JP2009233013A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】負圧発生源から排出される排気の風切り音などの気流による騒音を低減した電気掃除機を提供する。
【解決手段】電気掃除機は、筐体１０１内の前方部に位置し、塵埃貯留部２０１を収容する第１の空間と、筐体１０１内の後方部に位置し、負圧発生源２２１を収容する第２の空間とを有している。第１の境界壁１２１によって第１の空間と区画され、第２の境界壁１３１によって第２の空間と区画された、第３の空間とを備えている。第２の境界壁には、第２の空間と上記第３の空間とを連通する連通口１３３が設けられ、排気の一部が、連通口１３３および第３の空間を経由して筐体の外部に排出される。
【選択図】図１

Description

この発明は、筐体の内部に負圧発生源および塵埃貯留部を設けた電気掃除機に関し、特にその使用時の騒音の低減を図った電気掃除機に関する。

近年、電気掃除機に設けられる負圧発生源としてのモータ等の性能が向上し、電気掃除機の吸引力がより強化されている。それにより清掃効率が向上する反面、モータの駆動音や負圧発生源による気流の騒音が増大するという問題がある。

特許文献１（特開平１０−２０１６７７号公報）には、塵埃貯留部収容室およびモータ収容室を二重壁構造とした電気掃除機が開示されている。この電気掃除機においては、塵埃貯留部収容室およびモータ収容室の内壁に複数の貫通孔を形成し、内壁と外壁との間に吸音材を配置している。

これによりモータが駆動されるときに、モータそのものが発する騒音およびモータから発せられ塵埃貯留部を経由して外部に放出される騒音を低減することを意図している。
特開平１０−２０１６７７号公報

特許文献１に記載の電気掃除機のように、モータ収容室等を二重壁構造とし二重壁の内部に吸音材を配設することで、モータそのものが発する騒音低減の効果が期待できる。しかし、負圧発生源から排出される排気の風切り音等の気流による騒音を低減することはできない。

この発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、負圧発生源から排出される排気の風切り音などの、気流による騒音を低減した電気掃除機を提供することを目的とする。

この発明に基づいた電気掃除機に従えば、筐体と、上記筐体内に配置された塵埃貯留部と、負圧を発生させる負圧発生源と、上記塵埃貯留部と上記負圧発生源とを連通させるダクトとを備えている。上記筐体内の前方部に位置し、上記塵埃貯留部を収容する第１の空間と、上記筐体内の後方部に位置し、上記負圧発生源を収容し、上記負圧発生源からの排気を上記筐体の外部に排出する排気口により外部空間と連通し、上記第１の空間とは上記ダクトで連通された第２の空間と、上記筐体内に位置し、第１の境界壁によって上記第１の空間と区画され、第２の境界壁によって上記第２の空間と区画された、上記第１の空間と上記第２の空間との間に少なくともその一部が位置する第３の空間とを含んでいる。上記第２の境界壁には、上記第２の空間と上記第３の空間とを連通する連通口が設けられ、上記負圧発生源からの排気の一部が、上記連通口および上記第３の空間を経由して、上記筐体の外部に排出される。

上記電気掃除機において好ましくは、上記第３の空間は上記第１の空間の下方にも連続しており、上記第３の空間を経由して排出される排気の少なくとも一部を上記筐体の下方に排出する排気孔が上記筐体に設けられている。

上記電気掃除機において好ましくは、上記連通口にフィルタが配設されている。
上記電気掃除機において好ましくは、上記第３の空間の内壁には吸音材が配設されている。

本発明に係る電気掃除機によると、負圧発生源から排出される排気の風切り音などの気流による騒音を低減することができる。

以下、この発明に基づいた実施の形態における電気掃除機の構造について、図を参照しながら説明する。

まず、本実施の形態に係る電気掃除機を模式的に記載した図１および図２に基づき、本発明に係る電気掃除機の構造および給排気経路の概略について説明する。図１は、本実施の形態における電気掃除機の構造を模式的に示すものであり、図２におけるＩ−Ｉに沿った線で切断した水平断面図である。図２は、同図１におけるＩＩ−ＩＩに沿った線で切断した縦断面図である。

図１および図２に示すように、本実施の形態に係る電気掃除機は、筐体１０１と、筐体１０１内の前方部に収容された塵埃貯留部２０１と、筐体１０１内の後方部に収容された負圧発生源２２１とを備えている。なお図１および図２において左側が掃除機本体の前方側であり、右側が掃除機本体の後方側である。

