JP5258439B2

JP5258439B2 - 電気掃除機

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Publication number: JP5258439B2
Application number: JP2008198758A
Authority: JP
Inventors: 陽鳥澤
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Consumer Electronics Holdings Corp; Toshiba Home Appliances Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Priority date: 2008-07-31
Filing date: 2008-07-31
Publication date: 2013-08-07
Anticipated expiration: 2028-07-31
Also published as: JP2010035625A

Description

本発明は、捕集手段に捕集された塵埃を除去する除塵手段を備えた電気掃除機に関する。

従来、この種の電気掃除機は、電動送風機を収容した掃除機本体を備えている。この掃除機本体には、電動送風機の吸込側に連通する本体集塵室が設けられ、この本体集塵室には、集塵装置である集塵ユニットが着脱可能に設けられている。この集塵ユニット内には、通常の掃除状態で用いる第１風路と、掃除の終了時などに用いる第２風路とが選択的に切り換え可能に区画されており、第１風路中には、電動送風機の駆動により空気とともに吸い込んだ塵埃を捕集する集塵室と、この集塵室の下流側に位置しこの集塵室で捕集できなかった細塵を捕集するための捕集手段であるフィルタとがそれぞれ配置されている。さらに、フィルタの下流側には、第２風路への切り換えに連動してフィルタに振動を与え、このフィルタにより捕集した細塵を除去するための除塵手段が設けられている(例えば、特許文献１参照。)。
特開２００７−３３０４５８号公報(第９−１２頁、図１６−１７)

しかしながら、上述の電気掃除機では、除塵手段を駆動させるために、モータなどの動力、および、この動力を除塵手段に伝達するためのギヤ列などの伝達手段が必要となるなど、構成を簡略化することが容易でないという問題点を有している。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、簡略化した構成で捕集手段の除塵を可能とした電気掃除機を提供することを目的とする。

本発明は、第１風路中に設けられ、電動送風機の駆動により塵埃を吸い込んで捕集する集塵室と、第１風路中に設けられ、集塵室を通過した塵埃を捕集する捕集手段と、この捕集手段の第１風路中での下流側に対向する開口部を備え、第２風路中に設けられた連通室と、本体吸込口を介して集塵室に塵埃を吸い込む際に第１風路を電動送風機の吸込側に連通させ、外気導入口を介して外気を吸い込んで捕集手段を空気洗浄する際に第２風路を電動送風機の吸込側に連通させる切換部と、連通室の開口部を閉塞した状態で捕集手段側へと付勢されて設けられ、切換部により第１風路から第２風路に切り換えた際に、上流側と下流側との圧力差によって付勢に抗して動作して開口部を通気可能に開くとともに、この開口部を開いた状態では付勢によってこの開口部を閉塞するように復帰することで捕集手段を叩きこの捕集手段に捕集された塵埃を除去する除塵手段とを具備したものである。

本発明によれば、切換部により第１風路から第２風路に切り換えた際に、除塵手段が上流側と下流側との圧力差によって付勢に抗して動作して開口部を通気可能に開くとともに、この開口部を開いた状態では付勢によってこの開口部を閉塞するように復帰することで捕集手段を叩いてこの捕集手段に捕集された塵埃を除去することにより、例えば駆動源やこの駆動源の駆動力を伝達するためのギヤ列などを用いることなく、吸い込まれた空気の圧力差のみで除塵手段を動作させて、簡略化した構成で捕集手段の除塵が可能になる。

以下、本発明の一実施の形態の電気掃除機の構成を図１ないし図１０を参照して説明する。

図１０において、11はいわゆるキャニスタ型の電気掃除機を示し、この電気掃除機11は、管部12と、この管部12が着脱可能に接続される掃除機本体13とを有している。

管部12は、掃除機本体13に接続される基端側に対して先端側が前方へ屈曲した接続管部15と、この接続管部15の先端側に連通する可撓性を有するホース体16と、このホース体16の先端側に設けられた手元操作部17と、この手元操作部17の先端側に着脱可能に接続される延長管18と、この延長管18の先端側に着脱可能に接続される吸込口体としての床ブラシ19とを備えている。

手元操作部17には、把持部21がホース体16側へと突出し、この把持部21には、操作用の設定ボタン22が複数設けられている。

また、掃除機本体13は、図８ないし図１０に示すように、本体ケース25を備え、この本体ケース25の内部には、隔壁26が設けられ、この隔壁26の後側に、電動送風機27(図６)を収容する図示しない電動送風機室、および、電源コード31を出し入れ可能に巻回した図示しないコードリールを収容するコードリール室がそれぞれ区画されているとともに、隔壁26の前側に、電動送風機27の吸込側に連通する本体集塵室35が区画され、この本体集塵室35に、集塵装置としての集塵カップ36が着脱可能に配置されている。

