(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動送風機を備えた掃除機本体と、
前記電動送風機の駆動により吸い込んだ含塵空気から塵埃を分離して捕集する集塵装置とを具備し、
前記集塵装置は、
ケース体と、周面に通気開口を備える略円筒状に形成された第１円筒部、この第１円筒部の下方に位置する円筒状のセパレータ部、および、前記第１円筒部の下方に位置する円筒状の隔壁部を備え、前記ケース体に収容されて前記隔壁部の下端側がこのケース体と密着する分離部本体とを有し、前記ケース体の内面に沿って前記第１円筒部の周囲に含塵空気を旋回させて塵埃を遠心分離する第１遠心分離部と、
この第１遠心分離部にそれぞれ並列に連通し、前記第１円筒部よりも径寸法が小さい略円筒状に形成された第２円筒部を有し、前記第２円筒部の内面に沿って前記第１遠心分離部を通過した含塵空気を旋回させて前記第１遠心分離部で遠心分離する塵埃よりも小さい塵埃を遠心分離する複数の第２遠心分離部と、
前記第１遠心分離部により遠心分離された塵埃を溜める第１集塵部と、
前記各第２遠心分離部により遠心分離された塵埃を溜める第２集塵部とを備え、
前記各第２遠心分離部は、前記セパレータ部および前記隔壁部により覆われて、前記セパレータ部および前記隔壁部の内方に位置し、
前記第１集塵部と前記第２集塵部とは、前記隔壁部と前記ケース体との密着により前記分離部本体の外部と内部とに区画されている
ことを特徴とした電気掃除機。
【請求項２】
集塵装置は、通気開口を通過した含塵空気を第２円筒部の内部へと導入する開口部を備え、
少なくともいずれかの前記開口部は、第１円筒部の内周近傍に配置されている
ことを特徴とした請求項１記載の電気掃除機。
【請求項３】
集塵装置は、各第２円筒部の上端部に位置し、第２遠心分離部で塵埃を遠心分離した空気を排出する排出部を備え、
少なくともいずれかの前記排出部は、開口部へと含塵空気の一部を導くガイドとなっている
ことを特徴とした請求項２記載の電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、塵埃を遠心分離する第１遠心分離部と、この第１遠心分離部で分離する塵埃よりも小さい塵埃を遠心分離する複数の第２遠心分離部とを有する集塵装置を備えた電気掃除機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気掃除機に用いられる集塵装置(集塵カップ)として、比較的大きい塵埃である粗塵を遠心分離する第１遠心分離部と、この第１遠心分離部の下流側に連通し比較的小さい塵埃である細塵(微細塵)を遠心分離する複数の第２遠心分離部とを備えたものがある。このように互いに異なる塵埃を遠心分離する遠心分離部を備える構成とすることで、使用者に要求されるメンテナンス頻度と手間が軽減されてきている。
【０００３】
しかしながら、第２遠心分離部は、第１遠心分離部よりも小径で流速が大きく、比較的大きい流体騒音の発生源となる。そのため、これら第２遠心分離部で発生する騒音を低減することが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２０１１６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、第１遠心分離部および複数の第２遠心分離部を用いて効率よく集塵しつつ、騒音を抑制し、かつ、塵埃を衛生的に廃棄できる電気掃除機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態の電気掃除機は、電動送風機を備えた掃除機本体と、電動送風機の駆動により吸い込んだ含塵空気から塵埃を分離して捕集する集塵装置とを有する。集塵装置は、第１遠心分離部と、複数の第２遠心分離部と、第１集塵部と、第２集塵部とを備える。第１遠心分離部は、ケース体と、分離部本体とを有する。分離部本体は、周面に通気開口を備える略円筒状に形成された第１円筒部を備える。また、分離部本体は、第１円筒部の下方に位置する円筒状のセパレータ部を備える。さらに、分離部本体は、第１円筒部の下方に位置する円筒状の隔壁部を備える。分離部本体は、ケース体に収容されて隔壁部の下端側がこのケース体と密着する。そして、第１遠心分離部は、ケース体の内面に沿って第１円筒部の周囲に含塵空気を旋回させて塵埃を遠心分離する。第２遠心分離部は、第２円筒部を有する。第２円筒部は、第１遠心分離部にそれぞれ並列に連通し、第１円筒部よりも径寸法が小さい略円筒状に形成される。そして、第２遠心分離部は、第２円筒部の内面に沿って第１遠心分離部を通過した含塵空気を旋回させて第１遠心分離部で遠心分離する塵埃よりも小さい塵埃を遠心分離する。第１集塵部は、第１遠心分離部により遠心分離された塵埃を溜める。第２集塵部は、各第２遠心分離部により遠心分離された塵埃を溜める。また、各第２遠心分離部は、セパレータ部および隔壁部により覆われて、セパレータ部および隔壁部の内方に位置する。そして、第１集塵部と第２集塵部とは、隔壁部とケース体との密着により分離部本体の外部と内部とに区画されている。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】一実施形態の電気掃除機の集塵装置の斜視断面図である。
