JP2008173264A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】吸込力の経時的な低下を抑制した電気掃除機を提供する。
【解決手段】第１風路39の第２風路42および第３風路52との合流位置である吸込風路25よりも上流側に紙パック31を設ける。この合流位置よりも上流側の第２風路42に補助的なプリーツフィルタ43を設ける。第３風路52にプリーツフィルタ43以上に目が細かい細塵フィルタ53を設ける。主風路W1を形成する目詰まり検出状態と、副風路を形成する吸込状態と、フィルタ洗浄風路を形成するフィルタ洗浄状態とを切り換え可能とする。第１風路39にて紙パック31に捕集する塵埃量が増加して紙パック31が目詰まり状態になったことを目詰まり状態検出手段67が検出すると、吸込状態で、吸い込んだ吸込風とともに塵埃を第２風路42からプリーツフィルタ43へと分岐させることができ、吸込力の経時的な低下を抑制できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、掃除機本体に設けられた集塵部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して集塵部が設けられている。また、掃除機本体の前部には、集塵部の上流側に連通する本体吸込口が開口形成され、この本体吸込口には、ホース体、延長管および床ブラシなどが順次連通接続される。

このような電気掃除機の集塵部としては、例えば遠心分離により塵埃を空気から分離する、サイクロン分離式のものが知られている。この集塵部は、吸い込んだ塵埃を空気から遠心分離する分離部を備え、この分離部で旋回された吸込風の一部が、分離された塵埃とともに第１風路中へと流入するとともに、吸込風の他部が分離部の中心部から第２風路へと流入する。そして、集塵室に流入した吸込風は、集塵室内に配設されたフィルタを通過して第２風路の吸込風と合流した後、この第２風路の下流側に設けられたフィルタを通過して電動送風機に吸い込まれる（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００４−１３５９９４号公報（第４頁、図７）

しかしながら、上述の電気掃除機では、電動送風機の駆動による吸込風が分離部で分岐されるものの、最終的に共通のフィルタを通過して電動送風機に吸い込まれるため、このフィルタが経時的に目詰まりすると、この目詰まりの度合いに対応して吸込力が順次低下する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、吸込力の経時的な低下を抑制した電気掃除機を提供することを目的とする。

本発明は、掃除機本体に設けられた集塵部が、本体吸込口の下流側から電動送風機の吸込側に連通する第１風路と、電動送風機の駆動により本体吸込口を介して吸い込んだ空気に含まれる塵埃を慣性分離するように本体吸込口の下流側にて第１風路から分岐され、第１風路と合流して電動送風機の吸込側に連通する第２風路と、第１風路の第２風路との合流位置よりも上流側に設けられ、塵埃を捕集する主フィルタと、第２風路の合流位置よりも上流側に設けられ、塵埃を捕集する補助フィルタとを備え、主フィルタの目詰まり状態を検出する目詰まり状態検出手段を具備し、本体吸込口から第１風路を経由して電動送風機の吸込側に連通する主風路を形成するとともに第２風路の下流側を電動送風機の吸込側に対して閉塞した状態で電動送風機と目詰まり状態検出手段とを駆動させて主フィルタの目詰まり状態を検出する目詰まり検出状態と、この目詰まり検出状態で主フィルタの目詰まり状態を目詰まり状態検出手段により検出すると、第２風路の下流側の電動送風機の吸込側への開口量を切り換えて副風路を形成する吸込状態とに切り換え可能であるものである。

本発明によれば、第１風路の第２風路との合流位置よりも上流側に主フィルタを設け、第２風路の合流位置よりも上流側に補助フィルタを設け、かつ、本体吸込口から第１風路を経由して電動送風機の吸込側に連通する主風路を形成するとともに第２風路の下流側を電動送風機の吸込側に対して閉塞した状態で電動送風機と目詰まり状態検出手段とを駆動させて主フィルタの目詰まり状態を検出する目詰まり検出状態と、この目詰まり検出状態で主フィルタの目詰まり状態を目詰まり状態検出手段により検出すると、第２風路の下流側の電動送風機の吸込側への開口量を切り換えて副風路を形成する吸込状態とを切り換え可能とすることで、第１風路にて捕集する塵埃量が増加して第１風路が目詰まり状態となったことを目詰まり状態検出手段が目詰まり検出状態で検出すると、吸込状態で、吸い込んだ空気とともに塵埃を第２風路から補助フィルタへと分岐させることができ、吸込力の経時的な低下を抑制できる。

以下、本発明の第１の実施の形態の電気掃除機の構成を、図面を参照して説明する。

図１ないし図５において、１は掃除機本体であり、この掃除機本体１は床面を走行可能な、いわゆるキャニスタ型の電気掃除機である。この掃除機本体１は、上側が後方から前方へと下側に傾斜して開放された下ケース２と、この下ケース２の上部を覆う蓋体３とを有する本体ケース４を備え、この本体ケース４内には、電動送風機５を収容する電動送風機室６が後側に、蓋体３により上部が開閉され集塵部としての集塵ユニット７が配設される集塵室８が前側に、それぞれ隔壁Ｐにより区画されている。また、電動送風機室６には、電動送風機５の動作などを制御する制御手段９が収容されている。

