JP2017217546A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】吸口体の上部から床面に向けて気流を放出して、効率（吸込仕事率）の低下を抑えて、集塵効率を向上させることができる吸口体およびそれを用いた電気掃除機を提供する。
【解決手段】下面に開口部が形成された吸口本体１２と、吸口本体１２の下面の前方向の気密を保持する第一の気密保持手段と、吸口本体１２の下面の後方向の気密を保持する第二の気密保持手段と、を有し、第一の気密保持手段は、水平軸周りに回動可能な第一回転清掃体２０と、第一回転清掃体２０の後方の前方隔壁６３と、を有し、第二の気密保持手段は、水平軸周りに回動可能な第二回転清掃体３０と、第二回転清掃体３０の前方のブレード６０と、を有し、第一の気密保持手段と第二の気密保持手段の間に、外気を吹き出すノズル開口７１が形成された。
【選択図】 図６

Description

本発明は、電気掃除機に関する。

気流を床面に向けて放出する吸口体としては、例えば特許文献１及び特許文献２に記載の吸口体が知られている。

特許文献１には、ファンモータ後流の気流を還流し、床面に向けて放出する吸口体が記載されている。

また、特許文献２には、吸口体の上部から吸口体の下面に設けた溝部に貫通するスリットを備えており、掃除機本体を接続して吸引すると、吸口体内が負圧になることにより、スリットを介して流入する外気が床面へと吹きつけられ、床面の塵埃を舞い上げ吸引できると記載されている。

特開平９−９８９１３号公報 特開昭５４−６３５９号公報

しかしながら、特許文献１に記載の吸口体の構成では、ファンモータ後流の気流を還流して床面に放出させるために、吸口体とファンモータが配設される掃除機本体の間に、吸引配管（吸引経路）だけでなく還流配管（還流経路）を設ける必要がある。従って、気流が流れる流路の全長が長くなるため、流動損失が大きく、効率（吸込仕事率）が低くなる恐れがある。

また、特許文献２に記載の吸口体の構成では、上部からスリットを介して気流は流入するものの、吸口体本体の下面の前後方向はブラシであるため、床面の塵埃を舞い上げて吸引する集塵効率向上の作用を十分得ることができない恐れがある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、効率（吸込仕事率）の低下を防げ、集塵効率を向上させることができる吸口体を用いた電気掃除機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、下面に開口部が形成された吸口本体と、前記吸口本体の下面の前方向の気密を保持する第一の気密保持手段と、前記吸口本体の下面の後方向の気密を保持する第二の気密保持手段と、を有し、前記第一の気密保持手段は、水平軸周りに回動可能な第一回転清掃体と、該第一回転清掃体の後方の前方隔壁と、を有し、前記第二の気密保持手段は、水平軸周りに回動可能な第二回転清掃体と、該第二回転清掃体の前方のブレードと、を有し、前記第一の気密保持手段と前記第二の気密保持手段の間に、外気を吹き出すノズル開口が形成された。

本発明によれば、効率（吸込仕事率）の低下を抑えつつ、集塵効率を向上させることができる吸口体を用いた電気掃除機を提供することができる。

本発明の実施形態に係る電気掃除機の全体を示す外観斜視図である。 本発明の実施形態に係る吸口体の上面図である。 本発明の実施形態に係る吸口体の下面図である。 本発明の実施形態に係る吸口体の上ケースを外した状態を示す上面図である。 図２のＢ−Ｂ断面図である。 図２のＡ−Ａ断面図である。 図２のＣ−Ｃ断面図である。 本発明の実施形態に係る吸口体内の流路構成を示す模式図である。 本発明の第二の実施形態に係る吸口体の下面図である。 図９のＡ−Ａ断面図である。 本発明の第二の実施形態に係る吸口体の上ケースを外した状態を示す上面図である。 図９のＢ−Ｂ断面図である。 本発明の第二の実施形態に係る吸口体内の流路構成を示す模式図である。 本発明の第三の実施形態に係る断面図である。 図１４のＡ−Ａ断面における要部拡大断面図である。 図７と対比する比較例を示す図である。

以下、本発明に係る実施形態例について適宜図面を参照して説明するが、同一機能部品については、同一符号を付すことで重複説明を省略する。

以下、本発明に係る第一の実施形態例について図１〜図８及び図１６を参照しながら説明する。

図１は本発明の第一の実施形態例に係る電気掃除機の外観図である。電気掃除機１は、掃除機本体２と、ホース部３と接続し手元操作スイッチＳＷ等が設けられた操作管４と、伸縮自在に設けられた延長管５と、吸口体６とで構成されている。

掃除機本体２は、吸引力発生手段としての電動送風機２ａ、この電動送風機２ａの吸引力で集塵した塵埃を収容する集塵部２ｂなどを備えている。尚、本実施形態例では、いわゆるサイクロン式の電気掃除機を例に挙げて説明するが、吸引力発生手段を備えた他の形態の電気掃除機（例えば、紙パック式の電気掃除機）に適用してもよい。