【図２】同上集塵装置の横断面図である。
【図３】同上集塵装置の塵埃を廃棄する際の集塵装置の動作状態を示す斜視図である。
【図４】同上集塵装置の分解斜視図である。
【図５】同上電気掃除機の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、一実施形態の構成を図１ないし図５を参照して説明する。
【０００９】
図５において、11はいわゆるキャニスタ型の電気掃除機を示し、この電気掃除機11は、吸込風路体(風路形成体)である管部12と、この管部12が着脱可能に接続される掃除機本体13とを有している。
【００１０】
管部12は、掃除機本体13に接続される接続管部15と、この接続管部15の先端側に連通する可撓性を有するホース体16と、このホース体16の先端側に設けられた手元操作部17と、この手元操作部17の先端側に着脱可能に接続される延長管18と、この延長管18の先端側などに着脱可能に接続される吸込口体としての床ブラシ19とを備えている。
【００１１】
手元操作部17には、ループ状の把持部21がホース体16側へと突出し、この把持部21の上部には、操作用の設定ボタン22が複数設けられている。
【００１２】
また、図１ないし図５に示すように、掃除機本体13は、大径の走行輪23を両側に有し図示しない旋回輪などを下部に有する本体ケース26を備え、この本体ケース26の外部である前側の上部には、集塵カップである集塵装置27が着脱可能となっている。そして、掃除機本体13は、走行輪23および旋回輪によって被掃除面である床面上を少なくとも前後方向に沿って走行(移動)可能に構成されている。なお、以下、前後方向は、掃除機本体13(本体ケース26)の走行(移動)方向を基準とする。
【００１３】
本体ケース26は、例えば合成樹脂などにより形成されており、集塵装置27の後方に位置する本体部31と、この本体部31の前部下側に突設されて集塵装置27の下部を支持する集塵装置支持部としての突出受部32とを一体的に有している。
【００１４】
本体部31の両側には、走行輪23がそれぞれ回転自在に軸支されている。また、この本体部31の内部には、電動送風機35、この電動送風機35の動作を制御する図示しない制御手段としての制御回路部、および、これら電動送風機35および制御回路部などの電源となる電源部などが収容されている。電源部としては、商用交流電源などの外部電源に接続される電源コードを巻回したコードリール装置、あるいは、二次電池などの電池が用いられる。
【００１５】
また、本体部31の前部の下部には、本体ケース26に装着された集塵装置27の上流側に気密に接続される図示しない連通開口部が形成されており、本体部31の上部には、本体ケース26に装着された集塵装置27の下流側と電動送風機35の吸込側とを連通する図示しない吸気開口部が形成されている。そして、この本体部31の後部には、電動送風機35からの排気を排出する図示しない排気孔が形成されている。
【００１６】
また、突出受部32の前面には、管部12の接続管部15が接続されて含塵空気を集塵装置27へと吸い込むための本体吸込口41が形成されている。この本体吸込口41は、連通開口部と連通している。このため、この本体吸込口41は、本体ケース26に装着された集塵装置27の上流側と連通可能となっている。
【００１７】
電動送風機35は、設定ボタン22の操作に応じて、制御回路部により動作が制御されるものである。この電動送風機35は、本実施形態では例えば吸込側を上側として配置されている。
【００１８】
また、制御回路部は、設定ボタン22と電気的に接続されており、この設定ボタン22の操作により設定された動作モード(例えば強モード、中モード、弱モード、自動モード、停止モードなど)に電動送風機35の動作を設定するように構成されている。
【００１９】
