(57)【要約】【課題】小型で取り扱い易く、高い吸込仕事率を有し、集塵性能が高く、塵埃を集塵した場合でも掃除機の吸引力や風量の低下を抑えた集塵部を備えた電気掃除機を実現する。【解決手段】含塵空気流中の塵埃に、ホース２の接続管２ａに設けた放電極１１のコロナ放電により電荷を与えて、集塵部１０３に流入させる。これにより、集塵部１０３に流入する塵埃の大部分は電荷を与えられて荷電ダストとなり、集塵極１２を兼ねるように構成した第１のフィルター１０６で捕集される。【選択図】図４
2008043386.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前部に集塵部及び後部に電動送風機を有する掃除機本体と、該掃除機本体に形成され前記集塵部と連通するホース接続口部と、該ホース接続口部に接続管を介して接続されるホースと、前記集塵部に設けられた複数のフィルターとを有する電気掃除機において、
前記接続管には該接続管の内部流路に放電する放電極が設けられ、
前記掃除機本体には集塵極が設けられ、該集塵極は前記複数のフィルターのうち最も上流側に配置される第１のフィルターと導通させたことを特徴とする電気掃除機。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１のフィルターは、メッシュ状，格子状，ハニカム状、または複数の微小な孔の何れかで構成したことを特徴とする電気掃除機。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記第１のフィルターの下流側には不織布を有する第２のフィルターを設けたことを特徴とする電気掃除機。
【請求項４】
請求項３において、
前記第２のフィルターはプリーツ加工されていることを特徴とする電気掃除機。
【請求項５】
請求項１から４の何れかにおいて、
前記集塵部は前記掃除機本体に着脱自在に設けられ、該集塵部を前記掃除機本体に装着したことにより前記電動送風機が駆動可能とな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】
本発明は、電気掃除機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な電気掃除機は、吸口から吸い込んだ含塵空気を掃除機本体に導き、この掃除機本体内の集塵部を通して集塵し、塵埃が捕集され清浄になった空気を掃除機本体外に排気する構成である。集塵部は、フィルターによる濾過によって塵埃を捕集したり、または、サイクロン分離室で遠心分離によって塵埃を捕集したりする。
【０００３】
より微細な塵埃を集塵するために、例えば特許文献１のような技術が提案されている。この特許文献１では、ホースを接続する吸込口とフィルターとの間に塵埃を収容する収塵空間を形成し、この収塵空間内に集電電極を配置し、さらにフィルターの後方に金網などからなる通気性の通気性電極を配置している。
【０００４】
また、サイクロンとコロナ放電を組み合わせた分離方式として、例えば特許文献２に示すものがある。特許文献２では、サイクロン分離装置の内側面に電気を通す金属，セラミック等を円筒状に配置し、これに陽極（＋）の直流高圧電気を印加して陽極（＋）の放電電極としている。そして、その内側に線状あるいはワイヤー、あるいは針状の物を配置して電極とし、これに陰極（−）の直流高圧電気を印加してコロナ放電をさせるようにしている。
【０００５】
【特許文献１】特公昭６１−３４８５号公報
【特許文献２】特開２００３−１１２０７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般家庭で使用する電気掃除機は、ごみが良く吸えて、小型で取り扱い易いことが重要であり、集塵部の小型化と塵埃廃棄操作の簡易化が必要である。
【０００７】
上記特許文献１のように、フィルターの後方に通気性電極を配した構成では、通気性電極の前段にフィルターが配設されるので、通気性電極の前段に設けたフィルターにより大半の塵埃を捕集することとなる。このため、塵埃の吸引とともに、このフィルターの通気圧力損失が大幅に上昇して風量が低下しやすいという問題があった。
【０００８】
また、上記特許文献２では、１つのサイクロン分離室によって塵埃を捕集し、しかもこのサイクロン分離室内壁を電極版としているため、この電極に付着した塵埃の廃棄操作が面倒である。また、塵埃の捕集（集塵）性能を高めようとすると、サイクロン分離室が長くなって大型化してしまうとともに、微細塵の捕集性能を向上するにはサイクロン分離室の圧力損失が大きくなり、掃除機のごみの吸い取り能力を表す指標の一つである吸込仕事率を高くすることが困難である。
【０００９】
本発明の目的は、フィルターの目詰まりによる吸引力の低下を抑えつつ、掃除後の手入れが容易な電気掃除機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明の特徴とするところは、前部に集塵部及び後部に電動送風機を有する掃除機本体と、該掃除機本体に形成され前記集塵部と連通するホース接続口部と、該ホース接続口部に接続管を介して接続されるホースと、前記集塵部に設けられた複数のフィルターとを有する電気掃除機において、前記接続管には該接続管の内部流路に放電する放電極が設けられ、前記掃除機本体には集塵極が設けられ、該集塵極は前記複数のフィルターのうち最も上流側に配置される第１のフィルターと導通させたことにある。
