JP2011041732A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】濾過フィルターに付着した塵埃を除去する効果を高めた電気掃除機を提供する。
【解決手段】塵埃を吸引するための電動送風機２１と、この電動送風機２１によって吸引した塵埃を捕集する集塵ケース５と、この集塵ケース５内に設けられ粗塵を濾過するための第１の濾過フィルター２７ａと、集塵ケース５内における第１の濾過フィルター２７ａの下流側に設けられ細塵を濾過するための第２の濾過フィルター２７ｂと、第１の濾過フィルター２７ａと第２の濾過フィルター７ｂの少なくとも一方に直線往復運動を作用させる除塵機構とを備えている。これにより、除塵機構が高速で往復運動することで、濾過フィルター全体が高速で揺さぶられ、濾過フィルター表面全体の細塵に対して表面剥離の慣性力が高速で作用するから、濾過フィルターの除塵を効率的に行うことができる。
【選択図】図６

Description

本発明は、粗塵と細塵を濾過する各々の濾過フィルターを同時に除塵して、塵埃を吸引しても吸込力が低下しにくい電気掃除機に関するものである。

近年、吸引風の気流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電気掃除機、いわゆるサイクロン型の電気掃除機が注目を浴びている。この種の電気掃除機は、集塵ケース内に旋回気流を発生させて、旋回気流の遠心力により、吸引した空気流から塵埃を分離し、分離した塵埃を集塵ケース内に堆積させる構成であり、集塵ケースと電動送風機との連通部分には濾過フィルターが設けられている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−８０１４６号公報

一般的なサイクロン型電気掃除機の場合、集塵ケースの外部から内部へ至る吸気経路を大きく曲げて旋回気流を発生させる必要があるために、その集塵ケースの吸入から排気に至る経路での圧力損失が大きくなり、吸込仕事率が低くなるという課題を有している。そのため、粗塵を濾過分離する第１のフィルターと、その下流に細塵を濾過分離する第２のフィルターとを集塵ケース内に配置し、第２のフィルター表面に付着した細塵を、第２のフィルター下流側に設けた除塵子で除去することで、吸込仕事率を高位に保っていた。

しかしこの構成の場合、フィルターの山を除塵子が乗り越える際のばねの回復力によってフィルター表面に除塵子を当てることで衝撃力を作用させているため、衝撃力をさらに高めると、フィルター自体が座屈してしまう危険性がある。そのため、ばねの反発力を制限する必要があり、除塵子からの衝撃力が伝搬する局所的な範囲でしか除塵できないことから、充分な除塵効果を得るのは困難であった。

本発明は、このような課題を解決するもので、濾過フィルターに付着した塵埃を除去する効果を高めた電気掃除機を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の電気掃除機は、塵埃を吸引するための電動送風機と、この電動送風機によって吸引した塵埃を捕集する集塵ケースと、この集塵ケース内に設けられ粗塵を濾過するための第１の濾過フィルターと、前記集塵ケース内における前記第１の濾過フィルターの下流側に設けられ細塵を濾過するための第２の濾過フィルターと、前記第１の濾過フィルターと前記第２の濾過フィルターの少なくとも一方に直線往復運動を作用させる除塵機構とを備えたものである。

これにより、除塵機構が高速で往復運動することで、濾過フィルター全体が高速で揺さぶられ、濾過フィルター表面全体に付着した細塵に対して表面剥離の慣性力が作用するから、濾過フィルター表面全体の塵埃を除塵することができる。

本発明の電気掃除機は、濾過フィルター全体を高速で揺さぶり、濾過フィルター表面全体に付着した細塵に対して表面剥離の慣性力を作用させ、濾過フィルター表面全体の塵埃を除塵することができる。

