(57)【要約】【課題】簡単な構成で鉄塵を容易に分別して捨てることが可能な集塵カップを得ることにある。【解決手段】集塵カップ４は、カップ本体２１、空気導入部、及び鉄分別体４１を具備する。カップ本体２１内に含塵空気を導入する空気導入部を、カップ本体２１の内周面に沿って含塵空気を旋回させるように設ける。マグネット４３を有した鉄分別体４１をカップ本体２１に移動可能に支持する。鉄分別体４１は、カップ本体２１内で旋回する含塵空気を案内するカップ本体２１の周壁部外面に沿う第１位置と、第１位置から外れた第２位置とにわたって移動できる。カップ本体２１内に吸引された空気中に混入した鉄塵を、第１位置に配置された鉄分別体４１の磁気吸引力で、カップ本体２１の周壁部内面に吸付け、この吸付けを第２位置に鉄分別体４１を移動させることで解除する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】
カップ本体と、
この本体の内周面に沿って含塵空気を旋回させるように前記カップ本体内に含塵空気を導入する空気導入部と、
前記カップ本体内で旋回する前記含塵空気をガイドする前記カップ本体の周壁部外面に沿う第１位置及びこの第１位置から外れた第２位置にわたって移動可能に前記カップ本体に支持され、前記空気中に混入された鉄塵を前記第１位置で前記周壁部内面に吸付けるマグネットを有する鉄分別体と、を具備した集塵カップ。
【請求項２】
掃除機本体内の電動送風機の動作により、前記掃除機本体に着脱自在に取付けられた集塵カップに含塵空気を吸込み、吸込んだ塵を前記集塵カップ内に遠心分離作用により捕捉する電気掃除機において、前記集塵カップに請求項１に記載の集塵カップを用いた電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、掃除機本体に着脱自在に取付けて使用される集塵カップ、及びこのカップを備えた電気掃除機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、塵を分別して集塵するために、集塵室の上部に一つ、下部に二つの紙袋への入口を設け、それら紙袋の入口と含塵空気を導入する接続パイプとの間に、一時的に風速を遅くする減速室を設け、金属片を収容する紙袋の下側に集塵室の開閉に連動してオン−オフする電磁石を設け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の電気掃除機では、一般の塵を集塵室上部の紙袋に集塵し、一般の塵より重い塵を減速室での風速低下により落下させ、この落下した重い塵の内で鉄塵を電磁石の吸引力によって、集塵室下部の二つの紙袋の内の一方に吸寄せて集塵させるとともに、それ以外の重い塵を集塵室下部の他方の紙袋に集塵させることができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−３２７８８９号公報（段落００１１−００１３、図３−図５）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に開示された技術では、３個の紙袋を用いるとともに、そのための入口構造を必要とする等、構成が複雑で部品点数が多く、しかも、各紙袋の集塵量にも差が生じるので、塵捨ての時期を判断することが難しく、その手間も面倒である。更に、特許文献１に開示された技術では、風速変動と塵の重量との兼ね合いにより、鉄塵とそれ以外の砂塵等の重い塵とを分離する性能が大きく変化し易く、鉄塵を分別して集塵する信頼性が低い。
【０００６】
