電気掃除機
【課題】集塵室内の塵埃舞い上がりを抑え集塵効率を向上させた電気掃除機を提供する。
【解決手段】電動送風機１６により吸引した塵埃を含む空気を旋回させ塵埃分離する１次旋回室５と、その下方に連通する２次旋回室３と、２次旋回室３の側方に塵埃を収納する集塵室２１を配置し、２次旋回室３の内周壁に形成した流入口２２とで集塵室２１とが連通するサイクロン式電気掃除機において、２次旋回室３の内周壁は、円筒形状部１９と非円筒形状部２０とから成る略Ｄ形状で構成し、流入口２２は、旋回気流方向に対して、円筒形状部１９から非円筒形状部２０に変化する交点付近に形成したことにより、２次旋回室３での旋回流速を減速させて、集塵室２１へ進入する含塵空気の流速を抑え、集塵室２１内での塵埃の浮遊を抑えて、２次旋回室３へと再び舞い戻ることを効果的に抑えて集塵性能を向上させることができる。
【解決手段】電動送風機１６により吸引した塵埃を含む空気を旋回させ塵埃分離する１次旋回室５と、その下方に連通する２次旋回室３と、２次旋回室３の側方に塵埃を収納する集塵室２１を配置し、２次旋回室３の内周壁に形成した流入口２２とで集塵室２１とが連通するサイクロン式電気掃除機において、２次旋回室３の内周壁は、円筒形状部１９と非円筒形状部２０とから成る略Ｄ形状で構成し、流入口２２は、旋回気流方向に対して、円筒形状部１９から非円筒形状部２０に変化する交点付近に形成したことにより、２次旋回室３での旋回流速を減速させて、集塵室２１へ進入する含塵空気の流速を抑え、集塵室２１内での塵埃の浮遊を抑えて、２次旋回室３へと再び舞い戻ることを効果的に抑えて集塵性能を向上させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サイクロン式の電気掃除機の旋回室に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、吸引した含塵空気に旋回成分を与え、遠心力により気流から塵埃を分離するタイプの電気掃除機、いわゆるサイクロン式の電気掃除機が注目を浴びている。サイクロン式電気掃除機の多くは、その構成が、一つの略円筒状の筒体において、上方に、吸込み口を設け、吸引した含塵空気を旋回させる旋回部を配し、その下方には、遠心分離した塵埃を溜める集塵部を配したものであり、旋回部を集塵部との間には、集塵部から塵埃が旋回部側へ舞い上がるのを抑えるために、返りを設けたフランジを構成しているのが一般的である。
【０００３】
しかし、この旋回部と集塵部とを一体の筒体の中で形成する構成では、集塵部から旋回部側への舞い上がりを充分には抑えられないため、旋回部と集塵部とを別々の空間で区画形成し、旋回部から集塵部へは流入口を介して連通させることで、集塵部に溜めた塵埃を旋回部に舞い戻りにくくさせた構成のものも開発されている（例えば、特許文献１，２参照）。特に、特許文献２は、特許文献１に比べて、旋回部と集塵部とを連通させる排出口において、流入口の集塵室側に整流部を設けることで、集塵部から旋回部への舞い戻りをさらに抑えるように工夫されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１５７４６３号公報
【特許文献２】特開２００６−２０５１６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１および特許文献２ともに、円筒形状の旋回部の周壁の一部に流入口を形成しているものであり、吸引された含塵空気は、旋回部の円筒壁面に沿って旋回し、遠心力を受けながら流入口に向かうため、排出口から集塵部へ流入する含塵空気は、その旋回気流の接線成分の勢いのまま、集塵部へと進入してしまい、進入気流の流速が高いことで、集塵部内で塵埃を旋回させる運動量が作用するため、集塵室内で塵埃を旋回浮遊させ、塵埃が旋回部へと舞い戻るチャンスを充分には抑えることができず、結果、旋回部に塵埃を含んで舞い戻ってしまうと、最終的には、空気排出口からその塵埃を排出してしまうこととなっていた。
【０００６】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、一旦、集塵部に集塵した塵埃を舞い戻すことなく、さらなる集塵効率の向上を図ったサイクロン式電気掃除機を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明の電気掃除機は、吸引力を発生させる電動送風機と、略円筒形状の旋回部と、前記電動送風機により吸引した含塵空気を前記旋回部で旋回させるため前記旋回部の外郭周方向に設けた吸気口と、塵埃分離した空気を排出するため通気部を備え前記旋回部の中心付近に設けた排気筒とを有した１次旋回室と、前記１次旋回室の下方に位置し、前記１次旋回室と連通する２次旋回室と、前記２次旋回室の側方に配置され塵埃を収納する集塵室と、前記２次旋回室の側壁の一部に形成した流入口と、を備え
、前記２次旋回室と前記集塵室とを前記流入口を介して連通させたサイクロン式電気掃除機において、
前記２次旋回室は、その周壁の一部が、前記１次旋回室の略円筒形状の旋回部と一致、もしくは、幾分、大きい内径で形成した円筒形状部と、他の周壁部分は、前記円筒形状部の内径に対して内側に位置させた、直線状、もしくは湾曲状に形成した非円筒形状部とで構成し、前記流入口は、旋回気流の流れ方向に対して、前記２次旋回室の周壁が、前記円筒形状部から前記非円筒形状部に変化する交点付近に形成したものである。
【０００８】
従来の構成のように、２次旋回室を円筒形状で形成した場合、吸気口より吸い込まれた含塵空気は、１次旋回室の円筒周壁を高速で旋回し、そのままの速度で旋回下降しながら２次旋回室に至るが、本発明では、２次旋回室の周壁を円筒形状部から非円筒形状部に変わる箇所で屈曲させているため、流れの抵抗となり、２次旋回室の周壁付近の旋回速度は全周が円筒形状の場合に比べて減少する。一方、流入口の直前では、円筒形状部の周壁接線方向に向かう流れと空間中央に向かう旋回渦軌道の流れとに二分されるが、非円筒形状部の周壁付近は、円筒形状部の周壁よりも内側に位置させ、中心からの半径距離を減少させたことで、旋回通路幅が円筒形状部より減るため、非円筒形状部付近の旋回流速が高まり、流入口を通過する接線気流はさらに減少することになる。塵埃は、遠心方向の慣性力を受け、周壁に押し付けられて旋回下降するので、流入口直前では、接線方向の気流に乗って集塵室へと進入することになる。上記の３つの作用により、流入口を通過する気流の流速が大幅に減少するため、集塵室内の塵埃を舞い上げたり、旋回させたりするほどの運動量が発生せず、集塵室内の気流に塵埃はほとんど乗ることがなく、よって、集塵室から２次旋回室への舞い戻りを効果的に抑えることができるようになる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の電気掃除機は、集塵室の塵埃が戻ることが無いため集塵性能が向上し、排気筒の詰まり防止によるメンテナンスの軽減が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１における電気掃除機の外観図
【図２】同、電気掃除機の掃除中の側方断面図
【図３】同、電気掃除機の掃除中の要部構成を示す斜視断面図
【図４】同、電気掃除機の掃除中での２次旋回室と集塵室の平面断面図
【図５】同、電気掃除機の掃除終了後の側方断面図
【図６】実施の形態２における電気掃除機の掃除中での２次旋回室と集塵室の平面断面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