一方、集塵装置27は、第１本体部としての収容部であるケース体45と、このケース体45の内部に収容される第２本体部としての塵埃分離部である分離体46とを備えている。そして、この集塵装置27には、電動送風機35の駆動により吸い込んだ含塵空気中の塵埃の一部である相対的に大きい塵埃、すなわち粗塵を主として遠心分離する第１遠心分離部47と、この第１遠心分離部47で分離できなかった残りの塵埃である相対的に小さい塵埃、すなわち細塵(微細塵)を遠心分離する複数の第２遠心分離部48とが構成されている。そして、この集塵装置27は、本体ケース26に対して、図示しない着脱機構により着脱可能に係止される。なお、集塵装置27の前後方向および左右方向は本体ケース26に装着した状態を基準とし、上下方向は、この集塵装置27を本体ケース26から取り外して水平面上などに載置した状態、すなわち集塵装置27(図１に示す状態)を基準とする。本実施形態において、この集塵装置27は、本体ケース26に対して一端側である上端側が後方に向けて傾斜するように装着されるため、以下説明する上下方向は集塵装置27を本体ケース26に装着した場合、必ずしも鉛直上下方向と一致しない場合もある。
【００２０】
ケース体45は、集塵装置27の外郭をなす部分で、中空な略円筒状に形成されている。このケース体45は、本実施形態では、円筒状の収容部本体であるケース体本体51と、このケース体本体51の一端部である上端部に取り付けられた天井部としてのカバー部52と、ケース体本体51の他端部である下端部を開閉する底部としての蓋体53とを備えている。また、このケース体45の後部には、含塵空気を吸い込むための導入口54が一側、例えば右側に偏った位置に開口されている。さらに、このケース体45の後部には、塵埃を分離した空気が排出される排気部55が上部に設けられている。
【００２１】
ケース体本体51は、例えば透光性を有する(透明な)合成樹脂などの部材により形成されている。このケース体本体51には、導入口54が配置されている。
【００２２】
カバー部52は、略円形板状に形成されており、ケース体本体51の上端部を気密に閉塞している。このカバー部52には、排気部55が配置されている。なお、このカバー部52は、ケース体本体51と一体でも別体でもよい。
【００２３】
蓋体53は、略円形皿状の蓋体本体57と、この蓋体本体57と同心状に配置された円筒状の受け部58と、この蓋体53をケース体本体51に回動可能に軸支するヒンジ部59とを備えている。また、この蓋体53には、図示しないが、ケース体本体51の下端部に対して気密に圧接されるシール部材と、この蓋体53をケース体本体51に係止するための係止機構が設けられている。
【００２４】
受け部58は、蓋体53を閉じた状態で分離体46を下方から支持するもので、蓋体本体57の上側の中央部に突設されている。
【００２５】
ヒンジ部59は、蓋体本体57の一側部などに設けられ、蓋体53とケース体本体51とを接続している。
【００２６】
シール部材は、蓋体本体57の外縁部などに沿って配置されている。
【００２７】
係止機構は、例えば蓋体本体57のヒンジ部59と反対側の他側部などに設けられている。この係止機構は、図示しない操作部の操作によってケース体本体51に対する蓋体53の係止を解除可能となっている。
【００２８】
導入口54は、集塵装置27を本体ケース26に装着した状態で本体部31に対向する位置に設けられている。この導入口54は、後方へと略水平状に延びており、集塵装置27を本体ケース26に装着した状態で連通開口部と気密に接続される。したがって、この導入口54は、(連通開口部を介して)本体吸込口41と気密に接続される。
【００２９】
排気部55は、カバー部52の略中央部から後方に向けて筒状に延設され、先端側が集塵装置27を本体ケース26に装着した状態で本体部31に対向する排気口55aとなっている。
【００３０】
一方、分離体46は、分離部本体61と、この分離部本体61の内方に収容される複数の導入部62、複数の第２円筒部としてのコーン部63および複数の排出部としての排出筒部64とを備えている。そして、この分離体46は、ケース体45のケース体本体51あるいはカバー部52に対して着脱可能に固定される。
【００３１】
分離部本体61は、ケース体45とともに第１遠心分離部47を構成するもので、第１円筒部としてのシュラウド部66と、セパレータ部67と、隔壁部としての集合壁部68と、排気風路部69とを備えている。また、この分離部本体61は、ケース体45の内部に、このケース体45の中心軸に沿って配置され、ケース体45(蓋体53(受け部58))に対して下端側(下端部)が密着されて支持されている。このため、この分離部本体61は、ケース体45との密着により、このケース体45との間に、第１遠心分離部47で遠心分離された塵埃(粗塵)を溜める第１集塵部としての第１溜め部70と、各第２遠心分離部48で遠心分離された塵埃(細塵)を溜める第２集塵部としての第２溜め部71とを外部と内部とに区画する。そして、この分離部本体61は、シュラウド部66、セパレータ部67および排気風路部69を一体的に備える第１構造部73と、集合壁部68を構成する第２構造部74とに分割されている。