一方、集塵袋を用いることなく、遠心分離作用で塵と空気とを分離して集塵カップに集塵をするサイクロン式のもので、鉄塵を吸込んだ場合には、この鉄塵とそれ以外の塵とが混在した状態で集塵カップに集塵されてしまう。このため、鉄塵を簡単に分別して塵捨てをすることができない。又、特許文献１に開示された技術は、集塵袋を用いる構成であるため、集塵袋を用いないサイクロン式のものには、特許文献１に開示の技術を適用することはできない。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、簡単な構成で鉄塵を容易に分別して捨てることが可能な集塵カップ及びこれ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、マグネットを有する鉄分別体を、空気導入部から含塵空気が旋回されるように導入されるカップ本体に、この本体内で旋回する含塵空気をガイドするカップ本体の周壁部外面に沿う第１位置及びこの第１位置から外れた第２位置にわたって移動可能に支持し、第１位置に配置された鉄分別体によって含塵空気中に混入された鉄塵をカップ本体の周壁部内面に吸付けるようにしている。
【０００９】
通常、鉄分別体は第１位置に配置されているので、カップ本体内に吸込まれた空気と塵とが遠心分離される場合、遠心力でカップ本体の周壁部内面に押し付けられる鉄塵を、マグネットの磁気吸引力によってカップ本体の周壁部内面に吸付けることができる。この分離後、適当な時期に使用者によってカップ本体内に溜められた塵が捨てられるが、第１位置に配置されている鉄分別体のマグネットによって、依然として鉄塵はカップ本体の周壁部内面に吸付けられているので、塵捨てに伴って鉄塵とその他の塵とを分別できる。この分別後、鉄分別体を第２位置に移動させ、鉄塵が吸付けられているカップ本体の周壁部から鉄分別体が離されることによって、前記吸付けを解除し鉄塵をその自重により自由落下させてカップ本体外に排出できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図４を参照して本発明の第１実施形態を説明する。
【００１１】
図１に例示するキャニスタ型の電気掃除機１は、掃除機本体２と、これに内蔵された電動送風機３と、掃除機本体２に着脱自在な集塵カップ４と、被掃除面から吸込んだ含塵空気を掃除機本体２内に導く図示しない気流ガイド及び吸込み口体とを具備している。気流ガイドは可撓性吸塵ホース及び延長管等からなる。
【００１２】
掃除機本体２は、移動車輪５、６が取付けられている本体ケース７と、この本体ケース７に図示しない枢支構造を介して上下方向に回動可能に取付けられて本体ケース７の上面を開放可能に覆うケース蓋８とを備えている。本体ケース７には、電動送風機３が内蔵されている。なお、図１中符号９は本体ケース７に内蔵された二次電池を示しており、この電力は電動送風機３等に供給される。本体ケース７は、その前方に突出する載置部１０を有している。
【００１３】
ケース蓋８は下方に向けて開口する平たい箱状をなしていて、その上面にハンドル部１３が設けられている。ハンドル部１３は中空であり、その内部には電線１４が通されている。
【００１４】
ケース蓋８は、このケース蓋８を閉じた状態で集塵カップ４と電動送風機３の吸気口３ａとを連通する吸気路１５を有している。なお、図１中符号１６は、吸気口３ａを覆って設けたフィルタを示している。ケース蓋８はその先端部に吸塵口１７を有している。吸塵口１７は吸気路１５とは独立している。この吸塵口１７には前記気流ガイドの吸塵ホースなどが取外し可能に接続されるようになっている。
【００１５】
集塵カップ４は、閉じ位置のケース蓋８と載置部１０との間に挟まれて掃除機本体２に取付けられ、ケース蓋８を開き位置に開放することによって載置部１０から取外せる。
【００１６】
この集塵カップ４は、図２〜図４に示すようにカップ本体２１、空気導入部３１が形成された蓋３２、及び例えば一対の鉄分別体４１等を備えている。
【００１７】
透明合成樹脂製のカップ本体２１は、図２に示すように上端が開口された有底円筒状をなしていて、その上端開口縁から一体に形成されたカップハンドル２２を有している。カップ本体２１の上端開口は、この本体２１を上下逆様にすることにより内部の塵を排出する開口として使用される。
