JP2011050424A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】高い吸込仕事率を確保しながら、吸込力が低下しにくい電気掃除機を提供する。
【解決手段】電動送風機（図示せず）で吸引した塵埃を含む空気を導入する吸引口（図示せず）と、電動送風機の上流側に設置され塵埃を集塵する集塵ケース５とを備え、集塵ケース５は、塵埃を分離する塵埃分離部（図示せず）と、分離された塵埃を収容する塵埃収容部２４と、塵埃を濾し取る濾過フィルター（図示せず）を有し、空気が吸引口から塵埃分離部を通り濾過フィルターを通過する主風路（図示せず）とは異なる旋回気流を発生させて塵埃舞い上がりを防ぐ空気取入口３４を塵埃収納部２４に設けたもので、塵埃が塵埃収容部２４に運ばれたとき、空気取入口３４を通過した吸引風の旋回気流により、塵埃が、塵埃収容部２４内で旋回し続け塵埃分離部に舞い上がるのを防ぎ、かつ塵埃収容部２４内の塵埃が濾過フィルターに再付着するのを防止し、風量低下を抑制することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、繰り返し使用可能な集塵ケースを使用する電気掃除機に関するものである。

従来、この種の電気掃除機としては、集塵ケース内に専用の旋回気流を発生させて、吸引した空気流より遠心力で塵埃を分離し、集塵ケース内に塵埃を堆積させるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−３４２４９２号公報

しかしながら、前記従来の電気掃除機の構成では、集塵ケース内に旋回気流を発生させて、吸引した空気流より遠心力で塵埃を分離し、集塵ケース内に塵埃を堆積させるようにしているが、多くは吸込み仕事率を高位に確保する制約から、塵埃を十分に遠心分離できない構成となっている。そのため、集塵ケース内で塵埃が堆積すると、堆積した塵埃自体がフィルターの役割を果たすため、粗塵の堆積部に細塵も付着してこれが通気抵抗となり、急激に吸引力が低下するという課題を有していた。また、旋回気流を発生させるために、吸気経路を大きく曲げる必要があり、かつ吸入時に旋回流も発生するため、集塵ケース内で吸入から排気に至る経路での圧力損失が大きくなり、吸込仕事率が低くなる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、高い吸込仕事率を確保しながら、かつ塵埃を吸引しても吸込力が低下しにくい電気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、電動送風機と、前記電動送風機により吸引した塵埃を含む空気を導入する吸引口と、前記電動送風機の上流側に設置され塵埃を集塵する集塵ケースとを備えた電気掃除機において、前記集塵ケースは、前記塵埃を分離する塵埃分離部と、分離された塵埃を収容する塵埃収容部と、塵埃を濾し取る濾過フィルターを有し、吸引した塵埃を含む空気が前記吸引口から前記塵埃分離部を通り前記濾過フィルターを通過する主風路とは異なる旋回気流を発生させて塵埃舞い上がりを防ぐ空気取入口を少なくとも１箇所前記塵埃収納部に設けたもので、塵埃が塵埃収容部に運ばれたとき、塵埃収容部内部は空気取入口を通過した吸引風が旋回気流を発生させているため、塵埃収容部内部の塵埃は旋回し続け塵埃収容部から塵埃分離部へ舞い上がることを防ぐ。そのため、塵埃収容部に収容した塵埃が濾過フィルターへ再付着することを防止して、風量が低下することを抑制し、風量維持性能に優れた電気掃除機を提供することができる。従って、本発明の電気掃除機は、塵埃を多量に吸引しても吸込力が低下しにくく、高い吸込仕事率を長期間維持するため、メンテナンスを長期間する必要がない。

本発明の電気掃除機は、高い吸込仕事率を確保しながら、かつ塵埃を多量に吸引しても吸込力が低下しにくく、さらに長期間に渡ってメンテナンスが不要となる。

本発明の実施の形態１における電気掃除機の全体構成を示す図 同電気掃除機の掃除機本体の断面図 （ａ）同電気掃除機の集塵ケースの縦断面図（開閉蓋を開けた状態）、（ｂ）同集塵ケースの縦断面図（開閉蓋を閉じた状態）、（ｃ）図３（ｂ）のＡ−Ａ断面図、（ｄ）図３（ｂ）のＢ−Ｂ断面図 （ａ）図３（ｂ）のＣ−Ｃ断面図、（ｂ）図４（ａ）のＤ−Ｄ断面図 同電気掃除機の第１の濾過フィルターの構造を示す断面図 同電気掃除機の第２の濾過フィルターの部分拡大断面図 （ａ）同集塵ケースにおける吸引口付近の気流を示す平断面図、（ｂ）同集塵ケースにおける濾過フィルター付近の気流の流れを示す平断面図、（ｃ）同集塵ケースにおける縦方向の気流の流れを示す縦断面図 図７（ｃ）のＥ−Ｅ断面図 本発明の実施の形態２における電気掃除機の要部断面図（図３（ｂ）のＣ−Ｃ断面）

