(57)【要約】【課題】  稼動初期の吸入力を大幅向上させることで集塵装置の全体的な吸入力を改善させることができる真空掃除機用集塵装置を提供する。【解決手段】  本発明による真空掃除機用集塵装置は、塵埃を含む空気が流入される吸入ポートおよび浄化された空気が排出される第１および第２の排気ポートを有する集塵装置本体と、前記吸入ポートと前記第１の排気ポートとの間に配設され、空気中の塵埃を分離するフィルタユニットと、前記吸入ポートと前記第２の排気ポートとの間に配設され、空気中の塵埃を遠心分離するサイクロンユニットとを備える。【選択図】      図１ 
2006015111.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塵埃を含む空気が流入される吸入ポートおよび浄化された空気が排出される第１および第２の排気ポートを有する集塵装置本体と、
前記吸入ポートと前記第１の排気ポートとの間に配設され、空気中の塵埃を分離するフィルタユニットと、
前記吸入ポートと前記第２の排気ポートとの間に配設され、空気中の塵埃を遠心分離するサイクロンユニットとを備えることを特徴とする真空掃除機用集塵装置。
【請求項２】
前記第１の排気ポートの断面積が前記第２の排気ポートの断面積より大きく形成されることで、稼動初期の一定時間の間、前記フィルタユニットによる塵埃分離の比重が大きいことを特徴とする請求項１に記載の真空掃除機用集塵装置。
【請求項３】
前記フィルタユニットは、
前記第１の排気ポートに設けられたフィルタと、
前記フィルタにより空気から分離される塵埃を収容するように前記本体内に設けられるフィルタ塵埃収容部とを備え、
前記フィルタが塵埃で一杯になる時点で前記サイクロンユニットによる塵埃分離の比重が大きくなることを特徴とする請求項２に記載の真空掃除機用集塵装置。
【請求項４】
前記サイクロンユニットは、
前記吸入ポートに連結される空気流入口および塵埃排出孔を有し、前記空気流入口を介して流入される空気に対して旋回気流を形成するサイクロンボディ部と、
前記第２の排気ポートに設けられるグリル部と、
前記塵埃排出孔を介して遠心分離される塵埃を収容するように前記本体内に設けられるサイクロン塵埃収容部とを備えることを特徴とする請求項３に記載の真空掃除機用集塵装置。
【請求項５】
前記空気流入口は、前記サイクロンボディ部の内周面に対して接線方向に形成されることを特徴とする請求項４に記載の真空掃除機用集塵装置。
【請求項６】
前記集塵装置本体は、前記フィルタ塵埃収容部およびサイクロン塵埃収容部内の塵埃を捨てるための開口部を有し、
前記開口部を選択的に開放させるためのドア部材を有することを特徴とする請求項４に記載の真空掃除機用集塵装置。
【請求項７】
前記ドア部材は、前記集塵装置本体の一側にヒンジで回動開閉可能に設けられることを特徴とする請求項６に記載の真空掃除機用集塵装置。
【請求項８】
塵埃を含む空気が流入される吸入ポートおよび浄化された空気が排出される第１および第２の排気ポートを有する集塵装置本体と、
前記吸入ポートと前記第１の排気ポートとの間に配設され、空気中の塵埃を分離するフィルタユニットと、
前記吸入ポートと前記第２の排気ポートとの間に配設され、空気中の塵埃を遠心分離するサイクロンユニットと、
前記集塵装置本体の第１および第２の排気ポートの後流に設けられる微細塵埃フィルタとを備えることを特徴とする真空掃除機用集塵装置。
【請求項９】
前記第１の排気ポートの断面積が前記第２の排気ポートの断面積より大きく形成されることで、稼動初期の一定時間の間、前記フィルタユニットによる塵埃分離の比重が大きいことを特徴とする請求項８に記載の真空掃除機用集塵装置。
【請求項１０】
前記フィルタユニットは、
前記第１の排気ポートに設けられたフィルタと、
前記フィルタにより空気から分離される塵埃を収容するように前記本体内に設けられるフィルタ塵埃収容部とを備え、
前記フィルタが塵埃で一杯になる時点で前記サイクロンユニットによる塵埃分離の比重が大きくなることを特徴とする請求項９に記載の真空掃除機用集塵装置。
【請求項１１】
前記サイクロンユニットは、
前記吸入ポートに連結される空気流入口および塵埃排出孔を有し、前記空気流入口を介して流入される空気に対して旋回気流を形成するサイクロンボディ部と、
前記第２の排気ポートに設けられるグリル部と、