【００１１】
また、本発明の特徴とするところは、上記第１の手段において、前記第１のフィルターを、メッシュ状，格子状，ハニカム状、または複数の微小な孔の何れかで構成したことにある。
【００１２】
さらにまた、本発明の特徴とするところは、上記第１または第２の手段において、前記第１のフィルターの下流側に、不織布を有する第２のフィルターを設けたことにある。
【００１３】
また、本発明の特徴とするところは、上記第３の手段において、前記第２のフィルターをプリーツ加工としたことにある。
【００１４】
また、本発明の特徴とするところは、上記第１から第４の手段の何れかにおいて、前記集塵部は前記掃除機本体に着脱自在に設け、該集塵部を前記掃除機本体に装着したことにより前記電動送風機が駆動可能となるようにしたことにある。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、接続管に放電極が設け、掃除機本体に集塵極を設けて最も上流側に配置される第１のフィルターと導通させるようにしているので、集塵部に流入した塵埃は電荷を与えられて荷電ダストとなり、集塵極と導通する最も上流側に配置される第１のフィルターで捕集され、塵埃の捕集効率を高くすることができる。また、第１のフィルターが集塵極と導通していることから、フィルターの手入れにあたって邪魔な電極がないので、フィルターの手入れを容易に行うことが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施例を説明する。
【００１７】
図１は本発明の一実施の形態を示す電気掃除機の外観斜視図であり、図２は掃除機本体の上蓋を開いた状態を示す斜視図である。図３は掃除機本体の上蓋を開いて、集塵部103を取り外した状態を示す斜視図である。図４は掃除機本体内の空気の流れを示す模式図であり、図５は、集塵部１０３の外観斜視図であり、図６は集塵部１０３を下流側から見た外観斜視図である。図７は集塵ケース１０５からフィルター枠１４０とフィルター枠163の両者を一緒に開いた外観斜視図であり、図８は集塵部１０３の横断面図であり、図９はホース２の部分拡大図である。
【００１８】
この実施の形態における電気掃除機は、図１と図２に示すように、前部に集塵部１０３及び後部に電動送風機を有する掃除機本体１と、一端がこの掃除機本体１に形成されたホース接続口部１１６に接続管２ａを介して接続されるホース２と、一端がホース２の他端に接続された手元操作管３と、一端が手元操作管３の他端に接続された伸縮継手管４と、伸縮継手管４の他端に接続された吸口５より構成されている。手元操作管３には電動送風機の運転・停止・強弱の切換を行うスイッチ６が設けられている。
【００１９】
掃除機本体１の前部には、図２，図３に示すようにホース２の接続管２ａが接続されるホース接続口部１１６が形成されており、このホース接続口部１１６は集塵部１０３の第１流入部１１５と連通している。ホース２の接続管２ａはホース接続口部１１６に挿入されることにより接続され、ホース２と集塵部１０３とが連通する。また、ホース接続口部
１１６付近には放電極端子接続部１１７が設けられている。
【００２０】
ホース２の接続管２ａには図９に示すように放電極接続端子１５が設けられており、ホース２の接続管２ａをホース接続口部１１６に挿入することにより、放電極接続端子１５が放電極端子接続部１１７に嵌合される。そして、図４に示すように放電極１１は、掃除機本体１に設けられた高圧直流電源１３と導通する。高圧直流電源１３は、掃除機本体１内に電池を設けて構成している。この高圧直流電源１３は電池に限らず、電動送風機107を駆動する交流電源の一部を変換して生成するようにしても良い。
【００２１】
掃除機本体１は、電動送風機１０７を内蔵し、この電動送風機１０７の吸気力によって吸口５から吸気することによって該吸気流に乗せて塵埃を吸い込み、吸い込んだ含塵空気を伸縮継手管４と手元操作管３とホース２を介して掃除機本体１に吸い込ませ、集塵部
１０３で塵埃を捕集（集塵）した後に空気を機外に排気する。このとき、ホース２を掃除機本体１に接続することにより、接続管２ａに設けた操作信号線接続端子１６が、手元操作管３に設けたスイッチ６や、電動送風機１０７や、この電動送風機１０７を制御する制御回路（図示せず）等と導通し、掃除機本体１が運転可能となる。このため、放電極１１に高電圧がかかるときには、常にホース２や掃除機本体１で覆われているので安全上好ましい。
【００２２】
なお、放電極１１に付着した塵埃を取り除くときは、ホース２の接続管２ａをホース接続口部１１６から外して行なえばよい。この際、放電極１１には高電圧が印加されていないので、安全上好ましい。
【００２３】
また、放電極１１をホース２の接続管２ａに配置し、集塵極１２および、集塵極１２と導通した第１のフィルターを集塵ケース１０５の下流側に離して配置しているので、火花放電がおきにくく、安全上好ましい。
【００２４】
掃除機本体１は、図２から図４に示すように、下ケース１０１と上蓋１０２の間に配置した上ケース１５０の凹部に、集塵部１０３を着脱可能に装着している。また、下ケース１０１と上ケース１５０の間にフィルターケース１１３を設け、このフィルターケース
