以下、集塵装置および電気掃除機の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図1に例示する電気掃除機11は、いわゆるキャニスタ型の電気掃除機であり、風路を形成する吸込風路体である管部12と、この管部12が着脱可能に接続される掃除機本体13とを有している。管部12は、接続管部15、ホース体16、手元操作部17、延長管18、床ブラシ19を備える。接続管部15は、掃除機本体13に接続される。ホース体16は、可撓性を有し、接続管部15の先端側に接続される。手元操作部17は、ホース体16の先端側に設けられている。延長管18は、手元操作部17の先端側に着脱可能に接続される。床ブラシ19は、延長管18の先端側などに着脱可能に接続され、いわゆる吸込口体として機能する。手元操作部17には、ループ状の把持部21が設けられている。把持部21は、ホース体16側に突出している。把持部21の上部には、操作用の設定ボタン22が複数設けられている。掃除機本体13の本体ケース26は、両側に大径の走行輪23を有し、下部に旋回輪24および接地輪25を有する。
図2に例示するように、本体ケース26の前部には、集塵カップである集塵装置27が着脱可能に取り付けられる。そして、掃除機本体13は、走行輪23および旋回輪24あるいは接地輪25によって被掃除面である床面上を移動可能に構成されている。本体ケース26は、例えば合成樹脂などにより形成されている。本体ケース26は、本体部31および突出受部32を一体的に備える。本体部31は、集塵装置27の後方に位置する。突出受部32は、本体部31の前部下側から前方に突出しており、集塵装置27の下部を支持する集塵装置支持部として機能する。本体ケース26の内部には、本体風路部33が設けられている。本体風路部33は、本体部31と突出受部32とにわたって側面視でL字状に屈曲している。
本体部31の両側には、それぞれ走行輪23が回転可能に設けられている。また、本体部31の後部の下側には、接地輪25が回転可能に設けられている。接地輪25は、掃除機本体13の前側が持ち上がったときに床面に接地する。さらに、本体部31の前部の上側には、掃除機本体13の本体ケース26を把持するためのループ状のハンドル34が設けられている。ハンドル34は、後方に傾斜している。また、本体部31の内部には、電動送風機室35および図示しない電源室が設けられている。また、本体部31の内部には、電動送風機室35の上方に隣接してフィルタ室37が設けられている。また、本体部31の内部には、フィルタ室37の上方に隣接して連通風路部38が設けられている。
電動送風機室35の内部には、電動送風機39、および、図示しない制御回路部などが収容されている。制御回路部は、電動送風機39の動作を制御する制御手段として機能する。電源室には、図示しないコードリール装置が回転可能に収容されている。コードリール装置は、外部電源から電動送風機39などに給電するための電源コードを巻回した電源部として機能する。フィルタ室37には、フィルタ部42が着脱可能に取り付けられている。フィルタ部42は、集塵装置27の下流側と電動送風機39の上流側、即ち吸込側との間に位置する。
本体部31の前部の下部には、連通開口部45が設けられている。連通開口部45は、集塵装置27の上流側に気密に接続される。本体部31の前部の上部には、吸気開口部46が設けられている。吸気開口部46は、連通風路部38に連通し、本体ケース26に装着された集塵装置27の下流側に気密に接続される。本体部31の後部には、後面部47が設けられている。後面部47は、接地輪25の上方に位置して、上下方向および左右方向に沿って平面状に延びる。後面部47は、本体部31の後部の外郭面を構成する。後面部47には、排気孔48、着脱開口49、図示しないコード導出口が形成されている。排気孔48は、複数設けられており、電動送風機室35と本体ケース26の外部とを連通する。着脱開口49は、排気孔48の上方の一側において、フィルタ室37と本体ケース26の外部とを連通する。コード導出口は、電源コードを出し入れするための開口であり、排気孔48の上方の他側において、電源室と本体ケース26の外部とを連通する。
突出受部32の前面には、本体吸込口52が設けられている。本体吸込口52には、管部12の接続管部15が接続される。本体吸込口52は、本体風路部33の上流端の開口となっている。従って、本体吸込口52は、本体風路部33を介して連通開口部45に連通し、さらに、連通開口部45を介して集塵装置27の上流側に連通可能となっている。
