JP2010273820A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】瞬間的な気流を用いることにより確実にフィルターに詰まった塵埃を取り除くことができる電気掃除機を提供する。
【解決手段】電動送風機２の吸引風によって吸引された塵埃を捕集するフィルター１３と、フィルター１３の上流側に開閉部２０を備え、開閉部２０が閉じられたとき開閉部２０の上流側と下流側に圧力差を生じさせるもので、開閉部２０を閉じて開閉部２０の上流側と下流側に圧力差を生じさせた後、開閉部２０を開くと上流側と下流側に圧力差があるため上流側から下流側に瞬間的に気流が発生し、気流がフィルター１３に衝突することによりフィルター１３に付着した塵埃を弾き飛ばし、フィルター１３に詰まった塵埃を除去することができ、塵埃を多量に吸引しても吸込力が低下しにくく、高い吸込仕事率を長期間維持することができ、長期間メンテナンス不要の電気掃除機を提供することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、フィルターの除塵機能を有した電気掃除機に関するものである。

従来、この種の電気掃除機は、吸引口から流入した含塵空気から塵埃を分離する塵埃分離部と、塵埃分離部を通過した空気にまだ含まれる細塵を捕捉するためのプリーツ状のフィルターを有しており、フィルターの吸気面を除塵すると共に往復移動可能に配置された櫛刃状の除塵子と、該除塵子に一方向への移動力を付与する回転駆動体と、および前記除塵子を初期の位置に復帰させるばね部材をそれぞれ設けた中間部材を前記フィルターの吸気側に着脱自在に設けていた（例えば、特許文献１参照）。

特公昭６３−５１０１３号公報

しかしながら、前記従来の電気掃除機の構成では、往復運動をさせるための駆動源、駆動力を伝達するギヤ部、また回転運動を直線運動に変換するギヤ部等の構成が複雑になってしまったり、このギヤ構成の一部をフィルター吸気面側に配置させる必要があることから、フィルターの吸気面に付着する細塵がギヤ部にも付着してしまうと、細塵の咬み込みにより、ギヤ部がロックしてしまう恐れがあり、除塵動作の信頼性に問題があった。また、このはじき除塵による衝撃では、フィルターに詰まった塵埃を充分に除塵することが出来ないという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、瞬間的な気流を用いることにより確実にフィルターに詰まった塵埃を取り除くことができる電気掃除機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の電気掃除機は、吸引風を発する電動送風機と、前記吸引風によって吸引された塵埃を捕集するフィルターと、前記フィルターの上流側に開閉部を備え、前記開閉部が閉じられたとき前記開閉部の上流側と下流側に圧力差を生じさせるもので、開閉部を閉じて開閉部の上流側と下流側に圧力差を生じさせた後、開閉部を開くと、上流側と下流側に圧力差があるため、上流側から下流側に瞬間的に気流が発生し、気流がフィルターに衝突することにより、フィルターに付着した塵埃を弾き飛ばし、フィルターに詰まった塵埃を除去することができ、塵埃を多量に吸引しても吸込力が低下しにくく、高い吸込仕事率を長期間維持することができ、さらに長期間メンテナンス不要の電気掃除機を提供することができる。

本発明の電気掃除機は、塵埃を多量に吸引しても吸込力が低下しにくく、高い吸込仕事率を長期間維持することができ、さらに長期間メンテナンス不要の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全体を示す全体図 同電気掃除機の掃除機本体の縦断面図 同電気掃除機の開閉部の詳細を示す部分断面図

第１の発明は、吸引風を発する電動送風機と、前記吸引風によって吸引された塵埃を捕集するフィルターと、前記フィルターの上流側に開閉部を備え、前記開閉部が閉じられたとき前記開閉部の上流側と下流側に圧力差を生じさせるもので、開閉部を閉じて開閉部の上流側と下流側に圧力差を生じさせた後、開閉部を開くと、上流側と下流側に圧力差があるため、上流側から下流側に瞬間的に気流が発生し、気流がフィルターに衝突することにより、フィルターに付着した塵埃を弾き飛ばし、フィルターに詰まった塵埃を除去することができ、塵埃を多量に吸引しても吸込力が低下しにくく、高い吸込仕事率を長期間維持することができ、さらに長期間メンテナンス不要の電気掃除機を提供することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の開閉部をルーバーで構成したもので、簡単に気流の方向性を定めることができ、開閉部の開閉動作も簡単に行うことができる。

