(57)【要約】【課題】掃除性能及び第２塵分離部のファイルタ要素のメンテナンス性を改善できる電気掃除機を得ることにある。【解決手段】掃除機本体の吸込み口から電動送風機３３の吸気口３３Ａに至る風路中に、この風路を流れる空気と粗塵とを分離する第１塵分離部６１と、この分離部６１で分離された塵を溜める第１塵溜め部５５と、第１塵分離部の下流側に配置される第２塵分離部（フィルタ）８０とを夫々設ける。フィルタ８０は立てて使用されるマット状のフィルタ要素８２を備える。このフィルタ要素８２の上流側表面から落ちる細塵を溜める凹状の第２塵溜め部７２をフィルタ要素８２の下方に設ける。これにより、第２塵溜め部７２に溜められた塵が、運転の度に舞い上がってフィルタ要素８２に付着されないようにしたことを特徴としている。【選択図】    図４
2004147951.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
掃除機本体の吸込み口から電動送風機の吸気口に至る風路中に、この風路を流れる空気と塵とを分離する第１塵分離部と、この第１塵分離部で分離された塵を溜める第１塵溜め部と、前記第１塵分離部の下流側に配置される第２塵分離部とを夫々設けるとともに、前記第２塵分離部が立てて使用されるマット状のフィルタ要素を備え、このフィルタ要素から落ちる細塵を前記第１塵溜め部とは別に溜める凹状の第２塵溜め部が前記フィルタ要素の下方に設けられている電気掃除機。
【請求項２】
掃除機本体の吸込み口から電動送風機の吸気口に至る風路中に、この風路を流れる空気と塵とを分離する第１塵分離部と、この第１塵分離部で分離された塵を溜める第１塵溜め部と、前記第１塵分離部の下流側に配置される第２塵分離部とを夫々設けるとともに、前記第２塵分離部が立てて使用されるマット状のフィルタ要素を備え、このフィルタ要素から落ちる細塵を前記第１塵溜め部とは別に溜める凹状の第２塵溜め部が、前記第１塵分離部から前記吸気口に至る空気の流れから外れた位置に設けられている電気掃除機。
【請求項３】
掃除機本体の吸込み口から電動送風機の吸気口に至る風路中に、この風路を流れる空気と塵とを分離する第１塵分離部と、この第１塵分離部で分離された塵を溜める第１塵溜め部と、前記第１塵分離部の下流側に配置される第２塵分離部とを夫々設け、
前記第２塵分離部が立てて使用されるマット状のフィルタ要素を備え、前記第１塵分離部から前記吸気口に至る空気の流れが前記フィルタ要素の主に上部を通って吸込まれるように前記電動送風機を配設するとともに、
前記フィルタ要素の上流側表面の下部と対向する壁を設けて、前記第１塵分離部から前記フィルタ要素の上部に至る空気の流れが主に通る負圧空間より狭い空隙を、前記壁と前記フィルタ要素の下部との間に形成し、前記空隙の下端部が凹状をなして前記フィルタ要素の下方に設けられている電気掃除機。
【請求項４】
前記第１塵分離部が、一端を前記吸込み口に連通した分離風路、及びこの分離風路と前記電動送風機の吸気口に連通する分離開口を有した通路形成体と、前記分離風路の他端に対向する風当て壁部を有して前記分離風路と前記第１塵溜め部とを連通して設けられた案内部とを備えている請求項１から請求項３の内のいずれか１項に記載の電気掃除機。
【請求項５】
前記フィルタ要素の上端が下端より上流側にせり出すように前記フィルタ要素が前傾されている請求項１から４の内のいずれか１項に記載の電気掃除機。
【請求項６】
前記第１、第２の塵分離部の下端開口が並べられており、これらにわたる大きさで開閉可能に設けられている１枚の底板を備え、この底板が閉じられた時に前記第２塵溜め部が凹状となる請求項１から５の内のいずれか１項に記載の電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸引した含塵空気中の塵を分離する第１塵分離部の下流側に、この第１塵分離部を通過した塵を分離する第２塵分離部を設けた電気掃除機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から電気掃除機ではその電動送風機が塵を吸込むことを抑制するために、第１塵分離部の下流側に第２塵分離部を設けている（例えば特許文献１参照。）。
【０００３】
前記特許文献１の電気掃除機は、円筒状の集塵機胴の内部を水平状の仕切板で下部の集塵室と上部の集塵室とに区画するとともに、これら両室を仕切板の中央部の排気筒により連通させ、かつ、上部集塵室の上端開口に排気ファン（電動送風機）を取付けている。下部集塵室の上部に接線方向の吸引口を設けて、この吸引口と下部集塵室とでサイクロン式の第１塵分離部を形成している。排気ファンの吸気側を覆うフィルタを上部集塵室に設けて、このフィルタと上部集塵室とで第２塵分離部を形成している。
【０００４】
この電気掃除機では、排気ファンの運転により吸引口から吸引された含塵空気中の塵が、第１塵分離部で遠心分離されて下部集塵室に溜められるとともに、第１塵分離部内の空気は排気筒から第２塵分離部の上部集塵室に流入し、フィルタを通過して排気ファンに吸込まれた後、外部に排出される。この場合、フィルタは空気中に含まれる粉塵を濾過する。
【０００５】
【特許文献１】
実願昭６０−１５７６８６号（実開昭６２−６６７５５号）のマイクロフィルム（第３−５頁、第１図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記特許文献１で排気ファンの運転が停止されると、第２塵分離部のフィルタの上流側表面に捕捉された塵は上部集塵室内に落下する。しかし、上部集塵室は下部集塵室から排気ファンの吸引口に至る風路の一部をなしている。このため、再び排気ファンが運転されるに伴い、上部集塵室を通過する空気によって、この上部集塵室に溜められた塵は、容易に舞い上げられて、フィルタで再び捕捉される。
