(57)【要約】【課題】濾過性能の低下を抑制でき長期間の連続使用に適するフィルタを備えた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の吸気口に至る風路中に、この風路を流れる空気から塵を濾過して分離するフィルタ（塵分離部）８０を立てて設置する。フィルタ８０は、フィルタ枠８１と、この枠８１の内側を塞いで取付けられたフィルタ要素８２とを備える。フィルタ枠８１に、フィルタ要素８２の上流側表面から落下する塵を、フィルタ要素８２の下方に排出する塵排出手段８３を設ける。この塵排出手段８３により、落下する塵がフィルタ枠８１の下枠部８１ａで塞き止められて、上方に成長しないようにしたことを特徴としている。【選択図】    図５
2004180762.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動送風機の運転により形成される気流中に立てて設置され前記気流中の塵を濾過して分離するフィルタを備え、このフィルタが、フィルタ枠と、この枠の内側を塞いで取付けられたフィルタ要素とを備え、前記フィルタ枠に、前記フィルタ要素の上流側表面から落下する塵を、前記フィルタ要素の下方に排出する塵排出手段が設けられている電気掃除機。
【請求項２】
請求項１に記載の電気掃除機において、前記フィルタ要素が表裏両面に上下方向に延びる溝を有したプリーツ形フィルタである。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電気掃除機において、前記フィルタ要素の少なくとも上流側表面に、このフィルタ要素の通気性を維持しつつ前記上流側表面に滑らかにする表面処理が施されている。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の電気掃除機において、前記塵排出手段が、フィルタ枠の上流側に開放して前記プリーツ形フィルタの上流側表面溝の下端に連通した塵通し部及び前記プリーツ形フィルタの下流側裏面溝の下端部を閉じてこの下端部に接続された閉塞部とを交互に有する要素支えと、この要素支えの下方に前記要素支えの下流側の縁に連なって斜め前下方向にせり出した斜状部とを具備している。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、塵を濾過して分離するフィルタを備えた電気掃除機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電動送風機の運転により形成される気流中の塵を分離する手段として、プリーツ形の排気フィルタを用いた電気掃除機が知られている（例えば特許文献１参照。）。
【０００３】
この特許文献１の技術では、電動送風機室と排気部とを区画する区画部に、排気フィルタをインサートして、一体成形したフィルタユニットを形成している。このため、プリーツ形の排気フィルタはその四周を略四角枠状をなす区画部で囲まれている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−３０６３８０号公報（段落００２０−００２３、図１−図４）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１の排気フィルタは、これを流通する気流中の塵を濾過によって捕捉できる。この場合、捕捉される塵の多くは排気フィルタの上流側表面に付着し、この付着状態は電動送風機の運転中は維持されるが、電動送風機が停止すると、付着している塵は自重により落下することが可能である。
【０００６】
しかし、既述のように排気フィルタはその四周を略四角枠状の区画部で囲まれているので、区画部の下枠部が落下した塵を塞き止めて、この塵で排気フィルタの下部が塞がれる。このため、排気フィルタを水洗いする等のメンテナンスをして、下枠部で塞き止められている塵を除去しない限り、下枠部上に塞き止められる塵の量は増えて上方に向けて延びる。これにより、排気フィルタの実質的な濾過面積が減少して、濾過性能が低下する。こうした事情に対して特許文献１では何らの対策も講じていない。このため、フィルタの連続使用期間が短く、こまめに、排気フィルタを水洗いする等のメンテナンスが必要となるので、その改善が求められている。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、濾過性能の低下を抑制でき長期間の連続使用に適するフィルタを備えた電気掃除機を得ることにある。
【０００８】
【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、フィルタ枠及びこの枠の内側を塞いで取付けられたフィルタ要素を備えて塵を濾過して分離するフィルタを立てて設置し、フィルタ要素の上流側表面から落下する塵をフィルタ要素の下方に排出する塵排出手段を、フィルタ枠に設けている。
【０００９】
本発明においてフィルタ要素には、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。本発明において、塵排出手段は、以下の実施形態で説明する構成の他に、フィルタ要素の上流側表面から落下する塵をフィルタ枠が塞き止めないように、この枠の下枠部に切り欠き部を設けたり、或いは下枠部を、その上流側の縁がフィルタ要素の上流側表面と面一又は下流側にずれるように設ける等により構成することも可能である。
【００１０】
更に、本発明において、塵排出手段の下方に、例えば専用の塵溜め部を設けて、そこに排出される塵を溜めるようにすることは好ましいが、これには制約されない。例えば、以下の実施形態で説明するようにフィルタ枠がその下端部に、フィルタ要素を支える要素支えを備える構成である場合には、下枠部に備えられて前記要素支えの下側にフィルタ枠の幅方向に延びる塵溜め溝を形成することも可能である。又、このような塵溜め溝の有無に拘らずに、要素支えの下方に落下した塵を、自重で移動させて、例えばフィルタが取付けられた集塵容器の下部等に移すようにすることも可能である。