１１３に、保護フィルター１１２と、この保護フィルター１１２を抑えるフィルターカバー１１３ａとを配置している。なお、この掃除機本体１内には電動送風機１０７とコードリール（図示せず）とを内蔵する。
【００２５】
また、下ケース１０１は、この掃除機本体１を床面に走行させるための走行車輪２０８と案内車輪（図示せず）を備えている。さらに、上ケース１５０の上部にはハンドル207が転回可能に取り付けられており、掃除機本体１を持ち運ぶ事ができる。ここで、集塵部１０３を掃除機本体１に装着した際に、フィルター枠１６３と一体となった弾性シール部１７２を設け、集塵部１０３とフィルターケース１１３の気密が取れるようにしている。
【００２６】
さらに、フィルターケース１１３の上側には除塵装置１６４を配置している。除塵装置１６４に設けた除塵ばね１７０が回転して、プリーツ状に成形された第２のフィルター
１６１を弾いて、第２のフィルター１６１に堆積した塵埃を除塵する。
【００２７】
上蓋１０２は、上ケース１５０の上側後部に転回可能に取り付けている。この上蓋102を閉じた状態において、集塵部１０３に設けた流入部１１５とホース接続口部１１６とが弾性体部材１１６ａを介して気密状態に当接し、集塵部１０３を構成する集塵ケース105とフィルター枠１４０とが気密状態に当接し、フィルター枠１４０とフィルター枠１６３とが気密状態に当接し、フィルター枠１６３と保護フィルター１１２が収納されるフィルターケース１１３との間が気密状態に当接している。さらに、このフィルターケース113と、電動送風機１０７が弾性体の防振ゴムを介して気密状態に当接している。
【００２８】
なお、集塵部１０３を掃除機本体１に取り付けた際、集塵部１０３に設けた集塵極１２と導通する集塵極端子接続部１４にマイクロスイッチを設けると、集塵部１０３を掃除機本体１の所定の位置に取り付けたことを検知できる。このように、集塵部１０３を掃除機本体１の所定の位置に取り付けた場合にのみ、電動送風機１０７に通電することが可能であり、集塵部１０３を取り付け忘れたりして運転する誤動作を防げる。なお、この集塵極端子接続部１４を集塵部１０３の側面や上面に位置するように、掃除機本体１の上ケース１５０の側面や上面あるいは上蓋１０２に集塵極端子接続部１４を設けると、集塵部103から塵埃がこぼれた際でもこの集塵極端子接続部１４に塵埃が付着しにくいので短絡しにくくでき、安全上好ましい。なお、掃除機本体１側に設けた集塵極端子接続部１４付近の上ケース１５０に凹部を設け、集塵極１２側を凸状にすると集塵部１０３を取り付け易い。さらに集塵極１２の周囲で、集塵極端子接続部１４と当接する箇所以外を樹脂で覆うと安全上好ましい。
【００２９】
次に、掃除機本体１内部の配置について説明する。ホース接続口部１１６は上方から見て掃除機本体１の幅方向の中央にあり、かつ、前記掃除機本体１の前面に配置している。集塵部１０３の流入部１１５も同様に集塵部１０３の幅方向の中央にあり、かつ、前記集塵部１０３の前面に配置している。電動送風機１０７は掃除機本体１の幅方向の一方に寄せて設置され、その前面には保護フィルター１１２と、この保護フィルター１１２を収容するフィルターケース１１３とが設けられている。コードリール（図示せず）は電動送風機１０７の横に設置されている。
【００３０】
このように配置したことで、掃除機本体１の長さを短くでき、小型軽量を達成できる。また、集塵部１０３の入口部分に曲りなどを設ける必要が無いため、通気圧力損失を小さくできる効果が得られる。また、上蓋１０２を透明のプラスチック素材で製作しておけば、上蓋１０２を閉じた際、この上蓋１０２が集塵ケース１０５を覆う場合でも、塵埃のたまり具合は目視で確認することができる。
【００３１】
また、集塵部１０３には空気取り入れ口である流入部１１５が、この集塵部１０３の高さ方向の中央より下部に設けられているので、前記第１流入部１１５に連通するホース接続口部１１６も、集塵ケース１０５の高さ方向の中央より下部に配置することができる。このため、前記ホース接続口部１１６は、掃除機本体１の下部に配置することができるので、使用者が手元操作管３を持ってホース２を介して前記掃除機本体１を引き回した場合、前記掃除機本体１が転倒しにくく安定して引き回す事ができる。
【００３２】
次に、本発明の実施例における集塵部１０３について説明する。集塵部１０３は集塵ケース１０５と、複数のフィルターを構成する第１のフィルター１０６及び第２のフィルター１６１と、集塵極１２とで構成される。なお、この集塵極１２は電源コードを通じて接地しておくと放電極１１の電位が安定し、放電極１１から発生する電荷を帯びたイオン数を安定して発生させることができ、好ましい。また、複数のフィルターの一部を構成する第１のフィルター１０６は、複数のフィルターのうち最も上流側に配置されている。
【００３３】
掃除機本体１はホース２の接続管２ａを介して、図４に示すように含塵空気を流入部
１１５より集塵ケース１０５に流し入れる。ここで、前記集塵ケース１０５に流入した含塵空気流は、集塵ケース１０５の下流側に配した第１のフィルター１０６で塵埃を捕集され、さらに細かな塵埃は第２のフィルター１６１で捕集されて排気される。ここで、第２のフィルター１６１から排気された空気流は保護フィルター１１２を通じて電動送風機