第１の発明は、電動送風機と、前記電動送風機により吸引した塵埃を含む空気を導入する吸引口と、前記電動送風機の上流側に設置され塵埃を集塵する集塵ケースとを備えた電気掃除機において、前記集塵ケースは、前記塵埃を分離する塵埃分離部と、分離された塵埃を収容する塵埃収容部と、塵埃を濾し取る濾過フィルターを有し、吸引した塵埃を含む空気が前記吸引口から前記塵埃分離部を通り前記濾過フィルターを通過する主風路とは異なる旋回気流を発生させて塵埃舞い上がりを防ぐ空気取入口を少なくとも１箇所前記塵埃収納部に設けたもので、塵埃が塵埃収容部に運ばれたとき、塵埃収容部内部は空気取入口を通過した吸引風が旋回気流を発生させているため、塵埃収容部内部の塵埃は旋回し続け塵埃収容部から塵埃分離部へ舞い上がることを防ぐ。そのため、塵埃収容部に収容した塵埃が濾過フィルターへ再付着することを防止して、風量が低下することを抑制し、風量維持性能に優れた電気掃除機を提供することができる。従って、本発明の電気掃除機は、塵埃を多量に吸引しても吸込力が低下しにくく、高い吸込仕事率を長期間維持するため、メンテナンスを長期間する必要がない。

第２の発明は、特に、第１の発明の空気取入口を集塵ケース内部で連通させて構成したもので、外部から空気を導入していないため吸込力を落とさずに旋回気流を発生させることができ、高吸引力のまま濾過フィルターのメンテナンス性を向上させる電気掃除機を提供することができる。

第３の発明は、特に、第１の発明の空気取入口を集塵ケースの外部と塵埃収容部を連通させて構成したもので、集塵ケース外部と塵埃収容部の圧力差が内部で空気取入口を設けたときに比べて大きいため流量を大きくすることができ、より強力な旋回気流を発生させて塵埃に遠心力を与えて塵埃の舞い上がりを抑え、その結果濾過フィルターに塵埃が付着しにくくなり、濾過フィルターのメンテナンス性を向上させる電気掃除機を提供することができる。

第４の発明は、特に、第３の発明の空気取入口を開閉自在にしたもので、主風路の吸引力を増したいときは空気取入口を閉じ、塵埃の舞い上がりを抑えたいときは空気取入口を開けて旋回気流を発生させることをユーザーが自由に選択することができる電気掃除機を提供することができる。

第５の発明は、特に、第１〜第４のいずれか１つの発明の空気取入口を塵埃収容部の下面近傍に設けたもので、発生した旋回気流を主風路から遠ざけ塵埃が舞い上がることを抑え、その結果濾過フィルターに塵埃が付着しにくくなり、濾過フィルターのメンテナンス
性を向上させる電気掃除機を提供することができる。

第６の発明は、特に、第１〜第５のいずれか１つの発明の塵埃分離部で発生させた第１の旋回気流と、空気取入口から流入する空気で発生する第２の旋回気流を同一方向に旋回させるもので、第１の旋回気流と第２の旋回気流が打ち消し合わず、より強力な旋回気流を生み出して塵埃に遠心力を与えて塵埃の舞い上がりを抑え、その結果濾過フィルターに塵埃が付着しにくくなり、濾過フィルターのメンテナンス性を向上させる電気掃除機を提供することができる。

第７の発明は、特に、第１〜第６のいずれか１つの発明の塵埃収容部と塵埃収容部の上流側に渡って空気取入口を、塵埃収容部と濾過フィルターの下流側に渡って連通路をそれぞれ設けたもので、空気取入口で発生した旋回気流で塵埃に遠心力を与えることに加えて、連通路に吸引風が流れることによって塵埃が引き寄せられさらに塵埃が塵埃分離部に舞い上がることを抑え、その結果濾過フィルターに塵埃が付着しにくくなり、濾過フィルターのメンテナンス性を向上させる電気掃除機を提供することができる。

第８の発明は、特に、第１〜第７のいずれか１つの発明の塵埃収容部の内径が塵埃分離部の内径よりも大きいもので、塵埃収容部と塵埃分離部の間に段差ができ、その段差によって塵埃が塵埃収容部から塵埃分離部に舞い上がろうとすることを遮ってそのまま塵埃収容部で旋回し続けやすくなり、その結果濾過フィルターに塵埃が付着しにくくなり、濾過フィルターのメンテナンス性を向上させる電気掃除機を提供することができる。

