JP2011142981A - 空気噴射装置及びそれを用いた電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】如何なる吸引発生装置を用いても合理的かつ衛生的にブロー機能を付加的に提供すると共に、塵埃の吸引状況が把握しやすい使い勝手を向上した電気掃除機を提供する。
【解決手段】吸引力が作用する吸引室６と、空気を噴射する噴射口７と連通する噴射室１１と、吸引室６に配され吸引力により動作する吸引ファン５と、噴射室１１に配され噴射力を発生する噴射ファン１０と、吸引ファン５の動力を噴射ファン１０へ伝達する回転軸１４に連結された発電手段１７を有し、吸引室６に連通する吸引口２を噴射口７の近傍後方に設けるとともに、噴射口７及び／又は吸引口２近傍に発電手段１７を電源とした照明手段１８を備えたもので、吸引室６に連通される吸引発生装置の形態に左右されず、衛生的なブロアー機能とブロアーで吹き飛ばした塵を回収することが出来、そのときに照明手段１８で隙間の暗がりなどでも掃除状況を把握しながら簡単に効率よく掃除できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気を噴射することにより塵埃を吹き飛ばす空気噴射装置及びそれを用いた電気掃除機に関するものである。

塵埃を吹き飛ばす機能（以下、ブロアー機能と称す）を備えた従来の技術の代表例として、電気掃除機の排気をブロアーに利用した形態が挙げられる。以下、図５から７を用いて、従来の電気掃除機について述べる。

図５は、従来のブロアー機能を備えた電気掃除機の全体斜視図、図６は、同電気掃除機の通常使用時の横断面図、図７は、同電気掃除機のブロアー機能使用時の横断面図である。

図５において、従来の電気掃除機の電気掃除機本体５０は、電動送風機５７と、集塵室５８を内蔵している。５１は、接続口で、集塵室５８に連通すると共に、ホース５３の一端に配した接続パイプ５２が接続される。吸込口体５６は、ホース５３の他端に配した手元操作部５４もしくは延長管５５を介して集塵室５８と連通接続される。

図６、７において、５０は、電気掃除機本体で、接続口５１は、ホース５３の一端に配した接続パイプ５２を介してホース５３を連通接続できる構成となっている。５９は、電動送風機支持壁であり、上下２分割構成をとることで電動送風機５７の後端を軟質ゴム６０を介して挟持する。６１は、電動送風機５７から排出される気流６２を電気掃除機本体５０の外部へ排出する排気口であり、電動送風機５７と排気口６１を連通する排気通路６３は、電動送風機支持壁５９と隔離壁６４とで閉ざされた空間を形成する。

さらに、６５は、回動軸６６により開閉自在な開閉蓋体であり、開閉蓋体６５の凸部６７は、接続パイプ５２を連通接続できる構成となっている連結口６８にはまり込む構成をとると共に、接続パイプ５２を連通接続した際には、電動送風機支持壁５９と当接し排気通路６３を遮断する構成をとっている。

上記構成において、図６に示すように、通常使用時には、接続口５１から吸引された気流６２は、電動送風機５７から排気通路６３を経て排気口６１から排出される。なお、この時、開閉蓋体６５は閉じた状態にあり、開閉蓋体６５の凸部６７が連結口６８にはまり込むことで外部からの空気の流入を防止している。

一方、図７に示すように、ブロアー使用時に、接続パイプ５２を連結口６８に連通接続すれば、開閉蓋体６５が回動し電動送風機支持壁５９と当接する位置で停止することで排気通路６３を遮断するため、接続口５１から吸引された気流６２は、電動送風機５７から排気通路６３の途中まで経て連結口６８さらにはホース５３や延長管５５を経て、外部へ噴射される。

また、特許文献１に開示されているように、ホース５３は通常使用のように掃除機本体５０に接続して、ホース５３の他端にある手元操作部５４の先あるいは延長管５５に接続して吸気を利用して吸引ファン（図示せず）を回転させ、その動力で噴射ファン（図示せず）をまわすことで、別の空気取り入れ口（図示せず）から吸入した空気を噴射させるものも提案されている。

特開２０００−２１７７４６号公報

しかしながら、上記従来の電気掃除機の排気をブロアーに利用した形態では、実際はクリーンな排気であっても、塵埃を吸引した排気を利用するという面で、不衛生なイメージを抱かれたり、上記従来例のように、塵埃の吸引に使用しているホースや延長管等を利用する形態の物では、吸引経路に付着した微量な塵埃が噴出する恐れがあるなど、衛生面で懸念されて利用機会が減り、近年はこの形態でのブロアー機能付の電気掃除機は少なくなっている。

