JP2004166865A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】電動送風機の運転制御を行う制御部を効率よく冷却することで、信頼性の高い電動送風機を有する電気掃除機を提供することを目的としている。
【解決手段】電動送風機７は、回転することで吸引風を発するインペラ２０と、前記インペラ２０を覆うケーシング２３と、前記ケーシング２３の外周に前記インペラ２０により吸引された気流の一部を排出する排気部２１を有するとともに、前記電動送風機７の運転動作を制御する制御部（１３、１８）は、前記ケーシング２３に設けられた排気部２１から、前記電動送風機７から排出される排気が大気中に放出される排出部に至るまでの排気流路中に配置されてなる電気掃除機。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動送風機の運転動作を制御する制御部をより効率的に冷却する電気掃除機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
まず最初に一般家庭で使用される電気掃除機の概略構成を図１、図５、図６を用いて説明する。
【０００３】
１は掃除機本体であり、前記掃除機本体１内の電動送風機室８には、吸引風を発する電動送風機７と前記電動送風機７の運転制御を行う制御部である制御基板１３が配設されている。また、前記電動送風機７の吸気上流側の集塵室６内には、紙袋等で構成され吸引された塵埃を捕集する集塵手段である集塵袋１２が配設されている。吸込具４から塵埃を吸引して延長管３、ホース２内の吸引通路（図示せず）を介して、前記集塵袋１２に塵埃を捕集し、前記電動送風機７から発せられた排気は前記掃除機本体１に設けられた排出口９より、大気中に放出されるものであった。５は前記電動送風機７の消費電力を切り換える手元操作部であり、１０はプレフィルタ、１１は排気フィルタである。
【０００４】
また、制御部である制御基板１３の冷却構成については図６に示すように、電動送風機７の整流用のエアーガイド１４の外周底面部にあたるブラケット１９に複数個の開口穴１５を設けるとともに、制御基板１３は樹脂等からなるカバー体１７で保持し、開口穴１５近傍には流入口１６、反対側には流出口２４を設ける。また、制御基板１３の発熱素子１８（入力制御方式の電気掃除機の場合、トライアックの発熱を抑えることが重要）は放熱用のフィン１９等と接続されており、この発熱素子１８及びフィン１９はカバー体１７の流入口１６近傍に備えるものであった（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−１１３８０９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の構成では、制御基板１３の各部品及び発熱素子１８の冷却が不十分であった場合、エアーガイド１４の外周底面部のブラケット１９の開口穴１５を増やせば良いわけであるが、ブラケット１９は、重量の大きいロータ（図示せず）やステータ（図示せず）を覆い保持しているものであり電動送風機７自体の剛性を保つ部品であり、むやみに開口穴１５を増やすと共振周波数が低下し、スパーク、異常振動等の発生要因となるという課題を有していた。
【０００７】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、電動送風機の運転制御を行う制御部を効率よく冷却することで、信頼性の高い電動送風機を有する電気掃除機を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記従来の課題を解決するために本発明は、塵埃を吸引する吸込具と、吸引風を発する電動送風機を内蔵する掃除機本体と、前記電動送風機から排出される排気が大気中に放出される排出部と、前記電動送風機の運転動作を制御する制御部とを備え、前記電動送風機は、回転することで吸引風を発するインペラと、前記インペラを覆うケーシングと、前記ケーシングの外周に前記インペラにより吸引された気流の一部を排出する排気部を有するとともに、前記制御部は、前記ケーシングに設けられた排気部から前記排出部に至るまでの排気流路中に配置されてなるもので、インペラを覆うケーシングに排気部を設けたことで、前記ケーシングであれば重量部品を保持してはいないため、排気部を設けても電動送風機自体の剛性低下を招くこともなく、より電動送風