(57)【要約】【課題】塵埃を遠心分離する電気掃除機において、より集塵性能を向上させることを目的とする。【解決手段】吸引風を発する電動送風機と、吸引された塵埃を捕集する略円筒状の遠心分離部６９を有し、前記電動送風機の吸気上流側に配置された集塵部５７とを備え、前記遠心分離部６９は周壁方向に向かって高さが大きくなるよう形成したもので、遠心分離部６９内で旋回する塵埃を安定して外周部に位置させ、塵埃と気流の分離性能を高め、高い集塵性能を得ることができるとともに、その性能を塵埃が一杯になるまで維持することができるものである。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸引風を発する電動送風機と、吸引された塵埃を捕集する略円筒状の遠心分離部を有し、前記電動送風機の吸気上流側に配置された集塵部とを備え、前記遠心分離部は周壁方向に向かって高さが大きくなるよう形成した電気掃除機。
【請求項２】
遠心分離部の底面を略球面状に形成した請求項１記載の電気掃除機。
【請求項３】
遠心分離部の上面を略すり鉢状に形成した請求項１記載の電気掃除機。
【請求項４】
遠心分離部の上面に平面状にフィルターを設け、前記フィルターを、電動送風機の吸気側と連通した請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気掃除機。
【請求項５】
集塵部は、塵埃を含む吸引風を旋回させるための旋回通路部を有し、前記旋回通路部の断面積を、吸気下流側に向かうに従い大きくするとともに、前記旋回通路部の終端を、前記遠心分離部と前記旋回通路部にて分離した塵埃を蓄積する塵埃蓄積室とに連通させた請求項１〜４のいずれか１項に記載の電気掃除機。
【請求項６】
吸引風を発する電動送風機と、吸引された塵埃を捕集する略円筒状の遠心分離部、塵埃を含む吸引風を旋回させるための旋回通路部を有し、前記電動送風機の吸気上流側に配置された集塵部とを備え、前記旋回通路部の終端を、前記遠心分離部と前記旋回通路部にて分離した塵埃を蓄積する塵埃蓄積室とに連通させるとともに、前記旋回通路部の底面は前記遠心分離部の底面より下方に位置するよう形成した電気掃除機。
【請求項７】
吸引風を発する電動送風機と、吸引された塵埃を捕集する略円筒状の遠心分離部、塵埃を含む吸引風を旋回させるための旋回通路部を有し、前記電動送風機の吸気上流側に配置された集塵部とを備え、前記旋回通路部の終端を、前記遠心分離部と前記旋回通路部にて分離した塵埃を蓄積する塵埃蓄積室とに連通させるとともに、前記旋回通路部と前記遠心分離部を連通する通気開口部の断面積を、前記旋回通路部の終端の断面積より大きくした電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気掃除機の集塵構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電気掃除機の構成を説明する。有底のダストボックス１６には吸気口１７がダストボックス１６側壁に側壁接線方向に向けて設けられている。ダストボックス１６の上端開口部１８にはこの開口を覆うように蓋体１９が取り付けられ、この蓋体１９に排気口２０が形成されている。また蓋体１９と上端開口部１８間には、上端開口部１８を覆ってフィルター２１が取り付けられている。電動送風機１１を運転すると、塵埃は吸込体１２の吸込口１２ａより吸引され、吸気口１７よりダストボックス１６内に吸気される。ダストボックス１６内では塵埃は遠心分離され、排気がフィルター２１を通じて排気口２０よりダストボックス１６外に排出される（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１０４２２３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、吸気口１７より吸引される塵埃には当然のことながら繊維質の塵埃や砂ゴミなどの粒状の塵埃、また大きさ的にも１ｍｍ以下の小さなものから、紙片、飴などの包み等々まで、いろいろな大きさ、組成の塵埃が混在する。このためダストボックス１６内で塵埃を遠心分離する上記従来の構成では、比重の大きい塵埃はダストボックス１６内で質量に比例した大きい遠心力を受けてダストボックス１６内周面に沿うように旋回する一方、繊維質の塵埃など比重の小さく嵩のある塵埃は相対的にダストボックス１６内周側に位置しやすくなる。このためいろいろな種類の塵埃が一定量蓄積し、ダストボックス１６内旋回する状態では、内周側に比重の小さい繊維質塵埃が堆積しがちとなり、フィルター２１に吸着してフィルター２１が目詰まりを起こし、ダストボックス１６容量に満たない塵埃量で吸引力が低下することが起こりやすかった。そしてこの目詰まり対策のため、フィルター２１の面積を大きくすることもできるが、ダストボックス１６が大きくなり、電気掃除機そのものが大型化してしまうという課題に繋がり、有効な解決手段とはならない。
