(57)【要約】【課題】プリーツフィルターの静的な変形によってプリーツフィルターに付着する塵埃を除去可能な塵埃分離装置および電気掃除機を提供する。【解決手段】塵埃分離装置７は、塵埃を含む空気の流れの上流側に配置される第一山部８１、および流れの下流側に配置される第二山部８２を有し空気から塵埃を濾過するプリーツフィルター部５５と、プリーツフィルター部５５の下流側に配置され、第二山部８２に接したまま第一山部８１に近づいたり遠ざかったりする方向に移動しプリーツフィルター部５５を第二山部８２の折り目に交差する方向へ変形させる除塵部５８と、を備えている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
塵埃を含む空気の流れの上流側に配置される第一山部、および前記流れの下流側に配置される第二山部を有し前記空気から前記塵埃を濾過するプリーツフィルター部と、
前記プリーツフィルター部の下流側に配置され、前記第二山部に接したまま前記第一山部に近づいたり遠ざかったりする方向に移動し前記第二山部を折り目に交差する方向へ変形させる除塵部と、を備える塵埃分離装置。
【請求項２】
前記除塵部は、隣り合う一対の第二山部の間隔を広げて前記プリーツフィルター部を変形させる除塵子を複数有し、
前記複数の除塵子は、前記第二山部毎に折り目の方向へずれている請求項１に記載の塵埃分離装置。
【請求項３】
回転運動を変換して前記除塵部を移動させる動力伝達機構を備える請求項１または２に記載の塵埃分離装置。
【請求項４】
前記第二山部には、前記除塵部に接する凸部が設けられている請求項１から３のいずれか１項に記載の塵埃分離装置。
【請求項５】
前記除塵部は、前記プリーツフィルター部の材料よりも硬質な材料で形成されている請求項１から４のいずれか１項に記載の塵埃分離装置。
【請求項６】
前記プリーツフィルター部を覆う容器と、
前記容器の頂部に設けられ前記回転運動可能なハンドルと、を備える請求項３に記載の塵埃分離装置。
【請求項７】
前記除塵部を前記プリーツフィルター部の前記第一山部に近づける力を発生させる弾性部材を備える請求項１から６のいずれか１項に記載の塵埃分離装置。
【請求項８】
前記除塵部を前記プリーツフィルター部から遠ざける力を発生させる弾性部材を備える請求項１から６のいずれか１項に記載の塵埃分離装置。
【請求項９】
負圧を発生させる電動送風機と、
前記電動送風機に流体的に接続される請求項１から８のいずれか１項に記載の塵埃分離装置と、を備える電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明に係る実施形態は塵埃分離装置および電気掃除機に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリーツフィルターの下流側の山部を弾いてプリーツフィルターを振動させ、プリーツフィルターに付着した塵埃を除去する塵埃分離装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２７５４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
プリーツフィルターを振動させて塵埃を除去する塵埃分離装置は、塵埃の除去に十分な振幅を得るため、プリーツフィルターを大きく変形させ、かつ振動による変形の繰り返しをともなう。このプリーツフィルターの大変形と、それにともなう振動は、プリーツフィルターの機械的な寿命を短縮し、プリーツフィルターを損傷させる場合がある。
【０００５】
そこで、本発明は、プリーツフィルターの静的な変形によってプリーツフィルターに付着する塵埃を除去可能な塵埃分離装置、および電気掃除機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記の課題を解決するため本発明の実施形態に係る塵埃分離装置は、塵埃を含む空気の流れの上流側に配置される第一山部、および前記流れの下流側に配置される第二山部を有し前記空気から前記塵埃を濾過するプリーツフィルター部と、前記プリーツフィルター部の下流側に配置され、前記第二山部に接したまま前記第一山部に近づいたり遠ざかったりする方向に移動し前記第二山部を折り目に交差する方向へ変形させる除塵部と、を備えている。
【０００７】
また、本発明の実施形態に係る電気掃除機は、負圧を発生させる電動送風機と、前記電動送風機に流体的に接続される前記塵埃分離装置と、を備えている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る電気掃除機の斜視図。
【図２】本発明の実施形態に係る塵埃分離装置の縦断面図。
【図３】本発明の実施形態に係る電気掃除機の除塵部を拡大した縦断面図。
【図４】本発明の実施形態に係る電気掃除機の除塵部を拡大した縦断面図。
【図５】本発明の実施形態に係る電気掃除機のプリーツフィルター部の平面図。
【図６】本発明の実施形態に係る電気掃除機の他の例の除塵部を拡大した縦断面図。
【図７】本発明の実施形態に係る電気掃除機の他の例の除塵部を拡大した縦断面図。
