(57)【要約】【課題】サイクロン空間での塵埃捕集効率が向上してフィルタの目詰まり頻度を少なくでき、また小型化を実現できる集塵装置及びそれを用いた電気掃除機を提供する。【解決手段】吸引経路に配置されるダストボックス１０内に、サイクロン筒体（外側フィルタフィクスチャ１１）を配設し、このサイクロン筒体とダストボックス１０との間にサイクロン空間２２を形成し、このサイクロン空間２２の流路の一部に流路幅が他より広く形成された幅広部２２ａを設けた。また、ダストボックス１０の横断面形状を略Ｄカット形状に形成すると共に、前記サイクロン筒体の中心軸をＤカット前のダストボックス１０の中心軸に対して略Ｄカット形状の円弧部側に偏心させた。【選択図】        図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸引経路に配置されるダストボックス内に、サイクロン筒体を配設し、このサイクロン筒体と前記ダストボックスとの間にサイクロン空間を形成し、このサイクロン空間の流路の一部に流路幅が他より広く形成された幅広部を設けたことを特徴とする集塵装置。
【請求項２】
前記幅広部をダストボックスの吸込口の両側に形成したことを特徴とする請求項１記載の集塵装置。
【請求項３】
前記サイクロン筒体は、フィルタが装着された円筒状のフィルタ枠体から成ることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の集塵装置。
【請求項４】
前記サイクロン筒体内に第２サイクロン筒体を配設し、この第２サイクロン筒体内に第２サイクロン空間を形成したことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の集塵装置。
【請求項５】
前記ダストボックスの横断面形状を略Ｄカット形状に形成すると共に、前記サイクロン筒体の中心軸をＤカット前のダストボックスの中心軸に対して略Ｄカット形状の円弧部側に偏心させたことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の集塵装置。
【請求項６】
前記ダストボックスの底部側に開閉可能な底蓋を設けると共に、この底蓋の開閉支点を前記ダストボックにおける略Ｄカット形状の円弧部中央付近に設けたことを特徴とする請求項５記載の集塵装置。
【請求項７】
前記ダストボックスの上面開口を開閉する上蓋の下面側に、排気口が形成されると共にダストボックスの上面開口を密閉する中蓋を有し、ダストボックスと中蓋と上蓋間を１つのシール部材で密閉したことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の集塵装置。
【請求項８】
前記ダストボックスの排気口側に装着されるフィルタを多層構造に形成すると共に、多層構造の吸入側に排出側より目の粗いフィルタを配置したことを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の集塵装置。
【請求項９】
前記多層構造のフィルタの貼り合わせ部を、一部分を除いた外周側としたことを特徴とする請求項８記載の集塵装置。
【請求項１０】
前記多層構造のフィルタの外形形状を非対称に形成し、このフィルタが装着されるフィルタ枠体を前記フィルタ形状に合わせて形成したことを特徴とする請求項８又は請求項９記載の集塵装置。
【請求項１１】
電動送風機を内蔵し、その吸引経路に前記請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の集塵装置を配置したことを特徴とする電気掃除機。
【請求項１２】
前記電動送風機を覆うケースに電動送風機からの排気を排出する内側排気部を形成すると共に、この内側排気部を覆うように配置されたカバーに内側排気部より上に位置して上向きに開口し内側排気部からの排気を外部に排出する外側排気部を形成したことを特徴とする請求項１１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】
本願発明は、サイクロン式の集塵装置及びそれを用いた電気掃除機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、使い捨ての集塵用紙パックを用いずに、掃除機本体の吸引経路に着脱自在に装着され、内部で渦巻状の空気の流れ（いわゆる、サイクロン）を発生させる集塵ケース内に筒状のフィルタを備えて、サイクロンによる遠心分離とフィルタにより濾過された塵埃を集塵ケース内に蓄積できるようにしたサイクロン式の集塵装置を用いた電気掃除機が知られている。
【０００３】