【０００５】
本発明は上記課題を解決するもので、塵埃を遠心分離する電気掃除機において吸引力が急激に低下することを防止することにより、集塵性能を向上させた電気掃除機を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明は、吸引風を発する電動送風機と、吸引された塵埃を捕集する略円筒状の遠心分離部を有し、前記電動送風機の吸気上流側に配置された集塵部とを備え、前記遠心分離部は前記遠心分離部は周壁方向に向かって高さが大きくなるよう形成したもので、遠心分離部内で旋回する塵埃を安定して外周部に位置させ、塵埃と気流の分離性能を高め、高い集塵性能を得ることができるとともに、その性能を塵埃が一杯になるまで維持することができるものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１記載の発明は、吸引風を発する電動送風機と、吸引された塵埃を捕集する略円筒状の遠心分離部を有し、前記電動送風機の吸気上流側に配置された集塵部とを備え、前記遠心分離部は前記遠心分離部は周壁方向に向かって高さが大きくなるよう形成したもので、遠心分離部内で旋回する塵埃を安定して外周部に位置させ、塵埃と気流の分離性能を高め、高い集塵性能を得ることができるとともに、その性能を塵埃が一杯になるまで維持することができるものである。
【０００８】
本発明の請求項２記載の発明は、遠心分離部の底面を略球面状に形成したもので、中心部の体積を減少させて中心部の旋回気流流速を上げ、遠心分離される塵埃を有効的に遠心分離部内の外周部に位置させ得るものである。
【０００９】
本発明の請求項３記載の発明は、遠心分離部の上面を略すり鉢状に形成したもので、中心部の体積を減少させて中心部の旋回気流流速を上げ、遠心分離される塵埃を有効的に遠心分離部内の外周部に位置させ得るとともに、特に比重の小さい繊維質塵埃を有効的に遠心分離部内の外周天井部に位置させて、より塵埃分離性能を高め得るものである。
【００１０】
本発明の請求項４記載の発明は、遠心分離部の上面に平面状にフィルターを設け、前記フィルターを、電動送風機の吸気側と連通したもので、フィルターへの塵埃付着を防止して、吸込性能の低下を防止できるものである。
【００１１】
本発明の請求項５記載の発明は、集塵部は、塵埃を含む吸引風を旋回させるための旋回通路部を有し、前記旋回通路部の断面積を、吸気下流側に向かうに従い大きくするとともに、前記旋回通路部の終端を、前記遠心分離部と前記旋回通路部にて分離した塵埃を蓄積する塵埃蓄積室とに連通させたもので、塵埃が遠心分離部に吸引される風速を低下させ、旋回通路部内での慣性で塵埃蓄積室へ導くことにより、塵埃分離性能を向上させるものである。
【００１２】
本発明の請求項６記載の発明は、吸引風を発する電動送風機と、吸引された塵埃を捕集する略円筒状の遠心分離部、塵埃を含む吸引風を旋回させるための旋回通路部を有し、前記電動送風機の吸気上流側に配置された集塵部とを備え、前記旋回通路部の終端を、前記遠心分離部と前記旋回通路部にて分離した塵埃を蓄積する塵埃蓄積室とに連通させるとともに、前記旋回通路部の底面は前記遠心分離部の底面より下方に位置するよう形成したもので、特に比重の大きい塵埃を遠心分離部に流入する前に流入孔から塵埃蓄積室へ導き、集塵性能を向上させるものである。
【００１３】
本発明の請求項７記載の発明は、吸引風を発する電動送風機と、吸引された塵埃を捕集する略円筒状の遠心分離部、塵埃を含む吸引風を旋回させるための旋回通路部を有し、前記電動送風機の吸気上流側に配置された集塵部とを備え、前記旋回通路部の終端を、前記遠心分離部と前記旋回通路部にて分離した塵埃を蓄積する塵埃蓄積室とに連通させるとともに、前記旋回通路部と前記遠心分離部を連通する通気開口部の断面積を、前記旋回通路部の終端の断面積より大きくしたもので、塵埃が遠心分離部に吸引される風速を低下させ、旋回通路部内での慣性で塵埃蓄積室へ導くことにより、塵埃分離性能を向上させるものである。
