JP7088753B2 - 集塵装置および電気掃除機 - Google Patents

Description

本発明に係る実施形態は、集塵装置および電気掃除機に関する。

カップ状の集塵容器を備える集塵装置が知られている。このカップ状の集塵容器は、サイクロン分離装置の外殻を担い、かつ塵埃を含んだ空気が導入される吸込口を有している。この種の集塵容器の吸込口は、容器の側面（側壁部）、かつ容器の縁（口、開口）の近傍に配置される一方、分離された塵埃は、容器の底部に蓄積される。

溜まった塵埃を廃棄したり、水洗いするなどの手入れをしたりする際、従来の集塵装置は、掃除機本体から取り外され、把手を持って運ばれる。

特開２０１７－１８４０８号公報

従来の集塵装置は、把手を持って意図的に上下を逆さまにするような取り扱われ方をしなければ、集塵容器の底部に溜められた塵埃が吸込口から漏れ出る虞は実質的に皆無であった。

しかしながら、塵埃を集塵容器の底部に溜める一方、溜まった塵埃よりも上方に吸込口を配置させるよう集塵装置を構成することは、集塵装置のデザインを強く制約し、制限する。

そこで、本発明は、把手を持って運ぶ際、溜まった塵埃が漏れ出ることを防ぎ、かつデザイン上の制約や制限を緩和可能な集塵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集塵装置は、吸込口が設けられる第一壁部、および前記第一壁部と異なる第二壁部を有し、塵埃を蓄積可能な容器と、前記吸込口から前記容器に吸い込まれる前記塵埃を含んだ空気から前記塵埃をろ過分離するフィルターと、一体化された前記容器および前記フィルターを運搬可能にする把手と、を備え、前記把手を上にして前記容器および前記フィルターをぶら下げたとき、前記吸込口の開口方向が正の仰角へ向き、前記第一環部の前記自由端のうち上側に配置される部分は、前記第一環部の前記自由端のうち下側に配置される部分の真上に庇状に突き出して覆い被さり、前記フィルターは、前記ネットフィルターの真上に位置する部位を有し、前記フィルターおよび前記第二環部の前記ネットフィルターは、前記吸込口の中心を通る水平面に直交し、かつ前記第一環部の前記自由端のうち上側に配置される部分に接する鉛直面より前記容器の内側に位置する。

本発明の実施形態に係る電気掃除機の斜視図。 本発明の実施形態に係る電気掃除装置の掃除機本体の平断面図。 本発明の実施形態に係る電気掃除装置の掃除機本体の縦断面図。 本発明の実施形態に係る集塵装置の斜視図。 本発明の実施形態に係る集塵装置の側面図。 本発明の実施形態に係る集塵装置の断面図。 図５の集塵装置の拡大図。 把手を上にしてぶら下げられる本発明の実施形態に係る集塵装置の側面図。 把手を上にしてぶら下げられる本発明の実施形態に係る集塵装置の縦断面図。

本発明に係る集塵装置および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。

図１は、本発明の実施形態に係る電気掃除機の斜視図である。

図１および図２に示すように、本実施形態に係る電気掃除機１は、所謂コードレスタイプである。電気掃除機１は、所謂キャニスタ型であるが、これに限られず、アップライト型、スティック型、またはハンディ型であってもよい。

電気掃除機１は、被掃除面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部に設けられる一対の車輪６と、本体ケース５に着脱可能に装着される集塵装置７と、本体ケース５に収容される電動送風機８と、主に電動送風機８を制御する制御部９と、電動送風機８に供給される電力を蓄える二次電池１１と、を備えている。

掃除機本体２は、二次電池１１が蓄える電力で電動送風機８を駆動させる。掃除機本体２は、電動送風機８が発生させる負圧を管部３に作用させる。電気掃除機１は、管部３を通じて被掃除面から塵埃を含む空気（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、蓄積するとともに塵埃を分離した後の清浄な空気を排気する。

本体ケース５の正面部分には、掃除機本体２の吸込口に相当する本体接続口１２が設けられている。本体接続口１２は、管部３を着脱可能な継手である。本体接続口１２は、管部３と集塵装置７とを流体的に接続されている。

車輪６は、掃除機本体２を走行可能に支えている。掃除機本体２は、一対の車輪６に加えてキャスター（図示省略）によって支えられている。

集塵装置７は、電気掃除機１に吸い込まれる塵埃を蓄積する。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。

電動送風機８は、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。

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。記憶装置は、予め設定される複数の運転モードに関連する種々の設定（引数）を記憶している。複数の運転モードは電動送風機８の出力に関連付けられている。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、電動送風機８に流れる電流値）が設定されている。それぞれの運転モードは、管部３で受け付けられる入力に関連付けられている。制御部９は、管部３への入力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の設定にしたがって電動送風機８を運転する。

