(57)【要約】【課題】  低入力で電気掃除機を運転した（弱運転）時は、吸込風量が多く吸引力も強い高入力（強運転）時に比べ、吸込風量が少ないため集塵部に流入する空気の流速が遅くなり、塵埃に作用する遠心力が低下し塵埃分離（捕集）性能が低下する。一方、電気掃除機を弱運転させた低風量時における塵埃分離性能を向上させるために、流路面積を小さくして集塵部に流入する空気の流速を速くし、塵埃に作用する遠心力を増加させようとした場合、電気掃除機を強運転させた高風量時において流路面積が小さいことで圧力損失が増加し、吸込仕事率が大幅に低下し、電気掃除機の吸引力が低下してしまう問題があった。【解決手段】  電動送風機を内蔵した掃除機本体と、該掃除機本体に着脱可能に装着された集塵部とを備え、該集塵部は遠心力を利用して吸引空気から塵埃を分離する分離室を有し、該分離室の流入部付近に前記電動送風機の吸込風量に応じて動作する弁体を設けた。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動送風機を内蔵した掃除機本体と、該掃除機本体に着脱可能に装着された集塵部とを備え、該集塵部は遠心力を利用して吸引空気から塵埃を分離する分離室を有し、
該分離室の流入部付近に前記電動送風機の吸込風量に応じて動作する弁体を設けたことを特徴とする電気掃除機。
【請求項２】
請求項１において、
前記分離室は略円筒状に形成され、前記弁体は前記分離室の外周側から内側に向かって開くように動作することを特徴とする電気掃除機。
【請求項３】
請求項２において、
前記分離室の流入部は該分離室の円筒の接線方向に設けられ、前記弁体は前記流入部から流入した吸引空気を前記分離室の外周側に沿わせるように開くことを特徴とする電気掃除機。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかにおいて、
前記弁体は前記電動送風機の吸込風量に応じて開く量が異なるように動作することを特徴とする電気掃除機。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかにおいて、
前記集塵部の前記略円筒部を蓋する部材を設け、該部材に前記弁体を取り付けたことを特徴とする電気掃除機。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れかにおいて、
前記弁体を前記集塵部から着脱自在に設けたことを特徴とする電気掃除機。
【請求項７】
請求項５又は６において、
前記集塵部の前記略円筒部を蓋する前記部材は略円筒状の筒部と、該筒部に螺旋状に巻き付いた隔壁と、前記流入部付近から前記筒部を結ぶ案内壁とを備え、前記弁体は該案内壁上流側に取り付けたことを特徴とする電気掃除機。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れかにおいて、
前記電動送風機を停止すると、前記弁体は前記流入部を閉じるように動作することを特徴とする電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気掃除機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な電気掃除機は、吸口から吸込んだ含塵空気を掃除機本体に導き、この掃除機本体内に装着される集塵部を通して集塵し、塵埃が捕捉され清浄になった空気を掃除機本体外に排気する構成である。集塵部として、パック式フィルターやサイクロン式の分離手段が用いられている。パック式フィルターは吸込んだ含塵空気から塵埃を捕捉して集塵し、濾過された空気を排出する構成となっている。サイクロン式の分離手段は、吸込んだ含塵空気に遠心力を与えて塵埃と空気とに分離し、塵埃が除かれた空気を排出する構成となっている。
【０００３】
サイクロン式の分離手段は、電気掃除機以外にも用いられている。その一例として、例えば特許文献１（実開平１−１２０９５６号公報）のように、遠心力によって気流中の粉粒体を分離するサイクロンなどのセパレータの気流流入部に遠心力を調整する可動ベーンを設けた技術がある。特許文献１には、石炭焚バーナに空気流によって搬送される微粉炭の分離効率を変化させるために、石炭焚バーナを通常運転するときには可動ベーンを回動させてサイクロンによる微粉炭の分離効率を低下させて、微粉炭を燃焼させ、石炭焚バーナの起動、および低負荷運転する際には、可動ベーンを回動させてサイクロンによる微粉炭の分離効率を向上させて、濃度が濃くなった空気流を石炭焚バーナで燃焼させることが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】実開平１−１２０９５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般家庭で使用する電気掃除機は、ごみが良く吸えて、小型で取り扱い易く、集塵性能が高く、塵埃を集塵した場合でも掃除機の吸引力や吸込風量の低下を抑えた集塵部が必要である。
【０００６】
近年の電気掃除機では、掃除する床面の種類やゴミ量を検知して、電気掃除機の入力を調整して吸引力や吸込風量を調整し、消費電力（入力）の削減等を行うようになってきている。また、パック式フィルターを用いない掃除機として、サイクロン式の集塵部を用いた電気掃除機が注目されている。サイクロンは吸引風による遠心力を利用して、含塵空気から塵埃を分離して捕集する構成となっている。
【０００７】
サイクロンは、低入力で電気掃除機を運転した（弱運転）場合は、吸込風量が多く吸引力も強い高入力（強運転）時に比べ、吸込風量が少ないため集塵部に流入する空気の流速が遅くなり、塵埃に作用する遠心力が低下し塵埃分離（捕集）性能が低下するという課題があった。
【０００８】
一方、電気掃除機を弱運転させた低風量時における塵埃分離性能を向上させるために、流路面積を小さくして集塵部に流入する空気の流速を速くし、塵埃に作用する遠心力を増加させようとした場合、電気掃除機を強運転させた高風量時において流路面積が小さいことで圧力損失が増加し、吸込仕事率が大幅に低下し、電気掃除機の吸引力が低下してしまう問題があった。
【０００９】
分離効率を変化させる技術として特許文献１に記載のように可動ベーンを回動させてサイクロンによる微粉炭の分離効率を変化させるものがあるが、この特許文献１では電気掃除機のように吸込風量を変化させて使用するものにおいて、その吸込風量の大小に応じて分離効率を変化させるよう可動ベーンを切り替えることについては全く考慮されていなかった。掃除機はカーペットや、フローリングなど被掃除面の種類によって吸込風量を適宜変化させて使用するのが望ましい。そのため、特許文献１に記載の構成では、吸込風量の大小に応じて分離効率を向上させることが出来ず掃除機への適用には好ましくなかった。
【００１０】
本発明の目的は、吸込風量が少ないときにおける塵埃分離効率を向上させると共に、吸込風量が多いときにおける圧力損失の増加を抑制した電気掃除機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明の特徴とするところは、電動送風機を内蔵した掃除機本体と、該掃除機本体に着脱可能に装着された集塵部とを備え、該集塵部は遠心力を利用して吸引空気流から塵埃を分離する分離室を有し、該集塵部の流入部付近に前記電動送風機の吸込風量に応じて動作する弁体を設けたことにある。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、吸込風量が少ないときにおける塵埃分離効率（集塵性能）を向上させると共に、吸込風量が多いときには圧力損失の増加を抑えて、高い吸込仕事率を備えつつ塵埃分離効率の低下を抑制した電気掃除機を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施の形態を示す電気掃除機の外観斜視図である。図２は、この掃除機本体の上蓋を開いた状態を示す斜視図である。図３は、この掃除機本体の上蓋を開いて、集塵部１０３を取り外した状態を示す斜視図である。図４は、この掃除機本体内の空気の流れを示す模式図である。
