(57)【要約】【課題】  塵埃を含有した空気が回転気流により遠心分離される時それぞれの流路の後端面近傍で埃を集める停滞渦流が形成されなくし、これにより真空掃除機の初期駆動時それぞれの流路の後端面の近傍に積もっていた塵埃が排出空気によって集塵装置の外部に排出されることによって発生するダストフィルタの詰まり及びそれによる真空掃除機の集塵性能の低下を防止できるグリル部材、これを備えたサイクロン集塵装置及び真空掃除機を提供する。【解決手段】  グリル部材は周囲に回転気流が流動できるように形成された胴体、及び回転気流が胴体の内部にガイドされるように胴体に形成され、それぞれ回転気流と対向する前端面と回転気流と背にする後端面を有する複数の流路を含む。それぞれの流路は後端面を延長した平面と回転気流の進み方向の回転気流の上流側の間角が鈍角をなすように形成される。【選択図】      図８
2006175423.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周囲に回転気流が流動できるように形成された胴体と、 
前記回転気流が前記胴体内部にガイドされるように前記胴体に形成され、それぞれ前記回転気流と対向する前端面と前記回転気流と背にする後端面を有する複数の流路を含み、
それぞれの前記流路は前記後端面を延長した平面と前記回転気流の進み方向の前記回転気流の上流側の間角が鈍角をなすように形成されることを特徴とするグリル部材。
【請求項２】
それぞれの前記流路は前記前端面を延長した平面と前記回転気流の進み方向の前記回転気流の上流側の間角が９０°以上及び１８０°以下の角度をなすように形成されることを特徴とする請求項１に記載のグリル部材。
【請求項３】
それぞれの前記流路はスロット状を有することを特徴とする請求項１に記載のグリル部材。
【請求項４】
空気を吸い込む吸気部と空気を排気する排気部を備えたサイクロン本体と、
前記排気部に結合され空気をろ過するグリル部材と、
前記サイクロン本体に結合され前記吸気部を通じて吸い込まれる空気中に含まれた塵埃を収容するごみカップとを含み、
前記グリル部材は周囲に回転気流が流動できるように形成された胴体と、前記回転気流が前記胴体内部にガイドされるように前記胴体に形成され、それぞれ前記回転気流と対向する前端面と前記回転気流と背にする後端面を有する複数の流路とを含み、それぞれの前記流路は前記後端面を延長した平面と前記回転気流の進み方向の前記回転気流の上流側の間角が鈍角をなすように形成されることを特徴とするサイクロン集塵装置。
【請求項５】
それぞれの前記流路は前記前端面を延長した平面と前記回転気流の進み方向の前記回転気流の上流側の間角が９０°以上及び１８０°以下の角度をなすように形成されることを特徴とする請求項４に記載のサイクロン集塵装置。
【請求項６】
それぞれの前記流路はスロット状を有することを特徴とする請求項４に記載のサイクロン集塵装置。
【請求項７】
真空吸込手段が内蔵された真空掃除機本体と、
被掃除面に沿って移動自在に前記真空掃除機本体に設けられる吸込ブラシと、
空気を吸い込む吸気部と空気を排気する排気部を備えたサイクロン本体と、前記排気部に結合され空気をろ過するグリル部材と、前記サイクロン本体に結合され前記吸気部を通じて吸い込まれる空気中に含まれた塵埃を収容するごみカップとを含み、前記真空掃除機本体に着脱自在に設けられるサイクロン集塵装置とを含み、
前記グリル部材は周囲に回転気流が流動できるように形成された胴体と、前記回転気流が前記胴体の内部にガイドされるように前記胴体に形成され、それぞれ前記回転気流と対向する前端面と前記回転気流と背にする後端面を有する複数の流路を含み、それぞれの前記流路は前記後端面を延長した平面と前記回転気流の進み方向の前記回転気流の上流側の間角が鈍角をなすように形成されることを特徴とする真空掃除機。
【請求項８】
それぞれの前記流路は前記前端面を延長した平面と前記回転気流の進み方向の前記回転気流の上流側の間角が９０°以上及び１８０°以下の角度をなすように配置されることを特徴とする請求項７に記載の真空掃除機。
【請求項９】
