以下、第1実施形態の電気掃除機について、図1から図3を参照して詳細に説明する。
図1に例示したコードレス型の電気掃除機11は、吸塵風路部材12と、掃除機本体13とを備える。
吸塵風路部材12は、掃除機本体13に含塵空気を導く吸塵風路を形成し、かつ、互に連通して接続された吸塵ホース16、延長管18、及び吸込み口体19を備えている。
吸塵ホース16はホース部材16aと接続管部15と手元操作部17を有している。ホース部材16aは可撓性を有する。接続管部15は、ホース部材16aの基端部となる一端部に取付けられて、このホース部材16aに連通されている。手元操作部17は、ホース部材16aの先端部となる他端部に取付けられて、このホース部材16aに連通されている。
接続管部15は掃除機本体13に着脱可能に接続されている。延長管18は、手元操作部17の先端部に着脱可能に接続されて、吸塵ホース16に連通されている。吸込み口体19は、例えば被掃除面である屋内の床面を掃除するのに適した床用である。この吸込み口体19は、延長管18の先端部又は手元操作部17の先端部に選択的にかつ着脱可能に接続されて、延長管18等に連通されている。
手元操作部17はその先端部から後方に向けて突出した把持部17aを有している。この把持部17aに、運転操作用の設定ボタン20が複数取付けられている。
掃除機本体13は車輪13aを有した被掃除面である屋内の床面上を走行可能である。図1〜図3に示すように掃除機本体13は本体ケース25を備え、この本体ケース25に集塵装置26が着脱可能に支持されている。
本体ケース25は、例えば合成樹脂等で形成されていて、本体部32と、取付け部33と、前壁部34と、ハンドル35を備えている。
本体ケース25の後部を占める本体部32は中空状に形成されている。この本体部32に、電動送風機31、及び電気的な制御装置(図示しない)の他に、これら電動送風機31及び制御装置等に給電するための電源部として電池パック51等が収容されている。
電動送風機31はその吸気口を例えば上向にして本体部32内に上下方向に沿って配置されている。この電動送風機31の強弱運転などの動作は、本体部32で電動送風機31より上方に収容された制御装置により、設定ボタン20の操作に応じて電気的に制御される。
図2及び図3に示すように本体部32は、その内部に、第1主風路形成部材41と第2主風路形成部材42を有している。
第1主風路形成部材41は、電動送風機31の吸込み側に配設されていて、後述する集塵カップ65が有する気流出口から電動送風機31の吸気口に向けて流れる吸込み気流を導く吸気風路部位41aを形成している。第2主風路形成部材42は、電動送風機31の排気側に配設されていて、電動送風機31から後述の排気口38に向けて流れる排出気流を導く排気風路部位42aを形成している。これら吸気風路部位41aと排気風路部位42aは、電動送風機31を介して互に連通されて、本体部32内において本体内主風路を形成している。したがって、この本体内主風路中に電動送風機31が配設されている。
本体部32の前面部に格子付きの開口部(図示しない)が形成されている。この開口部の外縁部に、開口部の全周を囲んで環状のシール部材が取付けられている。開口部は、第1主風路形成部材41を経由して電動送風機31の吸気口に連通されている。この開口部に対して前方から後述の集塵カップ65の出口(図示しない)が気密に接合される。本体部32の開口部に、これを通る吸込み気流をろ過する風路フィルタ43(図2参照)が取付けられている。
図2及び図3に示すように掃除機本体13の本体部32は、排気口38及び冷却風出口39を有している。これら排気口38及び冷却風出口39は、いずれも多数の小孔で形成されていて、例えば本体部32の後壁に開放されている。これとともに、排気口38及び冷却風出口39は、本体部32の幅方向に並べられている。
第2主風路形成部材42の後端は、本体部32の後壁に達していて、本体部32の内側から排気口38を囲んでいる。これにより、電動送風機31からの排気を排気口38に通して本体ケース25の外部へ放出することが可能となっている。この場合、排気は排気口38を斜め上向き後方に通されて、掃除機本体13が置かれた被掃除面上の塵が、本体ケース25の外部へ放出された排気によって舞い上がらないように構成されている。
本体部32は外気取入れ口46を有している。外気取入れ口46は、排気口38が開放された本体部32の後壁とは異なった壁部で、かつ、好ましくは本体部32の上方を向いた壁部以外の壁部に、開放して形成されている。例えば、本体部32の後壁と前壁との中間に位置して前方に臨んだ中間側壁32aに外気取入れ口46が開放されている。したがって、排気口38と外気取入れ口46とは互に異なる方向を向いて掃除機本体13の外面に開放されている。
なお、図1に示すように外気取入れ口46は、例えば上下方向に延びてスリット状をなしているが、複数の小孔で形成することも可能である。更に、外気取入れ口46は、排気口38が形成された本体部32の後壁以外の壁部、例えば、本体部32の底壁又は側方を向いた側壁に設けることも可能である。これと共に、外気取入れ口46は、排気口38から可能な限り遠ざかった位置に設けることが好ましい。
