電気掃除機

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【発明の名称】	電気掃除機
【発明者】	【氏名】広瀬徹【住所又は居所】大阪府門真市大字門真１００６番地松下電器産業株式会社内【氏名】細川文信【住所又は居所】大阪府門真市大字門真１００６番地松下電器産業株式会社内【氏名】福本正美【住所又は居所】大阪府門真市大字門真１００６番地松下電器産業株式会社内【氏名】中本重陽【住所又は居所】大阪府門真市大字門真１００６番地松下電器産業株式会社内【氏名】菊川智之【住所又は居所】大阪府門真市大字門真１００６番地松下電器産業株式会社内【氏名】財前克徳【住所又は居所】大阪府門真市大字門真１００６番地松下電器産業株式会社内【氏名】麻田和彦【住所又は居所】大阪府門真市大字門真１００６番地松下電器産業株式会社内【氏名】岩本恵子【住所又は居所】大阪府門真市大字門真１００６番地松下電器産業株式会社内
【要約】	【課題】小型で操作性が良く、しかも集塵性能に優れた電気掃除機を実現すること。【解決手段】塵埃を吸引する吸引口２１を有した床ノズル２０と、床ノズル２０に連通した集塵室２５と、集塵室２５の下流側に設けられた軸流型の電動送風機２７とを備える電気掃除機とした。これにより、小型で操作性が良く、しかも集塵性能に優れた電気掃除機を実現できる。

【特許請求の範囲】
【請求項１】塵埃を吸引する吸引口を有した床ノズルと、床ノズルに連通した集塵室と、前記集塵室の下流側に設けられた軸流型の電動送風機とを備えた電気掃除機。
【請求項２】集塵室と電動送風機とを内包した掃除機本体が、床ノズルの下流側に接続された請求項１記載の電気掃除機。
【請求項３】掃除機本体の外径が、床ノズルの高さより小さいことを特徴とする請求項２記載の電気掃除機。
【請求項４】掃除機本体の外径が、床ノズルの幅よりも小さいことを特徴とする請求項２記載の電気掃除機。
【請求項５】集塵室が、塵埃と空気に働く慣性力を利用して塵埃を分離する慣性分離式の構成を有した請求項１記載の電気掃除機。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、家庭用の電気掃除機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図を用いて従来の家庭用電気掃除機の構成を説明する。
【０００３】図１７は従来の床移動型掃除機を示す。１は塵埃などの吸引口を有した床ノズルであり、塵埃を分離する袋状の紙フィルタ２、および吸引力を発生する電動送風機１０を内蔵した掃除機本体４にホース５、延長管６を介して連通している。図１８は従来の比較的コンパクトな縦型掃除機を示す。床ノズル１は、紙フィルタ、電動送風機などを内蔵した掃除機本体４に直接連結されている。図１８はこれらの掃除機に使用される従来の電動送風機１０を示す。９は遠心型のインペラを示し、シュラウド前７、シュラウド後８に挟時された複数枚のブレード１１により構成されている。９ａは入り口を、９ｂは出口を示す。
【０００４】インペラ９を高速で回転駆動すると遠心力により、入り口９ａから出口９ｂへ矢印１２で示すように高速で気流が流れ大きな吸引力が生じ、塵埃の吸引を行っている。
【０００５】このような遠心型のインペラを有した電動送風機１０を用いた従来の電気掃除機では、電動送風機１０を収納する掃除機本体の外径寸法を小さくすることが難しく、図１８で示す縦型掃除機でも床ノズル１に比べ掃除機本体４が大きくなり、狭い場所の掃除が難しく操作性が悪くなる。床ノズルの操作性を重視すると図１７で示した床移動型掃除機になるが、ホース５、延長管６の組み立てが煩わしく、又大きな掃除機本体４を移動する必要があり操作性に改良すべき点が多い。このように従来の電動送風機１０を用いた掃除機では、小型で操作性の良い本体構成の実現が難しい。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の構成では、インペラ６の入り口６ａの径より外径を大きくする必要があり、又半径方向に気流が流出することもあり、電動送風機の外径が大きくなり、電動送風機３を内蔵する掃除機本体４は床ノズル１の高さ、あるいは幅に比べその外径が大きくなっている。インペラ５を高速で駆動しインペラ５の外径を小さくする方法もあるが、入り口６ａの径をあまり小さくすると流量が流れなくなり、掃除機としての集塵性能が悪化し現実的では無い。
