(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動送風機を内蔵する掃除機本体と、該掃除機本体に設けられた集塵部と、前記掃除機本体にホースを介して接続された吸口と、前記集塵部の下流側に設けられ塵埃を集塵するフィルター部とを有する電気掃除機において、
前記フィルター部は、第１層にポリテトラフルオロエチレンからなる多孔質膜を配置し、上流側から前記ポリテトラフルオロエチレンからなる多孔質膜，不織布，帯電フィルター，不織布の順に配置した４層構造とし、
前記帯電フィルターの流れ抵抗を前記ポリテトラフルオロエチレンからなる多孔質膜の流れ抵抗より低くしたことを特徴とする電気掃除機。
【請求項２】
電動送風機を内蔵する掃除機本体と、該掃除機本体に設けられた集塵部と、前記掃除機本体にホースを介して接続された吸口と、前記集塵部の下流側に設けられ塵埃を集塵するフィルター部とを有する電気掃除機において、
前記フィルター部は、第１層にポリテトラフルオロエチレンからなる多孔質膜を配置し、上流側から前記ポリテトラフルオロエチレンからなる多孔質膜，該多孔質膜より強度の高い不織布，帯電フィルター，前記多孔質膜より強度の高い不織布の順に配置した４層構造とし、
前記帯電フィルターの流れ抵抗を前記ポリテトラフルオロエチレンからなる多孔質膜の流れ抵抗より低くしたことを特徴とする電気掃除機。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記帯電フィルターの集塵性能を前記ポリテトラフルオロエチレンからなる多孔質膜の集塵性能より高くしたことを特徴とする電気掃除機。
【請求項４】
電動送風機を内蔵する掃除機本体と、該掃除機本体に設けられた集塵部と、前記掃除機本体にホースを介して接続された吸口と、前記集塵部の下流側に設けられ塵埃を集塵するフィルター部とを有する電気掃除機において、
前記フィルター部は、第１層にポリテトラフルオロエチレンからなる不織布を配置し、上流側から前記ポリテトラフルオロエチレンからなる不織布，不織布，帯電フィルター，不織布の順に配置した４層構造とし、
前記帯電フィルターの流れ抵抗を前記ポリテトラフルオロエチレンからなる不織布の流れ抵抗より低くしたことを特徴とする電気掃除機。
【請求項５】
電動送風機を内蔵する掃除機本体と、該掃除機本体に設けられた集塵部と、前記掃除機本体にホースを介して接続された吸口と、前記集塵部の下流側に設けられ塵埃を集塵するフィルター部とを有する電気掃除機において、
前記フィルター部は、第１層にポリテトラフルオロエチレンからなる不織布を配置し、上流側から前記ポリテトラフルオロエチレンからなる不織布，前記ポリテトラフルオロエチレンからなる不織布より強度の高い不織布，帯電フィルター，前記ポリテトラフルオロエチレンからなる不織布より強度の高い不織布の順に構成した４層構造とし、
前記帯電フィルターの流れ抵抗を前記ポリテトラフルオロエチレンからなる不織布の流れ抵抗より低くしたことを特徴とする電気掃除機。
【請求項６】
請求項４または５において、
前記帯電フィルターの集塵性能を前記ポリテトラフルオロエチレンからなる不織布の集塵性能より高くしたことを特徴とする電気掃除機。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れかにおいて、
前記フィルター部を襞折形状にしたことを特徴とする電気掃除機。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れかにおいて、
前記フィルター部を除塵する除塵手段を設けたことを特徴とする電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気掃除機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な電気掃除機は、吸口から吸い込んだ含塵空気を掃除機本体に導き、この掃除機本体内の集塵部を通して集塵し、集塵によって清浄になった空気を掃除機本体外に排気する構成である。集塵部は、紙フィルター等による濾過によって塵埃を捕捉して集塵し、または、集塵フィルターによって塵埃を捕捉して集塵する構成である。
【０００３】
集塵フィルターを用いたものでは、例えば、特許文献１に示されるように、ポリテトラフルオロエチレンを最上流に配置し、その背面に強度の高い不織布からなる通気性支持部材を設けたものがあり、また、ポリテトラフルオロエチレンの多孔質膜の上流側に多孔質膜より硬度の高い多孔保護膜を設けたものがある。
【０００４】
また、特許文献２に記載のように、ポリテトラフルオロエチレンの多孔質膜を最上流に配置して、不織布などの支持層を設け、その背面にポリテトラフルオロエチレンの多孔質膜を設け、その背面に不織布などの支持層を設けたフィルター部を用いているものがある。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２７８９７６号公報