本発明の実施の形態１における電気掃除機の全体図 同電気掃除機の本体要部の構成を示す断面図 （ａ）同電気掃除機の集塵ケースの正断面図、（ｂ）同集塵ケースの側断面図、（ｃ）（ｂ）のＡ−Ａ断面図、（ｄ）（ｂ）のＢ−Ｂ断面図 （ａ）同電気掃除機の集塵ケースにおける吸引口付近の気流を示す平断面図、（ｂ）同集塵ケースにおける濾過フィルター付近の気流の流れを示す平断面図、（ｃ）同集塵ケースにおける縦方向の気流の流れを示す縦断面図 同実施の形態１に係る集塵ケースの構造を示す正断面図 同集塵ケースの除塵構造を示す平断面図 同実施の形態１に係るリニアモーターの構造を示す斜視図 同リニアモーターの動作原理図 その他の駆動源の平面構造図 同実施の形態２に係る集塵ケースの構造を示す正断面図 同実施の形態２に係る集塵ケースの除塵構造を示す平断面図 その他の実施形態に係る集塵ケースの構造を示す正断面図

第１の発明は、塵埃を吸引するための電動送風機と、この電動送風機によって吸引した塵埃を捕集する集塵ケースと、この集塵ケース内に設けられ粗塵を濾過するための第１の濾過フィルターと、前記集塵ケース内における前記第１の濾過フィルターの下流側に設けられ細塵を濾過するための第２の濾過フィルターと、前記第１の濾過フィルターと前記第２の濾過フィルターの少なくとも一方に直線往復運動を作用させる除塵機構とを備えている電気掃除機である。

これにより、除塵機構が高速で往復運動することで、濾過フィルター全体が高速で揺さぶられ、濾過フィルター表面全体に付着した細塵に対して表面剥離の慣性力を作用するから、濾過フィルター表面全体の塵埃を除塵することができる。

第２の発明は、特に第１の発明の除塵機構が直線往復運動を行うリニアモーターで構成されている。これにより、リニアモーターの直線往復運動で濾過フィルターを高速に揺さぶる（例えば、１分間に約７０００〜１３０００往復）ことができ、濾過フィルター全体に付着した塵埃を振るい落とすことができる。

第３の発明は、特に第１の発明の除塵機構は、除塵機構は、回転モーターと、前記回転モーターの回転運動を直線往復運動に変換するクランク機構とで構成されている。これにより、通常の回転モーターで濾過フィルターを高速に直線往復運動させて揺さぶることができ、濾過フィルター全体に付着した塵埃を振るい落とすことができる。

第４の発明は、特に第２または第３の発明の第１および第２の濾過フィルターと除塵機構とを連結する連結部を備えている。これにより、構成を複雑にさせずに第２の濾過フィルターから第１の濾過フィルターに高速の往復直線運動を作用させて、濾過フィルター全体に付着した塵埃を振るい落とすことができる。

第５の発明は、特に第１〜第４のいずれか１つの発明の除塵機構が、第２の濾過フィルター面に平行かつ水平方向および垂直方向の両方向、もしくはその少なくとも１方向の往
復動作を行うことを特徴とする。これにより、濾過フィルター表面に付着した細塵は、濾過フィルター表面に対して垂直方向、もしくは濾過フィルター表面に対して水平方向に作用する慣性力によって濾過フィルター表面から剥離する。

第６の発明は、特に特に第１〜第５のいずれか１つの発明における第１および第２の濾過フィルターは、集塵ケースの保持部との間に緩衝材を介して保持されている。これにより、濾過フィルターは、集塵ケースとの間のエアタイト性を確保しつつ、濾過フィルターを直線往復運動させて、濾過フィルター全体に付着した塵埃を振るい落とすことができる。

第７の発明は、特に第１〜第６のいずれか１つの発明の除塵機構は、電動送風機で吸引中に動作するものである。これにより、吸引中に第１の濾過フィルター面に向かって直進成分を持った空気に乗って流れてくる塵埃に対して、第１の濾過フィルターの往復動作で塵埃が濾過フィルターの非通気面に衝突する確率が増加し、空気との分離効果が増幅されるため、第２の濾過フィルターへの細塵付着が減少し、濾過フィルターへの除塵効果をさらに高めることができる。

第８の発明は、特に第１〜第７のいずれか１つの発明において、第２の濾過フィルターは、メンブレンフィルターをプリーツ状に折り返して構成されたものであり、除塵機構は、前記第２の濾過フィルターを叩く除塵子と、前記除塵子に直線往復運動を与える駆動源とから成り、前記除塵子は前記第２の濾過フィルター下流側に配置し、その形状を前記第２の濾過フィルターのプリーツ形状とは一様に隙間を持たせたオフセット形状にしたものであり、前記隙間は、駆動源の振幅の１／２に対して２０〜８０％の距離となる値で設定したものである。