そして、本体ケース４の前端部には、集塵ユニット７を介して電動送風機５の吸込側に連通可能な本体吸込口11が開口形成され、この本体吸込口11には、ホース体12が着脱可能に設けられ、このホース体12の先端部に、手元操作部13が設けられ、この手元操作部13には、作業者が把持する把持部14が突設され、この把持部14には、作業者により電動送風機５の動作モードなどを設定する設定ボタン15が複数設けられている。そして、手元操作部13の先端部には、延長管16と吸込口体としての床ブラシ17とが順次連通接続される。

さらに、本体ケース４内には、電動送風機５に給電するための図示しない電源コードを巻回したコードリールが配設され、電源コードを本体ケース４に対して出し入れ可能となっている。

電動送風機５は、吸込側を前側とし、排気側を後側として掃除機本体１の左右方向の略中心位置、すなわち本体吸込口11の中心軸に沿って配設されている。さらに、この電動送風機５は、設定ボタン15により制御手段９に設定された動作モードに応じて動作される。

そして、集塵ユニット７は、本体吸込口11の下流側に連通する円筒状の連通管21を備え、この連通管21の下流側である後端部に、第１集塵部としての主集塵室22が連通して設けられ、かつ、連通管21の側部に、第１分岐管23と第２分岐管24とが分岐されている。また、集塵ユニット７の下流側は、吸込風路25を介して電動送風機５の吸込側に連通接続されている。

連通管21は、本体吸込口11の開口方向に沿って中心軸を有するパイプであり、本体吸込口11の下流側との間に、例えば制御手段９により開閉動作されて本体吸込口11と主集塵室22との連通を開閉する開閉弁26が設けられている。また、この連通管21の下流側には、第１分岐管23の分岐部である第１分岐開口27と第２分岐管24の分岐部である第２分岐開口28とが主集塵室22の上流側の側部に開口形成され、各分岐開口27，28に、分岐フィルタとしてのメッシュフィルタ29，30がそれぞれ取り付けられている。

主集塵室22は、電気掃除機の掃除の際にメインで用いるもので、連通管21と同軸上、すなわち本体吸込口11の中心軸上に沿って、連通管21に対して直線状に接続されている。また、この主集塵室22内には、主フィルタとしての集塵袋である紙パック31が着脱可能に設けられている。

紙パック31は、吸込風に含まれる塵埃のうち比較的重量が大きい粗塵D1を収容するとともに、吸込風を通過させてこの吸込風に含まれる塵埃を捕集する濾過分離体であり、主集塵室22に固定される口枠33と、この口枠33に取り付けられた袋体34とを有している。

口枠33は、厚紙などにより形成され、連通管21の下流端が挿入される開口36が略中央部に穿設されている。

袋体34は、図示しない複数層の通気性素材を積層して袋状に形成され、未使用状態で折り畳まれ、使用により主集塵室22内全体に膨らむように構成されている。また、この袋体34は、開口側が口枠33の開口36の周縁部に取り付けられることで口枠33と一体的となっている。さらに、この袋体34は、メッシュフィルタ29以上の目の細かさを有している。

そして、主集塵室22は、下流端に連通開口38が開口形成されて吸込風路25に連通しており、連通管21および吸込風路25とともに、本体吸込口11から電動送風機５の吸込側に連通する直線状の第１風路39を区画している。なお、連通開口38には、ウレタンフィルタ程度のフィルタを設けてもよい。

また、第１分岐管23は、例えば主集塵室22の外壁部に沿って区画されており、上流端が連通管21の第１分岐開口27にメッシュフィルタ29を介して接続され、下流端の下流開口41が吸込風路25に連通している。このため、この第１分岐管23は、連通管21および吸込風路25とともに、紙パック31の上流側で第１風路39から側方に向けて分岐され吸込風路25で第１風路39に合流する第２風路42を区画している。したがって、この第２風路42は、連通管21と第１分岐管23とにより、本体吸込口11から吸い込まれた塵埃を連通管21の直進方向と径方向とに慣性分離する慣性分離部を構成している。そして、この第１分岐管23の下流開口41には、紙パック31以上の目の細かさを有する補助フィルタとしてのプリーツフィルタ43が設けられている。

プリーツフィルタ43は、通過する吸込風に含まれる微細な塵埃である細塵D2を付着させて捕集するもので、上下方向に沿う折り目により形成されたプリーツ形状が掃除機本体１の左右方向全体に亘って形成されている。また、このプリーツフィルタ43の下流側には、このプリーツフィルタ43に付着した塵埃を除去する塵落とし体である除塵手段45が取り付けられている。

この除塵手段45は、プリーツフィルタ43の下流側のプリーツ部に先端部が嵌合した状態で掃除機本体１の左右方向(図１の上下方向)に移動可能に設けられ、この移動により、先端部がプリーツ部の山部を繰り返し乗り越えることで、プリーツフィルタ43に振動を与えて、このプリーツフィルタ43に付着した塵埃を落とすものである。