それぞれの前記流路はスロット状を有することを特徴とする請求項７に記載の真空掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は真空掃除機に係り、さらに詳しくは通孔またはスロット状の流路を有するグリル部材、これを備えたサイクロン集塵装置及び真空掃除機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、サイクロン集塵装置はダストカップを使用しない真空掃除機において、埃など塵埃が含まれた空気を吸い込んで回転気流を形成し、この回転気流から発生する遠心力によって塵埃と空気を分離するのに使用される。
【０００３】
図１は真空掃除機に適用される一般のサイクロン集塵装置を概略的に示す。図１に示したように、サイクロン集塵装置１はサイクロンセパレータまたは本体１０、空気が吸い込まれる吸気部１１、塵埃の分離された空気が排出される排気部１２、排気部１２と結合されるグリル部材１３、塵埃を収容するごみカップ１４、及びごみカップ１４に収容された塵埃が回転気流により再飛散することを防止するフランジ１７を備える。
【０００４】
このようなサイクロン集塵装置１の動作を説明すれば次の通りである。
【０００５】
まず、吸気部１１は真空掃除機の真空モータ(図示せず)により被掃除面から吸い込まれた塵埃が含まれた空気をサイクロン本体１０の内部に誘導する。
【０００６】
この際、図２に示したように、吸気部１１はサイクロン本体１０の内周面と接線方向に結合されているので、サイクロン本体１０の内部に誘導された空気はサイクロン本体１０の内周面に沿って図２の矢印(Ａ)方向に回転気流を形成し、これにより空気に含まれた塵埃が遠心分離される。
【０００７】
回転気流により遠心分離された塵埃はサイクロン本体１０の内周面によりガイドされながら回転気流と自重によりサイクロン本体１０とフランジ１７との間の連通空間１５を通じてごみカップ１４に落下され収容される。
【０００８】
この際、ごみカップ１４に収集された塵埃が異常乱流により上方に飛散される時、飛散された塵埃はフランジ１７の下面により次第に下方にガイドされる。その結果、飛散された塵埃は再びごみカップ１４に収集される。
【０００９】
その後、塵埃が遠心分離された空気は排気部１２に連結されたグリル部材１３の流路１６を通じて吸い込まれた後排気部１２を通じてサイクロン集塵装置１の外部に排出される。
【００１０】
このように構成されたサイクロン集塵装置１は図３に示したように、グリル部材１３が通孔またはスロット状の複数の流路１６を備えた円筒形胴体で構成されている。流路１６は矢印(Ａ)方向の回転気流により塵埃が遠心分離された空気を吸い込むようにそれぞれ回転気流の進み方向に対して垂直に配置された前端面２５と後端面２４を有する。
【００１１】
従って、従来のサイクロン集塵装置１は、塵埃が矢印(Ａ)方向の回転気流により遠心分離される時、流路１６の前端面２５と後端面２４が回転気流に対して垂直に形成されているので、後端面２４の先端２４ａ近傍で停滞渦流が形成される。このような停滞渦流は真空モータが動作する間空気中に含まれた塵埃、特に微細埃を先端２４ａの近傍に集める。このように集まった微細埃は真空モータが止まると後端面２４の先端２４ａの近傍に積もっていてから掃除のために真空モータが再び駆動されれば、真空モータの初期吸込力により流路１６を介して排出される初期排出空気により集塵装置１の外部に排出される。このように排出された微細埃は真空モータの前方に設けられたダストフィルタ詰まりの原因になり、その結果真空掃除機の集塵性能が低下される問題点が発生する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は前述したような問題点を勘案して案出されたもので、その目的は埃など塵埃を集める停滞渦流が生成されないように構造が改善されたグリル部材、それを備えたサイクロン集塵装置及びそれを備えた真空掃除機を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一実施例によるグリル部材は、周囲に回転気流が流動出きるように形成された胴体、及び回転気流が胴体の内部にガイドされるように胴体に形成され、それぞれ回転気流と対向する前端面と回転気流と背にする後端面を有する複数の流路を含み、それぞれの流路は後端面を延長した平面と回転気流の進み方向の回転気流の上流側の間角が鈍角をなすように形成されることを特徴とする。
