WO2013054488A1 - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

　本発明の電気掃除機は、吸引力を発生させる電動送風機（１６）と、略円筒形状の旋回部と、吸気口（１３）と、１次旋回室（５）と、２次旋回室（３）と、集塵室（２１）と、流入口（２２）と、を備え、２次旋回室（３）と集塵室（２１）とを流入口（２２）を介して連通させたサイクロン式電気掃除機である。吸気口（１３）は、電動送風機（１６）により吸引した含塵空気を旋回部で旋回させるため旋回部の外郭周方向に設けている。１次旋回室（５）は、塵埃分離した空気を排出するため通気部（１８）を備え旋回部の中心付近に設けた排気筒（１７）を有する。２次旋回室（３）は、１次旋回室（５）の下方に位置し、１次旋回室（５）と連通する。集塵室（２１）は、２次旋回室（３）の側方に配置され塵埃を収納する。流入口（２２）は、２次旋回室（３）の周壁の一部に形成される。２次旋回室（３）を旋回する旋回気流の流れ方向を旋回部の接線方向から変化させる流れ変更部を設け、流入口（２２）から集塵室（２１）内へ進入する気流の流量を制御する。

Description

電気掃除機

　本発明は、サイクロン式の電気掃除機に関する。

　近年、吸引した含塵空気に旋回成分を与え、遠心力により気流から塵埃を分離するタイプの電気掃除機、いわゆるサイクロン式の電気掃除機が注目を浴びている。多くのサイクロン式電気掃除機は、一つの略円筒状の筒体において、上方に、吸込み口を設け、吸引した含塵空気を旋回させる旋回部を配し、その下方には、遠心分離した塵埃を溜める集塵部を配した構成である。旋回部と集塵部との間には、集塵部から塵埃が旋回部側へ舞い上がるのを抑えるために、返りを設けたフランジを構成している。

　しかし、この旋回部と集塵部とを一体の筒体の中で形成する構成では、集塵部から旋回部側への塵埃の舞い上がりを充分には抑えられない。このため、旋回部と集塵部とを別々の空間で区画形成し、旋回部から集塵部へは流入口を介して連通させることで、集塵部に溜めた塵埃を旋回部に舞い戻りにくくさせた構成のものも開発されている（例えば、特許文献１，２参照）。特に、特許文献２は、特許文献１に比べて、旋回部と集塵部とを連通させる排出口において、流入口の集塵室側に整流部を設けることで、集塵部から旋回部への塵埃の舞い戻りをさらに抑えるように工夫されている。

　しかしながら、特許文献１および特許文献２ともに、円筒形状の旋回部の周壁の一部に流入口を形成している。このため、吸引された含塵空気は、旋回部の円筒壁面に沿って旋回し、遠心力を受けながら流入口に向かう。その結果、排出口から集塵部へ流入する含塵空気は、その旋回気流の接線成分の勢いのまま、集塵部へと進入する。このため、進入気流の流速が高くなり、集塵部内で塵埃を旋回させる運動量が作用するため、集塵室内で塵埃を旋回浮遊させ、塵埃が旋回部へと舞い戻るチャンスを充分には抑えることができない。進入気流が旋回部に塵埃を含んで舞い戻ってしまうと、最終的には、空気排出口からその塵埃を排出してしまう。

特開２０００－１５７４６３号公報 特開２００６－２０５１６８号公報

　本発明の電気掃除機は、吸引力を発生させる電動送風機と、略円筒形状の旋回部と、吸気口と、１次旋回室と、２次旋回室と、集塵室と、流入口と、を備え、２次旋回室と集塵室とを流入口を介して連通させたサイクロン式電気掃除機である。吸気口は、電動送風機により吸引した含塵空気を旋回部で旋回させるため旋回部の外郭周方向に設けている。１次旋回室は、塵埃分離した空気を排出するため通気部を備え旋回部の中心付近に設けた排気筒を有する。２次旋回室は、１次旋回室の下方に位置し、１次旋回室と連通する。集塵室は、２次旋回室の側方に配置され塵埃を収納する。流入口は、２次旋回室の周壁の一部に形成される。

