JP2006014977A

JP2006014977A - 電気掃除機

Info

Publication number: JP2006014977A
Application number: JP2004196522A
Authority: JP
Inventors: Miki Yasuno; 幹保野; Toru Hirose; 徹廣瀬
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-07-02
Filing date: 2004-07-02
Publication date: 2006-01-19

Abstract

【課題】フィルターを目詰まらせる塵埃を自動的に取り除き集塵性能の安定した掃除機を提供すること。
【解決手段】下方を回動自在に保持された弾性体２２をメインフィルター１１の下流側に配設し、モータ３７に連結されたシャフト３８の法線方向に突設したピン３９で弾性体２２下方を弾く構成。
【選択図】図１

Description

本発明は、フィルターの除塵機構を有する電気掃除機に関するものである。

従来の電気掃除機は、コードリールの回転力で駆動される除塵体がフィルター表面で回転し、フィルターに付着した塵埃を落下させていた（例えば特許文献１参照）。

図２９は特許文献１に記載された従来の電気掃除機のフィルターの除塵機構を示すものである。６５はコードリール、６６はコードリールの回転力を除塵機構に伝達する歯車、６７は歯車６６と噛み合う駆動歯車、６８は駆動歯車６７と噛み合いその回転軸を９０°転換させるフェース歯車、６９はフェース歯車６８と一体に設けた駆動カップリング、７０は除塵歯車、７１は伝達歯車、７２は受動カップリングで、塵埃を捕捉するためのフィルター７４の後方に配置される構成である。除塵歯車７０にはフィルター７４の裏面を摺動する除塵体７３が装着されている。
特開昭６１−２９３２３号公報

しかしながら前記従来の構成では、図３０に示す様にプリーツ状に構成されたフィルター７４の裏面を除塵体７３が円弧状に摺動する際に、プリーツ状のフィルター７４の山部７５を弾くことで塵埃を塵落とししていた。

この原理は、除塵体７３がフィルター７４の山部７５に当接している間は、プリーツ状のフィルター７４は、山部７５の角度が小さくなる方向に圧縮変形し、除塵体７３が離れた瞬間、フィルター７４が元のプリーツ形状に復元する際の反発力を利用して除塵を行うというものである。そのため、除塵性能ＵＰで反発力を大きくしようとすると、フィルター７４の厚みを増すか、素材の密度を増すかして剛性を上げる必要があった。それにともないフィルター７４の通気圧損が高くなり、吸引力の低下をまねくと言った課題があった。

また、フィルター７４に付着した塵埃を確実に塵落としするには、フィルター７４が復元しようとする反発力だけでは不十分であり、そのため、塵埃がフィルター７４の襞空間内７９に溜まりフィルター７４から完全に落下せず、再度送風機に通電した際にこれらの塵埃が再度フィルター７４に付着して掃除機の風量を低下させてしまい、除塵の効果が現れにくいという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、フィルター表面の塵埃を床面にフィルター表面をたたきつける様な強い衝撃力で確実にフィルターから剥離し、塵埃の吸引量によらず初期の風量を維持する掃除機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の電気掃除機は、吸引用の送風機を内包する本体と、前記送風機への吸引経路に配設され塵埃を集積する集塵室と、前記集塵室内に装着され集塵室内に取り込まれる空気中の塵埃を濾過するフィルターと、前記フィルターの下流側から上流側方向に応力を加えた状態で配設される弾性体と、前記弾性体の一部に応力を与える作用部とからなり、前記弾性体と前記作用部が前記フィルターの下流側から上流側方向に振動を加える加振部を構成するものである。

これによって、フィルター表面の塵埃を障害物が存在しない方向に力を加え、塵埃をフィルターの壁に囲まれた空間からフィルターの下方に確実に落下させるので、塵埃の吸引量によらず初期の風量を維持した掃除機となる。

本発明の電気掃除機は、塵埃と空気を分離するフィルターのクリーニングを実現することにより、使用時間によらず吸引性能の安定した掃除機を実現できる。

第１の発明は、吸引用の送風機を内包する本体と、前記送風機への吸引経路に配設され塵埃を集積する集塵室と、前記集塵室内に装着され集塵室内に取り込まれる空気中の塵埃を濾過するフィルターと、前記フィルターの下流側面に対し略垂直方向に回動自在に支持されると共に前記フィルターの下流側から上流側方向に弾性応力を加えた状態で当接させて配設される弾性体と、前記弾性体の一部に応力を与える作用部とからなり、前記作用部は前記弾性体の自由端を前記フィルターの下流側面に対し離れる方向に作用させて、前記弾性体に弾性応力を持たせ、前記弾性応力を前記フィルターの負圧側面に断続的に作用させることで衝撃振動を加える加振部を有した電気掃除機とすることにより、より強い力でフィルター表面に付着した塵埃が除去されるので、安定した吸引性能が発揮できる。

第２の発明は、第１の発明のフィルターの上部をフィルターの上流側に前傾させて配設したことにより、フィルター表面に付着した塵埃が落下しやすく確実に除去されるので、安定した吸引性能が発揮できる。

