JP2013043013A - 吸込口体および電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】塵埃の電位を中和して集塵力を増し、被掃除面の電位を奪い塵埃の集塵力をさらに向上可能であるとともに、従来の吸込口体に比べて簡易な構造を備える吸込口体および電気掃除機を提案する。
【解決手段】吸込口体２６は、底面３５に吸込口２８を有する吸込口本体３２と、吸込口２８に位置する回転可能な軸部５１と、軸部５１の回転中心線に交差する方向へ延びる複数の帯電毛５５を有する帯電ブラシ５２と、軸部５１の回転中心線に交差する方向へ延びかつ自己放電可能な除電ブラシ５３と、軸部５１の回転にともない複数の帯電毛５５が次々に擦れる位置にありかつ帯電毛５５よりも負側に帯電しやすい発生体６１と、を備える。
【選択図】 図４

Description

本発明に係る実施形態は、吸込口体および電気掃除機に関する。

径方向に延びる多数の毛を有する棒状の回転ブラシと、回転ブラシの毛の材質と耐電順位が異なる発生体と、を備える吸込口体が知られている。この吸込口体は、回転ブラシと発生体との摩擦によってマイナスイオンを放出し、このマイナスイオンを逆電位に帯電する塵埃へ吸着することで被掃除面上の塵埃を効率的に集塵する。

特開２００９−１３６６０３号公報

従来の吸込口体は、帯電列において順位の異なる回転ブラシと発生体とを擦り合わせてマイナスイオンを放出する。このマイナスイオンは被掃除面上の塵埃に吸着し、微細な塵埃の電位を中和して集塵性を向上する。

ところで、マイナスイオンを吸着することから、微細な塵埃はプラスに帯電しているものと考えられる。他方、被掃除面から微細な細塵を除去し難いことから、被掃除面はマイナスに帯電しているものと考えられる。このことから、従来の吸込口体は、塵埃のプラスの電位を中和すると同時に被掃除面のマイナスの電位を強めてしまう。そこで、従来の吸込口体は、発生体と摩擦する第一回転ブラシの他に、電気的なアースを施した第二回転ブラシを備え、被掃除面の電位を除電している。

すなわち、従来の吸込口体は、マイナスイオンを発生するための第一ブラシと、電気的なアースを施した第二ブラシと、を備える複雑かつ大型で重量も重いものであった。

そこで、本発明は、塵埃の電位を中和して集塵力を増し、被掃除面の電位を奪い塵埃の集塵力をさらに向上可能であるとともに、従来の吸込口体に比べて簡易な構造を備える吸込口体および電気掃除機を提案する。

前記の課題を解決するため本発明の実施形態に係る吸込口体は、底面に吸込口を有する吸込口本体と、前記吸込口に位置する回転可能な軸部と、前記軸部の回転中心線に交差する方向へ延びる複数の帯電毛を有する帯電ブラシと、前記軸部の回転中心線に交差する方向へ延びかつ自己放電可能な除電ブラシと、前記軸部の回転にともない前記複数の帯電毛が次々に擦れる位置にありかつ前記帯電毛よりも負側に帯電しやすい発生体と、を備えることを特徴とする。

また、本発明の実施形態に係る電気掃除機は、前記吸込口体と、前記吸込口体に流体的に接続する電動送風機と、前記電動送風機を納める掃除機本体と、を備えることを特徴とする。

本発明の実施形態に係る電気掃除機の外観を示す斜視図。 本発明の実施形態に係る吸込口体を示す天面側の斜視図。 本発明の実施形態に係る吸込口体を示す底面側の斜視図。 本発明の実施形態に係る吸込口体を示す縦断面図。 本発明の実施形態に係る吸込口体から上ケースを取り外して示す平面図。

本発明に係る吸込口体および電気掃除機の実施形態について図１から図５を参照して説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る電気掃除機の外観を示す斜視図である。

図１に示すように、本実施形態に係る電気掃除機１は、いわゆるキャニスタ型の電気掃除機である。電気掃除機１は、被掃除面上を走行可能な掃除機本体２と、掃除機本体２に着脱自在に接続する管部３と、を備える。