【図８】本発明の実施形態に係る電気掃除機の他の例のプリーツフィルター部の平面図。
【図９】本発明の実施形態に係る電気掃除機の他の例の除塵部を拡大した縦断面図。
【図１０】本発明の実施形態に係る電気掃除機の他の例の除塵部を拡大した縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明に係る電気掃除機の実施形態について、図１から図１０を参照して説明する。
【００１０】
図１は、本発明の実施形態に係る電気掃除機の斜視図である。
【００１１】
図１に示すように、本実施形態に係る電気掃除機１は、いわゆるキャニスタ型である。電気掃除機１は、被掃除面を走行可能な掃除機本体２と、掃除機本体２に着脱自在な管部３と、を備えている。掃除機本体２と管部３とは、流体的に接続されている。
【００１２】
掃除機本体２は、本体ケース５と、本体ケース５の左右それぞれの側部に設けられる一対の車輪６と、本体ケース５の前半部に配置される着脱自在な塵埃分離装置７と、本体ケース５の後半部に収納される電動送風機８と、主に電動送風機８を制御する制御部９と、電動送風機８へ電力を導く電源コード１１と、を備えている。
【００１３】
掃除機本体２は、電源コード１１を経て供給される電力で電動送風機８を駆動させる。また、掃除機本体２は、電動送風機８の駆動によって発生する負圧を管部３に作用させている。電気掃除機１は、管部３を通じて被掃除面から塵埃を含んだ空気（以下、「含塵空気」と呼ぶ。）を吸い込み、含塵空気から塵埃を分離し、分離後の塵埃を捕集し、蓄積するとともに塵埃を分離した後の清浄な空気を排気する。
【００１４】
本体ケース５の正面部分には、本体接続口１２が設けられている。本体接続口１２は、掃除機本体２の流体的な入口であり、管部３を着脱自在に接続する継手構造を有している。本体接続口１２は、管部３と塵埃分離装置７とを流体的に接続している。
【００１５】
車輪６は、大径の走行輪であり、掃除機本体２を支えている。
【００１６】
塵埃分離装置７は、掃除機本体２に流れ込む含塵空気から塵埃を分離し、捕集し、蓄積する一方で、塵埃が除去された清浄な空気を電動送風機８へ送る。
【００１７】
電動送風機８は、塵埃分離装置７から空気を吸い込んで負圧（吸込負圧）を発生させる。
【００１８】
制御部９は、マイクロプロセッサ（図示省略）、およびマイクロプロセッサが実行する各種演算プログラム、パラメータなどを記憶する記憶装置（図示省略）を備えている。記憶装置は、予め設定される複数の運転モードに関連する種々の設定（引数）を記憶している。複数の運転モードは電動送風機８の出力に関連している。それぞれの運転モードには、相互に異なる入力値（電動送風機８の入力値、電動送風機８に流れる電流値）が設定されている。それぞれの運転モードは、管部３が受け付ける使用者の操作に対応している。制御部９は、管部３が受け付ける使用者の操作に対応する任意の運転モードを予め設定される複数の運転モードから択一的に選択して記憶部から読み出し、読み出した運転モードの設定にしたがって電動送風機８を制御する。
【００１９】
電源コード１１は、配線用差込接続器（図示省略、所謂コンセント）から掃除機本体２へ電力を供給する。電源コード１１の自由端部には、差込プラグ１４が設けられている。
【００２０】
管部３は、掃除機本体２から作用する負圧によって、被掃除面から含塵空気を吸い込み掃除機本体２へ案内する。管部３は、掃除機本体２に着脱自在に接続される継手としての接続管１９と、接続管１９に流体的に接続される集塵ホース２１と、集塵ホース２１に流体的に接続される手元操作管２２と、手元操作管２２から突出する把持部２３と、把持部２３に設けられる操作部２４と、手元操作管２２に着脱自在に接続される延長管２５と、延長管２５に着脱自在に接続される吸込口体２６と、を備えている。
【００２１】
接続管１９は、本体接続口１２へ着脱自在に接続される継手であり、本体接続口１２を通じて塵埃分離装置７に流体的に接続されている。
【００２２】
集塵ホース２１は、長尺で可撓な略円筒形状のホースである。集塵ホース２１の一方の端部（ここでは、後方の端部）は、接続管１９に流体的に接続されている。集塵ホース２１は、接続管１９を通じて塵埃分離装置７に流体的に接続されている。
【００２３】
手元操作管２２は、集塵ホース２１と延長管２５とを中継している。手元操作管２２の一方の端部（ここでは、後方の端部）は、集塵ホース２１の他方の端部（ここでは、前方の端部）に流体的に接続されている。手元操作管２２は、集塵ホース２１および接続管１９を通じて塵埃分離装置７に流体的に接続されている。
【００２４】
把持部２３は、電気掃除機１を操作するために使用者が手で把持する部分である。把持部２３は、使用者が手で容易に把持できる適宜の形状で手元操作管２２から突出している。
【００２５】