本体ケース25は、例えば合成樹脂などにより形成され、上側が開口した下ケース41と、この下ケース41の上側後部である電動送風機室およびコードリール室を覆う上ケース42と、この上ケース42あるいは下ケース41に対して上下方向に回動可能に軸支され本体集塵室35を開閉可能とする本体蓋43とを備えている。そして、下ケース41の両側方には、掃除機本体13の走行用の大径の走行輪44(一方のみ図示)が回転自在に軸支されている。

上ケース42は、後部に、電動送風機室の下流側に連通する排気口46(図６)と、電源コード31を本体ケース25の外部に導出するための図示しないコード導出口とがそれぞれ開口形成されている。

本体蓋43は、後端側が回動可能に軸支されている。また、この本体蓋43には、接続管部15が接続される本体吸込口48を備えた回転部49が周方向に回転可能に設けられている。さらに、本体吸込口48は、前方上側に向けて開口形成されている。

電動送風機27(図６)は、電源コード31を介して電源から給電されることにより、設定ボタン22で設定された所定の動作モードで動作して管部12(図１０)を介して空気とともに塵埃を吸い込むものである。そして、この電動送風機27は、前側を吸込側、後側を排気側として電動送風機室内に配置され、本体ケース25全体として後側に偏って位置している。

そして、集塵カップ36は、図３ないし図５、図８および図９に示すように、塵埃分離本体部としての塵埃分離ユニット51と、集塵部としての集塵部ユニット52とを備えている。

塵埃分離ユニット51は、図３、図４および図８に示すように、分離部としての塵埃分離部54と、この塵埃分離部54の後部に一体に設けられたフィルタ取付部55とを有している。

塵埃分離部54は、吸込管部としての角筒状の案内風路管57が、左右方向の略中央部に上向きに形成され、この案内風路管57の一側に略円筒状の分離室部58が形成され、この分離室部58の上側で案内風路管57の前方に集塵部ユニット52の上流側に連通する導風管部59が形成され、案内風路管57の他側に集塵部ユニット52の上流側に連通する連通管部60が形成され、かつ、案内風路管57の下方に接続風路部61が形成されている。

案内風路管57は、塵埃分離ユニット51を本体ケース25の本体集塵室35に装着した状態で本体吸込口48(図１０)の下流側に気密に接続されて塵埃を空気とともに吸い込む吸込接続口64を上端部に備え、かつ、下端部が分離室部58の上部後側に、この分離室部58の内周面に沿って空気を導くように接線方向に沿って連通している。そして、吸込接続口64には、第１開閉部材としての接続口開閉弁65(図６)が取り付けられている。

分離室部58は、左右幅方向に沿って軸方向を有しており、中心軸位置に接続風路部61に連通する開口66が中央部に形成され、この開口66に、例えば五角錐形状の塵埃分離手段67が取り付けられている。また、この分離室部58の開口66の周囲には、接続風路部61に連通する複数の延命用開口68が形成され、これら延命用開口68には、それぞれメッシュフィルタ69が取り付けられている。さらに、分離室部58の周壁部の下部には、連通開口部としての塵埃戻し開口71が開口形成され、この塵埃戻し開口71には上流側と下流側との圧力差により開閉する第２開閉部材としての開口開閉弁72が取り付けられているとともに、この塵埃戻し開口71は、塵埃分離部54と一体的に形成された連通風路73と連通している。また、この分離室部58の周壁部の上部前側には、導風管部59の上流側に連通する図示しない導入開口が形成されている。そして、この分離室部58は、蓋76により開閉可能となっている。

塵埃分離手段67は、分離室部58内で周囲に沿って空気を旋回させることで塵埃を遠心分離するための部分であり、開口66に連通する連通開口78を外周面に複数備え、これら連通開口78を覆ってネットフィルタ79が設けられている。

連通風路73は、分離室部58の後部下側からフィルタ取付部55の下部に亘って前後方向に略水平状に形成され、このフィルタ取付部55内に連通している。

導風管部59は、水平方向に沿って形成され、分離室部58と反対側の端部に、集塵部ユニット52の上流側に気密に接続される導風開口81が形成されている。

連通管部60は、塵埃分離部54の側部に集塵部ユニット52の下流側に連通する側部開口83が開口形成されているとともに、本体集塵室35の底部に位置し隔壁26側に連通する接続開口84に気密に接続される下部開口85(図４)が開口形成され、この下部開口85を覆って内部に塵埃捕集手段としての微細塵フィルタ86(図８)が配置されている。この微細塵フィルタ86は、前後方向に沿って山部および谷部が左右幅方向に交互に形成されたプリーツ状のフィルタである。また、接続開口84の下部には、上流側と下流側との圧力差によって開閉する第３開閉部材としてのフラップ状の接続開口開閉弁87が取り付けられている。

