(57)【要約】【課題】  本発明は集塵効率をアップしながら吸引力が強いダスト分離装置を提供する。また、設計上の定められた限られたサイズで集塵容量を増大できるよう改善されたダスト分離装置を提供する。【解決手段】  本発明に係るダスト分離装置は、下部に吸気口が形成される集塵ケーシングと、メッシュフィルタと、複数のサイクロン、集塵部とを含む。メッシュフィルタは、集塵ケーシングの底面に設けられ空気と共に吸い込まれた塵埃を１次にろ過する。複数のサイクロンは吸気口に流入された空気と共に吸い込まれた塵埃を２次にろ過し、集塵ケーシングの内部に並列に配される。集塵部は複数のサイクロンの一側に設けられ空気と分離された塵埃を捕集する。外気は集塵ケーシングの下部に形成された吸気口に流入された後、集塵ケーシングの底面に設けられたメッシュフィルタ及び複数のサイクロンを介して順次排出される。【選択図】      図４
2007021177.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空掃除機本体の装着室に着脱自在に設けられ、モータの吸引力により被掃除面の空気と共に吸い込まれた塵埃を分離して捕集するダスト分離装置であって、
下部に吸気口が形成される集塵ケーシングと、
前記集塵ケーシングの底面に設けられ前記空気と共に吸い込まれた塵埃を１次にろ過するメッシュフィルタと、
前記吸気口に流入された空気と共に吸い込まれた塵埃を２次にろ過し、前記集塵ケーシングの内部に並列に配される複数のサイクロンと、
前記複数のサイクロンの一側に設けられ空気と分離された塵埃を捕集する集塵部と、を含み、
前記集塵ケーシングの下部に形成された吸気口に流入された空気は、前記集塵ケーシングの底面に設けられたメッシュフィルタ及び前記複数のサイクロンを介して順次排出されることを特徴とするダスト分離装置。
【請求項２】
前記複数のサイクロンは第１及び第２サイクロンで構成され、
前記メッシュフィルタは前記第１及び第２サイクロンの間に設けられることを特徴とする請求項１に記載のダスト分離装置。
【請求項３】
前記集塵ケーシングは、
前記装着室と対応するよう直線部及び円弧部を含む実質的な半円状であることを特徴とする請求項１に記載のダスト分離装置。
【請求項４】
前記第１及び第２サイクロンそれぞれは、
前記吸気口と対応するよう下端に形成されるサイクロン入口、前記サイクロン入口を介して流入された空気から塵埃を遠心分離するサイクロンチャンバ、前記空気から分離された塵埃が排出されるよう上端に形成された塵埃排出口、及び底面に形成されたサイクロン出口を備えるサイクロン筐体を含み、
前記第１及び第２サイクロン筐体の一部は前記集塵ケーシングの前記円弧部により形成されることを特徴とする請求項３に記載のダスト分離装置。
【請求項５】
前記集塵部は前記集塵ケーシングの直線部と、前記第１及び第２サイクロン筐体により取り囲まれて形成されることを特徴とする請求項４に記載のダスト分離装置。
【請求項６】
前記集塵ケーシングの上端に分離自在に結合するカバーをさらに含み、
前記カバーは前記サイクロンチャンバで上昇して塵埃と分離された空気を前記サイクロン出口側にガイドする排出ガイド管を備えることを特徴とする請求項４に記載のダスト分離装置。
【請求項７】
真空掃除機本体の装着室に着脱自在に設けられ、モータの吸引力により被掃除面の空気と共に吸い込まれた塵埃を分離して捕集するダスト分離装置であって、
下部に吸気口が形成され、前記装着室と対応するよう実質的な半円状の集塵ケーシングと、
前記吸気口に流入された空気と塵埃が直ちに前記モータ側に排出されるようガイドし、前記集塵ケーシングの底面に設けられ前記空気と共に吸い込まれた塵埃を１次にろ過するメッシュフィルタを備えるガイド流路と、
前記集塵ケーシングの内部に並列に配され、前記吸気口に流入された空気と共に吸い込まれた塵埃を２次にろ過し、塵埃が除去された空気を前記モータ側に排出させる第１及び第２サイクロンと、
