JP2012235863A - 空気吸引噴射装置及びそれを用いた電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】衛生的で、塵埃の多寡に関係なく塵埃を回収できる空気吸引噴射装置を提供する。
【解決手段】電気掃除機（図示せず）の吸引ホース（図示せず）に接続されて吸引力が作用する吸引室６と、吸引室６に設けられ吸引口２から吸引した空気で回転する吸引ファン５と、外部から導入した空気を噴射口７にむけて噴射する噴射室１１に設けられ、吸引ファン５に連動して回転する噴射ファン１０と、吸引口２と吸引室６を連通する吸引流路３ａを通過する塵埃を検出する塵埃検出手段１８と、塵埃検出手段１８による塵埃の検出情報に基づいて、噴射口７からの空気の噴射を制御する噴射制御手段１９とを備えたもので、衛生的なブロアー機能を持ちつつ、例えば、塵埃が多い場合は、空気の噴射を止めて、塵の舞い散りを抑えて吸引に専念し、塵埃が少ない場合には、再度吸引するために噴射で塵を舞い上げるようにすれば、塵の回収をスムーズにすることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、電気掃除機に用いられる空気吸引噴射装置と、当該空気吸引噴射装置を備える電気掃除機に関し、特に、電気掃除機による空気の吸引を利用して、空気の吸引と噴射ができる空気吸引噴射装置と、これを備える電気掃除機とに関するものである。

一般的な電気掃除機は、空気を吸引することによって、空気と共に塵埃を吸引する機能（以下、「バキューム機能」と称する。）を有しているが、近年では、空気を噴射して塵埃を吹き飛ばす機能（以下、「ブロアー機能」と称する。）を備えている電気掃除機も提案されている。電気掃除機が、ブロアー機能を備えていれば、使用者にとって見え難い位置（例えば、据え置かれた家具等の裏側、天面等）あるいは、使用者から見て高い位置（例えば、前記家具の天面、照明の傘、天井等）の塵埃を掃除することが可能となる。

具体的なブロアー機能としては、従来から電気掃除機の排気を利用する技術が知られている。この排気は、電気掃除機の集塵室を通過してきた空気流であるが、実際のブロアー機能においては、クリーンな空気流となっている。ところが、使用者は、排気を利用するという点で不衛生なイメージを抱いてしまう。

また、ブロアー機能が、吸引ホースまたは延長管等を利用する構成であれば、これらの内部に付着した微量な塵埃が噴出することが疑われるため、使用者は、やはり不衛生なイメージを抱いてしまう。そこで、最近では、排気を利用しないブロアー機能が種々提案されている。

例えば、特許文献１には、吸引力により動作する吸引ファンと、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を備えている空気吸引噴射装置が開示されている。この構成によれば、当該空気吸引噴射装置を、吸引ホースに接続するだけで、電気掃除機の吸引力により噴射ファンを回転させることができる。それゆえ、排気を利用しないブロアー機能を、電気掃除機の種類を問わず付加的に利用することが可能となる。

また、特許文献２には、吸込口に設けられた噴出ノズルに空気を送り込む圧力発生部を備えた電気掃除機用の吸込具が開示されている。この吸込具は、エアポンプ等の圧力発生部により生成した圧縮空気を噴出ノズルから噴射することで、被清掃面に付着したり凹凸部の奥に溜まったりした塵埃を吹き飛ばしてから吸引している。それゆえ、排気を利用しないブロアー機能を実現できるとともに、ブロアー機能により吹き飛ばした塵埃を速やかに吸引できるので、効率よい集塵が可能となる。

特開２０００−２１７７４６号公報 特開２００１−３２１３０５号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載されたような従来の空気吸引噴射装置では、排気を利用しない構成のブロワー機能であっても、単に連続的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
て使いづらいものになる、という課題があった。

