(57)【要約】【課題】フィルタの目詰まりを抑制した集塵容器を提供する。【解決手段】遠心分離部31での旋回方向に沿って隔壁38を集塵部32側からプリーツフィルタ部34側へと湾曲形成する。遠心分離部31で旋回した空気が集塵部32内で隔壁38に沿って旋回してフィルタ72の上流面を流れる。この流れにより、吸込風に含まれる塵埃が旋回することで、フィルタ72のメッシュフィルタ72bで捕集した細塵をメッシュフィルタ72bから剥がし、フィルタ72の目詰まりを抑制できる。【選択図】図１
2008142256.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気とともに吸い込んだ塵埃を旋回させて、塵埃を空気から遠心分離する遠心分離部と、
この遠心分離部の下方に位置し、この遠心分離部にて分離された塵埃を溜める集塵部とを具備し、
前記集塵部は、
前記遠心分離部の下流側に連通し、前記遠心分離部にて分離された粗塵を捕集する第１集塵部と、
前記遠心分離部にて分離された細塵を捕集する第２集塵部と、
前記第１集塵部の下流側と第２集塵部とを連通する連通口と、この連通口に設けられたフィルタとを有し、前記第１集塵部と前記第２集塵部とを区画する隔壁とを備え、
前記隔壁は、前記遠心分離部での旋回方向に沿って、前記第１集塵部側から前記第２集塵部側へと突出するように湾曲形成されている
ことを特徴とした集塵装置。
【請求項２】
フィルタは、隔壁に沿って湾曲形成されている
ことを特徴とした請求項１記載の集塵装置。
【請求項３】
電動送風機を収容した掃除機本体と、
下流側が前記電動送風機の吸込側に連通する請求項１または２記載の集塵装置と
を具備したことを特徴とした電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塵埃を空気から遠心分離する遠心分離部を有する集塵装置およびこれを備えた電気掃除機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の集塵装置は、電動送風機を収容した掃除機本体を備えている。この掃除機本体には、電動送風機の吸込側に連通して集塵装置としての集塵カップである集塵容器が着脱可能となっている。また、掃除機本体には、集塵容器の吸込側に連通してホース体、延長管および床ブラシが接続可能となっている。
【０００３】
このような集塵容器は、吸い込んだ塵埃を空気から分離する分離部を備え、この分離部で分離された塵埃のうち、粗塵は集塵部に収容され、空気に含まれる細塵は、この空気が集塵部から面状のフィルタを通過する際に、このフィルタにより捕集され、細塵が捕集された空気が電動送風機へと吸い込まれるように構成されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００４−２６７６３６号公報（第４−５頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の集塵装置では、細塵を含んだ空気がフィルタを略直交方向に通過するため、フィルタが目詰まりしやすいという問題点を有している。
【０００５】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、フィルタの目詰まりを抑制した集塵装置およびこれを備えた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】
本発明は、空気とともに吸い込んだ塵埃を旋回させて、塵埃を空気から遠心分離する遠心分離部と、この遠心分離部の下方に位置し、この遠心分離部にて分離された塵埃を溜める集塵部とを具備し、集塵部が、遠心分離部の下流側に連通し、遠心分離部にて分離された粗塵を捕集する第１集塵部と、遠心分離部にて分離された細塵を捕集する第２集塵部と、第１集塵部の下流側と第２集塵部とを連通する連通口と、この連通口に設けられたフィルタとを有し、第１集塵部と第２集塵部とを区画する隔壁とを備え、この隔壁が、遠心分離部での旋回方向に沿って、第１集塵部側から第２集塵部側へと突出するように湾曲形成されているものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、遠心分離部での旋回方向に沿って隔壁を第１集塵部側から第２集塵部側へと湾曲形成することで、遠心分離部で旋回された空気が第１集塵部内で隔壁に沿って流れるため、この隔壁に設けたフィルタの目詰まりを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の一実施の形態の構成を図１ないし図７を参照して説明する。
