JP4963270B2 - 電気掃除機 - Google Patents

Description

本発明は電気掃除機に関し、遠心力を利用して塵埃と空気とを分離する電気掃除機に関するものである。

従来から、一般家庭で用いられている電気掃除機として多種多様の電気掃除機が提案されている。図２２に示すように、電気掃除機１０１は、一般に、塵埃を含む空気を吸込む吸込み口体１０５と、吸込んだ空気に含まれる塵埃を堆積させる掃除機本体１０２等とを備えている。掃除機本体１０２と吸込み口体１０５とは、延長ホースと１０３と伸縮延長管１０４によって接続されている。掃除機本体１０２内には空気を吸込むための負圧発生源１０６が配設されている（図２３参照）。特に、サイクロン式の電気掃除機では、図２３に示すように、掃除機本体１０２に、吸込み口体１０５から吸込んだ塵埃を含む空気を、遠心力を利用して塵埃と空気とに分離し、その分離された塵埃を堆積させる集塵部１０７が配設されている。

その集塵部１０７は、塵埃を堆積させるダストカップ１０８および塵埃を捕らえるダスト仕切り１１２等を備えている。そのダストカップ１０８には、吸込み口体１０５等と接続されて、ダストカップ１０８に塵埃を含んだ空気を送り込む導入口１０９が設けられている。ダスト仕切り１１２は、ダストカップ１０８の内部に配設されており、導入口１０９から送り込まれてダストカップ１０８の内周面に沿って旋回する空気に含まれる塵埃を捕える機能を有している。

ダストカップ１０８に溜まった塵埃は、集塵部１０７を掃除機本体１０２から取外すことによって棄てられる。このとき、集塵部１０７のフィルターカバー１１６に設けられた把持部１１７を、手で持ち上げるようにして引っ掛けることで、集塵部１０７が掃除機本体１０２から取り外される。なお、ダストカップを含む集塵部を備えたサイクロン式の電気掃除機を開示した文献の一つとして特許文献１がある。
特開２００６−２０８９７号公報

しかしながら、従来のサイクロン式の電気掃除機では次のような問題点があった。図２２および図２３に示すように、サイクロン式の電気掃除機１０１では、吸込み口体１０５から空気とともに塵埃が吸い込まれる。塵埃を含んだ空気は、延長ホース１０３等を流れて導入口１０９から筒状のダストカップ１０８内に接線方向に送り込まれることになる。ダストカップ１０８内に送り込まれた空気は、ダストカップ１０８内を旋回して、その空気に含まれる塵埃が空気と分離されてダストカップ１０８内に堆積される。そして、ダストカップ１０８内において塵埃が分離された空気は、フィルタ１１５等を経た後に掃除機本体１０２の外へ排出されることになる（矢印参照）。

吸込み口体１０５から延長ホース１０３およびダストカップを経て掃除機本体１０２の外へ送り出される一連の空気の流れ（矢印参照）において、特に、ダストカップ１０８では空気はダストカップ１０８の内周面に沿って塵埃とともに旋回運動をする。ダストカップ１０８は樹脂から形成されており、そのため、旋回する空気とダストカップ１０８との間で摩擦等によって静電気が発生し、その静電気がダストカップ１０８に帯電することとなる。ダストカップ１０８が帯電することで、ダストカップ１０８内に溜まった塵埃を棄てようとして集塵部１０７の把持部１１７を手で引っ掛ける際に、ユーザが静電気による電気ショックを受けることがあった。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、静電気による帯電が抑制される電気掃除機を提供することである。

本発明に係る電気掃除機は、塵埃を含んだ空気を遠心力を利用して空気と塵埃とに分離して塵埃を堆積させる電気掃除機であって、掃除機本体と集塵部と導体部と除電部とを備えている。集塵部は掃除機本体内に着脱可能に取付けられ、塵埃を含む空気を導入する導入口および空気の出口となる開口が形成されて空気から分離された塵埃を堆積させる有底のダストカップを含んでいる。導電体部はダストカップに形成されている。除電部は掃除機本体に形成され、ダストカップに発生した静電気を導電体部を介して集電して逃がす。

この構成によれば、ダストカップにおいて発生した静電気は導電体部を介して除電部により除電される。これにより、ダストカップが静電気によって帯電することがなくなり、溜まった塵埃を捨てようとして集塵部を手の指で引掛ける際に、ユーザが電気的ショックを受けることがなくなる。