二次電池１１は、電動送風機８、および制御部９に電力を供給する。二次電池１１は、掃除機本体２に設けられる一対の充電電極１４に電気的に接続されている。

管部３は、掃除機本体２から作用する負圧によって、被掃除面から含塵空気を吸い込み掃除機本体２へ導く。管部３は、掃除機本体２に着脱可能な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に着脱可能に連結される延長管２５と、延長管２５に着脱可能に連結される吸込口体２６と、を備えている。

接続管１９は、本体接続口１２に着脱可能な継手である。接続管１９は、本体接続口１２を通じて集塵装置７に流体的に接続される。

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を通じて集塵装置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を通じて集塵装置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付けられるスイッチを備えている。例えば、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、吸込口体２６への電源供給に対応付けられるブラシスイッチ２４ｃ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、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する。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→中→弱→………の順に切り換える。なお、操作部２４は、起動スイッチ２４ｂに代えて、強運転スイッチ（図示省略）、中運転スイッチ（図示省略）、および弱運転スイッチ（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、伸縮可能である。延長管２５の一方の端部（ここでは、後方の端部）は、手元操作管２２の他方の端部（ここでは、前方の端部）に着脱可能な継手を備えている。延長管２５は、手元操作管２２、集塵ホース２１および接続管１９を通じて集塵装置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を走行可能または滑走可能であり、走行状態または滑走状態において被掃除面に対面する底面に吸込口２８を有する。また、吸込口体２６は、吸込口２８に配置される回転可能な回転清掃体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）は、延長管２５の他方の端部（ここでは、前方の端部）に着脱可能な継手を備えている。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を通じて集塵装置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、および集塵装置７は、吸込口２８から電動送風機８へ至る吸込風路である。電動機３１は、ブラシスイッチ２４ｃから操作信号を受け取る度に運転開始と停止とを交互に繰り返す。

電気掃除機１は、起動スイッチ２４ｂが操作されると電動送風機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を強運転モードで始動し、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、集塵装置７から空気を吸込み、集塵装置７内を負圧にする。

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２８に作用する。電気掃除機１は、吸込口２８に作用する負圧によって、被掃除面の塵埃を空気とともに吸い込む。集塵装置７は、吸い込まれた含塵空気から塵埃を分離し、捕集し、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、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。

次に、本実施形態に係る電気掃除機１の掃除機本体２について詳細に説明する。

図２は、本発明の実施形態に係る電気掃除装置の掃除機本体の平断面図である。

図３は、本発明の実施形態に係る電気掃除装置の掃除機本体の縦断面図である。

なお、図２には、管部３の接続管１９が掃除機本体２から取り外されている状態が示されている。図３には、接続管１９が掃除機本体２に取り付けられている状態が示されている。

図２および図３に示すように、本発明の実施形態に係る電気掃除機１の掃除機本体２は、本体ケース５の幅方向に横臥させた筒形の後半部と、平面視において筒形の後半部から前方に向けて弧状に膨出する前半部と、を有する本体ケース５を備えている。

本体接続口１２は、本体ケース５の幅方向の中央、かつ高さ方向の中央を通る線（以下、中心線Ｃと呼ぶ。）に沿って延び、集塵装置７に達している。図２および図３は、この中心線Ｃを通る断面図である。

それぞれの車輪６は、本体ケース５の筒形の後半部の左右それぞれの端部に配置され、かつ本体ケース５の筒形の後半部に同心状に配置されている。車輪６の直径は、本体ケース５の上下方向の高さ（筒形の後半部の直径に相当する）よりも大きい。また、掃除機本体２の側面視、つまり車輪６の車軸方向視において、車輪６は、本体ケース５の背面を覆い隠す。このため、掃除機本体２は、本体ケース５の上下（表裏）を反転した状態であっても、本体ケース５の上下（表裏）を反転させる過程であっても、本体ケース５を被掃除面に干渉させることなく、車輪６を被掃除面に接地させることができる。換言すると、本体ケース５は、その背面を被掃除面に干渉させることなく、車輪６の車軸を中心に本体ケース５の上下（表裏）を反転できる。掃除機本体２には、表側を上方に向けた掃除機本体２を車輪６とともに支える補助輪３２ａが設けられている。接続管１９には、裏側を上方に向けた掃除機本体２を車輪６とともに支える補助輪３２ｂが設けられている。

二次電池１１は、車輪６の車軸（回転中心線）を挟んで本体接続口１２の反対側、つまり本体ケース５の後端中央部に配置されている。つまり、二次電池１１は、本体ケース５の筒形の後半部に収容されている。二次電池１１は、筒形の後半部の内面に倣って配置される円筒形の複数の素電池１１ａを有している。

