JP2012034758A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】フィルタに付着した塵埃を低騒音でかつ高効率に除去する電気掃除機を提供すること。
【解決手段】断面形状が波形のフィルタ４０のひだ４１に、異なった位相で振動する複数の除塵子５５を当接させ、ひだ４１毎に異なる位相で振動させるようにしたので、フィルタ４０の除塵が低騒音でかつ効果的に行うことができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、塵埃を濾過するフィルタを備えた電気掃除機に関するものである。

電気掃除機の分野においては、フィルタの目詰まりを防止する手段としてフィルタに振動を与えて除塵する方法が多く提案がされてきた。例えば、断面が波形状に折り曲げられて複数のヒダが形成されたフィルタのそれぞれのヒダに嵌め込まれた複数の爪部を振動させる除塵手段を備えた掃除機が提案されている（例えば、下記特許文献１参照）。

図７は、特許文献１に記載された従来の掃除機本体の模式図を示す。図８は、同従来の掃除機のフィルタ装置の斜視図を示す。

図７および図８に示すように、電動送風機１１０によって吸引された塵埃を補足するフィルタ装置１１１と、このフィルタ装置１１１を振動させるバイブレータ１１２を備え、電動送風機１１０の駆動前または駆動させた後にバイブレータ１１２によってフィルタ装置１１１を振動させて、フィルタ装置１１１に捕捉した塵埃を除去するように構成されている。

フィルタ装置１１１は、矩形の枠フレーム１１３と、この枠フレーム１１３に内設され、波状に折り曲げられて複数の突部１１４および凹部１１５が形成されたシート体１１６と、シート体１１６にバイブレータ１１２の振動を伝達する振動伝達部材１１７とが取り付けられている。

バイブレータ１１２は、内部に振動モータ（図示せず）を備え、フィルタ装置１１１に並設されている。

振動伝達部材１１７は、シート体１１６の凹部１１５のそれぞれに嵌め込まれた複数の爪部１１８と、バイブレータ１１２からの振動を直接受ける伝達突部１１９とを備えている。

そして、バイブレータ１１２の振動は伝達突部１１９より振動伝達部材１１７に伝わり、この振動は爪部１１８からシート体１１６に伝わることで、シート体１１６に捕捉された塵埃を除去するように構成している。

特開２００４−１２１６２１号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の従来の電気掃除機であっても、除塵性能の高効率化と低騒音化の観点からは未だ改善の余地があった。

すなわち、先に述べたように、特許文献１に記載の電気掃除機では、バイブレータ１１２の振動は、振動伝達部材１１７の伝達突部１１９で受け、爪部１１８を振動させて、シート体１１６に伝える。このように全ての爪部１１８とシート体１１６全体が同一方向に同時に可動して振動すると、シート体１１６の突部１１４の上流側（上流側では凹部形状
）に挟まるように付着した塵埃も、シート体１１６に付着したまま同調して動いてしまう。このため、シート体１１６から塵埃が離れないまま振動してしまい、塵埃が除去できない場合があった。

また、それぞれの部材は、バイブレータ１１２の振動と同期して振動するので、支持部であるフィルタ装置１１１全体を振動させてしまう。また、フィルタ装置１１１だけでなく、これを支える電気掃除機全体も振動させてしまい、騒音発生の原因となってしまう。

本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、フィルタに付着した塵埃を低騒音でかつ高効率に除去する電気掃除機を提供することを目的とする。

上記従来技術の有する課題を解決するために、本発明は、電動送風機と、断面形状が波形で複数のヒダを有し前記電動送風機によって吸引された塵埃を補足するフィルタと、前記フィルタに付着した塵埃を除去する除塵手段とを有し、前記除塵手段は、前記フィルタのひだに略直交する方向にそれぞれ異なった位相で振動する複数の変換部を有する駆動手段と、前記フィルタに近接され前記複数の変換部にそれぞれ連動して可動する複数の除塵子とを有し、前記除塵子に前記ひだを当接させて、前記ヒダ毎に異なる位相で振動させるようにした電気掃除機を提供する（請求項１）。