操作部２４は、それぞれの運転モードに対応付けられるスイッチを備えている。具体的には、操作部２４は、電動送風機８の運転停止操作に対応付けられる停止スイッチ２４ａと、電動送風機８の運転開始操作に対応付けられる起動スイッチ２４ｂと、吸込口体２６への電源供給に対応付けられるブラシスイッチ２４ｃと、を備えている。停止スイッチ２４ａおよび起動スイッチ２４ｂは、制御部９に電気的に接続されている。電気掃除機１の使用者は、操作部２４を操作して電動送風機８の運転モードを択一的に選択できる。起動スイッチ２４ｂは、電動送風機８の運転中に、運転モードの選択スイッチとしても機能する。この場合、制御部９は、起動スイッチ２４ｂから操作信号を受け取る度に運転モードを強→中→弱→強→中→弱→………の順に切り換える。なお、操作部２４は、起動スイッチ２４ｂに代えて、強運転スイッチ（図示省略）、中運転スイッチ（図示省略）、および弱運転スイッチ（図示省略）を個別に備えていても良い。
【００２６】
複数の筒状体を重ね合わせたテレスコピック構造の延長管２５は、伸縮可能な細長略円筒状の管である。延長管２５の一方の端部（ここでは、後方の端部）には、手元操作管２２の他方の端部（ここでは、前方の端部）に着脱自在な継手構造が設けられている。延長管２５は、手元操作管２２、集塵ホース２１および接続管１９を通じて塵埃分離装置７に流体的に接続されている。
【００２７】
吸込口体２６は、木床やカーペットなどの被掃除面上を走行自在または滑走自在であり、走行状態または滑走状態において被掃除面に対向する底面に吸込口２８を有する。また、吸込口体２６は、吸込口２８に配置される回転自在な回転清掃体２９と、回転清掃体２９を駆動させる電動機３１と、を備えている。吸込口体２６の一方の端部（ここでは、後方の端部）には、延長管２５の他方の端部（ここでは、前方の端部）に着脱自在な継手構造が設けられている。吸込口体２６は、延長管２５、手元操作管２２、集塵ホース２１および接続管１９を通じて塵埃分離装置７に流体的に接続されている。つまり、吸込口体２６、延長管２５、手元操作管２２、集塵ホース２１、接続管１９、および塵埃分離装置７は、電動送風機８から吸込口２８へ至る吸込風路である。電動機３１は、ブラシスイッチ２４ｃから操作信号を受け取る度に運転開始と停止とを交互に繰り返す。
【００２８】
電気掃除機１は、起動スイッチ２４ｂが操作されると電動送風機８を始動させる。例えば、電気掃除機１は、電動送風機８が停止している状態で起動スイッチ２４ｂが操作されると、先ず電動送風機８を強運転モードで運転し、再び起動スイッチ２４ｂが操作されると電動送風機８を中運転モードで運転し、三度、起動スイッチ２４ｂが操作されると電動送風機８を弱運転モードで運転し、以下同様に繰り返す。強運転モード、中運転モードおよび弱運転モードは、予め設定される複数の運転モードであり、強運転モード、中運転モード、弱運転モードの順に電動送風機８に対する入力値が小さい。始動した電動送風機８は、塵埃分離装置７から空気を排気してその内部を負圧にする。
【００２９】
塵埃分離装置７内の負圧は、本体接続口１２、接続管１９、集塵ホース２１、手元操作管２２、延長管２５、および吸込口体２６を順次に通じて吸込口２８に作用する。電気掃除機１は、吸込口２８に作用する負圧によって、被掃除面の塵埃を空気とともに吸い込んで掃除する。塵埃分離装置７は、電気掃除機１に吸い込まれた含塵空気から塵埃を分離し、蓄積する一方で、含塵空気から分離した空気を電動送風機８へ送る。電動送風機８は、塵埃分離装置７から吸い込んだ空気を掃除機本体２外へ排気する。
【００３０】
次いで塵埃分離装置７について詳細に説明する。
【００３１】
図２は、本発明の実施形態に係る塵埃分離装置の縦断面図である。
【００３２】
図２に示すように、本実施形態に係る塵埃分離装置７は、円筒形状の外観を有している。
【００３３】
塵埃分離装置７は、円筒の中心線Ｃ方向において中央部分に配置される第一次分離部４１と、一方の端部に配置される集塵部４２と、他方の端部に配置される第二次分離部４３と、を備えている。塵埃分離装置７は、第一次分離部４１に案内される含塵空気から粗い塵埃を分離し、分離した粗い塵埃を集塵部４２に蓄積する一方、粗い塵埃が分離された空気を第二次分離部４３に案内し、第二次分離部４３に案内される含塵空気から細かい塵埃を分離し、塵埃を分離した清浄な空気を吐出する。
【００３４】
塵埃分離装置７は、第一次分離部４１および集塵部４２の外殻としての円筒形状の容器本体４５と、容器本体４５に設けられる吸込管４６と、第一次分離部４１と第二次分離部４３とを仕切る隔壁４７と、隔壁４７から容器本体４５内に延びる第一メッシュフィルター部４８と、第一メッシュフィルター部４８から容器本体４５の底板４５ａに向かって延びるカップ部材４９と、カップ部材４９から容器本体４５の底板４５ａに達する底筒部５１と、第一メッシュフィルター部４８とカップ部材４９との間に設けられる円盤５２と、カップ部材４９内の空気をカップ部材４９と円盤５２との間に流出させる第二メッシュフィルター部５３と、第二次分離部４３に設けられるプリーツフィルター部５５と、プリーツフィルター部５５を覆うフィルタカバー部５６と、フィルタカバー部５６に設けられプリーツフィルター部５５を通過した空気を塵埃分離装置７外に流出させる吐出管５７と、を備えている。
【００３５】
また、塵埃分離装置７は、プリーツフィルター部５５の下流側に配置される除塵部５８を備えている。
