４及び図６を共に参照すると、第２サイクロン１２０の上部中心には、微細塵が分離された空気を排出させるボルテックスファインダ１２２が備えられる。このような上部構造により、流入口１２０ａは、第２サイクロン１２０の内周とボルテックスファインダ１２２の外周との間の環状空間と規定される。

第２サイクロン１２０の流入口１２０ａには、内周に沿って螺旋状に延びるガイドベーン１２３が備えられる。ガイドベーン１２３は、ボルテックスファインダ１２２の外周に設けられてもよく、ボルテックスファインダ１２２と一体に形成されてもよい。ガイドベーン１２３により、流入口１２０ａから第２サイクロン１２０の内部に流入する空気には回転流動が生じる。

流入口１２０ａに流入した空気と微細塵の流動について具体的に説明すると次の通りである。微細塵は、第２サイクロン１２０の内周に沿って螺旋状に旋回して次第に下方に流動し、最終的に排出口１２０ｂから排出されて微細塵貯蔵部（Ｄ２）に集塵される。また、微細塵に比べて相対的に軽い空気は、吸引力により上方のボルテックスファインダ１２２に排出される。

上記構造によれば、ガイド流路により一側に偏って高速回転流動が生じていた従来とは異なり、流入口１２０ａのほぼ全領域にわたって相対的に均一な回転流動が生じる。従って、従来の第２サイクロン構造に比べて、局部的な高速流動が発生せず、それによる流動損失を低減することができる。

ガイドベーン１２３は、複数備えられ、ボルテックスファインダ１２２の外周に沿って所定間隔離隔して配置されてもよい。それぞれのガイドベーン１２３は、ボルテックスファインダ１２２の上部の同じ位置から始まって下部の同じ位置まで延びるように構成されてもよい。

同図においては、４つのガイドベーン１２３がボルテックスファインダ１２２の外周に沿って９０゜間隔で配置されている。設計変更により、図示の例よりも多い数のガイドベーン１２３が備えられてもよく、また、いずれかのガイドベーン１２３の少なくとも一部がボルテックスファインダ１２２の上下方向に他のガイドベーン１２３と重なるように配置されてもよい。

また、ガイドベーン１２３は、第１サイクロン１１０の内部に配置されてもよい。このような配置によれば、第２サイクロン１２０の内部での流動が第１サイクロン１１０の内部で起こる。従って、第２サイクロン１２０の内部での流動による騒音を低減することができる。

一方、ボルテックスファインダ１２２は、下部直径が上部直径より小さくなるように形成されてもよい。このような形状によれば、流入口１２０ａの面積が小さくなって第２サイクロン１２０の内部への流入速度が速くなり、第２サイクロン１２０の内部に流入した微細塵が空気と共にボルテックスファインダ１２２を介して排出されることが制限される。

同図においては、端部に行くほど直径が次第に小さくなるテーパ部１２２ａがボルテックスファインダ１２２の下部に形成されていることを例示している。これとは異なり、ボルテックスファインダ１２２は、上部から下部に行くほど直径が次第に小さくなるように形成されてもよい。

一方、カバー部材１３０には、ボルテックスファインダ１２２に対応する連通孔１３０ａが形成される。カバー部材１３０には、ボルテックスファインダ１２２に挿入されて内部に連通孔１３０ａが形成される突出部１３１が備えられてもよい。

カバー部材１３０上に上部カバー１４０が配置され、連通孔１３０ａから排出される空気を集塵装置１００の外部に排出するための排出流路を形成する。上部カバー１４０には、集塵装置１００の出口１００ｂが形成され、空気が排出されるようになっている。上部カバー１４０は、集塵装置１００の上部外観を形成するようにしてもよい。上部カバー１４０には、取っ手１４１が回転可能に結合されてもよい。

集塵装置１００の出口１００ｂから排出された空気は、掃除機本体１１の排気口から外部に排出されるようにしてもよい。集塵装置１００の出口１００ｂから掃除機本体１１の排気口につながる流路には、空気から超微細塵を濾過するように構成される多孔性プレフィルタ（図示せず）が設けられてもよい。

一方、第２サイクロン１２０の排出口１２０ｂは、第１サイクロン１１０の底面１１１ｄを貫通するように設けられる。第１サイクロン１１０の底面１１１ｄには、第２サイクロン１２０の挿入のための貫通孔１１１ｄ’が形成される。

第１サイクロン１１０の下部には排出口１２０ｂを収容する内部ケース１５０が設けられ、排出口１２０ｂから排出される微細塵の集塵のための微細塵貯蔵部（Ｄ２）を形成する。後述する下部カバー１６０は微細塵貯蔵部（Ｄ２）の底面を形成する。