【００１１】
電動送風機の運転に伴いフィルタを通過しようとする気流中の塵は、フィルタ要素の濾過作用で主としてフィルタ要素の上流側表面に付着し、この塵は、電動送風機の運転停止後に、立っているフィルタ要素に沿って自重等で落下する。この塵を、本発明では、フィルタ枠に設けた塵排出手段に通してフィルタ要素の下方に排出できるので、落下する塵がフィルタ枠の下枠部で塞き止められて、上方に成長しないようにできる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図１ないし図１１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。
【００１８】
本体ケース３０の電動部３４には、電動送風機３３の下側に位置して商用交流電源の電力を電動送風機３３等に供給するコードリール３９が配置されているとともに、このコードリール３９の電源コードが出し入れる際の回転を駆動力として動作される除塵装置３５が配置されている。この除塵装置３５は、後述のフィルタ要素８２の下流側裏面に接して塵落としのための動きをフィルタ要素８２に付与するものである。なお、除塵装置３５は省略することが可能である。更にコードリール３９に代えて電動送風機３３等に電力を供給するバッテリーを内蔵してもよく、この構成で除塵装置を設ける場合には、本体ケース３０の外部に除塵操作部を設けて、この操作部を操作することにより除塵装置を動作させることが可能である。
【００１９】
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。
【００２０】
図４ないし図８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に設けられている。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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４、図７、及び図９に示すように例えばネットで作られた塵捕捉用のフィルタＦ１が取付けられている。
【００２４】
天井壁５８の起立壁６０側には接続穴５８Ａ（図５及び図６参照）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９参照）が設けられている。
【００２５】
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。
【００２６】
図４、図６、図７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を塞ぐ塵捕捉用のフィルタＦ２を有している。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
図４、図６、図７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。
【００３０】
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。
【００３１】
図４、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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
図４ないし図９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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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、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。
【００４０】
図４、図５、及び図１０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波形形状に折り曲げたプリーツ形の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。なお、符号８７はフィルタ枠８１の周囲に嵌めて取付けられた環状をなすゴム製のシールパッキンを示している。
【００４１】
フィルタ要素８２の上流側表面には、図１０（Ｃ）に示すように通気性の表面処理層８２Ｃが施されている。この表面処理層８２Ｃは、上流側表面の摩擦抵抗を低減して表面性状を滑らかにするためコーテング層であって、例えばスパッタリングによって、ステンレス、チタン、銅、アルミニューム等の金属の微粒子を前記上流側表面に付着させて設けられる。この場合、微細塵の濾過に必要とする通気性をフィルタ要素８２が維持できるように、金属微粒子は前記上流側表面に数オングストロングオーダーに付着されている。なお、このような表面処理層８２Ｃは、金属の微粒子層に限るものではなく、例えば、四弗化エチレン溶液にフィルタ要素８２を浸けた後に乾燥炉で乾燥させることにより、表裏両面に設けることも可能である。
【００４２】
このフィルタ要素８２を四周から支持するフィルタ枠８１の下端部をなす下枠部８１ａは、図５及び図１０（Ｂ）に示すように塵排出手段８３として機能する要素支え８４及び斜状部８５を有している。
【００４３】
