(57)【要約】【課題】通気のリーク対策や耐久策が不要で、目詰まりによる風量低下を抑制することができるフィルタ装置を提供することを目的とする。【解決手段】風路中にフィルタユニット６を配置し、このフィルタユニット６はフィルタ濾材２２とこれを収納した枠体２１とを有し、フィルタ濾材２２はひだ折り状とし、少なくとも風路の下流側のひだ折りの端部２２ａはＵ字形状としたものである。これにより、Ｕ字形状の下流側のひだ折り部には塵埃が付着しにくくなり、通風が停止すれば塵埃は自然に落下するものであり、フィルタユニット６を取り外したり、強力な外部応力をかけたりすることなく、目詰まりによる風量低下を抑制することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
風路中にフィルタユニットを配置し、このフィルタユニットはフィルタ濾材とこれを収納した枠体とを有し、フィルタ濾材はひだ折り状とし、少なくとも風路の下流側のひだ折りの端部はＵ字形状としたフィルタ装置。
【請求項２】
フィルタユニットの風路の上流側にメッシュフィルタを配置した請求項１に記載のフィルタ装置。
【請求項３】
フィルタユニットの風路の下流側にフィルタ濾材に付着した塵埃を除去する除塵手段を配置した請求項１または２に記載のフィルタ装置。
【請求項４】
除塵手段はフィルタ濾材の個々のひだ折りの端部を弾く構成とした請求項３に記載のフィルタ装置。
【請求項５】
フィルタ濾材は多層構造であって、表面層にはＰＴＦＥの多孔質膜を配した請求項１〜４のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載したフィルタ装置を装備した電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、目詰まりによる風量低下を抑制できるフィルタ装置とこれを備えた電気掃除機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ダストボックスを有する電気掃除機は、ダストボックスから電動送風機に至る風路中にフィルタ濾材をひだ折り状としたいわゆるプリーツフィルタを配置し、塵埃を濾し取る構成のものが一般的である。
【０００３】
このプリーツフィルタは濾過面積を大きくでき圧力損失を低下させるメリットがある一方、フィルタ濾材を屏風状に折って配置しているため、フィルタの下流側に塵埃、特に細塵がたまり、これが風圧により固化していくため除去しにくく、ゴミ捨て時においてもフィルタに残り、通気を妨げるものとなっていた。
【０００４】
このため、近年では創意工夫をこらしてフィルタに付着した塵埃を取る手段が多く見受けられる。例えば、フィルタユニットからプリーツフィルタが取り外し可能で、取り外したプリーツフィルタを引き伸ばすことによりたまった塵埃を除去する手段も提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−２１８０９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来の構成では、プリーツフィルタを取り外して引き伸ばせば、たまった塵埃は除去できるが、取り外して引き伸ばすには手間がかかるものである。また、プリーツフィルタを取り外せる構成とするには、通気のリーク対策や、引き伸ばしたり元に戻したりする繰り返しのための耐久策が必要であり、具現化するには困難な点が数多く存在するという課題を有している。
【０００６】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、通気のリーク対策や耐久策が不要で、目詰まりによる風量低下を抑制することができるフィルタ装置と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】
【０００７】
前記従来の課題を解決するために、本発明のフィルタ装置は、風路中にフィルタユニットを配置し、このフィルタユニットはフィルタ濾材とこれを収納した枠体とを有し、フィルタ濾材はひだ折り状とし、少なくとも風路の下流側のひだ折りの端部はＵ字形状としたものである。
