JP2001218708A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 排気還流式の電気掃除機であって、循環する
排気の高温化を防止し、電源コードの冷却効率を向上さ
せること。 【解決手段】 吸込ノズルから空気を吸引する吸塵ファ
ン４と、吸塵ファンを駆動する整流子電動モータ３と、
吸塵ファンにより吸引された空気を濾過する集塵フィル
タ５と、吸塵ファンを通過した排気を吸込ノズルに還流
する排気還流路１１と、整流子電動モータ３により駆動
されて該整流子電動モータ３を冷却する冷却用ファン３
０とを備え、整流子電動モータと冷却用ファンは排気還
流路に対して仕切られた部屋にそれぞれ配置されたもの
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電気掃除機、特に掃
除効率を高めた排気還流式の電気掃除機に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】図４は例えば特開平３−２８４２２７号
公報に開示されている従来の電気掃除機の構成を示す縦
断面図である。図において、掃除機本体１に内蔵された
整流子電動送風機２の整流子電動モータ３により駆動さ
れる吸塵ファン４により吸込ノズル７から吸引した空気
を、集塵フィルタ５にて濾過したあと、吸込ノズル７の
吸気口１０近傍に還流するようにしたものであり、掃除
に必要な空気を循環使用するいわゆる排気還流式ともい
えるものである。

【０００３】吸塵ファン４からの排気を吸込ノズル７近
傍の吸気口１０に導く排気還流路１１は、吸込ノズル７
から集塵室１３内の集塵フィルタ５に至る吸気路に対
し、同軸二重の流路構造をとるものである。なお、６は
同軸二重の流路構造をとる延長パイプ、８は同軸二重の
流路構造をとる吸気ホースである。排気還流路１１末端
の排気口１２は、吸込ノズル７を掃除面１４に圧し当て
たときに吸気口１０にのみ連通する。吸気口１０の開口
面は、排気口１２の開口面よりも若干吸込ノズル７の奥
側にあるため、排気還流路１１から吐き出された排気は
掃除面１４に噴射されたのち、塵や埃を舞い上げるよう
にして吸気口１０に吸い込まれる。

【０００４】このため、吸塵ファン４は密閉された流路
内の空気を循環させながら、掃除面１４から空気ととも
に吸い込まれたゴミを集塵フィルタ５内に集塵してい
く。即ち、吸塵ファン４から吐き出され吸込ノズル７か
ら吸引された空気は、吸気ホース８を介して掃除機本体
２内に導かれ、集塵フィルタ５にてゴミが濾過されたの
ち、再び吸塵ファン４に吸引される。この場合、ゴミの
吸引に使われる負圧は、排気の噴射圧力と吸気の吸い込
み圧力との差圧に相当するため、ただ単に大気圧と吸い
込み圧力との差圧で吸い込む電気掃除機と比較した場
合、高い掃除効率を得ることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の排気還流式の電気掃除機にあっては、整流子電動
モータ３が高温に耐えるものとしても吸塵ファン４の吸
気風路や還流風路が塞がれると、整流子電動モータ３は
異常加熱するため、吸気風路や還流風路内の空気も加熱
されることにより、整流子電動モータ３や吸気風路や還
流風路を構成する延長パイプ６、吸込ノズル７、吸気ホ
ース８及び掃除機本体１の排気還流路１１や整流子電動
モータ３等の部材については耐熱性の素材を使用しなけ
ればならなかった。

【０００６】しかも最近消費電力が０．５〜１．０ＫＷ
と高くなると大電流が電源コードに流れるために、電源
コードが高温化すると共に整流子電動モータ３がより異
常加熱するため、その防止策として吸塵ファン４の排気
流の一部を整流子電動モータ３を空冷した後に電源コー
ドに当てて冷却するようにしている。しかしながら、吸
塵ファン４の排気も高温のために冷却効率が悪く、又吸
塵ファン４の駆動に整流子電動モータ３を使用している
ときには、整流子に使用されているカーボンブラシの粉
末が排気流とともに電源コードに付着し、手や室内を汚
す等の問題が生じていた。