【００１４】
ここで、それぞれの流路は前端面を延長した平面と回転気流の進み方向の回転気流の上流側の間角が９０°以上及び１８０°以下の角度をなすように形成されるのが好ましい。
【００１５】
また、それぞれの流路はスロット状を有することが好ましい。
【００１６】
前述したような目的を達成するための本発明の他の実施例によるサイクロン集塵装置は、空気を吸い込む吸気部と空気を排気する排気部を備えたサイクロン本体と、排気部に結合され空気をろ過するグリル部材と、サイクロン本体に結合され吸気部を通じて吸い込まれる空気中に含まれた塵埃を収容するごみカップとを含み、グリル部材は周囲に回転気流が流動できるように形成された胴体と、回転気流が胴体の内部にガイドされるよう胴体に形成され、それぞれ回転気流と対向する前端面と回転気流と背にする後端面を有する複数の流路を含み、それぞれの流路は後端面を延長した平面と回転気流の進み方向の回転気流の上流側の間角が鈍角をなすように形成されることを特徴とする。
【００１７】
ここで、それぞれの流路は前端面を延長した平面と回転気流の進み方向の回転気流の上流側の間角は９０°以上及び１８０°以下の角度をなすように形成されることが好ましい。
【００１８】
また、それぞれの流路はスロット状を有することが好ましい。
【００１９】
前述したような目的を達成するための本発明のさらに他の実施例による真空掃除機は、真空吸込手段が内蔵された真空掃除機本体と、被掃除面に沿って移動自在に真空掃除機本体に設けられる吸込ブラシ、及び空気を吸い込む吸気部と空気を排気する排気部を備えたサイクロン本体、排気部に結合され空気をろ過するグリル部材、及びサイクロン本体に結合され吸気部を通じて吸い込まれる空気中に含まれた塵埃を収容するごみカップを備え、真空掃除機本体に着脱自在に設けられるサイクロン集塵装置を含み、グリル部材は周囲に回転気流が流動できるように形成された胴体、及び回転気流が胴体の内部にガイドされるように胴体に形成され、それぞれ回転気流と対向する前端面と回転気流と背にする後端面を有する複数の流路を含み、それぞれの流路は後端面を延長した平面と回転気流の進み方向の回転気流の上流側の間角が鈍角をなすように形成されることを特徴とする。
【００２０】
ここで、それぞれの流路は前端面を延長した平面と回転気流の進み方向の回転気流の上流側の間角が９０°以上及び１８０°以下の角度をなすように形成されることが好ましい。
【００２１】
また、それぞれの流路はスロット状を有することが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係るグリル部材、これを備えたサイクロン集塵装置及び真空掃除機は複数の流路がそれぞれ後端面を延長した平面と回転気流の進み方向の回転気流の上流側の第１間角が鈍角をなすように形成された円筒形胴体を具備することによって、空気中に含有された塵埃が回転気流により遠心分離される時それぞれの流路の後端面近傍で埃を集める停滞渦流が形成されなくなり、これにより真空掃除機の初期駆動時それぞれの流路の後端面近傍に積もっていた埃が初期排出空気により集塵装置の外部に排出されることによって発生するダストフィルタの詰まり及びそれによる真空掃除機の集塵性能低下を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明に係るグリル部材、これを備えたサイクロン集塵装置及び真空掃除機を添付した図面に基づき詳述する。
【００２４】
図４は本発明の好ましい一実施例によるグリル部材が適用されるサイクロン集塵装置を備えたアップライト真空掃除機２００を概略的に示す。図４に示したように、本発明のグリル部材１３０が適用されるアップライト真空掃除機２００は真空モータのような真空吸込手段(図示せず)が設けられた掃除機本体１０１、被掃除面から塵埃を吸い込む吸込ブラシ１０２及び掃除機本体１０１に着脱自在に設けられ、吸い込まれた塵埃を空気と分離するサイクロン集塵装置１００を含む。
【００２５】