ホース部３の一端は、掃除機本体２の集塵部２ｂと連通するように掃除機本体２の接続口２ｃに接続されている。また、ホース部３の他端は、操作管４の一端に接続されている。

操作管４は、手元操作スイッチＳＷなどを備えたハンドル４ａ、掃除機本体２から給電される図示しない給電端子などを備えている。この給電端子には、延長管５の一端に設けられる図示しない通電端子が接続される。

操作管４の手元操作スイッチＳＷを操作することによって、電動送風機２ａの運転と停止や強中弱の切り替え、吸口体６に設けられたモータ４０（図４参照）の運転と停止が可能となっている。

延長管５は、外管５ａと内管５ｂとを備え、外管５ａの他端部に内管５ｂの一端部が挿入されて外管５ａと内管５ｂとの内側に設けられた図示しない通風路が連通するように連結されて、伸縮自在に構成されている。尚、図１は、延長管５が最短の状態を図示している。

図２は、本実施形態例の吸口体の上面図である。図２に示すように、吸口体６は、上面視において略Ｔ字形状を呈する吸口ケース１０と、吸口ケース１０に連結される吸口継手１３とを備えている。

吸口ケース１０は、上面視において、左右方向（幅方向）に細長く形成された吸口本体１１と、吸口本体１１の左右方向の中央部に吸口継手１３と連結される連結部１２とを備えている。連結部１２には、吸口本体１１と吸口継手１３とを連通させる流路Ｒ（図３参照）が形成されている。

吸口本体１１には、前端面から左右側面にかけてバンパ６６が設けられている。バンパ６６は、ゴムやエラストマー等の弾性材料から形成されており、使用時に吸口本体１１内の気密を保持する気密保持手段として作用するとともに、電気掃除機１（図１参照）の使用時に吸口本体１１が家具等に衝突した際に、当該家具等への傷付き防止と吸口本体１１への衝撃を吸収する緩衝材の役割を果たしている。

吸口継手１３は、連結部１２に対して回動自在に連結される第一連結部１４と、この第一連結部１４に対して回動自在に連結される第二連結部１５とを備えている。

第一連結部１４は、図２の上面視において略半トラック形状を呈し、連結部１２と連結される円筒形状の軸１４ａを有している。この軸１４ａは、軸方向が吸口本体１１の左右方向であって、軸１４ａの両端部が連結部１２に形成された軸受部１２ｇ（図４参照）に支持されている。また、第一連結部１４は、被掃除面（清掃面）Ｍ（図５参照）に対して略平行な状態から略垂直な状態まで（上下方向に）回動可能となるように構成されている。すなわち、第一連結部１４を吸口ケース１０に対して軸１４ａを支点として回動させることによって、延長管５（図１参照）を被掃除面Ｍ（図５参照）に略平行な状態と略垂直な状態との間において回動させることができる。

第二連結部１５は、第一連結部１４に対して吸口本体１１の左右方向に（図２の紙面時計回り方向および反時計回り方向に）回動可能となるように構成されている。これにより、例えば、延長管５を被掃除面Ｍに対して略垂直にした状態から、延長管５を被掃除面Ｍに略平行な状態に向けて倒すことができる。

また、第二連結部１５には、給電が行われる給電端子１５ａが設けられている。尚、本実施形態例の電気掃除機１（図１参照）では、吸口体６に給電する電力を、掃除機本体２からホース部３、操作管４、延長管５を通じて供給するように構成している。

このような吸口継手１３は、例えば延長管５（図１参照）を被掃除面Ｍに対して略垂直とした状態において、その延長管５を左右方向に倒して、操作管４（グリップ４ａ）を左右方向のいずれかにねじることで、吸口本体１１を左右方向のいずれかに略９０度回転させ、吸口本体１１の左右方向を移動方向にした掃除が可能である。従って、壁際に沿って吸口体６を移動させて掃除したり、狭い隙間に吸口体６を挿入したりして掃除することが可能になる。

図３は、本実施形態例の吸口体の下面図である。図３に示すように、吸口体６は、気密保持作用とともに、ゴミの搬送作用を有する第一回転清掃体２０と、第二回転清掃体３０を備えている。吸口ケース１０（吸口本体１１）には、下面（清掃面に対峙する面）に開口部を有するブラシ室Ｑと、同じく下面に開口部を有する気密室Ｐとが形成されている。