機の信頼性を確保した状態で、前記制御部の冷却を効果的に行うことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１記載の発明は、塵埃を吸引する吸込具と、吸引風を発する電動送風機を内蔵する掃除機本体と、前記電動送風機から排出される排気が大気中に放出される排出部と、前記電動送風機の運転動作を制御する制御部とを備え、前記電動送風機は、回転することで吸引風を発するインペラと、前記インペラを覆うケーシングと、前記ケーシングの外周に前記インペラにより吸引された気流の一部を排出する排気部を有するとともに、前記制御部は、前記ケーシングに設けられた排気部から前記排出部に至るまでの排気流路中に配置されてなるもので、インペラを覆うケーシングに排気部を設けたことで、前記ケーシングであれば重量部品を保持してはいないため、排気部を設けても電動送風機自体の剛性低下を招くこともなく、より電動送風機の信頼性を確保した状態で、前記制御部の冷却を効果的に行うことができる。
【００１０】
本発明の請求項２記載の発明は、電動送風機のインペラの吸気下流側に配置されてなり、前記電動送風機の外郭を形成するブラケットに排気部を設けたもので、より制御部の冷却効果を向上させることができる。
【００１１】
本発明の請求項３記載の発明は、制御部は、前記制御部を覆うカバー体で排気流路中に保持されてなるもので、安定して制御部を排気流路中に保持できるため、より冷却効果を向上させることができる。
【００１２】
本発明の請求項４記載の発明は、カバー体に、ケーシングに設けられた排気部から排出された気流を流入させるための流入口を設けたもので、気流を確実にカバー内に流入させることができ、より制御部の冷却効果を向上させることができる。
【００１３】
本発明の請求項５記載の発明は、ケーシングが有する排気口とブラケットが有する排気部から排出された気流が、それぞれ別々に前記カバー体内へ流入されるように、カバー体は複数の流入口を有するもので、カバー体内に流入させるより気流の量を増加させることができるため、制御部の冷却効果をより向上させることができる。
【００１４】
本発明の請求項６記載の発明は、カバー体は、カバー体へ流入した気流が、制御部を通過した後、カバー体外へ流出するための流出口を有するもので、気流がカバー体に滞留することなくスムーズにカバー体内を通過することで、制御部の冷却効果をより向上させることができる。
【００１５】
本発明の請求項７記載の発明は、カバー体の流入口近傍に、制御部が有する発熱素子を配置したもので、より制御部の冷却効果を向上させることができる。
【００１６】
本発明の請求項８記載の発明は、発熱素子はトライアックであるもので、入力制御方式の電気掃除機において、最も発熱量が多いため、特に冷却が必要であるトライアックが集中的に冷却されるため、より信頼性の向上を図ることができる。
【００１７】
本発明の請求項９記載の発明は、発熱素子に放熱部材を設けたもので、よりトライアックの冷却効果を向上させることができる。
【００１８】
本発明の請求項１０記載の発明は、ケーシングが有する排気部とカバー体が有する流入口との間に、フィルターを設けたもので、電動送風機が吸引した塵埃がカバー体へ入り込むことなく塵埃をフィルターで遮断するため、より信頼性の向上を図ることができる。
【００１９】
本発明の請求項１１記載の発明は、ケーシングが有する排気部とカバー体が有する流入口との間に流路を形成するために、ガイドを設けたもので、より制御部の冷却効果を向上できるとともに、ファンケース外周からの騒音を押さえ込むことができる。
【００２０】
本発明の請求項１２記載の発明は、ケーシングの排気部は複数の排気口から構成され、カバー体内へ流入する気流を排出するケーシングの排気口を除いて、前記ケーシングの外周に防音部材を設けてなるもので、ケーシングからの騒音を防音板で抑えつつ、制御部の冷却効果も向上させることができる。
【００２１】
【実施例】
以下、本発明の一実施例について、図１〜図４に基づいて説明する。なお、従来と同一構成部分については説明を省略する。
【００２２】