第３の発明は、第１又は２の発明のフィルターがフィルター枠と、フィルター濾材と、フィルター支えとからなり、前記フィルター濾材はひだ織りにしてフィルター枠に固定されると共に前記フィルター支えがフィルター濾材に下流側から当接することにより、フィルター濾材上に溜まった塵埃の量によらずフィルター濾材の形状が保たれるので、除塵動作を繰り返しても安定した集塵性能が発揮し続けることができる。

第４の発明は、第３の発明のフィルター支えはフィルター枠に固定されないことにより、加振部に加振されたフィルター濾材の振動量の減衰を低減できるので、フィルターに効率よく衝撃振動を与えれるので、除塵が確実にでき安定した集塵性能が発揮できる。

第５の発明は、第１から４の発明の加振部がフィルターの少なくとも２ヶ所に振動を加えることにより、フィルターに大きな振動を与えるので、除塵を確実に行い安定した集塵性能が発揮できる。

第６の発明は、第３から５の発明の加振部がフィルター支えに振動を加える様にしたことにより、フィルター濾材に間接的に振動を加えるため除塵を繰り返してもフィルター濾材が破損することが無く、優れた集塵性能が発揮し続けることができる。また、下流側から上流側方向へ衝撃振動がフィルターの山谷の表面全域に効率よく伝わり、フィルター表面から塵埃が確実に剥離でき安定した集塵性能が発揮できる。

第７の発明は、第３から６の発明の加振部がフィルター枠に振動を加えることにより、フィルター濾材に直接力が加えられないので除塵を繰り返してもフィルター濾材が破損することが無く、優れた集塵性能が発揮できる。また、フィルターユニット全体に対し衝撃振動を伝えることができると共に、特にフィルター濾材とフィルター枠との結合部である外周域に衝撃振動を与えるので、フィルターユニットの隅部に堆積した塵埃を効率よく剥離することができる。

第８の発明は、第１から７の発明のフィルターは上流側表面に多孔質膜を露出させると共に前記多孔質膜表面を潤滑処理したフィルター濾材を備えた構成としてあり、フィルター表面からの塵埃の剥離が極めて容易になるので、安定した集塵性能が発揮し続けることができる。

第９の発明は、第１から８の送風機の通電を入切する送風機スイッチを有し、送風機スイッチが入から切に変わった際加振部を動作させる様にしたことにより、塵埃吸引終了後にフィルターに付着した塵埃を剥離するので、送風機を運転し始める時にはいつも優れた集塵性能を発揮することができる。

第１０の発明は、第１から８の加振部の通電を入切する加振部スイッチを有し、加振部スイッチが入り状態の際は、送風機への通電を遮断する様にしたことにより、除塵作業中はフィルター表面の塵埃に吸引力が作用しないので、優れた除塵性能を発揮し安定した集塵性能が発揮できる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。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。

（実施の形態１）
図１に本発明の第１の実施の形態における電気掃除機の構成を示している。６は本体で、送風機１を内包している。この送風機１は、モータ部２、及びファン部３より構成されている。ファン部３の中央には吸引部４が設けられている。５はモータ部２に設けられた排気口を示す。送風機１は本体６にシールを兼ねた防振ゴム前７及び防振ゴム後８を介して支持されている。９は集塵室で、本体６に着脱自在に取り付けられている。集塵室９はその内部にプレフィルター１０とメインフィルター１１を有しており、プレフィルター１０は紙屑や綿ゴミなど比較的大きな塵埃を、メインフィルター１１はセメントや関東ローム層の土の様な数十μｍ程度の細かい塵埃をそれぞれ捕捉する。メインフィルター１１は上部を前方に傾けて設けてあり、塵埃が付着する面が斜め下方向を向いている。

図２はプレフィルター１０の正面図を、図３の（ａ）はメインフィルター１１の断面を、図３の（ｂ）はメインフィルター１１の正面図を示している。プレフィルター１０の濾材は目の粗いメッシュで構成され、メインフィルター１１の濾材は吸気流の上流側に孔径２μｍ程度の多孔質膜１３、その下流側に不織布１４を貼り合わせると共に多孔質膜１３の表面には金属を蒸着する等の潤滑処理を施してある。また、メインフィルター１１の濾材が平板の状態では通気抵抗が非常に大きいので山谷を有したプリーツ状に折って表面積を広くして通気抵抗を下げ圧力損失を小さくしている。濾材をプリーツ状に折っただけでは送風機１の圧力への耐久性が低かったり、濾材表面に塵埃が多量に付着すると初期のプリーツ形状を維持できなかったりするので、図４、図５（ａ）、（ｂ）に示す様に濾材プリーツ山谷と同じ形状を有するフィルター支え１５を複数個用いて下流側から濾材を補強して、メインフィルター１１とフィルター支え１５とフィルター枠１６とでフィルターユニット１７を構成している。フィルター支え１５はメインフィルター１１とは密着或いは固着しているが、フィルター枠１６には密着せず、隙間設けて切り離されている。