電動送風機39は、設定ボタン22の操作に応じて、制御回路部により動作が制御される。電動送風機39は、吸込側を上側にした状態で配置され、排気側である下側が本体ケース26の底部に支持されている。制御回路部は、設定ボタン22に電気的に接続されており、設定ボタン22の操作により設定された動作モードにより電動送風機39の動作を制御する。設定可能な動作モードは、例えば強モード、中モード、弱モード、自動モード、停止モードなどである。
フィルタ室37は、上部、即ち上流側が、連通風路部38を介して吸気開口部46に連通している。また、フィルタ室37は、下部、即ち下流側が、電動送風機室35に連通し、電動送風機39に気密に接続されている。また、フィルタ部42は、集塵装置27を通過した塵埃を捕集する。フィルタ部42は、フィルタ室37に対し、本体ケース26の外部から着脱可能となっている。
図3に例示するように、集塵装置27は、ケース部85および分離体86を備える。ケース部85は、集塵装置27の下部を構成する第1本体部として備えられている。分離体86は、集塵装置27の上部を構成する第2本体部として備えられている。分離体86は、ケース部85の上部に位置する。分離体86は、ケース部85に対し着脱可能に設けられている。分離体86は、内筒91、通気風路部92、第2遠心分離部93、風路部94などを備えるユニットである。内筒91は、ケース部85の内部に挿入されて第1遠心分離部90を構成する構造体である。分離体86は、この場合、複数の第2遠心分離部93を有する。
集塵装置27は、本体ケース26に装着されると、後側が本体部31の前部に嵌合する。そして、集塵装置27は、上側が後方へと傾斜した状態で、即ち、ハンドル34に対して平行な状態で固定される。第1遠心分離部90は、電動送風機39の駆動により集塵装置27内に吸い込まれた含塵空気から塵埃を遠心分離して溜める。この場合、第1遠心分離部90は、含塵空気中の比較的大きい塵埃、即ち、粗塵D1を主として遠心分離して溜める。
ケース部85は、例えば透明な合成樹脂などといった透光性を有する部材により形成され、第1遠心分離部90の外郭を構成する。従って、第1遠心分離部90は、外部から内部を目視可能となっている。また、ケース部85の上部には、空間部96が形成されている。空間部96は、第2遠心分離部93の下部に対向しており、当該第2遠心分離部93で分離された塵埃が落下する空間部である。ケース部85の後部には、含塵空気を吸い込むための導入口97が設けられている。この場合、導入口97は、ケース部85の後部の一側、例えば右側に偏った位置において開口している。また、ケース部85の外部には、ケース部85、ひいては集塵装置27を把持するための取手部98が突設されている。また、ケース部85の後部の両側には、図示しない位置決め凸部が設けられている。位置決め凸部は、本体ケース26に対して集塵装置27を装着する際の位置決めとして機能する。
空間部96は、ケース部85の上端部の全周縁部にわたって連続する円筒状に設けられている。また、空間部96は、上方に向かって拡開している。空間部96は、傾斜面部101を有する。傾斜面部101は、ケース部85の外縁側から中央側に向かって下方に向けて傾斜している。導入口97は、後方に向かってほぼ水平状に延びており、集塵装置27が本体ケース26に装着された状態で連通開口部45に気密に接続される。従って、導入口97は、連通開口部45および本体風路部33を介して本体吸込口52に気密に接続される。
取手部98は、ケース部85の後部であって、且つ、導入口97の側方、換言すれば導入口97の近傍に設けられている。取手部98は、例えば上下方向、即ちケース部85の軸方向に沿って平行に設けられている。位置決め凸部は、導入口97の上側の両側に位置している。本体ケース26の本体部31の前部には、上下方向に沿って長手状に形成された図示しない位置決め受部が設けられている。本体ケース26に対して集塵装置27を装着する際には、位置決め凸部が位置決め受部の下端部に挿入され、これにより、本体ケース26に対する集塵装置27の位置決めがなされる。
内筒91は、ケース部85の中央部に配置される。内筒91は、第1遠心分離部90の旋回中心となって、その外周面とケース部85の内周面との間に、含塵空気を旋回させる旋回風路106を形成する。また、内筒91は、その内部を通して第1遠心分離部90と各第2遠心分離部93側の通気風路部92とを接続する。内筒91は、排気筒部108およびシェード部109を備える。排気筒部108は、ほぼ円筒状の構造体本体である。シェード部109は、排気筒部108の下端側において同軸状に設けられており、塵埃を圧縮する圧縮部として機能する。また、内筒91は、その上端部が分離体86に一体的に固定されており、分離体86とともに、ケース部85に対して着脱可能となっている。