前記塵埃排出孔を介して遠心分離される塵埃を収容するように前記本体内に設けられるサイクロン塵埃収容部とを備えることを特徴とする請求項１０に記載の真空掃除機用集塵装置。
【請求項１２】
前記空気流入口は、前記サイクロンボディ部の内周面に対して接線方向に形成されることを特徴とする請求項１１に記載の真空掃除機用集塵装置。
【請求項１３】
前記集塵装置本体は、前記フィルタ塵埃収容部およびサイクロン塵埃収容部内の塵埃を捨てるための開口部を有し、
前記開口部を選択的に開放させるためのドア部材を有することを特徴とする請求項１１に記載の真空掃除機用集塵装置。
【請求項１４】
前記ドア部材は、前記集塵装置本体の一側にヒンジで回動開閉可能に設けられることを特徴とする請求項１３に記載の真空掃除機用集塵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集塵装置に関し、より詳しくは、真空掃除機に使用されるサイクロン方式の集塵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、真空掃除機の集塵室に取り付けられる集塵装置としては、使用寿命が決まっているフィルタを備えるフィルタ集塵装置と、半永久的に使用可能なサイクロン集塵装置とがある。最近、フィルタ集塵装置に比べて経済的かつ衛生的なサイクロン集塵装置が多く使用されている。
【０００３】
しかし、サイクロン集塵装置は、旋回気流を形成しているため流路が長くなり、これにより圧力損失が必然的に発生するという短所がある。このようなサイクロン集塵装置の圧力損失は、結局、掃除機の吸入力低下に繋がるため、改善が要求されており、掃除機メーカーでは、サイクロン集塵装置の圧力損失を減少または補償する方法に関する研究が盛んに行われている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、稼動初期の吸入力を大幅向上させることで集塵装置の全体的な吸入力を改善させることができる真空掃除機用集塵装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するための本発明に係る真空掃除機用集塵装置は、塵埃を含む空気が流入される吸入ポートおよび浄化された空気が排出される第１および第２の排気ポートを有する集塵装置本体と、前記吸入ポートと前記第１の排気ポートとの間に配設され、空気中の塵埃を分離するフィルタユニットと、前記吸入ポートと前記第２の排気ポートとの間に配設され、空気中の塵埃を遠心分離するサイクロンユニットとを備えることを特徴とする。
【０００６】
本発明の好適な実施例によれば、真空掃除機用集塵装置は、前記第１の排気ポートの断面積が前記第２の排気ポートの断面積より大きく形成され、これにより、稼動初期の一定時間の間、前記フィルタユニットによる塵埃分離の比重がサイクロンユニットによる塵誇り分離の比重より高い。従って、稼動初期からサイクロンユニットによる塵埃分離が行われるものに比べて初期吸入力を大幅高くすることができ、集塵装置の全体的な吸入力が向上する。
【０００７】
前記フィルタユニットは、前記第１の排気ポートに設けられたフィルタと、前記フィルタにより空気から分離される塵埃を収容するように前記本体内に設けられるフィルタ塵埃収容部とを備える。ここで、前記フィルタが塵埃で一杯になる時点で前記サイクロンユニットによる塵埃分離の比重が次第に大きくなり、前記フィルタが完全に詰まると、サイクロンユニットによる塵埃分離が行われる。
【０００８】
前記サイクロンユニットは、前記吸入ポートに連結される空気流入口および塵埃排出孔を有し、前記空気流入口を介して流入される空気に対して旋回気流を形成するサイクロンボディ部と、前記第２の排気ポートに設けられるグリル部と、前記塵埃排出孔を介して遠心分離される塵埃を収容するように前記本体内に設けられるサイクロン塵埃収容部とを備える。
【０００９】
ここで、前記空気流入口は、前記サイクロンボディ部の内周面に対して接線方向に形成され、これにより、サイクロンボディ部内に流入される空気は、旋回気流を形成することができる。
【００１０】
また、前記集塵装置本体は、前記フィルタ塵埃収容部およびサイクロン塵埃収容部内の塵埃を捨てるための開口部を有し、集塵装置は、前記開口部を選択的に開放させるためのドア部材を有する。
【００１１】
前記ドア部材は、前記集塵装置本体の一側にヒンジで回動開閉可能に設けられることが好ましい。
