【手続補正書】
【提出日】平成17年2月2日(2005.2.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】      明細書
【発明の名称】  サイクロン式掃除機
【特許請求の範囲】
【請求項１】  サイクロン部と、このサイクロン部に気流を導入する吸気口と、前記サイクロン部から気流を排出する排出口と、この排出口と連通する電動送風機とを有し、前記吸気口から導入された気流をサイクロン部の外壁内側に沿う渦流として気流中の塵埃を遠心力で分離するサイクロン式電気掃除機において、前記排気口を前記サイクロン部の中心から一方寄りに偏心させて設けたことを特徴とするサイクロン式電気掃除機。
【請求項２】  前記サイクロン部の外周と前記排気口とが最も離れた部分が下方となるように、前記サイクロン部の軸線を倒すか又は水平としたことを特徴とする請求項１記載のサイクロン式電気掃除機。
【請求項３】  サイクロン部と、このサイクロン部に気流を導入する吸気口と、前記サイクロン部から気流を排出する排出口と、この排出口と連通する電動送風機とを有し、前記吸気口から導入された気流をサイクロン部の外壁内側に沿う渦流として気流中の塵埃を遠心力で分離するサイクロン式電気掃除機において、前記サイクロン部に隣接して集塵室を形成し、これらサイクロン部内と集塵室とを開口部で連通させると共に、この開口部に返し部を形成したことを特徴とするサイクロン式電気掃除機。
【請求項４】  前記集塵室側が下方となるように、前記サイクロン部の軸線を倒すか又は水平としたことを特徴とする請求項３記載のサイクロン式電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、渦流による遠心力によって気流に含まれる塵埃を分離するサイクロン式掃除機に関するものである。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
従来この種のサイクロン式電気掃除機としては、例えば特開２００１−１０４２２３号公報等に記載されているものが知られている。これは、電動送風機が内蔵された掃除機本体に対して、有底であり側壁の接線方向に吸気口が形成されると共に中央上方に排気口が形成されたダストボックス（サイクロン部）を着脱自在に取り付けたものである。そして、電動送風機を駆動することで、塵埃を含む空気が吸気口を経てダストボックス内に至ると共に渦流となり、このダストボックス内で遠心力によって塵埃が分離され、更に塵埃の分離された空気が排気口から電動送風機を経て掃除機本体外に排出される。
【０００３】
このようなサイクロン式電気掃除機は大型になりがちなため、小型化に適した構造も検討されていた。その一つとして、本願出願人が出願した特願２００１−１８５１２５号等がある。これは、機体と、この機体内に設けられる電動機及びファン（電動送風機）と、外壁内周に沿って気流が導入されると共に中央に連通孔（排気口）が形成された環状の集塵部（サイクロン部）よりなるものである。このような構造とすることで、サイクロン部が軸方向に短い環状に形成されることになり、掃除機全体として小型化することができる。
【０００４】
しかしながら、これらのサイクロン式電気掃除機は、その集塵部が軸方向に短く形成されているため、大量の塵埃を吸引してしまった場合に、集塵部内の気流の経路が塵埃によって塞がれてしまい、塵埃の吸引効率が著しく低下してしまうという虞があった。
【０００５】
一方、特許第３１４５０８６号公報等に記載されているものも知られている。これは、吸入口（吸気口）及び空気排出口（排気口）が形成されたサイクロンボディ（サイクロン部）と、このサイクロンボディの接線方向に形成された汚染物排出口と、この汚染物排出口（開口部）によってサイクロンボディと連通された集塵箱（集塵室）とで構成され、サイクロンボディ内で遠心力によって内壁面に押し付けられた塵埃が汚染物排出口から集塵箱に移動して溜められるものである。
【０００６】
そして、このように構成することで、サイクロンボディ内の塵埃を集塵箱内に効率的に分離することができる。しかし、サイクロンボディと集塵箱は汚染物排出口を介して直接的に連通する構造であるため、サイクロンボディ内で発生する渦流の影響で集塵箱内の塵埃が再びサイクロンボディに還流してしまう虞れがあった。
【０００７】
本発明は以上の問題点を解決し、サイクロン部内の塵埃を確実に捕捉して目詰まりを起こしにくいサイクロン式電気掃除機を提供することを第１の目的とする。
【０００８】
