(57)【要約】  サイクロン分離装置は、内部において含塵空気を側壁に沿って旋回させて、含塵空気から塵埃を分離する旋回室（２９）と、旋回室（２９）の内部に通じ、旋回室で分離された塵埃を内部に捕集するための捕集状態と捕集した塵埃を廃棄するための廃棄状態とになりえる集塵室と、を備える。集塵室の内壁の表面は、集塵室が捕集状態である場合には第１状態であり、集塵室が廃棄状態になると第２状態になる。集塵室の内壁の表面は、上記の第１状態と第２状態とで塵埃に対する性質が異なる。
2018207327.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部において含塵空気を側壁に沿って旋回させて、含塵空気から塵埃を分離する旋回室と、
前記旋回室の内部に通じ、前記旋回室で分離された塵埃を内部に捕集するための捕集状態と捕集した塵埃を廃棄するための廃棄状態とになりえる集塵室と、
を備え、
前記集塵室の内壁の表面は、前記集塵室が前記捕集状態である場合には第１状態であり、前記集塵室が前記廃棄状態になると第２状態になり、前記第１状態と前記第２状態とで塵埃に対する性質が異なるサイクロン分離装置。
【請求項２】
前記第１状態の前記表面が塵埃を吸着する力は、前記第２状態の前記表面が塵埃を吸着する力よりも大きい請求項１に記載のサイクロン分離装置。
【請求項３】
前記表面が前記第１状態から前記第２状態になると、前記表面と当該表面に付着した塵埃との間に働く摩擦力が小さくなる請求項２に記載のサイクロン分離装置。
【請求項４】
前記表面が前記第１状態から前記第２状態になると、前記表面と当該表面に付着した塵埃との間に働く静電気力が小さくなる請求項２に記載のサイクロン分離装置。
【請求項５】
前記表面が前記第１状態から前記第２状態になると、前記表面と当該表面に付着した塵埃との接触面積が小さくなる請求項２に記載のサイクロン分離装置。
【請求項６】
前記集塵室の前記内壁は、外力を受けると表面形状が変わる材料によって形成されている請求項２から請求項５の何れか１項に記載のサイクロン分離装置。
【請求項７】
前記材料は、軟質材と当該軟質材に埋め込まれた繊維材とを有する請求項６に記載のサイクロン分離装置。
【請求項８】
前記材料は透光性を有する請求項６または請求項７に記載のサイクロン分離装置。
【請求項９】
前記集塵室の前記内壁を可逆的に変形させる変形手段を備える請求項１から８のいずれか一項に記載のサイクロン分離装置。
【請求項１０】
前記変形手段は、前記集塵室を開放して前記集塵室に捕集された塵埃を外部に廃棄する請求項９に記載のサイクロン分離装置。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０の何れか１項に記載のサイクロン分離装置と、
前記サイクロン分離装置が備える前記旋回室の内部に気流を発生させる送風機と、
を備える電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、サイクロン分離装置および電気掃除機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、サイクロン分離装置を備えた電気掃除機が記載されている。サイクロン分離装置は、塵埃を含む空気を旋回させて空気と塵埃とを分離する旋回室と、旋回室で分離された塵埃を溜める集塵室と、を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】日本特開２０１５−１５０１４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
サイクロン分離装置において、集塵室の内部には、塵埃と共に少なからず空気が流れ込む。このため、集塵室の内部には気流が発生する。この気流により、集塵室から旋回室に塵埃が戻ることがある。旋回室へ塵埃が戻ることを防止するためには、集塵室から塵埃がより離れにくい方がよい。【０００５】
一方で、集塵室が捕集した塵埃を外部に廃棄する際には、集塵室から塵埃がより離れやすい方がよい。このように、塵埃を捕集する際と塵埃を廃棄する際とでは、集塵室に求められる特性が異なる。従来のサイクロン分離装置では、塵埃を捕集する性能と捕集した塵埃を廃棄する性能とを両立することができなかった。【０００６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものである。本発明の目的は、塵埃を捕集する性能と塵埃を廃棄する性能とを両立したサイクロン分離装置およびこのサイクロン分離装置を備えた電気掃除機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るサイクロン分離装置は、内部において含塵空気を側壁に沿って旋回させて、含塵空気から塵埃を分離する旋回室と、旋回室の内部に通じ、旋回室で分離された塵埃を内部に捕集するための捕集状態と捕集した塵埃を廃棄するための廃棄状態とになりえる集塵室と、を備える。集塵室の内壁の表面は、集塵室が捕集状態である場合には第１状態であり、集塵室が廃棄状態になると第２状態になる。集塵室の内壁の表面は、上記の第１状態と第２状態とで塵埃に対する性質が異なる。【０００８】
本発明に係る電気掃除機は、上記のサイクロン分離装置と、上記のサイクロン分離装置が備える旋回室の内部に気流を発生させる送風機と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係るサイクロン分離装置およびこのサイクロン分離装置を備えた電気掃除機であれば、塵埃を捕集する性能と塵埃を廃棄する性能とを両立することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１の電気掃除機を示す斜視図である。
【図２】実施の形態１の電気掃除機から集塵ユニットを取り外した状態を示す斜視図である。
【図３】実施の形態１の電気掃除機から集塵ユニットを取り外した状態を示す背面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面を示す図である。
【図５】実施の形態１の集塵ユニットを示す斜視図である。
【図６】実施の形態１の集塵ユニットを示す正面図である。
【図７】実施の形態１の集塵ユニットの分解図である。
【図８】図６のＢ−Ｂ断面を示す図である。
【図９】図８のＣ−Ｃ断面を示す図である。
【図１０】図８のＤ−Ｄ断面を示す図である。
【図１１】実施の形態１の電気掃除機を図３のＡ−Ａ断面と同じ断面で切断した図である。
【図１２】実施の形態１の集塵ユニットを形成する複合材を示すイメージ図である。
【図１３】実施の形態１の繊維材の構造の一例を示すイメージ図である。
【図１４】実施の形態１の塵埃の溜まり方を示す図である。
【図１５】実施の形態１の捕集状態における集塵室の内壁の表面と塵埃との関係を示す図である。
【図１６】実施の形態１の集塵室が廃棄状態になるときの当該集塵室の内壁の表面と塵埃との関係を示す図である。
【図１７】実施の形態１の変形例の１つを示すものである。
【図１８】実施の形態２の集塵ユニットを示す断面図である。