ここで、本体ケース５の筒形の後半部の中心線、および車輪６の回転中心線は、実質的に同一線上にある。この線を中心とする、本体ケース５の筒形の後半部の内側を領域Ａと呼ぶ。車輪６は、領域Ａを避けている。つまり、車輪６は、領域Ａよりも大きい内径を有する円環形を有している。

集塵装置７および電動送風機８は、領域Ａ内に配置され、かつ本体ケース５の幅方向に並べられている。集塵装置７は、領域Ａのうち中央部から一方の車輪６（例えば図２における左側の車輪６）に達する領域Ａ１に配置されている。電動送風機８は、領域Ａのうち他方の車輪６（例えば図２における右側の車輪６）に偏倚する領域Ａ２に配置されている。

本体ケース５は、集塵装置７を着脱可能に収容する塵埃容器室４１と、電動送風機８を収容する電動送風機室４２と、を有している。塵埃容器室４１は、領域Ａ１を占めている。電動送風機室４２は、領域Ａ２を占めている。

電動送風機８は、電動送風機室４２に収容されている。電動送風機８の吸込口は、塵埃容器室４１に向けられている。

塵埃容器室４１は、集塵装置７の形状に準じる筒形の空間を区画している。塵埃容器室４１は、本体ケース５の側面に配置される塵埃容器挿抜口４１ａを有している。塵埃容器挿抜口４１ａの開口径は、環状の車輪６の内径よりも小さい。塵埃容器挿抜口４１ａは、掃除機本体２の側面視において、環状の車輪６の内側に配置されている。

集塵装置７は、車輪６の内径よりも小さい外径を有する筒形の外観を有している。集塵装置７は、塵埃容器挿抜口４１ａを通じて塵埃容器室４１に挿抜される。つまり、集塵装置７は、掃除機本体２の幅方向に挿抜される。これによって、集塵装置７は、掃除機本体２に着脱される。

次に、集塵装置７について説明する。

図４は、本発明の実施形態に係る集塵装置の斜視図である。

図５は、本発明の実施形態に係る集塵装置の側面図である。

図６は、図５のＶＩ－ＶＩ線における本発明の実施形態に係る集塵装置の断面図である。

図７は、図５の集塵装置の拡大図である。

図２および図３に加え、図４から図７に示すように、本実施形態に係る電気掃除機１の集塵装置７は、吸込口５１ａが設けられる第一壁部としての側壁部を有し、塵埃を蓄積可能な容器本体５１と、容器本体５１内に収容される隔壁５２と、吸込口５１ａから容器本体５１に吸い込まれる塵埃を含んだ空気から塵埃をろ過分離するフィルター部５３と、容器本体５１を開閉可能に閉じる第二壁部としての容器蓋５５と、容器蓋５５に設けられる把手５６と、容器本体５１に設けられる脚５７と、を備えている。

集塵装置７は、電気掃除機１に吸い込まれる塵埃を蓄積する。集塵装置７は、電動送風機８が発生させる負圧によって吸い込まれる、塵埃を含んだ空気から塵埃を分離する分離部６１と、分離部６１で分離された塵埃を蓄積する集塵部６２と、集塵部６２から流出する空気を電動送風機８へ導く連絡風路６３と、を備えている。

分離部６１は、本体接続口１２に接続されている。分離部６１は、塵埃を含む空気を直進させて塵埃および空気に作用する慣性力の差で空気から塵埃のうち比較的重い塵埃を分離する第一分離部６５と、第一分離部６５を通過する比較的軽い塵埃を含む空気から塵埃を分離する第二分離部としてのフィルター部５３と、を備えている。

集塵部６２は、分離部６１および連絡風路６３に併設されている。集塵部６２は、分離部６１で分離される塵埃のうち比較的重い塵埃を蓄積する粗塵集塵室６６と、フィルター部５３を収容するフィルター室６７と、を備えている。フィルター室６７は、フィルター部５３で分離される比較的軽い塵埃を蓄積する。

容器本体５１および容器蓋５５は、集塵装置７の容器である。容器本体５１は、吸込口５１ａが設けられる第一壁部としての側壁を有している。容器蓋５５は、第一壁部と異なる第二壁部である。つまり、把手５６は、吸込口５１ａが設けられる第一壁部とは異なる第二壁部に設けられている。