上述のように、本発明の電機掃除機は、フィルタのヒダ毎に異なる位相で振動させるようにしたことによって、隣り合うひだ間のピッチが変化するので、ひだの谷間の容積変化による圧力変化が発生する。すなわち、ピッチが狭まる際には谷間の内圧が上昇し、ピッチが広がる際には谷間の内圧が低下する。この圧力変化が濾膜を通して濾膜に付着した塵埃を引き剥がし、塵埃が容易に剥落する。

また、上述の圧力変化は、内圧が上昇する際に濾膜を外側に膨らませるように変形させ、内圧が低下する際は濾膜を内側に変形させるので、フィルタ上流側のひだの谷間のＶ字角度が変化し、ここに付着堆積する塵埃を濾膜から剥離するように作用する。

さらに、複数の位相の異なった変換部の振動動作によって、除塵子およびひだを振動させるので、外部に対して振動が相殺され、振動による騒音発生が防止できる。故に、本発明はフィルタに付着した塵埃を低騒音でかつ高効率に除去する電気掃除機を提供することができる。

また、上述の本発明の効果をより確実に得る観点から、本発明の電気掃除機においては、前記除塵手段が、前記フィルタのひだに略直交する方向に略１８０°位相の異なる二つの変換部を有する駆動手段と、前記二つの変換部のそれぞれに連動して可動する二つの除塵子とを有し、前記二つの内一方の除塵子は前記フィルタの奇数列のひだを振動させ、前記他方の除塵子は前記フィルタの偶数列のひだを振動させることが好ましい（請求項２）。

この構成とすることにより、隣り合うひだの振動方向が反対方向となり、ひだ間のピッチ変化が最大となる。したがって上述の請求項１による除塵効果がより顕著となる。また、二つの変換部の互いの動作と、二つの除塵子の互いの動作は、それぞれ振動方向が反対方向となるので、外部への振動の相殺作用が効率働き防振効果も向上する。

また、上述の本発明の効果をより確実に得る観点から、本発明の電気掃除機においては、前記除塵子が、前記フィルタの下流側のひだの稜線部を振動させることが好ましい（請求項３）。

断面形状が波形にひだ折りしたフィルタによる塵埃を濾過する場合、濾膜に付着しようとする塵埃は、フィルタ上流側の波形濾膜の傾斜部を下流側へと移動し、最終的に濾膜谷部へと移動して付着する傾向にある。すなわち、この塵埃の集まる濾膜谷部はフィルタの下流側のひだ稜線部に相当する。したがってフィルタの下流側のひだの稜線部を振動させることにより、ひだ稜線部の上流側に堆積しやすい塵埃に対して振動が強く作用し、濾膜に付着する塵埃が剥離しやすくなる。したがって効率の良い除塵が可能となる。

また、上述の本発明の効果をより確実に得る観点から、本発明の電気掃除機においては、前記除塵子が、前記フィルタの上流側のひだの稜線部を振動させることが好ましい（請求項４）。

この構成とすることにより、フィルタの上流側のひだのピッチが変わるので、上流側のひだとひだとの間の谷間の角度が変化し、ここに付着堆積する塵埃が濾膜から剥離しやすくなる。したがって効率の良い除塵が可能となる。

また、上述の本発明の効果に加えて低コスト化と作りやすさの観点から、本発明の電気掃除機においては、前記駆動手段が、単一の電動回転するモータと、前記モータの回転を往復直線駆動に変換する複数Ｎの変換部とを備え、前記複数の変換部は、それぞれの往復動作の位相角が略３６０°／Ｎづつ異なるようすることが好ましい（請求項５）。

この構成とすることにより、単一の電動モータによる構成できるので、構造が簡単で低コストに構成できる。また、複数の変換部の往復動作の位相設定が、単一の電動モータから変換しているので、構造的に設定でき、電気制御的な設定が不要で、位相のずれがない。

