JP6548932B2 - 塵埃分離装置および電気掃除機 - Google Patents

Description

本発明に係る実施形態は、塵埃分離装置および電気掃除機に関する。

円筒形状の集塵容器内に旋回流を発生させて空気から塵埃を分離するサイクロン式の塵埃分離装置と、この塵埃分離装置を備える電気掃除機が知られている。

従来の塵埃分離装置は、外郭をなすケースを有し、含塵空気中の塵埃を遠心分離するとともにこのケース内に溜める第一分離部を備えている。また、従来の塵埃分離装置は、第一分離部を通過した含塵空気中から、より細かい塵埃を分離する第二分離部を備えている。

従来の塵埃分離装置の第二分離部は、第一分離部に近い側に頂点を有し、遠い側に底部を有する逆円錐形状の分離室を有している。この分離室は、第一分離部に近い頂点側に設けられる開口から塵埃を排出する。第二分離部から排出される塵埃は、第一分離部に併設されて分離室の開口に繋がる塵埃溜め部に溜められる。

特開２０１４−１４６５４号公報

従来の塵埃分離装置および電気掃除機は、分離室の頂点側に設けられる開口から塵埃を排出する。この開口は分離室内に発生する旋回流の渦の中心線上にあって、分離室内の他の部分に比べて高真空（低圧力）状態になる。このため、開口に繋がる塵埃溜め部は、塵埃分離装置内を流通する空気の流路の外方に配置されていることが好ましい。そこで、塵埃溜め部は、第一分離部の外郭をなすケースと第二分離部側に設けられる隔壁との間に区画されている。

この隔壁は、第二分離部の開口の先に塵埃溜め部としての容積を確保するとともに、第一分離部のケース内に溜まった塵埃を廃棄する際に、塵埃溜め部に溜まった塵埃を一括して廃棄することができるように、第一分離部のケースの内壁面へ向かって傾斜して延びている。

しかしながら、この隔壁を第二分離部から傾斜させて第一分離部のケース内に配置することは、塵埃分離装置の大型化、具体的には長手方向寸法の拡大を招いてしまう。

そこで、本発明は、多段の遠心分離部を有し、より小型化可能な塵埃分離装置および電気掃除機を提案する。

前記の課題を解決するため本発明の実施形態に係る塵埃分離装置は、空気から粗い塵埃を遠心分離する第一分離室の外殻としてのカップ状の集塵容器と、前記第一分離室を通過した空気から細かい塵埃を遠心分離する第二分離室を有して前記集塵容器の開放端を着脱自在に塞ぐ第二分離部と、前記第二分離室に生じる旋回流の中心線上に配置される先細り形状の中央体と、を備え、前記中央体は、前記集塵容器に固定されており、前記集塵容器と前記第二分離部との着脱にともなって前記第二分離室内から離脱および再配置される。

また、本発明の実施形態に係る塵埃分離装置は、空気から粗い塵埃を遠心分離する第一分離室の外殻としてのカップ状の集塵容器と、前記第一分離室を通過した空気から細かい塵埃を遠心分離する第二分離室を有して前記集塵容器の開放端を着脱自在に塞ぐ第二分離部と、前記第二分離室の中心線上に配置される先細り形状の中央体と、を備え、前記中央体は、前記集塵容器に固定されており、前記集塵容器と前記第二分離部との着脱にともなって前記第二分離室内から離脱および再配置される。

さらに、本発明の実施形態に係る電気掃除機は、掃除機本体と、前記掃除機本体に着脱自在に設けられる前記塵埃分離装置と、前記掃除機本体に収容されて前記塵埃分離装置に流体的に接続される電動送風機と、を備えている。

本発明の実施形態に係る電気掃除機の外観の斜視図。 本発明の実施形態に係る電気掃除機の塵埃分離集塵装置の外観斜視図。 本発明の実施形態に係る電気掃除機の塵埃分離集塵装置の断面図。 本発明の実施形態に係る電気掃除機の第二分離部の他の例を示す部分的な断面図。 本発明の実施形態に係る電気掃除機の第二分離部の他の例を示す部分的な断面図。 本発明の実施形態に係る電気掃除機の第二分離部の他の例を示す部分的な断面図。 本発明の実施形態に係る電気掃除機の第二分離部の他の例を示す部分的な断面図。 本発明の実施形態に係る電気掃除機の第二分離部の他の例を示す部分的な断面図である。

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８を参照して説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る電気掃除機の外観の斜視図である。

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、を備えている。管部３は掃除機本体２に流体的に接続されている。

掃除機本体２は、本体ケース５と、本体ケース５の左右それぞれの側方に設けられる一対の車輪６と、本体ケース５の前半部に着脱自在に装着される塵埃分離装置７と、本体ケース５の後半部に収容される電動送風機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、を備えている。