掃除機本体２は、本体ケース５と、本体ケース５の両側方にそれぞれ位置する一対の車輪６と、本体ケース５の前半部に位置する着脱自在な塵埃分離集塵部７と、本体ケース５の後半部に位置する電動送風機８と、主に電動送風機８の運転を制御する本体制御部９と、電動送風機８に電力を導く電源コード１１と、を備える。

本体ケース５は、管部３を着脱可能な継手としての本体接続口１２を有する。本体接続口１２は、掃除機本体２の流体的な入口であり、管部３と塵埃分離集塵部７とを流体的に接続する。

塵埃分離集塵部７は、電動送風機８が発生させる負圧によって被掃除面から管部３および本体接続口１２を経て流れ込む塵埃を含んだ空気（以下、「含塵空気」と呼ぶ。）から塵埃を分離し、捕集し、蓄積するとともに空気を電動送風機８へ送る。

電動送風機８は、塵埃分離集塵部７を通過する空気を吸い込んで負圧を発生させる。

本体制御部９は、マイクロプロセッサ（図示省略）や、マイクロプロセッサが実行する各種演算プログラムやパラメータなどを記憶する記憶装置（図示省略）を備える。本体制御部９は、予め設定される複数の運転モードを記憶装置に記憶する。予め設定される複数の運転モードは、管部３から受け取る操作信号に対応し、運転モード間の違いとして相互に異なる入力値（電動送風機８の入力値）を有する。本体制御部９は、管部３から操作信号を受け取ると、操作信号に対応する任意の運転モードを予め設定される複数の運転モードから択一的に選択して記憶部から読み出し、当該運転モードにしたがって電動送風機８の運転制御を行う。

電源コード１１は、自由端部に電源プラグ１４を備える。

管部３は、電動送風機８の運転にともない掃除機本体２から作用する負圧によって、被掃除面から含塵空気を吸い込み掃除機本体２へ案内する。管部３は、掃除機本体２に着脱自在に接続する継手としての接続管１９と、接続管１９に流体的に接続する集塵ホース２１と、集塵ホース２１に流体的に接続する手元操作管２２と、手元操作管２２から突出する把持部２３と、把持部２３に位置する操作部２４と、手元操作管２２に着脱自在に接続する延長管２５と、延長管２５に着脱自在に接続する吸込口体２６と、を備える。

接続管１９は、本体接続口１２に着脱可能な継手であり、本体接続口１２を介して塵埃分離集塵部７に流体的に接続する。

集塵ホース２１は、長尺で可撓な略円筒形状のホースである。集塵ホース２１の一方の端部（ここでは、後方の端部）は、接続管１９に接続する。集塵ホース２１は、接続管１９を介して塵埃分離集塵部７に流体的に接続する。

手元操作管２２は、集塵ホース２１と延長管２５との間に介在する。手元操作管２２の一方の端部（ここでは、後方の端部）は、集塵ホース２１の他方の端部（ここでは、前方の端部）に接続する。手元操作管２２は、集塵ホース２１および接続管１９を介して塵埃分離集塵部７に流体的に接続する。

把持部２３は、電気掃除機１を操作するために使用者が手で把持する部分である。把持部２３は、使用者が手で容易に把持できる適宜の形状を有して手元操作管２２から突出する。

操作部２４は、それぞれの運転モードに対応するスイッチを備える。具体的には、操作部２４は、電動送風機８の運転停止操作に対応する停止スイッチ２４ａと、電動送風機８の運転開始操作に対応する起動スイッチ２４ｂと、を備える。停止スイッチ２４ａおよび起動スイッチ２４ｂは、本体制御部９に電気的に接続する。電気掃除機１の使用者は、操作部２４を操作して電動送風機８の運転モードを択一的に選択できる。電動送風機８が運転を開始した後、起動スイッチ２４ｂは運転モードの選択スイッチとしても機能する。この場合、本体制御部９は、起動スイッチ２４ｂから操作信号を受け取る度に運転モードを強→中→弱→強→………のように切り換える。なお、操作部２４は、起動スイッチ２４ｂに代えて、弱運転スイッチ（図示省略）、中運転スイッチ（図示省略）および強運転スイッチ（図示省略）を別個に備えていても良い。