前記集塵ケーシングの内部に、前記第１及び第２サイクロンの一側に設けられ、前記第１及び第２サイクロンで空気と分離された塵埃を捕集する集塵部と、
前記集塵ケーシングの上端に分離自在に結合し、前記第１及び第２サイクロンで塵埃と分離された空気を前記排気管側にガイドする排出ガイド管を備えるカバーと、を含むことを特徴とするダスト分離装置。
【請求項８】
前記ガイド流路は、
前記第１及び第２サイクロンの間に形成されることを特徴とする請求項７に記載のダスト分離装置。
【請求項９】
前記第１及び第２サイクロンそれぞれは、
前記吸気口と対応するよう下端に形成されるサイクロン入口、前記サイクロン入口を介して流入された空気から塵埃を遠心分離するサイクロンチャンバ、及び前記空気から分離された塵埃が排出されるよう上端に形成された塵埃排出口を含むサイクロン筐体と、
前記サイクロン筐体の底面に突設され、塵埃が分離された空気を前記モータ側に排出させるサイクロン出口を含む排気管と、を含むことを特徴とする請求項８に記載のダスト分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空掃除機に採用され被掃除面の塵埃を含んだ空気を吸い込み、塵埃を分離して捕集した後、ろ過された空気を排出させるダスト分離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、真空掃除機はモータを駆動させ吸引力を発生させ、吸込ノズルを介して被掃除面のごみや塵埃を含む空気を吸い込む。そして、真空掃除機は真空掃除機本体に設けられたダスト分離装置を用いて、空気と共に吸い込まれるごみや塵埃（以下、塵埃と称する）を空気から分離して捕集し、塵埃が除去された空気を外部に排出する。
【０００３】
ダスト分離装置は多種あるが、最近は使い捨てのダスト袋やごみフィルタを使用する方式のダスト分離装置よりは、使い勝手が良く半永久的に使用できるサイクロン方式のダスト分離装置が多用される。図１はサイクロン方式のダスト分離装置が適用されたキャニスタ型真空掃除機の斜視図である。
【０００４】
図１に示すように、一般的に真空掃除機１０はモータ（図示せず）が設けられるモータ駆動室１２とダスト分離装置３０が設けられる装着室１３とを備える真空掃除機本体１１、吸込ノズル２１、延長ホース２２、及びフレキシブルホース２３を含む。真空掃除機１０はモータ（図示せず）を駆動させ吸引力を発生させ、吸込ノズル２１、延長ホース２２、及びフレキシブルホース２３を介して被掃除面の塵埃を含む空気を真空掃除機本体１１の内部に吸い込む。そして、真空掃除機１０はダスト分離装置３０を用いて空気と共に吸い込まれる塵埃を空気から分離し捕集して、塵埃が除去された空気をモータ駆動室１２を経て外部に排出する。
【０００５】
サイクロン方式のダスト分離装置３０は吸い込まれた空気と塵埃に旋回気流を形成させることによって、吸い込まれた塵埃が旋回気流に働く遠心力により空気から分離される。一方、サイクロン方式のダスト分離装置３０は旋回気流を形成させるためにサイクロン筐体３１を円筒形にし、サイクロン筐体３１の上端付近に吸気口３３及び排気口（図示せず）を形成することが一般的である。吸気口３３は流入ポート１４を介してフレキシブルホース２３と連通され、排気口（図示せず）は流出ポート１５を介してモータ駆動室１２と連通される。
【０００６】
一方、サイクロン方式のダスト分離装置３０はその構造上塵埃の捕集能力が低下する問題点がある。従って、塵埃の捕集能力を向上させるために２つのサイクロン筐体を上下直列に配したデュアルサイクロンが紹介されている。しかし、このようなデュアルサイクロンは捕集効率の向上を図れるが、空気の流路が長くなるにつれ圧力損失が極めて大きくなってモータの吸引力が顕著に低下する問題点がある。
【０００７】