【図１９】実施の形態２の集塵ユニットを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付の図面を参照して、実施の形態について説明する。各図における同一の符号は、同一の部分または相当する部分を示す。また、本開示では、重複する説明については適宜に簡略化または省略する。なお、本開示は、以下の各実施の形態で説明する構成のうち、組み合わせ可能な構成のあらゆる組み合わせを含み得るものである。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１の電気掃除機１を示す斜視図である。図１は、コードレスタイプの縦型の電気掃除機１を一例として示す。コードレスタイプの電気掃除機１は、充電池を備える。充電池は、図示しない充電台を介して充電される。充電台は、電源ケーブルによって外部の電源に接続される。充電台に電気掃除機１が載せられると、電気掃除機１の充電池が充電台に電気的に接続される。これにより、充電池が充電される。
【００１３】
なお、電気掃除機１はコードレスタイプのものに限られない。電気掃除機１は、外部の電源に接続するための電源コードを備えても良い。
【００１４】
電気掃除機１は、例えば、吸込口体２、吸引パイプ３および掃除機本体６を備える。吸込口体２の下面には、外部と通じる開口が形成される。また、吸込口体２には、円筒形状の接続部が設けられる。接続部は、吸込口体２の長手方向の中央部に設けられる。吸込口体２の底面に形成された開口と上記の接続部とは、吸込口体２の内部を介して通じている。
【００１５】
吸引パイプ３は、例えば、直線状に伸びる円筒形状の部材である。吸引パイプ３の一方の端部は、吸込口体２に設けられた接続部に接続される。吸込口体２は、吸引パイプ３に対し、着脱可能である。吸引パイプ３の他方の端部は、掃除機本体６に接続される。吸引パイプ３は、掃除機本体６に対し、着脱可能である。
【００１６】
吸込口体２および吸引パイプ３は、外部から掃除機本体６に塵埃を含む空気を流入させるための風路を形成する。なお、本開示では、ごみ、塵、埃、毛髪、繊維等のように、電気掃除機１の清掃対象となるものを総称して、「塵埃」と称する。また、本開示では、塵埃を含む空気を、「含塵空気」と称する。
【００１７】
掃除機本体６は、含塵空気から塵埃を分離する機能を有する。また、掃除機本体６は、分離した事案を捕集する機能を有する。掃除機本体６は、例えば、本体ユニット１２と集塵ユニット１３とを備える。集塵ユニット１３は、本体ユニット１２に着脱可能である。集塵ユニット１３は、含塵空気から塵埃を分離して、当該塵埃を捕集する装置である。
【００１８】
図２は、実施の形態１の電気掃除機１から集塵ユニット１３を取り外した状態を示す斜視図である。図３は、実施の形態１の電気掃除機１から集塵ユニット１３を取り外した状態を示す背面図である。図４は、図３のＡ−Ａ断面を示す図である。
【００１９】
本体ユニット１２は、例えば、吸気風路形成部１６、把持部７および収容体１４を備える。また、本体ユニット１２は、例えば、充電池、電動送風機１０および排気風路形成部１７を備える。充電池、電動送風機１０および排気風路形成部１７は、収容体１４の内部に収容される。
【００２０】
吸気風路形成部１６の内部には、吸気風路１９が形成される。吸気風路１９は、含塵空気を吸引パイプ３から集塵ユニット１３に導くための風路である。吸気風路形成部１６は、例えば、直線状に伸びる円筒形状の部材である。上述したように、吸引パイプ３の一方の端部は、吸込口体２に設けられた接続部に接続される。吸引パイプ３の他方の端部は、吸気風路形成部１６の一方の端部に接続される。掃除機本体６に適切に接続された吸引パイプ３は、吸気風路形成部１６に対して一直線状に配置される。また、吸気風路形成部１６の他方の端部には、側方を向く接続口２０が形成される。接続口２０は、吸気風路１９と集塵ユニット１３とを繋ぐ開口である。
【００２１】
集塵ユニット１３は、吸気風路１９を介して流入した含塵空気から塵埃を分離する。集塵ユニット１３は、含塵空気を旋回させ、遠心力によって塵埃を分離する。すなわち、集塵ユニット１３は、サイクロン分離機能を有する。本実施の形態の集塵ユニット１３は、サイクロン分離装置の一例である。集塵ユニット１３は、分離した塵埃を捕集する。集塵ユニット１３は、捕集した塵埃を一時的に溜めておく。集塵ユニット１３のより具体的な構成および機能については後述する。
【００２２】
把持部７は、電気掃除機１の使用者が持つ部分である。上述したように、吸気風路形成部１６の一方の端部には、吸引パイプ３が接続される。一例として、把持部７は、吸気風路形成部１６の他方の端部側に配置される。また、把持部７には、操作スイッチ８が設けられる。操作スイッチ８には、例えば、電気掃除機１の運転を制御するための複数のボタンが含まれる。
【００２３】
収容体１４は、本体ユニット１２の要部の外郭を形成する。収容体１４は、例えば、樹脂成型品である。一例として、収容体１４は、集塵ユニット１３の直上に配置される。
【００２４】
排気風路形成部１７は、本体ユニット１２内に、排気風路２１を形成する。排気風路２１は、集塵ユニット１３によって塵埃が取り除かれた空気を排気口に導くための風路である。排気風路２１には、集塵ユニット１３から清浄な空気が流入する。なお、排気口の図示は省略する。また、排気風路形成部１７は、収容体１４の下面に接続口２２を形成する。排気風路２１と接続口２２とは通じている。
【００２５】
電動送風機１０は、電気掃除機１に形成された風路に気流を発生させる装置である。電気掃除機１に形成された風路には、例えば、外部から掃除機本体６に含塵空気を流入させるための風路、吸気風路１９、集塵ユニット１３に形成された風路および排気風路２１等が含まれる。一例として、電動送風機１０は、排気風路２１内に配置される。
【００２６】
電動送風機１０は、操作スイッチ８に対する操作に応じて、予め設定された動作を行う。電動送風機１０が動作することにより、電気掃除機１に形成された風路に気流が発生する。これにより、吸込口体２の下面に形成された開口から、床面上の塵埃が空気と一緒に吸い込まれる。すなわち、吸込口体２に含塵空気が吸い込まれる。吸込口体２に吸い込まれた含塵空気は、吸引パイプ３を通り、掃除機本体６の内部に取り込まれる。
【００２７】
掃除機本体６の内部に取り込まれた含塵空気は、吸気風路１９を通り、接続口２０から集塵ユニット１３に送られる。集塵ユニット１３の内部で発生する気流についてのより詳細な説明は後述する。集塵ユニット１３から排出された空気は、接続口２２を通って排気風路２１に送られる。集塵ユニット１３から排出された空気は、排気風路２１内で電動送風機１０を通過する。電動送風機１０を通過した空気は、排気風路２１を更に進み、排気口から掃除機本体６の外部に放出される。電動送風機１０を通過した空気は、例えば、排気口から掃除中の部屋に戻される。
【００２８】
次に、集塵ユニット１３についてより詳細に説明する。図５は、実施の形態１の集塵ユニット１３を示す斜視図である。図６は、実施の形態１の集塵ユニット１３を示す正面図である。図７は、実施の形態１の集塵ユニット１３の分解図である。集塵ユニット１３に関する以下の説明においては、図６における紙面上の向きを基準にして、上下を特定する。
【００２９】
集塵ユニット１３全体の概形は、円柱形状である。集塵ユニット１３は、例えば、フィルタ部ケース６１、流出部ケース２４、流入部ケース２５および集塵部ケース２６を備える。フィルタ部ケース６１、流出部ケース２４、流入部ケース２５および集塵部ケース２６は、例えば、樹脂成型品である。
【００３０】