【００１４】
【実施例】
（実施例１）
以下、本発明の第１の実施例について、図を参照しながら説明する。
【００１５】
電気掃除機５０は、電動送風機（図示せず）を内蔵する本体５１にホース５２、延長管５３、吸込具５４を図１に示すように接続して構成される。ホース５２の延長管５３側に設けたスイッチ５５をＯＮにすると、電動送風機が運転状態となり、吸込具５４、延長管５３、ホース５２、本体５１の経路で吸気流が流れ、電動送風機、本体５２を通って本体５２外に排気される。
【００１６】
本体５１の前方には開閉自在な蓋カバー５６に覆われて、集塵部である集塵ケース５７が着脱自在に配置されている。ホース接続口５８の両側に設けた一対の尾錠５９を押して蓋カバー５６を開いた後、図２に示すように集塵ケース５７のケースカバー６０に一体に形成した把手６１を手で持って、集塵ケース５７を着脱あるいは運搬できる。
【００１７】
続いて集塵ケース５７の構成を説明する。
【００１８】
図３〜図６に示すように、塵埃を蓄積するダストボックス６２は鉛直方向に略筒状で、底面側に形成した第１塵埃分離部６３は、パッキング６４を有し、後方をダストボックス６２に軸止された底蓋６５を尾錠ボタン６６で係止することにより、気密かつ開閉自在に覆われる。
【００１９】
尾錠ボタン６６の上部にはホース接続口５８に接続されたホース５２に連通する第１流入口６７が形成され、集塵ケース５７に流入する吸気流がダストボックス６２の上部より本体５１の前後方向に対して一側に傾いて流入する。
【００２０】
ダストボックス６２の上中央部には旋回通路部６８と上下方向に略円筒状の遠心分離部６９とから構成されている第２塵埃分離部９４が設けてある。７０は第１流入口６７に近接し、旋回通路部６８の入り口となるネットフィルターＡで、第１流入口６７から流入した塵埃の中で、ネット目を通過しない塵埃を、前記第１塵埃分離部６３にて捕集し、ネット目を通過する細かい塵埃だけを旋回通路部６８へ導く第２流入口７１となっている。つまり、前記第２塵埃分離部９４は、前記第１塵埃分離部６３内に配設されており、前記第１塵埃分離部６３にて吸引風と分離し捕集できなかった塵埃を、前記第２塵埃分離部９４にて吸引風と分離し捕集する構成となっている。
【００２１】
ダストボックス６２の内部には第１流入口６７に対向する側に区画壁７２が設けられ、区画壁７２とダストボックス６２周壁とで細塵室７３を形成している。第２流入口７１に流入しない塵埃中の比較的比重が大きい塵埃が、第１流入口６７よりダストボックス６２内に流れこむ勢いで、細塵室７３内に侵入し堆積する。
【００２２】
第１流入口６７からダストボックス６２内に吸気流が流入する反対側のダストボックス６２内にはネットフィルターＢ７４が略鉛直方向に取り付けてある。ネットフィルターＢ７４の吸気下流側にはダストボックス６２に通気孔Ａ７５、ダストボックス６２の上面を気密に覆う上蓋７６には通気孔Ｂ７７が形成され、ダストボックス６２と底蓋６５とで構成される塵埃堆積室７８と、ダストボックス６２とケースカバー６０とで構成される吸気フィルター室７９とを連通している。
【００２３】
上蓋７６は略円板形で、外周部ならびに旋回通路部６８、遠心分離部６９に対向する箇所に軟質パッキングを貼り付けてある。また遠心分離部６９の上面に位置してネットフィルターＣ７９が貼着され、遠心分離部６９と吸気フィルター室８０とを連通している。吸気フィルター室８０内には目の細かいウレタンフォームで形成された略円板状の吸気フィルター８１が配置されており、ネットフィルターＢ７４とネットフィルターＣ７９を通過した細かい塵埃を濾過捕集する。
【００２４】
８２は集塵部排気口で、本体５１に形成した吸気口８３を通じて、電動送風機の吸気側に気密に連通している。
【００２５】
ところで遠心分離部６９の底面は、図３に示すように中央部が上方に盛り上がった球面状に形成されている。旋回通路部６８に吸引された気流は、分離室入り口８４より遠心分離部６９内に流入する。上記吸引流は外周側に円弧通路状に形成された旋回通路部６８を経由することにより予旋され、遠心分離部６９内で効率よく旋回気流となる。気流と一緒に旋回通路部６８内に侵入した塵埃は、この旋回気流で遠心力を受けて、遠心分離部６９の周壁側に押し付けられながら旋回し、分離室入り口８４に来たとき遠心力で接線方向に飛び出し、旋回通路部６８の終端部に開口形成された第２細塵室８５に落下蓄積する。なお、分離室入り口８４の通路面積は、分離室入り口８４直前の旋回通路部６８の通路断面積より大きく形成してある。