なお、この除塵手段45は、例えば電動送風機５のオンオフ時などの任意のタイミングで、制御手段９などにより自動的に動作されるように構成したり、作業者が手動で動作させたりすることが可能である。

また、第２分岐管24は、例えば主集塵室22の第１分岐管23と反対側の外壁部に沿って区画されており、上流端が連通管21の第２分岐開口28にメッシュフィルタ30を介して接続され、下流端の下流開口51が吸込風路25に連通している。このため、この第２分岐管24は、連通管21および吸込風路25とともに、第１風路39から第２風路42と別個に側方に向けて分岐され吸込風路25で第１風路39に合流する第３風路52を区画している。したがって、この第３風路52は、連通管21と第２分岐管24とにより、通常の掃除に使用する第１風路39と第２風路42とから完全に隔離された集塵部を構成している。さらに、この第２分岐管24の下流側には、プリーツフィルタ43以上の目の細かさを有する塵埃捕集フィルタとしての細塵フィルタ53が設けられている。また、第２分岐管24の下流開口51には、主集塵室22の連通開口38といずれか一方を選択的に開閉する主風路切換弁55が設けられている。

細塵フィルタ53は、プリーツフィルタ43から除去された細塵D2を付着させて捕集するものである。

また、主風路切換弁55は、例えば制御手段９により開閉動作が制御され、電動送風機５の吸込側に対して第１風路39と第３風路52とのいずれか一方を選択的に連通させるものである。

吸込風路25は、主集塵室22(第１風路39)の下流側と第１分岐管23(第２風路42)および第２分岐管24(第３風路52)の下流側とがそれぞれ合流する部分である。したがって、紙パック31、プリーツフィルタ43および細塵フィルタ53は、第１風路39と第２風路42および第３風路52との合流位置よりもそれぞれ上流側に位置している。さらに、吸込風路25の図１中の上側、すなわち第２風路42側には、電動送風機室６と吸込風路25内とを連通する開口部としての第１外気取込口61が開口形成されている。したがって、この第１外気取込口61は、第２風路42を外気と連通するとともに、第２風路42のプリーツフィルタ43よりも下流側である電動送風機５の吸込側に位置している。そして、第２風路42の一部を構成する吸込風路25内には、例えば制御手段９により開閉動作される風路切換弁62が設けられている。

また、吸込風路25の図１中の下側、すなわち第３風路52側には、電動送風機室６と吸込風路25内とを連通する連通開口部としての第２外気取込口64が開口形成されている。したがって、この第２外気取込口64は、第３風路52を外気と連通するとともに、第３風路52の細塵フィルタ53よりも下流側である電動送風機５の吸込側に位置している。そして、第３風路52の一部を構成する吸込風路25内には、例えば制御手段９により開閉動作される戻し風路切換弁65が設けられている。

さらに、吸込風路25内には、紙パック31の目詰まり状態を検出する目詰まり状態検出手段67が配設されている。

第１外気取込口61は、プリーツフィルタ43の逆洗用の外気を取り込む開口であり、例えばプリーツフィルタ43の下流側面に臨むように、この下流側面の近傍の側部に形成されている。

風路切換弁62は、第１外気取込口61を開閉する第１弁体62aと、第２風路42側からの吸込風路25と電動送風機５の吸込側との連通を開閉する第２弁体62bとを有し、これら弁体62a，62bの少なくともいずれか一方が閉状態となるように、例えば制御手段９により開閉動作が制御される。

同様に、第２外気取込口64は、細塵フィルタ53の逆洗用の外気を取り込む開口であり、例えば細塵フィルタ53の下流側面に臨むように、この下流側面の近傍の側部に形成されている。

戻し風路切換弁65は、第２外気取込口64を開閉する第１弁体65aと、第３風路52側からの吸込風路25と電動送風機５の吸込側との連通を開閉する第２弁体65bとを有し、これら弁体65a，65bのいずれか一方が選択的に閉状態となるように、換言すれば、弁体65a，65bの一方が開状態のときに他方が閉状態となるように、例えば制御手段９により開閉動作が制御される。

なお、外気とは、集塵ユニット７の外部にある空気をいい、必ずしも掃除機本体１の外部の空気をいうものではない。

目詰まり状態検出手段67は、例えば電流センサ、あるいは圧力センサなどであり、例えば大小２つの異なる閾値が予め設定され、検出した値が、小さい方の閾値を越えたかどうかによって、紙パック31の袋体34の目詰まり状態を検出可能に構成されている。