【特許文献２】特開２００５−２４６２３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献においては、集塵フィルターの上流側にポリテトラフルオロエチレンの多孔質膜を配置して、集塵した塵埃を廃棄する際、集塵フィルターに付着した塵埃の塵離れを良くしているが、塵埃の集塵及び廃棄を繰り返して掃除機を使用すると、繊維状の細かい塵埃などがフィルター部に入り込んでしまう。フィルター部に入り込んだ繊維状の塵埃は、フィルターを叩くなどして除塵したとしても十分に落としきることができないので、フィルター部に入り込んだ繊維塵に細かい粉塵が付着して混ざり合って、堆積していく。この塵埃を除去するために、使用者がブラシ等でフィルター面を擦ったり、水洗いすることによってフィルター部の清掃を行っていた。ブラシ等でフィルター面を擦ったり、水洗いをすると強度の低いポリテトラフルオロエチレンの多孔質膜は破壊されてしまうので、特許文献１においては、破壊されて部分から微細塵が抜けるようになってしまうので、非衛生的であるという問題があった。
【０００７】
これを解決するために特許文献２に記載のように、ポリテトラフルオロエチレンを２層用いて２層目の多孔質膜を保護することが提案されているが、２層目の多孔質膜の集塵性能を高くすると、多孔質膜の流れに対する抵抗が大きくなり、高い吸込性能を出すことが難しくなるという問題を持っている。
【０００８】
本発明は上記課題を解決して、強力な吸込力を実現、持続させ、さらに、集塵フィルターのメンテナンスを容易にした電気掃除機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明の特徴とするところは、電動送風機を内蔵する掃除機本体と、該掃除機本体に設けられた集塵部と、前記掃除機本体にホースを介して接続された吸口と、前記集塵部の下流側に設けられ塵埃を集塵するフィルター部とを有する電気掃除機において、前記フィルター部は、第１層にポリテトラフルオロエチレンからなる多孔質膜を配置し、上流側から前記ポリテトラフルオロエチレンからなる多孔質膜，不織布，帯電フィルター，不織布の順に配置した４層構造とし、前記帯電フィルターの流れ抵抗を前記ポリテトラフルオロエチレンからなる多孔質膜の流れ抵抗より低くしたことにある。
【００１０】
また、本発明の特徴とするところは、電動送風機を内蔵する掃除機本体と、該掃除機本体に設けられた集塵部と、前記掃除機本体にホースを介して接続された吸口と、前記集塵部の下流側に設けられ塵埃を集塵するフィルター部とを有する電気掃除機において、前記フィルター部は、第１層にポリテトラフルオロエチレンからなる多孔質膜を配置し、上流側から前記ポリテトラフルオロエチレンからなる多孔質膜，該多孔質膜より強度の高い不織布，帯電フィルター，前記多孔質膜より強度の高い不織布の順に配置した４層構造とし、前記帯電フィルターの流れ抵抗を前記ポリテトラフルオロエチレンからなる多孔質膜の流れ抵抗より低くしたことにある。
【００１１】
また、本発明の特徴とするところは、前記帯電フィルターの集塵性能を前記ポリテトラフルオロエチレンからなる多孔質膜の集塵性能より高くしたことにある。
【００１３】
また、本発明の特徴とするところは、電動送風機を内蔵する掃除機本体と、該掃除機本体に設けられた集塵部と、前記掃除機本体にホースを介して接続された吸口と、前記集塵部の下流側に設けられ塵埃を集塵するフィルター部とを有する電気掃除機において、第１層にポリテトラフルオロエチレンからなる不織布を配置し、前記フィルター部は、上流側から前記ポリテトラフルオロエチレンからなる不織布，不織布，帯電フィルター，不織布の順に配置した４層構造とし、前記帯電フィルターの流れ抵抗を前記ポリテトラフルオロエチレンからなる不織布の流れ抵抗より低くしたことにある。
【００１４】
また、本発明の特徴とするところは、電動送風機を内蔵する掃除機本体と、該掃除機本体に設けられた集塵部と、前記掃除機本体にホースを介して接続された吸口と、前記集塵部の下流側に設けられ塵埃を集塵するフィルター部とを有する電気掃除機において、第１層にポリテトラフルオロエチレンからなる不織布を配置し、前記フィルター部は、上流側から前記ポリテトラフルオロエチレンからなる不織布，該ポリテトラフルオロエチレンからなる不織布より強度の高い不織布，帯電フィルター，前記ポリテトラフルオロエチレンからなる不織布より強度の高い不織布の順に構成した４層構造とし、前記帯電フィルターの流れ抵抗を前記ポリテトラフルオロエチレンからなる不織布の流れ抵抗より低くしたことにある。
【００１５】
また、本発明の特徴とするところは、前記帯電フィルターの集塵性能を前記ポリテトラフルオロエチレンからなる不織布の集塵性能より高くしたことにある。
【００１７】
また、本発明の特徴とするところは、フィルター部を襞折形状にしたことにある。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、フィルター部の第１層をポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の多孔質膜で構成し、第２層を不織布で構成し、第３層を不織布を帯電させた帯電フィルターで構成し、第４層を不織布で構成するという少なくとも４層構造のフィルターで構成したので、集塵性能が高く、かつ、流れ抵抗が小さいので、掃除機の吸込力を高くできる。本発明では特に第３層に帯電フィルターを設けているので、集塵性能が高く、流れ抵抗を小さくすることができる。