排気筒部108は、旋回風路106を旋回する含塵空気が内部へと通過する開口111を周方向に複数備えている。開口111は、その全体が分離フィルタによって覆われている。また、排気筒部108の下端部は、底面部113により閉塞されている。シェード部109は、第1遠心分離部90において分離した粗塵D1を、電動送風機39の駆動により生じる負圧を利用して圧縮する機能を有する。シェード部109は、下方に向かって開口しており、天板部115および周板部116を一体的に備える。天板部115は、円形状であり、排気筒部108の下端部の周縁から径方向へと鍔状に突出する。周板部116は、天板部115の外周縁から排気筒部108と反対方向である下方に向けて突出する。周板部116は、折り返し部としての機能を有する。
シェード部109は、排気筒部108よりも径寸法が大きく、排気筒部108に対して径方向に突出している。天板部115には、複数の圧縮用開口117が周方向にほぼ等間隔に離間して設けられている。圧縮用開口117は、圧縮フィルタ118によって覆われている。また、シェード部109は、中央部が排気筒部108の底面部113の背面となっている。シェード部109は、ケース部85の底面から上方に離間している。そのため、旋回風路106を旋回する含塵空気の一部は、シェード部109の下側から圧縮用開口117へと循環するように通過する。これにより、圧縮フィルタ118に粗塵D1が押し付けられ、粗塵D1を圧縮した状態で溜めることができる。シェード部109により圧縮された粗塵D1は、ケース部85の底部に溜められていく。即ち、ケース部85の底部は、第1遠心分離部で分離された塵埃を溜める第1塵埃溜め部851として機能する。
分離体86は、第1風路体121、第2風路体122、導入風路体123、分離風路体124、上蓋部125、内筒91、保持体126を一体的に備える。分離体86は、円筒状に形成されており、ケース部85、換言すれば第1遠心分離部90の径寸法よりも大きい径寸法を有している。保持体126は、内筒91を保持するものである。第1風路体121は、導風部131、筒部132、ダクト部133を備える。導風部131は、ほぼ円筒状であり、下側である上流側から上側である下流側に向かって縮径する。筒部132は、ほぼ円筒状であり、導風部131の中央部に位置する。ダクト部133は、筒部132に連通し後方に向けて径方向に延びる。第2風路体122は、下側から上側へと拡開する円筒状に形成されている。第2風路体122は、中央部が筒部132に気密に接続され、外縁部が上蓋部125の内縁部に当接している。
導入風路体123は、第1風路体121と第2風路体122との間に位置する。導入風路体123は、連結筒部135、旋回部136、排気部137を備える。連結筒部135は、円筒状であり、下側から上側へと拡開し、下端部が導風部131の上端部に気密に接続される。旋回部136は、連結筒部135の外縁部に螺旋蓋状に設けられている。旋回部136は、それぞれの第2遠心分離部93の上端部を構成する。排気部137は、旋回部136のそれぞれの中央部に円筒状に一体に設けられている。排気部137の上端部は、第2風路体122に気密に接続されている。
分離風路体124は、連結筒部135の外方に位置する。分離風路体124は、旋回筒部141およびカバー部142を備える。旋回筒部141は、第2遠心分離部93の下端部をなすコーン状の第2遠心分離部本体として機能する。カバー部142は、旋回筒部141の周囲を覆う。旋回筒部141は、第1遠心分離部90のケース部85よりも小径に形成されており、さらに上端部から下端部へと徐々に縮径されている。また、旋回筒部141の上端部には、導入風路体123の旋回部136が嵌合している。また、旋回筒部141の下端部は、それぞれ空間部96に連通している。カバー部142は、分離体86の外周面をなす。さらに、カバー部142の後部には、例えば四角形状の排気開口144が設けられている。排気開口144は、ダクト部133に連通して風路部94の下流端をなす。
排気開口144は、後側の第2遠心分離部93,93間に位置している。排気開口144は、集塵装置27を本体ケース26に装着した状態で吸気開口部46に気密に接続される。従って、排気開口144は、吸気開口部46を介して電動送風機39の吸込側に気密に接続される。また、排気開口144は、導入口97と同側である集塵装置27の後側に位置しており、集塵装置27を本体ケース26に装着した状態で本体ケース26の本体部31の前部に対向する。
上蓋部125は、導入風路体123の上側を覆って分離風路体124の上端部に連結されている。上蓋部125は、上側の中央部に、例えば第2風路体122の湾曲形状に沿って下方へと窪んだ平面視で円形状の上側凹部147が形成されている。上側凹部147の後部には、係止装置として機能するクランプ148が設けられている。クランプ148は、上側凹部147に嵌合する操作用の操作ハンドル部151と、操作ハンドル部151の操作によって動作する係止部としての係止爪部152と、を備える。操作ハンドル部151は、後端部が上蓋部125に対して回動可能に軸支されている。使用者は、手指を上側凹部147に挿入して操作ハンドル部151の前側を上方へと持ち上げ操作することが可能である。本体ケース26の本体部31の前部の吸気開口部46の上方には、係止受部としての係止開口153が設けられている。係止爪部152は、集塵装置27を本体ケース26に装着する際に、係止開口153に挿入され係合される。これにより、集塵装置27が本体ケース26に係止する。