そのような導電体部として、より具体的には、ダストカップの表面に形成されためっきであることが好ましい。また、ダストカップの表面に形成された導電性シートであることが好ましい。

また、ダストカップは、筒部とその筒部の下方に取付けられた底部とを含み、その底部の少なくとも表面に導電体部が形成されていてもよい。さらに、そのような底部が筒部に対して開閉可能に取付けられていてもよい。

また、除電部としては、掃除機本体に設けられ、導電体部に接触して商用電力線に静電気を逃がす電極部と、集塵部が掃除機本体に取付けられた状態で電極部と商用電力線との電気的接続を行なうスイッチ部とを含むことが好ましい。あるいは、除電部として、導電体部と所定の間隔を隔てられて商用電力線に静電気を逃がす電極部としてもよい。

本発明の実施の形態に係る電気掃除機について説明する。図１、図２および図３に示すように、電気掃除機１は、掃除機本体２と延長ホース３と伸縮延長管４と吸込み口体５とを備えている。掃除機本体２には、負圧を発生させる負圧発生源６と塵埃を集積する集塵部７が配設されている。負圧発生源６はモータやファンなどからなる。掃除機本体２に接続された延長ホース３および伸縮延長管４は、負圧発生源６に連通している。吸込み口体５では、負圧発生源６により発生した負圧により、床等に落ちている塵埃が空気とともに吸い込まれる。集塵部７では、吸い込んだ空気に含まれる塵埃が空気と分離されて堆積される。集塵部７は、堆積した塵埃を棄てられるように、掃除機本体２に着脱可能に取付けられている。

集塵部７およびその周辺の構造についてさらに詳しく説明する。図３および図４に示すように、集塵部７は、ダストカップ８とダスト仕切り１２と排気筒１３とダストカップ蓋１４とフィルター１５とフィルターカバー１６とを備えている。ダストカップ８は有底とされ、塵埃を含んだ空気を導入する導入口９と、空気の出口となる開口１０が形成されている。ダストカップ蓋１４は、そのダストカップ８の開口１０を閉じるように取付けられている。

ダスト仕切り１２は排気筒１３とともにダストカップ蓋１４に取付けられて、導入口９から送り込まれてダストカップ８の内周面に沿って旋回する空気に含まれる塵埃を捕える機能を有している。フィルター１５はダストカップ蓋１４とフィルターカバー１６との間に配設されて、ダストカップ８から送り出される空気に残留する塵埃を捕らえる機能を有している。フィルターカバー１６には把持部１７が設けられている。この把持部１７を手の指で上に引掛ける態様で持ち上げることで、集塵部７を掃除機本体２から取外すことができて、集塵部７が掃除機本体２に対して着脱可能とされる。

図５に示すように、集塵部７が取付けられる掃除機本体２の部分（載置部２０）には、ダストカップ７に接触する電極１９と、その電極１９と商用電力線とを電気的に接続するスイッチ部１８が配設されている。図６に示すように、ダストカップ８の表面には、ダストカップ８の底とその底から上方に所定の距離にわたってめっき３０のパターンが形成されている。図７に示すように、ダストカップ８が掃除機本体２に取付けられていない状態では、めっき３０は電極１９に接触せず、また、スイッチ部１８はオフ状態にある。

一方、図８に示すように、ダストカップ８が掃除機本体２に取付けられた状態では、ダストカップ８のめっき３０は電極１９に接触する。そして、ダストカップ８に設けられた突起部１１が開口２０ａを通ってスイッチ部１８に接触してスイッチがオン状態となり、電極１９が商用電力線２４に電気的に接続されることになる。

次に、上述した電気掃除機１の動作について説明する。まず、図９に示すように、電源を入れると掃除機本体２に配設された負圧発生源６が起動して、吸込み口体５から塵埃とともに空気が吸い込まれる。吸い込まれた空気は、吸込み口体５から伸縮延長管４および延長ホース３を通って掃除機本体２の集塵部７に導かれる。図１０に示すように、集塵部７に導かれた空気は、ダストカップ８の導入口９から円筒状のダストカップ８内に接線方向に送り込まれる。

ダストカップ８内に送り込まれた空気は、ダストカップ８の内周面に沿って流れることで竜巻状に旋回する。塵埃を含んだ空気がダストカップ８内を旋回する間に、ダスト仕切り１２に設けられた複数のリブに空気に含まれる塵埃が捕えられて、塵埃と空気とが分離される。リブに捕えられる塵埃は徐々にダストカップ８内に堆積する。