１０７に吸込まれる。この電動送風機１０７からの排気はフィルター１０８を介して、一部は排気流路（図示せず）を介し、一部はコードリール（図示せず）に流してこれらを冷却し、その後に機外に放出される。
【００３４】
ここで、保護フィルター１１２は、誤って集塵部１０３を装着せずに掃除機本体１を運転した場合、電動送風機１０７に塵埃が吸入されないように作用する。含塵空気流中の塵埃は集塵部１０３に流入する前に、ホース２の接続管２ａに設けた放電極１１のコロナ放電により電荷を与えられる。このため、集塵部１０３に流入する塵埃の大部分は電荷を与えられ、荷電ダストとなり集塵極１２と導通する部分で捕集される。本実施例では、第１のフィルター１０６が集塵極１２を兼ねるように構成しており、この第１のフィルター
１０６はポリエステル製のメッシュ表面にステンレスや、鉄や、アルミニウムや、銅や、亜鉛などの導電性の物質をスパッタリング加工やメッキ処理や、蒸着とか、溶着とかを行ったものを用いればよい。あるいは、第１のフィルター１０６はポリエステル製のメッシュ表面に導電膜であるＩＴＯ膜（Indium Tin Oxide、インジウム錫酸化薄膜）を蒸着とか、溶着とか、スパッタリング加工とかにより、第１のフィルター１０６の上流側にコーティングしたものを用いると第１のフィルター１０６は導電性を有することができる。あるいは、第１のフィルター１０６は、ポリエステルに導電性のカーボンを混ぜた糸を用いて織ったメッシュを用いてもかまわない。また、第１のフィルター１０６をステンレス，銅，青銅，チタン，ニッケルなどの伸線を織機により相互に織り込んでいる金網を用いても、導電性を有することができる。また、ステンレスや、鉄や、アルミニウム素材を菱形及び亀甲型の網目状や格子状に展開したエキスパンドメタルを用いてもかまわない。あるいは、第１のフィルター１０６はステンレスや、鉄や、アルミニウム素材に複数の微小な丸孔や角孔や長孔をあけたパンチングメタルや、エッチング処理によりステンレスや、鉄や、アルミニウム素材に複数の微小な丸孔や角孔や長孔をあけたものを用いても導電性を有することができる。このように、格子状や、ハニカム状、または複数の微小な孔を有する第１のフィルター１０６で、集塵部１０３に流入する塵埃の大部分を捕集することができる。
【００３５】
さらに、集塵部１０３の上流側に配置した放電極１１のコロナ放電により電荷を与えられた荷電ダストは、この放電極１１と異なる電極である集塵極１２と導通した第１のフィルター１０６の表面に付着してダスト層を形成し、後続の荷電ダストは荷電ダストと同じ極性を持った前記表面に付着したダスト層で静電反発を受ける。この結果、微細な粒子でも第１のフィルター１０６あるいは、前記表面に付着したダスト層の細孔を通過することなく捕集することができ、塵埃の捕集効率を向上できる。さらに、荷電ダストが第１のフィルター１０６、あるいは、前記表面に付着したダスト層に堆積していく際には、荷電ダスト同士が付着して行くので、第１のフィルター１０６を目詰まりさせにくく、空気流の通気圧力損失の上昇を小さくすることができ、塵埃を集塵した場合でも掃除機の吸引風量の低下や吸引力の低下を抑制することができる。
【００３６】
ここで、第１のフィルター１０６の下流側には、フィルター枠１６３に第２のフィルター１６１が一体に成形されており、第２のフィルター１６１はフィルター材をプリーツ状に形成している。ここで、家庭用掃除機は小型化の要求もあり、第１のフィルター１０６の面積を大きくすることは困難であり、従って第１のフィルター１０６を通過する空気の流速は毎秒１ｍを超える速さとなる。このため、第１のフィルター１０６の下流側により捕集効率が高いフィルターをプリーツ加工して面積を大きくして配置することは、微細塵の捕集効率を大幅に向上させることができるとともに、圧力損失の増加を抑制することができる。さらに、第２のフィルター１６１には静電加工した不織布を用いると微細な塵埃まで捕塵することができる。つまり、集塵部１０３の上流側に配置した放電極１１のコロナ放電により電荷を与えられた荷電ダストのうち、第１のフィルター１０６で捕集されずに通過した微細塵は、帯電したフィルターである第２のフィルター部の表面に付着してダスト層を形成し、後続の荷電ダストは荷電ダストと同じ極性を持った前記表面に付着したダスト層で静電反発を受ける。この結果、微細な塵埃でもフィルター部あるいは、前記表面に付着したダスト層の細孔を通過することなく捕集することができ、塵埃の捕集効率をさらに向上できる。
【００３７】
本実施例では第２のフィルター１６１にはゴミが溜まり難いので、第２のフィルター
１６１を使い捨てにする必要が無く、経済的である。また、本構成では、電荷を与えられて帯電し、荷電ダストとなった微細な粒子を第１のフィルター１０６で捕集し、第１のフィルター１０６の下流側に第２のフィルター１６１を設けているので、第２のフィルター１６１に流入する塵埃は少なくなり、結果として第２のフィルター１６１にはゴミが溜まり難いので、第２のフィルター１６１の目詰まりを防止することができる。この結果、塵埃を吸引しても、吸引力が低下しにくい。また、通常のゴミ捨ては集塵ケース１０５内の塵埃と第１のフィルター１０６に付着した塵埃を廃棄すればよい。この際、第１のフィルター１０６を平面状に構成すれば、ゴミ捨ての際にゴミを捨て易く、さらに第１のフィルター１０６のお手入れを楽にすることができる。