【０００８】
これにより、Ｕ字形状の下流側のひだ折り部には塵埃が付着しにくくなり、通風が停止すれば塵埃は自然に落下するものであり、フィルタユニットを取り外したり、強力な外部応力をかけたりすることなく、目詰まりによる風量低下を抑制することができる。
【０００９】
また、本発明のフィルタ装置を備えた電気掃除機は、目詰まりによる風量低下が抑制され、効率よく塵埃の捕集ができるものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のフィルタ装置とこれを備えた電気掃除機は、フィルタユニットを取り外したり、強力な外部応力をかけたりすることなく、目詰まりによる風量低下を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
第１の発明は、風路中にフィルタユニットを配置し、このフィルタユニットはフィルタ濾材とこれを収納した枠体とを有し、フィルタ濾材はひだ折り状とし、少なくとも風路の下流側のひだ折りの端部はＵ字形状としたフィルタ装置とすることにより、Ｕ字形状の下流側のひだ折り部には塵埃が付着しにくくなり、通風が停止すれば塵埃は自然に落下するものであり、フィルタユニットを取り外したり、強力な外部応力をかけたりすることなく、目詰まりによる風量低下を抑制することができる。
【００１２】
第２の発明は、特に、第１の発明において、フィルタユニットの風路の上流側にメッシュフィルタを配置したことにより、フィルタ濾材を目詰まりさせる綿ゴミや、フィルタ濾材を損傷させる固形物など大きな塵埃はメッシュフィルタで濾し取られるため、耐久性に優れたフィルタ装置とすることができる。
【００１３】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、フィルタユニットの風路の下流側にフィルタ濾材に付着した塵埃を除去する除塵手段を配置したことにより、フィルタ濾材に付着する塵埃があっても、除塵手段により確実に除去できるものとなる。
【００１４】
第４の発明は、特に、第３の発明において、除塵手段はフィルタ濾材の個々のひだ折りの端部を弾く構成としたことにより、簡便な手段で具体的に除塵手段を構成できる。
【００１５】
第５の発明は、特に、第１〜第４のいずれか１つの発明において、フィルタ濾材は多層構造であって、表面層にはＰＴＦＥの多孔質膜を配したことにより、多孔質であるため通気性は確保され、またすべり性のよいＰＴＦＥがフィルタ表面になるため、さらに塵埃が付着しにくくなり、より確実にフィルタ濾材から塵埃が除去できるものとなる。
【００１６】
第６の発明は、特に、第１〜第５のいずれか１つの発明におけるフィルタ装置を装備した電気掃除機とすることにより、目詰まりによる風量低下が抑制され、効率よく塵埃の捕集ができるものである。
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１８】
（実施の形態１）
図１、図２は、本発明の実施の形態１におけるフィルタ装置を電気掃除機に装備した例を示している。
【００１９】
図１に示すように、掃除機本体は筐体１を外郭とし、内部は通気性を有する隔壁２により仕切られている。隔壁２により仕切られた後方にはファンモータ３が配置され、前方にはダストボックス４が配置されている。またダストボックス４の後方は図示していない開口部が設けられ、開口部の後方で隔壁２の前方の風路中には、メッシュフィルタ５、フィルタユニット６がダストボックス４からこの順に配置されている。ここでメッシュフィルタ５は１００メッシュのＳＵＳ金網を用いているが、特に材質にこだわるものではなく樹脂のメッシュでもよいものである。
【００２０】
また、ダストボックス４の前方は開口され掃除機本体の吸引口７と連通している。また吸引口７には図示していないホース部が接続され、ホース部は延長管、延長管にはノズル部が接続されている。また掃除機本体は車輪８により可動するものである。
【００２１】
