(57)【要約】【課題】掃除機や集塵機に紙パツクやフイルターを使用せず遠心力や慣性力や重力等の物理的な力を利用した遠心力発生板や遠心力バリア形成板を用いて集塵しフイルターの目ずまりによる集塵力の低下や紙パツクの交換等の無い掃除機や集塵機。【解決手段】重力、遠心力、慣性力等の物理的な力を応用して塵を分離する。塵分離部を塵溜容器の上部に構成し重力で塵を塵溜め容器に落とす。塵分離部に塵と空気の導入口と除塵された空気の出口及び塵溜容器を設ける。導入口に導入された大きな塵は慣性力で塵溜容器に落とす。モーターで直接駆動された強力な遠心力発生板で塵を分離する。塵を空気の出口に近ずけないため周囲に遠心力を発生させる回転体を設ける。分離した塵を遠心力のバリアを形成して空気の出口に近ずくのを阻止する。空気は遠心力バリア形成板の遠心力に逆らって空気の出口より吸引し排出する事で塵と空気を分離する。吸引フアンの回転による遠心力で分離された塵を塵分離部に戻す。またモーター負荷の軽減のため回転体を軽量化し空気の薄い層を回転する。【選択図】  図１
2004201704.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遠心力や慣性力や重力等の物理的な力を応用して塵を分離する掃除機や集塵機に関し強力な遠心力を得るためモーターにより直接駆動される吸引フアンの羽根３、２３、３３、４３の周囲に遠心力発生板１、２１、３１、４１を設け吸引フアンの羽根３、２３、３３、４３の回転と共に回転させ強力な遠心力で塵と空気を分離し塵を塵分離部の空気の出口６、２６、３６、４６から遠ざけ分離する機能を持たせ構造を簡単で軽量にしてモーターの直接駆動を可能にした掃除機の吸引フアン。
【請求項２】
通気性を有する材料で構成された回転板で空気が空気の出口６、２６、３６、４６に向かうのを遮る位地に設けモーターにより直接駆動される吸引フアンの羽根３、２３、３３、４３と共に回転し近接する周囲の空気に強力な遠心力によるバリアを形成し塵が塵分離部の空気の出口６、２６、３６、４６に近ずくことを阻止し一方空気は遠心力に逆らって通気性を有する板を通して吸引フアンにより吸引し排出することにより塵と空気を分離する機能を附加した請求項１記載の掃除機の吸引フアン。
【請求項３】
吸引フアンの羽根３、２３、３３、４３自身の回転による遠心力で分離された塵は周辺部に集まりこの塵を塵分離部に戻すために羽根の周辺側壁部に塵戻し間隙７、３７を設けた請求項１記載の掃除機の吸引フアン。
【請求項４】
中央部に設けた空気の出口５６、６６、７６、８６から分けられる一番遠い位置である外周側壁部に塵と空気の導入口５５、６５、７５、８５を配置することで塵が導入口に吸引された時点で既に塵は空気の出口５６、６６、７６、８６から一番遠い位置に分けられているものと考え塵の分離手段を省略し捕獲分離された塵が空気の流れに伴って流出させない手段として遠心力や遠心力バリア形成板５２、６２、７２、８２の阻止効果を用いた請求項１及び請求項２に関する吸引フアン及び掃除機の塵分離の方法。
【請求項５】
塵と空気の導入口５５、６５、７５、８５の内側に通気性を有する板を設け流出する空気に抵抗を与えることで空気の流出の断面積を広げ空気の流出速度を低減し遠心力や遠心力バリア形成板５２、６２、７２、８２の阻止効果を高める為の板である空気流出速度低減板５１、６１、７１、８１を設けた請求項１及び請求項２に関する掃除機の塵分離の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
紙パックやフィルター等を使用せずに慣性力や遠心力や重力等の物理的な力で塵と空気を直接分離する機能を備えた掃除機、集塵機の吸引フアンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
掃除機に紙パックやフィルター等を使用すれば集塵をするにつれて目詰まりを起こし集塵能力は低下し紙パックの交換やフィルターの掃除等が必要である。
【０００３】
空気を回転させ遠心力を利用したサイクロン方式の掃除機も有るが装置が複雑となり空気抵抗等により回転にも限度があり小さな塵まで分離するのは困難である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
集塵するにつれて集塵能力が低下する事のない掃除機や集塵機。
【０００５】
フィルターの掃除も紙パックの交換も必要の無い経済的な掃除機や集塵機。
【０００６】
空気を紙パックの塵の中を通さない衛生的な掃除機や集塵機。
【０００７】
モーターの直接駆動による遠心力発生板の強力な遠心力で塵を分離する。
【０００８】
モーターの直接駆動による遠心力バリア形成板により空気の出口の周りに強力な遠心力のバリアを形成して分離された塵が塵分離部の空気の出口に近かずくのを阻止し逃がさない。
【０００９】
モーターで直接駆動が可能な様に遠心力発生板及び遠心力バリア形成板を簡単で軽量な構造とする。
【００１０】