【００３６】
容器本体４５は、円筒の一方の端部が底板４５ａで閉じられた容器である。容器本体４５の中心線は塵埃分離装置７の中心線Ｃに実質的に一致している。
【００３７】
容器本体４５は、底板４５ａとカップ部材４９との間に集塵室６１を区画し、隔壁４７とカップ部材４９との間に分離室６２を区画している。集塵室６１は、塵埃を蓄積する集塵部４２に含まれる。分離室６２は、第一次分離部４１に含まれる。
【００３８】
容器本体４５の底板４５ａは、開閉可能な蓋体６３の一部である。蓋体６３は、ヒンジ機構６５を介して容器本体４５の側壁４５ｂに支持されている。蓋体６３が開かれると、集塵室６１に蓄積された塵埃は容器本体４５外へ廃棄される。
【００３９】
吸込管４６は、容器本体４５の側壁４５ｂに一体に設けられている。吸込管４６は、容器本体４５の側壁４５ｂの内周面に沿うように空気を導く。吸込管４６は、掃除機本体２の本体接続口１２と容器本体４５内の分離室６２とを流体的に接続している。吸込管４６は、容器本体４５の中心線を中心とする同心円の接線方向を指向する流路を有している。吸込管４６は、電動送風機８が駆動し容器本体４５に負圧が作用すると容器本体４５内に旋回流Ｆを発生させる。
【００４０】
隔壁４７は、容器本体４５の開口端４５ｃを塞いでいる。隔壁４７は、電動送風機８の始動直後や停止過渡など、分離室６２内の旋回流Ｆが十分に発達していない期間において、また旋回流Ｆが発達した後も、第一次分離部４１から第二次分離部へ粗い塵埃が流れ出ることを防いでいる。隔壁４７は、塵埃分離装置７の中心線Ｃに実質的に同心の開口４７ａを有している。開口４７ａは、容器本体４５の中心線Ｃに直交する面を円形状に開いている。隔壁４７には、塵埃分離装置７の中心線Ｃに沿って分離室６２内に延びる内筒６６が一体に設けられている。隔壁４７の開口４７ａは、内筒６６内の風路に繋がっている。内筒６６は、容器本体４５内のカップ部材４９および円盤５２を保持している。内筒６６は、格子状の枠体であって、筒内外の空間を接続する大型の開口６６ａを有する。
【００４１】
第一メッシュフィルター部４８は、容器本体４５と略同心の筒形状を有している。第一メッシュフィルター部４８は、格子状の内筒６６の外周を覆って筒形状を保っている。第一メッシュフィルター部４８は、容器本体４５（より詳しくは分離室６２）内に収容されて吸込管４６を臨む。第一メッシュフィルター部４８内の風路は、隔壁４７の開口４７ａおよび底筒部５１に繋がっている。
【００４２】
第一メッシュフィルター部４８は、電動送風機８の駆動開始直後や停止直後など分離室６２内の旋回流Ｆが十分に発達していない期間において、また旋回流Ｆが発達した後も当然に、分離室６２から排気風路６８へ塵埃が流れ込むことを防ぐ。第一メッシュフィルター部４８は、筒形状のみならず、円錐体形状や多角錐体形状などの錐形状であってもよい。
【００４３】
カップ部材４９は、容器本体４５の底板４５ａの内面に向かって開放される有底円筒形状を有している。カップ部材４９は、第一メッシュフィルター部４８よりも容器本体４５の底板４５ａの近くに配置されている。
【００４４】
カップ部材４９は、容器本体４５の側壁４５ｂの内周面および底板４５ａの内面との間に隙間７１、７２を隔てる側壁７３と、開口７４ａを有する底板７４と、を備えている。カップ部材４９の内側は、容器本体４５の底板４５ａ（すなわち、蓋体６３）とともに集塵室６１を区画している。カップ部材４９は、容器本体４５の底板４５ａに向かって拡開する内周面を有している。
【００４５】
分離室６２と集塵室６１とは、隙間７１、７２、およびカップ部材４９の開口７４ａを通じて繋がっている。隙間７１は、容器本体４５およびカップ部材４９の全周に渡っている。カップ部材４９の開口７４ａは、隙間７１よりも塵埃分離装置７の中心線Ｃに近い。隙間７１、７２は、分離室６２内で発生した旋回流Ｆを塵埃とともに集塵室６１に導く。開口７４ａは、集塵室６１内に導かれた旋回流Ｆを分離室６２へ戻す。
【００４６】
開口７４ａは、塵埃分離装置７の中心線Ｃを中心に同心状、かつ等間隔に複数並んでいる。開口７４ａは、集塵室６１に流れ込んだ糸くずや綿埃などの繊維状の塵埃が分離室６２へ戻らないような適宜に小さい径（例えば、直径５ｍｍ以下）を有する開口を複数並べた開口群であっても良い。
【００４７】
また、隙間７１および開口７４ａは、塵埃分離装置７の中心線Ｃまわりに全周に渡って環状に配置されているものに限られない。具体的には、隙間７１は、容器本体４５の側壁４５ｂの内周面に沿って弧状に延びるものであっても良い。開口７４ａは、弧状の領域に限定されていても良い。
【００４８】
第二メッシュフィルター部５３は、カップ部材４９の開口７４ａに設けられている。第二メッシュフィルター部５３は、集塵室６１に流れ込んだ糸くずや綿埃などの繊維状の塵埃が分離室６２へ戻らない程度に目の粗いものでよい。
【００４９】
底筒部５１は、塵埃分離装置７の中心線Ｃに沿ってカップ部材４９の底板７４から容器本体４５の底板４５ａ、すなわち、蓋体６３に向かって延びている。底筒部５１は、内筒６６の内側、および隔壁４７の開口４７ａを通じてプリーツフィルター部５５の上流側の風路に接続されている。蓋体６３に接する底筒部５１の端部は開放され、蓋体６３によって閉じられている。
