JPS6250140B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はろ過用のフイルタを不要にしたアツプ
ライト型真空掃除機に関し、特に公開された
EPC明細書第0018197号に記述されているような
種類の家庭用可搬式掃除機に関する。[Detailed Description of the Invention] The present invention relates to an upright type vacuum cleaner that eliminates the need for a filtration filter.
It relates to a domestic portable vacuum cleaner of the type described in EPC specification no. 0018197.

ECP明細書第0018197号には、汚れた表面に接
触させる掃除ヘツドが、モータ駆動フアンで空気
流が作られるケーシングの内部に結合されるよう
な掃除機が記載されている。ケーシングは２つの
サイクロン・ユニツトを直列に収納しており、そ
してそれらサイクロン・ユニツトは順次に操作し
てそこを通る空気流から汚ない粒子（塵埃その他
の外部物質）を分離して集積する。 ECP specification No. 0018197 describes a vacuum cleaner in which a cleaning head for contacting a dirty surface is coupled inside a casing in which an air flow is created by a motor-driven fan. The casing houses two cyclone units in series, which operate in sequence to separate and collect clean particles (dust and other foreign matter) from the airflow passing therethrough.

そのようなサイクロン・ユニツトを備える型式
の掃除機の長所は、掃除機からの塵埃の放出を、
それらサイクロンを周囲のケーシングから切離し
取外すことによつて行えるため、ごみ袋を必要と
しないことである。また別の長所は、掃除機から
吐出される空気が殆んど埃を除去されており、従
つて主掃除要素としてのフイルタの使用の必要が
なくなることである。 The advantage of such types of vacuum cleaners with cyclone units is that they reduce the emission of dust from the vacuum cleaner.
This can be done by separating and removing the cyclones from the surrounding casing, eliminating the need for garbage bags. Another advantage is that the air discharged from the vacuum cleaner is largely dust-free, thus eliminating the need for the use of a filter as the primary cleaning element.

前記EPC特許出願に述べられている掃除機に
おいて、２つのサイクロン・ユニツトは各々実質
的に円錐台形の体部を有する。このような形状
は、その中で渦巻く塵埃粒子の速度を保持し、従
つてサイクロンが小さい直径の微細な塵埃粒子の
集積をできるようにする。微細な塵埃粒子の速度
を保持する手段を備えたそのようなサイクロン・
ユニツトを本明細書では、「高効率」サイクロン
と称することにする。 In the vacuum cleaner described in the said EPC patent application, the two cyclone units each have a substantially frustoconical body. Such a shape retains the velocity of the dust particles swirling within it, thus allowing the cyclone to collect fine dust particles of small diameter. Such a cyclone with means of retaining the velocity of fine dust particles
The unit will be referred to herein as a "high efficiency" cyclone.

本発明は、微細な粒子を処理するのに必要な高
い効率のサイクロンだけを備えた真空掃除機が、
普通の家庭におけるように、より大きい寸法の塵
埃粒子その他の外部物質を吸引する場合には、必
ずしも充分に操作しないという認識の上に立つて
いる。そのような大きい寸法の粒子は、スパイラ
ルまたは円形運動に維持されて、サイクロンの中
心区域の方へ移動または寄集まる傾向をもち、従
つて集積されることがない。その結果は騒音が生
じ、またサイクロンの有効な操作が阻害される。 The present invention provides a vacuum cleaner equipped with only the highly efficient cyclone necessary to process fine particles.
It is based on the recognition that it does not necessarily operate satisfactorily when sucking in larger sized dust particles and other external substances, as in a normal household. Particles of such large dimensions are maintained in a spiral or circular motion and tend to move or cluster towards the central area of the cyclone, and thus do not accumulate. The result is noise and interference with effective operation of the cyclone.