【０００７】本発明は前記従来の課題を解決するもので、小型で集塵性能に優れた電気掃除機を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記従来の課題を解決するために、本発明の電気掃除機は、塵埃を吸引する吸引口を有した床ノズルと、床ノズルに連通した集塵室と、前記集塵室の下流側に設けられた軸流型の電動送風機とを備える構成としたものである。
【０００９】これによって、径方向に小さい、すなわち細い本体が実現でき、小型で操作性が良くしかも集塵性能に優れた電気掃除機を実現できるものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、塵埃を吸引する吸引口を有した床ノズルと、床ノズルに連通した集塵室と、前記集塵室の下流側に設けられた軸流型の電動送風機とを備えた電気掃除機とすることにより、小型、軽量で操作性に優れた電気掃除機を実現できる。
【００１１】請求項２に記載の発明は、特に、請求項１記載の床ノズルが、集塵室と電動送風機とを内包した掃除機本体の下流側に接続された構成とすることにより、操作性に優れた電気掃除機を実現できる。
【００１２】本発明の請求項３記載の発明は、特に、請求項２の掃除機本体の外径が、床ノズルの高さより小さい構成とすることにより、狭い場所でも掃除できる操作性に優れた電気掃除機を実現できる。
【００１３】本発明の請求項４載の発明は、特に、請求項２の掃除機本体の外径が、床ノズルの幅より小さい構成とすることにより、狭い場所でも掃除できる操作性に優れた電気掃除機を実現できる。
【００１４】本発明の請求項５記載の発明は、特に、請求項１に記載の集塵室が、塵埃と空気に働く慣性力を利用して塵埃を分離する慣性分離式の構成を有した構成とすることにより、より効率の良い操作性に優れた電気掃除機を実現できる。
【００１５】
【実施例】以下本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００１６】（実施例１）図１に、本発明の第一の実施例における電気掃除機を示す。２０は床ノズルを示す。２１は床面２２に対向し開口した吸引口であり接続管２３を介して掃除機本体２４に接続され、掃除機本体２４に内蔵された集塵室２５に連通している。
【００１７】集塵室２５の中には袋状の紙フィルタ２６が設置され塵埃を分離しかつ蓄える機能を有している。２７は集塵室２５の下流側に設置された軸流型の電動送風機を示す。図２～図４に電動送風機２７の詳細を示す。図２は電動送風機の側断面図を、図３は正面図、図４は外観図を示す。２８は円筒形のケーシング３４内に設置された軸流型の動翼であり、図４で示すように複数枚のブレード２８ａがハブ２８ｂに取り付け角度Ａ２９を有して固着されている。３１は複数枚のブレード３１ａから構成された静翼であり、ケーシング３４に固定され、動翼２８の後に設置されている。本実施例ではこれらの翼は２段の構成を有しており、下流に第２動翼３２、第２静翼３３が設置されている。３５は駆動用の電動機で、固定子３５ｂ、回転子３５ｃ、回転軸３５ａ、ブラケット３５ｄ、３５ｅから構成されている。電動機３５は第２静翼３３及び支柱３７でケーシング３４に固定され、回転軸３５ａに動翼２８、３２が固定されている。矢印３０ａは動翼の回転方向を矢印３０ｂは風の流れ方向を示している。すなわちケーシング３４の３４ａが吸気口、３４ｂが排気口を示す。３５ｆは軸受けを示す。
