JP2012183085A

JP2012183085A - 電気掃除機の集塵装置と電気掃除機

Info

Publication number: JP2012183085A
Application number: JP2011046216A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Yoshikawa; 達夫吉川
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2011-03-03
Filing date: 2011-03-03
Publication date: 2012-09-27

Abstract

【課題】高遠心分離性能と塵埃収納量の拡大を実現する電気掃除機の集塵装置を提供する。
【解決手段】電動送風機で吸引された吸引空気から塵埃を分離する一次フィルタ２２を配した遠心分離部２３と、遠心分離部２３で捕集しきれなかった細塵を捕集する二次フィルタ２４と、遠心分離部２３で遠心分離された塵埃を収納する塵埃収納室２６と、二次フィルタ２４で捕集された細塵を収納する細塵収納室２７と、塵埃収納室２６および細塵収納室２７を開閉する底蓋２８と、二次フィルタ２４の下流側に位置すると共に、電動送風機に連通する第一の連通部３２とを有し、底蓋２８に、電動送風機１２の吸引圧を作用させるための第二の連通部４２を配備したもので、塵埃収納室２６の底にある底蓋２８に吸引圧が作用するので、遠心分離部２３で分離された塵埃は、塵埃収納室２６側にスムーズに移動して舞い上がりにくくなり、また、塵埃が圧縮されてコンパクトになる。
【選択図】図２

Description

本発明は、電気掃除機の集塵装置及び電気掃除機に関するものである。

従来の電気掃除機の集塵装置として、吸引圧が作用するフィルタを複数配置し、各フィルタへの吸引圧を交互に切り換えて作用させることにより、吸引圧の加わっていない側の吸気部のフィルタに付着した塵埃を剥離、移送するようにしたものが提案されていた（例えば、特許文献１参照）。

特許第３３６５４１１号公報

しかしながら、上記従来の電気掃除機の集塵装置の構成は、一旦分離用フィルタ周辺に集塵した後、別のフィルタがある部屋に移動するもので、塵埃分離用のフィルタに塵埃が巻きつきやすいという課題があった。

特に、遠心分離を利用した塵埃分離手段を有する電気掃除機においては、吸引した塵埃が、できるだけ早く分離手段から離れた位置に移動することが好ましく、また分離後、収納された塵埃が再度舞い上がって分離手段周辺に漂わないようにすることが求められていた。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、遠心分離した塵埃を塵埃収納室に定着させて舞い上がりを抑え、遠心分離性能を高めるとともに、集塵容量の拡大を狙う電気掃除機の集塵装置及び電気掃除機を提供することを目的とする。

本発明の電気掃除機の集塵装置は、電動送風機で吸引された吸引空気から塵埃を分離する一次フィルタを配した遠心分離手段と、前記遠心分離手段で捕集しきれなかった細塵を捕集する二次フィルタと、前記遠心分離手段で遠心分離された塵埃を収納する塵埃収納室と、前記二次フィルタで捕集された細塵を収納する細塵収納室と、前記塵埃収納室および前記細塵収納室を開閉する底蓋と、前記二次フィルタの下流側に位置すると共に、前記電動送風機に連通する第一の連通部とを有し、前記底蓋に、前記電動送風機の吸引圧を作用させるための第二の連通部を配備したもので、遠心分離手段により分離された塵埃が、塵埃収納室側にスムーズに移動するように、塵埃収納室の底にある底蓋に吸引圧を作用させるものである。

これによって底蓋に吸引される塵埃は、舞い上がりにくくなるとともに、圧縮されてコンパクトになるとともに、底蓋側に寄りつくため、ごみ捨て時にも塵埃収納室に残りにくく、簡単にごみ捨てすることができる。

また、本発明の電気掃除機は、吸引圧を発生する電動送風機を内蔵する掃除機本体と、請求項１〜４の何れか１項に記載の電気掃除機の集塵装置とを有するもので、高い塵埃分離性能と、大容量の集塵容積を確保できる優れた電気掃除機を提供することができるものである。

本発明の電気掃除機の集塵装置は、遠心分離によって分離された塵埃が、塵埃収納部から再度舞い上がる現象が軽減され、高い遠心分離性能が発揮されるとともに、塵埃収納室の塵埃が圧縮されるため、限られた容積で多くの塵埃を収納することができ、高分離性能・高集塵容量を実現することができる。また、この電気掃除機の集塵装置を電気掃除機に搭載することで、使い勝手の良い電気掃除機を提供することができる。

本発明の実施の形態１における電気掃除機の集塵装置を搭載した電気掃除機の掃除機本体の断面図同集塵装置の側面断面図同集塵装置の動作を示す側面断面図同集塵装置の操作を示す側面断面図

