WO2011096476A1 - サイクロン分離装置並びに電気掃除機 - Google Patents

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WO2011096476A1
WO2011096476A1 PCT/JP2011/052243 JP2011052243W WO2011096476A1 WO 2011096476 A1 WO2011096476 A1 WO 2011096476A1 JP 2011052243 W JP2011052243 W JP 2011052243W WO 2011096476 A1 WO2011096476 A1 WO 2011096476A1
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primary
dust
cyclone
swirl chamber
air
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PCT/JP2011/052243
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French (fr)
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草太 小前
剛志 前田
潤一郎 星崎
朋生 小林
明弘 岩原
政義 飯塚
忠史 福島
健児 柳沢
大介 近藤
Original Assignee
三菱電機株式会社
三菱電機ホーム機器株式会社
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    • A47L9/1683—Dust collecting chambers; Dust collecting receptacles

Definitions

  • the present invention relates to a cyclone separating device that centrifugally collects air and dust by swirling dust-containing air (air containing dust) sucked from outside the machine, and a vacuum cleaner equipped with the cyclone separating device It is about.
  • cyclone separators especially cyclone separators used in vacuum cleaners, etc.
  • Conventional cyclone separators have a structure that collects dust in the air by passing the dust-containing air sucked by the electric blower through the dust collection filter and dust collection bag It was.
  • a vacuum cleaner using such a cyclone separator it is necessary to periodically purchase a dust bag and install it in the main body of the vacuum cleaner, which is cumbersome and burdensome for the user. It was.
  • a cyclone separator that can collect dust by separating air and dust using centrifugal force and inertial force without using a consumable dust bag is installed.
  • a vacuum cleaner has been proposed.
  • As a vacuum cleaner equipped with such a cyclone separator for example, by providing a concentric outer cyclone and an inner cyclone contained in the outer cyclone in series, the dust generated by the cyclone separator can be reduced.
  • There has been proposed an electric vacuum cleaner with a high separation performance see, for example, Patent Documents 1 to 3).
  • the dust separation performance of the cyclone separator can be improved by connecting a plurality of swirl chambers in series.
  • these cyclone separators are provided with concentric circular inner and outer cyclones which are swirl chambers, that is, the swirl chamber (inner cyclone) is covered with another swirl chamber (outer cyclone).
  • the swirl chamber inner cyclone
  • another swirl chamber outer cyclone
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a low-noise cyclone separator and a vacuum cleaner including the cyclone separator while efficiently separating dust from dust-containing air. It is intended to provide.
  • a cyclone separation device includes a primary inlet into which dust-containing air sucked from the outside flows, and a primary swirl chamber that separates dust from the dust-containing air by swirling the dust-containing air sucked from the primary inlet.
  • a primary cyclone unit that is provided below the primary swirl chamber and has a primary dust case that collects dust separated by the primary swirl chamber, and a primary discharge port that discharges air in the primary swirl chamber;
  • a secondary cyclone unit having a secondary dust case for collecting dust separated by the secondary swirl chamber, a secondary discharge port for discharging air in the secondary swirl chamber, and a side wall of the primary swirl chamber
  • the cyclone separator according to the present invention by adopting the above configuration, it is possible to efficiently separate dust from dust-containing air and suppress noise.
  • FIG. 3 is a sectional view taken along the line aa of the cleaner body 5 shown in FIG. 2.
  • FIG. 3 is a bb sectional view of the cleaner body 5 shown in FIG. 2.
  • 2 is a perspective view showing an appearance of a cyclone separation device 50.
  • FIG. 3 is a front view of a cyclone separator 50.
  • FIG. 4 is a left side view of the cyclone separator 50.
  • FIG. 3 is a front view of a cyclone separator 50.
  • FIG. 3 is a top view of the cyclone separating device 50.
  • FIG. It is AA sectional drawing of the cyclone separation apparatus 50 shown in FIG. It is BB sectional drawing of the cyclone separator 50 shown in FIG. It is CC sectional drawing of the cyclone separator 50 shown in FIG. It is DD sectional drawing of the cyclone separator 50 shown in FIG. It is EE sectional drawing of the cyclone separator 50 shown in FIG. It is FF sectional drawing of the cyclone separator 50 shown in FIG. It is a perspective view at the time of dust disposal of the cyclone separator 50. 2 is an exploded perspective view of a cyclone separator 50.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an appearance of a vacuum cleaner according to the present invention.
  • the vacuum cleaner 100 includes a suction port body 1, a suction pipe 2, a connection pipe 3, a suction hose 4, and a cyclone-type vacuum cleaner body 5.
  • the suction inlet 1 sucks in dust and air containing dust on the floor.
  • One end of a straight cylindrical suction pipe 2 is connected to the outlet side of the suction port body 1.
  • the other end of the suction pipe 2 is provided with a handle in which an operation switch for controlling the operation of the vacuum cleaner 100 is provided, and one end of the connection pipe 3 that is slightly bent in the middle is connected.
  • a flexible bellows-shaped suction hose 4 is connected to the other end of the connection pipe 3. Furthermore, the vacuum cleaner body 5 is connected to the other end of the suction hose 4. A power cord is connected to the vacuum cleaner main body 5. When the power cord is connected to an external power source, electricity is supplied, and an electric blower described later is driven to perform a suction operation.
  • the suction port body 1, the suction pipe 2, the connection pipe 3, and the suction hose 4 constitute a part of a suction path for allowing dust-containing air to flow from the outside to the inside of the cleaner body 5.
  • FIG. 2 is a perspective view of the vacuum cleaner main body 5 of the electric vacuum cleaner of FIG. 1
  • FIG. 3 is a plan view of the vacuum cleaner main body 5 of FIG. 1
  • FIG. 4 is an aa cross section of the vacuum cleaner main body 5 shown in FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line bb of the cleaner body 5 shown in FIG. 2
  • FIG. 6 is a top view of the cleaner body 5 with the cyclone separator 50 removed
  • FIG. 7 is an external view of the cyclone separator 50.
  • FIG. 8 is a front view of the cyclone separator 50.
  • FIG. 9 is a left side view of the cyclone separator 50
  • FIG. 10 is a top view of the cyclone separator 50.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view taken along line AA of the cyclone separator 50 shown in FIG. 8
  • FIG. 12 is a cross-sectional view taken along the line BB of the cyclone separator 50 shown in FIG. 8
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of the cyclone separator 50 shown in FIG.
  • FIG. 14 is a sectional view taken along the line DD of the cyclone separator 50 shown in FIG. 13, and
  • FIG. 15 is a sectional view taken along the line EE of the cyclone separator 50 shown in FIG.
  • FIG. 18 is a sectional view taken along line FF of the cyclone separator 50 shown in FIG. 13,
  • FIG. 17 is a perspective view of the cyclone separator 50 when dust is discarded, and
  • FIG. 18 is an exploded perspective view of the cyclone separator 50.
  • the vacuum cleaner main body 5 includes a suction air passage 49, a cyclone separator 50, an exhaust air passage 51, a filter 52, an electric blower 53, an exhaust port 54, and wheels 55.
  • One end of the suction air passage 49 is connected to the suction hose 4 shown in FIG. 1 and is disposed along the outer wall of the side surface of the primary cyclone unit 10, and the other end is a primary that forms part of the cyclone separator 50. Connected to the primary inlet 11 of the cyclone unit 10.
  • the cyclone separator 50 is connected to an exhaust air passage 51 disposed at the rear of the cleaner body 5 at the secondary discharge port 25 of the secondary cyclone unit 20 that constitutes the cyclone separator 50 similarly to the primary cyclone unit 10. .
  • the exhaust air passage 51 is connected to the electric blower 53 disposed behind the cleaner body 5 through the filter 52 in the same manner as the exhaust air passage 51.
