(57)【要約】【課題】小型軽量でデザイン性に優れた電気掃除機を提供する。【解決手段】電動送風機（図示せず）を収容した掃除機本体１１と、掃除機本体１１に着脱可能に設けられ電動送風機により吸引される含塵空気から塵埃を分離して捕集する集塵装置１４と、掃除機本体１１に着脱可能でかつ集塵装置１４の下流に設けられ集塵装置１４で分離しきれなかった細塵を捕集するフィルタ１６を備え、集塵装置１４は、塵埃と空気とを分離する第１分離部（図示せず）と、第１分離部で分離しきれなかった細塵と空気とを遠心分離方式で分離する分離筒（図示せず）を備えた第２分離部（図示せず）とを備え、集塵装置１４とフィルタ１６を略直線状に連通して備えたもので、集塵装置１４とフィルタ１６を並列に設けた場合と比較し、圧損の増加を抑えながら小型軽量でデザイン性の良い電気掃除機１０を提供することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動送風機を収容した掃除機本体と、前記掃除機本体に着脱可能に設けられ前記電動送風機により吸引される含塵空気から塵埃を分離して捕集する集塵装置と、前記掃除機本体に着脱可能でかつ前記集塵装置の下流に設けられ前記集塵装置で分離しきれなかった細塵を捕集するフィルタを備え、前記集塵装置は、塵埃と空気とを分離する第１分離部と、前記第１分離部で分離しきれなかった細塵と空気とを遠心分離方式で分離する分離筒を備えた第２分離部とを備え、前記集塵装置と前記フィルタを略直線状に連通して備えたことを特徴とする電気掃除機。
【請求項２】
フィルタは、略円筒状に構成され、径方向に空気が流れる構成とした請求項１に記載の電気掃除機。
【請求項３】
フィルタは、掃除機本体の鉛直方向に対して略直角方向に前記掃除機本体に着脱する構成とした請求項２に記載の電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気と塵埃とを分離する分離機構を備えた集塵装置と、集塵装置で分離しきれなかった細塵を捕集するフィルタを用いた電気掃除機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電気掃除機は、遠心力により空気と細塵とを分離する分離筒を有する集塵装置が掃除機本体と着脱可能に設けられ、掃除機本体には、集塵装置で分離し切れなかった細塵を捕集するフィルタが、掃除機本体と着脱可能かつ集塵装置とは別体に設けられており、集塵装置とフィルタは、略並列状に連通して設けられている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−２３２３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載された従来の電気掃除機の構成では、集塵装置とフィルタを略並列に配置しているため、スティックタイプの電気掃除機に使用する場合、サイズが大きくなってしまうと同時に流路が複雑になるため、圧損が増加し、吸引力が弱くなってしまうという課題を有していた。
【０００５】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、圧損の増加を抑えながら小型軽量でデザイン性の良いスティックタイプの電気掃除機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記従来の課題を解決するために、本発明の電気掃除機は、電動送風機を収容した掃除機本体と、前記掃除機本体に着脱可能に設けられ前記電動送風機により吸引される含塵空気から塵埃を分離して捕集する集塵装置と、前記掃除機本体に着脱可能でかつ前記集塵装置の下流に設けられ前記集塵装置で分離しきれなかった細塵を捕集するフィルタを備え、前記集塵装置は、塵埃と空気とを分離する第１分離部と、前記第１分離部で分離しきれなかった細塵と空気とを遠心分離方式で分離する分離筒を備えた第２分離部とを備え、前記集塵装置と前記フィルタを略直線状に連通して備えたもので、集塵装置とフィルタを並列に設けた場合と比較し、圧損の増加を抑えながら小型軽量でデザイン性の良い電気掃除機を提供することができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の電気掃除機は、圧損の増加を抑えながら小型軽量でデザイン性の高いスティックタイプの電気掃除機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１における電気掃除機の側面図
