JP2008212500A

JP2008212500A - 電気掃除機

Info

Publication number: JP2008212500A
Application number: JP2007056508A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Tsuchiya; 善弘土屋; Nobuyuki Iwata; 宜之岩田
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Consumer Electronics Holdings Corp; Toshiba Home Appliances Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Priority date: 2007-03-07
Filing date: 2007-03-07
Publication date: 2008-09-18

Abstract

【課題】電動送風機からのカバー部内への排気風の乱流による効率の低下および騒音を防止した電気掃除機を提供する。
【解決手段】複数の排気口35を有する電動送風機11を本体ケース内に配設する。電動送風機11を覆うカバー部12を本体ケース内に配設する。カバー部12により、電動送風機11の複数の排気口35を、これら排気口35の数よりも少ない数の周回風路71あるいは排気ダクトに集約させて排気可能とする。電動送風機11からのカバー部12内への排気風の乱流による効率の低下および騒音の発生を防止できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電動送風機の少なくとも一部を覆うカバー部を備えた電気掃除機に関する。

従来、この種の電気掃除機は、本体ケースを有し、この本体ケース内には、電動送風機を収容する電動送風機室と、電動送風機の吸気側に連通する集塵室とが区画形成されている。電動送風機は、複数の排気口を後部寄りの周面に有する略円筒状のケース体を備え、このケース体内には遠心ファンを回転させる電動機が収容されている。また、電動送風機は、カバー部により覆われており、各排気口からの排気風がカバー部の複数の排出部を介して電動送風機室から本体ケースの外部へと排気可能となっている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１０−１１７９７４号公報（第４頁、図３−６）

しかしながら、上述の電気掃除機では、電動送風機の各排気口からの排気が、カバー部内においてそれぞれ異なる方向へと分散され、このカバー部内で乱流を発生させることにより、効率の低下を招いたり、騒音を発生させたりするおそれがあるという問題点を有している。

また、電動送風機の駆動時の遮音、吸音および除振に対しても充分な対策がなされていないという問題点もある。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、電動送風機からのカバー部内への排気風の乱流による効率の低下および騒音を防止した電気掃除機を提供することを目的とする。

本発明は、複数の排気口を有し、本体ケースに設けられた電動送風機と、この電動送風機の少なくとも一部を覆って本体ケースに設けられ、電動送風機の複数の排気口からの排気風を、これら排気口数より少ない数の流路に集約させて排気可能なカバー部とを具備したものである。

本発明によれば、各排気口からの排気風をカバー部により排気口数よりも少ない数の流路に集約して排気風を整流し、電動送風機からのカバー部内への排気風の乱流による効率の低下および騒音の発生を防止できる。

以下、本発明の一実施の形態の電気掃除機の構成を図１ないし図５を参照して説明する。

図４および図５において、１は掃除機本体であり、この掃除機本体１は、この掃除機本体１は被掃除面としての床面を走行可能な、いわゆるキャニスタ型の電気掃除機である。

そして、この掃除機本体１は、上側が開放された下ケース２と、この下ケース２の後部上側を覆う上ケース３と、下ケース２の前部上側を開閉可能な蓋体４とを有する本体ケース５を有している。この本体ケース５には、下ケース２と上ケース３との間に電動送風機室６が区画されているとともに、下ケース２と蓋体４との間に集塵室７が区画され、これら電動送風機室６と集塵室７との間には、これらを区画する隔壁８が設けられている。

電動送風機室６には、電動送風機11と、この電動送風機11を覆うカバー部12とが、電動送風機11の軸方向が上下方向(自重方向)に沿う状態、具体的には電動送風機11の吸込側が下側、排気側が上側となるように収容されている。また、この電動送風機室６の側方には、電動送風機11へと外部からの電源を供給可能な図示しない電源コードを巻回した図示しないコードリールが収容されるコードリール室が区画されている。

一方、集塵室７には、集塵体としての集塵袋である図示しない紙パックが着脱可能である。また、この集塵室７の前部には、本体吸込口15が下ケース２に穿設されている。そして、この本体吸込口15には、ホース体16が着脱可能に設けられ、このホース体16の先端部に、手元操作部17が設けられている。また、この手元操作部17には、作業者が把持する把持部18が突設されているとともに、この把持部18に、作業者により電動送風機11の動作モードなどを設定する設定ボタン19が複数設けられている。さらに、手元操作部17の先端部には、延長管21と吸込口体としての床ブラシ22とが順次連通接続される。

