(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記吸気側フィルタは、前記解除ボタンを押し込んだ状態で前記吸気側フィルタを前記装着穴から引き出すための手掛けを有することを特徴とする請求項1に記載の電気掃除機。
前記本体ケースの上部に設けられ、長手方向が前記本体ケースの前後方向に沿っているハンドルを備えることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の電気掃除機。
【発明を実施するための形態】
【0009】
図1は、本発明の実施の形態に係る電気掃除機を示す斜視図である。電気掃除機1はキャニスター型である。電気掃除機1は、吸引ヘッド2、延長パイプ3、接続パイプ4、吸引ホース5及び本体6を備える。
【0010】
吸引ヘッド2に吸込み口が形成される。吸込み口は下向きの開口である。吸引ヘッド2は中央部に接続管を備える。吸引ヘッド2の接続管は延長パイプ3の一方の端部に着脱可能に接続される。延長パイプ3は伸縮可能であり、その長さは無段階又は多段階で調節できる。
【0011】
接続パイプ4の一方の端部が延長パイプ3の他方の端部に着脱可能に接続される。接続パイプ4は、円筒形状の部材とこの部材に設けられた操作ハンドル7とを備える。操作ハンドル7は、吸引ヘッド2を動かすために掃除をする人が持つ部分である。操作ハンドル7に操作スイッチ8が設けられている。例えば、操作スイッチ8は、電気掃除機1の運転を制御するための複数のボタンを備える。
【0012】
吸引ホース5の一方の端部が接続パイプ4の他方の端部に接続される。吸引ホース5の他方の端部5aが本体6に着脱可能に接続される。吸引ホース5は、端部5a以外の部分が蛇腹形状であり、任意の方向に曲がる。吸引ホース5の端部5aは、例えば硬質の複数のプラスチック部材によって円筒状に形成される。吸引ヘッド2、延長パイプ3、接続パイプ4及び吸引ホース5は、ごみを含む空気(含塵空気)を外部から本体6に導くための風路を形成する。
【0013】
図2は、本発明の実施の形態に係る電気掃除機の本体を示す側面図である。以下の説明では、
図2に示す状態を基準に上下方向を特定する。前後方向に関しては、
図2の左側を前とする。本体6は、ごみを含む空気からごみを分離する機能と、分離したごみを捕集する機能とを有する。本体6は、吸引ユニット9と集塵ユニット10とを備える。集塵ユニット10は、吸引ユニット9に着脱可能である。吸引ユニット9は、本体ケース11、ホース接続部12、ハンドル13、車輪14、前車輪15及び電源コード16を備える。集塵ケース17が本体ケース11の前側に配置される。集塵ケース17は一方の端部が塞がれた円筒形状であり、中心軸が斜めに配置され、斜め上方に開口する。集塵ケース17は上部より下部が前側に突出する。集塵ユニット10は集塵ケース17に着脱可能に収容される。
【0014】
ハンドル13は、本体6を持ち上げる時に使用者が持つ棒状の把持部13aを有する。例えば、使用者は、階段等を掃除する時にハンドル13を持って本体6を持ち上げる。ハンドル13は本体ケース11の上部に設けられ、本体ケース11の上面から突出する。ここでは把持部13aは一直線状の棒状であるが、僅かに湾曲していてもよい。
【0015】
車輪14は、本体ケース11の後側の部分の両側に回転可能に設けられる。前車輪15は、本体ケース11の前側の部分に回転可能に設けられ、集塵ケース17の下方に配置される。集塵ユニット10が集塵ケース17に取り付けられた状態では、前車輪15は、集塵ユニット10の下方に配置される。電源コード16は、本体ケース11の内部に設けられたコードリールに巻き付けられる。
【0016】
図3は、本発明の実施の形態に係る電気掃除機の本体の中心を前後方向で切断した断面図である。吸引ユニット9は、本体ケース11の内部に電動送風機18、電動送風機ケース19、吸気側フィルタ20(HEPAフィルタ)、排気側フィルタ21(ULPAフィルタ)、コードリール及び制御回路(不図示)を備える。電動送風機ケース19は電動送風機18を覆う。本体ケース11は、電動送風機18、電動送風機ケース19、吸気側フィルタ20及び排気側フィルタ21を覆う。
【0017】