塵埃貯留部２０１は、その下部を構成するダストカップ２０３と、その上部を構成する蓋体２１１により構成されている。ダストカップ２０３は有底の略円筒状に構成されている。ダストカップ２０３の内部では、塵埃と空気とが高速で旋回し、旋回時の遠心力により大きな塵埃と空気とが分離される。

ダストカップ２０３の内部には、その上方空間と下方空間とを中心部において区切る円盤状の仕切板２０５が設けられている。仕切板２０５の上面には、筒状の排気筒２０７が接続されている。排気筒２０７の側面には、排気筒２０７の内部空間に連通する通気孔２０９が設けられている。通気孔２０９および排気筒２０７を経由してダストカップ２０３内で旋回した空気がダクト２３０に排出される。

通気孔２０９には図示しないフィルタが配設されている。旋回により除去しきれなかった微細な塵埃が、このフィルタにより空気から除去される。これにより微細な塵埃が排気筒２０７の内部に導かれることが防止される。

塵埃貯留部２０１の上流側には、図示しない吸口体に接続された柔軟な吸込み管１９０が接続されている。床などの清掃面に配置された吸口体で吸込まれた塵埃は、吸引された空気により吸込み管１９０を経由して塵埃貯留部２０１に運ばれる。

負圧発生源２２１は、回転軸が縦方向に配置されたモータ２２３とその回転軸に接続されモータ２２３に駆動されるタービン２２５とを有している。負圧発生源２２１の上端と塵埃貯留部２０１とはダクト２３０により連通されている。

負圧発生源２２１の下流側には、フィルタ２４１が配設されている。負圧発生源２２１から排出された排気に含まれる微細な塵埃が、フィルタ２４１により除去される。このフィルタ２４１は、排気筒２０７の通気孔２０９に設けたものよりもさらに微細な塵埃を捕獲できるものを用いている。負圧発生源２２１の下方側には筐体１０１内の後端部に連通する通気路２４３が形成されている。

図２に示すように、負圧発生源２２１と並んで電源コード２５３を巻き取るコードリール２５１が配設されている。コードリール２５１が設けられたコードリール収容空間は、その前部において負圧発生源２２１が配設された空間の前部側に、通気口２５５により連通している。また、コードリール収容空間は、その後端部において負圧発生源２２１が配設された空間の後端部側にも通気口２５７により連通されている。これにより通気口２５５からコードリール収容空間を経由して通気口２５７に至る通気経路が形成されている。

塵埃貯留部２０１は、筐体１０１の内部の前方部に形成された第１の空間に配置されている。負圧発生源２２１およびコードリール２５１は、筐体１０１の内部の後方部に形成された第２の空間に配置されている。第１の空間と第２の空間との間には第３の空間が形成されている。

第１の空間と第３の空間との間には第１の境界壁１２１が設けられている。第１の空間と第３の空間とは第１の境界壁１２１により仕切られている。第３の空間と第２の空間との間には第２の境界壁１３１が設けられている。第３の空間と第２の空間とは第２の境界壁１３１で区画されているが、第２の境界壁１３１には連通口１３３が設けられており第２の空間と第３の空間とが連通されている。

第３の空間は、第１の境界壁１２１および第２の境界壁１３１とに挟まれており、その外周側は筐体１０１により囲まれている。但し筐体１０１には、筐体１０１を構成する部材の合わせ目などに僅かな隙間Ｇがあり、この隙間Ｇを介して外部と連通している。

負圧発生源２２１およびコードリール２５１が配設された第２の空間は、筐体１０１の後端部に設けられた排気孔１５１により外部に連通している。負圧発生源２２１からの排気の大部分がこの排気孔１５１から排出されるように、排気孔１５１の開口面積は十分に大きくされている。

次に、図１および図２に示した電気掃除機の動作について説明する。モータ２２３を駆動して負圧発生源２２１で負圧を発生させる。その負圧により図示しない吸口体から塵埃を含んだ空気が吸引される。吸引された空気は、吸込み管１９０により導かれて塵埃貯留部２０１に到達する。

塵埃貯留部２０１に到達した塵埃を含んだ空気は、塵埃貯留部２０１内で、ダストカップ２０３の内壁に沿って高速で旋回する。その旋回流は徐々に下降しながらダストカップ２０３の底部に到達し、この過程で旋回流の遠心力により塵埃を分離する。分離された塵埃はダストカップ２０３の底部に滞留する。