隔壁８には、電動送風機室６と集塵室７とを連通する丸孔状の大径の連通孔25が穿設されており、この連通孔25の後部には、電動送風機室６側へと吸気風路部としてのダクト26が連結されている。また、連通孔25には、図示しないが、この連通孔25を横断あるいは縦断するリブが設けられている。さらに、このダクト26の後端部である下流側は、シール部材としての弾性体である筒状のシールリップ27を介してカバー部12の下部に連通し、このカバー部12を介して電動送風機11の吸込側に連通接続されている。

電動送風機11は、図２および図４に示すように、ケース体としての有底円筒状のモータフレーム31と、このモータフレーム31の開口側である下側を径方向に横断して取り付けられた長手状のブリッジ部32と、モータフレーム31の下端部に嵌着される略円筒状のファンカバー33とを有し、このファンカバー33の外部に、電動送風機11をカバー部12に対して防振するように保持する保持弾性部材としての例えばゴム、あるいはエラストマなどの弾性体であるモータクッション34が取り付けられている。

モータフレーム31の下端部には、径方向へとフランジ状に折り返して拡径されブリッジ部32の両端が固定される折り返し部31aが形成されている。さらに、モータフレーム31の内部には、ブリッジ部32との間に、電動機である図示しないモータ本体部が収容されているとともに、ブリッジ部32の下部に静翼としての整流体であるディフューザが取り付けられている。また、ブリッジ部32の中央部に挿通されたモータ本体部の回転軸の下端部には、ファンカバー33により覆われる動翼である図示しない遠心ファンが接続されている。

また、モータフレーム31の底部寄りである上側寄りの周面には、図１、図２および図４などに示すように、複数、例えば４つの四角形状の排気口35が、周方向に互いに略等間隔に離間されて穿設されているとともに、これら排気口35の間の位置に、互いに対向する四角形状の取付孔36，36がそれぞれ穿設されている。これら取付孔36には、モータ本体部の整流子に電気的に接続される図示しないカーボンブラシを有するブラシ機構部37がそれぞれ取り付けられる。

また、ファンカバー33の中心部には、ダクト26の下流側に連通する吸気口38が穿設されている。

そして、電動送風機11は、モータ本体部により回転された遠心ファンにより、吸気口38から空気を吸い込み、この吸い込んだ空気をディフューザなどにより整流しつつモータフレーム31の内部から排気口35を介してモータフレーム31の外部へと排気することにより、ダクト26、集塵室７、ホース体16(図５)、延長管21(図５)および床ブラシ22(図５)などへと負圧を作用させるものである。

カバー部12は、略有底円筒状の第１モータカバーとしての下部モータカバー41と、この下部モータカバー41の上部を覆う略有蓋円筒状の第２モータカバーとしての上部モータカバー42とを有するカバー部本体43と、上部モータカバー42に接続された排気風路としての排気ダクト44とを有している。そして、カバー部本体43は、電動送風機11を上下から挟持している。すなわち、カバー部本体43は、電動送風機11の軸方向(スラスト方向)に組み立て可能に形成されている。そして、このカバー部本体43は、この電動送風機11とともに、電動送風機組み立てである送風機ユニット45を構成している。

下部モータカバー41は、略円板状の底部47と、この底部47の周縁部から上方へと連続する第１周壁部である下部周壁部48と、この下部周壁部48の上端部から外方へと略水平状に突出した第１フランジ部である下部フランジ部49とを備え、電動送風機11のファンカバー33およびモータクッション34を内部に保持している。

底部47は、電動送風機11の吸気口38と連通接続される連通孔51が中央部に穿設されている。また、この底部47の連通孔51の周囲には、ファンカバー33を挟持する保持段差部52が設けられている。さらに、この保持段差部52の下部には、ダクト26との間に挟持されたシールリップ27の上端部が嵌着される嵌着凹部53が円環状に設けられている。