図５は、本発明の一実施の形態を示す除塵機構である。図６は、本発明の一実施の形態を示す集塵部１０３の外観斜視図である。図７は、図６の集塵部１０３を下流側から見た外観斜視図である。図８は、集塵ケース１０５から第１フィルター枠１４０と第２フィルター枠１６３の両者を一緒に開いた外観斜視図である。図９は、集塵部１０３の縦断面図である。図１０は、電動送風機停止時での図９のＡ−Ａ断面図である。図１１は、弱運転時での図９のＡ−Ａ断面図である。図１２は、強運転時での図９のＡ−Ａ断面図である。図１３は、本発明の一実施の形態を示す内筒１３１の斜視図である。図１４は、本発明の一実施の形態を示す弁体を示す図である。
【００１４】
この実施の形態における電気掃除機は、図１と図２に示すように、掃除機本体１とホース２と手元操作管３と伸縮継手管４と吸口５を備え、掃除機本体１と手元操作管３をホース２で接続し、この手元操作管３に伸縮継手管４を介して吸口５を接続して使用する。
【００１５】
なお、ホース２は接続部２ａを掃除機本体１のホース接続口部１１６に取り付けている。掃除機本体１は電動送風機１０７を内蔵し、この電動送風機１０７の吸引空気流により、吸口５からの吸気流に乗せて塵埃を吸込み、吸込んだ含塵空気を伸縮継ぎ手管４と手元操作管３とホース２を介して掃除機本体１に吸込ませ、集塵部１０３で塵埃を分離，捕集した後に空気を機外に排気する。
【００１６】
掃除機本体１は図２から図４に示すように、下ケース１０１と上蓋１０２の間に配置した上ケース１５０の凹部１１０に、集塵部１０３を着脱可能に装着している。また、下ケース１０１と上ケース１５０の間にフィルターケース１１３を設け、このフィルターケース１１３に保護フィルター１１２と、この保護フィルター１１２を抑えるフィルターカバー１１３ａとを配置している。なお、この掃除機本体１内には電動送風機１０７とコードリール（図示せず）とを内蔵する。
【００１７】
また、下ケース１０１は、この掃除機本体１を床面に走行させるための走行車輪２０８と案内車輪（図示せず）を備えている。さらに、上ケース１５０の上部にはハンドル２０７が転回可能に取り付けられており、掃除機本体１を持ち運ぶ事ができる。ここで、塵埃を分離して収容するための集塵部１０３を掃除機本体１に装着した際に、第２フィルター枠１６３と一体となった弾性シール部１７２を設け、集塵部１０３とフィルターケース１１３の気密が取れるようにしている。
【００１８】
図５に示すように、フィルターケース１１３の上側には除塵機構１６４を配置している。モーター１６５の回転は歯車１６７を介して減速して除塵機構１６４を駆動する。この除塵機構１６４に設けた除塵ばね１７０が回転して第２フィルター１６１を弾いて、第２フィルター１６１に堆積した塵埃を除塵する。なお、ここではモーター１６５により除塵機構１６４を駆動しているが、モーター１６５の代わりに、電源コード（図示せず）を巻装したコードリール（図示せず）から電源コードを引き出す際のコードリールの回転を利用し、歯車を介して除塵機構１６４に伝達して駆動してもかまわない。
【００１９】
上蓋１０２は、上ケース１５０の上側後部に転回可能に取り付けている。この上蓋１０２を閉じた状態において、分離室１０４の流入部１１５とホース接続口部１１６とが弾性体部材を介して気密状態に当接し、集塵ケース１０５と第１フィルター枠１４０とが気密状態に当接し、第１フィルター枠１４０と第２フィルター枠１６３とが気密状態に当接し、第２フィルター枠１６３と保護フィルター１１２が収納されるフィルターケース１１３との間が気密状態に当接している。さらに、このフィルターケース１１３と、電動送風機１０７が弾性体の防振ゴム１２４を介して気密状態に当接している。
【００２０】
次に、掃除機本体１内部の配置について説明する。ホース接続口部１１６は上方から見て掃除機本体１の幅方向の略中央にあり、かつ、掃除機本体１の前面に配置している。分離室１０４の中心軸は幅方向の中央からずらして位置し、分離室１０４の略接線方向に空気を流入させる流入部１１５とホース接続口部１１６が直線状になるように配置されている。また、集塵室１０５ａは分離室１０４の中心軸とは幅方向の中央に対して反対側に設置される。同様に、電動送風機１０７は分離室１０４の中心軸とは幅方向の中央に対して反対側に設置され、その前面には保護フィルター１１２と、この保護フィルター１１２を収容するフィルターケース１１３とが設けられている。フィルターケース１１３の前面には集塵室１０５ａが設けられている。コードリール（図示せず）は電動送風機１０７の横に設置され、掃除機本体１の幅方向で分離室１０４側に設置されている。
【００２１】
このように配置したことで、掃除機本体１の長さ方向を短くでき、小型軽量を達成できる。また、分離室１０４の入口部分に曲りなどを設ける必要が無いため、損失を小さくできる効果が得られる。また、上蓋１０２を透明のプラスチック素材で製作しておけば、上蓋１０２を閉じた際、この上蓋１０２が集塵ケース１０５を覆う場合でも、使用者は塵埃の溜まり具合を目視で確認することができる。
【００２２】
また、分離室１０４には空気取り入れ口である流入部１１５は、この分離室１０４の中心軸方向長さの中央より下部に設けられているので、前記流入部１１５に連通するホース接続口部１１６も、分離室１０４の中心軸方向長さの中央より下部に配置することができる。このため、前記ホース接続口部１１６は、掃除機本体１の下部に配置することができるので、使用者が手元操作管３を持ってホース２を介して前記掃除機本体１を引き回した場合、前記掃除機本体１が転倒しにくく安定して引き回す事ができる。
【００２３】
さらに、前記ホース接続口部１１６を前記掃除機本体１の下側に配置できるので、前記ホース接続口部１１６を上ケース１５０や下ケース１０１の下部に設ければよく、これらのケースを上方に延長する必要はない。このためホース接続口部１１６にかかる力を受けるための下ケース１０１にかかる曲げモーメントを小さくできるので、下ケース１０１に特別な補強部を設ける必要はなく、小型・軽量化に役立つ。
【００２４】
本実施の形態例では、集塵部１０３には吸引空気による遠心力を利用して吸引空気流から塵埃を分離する分離室１０４と、分離した塵埃を捕集して溜める集塵室１０５ａとを設けている。この集塵部１０３の流入部１１５付近に前記電動送風機１０７の吸込風量に応じて動作する弁体１３６を設け、この弁体１３６は図１０から図１２に示すように、集塵部１０３の分離室１０４の略円筒をなす外筒１３５の外周側が開くように動作する。
【００２５】
この弁体１３６を設けていない場合、電動送風機の入力を低入力にして電気掃除機を運転した弱運転時には、吸込風量が多く吸引力も強い高入力時の強運転に比べ吸込風量が少ないため、集塵部１０３に流入する空気の流速が相対的に遅くなり、塵埃に作用する遠心力が低下し塵埃を分離捕集する捕集性能が低下する。また、捕集性能が低下するため、分離室１０４上部で反転して下降し、内筒１３１の外周側に設けた排気穴１３３を通り、連絡口１２０，連絡通路１４５，第１排気口１４４の順に通過して分離室１０４から排気される空気流には塵埃が含まれ、後段に配置した第１フィルター１０６のうちフィルターＡ１０６ａに塵埃が付着すると、塵埃の吸引とともに吸引力や吸込風量が低下する。
【００２６】
ここで、集塵部１０３の流入部１１５付近に前記電動送風機１０７の吸込風量に応じて動作する弁体１３６を設けており、弁体１３６は停止時の状態を示す図１０の状態から低吸込風量時（弱運転）の状態を示す図１１の位置，高吸込風量時（強運転）の状態を示す図１２へと開く量が大きくなるように動作可能に取り付けている。なお、弁体１３６は流入部１１５の分離室の中央側端部１１５ａ側を支点とし、これと反対側の外径側端部１４１側が開いていく。つまり、流入部１１５にとって分離室１０４の外筒１３５内壁から内筒１３１側に向かって開くように弁体１３６は取り付けてある。なお、図１０に示すように、弁体１３６は電動送風機１０７停止時には、外筒１３５の内壁側へ付勢されるように取り付けており、流入部１１５を略閉じるように取り付けているので、集塵室１０５ａに溜めた塵埃が分離室１０４を通じて、流入部１１５から集塵部１０３の外部へこぼれるのを防ぐ逆止弁として作用する。