これにより、除塵子が濾過フィルター面に対してほぼ垂直方向の押出し作用を与えるが、除塵子は高速で往復運動するから、押出しの加速度が大きく、フィルター表面に付着した細塵に与える運動量が大きくなるため、濾過フィルター表面の付着強度よりも慣性力が勝り、濾過フィルター表面から剥離することで除塵することができる。

第９の発明は、特に第１〜第８のいずれか１つの発明の除塵機構と、前記除塵機構を駆動する電源とを１つの集塵ケース内に備えたものである。これにより、掃除機本体から集塵ケースを取り外して集塵したゴミを捨てる際、集塵ケースに配置した除塵機構を動作させて、さらに濾過フィルターを入念に除塵（メンテナンス）することができ、手を汚さずに作業することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における電気掃除機の全体構成を示す全体構成図、図２は同電気掃除機の本体の断面構造を示す断面図、図３は同電気掃除機の集塵ケースの構造を示す構成図、図４は同電気掃除機の集塵動作を説明するための説明図である。

図１に示すように、掃除機本体１の外部には、車輪３およびキャスター４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。集塵ケース５上部に設けられた吸引口６には、吸引ホース７、延長管８が順次接続されており、延長管８の先端に吸込具９を取り付けられている。

図２に示すように、掃除機本体１内には、電動送風機２１が内蔵され、電動送風機２１
の上流側には、通気口を有する隔壁２６を介して集塵ケース５が掃除機本体１に対して着脱自在に設置されている。そして、電動送風機２１を運転することにより、家屋の床面上の塵埃を吸引することができ、集塵ケース５は吸引した塵埃を含む空気が導入されるようになっている。

また、集塵ケース５は、径の異なる複数の中空円筒を多段に連ねた形状からなり、上段から順にケース上部２２ａ、ケース中央部２２ｂ、塵埃収容部２４からなる３段構成である。このケース上部２２ａとケース中央部２２ｂとが塵埃分離部２３を構成し、塵埃分離部２３には円筒状の濾過フィルター２７を設置している。最下段に在る塵埃収容部２４は、塵埃分離部２３で分離した塵埃を堆積する。ケース上部２２ａの接線方向には吸引口６を備えており、吸引口６は塵埃を含む空気をケース上部２２ａの外部から接線方向に沿って内部へ導入する。

集塵ケース５は、吸引口６から最下段の塵埃収容部２４まで連通されており、吸引口６から電動送風機２１に至る風路は、集塵ケース５の塵埃分離部２３に設けた開口部２５にて掃除機本体１の隔壁２６と連通させて形成している。

この円筒状の濾過フィルター２７は、上流側に粗塵を濾過するための円筒形状の第１の濾過フィルター２７ａと、この第１の濾過フィルターより下流側の外周に設けた細塵を濾過するための円筒形状の第２の濾過フィルター２７ｂとの２層構造になっており、集塵ケース５の吸引口６と電動送風機２１とを連通する主風路（第１の風路）２９ａの途中に配置されている。

また、吸引口６から電動送風機２１に至る主風路２９ａは、第１の濾過フィルター２７ａ内から第２の濾過フィルター２７ｂ外周の空間全周にわたり設けられている。さらに、塵埃収容部２４の上部周辺部に第３の濾過フィルター２８を設け、第３の濾過フィルター２８から第２の濾過フィルター２７ｂを経由して電動送風機２１へと連通する副風路２９ｂを設けている。

次に、図３（ａ）、図３（ｂ）、図３（ｃ）、図３（ｄ）に基づいて、集塵ケース５と円筒状の濾過フィルター２７の詳細について説明する。

図３（ａ）に示すように、集塵ケース５は、縦型の中空円筒を３段に連ねた形状であり、図３（ｃ）に示すように、吸引口６は、ケース上部２２ａの円周断面の接線方向から気流が流入するように、ケース上部２２ａの円心から偏心した位置に配置されている。