第一回転清掃体２０は、吸口本体１１の左右方向に沿って前後方向の前側に配置され、ブラシ室Ｑ内に回転可能に支持されている。また、第一回転清掃体２０は、吸口本体１１の左右方向（第一回転清掃体２０の軸方向）の一端側から他端側まで連続して設けられており、モータ４０（図４参照）によって駆動される（詳細は後述）。モータ４０は、操作管４（図１参照）の手元操作スイッチＳＷによって、「運転」と「停止」を選択でき、「運転」が選択された場合には、第一回転清掃体２０がモータ４０によって駆動され、気密保持作用、ゴミの搬送作用に加えて、操作力軽減作用、清掃面の塵埃掻き上げ作用、磨き（拭き）作用などが得られる。

第一回転清掃体２０は、硬さが異なるブラシ等複数種類のブラシ２０ａ、２０ｂ、２０ｃを備え、各ブラシ２０ａ、２０ｂ、２０ｃがらせん状に配設されている。尚、本実施形態では、３種類のブラシ２０ａ、２０ｂ、２０ｃを配設した場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、２種類以下、あるいは、４種類以上であってもよい。また、例えば、らせん状に配置されたブラシ間にゴムなどの弾性材料からなるブレード部材を配置したり、ブラシ間あるいはブラシの代わりに刷毛体を配置する構成としてもよい。さらに、本実施形態例の吸口体では、各ブラシをらせん状に配設することで操作性を向上させているが、本発明の目的や本発明が奏する作用効果を阻害しない範囲であれば、各ブラシを直線状に配設する等、他の形態に適宜変更することができる。

第二回転清掃体３０は、第一回転清掃体２０の直径よりも小径で、刷毛体により覆われており、第一回転清掃体２０に対して後方且つ平行に配置されている。また、第二回転清掃体３０は、第一回転清掃体２０の軸方向（吸口本体１１の左右方向）の一端側から他端側にかけて連続して設けられている。

また、第二回転清掃体３０は、第一回転清掃体２０の回転軸２１と平行な軸部３０ａ（軸）を有し、軸部３０ａが吸口ケース１０（吸口本体１１）に回転可能に支持されている。尚、第二回転清掃体３０は、モータ４０によって駆動されるものではなく、吸口体６を後方に移動させたときの被掃除面Ｍ（図５参照）との摩擦力によって回転するように構成されたものである。このように、第二回転清掃体３０は、軸部３０ａを介して吸口本体１１に支持されるものであるので、第二回転清掃体３０の構成を簡略化することができる。尚、吸口体６を前方に移動させた場合には、図示しない回転規制手段により、第二回転清掃体３０は回転しないようにしているので、吸口体６の前方から取り込まれた塵埃が気密室Ｐで集塵されずに第二回転清掃体３０を通過して後方に飛び出すことは阻止される。

以上の第一回転清掃体２０及び第二回転清掃体３０は何れも可撓性を有するブラシ材、刷毛体により覆われているので、比較的大きいゴミ（米粒など）が第一回転清掃体２０及び第二回転清掃体３０に到達した場合であっても、回転動作により気密室Ｐ内に向けて搬送することが可能となる。

吸口体６は、吸口ケース１０の連結部１２の下面に、第一回転清掃体駆動スイッチ１６、車輪１７、軸受押え部材３１、３２を備えている。

ブラシ駆動スイッチ１６は、吸口体６の下面が被掃除面Ｍ（清掃面）に接触しているか否かを検出するスイッチであり、車輪１６ａとともに構成されている。この車輪１６ａは、ばね等の付勢手段によって常に吸口ケース１０（連結部１２）の下面から一部が突出するように設けられている。そして、車輪１６ａが吸口ケース１０から飛び出して被掃除面Ｍと接触していないと検出されたときには、回路基板５０（制御基板）（図４参照）の制御によってモータ４０（図４参照）の駆動が停止され、第一回転清掃体２０の回転が停止する。また、車輪１６ａが押し込まれて被掃除面Ｍと接触していると検出されたときには、回路基板５０の制御によってモータ４０が駆動され、第一回転清掃体２０が回転する。

車輪１７は、操作管４で操作される前後動や回転操作の応力を受けて吸口体６の底面を被掃除面Ｍ（清掃面）（図５参照）に密着させ、これにより吸口体６の操作性能を向上する役割を有している。

軸受押え部材３１は、第一回転清掃体２０の回転軸および第二回転清掃体３０の軸部３０ａの一端を支持するものであり、吸口ケース１０にねじを用いて固定されている。

軸受押え部材３２は、第一回転清掃体２０の回転軸および第二回転清掃体３０の軸部３０ａの他端を支持するものであり、取り外し可能となるように吸口ケース１０にロック機構（図示せず）を用いて固定されている。