そして、制御手段９は、開閉弁26、主風路切換弁55、風路切換弁62の各弁体62a，62bおよび戻し風路切換弁65の各弁体65a，65bの動作を制御することで、本体吸込口11から第１風路39を経由して電動送風機５の吸込側に連通する主風路W1を形成するとともに、電動送風機５と目詰まり状態検出手段67とを動作させることで紙パック31の目詰まり状態を検出する目詰まり検出状態と、この目詰まり検出状態で検出した紙パック31の目詰まり状態に応じて風路切換弁62の第２弁体62bによる第２風路42の下流側の電動送風機５の吸込側への開口量を変化させる吸込状態と、第３風路52を電動送風機５の吸込側に対して連通し第１外気取込口61から第２風路42および第３風路52を経由して電動送風機５の吸込側に連通するフィルタ洗浄風路W3を形成するフィルタ洗浄状態と、第２外気取込口64から第３風路52および第１風路39を経由して電動送風機５の吸込側に連通する戻し風路W4を形成する戻し状態とを所定のタイミングで切り換え可能となっている。例えば、制御手段９は、通常の掃除の際の電動送風機５の起動時に目詰まり検出状態を選択し、掃除を開始した状態で吸込状態を選択し、掃除を終了する際にフィルタ洗浄状態を選択し、目詰まり状態検出手段67により検出した紙パック31の目詰まり状態が所定以上である場合、すなわち検出した値が大きい方の閾値を越えている状態で、戻し状態を選択するように設定されている。

次に、上記第１の実施の形態の動作を説明する。

まず、本体吸込口11にホース体12、延長管16および床ブラシ17を順次連通接続するとともに、本体ケース４の蓋体３を開けて集塵ユニット７を装着し、蓋体３を閉じる。

そして、本体ケース４から電源コード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14を把持して所定の設定ボタン15を操作すると、制御手段９が電動送風機５を駆動させる。

同時に、制御手段９は、開閉弁26を開き、主風路切換弁55にて第３風路52側を電動送風機５の吸込側に対して遮断して第１風路39側を電動送風機５の吸込側に連通させ、風路切換弁62の各弁体62a，62bを閉じて、目詰まり状態検出手段67を駆動させて、目詰まり検出状態を選択する。

このとき、電動送風機５の負圧は、集塵ユニット７において紙パック31のみに作用し、プリーツフィルタ43および細塵フィルタ53には作用しないので、目詰まり状態検出手段67にて検出した目詰まり状態は、紙パック31の目詰まり状態を正確に反映したものとなる。

次いで、制御手段９は、目詰まり検出状態で検出した紙パック31の段階的な目詰まり状態に対応して、風路切換弁62の第２弁体62bによる第２風路42の下流側の電動送風機５の吸込側への開口量を変化させる。

すなわち、紙パック31が全く目詰まりしていない状態では、風路切換弁62を閉じて、図１に示す状態のままとし、紙パック31に粗塵D1が捕集されている図２に示す状態では、風路切換弁62の第２弁体62bを全開して、副風路W2を形成する(図６中のＡ点)。

このとき、上記図１に示す状態では、吸込風の全てが第１風路39を介して主風路W1を通過する。また、上記図２に示す状態では、主風路W1を通過する吸込風が減少し、その減少分と略等しい吸込風が第２風路42を介して副風路W2を通過する。

この結果、両風路39，42を通過する吸込風の総量は、殆ど変化しない。

そして、吸込風に含まれる塵埃のうち、比較的重量が大きい粗塵D1は、主風路W1を通過する吸込風に沿って連通管21を直進し、主集塵室22の紙パック31の袋体34内に収容される。なお、紙パック31の袋体34内に捕集された粗塵D1は、主風路W1を通過する吸込風により圧縮される。

また、副風路W2が形成されている状態では、吸込風に含まれる塵埃のうち、比較的重量が小さい細塵D2が、第１分岐開口27にて副風路W2へと分岐する吸込風に沿ってメッシュフィルタ29を通過し、さらに第１分岐管23内を進んでプリーツフィルタ43に捕集される。

紙パック31を通過した主風路W1側の吸込風とプリーツフィルタ43を通過した副風路W2側の吸込風とは、それぞれ吸込風路25で合流し、電動送風機５へと吸い込まれ、この電動送風機５を通過して排気風となり、図示しない排気孔から掃除機本体１の外部へと排気される。

さらに、掃除を終了する際に、作業者が設定ボタン15を操作すると、制御手段９は、除塵手段45を例えば所定時間動作させてプリーツフィルタ43にて捕集した細塵D2を落とすとともに、図３に示すように、開閉弁26を閉じ、主風路切換弁55にて第１風路39側を電動送風機５の吸込側に対して遮断して第３風路52側を電動送風機５の吸込側に連通させ、風路切換弁62の第１弁体62aを開き、第２弁体62bを閉じ、戻し風路切換弁65の第１弁体65aを閉じ、第２弁体65bを開いて、フィルタ洗浄状態に切り換え、電動送風機５の負圧が、第１外気取込口61、第１分岐管23、第２分岐管24および吸込風路25と順次作用するフィルタ洗浄風路W3を形成する。なお、除塵手段45を駆動させている間は、電動送風機５を停止させていてもよい。

このとき、第２風路42側からの空気は、連通管21の各メッシュフィルタ29，30を直接通過せず、これらメッシュフィルタ29，30の下側から第３風路52内へと通過する。