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を運転して負圧を発生させ、この負圧を管部３に作用させている。電気掃除機１は、管部３に作用する負圧によって、塵埃を含んだ空気（以下、「含塵空気」と呼ぶ。）を被掃除面から吸い込んで、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。

本体ケース５の正面には、本体接続口１２が設けられている。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と塵埃分離装置７とを流体的に中継している。

車輪６は、大径の走行輪であり、掃除機本体２を支えている。

塵埃分離装置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、蓄積する一方で、塵埃が除去された清浄な空気を電動送風機８へ送る。

また、塵埃分離装置７は、略円筒形状に延びている。塵埃分離装置７は、掃除機本体２に対して底部を前方側へ、頂部を後方側へずらし、若干後傾する姿勢で掃除機本体２に寄り掛かっている。

電動送風機８は、塵埃分離装置７から空気を吸い込んで負圧（吸込負圧）を発生させる。

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）を備えている。記憶装置には、予め設定される複数の運転モードが記憶されている。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している。それぞれの運転モードには相互に異なる入力値（電動送風機８の入力値）が設定されている。本体制御部９は、管部３に受け付けられる使用者の操作に応じて、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。

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の自由端部には、差込プラグ１４が設けられている。

管部３は、掃除機本体２から作用する負圧によって、含塵空気を被掃除面から吸い込んで掃除機本体２へ導く。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、を備えている。

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を通じて塵埃分離装置７に流体的に接続されている。

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ている。集塵ホース２１は、接続管１９を通じて塵埃分離装置７に流体的に接続されている。

手元操作管２２は、集塵ホース２１と延長管２５とを中継している。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ている。手元操作管２２は、集塵ホース２１および接続管１９を順次に通じて塵埃分離装置７に流体的に接続されている。

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できる部分である。把持部２３は、使用者の手で容易に把持できる適宜の形状で手元操作管２２から突出している。

操作部２４は、それぞれの運転モードに対応するスイッチを備えている。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する停止スイッチ２４ａと、電動送風機８の運転開始操作に対応する起動スイッチ２４ｂと、を備えている。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ている。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している。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。

複数の筒状体を重ね合わせたテレスコピック構造の延長管２５は、伸縮可能な細長略円筒状の管である。延長管２５の一方の端部（ここでは、後方の端部）には、手元操作管２２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が設けられている。延長管２５は、手元操作管２２、集塵ホース２１および接続管１９を通じて塵埃分離装置７に流体的に接続されている。

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であり、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を有している。また、吸込口体２６は、吸込口２８に配置され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、を備えている。吸込口体２６の一方の端部（ここでは、後方の端部）には、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が設けられている。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を通じて塵埃分離装置７に流体的に接続されている。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。

電気掃除機１は、起動スイッチ２４ｂが操作される電動送風機８を始動する。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が操作されると、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が操作されると電動送風機８を中運転モードで運転し、三度、起動スイッチ２４ｂが操作されると電動送風機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、塵埃分離装置７から空気を排気して負圧（吸込負圧）にする。

塵埃分離装置７に作用する負圧は、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、塵埃を空気とともに塵埃を吸い込んで被掃除面を掃除する。塵埃分離装置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、蓄積する一方で、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。

次に、塵埃分離装置７について詳細に説明する。

なお、図１に示す塵埃分離装置７は、後傾する姿勢で掃除機本体２に取り付けられているが、説明を簡単にするために直立させて図示する。

図２は、本発明の実施形態に係る電気掃除機の塵埃分離集塵装置の外観斜視図である。

図３は、本発明の実施形態に係る電気掃除機の塵埃分離集塵装置の断面図である。

図２および図３に示すように、本実施形態に係る電気掃除機１の塵埃分離装置７は、塵埃分離装置７に導かれる空気から粗い塵埃を遠心分離する第一分離部３５と、第一分離部３５を通過した空気から細かい塵埃を遠心分離する第二分離部３６と、第二分離部３６を通過した空気を塵埃分離装置７から掃除機本体２へ送る排気流路３７と、排気流路３７を覆うカバー３８と、を備えている。

第一分離部３５は、塵埃分離装置７の一方の半部（具体的には下半部）に配置されている。第二分離部３６、排気流路３７およびカバー３８は、塵埃分離装置７の他方の半部（具体的には上半部）に配置されている。