図１、図２、図４において、電気掃除機は、塵埃を吸引する吸込具４と、吸引した塵埃を捕集する集塵手段である集塵袋１２と、塵埃を吸引するための吸引風を発する電動送風機７と、前記電動送風機７が排出した排気を大気中へ放出する排出部なる排出口９とを有している。前記電動送風機７は、回転することで吸引風を発するインペラ２０と、前記インペラ２０を覆うケーシング２３と、前記ケーシング２３の外周に前記インペラ２０により吸引された気流の一部を排出する排気部なる複数個のケーシング開口穴２１を有している。また、前記ケーシング２３の開口穴２１から前記排出口９に至る排気流路２８中に、前記電動送風機７の運転動作を制御（入力を制御）する制御部である制御基板１３、もしく発熱素子１８を配置して、前記複数個のケーシング開口穴２１より排出された気流により前記制御基板１３、もしく発熱素子１８を冷却している。
【００２３】
ケーシング２３の開口穴２１であれば、前記インペラ２０を覆っていて、重量部品を保持はしていないため、電動送風機７自体の剛性低下を招くこともなく、より電動送風機７の信頼性を確保した状態で、制御基板１３もしくは発熱素子１８の冷却を効果的に行うことができる。
【００２４】
基本的に電動送風機７の剛性は、ステータ（図示せず）や自在に回転するロータ（図示せず）を保持固定する負荷側と反負荷側からなるブラケット７の強度で決まる。ケーシング２３は、元々インペラ２０及び整流用のエアーガイド１４を覆い、性能向上を図ることを目的としているため板厚は、０．３〜０．５ｍｍと、ブラケット７が０．８〜１．０ｍｍの板厚であるのに対し、比較的薄いものを使用している。従って、このケーシング２３の外周に複数個のケーシング２３の開口穴２１を設けても、電動送風機７自体の剛性低下に繋がることはなく、電動送風機７の剛性低下による異常スパークの発生、異常振動の発生などを防ぎつつ、制御基板１３もしくは発熱素子１８の冷却を効率的に行うことができる。
【００２５】
また、ケーシング開口穴２１のみではなく、インペラ２０の吸気下流側でエアガイド１４の外周底面部にあたり、電動送風機７の外郭を形成するブラケット１９にも前記インペラ２０により吸引された気流の一部を排出する排気部なる複数個のブラケット開口穴１５を設ければ、より冷却効果を向上させることができる。しかしながらこの場合は、ブラケット１９に開口穴を空けることによる剛性低下が懸念されるため、電動送風機７の共振周波数を測定し、製品仕様に耐えうるレベルで開口穴の数、形状を抑えておくことが重要である。
【００２６】
制御基板１３もしくは発熱素子１８の制御部については、樹脂などからなるカバー体１７で保持し、前記ケーシング２３の開口穴２１から前記排出口９に至る排気流路２８中に配設する。本実施例においては、電動送風機７に保持しており、電動送風機７のブラケット１９等にビス等の締結部品で固定すれば、ケーシング開口穴２１又はブラケット開口穴１５からの吹き出し風が安定した位置で制御基板１３もしくは発熱素子１８に吹き付けるため、より安定して冷却することができる。
【００２７】
さらに前記カバー体１７については、ケーシング開口穴２１又はブラケット開口穴１５からの吹き出し風がカバー体１７に入り込むための流入口１６を設けることにより、より安定して冷却することができる。さらに前記流入口１６については、ケーシング開口穴２１からの吹き出し風に対してはケーシング開口穴からの流入口１６ａとし、ブラケット開口穴１５からの吹き出し風に対してはブラケット開口穴１５からの流入口１６ｂと別々に設けることにより、それぞれの開口穴からの吹き出し風をより効率的に利用することができる。
【００２８】
さらにカバー体１７については、カバー体１７へ流入した吹き出し風が、制御基板１３もしくは発熱素子１８を通過した後、カバー体１７外部へ排出させるための流出口２４を設けることにより、吹き出し風がよりスムーズにカバー体１７内を通過するとともに、集塵袋１２で捕獲できなかった塵埃がカバー体１７内へ流入した際、カバー体１７内へ堆積することなく流出口２４から排出されるため、より制御基板１３もしくは発熱素子１８の信頼性向上を図ることができる。
【００２９】
さらに塵埃に対する信頼性向上を図るには、ケーシング開口穴２１もしくはブラケット開口穴１５とカバー体１７の流入口１６との間にフィルター２５を設けることにより、塵埃がカバー体１７へ入り込むことなく塵埃をフィルター２５で遮断するため、より信頼性の向上を図ることができる。
【００３０】
また、制御基板１３のトライアック等の発熱素子１８については、カバー体１７の流入口１６近傍に配置することが冷却効果の向上には効果的である。さらに制御基板１３のトライアック等の発熱素子１８の冷却効果を向上させるためには、発熱素子１８にフィン１９等の放熱部品をビス等の締結手段で締結してもよい。