また、上記特許文献２に記載されたような、ポンプなどを使用する吸込具の構成では、その分高価になってしまうことやその電力源を別途必要とすることなどの課題があった。

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を持ち、塵埃の吸引状況を塵埃検出して判断し、状況に応じて噴出するかしないかを判断するようにし、塵の舞い散りを抑えて、すぐに回収することを可能にする非常に使い勝手のよい空気吸引噴射装置及び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に、本発明の空気吸引噴射装置は、電気掃除機に接続された吸引ホースの先端に接続されて吸引力が作用する吸引室と、前記吸引室に設けられると共に、吸引口から吸引した空気で回転する吸引ファンと、外部から導入した空気を噴射口にむけて噴射する噴射室と、前記噴射室に設けられ、前記吸引ファンに連動して回転する噴射ファンと、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、前記吸引口と前記吸引室を連通する吸引流路を通過する塵埃を検出する塵埃検出手段と、前記塵埃検出手段による塵埃の検出情報に基づいて、前記噴射口からの空気の噴射を制御する噴射制御手段とを備えたもので、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を持ちつつ、例えば、吸気内の塵埃の多寡を判断し、吸引する空気内に塵埃が多い場合は、空気の噴射を止めて、塵埃の舞い散りを抑えて吸引に専念し、塵埃が少ない場合には、噴射によって再度吸引するために塵埃を舞い上げるようにすれば、塵埃の回収をスムーズにすることができる、非常に使い勝手のよい空気吸引噴射装置を提供することができる。

また、本発明の電気掃除機は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気吸引噴射装置と、前記空気吸引噴射装置が着脱自在に接続される吸引ホースとを備えたもので、衛生的なブロアー機能を持ちつつ、吸気内の塵埃の多寡の関係なく、塵埃の回収をスムーズにすることができる、非常に使い勝手のよい電気掃除機を提供することができる。

本発明の空気吸引噴射装置及びそれを用いた電気掃除機によれば、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を持ちつつ、吸気内の塵埃の多寡を判断し、吸引する空気内に塵埃が多い場合は、噴射を止めて、塵の舞い散りを抑えて吸引に専念し、塵埃が少ない場合には、噴射によって再度吸引するために塵を舞い上げるという作用によって、塵の回収をスムーズにすることができる非常に使い勝手のよい空気吸引噴射装置を提供することができる。

本発明の実施の形態１における空気吸引噴射装置を備えた電気掃除機の斜視図 同空気吸引噴射装置の部分断面図 図２のＡ−Ａ断面図 図２のＢ−Ｂ断面図 本発明の実施の形態２における空気吸引噴射装置の部分断面図

第１の発明は、電気掃除機に接続された吸引ホースの先端に接続されて吸引力が作用する吸引室と、前記吸引室に設けられると共に、吸引口から吸引した空気で回転する吸引フ
ァンと、外部から導入した空気を噴射口にむけて噴射する噴射室と、前記噴射室に設けられ、前記吸引ファンに連動して回転する噴射ファンと、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、前記吸引口と前記吸引室を連通する吸引流路を通過する塵埃を検出する塵埃検出手段と、前記塵埃検出手段による塵埃の検出情報に基づいて、前記噴射口からの空気の噴射を制御する噴射制御手段とを備えたもので、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を持ちつつ、例えば、吸気内の塵埃の多寡を判断し、吸引する空気内に塵埃が多い場合は、空気の噴射を止めて、塵埃の舞い散りを抑えて吸引に専念し、塵埃が少ない場合には、噴射によって再度吸引するために塵埃を舞い上げるようにすれば、塵埃の回収をスムーズにすることができる、非常に使い勝手のよい空気吸引噴射装置を提供することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の空気吸引噴射装置において、噴射弁と、噴射弁制御手段を備え、噴射制御手段は、前記噴射弁制御手段によって前記噴射弁を介して噴射口の開閉を制御して、前記噴射口からの空気の噴射を制御するようにしたもので、例えば、吸気内の塵埃が少ない場合には、噴射弁を開き、塵埃が多い場合には噴射弁を閉じるようにすれば、塵埃の吸引状況に応じてブロアー機能が自動で制御されるため、使い勝手よくかつ効率的に掃除できる。

第３の発明は、特に、第１の発明の空気吸引噴射装置において、噴射接続制御手段を備え、噴射制御手段は、前記噴射接続制御手段によって動力伝達手段と噴射ファンとの接続を制御して、噴射口からの空気の噴射を制御するもので、例えば、吸気内の塵埃が少ない場合には、動力伝達手段と噴射ファンを接続して噴射ファンを回転させ、塵埃が多い場合には、動力伝達手段と噴射ファンを切り離して、噴射ファンを止めるようにすれば、塵埃の吸引状況に応じてブロアー機能が自動で制御されるため、使い勝手よくかつ効率的に掃除できる。

第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか一つの発明の吸引ファンの回転によって発電する発電手段と、蓄電手段を備え、前記発電手段が発電した電力を電源として塵埃検出手段および／または噴射制御手段を動作させると共に、発電した電力の余剰分を前記蓄電手段に蓄電するようにしたもので、噴射制御手段は噴射の有無を切り替える場合にのみもしくは噴射の有無のどちらかの状態の場合のみ電力を必要とする構成であれば、電力を必要としない状況での発電手段が発電した電力を蓄電手段によって蓄えることで、発電手段の規模を抑えることができ、より安価あるいは小型軽量化を図った構成にすることができる。

