JP5049602B2 - 電気掃除機 - Google Patents

Description

本発明は、掃除機本体に設けられた集塵部を備えた電気掃除機に関する。

従来、この種の電気掃除機は、電動送風機を収容した掃除機本体を備えている。この掃除機本体には、電動送風機の吸込側に連通して集塵部が設けられている。また、掃除機本体の前部には、集塵部の上流側に連通する本体吸込口が開口形成され、この本体吸込口には、ホース体、延長管および床ブラシなどが順次連通接続される。

このような電気掃除機の集塵部としては、例えば遠心分離により塵埃を空気から分離する、サイクロン分離式のものが知られている。この集塵部は、吸い込んだ塵埃を空気から遠心分離する分離部を備え、この分離部で旋回された吸込風の一部が、分離された塵埃とともに第１風路中へと流入するとともに、吸込風の他部が分離部の中心部から第２風路へと流入する。そして、集塵室に流入した吸込風は、集塵室内に配設されたフィルタを通過して第２風路の吸込風と合流した後、この第２風路の下流側に設けられたフィルタを通過して電動送風機に吸い込まれる（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００４−１３５９９４号公報（第４頁、図７）

しかしながら、上述の電気掃除機では、電動送風機の駆動による吸込風が分離部で分岐されるものの、最終的に共通のフィルタを通過して電動送風機に吸い込まれるため、このフィルタが経時的に目詰まりすると、この目詰まりの度合いに対応して吸込力が順次低下するという問題点を有している。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、吸込力の経時的な低下を抑制した電気掃除機を提供することを目的とする。

本発明は、掃除機本体に設けられた集塵部が、本体吸込口の開口方向に沿いこの本体吸込口の下流側と集塵部の上流側とを連通する直線状の連通管に沿って電動送風機の吸込側に連通する第１風路と、電動送風機の駆動により本体吸込口を介して吸い込んだ空気に含まれる塵埃を慣性分離するように連通管の側部にて第１風路から分岐され、第１風路と合流して電動送風機の吸込側に連通する第２風路と、第１風路の第２風路との合流位置よりも上流側に設けられ、塵埃を捕集する主フィルタと、第２風路の合流位置よりも上流側に設けられ、塵埃を捕集する補助フィルタとを備えているものである。

本発明によれば、第１風路の第２風路との合流位置よりも上流側に主フィルタを設け、第２風路の合流位置よりも上流側に補助フィルタを設けることで、第１風路にて捕集する塵埃量が増加して第１風路の風路抵抗が大きくなると、吸い込んだ空気とともに塵埃の一部が第２風路から補助フィルタへと分岐され、吸込力の経時的な低下を抑制できるとともに、第１風路に吸い込まれた塵埃は慣性により連通管を直進して捕集されるので、集塵効率の低下を防止できる。

以下、本発明の一実施の形態の電気掃除機の構成を図１ないし図３を参照して説明する。

図１ないし図３において、１は掃除機本体であり、この掃除機本体１は床面を走行可能な、いわゆるキャニスタ型の電気掃除機である。この掃除機本体１は、上側が後方から前方へと下側に傾斜して開放された下ケース２と、この下ケース２の上部を覆う蓋体３とを有する本体ケース４を備え、この本体ケース４内には、電動送風機５を収容する電動送風機室６が後側に、蓋体３により上部が開閉され集塵部としての集塵ユニット７が着脱可能に配設される集塵室８が前側に、それぞれ隔壁Ｐにより区画されている。また、電動送風機室６には、電動送風機５の動作などを制御する制御手段９が収容されている。

そして、本体ケース４の前端部には、集塵ユニット７を介して電動送風機５の吸込側に連通可能な本体吸込口11が開口形成され、この本体吸込口11には、ホース体12が着脱可能に設けられ、このホース体12の先端部に、手元操作部13が設けられ、この手元操作部13には、作業者が把持する把持部14が突設され、この把持部14には、作業者により電動送風機５の動作モードなどを設定する設定ボタン15が複数設けられている。そして、手元操作部13の先端部には、延長管16と吸込口体としての床ブラシ17とが順次連通接続される。

さらに、本体ケース４内には、電動送風機５に給電するための図示しない電源コードを巻回したコードリールが配設され、電源コードを本体ケース４に対して出し入れ可能となっている。