延長管２５は、伸縮可能な細長略円筒状の管である。延長管２５は、複数の筒状体を重ね合わせたテレスコピック構造を有する。延長管２５の一方の端部（ここでは、後方の端部）は、手元操作管２２の他方の端部（ここでは、前方の端部）に着脱自在に接続する。延長管２５は、手元操作管２２、集塵ホース２１および接続管１９を介して塵埃分離集塵部７に流体的に接続する。

吸込口体２６は、延長管２５の他方の端部（ここでは、前方の端部）に着脱自在に接続する。また、吸込口体２６は、木床やカーペットなどの被掃除面上を走行自在あるいは滑走自在な構造を有するとともに、走行状態または滑走状態において被掃除面に対向する底面に吸込口２８を有する。さらに、吸込口体２６は、吸込口２８に位置して回転自在な回転清掃体２９と、吸込口体２６の雰囲気にマイナスイオンを発生するマイナスイオン発生装置３０と、回転清掃体２９を回転駆動可能な電動機３１と、を備える。吸込口体２６は、延長管２５、手元操作管２２、集塵ホース２１および接続管１９を介して塵埃分離集塵部７に流体的に接続する。

電気掃除機１は、起動スイッチ２４ｂの操作を受けると電動送風機８の運転を開始して掃除機本体２の内部に負圧（吸込負圧）を発生する。電気掃除機１は、例えば電動送風機８が停止した状態で起動スイッチ２４ｂの操作を受けると、先ず電動送風機８を強運転モードで運転し、次いで起動スイッチ２４ｂの操作を受けると電動送風機８を中運転モードで運転し、さらに起動スイッチ２４ｂの操作を受けると電動送風機８を弱運転モードで運転し、以下繰り返す。強運転モード、中運転モードおよび弱運転モードは、予め設定される複数の運転モードであり、強運転モード、中運転モード、弱運転モードの順に入力値が小さい。

掃除機本体２の内部に生じた負圧は、塵埃分離集塵部７、本体接続口１２、接続管１９、集塵ホース２１、手元操作管２２および延長管２５を経て吸込口体２６の吸込口２８に作用する。吸込口２８に作用した負圧によって、電気掃除機１は、被掃除面に溜まった塵埃を空気とともに吸込口２８から吸い込んで被掃除面を掃除する。塵埃分離集塵部７は、吸込口２８が吸い込んだ含塵空気から塵埃を分離し、捕集し、蓄積する。含塵空気から分離して清浄になった空気は、塵埃分離集塵部７および電動送風機８を通過して掃除機本体２外へ排気される。

吸込口体２６についてさらに詳述する。

図２は、本発明の実施形態に係る吸込口体を示す天面側の斜視図である。

図３は、本発明の実施形態に係る吸込口体を示す底面側の斜視図である。

図２および図３に示すように、本実施形態に係る吸込口体２６は、進行方向である前後方向へ短く、左右方向へ幅広い扁平な略直方体形状で箱状の吸込口本体３２と、吸込口本体３２の後部中央に位置する接続管部３３と、を備える。

ここで、吸込口体２６の前進方向（図２中、実線矢Ｘ）を前方、その反対方向を後方とする。また、吸込口体２６を床面などの略水平な被掃除面に置いた状態で、後から前を見たときの左側（図２中、実線矢Ｙ）を左方、その反対方向を右方とする。さらに、吸込口体２６の前後方向および左右方向に直交する右手座標系の＋Ｚ方向を上方とし、その反対方向を下方とする。

吸込口本体３２は、底面３５の前半部に位置する吸込口２８を有し、吸込口２８に接続する流路３６を内包する。吸込口本体３２は、上方へ開放する箱状の下ケース３７と、下ケース３７を上方から覆う上ケース３８と、を備える。