図２に示すように、フィルタユニット６はフィルタ濾材２２とこれを収納した枠体２１とを有し、フィルタ濾材２２はひだ折り状とし、少なくとも風路の下流側のひだ折りの端部２２ａはＵ字形状としている。特に、図２（ｂ）に示すように、フィルタ濾材２２は吸引風の上流側は折り目をつけているが、下流側のひだ折りの端部２２ａは、ここでは半径Ｒ＝２ｍｍとしてＲ部を設け、Ｕ字形状として丸みを持たせて枠体２１内に収納されている。図２（ａ）（ｂ）において、矢印は吸引風の方向を示している。
【００２２】
ここでフィルタ濾材２２は、その上流側の表面層にはＰＴＦＥの多孔質膜を配し、下流側には支持体としてのＰＥＴの不織布を用い、中間層にはポリエチレン不織布を用いバインダーで貼り合わせた３層構造としている。
【００２３】
また、図示していないが、フィルタ濾材２２に付着した塵埃は、剥離、落下すればダストボックス４内に導かれる構成としている。
【００２４】
上記したフィルタ装置を装備した電気掃除機の動作を説明する。
【００２５】
図１において、ファンモータ３が作動すると吸引力が発生し、吸引風は塵埃とともに図示していないノズル部、延長管、ホース部を通って吸引口７に達する。その後、吸引風は塵埃とともにダストボックス４内に導かれ、大きな塵埃はメッシュフィルタ５で濾し取られ、すり抜けた細塵もフィルタユニット６で濾し取られる。その後、塵埃を濾し取られた吸引風は清浄な空気となってファンモータ３内を通過して排気される。
【００２６】
以上のように、細塵はフィルタユニット６のフィルタ濾材２２により濾し取られるが、フィルタ濾材２２は図２に示したように、下流側に丸みを持たせてＵ字形状としているため、電気掃除機の動作を停止させれば、フィルタ濾材２２に付着した塵埃は自然と剥離しやすく、剥離した塵埃は落下しダストボックス４内に導かれるものとなっている。
【００２７】
以上のフィルタユニット６を備えたフィルタ装置の効果を示すため、以下の実験を行った。
【００２８】
家庭塵埃７ｇを１回の吸入量として１０回、計７０ｇの家庭塵埃を吸入させ、各回吸入後の吸引風量を測定し、７０ｇ吸入時のフィルタユニット６の様子を調べてみた。
【００２９】
このとき対照実験として、図３に示すように、同じ濾材で同じ面積、同じターン数のプリーツ折りしたフィルタユニット６ａでも同様に試験してみた。図２と同じく図３（ａ）（ｂ）において矢印は吸引風の方向を示している。
【００３０】
図４に吸引風量の変化を示した実験結果を示す。
【００３１】
図４に示すように、本実施の形態の電気掃除機におけるフィルタユニット６は、対照実験のプリーツフィルタのフィルタユニット６ａに比べて、風量の低下を抑制することが示されている。
【００３２】
また、試験後のフィルタユニットを取り出し、エアブローしてたまった細塵をほぼ完全に除去し、エアブロー前後の重量から付着していた細塵の量を求めた。本実施の形態では１．８ｇであったのに対して、対照実験のプリーツフィルタでは６．４ｇであった。
【００３３】
これは、フィルタユニット６のフィルタ濾材２２を少なくとも風路の下流側のひだ折りの端部２２ａはＵ字形状に丸みを持たせることにより、塵埃は付着しにくくなるため、電動送風機を停止させれば塵埃は自然に落下しやすく、フィルタユニット６から塵埃が除去できるものとなるためである。
【００３４】
また、本実施の形態では、フィルタユニット６の前段にメッシュフィルタ５を配置するものであり、これにより、フィルタを目詰まりさせる綿ゴミや、損傷させる固形物など大きな塵埃はメッシュフィルタ５で濾し取られるため、耐久性に優れたフィルタユニット６とすることができるものとなる。
【００３５】
さらに、本実施の形態では、フィルタユニット６において、フィルタ濾材２２は多層構造であって、表面層にはＰＴＦＥの多孔質膜を配するものであり、すべり性のよいＰＴＦＥがフィルタ表面になるため、さらに塵埃が付着しにくくなり、より確実に塵埃が除去できるものとなる。
【００３６】
なお、本実施の形態においては、吸引方向の下流側のみに丸みをつけたフィルタ濾材２２を用いたが、下流側に丸みがついていればよいものであり、例えば、図５（ａ）に示すような波形の形状でも同様の効果があるものである。