電動送風機18は、電源コード16が電源に接続されると、操作スイッチ8に対する操作に応じて予め設定された吸引動作を行う。電動送風機18が吸引動作を行うと、電動送風機18は、電気掃除機1に形成された風路に気流を発生させる。電気掃除機1に形成された風路には、ごみを含む空気を外部から本体6に導くための風路、集塵ユニット10に形成された風路及び排気風路22が含まれる。気流が発生すると、吸引ヘッド2の吸込み口から床面上のごみが空気と一緒に吸い込まれる。吸引ヘッド2に吸い込まれたごみを含む空気は、延長パイプ3、接続パイプ4及び吸引ホース5を通って本体6の内部に流入する。
【0018】
本体6の内部に流入したごみを含む空気は、ホース接続部12を通って集塵ユニット10に送られる。吸引ホース5がホース接続部12に差し込まれた際に端部5aが集塵ユニット10に達する場合は、ごみを含む空気は、吸引ホース5から集塵ユニット10に直接送られる。集塵ユニット10は、ごみを含む空気からごみを分離する。集塵ユニット10は、ごみを含む空気を高速で旋回させることにより、遠心力によってごみを分離する。即ち、集塵ユニット10は、サイクロン分離機能を有する。集塵ユニット10は、分離したごみを捕集し、一時的に溜めておく。排気風路22には、集塵ユニット10から清浄な空気が流入する。
【0019】
本体ケース11に、排気風路22の要部が形成される。排気風路22は、集塵ユニット10でごみが取り除かれた空気を排気部23に導くための風路である。電動送風機18、吸気側フィルタ20及び排気側フィルタ21は排気風路22に配置される。
【0020】
ホース接続部12に吸引ホース5の端部5aが接続される。ホース接続部12は、本体ケース11の前方上側の部分に設けられ、本体ケース11の半分の高さより上方に配置され、集塵ケース17の周壁から前側に突出する。
【0021】
集塵ユニット10は、全体として円柱形状である。集塵ユニット10は、集塵ケース17に上方から挿入される。所定の操作を行いながら集塵ユニット10を上方に引き抜くことにより、集塵ユニット10を集塵ケース17から取り外すことができる。
【0022】
集塵ユニット10が集塵ケース17に取り付けられた状態では、集塵ユニット10の中心軸は、集塵ケース17の中心軸と同様に斜めに配置される。即ち、集塵ユニット10は、上部より下部が前側に突出する。集塵ユニット10は、例えば複数の成型品を備える。複数の成型品が適切に配置されることにより、集塵ユニット10に、旋回室24、流入風路25、0次集塵室26、一次集塵室27及び流出風路28が形成される。
【0023】
旋回室24は、電動送風機18の稼働により発生する吸引風で吸い込まれた塵埃を含む空気を旋回させる。旋回室24の上部は円柱形状である。旋回室24の下部は、下方に向かうに従って径が小さくなる円錐台形状である。旋回室24を形成する側壁は、旋回室24の中心軸に直交する方向の断面が円形状である。旋回室24の中心軸は、集塵ケース17の中心軸に対してほぼ平行であるが、少しずれている。
【0024】
旋回室24を形成する側壁の上部に、流入口29が形成される。流入風路25は、流入口29を介して旋回室24に通じる。流入風路25は、吸引ホース5等を通ってきたごみを含む空気を旋回室24に導くための風路である。流入風路25は、集塵ユニット10の周壁で開口する。この開口が集塵ユニット10のユニット流入口30である。ユニット流入口30は、集塵ユニット10にごみを含む空気を取り込むための開口である。吸引ホース5等を通ってきたごみを含む空気は、ユニット流入口30から流入風路25に流入する。流入風路25に流入したごみを含む空気は、流入風路25を通過して流入口29から旋回室24に流入する。集塵ユニット10が集塵ケース17に取り付けられると、ユニット流入口30は、ホース接続部12に対向する。
【0025】
旋回室24を形成する側壁に、0次開口31が形成される。0次開口31は、流入口29より下流に形成される。0次集塵室26は、0次開口31を介して旋回室24に通じる。0次集塵室26は、全体として円筒形状である。0次集塵室26は、旋回室24の周囲を囲むように形成される。
【0026】
旋回室24を形成する側壁の下端によって一次開口32が形成される。一次開口32は0次開口31より下流に形成される。一次集塵室27は一次開口32を介して旋回室24に通じる。一次集塵室27は旋回室24の下端部の周囲を囲むように形成される。一次集塵室27は0次集塵室26によって周囲が囲まれる。
【0027】