次に前記メインフィルター１１に付着した塵埃を除去する除塵機構を説明する。

図１に示す加振部１８はメインフィルター１１の下流側に配され、メインフィルター１１に対して上流側方向に力を加えてメインフィルター１１を衝撃振動させるようになっている。この衝撃振動によってメインフィルター１１上の塵埃が払い落とされ、集塵室内の細塵室２１に貯えられるようになっている。加振部１８は、ばね性を有する板金或いは樹脂板を素材とする弾性体２２と、弾性体の下端２３に上流側から下流側に向かって衝撃振動を加える作用部２４とからなる。

図６および図８の（ｂ）は弾性体２２の正面図を、図７および図８の（ａ）は弾性体２２の側面図を示している。弾性体２２は略四角形の上記板金或いは樹脂板に数箇所の切り欠き２５を設けて幅寸法ａの矩形２６が連続する櫛形とすると共に、切り欠き２５の根元２７で矢印２８方向に角度Ａだけ曲げた形状になっている。さらに図８（ｂ）に示す様に弾性体の下端２３（櫛形状の先端部）は押圧板３２で２本づつ連結されている。

図１１の（ａ）、（ｂ）に示す様に弾性体２２をフィルター枠１６に当接させた状態で弾性体上部３３をフィルターユニット１７上部にビスｂで着脱自在に固定されている。この時弾性体の下端２３は送風機１の吸引経路の空気流れ方向３６にビスｂを中心として回動自在になっている。その際、図９および１０に示す様にフィルターユニット１７の下流側から弾性体２２をフィルター枠１６に当接させた状態で弾性体上部３３をフィルターユニット１７上部に固定すると、弾性体の曲げられた部分３４がもどされる。このとき弾性体２２は長さＤ（ｍｍ）だけ変位した状態になるので、弾性体２２のバネ定数をＫ（Ｎ／ｍｍ）とすると弾性体２２がフィルターユニット１７に取り付けられた状態で弾性体２２がフィルターユニット１７にＫ×Ｄ（Ｎ）の力を加えていることになる。

前記弾性体２２を衝撃振動させる図１２の（ａ）、（ｂ）に示す作用部２４は、モータ３７とモータ３７の回転を伝達されるシャフト３８とシャフト３８から法線方向に突出したピン３９からなる。図１３はフィルターユニット１７と加振部１８（弾性体２２および作用部２４）を下流側から見た状態を示しており、作用部２４は弾性体２２の上流側の押圧板３２前方に配設され、弾性体２２は送風機１の吸引経路内に空気流れに逆らう形で配設されるが、矩形２６の幅寸法ａを３〜５ｍｍと細いものにすることで空気抵抗を抑えて圧力損失による吸引力ロスを最小限にとどめることができる。

ピン３９は押圧板３２と同数設けられ、ピン３９のシャフト３８上におけるスラスト方向位置はピン３９が押圧板３２の中央部に位置する様に配されると共に、図１２（ｂ）の作用部２４の側面図に示す様にシャフト３８の円周方向には、隣接するピン３９が互いに３６０°をピン３９の取り付け個数で割り算した角度で互いに等角度ずれた位置に設けられている。本実施例では、ピン３９の個数が４個なので、３６０°÷４＝９０°になり、隣接するピン３９が９０°ずれた配置となっている。モータ３７に通電されるとシャフト３８が図１３の矢印４２方向に回転し、ピン３９ａが押圧板３２ａに当接すると、ピン３９ａを介してシャフト３８の回転力の一部が押圧板３２ａに伝えられ、結果として弾性体２２の一部の矩形２６に上流側から下流側に向かって応力を加えられる様な構成になっている。弾性体２２の矩形２６の幅寸法ａは３〜５ｍｍと非常に細いが複数（本実施例では２本）の矩形２６の自由端を結合することで弾性力を増し、メインフィルター１１に与える衝撃を大きくしている。

また、既述の様に弾性体がフィルターユニット１７に取り付けられた状態で弾性体２２がフィルターユニット１７にＫ×Ｄ（Ｎ）の力を加えている様になっているので、メインフィルター１１に与える衝撃を更に大きくしている。

図１４から図１８は加振部１８がメインフィルター１１に衝撃振動を与える動きを説明する図で、簡略化のために作用部２４はモータ３７を図示せずにシャフト３８と、ピン３９のみが描かれている。図１４の様に、ピン３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、３９ｄの何れも押圧板３２に接触していない状態でモータ３７に通電されるとシャフト３８が矢印４３方向に回転を開始し、図１５に示している様にピン３９ａが押圧板３２ａに接触するとシャフト３８の回転力の一部がピン３９ａを介して押圧板３２ａに矢印４４方向の応力が加え始める。