  • the exhaust port 54 composed of a plurality of holes is formed on the side wall opposite to the side where the suction air passage 49 is installed.
  • the cyclone separation device 50 includes a primary cyclone unit 10 and a secondary cyclone unit 20 that is provided in parallel with the primary cyclone unit 10 and connected to the downstream side of the primary cyclone unit 10.
  • the primary cyclone unit 10 includes a primary inlet 11, a primary swirl chamber 12, a zero-order opening 113, a primary opening 13, a zero-order dust case 114, a primary dust case 14, and a primary discharge port body 15. And a primary discharge pipe 16.
  • the primary swirl chamber 12 is provided with a substantially cylindrical primary cylindrical portion 12 b and a lower portion of the primary cylindrical portion 12 b, and the tip is a portion of the side wall surface of the primary swirl chamber 12.
  • the first conical portion 12a is formed in a substantially conical shape, the diameter of which becomes smaller toward the tip, and the primary opening 13 formed at the tip of the primary cone 12a.
  • a zero-order opening 113 is formed in a part of the primary cylindrical portion 12 b, and the zero-order opening 113 opens at a position lower than the primary inlet 11 and communicates with the zero-order dust case 114.
  • the primary dust case 14 is formed so that the upper end thereof extends above the primary opening 13 in order to compress the dust collected in the primary dust case 14.
  • the primary discharge port body 15 is provided with a substantially cylindrical hollow cylindrical portion 15b and a conical portion that is provided at the lower portion of the cylindrical portion 15b and decreases in diameter toward the tip (downward in FIG. 11).
  • 15a, and the side wall of the cylindrical portion 15b and the conical portion 15a includes a primary discharge port 15c formed of a large number of holes. Further, the lowermost portion of the primary discharge port 15 is positioned below the primary inflow port 11.
  • the secondary cyclone unit 20 includes a secondary inlet 21, a secondary swirl chamber 22, a secondary opening 23, a secondary dust case 24, a secondary discharge port 25, and a secondary discharge pipe 26.
  • the secondary swirl chamber 22 forms a side wall surface of the secondary swirl chamber 22 and is provided in a substantially cylindrical secondary cylindrical portion 22b and a lower portion of the secondary cylindrical portion 22b.
  • the secondary conical portion 22a has a substantially conical shape, and a secondary opening 23 formed at the front lower end of the secondary conical portion 22a.
  • the tip end side of the secondary conical portion 22a is provided so as to protrude into the secondary dust case 24 as shown in FIG.
  • the zero-order dust case 114 is disposed so as to surround the secondary dust case 24 and a part of the secondary swirl chamber 22 protruding into the secondary dust case 24, and the primary dust case 14,
  • the secondary dust case 24 is formed as one part.
  • the primary discharge pipe 16 is provided so as to communicate the primary discharge port 15 c and the secondary inlet 21, and the secondary discharge pipe 26 includes the secondary discharge port 25 and the exhaust air passage 51.
  • the cleaner body 5 causes the dust-containing air that has flowed into the interior through the suction port body 1, the suction pipe 2, the connection pipe 3, and the suction hose 4, to the suction air passage 49, the primary inlet 11, and the primary swirl chamber 12.
  • the primary exhaust port 15c, the primary exhaust pipe 16, the secondary inflow port 21, the secondary swirl chamber 22, the secondary exhaust port 25, and the secondary exhaust pipe 26 are cleaned by aeration in order, and the exhaust air passage 51 and the filter 52 are cleaned.
  • a structure for discharging to the outside of the cleaner body 5 through an exhaust path including the electric blower 53 and the exhaust port 54 is formed.
  • FIG. 1 When power is supplied to the electric blower 53 by the operation of an operation unit (not shown) by the user and the electric vacuum cleaner 100 starts driving, dust-containing air is sucked from the suction port body 1 by the suction force of the electric blower 53. After flowing through the suction pipe 2 through the suction pipe 2 in the order of the connection pipe 3 and the suction hose 4, it flows into the primary inlet 11 of the primary cyclone unit 10 through the flow indicated by the broken line with an arrow in FIG. 6. To do.
  • the dust-containing air that has flowed into the primary inlet 11 flows along the side wall of the cylindrical primary cylindrical portion 12 b of the primary swirl chamber 12 to become a swirl airflow, and the swirl airflow is forced near the central axis of the primary swirl chamber 12. While forming the vortex region and the quasi-free vortex region on the outer peripheral side thereof, the vortex region flows toward the lower side of the primary swirl chamber 12 due to the path structure and gravity. At this time, centrifugal force acts on the dust in the swirling dust-containing air, and the dust-containing air is separated into dust and air by the force.
  • dust having a large specific gravity for example, large sand, pebbles, etc .; hereinafter referred to as dust A
  • dust A dust having a large specific gravity
  • the dust A trapped in the 0th-order dust case 114 has a relatively large specific gravity as described above, and thus is difficult to re-scatter and accumulates at the bottom inside the 0th-order dust case 114.
  • dust-containing air containing dust that has not been collected in the zero-order dust case 114 flows below the primary swirl chamber 12, that is, from the primary cylindrical portion 12b toward the primary conical portion 12a while swirling.
  • the swirling radius that is, the diameter of the primary conical portion 12a
  • dust B dust having a specific gravity smaller than that of dust A
  • dust B can be separated by centrifugal force, and the separated dust B is separated from the primary opening 13. It is collected and accumulated in the primary dust case 14.
  • the air from which the dust A and the dust B are removed from the dust-containing air rises along the central axis of the cylindrical portion 12b of the primary swirl chamber 12 of the primary cyclone unit 10, and the conical portion 15a of the primary discharge port 15 and It passes through the primary discharge port 15 c provided in the cylindrical portion 15 b and flows from the primary discharge pipe 16 into the secondary cyclone unit 20 via the secondary inlet 21.
  • the air that has flowed into the secondary inlet 21 flows almost horizontally along the side wall of the cylindrical secondary cylindrical portion 22b of the secondary swirl chamber 22 to form a swirling air current. While forming a quasi-free vortex region on the outer peripheral side, it flows downward due to its path structure and gravity.
  • the exhausted air then descends in the secondary conical portion 22 a of the secondary swirl chamber 22 and then rises and is exhausted to the outside via the secondary discharge port 25.
  • the diameter of the secondary cyclone unit 20 is configured to be smaller.
  • the opening area of the secondary outlet 25 is configured to be smaller than the opening area of the primary inlet 11 so that the turning speed in the turning chamber is higher in the secondary cyclone part 20 than in the primary cyclone part 10. ing.
  • the primary discharge port 15c is constituted by a large number of fine holes provided in the cylindrical portion 15b and the conical portion 15a. Thereby, it is possible to suppress the passage of dust larger than the opening of the primary discharge port 15c from the dust-containing air that passes from the primary cyclone unit 10 to the secondary cyclone unit 20, and the primary discharge port 15c passes through the cylindrical portion 15b.
  • the conical portion 15a is provided on the side wall to remove dust clogged in the primary discharge port 15c by the swirling airflow flowing around the primary discharge port 15c, thereby suppressing the clogging of the dust into the primary discharge port 15c.
  • the upward flow from the lower side of the primary swirl chamber 12 can be discharged smoothly, thereby reducing the pressure loss. Even if very long thread-like dust, such as hair, is wound around the conical portion 15a, it is easy to remove due to the conical shape of the conical portion 15a.
  • the dust A whose centrifugal force is smaller than that of the dust A can be collected in the primary dust case 14 while the dust A that is relatively easily subjected to centrifugal force is reliably collected by the zero-order dust case 114. it can.
  • the ratio of dust contained in the dust-containing air sucked by the vacuum cleaner decreases in the order of dust A, dust B, and fine dust. Therefore, the zero-order dust case 114 that collects the dust A has a larger capacity than the other dust cases, and the secondary dust case 24 that collects the fine dust has a smaller capacity than the other dust cases.