　２次旋回室を旋回する旋回気流の流れ方向を旋回部の接線方向から変化させる流れ変更部を設け、流入口から集塵室内へ進入する気流の流量を制御する。

　これにより、集塵室内の塵埃を舞い上げたり、旋回させたりするほどの運動量が発生せず、集塵室内の気流に塵埃はほとんど乗ることがない。その結果、集塵室から２次旋回室への塵埃の舞い戻りを効果的に抑えることができる。

図１は本発明の実施の形態１における電気掃除機の外観図である。 図２は本発明の実施の形態１における電気掃除機の掃除中の側方断面図である。 図３は本発明の実施の形態１における電気掃除機の掃除中の要部構成を示す斜視断面図である。 図４は本発明の実施の形態１における電気掃除機の掃除中での２次旋回室と集塵室の平面断面図である。 図５は本発明の実施の形態１における電気掃除機の掃除終了後の側方断面図である。 図６は本発明の実施の形態２における電気掃除機の掃除中での２次旋回室と集塵室の平面断面図である。 図７は本発明の実施の形態３における電気掃除機の掃除中での２次旋回室と集塵室の平面断面図である。 図８は本発明の実施の形態４における電気掃除機の掃除中での２次旋回室と集塵室の平面断面図である。

　（実施の形態１）
　図１～５を用いて、本発明の実施の形態１における電気掃除機について説明する。図１は、本発明の実施の形態１における電気掃除機全体の外観図である。図２は、本発明の実施の形態１における電気掃除機の掃除中の側方断面図である。図３は、本発明の実施の形態１における電気掃除機の集塵ケースの要部構成を示す斜視断面図である。図４は、本発明の実施の形態１における電気掃除機の２次旋回室と集塵室との配置関係を示す平面断面図である。図５は、本発明の実施の形態１における電気掃除機の掃除終了後の側方断面図である。

　図１に示すように、掃除機本体１の外部には、車輪６、およびキャスター７が取り付けられており、掃除機本体１は床面を自在に移動できる。吸い込んだ塵埃を溜める集塵ケース２取り付け部の下方前方に接続口８が設けられている。接続口８には、吸引ホース９、手元操作ハンドル１０、延長管１１が順次接続されている。延長管１１の先端には吸込具１２が取り付けられている。

　図２に示すように、集塵ケース２は、掃除機本体１に対して着脱自在に取り付け可能で、かつ、水平に対して約４５°の角度に傾斜した状態で設置している。これは、掃除機本体１の高さ方向のサイズを小さくするためであり、９０°まで起こした状態で集塵ケース２を設置する構成としても本発明による効果は同じである。そして、集塵ケース２を掃除機本体１に取り付けた状態では、吸気口１３は、接続口８に連結した吸引路１４に連通し、排出口１５は、電動送風機１６と連通している。吸気口１３は、集塵ケース２内に塵埃を取り込む入口となる。排出口１５は、集塵ケース２から洗浄空気を排出する出口となる。

　次に、集塵ケース２について説明する。図３に示すように、まず塵埃を吸い込む部分には、略円筒形状の旋回部の外周に、内周面に対して接線方向となるように開口した吸気口１３を設けている。また、略円筒状の中心付近には、排出口１５に連通する円筒状の排気筒１７を配した１次旋回室５を設けている。この排気筒１７の外周側壁面には、メッシュフィルターやエッチングフィルター等の濾過フィルターによる通気部１８を構成している。これにより、粗塵がこの排気筒１７を通過して、排出口１５側へと抜け出ないようにしている。ここで、本実施の形態１では、排気筒１７の通気部１８を濾過フィルターで形成しているが、排気筒１７の周側壁面にφ１～２ｍｍ径の小さな通気孔を多数個設けるようにした樹脂の一体成型品による構成でもよい。

　１次旋回室５の下方には、内周壁が連続するように２次旋回室３を配している。２次旋回室３の内周壁は、円筒形状部１９と非円筒形状部２０とで囲うように構成されている。円筒形状部１９は、１次旋回室５の略円筒径よりも幾分大きい内径を有している。非円筒形状部２０は、円筒形状部１９の内径よりも内側に位置させて直線状に形成している。図４に示すように、２次旋回室３の内周壁は、概ね、略Ｄ形状となっている。

　ここで、排気筒１７の底位置は、１次旋回室５と２次旋回室３との境界、もしくは、幾分、１次旋回室５側に位置するように配している。２次旋回室３の非円筒形状部２０の内周壁は、排気筒１７の中心と１次旋回室５の内周壁との間にあって、排気筒１７の外周端部の鉛直下方近傍に位置させている。

