JP2004016290A - サイクロン式集塵装置及びこの集塵装置が組み込まれた電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】旋回軸に沿う方向の長さを従来よりも短くして小型軽量化を図ることができるサイクロン式集塵装置及びこの集塵装置が組み込まれた電気掃除機を提供する。
【解決手段】集塵装置１０は、塵埃分離室１１と塵埃貯留室１２と排気室１３とを備えてなる。塵埃分離室１１は、吸気口１１ａから流入した空気中の塵埃を、旋回空気流を発生させることにより遠心分離する。塵埃貯留室１２は、塵埃分離室１１で分離された塵埃を貯留する。塵埃貯留室１２は、塵埃分離室１１の筒状周壁の一部に取り外し可能に取り付けられている。塵埃分離室１１及び塵埃貯留室１２の各筒状周壁には、塵埃分離室１１と塵埃貯留室１２とを連通する連通口１５、２５が形成されている。
【選択図】　図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サイクロン式集塵装置及びこの集塵装置が組み込まれた電気掃除機に関するものであり、さらに詳しくは、サイクロン式集塵装置における旋回空気流の旋回軸に沿う方向の長さを短くする技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
使い捨ての集塵用紙パックによらない電気掃除機等に用いられる集塵装置として、従来、サイクロン式集塵装置が知られている。
【０００３】
従来のサイクロン式集塵装置では、略円筒状のダストボックス本体内に略円筒状のフィルタが設けられ、フィルタとダストボックス本体の筒状周壁内面との間に旋回空気流を発生させる略円筒状のサイクロン空間が形成されている。そして、サイクロン空間における旋回空気流で遠心分離された塵埃は、サイクロン空間の下方に形成された略円筒状の塵埃貯留空間に自然落下して堆積する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような集塵装置は、サイクロン空間の下方に塵埃貯留空間が形成されているため、旋回空気流の旋回軸に沿う方向に長い筒状のものであり、小型軽量化を図ることが困難であった。
【０００５】
本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、旋回空気流の旋回軸に沿う方向の長さを従来よりも短くして小型軽量化を図ることができるサイクロン式集塵装置及びこの集塵装置が組み込まれた電気掃除機を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の１つの観点によれば、旋回空気流により塵埃を遠心分離する筒状の塵埃分離室と、塵埃分離室に設けられた吸気口と、塵埃分離室の側壁の中央部に設けられた排気口と、塵埃分離室の筒状周壁の外側に設けられた塵埃貯留室と、塵埃分離室と塵埃貯留室とを連通する連通口とを備えてなることを特徴とするサイクロン式集塵装置が提供される。
【０００７】
なお、この明細書において「筒状周壁」とは、筒状の塵埃分離室や筒状の塵埃貯留室などの筒状体の軸に対して略平行である壁を意味し、「側壁」とは、筒状体の軸に対して略垂直である壁を意味するものとする。また、この明細書において「筒方向」とは、筒状体の軸が延びている方向を意味するものとする。
【０００８】
この集塵装置によれば、塵埃分離室には筒状周壁の周方向に沿う旋回空気流が発生する。そして、塵埃分離室に吸入された空気中に含まれる塵埃が、塵埃分離室において旋回空気流により空気から遠心分離され、塵埃分離室の筒状周壁付近を旋回する。また、旋回空気流の一部の空気は、連通口における旋回方向下流側から塵埃貯留室へ流入する。一方、連通口における旋回方向上流側では、塵埃分離室における旋回空気流により塵埃貯留室内の空気が誘引される。その結果、塵埃貯留室内には、塵埃分離室における旋回空気流とは逆方向の空気流が生じる。このため、塵埃分離室の筒状周壁付近に滞留する塵埃が、塵埃貯留室へ流入する一部の旋回空気流に乗って塵埃貯留室へ流入し、塵埃貯留室を旋回する間に分離されて塵埃貯留室内に貯留される。
【０００９】
そして、この集塵装置によれば、塵埃貯留室が塵埃分離室の筒状周壁の外側に設けられているので、旋回空気流の旋回軸方向の長さを従来よりも短くすることが可能になり、集塵装置の小型軽量化を図ることができる。