吸引フアンの羽根自身の回転による遠心力でも塵は分離されるのでこの塵を塵分離部に戻し外に出さない。
【００１１】
簡単で軽量な構造としモーターの負荷の軽減と省スペース化を計る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
慣性力、遠心力、重力等の物理的な力を利用して塵と空気を分離する。
【００１３】
塵分離部を塵溜容器の上部に配置し塵を慣性力と重力で塵溜容器に落とす。
【００１４】
塵分離部に塵と空気の導入口と出口側の周囲に遠心力発生板及び遠心力バリア形成板を備えた吸引フアンの羽根を設ける。
【００１５】
塵と空気の導入口より塵溜容器に向け大きな塵を慣性力と重力で落とす。
【００１６】
吸引フアンの羽根と共に直接モーターにより駆動される遠心力発生板の強力な遠心力で塵を分離する。
【００１７】
吸引フアンの羽根と共に直接モーターにより駆動される遠心力バリア形成板は通気性を有する板で作られた回転板で空気の出口に向かう空気を遮る形で設け強力な遠心力のバリアを形成し塵の接近を阻止し一方空気は遠心力に逆らって通気性を有する板を通して吸引し排出することで塵と空気を分離する。
【００１８】
吸引フアンの羽根自身の回転による遠心力でも塵は分離され塵の集まる羽根の周辺側壁に塵戻し間隙を作りこの塵を塵分離部に戻し外に出さないようにしまた羽根自身の回転のための間隙を兼ねる。
【００１９】
モーターによる直接駆動が可能なように遠心力発生板及び遠心力バリア発生板は簡単な構造とし軽量な材料を用いる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図により本発明を掃除機に実施したものの構造について説明する。
塵溜容器８、２８、３８、４８の上部に配置された塵分離部には塵と空気の導入口５、２５、３５、４５を設けまた塵分離部の出口側の周囲には遠心力発生板１、２１、３１、４１及び遠心力バリア形成板２、２２、３２、４２を備えた吸引フアンの羽根３、２３、３３、４３を設ける。
【００２１】
吸引フアンの羽根３、２３、３３、４３の周辺には遠心力発生板１、２１、３１、４１を備えモーターにより直接駆動されて回転し強力な遠心力を発生する。
【００２２】
遠心力バリア形成板２、２２、３２、４２は通気性を有する板で構成された回転板で空気の出口６、２６、３６、４６に向かう空気を遮る位地に設けられ吸引フアンの羽根３、２３、３３、４３と共に回転し近接する空気に強力な遠心力によるバリアを形成し塵の接近を妨げ一方空気は遠心力に逆らって通気性を有する板を通して吸引フアンで吸引し掃除機の排出口９、３９より排出することで塵と空気を分離する。
【００２３】
吸引フアン自身の回転による遠心力でも僅かに残る塵は分離されこの塵が集まる羽根の周辺側壁に間隙７、３７を設け塵を塵分離部に戻し外に出さない。
【００２４】
図により塵分離の過程について説明する。
塵と空気は共に掃除機の吸い込み口（省略）から吸い込まれホース（省略）を経て塵分離部の塵と空気の導入口５、２５、３５、４５に導かれる。
【００２５】
塵と空気の導入口５、２５、３５、４５より大きな塵は慣性力と重力により塵溜容器８、２８、３８、４８に落下させる。
【００２６】
残った塵と空気は共に空気の出口６、２６、３６、４６側に吸引されれるが塵には遠心力発生板１、２１、３１、４１の強力な遠心力で塵は空気の出口６、２６、３６、４６から遠ざけられ重力により塵溜容器８、２８、３８、４８に溜まる。
【００２７】
残った塵と空気は遠心力バリア形成板２、２２、３２、４２の強力な遠心力によるバリアで塵は侵入を阻まれ一方空気は遠心力に逆らって空気の出口６、２６、３６、４６に向かって吸引され掃除機の排出口９、３９より排出される事で塵と空気は分離される。
【００２８】
吸引フアンの羽根３、２３、３３、４３の回転の遠心力でも塵は分離されるがこの塵は塵の集まる吸引フアンの円周側壁に設けた隙間７、３７より塵分離部に戻される。
【００２９】
塵分離部は図１、図２の様に縦に構成する事もできまた図３、図４の様に横に構成する事もできるが塵分離の過程は同じである。
【００３０】
遠心力発生板及び遠心力バリア形成板の片面が開放になっているが吸引フアンにより吸引される空気は最短距離を流れる為に空気の出入りが起こらない為と構造を軽くする為に省略したものである。
【００３１】
遠心力発生板について詳細に説明する。
遠心力発生板１、２１、３１、４１は吸引フアンの羽根３、２３、３３、４３の周辺部に構成され塵と空気の導入口５、２５、３５、４５からの空気の流れに対し凸となる様な曲面の回転板で吸引される空気は最短距離を流れるため空気は曲面に沿って流れモーターの直接駆動による回転で強力な遠心力を発生して塵は分離される。
【００３２】
遠心力発生板１、２１、３１、４１を吸引フアンの羽根３、２３、３３、４３の周囲に一体形成することで構造が簡単となりモーター負荷の軽減及び省スペース化が計れモーターによる直接駆動が可能となり強力な遠心力が得られる。
【００３３】