【００３２】
シュラウド部66は、第１遠心分離部47の旋回中心となって外周とケース体45の内周面45aとの間(周囲)に、含塵空気を旋回させる旋回風路76を形成するものである。このシュラウド部66は、上下方向に沿って軸方向を有する円筒状に形成されており、ケース体45の中央部に同軸状に位置している。また、このシュラウド部66は、導入口54と略等しい高さ位置に配置されている。さらに、このシュラウド部66は、周面に複数の通気開口77を備えるとともに、隣接する通気開口77，77間が仕切り部78となっており、かつ、各通気開口77が分離フィルタ79によって覆われている。
【００３３】
通気開口77は、シュラウド部66の外周側(旋回風路76)と内周側とを連通するようにシュラウド部66の周面を貫通しており、例えば上下方向に長手状の四角形状に形成されており、シュラウド部66の周方向に互いに略等間隔に離間されて複数開口されている。このため、各仕切り部78は、それぞれ上下方向に沿って長手状でシュラウド部66の周方向に略等間隔で位置する格子状(連子状)となっている。
【００３４】
分離フィルタ79は、例えばメッシュフィルタなどであり、通気開口77を通過する含塵空気中の塵埃を濾過分離するものである。
【００３５】
セパレータ部67は、ケース体45内を、旋回風路76と第１溜め部70とに上下に分割するものである。このセパレータ部67は、シュラウド部66の下端部に隣接している。すなわち、このセパレータ部67は、シュラウド部66の下方に位置している。また、このセパレータ部67は、シュラウド部66よりも径寸法が大きく上下方向に沿って軸方向を有する有蓋円筒状に形成されており、シュラウド部66と同軸状に配置されている。すなわち、このセパレータ部67は、円形平板状の天板部81と、この天板部81の外縁部からシュラウド部66と反対側である下方へと突出する略円筒状の周板部82とを備えている。そして、このセパレータ部67には、旋回風路76から通気開口77を介して各第２遠心分離部48へと通過する含塵空気を整流する整流部83が設けられている。
【００３６】
天板部81は、シュラウド部66の下端部を覆って位置している。この天板部81は、シュラウド部66よりも径寸法が大きく、外縁部がシュラウド部66に対して径方向外側に突出している。この天板部81には、シュラウド部66の内方の位置に、例えば複数の開口部85が開口されている。これら開口部85は、通気開口77(分離フィルタ79)を介して旋回風路76からシュラウド部66の内部へと通過した含塵空気をセパレータ部67の内方(各第２遠心分離部48(各コーン部63))へと導入するもので、例えば円形状に形成され、天板部81に例えば対称に配置されている。これら開口部85には、天板部81の中央部、すなわちシュラウド部66の中心軸上に配置される中央開口部85aと、この中央開口部85aの周囲である外周寄り、すなわちシュラウド部66の内周近傍にて同一円上に互いに離間されて配置される複数の外側開口部85bとが設定されている。
【００３７】
整流部83は、天板部81のシュラウド部66の内周側に位置する部分、および、各開口部85により構成されている。すなわち、この整流部83は、通気開口77と各第２遠心分離部48とを連通するものである。
【００３８】
集合壁部68は、隔壁部本体としての略円筒状の上壁部87と、この上壁部87の下端部に連続し上端側から下端側へと縮径する塵埃ガイド部としての縮径部88と、この縮径部88の下端部に連続する被支持部としての円筒状の接続部89とを一体に備える、全体として上端部側から下端部側へと縮径する略円筒状に形成されている。この集合壁部68は、上端部側(上壁部87の上端部側)がセパレータ部67の内方に位置し、下端部側(上壁部87の下端部側、縮径部88および接続部89)がセパレータ部67から下方に突出してケース体45内に位置している。そして、この集合壁部68の内部は、第２溜め部71と連通している。
【００３９】
上壁部87は、上端部側から下端部側へと徐々に縮径するように形成されている。この上壁部87の下端部は、例えばシュラウド部66よりも径寸法が大きくなっている。
【００４０】
縮径部88は、各第２遠心分離部48により遠心分離された塵埃(細塵)を第２溜め部71に導くもので、第２溜め部71に向けて傾斜している。
【００４１】
接続部89は、分離部本体61(分離体46)をケース体45の底部(蓋体53)に対して密着させて支持させる部分であり、蓋体53の受け部58と略等しい径寸法に形成され、蓋体53によりケース体45の下端部を閉塞した状態で受け部58と密着するようになっている。