以下に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、本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）
本発明の実施の形態１における電気掃除機について、図１〜８を用いて説明する。図１は、本実施の形態における電気掃除機の全体構成を示す図、図２は、同電気掃除機の掃除機本体の断面図である。

図１、２において、１は、本実施の形態における電気掃除機の掃除機本体で、前部に着脱自在の集塵ケース５を備え、前部底面に走行用のキャスター４を、後部両側面に同じく走行用の車輪３をそれぞれ備えている。７は、一端が、掃除機本体１の前部に設けた吸引口６ａに接続され、他端に延長管８が接続されるホースで、延長管８の先端には、床面の塵埃を吸引するための吸込具９が接続されており、後述の電動送風機２１を運転することにより、家屋内の床面上の塵埃を吸引することができる。

掃除機本体１内には、吸引気流を発生させる電動送風機２１が内蔵されている。さらに、電動送風機２１の上流側には、通気口を有する隔壁２６を介して、電動送風機２１により吸引した塵埃を含む空気を導入する集塵ケース５が掃除機本体１に対して着脱自在に設置されている。

また、集塵ケース５は、略円筒で縦方向に３段構成となっており上段から順に、ケース上部２２ａ、ケース中央部２２ｂ、塵埃収容部２４からなり、このケース上部２２ａとケース中央部２２ｂとを塵埃分離部２３とするものである。

また、図２に示すように、ケース上部２２ａは、塵埃を含む空気を接線方向より導入する旋回気流導入口１０を備えている。

そして、掃除機本体１の下部に設けた吸引口６ａと旋回気流導入口１０を連通するよう
に、集塵ケース５には、掃除機本体１の吸引口６ａと連通する吸引口６と第１の通風路１１を備えており、この第１の通風路１１には、通風経路を吸引口６から上方の旋回気流導入口１０まで吸引気流の損失軽減を図りながら略垂直方向に立ち上げる大きなＲ部を有した屈曲部１２を設けている。

この屈曲部１２を設けることにより滑らかに下方から上方へ空気を搬送し、衝突時の圧力損失を少なくすることができ、さらに、この屈曲部１２で、第１の通風路１１の通風経路を略垂直に構成することにより、吸引口６から旋回気流導入口１０までを最短距離で構成でき、第１の通風路１１内での圧力損失も少なくすることができ、より吸引力が大きく、また、集塵ケース５の大きさも小さい電気掃除機としている。

また、本実施の形態１では、第１の通風路１１である大きなＲ部を有した屈曲部１２を塵埃収容部２４に一体成形にて形成しており、屈曲部１２と塵埃収容部２４が同じ１つの部品で構成できるため、屈曲部１２と塵埃収容部２４が２重壁にならず第１の通風路１１の断面積を最大限大きく確保して圧力損失を少なくするようにし、部品点数の少ない安価、軽量で組立性の優れた電気掃除機としている。

集塵ケース５は、旋回気流導入口１０から最下段の塵埃を堆積させる塵埃収容部２４まで連通されており、旋回気流導入口１０から電動送風機２１に至る風路は、集塵ケース５の塵埃分離部２３に設けた開口部２５にて掃除機本体１の隔壁２６と連通させて形成している。さらには塵埃分離部２３には、円筒状の濾過フィルター２７を設置している。

この円筒状の濾過フィルター２７は、本実施の形態１では、上流側に粗塵フィルターからなる円筒形状の第１の濾過フィルター２７ａと、この第１の濾過フィルター２７ａより下流側の外周に設けた細塵フィルターからなる円筒形状の第２の濾過フィルター２７ｂとの２層構造から構成されている。

この第１の濾過フィルター２７ａと第２の濾過フィルター２７ｂは、集塵ケース５の旋回気流導入口１０と電動送風機２１とを連通する第１の風路である主風路２９ａの途中に配置されている。

また、旋回気流導入口１０から電動送風機２１に至る主風路２９ａは、第１の濾過フィルター２７ａ内から第２の濾過フィルター２７ｂ外周の空間全周にわたり設けられている。
また、塵埃収容部２４と第１の濾過フィルター２７ａの下流側に渡って、連通路３７が後述の塵埃収容部内壁３８の側面全周に渡って設けられており、塵埃収容部内壁３８の外周の空間３７ａ（図２、図４）と連通して副風路２９ｂを形成している。なお、連通路３７は空気が通過すればよく、貫通孔でなくてもメッシュのようなフィルターでも構わない。