また、塵埃を溜める集塵室からサイクロン部への塵埃の還流を抑制することができるサイクロン式電気掃除機を提供することを第２の目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１のサイクロン式電気掃除機は、サイクロン部と、このサイクロン部に気流を導入する吸気口と、前記サイクロン部から気流を排出する排出口と、この排出口と連通する電動送風機とを有し、前記吸気口から導入された気流をサイクロン部の外壁内側に沿う渦流として気流中の塵埃を遠心力で分離するサイクロン式電気掃除機において、前記排気口を前記サイクロン部の中心から一方寄りに偏心させて設けたものである。
【００１０】
請求項１の構成により、電動送風機によって吸気口からサイクロン部内に吸引された塵埃を含む空気がサイクロン部の外壁内側に沿った渦流となり、その遠心力によって塵埃がサイクロン部の外周側内壁に押し付けられる。この時、排気口を前記サイクロン部の中心から一方寄りに偏心させることによって、サイクロン部において渦流の流速が変化する。すなわち、サイクロン部の外壁内側と排気口との距離が短い部分は、流速が速く、逆にサイクロン部の外壁内側と排気口との距離が長い部分では流速が遅くなる。これにより、渦流の流速が遅い部分に塵埃が溜まることになる。
【００１１】
本発明の請求項２のサイクロン式電気掃除機は、請求項１記載のサイクロン式電気掃除機において、前記サイクロン部の外周と前記排気口とが最も離れた部分が下方となるように、前記サイクロン部の軸線を倒すか又は水平としたものである。
【００１２】
請求項２の構成により、排気口の中心をサイクロン部の中心から偏心させることで、渦流の流速が遅い部分に塵埃が溜まり易くなるうえ、その部分をサイクロン部の下部に位置させることによって、重力によってもサイクロン部の下部に塵埃が溜まることになる。
【００１３】
本発明の請求項３のサイクロン式電気掃除機は、サイクロン部と、このサイクロン部に気流を導入する吸気口と、前記サイクロン部から気流を排出する排出口と、この排出口と連通する電動送風機とを有し、前記吸気口から導入された気流をサイクロン部の外壁内側に沿う渦流として気流中の塵埃を遠心力で分離するサイクロン式電気掃除機において、前記サイクロン部に隣接して集塵室を形成し、これらサイクロン部内と集塵室とを開口部で連通させると共に、この開口部に返し部を形成したものである。
【００１４】
請求項３の構成により、電動送風機によって吸気口からサイクロン部内に吸引された塵埃を含む空気がサイクロン部の外壁内側に沿った渦流となり、その遠心力によって塵埃がサイクロン部の外周側内壁に押し付けられ、サイクロン部から開口部を経て集塵室へと向かい集塵室に塵埃が溜まる。そして、集塵室内の気流は開口部に形成する返し部によって集塵室の内側に向かい集塵室内に溜まった塵埃がサイクロン部に還流することが阻止される。
【００１５】
本発明の請求項４のサイクロン式電気掃除機は、請求項３記載のサイクロン式電気掃除機において、前記集塵室側が下方となるように、前記サイクロン部の軸線を倒すか又は水平としたものである。
【００１６】
請求項４の構成により、サイクロン部で発生する渦流によって開口部から集塵室に塵埃が溜まり易くなるうえ、重力によっても塵埃がサイクロン部下部の集塵室に溜まることになる。
【００１７】
【発明の実施形態】
以下、本発明の第１実施例について、図１乃至図３に基づいて説明する。同図において、１は掃除機本体である。この掃除機本体１の内部には、電動機２と、この電動機２の回転軸に取り付けられたファン３が設けられており、これら電動機２及びファン３とで電動送風機４が構成されている。また、掃除機本体１のほぼ中央には電動機２を収納する筒状のホルダ５が形成されている。このホルダ５の底壁部７にはホルダ５の内壁と間隔をおいて立設する左右一対の側壁部６が一体形成され、このホルダ５と左右の側壁部６及び底壁部７によって後述する集塵容器の取付部８を構成している。前記電動機２は、前記ファン３がホルダ５の上面に形成する排気口５Ａに臨んで前記掃除機本体１の底面部１Ａに固定される。また、ホルダ５と前記側壁部６との間に形成する取付部８には、集塵容器11と、フィルタ12がそれぞれ組み付けられている。前記集塵容器11は前記取付部８と嵌合するように、それぞれが円筒状に形成された内側環状壁13と外側環状壁14及びこれら内・外側環状壁13,14を一体化する底壁面15とから成り、これら内・外側環状壁13,14と底壁面15で囲まれた環状のサイクロン部16を形成している。また、フィルタ12は、前記集塵容器11の内側環状壁13にほぼ沿うように、逆カップ状に形成されたフィルタケース17の周壁部に形成する開口部18に取付られている。