【００１９】
また、塵離れ性が良いので、高い吸込力を長く維持でき、フィルターをブラシでこするとか、水洗いすることで目詰まりしてきたフィルターに付着している塵埃を落とすことにより、フィルター抵抗を簡単に小さくできるので、メンテナンスしやすいという効果を持っている。
【００２０】
さらに、第１層より第３層の集塵能力を高くすることにより、ブラシでこすったりしたときの集塵能力の低下を抑制できるという効果が得られる。また、第１層より第３層の流れ抵抗を小さくすることにより、集塵能力が高くても流れ抵抗を低くできるという効果も得られる。
【００２１】
以上のようにフィルターが目詰まりし難く、吸込み力を維持し易く、高い吸込性能を持つ、メンテナンスのしやすい電気掃除機を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下本発明の実施例を図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００２３】
本発明の実施例を以下の図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施の形態を示す電気掃除機の外観斜視図である。図２は、掃除機本体の上蓋を開いた状態を示す斜視図である。図３は、上蓋と上ケースを取り除いた横平面図である。図４は、その掃除機本体内の空気の流れを示す模式図である。図５は、集塵部の断面図である。図６は、集塵部の横断面図である。図７は集塵部を背面から見た図である。図８はフィルターの断面を表す模式図である。
【００２４】
この実施の形態における電気掃除機は、図１に示すように、掃除機本体１とホース２と手元操作部３と伸縮延長管４と吸口５を備え、掃除機本体１と手元操作部３をホース２で接続し、この手元操作部３に伸縮延長管４を介して吸口５を接続して使用する。
【００２５】
掃除機本体１は、電動送風機（後述する）を内蔵し、この電動送風機の吸気力によって吸口５から吸気することによって該吸気流に乗せて塵埃を吸い込み、吸い込んだ含塵空気を伸縮延長管４と手元操作部３とホース２を介して掃除機本体１に吸い込ませ、サイクロン分離式の集塵部（後述する）で除塵（集塵）した後に機外に排気する。
【００２６】
掃除機本体１は、図２，図３に示すように、下ケース１０１と上蓋１０２の間にサイクロン分離筒１０４と、サイクロン分離筒１０４と一体となった集塵ケース１０５および、メッシュフィルター１０６のついたフィルター枠１４０と襞折フィルター１１２のついたフィルター枠１６３を一体とした集塵部を着脱可能に装着し、下ケース１０１と上ケース１５０の間にフィルターケース１１３と電動送風機１０７とコードリール１１０とを内蔵する。
【００２７】
この掃除機本体１は、図４に示すように、ホース２を介して含塵空気を入口管１１５より、サイクロン分離筒１０４に流し入れて、下側から上側に旋回させることにより遠心分離作用で塵埃を分離して、上部の連通口１１７を通して集塵ケース１０５に塵埃を搬送し、サイクロン分離筒１０４からの排気は内筒１３１を通って、サイクロン分離筒１０４の下部に設けた排気口１２０に排気される。また、一部の空気は集塵ケース１０５に流れ込み、メッシュフィルター１０６によって塵埃を捕捉する。集塵ケース１０５の排気はメッシュフィルター１０６の後方にある集塵ケース排気口１４４から、襞折フィルター１１２を通して電動送風機１０７に吸込ませる。この時サイクロン分離筒１０４からの排気は連絡通路１４５からサイクロン部流出口１４６を介して、集塵ケース１０５の排気と合せて襞折フィルター１１２を通して電動送風機１０７に吸込ませる。この電動送風機１０７からの排気はフィルター１０８を介して、一部は排気流路（図示せず）を介し、一部はコードリール１１０に流してこれらを冷却し、その後に機外に放出される。
【００２８】
下ケース１０１は、この掃除機本体１を床面に走行させるための走行車輪２０８と案内車輪（図示せず）を備え、サイクロン分離筒１０４と集塵ケース１０５を着脱可能に縦置きに装着し、更に、メッシュフィルター１０６と襞折フィルター１１２を並べて設置する。
【００２９】
上蓋１０２は、上ケース１５０の上側後部に転回可能に取り付け、閉じた状態でサイクロン分離筒１０４の入口管１１５とホース接続口部１１６とが気密状態に当接し、集塵ケース１０５とフィルター枠１４０とが気密状態に当接し、フィルター枠１４０とフィルター枠１６３とが気密状態に当接し、フィルター枠１６３と保護フィルター（図示せず）が収納されるフィルターケース１１３との間を気密状態に当接するように付勢する。サイクロン分離筒１０４の軸方向は鉛直方向を向いているが、鉛直方向でなく斜め方向に傾いていてもかまわない。
【００３０】