【００２７】
図１１と図１２の弁体１３６の位置を比較すると、強運転時の図１２の方が、弱運転時の図１１より、弁体１３６の外径側端部１４１側が外筒１３５から離れていることが分かる。強運転時は弱運転時に比べ電動送風機１０７の吸込風量が多いので、弁体１３６が受ける風圧は強運転時の方が弱運転時に比べ高い。よって、弁体１３６は強運転時の方がより開いた状態になる。つまり、弁体１３６は電動送風機１０７の運転状態によって開く量、開度を自動で調整できる。
【００２８】
以上のような弁体１３６を分離室１０４に設けているので、弱運転時の低吸込風量時では集塵部１０３の分離室１０４に設けた流入部１１５から流入する流路面積を小さくして、分離室に流入する空気の流速を速くして、塵埃に作用する遠心力を増加させることが可能であり、低吸込風量時の分離室１０４における塵埃の分離性能を向上することができる。よって、分離室１０４で分離されずに内筒１３１の外周側に設けた排気穴１３３を通り、連絡口１２０，連絡通路１４５，第１排気口１４４の順に通過して分離室１０４から排気される空気流に含まれる塵埃が減る。この結果、後段（下流側）に配置した第１フィルター１０６のうちフィルターＡ１０６ａに塵埃が付着する量が減るので、通気抵抗の上昇を防げ、塵埃の吸引とともに吸引力や吸込風量が低下するのを防げる。
【００２９】
また、吸込風量が少ないときに分離室１０４に流入する流れは、弁体１３６により分離室１０４の外径側に寄っており、分離室１０４に流入した空気流が直接、内筒１３１の外周側に設けた排気穴１３３を通り分離室１０４から排気されにくい。これにより、分離室１０４内で塵埃に働く遠心力により塵埃を空気流から分離できるので、捕集効率を向上することが可能である。
【００３０】
次に、強運転時の高吸込風量時に弁体１３６が開く量が小さいと流路面積が小さくなり分離室１０４に流入する流速が速くなりすぎ、通気抵抗が上昇して圧力損失が増加するので吸込仕事率が低下し、電気掃除機の吸引力が低下してしまう。これに対し本実施の形態例では、弁体１３６が十分開いて、流入部１１５の流路面積が大きくなって分離室１０４に空気流が流入するので圧力損失の増加を抑えることができ、吸込仕事率の低下を抑制することが可能である。なお、この高吸込風量時には、塵埃に十分に遠心力を与えることができるので、捕集効率を維持することができる。
【００３１】
なお、分離室１０４に流入する空気の流速を吸込風量が変わっても略等速で流入できるように、弁体１３６が流入部１１５の流路面積を変化させるようにしてもかまわない。
【００３２】
ここで本実施の形態例では、掃除機使用者が手元操作部６の自動運転モードを押すと、被掃除面が毛足の長いじゅうたん等では、吸引力が強い程吸込性能が向上するので、電動送風機の入力を高入力にして電気掃除機を運転した強運転を行う。一方、木床やフローリング上では電動送風機の入力を低入力にして電気掃除機を運転した弱運転を行う制御している。このように、被掃除面に合わせて電気掃除機の入力を調節する制御を行っているので、消費電力量の低減が図れる。ここで、被掃除面に応じて運転状態が変わるので、集塵部１０３に流入する風量も被掃除面に応じて変化する。
【００３３】
ここで、自動運転モードで運転しているので集塵部１０３に流入する風量が低風量でも、集塵部１０３の流入部１１５には弁体１３６を設けているので、集塵部１０３の分離室１０４に設けた流入部１１５から流入する流路面積を小さくして、分離室に流入する空気の流速を速くして塵埃に作用する遠心力を増加させるので、分離捕集する性能を低下することなく、消費電力量を低減することができる。また、被掃除面が毛足の長いじゅうたん等では、高風量時には弁体１３６が十分開いて、流入部１１５の流路面積が大きくなって分離室１０４に空気流が流入するので、圧力損失の増加を抑えることができ強い吸引力で塵埃を吸引して、分離捕集することができる。
【００３４】
ここで、弁体１３６は図１３に示すように、留め具１３８を用いて内筒１３１の外壁１３９に取り付けている。また、弁体１３６を案内壁１３７に差し込むように取り付けても良い。なお、内筒１３１は筒部１３４と、この筒部１３４に螺旋状に巻き付いた隔壁１３２と、流入部１１５の分離室１０４の中央側端部１１５ａと筒部１３４を結ぶ案内壁１３７と、隔壁１３２の外周側に配置した外壁１３９で構成されている。ここで、流入部１１５から流入した含塵空気流が旋回上昇し易いように、内筒１３１に螺旋状に巻き付いた隔壁１３２を設けている。隔壁１３２と筒部１３４との接合部は丸みをつけて接合するとともに、筒部１３４の高さは隔壁１３２の最も高い部分の高さとほぼ等しくしている。また、案内壁１３７の高さも、隔壁１３２の最も高い部分の高さと略等しくしている。
【００３５】
ここで図９に示すように、連絡口１２０と連絡通路１４５間は弾性シール部材１５３を介し、分離室１０４を構成する外筒１３５と内筒１３１は弾性シール部材１５１を介して取り付ければ気密を取り易い。なお、これらの弾性シール部材１５１および、弾性シール部材１５３を一体で作成し、内筒１３１に該弾性シール部材１５３を挟み込むように内筒キャップ１５２をネジなどで取り付けると、内筒１３１と内筒キャップ１５２の気密も確保できる。このように構成しているので、弁体１３６は内筒１３１と内筒キャップ１５２と一体になっており、集塵部１０３から取り外して清掃することも可能である。
【００３６】
ここで、案内壁１３７の形状は、流入部１１５から分離室１０４内に流入した流れを外筒１３５側へ向けるように、外筒１３５側へ膨らんだ凸形状、あるいは、上面側から見た時に変曲部１３７ａを持つ、「く」の字状をしている。このため、図１２に示すように強運転時に弁体１３６が大きな風圧を受けて、弁体１３６が大きく変形してもこの案内壁１３７により支えることができ、分離室１０４内の流路を確保できる。
【００３７】
なお、ここでは弁体１３６を弾性体であるゴムやエラストマーなどで構成してもかまわないし、図１４に示すように回動軸１７４を設けた弁体１７３を設けてもかまわない。なお、弁体１３６はゴムやエラストマーなど弾性体を用いると、爪楊枝などの細長いものを吸い込んでも、引っ掛かりにくいのでより好ましい。
【００３８】
なお、この時は、バネ１７５を用いて弁体１７３が流入部１１５を閉じるように付勢しておけば、前記と同様の効果を得ることができる。
【００３９】
掃除機本体を移動させる状態において、前記内筒１３１の隔壁１３２は、分離室１０４内の空気の流れを上方に持上げるように、螺旋状に上方に持ち上がっている。このため、流入部１１５から分離室１０４に流入した塵埃は、この螺旋状の隔壁１３２に沿って上昇するとともに前記分離室１０４内を旋回して遠心分離され、第１連通口１１７を通じ、集塵ケース１０５へと搬送される。このように、前記隔壁１３２を螺旋状に上方に持上げているので、塵埃は前記分離室１０４内で強い上昇作用を与えられ、バッテリータイプのコードレス掃除機などの毎分１立方メートル以下の低吸込風量で動作する掃除機でも、塵埃を集塵ケース１０５へ搬送することが可能である。ここでは、分離室１０４の軸方向は水平方向ではないので、上述の低風量時に前記分離室１０４内に流入した比重の大きい塵埃が旋回の途中で旋回できずに落下し、分離室１０４に何度も衝突することを防げ、分離室１０４の傷つきや、破損を防ぐことができる。なお、案内壁１３７の高さを流入部１１５の高さよりも高くすれば、流入部１１５から流入した空気流と分離室１０４内を旋回した空気流が干渉や混合しにくく、これらに付随する乱れを防ぐとともに流入時の急拡大も防げ、空気流の圧力損失を低減することができる。なお、弁体１７３が開いたとき外径側端部１４１の下部と螺旋状の隔壁１３２が干渉しないように、弁体１７３の外径側端部１４１の下部は角部を落とした形状となっている。