なお、本実施の形態１では、集塵ケース５を中空円筒状としたが、真円に限定するものではなく、楕円形状、８角形や１０角形などの多角形形状等でもよい。即ち、吸引口６より接線方向から流入した気流が、集塵ケース５の内面に沿って旋回気流を生じさせる形状であれば良い。

また、これと同様に円筒状の濾過フィルター２７は、真円に限定するものではなく、楕円形状や８角形や１０角形などの多角形形状等でもよく、集塵ケース５の内面に沿って発生した旋回気流が、第１の濾過フィルター２７ａ内の円筒中空部で発生し得る形状であれば良い。例えば、吸入口６が中央に位置していても、案内路やガイド等を用いて旋回気流を発生するように構成しても構わない。

従って、塵埃分離部２３におけるケース上部２２ａ内面に沿って発生した旋回気流ならびに、第１の濾過フィルター２７ａ内の円筒中空部に発生した旋回気流を形成する通路を旋回気流通風路とするものである。

また旋回気流を塵埃収容部２４方向に発生させるよう、吸引口６の配置は、塵埃分離部２３に設けた開口部２５の上端部よりも吸引口６の下端部が上方になるよう配置し、さらに円筒状の濾過フィルター２７の通気部を吸引口６より塵埃収容部２４側に構成されているものである。この様に吸引口６の配置を開口部２５より高くし、円筒状の濾過フィルター２７の通気部を吸引口６より塵埃収容部２４側に構成することで、吸引口６からケース上部２２ａの接線方向より導入された空気は、開口部２５側の吸引力作用で下方向へ下降しながら水平方向へ旋回する旋回気流を発生する。

集塵ケース５の下部には、吸引した塵埃を堆積させる塵埃収容部２４が設けられており、その塵埃収容部２４側の集塵ケース５の底面は、開閉蓋３１となっており、ヒンジ３２を介して開閉蓋３１を開き、塵埃収容部２４内の塵埃を排出できるように構成されている。

図３（ｂ）に示すように、円筒形状の集塵ケース５の吸引口６と塵埃収容部２４の間の内壁には、集塵ケース５と円筒状の濾過フィルター２７間の外側全周にわたり設けた空間部３３が形成されており、集塵ケース５内部と電動送風機２１の吸引口がこの空間部３３を介して連通することとなる。さらに、集塵ケース５のケース上部２２ａの内面は、円筒状の濾過フィルター２７を構成する内側の第１の濾過フィルター２７ａの内面と全体として１つの面となっている。

図３（ｄ）に示すように、円筒状の濾過フィルター２７は、円筒形状の集塵ケース５内部を取り囲むように円筒形状となっている。そして、吸引気流に対して上流側（内側）に位置する第１の濾過フィルター２７ａは、吸引気流中の塵埃から綿埃、毛髪などの比較的サイズの大きい塵埃（粗塵）を除塵するものである。第１の濾過フィルター２７ａの下流側（外側）に位置する第２の濾過フィルター２７ｂは、粒子径の細かい砂塵、花粉、ダニ糞などの塵埃（細塵）を気流中から除塵するものである。

第１の濾過フィルターは、貫通孔３０径が１００〜３００ミクロンの微小な貫通孔３０をエッチング加工により形成した板状の金属フィルターを円筒状に曲げ加工し、曲げ加工の合わせ目、および上端および下端の枠を樹脂で一体に成型したものである。

第２の濾過フィルター２７ｂは、不織布、パルプ、ガラス繊維、ＨＥＰＡフィルターなどを用いることができるが、この実施の形態１では、塵離れ性に優れたＰＴＦＥ膜を不織布に積層したフィルターをプリーツ加工し、ひだ折りした形状部材を連結して円筒状に設置させ、合わせ目、および上端および下端の枠を樹脂で一体に成形したものである。なお、プリーツ形状のフィルターの外周部において、吸引気流の上流側にあたるプリーツ形状部材の内面のくぼみには略Ｕ字形状にＲ＝２〜５ｍｍ程度の丸みを持たせている。

また、図３（ａ）に示すように、第１の濾過フィルター２７ａおよび第２の濾過フィルター２７ｂは、集塵ケース５の保持部３４との間に弾性および気密性を有した緩衝材３５を介して保持されている。