そこで本発明は、空気流通路の中で、汚ない空
気の取入れ口に関して高効率サイクロン・ユニツ
トの上流側に、より低い効率になるよう慎重に構
成されたサイクロンを備えることを提示する。 The invention therefore proposes to provide a carefully configured cyclone of lower efficiency in the air flow path upstream of the high efficiency cyclone unit with respect to the clean air intake.

この「低効率」サイクロンは、最も微細な粒
子、すなわち50ミクロンまたはそれ以下の粒子を
効果的に処理することは完全にはできないが、そ
れら微細粒子の全てではないにしろ幾らかを集積
することにより汚ない空気流の一次掃除を行う。
次いで高効率サイクロンが、その比較的きれいに
なつた空気と非常に小さな寸法の粒子だけに対す
る最適な条件で機能するのである。 This "low efficiency" cyclone is not fully capable of effectively treating the finest particles, i.e. particles 50 microns or smaller, but it does collect some, if not all, of those microscopic particles. Performs primary cleaning of clean airflow.
The high efficiency cyclone then operates at optimum conditions with its relatively clean air and only particles of very small size.

低効率は、円錐台形を止め、そして例えばサイ
クロン・ケーシングを円筒形にし、これの下端部
近くに普通の接線方向型またはスクロール型の空
気取入れ口を備えるような構成によつて得ること
ができる。 Lower efficiencies can be obtained by discontinuing the frustoconical shape and, for example, by making the cyclone casing cylindrical and providing it with a conventional tangential or scroll-type air intake near its lower end.

しかして適切且つ好適な形態において、真空掃
除機ケーシングは、汚ない空気の取入れ口をもつ
た全体的に円筒形の「低効率」サイクロンと、こ
の低効率サイクロン内に同心的に設けられる「高
効率」サイクロンとを備え、そして通路が低効率
サイクロンから空気を高効率サイクロンの上部分
へ送込む。そのための本発明の構成上の特徴は、
垂直方向に長い筒状外サイクロンと、前記外サイ
クロンの内側にあり下端部が上端部より小さい内
サイクロンと、前記外サイクロンの底に設けられ
た掃除ヘツド装置と、前記外サイクロンの底の前
記掃除ヘツド装置から前記外サイクロンの上部に
ある汚れた空気の入り口へ流れた空気を導くため
の前記外サイクロンの外側壁近くに設けた通路
と、前記外サイクロンの外側壁近くに設けた前記
内サイクロンの頂部の空気出口から前記掃除ヘツ
ド装置へ通じ空気が前記掃除ヘツド装置から排出
されるための通路とを備えたことである。 Thus, in a suitable and preferred form, the vacuum cleaner casing comprises a generally cylindrical "low efficiency" cyclone with a clean air intake and a "high efficiency" cyclone located concentrically within the low efficiency cyclone. and a passage directing air from the lower efficiency cyclone to the upper portion of the higher efficiency cyclone. The structural features of the present invention for this purpose are:
a vertically long cylindrical outer cyclone; an inner cyclone located inside the outer cyclone and having a lower end smaller than an upper end; a cleaning head device provided at the bottom of the outer cyclone; and a cleaning head device at the bottom of the outer cyclone. A passage provided near the outer wall of the outer cyclone for guiding air flowing from the head device to a dirty air inlet at the upper part of the outer cyclone; A passageway is provided from an air outlet at the top to the cleaning head device for air to be discharged from the cleaning head device.

従つて、ろ過用のフイルタを不要にしたアツプ
ライト型真空掃除機を、簡単な構成で小型軽量に
すると共に、内外両サイクロンに加えて掃除ヘツ
ド装置と外サイクロン外側壁近くの両通路との構
成で、その掃除作業性や掃除効率をも向上するこ
とができる。 Therefore, an upright type vacuum cleaner that does not require a filter for filtration has a simple structure, is small and lightweight, and has a cleaning head device and both passages near the outer cyclone wall in addition to both the inner and outer cyclones. , its cleaning workability and cleaning efficiency can also be improved.

