JP2005185838A - 電気掃除機用のサイクロン集塵装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 集塵室内に蓄積されている塵埃がサイクロン流動室内に逆流せず、空気の流れがよりスムーズになるサイクロン集塵装置を提供する。
【解決手段】 サイクロン集塵装置１００は、内側にサイクロン流動室５０が画定され、サイクロン流動室と連通する吸入口３０が形成されているハウジングと、サイクロン流動室内に設置され、その内部は排出口４０と連通されるフィルタアセンブリ２０と、サイクロン流動室の下側に設置され、塵埃が蓄積される集塵室６０と、サイクロン流動室と集塵室との間に配置されている隔壁１０とを備えている。隔壁には開口部６０Ａと通風口１，２が設けられ、サイクロン流動室内で旋回運動する空気及び塵埃の一部が開口部から集塵室内に流入し、集塵室内に流入した空気は通風口からサイクロン流動室内に流出するように構成されている。
【選択図】 図４

Description

本発明は、電気掃除機用のサイクロン集塵装置に関し、より詳しくは、集塵室からサイクロン流動室への塵埃の逆流が防止され、空気の流れがよりスムーズになるサイクロン集塵装置に関する。

従来の電気掃除機（vacuum cleaner）は、吸入された塵埃が使い捨ての紙製の塵埃袋に蓄積されて塵埃袋を取り替える方式であったが、最近はこれを改良して、使い捨ての塵埃袋を採用せず、吸入空気をうず巻き式に旋回流動させ、遠心力により空気から質量の大きい塵埃などを分離する、いわゆるサイクロン方式の集塵装置が開発されている。

図６は、特許文献１に開示されている従来のサイクロン集塵装置の概略的な断面図である。このサイクロン式集塵装置は、吸気管９２５を通って流入する空気がサイクロン流動室９２３内でその内面に沿って旋回運動し、比較的質量の大きい塵埃などは集塵室９３０内に流入し、空気はフィルタユニット９２４の内部を通って排出口９２２から排出されるようになっている。

米国特許公開公報２００２/８８０７８Ａ１号

しかし、図６に示したような従来のサイクロン集塵装置では、サイクロン流動室９２３内を旋回運動する空気の一部が集塵室９３０内に流入するが、この集塵室９３０内に流入した空気が集塵室９３０内に蓄積された塵埃と衝突することによって、塵埃が飛散してサイクロン流動室９２３内に再び流入するという問題があった。また、集塵室９３０内に流入した空気は排出通路がないため、全体的な空気の流れがスムーズではなかった。

本発明はこのような従来の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、集塵室内に蓄積されている塵埃がサイクロン流動室内に逆流せず、空気の流れがよりスムーズになるサイクロン集塵装置を提供することにある。

前記課題を解決すべく、本発明に係る電気掃除機用のサイクロン集塵装置は、内側にサイクロン流動室が画定され、前記サイクロン流動室と連通する吸入口が形成されているハウジングと、前記ハウジングのサイクロン流動室内に設置され、その内部が排出口と連通されるフィルタアセンブリと、前記サイクロン流動室の下側に設置され、塵埃が蓄積される集塵室と、前記サイクロン流動室と前記集塵室との間に配置されている隔壁とを備えており、前記隔壁には開口部と通風口が設けられ、前記サイクロン流動室内で旋回運動する空気及び塵埃の一部が前記開口部から前記集塵室内に流入し、前記集塵室内に流入した空気は前記通風口から前記サイクロン流動室内に流出するように構成されていることを特徴とする。

本発明に係る電気掃除機用のサイクロン集塵装置によれば、集塵室内に蓄積されている塵埃がサイクロン流動室内に再び流出することが防止され、空気の流れがよりスムーズになるという効果を奏する。

以下、添付した図面に基づいて本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。

図１は電気掃除機（vacuum cleaner）９０の斜視図であり、電気掃除機９０の本体部から本発明に係るサイクロン集塵装置１００を分離させた状態を示している。図２はサイクロン集塵装置１００の分解斜視図である。図３はサイクロン集塵装置１００の斜視図であり、ハウジング８０を取り除いた状態を示している。図４はサイクロン集塵装置１００の概略的な断面図であり、装置内における空気の流動を示している。