【０００７】
このように運転が再開される度に、上部集塵室に溜められた塵がフィルタで再捕捉されるため、フィルタは早期に目詰まりを起こし易い。これにより、フィルタを水洗いして再生したり、或いは新たなフィルタに交換する等、使用者に求められるメンテナンスの間隔が短く、その改善が求められている。更に、フィルタが早期に目詰まりすることにより、風路抵抗が増えて、下部集塵室の吸引口に含塵空気を吸込む力が低下し、掃除性能が低下し易い。特に、前記特許文献１のようにサイクロン式の電気掃除機では、前記吸引力の低下に伴って遠心分離作用も低下してしまうことは避けられない。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、掃除性能及び第２塵分離部のフィルタ要素のメンテナンス性を改善できる電気掃除機を得ることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明は、吸引した含塵空気中の塵を分離する第１塵分離部の下流側に、立てて使用されるマット状のフィルタ要素を備えて、前記第１塵分離部を通過した塵を分離する第２塵分離部を設けた電気掃除機において、前記フィルタ要素から落ちる塵を第１塵溜め部とは別に溜める凹状の第２塵溜め部を、前記フィルタ要素の下方に設けている。
【００１０】
本発明で、マット状のフィルタ要素には、紙、綿、布、グラスウール、不織布、発泡合成樹等の濾材を、単層又は複数種積層して、平板状フィルタ又は拡張型のプリーツフィルタとしたもの等を好適に使用できるとともに、このフィルタ要素の少なくとも上流側表面に、この表面への塵の付着を抑制する低摩擦係数の表面加工層を設けることも妨げない。本発明で、第１塵分離部で塵を分離する手段は、例えば濾材を用いた濾過分離手段であっても、濾材を用いないで、空気と塵との運動エネルギーが異なることに基づく慣性力の差を利用して慣性分離（遠心分離を含む）する慣性分離手段であってもよい。更に、本発明で、第２塵溜め部が凹状であるとは、第２塵溜め部に風が通過できない袋小路状態となっていることが好適である。しかし、これに制約されず、第２塵溜め部の上部に乱流の影響が波及した時に、第２塵溜め部に溜められた塵の多少の舞い上がりは許容するも、大半の塵を溜められた状態に維持する機能を有している場合等も含んでいる。しかも、本発明で、凹状の第２塵溜め部に、上方から落下してくる塵は通過させるが、第２塵溜め部への乱流の影響をより一層抑制するための斜状又は漏斗状のバッフルを設けることは妨げない。更に、本発明で、第２塵分離部のフィルタ要素に対する塵落とし手段を設けることは妨げない。
【００１１】
本発明では、運転停止に伴いマット状のフィルタから落下する塵を溜める第２塵溜め部が凹状であることにより、運転の再開に伴って第２塵溜め部に、電動送風機の吸気口に吸込まれる空気が通り抜けたり、第２塵溜め部には前記空気の乱流が波及し難くなるので、第２塵溜め部に溜められた塵がフィルタに再付着することを抑制できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図１ないし図９を参照して本発明の一実施形態を説明する。
【００１３】
図１中符号１０で示す電気掃除機が備える掃除機本体２０には、可撓性の吸塵ホース２１の一端部が着脱可能に接続され、このホース２１は他端部に手元操作部２２を備えている。手元操作部２２には伸縮可能な延長管２３が着脱可能に接続され、延長管２３の先端部には吸込み口体２４が着脱可能に接続される。手元操作部２２はハンドル２２Ａを有し、このハンドル２２Ａには遠隔操作用の操作スイッチ２２Ｂが設けられている。
【００１４】
図１ないし図３に示すように掃除機本体２０は、本体ケース３０と、本体ケース３０に着脱自在に取付けられる集塵容器（ダストカップ）５０と、蓋体４０とを備えている。蓋体４０はその後部が本体ケース３０の前部にヒンジ結合されて上下方向に開閉可能に設けられている。
【００１５】
本体ケース３０は、後側の電動部３４と前側の載置部３５とを備えている。図２に示すように電動部３４には電動送風機３３が内蔵されていて、この電動送風機３３の吸気口３３Ａはその大方が電動部３４の上部側に寄っている。載置部３５は電動部３４の下部から前方へ一体に突出されていて、上方に開放する凹状をなす皿状に形成されている。この載置部３５には集塵容器５０が着脱自在に載置される。蓋体４０が閉じられることによって、蓋体４０と載置部３５とが集塵容器５０を挟持して固定するようになっている。
【００１６】
図３（Ｂ）に示すように電動部３４の前面は開口され、この開口３４Ａは電動送風機３３の吸気口３３Ａに対向するとともに連通している。開口３４Ａには後述するフィルタ８０をその下流側から押えるためのリブを放射状に有したフィルタ押え３４Ｂが設けられている。
【００１７】
本体ケース３０の幅方向両側壁には、本体ケース３０の前側上部から後側下部にわたる斜状の膨出部３６（一方のみ図示）が夫々一体に形成され、これら膨出部３６の下端部に後輪３７が回転自在に取付けられている。両膨出部３６と本体ケース３０の両側壁の前側部分には複数の排気孔からなる排気部３８が設けられている。これらの排気部３８は図示しない排気風路を介して電動送風機３３の排気口３３Ｂ（図２参照）と連通している。電動送風機３３の排気口３３Ｂから排気される空気は排気風路を介して排気部３８から外に排気される。本体ケース３０の電動部３４には電動送風機３３の下側に位置して図示しないバッテリー３９が内蔵されている。バッテリー３９の電力は電動送風機３３等に供給される。なお、図示のバッテリーに代えて同部分にコードリールを配置して、このリールを介して商用交流電源の電力を電動送風機３３等に供給することも可能である。
