以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1に示す電気掃除機10は、掃除機本体11と、この掃除機本体11の接続口11Aに一端が着脱自在に接続されその他端には手元操作管13が設けられている集塵ホース12と、手元操作管13に着脱自在に接続した延長管14と、延長管14の先端部に着脱自在に接続された吸込口体15とを備えている。手元操作管13には操作部13Aが設けられている。この操作部13Aには、電動送風機24の駆動を停止する切スイッチ13a、電動送風機24のパワーを「強」に設定する強スイッチ13b、押す毎に電動送風機24のパワーを「弱」と「中」に切替設定する弱/中切替スイッチ13cなどが設けられている。
吸込口体15には、その底面に塵埃を吸引する図示しない吸込開口(塵埃吸込口)を形成した吸込室(図示せず)が形成されており、この吸込室は延長管14と集塵ホース12と接続口11Aを介して掃除機本体11内に設けた集塵ユニット50(図10参照)の吸込接続口57Aに連通している。
掃除機本体11は本体ケース20を有する。この本体ケース20の前側には、図2〜図4,図27に示すように、上部開口22Aを有する集塵ユニット室(集塵ユニット配設用の凹所)22が形成されている。
また、本体ケース20の後部には、図27に示したように送風機室23が形成されている。この送風機室23と集塵ユニット室22は、図27に示したように接続風路25を有する隔壁26により区画されている。この接続風路25は、図14,図27に示したように前面開口25Bを有する。
更に、本体ケース20の上部には、集塵ユニット室22の上方に配設した蓋ケース500(図1参照)が開閉自在に取り付けられている。この蓋ケース500により集塵ユニット室(収納室)22とともに本体ケース20の上部全体が覆われている。本体ケース20は蓋ケース500により密閉されないようになっている。
また、掃除機本体11は、本体ケース20の集塵ユニット室22内に装着された集塵ユニット50(図2、図27参照)と、送風機室23内に配設された電動送風機24(図27参照)とを備えている。この集塵ユニット室22内には、後述する集塵容器410(図11)をポップアップするポップアップ機構1000(図7参照)が設けられている。
(蓋ケース取付構造)
また、図1に示すように蓋ケース500の両側部の下部には斜め下方に延びた一対の脚部501が形成され、この脚部501の下部501Aが本体ケース20に設けた円筒車軸17(図5参照)に回動可能に装着されるとともに、円筒車軸17に取り付けられた後輪16を覆っている。そして、図5に示すように円筒車軸17内には捩りコイルバネ18が装着され、捩りコイルバネ18の一端は円筒車軸17に固定され、捩りコイルバネ18の他端18Aは脚部501(図1参照)に固定されており、この捩りコイルバネ18は蓋ケース500を円筒車軸17を中心にして図1において時計回りに付勢している。
実際には、円筒車軸17に回転体900(図2参照)を回転自在に装着させ、この回転体900のアーム部901の突起902(図14参照)に捩りコイルバネ18の他端18Aを係止させ、アーム部901を蓋ケース500の脚部501内に係止させて、蓋ケース500を時計回りに付勢するものである。
そして、蓋ケース500は円筒車軸17を中心にして時計回りに回動することにより蓋ケース500が図16の鎖線で示すように開成するようになっている。
蓋ケース500の前側には、図6および図7に示すようにほぼ逆L字形の係合部材510が設けられている。
(フィルタ駆動機構)
また、本体ケース20の電動送風機24の前側(図1において左側)に前面開口25B(図14参照)を有する円筒状の接続風路部(接続風路)25(図27参照)が形成され、この接続風路部25は電動送風機24の吸込開口24Aに連通している。
接続風路部25の前面開口25Bには図14に示すように円盤状の格子部材600が回転板(回転盤、回転部材)として配設されている。この格子部材600は、支持軸600aを介して回転自在に隔壁26に図示を省略した位置で取り付けられている。また、この格子部材600の周面には図示を省略したギヤが設けられ、このギヤにはピニオン600bが噛合させられている。このピニオン600bはモータM1により回転するようになっている。
この格子部材600には、半径方向に放射状に延びる複数の板部600Aが周方向に等ピッチ(等間隔)で設けられている。しかも、板部600Aの半径方向の端部には、図14A〜図14Cに示したようなスリット600Bが半径方向に向けて形成されている。このスリット600B内には、図14Aに示したような板状の突起(板状突起)601の基部601aが図14Cに示したように配設されている。
この基部601aは半径方向の両端部のうち中心側がヒンジ部601bを介して板部600Aと一体に形成されている。これにより突起601は、板面に対して垂直方向及び板面に沿う方向にヒンジ部601bを介して移動変移可能に設けられている。また、突起601の半径方向両端部には、中心方向及び半径方向に傾斜する傾斜ガイド部601c,601dが形成されている。
また、突起601は、図14Dに示したように頂部601eの断面が円形に形成されている。
この突起601は後述するプリーツフィルタ(第2塵埃分離手段)104(図13参照)の背面側(空気の流れの下流側)の谷部(ヒダ104a,104a間)に係合して、後述するプリーツフィルタ体100を回転させていくようになっている。このプリーツフィルタ体100を回転させることにより、後述する除塵機構2000(図31参照)の除塵手段2100がプリーツフィルタ104に付着した細塵を落としていく。
更に、接続風路部25内には、図27に示すように、電動送風機24の吸込開口24Aに連通した吸込管27が設けられており、この吸込管27の先端部には開口(吸込風路)27Aを開閉する第4開閉弁28が設けられている。この第4開閉弁28の開閉動作はモータM2(図37参照)によって行われる。
(蓋ケースロック構造)
本体ケース20の接続口11Aの上には、閉成された蓋ケース500をロックするクランプ700が設けられている。
このクランプ700は、図7および図8に示すように、上面が曲面に形成された操作部701を有しており、この操作部701の後面701Aの両側には後方(図7,8において右側)へ突出した支持板部702,702が形成され、この支持板部の外側面に軸部703,703が形成されている。