フィルタ部ケース６１、流出部ケース２４、流入部ケース２５および集塵部ケース２６は、予め設定された操作により、図７に示す状態に分解することができる。また、フィルタ部ケース６１、流出部ケース２４、流入部ケース２５および集塵部ケース２６は、予め設定された操作により、図５に示す状態に組み立てることができる。
【００３１】
例えば、フィルタ部ケース６１、流出部ケース２４、流入部ケース２５および集塵部ケース２６を固定するロック機構に対して解除操作を行うことにより、図７に示す状態に分解できる。また、図５に示す状態から集塵部ケース２６のみを取り外すこともできる。また、フィルタ部ケース６１には、フィルタ６２が収納される。なお、フィルタ部ケース６１およびフィルタ６２は、集塵ユニット１３に備えられていなくても良い。また、フィルタ６２は、集塵ユニット１３以外の場所に設けられていても良い。
【００３２】
また、図８は図６のＢ−Ｂ断面を示す図である。図９は図８のＣ−Ｃ断面を示す図である。図１０は図８のＤ−Ｄ断面を示す図である。
【００３３】
流入部ケース２５は、例えば、円筒部３３、円錐部３４、隔壁部３５、流入管３６および外壁部３８を備える。円筒部３３は、中空の円筒形状である。円筒部３３は、中心軸が上下方向を向くように配置される。円錐部３４は、先端部が切り取られた中空の円錐形状である。円錐部３４は、中心軸が上下方向を向くように配置される。例えば、円錐部３４の中心軸と円筒部３３の中心軸とは、一直線状に並ぶ。
【００３４】
円錐部３４の上端部は、円筒部３３の下端部に接続される。円錐部３４は、上端部から下方に向かうにしたがって径が小さくなる。円錐部３４の下端部には、下方を向く開口が形成される。円錐部３４の下端部に形成されたこの開口を、本実施の形態では、一次開口３９とする。
【００３５】
円筒部３３の内側の空間と円錐部３４の内側の空間とは、一続きの空間を形成する。本実施の形態では、この一続きの空間および当該空間を形成している部分を、旋回室２９とする。すなわち、本実施の形態において、集塵ユニット１３は、旋回室２９を備えている。旋回室２９は、内部において含塵空気を旋回させる。旋回室２９の中心軸は、上下方向を向く。旋回室２９の側壁は、旋回室２９の中心軸に直交する断面形状が円形状である。旋回室２９は、この側壁に沿って含塵空気を旋回させる。旋回室２９は、含塵空気を旋回させることで、当該含塵空気から塵埃を分離する。
【００３６】
旋回室２９の側壁には、０次開口４８が形成される。０次開口４８は、例えば、円筒部３３の下端部から円錐部３４の上端部にかけて形成される。０次開口４８は、一次開口３９より高い位置に形成される。すなわち、０次開口４８は、一次開口３９の上流側に形成される。また、０次開口４８は、外壁部３８より低い位置に形成される。
【００３７】
隔壁部３５は、例えば、円筒形状である。隔壁部３５の径は、円筒部３３の径より小さい。円錐部３４と隔壁部３５とは、円錐部３４が隔壁部３５の内側の空間に上方から挿入されるように配置される。隔壁部３５の上端部は、円錐部３４の外周面に接続される。一例として、隔壁部３５の中心軸は、円錐部３４の中心軸と一致する。
【００３８】
外壁部３８は、例えば、円筒形状である。外壁部３８の径は、円筒部３３の径より大きい。外壁部３８は、円筒部３３の上端部の周囲を囲むように設けられる。また、外壁部３８は、円筒部３３の上端よりも上方に延びるように設けられる。外壁部３８の中心軸と円筒部３３の中心軸とは、一定の間隔を空けて平行に配置される。すなわち、外壁部３８の中心軸は円筒部３３の中心軸に一致しない。外壁部３８と円筒部３３との間には、外壁部３８と円筒部３３とを接続する部材が設けられる。外壁部３８と円筒部３３との間は、この部材によって完全に塞がれる。
【００３９】
流入管３６は、流入風路２７を形成する。流入風路２７は、集塵ユニット１３に形成された風路である。流入風路２７は、吸気風路形成部１６からの含塵空気を旋回室２９に導くための風路である。吸気風路１９からの含塵空気は、流入風路２７を通って旋回室２９に流入する。
【００４０】
流入管３６は、例えば、四角筒形状である。流入管３６の内側には、流入風路２７が形成される。流入管３６の一端部は、外壁部３８に接続される。流入管３６の一端は、外壁部３８の外面で開口する。流入管３６のこの一端は、ユニット流入口４０を形成する。ユニット流入口４０は、集塵ユニット１３に含塵空気を取り込むための開口である。流入管３６の他端部は、円筒部３３に接続される。流入管３６の他端は、円筒部３３の内面で開口する。流入管３６のこの他端は、流入口４１を形成する。流入口４１は、流入風路２７を通過した含塵を旋回室２９に取り込むための開口である。
【００４１】
流入管３６は、円筒部３３の上部に接続される。流入口４１は、円筒部３３の上部に形成される。流入口４１は、例えば、旋回室２９の側壁の最上部に形成される。０次開口４８は、流入口４１より低い位置に形成される。すなわち、０次開口４８は、流入口４１の下流側に形成される。流入管３６は、例えば、一直線状の部材である。流入管３６は、流入風路２７から含塵空気が旋回室２９に当該旋回室２９の接線方向から流入するように、円筒部３３に接続される。流入管３６の軸は、例えば、円筒部３３の中心軸に対して直角をなす。
【００４２】
また、集塵部ケース２６は、例えば、底部４６および外壁部４７を備える。底部４６の全体形状は、円形状である。外壁部４７は、例えば、円筒形状である。外壁部４７の径は、円筒部３３の径より大きい。外壁部４７は、例えば、底部４６の縁から直立するように設けられる。底部４６および外壁部４７により、上方が開口し且つ下方が閉じた筒状の部材が形成される。
【００４３】
集塵部ケース２６が流入部ケース２５に対して適切に配置されると、外壁部４７の内側に隔壁部３５が配置される。隔壁部３５の下端部は、底部４６に接触する。隔壁部３５の中心軸と外壁部４７の中心軸とは、一定の間隔を空けて平行に配置される。隔壁部３５の中心軸は外壁部４７の中心軸に一致しない。外壁部４７の上端部は、外壁部３８の下端部に接触する。外壁部４７の中心軸と外壁部３８の中心軸とは、一直線状に配置される。集塵部ケース２６が流入部ケース２５に対して適切に配置されると、集塵部ケース２６の内部に、隔壁部３５によって区切られた２つの空間が旋回室２９以外に形成される。
【００４４】
また、本実施の形態の集塵ユニット１３は、集塵室を備えている。集塵室とは、塵埃が溜められる空間および当該空間を形成する部材である。集塵室は、旋回室２９で分離された塵埃を捕集する機能を有する。本実施の形態の集塵室には、０次集塵室３０と一次集塵室３１とが含まれる。０次集塵室３０には、ごみαが溜められる。一次集塵室３１には、ごみβが溜められる。ごみαは、例えば、繊維ごみおよび毛髪といった比較的嵩の大きな塵埃である。ごみβは、例えば、砂ごみおよび細かい繊維ごみといった比較的嵩の小さな塵埃である。
【００４５】
隔壁部３５の内側に形成された空間のうち、円錐部３４の内側に形成された空間を除く空間が一次集塵室３１である。一次集塵室３１は、一次開口３９を介して旋回室２９に通じる。一次集塵室３１は、円錐部３４の下方を覆うように形成される。一次集塵室３１は、円錐部３４の下端部の周囲を取り囲むように形成される。
【００４６】