また、単にブロアーするだけでは、塵が舞い散ってしまい、近年の気密性の高い住宅状況では、単に塵を拡散するだけで、かえって使いづらい機能ともなっている。

一方、吸引だけでは、負圧が掃除対象に作用するまで、吸込口（以下「ノズル」という）を近接させる必要があり、近接させると、掃除対象が吸い付いついて破損したり、傾いたり、吸込んでしまったりする事があり、掃除し難いケースも存在する。

例えば、造花などの吸引では壊れてしまう置物、ノズルで直接触ると傾いてしまう壁掛けの額や時計、ノズルが届き辛い照明の傘や天井などの高所、家具間や壁との隙間、直接電気掃除機の汚れたノズルを触れさせたくない、手で触る物（電話やＦＡＸ）などである。

これらの場所では、ブロアー機能が有効であり、さらに、その舞い上がる塵埃をすぐ吸引できるものが望ましい。また、このブロアー機能を欲する場面は、ノズルを近接させにくく、また目視し辛い状況であることが多々あることが考えられる。

本発明は、以上のような従来の課題を解決しようとするものであって、電気掃除機等の吸引発生装置の形態に左右されず、衛生的なブロアー機能とブロアーで吹き飛ばした塵を回収することが出来、さらに塵埃の吸引状況が把握しやすい使い勝手のよい空気噴射装置及びそれを用いた電気掃除機を提供することを目的としている。

上記従来の課題を解決するため、本発明の吸引発生装置は、吸引力が作用する吸引室と、空気を噴射する噴射口と連通する噴射室と、前記吸引室に配され吸引力により動作する吸引ファンと、前記噴射室に配され噴射力を発生する噴射ファンと、前記吸引ファンの動力を前記噴射ファンへ伝達する動力伝達手段と、前記動力伝達手段に連結された発電手段を有し、前記吸引室に連通する吸引口を前記噴射口の近傍の後方に設けるとともに、前記噴射口及び／又は前記吸引口近傍に前記発電手段を電源とした照明手段を備えたもので、電気掃除機等の吸引発生装置の形態に左右されず、衛生的なブロアー機能とブロアーで吹き飛ばした塵を回収することが出来、そのときに照明手段にて塵埃の吸引状況を照射することで、視覚的に分かりやすく、掃除しにくい場所である隙間の暗がりなどでも掃除状況を把握しながら簡単に効率よく掃除できる。

また、本発明の電気掃除機は、塵埃吸引用の電動送風機と、塵埃を捕集する集塵室と、請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気噴射装置と、前記空気噴射装置が着脱自在に装着されるホースとを備えたもので、通常の掃除を行いながら、必要な際に空気噴射装置を装着して衛生的にブロアー掃除ができる、便利な電気掃除機を提供できる。

本発明の空気噴射装置及びそれを用いた電気掃除機は、吸引室に吸引力が作用することで噴射口から空気を噴射するもので、電気掃除機等の吸引発生装置の形態に左右されず、衛生的なブロアー機能とブロアーで吹き飛ばした塵を回収することが出来、また、塵埃の吸引状況が視覚的に分かりやすく、掃除しにくい場所でも掃除状況を把握しながら簡単に効率よく掃除できる、使い勝手のよいものである。

本発明の実施の形態１における空気噴射装置の略断面図 本発明の実施の形態２における空気噴射装置の略断面図 本発明の実施の形態３における空気噴射装置の略断面図 同空気噴射装置のシステムブロック図 従来の電気掃除機の全体斜視図 同電気掃除機の通常使用時の横断面図 同電気掃除機のブロアー機能使用時の横断面図

第１の発明は、吸引力が作用する吸引室と、空気を噴射する噴射口と連通する噴射室と、前記吸引室に配され吸引力により動作する吸引ファンと、前記噴射室に配され噴射力を発生する噴射ファンと、前記吸引ファンの動力を前記噴射ファンへ伝達する動力伝達手段と、前記動力伝達手段に連結された発電手段を有し、前記吸引室に連通する吸引口を前記噴射口の近傍の後方に設けるとともに、前記噴射口及び／又は前記吸引口近傍に前記発電手段を電源とした照明手段を備えたもので、電気掃除機等の吸引発生装置の形態に左右されず、衛生的なブロアー機能とブロアーで吹き飛ばした塵を回収することが出来、そのときに照明手段にて塵埃の吸引状況を照射することで、視覚的に分かりやすく、掃除しにくい場所である隙間の暗がりなどでも掃除状況を把握しながら簡単に効率よく掃除できる。