第一分離部３５、第二分離部３６およびカバー３８は、協働して塵埃分離装置７の外観を略円筒形状に整えている。

なお、粗い塵埃とはもっぱら糸くずや綿埃などの繊維状の塵埃や砂粒のような粒度の大きい塵埃であり、細かい塵埃とは粒子状または粉末状で粒度の小さい塵埃である。

第一分離部３５は、遠心分離方式（サイクロン式）で空気から塵埃を分離する。第一分離部３５は、粗い塵埃を遠心分離する環状の第一分離室３９の外殻としてのカップ状の集塵容器４１と、集塵容器４１内に配置される円筒形状の第一フィルタ部４２と、集塵容器４１内に配置されて第一フィルタ部４２に連接される塵埃捕捉カップ４３と、集塵容器４１の側壁外面に設けられている第二取っ手４５と、を備えている。なお、第一分離部３５は、粗い塵埃が下流側へ流出することを阻止できる程度において、必ずしも第一フィルタ部４２を必要としない。

集塵容器４１は、塵埃分離装置７の一方の半部の外殻であって、第一分離室３９および集塵室４６の外殻を兼ねている。集塵容器４１の側壁には、吸気口４７が設けられている。

第一フィルタ部４２は、集塵容器４１内に納められて略同心に配置されている。第一フィルタ部４２と集塵容器４１とを隔てる環状の空間は、集塵容器４１の吸気口４７から第一分離部３５に流れ込む空気を旋回させて塵埃と空気とを遠心分離する環状の第一分離室３９である。

第一フィルタ部４２は、第二分離部３６から突出して集塵容器４１の開放端側から底壁へ向かって延びている。第一フィルタ部４２は、第一分離室３９と第二分離部３６とを流体的に接続している。第一フィルタ部４２は、円筒形状の枠体５１と、枠体５１の周囲を円筒形状に囲むメッシュフィルタ５２と、を備えている。枠体５１の第二開口５３は、第一分離室３９から第二分離部３６へ空気を流出させる。第一フィルタ部４２の側面、詳しくはメッシュフィルタ５２は、吸気口４７を臨んでいる。

メッシュフィルタ５２は電動送風機８の始動直後や停止過渡など第一分離室３９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、第一分離部３５から第二分離部３６側へ粗い塵埃が流出することを防ぐ。

塵埃捕捉カップ４３は、第一フィルタ部４２のうち集塵容器４１の底壁側に位置する突出端部に設けられている。有底円筒形状の塵埃捕捉カップ４３は、第一フィルタ部４２に連接する底壁と、集塵容器４１の底壁に向かって延びる側壁と、を有している。塵埃捕捉カップ４３は、集塵容器４１の底壁に向かって開放されている。塵埃捕捉カップ４３の側壁は、隙間を隔てて集塵容器４１の側壁に対向している。塵埃捕捉カップ４３は、第一フィルタ部４２よりも大径であり、第一フィルタ部４２に連接している底壁に第三開口５６を有する。

塵埃捕捉カップ４３と集塵容器４１とを隔てる空間は、第一分離部３５で分離された塵埃を蓄積する集塵室４６である。集塵室４６内の空気は、第三開口５６を通じて第一分離室３９へ戻る。

第三開口５６には、メッシュフィルタ５７が設けられている。メッシュフィルタ５７は、集塵室４６に流れ込んだ粗い（糸くずや綿埃などの繊維状の）塵埃が第一分離室３９へ戻らない程度に目の粗いフィルタで良い。

塵埃分離装置７から集塵容器４１を取り外すと、第一フィルタ部４２および塵埃捕捉カップ４３は、第二分離部３６に随伴して集塵容器４１から抜け出す。

第二分離部３６は、第一分離部３５を通過する細かい塵埃を空気から分離し、塵埃が電動送風機８に達することを防ぐ。第二分離部３６は、第一分離室３９を通過した空気を導く中継流路６１と、中継流路６１から流れ込む空気から細かい塵埃を分離する第二分離室６２と、細かい塵埃が分解された後の空気を第二分離室６２から流出させる排気流路３７と、を備えている。第二分離部３６は、集塵容器４１に連結されて集塵容器４１の開放端を着脱自在に塞いでいる。

また、第二分離部３６は、第一フィルタ部４２および塵埃捕捉カップ４３を集塵容器４１の中心線Ｃ上に支持している。

第二分離部３６の外殻に相当する側壁６３の内側には、複数の第二分離室６２が環状に並べられ、その内側には環状の中継流路６１が配置され、さらにその内側であって集塵容器４１の中心線Ｃの延長線上、あるいは円筒形状の第二分離部３６の中心部には、排気流路３７が配置されている。換言すると、第二分離部３６は、側壁６３側から順に、環状に配置される第二分離室６２、環状の中継流路６１、および排気流路３７が配置される３重構造体である。

中継流路６１は、第一フィルタ部４２から流入する空気を集塵容器４１から遠ざける方向へ導き、第二分離室６２へ案内する。

第二分離室６２は複数あり、中継流路６１を囲んで略環状に並んでいる。それぞれの第二分離室６２は、円筒形状壁６５によって区画される円筒形状の空間であり、円筒形状壁６５の内壁面に沿う旋回流を生じさせる。円筒形状壁６５は、集塵容器４１の中心線Ｃに平行な方向へ延びており、第一分離部３５から遠い側に頂部を有し、第一分離部３５に近い側に底部を有している。それぞれの第二分離室６２は、分離した塵埃を集塵容器４１へ排出する。