軸受押え部材３１、３２の下面には、側方からの気流の流入を抑制する気密保持部材として刷毛体８１、８２が配設されている。

吸口体６の気密室Ｐには、図３中に矢印で示すように前方、後方、及び、側方（左右）から気流が流入する。具体的には前方からは、バンパ６６の下方の隙間を抜けた流れが、第一回転清掃体２０、前方隔壁６３の下方の隙間を経て気密室Ｐに流入する。後方からは、第二回転清掃体３０の下方を通過後、ブレード６０(図５参照)が配設されていない中央付近に向けて流れが形成され、気密室Ｐに流入する。また、一部の流れはブレード６０と被掃除面Ｍの隙間を抜けて気密室Ｐに流入する。側方については、刷毛体８１と８２の間の隙間から気流が気密室Ｐに流入する。

尚、気密室Ｐは第一回転清掃体２０の後方で、第一回転清掃体２０の横幅Ｌ２より長い開口幅Ｌ３を有している。これにより、気密室Ｐ内に生じる負圧によって、特に吸口体６の両端付近の集塵効率を向上できる。

また、吸口本体１１と吸口継手１３とを連通させる流路Ｒの前方投影領域Ｄ１の範囲内には、外気を気密室Ｐ内に吹き出すノズル開口７１ａが備えられている（詳細は後述）。

図４は、本実施形態例の吸口体の吸口ケース１０の上側部分を取り外した状態の上面図である。図４に示すように、吸口体６は、第一回転清掃体２０（図３参照）および第二回転清掃体３０（図３参照）の上方に、第一回転清掃体２０を駆動するモータ４０およびモータ４０を制御する回路基板５０が収納されるモータ収納室Ｓが備えられている。

モータ４０は、吸口本体１１の左右方向の一端側に取り付けられている。また、モータ４０は、その出力軸が吸口本体１１の左右方向と平行に配置されている。また、モータ４０の出力軸は、左右方向の一端側に向けて延び、吸口本体１１内の一端部（図示右側の端部）において、歯付きベルト４１を介して第一回転清掃体２０と連結されている。

回路基板５０は、吸口本体１１の左右方向でモータ４０とは反対側に取り付けられている。また、回路基板５０は、長辺が左右方向に沿って配置された長方形状の基板を有し、実装面が鉛直方向上向きの状態で吸口本体１１内に配置されている。尚、実装面は、必ずしも鉛直方向上向きに限定されず、水平方向に対して傾斜してもよく、前後方向を向くように（縦向きに）してもよい。

図４中に矢印で示すように、モータ収納室Ｓ内には外気（大気圧）と、吸口本体１１と吸口継手１３とを連通させる流路Ｒ内の圧力（負圧）との間の差圧により気流が形成される。具体的には、吸口本体１１の前方の左右２箇所の吸引口９１から外気が流入し、図４中に図示しないフィルター部を経て、モータ４０部を流れ、吸口継手１３の第一連結部１４に設けられた開口１４ｂから流路Ｒ内に流入する。この気流によりモータ４０の駆動に伴う発熱が良好に冷却される。尚、本実施形態例の吸口体６では、モータ収納室Ｓ内にはモータ４０とともに回路基板５０も備えられているが、回路基板５０の発熱は比較的小さいため、気流を回路基板５０側に誘導する流路構造を有していない。回路基板５０の発熱（温度上昇）が大きい場合には、回路基板５０側にも気流を導き、モータ４０とともに回路基板５０も冷却する構造としてもよい。

図５は図２におけるＢ−Ｂ断面図である。図５に示すように、ブラシ室Ｑと気密室Ｐは、前方隔壁６３により隔てられ、第二回転清掃体３０と気密室Ｐは、後方隔壁６４により隔てられ、第二回転清掃体３０の前方には、後方隔壁６４より下方に突出した可撓性を有するブレード６０が配設されている。

図５中に矢印で示すように、被掃除面Ｍ近傍には前方と後方から流入する気流が生じるが、前方からの気流に対しては、バンパ６６、第一回転清掃体２０、及び、前方隔壁６３が気密室Ｐへの流入を制限するように作用し、後方からの気流に対しては、第二回転清掃体３０、及び、ブレード６０が気密室Ｐへの流入を制限するように作用する。これらの被掃除面Ｍ近傍に生じる気流に対して、気密室Ｐへの流入を制限するように作用する構成を気密保持手段と称する。特に、前方から気密室Ｐへの気流の流入を制限するように作用するバンパ６６、第一回転清掃体２０、及び前方隔壁６３の内の一つ又は複数を、第一の気密保持手段と称し、後方から気密室Ｐへの気流の流入を制限するように作用する第二回転清掃体３０、及びブレード６０の内の一つ又は複数を、第二の気密保持手段と称する。尚、気密保持手段の作用の有無は、対象とする構成部材の有無で気密室Ｐ内の圧力（静圧）を比較することで確認できる。具体的には、対象とする構成部材を取り外した場合に負圧が低下（静圧は上昇）すれば、当該構成部材は気密保持手段として作用していることになる。また、側方には気密保持手段として刷毛体８１、８２（図３参照）が備えられており、側方からの気流の流入は、刷毛体８１と８２の間に形成される隙間に制限される。