また、上述の本発明の効果をより確実に得る観点から、本発明の電気掃除機においては、前記除塵子が、前記フィルタのひだの稜線に略直交する方向に沿って、前記ひだとひだとの間の谷部に突起する複数の爪部を有し、前記爪部は、当接対象ヒダに対して前記ヒダの両側から挟むように一対の板状突起を備えることが好ましい（請求項６）。

この構成とすることにより、除塵子により当接対象のひだだけを振動させる場合に、爪部とひだとを構造的に接合する必要がないので、部品の組立やメンテナンスが容易になる。また、板状突起と当接対象ひだとの間に隙間を設けることができるので、除塵子を往復振動させる際に除塵子とひだとの衝突による衝撃を濾膜に加えることができ、濾膜から塵埃を剥離させて効率的に塵埃を除去することができる。

また、上述の本発明の効果をより確実に得る観点から、本発明の電気掃除機においては、前記変換部と前記除塵子との間の振動伝達経路に弾性手段を設け、前記弾性手段を介して前記変換部の振動を前記除塵子に伝えることが好ましい（請求項７）。

上述のように、本発明の電気掃除機は、変換部の駆動を弾性手段を介して除塵子に伝達する構成とすることによって、主に弾性手段のバネ性と除塵子の重量とから共振条件が成立ち、この共振周波数に駆動手段の周波数を近づけると除塵子の振幅を増加させることができる。したがって、この除塵子に近接して設けたフィルタが大きく振動し、効率的に塵埃を除去することができる。

また、変換部の往復駆動を弾性手段を介して除塵子に伝達するので、変換部と除塵子との間で衝突音が発生することがない。故に、本発明はフィルタに付着した塵埃を低騒音でかつ高効率に除去する電気掃除機を提供することができる。

本発明によれば、フィルタに付着した塵埃を低騒音でかつ高効率に除去する電気掃除機を提供することができるようになる。

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）同電気掃除機のフィルタおよび除塵手段を示す斜視図、（ｂ）同フィルタおよび除塵手段の一部を省略した斜視図 （ａ）同電気掃除機のフィルタおよび除塵手段の正面図、（ｂ）同フィルタおよび除塵手段のＡ−Ａ断面図、（ｃ）同フィルタおよび除塵手段のＢ−Ｂ断面図、（ｄ）同フィルタおよび除塵手段のＣ−Ｃ断面図 同電気掃除機の除塵子のモータ回転角度とストローク特性図 （ａ）同電気掃除機のフィルタおよび除塵子のモータ角度０度または１８０度での動作を示す模式図、（ｂ）同電気掃除機のフィルタおよび除塵子のモータ角度９０度での動作を示す模式図（ｃ）同電気掃除機のフィルタおよび除塵子のモータ角度２７０度での動作を示す模式図 従来の電気掃除機の本体要部の構成を閉めす模式図 従来の電気掃除機のフィルタ装置の斜視図

以下、図面を参照しながら本発明の電気掃除機の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、同一または相当部分には同一符号付し、重複する説明は省略する。

（第１実施形態）
図１は本発明の電気掃除機の第１実施形態を示す全体図、図２は同電気掃除機の本体要部の構成を示す断面図、図３（ａ）は同電気掃除機のフィルタおよび除塵手段を示す斜視図、図３（ｂ）は同フィルタおよび除塵手段の一部を省略した斜視図、図４（ａ）は同電気掃除機のフィルタおよび除塵手段の正面図、図４（ｂ）は同フィルタおよび除塵手段のＡ−Ａ断面図、図４（ｃ）は同フィルタおよび除塵手段のＢ−Ｂ断面図、図４（ｄ）は同フィルタおよび除塵手段のＣ−Ｃ断面図である。

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設置部の下方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が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２２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を導入し、塵埃を遠心分離して堆積し、かつ微細な塵埃を濾過する。そして、濾過した空気は電動送風機２１下流の排気出口（図示せず）から排気するようにしている（サイクロン型掃除機）。