以上のように構成された本実施の形態１の電気掃除機について、図１、図２、図４（ａ）、図４（ｂ）及び図４（ｃ）を基づいて、含塵空気から塵埃を分離し集塵する動作について説明する。

図２に示す電動送風機２１が運転開始すると、電動送風機２１は吸引気流を発生し、図１に示す吸込具９、延長管８、吸引ホース７を通じて、吸引気流とともに床面からの塵埃を集塵ケース５内に吸い込む。すると、図４（ａ）に示すように、集塵ケース５の吸引口
６が円筒断面に対して接線方向に偏心して設置されているため、吸引口６より流入した気流は、集塵ケース５の円筒断面の接線方向から侵入し旋回気流に変化する。

そして、図２に示すように、濾過フィルター２７の通気部を吸引口６より塵埃収容部２４側に配置し、吸引口６の下端を開口部２５の上端よりも上部に配置しているため、吸引口６から流入する気流は、旋回成分を持つとともに、下方向への成分も持つこととなる。従って、集塵ケース５のケース上部２２ａで発生した旋回気流は、旋回しながら下降し、円筒状の濾過フィルター２７ａ付近に到達する。そして、図４（ｂ）に示すように、第１の濾過フィルター２７ａ、第２の濾過フィルター２７ｂを順次通過し、空間部３３を通って、電動送風機２１に吸引される。

吸引気流と一緒に吸引された塵埃は、旋回気流の流れと共に旋回しながら円筒状の濾過フィルター２７に導かれる。この塵埃の内、髪の毛・糸ゴミなどの粗塵４２は、第１の濾過フィルター２７ａで濾し取られ、砂塵などの細塵４１は、第１の濾過フィルター２７ａを通過し、外側の第２の濾過フィルター２７ｂで濾し取られる。

そして、図４（ｃ）に示すように、吸引された含塵空気は、塵埃分離部２２ａ，２２ｂおよび塵埃収容部２４を合わせた容器内を旋回しながら下降し、細塵の殆どは主風路２９ａに乗って容器内の側方に抜け、粗塵は旋回気流に乗って分離され、副風路２９ｂの流れに乗って下方の塵埃収容部２４へと収容される。

次に、図５および図６に基づいて、除塵機構について説明する。図５は同電気掃除機の集塵ケースの構造を示す正断面図、図６は同電気掃除機の集塵ケース除塵構造を示す平断面図である。

図５に示すように、第２の濾過フィルター２７ｂは、外周の高さ方向のほぼ中央付近に枠状の除塵振動部５３を配置しており、除塵振動部５３は、円筒状に配置された濾過フィルターのひだ形状に沿って濾過フィルター全周を囲っており、第２の濾過フィルター２７ｂと一体に成型されている。そして、この除塵振動部５３の外周の一部には被連結部６０ｂを設けており、掃除機本体１側に配置したリニアモーター５１からの連結部５２ａと連結させている。

さらに、第１の濾過フィルター２７ａと第２の濾過フィルター２７ｂとが互いに固持されるように、第１の濾過フィルター２７ａの外周、および第２の濾過フィルター２７ｂの内周の相対する位置に係合部５２ａ及び被係合部５２ｂを４方位に配置している。

次に、図７および図８に基づいて、リニアモーター５１について説明する。図７は同電気掃除機に用いるリニアモーターの構造を示す斜視図、図８は同リニアモーターの動作原理図である。

図７に示すように、リニアモーター５１は、連結部５２ａと一体成形された遊動部５１ａと、その遊動部５１ａの両端に設けられたバネ部５１ｂと、遊動部５１ａの下方に接着固定された永久磁石で構成された固定側磁極５１ｃと、リニアモーター５１の基体に固定されたＥ字状の鉄心で構成された変位側磁極５１ｄと、その変位側磁極５１ｃの中央の磁極に巻かれた巻線５１ｅとで構成され、変位側磁極５１ｄの３つの磁極は直線上に配列されている。