電動送風機５は、吸込側を前側とし、排気側を後側として掃除機本体１の左右方向の略中心位置、すなわち本体吸込口11の中心軸に沿って配設されている。さらに、この電動送風機５は、設定ボタン15により制御手段９に設定された動作モードに応じて動作される。

そして、集塵ユニット７は、本体吸込口11の下流側に連通する円筒状の連通管21を備え、この連通管21の下流側である後端部に、第１集塵部としての主集塵室22が連通して設けられ、かつ、連通管21の側部に、分岐管23が分岐されている。また、集塵ユニット７の下流側は、吸込風路25を介して電動送風機５の吸込側に連通接続されている。

連通管21は、本体吸込口11の開口方向に沿って中心軸を有するパイプであり、分岐管23の分岐部である分岐開口27が主集塵室22の上流側の側部に開口形成され、この分岐開口27に、分岐フィルタとしてのメッシュフィルタ29が取り付けられている。

主集塵室22は、電気掃除機の掃除の際にメインで用いるもので、連通管21と同軸上、すなわち本体吸込口11の中心軸上に沿って、連通管21に対して直線状に接続されている。また、この主集塵室22内には、主フィルタとしての集塵袋である紙パック31が着脱可能に設けられている。

紙パック31は、吸込風に含まれる塵埃のうち比較的重量が大きい粗塵D1を収容するとともに、吸込風を通過させてこの吸込風に含まれる塵埃を捕集する濾過分離体であり、主集塵室22に固定される口枠33と、この口枠33に取り付けられた袋体34とを有している。

口枠33は、厚紙などにより形成され、連通管21の下流端が挿入される開口36が略中央部に穿設されている。

袋体34は、図示しない複数層の通気性素材を積層して袋状に形成され、未使用状態で折り畳まれ、使用により主集塵室22内全体に膨らむように構成されている。また、この袋体34は、開口側が口枠33の開口36の周縁部に取り付けられることで口枠33と一体的となっている。さらに、この袋体34は、メッシュフィルタ29以上の目の細かさを有している。

そして、主集塵室22は、下流端に連通開口38が開口形成されて吸込風路25に連通しており、連通管21および吸込風路25とともに、本体吸込口11から電動送風機５の吸込側に連通する直線状の第１風路39を区画している。なお、連通開口38には、ウレタンフィルタ程度のフィルタを設けてもよい。

一方、分岐管23は、例えば主集塵室22の外壁部に沿って区画されており、上流端が連通管21の分岐開口27にメッシュフィルタ29を介して接続され、下流端の下流開口41が吸込風路25に連通している。このため、この分岐管23は、連通管21および吸込風路25とともに、紙パック31の上流側で第１風路39から側方に向けて分岐され吸込風路25で第１風路39に合流する第２風路42を区画している。したがって、この第２風路42は、連通管21と分岐管23とにより、本体吸込口11から吸い込まれた塵埃を連通管21の直進方向と径方向とに慣性分離する慣性分離部を構成している。そして、この分岐管23の下流開口41には、紙パック31以上の目の細かさを有する補助フィルタとしてのプリーツフィルタ43が設けられている。

プリーツフィルタ43は、通過する吸込風に含まれる微細な塵埃である細塵D2を付着させて捕集するもので、上下方向に沿うプリーツ形状が掃除機本体１の左右方向全体に亘って形成されている。また、このプリーツフィルタ43の下流側には、このプリーツフィルタ43に付着した塵埃を除去する塵落とし体である除塵手段45が取り付けられている。

この除塵手段45は、プリーツフィルタ43の下流側のプリーツ部に先端部が嵌合した状態で掃除機本体１の左右方向(図１の上下方向)に移動可能に設けられ、この移動により、先端部がプリーツ部の山部を繰り返し乗り越えることで、プリーツフィルタ43に振動を与えて、このプリーツフィルタ43に付着した塵埃を落とすものである。

なお、この除塵手段45は、例えば電動送風機５のオンオフ時などの任意のタイミングで、制御手段９などにより自動的に動作されるように構成したり、作業者が手動で動作させたりすることが可能である。