図１乃至図４に示すように、サイクロン集塵装置１００は略円筒状の内部空間（サイクロン流動室）５０（図４参照）を画定するハウジング８０を備え、ハウジング８０の前方及び後方側にはそれぞれ吸入口３０と排出口４０が設けられている。吸入口３０と排出口４０はそれぞれ異なる軸線上で略平行な方向に空気が吸引され排気されるように配置されることが好ましい。吸引ノズル（図示せず）などを介して吸引された塵埃などを含む空気は、吸入口３０を通って接線方向にハウジング８０のサイクロン流動室５０内に吸入されてサイクロン流動室５０内でその内面に沿って旋回運動する（図４参照）。

サイクロン流動室５０内には、空気の吸入方向と略直交する方向にフィルタアセンブリ２０が設置される（図３及び図４参照）。サイクロン流動室５０内で旋回運動する空気は、フィルタアセンブリ２０を通過して排出口４０から排気される（図４参照）。このとき、空気中に含まれている塵埃などは遠心力によりサイクロン流動室５０の内壁面に沿って流動しながら、開口部６０Ａから集塵室６０内に流入する、あるいはフィルタアセンブリ２０によりフィルタリングされる。したがって、排出口４０から排気される空気は、塵埃などの異物が除去された状態になる。

サイクロン流動室５０の下側には塵埃を蓄積させるための集塵室６０が設けられるが、サイクロン流動室５０と集塵室６０との間には隔壁１０が配置される（図３及び図４参照）。隔壁１０の一端部(吸入口３０の反対側)には開口部６０Ａが形成され、他端部(吸入口３０側)には通風口１、２が形成される（図３参照）。サイクロン流動室５０内で旋回運動する空気及び塵埃の一部は開口部６０Ａから集塵室６０内に流入し、集塵室６０内に流入した空気は通風口１、２からサイクロン流動室５０内に再び戻る（図４参照）。

開口部６０Ａの下方には、集塵室６０内に流入する空気及び塵埃などを滑らかに案内するためのガイド部材７０が設置される（図３及び図４参照）。ガイド部材７０の表面６５は少なくともその一部が曲面状に形成されている。したがって、開口部６０Ａから集塵室６０内に流入した空気は、ガイド部材７０の表面６５に沿って滑らかに流れた後、隔壁１０の反対側に形成されている通風口１、２からサイクロン流動室５０内に再び戻る。

通風口１、２には、集塵室６０内に集塵された塵埃などをフィルタリングするためのフィルタ３、４がそれぞれ設置される（図３参照）。また、開口部６０Ａから集塵室６０内に流入する空気をガイド部材７０に案内するために、開口部６０Ａ周辺から下方に延びるガイドリブ１０Ａが設けられることが好ましい。また、このようなガイドリブ１０Ａは集塵室６０内に集塵された塵埃が開口部６０Ａから再びサイクロン流動室５０内に流入することを防止する役割も果たす。さらに、開口部６０Ａは吸入口３０から吸入された空気及び塵埃がある程度高速で旋回した後に開口部６０Ａを通過するように、吸入口３０を通過する垂直平面からオフセットされていることが好ましい。

ハウジング８０の下側には集塵室６０の底壁を画定する集塵板５１０が設置される（図１及び図２参照）。集塵板５１０は一側面がハウジング８０の下側部にヒンジ結合されている。また、他側面は固定部５１２が形成されており、固定リンク５２０を介してハウジングに係脱自在に結合される。

図２に示すように、固定リンク５２０は、その中央部がハウジング８０の一側面にヒンジ結合され、その下端部が集塵板５１０の固定部５１２に係脱自在に結合される。固定リンク５２０はその上部が押されると、その下端部が集塵板５１０の固定部５１２から解除され、これにより集塵板５１０が自重により開放されることによって、集塵室６０内に蓄積された塵埃などが集塵室から除去される。固定リンク５２０はリンクカバー５３０により覆われる。

フィルタアセンブリ２０は、一側面の固定突起２１がハウジングの対応側面上に形成されている固定孔８１内に挿入固定され、他側面は排気案内ユニット３００により固定される（図２参照）。