　２次旋回室３の側方には、塵埃を溜めるための集塵室２１を配している。２次旋回室３と集塵室２１とは流入口２２を介して連通しており、この流入口２２以外は、互いに区画形成した構成としている。

　ここで、２次旋回室３の非円筒形状部２０の周壁は、集塵室２１の区画壁の一部を兼ねている。すなわち、２次旋回室３と集塵室２１は隣接する壁を兼ねた構成で形成されている。また、図２に示すように、集塵室２１の上方が、１次旋回室５と２次旋回室３の内側に水平方向に食い込んだ構成となっている。また、１次旋回室５の内周壁と２次旋回室３の非円筒形状部２０とをつなぐ非円筒形状部２０上方の上壁部２３は、２次旋回室３に向かって傾斜する斜面となるように形成している。

　２次旋回室３から集塵室２１へと連通する流入口２２は、導入側壁部２４と、その上下の上壁面２５と下壁面２６とでコの字状に囲われた流入経路２７の先に配している。導入側壁部２４は、２次旋回室３から集塵室２１への連通部分において、２次旋回室３の円筒形状部１９の内周壁より集塵室２１の側壁面に向かって接線方向に伸長している。円筒形状部１９の内周壁から連なった導入側壁部２４と非円筒形状部２０とが交わる位置を端部として、非円筒形状部２０の周壁に流入口２２を形成している。

　集塵室２１には、１次旋回室５ならびに２次旋回室３を旋回する気流に対して鉛直方向に摺動する圧縮機構２８を設けている。吸引運転時は、集塵室２１の上方に圧縮部２９が収納された状態にあって、圧縮部２９が集塵室２１の上壁の役割を果たす。吸引運転を止めると、モーター等の駆動源、もしくは手動によって、圧縮部２９を下降させ、集塵室２１に溜まった塵埃を押し固めて減容可能とする。

　１次旋回室５の上方で、かつ、排気筒１７と排出口１５との間には、不織布フィルターをプリーツ状に折った第２の塵埃分離部３０を配している。第２の塵埃分離部３０は、排気筒１７を通過してしまった細塵を濾過するために設けている。

　次に、集塵ケース２内の塵埃分離作用について説明する。まず、電動送風機１６を運転させると、その吸引圧によって吸気口１３より塵埃を含んだ含塵空気が集塵ケース２に進入する。１次旋回室５の吸気口１３を１次旋回室５の内周壁面の接線方向に開口し、１次旋回室５内の空気を排出する排気筒１７を上方中心に配しているため、１次旋回室５に進入した空気の流れは、周壁から中心に向かう渦流となる。そして、１次旋回室５、およびその下方に配した２次旋回室３の連続した空間において、排気筒１７付近の負圧が最も高くなる。その結果、集塵ケース２の上方に位置した吸気口１３から進入した空気は、１次旋回室５の内周壁面に沿って旋回しながら２次旋回室３に向かって下降する。

　吸気口１３から進入した空気が、２次旋回室３に至ると、２次旋回室３において空気はその内周壁面を沿って旋回し、空気の流れが２次旋回室３の中心に向かう。その後、空気はそのまま空間の中心付近を旋回しながら上昇し、排気筒１７より排出されるという旋回気流の軌道が形成される。吸い込まれた空気に含まれた塵埃は、空気より重いため、吸気口１３から１次旋回室５及び２次旋回室３の内周壁面に沿って旋回する際に受ける遠心力によって内周壁面に押し付けられながら旋回しつづける。

　通常、サイクロン式集塵ケースは、この遠心力を受ける塵埃と中心に向かう空気とに分離する効果を狙ったものであるが、砂・粉・綿・髪の毛といった様々な塵埃が集塵ケース２の底部分に溜り始めると、その集塵空間では、塵埃が乗った気流に乱れが生じる。このため、上昇する気流に乗って塵埃が排気筒１７まで至り、そのまま排気筒１７を通過してしまうといった状況が起こる可能性があった。

　そこで、従来例（図示せず）では、旋回室と塵埃を溜める集塵室とをそれぞれ区画形成し、旋回室と集塵室とは流入口を介して連通し、旋回気流に乗って遠心力を受ける塵埃を集塵室内に向かって排出させる。これにより、旋回室内における排気筒に向かう上昇気流に塵埃を乗せないように構成されていた。