第１の発明は、吸引力を発生させる電動送風機と、略円筒形状の旋回部と、前記電動送風機により吸引した含塵空気を前記旋回部で旋回させるため前記旋回部の外郭周方向に設けた吸気口と、塵埃分離した空気を排出するため通気部を備え前記旋回部の中心付近に設けた排気筒とを有した１次旋回室と、前記１次旋回室の下方に位置し、前記１次旋回室と連通する２次旋回室と、前記２次旋回室の側方に配置され塵埃を収納する集塵室と、前記２次旋回室の側壁の一部に形成した流入口と、を備え、前記２次旋回室と前記集塵室とを前記流入口を介して連通させたサイクロン式電気掃除機において、
前記２次旋回室は、その周壁の一部が、前記１次旋回室の略円筒形状の旋回部と一致、もしくは、幾分、大きい内径で形成した円筒形状部と、他の周壁部分は、前記円筒形状部の内径に対して内側に位置させた、直線状、もしくは湾曲状に形成した非円筒形状部とで構成し、前記流入口は、旋回気流の流れ方向に対して、前記２次旋回室の周壁が、前記円筒形状部から前記非円筒形状部に変化する交点付近に形成したものである。
【００１２】
これにより、２次旋回室の周壁を円筒形状部から非円筒形状部に変わる箇所で屈曲させているため、流れの抵抗となり、２次旋回室の周壁付近の旋回速度は全周が円筒形状の場合に比べて減少する。一方、流入口の直前では、円筒形状部の周壁接線方向に向かう流れと空間中央に向かう旋回渦軌道の流れとに二分されるが、非円筒形状部の周壁付近は、円筒形状部の周壁よりも内側に位置させ、中心からの半径距離を減少させたことで、旋回通路幅が円筒形状部より減るため、非円筒形状部付近の旋回流速が高まり、流入口を通過する接線気流はさらに減少することになる。塵埃は、遠心方向の慣性力を受け、周壁に押し付けられて旋回下降するので、流入口直前では、接線方向の気流に乗って集塵室へと進入することになる。上記の３つの作用により、流入口を通過する気流の流速が大幅に減少するため、集塵室内の塵埃を舞い上げたり、旋回させたりするほどの運動量が発生せず、集塵室内の気流に塵埃はほとんど乗ることがなく、よって、集塵室から２次旋回室への舞い戻りを効果的に抑えることができるようになる。
【００１３】
第２の発明は、特に、第１の発明において、前記２次旋回室の非円筒形状部の壁面は、前記集塵室の壁面の一部を兼ねた構成としたものである。
【００１４】
これにより、集塵室の一部が２次旋回室内に食い込んだ構成となるため、前記１次旋回室から前記集塵室までを含む全体のサイズを小さくさせることができる。
【００１５】
第３の発明は、特に、第２の発明において、前記２次旋回室の非円筒形状部の周壁先端は、前記１次旋回室の旋回部の円弧中心を超えない範囲に設けたものである。
【００１６】
これにより、２次旋回室での旋回気流の流れを乱さずに、前記１次旋回室から前記集塵室までを含む全体のサイズを小さくさせることができる。
【００１７】
第４の発明は、特に、第１から第３のいずれか１項記載の発明において、前記２次旋回室の非円筒形状部の周壁先端は、前記排気筒の外周端部の鉛直下方近傍に配置したものである。
【００１８】
これにより、２次旋回室の非円筒形状部の周壁付近での上昇気流成分は、排気筒側面付近の旋回気流と衝突するような合流はしないため、旋回軌道を乱さずに、前記１次旋回室から前記集塵室までを含む全体のサイズを小さくすることができる。
【００１９】
第５の発明は、特に、第１から第４のいずれか１つの発明において、前記１次旋回室の旋回部の円弧周壁と前記２次旋回室の非円筒形状部の周壁とをつなぐ上壁部は、前記２次旋回室に向かって傾斜する斜面で形成したものである。
【００２０】
これにより、１次旋回室からの傾斜の誘いに沿って、２次旋回室へと下降するため、１次旋回室の周壁に対して２次旋回室の周壁の一部が内側に位置していても、旋回軌道を乱さずに遠心分離を図ることができる。
【００２１】
第６の発明は、特に、第１から第５のいずれか１つの発明において、前記２次旋回室から前記集塵室への連通部分に、前記２次旋回室の円筒形状部より前記集塵室の側壁面に向かって接線方向に伸長した導入側壁部を形成し、前記導入側壁部と前記２次旋回室の非円筒形状部の周壁との交点から、前記非円筒形状部の周壁に前記流入口を設け、かつ、前記導入側壁部には、上壁面と下壁面とを設けて、コの字状となる流入経路を形成したものである。
【００２２】
これにより、流入口へ向かう気流は、２次旋回室空間の内側による流れに対して、さらに外向きの角度となるため、流入口を通過する気流の速度がさらに減し、より集塵室から
２次旋回室への舞い戻りを抑えることができるようになる。
【００２３】
（実施の形態１）
図１〜６を用いて、本発明の実施の形態１における電気掃除機について説明する。
図１は、本発明の実施の形態１を示す電気掃除機全体の外観図であり、図２は、同、電気掃除機の掃除中の側方断面図、図３は、同、電気掃除機の集塵ケース２の要部構成を示す斜視断面図、図４は、同、電気掃除機の２次旋回室３と集塵室２１との配置関係を示す平面断面図、図５は、同、電気掃除機の掃除終了後の側方断面図を示すものである。
【００２４】
図１に示すように、掃除機本体１の外部には、車輪６、およびキャスター７が取り付けられており、掃除機本体１は床面を自在に移動できる。吸い込んだ塵埃を溜める集塵ケース２取り付け部の下方前方に設けた接続口８には、吸引ホース９、手元操作ハンドル１０、延長管１１が順次接続されており、延長管１１の先端には吸込具１２が取り付けられている。
【００２５】
図２に示すように、集塵ケース２は、掃除機本体１に対して着脱自在に取り付け可能で、かつ、水平に対して約４５°の角度に傾斜した状態で設置している。これは、掃除機本体１の高さ方向のサイズを小さくするためであり、９０°まで起こした状態で集塵ケース２を設置する構成としても本発明による効果は同じである。そして、集塵ケース２を掃除機本体１に取り付けた状態では、集塵ケース２内に塵埃を取り込む入口となる吸気口１３を、接続口８に連結した吸引路１４に連通し、集塵ケース２から洗浄空気を排出する出口となる排出口１５は、電動送風機１６と連通する接続構成としている。
【００２６】
次に、集塵ケース２について説明する。
図３に示すように、まず塵埃を吸い込む部分には、略円筒形状の旋回部の外周に、内周面に対して接線方向となるように開口した吸気口１３と、略円筒状の中心付近には、排出口１５に連通する円筒状の排気筒１７を配した１次旋回室５を設けている。この排気筒１７の外周側壁面には、メッシュフィルターやエッチングフィルター等の濾過フィルターによる通気部１８を構成しており、粗塵がこの排気筒１７を通過して、排出口１５側へと抜け出ないようにしている。ここで、本実施例では、排気筒１７の通気部１８を濾過フィルターで形成しているが、排気筒１７の周側壁面にφ１〜２ｍｍ径の小さな通気孔を多数個設けるようにした樹脂の一体成型品による構成でもよい。
【００２７】
１次旋回室５の下方には、内周壁が連続するように２次旋回室３を配し、２次旋回室３の内周壁は、１次旋回室５の略円筒径よりも幾分大きい内径で設定した円筒形状部１９と、この円筒形状部１９の内径よりも内側に位置させた直線状の非円筒形状部２０とで囲うようにしたもので、図４に示すように、概ね、略Ｄ形状となる内壁構成としている。
【００２８】
ここで、１次旋回室５の底位置は、１次旋回室５と２次旋回室３との境界、もしくは、幾分、１次旋回室５側に位置するように配しており、２次旋回室３の非円筒形状部２０の内周壁は、排気筒１７中心と１次旋回室５内周壁との間にあって、排気筒１７外周端部の鉛直下方近傍に位置させている。
【００２９】
２次旋回室３の側方には、塵埃を溜めるための集塵室２１を配しており、２次旋回室３と集塵室２１とは流入口２２を介して連通するものであり、この流入口２２以外は、互いに区画形成した構成としている。