要素支え８４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設けられた閉塞部８４ａと塵通し部として機能する例えば切欠き部８４ｂとを交互に有している。閉塞部８４ａは、図１０（Ｃ）において後側に開放してフィルタ要素８２の裏面の上下方向に延びる下流側裏面溝８２ａの下端に嵌り込んで、この下端に接着止めされることによって、下流側裏面溝８２ａの下端部を閉じている。切欠き部８４ｂ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。この切欠き部８４ｂは、図１０（Ｃ）において前側に開放してフィルタ要素８２の表面の上下方向に延びる上流側表面溝８２ｂの下端に連通している。
【００４４】
なお、図１０（Ｂ）に示すようにフィルタ枠８１の上枠部８１ｂにも、下枠部８１ａの要素支え８４と同様な要素支え８６が設けられていて、これにフィルタ要素８２の上端部が接着止めされている。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の上下部にできることが阻止されている。
【００４５】
斜状部８５は要素支え８４の後縁（下流側の縁）に一体に連なって斜め前下方向にせり出している。この斜状部８５は切欠き部８４ｂの下方に対向している。したがって、この斜状部８５と要素支え８４との間にフィ利他枠８１の幅方向に延びて形成された空間は、その上方の上流側表面溝８２ｂと連通されている。更に、斜状部８５の前方への出幅は閉塞部８４ａの前方への出幅より短くなっていて、これにより前記空間とその下方の第２塵溜め部７２とが連通されている。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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のフィルタ要素８２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。このフィルタ８０の上流側には第１塵分離部６１が設けられていて、既述のように第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のフィルタ要素８２に大きな塵が付着して、その機能を妨げることはない。
【００５７】
フィルタ要素８２にその上流側表面に主として付着して捕捉される塵の多くは、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。更に、本実施形態では、コードリール３９に電源コードが出し入れされる度に、これに連動する除塵装置３５がフィルタ要素８２を動かすので、付着している塵を強制的に落とすことができる。
【００５８】
フィルタ要素８２の上流側表面には表面処理層８２Ｃが設けられているので、フィルタ要素８２の濾材表面に直接塵が付着している場合に比較して、上流側表面ふ付着している塵が剥れ易く、且つ引っ掛かりが抑制されるので、フィルタ要素８２の上流側表面の塵を極めて容易且つ円滑に落下させることができる。
【００５９】
落下した塵は、フィルタ枠８１の下枠部８１ａの切欠き部８４ｂを通り抜けて、フィルタ要素８２の下方の斜状部８５を滑り落ちながら、この斜状部８５を迂回して、下枠部８１ａの下方に設けられている第２塵溜め部７２に溜められる。
【００６０】
即ち、フィルタ要素８２の上流側表面から落下する塵を、この要素８２の下方の第２塵溜め部７２に排出させることができる。これにより、フィルタ要素８２の下端を支持するフィルタ枠８１の下枠部８１ａが、フィルタ要素８２の上流側表面から落下する塵を塞き止めて、塞き止められた塵が上流側表面溝８２ｂ内を上方に向けて成長しないようにできる。
【００６１】
したがって、フィルタ要素８２の下部側が目詰まりすることを抑制できるので、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。更に、フィルタ要素８２の上流側表面溝８２ｂの下部に塵が堆積して固まる恐れもないので、フィルタ要素８２を水洗いして再生する場合にも、再生の手間を軽減することが可能である。
【００６２】
又、前記構成のフィルタ８０の構成では、フィルタ要素８２の下端部を支持する要素支え８４がその下側から下枠部８１ａ、詳しくは斜状部８５で覆われている。このためメンテナンス等の取り扱いにおいて、フィルタ要素８２の下端部が何かに当たることが防止される。したがって、フィルタ要素８２と要素支え８４との接合の信頼性を向上可能である。
【００６３】
なお、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。更に、第２塵溜め部７２上端開口はその一部を残してフィルタ枠８１の下枠部８１ａで覆われているので、この点からも前記主流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。
【００６４】
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、既述のようにフィルタ要素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。この点においても、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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
以上のような電気掃除機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軽い塵が付着される。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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