【０００７】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたものであり、排気還流式の電気掃除機であ
って、循環する排気の高温化を防止し、電動モータの冷
却効率を向上させるようにした電気掃除機を得ることを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
電気掃除機は、吸込ノズルから空気を吸引する吸塵ファ
ンと、該吸塵ファンを駆動する電動モータと、前記吸塵
ファンにより吸引された空気を濾過する集塵フィルタ
と、前記吸塵ファンを通過した排気を前記吸込ノズルに
還流する排気還流路と、前記電動モータにより駆動され
て前記電動モータを空冷する冷却用ファンとを備え、前
記電動モータと冷却用ファンは前記排気還流路に対して
仕切られた部屋にそれぞれ配置されて構成されている。

【０００９】本発明の請求項２に係る電気掃除機は、前
記吸塵ファンがファンケーシングで覆われ、該ファンケ
ーシングにはファン吸気口とファン排気口とが形成さ
れ、該ファン排気口が前記排気還流路に連通するように
している。

【００１０】本発明の請求項３に係る電気掃除機は、前
記冷却用ファンがコードリールも冷却するようにしてい
る。

【００１１】本発明の請求項４に係る電気掃除機は、前
記冷却用ファンの吸込空気上流側にコードリールを配置
し、前記冷却用ファンの吸込空気下流側に前記電動モー
タを配置するようにしている。

【００１２】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は本発明の実
施の形態１に係る電気掃除機の構成を示す横断面図、図
２は同電気掃除機の構成を示す部分断面を有する正面図
である。図において、図４に示す従来例と実質的に同一
の構成は同一符号を付して重複した構成の説明を省略す
る。この実施の形態１の排気還流路１１の一部は掃除機
本体１内で集塵室１３及び吸塵ファン４の左側にのみ設
けられている。１５は掃除機本体１内で集塵室１３の後
方左側に設けられ、吸塵ファン４を収容するファン室、
１６は掃除機本体１内でファン室１５の後方に設けら
れ、整流子電動モータ３を収容するモータ室、１７は吸
塵ファン４を覆うファンケーシングで、ファン吸気口１
８とファン排気口１９を有している。このファンケーシ
ング１７は外周を防振ゴム２０によってファン室１５に
防振支持され、吸塵ファン４からの排気を排気還流路１
１に案内する。

【００１３】２１は整流子電動モータ３の端部に設けら
れたモータ冷却用吸気口、２２は整流子電動モータ３の
外周に設けられたモータ冷却用排気口である。この整流
子電動モータ３は端部外周を防振ゴム２０によってモー
タ室１６に防振支持されている。ファン室１５とモータ
室１６は中央にモータ貫通穴２３ａを有した仕切り板２
３で仕切られた部屋である。２４は掃除機本体１内でモ
ータ室１６の後方に設けられた冷却用空気流路室であ
る。２５は整流子電動モータ３の整流子３ａに圧接する
カーボンブラシ、２６はカーボンブラシ２５を収容する
ブラシホルダー、２７はブラシホルダー２６に内蔵さ
れ、カーボンブラシ２５を整流子３ａに向けて常時付勢
するコイルバネである。

【００１４】２８は掃除機本体１内で集塵室１３の後方
右側でファン室１５、モータ室１６及び冷却用空気流路
室２４と並列に配設され、コードリール２９を収容する
コードリール室である。２８ａはコードリール室２８の
壁面に形成され、冷却用空気流路室２４と連通する連通
路である。３０は整流子電動モータ３の後部側に接続さ
れた冷却用ファンで、冷却用空気流路室２４に臨んで設
けられている。また、整流子電動モータ３のモータ冷却
用吸気口２１も冷却用空気流路室２４に臨んで設けられ
ている。

【００１５】コードリール２９はコードリール室２８に
設けられたコードリール支持板３１とコードリール室２
８の支持部２８ｂに軸支されたコードリール支承軸３２
に回転自在に支承されている。そのコードリール２９の
一側面に大小の環状回転端子３３が設けられている。ま
た、コードリール支持板３１には弾性を付与され、大小
の環状回転端子３３に摺接する２つの突状の固定端子３
４が設けられている。大小の環状回転端子３３は電源コ
ード３５に接続され、２つの突状の固定端子３４は図示
しない制御基板に接続されている。