上蓋１０２を上に開けると、下ケース１０１からサイクロン分離筒１０４と集塵ケース１０５とフィルター枠１４０とフィルター枠１６３とが少し浮きあがる。この状態で集塵ケース１０５の上部の取っ手１２３を持って、サイクロン分離筒１０４と集塵ケース105とフィルター枠１４０とフィルター枠１６３を分離して取り出すことができ、集塵ケース１０５からフィルター枠１４０とのフィルター枠１６３とを同時に開けることによって、集塵ケース１０５内の塵埃を廃棄する。
【００３１】
次に、図３を参照して、電気掃除機本体１内部の配置について説明する。図３は上ケース１５０と上蓋１０２を取り外した状態の平面図である。ホース接続口部１１６は上方から見て本体１の幅方向の中央にあり、サイクロン分離筒１０４の中心軸は幅方向の中央からずらして位置し、サイクロン分離筒１０４の略接線方向に空気を流入させる入口管115とホース接続口部１１６が直線状になるように配置されている。また、集塵ケース１０５はサイクロン分離筒１０４の中心軸とは幅方向の反対側に設置される。同様に、電動送風機１０７はサイクロン分離筒１０４の中心軸とは幅方向の反対側に設置され、その前面には襞折フィルター１１２が設けられている。コードリール１１０は電動送風機１０７の横に設置され、幅方向でサイクロン分離筒１０４の中心軸を同じ方向に設置されている。
【００３２】
このように配置したことで、本体の長さを短くでき、小型軽量を達成できる。また、サイクロン分離筒１０４の入口部分に曲りなどを設ける必要が無いため、損失を小さくできる効果が得られる。
【００３３】
ここで、サイクロン分離筒１０４で遠心分離された塵埃が連通口１１７を通じてサイクロン分離筒１０４から流出する方向は、サイクロン分離筒１０４内での旋回方向で、かつ、サイクロン分離筒１０４の接線方向である。このため、本実施の形態では、サイクロン分離筒１０４の連通口１１７と、この連通口１１７と連通する集塵ケース１０５の上部開口１１８の両者を、前記集塵ケース１０５内の開閉するメッシュフィルター１０６から最も離れた電気掃除機本体１の前面側（ホース接続口部１１６側）に配置することができる。ここで、サイクロン分離筒１０４で遠心分離された塵埃は、開閉するメッシュフィルター１０６付近から堆積し、サイクロン分離筒１０４の連通口１１７と、この連通口１１７と連通する集塵ケース１０５の上部開口１１８側へと、順に堆積していくので、前記集塵ケース１０５に塵埃が充填されるまで、塵埃が前記連通口１１７と前記上部開口１１８を塞ぎにくい。つまり、前記集塵ケース１０５の容積を有効利用することができる。
【００３４】
ここで、サイクロン分離筒１０４と集塵ケース１０５とメッシュフィルター１０６と襞折フィルター１１２などで構成される集塵部の詳細について図５から図７を参照して説明する。
【００３５】
サイクロン分離筒１０４の外筒１３５にはその空気取り入れ口である入口管１１５が、このサイクロン分離筒１０４の中心軸方向長さの中央より下部に設けられ、略円筒形をなすサイクロン分離筒１０４の略接線方向に空気が入るように設置されている。サイクロン分離筒１０４の中央より上部に連通口１１７が設けられ、集塵ケース１０５に塵埃とともに空気を流入させる。サイクロン分離筒１０４の下部には内筒１３１が設けられ、下部の排気口１２０につながっている。ここで、内筒１３１にネジなどで内筒キャップ１５２を取り付け、排気口１２０と連絡通路１４５間は弾性シール部材１５３を介し、外筒１３５と内筒１３１は弾性シール部材１５１を介して取り付ければ気密を取り易い。
【００３６】
内筒１３１は筒部１３４と、この筒部１３４に螺旋状に巻き付いた隔壁１３２と、入口管１１５と前記筒部１３４を結ぶ案内壁１３７と、前記隔壁１３２の外周側に配置した外壁１３９で構成され、筒部１３４には網フィルター１３３として樹脂繊維性の網を筒部
１３４と一体にインサート成形により構成している。網フィルター１３３による内筒131の開口部は、前記内筒１３１の側面の円筒部分全周に設けるのではなく、前記入口管115付近のおよそ９０度程度は、前記開口部を設けていない。このため、前記入口管１１５から髪の毛などの細い塵埃が流入しても、前記網フィルター１３３に直接当たることを防げ、刺さったりして絡み付くことを防ぐことができる。
【００３７】
集塵ケース１０５には、サイクロン分離筒１０４の連通口１１７に対向する位置に上部開口１１８が設けられている。集塵ケース１０５の排気側には、フィルター枠１４０に取り付けられたメッシュフィルター１０６が設けられている。メッシュフィルター１０６は耐水性のあるプラスチック材が、特にこの場合はポリエステル系のプラスチックが用いられている。フィルター枠１４０はその両面が開口となっていて、下部に設けた開閉軸143を中心として回動するように設けられ、フィルター枠１４０が閉まったときには、集塵ケース１０５とフィルター枠１４０は気密状態を保って当接している。
【００３８】