　しかし、この従来例の構成では、旋回室と集塵室とを連通する流入口を旋回室の円筒内周壁面上に設けており、内周壁に沿って流れる旋回気流の周速度は、吸気口から進入した時の速度とほぼ同等の高い状態である。このため、旋回室内周壁の流入口端部から集塵室内に向かって流れる旋回室内周壁の接線方向の流速は高い状態となる。その結果、塵埃を含んだ旋回気流は高速で集塵室に進入する。

　この流入口から進入した気流の速度が高いため、進入した空気自体が集塵室内の塵埃を旋回浮遊させることが可能な運動量を持つ。このため、集塵室内で塵埃が旋回し、舞い上がり生じ、再び、流入口から旋回室側に浮遊した塵埃が逆流して、そのまま、旋回室内の上昇気流に乗って排気筒より抜け出てしまうという状況を、充分には抑え切れてはいなかった。

　そこで、本発明の実施の形態１では、１次旋回室５下方の連続した空間となる２次旋回室３の内周壁の形状を、一様な略円筒形状はなく、円筒形状部１９と非円筒形状部２０とから成る略Ｄ形状とした。

　集塵ケース２内に吸い込まれた空気は、吸気口１３より１次旋回室５の内周壁面に沿って旋回しながら２次旋回室３に向かって下降する。空気が２次旋回室３に至ると、初めに、円筒形状部１９の内周壁面に沿って旋回し、続いて、非円筒形状部２０の内周壁面に到達すると、その流れが屈曲させられる抵抗を受ける。この空気の流れに対する抵抗により、２次旋回室３内の空間を旋回する旋回気流の流れ方向が円筒形状部１９の内周壁の接線方向から旋回部の中心側（内側）へ変化する。その結果、旋回気流の速度は、従来例のような、２次旋回室３の周壁全体を円筒形状とした場合と比べて大幅に減少する（第１の作用）。

　また一方で、流入口２２の直前では、旋回気流は流入口２２に向かう円筒形状部１９の内周壁の接線方向の流れと、非円筒形状部２０の内周壁面に沿って旋回部の中心側へ屈曲させられる流れとに二分される。非円筒形状部２０の内周壁は、円筒形状部１９の内周壁よりも排気筒１７の中心寄りに位置させているため、旋回部の中心から非円筒形状部２０の内周壁までの距離（半径距離）が減少する。これにより、非円筒形状部２０の内周壁付近の旋回通路幅が円筒形状部１９の内周壁付近の旋回通路幅より減るため、流入口２２直前で二分する流れのうち、非円筒形状部２０に沿って屈曲する流れの流速成分の割合が高くなる。その結果、流入口２２に向かう円筒形状部１９の内周壁の接線方向の流速成分の割合が低くなる。

　さらに、実施の形態１では、図２～図４に示すに示すように、流入口２２の位置を、旋回気流の流れ方向に対して、２次旋回室３の周壁が、円筒形状部１９から非円筒形状部２０に変化する交点付近において、旋回軌道からは外側に膨らむ方向に流入経路２７を設けて構成した。このため、流入口２２に向かう円筒形状部１９の内周壁の接線方向の流速成分の割合がより低くなる（第２の作用）。

　ここで、塵埃は、１次旋回室５より内周壁面方向に遠心力を受けながら２次旋回室３まで旋回下降しており、この塵埃が乗っている気流は、１次旋回室５、および２次旋回室３の内周壁面のすぐ近傍を流れる気流に分布している。そのため、塵埃は、上述の流入口２２の直前で二分する流れのうち、円筒形状部１９の内周壁の接線方向の流れに乗って流入口２２に向かう（第３の作用）。

　上述した３つの作用により、流入口２２を通過する含塵空気の流速は大幅に減少する。このため、集塵室２１に進入した空気には、集塵室２１内の塵埃を舞い上げたり、旋回させるまでの運動量がないため、集塵室２１内を動く塵埃がほとんどない。これにより、集塵室２１から２次旋回室３への塵埃の舞い戻りを効果的に抑えることができる。