また、第１の通風路１１は、集塵ケース５内部に設けた第２の濾過フィルター２７ｂの一部を貫通して通る様に構成されており、この第２の濾過フィルター２７ｂには、第１の通風路１１の経路の一部となる通風路が、濾過フィルター２７の風路とは独立し、エアータイトされた形で設けられている。

次に、図３〜図７を用いて、集塵ケース５と円筒状の濾過フィルター２７の詳細について説明する。図３（ａ）は、集塵ケース５の縦断面図（開閉蓋を開けた状態）、図３（ｂ）は、同集塵ケース５の縦断面図（開閉蓋を閉じた状態）、図３（ｃ）は、図３（ｂ）のＡ−Ａ断面図、図３（ｄ）は、図３（ｂ）のＢ−Ｂ断面図、図４（ａ）は、図３（ｂ）のＣ−Ｃ断面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＤ−Ｄ断面図、図５は、同電気掃除機の第１の濾過フィルターの構造を示す断面図、図６は、同電気掃除機の第２の濾過フィルターの
部分拡大断面図、図７（ａ）は、集塵ケース５における吸引口付近の気流を示す平断面図、図７（ｂ）は、集塵ケース５における濾過フィルター付近の気流の流れを示す平断面図、図７（ｃ）は、集塵ケース５における縦方向の気流の流れを示す縦断面図である。

図３（ａ）に示すように、集塵ケース５は、略円筒で縦方向に３段構成となっており、上段から順に、ケース上部２２ａ、ケース中央部２２ｂ、塵埃収容部２４からなり、このケース上部２２ａとケース中央部２２ｂとを塵埃分離部２３とするものである。

図３（ｃ）に示すように、旋回気流導入口１０は、ケース上部２２ａの断面である円筒内面１３の接線方向から気流が流入するように、内面１３に接する風向ガイド３４を設けかつ、第１の通風路１１の中心とケース上部２２ａの円周中心を結ぶ線上よりも下方に偏心させた位置に配置させている。

旋回気流を発生させるためには、旋回気流通風路を略円筒状、好ましくは円筒状に形成し、その旋回気流通風路の内壁面で、かつ、周方向に沿って旋回する気流が発生するように旋回気流導入口１０を形成する。すなわち、旋回気流導入口１０の吸引方向が、その内壁面の周方向に沿って流れるように円筒状の軸方向と直交する方向で、円筒状の接線方向としている。

そしてこの様な構成により、塵埃分離部２３におけるケース上部２２ａ内面に沿って発生した旋回気流ならびに、第１の濾過フィルター２７ａ内の円筒中空部に発生した旋回気流を形成する通路を旋回気流通風路とするものである。

また、旋回気流通風路に旋回気流が発生するには、当然のことながら旋回気流通風路内に電動送風機２１の吸引力が作用し、負圧状態を発生させる必要がある。そのため、略円筒状の旋回気流通風路の天井側を集塵ケース５の天部で覆い、他端側が塵埃収容部２４と気密に接続し、少なくとも旋回気流通風路内に配置した濾過フィルター２７部分から電動送風機２１の吸引力を作用させるようにすればよい。

また発生した旋回気流を塵埃収容部２４方向に発生させるよう、濾過フィルター２７の通気部を旋回気流導入口１０より塵埃収容部２４側に構成するものであり、本実施の形態１では、ケース上部２２ａに設けた旋回気流導入口１０の配置は、塵埃分離部２３に設けた開口部２５の上端部より、旋回気流導入口１０の下端部が上方になるよう配置されているものである。

この様に旋回気流導入口１０の配置位置を開口部２５より高くすることで、旋回気流導入口１０からケース上部２２ａの内面１３の接線方向より導入された空気は、開口部２５側の吸引力作用で下方向である塵埃収容部２４方向への旋回気流として発生する。この旋回しながら下降を続ける旋回気流により、綿ゴミなどの粗塵５２は、風圧を受けて旋回下降し塵埃収容部２４に導かれるものである。

さらに、集塵ケース５のケース上部２２ａの内面１３は、円筒状の濾過フィルター２７を構成する内側の第１の濾過フィルター２７ａの内面と全体として１つの面となっている。すなわち、集塵ケース５の内面に突出した突起物がない状態となっている。

本実施の形態１では、集塵ケース５を略円筒としたが、円筒は真円に限定せず楕円形状、８角形や１０角形などの多角形形状等でもよく、旋回気流導入口１０より接線方向から流入した気流が、集塵ケース５の内面に沿って旋回気流が生じる形状であれば良い。