内部ケース１５０は、第１部分１５１及び第２部分１５２を含んでもよい。
第１部分１５１は、第１サイクロン１１０の底面１１１ｄを覆うように配置され、内部に第２サイクロン１２０の排出口１２０ｂを収容するようになっている。第１部分１５１は、後述する加圧ユニット１７０上に配置される。

第２部分１５２は、第１部分１５１の一側から外部ケース１０１の下部に向かって延びる。第２部分１５２は、加圧ユニット１７０の回転軸１７１の一側に平行に配置されてもよい。上記構造により、排出口１２０ｂから排出される微細塵は、第２部分１５２内に先に集塵される。

一方、第１サイクロン１１０により濾過された塵は、外部ケース１０１の内周と内部ケース１５０の外周との間の塵貯蔵部（Ｄ１）に集塵される。塵貯蔵部（Ｄ１）の底面は後述する下部カバー１６０により形成されるようにしてもよい。

図３を参照すると、塵貯蔵部（Ｄ１）及び微細塵貯蔵部は、どちらも外部ケース１０１の下部に向かって開口するように形成される。下部カバー１６０は、塵貯蔵部（Ｄ１）及び微細塵貯蔵部（Ｄ２）の開口部を覆うように外部ケース１０１に結合され、塵貯蔵部（Ｄ１）及び微細塵貯蔵部（Ｄ２）の底面を形成するように構成される。

このように、下部カバー１６０は、外部ケース１０１に結合されて下部を開閉するように構成される。本実施形態においては、下部カバー１６０が外部ケース１０１にヒンジ１６１で結合され、回動により外部ケース１０１の下部を開閉するように構成されていることを示す。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、下部カバー１６０が外部ケース１０１に完全に着脱可能に結合されるようにしてもよい。

下部カバー１６０は、外部ケース１０１に結合され、塵貯蔵部（Ｄ１）及び微細塵貯蔵部（Ｄ２）の底面を形成する。下部カバー１６０は、塵と微細塵が同時に排出されるように、ヒンジ１６１により回動して塵貯蔵部（Ｄ１）と微細塵貯蔵部（Ｄ２）を同時に開放する。下部カバー１６０がヒンジ１６１により回動して塵貯蔵部（Ｄ１）と微細塵貯蔵部（Ｄ２）が同時に開放されると、塵と微細塵が同時に排出される。

外部ケース１０１内には、塵貯蔵部（Ｄ１）の上壁を形成する区画板１０１ａが備えられてもよい。区画板１０１ａは、外部ケース１０１の内周に沿って延び、第１サイクロン１１０により濾過された塵が塵貯蔵部（Ｄ１）の予め設定された領域に流入するように開口部１０１ａ’を備える。
上記配置によれば、区画板１０１ａは、スカート１１１ｃの下方に配置され、外部ケース１０１と内部ケース１５０との間の環状空間内に配置される。

一方、塵貯蔵部（Ｄ１）に溜まった塵が一箇所に集まっているのではなく分散している場合は、塵を排出する過程で塵が飛散したり意図しない所に排出される可能性がある。本発明は、このような問題を解決するために、加圧ユニット１７０を用いて塵貯蔵部（Ｄ１）に集塵された塵を加圧して体積を減少させる。
加圧ユニット１７０は、塵貯蔵部（Ｄ１）内で双方向に回転可能に構成される。加圧ユニット１７０は、回転軸１７１、加圧部材１７２及び固定部１７３を含む。

回転軸１７１は、内部ケース１５０の第１部分１５１の下方に配置される。回転軸１７１は、掃除機本体１１の駆動モータからの動力により回転可能に構成される。回転軸１７１は、時計方向又は反時計方向、すなわち双方向に回転可能に構成される。

回転軸１７１の上部には、内側に凹んだ凹部１７１ａが形成され、内部ケース１５０の第１部分１５１の下部には、凹部１７１ａに挿入されて回転軸１７１の回転を支持する突起１５１ａが突設されるようにしてもよい。上記構造によれば、凹部１７１ａに挿入された突起１５１ａは、回転軸１７１が回転する際に回転軸１７１の回転中心を支持するように構成される。従って、回転軸１７１の回転がより安定して行われる。

加圧部材１７２は、回転軸１７１に連結され、回転軸１７１の回転により塵貯蔵部（Ｄ１）内で回転可能に構成される。加圧部材１７２は、板状に形成されてもよい。塵貯蔵部（Ｄ１）内に集塵された塵は加圧部材１７２の回転により塵貯蔵部（Ｄ１）の一側に移動して集塵され、多量の塵が溜まると、塵は加圧部材１７２により加圧されて圧縮される。