円筒形状壁６５の頂部には、空気入口６６と、空気出口６７とが設けられている。空気入口６６は、中継流路６１に接続される一方で、空気出口６７は、排気流路３７に接続されている。空気入口６６は、円筒形状壁６５の側面の頂部近傍に開口されており、中継流路６１から円筒形状壁６５の内壁面に向かって空気を導く。空気出口６７は、円筒形状壁６５の上面の中央部に開口されており、第二分離室６２内に生じる旋回流の中心、つまり渦の中心から空気を排気する。

円筒形状壁６５の底部には、塵埃出口６８が設けられている。円筒形状壁６５は、底面をなす壁を有しておらず、塵埃出口６８として開放されている。

そして、第二分離室６２は、第二分離室６２に生じる旋回流の中心線Ｃ２上に配置される先細り形状の中央体６９と、円筒形状壁６５の塵埃出口６８を閉ざす蓋部７１と、を備えている。なお、旋回流の中心線Ｃ２は、円筒形状壁６５の図心に一致している。

中央体６９は、集塵容器４１から第二分離室６２内へ延びており、第二分離室６２の奥側、つまり第一分離部３５から離れて円筒形状壁６５の頂部に近づくほど細い。中央体６９と塵埃出口６８との間には、隙間７２が隔てられている。中央体６９は、集塵容器４１に固定されており、集塵容器４１と第二分離部３６との着脱にともなって第二分離室６２内から離脱および再配置される。隙間７２は、第二分離部３６が分離した塵埃を溜める第二集塵室である。

中央体６９は、円錐形状である。具体的には中央体６９は、集塵容器４１側に固定される底部７３と、第二分離室６２内に配置される頂部７５と、を備えている。隙間７２は、中央体６９の底部７３と円筒形状壁６５の内壁面との間で最も狭い。

蓋部７１は、中央体６９を第二分離室６２内に支えている。蓋部７１は、中央体６９とともに集塵容器４１に固定されており、集塵容器４１が第二分離部３６から取り外されると第二分離室６２の塵埃出口６８を開放する。

空気入口６６から第二分離室６２へ流れ込む空気は、塵埃出口６８へ向かって渦巻き螺旋流を生じる。この旋回流は、空気に含まれる細かい塵埃を遠心分離して円筒形状壁６５の内壁面側に集める一方で、旋回流の中心に清浄な空気を生じさせる。旋回流の中心に生じる清浄な空気は、渦巻き螺旋流の中心（円筒形状壁６５の中心）上を流動して空気出口６７から排気される。他方、空気から分離された塵埃は、円筒形状壁６５の内壁面に沿って旋回するうち、中央体６９の底部７３と円筒形状壁６５の内壁面との隙間７２へ到達して蓄積される。隙間７２へ到達して蓄積される塵埃は、集塵容器４１が第二分離部３６から取り外されると、開放された塵埃出口６８から第一分離室３９へ廃棄される。

排気流路３７は、第二分離室６２の底部に覆い被さるようにして空気出口６７に接続される最外周部から第二分離部３６の中心部側へ向かって縮径しつつ集塵容器４１の中心線Ｃ上で中継流路６１の中心部に入り込む。そして、排気流路３７は、複数の第二分離室６２に囲まれる部分から集塵容器４１の中心線Ｃの延長線（塵埃分離装置７の中心線）に対して交差する方向へ折れ曲がり、第二分離部３６の側壁６３に設けられる排気口７６へ至る。排気流路３７は、第一分離部３５から最も遠い部分であり、カバー３８に隣り合う部分に第一分離部３５へ向かって窪む凹部７７を備えている。排気流路３７は、第二分離室６２の空気出口６７から流出する空気を塵埃分離装置７の中心側へ向けて集約しつつ、凹部７７によって一旦、第一分離部３５へ指向させ、その後に略直角に向きを変えて排気口７６へ排気する。

カバー３８は、第二分離部３６の頂部を塞ぐ天板８７と、天板８７に設けられる揺動自在な取っ手８８と、を備えている。

天板８７には、第二分離部３６側へ向かって窪む凹部８９が設けられている。凹部８９は、排気流路３７の凹部７７に対応して窪んでいる。

また、天板８７には、取っ手８８を揺動可能に支えるヒンジ機構９１が設けられている。ヒンジ機構９１は、天板８７の外周部に設けられている。ヒンジ機構９１は、取っ手８８を揺動させることによって、取っ手８８と天板８７との隙間９２の開口高さを拡大させる。つまり、ヒンジ機構９１は、通常時の隙間９２の開口高さを平均的な指の厚さよりも低く設定しておくことを可能にする。この場合、ヒンジ機構９１は、隙間９２に進入する指の厚さに応じて取っ手８８を揺動させ、隙間９２の開口高さを拡大させる。