塵埃が分離された空気は、通気孔２０９を通じて排気筒２０７に吸引される。排気筒２０７に導かれて、吸引された空気はダクト２３０に到達し、ダクト２３０を経由して負圧発生源２２１に吸引される。

負圧発生源２２１に吸引された空気は、フィルタ２４１を介して負圧発生源２２１の外部（第２の空間）に排気される。第２の空間に排出された排気は、３つの排気経路により筐体１０１の外部に排出される。

第１の排気経路は、負圧発生源２２１の下方に設けられた通気路２４３を通り、排気孔１５１から排出される排気経路。第２の排気経路は、通気口２５５を経由してコードリール２５１が配設されたコードリール収容空間を通り、通気口２５７を経由して排気孔１５１から排出される排気経路。排気がコードリール収容空間を通過するときにコードリール２５１および電源コード２５３を冷却する。これによりにコードリール２５１および電源コード２５３の過熱を防止する。

第３の排気経路は、連通口１３３を経由して第３の空間に導かれ、隙間Ｇを通って外部に排出される排気経路である。図１および図２に示すように、隙間Ｇは筐体１０１の上面、底面および両側面に形成されている。図１および図２においては、隙間Ｇは実際よりも大きく描いている。

本実施の形態においては、第１の空間と第２の空間との間に第３の空間を形成し、第３の排気経路を設けたことにより、排気の一部を第３の排気経路により排出することができる。これにより筐体１０１の後端部に設けられた排気孔１５１から排出される排気の流量を低減させることができる。これにより排気孔１５１から排気が排出されるときに発生する風切り音などの騒音を低減することができる。

第３の排気経路に導かれる排気の流量は、第１および第２の排気経路に導かれる排気の流量の５％程度とすることが好ましい。これにより排気孔１５１からの排気の流量を、排気騒音を減少させる効果が得られる程度に減少させることができる。その一方、５％程度の流量であれば、第３の排気経路からの排気による新たな騒音の発生を最小限にすることができる。ただし、第３の排気経路に導かれる排気の流量は、５％に限定されるものではなく、他の要因を考慮しながら適宜決定すればよい。

第３の排気経路に導かれる排気の流量の設定は、連通口１３３の開口面積、第３の空間における流路抵抗および隙間Ｇの開口面積を調整することにより行なうことができる。

第３の排気経路における騒音をさらに低減させるため、第３の空間に吸音材１２３を配置しても良い。吸音材としては、発泡樹脂などの樹脂材料や、グラスウールやフェルトなどの繊維などを用いることができる。これにより第３の空間を経由して排出される排気の騒音をさらに低減することができる。また、モータなどの騒音が第３の排気経路を経由して外部に放出されることも抑制することができる。

また、第３の排気経路からの排気の少なくとも一部を床面に向かって排気するようにしてもよい。床面への排気の排出は排気音が最も放散されにくく好ましい。したがって、排気の一部を床面に向かって排出することで、第３の排気経路からの排気の騒音をさらに低減することができる。このとき床面に排出する排気の流量を制限することにより、床面の塵埃が排気に吹き飛ばされることを回避することができる。

次に、より具体的な構造を示した図３および図４を用いて、特に第１ないし第３の排気経路について具体的に説明する。図３は、本実施の形態に係る電気掃除機の分解斜視図、図４は、同縦断面図である。なお、図１および図２で説明した部材と対応する部材には同一の参照番号を付しその説明は繰り返さない。

図３および図４に示す電気掃除機の筐体１０１は、図３に示すように、大きく分けて前部筐体３０１、ダストカップ部筐体３２１、上部筐体３４１、後端部筐体３６１、下部筐体３８１の５つの部材に分割されている。これらの部材は相互に嵌め合わされ、手動操作により解除可能なロック機構やねじ止めなどにより相互に固定されている。

前部筐体３０１は、筐体１０１の前方部を構成する。前部筐体３０１には吸込み管１９０が接続されている。前部筐体３０１はその内部に塵埃貯留部２０１が収容される空間（第１の空間）を有している。

ダストカップ部筐体３２１は、前部筐体３０１の上部に嵌め合わされ、解除可能なロック機構により着脱自在に取り付けられている。ダストカップ部筐体３２１は、塵埃貯留部２０１の上端部を保持している。また、ダストカップ部筐体３２１により塵埃貯留部２０１が収容される第１の空間の上部が密閉される。

