JP2005087598A

JP2005087598A - 電気掃除機

Info

Publication number: JP2005087598A
Application number: JP2003327795A
Authority: JP
Inventors: Toshifumi Miyahara; 敏文宮原; Masakazu Onda; 雅一恩田; Hirokazu Nagaoka; 宏和長岡
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-09-19
Filing date: 2003-09-19
Publication date: 2005-04-07

Abstract

【課題】二次電池の冷却を効率的に行うことで、二次電池の寿命を向上できるとともに、使用性の高い電気掃除機を提供することを目的とする。
【解決手段】吸引風を発する電動送風機３を内蔵する電動送風機室３と、前記電動送風機３に電源を供給する二次電池６を内蔵する二次電池収納部１９とを備え、前記電動送風機３が放出する排気の少なくとも一部を前記二次電池収納部１９内に流入させた後、再度前記電動送風機室８内へ戻るように構成した電気掃除機で、排気は、二次電池６を冷却後、二次電池収納部１９から排気がそのまま大気中に放出されることなく、再度前記電動送風機室８内へ戻るため、大気中に放出される排気の温度が低く、使用性が高いとともに、二次電池６の冷却も行えるので二次電池６の寿命を向上できる電気掃除機を提供できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、一般家庭において使用する充電式電気掃除機に関するものである。

従来の電気掃除機について説明する。

電動送風機を内蔵した掃除機本体は、電動送風機を駆動するための二次電池を収納する二次電池収納部と、電動送風機が吸引した空気を外部へ排気する排気口と、電動送風機から排気口へ空気を導く空気流路とを有し、二次電池収納部は空気流路に配設され、二次電池収納部は電動送風機側の電動送風機側壁部と排気口側の排気側壁部とを備え、電動送風機側壁部には空気を内へ流入させるための流入孔が形成されており、排気側壁部には空気を二次電池収納部外へ流出させるための流出孔が形成されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−２９１６６９号公報

しかしながら、上記構成では、二次電池を冷却後、二次電池収納部から排気がそのまま直接排気口を介して大気中に放出されているため、大気中に放出される排気の温度が高く、使用性の低い構成となっていた。

本発明は上記課題を解決するもので、二次電池の冷却を効率的に行うことで、二次電池の寿命を向上できるとともに、使用性の高い電気掃除機を提供することを目的とする。

上記従来の課題を解決するために本発明は、吸引風を発する電動送風機を内蔵する電動送風機室と、前記電動送風機に電源を供給する二次電池を内蔵する二次電池収納部とを備え、前記電動送風機が放出する排気の少なくとも一部を前記二次電池収納部内に流入させた後、再度前記電動送風機室内へ戻るように構成した電気掃除機で、排気は、二次電池を冷却後、二次電池収納部から排気がそのまま大気中に放出されることなく、再度前記電動送風機室内へ戻るため、大気中に放出される排気の温度が低く、使用性が高いとともに、二次電池の冷却も行えるので二次電池寿命を向上できる電気掃除機を提供できる。

本発明は、二次電池の冷却を効率的に行うことで、二次電池の寿命を向上できるとともに、使用性の高い電気掃除機を提供することができる。

第１の発明は、吸引風を発する電動送風機を内蔵する電動送風機室と、前記電動送風機に電源を供給する二次電池を内蔵する二次電池収納部とを備え、前記電動送風機が放出する排気の少なくとも一部を前記二次電池収納部内に流入させた後、再度前記電動送風機室内へ戻るように構成した電気掃除機で、排気は、二次電池を冷却後、二次電池収納部から排気がそのまま大気中に放出されることなく、再度前記電動送風機室内へ戻るため、大気中に放出される排気の温度が低く、使用性が高いとともに、二次電池の冷却も行えるので二次電池寿命を向上できる電気掃除機を提供できる。

第２の発明は、電動送風機室と二次電池収納部とを連通する排気の流入口と流出口とを、それぞれ少なくとも一ヶ所以上設けたもので、排気は、二次電池を冷却後、二次電池収納部から排気がそのまま大気中に放出されることなく、再度前記電動送風機室内へ戻るため、大気中に放出される排気の温度が低く、使用性が高いとともに、二次電池の冷却も行えるので二次電池寿命を向上できる電気掃除機を提供できる。また、流入口と流出口の面積を調整することで、二次電池の冷却に使用する排気量の調整も容易に行える。