第５の発明に係る電気掃除機は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気吸引噴射装置と、前記空気吸引噴射装置が着脱自在に接続される吸引ホースとを備えたもので、衛生的なブロアー機能を持ちつつ、吸気内の塵埃の多寡に関係なく、塵埃の回収をスムーズに行うことができる、非常に使い勝手のよい電気掃除機を提供することができる。

以下、本発明の好ましい実施の形態を、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。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には、同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における空気吸引噴射装置を備えた電気掃除機の斜視図である。

図１に示すように、本実施の形態における空気吸引噴射装置１は、典型的なキャニスター型の電気掃除機５０に備えられているものである。電気掃除機５０は、掃除機本体５１
、吸引ホース５３、手元操作部５４、吸引延長管５５、吸込口体５６、並びに空気吸引噴射装置１を備えている。

掃除機本体５１は、電動送風機５７、集塵室５８、ホイール５９、電源コード６０を備えており、接続パイプ５２を介して吸引ホース５３の一方の端が着脱自在に接続されている。吸引ホース５３の他方の端には、手元操作部５４が設けられており、この手元操作部５４の先端に対して、吸引延長管５５の一方の端が着脱自在に接続されている。

さらに、吸引延長管５５の他方の端には、吸込口体５６が着脱自在に取り付けられている。また、手元操作部５４の下方には、空気吸引噴射装置１が着脱自在に取り付けられ、この空気吸引噴射装置１は、吸引延長管５５の代わりに、手元操作部５４の先端に取り付け可能となっている。

掃除機本体５１の内部には、電動送風機５７および集塵室５８が設けられており、電動送風機５７の動作により吸引力が発生し、吸引ホース５３、吸引延長管５５を介して吸込口体５６の図示しない吸込口に吸引力が発生する。また、掃除機本体５１の内部には、電源コード６０が引き出し可能に収納されている。また、掃除機本体５１は、両側方に設けられている一対のホイール５９で床面上を移動自在に構成されている。

電気掃除機５０の使用時には、まず、使用者は、使用時に、電源コード６０を掃除機本体５１から引き出して、先端の電源プラグ６０ａを電源差込口（図示せず）に差し込み、手元操作部５４を操作して、掃除機本体５１の電源を入れる。

これにより、電動送風機５７の動作によって吸込口体５６の吸込口に吸引力が発生するので、床面上の塵埃が吸引され、吸引延長管５５、吸引ホース５３、接続パイプ５２を介して集塵室５８に集められる。

使用者は、手元操作部５４を把持して床面上で吸込口体５６の位置を移動させることで、掃除する床面の領域を変える。また、掃除の場所を変える場合には、吸引ホース５３を引くことで、ホイール５９の回転により掃除機本体５１が床面上を移動する。なお、掃除機本体５１には、図示しない取っ手が設けられており、これで掃除機本体５１を持ち上げて移動させることもできる。

また、（１）使用者にとって見え難い位置または高い位置の掃除、（２）被清掃面に付着したり凹凸部の奥に溜まったりした塵埃の掃除、（３）吸込口を近接させると、破損、望ましくない移動、誤操作、誤吸引のおそれがある対象物の掃除等を行いたい場合には、通常の吸引力による掃除（バキューム機能による掃除）だけでなく、ブロアー機能を好適に用いることができる。そこで、吸引延長管５５または吸込口体５６を取り外し、代わりに空気吸引噴射装置１を取り付けて掃除を行う。

図１に示す電気掃除機５０における具体的な構成、すなわち、掃除機本体５１、吸引ホース５３、手元操作部５４、吸引延長管５５、吸込口体５６等は特に限定されず、電気掃除機の分野で公知の各種構成を好適に用いることができる。

次に、本実施の形態における空気吸引噴射装置１について、図２〜図４を用いて説明する。 図２は、同空気吸引噴射装置の部分断面図、図３は、図２のＡ−Ａ断面図、図４は、図２のＢ−Ｂ断面図である。

空気吸引噴射装置１は、電気掃除機５０などの吸引力が作用することで空気流が生じる吸引流路３ａと、外部より空気を吸い込んで噴出する噴出流路８ａに分かれている。吸引
流路３ａは、外気を吸い込む吸引口２を有し垂直方向に９０度回転可能の吸引管３が、内部に吸引ファン５を装備した吸引室６に連通し、そして吸引室６には、排出口４を通じて電気掃除機５０などの吸引力が作用するようになっている。