なお、フィルタケース17は、内側環状壁13の下端周縁に形成する段部13Ａによって該内側環状壁13と僅かな隙間Ｓを保って着脱自在に装着されている。また、前記内側環状壁13の上面には前記ホルダ５の上面に形成する排気口５Ａを覆う有底筒状の径小段部20が形成され、この径小段部20の周面に連通孔21が開口している。また、前記フィルタケース17の上面には前記径小段部20の上面部に形成する環状リブ23と嵌合する位置決め部24が形成され、さらに、前記掃除機本体１にヒンジ25により回動自在に取り付けられた蓋部26には前記位置決め部24と嵌合する位置決め凹部27が形成されている。また、前記蓋部26には把持部26Ａが一体形成され、把持部26Ａを持って蓋部26を開いた状態ではフィルタケース17と集塵容器11が掃除機本体１から取り外し可能となり、蓋部26を閉じた状態では蓋部26に形成される位置決め凹部27と前記底壁部７とでフィルタケース17及び集塵容器11を挟み付けてこれらフィルタケース17及び集塵容器11が固定される。この時、フィルタケース17と集塵容器11は、フィルタケース17の位置決め部24が集塵容器11の環状リブ23と嵌合し、さらに、その位置決め部24が蓋部26の位置決め凹部27と嵌合して位置決め固定される。また、前記掃除機本体１内には、蓄電池30を収容する電池収納部31が区画形成されるとともに、前記掃除機本体１の先端側には、内部に吸引管32を設けた突出部33が一体的に設けられている。前記吸引管32の下端には、吸込口34aを設けた吸込部34が着脱自在に取り付けられている。また、前記吸引管32の上端には横方向に屈曲した吸気口35が形成され、この吸気口35を前記集塵容器11の内・外側環状壁13,14の間、すなわち、サイクロン部16の内部で開口させている。この吸引管32の上端縁に形成する吸気口35によってサイクロン部16の周方向に流れる気流Ｆを発生させている。このように吸引管32をサイクロン部16の内部に開口させることにより、吸込口34aから吸引���32を経て集塵容器11に至る通風路40が形成される。更に、この通風路40と連通するように、集塵容器11に装着するフィルタ12を経て集塵容器11の径小段部20の周面に形成する連通孔21とホルダ５の上面に形成する吸気口５Ａを経てホルダ５の内面に吸気路41が形成され、これら通風路40と吸気路41を通って吸気口35から吸い込んだ空気は排気口５Ａを通って掃除機本体１に形成する図示しない排気孔から外部に排出される。なお、図中45は把持部26Ａに形成するスイッチ、46は蓋部26をロック及びロック解除する操作釦、47は掃除機本体１と蓋部26の間に介在するパッキンである。更に、48は前記操作釦46と一対形成され、掃除機本体１に形成された係止爪48Ａと係合するフックである。なお、図２に示すように、本実施例におけるサイクロン部16の軸線Ｘは垂直方向である。また、図３に示すように、排気口５Ａを含む電動送風機４の中心ａをサイクロン部16の中心ｂから一方寄りに偏心させている。
【００１８】
次に、本実施形態の作用について説明する。まず、操作釦46を操作して蓋部26を開き、掃除機本体１に形成された取付部８に集塵容器11をセットし、さらに、その集塵容器11の内側環状壁13に被せるようにしてフィルタケース17を装着する。この時、フィルタケース17の下端を内側環状壁13の下端周縁に形成する段部13Ａと嵌合させることによって、フィルタケース17に装着されたフィルタ12が内側環状壁13と僅かな隙間Ｓを保って集塵容器11に装着されている。こうして取付部８に集塵容器11とフィルタケース17をセットした後、蓋部26を閉じると、蓋部26は操作釦46と一体に形成されたフック48が掃除機本体１に形成された係止爪48Ａに係止してロックされる。これとともに、取付部８にセットした集塵容器11とフィルタケース17は、蓋部26と取付部８の間に挟着されるとともに、フィルタケース17の位置決め部24が集塵容器11の環状リブ23と嵌合し、さらに、その位置決め部24が蓋部26の位置決め凹部27と嵌合して集塵容器11とフィルタケース17が掃除機本体１にぐらつかずに保持される。そして、把持部26Ａを握ってスイッチ45を操作することによって送風機４が駆動する。
【００１９】
