(57)【要約】【課題】水洗い掃除等のメンテナンスを軽減できるとともに長期間にわたって良好な塵離れ性と通気性を確保できるフィルターユニットをすることを目的とする。【解決手段】基材２５の吸気上流側面にＰＴＦＥからなる多孔質膜２６を設け、この多孔質膜の上流側に当該多孔質膜より強度の高い多孔保護膜５Ｂｃを配置し、当該多孔保護膜５Ｂｃを着脱自在として前記多孔質膜２６を外部に露出させ得る構成としてあり、ＰＴＦＥ多孔質膜２６が持つ塵離れ性のよさを生かしてその表面に付着した塵埃を振動等によって簡単に除去できるとともに、振動等の除塵によっても除去できない塵埃が堆積し始めてきたときにはＰＴＦＥ多孔質膜２６から多孔保護膜５Ｂｃを外して使用者が水洗い掃除等をすることができ、塵離れ性がよいＰＴＦＥ多孔質膜が持つ脆弱さの問題を解決しつつ長期間にわたって良好な塵離れ性を維持することができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の吸気上流側面にポリテトラフルオロエチレンからなる多孔質膜を設け、この多孔質膜の上流側に当該多孔質膜より強度の高い多孔保護膜を配置し、当該多孔保護膜を着脱自在として前記多孔質膜を外部に露出させ得る構成としたフィルターユニット。
【請求項２】
基材の吸気上流側面にポリテトラフルオロエチレンからなる多孔質膜を設け、この多孔質膜の上流側に当該多孔質膜より強度の高い多孔保護膜を配置し、当該多孔保護膜を開閉自在として前記多孔質膜を外部に露出させ得る構成としたフィルターユニット。
【請求項３】
基材の吸気上流側面にポリテトラフルオロエチレンからなる多孔質膜を設け、この多孔質膜の上流側に当該多孔質膜より強度の高い多孔保護膜を配置し、当該多孔保護膜をスライド自在として前記多孔質膜を外部に露出させ得る構成としたフィルターユニット。
【請求項４】
基材および多孔質膜を備えた濾材ユニットと、多孔保護膜を備えた保護ユニットとで構成した請求項１〜３のいずれか１項記載のフィルターユニット。
【請求項５】
多孔保護膜を多孔質膜の上流側面に間隙を置いて設けた請求項１〜４のいずれか１項記載のフィルターユニット。
【請求項６】
基材と多孔質膜をプリーツ形状にした請求項１〜５のいずれか１項記載のフィルターユニット。
【請求項７】
多孔保護膜の孔の開口を０．１〜５ｍｍとした請求項１〜６のいずれか１項に記載のフィルターユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気掃除機に好適なフィルターユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に電気掃除機は、吸塵した塵埃を集塵部内に設けた集塵フィルターによって捕集して集塵部に堆積させるようになっており、前記集塵フィルターに付着した塵埃は手動で除塵する除塵装置で除塵する構成となっていた。
【０００３】
そしてこのような電気掃除機に用いられるフィルターの一例としてはポリテトラフルオロエチレン（以下ＰＴＦＥと称す）多孔質膜を不織布からなる通気性支持部材でサンドイッチ状にしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２７３１２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のフィルターではＰＴＦＥ多孔質膜の表面側にある通気性支持部材に付着堆積した塵埃の剥離性が悪く、短時間で通気圧損が高くなって、使用者がブラシ等を利用して掃除、或いは水洗い等をして掃除する必要があった。
【０００５】
また、このフィルターのフィルター部がプリーツ形状に形成されていると、フィルターの各折返面毎に掃除をする必要があり、掃除作業、すなわちメンテナンスが大変面倒であると言う問題があった。更に、プリーツ形状谷部の最奥部では、清掃用のブラシ等が届きにくくて、付着した塵埃を十分に除去することが難しく、集塵フィルターの表面に塵埃が堆積していって目づまりし、早い段階で通気圧損が高くなって掃除機の吸込性能が低下するという問題があった。