【００５０】
円盤５２は、第一メッシュフィルター部４８と第二メッシュフィルター部５３との間に配置されカップ部材４９の底板７４との間に隙間を隔てている。円盤５２は、内周側から外周側へ向かってカップ部材４９の底板７４に近づく傘形状を有している。円盤５２は、塵埃分離装置７の中心線Ｃ方向視において、少なくとも第一メッシュフィルター部４８の一部に重なる。円盤５２は、第二メッシュフィルター部５３を覆い隠す程度に大きいことが望ましい。
【００５１】
プリーツフィルター部５５は、隔壁４７の開口４７ａから吐出管５７に至る風路の途中に配置されている。プリーツフィルター部５５は、第一次分離部４１で遠心分離しきれなかった微細な粒子状の細塵を捕捉し、この細塵が電動送風機８に吸い込まれることを防いでいる。
【００５２】
フィルタカバー部５６は、プリーツフィルター部５５を覆って塵埃分離装置７の排気風路６８を区画している。
【００５３】
吐出管５７は、フィルタカバー部５６に一体に設けられている。吐出管５７は、排気風路６８と電動送風機８の吸込口（図示省略）とを流体的に接続している。
【００５４】
このように構成された塵埃分離装置７は、電動送風機８が発生させる負圧を吐出管５７、排気風路６８、プリーツフィルター部５５、開口４７ａ、分離室６２、および吸込管４６の順に作用させる。換言すると、塵埃分離装置７は、電動送風機８が駆動すると吸込管４６、分離室６２、開口４７ａ、プリーツフィルター部５５、排気風路６８、および吐出管５７の順に空気を吸い込む。
【００５５】
塵埃分離装置７に流れ込む含塵空気は、吸込管４６から容器本体４５の側壁４５ｂの内周面を沿うようにして流れ、分離室６２内に旋回流Ｆを発生させる。旋回流Ｆは、含塵空気から粗い塵埃を遠心分離する。分離された塵埃は、空気の一部とともに容器本体４５の側壁４５ｂの内周面に沿って旋回し、隙間７１、７２を通過し、集塵室６１へ流れ込む。
【００５６】
集塵室６１に流れ込む塵埃には、繊維状の塵埃、および第二メッシュフィルター部５３を通過可能な微細な粒子状の細塵が含まれている。繊維状の塵埃は、カップ部材４９内を旋回している間に纏まり、集塵室６１に蓄積される。
【００５７】
集塵室６１に流れ込んだ空気は、第二メッシュフィルター部５３を通じて集塵室６１から分離室６２に戻ろうとする。ところが、第二メッシュフィルター部５３から吹き出す空気は、集塵室６１と分離室６２との間に設けられた円盤５２によって遮られているため流速が低下する。また、第二メッシュフィルター部５３から吹き出す空気の一部は分離室６２へ戻るが、他部は隙間７１を流れる旋回流Ｆに合流して集塵室６１へ戻り、環流する。
【００５８】
塵埃分離装置７は、集塵室６１から分離室６２へ戻る空気の流速を低下させ、また、この空気の一部を集塵室６１へ環流させるため、第二メッシュフィルター部５３を通過する細塵を集塵室６１に留まらせて、分離室６２側へ戻りにくくし、ひいてはプリーツフィルター部５５へ細塵が到達することを抑制させている。
【００５９】
他方、粗い塵埃が分離された空気の残部は、旋回流Ｆの渦の中心部にあたる第一メッシュフィルター部４８を抜け、開口４７ａを経てプリーツフィルター部５５に至る。プリーツフィルター部５５は、空気から細かい塵埃を濾し取り、排気風路６８に清浄な空気を流出させる。
【００６０】
ところで、プリーツフィルター部５５は、空気から細かい塵埃を濾過分離するため、塵埃が濾過面に付着することを避けがたい。濾過面に塵埃が付着すると、プリーツフィルター部５５の風路抵抗が増して電気掃除機１の吸込力が低下してしまう。そこで、電気掃除機１は、プリーツフィルター部５５に付着する塵埃を除去する除塵部５８を備えている。プリーツフィルター部５５に付着した塵埃を除去することによって、電気掃除機１の吸込力は回復する。
【００６１】
次いで、電気掃除機１の除塵部５８について詳細に説明する。
【００６２】
図３および図４は、本発明の実施形態に係る電気掃除機の除塵部を拡大した縦断面図である。
【００６３】
図５は、本発明の実施形態に係る電気掃除機のプリーツフィルター部の平面図である。
【００６４】
図３は、中立位置にあって除塵動作を待機している除塵部５８を示し、図４は、除塵動作中の除塵部５８を示している。
【００６５】
図３から図５に示すように、本実施形態に係る電気掃除機１は、塵埃を含む空気の流れの上流側に配置される第一山部８１、および塵埃を含む空気の流れの下流側に配置される第二山部８２を有し空気から塵埃を濾過するプリーツフィルター部５５と、プリーツフィルター部５５の下流側に配置され、第二山部８２に接したまま第一山部８１に近づいたり遠ざかったりする方向に移動しプリーツフィルター部５５を第二山部８２の折り目に交差する方向へ変形させる除塵部５８と、を備えている。
【００６６】
また、電気掃除機１は、フィルタカバー部５６の頂部に設けられ回転運動可能なハンドル８３と、ハンドル８３の回転運動を変換して除塵部５８を移動させる動力伝達機構８５と、を備えている。
【００６７】