天板８７の外周縁部には、取っ手８８へ向かって縮径する円錐形状部９３が設けられている。

取っ手８８は、カバー３８の頂部（すなわち塵埃分離装置７の頂部）に設けられている。使用者は、取っ手８８に指を挿入することで塵埃分離装置７をしっかりと保持できる。取っ手８８は、天板８７の凹部８９と協働して手指を挿抜可能に開放する隙間９２を仕切る。

そして、カバー３８は、塵埃分離装置７と掃除機本体２とを連結する第一クランプ９２を備えている。掃除機本体２には、第一クランプ９２と協働して塵埃分離装置７を掃除機本体２に固定する第一ロック爪９３が設けられている。

第一クランプ９２は、隙間９２の開口高さを拡大させる方向へ揺動する取っ手８８に追従して第一ロック爪９３から外れる一方で、塵埃分離装置７を掃除機本体２に装着する際には単独で揺動して第一ロック爪９３に引っ掛かる。

第一クランプ９２は、塵埃分離装置７と掃除機本体２とを連結する一方で、取っ手８８が揺動する一動作に連動して掃除機本体２と塵埃分離装置７との連結を解除して掃除機本体２から塵埃分離装置７を取り外し可能にする。

次に、本実施形態に係る電気掃除機１の第二分離部３６の他の例を説明する。なお、各例で説明する第二分離部３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃ、３６Ｄ、および３６Ｅにおいて第二分離部３６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。

図４は、本発明の実施形態に係る電気掃除機の第二分離部の他の例を示す部分的な断面図である。

図４に示すように、本実施形態に係る電気掃除機１の第二分離部３６Ａは、第二分離部３６と同様に複数あり、中継流路６１を囲んで略環状に並んでいる。

そして、第二分離室６２Ａは、第二分離室６２Ａに生じる旋回流の中心線Ｃ２上に配置される先細り形状の中央体６９Ａを備えている。

中央体６９Ａは、集塵容器４１から第二分離室６２Ａ内へ延びており、第二分離室６２Ａの奥側、つまり第一分離部３５から離れて円筒形状壁６５の頂部に近づくほど細い。中央体６９Ａと塵埃出口６８との間には、隙間７２が隔てられている。中央体６９Ａは、集塵容器４１に固定されており、集塵容器４１と第二分離部３６Ａとの着脱にともなって第二分離室６２Ａ内から離脱および再配置される。隙間７２は、第二分離部３６Ａが分離した塵埃を溜める第二集塵室である。

また、中央体６９Ａは、円錐台形状である。具体的には中央体６９は、集塵容器４１側に固定される下底１０１と、第二分離室６２Ａ内に配置される上底１０２と、を備えている。隙間７２は、中央体６９Ａの下底１０１と円筒形状壁６５の内壁面との間で最も狭い。

空気入口６６から第二分離室６２Ａへ流れ込む空気は、塵埃出口６８へ向かって渦巻き螺旋流を生じる。この旋回流は、空気に含まれる細かい塵埃を遠心分離して円筒形状壁６５の内壁面側に集める一方で、旋回流の中心に清浄な空気を生じさせる。旋回流の中心に生じる清浄な空気は、渦巻き螺旋流の中心（円筒形状壁６５の中心）上を流動して空気出口６７から排気される。他方、空気から分離された塵埃は、円筒形状壁６５の内壁面に沿って旋回するうち、中央体６９Ａの下底１０１と円筒形状壁６５の内壁面との隙間７２へ到達して蓄積される。隙間７２へ到達して蓄積される塵埃は、集塵容器４１が第二分離部３６Ａから取り外されると、開放された塵埃出口６８から第一分離室３９へ廃棄される。

図５は、本発明の実施形態に係る電気掃除機の第二分離部の他の例を示す部分的な断面図である。

図５に示すように、本実施形態に係る電気掃除機１の第二分離部３６Ｂは、第二分離部３６と同様に複数あり、中継流路６１を囲んで略環状に並んでいる。

そして、第二分離室６２Ｂは、第二分離室６２Ｂに生じる旋回流の中心線Ｃ２上に配置される先細り形状の中央体６９Ｂを備えている。

中央体６９Ｂは、集塵容器４１から第二分離室６２Ｂ内へ延びており、第二分離室６２Ｂの奥側、つまり第一分離部３５から離れて円筒形状壁６５の頂部に近づくほど細い。中央体６９Ｂと塵埃出口６８との間には、隙間７２が隔てられている。中央体６９Ｂは、集塵容器４１に固定されており、集塵容器４１と第二分離部３６Ｂとの着脱にともなって第二分離室６２Ｂ内から離脱および再配置される。隙間７２は、第二分離部３６Ｂが分離した塵埃を溜める第二集塵室である。