【００２６】
次に、上記構成による動作・作用を説明する。
【００２７】
スイッチ５５をＯＮ状態にすると、電動送風機が作動し、吸込具５４より吸引される塵埃ならびに気流が、延長管５３、ホース５２内を通ってダストボックス６２内に流入する。ネットフィルターＡ７０を通過しない塵埃の中で比重の大きい塵埃は、第１流入口６７によって流入方向を規制され、図６の矢印（イ）で示すようにダストボックス６２の内面に沿うようにして細塵室７３に流入・堆積し、また比重の軽い繊維質塵埃などは通気孔Ａ７５を経由して吸気フィルター室８０に吸引される流れによって図６の矢印（ロ）で示すようにネットフィルターＢ７４部側に吸い寄せられ、ネットフィルターＢ７４で濾過されて塵埃堆積室７８内に堆積する。そしてネットフィルターＢ７４を通過した細塵は、通気孔Ａ７５、通気孔Ｂ７７を経由して吸気フィルター室８０に入り、吸気フィルター８１で捕集されて、清浄な気流が集塵部排気口８２を通過して電動送風機に吸引される。
【００２８】
一方、第２流入口７１を構成するネットフィルターＡ７０を通過する比較的細かい塵埃を含んだ気流は、旋回通路部６８を経由して遠心分離部６９内に吸引される。上記の細かい塵埃のなかで比較的比重の大きい塵埃は、旋回通路部６８の通過中に慣性を得て分離室入り口８４で進行方向をほとんど変えず、直接第２細塵室８５に侵入して堆積する。また、比重の軽い繊維質塵埃などは、遠心分離部６９内に吸引されるものも発生するが、遠心分離部６９の周壁に沿って周回する状態を続ける。特に、遠心分離部６９の底面を略球面状に形成してある（周壁側に向かうに従って深さが大きい）ため、遠心分離部６９の中心付近に対して周壁側になるほど旋回気流流速は低下し、塵埃自体の存在位置としては周壁側で安定することとなり、旋回中に受ける遠心力で分離室入り口８４から第２細塵室８５へ飛び出さなくとも、ネットフィルターＣ７９に吸着することは稀有となる。この結果、塵埃堆積室７８に堆積する塵埃量が増加し、ネットフィルターＢ７４を経由する吸気風量が低下しても、ネットフィルターＣ７９を通過する吸気風量はほとんど低下せず、本掃除機の使用に必要な風量を確実に維持できるものとなる。
【００２９】
スイッチ５５をＯＦＦにすると電動送風機が停止し、遠心分離部６９内の塵埃の回転は停止する。この状態で蓋カバー５６と把手６１を持って本体５１を持ち上げ、収納場所へ移動する操作を行ったり、あるいはホース５２を引いて部屋を移動する間に敷居などを乗り越すなどの操作をする中で、本体５１はホース接続口５８が上方となるように傾き、遠心分離部６９内の塵埃は本体５１後方側に滑り落ち、分離室入り口８４から第２細塵室８５に落下して堆積する。
【００３０】
上記作用は第２塵埃分離部が旋回通路部６８と遠心分離部６９を有して遠心分離部６９内で確実な気流旋回による遠心分離を行える構成であって初めて得られるものであり、直接第２流入口７１を遠心分離部６９の周壁に形成すると、第２流入口７１から直接塵埃がネットフィルターＣ７９に吸引されてネットフィルターＣ７９が目詰まりしてしまう。
【００３１】
また、上記作用は遠心分離部６９の底面を略球面状に盛り上げて形成するだけで得られるため非常に容易に構成できるとともに、盛り上げ分だけ塵埃堆積室７８の容積が増し、集塵量を増やすこともできる。
【００３２】
さらに、分離室入り口８４の通路面積は分離室入り口８４直前の旋回通路部６８の通路断面積より大きく形成してあるため、分離室入り口８４での遠心分離部６９に吸引される気流の流速は、旋回通路部６８を通過しているときの流速より小さくなり、ネットフィルターＡ７０を通過した塵埃が、気流の流れに載って遠心分離部６９に入る方向転換をする動きを小さくなり、旋回通路部６８での予旋で得た慣性で直接第２細塵室８５へ堆積させることとなり、集塵性能を向上させ得るものである。
【００３３】
（実施例２）
次に本発明の第２の実施例を、図７を用いて説明する。なお、上記第１の実施例と同一構成部品については同一符号を付して、その説明を省略する。
【００３４】
遠心分離部６９に対向する上蓋７６部分は、遠心分離部６９側にすり鉢状に凹面部９０が形成され、略円筒状の遠心分離部６９と同一中心軸周りに遠心分離部排気口９１が形成され、ネットフィルターＣ７９が遠心分離部６９側より覆っている。