【００４０】
また、筒部１３４には分離室１０４の空気の一部を排気する排気穴１３３を備えている。この排気穴は、内筒１３１を成形により作成する際には、内筒１３１の筒部１３４に直径が約２mmの多数の穴を成形により設けてもかまわないし、目開きの広い樹脂繊維性の網フィルターを筒部１３４と一体にインサート成形により構成して設けてもかまわない。なお、目開きとは、網フィルターとか金網の目の大きさ（糸と糸の間の隙間の大きさ）や、金属板，プラスチックの板，内筒１３１などに設けた微小な穴の大きさとする。
【００４１】
ここで、分離室１０４内に流入した含塵空気は、前記案内壁１３７により、直接内筒１３１に設けた排気穴１３３に流れにくいので、塵埃がこの排気穴１３３を塞ぐのを防げ、排気穴の流路面積が低下しにくく、掃除機の吸込風量の低下を防げるので、吸引力を持続することができる。
【００４２】
また、分離室１０４内に流入した含塵空気は、前記案内壁１３７により分離室１０４の外径側である外筒１３５側へ偏流することができるので、塵埃はより強い遠心分離作用を受け、第１連通口１１７を通じ集塵室１０５ａへと搬送され、集塵性能を向上できる。また、前記案内壁１３７により、前記排気穴１３３が塵埃で塞がれにくいので、分離室１０４から内筒１３１に設けた排気穴１３３を通じ、第１排気口１４４から流出する風量Ａの空気流の通気抵抗を増加させにくく、掃除機の吸込風量の低下を防げ、吸引力を持続することができる。
【００４３】
また、前記案内壁１３７を設けても、分離室１０４の流入部１１５の流路断面積は減少しないので、分離室１０４への流入速度は増加せず、流入による損失の増加を防ぐことができ、吸込仕事率は低下させずに、集塵性能を向上できる。
【００４４】
なお、成形によりこの筒部１３４に排気穴１３３を設ける際は、型は放射状に移動して筒部１３４と排気穴１３３を作成するので、内筒に１３１の筒部１３４に螺旋状に巻き付いた隔壁１３２も同時に設けた場合、排気穴１３３は分離室１０４内の旋回流の流れ方向を向いた開口を有する形となる。このため、前記案内壁１３７を設けることは、塵埃により前記排気穴１３３を塞がれにくくするのに、より有効である。ここで、この排気穴１３３が分離室１０４内の旋回流の流れ方向を向いた開口にすると、第１排気口１４４から流出する風量Ａの空気流が、この排気穴１３３に流入する際の通気抵抗を低下させることができるので、掃除機の吸込仕事率を向上させることができる。
【００４５】
ここで、前記内筒１３１の筒部１３４は、前記隔壁１３２の最も高い部分の高さと略等しく構成しているので、分離室１０４から空気を排出する内筒１３１の筒部１３４に毛髪や、犬や猫などのペットの毛，糸くずなどが巻き付くことを防ぐことができる。また、毛髪などの塵埃が内筒の１３１の筒部１３４に巻き付こうとしても、この筒部１３４に一周巻きつくことができず、これらの塵埃は分離室１０４内を上昇する旋回空気流により、上方へ移動し、集塵室１０５ａや流路１０５ｂへと搬送される。このため、内筒１３１の排気穴１３３の有効面積の減少を防げるので、掃除機の吸引力が低下しにくい。さらに、毛髪などの長い塵埃が分離室１０４内にとどまらず、集塵室１０５ａや流路１０５ｂに搬送されることで、この分離室１０４内の気流の乱れを抑制できるので、掃除機の吸引力を低下しにくくすることできる。
【００４６】
さらに、内筒１３１の筒部１３４に毛髪や、犬や猫などのペットの毛，糸くずなどが巻き付くことを防ぐことにより、メンテナンス性能を向上した集塵部１０３を実現できる。
なお、内筒１３１の構成を以上のようにすれば、分離室１０４の上から下に含塵空気を流入させた場合や、旋回流の中心軸が略水平方向になるよう分離室１０４を横置きに配置した場合でも同様の効果が得られる。
【００４７】
本実施の形態においては、集塵ケース１０５は分離室１０４と、集塵室１０５ａと、流路１０５ｂと収容部１６２で構成されている。第１フィルター１０６はフィルターＡ１０６ａ，フィルターＢ１０６ｂと、フィルターＣ１０６ｃで構成され、第１フィルター枠１４０と一体に構成されている。集塵部１０３は、塵埃を収容するための集塵ケース１０５と、この集塵ケース１０５の下流側に配置され集塵ケースの開口部を開閉可能に覆う第１フィルター１０６と、この第１フィルター１０６の下流側に開閉可能に配置された第２フィルター１６１とで構成される。
【００４８】
この掃除機本体１はホース２を介して、図４に示すように含塵空気を流入部１１５より分離室１０４に流し入れて、下側から上側に旋回させることにより遠心分離作用で塵埃を分離して、分離室１０４の上部に配した第１連通口１１７を通して集塵室１０５ａに塵埃を搬送する。ここで、集塵室１０５ａに流入した空気流は、第２排気口１４６を通過し、フィルターＢ１０６ｂで塵埃をろ過して排気される。
【００４９】
また、分離室１０４に流入した空気の一部と、集塵室１０５ａに搬送されなかった塵埃の一部は、分離室１０４の上部に設けた第２連通口１１８を通して流路１０５ｂに搬送される。流路１０５ｂに流入した空気流は、第３排気口１４７を通過してフィルターＣ１０６ｃで塵埃をろ過して排気される。
【００５０】
さらに、分離室１０４で集塵室１０５ａと流路１０５ｂに搬送されなかった細かくて軽い塵埃と、分離室１０４に流入した空気の一部とは、分離室１０４上部で反転して下降し、内筒１３１の外周側に設けた排気穴１３３を通り、連絡口１２０，連絡通路１４５，第１排気口１４４の順に通過し、フィルターＡ１０６ａでさらに塵埃をろ過して排気される。
【００５１】
これらの、第１フィルターを構成するフィルターＡ１０６ａ，フィルターＢ１０６ｂ，フィルターＣ１０６ｃの各フィルターから排気された空気流は、第２フィルター１６１でさらに微細な塵埃を分離し、保護フィルター１１２を通じて電動送風機１０７に吸込まれる。この電動送風機１０７からの排気はフィルター１０８を介して、一部は排気流路（図示せず）を介し、一部はコードリール（図示せず）に流してこれらを冷却し、その後、機外に放出される。
【００５２】
つまり、分離室１０４で分流した空気流で、第１排気口１４４を通じてフィルターＡ１０６ａから流出する風量Ａの空気流と、第２排気口１４６を通じてフィルターＢ１０６ｂから流出する風量Ｂの空気流と、第３排気口１４７を通じてフィルターＣ１０６ｃから流出する風量Ｃの空気流とは、第２フィルター１６１で微細塵を集塵された後、保護フィルター１１２を通過して電動送風機１０７に吸引される。
【００５３】
本実施の形態では、流入部１１５に流入した塵埃の大部分は、分離室１０４で分離されて集塵室１０５ａに搬送される。ここで、第１連通口１１７から第２排気口１４６へ向かう空気流があるため、集塵室１０５ａに搬送された塵埃はフィルターＢ１０６ｂへ付勢されて圧縮，減容される。このため、集塵室１０５ａを小型化しても多くの塵埃を収容できるので、集塵部１０３を小型化することができる。
【００５４】
さらに、分離室１０４から集塵室１０５ａへ搬送されなかった塵埃は流路１０５ｂに溜められるので塵埃捕捉（集塵）性能を向上できる。さらに図１０に示すように、この流路１０５ｂの容積を集塵室１０５ａの容積に比べ小さくしておけば、流路１０５ｂに溜まる塵埃量は少ないので、分離室１０４から第２連通口１１８，流路１０５ｂ，第３排気口１４７の順に空気が流れる流路は、通気抵抗が増加しにくい。これにより、集塵室１０５ａに塵埃が溜まった状態でも流入部１１５に流入する空気風量の低下を小さくすることができる。この結果、塵埃を集塵した場合でも掃除機の吸引力や吸込風量の低下を抑えた電気掃除機を実現できる。
【００５５】
さらに、分離室１０４と連通する第２連通口１１８があるので、集塵室１０５ａに塵埃が多く溜まると自動的に第２連通口１１８へ流れる空気の風量が増え、流入部１１５から分離室１０４へ流入する空気の風量は低下し難い。このため、塵埃を集塵した場合でも掃除機の吸引力や吸込風量の低下を抑えた電気掃除機を実現できる。