また、中央体６９Ｂは、傘形状である。具体的には中央体６９Ｂは、集塵容器４１から延びる支柱部１０３と、支柱部１０３に支えられる円錐部１０５と、を備えている。隙間７２は、中央体６９の円錐部１０５の底部と円筒形状壁６５の内壁面との間で最も狭い。

空気入口６６から第二分離室６２Ｂへ流れ込む空気は、塵埃出口６８へ向かって渦巻き螺旋流を生じる。この旋回流は、空気に含まれる細かい塵埃を遠心分離して円筒形状壁６５の内壁面側に集める一方で、旋回流の中心に清浄な空気を生じさせる。旋回流の中心に生じる清浄な空気は、渦巻き螺旋流の中心（円筒形状壁６５の中心）上を流動して空気出口６７から排気される。他方、空気から分離された塵埃は、円筒形状壁６５の内壁面に沿って旋回するうち、中央体６９Ｂの円錐部１０５の底部と円筒形状壁６５の内壁面との隙間７２へ到達して蓄積される。隙間７２へ到達して蓄積される塵埃は、集塵容器４１が第二分離部３６Ｂから取り外されると、開放された塵埃出口６８から第一分離室３９へ廃棄される。

図６は、本発明の実施形態に係る電気掃除機の第二分離部の他の例を示す部分的な断面図である。

図６に示すように、本実施形態に係る電気掃除機１の第二分離部３６Ｃは、第二分離部３６と同様に複数あり、中継流路６１を囲んで略環状に並んでいる。それぞれの第二分離室６２Ｃは、円錐台形状壁１０６によって区画される円錐台形状の空間であり、円錐台形状壁１０６の内壁面に沿う旋回流を生じさせる。円錐台形状壁１０６は、集塵容器４１の中心線Ｃに平行な方向へ延びており、第一分離部３５から遠い側に上底部を有し、第一分離部３５に近い側に下底部を有している。円錐台形状壁１０６は、上底側から下底側へ向かって、つまり第一分離部３５に向かって拡径しており、上底よりも下底の方が拡大している。それぞれの第二分離室６２Ｃは、分離した塵埃を集塵容器４１へ排出する。

円錐台形状壁１０６の上底部には、空気入口６６と、空気出口６７とが設けられている。空気入口６６は、中継流路６１に接続される一方で、空気出口６７は、排気流路３７に接続されている。空気入口６６は、円錐台形状壁１０６の側面の上底近傍に開口されており、中継流路６１から円錐台形状壁１０６の内壁面に向かって空気を導く。空気出口６７は、円錐台形状壁１０６の上底の中央部に開口されており、第二分離室６２Ｃ内に生じる旋回流の中心、つまり渦の中心から空気を排気する。

円錐台形状壁１０６の下底部には、塵埃出口６８が設けられている。円錐台形状壁１０６は、底面をなす壁を有しておらず、塵埃出口６８として開放されている。

そして、第二分離室６２Ｃは、第二分離室６２Ｃに生じる旋回流の中心線Ｃ２上に配置される先細り形状の中央体６９を備えている。隙間７２は、中央体６９の底部７３と円錐台形状壁１０６の内壁面との間で最も狭い。隙間７２は、第二分離部３６Ｃが分離した塵埃を溜める第二集塵室である。なお、旋回流の中心線Ｃ２は、円錐台形状壁１０６の図心に一致している。

空気入口６６から第二分離室６２Ｃへ流れ込む空気は、塵埃出口６８へ向かって渦巻き螺旋流を生じる。この旋回流は、空気に含まれる細かい塵埃を遠心分離して円錐台形状壁１０６の内壁面側に集める一方で、旋回流の中心に清浄な空気を生じさせる。旋回流の中心に生じる清浄な空気は、渦巻き螺旋流の中心（円錐台形状壁１０６の中心）上を流動して空気出口６７から排気される。他方、空気から分離された塵埃は、円錐台形状壁１０６の内壁面に沿って旋回するうち、中央体６９の底部７３と円錐台形状壁１０６の内壁面との隙間７２へ到達して蓄積される。隙間７２へ到達して蓄積される塵埃は、集塵容器４１が第二分離部３６Ｃから取り外されると、開放された塵埃出口６８から第一分離室３９へ廃棄される。