また、サイクロン筐体３１で空気と分離された塵埃を捕集するごみカップ３２はサイクロン筐体３１の下部に設けられ、該ごみカップ３２もサイクロン筐体３１と対応するよう円筒形に形成される。結局、従来のダスト分離装置３０は全体として円筒形をなすのが一般的である。従って、図２に示すように、装着室１３にはダスト分離装置３０が設けられた以外の領域にデッドスペース（ｄｅａｄ  ｓｐａｃｅ、Ｓ）ができる。すなわち、真空掃除機本体１１でモータ駆動室１２はモータによってほぼ四角形をなし、モータ駆動室１２と連結された装着室１３はほぼ半円状であることが一般的な構造である。ところが、ダスト分離装置３０が円筒形をなしているので、装着室１３にはデッドスペースの発生する構造的な問題点がある。一方、装着室１３に設けられるダスト分離装置３０はその高さが限られるので、ごみカップ３２も一定の高さ以上に作製できなくて集塵容量に影響を及ぼす。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、前述したような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、集塵効率をアップしながら吸引力が強いダスト分離装置を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、設計上の定められた限られたサイズで集塵容量を増大できるよう改善されたダスト分離装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前述した目的を達成するための本発明に係るダスト分離装置は、真空掃除機本体の装着室に着脱自在に設けられ、モータの吸引力により被掃除面の空気と共に吸い込まれた塵埃を分離して捕集する。ダスト分離装置は、下部に吸気口が形成される集塵ケーシングと、前記集塵ケーシングの底面に設けられ前記空気と共に吸い込まれた塵埃を１次にろ過するメッシュフィルタと、前記吸気口に流入された空気と共に吸い込まれた塵埃を２次にろ過し、前記集塵ケーシングの内部に並列に配される複数のサイクロンと、前記複数のサイクロンの一側に設けられ空気と分離された塵埃を捕集する集塵部とを含む。ここで、外気は前記集塵ケーシングの下部に形成された吸気口に流入された後、前記集塵ケーシングの底面に設けられたメッシュフィルタ及び前記複数のサイクロンを介して順次排出される。このように、メッシュフィルタと、並列に配された複数のサイクロンが順次動作して塵埃をろ過するので、二つのサイクロンを直列に配した従来のダスト分離装置に比べて、圧力損失が低減し集塵効率を向上させる効果がある。
【００１１】
前記複数のサイクロンは第１及び第２サイクロンで構成され、前記メッシュフィルタは前記第１及び第２サイクロンの間に設けられることが望ましい。
【００１２】
前記集塵ケーシングは、前記装着室に対応するよう直線部及び円弧部を備える実質的な半円状であることが望ましい。
【００１３】
前記第１及び第２サイクロンそれぞれは、前記吸気口と対応するよう下端に形成されるサイクロン入口と、前記サイクロン入口を介して流入された空気から塵埃を遠心分離するサイクロンチャンバと、前記空気から分離された塵埃が排出されるよう上端に形成された塵埃排出口と、底面に形成されたサイクロン出口とを備えるサイクロン筐体を含み、前記第１及び第２サイクロン筐体の一部は前記集塵ケーシングの前記円弧部により形成されることが良い。
【００１４】
これによれば、装着室に対応する半円状の集塵ケーシングに複数のサイクロンを配し、集塵ケーシングの残余空間に集塵部を設けて、従来の真空掃除機本体の内部上に形成されたデッドスペースを無くしこれを集塵部に代えることによって、集塵部の集塵容量が増大する。
【００１５】
前記集塵部は前記集塵ケーシングの直線部と、前記第１及び第２サイクロン筐体により取り囲まれて形成されることが望ましい。
【００１６】