メッシュフィルター１０６の下流側には、フィルター枠１６３が設けられ、フィルター枠１４０とフィルター枠１６３が閉まったときには、気密状態を保って当接している。フィルター枠１６３はその両面が開口となっていて、フィルター枠１４０の下部に設けた開閉軸１４３を中心として回動するように設けられている。フィルター枠１６３の上部にはレバー１４２が設けられ、フィルター枠１４０とフィルター枠１６３を集塵ケース１０５側に気密状態を保つように係止している。
【００３９】
ゴミ捨て時には、サイクロン分離筒１０４と集塵ケース１０５を上部の取っ手１２３を持って、掃除機本体１より取り出し、レバー１４２を押して、フィルター枠１４０とフィルター枠１６３を一緒に開いて、集塵ケース１０５内の塵埃を捨てることができる。このとき、ポケット１６２内に入っている塵埃も一緒に捨てることができる。なお、本実施の形態例では、開閉軸が下にあり、フィルター枠１４０とフィルター枠１６３が図中上部から、開くことになるので、集塵ケース１０５を横に向けて捨てるのが良い。詳細な構造は省くが、開閉軸を上部に設け、下部にレバーを設ける構造にすれば、集塵ケース１０５内とポケット１６２内の塵埃を捨てるときに、フィルター枠側にかかりにくくなるので、なお良い。
【００４０】
フィルター枠１６３には襞折フィルター１１２がインサート成形で一体に成形されているので、襞折フィルター１１２の周囲はアクリルニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）性のフィルター枠１６３のＡＢＳが襞折フィルター１１２の繊維とか孔の間にまで入り込んで、固着されているので、襞折フィルター１１２がフィルター枠１６３から外れることはなく、また、フィルター枠１６３と襞折フィルター１１２とのつながった部分からの空気の漏れはない状態になっている。このように襞折フィルター１１２そのものはやわらかいが、フィルター枠１６３が変形しにくいので、ゴミが溜まってきた状態で空気の流れによって、襞折フィルター１１２が力を受けてもフィルター枠１６３から外れないようになっている。
【００４１】
襞折フィルター１１２は床面とほぼ平行な方向に山谷を繰り返し、垂直方向にほぼ同じ高さに形成された山と谷があるようなひだ折り状に形成され、襞折フィルター１１２にはその下流側の山の頂部にプラスチック製の長さの短い、襞折フィルター１１２の山からの突出量が約２mmの補強部１６６が襞折フィルター１１２と一体に形成されている。この補強部１６６は除塵手段の除塵子が当たったときに力を受け止め、襞折フィルター１１２横に移動して、除塵子が外れると元に戻ろうとして動き、襞折フィルター１１２が振動する。この補強部１６６は硬いので、繰り返し使っても、襞折フィルター１１２の破れを防止できるという効果が得られる。この補強部１６６と襞折フィルター１１２もまたインサート成形で作られるので、プラスチック材が襞折フィルター１１２の繊維や孔の間に入り込むのでしっかりと固定されているので、長く使っても補強部１６６が襞折フィルター112から剥離しにくい。
【００４２】
襞折フィルター１１２の断面構成を図８に示す。襞折フィルター１１２は４層で構成されていて、上流側から見て第１層３０１はポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の多孔質膜で、第２層３０２はポリエチレン（ＰＥ）とポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ)を混合した不織布で、第３層３０３は不織布を帯電させた帯電フィルターで、第４層304はポリエチレンテレフタレートの不織布である。第１層と第２層とは接着によって取り付けている。第３層と第４層とも接着によって取り付けている。
【００４３】
なお、ここでいう帯電フィルターとは、フィルター繊維の一本一本に電荷を与え永久分極させた誘電体のフィルターであり、帯電によって得られた静電気力による集塵機構を付加したもので、非帯電フィルターに比べて低圧力損失で高集塵効率が得られるものである。特に本実施例では、溶融した熱可塑性樹脂の超極細繊維を押し出し紡糸しつつ、気流で飛ばし、シート状に自己接着させたメルトブロー製法によって作られた不織布を用いている。誘電体としてはポリプロピレンを用いていて、その繊維径は数μｍであり、その繊維間の空隙の大きさもまた数μｍである。この種の帯電フィルターは用いる繊維の量、いわゆる目付け量を大きくすると集塵性能が向上するが、空気の通過するときの圧力損失も大きくなるという傾向を持つが、また、帯電量を増やすことによって、静電気力を大きくできるので、流れの圧力損失を増加させずに集塵性能を高くできるという特徴を持っている。
【００４４】
一方、第２層と第４層に用いた不織布はその繊維径が数十μｍであり、繊維径が大きいので、第１層と第３層とを比較して、強度が格段に高いが、繊維間の空隙の大きさも数十
μｍと広いため、微細塵の集塵性能は格段に低く、また、空気の通過するときの圧力損失も小さいという性質を持っている。
【００４５】
一方、ポリテトラフルオロエチレンの多孔質膜は、その孔径が０.１ から１０μｍ以下のものを用いている。ポリテトラフルオロエチレンは滑り性が非常に高く、たとえば、この多孔質に達した塵埃は、多孔質の孔からも抜けやすいので、多孔質膜が振動すると塵埃が剥離しやすい性質を持っている。また、孔径を大きくすると集塵性能は低下するが、流れ抵抗を小さくできる。しかしながら、メカニカルに塵埃を集塵するので、帯電フィルターに比べて同一の流れ抵抗では流れ抵抗が大きくなる傾向を持っている。
