(57)【要約】【課題】  汚物収集桶からゴミが旋回流により巻き上げられて排気と共に排出されるのを防ぐ。【解決手段】  吸入空気を旋回流（３６）とする旋回流路（３８）の中央付近に上方から進入する排気管（３２）の外周に設けた開口（４２）から空気を吸引するゴミ分離部（２６）と、このゴミ分離部（２６）に下方から装着され旋回流（３６）から分離されたゴミを落下させ収集する略筒状のゴミ収集部（２８）と、排気管（３２）の閉じた下端に取付けられ外周縁が略逆ロート状にゴミ収集部（２８）の内壁に向かって延出すると共にその縁部を柔軟性を持つ薄膜とした整流板（４４）と、を備え、整流板（４４）外周縁とゴミ収集部（２８）内壁との間隔を排気管（３２）とゴミ収集部（２８）との間隔の１／２以下にした。【選択図】      図３
2006020833.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸引管の先端に取付けられた吸入具から吸入されるゴミを含む吸入空気からゴミを分離するサイクロン式ゴミ分離装置において、
吸入空気を旋回流とする旋回流路の中央付近に上方から進入する排気管の外周に設けた開口から空気を吸引するゴミ分離部と、
このゴミ分離部に下方から装着され旋回流から分離されたゴミを落下させ収集する略筒状のゴミ収集部と、
前記排気管の閉じた下端に取付けられ外周縁が略逆ロート状に前記ゴミ収集部の内壁に向かって延出すると共にその縁部を柔軟性を持つ薄膜とした整流板と、を備え、整流板外周縁とゴミ収集部内壁との間隔を排気管とゴミ収集部との間隔の１／２以下にしたことを特徴とするサイクロン式ゴミ分離装置。
【請求項２】
ゴミ収集部は少なくとも整流板付近より上部が円筒状であり、排気管はこのゴミ収集部と同軸に配設され、整流板は排気管外周から外側に延出する部分の内側の約１／２が硬質材料で外側の約１／２が薄膜で作られている請求項１のサイクロン式ゴミ分離装置。
【請求項３】
整流板の外周縁とゴミ収集部の内壁との間隔は、排気管外周とゴミ収集部との間隔の１／３以下である請求項１または２のサイクロン式ゴミ分離装置。
【請求項４】
整流板の薄膜は軟質ゴム製である請求項１〜３のいずれかのサイクロン式ゴミ分離装置。
【請求項５】
電動送風機を内蔵する掃除機本体の空気吸引口に一端が接続される吸引管と；
この吸引管の先端に取付けられた吸引具と；
前記吸引具から吸入されるゴミを含む吸引空気を旋回流としてゴミを分離し分離されたゴミを略筒状のゴミ収集部に落下させて収集する請求項１に記載されたサイクロン式ゴミ分離装置と；
を備え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】
この発明は、電気掃除機の吸引管の途中や掃除機本体内に装着されるサイクロン式ゴミ分離装置と、これを用いた電気掃除機とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
吸引具（吸引ノズル）から吸引したゴミを含む吸入空気を吸引管を介して掃除機本体に導くようにした電気掃除機が公知である。ここにゴミを含む吸入空気は掃除機本体に設けたフィルタに通され、このフィルタでゴミが集められる。
【０００３】
この場合、吸引するゴミに紙くずや泥などの比較的大きいゴミを多く含んでいると、フィルタがすぐに目詰まりしてしまい、吸引能力がすぐに低下ししてしまう。そのためフィルタを頻繁に掃除しなければならず、能率が悪いという問題が生じる。そこで吸引具と掃除機本体とをつなぐ吸引管の途中にサイクロン式ゴミ分離装置を介在させ、ここで比較的大きいゴミを捕らえ除去することが提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特許第３１０２８６４号
【特許文献２】特開２００３−１３５３３６
【特許文献３】特開平１０−８５１５９
【０００５】
特許文献１には、旋回流の中央付近から空気を掃除機本体へ吸引する排気管の下端を閉じ、その外周面に多数の微細通過孔を形成してこれら微細通過孔から空気を吸引して掃除機本体に排出するものが示されている。この場合、旋回流で分離されたゴミは、この排気管を囲んで下方へ延出する汚物収集桶（ゴミ収集部）に集める。
【０００６】