第２の発明は、特に、第１の発明の噴射室に空気を取り入れる第２の吸引口と、前記第２の吸引口の開口面積を可変する開口面積調整手段と、前記開口面積調整手段による調整量と噴射ファンの回転数から噴射量を判断する判断手段と、前記判断手段の信号に応じて、噴射口からの噴射量を表示する表示手段を備えたもので、噴射口からの噴射量を表示することによって、掃除場所の状況によって使用者がブロアー風量を精度よく制御できるため、使い勝手のよいものになる。

第３の発明は、特に、第１又は第２の発明の発電手段を、発電機と、前記発電機による起電力を平滑し直流電圧源とする電源回路とで構成し、前記電源回路に蓄電手段を接続したもので、一時的に風量が低下しても性能を落とすことなく、照明装置などの各負荷へ安定した電力を供給することができる。

第４の発明は、塵埃吸引用の電動送風機と、塵埃を捕集する集塵室と、請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気噴射装置と、前記空気噴射装置が着脱自在に装着されるホースとを備えたもので、通常の掃除を行いながら、必要な際に空気噴射装置を装着して衛生的にブロアー掃除ができる、便利な電気掃除機を提供できる。

第５の発明は、特に、第４の発明の空気噴射装置内に無線式の通信手段を備え、予め定めた通信方式により掃除機本体内に備えられた通信手段との通信により、噴射量の調整や塵埃検出結果から電動送風機の入力を制御するようにしたもので、噴射側の要求から吸引力の発生手段である電動送風機への電力供給を制御できるので、使用者が面倒な操作をすることなく必要な噴射量と吸引力の調整を行うことができ、より使い勝手のよい電気掃除
機を提供できる。

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って本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における空気噴射装置１の内部構成を略断面図で示したものである。

図１において、１は、本実施の形態における空気噴射装置で、吸引口２を有し垂直方向に９０度回転可能の吸引管３と排出口４とを連通し、内部に吸引ファン５を装備した吸引室６と、噴射口７を有し垂直方向に９０度回転可能な噴射管８と第２の吸引口９を連通し、内部に噴射ファン１０を装備した噴射室１１と、吸引室６の底面に、噴射室１１と回転自在に連結保持した連結部１２と、連結部１２に固定された軸受１３と、軸受１３で回転自在に保持されると共に、両端に吸引ファン５と噴出ファン１０を保持した動力伝達手段である回転軸１４を備えている。

また、吸引ファン５と噴出ファン１０は、シロッコ形のファンで形成し、排出口４は、吸引室６上の吸引ファン５の回転中心部に、第２の吸引口９は、噴射室１１上の噴射ファン１０の回転中心部に、それぞれ連結部１２とは反対側の面に開口して配されている。ここで、吸引口２を具した吸引管３は、噴射口７を具した噴射管８より短くしており、同方向に揃えた場合に、噴射口７の後方に吸引口２が位置するようになっている。

また、回転軸１４の回転によって発電するコイルなどから構成された発電機１５及びその起電力を平滑して所定の直流電圧源とする電源回路１６からなる発電手段１７が連結部１２近傍に配され、この発電手段１７の電力を用いてＬＥＤなどから構成された照明手段１８が吸気口２近傍に配されている。

以上のように構成された本実施の形態における空気噴射装置の動作、作用を説明する。

吸引室６の排出口４を、電気掃除機などの吸引作用を生み出すことができる吸引発生装置と連通接続されたホース（図示せず）もしくは延長管（図示せず）に連通接続し、吸引発生装置を運転する。すると排出口４から空気が吸引されることで、吸引口２より空気が吸引室６へ流入し、吸引ファン５を回転させる。

吸引ファン５の回転力は、軸受１３で保持された回転軸１４を介して噴射ファン１０を回転させ、噴射ファン１０が回転することで、第２の吸引口９より空気が噴射室１１内に吸引されて圧縮されて、噴射管８の噴射口７より勢い良く外部に噴射される。噴射された空気は、掃除対象物に堆積した塵や埃を吹き飛ばし、吹き飛ばされた塵や埃は、その場で舞上がり、噴射口７の後方に位置する吸引口２より周辺の空気と一緒に吸引され回収される。