【００１０】
また、連通口は、塵埃貯留室と塵埃分離室との隔壁のうち、旋回空気流における最下流側となる位置に配置するのが好ましい。連通口を、このような位置に配置すると、連通口を前記最下流側となる位置よりも上流側となる位置に配置した場合に比べて、塵埃貯留室の容積を、旋回空気流における上流側へ向けていっそう大きく確保することができる。従って、塵埃貯留室により多くの塵埃を貯留させることが可能になり、また、塵埃貯留室に貯留させた塵埃が塵埃分離室へ流出しにくくなり、集塵装置の集塵効率を向上させることができる。
【００１１】
本発明の別の観点によれば、前記サイクロン式集塵装置が組み込まれたことを特徴とする電気掃除機が提供される。このような電気掃除機によれば、前記のように、塵埃貯留室が塵埃分離室の筒状周壁の外側に設けられているので、旋回空気流の旋回軸方向の長さを従来よりも短くすることが可能になり、電気掃除機の小型軽量化を図ることができる。
【００１２】
この電気掃除機は、塵埃分離室を、電気掃除機の使用時における把手の下方に設け、塵埃貯留室を、電気掃除機の使用時における塵埃分離室の下方に設けるのが好ましい。両室をこのように設けると、掃除機本体の内部にこれら両室を設ける必要がなくなり、コンパクトで軽い掃除機本体にすることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るサイクロン式集塵装置を電気掃除機に具体化した実施の形態を、図１〜図７に基づいて説明する。なお、図１は本発明の実施の形態に係る電気掃除機の使用状態における吸込部の側面図、図２は図１における吸込部に組み込まれた集塵装置周りの拡大側面図、図３は図１におけるＡ方向矢視図、図４は同集塵装置周りの縦断面図、図５は同集塵装置周りを図４とは逆方向から見た一部切欠側面図、図６は図４のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図、図７は同集塵装置を構成する塵埃貯留室の斜視図である。
【００１４】
本発明の実施の形態に係る電気掃除機は、図１に示されるような吸込部１を備えている。この吸込部１は、吸込流を発生させる掃除機本体（図示略）における接続口（図示略）に接続された吸込ホース２と、吸込ホース２に接続された把手３と、把手３に接続された吸込管４と、吸込管４に接続された吸込具５と、サイクロン式集塵装置１０とからなる。
【００１５】
把手３は、吸込管４を着脱可能に接続するためのクランプ部３ａ、この電気掃除機を操作するための操作部３ｂ、吸込部１を持つためのグリップ部３ｃ及びホース接続部兼集塵装置取付部３ｇからなる。吸込管４は、吸込具５を着脱可能に接続するためのクランプ部４ａを先端に備えている。そして、ホース接続部兼集塵装置取付部３ｇにサイクロン式集塵装置１０が設けられている。
【００１６】
集塵装置１０は、図２〜図６に示されるように、その全体形状が偏平円筒状に形成されたものであって、塵埃分離室１１と塵埃貯留室１２と排気室１３とを備えてなる。
【００１７】
塵埃分離室１１は、断面が略楕円形状の筒状体である。より具体的には、塵埃分離室１１は、対向する２つの円弧状周壁を組み合わせた形状である。また、塵埃分離室１１は、図１に示されるように、電気掃除機の通常の使用状態において筒方向が略水平になるように、把手３に取り付けられている。
【００１８】
塵埃分離室１１の筒状周壁には、１つの吸気口１１ａが形成されている。吸気口１１ａは、把手３の吸込流路３ｄに連通している。吸気口１１ａは、図４に示されるように、塵埃分離室１１に吸入される空気の流入方向が塵埃分離室１１の筒状周壁の略接線方向になるように設けられている。また、塵埃分離室１１の一方側壁の中央部には、１つの排気口１１ｂが設けられている（図６参照）。排気口１１ｂは、断面形状が円形であり（図５参照）、排気室１３に連通している（図６参照）。
【００１９】
塵埃分離室１１の内部には、塵埃分離室１１の一方の側壁から他方の側壁へかけて、円筒状のフィルタ保持体２４が形成されている。そして、フィルタ保持体２４の筒状周壁には多数の空気通過孔が形成されている。フィルタ保持体２４の一方側壁側の開口は、排気口１１ｂの直径に一致するような直径を有している（図６参照）。フィルタ保持体２４の他方側壁側の開口は、塵埃分離室１１の他方側壁によって塞がれている（図６参照）。