外壁部４７の内側に形成された空間のうち、旋回室２９および一次集塵室３１を除く空間が０次集塵室３０である。０次集塵室３０は、外壁部４７と隔壁部３５との間、外壁部４７と円筒部３３との間、ならびに外壁部４７と円錐部３４との間に形成された、一続きの空間である。隔壁部３５、円筒部３３および円錐部３４は、０次集塵室３０の内壁を形成する。外壁部４７は、０次集塵室３０の外壁を形成する。
【００４７】
０次集塵室３０の全体形状は、円筒形状である。０次集塵室３０の上方部分は、円筒部３３と外壁部３８とを接続する部材によって塞がれる。０次集塵室３０の下方部分は、底部４６によって塞がれる。０次集塵室３０は、旋回室２９の大部分の周囲を取り囲む。また、０次集塵室３０は、一次集塵室３１の周囲を取り囲む。０次集塵室３０は、０次開口４８を介して旋回室２９に通じる。０次開口４８は、０次集塵室３０の最上部に形成される。０次集塵室３０は、０次開口４８から下方に延びるように設けられる。なお、０次開口４８は、円筒部３３の周方向に沿った幅より円筒部３３の中心軸方向に沿った幅の方が小さくなるように形成されることが好ましい。すなわち、０次開口４８の形状は、横長形状であることが好ましい。
【００４８】
図１０に示すように、円筒部３３は、外壁部４７に接触しない範囲で、外壁部４７に対してずらして配置される。円筒部３３の中心軸と外壁部４７の中心軸とは同一直線上に配置されない。円筒部３３の中心軸は、外壁部４７の中心軸に対して一定の間隔を空けて平行に配置される。円筒部３３と外壁部４７との間隔が小さい部分を、狭隘部５９とする。円筒部３３と外壁部４７との間隔は、円筒部３３の外面と外壁部４７の内面との距離に等しい。
【００４９】
図１０において、円筒部３３と外壁部４７との間隔は、狭隘部５９から離れるにつれて徐々に大きくなる。円筒部３３と外壁部４７との間隔は、狭隘部５９から最も離れた箇所において、最も大きい。流入管３６は、例えば、円筒部３３と外壁部４７との間隔が最も大きい箇所の上方に配置される。
【００５０】
図９に示す点Ｐは、流入風路２７から旋回室２９に流入した空気の進行方向が旋回室２９の接線方向に一致する点を示す。円筒部３３の軸方向に直交する断面において、円筒部３３の中心軸を中心に、点Ｐから旋回室２９で空気が旋回する方向に回転した角度をθ１とする。狭隘部５９は、角度θ１が０°から１８０°である範囲に配置されることが好ましい。
【００５１】
また、円筒部３３の軸方向に直交する断面において、円筒部３３の中心軸を中心に、円筒部３３と外壁部４７との間隔が最も狭い箇所から旋回室２９で空気が旋回する方向に回転した角度をθ２とする。０次開口４８は、角度θ２が９０°〜２７０°である範囲に配置されることが好ましい。より好ましくは、０次開口４８は、角度θ２が１８０°である位置に形成される。図１０は、角度θ２が１８０°である位置に０次開口４８が形成されている例を示す。図１０に示す例では、０次開口４８は、円筒部３３と外壁部４７との間隔が最も大きい箇所に配置される。
【００５２】
流出部ケース２４は、例えば、蓋部４９および流出部５１を備える。蓋部４９は、例えば、板状である。流出部ケース２４が流入部ケース２５に対して適切に配置されると、蓋部４９は、円筒部３３の上方を塞ぐ。本実施の形態において、旋回室２９の上壁は、蓋部４９によって形成される。
【００５３】
蓋部４９と流入部ケース２５の外壁部３８とは、フィルタ部ケース６１を収納するための空間を形成する。フィルタ部ケース６１は、流出部ケース２４を上方から覆うように、外壁部３８の内側の空間に設けられる。フィルタ部ケース６１は、流出部ケース２４に上方から密着するように載せられる。フィルタ部ケース６１の上面には、ユニット流出口５８が形成される。ユニット流出口５８は、集塵ユニット１３から空気を流出させるための開口である。
【００５４】
流出部５１は、旋回室２９内の空気を旋回室２９の外に流出させるための部材である。流出部５１は、蓋部４９の中央部に設けられる。流出部５１は、蓋部４９から下方に突出する。流出部ケース２４が流入部ケース２５に対して適切に配置されると、流出部５１は、旋回室２９の上壁から旋回室２９の内部に突出する。
【００５５】
流出部５１の予め設定された位置より上方の部分は、円筒状である。流出部５１の上部は、蓋部４９の上面で開口する。流出部５１の下方の部分は、下方に向かうにしたがって径が小さくなる中空の円錐状である。流出部５１の下端は、例えば、０次開口４８の下端より下方に配置される。流出部５１の中心軸は、円筒部３３の中心軸と一致する。
【００５６】
流出部５１の内側に形成された空間は、流出風路３２の一部を形成する。流出風路３２は、旋回室２９内の空気を集塵ユニット１３の外に流出させるための風路である。流出風路３２の上記の一部、旋回室２９および一次集塵室３１は、ほぼ同心状に配置される。
【００５７】
流出部５１には、流出口５４が形成される。流出口５４は、旋回室２９内の空気を旋回室２９の外に流出させるための開口である。旋回室２９内の空気は、流出口５４を介して流出風路３２に取り込まれる。本実施の形態において、流出口５４は、多数の微細な孔によって形成される。例えば、これらの微細な孔の一部は、流入口４１の下端より上方に形成される。微細な孔の一部は、０次開口４８の下端より下方の位置に形成される。また、流出部５１の円筒形状の部分のうち、流入口４１が対向する部分には、上記の微細な孔は形成されない。
【００５８】
また、図１１は、実施の形態１の電気掃除機１を図３のＡ−Ａ断面と同じ断面で切断した図である。図１１において、集塵ユニット１３は、本体ユニット１２に取り付けられている。集塵ユニット１３が本体ユニット１２に適切に取り付けられると、フィルタ部ケース６１の上面が収容体１４の下面に密着する。ユニット流入口４０は、本体ユニット１２の接続口２０に接続される。ユニット流出口５８は、本体ユニット１２の接続口２２に接続される。
【００５９】
また、集塵ユニット１３の少なくとも一部は、複合材８０によって形成されている。複合材８０は、複数種類の素材を含む材料である。本実施の形態では、０次集塵室３０を形成する内壁及び一次集塵室３１を形成する内壁の少なくとも一部が、この複合材８０によって形成される。例えば、隔壁部３５、円筒部３３および円錐部３４の少なくとも一部が、複合材８０によって形成される。
【００６０】
図１２は、実施の形態１の集塵ユニット１３を形成する複合材８０を示すイメージ図である。上述したように、複合材８０は、複数種類の素材を含む。一例として、複合材８０は、図１２に示すように、繊維材８１、軟質材８２及び樹脂材８３を含む。繊維材８１には、例えば、シート状の織布が用いられる。なお、繊維材８１は、ＦＲＰ等に用いられるカーボンファイバーおよびガラスファイバー等であってもよい。軟質材８２は、例えば、シリコンゴム等である。樹脂材は、例えば、ＡＢＳ等である。
【００６１】
複合材８０の製法の一例について、簡単に説明する。まず、軟質材８２の基材の表面に、繊維材８１が載置される。次に、硬化前の液状の軟質材８２を、繊維材８１が載置された基材に含浸させ、硬化させる。これにより、軟質材８２の表面の近傍に、繊維材８１が埋め込まれる。また、繊維材８１が埋め込まれた状態の軟質材８２は、樹脂材８３の上に固定される。これにより、図１２に示すように、繊維材８１、軟質材８２及び樹脂材８３が積層された状態となる。図１２に示す例において、繊維材８１は、軟質材８２を挟んで樹脂材８３の反対側に位置している。
【００６２】