また、円筒状の濾過フィルター２７においても同様に、円筒は真円に限定せず楕円形状
や８角形や１０角形などの多角形形状等でもよく、集塵ケース５の内面に沿って発生した旋回気流が、第１の濾過フィルター２７ａ内の円筒中空部においても発生し得る形状であれば良い。また、旋回気流導入口１０が上述の様に偏心させず中央に位置していても案内路やガイド等で旋回気流が発生する構成であれば構わない。

また、図３（ａ）、（ｂ）および図７（ｃ）に示すように、集塵ケース５の下部に配置した塵埃収容部２４には、塵埃収容部上面３６と、この塵埃収容部上面３６から突出した略円筒状の塵埃収容部内壁３８が設けられ、塵埃収容部内壁３８の内径は塵埃分離部２３の内径よりも大きくなっている。塵埃収容部内壁３８の内側の空間には吸引した塵埃の内、主に粗塵５２を堆積させるようになっており、塵埃収容部内壁３８の外側の空間には、吸引した塵埃の内の第１の濾過フィルター２７ａを通過し細塵５１を堆積させるようになっている。

さらに、塵埃収容部２４側の集塵ケース５の底面は、開閉蓋３１となっている。そして、この開閉蓋３１の内底面が塵埃収容部下面３９となり、ヒンジ３２を介して開閉蓋３１を開くことで、塵埃収容部２４内の塵埃を排出できるよう構成されている。

また、図４（ａ）、（ｂ）に示すように第１の通風路１１と塵埃収容部２４に渡って空気取入口３４が塵埃収容部２４の下面近傍に、塵埃収容部内壁３８の略接線方向に開口して設けられている。このような構成により、塵埃収容部内壁３８の内面に第２の旋回気流５０ｂを発生させることができる。

なお、本実施の形態１では、塵埃収容部内壁３８を略円筒としたが、円筒は真円に限定せず楕円形状、８角形や１０角形などの多角形形状等でもよく、空気取入口３４より接線方向から流入した気流が、塵埃収容部内壁３８に沿って旋回気流が生じる形状であれば良い。

また、集塵ケース５は、本実施の形態１ではアクリル樹脂により構成されているが、少なくともその一部を透視部材で構成することにより、上方などより内部の塵埃量などを目視で容易に確認できるので好ましい。透明部材としては、ＡＢＳ、ポリプロピレン、アクリル樹脂などが部材として容易に入手でき、加工性が良い点で好ましい。

また、図３（ａ）〜図３（ｄ）に示すように、円筒形状の集塵ケース５の内側には、旋回気流導入口１０から塵埃収容部２４の間の範囲で、集塵ケース５と円筒状の濾過フィルター２７間の外側全周に渡って第２の通風路３３が形成されており、集塵ケース５内部と電動送風機２１の吸引口（図示せず）がこの第２の通風路３３を介して連通している。そして、第１の通風路１１および第２の通風路３３は、集塵ケース５に内包されるように構成されているものである。

円筒状の濾過フィルター２７は、図３（ｄ）に示すように、円筒形状の集塵ケース５内部を取り囲むように円筒形状となっている。吸引気流に対して上流側に位置する粗塵フィルターからなる第１の濾過フィルター２７ａは、吸引気流中の塵埃から綿埃、毛髪などの比較的サイズの大きい塵埃を除塵するものであり、下流側に位置する細塵フィルターからなる第２の濾過フィルター２７ｂは、粒子径の細かい砂塵、花粉、ダニ糞などの塵埃を気流中から除塵するものである。

このように、除塵する塵埃のサイズに応じて複数層の円筒状の濾過フィルター２７を設けることで、濾過フィルター２７の目詰まりの頻度を低減し、風量持続性能を延ばすことができるが、単一層であっても構わない。

この第１の濾過フィルター２７ａとしては、金属メッシュ、パンチングメタル、樹脂メッシュなど、砂塵などの細塵が通り抜けられる比較的孔径の大きな部材を用いるのが好ましく、本実施の形態１では、貫通孔径が１００〜３００ミクロンの微小な開口の貫通孔２８を設けた金属メッシュを用いている。

一方、第２の濾過フィルター２７ｂとしては、不織布、パルプ、ガラス繊維、ＨＥＰＡフィルターなどを用いることができるが、比較的細かい粒子を効率よく除去できる不織布部材などをプリーツ加工しひだ折りした形状部材を連結し、円筒状に設置することで、通気抵抗を低減しながら、除塵性能を確保することができる。

また塵埃付着面に、ＰＴＦＥの多孔質部材をコーディングしたフィルターを用いると、塵離れが良くなることから、第２の濾過フィルター２７ｂの目詰まりを抑制することができる点でより好ましい。