この軸部703,703は、図3に示すように本体ケース20に設けた軸受部27,27に回動自在に保持されている。そして、クランプ700は図示しないスプリングにより図7において軸部703を中心にして時計回りに付勢されている。クランプ700は図示しない規制部材より図7に示す位置より時計回りに回動しないようになっている。
そして、クランプ700は、操作部701が上から下方に押されると、図示しないスプリングの付勢力に抗して図7に示す位置から軸部703,703を中心にして図9に示すように反時計回りに回動するようになっている。
操作部701の前端には下方に延びた前壁部704が形成され、この前壁部704の下部には後方へ延びた押圧部705が形成されている。この押圧部705の後部には上方へ延びた支持部706が形成され、この支持部706の上部には係止爪707が形成されている。
この係止爪707は、図6および図7に示すように蓋ケース500の係合部材510の先端部511に係合して、蓋ケース500を本体ケース20にロックするようになっている。
クランプ700が時計回りに回動されると、図9に示すように、クランプ700の係止爪707は蓋ケース500の係合部材510の先端部511から外れ、蓋ケース500のロックが解除される。
(集塵ユニット50)
集塵ユニット50は、図10に示すように、塵埃分離ユニット400と、この塵埃分離ユニット400に着脱自在に装着される集塵容器410とを備えている。
塵埃分離ユニット400は、塵埃分離部(第1塵埃分離手段)52と、塵埃分離部52と一体となっているフィルタ部80とを備えている。この塵埃分離部52と集塵容器410はメイン塵埃分離・捕集手段を構成している。
<塵埃分離部52>
塵埃分離部52は、図10および図12に示すように外周壁53によって円筒状に形成された分離室部(上流風路)54と、この分離室部54内に分離室部54の軸線に沿って設けられたほぼ円錐形状の塵埃分離手段55と、分離室部54の右側壁54Aの外側に設けた吸引風路部(案内風路)56と、吸込接続口(吸込風路である塵埃吸込口)57Aから分離室部54へ空気を案内する案内風路体57とを有している。吸込接続口57Aは、塵埃分離ユニット400が掃除機本体11の集塵ユニット室22に装着されると、掃除機本体11の接続口11Aに連通されるようになっている。なお、吸引風路部56は案内風路体57の下に設けられている。
分離室部54の外周壁53の上部には、図12に示すように、空気から分離された塵埃を集塵容器410へ導入する導入開口53Aが形成されている。また、図23に示すように円弧面を形成している外周壁53の下部側には戻し開口53Dが形成されている。この戻し開口53Dには第2開閉弁K2が開閉可能に設けられている。戻し開口53Dには図24および図25に示すように戻り風路管2510の一端が接続されている。戻り風路管2510は戻り風路(細塵戻し風路)2511を形成している(図21および図22参照)。
第2開閉弁K2の一端に軸部KJ1が形成され、図24に示すように軸部KJ1が分離室部54の上流側に回動自在に軸支され、第2開閉弁K2の他端が分離室部54の下流側に位置されている。そして、第2開閉弁K2は図25に示すように軸部KJ1を中心にして反時計回りに回動することにより開成する。
この第2開閉弁K2は、後述する接続開口54Aaから分離室部54内へ導入される空気によって閉成され、戻り風路管2510から分離室部54内へ戻される空気によって開成するようになっている。
案内風路体57には、図23に示すように分離室部54に連通する接続開口54Aaが形成され、この接続開口54Aaには第1開閉弁K1が開閉可能に設けられている。そして、この第1開閉弁K1が実線位置に切り換えられると接続開口54Aaは閉成され、鎖線位置へ切り換えられると接続開口54Aaは開成されることになる。案内風路体57から接続開口54Aaを介して分離室部54内へ導入される空気は図10において反時計回りに回転させるようになっている。
また、分離室部54の右側壁54Aには、円形の開口154A(図10参照)と扇状の開口154B(図12および図24参照)とが形成され、開口154Aには塵埃分離手段55が取り付けられており、開口154BにはネットフィルタNF2(図24参照)が取り付けられている。
塵埃分離手段55は、複数の枠55aと、この枠55aの周囲に貼り付けたネットフィルタNF1とから構成されている。そして、吸引風路部56は、右側壁54Aの開口154A(図10参照)およびネットフィルタNF1(図12参照)を介して分離室部54内に連通し、また右側壁54Aの開口154BのネットフィルタNF2(図示せず)を介して分離室部54内に連通している。
吸引風路部56の底部には、図12に示すように開口56Dが形成され、この開口56Dにはフィルタ(プリーツフィルタ)PFがバイパスフィルタとして取り付けられている。また、開口56Dにはバイパス風路2500(図21参照)を形成するバイパス風路管2501の一端が図26に示すように接続されている。
バイパス風路管2501の他端は図27に示すように吸込管27に接続されており、このバイパス風路管2501を介して吸引風路部56と吸込管27とが連通している。そして、バイパス風路管2501には第5開閉弁(電磁弁)2502が設けられている。
吸引風路部56は、後述するフィルタ部80の収納ケース(第2塵埃分離ケース)81内に連通しているとともに、その右側壁部156(図12参照)に形成した接続開口56Aを介して後述する集塵ケース部74の集塵室(集塵部)73に連通している。
集塵容器410は、図11および図12に示すように、上部に左右方向に延びた連通路71を形成した連通ケース部72と、この連通ケース部72の右端部(図12において)から下方に延びるとともに塵埃を集塵する集塵室73を形成した集塵ケース部74とを有している。
連通ケース部72の下面には、図11に示すように連通路71(図12参照)に連通する開口72Aと、フック72Fと、凹部73とが形成されている。凹部73内には上下方向に延びたリブ72Rが形成されている。開口72Aは図12に示すように塵埃分離部52の導入開口53Aに接続されている。