下部周壁部48には、中心軸方向へと凹状に窪んだ第１凹部としての下部凹部54が、周方向に略等間隔に複数、例えば６箇所に設けられている。これら下部凹部54は、下部周壁部48の下端部から下部フランジ部49の下部に亘って上下方向に連続的に形成されている。

下部フランジ部49は、下部周壁部48の各下部凹部54にそれぞれ対応する位置の下部に、これら下部凹部54と連続する連続凹部55が形成されている。これら連続凹部55には、ねじ止め用のボス56と、送風機ユニット45を弾性的に支持する支持部としてのダンパ部57が挿通される図示しない挿通孔とが、周方向に交互に設けられている。すなわち、ボス56と挿通孔とは、連続凹部55にて周方向に１つ置きに位置している。

上部モータカバー42は、略円板状の蓋部61と、この蓋部61の周縁部から下方へと連続する第２周壁部である上部周壁部62と、この上部周壁部62の下端部から外方へと略水平状に突出した第２フランジ部である上部フランジ部63とを備え、電動送風機11のモータフレーム31側を内部に収容している。

蓋部61は、電動送風機11のモータフレーム31の底部である上部を支持する支持部材としてのモータ支持部65を保持する保持凹部66が中央部に設けられている。

上部周壁部62には、中心軸方向へと凹状に窪んだ第２凹部としての上部凹部68が、下部モータカバー41の下部凹部54に対応する位置、すなわち周方向に略等間隔に複数、例えば６箇所に設けられている。これら上部凹部68は、上部周壁部62の上端部から上部フランジ部63の上部に亘って上下方向に連続的に形成されている。また、これら上部凹部68には、１つ置きに、ダンパ部57の上端部が固定される固定板部69が、上下方向の略中心域にて略水平状に突設されている。

また、上部周壁部62は、電動送風機11のモータフレーム31の外周面から離間された状態で排気口35と対向しており、電動送風機11のモータフレーム31との間に、排気風が周方向(ラジアル方向)に通過する周回風路71が区画されている。さらに、上部周壁部62には、例えば前方に位置する上部凹部68，68間に、四角形状のカバー部連通口としてのカバー排気孔72が、前側の１つの排気口35に対向して穿設されている。そして、上部周壁部62の内部には、カバー部整流部としての風路区画板部である風路閉塞用リブ73が中心軸方向(法線方向)に向けて突設されている。この風路閉塞用リブ73は、下端部が電動送風機11のモータフレーム31の折り返し部31aに接触しており、排気口35とブラシ機構部37との間の位置でモータフレーム31の外周面に接触して周回風路71を遮断している。

したがって、周回風路71は、風路閉塞用リブ73により、電動送風機11の各排気口35からの排気風を、下流側へと合流させつつカバー部12の内部で周方向へと一方向(図１中の矢印Ｄ方向)である図１中の反時計回り方向に整流してカバー排気孔72へと集約する流路を構成するように形成されている。

なお、周回風路71は、例えば電動送風機11の各排気口35の開口面積よりも大きい断面積、好ましくは、全ての排気口35の開口面積の和よりも大きい断面積を有するように形成されている。ここで、周回風路71の断面積とは、通過する排気風の流れ方向と直交する方向の断面積をいう。

上部フランジ部63は、モータカバー41，42を固定した状態で下部フランジ部49の上面に載置される部分であり、この下部フランジ部49と略等しい外径寸法を有している。また、この上部フランジ部63は、下部モータカバー41の各下部凹部54にそれぞれ対応する位置に、図示しない連結孔が穿設されており、これら連結孔に対して、ねじ75と、ダンパ部57とが周方向に交互に、すなわち１つ置きに取り付けられている。さらに、この上部フランジ部63の下部には、周方向に沿って溝部77が形成されており、この溝部77と、対向する下部フランジ部49の上部に設けられた溝部78との間に、カバー部シール部材としての気密性保持部材であるシールパッキン79が挟持されている。

シールパッキン79は、モータカバー41，42間でのフランジ部49，63間からの排気風の漏れを防止するもので、例えばゴム、あるいはエラストマなどの弾性部材であり、フランジ部49，63間で圧潰されてモータカバー41，42間の隙間を閉塞している。