  • a compact cyclone separator can be obtained.
  • the secondary cyclone unit 20 has a higher dust collection efficiency because the swirl speed of the air flow is faster than that of the primary cyclone unit 10.
  • the secondary cyclone unit 20 having a high air flow swirl speed has higher dust collection efficiency than the primary cyclone unit 10, but the noise is larger than that of the primary cyclone unit 10.
  • the airflow of the dust-containing air flowing from the primary inlet 11 Since the zero-order opening 113 communicating with the zero-order duct case 114 is formed on the wall surface of the primary swirl chamber 12 in the tangential direction of the air flow of the dust-containing air with respect to the swirling direction of Intrusion of air flow can be suppressed to a minute.
  • the primary dust case 14 provided below the primary cyclone unit 10 has dust separated by a force such as downward pushing by the air flow in addition to the centrifugal force of the air flow of the swirling dust-containing air.
  • the air flow becomes larger. Therefore, in the zero-order dust case 114, the noise generated when the airflow flows is smaller than the primary dust case 14, and the friction sound generated when the dust rubs against the wall surface is also reduced. Therefore, as shown in FIGS. 8 and 13, by covering at least part of the secondary cyclone unit 20 with the zero-order dust case 114, the secondary cyclone unit 20 that is the source of the loudest sound and the user can Sound generated from the secondary cyclone unit 20 by providing a part having an air layer with least sound generation and at least one wall surface, that is, a zero-order dust case 114 in the cyclone separating apparatus 50 between the existing external space. Can be insulated. Thereby, the noise which generate
  • the primary discharge port 15c is formed in the primary discharge port body 15 which protrudes in the primary turning chamber 12, and the front-end
  • the lowermost portion of the primary discharge port 15 may be configured to be opposed to the position facing the opening surface of the zero-order opening 113 or below the opening surface.
  • the angle of the swirling direction of the dust-containing air flowing in from the primary inlet 11 is directed downward from the 0th-order opening 113, and the swirling of the airflow wind occurs below the opening surface of the 0th-order opening 113. It becomes easy.
  • the amount of dust-containing air that directly enters the zero-order dust case 114 is reduced. That is, the stirring of the dust in the zero-order dust case 114 is reduced, and the friction noise is further reduced.
  • the amount of airflow swirling in the zero-order dust case 114 is reduced, and the airflow sound is also reduced. In this way, by making a configuration that reduces the amount of noise generated in the zero-order dust case 114, it is possible to further reduce noise leaking from the cyclone separation device 50 to the outside.
  • a part of the secondary swirl chamber 12 having the largest friction sound between the dust and the wall surface in the secondary cyclone unit 20 is used, and the 0th order having the smallest friction sound between the dust and the wall surface among the cyclone separator 50. Since it is covered with the dust case 114, an object having a low rubbing sound and an object having a large rubbing sound are covered. As a result, since the air in the zero-order dust case absorbs a large noise generated from the secondary swirl chamber 12, the noise can be considerably effectively prevented and the noise of the entire cyclone separator 50 is reduced.
  • the tangential direction of the swirling flow in the primary swirl chamber 12 is almost parallel to the line connecting the center of the primary swirl chamber 12 and the center of the secondary swirl chamber 22. It is comprised so that it may not be formed in the site. Thereby, it is possible to prevent the swirling flow from directly entering the 0th-order opening 113. Therefore, the inflow of wind into the 0th-order dust case 114 is reduced, and the stirring of the dust in the 0th-order dust case is reduced, so that the friction noise between the dust and the wall surface in the 0th-order dust case 114 is further reduced. As a result, the sound generated from the secondary cyclone unit 20 is prevented from leaking out of the cyclone separator 50, and the effect of suppressing noise is further enhanced.
  • a part of the primary swirl chamber 12 having the largest friction sound between the dust and the wall surface in the primary cyclone unit 10 shown in FIG. 13 is covered with a zero-order dust case 114 having the smallest friction sound between the dust and the wall surface in the primary cyclone unit 10.
  • the zero-order dust case 114 has a very low rubbing sound as described above.
  • an object with a low rubbing sound and an object with a large rubbing sound are covered.
  • sound can be effectively prevented, and the noise of the entire cyclone separator 50 is reduced.
  • FIG. 13 a part of the secondary swirl chamber 22 having the largest friction sound between the dust and the wall surface in the secondary cyclone unit 20 shown in FIG. 13 is used as a secondary dust having the smallest friction sound between the dust and the wall surface in the secondary cyclone unit 20. You may comprise so that it may cover with the case 24.
  • FIG. 13 a part of the secondary swirl chamber 22 having the largest friction sound between the dust and the wall surface in the secondary cyclone unit 20 shown in FIG. 13 is used as a secondary dust having the smallest friction sound between the dust and the wall surface in the secondary cyclone unit 20. You may comprise so that it may cover with the case 24.
  • the secondary conical portion 22a is provided in the lower part of the secondary cylindrical portion 22b of the secondary swirl chamber 22, and the tip end portion has a substantially conical shape with a diameter decreasing toward the tip,
  • the direction of the airflow is bent, so that dust such as sand and pebbles in the air violently hits the secondary conical portion 22a. . Therefore, the sound of air rub and the sound of sand and pebbles are added to generate a loud noise.
  • the secondary dust case 24 is provided below the secondary conical portion 22a, and the swirling flow having the highest speed at the secondary opening 23 which is the tip of the secondary conical portion 22a is secondary.
  • both the zero-order dust case 114 and the secondary dust case 24 containing the secondary dust case 24 are cylinders having a substantially circular cross section. Therefore, by installing both in a substantially concentric manner, the velocity of the airflow in the zero-order dust case 114 is made uniform, and the flow disturbance can be suppressed. As a result, the rubbing or collision between the dust and the wall surface is made uniform, so that noise due to non-uniform rubbing or collision between the dust and the wall surface is eliminated as compared with the case where the dust and the wall surface are not concentric. it can.
  • the secondary dust case 24 may be configured to extend from the secondary opening at the tip of the secondary conical portion 22 a of the secondary swirl chamber 22.
  • the secondary opening at the tip of the secondary conical portion 22a of the secondary swirl chamber 22 is connected to the secondary dust case 24 in the axial direction of the secondary conical portion 22a and is opposed to the secondary opening.
  • At least a part of the secondary dust case 24 on the wall side is formed by a secondary conical portion.
  • at least a part of the secondary conical portion 22a is covered with a zero-order dust case, and a portion of the secondary conical portion 22a covered with the zero-order dust case 114 is located on the opposite side of the zero-order opening 113.
  • the secondary cyclone unit 20 is connected in series downstream of the primary cyclone unit 10. Accordingly, the amount of air flowing into both the primary cyclone unit 10 and the secondary cyclone unit 20 is substantially equal.
  • the wind speed in the primary cyclone part 10 is made slower than the wind speed in the secondary cyclone part 20. I can do it.
  • the level of dust and wall rubbing noise generated in the zero-order dust case can be made smaller than the level of dust and wall rubbing noise generated in the secondary dust case, thereby reducing noise. I can do it.
  • the average diameter of the primary swirl chamber 12 and the average diameter of the secondary swirl chamber 22 shown in FIGS. 13 and 17 may be configured to be different.
  • the wind speeds in the primary cyclone part 10 and the secondary cyclone part 20 are different. Therefore, by configuring the average diameter of the primary swirl chamber 12 and the average diameter of the secondary swirl chamber 22 to be different, it is possible to change the rotation speed of the airflow swirling the primary swirl chamber 12 and the secondary swirl chamber 22.
  • the frequency range of sound generated from the swirl chamber can be made different, and resonance of sound can be suppressed.