また、集塵ケース部74の左側壁部74Aには接続開口75が形成されており、この接続開口75にはネットフィルタNF3が取り付けられている。
また、集塵ケース部74は開閉可能な蓋部74Aを有しており、図11に示すように蓋部74Aの下部には下方に延びたリブ74Rが形成されている。蓋部74Aは、軸線74J回りに回動可能になっており、この回動によって開閉するものである。
そして、集塵容器410を塵埃分離ユニット400に装着すると、図12に示すように、集塵容器410の開口72Aに塵埃分離部52の導入開口53Aが接続され、集塵容器410の接続開口75が塵埃分離ユニット400の吸込風路部56の接続開口56Aに接続されるようになっている。
<フィルタ部80>
フィルタ部80は、図13,図27〜29に示すように後面が開口する円筒状の収納ケース81を有する。この収納ケース81は、後筒部81aと、この後筒部81aより小径の前筒部81bを有する。また、収納ケース81内には図27〜29に示したように円形のフィルタ室81cが形成され、フィルタ室81cの内周面には筒部81a,81b間に位置する円形の段差面81dが形成されている。
また、フィルタ部80は、図13,図27に示したプリーツフィルタ体(二次フィルタ)100とを有している。このプリーツフィルタ体100は、中央に設けられた軸部101Aと、外周に設けられた円形(円筒形)のフィルタ枠100aと、軸部101Aとフィルタ枠100aとの間に配設されたプリーツフィルタ104を有する。
このプリーツフィルタ104は、背面側からみたときに半径方向(放射方向)に延びる複数のヒダ104aと、前側から見たときに半径方向(放射方向)に延びる複数のヒダ104bを有する。この複数の放射方向に延びるヒダ104a,104bは、フィルタ枠100aの周方向に波形状に配列されている。しかも、プリーツフィルタ104は、中心側がインサート成形により軸部101Aに埋設固定され、周縁部がインサート成形によりフィルタ枠100aに埋設固定されている。
そして、フィルタ枠100aは、円形状のフィルタ室81cの後部(後筒部81a)内に回転自在に取り付けられ(嵌合され)ている。尚、図示は省略したがフィルタ枠100aは前端部が段差面81dに近接配置されている。また、軸部101Aは後述する軸2001(図31参照)に回転自在に装着されている。
更に、収納ケース81の後端面には図13に示したようにシールリング81eが取り付けられている(図21参照)。
また、収納ケース81の前壁部84の前面には塵埃分離部52(図10参照)が一体に形成されている。また、収納ケース81の前壁部84には、図12および図13に示すように接続開口84Aが形成され、この接続開口84Aが吸引風路部56に接続されている。そして、その接続開口84Aを介して収納ケース81内と吸引風路部56とが連通している。
前壁部84の上部には、図29に示すように収納ケース81内に外気を導入させる外気導入口(洗浄風導入風路)84Fが形成され、前壁部84の前面には図30に示すように外気導入口84Fを開閉する第6開閉弁K6が設けられている。この第6開閉弁K6は弾性部材86により外気導入口84Fを閉成する方向に付勢されている。
第6開閉弁K6には図29に示す当接片87が設けられており、この当接片87が外気導入口84Fから収納ケース81内へ突出している。当接片87には、右にいくにしたがって(図29において)収納ケース81内への突出量が大きくなる傾斜面87aが形成されている。そして、当接片87を弾性部材86の付勢力に抗して押圧すると、第6開閉弁K6は開成して外気導入口84Fから収納ケース81内に外気が導入されるようになっている。
また、図28に示すように収納ケース81の周壁部82の底部に底部開口82Aが形成され、この底部開口82Aには戻り風路管2510の他端部が接続されている。この戻り風路管2510によってプリーツフィルタ体100の上流側の収納ケース81内と塵埃分離部52の分離室部54内とが連通されている(図21参照)。
そして、本体ケース20の集塵ユニット室22に集塵ユニット50を装着すると、収納ケース81の後面開口81Bが本体ケース20の接続風路部25の前面開口25B(図13,図14参照)に接合される。
<ポップアップ機構>
このポップアップ機構1000は、図7に示すように、集塵容器410をポップアップ(集塵容器410をスプリングにより上に持ち上げること)させる一対のポップアップ手段1100,1110(図3参照)と、集塵容器410を塵埃分離ユニット400の装着位置に固定するロック手段1200と、このロック手段1200のロックを解除させる解除手段1300とを備えている。
ポップアップ手段1100は、塵埃分離ユニット400の塵埃分離部52の外周壁53の上面に設けられ且つ上方に延びるとともに断面が方形の筒状のガイドケース1101と、このガイドケース1101内に配置されたスプリング1102(図3において省略)とを有している。ガイドケース1101には上下方向に延びる一対のスリット1103(図3参照)が形成されている。
ポップアップ手段1110は、同様にして集塵ユニット室22に設けられた筒状のガイドケース1111(図3参照)と、このガイドケース1111内に配置されたスプリング1112とを有している。ガイドケース1111には上下方向に延びる一対のスリット1113(図3参照)が形成されている。
そして、集塵容器410を塵埃分離ユニット400に装着すると、集塵容器410のリブ72R,74R(図11参照)がガイドケース1101,1111のスリット1103,1113に入り込んでスプリング1102,1112(図7参照)を付勢力に抗して圧縮させる。このスプリング1102,1112の付勢力によって集塵容器410を上方に付勢するものである。
ロック手段1200は、案内風路体57の上部に前後方向(図7において左右方向)に移動可能に設けられるとともに前後方向に延びたスライド部材1201と、このスライド部材1201を前後方向へガイドするとともに覆ったガイドカバー1202(図4参照)と、スライド部材1201を左方向(図7において)へ付勢するスプリング(図示せず)とを備えている。
スライド部材1201の後部側には、上方に突出した断面が矩形の筒部1203が形成され、この筒部1203がガイドカバー1202の開口1202A(図3,図4参照)から突出している。筒部1203の前後方向の長さはその開口1202Aの前後方向の幅より短く設定され、スライド部材1201の前後方向の移動に支障を来さないようになっている。