図１１は本発明の第２実施形態を示している。この実施形態は基本的には第１実施形態と同じであるので、第１実施形態と同一構成については同一符号を付して説明を省略し、以下構成が相違する点について説明する。第２実施形態では直進流式の慣性分離をする塵分離部に代えて、以下の濾過式の塵分離部を備えた点が第１実施形態とは異なる。
【００７１】
即ち、集塵容器５０の下部に設けた第１塵溜め部５５の上面全体を開放して、この塵溜め部５５と負圧室部５６とを連通させている。負圧室部５６にはその開口５１側から濾過により塵分離を行う塵分離部として機能する主フィルタ９１が着脱可能に取付けられている。
【００７２】
主フィルタ９１は、中空円錐台状をなすフレーム９２の周部にネット等の濾材からなるフィルタ要素９３を取付けるとともに、フレーム９２の大径端から外方へ張り出す非通気板部９４の周縁部にゴムパッキン９５を取付けた構成を備えている。フィルタ要素９３は主として粗塵および細塵を濾過して捕捉できるメッシュを有したもので作られている。主フィルタ９１は、起立壁６０の上縁とこれに対応して開口５１部分に連続して設けた環状のフィルタ受け部９４に、ゴムパッキン９５を嵌め込むことによって、塵溜め部５５の真上に位置して集塵容器５０の上部に取付けられている。
【００７３】
この取付けにより、フレーム９２の小径閉塞端部９２ａが接続パイプ４４に対向し、フレーム９２の内部がフィルタ８０の上部に対向している。このため、電動送風機３３の運転に伴って接続パイプ４４から流入してフィルタ８０を通り抜けようとする気流は、負圧室部５６内において、フレーム９２の外側からフィルタ要素９３を通ってフレーム９２の内側に流出するので、その際に気流中に含まれている塵がフィルタ要素９３で濾過されて、この要素９３の外表面に捕捉される。そして、電動送風機３３の運転が停止されると、フレーム９２の外周面に付着している塵は、その自重によって落下して下方の塵受け部５５に収容される。
【００７４】
以上説明した点以外の構成は図１１に示されない構成を含めて第１実施形態と同じである。このため、この第２実施形態においても、主フィルタ９１を通過して気流中の塵を分離するフィルタ（塵分離部）８０が、フィルタ枠８１と、この枠８１の内側を塞いで取付けられたプリーツ形のフィルタ要素８２とを備え、フィルタ要素８２の上流側表面から落下する塵を、この要素８２の下方に排出する塵排出手段８３を、フィルタ枠８１の下枠部８１ａに設けたことにより、しかも、塵排出手段８３の下方に第２塵溜め部７２を設けたことにより、第１実施形態と同様の作用効果を得て本発明の課題を解決できる。
【００７５】
本発明は前記各実施形態には制約されない。例えば、フィルタ８０の上流側に設けられる前段の塵分離部は紙パックであってもよい。又、前記各実施形態では電動送風機３３によって掃除機本体２０内に作られる気流中、電動送風機３３の上流側にフィルタ（塵分離部）８０を立てて配置したが、本発明は、電動送風機３３の下流側に立てて配置される排気フィルタにも適用することが可能である。
【００７６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、濾過性能の低下を抑制でき長期間の連続使用に適するフィルタを備えた電気掃除機を提供可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１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の図１の電気掃除機が備える集塵容器をフィルタが取付けられた状態で一部を切欠いて示す斜視図。
【図６】図４の集塵容器を後側から見て示す斜視図。
【図７】図４の集塵容器を示す横断平面図。
【図８】図４の集塵容器の下部を後側から見て示す斜視図。
【図９】図４の集塵容器を示す底面図。
【図１０】（Ａ）は図４の集塵容器に取付けられるフィルタを示す斜視図。
（Ｂ）は図１０（Ａ）のフィルタが備えるフィルタ枠を一部切欠いて示す斜視図。
（Ｃ）は図１０（Ａ）のフィルタが備えるフィルタ要素の一部を拡大して示す断面図。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る電気掃除機の掃除機本体を一部断面して示す側面図。
【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
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）
８０…フィルタ（塵分離部）
８１…フィルタ枠
８１ａ…フィルタ枠の下枠部
８２…フィルタ要素
８２ａ…フィルタ要素の下流側裏面溝
８２ｂ…フィルタ要素の上流側表面溝
８２Ｃ…フィルタ要素の表面処理層
８３…塵排出手段
８４…要素支え
８４ａ…要素支えの閉塞部
８４ｂ…要素支えの切欠き部（塵通し部）
８５…斜状部
【図１】
2004180762.tif 000003
【図２】
2004180762.tif 000004
【図３】
2004180762.tif 000005
【図４】
2004180762.tif 000006
【図５】
2004180762.tif 000007
【図６】
2004180762.tif 000008
【図７】
2004180762.tif 000009
【図８】
2004180762.tif 000010
【図９】
2004180762.tif 000011
【図１０】
2004180762.tif 000012
【図１１】
2004180762.tif 000013
【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】
電動送風機の運転により形成される気流中に立てて設置され前記気流中の塵を濾過して分離するフィルタを備え、
前記フィルタが、フィルタ枠と、この枠の内側を塞いで取付けられたフィルタ要素とを備え、
このフィルタ要素の上流側表面から落下する塵を溜める塵溜め部が前記フィルタ要素の下方に設けられ、