サイクロン式の電気掃除機としては、例えば特許文献１に関わる塵埃分離装置を備えた電気掃除機等が知られている。
【０００４】
特許文献１に示されたサイクロン式の電気掃除機は、ダストボックス内部に内側サイクロンケースを設けることにより、２重のサイクロンを発生させるものである。内側サイクロンケースの下部は、サイクロンチューブによってダストボックスの第１サイクロン空間に対して気密的に閉じられている。内側サイクロンケースの上部は、通気性を有するシュラウドを介してダストボックスの第１サイクロン空間に連通している。
【０００５】
内側サイクロンケース上端の排気口に接続された電動送風機などによって発生される負圧により、塵埃を含んだ空気は、外部から吸気管を通してダストボックス内部の第１サイクロン空間へ導入され、第１サイクロン空間内部で旋回し、比較的大きな塵埃が落下してサイクロンチューブ上に堆積する。さらに、シュラウドを介して内側サイクロンケース内部の第２サイクロン空間へ導入され、第２サイクロン空間内部で旋回し、微細塵埃が落下してサイクロンチューブ内の下側に堆積する。塵埃を除去された空気は、内側サイクロンケース上端の排気口から排出される。
【０００６】
しかしながら、上述した従来の電気掃除機は、ダストボックス内部を気密的に仕切るサイクロンチューブを備えているため、構成が複雑である。従って、サイクロンチューブの上側及び下側に堆積する塵埃を除去するためには、一旦、ダストボックスから内側サイクロンケース、サイクロンチューブ及びシュラウドを全て分離しながら外部に取り出す必要があり、ダストボックス内の清掃が非常に困難であるという問題がある。
【０００７】
そこで、本願出願人は、特願２００１−３８４３８７号において、掃除機本体にサイクロン式のダストボックスを設け、このダストボックス内に、ダストボック内壁との間で第１サイクロン空間を形成する外側フィルタ部を配設し、この外側フィルタ部内に、当該外側フィルタ部の内壁との間で第２サイクロン空間を形成する内側フィルタ部を配設し、さらに、外側フィルタ部には、ダストボックス内壁に向かって延びる鍔部を設けた電気掃除機を既に提案している。このダストボックスの底部側には下方開きの底蓋が設けられている。
【０００８】
【特許文献１】
特表平１０−５１１８８０号公報（図１）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来のサイクロン式のものは、円筒が基本形状で、外円筒と内円筒の間の空間が流路となるため、流路の幅（断面積）は、どの位置でも同じ程度であった。外円筒と内円筒の間の第１サイクロン空間でより多くの塵埃を捕集しないと、内円筒内の第２サイクロン空間での負荷が大きくなり、第１サイクロン空間で捕集できなかった塵埃によりフィルタの目詰まりが早くなって、問題となる。
【００１０】
また、ダストボックス内の外側と内側で２回遠心分離を行うことで、ダストボックス内の細塵捕集効率を向上させてきたが、このような２重サイクロン式のものでは、ダストボックス内で２回遠心分離を行うため、ダストボックス全体が大きくなるという傾向がある。ダストボックスの大きさは、掃除機本体の大きさに影響を及ぼすものであり、その小型化が望まれている。
【００１１】
また、ダストボックスが円筒形状の場合、内円筒とダストボックス（外円筒）が同心円となっているので、空気と共に吸い込まれた塵埃はダストボックス内壁に沿って旋回し、塵埃が多くなると、円筒の任意の箇所で落下し堆積する。本願出願人が上記特願２００１−３８４３８７号で提案したような底蓋を下方開きにして塵埃を捨てるものにおいては、底蓋が開く位置に関係なく塵埃が堆積すると、塵埃を捨てるとき、底蓋を開くだけでは塵埃が落ちない場合がある。すなわち、底蓋の開閉支点の近傍に塵埃が堆積した場合、この塵埃に対する底蓋開放時の風引力は僅かとなり、塵埃の重力のみとなるので、綿ごみなどでは下方に落ちる力は殆ど生じない。
【００１２】
そこで、本願発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、サイクロン空間での塵埃捕集効率が向上してフィルタの目詰まり頻度を少なくでき、また小型化を実現でき、さらには底蓋を下方開きにしたときに塵埃が落ちやすくなる等の効果を有する集塵装置及びそれを用いた電気掃除機を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために、本願発明に係る集塵装置は、吸引経路に配置されるダストボックス内に、サイクロン筒体を配設し、このサイクロン筒体と前記ダストボックスとの間にサイクロン空間を形成し、このサイクロン空間の流路の一部に流路幅が他より広く形成された幅広部を設けたことを特徴とするものである。