下ケース３７は、吸込口体２６あるいは吸込口本体３２の下半である。下ケース３７は、底面３５の前半部分に大きく幅広に開く吸込口２８を有する。

また、下ケース３７は、後部中央部分から後方に向けて張り出し、接続管部３３の下方を覆い隠してこれを保護する後部膨出部３９を備える。

さらに、下ケース３７は、底面３５に複数、例えば４つの車輪４１を備える。車輪４１は、底面３５を被掃除面に向けて吸込口体２６を被掃除面上に置いたとき、底面３５と被掃除面との間に隙間を隔てて吸込口体２６あるいは吸込口本体３２を走行可能な状態に支える。４つの車輪４１は、吸込口体２６の前進および後退を円滑にするため、吸込口体２６の左右方向（幅方向）へ向き互いに平行な車軸を備える。また、前後に並ぶ車輪４１は、前後方向に見て車輪幅が重なり合う。

また、吸込口体２６は、前後に並ぶ車輪４１の間に位置して車輪４１とともに被掃除面に接地可能な起毛４３を有する起毛布４５を備える。起毛布４５は、車輪４１の車軸と略並行に延びる。

接続管部３３は、吸込口体２６を延長管２５に機械的、流体的に接続する自在継手であり、回転接続管部４８と、揺動接続管部４９と、を備える。

回転接続管部４８は、吸込口本体３２に接続するとともに吸込口体２６の前後方向に沿う軸（Ｘ軸に一致する軸またはＸ軸に平行な軸）回りに回転可能である。

揺動接続管部４９は、回転接続管部４８の回転軸に直交する軸回りに揺動可能である。揺動接続管部４９の自由端部は、延長管２５へ着脱可能な継手である。

回転清掃体２９は、吸込口本体３２の左右方向へ延びる棒状の回転可能なブラシ（所謂回転ブラシ）である。回転清掃体２９は、吸込口２８に位置する回転可能な軸部５１と、軸部５１と回転一体の帯電ブラシ５２および除電ブラシ５３と、を備える。

帯電ブラシ５２は、軸部５１の回転中心線に交差する方向、具体的には軸部５１の径方向へ延びるとともに回転中心線方向へ螺旋状かつ多条に並ぶ複数の帯電毛５５である。帯電毛５５は、帯電列においてプラスに帯電し易いナイロン製の毛や、羊毛である。

なお、帯電列とは、異なる材質を摩擦した時に、プラス側に帯電しやすい材質を上位に、マイナス側に帯電しやすいものを下位に並べる序列である。

除電ブラシ５３は、軸部５１の回転中心線に交差する方向、具体的には軸部５１の径方向へ延びるとともに回転中心線方向へ螺旋状かつ多条に並ぶ。除電ブラシ５３は、Ｃｏ−Ｓｉ−Ｂ系の複数のアモルファス繊維５６であり、被掃除面に接触して被掃除面の電荷を奪い自己放電する放電電極である。除電ブラシ５３は、帯電毛５５中にまばらにあってもよい。

なお、回転清掃体２９は、帯電ブラシ５２に加えて、軸の径方向に延びるとともに回転中心線方向へ螺旋状かつ多条に並ぶ可撓なシリコンゴムなどのブレードを備えていてもよい。

図４は、本発明の実施形態に係る吸込口体を示す縦断面図である。

図４に示すように、本実施形態に係る吸込口体２６は、回転清掃体２９を納める清掃体室５８と、接続管部３３を支持するとともに清掃体室５８と接続管部３３とを流体的に接続する中継管５９と、清掃体室５８内に位置する発生体６１と、を備える。

清掃体室５８は、吸込口２８を入口とする流路の一部である。清掃体室５８は、回転清掃体２９を回転自在な状態で保持する。回転清掃体２９の一部、具体的には帯電毛５５および除電ブラシ５３の先端部分は、吸込口２８から下方へ向かって突出し、吸込口体２６を被掃除面上に置いたとき被掃除面に接する。