【００５６】
また、第２連通口１１８と第３排気口１４７間の距離を短くしておくと、第２連通口１１８と第３排気口１４７間に溜まる塵埃量を少なくすることができるので、第２連通口１１８と第３排気口１４７間に塵埃が溜まった状態でも、第２連通口１１８を通じて第３排気口１４７から排気される空気流の圧力損失の上昇を小さくすることができる。このため、塵埃を集塵した場合でも掃除機の吸引力や吸込風量の低下を抑えた電気掃除機を実現できる。
【００５７】
また、分離室１０４に流入した空気流は、内筒１３１の排気穴１３３を通過して連絡通路１４５を通じて排気される流路と、集塵室１０５ａを通じて第２排気口１４６から排気される流路と、流路１０５ｂを通じて第３排気口１４７から排気される流路とを略並列に配して、空気流を分流させているので、各流路が単独で存在するよりも通気抵抗を低くすることができ、高い吸込仕事率の電気掃除機を得ることができる。つまり、内筒１３１の排気穴１３３を通じて第１排気口１４４を通過する空気流の風量が、第２排気口１４６，第３排気口１４７を空気が通過しないときに比べて少なくなるので、第１排気口１４４を通過する空気流の圧力損失を低減することができる。従って、掃除機の吸込仕事率をより大きくすることができるという特徴を持っている。
【００５８】
また、集塵室１０５ａに溜まった塵埃の量が少ないときには、集塵室１０５ａを通過して第２排気口１４６を通じてフィルターＢ１０６ｂから流出する風量Ｂの空気流と、流路１０５ｂを通過して第３排気口１４７を通じてフィルターＢ１０６ｂから流出する風量Ｃの空気流の合計は、内筒１３１の排気穴１３３を通じて第１排気口１４４を通じてフィルターＡ１０６ａから流出する風量Ａに比べて多いので、大部分の塵埃は集塵室１０５ａと、流路１０５ｂに搬送される。なお、集塵室１０５ａの容積を流路１０５ｂの容積に比べ大きくしているので、大部分の塵埃は集塵室１０５ａに堆積することになる。
【００５９】
なお、本実施の形態では、集塵ケース１０５内の空気の流れを図４に示すように３つの経路に分けているので、集塵室１０５ａ内に溜まった塵埃には空気の流れ方向に圧力差を生じ、この圧力差によって塵埃が常時圧縮される。さらに、集塵室１０５ａに塵埃が多く溜まると第１連通口１１７と第１排気口１４４の間の圧力差が大きくなり、集塵室１０５ａに溜まった塵埃はより強く圧縮される。
【００６０】
この圧力差は、集塵室１０５ａに溜まった塵埃が多くなるほど大きくなるので、集塵室１０５ａに塵埃が多くなればなるほど、塵埃を圧縮する力は強くなるという特徴を併せ持っている。従って、集塵室１０５ａ内に溜まった塵埃は、フィルターＢ１０６ｂの手前から層状に堆積していき、かつ微細な粉塵も一緒に堆積していく。このため、繊維塵の間に粉塵がまぎれ込んでいくので、ごみ捨て時に粉塵が舞い上がりにくくなるという効果も得られる。
【００６１】
さらに、分離室１０４で遠心分離され集塵室１０５ａへ搬送された塵埃は、分離室１０４へ逆流しにくいので、集塵室１０５ａへ搬送された塵埃が再飛散すること無く、集塵性能を高くすることができる。ここで図８や、図９に示すように、集塵室１０５ａ内にリブ１５６を配置して、集塵室１０５ａ内に生成される渦を小さな渦にして、大きな渦が発生するのを抑制している。このため、集塵室１０５ａに流入した塵埃が大きな渦により、再び分離室１０４に流入するのを抑えることができる。さらに、分離室１０４から集塵室１０５ａに搬送された塵埃は、集塵室１０５ａ内を通過して第２排気口１４６から排気される空気流により第１フィルター１０６のフィルターＡ１０６ａ側へ力を受けるので、塵埃が再び分離室１０４に流入して飛散することを防げる。以上のように、再飛散するのを抑えることができるので、集塵性能を向上させることができる。
【００６２】
また、集塵室１０５ａ内に溜まる塵埃の量が増えると、集塵室１０５ａを通過するときの通気抵抗が増えるので、集塵室１０５ａを通過する風量が低下する。従って、集塵室１０５ａ内に臭いを発生させ易い塵埃が多く溜まった時には、この塵埃を通過する空気の量が減り、臭いを掃除機外に出しにくくなるという効果もある。
【００６３】
ここで、第１排気口１４４から流出する空気流の風量Ａと、第２排気口１４６から流出する空気流の風量Ｂと第３排気口１４７から流出する空気流の風量Ｃの和との大小関係は、ＪＩＳ  Ｃ  ９１０８（電気掃除機）に記載の吸込仕事率の測定方法に準ずる以下の方法で試験を行えば分かる。第１排気口１４４のみを塞いだ場合、流入部１１５から流入した空気流が分離室１０４から、第１連通口１１７，集塵室１０５ａ，第２排気口１４６，フィルターＢ１０６ｂの順に通過する風量Ｂと、分離室１０４，第２連通口１１８，流路１０５ｂ，第３排気口１４７，フィルターＣ１０６ｃの順に通過する風量Ｃの和が、電動送風機１０７に流入する場合での吸込仕事率をＷＢとする。また、第２排気口１４６と第３排気口を塞いだ場合、つまり流入部１１５から流入した空気流が、分離室１０４から内筒１３１の排気穴１３３，連絡通路１４５，第１排気口１４４，フィルターＡ１０６ａの順に通過する風量Ａのみが電動送風機１０７に流入する場合での吸込仕事率をＷＡとする。
【００６４】
吸込仕事率ＷＡの値が吸込仕事率ＷＢの値より小さい場合は、風量Ｂと風量Ｃの和が風量Ａより多い状態といえる。掃除機の出力である吸込仕事率が大きいという事は、圧力損失を示す曲線の勾配が小さく通気抵抗が小さい事を意味するので、より多くの風量が流れやすいことを示している。
【００６５】
さらに簡便に行うには、上記の測定方法で、測定装置の風量制御バルブを全開の位置にした時の風量Ｂと風量Ｃの風量の和をＱＢ、風量Ａの風量をＱＡとした時、ＱＢがＱＡの値より大きい場合は風量Ｂと風量Ｃの和が風量Ａより多い状態といえる。風量制御バルブを全開にした時の風量の値が大きいという事は、圧力損失曲線の勾配が小さく通気抵抗が小さい事を意味するので、より多くの風量が流れやすいことを示している。
【００６６】
ここで本発明の実施の形態では、集塵室１０５ａと流路１０５ｂと、連絡通路１４５を並列に配して空気流を分流させているので、各流路が単独で存在するよりも通気抵抗を低くすることができ、前記測定装置の風量制御バルブを全開の位置にしたときの風量Ｑは、前記ＱＡや、前記ＱＢより大きな値をとることができる。つまり、伸縮継手管４内の流速を向上することができ、伸縮継手管４の先に吸口５を接続した時の該吸口５内の流速も向上できる。
【００６７】
これらの流速を向上できるので、被掃除面のごみをより多く吸込むことができる。つまり、使用者が清掃にかかる時間の短縮化や、使用者の労力を軽減することにつながる。また、風量が多くなり流入部１１５の流速も向上できるので、分離室１０４での塵埃を分離する能力が向上し、集塵性能を向上させることにもつながる。
【００６８】
次に、集塵ケース１０５の詳細について説明する。分離室１０４で遠心分離された塵埃が第１連通口１１７を通じて分離室１０４から流出する方向は、分離室１０４内での旋回方向で、かつ、分離室１０４の略接線方向である。このため、本実施の形態では、分離室１０４の第１連通口１１７を前記集塵ケース１０５に当接したフィルターＢ１０６ｂから最も離れた掃除機本体１の前面側（ホース接続口部１１６側）に配置することができる。
ここで、分離室１０４で遠心分離された塵埃は、集塵室１０５ａ内ではフィルターＢ１０６ｂ付近から堆積し、第１連通口１１７側へと順に堆積していくので、前記集塵室１０５ａに塵埃が充填されるまで塵埃が前記第１連通口１１７を塞ぎにくい。つまり、前記集塵室１０５ａの容積を有効利用することができる。
【００６９】
また、流路１０５ｂは分離室１０４と第２フィルター１６１の間に配置し、第２連通口は流路１０５ｂで、第２フィルター１６１から最も離れた位置に配置している。このため、本実施の形態では、第２連通口１１８は流路１０５ｂの内、前記集塵ケース１０５に当接したフィルターＣ１０６ｃから最も離れた掃除機本体１の前面側（ホース接続口部１１６側）に配置している。ここで、分離室１０４で遠心分離された塵埃は、流路１０５ｂ内ではフィルターＣ１０６ｃ付近から堆積し、第２連通口１１８側へと順に堆積していくので、前記流路１０５ｂに塵埃が溜まるまで塵埃が第２連通口１１８を塞ぎにくい。