この結果、プリーツフィルタ43を下流側から上流側へと通過する空気によりプリーツフィルタ43が逆洗されるとともに、このプリーツフィルタ43から除去された細塵D2および除塵手段45によりプリーツフィルタ43から落とされた細塵D2が、第１分岐管23および第２分岐管24を経由して細塵フィルタ53へと移動されて、この細塵フィルタ53に捕集される。

さらに、制御手段９は、紙パック31、あるいは細塵フィルタ53で捕集した塵埃の量が予め設定された所定量以上である際、すなわち目詰まり状態検出手段67により検出した目詰まり状態が所定以上である際に、図４に示すように、主風路切換弁55(図示せず)にて第１風路39側および第３風路52側をそれぞれ電動送風機５の吸込側に対して連通させ、風路切換弁62の第１弁体62aを閉じ、第２弁体62bを開き、戻し風路切換弁65の第１弁体65aを開き、第２弁体65bを閉じて、戻し状態に切り換え、電動送風機５の負圧が、第２外気取込口64、第２分岐管24、主集塵室22および吸込風路25と順次作用する戻し風路W4を形成する。

この結果、細塵フィルタ53を下流側から上流側へと通過する空気により細塵フィルタ53が逆洗され、この細塵フィルタ53から除去された細塵D2が、第２分岐管24およびメッシュフィルタ30を経由して主集塵室22の紙パック31へと移動されて、この紙パック31の袋体34に捕集される。

この後、制御手段９は、所定時間が経過すると、電動送風機５を停止させて、電気掃除機の運転を停止する。

そして、紙パック31に所定量以上の塵埃が溜まった場合には、蓋体３を開けて紙パック31を主集塵室22から取り外して塵埃とともに廃棄し、新たな紙パック31を主集塵室22に装着する。

上述したように、上記第１の実施の形態では、第１風路39の第２風路42および第３風路52との合流位置である吸込風路25よりも上流側に紙パック31を設け、この吸込風路25よりも上流側の第２風路42に補助的なプリーツフィルタ43を設け、かつ、本体吸込口11から第１風路39を経由して電動送風機５の吸込側に連通する主風路W1を形成するとともに第２風路42の下流側を電動送風機５の吸込側に対して閉塞した状態で電動送風機５と目詰まり状態検出手段67とを駆動させて紙パック31の目詰まり状態を検出する目詰まり検出状態と、この目詰まり検出状態で紙パック31の目詰まりを検出すると、第２風路42の下流側を電動送風機５の吸込側の開口量を切り換える、具体的には第２風路42の下流側を電動送風機５の吸込側に対して全開にする吸込状態とを切り換え可能とする構成とした。

このため、第１風路39にて紙パック31に捕集する塵埃量が増加して第１風路39の紙パック31が目詰まり状態になったことを目詰まり検出状態にて目詰まり状態検出手段67が検出すると、吸込状態で、吸い込んだ空気とともに塵埃を第２風路42からプリーツフィルタ43へと分岐させることができ、吸込風の総量の低下が抑制され、紙パック31の目詰まりの度合いに対応する吸込力の経時的な低下を抑制できる。

すなわち、従来の場合には、風路を複数に分岐しても、電動送風機５へと吸い込まれる際に最終的に通過するフィルタが１つであるため、図６のグラフの破線に示すように、吸込量が増加してこのフィルタが目詰まりすると、吸込力(風量)が低下してしまうのに対して、本実施の形態では、第１風路39と第２風路42とを分岐して区画して、これら風路39，42の合流位置よりも上流側に紙パック31およびプリーツフィルタ43を設けることで、メインで用いる第１風路39の紙パック31が次第に目詰まりしても、吸込風は第２風路42側へとバイパス可能となり、吸込風の総量の低下を抑制して、図６のグラフの実線に示すように、吸込力の経時的な低下を抑制できる。

しかも、目詰まり検出状態で紙パック31の目詰まりが検出されない場合には、第２風路42側へと吸込風をバイパスしないことで、第１風路39の通気量を確保し、紙パック31内に捕集した粗塵D1を、吸込風により確実に圧縮でき、紙パック31の容量を有効に利用できる。

また、フィルタ洗浄状態時には、第１外気取込口61から吸い込んだ外気によりプリーツフィルタ43を逆洗し、このプリーツフィルタ43に捕集した細塵D2を細塵フィルタ53に捕集することで、プリーツフィルタ43の目詰まりを防止し、第２風路42の通気性を確保して、吸込状態での第２風路42へバイパスされる吸込風の風量を確保できる。

すなわち、吸込状態でプリーツフィルタ43にて捕集した細塵D2を、通常の掃除に用いる風路である第１風路39および第２風路42中から完全に隔離して、通常の掃除に用いない第３風路52内に捕集することで、第１風路39および第２風路42内にて細塵D2を捕集し続けることがなく、経時的な吸込力の低下を確実に抑制できる。