接続風路部61は、前後方向に沿って形成され、フィルタ取付部55へと連通している。

また、フィルタ取付部55は、図３および図４に示すように、前端を形成する正面視略半円形状の区画壁としての前壁部88と、この前壁部88の外周縁部から後方へと突出した突出部89とを有し、後端部が開口されて隔壁26に対向しており、内部にプリーツフィルタ体90が着脱可能となっている。

前壁部88は、塵埃分離部54と一体的に形成されており、連通管部60の下流側と連通する第１接続開口92と接続風路部61の下流側と連通する第２接続開口93とが隔壁部94を介して互いに隣接して下側寄りの位置に開口形成されている。また、この前壁部88には、第１接続開口92および第２接続開口93の一部を開閉するための第４開閉部材としての接続開閉弁95が回動可能に取り付けられている。

この接続開閉弁95は、前壁部88の前側に位置する駆動部97と、この駆動部97と一体的で前壁部88の後部に位置する弁本体98とを備えている。

駆動部97は、中心角が約９０°程度の扇形状に形成されており、前壁部88に対して左右９０°程度回動可能となるように軸部97aで軸支されている。この軸部97aは、接続口開閉弁65(図６)の回動軸と連結され、各弁65，95の開閉が連動するように構成されている。さらに、この駆動部97の円弧状の周縁部近傍の一部には、ギヤ歯部97bが形成されている。

弁本体98は、接続開口92，93を開閉する板体であり、駆動部97の回動に伴って前壁部88の背面側を摺動して回動するように構成されている。また、この弁本体98は、弁部98aと、この弁部98aに対して軸部97aと反対側に位置する長手状の弁開閉部98bとを備えている。また、弁部98aには、正面視で略三角形状の穴部98cが開口形成されている。この穴部98cは、弁本体98が接続開口92，93の後部の位置まで回動した状態で、第２接続開口93の一部を開口させるものである。

突出部89には、連通風路73に連通する廃棄口99が一側の下部に形成されている。また、この突出部89の上部には、左右方向に長手状でかつ上方に向けて突出する上部突出部101が形成され、この上部突出部101には、プリーツフィルタ体90の上部でかつ上流すなわち前面側に位置して、外気を導入するための外気導入口102が開口形成されている。なお、以下、外気とは、集塵カップ36の外部に位置する空気をいい、必ずしも掃除機本体13の外部の空気をいうものではない。

外気導入口102は、外気とフィルタ取付部55内とを連通可能なもので、左右方向に複数の図示しない小型導入口に区画され、全体を覆って第５開閉部材としての開閉弁105が取り付けられている。

各小型導入口は、外側(上流側)である上側からフィルタ取付部55内(下流側)である下側へ向かって、徐々に開口面積が小さくなるように、換言すれば風路面積が絞られるように形成されている。

開閉弁105は、横長に形成され、ヒンジ部105aを介してフィルタ取付部55の上側に前後方向に回動可能に軸支され、かつ、図示しないトーションばねなどの弁付勢手段により外気導入口102に押し付けられるように付勢されている。また、この開閉弁105の下部には、図示しないリブが突出して設けられており、接続開閉弁95の弁部98aが接続開口92，93側へと移動した状態で、接続開閉弁95の弁開閉部98bの先端側がリブに下側から当接することにより、開閉弁105が付勢に抗して上方へと押し上げられ、外気導入口102を開くように構成されている。

プリーツフィルタ体90は、図４に示すように、フィルタ取付部55に取り付け可能なフィルタ枠部108と、このフィルタ枠部108の内部に保持された捕集手段としての細塵フィルタであるプリーツフィルタ109とを備えている。そして、プリーツフィルタ109は、交互に形成された複数の山谷部によるプリーツ形状すなわち溝部であるプリーツ部109aにより表面積を確保した細塵捕集用のフィルタであり、プリーツフィルタ体90をフィルタ取付部55に取り付けた状態で第１接続開口92および第２接続開口93の一部を覆い、かつ、プリーツ部109aが上下方向に沿うように配置されている。また、プリーツフィルタ109は、上部全体の前端部が外気導入口102の下方に対向するように配置されている。

また、集塵部ユニット52は、図５に示すように、塵埃を内部に収容する本体部111と、上端側が本体部111の上端側に回動可能に軸支された集塵部蓋体としてのユニット蓋部112とを有し、これら本体部111とユニット蓋部112との間に集塵室113を区画している。そして、この集塵部ユニット52は、図示しない爪部を介して塵埃分離ユニット51に固定可能であるとともに、この爪部の係合を図示しない取外機構により解除することで、塵埃分離ユニット51(図８)から取り外しできるように構成されている。