プリーツフィルター部５５は、交互に並ぶ複数の第一山部８１および第二山部８２を有している。これら第一山部８１および第二山部８２の折り目は、図５に示すように平行に並んでいても良いし、折り目がプリーツフィルター部５５の中心部から放射状に並んでいても良い。
【００６８】
第一山部８１および第二山部８２の折り目には、プリーツフィルター部５５の形状を保つ骨材８６が設けられている。骨材８６は、プリーツフィルター部５５のフィルター５５ａよりも堅牢であり、除塵部５８がフィルター５５ａに直接的に触れることを防いでいる。換言すると、除塵部５８は、第二山部８２に一体化された骨材８６に接している。
【００６９】
除塵部５８は、塵埃分離装置７の中心線Ｃに沿い、かつ第二山部８２に接したまま第一山部８１に近づく方向へ移動可能に設けられている。変形前の状態、つまり未変形の状態のプリーツフィルター部５５に除塵部５８が接している位置を、除塵部５８の中立位置と呼ぶ。除塵部５８は、弾性部材８７、例えばコイルばねを介して第二次分離部４３の外殻の内側に支持されている。弾性部材８７は、除塵部５８をプリーツフィルター部５５の第一山部８１から遠ざける力を発生させている。換言すると、弾性部材８７は、除塵部５８が第一山部８１に近づく方向へ移動すると弾性エネルギーを蓄える。弾性部材８７が蓄えた弾性エネルギーは、弾性部材８７が中立位置へ戻る過程で消費される。なお、弾性部材８７は、除塵部５８を支持し、中立位置への復元力を発生させる範囲でばね以外であっても良い。
【００７０】
また、除塵部５８は、それぞれの第二山部８２に接する除塵子８８を備えている。それぞれの除塵子８８は、第二山部８２の折り目を避け、第二山部８２に斜に接し、第二山部８２の斜面に接している。それぞれの除塵子８８は、第二山部８２の斜面に接する斜面を有している。除塵部５８が第一山部８１に近づく方向へ移動すると、除塵子８８は、第二山部８２を折り目の横方向（折り目に直交する方向）へ湾曲させてフィルター５５ａを歪ませる。なお、それぞれの除塵子８８が第二山部８２を湾曲させる方向は、折り目の横方向（折り目に直交する方向）に沿っている限り一方向である必要はなく、例えば隣り合う第二山部８２どうしが近づき、または遠ざかる方向であっても良い。
【００７１】
除塵部５８は、プリーツフィルター部５５の材料よりも硬質な材料で形成されている。換言すると、除塵部５８は、プリーツフィルター部５５のフィルター５５ａ、および骨材８６よりも硬質な材料で形成されている。
【００７２】
除塵部５８は、プリーツフィルター部５５を通過した空気を円滑に通過させる複数の孔（図示省略）を有していることが好ましい。
【００７３】
ハンドル８３は、フィルタカバー部５６の頂部、換言すると第二次分離部４３の頂部であって塵埃分離装置７の頂部に設けられている。ハンドル８３は、塵埃分離装置７の中心線Ｃ、またはこれに平行な線分を中心に回転可能に支持されている。ハンドル８３は円盤形状を有している。ハンドル８３の外面には、ハンドル８３の回転中心のまわりに適宜に配置される複数の窪み８９が設けられている。使用者は、窪み８９に手指を掛けて摘まむことによってハンドル８３を容易に回転させ、ひいては除塵部５８を作動させることができる。ハンドル８３は、フィルタカバー部５６によって塵埃分離装置７の中心線Ｃに沿う方向への移動が規制、または拘束されている。なお、電気掃除機１は、ハンドル８３に代えて、除塵部５８を駆動させる駆動源（図示省略）を備えていても良い。この駆動源は、例えば掃除機本体２に設けられ、歯車を組み合わせた動力伝達機構を介して除塵部５８を駆動させる。
【００７４】
動力伝達機構８５は、除塵部５８およびハンドル８３のそれぞれに設けられる凸部９１、９２を含んでいる。凸部９１、９２は、ハンドル８３の回転位置によって干渉し、または非干渉になる。凸部９１、９２が干渉すると、動力伝達機構８５は、塵埃分離装置７の中心線Ｃに沿う方向への移動が規制されているハンドル８３と除塵部５８との離間距離を拡大させ、除塵部５８を第一山部８１に近づく方向へ移動させる（図４）。凸部９１、９２が非干渉になると、除塵部５８は、弾性部材８７が蓄えた弾性エネルギーを消費して第一山部８１から遠ざかる方向へ移動し、中立位置に復帰する（図３）。
【００７５】
なお、動力伝達機構８５は、凸部９１、９２を常時干渉させたまま、ハンドル８３の回転位置によって凸部９１、９２の干渉量を増加させてハンドル８３と除塵部５８との離間距離を拡大させ、除塵部５８を第一山部８１に近づく方向へ移動させるものであっても良い。この場合、除塵部５８を支える弾性部材８７は、常に圧縮による弾性エネルギーを蓄えている状態で使用されていても良い。
【００７６】
また、凸部９１、９２のいずれかは、ハンドル８３の回転中心を中心に円弧状に連続し、かつ突出高さが連続的に変化していても良い。このような凸部９１、９２は、ハンドル８３の回転にともなうプリーツフィルター部５５の変形量を制御できる。
【００７７】
さらに、凸部９１、９２は、除塵部５８の中立位置に対応する箇所で噛み合う凹凸を含むクリック機構（図示省略）を備えていても良い。クリック機構は、使用者に除塵部５８の中立位置を容易に感知させる。