【００１２】
このような本発明の好適な実施例によれば、稼動初期には、吸入力の強いフィルタユニットにより殆どの塵埃を分離し、一定の時間が経過した後は、サイクロンユニットにより殆どの塵埃を分離しているため、サイクロンユニットのみを備えている従来の集塵装置に比べて初期吸入力が強い集塵装置を提供することが可能となる。
【００１３】
本発明の好適な他の実施例によれば、真空掃除機用集塵装置は、塵埃を含む空気が流入される吸入ポートおよび浄化された空気が排出される第１および第２の排気ポートを有する集塵装置本体と、前記吸入ポートと前記第１の排気ポートとの間に配設され、空気中の塵埃を分離するフィルタユニットと、前記吸入ポートと前記第２の排気ポートとの間に配設され、空気中の塵埃を遠心分離するサイクロンユニットと、前記集塵装置本体の第１および第２の排気ポートの後流に設けられる微細塵埃フィルタとを備えることを特徴とする。
【００１４】
前述のような本発明の他の実施例によれば、空気中の微細な塵埃までも捕集することができるため、集塵効率が向上する効果が得られる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、真空掃除機用集塵装置の稼動初期には吸入力の強いフィルタユニットにより殆どの塵埃を分離することで、従来のサイクロンユニットのみを備えた集塵装置に比べて、初期吸入力を大幅高くすることができるため、集塵装置の全体的な吸入力を改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付の図面を参照して本発明の好適な実施例を詳述する。
【実施例】
【００１７】
図１乃至図６に示されたように、本発明による真空掃除機用集塵装置は、集塵装置本体１００、フィルタユニット１３０およびサイクロンユニット１４０を備えてなる。
【００１８】
集塵装置本体１００は、吸入ポート１１０と第１および第２の排気ポート１０１、１２０とを有する。吸入ポート１１０には、被掃除面に沿って移動する吸入ブラシ（図示省略）が連結され、前記吸入ブラシを介して塵埃を含む空気が流入される。流入された空気は、第１および第２の排気ポート１０１、１０２を介して集塵装置本体１００の外側に排出される。吸入ポート１１０と第１の排気ポート１０１との間にはフィルタユニット１３０が設けられ、吸入ポート１１０と第２の排気ポート１０２との間にはサイクロンユニット１４０が設けられ、吸入ポート１１０を介して流入された空気中の塵埃をろ過する。
【００１９】
フィルタユニット１３０は、フィルタ１３１とフィルタ塵埃収容部１３２とを有する。
【００２０】
フィルタ１３１は、第１の排気ポート１０１に設けられ、流入された空気中の塵埃をろ過して集塵装置本体１００の外部に空気のみを排出する。
【００２１】
フィルタ塵埃収容部１３２は、図２および図５に示されたように、吸入ポート１１０と第１の流路１２１により連結される。第１の流路１２１は、集塵装置本体１００の内部に形成され、吸入ポート１１０に流入された空気をフィルタユニット１３０に供給する。フィルタ塵埃収容部１３２の一側壁面には、第１の排気ポート１０１が形成され、前記第１の流路に沿って流入された空気が本発明による集塵装置の外部に排出される。従って、流入された空気は、フィルタ１３１により塵埃と空気とが分離され、空気は、第１の排気ポート１０１を介して集塵装置本体１００の外部に排出され、塵埃は、フィルタ塵埃収容部１３２に収容される。
【００２２】
サイクロンユニット１４０は、図２および図４に示されたように、サイクロンボディ部１４１、グリル部１４４およびサイクロン塵埃収容部１４５を有する。
【００２３】
サイクロンボディ部１４１は、吸入ポート１１０と連結される空気流入口１４２および塵埃排出孔１４３を有し、空気流入口１４２から流入される空気に旋回気流を形成する。
【００２４】
サイクロンボディ部１４１は、図２および図４に示されたように、横になった形状の円筒状であり、吸入ポート１１０と第２の流路２２により連結される。第２の流路１２２は、サイクロンボディ部１４１に形成された空気流入口１４２と連結され、吸入された空気をサイクロンボディ部１４１内に伝達する。
【００２５】
空気流入口１４２は、図６に示されたように、吸入ポート１１０および第２の流路１２２を介して流入される空気がサイクロンボディ部１４１内部で回転できるようにサイクロンボディ部１４１の内周面に対して接線方向に形成されることが好ましい。