さらに、シャフト３８が回転すると図１６の様にピン３９ａが押圧板３２ａを矢印４５方向に持ち上げ、押圧板３２ａが最も持ち上げられた図１７の状態から更にシャフトが回転すると押圧板３２ａからピン３９ａが離れる。図１８の様にピン３９ａが押圧板３２ａから離れると、押圧板３２ａに加えられていた矢印４４方向の応力が無くなり、弾性体２２の弾性力による矢印４６方向の力で弾性体２２は初期位置に戻ると共に弾性体２２がフィルター支え１５及びフィルター枠１６に衝撃を与える。ピン３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、３９ｄがこの順にそれぞれ単独で押圧板３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄを所定の位置まで持ち上げては放すということを繰り返しフィルター支え１５及びフィルター枠１６に衝撃振動を加え続ける。

フィルター支え１５は、図５に示す様に濾材プリーツ山谷と同じ形状を有してメインフィルター１１に密着しかつ、フィルター枠１６とは隙間あけて切り離されている。前記隙間あけて切り離している理由は、フィルター支え１５がフィルター枠１６に固定されているとフィルター支え１５に加えられた衝撃がフィルター枠１６に伝わって衝撃が減衰しメインフィルター１１に伝わる衝撃が小さくなるのを防ぐためである。前記のように構成したフィルター支え１５を弾性体２２がたたくことで、下流側から上流側方向へ床面にたたきつけるような、衝撃振動がメインフィルター１１の山谷の表面全域に効率よく伝わり、メインフィルター１１の表面から塵埃が剥離される。

さらに、弾性体２２がフィルター枠１６をたたくことで、フィルターユニット１７の全体に対し衝撃振動を伝えることができると共に、特にメインフィルター１１とフィルター枠１６との結合部である外周域に衝撃振動を与えるので、メインフィルター１１の隅部に堆積した塵埃を効率よく剥離することができる。

また、フィルターユニット１７は上部を前方に傾けて設けてあり、塵埃が付着する面が斜め下方向を向いているのでメインフィルター１１から浮き上がった塵埃には重力が働きメインフィルター１１から落下しやすくなっている。

さらに、図１４から図１８で明らかな様に、ピン３９ａが押圧板に接触している間は他のピン３９ｂ、３９ｃ、３９ｄの何れも押圧板３２に接することが無いので、ピン３６が２本、３本、４本と複数にわたり同時に押圧板３２を持ち上げる場合と比べ、シャフト３８にかかるトルク荷重が小さく、モータ負荷も小さくて済むのでモータ３７のサイズも小さくできる。弾性体２２の矩形２６の幅寸法ａを太くすれば大きな衝撃力が得られるが空気抵抗が大きくなり圧力損失による吸引力ロスが大きくなってしまうが、矩形２６の幅寸法ａを３〜５ｍｍと非常に細くした場合においては、自由端を複数結合することでそれぞれの弾性力を増しメインフィルター１１に与える衝撃力を大きなものにすることができかつ、空気抵抗を抑えて圧力損失による吸引力ロスを最小限にとどめることができる。

さらに幅寸法ａが太い矩形２６を単体で持ち上げる時に比べて、細い矩形２６を連結したものを持ち上げる時の方が必要トルクが小さくて済み、モータ３７も小さいもので良く、全体の小型軽量化にもつながっている。メインフィルター１１の濾材の最上流側に有した多孔質膜１３の表面には金属を蒸着する等の潤滑処理を施されているので塵埃がフィルター表面で引っ掛かることが無く、非常にスムーズに塵埃がフィルター表面から剥離できる。さらにメインフィルター１１の塵埃を捕捉する面は多孔質膜１３になっており、不織布の様な濾材で繊維に塵埃が絡み付く様なことが無いために良好な塵離れを実現できる。

なお、上記多孔質膜１３がポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等の塵離れの良い素材を用いた場合、金属蒸着等の潤滑処理がなくても上記と同様な効果が得られるものである。

図１９は作用部２４のモータ３７への電力制御を示すブロック図である。

電源４７から送風機１に電力が供給されている時に送風機スイッチ４８をオフにすると、電力変化検知手段４９が送風機１に供給されていた電力が０に変化したことを検知し、モータ制御部５０と時間測定部５１に信号を送る。電力変化検知手段４９から信号を受けたモータ制御部５０は電源４７からモータ３７へ電力を供給しモータ３７を回転させ、電力変化検知手段４９から信号を受けた時間測定部５１はその時点からの経過時間を測定し始める。時間測定部５１が測定する時間が予め決められた時間に到達すると時間測定部５１がモータ制御部５０に信号を送り、時間測定部５１から信号を受けたモータ制御部５０はモータ３７への電力供給を遮断しモータ３７の回転を停止する。