【図２】同電気掃除機の集塵装置の斜視図
【図３】同集塵装置の断面図
【図４】同電気掃除機のフィルタの斜視図
【図５】（ａ）平面状のプリーツフィルタを使用した場合のフィルタ着脱時の電気掃除機の掃除機本体の断面斜視図、（ｂ）本発明の実施の形態１における電気掃除機のプリーツフィルタを使用した場合のフィルタ着脱時の掃除機本体の断面斜視図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
第１の発明は、電動送風機を収容した掃除機本体と、前記掃除機本体に着脱可能に設けられ前記電動送風機により吸引される含塵空気から塵埃を分離して捕集する集塵装置と、前記掃除機本体に着脱可能でかつ前記集塵装置の下流に設けられ前記集塵装置で分離しきれなかった細塵を捕集するフィルタを備え、前記集塵装置は、塵埃と空気とを分離する第１分離部と、前記第１分離部で分離しきれなかった細塵と空気とを遠心分離方式で分離する分離筒を備えた第２分離部とを備え、前記集塵装置と前記フィルタを略直線状に連通して備えたもので、集塵装置とフィルタを並列に設けた場合と比較し、圧損の増加を抑えながら小型軽量でデザイン性の良い電気掃除機を提供することができる。
【００１０】
第２の発明は、特に、第１の発明のフィルタは、略円筒状に構成され、径方向に空気が流れる構成としたもので、フィルタを掃除機本体から取り出す際に、フィルタに付着した細塵が床に落ちることがないため、お手入れ性を良くすることができる。
【００１１】
第３の発明は、特に、第２の発明のフィルタは、掃除機本体の鉛直方向に対して略直角方向に前記掃除機本体に着脱する構成としたもので、フィルタを掃除機本体から取り出す際に、フィルタが傾くことによってフィルタに付着した細塵が床に落ちることがないため、お手入れ性を良くすることができる。
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における電気掃除機の側面図、図２は、同電気掃除機の集塵装置の斜視図、図３は、同集塵装置の断面図、図４は、同電気掃除機のフィルタの斜視図、図５（ａ）は、平面状のプリーツフィルタを使用した場合のフィルタ着脱時の電気掃除機の掃除機本体の断面斜視図、図５（ｂ）は、本発明の実施の形態１における電気掃除機のプリーツフィルタを使用した場合のフィルタ着脱時の掃除機本体の断面斜視図である。
【００１４】
本実施の形態における電気掃除機について、スティックタイプの電気掃除機を例にして説明する。
【００１５】
図１において、本実施の形態における電気掃除機１０は、掃除機本体１１と、吸引具１２とパイプ１３とパイプ１３内の流路（図示せず）と導入口（図示せず）を介して連通する集塵装置１４と、集塵装置１４と排気口（図示せず）を介して連通する電動送風機（図示せず）を内包する電動送風機ケース１５と、集塵装置１４と電動送風機ケース１５との間に配され、集塵装置１４で取り切れなかった細塵が電動送風機に侵入することを防ぐフィルタ１６と、電動送風機の排気を外部へ排気する本体排気口１７と、電動送風機などに電力を供給するためのバッテリー（図示せず）を内包するバッテリーケース１８を備えている。また、集塵装置１４の外側かつ下方になる位置には、後述する細塵収容部１９が備えられている。
【００１６】
次に、集塵装置１４について図２、３を用いて詳細に説明する。
【００１７】