【００１８】
蓋体４０は、平面視がほぼ楕円形に形成された天板４１と、この天板４１の周囲に一体に形成された周壁４２とを有している。周壁４２の前部には吸塵ホース２１を着脱可能に接続する吸込み口４３を有する接続パイプ４４（図２参照）が設けられている。接続パイプ４４は、前後方向に延びており、その一端開口（前端）は吸込み口４３をなし、他端（後端）４５は開口している。
【００１９】
図４ないし図６に示すように集塵容器５０は、一面例えば図４において右側に位置する後面に開口５１を有し、この開口５１と対向する例えば前面の壁５０ａに吸気入口５２を有する容器ケース体５３と、この容器ケース体５３に設けられた把手部５４とを有している。把手部５４は例えば吸気入口５２の下方に位置して壁５０ａに一体形成されている。
【００２０】
容器ケース体５３は、このケース体５３の下部で形成した第１塵溜め部（第１集塵部）５５と、この第１塵溜め部５５の主として上方に形成された負圧室部（負圧空間）５６と、この負圧室部５６内に設けられた第１塵分離部６１と、この塵分離部６１で分離された塵埃を第１塵溜め部５５へ導く案内部６３とを有している。
【００２１】
第１塵溜め部５５の底面は開放されている。第１塵溜め部５５の底部には、底板５７が軸Ｊ回りに開閉可能に取付けられており、この底板５７を開けることにより第１塵溜め部５５内に蓄積された塵埃を捨てることができる。底板５７の閉じ状態は、把手部５４に設けた操作釦の押し込みに連動する図示しない機構を介して解除されるようになっている。
【００２２】
第１塵溜め部５５と負圧室部５６とは、開口５１に寄った起立壁６０とこの壁６０の上端から折れ曲がって壁５０ａに連続する天井壁５８とで区画されている。第１塵溜め部５５の天井壁５８には第１塵溜め部５５と負圧室部５６とを連通する通気開口５９が形成されている。通気開口５９は第１塵溜め部５５の略中央部に対向して設けられている。この通気開口５９には図６及び図８に示すように例えばネットで作られたフィルタＦ１が取付けられている。
【００２３】
天井壁５８の起立壁６０側には接続穴５８Ａ（図５参照）が形成されている。この接続穴５８Ａの下方には第１塵溜め部５５内で旋回流を発生させるためのガイド壁５５Ｇ（図４及び図８参照）が設けられている。
【００２４】
第１塵分離部６１は、分岐風路６２ａを形成する筒状の風路形成体６２と、案内部６３とを有している。
【００２５】
図５及び図６に示すように風路形成体６２は、一端及び他端をともに開口した中空円錐台状であって、その全周にわたって複数の分離開口６４を等間隔に有しているとともに、これらの分離開口６４を塞ぐフィルタＦ２（図２及び図４参照）を有している。詳しくは、風路形成体６２は、大小一対の円形枠部Ｗ１、Ｗ２と、これら枠部Ｗ１、Ｗ２を連結した複数のリブＷ３とで構成されたフレームを備えている。各分離開口６４は両枠部Ｗ１、Ｗ２及びリブＷ３によって囲まれた空間で作られている。フィルタＦ２は、例えばネットで作られていて、前記フレームの内周面に沿って筒状に取付けられている。したがって、風路形成体６２はあたかもざるの軸方向両端を開口した構造をなしていて、この形成体６２によって囲まれた分離風路６２ａが形成されている。
【００２６】
この分離風路６２ａは掃除機本体２０の軸方向（本実施形態では前後方向）に直線状に延びている。分離風路６２ａは、風路形成体６２の分離開口６４、容器ケース体５３の負圧室部５６、及び本体ケース３０の電動部３４の開口３４Ａを、順次介して電動送風機３３の吸気口３３Ａに連通している。
【００２７】
図４に示すように風路形成体６２の大径な一端開口６２Ａの径は容器ケース体５３の吸気入口５２の径より大きく形成されている。風路形成体６２はその一端開口６２Ａの内側に吸気入口５２が位置するように容器ケース体５３に接続されている。風路形成体６２の小径な他端開口６２Ｂの径は吸気入口５２の径とほぼ同一に形成されている。これにより、風路形成体６２の径は一端から他端に行くにしたがって直線的に漸減している。なお、風路形成体６２の他端開口６２Ｂの径は吸気入口５２の径より小さくてもよい。
【００２８】
風路形成体６２の軸線が延びる方向と、蓋体４０の接続パイプ４４の軸線が延びる方向とはほぼ一直線状に連続し、これらの軸線延長線上に電動送風機３３の吸気口３３Ａが向き合うように設けられている。蓋体４０の接続パイプ４４と、容器ケース体５３の吸気入口５２と、風路形成体６２と、容器ケース体５５の開口５１と、電動送風機３３の吸気口３３Ａとは、掃除機本体２０の軸方向（本実施形態では前後方向）に沿って順次配設されている。
【００２９】
図４ないし図６に示すように案内部６３は風路形成体６２の他端開口６２Ｂに連続して設けられている。詳しくは、案内部６３は、風路形成体６２の他端開口６２Ｂの上部から斜め下方に向かって延びた傾斜壁部６３Ａと、この傾斜壁部６３Ａの一端から湾曲して下方に延びるとともに風路形成体６２の他端開口６２Ｂに対向する風当て壁部６３Ｂと、傾斜壁部６３Ａ及び風当て壁部６３Ｂの両側に形成された側壁部６３Ｃとを有している。この案内部６３は、風路形成体６２の他端開口６２Ｂに接合された開口６３Ｄを有している。
【００３０】
この案内部６３の下部は、筒状をなして例えば上下方向に延びているとともに、接続穴５８Ａを覆って天井壁部５８と起立壁６０とにわたって接続されている。この接続により、案内部６３は分離風路６２ａと第１塵溜め部５５とを連通している。
【００３１】
前記起立壁６０は容器ケース体５３の開口５１より少し内側（前側）に設けられて、開口５１に所定の深さＨ（図４参照）を与えている。この深さＨを利用して開口５１内に第２塵分離部をなす後述のフィルタ８０が着脱可能に装着されるようになっている。