下部筐体３８１は、筐体１０１の底面およびそれに連続する側面を構成している。下部筐体３８１の側面には車輪４０１が取り付けられている。また、下部筐体の前部底面には、方向転換可能な自在車輪４０３が取り付けられている。

下部筐体３８１の前部には前部筐体３０１が嵌め合わされ、ねじ止めされて固定されている。ただしその嵌め合わせ部には僅かな隙間Ｇが存在している。下部筐体３８１の内部には、負圧発生源２２１とその上部に取り付けられたダクト２３０とが収容される。

下部筐体３８１の前方部（ダストカップ部筐体３２１が上方に位置する部分）は、その上面に沿って第３の排気経路の一部が形成されている。

負圧発生源２２１が収容された第２の空間と第３の空間との間には、第２の境界壁１３１が設けられている。第２の境界壁１３１には、第２の空間と第３の空間とを連通させる連通口１３３が設けられている。

負圧発生源２２１およびダクト２３０を覆うように上部筐体３４１が下部筐体３８１に固定されている。上部筐体３４１は下部筐体３８１に嵌め合わされ、ねじ止めにより固定されている。

下部筐体３８１および上部筐体３４１の後端部には、後端部筐体３６１が取り付けられている。後端部筐体３６１にはその中央部に排気孔１５１を構成する多数の小孔が設けられている。

図３および図４を参照して、本実施の形態の電気掃除機における空気の流れについて説明する。負圧発生源２２１のモータを駆動して負圧発生源２２１で負圧を発生させる。その負圧により図示しない吸口体から塵埃を含んだ空気が吸引される。吸引された空気は、吸込み管１９０により導かれて塵埃貯留部２０１に到達する。

塵埃貯留部２０１に到達した塵埃を含んだ空気は、塵埃貯留部２０１内で、ダストカップ２０３の内壁に沿って高速で旋回する。このとき旋回流の遠心力により塵埃が分離される。分離された塵埃はダストカップ２０３の底部に滞留する。

塵埃が分離された空気はダクト２３０に導かれ、ダクト２３０を経由して負圧発生源２２１に吸引される。負圧発生源２２１に吸引された空気は、負圧発生源２２１の外部（第２の空間）に排気される。第２の空間に排出された排気は、上述のように３つの排気経路により筐体１０１の外部に排出される。

第１の排気経路は、負圧発生源２２１の下方に設けられた通気路２４３を通り、排気孔１５１から排出される排気経路である。通気路２４３は、下部筐体３８１の内底面と負圧発生源２２１との間に形成されている。

第２の排気経路は、通気口２５５を経由してコードリール２５１が配設されたコードリール収容空間を通り、通気口２５７を経由して排気孔１５１から排出される排気経路である。

第３の排気経路は、連通口１３３を経由して第３の空間に導かれ、隙間Ｇを通って外部に排出される排気経路である。図４を見ると、第３の空間がほとんど存在しないように見えるが、円筒状のダストカップ２０３を取り巻くように第１の境界壁１２１が湾曲して設けられているため、図４で示した断面と異なる断面においては、流路となる十分な空間を有している。

図３に示すように、筐体１０１は、前部筐体３０１、ダストカップ部筐体３２１、上部筐体３４１、後端部筐体３６１、下部筐体３８１の５つの部材を嵌め合わせて構成されているのでその嵌め合わせ部には特別な気密処理をしない限り僅かな隙間Ｇが形成される。

第３の空間に導かれた排気は、下部筐体３８１の前部の内底面に沿って流れ、前部筐体３０１と下部筐体３８１との嵌め合わせ部の隙間Ｇから外部に放出される。

下部筐体３８１には自在車輪４０３が設けられており、その部分は窪んだ形状としている。この窪んだ部分に、床面に向かって開放した排気孔３８７を設け、排気孔３８７から第３の空間に導かれた排気の一部を放出するようにしてもよい。

このように本実施の形態においては、第１の空間と第２の空間との間に第３の空間を形成し、第３の排気経路を設けたことにより、排気の一部を第３の排気経路により排出することができる。これにより筐体１０１の後端部に設けられた排気孔１５１から排出される排気の流量を低減させることができる。その結果、排気孔１５１から排気が排出されるときに発生する風切り音などの騒音を低減することができる。