  • the primary discharge port 15c is formed by drilling into the primary discharge port body 15 protruding into the primary swirl chamber 12, but the present invention is not limited to this. Any opening may be used as long as it is in communication with 21.
  • the cyclone separation device and the vacuum cleaner according to the present invention collect the air and dust by centrifugal separation by turning the dust-containing air (air containing dust) sucked from outside the machine.
  • the present invention can be used for a cyclone separator and a vacuum cleaner equipped with the cyclone separator.

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Abstract

　塵埃を効率良く遠心分離し、再飛散させることなく捕集すると共に、低騒音なサイクロン分離装置並びに電気掃除機を提供する。このため、一次サイクロン部（１０）において、一次旋回室（１２）は一次流入口（１１）から吸い込んだ含塵空気を旋回させることで含塵空気から第１の塵と第２の塵を分離して一次旋回室（１２）の側方に設けられ、側壁に設けられた０次開口部（１１３）と連通する０次ダストケース（１１４）と一次旋回室（１２）の下方に設けられた一次ダストケース（１４）にそれぞれ捕集する。二次サイクロン部（２０）において、一次排出口（１５）よりも開口面積の小さい二次流入口（２１）は一次排出口（１５）から排出された空気を吸い込み、 二次旋回室（２２）はこの第１の空気を旋回させることで第１の空気から第１の塵よりも微細な第２の塵を分離して、二次旋回室（２２）の下方に設けられた二次ダストケース（２４）に捕集する。このような構成のサイクロン分離装置ついて、０次ダストケース（１１４）を、二次サイクロン部（２０）の少なくとも一部を覆うように形成した。

Description

サイクロン分離装置並びに電気掃除機
　本発明は、機外から吸引した含塵空気（塵埃を含んだ空気）を旋回させることで、空気と塵埃を遠心分離して捕集するサイクロン分離装置並びにこのサイクロン分離装置を備えた電気掃除機に関するものである。
　従来のサイクロン分離装置、特に電気掃除機などに用いるサイクロン分離装置は、電動送風機によって吸引された含塵空気を、集塵フィルターや集塵袋を通過させることによって、空気中の塵埃を回収する構造となっていた。しかし、このようなサイクロン分離装置を用いた電気掃除機では、定期的に集塵袋を購入して電気掃除機本体内に取り付ける必要があり、使用者にとって煩雑であり負担が多いという問題があった。
　このような問題に対し、消耗品の集塵袋を使用せずに、遠心力や慣性力を利用して空気と塵埃を分離し、塵埃を捕集することが可能なサイクロン分離装置を搭載した電気掃除機が提案されている。このようなサイクロン分離装置を搭載した電気掃除機として、例えば、同心円状に設けられた、外サイクロンと外サイクロンに内包される内サイクロンを、直列に連通させて設けることにより、サイクロン分離装置による塵埃の分離性能を高効率化させた電気掃除機が提案されている（たとえば、特許文献１～３参照）。
日本特公昭６２－５０１４１号公報 日本特表２００８－５４１８１５号公報 日本特表２００８－５４１８１６号公報
　上記の特許文献１～３に記載の従来のサイクロン分離装置によれば、複数の旋回室を直列に接続することにより、サイクロン分離装置の塵埃の分離性能を高効率化することができる。しかしながら、これらのサイクロン分離装置は、旋回室である内サイクロンと外サイクロンを同心円状に設けており、つまり旋回室（内サイクロン）をもう１つ旋回室（外サイクロン）で覆っているということであり、内サイクロンの旋回流によって旋回する塵埃が内壁面を擦る音と、外サイクロンの旋回流によって旋回する塵埃が内壁面を擦る音の両方発生し、騒音対策が全くされていなかったという問題点がある。
　本発明は、上述するような課題を解決するためになされたものであり、含塵空気から塵埃を効率良く分離しつつ、低騒音なサイクロン分離装置並びにそのサイクロン分離装置を備えた電気掃除機を提供することを目的としている。
　本発明によるサイクロン分離装置は、外部から吸引した含塵空気が流れ込む一次流入口と、前記一次流入口から吸い込まれた含塵空気を旋回させることで前記含塵空気から塵埃を分離する一次旋回室と、前記一次旋回室の下方に設けられ、前記一次旋回室によって分離された塵挨を捕集する一次ダストケースと、前記一次旋回室内の空気を排出する一次排出口とを有する一次サイクロン部と、前記一次排出口から排出された空気が流れ込む二次流入口と、この二次流入口から吸い込まれた空気を旋回させることで前記空気からさらに塵挨を分離する二次旋回室と、前記二次旋回室によって分離された塵埃を捕集する二次ダストケースと、前記二次旋回室内の空気を排出する二次排出口とを有する二次サイクロン部と、前記一次旋回室の側壁に開口部を形成し、前記一次旋回室内で前記含塵空気の旋回方向へと分離された塵挨を前記開口部を介して捕集する０次ダストケースとを備え、前記０次ダストケースは、前記二次サイクロン部の少なくとも一部を覆うように配置されるものである。
　本発明に係るサイクロン分離装置によれば、上記の構成を採用したことにより、含塵空気から塵埃を効率良く分離し、騒音を抑制することができる。
本発明に係る電気掃除機の外観を示す斜視図である。 図１の電気掃除機の掃除機本体５の斜視図である。 図１の掃除機本体５の平面図である。 図２に示す掃除機本体５のａ－ａ断面図である。 図２に示す掃除機本体５のｂ－ｂ断面図である。 サイクロン分離装置５０を外した状態の掃除機本体５の上面図である。 サイクロン分離装置５０の外観を示す斜視図である。 サイクロン分離装置５０の前面図である。 サイクロン分離装置５０の左側面図である。 サイクロン分離装置５０の上面図である。 図８に示すサイクロン分離装置５０のＡ－Ａ断面図である。 図８に示すサイクロン分離装置５０のＢ－Ｂ断面図である。 図１０に示すサイクロン分離装置５０のＣ－Ｃ断面図である。 図１３に示すサイクロン分離装置５０のＤ－Ｄ断面図である。 図１３に示すサイクロン分離装置５０のＥ－Ｅ断面図である。 図１３に示すサイクロン分離装置５０のＦ－Ｆ断面図である。 サイクロン分離装置５０の塵埃捨て時の斜視図である。 サイクロン分離装置５０の分解斜視図である。
　以下、図面を参照して本発明の実施の形態に係る電気掃除機について説明する。
実施の形態１.