前記フィルタ要素の上流側表面から落下する塵の通り抜けを許して前記塵溜め部に排出する塵通し部が前記フィルタ枠に設けられている電気掃除機。
【請求項２】
請求項１記載の電気掃除機において、前記フィルタ要素が表裏両面に上下方向に延びる溝を有したプリーツ形フィルタである。
【請求項３】
電動送風機の運転により形成される気流中に立てて設置され前記気流中の塵を濾過して分離するフィルタを備え、
前記フィルタが、フィルタ枠と、表裏両面に上下方向に延びる溝を有して前記フィルタ枠の内側を塞いで取付けられたプリーツ形のフィルタ要素とを備え、
このフィルタ要素の上流側表面から落下する塵を溜める塵溜め部が前記フィルタ要素の下方に設けられ、
前記フィルタ要素の上流側表面から落下する塵の通り抜けを許して前記塵溜め部に排出する塵排出手段が前記フィルタ枠に設けられている電気掃除機であって、
前記塵排出手段が、
前記フィルタ枠の上流側に開放して前記フィルタ要素の上流側表面溝の下端に連通した前記塵通し部、及び前記フィルタ要素の下流側裏面溝の下端部を閉じた閉塞部を交互に有する要素支えと、
この要素支えの下方に前記要素支えの下流側の縁に連なって斜め前下方向にせり出して設けられ、前記塵通し部を通り抜けた塵を前記塵溜め部に排出する斜状部と、
を具備している。
【請求項４】
請求項１から３の内のいずれか一項に記載の電気掃除機において、前記フィルタ要素の少なくとも上流側表面に、このフィルタ要素の通気性を維持しつつ前記上流側表面を滑らかにする表面処理が施されている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
【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、フィルタ枠及びこの枠の内側を塞いで取付けられたフィルタ要素を備えて塵を濾過して分離するフィルタを立てて設置し、フィルタ要素の上流側表面から落下する塵の通り抜けを許して、この塵をフィルタ要素の下方の塵溜め部に排出する塵通し部を、フィルタ枠に設けている。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明においてフィルタ要素には、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。本発明においては、以下の実施形態で説明する構成の他に、フィルタ要素の上流側表面から落下する塵をフィルタ枠が塞き止めないように、この枠の下枠部に切り欠き部を設けたり、或いは下枠部を、その上流側の縁がフィルタ要素の上流側表面と面一又は下流側にずれるように設ける等により構成することも可能である。


【手続補正４】
【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】
更に、本発明において、塵通し部の下方に、例えば専用の塵溜め部を設けて、そこに排出される塵を溜めるようにすることは好ましいが、これには制約されない。例えば、以下の実施形態で説明するようにフィルタ枠がその下端部に、フィルタ要素を支える要素支えを備える構成である場合には、下枠部に備えられて前記要素支えの下側にフィルタ枠の幅方向に延びる塵溜め溝を形成することも可能である。又、このような塵溜め溝の有無に拘らずに、要素支えの下方に落下した塵を、自重で移動させて、例えばフィルタが取付けられた集塵容器の下部等に移すようにすることも可能である。


【手続補正５】
【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】
電動送風機の運転に伴いフィルタを通過しようとする気流中の塵は、フィルタ要素の濾過作用で主としてフィルタ要素の上流側表面に付着し、この塵は、電動送風機の運転停止後に、立っているフィルタ要素から自重等で落下する。この塵を、本発明では、フィルタ枠に設けた塵通し部に通してフィルタ要素の下方の塵溜め部に排出できるので、落下する塵がフィルタ枠で塞き止められて、上方に成長しないようにできる。


【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
斜状部８５は要素支え８４の後縁（下流側の縁）に一体に連なって斜め前下方向にせり出している。この斜状部８５は切欠き部８４ｂの下方に対向している。したがって、この斜状部８５と要素支え８４との間にフィルタ枠８１の幅方向に延びて形成された空間は、その上方の上流側表面溝８２ｂと連通されている。更に、斜状部８５の前方への出幅は閉塞部８４ａの前方への出幅より短くなっていて、これにより前記空間とその下方の第２塵溜め部７２とが連通されている。


【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
フィルタ要素８２の上流側表面には表面処理層８２Ｃが設けられているので、フィルタ要素８２の濾材表面に直接塵が付着している場合に比較して、上流側表面に付着している塵が剥れ易く、且つ引っ掛かりが抑制されるので、フィルタ要素８２の上流側表面の塵を極めて容易且つ円滑に落下させることができる。


【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
なお、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。更に、第２塵溜め部７２の上端開口はその一部を残してフィルタ枠８１の下枠部８１ａで覆われているので、この点からも前記主流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。


【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2004180762.tif 000014