【０００９】
図１において、１は掃除機本体で、この掃除機本体１は、電動送風機２を収容した本体ケース３と、この本体ケース３に後部が回動可能に軸支された上下方向に開閉可能な蓋体４と、電動送風機２の上流側に位置し本体ケース３に着脱可能な集塵装置としての集塵容器５とを備え、電動送風機２の駆動にて生じる吸込風とともに吸い込んだ塵埃を集塵容器５で遠心分離して集塵する、いわゆるサイクロン式の電気掃除機であり、被掃除面としての床面上を走行可能である。
【００１０】
本体ケース３には、電動送風機２の下方に、図示しない商用交流電源から電動送風機２などへと給電可能にする図示しない電源コードを巻回したコードリール７が収容されている。また、本体ケース３の前部には、皿状の載置部８が設けられている。この載置部８は、集塵容器５が着脱可能に載置され、蓋体４を閉じた際にこの蓋体４との間で集塵容器５を挟持固定可能な部分である。
【００１１】
蓋体４は、前部に管部11が設けられ、この管部11の先端部である前部が、空気を吸引するホース接続口12となり、管部11の基端部である後部が、載置部８に固定される集塵容器５の吸込側に連通する接続開口13となっている。
【００１２】
ホース接続口12には、図７に示すように、可撓性を有し湾曲可能な細長略円筒状の集塵ホース15の基端部が連通接続されている。この集塵ホース15の先端部には、電動送風機２の動作モードなどが選択可能な手元操作部16が設けられている。この手元操作部16には、作業者が把持する把持部17が突設され、この把持部17には、電動送風機２などを複数の動作モードに設定する複数の操作スイッチ18が設けられている。
【００１３】
また、手元操作部16の先端には、伸縮可能な細長略円筒状の延長管21が着脱可能に連通接続されている。さらに、この延長管21の先端には、例えば室内の床面の絨毯などの上に載置され、絨毯などの上の塵埃を吸い込む床ブラシである吸込口体22が着脱可能に連通接続されている。
【００１４】
そして、集塵容器５は、図１および図６に示すように、装置本体としての集塵容器本体25を備え、この集塵容器本体25の上部に平面視略円形状の風路形成体26が着脱可能に設けられ、集塵容器本体25の下部に集塵装置蓋部としての底蓋27が開閉可能に軸支されている。そして、集塵容器５には、集塵容器本体25と風路形成体26との間にサイクロン分離部である遠心分離部31が区画され、この遠心分離部31の下方でかつ集塵容器本体25内に、遠心分離部31で分離された塵埃の一部である粗塵を捕集する第１集塵部としての集塵部32と負圧室部33とが区画され、集塵部32の後方に、遠心分離部31で分離された塵埃の残りである細塵を捕集する第２集塵部としてのプリーツフィルタ部34が着脱可能に設けられ、かつ、このプリーツフィルタ部34の下方に、プリーツフィルタ部34から除去された細塵が収容される第３集塵部としての細塵集塵部35が形成されている。
【００１５】
集塵容器本体25は、集塵容器５の前部から両側部に亘る外郭を形成する壁部36と、この壁部36の上部を閉塞して傾斜状に連続する傾斜壁部としての上壁部37と、この上壁部37の下方にて壁部36の内部に連続して設けられた区画壁部としての隔壁38とを備えている。
【００１６】
壁部36の前部には、集塵容器５の把持用の把手部41が設けられている。また、壁部36の下端部は、集塵部32および細塵集塵部35の下部に連通し底蓋27により開閉可能な廃棄開口42となっている。この廃棄開口42は、集塵部32および細塵集塵部35に収容された塵埃を集塵容器５の外部へと廃棄可能とするものである。
【００１７】