【００３２】
図４ないし図７に示すように起立壁６０の下端部外側には後述するフィルタ８０を下側から支える支持壁７１が一体に設けられ、この支持壁７１と起立壁６０の下端部外側との間に第２塵溜め部７２が形成されている。第２塵溜め部７２は、第１塵溜め部５５に溜められる塵より微細な塵を、第１塵溜め部５５とは別に独立して溜めるために設けられている。第２塵溜め部７２の上下両端は夫々開口されているとともに、この第２塵溜め部７２は複数の支持リブ７３によって複数の領域に区画されている。支持リブ７３はフィルタ８０を下側から支える。
【００３３】
第２塵溜め部７２の下端開口は、前記第１塵溜め部５５の下端開口に並べられているとともに、第１塵溜め部５５を開閉する前記底板５７により開閉可能に閉じられている。これにより、１枚の底板５７を開けることにより、第１、第２の塵溜め部５５、７２内に溜められた塵を同時に捨てることができて、使い勝手をよくできる。底板５７で第２塵溜め部７２の下端開口が閉じられることにより、第２塵溜め部７２は、気流が通り抜けたり、この塵溜め部７２に乱流の影響が殆ど波及しないような凹状に形成され、具体的には本実施形態では行き止まり構造となる。
【００３４】
底板５７の内面には環状のシール材７４（図４参照）が固定されており、これにより底板５７を閉じた状態での両塵溜め部５５、７２の下端部の気密を同時に図っている。このため、両塵溜め部５５、７２ごとにシール材を要することなく単一のシール材７４を共用して気密を図ることが可能である点で優れている。なお、第２塵溜め部７２とこれに隣接している第１塵溜め部５５とを仕切っている起立壁６０の下端全体は、閉じられた底板５７の内面に接触するようになっている。又、シール材７４は底板５７に代えて両塵溜め部５５、７２の下端面にわたって環状に設けることも可能である。
【００３５】
容器ケース体５３の開口５１部内へのフィルタ８０の嵌め込み深さは、容器ケース体５３に設けた規制手段、例えば図４に示すように容器ケース体５３の天井部に形成した段部５３Ａ及び起立壁６０とリブ７３とがなす角部５３Ｂで規制され、この規制によりフィルタ８０は、立てて、好ましくは例えば垂直に近い角度で前傾して装着されるようになっている。ここに、前傾とは、フィルタ８０全体若しくは後述のフィルタ要素の上端が下端より、このフィルタ８０を通過する気流を基準に上流側にせり出すように傾斜された状態を指している。
【００３６】
容器ケース体５３に取付けられたフィルタ８０の上部は前記負圧室部５６に臨んでおり、かつ、下部は起立壁６０に近接して対向される。これにより、フィルタ８０の下部と起立壁６０の間には、上方の負圧室部５６に比較して遥かに狭くしかも風路断面積が小さい空隙Ｇが形成される。空隙Ｇの下端は、この空隙Ｇの下側に連なって位置している前記第２塵溜め部７２に連通されている。
【００３７】
既述のようにフィルタ８０を前傾させた構成は、電気掃除機１０の運転停止に伴い、フィルタ８０の上流側表面に付着している塵が、それより下位置の付着塵に邪魔されることを抑制して自由落下し易くできる点で優れている。なお、本発明ではフィルタ８０は、前傾せずに垂直状に設けてもよく、場合によれば少し後傾させて設けることも可能である。
【００３８】
図４及び図９に示すようにフィルタ８０は、フィルタ枠８１と、この枠８１の内側全体を塞いで装着されるフィルタ要素８２とを備えている。フィルタ要素８２は濾材をマット状にしたものであり、特に本実施形態では濾過面積を拡張するためにプリーツ加工を施したプリーツフィルタ要素を用いている。このフィルタ要素８２のメッシュは、前段のフィルタＦ１、Ｆ２のメッシュより細かい。
【００３９】
フィルタ要素８２を四周から支持するフィルタ枠８１の下枠部８１ａには、図９に示すように交互に閉塞部８３と塵排出部として機能する切欠き部８４とが設けられている。なお、下枠部８１ａ以外の上枠及び側枠部には閉塞部８３及び切欠き部８４は設けられていない。これら閉塞部８３と切欠き部８４とはフィルタ要素８２のプリーツに対応させて所定ピッチで交互に形成されたもので、切欠き部８４はフィルタ枠８１の前側（上流側）に開放して形成されている。
【００４０】
図９において前側に指向するフィルタ要素８２の裏面の上下方向に延びる溝８２ａの下端は、いずれも閉塞部８３上に載置されて、この閉塞部８３で閉じられている。これにより、フィルタ要素８２の表裏面にわたる通気経路が下枠部８１ａにできることが阻止されている。更に、図９において後側に指向するフィルタ要素８２の表面の上下方向に延びる溝８２ｂの下端は、いずれも切欠き部８４に対向されている。各切欠き部８４はその下方の第２塵溜め部７２に連通されている。したがって、フィルタ要素８２の表面から落下した塵は、切欠き部８４を通って下方の第２塵溜め部７２に溜められるようになっている。
【００４１】
次に、上記のように構成された電気掃除機１０の動作を説明する。
【００４２】
図３（Ａ）に示すように集塵容器５０を本体ケース３０の載置部３５に載置した後、図２に示すように蓋板４０を閉じてから、図１に示すように吸塵ホース２１を蓋体４０の吸込み口４３に接続する。この吸塵ホース２１には、既に延長管２３を介して吸込み口体２１が接続されている。
【００４３】
この状態で、手元操作部２２Ａの操作スイッチ２２Ｂを操作して、電動送風機３３を駆動させると、本体ケース３０の開口３４Ａを通じて容器ケース体５３の負圧室部５６が負圧となる。この負圧は、風路形成体６２の分離開口６４、風路形成体６２の分離風路６２ａ、容器ケース体５３の吸気入口５２、蓋体４０の接続パイプ４４、吸塵ホース２１、延長管２３、及び吸込み口体２１に順次作用するので、吸込み口体２１から空気とともに塵埃が吸引される。
【００４４】