図１２に示す例においては、複合材８０の両面のうちの一方側に繊維材８１が設けられている。複合材８０の構成は、上記の例に限られない。例えば、複合材８０の両面が繊維材８１によって形成されてもよい。また、複合材８０には、樹脂材８３が含まれていなくてもよい。言い換えると、複合材８０は、繊維材８１と軟質材８２とから形成されていてもよい。また、複合材８０には、軟質材８２が含まれていなくてもよい。言い換えると、複合材８０は、樹脂材８３と、当該樹脂材８３の表面に配置された繊維材８１とから形成されていてもよい。また、複合材８０は、当該複合材８０の中心部に位置する樹脂材８３と、当該樹脂材８３の両側を挟む軟質材８２および繊維材８１と、から形成されてもよい。
【００６３】
図１３は、実施の形態１の繊維材８１の構造の一例を示すイメージ図である。上述したように、繊維材８１には、例えば、シート状の織布が用いられる。図１３は、繊維材８１の構造の一例として、横糸８５と縦糸８６とが交互にくぐった状態で織られた布である平織布の構造を示している。繊維材８１を構成する横糸８５同士の間隔および縦糸８６の間隔は、塵埃よりも小さくなるように設定される。横糸８５同士の間隔および縦糸８６の間隔は、例えば、数１００［ｎｍ］から数１００［μｍ］である。
【００６４】
上述したように構成された複合材８０は、外力を受けると表面形状が変わる材料である。このため、本実施の形態では、０次集塵室３０を形成する内壁の表面の形状及び一次集塵室３１を形成する内壁の表面の形状は、集塵ユニット１３が外力を受けると変わる。
【００６５】
より具体的に述べると、複合材８０は、圧縮することによりその表面形状が変化する。例えば、横糸８５が圧縮すると、この横糸８５の圧縮に伴って縦糸８６が伸びる。これにより、繊維材８１にしわが生じる。すなわち、複合材８０の表面に凹凸が生じる。このようにして、複合材８０は、外力を受けるとその表面形状が変わる。また、複合材８０に加わっていた外力がなくなると、複合材８０の表面形状はもとに戻る。本実施の形態の複合材８０は、その表面形状が可逆的に変化する材料である。
【００６６】
本実施の形態において集塵ユニット１３は、塵埃が付着する面に繊維材８１が位置するように、複合材８０によって形成される。言い換えると、集塵ユニット１３は、集塵室の内壁の表面が繊維材８１によって形成されるように構成されている。例えば、外壁部４７の内面には繊維材８１が設けられ、外壁部４７の外面側は樹脂材８３で形成される。また、例えば、円筒部３３および円錐部３４は、外面側と内面側との両側に繊維材８１が設けられてもよい。このように、集塵ユニット１３のうち塵埃が付着する可能性がある部分は、複合材８０によって形成されることが好ましい。
【００６７】
次に、集塵ユニット１３の機能について、より具体的に説明する。電動送風機１０が動作を開始すると、上述したように、吸込口体２に含塵空気が吸い込まれる。吸込口体２に吸い込まれた含塵空気は、吸気風路１９を通過して接続口２０に達する。接続口２０に達した含塵空気は、流入風路２７に流入する。流入風路２７に流入した含塵空気は、流入風路２７を通過し、流入口４１から旋回室２９に流入する。流入風路２７を通過した含塵空気は、円筒部３３の内面、すなわち旋回室２９の側壁に沿うように旋回室２９に流入する。含塵空気の上記の経路は、図９および図１１において、経路ｆとして実線の矢印で示される。
【００６８】
旋回室２９に流入した含塵空気は、旋回室２９を形成する側壁に沿って旋回する。本実施の形態において含塵空気は、旋回室２９内で旋回気流を形成する。旋回室２９内の旋回気流は、中心軸近傍の強制渦領域と外側の自由渦領域とを形成しながら、下向きに流れていく。
【００６９】
図１４は、実施の形態１の塵埃の溜まり方を示す図である。図１４は、図６のＢ−Ｂ断面に対応する。図１４は、電気掃除機１による清掃時の、集塵ユニット１３の内部の状態を示す。旋回室２９内の旋回気流に含まれる塵埃には、遠心力が作用する。例えば、比較的嵩の大きなごみαは、遠心力によって円筒部３３に押し付けられながら落下する。ごみαは、０次開口４８の高さに達すると、当該０次開口４８を通過する。また、ごみαと共に空気も０次開口４８を通過する。
【００７０】
０次開口４８を通過したごみαは、０次集塵室３０に送られる。また、０次開口４８を通過した空気は、旋回室２９で空気が旋回する方向と同じ方向に旋回しながら０次集塵室３０内を進む。すなわち、電動送風機１０が動作を開始すると、０次集塵室３０にも気流が発生する。０次開口４８から０次集塵室３０に進入したごみαは、旋回室２９での空気の旋回方向と同じ方向に移動しながら落下する。
【００７１】
０次開口４８から０次集塵室３０に進入しなかった塵埃は、旋回室２９内の気流に乗って旋回しながら下方に移動する。例えば、比較的嵩の小さなごみβは、一次開口３９を通過する。一次開口３９を通過したごみβは、一次集塵室３１内に落下して捕集される。
【００７２】
旋回室２９内の旋回気流は、旋回室２９の最下部に達すると進行方向を上向きに変える。進行方向を上向きに変えた旋回気流は、旋回室２９の中心軸に沿って上昇する。この上昇気流を形成する空気からは、ごみαとごみβとを含む塵埃が除去されている。塵埃が除去された清浄な空気は、流出口５４を通過して旋回室２９から流出する。流出口５４を通過した清浄な空気は、流出風路３２を通過してユニット流出口５８に達する。そして、清浄な空気は、ユニット流出口５８および接続口２２を通過して排気風路２１に送られる。
【００７３】
上記のようにして、本実施の形態の集塵室は、ごみαおよびごみβを含む塵埃を捕集する。電動送風機１０が動作することにより、ごみαが０次集塵室３０に溜まる。また、ごみβが一次集塵室３１に溜まる。使用者は、集塵ユニット１３を本体ユニット１２から取り外し、集塵部ケース２６を流入部ケース２５から取り外すことによって、０次集塵室３０および一次集塵室３１に溜まった塵埃を廃棄することができる。
【００７４】
上述したように、集塵室は、旋回室２９によって分離された塵埃を捕集することができる。本開示では、集塵室が塵埃を捕集するための状態を、捕集状態とする。具体的には、集塵ユニット１３が本体ユニット１２に取り付けられているときの集塵室の状態が、捕集状態に該当する。集塵室は、捕集状態であるときに、塵埃を捕集することが可能である。
【００７５】
また、集塵室は、上述したように、捕集した塵埃を外部に廃棄することができる。本開示では、集塵室が塵埃を廃棄するための状態を、廃棄状態とする。具体的には、集塵ユニット１３が本体ユニット１２から取り外されているときの集塵室の状態が、廃棄状態に該当する。また、集塵部ケース２６が流入部ケース２５から取り外されているときの集塵室の状態も、廃棄状態に該当する。集塵室は、廃棄状態であるとき、塵埃を廃棄することが可能である。
【００７６】
上記のように構成された集塵ユニット１３において、集塵室は、捕集状態と廃棄状態とになりえる。言い換えると、集塵ユニット１３は、集塵室が捕集状態と廃棄状態とになりえるように構成される。
【００７７】
集塵室が捕集状態から廃棄状態になる際には、集塵ユニット１３の少なくとも一部に、使用者等によって力が加えられる。これにより、複合材８０の表面形状が変化する。すなわち、集塵室の内壁の表面の状態が変わる。集塵室が廃棄状態になるときに、当該集塵室の内壁の表面状態は、捕集状態の集塵室の内壁の表面状態と異なる状態になる。
【００７８】