第３の発明は、特に、第２の発明のフィルターで捕集された塵埃を収容する塵埃収容部を設け、開閉部を開いたとき、気流が前記フィルターに衝突後前記塵埃収容部に向かうようにルーバーを傾斜させたもので、気流が開閉部を通過するときルーバーによってフィルターに衝突してフィルターの塵埃を弾き飛ばした後、塵埃収容部に塵埃を運ぶことにより効率よく塵埃収容部に塵埃を収容することができる。

第４の発明は、特に、第３の発明の塵埃収容部の容積を、フィルターと開閉部の間に形成され細塵を分離する細塵分離部の容積よりも大きくしたもので、開閉部を閉じて塵埃収容部および細塵分離部の圧力を下げ、その後開閉部を開くとまず細塵分離部の容積の圧力が上がり上流側と等しくなるが、塵埃収容部の容積の方が大きいため塵埃収容部はまだ低圧を維持しており、そのため塵埃収容部方向に気流が流れ、効率よくより多くの塵埃を塵埃収容部に収容することができる。

第５の発明は、特に、第３又は第４の発明の塵埃収容部に、前記塵埃収容部に収容された塵埃がフィルターに再付着することを防ぐ塵埃舞い上がり防止リブを設けたもので、塵埃収容部に運ばれた塵埃が塵埃収容部内から舞い上がろうとした際、塵埃舞い上がり防止リブに引っかかり、再度フィルターに付着することを防止することができる。

第６の発明は、特に、第１から第５のいずれか１つの発明の開閉部の開閉を自動で切り替えるもので、手動で切り替える手間が不要で、適切なタイミングで開閉を行うことができる。

以下に、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、本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、本発明の第１の実施の形態における電気掃除機の全体を示す全体図であり、図２は、同電気掃除機の掃除機本体の縦断面図であり、図３は、同電気掃除機の開閉部の詳細を示す部分断面図である。

図１において、本実施の形態における電気掃除機の掃除機本体１の後部には、電動送風機２を内蔵する電動送風機室１０を配し、前部に粗塵を分離捕集する粗塵分離室３を配し、更に、掃除機本体１の前部には、ホース４の一端に設けた接続パイプ５が着脱自在に接続される吸引口６が設けられている。ホース４の他端には、掃除の際に握る把手７ａを備
えた先端パイプ７を設けており、この先端パイプ７には、延長管８の一端が着脱自在に接続され、さらに延長管８の他端には、床面の塵埃を吸い込むための吸込具９が着脱自在に接続されている。

図２に示すように、掃除機本体１は、後部に電動送風機２を内蔵する電動送風機室１０を配し、前部には、塵埃を捕集する粗塵分離室３を配している。粗塵分離室３には、電動送風機２で発生する吸引風により吸引された粗塵を分離するための粗塵フィルター１１を配し、ここで、小石、綿ゴミ等の粗塵を分離する。この粗塵フィルター１１は、金属メッシュ、パンチングメタル、樹脂メッシュなど、砂塵などの細塵が通り抜けられる比較的孔径の大きな部材を用いるのが好ましく、本実施の形態１では、貫通孔径が１００〜３００ミクロンの微小な開口の貫通孔を設けた金属メッシュを用いている。

粗塵分離室３と電動送風機２との間には、ルーバー２２と、ルーバー２２を開閉する開閉部２０および粗塵フィルター１１を通過した細塵を捕獲するための細塵分離部１２を配し、細塵分離部１２の下方には塵埃収容部１６を設けている。