【００１８】
蓋３２は、空気導入部３１が一体に形成されて、カップ本体２１の上端開口に着脱自在に嵌入して取付けられる合成樹脂製のフレーム３３に、第１フィルタ３４と第２フィルタ３５とを取付けて形成されている。このため、蓋３２は通気性を有している。図１中符号３３ａはカップ本体２１から蓋３２を取外す際に使用されるつまみ部を示しており、このつまみ部３３ａはフレーム３３に一体に形成されている。
【００１９】
空気導入部３１はフレーム３３の周部に寄せて設けられている。この空気導入部３１の上部は蓋３２の上方に向けて開放された空気入口３１ａをなしている。空気導入部３１の下部は、蓋３２がカップ本体２１の上端開口を塞ぐように取付けられた状態で、カップ本体２１の上部内周面に沿うように配置される空気出口３１ｂをなしている。これにより、カップ本体２１内に含塵空気を導入する空気導入部３１は、流通する含塵空気をカップ本体２１の内周面に沿って旋回させるように空気出口３１ｂから流出させる。
【００２０】
金網などから有底筒状に形成された第１フィルタ３４は、フレーム３３の略中央部に下向きに突出して取付けられている。この第１フィルタ３４よりもメッシュが細かい第２フィルタ３５は、平板状であって、フレーム３３の上面部に装着されている。なお、図１中符号３３ｂは第２フィルタ３５を上側から保持する格子状のフィルタ押えを示している。
【００２１】
図２及び図４に示すように両鉄分別体４１は、カップ本体２１の外周面と同じ曲面をなして合成樹脂により成形されたホルダ４２と、この内面に露出してホルダ４２にインサート成形や接着剤等により取付けられた円弧状のマグネット４３とを有している。マグネット４３は厚み方向に沿って着磁されている。ホルダ４２はマグネット４３の破損を防止するために機能しており、必要に応じてマグネット４３全体を覆うこともできるが、この場合でも、マグネット４３の円弧の内側面を覆う部分はできるだけ薄肉とすることが、マグネット４３の磁力をカップ本体２１内により有効に作用させ得る点で好ましい。
【００２２】
これら鉄分別体４１は、蝶番４４を介してカップ本体２１の外面に回動可能に取付けられている。この場合、鉄分別体４１に対する蝶番４４と接続は、マグネット４３にねじ等の固定部品が掛からないようにホルダ４２に接続されているので、固定部品との接続に伴いマグネット４３が損傷することがない。蝶番４４を支点として鉄分別体４１を回動させることにより、これら鉄分別体４１は第１位置とこの第１位置から外れた第２位置とにわたって選択的に移動できる。
【００２３】
図４中実線で示した第１位置は、カップ本体２１において旋回する気流を案内する周壁部の外周面に沿って鉄分別体４１が面接触する位置である。通常、鉄分別体４１は第１位置に配置された状態を保持する。図４中２点鎖線で示した第２位置は、マグネット４３の磁力が旋回する気流を案内する周壁部に波及しない位置、つまり、本実施形態では鉄分別体４１がカップ本体２１の外周面から離された位置である。
【００２４】
両鉄分別体４１は、これら鉄分別体４１の第１位置への配置状態を通常保持するために図３に例示した結合手段４５を介して結合可能となっている。この結合手段４５は、ホルダ４２の自由端部に設けられ両鉄分別体４１を第１位置に配置した時に互い違いに入り込む結合端部４２ａ、４２ｂと、これら結合端部４２ａ、４２ｂに開けた通孔４６、４７にわたって挿脱可能に設けられた結合ピン４８とから形成されている。結合ピン４８を互いに連通した状態の通孔４６、４７に貫通させることにより、両鉄分別体４１の自由端部が結合されて、これら両鉄分別体４１が第１位置に保持される。また、結合ピン４８を引抜くことにより、両鉄分別体４１の結合が解除されて、これら両鉄分別体４１を第２位置に開くことが可能である。
【００２５】