特許文献２、３には、旋回流を発生させる塵埃分離部の中央付近に排気管の開いた下端を臨ませ、塵埃分離部の下部を略ロート状に絞った集塵開口を通してその下方の集塵部に連通させたものが示されている。この場合には塵埃分離部で旋回流により分離されるゴミは集塵開口を通して集塵部に落下する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に示されたものは旋回流で遠心力により分離されたゴミを汚物収集桶の内周面に沿って下方へ導くので、ゴミと空気の分離が能率よく行えることになる。しかし旋回流の流動が汚物収集桶の内周壁に沿って汚物収集桶の中に入ることになり、汚物収集桶内の空気が旋回する。このため汚物収集桶の底にたまるゴミがこの空気の流動（旋回流）により巻き上げられてしまい排気管から排出されることが起こり得る。このゴミは掃除機本体のフィルタに目詰まりを生じさせるという問題がある。
【０００８】
なおこの特許文献１には、排気管の下端に略逆ロート状の汚物遮断板（整流板）を設けることによって、汚物収集桶の中に落ちたゴミが汚物収集桶内の上昇気流に乗って上昇し排気管に吸入されるのを防止することが記載されている。しかしここに示された汚物遮断板は汚物収集桶の内壁との間に大きな間隙を形成するようにその外径が設定されている。すなわち汚物遮断板の外径は、排気管の外周と汚物収集桶の内周との間隔の中央付近よりも内側寄り、特に内径側の１／３付近に来るように設定されている。
【０００９】
このように汚物遮断板の外周縁と汚物収集桶内面との間隔が大きい場合には、排気管回りに生成された旋回流がこの間隔を通って汚物収集桶の下方に流入し、汚物収集桶の底に貯まった汚物が旋回流により巻き上げられて排気管から排出され易くなる、という問題が生じることが解った。
【００１０】
特許文献２，３に示されたものは、旋回流は塵埃分離部で生成し、そのロート状の底に設けた集塵開口により分離した集塵部にゴミを集めるから、塵埃分離部内の旋回流は集塵部に入りにくくなる。このため集塵部で旋回流により巻き上げられるゴミの量は特許文献１のものに比べて少なくなると考えられる。
【００１１】
しかし吸入空気量によっては集塵部内に旋回流が生成され、ゴミが巻き上げられることがあり得る。このため集塵部のゴミの巻き上げを確実に防ぐことは困難である。また塵埃分離部とは別に集塵部を設けるため全長が長くなり、大型化するという問題もある。
【００１２】
この発明は以上のような事情に鑑みなされたものであり、汚物収集桶や集塵部にたまるゴミが旋回流により巻き上げられるのを確実に防ぎ、巻き上げられたゴミが排気と共に吸入されるのを防ぐことができるサイクロン式ゴミ分離装置を提供することを第１の目的とする。またこのサイクロン式ゴミ分離装置を用いた電気掃除機を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明によれば第１の目的は、吸引管の先端に取付けられた吸入具から吸入されるゴミを含む吸入空気からゴミを分離するサイクロン式ゴミ分離装置において、吸入空気を旋回流とする旋回流路の中央付近に上方から進入する排気管の外周に設けた開口から空気を吸引するゴミ分離部と、このゴミ分離部に下方から装着され旋回流から分離されたゴミを落下させ収集する略筒状のゴミ収集部と、前記排気管の閉じた下端に取付けられ外周縁が略逆ロート状に前記ゴミ収集部の内壁に向かって延出すると共にその縁部を柔軟性を持つ薄膜とした整流板と、を備え、整流板外周縁とゴミ収集部内壁との間隔を排気管とゴミ収集部との間隔の１／２以下にしたことを特徴とするサイクロン式ゴミ分離装置、により達成される。
【００１４】
本発明によれば第２の目的は、電動送風機を内蔵する掃除機本体の空気吸引口に一端が接続される吸引管と；この吸引管の先端に取付けられた吸引具と；前記吸引具から吸入されるゴミを含む吸引空気を旋回流としてゴミを分離し分離されたゴミを略筒状のゴミ収集部に落下させて収集する請求項１に記載されたサイクロン式ゴミ分離装置と；を備えることを特徴とする電気掃除機、により達成される。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明によれば、排気管の下端に設ける整流板を略逆ロート状としその一定幅の縁部を柔軟性を持つ薄膜としたので、整流板外周縁とゴミ収集部内壁のと間隔を十分に小さくできる。すなわちこの間隔を小さくしても大きなゴミは薄膜を押し開きながらゴミ収集部に落下させることができるからである。このためこの間隔を排気管とゴミ収集部との間隔の１／２以下にすることが可能になるものである。