また、第２外気取込口64から第３風路52および第１風路39を経由して電動送風機５の吸込側に連通する戻し風路W4を形成する戻し状態に切り換え可能とすることで、この戻し状態時には、第２外気取込口64から吸い込んだ外気により細塵フィルタ53を逆洗し、細塵フィルタ53に捕集したプリーツフィルタ43の細塵D2を紙パック31へと移動させることで、細塵フィルタ53の目詰まりを防止して、フィルタ洗浄状態でプリーツフィルタ43から移動させた細塵D2を細塵フィルタ53で確実に捕集できる。

さらに、第１風路39を本体吸込口11から直線状に設け、第２風路42を第１風路39から側方に向けて分岐することで、吸込状態時に、紙パック31に溜まった塵埃が多くなり第１風路39を通過する吸込風の風量が低下しても、粗塵D1は慣性により連通管21を直進して開口36から紙パック31内へと捕集されるので、集塵効率の低下を防止できる。

そして、第１風路39と第２風路42との分岐部に、紙パック31の袋体34以上に目が粗いメッシュフィルタ29を設けることで、粗塵D1が第２風路42側に吸い込まれることをメッシュフィルタ29で防止し、塵埃を確実に慣性分離できる。

また、主フィルタとして、第１風路39を構成する主集塵室22に対して着脱自在の紙パック31を用いることで、粗塵D1がいっぱいに溜まった場合には紙パック31を廃棄して新たな紙パック31を主集塵室22に取り付けることにより、吸込状態などで第１風路39を通過する吸込風の風量を維持できる。

さらに、プリーツフィルタ43で捕集した細塵D2は、フィルタ洗浄状態に切り換わる前に除塵手段45により除去されるので、プリーツフィルタ43の目詰まりを、より確実に抑制できる。

そして、主風路W1と副風路W2との風量は、紙パック31の目詰まり状態に対応して自動的に分配されるとともに、作業者の掃除動作に応じて制御手段９により吸込状態、フィルタ洗浄状態および戻し状態がそれぞれ自動的に切り換えられることで、作業者が特に意識せずとも通常の掃除動作をするだけで容易に吸込力を維持でき、かつ、紙パック31の交換の頻度およびプリーツフィルタ43などのメンテナンスの頻度が低下して、使い勝手が良好になる。

なお、上記第１の実施の形態において、第２弁体62bは、紙パック31の目詰まり時に全開するものの他に、全閉状態よりも大きく全開状態未満の開口量で開くものも含むものとする。

次に、第２の実施の形態を図面を参照して説明する。なお、上記第１の実施の形態と同様の構成および作用については、同一符号を付してその説明を省略する。

この第２の実施の形態は、目詰まり状態検出手段67に複数、例えば５つの異なる閾値が予め設定され、検出した値がこれら閾値を超えたかどうかによって、紙パック31の袋体34の目詰まり状態を段階的に検出可能に構成されている。

具体的に、制御手段９は、図７に示す目詰まり検出状態で検出した紙パック31の段階的な目詰まり状態に対応して、風路切換弁62の第２弁体62bによる第２風路42の下流側の電動送風機５の吸込側への開口量を変化させる。

すなわち、紙パック31が全く目詰まりしていない状態では、風路切換弁62を閉じて、図７に示す状態のままとし、紙パック31に粗塵D1が若干捕集されている図８に示す第１状態では、風路切換弁62の第２弁体62bを例えば２５％開いて、副風路W2を形成し(図１２中のＢ点)、紙パック31に粗塵D1がさらに捕集されている図９に示す第２状態では、風路切換弁62の第２弁体62bを例えば５０％開いて、副風路W2を形成し(図１２中のＣ点)、紙パック31に粗塵D1がさらに捕集されている図１０に示す第３状態では、風路切換弁62の第２弁体62bを例えば７５％開いて、副風路W2を形成し(図１２中のＤ点)、紙パック31に粗塵D1がいっぱいに捕集されている図１１に示す第４状態では、風路切換弁62の第２弁体62bを例えば全開して、副風路W2を形成する(図１２中のＥ点)。

このとき、上記図７に示す状態では、吸込風の全てが第１風路39を介して主風路W1を通過する。また、上記図８ないし図１１に示す各状態では、主風路W1を通過する吸込風が減少し、その減少分と略等しい吸込風が第２風路42を介して副風路W2を通過する。

この結果、両風路39，42を通過する吸込風の総量は、殆ど変化しない。

また、掃除を終了する際に、作業者が設定ボタン15を操作すると、制御手段９は、上記第１の実施の形態と同様に除塵手段45を例えば所定時間動作させてプリーツフィルタ43にて捕集した細塵D2を落とすとともに、フィルタ洗浄状態に切り換えてフィルタ洗浄風路W3を形成してプリーツフィルタ43を洗浄して細塵フィルタ53へと細塵D2を移動させ、さらに、紙パック31、あるいは細塵フィルタ53で捕集した塵埃の量が予め設定された所定量以上である際、すなわち目詰まり状態検出手段67により検出した目詰まり状態が所定以上である際に、戻し状態に切り換えて戻し風路W4を形成して、細塵フィルタ53で捕集した細塵D2を紙パック31へと移動させる。