掃除機本体13の本体部32の内部に電池収容室47aを形成する室形成部材47が設けられている。室形成部材47は、例えば排気風路部位42aを形成した第2主風路形成部材42の一側壁との間に空隙gを形成して、第2主風路形成部材42の側方に隣接されている。この室形成部材47の後端は、本体部32の後壁内面に達していて、本体部32の内側から冷却風出口39を囲んでいる。これにより、電池収容室47a内の空気を冷却風出口39に通して本体ケース25の外部へ放出することが可能となっている。
空隙gは、室形成部材47をこれに隣接した第2主風路形成部材42の一側壁から隔てている。更に、この空隙gに断熱材48が収容されている。これら空隙g及び断熱材48は、いずれも第2主風路形成部材42から室形成部材47への熱伝導を抑制する断熱手段であるが、断熱材48は省略することも可能である。
図3に示すように室形成部材47は、その前壁に通気用の入口47bを有している。この入口47bは外気取入れ口46に接近しかつ連通している。これとともに、外気ろ過用のフィルタ49が、室形成部材47の前部に、入口47bを例えば外気取入れ口46側から覆って配設されている。なお、中間側壁32aを室形成部材47の前壁とすることにより、入口47aを外気取入れ口46で兼ねる構成とすることが可能である。
フィルタ49は、その清掃のために室形成部材47に対して着脱可能であることが好ましい。このフィルタ49によって電池収容室47aへの微細な塵や水分の入り込みが抑制されるので、後述の電池パック51が水分に晒されることや、電池パック51への塵の堆積等を原因とする絶縁不良等の不具合の発生を抑制することが可能である。
電池収容室47aに、束ねられた複数の二次電池を有する電池パック51が取出し可能に収容されている。電池収容室47aを開閉する底蓋(図示しない)が本体部32の底壁に取付けられている。この底蓋を開いた状態で、電池パック51の交換とフィルタ49の着脱が可能であり、底蓋を閉じることによって電池パック51とフィルタ49とが所定位置に配置された状態に保持されるようになっている。電池パック51の電力は、電動送風機31と制御装置に供給される。
制御装置は、電動送風機制御回路部の他に、電池パック制御回路部を有している。電池パック制御回路部は、電池パック51が有した各二次電池の電池電圧を個々に検出し、電池電圧が最小の二次電池が所定値以下の低電圧になった場合に、電池パック51からの放電を抑制して電動送風機31の運転を停止させる制御を行うように構成されている。そのため、複数の二次電池のうちの一個の二次電池が温度上昇等で劣化して所定値以下の低電圧になると、他の二次電池の電力が十分に余力を有した状態であっても、安全上、電池パック51での放電を実質的に停止させる制御が行われて、電動送風機31の運転が停止される。
図2及び図3に示すように前記本体内主風路にこの主風路を流れる気流によって回転される回転体55が配設されている。回転体55は好ましい具体例として本体内主風路の排気風路部位42aに内蔵されている。
図示の回転体55は、その軸方向に貫通する回転軸55aを有した横流ファンである。回転体55は、その長手方向を排気風路部位42aの幅方向に一致させ、例えば排気口38に寄せて配設されている。回転体55の全長、この場合、正確には回転軸55aにこれと一体に回転するように取付けられた羽根部材の全長は、排気風路部位42aを流れる排気の略全てが通過するように、排気風路部位42aの幅Wと略同じ長さとなっている。
回転体55の回転軸55aの一端部は、第2主風路形成部材42の幅方向に相対向した側壁のうちで、室形成部材47から遠い方の側壁に軸受56で支持されている。回転軸55aの他端部は、室形成部材47の幅方向に相対向した側壁のうちで、第2主風路形成部材42から遠い方の側壁に軸受57で支持されている。このため、回転軸55aは、第2主風路形成部材42と室形成部材47の各側壁のうち相互間に前記空隙gを形成した側壁、及び空隙g内に配設された断熱材48を貫通している。
この場合、回転軸55aの貫通部分を経て排気風路部位42aと電池収容室47aとが連通しないようにする遮風手段を採用することが好ましい。遮風手段としては、例えば断熱材48を回転軸55aの外周に軽微に接するように嵌合させる構成等を挙げることができる(図3参照)。遮風手段の採用等により、排気風路部位42aを流れる排気が流入しないように電池収容室47aが設けられる。このため、排気より低温の外気を主として後述するように電池収容室47aに流通させることが可能である。
電池収容室47aにおいて、この収容室内の空気を冷却風出口39に向けて送風する冷却ファン58が、回転軸55aにこれと一体に回転するように取付けられている。このように回転体55に対して冷却ファン58が直結されているので、この冷却ファン58は例えば伝動機構を要することなく回転体55に連動して回転可能である。冷却ファン58は冷却風出口39と電池パック51との間に配設されている。したがって、電池パック51は電池収容室47aにおいて冷却ファン58の上流側に配設されている。