以上のように、気密室Ｐの前方には、バンパ６６、第一回転清掃体２０、前方隔壁６３を、気密室Ｐの後方には、第二回転清掃体３０とブレード６０を、気密室Ｐの側方には刷毛体６４、６５を気密保持手段として配設することで、気密室Ｐの負圧を大きくしている。具体的には、本実施形態例の吸口体６の気密室Ｐ内は、吸込仕事率が４２０Ｗ（ＪＩＳ Ｃ ９１０８に基づく測定）の電気掃除機に接続した場合、最低静圧約−１２００Ｐａ（ゲージ圧）、平均静圧約−１０００Ｐａ（ゲージ圧）が得られた。

尚図５中に示す前方隔壁６３の下端６３ａは、第一回転清掃体２０が回転した際にブラシ２０ａ、２０ｂ、２０ｃに弱く接触するようにしている。これにより髪の毛などが第一回転清掃体２０に巻きつき難くしている。

図６は、図２におけるＡ−Ａ断面図である。図６に示すようにブラシ室Ｑの後方には、気密室Ｐ内に気流を放出させるノズル７１が備えられており、ノズル開口７１ａは下方（被掃除面Ｍ）に向けて開口している。気密室Ｐ内（負圧）と外気（大気圧）との差圧により、吸気口７０、フィルター部８０、空間Ｔを経てノズル７１に気流が流れ込み、ノズル開口７１ａから被掃除面Ｍに向けて気流が放出される。尚、吸気口７０の上辺は、フィルター部８０の上部に取り付けられる取り外し可能なカバー体９５の前縁９５ａにより形成されている。カバー体９５は、フィルター部８０の開口の上方投影領域を完全に覆うように配設されている。これにより、上方から水などの液体がかかった場合であっても、フィルター部８０、空間Ｔやノズル７１に液体が侵入し難くしている。また、カバー体９５を取り外し可能なので、フィルター部の清掃時にカバー体９５を取り外すことで清掃が容易になる。

尚、ノズル７１は前方隔壁６３（図５参照）と一体に形成されているため、前方隔壁６３の剛性を増す効果も有しており、静圧差による前方隔壁６３の変形を抑制している。

このように本実施形態例の吸口体６では、吸口体６の上部の吸気口７０から外気を取り入れて、ノズル７１を介して被掃除面Ｍに放出するので、掃除機本体からの還流を吸口体６内に放出する方式のように長い還流配管を必要としないため、効率（吸込仕事率）の低下を防ぐことができる。なお、本実施形態においては、吸気口７０を吸口体６の上部に設けるとしたが、この限りでない。吸気口７０は、吸口体６の外部から吸口体６の内部に外気を取り入れるためのものであり、位置については特に規定しない。ただし、本実施形態のように吸気口７０を吸口本体１１の上部かつ略中央部に位置することで、吸気口７０からノズル開口７１ａまでの距離を短くすることができるという効果を奏する。
また、一般にノズル体から吹き出される気流（噴流）は、吹き出し口近傍には吹き出し流速が維持されるコア領域が形成され、さらに吹き出し口から遠ざかると拡散して流速が低下する。従って、吹き出された気流を被掃除面Ｍ上の塵埃に十分作用させるためには、ノズル開口７１ａと被掃除面Ｍとの距離がコア領域、あるいは、比較的拡散が小さく高速を維持している領域内となるようにすることが望ましい。具体的にはノズル開口７１ａの開口幅（短軸長さ）Ｌ５と、ノズル開口７１ａから被掃除面Ｍとの距離Ｌ６の関係をＬ６＜３×Ｌ５を満足させることが望ましい。本実施形態例の吸口体６では、ノズル開口７１ａの開口幅（短軸長さ）Ｌ５は２ｍｍ、ノズル開口７１ａから被掃除面Ｍとの距離Ｌ６は３ｍｍであり、Ｌ６＜３×Ｌ５を満足するようにしている。

尚、図６に示す通り吸気口７０は前方に向けて開口しているが、これにより、後方で操作する使用者に届く騒音レベルを軽減することができる。

図７は、図２におけるＣ−Ｃ断面図である。図７に示すように本実施形態例の吸口体６は吸口本体１１と吸口継手１３（図２参照）とを連通させる流路Ｒの前方投影領域Ｄ１内にノズル開口７１ａを配設している。図７に示す被掃除面Ｍには、吸口体６の気密室Ｐと略平行な溝（目地）Ｍ１がある。吸口体６を操作して図７に示すように気密室Ｐと略平行な溝（目地）Ｍ１の上方に到達した場合の気流を、図１６に示す比較例と対比させながら説明する。