【００４２】
排気風路部69は、全ての第２遠心分離部48と排気部55(排気口55a)とを連通し、各第２遠心分離部48を通過した、実質的に塵埃を含まない空気を排気部55(排気口55a)へと流すものである。この排気風路部69は、シュラウド部66のセパレータ部67と反対側である上端部に隣接している。すなわち、この排気風路部69は、シュラウド部66の上方に位置している。また、この排気風路部69は、シュラウド部66よりも径寸法が大きく上下方向に沿って軸方向を有する有底円筒状に形成されており、シュラウド部66と同軸状に配置されている。すなわち、この排気風路部69は、円形平板状の風路隔壁部91と、この風路隔壁部91の外縁部からシュラウド部66と反対側である上方へと突出してケース体45内(ケース体本体51の上端側またはカバー部52の下部)に密着する周壁部92とを備えている。
【００４３】
風路隔壁部91は、シュラウド部66の上端部を覆って位置している。この風路隔壁部91には、シュラウド部66の内方の位置に、例えば複数の連通開口94が開口されている。これら連通開口94は、各第２遠心分離部48を通過した空気を排気風路部69内へと導入するもので、各排出筒部64の上端部(下流端部)とそれぞれ連通している。
【００４４】
周壁部92は、下端側から上端側へと徐々に拡径する円筒状に形成されている。
【００４５】
第１溜め部70は、分離部本体61の集合壁部68の接続部89と蓋体53の受け部58との密着により、ケース体本体51および蓋体53と、分離部本体61の集合壁部68の外側との間に区画される。換言すれば、この第１溜め部70は、ケース体45内の集合壁部68の外周側の空間部である。
【００４６】
第２溜め部71は、分離部本体61の集合壁部68の接続部89と蓋体53の受け部58との密着により、蓋体53(受け部58)と、分離部本体61の集合壁部68の内側との間に区画される。また、この第２溜め部71は、本実施形態では、蓋体53の受け部58によって周囲が囲まれている。
【００４７】
したがって、第１溜め部70が第２溜め部71の周囲にドーナツ状(円環状)に配置される。すなわち、第１溜め部70と第２溜め部71とは、同心状に配置されている。
【００４８】
第１構造部73は、ケース体45(ケース体本体51またはカバー部52)に上端側(排気風路部69(周壁部92))が固定され、下端側(セパレータ部67側)が自由端状となっている。また、第２構造部74は、第１構造部73のセパレータ部67に上端側(集合壁部68(上壁部87)の上端側)が内挿されてこの第１構造部73に着脱可能に係止保持され、下端側(集合壁部68(接続部89)の下端側)が自由端状となっている。
【００４９】
各導入部62は、各コーン部63の上端部に取り付けられ、第１遠心分離部47を通過した含塵空気を各コーン部63内へと、このコーン部63の内周面の接線方向に沿うように螺旋状に導入するとともに、各コーン部63(各第２遠心分離部48)と排出筒部64とを連通するもので、セパレータ部67(整流部83)の下方に位置し、周囲に位置する吸気開口62a(上流側)が開口部85を介して通気開口77と連通している。したがって、これら導入部62は、吸込側が(整流部83(開口部85)および通気開口77を介して)旋回風路76と連通している。なお、各導入部62は、吸気開口62aの開口方向が互いに所定角度ずつ異なるように設定され、開口部85(整流部83)を通過してセパレータ部67内へと導入された空気を各コーン部63へと略均等に分配するようになっている。また、これら導入部62は、中央部に位置する排気開口62b(下流側)が排出筒部64と接続されている。したがって、これら導入部62は、排気側が(排出筒部64を介して)排気風路部69と連通している。
【００５０】
各コーン部63は、各導入部62とセットとなって各第２遠心分離部48を構成し、第１遠心分離部47に対して並列に連通している。これらコーン部63は、シュラウド部66よりも小さい径寸法を有し、それぞれ軸方向を鉛直上下方向に沿わせて、すなわち集塵装置27の中心軸に対して略平行として位置し、かつ、含塵空気が流入する上端側から下端側へと徐々に縮径する略円筒状に形成されている。このため、これらコーン部63は、含塵空気の旋回半径を第１遠心分離部47の旋回風路76での旋回半径よりも小さく、かつ、旋回速度を第１遠心分離部47の旋回風路76での旋回速度よりも大きくして細塵を遠心分離することが可能となっている。さらに、これらコーン部63は、例えば連結部としての連結板96を介して互いに一体に連結されており、この連結板96を介して第２構造部74(集合壁部68(上壁部87))の上端部に支持され、集合壁部68の内方に収容されている。このため、これらコーン部63は、セパレータ部67の内方に位置している。そして、これらコーン部63の下端部は、縮径部88に対して上方に離間されてこの縮径部88と対向しているとともに、第２溜め部71と連通している。したがって、これらコーン部63の下端部は、第２遠心分離部48で遠心分離した細塵を第２溜め部71へと排出する排出開口部63aとなっている。
