WO2017057384A1 - 電気掃除機 - Google Patents

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WO2017057384A1
WO2017057384A1 PCT/JP2016/078499 JP2016078499W WO2017057384A1 WO 2017057384 A1 WO2017057384 A1 WO 2017057384A1 JP 2016078499 W JP2016078499 W JP 2016078499W WO 2017057384 A1 WO2017057384 A1 WO 2017057384A1
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dust
main body
centrifugation
centrifuge
containing air
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PCT/JP2016/078499
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鈴木　仁
江部　清
小嶋　健司
高井　保志
満 渡邉
Original Assignee
東芝ライフスタイル株式会社
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Publication date
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    • A47L9/1641—Multiple arrangement thereof for parallel flow

Definitions

  • Embodiments of the present invention include a first centrifugal separator that centrifuges dust, and a plurality of second centrifugal separators that centrifuge dust that is smaller than dust separated by the first centrifugal separator. It is related with the vacuum cleaner provided with.
  • the first centrifuge unit that centrifuges coarse dust that is relatively large dust and the downstream side of the first centrifuge unit communicate with each other.
  • the second centrifugal separator has a smaller diameter and a larger flow velocity than the first centrifugal separator, and becomes a source of relatively large fluid noise. Therefore, it is desired to reduce the noise generated in these second centrifugal separators.
  • the problem to be solved by the present invention is a vacuum cleaner that can efficiently collect dust using the first centrifuge and the plurality of second centrifuges, suppress noise, and dispose of dust hygienically. Is to provide.
  • the vacuum cleaner of an embodiment has a vacuum cleaner body provided with an electric blower, and a dust collector that separates and collects dust from the dust-containing air sucked by driving the electric blower.
  • the dust collector includes a first centrifugal separator, a plurality of second centrifugal separators, a first dust collector, and a second dust collector.
  • the first centrifugal separator has a case body and a separator main body.
  • the separation portion main body includes a first cylindrical portion formed in a substantially cylindrical shape having a ventilation opening on a peripheral surface.
  • the separation unit main body includes a cylindrical separator portion located below the first cylindrical portion. Further, the separation unit main body is accommodated in the case body, and the lower end side thereof is in close contact with the case body.
  • a 1st centrifugation part turns dust-containing air around the 1st cylindrical part along the inner surface of a case body, and centrifuges dust.
  • the second centrifuge part has a second cylindrical part.
  • the second cylindrical portion communicates with the first centrifugal separation portion in parallel, and is formed in a substantially cylindrical shape having a diameter smaller than that of the first cylindrical portion.
  • the second centrifugal separation unit centrifuges dust that is smaller than the dust that is swirled by the first centrifugal separation unit by swirling the dust-containing air that has passed through the first centrifugal separation unit along the inner surface of the second cylindrical unit. To do.
  • the first dust collecting unit accumulates the dust centrifuged by the first centrifugal separator.
  • the second dust collecting unit accumulates the dust centrifuged by each second centrifuge. Moreover, each 2nd centrifugation part is located in the inside of a separator part. And the 1st dust collection part and the 2nd dust collection part are divided into the exterior and the inside of a separation part main part by adhesion with a separation part main part and a case body.
  • reference numeral 11 denotes a so-called canister-type vacuum cleaner.
  • the vacuum cleaner 11 has a pipe portion 12 that is a suction air passage body (air passage formation body) and a pipe portion 12 that is detachably connected.
  • a vacuum cleaner main body 13 A vacuum cleaner main body 13.
  • the pipe part 12 is provided on the distal end side of the hose body 16, the connecting pipe part 15 connected to the cleaner body 13, the flexible hose body 16 communicating with the distal end side of the connecting pipe part 15.
  • the hand-operated portion 17 has a loop-shaped gripping portion 21 protruding toward the hose body 16, and a plurality of operation setting buttons 22 are provided above the gripping portion 21.
  • the cleaner body 13 includes a body case 26 having a large-diameter traveling wheel 23 on both sides and a swivel wheel (not shown) on the lower side.
  • the cleaner body 13 is configured to be able to travel (move) at least along the front-rear direction on the floor surface, which is the surface to be cleaned, by the traveling wheels 23 and the turning wheels.
  • the front-rear direction is based on the traveling (moving) direction of the cleaner body 13 (main body case 26).
  • the main body case 26 is made of, for example, a synthetic resin, and supports a main body 31 located behind the dust collector 27 and a lower part of the front of the main body 31 to support the lower portion of the dust collector 27. And a protrusion receiving portion 32 as a dust collector supporting portion.
  • the traveling wheels 23 are rotatably supported on both sides of the main body 31.
  • an electric blower 35 inside the main body 31, an electric blower 35, a control circuit unit (not shown) for controlling the operation of the electric blower 35, and a power source serving as a power source for the electric blower 35 and the control circuit unit, etc. Department is accommodated.
  • a cord reel device wound with a power cord connected to an external power source such as a commercial AC power source, or a battery such as a secondary battery is used.
  • a communication opening (not shown) that is airtightly connected to the upstream side of the dust collector 27 attached to the main body case 26 is formed in the lower portion of the front portion of the main body portion 31. Is formed with an intake opening (not shown) that communicates the downstream side of the dust collector 27 attached to the main body case 26 and the suction side of the electric blower 35. An exhaust hole (not shown) for discharging exhaust from the electric blower 35 is formed in the rear part of the main body 31.
  • a main body suction port 41 for sucking dust-containing air into the dust collector 27 is formed on the front surface of the protruding receiving portion 32 by connecting the connecting tube portion 15 of the tube portion 12.
  • the main body suction port 41 communicates with the communication opening. Therefore, the main body suction port 41 can communicate with the upstream side of the dust collector 27 attached to the main body case 26.
  • the operation of the electric blower 35 is controlled by the control circuit unit according to the operation of the setting button 22.
  • the electric blower 35 is arranged with the suction side as an upper side, for example.
  • the control circuit unit is electrically connected to the setting button 22, and the operation mode set by the operation of the setting button 22 (e.g., strong mode, medium mode, weak mode, automatic mode, stop mode, etc.).
  • the operation of the electric blower 35 is set.
  • the dust collecting device 27 includes a case body 45 that is an accommodating portion as a first main body portion, and a separator 46 that is a dust separating portion as a second main body portion that is accommodated inside the case body 45. ing.
  • the dust collector 27 includes a first centrifugal separator 47 that mainly centrifuges relatively large dust, that is, coarse dust, which is a part of the dust in the dust-containing air sucked by driving the electric blower 35.
  • a plurality of second centrifuges 48 for centrifuging relatively small dust, that is, fine dust (fine dust), which is the remaining dust that could not be separated by the first centrifuge 47, are configured.
  • the dust collecting device 27 is detachably locked to the main body case 26 by an attaching / detaching mechanism (not shown). Note that the front-rear direction and the left-right direction of the dust collector 27 are based on the state where the dust collector 27 is attached to the main body case 26, and the vertical direction is a state where the dust collector 27 is removed from the main body case 26 and placed on a horizontal surface, that is, The dust collector 27 (state shown in FIG. 1) is used as a reference. In the present embodiment, the dust collector 27 is attached to the main body case 26 so that the upper end side, which is one end side, is inclined rearward. When attached to 26, it may not always coincide with the vertical vertical direction.
  • the case body 45 is an outer shell of the dust collector 27 and is formed in a hollow, substantially cylindrical shape.
  • the case body 45 includes a case body main body 51 that is a cylindrical housing main body, and a cover portion 52 as a ceiling portion that is attached to an upper end that is one end of the case body main body 51.
  • a lid 53 as a bottom for opening and closing the lower end which is the other end of the case body 51 is provided.
  • an inlet 54 for sucking dust-containing air is opened at a position biased to one side, for example, the right side.
  • an exhaust part 55 from which air separated from dust is discharged is provided at the upper part.
  • the case body 51 is formed of a member such as a transparent (transparent) synthetic resin, for example.
  • the case body 51 is provided with an introduction port 54.
  • the cover part 52 is formed in a substantially circular plate shape, and airtightly closes the upper end part of the case body 51.
  • An exhaust part 55 is disposed on the cover part 52.
  • the cover portion 52 may be integrated with or separate from the case body main body 51.
  • the lid 53 includes a substantially circular dish-shaped lid body 57, a cylindrical receiving portion 58 arranged concentrically with the lid body 57, and the lid 53 can be rotated to the case body 51. And a hinge portion 59 that supports the shaft.
  • a sealing member that is airtightly pressed against the lower end of the case body 51 and a locking mechanism for locking the lid 53 to the case body 51 are not shown in the lid 53. Is provided.
