JP2001169973A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、排気還流による圧損の増加を低減
し、排気還流の流速をあげ、集塵効率の向上を課題とし
ている。 【解決手段】 塵埃を吸引する吸い込みノズル１５と、
塵埃と空気を分離する集塵室１８と、吸引力を発生させ
る電動送風機２０と、前記電動送風機の後段に配された
圧縮機２４を備え、前記圧縮機２４で電動送風機２０か
らの排出される排気の少なくとも一部を圧縮した後、前
記吸い込みノズル１５へ還流するようにした電気掃除機
とすることにより、高圧な排気還流を得、集塵効率の向
上ができ同時に低騒音化が実現できる。

Description

【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、業務用の
電気掃除機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】以下に従来の掃除機について図７に基づ
いて説明する。１は塵埃等を吸引する吸い込みノズルで
あり、延長管２、ホース３を介して集塵室４に接続され
ている。集塵室４の中には紙袋５が設置され、塵埃と空
気を分離する。６は電動送風機であり本体７に内包され
ている。この電動送風機の作用で、吸引力が生じ、吸い
込みノズル１から塵埃を吸引する。１０は気流の流れを
示す矢印であり、８は本体７に備えられた排気口を示
す。

【０００３】このような掃除機では、排気は利用される
事無く外部に放出される。又非常に微少な塵埃が排気に
含まれる事もあり、非衛生的で又騒音の原因にもなる。

【０００４】これらの問題点を解決するために、図８に
示すように、環流路９を別に設け電動送風機６からの排
気の一部を吸い込みノズル１へ還流させ排気を減らし、
かつ還流させた排気を床面に衝突させ集塵性能を向上さ
せた掃除機も考案されている。矢印１１は電動送風機６
からの排気流れを示し、矢印１２は還流する気流を、矢
印１４は吸気の流れを、矢印１３は外部に排気される気
流を示す。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図８にしめす掃除機
は、集塵性能をよくするために還流させる排気の流速を
大きくしようとすると、排気通路の圧損が大きくなり、
吸い込み力が減ってしまう。又両者共に大きくするため
には、大きな出力の電送送風機が必要になり運転効率が
悪くなり、逆に騒音も大きくなるといった課題を有して
いる。

【０００６】本発明は上記課題を解決し、還流させる排
気の流速を大きくし、かつ圧損の増大を可能な限り小さ
く抑え、効率の良い運転と低騒音を実現することを目的
としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】これらの課題を解決する
ためには、塵埃を吸引する吸い込みノズルと、塵埃と空
気を分離する集塵室と、吸引力を発生させる電動送風機
と、前記電動送風機の後段に配された圧縮機を備え、前
記圧縮機で電動送風機からの排出される排気の少なくと
も一部を圧縮した後、前記吸い込みノズルへ還流するよ
うにした電気掃除機を実現することにより、排気の圧力
を高圧化する事が可能になり、十分な還流の流速が得ら
れる。又吸気側の電動送風機の能力を必要以上に大きく
する事もなく低騒音で、高集塵な電気掃除機を実現でき
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明請求項１に記載の発明は、
塵埃を吸引する吸い込みノズルと、塵埃と空気を分離す
る集塵室と、吸引力を発生させる電動送風機と、前記電
動送風機の後段に配された圧縮機を備え、前記圧縮機で
電動送風機からの排出される排気の少なくとも一部を圧
縮した後、前記吸い込みノズルへ還流するようにした電
気掃除機とすることにより、吸気側の吸い込み力と無関
係に排気側の還流流速を大きくすることができ、低騒
音、高集塵かつ床面の状態によって、吸い込み力と還流
流速を独立して制御できる、制御性の良い電気掃除機が
実現できる。

【０００９】本発明の請求項２に記載の発明は、電動送
風機を送風機とそれを駆動する電動機で形成し、圧縮機
を前記電動機で駆動する事により、よりコンパクトな電
気掃除機が実現できる。

【００１０】本発明の請求項３に記載の発明は、電動機
と圧縮機の間に減速機を、あるいは電動機と送風機の間
に増速機を介在させるもので、圧縮機、送風機両者に適
した回転速度が得られ、効率の良い集塵性に優れた電気
掃除機が実現できる。

【００１１】本発明の請求項４に記載の発明は、塵埃を
吸引する吸い込みノズルと、塵埃と空気を分離する集塵
室と、前記集塵室に連通すると共に吸引力を発生させる
容積形圧縮機を設け、前記容積形圧縮機の排気の一部
を、前記吸い込みノズルへ還流する電気掃除機とする事
により、より高圧な還流を得ることができ、より集塵性
能の優れた電気掃除機が実現できる。