ねじ75は、連結孔に挿入され、下部モータカバー41のボス56にそれぞれねじ止めされてモータカバー41，42を固定する固定部材である。

そして、各ダンパ部57は、上下方向に沿って設けられた軸部としての保持軸81と、この保持軸81が挿通された弾性部材としての下部弾性体である下部コイルばね82および弾性部材としての上部弾性体である上部コイルばね83とを有している。

保持軸81は、カバー部12の後側に位置する一対が下ケース２から上方へと突設され、カバー部12の前側に位置する１つがダクト26の上部から上方へと突設されており、それぞれ凹部54，68に嵌合している。また、各保持軸81は、上側が下部フランジ部49の挿通孔と上部フランジ部63の連結孔とに挿通され、上端部が上部モータカバー42の固定板部69に上端部がねじ85により連結固定されている。さらに、各保持軸81には、下部モータカバー41の底部47よりも下方の位置に、外形寸法が中心軸方向へと段差状に減少する段差部86がそれぞれ形成され、この段差部86上には、下部コイルばね82の下部を支持する支持弾性体としての下部ばね受け87が取り付けられている。

下部コイルばね82は、保持軸81の段差部86上の下部ばね受け87と、下部フランジ部49の連続凹部55に嵌着された支持弾性体としての中部ばね受け91との間に保持されている。また、上部コイルばね83は、上部フランジ部63の上部に嵌着された支持弾性体としての上部ばね受け93と、固定板部69との間に保持されている。この結果、送風機ユニット45は、３つの保持軸81との間で、各コイルばね82，83により上方向あるいは下方向に付勢され、送風機ユニット45の自重と各コイルばね82，83の弾性力とにより決定される所定の高さ位置に保持されている。すなわち、ダンパ部57は、送風機ユニット45を３点支持している。

排気ダクト44は、電動送風機11からの排気風を、排気口35の数よりも少ない数に集約させて本体ケース５の外部へと導く流路を構成するもので、カバー排気孔72に挿入される被挿入部としての連結部であるダクト挿入部95と、このダクト挿入部95に連続する本体部である排気ダクト本体部96とを有している。そして、この排気ダクト44は、例えば電動送風機11の各排気口35の開口面積よりも大きい断面積、好ましくは、全ての排気口35の開口面積の和よりも大きい断面積を有している。ここで、排気ダクト44の断面積とは、この排気ダクト44内を通過する排気風の流れ方向と直交する方向の断面積をいう。

ダクト挿入部95は、外側部とカバー排気孔72の内縁部との間に、隙間を閉塞するとともに排気ダクト44と上部モータカバー42とを弾性的に連結する弾性シール部材としてのシール用弾性体98(図３)が嵌着されている。

排気ダクト本体部96は、ダクト挿入部95の下流端である前端からカバー部本体43の外郭に沿って上方、後方および下方に亘ってこのカバー部本体43を前後に跨ぐように連続して形成されている。また、この排気ダクト本体部96の下流端である後端には、本体ケース５に切り欠き形成された四角形状の嵌合口101に嵌合するダクト排気口102が形成され、このダクト排気口102には、通過する空気に含まれる塵埃を捕集するフィルタ103が取り付けられている。

また、ダクト26は、隔壁８の連通孔25に連通する丸孔状の開口106を前部に有する前部ダクト107と、この前部ダクト107の下部から後方へと水平状に連続する後部ダクト108とを有し、断面視でＬ字状の連通風路109を内部に区画している。

前部ダクト107は、カバー部本体43の前方に位置し、上下方向に沿って長手状に形成されている。また、この前部ダクト107内には、隔壁８の後部から突設され開口106を区画する整流部材としてのインデューサ111が配設されている。このインデューサ111は、前側から後側へと傾斜状に縮径された筒状に形成され、集塵室７側からの空気を送風機ユニット45側へと整流するものである。さらに、前部ダクト107の後部には、ダンパ部57に対向する位置に、このダンパ部57との干渉を防止するための凹状の凹溝部112が上下方向に沿って形成されている。