図１６は、被掃除面に向けて気流を吹き付ける手段を備えていない比較例を示す吸口体断面図である。図１６に示すように、気流を吹き付ける手段を備えていない場合は、気密室Ｐと略平行な溝（目地）Ｍ１内に形成される主要な流れは、側方から流入する流れに限られ、中央部の流路Ｒの吸引作用によって吸い上げられるので、流路Ｒの前方投影領域Ｄ１内の溝Ｍ１内には十分な流れは形成されない。溝Ｍ１内の塵埃は気流が作用する場所から順次除去されるので、図１６に示す吸口体６’では側方の領域Ｄ２近傍から塵埃が除去され、中央の領域Ｄ１内に含まれる溝Ｍ１内の塵埃が除去されるまでには長時間を要する、または、十分な除去に至らない恐れが生じる。

一方で、本実施形態例の吸口体６では、図７中に矢印で示すように気密室Ｐの側方から流入する気流と、上方から外気を取り込んでノズル７１を介して被清掃面Ｍの溝Ｍ１内に吹き付ける気流が溝Ｍ１内の塵埃に作用する。従って、溝Ｍ１内の塵埃は領域Ｄ２だけでなく、除去され難かった領域Ｄ１内に含まれる部分からも除去される。以上のように、ノズル７１の開口７１ａを、吸口本体１１と吸口継手１３とを連通させる流路Ｒの前方投影領域に配設することで集塵効率が向上する。尚、本実施形態例の吸口体６においては、領域Ｄ１内にノズル開口７１ａの全体が含まれているが、必ずしも全体が含まれている必要はなく、ノズル開口７１ａの一部が流路Ｒの前方投影領域内に含まれるようにしてもよい。

図８は、以上で説明した吸口体内を流れる気流の経路を模式的に表した図である。図８に示すように、外気（大気圧）は、吸気口７０（開口面積Ａ_７０）から吸引され、フィルター部８０（前面面積Ａ_８０（以下開口面積と呼ぶ））を通過して、フィルター部８０の下流の空間Ｔ（圧力（静圧）Ｐ_Ｔ）に流入する。さらに、空間Ｔから、ノズル７１を介してノズル開口７１ａ（開口面積Ａ_７１ａ）から気密室Ｐ（圧力（静圧）Ｐ_Ｐ）に放出される。一方、吸引口９１から吸引された外気は、モータ収納室Ｓに流入し、フィルター部８５を通過した後にモータ４０を冷却し（モータ４０駆動時）、吸口継手１３の第一連結部１４に設けられた開口１４ｂ（図４参照）から流路Ｒ内に流入する。ここで、吸気口７０からノズル開口７１ａに至る流路の各部（吸気口７０、フィルター部８０、ノズル開口７１ａ）の開口面積（Ａ_７０、Ａ_８０、Ａ_７１ａ）の大きさの関係は、Ａ_７０＞Ａ_７１ａ、Ａ_８０＞Ａ_７１ａを満足するようにしている。具体的には本実施形態例の吸口体６では、Ａ_７０＝２６０ｍｍ^２、Ａ_８０＝２４５ｍｍ^２、Ａ_７１ａ＝８０ｍｍ^２としている。なお吸気口７０、フィルター部８０、ノズル開口７１ａに関して、各部の開口が複数となる場合は、その総和に対して上述の関係を満足するようにすればよい。

ノズル開口７１ａから放出する気流を、被掃除面Ｍの塵埃に十分作用させるためには高速気流が必要となる。気流はノズル７１の上流の空間Ｔの圧力Ｐ_Ｔと、気密室Ｐ内の圧力Ｐ_Ｐとの差圧によって誘起されるため、ノズル７１の上流の空間Ｔの圧力Ｐ_Ｔはできるだけ高くすることが望ましい。すなわち、外気（大気圧）が吸気口７０からフィルター部を介して空間Ｔに流れる際の圧力降下（大気圧−Ｐ_Ｔ）を小さく抑えて、空間Ｔと気密室Ｐ内の差圧（Ｐ_Ｔ−Ｐ_Ｐ）を大きくすることが有効となる。圧力降下の度合いは流路断面積（開口面積）に依存するので、本実施形態例の吸口体６ではＡ_７０＞Ａ_７１ａ、Ａ_８０＞Ａ_７１ａとして、ノズル７１の上流と下流の差圧（空間Ｔと気密室Ｐ内の差圧（Ｐ_Ｔ−Ｐ_Ｐ））を大きくして高速気流を形成できるようにしている。