【００１４】
また、前記幅広部をダストボックスの吸込口の両側に形成したことを特徴とするものである。
【００１５】
また、前記サイクロン筒体は、フィルタが装着された円筒状のフィルタ枠体から成ることを特徴とするものである。
【００１６】
さらに、前記サイクロン筒体内に第２サイクロン筒体を配設し、この第２サイクロン筒体内に第２サイクロン空間を形成したことを特徴とするものである。
【００１７】
また、前記ダストボックスの横断面形状を略Ｄカット形状に形成すると共に、前記サイクロン筒体の中心軸をＤカット前のダストボックスの中心軸に対して略Ｄカット形状の円弧部側に偏心させたことを特徴とするものである。
【００１８】
また、前記ダストボックスの底部側に開閉可能な底蓋を設けると共に、この底蓋の開閉支点を前記ダストボックにおける略Ｄカット形状の円弧部中央付近に設けたことを特徴とするものである。
【００１９】
また、前記ダストボックスの上面開口を開閉する上蓋の下面側に、排気口が形成されると共にダストボックスの上面開口を密閉する中蓋を有し、ダストボックスと中蓋と上蓋間を１つのシール部材で密閉したことを特徴とするものである。
【００２０】
また、前記ダストボックスの排気口側に装着されるフィルタを多層構造に形成すると共に、多層構造の吸入側に排出側より目の粗いフィルタを配置したことを特徴とするものである。
【００２１】
さらに、前記多層構造のフィルタの貼り合わせ部を、一部分を除いた外周側としたことを特徴とするものである。
【００２２】
また、前記多層構造のフィルタの外形形状を非対称に形成し、このフィルタが装着されるフィルタ枠体を前記フィルタ形状に合わせて形成したことを特徴とするものである。
【００２３】
一方、本願発明に係る電気掃除機は、電動送風機を内蔵し、その吸引経路に上記のいずれかに記載の集塵装置を配置したことを特徴とするものである。
【００２４】
さらに、前記電動送風機を覆うケースに電動送風機からの排気を排出する内側排気部を形成すると共に、この内側排気部を覆うように配置されたカバーに内側排気部より上に位置して上向きに開口し内側排気部からの排気を外部に排出する外側排気部を形成したことを特徴とするものである。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の一実施形態を図１〜図１６を参照して詳細に説明する。
【００２６】
本実施形態の電気掃除機は、図１〜図４に示すように、キャニスタータイプの掃除機本体１の前部に、サイクロン式の集塵装置２が上方から挿入されることにより着脱自在に設けられ、掃除機本体１の後部には電動送風機３が内蔵されている。また、掃除機本体１の前面部の連結口４には、図示しない吸込ホースや延長管を介して吸込具が連結されるようになっている。また、掃除機本体１には、床面を容易に移動できるように、キャスター式の前輪５と一対の大径の後輪６，６が備えられている。
【００２７】
上記掃除機本体１は、図４に示すように、下ケース１ａと上ケース１ｂで電動送風機３を囲っていて、電動送風機３からの排気は矢印で示すように、上ケース１ｂの後部に形成された排気スリット１ｃから上ケース１ｂ外に排出されようになっている。また、上記排気スリット１ｃを含む上ケース１ｂ後部側を覆うようにケースカバー１ｄが設けられて、このケースカバー１ｄの背面側上部に多数の排気孔１ｅが形成されている。上ケース１ｂの排気スリット１ｃとケースカバー１ｄの排気孔１ｅは連通しており、ケースカバー１ｄの排気孔１ｅは上ケース１ｂの排気スリット１ｃよりも高い位置にあると共に、排気孔１ｅ自体に斜め上向きの角度がつけられている。
【００２８】
排気孔１ｅに上向きの角度をつけただけでは、排気の風向きを十分に上向きに変えるのは難しく、床面の埃の舞い上がりを確実に防ぐことができなかったが、上記のように構成することにより、排気スリット１ｃから排気孔１ｅに至る経路で上方向に風向きが規制され、排気孔１ｅを通過した後も上方向に向かって広がってゆくので、床面の埃の舞い上がりを確実に防ぐことができるようになっている。
【００２９】
一方、図５〜図１６等に示すように、集塵装置２は、図８に示す如く横断面形状が略Ｄカット形状に形成されたダストボックス１０の内側に、第１サイクロン筒体となる略円筒状の外側フィルタフィクスチャ（フィルタ枠体）１１と、第２サイクロン筒体となる内側フィルタフィクスチャ１２が配置されており、ダストボックス１０は内部に溜まった塵埃や塵埃の旋回が外から見えるように透明又は半透明の合成樹脂などで形成されている。また、外側フィルタフィクスチャ１１は、図９に示すように、その上部外周面に形成された開口部１３がメッシュ状のフィルタ１４で覆われている。