吸引された塵埃及び空気は延長管２３及び吸塵ホース２１を介して蓋体４０の吸込み口４３へ吸引される。吸込み口４３へ吸引された塵埃及び空気は、集塵容器５０の吸気入口５２を通って第１塵分離部６１の風路形成体６２の風路６２ａに吸引される。
【００４５】
風路６２ａに吸引された空気の一部は、風路形成体６２の分離開口６４の第１フィルタＦ２を通って容器ケース体５３の負圧室部５６に吸引され、更に容器ケース体５３の開口５１に装着したフィルタ８０を通って電動送風機３３の吸気口３３Ａに吸引される。
【００４６】
以上の空気の吸引において、掃除機本体２０の前後方向に直線状に延びている分離風路６２ａに吸引された所定以上の質量のある塵は、その慣性により急激に方向を転換して分離開口６４を通過することはできない。このため、前記質量のある塵は、分離開口６４を通る空気と分離されて分離風路６２ａを直進し、案内部６３の風当て壁部６３Ｂに衝突するとともに案内部６３に沿って第１塵溜め部５５内へ導入される。
【００４７】
これとともに、空気の一部は、前記質量のある塵と同様に案内部６３を介して第１塵溜め部５５内へ導入される。こうして導入された空気は、ガイド壁５５Ｇによって第１塵溜め部５５の内周面に沿って回転する下向きの旋回流となる。このため、第１塵溜め部５５内へ導入された塵は前記旋回流により第１塵溜め部５５の下部内周面に沿って圧縮されながら蓄積される。そして、第１塵溜め部５５内に導入されて旋回流となった空気は、第１塵溜め部５５内の中央部で上昇反転して、第１塵溜め部５５の天井壁５８の通気開口５９を通って容器ケース体５３の負圧室部５６に吸引される。
【００４８】
一方、重さの軽い塵は、第１塵分離部６１の風路形成体６２内の分離風路６２ａを直進することなく、電動送風機３３の吸気負圧によって分離開口６４のフィルタＦ２を通る空気に乗って流れていくので、フィルタＦ２の内周面に付着される。こうした軽い塵の付着によりフィルタＦ２の目詰まりが大きくなると、フィルタＦ２を通る風量は減少する。しかし、この減少分だけ負圧室部５６の負圧が大きくなリ、天井壁５８の通気開口５９を通じて第１塵溜め部５５内の負圧も大きくなる。このため、分離風路６２ａを直進する空気の風速及び風量が増加する。
【００４９】
このように分離風路６２ａを直進する風速が大きくなると、その直進する空気がフィルタＦ２に付着した塵を剥がし易くなる。この際、筒状の風路形成体６２の径が上流側の開口６２Ａから下流側の開口６２Ｂに行くにしたがって漸減していることにより、分離風路６２ａを直進する風は、フィルタＦ２の全面に一様に当たって分離風路６２ａの中央部に寄せられながら流動する。このため、フィルタＦ２の内面に付着した塵をより剥し易くできる。これにより剥された塵は、質量の大きい塵と同様に案内部６３を通って第１塵溜め部５５内へ導入され、この塵溜め部５５内で空気から遠心分離されて蓄積される。
【００５０】
既述のようにフィルタＦ２を通る風量が目詰まりにより減少しても、分離風路６２ａを直進する風量が増加するので、電動送風機３３が吸引する風量は略一定に保たれる。このため、フィルタＦ２の目詰まりに拘りなく、常に所定の吸引力で塵埃を吸引することが可能である。
【００５１】
更に、第１塵分離部６１では、含塵空気を旋回させるとともにこの旋回流の進行方向を反転させながら塵と空気とを遠心分離させることなく、粗塵などの質量が大きい塵が直進しようとする慣性力を利用して、この塵を空気から分離するので、第１塵分離部６１での風路損は小さなものとなる。しかも、吸気入口５２と分離風路６２ａと容器ケース体５３の開口５１と電動送風機３３の吸気口３３Ａとが、ほぼ同じ高さ位置にあって前後方向に順次並んで配置されていることにより、空気が分離風路６２ａからフィルタＦ２を通って容器ケース体５３の負圧室部５６に吸引されていく際、その空気の主な流れは、図３中矢印Ｑで代表して示すように大きく変わることがなく、ほぼ同じ高さ位置を略直線的に流れて、電動送風機３３に吸引される。
【００５２】
これにより風路損は更に小さくなリ、電動送風機３３の機能を十分に発揮させることが可能である。更に、蓋体４０の接続パイプ４４と筒状の風路形成体６２とが一直線状に並んでいることにより、容器ケース体５３の吸気入口５２に向けて導入される空気の方向と風路形成体６２の延びる方向とが略一直線状になるので、その風路損をより一層小さくできる。
【００５３】
既述のように負圧室部５６内の空気はフィルタ８０を通過して電動送風機３３に吸引されるので、フィルタＦ１、Ｆ２を通り抜けた微細な塵を、フィルタ８０で捕捉できるとともに、これにより清浄になった空気を電動送風機３３が吸引できる。
【００５４】
この場合、立てて使用されているフィルタ８０はその上流側表面で主として塵を捕捉するので、電動送風機３３の運転が停止されるに伴って、前記上流側表面に付着した塵の多くは自重で落下する。こうして落下した塵は、フィルタ枠８１の下枠部８１ａに邪魔されることなく、この下枠部８１ａの切欠き部８４を通ってフィルタ８０の下方に対向して設けられている第２塵溜め部７２に溜められる。
【００５５】
集塵容器５０の下端部に作られた第２塵溜め部７２は、負圧室部５６内を電動送風機３３の吸気口３３Ａに向けて流れる主流（図２中矢印Ｑで示す）に対して下方に大きく隔たって外れた位置に設けられていて、凹状となっている。これにより、前記主流Ｑが流れる負圧室部５６と第２塵溜め部７２とが、起立壁６０とフィルタ要素８２の下部との間に形成された空隙Ｇを介して連通しているにも拘らず、電気掃除機１０を次に使用するなど電動送風機３３の運転が再開される度に、第２塵溜め部７２に風が吹き抜けることがなくなるとともに、前記主流Ｑが負圧室部５６内の上部に作る乱流の影響が第２塵溜め部７２に波及し難くできる。しかも、前記空隙Ｇはフィルタ要素８２の表面から落下する塵の通過を許す程度に狭く作られているので、この空隙Ｇでの乱流発生は、より効果的に抑制される。