係止爪部152は、上端部が上蓋部125に回動可能に軸支されている。また、係止爪部152は、先端側が上蓋部125の後部から後方へと突出している。さらに、係止爪部152は、係止部付勢手段としての図示しないコイルばねにより、後方に進出する方向に向けて付勢されている。そして、係止爪部152の上部には、操作ハンドル部151の後端部が接触しており、操作ハンドル部151が上側凹部147から上方へと回動することによって係止爪部152の上側が下方へと押し込まれる。これにより、係止爪部152がコイルばねの付勢に抗して前方へと退避するように構成されている。保持体126は、内筒91の排気筒部108の上端側が中央部に挿入される円環状に形成されている。また、保持体126は、外周縁部から下方に向けて壁部161が突出している。保持体126は、分離体86の下端部、即ち第1風路体121の下部に着脱可能に取り付けられている。
壁部161は、分離体86から下方へと突出しており、先端側にパッキン163が取り付けられている。パッキン163は、可撓性および弾性を有するエラストマやゴムなどといった閉塞部材で構成される。図4に例示するように、パッキン163は、壁部161に取り付けられる被取付部163aと、被取付部163aの先端である下端から第1遠心分離部90、換言すればケース部85の中央部側に向けて屈曲するリップ部163bとを一体に備えている。リップ部163bは、自由端状に突出するシール部である。また、壁部161は、保持体126の周方向に沿って連続しており、保持体126が分離体86に取り付けられた状態では各第2遠心分離部93の下方に対向する。さらに、壁部161は、外側に向かって下方に向けて傾斜している。
分離体86がケース部85の上方に取り付けられた状態では、ケース部85の傾斜面部101の下端部にパッキン163が圧接され、壁部161の先端側と傾斜面部101の下端部との間にリップ部163bが挟持される。これにより、空間部96の内部に第2塵埃溜め部165が形成される。第2塵埃溜め部165は、ケース部85と壁部161の外周側との間、より詳しくは、ケース部85と、第2遠心分離部93の旋回筒部141の中心軸の直下よりも外方の部分との間に形成されるものである。第2塵埃溜め部165には、第2遠心分離部93で分離された塵埃、即ち細塵D2が溜められる。
第2塵埃溜め部165は、第1遠心分離部90の上側の周囲に位置し、集塵装置27内を通過する空気の流路の外方に位置している。換言すれば、第2塵埃溜め部165には、電動送風機39の駆動により生じる負圧が実質的に作用せず、空気が流れない。そして、壁部161は、その傾斜により、各第2遠心分離部93で分離された細塵D2を各第2遠心分離部93の下方、換言すれば、これら第2遠心分離部93の中心軸位置に対して、側方へとずれた位置に逃がして第2塵埃溜め部165へと導く。
通気風路部92は、第1遠心分離部90と各第2遠心分離部93とを気密に接続する。通気風路部92は、第1風路体121の筒部132とダクト部133との間、および、第2風路体122と導入風路体123の連結筒部135および旋回部136との間に亘って気密に区画されている。そして、通気風路部92は、旋回部136を介して各第2遠心分離部93の旋回筒部141の内部に連通している。従って、通気風路部92は、上流側から下流側に向かって、換言すれば、第1遠心分離部90の下流側から第2遠心分離部93の上流側に向かって、含塵空気の流量を絞りつつ整流するように構成されている。
第2遠心分離部93は、含塵空気の旋回半径を第1遠心分離部90での旋回半径よりも小さく、且つ、旋回速度を第1遠心分離部90での旋回速度よりも大きくする。これにより、第2遠心分離部93は、第1遠心分離部90を通過した含塵空気から、第1遠心分離部90で遠心分離される塵埃よりも相対的に小さい塵埃、即ち細塵D2を遠心分離して空間部96に落下させる。換言すれば、第2遠心分離部93は、含塵空気中の第1遠心分離部90で分離できなかった塵埃を遠心分離する。第2遠心分離部93は、第1遠心分離部90の上方において、導入風路体123の旋回部136および排気部137と分離風路体124の旋回筒部141との間に区画されている。