この結果、上記第１の実施の形態と同様の作用効果を奏することができるとともに、第２風路42の下流側の電動送風機５の吸込側への開口量を目詰まり状態に対応して段階的に変化させることで、主風路W1側の風量と副風路W2側の風量とを目詰まり状態に対応して適した状態にきめ細かく設定できる。

なお、上記第２の実施の形態において、吸込状態での第２風路42の下流側の開口量は、４段階に限らず、３段階、あるいは５段階以上に変化させてもよく、また、各段階間での開口量の変化量も一定としなくてもよい。

また、上記各実施の形態において、除塵手段45は、電気掃除機の構成を簡略化するために設けない構成とすることも可能である。

さらに、主フィルタとしては、紙パック31以外の任意の濾過分離体を用いることができる。

そして、メッシュフィルタ29，30は、必ずしも設けなくてもよい。

また、第２風路42および第３風路52は、それぞれ複数設けてもよい。

さらに、制御手段９によるフィルタ洗浄状態および戻し状態への切り換えのタイミングは、作業者が所定の手動入力をした場合に切り換える構成とするなど、任意に設定できる。

そして、各風路切換弁62，65は、第１弁体62a，65aと第２弁体62b，65bとを備える構成としたが、目詰まり検出状態と吸込状態とで第２風路42の第１外気取込口61よりも電動送風機５の下流側とこの電動送風機５とを連通させ、フィルタ洗浄状態で目詰まり検出状態および吸込状態で第１外気取込口61と第２風路42とを連通させるもの、および、吸込状態とフィルタ洗浄状態とで第３風路52の第２外気取込口64よりも電動送風機５の下流側とこの電動送風機５とを連通させ、戻し状態で第２外気取込口64と第３風路52とを連通させるものであれば、それらの構成は任意に設定できる。

また、各弁26，55，62，65は、制御手段９により自動で開閉を切り換える構成としたが、作業者が任意のタイミングで手動により開閉を切り換えるように構成してもよい。

さらに、フィルタ洗浄状態時において、本体吸込口11に接続されているホース体12、延長管16および床ブラシ17は、風路抵抗となっているから、開閉弁26を閉じずとも第１外気取込口61から取り込んだ外気は本体吸込口11からホース体12側である上流側へと逆流することはないので、開閉弁26を設けない構成としても、上記各実施の形態と同様の作用効果を奏することが可能である。この場合には、構成および制御手段９による制御をそれぞれ簡略化できる。

そして、第１外気取込口61は、プリーツフィルタ43の上流側に設けて、フィルタ洗浄状態でプリーツフィルタ43の上流側面に沿って外気を吸い込み、このプリーツフィルタ43の上流面を洗浄するように構成してもよい。この場合には、プリーツフィルタ43の折り目方向に沿って第１外気取込口61の開口方向を設定することが好ましく、また、主風路切換弁55は、第１風路39と第３風路52とのいずれか一方を選択的に電動送風機５の吸込側に連通させるように構成し、第１状態および第３状態で第１風路39を電動送風機５の吸込側に連通させ、第２状態で第３風路52を電動送風機５の吸込側に連通させるようにする。

同様に、第２外気取込口64は、細塵フィルタ53の上流側に設けて、戻し状態で細塵フィルタ53の上流側面に沿って外気を吸い込み、この細塵フィルタ53の上流面を洗浄するように構成してもよい。

また、主風路切換弁55は、電動送風機５の吸込側に対して第１風路39を遮断する際には、例えば紙パック31の上流側を閉塞するように構成することも可能である。

さらに、制御手段９は、戻し状態を選択しないように設定することも可能である。この場合には、例えば細塵フィルタ53を第３風路52に対して着脱可能とした使い捨てのフィルタとすることにより、細塵フィルタ53が目詰まりした際にこの細塵フィルタ53を廃棄して新たな細塵フィルタ53を取り付けることで、第３風路52側の通気量を確保できる。

また、第３風路52、細塵フィルタ53、主風路切換弁55および戻し風路切換弁65などを設けない構成とすることも可能である。

さらに、所定時間毎に目詰まり検出状態に切り換えて目詰まり状態を検出するようにしてもよい。

そして、電気掃除機の細部は、上記構成に限定されるものではなく、電気掃除機としては、キャニスタ型に限らず、例えば自走式(走行補助式)や自律走行式(ロボット式)の電気掃除機などでもよく、また、例えば床ブラシ17が掃除機本体１の下面に直接形成されたアップライト型、あるいはハンディ型などであっても対応させて用いることができる。