そして、２つのバネ部５１ｂは、端部がリニアモーター５１の基体に嵌合され、遊動部５１ａが変位側磁極５１ｄの配列方向に遊動可能なように固定している。変位側磁極５１ｄと巻線５１ｅとが電気磁石を構成しており、巻線５１ｅを第１の方向に通電することに
より、左側の磁極、中央の磁極、右側の磁極がそれぞれＮ極、Ｓ極、Ｎ極に磁化した第１の磁化状態にすることができる。そして、巻線５１ｅを第１の方向と逆方向になる第２の方向に通電することで、左側の磁極、中央の磁極、右側の磁極がそれぞれＳ極、Ｎ極、Ｓ極に磁化した第２の磁化状態に反転することもできる。

そして、図８に示すように、電気磁石の巻線５１ｅを第１の方向に通電して変位側磁極５１ｄをＮ極、Ｓ極、Ｎ極（第１の磁化状態）の順に磁化して、固定側磁極５１ｃを図面上に上側に移動させ、次に、電気磁石の巻線５１ｅを第２の方向に通電して変位側磁極５１ｄをＳ極、Ｎ極、Ｓ極（第２の磁化状態）の順に磁化して、固定側磁極５１ｃを図面上に下側に移動させ、これらの動作を繰り返し行うことで、リニアモーター５１の遊動部５１ａを直線往復運動させる。このリニアモーター５１は、左右方向へ移動する振幅が約２ｍｍであり、１分間に約１００００回という高速で往復運動することが可能である。

次に第１の濾過フィルター２７ａ、および第２の濾過フィルター２７ｂに対する除塵動作について説明する。

リニアモーター５１の高速振動が、連結部５２ａ／被連結部５２ｂを伝播して第２の濾過フィルター２７ｂを高速振動させ、さらに第２の濾過フィルター２７ｂと第１の濾過フィルター２７ａとは係合部５２ａ／被係合部５２ｂによって互いを固持しているため、第１の濾過フィルター２７ａは第２の濾過フィルター２７ｂと同期して高速振動することになる。

この高速振動は、濾過フィルターのひだ折り状の一つの山に衝撃を与えるスピードが、従来のキックバネによる除塵子のたたき動作で除塵する構成に対して約１／１０程度の速度になる。また、除塵子のたたき動作で徐塵する従来の構成では、第２の濾過フィルター２７ｂのひだ折り状の一つの山に掛かる衝撃回数は多くとも数十回程度しか与えることができなかった。しかし、本実施の形態１では、第２の濾過フィルター２７ｂ全体を揺さぶるように高速振動させるため、第２の濾過フィルター２７ｂのひだ折り状の一つの山に掛かる疲労を少なくする事ができ、一山のフィルターに掛けられる振動回数を大幅に増大することができる。

また、集塵ケース５の保持部３４と緩衝材３５を介して第２の濾過フィルター２７ｂを保持しており、この緩衝材３５がシール性を兼ね備えているため、濾過フィルターは、リニアモーター６１で高速振動しても、エアタイトを損なうことなく、かつ緩衝材３５の緩衝性によって第２の濾過フィルター２７ｂが変形する等の信頼性を損なう恐れはない。

ここで、第２の濾過フィルター２７ｂに付着した塵埃が剥離する現象は、濾過フィルター２７ｂと表面上の塵埃とが共に一方に移動させ、そこから急激に濾過フィルターを反対方向に移動を切り替えることで、フィルター表面に付着していた塵はその運動方向を切り替えることができず、その慣性によってフィルター表面から剥離する結果となる。よって、リニアモーターの高速振動によって第２の濾過フィルター２７ｂ全体を振動させるため、プリーツ状に折り返したフィルターの左右面のそれぞれに付着している塵に対して、交互に剥離作用が働くことになり、フィルターの除塵を効果的、かつ十分に行うことができることになる。

なお、この実施の形態１では、リニアモーター５１の振動方向をフィルター面に沿った左右方向に設定しているが、フィルター面に沿った上下方向の高速振動に設定しても、同様の除塵性能を確保することができる。また、リニアモーター５１の高速振動を、左右方向に行い、続けて上下方向に切り替えて行っても良く、除塵効果がさらに向上することは言うまでもない。