第１の発明は、電動送風機で吸引された吸引空気から塵埃を分離する一次フィルタを配した遠心分離手段と、前記遠心分離手段で捕集しきれなかった細塵を捕集する二次フィルタと、前記遠心分離手段で遠心分離された塵埃を収納する塵埃収納室と、前記二次フィルタで捕集された細塵を収納する細塵収納室と、前記塵埃収納室および前記細塵収納室を開閉する底蓋と、前記二次フィルタの下流側に位置すると共に、前記電動送風機に連通する第一の連通部とを有し、前記底蓋に、前記電動送風機の吸引圧を作用させるための第二の連通部を配備したもので、遠心分離手段により分離された塵埃が、塵埃収納室側にスムーズに移動するように、塵埃収納室の底にある底蓋に吸引圧を作用させるものである。

第２の発明は、特に、第１の発明の第一の連通部および第二の連通部は、前記第一の連通部および前記第二の連通部への電動送風機の吸引圧の分布を切り換える切換手段を配備した吸気通路と連通可能としたもので、自動制御などとの組み合わせにより、塵埃収納状態に合わせて適切に底蓋に吸引圧をかけるタイミングを調整できるようにするものである。例えば、電気掃除機の運転開始時に、数秒間底蓋側に吸引圧をかけた後、通常の遠心分離に切り換えるなどして、塵埃収納室の収納容積が広がってから、塵埃を吸引させるなど、自動制御で簡単に適切な条件をつくることができる。

第３の発明は、特に、第１又は第２の発明の底蓋に、吸引空気から塵埃を分離する細塵フィルタを設け、前記細塵フィルタを第二の連通部と連通させたもので、塵埃舞い上がり防止だけでなく、吸引空気からの細塵分離も行うため、塵埃捕集率が向上するものである。

第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか一つの発明の第二の連通部と連通すると共に、電動送風機の吸引圧に連動して可動する圧縮体を塵埃収納室に配備したもので、底蓋に吸引圧が加わると、底蓋近傍の塵埃を圧縮する方向に移動することにより、底蓋近傍に溜まった塵埃を圧縮することができる。従って限られた塵埃収納室において塵埃を圧縮することにより、収容できる塵埃の量を増やすことができ、より多くの塵埃を溜めることができる。

第５の発明に係る電気掃除機は、吸引圧を発生する電動送風機を内蔵する掃除機本体と
、請求項１〜４の何れか１項に記載の電気掃除機の集塵装置とを有するもので、高い塵埃分離性能と、大容量の集塵容積を確保できる優れた電気掃除機を提供することができるものである。

以下、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、この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）
図１は、本発明の実施の形態１における電気掃除機の集塵装置を搭載した電気掃除機の掃除機本体の断面図、図２は、同集塵装置の側面断面図、図３は、同集塵装置の動作を示す側面断面図、図４は、同集塵装置の操作を示す側面断面図である。

図１において、本実施の形態における電気掃除機の集塵装置１１（以下「集塵装置１１」という）は、電気掃除機の掃除機本体１０の前部に配置された集塵装置収納部１５に収納される。掃除機本体１０の後部には、電動送風機１２を収納した電動送風機室１３が配置されている。

集塵装置収納部１５のホース接続口１９には、ホース（図示せず）が接続され、ホースの先端には、延長管（図示せず）が、また延長管の先には、床用吸込具（図示せず）が連結される。集塵装置収納部１５の下流側は、電動送風機室１３に繋がっており、電動送風機１２の吸引圧が集塵装置１１に印加される。

以下に、本実施の形態における集塵装置１１の構成と動作について詳細に述べる。

図２、３に示す断面図は、掃除機本体１０の図を省略し、本発明の集塵装置１１のみを示しているが、集塵装置１１内部の動作は、掃除機本体１０に装着して運転した時の状態を表すものである。

集塵装置１１は、運搬用のハンドル２１と、円筒状の一次フィルタ２２を内蔵した遠心分離手段となる遠心分離部２３と、遠心分離部２３で捕集できなかった細塵を捕集する二次フィルタ２４と、二次フィルタ２４に振動を与える除塵装置２５と、遠心分離部２３で分離された塵埃を収納する塵埃収納室２６と、二次フィルタ２４で分離されたあと除塵装置２５によって二次フィルタ２４より脱落した細塵を収納する細塵収納室２７と、塵埃収納室２６と細塵収納室２７を同時に開閉する底蓋２８を有している。

遠心分離部２３では、円筒状の一次フィルタ２２と同心上に形成した外郭円筒部３０の側面に配置した吸引口３１から取り入れた塵埃を含む吸引空気が、一次フィルタ２２の外周に沿って旋回する間に、遠心力によって塵埃のほとんどが外郭円筒部３０方向に飛ばされ、微小細塵をわずかに含む空気のみが一次フィルタ２２を通過する。遠心力によって外郭円筒部３０方向に飛ばされた塵埃は、慣性力と自重の作用により、旋回をしながら塵埃収納室２６へと移動する。