図２に示すように、排気案内ユニット３００は、排気筒３１０、排気蓋３２０及び密封フレーム３３０から構成されている。排気筒３１０には排出口４０と連通する排気口３１５が形成され、排気口３１５はフィルタアセンブリ２０の空気出口(図示せず)と密封リング部材３１６を介して密封結合される。密封フレーム３３０は、例えば弾性材で形成され、排気筒３１０と排気蓋３２０とを気密的に結合させる。

そして、排気蓋３２０には、フィルタアセンブリ２０内に流入する空気がフィルタアセンブリ２０の縦軸と直交する方向、すなわち吸入口３０内に流入する空気の流動方向と平行な方向に排気されるように排出口４０が形成される。

排気案内ユニット３００は、排気筒３１０がハウジング８０により画定されるサイクロン流動室５０の一方の開放側面を覆うように、ハウジング８０に脱着可能に取り付けられる。また、排気蓋３２０の外側面には、排気案内ユニット３００をハウジング８０から取り外す場合に用いられる取っ手３４０が設けられている。

図１に示すように、サイクロン集塵装置１００の上側には、取っ手４２２が設けられており、ユーザは取っ手４２２を握って、吸入口３０が掃除機本体９０の吸引管連結具９２と連通するように、サイクロン集塵装置１００を掃除機本体９０内に挿入する。その後、カバー９４を閉めると、カバー９４の内側面に設けられている加圧突起部４２４がサイクロン集塵装置１００の取っ手４２２と当接することによって、サイクロン集塵装置は掃除機本体９０内で位置決めされる。

次に、本発明に係るサイクロン集塵装置１００の動作について、主に図４を参照しつつ説明する。

掃除機本体９０内の後方に設置されている真空ポンプ(図示せず)が作動すると、吸引ノズル(図示せず)から吸引される空気中に含まれている塵埃などは吸引管(図示せず)、吸引管連結具９２及び吸入口３０などを通ってサイクロン流動室５０内に流入する。

サイクロン流動室５０内に流入した空気及び塵埃は、サイクロン流動室５０の内面に沿って旋回運動しながら、相対的に質量の大きい塵埃は遠心力により開口部６０Ａから集塵室６０内に落下する。空気はサイクロン流動室５０内を螺旋運動しながらフィルタアセンブリ２０内に流入する。このとき、集塵室６０内に流入しない塵埃はフィルタアセンブリ２０のフィルタによりフィルタリングされる。フィルタアセンブリ２０を通過した空気は、排気筒３１０の開口３１５を通過した後に排出口４０から排出される。

一方、サイクロン流動室５０内を旋回運動する空気の一部は、開口部６０Ａから集塵室６０内に流入するが、集塵室６０内に流入した空気はガイド部材７０の表面６５に沿って滑らかに流動した後、隔壁１０に形成されている開口部１、２から再びサイクロン流動室５０内に流入する。このとき、集塵室６０内に流入して蓄積された塵埃は集塵室６０内に流入した空気と共に流動して開口部６０Ａから遠い位置に移動する。通風口１、２にはそれぞれフィルタ３、４が設置されており、集塵室６０内に蓄積された塵埃が再びサイクロン流動室５０内に流入することを防止している。このように、集塵室６０内に流入した塵埃などが開口部６０Ａから遠い位置に移動することによって、塵埃などが開口部６０Ａからサイクロン流動室５０内に逆流することが防止される。

掃除機の使用後、集塵室６０内に蓄積された塵埃などを排出する場合には、掃除機のカバー９４を開放し、サイクロン集塵装置１００を掃除機本体９０から除去した後、固定リンク５２０の上部を押して集塵板５１０の固定突起５１２との結合を解除する（図１及び図２参照）。そうすると、集塵板５１０が開放されることによって、集塵室６０内に蓄積された塵埃などが落下する。

また、フィルタアセンブリ２０によりフィルタリングされてフィルタアセンブリ２０に付着した塵埃などを除去する場合には、サイクロン集塵装置１００のハウジング８０の固定孔８１内に挿入固定されている固定突起２１を解除した後、サイクロン集塵装置１００から排気案内ユニット３００を分離させる（図２参照）。そうすると、排気案内ユニット３００に固定されているフィルタアセンブリ２０も共に分離されるので、フィルタアセンブリ２０に付着されている塵埃の除去が可能になる。