図１５は、実施の形態１の捕集状態における集塵室の内壁の表面と塵埃との関係を示す図である。図１５は、第１状態の一例を示している。また、図１６は、実施の形態１の集塵室が廃棄状態になるときの当該集塵室の内壁の表面と塵埃との関係を示す図である。図１６は、上記の第１状態と異なる第２状態の一例を示している。本実施の形態において集塵室が廃棄状態になるとき、集塵室の内壁の表面は、図１５に示す状態から図１６に示す状態に変化する。
【００７９】
上述したように、旋回室２９内の旋回気流に含まれる塵埃には、遠心力が作用する。また、電動送風機１０が動作を開始すると、０次集塵室３０にも気流が発生する。このため、旋回室２９から０次集塵室３０に送られたごみαにも、遠心力が作用する。０次集塵室３０に送られたごみαは、０次集塵室３０を形成する内壁の表面に沿って旋回する。０次集塵室３０に送られたごみαは、例えば、外壁部４７の内面に接触しながら旋回する。
【００８０】
０次集塵室３０内を旋回するごみαと０次集塵室３０を形成する内壁の表面との間には、摩擦力および静電気力が働く。また、０次集塵室３０内を旋回するごみαには、空気抵抗が働く。また、０次集塵室３０内を旋回するごみα同士は、互いに衝突しうる。０次集塵室３０内を旋回するごみαの速度は、摩擦力、静電気力、空気抵抗および塵埃同士の衝突を要因として低下する。これにより、０次集塵室３０に送られたごみαの一部は、０次集塵室３０を形成する内壁の表面に付着して留まる。０次集塵室３０に送られたごみαの一部は、例えば、外壁部４７の内面に付着して留まる。
【００８１】
０次集塵室３０に送られたごみαと同様に、一次集塵室３１に送られたごみβの一部も、一次集塵室３１を形成する内壁の表面に付着して留まる。一次集塵室３１に送られたごみβの一部は、例えば、隔壁部３５の内面に付着して留まる。すなわち、本実施の形態において、０次集塵室３０および一次集塵室３１を含む集塵室に送られた塵埃の一部は、当該集塵室の内壁の表面に付着して留まる。また、電動送風機１０の動作が停止した後も、集塵室に送られた塵埃の一部は、当該集塵室の内壁の表面に付着したままとなる。すなわち塵埃は、捕集状態の集塵室の内壁の表面にも廃棄状態の集塵室の内壁の表面にも付着しうる。
【００８２】
図１５に示すように、捕集状態において、集塵室の内壁の表面を形成する繊維材８１は、滑らかな状態である。一方で、集塵室が廃棄状態になるとき、図１６に示すように、集塵室の内壁の表面を形成する繊維材８１には凹凸が生じる。塵室の内壁の表面の塵埃に対する状態は、捕集状態と廃棄状態とで異なる。例えば、捕集状態においては、図１５に示すように、集塵室の内壁の表面と塵埃との接触面積は比較的大きい。一方、集塵室が廃棄状態に変化すると、図１６に示すように、集塵室の内壁の表面と塵埃との接触面積は比較的小さくなる。
【００８３】
集塵室の内壁の表面と塵埃との接触面積とが変化すると、集塵室の内壁の表面と塵埃との間に働く摩擦力および静電気力が変化する。集塵室の内壁の表面と塵埃との間に働く摩擦力および静電気力は、集塵室の内壁の表面と塵埃との接触面積が小さいほど、小さくなる。すなわち、集塵室の内壁の表面が塵埃を吸着する力は、集塵室の内壁の表面と塵埃との接触面積が小さいほど、小さくなる。言い換えると、集塵室の内壁の表面が塵埃を吸着する力は、集塵室の内壁の表面と塵埃との接触面積が大きいほど、大きくなる。
【００８４】
本実施の形態では、図１５および図１６に示すように、捕集状態の集塵室の内壁の表面と塵埃との接触面積は、廃棄状態の集塵室の内壁の表面と塵埃との接触面積よりも大きい。すなわち、捕集状態の集塵室の内壁の表面と塵埃との間に働く摩擦力および静電気力は、廃棄状態の集塵室の内壁の表面と塵埃との間に働く摩擦力および静電気力よりも大きい。本実施の形態であれば、捕集状態の集塵室の内壁の表面に付着した塵埃は、より離れにくくなる。これにより、例えば、電動送風機１０が動作している際、集塵室の内壁の表面に付着した塵埃が再び旋回することが防止される。本実施の形態であれば、集塵室内に捕集された塵埃が再び旋回室へ戻ってしまうことを防止できる。
【００８５】
また、塵埃が再び旋回室へ戻ることが防止されることで、本体ユニット１２へ塵埃が戻ることも同様に防止される。これにより、例えば、本体ユニット１２内の風路が塵埃によって狭くなってしまうこと及び電動送風機１０に塵埃が詰まること等が防止される。本実施の形態であれば、塵埃を分離する性能を維持可能な電気掃除機１が得られる。
【００８６】
また、例えば、フィルタ６２に塵埃が蓄積した場合、集塵ユニット１３内を流れる空気の風量の低下が起きる。すなわち、フィルタ６２に塵埃が蓄積した場合、電気掃除機１の吸引力の低下が起きる。本実施の形態であれば、集塵室の内壁の表面により多くの塵埃が付着するため、フィルタ６２に蓄積する塵埃の量をより少なくすることができる。これにより、集塵ユニット１３および電気掃除機１の性能が維持される。また、本実施の形態であれば、使用者によるフィルタ６２のメンテナンスの頻度がより少なくなる。
【００８７】
上述したように、集塵室が廃棄状態になる際には、集塵ユニット１３の少なくとも一部に、使用者等によって力が加えられる。これにより、集塵室の内壁の表面の状態は、図１５に示す状態から図１６に示す状態に変化する。集塵室が廃棄状態になる際、集塵室の内壁の表面と塵埃との接触面積は小さくなる。これにより、集塵室の内壁の表面と塵埃との間に働く摩擦力および静電気力が小さくなる。本実施の形態であれば、集塵室が廃棄状態になる際に、集塵室の表面に付着した塵埃が当該集塵室の表面から離れる。使用者は、集塵室を捕集状態から廃棄状態に変化させることで、集塵室に捕集された塵埃を容易に廃棄することができる。本実施の形態であれば、使用者は、集塵室に捕集された塵埃を廃棄する際に、例えば、ブラシによる掃き掃除および布による拭き掃除をしなくてもよい。
【００８８】
上記の実施の形態において、集塵室の内壁の表面は、集塵室が捕集状態であるときに図１５に示す状態になる。集塵室の内壁の表面は、集塵室が廃棄状態になるときに図１６に示す状態になる。集塵室の内壁の表面は、塵埃に対する性質が、図１５に示す状態と図１６に示す状態とで異なる。このように構成された集塵室を有する集塵ユニット１３であれば、塵埃を捕集する性能と捕集した塵埃を廃棄する性能とを両立することができる。
【００８９】
また、本体ユニット１２から取り外された集塵ユニット１３が再び取り付けられることで、集塵室は廃棄状態から再び捕集状態に戻る。捕集状態に戻った後、集塵ユニット１３には使用者からの力が付与されない。すなわち、集塵室が再び捕集状態に戻ると、当該集塵室の内壁の表面状態は、図１５に示す状態に戻る。このように、集塵室の内壁の表面の状態は、集塵室の内壁が複合材８０によって形成されることで、可逆的に変化する。
【００９０】
また、使用者は、例えば、集塵部ケース２６を流入部ケース２５から取り外した後、集塵部ケース２６内の塵埃を廃棄する際に当該集塵部ケース２６を軽く叩いてもよい。すなわち、使用者は、集塵室を廃棄状態にする際だけでなく、塵埃を廃棄する際にも集塵ユニット１３に力を加えても良い。また、使用者は、例えば、集塵部ケース２６内の塵埃を廃棄する際、当該集塵部ケース２６を握って変形させてもよい。使用者は、例えば、集塵部ケース２６内の塵埃を廃棄する際、当該集塵部ケース２６を変形させ続けてもよい。上記の各例において使用者は、塵埃をより容易に廃棄することができる。
【００９１】