【００３８】
本実施例では、放電極１１を集塵部１０３に設けた流入部１１５の直前であるホース２の接続管２ａに配置しているので、電荷を与えられ帯電した荷電ダストの大部分は集塵ケース１０５内に流入する。この結果、電荷を与えられ帯電した荷電ダストが第１フィルターに堆積する前に、ホース２内や、手元操作管３内や、伸縮継手管４内などに付着するのを防げる。
【００３９】
また、集塵部１０３を構成する集塵ケース１０５は、曲がり部や旋回流を用いた構成ではなく、空気流の通気圧力損失を小さくすることができ、第１のフィルター１０６や、第２のフィルター１６１は、フィルター濾材の目開きを小さくすること無く、塵埃の捕集効率を向上できるので、空気流がフィルターを通過する際の圧力損失を小さくすることができる。従って、掃除機の吸込仕事率をより大きくすることができるという特徴を持っている。なお、目開きとは、網フィルターとか金網の目の大きさ（糸間の隙間の大きさ）や、金属板などに設けた微小な穴の大きさとする。
【００４０】
なお、集塵部１０３に捕集した塵埃の大部分は第１のフィルター１０６の上流側に堆積するが、第１のフィルター１０６は格子状やハニカム状の複数の微小な孔を有するので、集塵部１０３に送られた塵埃は前記微小な孔を通過する空気流により第１のフィルター
１０６に付勢されて圧縮され減容されるので、集塵部１０３を小型化しても多くの塵埃を収容することが可能である。
【００４１】
放電極１１を配置したホース２の接続管２ａには、手元操作管３や吸口５に設けた回転ブラシを駆動するための電気配線や、この配線を接続するための操作信号線接続端子１６を設けているため、同様の構成にすれば、掃除機本体１から放電極１１にも電気配線を取り回すことは容易にできる。このため、構成が簡単にでき、しかも気密を取りやすいという特徴も備える。この気密をとりやすいことは、掃除機を運転した際に空気の漏れによる損失を防ぐことができ、吸込仕事率の低下を防ぐことができる。
【００４２】
ここで、流入部１１５から集塵ケース１０５内空気流が流入する際に急拡大による渦流が生じるが、図７や、図８に示すように、集塵ケース１０５内にリブ１５６や、リブ157を配置して、この渦を小さな渦にして大きな渦が発生するのを抑制している。このため、集塵ケース１０５に流入した塵埃が、この大きな渦により集塵ケース１０５内で暴れるのを防げるとともに、空気流の通気圧力損失も低減でき、塵埃を集塵した場合でも掃除機の吸引風量の低下や吸引力の低下を抑制することができ、集塵性能を維持することができる。つまり、使用者が掃除機を使用している際に、被掃除面のごみを効率よく吸い込むことができる。つまり、使用者が清掃にかかる時間の短縮化や、使用者の労力を軽減することにつながる。
【００４３】
また、集塵ケース１０５の流入部１１５は、第１のフィルター１０６から最も離れた電気掃除機本体１の前面側（ホース接続口部１１６側）に配置しているので、集塵ケース
１０５に流入した塵埃は、集塵ケース１０５内では第１のフィルター１０６付近から堆積し、流入部１１５側へと順に堆積していくので、集塵ケース１０５内に塵埃が充填されるまで塵埃が前記集塵ケース１０５を塞ぎにくい。つまり、前記集塵ケース１０５の容積を有効利用することができる。また、掃除機本体１を立てて収納する時には、集塵部１０３の流入部１１５が掃除機本体１の上方に配置していることとなる。この結果、集塵ケース１０５に溜まった塵埃がホース２側へこぼれるのを防止できる。
【００４４】
集塵ケース１０５内の塵埃を廃棄する際や、集塵ケース１０５内が汚れた場合は、上蓋１０２を上に開け、この状態で集塵ケース１０５の上部の取っ手１２３を持って取り出す。使用者は、掃除機本体１から集塵ケース１０５を取り出した後、ボタン１４２を押して、集塵ケース１０５からフィルター枠１４０とフィルター枠１６３の両者を一緒に開いて、集塵ケース１０５内に溜まった塵埃とポケット１６２内の塵埃を廃棄する。ごみ捨ては集塵ケース１０５より塵埃があふれないうちに行うのが望ましい。また、掃除機本体１内に入ってきた塵埃は、そのほとんどが集塵ケース１０５内に溜められる。このため、集塵ケース１０５にはごみ捨てライン１５５を設けておき、使用者がこれを参考にごみ捨てを行えるようにしている。
【００４５】
集塵ケース１０５内の塵埃を破棄する塵埃廃棄口とポケット１６２の開口部は、いずれもフィルター枠１４０側に設けている。つまり、塵埃を廃棄する際、一度の動作で集塵ケース１０５とポケット１６２内に溜まった塵埃を廃棄できるので、使用者が手入れをする個所の数を低減すると共に、手入れをする個所が分かり易い集塵部１０３を備えた電気掃除機を実現できる。
【００４６】
また、集塵ケース１０５内に捕集した塵埃を圧縮するので、捕集した微細な粉塵と繊維塵などが絡まりあって堆積するので、塵埃の廃棄を容易に行える。また、集塵部１０３の集塵ケース１０５内に溜まった塵埃を廃棄する際には、塵埃は荷電ダストとなり塵埃同士が付着して塊状となっているので、塵埃の舞い上がりを防ぐことができ、塵埃の廃棄が容易にできる。また、集塵ケース１０５内に溜まった塵埃は、第１のフィルター１０６の手前で層状に堆積していき、かつ微細な粉塵も一緒に堆積していく。このため、繊維塵の間に粉塵がまぎれ込んでいくので、ごみ捨て時に粉塵が舞い上がりにくくなるという効果も得られる。