　図１は本発明に係る電気掃除機の外観を示す斜視図である。図１に示すように、電気掃除機１００は、吸込口体１と、吸引パイプ２と、接続パイプ３と、サクションホース４と、サイクロン方式の掃除機本体５とから構成されている。吸込口体１は床面上の塵埃及び含塵空気を吸い込む。吸込口体１の出口側には真直な円筒状の吸引パイプ２の一端が接続されている。吸引パイプ２の他端には、電気掃除機１００の運転を制御する操作スイッチが設置された取手が設けられており、中途にて若干折れ曲がった接続パイプ３の一端が接続されている。接続パイプ３の他端には、可撓性を有する蛇腹状のサクションホース４の一端が接続されている。さらに、サクションホース４の他端には、掃除機本体５が接続されている。掃除機本体５には電源コードが接続されており、電源コードが外部電源に接続されることで、通電し、後述する電動送風機が駆動されて吸引動作を行う。吸込口体１、吸引パイプ２、接続パイプ３およびサクションホース４は、含塵空気を掃除機本体５の外から内部に流入させるための吸引経路の一部を構成する。
　また、図２は図１の電気掃除機の掃除機本体５の斜視図、図３は図１の掃除機本体５の平面図、図４は図２に示す掃除機本体５のａ－ａ断面図、図５は図２に示す掃除機本体５のｂ－ｂ断面図、図６はサイクロン分離装置５０を外した状態の掃除機本体５の上面図、図７は、サイクロン分離装置５０の外観を示す斜視図であり、図８はサイクロン分離装置５０の前面図である。図９はサイクロン分離装置５０の左側面図であり、図１０はサイクロン分離装置５０の上面図である。図１１は図８に示すサイクロン分離装置５０のＡ－Ａ断面図、図１２は図８に示すサイクロン分離装置５０のＢ－Ｂ矢視断面図、図１３は図１０に示すサイクロン分離装置５０のＣ－Ｃ矢視断面図、図１４は図１３に示すサイクロン分離装置５０のＤ－Ｄ矢視断面図、図１５は図１３に示すサイクロン分離装置５０のＥ－Ｅ矢視断面図、図１６は図１３に示すサイクロン分離装置５０のＦ－Ｆ矢視断面図、図１７サイクロン分離装置５０塵埃捨て時の斜視図、図１８はサイクロン分離装置５０の分解斜視図である。
　図に示すように、電気掃除機本体５は、吸引風路４９とサイクロン分離装置５０と排気風路５１とフィルター５２と電動送風機５３と排気口５４と、車輪５５とから成る。吸引風路４９は、その一端が図１に示すサクションホース４に接続され、一次サイクロン部１０の側面の外壁に沿って配設され、その他端は、サイクロン分離装置５０の一部を構成する一次サイクロン部１０の一次流入口１１に接続される。サイクロン分離装置５０は、一次サイクロン部１０と同じくサイクロン分離装置５０を構成する二次サイクロン部２０の二次排出口２５で、掃除機本体５の後方に配置される排気風路５１に接続される。排気風路５１は、排気風路５１と同様に掃除機本体５の後方に配置される電動送風機５３と、フィルター５２を介して接続される。複数の穴から成る排気口５４は、吸引風路４９が設置された側とは反対側の側壁に形成されている。
　サイクロン分離装置５０の詳細な構成を説明する。
　サイクロン分離装置５０は、一次サイクロン部１０と、この一次サイクロン部１０と並設され、かつ一次サイクロン部１０の下流側に接続された二次サイクロン部２０とから構成されている。
　まず、一次サイクロン部１０の構成について、図１１、図１３を用いて説明する。
　一次サイクロン部１０は、一次流入口１１と、一次旋回室１２と、０次開口部１１３と、一次開口部１３と、０次ダストケース１１４と、一次ダストケース１４と、一次排出口体１５と、一次排出管１６と、を備えている。
　図１３に示すように、一次旋回室１２は、その側壁が、略円筒形状の一次円筒部１２ｂと、この一次円筒部１２ｂの下部に設けられ、先端部は一次旋回室１２の側壁面の一部を成し、先端に近づくほど径が小さくなる略円錐形状の一次円錐部１２ａと、一次円錐部１２ａの先端に形成された一次開口部１３とから構成されている。
　一次円筒部１２ｂの一部には０次開口部１１３が形成され、０次開口部１１３は一次流入口１１よりも低い位置に開口し、０次ダストケース１１４と連通する。一次ダストケース１４は、一次ダストケース１４に捕集された塵埃を圧縮するために、その上端を一次開口部１３よりも上方にまで延在するよう形成されている。
　図１１に示すように、一次排出口体１５は、ほぼ円筒形の中空の円筒部１５ｂと、円筒部１５ｂの下部に設けられ、先端（図１１では下方）に近づくほど径が小さくなる円錐部１５ａと、を備え、円筒部１５ｂと円錐部１５ａの側壁には多数の孔で構成された一次排出口１５ｃで構成される。また、一次排出口１５の最下部は一次流入口１１よりも下方に位置づけられている。
　次に、二次サイクロン部２０の構成について、図１０、１２、１３、１６を用いて説明する。
　二次サイクロン部２０は、二次流入口２１と、二次旋回室２２と、二次開口部２３と、二次ダストケース２４と、二次排出口２５と、二次排出管２６とを備えている。
　二次旋回室２２は、二次旋回室２２の側壁面を成し、略円筒形状の二次円筒部２２ｂと、この二次円筒部２２ｂの下部に設けられ、先端に近づくほど径が小さくなる略円錐形状の二次円錐部２２ａと、二次円錐部２２ａの先下端に形成された二次開口部２３とから構成されている。ここで、二次円錐部２２ａの先端側は、図１３に示すように二次ダストケース２４内に突出するように設けられている。
　また、上述の０次ダストケース１１４は、二次ダストケース２４及び二次ダストケース２４内に突出した二次旋回室２２の一部を包囲するように配置されていると共に、一次ダストケース１４、二次ダストケース２４は１つの部品として形成されている。
　上記の構成において、一次排出管１６は、一次排出口１５ｃと二次流入口２１とを連通するように設けられているとともに、二次排出管２６は、二次排出口２５と排気風路５１とを連通するように設けられている。これにより、掃除機本体５は、吸引口体１、吸引パイプ２、接続パイプ３、サクションホース４を通じて内部に流入させた含塵空気を、吸入風路４９、一次流入口１１、一次旋回室１２、一次排出口１５ｃ、一次排出管１６、二次流入口２１、二次旋回室２２、二次排出口２５、二次排出管２６を順に通気することで清浄化し、排気風路５１、フィルター５２、電動送風機５３及び排気口５４からなる排気経路を経て、掃除機本体５の外部に排出する構造を形成している。
　次に、本実施の形態１に係わる電気掃除機の動作について、その概要を説明する。
　ユーザーによる操作部（図示せず）の操作により電動送風機５３に電源が供給されて、電気掃除機１００が駆動を開始すると、電動送風機５３の吸引力により、吸込口体１から含塵空気が吸引され、吸引パイプ２を通じて、接続パイプ３、サクションホース４の順に吸引経路を流れた後、図６の矢印付きの破線で示されている流れを経て、一次サイクロン部１０の一次流入口１１へ流入する。一次流入口１１へ流入した含塵空気は、一次旋回室１２の円筒形の一次円筒部１２ｂの側壁に沿って流入して旋回気流となり、その旋回気流は一次旋回室１２の中心軸近傍の強制渦領域とその外周側の準自由渦領域とを形成しながら、その経路構造と重力とにより一次旋回室１２の下方に向かって流れていく。
　このとき、旋回している含塵空気の中の塵埃には遠心力が作用し、その力によって含塵空気が塵埃と空気に分離される。ここで、遠心力によって分離される塵埃のうち、比重が大きい塵埃（例えば大きな砂や小石等。以下、塵埃Ａという）は一次旋回室１２に壁面に設けられている０次開口部１１３から０次ダストケース１１４内に飛び出して捕集される。また、０次ダストケース１１４に捕捉された塵埃Ａは、前述するように比較的比重が大きいため再飛散しづらく、０次ダストケース１１４内部の底部に蓄積される。
　一方、０次ダストケース１１４に捕集されなかった塵埃を含む含塵空気は、旋回しながら一次旋回室１２の下方、つまり一次円筒部１２ｂから一次円錐部１２ａに向かって流れていく。一次円錐部１２ａに進んだ旋回流は、下降するほど、旋回半径（つまり一次円錐部１２ａの径）が小さくなるため、旋回速度が増大する。これにより、塵埃Ａよりも比重が小さい塵埃（例えば綿塵埃は、細かい軽砂等。以下、塵埃Ｂという）を遠心力によって分離することができ、これにより分離した塵埃Ｂは一次開口部１３から一次ダストケース１４内に捕集され蓄積される。
　なおここで、１次ダストケース１４の形状をＤ形に形成することにより、Ｄ形状の角部分に空気の淀みを作ることができ、この淀みによって塵埃をため易くすることが出来る。