中継管５９は、吸込口本体３２内にあり、前後方向へ延びる流路３６を有する。中継管５９は、接続管部３３を回転自在に支持するとともに清掃体室５８と接続管部３３とを流体的に接続する。具体的には、中継管５９の前端は清掃体室５８に流体的に接続し、中継管５９の後端は接続管部３３に流体的に接続するとともに接続管部３３を回転自在に支持する。また、中継管５９は、接続管部３３、特に回転接続管部４８を回転自在に支持するフランジ６２を備える。フランジ６２は、中継管５９の開口端から径外方向へ鍔状に延びる。回転接続管部４８は、フランジ６２に覆い被さり周方向へ摺動または滑動するとともに中継管５９と一体化する。

また、中継管５９は、下ケース３７および上ケース３８に挟み込まれ、強固に固定されて吸込口本体３２と接続管部３３とを一体化する。

発生体６１は、回転清掃体２９を臨みつつ正対する位置にある帯電毛５５の先端に触れ、除電ブラシ５３から離間して非接触状態を保つ。発生体６１は、回転清掃体２９の軸部５１の回転にともない、複数の帯電毛５５が次々に触れる位置にある。発生体６１は、帯電列においてマイナスに帯電し易いフッ化樹脂やポリ塩化ビニルを材料とする板である。

また、発生体６１は、下ケース３７と上ケース３８との間に挟み込まれて清掃体室５８内に保持される。発生体６１は、下ケース３７と上ケース３８との継ぎ目部分から吸込口本体３２の外面に露出し、下ケース３７と上ケース３８との継ぎ目に沿って吸込口本体３２の周囲を囲み、吸込口本体３２と居室内の家具（図示省略）や柱（図示省略）などとの衝突を干渉するバンパを兼ねる。

図５は、本発明の実施形態に係る吸込口体から上ケースを取り外して示す平面図である。

図５に示すように、本実施形態に係る吸込口体２６の吸込口２８は下ケース３７の前半部の幅方向へ大きく開口する。吸込口２８の開口縁は下ケース３７の高さ方向に延びる区画壁６３に連接する。区画壁６３は、清掃体室５８を仕切る。回転清掃体２９は清掃体室５８に納まる。

清掃体室５８の天井は上ケース３８である。すなわち、下ケース３７および上ケース３８は協働して清掃体室５８を区画する。

中継管５９は、下ケース３７の後半部中央に位置する。中継管５９は、接続管部３３、特に回転接続管部４８と略同等の最大径を有する管であり、接続管部３３の前方投影領域Ｓ（図５中の二点鎖線間）に略納まる。

電動機３１は、流路３６を形成する中継管５９の左右いずれか一方の側方、具体的には左方に位置して下ケース３７に納まる。電動機３１は、下ケース３７の左端部に納まり前後に延びる無端状のベルト６５を介して回転清掃体２９を回転駆動する。

吸込口２８の開口縁近傍にある車輪対６６は、平面視において中継管５９に近接してこれを左右から挟み込む。この車輪対６６間の距離（所謂トレッド）は、中継管５９の左右方向の幅寸法を若干上回りつつ、中継管５９に寄り添うように位置する。

他方、下ケース３７の後部膨出部３９に位置する車輪対６７は、平面視において接続管部３３、より詳しくは回転接続管部４８に近接してこれを左右から挟み込む。この車輪対６７間の距離は、回転接続管部４８の直径を若干上回りつつ、回転接続管部４８に寄り添うように位置する。

このように構成された吸込口体２６は、電動機３１の駆動によって回転清掃体２９を回転する。回転清掃体２９が回転すると、帯電ブラシ５２は軸部５１の回転にともない発生体６１および被掃除面へ順次に擦れる。そうすると、帯電ブラシ５２はプラスに帯電し、発生体６１はマイナスに帯電する。帯電した発生体６１はマイナスイオンを放出する。このマイナスイオンの一部は、プラスに帯電する塵埃に吸着し、当該塵埃の電位を中和する。

他方、回転清掃体２９が回転すると、除電ブラシ５３は軸部５１の回転にともない被掃除面へ擦れる。そうすると、除電ブラシ５３は被掃除面のマイナスの電位を奪い、これを自己放電する。