冷却ファン58は、回転軸55aとこれに一体に回転するように取付けられた羽根部材とを有して形成された横流ファンである。冷却ファン58は、その長手方向を電池収容室47aの幅方向に一致させ、例えば冷却風出口39に寄せて配設されている。電池収容室47aを流れる空気の略全てが冷却ファン58を通過するように、冷却ファン58の全長は、電池収容室47aの幅寸法と略同じ長さとなっている。
図1に示すように前記取付け部33、前壁部34、及びハンドル35は、掃除機本体13の前部を構成している。本体ケース25の取付け部33は本体部32の下端部から前方に突出されている。後述する集塵カップ65の下部を受けてこのカップを保持する平面視円形状の凹部61が、上方に開放して取付け部33の中央部に形成されている。これにより、取付け部33は受け皿状をなしている。
前壁部34は、取付け部33の前端部から上方に向けて略垂直状に突出して形成されている。前壁部34は、本体部32の前面に対向し、かつ、前方に離間されている。このため、前壁部34の両側面と、本体部32の両側面と、後述するハンドル35の両側面との間に、集塵カップ65の側部を外部から視認可能に露出させる露出口62が夫々形成されている。
図1に示すように前壁部34の上部に吸込み接続筒63が前後方向に延びて形成されている。吸込み接続筒63の前端部に、吸塵風路部材12の基端部をなした接続管部15が着脱可能に接続されている。吸込み接続筒63の後端部は、取付け部33に保持された集塵カップ65の入口(図示しない)と気密に接合される。
掃除機本体13を把持する際に使用されるハンドル35は、本体部32の上部から前方へと突出され、ループ状に形成されている。このハンドル35の前端部は、前壁部34の上方付近に達している。ハンドル35は、取付け部33に保持された集塵装置26の上部の周囲を囲んで位置されているとともに、取付け部33に上方から臨む取付け開口35aを区画している。取付け開口35aには、集塵装置26を取付け部33に着脱する際に、この集塵装置26が挿脱される。なお、ハンドル35には、集塵装置26を取付け部33に取付けた状態で、集塵装置26を掃除機本体13の本体ケース25に保持する図示しない係脱機構が例えば取付け開口35aの内側等に配設されている。
集塵装置26は、その内部に吸込まれた含塵空気を遠心力で塵と空気に分離し、かつ、分離された塵を集積するサイクロン式の構成であり、集塵カップ65及びカップ蓋66等を備えている。
集塵カップ65は、カップ本体と、開閉可能な底蓋(図示しない)を備えている。図示しない底蓋は、カップ本体の下端部の外面に上下方向に回動可能に取付けられていて、その閉じ状態は図示しないクランプによって保持されている。
この集塵カップ65内の上部空間は遠心分離のための分離室として利用され、この分離室の下側に連続する集塵カップ65内の下部空間は分離された塵を集積する集塵室として利用されるようになっている。分離室の中央部に、この分離室からカップ蓋66内に流出しようとする気流中の塵をろ過する一次フィルタ(図示しない)が配設されている。
カップ本体は、その内部を透視可能な透明合成樹脂製であり、上下両端が開口された円筒形状に形成されている。カップ本体は、その分離室に臨んだ上部側面に、含塵空気をカップ本体の内周面に沿って旋回させるように導入する気流入口を有している。この気流入口は、集塵装置26が掃除機本体13に保持された状態で、吸込み接続筒63の後端部に気密に接合される。
カップ蓋66は、集塵カップ65の開口された上端を覆ってカップ本体の上端部に連結されている。このカップ蓋66の側面に気流出口(図示しない)が後向きに突設されている。気流出口は、集塵装置26が掃除機本体13に保持された状態で、本体部32の前面部に形成された図示しない前記開口部に気密に接合される。気流出口の上流側でかつカップ蓋66の内部に、集塵装置26を流れる気流をろ過する例えばプリーツフィルタ等の二次フィルタ(図示しない)が配置されている。
次に、第1実施形態の電気掃除機11の動作を説明する。
まず、掃除作業の準備として、使用者は集塵装置26を掃除機本体13の取付け部33に取付ける。このとき、集塵装置26の下部をハンドル35の取付け開口35aから下方へ挿入して、集塵カップ65の底蓋及びカップ本体の下端部を取付け部33の凹部61に嵌合させるとともに、集塵装置26を掃除機本体13の本体ケース25に図示しない係脱機構で固定する。
この状態で、集塵カップ65の気流入口と前壁部34の吸込み接続筒63とが気密に接合されると共に、集塵カップ65の気流出口と本体ケース25の開口部とが気密に接合される。これにより、本体内主風路が集塵装置26を経由して吸込み接続筒63に連通される。そして、以上のように固定された集塵装置26のカップ本体の両側部は、掃除機本体13の露出口62に視認可能に露出される。