本体部111は、合成樹脂などにより気密に形成されている。

ユニット蓋部112は、枠状の蓋部本体114と、この蓋部本体114に区画形成された通気口115および蓋部開口116と、通気口115に取り付けられたネットフィルタ117とを備えている。そして、このユニット蓋部112は、集塵室113を開閉可能に構成されている。

蓋部開口116は、集塵部ユニット52を塵埃分離ユニット51に取り付けた状態で導風開口81(図８)に気密に接続される開口である。

集塵室113は、例えば綿ごみなどの比較的大きい塵埃が収容される部分であり、導風管部59の側方から下方へと伸びるように上下方向に長手状に形成されている。

そして、図７および図８に示すように、隔壁26は、本体集塵室35側に位置する壁状の前部インデューサである隔壁本体121と、この隔壁本体121の後部に一体的に取り付けられた風路構成部としての後部インデューサである隔壁風路122とを有している。そして、この隔壁26には、駆動機構123が取り付けられている。

隔壁本体121は、隔壁風路122側へと連続する複数の通気孔125が格子状に形成されている。

隔壁風路122は、図２および図７に示すように、壁状の隔壁風路本体127と、この隔壁風路本体127に開口形成された丸孔状の連通孔128に連通して隔壁風路本体127から前方へと円筒状に突出した円筒部129と、この円筒部129の下側に形成された連通開口130を介して円筒部129の内部と連通する連通風路131を区画する風路区画部132と、この風路区画部132の側方から連通孔128(円筒部129)の上方へと延設されたダクトとしての風路部133とを備えている。

隔壁風路本体127の下部の一側には、駆動機構123を取り付けるための丸孔状の取付孔135が開口形成されている。

円筒部129は、前端側に連通孔128と連通する通気孔部136が形成されて隔壁本体121の通気孔125に連通可能となっている。また、この円筒部129の前部には、通気孔部136を開閉可能な第６開閉部材としての前部開閉弁137が取り付けられている。

風路区画部132は、隔壁風路本体127に沿って下方へ延びる垂直風路部141と、この垂直風路部141の下端部に連通して前方に延びる水平風路部142とを有している。

垂直風路部141は、円筒部129の下側に連通して形成されている。また、この垂直風路部141内には、前部開閉弁137と連動して連通開口130を開閉する第７開閉部材としての下部開閉弁144が配置されている。

ここで、下部開閉弁144は、前部開閉弁137とともに、同一の駆動軸145に連結されており、この駆動軸145には、駆動機構123により回動される扇形状の間欠ギヤである駆動ギヤ146が取り付けられ、この駆動ギヤ146が隔壁風路本体127の前方に位置している。

水平風路部142は、隔壁本体121の下端部に形成された切欠穴部147(図８)を介して本体集塵室35内へと挿入されている。また、この水平風路部142の前端部上側には、連通風路131と連通する上記接続開口84が開口形成されている。

風路部133は、垂直風路部141の下部開閉弁144と反対側の側部に、通気開口部としての側部連通開口151を介して上方へと連通する連通風路部としてのダクト部152と、このダクト部152の上端側に連通し、かつ、左右幅方向に長手状に形成された区画風路部としての負圧室部153とを有している。

側部連通開口151には、この側部連通開口151を開閉可能な第８開閉部材としての側部開閉弁155が取り付けられている。この側部開閉弁155は、図２(a)および図２(b)に示すように、連通風路131側と風路部133側との圧力差(気圧差)によって側部連通開口151を開閉することで、風路部133内とダクト部152とを連通させるように動作する。

負圧室部153は、図１、図２および図７に示すように、正面視で四角形枠状に形成され、内部に連通室156を区画するとともに、前部にこの連通室156に連通する開口部157を区画している。また、この負圧室部153は、隔壁本体121の上側寄りの位置に左右幅方向に長手状に開口形成された露出開口である嵌合開口158(図８)に嵌合して前側が本体集塵室35内に挿入され、開口部157が集塵カップ36の下流側(後側)であるプリーツフィルタ体90のプリーツフィルタ109の後部に対向している。また、この負圧室部153内には、除塵手段としての直線状部材である複数の叩き部材159が配置されている。

ここで、叩き部材159は、弾性を有する金属などにより形成された軸部である芯材161と、この芯材161よりも軟質の例えばエラストマあるいはゴムなどの弾性を有する合成樹脂などにより形成され芯材161の周囲を覆う覆い部材162とを備え、芯材161の両端部が、負圧室部153の開口部157の両側で軸支されていることで、これら叩き部材159が左右方向、すなわちプリーツフィルタ109のプリーツ部109aに交差する方向に沿って、かつ、上下に隙間なく配置されて開口部157を閉塞している。また、これら叩き部材159は、前方向へと付勢された状態で保持されており、通常の状態で開口部157から前側が若干突出し、プリーツフィルタ体90のプリーツフィルタ109の後部に対して、これら叩き部材159が動くことができる若干の隙間を介して対向している。この隙間は、可能な限り狭くすることが好ましい。