次に添付図面を参照しながら本発明の実施例を
説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図示の掃除機は主ケーシング１を備える。この
ケーシングは垂直態様と水平態様のいずれにも使
用できるが、図面においては垂直態様で示され、
そして掃除機の機能の以下の説明も、この垂直態
様において進める。ケーシングの下端部に掃除ヘ
ツド２が備えられる。このヘツド２は、モータ駆
動フアン・ユニツト３と、そのモータの軸にベル
ト５で結合される横方向に延在する細長いブラシ
部材４とを備える。ケーシングの背後に沿つてパ
イプ６が竪に延びる。このパイプはハンドルとし
て使用されるか、あるいは他の吸引道具と接続さ
れる。パイプ６とケーシング上端部との間に、そ
の上端部まで延びる電気ケーブル７のホルダと掃
除機のオン−オフ・スイツチ８がある。掃除機の
電気装置は本発明の関する所でないので、これ以
上の説明はしない。垂直態様の掃除機はホイール
９で走行する。 The illustrated vacuum cleaner includes a main casing 1 . Although this casing can be used in either vertical or horizontal configuration, it is shown in vertical configuration in the drawings.
The following description of the function of the vacuum cleaner also proceeds in this vertical mode. A cleaning head 2 is provided at the lower end of the casing. The head 2 comprises a motor-driven fan unit 3 and a laterally extending elongated brush member 4 connected to the shaft of the motor by a belt 5. A pipe 6 extends vertically along the back of the casing. This pipe can be used as a handle or connected to other suction tools. Between the pipe 6 and the upper end of the casing there is a holder for an electrical cable 7 extending to its upper end and a vacuum cleaner on-off switch 8. The electrical equipment of the vacuum cleaner is not part of the present invention and will not be further described. The vacuum cleaner in vertical mode runs on wheels 9.

ブラシ４の背後から掃除機に入つた汚ない空気
は、第２図によく示されるように四角い取入れ口
１０から、ケーシング１内の半円形スリーブ１２
（第３図参照）で画成される汚ない空気の送入通
路１１へ流入する。ケーシング１内の中心に同軸
的に、低効率の第１のサイクロン・ユニツトの円
筒形ケーシング１３がスリーブ１２内に摺動自在
に嵌合される。汚ない空気の送入通路１１の上端
部が口１４によつてケーシング１３の上部分に接
線方向に接続し、これによつて空気の渦巻くサイ
クロン状の流れを作る。 Dirty air entering the vacuum cleaner from behind the brush 4 passes through a square inlet 10 to a semicircular sleeve 12 in the casing 1, as best shown in FIG.
(See FIG. 3). Coaxially centrally within the casing 1, a cylindrical casing 13 of a first low-efficiency cyclone unit is slidably fitted within the sleeve 12. The upper end of the clean air inlet channel 11 is tangentially connected to the upper part of the casing 13 by a port 14, thereby creating a swirling cyclone-like flow of air.

高効率サイクロン・ユニツトは円錐台形体部分
１５と、これから垂下する円筒形部分１６を備え
る。この円筒形部分の下端部は低効率サイクロ
ン・ケーシング１３のベース上の支持プレート１
７に対して突当つている。低効率サイクロンの内
部から高効率サイクロンへの送入管１９が円錐形
体部１５の外側で接線方向送入口１８まで延び
る。高効率サイクロン・ユニツトは低効率サイク
ロン・ユニツトから上方へ取外すことができ、そ
してそれら両ユニツトの間に可撓性の支承シール
２０が備えられている。高効率サイクロンの上端
部は、掃除機の汚ない空気の送入通路１１の反対
側にあつて、スリーブ１２と掃除機外側ケーシン
グ１との間に画成される通路２１につながる。こ
の通路の下端部はモータ・フアンを通して排出部
に接続する。 The high efficiency cyclone unit has a frustoconical body section 15 and a cylindrical section 16 depending therefrom. The lower end of this cylindrical part is connected to the support plate 1 on the base of the low-efficiency cyclone casing 13.
It's against 7. An inlet pipe 19 from the interior of the low-efficiency cyclone to the high-efficiency cyclone extends outside the conical body 15 to the tangential inlet 18 . The high efficiency cyclone unit is upwardly removable from the low efficiency cyclone unit and a flexible bearing seal 20 is provided between them. The upper end of the high-efficiency cyclone is opposite the cleaner air inlet passage 11 and leads into a passage 21 defined between the sleeve 12 and the cleaner outer casing 1. The lower end of this passage connects to the exhaust through a motor fan.