また、集塵ケース５は、下部の吸気口３０を有する中空円筒形状の集塵ボックス３１と、上部の排気口３２を有する集塵蓋３３とからなり、集塵ケース５を掃除機本体１に装着した状態で、吸気口３０が吸引口６と連通し、排気口３２が通気口２２と連通するように
構成されている。

集塵ボックス３１は、内部に径の異なる中空円筒と中空円錐を多段に重ねた形状の中ケース３４が設けられ、この中ケース３４は、上から順にフィルタ収容ケース３５、傾斜筒Ａ３６、１次フィルタ３７、傾斜筒Ｂ３８、細塵筒３９が連続に接続されて構成されている。

フィルタ収容ケース３５は、内部にフィルタ４０を納め、外周は集塵ボックス３１内面上端部に沿うように収められ、フィルタ収容ケース３５の外面と集塵ボックス３１の内面はシール部材（図示せず）で隙間を塞ぐように配置されている。

傾斜筒Ａ３６は、中空円錐状を成しており、フィルタ４０で捕捉される塵埃を除去する際に、フィルタ４０から落下する塵埃を、１次フィルタ３７、傾斜筒Ｂ３８、細塵筒３９へと導くための斜面を内部に構成している。

１次フィルタ３７は、全面に微小な貫通孔を有する円筒形状であり、円筒外周から円筒内部へ空気を通過させて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）を濾し取るものである。

傾斜筒Ｂ３８は、傾斜筒Ａ３６と同様に中空円錐状であり、フィルタ４０から落下する塵埃を、細塵筒３９へと導くための斜面を内部に構成している。そして、細塵筒３９は、円筒形状であり、傾斜筒Ｂ３８から導かれた塵埃を溜め置くものである。集塵ボックス３１の底内面には、細塵筒３９の底面との間をシールするパッキン８０が設けられている。

吸気口３０は、吸引気流が集塵ボックス３１内面の接線方向に流れるように開口している。そして吸引気流は、傾斜筒Ａ３６、１次フィルタ３７、傾斜筒Ｂ３８、細塵筒３９のそれぞれの外面と、集塵ボックス３１内面との隙間で構成される流路を旋回しながら、最終的には１次フィルタ３７で円筒内部に吸引されフィルタ４０方向へと流れる。

吸気口３０から集塵ボックス３１に流入する吸引気流中の塵埃は、遠心力によって集塵ボックス３１の内面に押付けられるように旋回しながら、集塵ボックス３１下部へと移動して、集塵ボックス３１底部に集積される。１次フィルタ３７下部には、集積された塵埃が舞い上がらないように庇部４２が設けられている。すなわち、この庇部４２の下部が塵埃の集積部であり、この上部が遠心分離部となる。

また、集塵ボックス３１の底部は、開閉自在の底蓋４３が装着されており、集塵ボックス３１に溜まった塵埃を廃棄する場合に、この底蓋４３を開放して簡単に捨てることができる。また細塵筒３９も底部が開放されるので、この中に溜まった塵埃も同時に廃棄することができる。

一方、遠心分離されにくい粒子径の細かい砂塵、花粉、ダニ糞などの塵埃（細塵）は、一部は集塵ボックス３１底部に堆積された粗塵に絡んで留まり、一部は気流とともに１次フィルタ３７を通過してフィルタ４０へ流れ、フィルタ４０で濾し取られてフィルタ４０の表面に付着しながら堆積する。

集塵蓋３３は円筒形状であり、集塵ボックス３１上部に気密に装着されている。内部には、振動によりフィルタ４０に付着した塵埃を除去する除塵手段４５を収容しており、電装部品（図示せず）は内蓋４６内に収められている。

図示しない電装部品は、プリント基板、給電端子、充電部品、モータドライバー素子、
オンオフスイッチなどがあり、掃除機本体１から給電端子を経て充電部品に電気が蓄えられ、除塵手段４５は、この充電部品からの電力により駆動される。除塵手段４５の駆動制御は、掃除機本体１内のマイコン（図示せず）からの指示と、集塵蓋３３のオンオフスイッチ（図示せず）からの指示の何れか一方の指示により駆動する。