また、駆動機構123は、図７に示すように、本体ケース25(図８)の下部に収容された回転駆動手段としてのモータ170と、モータ170の回転軸170aの基端側に連結された出力ギヤ172と、回転軸170aの先端部に連結された切換ギヤ174とを備えている。

モータ170は、例えば電動送風機27の動作を制御する制御手段としての制御回路などからの信号によって回動可能であり、隔壁26の取付孔135に固定されている。

モータ170の回動のタイミングは、例えば電動送風機27の起動および停止を設定ボタン22(図１０)によりそれぞれ設定したタイミングなどとする。また、モータ170は、両方向に回動可能である。

出力ギヤ172は、いわゆるピニオンギヤであり、モータ170の回転を、隔壁26側の駆動ギヤ146へと伝達するものである。

切換ギヤ174は、隔壁本体121に形成された図示しない突出孔部から本体集塵室35内へと突出しており、集塵カップ36を本体集塵室35に取り付けた状態で接続開閉弁95の駆動部97のギヤ歯部97bに歯合するように配置されている。

このため、接続開閉弁95、前部開閉弁137および下部開閉弁144が、モータ170の回動に連動して開閉されることにより、通常の掃除に用いる第１風路としての主風路W1と、例えば掃除の開始時、あるいは終了時などにプリーツフィルタ109を空気洗浄するための第２風路としての副風路W2とが切り換えられる。

具体的に、主風路W1には、図６(a)に示すように、接続開閉弁95によって接続開口92，93が開かれた状態となり、この接続開閉弁95に連動して接続口開閉弁65が吸込接続口64を開いた状態となり、前部開閉弁137によって通気孔部136が開口した状態となり、下部開閉弁144によって連通開口130が閉塞された状態となり、開口開閉弁72によって塵埃戻し開口71が閉塞された状態となり、開閉弁105によって外気導入口102が閉塞された状態となり、電動送風機27の排気圧によって側部開閉弁155が側部連通開口151へと押し付けられてこの側部連通開口151が閉塞された状態となり、かつ、電動送風機27の負圧によって、開口開閉弁72および接続開口開閉弁87により塵埃戻し開口71および接続開口84がそれぞれ閉塞された状態となることで、本体吸込口48から、吸込接続口64を介して案内風路管57(図８)、分離室部58、導風管部59、集塵室113、連通管部60(図８)、第１接続開口92、プリーツフィルタ109、通気孔125、通気孔部136を介して電動送風機27へと吸い込まれる第１主風路W1aと、この第１主風路W1aから分離室部58にて延命用開口68および連通開口78(開口66)へと分岐され、接続風路部61および第２接続開口93を介してプリーツフィルタ109の上流側にて第１主風路W1aと合流する第２主風路W1bとが構成される。

また、副風路W2には、図６(b)に示すように、接続開閉弁95によって第１接続開口92および第２接続開口93の一部が閉塞された状態となり、前部開閉弁137によって通気孔部136が閉塞された状態となり、下部開閉弁144によって連通開口130が開かれた状態となり、開閉弁105によって外気導入口102が開かれた状態となり、電動送風機27の吸引気流により連通風路131側の気圧が低下することで側部開閉弁155が側部連通開口151を開いた状態となり、かつ、電動送風機27の負圧によって開口開閉弁72および接続開口開閉弁87により塵埃戻し開口71および接続開口84がそれぞれ開かれた状態となることで、外気導入口102を介して、連通風路73、分離室部58、導風管部59、集塵室113、下部開口85、接続開口84、連通風路131および連通開口130を介して電動送風機27へと吸い込まれる第１副風路W2aと、この第１副風路W2aからフィルタ取付部55の位置で連通室156(負圧室部153)へと分岐され、風路部133および側部連通開口151を介して連通風路131内で第１副風路W2aと合流する第２副風路W2bと、第１副風路W2aからフィルタ取付部55の位置で穴部98cから第２接続開口93へと分岐され、接続風路部61、開口66(連通開口78)および延命用開口68へと分岐されて分離室部58内にて第１副風路W2aと合流する第３副風路W2cとが構成される。

したがって、主風路W1と副風路W2とは、フィルタ取付部55、分離室部58、導風管部59および集塵室113が共通するように設けられており、この共通部分の一部であるフィルタ取付部55に、プリーツフィルタ109が位置している。また、外気導入口102が副風路W2の吸気口となっている。

そして、開口開閉弁72、接続開口開閉弁87、接続開閉弁95、開閉弁105、前部開閉弁137、下部開閉弁144、側部開閉弁155および駆動機構123(図７)などにより、主風路W1と副風路W2とを選択的に電動送風機27の吸込側に連通させるように切り換えるための切換部176が構成されている。