  • the receiving portion 58 supports the separating body 46 from below with the lid 53 closed, and protrudes from the upper central portion of the lid body 57.
  • the hinge portion 59 is provided on one side of the lid body 57 and connects the lid 53 and the case body 51.
  • the seal member is disposed along the outer edge of the lid body 57 and the like.
  • the locking mechanism is provided, for example, on the other side of the lid body 57 opposite to the hinge 59. This locking mechanism can release the locking of the lid 53 with respect to the case body 51 by operating an operation unit (not shown).
  • the introduction port 54 is provided at a position facing the main body 31 in a state where the dust collector 27 is mounted on the main body case 26.
  • the introduction port 54 extends rearward substantially horizontally, and is airtightly connected to the communication opening in a state where the dust collector 27 is attached to the main body case 26. Therefore, the introduction port 54 is airtightly connected to the main body suction port 41 (via the communication opening).
  • the exhaust portion 55 extends in a cylindrical shape from the substantially central portion of the cover portion 52 toward the rear, and the front end side becomes an exhaust port 55a that faces the main body portion 31 with the dust collector 27 attached to the main body case 26. ing.
  • the separating body 46 includes a separating portion main body 61, a plurality of introducing portions 62 accommodated inside the separating portion main body 61, a plurality of cone portions 63 as second cylindrical portions, and a discharge as a plurality of discharging portions. And a cylindrical portion 64.
  • the separator 46 is detachably fixed to the case body main body 51 or the cover portion 52 of the case body 45.
  • the separation part main body 61 constitutes the first centrifugal separation part 47 together with the case body 45, and includes a shroud part 66 as a first cylindrical part, a separator part 67, a collecting wall part 68 as a partition part, and exhaust air. Road part 69 is provided. Further, the separation portion main body 61 is disposed inside the case body 45 along the central axis of the case body 45, and has a lower end side (lower end portion) with respect to the case body 45 (lid body 53 (receiving portion 58)). ) Are closely attached and supported.
  • the separation part main body 61 is in close contact with the case body 45, so that the first dust collection part for collecting the dust (coarse dust) centrifuged by the first centrifugal separation part 47 between the case body 45 and the case body 45.
  • the first reservoir 70 and the second reservoir 71 as a second dust collecting unit for storing the dust (fine dust) centrifuged by each of the second centrifugal separators 48 are divided into the outside and the inside.
  • the separation portion main body 61 is divided into a first structure portion 73 integrally including a shroud portion 66, a separator portion 67, and an exhaust air passage portion 69, and a second structure portion 74 constituting the aggregate wall portion 68. ing.
  • the shroud portion 66 forms a swirling air passage 76 for turning dust-containing air between the outer periphery and the inner peripheral surface 45a of the case body 45 as a turning center of the first centrifugal separation portion 47 (surrounding). is there.
  • the shroud portion 66 is formed in a cylindrical shape having an axial direction along the vertical direction, and is coaxially positioned at the center portion of the case body 45. Further, the shroud portion 66 is disposed at a height position substantially equal to the introduction port 54. Further, the shroud portion 66 includes a plurality of ventilation openings 77 on the peripheral surface, and a partition 78 is formed between adjacent ventilation openings 77 and 77, and each ventilation opening 77 is covered with a separation filter 79. ing.
  • the ventilation opening 77 penetrates the peripheral surface of the shroud portion 66 so as to communicate the outer peripheral side (swirl air path 76) and the inner peripheral side of the shroud portion 66, and is formed in, for example, a rectangular shape that is long in the vertical direction.
  • a plurality of openings are spaced apart from each other at substantially equal intervals.
  • each partition 78 has a lattice shape (continuous shape) that is elongated along the vertical direction and is positioned at substantially equal intervals in the circumferential direction of the shroud portion 66.
  • the separation filter 79 is, for example, a mesh filter, and filters and separates dust in the dust-containing air that passes through the ventilation openings 77.
  • the separator portion 67 divides the inside of the case body 45 into a swirling air passage 76 and a first reservoir portion 70 in the vertical direction.
  • the separator portion 67 is adjacent to the lower end portion of the shroud portion 66. That is, the separator portion 67 is located below the shroud portion 66.
  • the separator portion 67 is formed in a covered cylindrical shape having a larger diameter than the shroud portion 66 and having an axial direction along the vertical direction, and is arranged coaxially with the shroud portion 66.
  • the separator portion 67 includes a circular flat plate-shaped top plate portion 81 and a substantially cylindrical peripheral plate portion 82 that protrudes downward from the outer edge portion of the top plate portion 81 on the opposite side to the shroud portion 66. I have.
  • the separator 67 is provided with a rectifier 83 that rectifies dust-containing air that passes from the swirling air passage 76 to the second centrifugal separators 48 through the ventilation openings 77.
  • the top plate portion 81 is located so as to cover the lower end portion of the shroud portion 66.
  • the top plate portion 81 has a larger diameter than the shroud portion 66, and an outer edge portion protrudes radially outward with respect to the shroud portion 66.
  • a plurality of openings 85 are opened at positions inside the shroud portion 66.
  • openings 85 allow dust-containing air that has passed from the swirling air passage 76 to the inside of the shroud 66 through the ventilation openings 77 (separation filter 79) to the inside of the separator 67 (each second centrifugal separator 48 ( Each cone portion 63)) is introduced, for example, formed in a circular shape, and disposed symmetrically on the top plate portion 81, for example.
  • These openings 85 include a central opening 85a disposed on the central portion of the top plate 81, that is, the central axis of the shroud portion 66, and an outer periphery near the central opening 85a, that is, the shroud portion 66.
  • a plurality of outer openings 85b are set in the vicinity of the inner periphery and spaced apart from each other on the same circle.
  • the rectifying unit 83 includes a portion located on the inner peripheral side of the shroud portion 66 of the top plate 81 and each opening 85. That is, the rectifying unit 83 communicates the ventilation opening 77 and each second centrifuge unit 48.
  • the collecting wall portion 68 includes a substantially cylindrical upper wall portion 87 as a partition wall portion main body, and a reduced diameter portion as a dust guide portion that is continuous with the lower end portion of the upper wall portion 87 and decreases in diameter from the upper end side to the lower end side.
  • 88 and a cylindrical connecting portion 89 as a supported portion continuous to the lower end portion of the reduced diameter portion 88 are integrally formed, and formed into a substantially cylindrical shape whose diameter is reduced from the upper end side to the lower end side as a whole. Has been.
  • the aggregate wall portion 68 has an upper end side (upper end portion side of the upper wall portion 87) positioned inward of the separator portion 67 and a lower end portion side (lower end portion side of the upper wall portion 87, a reduced diameter portion 88 and a connection).
  • the portion 89) protrudes downward from the separator portion 67 and is located in the case body 45.
  • the inside of the collecting wall portion 68 communicates with the second reservoir portion 71.
  • the upper wall portion 87 is formed so as to gradually reduce the diameter from the upper end portion side to the lower end portion side.
  • the lower end portion of the upper wall portion 87 is larger in diameter than the shroud portion 66, for example.
  • the reduced diameter portion 88 guides the dust (fine dust) centrifuged by each second centrifuge 48 to the second reservoir 71 and is inclined toward the second reservoir 71.
  • connection part 89 is a part that supports the separation part main body 61 (separation body 46) in close contact with the bottom part (lid body 53) of the case body 45, and has a diameter dimension substantially equal to the receiving part 58 of the lid body 53.
  • the lid body 53 is in close contact with the receiving portion 58 in a state where the lower end portion of the case body 45 is closed.
  • the exhaust air passage unit 69 communicates with all the second centrifugal separators 48 and the exhaust units 55 (exhaust ports 55a), and exhausts the substantially dust-free air that has passed through the second centrifugal separators 48. It flows to the portion 55 (exhaust port 55a).
  • the exhaust air passage portion 69 is adjacent to the upper end portion of the shroud portion 66 opposite to the separator portion 67. That is, the exhaust air passage portion 69 is located above the shroud portion 66.
  • the exhaust air passage portion 69 has a larger diameter than the shroud portion 66 and is formed in a bottomed cylindrical shape having an axial direction along the vertical direction, and is disposed coaxially with the shroud portion 66.
  • the exhaust air passage portion 69 has a circular flat air passage partition portion 91 and protrudes upward from the outer edge portion of the air passage partition portion 91 to the opposite side to the shroud portion 66 in the case body 45 (case And a peripheral wall portion 92 that is in close contact with the upper end side of the body main body 51 or the lower portion of the cover portion 52.