【００５１】
各排出筒部64は、細長い円筒状に形成され、各第２遠心分離部48(各コーン部63)と排気風路部69とを連通するものである。すなわち、各排出筒部64は、各第２遠心分離部48(各コーン部63)に対応して設けられ、下端部(上流側)が各導入部62の排気開口62bと気密に接続され、上端部(下流側)が各連通開口94と気密に接続されている。また、これら排出筒部64は、鉛直上下方向に沿って、すなわち集塵装置27の中心軸に対して略平行に軸方向を有しており、セパレータ部67の天板部81(整流部83)を貫通して、シュラウド部66の内方に位置している。すなわち、これら排出筒部64は、通気開口77から(整流部83を介して)各第２遠心分離部48(各コーン部63)へと分岐される含塵空気中に位置している。また、これら排出筒部64は、相対的に大きい同一円上に互いに離間されて位置する複数の第１の排出筒部である外側排出筒部64aと、相対的に小さい同一円上に互いに離間されて位置する複数の第２の排出筒部である内側排出筒部64bとが、同心状でかつ対称に配置されるように設定されている。そして、外側排出筒部64aは、開口部85(外側開口部85b)よりも外方で、かつ、シュラウド部66の仕切り部78の背面側、すなわちシュラウド部66の内側の位置に密着して配置されている。これら外側排出筒部64aは、例えば仕切り部78の１つ置き毎に配置されており、各外側開口部85bの両側に(１つの外側開口部85bにつき２つずつ)位置している。また、内側排出筒部64bは、シュラウド部66の中心軸の周囲に配置されており、中央開口部85aよりも外方で、かつ、外側開口部85b，85b間にそれぞれ配置されている。このため、これら排出筒部64は、開口部85をそれぞれ囲んで配置されている。具体的に、外側排出筒部64a，64aおよび内側排出筒部64b，64bが各外側開口部85bを囲んで配置され、内側排出筒部64bが中央開口部85aを囲んで配置されている(図２)。
【００５２】
そして、第１遠心分離部47は、ケース体45の内面に沿ってシュラウド部66の周囲の旋回風路76に含塵空気を旋回させて塵埃を遠心分離するものである。
【００５３】
また、各第２遠心分離部48は、第１遠心分離部47に対してそれぞれ並列に連通しており、この第１遠心分離部47を通過した含塵空気を導入部62からコーン部63の内部へと導入し、このコーン部63の内面に沿って旋回させて第１遠心分離部47で遠心分離する塵埃(粗塵)よりも小さい塵埃(細塵)を遠心分離して第２溜め部71に溜めるとともに、細塵を分離した、実質的に塵埃を含まない空気を排出筒部64から排気風路部69(排気部55(排気口55a))へと、すなわち集塵装置27の外部へと排気するものである。
【００５４】
次に、上記一実施形態による掃除動作を説明する。
【００５５】
掃除を開始する際には、まず、ケース体45に対して分離体46を取り付けて一体的に組み立てる。このとき、分離体46は、蓋体53により下端側を開いたケース体45の内部に第１構造部73を挿入して係止保持するとともに、この第１構造部73内に、各導入部62を取り付けたコーン部63を連結する連結板96を上端側で保持した第２構造部74の上端側を内挿して係止保持することで、各導入部62の吸気開口62aが各排出筒部64と気密に接続された状態でケース体45に同軸状に保持される。次いで、蓋体53を閉じることで、ケース体45の下端側が閉塞されるとともに、分離体46の分離部本体61の下端部(接続部89)が蓋体53の受け部58と密着することで、ケース体45と分離部本体61との間に第１溜め部70および第２溜め部71が区画される。
【００５６】
そして、この組み立てた集塵装置27を本体ケース26に装着し、着脱機構により集塵装置27を本体ケース26に係止することで、集塵装置27の導入口54および排気部55が本体ケース26の連通開口部および吸気開口部とそれぞれ気密に接続される。したがって、集塵装置27が電動送風機35の吸込側と本体吸込口41との間に気密に接続された状態で本体ケース26に装着される。なお、集塵装置27が本体ケース26に既に装着された状態である場合には、これらの操作は不要である。
【００５７】