噴出流路８ａは、外気を吸い込む第２の吸引口９および内部に噴射ファン１０を設けた噴射室１１が、噴射口７を有し垂直方向に９０度回転可能な噴射管８と連通している。吸引室６と噴射室１１は、連結部１２で回転自在につながっており、吸引ファン５と噴射ファン１０は、動力伝達手段である回転軸１４でつながっている。

吸引ファン５と噴射ファン１０は、図３および図４に示すように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開口して配されている。

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源とする電源回路１６が設けられている。この電源回路１６による電力で動作する塵埃検出手段１８は、吸引室６内に、その吸引流路３ａを挟むように、例えば赤外線などを用いた受発光素子（図示せず）から構成されている。この塵埃検出手段１８による塵埃検出情報は、マイクロコンピュータなどで構成された噴射制御手段１９に送られる。

また、噴射口７には、その開閉を行うための噴射弁２０が設けられ、この噴射弁２０には、図示しないアクチュエータや駆動ワイヤーなどから構成され、噴射口７の開閉を行うように噴射弁２０を駆動する噴射弁制御手段２１が設けられている。噴射弁制御手段２１は、噴射制御手段１９によって制御される。

上記のように構成された本実施の形態における空気吸引噴射装置１の動作を説明する。

吸引室６の排出口４を電気掃除機５０の吸引ホース５３などに接続して、排出口４から空気を吸引すると、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、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、噴射口７にむけて空気が噴射される。

噴射口７は、通常、噴射弁２０で閉じられているため、噴射管８内で空気が圧縮されることになる。また同時に、回転軸１４の回転から発電機１５によって発生した起電力から電源回路１６を通して直流電源となり、まず、塵埃検出手段１８が、吸引流路３ａ内の塵埃を検出し、検出情報を噴射制御手段１９に送る。

噴射制御手段１９は、所定のタイミングで塵埃の多寡を判断し、その塵埃量が予め設定されている所定の量よりも少ない場合には、噴射弁制御手段２１に噴射弁２０を開く信号を送る。開口信号を受けた噴射弁制御手段２１は、アクチュエータと回転軸を用いて噴射弁２０を開き、噴射管８内の空気が噴出される。

また、吸引流路３ａ内の塵埃が予め設定された所定の量よりも多い場合には、噴射制御手段１９は、噴射弁制御手段２１に噴射弁２０を閉じる信号を送る。閉口信号を受けた噴射弁制御手段２１は、アクチュエータと回転軸を用いて噴射弁２０を閉じ、噴射口７からの空気の噴射はとまる。したがって、吸引空気中に塵埃が多い時には吸引しやすくなる。

これらの作用から、電気掃除機５０に限らず、吸引作用を発生させる装置であれば、その種類を問わず、それと排出口４を接続することにより、吸引作用を噴射作用に変換でき
、噴射によって吹き飛ばした塵や埃を回収することができると共に、吸引回収する塵や埃が多い場合には一旦噴射を止めて吸引に専念し、吸引回収する塵や埃が減れば、自動的に噴射を再開することができるので、掃除効率の高い極めて使い勝手の良い空気吸引噴射装置を提供できる。

（実施の形態２）
図５は、本発明の第２の実施の形態における空気吸引噴射装置の内部構成を示す部分断面図である。なお、上記実施の形態１における空気吸引噴射装置と同一部分には、同一符号を付してその説明を省略する。

本実施の形態における空気吸引噴射装置は、図５に示すように、噴射ファン１０と回転軸１４の間に、動力接続部２２を設け、アクチュエータ（図示せず）や弾性体（図示せず）などで構成された噴射接続制御手段２３の動作によって接続または切り離しを可能にしたものである。また、電源回路１６の近傍には、例えば大容量キャパシタなどで構成された蓄電手段２５を配している。

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

上記実施の形態１で説明したように、回転軸１４の回転から、発電機１５および電源回路１６によって発生・生成される電力を利用し、吸引流路３ａ内の塵埃の多寡を検出する塵埃検出手段１８の検出情報を、噴射制御手段１９が判断する。

噴射制御手段１９は、塵埃が予め設定された所定の量よりも少ない場合には、噴射接続制御手段２３に、噴射ファン１０を接続するよう信号を送る。噴射接続制御手段２３は、アクチュエータなどを使用し、動力接続部２２で、回転軸１４と噴射ファン１０を接続する。