以上の構成で動作について説明する。

電気掃除機の運転操作が開始され、送風機１に通電されると吸口から塵埃が吸引されプレフィルター１０で粗塵埃が分離され、分離された粗塵埃は集塵室９に蓄積される。メインフィルター１１では細塵が分離され、分離された細塵は細塵室２１に蓄積される。メインフィルター１１表面には非常に細かい塵埃が捕捉されて目が詰まり圧力損失が大きくなるので吸引力が低下する。掃除作業が終了するか一旦停止するために送風機１の通電を止めると、電力変化検知手段４９が送風機１に供給されていた電力が０に変化したことを検知しモータ３７へ一定時間電力が供給される。モータ３７に通電されるとシャフト３８が回転し、４本のピン３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、３９ｄのうちの何れかのピンが各々のピンに対応した押圧板３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄを所定の位置まで持ち上げて放す。弾性体２２は初期位置に戻ると共に弾性体２２がフィルター支え１５およびフィルター枠１６に衝撃を与え、結果的にメインフィルター１１に下流側から上流側方向へ非常に短時間に衝撃力が加えられる。モータ３７に一定時間通電されている間、４本のピン３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、３９ｄによってこの事が順に繰り返されてメインフィルター１１が衝撃振動しメインフィルター１１から塵埃が剥離される。

つまり、メインフィルター１１が塵埃で目詰まりを起こすなどにより圧力損失が増加した場合でも初期の圧力損失に回復し、このことにより吸引力の変化を少なくして安定した集塵性能を発揮する事ができる。

この時、弾性体自体は切り欠き２５の根元２７で矢印２８方向に角度Ａだけ曲げた形状になっているが、フィルターユニット１７に固定されると曲げられた部分が弾性体上部３３と水平になるまで移動させられるため、その変位分だけ弾性体２２がフィルターユニット１７に力を加えていることになり、フィルター支え１５およびフィルター枠１６に与えられる衝撃もそれだけ大きくなる。

しかし、弾性体形状が単なる平板の場合は、弾性体２２がフィルター支え１５およびフィルター枠１６に接触した瞬間にフィルター支え１５およびフィルター枠１６に加えた衝撃の反力を受けて振動し、結果的に弾性体２２によるフィルター支え１５およびフィルター枠１６に対して加えた衝撃力が減衰してしまうことが有るが、弾性体２２がフィルターユニット１７に接触した状態でも弾性体２２がフィルターユニット１７に力を加えているので、弾性体２２によってフィルター支え１５およびフィルター枠１６に加えた衝撃が減衰してしまうことがなく、弾性体２２の弾性力を最大限用いることができるのである。

また、集塵室９内のメインフィルター１１表面の塵埃が自動的に剥離され続けるので、電気掃除機使用者がメインフィルター１１を掃除したり水洗いしたりと言ったフィルターメンテナンスを行う作業回数を大幅に低減させることができる。

なお、本実施の形態では、弾性体２２をフィルターユニット１７上部にビスｂで着脱自在に固定された場合で説明したが、弾性体２２をフィルターユニット１７にビス等の締結手段を用いず、嵌め込み等による嵌合によって着脱自在に保持した状態で、集塵室９内に挿着し、前記フィルターユニット１７を内包した集塵室９を掃除機本体６に装着することで、弾性体２２が掃除機本体６の内壁によって付勢され、弾性体２２がフィルターユニット１７にＫ×Ｄ（Ｎ）の弾性力を加える作用をし、上記で述べた効果が同様に得られるものである。

さらに、本実施の形態では、弾性体２２を衝撃振動させる駆動源にモータ３７を使用した場合で説明したが、駆動源をコードリールの回転力を利用した場合やソレノイドの振動を利用した場合でも良く、いずれの場合においても同様の効果が得られるのは明らかである。

なおさらに、本実施の形態では、ピン３９ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄの何れも押圧板３２に接触していない状態でモータに通電させたが、何れかのピンが押圧板３２に接触した状態でモータを通電しても同様の効果が得られるのは明らかである。

（実施の形態２）
本発明の第２の実施例の掃除機を図２０を用いて説明する。実施例１と同様な部分は同番号を付してその説明を省略する。

図２０は送風機１および作用部２４のモータ３７への電力制御を示すブロック図である。作用部２４の通電を入切する作用部スイッチである除塵スイッチ５２が掃除機使用者によって入の状態にされると、電力制御部５３が電源４７から送風機１に供給されている電力を遮断し、代わって電源４７からの電力をモータ３７へ供給すると共に、時間測定部５１に信号を送る。ただし除塵スイッチ５２が入の状態にされた時に送風機１に電力が供給されていなければ電力制御部５３は電源４７から電力をモータ３７へ供給し始めると共に、時間測定部５１に信号を送る動作を行う。電力制御部５３から信号を受けた時間測定部５１はその時点からの経過時間を測定し始めて、予め決められた時間に到達すると時間測定部５１が電力制御部５３に信号を送り、電力制御部５３はモータへの電力を供給を遮断しモータを回転を停止する。