また、第１の濾過フィルター２７ａにおいても、綿ゴミの一部が貫通孔３０内に突き刺さり、その綿ゴミに周辺の塵埃が付着して雪だるま式に大きくなった塵埃が付着することがある。しかし、本実施の形態１では、第１の濾過フィルター２７ａと第２の濾過フィルター２７ｂを連結部６２ａで連結して高速振動させているため、粗塵自体の重さによりフィルターを高速振動させる振幅を増大して、フィルターの貫通孔３０に突き刺さった綿ゴミを振り外すことができる。即ち、第２の濾過フィルター２７ｂだけで無く、第１の濾過フィルター２７ａ表面に付着した塵埃も除去することが可能になる。

また、上述した実施の形態１は、掃除作業後にリニアモーター５１を高速振動する事例で説明したが、掃除中にリニアモーター５１による高速振動を行えば、吸引口６から第１の濾過フィルター２７ａ面に向かって流れる含塵空気の直線的な流れに対して、第１の濾過フィルター７２ａの貫通孔３０が左右方向へ高速移動するので、塵埃が貫通孔３０を通過する確率を下げることにつながり、第１の濾過フィルター２７ａの濾過性能を向上することができる。

以上、上記実施の形態１に示すように、リニアモーター５１による高速振動を第１の濾過フィルター２７ａ及び第２の濾過フィルター２７ｂに伝搬させて、フィルター自体を高速振動させることによって、フィルターに付着した塵埃の除去を効率的、かつ十分に行うことができるようになる。

（変形例１）
次に、実施の形態１の変形例１に係る電気掃除機に用いる除塵機構の往復駆動手段について、図９を用いて詳細に説明する。図９は除塵機構の往復駆動手段の構造を示す要部断面図である。往復駆動手段以外の構成は、上述した実施の形態１と同様なので説明を省略する。

図９に示すように、別の高速直線往復運動をする往復駆動手段として、回転モーター５４の出力回転軸５５にクランク機構５６を取り付けて、出力回転軸５５の回転運動を直線運動に変換させても良い。

この構成により、駆動モーター５４の回転駆動をクランク機構５６で直線往復運動に変換して、１分間に約７０００〜１００００回の往復運動を発生させることができる。そして、連結部５２ａ及び被連結部５２ｂを介して、第２濾過フィルター２７ｂを振動させて、リニアモーター５１とほぼ同様の除塵作用を得ることができる。リニアモーター５１では、極位を変化させるための駆動回路が必要であったが、この変形例１の場合はそのような駆動回路が不要なため、安価に構成することができる。

（第２の実施の形態）
次に、本発明の実施の形態２に係る電気掃除機に用いる徐塵子について、図面を用いて詳細に説明する。図１０は同電気掃除機の集塵ケースの構造を示す正断面図、図１１は同集塵ケースの除塵構造を示す平断面図である。なお、上述した実施の形態１と同一部分は同一符号を付与して説明を省略する。

第２の濾過フィルター２７ｂの外周において、そのプリーツ状のフィルター形状に沿い、フィルター面から外周方向に約０．５ｍｍに離間したリング状の除塵子１１１を配し、この除塵子１１１に設けた被連結５０ｂを連結部５２ａと連結し、この連結部５２ａにリニアモーター５１の高速振動を与えるように構成している。

第２の濾過フィルター２７ｂの外周部分には、フィルターの丸みを帯びさせた各折り返
し部分の下流側（フィルター外周側）を補強する柱部を樹脂で一体に形成しており、除塵子１１１の水平方向を支えるために、その周方向の５か所に半径方向に突出させた上下２本の支持リブを設けており、この除塵子１１１は、この上下の支持リブの間で支持させている（図示せず）。

次に、この構成における除塵動作について説明する。

リニアモーター５１を高速振動させると、連結部５２ａ／被連結部５２ｂを介してリニアモーター５１に連結された除塵振動部５３は高速振動する。除塵子１１１は、フィルター表面に対して隙間を持った位置から始動するため、まず、静止しているフィルター表面に対して動体の除塵子１１１が衝撃を与える。その除塵子１１１が更にフィルター表面を押した後、直進方向を逆転すると、フィルター表面は元の位置に戻ろうとする。