本実施形態では、隔壁１０に通風口１、２を形成し、通風口１、２にそれぞれフィルタ３、４を設置したが、図５に示すように、通風口１、２及びフィルタ３、４の代わりに、空気は通過させるが塵埃は通過させない大きさの複数の微細孔４１を形成することもできる。

以上の内容は本発明の好ましい実施形態を例示したものに過ぎず、本発明は請求範囲に開示された本発明の範疇内で多様に変更及び修正可能である。

電気掃除機の斜視図であり、本体部から本発明に係るサイクロン集塵装置を分離させた状態を示している。 本発明に係るサイクロン集塵装置の分解斜視図である。 サイクロン集塵装置の斜視図であり、ハウジングを取り除いた状態を示している。 サイクロン集塵装置の概略的な断面図であり、装置内における空気の流動を示している。 本発明の変形例を示す図であり、通風口とフィルタの代りに複数の微細孔を形成した様子を示している。 従来のサイクロン集塵装置の概略的な断面図である。

符号の説明

１、２ 通風口
３、４ フィルタ
１０ 隔壁
２０ フィルタアセンブリ
３０ 吸入口
４０ 排出口
５０ サイクロン流動室
６０ 集塵室
６０Ａ 開口部
７０ ガイド部材
８０ ハウジング
１００ サイクロン集塵装置
３００ 排気案内ユニット

Claims (10)

1. 電気掃除機用のサイクロン集塵装置であって、
   内側にサイクロン流動室が画定され、前記サイクロン流動室と連通する吸入口が形成されているハウジングと、
   前記ハウジングのサイクロン流動室内に設置され、その内部は排出口と連通されるフィルタアセンブリと、
   前記サイクロン流動室の下側に設置され、塵埃が蓄積される集塵室と、
   前記サイクロン流動室と前記集塵室との間に配置されている隔壁とを備えており、
   前記隔壁には開口部と通風口が設けられ、前記サイクロン流動室内で旋回運動する空気及び塵埃の一部が前記開口部から前記集塵室内に流入し、前記集塵室内に流入した空気は前記通風口から前記サイクロン流動室内に流出するように構成されていることを特徴とするサイクロン集塵装置。
2. 前記開口部の下側にはガイド部材が配置され、前記開口部から集塵室内に流入する空気は前記ガイド部材の表面に沿って滑らかに流れた後、前記通風口から前記サイクロン流動室内に流出することを特徴とする請求項１に記載のサイクロン集塵装置。
3. 前記ガイド部材の表面の少なくとも一部は曲面状に形成されることを特徴とする請求項２に記載のサイクロン集塵装置。
4. 前記開口部の周辺から下方に延びるガイドリブを更に備えることを特徴とする請求項１に記載のサイクロン集塵装置。
5. 前記通風口にはフィルタが配置されることを特徴とする請求項１に記載のサイクロン集塵装置。
6. 前記通風口は複数の微細孔からなることを特徴とする請求項１に記載のサイクロン集塵装置。
7. 前記フィルタアセンブリの一側端が固定される排気案内ユニットを更に備えており、
   前記排気案内ユニットは、排気口が形成されている排気筒と、前記排出口が形成されている排気蓋と、前記排気筒と排気蓋とを気密的に結合させる密封フレームとからなり、
   前記排気筒はハウジングの一方の開放側面を覆うように脱着可能に取り付けられ、前記フィルタアセンブリの内部は前記排気口を通って前記排出口と連通することを特徴とする請求項１に記載のサイクロン集塵装置。
8. 前記開口部は、前記吸入口を通過する垂直平面からオフセットされていることを特徴とする請求項１に記載のサイクロン集塵装置。
9. 前記吸入口と排出口は、異なる軸線上で互いに平行に配置されることを特徴とする請求項１に記載のサイクロン集塵装置。
10. 前記ハウジングの下側に開放可能にヒンジ結合される集塵板を更に備えており、前記集塵板は前記集塵室の底壁を画定することを特徴とする請求項１に記載のサイクロン集塵装置。

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