【００１６】
また整流板外周縁とゴミ収集部との間隔が小さいので、排気管の回りの旋回流はゴミ収集部の中に進入しにくくなり、ゴミ収集部の底に貯まるゴミが旋回流により巻き上げられたり排気管から排出されたりしにくくなる。さらにゴミ収集部から排気管に戻る空気流は整流板とゴミ収集部との間隔を通るが、この時に空気流にゴミが含まれていてもこの間隔が狭いのでゴミは整流板に捕獲され易くなり、排出管から排出されるゴミを減らすことができる。このため一度ゴミ収集部に入ったゴミが排気管から排気されにくくなり、掃除機本体内のフィルタの掃除を頻繁に行う必要が無くなる。なおこの間隔を１／２以上に大きくすると旋回流の遮断効果が小さくなり、ゴミの逆流防止効果が弱くなる。
【００１７】
請求項２の発明によればこのサイクロン式ゴミ分離装置を用いた電気掃除機が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
ゴミ収集部は少なくとも整流板付近よりも上部を円筒状とし、排気管をこれと同軸に配置する場合に、整流板は排気管外周から外側に延出する部分の内側の約１／２を硬質材料で作り、外側の約１／２を薄膜で作ることができる（請求項２）。この場合には、薄膜の部分が十分に広くなり、旋回流の遮断作用を十分に確保しつつ大きいゴミに対してはこの薄膜の変形により下方への通過（落下）を許すことができ、本発明の効果を大きくすることができる。
【００１９】
整流板の外周縁とゴミ収集部の内壁との間隔は、排気管外周とゴミ収集部との間隔の１／３以下にすれば、旋回流の遮断効果は一層大きくなる（請求項３）。この場合には整流板の内側の硬質材料部分の外径を小さくし、薄膜の内径を小さくして、薄膜の径方向の幅を大きくすることにより、大きいゴミに対して薄膜を変形し易くするのが望ましい。なお薄膜の径方向の幅を広くするのに代えて、薄膜の材質を柔らかいものに変更してもよい。
【００２０】
薄膜はゴミの摩擦に伴う静電気で帯電しにくい材料で作るのがよい。例えば通常の紙屑などのゴミとの摩擦で静電気により帯電しにくいゴムが好適である（請求項４）。整流板は、外側の薄膜と内側の硬質材料部分とを同一材料で厚さを変えたり硬度を変えてもよいし、これらを硬さが異なる別々の材料を組合せて一体化してもよい。サイクロン式ゴミ分離装置は、電動送風機を内蔵する掃除機本体と吸引具とをつなぐ吸引管の途中に介在させてもよいが、掃除機本体内に設けたものであってもよい。
【実施例１】
【００２１】
図１は本発明の一実施例の使用状態を示す図、図２はそのサイクロン式ゴミ分離装置の側断面図、図３はその要部断面図、図４は図３におけるIV-IV線断面図、図５は図４におけるＡＢＣ線展開図である。なお図２、３は図４におけるＡＢＤＥ線で断面したものです。
【００２２】
図１において符号１０は掃除機本体であり、フィルタ１２および電動送風機１４を収容する。１６は吸気管であり、可撓性チューブ１８と延長管２０で構成される。２２はこの吸気管１６の途中に介在されるサイクロン式ゴミ分離装置である。電動送風機１４は電気モータでファンを高速回転させることにより吸引力を発生させるものである。
【００２３】
サイクロン式ゴミ分離装置２２を持たない通常の電気掃除機では、可撓性チューブ１８と延長管２０とは直接接続されて吸気管１６を形成する。サイクロン式ゴミ分離装置２２を用いる時には、可撓性チューブ１８と延長管２０との間に介在される。可撓性チューブ１８の他端は（後端）掃除機本体１０に接続される。延長管２０の他端には吸入具（吸入ブラシ）２４が取付けられる。
【００２４】
サイクロン式ゴミ分離装置２２に設けたスイッチ（図示せず）をオンにすることにより電動送風機１４の電動モータが起動し、吸入具２４に吸気負圧が発生する。吸入具２４からゴミを含む空気が吸入され、この吸入空気からサイクロン式ゴミ分離装置２２で比較的大きいゴミが分離された後、空気が掃除機本体１０に入る。この空気は掃除機本体１０を通り、外へ排気される。
【００２５】