【００２０】
フィルタ保持体２４には、１つの円筒状フィルタ１４が装着されている。このフィルタ１４は、プラスチック製メッシュフィルムから形成されている。フィルタ１４のメッシュの大きさは、比較的微細な塵埃を捕集するとともに、塵埃捕集後の空気をフィルタ保持体２４の空気通過孔を介してその内側空間へ通過させるように設定されている。
【００２１】
塵埃貯留室１２は、全体が透明または半透明のプラスチック板から作られている。塵埃貯留室１２は、吸込部１の通常の使用状態位置（図１の位置）において塵埃分離室１１の外側下方に位置するように、かつ、筒状周壁の一部が塵埃分離室１１の筒状周壁の一部に沿うように、塵埃分離室１１に隣接して取り付けられている。
【００２２】
塵埃貯留室１２は、断面が略三日月形の筒状であって、塵埃分離室１１と組み合わされて一体感を有するような筒状に形成されて、塵埃分離室１１の筒状周壁の一部に取り外し可能に取り付けられている。
【００２３】
塵埃貯留室１２は、塵埃分離室１１と排気室１３とに接する壁部を開放した塵埃貯留室本体１２１と、塵埃分離室１１と排気室１３とに接する開閉蓋１２２とを備えてなる。
【００２４】
塵埃貯留室本体１２１は、一方端部１２１ａに設けられた嵌合用凸部１２１ｃが、把手３の嵌合用爪部３ｅの嵌合孔３ｆに弾性嵌合され、他方端部１２１ｂに設けられた嵌合孔１２１ｄに、把手３の嵌合用爪部３ｈが弾性嵌合され、把手３に取り付けられている。開閉蓋１２２は、一方端部１２２ａが、塵埃貯留室本体１２１の一方端部１２１ａの内面に密に接しており、他方端部１２２ｂが、塵埃貯留室本体１２１の他方端部１２１ｂに係合している。
【００２５】
塵埃分離室１１に取り付けられた塵埃貯留室１２を取り外し、さらにその開閉蓋１２２を開けるには、次のようにすればよい。まず、嵌合用爪部３ｅの先端を引き上げることで、爪部３ｅから一方端部１２１ａの凸部１２１ｃを外す。次に爪部３ｈと嵌合孔１２１ｄとの嵌合を解いて、他方端部１２１ｂを外す。このようにして取り外された塵埃貯留室１２の開閉蓋１２２の一方端部１２２ａを持ち上げると、開閉蓋１２２を開けることができる。
【００２６】
塵埃分離室１１の筒状周壁及び塵埃貯留室１２の開閉蓋１２２には、図４及び図７に示されるように、塵埃分離室１１と塵埃貯留室１２とを連通する連通口１５、２５が形成されている。これらの連通口１５、２５は方形に形成されている。連通口１５、２５は、塵埃分離室１１と塵埃貯留室１２との隔壁のうち、旋回空気流における最下流側となる位置に配置されている。つまり、連通口１５、２５は、塵埃分離室１１の吸気口１１ａを起点とする旋回空気流における最下流側位置に、すなわち、吸気口１１ａの近傍に配置されている。
【００２７】
次に、以上のように構成されたサイクロン式集塵装置１０が組み込まれた、この実施の形態としての電気掃除機における空気及び塵埃の流れについて説明する。
【００２８】
電気掃除機の操作部３ｂを操作することで、外部空気が、吸込具５、吸込管４、吸込流路３ｄ、吸気口１１ａを介して塵埃分離室１１へ流入する。塵埃分離室１１には、筒状周壁に供給口１１ａが設けられ、かつ、一方側壁の中央部に排気口１１ｂが設けられているため、図４の矢印で示されるように、筒状周壁内面とフィルタ１４との間に旋回空気流が発生する。
【００２９】
塵埃分離室１１では、吸入された空気中に含まれる比較的粗大な塵埃が、旋回空気流により空気から遠心分離される。
【００３０】
この旋回空気流は、フィルタ１４を通過し排気口１１ｂを経て排気室１３へ流出する。このとき、フィルタ１４により比較的微細な塵埃が捕集される。
【００３１】
塵埃分離室１１における旋回空気流の一部は、図４の矢印で示されるように、連通口１５における旋回方向下流側（嵌合用爪部３ｅに近い方）から塵埃貯留室１２へ流入する。一方、連通口１５における旋回方向上流側では、塵埃分離室１１における旋回空気流により塵埃貯留室１２内の空気が誘引される。この結果、塵埃貯留室１２内には、塵埃分離室１１における旋回空気流とは逆方向の空気流が生じる。
【００３２】
また、塵埃分離室１１の筒状周壁付近を旋回する塵埃は、連通口１５、２５から塵埃貯留室１２へ流入する一部の旋回空気流に乗って塵埃貯留室１２へ流入し、塵埃貯留室１２を旋回する間に分離されて塵埃貯留室１２内に貯留される。