【００４６】
本実施例では上記の特性を生かして、粉体などの塵埃の集塵性能は第４層３０４と第２層３０２，第１層３０１，第３層３０３の順に高くなるように構成していて、また、フィルターを空気が通過するときの流れ抵抗は、第４層３０４と第２層３０２，第３層３０３，第１層３０１の順に高くなるようにしている（第３層の帯電フィルターの流れ抵抗は第１層のポリテトラフルオロエチレンからなる多孔質膜の流れ抵抗より低い）。
【００４７】
このように構成することで、襞折フィルター１１２の塵埃の剥離性を高くでき、また、集塵性能も高く、第１層に用いているポリテトラフルオロエチレンの多孔質膜は樹脂の特性から摩擦抵抗が非常に小さく、第１層によって集塵した塵埃との間での摩擦抵抗が小さいので、塵埃の剥離性が非常に良い。また、全体の空気が流れるときの流れ抵抗を小さくすることができる。従って、襞折フィルター１１２を振動させたときに塵埃が剥離しやすいので、フィルターの目詰まりが抑制され、高い吸込力を長く保つことができる。
【００４８】
さらに、第４層３０４と第２層３０２の厚みは、第１層，第３層の厚みより小さく形成することにより、強度を保ちながら全体の厚みを薄くすることができる。第１層と第３層は厚くすると強度が増すが、第２層と第４層の強度が大きいので、全体の強度にはそれほど影響しない。
【００４９】
なお、補強部１６６は山部全てに渡って設けているのではなく、除塵装置１６４の除塵ばね１７０が当たる部分の近くのみに設けている。これにより、除塵ばね１７０が与えた襞折フィルター１１２への振動が襞折フィルター１１２全体に伝わり易くなるので、除塵性能を高くできる。また、補強部１６６を山部の一つの端まで、例えば、本実施の形態例では、下側の端まで伸ばしても多少除塵性能が落ちるがかまわない。また、襞折フィルター１１２下流側の山の頂部にプラスチック製の補強部１６６を設けているので、フィルターの有効面積の低下を抑えることができ、流れ抵抗の増大を防止できる。さらに、襞折フィルター１１２を清掃するときにブラシ（図示せず）を用いて、襞折フィルター１１２をこすったときにフィルター側が逃げないので、清掃性を高めることができる。
【００５０】
なお、このように襞折フィルター１１２をブラシでこすると材料自体の強度の低いポリテトラフルオロエチレンの多孔質膜が損傷する場合があるが、損傷によって第１層３０１の集塵性能が低下しても、第３層３０３の帯電フィルターの集塵性能が高く設定されているので、襞折フィルター１１２全体の集塵性能の低下を抑制できるという効果が得られる。特に帯電フィルターの集塵性能を高くしておけば、ポリテトラフルオロエチレンの多孔質膜が部分的に破断しても、集塵性能が高い状態を維持できる。また、襞折フィルター
１１２をサイクロン分離筒１０４と集塵ケース１０５と共に水洗いすることもできる。このとき、帯電フィルターの層にいたる水分の量も帯電フィルターの両側の層（第１層301，第２層３０２，第４層３０４）にさえぎられて少なくなるので、帯電フィルターの持つ集塵能力の低下を抑制できるという効果も得られる。
【００５１】
さらに、帯電フィルターは繊維どうしが接合されているので、水洗いやブラシでこすったときに、帯電フィルターに時として大きな力が加わっても、細い繊維が部分的に破断したとしても、破断が部分的な範囲に収まり、フィルターに大きな孔が開くことはなく、集塵性能はほとんど維持されるという効果も得られる。
【００５２】
また、フィルター枠１６３には円弧状のガイド１６５をその両端部にあるネジ２個所で設置され、また、フィルター枠１６３の上部ある支点１６７に除塵装置１６４が回動可能にネジ止めされ、その下端部がガイド１６５に挟み込まれている。除塵装置１６４のほぼ中央部にある手持ち部を持って、左右方向に除塵装置を動かすことによって除塵する。
【００５３】
この除塵装置１６４には、除塵ばね１７０が取り付けられ、除塵装置１６４を左右に動かすことによって、除塵ばね１７０の図中の下方部分が襞折フィルター１１２の補強部
１６６と順次衝突し、除塵ばね１７０の軸を中心とする回転方向に変形して、襞折フィルター１１２の補強部１６６を乗り上げ、補強部１６６を乗り越して次の山に衝突することによって、襞折フィルター１１２に振動を与えて、この振動により襞折フィルター１１２に付着している塵埃を剥離し、襞折フィルター１１２の山の間を通って、塵埃は下方に落ち、集塵ケース１０５の下方にあり連絡通路１４５の下部にあるポケット１６２に落ち込み、ここに塵埃が蓄積される。なお、襞折フィルター１１２の下部は気密枠１７２より下流側はフィルター枠１６３で上流，下流側が隔絶され、枠体で区切られ、また、気密枠
１７２より上流側では枠体から山状に前に突き出しを設けて、これと襞折フィルター112の下端部とが一体に成形されている。従って、襞折フィルター１１２の下端は、下側に向かって開いた状態になっているので、フィルター面から剥離した塵埃はこの隙間を通って、さらに下部に達する。