容器本体５１は、第一分離部６５、および集塵室６８の外殻である。隔壁５２は、粗塵集塵室６６とフィルター室６７とを区切っている。容器本体５１は、全体として筒形である。容器本体５１は、筒形の中心線を本体ケース５の幅方向へ向けて領域Ａ１に装着されている。容器本体５１には、容器蓋５５を開閉可能に固定する蓋ロック機構６９が設けられている。蓋ロック機構６９は、例えば容器蓋５５の爪を引っ掛けて容器蓋５５を閉じる、所謂トグルキャッチクランプである。

容器蓋５５は、フィルター部５３の下流側の風路を区画している。容器蓋５５は、車輪６の内側にあって掃除機本体２の外観に露出される。容器蓋５５には、集塵装置７を掃除機本体２に固定するための集塵装置ロック機構７１が設けられている。集塵装置ロック機構７１は、例えば掃除機本体２の溝に挿抜可能な爪７３と、この爪７３を溝に挿入する方向へばね力を生じる弾性部材７４、例えばコイルばねと、を含んでいる。

なお、第一分離部６５で分離される比較的重い塵埃を、粗塵と呼ぶ。フィルター部５３で分離される比較的軽い塵埃を、細塵と呼ぶ。粗塵集塵室６６、およびフィルター室６７を一括して集塵室６８と呼ぶ。

本体接続口１２から集塵装置７に流れ込む含塵空気は、第一分離部６５で粗塵とそれ以外（細塵を含んだ空気）とに分離される。分離された粗塵は、粗塵集塵室６６に蓄積される。第一分離部６５で分離された空気（細塵を含む）は、フィルター室６７に流れ込む。粗塵集塵室６６に流れ込んだ空気も、フィルター室６７に流れ込む。フィルター室６７に流れ込んだ空気（細塵を含む）は、フィルター部５３で細塵と空気とに分離される。分離された細塵は、フィルター部５３に捕捉され、フィルター室６７に蓄積される。フィルター部５３を通過した清浄な空気は、連絡風路６３を経て電動送風機８に吸い込まれる。

第一分離部６５は、本体接続口１２に接続される第一環部７６と、第一環部７６を内包する第二環部７７と、を備えている。

第一環部７６は、集塵装置７の外殻に相当する容器本体５１の吸込口５１ａの開口縁から容器本体５１の内側へ延びている。第一環部７６は、容器本体５１の内側に自由端を有している。第一環部７６は、本体接続口１２の中心線、つまり実質的に掃除機本体２の中心線Ｃに沿って徐々に内径が小さくなる、所謂コンバージェントノズルである。

第二環部７７は、容器本体５１の内側に設けられて第一環部７６の外周を囲んでいる。第二環部７７は、容器本体５１の内面に設けられている。第二環部７７は、吸込口５１ａから離れるほど周長が小さくなる錐台形を有している。第二環部７７は、円錐台形または多角錐台形であることが好ましい。第二環部７７は、集塵装置７が本体ケース５に装着された状態で、本体接続口１２の中心線、つまり実質的に掃除機本体２の中心線Ｃに沿ってテーパ状に延びている。大径の底部は容器本体５１の内面に接し、小径の底部は集塵部６２の粗塵集塵室６６に接続される粗塵吐出口７８を有している。大径の底部の直径は、吸込口５１ａの開口径よりも大きい。粗塵吐出口７８の中心線は、実質的に吸込口５１ａの中心線に沿い、実質的に本体接続口１２の中心線に沿っている。なお、粗塵吐出口７８には、吸込口５１ａから粗塵集塵室６６へ向かう空気および塵埃の流れを許可し、粗塵集塵室６６から吸込口５１ａへ向かう空気および塵埃の流れを阻止する逆止弁７９が設けられていても良い。

第二環部７７は、開口を有する枠体８１と、開口に設けられる第一メッシュフィルター８２と、を備えている。

第一メッシュフィルター８２は、一次フィルター枠体８３の側面に配置されている。第一メッシュフィルター８２の外側には、フィルター室６７に接続される中継風路８５が区画されている。

第一分離部６５は、第一メッシュフィルター８２を通じて電動送風機８に吸い込まれる空気の流れ、および粗塵吐出口７８を通じて電動送風機８に吸い込まれる空気の流れによって負圧になる。

粗塵集塵室６６は、第一分離部６５で分離される、比較的重い塵埃を蓄積する。粗塵集塵室６６は、電動送風機８に吸い込まれる空気の風路の一部である。粗塵集塵室６６は、第一分離部６５の粗塵吐出口７８に繋げられている。粗塵集塵室６６は、フィルター室６７にも繋げられている。粗塵集塵室６６は、本体接続口１２の中心線上、つまり実質的に掃除機本体２の中心線Ｃ上に配置されている。また、粗塵集塵室６６は、電動送風機８から遠ざかる方向、換言すると、フィルター部５３に近づく方向へ拡張されている。この拡張部分とフィルター部５３が収容されるフィルター室６７との間には、複数の粗塵集塵室出口８６を有する隔壁５２が配置されている。