【００１６】３６はコードリール２９に設けられ、引き
出された電源コード３５をコードリール２９に巻き込む
ためのゼンマイバネで、一端がコードリール支承軸３２
に固着され、他端がコードリール２９の後端側に取り付
けられたコードリール２９に固着されている。３８はコ
ードリール室２５に設けられた電源コード３５のコード
出入口である。３９ａはコードリール室２８の側壁に設
けられた車輪取付用軸受、３９ｂはモータ室１６の側壁
に設けられた車輪取付用軸受、４０はこれら車輪取付用
軸受３９ａ、３９ｂにそれぞれ回転自在に取り付けられ
た走行用車輪、４１は走行用車輪４０の車軸で、先端に
係止爪４１ａを有している。

【００１７】４２ａはコードリール室２８の側壁で車輪
取付用軸受３９ａの周囲に設けられた冷却用連通口、４
２ｂはモータ室１６の側壁で車輪取付用軸受３９ｂの周
囲に設けられた冷却用連通口、４３ａはコードリール室
２８側に取り付けられた走行用車輪４０に設けられた吸
気口、４３ｂはモータ室１６側に取り付けられた走行用
車輪４０に設けられた排気口、４４ａはコードリール室
２８の冷却用連通口４２ａの外側に取り付けられた濾過
フィルタ、４４ｂはモータ室１６の冷却用連通口４２ｂ
の外側に取り付けられた濾過フィルタである。

【００１８】次に、本発明の実施の形態１の電気掃除機
の動作を説明する。まず、整流子電動モータ３を駆動し
て吸塵ファン４を駆動すると、吸込ノズル７の吸気口１
０から空気とともにゴミが吸い込まれる。ゴミと共に吸
い込まれた空気は、延長パイプ６及び吸気ホース８を介
して集塵フィルタ５内に吸い込れ、そこで塵や埃などの
ゴミが濾過された後、ファン吸気口１８よりファン排気
口１９を経て排気還流路１１により吸込ノズル７の吸気
口近傍に還流され、排気還流路１１末端の排気口１２か
ら吐き出された排気は掃除面１４に噴射された後、塵や
埃を舞上げるように吸気口１０に吸い込まれる。このた
め、吸塵ファン４は、密閉された流路内の空気を循環さ
せながら、掃除面１４から空気と共に吸い込まれたゴミ
を集塵フィルタ５内に集塵していく。

【００１９】即ち、吸塵ファン４を収容するファン室１
５と整流子電動モータ３を収容するモータ室１６とを仕
切板２３で仕切り、吸塵ファン４から吐き出され、吸込
ノズル７から吸引された空気は、吸気ホース８を介して
掃除機本体２内に導かれ、集塵フィルタ５にてゴミが濾
過された後、再び吸塵ファン４に吸引され、モータ室１
６、冷却用空気流路室２４やコードリール室２８にいか
ないようにしたため、吸塵ファン４は掃除に必要な空気
を循環使用するだけであり、その空気は高温にならない
と共に整流子電動モータ３が加熱されることもなくな
り、空気を循環させるための延長パイプ６、吸込ノズル
７、吸気ホース８、掃除機本体１の排気還流路１１及び
ファンケーシング１７を防振支持する防振ゴム２０等の
部材については耐熱性の素材を使用しなくて済むように
なった。

【００２０】また、整流子電動モータ３の駆動により、
吸塵ファン４と共に冷却用ファン３０が駆動する。冷却
用ファン３０が駆動すると、走行用車輪４０の吸気口４
３ａから外部の空気が冷却用連通口４２ａ及び濾過フィ
ルタ４４ａを経てコードリール室２８内に吸い込まれ
る。コードリール室２８内に吸い込まれた空気はバネカ
バー３７に当って拡散し、コードリール２９の周囲を通
ってコードリール室２８の連通路２８ａより冷却用空気
流路室２４に入り、冷却用ファン３０に吸い込まれ、整
流子電動モータ３のモータ冷却用吸気口２１より整流子
電動モータ３内部に入り、カーボンブラシ２５の粉末と
ともにモータ冷却用排気口２２よりモータ室１６に排出
され、モータ室１６からその冷却用連通口４２ｂ及び濾
過フィルタ４４ｂを通って走行用車輪３９の排気口４３
ｂから外部に排出される。