このように除塵手段４５は、充電部品の働きにより、電源コンセント（図示せず）を抜いたり、集塵ケース５を外しても動作するように構成している。

次に、図３、図４（ａ）、図４（ｂ）、図４（ｃ）に基づいて、フィルタ４０と除塵手段４５の詳細について説明する。

図３、図４に示すように、円盤状のフィルタ４０の下流側（上部）に、フィルタ４０と平行に除塵手段４５を配置している。フィルタ４０は、不織布、パルプ、ガラス繊維、ＨＥＰＡフィルタ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濾膜を波状にひだ折りした膜体５０を、円筒状の枠体５１の内側に樹脂で一体に成形したものである。

除塵手段４５は、電動モータ５２の回転を位相が１８０度異なる二つの往復直線駆動に変換する変換部５３を有した駆動手段５４と、フィルタ４０のひだ４１の稜線と直交するように配置した除塵子Ａ５５ａ、除塵子Ｂ５５ｂと、駆動手段５４の往復駆動をゴム材を介して除塵子Ａ５５ａ、除塵子Ｂ５５ｂに伝達する弾性手段５６より構成したものである。

除塵子Ａ５５ａ、除塵子Ｂ５５ｂは、互いに平行に配置し、それぞれ駆動方向に向けて配置した角棒状の骨部５７の下方に、フィルタ４０の各ひだ４１の谷間に向けて複数の爪部５８を配置している。この爪部５８は、１列のひだ４１の稜線に対して両側から挟むように一対の板状突起を配して、除塵子Ａ５５ａの爪部５８は、この一対の板状突起を奇数列のひだ４１に対して配置している。そして除塵子Ｂ５５ｂは、偶数列のひだ４１に板状突起を配置している。

除塵子Ａ５５ａ、除塵子Ｂ５５ｂの上部中央には、長手方向に構成した溝部を備え、この溝部に弾性手段５６を嵌め込んで変換部５３からの振動を受けるように構成している。そして、平行に並ぶ除塵子Ａ５５ａ、除塵子Ｂ５５ｂを、３本のレール６１の間に可動自在に支持している。詳細には、骨部５７の両側に配置したレール６１に、ガイド羽根部６０を摺動自在に嵌め込むことによって、レール６１に沿って両除塵子が可動自在となっている。

レール６１は、図２に示す中蓋４６に支持され、その両端がフィルタ４０の枠体５１を上から押さえて固定する役目も備えている。また、電動モータ５２の支持部５９もレール６１と一体に構成されており、中蓋４６により支えられている。

変換部５３の一方は、電動モータ５２の軸心６２に固設した偏芯カムＡ６３ａと、この偏芯カムＡ６３ａを内接して回転を往復駆動に変換する可動子Ａ６４ａとより構成され、変換部５３の他方は、偏芯カムＡ６３ａとは偏芯方向が１８０度異なるように軸心６２に固設した偏芯カムＢ６３ｂと、この偏芯カムＢ６３ｂを内接して回転を往復駆動に変換する可動子Ｂ６４ｂとより構成されている。

そして、可動子Ａ６４ａと可動子Ｂ６４ｂは、ガイドボックス６５内のそれぞれのガイド溝６６に摺動自在に支持され、ガイドボックス６５は支持部５９に固定されている。

上述の弾性手段５６の一方は、可動子Ａ６４ａと除塵子Ａ５５ａとを着脱自在に接続して振動伝達すように配置している。また弾性手段５６の他方は、可動子Ｂ６４ｂと除塵子Ｂ５５ｂとを着脱自在に接続して振動伝達するように配置している。この弾性手段５６の許容変形量は、可動子６４の往復ストロークよりも大きく設定することが望ましい。これは、除塵子５５が何らかの障害で動かなくなった場合に、電動モータ５２がロックしてモータ巻線の損傷することを防止するためである。