　このように、本実施の形態１では、２次旋回室３の周壁の一部が、１次旋回室５の略円筒形状の旋回部と一致、もしくは、幾分、大きい内径で形成した円筒形状部１９と、他の周壁部分を、円筒形状部１９の内径に対して内側に位置させ、直線状に形成した非円筒形状部２０とで流れ変更部を構成した。これにより、２次旋回室３の空間を旋回する旋回気流の流れ方向が円筒形状部１９の内周壁の接線方向（旋回部の接線方向）から旋回部の中心側へ急激に変化するため、旋回気流の旋回速度が大幅に減少する。このように、流れ変更部により、流入口２２から集塵室２１内へ進入する気流の流量を制御することができる。その結果、集塵室２１から２次旋回室３への塵埃の舞い戻りを効果的に抑えることができる。

　また、上述したように、２次旋回室３を旋回した空気は、２次旋回室３の中心付近を通る上昇気流よって排気筒１７に至る。２次旋回室３の非円筒形状部２０を排気筒１７の中心を超えて２次旋回室３の円筒形状部１９側に位置させると、非円筒形状部２０の内周壁付近を流れる旋回気流は、排気筒１７の高い負圧に引き寄せられ、上昇気流となってしまう。しかしながら、本実施の形態１では、非円筒形状部２０を、図２～図４に示すように、排気筒１７の外周端部の鉛直下方の近傍に配置したため、２次旋回室３の円筒形状部１９と非円筒形状部２０の内周壁付近を流れる旋回気流は、ほぼ水平方向の気流となる。これにより、例えば、キャンディーの包みといった大きな塵埃を吸い込んだ場合でも、塵埃が１次旋回室５より２次旋回室３へと旋回下降し、集塵室２１へ向かう流入口２２に直ちに通過できなかったとしても、塵埃は排気筒１７に向かう上昇気流には乗らない。このため、塵埃は２次旋回室３底部の内周壁面を旋回し続け、次に旋回して流入口２２の位置に戻ってきた機会に、流入口２２を通過することができる。

　また、本実施の形態１では、２次旋回室３の円筒形状部１９の半径を、１次旋回室５の円筒形状の半径よりも幾分大きく設定している。これにより、内周壁付近を流れる旋回気流は、１次旋回室５から２次旋回室３に至った際、その周速が減少する。その結果、流入口２２から集塵室２１へと進入する気流の減速効果をさらに高めることができる。

　さらには１次旋回室５と２次旋回室３との高さ方向の段差により、２次旋回室３の内周壁付近の旋回気流の水平成分をさらに大きくできるため、流入口２２から集塵室２１内へ向かう進入気流の水平成分も大きくなる。このため、集塵室２１底付近に溜まった塵埃に、この進入気流が衝突することを極力抑えることができ、集塵室２１内の塵埃の舞い上げを効果的に抑えることができる。

　また、集塵ケース２を水平に対して約４５°前後の角度で傾斜させて配置したことで、流入口２２から集塵室２１へ飛び込んだ塵埃は、集塵室２１の底部の奥（集塵室後壁側）から溜まり、そこから集塵室２１前方に向かって順次堆積する。このため、塵埃を集塵室２１底一面に効果的に溜めることができる。また、２次旋回室３の非円筒形状部２０と１次旋回室５の内周壁とを結ぶ、２次旋回室上方の上壁部２３を、２次旋回室３に向かって傾斜を持たせている。このため、１次旋回室５から２次旋回室３へと下降する旋回気流の動きを妨げることがない。

　以上、このような構成によって、１次旋回室５ならびに２次旋回室３から空気と分離させた塵埃を、区画形成した集塵室２１へと進入・堆積させ、かつ、集塵室２１に溜まった塵埃を旋回させる空気流量を充分に減少させることができる。これにより、集塵室２１に溜まった塵埃の２次旋回室３への舞い戻りを効果的に抑え、集塵効率を向上させることができる。

　さらに、集塵室２１内に設けた圧縮機構２８によって、集塵した塵埃を圧縮減容し、次の掃除開始までの間、圧縮放置しておく。これにより、減容した塵埃は、その形状（高さ）を維持すると同時に、塵埃同士が絡み合って塵埃表面が平滑となり、集塵室内で浮き上がったり、舞い上がったりすることがない。その結果、さらに集塵効率を効果的に向上させることができる。