また、集塵ユニット１３は、集塵室が捕集状態であるときには当該集塵室の内壁が一定以上変形しないように構成されてもよい。集塵ユニット１３は、捕集状態である集塵室の内壁の変形を規制する部材を有していてもよい。例えば、集塵部ケース２６の変形は、流入部ケース２５によって規制されてもよい。これにより、例えば、集塵室が捕集状態である際に集塵ユニット１３が外力を受けても、集塵室の内壁の表面の状態は塵埃を捕集することに適した状態に維持される。
【００９２】
本実施の形態では各部材の形状について言及したが、これらは文字通りの完全な形状を意味するものではない。例えば、円形状の部材は、完全な円形の部材でなくても良い。円筒形状の部材は、完全な円筒形の部材でなくても良い。例えば、円筒形状の部材の表面には、他の部材との接続等のための凹凸が含まれていても良い。また、各部材の表面の一部は、他の部材との接続等のために平坦に形成されていても良い。
【００９３】
サイクロン分離装置の一例である集塵ユニット１３およびこれを備えた電気掃除機１は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。以下に、いくつかの変形例を示す。
【００９４】
例えば、電気掃除機１は縦型のものに限定されない。電気掃除機１は、本体部分に車輪を備えたものでも良い。電気掃除機１は、キャニスタ型のものでもよい。例えば、キャニスタ型の電気掃除機１は、電源コードの巻取りによって集塵部ケース２６を振動させる機構を有していてもよい。この機構が集塵部ケース２６を振動させることで、当該集塵部ケース２６の内壁の表面形状を変化させてもよい。このように、例えば、キャニスタ型の電気掃除機１は、電源コードの巻取りを利用して塵埃を集塵部ケース２６から離す機構を有していてもよい。
【００９５】
また、集塵室の内壁を形成する材料は、上記の実施の形態で示した複合材８０に限定されない。集塵室の内壁を形成する材料は、例えば、圧電素子および導電性ポリマー等、外力によって電気的な特性が変化する材料であってもよい。集塵室の内壁を形成する材料は、集塵室が廃棄状態になる際に除電される材料であってもよい。本例であれば、集塵室が廃棄状態になる際に当該集塵室の表面と塵埃との間に働く静電気力が小さくなることで、上記の実施の形態と同様の効果が得られる。また、集塵室が捕集状態に戻る際に当該集塵室の表面と塵埃との間に働く静電気力が大きくなることで、上記の実施の形態と同様の効果が得られる。
【００９６】
集塵室の内壁を形成する材料は、例えば、親水性の薬剤を含浸させた樹脂材料であってもよい。集塵室の内壁は、外力を受けることで親水性の薬剤が染み出すように構成されてもよい。本例であれば、集塵室が廃棄状態になる際、当該集塵室の内壁の表面が親水性の薬剤によって覆われる。これにより、使用者は、集塵室の内壁の表面を水洗いによって効果的に洗浄することができる。また、使用者は、水洗いした後の集塵室の内壁の表面を布等で吹くことで、集塵室の内壁の表面を元の状態に戻すことができる。
【００９７】
また、上記の実施の形態において集塵室の内壁を形成する複合材８０は、透光性を有していてもよい。すなわち、繊維材８１、軟質材８２および樹脂材８３は透光性を有していてもよい。この場合、使用者は、集塵ユニット１３の取り外しおよび分解をせずに、０次集塵室３０および一次集塵室３１に蓄積したごみの量を容易に確認できる。集塵室の内壁を形成する複合材８０が透光性を有していることで、使用者にとってより使い勝手がよい集塵ユニット１３およびこれを備えた電気掃除機１が得られる。
【００９８】
旋回室２９、０次集塵室３０、一次集塵室３１、流入管３６、および０次開口４８の個数および配置は、上記の実施の形態において説明したものに限定されない。集塵ユニット１３を構成する各部材の仕様は、例えば、旋回室２９内の気流の速度、集塵ユニット１３の大きさ、質量、集塵性能、メンテナンス性および電動送風機１０の出力等によって適宜設定される。集塵ユニット１３を構成する各部材の仕様は、電気掃除機１に要求される性能等に合わせて最適なものが選択されることが好ましい。
【００９９】
例えば、集塵ユニット１３が備える集塵室は、０次集塵室３０および一次集塵室３１の一方のみを含むものであってもよい。集塵室は、ごみαおよびごみβを同一の空間に溜めるものであってもよい。
【０１００】
また、図１７は、実施の形態１の変形例の１つを示すものである。図１７は、図１４に対応する図である。図１７に示すように、集塵ユニット１３は、解除ボタン９１を備えていてもよい。解除ボタン９１は、集塵部ケース２６の外壁部４７の外面に設けられる。
【０１０１】
上述したように、使用者は、流入部ケース２５および集塵部ケース２６を固定するロック機構に対して解除操作を行うことにより、集塵部ケース２６を取り外すことができる。このロック機構は、例えば、集塵部ケース２６の外壁部４７の上部に形成される。解除ボタン９１は、外壁部４７を変形させながら外壁部４７のロック機構を解除するためのものである。使用者は、解除ボタン９１を集塵部ケース２６の中心側に向かって押すことにより、外壁部４７を変形させながら外壁部４７のロック機構を解除することができる。
【０１０２】
図１７に示す変形例であれば、使用者は解除ボタン９１を操作することで、集塵室を廃棄状態にする際に集塵部ケース２６を大きく変形させることができる。これにより、集塵室が廃棄状態になる際、集塵部ケース２６の内面に付着したごみα等の塵埃が、集塵部ケース２６の内面から容易に離れる。
【０１０３】
使用者が解除ボタン９１から手を離すと、外壁部４７は変形した状態から変形前の状態に戻る。本変形例における解除ボタン９１は、集塵室の内壁を可逆的に変形させる変形手段の一例である。集塵ユニット１３は、集塵室の内壁を可逆的に変形させる変形手段のその他の例として、ラッチ式またはトリガー式等の機構を備えていてもよい。また、集塵ユニット１３は、例えば、解除ボタン９１を押された状態のまま保持する機構をさらに備えていてもよい。すなわち、集塵ユニット１３は、集塵室の内壁を変形したまま保持する機構を備えていてもよい。
【０１０４】
また、集塵ユニット１３は、集塵室の内壁を可逆的に変形させる変形手段のその他の例として、振動を発生させる機構を備えていてもよい。振動を発生させるこの機構は、例えば、フィルタ部ケース６１に設けられる。振動を発生させる機構は、例えば、集塵ユニット１３全体または集塵部ケース２６を振動させる。これにより、集塵室の内壁が振動、すなわち変形する。集塵ユニット１３は、集塵室の内壁の表面の状態が振動によって変化するように構成されてもよい。
【０１０５】
また、本発明に係るサイクロン分離装置は、集塵ユニット１３に限定されるものではなく、電気掃除機１以外にも利用可能である。例えば、本発明に係るサイクロン分離装置は、粉体を分離する装置および冷媒を分離する装置等にも応用可能である。
【０１０６】
実施の形態２．
次に、実施の形態２について説明する。図１８および図１９は、実施の形態２の集塵ユニット１３を示す断面図である。図１８および図１９は、実施の形態１における図８に対応する。図１８および図１９を参照し、実施の形態１との相違点を中心に、実施の形態２について説明する。実施の形態１と同一または相当する部分については、同じ符号を付し、説明を簡略化または省略する。
【０１０７】