隔壁５２の粗塵集塵室出口８６には、第二メッシュフィルター８７が設けられている。第二メッシュフィルター８７は、粗塵が粗塵集塵室６６からフィルター室６７へ流出することを防ぎ、かつ通過する空気の流れによって粗塵集塵室６６に蓄積された塵埃を圧縮する。第二メッシュフィルター８７は、第一メッシュフィルター８２と実質的に同じ網目を有している。仮に、第一分離部６５で分離されず、粗塵集塵室６６に流れ込んだ細塵は、第二メッシュフィルター８７を通過してフィルター室６７に流れ込み、または粗塵集塵室６６内でフィルターのように圧縮された粗塵によって捕捉される。

フィルター部５３は、電動送風機８が発生させる負圧によって吸い込まれる、塵埃を含んだ空気（含塵空気）から塵埃、特に第一分離部６５を通過する細塵をろ過分離する。

フィルター部５３の網の目は、第一分離部６５の第一メッシュフィルター８２、および粗塵集塵室６６の第二メッシュフィルター８７よりも細かい。フィルター部５３は、例えば不織布である。フィルター部５３に捕捉される細塵には、第一メッシュフィルター８２、および第二メッシュフィルター８７を通過可能な塵埃が含まれている。

フィルター部５３は、フィルター８８と、フィルター８８をフィルター室６７内に保持する二次フィルター枠体８９と、を備えている。

フィルター８８は、例えば、実質的に同じ広さ（間隔）、および同じ深さの複数の折り目を有するプリーツフィルタである。フィルター部５３は、付着した塵埃を除去しやすいように、ポリテトラフルオロエチレン（polytetrafluoroethylene、PTFE、いわゆるテフロン（登録商標））の膜を上流側の面に有するものであっても良い。フィルター８８は、単なる多孔質体やHEPAフィルター (High Efficiency Particulate Air Filter)であっても良い。

フィルター室６７は、ろ過分離によってフィルター部５３に捕捉される細塵を蓄積する細塵集塵室でもある。第一メッシュフィルター８２および第二メッシュフィルター８７を通過する細塵は、より網目の細かいフィルター部５３によって捕捉され、フィルター室６７に蓄積される。つまり、集塵室６８（粗塵集塵室６６、およびフィルター室６７）は、フィルター部５３よりも上流側に配置されている。

フィルター室６７は、電動送風機８に吸い込まれる空気の風路の一部である。フィルター室６７は、中継風路８５に繋がっている。フィルター室６７は、粗塵集塵室６６にも繋がっている。

吸込口５１ａから第一環部７６を通じて第一分離部６５へ流れ込む含塵空気のうち質量の比較的に大きい粗塵は、第一環部７６の自由端側の開口から粗塵吐出口７８へ慣性力で直進し粗塵集塵室６６へ送られる。粗塵吐出口７８から粗塵集塵室６６に流れ込む塵埃（粗塵）は、粗塵集塵室６６に蓄積される。他方、第一環部７６から第一分離部６５へ流れ込む含塵空気のうち質量の比較的に小さい細塵および空気は、第一環部７６の出口から放射状に拡がって第二環部７７の側面に設けられる第一メッシュフィルター８２を通過し、中継風路８５を経てフィルター室６７に流れ込む。粗塵吐出口７８から粗塵集塵室６６に流れ込む塵埃（粗塵）とともに、粗塵集塵室６６に空気の一部も流れ込む。粗塵集塵室６６に流れ込んだ空気は、第二メッシュフィルター８７を通過し、フィルター室６７に流れ込む。第一メッシュフィルター８２または第二メッシュフィルター８７を通過してフィルター室６７へ流れ込む空気（細塵を含んだ空気）に含まれる細塵は、フィルター部５３でろ過分離され、フィルター部５３の表面に捕捉される。フィルター部５３を通過する清浄な空気は、連絡風路６３を介して電動送風機８に吸い込まれる。

分離部６１のうち第一分離部６５、および連絡風路６３は、フィルター部５３と電動送風機８との間に配置され、かつ相互に併設されている。

一対の車輪６は、電動送風機８、分離部６１（第一分離部６５およびフィルター部５３）、集塵部６２（粗塵集塵室６６およびフィルター室６７）、および連絡風路６３を間に挟んでいる。

第一分離部６５は、本体ケース５の幅方向中央部に配置され、フィルター部５３は、本体ケースの一方の側部、例えば右側部に偏倚され、電動送風機８は、本体ケース５の他方の側部、例えば左側部に偏倚されている。