上壁部37は、遠心分離部31の底面を形成するもので、前側に向けて下方へと傾斜して形成されている。また、この上壁部37には、図１、図４および図５に示すように、風路形成体26の外形に沿って形成された平面視円形状の円形部43が形成され、この円形部43には、中央部に円形状の通気開口45が穿設されているとともに、この通気開口45の一側方に、集塵開口としての開口46が穿設され、かつ、通気開口45の他側方に、連通開口としての後端開口47が穿設されている。
【００１８】
通気開口45には、第１塵埃分離手段としての塵埃分離部51が設けられている。この塵埃分離部51は、例えば截頭円筒状に形成された枠体52と、この枠体52の開口部52aに設けられた第１塵埃分離体としてのネットフィルタ53とを有している。そして、開口部52aと通気開口45とを介して、遠心分離部31と負圧室部33とが連通されている。
【００１９】
なお、枠体52は、円筒状、あるいは円錐状などでもよい。
【００２０】
開口46は、遠心分離部31と負圧室部33とを連通するもので、上壁部37の傾斜下端近傍、すなわち遠心分離部31の上流端部に位置している。また、この開口46は、円形部43の通気開口45の前方から通気開口45の後方一側に亘って扇形状に形成されている。さらに、この開口46には、この開口46を格子状に区画する格子リブ55が形成されているとともに、第２塵埃分離体としてのネットフィルタ56が設けられている。
【００２１】
後端開口47は、遠心分離部31の下流側を集塵部32と連通し、上壁部37の傾斜最下端にて開口46の側方に位置し、遠心分離部31の下流端部を構成するものである。また、この後端開口47の後端部には、集塵部32側へと前方下部に傾斜した導入板58が延設されている。
【００２２】
そして、隔壁38は、上壁部37の下方に若干離間された位置から後方へと延設された延設部61を有し、この延設部61の後端部から連続壁部としての湾曲壁62が下端部まで連続して延設されている。
【００２３】
延設部61は、集塵部32と負圧室部33との間に位置し、開口46と後端開口47との前側の間の位置に連続し、後方に向けて下方に若干傾斜状に形成されている。
【００２４】
湾曲壁62は、図１ないし図３に示すように、集塵部32とプリーツフィルタ部34および細塵集塵部35との間に位置するもので、プリーツフィルタ部34に対向するように形成され、下端部が底蓋27に当接することで、集塵部32とプリーツフィルタ部34および細塵集塵部35とを区画している。そして、この湾曲壁62は、集塵部32からプリーツフィルタ部34側へと、すなわち前側から後側へと突出するように、遠心分離部31での空気の旋回方向に沿って円弧状、換言すれば円筒面状に凸湾曲形成された曲面状である。すなわち、湾曲壁62は、遠心分離部31の後端部の下方に位置し、この遠心分離部31の円形部43の後部の湾曲形状(図４)に沿って湾曲している。換言すれば、湾曲壁62は、遠心分離部31の旋回形状の一部に対応して設けられ、この遠心分離部31での旋回半径に略等しい曲率半径を有している。
【００２５】
また、湾曲壁62には、集塵部32の下流側を、負圧室部33を介してプリーツフィルタ部34に連通する連通口としての例えば四角形状の開口71が開口形成され、この開口71に第３塵埃分離体であるフィルタ72が設けられている。
【００２６】
開口71は、細塵集塵部35よりも上方である湾曲壁62の上側寄りの位置に設けられている。
【００２７】
また、フィルタ72は、格子枠状に形成されたフィルタ枠72aと、このフィルタ枠72aに設けられたフィルタ体であるメッシュフィルタ72bとを備え、例えば湾曲壁62に沿って湾曲状に形成されている。
【００２８】
すなわち、フィルタ72は、フィルタ枠72aが湾曲壁62に対応して曲面状に湾曲して形成され、このフィルタ枠72aの複数の開口72cのそれぞれを覆ってメッシュフィルタ72bが面状に設けられている。
【００２９】
なお、湾曲壁62の湾曲形状は、平面視円弧状に湾曲した曲面だけでなく、例えば複数の平面状の部分を集塵容器５の左右方向に連続させて集塵部32からプリーツフィルタ部34側へと突出した平面視多角形状に形成されているものなども含むものとする。