また、筐体１０１を構成する複数の部材の合わせ目に形成された隙間Ｇから第３の排気経路からの全ての排気を放出する場合には、新たな排気口を形成する必要がない。これにより排気口を新たに設けることによる美観の悪化を回避することができる。また、下部筐体３８１に排気口３８７を設けた場合にも、外観上は排気口３８７は見えないので、美観の悪化を回避することができる。

第３の排気経路における騒音をさらに低減させるため、第３の空間に吸音材を配置しても良い。これにより第３の空間を経由して排出される排気の騒音をさらに低減することができる。また、モータなどの騒音が第３の排気経路を経由して外部に放出されることも抑制することができる。

さらに、第２の空間と第３の空間との間に設けられた連通口１３３にフィルタを取り付けるようにしてもよい。フィルタを取り付けることにより、第３の空間を経由して排出される排気の清浄度をさらに向上させることができる。また、フィルタの流路抵抗を調整することにより、第３の排気経路への流量の調節を行なうことができる。

本実施の形態においては、塵埃を遠心力で分離する所謂サイクロン方式の電気掃除機について説明したが、紙パックに塵埃を収容する紙パック方式の電気掃除機に本願発明を適用することも可能である。

図３および図４に示した電気掃除機において、本発明による排気騒音低減の効果を実験により確認した。比較例として、第３の排気経路を有しない電気掃除機、すなわち、連通口１３３を設けていない電気掃除機の騒音を測定した。

電気掃除機の上方１メートルと、側方１メートルの２箇所において騒音を測定したところ、本実施の形態の電気掃除機は比較例の電気掃除機よりも、騒音が０．２ｄＢを低減した。

なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施の形態のみによって解釈されるのではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

この発明に基づいた実施の形態における電気掃除機の構造を模式的に示すものであり、図２におけるＩ−Ｉに沿った線で切断した水平断面図である。 この発明に基づいた実施の形態における電気掃除機の構造を模式的に示すものであり、図１におけるＩＩ−ＩＩに沿った線で切断した縦断面図である。 この発明に基づいた実施の形態における電気掃除機の分解斜視図である。 この発明に基づいた実施の形態における電気掃除機の縦断面図である。

符号の説明

１０１ 筐体、１２１ 第１の境界壁、１２３ 吸音材、１３１ 第２の境界壁、１３３ 連通口、１５１ 排気孔、１９０ 吸込み管、２０１ 塵埃貯留部、２０３ ダストカップ、２０５ 仕切板、２０７ 排気筒、２０９ 通気孔、２１１ 蓋体、２２１ 負圧発生源、２２３ モータ、２２５ タービン、２３０ ダクト、２４１ フィルタ、２４３ 通気路、２５１ コードリール、２５３ 電源コード、２５５，２５７ 通気口、３０１ 前部筐体、３２１ ダストカップ部筐体、３４１ 上部筐体、３６１ 後端部筐体、３８１ 下部筐体、３８７ 排気孔、４０１ 車輪、４０３ 自在車輪、Ｇ 隙間。

Claims (4)

1. 筐体と、
   前記筐体内に配置された塵埃貯留部と、
   負圧を発生させる負圧発生源と、
   前記塵埃貯留部と前記負圧発生源とを連通させるダクトとを備え、
   前記筐体は、
   前記筐体内の前方部に位置し、前記塵埃貯留部を収容する第１の空間と、
   前記筐体内の後方部に位置し、前記負圧発生源を収容し、前記負圧発生源からの排気を前記筐体の外部に排出する排気口により外部空間と連通し、前記第１の空間とは前記ダクトで連通された第２の空間と、
   前記筐体内に位置し、第１の境界壁によって前記第１の空間と区画され、第２の境界壁によって前記第２の空間と区画された、前記第１の空間と前記第２の空間との間に少なくともその一部が位置する第３の空間と、を含み、
   前記第２の境界壁には、前記第２の空間と前記第３の空間とを連通する連通口が設けられ、前記負圧発生源からの排気の一部が、前記連通口および前記第３の空間を経由して、前記筐体の外部に排出される、電気掃除機。
2. 前記第３の空間は前記第１の空間の下方にも連続し、
   前記第３の空間を経由して排出される排気の少なくとも一部を前記筐体の下方に排出する排気孔が前記筐体に設けられている、請求項１に記載の電気掃除機。
3. 前記連通口にフィルタが配設されている、請求項１または２に記載の電気掃除機。
4. 前記第３の空間の内壁には吸音材が配設されている、請求項１から３のいずれかに記載の電気掃除機。

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