更に、使用者は、吸塵風路部材12の接続管部15を吸込み接続筒63に接続すると共に、必要に応じて吸塵ホース16の手元操作部17に延長管18を接続し、この延長管18の先端部に吸込み口体19を接続する。この後、把持部17aを把持し、所望の設定ボタン20を操作するとともに、吸込み口体19を被掃除面に沿って移動させる。設定ボタン20の操作により、制御装置は、操作された設定ボタン20に対応した運転モード(強モード、弱モード等)で電動送風機31を、電池パック51の電力で駆動する。
電動送風機31の駆動により生じた負圧は、吸気風路部位41aを経由して、集塵装置26の気流出口から集塵装置26の内部に波及し、更に、集塵装置26の気流入口から吸込み接続筒63を経由して吸塵風路部材12に波及する。このため、吸込み口体19が有した図示しない吸込み開口から被掃除面の塵が空気と共に吸込まれる。そして、こうして吸込まれた含塵空気は、吸塵風路部材12で導かれて集塵装置26にその気流入口を通って吸込まれる。
集塵装置26に吸込まれた含塵空気はカップ本体の分離室で旋回される。これにより、比較的質量が大きい粗塵等は、空気から遠心分離されて、分離室をカップ本体の上部内周面に沿って旋回する。
これに対して、比較的質量が小さい塵及び空気は、分離室を一次フィルタの周囲に沿って旋回しつつ、一次フィルタによるろ過作用を受けてカップ蓋66内に吸込まれる。こうして含塵空気は集塵装置26において遠心力によって塵と空気とに分離される。粗塵から分離されるとともに比較的小さい細塵を含んだ空気は、カップ蓋66内で二次フィルタを通過するので、その際に、比較的小さい細塵が二次フィルタに捕捉される。
こうして二次フィルタでろ過された空気は、気流出口を通り、更に、本体ケース25の開口部において風路フィルタ43で更にろ過されてから、吸気風路部位41aに導かれて電動送風機31に吸込まれる。電動送風機31に吸込まれた空気は、電動送風機31の内部を通過して排気風(排出気流)となり、電動送風機31の外部に排出された後に、排気風路部位42aに導かれて排気口38を通って本体ケース25の外部に放出される。
なお、掃除が終了したときなどに、集塵カップ65のカップ本体を透視して、集塵装置26に所定量以上の塵が溜まっている、と使用者が判断した場合、使用者による塵捨てが行われる。この塵捨てにおいては、まず、掃除機本体13に対する集塵装置26の固定を解除した上で、本体ケース25から集塵装置26を上方に取出す。次に、集塵装置26を塵捨て場に運んで、この塵捨て場において集塵カップ65の底蓋が自重で開かれるようにクランプを操作する。それにより、底蓋が下方へ回動され、カップ本体の下端開口が開かれるので、カップ本体の集塵室に集積されていた塵を塵捨て場に落下させて廃棄することができる。
ところで、既に説明したように掃除機本体13内に形成された排気側の第2主風路形成部材42内に、回転体55が配設されているため、この回転体55は、電動送風機31から流出して排気風路部位42aを排気口38に向けて流れる排出気流によって回転される。これに伴い、電池収容室47aに配設された冷却ファン58が、回転体55の回転に連動して回転される。
以上のように排出気流を利用して回転体55を回転させ、この回転体55に連動して冷却ファン58が回転されるので、冷却ファン58を回転させるための駆動用電動機及びこの電動機への給電を担う電源が不要である。よって、駆動用電動機や電源を配設するためのスペースや工夫を要しないので、掃除機本体13の構成が複雑になるおそれがない。
これとともに、電池パック51が前記駆動用電源を兼ねる必要がないことに伴い、電池パック51の電力を主として電動送風機31を駆動するために用いることができる。このため、電池パック51による電動送風機31の駆動可能時間、つまり、掃除可能時間が短くなることもない。
そして、冷却ファン58の回転に伴い、電池収容室47a内の空気が冷却風出口39を通って掃除機本体13の外部に排出される。それに応じて、掃除機本体13の外部の空気(外気)が、外気取入れ口46から本体ケース25内に吸込まれ、更に、この外気は、フィルタ49でろ過されてから電池収容室47a内に入口47bを通って吸込まれる。
電池収容室47aの入口47bは、電池収容室47aに収容された電池パック51に対して前側に設けられ、冷却風出口39は電池パック51の後側に設けられている。このため、冷却ファン58の回転によって電池収容室47aに吸込まれて冷却風出口39に向けて流れる外気の流れ、つまり、本体内主風路の外部において電池収容室47aを流れる気流に、電池パック51が晒されて、この電池パック51が冷却される。
外気の温度は電動送風機31の排気の温度よりも低い。このため、電池パック51は効果的に空冷され、この電池パック51の温度が所定値以下となるように保持されるので、電池パック51の二次電池が温度上昇により劣化することを抑制可能である。