以上の構成で動作について説明する。

電気掃除機の運転操作が開始され、送風機１に通電されると吸口から塵埃が吸引されプレフィルター１０で粗塵埃が分離され、分離された粗塵埃は集塵室９に蓄積される。メインフィルター１１では細塵が分離され、分離された細塵は細塵室２１に蓄積される。メインフィルター１１表面には非常に細かい塵埃が捕捉されて目が詰まり圧力損失が大きくなるので吸引力が低下する。掃除機の吸引力が低下したと感じた掃除機使用者によってフィルター振動ボタン（図示せず）が押されると、送風機１が運転中は送風機１の運転を停止した後一定時間モータ３７に通電される様に、送風機が運転されていなければ即座に一定時間モータ３７に通電される様に制御されている。モータ３７に通電されるとシャフト３８が回転し、４本のピン３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、３９ｄのうちの何れかのピンが各々のピンに対応した押圧板３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄを所定の位置まで持ち上げて放す。弾性体２２は初期位置に戻ると共に弾性体２２がフィルター支え１５およびフィルター枠１６に衝撃を与え、結果的にメインフィルター１１に下流側から上流側方向へ非常に短時間に衝撃力が加えられる。モータ３７に一定時間通電されている間、４本のピン３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、３９ｄによってこの事が順に繰り返されてメインフィルター１１が衝撃振動しメインフィルター１１から塵埃が剥離される。

つまりメインフィルター１１が塵埃で目詰まりを起こすなどにより圧力損失が増加し、風量が低下した場合でも掃除機使用者が除塵ボタンを押しさえすれば初期の圧力損失に戻る。このことにより吸引力の変化も少なくして安定した集塵性能を発揮する事ができる。掃除機使用者が除塵ボタンを押さなければ、除塵作業が行われないので無駄に除塵作業が行われることが無いのである。

なお、本実施の形態では、弾性体２２を衝撃振動させる駆動源にモータ３７を使用した場合で説明したが、駆動源をコードリールの回転力を利用した場合やソレノイドの振動を利用した場合でも良く、いずれの場合においても同様の効果が得られるのは明らかである。

さらに、本実施の形態では、ピン３９ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄの何れも押圧板３２に接触していない状態でモータに通電させたが、何れかのピンが押圧板３２に接触した状態でモータを通電しても同様の効果が得られるのは明らかである。

（実施の形態３）
本発明の第３の実施例の掃除機を図２１から２８を用いて説明する。実施例１および２と同様な部分は同番号を付してその説明を省略する。

図２１の（ｂ）は弾性体２２の正面図を、図２１の（ａ）は弾性体２２の側面図を示している。弾性体２２は略四角形の板金或いは樹脂板に数箇所の切り欠き２５を設けて幅寸法ａの矩形２６が連続する櫛形とすると共に、弾性体の下端２３（櫛形状の先端部）は押圧板３２で２本づつ連結されている。

図２２の（ａ）、（ｂ）に示す様に弾性体２２から突出した上下２段の衝撃板５６、５７をそれぞれフィルター支え５８、５９に当接させた状態で弾性体上部３３をフィルターユニット１７上部にビスｂで着脱自在に固定されている。この時弾性体の下端２３は送風機１の吸引経路の空気流れ方向３６にビスｂを中心として回動自在になっている。モータ３７に通電されるとシャフト３８が回転し、４本のピン３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、３９ｄのうちの何れかのピンが各々のピンに対応した押圧板３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄを所定の位置まで持ち上げて放す。弾性体２２は初期位置に戻ると共に弾性体２２がフィルター支え１５およびフィルター枠１６に衝撃を与え、結果的にメインフィルター１１に下流側から上流側方向へ非常に短時間に衝撃力が加えられる。モータ３７に一定時間通電されている間、４本のピン３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、３９ｄによってこの事が順に繰り返されてメインフィルター１１が衝撃振動しメインフィルター１１から塵埃が剥離される。上下２段の衝撃板５６、５７が２つのフィルター支え５８、５９に衝撃を与えるので、１つのフィルター支えに衝撃を与えるよりも衝撃が大きくなっている。

さらに、フィルター支え１５がフィルター枠１６に固定されているとフィルター支え１５に加えられた衝撃がフィルター枠１６に伝わってメインフィルター１１に伝わる衝撃が小さくなるが、フィルター支え１５はフィルター枠１６には密着せず、隙間設けて切り離されているので衝撃が減衰すること無く効率よくメインフィルター１１に伝達される。

図２４から図２８は加振部１８がメインフィルター１１に衝撃振動を与える動きを説明する図で、簡略化のために作用部２４はモータ３７を図示せずにシャフト３８と、ピン３９のみが描かれている。図２４の様に、ピン３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、３９ｄの何れも押圧板３２に接触していない状態でモータ３７に通電されるとシャフト３８が矢印４３方向に回転を開始し、図２５に示している様にピン３９ａが押圧板３２ａに接触するとシャフト３８の回転力の一部がピン３９ａを介して押圧板３２ａに矢印４４方向の応力が加え始める。