そして、筒部1203の上面には開口1204が形成され、集塵容器410を塵埃分離ユニット400に装着すると、集塵容器410のフック72Fがその開口1204に入り込んでその縁部(固定手段)1204aに係合され、この係合により集塵容器410が図7に示す位置(装着位置)にロックされるようになっている。
(ロックの解除手段)
解除手段1300は、スライド部材1201と、このスライド部材1201を右方(図7において)へ移動させるクランプ700の押圧部705等とから構成される。そして、クランプ700は操作部701が上から押されて図9に示すように回動すると、クランプ700の押圧部705が図示しないスプリングの付勢力に抗してスライド部材1201の先端部1201aに当接してスライド部材1201を右方へ移動させる。この移動により、集塵容器410のフック72Fがスライド部材1201の筒部1203の開口1204の縁部1204aから外れ、集塵容器410のロックが解除される。
(除塵機構)
この除塵機構2000は、図31に示すように、収納ケース81の中央部に回動自在に設けた軸2001と、この軸2001に装着されるとともに上方に延びたアーム2002と、このアーム2002の上部(先端部)に設けられた除塵手段2100とを備えている(図32参照)。アーム2002の下部には第3開閉弁K3が一体に設けられており、この第3開閉弁K3はアーム2002および軸2001とともに一体に回動していき、図31に示す位置に回動されると収納ケース81の接続開口(吸込風路)84Aを閉成する。
また、アーム2002および第3開閉弁K3が鎖線位置まで反時計回りに回動すると収納ケース81の接続開口84Aは開成される。
アーム2002が図31に示す位置に位置しているとき、アーム2002の先端部の軸部2011が図34に示すように第6開閉弁K6の当接片87の傾斜面87aに当接して第6開閉弁K6を弾性部材86の付勢力に抗して押圧し、第6開閉弁K6が図33に示すように開成する。
除塵手段2100は、図32,図35および図36に示すように、アーム2002の先端の軸心部2002Aに回動可能に設けた軸部2101と、この軸部2101から外方へ突出した一対の支持部2102と、この支持部2102の先端部に回動自在に設けたローラ2103と、軸部2101から外方へ突出した突起2104とを有している。一対の支持部2102は互いに所定角度をなして配置され、突起2104は所定角度を2等分する線上であって支持部2102と反対側に配置されている。
ローラ2103は図18に示すように収納ケース81の前壁部84の溝84Mの底面84Maに当接し、突起2104はプリーツフィルタ104の山部に当接するようになっている。溝84Mは図29および図31に示すように円弧状に形成され、この溝84Mの両端部でアーム2002の回動規制をし、アーム2002は溝84Mの範囲内、すなわち図31に示す実線位置と鎖線位置との範囲内で回動可能となっている。このアーム2002の回動規制は、図示は省略したが例えば突部(ストッパ)を前壁部84に形成しておくことで実行できる。
そして、突起2104は軸部2101とともに軸心2002Aを中心にして左右方向(図35において)に回動可能となっており、スプリングBN(図18参照)の付勢力により突起2104は図32および図35に示す元の位置に戻るようになっている。
そして、プリーツフィルタ104が回転していくと、プリーツフィルタ104の山部に当接した突起2104は軸部2101とともに軸心2002Aを中心にして回動していく。プリーツフィルタ104が所定角度回転されると、突起2104はプリーツフィルタ104の山部を乗り越えてスプリングの付勢力により元の位置に戻る。このとき、突起2104が次のプリーツフィルタ104の山部を叩き、これによりプリーツフィルタ104に振動を与えてプリーツフィルタ104に付着している細塵を落とす。
収納ケース81に設けた軸2001は、図18に示すように前壁部84を貫通して前方に突出しており、この軸2001の先端部には、第1開閉弁K1を開閉する開閉機構2200のギア2201が設けられている。
(開閉機構)
この開閉機構2200は、図19および図20に示すように、ギア2201に噛合したラック2202と、このラック2202を有するとともに左右方向に移動可能なスライド板2203と、このスライド板2203の一端(図19において左端)から前方へ延びるとともに先端にピン2205を設けた支持部2204と、そのピン2205が係合した長孔2206を有し且つ第1開閉弁K1の軸2207から延びたアーム2208とを有している。
スライド板2203には長孔2203Aが形成され、この長孔2203内に軸2001が挿入されており、この長孔2203に沿って軸2001が相対移動することによりスライド板2203の左右方向の移動に支障を来さないようになっている。
また、アーム2208の長孔2206に係合したピン2205はその長孔2206に沿って相対的に移動可能となっている。このため、スライド板2203が左右方向に移動することによってアーム2208が軸2207とともに回動し、この軸2207の回動により第1開閉弁K1が開成する。
例えば、スライド板2203が図19および図20に示す位置に位置しているとき、第1開閉弁K1は図23に示すように案内風路体57の接続開口54Aaを閉成する。このとき、第6開閉弁K6は図19および図20に示すように開成され、第3開閉弁K3は図31に示すように収納ケース81の接続開口84Aを閉成する。
また、スライド板2203が図19および図20に示す位置から右方向へ移動すると、第1開閉弁K1は図23に示す鎖線位置へ移動し、接続開口54Aaは開成され、第6開閉弁K6は図19および図20に示すように閉成し、第3開閉弁K3は図31の鎖線で示す位置に移動して収納ケース81の接続開口84Aを開成する。
(制御装置)
図37は電気掃除機の制御系の構成を示したブロック図である。図37において、200は操作部13Aの操作に基づいてモータM1,M2や電磁弁2502を制御する制御装置(制御手段)である。
また、この制御装置200は、プリーツフィルタ104の除塵時に前記電動送風機24の吸込風量が中レベルになるように、電動送風機24の駆動電力を制御するようになっている。この駆動電力の制御は、電動送風機24への入力の位相制御、即ちデューテイ比の制御で実行できる。