また、吸込風路25は、主集塵室22(第１風路39)の下流側と分岐管23(第２風路42)の下流側とが合流する部分である。したがって、紙パック31およびプリーツフィルタ43は、第１風路39と第２風路42との合流位置よりも上流側に位置している。

次に、上記一実施の形態の動作を説明する。

まず、本体吸込口11にホース体12、延長管16および床ブラシ17を順次連通接続するとともに、本体ケース４の蓋体３を開けて集塵ユニット７を装着し、蓋体３を閉じる。

そして、本体ケース４から電源コードを引き出して壁面などのコンセントに接続し、作業者が把持部14を把持して所定の設定ボタン15を操作すると、制御手段９が電動送風機５を駆動させる。

この結果、電動送風機５の駆動により、負圧が床ブラシ17、延長管16、ホース体12、本体吸込口11および第１風路39と作用する主風路W1と、負圧が床ブラシ17、延長管16、ホース体12、本体吸込口11および第２風路42と作用する副風路W2とが形成され、吸込風となる空気とともに塵埃が吸い込まれる。

このとき、図１に示すように、紙パック31の袋体34内に粗塵D1があまり溜まっていない状態では、吸込風の大部分が第１風路39を介して主風路W1を通過し、吸込風の残りが第２風路42を介して副風路W2を通過する。

吸込風に含まれる塵埃のうち、比較的重量が大きい粗塵D1は、主風路W1を通過する吸込風に沿って連通管21を直進し、主集塵室22の紙パック31の袋体34内に収容される。なお、紙パック31の袋体34内に捕集された粗塵D1は、主風路W1を通過する吸込風により圧縮される。

また、吸込風に含まれる塵埃のうち、比較的重量が小さい細塵D2は、分岐開口27にて副風路W2へと分岐する吸込風に沿ってメッシュフィルタ29を通過し、さらに分岐管23内を進んでプリーツフィルタ43に捕集される。

紙パック31を通過した主風路W1側の吸込風とプリーツフィルタ43を通過した副風路W2側の吸込風とは、それぞれ吸込風路25で合流し、電動送風機５へと吸い込まれ、この電動送風機５を通過して排気風となり、図示しない排気孔から掃除機本体１の外部へと排気される。

さらに、紙パック31の袋体34内に粗塵D1が次第に溜まってくると、第１風路39の風路抵抗が次第に大きくなることで、図２に示すように、第１風路39を通過する吸込風の風量が相対的に低下する。

このとき、第２風路42を通過する吸込風の風量が相対的に増加することで、両風路39，42を通過する吸込風の総量は、殆ど変化しない。

次いで、掃除を終了する際に、作業者が設定ボタン15を操作すると、制御手段９は、除塵手段45を例えば所定時間動作させてプリーツフィルタ43にて捕集した細塵D2を落とし、所定時間が経過すると、電動送風機５を停止させて、電気掃除機の運転を停止する。

なお、電動送風機５は、除塵手段45による除塵の前に停止させてもよい。

紙パック31に所定量以上の塵埃が溜まった場合には、蓋体３を開けて紙パック31を主集塵室22から取り外して塵埃とともに廃棄し、新たな紙パック31を主集塵室22に装着する。

上述したように、上記一実施の形態では、第１風路39の第２風路42との合流位置である吸込風路25よりも上流側に紙パック31を設け、この吸込風路25よりも上流側の第２風路42に補助的なプリーツフィルタ43を設ける構成とした。

このため、第１風路39にて紙パック31に捕集する塵埃量が増加して第１風路39の風路抵抗が大きくなると、吸込風とともに塵埃が第２風路42からプリーツフィルタ43へと分岐されるので、紙パック31の目詰まりの度合いに対応する吸込力の経時的な低下を抑制できる。

すなわち、従来の場合には、風路を複数に分岐しても、電動送風機５へと吸い込まれる際に最終的に通過するフィルタが１つであるため、このフィルタが目詰まりすると、吸込力が低下してしまうのに対して、本実施の形態では、第１風路39と第２風路42とを分岐して区画して、これら風路39，42の合流位置よりも上流側に紙パック31およびプリーツフィルタ43を設けることで、メインで用いる第１風路39の紙パック31が次第に目詰まりしても、吸込風は第２風路42側へとバイパスされるので、吸込風の総量の低下が抑制され、吸込力の経時的な低下を抑制できる。