遠心力発生板１、２１、３１、４１の表面に凹凸を設けたり短い羽根を設けて遠心力の効果を高める事も出来るがモーターの負荷が増大する。
【００３４】
遠心力バリア形成板について詳細に説明する。
遠心力バリア形成板２、２２、３２、４２は多数のスリット又は小穴を設けるかメッシュ又は不織布等の様に通気性を有する軽量な材料で作られている。
【００３５】
遠心力バリア形成板２、２２、３２、４２は空気の出口６、２６、３６、４６に向かう空気を遮る位地に設けられ吸引フアンの羽根３、２３、３３、４３と共に直接モーターで駆動されて回転し近接する空気に強力な遠心力によるバリアを形成し塵の接近を妨げ一方空気は遠心力に逆らって吸引フアンで吸引し掃除機の排出口９、３９より排出する事で塵と空気を分離する。
【００３６】
遠心力バリア形成板２、２２、３２、４２は空気の出口５、２６、３６、４６に向かう空気の全てが通れるだけの通気性と面積が必要である。
【００３７】
遠心力バリア形成板２、２２、３２、４２は遠心力によるバリアを形成すると共に遠心力も発生するもので遠心力発生板１、２１、３１、４１の機能を兼ねることが出来この場合には遠心力発生板１、２１、３１、４１は省略出来る。
【００３８】
図５及び図６は空気の出口５６、６６を中央部に設け又一方空気の出口５６、６６から分けられる一番遠い位置である外周側壁部に塵と空気の導入口５５、６５を設けたものである。
【００３９】
塵は導入口５５、６５に吸引された時点で既に掃除機内に捕獲されたものと考えられる。
【００４０】
塵は導入口５５、６５に吸引された時点で既に空気の出口５６、６６から一番遠い位置に分けられたものだと考えられる。
【００４１】
塵をこれ以上遠くに分ける必要は無く塵を分離する手段は不要であり捕獲され分離された塵が空気の流れに伴って流出させない手段だけが有ればよい。
【００４２】
空気の回転による遠心力や遠心力バリア形成板５２、６２は空気の流れに逆らう形で働き分離された塵が流出する空気に伴って流出するのを阻止する手段として働く。
【００４３】
流出速度低減板５１、６１はスリットや小穴を設けた板やメッシュなどで作られ空気の流れに抵抗を与える事で空気の流れの断面積を広げ空気の流れが一部に偏る事を避け又空気の流出速度を低減して遠心力や遠心力バリア形成板５２、６２の阻止効果を高める為のものである。
【００４４】
図７は上記とは反対面に吸引口を持つ羽根であり空気の出口７６開口部を広くして空気の流出速度を遅くする事で遠心力や遠心力バリア形成板７２の阻止効果を高める事が容易に実現出来るが羽根の回転の為の隙間７７より漏れた空気は損失となる。
【００４５】
図８は上記とは反対面から空気を排出するもので羽根の回転の為の隙間８７より漏れた空気を塵分離部に戻す事が出来き回転部の保護にもなるが空気の回転の妨げになる。
【００４６】
又縦型に構成した掃除機では排出口８９の実現が困難であり横型に構成した掃除機に適している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の掃除機本体を縦に構成したものの縦断面図
【図２】図１のＡ−Ａの断面の透視図
【図３】本発明の一実施例の掃除機本体を横に構成したものの縦断面図
【図４】図３のＢ−Ｂの断面の透視図
【図５】本発明の一実施例で遠心力発生板を省略した掃除機本体の縦断面図
【図６】図５のＣ−Ｃの断面の透視図
【図７】図５とは反対面に吸い込み口を持つ羽根を備えた掃除機本体の縦断面図
【図８】図７とは反対面に排出口を持つ掃除機本体の縦断面図
【符号の説明】
１、２１、３１、４１                                  遠心力発生板
５１、６１、７１、８１            空気流出速度低減板
２、２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２          遠心力バリア形成板
３、２３、３３、４３、５３、６３、７３、８３          吸引フアンの羽根
４、（２４）、３４、（４４）、５４、６４、７４、８４  モーター
５、２５、３５、４５、５５、６５、７５、８５          塵と空気の導入口
６、２６、３６、４６、５６、６６、７６、８６          空気の出口
７、（２７）、３７、（４７）、５７、６７、  ８７      塵戻し間隙
７７          羽根の回転の為の間隙
８、２８、３８、４８、５８、６８、７８、８８          塵溜容器
９、（２９）、３９、（４９）、５９、６９、７９、８９  掃除機の排出口
全図中で実線矢印は空気流れ方向を示し点線矢印は塵の流れ方向を示す。
【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】
2004201704.tif 000008
【図７】
2004201704.tif 000009
【図８】
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