送風機４の駆動により、塵埃を含んだ空気が吸込口34aから吸引され、通風路40から吸気口35を経て吸気路41に至り、排気口５Ａを通って掃除機本体１に形成する図示しない排気孔から外部に排出される。この時、集塵容器11のサイクロン部16に臨む吸引管32の上端に吸気口35が形成されているため、サイクロン部16内の空気は、屈曲した吸気口35に導かれて、集塵容器11の内・外側環状壁13,14に沿った渦流となり、渦流に含まれる塵埃は、遠心力によって集塵容器11の外側環状壁14の内壁に押し付けられるが、排気口５Ａを含む電動送風機４の中心ａをサイクロン部16の中心ｂから図２における左寄りに偏心させることによって、渦流の流速が変化する。すなわち、サイクロン部16の外側環状壁14と排気口５Ａ（電動送風機４）との距離が短い部分は、渦流の流速が速くなり、逆にサイクロン部16の外側環状壁14と排気口５Ａ（電動送風機４）との距離が長い部分では流速が遅くなる。これにより、渦流に含まれる塵埃は渦流の流速が遅い部分に溜まることになるから、渦流から塵埃が確実に分離される。一方、綿埃等の比較的軽い塵埃や細かい塵埃などは、渦流と共に排気口５Ａ側に吸引され、フィルタ12によって捕集される。
【００２０】
清掃終了後、操作釦46を操作してフック48と係止爪48Ａとのロックを解除して蓋部26を開いた後、フィルタケース17と集塵容器11を取り外す。そして、サイクロン部16に溜まった塵埃をゴミ箱に捨て、また、フィルタ12に付着した塵埃を除去する。このように、フィルタケース17が集塵容器11に対して着脱自在であることによって、フィルタ12のメンテナンスを容易にできる。
【００２１】
以上のように本実施例においては、排気口５Ａを含む電動送風機４の中心ａをサイクロン部16の中心ｂから一方寄りに偏心させることによって、サイクロン部16における渦流の流速を変えることができる。これにより、気流Ｆに含まれる塵埃は渦流の流速が遅い部分に溜まることになるから、フィルタ12の目詰まりを抑制し、塵埃を確実かつ効率的に捕集することができる。
【００２２】
図４は本発明の第２実施例を示し、前記第１実施例と同一機能を有する部分には同一符号を付し、重複する部分に説明は省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【００２３】
本実施例では、サイクロン部16と隣接して集塵室50を形成し、この集塵室50とサイクロン部16内とを開口部51で連通させている。前記集塵室50はサイクロン部16の外側環状壁14に対して接線方向に延設されるとともに、集塵室50の底部が湾曲状に形成されている。また、開口部51には集塵室50の湾曲壁50Ａと連続するようにカール状に湾曲した返し部52が形成されている。
【００２４】
以上のように構成される本実施例においては、送風機４の駆動により、塵埃を含んだ空気が吸込口34aから吸引され、通風路40から吸気口35を経て吸気路41に至り、屈曲した吸気口35に導かれて、集塵容器11の内・外側環状壁13,14に沿った渦流となり、渦流に含まれる塵埃は、遠心力によって集塵容器11の外側環状壁14の内壁に押し付けられた状態のまま外側環状壁14に連設する集塵室50に溜まる。これにより、渦流から塵埃が確実に分離される。さらに、集塵室50の開口部51には、カール状に湾曲した返し部52が形成されているため、集塵室50内において渦流が生じ、開口部51からサイクロン部16への塵埃の還流を抑制することができる。このため、気流Ｆに含まれる塵埃は集塵室50内に溜まることになるから、フィルタ12の目詰まりを抑制し、塵埃を確実かつ効率的に捕集することができる。
【００２５】
図５、図６はそれぞれ本発明の第３実施例、第４実施例を示し、前記第１、２実施例と同一機能を有する部分には同一符号を付し、重複する部分の説明は省略し、異なる部分についてのみ説明する。前記第１、第２実施例では、垂直方向に軸線Ｘが延びるサイクロン部16を設けた例を示したが、図５に示す第３実施例では、前記第１実施例と同様、排気口５Ａを含む電動送風機４の中心ａをサイクロン部16の中心ｂから一方寄りに偏心させたサイクロン式電気掃除機において、サイクロン部16の軸線Ｘを水平としている。また、前記排気口５Ａはサイクロン部16の上部寄りに位置するとともに、サイクロン部16の外側環状壁14と排気口５Ａとが最も離れた部分を下方に位置させている。また、図６に示す第４実施例では、前記第２実施例と同様、開口部51を介してサイクロン部16と集塵室50と連通させたサイクロン式電気掃除機において、サイクロン部16の軸線Ｘを水平としている。そして、第４実施例では、集塵室50が下方となっている。このように、図５に示す第３実施例において、サイクロン部16の外側環状壁14と排気口５Ａとが最も離れた部分が下方となるようにサイクロン部16の軸線Ｘを水平に形成し、また、図６に示す第４実施例において、集塵室50が下方となるようにサイクロン部16の軸線Ｘを水平に形成することにより、前記第１、第２実施例より確実に気流Ｆに含まれる塵埃を分離することができる。すなわち、第１実施例においては、排気口５Ａを含む電動送風機４の中心ａをサイクロン部16の中心ｂから一方に偏心させて渦流の流速を変化させることによって、前述したように渦流の流速が遅くなるサイクロン部16の外側環状壁14と排気口５Ａとの距離が長い部分に塵埃が効率的に溜まり易くなるうえ、その部分をサイクロン部16の下部に位置させることによって、重力によって必然的に気流Ｆに含まれる塵埃がサイクロン部16の下部に溜まることから、塵埃をより確実に分離することができる。同様に図６に示す第４実施例においても、集塵室50が下方となるようにサイクロン部16の軸線Ｘを水平に形成しているため、重力の作用によって塵埃が集塵室50に溜まることから、塵埃をより確実に分離することができる。