前記構成の集塵カップ４は、既述のように閉じ位置のケース蓋８と載置部１０との間に挟まれて掃除機本体２に取付けられる。これにより、図１に示すように集塵カップ４の空気入口３１ａがケース蓋８の吸塵口１７の下流側に接続され、かつ、集塵カップ４の出口をなした上端開口を塞いで取付けられた第２フィルタ３５が、吸気路１５の入口１５ａに接続される。吸気路１５の出口１５ｂは電動送風機３の吸気口３ａに連通される。
【００２６】
このため、吸塵口１７に気流ガイドなどを接続して電動送風機３を動作させることにより、空気導入部３１を通ってカップ本体２１内に導入された含塵空気が、カップ本体２１の内周面に沿って旋回しつつ下向きに流動した後に、カップ本体２１の略中央部で反転上昇して蓋３２を通って吸気路１５に流入し、この吸気路１５から電動送風機３に吸込まれる。
【００２７】
こうした気流の流れによって集塵カップ４内ではサイクロン式の集塵が行なわれる。この集塵では、空気中の重い塵が、遠心力によってカップ本体２１の内周面に押し付けられて、空気から分離される。反転上昇する気流中に含まれる軽い塵は、第１、第２のフィルタ３４、３５によって捕捉される。この集塵において、集塵カップ４内に吸込まれた空気中に鉄粉や鉄の小片等の鉄塵が混入されている場合、この鉄塵も遠心力によってカップ本体２１の周壁部内面に押し付けられる。
【００２８】
カップ本体２１の周壁部外面には、その周方向略全域にわたり、第１位置に配置された状態に保持されている鉄分別体４１が面接触されていて、そのマグネット４３の磁気吸引力がカップ本体２１内に及んでいる。このため、この磁気吸引力によって、カップ本体２１の周壁部内面に前記遠心分離により押付けられた鉄塵を吸付けて保持できる。
【００２９】
掃除後の適当な時期に、使用者によって集塵カップ４内に溜められた塵の排出が行なわれる。この塵捨ては、掃除機本体２から集塵カップ４を取外して、蓋３２を外した上で、カップ本体２１をその開口が下向きとなる姿勢にすることで、カップ本体２１内に溜められた塵を自由落下させて行なわれる。
【００３０】
この場合、第１位置に配置されている鉄分別体４１のマグネット４３によって、鉄塵は依然としてカップ本体２１の周壁部内面に吸付けられているので、前記塵捨てに伴って鉄塵とその他の塵とを分別できる。
【００３１】
この分別後、鉄塵の捨て場所において、結合手段４５の結合ピン４８を外した後、手で、両鉄分別体４１を、鉄塵が吸付け保持されているカップ本体２１の周壁から離して第２位置に移動させることによって、鉄塵を、その自重で自由落下させてカップ本体２１外の鉄塵の捨て場所に排出できる。
【００３２】
以上のように鉄塵と重い塵とを、空気及び軽い塵と遠心分離した上で、カップ本体２１外への塵捨てに伴って遠心分離された重い塵と鉄塵とを、簡単に分別できる。そして、この分別において複数の紙袋を用いたりすることなく、単一のカップ本体２１を基準に分別ができるので、構造が簡単であるとともに、その取扱いも容易である。
【００３３】
図５から図７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、同様構成部分には第１実施形態と同じ符号を付して、その構成及び作用の説明を省略し、以下異なる部分について説明する。この第２実施形態は、第１実施形態のようにカップ本体が遠心分離室と集塵室とを兼ねたものではなく、互いに分けられた遠心分離室と集塵室と有する集塵カップに適用した例である。
【００３４】
すなわち、カップ本体２１は上下両端が夫々開口された円筒状をなしている。カップ本体２１の高さ方向中間位置には隔壁２５が設けられていて、この隔壁２５によりカップ本体２１内は上部の遠心分離室２１ａと下部の集塵室２１ｂとに分けられている。隔壁２５には、その周部に位置して遠心分離室２１ａと集塵室２１ｂとを連通する連通部２６が設けられているとともに、中央部に位置してフィルタ２７が取付けられている。図５中符号２６ａは連通部２６の入口を示している。連通部２６は、遠心分離室２１ａを旋回する気流の流れ方向上流側に位置する入り口２６ａから下流側に向けて次第に低くなるように傾斜して作られている。