【００３０】
ここで、２次旋回室３の非円筒形状部２０の周壁は、集塵室２１の区画壁の一部を兼ねた構成としている。すなわち、図２に示すように、集塵室２１の上方が、１次旋回室５と２次旋回室３の内側に水平方向に食い込んだ構成としている。また、１次旋回室５の内周
壁と２次旋回室３の非円筒形状部２０とをつなぐ非円筒形状部上方の上壁部２３は、２次旋回室３に向かって傾斜する斜面となるように形成している。
【００３１】
２次旋回室３から集塵室２１へと連通する流入口２２は、２次旋回室３の円筒形状部１９の内周壁より集塵室２１の側壁面に向かって接線方向に伸長した導入側壁部２４と、その上下の上壁面２５と下壁面２６とでコの字状に囲われた流入経路２７の先に配しており、円筒形状部１９の内周壁から連なった導入側壁部２４と非円筒形状部２０とが交わる位置を端部として、非円筒形状部２０の周壁に流入口２２を形成している。
【００３２】
集塵室２１には、１次旋回室５ならびに２次旋回室３を旋回する気流に対して鉛直方向に摺動する圧縮手段２８を設けており、吸引運転時は、集塵室２１の上方に圧縮部２９が収納された状態にあって、集塵室２１の上壁の役割を果たし、吸引運転を止めると、モーター等の駆動源、もしくは手動によって、圧縮部２９を下降し、集塵室２１に溜まった塵埃を押し固めて減容可能となるようにしている。
【００３３】
１次旋回室５の上方で、かつ、排気筒１７と排出口１５との間には、第２の塵埃分離手段３０として不織布フィルターをプリーツ状に折ったものを配している。これは、排気筒１７を通過してしまった細塵を濾過するために設けたものである。
【００３４】
次に、集塵ケース２内の塵埃分離作用について説明する。
【００３５】
まず、電動送風機１６を運転させると、その吸引圧によって吸気口１３より塵埃を含んだ含塵空気が進入する。このとき、１次旋回室５の吸気口１３を内周壁面の接線方向に開口し、１次旋回室５内の空気を排出する排気筒１７を上方中心に配しているため、室内の空気の流れは、周壁から中心に向かう渦流となる。そして、１次旋回室５、およびその下方に配した２次旋回室３の連続した空間において、排気筒１７付近の負圧が最も高く、集塵ケース２の上方に位置した吸気口１３から進入した空気は、１次旋回室５の内周壁面に沿って旋回しながら２次旋回室３に向かって下降する。
【００３６】
２次旋回室３に至ると、ここでも２次旋回室３の内周壁面を沿って旋回し、２次旋回室３の中心に向かって流れが寄ると、そのまま空間の中心付近を旋回しながら上昇し、排気筒１７より排出されるという旋回気流の軌道が形成される。吸い込まれた空気に含まれた塵埃は、空気より重量があるため、吸気口１３から内周壁面を沿って旋回する際に受ける遠心力によって内周壁面に押し付けられながら旋回しつづけることになる。
【００３７】
通常、サイクロン式集塵ケースは、この遠心力を受ける塵埃と中心に向かう空気とに分離する効果を狙ったものであるが、砂・粉・綿・髪の毛といった様々な塵埃が集塵ケースの底部分に溜り始めると、その集塵空間では、塵埃が乗った気流に乱れが生じてしまい、上昇する気流に乗って排気筒まで至り、そのまま排気筒を通過してしまうといった状況が起こり得ていた。
【００３８】
そこで、従来例（図示せず）では、旋回室と塵埃を溜める集塵室とをそれぞれ区画形成し、旋回室と集塵室とは流入口を介して連通し、旋回気流に乗って遠心力を受ける塵埃を集塵室内に向かって排出させ、旋回室内における排気筒に向かう上昇気流に塵埃を乗せないようにする狙いで構成されたものであった。
【００３９】
しかし、この従来例の構成では、旋回室と集塵室とを連通する流入口を旋回室の円筒内周壁面上に設けており、内周壁を沿って流れる旋回気流の周速度は、吸気口から進入した時の速度とほぼ同等の高い状態であるため、旋回室内周壁の流入口端部から集塵室内に向かって流れる旋回室内周壁接線方向の流速は高い状態で進入する。
【００４０】
この流入口から進入した気流の速度では、進入した空気自体に集塵室内の塵埃を旋回浮遊させることが可能な運動量を持った状態であるため、集塵室内で塵埃が旋回し、舞い上がり生じ、再び、流入口から旋回室側に浮遊した塵埃が逆流して、そのまま、旋回室内の上昇気流に乗って排気筒より抜け出てしまうという状況を、充分には抑え切れてはいなかった。
【００４１】
そこで、本発明の実施の形態１では、１次旋回室５下方の連続した空間となる２次旋回室３の内周壁の形状を、一様な略円筒形状はなく、円筒形状部１９と非円筒形状部２０とから成る略Ｄ形状の内周壁面という構成にした。
【００４２】
吸い込まれた空気は、吸気口１３より１次旋回室５の内周壁面に沿って旋回しながら２次旋回室３に向かって下降し、２次旋回室３に至ると、初めに、円筒形状部１９の内周壁面に沿って旋回し、続いて、非円筒形状部２０の内周壁面に到達すると流れが屈曲させられる抵抗を受ける。この流れの抵抗により、２次旋回室３空間を旋回する旋回気流の速度は、従来例のような、２次旋回室３の周壁全体を円筒形状とした場合と比べて大幅に減少する。
【００４３】
また一方で、流入口２２の直前では、流入口２２に向かう円筒形状部１９の内周壁接線方向の流れと、非円筒形状部２０の内周壁面に沿って屈曲させられる流れとに二分されるが、非円筒形状部２０の内周壁は、円筒形状部１９の内周壁よりも排気筒の中心寄りに位置させているため、流入口２２直前の二分する流れのうち、非円筒形状部２０に沿って屈曲する流れの流速成分の割合が高くなり、流入口２２に向かう円筒形状部１９の内周壁接線方向の流速成分の割合が低くなる。
【００４４】
さらに、実施の形態１では、図に示すように、流入口２２の位置を、旋回軌道からは外側に膨らむ方向に流入経路２７を設けて構成したため、流入口２２に向かう円筒形状部１９の内周壁接線方向の流速成分の割合がより低くなる。
【００４５】
ここで、塵埃は、１次旋回室５より内周壁面方向に遠心力を受けながら２次旋回室３まで旋回下降しており、この塵埃が乗っている気流は、１次旋回室５、および２次旋回室３の内周壁面のすぐ近傍を流れる気流に分布しており、そのため、上述の流入口２２直前で二分する流れに対しては、流入口２２に向かう円筒形状部１９の内周壁接線方向の流れに乗って流入口に向かう。
【００４６】
この上述した３つの作用により、流入口２２を通過する含塵空気の流速は大幅に減少し、進入した空気には、集塵室２１内の塵埃を舞い上げたり、旋回させるほどまでの運動量がないため、集塵室２１内を動く塵埃がほとんどなく、よって、集塵室２１から２次旋回室３への舞い戻りを効果的に抑えることができるようになる。
【００４７】
また、上述したように、２次旋回室３を旋回した空気は、２次旋回室３の中心付近を通る上昇気流よって排気筒１７に至るが、２次旋回室３の非円筒形状部２０を排気筒１７中心を超えて２次旋回室３の円筒形状部１９側に位置させると、非円筒形状部２０の内周壁付近を流れる旋回気流は、排気筒１７の高い負圧に引き寄せられ、上昇気流となってしまうが、本実施の形態１では、非円筒形状部２０を、図のように、排気筒１７の外周端部の鉛直下方の近傍に配置した構成としているため、２次旋回室３の円筒形状部１９と非円筒形状部２０の内周壁付近を流れる旋回気流は、ほぼ水平方向の気流となっており、例えば、キャンディーの包みといった大きな塵埃を吸い込んだ場合でも、１次旋回室５より２次旋回室３へと旋回下降し、集塵室２１へ向かう流入口２２に直ちに通過できなかったとしても、排気筒１７に向かう上昇気流には乗らずに、２次旋回室３底部の内周壁面を旋回し
、次回旋回して戻ってきた機会に、流入口２２を通過するといった状態を得ることができる。