更に、第1実施形態では、電池収容室47aに専ら外気が流通し、この電池収容室47aに対して独立している排気風路部位42aを流れる排出気流が、電池収容室47aに積極的に導入されることはない。特に、電池収容室47aと排気風路部位42aとの連通部に遮風手段を設けた場合は、電池収容室47aへの排出気流の流入が十分に妨げられる。これに伴い、電池収容室47aに対する外気の流通が確実に行われるとともに、高温度の排出気流に電池パック51が晒されないようにできる。
したがって、主として電池収容室47aを流れる外気で電池パック51が冷却されるので、より高い空冷効果を期待できる。
加えて、排気口38と外気取入れ口46とは互に離れているとともに夫々異なる方向を向いて開放されている。そして、例えば電池収容室47aに取込まれる外気は外気取入れ口46から後向きに吸込まれ、排気風路部位42aから流出される排気は排気口38から後向きに流出される。これにより、電動送風機31を冷却して排気口38から流出した高温の排気の一部が、外気取入れ口46に吸込まれることが防止される。
したがって、電池収容室47aに吸込まれる外気の温度が高くならないので、より高い空冷効果を期待できる。しかも、第1実施形態で外気取入れ口46は、被掃除面に対向しておらず前方に開放されているので、被掃除面上の塵を吸込むことがない。
以上説明したように第1実施形態の電気掃除機11の構成によれば、掃除機本体13に内蔵された電池パック51の空冷性能を向上することが可能である。これと共に、空冷のために回転される冷却ファン58の駆動用電動機及びこの電動機の電源も不要である。これに伴い、ファン駆動用電動機及びその電源や配線を設けるためのスペースや工夫を必要としないので、掃除機本体13の構成が複雑とならず、スペース的にも有利であって掃除機本体13を小形に形成する場合に適している。
しかも、電池収容室47aは排気風路部位42aから独立して形成されていて、その内部に電池パック51が収容されている。言い換えれば、電池パック51は本体内主風路の排気風路部位42a内ではなく外部に配設されている。このため、電動送風機31から排出した気流中に含まれる水分やカーボン粉などの微細な塵等に、電池パック51が晒されることがない。したがって、電池パック51が塵などで汚されることがないと共に、塵等が電池パック51に堆積して絶縁性能を劣化させるおそれもない。
前記外気取入れ口46は掃除機本体13の上方以外に向けて、例えば前方に向けて開放されている。このため、掃除機本体13にその上方から液体がかかることがあっても、電池収容室47aへ液体の浸入を抑制することが可能である。
又、排気風路部位42aとこれに隣接された電池収容室47aとは、断熱手段をなした空隙g及び断熱材48で断熱されているので、電動送風機31からの排出気流で加熱される第2主風路形成部材42から室形成部材47への熱伝導が抑制される。これにより、電池パック51の温度上昇を更に抑制することが可能である。
しかも、前記断熱手段によって、電池パック51が有した複数の二次電池のうち、室形成部材47に近い方の二次電池が、室形成部材47から遠い方の二次電池よりも温度が高められることが抑制され、各二次電池の温度を略同じように保持させることが可能である。つまり、一部の二次電池が温度上昇により劣化して、その電池電圧が、他の二次電池よりも早く所定値以下の低電圧になることが抑制される。これにより、他の二次電池の電力が十分に余力を有した状態にあるにも拘らず、制御装置の電池パック制御回路部が、電池パック51での放電を実質的に停止させて、電動送風機31の運転が停止されることが抑制されて、掃除可能時間が短くならないようにできる。したがって、電池パック51としての性能を十分に引出すことが可能である。
又、以上のように回転体55を回転させるのに、本体内主風路のうちの排気風路部位42aを流れる排出気流を利用している。このため、排気風路部位42aを形成した第2主風路形成部材42にその外部に通じるリーク部があって、このリーク部を通って排出気流の一部が外部に漏れることがあっても、漏れ出た空気は掃除機本体13の外部に抜けてしまうだけで、電動送風機31の吸込み性能、つまり、電気掃除機11の吸塵性能に大きな影響を及ぼさない。したがって、吸気側の第1主風路形成部材41の気密維持構造と比較して、回転体55が内蔵された第2主風路形成部材42の気密維持構造は簡単で済むので、掃除機本体13の構成を簡素化することが可能である。
図4は第2実施形態を示している。第2実施形態は以下説明する構成が第1実施形態とは相違しており、それ以外の構成は第1実施形態と同じであるため、第1実施形態と同一構成ないしは同様の機能を奏する構成については、第1実施形態と同じ符号を付してその説明を省略する。
この第2実施形態の電気掃除機において、本体内主風路のうちの排気風路部位42aに配設された回転体55としてプロペラファンが用いられている。この回転体55の回転軸55aは、図4を描いた紙面の表裏方向に延びている。回転軸55aの上下両端部は、本体ケース25の底壁と排気側の第2風路形成部材42の図示しない上壁に夫々軸受を介して回転自在に支持されている。