図５は、図３（ｄ）中の円筒状の第１の濾過フィルター２７ａの断面構造を示す断面図であり、図５に示すように、円筒状の第１の濾過フィルター２７ａは、内周面を上流側フィルター面６１とし、外周面を下流側フィルター面６２とした時、第１の濾過フィルター２７ａの内周側は、塵埃収容部２４の上方の空間に位置するものであり、その空間には第１の旋回気流５０ａが上流側フィルター面６１に沿って旋回している。

そして、第１の濾過フィルター２７ａの外周側は第１の濾過フィルター２７ａを通過した空気の通風路となり、その通風路中に第２の濾過フィルター２７ｂが配置され、その下流に電動送風機２１が配置される。

また、第１の濾過フィルター２７ａは、上流側フィルター面６１から下流側フィルター面６２までを貫通する傾斜した複数の貫通孔２８が、フィルター面のほぼ全域にわたって分散して形成されている。

第１の濾過フィルター２７ａの基材として金属板を用いた場合、静電気によって塵埃が第１の濾過フィルター２７ａに付着すること、特に細塵が付着することを抑制することができ、貫通孔２８の目詰まりを起こしにくい。また、金属板の基材は、パンチングやエッチングなどの加工性に優れ、貫通孔２８の内部形状が滑らかに成形されるから、塵埃の絡みつきを少なくする効果が得られる。

さらに、板状のフィルターを円筒状にする際にも成形が容易であり、第１の濾過フィルター２７ａを安価に成形することができる。なお、第１の濾過フィルター２７ａの基材として、静電防止剤やカーボンブラック、金属の微粉等の静電防止材を含有した樹脂板を用いても、金属板を用いた場合と同様の効果が得られる。

本実施の形態１では、第２の濾過フィルター２７ｂとして、図３（ｄ）および図６に示すように、特に、ＰＥＴ樹脂で剛性を持たせたシート状の濾材の上流側に貫通孔径が約０．５ミクロンのＰＴＦＥ膜を付着させたフィルターをプリーツ加工し、ひだ折り形状のフィルター４１にし、両端部を連結して円筒形状にしたものを用いている。

図６に示すように、ひだ折り形状のフィルター４１からなる第２の濾過フィルター２７ｂの外周部において、吸引気流の上流側にあたるひだ折り形状部材の内面のくぼみ部４２は、略Ｕ字形状にＲ＝２〜５ｍｍ程度の丸みを持たせている。尚、第２の濾過フィルター２７ｂの第１の濾過フィルター２７ａと近接する側のひだには、特にくぼみ部分は持たせてない。

また、第２の濾過フィルター２７ｂであるひだ折り形状のフィルター４１の外部は、この上端および下端の数ｍｍ範囲のみ、樹脂やシール剤等でシールされているシール部４３を設け、上下方向からの通気性を遮断している。

以上のように構成された本実施の形態１の電気掃除機について、図７（ａ）、図７（ｂ）、図７（ｃ）、図８を基に、その動作を説明する。

電動送風機２１を運転開始すると、吸引気流が発生し、吸込具９、延長管８、ホース７を通じて、空気とともに床面からの塵埃が、吸引口６を通って集塵ケース５内に吸い込まれる。集塵ケース５内に吸い込まれた塵埃は、屈曲部１２、第１の通風路１１を通じて旋回気流導入口１０に至る。

このとき、集塵ケース５の旋回気流導入口１０は、上述の様にケース上部２２ａの円筒断面に対して接線方向から気流が流入するように、偏心して設置されているため、図７（ａ）、図７（ｃ）に示すように、旋回気流導入口１０より流入した気流は、集塵ケース５のケース上部２２ａにて第１の旋回気流５０ａに変化する。

ここで、旋回気流導入口１０の下端は、開口部２５の上端よりも上部に配置されているため、旋回気流導入口１０から流入した気流は、旋回成分を持つとともに、下方向への成分も持つこととなる。そのため、集塵ケース５のケース上部２２ａで発生した第１の旋回気流５０ａは、旋回しながら下降を続け、円筒状の濾過フィルター２７付近に到達する。

ここで円筒状の濾過フィルター２７の上流側の第１の濾過フィルター２７ａは、集塵ケース５内部に向けた突起物がないため、第１の旋回気流５０ａの流れを止めることはなく、さらに、気流は旋回を続けながら、図７（ｂ）に示すように、第１の濾過フィルター２７ａ、第２の濾過フィルター２７ｂを順次通過し、第２の通風路３３を通って、電動送風機２１に吸引される。