このとき、回転軸１４に連結された発電手段１７では、回転軸１４の回転力によって発電機１５から生じる起電力を電源回路１６で平滑し、照明手段１８に電流を供給する。ＬＥＤなどで構成された照明手段１８は、吸引口２の近傍で前方に照射し、塵埃の吸引状況を目視しやすくする。ブロアー機能を要する場所は、家具間のスキマや部屋の端、棚の溝など一般的な床面吸込具が使いにくい場所で、何らかの影になり暗い場合も多いが、本実施の形態では、ＬＥＤの照射によって、汚れている部分やその取り除かれ方も分かりやすい。

以上のように、本実施の形態によれば、吸引作用を発生させる吸引発生装置があれば、その種類は問わず吸引管３と吸引発生装置とを接続するだけで、吸引作用を噴射作用に変換でき、噴射で吹き飛ばした塵や埃も回収するとともに、照明によって状況が非常に把握しやすい、極めて使い勝手が良く衛生的な空気噴射装置を提供することができる。

また吸引だけの掃除では、ノズルなどの吸込口体を近接させる必要があり、掃除対象が吸い付いついて破損したり、傾いたり吸込んでしまったりし、吸引力の微調整は使い手側では難しい部分を、ブロアーだと離れた場所から作用して、使い手側が掃除対象の塵や埃のみを吹き飛ばす位置までの距離を調整することが出来、舞上がった塵や埃を周辺の空気と一緒に吸引出来るので、掃除対象に近接しなくても簡単に掃除できるようになる。また、照明があることで、離れることで影になって暗い部分の状況がつかみにくかったような課題も改善でき、掃除の効率も上げることができる。

（実施の形態２）
図２は、本発明の第２の実施の形態における空気噴射装置の内部構成を示す略断面図である。なお、上記第１の実施の形態における空気噴射装置と同一構成部分には同一符号を付してその説明を省略する。

図２において、本実施の形態における空気噴射装置は、上記第１の実施の形態における空気噴射装置１に、吸引管３の内部に配され、赤外ＬＥＤやフォトトランジスタなどから構成された塵埃検出手段１９と、マイクロコンピュータなどで構成された判断手段２０と、ＬＥＤなどで構成された表示手段２１を設け、判断手段２０からの信号によって表示手段２１で表示を行うようにしたものである。

以上のように構成された本実施の形態における空気噴射装置の動作、作用を説明する。

吸引口２より吸引された塵埃は、吸引管３を通って吸引室６内に流入する。このとき、吸引管３内に設けられた塵埃検出手段１９では、赤外ＬＥＤからフォトトランジスタに向けられた赤外光が塵埃によって遮られ、電気信号に変換される。この電気信号を判断手段２０に入力し、その信号の多寡によって判断手段２０は、表示手段２１に表示する内容を判断・設定し、信号を送る。

表示手段２１は、この信号を受けて表示を行う。表示内容として安価に単純なＬＥＤ表示を行ってもよいし、検出状況をより詳しく知るために複数のＬＥＤや液晶などによるグラフィカルな表示を行ってもよい。

この機能により、使用者は肉眼では分かりにくい塵埃の吸引状況も確認でき、掃除終了の目安や普段の汚れ具合もわかり、効率よく掃除することができ、より使い勝手をよくした吸気噴射装置を提供できる。

（実施の形態３）
図３は、本発明の第３の実施の形態における空気噴射装置の内部構成を示す略断面図図４は、同空気噴射装置のシステムブロック図である。なお、上記実施の形態における空気噴射装置と同一構成部分には同一符号を付してその説明を省略する。

図３及び図４において、本実施の形態における空気噴射装置は、上記第２の実施の形態における空気噴射装置１の第２の吸引口９にシャッター構造を持つ開口面積調整手段２３を設け、さらに開口面積調整手段２３の調整を行うためのツマミやギアから構成された操作手段２２と、たとえばエンコーダなどによる回転軸１４の回転数を検知する回転数検知手段２４を備えたものである。

開口面積調整手段２３のシャッター構造による開閉機構は一般的であるため詳細説明は省略する。また、回転数検知手段２４の本来の目的は、噴射ファン１０の回転数を検知することであるが、電源回路１６や判断手段２０との構成上都合がよく、回転軸１４の回転数からも一義的に求めることができるため、本実施の形態では、回転軸１４の回転数を求める構造としている。

以上のように構成された本実施の形態における空気噴射装置の動作、作用は以下の通りである。

上記実施の形態で説明したように、吸引ファン５の回転力が噴射ファン１０の回転となり第２の吸引口９より流入した空気を噴射するが、ここで第２の吸引口９の開口面積を調節することで、空気の噴射量を調節することができる。本来の吸引口２との距離を考慮した上で、ブロアー量を調節することで、さらに使い勝手を向上させることができる。このブロアー量は、第２の吸引口９の開口面積と噴射ファン１０の回転数から決まってくるが、使用者は目視で開口面積はある程度判断できるが、回転数はなかなか分からない。