集塵装置７は、車輪６の内径よりも小さい外径を有する筒形の外観を有している。集塵装置７は、塵埃容器挿抜口４１ａを通じて塵埃容器室４１に挿抜される。つまり、集塵装置７は、掃除機本体２の幅方向に挿抜される。これによって、集塵装置７は、掃除機本体２に着脱される。

把手５６は、容器蓋５５に揺動可能に設けられている。把手５６は、掃除機本体２の塵埃容器挿抜口４１ａに埋没する収納位置（図５に実線で示す把手５６）と、塵埃容器挿抜口４１ａから突出して集塵装置７の着脱時に使用者が把持可能な使用位置（図５に二点鎖線で示す把手５６）との間で揺動する。把手５６は、一体化された容器本体５１およびフィルター８８を運搬可能にする。把手５６の揺動中心線は、吸込口５１ａの開口方向に実質的に直行している。

集塵装置７は、フィルター部５３に付着した塵埃を除塵する除塵機構９１を備えている。

除塵機構９１は、フィルター部５３の複数の折り目に直交する方向へ移動可能なスライダー９２と、スライダー９２を往復移動可能に支持する一対のスライドレール９３と、スライダー９２に設けられる除塵子９４と、を備えている。スライダー９２が往復移動すると除塵子９４がフィルター部５３の折り目を次々に弾き、フィルター部５３に付着した塵埃を剥離する。なお、除塵機構９１は、手動式であっても良いし、電動機などの駆動源によって駆動するものであっても良い。また、除塵機構９１は、容器蓋５５の外部から駆動可能であっても良いし、容器本体５１から容器蓋５５を取り外し、露出した状態で駆動可能になるものであっても良い。さらに、除塵機構９１は、把手５６が収納位置と使用位置との間を移動する際に、把手５６に加えられる力を駆動力に利用するものであっても良い。

脚５７は、粗塵吐出口７８から粗塵集塵室６６の拡張部分へ延びる容器本体５１の傾斜壁５１ｂの外面に設けられている。脚５７は、傾斜壁５１ｂに沿う収納位置と、把手５６を上側に配置し、吸込口５１ａを下側に配置して集塵装置７を自立させる使用位置との間で揺動する。脚５７は、容器本体５１から容器蓋５５を取り外した状態において、容器本体５１単体の把手としても利用できる。

二次電池１１は、粗塵集塵室６６を囲んでいる。つまり、二次電池１１に含まれる複数の素電池１１ａは、本体ケース５の筒形の後半部の内面に沿って配置され、粗塵集塵室６６の周囲を囲んでいる。

使用者は、例えば集塵装置７に所定量の塵埃が溜められて、手入れが必要になった場合、掃除機本体２から集塵装置７を取り外して溜まった塵埃を廃棄する。

使用者は、先ず、把手５６を使用位置へ引き起こし、集塵装置ロック機構７１を解除する。集塵装置ロック機構７１が解除された状態で把手５６を引くと、掃除機本体２から集塵装置７が抜け出る。

掃除機本体２から取り出された集塵装置７は、把手５６を持って単独で扱われる。なお、集塵装置７が掃除機本体２から取り外されるとき、掃除機本体２は、車輪６の回転中心線が上下方向へ向くよう横倒しされていたり、本体接続口１２を上方へ向けて起立していたりすることが好ましい。

図８は、把手を上にしてぶら下げられる本発明の実施形態に係る集塵装置の側面図である。

図９は、把手を上にしてぶら下げられる本発明の実施形態に係る集塵装置の縦断面図である。

図８および図９に示すように、本実施形態に係る集塵装置７は、把手５６を上にして容器本体５１およびフィルター８８をぶら下げることができる。そのとき、容器本体５１の吸込口５１ａは、フィルター部５３よりも下方に配置される。粗塵集塵室６６は、吸込口５１ａを含む水平面を上下に跨ぐように配置される。

また、第一分離部６５は、フィルター室６７の下方に配置される。第一分離部６５は、中継風路８５を通じてフィルター室６７に繋がれている。そのため、集塵装置７の運搬中にフィルター部５３から塵埃が剥離すると、細かい塵埃が中継風路８５を落下し、第一メッシュフィルター８２を通って第一分離部６５内に入り込む可能性がある。

そして吸込口５１ａは、容器の第一壁部としての容器本体５１の側壁部に設けられている。そのため、仮に吸込口５１ａの開口方向が水平方向、または正の俯角（負の仰角）へ向いている場合、吸込口５１ａから集塵装置７外へ塵埃が漏れ出る虞がある。