この状態で、掃除機本体13(本体ケース26)の本体吸込口41に管部12を接続する。具体的に、管部12は、接続管部15を本体吸込口41に挿入接続するとともに、必要に応じて、手元操作部17の先端側に延長管18および床ブラシ19を順次接続する。この状態で、手元操作部17の設定ボタン22が掃除機本体13(本体ケース26)内の制御回路部などと電気的に接続される。なお、管部12が掃除機本体13に既に接続された状態である場合には、これらの操作は不要である。
【００５８】
そして、使用者は、電動送風機35および制御回路部などに給電可能な状態とした後、把持部21を把持し、所望の設定ボタン22を操作することにより、電動送風機35の動作モードを設定する。制御回路部は、この設定された動作モードに対応して電動送風機35の入力を制御し、電動送風機35を設定された動作モードで起動する。
【００５９】
この電動送風機35の起動により生じた負圧は、吸気開口部、排気部55、排気風路部69、第２遠心分離部48、整流部83、第１遠心分離部47、導入口54、連通開口部および本体吸込口41を介して、管部12へと作用する。
【００６０】
そして、使用者は、この負圧の作用により、床ブラシ19、延長管18、あるいは手元操作部17の先端側から空気とともに塵埃を吸い込む。
【００６１】
この塵埃を含む空気、すなわち含塵空気は、管部12から本体吸込口41および連通開口部を経由して導入口54へと導かれ、この導入口54から集塵装置27内、すなわち第１遠心分離部47内へと吸い込まれる。
【００６２】
この第１遠心分離部47では、含塵空気がケース体45の内周面45aに沿って旋回風路76を旋回することで、この含塵空気中の特に粗塵が遠心分離され、ケース体45の内周面45aに沿って落下してセパレータ部67の下方のドーナツ状の第１溜め部70に溜められる。
【００６３】
また、旋回風路76を旋回する含塵空気は、シュラウド部66の通気開口77を通過する際に分離フィルタ79により濾過される。さらに、この分離フィルタ79を通過した含塵空気は、排出筒部64により各開口部85へとガイドされながら整流部83により整流され、各開口部85からセパレータ部67の内方へと通過し、各導入部62の吸気開口62aから第２遠心分離部48内(コーン部63内)へとそれぞれ略均等に分岐されて流入する。
【００６４】
これら第２遠心分離部48(コーン部63)において、含塵空気は、内周面(コーン部63の内周面)に沿って旋回され、この含塵空気中の細塵が遠心分離され、第２遠心分離部48(コーン部63の内周面)に沿って、排出開口部63aからコーン部63の下方へと落下する。この細塵は、各コーン部63の下方に位置する縮径部88上に落下し、この縮径部88の傾斜に沿って第２溜め部71に溜められる。
【００６５】
そして、細塵が遠心分離された実質的に塵埃を含まない空気は、各第２遠心分離部48の導入部62の排気開口62bから各排出筒部64を介して排気風路部69へと排気されて合流し、この排気風路部69を介して排気部55(排気口55a)から集塵装置27の外部へと排気される。
【００６６】
この後、この空気は、吸気開口部から電動送風機35へと吸い込まれ、この電動送風機35の内部を冷却しつつ通過して排気風となり、電動送風機35から排気孔を介して本体ケース26の外部へと排気される。
【００６７】
掃除が終了すると、使用者が所定の設定ボタン22を操作することで、制御回路部が電動送風機35の入力を低下させて電動送風機35を停止させる。
【００６８】
集塵装置27内に一定量の塵埃が溜まった場合には、集塵装置27を本体ケース26から取り外してごみ箱などの廃棄位置へと運んだ後、係止機構の操作部を操作することで蓋体53がヒンジ部59を中心として自重により下方に回動する。このため、ケース体45の下部が開かれるとともに、蓋体53(受け部58)と分離部本体61の下端部(集合壁部68(接続部89))とが互いに離間され、蓋体53上に溜まった粗塵および細塵がまとめて廃棄される。このとき、粗塵が細塵を囲い込んでいることで、細塵が粗塵に包み込まれながら廃棄され、細塵の舞い上がりが抑制されて衛生的な廃棄が可能になる。
【００６９】
以上説明した一実施形態によれば、ケース体45の内周面45aに沿ってシュラウド部66の周囲に含塵空気を旋回させて塵埃を遠心分離する第１遠心分離部47と、この第１遠心分離部47にそれぞれ並列に連通し、各コーン部63の内面に沿って第１遠心分離部47を通過した含塵空気を旋回させて第１遠心分離部47で遠心分離する塵埃よりも小さい塵埃を遠心分離する複数の第２遠心分離部48とを備えることで、これら第１遠心分離部47および複数の第２遠心分離部48を用いて効率よく集塵できる。また、各第２遠心分離部48を第１遠心分離部47のシュラウド部66の下方に位置するセパレータ部67の内方に配置することで、第１遠心分離部47の構造空間を利用し、第１遠心分離部47よりも旋回流の速度が大きく騒音が発生しやすい各第２遠心分離部48を第１遠心分離部47の外殻に内包して遮音できるので、騒音を抑制できる。しかも、第１遠心分離部47により遠心分離された塵埃(粗塵)を溜める第１溜め部70と、各第２遠心分離部48により遠心分離された塵埃(細塵)を溜める第２溜め部71とを、分離部本体61とケース体45との密着により分離部本体61の外部と内部とに区画するので、第１溜め部70に溜められた粗塵により第２溜め部71に溜められた細塵を包み込むことができ、細塵の舞い上がりなどを抑制して衛生的に廃棄できる。