【０００６】
本発明は上記課題を解消して、長期間にわたって良好な塵離れ性と通気性を確保すると同時に水洗い掃除等のメンテナンスも軽減できるフィルターユニットの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記従来の課題を解決するために本発明は、基材の吸気上流側面にＰＴＦＥからなる多孔質膜を設け、この多孔質膜の上流側に当該多孔質膜より強度の高い多孔保護膜を配置し、当該多孔保護膜を着脱自在として前記多孔質膜を外部に露出させ得る構成としてある。
【０００８】
このような構成により、ＰＴＦＥ多孔質膜が表面に位置しているのでＰＴＦＥ多孔質膜が持つ塵離れ性のよさを生かしてその表面に付着した塵埃を振動等によって簡単に除去できるとともに、当該ＰＴＦＥ多孔質膜より吸気上流側にある多孔保護膜がＰＴＦＥ多孔質膜を保護するので比較的脆弱なＰＴＦＥ多孔質膜の損傷を防止して長期間にわたって安定且つ良好な塵離れ性を維持することができ、しかも、前記振動等の除塵によっても除去できない塵埃が堆積し始めてきたときにはＰＴＦＥ多孔質膜から多孔保護膜を外して使用者が水洗い掃除等をすることができ、ＰＴＦＥ多孔質膜が持つ脆弱さの問題を解決しつつ長期間にわたって良好な塵離れ性を維持することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、長期間にわたって良好な塵離れ性を保持できて、通気性を良好に維持することができるとともに、水洗い掃除等のメンテナンスも簡単なフィルターユニットを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
第１の発明は、基材の吸気上流側面にＰＴＦＥからなる多孔質膜を設け、この多孔質膜の上流側に当該多孔質膜より強度の高い多孔保護膜を配置し、当該多孔保護膜を着脱自在として前記多孔質膜を外部に露出させ得る構成としてあり、ＰＴＦＥ多孔質膜が表面に位置しているのでＰＴＦＥ多孔質膜が持つ塵離れ性のよさを生かしてその表面に付着した塵埃を振動等によって簡単に除去できるとともに、当該ＰＴＦＥ多孔質膜より吸気上流側にある多孔保護膜がＰＴＦＥ多孔質膜を保護するので比較的脆弱なＰＴＦＥ多孔質膜の損傷を防止して長期間にわたって安定且つ良好な塵離れ性を維持することができる。すなわち、塵離れ性がよいＰＴＦＥ多孔質膜が持つ脆弱さの問題を解決しつつ長期間にわたって良好な塵離れ性を維持することができる。しかも、前記振動等の除塵によっても除去できない塵埃が堆積し始めてきたときにはＰＴＦＥ多孔質膜から多孔保護膜を外して使用者が水洗い掃除等をすることができることもあって、簡単にメンテナンスができる。
【００１１】
第２の発明は、基材の吸気上流側面にＰＴＦＥからなる多孔質膜を設け、この多孔質膜の上流側に当該多孔質膜より強度の高い多孔保護膜を配置し、当該多孔保護膜を開閉自在として前記多孔質膜を外部に露出させ得る構成としてあり、上記第１の発明と同様長期間にわたって良好な塵離れ性を維持できる上に簡単にメンテナンスでき、かつ多孔保護膜は開閉自在としてあるので着脱自在のもののように外してこれを紛失することもないという利点がある。
【００１２】
第３の発明は基材の吸気上流側面にＰＴＦＥからなる多孔質膜を設け、この多孔質膜の上流側に当該多孔質膜より強度の高い多孔保護膜を配置し、当該多孔保護膜をスライド自在として前記多孔質膜を外部に露出させ得る構成とした構成としてあり、上記第１の発明と同様長期間にわたって良好な塵離れ性を維持できる上に簡単にメンテナンスでき、かつ多孔保護膜は開閉自在としてあるので着脱自在のもののように外してこれを紛失することもないという利点がある。
【００１３】
そして第４の発明は上記第１〜３の発明において、基材および多孔質膜を備えた濾材ユニットと、多孔保護膜を備えた保護ユニットとの組み合わせで構成してある。
【００１４】