尚、外気を取り入れてノズル開口７１ａから吹き出すようにすると、吹き出した気流の量（流量）が増すほど気密室Ｐ内の圧力Ｐ_Ｐが上昇（負圧度が低下）する。前述のとおりノズル開口７１ａから吹き出す気流は、ノズル７１の上流の空間Ｔの圧力Ｐ_Ｔと、気密室Ｐ内の圧力Ｐ_Ｐの差（差圧）によって誘起されるため、気密室Ｐ内の圧力Ｐ_Ｐが上昇（負圧度が低下）すると、差圧（Ｐ_Ｔ−Ｐ_Ｐ）が小さくなり、吹き出し流速が低下する。従って、ノズル開口７１ａの開口面積Ａ_７１ａが過大だと、被掃除面Ｍの塵埃に十分作用させるための高い流速の気流が得られなくなる。このような場合には、ノズル開口７１ａの一部を閉塞させて開口面積Ａ_７１ａを調整することにより、気密室Ｐ内の負圧を大きくして、差圧（Ｐ_Ｔ−Ｐ_Ｐ）が大きくなるようにすればよい。具体的には差圧（Ｐ_Ｔ−Ｐ_Ｐ）が３８０Ｐａ以上とすることが望ましい。

また、ノズル開口７１ａの一部を閉塞させる際に、ノズル開口７１ａの短軸長さＬ３（図６参照）の縮小が伴う場合は、ノズル開口７１ａと被掃除面Ｍとの距離Ｌ４（図６参照）をＬ６＜３×Ｌ５を満足させることが望ましい。尚、外気を取り入れてノズル開口７１ａから吹き出すことによって気密室Ｐ内の圧力Ｐ_Ｐは外気を取り入れない場合に比べて上昇（負圧度が低下）するが、これにより吸口体が被掃除面Ｍに吸着する力が緩和されるので、操作性は向上する。

前述のとおり、ノズル開口７１ａから吹き出す気流の流速は、ノズル７１の上流の空間Ｔの圧力Ｐ_Ｔと、気密室Ｐ内の圧力Ｐ_Ｐの差圧（Ｐ_Ｔ−Ｐ_Ｐ）により定まるが、気密室Ｐ内の圧力Ｐ_Ｐが十分低くない（負圧度が高くない）場合、外気を取り入れてノズル開口７１ａから放出しても、被掃除面Ｍの塵埃に作用せずに転向して流路Ｒに向かう流れとなってしまう。従って、気密室Ｐの気密を保持する気密保持手段が必要となる。

一般に気密を保持するには、吸口体内に気流を取り込む開口、すなわち吸口体と被掃除面との間に生じる空隙を十分小さくすることが必要となる。例えば、特許文献２に記載の従来の吸口体では気密の保持に対する配慮がなされておらず、吸口体の前後に固定されたブラシ体が備えられているが（例えば特許文献２の図２参照）、空隙が多く気密保持手段として十分機能しない。また、吸口体の側方からの気流の流入に対する配慮はなされていない。

一方で、本実施形態例の吸口体６は、前方と後方にそれぞれ気密保持手段を備えて、気密室Ｐ内の圧力（負圧度）を確保して、ノズル開口７１ａから吹き出す気流の流速が十分高くなるようにしている。さらに気密室Ｐ内の側方にも気密保持手段を備えて、より気密室Ｐ内の負圧度を向上させている。

また、本実施形態例の吸口体６は、気密保持手段として第一回転清掃体２０、第二回転清掃体３０をそれぞれ備えている。例えば、特許文献１に記載のブラシ体の密度を上げて（空隙を減らして）、気密を保持しようとした場合、比較的大きいゴミ（例えば米粒等）がブラシ体を通過できないという不具合が生じ、集塵効率が低下する。一方、本実施形態例の吸口体６では、気密保持手段として前方に第一回転清掃体２０と、後方に第二回転清掃体３０を備えている。回転体では、被掃除面Ｍ上に比較的大きい米粒等のゴミが存在した場合であっても、回転動作によって気密室Ｐ内に搬送できるので、前方か後方の少なくとも一方に回転動作可能な気密保持手段を備えることで比較的大きいゴミの吸引と気密保持を両立することができる。本実施形態例の吸口体６では、前方と後方の両方に回転動作可能な回転清掃体２０、３０を備えているので、前後のどちらからでも比較的大きいゴミを吸引することができる。

さらに、本実施形態例の吸口体６は、気密室Ｐの前方の気密保持手段としてバンパ６６、第一回転清掃体２０、前方隔壁６３を備えている。このバンパ６６、第一回転清掃体２０、前方隔壁６３のうちの一つの気密保持手段により、気密室Ｐの前方の気密保持性能を高めることができる。なお、本実施形態のようにバンパ６６、第一回転清掃体２０、前方隔壁６３という複数の気密保持手段を備えることで、より気密室Ｐの前方の気密保持性能を高めることができる。また、気密室Ｐの後方においても、第二回転清掃体３０、ブレード６０を備えている。この第二回転清掃体３０、ブレード６０のうちの一つの気密保持手段により、気密室Ｐの後方の気密保持性能を高めることができる。なお、本実施形態のように第二回転清掃体３０、ブレード６０という複数の気密保持手段で、より気密室Ｐの後方の気密保持性能を高めている。