【００３７】
また、丸みは帯びていないが、図５（ｂ）に示すようなＵ字形状としても、下流側のフィルタ濾材２２の角度がプリーツに比べ大きく取れることから、細塵の付着は低減できるものである。
【００３８】
また、本実施の形態では、Ｕ字形状として半径Ｒ＝２ｍｍの丸みをつけたが、これはフィルタ濾材２２の面積に由来する圧力損失の制約が許せば、大きい方が効果は増大するものである。
【００３９】
（実施の形態２）
図６〜図８は、本発明の実施の形態２におけるフィルタ装置を電気掃除機に装備した例を示している。実施の形態１と同一要素については同一符号を付してその説明を省略する。
【００４０】
図６に示すように、本実施の形態では、フィルタユニット６の後段下流側に除塵手段６１を付加したものである。
【００４１】
図７は、除塵手段６１をフィルタ濾材２２とともに示しているが、フィルタ濾材２２の個々のひだ折りの端部２２ａに突起７１を設け、レール７３上を可動つめ７２がスライド運動することにより、個々の突起７１を弾く構成としているものである。
【００４２】
ここでは、可動つめ７２のスライド運動は、コードリール（図示せず）の回転運動を変換してスライド運動するものとしている。
【００４３】
次に、本実施の形態におけるフィルタ装置を装備した電気掃除機を用いて実施の形態１と同様の試験を行った。なお、この時には、家庭塵埃を吸引し風量を測定した後、毎回コードリールを引っ張り、可動つめ７２をスライド運動させ、個々のひだ折りの端部２２ａを弾くものとした。
【００４４】
図８に吸引風量の変化を示した実験結果を示す。
【００４５】
図８に示すように、本実施の形態のフィルタ装置においては、実施の形態１に比べてさらに、風量の低下を抑制することが示されている。また、フィルタユニット６に付着していた細塵量は０．４ｇであった。
【００４６】
このように、本実施の形態おいては、フィルタユニット６の後段下流側にフィルタ濾材２２に付着した塵埃を除去する除塵手段６１を配置するものであり、フィルタ濾材２２に付着する塵埃があっても、これにより確実に塵埃が除去でき、フィルタの目詰まりによる風量低下を抑制することができる。さらにこのフィルタ装置を備えた電気掃除機は、目詰まりによる風量低下が抑制され、効率よく塵埃の捕集ができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
以上のように、本発明にかかるフィルタ装置は、フィルタユニットを取り外したり、強力な外部応力をかけたりすることなく、目詰まりによる風量低下を抑制することができるので、家庭用の電気掃除機はもとより、空気清浄機、エアコンなど空調機器にも適用できる。
【００４８】
また、本発明にかかるフィルタ装置を備えた電気掃除機は、効率よく塵埃の捕集ができるので、家庭用はもちろんのこと業務用の電気掃除機にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施の形態１におけるフィルタ装置を備えた電気掃除機の断面図
【図２】（ａ）同フィルタ装置におけるフィルタユニットの斜視図（ｂ）同フィルタ装置におけるフィルタ濾材の上面図
【図３】（ａ）対照実験に用いたフィルタユニットの斜視図（ｂ）同対照実験に用いたフィルタ濾材の上面図
【図４】同フィルタ装置と対照実験の風量変化を示す特性図
【図５】（ａ）同フィルタ装置におけるフィルタ濾材の他の例を示す上面図（ｂ）同フィルタ装置におけるフィルタ濾材のさらに他の例を示す上面図
【図６】本発明の実施の形態２におけるフィルタ装置を備えた電気掃除機の断面図
【図７】同フィルタ装置における除塵手段の構成図
【図８】同フィルタ装置の風量変化を示す特性図
【符号の説明】
【００５０】
５  メッシュフィルタ
６  フィルタユニット
２１  枠体
２２  フィルタ濾材
２２ａ  端部
６１  除塵手段
【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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