さらに、シャフト３８が回転すると図２６の様にピン３９ａが押圧板３２ａを矢印４５方向に持ち上げ、押圧板３２ａが最も持ち上げられた図２７の状態から更にシャフトが回転すると押圧板３２ａからピン３９ａが離れる。図２８の様にピン３９ａが押圧板３２ａから離れると、押圧板３２ａに加えられていた矢印４４方向の応力が無くなり、弾性体２２の弾性力による矢印４６方向の力で弾性体２２は初期位置に戻ると共に、弾性体２２から突出した上下２段の衝撃板５６、５７が２つのフィルター支え５８、５９に衝撃を与える。ピン３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、３９ｄがこの順にそれぞれ単独で押圧板３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄを所定の位置まで持ち上げては放すということを繰り返し、フィルター支え５８、５９を衝撃振動させ、メインフィルター１１全体に衝撃振動を加え続ける。このメインフィルター１１全体の衝撃振動がメインフィルター１１上の塵埃にも伝わり、メインフィルター１１から塵埃が剥離される。

また、フィルター枠１６に衝撃振動を加えるよりも、フィルター枠１６と隙間をあけて分離したフィルター支え１５に衝撃板５６、５７で衝撃振動を加える方が、メインフィルター１１の衝撃振動も大きく、メインフィルター上の塵埃の剥離も効率よく行われる。作用部のモータへの電力制御は、実施例１で述べた図１９に基づくもので、送風機の送風機スイッチ４８をオフにすると、一定時間モータを回転させた後停止する様になっている。

以上の構成で動作について説明する。

電気掃除機の運転操作が開始され、送風機１に通電されると吸口から塵埃が吸引されプレフィルター１０で粗塵埃が分離され、分離された粗塵埃は集塵室９に蓄積される。メインフィルター１１では細塵が分離され、分離された細塵は細塵室２１に蓄積される。メインフィルター１１表面には非常に細かい塵埃が捕捉されて目が詰まり圧力損失が大きくなるので吸引力が低下する。掃除作業が終了するか一旦停止するために送風機１の通電を止めると、電力変化検知手段４９が送風機１に供給されていた電力が０に変化したことを検知しモータ３７へ一定時間電力が供給される。モータ３７に通電されるとシャフト３８が回転し、４本のピン３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、３９ｄのうちの何れかのピンが各々のピンに対応した押圧板３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄを所定の位置まで持ち上げて放す。弾性体２２が初期位置に戻る際に上下２段の衝撃板５６、５７が２つのフィルター支え５８、５９に衝撃を与え結果的にメインフィルター１１に下流側から上流側方向へ非常に短時間力が加えられる。モータ３７に一定時間通電されている間、４本のピン３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、３９ｄによってこの事が順に繰り返されてメインフィルター１１が衝撃振動しメインフィルター１１から塵埃が剥離される。

（実施の形態４）
本発明の第４の実施例の掃除機を説明する。実施例１〜３と同様な部分は同番号を付してその説明を省略する。

図２０において、送風機１および作用部２４のモータ３７への電力制御は以下の通りである。

除塵スイッチ５２が掃除機使用者によって入の状態にされると、電力制御部５３が電源４７から送風機１に供給されている電力を遮断し、代わって電源４７からの電力をモータ３７へ供給すると共に、時間測定部５１に信号を送る。また、除塵スイッチ５２が入の状態にされた時に送風機１に電力が供給されていなければ、電力制御部５３は電源４７から電力をモータ３７へ供給し始めると共に、時間測定部５１に信号を送る動作を行う。電力制御部５３から信号を受けた時間測定部５１はその時点からの経過時間を測定し始めて、予め決められた時間に到達すると時間測定部５１がモータ制御部５０に信号を送り、モータ制御部５０から信号を受けたモータ制御部５０はモータ３７への電力の供給を遮断しモータの回転を停止する。

以上の構成で動作について説明する。

電気掃除機の運転操作が開始され、送風機１に通電されると吸口から塵埃が吸引されプレフィルター１０で粗塵埃が分離され、分離された粗塵埃は集塵室９に蓄積される。メインフィルター１１では細塵が分離され、分離された細塵は細塵室２１に蓄積される。メインフィルター１１表面には非常に細かい塵埃が捕捉されて目が詰まり圧力損失が大きくなるので吸引力が低下する。掃除機の吸引力が低下したと感じた掃除機使用者によってフィルター振動ボタン（図示せず）が押されると、送風機１が運転中は送風機１の運転を停止した後一定時間モータ３７に通電される様に、送風機が運転されていなければ即座に一定時間モータ３７に通電される様に制御されている。モータ３７に通電されるとシャフト３８が回転し、４本のピン３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、３９ｄのうちの何れかのピンが各々のピンに対応した押圧板３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄを所定の位置まで持ち上げて放す。弾性体２２が初期位置に戻る際に上下２段の衝撃板５６、５７が２つのフィルター支え５８、５９に衝撃を与え結果的にメインフィルター１１に下流側から上流側方向へ非常に短時間力が加えられる。モータ３７に一定時間通電されている間、４本のピン３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、３９ｄによってこの事が順に繰り返されてメインフィルター１１が衝撃振動しメインフィルター１１から塵埃が剥離される。