一方、一次フィルタ２２を通過した微小細塵をわずかに含む空気は、二次フィルタ２４に流入し、そこで細塵がろ過され、清浄空気のみが通過する。通過した清浄空気は、二次フィルタ２４の下流に設けた第一の連通部３２を通り、集塵装置１１の後部に配置した吸気通路３３に至る。

底蓋２８は、ヒンジ３４によって塵埃収納室２６に回動自在に接続されていると共に、上板３５と、下ケース３６によって中空に形成されている。

上板３５の中央部には、細塵収納室２７に密着するとともに電動送風機１２の吸引圧によって伸縮する底パッキン３７と、その外周に配置した細塵フィルタ３８を配備するとともに、外周端には、塵埃収納室２６との密閉を確保するタイトパッキン３９が配備されている。

細塵フィルタ３８の下流には、細塵フィルタ３８に吸引圧が均等に加わるようにするための抵抗体として作用する発泡フィルタ４０を配している。底蓋２８は、第二の連通部４２によって吸気通路３３と連通しており、電動送風機１２の吸引圧が、吸気通路３３を介して底蓋２８内部に印加される。

吸気通路３３は、第一の連通部３２と第二の連通部４２に接続されるとともに、下流側には、電動送風機接続口４３が形成されており、電動送風機１２との密封を確保するサポートゴム４４に当接する。

同時に吸引口３１は、集塵装置収納部１５のホース接続口１９に配備した吸気パッキン１８に当接しており、これにより、ホース接続口１９から集塵装置１１内、電動送風機１２に至る密封された空気通路が形成される。

電動送風機接続口４３の中央には、電動送風機接続口４３の開口面積を上下に分割するとともに、傾斜角度によって通気面積および気流圧損を切り換える切換手段としての切換弁４５を設けており、自動制御の駆動装置（図示せず）によって傾斜角度が制御されるようになっている。

本実施の形態においては、吸気通路３３は、集塵装置１１に固定されているが、吸気通路３３および切換弁４５を掃除機本体１０に配備してもよく、要は、吸気通路３３が、集塵装置１１の遠心分離部２３に連通する第一の連通部３２と、底蓋２８内部に連通する第二の連通部４２と接続・連通する構成であれば、本発明の作用と効果を発揮することができる。

細塵収納室２７は、フック４６により、円筒状の一次フィルタ２２内に上下移動自在に取り付けてあり、周囲にはドーム状に形成した圧縮体４７が一体に形成されている。

圧縮体４７と一次フィルタ２２の間には、一次フィルタ２２に固定した伸縮自在の円筒パッキン４８が取り付けてあり、圧縮体４７の上下動に対して伸縮して追従することにより、圧縮体４７と一次フィルタ２２間のエアタイトを確保している。

二次フィルタ２４に振動を与える除塵装置２５は、外気取り入れ口５０から吸引される空気によって回転するプロペラファン５１と、複数の加振体５２を有し、前記プロペラファン５１に接続されて同軸で回転する回転体５３からなるもので、外気弁５４を開いて外気を取り入れたときに、加振体５２が回転して二次フィルタ２４に連続して当たることにより、二次フィルタ２４が振動し、表面に付着した細塵がはがれ落ちて細塵収納室２７に収納される。

以下に本実施の形態における集塵装置１１の動作を説明する。

掃除機本体１０を運転し、電動送風機１２が吸引圧を発生させることにより、塵埃を含んだ空気が床用吸込具を通して吸引され、延長管、ホースを通って、ホース接続口１９より集塵装置１１に入る。

吸引口３１から集塵装置１１に入った吸引空気は、遠心分離部２３にて塵埃のほとんど
が分離され、分離された塵埃は、塵埃収納室２６に蓄積される。

このとき切換弁４５は、電動送風機１２の吸引圧が第一の連通部３２に、より多く印加される角度に制御されており、遠心分離部２３において強い旋回流が形成され、塵埃が高速回転で遠心分離される。

同時に、電動送風機１２の吸引圧は、第一の連通部３２より少量であるものの第二の連通部４２にも印加されており、底蓋２８内にも吸引圧が加わっている。

そのため、細塵フィルタ３８近傍に、下向きに流れる気流が発生し、遠心分離部２３から分離されて塵埃収納室２６に旋回しながら下降してきた塵埃を底蓋２８に引き付ける作用が働いて、下降した塵埃が慣性力などで再び遠心分離部２３へ舞い上がるのを防止するとともに、塵埃収納室２６内の細塵も捕集する。