また、第５の発明は、上記第１〜４の発明において、多孔保護膜を多孔質膜の上流側面に間隙を置いて設けた構成としてあり、多孔保護膜が多孔質膜の表面に密着してこれを保護するものに比べ多孔質膜の表面はＰＴＦＥのみとなるため多孔質膜表面に付着した塵埃はきわめて良好に除去できる利点がある。
【００１５】
第６の発明は、上記第１〜５の発明において、基材と多孔質膜をプリーツ形状に構成してあり、フィルターユニットの表面積増による塵埃捕集性能を向上させることができる。
【００１６】
第７の発明は、上記第１〜６の発明において、多孔保護膜の孔の開口寸法を０．１〜５ｍｍとした構成としてあり、多孔保護膜による通気圧損を増加させずに、ＰＴＦＥからなる多孔質膜を保護することができる。
【００１７】
（実施の形態１）
以下、本発明を電気掃除機に用いたフィルターユニットを例にして、その実施の形態を図面とともに説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１８】
図１に示すように、電気掃除機の本体１は、吸引風を発する電動送風機２と、着脱自在な集塵部３を有しており、前記集塵部３は、吸引した塵埃を捕集する塵埃捕集部であるフィルターユニット５と、塵埃を蓄積する塵埃蓄積部４とで構成されている。また、６は前記フィルターユニット５で捕集され付着した塵埃を除塵する除塵手段で、７は電源コードを収納するコードリールである。８は塵埃を吸引する吸込具で、延長管９に取り付けてあり、該延長管９はハンドル部１０とホース１１とを介して本体１に連結されている。
【００１９】
吸込具８から吸引された塵埃と吸引風は、延長管９、ハンドル部１０、ホース１１を介して本体１の集塵部３に運ばれ、フィルターユニット５で捕集される。この塵埃は次第に堆積していってフィルターユニット５が目詰まりを起こし、吸い込み風量が低下することになるが、定期的もしくは塵埃が目詰まりした状態を検知し、除塵手段６が動作するため、フィルターユニット５に付着した塵埃が、振動・衝撃・掻き出しまたはワイピング等で効率良く除塵・清掃され、前記除塵・清掃された塵埃が、塵埃蓄積部４に堆積されていく。その結果、吸い込み風量が回復し、初期の吸込力が確保されるようになる。
【００２０】
上記、除塵手段１２とフィルターユニット５とは、図２に示すように除塵手段１２に連結された連結体Ａ１５と、フィルターユニット５を振動させる連結体Ｂ１６とで結合されており、集塵部３を本体１から取り外して再度本体１に装着した場合には、連結体Ａ１５と連結体Ｂ１６とが連結される構成となっている。集塵部３のエアータイトは連結体の外面外周で行っており、掃除機本体１と集塵部３のタイト面にはテーパー角を設けているため、集塵部３を着脱しても空気等の漏れは無く、集塵部３のみ水洗い等のメンテナンスがされても、除塵手段１２には影響がなく信頼性が高い構成が実現できるものである。
【００２１】
また、除塵手段１２や電動送風機２の動作は制御手段１７で制御されるようになっている。すなわち、制御手段１７は操作手段１８の操作により、除塵手段１２や電動送風機２の運転・停止等を行い、かつ前記操作手段１８の操作により、電動送風機２の運転の開始又は停止又は運転途中において除塵手段１２を所定時間動作させるよう構成してある。
【００２２】
図３は、除塵手段１２の実施の一形態を示すものであり、除塵手段１２は、鉄心部１９と電気的駆動源であるコイル部２０と鉄心部１９の磁路中に一定の空間を持たせて配置した磁石２１とからなり、磁石２１は振動伝達体である連結体Ａ１５に一体に形成され、連結体Ａ１５は弾性体であるバネ体２２で軸部を支持され、稼動可能に軸支されている。コイル部２０に商用電源または直流パルス電源を通電すると、鉄心部１９に磁界が発生することで、磁石２１に磁力が作用し、連結体Ａ１５が上下方向に振動する。その振動成分を連結体Ｂ１６を介してフィルターユニット５に伝達し、前記フィルターユニット５を上下方向へ振動させ、前記フィルターユニット５に付着した塵埃が剥離するよう動作するものである。
【００２３】