【００４７】
第１のフィルター１０６は蓋体であるフィルター枠１４０にインサート成形するとよい。また、第１のフィルター１０６に網フィルターを用いる際は、１インチ当たりのメッシュ数が８０から４００程度のものを用いると、３０μｍから２００μｍ程度の目開きに設定することができる。金網や、微小な穴を有する平板などを用いる際も、目開きを３０
μｍから２００μｍ程度に設定すればよい。
【００４８】
なお、第１のフィルター１０６は、集塵部１０３内の一番上流側のフィルターであるので塵埃に接することが多い。この第１のフィルター１０６に網フィルターを用いた場合、縦糸と横糸が重なった織目に塵埃が入り込むとゴミ捨ての際に、塵埃が網フィルターから剥離しにくい。このため、網フィルターを用いる際にはカレンダー加工をして、縦糸と横糸が重なった織目をつぶして、この織目に塵埃を入りにくくすると良い。また、網フィルターの縦糸や横糸を織り込んだ後にこの織目を溶かして縦糸と横糸が重なっている箇所の隙間をなくすような溶着糸を用いると、網フィルターから塵埃が剥離しやすくすることができる。
【００４９】
また、集塵ケース１０５とフィルター枠１４０間の気密を確保する弾性体シールＡ140aおよび、集塵ケース１０５の下部に設けているポケット１６２と集塵ケースを仕切る壁Ｃ１０９ｃに当接する弾性体シールＤ１４０ｄにより区画し、集塵ケース１０５や、ポケット１６２からごみが流出するのを防いでいる。
【００５０】
また、集塵ケース１０５内の塵埃を廃棄する際に、使用者がフィルター枠１４０を開放して塵埃を廃棄するので、第１のフィルター１０６に付着した塵埃や、フィルターの汚れをごみ捨て時に目視で確認できるので、汚れがひどい場合には清掃を早期に行うことができる。
【００５１】
なお、集塵ケース１０５に流入した繊維塵などが、第１のフィルター１０６に堆積していく際、これらの繊維塵は流れに押されて、第１のフィルター１０６に圧縮されて堆積した状態になる。この時、これらの繊維塵がある質量以上の固まりになると、塵埃を廃棄するためにフィルター枠１４０を開いた際に前記繊維塵に衝撃力が働き、前記繊維塵が第１のフィルター１０６から剥離するので、廃棄し易い。この結果、第１のフィルター１０６の通気抵抗が減少し、掃除機の吸込風量が回復し、吸引力が回復するという効果も得られる。
【００５２】
また、第１のフィルター１０６は集塵極１２を兼ねているので、塵埃を廃棄する前に塵埃を吸引している時と反対の電荷を第１のフィルター１０６から集塵ケース１０５内に堆積している塵埃に与えると、第１のフィルター１０６に付着した塵埃が塵埃廃棄時に離れやすくでき、清掃の頻度を低減することができる。また、前記第１のフィルター１０６にはごみの色とは違った色、例えば、黄色に着色することにより、使用者は前記第１のフィルター１０６に塵埃が付着したことを目で確認できるので、第１のフィルター１０６に繊維塵とか粉塵などが付いて目詰まりしたことを早く見つけることができ、清掃用ブラシ
１６８を用いて清掃を早期に行うことができる。
【００５３】
図６と図７に示すように、フィルター枠１４０は下部に設けた開閉軸１４３を回転軸として回動するように設けられ、フィルター枠１４０が閉まったときには、集塵ケース105とフィルター枠１４０は気密状態を保って当接している。第１のフィルター１０６の下流側には、フィルター枠１６３が設けられ、フィルター枠１４０とフィルター枠１６３が閉まったときには、この両者は気密状態を保って当接している。フィルター枠１６３は、フィルター枠１４０の下部に設けた開閉軸１４３を回転軸として、フィルター枠１４０と同心軸で回動するように設けられている。ここで、係止部１４２ａは、バネにより該係止部１４２ａと係合部１６３ａが係止するように付勢されているので、フィルター枠１４０とフィルター枠１６３は集塵ケース１０５側に気密状態を保つように係止している。なお、係止部１４２ａと係合部１６３ａの形状は、鉤状とするとなおよい。
【００５４】
フィルター枠１６３の上方には、取っ手１２３付近にボタン１４２が設けられ、このボタン１４２を押すことにより係止部１４２ａが押され、この係止部１４２ａとフィルター枠１６３に設けている係合部１６３ａとが開放され、フィルター枠１４０とフィルター枠１６３が開放されてごみ捨てが可能となる。ここでは、集塵ケース１０５を掃除機本体１に装着したときに、上ケース１５０や、上蓋１０２が邪魔となってボタン１４２を押せないようにするため、該ボタン１４２は水平方向に動くように設けている。
【００５５】
フィルター枠１６３には第２のフィルター１６１が一体に成形されている。第２のフィルター１６１はフィルター材をプリーツ状に形成し、山折りの折り線方向は床面に略垂直方向としている。この第２のフィルター１６１には洗える不織布，洗えるろ紙材，静電加工したメルトブロー材，ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）膜との組み合わせなどを用いると微細な塵埃まで捕塵することができる。なお、ＰＴＦＥ膜を用いる際には、網フィルターを熱溶着や、接着によりＰＴＦＥ膜の上流側に配置するとＰＴＦＥ膜を保護すると共に、塵離れも良いため好ましい。さらに、撥水処理を施すと水洗い時の乾燥時間を短くできるのでなお良い。