【００３０】
また、湾曲壁62の後方には、この下壁部63との間で細塵集塵部35を形成する下部後壁部74が設けられている。この下部後壁部74は、壁部36の内部の左右両側に亘って連続した長手状に形成されており、この下部後壁部74の上端部には、プリーツフィルタ部34を載置する載置板部76が水平状に形成されている。
【００３１】
そして、この載置板部76、壁部36の後端部両側、および、上壁部37の後端部により、プリーツフィルタ部34が着脱される排気口81が横長四角形状に区画されている。この排気口81は、負圧室部33の後部である下流側に連通するとともに、集塵容器５を本体ケース３に取り付けた状態で、電動送風機２の吸込側に連通する円形状の吸気口82に臨むように対向する。
【００３２】
一方、図１および図６に示すように、風路形成体26は、略円形状の吸込口84を形成する略円形状の突出管部85が前端部に位置し、この突出管部85の後端部に、平面視で右回り方向に渦巻状に形成された渦巻部86が連続して形成され、かつ、この渦巻部86の中央部に、平面視円形状の収容突出部87が形成されている。
【００３３】
突出管部85は、集塵容器５を本体ケース３に取り付けた状態で蓋体４の管部11の下流側と気密に接続され、接続開口13を介してホース接続口12に連通する部分である。
【００３４】
渦巻部86は、断面が上側に突出した円弧状であり、上流側である突出管部85側に対して、下流側の上下寸法が徐々に小さくなり、かつ、この下流側の端部が突出管部85の下部に入り込むように形成されている。したがって、渦巻部86と集塵容器本体25との間に区画される風路としての周回風路部Ｗは、上流側の断面積が下流側の断面積よりも小さくなるように構成されている。
【００３５】
収容突出部87は、塵埃分離部51の枠体52の上端部が嵌合するように形成されている。
【００３６】
また、底蓋27は、前端部が集塵容器本体25の壁部36の両側部に回動可能に軸支されている。そして、この底蓋27は、集塵容器５の把手部41に設けられたボタン89の操作により開くことが可能となっている。
【００３７】
プリーツフィルタ部34は、第４塵埃分離体であるプリーツフィルタ体91と、このプリーツフィルタ体91を保持する図示しない枠体とを有し、排気口81を閉塞するように取り付けられる。
【００３８】
プリーツフィルタ体91は、上下方向に沿うプリーツ山部とプリーツ谷部とが掃除機本体１の左右方向に交互に連続するように形成されたもので、枠体から前方へと突出し、プリーツフィルタ部34を排気口81に取り付けた状態で前端下部が集塵容器本体25の載置段部64上に載置されるように構成されている。また、このプリーツフィルタ体91の後部には、除塵手段94が設けられている。
【００３９】
ここで、除塵手段94は、掃除機本体１の左右方向に往復移動可能に設けられた突起95を有し、この突起95がプリーツフィルタ体91のプリーツ山部に浅く係合し、左右に往復移動されることで突起95がプリーツ山部を乗り越えつつ移動することにより、プリーツフィルタ体91に振動を与えてプリーツフィルタ体91に付着した塵埃を細塵集塵部35へと落下させるように構成されている。
【００４０】
なお、突起95は、例えば電動送風機２の駆動を停止させた時に所定時間往復移動されるように制御される。
【００４１】
また、枠体は、プリーツフィルタ部34を排気口81に取り付けた状態で下端部が集塵容器本体25の下部載置段部66上に載置されるように構成されている。
【００４２】
次に、上記第１の実施の形態の動作を説明する。
【００４３】
まず、蓋体４を上方に回動させて開け、風路形成体26を上壁部37上に取り付けるとともにプリーツフィルタ部34を排気口81に取り付けた集塵容器５を載置部８に載置した状態で、蓋体４を下方に回動させ、この蓋体４と載置部８との間に集塵容器５を挟持する。
【００４４】
このとき、集塵容器５の吸込口84が、蓋体４の管部11の接続開口13に気密に接続され、かつ、集塵容器５の排気口81およびこの排気口81に取り付けられたプリーツフィルタ部34が、電動送風機２の吸気口82に対向する。