旋回室24に突出する流出管に、多数の微細孔によって流出口33が形成される。旋回室24は流出口33を介して流出風路28に通じる。流出風路28は、旋回室24の空気を集塵ユニット10の外に流出させるための風路である。流出風路28は、集塵ユニット10の周壁で開口する。この開口が集塵ユニット10のユニット流出口34である。ユニット流出口34は、集塵ユニット10から空気を流出させるための開口である。旋回室24の空気は流出口33から流出風路28に流入する。流出風路28に流入した空気は流出風路28を通過してユニット流出口34から集塵ユニット10の外に流出する。集塵ユニット10が集塵ケース17に取り付けられると、ユニット流出口34は排気風路22に連結される。
【0028】
続いて、通常の掃除の際における電気掃除機の動作を説明する。電源コード16が外部の電源に接続されると、電動送風機18等の機器が通電する。電動送風機18が吸引動作を開始すると、上述したように、吸引ヘッド2に吸い込まれたごみを含む空気は、ユニット流入口30を通過して流入風路25に流入する。流入風路25に流入したごみを含む空気は、流入風路25を通過し、流入口29から旋回室24に流入する。この時、ごみを含む空気は、旋回室24を形成する側壁の接線方向から旋回室24に流入する。旋回室24の中心軸が集塵ユニット10の中心軸からずれているため、流入風路25を大きく曲げる必要がなく、騒音の発生を抑制できる。
【0029】
流入口29から旋回室24に流入した空気は、旋回室24で予め設定された方向に回る。これにより、旋回室24で旋回気流が形成される。この旋回気流は、中心軸近傍の強制渦領域とその外側の自由渦領域とを形成しながら、その経路構造と重力とによって下向きに流れていく。
【0030】
上記旋回気流に含まれるごみには、遠心力が作用する。例えば繊維ごみ及び毛髪といった比較的嵩の大きなごみαは、作用する遠心力によって旋回室24を形成する側壁に押し付けられながら落下する。このため、ごみαは、0次開口31の高さに達すると0次開口31を通過する。0次開口31を通過したごみαは、0次集塵室26に送られる。これにより、ごみαが0次集塵室26に落下して捕集される。
【0031】
0次開口31から0次集塵室26に進入しなかったごみは、旋回しながら更に下方に移動する。砂ごみ及び細かい繊維ごみといった比較的嵩の小さなごみβは、一次開口32を通過する。これにより、ごみβは、一次集塵室27に落下して捕集される。
【0032】
上記旋回気流は、旋回室24の最下部に達するとその進行方向を上向きに変える。これにより、旋回室24の中心軸に沿って上昇気流が形成される。この上昇気流を形成する空気からはごみα及びごみβが除去されている。ごみα及びごみβが取り除かれた清浄空気は、流出口33を通過して旋回室24から流出する。流出口33を通過した空気は、流出風路28を通過してユニット流出口34に達する。そして、清浄空気は、ユニット流出口34を通過して排気風路22に送られる。
【0033】
排気風路22に流入した清浄空気は吸気側フィルタ20、電動送風機18及び排気側フィルタ21を通過する。上記のように旋回室24で空気から遠心分離された塵埃を0次集塵室26及び一次集塵室27が捕集するが、それらが捕集しきれなかった微細な塵埃を電動送風機18に吸引される前に吸気側フィルタ20が捕集する。排気側フィルタ21は、吸気側フィルタ20を通過し電動送風機18から排出された空気を清浄する。排気部23は、排気側フィルタ21を通過し電動送風機ケース19と本体ケース11との間に構成された排気風路22を通過した空気を本体6の外部に排出する。例えば、排気部23から排出された空気は掃除中の部屋に戻される。
【0034】
続いて、本実施の形態の特徴的な部分である吸気側フィルタ20の装着構造について詳細に説明する。
図4及び
図5は、本発明の実施の形態に係る電気掃除機の本体を斜め後ろから見た図である。
図6及び
図7は、本発明の実施の形態に係る電気掃除機の本体を示す上面図である。
図8及び
図9は、本発明の実施の形態に係る電気掃除機の本体を横方向で切断した断面図である。
【0035】