これにより、塵埃収納室２６内の塵埃の舞い上がりが軽減されるため、遠心分離が効率よくなされ、優れた塵埃捕集性能を発揮することができる。

次に、掃除機本体１０の運転を停止する場合は、完全に停止する前に、自動制御にて、切換弁４５が第二の連通部４２側をより多く開放する角度に切り換わり、その状態で数秒間（例えば、３〜５秒間）電動送風機１２の吸引圧が印加される。

このとき、第一の連通部３２側、すなわち遠心分離部２３側の吸引圧が下がり、底蓋２８側への吸引圧が高くなるため、細塵収納室２７と一体の圧縮体４７が下方に引っ張られ、圧縮体４７と底蓋２８の上板３５との間に蓄積した塵埃を圧縮する。塵埃収納室２６内に蓄積した塵埃が圧縮されるので、塵埃収納室２６に塵埃を収納する空間が広がり、さらに多くの塵埃を蓄積することができ、小型コンパクトでも多くの塵埃を収納することができる。

勿論、この圧縮動作は、掃除機本体１０の運転スタート時に数秒間行ってもよく、また任意のタイミングで使用者が手動にて切換弁４５を操作しても同様の効果が発揮される。また底蓋２８側への吸引圧を高める角度に切換弁４５を切り換えた状態で、外気弁５４を開放すると、外気取り入れ口５０から吸引される空気によってプロペラファン５１が回転し、同時に加振体５２が二次フィルタ２４を連続して振動させる。

このとき第一の連通部３２側への吸引圧が下がっているうえ、外気取り入れ口５０から外気を吸引するため、二次フィルタ２４への吸引圧が下がるとともに、吸引口３１から集塵装置１１内に入る空気も底蓋２８側に流れる。

よって加振体５２によって加振された二次フィルタ２４の表面に付着した細塵が剥がれ落ち、二次フィルタ２４のろ過性能を容易に回復させることができる。この外気弁５４の操作も手動でもかまわないが、自動制御にて切換弁４５とタイミングを連動させて開放すれば、確実に効果を得られることは言うまでもない。

さらに塵埃収納室２６および細塵収納室２７の塵埃を捨てるときは、集塵装置１１を掃除機本体１０より取り出し、図４に示すように底蓋２８を開けば、前述の作用により、蓄積した塵埃は、底蓋２８側に寄せられて溜まっているので、塵埃収納室２６側への塵埃の付着が少なく、引っかかりなくスムーズに塵埃を落下させることができる。

このように本発明の実施の形態によれば、高い塵埃分離性能で、塵埃蓄積量が多く、ごみ捨て作業も簡単な、使い勝手のよい電気掃除機を供給することができる。

本発明に係る電気掃除機の集塵装置は、高い塵埃分離性能で、塵埃蓄積量が多く、ごみ捨て作業も簡単なので、利用分野に特に制限はなく、電気掃除機として広範囲に利用することができる。

１０掃除機本体
１１電気掃除機の集塵装置（集塵装置）
１２電動送風機
２２一次フィルタ
２３遠心分離部（遠心分離手段）
２４二次フィルタ
２５除塵装置
２６塵埃収納室
２７細塵収納室
２８底蓋
３２第一の連通部
３３吸気通路
３８細塵フィルタ
４２第二の連通部
４３電動送風機接続口
４５切換弁（切換手段）
４７圧縮体

Claims

電動送風機で吸引された吸引空気から塵埃を分離する一次フィルタを配した遠心分離手段と、前記遠心分離手段で捕集しきれなかった細塵を捕集する二次フィルタと、前記遠心分離手段で遠心分離された塵埃を収納する塵埃収納室と、前記二次フィルタで捕集された細塵を収納する細塵収納室と、前記塵埃収納室および前記細塵収納室を開閉する底蓋と、前記二次フィルタの下流側に位置すると共に、前記電動送風機に連通する第一の連通部とを有し、前記底蓋に、前記電動送風機の吸引圧を作用させるための第二の連通部を配備した電気掃除機の集塵装置。
第一の連通部および第二の連通部は、前記第一の連通部および前記第二の連通部への電動送風機の吸引圧の分布を切り換える切換手段を配備した吸気通路と連通可能とした請求項１に記載の電気掃除機の集塵装置。
底蓋に、吸引空気から塵埃を分離する細塵フィルタを設け、前記細塵フィルタを第二の連通部と連通させた請求項１又は２に記載の電気掃除機の集塵装置。
第二の連通部と連通すると共に、電動送風機の吸引圧に連動して可動する圧縮体を塵埃収納室に配備した請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気掃除機の集塵装置。
吸引圧を発生する電動送風機を内蔵する掃除機本体と、請求項１〜４の何れか１項に記載の電気掃除機の集塵装置とを有する電気掃除機。