　一方、含塵空気から塵埃Ａ及び塵埃Ｂが除去された空気は、一次サイクロン部１０の一次旋回室１２の円筒部１２ｂの中心軸に沿って上昇し、一次排出口体１５の円錐部１５ａ及び円筒部１５ｂに設けられた一次排出口１５ｃを通過して、一次排出管１６から二次流入口２１を経由して二次サイクロン部２０へと流入する。二次流入口２１に流入した空気は、二次旋回室２２の円筒形の二次円筒部２２ｂの側壁に沿ってほぼ水平に流入して旋回気流となり、その中心軸近傍の強制渦領域とその外周側の準自由渦領域とを形成しながら、その経路構造と重力とにより下向きに流れていく。排気された空気は、その後二次旋回室２２の二次円錐部２２ａ内を下降し、その後、上昇して二次排出口２５を経由して外部へ排気される。
　ここで、各サイクロン部の排出口付近（つまり、一次排出口１５ｃ、二次排出口２５付近）の各旋回室の径を比べると、二次サイクロン部２０の方が径が小さくなるよう構成している。さらに、二次排出口２５の開口面積は、一次流入口１１の開口面積より小さく構成して、旋回室内部での旋回速度が一次サイクロン部１０より二次サイクロン部２０の方が早くなるようにしている。これにより、一次サイクロン部１０で捕集できなかった微細塵を、二次サイクロン部２０の二次ダストケース２４に捕集することが可能となる。
　なお、前述したように、一次排出口１５ｃは円筒部１５ｂと円錐部１５ａに設けた多数の微細な孔で構成している。
　これにより、一次サイクロン部１０から二次サイクロン部２０へ抜ける含塵空気から、一次排出口１５ｃの開口よりも大きい塵埃が通過することを抑制することが出来ると共に、一次排出口１５ｃを円筒部１５ｂと円錐部１５ａの側壁に設けることで、一次排出口１５ｃ周囲を流れる旋回気流によって、一次排出口１５ｃに詰まった塵埃が取り除かれ、塵埃が一次排出口１５ｃに詰まるのを抑制している。また、一次排出口体１５の下部を円錐形状にすることにより、一次旋回室１２の下方からの上昇流をスムーズに排出することができ、これにより圧損を低減することができる。また、非常に長い糸状の塵埃、例えば髪の毛などが円錐部１５ａに巻きついてしまっても、円錐部１５ａの円錐形状により取り除き易い。
　このように、比較的遠心力が働き易い塵埃Ａを０次ダストケース１１４で確実に捕集しつつ、塵埃Ａよりも遠心力の働きが小さい塵埃Ｂを一次ダストケース１４に捕集することができる。
　なお、一般的に、電気掃除機によって吸引される含塵空気の中に含まれる塵埃の割合は、塵埃Ａ、塵埃Ｂ、微細塵の順に少なくなる。そのため、塵埃Ａを捕集する０次ダストケース１１４を他のダストケースよりも大きい容量とし、微細塵を捕集する二次ダストケース２４を他のダストケースよりも小さい容量とすることで、よりコンパクトなサイクロン分離装置とすることが出来る。
　次に、騒音対策について、図１３、図１４、図１５、図１７を用いて説明する。
　上述したように、二次サイクロン部２０は一次サイクロン部１０より空気流の旋回速度が速いため集塵効率が高い。しかしながら、旋回速度が速いと空気流風の旋回によって生じる気流音や空気流によって旋回する塵埃と旋回部の内壁面との摩擦音による騒音が大きくなる。したがって、空気流の旋回速度が速い二次サイクロン部２０は、集塵効率は一次サイクロン部１０よりも高いが、一次サイクロン部１０よりも、騒音が大きくなる。
　一方、一次サイクロン部１０に設けられた一次ダストケース１４と０次ダストケース１１４に流れ込む空気流の量を比較すると、０次ダストケース１１４では、一次流入口１１から流入する含塵空気の空気流の旋回方向に対し、この含塵空気の空気流の接線方向の一次旋回室１２の壁面に０次ダクトケース１１４と連通する０次開口部１１３が形成されているので、０次ダストケース１１４への空気流の入り込みは微小に抑えることができる。これに対し、一次サイクロン部１０の下方に設けられた一次ダストケース１４は、旋回する含塵空気の空気流の遠心力に加え、この空気流による下方向への押し込み等の力により分離した塵埃を捕集するようにしているため、０次ダストケース１１４と比べて、空気流の入り込みが大きくなる。したがって、一次ダストケース１４よりも０次ダストケース１１４のほうが、気流が流れ込むことによって発生する騒音が小さく、また塵埃が壁面に擦れる時に発生する摩擦音も小さくなる。
　そこで、図８及び図１３に示すように、０次ダストケース１１４で二次サイクロン部２０の少なくとも一部を覆うことで、最も大きい音の発生源である二次サイクロン部２０と、使用者が存在する外部空間との間に、サイクロン分離装置５０において最も音の発生の少ない空気層と少なくとも一つの壁面を有する部位、つまり０次ダストケース１１４を設けることで二次サイクロン部２０から発生する音を遮音することが出来る。
　これにより、サイクロン分離装置５０から発生する騒音を抑制することができる。
　また、図１３に示すように、一次排出口１５ｃが、一次旋回室１２内に突出している一次排出口体１５に形成されており、一次排出口体１５の最下部の先端部が、一次流入口１１の開口面と対向もしくはこの開口面よりも下方に位置するようにしたので、一次流入口１１から流入する含塵空気によって発生する旋回流に、接線方向のみならず、下方向の力が加わり、塵埃は下方向へと導かれやすくなる。よって、一次旋回室１２の下方に位置する一次ダストケース１４への捕集性能が高くなる。
　また、図１３に示すように、一次排出口１５の最下部が、０次開口部１１３の開口面と対向する位置もしくは開口面よりも下方に対向位置するように構成してもよい。これにより、一次流入口１１から流入する含塵空気の旋回方向の角度が、０次開口部１１３よりも下方へと向き、０次開口部１１３の開口面より下方にて空気流風の旋回が起こりやすくなる。その結果、０次ダストケース１１４内に直接入り込む含塵空気の量が減少する。つまり、０次ダストケース１１４内での塵埃の攪拌が少なくなり、摩擦音がより小さくなる。また、０次ダストケース１１４で旋回する気流の量も少なくなり、気流音も減少する。
　このように、０次ダストケース１１４に発生する騒音量を減らすような構成にすることにより、サイクロン分離装置５０から外部に漏れる騒音をより減少させることができる。
　また、図１３に示すように、二次サイクロン部２０の中でも最も塵埃と壁面の摩擦音が大きい二次旋回室１２の一部を、サイクロン分離装置５０の中でも最も塵埃と壁面の摩擦音が小さい０次ダストケース１１４で覆っているので、擦れ音が小さい物で擦れ音が大きい物を覆う形となる。
　結果、０次ダストケース内の空気が二次旋回室１２から発生する大きな騒音を吸収するため、騒音をかなり効果的に防音でき、サイクロン分離装置５０全体の騒音が低下する。
　また、図１５に示すように、０次開口部１１３が一次旋回室１２での旋回流の接線方向が前記一次旋回室１２の中心と二次旋回室２２の中心とを結ぶ線とほぼ平行になる部位に形成されないように構成する。これにより、旋回流が、直接、０次開口部１１３に入るのを防ぐことが出来る。そのため、０次ダストケース１１４への風の流入が少なくなり、０次ダストケース内での塵埃の攪拌が少なくなるため、０次ダストケース１１４内での塵埃と壁面の摩擦音がより小さくなる。結果、二次サイクロン部２０から発生する音をサイクロン分離装置５０外に漏らさないようにして、騒音を抑制する効果がより高まる。
　また、図１３に示す一次サイクロン部１０の中でも最も塵埃と壁面の摩擦音が大きい一次旋回室１２の一部を、一次サイクロン部１０の中でも最も塵埃と壁面の摩擦音が小さい０次ダストケース１１４で覆うように構成してもよい。即ち、一次旋回室１２の一次円筒部１２ｂの下部に一次円錐部１２ａが設けられ、その先端部は先端に近づくほど径が小さくなるほぼ円錐形状を成しているため、一次旋回室１２内の旋回流は、一次円筒部１２ｂから一次円錐部１２ａに下降する際に気流の方向が曲げられる。そのため、空気中の砂や小石などの塵が一次円錐部１２ａと激しく当たる。従って、空気の擦れる音及び砂や小石が当たる音が足し合わされて大きな騒音を発する。これに対して、０次ダストケース１１４は上述したように擦れ音が非常に小さい。
　一次旋回室１２の一部を、０次ダストケース１１４で覆うことで、擦れ音が小さい物で擦れ音が大きい物を覆う形となる。
　結果、効果的に防音でき、サイクロン分離装置５０全体の騒音が低下する。
　同様に、図１３に示す二次サイクロン部２０の中でも最も塵埃と壁面の摩擦音が大きい二次旋回室２２の一部を、二次サイクロン部２０の中でも最も塵埃と壁面の摩擦音が小さい二次ダストケース２４で覆うように構成してもよい。即ち、二次旋回室２２の二次円筒部２２ｂの下部に二次円錐部２２ａが設けられ、その先端部は先端に近づくほど径が小さくなるほぼ円錐形状を成しているため、二次旋回室２２内の旋回流は、二次円筒部２２ｂから二次円錐部２２ａに下降する際に気流の方向が曲げられるため、空気中の砂や小石などの塵が二次円錐部２２ａと激しく当たる。従って、空気の擦れる音及び砂や小石が当たる音が足し合わされて大きな騒音を発する。これに対して、二次ダストケース２４は二次円錐部２２ａの下方に設けられており、二次円錐部２２ａの先端である二次開口部２３で速度が最高になった旋回流は二次開口部２３から断面積がより大きい二次ダストケース２４に流入する際に今度は速度が遅くなる従って、二次ダストケース２４内では、擦れ音がより小さくなる。