【００４８】
また、本実施の形態１では、２次旋回室３の円筒形状部１９の半径を、１次旋回室５の円筒形状の半径よりも幾分大きく設定していることで、内周壁付近を流れる旋回気流は、１次旋回室５から２次旋回室３に至った際、その周速が減少する方向になるため、先に述べた流入口２２から集塵室２１へと進入する気流の減速効果にもつながる。
【００４９】
さらには１次旋回室５と２次旋回室３との段差が、２次旋回室３の内周壁付近の旋回気流に水平成分を与えることとなるため、流入口２２から集塵室２１内へ向かう進入気流の水平成分も強くなり、集塵室２１底付近に溜まった塵埃に、この進入気流の衝突を極力抑えることができ、集塵室２１内の塵埃の舞い上げを抑える効果にもつながる。
【００５０】
また、集塵ケース２を水平に対して約４５°前後の角度で傾斜させた配置としたことで、流入口２２から集塵室２１へ飛び込んだ塵埃は、集塵室２１の底部の奥（集塵室後壁側）から溜まり、そこから集塵室２１前方に向かって順次堆積することになるため、集塵室２１底一面に効果的に溜めることができる。また、２次旋回室３の非円筒形状部２０と１次旋回室５の内周壁とを結ぶ、２次旋回室上方の上壁部２３を、２次旋回室３に向かって傾斜を持たせているため、１次旋回室５から２次旋回室３へと下降する旋回気流の妨げになることはない。
【００５１】
以上、このような構成によって、１次旋回室５ならびに２次旋回室３から空気と分離させた塵埃を、区画形成した集塵室２１へと進入・堆積させ、かつ、集塵室２１に溜まった塵埃を旋回させる空気流量を充分に減少させることで、２次旋回室３への舞い戻りを効果的に抑え、集塵効率を向上させることができる。
【００５２】
さらに、集塵室２１内に設けた圧縮手段２８によって、集塵した塵埃を圧縮減容し、次の掃除開始までの間、圧縮放置しておくことで、減容した塵埃は、その形状（高さ）を維持すると同時に、塵埃が同士が絡み合って塵埃表面が平滑となり、集塵室内で浮き上がる、舞い上がるといったことは発生しないため、さらに集塵効率を効果的に向上させることができる。
【００５３】
なお、排気筒１７の通気部１８は、本実施の形態１において、排気筒１７の周壁面に配して例を説明したが、これに限られることではなく、排気筒１７の底面に通気部１８を形成した構成とした場合でも、同様の効果が得られる。
【００５４】
また、１次旋回室５と２次旋回室３の位置関係を、１次旋回室５の下方に２次旋回室３を配置する構成について説明したが、これに限られることではなく、１次旋回室５の上方に２次旋回室３を配し、そして、その側方に集塵室２１を配した構成としてもよい。
【００５５】
また一方で、２次旋回室３と集塵室２１との位置関係において、２次旋回室３の側方に集塵室２１を配した構成について説明したが、これに限られることではなく、２次旋回室の下方に集塵室２１を配した構成としてもよい。ただし、この場合、２次旋回室３の非円筒形状部２０にある流入口２２から集塵室２１の連通口との間をつなぐ流入通路を設けることにより、同様の効果を得ることができる。
【００５６】
本実施の形態１では、キャニスタータイプの掃除機において説明したが、同じ集塵ケースをアップライトタイプの掃除機に用いた場合でも、作用効果は同じである。
【００５７】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２における電気掃除機について説明する。以下、実施の形態１と同一の部分については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００５８】
図６は、本発明の実施の形態２における集塵ケースの２次旋回室３と集塵室２１との配置関係を示す平面断面図である。実施の形態１と異なるところは、２次旋回室３の非円筒形状部２０の周壁が、集塵室２１側に向かって湾曲させたものであり、この湾曲状とした周壁の頂点位置Ａが、排気筒１７中心と１次旋回室５周壁との間にあって、排気筒１７外周端部の鉛直下方近傍に位置するように構成したものである。
【００５９】
これにより、２次旋回室３の内周壁付近を旋回する旋回気流に乗った塵埃の水平成分の流れを乱さず、つまり、排気筒１７に向かう上昇気流には乗せない状態を維持しながら、集塵室２１を２次旋回室３側へとさらに平行にずらすことができ、集塵ケース２の幅方向の小型化を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
以上のように、本発明にかかる電気掃除機は、旋回部を形成する１次旋回室と、その下方に配した２次旋回室と、２次旋回室の側方に配し、２次旋回室とは区画形成した集塵室を設け、２次旋回室と集塵室とは流入口により連通させた構成において、２次旋回室の内周壁を、円筒形状部と非円筒形状部とから成る略Ｄ形状とし、流入口は、旋回気流の流れ方向に対して、円筒形状部から非円筒形状部に変化する交点付近に形成したことにより、１次旋回室での旋回流速に対して２次旋回室での旋回流速を減速させて、集塵室へと進入する含塵空気の流速を抑え、それにより、集塵室内の塵埃が浮遊旋回するのを抑えて、２次旋回室へと再び舞い戻ることを効果的に抑え集塵性能が向上することができるため、吸引した空気に旋回成分を持たせ、遠心力により気流から塵埃を分離除去するタイプの集塵部を有した電気掃除機に適用可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１ 掃除機本体
２ 集塵ケース
３ ２次旋回室
５ １次旋回室
１３ 吸気口
１６ 電動送風機
１７ 排気筒
１８ 通気部
１９ 円筒形状部
２０ 非円筒形状部
２１ 集塵室
２２ 流入口
２３ 上壁部
２４ 導入側壁部
２５ 上壁面
２６ 下壁面
２７ 流入経路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サイクロン式の電気掃除機の旋回室に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、吸引した含塵空気に旋回成分を与え、遠心力により気流から塵埃を分離するタイプの電気掃除機、いわゆるサイクロン式の電気掃除機が注目を浴びている。サイクロン式電気掃除機の多くは、その構成が、一つの略円筒状の筒体において、上方に、吸込み口を設け、吸引した含塵空気を旋回させる旋回部を配し、その下方には、遠心分離した塵埃を溜める集塵部を配したものであり、旋回部を集塵部との間には、集塵部から塵埃が旋回部側へ舞い上がるのを抑えるために、返りを設けたフランジを構成しているのが一般的である。
【０００３】
しかし、この旋回部と集塵部とを一体の筒体の中で形成する構成では、集塵部から旋回部側への舞い上がりを充分には抑えられないため、旋回部と集塵部とを別々の空間で区画形成し、旋回部から集塵部へは流入口を介して連通させることで、集塵部に溜めた塵埃を旋回部に舞い戻りにくくさせた構成のものも開発されている（例えば、特許文献１，２参照）。特に、特許文献２は、特許文献１に比べて、旋回部と集塵部とを連通させる排出口において、流入口の集塵室側に整流部を設けることで、集塵部から旋回部への舞い戻りをさらに抑えるように工夫されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１５７４６３号公報