なお、図６(a)および図６(b)は、便宜上、各弁72，87，95，105，137，144，155の開閉動作を模式的に示しているものであり、必ずしも実際の各弁72，87，95，105，137，144，155の回動や摺動などの動作を示しているものではない。

次に、上記一実施の形態の動作を説明する。

まず、本体ケース25の本体蓋43を開けて本体集塵室35に集塵カップ36を装着する。

このとき、本体集塵室35に、まず塵埃分離ユニット51を装着することで、下部開口85が接続開口84と気密に接続され、接続開閉弁95の駆動部97のギヤ歯部97bが切換ギヤ174に歯合するとともに、フィルタ取付部55のプリーツフィルタ体90が、隔壁26の通気孔125および各叩き部材159に対向する。

次いで、この塵埃分離ユニット51を装着した本体集塵室35に集塵部ユニット52を装着することで、集塵部ユニット52が塵埃分離ユニット51に係止され、集塵部ユニット52の通気口115および蓋部開口116と塵埃分離ユニット51の導風開口81および側部開口83とが気密に接続される。

そして、本体蓋43を閉じることで、集塵カップ36の吸込接続口64と本体蓋43の本体吸込口48とが気密に接続される。

この状態で、本体吸込口48にホース体16(接続管部15)、延長管18および床ブラシ19を順次連通接続するとともに、本体ケース25から電源コード31を引き出して壁面などのコンセントに接続し、作業者が把持部21を把持して所定の設定ボタン22を操作すると、制御回路がモータ170を所定方向に回転させる。

すると、モータ170の回転軸170aと一体の出力ギヤ172が回動し、この出力ギヤ172と歯合する駆動ギヤ146が回動することで、下部開閉弁144が図２(a)の位置まで回動して連通開口130を閉塞し、かつ、前部開閉弁137が回動して通気孔部136を開き、また、切換ギヤ174の回動により、接続開閉弁95が回動されて接続開口92，93が開口され、かつ、開閉弁105が外気導入口102を閉塞する。

この結果、図６(a)に示すように、主風路W1が電動送風機27の吸込側に連通接続され、副風路W2が電動送風機27の吸込側に対して遮断される。

このように主風路W1が電動送風機27の吸込側に接続されると、制御回路はモータ170の回動を停止させ、電動送風機27を駆動させる。

そして、作業者は、床ブラシ19を床面上で前後方向に走行させ、電動送風機27の負圧の作用により、床ブラシ19の先端側から床面上の塵埃を空気とともに吸い込む。

この吸い込まれた空気は吸込風となり、床ブラシ19から延長管18、ホース体16および本体吸込口48を経由して、集塵カップ36の吸込接続口64へと吸い込まれる。

この後、空気は、塵埃とともに分離室部58内へと吸い込まれ、この分離室部58内にて、塵埃分離手段67の外周面との間を旋回することで、比較的大きい塵埃である粗塵が遠心分離されて第１主風路W1a側へと、すなわち、導風管部59から導風開口81および集塵部ユニット52の蓋部開口116を介して集塵室113内へと空気とともに吸い込まれる。

また、細塵は、ネットフィルタ79を吸込風が通過する際に一部が捕集される。この吸込風は、第２主風路W1b側へと、すなわち開口66および延命用開口68から接続風路部61へと流入し、第２接続開口93を介してプリーツフィルタ体90の上流側へと吸込風とともに通過する。

そして、前記粗塵は、集塵室113に収容され、この集塵室113において、吸込風が通気口115から側部開口83へと通過する際に圧縮される。この通過した吸込風は、第１接続開口92を介してプリーツフィルタ体90の上流側へと通過する。

この後、吸込風は、プリーツフィルタ体90のプリーツフィルタ109を通過して、このプリーツフィルタ109により、含まれる細塵が捕集される。

そして、吸込風は、隔壁26の通気孔125を通過して電動送風機27の吸込側に吸い込まれ、この電動送風機27を通過して排気風となり、本体ケース25の排気口46から外気へと排出される。

掃除が終了すると、作業者が所定の設定ボタン22を操作して、電動送風機27の停止信号を制御回路に出力する。

このとき、停止信号を受信した制御回路は、モータ170を、掃除の開始時と反対方向へと回動させる。

すると、モータ170の回転軸170aと一体の出力ギヤ172が回動し、この出力ギヤ172に歯合する駆動ギヤ146が回動することで、この駆動ギヤ146と一体に設けられた駆動軸145に連結された下部開閉弁144が図２(b)の位置まで回動して連通開口130を開口し、駆動軸145の前端部に連結された前部開閉弁137が回動して通気孔部136を閉塞し、また、切換ギヤ174に歯合する接続開閉弁95が回動して、弁部98aが第１接続開口92および第２接続開口93の一部を閉塞するとともに、弁開閉部98bが開閉弁105を上方へと押し上げて外気導入口102が開き、かつ、接続口開閉弁65が吸込接続口64を閉塞する。