【００２６】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、サイクロン式掃除機としての基本的構造は適宜選定すればよい。また、前記実施例では、いわゆる卓上型の掃除機を示したが、これ以外の構造でもよい。さらに、集塵室とサイクロン部とを連通する開口部に形成する折り返し部の形状なども適宜選定すればよい。また、本発明の第３実施例、第４実施例において、サイクロン部の軸線を水平に形成した例を示したが、サイクロン部の軸線が斜めとなるように形成するようにしてもよい。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の請求項１のサイクロン式電気掃除機によれば、サイクロン部と、このサイクロン部に気流を導入する吸気口と、前記サイクロン部から気流を排出する排出口と、この排出口と連通する電動送風機とを有し、前記吸気口から導入された気流をサイクロン部の外壁内側に沿う渦流として気流中の塵埃を遠心力で分離するサイクロン式電気掃除機において、前記排気口を前記サイクロン部の中心から一方寄りに偏心させて設けたものであるから、サイクロン部の内部におけて渦流の流速を変えることができ、気流に含まれる塵埃は渦流の流速が遅い部分に溜まるから、塵埃を確実に捕集することができる。
【００２８】
また、本発明の請求項２の請求項１記載のサイクロン式電気掃除機において、前記サイクロン部の外周と前記排気口とが最も離れた部分が下方となるように、前記サイクロン部の軸線を倒すか又は水平としたものであるから、渦流の流速が遅くなるサイクロン部の下部に塵埃が効率的に溜まり易くなるうえ、重力によっても塵埃がサイクロン部の下部に溜まることから、塵埃をより確実に分離することができる。
【００２９】
本発明の請求項３のサイクロン式電気掃除機によれば、サイクロン部と、このサイクロン部に気流を導入する吸気口と、前記サイクロン部から気流を排出する排出口と、この排出口と連通する電動送風機とを有し、前記吸気口から導入された気流をサイクロン部の外壁内側に沿う渦流として気流中の塵埃を遠心力で分離するサイクロン式電気掃除機において、前記サイクロン部に隣接して集塵室を形成し、これらサイクロン部内と集塵室とを開口部で連通させると共に、この開口部に返し部を形成したものであるから、サイクロン部で発生する渦流による遠心力によってサイクロン部に連通する集塵室に溜まるから、塵埃を確実に補集することができる。
【００３０】
更に、本発明の請求項４のサイクロン式電気掃除機によれば、請求項１記載のサイクロン式電気掃除機において、前記サイクロン部の外周と前記排気口とが最も離れた部分が下方となるように、前記サイクロン部の軸芯を倒すか又は水平としたものであるから、更に、本発明の請求項４のサイクロン式電気掃除機によれば、請求項３記載のサイクロン式電気掃除機において、前記集塵室側が下方となるように、前記サイクロン部の軸芯を倒すか又は水平としたものであるから、サイクロン部で発生する渦流によって集塵室に塵埃が溜まり易くなるうえ、重力によっても塵埃がサイクロン部の下部に溜まることから、塵埃をより確実に分離することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す掃除機を正面方向から見た断面図である。
【図２】同上、掃除機を側面方向から見た断面図である。
【図３】同上、図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】本発明の第２実施例を示すサイクロン部の断面図である。
【図５】本発明の第３実施例を示す掃除機を正面方向から見た要部断面図である。
【図６】本発明の第４実施例を示す掃除機を正面方向から見た要部断面図である。
【符号の説明】
１ 掃除機本体
２ 電動機
３ ファン
４ 電動送風機
５Ａ 排気口
12 フィルタ
16 サイクロン部
35 吸気口
50 集塵室
51 開口部
52 返し部
Ｘ 軸線