【００３１】
さらに冷却構成としては、ケーシング２３の外周に設けたケーシング開口穴２１からの吹き出し風はインペラ２０の遠心方向へ排出されるため、かなりの速度で遠心方向（電動送風機７のラジアル方向）へ排出される。従って、カバー体１７のケーシング開口穴からの流入口１６ａにスムーズに導かれない。従ってケーシング２３外周からカバー体１７までを覆うガイド２２を設け、流路を形成することにより、ケーシング開口穴からの流入口１６ａに吹き出し風をスムーズに導くことができる。
【００３２】
さらに、ケーシング２３の外周にケーシング開口穴２１を設けることにより、インペラ２０で発生する騒音が減衰することなく外部へ排出されるため、騒音がかなりアップする。従って、ケーシング２３の外周に通気性の防音部材からなる防音板２６を配設するが、カバー体１７への冷却風の流入量も低下する懸念がある。よって、図３に示すように、カバー体１７内へ流入する気流を排出するケーシング２３のケーシング開口穴２１を除いて防音板２６を配置することにより、インペラ２０からの騒音を防音板２６で抑えつつ、冷却効果を向上させることができる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、電動送風機の運転制御を行う制御部を効率よく冷却することで、信頼性の高い電動送風機を有する電気掃除機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す電気掃除機の全体図
【図２】同電動送風機の側断面図
【図３】同電動送風機に防音部材を取り付けた正面図
【図４】同掃除機本体の断面図
【図５】従来例の掃除機本体の断面図
【図６】同電動送風機の側断面図
【符号の説明】
７ 電動送風機
９ 排出口
１３ 制御基板（制御部）
１５ ブラケット開口穴（排気部）
１６ａ ケーシング開口穴からの流入口
１６ｂ ブラケット開口穴からの流入口
１７ カバー体
１８ 発熱素子（制御部）
２１ ケーシング開口穴（排気部）
２２ ガイド
２３ ケーシング
２４ 流出口
２５ フィルター

Claims (12)

1. 塵埃を吸引する吸込具と、吸引風を発する電動送風機を内蔵する掃除機本体と、前記電動送風機から排出される排気が大気中に放出される排出部と、前記電動送風機の運転動作を制御する制御部とを備え、前記電動送風機は、回転することで吸引風を発するインペラと、前記インペラを覆うケーシングと、前記ケーシングの外周に前記インペラにより吸引された気流の一部を排出する排気部を有するとともに、前記制御部は、前記ケーシングに設けられた排気部から前記排出部に至るまでの排気流路中に配置されてなる電気掃除機。
2. 電動送風機のインペラの吸気下流側に配置されてなり、前記電動送風機の外郭を形成するブラケットに排気部を設けた請求項１記載の電気掃除機。
3. 制御部は、前記制御部を覆うカバー体で排気流路中に保持されてなる請求項１または２記載の電気掃除機。
4. カバー体に、ケーシングに設けられた排気部から排出された気流を流入させるための流入口を設けた請求項３記載の電気掃除機。
5. ケーシングが有する排気口とブラケットが有する排気部から排出された気流が、それぞれ別々に前記カバー体内へ流入されるように、カバー体は複数の流入口を有する請求項４記載の電気掃除機。
6. カバー体は、カバー体へ流入した気流が、制御部を通過した後、カバー体外へ流出するための流出口を有する請求項３〜５のいずれか１項に記載の電気掃除機。
7. カバー体の流入口近傍に、制御部が有する発熱素子を配置した請求項４〜６のいずれか１項に記載の電気掃除機。
8. 発熱素子はトライアックである請求項７記載の電気掃除機。
9. 発熱素子に放熱部材を設けた請求項７または８記載の電気掃除機。
10. ケーシングが有する排気部とカバー体が有する流入口との間に、フィルターを設けた請求項４〜９のいずれか１項に記載の電気掃除機。
11. ケーシングが有する排気部とカバー体が有する流入口との間に流路を形成するために、ガイドを設けた請求項４〜１０のいずれか１項に記載の電気掃除機。
12. ケーシングの排気部は複数の排気口から構成され、カバー体内へ流入する気流を排出するケーシングの排気口を除いて、前記ケーシングの外周に防音部材を設けてなる請求項４〜１１のいずれか１項に記載の電気掃除機。

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