【００４５】
次いで、ホース接続口12に、集塵ホース15、延長管21および吸込口体22を順次連通接続するとともに、本体ケース３から図示しない電源コードを導出して、商用交流電源に接続し、把持部17を把持した状態で所望の操作スイッチ18を操作して、電動送風機２を所望の動作モードで駆動させる。
【００４６】
この状態で、作業者は吸込口体22を床面上に接地して前後に走行させて、先端側から床面上の塵埃を空気とともに吸い込む。
【００４７】
吸い込まれた空気は吸込風となり、吸込口体22、延長管21、集塵ホース15、ホース接続口12および接続開口13を経由して、集塵容器５の吸込口84から遠心分離部31へと吸い込まれる。
【００４８】
この吸込風は、一部が開口46を負圧室部33へと直線状に通過し、この通過の際に、ネットフィルタ56に塵埃を捕集されるとともに、残りの部分が周回風路部Ｗ内を、塵埃分離部51の周囲に沿って円形状に流れる。
【００４９】
このとき、この吸込風の一部は、開口部52aを通過して負圧室部33へと流入し、この通過の際にネットフィルタ53により塵埃を捕集されるとともに、さらに残りの部分は、下流へ行くに従い周回風路部Ｗの断面積が狭くなることで下流端まで流速が確保され、後端開口47まで流れてこの後端開口47から集塵部32へと流入する。
【００５０】
この集塵部32へ流入した吸込風は、遠心分離部31での旋回方向への流れのまま、隔壁38の湾曲壁62の前面に沿って集塵部32内で旋回する。したがって、吸込風の一部は、遠心分離部31から集塵部32へと螺旋状に流れる。
【００５１】
そして、この吸込風に含まれる塵埃のうち、比較的大きい粗塵は、集塵部32内で落下して捕集され、比較的小さい細塵は、フィルタ72の上流面に沿って旋回する吸込風が開口71を通過して負圧室部33へと流入する際にメッシュフィルタ72bにより捕集される。
【００５２】
同時に、集塵部32内で旋回する吸込風は、フィルタ72のメッシュフィルタ72bにて捕集した細塵を、この旋回の流れにより旋回するこの吸込風に含まれる塵埃によってメッシュフィルタ72bから剥がして除去し、この除去した細塵は、集塵部32内で旋回しながらこの集塵部32内に落下して捕集される。
【００５３】
また、負圧室部33で合流した吸込風は、プリーツフィルタ部34のプリーツフィルタ体91を通過する際に、このプリーツフィルタ体91に、各フィルタ53，56，72bにより捕集されなかった微細塵が捕集される。
【００５４】
プリーツフィルタ体91を通過した吸込風は、排気口81から集塵容器５の外部へと排気された後、吸気口82から電動送風機２へと吸い込まれ、この電動送風機２を通過して排気風となり、本体ケース３に穿設された図示しない排気孔を介して掃除機本体１の外部へと排気される。
【００５５】
掃除が終了し、作業者が操作スイッチ18を操作して電動送風機２の駆動を停止させると、プリーツフィルタ部34に取り付けられた除塵手段94の突起95が左右方向に往復移動することで、この突起95がプリーツフィルタ体91に付着した微細塵をこのプリーツフィルタ体91から細塵集塵部35へと落下させる。
【００５６】
この後、作業者は、蓋体４を上方へ回動させて開き、集塵容器５を本体ケース３から取り外した後、例えばごみ箱などの上でボタン89を押すことで底蓋27を開き、廃棄開口42から、集塵部32内の塵埃および細塵集塵部35内の塵埃を廃棄する。
【００５７】
また、風路形成体26を集塵容器本体25から取り外し、各ネットフィルタ53，56などを掃除する。
【００５８】
そして、風路形成体26および底蓋27を元の状態に戻した後、再度本体ケース３に取り付けて使用する。
【００５９】
上述したように、上記一実施の形態によれば、遠心分離部31での旋回方向に沿って隔壁38を集塵部32側からプリーツフィルタ部34側へと湾曲形成することで、遠心分離部31で旋回された空気が集塵部32内で隔壁38に沿って旋回してフィルタ72の上流面を流れ、この流れにより遠心力が発生し、吸込風に含まれる塵埃が旋回することにより、フィルタ72のメッシュフィルタ72bで捕集した細塵をこのメッシュフィルタ72bから剥がすので、フィルタ72の目詰まりを抑制できる。