【００２１】従って、吸塵ファン４とは別個の冷却用フ
ァン３０により走行用車輪４０の吸気口４３ａから冷却
用連通口４２ａ及び濾過フィルタ４４ａを経てコードリ
ール室２８内に吸い込まれた外部からの空気によってコ
ードリール２９に巻き付けられている電源コード３５が
冷却され、その外部の空気が整流子電動モータ３の内部
を通りモータ室１６に排出されることにより、整流子電
動モータ３も冷却され、整流子電動モータ３の内部に発
生したカーボンブラシ２５の粉末もモータ室１６に排出
され、モータ室１６に排出されたカーボンブラシ２５の
粉末はモータ室１６からその冷却用連通口４２ｂ及び濾
過フィルタ４４ｂで濾過され、空気だけが走行用車輪４
０の排気口４３ｂから外部に排出されるので、手や室内
を汚すことがなく、電源コード３５にカーボンブラシ２
５の粉末が付着することもなくなった。また、吸塵ファ
ン４による循環風路が目詰まり等の問題を起こしても吸
塵ファン４と別個の冷却用ファン３０によって整流子電
動モータ３が冷却されることにより、整流子電動モータ
３が異常加熱することはない。

【００２２】また、走行用車輪４０に吸気口４３ａと排
気口４３ｂを設けるようにしたことにより、これら吸気
口４３ａと排気口４３ｂを掃除機本体１の別の箇所に形
成する必要がなくなった。なお、上記実施の形態１では
掃除機本体１の冷却用連通口４２ａ、４２ｂに濾過フィ
ルタ４４ａ、４４ｂをそれぞれ設けているが、走行用車
輪４０の吸気口４３ａと排気口４３ｂに濾過フィルタ４
４ａ、４４ｂをそれぞれ設けるようにしても同じ作用、
効果を有することはいうまでもない。

【００２３】実施の形態２．図３は本発明の実施の形態
２に係る電気掃除機の構成を示す横断面図である。図に
おいて、本発明の実施の形態１と実質的に同一の構成は
同一符号を付して重複した構成の説明を省略し、相違す
る構成について説明する。この実施の形態２では、排気
還流路１１の一部は掃除機本体１内で集塵室１３の両側
部に設けられている。また、吸塵ファン４を収容するフ
ァン室１５は掃除機本体１内で集塵室１３の後方に設け
られ、さらに整流子電動モータ３を収容するモータ室１
６は掃除機本体１内でファン室１５の後方に設けられて
いる。さらにまた、コードリール２９を収容するコード
リール室２８は掃除機本体１内でモータ室１６の後方に
設けられており、実施の形態１の冷却用空気流路室２４
は設けられていない。

【００２４】従って、整流子電動モータ３の後部側に接
続された冷却用ファン３０はコードリール室２８に臨ん
で設けられている。また、整流子電動モータ３のモータ
冷却用吸気口２１もコードリール室２８に臨んで設けら
れている。そして、コードリール２９はコードリール室
２５に設けられたコードリール支持板３１と掃除機本体
１の後端部とに軸支されたコードリール支承軸３２に回
転自在に支承されている。また、コードリール２９はそ
の周縁に連通穴２９ａを有している。

【００２５】また、この実施の形態２のコード出入口３
８はコードリール室２５に設けられ、電源コード３５の
外径より大きい口径を有し、空気吸込口を兼用してい
る。３９はモータ室１６の両側壁にそれぞれ設けられた
車輪取付用軸受、４０は各車輪取付用軸受３９に回転自
在に取り付けられた走行用車輪、４１は走行用車輪４０
の車軸で、先端に係止爪４１ａを有している。４２はモ
ータ室１６の両側壁で車輪取付用軸受３９の周囲に設け
られた冷却用連通口、４３は走行用車輪４０に設けられ
た排気口、４４は走行用車輪４０の排気口４３の内側に
取り付けられた濾過フィルタである。