【００７０】
さらに、第２連通口１１８は流入部１１５よりも上側に配置しており、図１２に示すように流入部１１５に対向する位置には円弧状壁１１９が配しているので、流入部１１５から流入した空気流は分離室１０４内で旋回流となる。流路１０５ｂに塵埃が溜まる際は、流路１０５ｂの上側にある第２連通口１１８を通じて流路１０５ｂの下側にも溜まり、流路１０５ｂに塵埃が充填されるまで塵埃がこぼれにくいという特徴も備える。
【００７１】
また、分離室１０４内は旋回流が発生しているので、流路１０５ｂ内の塵埃はこの旋回流によりフィルターＣ１０６ｃ側へ押し付けられ、分離室１０４側へ逆流しにくい特徴も備える。ここで、第１フィルターを構成するフィルターＡ１０６ａと、フィルターＢ１０６ｂと、フィルターＣ１０６ｃとは、メッシュ状の網フィルター，金網，微小な穴を有する金属板，微小な穴を有するプラスチックの平板などで構成されている。塵埃を含んだ空気は分離室１０４から第１連通口１１７を通じて集塵室１０５ａに流入し、フィルターＢ１０６ｂで空気中の比較的大きな塵埃がせき止められ、フィルターＢ１０６ｂの手前から堆積していく。フィルターＢ１０６ｂを通過した細かい塵埃は、第２フィルター１６１で捕捉され集塵される。
【００７２】
また、分離室１０４から第２連通口１１８を通じて流路１０５ｂに流入した塵埃は、フィルターＣ１０６ｃで空気中の比較的大きな塵埃がせき止められ、フィルターＣ１０６ｃの手前から堆積していく。フィルターＣ１０６ｃを通過した細かい塵埃は、第２フィルター１６１で捕捉され集塵される。また、フィルターＡ１０６ａは、内筒１３１の排気穴１３３を通じて第１排気口１４４から流出する空気流に搬送された細かな繊維塵などが吹き抜けるのを防止するように機能する。このフィルターＡ１０６ａを通過したより細かい塵埃は、第２フィルター１６１で捕捉され集塵される。
【００７３】
ここで、保護フィルター１１２は、誤って集塵部１０３を装着せずに掃除機本体１を運転した場合、電動送風機１０７に塵埃が吸入されないように作用する。
【００７４】
図６から図１２に示すように、分離室１０４の外筒１３５には、空気取り入れ口である流入部１１５が、この分離室１０４の中心軸方向長さの中央より下部に設けられ、略円筒形をなす分離室１０４の略接線方向に空気が流入するように設置されている。分離室１０４の中心軸方向長さの中央より上部に第１連通口１１７と、第２連通口１１８が設けられている。分離室１０４側には内筒１３１が設けられ、下部の連絡口１２０につながっている。
【００７５】
ここで、集塵ケース１０５内の塵埃を廃棄する際や、分離室１０４や第２分離室１１４が汚れた場合は、上蓋１０２を上に開け、この状態で集塵ケース１０５の上部の取っ手１２３を持って取り出す。使用者は、掃除機本体１から集塵ケース１０５を取り出した後、ボタン１４２を押して、集塵ケース１０５から第１フィルター枠１４０と第２フィルター枠１６３の両者を一緒に開いて、集塵ケース１０５内の集塵室１０５ａと流路１０５ｂに溜まった塵埃と収容部１６２内の塵埃を廃棄する。ごみ捨ては集塵ケース１０５に設けた集塵室１０５ａから分離室１０４に、塵埃があふれないうちに行うのが望ましい。また、掃除機本体１内に入ってきた塵埃は、そのほとんどが集塵ケース１０５内の集塵室１０５ａに溜められる。このため、集塵ケース１０５には第１連通口１１７付近の位置にごみ捨てライン１５５を設けておき、使用者がこれを参考にごみ捨てを行えるようにしている。
床面上で掃除機本体を移動させる状態において、ごみ捨てライン１５５は、水平あるいは鉛直を向いているのではなく、集塵室１０５ａ内にごみが溜まっていく時には、第１連通口１１７に近接した部分が最後にごみで埋まるので、この第１連通口１１７より下流側に、ごみの溜まり具合から曲線や、「く」の字が傾いた形状に設定している。
【００７６】
ここで、集塵室１０５ａの塵埃を廃棄する第１塵埃廃棄口は第２排気口１４６が兼ねている。また、流路１０５ｂに溜まった塵埃を廃棄する第２塵埃廃棄口は第３排気口１４７が兼ねている。さらに、連絡通路１４５に溜まった塵埃は第１排気口１４４から廃棄するようになっている。この第１排気口１４４と、第２排気口１４６と、第３排気口１４７と収容部１６２の開口部は、いずれも第１フィルター枠１４０側に設けている。つまり、塵埃を廃棄する際、一度の動作で連絡通路１４５と集塵室１０５ａと流路１０５ｂと収容部１６２内に溜まった塵埃を廃棄できるので、使用者が手入れをする個所の数を低減すると共に、手入れをする個所が分かり易い集塵部を備えた電気掃除機を実現できる。第１排気口１４４，第２排気口１４６，第３排気口１４７は集塵ケース１０５の開口部となっている。集塵ケース１０５の開口部は第１フィルター１０６で開閉可能に覆われている。
【００７７】
ここで、フィルターＡ１０６ａと、フィルターＢ１０６ｂとフィルターＣ１０６ｃが共通の蓋体である第１フィルター枠１４０に区画されて形成されている。また、フィルターＡ１０６ａおよび、フィルターＢ１０６ｂ，フィルターＣ１０６ｃに網フィルターを用いる際は、１インチ当たりのメッシュ数が７０から４００程度のものを用いると、３０μｍから３００μｍ程度の目開きに設定することができる。金網や、微小な穴を有する平板などを用いる際も、目開きを３０μｍから３００μｍ程度に設定すればよい。筒部１３４に設けた排気穴１３３は直径約１mmから２mmの穴や、目開きが１mmから２mmの網フィルターを用いている。これは、弱運転モードなどの低風量で運転した場合に、分離室１０４内で分離できなかった微細な塵埃により排気穴１３３が塞がれるのを防ぐため、このような大きさの目開きとしている。
【００７８】
なお、前記フィルターＡ１０６ａと、前記フィルターＢ１０６ｂと前記フィルターＣ１０６ｃは、共通の素材を用いて第１フィルター枠１４０にインサート成形すると製造し易く、また、製造コストも低減できる。
【００７９】
また、フィルターＡ１０６ａの目開きや開口の割合を、フィルターＢ１０６ｂやフィルターＣ１０６ｃに比べて大きくしておくと、集塵室１０５ａや、流路１０５ｂに塵埃が溜まっても分離室１０４から内筒１３１の排気穴１３３，連絡通路１４５，第１排気口１４４の順に通過しフィルターＡ１０６ａから流出する空気流は、フィルターＡ１０６ａが塵埃により目詰まりし難いため通気抵抗が増加し難く、流入部１１５に流入する空気風量の低下を小さくすることができる。
【００８０】
この際、図８に示すように、集塵ケース１０５の外周と第１フィルター枠１４０間の気密を確保する弾性体シールＡ１４０ａおよび、集塵ケース１０５を集塵室１０５ａと流路１０５ｂに分ける壁Ａ１０９ａに当接する弾性体シールＢ１４０ｂ、および集塵ケース１０５を流路１０５ｂと連絡通路１４５に分ける壁Ｂ１０９ｂに当接する弾性体シールＣ１４０ｃ、および集塵室１０５ａと流路１０５ｂと連絡通路１４５と、これらの下部に設けている収容部１６２とを仕切る壁Ｃ１０９ｃに当接する弾性体シールＤ１４０ｄにより、フィルターＡ１０６ａとフィルターＢ１０６ｂとフィルターＣ１０６ｃとを区画し、集塵室１０５ａと流路１０５ｂと連絡通路１４５とからごみがこぼれないようにしている。また、このように流路を区画することで、集塵室１０５ａや、流路１０５ｂや連絡通路１４５から他の場所へや、収容部１６２にごみが流出し難くしている。
【００８１】
ここで、図７に示すように、第１フィルター枠１４０と第２フィルター枠１６３の両方を閉じて、集塵ケース１０５と第１フィルター枠１４０が気密状態を保って当接するようにすれば、第２フィルター１６１の下部と収容部１６２とが連通した状態である。このため、除塵機構１６４を用いて第２フィルター１６１のフィルター面から剥離した塵埃は、第２フィルター１６１の山と山の間、第１フィルター１０６の下側にある通路１２１を通り、集塵ケース１０５の下方にある収容部１６２へ搬送される。