【００３０】
上記ダストボックス１０の略Ｄカット形状における直線部である前面上部には吸気管１５が突設され、この吸気管１５の先端側開口１６は、掃除機本体１の前面側中央部に形成された前記連結口４と直接連結できるように、ダストボックス１０の前面側上部の略中心付近に形成されている。
【００３１】
また、図８に示すように、ダストボックス１０内面に開口する吸気管１５の吸込口１７には、片側に壁１８が設けられていて、上記のように吸気管１５が中央部に形成されていても矢印で示すように吸込風の流れを変えて、ダストボックス１０内部で発生する旋回流（サイクロン）の流れる方向（図８においては時計回り方向）へ案内するようになっている。
【００３２】
上記ダストボックス１０は、横断面形状が略Ｄカット形状に形成されているので、ダストボックス１０内壁と外側フィルタフィクスチャ１１間に形成される後述の第１サイクロン空間２２は、ダストボックス１０の吸込口１７の両側に流路幅（断面積）が他より広く形成された幅広部２２ａを有し、吸込口１７とその反対側が幅狭部２２ｂとなる。従って、第１サイクロン空間２２における流速に変化が生じ、幅狭部２２ｂでは流速が速くなり、幅広部２２ａでは流速が遅くなる。流速が速い幅狭部２２ｂでは遠心分離作用が大きくなって塵埃がダストボックス１０内壁側に分離され、この分離された塵埃が幅広部２２ａで流速が遅くなる旋回流の澱みによって落下して塵埃の溜まりになる。
【００３３】
また、ダストボックス１０の横断面形状が略Ｄカット形状であるので、ダストボックス１０の前後方向の小型化を実現でき、これが装着される掃除機本体１の小型化も実現できるが、この場合、外側フィルタフィクスチャ１１のフィルタ１４への塵埃（綿ごみ等）の貼り付きと細塵の捕集効率に影響を及ぼす値である，外側フィルタフィクスチャ１１とダストボックス１０内壁との距離Ａ（図１１参照）をある程度確保することと、Ｄカット前の吸込仕事率を維持するために後述の排気筒２６の内径Ｂ（図１１参照）を確保することが困難になる。
【００３４】
そこで、本実施形態においては、図１１に示すように、フィルタフィクスチャ１１，１２の中心軸Ｃ１をＤカット前のダストボックス１０の中心軸Ｃ２に対して略Ｄカット形状の円弧部側（図１１の右側）に偏心させることにより、外側フィルタフィクスチャ１１とダストボックス１０内壁との距離Ａを十分に全周確保し、かつ排気筒２６の内径Ｂを確保することを可能にしている。これにより、細塵の捕集効率や吸込仕事率等の性能に影響なく、ダストボックス１０の小型化を実現することができ、掃除機本体１の小型化も実現できる。
【００３５】
一方、図７等に示すように、外側フィルタフィクスチャ１１の上下方向中央部には、内側フィルタフィクスチャ１２の外壁及びダストボックス１０の内壁に向かって延びる鍔部２０が形成され、ダストボックス１０の内壁に向かって延びる鍔部２０の外周は下方に曲げられて、ダストボックス１０内壁との間に隙間２１が形成されるようになっている。また、外側フィルタフィクスチャ１１の鍔部２０の内周部から下方に延びた部分は滑らかに絞り込まれてやや小径に形成され、後述する底蓋４３まで達している。従って、ダストボックス１０内壁と外側フィルタフィクスチャ１１との間には、ダストボックス１０内壁上部と外側フィルタフィクスチャ１１上部及びその鍔部２０とによって囲まれて、旋回流による遠心分離とフィルタ１４による濾過とによって比較的大きな塵埃（粗塵）を効率良く分離する第１サイクロン空間２２が形成され、その下部側に第１サイクロン空間２２と隙間２１を介して連通し、分離された塵埃を捕集する外側集塵部２３が形成されている。鍔部２０の先端部分が下方に曲げられているため、塵埃が第１サイクロン空間２２から隙間２１を介して外側集塵部２３へ移動するとき、大きな塵埃が先端部分に引っ掛かるのを防いでいる。
【００３６】
また、上記外側フィルタフィクスチャ１１は、ダストボックス１０の上端開口を開閉する上蓋２４の下面を成す中蓋２５に垂れ下がった状態に着脱可能に取り付けられるようになっている。上蓋２４の下面を成す中蓋２５の中央部には、下方に延びる短めの排気筒２６が形成されており、この中蓋２５が当該中蓋２５の外周に装着されたパッキン２７を挟んだ状態で上蓋２４の内壁に嵌合している。また、中蓋２５とダストボックス１０の上端間も、上記中蓋２５の外周に装着されたパッキン２７によって密閉されるようになっている。すなわち、本実施形態では、図１２等に示すように、ダストボックス１０と中蓋２５と上蓋２４間を１つのパッキン２７で密閉するように構成されている。従来技術で述べた本願出願人が特願２００１−３８４３８７号で提案したものでは、ダストボックスと中蓋と上蓋間が２〜３個の複数のシール部材で密閉されるようになっていた。シール部材を複数使用する場合、部品点数が増える為、組立工数が増え、また、コストアップや部品検査作業の負担増といった問題が発生し、生産面・コスト面で大きなマイナスとなる。このように、従来、ダストボック１０内の気密性保持の為に複数使用していたシール部材を本実施形態では１個で対応できるようになり、従来負担となっていた組立及び部品検査作業の時間削減や、部品や組立費の低減などで大きな効果が得られる。なお、上蓋２４の上面には取手部２８が設けられている。