【００１２】

【実施例】（実施例１）以下本発明の第1の実施例の電
気掃除機を図１（ａ）、図１（ｂ）を用いて説明する。
１５は塵埃等を吸引する吸い込みノズルであり、延長管
１６、ホース１７を介して集塵室１８に接続されてい
る。集塵室１８の中には紙袋１９が設置され、塵埃と空
気を分離する。２０は電動送風機であり本体２１に内包
されている。電動送風機２０は遠心型インペラ（図示せ
ず）を内包した送風機部２０ｃとこのインペラを駆動す
る電動機部２０ｄにより構成されている。

【００１３】電動送風機２０の吸気口２０ａは集塵室１
８と吸排気シール２２を介して結合しており、排気口２
０ｂの周りには排気ダクト２３が設置されている。排気
ダクト２３には側方排気口２３ａと後方排気口２３ｂが
設けられている。２４は圧縮機であり、圧縮機部２４ｃ
とそれを駆動する電動機部２４ｄにより構成されてい
る。本例では圧縮機は容積型を用いている。圧縮機２４
の吸気口２４ａは排気ダクト２３の後方排気口２３ｂに
結合している。３０は後方排気口２３ｂに設置されたフ
ィルタを示し、圧縮機２４に微細な塵埃が侵入するのを
防止している。

【００１４】２５は環流用ホースを示し、圧縮機２４の
排気口２４ｂに結合している。環流用ホース２５は吸い
込みノズル１５の内部に設けられた環流排気ノズル２６
に結合している。

【００１５】次に動作について述べる。電動送風機２
０、圧縮機２４に通電駆動し電気掃除機を運転すると、
電動送風機２０の作用により吸引力が生じ、電動送風機
２０の吸気口２０ａに連結された吸い込みノズル１５か
ら塵埃が吸引される。矢印２６は吸引流れの方向を示
す。空気に混じった塵埃は集塵室１８に運ばれ紙袋１９
で塵埃が分離され、塵埃は紙袋内に貯まる。矢印２７で
示すように電動送風機２０の排気口２０ｂからの排気は
排気ダクト２３を経て、一部は側方排気口２３ａ、本体
２１内の排気通路２１ａを通り、本体２１の排気口２１
ａから本体２１の外へ開放排気される。

【００１６】矢印２８で示すその他の排気は後方排気口
２３ｂから圧縮機２４の吸気口２４ａに入り、高圧に圧
縮され、矢印２９で示すように圧縮機２４の排気口２４
ｂに繋がった環流用ホースを通り、吸い込みノズル１５
へ環流される。この環流された排気は、非常に高圧であ
るが流量は小さく、細い環流用ホース２５を通過する際
の圧力損失は比較的小さい。吸い込みノズル１５から床
面に排気される高圧の排気環流は勢いよく床面に衝突
し、床面に付着した微少な塵埃、あるいは隙間などの塵
埃を床面から空中へ分離させ、吸い込みノズル１５から
の吸引を容易にする。

【００１７】（実施例２）以下本発明の第２の実施例を
図２を用いて説明する。実施例１と同一の部分は同一番
号を付してその説明を省略する。

【００１８】３５は本実施例での電動送風機を示す。電
動送風機２０は送風機部２０ｃとそれを駆動する電動機
３７より構成されている。３６は圧縮機であり、本例で
は、電動機３７の他端、送風機部３５ａの反対側に取り
付けられている。すなわち、送風機部２０ｃと圧縮機３
６を同一の電動機３７で駆動している。

【００１９】３６ａは圧縮機の吸気口、３６ｂは圧縮機
の排気口を示す。３８は電動送風機２０を内包する排気
ケースであり、後方に排気口３８ａを有している。３９
は排気口３８ａに取り付けたフィルタであり、微少な塵
埃が外部に排気されるのを防止している。４２は環流ダ
クトであり、圧縮機３６の排気口３６ｂと環流用ホース
２５をつないでいる。４３は圧縮機３６の支持を兼ねた
隔壁であり、隔壁排気口４３ａを有している。