そこで、本実施形態に係る集塵装置７は、容器の第二壁部としての容器蓋５５に設けられる把手５６を上にして容器本体５１およびフィルター８８をぶら下げたとき、吸込口５１ａの開口方向が正の仰角へ向ける。換言すると、集塵装置７は、把手５６を上にして容器本体５１およびフィルター８８をぶら下げたとき、吸込口５１ａの開口方向が正の仰角を向く重心位置を有している。なお、図８および図９中には吸込口５１ａの中心を通る水平面ＨＳを記載した。

このとき、第一環部７６の自由端のうち上側に配置される部分は、下側に配置される部分の真上に庇状に突き出して覆い被さる。

仮に、粗塵集塵室６６内の塵埃が粗塵吐出口７８から第一分離部６５内に漏れ出てきたり、塵埃が過多に蓄積されて第一分離部６５内まで溜められていたりしていても、吸込口５１ａの開口方向が正の仰角を向いているため、第一分離部６５内の塵埃が集塵装置７外へ漏れ出ることがない。なお、集塵装置７は、塵埃が満杯に溜められた場合であっても、吸込口５１ａの開口方向を正の仰角へ向ける。

また、仮に、フィルター部５３から剥離した細かい塵埃が第一メッシュフィルター８２を通って第一分離部６５内に入り込んだ場合であっても、第一環部７６の自由端のうち上側に配置される部分が、細かい塵埃が吸込口５１ａ側へ入り込むことを防ぐ。

なお、集塵装置７は、容器の第一壁部としての容器本体５１の側壁部および、容器の第二壁部としての容器蓋５５が、一体化されているものであっても良い。また、容器の第一壁部としての容器本体５１の側壁部および、容器の第二壁部としての容器蓋５５は、必ずしも明確に区分けされている必要は無く、滑らかに連接していても良い。このような場合、把手５６が設けられる容器の第二壁部は、把手５６を上にして容器およびフィルター８８をぶら下げたとき、上方を臨む部位に相当する。また、吸込口５１ａが設けられる容器の第一壁部は、把手５６を上にして容器およびフィルター８８をぶら下げたとき、水平方向を臨む部位に相当する。

本実施形態に係る集塵装置７および電気掃除機１は、吸込口５１ａが設けられる第一壁部（容器本体５１の側壁部）、および把手５６が設けられる第二壁部（容器蓋５５）を有し、把手５６を上にして容器本体５１およびフィルター８８をぶら下げたとき、開口方向が正の仰角へ向く吸込口５１ａを有している。そのため、集塵装置７および電気掃除機１は、吸込口５１ａに対するフィルター部５３、第一分離部６５、粗塵集塵室６６、およびフィルター室６７の配置をどのように配置しても、集塵装置７が蓄積した塵埃が吸込口５１ａから漏れ出ることを防ぐ。つまり、集塵装置７および電気掃除機１は、吸込口５１ａに対するフィルター部５３、第一分離部６５、粗塵集塵室６６、およびフィルター室６７の配置の制約、制限を廃し、そのデザインの自由度を向上させる。

また、本実施形態に係る集塵装置７および電気掃除機１は、把手５６を上にして容器本体５１およびフィルター８８をぶら下げたとき、吸込口５１ａの開口方向が正の仰角を向く重心位置を有している。そのため、集塵装置７および電気掃除機１は、吸込口５１ａの開口方向を確実に正の仰角へ向ける。

さらに、本実施形態に係る集塵装置７および電気掃除機１は、吸込口５１ａの開口縁から容器本体５１の内側へ延びる第一環部７６を備えている。そのため、集塵装置７および電気掃除機１は、吸込口５１ａへ漏れ出してくる塵埃を堰き止め、集塵装置７が蓄積した塵埃が吸込口５１ａから漏れ出ることを防ぐ。

さらにまた、本実施形態に係る集塵装置７および電気掃除機１は、第一環部７６の外周を囲む第二環部７７を備えている。そのため、集塵装置７および電気掃除機１は、第一環部７６に接近する塵埃の総量を規制し、集塵装置７が蓄積した塵埃が吸込口５１ａから漏れ出ることを防ぐ。

また、本実施形態に係る集塵装置７および電気掃除機１は、吸込口５１ａから離れるほど周長が小さくなる錐台形の第二環部７７を備えている。そのため、集塵装置７および電気掃除機１は、塵埃が第一環部７６に接近することを妨げ、かつ第一環部７６に接近する塵埃の総量をより規制し、集塵装置７が蓄積した塵埃が吸込口５１ａから漏れ出ることを防ぐ。