【００３７】
また、上蓋２４と中蓋２５との間には、排気筒２６の上部開口（排気口）２９を覆うようにして細塵を濾過するダストフィルタ３０が、中蓋２５の外周上端にパッキン３１を介して配置されるフィルタ枠体３２に装着されて取り付けられている。上記ダストフィルタ３０は、図１３〜図１５に示すように構成されて装着される。ここで、このダストフィルタ３０が目の粗い仕様だと、細塵の中でも小さな塵埃は通ってしまい、逆に目の細かい仕様だと、細塵の中で大きな塵埃も小さな塵埃も一緒に蓄積され、ダストフィルタ３０の目詰まりが早くなる。そこで、本実施形態では、ダストフィルタ３０を２層構造に形成すると共に、２層構造の吸入側に排出側より目の粗いフィルタを配置したものである。具体的には、図１３（ｂ）に示すように、空気の吸入側（風の流れの上流側）に目の粗いウレタンフィルタ（例えばポリエーテル系ウレタンフォームのタイプＣＦＨ−５０）３０ａを使用し、排出側（風の流れの下流側）に目の細かいウレタンフィルタ（例えばポリエーテル系ウレタンフォームのタイプＣＦＳ）３０ｂを使用した２層構造とした。なお、本実施形態では、厚みの比率を、目の粗いウレタンフィルタ３０ａを２、目の細かいウレタンフィルタ３０ｂを１としたが、掃除機の性能及びダストボックス１０の形状や大きさ等により任意に選択できる。また、集塵性能を考慮して、３層構造以上の構成も任意に選択できるものとする。以上のように構成することにより、空気の浄化が１層に比べて長期にわたって安定的に行われ、また、ダストフィルタ３０の取換え寿命が大幅に伸び、使用時の負担が低減されるなどの大きな効果が得られる。
【００３８】
また、上記のように、ダストボックス１０内で分離できなかった細塵の中で大きなものを第１層で捕り、小さなものを第２層で捕るようにした場合、目詰まりは第２層の表面で起こる。ここで、２種類のウレタンフィルタ３０ａ、３０ｂの張り合わせをフィルタ全面で接着して行っている場合、第２層の表面で起こった目詰まりは、水洗いによって目詰まりのない状態に復帰させなければならないので、メンテナンス性に課題が残る。そこで、本実施形態では、図１４に網掛け図示したように、ダストフィルタ３０の２層の張り合わせ部３０ｃを一部分３０ｄを除いた外周側のみの接着とした。このように構成することにより、ダストフィルタ３０が目詰まりした時、２層目表面に溜まった細塵を、接着していない部分３０ｄから落とすことが可能になる。これにより、水洗いすることなくダストフィルタ３０を目詰まりのない状態に復帰させることが可能となり、ダストフィルタ３０のメンテナンス性向上という効果が得られる。
【００３９】
また、上記のようにダストフィルタ３０を粗密の２層（多層）構造とした場合、フィルタ枠体３２に装着する際に、表裏（粗密）を注意せずに、吸入側（流路の上流側）に密フィルタ３０ｂを配して装着すると、塵埃が付着しやすくなって直ぐに目詰まりを起こしてしまう。そこで、本実施形態においては、図１５に示すように、２層構造のダストフィルタ３０の外形形状を非対称に形成し、このダストフィルタ３０が装着されるフィルタ枠体３２を上記フィルタ形状に合わせて形成したものである。すなわち、２槽構造のダストフィルタ３０は、略Ｄカット形状に形成されると共に、その直線部の一端側を切り欠くようにして凹部３０ｅと凸部３０ｆを形成して非対称形状としている。そして、ダストフィルタ３０が装着されるフィルタ枠体３２も、略Ｄカット形状に形成すると共に、フィルタ装着部３２ａには上記ダストフィルタ３０の凹部３０ｅと凸部３０ｆに対応する位置にそれらが嵌合する凸部３２ｅと凹部３０ｆを形成して非対称形状としている。これにより、ダストフィルタ３０の表裏（粗密）を注意することなく、正しい装着を容易に行うことができるようになる。
【００４０】
このように構成された上蓋２４は、前部下端側に形成された係止爪３３がダストボックス１０の前部上端側に形成された突出部３４に係合し、後部下端側に形成された係合部にダストボックス１０の後部上端側に設けられてスプリング等で付勢されたクランプ（いずれも図示せず）が係合することにより、開閉可能に構成されている。