本発明の第１の実施の形態の電気掃除機の目詰まり検出状態を示す説明平面図である。 同上電気掃除機の吸込状態の主フィルタに塵埃が捕集された状態を示す説明平面図である。 同上電気掃除機のフィルタ洗浄状態を示す説明平面図である。 同上電気掃除機の戻し状態を示す説明平面図である。 同上電気掃除機を示す斜視図である。 同上電気掃除機の吸込量と風量との関係を示すグラフである。 本発明の第２の実施の形態の電気掃除機の目詰まり検出状態を示す説明平面図である。 同上電気掃除機の吸込状態の第１状態を示す説明平面図である。 同上電気掃除機の吸込状態の第２状態を示す説明平面図である。 同上電気掃除機の吸込状態の第３状態を示す説明平面図である。 同上電気掃除機の吸込状態の第４状態を示す説明平面図である。 同上電気掃除機の吸込量と風量との関係を示すグラフである。

符号の説明

１ 掃除機本体
５ 電動送風機
７ 集塵部としての集塵ユニット
11 本体吸込口
26 開閉弁
31 主フィルタとしての紙パック
39 第１風路
42 第２風路
43 補助フィルタとしてのプリーツフィルタ
52 第３風路
53 塵埃捕集フィルタとしての細塵フィルタ
61 開口部としての第１外気取込口
62 風路切換弁
64 連通開口部としての第２外気取込口
67 目詰まり状態検出手段
W1 主風路
W2 副風路
W3 フィルタ洗浄風路
W4 戻し風路

Claims (7)

1. 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集塵部と、
   この集塵部の上流側に連通して前記掃除機本体に設けられた本体吸込口とを具備し、
   前記集塵部は、
   前記本体吸込口の下流側から前記電動送風機の吸込側に連通する第１風路と、
   前記電動送風機の駆動により前記本体吸込口を介して吸い込んだ空気に含まれる塵埃を慣性分離するように前記本体吸込口の下流側にて前記第１風路から分岐され、前記第１風路と合流して前記電動送風機の吸込側に連通する第２風路と、
   前記第１風路の前記第２風路との合流位置よりも上流側に設けられ、塵埃を捕集する主フィルタと、
   前記第２風路の前記合流位置よりも上流側に設けられ、塵埃を捕集する補助フィルタとを備え、
   前記主フィルタの目詰まり状態を検出する目詰まり状態検出手段を具備し、
   前記本体吸込口から前記第１風路を経由して前記電動送風機の吸込側に連通する主風路を形成するとともに前記第２風路の下流側を前記電動送風機の吸込側に対して閉塞した状態で前記電動送風機と前記目詰まり状態検出手段とを駆動させて前記主フィルタの目詰まり状態を検出する目詰まり検出状態と、この目詰まり検出状態で前記主フィルタの目詰まり状態を前記目詰まり状態検出手段により検出すると、前記第２風路の下流側の前記電動送風機の吸込側への開口量を切り換えて副風路を形成する吸込状態とを切り換え可能である
   ことを特徴とした電気掃除機。
2. 目詰まり状態検出手段により目詰まり状態を検出する毎に、この検出した目詰まり状態に対応して第２風路の下流側の電動送風機の吸込側への開口量を変化させる
   ことを特徴とした請求項１記載の電気掃除機。
3. 電動送風機の起動時に目詰まり検出状態に切り換える
   ことを特徴とした請求項１または２記載の電気掃除機。
4. 所定時間毎に目詰まり検出状態に切り換える
   ことを特徴とした請求項１ないし３いずれか一記載の電気掃除機。
5. 第２風路の下流側の電動送風機の吸込側に対する開口量を変化させる風路切換弁を具備し、
   前記風路切換弁は、目詰まり検出状態で、前記第２風路の下流側を前記電動送風機の吸込側に対して閉塞し、吸込状態で、前記目詰まり検出状態にて前記目詰まり状態検出手段により検出した目詰まり状態に応じて前記開口量を可変させる
   ことを特徴とした請求項１ないし４いずれか一記載の電気掃除機。
6. 第２風路を外気と連通する開口部と、
   本体吸込口と集塵部との連通を開閉する開閉弁とを具備し、
   集塵部は、
   第１風路に対して第２風路と別個に分岐され、前記第１風路と合流して前記電動送風機の吸込側に連通する第３風路と、
   この第３風路に設けられ、補助フィルタ以上に目が細かい塵埃捕集フィルタとを備え、
   前記第３風路を前記電動送風機の吸込側に対して連通し前記開口部から前記第２風路および前記第３風路を経由して前記電動送風機の吸込側に連通するフィルタ洗浄風路を形成するフィルタ洗浄状態に切り換え可能であり、
   前記開閉弁は、目詰まり検出状態および吸込状態で開き、少なくともフィルタ洗浄状態で閉じる
   ことを特徴とした請求項１ないし５いずれか一記載の電気掃除機。
7. 第３風路を外気と連通する連通開口部を具備し、
   第１風路を介して前記第３風路を電動送風機の吸込側に対して連通し前記連通開口部から前記第３風路および前記第１風路を経由して前記電動送風機の吸込側に連通する戻し風路を形成する戻し状態に切り換え可能である
   ことを特徴とした請求項６記載の電気掃除機。

Images