図４は、除塵手段１２の他の実施の形態を示すものであり、除塵手段１２は、電気的駆動源であるソレノイドコイル部２３、移動体であるシャフト２４、弾性体であるバネ体２５で構成されており、シャフト２４先端の伝達体である連結体Ａ１５はバネ体２５を介して接続されており、ソレノイドコイル部２３に商用電源または直流パルス電源を通電すると、シャフト２４が前後方向への振動運動を行い、その振動成分がバネ体２５、連結体Ａ１５、連結体Ｂ１６を介してフィルターユニット５に伝達し、前記フィルターユニット５を前後方向へ振動させ、フィルターユニット５に付着した塵埃が剥離するよう動作するものである。
【００２４】
そして、上記いずれの実施形態もそのフィルターユニット５を振動させる連結体Ｂ１６の加振部１６ａはフィルターユニット５の吸気下流側に設けてあり、この加振部１６ａがフィルターユニット５を叩いたり振動させたりするように構成してある。
【００２５】
尚、上記説明においては、除塵手段１２が電気的駆動源で動作する場合を一例として、説明したが、除塵手段１２が電源コード７を収納するコードリールとメカ的に連動していて、手動で電源コード７を引き出す際の力を駆動源にして動作する場合においても、同様な効果が得られることは言うまでもない。
【００２６】
さて、図５はこのような電気掃除機に用いたフィルターユニット５の構成を示すもので、濾材ユニット５Ａと保護ユニット５Ｂとの組み合わせで構成してある。濾材ユニット５Ａはポリエステル、レーヨン、ポリプロピレン等の単一材料或いはこれらを混合して構成した不織布等からなる基材２５の吸気上流側の前面表層部に、ＰＴＦＥからなる多孔質膜２６を配置した濾材をプリーツ状にしてその外周を合成樹脂製の枠部材５Ａａに一体化することにより構成してある。また、保護ユニット５Ｂは前記濾材ユニット５Ａの枠部材５Ａａに着脱自在に嵌合するゴム等の軟質材料で形成した枠体５Ｂｂに、ＰＴＦＥ多孔質膜２６より強度の高いポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、ポリエステル、ステンレス等で形成したネット或いは多孔シート状の多孔保護膜５Ｂｃを一体化して形成してあり、前記ＰＴＦＥ多孔質膜２６の吸気上流側に間隙Ｔをおいて位置していて比較的大きな粗塵埃を除去するとともにＰＴＦＥ多孔質膜２６を外部から保護するものである。
【００２７】
上記構成において、この電気掃除機は図２に示すように、集塵部３に吸い込まれた塵埃のうち粗塵埃はフィルターユニット５のまず保護ユニット５Ｂの多孔保護膜５Ｂｃにて分離捕集され、前記捕集された塵埃は、塵埃蓄積部４内に蓄積される。そしてこの多孔保護膜５Ｂｃを通過した微細塵埃はＰＴＦＥ多孔質膜２６にて分離捕集され、堆積していく。
【００２８】
そして、定期的もしくはフィルターユニット５の目詰まり状態を検知したら、除塵手段１２が、フィルターユニット５のＰＴＦＥ多孔質膜２６を加振し、当該ＰＴＦＥ多孔質膜２６及びこのＰＴＦＥ多孔質膜２６の枠部材５Ａａに嵌合した保護ユニット５Ｂの多孔保護膜Ｂｃを振動させる。これにより前記ＰＴＦＥ多孔質膜２６の吸気上流側に付着堆積した微細塵はその振動力により除塵され、粗ゴミは塵埃蓄積部４内に落ち、細塵は細塵室１３内に落ちるよう動作する。
【００２９】
ここで、上記濾材ユニット５ＡはＰＴＦＥ多孔質膜２６が最上流に位置していてこの表面に微細塵が付着するため、このＰＴＦＥが非常に塵離れ性が良いことから、フィルターユニット５に振動を与えるだけで付着している塵埃を除去・清掃することができ、簡単な振動除塵だけで吸込み力を維持することができる。
【００３０】
また、このＰＴＦＥ多孔質膜２６は強度が弱く脆弱であるためこれ自体に吸引された粗いゴミや質量の大きな小石等が当たるとその一部が剥離する等の損傷を受けやすいが、このＰＴＦＥ多孔質膜２６の吸気上流側にはこれよりも強度の高い多孔保護膜Ｂｃが設けてあるためこのような粗いゴミや質量の大きな小石等が当たることによる損傷を最小限のものにとどめ、長期間にわたってその良好な塵離れ性を発揮させることができる。
【００３１】