【００４１】
一方、内側フィルタフィクスチャ１２にはフィルタは装着されておらず、旋回流による遠心分離のみによって細かな塵埃（細塵）を分離するもので、上端から上記外側フィルタフィクスチャ１１の鍔部２０の下端部付近までが、内側にある排気筒２６と略平行になるよう軸方向にほぼ同径に形成された大径の遠心分離部３５と、その下部側から前記外側フィルタフィクスチャ１１の内壁に嵌合するように滑らかに絞り込まれて形成された小径の遠心分離部３６とを有している。大径の遠心分離部３５には、外側フィルタフィクスチャ１１の鍔部２０の内周縁に引っ掛かる段部３７が形成されている。従って、内側フィルタフィクスチャ１２は、その大径の遠心分離部３５の下部側が外側フィルタフィクスチャ１１の対応部分に嵌合すると共に、外周に形成された段部３７が外側フィルタフィクスチャ１１の鍔部２０の内周縁に引っ掛かることにより支持され、上端縁は上蓋２４下面の中蓋２５に当たって密接するようになっている。
【００４２】
内側フィルタフィクスチャ１２に上記のような大径の遠心分離部３５と共に小径の遠心分離部３６を形成することにより、小径の遠心分離部３６で旋回流の流速が大きくなるので、細塵の捕集効率を向上することができる。また、小径の遠心分離部３６の下面側は塞がれており、その側面側に図７，図１０に示すような開口部３８を形成して、この開口部３８から遠心力により塵埃を外側フィルタフィクスチャ１１の下部内壁で囲まれた内側集塵部３９にはじき飛ばすようにしている。はじき飛ばされた塵埃は底蓋４３側に落下して捕集されるので、捕集された後は巻き上がらない。この開口部３８の幅寸法は、巻き上げを確実に防ぐため遠心分離部内径の１／２以下にするのが望ましい。
【００４３】
また、上記内側フィルタフィクスチャ１２の大径の遠心分離部３５には、図８等に示すように、第１サイクロン空間２２からの空気流を内側フィルタフィクスチャ１２内の第２サイクロン空間４０に導入するための導入部４１が形成されている。
【００４４】
また、図６等に示すように、ダストボックス１０の底部には、吸気管１５の下部に設けられたヒンジ（開閉支点）４２により開閉自在に構成された底蓋４３が取り付けられている。この底蓋４３は、ダストボックス１０の後面側の取手部４４の上部に設けられたボタン４５を押すことにより、取手部４４に内装されて上記ボタン４５に連動するクランプ等が底蓋４３側の係止爪等より外れて、図１６に示すようにダストボックス１０の下端開口４６を開放するようになっている。また、底蓋４３の上面外周側には、ダストボックス１０の下端縁に圧接して底蓋４３を密閉するパッキン４７が装着されており、その内側には外側フィルタフィクスチャ１１の下端縁に圧接して外側集塵部２３と内側集塵部３９間を密閉するパッキン４８が設けられている。
【００４５】
従って、ダストボックス１０内の外側集塵部２３や内側集塵部３９に堆積した塵埃は、ごみ箱等の上で図１６に示すように底蓋４３を開ければ、ごみ箱内に落下させて捨てることができる。また、この状態で、ダストボックス１０内を容易に清掃することができる。
【００４６】
次に、本実施形態の電気掃除機における塵埃及び空気のそれぞれの流れについて説明する。
【００４７】
掃除機本体１の外部から吸引される塵埃を含む空気は、図３に示されるように、連結口４から吸気管１５を通してダストボックス１０内に入り、ダストボックス１０の内壁に沿って旋回する。具体的には、第１サイクロン空間２２内部において、空気が旋回しながら外側フィルタフィクスチャ１１のフィルタ内部へ流れ、分離された塵埃は隙間２１を通って下方に落ち、ダストボックス１０底部の外側集塵部２３に堆積する。
【００４８】
同様に、外側フィルタフィクスチャ１１のフィルタ内部に流れた空気もさらに旋回する。具体的には、第２サイクロン空間４０内部において、空気が旋回しながら遠心分離によって細塵を分離し、分離された細塵は内側フィルタフィクスチャ１２の内壁に沿って下方に落下し、内側集塵部３９に堆積する。
【００４９】
本実施形態においては、図８に示したように、第１サイクロン空間２２の幅広部２２ａで多くの塵埃を捕集することにより、第１サイクロン空間２２から外側フィルタフィクスチャ１１のフィルタ１４を介して内側フィルタフィクスチャ１２内の第２サイクロン空間４０へ流れ込む塵埃の量を少なくすることにより、上記フィルタ１４やダストフィルタ３０の目詰まりの頻度を少なくすることができる。特に本実施形態では、幅広部２２ａがダストボックス１０の吸込口１７の両側に形成されているので、より効果的である。
【００５０】