【００８２】
また、第２フィルター１６１から除塵した塵埃を収容部１６２へと搬送して、収容部１６２に溜めているので、次に掃除機を運転した際に塵埃が再飛散して第２フィルター１６１に付着し、第２フィルター１６１の通気抵抗が上昇するのを抑制することができる。この結果、掃除機の吸込風量や吸引力の低下を防ぐことができる。
【００８３】
また、最も塵埃が溜まる集塵室１０５ａからの空気が通過するフィルターＢ１０６ｂの面積を、連絡通路１４５からの空気が通過するフィルターＡ１０６ａの面積より大きくしている。このため、塵埃を多く溜めた集塵室１０５ａと連通するフィルターＢ１０６ｂを通過する空気の流速を遅くすることができる。このため、フィルターＢ１０６ｂからの塵埃の吹き抜けを低減できる。さらに、フィルターＢ１０６ｂを空気が通過する際の圧力損失を低減できるので、掃除機の吸込仕事率をより大きくすることができるという特徴を持っている。
【００８４】
また、排気穴１３３を吹き抜けた塵埃は、フィルターＡ１０６ａや第２フィルター１６１により捕塵することができる。なお、集塵ケース１０５内の塵埃を廃棄する際に、使用者が第１フィルター枠１４０を開放して塵埃を廃棄するので、このフィルターＡ１０６ａや、フィルターＢ１０６ｂやフィルターＣ１０６ｃに付着した塵埃や、フィルターの汚れをごみ捨て時に目視で確認できるので、汚れがひどい場合には清掃を早期に行うことができる。
【００８５】
ここで、分離室１０４で分離できなかった細かな繊維塵が連絡口１２０から連絡通路１４５に流出する際に、急拡大による渦流が生じ、この細かな繊維塵はフィルターＡ１０６ａの連絡口１２０から遠い方であるフィルターＡ１０６ａの上方付近から塵埃が堆積するので、主流域であるフィルターＡ１０６ａの連絡口１２０に近い箇所は塵埃が付着しにくい。このため、分離室１０４を通じて連絡口１２０から流出する空気流の通気抵抗を増加させにくいので、掃除機の吸込風量の低下を防げ、吸引力を持続することができるという特徴を持つ。
【００８６】
また、分離室１０４から内筒キャップ１５２と一体になった筒部１３４を取り外し、清掃用ブラシ１６８を用いて清掃することもできるが、筒部１３４の排気穴１３３はごみが付着しにくいので、使用者は塵埃廃棄時には、通常第１フィルター枠１４０に一体となったフィルターＡ１０６ａとフィルターＢ１０６ｂとフィルターＣ１０６ｃを清掃すればよく、省力化が図れる。
【００８７】
ここで、第１フィルター１０６を構成するフィルターＡ１０６ａと、フィルターＢ１０６ｂとフィルターＣ１０６ｃに帯電防止処理を施すと、これらのフィルターに付着した塵埃が離れやすく、清掃が容易にできる。また、前記フィルターＡ１０６ａと、前記フィルターＢ１０６ｂと前記フィルターＣ１０６ｃに撥水処理を行えば、第１フィルター１０６を水洗いした場合の清掃性が向上する。
【００８８】
図７から図９に示すように、第１フィルター枠１４０は下部に設けた開閉軸１４３を中心として集塵ケース１０５から開閉可能に回動するように設けられ、第１フィルター枠１４０が閉まったときには、集塵ケース１０５と第１フィルター枠１４０は気密状態を保って当接している。第１フィルター１０６を構成するフィルターＡ１０６ａおよびフィルターＢ１０６ｂとフィルターＣ１０６ｃの下流側には、第２フィルター枠１６３が設けられ、第１フィルター枠１４０と第２フィルター枠１６３が閉まったときには、この両者は気密状態を保って当接している。第２フィルター枠１６３は、第１フィルター枠１４０の下部に設けた開閉軸１４３中心として集塵ケース１０５から開閉可能に回動するように設けられている。この第２フィルター枠１６３は第１フィルター枠１４０と同一の軸で回動するように設けられている。ここで、係止部１４２ａはバネにより該係止部１４２ａと第２フィルター枠１６３に設けた係合部１６３ａが係止するように付勢されているので、第１フィルター枠１４０は第２フィルター枠１６３に挟まれて集塵ケース１０５側に気密状態を保つように係止している。なお、係止部１４２ａと係合部１６３ａの形状は、鉤状とするとなおよい。
【００８９】
第２フィルター枠１６３の上方には、取っ手１２３付近にボタン１４２が設けられ、このボタン１４２を押すことにより係止部１４２ａが押され、この係止部１４２ａと第２フィルター枠１６３に設けている係合部１６３ａとが開放され、第１フィルター枠１４０と第２フィルター枠１６３が開放されてごみ捨てが可能となる。ここでは、集塵ケース１０５を掃除機本体１に装着したときに、上ケース１５０や、上蓋１０２が邪魔となってボタン１４２を押せないようにするため、該ボタン１４２は水平方向に動くように設けている。
【００９０】
第２フィルター枠１６３には第２フィルター１６１が一体に成形されている。第２フィルター１６１はフィルター材をプリーツ状に形成し、床面上で掃除機本体を移動させる状態において、山折りの折り線方向は床面に略垂直方向としている。この第２フィルター１６１には洗える不織布，洗えるろ紙材、これらとメルトブロー材またはＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）膜との組み合わせなどを用いると微細な塵埃まで集塵することができる。さらに、撥水処理を施すと水洗い時の乾燥時間を短くできるのでなお良い。また、第２フィルター１６１には下流側の山の頂部にプラスチック製の補強部１６６が第２フィルター１６１と一体に形成されている。なお、補強部１６６は山部全てに渡って設けているのではなく、除塵機構１６４の除塵ばね１７０が当たる部分の近くのみに設けている。これにより、除塵ばね１７０が与えた第２フィルター１６１への振動が第２フィルター１６１全体に伝わり易くなるので第２フィルター１６１を除塵する能力を高くできる。また、このように補強部１６６を配置しているので、フィルターの有効面積の低下を抑えることができ、通気抵抗の増大を防止できる。ここで、補強部１６６は、除塵ばね１７０により衝撃力や摩擦力を受けるので、ＰＯＭ（ポリオキシメチレン）を用いると、摩擦摩耗特性に優れていることから長時間の摺動特性や耐疲労性を向上でき、除塵性能の低下を防ぐことができる。
【００９１】
また、第２フィルター１６１は、第１排気口１４４，第２排気口１４６および、第３排気口１４７から流出した空気とが通過するが、この第２フィルター１６１を各流路に区切る必要はない。このようにすると、この第２フィルター１６１は、一つの除塵部で除塵を行う事ができる。また、第２フィルター１６１には、第１排気口１４４を流出した空気と、第２排気口１４６から流出した空気と第３排気口から流出した空気とが通過するようにしているので、各流路毎に区画したフィルターを設けるよりも、一つの第２フィルター１６１を用いる方が流路面積を大きくする事ができ、フィルターの目詰まりを遅らせる事ができる。さらに、集塵ケース１０５に吸引したごみの量によって、第１排気口１４４を流出した空気の風量と第２排気口１４６から流出した空気の風量と、第３排気口から流出した空気の風量との比は変化していく。第２フィルター１６１はフィルター材をプリーツ状に形成し、床面上で掃除機本体を移動させる状態において、山折りの折り線方向は床面に略垂直方向としているので、第１排気口１４４と第２排気口１４６と第３の排気口１４７を流出した空気は、第２フィルター１６１の山と山の間を通過しながらこの第２フィルター１６１を通過する事ができる。さらに、これらの各風量が合流して１つの第２フィルター１６１を通過するので、フィルターを通過する空気の流速は過大にならず、通気抵抗の増大や、フィルターの集塵率（捕集率）の低下を防げる。
【００９２】