【００１８】電動送風機２７は防振ゴム３８ａ、３８ｂを介して掃除機本体２４に支持され防振ゴム３８ａは円筒型をしておりシール３８を兼ねている。すなわち電動送風機２７はその吸気口３４ａを集塵室２５の隔壁３６に設けた連通口３６ａにシール３８を介して取り付けることにより、集塵室２５と連通接続されている。図１で３９は電源となるバッテリーを示す。４０は掃除機本体２４の排気孔を示し、排気フィルタ４０ａが設置されている。４２は床ノズル２０内に設置された回転ブラシを示す。
【００１９】掃除機本体２４の形状は棒状で、その断面がほぼ円形であり、その外径２４ａは床ノズル２０の高さ２０ａより小さく、かつ床ノズル２０の前後方向の幅２０ｂよりも小さい。
【００２０】床ノズル２０は掃除機本体２４に回転自在に接続されており、掃除機本体２４を床面に垂直に立てた場合は図５（ａ）で示すように掃除機本体２４の外寸は床ノズル２０の前後方向の幅２０ｂ内に収まる。又、掃除機本体２４を床面に平行にした場合には図５（ｂ）で示すように床ノズル２０の高さ２０ａ内に収まる。
【００２１】電動送風機２７を駆動すると吸引力が発生し、床ノズル２０により床面２２の塵埃が集塵される。吸引された塵埃は紙フィルタ２６で分離され、塵埃は紙フィルタ２６内に蓄積される。４３は吸引された塵埃の流出を防止するための逆止弁を示す。塵埃が分離された清浄な空気は矢印４４で示すように、排気フィルタ４０ａを通過し更に微少な塵埃が取り除かれ排気孔４０から外部に排気される。
【００２２】電動送風機２７は高速で回転する軸流型の動翼２８を有した軸流型送風機であり、動翼２８が回転することによって生じる揚力によって吸引力を伴う空気流を生み出す。軸流型送風機は従来例で示した遠心型の送風機に比べると、比較的圧力の小さい流れを生み出すのに効率の良い送風機であり、又直進的に軸方向に風を流すことができ、遠心型送風機に比べると軸方向から見た最大投影面積は小さくなる。本実施例に示した掃除機の構成では、ホース、延長管を有した床移動型掃除機に比べると、床ノズル２０の近くに集塵室２５、電動送風機２７を設置することができ、集塵時に生じる圧損は小さく、軸流型の送風機が効率良く運転できる圧力で十分な集塵のための吸引力を発生できる。軸方向から見た最大投影面積の小さな軸流型電送送風機２７を利用することにより、掃除機本体２４の外径２４ａを小さくすることが可能になり、床ノズル２０の幅２０ｂと高さ２０ａより小さな外径２４ａの掃除機本体２４が実現でき、従来の縦型掃除機に比べると非常にコンパクトな構成が実現できる。又、従来の床移動型掃除機でホース、延長管と共に使用されていた物とほぼ同じ大きさを有した床ノズル２０が入る隙間であれば、掃除機本体２４が障害になることは無く、床移動型掃除機と同様に狭い場所でも小回り良く掃除作業ができる。又ホース、床移動型本体が無く操作性も従来の床移動型掃除機に比べても改善される。
【００２３】図６は、バッテリ３９の収納部分に排気フィルタ４０ａと排気孔４０を設置した例であり、バッテリ３９の冷却効果が良くなり、バッテリ３９の充電特性が改善される。
【００２４】図７はバッテリ３９が床ノズル２０の直後に設置されている場合であり、バッテリ３９は収納筒３９ａに収納され、空気通路４５は収納筒３９ａの外周部に構成されている。この構成では、バッテリ３９の冷却効果が更に改善されると同時に、重たいバッテリ３９が床ノズル２０近くに配置できるため、手元での重量感が軽減され操作性が良くなる。
【００２５】図８は集塵室２５と電動送風機２７の間に収納筒３９ａに収納されたバッテリ３９を設置し、収納筒３９ａの外周部を空気通路４５とした構成例であり、バッテリ３９には清浄かつ温度の低い空気が流れその冷却効果が良くなると同時に、空気通路４５に大きな塵埃が詰まることも無い。この例では収納筒３９ａをなくすことも可能であり、そうすればバッテリ３９の冷却効果は更に改善される。