換言すると、プラスに帯電する塵埃は帯電ブラシ５２と発生体６１とが協働して発するマイナスイオンによってプラスの電位を失いあるいは低下させ、マイナスに帯電する被掃除面は除電ブラシ５３によってマイナスの電位を失いあるいは低下させる。

そうすると、塵埃と被掃除面との電気的な結合力は失われあるいは低下して、吸込口体２６の集塵力が向上する。

なお、実際の塵埃は、プラスに帯電しているものやマイナスに帯電しているものが混在していると考えられる。しかしながら、被掃除面と同じ極性に帯電している塵埃は、吸込口体２６が吸い込む空気や回転清掃体２９によって容易に集塵される。

本実施形態に係る吸込口体２６は、自己放電可能な除電ブラシ５３と、マイナスイオンを発生する帯電ブラシ５２および発生体６１と、を単一の回転清掃体２９に備えることによって、従来の吸込口体のように複数の回転ブラシを必要とせず、吸込口本体３２の小型化、軽量化、構造の簡略化を図ることができる。

また、本実施形態に係る吸込口体２６は、自己放電する除電ブラシ５３を備えるため、相対的に回転運動している回転清掃体２９と吸込口本体３２との間に電気的な接続を要さず、吸込口本体３２のさらなる小型化、軽量化および構造の簡略化を図ることができる。

したがって、本実施形態に係る電気掃除機１および吸込口体２６によれば、塵埃の電位を中和して集塵力を増し、被掃除面の電位を奪い塵埃の集塵力をさらに向上可能であるとともに、従来の吸込口体に比べて簡易な構造を備えることができる。

なお、本発明に係る電気掃除機１は、キャニスタ型の電気掃除機１に限らず、アップライト型、スティック型、ハンディ型あるいは自律型などの電気掃除機１であってもよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１ 電気掃除機
２ 掃除機本体
３ 管部
５ 本体ケース
６ 車輪
７ 塵埃分離集塵部
８ 電動送風機
９ 本体制御部
１１ 電源コード
１２ 本体接続口
１４ 電源プラグ
１９ 接続管
２１ 集塵ホース
２２ 手元操作管
２３ 把持部
２４ 操作部
２４ａ 停止スイッチ
２４ｂ 起動スイッチ
２５ 延長管
２６ 吸込口体
２８ 吸込口
２９ 回転清掃体
３０ マイナスイオン発生装置
３１ 電動機
３２ 吸込口本体
３３ 接続管部
３５ 底面
３６ 流路
３７ 下ケース
３８ 上ケース
３９ 後部膨出部
４１ 車輪
４３ 起毛
４５ 起毛布
４８ 回転接続管部
４９ 揺動接続管部
５１ 軸部
５２ 帯電ブラシ
５３ 除電ブラシ
５５ 帯電毛
５６ アモルファス繊維
５８ 清掃体室
５９ 中継管
６１ 発生体
６２ フランジ
６３ 区画壁
６５ ベルト
６６、６７ 車輪対

Claims (3)

1. 底面に吸込口を有する吸込口本体と、
   前記吸込口に位置する回転可能な軸部と、
   前記軸部の回転中心線に交差する方向へ延びる複数の帯電毛を有する帯電ブラシと、
   前記軸部の回転中心線に交差する方向へ延びかつ自己放電可能な除電ブラシと、
   前記軸部の回転にともない前記複数の帯電毛が次々に擦れる位置にありかつ前記帯電毛よりも負側に帯電しやすい発生体と、を備えることを特徴とする吸込口体。
2. 前記帯電毛は前記除電ブラシよりも毛足が長く、かつ、前記底面を被掃除面へ向けて前記吸込口本体を前記被掃除面上に置いたとき、前記帯電毛は前記軸部の回転にともない前記発生体および前記被掃除面へ順次に擦れ、前記除電ブラシは前記軸部の回転にともない前記被掃除面へ擦れることを特徴とする請求項１に記載の吸込口体。
3. 請求項１または２に記載の吸込口体と、
   前記吸込口体に流体的に接続する電動送風機と、
   前記電動送風機を納める掃除機本体と、を備えることを特徴とする電気掃除機。

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