  • the airway partition 91 is located so as to cover the upper end of the shroud 66.
  • a plurality of communication openings 94 are opened in the airway partition wall 91 at an inner position of the shroud 66. These communication openings 94 are used to introduce the air that has passed through the second centrifugal separation portions 48 into the exhaust air passage portions 69, and communicate with the upper end portions (downstream end portions) of the respective discharge cylinder portions 64. .
  • the peripheral wall 92 is formed in a cylindrical shape that gradually increases in diameter from the lower end side to the upper end side.
  • the first reservoir 70 is formed by the contact between the connecting portion 89 of the collecting wall portion 68 of the separating portion main body 61 and the receiving portion 58 of the lid 53, thereby collecting the case body 51, the lid 53, and the collecting wall of the separating portion main body 61. It is partitioned between the outside of the part 68.
  • the first reservoir portion 70 is a space portion on the outer peripheral side of the collective wall portion 68 in the case body 45.
  • the second reservoir 71 is configured such that the connecting portion 89 of the collecting wall 68 of the separating portion main body 61 and the receiving portion 58 of the lid 53 are in close contact with each other, and the collecting wall of the lid 53 (receiving portion 58) and the separating portion main body 61. It is partitioned between the inside of the part 68.
  • the second reservoir 71 is surrounded by the receiving portion 58 of the lid 53 in the present embodiment.
  • the first reservoir 70 is arranged in a donut shape (annular shape) around the second reservoir 71. That is, the first reservoir 70 and the second reservoir 71 are arranged concentrically.
  • the first structure portion 73 has an upper end side (exhaust air passage portion 69 (circumferential wall portion 92)) fixed to the case body 45 (the case body main body 51 or the cover portion 52) and a lower end side (the separator portion 67 side) a free end. It has become a shape.
  • the second structure portion 74 is detachably attached to the first structure portion 73 by inserting the upper end side (the upper end side of the collecting wall portion 68 (upper wall portion 87)) into the separator portion 67 of the first structure portion 73.
  • the lower end side (the lower end side of the collective wall portion 68 (connecting portion 89)) is a free end shape.
  • Each introduction portion 62 is attached to the upper end portion of each cone portion 63, and the dust-containing air that has passed through the first centrifugal separation portion 47 enters each cone portion 63 in the tangential direction of the inner peripheral surface of this cone portion 63.
  • the cone portion 63 each second centrifugal separation portion 48
  • the discharge cylinder portion 64 communicate with each other, and are located below the separator portion 67 (rectifying portion 83)
  • the intake opening 62a (upstream side) located in the position communicates with the ventilation opening 77 through the opening 85. Therefore, these inlets 62 communicate with the swirl air passage 76 on the suction side (via the rectifying unit 83 (opening 85) and the ventilation opening 77).
  • Each introduction part 62 is set so that the opening directions of the intake openings 62a are different from each other by a predetermined angle, and the air introduced into the separator part 67 through the opening 85 (rectifying part 83) is supplied to each cone.
  • the parts 63 are distributed almost evenly.
  • these introduction parts 62 are connected to the discharge cylinder part 64 at the exhaust opening 62b (downstream side) located at the center part. Therefore, these introduction parts 62 communicate with the exhaust air passage part 69 on the exhaust side (via the discharge cylinder part 64).
  • Each cone part 63 constitutes each second centrifuge part 48 as a set with each introduction part 62, and communicates in parallel with the first centrifuge part 47.
  • These cone parts 63 have a smaller diameter than the shroud part 66, are positioned along the vertical vertical direction, that is, substantially parallel to the central axis of the dust collector 27, and include It is formed in a substantially cylindrical shape that gradually decreases in diameter from the upper end side where dust air flows in to the lower end side. For this reason, these cone parts 63 have a turning radius of the dust-containing air smaller than a turning radius in the turning air path 76 of the first centrifugal separator 47 and a turning speed of the turning air path of the first centrifugal separator 47.
  • these cone portions 63 are integrally connected to each other via a connecting plate 96 as a connecting portion, for example, and the second structure portion 74 (collecting wall portion 68 (upper wall portion 87) is connected via the connecting plate 96. ) And is accommodated inside the collective wall 68. For this reason, these cone portions 63 are located inside the separator portion 67. The lower end portions of the cone portions 63 are spaced upward from the reduced diameter portion 88 to face the reduced diameter portion 88 and communicate with the second reservoir 71. Therefore, the lower end portions of the cone portions 63 serve as discharge openings 63 a for discharging fine dust centrifuged at the second centrifugal separator 48 to the second reservoir 71.
  • Each discharge cylinder portion 64 is formed in an elongated cylindrical shape, and communicates each second centrifuge portion 48 (each cone portion 63) and the exhaust air passage portion 69. That is, each discharge cylinder part 64 is provided corresponding to each second centrifuge part 48 (each cone part 63), and the lower end part (upstream side) is airtightly connected to the exhaust opening 62b of each introduction part 62, The upper end (downstream side) is airtightly connected to each communication opening 94.
  • These discharge cylinders 64 have an axial direction along the vertical vertical direction, that is, substantially parallel to the central axis of the dust collector 27, and the top plate 81 (rectifier 83) of the separator 67. ) And is located inside the shroud portion 66.
  • these discharge cylinder parts 64 are located in the dust-containing air branched from the ventilation openings 77 (via the rectifying parts 83) to the second centrifuge parts 48 (each cone part 63).
  • the discharge cylinders 64 are separated from the outer discharge cylinders 64a that are a plurality of first discharge cylinders that are spaced apart from each other on the same relatively large circle and from the relatively small same circle.
  • the inner discharge cylinders 64b which are the plurality of second discharge cylinders positioned in this manner, are set so as to be concentric and symmetrically arranged.
  • the outer discharge cylinder 64a is disposed outside the opening 85 (outer opening 85b) and in close contact with the rear side of the partition 78 of the shroud 66, that is, the position inside the shroud 66.
  • These outer discharge cylinders 64a are arranged, for example, for every other partition 78, and are located on both sides of each outer opening 85b (two for each outer opening 85b).
  • the inner discharge cylinder portion 64b is disposed around the central axis of the shroud portion 66, and is disposed outside the central opening portion 85a and between the outer opening portions 85b and 85b. For this reason, these discharge cylinder portions 64 are arranged so as to surround the openings 85, respectively.
  • outer discharge cylinder parts 64a and 64a and the inner discharge cylinder parts 64b and 64b are arranged so as to surround each outer opening 85b, and the inner discharge cylinder part 64b is arranged so as to surround the central opening 85a (FIG. 2).
  • the first centrifugal separator 47 rotates the dust-containing air along the inner surface of the case body 45 in the swirling air passage 76 around the shroud portion 66 to centrifuge the dust.
  • Each second centrifuge 48 communicates with the first centrifuge 47 in parallel, and the dust-containing air that has passed through the first centrifuge 47 is transferred from the inlet 62 to the cone 63.
  • the second reservoir is formed by centrifuging dust (fine dust) smaller than the dust (coarse dust) that is introduced into the interior and swirled along the inner surface of the cone 63 and centrifuged by the first centrifugal separator 47.
  • air that has been separated from fine dust and substantially free of dust is discharged from the discharge tube portion 64 to the exhaust air passage portion 69 (exhaust portion 55 (exhaust port 55a)), that is, outside the dust collector 27. It exhausts to.
  • the separation body 46 When starting cleaning, first, the separation body 46 is attached to the case body 45 and assembled integrally. At this time, the separating body 46 inserts and holds the first structure portion 73 in the case body 45 whose lower end side is opened by the lid 53, and each introduction portion is provided in the first structure portion 73.
  • the intake plate 62a of each introduction portion 62 is connected to each discharge cylinder by inserting and holding the upper end side of the second structure portion 74 holding the connecting plate 96 that connects the cone portion 63 to which the 62 is attached on the upper end side.
  • the case body 45 is coaxially held in a state of being airtightly connected to the portion 64.
  • a first reservoir 70 and a second reservoir 71 are defined between the case body 45 and the separation body 61.
  • the assembled dust collector 27 is attached to the main body case 26, and the dust collector 27 is locked to the main body case 26 by an attaching / detaching mechanism, whereby the inlet 54 and the exhaust part 55 of the dust collector 27 are connected to the main body case. 26 communication openings and intake openings are connected in an airtight manner. Therefore, the dust collector 27 is attached to the main body case 26 in an airtight connection between the suction side of the electric blower 35 and the main body suction port 41. Note that when the dust collector 27 is already attached to the main body case 26, these operations are not necessary.