尚、制御装置200は、強スイッチ13bをONさせると、デューテイ比を80%以上に設定して電動送風機24のパワー(吸込風量)を強レベルにするようになっている。また、制御装置200は、弱/中切替スイッチ13cを押してONさせると、デューテイ比を20〜30%の範囲内に設定して電動送風機24のパワー(吸込風量)を弱レベルにし、弱/中切替スイッチ13cを再度押してONさせると、デューテイ比を30%〜80%の範囲内に設定して電動送風機24のパワー(吸込風量)を中レベルにするようになっている。
また、制御装置200は、切りスイッチ13aをONさせると、プリーツフィルタ104の除塵モードに入るようになっている。この除塵モードでは、先ず、モータM2や電磁弁2502が制御装置200により後述するように制御されて、次に電動送風機24を中レベルのパワー(吸込風量)で駆動されると共に、モータM1が駆動制御されるようになっている。
[動 作]
次に、上記のように構成される電気掃除機の動作について説明する。
先ず、図2に示すように、集塵ユニット50を掃除機本体11の集塵ユニット室22に装着する。この集塵ユニット50は後部に設けた収納ケース81の後端部にシールリング81eが設けられており、プリーツフィルタ体100のフィルタ枠100aは図13に示したように僅かにシールリング81eより突出している。
従って、集塵ユニット50を集塵ユニット室22に装着する際に、収納ケース81の後端が格子部材600に設けた突起601の傾斜ガイド部601c,601dや円形の頂部601eを押圧することになる。
そして、この押圧により突起601はヒンジ部601bを撓ませて後方(送風機室側)に移動させられて、収納ケース81の後端が突起601を乗り越えることになる。このようにして収納ケース81の後端が突起601を乗り越えると、突起601はヒンジ部601bの弾性力により原状に復帰して、復帰した突起601はプリーツフィルタ104のヒダ104a,104a間に入り込むことになる。これにより、円盤状の格子部材600が支持軸600aを中心に回転すると、突起601がヒダ104aに係合してプリーツフィルタ体100を格子部材600と一体に回転させることができる状態となる。
次に、図1に示すように集塵ホース12を掃除機本体11の接続口11Aに接続するとともに手元操作管13に延長管14を介して吸込口体15を接続する。
このとき、図21に示すように、第1開閉弁K1と第3開閉弁K3と第4開閉弁28とが開成しており、第2開閉弁K2と第5開閉弁2502と第6開閉弁K6とが閉成されている。
すなわち、スライド板2203が図19および図20に示す位置から右方向へ移動されており、第1開閉弁K1は図23に示す鎖線位置へ移動し、接続開口54Aaは開成され、第6開閉弁K6は図30に示すように閉成し、第3開閉弁K3は図31の鎖線で示す位置に移動して収納ケース81の接続開口84Aを開成している。
手元操作管13の操作部13Aのスイッチ13bが操作されると、電動送風機24が駆動される。この電動送風機24の駆動により、電動送風機24の吸込開口24Aから空気が吸い込まれて、図示しない接続風路部を介して集塵ユニット50の収納ケース81内に負圧が作用し、さらに吸引風路部56を介して集塵ケース部74内や塵埃分離部52の分離室部54に作用する。そして、その負圧が案内風路体57を介して集塵ホース12,延長管14および吸込口体15に作用し、吸込口体15から空気とともに塵埃が吸引されていく。
この吸引された塵埃および空気が延長管14および集塵ホース12を介して集塵ユニット50の吸込接続口57Aへ吸引されていく。この吸込接続口57Aへ吸引された塵埃および空気は案内風路体57を通って塵埃分離部52の分離室部54内へ導入され、この分離室部54内では図10において反時計回りに回転していく。この空気の流れによって、第2開閉弁K2は開成していても強制的に閉成されることになる。
そして、この回転により塵埃と空気が慣性により分離され、空気が塵埃分離手段55のネットフィルタNF1(図12参照)や開口154BのネットフィルタNF2(図24参照)を通り、さらに吸引風路部56を通ってフィルタ部80の収納ケース81内へ吸引されていく。
他方、分離された塵埃は、慣性力によって分離室部54の導入開口53Aから集塵容器410の連通ケース部72内へ一部の空気とともに導入される。この導入された塵埃および空気は連通ケース部72の連通路71を通って集塵室部73へ吸引されていき、塵埃は集塵室部73に集塵されていく。
集塵室部73へ吸引された空気は、ネットフィルタNF3を通って吸引風路部56に吸引され、さらにフィルタ部80の収納ケース81内へ吸引されていく。
収納ケース81内へ吸引された空気は、プリーツフィルタ体100のプリーツフィルタ104を通って掃除機本体11の接続風路部25内の吸込管27(図21参照)へ吸引され、さらに電動送風機24の吸込開口24Aへ吸引されていく。
電動送風機24の吸込開口24Aへ吸引された空気は電動送風機24内を通って掃除機本体11の排気口20H(図21参照)から排気されていく。
そして、掃除の終了後、集塵容器410に溜まった塵埃を捨てる場合、クランプ700の操作部701を上から押圧する。この押圧により、クランプ700は図示しないスプリングの付勢力に抗して図7に示す位置から軸部703を中心にして反時計回りに回動する。
クランプ700が反時計回りに回動されると、図9に示すように、クランプ700の係止爪707は蓋ケース500の係合部材510の先端部511から外れ、蓋ケース500のロックが解除される。このロックが解除されると、蓋ケース500は捩りコイルバネ18(図5参照)によって図16の鎖線で示すように開成する。
他方、クランプ700が図9に示すように回動すると、クランプ700の押圧部705がスライド部材1201を右方へ移動させ、この移動により集塵容器410のフック72Fがスライド部材1201の開口1204の縁部1204aから外れ、集塵容器410のロックが解除される。そして、集塵容器410のリブ72R,74Rが図15に示すようにガイドケース1101,1111のスプリング1102,1112の付勢力によって上方へ押し上げられる。すなわち、集塵容器410がスプリング1102,1112の付勢力によって図17に示すようにポップアップされる。この後、使用者はポップアップされた集塵容器410を掃除機本体11から取り出し、集塵ケース部74の蓋部74Aを開いて集塵室73内の塵埃を捨てる。