図２に示すように、集塵装置１４は、外郭であるケース１０２と、ケース１０２の下面を覆い、ケース１０２に回動自在に軸支された塵埃排出蓋１０４とから構成されている。
【００１８】
ケース１０２は、吸引した塵埃をケース１０２内に導く導入口１０７を形成している。導入口１０７は、ケース１０２の接線方向に向くように形成されている。
【００１９】
塵埃排出蓋１０４は、ケース１０２に設けたヒンジ部１０８で回動可能で、塵埃排出蓋１０４に取り付けられた底蓋パッキン（図示せず）によってケース１０２とエアータイト（気密性が保持）される。本実施の形態における電気掃除機１０においては、図１に示すように集塵装置１４とフィルタ１６は略直線状に配されている。これにより、複雑な排気流路を設ける必要がなくなり、圧損を増加させることなく小型軽量でデザイン性に優れた電気掃除機１０とすることができる。
【００２０】
また、図３に示すように、集塵装置１４内下部は、第１分離部１１１と、粗塵収容部１１２と、塵埃排出蓋１０４とから構成されている。第１分離部１１１は、塵埃を含む空気を導入する導入口１０７を備えたケース上部１１３と、ケース上部１１３の下方に位置し、導入口１０７から導入した含塵空気から塵埃をろ過する略円筒形状のろ過フィルタ１１４及び、ろ過フィルタ１１４の外周側に位置し、ろ過フィルタ１１４の内周側と連通している空間１１５を有したケース下部１１６とから構成されている。導入口１０７は、ケース上部１１３の内部に設けた中空円筒１１７に対し、その円周断面の接線方向から気流が流入するように、偏心した位置に配置させている。
【００２１】
第１分離部１１１の上方には、空間１１５と連通し、第１分離部１１１を通過した含塵空気中の塵埃を分離する分離筒１２１を複数かつ並列に有した第２分離部１２２が配設されている。また、第２分離部１２２で分離された細塵を収容する細塵収容部１９が、第１分離部１１１の外側に設けられるとともに、第２分離部１２２と第１分離部１１１の間には、第２分離部１２２で分離された細塵を細塵収容部１９に落下させるように細塵収容部１９と連通した細塵移送部１２５を備えた構成となっている。
【００２２】
ここで、細塵移送部１２５の底面１２６は、第２分離部１２２で分離された細塵が細塵収容部１９に落下しやすいように金属メッキ処理を施すことが望ましい。
【００２３】
また、塵埃排出蓋１０４を開けることによって、粗塵収容部１１２に集塵された粗塵と細塵収容部１９に集塵された細塵とを同時に排出可能な構成としている。ここで、集塵装置１４は、掃除機本体１１とは取り外し可能に設けられており、集塵された塵埃を捨てる際に、集塵装置１４のみを持ち運べばよいため、ゴミ捨てが容易な構成となっている。
【００２４】
そして、分離筒１２１上部には排気筒１４１が設けられ、第２分離部１２２によって分離された空気が、排気筒１４１を通って上昇し、排気口１０５より集塵装置１４外部へ排気される構成となっている。
【００２５】
次に、集塵装置１４の下流に設けられたフィルタ１６について説明する。
フィルタ１６は、図４に示すように、略円筒状のプリーツフィルタ１５２と、底面に集塵装置１４の排気口１０５と連通する複数の流入口１５１を有するプリーツフィルタケース１５３とから構成されている。プリーツフィルタ１５２は、プリーツフィルタ１５２の凹凸波部が連結し合い、略円筒状の形状を形成している。
【００２６】
プリーツフィルタ１５２の凹凸波部に対し水平方向の上下両端部のいずれか１方は、プリーツフィルタケース１５３の底面部に密着し、かつ、複数の流入口１５１には重ならないように、複数の流入口１５１よりも内側に配置してある。
【００２７】
そして、プリーツフィルタ１５２の外周部に設けられた流入口１５１から流入した細塵を含んだ空気は、プリーツフィルタ１５２の外周部から内周部へと通り、電動送風機（図
示せず）に送られる構成となっている。このことにより、集塵装置１４によって分離し切れなかった細塵もプリーツフィルタ１５２によりろ過分離されるため、電動送風機には塵埃を含まない空気のみが供給される構成となっている。