  • the pipe portion 12 is connected to the main body suction port 41 of the cleaner body 13 (main body case 26). Specifically, the pipe section 12 inserts and connects the connection pipe section 15 to the main body suction port 41, and sequentially connects the extension pipe 18 and the floor brush 19 to the distal end side of the hand operation section 17 as necessary.
  • the setting button 22 of the hand operation unit 17 is electrically connected to a control circuit unit in the cleaner body 13 (main body case 26) and the like. In addition, when the pipe part 12 is already connected to the cleaner body 13, these operations are unnecessary.
  • the user sets the operation mode of the electric blower 35 by holding the gripping part 21 and operating the desired setting button 22 after the electric blower 35 and the control circuit unit can be powered. .
  • the control circuit unit controls the input of the electric blower 35 corresponding to the set operation mode, and starts the electric blower 35 in the set operation mode.
  • the negative pressure generated by the activation of the electric blower 35 includes an intake opening, an exhaust 55, an exhaust air passage 69, a second centrifugal separator 48, a rectifier 83, a first centrifugal separator 47, an inlet 54, and communication. It acts on the tube portion 12 via the opening and the main body suction port 41.
  • the dust-containing air that is, the dust-containing air is guided from the pipe portion 12 to the introduction port 54 via the main body suction port 41 and the communication opening, and from the introduction port 54 to the inside of the dust collector 27, that is, the first air. It is sucked into the centrifuge 47.
  • the dust-containing air swirls in the swirling air passage 76 along the inner peripheral surface 45a of the case body 45, whereby particularly coarse dust in the dust-containing air is centrifuged, and the case body. It drops along the inner peripheral surface 45a of 45 and is stored in the first donut-shaped reservoir 70 below the separator 67.
  • the dust-containing air swirling in the swirling air passage 76 is filtered by the separation filter 79 when passing through the ventilation opening 77 of the shroud portion 66. Further, the dust-containing air that has passed through the separation filter 79 is rectified by the rectifier 83 while being guided to the openings 85 by the discharge cylinders 64, and passes from the openings 85 to the inside of the separator 67. Then, the air flows from the intake opening 62a of each introduction portion 62 into the second centrifugal separation portion 48 (inside the cone portion 63), and is branched substantially evenly.
  • the dust-containing air is swirled along the inner peripheral surface (the inner peripheral surface of the cone part 63), and fine dust in the dust-containing air is centrifuged, It falls from the discharge opening 63a to the lower side of the cone 63 along the second centrifuge 48 (the inner peripheral surface of the cone 63).
  • the fine dust falls on the reduced diameter portion 88 positioned below each cone portion 63 and is stored in the second reservoir 71 along the inclination of the reduced diameter portion 88.
  • the air substantially free of dust from which fine dust has been centrifuged flows from the exhaust opening 62b of the introduction portion 62 of each second centrifugal separation portion 48 to the exhaust air passage portion 69 via each discharge cylinder portion 64. After being exhausted and merged, the exhaust part 55 (exhaust port 55a) is exhausted to the outside of the dust collector 27 through the exhaust air passage part 69.
  • the air is sucked into the electric blower 35 through the intake opening, passes through the electric blower 35 while cooling, and becomes exhausted air, and is discharged from the electric blower 35 to the outside of the main body case 26 through the exhaust hole. Is exhausted.
  • the user When the cleaning is completed, the user operates a predetermined setting button 22 so that the control circuit unit reduces the input of the electric blower 35 and stops the electric blower 35.
  • the lower portion of the case body 45 is opened, and the lid 53 (receiving portion 58) and the lower end portion of the separation portion main body 61 (collecting wall portion 68 (connecting portion 89)) are separated from each other, Coarse dust and fine dust collected in the At this time, since the coarse dust surrounds the fine dust, the fine dust is discarded while being encased in the coarse dust, so that the rising of the fine dust is suppressed and sanitary disposal becomes possible.
  • the first centrifugal separation unit 47 that centrifugally separates dust by rotating dust-containing air around the shroud unit 66 along the inner peripheral surface 45a of the case body 45, and the first centrifugal separation unit 47. It is smaller than the dust that communicates in parallel with the centrifuge unit 47 and rotates the dust-containing air that has passed through the first centrifuge unit 47 along the inner surface of each cone unit 63 and centrifuges in the first centrifuge unit 47.
  • dust can be efficiently collected using the first centrifuges 47 and the plurality of second centrifuges 48.
  • each second centrifuge unit 48 is arranged inside the separator unit 67 located below the shroud unit 66 of the first centrifuge unit 47, the structural space of the first centrifuge unit 47 is utilized, Since the second centrifugal separators 48 having a higher swirling flow speed and more likely to generate noise than the first centrifugal separators 47 can be enclosed in the outer shell of the first centrifugal separator 47 and can be insulated, noise can be suppressed.
  • the separating portion main body 61 is separated into the outside and the inside of the separating portion main body 61 by the close contact between the separating portion main body 61 and the case body 45, so that it is stored in the second reservoir 71 by the coarse dust collected in the first reservoir 70. It can wrap up fine dust, and can be disposed of in a sanitary manner while suppressing the rise of fine dust.
  • the cone part 63 is arranged inside the separator part 67 and inside the collecting wall part 68, so that the noise generated in the cone part 63 is doubled. Sound insulation and noise can be further suppressed.
  • the outer opening 85b is in the vicinity of the inner periphery of the shroud 66. Therefore, the dust-containing air that has passed through the ventilation opening 77 can easily and quickly flow into the second centrifuge 48 through the opening 85 (outer opening 85b), is efficient, and is concentrated. Since the dust-containing air sucked into the dust device 27 is sucked into the second centrifuge 48 at an early stage without wandering inside the dust collector 27, fine dust in this dust-containing air adheres to each part. Hateful.
  • the shroud portion 66 is at a height position substantially equal to the introduction port 54, the dust-containing air introduced from the introduction port 54 to the first centrifugal separation unit 47 (swirl air passage 76) flows into the ventilation opening 77 as it is. Then, it is introduced into each second centrifuge part 48 (each cone part 63) through the opening 85 (rectifying part 83). Therefore, since the dust-containing air smoothly flows into the second centrifuges 48 (each cone 63) without repeatedly moving up and down, the efficiency is high.
  • the outer discharge cylinder part 64a Out of the discharge cylinder part 64 that is located at the upper end of each cone part 63 and discharges the air obtained by centrifuging the dust by the second centrifugal separator 48, the outer discharge cylinder part 64a has the opening 85 (the outer opening 85b). Therefore, the dust-containing air that has passed through the ventilation opening 77 can flow more efficiently to the opening 85 (outer opening 85b). Further, since the periphery of each opening 85 is surrounded by the discharge cylinder part 64, each opening 85 is located at a position where the dust-containing air that has passed through the ventilation opening 77 avoids the discharge cylinder part 64, The entire discharge cylinder 64 can guide the dust-containing air to the opening 85.
  • the dust collector 27 is configured to exhaust dust from below by opening and closing the bottom of the case body 45 with the lid 53.
  • the case body 45 is configured in a bottomed cylindrical shape.
  • the separator 46 separatator main body 61
  • the separator 46 may be removed from the case body 45 and discarded from the upper end side of the case body 45.
  • the vacuum cleaner 11 is not limited to the canister type, for example, a so-called upright type in which a floor brush 19 is connected to the lower end portion of the main body case 26 that is long in the vertical direction, or directly extends to the main body case 26.
  • a stick type to which the tube 18 and the floor brush 19 are connected can also be used.