【００２０】動作は実施例１とほぼ同一である。電動機
３７を通電駆動すると送風機部２０ｃと圧縮機３６は同
時に駆動される。電動送風機２０からの排気の一部が圧
縮機３６で高圧に圧縮され環流用ホース２５を通して吸
い込みノズル１５へ環流される。環流される気流以外の
流れは排気ケース３８の排気口３８ａから本体排気通路
２１ａへ排気される。矢印４０は電動機３７からの排気
の流れを示す。４０ａは吸気流れ、４０ｂは環流流れ、
４０ｃは外部に開放される排気流れを示す。圧縮機３
６、送風機部２０ｃを適切に設計すれば、圧縮機３６と
送風機部３５ａを同一の電動機３７で駆動できるため、
非常にコンパクトな構成が可能になる。

【００２１】（実施例３）以下本発明の第３の実施例を
図３を用いて説明する。前記実施例と同一の部分は同一
番号を付してその説明を省略する。

【００２２】４４は電動機３７と圧縮機３６の間に介在
させた減速機を示す。通常、送風機部２０ｃは高速で回
転する遠心型の送風機を用いる、これに対して、高圧を
得るための圧縮機３６は一般に低速で高トルクを必要と
する容積型の圧縮機を利用することが多く、減速機４４
を介在させることにより、両者の最適な設計が可能にな
る。

【００２３】なお、図４は他の例を示すもので、上記実
施例とは逆に電動機３７と送風機部２０ｃの間に回転数
を増速する増速機４４ａを介在させても、同一の効果を
得られることは云うまでもない。

【００２４】（実施例４）以下本発明の第４の実施例を
図５、図６を用いて説明する。前記実施例と同一の部分
は同一番号を付してその説明を省略する。

【００２５】４５は電気掃除機の本体２１に内包された
圧縮機を示す。４５ｃはこの圧縮機を駆動する電動機を
示す。本実施例では圧縮機４５は容積型の圧縮機を示
し、図６で示すような回転容積型の圧縮機を用いてい
る。円柱状の回転子４６に放射状に動くように取り付け
られた多数の薄板４７と、回転子４６に対し偏心した中
空円筒状のケーシング４８より構成される。薄板４７の
先端はケーシング４８の内周に接触している。回転子が
その軸を中心として回転すると、ケーシング４８と、回
転子４６に可動に取り付けられた薄板４７に挟まれた三
日月形空間４８ａ内の空気は、吸気口４５ａから排気口
４５ｂへ圧縮されて運ばれ、容積型圧縮機としての働き
を行う。

【００２６】圧縮機４５の吸気口４５ａは吸気シール４
９を介して集塵室１８と接合している。排気口４５ｂ
は、本体内の排気室５４に排気シール４９ａを介して接
合している。排気室５４には排気バルブ５３を介して高
圧型の吸い込みノズル５０の排気ノズル５１に接続され
た環流用ホース２５が接続されており、圧縮機４５の排
気はこの環流用ホース２５を通って高圧型の吸い込みノ
ズル５０へ環流される。

【００２７】圧縮機４５は、送風機に比べ圧力が大き
く、流量が小さい、そのため高圧型の吸い込みノズル５
０を通過する流量は小さい。集塵のためには、十分に早
い流速が必要なため、床面と高圧型の吸い込みノズル５
０の隙間は極力小さく設定されている。又、排気ノズル
５１の先端断面積は小さく設計されており、高速な排気
流を得ることができる。

【００２８】動作について述べる。圧縮機４５を運転す
ると、高圧型の吸い込みノズル５０に吸引力が生じると
同時に、排気流が環流される。高速な排気流は、床面の
塵埃を吹き飛ばし、空中に浮いた塵埃は吸引力によって
集塵室１８へと運ばれる。排気流は床面の細部にまで届
くため、床面細部、あるいは絨毯深部の微少な塵埃を効
果的に集塵する事ができる。

【００２９】５２は吸気バルブを示しており、圧縮機４
５を運転する際、吸気バルブ５２、排気バルブ５３を閉
じれば、集塵室１８の空気圧は更に低く、排気室５４の
空気圧は更に高くなり、これらバルブ５２，５３を急激
に開放すれば短時間ではあるが大きな吸引力と、排気圧
力を得ることができ、効果的な集塵が実現できる。

【００３０】本実施例では排気のほとんど全部が還流さ
れる。図５（ｂ）で示すように高圧の吸い込みノズル５
０と床面５５の間には僅かの隙間があるため、僅かな気
流５６が外部に流出、あるいは外部から流入することは
あるが、その量はごく小さく、集塵された微少な塵埃が
外部に漏れることもほとんどなく、非常にクリーンな集
塵が行え、同時に騒音も低減できる。