図３に示すように、開閉部２０は、ルーバー２２とモーター２１がベルト２６で接続され、ルーバー２２は、リンク機構で構成され、モーター２１の出力軸２１ａが右回転するとルーバー２２は閉じる方向に動き、反対に左回転するとルーバー２２は開く方向に動き、最も開いたとき後述のフィルター１３に対して略４５度の傾きを有している。なお、開閉部２０の構成はルーバー２２に限定せず、蓋を開閉する構成やシャッター構成など閉じたときに開閉部２０の前後で圧力差を生じるものであれば良い。

細塵分離部１２には、ＰＥＴ樹脂で剛性を持たせたシート状の濾材の上流側に貫通孔径が約０．５ミクロンのＰＴＦＥ膜を付着させたプリーツ状のフィルター１３を備え、そのフィルター１３の周囲を枠体１４にて保持している。このフィルター１３は、細塵を分離、捕獲するものであり、各プリーツの稜線が上下方向となるように配している。これは、後述する除塵子１５によってフィルター１３の吸気面に付着した細塵を除去する際、フィルター１３の吸気面から離脱した細塵を、下方に設けた塵埃収容部１６まで誘導するためである。ここで言うフィルター１３の吸気面とは、電動送風機２で発生する吸引風が入り込んでくる上流側のフィルター面のことである。

なお、フィルター１３はプリーツ形状でなく平板形状等の他の形状でも構わない。また、本実施の形態では、粗塵フィルター１１とフィルター１３の２つのフィルターを用いて塵埃を分離しているが、１つのフィルターであっても構わない。

さらに、本実施の形態では、塵埃収容部１６の容積は細塵分離部１２の容積よりも大きく構成されており、また塵埃収容部１６上部には、塵埃舞い上がり防止リブ２５が斜め下方向を向いて配置されている。

以上のように構成された本実施の形態１の電気掃除機について、その動作を説明する。電動送風機２１の運転を開始すると、吸引気流が発生し、吸込具９、延長管８、先端パイプ７、ホース４、接続パイプ５、吸引口６を通じて、空気とともに床面からの塵埃が粗塵分離室３内に吸い込まれる。

粗塵分離室３内に吸い込まれた塵埃は、粗塵フィルター１１によって小石、綿ゴミ等の粗塵が捕集され、粗塵フィルター１１を通過した砂塵などの細塵は、開いている状態の開閉部２０を通過し細塵分離部１２のフィルター１３で捕集される。

その後、掃除機本体１のスイッチ（図示せず）を切ると、吸引は持続したまま自動的に
開閉部２０のルーバー２２が閉じられ、細塵分離部１２と塵埃収容部１６内が略密閉状態になるため圧力が−２００００Ｐａ〜−３００００Ｐａまで下降する。

圧力下降後、ルーバー２２がフィルター１３に対して略４５度まで開けられ気流２３がフィルター１３方向に流れ、フィルター１３に付着した細塵２４を弾き飛ばし、塵埃収容部１６へ搬送する。本実施の形態では、この密閉開放を５回繰り返す。その後、フィルター１３の吸気面の反対側から除塵子１５がプリーツの稜線に垂直方向に動作することによりフィルター１３を弾いて衝撃を加えて、さらに細塵２４を塵埃収容部１６に落とす。また、塵埃収容部１６に一度入った細塵２４は塵埃収容部１６内から舞い上がろうとした際、塵埃舞い上がり防止リブ２５に引っかかり舞い上がることはない。

なお、ルーバー２２の開閉は、圧力差をセンサー等で検知して行っても、圧力が上昇する時間を測定し時間制御を行ってもよい。また、密閉開放を５回繰り返したが、この回数はフィルターの種類、圧力差などの条件によって最適値は異なるもので、５回に限るものではない。