その結果、フィルター表面に付着していた塵は、最初のフィルターに除塵子１１１が当たった時の衝撃による慣性力とフィルターが元の位置に戻ろうとする際に掛かる慣性力によって剥離作用が働く。そして、逆方向に直進した除塵子１１１を更に逆転させて直進往復運動を繰り返し、この動作を高速に行うことで、濾過フィルターを効率的に除塵し、かつ十分な除塵を行うことができる。

（変形例２）
次に、実施の形態１の変形例２における電気掃除機について、図１２を用いて詳細に説明する。図１２は電気掃除機の集塵ケースの構造を示す構造図である。上述した実施の形態と同一部分は同一符号を付して説明を省略する。

図１２に示すように、集塵ケース５内に第１の濾過フィルター２７ａと、第２の濾過フィルター２７ｂと、リニアモーター５１と、第１及び第２の濾過フィルター２７ａ，２７ｂ及びリニアモーター５１を連結する連結部５２ａ／被連結部５２ｂと、リニアモーター５１を駆動する電源である充電可能な電池１２１とを内蔵して構成する。

このようにすれば、ゴミ捨ての際や濾過フィルターをメンテナンスするためのお手入れ掃除に際に、濾過フィルターを電気掃除機から外した状態で高速振動による除塵を行うことができ、メンテナンスの作業性が向上する。

以上説明したように、本発明は、リニアモーター等の直線往復運動を行う除塵機構を用いた電気掃除機であり、濾過フィルターを高速に振動させて、濾過フィルター表面に付着した塵埃を効率的に除去し、濾過フィルターの目詰まりを抑制することができるもので、家庭用電気掃除機だけでなく、業務用電気掃除機など各種の電気掃除機に適用できる。

５ 集塵ケース
２１ 電動送風機
２７ａ 第１の濾過フィルター
２７ｂ 第２の濾過フィルター
３４ 保持部
３５ 緩衝材
５０ａ 係合部
５０ｂ 被係合部
５１ リニアモーター（往復駆動手段）
５２ａ 連結部
５２ｂ 被連結部
１１１ 除塵子

Claims (9)

1. 塵埃を吸引するための電動送風機と、この電動送風機によって吸引した塵埃を捕集する集塵ケースと、この集塵ケース内に設けられ粗塵を濾過するための第１の濾過フィルターと、前記集塵ケース内における前記第１の濾過フィルターの下流側に設けられ細塵を濾過するための第２の濾過フィルターと、前記第１の濾過フィルターと前記第２の濾過フィルターの少なくとも一方に直線往復運動を作用させる除塵機構とを備えている電気掃除機。
2. 除塵機構は、直線往復運動を行うリニアモーターで構成されている請求項１記載の電気掃除機。
3. 除塵機構は、回転モーターと、前記回転モーターの回転運動を直線往復運動に変換するクランク機構とで構成されている請求項１記載の電気掃除機。
4. 第１および第２の濾過フィルターと除塵機構とを連結する連結部を備えている請求項２または３記載の電気掃除機。
5. 除塵機構は、第２の濾過フィルター面に平行かつ水平方向および垂直方向の両方向、もしくはその少なくとも１方向の往復動作を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電気掃除機。
6. 第１および第２の濾過フィルターは、集塵ケースの保持部との間に緩衝材を介して保持されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の電気掃除機。
7. 除塵機構は、電動送風機で吸引中も動作することを特徴とした請求項１〜６のいずれか１項に記載の電気掃除機。
8. 第２の濾過フィルターは、メンブレンフィルターをプリーツ状に折り返して構成されたものであり、
   除塵機構は、前記第２の濾過フィルターを叩く除塵子と、前記除塵子に直線往復運動を与える駆動源とから成り、
   前記除塵子は前記第２の濾過フィルター下流側に配置し、その形状を前記第２の濾過フィルターのプリーツ形状とは一様に隙間を持たせたオフセット形状にしたものであり、前記隙間は、駆動源の振幅の１／２に対して２０〜８０％の距離となる値で設定したことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の電気掃除機。
9. 除塵機構と、前記除塵機構を駆動する電源とを１つの集塵ケース内に備えた請求項１〜８のいずれか１項に記載の電気掃除機。