なお、円錐台形状壁１０６は、上底側から下底側へ向かって、つまり第一分離部３５に向かって縮径していても良い。つまり、下底よりも上底の方が拡大していても良い。

図７は、本発明の実施形態に係る電気掃除機の第二分離部の他の例を示す部分的な断面図である。

図７に示すように、本実施形態に係る電気掃除機１の第二分離部３６Ｄは、第二分離部３６と同様に複数あり、中継流路６１を囲んで略環状に並んでいる。

第二分離部３６Ｄは、円錐台形状壁１０６と、円錐台形状の中央体６９Ａを組み合わせたものである。円錐台形状壁１０６の内壁面の傾斜角度は、中央体６９Ａの外壁面の傾斜角度よりも大きいことが好ましい。

空気入口６６から第二分離室６２Ｄへ流れ込む空気は、塵埃出口６８へ向かって渦巻き螺旋流を生じる。この旋回流は、空気に含まれる細かい塵埃を遠心分離して円錐台形状壁１０６の内壁面側に集める一方で、旋回流の中心に清浄な空気を生じさせる。旋回流の中心に生じる清浄な空気は、渦巻き螺旋流の中心（円錐台形状壁１０６の中心）上を流動して空気出口６７から排気される。他方、空気から分離された塵埃は、円錐台形状壁１０６の内壁面に沿って旋回するうち、中央体６９Ａの下底１０１と円錐台形状壁１０６の内壁面との隙間７２へ到達して蓄積される。隙間７２へ到達して蓄積される塵埃は、集塵容器４１が第二分離部３６Ｄから取り外されると、開放された塵埃出口６８から第一分離室３９へ廃棄される。

図８は、本発明の実施形態に係る電気掃除機の第二分離部の他の例を示す部分的な断面図である。

図８に示すように、本実施形態に係る電気掃除機１の第二分離部３６Ｅは、第二分離部３６と同様に複数あり、中継流路６１を囲んで略環状に並んでいる。

そして、第二分離室６２Ｅは、第二分離室６２Ｅに生じる旋回流の中心線Ｃ２上に配置される先細り形状の中央体６９と、第二分離室６２Ｅに生じる旋回流の中心線上に配置されて中央体６９に連接される通気性のある中央筒１０７と、を備えている。

空気入口６６から第二分離室６２Ｅへ流れ込む空気は、塵埃出口６８へ向かって渦巻き螺旋流を生じる。この旋回流は、空気に含まれる細かい塵埃を遠心分離して中央筒１０７と円筒形状壁６５とを隔てる空間、特に円筒形状壁６５の内壁面側に集める一方で、旋回流の中心、つまり中央筒１０７の内側に清浄な空気を生じさせる。中央筒１０７の内側に生じる清浄な空気は、空気出口６７から排気される。他方、空気から分離された塵埃は、円筒形状壁６５の内壁面に沿って旋回するうち、中央体６９の底部７３と円筒形状壁６５の内壁面との隙間７２へ到達して蓄積される。隙間７２へ到達して蓄積される塵埃は、集塵容器４１が第二分離部３６Ｅから取り外されると、開放された塵埃出口６８から第一分離室３９へ廃棄される。

なお、中央筒１０７は、円錐形状の中央体６９、円錐台形状の中央体６９Ａ、および傘形状の中央体６９Ｂと、円筒形状壁６５、および円錐台形状壁１０６とのいずれの組合せにも適用することができる。

本実施形態に係る電気掃除機１および塵埃分離装置７は、第二分離室６２、６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃ、６２Ｄおよび６２Ｅに生じる旋回流の中心線上に配置される先細り形状の中央体６９、６９Ａおよび６９Ｂを備えることによって、第二分離部３６、３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃ、３６Ｄおよび３６Ｅが分離する塵埃を第二集塵室としての隙間７２に蓄積できるので、従来の電気掃除機および塵埃分離装置のように、塵埃分離装置内を流通する空気の流路の外方に配置される塵埃溜め部を必要とせず、ひいては第一分離部のケースの内壁面へ向かって傾斜して延びる隔壁を必要とせず、塵埃分離装置の小型化、具体的には長手方向寸法の短縮化に貢献できる。

また、本実施形態に係る電気掃除機１および塵埃分離装置７は、集塵容器４１に固定されており、集塵容器４１と第二分離部３６、３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃ、３６Ｄおよび３６Ｅとの着脱にともなって第二分離室６２、６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃ、６２Ｄおよび６２Ｅ内から離脱および再配置される中央体６９、６９Ａおよび６９Ｂを備えることによって、第一分離部３５の集塵室４６に蓄積された塵埃を廃棄する際に、第二集塵室としての隙間７２に蓄積された塵埃を一括して容易に廃棄できる。