【００２６】次に、本発明の実施の形態２の電気掃除機
の動作を説明する。まず、整流子電動モータ３を駆動し
て吸塵ファン４を駆動すると、吸込ノズル７の吸気口１
０から空気とともにゴミが吸い込まれる。ゴミと共に吸
い込まれた空気は、延長パイプ６及び吸気ホース８を介
して集塵フィルタ５内に吸い込れ、そこで塵や埃などの
ゴミが濾過された後、ファン吸気口１８よりファン排気
口１９を経て排気還流路１１により吸込ノズル７の吸気
口近傍に還流され、排気還流路１１末端の排気口１２か
ら吐き出された排気は掃除面１４に噴射された後、塵や
埃を舞上げるように吸気口１０に吸い込まれる。このた
め、吸塵ファン４は、密閉された流路内の空気を循環さ
せながら、掃除面１４から空気と共に吸い込まれたゴミ
を集塵フィルタ５内に集塵していく。

【００２７】即ち、吸塵ファン４を収容するファン室１
５と整流子電動モータ３を収容するモータ室１６とを仕
切板２３で仕切り、吸塵ファン４から吐き出され、吸込
ノズル７から吸引された空気は、吸気ホース８を介して
掃除機本体２内に導かれ、集塵フィルタ５にてゴミが濾
過された後、再び吸塵ファン４に吸引され、モータ室１
６、冷却用空気流路室２４やコードリール室２８にいか
ないため、吸塵ファン４は掃除に必要な空気を循環使用
するだけであり、その空気は高温にならないと共に整流
子電動モータ３が加熱されることもなくなり、空気を循
環させるための延長パイプ６、吸込ノズル７、吸気ホー
ス８、掃除機本体１の排気還流路１１及びファンケーシ
ング１７を防振支持している防振ゴム２０等の部材につ
いては耐熱性の素材を使用しなくて済むようになった。

【００２８】また、整流子電動モータ３の駆動により、
吸塵ファン４と共に冷却用ファン３０が駆動する。冷却
用ファン３０が駆動すると、空気吸込口を兼用するコー
ド出入口３８から外部の空気が冷却用ファン３０の吸込
空気上流側にあるコードリール室２８内に吸い込まれ
る。コードリール室２８内に吸い込まれた空気はコード
リール２９の連通穴２９ａを通り、冷却用ファン３０に
吸い込まれ、冷却用ファン３０の吸込空気下流側にある
整流子電動モータ３のモータ冷却用吸気口２１より整流
子電動モータ３内部に入り、カーボンブラシ２５の粉末
とともにモータ冷却用排気口２２よりモータ室１６に排
出され、モータ室１６からその冷却用連通口４２を通っ
て、走行用車輪４０の濾過フィルタ４４を経て走行用車
輪３９の排気口４３から外部に排出される。

【００２９】従って、冷却用ファン３０によりコードリ
ール室２８内に吸い込まれた外部からの空気によって直
ちにコードリール２９に巻き付けられている電源コード
３５が冷却され、その外部の空気が整流子電動モータ３
の内部を通りモータ室１６に排出されることにより、整
流子電動モータ３も冷却され、整流子電動モータ３の内
部に発生したカーボンブラシ２５の粉末もモータ室１６
に排出され、モータ室１６に排出されたカーボンブラシ
２５の粉末は走行用車輪４０の濾過フィルタ４４で濾過
され、冷却空気だけが外部に排出されるので、手や室内
を汚すことがなく、電源コード３５にカーボンブラシ２
５の粉末が付着することもなくなった。また、吸塵ファ
ン４による循環風路が目詰まり等の問題を起こしても吸
塵ファン４と別個の冷却用ファン３０によって整流子電
動モータ３が冷却されることにより、整流子電動モータ
３が異常加熱することはない。

【００３０】なお、上記実施の形態２では走行用車輪４
０の排気口４３に濾過フィルタ４４を設けているが、掃
除機本体１の冷却用連通口４２に濾過フィルタ４４を設
けるようにしても同じ作用、効果を有することはいうま
でもない。また、上記実施の形態２では空気吸込口をコ
ード出入口３８で兼用するようにしているが、空気吸込
口を掃除機本体１でコードリール２９より上流側位置の
背面側の壁面に形成するようにしてもよいことは勿論で
ある。さらに、上記実施の形態ではいずれも冷却用ファ
ン３０が吸塵ファン４と、整流子電動モータ３の吸塵フ
ァン４とは反対側である後側に設けられているが、冷却
用ファン３０を整流子電動モータ３と吸塵ファン４との
間に設けても本発明を実施しえることはいうまでもな
い。