第2遠心分離部93は、旋回部136から通気風路部92を通過した含塵空気を旋回筒部141の内周面の接線方向に沿って螺旋状に内部に導入して旋回筒部141内で旋回させ、遠心分離した細塵D2を下端部から空間部96内へと落下させ、壁部161を経由して第2塵埃溜め部165へと導く。そして、第2遠心分離部93は、細塵D2が分離された、実質的に塵埃を含まない空気を排気部137から風路部94へと排気する。また、複数の第2遠心分離部93は、集塵装置27および第1遠心分離部90の中心軸の周囲に沿って互いにほぼ等間隔に離間されて円弧状に配列されている。即ち、第2遠心分離部93は、同一円周上に配列されている。なお、第2遠心分離部93は、集塵装置27の後部側には設けられていない。風路部94は、全ての第2遠心分離部93の下流側に連通し、各第2遠心分離部93の上方から側方、この場合、円弧状に配列された複数の第2遠心分離部93からなる分離部群の中心に向かって、空気の流量を徐々に絞るように連続し、さらに後方に向かって屈曲している。
上記構成の集塵装置27を備える電気掃除機11において、制御回路部が電動送風機39の駆動を開始すると、この電動送風機39による吸引機能により生じた負圧がフィルタ室37のフィルタ部42、連通風路部38、吸気開口部46、排気開口144、風路部94、第2遠心分離部93、通気風路部92、第1遠心分離部90、導入口97、連通開口部45、本体風路部33および本体吸込口52を介して、管部12へと作用する。
そして、この負圧の作用により、床ブラシ19、延長管18、あるいは手元操作部17の先端側から空気とともに塵埃が吸い込まれる。塵埃を含む空気、即ち含塵空気は、管部12から本体吸込口52、本体風路部33および連通開口部45を経由して導入口97へと導かれ、この導入口97から集塵装置27内、即ち第1遠心分離部90内へと吸い込まれる。
第1遠心分離部90では、含塵空気は旋回風路106を旋回することで、この含塵空気中の特に粗塵D1が遠心分離され、ケース部85の内周面に沿って落下して底部上に溜められる。なお、この粗塵D1は、旋回風路106から内筒91のシェード部109へと、含塵空気の流れの一部によって運ばれ、シェード部109の圧縮用開口117を含塵空気が通過することにより圧縮フィルタ118によってシェード部109内で圧縮される。
粗塵D1が分離された含塵空気は、内筒91の排気筒部108の開口111を通過する際に分離フィルタにより濾過される。さらに、この分離フィルタを通過した含塵空気は、底面部113に沿って下流側である上側へと整流されつつ通気風路部92へと運ばれる。そして、この含塵空気は、この通気風路部92において、徐々に流量が絞られて整流され、各旋回部136から各第2遠心分離部93内に分岐されて導かれ、旋回筒部141内に流入する。
第2遠心分離部93の旋回筒部141において、含塵空気は、旋回筒部141の内周面に沿って旋回され、この含塵空気中の細塵D2が遠心分離される。そして、分離された細塵D2は、旋回筒部141の内周面に沿って空間部96へと落下し、壁部161によって第2塵埃溜め部165へと導かれて溜められる。そして、細塵D2が遠心分離された実質的に塵埃を含まない空気は、各第2遠心分離部93の中央部の排気部137から風路部94へと排気されて合流する。そして、合流した空気は、風路部94によって流量が絞られつつ後方へと導かれて、排気開口144から集塵装置27の外部へと排気される。この後、この空気は、吸気開口部46から連通風路部38およびフィルタ部42のフィルタ68,69を順次通過した後、電動送風機39へと吸い込まれる。そして、電動送風機39に吸い込まれた空気は、電動送風機39の内部を冷却しつつ通過して排気風となり、電動送風機39から排気孔48を介して本体ケース26の外部へと排気される。
図5には、第1遠心分離部90で遠心分離される塵埃D1、第2遠心分離部93で遠心分離される塵埃D2を比較したデータの一例を示している。即ち、第1遠心分離部90で遠心分離される塵埃D1には、比較的長い繊維状の塵埃や比較的大きい粒子状の塵埃が含まれる。これに対し、第2遠心分離部93で遠心分離される塵埃D2には、比較的小さい繊維状の塵埃や比較的小さい粒子状の塵埃が含まれる。
集塵装置27内に一定量の塵埃が溜まった場合には、使用者がクランプ148の操作ハンドル部151を持ち上げることで、係止爪部152を係止開口153から退避させ、集塵装置27を本体ケース26から取り外す。そして、分離体86をケース部85から取り外すと、分離体86と一体的に内筒91がケース部85から引き抜かれるとともに、壁部161の傾斜面部101への密着が解除される。このとき、ケース部85の内部においては、第1塵埃溜め部851には粗塵D1が溜められており、第2塵埃溜め部165には細塵D2が溜められている。そして、ケース部85をひっくり返すことで、粗塵D1および細塵D2を一緒に廃棄することができる。このとき、第2塵埃溜め部165の内面に貼り付いていない細塵D2は容易に廃棄することができるが、第2塵埃溜め部165の内面に貼り付いてしまっている細塵D2は、ケース部85をひっくり返しただけでは剥がれ落ちず、容易に除去することができない。