　なお、本実施の形態１では、排気筒１７の周壁面に通気部１８を形成した例を説明したが、これに限られることではなく、排気筒１７の底面に通気部１８を形成した場合でも、同様の効果が得られる。

　また、本実施の形態１では、１次旋回室５の下方に２次旋回室３を配置する構成について説明したが、これに限られることではなく、１次旋回室５の上方に２次旋回室３を配し、そして、その側方に集塵室２１を配した構成としてもよい。

　また、本実施の形態１では、２次旋回室３の側方に集塵室２１を配した構成について説明したが、これに限られることではなく、２次旋回室の下方に集塵室２１を配した構成としてもよい。ただし、この場合、２次旋回室３の非円筒形状部２０にある流入口２２から集塵室２１の連通口との間をつなぐ流入通路を設けることにより、同様の効果を得ることができる。

　なお、本実施の形態１では、円筒形状部１９は、１次旋回室５の略円筒径よりも幾分大きい内径を有するとしたが、これに限られることではなく、円筒形状部１９は、１次旋回室５の略円筒径と一致した内径を有してもよい。

　また、本実施の形態１では、キャニスタータイプの掃除機において説明したが、同じ集塵ケースをアップライトタイプの掃除機に用いた場合でも、作用効果は同じである。

　（実施の形態２）
　本発明の実施の形態２における電気掃除機について説明する。以下、実施の形態１と同一の部分については、同一符号を付してその説明を省略する。

　図６は、本発明の実施の形態２における集塵ケースの２次旋回室と集塵室との配置関係を示す平面断面図である。本実施の形態２が実施の形態１と異なる点は、２次旋回室３の非円筒形状部２０の周壁を、集塵室２１側に向かって湾曲させた点である。そして、この湾曲状とした周壁の頂点（周壁先端）位置Ａが、排気筒１７の中心と１次旋回室５の周壁との間にあって、排気筒１７の外周端部の鉛直下方近傍に位置するように構成している。すなわち、非円筒形状部２０の周壁先端は、１次旋回室５の旋回部の円弧中心を超えない範囲に設けられている。

　これにより、２次旋回室３の内周壁付近を旋回する旋回気流に乗った塵埃の水平成分の流れが乱されない。つまり、排気筒１７に向かう上昇気流には塵埃を乗せない状態を維持しながら、集塵室２１を２次旋回室３側へとさらに平行にずらすことができる。これにより、集塵ケース２の幅方向の小型化を図ることができる。

　（実施の形態３）
　本発明の実施の形態３における電気掃除機について説明する。以下、実施の形態１、２と同一の部分については、同一符号を付してその説明を省略する。

　図７は、本発明の実施の形態３における集塵ケースの２次旋回室と集塵室との配置関係を示す平面断面図である。本実施の形態３では、略円筒形状の２次旋回室３の側方に集塵室２１を配置し、２次旋回室３と集塵室２１とは隣接する壁を兼ねた構成で形成されている。２次旋回室３と集塵室２１とは、２次旋回室３の周壁３１の一部に形成した流入口２２で連通されている。そして、流入口２２の旋回気流の流れ方向に対して下流側に位置する下流側開口縁２２ｂに、２次旋回室３の周壁３１から内側に向けて延伸したリブ３２を形成することにより旋回気流の流れ変更部が構成されている。

　すなわち、２次旋回室３の内周壁付近を旋回する旋回気流がリブ３２に衝突することで旋回気流の流れ方向が内周壁の接線方向から旋回部の中心側へ変えられる。これにより、２次旋回室３内の旋回気流の速度が減少する。また、速度が減少した旋回気流のうち周壁３１の内周面付近を旋回する塵埃を含んだ旋回気流がリブ３２により流入口２２の方向に導かれ、流入口２２を通過して集塵室２１に進入する。

　塵埃を含んだ旋回気流はリブ３２に衝突することで大幅に減速された状態で集塵室２１に侵入する。このため、集塵室２１に進入した空気には、集塵室２１内の塵埃を舞い上げたり、旋回させるまでの運動量がないため、集塵室２１内を動く塵埃がほとんどない。これにより、集塵室２１から２次旋回室３への塵埃の舞い戻りを効果的に抑えることができる。

