(57)【要約】【課題】サイクロン式分離に比べて風路損が小さく、塵分離部の目詰まりを簡便に抑制可能で、かつ、風量低下も抑制し易い電気掃除機を得ることにある。【解決手段】気流制御手段９１を具備するとともに、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、風路形成体６２を備えてこの内部を流れる空気と塵とを慣性分離する塵分離部６１を設けている。風路形成体は、吸込み口に連通する一端開口６２Ａ及び塵分離部に連通する他端開口６２Ｂ間に分離開口６４と、この開口を覆うフィルタＦ２とを有している。気流制御手段９１は、フィルタＦ２に付着した塵を除去するように風路形成体６２内の気流を制御するもので、塵分離部６１に対する空気の流入風路４４ａに設けられる。この手段９１で生成される乱流により、フィルタＦ２に付着した塵を除去するようにしたことを特徴としている。【選択図】    図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸込み口を有するとともに電動送風機が取付けられた掃除機本体と、
前記吸込み口から前記電動送風機の吸気口に至る風路中に設けられ、前記吸込み口に連通する一端開口及びこの一端開口と他端開口との間に分離開口が設けられた風路形成体、及びこの風路形成体に前記分離開口を覆って取付けられたフィルタを備えて、前記風路形成体内を流れる空気と塵とを分離する塵分離部と、
この塵分離部の前記他端開口に連通して設けられ前記塵分離部で分離された塵を溜める塵溜め部と、
前記塵分離部に対する空気の流入風路に設けられて、前記風路形成体内の気流を前記フィルタに付着した塵を除去するように制御する気流制御手段と、
を具備する電気掃除機。
【請求項２】
前記気流制御手段が、前記流入風路を開閉する気流制御弁と、前記風路形成体内が所定の負圧に達するまでは前記流入風路を閉じる状態に前記気流制御弁を拘束する弁受けとを備えている請求項１に記載の電気掃除機。
【請求項３】
前記気流制御弁がゴム板で作られているとともに、前記気流制御弁がその一端部側を支点に回動するように前記流入風路に設けられ、かつ、前記気流制御弁はその他端部に下流側に突出する突っ張り凸部を有しており、前記弁受けが前記突っ張り凸部の先端と係脱可能に前記気流制御弁の下流側に設けられている請求項２に記載の電気掃除機。
【請求項４】
前記気流制御弁は前記流入風路を画す風路壁と非接触となる両側縁を有している請求項３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の慣性を利用して、この塵を気流中から分離する塵分離部を備えた電気掃除機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、慣性分離作用により吸引した空気中の塵を分離する電気掃除機として、サイクロン式の電気掃除機が知られている（例えば特許文献１参照。）。
【０００３】
このサイクロン式電気掃除機は、上部が開口されたダストカップ（ダストボックス）と、このカップ内を負圧にする電動送風機等を備えている。ダストカップの周壁には吸気口が形成され、この吸気口は含塵空気を取込む吸込み口体に吸気通路を介して連通している。
【０００４】
吸込み口体から吸引された含塵空気は吸気通路を通ってダストカップ内にその吸気口から吸引される。このカップ内への吸引に伴ってダストカップ内に発生する旋回流によって、空気より質量が重い塵が遠心分離される。この一方で、空気は、旋回流が進行する方向とは逆方向にダストカップ内を反転上昇して、このカップの上部開口を通り電動送風機に吸引されて、外部に排出される。
【０００５】
更に、ダストカップの上端開口を覆うようにフィルタが取付けられ、ダストカップ内を反転上昇する気流中に含まれる塵を、フィルタに付着させて、この塵が電動送風機に吸い込まれないようにしている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−１０４２２３号公報（段落００３７、００４５−００４７、図１−図５）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に記載の電気掃除機では、吸気通路を通って吸引された空気は９０度向きが変えられて吸気口からダストカップ内に入り、ここで下向きの旋回流となってダストカップの周壁に沿って回転され、この後空気が反転上昇してダストカップ外に流出して電動送風機に吸引されていく。このようにダストカップ内で空気の流れ方向が２度変えられることにより、風路損が大きい。しかも、空気はダストカップ内で旋回するので、その風路損は更に大きい。したがって、特許文献１に記載の電気掃除機では、電動送風機の能力を十分に発揮させることが難しい。
【０００８】
更に、特許文献１に記載の電気掃除機で、フィルタが目詰まりすると、風路抵抗が増えて吸引力及び風量が低下する。これに伴って遠心分離作用が低下するので、掃除性能が低下する。このため、使用者は、不定期にフィルタ取外してその目詰まりを解消する作業を余儀なくされるので、こうした手間を軽減できるようにすることが望まれている。
【０００９】
一方、濾過を行うフィルタである紙パックを集塵室に装着する通常の電気掃除機にあっては、空気の流れ方向に大きな変化がないように吸気口、紙パック、電動送風機が略直線上に並んでいることにより、風路損は大きくならない。しかし、紙パックは粗塵から細塵にわたる多様な塵を濾過して溜めるので、この紙パック内に所定量の塵が溜まると、極端に風量が低下しやすい。
【００１０】
本発明が解決しようとする課題は、サイクロン式分離を行うものに比べて風路損を小さくできるとともに、塵分離部が有するフィルタの目詰まりの進行を簡便に抑制可能で、かつ、風量の低下も抑制し易い電気掃除機を得ることにある。