一方、塵埃と分離された空気は、ダスト仕切り１２の上方の排気筒１３に設けられたメッシュを通過し、続いてフィルタ１５を通過する。メッシュおよびフィルター１５には、空気に残留する塵埃が捕えられることになる。こうして、塵埃がほぼ完全に除去された空気は、フィルタカバー１６の排出口を経て、最終的に掃除機本体２の外へ排気されることになる。

このような掃除を行なっている間に、ダストカップ８においては、旋回する空気とダストカップ８との間で静電気が発生する。図１１に示すように、上述した電気掃除機１では、そのダストカップ８の表面にめっき３０が施されており、そして、掃除を行なっている状態では、ダストカップ８のめっき３０が掃除機本体２に設けられた電極１９を介して商用電力線２４に電気的に接続された状態にある。

ダストカップ８のめっきが商用電力線２４に電気的に接続されていることで、空気等が旋回する（矢印５１参照）ことによってダストカップ８において発生した静電気は商用電力線２４に流れて（矢印５２参照）、ダストカップ８に静電気が蓄積することなく除電されることになる。これにより、たとえば、溜まった塵埃を捨てようとして集塵部７の把持部１７を手の指で引掛ける際に、ユーザが電気的ショックを受けることがなくなる。

なお、静電気等による電気的ショックの程度については、図１２に示すように、たとえば人体帯電と電撃の強さとの関係が一般的に知られている。上述した電気掃除機１では、ダストカップ８の帯電電位に対応した電気的ショックをなくして、より快適に電気掃除機１を使用することができる。

変形例１
ここでは、掃除機本体に設けられる電極とスイッチ部の変形例について説明する。図１３に示すように、掃除機本体の載置部２０には、バネ２２により上方に付勢された絶縁体２１が配設されている。そして、バネ２３によりその絶縁体２１に向って付勢されるように電極１９が配設されている。ダストカップ８が掃除機本体に取付けられていない状態では、絶縁体２１は載置部２０から上方に突出した状態にあり、電極１９はその絶縁体２１に接触した状態にある。

一方、図１４に示すように、ダストカップ８が掃除機本体に取付けられた状態では、絶縁体２１はダストカップ８によって下方に押し下げられる。絶縁体２１が押し下げられるとともに、バネ２３により付勢されることで、電極１９はダストカップ８のめっき３０に接触する。電極１９がダストカップ８のめっき３０に接触することで、ダストカップ８において発生した静電気は商用電力線２４に流れて、ダストカップ８は除電されることになる。これにより、ユーザが静電気による電気的ショックを受けるのを防止することができる。

変形例２
掃除機本体に設けられる電極の他の変形例について説明する。図１５に示すように、掃除機本体における載置部２０には、所定の開口２０ａが設けられている。その開口２０ａから所定の距離を隔てられた開口２０ａの直下に電極１９が配設されている。ダストカップ８が掃除機本体に取付けられていない状態では、電極１９とダストカップ８のめっき３０とは十分に距離を隔てられた状態にある。

一方、図１６に示すように、ダストカップ８が掃除機本体に取付けられた状態では、電極１９とダストカップ８のめっき３０とは所定の間隔を隔てられており、両者は非接触の状態にある。そのダストカップ８のめっき３０と電極１９との間隔Ｌは、ダストカップ８に帯電する静電気を非接触で電極に逃がすために、帯電圧に応じた所定の距離に設定されている。

一般に、一導体の帯電圧をたとえば１ＫＶとすると、他の導体との距離が約１ｍｍ程度であれば、その一導体から他導体へ向って静電気が放電することが知られている。そうすると、本電気掃除機１のダストカップ８の場合には、めっき３０と電極１９との距離をたとえば約２〜３ｍｍ程度に設定することで、ダストカップ８に帯電した静電気を効率的に電極１９に逃がして、ダストカップ８を除電することができる。

変形例３
上述した電気掃除機１では、ダストカップ８に形成されるめっき３０のパターンとして、ダストカップ８の底とその底から上方に所定の距離にわたって形成されためっき３０のパターンを例に挙げた。ここでは、そのダストカップに形成するめっきのパターンの変形例について説明する。ダストカップにおいてめっきが形成された領域では、光が反射するため、ダストカップの内部を目視することができなくなる。そのため、めっきのパターンとしては、掃除機本体の外部からダストカップ内の塵埃の溜まり具合を目で確認することができるようなパターンとする必要がある。