　また、リブ３２は、流入口２２の下流側開口縁２２ｂと対向した上流側開口縁２２ａの２次旋回室３の内周壁の接線方向の延長線と、２次旋回室３の内周壁の接線方向Ｂから１５°だけ２次旋回室３の中心側に傾斜した直線Ｃの間に位置するように配置するのが好ましい。こうすることで、２次旋回室３内の旋回気流の旋回性を乱すことなく、周壁３１の内周面付近を旋回する塵埃を含んだ旋回気流の速度のみを大幅に減少させて集塵室２１へ侵入させることができる。これにより、集塵室２１からの塵埃の舞い戻りをより確実に抑えることができる。

　（実施の形態４）
　本発明の実施の形態４における電気掃除機について説明する。以下、実施の形態１～３と同一の部分については、同一符号を付してその説明を省略する。

　図８は、本発明の実施の形態４における集塵ケースの２次旋回室と集塵室との配置関係を示す平面断面図である。本実施の形態４では、略円筒形状の２次旋回室３の側方に集塵室２１を配置し、２次旋回室３と集塵室２１とは隣接する壁を兼ねた構成で形成されている。２次旋回室３と集塵室２１とは、２次旋回室３の周壁３１の一部に形成した流入口２２で連通されている。流入口２２の２次旋回室３の中心方向内側に、２次旋回室３の中心軸方向に延伸した円柱状の柱状部材３３を形成することにより流れ方向変更部が構成されている。

　すなわち、２次旋回室３の内周壁付近を旋回する旋回気流が柱状部材３３の流入口２２側へ迂回することで旋回気流の方向が変えられ旋回気流の流速が減少する。また、流入口２２側へ迂回された旋回気流のうち周壁３１の内周面付近を旋回する塵埃を含んだ旋回気流が速度の減少された状態で、流入口２２を通過して集塵室２１に進入する。

　このように、集塵室２１へ侵入する旋回気流は柱状部材３３を迂回することで大幅に減速された状態で集塵室２１に侵入する。このため、集塵室２１に進入した空気には、集塵室２１内の塵埃を舞い上げたり、旋回させるまでの運動量がないため、集塵室２１内を動く塵埃がほとんどない。これにより、集塵室２１から２次旋回室３への塵埃の舞い戻りを効果的に抑えることができる。なお、柱状部材３３は必ずしも円柱状である必要はなく、多角形状であってもよく、要するに、旋回気流を効果的に迂回させ、旋回気流の速度を減少させることができればどんな形状でもよい。

　また、柱状部材３３の横幅寸法（旋回気流の接線方向の幅寸法）は、流入口２２の横幅よりも小さく設定するのが好ましい。こうすることで、２次旋回室３内の旋回気流の速度を不必要に減少させることなく、周壁３１の内周面付近を旋回する塵埃を含んだ旋回気流の速度のみを大幅に減少させて集塵室２１へ侵入させることができる。これにより、集塵室２１からの塵埃の舞い戻りをより確実に抑えることができる。

　以上説明したように、本発明にかかる電気掃除機は、旋回部を形成する１次旋回室と、その下方に配した２次旋回室と、２次旋回室の側方に配し、２次旋回室とは区画形成した集塵室を設け、２次旋回室と集塵室とは流入口により連通させる。２次旋回室の内周壁を、円筒形状部と非円筒形状部とから成る略Ｄ形状とする。流入口は、旋回気流の流れ方向に対して、円筒形状部から非円筒形状部に変化する交点付近に形成した。これにより、１次旋回室での旋回流速に対して２次旋回室での旋回流速を減速させて、集塵室へと進入する含塵空気の流速を抑える。その結果、集塵室内の塵埃が浮遊旋回するのを抑えて、２次旋回室へと再び舞い戻ることを効果的に抑え集塵性能を向上させることができる。

　以上のように、本発明にかかる電気掃除機は、集塵室内の塵埃が浮遊旋回するのを抑えて、２次旋回室へと再び舞い戻ることを効果的に抑え集塵性能が向上することができるため、吸引した空気に旋回成分を持たせ、遠心力により気流から塵埃を分離除去するタイプの集塵部を有した電気掃除機に適用可能である。