【００１１】
【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、気流制御手段を具備するとともに、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、風路形成体を備えてこの形成体内部を流れる空気と塵とを分離する塵分離部を設けている。風路形成体は、吸込み口に連通する一端開口と塵分離部に連通する他端開口との間に分離開口を有しており、この分離開口を覆うフィルタを取付けている。更に、気流制御手段は、フィルタに付着した塵を除去するように風路形成体内の気流を制御するものであって、塵分離部に対する空気の流入風路に設けられる。
【００１２】
本発明において塵分離部は、吸引した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空気から塵を分離する直進流式の慣性分離装置を指しており、サイクロン式の慣性分離装置は含まない。
【００１３】
本発明において塵分離部のフィルタには、紙、綿、布、グラスウール、不織布、発泡合成樹脂等の濾材を、単層又は複数種積層したもの等を使用できる他、ネットを好適に使用できる。しかも、風路形成体の内側空間に臨むフィルタ面に、この面への塵の付着を抑制するとともに付着した塵を剥れ易くする低摩擦係数の表面加工層を設けることは妨げない。
【００１４】
本発明において塵分離部に対する空気の流入風路に取付けて使用される気流制御手段は、流入風路に予め設置して使用されるものでも、或いは、必要とする度に例えば吸込み口に着脱して使用される等、フィルタの目詰まりを改善する時に流入風路に着脱されるアタッチメントであってもよい。しかも、流入風路は掃除機本体の内側又は外側或いは双方にわたっていてもよいが、気流制御の有効性をより確実にするためには、可能な限り風路形成体の一端開口に寄せて取付けるとよい。
【００１５】
本発明において気流制御手段は、直進流式の慣性分離を行う通常の使用時に風路形成体を流れる気流に比較して、流れ状態に大きな変動を伴う気流の挙動、例えば風路形成体内全体を乱流状態とし、或いは風路形成体内の中央部を除いてフィルタの内面に作用する乱流を発生させて、それによって、フィルタに付着した塵を除去するように機能する気流を得る手段を指している。
【００１６】
本発明では、塵分離部で直進流式の慣性分離を行うので、風路損が小さい。更に、塵分離部の分離開口を通って電動送風機の吸気口に向かう気流中の塵はフィルタに付着するが、気流制御手段が機能した際には、フィルタに付着している塵が除去されるように風路形成体内の気流が制御される。これにより、フィルタを有した塵分離部を取出すことなく、フィルタに付着した除去することが可能である。この目詰まり改善に伴い風路形成体内を通る気流の風量低下を抑制できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図１ないし図１２を参照して本発明の一実施形態を説明する。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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３９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。
【００２３】
蓋体４０は、平面視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及び図４参照）が取付けられている。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。この接続パイプ４４は後述する第１塵分離部６１に対してその上流から直に連続しているとともに、接続パイプ４４の内側空間は後述する第１塵分離部６１に対する流入風路４４ａの一部をなしている。
【００２４】
図４、図５、図８、図９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の略全体を開口し、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に取付けられている。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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９及び図１１に示すように例えばネットで作られた粗塵捕捉用のフィルタＦ１が取付けられている。
【００２８】
天井壁５８の起立壁６０側には接続穴５８Ａ（図８参照）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１１参照）が設けられている。
【００２９】
第１塵分離部６１は、分離風路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。
【００３０】
図４、図５、図８、図９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を塞ぐ細塵捕捉用のフィルタＦ２を有している。
【００３１】
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の内側空間は分離風路６２ａを形成している。
【００３２】
この分離風路６２ａの中心軸線は掃除機本体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。
【００３３】
図４、図５、図８、図９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の径より小さい。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。