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Abstract

第１遠心分離部および複数の第２遠心分離部を用いて効率よく集塵しつつ、騒音を抑制し、かつ、塵埃を衛生的に廃棄できる電気掃除機を提供する。第１遠心分離部(47)は、ケース体(45)の内面に沿ってシュラウド部(66)の周囲に含塵空気を旋回させて塵埃を遠心分離する。各第２遠心分離部(48)は、コーン部(63)の内面に沿って第１遠心分離部(47)を通過した含塵空気を旋回させて第１遠心分離部(47)で遠心分離する塵埃よりも小さい塵埃を遠心分離する。第１溜め部(70)は、第１遠心分離部(47)により遠心分離された塵埃を溜める。第２溜め部(71)は、各第２遠心分離部(48)により遠心分離された塵埃を溜める。各第２遠心分離部(48)は、セパレータ部(67)の内方に位置する。第１溜め部(70)と第２溜め部(71)とは、分離部本体(61)とケース体(45)との密着により分離部本体(61)の外部と内部とに区画されている。

Description

電気掃除機
　本発明の実施形態は、塵埃を遠心分離する第１遠心分離部と、この第１遠心分離部で分離する塵埃よりも小さい塵埃を遠心分離する複数の第２遠心分離部とを有する集塵装置を備えた電気掃除機に関する。
　従来、電気掃除機に用いられる集塵装置(集塵カップ)として、比較的大きい塵埃である粗塵を遠心分離する第１遠心分離部と、この第１遠心分離部の下流側に連通し比較的小さい塵埃である細塵(微細塵)を遠心分離する複数の第２遠心分離部とを備えたものがある。このように互いに異なる塵埃を遠心分離する遠心分離部を備える構成とすることで、使用者に要求されるメンテナンス頻度と手間が軽減されてきている。
　しかしながら、第２遠心分離部は、第１遠心分離部よりも小径で流速が大きく、比較的大きい流体騒音の発生源となる。そのため、これら第２遠心分離部で発生する騒音を低減することが望まれる。
特開２０１０－２０１１６７号公報
　本発明が解決しようとする課題は、第１遠心分離部および複数の第２遠心分離部を用いて効率よく集塵しつつ、騒音を抑制し、かつ、塵埃を衛生的に廃棄できる電気掃除機を提供することである。
　実施形態の電気掃除機は、電動送風機を備えた掃除機本体と、電動送風機の駆動により吸い込んだ含塵空気から塵埃を分離して捕集する集塵装置とを有する。集塵装置は、第１遠心分離部と、複数の第２遠心分離部と、第１集塵部と、第２集塵部とを備える。第１遠心分離部は、ケース体と、分離部本体とを有する。分離部本体は、周面に通気開口を備える略円筒状に形成された第１円筒部を備える。また、分離部本体は、第１円筒部の下方に位置する円筒状のセパレータ部を備える。さらに、分離部本体は、ケース体に収容されて下端側がこのケース体と密着する。そして、第１遠心分離部は、ケース体の内面に沿って第１円筒部の周囲に含塵空気を旋回させて塵埃を遠心分離する。第２遠心分離部は、第２円筒部を有する。第２円筒部は、第１遠心分離部にそれぞれ並列に連通し、第１円筒部よりも径寸法が小さい略円筒状に形成される。そして、第２遠心分離部は、第２円筒部の内面に沿って第１遠心分離部を通過した含塵空気を旋回させて第１遠心分離部で遠心分離する塵埃よりも小さい塵埃を遠心分離する。第１集塵部は、第１遠心分離部により遠心分離された塵埃を溜める。第２集塵部は、各第２遠心分離部により遠心分離された塵埃を溜める。また、各第２遠心分離部は、セパレータ部の内方に位置する。そして、第１集塵部と第２集塵部とは、分離部本体とケース体との密着により分離部本体の外部と内部とに区画されている。
一実施形態の電気掃除機の集塵装置の斜視断面図である。 同上集塵装置の横断面図である。 同上集塵装置の塵埃を廃棄する際の集塵装置の動作状態を示す斜視図である。 同上集塵装置の分解斜視図である。 同上電気掃除機の斜視図である。
実施形態
　以下、一実施形態の構成を図１ないし図５を参照して説明する。
　図５において、11はいわゆるキャニスタ型の電気掃除機を示し、この電気掃除機11は、吸込風路体(風路形成体)である管部12と、この管部12が着脱可能に接続される掃除機本体13とを有している。
　管部12は、掃除機本体13に接続される接続管部15と、この接続管部15の先端側に連通する可撓性を有するホース体16と、このホース体16の先端側に設けられた手元操作部17と、この手元操作部17の先端側に着脱可能に接続される延長管18と、この延長管18の先端側などに着脱可能に接続される吸込口体としての床ブラシ19とを備えている。
　手元操作部17には、ループ状の把持部21がホース体16側へと突出し、この把持部21の上部には、操作用の設定ボタン22が複数設けられている。
　また、図１ないし図５に示すように、掃除機本体13は、大径の走行輪23を両側に有し図示しない旋回輪などを下部に有する本体ケース26を備え、この本体ケース26の外部である前側の上部には、集塵カップである集塵装置27が着脱可能となっている。そして、掃除機本体13は、走行輪23および旋回輪によって被掃除面である床面上を少なくとも前後方向に沿って走行(移動)可能に構成されている。なお、以下、前後方向は、掃除機本体13(本体ケース26)の走行(移動)方向を基準とする。
　本体ケース26は、例えば合成樹脂などにより形成されており、集塵装置27の後方に位置する本体部31と、この本体部31の前部下側に突設されて集塵装置27の下部を支持する集塵装置支持部としての突出受部32とを一体的に有している。
　本体部31の両側には、走行輪23がそれぞれ回転自在に軸支されている。また、この本体部31の内部には、電動送風機35、この電動送風機35の動作を制御する図示しない制御手段としての制御回路部、および、これら電動送風機35および制御回路部などの電源となる電源部などが収容されている。電源部としては、商用交流電源などの外部電源に接続される電源コードを巻回したコードリール装置、あるいは、二次電池などの電池が用いられる。
　また、本体部31の前部の下部には、本体ケース26に装着された集塵装置27の上流側に気密に接続される図示しない連通開口部が形成されており、本体部31の上部には、本体ケース26に装着された集塵装置27の下流側と電動送風機35の吸込側とを連通する図示しない吸気開口部が形成されている。そして、この本体部31の後部には、電動送風機35からの排気を排出する図示しない排気孔が形成されている。
　また、突出受部32の前面には、管部12の接続管部15が接続されて含塵空気を集塵装置27へと吸い込むための本体吸込口41が形成されている。この本体吸込口41は、連通開口部と連通している。このため、この本体吸込口41は、本体ケース26に装着された集塵装置27の上流側と連通可能となっている。
　電動送風機35は、設定ボタン22の操作に応じて、制御回路部により動作が制御されるものである。この電動送風機35は、本実施形態では例えば吸込側を上側として配置されている。
　また、制御回路部は、設定ボタン22と電気的に接続されており、この設定ボタン22の操作により設定された動作モード(例えば強モード、中モード、弱モード、自動モード、停止モードなど)に電動送風機35の動作を設定するように構成されている。
　一方、集塵装置27は、第１本体部としての収容部であるケース体45と、このケース体45の内部に収容される第２本体部としての塵埃分離部である分離体46とを備えている。そして、この集塵装置27には、電動送風機35の駆動により吸い込んだ含塵空気中の塵埃の一部である相対的に大きい塵埃、すなわち粗塵を主として遠心分離する第１遠心分離部47と、この第１遠心分離部47で分離できなかった残りの塵埃である相対的に小さい塵埃、すなわち細塵(微細塵)を遠心分離する複数の第２遠心分離部48とが構成されている。そして、この集塵装置27は、本体ケース26に対して、図示しない着脱機構により着脱可能に係止される。なお、集塵装置27の前後方向および左右方向は本体ケース26に装着した状態を基準とし、上下方向は、この集塵装置27を本体ケース26から取り外して水平面上などに載置した状態、すなわち集塵装置27(図１に示す状態)を基準とする。本実施形態において、この集塵装置27は、本体ケース26に対して一端側である上端側が後方に向けて傾斜するように装着されるため、以下説明する上下方向は集塵装置27を本体ケース26に装着した場合、必ずしも鉛直上下方向と一致しない場合もある。
　ケース体45は、集塵装置27の外郭をなす部分で、中空な略円筒状に形成されている。このケース体45は、本実施形態では、円筒状の収容部本体であるケース体本体51と、このケース体本体51の一端部である上端部に取り付けられた天井部としてのカバー部52と、ケース体本体51の他端部である下端部を開閉する底部としての蓋体53とを備えている。また、このケース体45の後部には、含塵空気を吸い込むための導入口54が一側、例えば右側に偏った位置に開口されている。さらに、このケース体45の後部には、塵埃を分離した空気が排出される排気部55が上部に設けられている。