塵貯蔵部（Ｄ１）内には、加圧部材１７２の回転により一側に移動した塵を集塵するための内部壁１０１ｂが備えられてもよい。本実施形態においては、内部壁１０１ｂが内部ケース１５０の第２部分１５２を挟んで回転軸１７１の反対側に配置されていることを示す。こうすることにより、塵貯蔵部（Ｄ１）に流入した塵は加圧部材１７２の回転により内部壁１０１ｂの両側にそれぞれ集塵される。
内部壁１０１ｂは、外部ケース１０１の内周から突設されてもよく、また、内部壁１０１ｂの上部の区画板１０１ａと一体に形成されてもよい。

固定部１７３は、回転軸１７１に相対回転可能に結合され、内部ケース１５０の第２部分１５２に固定される。固定部１７３が内部ケース１５０に結合されているので、下部カバー１６０がヒンジ１６１により回動して塵貯蔵部（Ｄ１）が開放されても、加圧部材１７２及び回転軸１７１はその場に固定されている。

加圧ユニット１７０の下端部は、下部カバー１６０を貫通するように構成され、集塵装置１００の外部に露出している。図示のように、下部カバー１６０には、下部カバー１６０が外部ケース１０１に結合されると回転軸１７１に噛み合うように構成される従動ギヤ１７４が設けられてもよい。従動ギヤ１７４は、下部カバー１６０に対して相対回転可能に構成される。従動ギヤ１７４は、集塵装置１００が掃除機本体１１（図１参照）に結合されると、掃除機本体１１の駆動ギヤ（図示せず）に噛み合い、駆動部（図示せず）の駆動力を回転軸１７１に伝達するように構成される。

設計変更により前記駆動部の駆動力を回転軸１７１に伝達する構造を変更可能であることは言うまでもない。例えば、回転軸１７１は、下部カバー１６０を貫通するように配置され、直接前記駆動部の前記駆動ギヤに噛み合うように構成されてもよい。

いずれの構造にしても、加圧ユニット１７０の下端部が下部カバー１６０と相対回転可能になるようにしなければならない。下部カバー１６０において相対回転する部分には、これらの間をシールするシール部材が備えられてもよい。

加圧ユニット１７０は、集塵装置１００が掃除機本体１１に結合されると掃除機本体１１の駆動ギヤに連結されるように構成される。前記駆動ギヤには掃除機本体１１の駆動部から駆動力が伝達される。掃除機本体１１の駆動部は駆動モータ（図示せず）を含む。前記駆動モータは前述した吸入モータと区別される。

掃除機本体１１の駆動ギヤに伝達された駆動力は加圧ユニット１７０に伝達される。従動ギヤ１７４は、前記駆動ギヤを介して伝達される駆動力により回転し、それにより回転軸１７１及び加圧部材１７２も共に回転する。

ここで、前記駆動モータは、加圧部材１７２の双方向回転が繰り返し行われるようにその回転を制御してもよい。例えば、前記駆動モータは、回転方向の逆方向に反発力が加わると逆方向に回転するようにしてもよい。すなわち、前記駆動モータは、加圧部材１７２を一方向に回転させて一側に集塵された塵が所定レベルに圧縮されると、他側に集塵された塵を圧縮するために加圧部材１７２を他方向に回転させるように構成される。

塵が（ほとんど）ない場合は、加圧部材１７２が内部壁１０１ｂにぶつかってそれによる反発力を受けるか、又は加圧部材１７２の回転経路上に備えられたストッパ構造（図示せず）により反発力を受けることにより、逆方向に回転するように構成されてもよい。

これとは異なり、掃除機本体１１内の制御部が所定時間毎に加圧部材１７２の回転方向を切り替えるように前記駆動モータに制御信号を供給することにより、加圧部材１７２の双方向回転が繰り返し行われるようにしてもよい。
このような加圧ユニット１７０によれば、塵を捨てる過程で塵の飛散を抑制することができ、意図しない所に排出される可能性を大幅に下げることができる。

Claims (12)