【００５６】
このため、第２塵溜め部７２に溜められている微細な塵が舞い上がって、この塵がフィルタ要素８２の上流側表面に再付着することを効果的に抑制でき、それに伴いフィルタ要素８２が早期に目詰まりを起こすことを抑制可能である。しかも、フィルタ要素８２の上流側表面から落下する塵をフィルタ枠８１の下枠部８１ａが塞き止めることがなく、落下する塵を下方の第２塵溜め部７２に排出可能であるので、フィルタ要素８２の上部が目詰まりを起こした場合に、実質的な濾過部分をフィルタ要素８２の下部で確保できる。
【００５７】
これにより、フィルタ要素８２を水洗いして再生したり、或いは新たなフィルタ８０に交換する等、使用者に求められるメンテナンスの間隔、言い換えればフィルタ８０の連続使用可能期間を長くできる。
【００５８】
更に、以上のように第２塵溜め部７２に溜められている塵の再付着が抑制されるに伴い、フィルタ要素８２での風路抵抗の早期増加が抑制される。このため、電動送風機３３の吸引力で含塵空気を実際に吸込み口４３に吸込む性能が低下し難くなって、掃除性能を向上可能である。
【００５９】
なお、既述のように第２塵分離部をなすフィルタ８０の上流側には第１塵分離部６１が設けられていて、この第１塵分離部６１で粗塵などを予め分離しているので、フィルタ８０に大きな塵が付着して、その機能を妨げることはない。
【００６０】
しかも、第１塵分離部６１では既述のように慣性分離によって気流中から塵を分離しているので、前記主流Ｑはエネルギーが大きく明確な流動ルート、言い換えれば、フィルタ要素８０を通過する位置が大まかに定められ、これに伴って負圧室部５６で乱流発生を少なくできる。このため、第２塵溜め部７２に対する乱流の影響を更に抑制できる点で優れている。
【００６１】
本発明は前記一実施形態には制約されない。例えば、プリーツ形のフィルタ要素８２を用いる場合には、その下部の上流側表面は、起立壁６０に接触させてもよい。又、フィルタ８０は図４において上部側半分の大きさとすることも可能であり、この場合、このフィルタ８０の下方に好ましくは底板５７で下端開口が開閉される縦長な第２塵受け部を作って実施すればよい。更に、フィルタ８０の前傾角度を大きくする場合には、フィルタ枠８２の下枠部８２ａの切欠き部８４は省略することが可能である。又、前記一実施形態のフィルタＦ１、Ｆ２は省略できるとともに、第１塵溜め部５５では旋回流を作るガイド壁５５Ｇを省略することも可能である。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、第１塵溜め部とは別の第２塵溜め部に溜められた塵がフィルタに再付着することが抑制されて、第２塵分離部のファイルタのメンテナンス性を改善できるとともに、前記再付着の抑制に伴い風路損が小さくなって、掃除性能を改善できる電気掃除機を提供可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る電気掃除機を示す斜視図。
【図２】図１の電気掃除機の掃除機本体を一部断面して示す側面図。
【図３】（Ａ）は蓋体を開けた状態で図２の掃除機本体を示す側面図。
（Ｂ）は蓋体を開けるとともに集塵容器を取外した状態で図２の掃除機本体を示す斜視図。
【図４】図１の電気掃除機が備える集塵容器にフィルタを取付けた状態を示す縦断面図。
【図５】図４の集塵容器を後側から見て示す斜視図。
【図６】図４の集塵容器を示す横断平面図。
【図７】図４の集塵容器の下部を後側から見て示す斜視図。
【図８】図４の集塵容器を示す底面図。
【図９】図４の集塵容器に取付けられるフィルタの一部を分解して示す斜視図。
【符号の説明】
１０…電気掃除機
２０…掃除機本体
３３…電動送風機
３３Ａ…吸気口
４３…吸込み口
５０…集塵容器（ダストカップ）
５５…第１塵溜め部
５６…負圧室部（負圧空間）
５７…底板
６０…起立壁
６１…第１塵分離部
６２…風路形成体
６２ａ…分離風路
６２Ａ…風路形成体の一端開口
６２Ｂ…風路形成体の他端開口
６３…案内部
６３Ａ…傾斜壁部
６３Ｂ…風当て壁部
６４…分離開口
７２…第２塵溜め部
８０…フィルタ（第２塵分離部）
８１…フィルタ枠
８１ａ…切欠き部
８２…フィルタ要素
８３…閉塞部
８４…切欠き部（塵排出部）
【図１】
2004147951.tif 000003
【図２】
2004147951.tif 000004
【図３】
2004147951.tif 000005
【図４】
2004147951.tif 000006
【図５】
2004147951.tif 000007
【図６】
2004147951.tif 000008
【図７】
2004147951.tif 000009
【図８】
2004147951.tif 000010
【図９】
2004147951.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成15年9月26日(2003.9.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸込み口を有する掃除機本体は、吸気口を有した電動送風機が内蔵された本体ケース、及びこの本体ケースに着脱自在に取付けられた集塵容器を備え、
前記集塵容器が、
後面に開口を有し、かつ内部に起立壁を有した容器ケース体と、
この容器ケース体内で区画され、前記掃除機本体の吸込み口から前記電動送風機の吸気口に至る空気が流れる負圧空間と、
この負圧空間に設けられて前記掃除機本体の吸込み口から前記電動送風機の吸気口に至る空気と塵とを分離する第１塵分離部と、