また、後部ダクト108は、下部モータカバー41の底部47の下方に離間されて下ケース２上に配設されており、前側から後側へと左右幅寸法が狭くなるように形成されている。さらに、この後部ダクト108の上部には、シールリップ27の下端側に連通する連通口114が開口形成されている。

そして、シールリップ27は、例えばゴム、あるいはエラストマなどの弾性体により円筒状に形成された防振部材であって、下側である連通口114側から上側であるカバー部12の連通孔51へと傾斜状に縮径され、インデューサとしても機能するものである。

次に、上記一実施の形態の作用を説明する。

掃除の際には、まず、本体吸込口15にホース体16、延長管21および床ブラシ22を順次連通接続するとともに、本体ケース５の蓋体４を開けて紙パックを集塵室７に装着し、蓋体４を閉じる。

そして、本体ケース５から電源コードを引き出して壁面などのコンセントに接続し、作業者が把持部18を把持して所定の設定ボタン19を操作すると、電動送風機11が駆動する。

この電動送風機11の駆動により、負圧が床ブラシ22、延長管21、ホース体16、本体吸込口15、紙パックと作用する風路が形成され、空気とともに塵埃が吸い込まれる。

同時に、電動送風機11の駆動による負圧により送風機ユニット45の吸込側である下側が相対的に下方へと吸い寄せられるように送風機ユニット45に加わる力を、各ダンパ部57の下部コイルばね82が縮み上部コイルばね83が伸びることで吸収する。

吸い込まれた空気は吸気風となり、この吸気風に含まれる塵埃は、紙パックを空気が通過する際に紙パックに捕集される。なお、紙パック内に収容された塵埃は、通過する吸気風により圧縮される。

さらに、紙パックを通過した吸気風は、連通孔25を通過し、インデューサ111により整流されつつ開口106を介してダクト26の前部ダクト107へと流入する。

また、この前部ダクト107を通過した吸気風は、後部ダクト108を通過する際に整流されて流速が増加し、連通口114からシールリップ27を通過する際にさらに絞られて流速が増加した状態で、カバー部12の連通孔51へと流入する。

さらに、この吸気風は、連通孔51から吸気口38を介して電動送風機11のファンカバー33内へと流入し、遠心ファンの中心部から吸い込まれて周方向に排気され、ディフューザにより所定の方向へと風向を揃えられるように整流されつつモータフレーム31内を通過し、各排気口35から排気風として法線方向である径方向へと排気される。

これら排気風は、電動送風機11とカバー部12との間の周回風路71により、電動送風機11のモータフレーム31の接線方向である周方向(矢印Ｄ方向)に整流されて互いに合流して集約され、排気ダクト44のダクト挿入部95からこの排気ダクト44内へと流入する。

そして、この排気風は、排気ダクト44内を排気ダクト本体部96へと通過した後、ダクト排気口102を介して本体ケース５の外部へと排気される。

このとき、ダクト排気口102に取り付けられたフィルタ103により、排気風に含まれる微細な塵埃が捕集される。

また、電動送風機11の駆動により生じる上部モータカバー42の振動は、各ダンパ部57の下部コイルばね82と上部コイルばね83との伸縮、シールリップ27の弾性により吸収されるとともに、送風機ユニット45の排気ダクト44に対する相対的な振動および移動は、シール用弾性体98の弾性により吸収される。

掃除が終了すると、作業者は設定ボタン19を操作して電動送風機11を停止させ、電気掃除機の運転を停止する。

この運転の停止に伴い、負圧により相対的に下方へと吸い寄せられていた送風機ユニット45が、各ダンパ部57の下部コイルばね82が伸び上部コイルばね83が縮むことで元の位置に復帰する。

紙パックに所定量以上の塵埃が溜まった場合には、蓋体４を開けて紙パックを集塵室７から取り外して塵埃とともに廃棄し、新たな紙パックを集塵室７に装着する。

上述したように、上記一実施の形態によれば、各排気口35からの排気風をカバー部12により排気口35の数よりも少ない数の流路、具体的には４つの排気口35からの排気風を１つの周回風路71あるいは排気ダクト44に集約して排気風を整流し、電動送風機11からのカバー部12内への排気風の乱流による効率の低下および剥離現象による騒音の発生を防止できる。