ところで、クランプ700の押圧部705とスライド部材1201の先端部1201aとの間に隙間があることにより、クランプ700の操作部701を押圧すると、蓋ケース500が開成した後に集塵ケース410のポップアップが行われる。
このように、クランプ700の操作部701を押圧するだけで、蓋ケース500は開成して集塵容器410がポップアップされるので、掃除機本体11からの集塵容器410の取り外しは簡単なものとなる。
(プリーツフィルタ104の除塵モード)
また、制御装置200は、手元操作管13の操作部13Aの切スイッチ13aが操作されると除塵モードに入り、先ずモータM2を駆動制御して図22に示すように第4開閉弁28を閉成させ、第5開閉弁2502を開成させる。また、制御装置200は、モータM1を駆動制御して、モータM1(図14,図37参照)によって格子部材600を回転させる。
これにより、突起601がヒダ104aに係合して、プリーツフィルタ体100を格子部材600と一体に回転させる。この際、突起601とスリット600Bの側面との間には僅かな隙間しかないので、突起601はスリット600Bの内側面に当接した状態で回転力を伝達することになり、ヒンジ部601bに回転時の無理な力が作用することはない。
そして、このプリーツフィルタ体100が回転すると、除塵機構2000のアーム2002の突起2104がプリーツフィルタ104の山部に当接することにより、アーム2002および軸2001は図31の鎖線位置から時計回りにプリーツフィルタ体100とともに回転していく。
そして、アーム2002が図31に示す位置へ回動すると溝84Mの端部で規制され、アーム2002および軸2001の回動は停止され、プリーツフィルタ体100だけが回転していく。
アーム2002が図31に示す位置へ回動すると、第3開閉弁K3が収納ケース81の接続開口84Aを閉成する。また、アーム2002の軸部2011が第6開閉弁K6の当接片87を押圧して第6開閉弁K6を開成する。すなわち、図33に示すように収納ケース81の外気導入口84Fが開成される。
他方、アーム2002とともに軸2001が回動されていくことにより、開閉機構2200のギア2201が回動していき、このギア2201の回転によりスライド板2203が左方へ移動して図19および図20に示す位置へ移動する。このスライド板2203の移動により、図23に示すように第1開閉弁K1が鎖線位置から実線位置へ移動して、案内風路体57の接続開口54Aaを閉成する。
このようにして、図22に示すように第1,第2開閉弁K1,K3が閉成し、第6開閉弁K6が開成する。
そして、制御装置200は、電動送風機24を中レベルのパワー(例えば、通常の清掃時の強レベルの略半分程度のパワー)で駆動制御する。この駆動により電動送風機24は吸込負圧を発生させ、この吸込負圧がバイパス風路2500(図22参照),フィルタPF,塵埃分離手段55,戻し風路2511を介してフィルタ室81c内に作用する。この際、第6開閉弁K6が開成されていることにより、また蓋ケース500が本体ケース20に密閉して閉成されていないことにより、図22に示すように収納ケース81の外気導入口84Fから外気がフィルタ室81c内に矢印C1で示したように導入される。
尚、プリーツフィルタ104の除塵モードにおいては、フィルタ室81cに作用する電動送風機24の吸込負圧でプリーツフィルタ体100が前側に変形させられて、プリーツフィルタ体100のフィルタ枠100aが段差面81dに接触させられるため、この接触によりプリーツフィルタ体100が後述するように回転させられるときに、この接触による摩擦抵抗が回転抵抗となる。この回転抵抗は、格子部材600の周囲の図示しないギヤとピニオン600bとの噛合部や、モータM1に負荷となって作用する。
この格子部材600の周囲の図示しないギヤとピニオン600bの噛合部に作用する負荷は、これらの歯が破損しないようにするために大きくなりすぎないのが望ましい。また、モータM1に作用する負荷も、小型のモータM1に過負荷とならないようにするのが望ましい。
一方、例えば電動送風機24を強レベルのパワーで駆動させたときと、電動送風機24を中レベルのパワーで駆動させたときとでは、回転抵抗は強レベルの方が中レベルよりも遙かに大きくなる。
従って、上述したようにプリーツフィルタ104の除塵モードにおいては、電動送風機24を中レベルのパワーで駆動制御することにより、フィルタ枠100aと段差面81dとの接触による回転抵抗が電動送風機24を強レベルのパワーで駆動制御した場合に比べて大きくなりすぎないため、格子部材600の周囲の図示しないギヤとピニオン600bの噛合部に作用する負荷が大きくならず、これらの歯が破損しない。また、電動送風機24を中レベルのパワーで駆動制御することにより、モータM1に作用する負荷も、小型のモータM1に過負荷とならない。
また、電動送風機24を弱レベルのパワーで駆動制御した場合には、フィルタ室81cに作用する電動送風機24の吸込負圧が小さくなり、この吸込負圧で外気導入口84Fからフィルタ室81c内へ導入される外気(洗浄空気)の流速が小さくなり、プリーツフィルタ104に付着している塵埃を吹き飛ばす除塵効果が小さくなる。しかし、上述したように電動送風機24を中レベルのパワーで駆動制御した場合には、フィルタ室81cに作用する電動送風機24の吸込負圧が小さくなりすぎず、この吸込負圧で外気導入口84Fからフィルタ室81c内へ導入される外気(洗浄空気)の流速も除塵に必要な速度を弱レベルに比べて充分に確保でき、プリーツフィルタ104に付着している塵埃を吹き飛ばす除塵効果も弱レベルに比べて向上する。
このようにプリーツフィルタ104の除塵モードにおいて、電動送風機24を中レベルのパワーで駆動制御した場合には、プリーツフィルタ体100の回転抵抗も大きくなりすぎず、電動送風機24の吸込負圧により外気導入口84Fからフィルタ室81c内へ導入される外気(洗浄空気)の流速もプリーツフィルタ104の除塵に必要な速度を確保できるので、格子部材600の周囲の図示しないギヤとピニオン600bの噛合部の歯が破損したり、モータM1への負荷が過負荷となるのを未然に防止できると共に、プリーツフィルタ104の充分な除塵を行うことができる。