【００３４】
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、これらの軸線延長上に電動送風機３３の吸気口３３Ａが向き合うように対応して設けられている。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。
【００３５】
図４及び図８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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
図２、図４ないし図７に示すように接続パイプ４４には空気制御手段９１が設けられている。この制御手段９１は、流入風路４４ａを開閉する気流制御弁９２と、分離風路６２ａ内が所定の負圧に達するまで気流制御弁９２を閉じ状態に拘束するとともに、前記負圧が所定値に達した後は前記拘束を解除する弁受けとを備えている。
【００３９】
気流制御弁９２は一体成型された比較的肉厚のゴム板で作られている。気流制御弁９２は、その上端部（一端部）の取付け端部９４と、この下側に連なる薄肉のセルフヒンジ部９５を介して一体につなげられた弁板部９６と、この弁板部９６の下端部（他端部）に形成された突っ張り凸部９７とを有している。取付け端部９４の上端面及び弁板部９６の下端面はいずれも接続パイプ４４の内周面に対応させて円弧状をなしている。弁板部９６はその下端面に開放する一対のスリット９８と、これらスリット９８間に残された細長い可撓変形部９９とを有している。突っ張り凸部９７は、可撓変形部９９の下端に、この可撓変形部９９に対して略直角をなして一体につなげられて、弁板部９６の下流側、例えば第１分離部６１に向けて突出されている。更に、気流制御弁９２の両側縁９２ａは、流入風路４４ａを画している風路壁、つまり、接続パイプ４４の内周面と非接触となるように例えば平行な縁をなしている。
【００４０】
図４及び図６に示すように気流制御弁９２は、その取付け端部９４をこれに重ねられた押え部材７７を貫通してねじ込まれるねじ７８を介して接続パイプ４４内の上部に固定されている。この取付け状態を正面から見た状態が図７に示されている。図７に示すように閉じ位置にある気流制御弁９２の両側縁９２ａと接続パイプ４４の内周面との間には、上下方向に細長い略Ｄ字状の間隙ｇが形成されている。言い換えれば、流入風路４４ａは気流制御弁９２によって絞られている。
【００４１】
図６等に示すように弁受け９３は、例えば吸気入口５２の下縁に連なって前記壁５０ａの内面から第１分離部６１側に突設されている。つまり、弁受け９３は気流制御弁９２の下流側に設けられている。弁受け９３の突出端部には上向きの拘束部９３ａが形成されている。この拘束部９３ａは、拘束面９３ｂとガイド斜面９３ｃとを有している。
【００４２】
電気掃除機１の非使用状態など分離風路６２ａに負圧が発生していない状態では、気流制御弁９２が、その自重及びセルフヒンジ部９５の弾性力により、図４及び図６等に示すように突っ張り凸部９７の先端を拘束部９３ａの拘束面９３ｂに引掛けて（係合して）、閉じ位置に拘束されている。この気流制御弁９２は、電気掃除機１の運転開始等による分離風路６２ａの負圧の増大に伴い、突っ張り凸部９７及び可撓変形部９９の可撓変形を伴って拘束部９３ａから外されて、開き位置にセルフヒンジ部９５を支点に回動する。電気掃除機１の運転停止に伴い、気流制御弁９２は、その自重及びセルフヒンジ部９５の弾性力により閉じ位置に自動的に戻るようになっている。
【００４３】
この戻り動作において、突っ張り凸部９７の下端および可撓変形部９９がガイド斜面９３ｃに導かれて、拘束部９３ａに引っ掛かることがないので、この可撓変形部９９が拘束面９３ｂに係合する閉じ位置に、弁板部９６は確実に復帰できる。更に、弁板部９６の回動において両側縁９２ａの特に上部側部分が接続パイプ４４の内周面と競って抵抗を受けることがないので、この弁板部９６を、円滑に回動させて前記閉じ位置に戻すことができる。
【００４４】
図８ないし図１１に示すように起立壁６０の下端部外側には後述する微細塵捕捉用のフィルタ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。
【００４５】
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。このため、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、使い勝手がよい。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、具体的には行き止まり構造となる。
【００４６】
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。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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
図４及び図１２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。
【００５０】
フィルタ要素８２を四周から支持するフィルタ枠８１の下部には、閉塞部８３と塵排出部として機能する切欠き部８４とを交互に有する要素支え８５と、この下側の下枠部８６とが設けられている。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。下枠部８６は要素支え８５の後縁に一体に連なって前側斜め下方向にせり出す斜状部８６ａを有している。
