(57)【要約】      （修正有）【課題】本発明は、ユーザーの使用環境に合わせた多段構成遠心分離装置の構成の変更を容易にする電気掃除機を提供する。【解決手段】多段構成遠心分離装置構成の変更を容易にするためには、遠心分離装置には空気の吹き出しパイプ３にスクリュー状の吹き出し口すなわち放出口７を設け、空気の吹き出しパイプ中心を通る直線の、空気流入口ではない延長方向に空気排出口を取り付けた。また、その遠心分離装置を電気掃除機に使った。【選択図】図１
2020044306.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気吹き出し口を具備して旋回空気流を発生させ、前記空気流の旋回に伴う遠心力で前期空気に混じった物体を分離する遠心分離装置を具備した掃除機において、前記遠心分離装置の旋回状空気流を発生する手段として空気の吹き出しパイプにスクリュー状の物体を取り付け、前記空気の吹き出しパイプ中心を通る直線の、空気流入口ではない延長方向に空気排出口を取り付けた遠心分離装置及び前記遠心分離装置を具備した電気掃除機。
【請求項２】
請求項１の、遠心分離装置の上部分と下部分に結合部を設け、遠心分離装置を選択的多段構成自在とした遠心分離装置及び前記選択的多段構成自在とした遠心分離装置を具備した電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、遠心分離方式を採用した電気掃除機に関わり、特にトルネード方式の遠心分離方式と電気掃除機に関する。
【背景技術】
【０００２】従来から、サイクロン方式と呼ばれる電気掃除機が提案され、使われている。古くは特許文献１に見られ、最近では特許文献２に見られる。これらの電気掃除機が採用している遠心分離方式では、円筒や円錐筒の内壁にそって塵埃混じりの空気吹き出し口を設け、旋回する空気流を発生させてゴミ・塵埃を分離していた。さらに、特許文献３に見られるように、数センチ大のゴミから微細な塵埃まで対応するために、遠心分離装置は一般に多段構成にしていた。【０００３】一般的に、大豆状のゴミ、小石などを主に吸引する場合は、吸引力を上げるために遠心分離装置の段数を少なくした方がよい。他方、フケ状のゴミを吸引する場合は、分離力を上げるために段数を多くしたい。しかしながら、購入後、ユーザーの使用環境に合わせた遠心分離装置の段数等の構成は変更できないものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開昭４８−１１２１５１号公報
【特許文献２】特開２０１８−１１７７３１号公報
【特許文献３】特開２０１６−０１３４４０号公報
【特許文献４】特開２００３−０１００８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】本発明は、以上のような従来の欠点に鑑み、ユーザーの使用環境に合わせた遠心分離装置の構成の変更を容易にする掃除機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】従来の遠心分離装置では、回転状の空気流を発生させるための空気吹き出しパイプを、円筒や円錐筒の中心軸に対し直角方向から内壁に沿って設けていた。そのため、遠心分離機を多段構成にする場合、段間のパイプ接続が複雑になりユーザーによる構成変更はできなかった。【０００７】このような困難を解消するため本発明は、空気の吹き出しパイプにスクリュー状の吹き出し口を持つ物体を設け、さらに多段構成が容易なように、空気吸引排出口を、空気吹き出しパイプ中心を通る直線の、空気流入口ではない延長方向に取り付けた遠心分離装置を提案する。さらに、遠心分離装置の上部分と下部分に結合部を設け、遠心分離装置を選択的多段構成自在とし、これらの遠心分離装置を具備した電気掃除機を提案する。
【発明の効果】
【０００８】そのために、遠心分離装置を多段構成にした場合、ユーザーの使用環境に合わせた構成の変更が容易になった。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明である遠心分離装置の原理的説明図
【図２】種々のスクリュー状物体
【図３】本発明の遠心分離装置を使った選択的多段式電気掃除機
【図４】本発明の遠心分離装置と従来の遠心分離装置を組み合わせた遠心分離装置
【発明を実施するための形態】