【００７８】
このように構成された塵埃分離装置７は、除塵部５８を駆動することによって、プリーツフィルター部５５の第二山部８２を折り目に直交する方向へ変形させ、ひいてはフィルター５５ａを歪ませてプリーツフィルター部５５に付着する塵埃を除去する。具体的には、塵埃分離装置７は、除塵子８８によって第二山部８２を折り目に直交する方向へ曲げ変形させ、フィルター５５ａを歪ませてプリーツフィルター部５５に付着する塵埃を除去する。
【００７９】
また、塵埃分離装置７は、ハンドル８３を回転させる容易な操作によって除塵部５８を駆動させ、プリーツフィルター部５５に付着する塵埃を除去する。
【００８０】
さらに、塵埃分離装置７は、プリーツフィルター部５５の塵埃を除去した後、ハンドル８３を回転させる一連の操作で除塵部５８を中立位置に復帰させる。
【００８１】
除塵部５８の作動によってプリーツフィルター部５５から除去された塵埃は、隔壁４７の開口４７ａ、および内筒６６の内側を通じて底筒部５１到達する。底筒部５１に到達した塵埃は、底筒部５１と容器本体４５の底板４５ａ、すなわち蓋体６３とが区画する空間に蓄積される。蓄積された塵埃は、蓋体６３を開いた際に、集塵室６１内に蓄積される他の塵埃とともに廃棄される。
【００８２】
なお、プリーツフィルター部５５から除去された塵埃が底筒部５１に到達可能な範囲で塵埃分離装置７は、中心線Ｃを垂直方向に向けた状態で掃除機本体２に装着されても良く、プリーツフィルター部５５から除去された塵埃が底筒部５１に到達可能な範囲で中心線Ｃを任意の角度に傾けた状態で掃除機本体２に装着されても良い。
【００８３】
次に、実施形態に係る塵埃分離装置７の他の例を説明する。なお、各例で説明する塵埃分離装置７Ａ、７Ｂ、７Ｃにおいて、塵埃分離装置７と同じ構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００８４】
図６は、本発明の実施形態に係る電気掃除機の他の例の除塵部を拡大した縦断面図である。
【００８５】
図６に示すように、本実施形態に係る塵埃分離装置７Ａのプリーツフィルター部５５Ａの第二山部８２には、除塵部５８に接する保護凸部９３が設けられている。保護凸部９３は、第二山部８２に一体化された骨材８６のうち、少なくとも除塵部５８に接する部分に設けられていれば良い。
【００８６】
それぞれの除塵子８８は、保護凸部９３に斜に接し、保護凸部９３の斜面に接している。
【００８７】
保護凸部９３は、プリーツフィルター部５５Ａの骨材８６やフィルター５５ａに除塵部５８、および除塵子８８が触れることを防ぎ、プリーツフィルター部５５Ａの損傷を防いでいる。
【００８８】
図７は、本発明の実施形態に係る電気掃除機の他の例の除塵部を拡大した縦断面図である。
図８は、本発明の実施形態に係る電気掃除機の他の例のプリーツフィルター部の平面図である。
【００８９】
図７および図８に示すように、本実施形態に係る塵埃分離装置７Ｂの除塵部５８Ｂは、隣り合う一対の第二山部８２の間隔を広げてプリーツフィルター部５５を変形させる除塵子８８Ｂを複数有している。
【００９０】
除塵子８８Ｂは、隣り合う一対の第二山部８２の間に入り込むようにして第二山部８２の間隔を広げる。複数の除塵子８８Ｂは、第二山部８２毎に折り目の方向へずれている。具体的には、隣り合う３つの第二山部８２ａ、８２ｂ、８２ｃに着目すると、複数の除塵子８８Ｂは、隣り合うある一対の第二山部８２ａ、８２ｂに挟まり、かつ第二山部８２ａ、８２ｂの中央部分に接している。また、複数の除塵子８８Ｂは、隣り合う他の一対の第二山部８２ｂ、８２ｃに挟まり、かつ第二山部８２ｂ、８２ｃの中心部から偏倚した部分に接している。このような配置によって、除塵子８８Ｂは、第二山部８２を３点で押さえて変形させ、いわゆる３点曲げ状態に歪ませる。これにより、フィルター５５ａはねじれるように変形し、フィルター５５ａに付着した塵埃は単に一方向にフィルター５５ａを変形させる場合に比べて効率的に除去される。
【００９１】
除塵子８８Ｂの配列は、図７に示すような格子配列に限られず、折り目の２以上の箇所から折り目に交差する２以上の方向へ第二山部８２を変形させる配列であれば良い。
【００９２】
図９および図１０は、本発明の実施形態に係る電気掃除機の他の例の除塵部を拡大した縦断面図である。
【００９３】
図９は、中立位置にあって除塵動作を待機している除塵部５８を示し、図１０は、除塵動作中の除塵部５８を示している。
【００９４】
図９および図１０に示すように、本実施形態に係る塵埃分離装置７Ｃの弾性部材８７Ｃは、プリーツフィルター部５５の第一山部８１に除塵部５８を近づける力を発生させている。弾性部材８７Ｃが除塵部５８をプリーツフィルター部５５に近づける力は、プリーツフィルター部５５の変形に十分な大きさに設定されている。
【００９５】
動力伝達機構８５Ｃは、除塵部５８およびハンドル８３のそれぞれに設けられる爪部９５、９６を含んでいる。爪部９５、９６は、ハンドル８３の回転位置によって引っ掛かり合い、または外れる。爪部９５、９６の少なくとも一方は、ハンドル８３の回転中心を中心に螺旋状に延びている。引っ掛かり合う爪部９５、９６は、ハンドル８３の回転によって螺旋形状に沿って除塵部５８をハンドル８３に近づける。