【００３３】
このように、塵埃分離室１１で分離された塵埃は、塵埃分離室１１において堆積することなく、別室として設けられた塵埃貯留室１２へ連通口１５、２５を介して流入する。なお、別室がない場合は、塵埃分離室１１で分離された塵埃が塵埃分離室１１の周壁に堆積することでフィルタ１４から塵埃までの距離が短くなって塵埃分離室１１における塵埃分離作用が阻害される。本実施の形態では、塵埃分離室１１で分離された塵埃が別室の塵埃貯留室１２へ流入するので、塵埃分離室１１における塵埃分離作用が阻害されるおそれがなくなり、フィルタ１４の目詰まりを防止することができるとともに、集塵装置の集塵効率を向上させることができる。
【００３４】
塵埃貯留室１２へ流入してその塵埃貯留室本体１２１の内部に堆積した塵埃は、前記のようにして塵埃貯留室１２を塵埃分離室１１から取り外し、塵埃貯留室１２の蓋１２２を開けて捨てることができる。なお、塵埃が捨てられた塵埃貯留室１２は、塵埃分離室１１に再び取り付けられる。
【００３５】
以上のように構成されたこの実施の形態によれば、次のような効果を奏することができる。
【００３６】
塵埃貯留室１２を、塵埃分離室１１の筒状周壁の外側において、筒方向が塵埃分離室１１の筒方向に平行になるように設けたので、旋回空気流の旋回軸方向の長さを従来よりも短くすることが可能になり、集塵装置１０の小型軽量化を図ることができる。
【００３７】
また、吸気口１１ａを、塵埃分離室１１に吸入される空気の流入方向が、塵埃分離室１１の筒状周壁の略接線方向になるように形成したので、塵埃分離室１１において旋回空気流をより強くかつスムーズに発生させることができ、集塵効率を向上させることができる。
【００３８】
さらに、連通口１５、２５を、塵埃分離室１１と塵埃貯留室１２との隔壁のうち、旋回空気流の最下流側となる位置に配置したので、連通口を前記最下流側となる位置よりも上流側となる位置に配置した場合に比べて、塵埃貯留室１２の容積を、旋回空気流における上流側へ向けていっそう大きく確保することができる。従って、塵埃貯留室１２により多くの塵埃を貯留させることが可能になり、また、塵埃貯留室１２に貯留させた塵埃が塵埃分離室１１へ流出しにくくなり、集塵装置の集塵効率を向上させることができる。
【００３９】
また、塵埃貯留室１２を、その筒状周壁の一部が塵埃分離室１２の筒状周壁の一部に沿うように形成したので、デッドスペースをできるだけ小さくして、塵埃分離室１１の外側に塵埃貯留室１２を設けることができる。
【００４０】
さらに、塵埃貯留室１２を、塵埃分離室１１に着脱可能に取り付けるとともに、室内を開放するための開閉蓋１２２を備えるように形成したので、塵埃貯留室１２を塵埃分離室１１から取り外してその開閉蓋１２２を開ければ、塵埃貯留室１２に堆積した塵埃を簡単に捨てることができる。
【００４１】
また、塵埃分離室１１と塵埃貯留室１２とを、集塵装置１０に組み合わせたときに、両者の組み合わせに一体感を有するような筒状に形成したので、集塵装置１０としての見栄えをよくすることができる。
【００４２】
さらに、塵埃分離室１１の排気口１１ｂの入口側にフィルタ１４を設けたので、塵埃貯留室１２の排気口１１ｂから流出するおそれのある塵埃を捕集することができる。
【００４３】
また、塵埃貯留室１２の全体を透明または半透明のプラスチック板から形成したので、塵埃貯留室１２における塵埃の堆積量を外部から見ることができるようになり、塵埃を捨てる時期を容易に知ることができる。
【００４４】
さらに、電気掃除機に集塵装置１０を組み込むと、塵埃貯留室１２の筒方向が、塵埃分離室１１の外側において、塵埃分離室１１の筒方向に平行になるので、旋回空気流の旋回軸方向の長さを従来よりも短くすることが可能になり、電気掃除機の小型軽量化を図ることができる。
【００４５】
また、この電気掃除機にあっては、塵埃分離室１１を、電気掃除機の使用時における把手３の下方に設け、塵埃貯留室１２を、同使用時における塵埃分離室１１の下方に設けたので、掃除機本体の内部にこれら両室１１、１２を設ける必要がなくなり、コンパクトで軽い掃除機本体にすることができる。
【００４６】
本発明は、次のように変更して具体化することが可能である。