サイクロン集塵装置１００を除いた掃除機本体１０１及び吸込ブラシ１０２の構成は一般に公知された従来のアップライト真空掃除機と同様なので、さらに詳しい説明は省く。
【００２６】
図５に示したように、本発明のサイクロン集塵装置１００はサイクロン本体１０３、本発明に係るグリル部材１３０、ごみカップ１４０及び下向案内部１５０を含む。
【００２７】
サイクロン本体１０３はダスト分離ルームを構成する円筒体１０６、吸込ブラシ１０２を通じて塵埃の含まれた空気が吸い込まれる吸気部１１０及び円筒体１０６内で塵埃が遠心分離された空気が排出される排気部１２０を備える。
【００２８】
吸気部１１０は円筒体１０６の側面で円筒形胴体１０６の内周面と接線方向に結合された第１管部材１１１で構成される。図６に示したように、第１管部材１１１は円筒体１０６の内部に吸い込まれた空気を円筒体１０６の内周面に沿って矢印(Ａ')方向に誘導して回転気流を形成し、これにより空気に含まれた塵埃を遠心分離する。
【００２９】
排気部１２０は円筒体１０６の上部面１０４の中央上面から垂直に突出して側方向に延びた第２管部材１２１で構成される。第２管部材１２１は接続口１２３を通じて円筒体１０６の上部面１０４に結合される。
【００３０】
第２管部材１２１が設けられた円筒体１０６の上部面１０４の中央下面には中間連結管部材１０５が下方に突出されている。中間連結管部材１０５は後述するグリル部材１３０の円筒形胴体１３１の上端部と結合される。
【００３１】
グリル部材１３０は中間連結管部材１０５を通じて排気部１２０の第２管部材１２１と連結された円筒形胴体１３１で構成される。
【００３２】
図７に示したように、円筒形胴体１３１は一定間隔を隔てて一定したパターンに形成された通孔またはスロット状の多数の流路１３３を備える。流路１３３は円筒体１０６の内周面に沿って形成される回転気流により塵埃が遠心分離された空気を吸い込む役割を果たす。
【００３３】
図８及び図９に示したように、それぞれの流路１３３はそれぞれ回転気流と対向する前端面１３６と回転気流と背にする後端面１３５を有する。
【００３４】
後端面１３５は第１面１３５ａと第２面１３５ｂで構成される。第１面１３５ａと第２面１３５ｂは全ての流路１３３からそれぞれそれを延長した平面と回転気流の進み方向(Ａ')の回転気流の上流側の第１間角(θ)と第２間角(θ')が鈍角をなすように形成される。それは後端面１３５の第１面１３５ａと第２面１３５ｂが回転気流の進み方向に対して垂直または逆方向に形成されず順方向に形成されるようにすることから、後端面１３５において図３を参照して説明した従来のグリル部材１３のように埃が積もる停滞渦流が形成されないようにし、それにより後端面１３５近傍に積もっていた埃が真空掃除機２００の初期駆動時初期排出空気により集塵装置１００の外部に排出されることによって発生するダストフィルタ(図示せず)の詰まり及びそれによる真空掃除機２００の集塵性能の低下を防止するためである。
【００３５】
また、後端面１３５の第１面１３５ａと第２面１３５ｂは第１間角(θ)及び第２間角(θ')がそれぞれ全ての流路１３３で鈍角の範囲内で同一に形成することが好ましいが、製作などを考慮してそれぞれの流路１３３で鈍角の範囲内で次第に変わるように構成されうる。
【００３６】
前端面１３６はそれを延長した平面と回転気流の進み方向の回転気流の上流側の第３間角(β)が９０°以上及び１８０°以下の範囲内に存するように形成される。それは回転気流によりサイクロン本体１０３の内周面に沿って回転する空気に含まれた塵埃が流路１３３内に進入できないように前端面１３６を延びた平面が回転気流の進み方向に対して逆方向、すなわち第３間角が鋭角の範囲内にあるように形成する場合流路１３３がスロット状を有するので流路１３３を介して吸い込まれる空気量が少なくなって真空モータの空気吸込効率が低下し、また金型製作もさらに困難であるからである。
【００３７】
また、前端面１３６は後端面１３５と同様に第３間角(β)が全ての流路１３３で全て同様に構成したり、それぞれの流路１３３で９０°以上及び１８０°以下の角度(β)範囲内で次第に変わるように構成されうる。
【００３８】