【００１０】以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１１】長方形を中心軸の周りに１８０度回転させるとき、各辺が描く三次元図形が円筒になるように、台形を中心軸の周りに１８０度回転させた場合の三次元図形を、本発明では台形筒（図１の２ａ）と呼ぶ。【００１２】図１（ａ）は、本発明である遠心分離装置の概略図である。ゴミ・塵埃を含む空気からゴミ・塵埃を遠心分離するためには、旋回空気流を発生させる必要がある。旋回空気流を発生する手段として、本発明では、空気の吹き出しパイプ３にスクリュー状の空気吹き出し口６すなわち空気放出口を取り付けた。ただし、このスクリュー状の物体６自身が、船のスクリューのように回転するわけではない。【００１３】図１，図２から分かるように、スクリュー状物体の空気放出口は、パイプ端だけでなくパイプの中心軸付近まで達する。この点が重要で、スクリュー状物体からの空気の放出方向は、パイプの中心軸方向すなわち排出口１の方向から集塵器２ａの壁方向まで広く分布することになる。スクリュー状物体の中心付近から放出される空気は排出口１方向に向かい、スクリュー状物体の端すなわちパイプの壁付近から放出された空気は、一旦、集塵器２ａの壁方向に向かい、集塵器の壁にぶつかった後、壁に沿って排出口１に向かうことになる。上記したように放出方向が分布している分だけ、集塵器壁に沿って排出口１に向かう空気の量は放出全量に比較して少なく、風力も比較的に弱くなる。【００１４】塵埃を含む空気がパイプ３内を通過する際、静止したスクリュー状物体６により旋回させられる。この旋回に伴う遠心力で、塵埃はパイプ中であってもパイプの壁側に偏るので、スクリュー状物体から放出されるときは、集塵器２ａの壁方向に向かう。すなわち、上記した広く分布する放出方向のうち排出口１方向はきれいな空気であり、集塵器壁方向は塵埃の多い気流となって、集塵室である台形筒２ａ内に旋回放出される。【００１５】この放出された塵埃は、放出されたときの慣性で台形筒の壁に衝突したり、旋回気流の遠心力により台形筒の壁に沿って回ったりする。段落００１３で説明したように集塵器壁に沿って排出口１に向かう空気の風力は比較的に弱くなり、また、台形筒２ａの壁が傾いていることもあって、塵埃が台形筒２ａの壁に衝突して跳ね返った後で向かう方向は台形筒の底方向（台形筒直径のより大なる方向すなわち排出口１とは反対方向）に向かいやすくなる。台形筒の壁に沿って回る塵埃も、遠心力で半径の大きな軌道をとろうとするので、集塵器壁に沿って排出口１に向かう比較的に弱い気流に逆らって、台形筒の底方向（直径のより大なる方向すなわち排出口１とは反対方向）に向かう。【００１６】結局、塵埃は台形筒の底方向（空気排出口１とは反対側）に向かい、集積する。なお集積速度を重視しなくてもてよい場合は、塵埃に重力が作用していずれ集積するので、台形筒でなく円筒でもよい。ゴミを分離したきれいな空気は排出口１から排出されていく。
集塵器である台形筒にたまった塵埃は、台形筒２ａを回してネジ込み８ｂからはなし、捨てることができる。【００１７】なお、たまったゴミを捨てるためだけであれば、ネジ込み部は台形筒の下底、上底とは限らない。図示してないが、台形筒の側面に開閉式等の捨て窓をつけてもよい。【００１８】本発明では、スクリュー状の空気吹き出し口すなわち放出口を使った遠心分離装置をトルネード方式遠心分離装置と呼ぶ。なお、トルネード方式という言葉が特許文献４に見られるが、本発明とは仕組みが異なる。【００１９】図２に種々のスクリュー状の物体を示す。吹き出し口すなわち放出口の数が、例えば、（ａ）図は一つ、（ｂ−１）図は二つ、（ｃ）図は四つである。また、（ｂ−２）図は吹き出し口二つの（ｂ−１）と似た効果を持つ一つの吹き出し口を、パイプの中心軸のまわりにパイプ自体をねじって作ったものである。【００２０】パイプを単純に曲げずに捩った点が重要である。旋回気流が発生するようにパイプの先端を筒壁に沿うように単純に曲げることは容易である。しかし、吹き出した空気は段落００１３で説明したような分布をしないで、ほとんど集塵器壁に向かうので、集塵器壁に沿って排出口１に向かう風力が強くなる。従って、排出口１に流される塵埃も多くなり、塵埃の分離度は悪くなる。【００２１】単純に曲げるだけでなく、段落００１３で説明したような空気分布に似た分布を持つようにしたのが図２（ｄ）である。図２（ｄ）のように、パイプ２１の先端を旋回状に曲げた（空気を旋回させたい方向に曲げた）途中から、先端に近づくにつれて、パイプの旋回中心側（曲げる前のパイプ中心側）を徐々に幅広く（２４ａから２４ｂまで）なるように除去（２３が除去した最後の部分）していって、スクリュー状の物体にしたものである。点線２２は残ったパイプ断面の形を示す。遠心力の効果で、塵埃は残ったパイプに沿って集塵室に流れ込み、パイプを除去した隙間からは、きれいな空気が排出口１に流れ込む。【００２２】図２（ｂ−２）の場合、ねじれた部分がスクリュー状の物体になる。図２のスクリュー状物体の形や大きさ、吹き出し口の数など、吹き出しパイプの形や太さは図２に限定されず、吹き出しパイプとスクリュー状物体の結合の仕方も図２に限定されない。【００２３】遠心分離装置を多段構成容易とするために、図１のように、前記空気の吹き出しパイプ３中心を通る直線の、空気流入口方向５ではない延長方向に空気排出口１を取り付けた。