【００３１】又、集塵室１８の圧力を非常に小さくでき
るため、塵埃が高密度に圧縮でき、多くの塵埃を収納で
き、その取り扱いも簡便になる。

【００３２】

【発明の効果】本発明の請求項１記載の発明は、塵埃を
吸引する吸い込みノズルと、塵埃と空気を分離する集塵
室と、吸引力を発生させる電動送風機と、前記電動送風
機の後段に配された圧縮機を備え、前記圧縮機で電動送
風機からの排出される排気の少なくとも一部を圧縮した
後、前記吸い込みノズルへ還流することにより、圧縮機
により生じた高圧の空気を床面に吹き付けることがで
き、床面の微少な塵埃や、溝内の塵埃を吹き飛ばすこと
ができ、従来回転ブラシや、吸引力だけでは採りきれな
い塵埃を集塵できる。

【００３３】又、送風機と圧縮機それぞれに独立した駆
動力を有しているため、間欠的に排気を環流させること
も可能になり、床面に応じた吸引力と排気環流の制御が
行え効率の良い集塵が可能になる。

【００３４】又、排気環流は高圧低流量であるため、環
流用ホース径は小さくて良く、更に本体外への排気を減
じる事ができ排気のクリーン化、低騒音化も実現でき
る。

【００３５】本発明の請求項２記載の発明は、電動送風
機を、送風機とそれを駆動する電動機で形成し、圧縮機
を前記電動機で駆動することにより、電動機が一つで良
くコンパクトかつ軽量な構成で、効率の良い集塵が可能
になる。

【００３６】本発明の請求項３記載の発明は、電動機と
圧縮機の間に減速機を、あるいは電動機と送風機の間に
増速機を介在させる事により、送風機、圧縮機の最適な
設計が可能になり、コンパクトで効率の良い構成が実現
できる。

【００３７】本発明の請求項４記載の発明は、塵埃を吸
引する吸い込みノズルと、塵埃と空気を分離する集塵室
と、前記集塵室に連通すると共に吸引力を発生させる容
積形圧縮機を設け、前記容積形圧縮機の排気の一部を、
前記吸い込みノズルへ還流する電気掃除機とすることに
より、塵埃の吸引、排気環流による塵埃の床面からの分
離を一つの圧縮機で行うことができ、コンパクトな構成
が実現できる。又、排気をほぼ１００％環流し、かつ高
圧な排気環流を得ることができ、排気の少ない高集塵な
構成が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）本発明の第１の実施例を示す電気掃除機
の断面図 （ｂ）同電気掃除機の吸い込みノズルの拡大図

【図２】本発明の第２の実施例を示す電気掃除機の断面
図

【図３】本発明の第３の実施例を示す電気掃除機の断面
図

【図４】他の例を示す電気掃除機の断面図

【図５】（ａ）本発明の第４の実施例を示す電気掃除機
の断面図 （ｂ）同電気掃除機の吸い込みノズルの拡大図

【図６】同電気掃除機の容積形圧縮機の動作を示す原理
図

【図７】従来の電気掃除機を示す断面図

【図８】従来の他の電気掃除機を示す断面図

【符号の説明】

１５吸い込みノズル １８集塵室 ２０電動送風機 ２４圧縮機 ３７電動機 ４４ 減速機 ４４ａ 増速機 ４５ 容積形圧縮機

フロントページの続き (72)発明者 香山 博之 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 菊川 智之 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 3B006 LA01 LA09 LA10 3B061 AH02

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 塵埃を吸引する吸い込みノズルと、塵埃
   と空気を分離する集塵室と、吸引力を発生させる電動送
   風機と、前記電動送風機の後段に配された圧縮機を備
   え、前記圧縮機で電動送風機からの排出される排気の少
   なくとも一部を圧縮した後、前記吸い込みノズルへ還流
   するようにした電気掃除機。
2. 【請求項２】 電動送風機を送風機とそれを駆動する電
   動機で形成し、圧縮機を前記電動機で駆動する請求項１
   記載の電気掃除機。
3. 【請求項３】 電動機と圧縮機の間に減速機を、あるい
   は電動機と送風機の間に増速機を介在させた請求項２記
   載の電気掃除機。
4. 【請求項４】 塵埃を吸引する吸い込みノズルと、塵埃
   と空気を分離する集塵室と、前記集塵室に連通すると共
   に吸引力を発生させる容積形圧縮機を設け、前記容積形
   圧縮機の排気の一部を、前記吸い込みノズルへ還流する
   電気掃除機。