一方、アーム2002の回転の停止により、アーム2002の突起2104がプリーツフィルタ104の回転とともにプリーツフィルタ104の山部を乗り越えていき、この乗り越えるごとにアーム2002の突起2104がプリーツフィルタ104の山部を叩いていき、プリーツフィルタ104に付着している塵埃を落としていく。
この際、外気導入口84Fから導入された外気は洗浄空気としてプリーツフィルタ104に当たるので、アーム2002の突起2104がプリーツフィルタ104の山部を叩いて、プリーツフィルタ104に付着している塵埃を落とす際、プリーツフィルタ104から落ちないで浮いた状態でプリーツフィルタ104の表面に付着している塵埃を洗浄空気が吹き落とすので、プリーツフィルタ104は空気洗浄されることになる。
しかも、第2開閉弁K2は図25に示すように戻し風路2511を通る外気によって開成されるので、上述のようにして、突起2104又は洗浄空気によりプリーツフィルタ104から落とされた塵埃は、外気導入口84Fから導入された外気によって戻し風路2511を通って塵埃分離部52の分離室部54に戻される。
また、分離室部54内にはネットフィルタNF1及びバイパス風路2500を介して電動送風機24の吸込負圧が作用し、塵室部73内にはネットフィルタNF3及びバイパス風路2500を介して電動送風機24の吸込負圧が作用していて、分離室部54と塵室部73内は同一負圧となっている。従って、この分離室部54へ導入された外気および塵埃は図10において反時計回りに回転していき、この回転により塵埃と空気が慣性により分離され、このうち、分離された塵埃は慣性力によって分離室部54の導入開口53Aから集塵容器410の連通ケース部72を介して塵室部73へ集塵されていく。
また、塵埃と分離された空気は、バイパス風路2500に近い塵埃分離手段55のネットフィルタNF1(図12参照)や開口154BのネットフィルタNF2(図25参照)を通り、さらに吸引風路部56へ吸引されていく。吸引風路部56へ吸引された外気はフィルタPF及びバイパス風路2500を通って吸込管27へ吸引され、さらに電動送風機24の吸込開口24Aへ吸引され、掃除機本体11の排気口20Hから排気されていく。
このように、プリーツフィルタ104から落とされた細塵は塵埃分離部52の分離室部54へ戻されるので、再度プリーツフィルタ104に付着してしまうことが防止される。
そして、所定時間が経過すると、電動送風機24の駆動が停止されるとともに格子部材600が所定角度だけ逆回転され、図21に示すように、第1開閉弁K1と第3開閉弁K3と第4開閉弁28とが開成され、第2開閉弁K2と第5開閉弁2502と第6開閉弁K6とが閉成される。この実施例によれば、第2開閉弁K2が空気の流れで開閉するので、その構成を簡単にすることができる。
また、集塵ユニット50を集塵ユニット室22から取り外す際に、収納ケース81の後端が格子部材600に設けた突起601の傾斜ガイド部601c,601dや円形の頂部601eを押圧することになる。そして、この押圧により突起601はヒンジ部601bを撓ませて後方(送風機室側)に移動させられて、収納ケース81の後端が突起601を乗り越えることになる。このようにして収納ケース81の後端が突起601が乗り越えることにより、集塵ユニット50を集塵ユニット室22から取り外すことができる。
尚、上述した実施例では、ヒンジ部601bを板部600Aと同じ厚さに図示したが、必ずしもこれに限定されるものではない。例えば、図14Eに示したようにヒンジ部601bに凹部601b1を形成することにより、ヒンジ部601bに薄肉部601b2を形成して、より撓みやすくしてもよい。
また、以上説明した実施例では、突起601の半径方向の端部に直線的な傾斜ガイド部601c,601d設けた構成とした例を示したが、必ずしもこれに限定されるものではない。例えば、図4Fに示したように、傾斜ガイド部601c,601dを円弧状のガイド部601c′,601d′に形成しても良い。
以上説明したように、この発明の実施の形態の電気掃除機は、メイン塵埃分離・捕集手段(塵埃分離部52,集塵容器410等)に吸込負圧を作用させる電動送風機24と、前記電動送風機24を駆動制御する制御手段(制御装置200)と、前記電動送風機24の駆動電力を切替操作して前記電動送風機24への吸込風量を切り替え操作する入力切替操作手段(操作部13A)を備えている。また、電気掃除機は、前記メイン塵埃分離・捕集手段と前記電動送風機の吸込開口との間に設けられた収納室(フィルタ室81a)と、前記収納室(フィルタ室81a)に設けられるとともにその中心線を中心に回転駆動可能に気密に嵌合された円形のフィルタ(プリーツフィルタ104)を有した濾過分離部(プリーツフィルタ体100)と、前記濾過分離部(プリーツフィルタ体100)を回転駆動する駆動手段(モータM1)と、前記フィルタ(プリーツフィルタ104)の直上流に大気を洗浄風として導入する洗浄風導入口(外気導入口84F)を備えている。更に、電気掃除機は、通常掃除においては前記メイン塵埃分離・捕集手段(塵埃分離部52,集塵容器410等)及び前記濾過分離部(プリーツフィルタ体100)を通過して前記電動送風機24に吸引される第1流路(図21の矢印A1〜A3で流れを示す風路)を形成し、前記収納室(フィルタ室81a)の空気洗浄においては前記洗浄風導入口(外気導入口84F)より導入された空気を前記濾過分離部(プリーツフィルタ体100)を通過することなく前記電動送風機24に吸引される第2流路(戻り風路2511,バイパス風路2500等を備える風路)を形成する気流制御手段(制御装置200)とを備えている。しかも、前記制御手段(制御装置200)は、前記濾過分離部(プリーツフィルタ体100)の空気洗浄時に前記電動送風機24の吸込風量が中レベルになるように前記駆動電力を制御する電気掃除機としたことを特徴とする。
このように、本実施例によれば、除塵効率が低下しない回転速度でプリーツフィルタ104を回転させることができると共に、除塵時の洗浄空気によるプリーツフィルタ104の洗浄効率が低下するのを防止できる。