ここで、吸引気流と一緒に吸引された塵埃は、気流の流れと共に旋回しながら円筒状の濾過フィルター２７に導かれ、この塵埃の内、砂塵などの細塵５１は、第１の濾過フィルター２７ａを通過し、外側の第２の濾過フィルター２７ｂで濾し取られる。

また、比重が軽く、風圧を受けやすい綿埃や糸状の塵埃などの粗塵５２は、第１の旋回気流５０ａにより容易に第１の濾過フィルター２７ａ表面上から剥離され、図７（ｂ）、図７（ｃ）に示すように、第１の濾過フィルター２７ａの円筒中空部で旋回を続けることとなる。

この作用により、第１の濾過フィルター２７ａは、気流による自浄作用が働いていることになるため、目詰まりすることなく、吸込力の低下を抑制する。さらに、吸引する塵埃量が増加していくと、粗塵５２は、第１の濾過フィルター２７ａ内を旋回しながら下降し、塵埃収容部２４に導かれる。

塵埃収容部２４に導かれた塵埃は、空気取入口３４から吸引されて発生した第２の旋回気流５０ｂによって、第１の旋回気流５０ａと同一方向に旋回し、塵埃収容部２４内で遠心力が与えられ旋回し続ける。一方、副風路２９ｂによって塵埃収容部内壁３８に引き寄せられるため塵埃分離部２３に舞い上がらない。

以上のように本実施の形態における電気掃除機においては、塵埃収容部２４に、第２の旋回気流５０ｂを発生させて塵埃舞い上がりを防ぐ空気取入口３４を設けることにより、塵埃が塵埃収容部２４に運ばれたとき、塵埃収容部２４内部は空気取入口３４を通過した
吸引風が第２の旋回気流５０ｂを発生させているため、塵埃収容部２４内部の塵埃は旋回し続け、塵埃収容部２４から塵埃分離部２３へ舞い上がることを防ぐ。そのため、塵埃収容部２４に収容した塵埃が濾過フィルター２７へ再付着することを防止して、風量が低下することを抑制し、風量維持性能に優れた電気掃除機を提供することができる。

また、空気取入口３４を集塵ケース５の内部に構成したことにより、外部から空気を導入していないため吸引力を落とさずに第２の旋回気流５０ｂを発生させることができ、高吸引力のまま塵埃の舞い上がりを防止することができる。

さらに、空気取入口３４を塵埃収容部２４の下面近傍に設けたことにより、発生した第２の旋回気流５０ｂを主風路２９ａから遠ざけ塵埃が舞い上がることを抑え、その結果濾過フィルター２７に塵埃が付着しにくくなる。

また、第１の旋回気流５０ａと、空気取入口３４から流入する空気で発生する第２の旋回気流５０ｂを同一方向に旋回させることにより、第１の旋回気流５０ａと第２の旋回気流５０ｂが打ち消し合わず、より強力な旋回気流を生み出して塵埃に遠心力を与えて塵埃の舞い上がりを抑え、その結果濾過フィルター２７に塵埃が付着しにくくなる。

さらに、第２の旋回気流５０ｂで塵埃に遠心力を与えることに加えて、副風路２９ｂにより塵埃収容部内壁３８に引き寄せられてさらに塵埃が塵埃分離部２３に舞い上がることを抑え、その結果濾過フィルター２７に塵埃が付着しにくくなる。

また、塵埃収容部２４の内径が塵埃分離部２３の内径よりも大きいことにより、塵埃収容部２４と塵埃分離部２３の間に段差ができ、その段差によって塵埃が塵埃収容部２４から塵埃分離部２３に舞い上がろうとすることを遮って、そのまま塵埃収容部２４で旋回し続けやすくなり、その結果濾過フィルター２７に塵埃が付着しにくくなる。

なお、本実施の形態１では空気取入口３４を１箇所設けたが、複数箇所設けていても配置を最適化すれば、同様の塵埃舞い上がり防止効果を得ることができるものである。

また、本実施の形態１では、連通路３７が塵埃収容部内壁３８側面全周に渡って設けられているが、塵埃収容部２４の上面、もしくは一部だけに連通路３７を設けていても、副風路２９ｂがあれば塵埃収容部２４から塵埃分離部２３への塵埃の舞い上がりを防止する効果は同様に得ることができるものである。

また、本実施の形態１では、塵埃分離部２３の外周方向に吸引して旋回気流を発生させる構造としたが、外周方向に限らず中心方向に吸引して旋回気流を発生させる構造であっても旋回気流が発生する構成であれば構わない。