接続された噴射ファン１０が回転することによって、第２の吸引口９より吸引された空気が噴射管８を通って噴射口７より噴射され、塵埃を吹き上げる。また、噴射制御手段１９は、塵埃が予め設定された所定の量よりも多い場合には、噴射接続制御手段２３に噴射ファン１０を切り離すよう信号を送る。噴射接続制御手段２３は、アクチュエータなどを使用し、動力接続部２２で、回転軸１４と噴射ファン１０を切り離す。切り離された噴射ファン１０は、回転を維持できないため、空気も吸引せず、噴射はとまり、空気吸引噴射装置１は、吸引に専念する。

これらの作用から、電気掃除機５０に限らず、吸引作用を発生させる装置であれば、その種類を問わず、それと排出口４を接続することにより、吸引作用を噴射作用に変換でき、噴射によって吹き飛ばした塵や埃を回収することができると共に、吸引回収する塵や埃が多い場合には、一旦噴射を止めて吸引に専念し、吸引回収する塵や埃が減れば、自動的に噴射を再開することができるので、掃除効率の高い、極めて使い勝手の良い空気吸引噴射装置１を提供できる。

さらに、蓄電手段２５を設けた場合について説明する。発電機１５による電力は、吸引風に依存して発生する電力であり、吸引風量の変化によって発生する電力も変化する。そのため本来必要とする電力に対して十分に余裕のある発電能力を持たせる必要がある。

この空気吸引噴射装置１においては、使用する電力の内、塵埃検出手段１８とその検出情報を判断する噴射制御手段１９はほぼ常時動作している必要があるが、噴射接続制御手段２３は、接続の切替時のみ動作すればよい。

また、その際に接続していない状態では、噴射ファン１０の負荷分もかからない。その状態で、発電機１５が発生する電力の余剰分を蓄える蓄電手段２５を電源回路１６に併設して備えることで、発電力を効率よく活用し、発電機１５あるいは、空気吸引噴射装置１全体の小型軽量化を実現することができる。また、突発的なゴミ詰まりなどによる一時的な風量低下に対しても安定した動作を実現することができる。

これらの作用により、より使い勝手の良い空気吸引噴射装置１を提供できる。なお、蓄電手段２５を備えて、発電力を効率よく使うには、弁構造による噴射制御にも有用であるのは言うまでもない。

以上のように、本発明にかかる空気吸引噴射装置及びそれを用いた電気掃除機は、吸引室に吸引力の作用で噴射口から空気を噴射し、かつその噴出を吸引する空気内の塵埃の多寡を判断して自動的に作用させることができるもので、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として極めて有用なものである。

１ 空気吸引噴射装置
２ 吸引口
３ａ 吸引流路
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
１４ 回転軸（動力伝達手段）
１５ 発電機
１６ 電源回路
１８ 塵埃検出手段
１９ 噴射制御手段
２０ 噴射弁
２１ 噴射弁制御手段
２３ 噴射接続制御手段
２５ 蓄電手段

Claims (5)

1. 電気掃除機に接続された吸引ホースの先端に接続されて吸引力が作用する吸引室と、前記吸引室に設けられると共に、吸引口から吸引した空気で回転する吸引ファンと、外部から導入した空気を噴射口にむけて噴射する噴射室と、前記噴射室に設けられ、前記吸引ファンに連動して回転する噴射ファンと、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、前記吸引口と前記吸引室を連通する吸引流路を通過する塵埃を検出する塵埃検出手段と、前記塵埃検出手段による塵埃の検出情報に基づいて、前記噴射口からの空気の噴射を制御する噴射制御手段とを備えた空気吸引噴射装置。
2. 噴射弁と、噴射弁制御手段を備え、噴射制御手段は、前記噴射弁制御手段によって前記噴射弁を介して噴射口の開閉を制御して、前記噴射口からの空気の噴射を制御する請求項１に記載の空気吸引噴射装置。
3. 噴射接続制御手段を備え、噴射制御手段は、前記噴射接続制御手段によって動力伝達手段と噴射ファンとの接続を制御して、噴射口からの空気の噴射を制御する請求項１に記載の空気吸引噴射装置。
4. 吸引ファンの回転によって発電する発電手段と、蓄電手段を備え、前記発電手段が発電した電力を電源として塵埃検出手段および／または噴射制御手段を動作させると共に、発電した電力の余剰分を前記蓄電手段に蓄電する請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気吸引噴射装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気吸引噴射装置と、前記空気吸引噴射装置が着脱自在に接続される吸引ホースとを備えていることを特徴とする電気掃除機。