【００７０】
また、第２遠心分離部48のうち、コーン部63はセパレータ部67の内方で、かつ、集合壁部68の内方に配置しているので、コーン部63で発生する騒音が二重に遮音され、騒音をより抑制できる。
【００７１】
さらに、シュラウド部66の周面に開口された通気開口77を通過した含塵空気を各コーン部63の内部へと導入する開口部85のうち、外側開口部85bがシュラウド部66の内周近傍に位置しているので、通気開口77を通過した含塵空気が開口部85(外側開口部85b)を介して第２遠心分離部48へと容易かつ早期に流れ込みやすく、効率がよいとともに、集塵装置27内に吸い込まれた含塵空気が集塵装置27の内部をさまようことなく早期に第２遠心分離部48へと吸い込まれるので、この含塵空気中の特に細塵が各部に付着しにくい。
【００７２】
特に、シュラウド部66が導入口54と略等しい高さ位置にあるため、導入口54から第１遠心分離部47(旋回風路76)に導入された含塵空気がそのまま通気開口77に流入して開口部85(整流部83)を介して各第２遠心分離部48(各コーン部63)へと導入される。したがって、含塵空気が繰り返し上下に移動することなく、円滑に各第２遠心分離部48(各コーン部63)へと流入するので、効率がよい。
【００７３】
そして、各コーン部63の上端部に位置して第２遠心分離部48で塵埃を遠心分離した空気を排出する排出筒部64のうち、外側排出筒部64aが開口部85(外側開口部85b)へと含塵空気の一部を導くガイドとなっているので、通気開口77を通過した含塵空気をより効率よく開口部85(外側開口部85b)へと流すことができる。また、各開口部85の周囲が排出筒部64により囲まれているため、通気開口77を通過した含塵空気がこれら排出筒部64を避けた位置に各開口部85が位置することとなり、排出筒部64全体が開口部85へと含塵空気をガイドすることができる。
【００７４】
しかも、外側排出筒部64aは、仕切り部78の背面側に位置しているので、通気開口77を通過する含塵空気の流れを妨げにくい。したがって、乱流などにより生じる騒音も抑制できる。
【００７５】
なお、上記一実施形態において、集塵装置27は、ケース体45の底部を蓋体53により開閉することで塵埃を下部から排気する構成としたが、例えばケース体45を有底円筒状に構成し、分離体46(分離部本体61)をケース体45から取り外してケース体45の上端側から廃棄する構成とすることもできる。
【００７６】
また、電気掃除機11としては、キャニスタ型に限らず、例えば上下方向に長手状の本体ケース26の下端部に床ブラシ19を接続した、いわゆるアップライト型や、本体ケース26に対して直接延長管18および床ブラシ19を接続したスティック型のものなどでも対応して用いることができる。
【００７７】
本発明の一実施形態を説明したが、この実施形態は、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。この新規な実施形態は、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。この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】
【００７８】
11    電気掃除機
13    掃除機本体
27    集塵装置
35    電動送風機
45    ケース体
47    第１遠心分離部
48    第２遠心分離部
61    分離部本体
63    第２円筒部としてのコーン部
64    排出部としての排出筒部
66    第１円筒部としてのシュラウド部
67    セパレータ部
68 隔壁部としての集合壁部
70    第１集塵部としての第１溜め部
71    第２集塵部としての第２溜め部
77    通気開口
85    開口部
【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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