上記のようにして、ダストボックス１０内で塵埃が濾過された空気は、排気筒２６から吸引されて上蓋２４内部のダストフィルタ３０により更に濾過されたのち、上蓋２４後端の排気口５０より集塵装置２外に出る。そして、掃除機本体１内の連絡通路７を介して電動送風機３に取り込まれる。図４に示したように、電動送風機３から排出される排気は、矢印で示す如く上ケース１ｂの排気スリット１ｃからケースカバー１ｄの排気孔１ｅに至る経路で上方向に風向きが規制され、排気孔１ｅを通過した後も上方向に向かって広がってゆくので、床面の埃の舞い上がりを確実に防ぐことができる。
【００５１】
図１７〜図２０は、本願発明の他の実施形態における集塵装置の構成及び作用を示す図で、前記実施形態と同一符号は同一又は相当部分を示しており、他の構成は前記実施形態と同様である。
【００５２】
前記実施形態と異なる点は、前記実施形態においては、底蓋４３の開閉支点となるヒンジ４２をダストボック１０の吸気管１５の下方に設けたが、本実施形態では、ダストボック１０における略Ｄカット形状の円弧部中央付近，ここでは取手部４４の下方に底蓋４３の開閉支点となるヒンジ５１を設けたものである。この底蓋４３は、略Ｄカット形状の直線部で前記ヒンジ５１と対向する位置，ここでは吸気管１５の下方に設けられたレバー５２の上部をスプリング５３の付勢力に抗して押すことにより、レバー５２の下端に形成されたクランプ５４が底蓋４３側の係止爪５５より外れて、図２０に示すように、ダストボックス１０の下端開口４６を開放するようになっている。
【００５３】
本実施形態は、ダストボックス１０の略Ｄカット形状を有効利用し、底蓋４３上に溜まった塵埃を捨てる時に、塵埃が溜まっている箇所が底蓋４３のヒンジ（開閉支点）５１より遠い位置にあると、底蓋開放時の風引力により塵埃が落ち易くなる点に着目したものである。
【００５４】
すなわち、前述したと同様、ダストボックス１０の略Ｄカット形状により、図１９に示すように、塵埃Ｄはダストボックス１０内の第１サイクロン空間２２における幅広部（澱み部）２２ａに堆積する。ダストボックス１０内の塵埃Ｄを捨てるとき、レバー５２の上部を押してクランプ５５の係合を解除すると、底蓋４３は図２０に示すように下方に開き、図１９に示すように溜まった塵埃Ｄは、底蓋４３の風引力と塵埃Ｄの重力により、綿ごみなどでもダストボックス１０内に残ることなく下方に落ちやすくなる。
【００５５】
【発明の効果】
以上のように、本願発明の集塵装置によれば、吸引経路に配置されるダストボックス内に、サイクロン筒体を配設し、このサイクロン筒体とダストボックスとの間にサイクロン空間を形成し、このサイクロン空間の流路の一部に流路幅が他より広く形成された幅広部を設けたことにより、サイクロン空間での塵埃捕集効率が向上してフィルタの目詰まり頻度を少なくできる。
【００５６】
また、前記幅広部をダストボックスの吸込口の両側に形成しているので、より効果的である。
【００５７】
また、前記サイクロン筒体は、フィルタが装着された円筒状のフィルタ枠体から成るものであるから、旋回流による遠心分離とフィルタによる濾過とによって、塵埃を効率良く分離することができる。
【００５８】
さらに、前記サイクロン筒体内に第２サイクロン筒体を配設し、この第２サイクロン筒体内に第２サイクロン空間を形成したことにより、塵埃捕集効率をさらに向上することができる。
【００５９】
また、前記ダストボックスの横断面形状を略Ｄカット形状に形成すると共に、サイクロン筒体の中心軸をＤカット前のダストボックスの中心軸に対して略Ｄカット形状の円弧部側に偏心させたことにより、サイクロン筒体とダストボックス内壁との距離を十分に全周確保し、かつ排気口の内径を確保することが可能となるので、細塵の捕集効率や吸込仕事率等の性能に影響なく、ダストボックスの小型化を実現することができ、掃除機本体の小型化も実現できる。
【００６０】
また、前記ダストボックスの底部側に開閉可能な底蓋を設けると共に、この底蓋の開閉支点を前記ダストボックにおける略Ｄカット形状の円弧部中央付近に設けることにより、底蓋上に溜まった塵埃を捨てる時に、塵埃が溜まっている箇所が底蓋の開閉支点より遠い位置になるので、底蓋開放時の風引力により塵埃が落ち易くなる。
【００６１】
また、前記ダストボックスの上面開口を開閉する上蓋の下面側に、排気口が形成されると共にダストボックスの上面開口を密閉する中蓋を有し、ダストボックスと中蓋と上蓋間を１つのシール部材で密閉したことにより、ダストボック内の気密性保持の為に複数使用していたシール部材を１個で対応できるようになり、組立及び部品検査作業の時間削減や、部品や組立費の低減などが図れる。
【００６２】