即ち、集塵装置27には、電動送風機39の駆動により吸い込まれる空気が連続的に流入する。そのため、集塵装置27に捕集される塵埃は、乾燥しやすく、静電気を帯びやすい。集塵装置27は、いわゆるサイクロン分離式の集塵装置であり、吸い込まれた空気を旋回させるため静電気を一層帯びやすくなる。特に、第2遠心分離部93で遠心分離される塵埃D2は、細塵、つまり、短い塵埃や細かい塵埃であることから、乾燥しやすく、また、静電気を帯びやすい。そのため、ケース部85の内面、特に、第2塵埃溜め部165の内面に乾燥した状態で貼り付いてしまい、除去することが困難となる傾向がある。
そこで、本実施形態では、第2塵埃溜め部165の内面に貼り付いてしまった細塵D2を容易に除去するための構成を採用している。即ち、図6に例示するように、ケース部85は、ケース部本体部852、ストッパ部853、プレート854を備える。ケース部本体部852およびストッパ部853は、例えば透明な合成樹脂などといった透光性を有する部材により形成されている。ケース部本体部852の上端部には、周方向に沿って円環状に連続する凹部852aが設けられている。一方、ストッパ部853の下面部には、周方向に沿って円環状に連続する凸部853aが設けられている。凸部853aは凹部852aに嵌合する。
また、ケース部本体部852は、傾斜面部101を形成する部分の下端側に、周方向に沿って円環状に連続する壁部852bを備える。壁部852bは、ケース部85の軸方向に沿って上方に延びている。また、ストッパ部853の上面部には、周方向に沿って円環状に連続する凸部853bが設けられている。
プレート854は、例えばステンレスなどといった金属製の部材で構成されており、周方向に沿って円環状に連続する板状の部材となっている。プレート854の上端部は、外方に屈曲されており、当該屈曲部が被嵌め込み部854aとなっている。また、プレート854は、その下端側が内方に向かって下降するように傾斜しており、当該傾斜部がケース部85の傾斜面部101に対応する傾斜面部854bとなっている。プレート854は、被嵌め込み部854aがケース部本体部852の上面とストッパ部853の下面部との間に嵌め込まれ、且つ、傾斜面部854bの下端を壁部852bに当接させた状態で、ケース部85の内面、この場合、第2塵埃溜め部165の内面に嵌め込まれている。ケース部本体部852の上面とプレート854の下面は、プレート854の被嵌め込み部854aを挟み込んだ状態で、例えば超音波溶着により固着される。これにより、第2塵埃溜め部165の内面に対しプレート854が強固に固定される。
そして、このプレート854の表面には、親水性能部の一例である親水性コーティング855が施されている。親水性コーティング855は、プレート854の表面に親水性材料をコーティングすることにより設けられたものであり、水が接触する前から、つまり、水が接触しない自然な状態においても、極めて高い親水性を発揮する。この場合、親水性コーティング855は、少なくともプレート854の内面の全体に設けられている。親水性コーティング855は、例えばシリカ系の無機塗料など親水性能を有する塗料をプレート854の表面に吹き付けてコーティングしたものである。以下、親水性能を有する塗料を「親水性材料」と称する。
この場合、プレート854は金属製であるから、プレート854の表面に親水性材料を吹き付け、これを焼き付けることにより親水性コーティング855を形成することができ、親水性コーティング855を強固にすることができる。なお、親水性材料の焼き付け温度は、一般的に有機物が分解する温度であると考えられている250℃よりも高い温度で設定することが好ましく、例えば300℃、500℃といった温度で設定するとよい。このような高温で親水性材料を焼き付けることにより、当該親水性材料に含まれる有機物を殆どあるいは完全に分解することができ、殆どあるいは完全に無機化された親水性コーティング855を形成することができる。
また、この種の材料をコーティングする際には、基材に材料を吹き付ける前に当該基材の表面を脱脂する脱脂処理を行うことが一般的である。本実施形態では、基材であるプレート854はステンレス製であるから、親水性材料の吹き付け前に行う脱脂処理において、例えばPH14の強アルカリ性の脱脂剤を用いて脱脂を行うことができる。よって、基材であるプレート854の表面から殆どあるいは確実に油脂成分を除去した上で親水性材料を吹き付けることができ、プレート854の表面に対して親水性材料が馴染みやすくなる。