【００６０】
すなわち、上記一実施の形態では、フィルタ72のメッシュフィルタ72bに付着した細塵を、特別な構成を用いることなく、隔壁38の湾曲壁62の湾曲形状のみで剥がすことができるので、メッシュフィルタ72bの掃除用の構成を設ける場合と比較して、集塵容器５の構成を簡略化できる。
【００６１】
さらに、フィルタ72を隔壁38の湾曲壁62に沿って湾曲して形成することで、メッシュフィルタ72bに付着した細塵を、湾曲壁62に沿って流れる吸込風が効率よく除去できるとともに、フィルタ72が集塵部32内で旋回する吸込風の負荷になりにくいので、この集塵部32内での吸込風の旋回を阻害することが抑制され、かつ、平面状に形成する場合と比較してメッシュフィルタ72bの表面積が大きくなり、このメッシュフィルタ72bでの細塵の捕集効率が向上する。
【００６２】
しかも、集塵部32内で吸込風が旋回しつつ、フィルタ72のメッシュフィルタ72bを、フィルタ72の面方向に沿って通過するため、この吸込風に含まれる細塵がメッシュフィルタ72bに捕集される際に、この細塵がメッシュフィルタ72bに対して押し付けられてこびりつくことを抑制できる。
【００６３】
また、吸込風は、遠心分離部31だけでなく集塵部32内へと連続して螺旋状に旋回するため、遠心分離部31のみで旋回する場合と比較して、塵埃の遠心分離効率も向上する。
【００６４】
さらに、隔壁38の湾曲壁62が、遠心分離部31の旋回形状の一部に対応して円形部43の後部の下方に設けられているため、遠心分離部31で旋回された吸込風が集塵部32内へと流入した際に、旋回流が形成されやすくなる。
【００６５】
そして、フィルタ72のメッシュフィルタ72bの目詰まりを抑制できることで、集塵容器５を電気掃除機に用いた場合に、電動送風機２の吸込力の低下を抑制できるとともに、メッシュフィルタ72bの掃除などのメンテナンスの頻度が低下し、使い勝手が向上する。
【００６６】
なお、上記一実施の形態において、フィルタ72は、フィルタ枠72aを設けずに、湾曲壁62にメッシュフィルタ72bのみを設けるようにしても上記一実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００６７】
また、集塵容器５の細部は、上記構成に限定されるものではない。
【００６８】
さらに、電気掃除機の細部は、上記構成に限定されるものではなく、電気掃除機としては、キャニスタ型に限らず、例えば自走式(走行補助式)や自律走行式(ロボット式)の電気掃除機などでもよく、また、例えば吸込口体22が掃除機本体１の下面に直接形成されたアップライト型、あるいはハンディ型などであっても対応させて用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の一実施の形態の集塵装置を備えた電気掃除機を示す縦断面図である。
【図２】同上集塵装置の要部を後方から示す斜視図である。
【図３】同上集塵装置を、一部を切り欠いて前方から示す斜視図である。
【図４】同上集塵装置の一部を示す平面図である。
【図５】同上集塵装置の一部を前方から示す斜視図である。
【図６】同上電気掃除機の掃除機本体を示す斜視図である。
【図７】同上電気掃除機を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００７０】
１    掃除機本体
２    電動送風機
５    集塵装置としての集塵容器
31    遠心分離部
32    第１集塵部としての集塵部
34    第２集塵部としてのプリーツフィルタ部
38    隔壁
71    連通口としての開口
72    フィルタ
【図１】
2008142256.tif 000003
【図２】
2008142256.tif 000004
【図３】
2008142256.tif 000005
【図４】
2008142256.tif 000006
【図５】
2008142256.tif 000007
【図６】
2008142256.tif 000008
【図７】
2008142256.tif 000009