以上の構成において電動モータ５２を運転すると、軸心６２が回転し、偏芯カムＡ６３ａと偏芯カムＢ６４ｂが回転するので、電動モータ５２と偏芯カムの偏芯量（例えば１ｍｍ）の倍のストローク（例えば２ｍｍ）で可動子Ａ６４ａと可動子Ｂ６４ｂがそれぞれガイド溝６６に沿って往復駆動する。この時、偏芯カムＡ６３ａと偏芯カムＢ６４ｂの偏芯角度が１８０度異なるように固設されているので、可動子Ａ６４ａと可動子Ｂ６４ｂの往復動作は位相が１８０度ずれて、互いに反対方向に可動することになる。

この可動子Ａ６４ａ、可動子Ｂ６４ｂの動作に伴い除塵子Ａ５５ａと除塵子Ｂ５５ｂがそれぞれレール６１に沿って駆動する。そして除塵子Ａ５５ａと除塵子Ｂ５５ｂの爪部５８がフィルタ４０のひだ４１の側面に接触してひだ４１を振動させる。

次に、図５および図６を用いて、除塵動作について説明する。図５は同電気掃除機の除塵子Ａ５５ａおよび除塵子Ｂ５５ｂの電動モータの回転角度とストロークの特性図、図６（ａ）は同電気掃除機のフィルタ、除塵子Ａ５５ａおよび除塵子Ｂ５５ｂの電動モータ角度０度および１８０度での動作を示す模式図、図６（ｂ）は同電気掃除機のフィルタ、除塵子Ａ５５ａおよび除塵子Ｂ５５ｂの電動モータ角度９０度での動作を示す模式図、図６（ｃ）は同電気掃除機のフィルタ、除塵子Ａ５５ａおよび除塵子Ｂ５５ｂの電動モータ角度２７０度での動作を示す模式図である。

図５に示すように除塵子Ａ５５ａの往復駆動のストローク７０は、電動モータと偏芯カムＡの偏芯量（例えば１ｍｍ）の倍のストローク（例えば２ｍｍ）で正弦波状に作動する。周期は電動モータの回転周期と一致する。ただし、弾性手段の変形や偏芯カムＡと可動子Ａとのあそびや共振作用によりストロークは影響を受けて変わる。

除塵子Ｂ５５ｂの往復駆動ストローク７１は、偏芯カムＡと偏芯カムＢの偏芯角度を１８０度変えているので、除塵子Ａ５５ａと１８０度位相がずれた動作となる。ストロークは電動モータと偏芯カムＢの偏芯量の倍であり、本実施の形態では偏芯カムＡと偏芯カムＢは同一形状としているので除塵子Ａ５５ａと除塵子Ｂ５５ｂのストロークはほぼ同一となる。

次に図６を用いてフィルタ４０の振動動作について説明する。
図６（ａ）は図５における電動モータの角度が０度と１８０度の状態を示す。すなわち、除塵子Ａ５５ａと除塵子Ｂ５５ｂのストロークが中立位置にある状態である。除塵子Ａ５５ａの爪部５８（実線）は、フィルタ４０のひだ４１の奇数列である４１（１）、４１（３）他を稼動するように配置されている。また、除塵子Ｂ５５ｂの爪部５８（破線）はひだ４１の偶数列である４１（２）、４１（４）他を可動するように配置されている。

電動モータの角度０度では、爪部５８がひだ４１に作用していない状況であるので、ひだ４１のピッチＰａ、Ｐｂは本来の間隔で一定である。

図６（ｂ）は電動モータが９０度回転した状態を示す。ここでストロークの正方向は図の右方向を示し、付方向は図の左方向を示すものとする。除塵子Ａ５５ａのストロークは最大値（＋１ｍｍ）となり、逆に除塵子Ｂ５５ｂのストロークは最小値（−１ｍｍ）とな
る。したがって、ひだ４１（１）とひだ４１（２）のピッチＰａが狭まり（−２ｍｍ）、ひだ４１（２）とひだ４１（３）とのピッチＰｂは広がる（＋２ｍｍ）動作となる。この動作パターンはフィルタ４０全体の全てのひだ４１に同時に作用する。