そうすると、めっきのパターンとして、図１７に示すように、ダストカップ８の表面にたとえば格子状のめっき３０のパターンを形成してもよい。また、図１８に示すように、ダストカップ８の底の部分にめっき３０ａのパターンを形成するとともに、その底のめっき３０ａのパターンから上方に向かって延在するストライプ状のめっき３０ｂのパターンを形成してもよい。

さらに、図１９に示すように、掃除機本体の外部からはほとんど見えないダストカップ８の領域にめっき３０のパターンを形成するようにしてもよい。このようなめっき３０のパターンとすることで、ダストカップ８内の塵埃の溜まり具合をめっきのパターンに邪魔されることなく目視することができるとともに、ダストカップ８を確実に除電することができる。

なお、このめっき３０のパターンは電極１９（図１１等参照）に接触させたり、あるいは近づける必要があるため、ダストカップ８の外側の表面に形成されることが望ましいが、さらに、ダストカップ８の内側の表面にもめっきのパターンを形成し、その内側の表面に形成されるめっきのパターンを外側の表面に形成されるめっきのパターンと電気的に接続するようにしてもよい。

変形例４
ここでは、ダストカップ８の変形例について説明する。上述した電気掃除機１では、ダストカップ８として、表面にめっき３０のパターンが形成された有底のダストカップ８を例に挙げた（図６等参照）。ダストカップとしては、たとえば、図２０に示すように、底部８ａと筒部８ｂとによって構成されるダストカップ８を適用してもよい。この場合には、底部８ａの少なくとも表面を導電性にする必要がある。また、図２１に示すように、そのような底部８ａを筒部８ｂに対して開閉可能としたダストカップ８としてもよい。

また、上述した実施の形態では、ダストカップの表面に形成される導電体部として、めっきを挙げた。導電体部としては、ダストカップに密着してダストカップに帯電した静電気を電極を介して除電させることができる導電体部であれば、めっきに限られず、たとえば、導電性のシートあるいは箔を、ホットスタンプ加工によってダストカップの表面に転写させたものでもよい。

今回開示された実施の形態は例示であってこれに制限されるものではない。本発明は上記で説明した範囲ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の実施の形態に係る電気掃除機の斜視図である。 同実施の形態において、掃除機本体を示す側面図である。 同実施の形態において、掃除機本体を示す断面図である。 同実施の形態において、集塵部の構造を示す分解斜視図である。 同実施の形態において、集塵部が取付けられる掃除機本体の部分を示す部分斜視図である。 同実施の形態において、集塵部と、集塵部が取付けられる掃除機本体の部分とを示す部分斜視図である。 同実施の形態において、集塵部が掃除機本体に取付けられる前の状態を示す部分斜視図である。 同実施の形態において、集塵部が掃除機本体に取付けられた後の状態を示す部分斜視図である。 同実施の形態において、電気掃除機の動作を説明するための斜視図である。 同実施の形態において、電気掃除機の動作を説明するための集塵部を示す部分断面図である。 同実施の形態において、電気掃除機の動作を説明するためのダストカップおよびその周辺を示す部分斜視図である。 同実施の形態において、人体帯電と電撃の強さとの関係を示す図である。 同実施の形態において、変形例１に係る電気掃除機の集塵部が掃除機本体に取付けられる前の状態を示す部分斜視図である。 同実施の形態において、変形例１に係る電気掃除機の集塵部が掃除機本体に取付けられた後の状態を示す部分斜視図である。 同実施の形態において、変形例２に係る電気掃除機の集塵部が掃除機本体に取付けられる前の状態を示す部分斜視図である。 同実施の形態において、変形例２に係る電気掃除機の集塵部が掃除機本体に取付けられた後の状態を示す部分斜視図である。 同実施の形態において、変形例３に係る電気掃除機のダストカップに形成されるめっきのパターンの一例を示す斜視図である。 同実施の形態において、変形例３に係る電気掃除機のダストカップに形成されるめっきのパターンの他の例を示す斜視図である。 同実施の形態において、変形例３に係る電気掃除機のダストカップに形成されるめっきのパターンのさらに他の例を示す斜視図である。 同実施の形態において、変形例４に係る電気掃除機のダストカップの一例を示す斜視図である。 同実施の形態において、変形例４に係る電気掃除機のダストカップの他の例を示す斜視図である。 従来の電気掃除機の斜視図である。 従来の電気掃除における掃除機本体を示す断面図である。