さらに、本実施形態に係る電気掃除機１および塵埃分離装置７は、先細り形状の具体例として円錐形状の中央体６９、円錐台形状の中央体６９Ａ、および傘形状の中央体６９Ｂを適用することで旋回流の中心を通って空気出口６７へ至る、清浄な空気の流れに干渉することなく、第二集塵室としての隙間７２に塵埃を蓄積でき、ひいては第一分離部のケースの内壁面へ向かって傾斜して延びる隔壁を必要とせず、塵埃分離装置の小型化、具体的には長手方向寸法の短縮化に貢献できる。

さらにまた、本実施形態に係る電気掃除機１および塵埃分離装置７は、先細り形状の具体例として円錐形状の中央体６９、円錐台形状の中央体６９Ａ、および傘形状の中央体６９Ｂを適用することで、第二集塵室としての隙間７２を広く確保して多量の塵埃を蓄積できる。

また、本実施形態に係る電気掃除機１および塵埃分離装置７は、第二分離室６２、６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃ、６２Ｄおよび６２Ｅとして円筒形状壁６５、および円錐台形状壁１０６を適用することで第二分離部３６、３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃ、３６Ｄおよび３６Ｅが清掃しやすく、保守性に優れている。

さらに、本実施形態に係る電気掃除機１および塵埃分離装置７は、中央筒１０７を備えることによって、第二分離室６２、６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃ、６２Ｄおよび６２Ｅ内を旋回しながら中央体６９、６９Ａおよび６９Ｂへ下降する空気流と、空気出口６７へ上昇する空気流とを分かち、隙間７２に溜まった塵埃が空気出口６７、つまり電動送風機８側へ流出することを防ぐことができる。

したがって、本実施形態に電気掃除機１および塵埃分離装置７によれば、多段の遠心分離部を有し、より小型化できる。

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。

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。

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 第一分離部
３６、３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃ、３６Ｄ、３６Ｅ 第二分離部
３７ 排気流路
３８ カバー
３９ 第一分離室
４１ 集塵容器
４２ 第一フィルタ部
４３ 塵埃捕捉カップ
４５ 第二取っ手
４６ 集塵室
４７ 吸気口
５１ 枠体
５２ メッシュフィルタ
５３ 第二開口
５６ 第三開口
５７ メッシュフィルタ
６１ 中継流路
６２、６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃ、６２Ｄ、６２Ｅ 第二分離室
６３ 側壁
６５ 円筒形状壁
６６ 空気入口
６７ 空気出口
６８ 塵埃出口
６９、６９Ａ、６９Ｂ 中央体
７１ 蓋部
７２ 隙間
７３ 底部
７５ 頂部
７６ 排気口
７７ 凹部
８７ 天板
８８ 取っ手
８９ 凹部
９１ ヒンジ機構
９２ 隙間
９３ 円錐形状部
９２ 第一クランプ
９３ 第一ロック爪
１０１ 下底
１０２ 上底
１０３ 支柱部
１０５ 円錐部
１０６ 円錐台形状壁
１０７ 中央筒

Claims (8)

1. 空気から粗い塵埃を遠心分離する第一分離室の外殻としてのカップ状の集塵容器と、
   前記第一分離室を通過した空気から細かい塵埃を遠心分離する第二分離室を有して前記集塵容器の開放端を着脱自在に塞ぐ第二分離部と、
   前記第二分離室に生じる旋回流の中心線上に配置される先細り形状の中央体と、を備え、
   前記中央体は、前記集塵容器に固定されており、前記集塵容器と前記第二分離部との着脱にともなって前記第二分離室内から離脱および再配置される塵埃分離装置。
2. 空気から粗い塵埃を遠心分離する第一分離室の外殻としてのカップ状の集塵容器と、
   前記第一分離室を通過した空気から細かい塵埃を遠心分離する第二分離室を有して前記集塵容器の開放端を着脱自在に塞ぐ第二分離部と、
   前記第二分離室の中心線上に配置される先細り形状の中央体と、を備え、
   前記中央体は、前記集塵容器に固定されており、前記集塵容器と前記第二分離部との着脱にともなって前記第二分離室内から離脱および再配置される塵埃分離装置。
3. 前記中央体は、円錐台形状である請求項１または２に記載の塵埃分離装置。
4. 前記中央体は、傘形状である請求項１または２に記載の塵埃分離装置。
5. 前記第二分離室は、円筒形状である請求項１から４のいずれか１項に記載の塵埃分離装置。
6. 前記第二分離室は、円錐形状である請求項１から４のいずれか１項に記載の塵埃分離装置。
7. 前記第二分離室に生じる旋回流の中心線上に配置されて前記中央体に連接される通気性のある中央筒を備える請求項１から６のいずれか１項に記載の塵埃分離装置。
8. 掃除機本体と、
   前記掃除機本体に着脱自在に設けられる請求項１から７のいずれか１項に記載の塵埃分離装置と、
   前記掃除機本体に収容されて前記塵埃分離装置に流体的に接続される電動送風機と、を備える電気掃除機。

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