【００３５】
上記の構成による作用は以下の通りである。
【００３６】
ネットフィルターＡ７０を通過した比較的細かい塵埃を含んだ気流は、旋回通路部６８を経由して遠心分離部６９内に吸引される。上記の細かい塵埃のなかで比較的比重の大きい塵埃は、第１の実施例同様に直接第２細塵室８５に侵入して堆積する。また、比重の軽い繊維質塵埃などは、遠心分離部６９内に吸引されるものも発生するが、遠心分離部６９の周壁に沿って周回する状態を続ける。特に、遠心分離部排気口９１を形成した凹面部９０がすり鉢状に遠心分離部６９内に窪んでいるため、遠心分離部排気口９１下方の空間の体積は小さくなり、旋回気流流速は中心部で大きく、遠心分離部６９の周壁部で最小となる分布となる。この結果、遠心分離部６９内に侵入した塵埃は周壁側に位置することとなり、ネットフィルターＣ７９に吸着することは稀有となって、遠心分離部排気口９１を通過する風量が低下することが起こらない。特に比重が軽くネットフィルターＣ７９に吸着し易い繊維質塵埃もすり鉢の底に位置する遠心分離部排気口９１から遠心分離部６９内の外周天井部に吹き飛ぶこととなり、ネットフィルターＣ７９の目詰まりが発生しない。
【００３７】
なお、この作用も上蓋７６のネットフィルターＣ７９貼り付け部をすり鉢状に形成するだけで得られ、容易にかつ安価に構成できるものである。
【００３８】
また、ネットフィルターＣ７９は実施例１、実施例２のいずれにおいても略円筒状で、かつ外周方向に向かって軸方向高さが大きくなるよう形成した遠心分離部６９の中央天井部に配置しているため、繊維質塵埃の付着発生が殆ど起こらない。
【００３９】
さらに、実施例１、実施例２のいずれにおいても旋回通路部６８の終端部に第２細塵室８５を形成している結果、旋回通路部６８での予旋で運動エネルギーを獲得し、その慣性で直接第２細塵室８５に侵入堆積する結果、遠心分離部６９での遠心分離作用を少量の塵埃に限定できる効果を得ることができる。通常、気流が通過するネットフィルター類に繊維質塵埃と粒状塵埃がミックスした状態で付着すると、直ちに目詰まり状態が生起し、極端に通過風量が低下するものであるが、粒状塵埃であるところの比重の大きい塵埃を、遠心分離部６９前で殆ど除去できるため、全体的な集塵性能を高めることができるものである。
【００４０】
（実施例３）
次に本発明の第３の実施例を、図８を用いて説明する。なお、上記第１、第２の実施例と同一構成部品については同一符号を付して、その説明を省略する。
【００４１】
旋回通路部６８の通路底面９２は、遠心分離部６９の分離部底面９３より一段低く形成され、分離室入り口８４で段付き状態にしてある。
【００４２】
上記の構成による作用は以下の通りである。
【００４３】
ネットフィルターＡ７０を通過した塵埃中、比較的比重の大きい塵埃は、旋回通路部６８での予旋で運動エネルギーを獲得し、その慣性で直接第２細塵室８５に侵入堆積する動きをするが、通路底面９２が分離部底面９３より１段低く、分離室入り口８４で段付き状態に形成されているため、より確実に第２細塵室８５に案内される結果となる。
【００４４】
なお、通路底面９２は第２流入口７１内部より同じ高さ位置に形成してあっても、あるいは分離室入り口８４の一定長手前より所定高さに形成してあっても良い。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明によれば、塵埃を遠心分離する電気掃除機において吸引力が急激に低下することを防止することにより、集塵性能を向上させた電気掃除機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例における電気掃除機の全体斜視図
【図２】同本体から集塵部を取り出すときの状態図
【図３】同集塵部の中央縦断面図
【図４】同集塵部から上部部品を外した時の斜視図
【図５】同集塵部の要部分解切欠斜視図
【図６】同集塵部の内部を示す底面図
【図７】本発明の第２の実施例における集塵部の中央縦断面図
【図８】本発明の第３の実施例における集塵部の中央縦断面図
【符号の説明】
５７  集塵ケース（集塵部）
６７  第１流入口
６８  旋回通路部
６９  遠心分離部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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