　１　　掃除機本体
　２　　集塵ケース
　３　　２次旋回室
　５　　１次旋回室
　１３　　吸気口
　１６　　電動送風機
　１７　　排気筒
　１８　　通気部
　１９　　円筒形状部
　２０　　非円筒形状部
　２１　　集塵室
　２２　　流入口
　２２ａ　　上流側開口縁
　２２ｂ　　下流側開口縁
　２３　　上壁部
　２４　　導入側壁部
　２５　　上壁面
　２６　　下壁面
　２７　　流入経路
　３１　　周壁
　３２　　リブ
　３３　　柱状部材

Claims (9)

1. 吸引力を発生させる電動送風機と、
   略円筒形状の旋回部と、
   前記電動送風機により吸引した含塵空気を前記旋回部で旋回させるため前記旋回部の外郭周方向に設けた吸気口と、塵埃分離した空気を排出するため通気部を備え前記旋回部の中心付近に設けた排気筒とを有した１次旋回室と、
   前記１次旋回室の下方に位置し、前記１次旋回室と連通する２次旋回室と、
   前記２次旋回室の側方に配置され塵埃を収納する集塵室と、
   前記２次旋回室の周壁の一部に形成した流入口と、を備え、
   前記２次旋回室と前記集塵室とを前記流入口を介して連通させたサイクロン式電気掃除機において、
   前記２次旋回室を旋回する旋回気流の流れ方向を前記旋回部の接線方向から変化させる流れ変更部を設け、前記流入口から前記集塵室内へ進入する気流の流量を制御する電気掃除機。
2. 前記流れ変更部は、前記２次旋回室の周壁の一部が、前記１次旋回室の略円筒形状の旋回部と一致、もしくは、幾分、大きい内径で形成した円筒形状部と、他の周壁部分を、前記円筒形状部の内径に対して内側に位置させた、直線状、もしくは湾曲状に形成した非円筒形状部とで構成し、前記流入口は、旋回気流の流れ方向に対して、前記２次旋回室の周壁が、前記円筒形状部から前記非円筒形状部に変化する交点付近に形成した請求項１に記載の電気掃除機。
3. 前記２次旋回室の非円筒形状部の壁面は、前記集塵室の壁面の一部を兼ねた構成とした請求項２に記載の電気掃除機。
4. 前記２次旋回室の非円筒形状部の周壁先端は、前記１次旋回室の旋回部の円弧中心を超えない範囲に設けた請求項２に記載の電気掃除機。
5. 前記２次旋回室の非円筒形状部の周壁先端は、前記排気筒の外周端部の鉛直下方近傍に配置した請求項２に記載の電気掃除機。
6. 前記１次旋回室の旋回部の円弧周壁と前記２次旋回室の非円筒形状部の周壁とをつなぐ上壁部は、前記２次旋回室に向かって傾斜する斜面で形成した請求項２に記載の電気掃除機。
7. 前記２次旋回室から前記集塵室への連通部分において、前記２次旋回室の円筒形状部より前記集塵室の側壁面に向かって接線方向に伸長した導入側壁部を形成し、前記導入側壁部と前記２次旋回室の非円筒形状部の周壁との交点から、前記非円筒形状部の周壁に前記流入口を設け、かつ、前記導入側壁部には、上壁面と下壁面とを設けて、コの字状となる流入経路を形成した請求項２に記載の電気掃除機。
8. 略円筒形状の前記２次旋回室の側方に前記集塵室を配置し、前記２次旋回室と前記集塵室とは隣接する壁を兼ねた構成で形成し、
   前記流れ変更部は、前記流入口の旋回気流の流れ方向に対して下流側に位置した下流側開口縁に前記２次旋回室の周壁から前記２次旋回室の中心側に向けて延伸したリブを形成することにより構成し、前記リブは、前記流入口の前記下流側開口縁に対向する上流側開口縁の前記２次旋回室の内周壁の接線方向の延長線と、前記２次旋回室の内周壁の接線方向から１５°だけ前記２次旋回室の中心側に傾斜した直線の間に位置するように配置した請求項１に記載の電気掃除機。
9. 略円筒形状の前記２次旋回室の側方に前記集塵室を配置し、前記２次旋回室と前記集塵室とは隣接する壁を兼ねた構成で形成し、
   前記流れ変更部は、前記流入口の前記２次旋回室の中心方向内側に、前記２次旋回室の中心軸方向に延伸した柱状部材を形成することにより構成し、前記柱状部材の横幅寸法は、前記流入口の横幅よりも小さく設定した請求項１に記載の電気掃除機。

Images