そこで、本実施の形態では、この回転数を回転数検知手段２４で検知し、さらに開口面積情報とあわせて判断手段２０に送ることで、判断手段２０はその計算を行い、表示手段２１を用いて使用者に情報を報知できる。明確な表示ができるということは、単にその場所を掃除しているときだけでなく、時間が経過した後でも同じ設定を簡単に再現できるということになるので、所定の場所を所定の設定で同じように掃除でき、非常に使い勝手のよい空気噴射装置を提供することができる。

また、上記各実施の形態において、発電手段１７が発電する電力は、吸引ファン５の回転数に依存することから、必ずしも安定しているとはいいがたい。そこで、発電手段１７を構成する電源回路１６の電圧をより安定化させるため大容量のキャパシタあるいは充電池などから構成された蓄電手段２５を設けて、発電量に余裕がある場合には蓄電し、一時的に発電量が低下したときに蓄電手段１５から補完するようにし、より安定した動作をすることができる。

また、塵埃吸引用の電動送風機（図示せず）と、塵埃を捕集する集塵室（図示せず）を備えた掃除機本体（図示せず）に、上記実施の形態で述べた空気噴射装置１が着脱自在に装備できるホース（図示せず）を接続すれば、通常の掃除を行いながら、必要な際に空気噴射装置１を装着して衛生的にブロアー掃除ができる、便利な電気掃除機を提供できる。

また、本実施の形態における空気噴射装置１に対応した電気掃除機と通信が行える無線式の通信手段２６を設けて、塵埃検出手段１９によって検出した塵埃量や開口面積調整手段２３と回転数検知手段２４から判断できるブロアー量などの情報を通信で送り、掃除機本体の吸引力を設定する電動送風機への電力供給量を制御する手段を装備することで、さらに使用者の使い勝手を向上した便利な電気掃除機を提供することもできる。

以上のように、本発明にかかる空気噴射装置及びそれを用いた電気掃除機は、吸引室に作用する吸引力で噴射口から空気を噴射し、かつ発電手段による電力で吸引状況を把握することができるので、吸引発生装置の形態に左右されず、通常の吸引では掃除しにくい場所を効率よく簡単に掃除できるもので、業務用、家庭用の各種電気掃除機に適用できるものである。

１ 空気噴射装置
２ 吸引口
４ 排出口
５ 吸引ファン
６ 吸引室
７ 噴射口
１０ 噴射ファン
１１ 噴射室
１２ 連結部（回転部）
１４ 回転軸（動力伝達手段）
１７ 発電手段
１８ 照明手段
１９ 塵埃検出手段
２１ 表示手段
２３ 開口面積調整手段
２４ 回転数検知手段
２５ 蓄電手段
２６ 通信手段

Claims (5)

1. 吸引力が作用する吸引室と、空気を噴射する噴射口と連通する噴射室と、前記吸引室に配され吸引力により動作する吸引ファンと、前記噴射室に配され噴射力を発生する噴射ファンと、前記吸引ファンの動力を前記噴射ファンへ伝達する動力伝達手段と、前記動力伝達手段に連結された発電手段を有し、前記吸引室に連通する吸引口を前記噴射口の近傍の後方に設けるとともに、前記噴射口及び／又は前記吸引口近傍に前記発電手段を電源とした照明手段を備えた空気噴射装置。
2. 噴射室に空気を取り入れる第２の吸引口と、前記第２の吸引口の開口面積を可変する開口面積調整手段と、前記開口面積調整手段による調整量と噴射ファンの回転数から噴射量を判断する判断手段と、前記判断手段の信号に応じて、噴射口からの噴射量を表示する表示手段を備えた請求項１に記載の空気噴射装置。
3. 発電手段を、発電機と、前記発電機による起電力を平滑し直流電圧源とする電源回路とで構成し、前記電源回路に蓄電手段を接続した請求項１又は２に記載の空気噴射装置。
4. 塵埃吸引用の電動送風機と、塵埃を捕集する集塵室と、請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気噴射装置と、前記空気噴射装置が着脱自在に装着されるホースとを備えた電気掃除機。
5. 空気噴射装置内に無線式の通信手段を備え、予め定めた通信方式により掃除機本体内に備えられた通信手段との通信により、噴射量の調整や塵埃検出結果から電動送風機の入力を制御するようにした請求項４に記載の電気掃除機。