図６（ｃ）は電動モータが２７０度回転した状態を示す。この場合、除塵子Ａ５５ａのストロークは最小値（−１ｍｍ）となり、逆に除塵子Ｂ５５ｂのストロークは最大値（＋１ｍｍ）となる。したがって、ひだ４１（１）とひだ４１（２）のピッチＰａは広がり（＋２ｍｍ）、ひだ４１（２）とひだ４１（３）とのピッチＰｂは狭まる（−２ｍｍ）動作となる。

以上のように、除塵子Ａ５５ａと除塵子Ｂ５５ｂとの往復振動の位相が１８０度異なることによって、電動モータが１周する間に隣り合うひだ４１のピッチが、除塵子Ａ５５ａと除塵子Ｂ５５ｂとのお互いのストロークの差分だけ変化する。したがって、以下の作用と効果が期待できる。

（１）フィルタ下流側のひだ稜線部が大きく変位することによって、このひだ稜線部の上流側に堆積しやすい塵埃に対して振動が強く作用し、濾膜に付着する塵埃が剥離しやすくなる。したがって効率の良い除塵が可能となる。

（２）隣り合うひだ間のピッチが大きく変化するので、ひだの谷間の容積変化による圧力変化が発生する。すなわち、ピッチが狭まる際には谷間の内圧が上昇し、ピッチが広がる際には谷間の内圧が低下する。この圧力変化が濾膜を通して濾膜に付着した塵埃を引き剥がし、塵埃が容易に剥落する。

（３）上述の圧力変化は、内圧が上昇する際に濾膜を外側に膨らませるように変形させ、内圧が低下する際は濾膜を内側に変形させるので、フィルタ上流側のひだの谷間のＶ字角度が変化し、ここに付着堆積する塵埃を濾膜から剥離するように作用する。

（４）ひだ間のピッチが変化すると同時にひだの角度も変化するので、フィルタ上流側のひだの谷間に挟まるように堆積した塵埃に対して、振動周期で形状変化が発生し、固まった塵埃が崩れやすくなる。その結果、フィルタから塵埃が剥落する。

このように、除塵子のフィルタへの除塵作用が増大し、効率のよい除塵が可能となる。また、偏芯子、可動子、除塵子は、それぞれ位相が１８０度ずらした一対で動作するので、お互いが反対方向に振動して相殺されるので、外部への振動伝達が大幅に低減される。したがって集塵ボックスや掃除機本体の振動が小さくできるので騒音発生の防止できる。

以上、本発明の電機掃除機における第１実施形態のフィルタについて説明したが、本発明の電気掃除機は上述した第１実施形態のプリーツフィルタに限定されるものではない。

例えば、平板状のフィルタでもよく、位相の異なる複数の除塵子の振動が伝わりさえすれば同様の効果が得られる。

また、本発明の電機掃除機における第１実施形態の除塵手段は、位相が１８０度異なる二つの変換部と、二つの除塵子により構成したが、例えば位相が１２０度づつ異なる三つの変換部と、三つの除塵子によって構成してもよく、さらに４つ以上のＮ個の変換部と、除塵子とを、それぞれの往復動作の位相角が略３６０°／Ｎづつ異なるように構成してもよい。

さらに、本発明の電機掃除機における第１実施形態の除塵子はフィルタ下流側のひだの
稜線部近傍を振動させるように構成したが、フィルタ上流側のひだの稜線部を振動するようにしてもよい。この場合は、フィルタの上流側のひだのピッチが変わるので、上流側のひだとひだとの間の谷間の角度が直接変化し、ここに付着堆積する塵埃が、より濾膜から剥離しやすくなる。