【００５１】
図１２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フィルタ枠８１の下部にできることが阻止されている。更に、図１２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の下端の下方には、斜状部８６ａが対向している。要素支え８５と斜状部８６ａとの間の空間は、その上方にフィルタ要素８２の表面の上下方向に延びる溝８２ｂが連通されているとともに、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、斜状部８６ａを迂回して下方の第２塵溜め部７２に溜められるようになっている。
【００５２】
次に、前記のように構成された電気掃除機１０の動作を説明する。
【００５３】
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に示すように蓋体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２４が接続されている。
【００５４】
この状態では、電動送風機３３が運転されていないので、気流制御弁９２は、その突っ張り凸部９７の先端を弁受け９３の拘束部９３ａに引っ掛かけて、接続パイプ４４内に略垂直に近い角度で立った姿勢に拘束されている。
【００５５】
この拘束状態下において、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が駆動される。これにより、電動部３４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２４に順次作用するので、吸込み口体２４から空気とともに塵埃が吸引される。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
この場合、閉じ位置に拘束されている気流制御弁９２は、流入風路４４ａを通る気流によって押されるが、電動送風機３３の運転開始直後の段階では、風路形成体６２の内側空間からなる分離風路６２ａの負圧は小さい。それに伴い気流が気流制御弁９２を押す力も小さいので、突っ張り凸部９７の弁受け９３への係合によって、気流制御弁９２は閉じ位置に保持されたままである。
【００５９】
しかし、分離風路６２ａの負圧が次第に大きくなるにつれて、可撓変形部９９及び突っ張り凸部９７が大きく弾性変形するようになり、前記負圧がある値に達した段階では、突っ張り凸部９７が弁受け９３から外れて、前記拘束が解放される。したがって、気流制御弁９２は、そのセルフヒンジ部９５を支点として上向きに急速に回動されて、流入風路４４ａを一気に全開する。そして、この段階以降、電動送風機３３の運転が停止されるまで、流入風路４４ａから分離風路６２ａに流入する気流の力によって気流制御弁９２は開き位置に保持される。
【００６０】
こうして正常に空気が吸引されるが、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を通過することができない。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。
【００６１】
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。
【００６２】
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負圧室部５６に流れていくので、フィルタＦ２の内周面に付着される。
【００６３】
以上のように第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２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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。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。
【００６６】
このフィルタ８０がその上流側表面で主として捕捉した塵の多くは、電動送風機３３の運転が停止されるに伴って、自重で落下する。この塵は、フィルタ枠８１の下枠部８６の斜状部８６ａを滑り落ちて、下枠部８６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。第２塵溜め部７２は、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、風が吹き抜けることがないので、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る。
【００６７】
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とともに、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。
【００６８】
以上の電気掃除機１の運転に伴い、第１塵分離部６１のフィルタＦ２の内周面には既述のように塵が付着される。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。
【００６９】
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。これにより、分離風路６２ａを直進する空気の風速及び風量が増加するので、直進する空気がフィルタＦ２に付着した塵を除去し易くなる。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。
【００７０】