【００５６】
また、第２のフィルター１６１には下流側の山の頂部にプラスチック製の補強部１６６が第２のフィルター１６１と一体に形成されている。なお、補強部１６６は山部全てに渡って設けているのではなく、除塵装置１６４の除塵ばね１７０が当たる部分の近くのみに設けている。これにより、除塵ばね１７０が与えた第２のフィルター１６１への振動が第２のフィルター１６１全体に伝わり易くなるので第２のフィルター１６１を除塵する能力を高くできる。また、第２のフィルター１６１下流側の山の頂部にプラスチック製の補強部１６６を設けているので、フィルターの有効面積の低下を抑えることができ、通気圧力損失の増加を防止できる。ここで、補強部１６６は、除塵ばね１７０により衝撃力や摩擦力を受けるので、ＰＯＭ（ポリオキシメチレン）を用いると、摩擦摩耗特性に優れているので、長時間の摺動特性や耐疲労性を向上でき、除塵性能の低下を防ぐことができる。
【００５７】
除塵装置１６４には除塵ばね１７０が取り付けられ、コードリール（図示せず）に巻き取られた電源コードを引くことにより、除塵装置１６４が回転し、これにともなって除塵ばね１７０が第２のフィルター１６１の補強部１６６と順次衝突する。ここで、除塵ばね１７０は、この除塵ばね１７０の軸を中心とする回転方向に変形しながら、第２のフィルター１６１の補強部１６６への衝突、この補強部１６６を乗り上げ、この補強部１６６を乗り越して、隣の山に設けた補強部１６６への衝突を繰り返す。この結果、除塵ばね170は、第２のフィルター１６１を弾き、振動を与えて、この振動により第２のフィルター
１６１に付着している塵埃を剥離する。ここで、第２のフィルター１６１の下面部と接合する部分のフィルター枠１６３の形状は、第２のフィルター１６１のひだ折りの山谷に概略一致した鋸歯状になっている。さらにこの下部には、フィルター枠１６３の下流側と下側は閉じられ、上流側は開放された形状となっている。また、集塵ケース１０５の下部に、壁Ｃ１０９ｃにより区画したポケット１６２を設けている。
【００５８】
ここで、第２のフィルター１６１の下端部はフィルター枠１４０の下端部より、上側になるように設置されている。従って、第２のフィルター１６１のフィルター面から剥離した塵埃は、第２のフィルター１６１の山と山の間を通って、集塵ケース１０５の下方にあるポケット１６２側に塵埃が移行し易くなっており、このポケット１６２に塵埃が蓄積する。
【００５９】
なお、ごみ捨て後に除塵動作をしても良く、この場合は、ポケット１６２の入口側に落ちた塵埃は、次の掃除機運転時に集塵ケース１０５を流出する気流によって、ポケット
１６２の入口部に形成される２次流れの渦により、ポケット１６２の奥に搬送されるとともに、塵埃の舞い上がりを防止できる。なお、塵埃の密度は空気密度より大きいので、慣性によって塵埃は空気流の２次流れによる渦の急転向には追随できず、ポケット１６２の奥に飛ばされて、このポケット１６２の奥から塵埃は溜まるようになる。
【００６０】
また、除塵装置１６４の駆動を電動機により駆動できるようにした場合、除塵装置164を駆動した際に集塵極１２に電荷を与えると、第２のフィルター１６１から除塵された塵埃がこの電荷により第１のフィルター１０６側へひきよせられ、第２のフィルター１６１の除塵性能を向上することができる。このようにすれば、第２のフィルター１６１の目詰まりするまでの期間を長くすることができるとともに、掃除機の風量の低下を抑えることができ吸引力が持続しやすい。
【００６１】
また、実際の掃除時にも、掃除の前後に、掃除機本体１を移動させるときに、この掃除機本体１に衝撃が加わり第２のフィルター１６１から塵埃が剥離するが、この塵埃が下側に落ちてきたときにも、上記で説明したように、次の掃除機運転時にポケット１６２に搬送されていく。従って、除塵装置１６４が取り付いていなくてもポケット１６２を設けることにより、ポケット１６２にフィルター面から剥離した塵埃が堆積するので、塵埃が再飛散するのを抑えることができる。なお、このポケット１６２は集塵ケース１０５の下側にあるが、第２のフィルター１６１側から遠ざかるような方向に奥行きを持たせることにより、高さ方向の寸法を大きくしなくても、塵埃の収容量を大きくできる。
【００６２】
第２のフィルター１６１の清掃は、フィルター枠１４０とフィルター枠１６３を開けた状態にして、集塵ケース１０５を含めて、清掃用ブラシ１６８を使って第２のフィルター１６１の表面をこすることや水洗いすることにより行えばよい。なお、清掃用ブラシ168の刷毛部分の高さを第２のフィルター１６１のひだ折りの山の高さより高くしておくと、刷毛部分が第２のフィルター１６１のひだ折りの谷の部分にまで届くので、奥の塵埃を掻き出し易い。
【００６３】
ここで、第２のフィルター１６１をさらに除塵したいときは、清掃用ブラシ１６８の柄１６８ａを補強部１６６に当てて、清掃用ブラシ１６８をガイド１６９にあわせて左右方向に移動させ、第２のフィルター１６１をはじくとよい。なお、清掃用ブラシ１６８にはフック１６８ｂを設けて、図５に示すように集塵ケース１０５の保持部１７１に取り付けると、使用者が清掃時に清掃用ブラシ１６８を取り出しやすく、また紛失しにくいので好ましい。