第３の発明は、電動送風機室と二次電池収納部とを区画する隔壁を備え、前記隔壁の少なくとも一部に二次電池側に突出し、両側面に流入口を有する凸部を設け、前記凸部は二次電池の略中央部近傍に対向するよう形成したもので、流入口の総面積が増加するとともに、二次電池の中央から両側に向かって排気が流れるため、それぞれの排気は半分の二次電池を冷却すればよく、冷却効率が良くなる。

第４の発明は、電動送風機の排気口部を覆う防音筒を備え、前記防音筒から放出される前記電動送風機の排気を、前記二次電池収納部内に流入させた後、再度電動送風機室内へ戻るように構成したもので、強制的に二次電池収納部へ排気を流入させる経路ができるため、電動送風機の排気を無駄なく二次電池の冷却に使用することができる。

第５の発明は、防音筒と二次電池収納部とを接続し流入口を、電動送風機室と二次電池収納部とを接続し流出口を形成し、前記流入口と前記流出口とをそれぞれ少なくとも一ヶ所以上設けたもので、強制的に二次電池収納部へ排気を流入させる経路ができるため、電動送風機の排気を無駄なく二次電池の冷却に使用することができる。また、流入口と流出口の面積を調整することで、二次電池の冷却に使用する排気量の調整も容易に行える。

第６の発明は、排気風が、二次電池の一端側から流入し、他端側から排出するよう構成したもので、二次電池の全体をより冷却でき、二次電池寿命をさらに向上できる。

第７の発明は、流入口および／または流出口にフィルターを設けたもので、流入口や流出口での整流作用が発生し、騒音低減にもなる。また、流入口にフィルターを設けた場合には、排気中に含まれる塵埃の二次電池収納部への侵入を防止でき、流出口にフィルターを設けた場合には、排気中に含まれる塵埃の大気中への放出を防止できる。

第８の発明は、電動送風機をブラシレスモータとしたもので、ブラシの磨耗によるカーボンなどで二次電池が汚れることもない。

第９の発明は、二次電池に接するまたは前記二次電池の近傍に熱伝導体を設け、電動送風機が放出する排気が、前記熱伝導体に当たる構成としたもので、直接二次電池に排気が触れるより冷却効率が高くできる。

第１０の発明は、電動送風機の動作を制御する制御手段を有し、前記制御手段と二次電池とを、流入口または流出口を介して導電線にて電気的に接続するもので、余分な配線構造を必要とせず、本体の小型化が可能となる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
本発明の第１の実施の形態について、図１〜図８を用いて説明する。

図において、本体１８は、吸引風を発生させる電動送風機であるインバーターモータ３を内蔵する電動送風機室８と、インバーターモータ３を駆動するための電源である二次電池６をインバーターモータ３の下方に内蔵する二次電池収納部１９と、インバーターモータ３の吸引風の上流側には集塵ケース４が設けられている。さらに本体１８の集塵ケース４の上流側にはホース５の一端が接続され、他端には延長管２を介して床用吸込み口１を接続している。

インバーターモータ３を運転して、吸引風が発生すると床用吸込み口１から吸引風とともに塵埃が吸込まれて、本体１８の集塵ケース４で塵埃だけが捕集され、さらに吸引風はインバーターモータ３を通過して本体１８の排気口９から本体外へ排出される。電動送風機室８と二次電池収納部１９とを区画する隔壁１０には、二次電池６側に凸形状１１を形成し、前記凸形状１１は二次電池６の略中央部近傍に設けると共に、凸形状１１の両側面に電動送風機室８と二次電池収納部１９とを連通する流入口１２を設け、二次電池収納部１９の水平方向の略端部に流出口１４を形成し、排気風が二次電池６全体を効率よく冷却できるよう構成している。また、流入口１２には通気性のフィルタ―１３を備えている。なお、流入口１２や流出口１４は、１ヶ所以上であれば、何個設けてもかまわない。

また、インバーターモータ３を運転する際に、その電源となる二次電池６は化学反応により発熱するが、使用時の温度が高温になるほど充放電の繰り返し使用回数が減少することは一般的に知られている。繰り返し使用できる回数をできうる限り増やして寿命を延ばすことを市場から求められており、そのため、使用時の二次電池６の温度上昇を抑える方法として、整流子モータより回転損失が少ないため、排気温度の若干低いインバーターモータ３を通過した排気を、二次電池収納部１９から電動送風機室８へ循環させて冷却効果を得る方法をとっている。なお、本実施の形態においては、インバーターモータ３が発する排気を、二次電池収納部１９内に流入させた後、再度前記電動送風機室内へ戻るように構成しているが、前記排気はすべてでも、一部でもよい。