【００５４】
なお、襞折フィルター１１２の下端部はフィルター枠１４０の下端部より、上側になるように設置され、ポケット１６２側にゴミが移行し易くなっている。ゴミ捨て時には、集塵ケース１０５上部の取っ手１２３を持って、集塵ケース１０５を持ち上げ、レバー142を下側に押して、フィルター枠１４０とフィルター枠１６３を開いて、集塵ケース１０５内の塵埃とポケット１６２内の塵埃を捨てることができる。この時、ゴミ捨て前に、除塵装置１６４を動かして、襞折フィルター１１２から塵埃を剥離し、下部のポケット１６２に入れてから行うようになっている。なお、ゴミ捨て後に除塵動作をしても良く、この場合は、ポケットの入口側に落ちた塵埃は、サイクロン流出口１４６を流れる気流によって、ポケット１６２入口に形成される２次流れの渦により、ポケット１６２の奥に搬送されるとともに、塵埃の舞い上がりを防止できる。塵埃には質量があるので、慣性によって塵埃は渦から外れて奥に飛ばされ、塵埃は奥から溜まるようになる。
【００５５】
また、実際の掃除時にも、掃除の前後に、掃除機を移動させるときに掃除機本体１に衝撃が加わったりして、襞折フィルター１１２から塵埃が剥離するが、これが下側に落ちてきたときにも、上記で説明したように、次の掃除時などにポケット１６２に搬送されていく。従って、除塵装置１６４が取り付いていなくても、ポケット１６２を設けることにより、フィルター面から剥離した塵埃の再飛散を抑えることができるので、ポケット１６２を設ける効果は得られる。なお、このポケット１６２は連絡通路１４５の下側にあるが、襞折フィルター１１２側から遠ざかるような方向に奥行きを持たせることにより、高さ方向の寸法を大きくしなくても、塵埃の収容量を大きくできる。
【００５６】
メッシュフィルター１０６の清掃は、集塵ケース１０５の下面に止められているブラシを取り出して、表面をこするとか、水洗いすることにより清掃できる。襞折フィルター
１１２の清掃は、フィルター枠１４０とフィルター枠１６３を開けた状態にして、フィルター表面をこすることによって清掃できる。また、集塵ケース１０５を含めて、水洗いしながら、ブラシを使って襞折フィルター１１２の表面をこすることによって行うことができる。
【００５７】
なお、フィルター枠１４０とフィルター枠１６３とが同じ開閉軸１４３を中心として回動でき、かつ、それぞれを個別に外すことができなくしておけば、フィルター枠１４０とフィルター枠１６３とを紛失することが無い。
【００５８】
また、メッシュフィルター１０６に帯電防止処理を施すと、メッシュフィルター１０６に付着した塵埃が離れやすく、清掃が容易にできる。さらに、撥水処理などを施すと、水洗いしたときに乾きが速くなる。
【００５９】
なお、連絡通路１４５とポケット１６２との間の隔壁はフィルター枠１４０とは気密状態になっていない。これは、襞折フィルター１１２から除塵時に剥離した塵埃がポケットに収納され易くするためである。
【００６０】
フィルター枠１６３はその外周側に一体となった気密枠１７２を持ち、電動送風機107の前に設けられた襞折フィルター１１２を収納するフィルターケース１１３とも気密を保って当接している。なお、この気密枠１７２は集塵ケース１０５を掃除機本体１に収納したときに垂直方向ではなく、上側が電動送風機１０７側に倒れこんだ形で斜めになるように設けられており、集塵ケース１０５を掃除機本体に押し込んだときにより、気密が取れ易くなっている。さらに、フィルター枠１６３の気密枠１７２の前後に弾性体からなるシール材が取り付けられていて、フィルター１４０との気密も取れるようにしているので、シール部材の数を減らすことができるという効果も得られる。
【００６１】
以上は、サイクロン分離筒１０５の内部での遠心力による作用による集塵機構を用いているが、サイクロン分離筒がない、集塵ケース１０４が広い空間を形成し、そこにメッシュフィルター１０６と襞折フィルター１１２とを取り付けたシンプルな形態のものでも襞折フィルター１１２の作用は変わらないので、同様の効果が得られるのでかまわない。
【００６２】
さらに、除塵装置１６４を手で動かすようになっているが、除塵装置１６４をコードを使用者が引いたときに動かすようにしても、モータで駆動するようにしてもかまわない。さらに、フィルター枠１６３を集塵ケース１０５から外せるようにして、硬い床面に叩きつけて襞折フィルター１１２を振動させるとか、水洗いしても同様に襞折フィルターに付着した塵埃を剥離させる効果が得られるので、除塵機構がないものでも除塵機構があるときに近い効果が期待できる。
【００６３】
なお、襞折フィルター１１２の４つの層を接合するときには、熱を加えてそれぞれの層間を溶着させてもかまわない。
【実施例２】
【００６４】
他の実施例を図８に従って説明する。なお、他の構成は実施例１と同じなので、ここでは特有のもののみを説明する。
【００６５】