前記容器ケース体内に設けられ、前記第１塵分離部で分離された塵を溜める第１塵溜め部と、
立てて使用されるマット状のフィルタ要素を備えて、前記第１塵分離部の下流側に位置する前記容器ケース体の開口に装着されるとともに前記第１塵溜め部を形成する前記起立壁に近接して対向する第２塵分離部と、
前記フィルタ要素の下方に位置して前記容器ケース体に設けられ、前記起立壁及び前記第２塵分離部間の空隙と連通されていて、前記フィルタ要素から落ちる塵を前記第１塵溜め部とは別に溜める第２塵溜め部と、
を具備した電気掃除機。
【請求項２】
吸込み口を有する掃除機本体は、吸気口を有した電動送風機が内蔵された本体ケース、及びこの本体ケースに着脱自在に取付けられた集塵容器を備え、
前記集塵容器が、
後面に開口を有し、かつ内部に起立壁を有した容器ケース体と、
この容器ケース体内で区画され、前記掃除機本体の吸込み口から前記電動送風機の吸気口に至る空気が流れる負圧空間と、
この負圧空間に設けられて前記掃除機本体の吸込み口から前記電動送風機の吸気口に至る空気と塵とを分離する第１塵分離部と、
前記起立壁によって前記容器ケース体内に形成され、前記第１塵分離部で分離された塵を溜める第１塵溜め部と、
立てて使用されるマット状のフィルタ要素を備えて、前記第１塵分離部の下流側に位置する前記容器ケース体の開口に装着されるとともに前記起立壁に近接して対向する第２塵分離部と、
前記負圧空間より狭く前記起立壁及びフィルタ要素間に形成される空隙と、
この空隙の下端部に連通して前記容器ケース体に設けられ、前記フィルタ要素から落ちる塵を前記第１塵溜め部とは別に溜める第２塵溜め部と、
を具備した電気掃除機。
【請求項３】
吸込み口を有する掃除機本体は、吸気口を有した電動送風機が内蔵された本体ケース、及びこの本体ケースに着脱自在に取付けられた集塵容器を備え、
前記集塵容器が、
後面に開口を有し、かつ内部に起立壁を有した容器ケース体と、
この容器ケース体内で区画され、前記掃除機本体の吸込み口から前記電動送風機の吸気口に至る空気が流れる負圧空間と、
この負圧空間に設けられて前記掃除機本体の吸込み口から前記電動送風機の吸気口に至る空気と塵とを分離する第１塵分離部と、
前記容器ケース体内の下部に設けられ、前記第１塵分離部で分離された塵を溜める第１塵溜め部と、
立てて使用されるマット状のフィルタ要素を備え、このフィルタ要素の上部を前記負圧空間に対向させるとともに下部を前記第１塵溜め部を形成する前記起立壁に近接して対向させて、前記第１塵分離部の下流側に位置する前記容器ケース体の開口に装着される第２塵分離部と、
前記負圧空間下側でかつ前記フィルタ要素の下方に位置して前記容器ケース体に設けられ、前記起立壁及び前記フィルタ要素間の空隙と連通されていて、前記フィルタ要素から落ちる塵を前記第１塵溜め部とは別に溜める第２塵溜め部と、
を具備し、前記第１塵分離部から前記吸気口に至る空気の流れが前記フィルタ要素の主に上部を通って吸込まれるように前記電動送風機が配設されているとともに、前記第１塵分離部から前記フィルタ要素の上部に至る空気の流れが主に通る前記負圧空間より前記空隙が狭く形成されている電気掃除機。
【請求項４】
吸込み口を有する掃除機本体は、吸気口を有した電動送風機が内蔵された本体ケース、及びこの本体ケースに着脱自在に取付けられた集塵容器を備え、
前記集塵容器が、
後面に開口を有し、かつ内部に起立壁を有した容器ケース体と、
この前記容器ケース体内で区画され、前記掃除機本体の吸込み口から前記電動送風機の吸気口に至る空気が流れる負圧空間と、
この負圧空間に設けられて前記掃除機本体の吸込み口から前記電動送風機の吸気口に至る空気と塵とを分離する第１塵分離部と、
前記容器ケース体内の下部に設けられ、前記第１塵分離部で分離された塵を溜める第１塵溜め部と、
立てて使用されるプリーツ形のフィルタ要素を備え、このフィルタ要素の上部を前記負圧空間に対向させるとともに下部を前記第１塵溜め部を形成する前記起立壁に接触させて、前記第１塵分離部の下流側に位置する前記容器ケース体の開口に装着される第２塵分離部と、
前記負圧空間の下側でかつ前記フィルタ要素の下方に位置して前記容器ケース体に設けられ、前記フィルタ要素から落ちる塵を前記第１塵溜め部とは別に溜める第２塵溜め部と、
を具備した電気掃除機。
【請求項５】
前記第１塵分離部が、前記吸込み口を通って前記吸気口に向けて流れる空気と塵とを分離する筒状の風路形成体と、この風路形成体と前記第１塵溜め部とを連通して設けられた案内部とを備え、
前記筒状の風路形成体の軸線が直線状であって、前記風路形成体が、前記吸込み口を通った空気が導入される一端開口、分離された塵が導出される他端開口、これら両開口間に設けられ前記一端開口から前記他端開口に向けて流れる空気の一部を前記吸気口に吸引させて、前記一端開口から前記他端開口に向けて慣性で直進する塵から分離させる分離開口を有している請求項１から請求項４の内のいずれか１項に記載の電気掃除機。
【請求項６】
前記フィルタ要素の上端が下端より上流側にせり出すように前記フィルタ要素が前傾されている請求項１から５の内のいずれか１項に記載の電気掃除機。
【請求項７】
前記第１、第２の塵溜め部が隣接していて、前記起立壁の下端部が前記第１、第２の塵溜め部を仕切っているとともに、前記起立壁が、前記第１、第２の塵溜め部を仕切っている前記下端部から上側に行くにしたがって前記フィルタ要素の上流側表面から次第に前側に離れる斜状をなしている請求項１から６の内のいずれか１項に記載の電気掃除機。
【請求項８】