二次電池６にはアルミなどの熱伝導性の良い板材１５を接するように設け、排気が板材に当接するようにしても良い。図３は、本体１８を底面側から見た図であり、締め付けビス２１を緩めて外した後、図４に示すように二次電池フタ２０をＸ方向へスライドさせることによって開放することができる。二次電池フタ２０を取り外すと、図５に示すように、二次電池収納部１９に収納した二次電池６を取り出すことができる。充放電の繰り返しによって二次電池の寿命がきた場合には、新しい二次電池６に交換することができる。

また、図６の部分拡大図に示すように、二次電池フタ２０には、二次電池フタ２０を閉じたときに本体１８前方側の孔２７に嵌入する凸形状２６が設けられており、側面側には本体１８の凸リブ２２の二次電池側に嵌入するリブ２５が設けられている。図５で、二次電池収納部１９の本体１８の後方側に設けた孔２８にも二次電池フタ２０の相対する位置に凸形状（図示なし）を設けて、二次電池フタ２０を閉じた状態で孔２８に嵌入させる構造を有する。使用状態での転倒防止など安定性を向上させるために、質量の重い二次電池を本体１８の底面側に配置した場合に、二次電池のほぼ全質量を二次電池フタ２０で保持することになり、二次電池フタ２０の変形による本体１８との隙間の発生防止や、本体１８を落下された場合などの衝撃による二次電池フタ２０の破壊防止を図るために、二次電池フタ２０の周囲の凸形状、リブ２５と孔２７との嵌めあわせ構成をとっている。

図７はＢ−Ｂ断面図であるが、二次電池フタ２０のリブ２５に接着や二次電池フタ２０との一体成形等で形成したウレタンやエラストマーあるいはゴム等の軟質材によるパッキン３２を設けて、二次電池フタ２０を閉じたときに本体１８のリブ３１に圧接して二次電池収納部１９と本体１８外部との気密性を発揮するものである。本体１８のガイドリブ２２は、二次電池フタ２０の上記のリブ２５と上壁３０によって嵌め合わされているが、二次電池フタ２０の開閉動作の摩擦抵抗を軽減して使用性を向上するために、０．１ｍｍから０．５ｍｍ位の微少な隙間を設けている。

図８のＣ−Ｃ断面に示すように、本体１８のガイドリブ２２は二次電池フタ２０の開閉方向Ｘと平行に設けられているが、パッキン３２が圧接されて気密を得るための本体１８のリブ３１等からなるタイト面３５および３６は、二次電池フタ２０をＸ方向へ移動させると、パッキン３２と離れるように角度をつけて傾斜させている。逆に、二次電池フタ２０を開いた状態から閉じる場合に、完全に閉まる間際にパッキン３２が本体１８のタイト面３５および３６（本体１８後部側は図示せず）に圧接される。ガイドリブ２２とガイドリブ２２に嵌め合わされる二次電池フタ２０側の嵌合部は、図８では一部に設けているが、二次電池フタ２０の開閉方向の全長さに設けることもできる。さらに、本体１８の孔２７に嵌入する凸形状２６のパッキン３２の貼り付け面と反対側には傾斜面が設けてあり、二次電池フタ２０完閉時にパッキン３２に圧接力を加えるようにしている。

以上のように構成された電気掃除機について、以下その動作、作用を説明する。

前述のように、インバーターモータ３を運転しているときに、排気は二次電池６を冷却したあと電動送風機室８に戻るようになるためと、二次電池フタ２０と本体１８の気密確保構造によって、排気が二次電池フタ２０の嵌め合わせ隙間から吹き出して、床面のごみなどを吹き飛ばすことを防止している。

また、流入口１２に設けたフィルターによって排気の整流作用が生じて騒音低減の効果が得られるとともに排気に含まれる塵埃などの二次電池収納部１９への侵入も防止できる。また、インバーターモータ３とすることにより、カーボンブラシの磨耗によるカーボンの発生もないため、排気を二次電池収納部１９に循環させても二次電池６が汚れることがなく、寿命がきた二次電池６を交換する際も使用者に不快感を与えることがない。

寿命がきた二次電池６を、新しいものに交換する場合の二次電池フタ２０を開閉する際に、二次電池フタ２０を開いた状態においてパッキン３２は本体１８のタイト面３５および３６に圧接しておらず、閉じることによって圧接し気密性を得られることになる。したがって、開閉操作にパッキン３２の摩擦抵抗を受けることが少なくなり、操作使用性を良好にすることができるとともに必要な気密性を得ることができるものである。