（実施の形態２）
図９は、本発明の実施の形態２における電気掃除機の要部断面図（図３のＣ−Ｃ断面）である。以下では、上記実施の形態１の構成、動作との相違点を中心に述べ、上記第１の実施の形態における電気掃除機と同一部分には、同一符号を付してその説明を省略する。

図９に示すように、本実施の形態における電気掃除機と上記実施の形態１との相違点は、塵埃収容部２４と集塵ケース５の外部を連通する空気取入口３４と、空気取入口３４を手動で開閉する空気取入口蓋３５が設けられていることである。

以上のように構成された本実施の形態における電気掃除機について、以下その動作、作用を説明する。

塵埃収容部２４に導かれた塵埃は、空気取入口３４を通して集塵ケース５の外部から空気が吸引されて発生した第２の旋回気流５０ｂによって塵埃収容部２４内を旋回し遠心力が与えられ塵埃分離部２３で旋回し続け、一方、副風路２９ｂによって塵埃収容部内壁３８に引き寄せられる。また、第１の旋回気流５０ａと第２の旋回気流５０ｂは同一方向に旋回している。

空気取入口３４を、集塵ケース５の外部と塵埃収容部２４に渡って設けたことにより、集塵ケース５の外部との圧力差が、内部に空気取入口３４を設けたときに比べて大きいため流量を大きくすることができ、強力な第２の旋回気流５０ｂを発生させて塵埃に遠心力を与えて塵埃の舞い上がりを抑え、その結果濾過フィルター２７に塵埃が付着しにくくなり、濾過フィルター２７のメンテナンス性が向上した電気掃除機を提供することができる。

ここで、主風路２９ａの吸引力を増したいときは空気取入口蓋３５を閉じ、塵埃の舞い上がりを抑えたいときは空気取入口蓋３５を開けて第２の旋回気流５０ｂを発生させることをユーザーが自由に選択することができる。

なお、本実施の形態２では空気取入口３４を手動で開閉する空気取入口蓋３５を設けたが、モーターや電磁弁などを使って自動で開閉しても同様の効果を得ることができるものである。

以上のように、本発明にかかる電気掃除機は、高い吸込み仕事率を確保しながら、かつ塵埃を吸引しても吸込力が低下しにくく、また濾過フィルターの清掃や塵埃の排出などのメンテナンス作業を大きく軽減することができ、家庭用電気掃除機だけでなく、業務用電気掃除機などさまざま種類の電気掃除機に使用することが可能となる。

１ 掃除機本体
５ 集塵ケース
６ 吸引口
２１ 電動送風機
２３ 塵埃分離部
２４ 塵埃収容部
２７ 濾過フィルター
２７ａ 第１の濾過フィルター
２７ｂ 第２の濾過フィルター
２９ａ 主風路
２９ｂ 副風路
３４ 空気取入口
３７ 連通路
５０ａ 第１の旋回気流
５０ｂ 第２の旋回気流

Claims (8)

1. 電動送風機と、前記電動送風機により吸引した塵埃を含む空気を導入する吸引口と、前記電動送風機の上流側に設置され塵埃を集塵する集塵ケースとを備えた電気掃除機において、前記集塵ケースは、前記塵埃を分離する塵埃分離部と、分離された塵埃を収容する塵埃収容部と、塵埃を濾し取る濾過フィルターを有し、吸引した塵埃を含む空気が前記吸引口から前記塵埃分離部を通り前記濾過フィルターを通過する主風路とは異なる旋回気流を発生させて塵埃舞い上がりを防ぐ空気取入口を少なくとも１箇所前記塵埃収納部に設けた電気掃除機。
2. 空気取入口を集塵ケース内部で連通させて構成した請求項１に記載の電気掃除機。
3. 空気取入口を集塵ケースの外部と塵埃収容部を連通させて構成した請求項１に記載の電気掃除機。
4. 空気取入口を開閉自在にした請求項３に記載の電気掃除機。
5. 空気取入口を塵埃収容部の下面近傍に設けた請求項１〜４のいずれか１項に記載の電気掃除機。
6. 塵埃分離部で発生させた第１の旋回気流と、空気取入口から流入する空気で発生する第２の旋回気流を同一方向に旋回させる請求項１〜５のいずれか１項に記載の電気掃除機。
7. 塵埃収容部と塵埃収容部の上流側に渡って空気取入口を、塵埃収容部と濾過フィルターの下流側に渡って連通路をそれぞれ設けた請求項１〜６のいずれか１項に記載の電気掃除機。
8. 塵埃収容部の内径が塵埃分離部の内径よりも大きい請求項１〜７のいずれか１項に記載の電気掃除機。