前記第１塵溜め部と第２塵溜め部の下端が夫々開口されているととに、これら第１、第２の塵溜め部の下端開口を開閉する底板が前記容器ケース体に取付けられている請求項１から７の内のいずれか１項に記載の電気掃除機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明は、吸込み口を有する掃除機本体は、吸気口を有した電動送風機が内蔵された本体ケース、及びこの本体ケースに着脱自在に取付けられた集塵容器を備え、
前記集塵容器が、
後面に開口を有し、かつ内部に起立壁を有した容器ケース体と、
この容器ケース体内で区画され、前記掃除機本体の吸込み口から前記電動送風機の吸気口に至る空気が流れる負圧空間と、
この負圧空間に設けられて前記掃除機本体の吸込み口から前記電動送風機の吸気口に至る空気と塵とを分離する第１塵分離部と、
前記容器ケース体内に設けられ、前記第１塵分離部で分離された塵を溜める第１塵溜め部と、
立てて使用されるマット状のフィルタ要素を備えて、前記第１塵分離部の下流側に位置する前記容器ケース体の開口に装着されるとともに前記第１塵溜め部を形成する前記起立壁に近接して対向する第２塵分離部と、
前記フィルタ要素の下方に位置して前記容器ケース体に設けられ、前記起立壁及び前記第２塵分離部間の空隙と連通されていて、前記フィルタ要素から落ちる塵を前記第１塵溜め部とは別に溜める第２塵溜め部と、
を具備している。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明で、マット状のフィルタ要素には、紙、綿、布、グラスウール、不織布、発泡合成樹等の濾材を、単層又は複数種積層して、平板状フィルタ又は拡張型のプリーツフィルタとしたもの等を好適に使用できるとともに、このフィルタ要素の少なくとも上流側表面に、この表面への塵の付着を抑制する低摩擦係数の表面加工層を設けることも妨げない。本発明で、第１塵分離部で塵を分離する手段は、例えば濾材を用いた濾過分離手段であっても、濾材を用いないで、空気と塵との運動エネルギーが異なることに基づく慣性力の差を利用して慣性分離（遠心分離を含む）する慣性分離手段であってもよい。更に、本発明で、第２塵溜め部に、上方から落下してくる塵は通過させるが、第２塵溜め部への乱流の影響をより一層抑制するための斜状又は漏斗状のバッフルを設けることは妨げない。更に、本発明で、第２塵分離部のフィルタ要素に対する塵落とし手段を設けることは妨げない。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明では、運転停止に伴いマット状のフィルタから落下する塵を溜める第２塵溜め部に、運転の再開に伴って電動送風機の吸気口に吸込まれる空気が通り抜けたり、第２塵溜め部には前記空気の乱流が波及し難くなるので、第２塵溜め部に溜められた塵がフィルタ要素に再付着することを抑制できる。


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
これにより風路損は更に小さくなり、電動送風機３３の機能を十分に発揮させることが可能である。更に、蓋体４０の接続パイプ４４と筒状の風路形成体６２とが一直線状に並んでいることにより、容器ケース体５３の吸気入口５２に向けて導入される空気の方向と風路形成体６２の延びる方向とが略一直線状になるので、その風路損をより一層小さくできる。


【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
しかも、第１塵分離部６１では既述のように慣性分離によって気流中から塵を分離しているので、前記主流Ｑはエネルギーが大きく明確な流動ルート、言い換えれば、フィルタ要素８２を通過する位置が大まかに定められ、これに伴って負圧室部５６で乱流発生を少なくできる。このため、第２塵溜め部７２に対する乱流の影響を更に抑制できる点で優れている。


【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
本発明は前記一実施形態には制約されない。例えば、プリーツ形のフィルタ要素８２を用いる場合には、その下部の上流側表面は、起立壁６０に接触させてもよい。又、フィルタ８０は図４において上部側半分の大きさとすることも可能であり、この場合、このフィルタ８０の下方に好ましくは底板５７で下端開口が開閉される縦長な第２塵受け部を作って実施すればよい。更に、フィルタ８０の前傾角度を大きくする場合には、フィルタ枠８１の下枠部８１ａの切欠き部８４は省略することが可能である。又、前記一実施形態のフィルタＦ１、Ｆ２は省略できるとともに、第１塵溜め部５５では旋回流を作るガイド壁５５Ｇを省略することも可能である。


【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、第１塵溜め部とは別の第２塵溜め部に溜められた塵がフィルタ要素に再付着することが抑制されて、第２塵分離部のフィルタ要素のメンテナンス性を改善できるとともに、前記再付着の抑制に伴い風路損が小さくなって、掃除性能を改善できる電気掃除機を提供可能である。


【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】符号の説明
【補正方法】変更
【補正の内容】
【符号の説明】
１０…電気掃除機
２０…掃除機本体
３０…本体ケース
３３…電動送風機
３３Ａ…吸気口
４３…吸込み口
５０…集塵容器（ダストカップ）
５３…容器ケース体
５５…第１塵溜め部
５６…負圧室部（負圧空間）
５７…底板
６０…起立壁
Ｇ…空隙
６１…第１塵分離部
６２…風路形成体
６２ａ…分離風路
６２Ａ…風路形成体の一端開口
６２Ｂ…風路形成体の他端開口
６３…案内部
６３Ａ…傾斜壁部
６３Ｂ…風当て壁部
６４…分離開口
７２…第２塵溜め部
８０…フィルタ（第２塵分離部）
８１…フィルタ枠
８１ａ…切欠き部
８２…フィルタ要素
８３…閉塞部
８４…切欠き部（塵排出部）