また、本発明に係るダスト分離装置は集塵ケーシングの上端に分離可能に結合するカバーをさらに含み、前記カバーは前記サイクロンチャンバで上昇して塵埃と分離された空気を前記排気管側にガイドする排出ガイド管を備えることが望ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係るダスト分離装置によれば、ガイド流路上に設けられたメッシュフィルタと、複数のサイクロンに吸引力が同時に働くので吸引力が向上する効果がある。また、メッシュフィルタと、並列に配された複数のサイクロンが順次動作して塵埃をろ過するので、二つのサイクロンを直列に配した従来のダスト分離装置に比べて、圧力損失が低減し集塵効率を向上させる効果がある。
【００１８】
また、装着室に対応する半円状の集塵ケーシングに複数のサイクロンを配し、集塵ケーシングの残余空間に集塵部を設けて、従来の真空掃除機本体上に形成されたデッドスペースを無くしこれを集塵部に代えることによって、集塵部の集塵容量が増大する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付した図面に基づき本発明に係るダスト分離装置の好適な実施形態を詳述する。
（実施形態）
図３に示すように、ダスト分離装置１００は、集塵ケーシング２００と、集塵ケーシング２００の上端に分離自在に結合されるカバー２６０とを含む。説明の便宜のため、同図はカバー２６０の前方が所定の角度に持ち上げられた状態を示す。
【００２０】
集塵ケーシング２００は真空掃除機本体の装着室１３（図１参照）と対応するようほぼ半円状である。集塵ケーシング２００は、所定長さの直線部２０１と、直線部２０１の所定長さを直径として有する円弧部２０２とを含む。円弧部２０２の前方中央にはユーザの把持可能な取っ手２０３が設けられる。円弧部２０２の前方下端には吸気口２０５が形成され、吸気口２０５は吸気管２０４と連通される。吸気管２０４は真空掃除機の流入ポート１４（図１参照）と連通され、吸込ノズル２１（図１参照）を通して被掃除面の塵埃を含んだ空気は吸気管２０４及び吸気口２０５を介して集塵ケーシング２００の内部に流入される。一方、本発明において吸気管２０４は省略することができ、吸気口２０５が流入ポート１４（図１参照）に直接連通するよう構成することができる。
【００２１】
図４〜６に示すように、集塵ケーシング２００は、メッシュフィルタ２２１を備えるガイド流路２２０と、第１サイクロン２３０と、第２サイクロン２４０と、集塵部２５０とを含む。
【００２２】
ガイド流路２２０は吸気口２０５に流入された空気と塵埃が直ちに真空掃除機のモータ駆動室１２（図１参照）側に排出されるようガイドし、一端が吸気口２０５と連通され、他端が排気口２０６と連通される。吸気口２０５は真空掃除機の吸込ノズル２１（図１参照）と連通され、排気口２０６はモータ駆動室１２（図１参照）と連通される。
【００２３】
排気口２０６は集塵ケーシング２００の底面に設けられる。一方、排気口２０６には空気と共に流入された塵埃をろ過し清浄な空気だけを通過させるメッシュフィルタ２２１が設けられる。メッシュフィルタ２２１は細かな網目状の部材であって、塵埃により網目が詰まると空気も通過できなくなる。遮断部材２０７はガイド流路２２０を流れる空気が集塵部２５０に一部流入されることを防止する。
【００２４】
ガイド流路２２０は吸気口２０５に流入された空気が第１及び第２サイクロン２３０、２４０を通過せず、直ちにメッシュフィルタ２２１を経てモータ駆動室１２（図１参照）側に排出される構成ならば多様に構成することができる。しかし、図示したように、ガイド流路２２０は第１及び第２サイクロン２３０、２４０の間に形成され、経路の変化なしに吸気口２０５と排気口２０６上の最短経路上に形成されることが望ましい。
【００２５】
第１及び第２サイクロン２３０、２４０はガイド流路２２０の両側に設けられ、吸気口２０５を介して空気と共に吸い込まれた塵埃を分離し、塵埃が分離された空気をモータ駆動室１２（図１参照）側に排出させる。第１及び第２サイクロン２３０、２４０は集塵ケーシング２００の内部に並列に配される。第１及び第２サイクロン２３０、２４０は同じ構造及び機能を有するので、第１サイクロン２３０についてのみ説明する。
【００２６】
第１サイクロン２３０は、サイクロン入口２３２、サイクロンチャンバ２３３、及び塵埃排出口２３４を備えるサイクロン筐体２３１と、排気管２３５とを含む。