【特許文献２】特開２００６−２０５１６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１および特許文献２ともに、円筒形状の旋回部の周壁の一部に流入口を形成しているものであり、吸引された含塵空気は、旋回部の円筒壁面に沿って旋回し、遠心力を受けながら流入口に向かうため、排出口から集塵部へ流入する含塵空気は、その旋回気流の接線成分の勢いのまま、集塵部へと進入してしまい、進入気流の流速が高いことで、集塵部内で塵埃を旋回させる運動量が作用するため、集塵室内で塵埃を旋回浮遊させ、塵埃が旋回部へと舞い戻るチャンスを充分には抑えることができず、結果、旋回部に塵埃を含んで舞い戻ってしまうと、最終的には、空気排出口からその塵埃を排出してしまうこととなっていた。
【０００６】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、一旦、集塵部に集塵した塵埃を舞い戻すことなく、さらなる集塵効率の向上を図ったサイクロン式電気掃除機を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明の電気掃除機は、吸引力を発生させる電動送風機と、略円筒形状の旋回部と、前記電動送風機により吸引した含塵空気を前記旋回部で旋回させるため前記旋回部の外郭周方向に設けた吸気口と、塵埃分離した空気を排出するため通気部を備え前記旋回部の中心付近に設けた排気筒とを有した１次旋回室と、前記１次旋回室の下方に位置し、前記１次旋回室と連通する２次旋回室と、前記２次旋回室の側方に配置され塵埃を収納する集塵室と、前記２次旋回室の側壁の一部に形成した流入口と、を備え
、前記２次旋回室と前記集塵室とを前記流入口を介して連通させたサイクロン式電気掃除機において、
前記２次旋回室は、その周壁の一部が、前記１次旋回室の略円筒形状の旋回部と一致、もしくは、幾分、大きい内径で形成した円筒形状部と、他の周壁部分は、前記円筒形状部の内径に対して内側に位置させた、直線状、もしくは湾曲状に形成した非円筒形状部とで構成し、前記流入口は、旋回気流の流れ方向に対して、前記２次旋回室の周壁が、前記円筒形状部から前記非円筒形状部に変化する交点付近に形成したものである。
【０００８】
従来の構成のように、２次旋回室を円筒形状で形成した場合、吸気口より吸い込まれた含塵空気は、１次旋回室の円筒周壁を高速で旋回し、そのままの速度で旋回下降しながら２次旋回室に至るが、本発明では、２次旋回室の周壁を円筒形状部から非円筒形状部に変わる箇所で屈曲させているため、流れの抵抗となり、２次旋回室の周壁付近の旋回速度は全周が円筒形状の場合に比べて減少する。一方、流入口の直前では、円筒形状部の周壁接線方向に向かう流れと空間中央に向かう旋回渦軌道の流れとに二分されるが、非円筒形状部の周壁付近は、円筒形状部の周壁よりも内側に位置させ、中心からの半径距離を減少させたことで、旋回通路幅が円筒形状部より減るため、非円筒形状部付近の旋回流速が高まり、流入口を通過する接線気流はさらに減少することになる。塵埃は、遠心方向の慣性力を受け、周壁に押し付けられて旋回下降するので、流入口直前では、接線方向の気流に乗って集塵室へと進入することになる。上記の３つの作用により、流入口を通過する気流の流速が大幅に減少するため、集塵室内の塵埃を舞い上げたり、旋回させたりするほどの運動量が発生せず、集塵室内の気流に塵埃はほとんど乗ることがなく、よって、集塵室から２次旋回室への舞い戻りを効果的に抑えることができるようになる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の電気掃除機は、集塵室の塵埃が戻ることが無いため集塵性能が向上し、排気筒の詰まり防止によるメンテナンスの軽減が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１における電気掃除機の外観図
【図２】同、電気掃除機の掃除中の側方断面図
【図３】同、電気掃除機の掃除中の要部構成を示す斜視断面図
【図４】同、電気掃除機の掃除中での２次旋回室と集塵室の平面断面図
【図５】同、電気掃除機の掃除終了後の側方断面図
【図６】実施の形態２における電気掃除機の掃除中での２次旋回室と集塵室の平面断面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
第１の発明は、吸引力を発生させる電動送風機と、略円筒形状の旋回部と、前記電動送風機により吸引した含塵空気を前記旋回部で旋回させるため前記旋回部の外郭周方向に設けた吸気口と、塵埃分離した空気を排出するため通気部を備え前記旋回部の中心付近に設けた排気筒とを有した１次旋回室と、前記１次旋回室の下方に位置し、前記１次旋回室と連通する２次旋回室と、前記２次旋回室の側方に配置され塵埃を収納する集塵室と、前記２次旋回室の側壁の一部に形成した流入口と、を備え、前記２次旋回室と前記集塵室とを前記流入口を介して連通させたサイクロン式電気掃除機において、
前記２次旋回室は、その周壁の一部が、前記１次旋回室の略円筒形状の旋回部と一致、もしくは、幾分、大きい内径で形成した円筒形状部と、他の周壁部分は、前記円筒形状部の内径に対して内側に位置させた、直線状、もしくは湾曲状に形成した非円筒形状部とで構成し、前記流入口は、旋回気流の流れ方向に対して、前記２次旋回室の周壁が、前記円筒形状部から前記非円筒形状部に変化する交点付近に形成したものである。
【００１２】
これにより、２次旋回室の周壁を円筒形状部から非円筒形状部に変わる箇所で屈曲させているため、流れの抵抗となり、２次旋回室の周壁付近の旋回速度は全周が円筒形状の場合に比べて減少する。一方、流入口の直前では、円筒形状部の周壁接線方向に向かう流れと空間中央に向かう旋回渦軌道の流れとに二分されるが、非円筒形状部の周壁付近は、円筒形状部の周壁よりも内側に位置させ、中心からの半径距離を減少させたことで、旋回通路幅が円筒形状部より減るため、非円筒形状部付近の旋回流速が高まり、流入口を通過する接線気流はさらに減少することになる。塵埃は、遠心方向の慣性力を受け、周壁に押し付けられて旋回下降するので、流入口直前では、接線方向の気流に乗って集塵室へと進入することになる。上記の３つの作用により、流入口を通過する気流の流速が大幅に減少するため、集塵室内の塵埃を舞い上げたり、旋回させたりするほどの運動量が発生せず、集塵室内の気流に塵埃はほとんど乗ることがなく、よって、集塵室から２次旋回室への舞い戻りを効果的に抑えることができるようになる。
【００１３】
第２の発明は、特に、第１の発明において、前記２次旋回室の非円筒形状部の壁面は、前記集塵室の壁面の一部を兼ねた構成としたものである。
【００１４】
これにより、集塵室の一部が２次旋回室内に食い込んだ構成となるため、前記１次旋回室から前記集塵室までを含む全体のサイズを小さくさせることができる。
【００１５】
第３の発明は、特に、第２の発明において、前記２次旋回室の非円筒形状部の周壁先端は、前記１次旋回室の旋回部の円弧中心を超えない範囲に設けたものである。
【００１６】
これにより、２次旋回室での旋回気流の流れを乱さずに、前記１次旋回室から前記集塵室までを含む全体のサイズを小さくさせることができる。
【００１７】
第４の発明は、特に、第１から第３のいずれか１項記載の発明において、前記２次旋回室の非円筒形状部の周壁先端は、前記排気筒の外周端部の鉛直下方近傍に配置したものである。
【００１８】
これにより、２次旋回室の非円筒形状部の周壁付近での上昇気流成分は、排気筒側面付近の旋回気流と衝突するような合流はしないため、旋回軌道を乱さずに、前記１次旋回室から前記集塵室までを含む全体のサイズを小さくすることができる。
【００１９】
第５の発明は、特に、第１から第４のいずれか１つの発明において、前記１次旋回室の旋回部の円弧周壁と前記２次旋回室の非円筒形状部の周壁とをつなぐ上壁部は、前記２次旋回室に向かって傾斜する斜面で形成したものである。