以上のように本実施の形態では、フィルター１３の上流側に開閉部２０を備え、開閉部２０が閉じられたとき開閉部２０の上流側と下流側に圧力差を生じさせることにより、開閉部２０を閉じて開閉部２０の上流側と下流側に圧力差を生じさせた後、開閉部２０を開いたとき上流側と下流側に圧力差があるため上流側から下流側に瞬間的に気流が発生し、気流２３がフィルター１３に衝突することによりフィルター１３に付着した細塵２４を弾き飛ばし、フィルター１３に詰まった細塵２４を除去することができ、細塵２４を多量に吸引しても吸込力が低下しにくく、高い吸込仕事率を長期間維持することができ、さらに長期間メンテナンス不要の電気掃除機を提供することができる。

また、開閉部２０をルーバー２２で構成したことにより簡単に気流２３の方向性を定めることができ、開閉動作も簡単に行うことができる。

さらに、開閉部２０を開いたとき気流２３が、フィルター１３に衝突後塵埃収容部１６に向かって形成されるように傾斜しているルーバー２２を設けたことにより、気流２３が開閉部２０を通過するときルーバー２２によってフィルター１３に衝突してフィルター１３に付着した細塵２４を弾き飛ばした後、塵埃収容部１６に細塵２４を運ぶことにより効率よく塵埃収容部１６に細塵２４を収容することができる。

また、塵埃収容部１６の容積をフィルター１３と開閉部２０の間に形成された細塵分離部１２の容積よりも大きくしたことにより、開閉部２０を閉じて塵埃収容部１６および細塵分離部１２の圧力を下げ、その後開閉部２０を開くとまず細塵分離部１２の容積の圧力が上がり上流側と等しくなるが、塵埃収容部１６の容積の方が大きいため塵埃収容部１６はまだ低圧を維持しており、そのため塵埃収容部１６方向に気流２３が流れ、効率よくより多くの細塵２４を塵埃収容部１６に収容することができる。

さらに、開閉部２０の開閉を自動で切り替えできるようにすれば、手動で切り替える手間なく適切なタイミングで開閉を行うことができる。なお、手動で切り替える場合、適切な開閉部２０の上流側と下流側の圧力差が発生した後切り替えることが困難だが、切り替え表示を設ける等で適切な切り替え時期を消費者に示して手動で切り替えてもらうことで塵埃を弾き飛ばす効果は同様に得ることができる。

なお、本実施の形態では、フィルター１３の前に開閉部２０を設けて塵埃を落としているが、粗塵フィルター１１の前に開閉部２０を設けて同様に粗塵フィルター１１に付着した塵埃を落とすこともできる。

以上説明したように、本発明に係る電気掃除機は、塵埃を分離・捕集するフィルターを効率良く除塵することが可能となるので、家庭用電気掃除機及び大型の電気掃除機等の用途にも適用できる。

１ 掃除機本体
２ 電動送風機
１２ 細塵分離部
１３ フィルター
１６ 塵埃収容部
２０ 開閉部
２１ ルーバー
２３ 気流
２４ 細塵
２５ 塵埃舞い上がり防止リブ

Claims (6)

1. 吸引風を発する電動送風機と、前記吸引風によって吸引された塵埃を捕集するフィルターと、前記フィルターの上流側に開閉部を備え、前記開閉部が閉じられたとき前記開閉部の上流側と下流側に圧力差を生じさせる電気掃除機。
2. 開閉部をルーバーで構成した請求項１に記載の電気掃除機。
3. フィルターで捕集された塵埃を収容する塵埃収容部を設け、開閉部を開いたとき、気流が前記フィルターに衝突後前記塵埃収容部に向かうようにルーバーを傾斜させた請求項２に記載の電気掃除機。
4. 塵埃収容部の容積を、フィルターと開閉部の間に形成され細塵を分離する細塵分離部の容積よりも大きくした請求項３に記載の電気掃除機。
5. 塵埃収容部に、前記塵埃収容部に収容された塵埃がフィルターに再付着することを防ぐ塵埃舞い上がり防止リブを設けた請求項３又は４に記載の電気掃除機。
6. 開閉部の開閉を自動で切り替える請求項１〜５のいずれか１項に記載の電気掃除機。

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