なお、本実施例では、外気導入口84Fから導入する外気を直接プリーツフィルタ104に吹き当てる構成としたが、これに限られるものではない。すなわち、空気洗浄の実施態様としては、上述のもののほかに、プリーツフィルタ104に直接吹き当てず、収納ケース81内においてプリーツフィルタ104の前側の空間内に漂う塵埃や収納ケース81の底部に溜まった塵埃を外気導入口84Fから流入した空気によって底部開口82Aから収納ケース81の外に排出するようなものも含むものである。そして、この際にも、空気洗浄する際の電動送風機24の駆動制御の強さを上述の中レベル内の範囲内で適宜設定することで、プリーツフィルタ体100の回転抵抗を大きくすることなく、塵埃を収納ケース81から排出することができる。
また、本実施例では、除塵手段2100を使用してプリーツフィルタ体100の塵埃を除塵したが、除塵手段2100を使用せずに外気導入口84Fから導入する外気を直接プリーツフィルタ104に吹き当てる構成のみとしてもよい。
さらに、「中レベル」とは必ずしも操作部13Aにおいて設定されているものに限られるものではない。例えば、操作部13Aのスイッチは「強」と「弱」や「強」と「自動」のみとし、空気洗浄の際に「強」に対して相対的に30〜80%の強さで電動送風機を制御するものを含むものである。
また、「中レベル」とは、「強レベル」に対する相対的な関係で設定されるものである。
また、本実施例では、除塵子2104がプリーツフィルタ104の山部を乗り越えた後に、除塵子2104がこの山部を叩くことで除塵を行う構成としたが、これに限られるものではない。例えば、除塵子2104がプリーツフィルタ体100の保持枠を叩くことで、プリーツフィルタ104にその振動が伝わるように構成し、この振動によりプリーツフィルタ104の除塵を行うようなものでもよい。
さらに、本実施例では、除塵子2104がプリーツフィルタ104の山部に当接することでプリーツフィルタ体100の回転動作をこの除塵子2104が設けられたアーム2002に伝える構成としたが、これに限られるものではない。例えば、プリーツフィルタ体100の保持枠に除塵子2104を当接させることにより、プリーツフィルタ体100の回転をアーム2002に伝えるものでもよい。
また、本実施例では、プリーツフィルタ104は、放射状にプリーツを形成する構成としたが、これに限られるものではない。プリーツフィルタ体100の回転をアーム2002や第3開閉弁K3に伝達できるものであれば、プリーツの方向は放射状以外のもの、例えば単に一方向のみのものや多方向のものを除外するものではない。しかし、回転動作をアーム2002に伝達することや除塵子2104により効率よく除塵を行うことを考えると、本実施例のように放射状のものが好ましい。
また、以上説明したように、この発明の実施の形態の電気掃除機は、メイン塵埃分離・捕集手段(塵埃分離部52,集塵容器410等)に吸込負圧を作用させる電動送風機24と、前記電動送風機24を駆動制御する制御手段(制御装置200)と、前記電動送風機24の駆動電力を切替操作して前記電動送風機への吸込風量を強レベルから弱レベルの間で切り替え操作する入力切替操作手段(操作部13A)と、前記メイン塵埃分離・捕集手段(塵埃分離部52,集塵容器410等)と前記電動送風機24の吸込開口24Aとの間に設けられた円形のフィルタ室81aと、前記フィルタ室81aにその中心線を中心に回転駆動可能に気密に嵌合された円形のプリーツフィルタ104と、前記プリーツフィルタ104を回転駆動する駆動手段(モータM1)と、前記プリーツフィルタ104の回転駆動時に前記プリーツフィルタ104のヒダに係合して弾くことにより前記プリーツフィルタ104に付着した細塵を除塵する除塵手段2100を備えている。
また、この電気掃除機は、空気がメイン塵埃分離・捕集手段(塵埃分離部52,集塵容器410等),プリーツフィルタ104の順に透過して電動送風機24の吸込開口24Aへ流れる吸込メイン風路(図21の矢印A1〜A3で流れを示す風路)と、前記除塵手段2100により落とされた細塵を空気と共に前記メイン塵埃分離・捕集手段(塵埃分離部52,集塵容器410等)へ戻す細塵戻し風路(戻り風路2511)と、前記吸込メイン風路(図21の矢印A1〜A3で流れを示す風路)に並設されて空気が前記メイン塵埃分離・捕集手段(塵埃分離部52,集塵容器410等)から前記吸込開口24Aへバイパスフィルタ(フィルタPF)を介して流れるバイパス風路2500と、前記プリーツフィルタ104の直上流に大気を洗浄風として導入する洗浄風導入風路(外気導入口84F)を備えている。
しかも、この電気掃除機は、前記メイン塵埃分離・捕集手段(塵埃分離部52,集塵容器410等)への吸込風路(吸込接続口57A)の開閉をする第1開閉弁K1と、前記細塵戻し風路(戻り風路2511)の開閉をさせる第2開閉弁K2と、前記メイン塵埃分離・捕集手段(塵埃分離部52,集塵容器410等)と前記プリーツフィルタ104との間の吸込風路(接続開口84A)の開閉をさせる第3開閉弁K3と、前記プリーツフィルタ104と前記吸込開口24Aとの間の吸込流風路(開口27A)の開閉をさせる第4開閉弁28と、前記バイパス風路2500の開閉をさせる第5開閉弁2502と、前記洗浄風導入風路(外気導入口84F)を開閉させる第6開閉弁K6とを備えている。
その上、清掃時には前記第1,第3,第4開閉弁(K1,K3,K4)で前記各吸込風路(吸込接続口57A,接続開口84A,開口27A)をそれぞれ開かせ且つ前記第2,第5,第6開閉弁(K2,2502,K6)で前記細塵戻し風路(戻り風路2511),バイパス風路2500及び洗浄風導入風路(外気導入口84F)をそれぞれ閉じさせる一方、前記プリーツフィルタ104の除塵時には前記第1,第3,第4開閉弁(K1,K3,K4)で前記各吸込風路(吸込接続口57A,接続開口84A,開口27A)をそれぞれ閉じさせ且つ前記第2,第5,第6開閉弁(K2,2502,K6)で前記細塵戻し風路(戻り風路2511),バイパス風路2500及び洗浄風導入風路(外気導入口84F)をそれぞれ開かせるようになっている。
しかも、前記制御手段(制御装置200)は、前記プリーツフィルタ104の除塵時に前記電動送風機24の吸込風量が中レベルになるように前記駆動電力を制御するようになっている。
この構成によれば、除塵効率が低下しない回転速度でプリーツフィルタ104を回転させることができると共に、除塵時の洗浄空気によるプリーツフィルタ104の洗浄効率が低下するのを防止できる。