こうすることで、排出口の位置が次段の流入口位置と同じになり、段間の結合が容易になる。さらなる利点としては、排出気流の方向は次段の流入気流の方向と平行になるので、気流の摩擦抵抗が小さくなる。【００２４】さらに、集塵器である台形筒の上部分と下部分に結合部を設けた。図１では、遠心分離装置の上部分と下部分にねじ込み式結合部８ａ，８ｂ（記載してないが、８ｂの裏側すなわち空気流入側にも、８ａにオス・メス対応するネジが設けてある）を設けた。【００２５】図３に、上記の遠心分離装置を多段構成にした電気掃除機を示す。上記したように、排気口が次段の流入口になるので、多段構成は容易である。図３の２ａが吹き出し口数１個、３１と３２はどちらも吹き出し口数２個、３４は不織布などのフィルターである。使用環境に合わせて、吹き出し口数１個と不織布フィルターを選んで２段構成にしたり、吹き出し口数１個と吹き出し口数２個と不織布フィルターを選んで３段構成にしたりできる。このように、遠心分離装置をユーザーによる選択的多段構成自在とした電気掃除機ができる。【００２６】図１（ｂ）に、図１（ａ）を変形した遠心分離装置と、２多段構成例を示す。図（ｂ）のように、図１（ａ）の台形筒２ａを円筒１０５ａ，１０５ｂにして、そのかわり、底のない台形筒１０４ａ，１０４ｂを取り付けた。なお、ゴミの集積速度を重視しなくてもよい場合、円筒だけであっても塵埃に重力が作用していずれ集積するので、円筒等だけでもよい。【００２７】図１（ｂ）で、たとえば遠心分離装置を二段構成で固定した場合は、パイプとスクリュー状物体をネジ込み式にして、吹き出し口数の異なるスクリュー状物体をユーザーによる交換自在にしてもよい。【００２８】遠心分離装置自体の掃除のために、集塵器、吹き出しパイプ、スクリュー状物体は、ネジ込み方式、はめ込み式等にしておき、分解と組み立てができるようにしてもよい。【００２９】ゴミ詰まりのとき、詰まった箇所を見つけ安くするに、集塵器、吹き出しパイプ、スクリュー状物体等をすべて透明にしてもよい。【００３０】図１（ｂ）に示すように、スクリュー状物体の中でのゴミ詰まりを防ぐために、目の粗い網１０２ａ、１０２ｂ等をつけてもよい。【００３１】さらに、図１（ａ）に示した結合のためのねじ込み部分８ａ，８ｂを、はめ込み式や、（ｂ）図の１０３のような“ロック付き蓋止め”とか“パッチン錠”とか言われているもの等に換えてもよいが、これらに限定されない。【００３２】図１（ｂ）の遠心分離装置は、排出パイプ１００を従来の不織布フィルター式電気掃除機の吸引ホースにつなげれば、不織布フィルターの目詰まりがしにくい掃除機として使用できる。
【実施例２】
【００３３】図４（ａ）に、１段目を従来のサイクロン方式遠心分離装置４１ａとし、２段目４０ａ以降に本発明方式の遠心分離装置を結合した遠心分離装置例を示す。
【実施例３】
【００３４】図４（ｂ）図も直列構成例であるが、サイクロン方式４１ｂの内側に本発明方式の遠心分離装置である４０ｂを結合した遠心分離装置例である。
【産業上の利用可能性】
【００３５】本発明は、電気掃除機を製造する産業で利用される。
【符号の説明】
【００３６】１    空気排気口
２ａ  集塵室である台形筒
３    吹き出しパイプ
５    塵埃を含む空気の流入口
６    空気放出口すなわち空気吹き出し口を持つスクリュー状の物体
７    空気放出口すなわち空気吹き出し口
８ａ，８ｂ  ネジ込み部分やはめ込み部分等
２０  パイプの中心軸のまわりにパイプ自体をねじったスクリュー状物体
２１  パイプ。旋回状に曲げて、隙間を持たせた部分はスクリュー状物体
２２  パイプを徐々に広く除去して、残ったパイプの断面の形
２３  パイプを部分的に除去した何もない領域、すなわち空気吹き出し口
２４ａ，２４ｂ  除去した領域の端、すなわち残ったパイプの端
３１  吹き出し口の数が２個の遠心分離装置
３２  上記３１に同じく、吹き出し口の数が２個の遠心分離装置
３３  不織布フィルター等による分離装置
３４  不織布フィルター等
３５  モーター等からなる空気吸引排出装置
３６  ゴミ吸引口
４０ａ，４０ｂ  トルネード式遠心分離装置
４１ａ，４１ｂ  サイクロン式遠心分離装置
１００          空気排出パイプ
１０１ａ        流入気流の方向
１０１ｂ        排出気流の方向
１０２ａ，１０２ｂ  目の粗い網など
１０３          “ロック付き蓋止め”、“パッチン錠”など
１０４ａ，１０４ｂ  底部分のない台形筒
１０５ａ，１０５ｂ  集塵器である円筒
【図１】
2020044306.tif 000003
【図２】
2020044306.tif 000004
【図３】
2020044306.tif 000005
【図４】
2020044306.tif 000006