【００２８】
また、フィルタ１６は後述する図５（ｂ）に示すように、掃除機本体１１の鉛直方向に対して略直角方向に着脱する構成にしており、取り外してフィルタ１６に付着した塵埃を清掃するようになっている。
【００２９】
その際、細塵を含んだ空気は、プリーツフィルタ１５２の外周部から内周部へと通り、細塵がプリーツフィルタ１５２の外周部分にてろ過分離されるため、フィルタ１６を掃除機本体１１から取り外す時の振動で塵埃が落下しても、プリーツフィルタケース１５３の底面部に溜まるだけで、後述する図５（ａ）に示すように、塵埃が落下するのを防止することができる。
【００３０】
また、掃除機本体１１の鉛直方向に対して略直角方向に着脱する構成としているため、お手入れの際にフィルタ１６を掃除機本体１１から取り外す時にフィルタ１６が傾くことがなく、フィルタ１６が傾くことによってプリーツフィルタ１５２に付着した細塵が床に落ちることのなく、かつ、落下によりプリーツフィルタケース１５３の底面部に溜まった塵埃もこぼさずに取り出すことができる。
【００３１】
以上のように構成された集塵装置１４について、以下その動作、作用を説明する。
まず、電動送風機を運転開始することで吸引気流が発生し、含塵空気が導入口１０７から集塵装置１４に吸い込まれる。ここで、導入口１０７は、ケース上部１１３の内部に設けた中空円筒１１７に対し、その円周断面の接線方向から気流が流入するように、偏心した位置に配置させている。このように導入口１０７を配置することで、導入口１０７よりケース上部１１３の中空円筒１１７内に流入した含塵空気は、中空円筒１１７内周面に沿って流れるため、それまでの直線的な気流がここで旋回気流に変わることになる。
【００３２】
ここで、本実施の形態では、導入口１０７をケース上部１１３の中空円筒１１７内周接線方向に配置させて旋回気流を発生させているが、導入口１０７が中央に位置していても図示しない案内路やガイド等で旋回気流が発生する構成であればよい。
【００３３】
さらに、ろ過フィルタ１１４が導入口１０７を有するケース上部１１３の下方に配置されているため、旋回しながら下降する斜め螺旋軌道の流れが生じる。この旋回下降気流は、ろ過フィルタ１１４の表面を滑りながら下方へと流れて行く。
【００３４】
そして、空気よりも重量がある粗塵は、その慣性力によってそのまま旋回下降し、粗塵収容部１１２に収容される。一方、空気及びろ過フィルタ１１４の通気孔（図示せず）よりも小さい細塵は、ろ過フィルタ１１４の外周側に位置しろ過フィルタ１１４の内周側と連通している空間１１５を経て、第２分離部１２２へと流れる。このようにして、第１分離部１１１において粗塵と、細塵を含んだ空気との分離を行っている。
【００３５】
本実施の形態では、ろ過フィルタ１１４の外周全面に無数の通気孔（図示せず）を設けており、ろ過フィルタ１１４は、厚さ０．１５ｍｍの金属板をエッチング加工で、約０．２ｍｍ径の通気孔を無数に形成したものを、さらに後加工として電解研磨処理を行い、圧延形成で生じる金属板表面の粗さ、および、エッチング加工で生じた通気孔間口のエッヂ、通気孔内面の加工粗さを、ミクロンオーダーまで平坦化させた金属フィルタで構成しているため、旋回流が滑らかに流れることが可能である。
【００３６】
また、ろ過フィルタ１１４の素材としては、樹脂や金属製の格子網を用いても良い。ま
た、ろ過フィルタ１１４の代用として筒自体に小さな孔を構成して形成してもよい。
【００３７】
次に、第１分離部１１１において分離された、ろ過フィルタ１１４の通気孔より小さい細塵と空気との分離を行う第２分離部１２２について説明する。
【００３８】
細塵を含んだ空気は、各分離筒１２１にそれぞれ供給され、分離筒１２１の内壁面を勢い良く旋回しながら下方へ移動する。この際に生じる遠心力によって空気と細塵が分離される。そして、細塵と分離された空気は、分離筒１２１中央部を上昇し、排気筒１４１を通って排気口１０５から排気され、細塵は、分離筒１２１下部の細塵廃棄口１２７から細塵移送部１２５に排出される。