また、周回風路71は、排気口35からの排気風を下流側へと風向を揃えながら合流させて電動送風機11の周囲を周方向へと一方向に導くことで、排気風を流れ方向に集約し、これら排気風の合流時の乱流騒音を抑制できる。

また、周回風路71および排気ダクト44の断面積を、排気口35の開口面積よりも大きく、好ましくは全ての排気口35の開口面積の和よりも大きく設定することで、排気に充分な断面形状を得て、各排気口35からの排気風を円滑に排気して、効率を向上できる。

さらに、排気風が電動送風機11のモータフレーム31の周囲に回り込むように周回風路71を形成してこの周回風路71の長さを延長するとともに、この排気風を本体ケース５の外部へと導く排気ダクト44を設けることで、これら排気風の流路長を延長させることによる消音効果および遮音効果を得ることができる。

そして、カバー部本体43は、電動送風機11からの排気風を、カバー排気孔72から前方へと吐出するため、排気風を排気する本体ケース５の後部への排気風の流路長を、より増加させることが可能になる。

しかも、排気ダクト44をカバー部本体43に沿わせて屈曲させることにより、排気ダクト44を省スペース化しつつ、排気風の流路長を、より増加させることができる。

また、電動送風機11の自重方向を軸方向として本体ケース５に配設するとともに、弾性を有するシールリップ27により、電動送風機11の吸込側を、ダクト26により区画される連通風路109に対してこの電動送風機11の下方で気密に接続することで、電動送風機11の重量によりシールリップ27が弾性変形して、電動送風機11の吸込側と連通風路109との接続の気密性を向上できる。

さらに、各コイルばね82，83を有するダンパ部57により送風機ユニット45を弾性的に支持することで、電動送風機11の駆動に伴う振動が他の部分に伝播することを抑制できる。

なお、上記一実施の形態において、カバー部12は、電動送風機11の排気口35の数より少ない数の流路に排気風を集約できれば、任意の構成とすることが可能である。

また、送風機ユニット45の支持構造なども、上記ダンパ部57などに限定されるものではない。

さらに、電動送風機11は、ブラシ機構部37を有さないブラシレスモータなどでも同様の作用効果を奏することができる。

そして、電気掃除機の細部は、上記構成に限定されるものではなく、電気掃除機としては、キャニスタ型に限らず、例えば自走式(走行補助式)や自律走行式(ロボット式)の電気掃除機などでもよく、また、例えば床ブラシ22が掃除機本体１の下面に直接形成されたアップライト型、あるいはハンディ型などであっても対応させて用いることができる。

本発明の一実施の形態の電気掃除機の要部を一部を切り欠いて示す斜視図である。同上電気掃除機の要部を示す斜視断面図である。同上電気掃除機の要部を示す側面図である。同上電気掃除機の要部を示す縦断面図である。同上電気掃除機を示す斜視図である。

符号の説明

５本体ケース
11 電動送風機
12 カバー部
27 シール部材としてのシールリップ
35 排気口
44 排気風路としての排気ダクト
71 周回風路

Claims

本体ケースと、
複数の排気口を有し、前記本体ケースに設けられた電動送風機と、
この電動送風機の少なくとも一部を覆って前記本体ケースに設けられ、前記電動送風機の複数の前記排気口からの排気風を、これら排気口数より少ない数の流路に集約させて排気可能なカバー部と
を具備したことを特徴とした電気掃除機。
カバー部は、流路の少なくとも一部を構成して電動送風機の周囲に区画され、各排気口からの排気風を下流側へと合流させて前記電動送風機の周方向へと一方向に導く周回風路を備えている
ことを特徴とした請求項１記載の電気掃除機。
カバー部は、流路の少なくとも一部を構成し、各排気口からの排気風を本体ケースの外部へと導く排気風路を備えている
ことを特徴とした請求項１または２記載の電気掃除機。
電動送風機は、軸方向が上下方向に沿うように本体ケースに設けられ、
弾性を有し、前記電動送風機の吸込側と、この電動送風機の上流側に位置する風路とを、前記電動送風機の下方で気密に接続するシール部材を具備した
ことを特徴とした請求項１ないし３いずれか一記載の電気掃除機。