【００２０】
これにより、１次旋回室からの傾斜の誘いに沿って、２次旋回室へと下降するため、１次旋回室の周壁に対して２次旋回室の周壁の一部が内側に位置していても、旋回軌道を乱さずに遠心分離を図ることができる。
【００２１】
第６の発明は、特に、第１から第５のいずれか１つの発明において、前記２次旋回室から前記集塵室への連通部分に、前記２次旋回室の円筒形状部より前記集塵室の側壁面に向かって接線方向に伸長した導入側壁部を形成し、前記導入側壁部と前記２次旋回室の非円筒形状部の周壁との交点から、前記非円筒形状部の周壁に前記流入口を設け、かつ、前記導入側壁部には、上壁面と下壁面とを設けて、コの字状となる流入経路を形成したものである。
【００２２】
これにより、流入口へ向かう気流は、２次旋回室空間の内側による流れに対して、さらに外向きの角度となるため、流入口を通過する気流の速度がさらに減し、より集塵室から
２次旋回室への舞い戻りを抑えることができるようになる。
【００２３】
（実施の形態１）
図１〜６を用いて、本発明の実施の形態１における電気掃除機について説明する。
図１は、本発明の実施の形態１を示す電気掃除機全体の外観図であり、図２は、同、電気掃除機の掃除中の側方断面図、図３は、同、電気掃除機の集塵ケース２の要部構成を示す斜視断面図、図４は、同、電気掃除機の２次旋回室３と集塵室２１との配置関係を示す平面断面図、図５は、同、電気掃除機の掃除終了後の側方断面図を示すものである。
【００２４】
図１に示すように、掃除機本体１の外部には、車輪６、およびキャスター７が取り付けられており、掃除機本体１は床面を自在に移動できる。吸い込んだ塵埃を溜める集塵ケース２取り付け部の下方前方に設けた接続口８には、吸引ホース９、手元操作ハンドル１０、延長管１１が順次接続されており、延長管１１の先端には吸込具１２が取り付けられている。
【００２５】
図２に示すように、集塵ケース２は、掃除機本体１に対して着脱自在に取り付け可能で、かつ、水平に対して約４５°の角度に傾斜した状態で設置している。これは、掃除機本体１の高さ方向のサイズを小さくするためであり、９０°まで起こした状態で集塵ケース２を設置する構成としても本発明による効果は同じである。そして、集塵ケース２を掃除機本体１に取り付けた状態では、集塵ケース２内に塵埃を取り込む入口となる吸気口１３を、接続口８に連結した吸引路１４に連通し、集塵ケース２から洗浄空気を排出する出口となる排出口１５は、電動送風機１６と連通する接続構成としている。
【００２６】
次に、集塵ケース２について説明する。
図３に示すように、まず塵埃を吸い込む部分には、略円筒形状の旋回部の外周に、内周面に対して接線方向となるように開口した吸気口１３と、略円筒状の中心付近には、排出口１５に連通する円筒状の排気筒１７を配した１次旋回室５を設けている。この排気筒１７の外周側壁面には、メッシュフィルターやエッチングフィルター等の濾過フィルターによる通気部１８を構成しており、粗塵がこの排気筒１７を通過して、排出口１５側へと抜け出ないようにしている。ここで、本実施例では、排気筒１７の通気部１８を濾過フィルターで形成しているが、排気筒１７の周側壁面にφ１〜２ｍｍ径の小さな通気孔を多数個設けるようにした樹脂の一体成型品による構成でもよい。
【００２７】
１次旋回室５の下方には、内周壁が連続するように２次旋回室３を配し、２次旋回室３の内周壁は、１次旋回室５の略円筒径よりも幾分大きい内径で設定した円筒形状部１９と、この円筒形状部１９の内径よりも内側に位置させた直線状の非円筒形状部２０とで囲うようにしたもので、図４に示すように、概ね、略Ｄ形状となる内壁構成としている。
【００２８】
ここで、１次旋回室５の底位置は、１次旋回室５と２次旋回室３との境界、もしくは、幾分、１次旋回室５側に位置するように配しており、２次旋回室３の非円筒形状部２０の内周壁は、排気筒１７中心と１次旋回室５内周壁との間にあって、排気筒１７外周端部の鉛直下方近傍に位置させている。
【００２９】
２次旋回室３の側方には、塵埃を溜めるための集塵室２１を配しており、２次旋回室３と集塵室２１とは流入口２２を介して連通するものであり、この流入口２２以外は、互いに区画形成した構成としている。
【００３０】
ここで、２次旋回室３の非円筒形状部２０の周壁は、集塵室２１の区画壁の一部を兼ねた構成としている。すなわち、図２に示すように、集塵室２１の上方が、１次旋回室５と２次旋回室３の内側に水平方向に食い込んだ構成としている。また、１次旋回室５の内周
壁と２次旋回室３の非円筒形状部２０とをつなぐ非円筒形状部上方の上壁部２３は、２次旋回室３に向かって傾斜する斜面となるように形成している。
【００３１】
２次旋回室３から集塵室２１へと連通する流入口２２は、２次旋回室３の円筒形状部１９の内周壁より集塵室２１の側壁面に向かって接線方向に伸長した導入側壁部２４と、その上下の上壁面２５と下壁面２６とでコの字状に囲われた流入経路２７の先に配しており、円筒形状部１９の内周壁から連なった導入側壁部２４と非円筒形状部２０とが交わる位置を端部として、非円筒形状部２０の周壁に流入口２２を形成している。
【００３２】
集塵室２１には、１次旋回室５ならびに２次旋回室３を旋回する気流に対して鉛直方向に摺動する圧縮手段２８を設けており、吸引運転時は、集塵室２１の上方に圧縮部２９が収納された状態にあって、集塵室２１の上壁の役割を果たし、吸引運転を止めると、モーター等の駆動源、もしくは手動によって、圧縮部２９を下降し、集塵室２１に溜まった塵埃を押し固めて減容可能となるようにしている。
【００３３】
１次旋回室５の上方で、かつ、排気筒１７と排出口１５との間には、第２の塵埃分離手段３０として不織布フィルターをプリーツ状に折ったものを配している。これは、排気筒１７を通過してしまった細塵を濾過するために設けたものである。
【００３４】
次に、集塵ケース２内の塵埃分離作用について説明する。
【００３５】
まず、電動送風機１６を運転させると、その吸引圧によって吸気口１３より塵埃を含んだ含塵空気が進入する。このとき、１次旋回室５の吸気口１３を内周壁面の接線方向に開口し、１次旋回室５内の空気を排出する排気筒１７を上方中心に配しているため、室内の空気の流れは、周壁から中心に向かう渦流となる。そして、１次旋回室５、およびその下方に配した２次旋回室３の連続した空間において、排気筒１７付近の負圧が最も高く、集塵ケース２の上方に位置した吸気口１３から進入した空気は、１次旋回室５の内周壁面に沿って旋回しながら２次旋回室３に向かって下降する。
【００３６】
２次旋回室３に至ると、ここでも２次旋回室３の内周壁面を沿って旋回し、２次旋回室３の中心に向かって流れが寄ると、そのまま空間の中心付近を旋回しながら上昇し、排気筒１７より排出されるという旋回気流の軌道が形成される。吸い込まれた空気に含まれた塵埃は、空気より重量があるため、吸気口１３から内周壁面を沿って旋回する際に受ける遠心力によって内周壁面に押し付けられながら旋回しつづけることになる。
【００３７】
通常、サイクロン式集塵ケースは、この遠心力を受ける塵埃と中心に向かう空気とに分離する効果を狙ったものであるが、砂・粉・綿・髪の毛といった様々な塵埃が集塵ケースの底部分に溜り始めると、その集塵空間では、塵埃が乗った気流に乱れが生じてしまい、上昇する気流に乗って排気筒まで至り、そのまま排気筒を通過してしまうといった状況が起こり得ていた。
【００３８】
そこで、従来例（図示せず）では、旋回室と塵埃を溜める集塵室とをそれぞれ区画形成し、旋回室と集塵室とは流入口を介して連通し、旋回気流に乗って遠心力を受ける塵埃を集塵室内に向かって排出させ、旋回室内における排気筒に向かう上昇気流に塵埃を乗せないようにする狙いで構成されたものであった。