【００２６】
塵埃排出孔１４３は、サイクロンボディ部１４１で遠心分離された塵埃をサイクロン塵埃収容部１４５へ排出する。塵埃排出孔１４３は、流入された空気が旋回気流により最大限遠心分離されるように、図２および図４に示されたように、空気流入口１４２から遠く離れた第２の排気ポート１０２に近接した位置に形成されることが好ましい。
【００２７】
グリル部１４４は、第２の排気ポート１０２に設けられ、サイクロンボディ部１４１内で遠心分離される塵埃が第２の排気ポート１０２を介して集塵装置の外部に排出されるのを防止する。好ましくは、第２乃至第４に示されたように、円筒状の外周面に網状組織を有するふるい網が設けられることが好ましい。
【００２８】
サイクロン塵埃収容部１４５は、集塵装置本体１００内部にフィルタ塵埃収容部１３２と仕切られた空間に形成される。サイクロン塵埃収容部１４５は、サイクロンボディ部１４１に形成された塵埃排出孔１４３と連通され、サイクロンボディ部１４１で遠心分離された塵埃を収容する。
【００２９】
なお、第１および第２の排気ポート１０１、１０２は、図２および図３に示されたように、同一の平面上に形成されることが好ましく、第１の排気ポート１０１の断面積は、第２の排気ポート１０２の断面積に比べて大きく形成されることが好ましい。
【００３０】
また、本発明による集塵装置本体１００の底面には、フィルタ塵埃収容部１３２とサイクロン塵埃収容部１４５のそれぞれに収容された塵埃などを捨てるための開口部が形成されている。前記開口部は、図２に示されたように、集塵装置本体１００に設けられるドア部材１５０により選択的に開放される。なお、ドア部材１５０は、図示のように、集塵装置本体１００の一側にヒンジ１５１で回動開閉可能に取り付けられることが好ましいが、これに限定されるのではなく、図示していないが、例えば、スライド開閉可能なドア部材を採用することも可能である。
【００３１】
また、本発明の好適な他の実施例によれば、前述のような構成を有する集塵装置の第１および第２の排気ポート１０１、１０２の後流には、排出される空気からさらに微細塵埃をろ過する微細塵埃フィルタ１６０が設けられることができ、エアフィルタとして多用される不織布などを使用することもできる。
【００３２】
以下、本発明に係る集塵装置の動作を添付の図面に基づいて説明する。
【００３３】
本発明による集塵装置は、図示しない真空吸入手段の吸入力により動作される。真空吸入手段が作動して真空吸入を開始すると、吸入ポート１１０を介して塵埃を含む空気が吸入される。
【００３４】
吸入された空気は、第１および第２の流路１２１、１２２を介してフィルタユニット１３０とサイクロンユニット１４０との両側に並列的に流入される。しかし、本発明による集塵装置の稼動初期には、サイクロンユニット１４０に比べてフィルタユニット１３０により多い空気が流入され、フィルタユニット１３０で殆どの塵埃などが分離される。
【００３５】
このように本発明による真空掃除機用集塵装置の稼動初期において、フィルタユニット１３０の塵埃分離の比重がサイクロンユニット１４０の塵埃分離の比重に比べて大きくなる理由は、第１の排気ポート１０１の断面積が前記第２の排気ポートの断面積より大きく形成されるためである。即ち、図３に示されたように、第１の排気ポート１０１の断面積が第２の排気ポート１０２の断面積に比べて大きく形成されるため、本発明による集塵装置の稼動初期には、断面積の大きな第１の排気ポート１０１から排出される空気の量が第２の排気ポート１０２から排出される空気の量に比べて多くなる。従って、本発明による集塵装置の稼動初期には、フィルタユニット１３０に流入される空気の量がサイクロンユニット１４０に流入される空気の量より多い。
【００３６】
このような理由から、前記本発明による真空掃除機用集塵装置の稼動初期には、フィルタユニット１３０による塵埃分離の比重がより高い。しかし、集塵装置の作動時間が経過すると、フィルタユニット１３０の塵埃分離の比重は次第に低下するものの、サイクロンユニット１４０の塵埃分離の比重は次第に上昇するようになる。
【００３７】
即ち、フィルタユニット１３０は、集塵装置の作動時間が経過するにつれてフィルタ１３１に捕集される塵埃が吸着しながらフィルタ１３１において空気が通過できる面積が小さくなる。それで、第１の排気ポート１０１から排出される空気の量が減少し、これにより、フィルタ１３０に流入される空気の量も少なくなる。