次に本発明の掃除機の操作について、ケーシン
グ１と２つのサイクロン・ユニツトとの内部を通
る汚ない空気の順次的な流れを示す種々な矢印で
示される空気流を参照にしながら説明する。ここ
で矢印→は汚ない空気を示し、〓〓は低効率サイ
クロンで浄化された空気を示し、〓〓は高効率サ
イクロンで浄化された空気を示し、そして〓〓は
最終的に放出される空気を示す。ブラシ４が回わ
され、そしてモータ・フアン３により吸引力が作
られて掃除機が操作すると、塵埃その他の粒子を
担持した汚ない空気は送入通路１１内に吸引され
る。この塵埃粒子担持空気流は口１４から接線方
向に低効率サイクロン・ケーシング１３の上部分
に流入し、そして全体的に矢印のラインに沿つた
サイクロン状の渦巻き運動を行い、これによつて
低効率サイクロンの下部分内の塵埃粒子の大部分
をＡで示すように集積する。より微細な粒子だけ
を担持した空気流が、次いで、フアンで作られる
全体的な空気流の作用で、管１９と送入口１８を
通つて接線方向に高効率サイクロン・ユニツトに
入り、ここで再びサイクロン状の浄化プロセスが
より高い効率とより大きい粒子速度を以つて繰返
され、これによつてより微細な粒子をＢのように
集積する。こうして最終的にきれいにされた空気
は、空気流の作用で高効率サイクロンの上部分へ
昇り、それからきれいな空気の送出通路２１を通
つてモータ・フアンへ戻り、そして必要であれば
最終的なフイルタを通して放出される。 The operation of the vacuum cleaner according to the invention will now be described with reference to the airflow indicated by the various arrows indicating the sequential flow of clean air through the interior of the casing 1 and the two cyclone units. Here, the arrow → indicates the dirty air, 〓〓 indicates the air purified by the low-efficiency cyclone, 〓〓 indicates the air purified by the high-efficiency cyclone, and 〓〓 indicates the air that is finally released. shows. When the brush 4 is rotated and the vacuum cleaner is operated by creating a suction force by the motor fan 3, dirty air carrying dust and other particles is drawn into the inlet passage 11. This dust particle-laden air flow enters the upper part of the low-efficiency cyclone casing 13 tangentially from the mouth 14 and undergoes a generally cyclonic swirling motion along the line of the arrow, thereby reducing the low-efficiency cyclone casing 13. Most of the dust particles in the lower part of the cyclone accumulate as shown at A. The air stream carrying only the finer particles then enters the high-efficiency cyclone unit tangentially through tube 19 and inlet 18 under the action of the overall air stream created by the fan, where it is again discharged. The cyclonic cleaning process is repeated with higher efficiency and greater particle velocity, thereby accumulating finer particles as in B. The finally cleaned air thus rises to the upper part of the high-efficiency cyclone under the action of the airflow, then returns to the motor fan through the clean air delivery passage 21 and, if necessary, through a final filter. released.