【００３１】

【発明の効果】以上のように本発明の請求項１によれ
ば、吸込ノズルから空気を吸引する吸塵ファンと、該吸
塵ファンを駆動する電動モータと、吸塵ファンにより吸
引された空気を濾過する集塵フィルタと、吸塵ファンを
通過した排気を吸込ノズルに還流する排気還流路と、電
動モータにより駆動されて電動モータを空冷する冷却用
ファンとを備え、電動モータと冷却用ファンは排気還流
路に対して仕切られた部屋にそれぞれ配置されるように
したので、吸塵ファンは掃除に必要な空気を電動モータ
と冷却用ファンとを備えた部屋にいかせず循環使用する
だけとなり、その空気は高温にならないと共に電動モー
タが加熱することもなくなり、空気を循環させるための
延長パイプ、吸込ノズル、吸気ホース、排気還流路及び
吸塵ファンを防振支持している防振部材や電動モータ等
の部材については耐熱性の素材を使用しなくて済むとい
う効果がある。

【００３２】本発明の請求項２によれば、前記吸塵ファ
ンはファンケーシングで覆われ、該ファンケーシングに
はファン吸気口とファン排気口とが形成され、該ファン
排気口が前記排気還流路に連通しているので、吸塵ファ
ンを通過する排気はファンケーシングにより案内されて
確実に排気還流路に行くこととなり、吸塵ファンは掃除
に必要な空気を電動モータと冷却用ファンとを備えた部
屋にいかせず効率よく循環させることができるという効
果がある。

【００３３】本発明の請求項３によれば、前記冷却用フ
ァンはコードリールも冷却するので、コードリールに巻
き付けられている電源コードが効率よく冷却されるとい
う効果がある。

【００３４】本発明の請求項４によれば、前記冷却用フ
ァンの吸込空気上流側にコードリールを配置し、前記冷
却用ファンの吸込空気下流側に前記電動モータを配置し
たので、冷却用ファンにより外部からの吸い込まれた空
気によって直ちにコードリールに巻き付けられている電
源コードが効率よく冷却され、次にその外部からの吸い
込まれた空気により電動モータも冷却されるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１に係る電気掃除機の構
成を示す横断面図である。

【図２】 同電気掃除機の構成を示す部分断面を有する
正面図である。

【図３】 本発明の実施の形態２に係る電気掃除機の要
部の構成を示す横断面図である。

【図４】 従来の電気掃除機の構成を示す横断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 掃除機本体、３ 整流子電動モータ、４ 吸塵ファ
ン、５ 集塵フィルタ、１１ 排気還流路、３０ 冷却
用ファン。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸込ノズルから空気を吸引する吸塵ファ
   ンと、該吸塵ファンを駆動する電動モータと、前記吸塵
   ファンにより吸引された空気を濾過する集塵フィルタ
   と、前記吸塵ファンを通過した排気を前記吸込ノズルに
   還流する排気還流路と、前記電動モータにより駆動され
   て前記電動モータを空冷する冷却用ファンとを備え、 前記電動モータと冷却用ファンは前記排気還流路に対し
   て仕切られた部屋にそれぞれ配置されたことを特徴とす
   る排気還流式の電気掃除機。
2. 【請求項２】 前記吸塵ファンはファンケーシングで覆
   われ、該ファンケーシングにはファン吸気口とファン排
   気口とが形成され、該ファン排気口が前記排気還流路に
   連通していることを特徴とする請求項１記載の排気還流
   式の電気掃除機。
3. 【請求項３】 前記冷却用ファンはコードリールも冷却
   することを特徴とする請求項１記載の排気還流式の電気
   掃除機。
4. 【請求項４】 前記冷却用ファンの吸込空気上流側にコ
   ードリールを配置し、前記冷却用ファンの吸込空気下流
   側に前記電動モータを配置したことを特徴とする請求項
   １又は２排気還流式の電気掃除機。