符号の説明

１ 電気掃除機、２ 掃除機本体、３ 延長ホース、４ 伸縮延長管、５ 吸込み口体、６ 負圧発生源、７ 集塵部、８ ダストカップ、８ａ 底部、８ｂ 筒部、９ 導入口、１０ 開口、１１ 突起部、１２ ダスト仕切り、１３ 排気筒、１４ ダストカップ蓋、１５ フィルター、１６ フィルターカバー、１７ 把持部、１８ スイッチ部、１９ 電極、２０ 載置部、２０ａ 開口部、２１ 絶縁体、２２，２３ バネ、２４ 商用電力線、３０ めっき。

Claims (3)

1. 塵埃を含んだ空気を遠心力を利用して空気と塵埃とに分離して塵埃を堆積させる電気掃除機であって、
   掃除機本体と、
   前記掃除機本体内に着脱可能に取付けられ、塵埃を含む空気を導入する導入口および空気の出口となる開口が形成されて前記空気から分離された前記塵埃を堆積させる有底のダストカップを含む集塵部と、
   前記ダストカップに形成された導電体部と、
   前記掃除機本体に形成され、前記ダストカップに発生した静電気を前記導電体部を介して集電して逃がす除電部と
   を備え、
   前記除電部は、
   前記掃除機本体に設けられ、前記導電体部に接触して商用電力線に静電気を逃がす電極部と、
   前記集塵部が前記掃除機本体に取付けられた状態で前記電極部と前記商用電力線との電気的接続を行なうスイッチ部と、
   前記ダストカップに設けられた突起部と
   を含み、
   前記除電部では、前記突起部の移動によって、前記スイッチ部がオン状態またはオフ状態となり、前記ダストカップが前記掃除機本体に取付けられた状態で、前記突起部が前記スイッチ部に接触することによって前記スイッチ部がオン状態となって、前記電極部が商用電力線に電気的に接続されることになる、電気掃除機。
2. 塵埃を含んだ空気を遠心力を利用して空気と塵埃とに分離して塵埃を堆積させる電気掃除機であって、
   掃除機本体と、
   前記掃除機本体内に着脱可能に取付けられ、塵埃を含む空気を導入する導入口および空気の出口となる開口が形成されて前記空気から分離された前記塵埃を堆積させる有底のダストカップを含む集塵部と、
   前記ダストカップに形成された導電体部と、
   前記掃除機本体に形成され、前記ダストカップに発生した静電気を前記導電体部を介して集電して逃がす除電部と
   を備え、
   前記除電部は、
   前記掃除機本体に設けられ、前記導電体部に接触して商用電力線に静電気を逃がす電極部と、
   弾性部材と、
   前記弾性部材により、上方へ向かって付勢される絶縁体と
   を含み、
   前記除電部では、前記ダストカップが前記掃除本体に取付けられていない状態においては、前記電極部は前記絶縁体に接触した状態にあり、前記ダストカップが前記掃除機本体に取付けられることによって、前記絶縁体が移動して前記電極部が前記導電体部に接触し、前記電極部が前記導電体部に電気的に接続されることになる、電気掃除機。
3. 塵埃を含んだ空気を遠心力を利用して空気と塵埃とに分離して塵埃を堆積させる電気掃除機であって、
   掃除機本体と、
   前記掃除機本体内に着脱可能に取付けられ、塵埃を含む空気を導入する導入口および空気の出口となる開口が形成されて前記空気から分離された前記塵埃を堆積させる有底のダストカップを含む集塵部と、
   前記ダストカップに形成された導電体部と、
   前記掃除機本体に形成され、前記ダストカップに発生した静電気を前記導電体部を介して集電して逃がす除電部と
   を備え、
   前記除電部は、前記掃除機本体に設けられ、前記導電体部に接触して商用電力線に静電気を逃がす電極部を含み、
   前記導電体部として、前記ダストカップの底および前記底から前記ダストカップの上部にわたる領域を含む、前記掃除機本体の外部から見えない領域に、メッキパターンが形成された、電気掃除機。

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