回転体55の直径は排気風路部位42aの幅Wよりも小さい。このため、プロペラファンからなる回転体55は、排気風路部位42aを流れる排出気流の一部で回転されるように排気風路部位42aの幅方向の一部を占めて配設されている。この場合、図4に示すように電池収容室47aに寄せて回転体55を配設することが後述の伝動ベルトを短くする上で好ましいが、これには制約されない。
第2実施形態の電気掃除機において、冷却ファン58もプロペラファンで形成されている。冷却ファン58の回転軸58aは、図4を描いた紙面の表裏方向に延びている。回転軸58aの上下両端部は、本体ケース25の底壁と電池収容室47aの図示しない上壁に夫々軸受を介して回転自在に支持されている。
この冷却ファン58を回転体55に連動するための連動機構59が、回転体55と冷却ファン58にわたって設けられている。即ち、連動機構59は、回転軸55aに固定された駆動プーリ59aと、回転軸58aに固定された被動プーリ59bと、これら両プーリにわたって巻き掛けられた伝動ベルト59cとで形成されている。
外気取入れ口46は、電池収容室47aに直接連通して本体ケース25の底壁に設けられていて、例えば角孔で形成されている。この外気取入れ口46は、例えば電池収容室47aに収容された電池パック51と本体ケース25の後壁との間に開口されている。したがって、この第2実施形態でも、外気取入れ口46と排気口38とは互に異なる方向を向いて掃除機本体13の外面に開放されている。
室形成部材47の前壁に冷却風出口39が形成されている。この冷却風出口39に連通する通風口60が、本体部32の前側を向いた中間側壁32aに開放されている。こうした構成の採用に伴って、電池収容室47aの後端は本体ケース25の後壁で閉鎖されていて。この閉鎖部分は通気性を有していない。
又、本体ケース25の例えば後壁にガイド45が設けられている。このガイド45は、排気口38を通り抜けた排気を外気取入れ口46から遠ざかる方向に導くように排気口38に後側から対向していて、例えば湾曲されたガイド板で形成されている。
第2実施形態で以上説明した以外の構成は図4に示されない構成を含めて第1実施形態と同じである。そして、この第2実施形態では、掃除中において排気風路部位42aを流れる排出気流で回転体55が回転されることに伴い、連動機構59を介して冷却ファン58が回転される。このため、この冷却ファン58の送風作用によって、外気取入れ口46から電池収容室47aに吸込まれた外気で電池パック51を冷却した後、この外気を冷却風出口39から前方に流出させて、最終的に、通風口60に通して本体ケース25の外部、つまり、掃除機本体13の外部に排出できる。
したがって、この第2実施形態でも、第1実施形態と同様に、掃除機本体13に内蔵された電池パック51の空冷性能を向上することが可能であると共に、空冷のために回転される冷却ファン58の駆動用電動機とこの電動機の電源が不要である、という効果を奏する。
しかも、排気風路部位42aを流れる排出気流の一部で回転体55が回転されるので、回転体55による排気風路部位42aでの風路抵抗、言い換えれば、電動送風機31のバックプレッシャーを、第1実施形態と比較して低減できる。これにより、回転体55に起因する吸塵性能の低下を抑制することが可能である。このような第2実施形態の電気掃除機によれば、回転体55が吸塵性能に大きな影響を与えることなく、電池パック51を主として外気で空冷することができる。
更に、本体ケース25にガイド45を設けたので、ガイド45によって、排気口38を通った排気を、外気取入れ口46から遠ざかる方向に導くことができ、或いは同排気が外気取入れ口46に向けて流れ込むことを抑制することが可能である。そのため、排気口38と外気取入れ口46とが近くに配設されていても、排気口38から排出された排気の一部が外気取入れ口46に取込まれることが抑制される。その結果、排気口38と外気取入れ口46を設ける位置の設計上の自由度が高められることに加えて、冷却ファン58で吸引された外気で電池パック51を効果的に冷却することが可能である。
図5は第3実施形態を示している。第3実施形態は以下説明する構成が第1実施形態とは相違しており、それ以外の構成は第1実施形態と同じであるため、第1実施形態と同一構成ないしは同様の機能を奏する構成については、第1実施形態と同じ符号を付してその説明を省略する。
この第3実施形態の電気掃除機において、回転体55は、本体内主風路のうちの排気風路部位42aにおいて電動送風機31に寄せて配設されている。これに応じて、冷却ファン58が、入口47b側、言い換えれば、外気取入れ口46側に寄せて電池収容室47aに配設されている。これにより、冷却ファン58は、電池収容室47aにおいて電池パック51の前側に配設されている。言い換えれば、冷却ファン58の下流側に電池パック51が配設されている。
排気風路部位42aと電池収容室47aは連通部71により連通されている。連通部71は、回転体55及び冷却ファン58の下流側で、かつ、電池収容室47aにおいて電池パック51と冷却ファン58との間と、排気風路部位42aにおける回転体55に比較的近い領域とを連通して、排気風路部位42aと電池収容室47aとにわたって設けられている。