【００３９】
ここで、集塵装置１４は、図１に示すように、通常使用時において鉛直方向に対して傾くように掃除機本体１１に取り付けられているため、細塵廃棄口１２７から排出された細塵は、重力により効果的に細塵移送部１２５から細塵収容部１９へ送られる。
【００４０】
そして、集塵後に、粗塵収容部１１２と細塵収容部１９に集塵された各々の塵埃は、塵埃排出蓋１０４を開けることで同時に排出することができる。
【００４１】
集塵装置１４で集塵し切れなかった細塵は、集塵装置１４の下流に設けられたフィルタ１６内のプリーツフィルタ１５２により捕集され、細塵を含まない空気のみが電動送風機に送られる。
【００４２】
また、プリーツフィルタ１５２で捕集された細塵は、使用者によるお手入れをしてもらう必要があるが、第１分離部１１１および第２分離部１２２によってほとんどの塵埃が捕集されるため、お手入れの頻度は、非常に少なくて済む構成となっている。また、集塵装置１４と同様にフィルタ１６も掃除機本体１１に着脱可能に構成されているため、プリーツフィルタ１５２のお手入れが容易な構成となっている。
【００４３】
ここで、プリーツフィルタ１５２を円筒状とせず、通常よく用いられる平面状とした場合、図５（ａ）に示すように、細塵を含んだ空気は下方から上方に流れるため、細塵はプリーツフィルタ１５２の下方に付着するので、お手入れの際にフィルタ１６を掃除機本体１１より取り外した際に、床に細塵を落としてしまう恐れがある。しかし、本実施の形態では、図５（ｂ）に示すように、プリーツフィルタ１５２を略円筒状に構成し、プリーツフィルタ１５２の外周部から内周部へと径方向に空気が流れる構成としているため、細塵はプリーツフィルタ１５２の外周部に付着することになり、フィルタ１６を掃除機本体１１から取り外した際に細塵を床に落とすことがない。
【００４４】
さらに本実施の形態では、図５（ｂ）に示すように、フィルタ１６を掃除機本体１１の鉛直方向に対して略直角方向に着脱する構成としているため、お手入れの際にフィルタ１６を掃除機本体１１から取り外す時にフィルタ１６が傾くことがない。そのため、フィルタ１６が傾くことによってプリーツフィルタ１５２に付着した細塵が床に落ちることを防ぐことが可能な構成となっている。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
以上のように、本発明にかかる電気掃除機は、集塵装置とフィルタを略直線状に配置することで、圧損の増加を抑えながら小型軽量でデザイン性の高いスティックタイプの電気掃除機を提供できるもので、スティックタイプに限らずハンディタイプの電気掃除機や、投影面積を減らしたいキャニスタータイプの電気掃除機などにも利用可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１０  電気掃除機
１１  掃除機本体
１２  吸引具
１３  パイプ
１４  集塵装置
１５  電動送風機ケース
１６  フィルタ
１７  本体排気口
１８  バッテリーケース
１９  細塵収容部
１０２  ケース
１０４  塵埃排出蓋
１０５  排気口
１０７  導入口
１０８  ヒンジ部
１１１  第１分離部
１１２  粗塵収容部
１１３  ケース上部
１１４  ろ過フィルタ
１１５  空間
１１６  ケース下部
１１７  中空円筒
１２１  分離筒
１２２  第２分離部
１２５  細塵移送部
１２６  底面
１２７  細塵廃棄口
１４１  排気筒
１５１  流入口
１５２  プリーツフィルタ
１５３  プリーツフィルタケース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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