上記多孔保護膜２８はその孔の開口寸法ａを０．５〜５ｍｍ、好ましくは１〜２ｍｍとしてあり、これにより多孔保護膜２８により通気圧損を増加させずに、ＰＴＦＥ多孔質膜２６を保護することができる。
【００３２】
一方、上記のように濾材ユニット５ＡのＰＴＦＥ多孔質膜２６に付着した塵埃を加振除塵してこれを何回か繰り返すうちに完全に除去されずにいくらかの塵埃が付着堆積していくが、このような場合は濾材ユニット５Ａから保護ユニット５Ｂを外すことにより濾材ユニット５ＡのＰＴＦＥ多孔質膜２６を外部に露出させて、使用者がこれを水洗い等で掃除することができる。すなわち、長期間の使用によってその通気性が低下してきたような場合にも容易に塵埃を掃除メンテナンスすることができる。
【００３３】
加えて、この実施形態では連結体Ｂ１６の加振部１６ａが吸気下流側、すなわちＰＴＦＥ多孔質膜２６とは反対側の基材２５を叩いて加振させるようにしてあるためＰＴＦＥ多孔質膜２６を直接叩いてこれがはがれる等の損傷を与えることがなく、長期間にわたってその機能を発揮させることができる。
【００３４】
更に、除塵手段１２は、フィルターユニット５の吸気下流側かつ略上方部に設けられているため、除塵された塵埃が、フィルターユニット５より剥離しても、除塵手段１２には落下しないため、除塵手段１２に対する塵埃の影響が出ず信頼性が向上する。
【００３５】
（実施の形態２）
図６はフィルターユニットの他の実施形態を示し、このフィルターユニットは、濾材ユニット５Ａに回転支軸２９を介して保護ユニット５Ｂを開閉自在に設けたものである。なお、前記保護ユニット５Ｂの枠体５Ｂｂは回転支軸２９とは反対側の寸法、すなわち嵌合深さが大きく（深く）なるようテーパ状に形成してある。
【００３６】
この実施の形態によれば保護ユニット５Ｂが回転支軸２９によって濾材ユニット５Ａに連結されているので保護ユニット５Ｂを掃除すべく外して紛失する恐れがなくなるとともに、保護ユニット５Ｂの濾材ユニット５Ａへのはめ込みが容易になる利点がある。
【００３７】
（実施の形態３）
図７はフィルターユニットの更に他の実施形態を示し、このフィルターユニットは、濾材ユニット５Ａの両側部に例えばレール状のガイド３０を設け、このガイド３０に案内させて保護ユニット５Ｂスライド自在に設けたものである。
【００３８】
この実施の形態も上記実施形態２と同様保護ユニット５Ｂの紛失を防止できるとともに、濾材ユニット５Ａへのセットが容易になる利点がある。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
以上のように本発明によれば、捕集した塵埃を剥離しやすくし、除塵手段による塵埃の除塵効果を大幅に高めたことで長期間にわたって良好な通気性を確保できるとともに、フィルター掃除のメンテナンスも軽減でき、電気掃除機に用いた場合にはその吸い込み性能を長期間にわたって維持させることができて特に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１の実施の形態フィルターユニットを採用した電気掃除機の外観図
【図２】同集塵部の側断面図
【図３】同除塵手段の側断面図
【図４】同他の除塵手段の側断面図
【図５】（ａ）同第１の実施の形態におけるフィルターユニットの正面図（ｂ）同断面図（ｃ）同正面拡大図（ｄ）同拡大断面図
【図６】（ａ）同第２の実施の形態におけるフィルターユニットの一部決側面図（ｂ）同保護ユニット開成時の一部決裁側面図
【図７】（ａ）同第３の実施の形態におけるフィルターユニットの一部決側面図（ｂ）同保護ユニット開成時の一部決裁側面図
【符号の説明】
【００４１】
５  フィルターユニット
５Ａ  濾材ユニット
５Ｂ  保護ユニット
５Ａａ  枠部材
５Ｂｂ  枠体
５Ｂｃ  多孔保護膜
２５  基材
２６  多孔質膜
【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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