【００２６】（実施例２）図９、図１０に本発明の電気掃除機の第２の実施例を示す。実施例１と同一部分は同一符号を付してその説明を省略する。５１は本実施例での集塵室を示す。集塵室５１は質量に大きな違いのある塵埃と空気に働く慣性力を利用して塵埃を分離する慣性分離式の構成を有している。すなわち反転型軸流サイクロンの構成を有しており、接続管２３を通過した塵埃を含んだ気流は内筒５１ａと外壁５３の間の外周通路５１ｂを通り内筒５１ａの内周側に内筒５１ａと連通管５１ｅの間に固定された軸流羽５１ｃを通過して内筒５１ａ内部に流入する。この時塵埃を含んだ空気流は軸流羽５１ｃの作用で激しく旋回し塵埃を遠心力で分離する。分離された気流は電動送風機２７の吸気口３４ａに連通した連通管５１ｅの連通口５１ｄから吸引される。分離された塵埃５２は内筒５１ａの底部に蓄積される。矢印４４は空気の流れを示す。
【００２７】以上のような慣性分離式の集塵室は、蓄積された塵埃によって圧損が大きくなることも無く、比較的低圧損な集塵室が実現でき電動送風機が必要な圧力も小さくでき、軸流型の電動送風機２７で十分な吸引集塵ができる掃除機構成が可能になる。
【００２８】図１１，１２は直進型の軸流サイクロンを集塵室５１に構成した例であり、接続管２３を経由して流入した塵埃を含んだ空気流は内側管５５を通過し、内側管５５の内周に固定された軸流羽５６を通過する。このとき塵埃を含んだ空気流は激しく旋回し塵埃が遠心力によって遠心分離される、分離された塵埃５２は内側管５５の内周壁５５ａに沿って流れ外壁５３と内側管５５の間の空間５８に蓄積される。塵埃５２が分離された清浄な空気流は連通口５１ｄを通って電動送風機へ吸引される。
【００２９】この構成によれば、流れが直進的であり圧損が更に軽減されると同時にコンパクトな集塵室５１が構成できる。
【００３０】図１３、１４、１５は床ノズル２０と集塵室７１を回転自在に接続部７２で接続し、床ノズル２０と集塵室７１の取り付け管６１を可撓性に富んだ蛇腹のダクト６０で連通した構成を示す。ダクト６０と床ノズル２０は傾動可能にノズル連通管６２を介して接続されている。集塵室７１は外容器７１ａと両端が開口した内筒７１ｂにより構成され、内筒７１ｂの一端７１ｆは電動送風機の吸気口と連通している。取り付け管６１は外容器７１ａに接線方向に接続され、内筒７１ｂと外容器７１ａの間の空間７１ｃに連通している。
【００３１】塵埃を含んだ気流はダクト６０を通り取り付け管６１から集塵室７１に流入し、外容器７１ａの内側壁に沿って激しく旋回し、塵埃は遠心力によって外側に分離されつつ外容器７１ａの下端部７１ｄへ流れ急反転し内筒７１ｂの下端口７１ｅから吸引される。そして分離された塵埃５２は外容器７１ａの下端部７１ｄに蓄積される。図１４で示すように、掃除機本体２４は床面に対し横方向に傾動可能であり、又図１５で示すように掃除機本体２４を前後方向に傾動させ床面に水平、あるいは直角な位置まで傾動でき狭い場所の掃除が簡単に行なえ、操作性にも優れる。また、集塵室７１の外容器７１ａに対し接線方向に気流を流入させることが容易にでき、標準的なサイクロン構成が実現でき、塵埃５２の分離性能が良くなる。
【００３２】
【発明の効果】以上のように、請求項１～５記載の発明によれば、軸流型の電動送風機を利用し、床ノズルに比べ小型な掃除機本体を実現することにより、非常に操作性の良い電気掃除機を実現することができる。

【出願人】	【識別番号】０００００５８２１【氏名又は名称】松下電器産業株式会社【住所又は居所】大阪府門真市大字門真１００６番地
【出願日】	平成１４年１月１１日（２００２．１．１１）
【代理人】	【識別番号】１０００９７４４５【弁理士】【氏名又は名称】岩橋文雄（外２名）
【公開番号】	特開２００３－２０４９０３（Ｐ２００３－２０４９０３Ａ）
【公開日】	平成１５年７月２２日（２００３．７．２２）
【出願番号】	特願２００２－４１０６（Ｐ２００２－４１０６）