このため、排気風路部位42aを流れる排出気流の一部は連通部71を通って電池収容室47aに導入可能である。なお、連通部71を通ろうとする排出気流の圧力は、回転体55の抵抗によってこの回転体55の上流側よりも下がっているとともに、連通部71より遥かに広い電池収容室47aで急激に低下するので、冷却ファン58の回転によりこのファンの下流側で高められた電池収容室47aの圧力と略同程度となる。このため、排出気流の一部が電池収容室47aに導入されても、冷却ファン58の回転に伴う電池収容室47aへの外気の取込みが妨げられることはない。
更に、連通部71に連続して排気風路部位42aに突出する導風ガイド72が第2主風路形成部材42に設けられている。導風ガイド72は、例えば回転体55を通過した排出気流の一部を連通部71に導くために、回転体55の電池収容室47a側の端部に回転体55の下流側から対向している。
なお、導風ガイド72を、連通部71の一端が開口された第2主風路形成部材42の一側壁と軸受56が取付けられた第2風路形成部材42の他側壁にわたって配設して、回転体55の全体に対向させることも可能である。こうした場合には、排気風路部位42aを流れる排出気流の略全量が電池収容室47aに導入される。これとともに、冷却風出口39が排気口を兼ねるので、排気口38を省略することも可能である。又、導風ガイド72は省略してもよい。
第3実施形態で以上説明した以外の構成は図5に示されない構成を含めて第1実施形態と同じである。そして、この第3実施形態では、掃除中において排気風路部位42aを流れる排出気流で回転される回転体55に直接連動して冷却ファン58が回転される。このため、この冷却ファン58の送風作用によって、外気取入れ口46から電池収容室47aに吸込まれた外気が、電池収容室47aを流れる。
これとともに、回転体55を通過してその下流側に流れる排出気流の少なくとも一部が、連通部71を通って冷却ファン58の下流側において電池収容室47aに導入される。これにより、電池収容室47a内で排出気流と外気とが混ぜられ、その混合気で電池パック51が空冷される。そして、電池パック51を冷却した混合気は、冷却風出口39を通って掃除機本体13の外部に排出される。
なお、図5に示すように導風ガイド72で排出気流の一部のみを電池収容室47aに導入させる構成では、排出気流の大部分が排気口38から外部に排出される。正確には、排気口38から外部に排出される空気の量が、電池収容室47aに導入される空気量より多い。このため、電動送風機31のバックプレッシャーが小さいことに伴い、吸塵性能に大きな影響を与えないようにできる。
以上説明した電池パック51に対する空冷作用において、電池収容室47aに導入される排出気流は高温であるが、冷却ファン58で電池収容室47aに取込まれた外気は常温であるので、これらが混じった混合気の温度は、排出気流の温度より下がる。例えば、排出気流の温度より混合気の温度を略10℃以上低くすることが可能である。このため、外気温度との関係で電動送風機31から排出される気流の温度が最高温度例えば略70℃に達することがあっても、電池パック51を空冷する混合気の温度は60℃以下となるので、空冷された電池パック51の温度が70℃を超えないように保持することが可能である。
したがって、この第3実施形態でも、第1実施形態と同様に、掃除機本体13に内蔵された電池パック51の空冷性能を向上することが可能であると共に、空冷のために回転される冷却ファン58の駆動用電動機とこの電動機の電源が不要である、という効果を奏する。
図6は第4実施形態を示している。第4実施形態は以下説明する構成が第1実施形態とは相違しており、それ以外の構成は第1実施形態と同じであるため、第1実施形態と同一構成ないしは同様の機能を奏する構成については、第1実施形態と同じ符号を付してその説明を省略する。
この第4実施形態の電気掃除機において、ファン収容室81aを形成する収容室形成部材81が、掃除機本体13が備える本体ケース25の本体部32内に設けられている。この収容室形成部材81は、例えば室形成部材47の前側に連続しているが、室形成部材47とは独立して形成することも可能である。収容室形成部材81に入口47b及びこれを覆ってフィルタ49が設けられている。
回転体55は、本体内主風路のうちの排気風路部位42a内で電動送風機31に寄せて配設されている。この場合、回転軸55aを支持する軸受56,57は、第2主風路形成部材42の相対向した側壁に取付けられている。
こうした回転体55の配置に応じてファン収容室81aに冷却ファン58が配設されている。冷却ファン58は回転軸58aを有した横流ファンで形成されている。この冷却ファン58の直径は、横流ファンからなる回転体55の直径より大きい。回転軸58aの一端部は、例えば図示しない複数の歯車を組み合わせてなる増速機構82の出力歯車に接続されて、この増速機構82を介して収容室形成部材81の一側壁に支持されている。回転軸58aの他端部は、収容室形成部材81の前記一側壁に対向した他側壁に取付けられた軸受83に回転自在に支持されている。