サイクロン式ゴミ分離装置２２は、図２に示すように、ゴミ分離部２６とゴミ収集部２８と、グリップ部３０とを持つ。ゴミ分離部２６は、上端が可撓性チューブ１８に接続され途中が略く字状に折曲して下方にのびる排気管３２と、この排気管３２の下部と平行かつ異軸に配設され下端が前記延長管２０に接続された吸気管３４と、この吸気管３４の上端に連通し排気管３２の外周に導かれて吸入空気を旋回流３６（図３）にする旋回流路３８と、この旋回流３６により吸入空気からゴミを分離する旋回流室４０とを持つ。排気管３２はこの旋回流３６の旋回中心軸線Ｘと同軸に配設されている。
【００２６】
旋回流路３８は図５に示すように、旋回流室４０との間を仕切り旋回流路３８の下壁となる仕切壁３８ａと、この仕切壁３８ａに設けた開口３８ｂと、旋回流路３８の上壁となる傾斜壁３８ｃと、円弧状の外周壁３８ｄと、内周壁３８ｅとで囲まれて形成されている。開口３８ｂは仕切壁３８ａを周方向に長さＬだけ切除したものである。内周壁３８ｅは排気管３２の外周面である。傾斜壁３８ｃはその上流側（吸気管３４側）が吸気管３４の上壁に連続し、その下流側（仕切壁３８ａ側）が開口３８ｄの後縁３８ｆ（旋回方向下流側の縁）に連続している。
【００２７】
なお排気管３２には旋回流室４０に対向する周面に複数の排気孔４２が形成されている（図６）。排気孔４２は排気管３２の長手方向に長く周方向に広い角窓状であり、排気管３２の周方向の対向位置に２個配列したものである。排気管３２の下端は閉じていると共に、この下端には外周方向に略逆ロート状に延びる整流板４４が設けられている。
【００２８】
この整流板４４は、排気管３２の閉じた下端に取付け固定される。整流板４４は略逆ロート状（あるいは略逆杯状）であり、内側の硬質材料で作られた硬質部４４ａと、その外側に連続する薄膜で作られた薄膜部４４ｂとを持つ。ここに硬質部４４ａと薄膜部４４ｂとは径方向の幅が略同じである。すなわち整流板４４の内側の約１／２が硬質部４４ａとなり、外側の約１／２が薄膜部４４ｂとなる。硬質部４４ａと薄膜部４４ｂは同じ材料で厚さや硬度を変えたものでもよいが、別の材料を組合せてもよい。
【００２９】
また整流板４４の外周縁とゴミ収集部２８の内壁との間隔Ｙ（図３）は、排気管３２の外周とゴミ収集部２８との間隔Ｚの１／３以下である。このように間隔Ｙが間隔Ｚに比べて十分に小さいので、旋回流室４０の旋回流３６は整流板４４で遮断され、その下のゴミ収集部２８内に入りにくくなる。このためゴミ収集部２８内の底に貯まるゴミが巻き上げられることがない。また整流板４４は下方に向かって拡径する形状であるため、薄膜部４４ｂは下方に倒れて変形し易く上方には変形しにくく大きい剛性を発揮する。このため大きなゴミは下方へは通り易いが上方へは通りにくくなり、ゴミをゴミ収集部２８に捕獲する機能が大きくなる。
【００３０】
ゴミ収集部２８は上端が開き下方が次第に滑らかに縮径する略弾頭型であり、上端が排気管３２と同軸にゴミ分離部２６に着脱可能に取付けられる。すなわちゴミ収集部２８の上部外周には、図１に示すように、ゴミ分離部２６に設けたフック４６が係脱可能である。ゴミ収集部２８は図２、３のように装着した状態ではこのフック４６により固定される。ゴミ収集部２８内に貯まったゴミを棄てる時には、このフック４６を外し、ゴミ収集部２８を取外して中のゴミを排出すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施例の使用状態を示す図
【図２】サイクロン式ゴミ分離装置の側断面図
【図３】その要部の断面図
【図４】図３におけるIV-IV線断面図
【図５】図４におけるＡＢＣ線展開図
【符号の説明】
【００３２】
１０  掃除機本体
１２  電動送風機
１６  吸引管
２２  サイクロン式ゴミ分離装置
２６  ゴミ分離部
２８  ゴミ収集部
３２  排気管
３４  吸気管
３６  旋回流
３８  旋回流路
４０  旋回流室
４４  整流板
４４ａ  硬質部
４４ｂ  薄膜部
【図１】
2006020833.tif 000003
【図２】
2006020833.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006020833.tif 000006
【図５】
2006020833.tif 000007