以上、それぞれの流路１３３の前端面１３６と後端面１３５は直線形態の平面で構成されることと例示したが、図１０に示したように、それぞれの流路１３３'の前端面１３６'と後端面１３５'は緩やかな曲線状の面をなすように形成されうる。
【００３９】
再び図５を参照するに、円筒体１０６の下部１１５にはごみカップ１４０が着脱自在に設けられる。ごみカップ１４０は、円筒形胴体１０６の内周面に沿って形成される回転気流により遠心分離されてから回転気流と自重により円筒形胴体１０６とごみカップ１４０との間の連通空間１１７を通じて落下したり、後述する下向案内部１５０により螺旋方向に下向案内される塵埃を収集及び収容する。
【００４０】
下向案内部１５０は回転気流により流動する塵埃を吸い込んでごみカップ１４０に下向案内するようにグリル部材１３０の円筒形胴体１３１の下部に螺旋状に形成された第１ガイド部材１５１、及び円筒体１０６の内周面に切開部１６１と対向するように形成された第２ガイド部材１７５を含む。
【００４１】
図７に示したように、第１ガイド部材１５１は切開部１６１を有する螺旋状のフランジ１５５で構成される。フランジ１５５は円筒形胴体１３１の下部外周面の周りで円筒形胴体１３１と一体に形成される。切開部１６１は回転気流の流動方向に応ずるように低く形成された第１部分１６３と回転気流の流動方向と対向するように第１部分１６３より高く形成された第２部分１６５を備える。
【００４２】
第２ガイド部材１７５は切開部１６１の第１部分１６３の上方の第１位置Ｐ１から第２部分１６５の上方の第２位置Ｐ２まで回転気流の流動方向に次第に下向傾斜して形成されたリブ１７６で形成される。
【００４３】
以上、本発明のグリル部材１３０を備えたサイクロン集塵装置１００はアップライト真空掃除機に適用されることと例示及び説明したが、本発明はこれに限らず、他の種類の真空掃除機、例えばキャニスタ真空掃除機などにも同一な原理と構成で適用することが可能である。
【００４４】
以下、本発明に係るグリル部材１３０が適用されるサイクロン集塵装置１００を備える真空掃除機２００の作用を図４ないし図９を参照して詳述すれば次の通りである。
【００４５】
まず、掃除機本体１０１の真空モータが動作して吸込ブラシ１０２を介して被掃除面から塵埃の含まれた空気が吸い込まれると、吸い込まれた空気は図６に示したように吸込ブラシ１０２と連結された吸気部１１０の第１管部材１１１を通じてサイクロン本体１０３の円筒形胴体１０６の内周面に沿って矢印(Ａ')方向の回転気流を形成する。
【００４６】
このように空気がサイクロン本体１０３の円筒形胴体１０６の内周面に沿って矢印(Ａ')方向に回転する際、それぞれの流路１３３の後端面１３５の第１面１３５ａ及び第２面１３５ｂと前端面１３６がそれぞれ鈍角(θ)の範囲にある第１及び第２間角(θ、θ')と９０°以上及び１８０°以下の範囲にある第３間角(β)を有するように形成されているので、後端面１３５では停滞渦流が形成されない。その結果、後端面１３５の近傍には停滞渦流により塵埃、特に微細埃が積もらなくなる。
【００４７】
また、空気が円筒体１０６の内周面に沿って回転することによって、空気中に含まれた埃などの一般の塵埃は回転気流により遠心分離され円筒体１０６の内周面に沿って集まりながら回転気流の自重によって円筒体１０６とごみカップ１４０との間の連通空間１１７を通じて落下する。
【００４８】
この際、空気中に含まれた塵埃のうち重たい塵埃はその重さによって円筒体１０６の内周面側に移動できずフランジ１５５の上面に沿って図６の矢印(Ａ')方向に回転する。この際、回転気流と対向するように形成された切開部１６１の第２部分１６５が第１部分１６３より高く位置するので、重たい埃は回転気流により回転慣性力を受けても切開部１６１の第２部分１６５を飛び越えられず第２部分１６５の下方にガイドされる。その結果、重たい埃は下向傾斜した螺旋状のフランジ１５５の下面に沿って螺旋方向に下向案内されごみカップ１４０に収集される。
【００４９】
また、ごみカップ１４０に収集された一般の塵埃及び/または重たい埃が遠心分離され落下する新たな塵埃の衝突または異常乱流によって上部に飛散して円筒体１０６の内周面とぶつかる時、塵埃及び/または重たい埃はリブ１７６により次第に下方にガイドされたりフランジ１５５の下面に沿ってガイドされごみカップ１４０に再び収集される。このようにごみカップ１４０に収集された塵埃は遠心分離され落下する新たな塵埃の衝突または異常乱流などによって再飛散されても、リブ１７６及びフランジ１５５の下面により遮断されサイクロン本体１０３の円筒体１０６側に逆流されない。