また、本実施形態では、少なくとも以下の性能を有する親水性コーティング855を形成する親水性材料が適用される。即ち、本実施形態の親水性コーティング855は、水の接触角が、ガラスに対する水の接触角の下限値未満となる親水性能を有する。一般的に、ガラスに対する水の接触角の下限値は20度と考えられている。従って、本実施形態では、水の接触角が20度未満である例えば13度、さらにはそれ以下となる親水性コーティング855を形成する親水性材料が適用されている。なお、より水の接触角が小さくなる親水性材料を適用することも可能である。
また、本実施形態では、親水性コーティング855を形成する親水性材料としてケイ素酸化物を含む材料が適用されており、この親水性材料により形成される親水性コーティング855は、少なくとも鉛筆硬度が5H以上となる硬度特性を有する。即ち、本実施形態の親水性コーティング855には、いわゆるシロキサン骨格とアルカリ金属あるいはアルカリ土類金属とからなる強固な構造が形成されており、これにより、親水性コーティング855は、鉛筆硬度が5H以上という強固な構造を有している。
また、本実施形態の親水性コーティング855はシラノール基を有しており、その親水性能が極めて高いものとなっている。具体的には、親水性コーティング855は、当該親水性コーティング855に付着した一般的な油性インクを、水を接触させるだけで取り除くことが可能なほどの親水性能を有する。よって、親水性コーティング855に一般的な油性ペンのインクを付着させたとしても、その部分に水を接触させることにより、当該インクが水によって浮き上がるようにして剥離し、除去される。
また、本実施形態の親水性コーティング855は、10μm以下の厚さであり、その膜厚が極めて薄いものとなっている。即ち、一般的に親水性能を高めたい場合には、親水性材料のコーティングを繰り返す必要があり、従って、得られる親水性コーティングの膜厚が厚くなってしまう傾向がある。本実施形態では、1回の親水性材料のコーティングおよび焼き付けにより、極めて高い親水性能を有する親水性コーティング855が形成される親水性材料が適用されている。従って、親水性材料のコーティングを繰り返さなくとも、極めて高い親水性能を有する親水性コーティング855を形成することができ、これにより、親水性コーティング855の膜厚を10μm以下という薄さに抑えることができる。
また、本実施形態の親水性コーティング855は、いわゆる表面粗さが2μm以内である。本実施形態では、このように極めて平滑な表面を有する親水性コーティング855が形成される親水性材料が適用されている。また、本実施形態で適用される親水性材料は、吹き付け前の状態では乳白色であるが、吹き付けた後には乳白色が殆ど認識できないほど透明となり、焼き付けた後には殆どあるいは完全に透明となる。
このように構成された親水性コーティング855の表面は、当初から、つまり、水が接触する前から極めて高い親水性を示す。よって、図7に例示するように、この親水性コーティング855に水Wが接触すると、その水Wが親水性コーティング855の表面と当該親水性コーティング855の表面に付着した塵埃Dとの間に「楔」のように浸入する。これにより、親水性コーティング855の表面から塵埃Dが浮き上がり、剥がされるようにして除去される。
本実施形態に係る集塵装置27によれば、含塵空気から分離した塵埃を溜めるケース部85の内面、この場合、第2塵埃溜め部165の内面に親水性コーティング855を備える。そのため、この親水性コーティング855に水Wが接触するだけで、当該親水性コーティング855の表面に付着している細塵D2を浮き上がらせて容易に除去することができる。なお、親水性コーティング855に水を接触させる方法としては、ケース部85を水洗いする方法であってもよいし、例えば濡れた布類などにより親水性コーティング855の表面を拭き取ることによっても十分に細塵D2を除去することができる。
また、集塵装置27によれば、特に貼り付きやすい細塵D2が溜められる第2塵埃溜め部165の内面に親水性コーティング855を設け、細塵D2ほど貼り付きが懸念されない粗塵D1が溜められる第1塵埃溜め部851には親水性コーティング855を設けていない。よって、特に貼り付きが懸念される細塵D2に特化して、その除去を容易にすることができる。また、親水性コーティング855を形成する親水性材料の使用量を最小限に抑えることができ、コストを抑えることができる。
また、ケース部58については、その内部に集塵される塵埃の様子を観察したいなどといった使用者のニーズもあり、内部を視認できるように構成することが求められる。集塵装置27によれば、ケース部85の第1塵埃溜め部851には、親水性コーティング855を施すプレート854を設けておらず、視認可能な状態を維持している。そのため、内部の様子を観察したいという使用者のニーズに対応することができる。なお、本実施形態は、第1塵埃溜め部851にも親水性コーティング855を設ける構成を除外するものではない。