　ケース体本体51は、例えば透光性を有する(透明な)合成樹脂などの部材により形成されている。このケース体本体51には、導入口54が配置されている。
　カバー部52は、略円形板状に形成されており、ケース体本体51の上端部を気密に閉塞している。このカバー部52には、排気部55が配置されている。なお、このカバー部52は、ケース体本体51と一体でも別体でもよい。
　蓋体53は、略円形皿状の蓋体本体57と、この蓋体本体57と同心状に配置された円筒状の受け部58と、この蓋体53をケース体本体51に回動可能に軸支するヒンジ部59とを備えている。また、この蓋体53には、図示しないが、ケース体本体51の下端部に対して気密に圧接されるシール部材と、この蓋体53をケース体本体51に係止するための係止機構が設けられている。
　受け部58は、蓋体53を閉じた状態で分離体46を下方から支持するもので、蓋体本体57の上側の中央部に突設されている。
　ヒンジ部59は、蓋体本体57の一側部などに設けられ、蓋体53とケース体本体51とを接続している。
　シール部材は、蓋体本体57の外縁部などに沿って配置されている。
　係止機構は、例えば蓋体本体57のヒンジ部59と反対側の他側部などに設けられている。この係止機構は、図示しない操作部の操作によってケース体本体51に対する蓋体53の係止を解除可能となっている。
　導入口54は、集塵装置27を本体ケース26に装着した状態で本体部31に対向する位置に設けられている。この導入口54は、後方へと略水平状に延びており、集塵装置27を本体ケース26に装着した状態で連通開口部と気密に接続される。したがって、この導入口54は、(連通開口部を介して)本体吸込口41と気密に接続される。
　排気部55は、カバー部52の略中央部から後方に向けて筒状に延設され、先端側が集塵装置27を本体ケース26に装着した状態で本体部31に対向する排気口55aとなっている。
　一方、分離体46は、分離部本体61と、この分離部本体61の内方に収容される複数の導入部62、複数の第２円筒部としてのコーン部63および複数の排出部としての排出筒部64とを備えている。そして、この分離体46は、ケース体45のケース体本体51あるいはカバー部52に対して着脱可能に固定される。
　分離部本体61は、ケース体45とともに第１遠心分離部47を構成するもので、第１円筒部としてのシュラウド部66と、セパレータ部67と、隔壁部としての集合壁部68と、排気風路部69とを備えている。また、この分離部本体61は、ケース体45の内部に、このケース体45の中心軸に沿って配置され、ケース体45(蓋体53(受け部58))に対して下端側(下端部)が密着されて支持されている。このため、この分離部本体61は、ケース体45との密着により、このケース体45との間に、第１遠心分離部47で遠心分離された塵埃(粗塵)を溜める第１集塵部としての第１溜め部70と、各第２遠心分離部48で遠心分離された塵埃(細塵)を溜める第２集塵部としての第２溜め部71とを外部と内部とに区画する。そして、この分離部本体61は、シュラウド部66、セパレータ部67および排気風路部69を一体的に備える第１構造部73と、集合壁部68を構成する第２構造部74とに分割されている。
　シュラウド部66は、第１遠心分離部47の旋回中心となって外周とケース体45の内周面45aとの間(周囲)に、含塵空気を旋回させる旋回風路76を形成するものである。このシュラウド部66は、上下方向に沿って軸方向を有する円筒状に形成されており、ケース体45の中央部に同軸状に位置している。また、このシュラウド部66は、導入口54と略等しい高さ位置に配置されている。さらに、このシュラウド部66は、周面に複数の通気開口77を備えるとともに、隣接する通気開口77，77間が仕切り部78となっており、かつ、各通気開口77が分離フィルタ79によって覆われている。
　通気開口77は、シュラウド部66の外周側(旋回風路76)と内周側とを連通するようにシュラウド部66の周面を貫通しており、例えば上下方向に長手状の四角形状に形成されており、シュラウド部66の周方向に互いに略等間隔に離間されて複数開口されている。このため、各仕切り部78は、それぞれ上下方向に沿って長手状でシュラウド部66の周方向に略等間隔で位置する格子状(連子状)となっている。
　分離フィルタ79は、例えばメッシュフィルタなどであり、通気開口77を通過する含塵空気中の塵埃を濾過分離するものである。
　セパレータ部67は、ケース体45内を、旋回風路76と第１溜め部70とに上下に分割するものである。このセパレータ部67は、シュラウド部66の下端部に隣接している。すなわち、このセパレータ部67は、シュラウド部66の下方に位置している。また、このセパレータ部67は、シュラウド部66よりも径寸法が大きく上下方向に沿って軸方向を有する有蓋円筒状に形成されており、シュラウド部66と同軸状に配置されている。すなわち、このセパレータ部67は、円形平板状の天板部81と、この天板部81の外縁部からシュラウド部66と反対側である下方へと突出する略円筒状の周板部82とを備えている。そして、このセパレータ部67には、旋回風路76から通気開口77を介して各第２遠心分離部48へと通過する含塵空気を整流する整流部83が設けられている。
　天板部81は、シュラウド部66の下端部を覆って位置している。この天板部81は、シュラウド部66よりも径寸法が大きく、外縁部がシュラウド部66に対して径方向外側に突出している。この天板部81には、シュラウド部66の内方の位置に、例えば複数の開口部85が開口されている。これら開口部85は、通気開口77(分離フィルタ79)を介して旋回風路76からシュラウド部66の内部へと通過した含塵空気をセパレータ部67の内方(各第２遠心分離部48(各コーン部63))へと導入するもので、例えば円形状に形成され、天板部81に例えば対称に配置されている。これら開口部85には、天板部81の中央部、すなわちシュラウド部66の中心軸上に配置される中央開口部85aと、この中央開口部85aの周囲である外周寄り、すなわちシュラウド部66の内周近傍にて同一円上に互いに離間されて配置される複数の外側開口部85bとが設定されている。
　整流部83は、天板部81のシュラウド部66の内周側に位置する部分、および、各開口部85により構成されている。すなわち、この整流部83は、通気開口77と各第２遠心分離部48とを連通するものである。
　集合壁部68は、隔壁部本体としての略円筒状の上壁部87と、この上壁部87の下端部に連続し上端側から下端側へと縮径する塵埃ガイド部としての縮径部88と、この縮径部88の下端部に連続する被支持部としての円筒状の接続部89とを一体に備える、全体として上端部側から下端部側へと縮径する略円筒状に形成されている。この集合壁部68は、上端部側(上壁部87の上端部側)がセパレータ部67の内方に位置し、下端部側(上壁部87の下端部側、縮径部88および接続部89)がセパレータ部67から下方に突出してケース体45内に位置している。そして、この集合壁部68の内部は、第２溜め部71と連通している。
　上壁部87は、上端部側から下端部側へと徐々に縮径するように形成されている。この上壁部87の下端部は、例えばシュラウド部66よりも径寸法が大きくなっている。
　縮径部88は、各第２遠心分離部48により遠心分離された塵埃(細塵)を第２溜め部71に導くもので、第２溜め部71に向けて傾斜している。
　接続部89は、分離部本体61(分離体46)をケース体45の底部(蓋体53)に対して密着させて支持させる部分であり、蓋体53の受け部58と略等しい径寸法に形成され、蓋体53によりケース体45の下端部を閉塞した状態で受け部58と密着するようになっている。
　排気風路部69は、全ての第２遠心分離部48と排気部55(排気口55a)とを連通し、各第２遠心分離部48を通過した、実質的に塵埃を含まない空気を排気部55(排気口55a)へと流すものである。この排気風路部69は、シュラウド部66のセパレータ部67と反対側である上端部に隣接している。すなわち、この排気風路部69は、シュラウド部66の上方に位置している。また、この排気風路部69は、シュラウド部66よりも径寸法が大きく上下方向に沿って軸方向を有する有底円筒状に形成されており、シュラウド部66と同軸状に配置されている。すなわち、この排気風路部69は、円形平板状の風路隔壁部91と、この風路隔壁部91の外縁部からシュラウド部66と反対側である上方へと突出してケース体45内(ケース体本体51の上端側またはカバー部52の下部)に密着する周壁部92とを備えている。
　風路隔壁部91は、シュラウド部66の上端部を覆って位置している。この風路隔壁部91には、シュラウド部66の内方の位置に、例えば複数の連通開口94が開口されている。これら連通開口94は、各第２遠心分離部48を通過した空気を排気風路部69内へと導入するもので、各排出筒部64の上端部(下流端部)とそれぞれ連通している。
　周壁部92は、下端側から上端側へと徐々に拡径する円筒状に形成されている。