【００３５】
遠心分離室２１ａを囲むカップ本体２１の上側周壁部２１ｃの外面に一対の鉄分別体４１が取付けられている。
【００３６】
カップ本体２１の上端開口は、これに着脱可能に取付けられる上蓋５１で閉鎖されている。上蓋５１の中央部にはこれを上下方向に貫通して通気筒５２が取付けられている。カップ本体２１の下端開口は、これに着脱可能に取付けられる下蓋５３で閉鎖されている。カップ本体２１には、遠心分離室２１ａの上端部から上部周壁２１ｃの略接線方向に突出する筒体からなる空気導入部３１（図５参照）が設けられている。
【００３７】
前記構成の集塵カップ４は、その空気導入部３１を掃除機本体の吸塵口に連通させるとともに、通気筒５２の上端出口を電動送風機の吸気口に連通させて、掃除機本体に着脱自在に取付けられる。
【００３８】
この集塵カップ４では、空気導入部３１により、これを通って遠心分離室２１ａに導入された含塵空気が、カップ本体２１の上側周壁部２１ｃの内周面に沿って下向きに旋回されるので、この遠心分離室２１ａにおいて空気と重い塵とを遠心分離することができる。そして、遠心分離された塵は、上側周壁部２１ｃの内周面に沿って流動しつつ、やがて連通部２６を通って下方の集塵室２１ｂに移送され、この集塵室２１ｂに溜められる。一方、集塵室２１ｂを経由しフィルタ２７を通って上昇する空気は、遠心分離室２１ａの中央部で反転上昇する空気に合流して、通気筒５２を通って電動送風機に吸込まれる。
【００３９】
このように上下に分かれた遠心分離室２１ａと集塵室２１ｂと有する集塵カップ４においても、その旋回流を案内する部分、つまり、遠心分離室２１ａを囲む上側周壁部２１ｃに第１位置と第２位置とに渡り移動可能な鉄分別体４１が取付けられているので、第１実施形態と同じ理由により集塵された塵と鉄塵とを分別して、捨てることができる。
【００４０】
この場合、遠心分離された塵は主として下部の集塵室２１ｂに溜められ、同じく遠心分離された鉄塵は上部の遠心分離室２１ａを囲む上側周壁部２１ｃの内面に吸付け保持される。このため、塵捨てにおいて自由落下する塵に鉄塵が引きずられて一緒に捨てられることがなく、分別性能を向上できる。なお、集塵室２１ｂ内の塵を捨てる場合には、下蓋５３を開けて行えばよく、遠心分離室２１ａ内の鉄塵を捨てるには、上蓋５１を開けるとともに、鉄分別体４１を第２位置に移動させて行えばよい。
【００４１】
本発明は前記両実施形態には制約されない。例えば、カップ本体２１にその軸方向に連続した等径部を設け、この等径部より短い筒状に鉄分別体を形成するとともに、この鉄分別体を、等径部の軸方向一端側の第１位置と他端側の第２位置とに渡って等径部の外周面に沿って軸方向に移動できるように設けて、実施することも可能である。
【００４２】
【発明の効果】
本発明によれば、簡単な構成で鉄塵を容易に分別して捨てることが可能な集塵カップ及びこれを備えた電気掃除機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る集塵カップを備えた電気掃除機の掃除機本体を示す断面図。
【図２】図１の集塵カップをその蓋を取除いた状態で示す斜視図。
【図３】図１の集塵カップの一部を示す側面図。
【図４】図１の集塵カップを示す横断面図。
【図５】本発明の第２実施形態に係る集塵カップを示す斜視図。
【図６】図５の集塵カップを示す縦断面図。
【図７】図６中Ｚ−Ｚ線に沿って示す集塵カップの横断面図。
【符号の説明】
１…電気掃除機、２…掃除機本体、３…電動送風機、４…集塵カップ、２１…カップ本体、３１…空気導入部、３２…蓋、４１…鉄分別体、４２…ホルダ、４３…マグネット、４４…蝶番、４５…結合手段
【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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