【００３８】
一方、サイクロンユニット１４０は、集塵装置が作動してから一定の時間が経過すると、サイクロンボディ部１４１内で流入された空気が旋回気流を安定的に形成することで一定水準の吸入率を維持する。なお、このようなサイクロンボディ部１４１で旋回気流が安定的に形成される時点におけるフィルタユニット１３０は、捕集された塵埃により急速に集塵効率が低下し、流入される空気の量が減少する。従って、吸入ポート１１０に流入された空気は、フィルタユニット１３０に流入される量が少なくなり、サイクロンユニット１４０に流入される量が次第に多くなってサイクロンユニット１４０の塵埃分離の比重が高くなる。
【００３９】
このように、サイクロンユニット１４０に流入された空気は、空気流入口１４２を介してサイクロンボディ部１４１内に流入され、サイクロンボディ部１４１の内周面に沿って旋回気流を形成しながら第２の排気ポート１０２側に移動する。この過程で発生する遠心力により、流入された空気中の塵埃は、サイクロンボディ部１４１で遠心分離される。遠心分離された塵埃は、塵埃排出孔１４４を介してサイクロン塵埃収容部１４５に排出され、塵埃などが分離された空気は、グリル部１４４によりもう一度ろ過された後、第２の排気ポート１０２を介して集塵装置の外部に排出される。
【００４０】
このような構成を有する本発明に係る集塵装置によれば、稼動初期には吸入力の強いフィルタユニット１３０により殆どの塵埃を分離することで、従来のサイクロンユニットのみを備えた集塵装置に比べて、初期吸入力を大幅高くすることができるため、集塵装置の全体的な吸入力を改善することができる。
【００４１】
また、フィルタ塵埃収容部１３２とサイクロン塵埃収容部１４５とは、図２に示されたように、回動開閉可能なドア部材１５０を開放して内部に収容された塵埃を捨てることができるため、簡便である。
【００４２】
なお、第１および第２の排気ポート１０１、１０２を介して排出される一次浄化された空気は、微細塵埃フィルタ１６０により二次浄化が行われる。従って、微細塵埃フィルタ１６０によりサイクロンユニット１３０、１４０で捕集されていない微細塵埃をもう一度ろ過することができる。このように微細塵埃フィルタ１６０がさらに設けられる場合、フィルタ１３１は、微細塵埃フィルタ１６０に比べてより緻密な構成にすることが好ましい。これは、サイズの大きな塵埃がフィルタ１３１を通過すると、フィルタ１３１を通過した大きな塵埃が微細塵埃フィルタ１６０に吸着されてしまい、集塵装置の全体的な効率が低下するおそれがあるためである。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、家庭用真空掃除機および産業用集塵装置に応用して使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施例に係る真空掃除機用集塵装置における微細塵埃フィルタの分離状態を示す斜視図である。
【図２】図１のII−IIに沿った断面図である。
【図３】図１の背面図である。
【図４】図１の背面斜視図である。
【図５】図２のV−Vに沿った断面図である。
【図６】図５のVI−VIに沿った断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１００  集塵装置本体
１０１  第１の排気ポート
１０２  第２の排気ポート
１１０  吸入ポート
１２１、１２２  第１および第２の流路
１３０  フィルタユニット
１３１  フィルタ
１３２  フィルタ塵埃収容部
１４０  サイクロンユニット
１４１  サイクロンボディ部
１４２  空気流入口
１４３  塵埃排出孔
１４４  グリル部
１４５  サイクロン塵埃収容部
１５０  ドア部材
１６０  微細塵埃フィルタ
【図１】
2006015111.tif 000003
【図２】
2006015111.tif 000004
【図３】
2006015111.tif 000005
【図４】
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【図５】
2006015111.tif 000007
【図６】
2006015111.tif 000008