また、前記ダストボックスの排気口側に装着されるフィルタを多層構造に形成すると共に、多層構造の吸入側に排出側より目の粗いフィルタを配置したことにより、空気の浄化が１層に比べて長期にわたって安定的に行われ、また、フィルタの取換え寿命が大幅に伸び、使用時の負担が低減される。
【００６３】
さらに、前記多層構造のフィルタの貼り合わせ部を、一部分を除いた外周側としたことにより、フィルタ目詰まり時、各層間の表面に溜まった細塵を、貼り合わせていない部分から落とすことが可能となる。これにより、水洗いすることなくフィルタを目詰まりのない状態に復帰させることが可能となり、フィルタのメンテナンス性向上という効果が得られる。
【００６４】
また、前記多層構造のフィルタの外形形状を非対称に形成し、このフィルタが装着されるフィルタ枠体を前記フィルタ形状に合わせて形成したことにより、フィルタの表裏を注意することなく、正しい装着を容易に行うことができる。
【００６５】
一方、本願発明に係る電気掃除機は、電動送風機を内蔵し、その吸引経路に上記のいずれかに記載の集塵装置を配置したものであるから、上述した効果が得られる電気掃除機が実現できる。
【００６６】
さらに、前記電動送風機を覆うケースに電動送風機からの排気を排出する内側排気部を形成すると共に、この内側排気部を覆うように配置されたカバーに内側排気部より上に位置して上向きに開口し内側排気部からの排気を外部に排出する外側排気部を形成したことにより、内側排気部から外側排気部に至る経路で上方向に風向きが規制され、外側排気部を通過した後も上方向に向かって広がってゆくので、床面の埃の舞い上がりを確実に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の実施形態に係る集塵装置を備えた電気掃除機における掃除機本体の側面図。
【図２】同じく、掃除機本体の背面図。
【図３】同じく、掃除機本体全体の側面側から見た中央縦断面図。
【図４】同じく、掃除機本体の後部側の要部縦断面図。
【図５】上記集塵装置の一実施形態を示す斜視図。
【図６】同じく、側面側から見た中央縦断面図。
【図７】同じく、前面側から見た中央縦断面図。
【図８】同じく、上面側から見た要部横断面図。
【図９】上記集塵装置に内蔵された外側フィルタフィクスチャを示す側面図。
【図１０】同じく、内側フィルタフィクスチャを示す側面図。
【図１１】上記フィルタフィクスチャの中心軸とＤカット前のダストボックスの中心軸の偏心状態を説明するための縦断面図。
【図１２】上記ダストボックスと中蓋と上蓋間を１つのシール部材で密閉した構成を説明するための縦断面図。
【図１３】上蓋と中蓋間に装着される２層構造のダストフィルタを示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図。
【図１４】同じく、２層構造のダストフィルタの接着部を説明するための図。
【図１５】同じく、２層構造のダストフィルタの非対称構成を説明するための図で、（ａ）はダストフィルタの平面図、（ｂ）はそのフィルタ枠体の平面図。
【図１６】上記集塵装置の底蓋を開いた状態を示す中央縦断面図。
【図１７】他の実施形態における集塵装置の斜視図。
【図１８】同じく、側面側から見た中央縦断面図。
【図１９】この実施形態の作用を説明するための上面図。
【図２０】この実施形態の集塵装置の底蓋を開いた状態を示す中央縦断面図。
【符号の説明】
１  掃除機本体
１ａ  下ケース
１ｂ  上ケース
１ｃ  排気スリット
１ｄ  ケースカバー
１ｅ  排気孔
２  集塵装置
３  電動送風機
４  連結口
１０  ダストボックス
１１  外側フィルタフィクスチャ
１２  内側フィルタフィクスチャ
１４  フィルタ
１５  吸気管
１７  吸込口
１８  壁
２０  鍔部
２１  隙間
２２  第１サイクロン空間
２２ａ  幅広部
２２ｂ  幅狭部
２３  外側集塵部
２４  上蓋
２５  中蓋
２６  排気筒
２７  パッキン
２９  上部開口（排気口）
３０  ダストフィルタ
３０ａ  目の粗いウレタンフィルタ
３０ｂ  目の細かいウレタンフィルタ
３０ｃ  貼り合わせ部
３０ｅ  凹部
３０ｆ  凸部
３２  フィルタ枠体
３２ａ  フィルタ装着部
３２ｅ  凸部
３２ｆ  凹部
３８  開口部
３９  内側集塵部
４０  第２サイクロン空間
４１  導入部
４２，５１  ヒンジ（開閉支点）
４３  底蓋
４４  取手部
５２  レバー
５４  クランプ
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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