　二次旋回室２２の一部を二次ダストケース２４で覆うことで、擦れ音が小さい物で擦れ音が大きい物を覆う形となる。結果、サイクロン分離装置５０全体の騒音が低下する。
　また、図１３及び図１４に示すように二次ダストケース２４を内包する０次ダストケース１１４も二次ダストケース２４も断面がほぼ円形の円筒である。そこで、双方をほぼ同心円状に設置することで、０次ダストケース１１４内の気流の速度が均一化され、流れの乱れを抑えることができる。これにより、塵埃と壁面の擦れまたは衝突が均一化されるため、同心円状でない場合に比べ、塵埃と壁面の擦れ又は衝突の不均一による騒音がなくな
るため、騒音抑制効果をより一層向上させることができる。
　さらに二次旋回室２２の二次円錐部２２ａの先端の二次開口部から二次ダストケース２４が延設するように構成してもよい。このとき、二次旋回室２２の二次円錐部２２ａの先端の二次開口部で、二次円錐部２２ａの軸方向に、二次ダストケース２４と接続し、二次開口部と対向する二次ダストケース２４の壁側の少なくとも一部を、二次円錐部にて構成する。そして、二次円錐部２２ａの少なくとも一部を０次ダストケースで覆い、０次開口部１１３の対面に二次円錐部２２ａの０次ダストケース１１４に覆われている部分が位置するように構成する。
　これにより、塵埃が０次開口部１１３から流入した際に、塵埃を円錐に接触させ、軸方向の速度成分とダストケースの延設方向の速度成分を持たせることが出来るため、ダストケースの下方向深部まで塵埃を送り込むことが出来る。
　また、上述したように、一次排出口１５ｃと二次流入口２１が連通されているため、一次サイクロン部１０の下流に二次サイクロン部２０が直列に接続される。従って、一次サイクロン部１０と二次サイクロン部２０の双方に流入する空気の量はほぼ同等となる。このとき、図１６に示す一次流入口１１の断面積を二次流入口２１の断面積よりも大きくすることで、一次サイクロン部１０内の風速を二次サイクロン部２０内の風速よりも遅くすることが出来る。これにより、０次ダストケース内で発生する塵埃と壁面の擦れ音の大きさを２次ダストケース内で発生する塵埃と壁面の擦れ音の大きさよりも小さくすることが出来、騒音を小さくすることが出来る。
　また、図１３及び図１７に示す一次旋回室１２の平均径と二次旋回室２２の平均径を異なるように構成しても良い。上述したように一次流入口１１の断面積を二次流入口２１の断面積よりも大きくすることで、一次サイクロン部１０内と二次サイクロン部２０内の風速が異なった状態となる。そこで、一次旋回室１２の平均径と二次旋回室２２の平均径を異なるように構成することで、一次旋回室１２と二次旋回室２２を旋回する気流の回転数を変更させることが出来、旋回室から発生する音の周波数領域を異なったものとすることが可能となり、音の共鳴を抑制することが出来る。
　なお、上記実施の形態１では、一次排出口１５ｃを一次旋回室１２内に突出している一次排出口体１５に穿設して形成しているが、これに限るものではなく、二次流入口２１と連通する開口部であれば良い。
　以上のように、この発明に係るサイクロン分離装置並びに電気掃除機は、機外から吸引した含塵空気（塵埃を含んだ空気）を旋回させることで、空気と塵埃を遠心分離して捕集するサイクロン分離装置並びにこのサイクロン分離装置を備えた電気掃除機に利用できる。
　１　吸込口体、　２　吸引パイプ、　３　接続パイプ、　４　サクションホース、
　５　掃除機本体、　１０　一次サイクロン部、　１１　一次流入口、
１２　一次旋回室、　１２ａ　一次円錐部、　１２ｂ　一次円筒部、
１３　一次開口部、　１４　一次ダストケース、　１５　一次排出口体、
１５ａ　円錐部、　１５ｂ　円筒部、　１５ｃ　一次排出口、
２０　二次サイクロン部、　２１　二次流入口、　２２　二次旋回室、　
２２ａ　二次円錐部、　２２ｂ　二次円筒部、　２３　二次開口部、　
２４　二次ダストケース、　２５　二次排出口、　４９　吸引風路、　
５０　サイクロン分離装置、　５１　排気風路、　５２　フィルター、
５３　電動送風機、　５４　排気口、　５５　車輪、　１００　電気掃除機、　
１１３　０次開口部、　１１４　０次ダストケース。

Claims (8)

  1. 　外部から吸引した含塵空気が流れ込む一次流入口と、前記一次流入口から吸い込まれた含塵空気を旋回させることで前記含塵空気から塵埃を分離する一次旋回室と、前記一次旋回室の下方に設けられた一次開口部から、前記一次旋回室によって分離された塵挨を捕集する一次ダストケースと、前記一次旋回室内の空気を排出する一次排出口とを有する一次サイクロン部と、
    　前記一次排出口から排出された空気が流れ込む二次流入口と、前記二次流入口から吸い込まれた空気を旋回させることで前記空気からさらに塵挨を分離する二次旋回室と、前記二次旋回室に設けられた二次開口部から、前記二次旋回室よって分離された塵埃を捕集する二次ダストケースと、前記二次旋回室内の空気を排出する二次排出口とを有する二次サイクロン部とを備え、
    　前記一次サイクロン部には、前記一次旋回室の側壁に設けられた開口部から、前記一次旋回室によって分離された塵挨を捕集する０次ダストケースを設け、前記０次ダストケースを、前記二次サイクロン部の少なくとも一部を覆うように配置されてなることを特徴とするサイクロン分離装置。
  2. 　前記０次ダストケースは、前記二次サイクロン部のうち、少なくとも前記二次旋回室を覆うことを特徴とする請求項１に記載のサイクロン分離装置。
  3. 　前記開口部は、前記一次旋回室の旋回流の接線方向が、前記一次旋回室の中心軸上と前記二次旋回室の中心軸上とを結ぶ線と平行にならない前記一次旋回室の側壁部分に穿設することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のサイクロン分離装置。
  4. 　前記一次排出口は、前記旋回室内に突出する一次排出口体の側壁に形成され、前記一次排出口体の先端が前記一次流入口より下方に位置するように構成することを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載のサイクロン分離装置。
  5. 　前記一次排出口体の先端部は、前記開口部の開口面と対向あるいは前記開口面より下方に位置するよう構成したことを特徴とする請求項４に記載のサイクロン分離装置。
  6. 　前記一次流入口の断面積を、前記二次流入口の断面積より大きくしたことを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載のサイクロン分離装置。
  7. 　前記一次サイクロン部の一次旋回室と前記二次サイクロン部の二次旋回室の平均径が異なるよう構成したことを特徴とする請求項１～６のいずれかに記載のサイクロン分離装置。
  8. 　前記請求項１～７のいずれかに記載のサイクロン分離装置を搭載したことを特徴とする電気掃除機。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130025794A (ko) * 2011-09-02 2013-03-12 삼성전자주식회사 진공청소기 및 그 집진장치
CN102973205A (zh) * 2011-09-02 2013-03-20 三星电子株式会社 真空吸尘器及其灰尘分离装置
CN114098506A (zh) * 2020-08-31 2022-03-01 美诺两合公司 无袋吸尘器

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2503251C (en) 2012-06-20 2015-07-15 Dyson Technology Ltd A self righting cleaning appliance
GB2503255B (en) 2012-06-20 2014-10-15 Dyson Technology Ltd A cleaning appliance
GB2503252B (en) 2012-06-20 2014-12-17 Dyson Technology Ltd A self righting cleaning appliance
GB2503253B (en) * 2012-06-20 2014-10-15 Dyson Technology Ltd A cleaning appliance
GB2503254B (en) 2012-06-20 2014-12-17 Dyson Technology Ltd A cleaning appliance