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。
【００７１】
しかし、以上のフィルタＦ２内面の塵除去は完全ではないので、電気掃除機１の運転を停止したり中断した状態では、フィルタＦ２には塵等が付着されている状態にある。
【００７２】
ところで、既述のように電気掃除機１の運転が開始（中断後の再開も含む。）される度に、その直後に気流制御弁９２が一気に流入風路４４ａを全開する。この段階では、風路形成板６２の分離風路６２ａ内の負圧は正常な掃除を行うのに適するほど大きくなっているので、この分離風路６２ａに一挙に大量の空気が突入することにより、分離風路６２ａ内全体が乱流状態となる。このような気流の挙動によって、フィルタＦ２内面に付着している塵を除去することが可能である。この場合、フィルタＦ２内面に付着している塵は膜状となっていることが多いので、塵を剥がすようして除去できる。そして、除去された膜状の塵は、その質量が大きい状態となっているので、既述の慣性分離作用によって第１塵受け部５５に溜められる。
【００７３】
しかも、本実施形態においては、以上の自動的な塵除去に至る前段階で、閉じ位置にある気流制御弁９２が、その側縁９２ａと接続パイプ４４の内周面との間に所定の流路断面積を確保する間隙ｇを形成して、流入風路４４ａを絞っている。このため、気流制御弁９２が以上のように一気に開くまでの間においては、間隙ｇを気流が通り、この気流は高速のジェット流となって分離風路６２ａの中心部を軸方向に流通する。これにより、分離風路６２ａの下流側の第１分離部５５に達したジェット流の一部が反射し、分離風路６２ａ中心部のジェット流とフィルタＦ２との間の空間に逆流して、この空間を乱流状態とする。このような気流の挙動によっても、フィルタＦ２内面に付着している塵を除去することが可能である。
【００７４】
このように本実施例では、電動送風機３３の運転を開始するたびに、フィルタＦ２内面に付着している塵にする、前記ジェット流の形成に起因する第１段階での除塵に引続き、気流制御弁９２の全開に起因する第２段階での除塵を行うことが可能である。したがって、フィルタＦ２を備えた第１分離部６１を取外すなどの面倒を要することなく、フィルタＦ２内面に付着している塵を除去できる。
【００７５】
本発明は前記一実施形態には制約されない。例えば、弁板部９６は前記ジェット流を作るための間隙ｇを作らない形状としてもよい。又、ゴム製の気流制御弁９２を用いる気流制御手段９１は、その構成が簡単で、かつ、一体成型で容易に作ることができる点で優れているが、これに代えて電磁弁等により動かされる気流制御弁を備えて気流制御手段９１を構成することも可能である。更に、気流制御手段９１を塵分離部６１の直前に設けることは、気流の挙動の急変を風路形成体６２の分離風路６２ａに迅速且つ確実に与えられるので好ましいが、気流制御弁等が全開するまでの負圧が十分に大きく、その気流のエネルギーが大きく減衰することがない設計とする場合には、吸塵ホースの一端部又は他端部等に設けることも可能である。又、前記一実施形態では、気流制御弁が自らの弾性力で閉じ位置に自動復帰するので、構成が簡単である点で優れているが、気流制御弁が閉じ位置に配置されるように付勢するばね等の付勢手段を設けることは妨げるものではなく、したがって、気流制御弁の取付けの向きは前記一実施形態には制約されない。
【００７６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、サイクロン式分離を行うものに比べて風路損を小さくできるとともに、塵分離部が有するフィルタの目詰まりを簡便に抑制可能であり、かつ、風量の低下も抑制し易い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微細塵用のフィルタを取付けた状態を示す縦断面図。
【図５】図４の集塵容器を一部切欠いて示す斜視図。
【図６】図４の集塵容器の接続パイプ回りを一部切欠いて示す斜視図。
【図７】図４の集塵容器が備える接続パイプ回りを示す正面図。
【図８】図４の集塵容器を後側から見て示す斜視図。
【図９】図４の集塵容器を示す横断平面図。
【図１０】図４の集塵容器の下部を後側から見て示す斜視図。
【図１１】図４の集塵容器を示す底面図。
【図１２】図４の集塵容器に取付けられる微細塵用の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
４４…接続パイプ（風路壁）
４４ａ…流入風路
５０…集塵容器（ダストカップ）
５５…塵溜め部
５６…負圧室部（負圧空間）
６１…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
Ｆ２…フィルタ
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
９１…気流制御手段
９２…気流制御弁（気流制御手段）
９２ａ…気流制御弁の側縁
ｇ…間隙
９３…弁受け（気流制御手段）
９３ａ…拘束部
９３ｂ…拘束面
９３ｃ…ガイド斜面
９４…取付け端部
９５…セルフヒンジ部
９６…弁板部
９７…突っ張り凸部
９８…スリット
９９…可撓変形部
【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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【図９】
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【図１０】
2004180760.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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