1. 真空掃除機用集塵装置であって、
   外部ケース内に設けられ、外部から流入した空気から塵を濾過して塵が濾過された空気を内部に流入させるように構成される第１サイクロンと、
   複数備えられて前記第１サイクロンの内部に収容され、前記第１サイクロンの内部に流入した空気から微細塵を分離するように構成される第２サイクロンと、
   前記第２サイクロンの流入口を覆うように配置されるカバー部材とを備えてなり、
   前記第１サイクロン及び前記第２サイクロンのうち隣接して配置されるサイクロンは前記第１サイクロンの内部で第１空間を限定し、前記カバー部材は前記流入口との間で前記第１空間に連通する第２空間を形成し、
   前記第１空間及び前記第２空間を経て前記第２サイクロンの内部に流入する空気に回転流動を生じさせるように、前記流入口には前記第２サイクロンの内周に沿って螺旋状に延びるガイドベーンが備えられ、
   前記第２サイクロンのケーシングは、前記第１サイクロン内に配置されて前記第１サイクロンの上端より突出せず、
   前記ガイドベーンは、前記第１サイクロン内で前記第１サイクロンの上端より下方に配置され、
   前記第２サイクロンのケーシングの上部中心には、外周に前記ガイドベーンが突設されて微細塵が分離された空気を排出させるボルテックスファインダが配置され、
   前記カバー部材の下面には、前記ボルテックスファインダの内側に挿入されて前記ボルテックスファインダを固定する突出部が備えられ、
   前記突出部の内部には、前記ボルテックスファインダの内部に連通する連通孔が形成され、
   前記カバー部材上に上部カバーが配置されて排出流路を形成し、前記連通孔から排出される空気を前記集塵装置の外部に排出させることを特徴とする、真空掃除機用集塵装置。
2. 前記第２サイクロンは、前記隣接して配置されるサイクロンが互いに連結されて一体に形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の真空掃除機用集塵装置。
3. 前記第２サイクロンのうち前記第１サイクロンの内周に沿って配列されるサイクロンは前記第１サイクロンの内周面に接するように配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の真空掃除機用集塵装置。
4. 前記ガイドベーンは、前記第１サイクロンの内部に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の真空掃除機用集塵装置。
5. 前記ガイドベーンは、複数備えられ、前記ボルテックスファインダの外周に沿って所定間隔離隔して配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の真空掃除機用集塵装置。
6. 前記第２サイクロンの排出口は、前記第１サイクロンの底面を貫通するように設けられ、
   前記第１サイクロンの下部には、前記排出口を収容する内部ケースが設けられて、前記排出口から排出される微細塵の集塵のための微細塵貯蔵部を形成し、
   前記第１サイクロンにより濾過された塵は、前記外部ケースの内周と前記内部ケースの外周との間の塵貯蔵部に集塵されることを特徴とする、請求項１に記載の真空掃除機用集塵装置。
7. 前記外部ケースにヒンジ結合されて前記塵貯蔵部及び前記微細塵貯蔵部の底面を形成し、前記塵と前記微細塵が同時に排出されるように前記ヒンジにより回動して前記塵貯蔵部と前記微細塵貯蔵部を同時に開放する下部カバーをさらに備えてなることを特徴とする、請求項６に記載の真空掃除機用集塵装置。
8. 前記塵貯蔵部に集塵された塵の飛散を防止するように、前記第１サイクロンの下部には外周面に沿ってスカートが突設されていることを特徴とする、請求項６に記載の真空掃除機用集塵装置。
9. 前記外部ケースと前記内部ケースとの間には、前記塵貯蔵部の上壁を形成し、前記第１サイクロンにより濾過された塵が前記塵貯蔵部の予め設定された領域に流入するように一部分が開口した形状を有する区画板が設けられていることを特徴とする、請求項６に記載の真空掃除機用集塵装置。
10. 前記塵貯蔵部に集塵された塵を加圧して体積を減少させるように、前記塵貯蔵部内で双方向に回転可能に構成される加圧ユニットをさらに備えてなり、
    前記加圧ユニットは、
    回転軸と、
    前記回転軸に連結されて前記塵貯蔵部内で回転可能に構成される加圧部材と、
    前記回転軸と相対回転可能に形成されて前記内部ケースに結合される固定部とを備えてなることを特徴とする、請求項７に記載の真空掃除機用集塵装置。
11. 前記加圧ユニットの下端部は、前記集塵装置の外部に露出するように前記下部カバーを貫通し、前記集塵装置が掃除機本体に結合されると前記掃除機本体の駆動ギヤに噛み合うように構成されていることを特徴とする、請求項１０に記載の真空掃除機用集塵装置。
12. 前記内部ケースは、
    前記排出口を収容するように形成されて前記回転軸上に配置される第１部分と、
    前記第１部分の一側に延びて前記回転軸の一側に平行に配置される第２部分とを備えてなり、
    前記回転軸の上部には、内側に凹んだ凹部が形成され、
    前記第１部分の下部には、前記凹部に挿入されて前記回転軸の回転を支持する突起が突設されていることを特徴とする、請求項１０に記載の真空掃除機用集塵装置。