さらにまた、本実施形態に係る集塵装置７および電気掃除機１は、把手５６を上にして容器本体５１およびフィルター８８をぶら下げたとき、自由端のうち上側に配置される部分は、下側に配置される部分の真上に庇状に突き出して覆い被さる第一環部７６を備えている。そのため、集塵装置７および電気掃除機１は、第一環部７６の周囲に細塵が漏れ出てきても、この細塵が吸込口５１ａから漏れ出ることを防ぐ。

また、本実施形態に係る集塵装置７および電気掃除機１は、揺動可能な把手５６を備えている。そのため、集塵装置７および電気掃除機１は、使用者に意図させること無く吸込口５１ａの開口方向を正の仰角へ向けることができる。

さらに、本実施形態に係る集塵装置７および電気掃除機１は、吸込口５１ａの開口方向に実質的に直行する把手５６の揺動中心線を有している。そのため、集塵装置７および電気掃除機１は、使用者に意図させること無く吸込口５１ａの開口方向をより確実に正の仰角へ向けることができる。

したがって、本発明に係る集塵装置７、および集塵装置７を備える電気掃除機１によれば、把手５６を持って運ぶ際、溜まった塵埃が漏れ出ることを防ぎ、かつデザイン上の制約や制限を緩和できる。

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…集塵装置、８…電動送風機、９…制御部、１１…二次電池、１１ａ…素電池、１２…本体接続口、１４…充電電極、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、２４ｃ…ブラシスイッチ、２５…延長管、２６…吸込口体、２８…吸込口、２９…回転清掃体、３１…電動機、３２ａ…補助輪、３２ｂ…補助輪、４１…塵埃容器室、４２…電動送風機室、４１ａ…塵埃容器挿抜口、５１…容器本体、５１ａ…吸込口、５１ｂ…傾斜壁、５２…隔壁、５３…フィルター部、５５…容器蓋、５６…把手、５７…脚、６１…分離部、６２…集塵部、６３…連絡風路、６５…第一分離部、６６…粗塵集塵室、６７…フィルター室、６８…集塵室、６９…蓋ロック機構、７１…集塵装置ロック機構、７３…爪、７４…弾性部材、７６…第一環部、７７…第二環部、７８…粗塵吐出口、７９…逆止弁、８１…枠体、８２…第一メッシュフィルター、８３…一次フィルター枠体、８５…中継風路、８６…粗塵集塵室出口、８７…第二メッシュフィルター、８８…フィルター、８９…二次フィルター枠体、９１…除塵機構、９２…スライダー、９３…スライドレール、９４…除塵子。

Claims (6)

1. 吸込口が設けられる第一壁部、および前記第一壁部と異なる第二壁部を有し、塵埃を蓄積可能な容器と、
   前記吸込口から前記容器に吸い込まれる前記塵埃を含んだ空気から前記塵埃をろ過分離するフィルターと、
   前記容器の前記第二壁部に設けられて一体化された前記容器および前記フィルターを運搬可能にする把手と、
   前記吸込口の開口縁から前記容器の内側へ延びる第一環部と、
   前記容器の内側に設けられて前記第一環部の外周を囲む第二環部と、
   を備え、
   前記第二環部は、開口を有する枠体と、前記開口に設けられるネットフィルターと、を備え、
   前記第一環部は、前記容器の内側に自由端を有し、
   前記把手を上にして前記容器および前記フィルターをぶら下げたとき、
   前記吸込口の開口方向が正の仰角へ向き、
   前記第一環部の前記自由端のうち上側に配置される部分は、前記第一環部の前記自由端のうち下側に配置される部分の真上に庇状に突き出して覆い被さり、
   前記フィルターは、前記ネットフィルターの真上に位置する部位を有し、
   前記フィルターおよび前記第二環部の前記ネットフィルターは、前記吸込口の中心を通る水平面に直交し、かつ前記第一環部の前記自由端のうち上側に配置される部分に接する鉛直面より前記容器の内側に位置する集塵装置。
2. 前記把手を上にして前記容器および前記フィルターをぶら下げたとき、前記吸込口の開口方向が正の仰角を向く重心位置を有する請求項１に記載の集塵装置。
3. 前記第二環部は、前記吸込口から離れるほど周長が小さくなる錐台形を有している請求項１または２に記載の集塵装置。
4. 前記把手は、収納位置と使用位置との間で揺動可能に設けられている請求項１から３のいずれか１項に記載の集塵装置。
5. 前記把手の揺動中心線は、前記吸込口の開口方向に実質的に直行する請求項１から４のいずれか１項に記載の集塵装置。
6. 掃除機本体と、
   前記掃除機本体に収容されて負圧を発生させる電動送風機と、
   前記電動送風機に流体的に接続される請求項１から５いずれか１項に記載の集塵装置と、を備える電気掃除機。

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