【００６４】
フィルター枠１６３の外周側には、フィルター枠１６３と一体となった弾性シール部
１７２があり、電動送風機１０７の前に設けられた保護フィルター１１２を収納するフィルターケース１１３と気密を保って当接している。なお、集塵部１０３を掃除機本体１に収納したときに、弾性シール部１７２は垂直方向ではなく、上側が電動送風機１０７側に傾斜して設けている。このため、集塵ケース１０５を掃除機本体１に押し込むことで、気密が取れ易くなるとともに、掃除機本体１から集塵部１０３の着脱をし易くする。さらに、フィルター枠１６３の弾性シール部１７２はフィルター枠１４０とも気密を取れるので、シール部材の数を低減できるという効果も有る。
【００６５】
なお、集塵部１０３はサイクロンとしてもよく、この場合サイクロンの排気口の下流に集塵極１２および第１のフィルター１０６を配置すればよい。
【００６６】
以上説明したように本実施例によれば、以下のような効果がある。
【００６７】
本発明では、集塵部に流入した塵埃の大部分は電荷を与えられ、荷電ダストとなり電極と導通する部分で捕集されるので、塵埃の捕集効率を高くすることができる。
【００６８】
さらに、集塵部の上流側に接続したホースの接続管に設けた放電極により電荷を与えられた荷電ダストは、この電極と異なる電極と導通した箇所である集塵部内に設けたフィルターで最も上流側に配置した第１のフィルターの表面に付着してダスト層を形成し、後続の荷電ダストは荷電ダストと同じ極性を持った前記表面に付着したダスト層で静電反発を受ける。この結果、微細な粒子でも第１のフィルターあるいは、前記表面に付着したダスト層の細孔を通過することなく捕集することができ、塵埃の捕集効率を向上できる。
【００６９】
さらにまた、荷電ダストが第１のフィルターあるいは、前記表面に付着したダスト層に堆積していく際には、荷電ダスト同士が付着して行くので、第１のフィルターを目詰まりさせにくく、空気流の通気圧力損失の上昇を小さくすることができ、塵埃を集塵した場合でも掃除機の吸引風量の低下や吸引力の低下を抑制することができる。
【００７０】
また、集塵部に送られた塵埃は空気流により圧縮され減容されるので、集塵部を小型化することができる。
【００７１】
また、集塵部に溜まった塵埃を廃棄する際には、塵埃は荷電ダストとなり塵埃同士が付着して塊状となっているので、塵埃の舞い上がりを防ぐことができ、塵埃の廃棄を容易にできる。
【００７２】
また、捕集した塵埃を圧縮するので、捕集した微細塵を飛散しないように確実に保持しておくことができる。
【００７３】
また、塵埃を廃棄する際、一度の動作で塵埃を廃棄できるので、使用者が手入れをする個所の数を低減すると共に、手入れをする個所が分かり易い集塵部を備えた電気掃除機を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の一実施の形態を示す電気掃除機の外観斜視図である。
【図２】図１に示した電気掃除機における掃除機本体の上蓋を開いた状態を示す斜視図である。
【図３】図１に示した電気掃除機における掃除機本体内の上蓋を開いて、集塵部103を取り外した状態を示す斜視図である。
【図４】掃除機本体内の空気の流れを示す模式図である。
【図５】集塵部１０３の外観斜視図である。
【図６】集塵部１０３を下流側から見た外観斜視図である。
【図７】集塵ケース１０５からフィルター枠１４０とフィルター枠１６３の両者を一緒に開いた外観斜視図である。
【図８】集塵部１０３の横断面図である。
【図９】ホース２の部分拡大図である。
【符号の説明】
【００７５】
１…掃除機本体、２…ホース、２ａ…接続管、３…手元操作管、４…伸縮継手管、５…吸口、１１…放電極、１２…集塵極、１３…高圧直流電源、１４…集塵極端子接続部、
１５…放電極接続端子、１６…操作信号線接続端子、１０１…下ケース、１０２…上蓋、１０３…集塵部、１０５…集塵ケース、１０６…第１のフィルター、１０７…電動送風機、１０８…フィルター、１０９ｃ…壁Ｃ、１１２…保護フィルター、１１３…フィルターケース、１１３ａ…フィルターカバー、１１５…流入部、１１６…ホース接続口部、116a…弾性体部材、１１７…放電極端子接続部、１２３…取っ手、１４０，１６３…フィルター枠、１４０ａ…弾性体シールＡ、１４０ｄ…弾性体シールＤ、１４２…ボタン、142ａ…係止部、１４３…開閉軸、１５０…上ケース、１５５…ごみ捨てライン、１５６，157…リブ、１６１…第２のフィルター、１６２…ポケット、１６３ａ…係合部、１６４…除塵装置、１６６…補強部、１６８…清掃用ブラシ、１６８ａ…ブラシの柄、１６８ｂ…フック、１６９…ガイド、１７０…除塵ばね、１７１…保持部、１７２…弾性シール部、
２０７…ハンドル、２０８…走行車輪。
【図１】
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【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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