また、本発明の電機掃除機における第１実施形態の一つの除塵子はフィルタのひだを１列おきに振動させるように爪部を配置したが、全てのひだを振動させるようにしてもよい。この場合は、一つのひだに対して二つの除塵子が１８０度位相を変えて振動するので、ひだにひねりの力が加わり、より塵埃が剥落しやすくなる。ただし、フィルタや電動モータへの負荷が大きくなるので、除塵子のストロークを小さくしたり、除塵子の爪部とひだとの隙間を大きくするなどの配慮が必要となる。

また、本発明の電機掃除機における第１実施形態の駆動手段に電動モータと偏芯カムを用いたが、リニアモータ等の直線往復駆動手段を用いて、位相の異なる複数の直線往復駆動をさせてもよい。

さらに、本発明の電機掃除機における第１実施形態の弾性手段にゴムを用いたが、金属の圧縮バネ、樹脂製のバネ、ガスを封入したベローズやピストン・シリンダなどのような空気バネを用いてもよい。

また、本発明の電機掃除機における第１実施形態の変換部は、電動モータの回転を、偏芯カムを内接した可動子により往復駆動に変換するように構成したが、電動モータの回転を、複数の位相を変えたクランクシャフトとコネクティングロッドにより往復運動に変換して複数の可動子を動かすようにしてもよい。

本発明の電気掃除機は、濾過フィルタに付着する塵埃を除塵手段により振動させて除去できるので、各種掃除機に使用できる。

１ 掃除機本体
２１ 電動送風機
４０ フィルタ
４１ ひだ
４５ 除塵手段
５３ 変換部
５４ 駆動手段
５５ａ 除塵子Ａ
５５ｂ 除塵子Ｂ
５６ 弾性手段

Claims (7)

1. 電動送風機と、
   断面形状が波形で複数のヒダを有し前記電動送風機によって吸引された塵埃を補足するフィルタと、
   前記フィルタに付着した塵埃を除去する除塵手段とを有し、
   前記除塵手段は、
   前記フィルタのひだに略直交する方向にそれぞれ異なった位相で振動する複数の変換部を有する駆動手段と、
   前記フィルタに近接され前記複数の変換部にそれぞれ連動して可動する複数の除塵子とを有し、
   前記除塵子に前記ひだを当接させて、前記ヒダ毎に異なる位相で振動させるようにした電気掃除機。
2. 前記除塵手段は、
   前記フィルタのひだに略直交する方向に略１８０°位相の異なる二つの変換部を有する駆動手段と、
   前記二つの変換部のそれぞれに連動して可動する二つの除塵子とを有し、
   前記二つの内一方の除塵子は前記フィルタの奇数列のひだを振動させ、前記他方の除塵子は前記フィルタの偶数列のひだを振動させるようにした請求項１に記載の電気掃除機。
3. 前記除塵子は、
   前記フィルタの下流側のひだの稜線部を振動させるようにした請求項１または２に記載の電気掃除機。
4. 前記除塵子は、
   前記フィルタの上流側のひだの稜線部を振動させるようにした請求項１または２に記載の電気掃除機。
5. 前記駆動手段は、単一の電動回転するモータと、
   前記モータの回転を往復直線駆動に変換する複数Ｎの変換部とを備え、
   前記複数の変換部は、それぞれの往復動作の位相角が略３６０°／Ｎづつ異なるようにした請求項１〜４のいずれか１項に記載の電気掃除機。
6. 前記除塵子は、
   前記フィルタのひだの稜線に略直交する方向に沿って、前記ひだとひだとの間の谷部に突起する複数の爪部を有し、
   前記爪部は、当接対象ヒダに対して前記ヒダの両側から挟むように一対の板状突起を備える請求項１〜５のいずれか１項に記載の電気掃除機。
7. 前記変換部と前記除塵子との間の振動伝達経路に弾性手段を設け、前記弾性手段を介して前記変換部の振動を前記除塵子に伝えるようにした請求項１〜６のいずれか１項に記載の電気掃除機。