また、本体１８のガイドリブ２２と二次電池フタ２０の嵌合部の隙間をラビリンスパッキンの原理を活かす隙間に設けることにより、さらに気密性を向上させることができるものである。

また、インバーターモータ３の上流側吸気流路と二次電池収納部１９を連通させることによっても、同様に吸気流の循環対流による二次電池の冷却効果が得られるものであり、本構成によって二次電池収納部１９と外部の気密性を確保し、吸気力の低下防止を得られるものである。

また、二次電池６を充電するための充電端子やインバーターモータ３を制御するための制御回路と二次電池６は導電線を介して電気的に接続しているが、流入口１２を通して接続している。もちろん、流出口１４を通して接続することも可能である。

（実施の形態２）
本発明の第２の実施の形態について図９をもとに説明する。なお、上記実施の形態と同一部分については同一符号を付してその説明を省略する。

本実施の形態は、電動送風機室８と二次電池収納部１９とを連通する排出口Ｂ４１と、インバーターモータ３の排気側外周を覆う防音筒１６とを備え、防音筒１６はインバーターモータ３の排気を二次電池収納部１９へ放出する排出口Ｂ４１を有している。

強制的に二次電池収納部１９へ排気を流入させる経路ができるため、インバーターモータ３の排気を無駄なく二次電池６の冷却に使用することができる。また、排出口Ａ４０と排出口Ｂ４１の排気面積を調整することで、二次電池の冷却に使用する排気量の調整も容易に行える。二次電池収納部１９の水平方向の略端部に排出口Ａ４０と排出口Ｂ４１を形成することで、二次電池６の一端側から他端側へ排気風を流すことができ、排気風が二次電池６全体を効率よく冷却できるよう構成している。

以上のように、本発明にかかる電気掃除機は、本体の安定性を向上するとともに、床面のゴミ吹き飛ばしもなく、かつ二次電池の冷却も行い二次電池寿命を向上できるので、家庭、業務用等の用途に適応できる。

本発明の実施の形態１を示す電気掃除機の全体外観図同電気掃除機本体の部分断面図同電気掃除機本体の底面側の外観図同電気掃除機本体の底面側の二次電池フタ操作状態外観図同電気掃除機の二次電池取り出し状態外観図同電気掃除機の要部部分拡大図図６のＢ−Ｂ断面図図６のＣ−Ｃ断面図本発明の実施の形態２を示す電気掃除機の部分断面図

符号の説明

６二次電池
８モータ室
１０隔壁
１１凸形状
１２流入口
１３フィルター
１４流出口
１８本体
１９二次電池収納部
２０二次電池フタ

Claims

吸引風を発する電動送風機を内蔵する電動送風機室と、前記電動送風機に電源を供給する二次電池を内蔵する二次電池収納部とを備え、前記電動送風機が放出する排気の少なくとも一部を前記二次電池収納部内に流入させた後、再度前記電動送風機室内へ戻るように構成した電気掃除機。
電動送風機室と二次電池収納部とを連通する排気の流入口と流出口とを、それぞれ少なくとも一ヶ所以上設けた請求項１記載の電気掃除機。
電動送風機室と二次電池収納部とを区画する隔壁を備え、前記隔壁の少なくとも一部に二次電池側に突出し、両側面に流入口を有する凸部を設け、前記凸部は二次電池の略中央部近傍に対向するよう形成した請求項２記載の電気掃除機。
電動送風機の排気口部を覆う防音筒を備え、前記防音筒から放出される前記電動送風機の排気を、前記二次電池収納部内に流入させた後、再度電動送風機室内へ戻るように構成した請求項１記載の電気掃除機。
防音筒と二次電池収納部とを連通する排気の流入口を、電動送風機室と二次電池収納部とを連通する排気の流出口をそれぞれ少なくとも一ヶ所以上形成した請求項４記載の電気掃除機。
排気風が、二次電池の一端側から流入し、他端側から排出するよう構成した請求項１〜５のいずれか１項に記載の電気掃除機。
流入口および／または流出口にフィルターを設けた請求項２、３、５のいずれか１項に記載の電気掃除機。
電動送風機をブラシレスモータとした請求項１〜７のいずれか１項に記載の電気掃除機。
二次電池に接するまたは前記二次電池の近傍に熱伝導体を設け、電動送風機が放出する排気が、前記熱伝導体に当たる構成とした請求項１〜８のいずれか１項に記載の電気掃除機。
電動送風機の動作を制御する制御手段を有し、前記制御手段と二次電池とを、流入口または流出口を介して導電線にて電気的に接続する請求項２、３、５、７のいずれか１項に記載の電気掃除機。