【００３９】
しかし、この従来例の構成では、旋回室と集塵室とを連通する流入口を旋回室の円筒内周壁面上に設けており、内周壁を沿って流れる旋回気流の周速度は、吸気口から進入した時の速度とほぼ同等の高い状態であるため、旋回室内周壁の流入口端部から集塵室内に向かって流れる旋回室内周壁接線方向の流速は高い状態で進入する。
【００４０】
この流入口から進入した気流の速度では、進入した空気自体に集塵室内の塵埃を旋回浮遊させることが可能な運動量を持った状態であるため、集塵室内で塵埃が旋回し、舞い上がり生じ、再び、流入口から旋回室側に浮遊した塵埃が逆流して、そのまま、旋回室内の上昇気流に乗って排気筒より抜け出てしまうという状況を、充分には抑え切れてはいなかった。
【００４１】
そこで、本発明の実施の形態１では、１次旋回室５下方の連続した空間となる２次旋回室３の内周壁の形状を、一様な略円筒形状はなく、円筒形状部１９と非円筒形状部２０とから成る略Ｄ形状の内周壁面という構成にした。
【００４２】
吸い込まれた空気は、吸気口１３より１次旋回室５の内周壁面に沿って旋回しながら２次旋回室３に向かって下降し、２次旋回室３に至ると、初めに、円筒形状部１９の内周壁面に沿って旋回し、続いて、非円筒形状部２０の内周壁面に到達すると流れが屈曲させられる抵抗を受ける。この流れの抵抗により、２次旋回室３空間を旋回する旋回気流の速度は、従来例のような、２次旋回室３の周壁全体を円筒形状とした場合と比べて大幅に減少する。
【００４３】
また一方で、流入口２２の直前では、流入口２２に向かう円筒形状部１９の内周壁接線方向の流れと、非円筒形状部２０の内周壁面に沿って屈曲させられる流れとに二分されるが、非円筒形状部２０の内周壁は、円筒形状部１９の内周壁よりも排気筒の中心寄りに位置させているため、流入口２２直前の二分する流れのうち、非円筒形状部２０に沿って屈曲する流れの流速成分の割合が高くなり、流入口２２に向かう円筒形状部１９の内周壁接線方向の流速成分の割合が低くなる。
【００４４】
さらに、実施の形態１では、図に示すように、流入口２２の位置を、旋回軌道からは外側に膨らむ方向に流入経路２７を設けて構成したため、流入口２２に向かう円筒形状部１９の内周壁接線方向の流速成分の割合がより低くなる。
【００４５】
ここで、塵埃は、１次旋回室５より内周壁面方向に遠心力を受けながら２次旋回室３まで旋回下降しており、この塵埃が乗っている気流は、１次旋回室５、および２次旋回室３の内周壁面のすぐ近傍を流れる気流に分布しており、そのため、上述の流入口２２直前で二分する流れに対しては、流入口２２に向かう円筒形状部１９の内周壁接線方向の流れに乗って流入口に向かう。
【００４６】
この上述した３つの作用により、流入口２２を通過する含塵空気の流速は大幅に減少し、進入した空気には、集塵室２１内の塵埃を舞い上げたり、旋回させるほどまでの運動量がないため、集塵室２１内を動く塵埃がほとんどなく、よって、集塵室２１から２次旋回室３への舞い戻りを効果的に抑えることができるようになる。
【００４７】
また、上述したように、２次旋回室３を旋回した空気は、２次旋回室３の中心付近を通る上昇気流よって排気筒１７に至るが、２次旋回室３の非円筒形状部２０を排気筒１７中心を超えて２次旋回室３の円筒形状部１９側に位置させると、非円筒形状部２０の内周壁付近を流れる旋回気流は、排気筒１７の高い負圧に引き寄せられ、上昇気流となってしまうが、本実施の形態１では、非円筒形状部２０を、図のように、排気筒１７の外周端部の鉛直下方の近傍に配置した構成としているため、２次旋回室３の円筒形状部１９と非円筒形状部２０の内周壁付近を流れる旋回気流は、ほぼ水平方向の気流となっており、例えば、キャンディーの包みといった大きな塵埃を吸い込んだ場合でも、１次旋回室５より２次旋回室３へと旋回下降し、集塵室２１へ向かう流入口２２に直ちに通過できなかったとしても、排気筒１７に向かう上昇気流には乗らずに、２次旋回室３底部の内周壁面を旋回し
、次回旋回して戻ってきた機会に、流入口２２を通過するといった状態を得ることができる。
【００４８】
また、本実施の形態１では、２次旋回室３の円筒形状部１９の半径を、１次旋回室５の円筒形状の半径よりも幾分大きく設定していることで、内周壁付近を流れる旋回気流は、１次旋回室５から２次旋回室３に至った際、その周速が減少する方向になるため、先に述べた流入口２２から集塵室２１へと進入する気流の減速効果にもつながる。
【００４９】
さらには１次旋回室５と２次旋回室３との段差が、２次旋回室３の内周壁付近の旋回気流に水平成分を与えることとなるため、流入口２２から集塵室２１内へ向かう進入気流の水平成分も強くなり、集塵室２１底付近に溜まった塵埃に、この進入気流の衝突を極力抑えることができ、集塵室２１内の塵埃の舞い上げを抑える効果にもつながる。
【００５０】
また、集塵ケース２を水平に対して約４５°前後の角度で傾斜させた配置としたことで、流入口２２から集塵室２１へ飛び込んだ塵埃は、集塵室２１の底部の奥（集塵室後壁側）から溜まり、そこから集塵室２１前方に向かって順次堆積することになるため、集塵室２１底一面に効果的に溜めることができる。また、２次旋回室３の非円筒形状部２０と１次旋回室５の内周壁とを結ぶ、２次旋回室上方の上壁部２３を、２次旋回室３に向かって傾斜を持たせているため、１次旋回室５から２次旋回室３へと下降する旋回気流の妨げになることはない。
【００５１】
以上、このような構成によって、１次旋回室５ならびに２次旋回室３から空気と分離させた塵埃を、区画形成した集塵室２１へと進入・堆積させ、かつ、集塵室２１に溜まった塵埃を旋回させる空気流量を充分に減少させることで、２次旋回室３への舞い戻りを効果的に抑え、集塵効率を向上させることができる。
【００５２】
さらに、集塵室２１内に設けた圧縮手段２８によって、集塵した塵埃を圧縮減容し、次の掃除開始までの間、圧縮放置しておくことで、減容した塵埃は、その形状（高さ）を維持すると同時に、塵埃が同士が絡み合って塵埃表面が平滑となり、集塵室内で浮き上がる、舞い上がるといったことは発生しないため、さらに集塵効率を効果的に向上させることができる。
【００５３】
なお、排気筒１７の通気部１８は、本実施の形態１において、排気筒１７の周壁面に配して例を説明したが、これに限られることではなく、排気筒１７の底面に通気部１８を形成した構成とした場合でも、同様の効果が得られる。
【００５４】
また、１次旋回室５と２次旋回室３の位置関係を、１次旋回室５の下方に２次旋回室３を配置する構成について説明したが、これに限られることではなく、１次旋回室５の上方に２次旋回室３を配し、そして、その側方に集塵室２１を配した構成としてもよい。
【００５５】
また一方で、２次旋回室３と集塵室２１との位置関係において、２次旋回室３の側方に集塵室２１を配した構成について説明したが、これに限られることではなく、２次旋回室の下方に集塵室２１を配した構成としてもよい。ただし、この場合、２次旋回室３の非円筒形状部２０にある流入口２２から集塵室２１の連通口との間をつなぐ流入通路を設けることにより、同様の効果を得ることができる。
【００５６】
本実施の形態１では、キャニスタータイプの掃除機において説明したが、同じ集塵ケースをアップライトタイプの掃除機に用いた場合でも、作用効果は同じである。
【００５７】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２における電気掃除機について説明する。以下、実施の形態１と同一の部分については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００５８】