また、第１風路39を本体吸込口11から直線状に設け、第２風路42を第１風路39から側方に向けて分岐することで、紙パック31に溜まった塵埃が多くなり第１風路39を通過する吸込風の風量が低下しても、粗塵D1は慣性により連通管21を直進して開口36から紙パック31内へと捕集されるので、集塵効率の低下を防止できる。

さらに、第１風路39と第２風路42との分岐部に、紙パック31の袋体34以上に目が粗いメッシュフィルタ29を設けることで、粗塵D1が第２風路42側に吸い込まれることをメッシュフィルタ29で防止し、塵埃を確実に慣性分離できる。

そして、主フィルタとして、第１風路39を構成する主集塵室22に対して着脱自在の紙パック31を用いることで、粗塵D1がいっぱいに溜まった場合には紙パック31を廃棄して新たな紙パック31を主集塵室22に取り付けることにより、第１風路39を通過する吸込風の風量を維持できる。

また、プリーツフィルタ43で捕集した細塵D2は除塵手段45により除去されるので、プリーツフィルタ43の目詰まりを抑制できる。

さらに、主風路W1と副風路W2との風量は、紙パック31の目詰まりに対応して自動的に分配されるため、作業者が特に意識せずとも通常の掃除動作をするだけで容易に吸込力を維持でき、紙パック31の交換の頻度なども低下して、使い勝手が良好になる。

なお、上記一実施の形態において、除塵手段45は、電気掃除機の構成を簡略化するために設けない構成とすることも可能である。

また、主フィルタとしては、紙パック31以外の任意の濾過分離体を用いることができる。

さらに、分岐フィルタは、メッシュフィルタ29以外でも、例えば連通管21の周面に複数の小孔を穿設するなど、任意の構成にできる。

そして、第２風路42は、複数設けてもよい。

また、電気掃除機の細部は、上記構成に限定されるものではなく、電気掃除機としては、キャニスタ型に限らず、例えば自走式(走行補助式)や自律走行式(ロボット式)の電気掃除機などでもよく、また、例えば床ブラシ17が掃除機本体１の下面に直接形成されたアップライト型、あるいはハンディ型などであっても対応させて用いることができる。

本発明の一実施の形態の電気掃除機を示す説明平面図である。 同上電気掃除機の集塵部の主フィルタに塵埃が捕集された状態を示す説明平面図である。 同上電気掃除機を示す斜視図である。

符号の説明

１ 掃除機本体
５ 電動送風機
７ 集塵部としての集塵ユニット
11 本体吸込口
21 連通管
29 分岐フィルタとしてのメッシュフィルタ
31 主フィルタとしての集塵袋である紙パック
39 第１風路
42 第２風路
43 補助フィルタとしてのプリーツフィルタ

Claims (3)

1. 電動送風機を収容した掃除機本体と、
   この掃除機本体に設けられた集塵部と、
   前記掃除機本体に設けられた本体吸込口と、
   この本体吸込口の開口方向に沿ってこの本体吸込口の下流側と前記集塵部の上流側とを連通する直線状の連通管とを具備し、
   前記集塵部は、
   前記連通管に沿って前記電動送風機の吸込側に連通する第１風路と、
   前記電動送風機の駆動により前記本体吸込口を介して吸い込んだ空気に含まれる塵埃を慣性分離するように前記連通管の側部にて前記第１風路から分岐され、前記第１風路と合流して前記電動送風機の吸込側に連通する第２風路と、
   前記第１風路の前記第２風路との合流位置よりも上流側に設けられ、塵埃を捕集する主フィルタと、
   前記第２風路の前記合流位置よりも上流側に設けられ、塵埃を捕集する補助フィルタとを備えている
   ことを特徴とした電気掃除機。
2. 連通管の側部の第１風路と第２風路との分岐部に設けられ、主フィルタ以上に目が粗い分岐フィルタを具備した
   ことを特徴とした請求項１記載の電気掃除機。
3. 主フィルタは、第１風路内に着脱自在に設けられた集塵袋である
   ことを特徴とした請求項１または２記載の電気掃除機。

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