本実施の形態の集塵ユニット１３は、実施の形態１と同様、集塵部ケース２６を備える。集塵部ケース２６は、底部４６および外壁部４７を備える。底部４６の全体形状は、円形状である。外壁部４７は、円筒形状である。なお、外壁部４７は円筒形状でなくてもよい。外壁部４７は、例えば、角型の筒状でも良い。また、底部４６の全体形状は、例えば、多角形状でもよい。
【０１０８】
本実施の形態において、底部４６と外壁部４７とは、それぞれ別体として形成される。本実施の形態において底部４６と外壁部４７とは、図１８および図１９に示すように、ヒンジ１０４を介して接続される。底部４６は、ヒンジ１０４を軸にして、外壁部４７に対して回動可能である。底部４６は、回動することによって開閉する。図１８は、底部４６が閉じている状態を示している。図１９は、底部４６が開いている状態を示している。底部４６が開くことで、図１９に示すように、０次集塵室３０および一次集塵室３１が開放される。使用者は、底部４６を開くことで、０次集塵室３０および一次集塵室３１内の塵埃を外部に廃棄することができる。
【０１０９】
本実施の形態において、底部４６には、係合部１０２が設けられる。また、外壁部４７の下部には、係合部１０３が設けられる。係合部１０２と係合部１０３とは、互いに噛み合うように形成される。また、外壁部４７の外面には、解除ボタン１０１が設けられる。解除ボタン１０１は、実施の形態１における解除ボタン９１と同様の部材であり、変形手段の一例である。
【０１１０】
使用者は、解除ボタン１０１を押すことで、外壁部４７を変形させることができる。外壁部４７が変形することにより、当該外壁部４７に設けられた係合部１０３が係合部１０２から外れる。これにより、底部４６がヒンジ１０４を軸にして回動する。すなわち、底部４６が、図１９に示すように開く。本実施の形態であれば、使用者は、０次集塵室３０および一次集塵室３１を開放すると同時に外壁部４７を大きく変形させることができる。このため、使用者は、より容易に塵埃を廃棄することができる。
【０１１１】
本実施の形態の集塵ユニット１３は、底部４６以外の場所が開閉するように構成されてもよい。例えば、外壁部４７の一部が開閉してもよい。また、０次集塵室３０および一次集塵室３１を開放するための機構は、解除ボタン１０１に限定されない。０次集塵室３０および一次集塵室３１を開放するための機構は、例えば、集塵部ケース２６の上部から集塵部ケース２６の下部に向かって押しこまれる機構であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１１２】
本発明に係るサイクロン分離装置およびこのサイクロン分離装置を備えた電気掃除機は、例えば、室内の清掃等に利用することができる。
【符号の説明】
【０１１３】
１  電気掃除機、  ２  吸込口体、  ３  吸引パイプ、  ６  掃除機本体、  ７  把持部、８  操作スイッチ、  １０  電動送風機、  １２  本体ユニット、  １３  集塵ユニット、  １４  収容体、  １６  吸気風路形成部、  １７  排気風路形成部、  １９  吸気風路、  ２０  接続口、  ２１  排気風路、  ２２  接続口、  ２４  流出部ケース、  ２５  流入部ケース、  ２６  集塵部ケース、  ２７  流入風路、  ２９  旋回室、  ３０  ０次集塵室、  ３１  一次集塵室、  ３２  流出風路、  ３３  円筒部、  ３４  円錐部、  ３５  隔壁部、  ３６  流入管、  ３８  外壁部、３９  一次開口、  ４０  ユニット流入口、  ４１  流入口、  ４６  底部、  ４７  外壁部、  ４８  ０次開口、４９  蓋部、  ５１  流出部、  ５４  流出口、  ５８  ユニット流出口、  ５９  狭隘部、  ６１  フィルタ部ケース、  ６２  フィルタ、  ８０  複合材、  ８１  繊維材、  ８２  軟質材、  ８３  樹脂材、  ８５  横糸、  ８６  縦糸、  ９１  解除ボタン、  １０１  解除ボタン、  １０２  係合部、  １０３  係合部、  １０４  ヒンジ
【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】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年5月23日(2019.5.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部において含塵空気を側壁に沿って旋回させて、含塵空気から塵埃を分離する旋回室と、
前記旋回室の内部に通じ、前記旋回室で分離された塵埃を内部に捕集するための捕集状態と捕集した塵埃を廃棄するための廃棄状態とになりえる集塵室と、
を備え、
前記集塵室の内壁の表面は、前記集塵室が前記捕集状態である場合には第１状態であり、前記集塵室が前記廃棄状態になると第２状態になり、
前記表面が前記第１状態から前記第２状態になると、前記表面と当該表面に付着した塵埃との接触面積が小さくなるサイクロン分離装置。
【請求項２】
前記第１状態の前記表面が塵埃を吸着する力は、前記第２状態の前記表面が塵埃を吸着する力よりも大きい請求項１に記載のサイクロン分離装置。
【請求項３】
前記表面が前記第１状態から前記第２状態になると、前記表面と当該表面に付着した塵埃との間に働く摩擦力が小さくなる請求項２に記載のサイクロン分離装置。
【請求項４】
前記表面が前記第１状態から前記第２状態になると、前記表面と当該表面に付着した塵埃との間に働く静電気力が小さくなる請求項２に記載のサイクロン分離装置。
【請求項５】
前記集塵室の前記内壁は、外力を受けると表面形状が変わる材料によって形成されている請求項１から請求項４の何れか１項に記載のサイクロン分離装置。
【請求項６】
前記材料は、軟質材と当該軟質材に埋め込まれた繊維材とを有する請求項５に記載のサイクロン分離装置。
【請求項７】
前記材料は透光性を有する請求項５または請求項６に記載のサイクロン分離装置。
【請求項８】
前記集塵室の前記内壁を可逆的に変形させる変形手段を備える請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のサイクロン分離装置。
【請求項９】
前記変形手段は、前記集塵室を開放して前記集塵室に捕集された塵埃を外部に廃棄する請求項８に記載のサイクロン分離装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９の何れか１項に記載のサイクロン分離装置と、
前記サイクロン分離装置が備える前記旋回室の内部に気流を発生させる送風機と、
を備える電気掃除機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明に係るサイクロン分離装置は、内部において含塵空気を側壁に沿って旋回させて、含塵空気から塵埃を分離する旋回室と、旋回室の内部に通じ、旋回室で分離された塵埃を内部に捕集するための捕集状態と捕集した塵埃を廃棄するための廃棄状態とになりえる集塵室と、を備える。集塵室の内壁の表面は、集塵室が捕集状態である場合には第１状態であり、集塵室が廃棄状態になると第２状態になる。集塵室の内壁の表面が第１状態から第２状態になると、集塵室の内壁の表面と当該表面に付着した塵埃との接触面積が小さくなる。
【国際調査報告】
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