【００９６】
ハンドル８３の回転にともなって爪部９５、９６が外れると、除塵部５８は、弾性部材８７Ｃが蓄えた弾性エネルギーを消費して第一山部８１に近づく方向へ移動する（図９）。ハンドル８３の回転にともない爪部９５、９６が引っ掛かり合うと、動力伝達機構８５Ｃは、塵埃分離装置７の中心線Ｃに沿う方向への移動が規制されているハンドル８３に除塵部５８を近づけ、つまり除塵部５８を第一山部８１から遠ざかる方向へ移動させ、中立位置に復帰させる（図１０）。
【００９７】
なお、動力伝達機構８５は、爪部９５、９６を常時引っ掛かり合わせたまま、ハンドル８３を一方向に回転させることによって除塵部５８をハンドル８３に近づけ、除塵部５８を第一山部８１から遠ざかる方向へ移動させるものであっても良い。爪部９５、９６は、常時引っ掛かり合った状態で、ハンドル８３が他方向に回転することによってハンドル８３から除塵部５８を遠ざけ、除塵部５８を第一山部８１に近づく方向へ移動させる。この場合、除塵部５８を支える弾性部材８７Ｃは、常に引っ張りによる弾性エネルギーを蓄えている状態で使用されていても良い。
【００９８】
このように構成される本実施形態は、プリーツフィルター部５５に接したまま第一山部８１に近づいたり遠ざかったりする方向に移動しプリーツフィルター部５５を第二山部８２の折り目に交差する方向へ変形させるため、プリーツフィルター部５５を弾いて振動させることなく、プリーツフィルター部５５を静的に変形させてプリーツフィルター部５５に付着する塵埃を除去できる。
【００９９】
また、本実施形態は、第二山部８２毎に折り目の方向へずれた複数の除塵子８８を備えているため、プリーツフィルター部５５を捻るように変形させてプリーツフィルター部５５に付着する塵埃を効率的に除去できる。
【０１００】
さらに、本実施形態は、動力伝達機構８５を備えているため、プリーツフィルター部５５を変形させるために必要な除塵部５８の移動量を回転運動によって容易に得ることができる。
【０１０１】
さらにまた、本実施形態は、除塵部５８に接する保護凸部９３を第二山部８２に備えているため、プリーツフィルター部５５を変形させる際に除塵部５８から伝達される負荷からフィルター５５ａを確実に保護できる。
【０１０２】
また、本実施形態は、プリーツフィルター部５５の材料よりも硬質な除塵部５８を備えているため、プリーツフィルター部５５を確実に変形させることができる。
【０１０３】
さらに、本実施形態は、除塵部５８を作動させるハンドル８３を備えているため、使用者に容易な除塵操作を提供できる。
【０１０４】
したがって、本発明に係る電気掃除機１および塵埃分離装置７によれば、プリーツフィルター部５５の静的な変形によってプリーツフィルター部５５に付着する塵埃を除去できる。
【０１０５】
なお、本実施形態に係る電気掃除機１は、キャニスタ型のものに限らず、アップライト型、スティック型、あるいはハンディ型などいずれの形式の電気掃除機であってもよい。
【０１０６】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１０７】
１…電気掃除機、２…掃除機本体、３…管部、５…本体ケース、６…車輪、７、７Ａ、７Ｂ、７Ｃ…塵埃分離装置、８…電動送風機、９…制御部、１１…電源コード、１２…本体接続口、１４…差込プラグ、１９…接続管、２１…集塵ホース、２２…手元操作管、２３…把持部、２４…操作部、２４ａ…停止スイッチ、２４ｂ…起動スイッチ、２４ｃ…ブラシスイッチ、２５…延長管、２６…吸込口体、２８…吸込口、２９…回転清掃体、３１…電動機、４１…第一次分離部、４２…集塵部、４３…第二次分離部、４５…容器本体、４５ａ…底板、４５ｂ…側壁、４５ｃ…開口端、４６…吸込管、４７…隔壁、４７ａ…開口、４８…第一メッシュフィルター部、４９…カップ部材、５１…底筒部、５２…円盤、５３…第二メッシュフィルター部、５５、５５Ａ…プリーツフィルター部、５５ａ…フィルター、５６…フィルタカバー部、５７…吐出管、５８、５８Ｂ…除塵部、６１…集塵室、６２…分離室、６３…蓋体、６５…ヒンジ機構、６６…内筒、６６ａ…開口、６８…排気風路、７１、７２…隙間、７３…側壁、７４…底板、７４ａ…開口、８１…第一山部、８２、８２ａ、８２ｂ、８２ｃ…第二山部、８３…ハンドル、８５、８５Ｃ…動力伝達機構、８６…骨材、８７、８７Ｃ…弾性部材、８８、８８Ｂ…除塵子、８９…窪み、９１、９２…凸部、９３…保護凸部、９５、９６…爪部。
【図１】
2018078960.tif 000003
【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】
2018078960.tif 000008
【図７】
2018078960.tif 000009
【図８】
2018078960.tif 000010
【図９】
2018078960.tif 000011
【図１０】
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