つまり、メインフィルター１１が塵埃で目詰まりを起こすなどにより圧力損失が増加し、風量が低下した場合でも掃除機使用者が除塵ボタンを押しさえすれば初期の圧力損失に戻る。このことにより吸引力の変化も少なくして安定した集塵性能を発揮する事ができる。掃除機使用者が除塵ボタンを押さなければ、除塵作業が行われないので無駄に除塵作業が行われることが無いのである。

以上のように、本発明にかかる電気掃除機は、塵埃と空気を分離するフィルター表面の塵埃の自動クリーニング化を実現することにより、塵埃の吸引量によらず吸引性能の安定した掃除機を実現できる。

本発明の実施の形態１における電気掃除機の集塵部の構成を示す断面図同電気掃除機のプレフィルターの正面図（ａ）同電気掃除機のメインフィルターの断面図、（ｂ）同メインフィルターの正面図同電気掃除機のメインフィルターとフィルター支えの関係を示す部分断面図（ａ）同電気掃除機のフィルターユニットの断面図、（ｂ）同フィルターユニットの正面図同電気掃除機の弾性体の正面図同電気掃除機の弾性体の側面図（ａ）同電気掃除機のフィルターユニットと弾性体の関係を示す側面図、（ｂ）同フィルターユニットと弾性体の関係を示す正面図同電気掃除機のフィルターユニットと弾性体の関係を示す側面図同電気掃除機の弾性体をフィルターユニットへ取り付けた状態を示す側面図（ａ）同電気掃除機のフィルターユニットと弾性体の関係を示す側面図、（ｂ）同フィルターユニットと弾性体の関係を示す正面図（ａ）同電気掃除機の作用部の構成を示す正面図、（ｂ）同作用部の構成を示す側面図同電気掃除機のフィルターユニットと加振部の関係図同加振部の動作図同加振部の動作図同加振部の動作図同加振部の動作図同加振部の動作図同電気掃除機の送風機と作用部のモータへの電力制御を示すブロック図本発明の実施の形態２における電気掃除機の送風機と作用部のモータへの電力制御を示すブロック図（ａ）本発明の実施の形態３における電気掃除機のフィルターユニットと弾性体の関係を示す側面図、（ｂ）同フィルターユニットと弾性体の関係を示す正面図（ａ）同電気掃除機のフィルターユニットと弾性体の関係を示す側面図、（ｂ）同フィルターユニットと弾性体の関係を示す正面図同電気掃除機のフィルターユニットと加振部の関係図同加振部の動作図同加振部の動作図同加振部の動作図同加振部の動作図同加振部の動作図従来の掃除機のフィルター除塵機構の構成図（ａ）同電気掃除機のフィルター除塵機構の動作を示す断面図、（ｂ）同フィルター除塵機構の動作を示す断面図、（ｃ）同フィルター除塵機構の動作を示す正面図

符号の説明

１送風機
６本体
９集塵室
１１メインフィルター
１３多孔質膜
１５フィルター支え
１６フィルター枠
１８加振部
２２弾性体
２４作用部
４８送風機スイッチ

Claims

吸引用の送風機を内包する本体と、前記送風機への吸引経路に配設され塵埃を集積する集塵室と、前記集塵室内に装着され集塵室内に取り込まれる空気中の塵埃を濾過するフィルターと、前記フィルターの下流側面に対し略垂直方向に回動自在に支持されると共に前記フィルターの下流側から上流側方向に弾性応力を加えた状態で当接させて配設される弾性体と、前記弾性体の一部に応力を与える作用部とからなり、前記作用部は前記弾性体の自由端を前記フィルターの下流側面に対し離れる方向に作用させて、前記弾性体に弾性応力を持たせ、前記弾性応力を前記フィルターの負圧側面に断続的に作用させることで衝撃振動を加える加振部を有した電気掃除機。
フィルターの上部をフィルターの上流側に前傾させて配設した請求項１記載の電気掃除機。
フィルターはフィルター枠と、フィルター濾材と、フィルター支えとからなり、前記フィルター濾材はひだ織りにしてフィルター枠に固定されると共に前記フィルター支えがフィルター濾材に下流側から当接する請求項１又は２記載の電気掃除機。
フィルター支えはフィルター枠に固定されないようにした請求項３記載の電気掃除機。
加振部がフィルターの少なくとも２ヶ所に振動を加える請求項１から４のいずれかに記載の電気掃除機。
加振部がフィルター支えに振動を加える請求項３から５のいずれかに記載の電気掃除機。
加振部がフィルター枠に振動を加える請求項３から６のいずれかに記載の電気掃除機。
フィルターは上流側表面に多孔質膜を露出させると共に前記多孔質膜表面を潤滑処理したフィルター濾材を備えた請求項１から７のいずれかに記載の電気掃除機。
送風機の通電を入切する送風機スイッチを有し、送風機スイッチが入から切に変わった際加振部を動作させる請求項１から８のいずれかに記載の電気掃除機。
加振部の通電を入切する加振部スイッチを有し、加振部スイッチが入り状態の際は、送風機への通電を遮断する請求項１から８記載の電気掃除機。