　第１溜め部70は、分離部本体61の集合壁部68の接続部89と蓋体53の受け部58との密着により、ケース体本体51および蓋体53と、分離部本体61の集合壁部68の外側との間に区画される。換言すれば、この第１溜め部70は、ケース体45内の集合壁部68の外周側の空間部である。
　第２溜め部71は、分離部本体61の集合壁部68の接続部89と蓋体53の受け部58との密着により、蓋体53(受け部58)と、分離部本体61の集合壁部68の内側との間に区画される。また、この第２溜め部71は、本実施形態では、蓋体53の受け部58によって周囲が囲まれている。
　したがって、第１溜め部70が第２溜め部71の周囲にドーナツ状(円環状)に配置される。すなわち、第１溜め部70と第２溜め部71とは、同心状に配置されている。
　第１構造部73は、ケース体45(ケース体本体51またはカバー部52)に上端側(排気風路部69(周壁部92))が固定され、下端側(セパレータ部67側)が自由端状となっている。また、第２構造部74は、第１構造部73のセパレータ部67に上端側(集合壁部68(上壁部87)の上端側)が内挿されてこの第１構造部73に着脱可能に係止保持され、下端側(集合壁部68(接続部89)の下端側)が自由端状となっている。
　各導入部62は、各コーン部63の上端部に取り付けられ、第１遠心分離部47を通過した含塵空気を各コーン部63内へと、このコーン部63の内周面の接線方向に沿うように螺旋状に導入するとともに、各コーン部63(各第２遠心分離部48)と排出筒部64とを連通するもので、セパレータ部67(整流部83)の下方に位置し、周囲に位置する吸気開口62a(上流側)が開口部85を介して通気開口77と連通している。したがって、これら導入部62は、吸込側が(整流部83(開口部85)および通気開口77を介して)旋回風路76と連通している。なお、各導入部62は、吸気開口62aの開口方向が互いに所定角度ずつ異なるように設定され、開口部85(整流部83)を通過してセパレータ部67内へと導入された空気を各コーン部63へと略均等に分配するようになっている。また、これら導入部62は、中央部に位置する排気開口62b(下流側)が排出筒部64と接続されている。したがって、これら導入部62は、排気側が(排出筒部64を介して)排気風路部69と連通している。
　各コーン部63は、各導入部62とセットとなって各第２遠心分離部48を構成し、第１遠心分離部47に対して並列に連通している。これらコーン部63は、シュラウド部66よりも小さい径寸法を有し、それぞれ軸方向を鉛直上下方向に沿わせて、すなわち集塵装置27の中心軸に対して略平行として位置し、かつ、含塵空気が流入する上端側から下端側へと徐々に縮径する略円筒状に形成されている。このため、これらコーン部63は、含塵空気の旋回半径を第１遠心分離部47の旋回風路76での旋回半径よりも小さく、かつ、旋回速度を第１遠心分離部47の旋回風路76での旋回速度よりも大きくして細塵を遠心分離することが可能となっている。さらに、これらコーン部63は、例えば連結部としての連結板96を介して互いに一体に連結されており、この連結板96を介して第２構造部74(集合壁部68(上壁部87))の上端部に支持され、集合壁部68の内方に収容されている。このため、これらコーン部63は、セパレータ部67の内方に位置している。そして、これらコーン部63の下端部は、縮径部88に対して上方に離間されてこの縮径部88と対向しているとともに、第２溜め部71と連通している。したがって、これらコーン部63の下端部は、第２遠心分離部48で遠心分離した細塵を第２溜め部71へと排出する排出開口部63aとなっている。
　各排出筒部64は、細長い円筒状に形成され、各第２遠心分離部48(各コーン部63)と排気風路部69とを連通するものである。すなわち、各排出筒部64は、各第２遠心分離部48(各コーン部63)に対応して設けられ、下端部(上流側)が各導入部62の排気開口62bと気密に接続され、上端部(下流側)が各連通開口94と気密に接続されている。また、これら排出筒部64は、鉛直上下方向に沿って、すなわち集塵装置27の中心軸に対して略平行に軸方向を有しており、セパレータ部67の天板部81(整流部83)を貫通して、シュラウド部66の内方に位置している。すなわち、これら排出筒部64は、通気開口77から(整流部83を介して)各第２遠心分離部48(各コーン部63)へと分岐される含塵空気中に位置している。また、これら排出筒部64は、相対的に大きい同一円上に互いに離間されて位置する複数の第１の排出筒部である外側排出筒部64aと、相対的に小さい同一円上に互いに離間されて位置する複数の第２の排出筒部である内側排出筒部64bとが、同心状でかつ対称に配置されるように設定されている。そして、外側排出筒部64aは、開口部85(外側開口部85b)よりも外方で、かつ、シュラウド部66の仕切り部78の背面側、すなわちシュラウド部66の内側の位置に密着して配置されている。これら外側排出筒部64aは、例えば仕切り部78の１つ置き毎に配置されており、各外側開口部85bの両側に(１つの外側開口部85bにつき２つずつ)位置している。また、内側排出筒部64bは、シュラウド部66の中心軸の周囲に配置されており、中央開口部85aよりも外方で、かつ、外側開口部85b，85b間にそれぞれ配置されている。このため、これら排出筒部64は、開口部85をそれぞれ囲んで配置されている。具体的に、外側排出筒部64a，64aおよび内側排出筒部64b，64bが各外側開口部85bを囲んで配置され、内側排出筒部64bが中央開口部85aを囲んで配置されている(図２)。
　そして、第１遠心分離部47は、ケース体45の内面に沿ってシュラウド部66の周囲の旋回風路76に含塵空気を旋回させて塵埃を遠心分離するものである。
　また、各第２遠心分離部48は、第１遠心分離部47に対してそれぞれ並列に連通しており、この第１遠心分離部47を通過した含塵空気を導入部62からコーン部63の内部へと導入し、このコーン部63の内面に沿って旋回させて第１遠心分離部47で遠心分離する塵埃(粗塵)よりも小さい塵埃(細塵)を遠心分離して第２溜め部71に溜めるとともに、細塵を分離した、実質的に塵埃を含まない空気を排出筒部64から排気風路部69(排気部55(排気口55a))へと、すなわち集塵装置27の外部へと排気するものである。
　次に、上記一実施形態による掃除動作を説明する。
　掃除を開始する際には、まず、ケース体45に対して分離体46を取り付けて一体的に組み立てる。このとき、分離体46は、蓋体53により下端側を開いたケース体45の内部に第１構造部73を挿入して係止保持するとともに、この第１構造部73内に、各導入部62を取り付けたコーン部63を連結する連結板96を上端側で保持した第２構造部74の上端側を内挿して係止保持することで、各導入部62の吸気開口62aが各排出筒部64と気密に接続された状態でケース体45に同軸状に保持される。次いで、蓋体53を閉じることで、ケース体45の下端側が閉塞されるとともに、分離体46の分離部本体61の下端部(接続部89)が蓋体53の受け部58と密着することで、ケース体45と分離部本体61との間に第１溜め部70および第２溜め部71が区画される。
　そして、この組み立てた集塵装置27を本体ケース26に装着し、着脱機構により集塵装置27を本体ケース26に係止することで、集塵装置27の導入口54および排気部55が本体ケース26の連通開口部および吸気開口部とそれぞれ気密に接続される。したがって、集塵装置27が電動送風機35の吸込側と本体吸込口41との間に気密に接続された状態で本体ケース26に装着される。なお、集塵装置27が本体ケース26に既に装着された状態である場合には、これらの操作は不要である。
　この状態で、掃除機本体13(本体ケース26)の本体吸込口41に管部12を接続する。具体的に、管部12は、接続管部15を本体吸込口41に挿入接続するとともに、必要に応じて、手元操作部17の先端側に延長管18および床ブラシ19を順次接続する。この状態で、手元操作部17の設定ボタン22が掃除機本体13(本体ケース26)内の制御回路部などと電気的に接続される。なお、管部12が掃除機本体13に既に接続された状態である場合には、これらの操作は不要である。
　そして、使用者は、電動送風機35および制御回路部などに給電可能な状態とした後、把持部21を把持し、所望の設定ボタン22を操作することにより、電動送風機35の動作モードを設定する。制御回路部は、この設定された動作モードに対応して電動送風機35の入力を制御し、電動送風機35を設定された動作モードで起動する。
　この電動送風機35の起動により生じた負圧は、吸気開口部、排気部55、排気風路部69、第２遠心分離部48、整流部83、第１遠心分離部47、導入口54、連通開口部および本体吸込口41を介して、管部12へと作用する。
　そして、使用者は、この負圧の作用により、床ブラシ19、延長管18、あるいは手元操作部17の先端側から空気とともに塵埃を吸い込む。
　この塵埃を含む空気、すなわち含塵空気は、管部12から本体吸込口41および連通開口部を経由して導入口54へと導かれ、この導入口54から集塵装置27内、すなわち第１遠心分離部47内へと吸い込まれる。