【００２７】
サイクロン筐体２３１は空気と塵埃が旋回気流を形成するよう円筒形に形成され、集塵ケーシング２００とほぼ同じ高さを有する。サイクロン筐体２３１の一部は集塵ケーシング２００の円弧部２０２により形成される。サイクロン筐体２３１の下部にはサイクロン入口２３２が形成され、サイクロン入口２３２は吸気口２０５と向かい合う位置に形成される。サイクロン筐体２３１の上端部には上端部の一部が切開され塵埃排出口２３４が形成され、塵埃排出口２３４を介してサイクロンチャンバ２３３で空気と分離された塵埃が排出される。
【００２８】
排気管２３５はサイクロン筐体２３１内の中央に設けられ、集塵ケーシング２００の底面から所定の長さだけ突設される。排気管２３５はサイクロンチャンバ２３３で塵埃が分離された空気をモータ駆動室１２（図１参照）側に排出させるサイクロン出口２３６を備える。従って、図６のように集塵ケーシング２００の底面にはメッシュフィルタ２２１が設けられた排気口２０６とサイクロン出口２３６が形成され、排気口２０６とサイクロン出口２３６はモータ駆動室１２（図１参照）と連通される。一方、サイクロン出口２３６はサイクロン筐体２３１に設けられることもできる。結局、本発明の実施形態によるダスト分離装置１００は下端吸入構造と下端排出構造を有する。
【００２９】
一方、図示していないが、排気管２３５の上端にはグリルのようなフィルタ部材を設けて、空気に含まれた塵埃をろ過することができる。
【００３０】
このように、ガイド流路２２０と、第１及び第２サイクロン２３０、２４０にモータ（図示せず）の吸引力が同時に働くので、吸引力が向上する効果がある。一方、ガイド流路２２０上に設けられたメッシュフィルタ２２１と、第１及び第２サイクロン２３０、２４０が順次動作するので集塵効率が向上する。また、第１及び第２サイクロン２３０、２４０を並列に配するので、二つのサイクロンを直列に配することに比べて圧力損失が低減する。結局、本発明に係るダスト分離装置１００によれば、集塵効率が向上すると共に圧力損失が低減して吸引力が強くなる。
【００３１】
集塵部２５０は第１及び第２サイクロン２３０、２４０の一側に設けられ、前記塵埃排出口２３４を介して排出された塵埃を捕集する。集塵部２５０は集塵ケーシング２００の直線部２０１と、第１及び第２サイクロン２３０、２４０のサイクロン筐体２３１、２４１により殆んど取り囲まれて形成される。
【００３２】
このように、半円状の集塵ケーシング２００に第１及び第２サイクロン２３０、２４０を除いた残余空間に集塵部２５０を設けることによって、集塵部２５０の集塵容量が増大する。すなわち、図１に示したように、従来のダスト分離装置３０ではサイクロン筐体３１の下端にごみカップ３２を設けることによって、ごみカップ３２は一定のサイズ以上に作製することができず、よってごみカップ３２の集塵容量に限界があった。しかし、本発明によれば、集塵ケーシング１１０を半円状にしてダスト分離装置１００が装着される真空掃除機本体の装着室にデッドスペース（Ｓ、図２参照）を無くし、該デッドスペースを集塵部２５０に代えることもできる。従って、設計上の定められた真空掃除機本体１１のサイズは変わらず、集塵部２５０の集塵容量が大きくなる利点がある。
【００３３】
図３を参照すれば、カバー２６０は集塵ケーシング２００の上端に分離自在に結合される。従って、集塵ケーシング２００を修理したり集塵部２５０に回収されたごみを捨てる場合、カバー２６０だけを取り外すことによって所望の作業が行える。一方、カバー２６０の内側面には円筒形の排出ガイド管２６１が所定の長さだけ突設される。排出ガイド管２６１はサイクロンチャンバ２３３で上昇して塵埃が分離された空気を排気管２３５側に流れるようガイドする。
【００３４】
以下、前述した構成を有する本発明の好適な実施形態によるダスト分離装置１００の動作について図３〜７に基づいて説明する。
【００３５】