この結果、図６(b)に示すように、副風路W2が電動送風機27の吸込側に連通接続され、主風路W1が電動送風機27の吸込側に対して遮断されることで、外気導入口102の各小型導入口からは、フィルタ取付部55内に外気が導入され、この外気が、絞られて流速を速められつつプリーツフィルタ109のプリーツ部109aの上流側面に沿って上側から下側へと吹き付けられる。

同時に、開口部157では、図２(b)に示すように風路部133が連通風路131と連通することでこの風路部133内の気圧が低下することにより、図１(a)に示す状態から、叩き部材159の上流側である前側と下流側である後側すなわち連通室156側とに圧力差が生じ、図１(b)に示すように、各叩き部材159が大気圧に押されて付勢に抗して後方へと撓んで開口部157が通気可能に開き、外気導入口102から吸い込まれた吸込風が連通室156内へと吸い込まれ、また、この吸込風の吸い込みにより連通室156側の気圧が上がるため、叩き部材159の前側と後側との圧力差が解消されて、図１(c)に示すように、各叩き部材159が付勢により前側へと弾性的に復帰するように移動することで、プリーツフィルタ109の後側、すなわち下流側面を叩く動作を、連通室156の気圧が下がっている状態で連続的に繰り返すことにより、プリーツフィルタ109に捕集された細塵がプリーツフィルタ109から除去される。

そして、叩き部材159によりプリーツフィルタ109から除去されて突出部89上に落下した細塵が、外気導入口102から吸い込んだ吸込風の一部が廃棄口99へと流れる際にこの廃棄口99へと吸い込まれる。また、吸込風の残りは、穴部98cへと分岐されて流れる。

この後、廃棄口99へと吸い込まれた吸込風は、連通風路73を介して塵埃戻し開口71を通過して分離室部58へと流入する。また、穴部98cへと吸い込まれた吸込風は、接続風路部61を介してフィルタ69，79を逆方向に通過(逆洗)して分離室部58へと流入する際に、これらフィルタ69，79に付着した塵埃を剥がす。

分離室部58へと流入した吸込風は、合流して塵埃分離手段67の周囲を旋回しつつ導風管部59へと吸い込まれ、集塵室113から通気口115、側部開口83および下部開口85を経由して、それぞれ集塵室113に捕集された綿ごみなどの粗塵、ネットフィルタ117および連通管部60の微細塵フィルタ86によって塵埃が捕集された後、接続開口84を介して水平風路部142および垂直風路部141を経由し、円筒部129を介して電動送風機27の吸込側へと吸い込まれる。

そして、モータ170の動作開始から一定時間が経過すると、制御回路は、モータ170とともに電動送風機27を停止させる。

集塵部ユニット52に所定量以上の塵埃が溜まった場合には、本体ケース25の本体蓋43を開き、本体集塵室35から集塵部ユニット52を取り外し、ごみ箱などの上方でユニット蓋部112を開くことで、集塵室113内に捕集された塵埃を廃棄する。

また、塵埃分離ユニット51の各種フィルタが目詰まりした場合には、この塵埃分離ユニット51も本体集塵室35から取り外して適宜掃除する。

そして、取り外しのときと逆の手順により、塵埃分離ユニット51と集塵部ユニット52とを順次本体集塵室35へと再度取り付ける。

上述したように、上記一実施の形態では、切換部176により主風路W1から副風路W2に切り換えた際に、叩き部材159が上流側と下流側との圧力差によって付勢に抗して動作して開口部157を通気可能に開くとともに、この開口部157を開いた状態では付勢によってこの開口部157を閉塞するように復帰することでプリーツフィルタ109を叩いてこのプリーツフィルタ109に捕集された細塵を除去する構成とした。

ここで、例えば駆動源やこの駆動源の駆動力を、トルクを増幅して伝達するためのギヤ列などを用いる従来の場合には、これらの収納スペースや、トルクを増加した大型電動機などが必要になり、電気掃除機11(掃除機本体13)の大型化、多部品化、質量増、コスト増および組み立て精度の向上などが必要となる。また、プリーツフィルタ109は、圧力損失の低減や目詰まりによる通気抵抗の増加の回避のために可能な限り大きくすることが好ましく、このような場合、除塵手段を往復動させる従来の場合には、除塵手段の移動距離が長くなり、ギヤ列を構成するギヤの大型化を招く。これに対して、本実施の形態によれば、吸い込まれた空気の圧力差のみで各叩き部材159を動作させることができるので、大型の駆動源やギヤ列などを用いることなく、簡略化した構成でプリーツフィルタ109の除塵が可能になる。