本体ケース11の前面にはホース接続部12が設けられ、後面には排気部23が設けられ、その本体ケース11の前後方向と直交する位置にある側面35には、吸気側フィルタ20が装着される装着穴36が設けられている。装着穴36の入り口付近の底面には、装着穴36に装着された吸気側フィルタ20を固定するラッチ部37が設けられている。吸気側フィルタ20は、フィルタ38と、フィルタ38を支持するフレーム39と、ラッチ部37を解除する解除ボタン40とを有する。ラッチ部37は解除ボタン40を押し込むことで解除される。フレーム39の外端付近に上側に開口するボタン穴41が設けられている。解除ボタン40は、ボタン穴41内にバネ42に支持されて上下に移動可能に設けられている。
図4、
図6及び
図8は吸気側フィルタ20を本体ケース11の装着穴36に装着した状態を示し、
図5、
図7及び
図9は吸気側フィルタ20を引き出した状態を示す。
【0036】
図10は、本発明の実施の形態に係る電気掃除機の本体に取り付けられた吸気側フィルタを示す拡大断面図である。解除ボタン40を押し込んでいない状態では、ラッチ部37が突出して吸気側フィルタ20のフレーム39に引っ掛かるため、吸気側フィルタ20を装着穴36から引き出すことができない。一方、解除ボタン40を下に押し込むことでラッチ部37が下がるため、吸気側フィルタ20を装着穴36から引き出すことができるようになる。また、解除ボタン40を押し込んだ状態から手を離すと、バネ42により解除ボタン40が押し戻される。
【0037】
吸気側フィルタ20のフレーム39にシールパッキン43が設けられ、本体ケース11の装着穴36内にシールパッキン44が設けられている。吸気側フィルタ20を本体ケース11の装着穴36に装着した状態において本体ケース11の内部がシールパッキン43,44により気密封止される。
【0038】
本実施の形態では、吸気側フィルタ20を本体ケース11の装着穴36に装着し、解除ボタン40を押し込んでいない状態において、本体ケース11から露出した吸気側フィルタ20のフレーム39の外表面及び解除ボタン40の外表面は、本体ケース11の側面35と面一である。即ち、これらの面の高さが同じであり、これらの面の間に段差が無くフラットな状態になっている。これにより、吸気側フィルタ20を装着した部分に指が入るような大きな凹みが無いため、デザインが良く、吸気側フィルタ20を本体ケース11の側面に装着しても目立たない。
【0039】
また、吸気側フィルタ20のフレーム39は、解除ボタン40を押し込んだ状態で吸気側フィルタ20を装着穴36から引き出すための手掛け45を有する。手掛け45は、フレーム39の外表面とボタン穴41の内側面との間に位置する角部である。これにより、解除ボタン40を押し込んでラッチ部37を解除しつつ、手掛け45に指を掛けて吸気側フィルタ20を引き出すことができる。また、解除ボタン40を押し込んでいない状態では手掛け45が目立たないため、デザインが良い。
【0040】
また、手掛け45は面取り加工されている。このため、手掛け45に指を掛けて吸気側フィルタ20を引き出す際に、手掛け45が指に食い込むことによる痛みを緩和することができる。
【0041】
また、本体ケース11の上部に設けられたハンドル13は、長手方向が本体ケース11の前後方向に沿っている縦ハンドルである。このような縦ハンドルの掃除機では、掃除機の後面に吸気側フィルタ20を装着するスペースが無く、吸気側フィルタ20を本体ケース11の側面35に装着する必要があるため、本実施の形態の構成が特に有効である。
【0042】
また、吸気側フィルタ20は、装着穴36からハンドル13の長手方向の垂直方向に引き出される。これにより、ハンドル13を持ちながら吸気側フィルタ20を引き出すことができる。
【0043】
また、掃除機の小型化のために本体ケース11の側面35は傾斜面になっているため、解除ボタン40の外表面も傾斜面になる。そこで、解除ボタン40を押し込む際に指が滑らないように、解除ボタン40の外表面に横方向に延びるリブ46が設けられている。
【0044】
また、例えば解除ボタン40が車輪14の回転軸より後ろだと解除ボタン40を押した際に車輪14を支点にして電気掃除機1がひっくり返ってしまう。そこで、吸気側フィルタ20を本体ケース11の装着穴36に装着した状態において、解除ボタン40は車輪14の回転軸の直上に配置される。これにより、解除ボタン40を押した際に電気掃除機1がひっくり返ることがない。
【0045】
なお、本実施の形態では、電気掃除機1がサイクロン分離方式の集塵部を備える例について説明した。しかし、これに限らず、電気掃除機1は紙パック式の集塵部を備えてもよい。