【００５０】
その後、埃などの一般の塵埃及び/または重たい埃などが遠心分離された空気は中間連結管部材１０５に連結されたグリル部材１３０の円筒形胴体１３１の流路１３３を介して吸い込まれた後、排気部１２０の第２管部材１２１を通じてサイクロン集塵装置１００の外部に排出される。
【００５１】
このような動作が繰り返された後真空モータが止まると、掃除動作は終了される。この際、グリル部材１３０の流路１３３の後端面１３５の近傍には停滞渦流により集まった埃など塵埃が存在しない。従って、掃除のために真空モータが再び駆動されても、図３を参照して説明した従来の集塵装置１のグリル部材１３のように後端面２４の先端２４ａの近傍に集まっていた塵埃などが真空モータの初期駆動時流路１６を介して排出される初期排出空気により集塵装置１の外部に排出されることはない。その結果、排出された塵埃によるダストフィルタの詰まり及びそれによる真空掃除機の集塵性能の低下は防止される。
【００５２】
以上、本発明の特定な好ましい実施例について示しかつ説明した。しかし、本発明は前述した実施例に限らず、特許請求の範囲で請求する本発明の要旨と思想を逸脱せず当該発明に属する技術分野において通常の知識を持つ者ならば誰でも多様な修正と変形実施が可能であろう。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明はサイクロン集塵装置を備えた真空掃除機に適用され、塵埃を含有した空気が回転気流により遠心分離される時それぞれの流路の後端面の近傍で埃を集める停滞渦流が形成されなくし、これにより真空掃除機の初期駆動時それぞれの流路の後端面の近傍に積もった埃が排出空気により集塵装置の外部に排出されることによって発生するダストフィルタの詰まり及びそれによる真空掃除機の集塵性能低下を防ぐのに使える。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】真空掃除機に適用される従来の技術のサイクロン集塵装置の斜視図である。
【図２】図１に示したサイクロン集塵装置の横断面図である。
【図３】図１に示したサイクロン集塵装置のグリル部材の部分横断面図である。
【図４】本発明に係るグリル部材が適用されるサイクロン集塵装置を備えたアップライト真空掃除機の斜視図である。
【図５】図４に示した真空掃除機のサイクロン集塵装置の斜視図である。
【図６】図５に示したサイクロン集塵装置の横断面図である。
【図７】図５に示したサイクロン集塵装置のグリル部材とフランジの斜視図である。
【図８】図７の線I-Iに沿って取ったグリル部材の横断面図である。
【図９】図８に示したグリル部材の部分横断面図である。
【図１０】図５に示したサイクロン集塵装置のグリル部材の他の例を示す部分横断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１００  サイクロン集塵装置
１０１  掃除機本体
１０２  吸込ブラシ
１０３  サイクロン本体
１１０  吸気部
１２０  排気部
１３０  グリル部材
１３１  円筒形胴体
１３３  流路
１３５  後端面
１３６  前端面
１４０  ごみカップ
１５０  下向案内部
１５１、１７５  ガイド部材
１５５  フランジ
１６１  切開部
１７６  リブ
２００  真空掃除機
【図１】
2006175423.tif 000003
【図２】
2006175423.tif 000004
【図３】
2006175423.tif 000005
【図４】
2006175423.tif 000006
【図５】
2006175423.tif 000007
【図６】
2006175423.tif 000008
【図７】
2006175423.tif 000009
【図８】
2006175423.tif 000010
【図９】
2006175423.tif 000011
【図１０】
2006175423.tif 000012