また、叩き部材159を、硬質の芯材161と、この芯材161よりも軟質でこの芯材を覆う覆い部材162とにより構成することで、上流側と下流側との圧力差で撓んだ芯材161の撓みの開放力によって、より強い叩き力が発生するとともに、その外周の覆い部材162がプリーツフィルタ109に当接するので、叩いた際に発生する音を低減できる。

さらに、叩き部材159を複数配置することにより、プリーツフィルタ109を叩く範囲を広げることができるので、細塵の剥離効果をより向上できる。

そして、叩き部材159は、プリーツフィルタ109に対して摺動することなくこのプリーツフィルタ109を叩くので、プリーツフィルタ109と叩き部材159とにそれぞれ摺動力が発生して磨耗が発生することもない。

また、叩き部材159を、プリーツフィルタ109のプリーツ部109aと交差する方向に沿って形成した直線状部材とすることにより、叩き部材159が、プリーツフィルタ109のプリーツ部109aに入り込むことなくこれらプリーツ部109a間に亘って当接するので、効率よくプリーツフィルタを叩くことができる。

なお、上記一実施の形態において、集塵カップ36は、主風路W1と副風路W2とを切り換えできる構成とすれば、上記構成に限定されるものではない。

また、主風路W1と副風路W2との切り換えのタイミングは、例えば掃除中の任意のタイミング、あるいは作業者によって所定の操作が入力されたときなど、任意に設定できる。

さらに、電気掃除機11としては、キャニスタ型に限らず、アップライト型、ハンディ型、あるいは自律走行型などでも対応できる。

本発明の一実施の形態の第２風路に切り換えた状態での除塵手段の動作を(a)ないし(c)の順番で示す断面図である。 (a)は同上電気掃除機を第１風路に切り換えた状態の要部を示す正面図、(b)は同上電気掃除機を第２風路に切り換えた状態の要部を示す正面図である。同上電気掃除機の集塵装置を前方から示す分解斜視図である。同上集塵装置を後方から示す分解斜視図である。同上集塵装置の一部を示す斜視図である。 (a)は同上電気掃除機を第１風路に切り換えた状態を示す説明図、(b)は同上電気掃除機を第２風路に切り換えた状態を示す説明図である。同上電気掃除機の隔壁の要部を示す斜視図である。同上電気掃除機の掃除機本体から集塵装置を取り外した状態を示す斜視図である。同上掃除機本体に集塵装置を装着した状態を蓋体を開いて示す斜視図である。同上電気掃除機を示す斜視図である。

符号の説明

11 電気掃除機
13 掃除機本体
27 電動送風機
48 本体吸込口
102 外気導入口
109 捕集手段としてのプリーツフィルタ
109a 溝部であるプリーツ部
113 集塵室
156 連通室
157 開口部
159 除塵手段としての叩き部材
161 芯材
162 覆い部材
176 切換部
W1 第１風路としての主風路
W2 第２風路としての副風路

Claims

電動送風機を収容した掃除機本体と、
この掃除機本体に設けられた本体吸込口を備え、前記電動送風機の吸込側に連通可能な第１風路と、
前記掃除機本体に設けられ前記本体吸込口と異なる外気導入口を備え、前記電動送風機の吸込側に連通可能で前記第１風路と一部が共通の第２風路と、
前記第１風路中に設けられ、前記電動送風機の駆動により塵埃を吸い込んで捕集する集塵室と、
前記第１風路中に設けられ、前記集塵室を通過した塵埃を捕集する捕集手段と、
この捕集手段の前記第１風路中での下流側に対向する開口部を備え、前記第２風路中に設けられた連通室と、
前記本体吸込口を介して前記集塵室に塵埃を吸い込む際に前記第１風路を前記電動送風機の吸込側に連通させ、前記外気導入口を介して外気を吸い込んで前記捕集手段を空気洗浄する際に前記第２風路を前記電動送風機の吸込側に連通させる切換部と、
前記連通室の前記開口部を閉塞した状態で前記捕集手段側へと付勢されて設けられ、前記切換部により前記第１風路から前記第２風路に切り換えた際に、上流側と下流側との圧力差によって付勢に抗して動作して前記開口部を通気可能に開くとともに、この開口部を開いた状態では付勢によってこの開口部を閉塞するように復帰することで前記捕集手段を叩きこの捕集手段に捕集された塵埃を除去する除塵手段と
を具備したことを特徴とした電気掃除機。
除塵手段は、
硬質の芯材と、
この芯材よりも軟質で、この芯材を覆う覆い部材とを備えている
ことを特徴とした請求項１記載の電気掃除機。
捕集手段は、直線状の複数の溝部を有するプリーツフィルタであり、
除塵手段は、前記プリーツフィルタの溝方向と交差する方向に沿って形成された複数の直線状部材である
ことを特徴とした請求項１または２記載の電気掃除機。