襞折フィルター１１２の断面構成を図８に示す。襞折フィルター１１２は４層で構成されていて、上流側から見て第１層３０１はポリテトラフルオロエチレンの不織布で、第２層３０２はポリエチレンとポリエチレンテレフタレートを混合した不織布で、第３層303は不織布を帯電させた帯電フィルターで、第４層３０４はポリエチレンテレフタレートの不織布である。第１層と第２層とは接着によって取り付けている。第３層と第４層とも接着によって取り付けている。
【００６６】
なお、ここでいう帯電フィルターとは、フィルター繊維の一本一本に電荷を与え永久分極させた誘電体のフィルターであり、帯電によって得られた静電気力による集塵機構を付加したもので、非帯電フィルターに比べて低圧力損失で高集塵効率が得られるものである。特に本実施例では、溶融した熱可塑性樹脂の超極細繊維を押し出し紡糸しつつ、気流で飛ばし、シート状に自己接着させたメルトブロー製法によって作られた不織布を用いている。誘電体としてはポリプロピレンを用いていて、その繊維径は数μｍであり、その繊維間の空隙の大きさもまた数μｍである。この種の帯電フィルターは用いる繊維の量、いわゆる目付け量を大きくすると集塵性能が向上するが、空気の通過するときの圧力損失も大きくなるという傾向を持つが、また、帯電量を増やすことによって、静電気力をおおきくできるので、流れの圧力損失を増加させずに集塵性能を高くできるという特徴を持っている。
【００６７】
一方、第２層と第４層に用いた不織布はその繊維径が数十μｍであり、繊維径が大きいので、第１層と第３層と比較して、強度が格段に高いが、繊維間の空隙の大きさも数十
μｍと広いため、微細塵の集塵性能は格段に低く、また、空気の通過するときの圧力損失も小さいという性質を持っている。
【００６８】
一方、第１層３０１のポリテトラフルオロエチレンの不織布は、その繊維径が０.１ から１０μｍ以下のものを用いていて、その孔の大きさも０.１ から１０μｍ程度である。超極細繊維を押し出し紡糸しつつ、気流で飛ばし、シート状に自己接着させたメルトブロー製法によって作っている。ポリテトラフルオロエチレンは滑り性が非常に高く、たとえば、この不織布に達した塵埃は、不織布の孔からも抜けやすいので、不織布が振動すると塵埃が剥離しやすい性質を持っている。また、孔径を大きくしたり、繊維の量を少なくすると集塵性能は低下するが、流れ抵抗を小さくできる。しかしながら、メカニカルに塵埃を集塵するので、帯電フィルターに比べて同一の流れ抵抗では流れ抵抗が大きくなる傾向を持っている。
【００６９】
本実施例では上記の特性を生かして、粉体などの塵埃の集塵性能は第４層３０４と第２層３０２，第１層３０１，第３層３０３の順に高くなるように構成していて、また、フィルターを空気が通過するときの流れ抵抗は、第４層３０４と第２層３０２，第３層３０３，第１層３０１の順に高くなるようにしている。このように構成することで、襞折フィルター１１２の塵埃の剥離性を高くでき、また、集塵性能も高く、第１層に用いているポリテトラフルオロエチレンの不織布は樹脂の特性から摩擦抵抗が非常に小さく、第１層によって集塵した塵埃との間での摩擦抵抗が小さいので、塵埃の剥離性が非常に良い。また、全体の空気が流れるときの流れ抵抗を小さくすることができる。従って、襞折フィルター１１２を振動させたときに塵埃が剥離しやすいので、フィルターの目詰まりが抑制され、高い吸込力を長く保つことができる。
【００７０】
さらに、第４層３０４と第２層３０２の厚みは、第１層，第３層の厚みより小さく形成することにより、強度を保ちながら全体の厚みを薄くすることができる。第１層と第３層は厚くすると強度が増すが、第２層と第４層の強度が大きいので、全体の強度にはそれほど影響しない。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の一実施例に係る電気掃除機の外観斜視図である。
【図２】上蓋１０２を開いた状態における掃除機本体１の外観斜視図である。
【図３】図１に示した電気掃除機における上蓋と上ケースを取り除いた横平面図である。
【図４】空気の流れを示す模式図である。
【図５】集塵部の断面図である。
【図６】集塵部の横断面図である。
【図７】集塵部を背面から見た図である
【図８】フィルターの断面を表す模式図である。
【符号の説明】
【００７２】
１…掃除機本体、１０１…下ケース、１０２…上蓋、１０４…サイクロン分離筒、105…集塵ケース、１０６…メッシュフィルター、１０７…電動送風機、１１２…襞折フィルター、１１５…入口管、１１７…連通口、１２０…排気口、１３１…内筒、１４０，163
…フィルター枠、１５０…上ケース、１６２…ポケット、１６４…除塵装置、１６６…補強部、３０１…第１層、３０２…第２層、３０３…第３層、３０４…第４層。
【図１】
0004663552.tif 000002
【図２】
0004663552.tif 000003
【図３】
0004663552.tif 000004
【図４】
0004663552.tif 000005
【図５】
0004663552.tif 000006
【図６】
0004663552.tif 000007
【図７】
0004663552.tif 000008
【図８】
0004663552.tif 000009