また、集塵装置27によれば、ケース部85の第2塵埃溜め部165の内面に金属製のプレート854を備え、そのプレート854の内面に親水性材料を焼き付けることにより親水性コーティング855を設けている。このように、金属製の部材854を介して親水性コーティング855を設ける構成によれば、焼き付けにより強固なコーティングを形成することができ、親水性コーティング855の傷付きや摩耗を回避することができる。また、第2塵埃溜め部165の内面に金属製のプレート854が存在することで、細塵D2に発生した静電気の除電効果を期待することができ、細塵D2の貼り付きを抑えることができる。
また、集塵装置27によれば、親水性コーティング855が施された金属製のプレート854が第2塵埃溜め部165の内面に強固に嵌め込まれているので、プレート854の脱落を防止することができる。
また、集塵装置27によれば、第1遠心分離部90が形成されるケース部85に、第2遠心分離部93を有する分離体86が着脱可能な構成となっている。この構成によれば、ケース部85に分離体86が取り付けられている状態では、第1遠心分離部90と第2遠心分離部93とを分離遮断することができ、第1遠心分離部90により捕集される粗塵D1と第2遠心分離部93により捕集される細塵D2とを別個に溜めることができる。即ち、粗塵D1を捕集する機能部と細塵D2を捕集する機能部とが独立していることにより、粗塵D1と細塵D2を混合して捕集する集塵装置に比べ、粗塵D1および細塵D2をそれぞれ効率良く捕集することができる。また、ケース部85から分離体86を取り外すことにより、それぞれ別個に捕集された粗塵D1および細塵D2を一括して廃棄することができる。
また、集塵装置27によれば、第2遠心分離部93により捕集される細塵D2は、集塵装置27内を通過する空気の流路の外方に溜められる。従って、電動送風機39を再駆動させたときなどに負圧によって細塵D2が舞い上がったり、第2遠心分離部93側に戻ってしまうことを回避することができる。
また、このような集塵装置27を備える電気掃除機11によれば、使用者は、ケース部85の内面、特に、第2塵埃溜め部165の内面に貼り付いた細塵D2を容易に除去することができる。
なお、本実施形態は、上述した実施形態に限られるものではなく、例えば以下のように拡張または変形することができる。
例えば、親水性コーティング855は、プレート854の表面の一部に設ける構成としてもよい。即ち、例えば、プレート854の表面の上部または下部のみに親水性コーティング855を備える構成としてもよい。親水性コーティング855は、プレート854を介さず、ケース部85の内面に直接的に設ける構成としてもよい。この場合、ケース部85は樹脂製であることから、焼き付けにより親水性コーティング855を形成することは困難である。但し、焼き付けによらない親水性コーティング855であっても、その親水性は十分に発揮されるので、ケース部85の内面に貼り付いた塵埃を容易に除去することが可能である。
また、電気掃除機11は、コードリール装置によって外部電源から給電するものに限定されず、例えば二次電池などの電池を電源として内蔵した、いわゆるコードレスタイプでもよい。また、電気掃除機11としては、キャニスタ型に限らず、例えば上下方向に長い長手状の本体ケースの下端部に床ブラシを接続した、いわゆるアップライト型でもよい。
本実施形態に係る集塵装置は、電動送風機を収容した電気掃除機の本体ケースに着脱可能に設けられ、前記電動送風機の動作により吸い込まれた含塵空気から塵埃を分離して捕集する集塵装置であって、含塵空気から分離した塵埃を溜めるケース部と、前記ケース部の内面に施された親水性コーティングと、を備える。また、本実施形態に係る電気掃除機は、電動送風機を収容した本体ケースと、前記本体ケースに着脱可能に設けられ、前記電動送風機の動作により吸い込まれた含塵空気から塵埃を分離して捕集する集塵装置と、を備える。この電気掃除機において、前記集塵装置は、含塵空気から分離した塵埃を溜めるケース部と、前記ケース部の内面に施された親水性コーティングと、を備える。この構成によれば、電動送風機により吸い込まれた含塵空気から分離されケース部の内面に貼り付いた塵埃を、親水性コーティングが発揮する極めて高い親水性を利用して、水を接触させることにより、容易に除去することができる。
なお、上述の実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。本実施形態およびその変形は、発明の範囲および要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。