NZ704318A (en) 2012-08-15 2016-10-28 Mitsubishi Electric Corp Cyclone separation device and electric vacuum cleaner with same
USD718504S1 (en) 2013-02-21 2014-11-25 Techtronic Floor Care Technology Limited Vacuum cleaner
USD731721S1 (en) 2013-05-03 2015-06-09 Techtronic Floor Care Technology Limited Vacuum cleaner
USD739101S1 (en) 2013-09-09 2015-09-15 Techtronic Floor Care Technology Limited Floor cleaning device
AU354586S (en) 2013-09-24 2014-03-26 Techtronic Floor Care Tech Ltd Floor cleaning device
USD762026S1 (en) 2013-11-28 2016-07-19 Techtronic Industries Co., Ltd. Floor cleaning device
JP6331415B2 (ja) * 2014-01-22 2018-05-30 三菱電機株式会社 サイクロン分離装置及び電気掃除機
JPWO2017090480A1 (ja) * 2015-11-26 2018-09-20 日本電産株式会社 サイクロン式集塵装置
EP3576589B1 (en) * 2017-02-06 2023-07-19 Aktiebolaget Electrolux Separation system for vacuum cleaner and vacuum cleaner comprising the separation system
KR102021856B1 (ko) 2018-02-20 2019-09-17 엘지전자 주식회사 청소기
CN111904325B (zh) * 2019-05-08 2022-04-01 江苏美的清洁电器股份有限公司 手持式清洁设备

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6250141B2 (ja) * 1980-06-19 1987-10-22 Noototorai Ltd
JP2006508725A (ja) * 2002-12-03 2006-03-16 テクトロニック　インダストリーズ　カンパニー　リミテッド 吸引式掃除機用の塵埃分離器及び収集器の配置
JP2008541815A (ja) * 2005-05-27 2008-11-27 ダイソン・テクノロジー・リミテッド サイクロン式分離装置

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4373228A (en) * 1979-04-19 1983-02-15 James Dyson Vacuum cleaning appliances
US4593429A (en) 1980-06-19 1986-06-10 Prototypes, Ltd. Vacuum cleaning appliance
DE3171910D1 (en) 1980-06-19 1985-09-26 Rotork Appliances Ltd Vacuum cleaning appliance
JPS5867366A (ja) 1981-10-17 1983-04-21 Kinzo Kanda サイクロン
JPS6250141A (ja) 1986-07-11 1987-03-04 Ryobi Ltd 両面印刷機における裏面印刷部のフォ−ムロ−ラ制御装置
JPH0663452A (ja) 1992-08-11 1994-03-08 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd サイクロン分離装置
GB9803539D0 (en) 1998-02-19 1998-04-15 Arnold Adrian C Cleaning apparatus
US6896720B1 (en) * 1999-02-18 2005-05-24 Adrian Christopher Arnold Cleaning apparatus
CN1148147C (zh) * 2000-12-27 2004-05-05 苏州金莱克清洁器具有限公司 吸尘器的分体式旋风滤尘装置
KR100437369B1 (ko) 2001-01-10 2004-06-25 삼성광주전자 주식회사 진공청소기의 사이클론 집진장치
JP3612705B2 (ja) 2001-09-04 2005-01-19 ツインバード工業株式会社 サイクロン式掃除機
JP3569915B2 (ja) 2002-01-16 2004-09-29 ツインバード工業株式会社 二重サイクロン式掃除機
JP2004229826A (ja) 2003-01-29 2004-08-19 Sanyo Electric Co Ltd 集塵装置及びそれを用いた電気掃除機
KR100500833B1 (ko) 2003-05-24 2005-07-12 삼성광주전자 주식회사 진공청소기의 이중사이클론 집진장치
KR100601896B1 (ko) 2004-05-12 2006-07-19 삼성광주전자 주식회사 사이클론 집진장치 및 진공청소기
KR101148125B1 (ko) * 2005-01-07 2012-05-23 삼성전자주식회사 사이클론 청소기
GB2426473B (en) * 2005-05-27 2008-11-05 Dyson Technology Ltd Cyclonic separating apparatus
US20070144116A1 (en) * 2005-12-23 2007-06-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Cyclonic cleaner
WO2008006280A1 (fr) * 2006-07-03 2008-01-17 Suzhou Kingclean Floorcare Co., Ltd. Silencieux de cyclone piur appareil de nettoyage et dispositif d'élimination de la poussière le comprenant
CN201275033Y (zh) * 2008-08-20 2009-07-22 泰怡凯电器(苏州)有限公司 旋风分离器、旋风分离装置及装有该装置的真空吸尘器

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6250141B2 (ja) * 1980-06-19 1987-10-22 Noototorai Ltd
JP2006508725A (ja) * 2002-12-03 2006-03-16 テクトロニック　インダストリーズ　カンパニー　リミテッド 吸引式掃除機用の塵埃分離器及び収集器の配置
JP2008541815A (ja) * 2005-05-27 2008-11-27 ダイソン・テクノロジー・リミテッド サイクロン式分離装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130025794A (ko) * 2011-09-02 2013-03-12 삼성전자주식회사 진공청소기 및 그 집진장치
CN102973205A (zh) * 2011-09-02 2013-03-20 三星电子株式会社 真空吸尘器及其灰尘分离装置
EP2564750A3 (en) * 2011-09-02 2014-12-17 Samsung Electronics Co., Ltd. Vacuum cleaner having a dust separating apparatus
KR101920429B1 (ko) * 2011-09-02 2019-02-08 삼성전자주식회사 진공청소기 및 그 집진장치
CN114098506A (zh) * 2020-08-31 2022-03-01 美诺两合公司 无袋吸尘器

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Publication number Publication date
JP4947161B2 (ja) 2012-06-06
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