増速機構82の入力歯車に軸受57を貫通した回転軸55aが接続されている。このため、冷却ファン58は回転体55の回転に連動して回転される。この場合、冷却ファン58は増速機構82で増速されて回転体55より高速で回転される。
ファン収容室81aと排気風路部位42aとは第1連通部84で連通されている。第1連通部84は、例えば回転体55及び冷却ファン58の下流側に配設されているが、これに代えて、冷却ファン58の下流側と、回転体55の上流側(つまり、回転体44と電動送風機31との間の風路部位)とを連通して設けることも可能である。
第1連通部84より後側(下流側)において排気風路部位42aと電池収容室47aが第2連通部85で連通されている。この第2連通部85は、回転体55及び冷却ファン58の下流側で、排気風路部位42aと電池収容室47aとにわたって設けられている。
更に、第2連通部85に連続して排気風路部位42aに突出する領域区画部材86が第2主風路形成部材42に設けられている。領域区画部材86は、排気風路部位42aの一部をなす混合領域42cを形成し、かつ、回転体55を通過した排出気流の一部を第2連通部85に導く導風ガイドを兼ねている。領域区画部材86は、回転体55の電池収容室47a側の端部に回転体55の下流側から対向しているとともに、第1連通部84を通じてファン収容室81aにも連通されている。
このため、混合領域42cには、電池収容室47aの外部に配設された冷却ファン58を通った外気が流入されると共に、回転体55を通った排出気流の一部が流入される。これにより、外気と排出気流が混合領域42cで混ざりながら第2連通部85を通って電池収容室47aに流入される。
なお、領域区画部材86を、軸受56が取付けられた第2主風路形成部材42の側壁に達するように配設して、回転体55の全体に対向させることも可能である。こうした場合には、排気風路部位42aを流れる排出気流の略全量を電池収容室47aに導入することが可能であるとともに、冷却風出口39が排気口を兼ねるので、排気口38を省略することも可能である。
第4実施形態で以上説明した以外の構成は図6に示されない構成を含めて第1実施形態と同じである。そして、この第4実施形態では、掃除中において排気風路部位42aを流れる排出気流で回転体55が回転されることに連動して、増速機構82を介して冷却ファン58が回転される。このため、この冷却ファン58の送風作用によって、外気取入れ口46からファン収容室81aに吸込まれた外気が、第1連通部84を通って、排気風路部位42aの一部をなした混合領域42cに流入する。これと共に、混合領域42cには排気風路部位42aを流れる排出気流の一部が流入する。
この場合、回転体55より径大な冷却ファン58の周速度は速く、しかも、増速機構82で冷却ファン58の回転が高められているので、混合領域42cに流入する排出気流の圧力に抗して、ファン収容室81aを流れる外気を確実に混合領域42cに流入させることが可能である。
これに伴い、混合領域42c内で排出気流と外気とが混ぜられ、その混合気が第2連通部85を通って電池収容室47aを流れるので、この混合気により電池パック51が空冷される。そして、電池パック51を冷却した混合気は、冷却風出口39を通って掃除機本体13の外部に排出される。
なお、図6に示すように領域区画部材86が、外気と共に排出気流の一部を電池収容室47aに導入させる構成では、排出気流の大部分が排気口38から外部に排出される。正確には、排気口38から外部に排出される空気の量が、混合領域42cを経て電池収容室47aに導入される空気量より多い。このため、電動送風機31のバックプレッシャーが小さいことに伴い、吸塵性能に大きな影響を与えないようにできる。
以上の空冷作用において、電池収容室47aに流入される排出気流は高温であるが、この気流に冷却ファン58の回転により混ぜられる外気は常温であるので、これらが混じった混合気の温度を、排出気流の温度より例えば10℃以上低くできる。このため、外気温度との関係で電動送風機31から排出される気流の温度が最高温度例えば略70℃に達することがあっても、電池パック51を空冷する混合気の温度は60℃以下となるので、空冷された電池パック51の温度が70℃を超えないように保持することが可能である。
したがって、この第4実施形態でも、第1実施形態と同様に、掃除機本体13に内蔵された電池パック51の空冷性能を向上することが可能であると共に、空冷のために回転される冷却ファン58の駆動用電動機とこの電動機の電源が不要である、という効果を奏する。
前記各実施形態は例示であり、発明の範囲を限定することを意図していない。発明の実施形態は、発明の要旨を変更しない範囲で、構成要素の省略、置き換え、変更を行うことができるなど、様々な形態で実施することが可能である。例えば、回転体55は本体内主風路のうちで吸気風路部位41aに配設することも可能である。