掃除機から塵埃粒子を取出すためには、低及び
高効率サイクロン・ケーシングを上方向へ取外
し、そしてそれら両ケーシングを相互に切離す。
高効率サイクロン・ケーシング１６を低効率サイ
クロン・ケーシング１３のベース上の座から持上
げれば、ケーシング１６内の内容物が落ちるか
ら、円筒形ケーシング１３が全ての粒子を集積保
持することは理解できよう。必要であれば使い捨
てライナを低効率サイクロン・ケーシング内に備
えるようにすることもできる。 To remove dust particles from the vacuum cleaner, the low and high efficiency cyclone casings are removed upwards and the two casings are separated from each other.
It will be appreciated that when the high-efficiency cyclone casing 16 is lifted from its seat on the base of the low-efficiency cyclone casing 13, the contents within the casing 16 fall out, so that the cylindrical casing 13 collects and retains all the particles. . A disposable liner can also be provided within the low efficiency cyclone casing if desired.

図示していないが、高効率サイクロンの送入ま
たは送出管を手動的に絞る装置を備えるようにし
てもよい。そこでそのサイクロンの送入または送
出オリフイスを小さくすれば、吸引圧力は低くな
るが分離効率は高くなる。水平態様で使用される
場合には、２２で概略的に示されるような弁が備
えられ、これを回わすことにより、ブラシからの
空気流を閉じたり、またパイプ６への空気通路を
開いたりできるようにされる。 Although not shown, a device for manually throttling the inlet or outlet tube of the high efficiency cyclone may be provided. Therefore, if the inlet or outlet orifice of the cyclone is made smaller, the suction pressure will be lower but the separation efficiency will be higher. When used in horizontal mode, a valve as shown schematically at 22 is provided which can be turned to close the air flow from the brushes or to open the air passage to the pipe 6. be made possible.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は第２図の−線による断面側面図、
第２図は第１図の−線による断面正面図、第
３図は第２図の−線から上方に見た断面図で
ある。 ２……掃除ヘツド、１０……汚ない空気の取入
れ口、１１……汚ない空気の送入通路、１３……
低効率サイクロン・ユニツト・ケーシング、１５
……高効率サイクロン・ユニツト円錐台形体部
分、１８……接線方向送入口、２１……きれいな
空気の送出通路。 Figure 1 is a cross-sectional side view taken along the - line in Figure 2;
2 is a sectional front view taken along the - line in FIG. 1, and FIG. 3 is a sectional view taken upward from the - line in FIG. 2... Cleaning head, 10... Clean air intake, 11... Clean air supply passage, 13...
Low efficiency cyclone unit casing, 15
. . . High efficiency cyclone unit frustoconical body part, 18 . . . tangential inlet, 21 . . . clean air delivery passage.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] １ 垂直方向に長い筒状外サイクロンと、前記外
サイクロンの内側にあり下端部が上端部より小さ
い内サイクロンと、前記外サイクロンの底に設け
られ掃除ヘツド装置と、前記外サイクロンの底の
前記掃除ヘツド装置から前記外サイクロンの上部
にある汚れた空気の入り口へ汚れた空気を導くた
めの前記外サイクロンの外側壁近くに設けた通路
と、前記外サイクロンの外側壁近くに設けた前記
内サイクロンの頂部の空気出口から前記掃除ヘツ
ド装置へ通じ空気が前記掃除ヘツド装置から排出
されるための通路とを備えたことを特徴とするろ
過用のフイルタを不要にしたアツプライト型真空
掃除機。1 a vertically long cylindrical outer cyclone; an inner cyclone located inside the outer cyclone and having a lower end smaller than its upper end; a cleaning head device provided at the bottom of the outer cyclone; and a cleaning head device at the bottom of the outer cyclone. a passage provided near the outer wall of the outer cyclone for guiding dirty air from the head device to a dirty air inlet at the upper part of the outer cyclone; An upright type vacuum cleaner which does not require a filter for filtration, characterized in that the vacuum cleaner is provided with a passage leading from an air outlet at the top to the cleaning head device and through which air is discharged from the cleaning head device.