真空掃除機のモータ（図示せず）が駆動すれば吸引力が発生し、該吸引力はダスト分離装置１００を介して吸気口２０５に働く。すると、空気と塵埃は吸気口２０５に連通された吸込ノズル２１（図１参照）を経てから吸気口２０５を介してダスト分離装置１００に流入される。この際、モータの吸引力はメッシュフィルタ２２１と、第１及び第２サイクロン２３０、２４０を介して同時に働くので、真空掃除機の吸引力が向上する効果がある。
【００３６】
塵埃を含んだ空気が吸気口２０５に流入されれば、塵埃を含んだ空気はまずガイド流路２２０を介して最も強い吸引力の働くメッシュフィルタ２２１側に流れる。メッシュフィルタ２２１に移動した塵埃はメッシュフィルタ２２１によりろ過され、空気はモータ駆動室１２（図１参照）側に通り抜ける。
【００３７】
掃除作業を行い続けてメッシュフィルタ２２１が塵埃により詰まると、モータの吸引力は第１及び第２サイクロン２３０、２４０を介して働く。従って、吸気口２０５を介して流入された空気と塵埃はサイクロン入口２３２を介して並列に配された第１及び第２サイクロン２３０、２４０に流入される。サイクロン入口２３２に流入された空気と塵埃は矢印Ａのようにサイクロンチャンバ２３３で旋回気流を形成しながら上昇する。この際、空気より重たい塵埃は遠心力によってサイクロン筐体２３１の内壁に付着され、上昇気流によって上昇しながら矢印Ｂのように塵埃排出口２３４を介して跳ねられて集塵部２５０の底面に積もる。
【００３８】
塵埃の分離された空気はカバー２６０にぶつかって再び下降し、排出ガイド管２６１によりガイドされ矢印Ｃのように排気管２３５及び空気排出口２３６を介してモータ駆動室側に排出される。
【００３９】
本発明は上述した特定の実施形態に限定されるものではない。実際、当業者であれば、上記の説明に基づき、特許請求の範囲に記載されている本発明の技術的範囲を逸脱することなく、本発明の実施形態に対し、種々の変更及び修正を施すことが可能であろう。従って、そのような変更及び修正は当然に、本発明の技術的範囲に含まれるべきである。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は真空掃除機に適用可能である。また、本発明は真空掃除機に採用され被掃除面の塵埃を含んだ空気を吸い込み、塵埃を分離して捕集した後ろ過された空気を排出させるダスト分離装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】一般のダスト分離装置が適用された真空掃除機の斜視図である。
【図２】図１の真空掃除機本体の概略平面図である。
【図３】本発明の実施形態によるダスト分離装置の分離斜視図である。
【図４】図３のダスト分離装置の集塵ケーシングの斜視図である。
【図５】図４の集塵ケーシングにおいて前面を一部切開した斜視図である。
【図６】図４の集塵ケーシングの底面図である。
【図７】カバーが結合された状態で図３のVII-VIIから見たダスト分離装置の断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１００      ダスト分離装置 
２００      集塵ケーシング
２０５      吸気口
２２０      ガイド流路
２２１      メッシュフィルタ
２３０      第１サイクロン
２３１      サイクロン筐体
２３２      サイクロン入口
２３３      サイクロンチャンバ
２３４      塵埃排出口
２３６      サイクロン出口
２４０      第２サイクロン
２５０      集塵部
２６０      カバー
【図１】
2007021177.tif 000003
【図２】
2007021177.tif 000004
【図３】
2007021177.tif 000005
【図４】
2007021177.tif 000006
【図５】
2007021177.tif 000007
【図６】
2007021177.tif 000008
【図７】
2007021177.tif 000009