前記した本実施の形態では、集塵装置の全体形状が偏平円筒状となるように、塵埃分離室１１、塵埃貯留室１２及び排気室１３の形状を設定したが、他の形状とすることも可能である。例えば、塵埃分離室を円筒状とし、塵埃貯留室及び排気室を、この円筒状塵埃分離室の周壁に密接するような形状とすることもできる。集塵装置の全体形状は他の形状（例えば縦断面形状がひょうたん形の筒状）であってもよい。
【００４７】
本実施の形態では、塵埃貯留室１２を塵埃貯留室本体１２１と開閉蓋１２２とを備えてなるように形成したが、塵埃貯留室１２を塵埃貯留室本体１２１だけから形成し開閉蓋１２２を省略するように構成してもよい。このように構成した塵埃貯留室１２によれば、塵埃分離室１１の筒状周壁が塵埃貯留室本体１２１の開閉蓋１２２に代わって、塵埃貯留室本体１２１の塵埃分離室１１側の筒状周壁の一部を兼用することになる。従って、この場合は本実施の形態における塵埃貯留室１２側の連通口２５は不要となる。また、この場合に塵埃貯留室本体１２１を取り外した状態は、開閉蓋１２２を省略し、この部分が開放された状態となっているので、塵埃貯留室本体１２１を取り外した後は、開閉蓋を開けることなく堆積した塵埃を捨てることができる。
【００４８】
また、本実施の形態において、塵埃分離室１１の筒状周壁のうち開閉蓋１２２を臨む部分に、開閉蓋１２２のうち塵埃分離室１１に対向する部分が密接状に嵌まり込むような開口部を形成してもよい。この場合は本実施の形態における連通口１５は不要となる。
【００４９】
また、本実施の形態において、塵埃貯留室１２は、開閉蓋１２２を開閉する構成に代えて、塵埃貯留室本体１２１の一部箇所を開閉可能に形成してもよい。
【００５０】
また、本実施の形態では、塵埃分離室１１と塵埃貯留室１２とを連通させる連通口１５、２５を方形に形成したが、連通口の形状は、方形に限られず、円などの他の任意形状に形成してもよい。
【００５１】
さらに、本実施の形態では、塵埃貯留室１２を、全体が透明または半透明のプラスチック板から形成したが、塵埃貯留室１２は、すべての部分を全体が透明または半透明のプラスチック板から形成しなくてもよく、塵埃の堆積量を外部から知ることができるように、部分的に透明または半透明としてもよい。
【００５２】
【発明の効果】
本発明によれば、塵埃貯留室が塵埃分離室の筒状周壁の外側に設けられているので、旋回空気流の旋回軸方向の長さを従来よりも短くすることが可能になり、集塵装置の小型軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る電気掃除機の使用状態における吸込部の側面図である。
【図２】図２は、図１における吸込部に組み込まれた集塵装置周りの拡大側面図である。
【図３】図３は、図１におけるＡ方向矢視図である。
【図４】図４は、同集塵装置周りの縦断面図である。
【図５】図５は、同集塵装置周りを図４とは逆方向から見た一部切欠側面図である。
【図６】図６は、図４のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。
【図７】図７は、同集塵装置を構成する塵埃貯留室の斜視図である。
【符号の説明】
１０　　　　　サイクロン式集塵装置
１１　　塵埃分離室
１１ａ　吸気口
１１ｂ　排気口
１２　　塵埃貯留室
１４　　フィルタ
１５　　連通口
２５　　連通口
１２１　　　　　塵埃貯留室本体
１２２　　開閉蓋

Claims (4)

1. 旋回空気流により塵埃を遠心分離する筒状の塵埃分離室と、塵埃分離室に設けられた吸気口と、塵埃分離室の側壁の中央部に設けられた排気口と、塵埃分離室の筒状周壁の外側に設けられた塵埃貯留室と、塵埃分離室と塵埃貯留室とを連通する連通口とを備えてなることを特徴とするサイクロン式集塵装置。
2. 連通口は、塵埃貯留室と塵埃分離室との隔壁のうち、旋回空気流における最下流側となる位置に配置されている請求項１に記載のサイクロン式集塵装置。
3. 請求項１または２に記載されたサイクロン式集塵装置が組み込まれたことを特徴とする電気掃除機。
4. 塵埃分離室は、電気掃除機の使用時における把手の下方に設けられ、塵埃貯留室は、電気掃除機の使用時における塵埃分離室の下方に設けられていることを特徴とする請求項３記載の電気掃除機。

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