図６は、本発明の実施の形態２における集塵ケースの２次旋回室３と集塵室２１との配置関係を示す平面断面図である。実施の形態１と異なるところは、２次旋回室３の非円筒形状部２０の周壁が、集塵室２１側に向かって湾曲させたものであり、この湾曲状とした周壁の頂点位置Ａが、排気筒１７中心と１次旋回室５周壁との間にあって、排気筒１７外周端部の鉛直下方近傍に位置するように構成したものである。
【００５９】
これにより、２次旋回室３の内周壁付近を旋回する旋回気流に乗った塵埃の水平成分の流れを乱さず、つまり、排気筒１７に向かう上昇気流には乗せない状態を維持しながら、集塵室２１を２次旋回室３側へとさらに平行にずらすことができ、集塵ケース２の幅方向の小型化を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
以上のように、本発明にかかる電気掃除機は、旋回部を形成する１次旋回室と、その下方に配した２次旋回室と、２次旋回室の側方に配し、２次旋回室とは区画形成した集塵室を設け、２次旋回室と集塵室とは流入口により連通させた構成において、２次旋回室の内周壁を、円筒形状部と非円筒形状部とから成る略Ｄ形状とし、流入口は、旋回気流の流れ方向に対して、円筒形状部から非円筒形状部に変化する交点付近に形成したことにより、１次旋回室での旋回流速に対して２次旋回室での旋回流速を減速させて、集塵室へと進入する含塵空気の流速を抑え、それにより、集塵室内の塵埃が浮遊旋回するのを抑えて、２次旋回室へと再び舞い戻ることを効果的に抑え集塵性能が向上することができるため、吸引した空気に旋回成分を持たせ、遠心力により気流から塵埃を分離除去するタイプの集塵部を有した電気掃除機に適用可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１ 掃除機本体
２ 集塵ケース
３ ２次旋回室
５ １次旋回室
１３ 吸気口
１６ 電動送風機
１７ 排気筒
１８ 通気部
１９ 円筒形状部
２０ 非円筒形状部
２１ 集塵室
２２ 流入口
２３ 上壁部
２４ 導入側壁部
２５ 上壁面
２６ 下壁面
２７ 流入経路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸引力を発生させる電動送風機と、
略円筒形状の旋回部と、前記電動送風機により吸引した含塵空気を前記旋回部で旋回させるため前記旋回部の外郭周方向に設けた吸気口と、塵埃分離した空気を排出するため通気部を備え前記旋回部の中心付近に設けた排気筒とを有した１次旋回室と、
前記１次旋回室の下方に位置し、前記１次旋回室と連通する２次旋回室と、
前記２次旋回室の側方に配置され塵埃を収納する集塵室と、
前記２次旋回室の側壁の一部に形成した流入口と、を備え、
前記２次旋回室と前記集塵室とを前記流入口を介して連通させたサイクロン式電気掃除機において、
前記２次旋回室は、その周壁の一部が、前記１次旋回室の略円筒形状の旋回部と一致、もしくは、幾分、大きい内径で形成した円筒形状部と、他の周壁部分を、前記円筒形状部の内径に対して内側に位置させた、直線状、もしくは湾曲状に形成した非円筒形状部とで構成し、前記流入口は、旋回気流の流れ方向に対して、前記２次旋回室の周壁が、前記円筒形状部から前記非円筒形状部に変化する交点付近に形成したことを特徴とする電気掃除機。
【請求項２】
前記２次旋回室の非円筒形状部の壁面は、前記集塵室の壁面の一部を兼ねた構成とした請求項１に記載の電気掃除機。
【請求項３】
前記２次旋回室の非円筒形状部の周壁先端は、前記１次旋回室の旋回部の円弧中心を超えない範囲に設けた請求項１または２に記載の電気掃除機。
【請求項４】
前記２次旋回室の非円筒形状部の周壁先端は、前記排気筒の外周端部の鉛直下方近傍に配置した請求項１から３のいずれか１項に記載の電気掃除機。
【請求項５】
前記１次旋回室の旋回部の円弧周壁と前記２次旋回室の非円筒形状部の周壁とをつなぐ上壁部は、前記２次旋回室に向かって傾斜する斜面で形成した請求項１から４のいずれか１項に記載の電気掃除機。
【請求項６】
前記２次旋回室から前記集塵室への連通部分において、前記２次旋回室の円筒形状部より前記集塵室の側壁面に向かって接線方向に伸長した導入側壁部を形成し、前記導入側壁部と前記２次旋回室の非円筒形状部の周壁との交点から、前記非円筒形状部の周壁に前記流入口を設け、かつ、前記導入側壁部には、上壁面と下壁面とを設けて、コの字状となる流入経路を形成した請求項１から５のいずれか１項に記載の電気掃除機。
【請求項１】
吸引力を発生させる電動送風機と、
略円筒形状の旋回部と、前記電動送風機により吸引した含塵空気を前記旋回部で旋回させるため前記旋回部の外郭周方向に設けた吸気口と、塵埃分離した空気を排出するため通気部を備え前記旋回部の中心付近に設けた排気筒とを有した１次旋回室と、
前記１次旋回室の下方に位置し、前記１次旋回室と連通する２次旋回室と、
前記２次旋回室の側方に配置され塵埃を収納する集塵室と、
前記２次旋回室の側壁の一部に形成した流入口と、を備え、
前記２次旋回室と前記集塵室とを前記流入口を介して連通させたサイクロン式電気掃除機において、
前記２次旋回室は、その周壁の一部が、前記１次旋回室の略円筒形状の旋回部と一致、もしくは、幾分、大きい内径で形成した円筒形状部と、他の周壁部分を、前記円筒形状部の内径に対して内側に位置させた、直線状、もしくは湾曲状に形成した非円筒形状部とで構成し、前記流入口は、旋回気流の流れ方向に対して、前記２次旋回室の周壁が、前記円筒形状部から前記非円筒形状部に変化する交点付近に形成したことを特徴とする電気掃除機。
【請求項２】
前記２次旋回室の非円筒形状部の壁面は、前記集塵室の壁面の一部を兼ねた構成とした請求項１に記載の電気掃除機。
【請求項３】
前記２次旋回室の非円筒形状部の周壁先端は、前記１次旋回室の旋回部の円弧中心を超えない範囲に設けた請求項１または２に記載の電気掃除機。
【請求項４】
前記２次旋回室の非円筒形状部の周壁先端は、前記排気筒の外周端部の鉛直下方近傍に配置した請求項１から３のいずれか１項に記載の電気掃除機。
【請求項５】
前記１次旋回室の旋回部の円弧周壁と前記２次旋回室の非円筒形状部の周壁とをつなぐ上壁部は、前記２次旋回室に向かって傾斜する斜面で形成した請求項１から４のいずれか１項に記載の電気掃除機。
【請求項６】
前記２次旋回室から前記集塵室への連通部分において、前記２次旋回室の円筒形状部より前記集塵室の側壁面に向かって接線方向に伸長した導入側壁部を形成し、前記導入側壁部と前記２次旋回室の非円筒形状部の周壁との交点から、前記非円筒形状部の周壁に前記流入口を設け、かつ、前記導入側壁部には、上壁面と下壁面とを設けて、コの字状となる流入経路を形成した請求項１から５のいずれか１項に記載の電気掃除機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−８５５８８（Ｐ２０１３−８５５８８Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２６４２０（Ｐ２０１１−２２６４２０）
【出願日】平成２３年１０月１４日（２０１１．１０．１４）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１４日（２０１１．１０．１４）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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