除塵機構１６４には除塵ばね１７０が取り付けられ、モーター１６５の駆動または、コードリール（図示せず）に巻き取られた電源コードを引くことにより、除塵機構１６４が回転し、これにともなって除塵ばね１７０が第２フィルター１６１の補強部１６６と順次衝突する。ここで、除塵ばね１７０は、この除塵ばね１７０の軸を中心とする回転方向に変形しながら、第２フィルター１６１の補強部１６６への衝突、この補強部１６６を乗り上げ、この補強部１６６を乗り越して、隣の山に設けた補強部１６６への衝突を繰り返す。この結果、除塵ばね１７０は、第２フィルター１６１に振動を与えて、この振動により第２フィルター１６１に付着している塵埃を剥離する。ここで、第２フィルター１６１の下面部と接合する部分の第２フィルター枠１６３形状は、第２フィルター１６１のひだ折りの山谷に概略一致した鋸歯状になっている。また、集塵ケース１０５は、壁１０９ｃにより連絡通路１４５と集塵室１０５ａと流路１０５ｂの下部に収容部１６２を設けている。
【００９３】
ここで、第２フィルター１６１の下端部は第１フィルター枠１４０の下端部より、上側になるように設置されている。集塵ケース１０５の開口部を第１フィルター１０６及び第２フィルター１６１で閉じた場合には、第２フィルター１６１の下部と収容部１６２とが通路１２１を介して連通する。従って、第２フィルター１６１のフィルター面から剥離した塵埃は、第２フィルター１６１の山と山の間、第１フィルター１０６の下側にある通路１２１を通り、集塵ケース１０５の下方にある収容部１６２側に塵埃が移行し易くなっており、この収容部１６２に塵埃が蓄積する。
【００９４】
なお、ごみ捨て後に除塵動作をしても良く、この場合は、収容部１６２の入口側に落ちた塵埃は、次の掃除機運転時に第１フィルター１０６を流出した気流によって、収容部１６２の入口部に形成される２次流れの渦により、収容部１６２の奥に搬送されるとともに、塵埃の舞い上がりを防止できる。なお、塵埃の密度は空気密度より大きいので、慣性によって塵埃は空気流の２次流れによる渦の急転向には追随できず、収容部１６２の奥に飛ばされて、この収容部１６２の奥から塵埃は溜まるようになる。
【００９５】
また、実際の掃除時にも掃除前後に掃除機本体１を移動させるとき、この掃除機本体１に衝撃が加わり第２フィルター１６１から塵埃が剥離するが、この塵埃が下側に落ちてきたときにも、上記で説明したように、次の掃除機運転時に収容部１６２に搬送されていく。従って、除塵機構１６４が取り付いていなくても収容部１６２を設けることにより、収容部１６２にフィルター面から剥離した塵埃が堆積するので、塵埃が再飛散するのを抑えることができる。なお、この収容部１６２は連絡通路１４５と、集塵室１０５ａと流路１０５ｂの下側にあるが、第２フィルター１６１側から遠ざかるような方向に奥行きを持たせることにより、高さ方向の寸法を大きくしなくても、塵埃の収容量を大きくできる。
【００９６】
第２フィルター１６１の清掃は、第１フィルター枠１４０と第２フィルター枠１６３を開けた状態にして、集塵ケース１０５を含めて、清掃用ブラシ１６８を使って第２フィルター１６１の表面をブラッシングや水洗いすることにより行えばよい。なお、清掃用ブラシ１６８の刷毛部分の高さを第２フィルター１６１のひだ折りの山の高さより高くしておくと、刷毛部分が第２フィルター１６１のひだ折りの谷の部分にまで届くので、奥の塵埃を掻き出し易い。
【００９７】
ここで、第２フィルター１６１をさらに除塵したいときは、清掃用ブラシ１６８の柄１６８ａを補強部１６６に当てて、清掃用ブラシ１６８をガイド１６９にあわせて左右方向に移動させ、第２フィルター１６１を弾くとよい。なお、清掃用ブラシ１６８にはフック１６８ｂを設けて、図６に示すように集塵ケース１０５に取り付けると、使用者が清掃時に清掃用ブラシ１６８を取り出しやすく、また紛失しにくいので好ましい。
【００９８】
第２フィルター枠１６３の外周側には、第２フィルター枠１６３と一体となった弾性シール部１７２があり、電動送風機１０７の前に設けられた保護フィルター１１２を収納するフィルターケース１１３と気密を保って当接している。なお、集塵ケース１０５を掃除機本体１に収納したときに、弾性シール部１７２は垂直方向ではなく、上側が電動送風機１０７側に、下側が流入部１１５側へ傾斜して設けている。このため、集塵ケース１０５を掃除機本体１に押し込むことで、気密が取れ易くなるとともに、掃除機本体１から集塵ケース１０５の着脱をし易くする。
【００９９】
ここで、分離室１０４の流入部１１５を下に設けたので、上部に第１連通口１１７と第２連通口１１８とを設けることができ、集塵室１０５ａと流路１０５ｂ内に入った塵埃は重力で下に落ちるので、分離室１０４へのこぼれを防止できる。
【０１００】
また、第１連通口１１７は集塵ケース１０５の前方に配置し、第２連通口１１８も流路１０５ｂの中で前方に配置しているので、掃除機本体１のホース接続口部１１６を上に向けた状態で立てて収納する時には、第１連通口１１７は集塵室１０５ａの上方に、第２連通口１１８は流路１０５ｂの上方に配置していることとなる。この結果、集塵室１０５ａに溜まった塵埃が分離室１０４へこぼれるのを防止でき、流路１０５ｂに溜まった塵埃が分離室１０４へこぼれるのを防げる。
【０１０１】
また、集塵室１０５ａと流路１０５ｂを分離室１０４の側面に配置しているので、掃除機本体１の高さを高くすることなく、分離室１０４の中心軸方向長さ方向を長くできるので、旋回流によるごみの分離能力を高くできるという特徴を持っている。
【０１０２】
以上説明したように本実施の形態によれば、吸込風量が少なく吸引力も弱い低入力で電気掃除機を運転した場合でも塵埃分離（集塵）性能が高く、吸込風量が多く吸引力も強い高入力時には抵抗が小さい、つまり高い吸込仕事率を有し塵埃分離（集塵）性能が高い集塵部を備えた電気掃除機を実現できる。また、低入力で電気掃除機を運転した場合でも掃除機の吸引力や吸込風量の低下を抑えた電気掃除機を実現できる。
【０１０３】
また、分離室に流入した塵埃の大部分は、分離室で分離されて塵埃収容部に搬送されて圧縮され減容されるので、集塵部を小型化することができる。また、塵埃を廃棄する際、一度の動作で塵埃を廃棄できるので、使用者が手入れをする個所の数を低減すると共に、手入れをする個所が分かり易い集塵部を備えた電気掃除機を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明の一実施の形態を示す電気掃除機の外観斜視図である。
【図２】図１に示した電気掃除機における掃除機本体の上蓋を開いた状態を示す斜視図である。
【図３】図１に示した電気掃除機における掃除機本体内の上蓋を開いて、集塵部を取り外した状態を示す斜視図である。
【図４】本発明の一実施の形態を示す掃除機本体内の空気の流れを示す模式図である。
【図５】本発明の一実施の形態を示す除塵機構である。
【図６】本発明の一実施の形態を示す集塵部の外観斜視図である。
【図７】図６の集塵部を下流側から見た外観斜視図である。
【図８】図６の集塵ケースから第１フィルター枠と第２フィルター枠の両者を一緒に開いた外観斜視図である。
【図９】集塵部の外観斜視図である。
【図１０】電動送風機停止時での図９のＡ−Ａ断面図である。
【図１１】弱運転時での図９のＡ−Ａ断面図である。
【図１２】強運転時での図９のＡ−Ａ断面図である。
【図１３】本発明の一実施の形態を示す内筒１３１の斜視図である。
【図１４】本発明の一実施の形態を示す弁体を示す図である。
【符号の説明】
【０１０５】
１  掃除機本体
１０１  下ケース
１０２  上蓋
１０３  集塵部
１０４  分離室
１０５  集塵ケース
１０５ａ  集塵室
１０５ｂ  流路
１０６  第１フィルター
１０７  電動送風機
１０８  フィルター
１１０  凹部
１１５  流入部
１１７  第１連通口
１１８  第２連通口
１３６，１７３  弁体
１４１  外径側端部
１４３  開閉軸
１４４  第１排気口
１４５  連絡通路
１４６  第２排気口
１４７  第３排気口
１６１  第２フィルター
１６２  収容部
１６４  除塵機構
１６５  モーター
１７４  回動軸
１７５  バネ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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