　この第１遠心分離部47では、含塵空気がケース体45の内周面45aに沿って旋回風路76を旋回することで、この含塵空気中の特に粗塵が遠心分離され、ケース体45の内周面45aに沿って落下してセパレータ部67の下方のドーナツ状の第１溜め部70に溜められる。
　また、旋回風路76を旋回する含塵空気は、シュラウド部66の通気開口77を通過する際に分離フィルタ79により濾過される。さらに、この分離フィルタ79を通過した含塵空気は、排出筒部64により各開口部85へとガイドされながら整流部83により整流され、各開口部85からセパレータ部67の内方へと通過し、各導入部62の吸気開口62aから第２遠心分離部48内(コーン部63内)へとそれぞれ略均等に分岐されて流入する。
　これら第２遠心分離部48(コーン部63)において、含塵空気は、内周面(コーン部63の内周面)に沿って旋回され、この含塵空気中の細塵が遠心分離され、第２遠心分離部48(コーン部63の内周面)に沿って、排出開口部63aからコーン部63の下方へと落下する。この細塵は、各コーン部63の下方に位置する縮径部88上に落下し、この縮径部88の傾斜に沿って第２溜め部71に溜められる。
　そして、細塵が遠心分離された実質的に塵埃を含まない空気は、各第２遠心分離部48の導入部62の排気開口62bから各排出筒部64を介して排気風路部69へと排気されて合流し、この排気風路部69を介して排気部55(排気口55a)から集塵装置27の外部へと排気される。
　この後、この空気は、吸気開口部から電動送風機35へと吸い込まれ、この電動送風機35の内部を冷却しつつ通過して排気風となり、電動送風機35から排気孔を介して本体ケース26の外部へと排気される。
　掃除が終了すると、使用者が所定の設定ボタン22を操作することで、制御回路部が電動送風機35の入力を低下させて電動送風機35を停止させる。
　集塵装置27内に一定量の塵埃が溜まった場合には、集塵装置27を本体ケース26から取り外してごみ箱などの廃棄位置へと運んだ後、係止機構の操作部を操作することで蓋体53がヒンジ部59を中心として自重により下方に回動する。このため、ケース体45の下部が開かれるとともに、蓋体53(受け部58)と分離部本体61の下端部(集合壁部68(接続部89))とが互いに離間され、蓋体53上に溜まった粗塵および細塵がまとめて廃棄される。このとき、粗塵が細塵を囲い込んでいることで、細塵が粗塵に包み込まれながら廃棄され、細塵の舞い上がりが抑制されて衛生的な廃棄が可能になる。
　以上説明した一実施形態によれば、ケース体45の内周面45aに沿ってシュラウド部66の周囲に含塵空気を旋回させて塵埃を遠心分離する第１遠心分離部47と、この第１遠心分離部47にそれぞれ並列に連通し、各コーン部63の内面に沿って第１遠心分離部47を通過した含塵空気を旋回させて第１遠心分離部47で遠心分離する塵埃よりも小さい塵埃を遠心分離する複数の第２遠心分離部48とを備えることで、これら第１遠心分離部47および複数の第２遠心分離部48を用いて効率よく集塵できる。また、各第２遠心分離部48を第１遠心分離部47のシュラウド部66の下方に位置するセパレータ部67の内方に配置することで、第１遠心分離部47の構造空間を利用し、第１遠心分離部47よりも旋回流の速度が大きく騒音が発生しやすい各第２遠心分離部48を第１遠心分離部47の外殻に内包して遮音できるので、騒音を抑制できる。しかも、第１遠心分離部47により遠心分離された塵埃(粗塵)を溜める第１溜め部70と、各第２遠心分離部48により遠心分離された塵埃(細塵)を溜める第２溜め部71とを、分離部本体61とケース体45との密着により分離部本体61の外部と内部とに区画するので、第１溜め部70に溜められた粗塵により第２溜め部71に溜められた細塵を包み込むことができ、細塵の舞い上がりなどを抑制して衛生的に廃棄できる。
　また、第２遠心分離部48のうち、コーン部63はセパレータ部67の内方で、かつ、集合壁部68の内方に配置しているので、コーン部63で発生する騒音が二重に遮音され、騒音をより抑制できる。
　さらに、シュラウド部66の周面に開口された通気開口77を通過した含塵空気を各コーン部63の内部へと導入する開口部85のうち、外側開口部85bがシュラウド部66の内周近傍に位置しているので、通気開口77を通過した含塵空気が開口部85(外側開口部85b)を介して第２遠心分離部48へと容易かつ早期に流れ込みやすく、効率がよいとともに、集塵装置27内に吸い込まれた含塵空気が集塵装置27の内部をさまようことなく早期に第２遠心分離部48へと吸い込まれるので、この含塵空気中の特に細塵が各部に付着しにくい。
　特に、シュラウド部66が導入口54と略等しい高さ位置にあるため、導入口54から第１遠心分離部47(旋回風路76)に導入された含塵空気がそのまま通気開口77に流入して開口部85(整流部83)を介して各第２遠心分離部48(各コーン部63)へと導入される。したがって、含塵空気が繰り返し上下に移動することなく、円滑に各第２遠心分離部48(各コーン部63)へと流入するので、効率がよい。
　そして、各コーン部63の上端部に位置して第２遠心分離部48で塵埃を遠心分離した空気を排出する排出筒部64のうち、外側排出筒部64aが開口部85(外側開口部85b)へと含塵空気の一部を導くガイドとなっているので、通気開口77を通過した含塵空気をより効率よく開口部85(外側開口部85b)へと流すことができる。また、各開口部85の周囲が排出筒部64により囲まれているため、通気開口77を通過した含塵空気がこれら排出筒部64を避けた位置に各開口部85が位置することとなり、排出筒部64全体が開口部85へと含塵空気をガイドすることができる。
　しかも、外側排出筒部64aは、仕切り部78の背面側に位置しているので、通気開口77を通過する含塵空気の流れを妨げにくい。したがって、乱流などにより生じる騒音も抑制できる。
　なお、上記一実施形態において、集塵装置27は、ケース体45の底部を蓋体53により開閉することで塵埃を下部から排気する構成としたが、例えばケース体45を有底円筒状に構成し、分離体46(分離部本体61)をケース体45から取り外してケース体45の上端側から廃棄する構成とすることもできる。
　また、電気掃除機11としては、キャニスタ型に限らず、例えば上下方向に長手状の本体ケース26の下端部に床ブラシ19を接続した、いわゆるアップライト型や、本体ケース26に対して直接延長管18および床ブラシ19を接続したスティック型のものなどでも対応して用いることができる。
　本発明の一実施形態を説明したが、この実施形態は、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。この新規な実施形態は、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。この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。

Claims (3)

  1. 　電動送風機を備えた掃除機本体と、
    　前記電動送風機の駆動により吸い込んだ含塵空気から塵埃を分離して捕集する集塵装置とを具備し、
    　前記集塵装置は、
    　ケース体と、周面に通気開口を備える略円筒状に形成された第１円筒部およびこの第１円筒部の下方に位置する円筒状のセパレータ部を備え、前記ケース体に収容されて下端側がこのケース体と密着する分離部本体とを有し、前記ケース体の内面に沿って前記第１円筒部の周囲に含塵空気を旋回させて塵埃を遠心分離する第１遠心分離部と、
    　この第１遠心分離部にそれぞれ並列に連通し、前記第１円筒部よりも径寸法が小さい略円筒状に形成された第２円筒部を有し、前記第２円筒部の内面に沿って前記第１遠心分離部を通過した含塵空気を旋回させて前記第１遠心分離部で遠心分離する塵埃よりも小さい塵埃を遠心分離する複数の第２遠心分離部と、
    　前記第１遠心分離部により遠心分離された塵埃を溜める第１集塵部と、
    　前記各第２遠心分離部により遠心分離された塵埃を溜める第２集塵部とを備え、
    　前記各第２遠心分離部は、前記セパレータ部の内方に位置し、
    　前記第１集塵部と前記第２集塵部とは、前記分離部本体と前記ケース体との密着により前記分離部本体の外部と内部とに区画されている
    　ことを特徴とした電気掃除機。
  2. 　集塵装置は、通気開口を通過した含塵空気を第２円筒部の内部へと導入する開口部を備え、
    　少なくともいずれかの前記開口部は、第１円筒部の内周近傍に配置されている
    　ことを特徴とした請求項１記載の電気掃除機。
  3. 　集塵装置は、各第２円筒部の上端部に位置し、第２遠心分離部で塵埃を遠心分離した空気を排出する排出部を備え、
    　少なくともいずれかの前記排出部は、開口部へと含塵空気の一部を導くガイドとなっている
    　ことを特徴とした請求項２記載の電気掃除機。
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