尚、図５に示すように、前方隔壁６３と後方隔壁６４は、掃除面Ｍへの傷つけ防止のため、被掃除面Ｍと３ｍｍ離間させている。また、この気密室Ｐの左右に分かれる流路の流路断面積Ａ１は、大きいほど気密室Ｐ内の左右方向の静圧差を小さくできるが、その分吸口本体１１の前後幅Ｌ１（図２参照）が大きくなってしまい、使い勝手や操作性の悪化を伴う。そのため、この流路断面積Ａ１は、第二連結部１５の延長管５と接続する側の開口１５ａの断面積Ａ２より小さく、断面積Ａ２の２分の１（流路が左右に分かれるため）より大きいことが望ましい。

また、気密室Ｐの開口幅Ｌ４は、被掃除面Ｍ近傍から気密室Ｐ内に流入する流れの抵抗
になることを避けるとともに、比較的大きな塵埃も通過させるために、６ｍｍ以上が望ま
しい。また開口幅Ｌ４を大きくすると、吸口体と床面との吸着力が増して、操作抵抗が増
大するため、第一回転清掃体２０の直径より小さいことが望ましい。

以下、本発明に係る第二の実施形態例について図９〜図１２を参照しながら説明する。尚、以下で説明する構成以外は、第一の実施形態例の電動掃除機及び吸口体と同一であるため説明を省略する。

図９は、本実施形態例の吸口体の下面図である。図９に示すように本実施形態例の吸口体６は、気密室Ｐの幅方向に複数のノズル開口７１ａを備えている。

図１０は、本実施形態例の吸口体の図９におけるＡ−Ａ断面図である。図１０に示すように、ブラシ室Ｑの後方には、気密室Ｐ内に気流を放出させるノズル７１が備えられているが、ノズル下部７１ｂは、ノズル開口７１ａに向けて順次流路が縮小されている。また、ノズル下部７１ｂは弾性材料（例えばエラストマー）により形成されている。また、ノズル開口７１ａの開口幅（短軸長さ）Ｌ５は０．５ｍｍ、ノズル開口７１ａから被掃除面Ｍとの距離Ｌ６は１ｍｍであり、Ｌ６＜３×Ｌ５を満足するようにしている。このように開口幅（短軸長さ）Ｌ５を小さくすることで、一つあたりのノズル開口７１ａから放出される流量は小さく抑えられるので、図９に示すようにノズルをより広範に設置しても、外気の流入に伴う気密室Ｐ内の圧力Ｐ_Ｐの上昇（負圧度の低下）が小さく抑えられ、高流速の気流を被掃除面Ｍの広い範囲に作用させ集塵効率を高めることができる。また、ノズル開口７１ａの開口幅（短軸長さ）Ｌ５が０．５ｍｍと小さいために、被掃除面Ｍとの距離Ｌ６も小さくすることが必要となるが、ノズル下部７１ｂは弾性材料により形成しているため、被掃除面Ｍと接触することがあっても被掃除面Ｍを傷つけることを回避できる。

図１１は、本実施形態例の吸口体の吸口ケース１０の上側部分を取り外した状態の上面図である。図１１中に矢印で示すように、吸口本体１１の前方の左右２箇所の吸引口９１から外気が流入し、図示しないフィルター部を経て、モータ４０部を流れ、ノズル７１（図１０、図１２参照）の上方の空間Ｔに流入する。その後はノズル７１を経てノズル開口７１ａから気密室Ｐ内に放出される。

図１２は，本実施形態例の吸口体の図９におけるＢ−Ｂ断面図である。図１２に示すように、モータ収納室Ｓから空間Ｔに気流が流入し、左右に分岐した後にノズル７１を介してノズル開口７１ａから気密室Ｐ内の広い範囲に吹き出すようにしている。これにより、より広い範囲の被掃除面Ｍの溝Ｍ１内の塵埃を効率よく除去することができる。

図１３は、以上で説明した吸口体内を流れる気流の経路を模式的に表した図である。図１３に示すように、外気（大気圧）は、吸気口７０（総開口面積Ａ_７０）からモータ収納室Ｓ内に吸引され、フィルター部８０（総開口面積Ａ_８０）を通過して、モータ４０を冷却（モータ４０駆動時）した後に空間Ｔ（圧力（静圧）Ｐ_Ｔ）に流入する。さらに、空間Ｔから、ノズル７１に分岐してノズル開口７１ａ（総開口面積Ａ_７１ａ）から気密室Ｐ（圧力（静圧）Ｐ_Ｐ）に放出される。このように、本実施形態例の吸口体６では、モータ４０を冷却した気流を、被掃除面Ｍに吹き付けるようにしている。これにより、モータ４０の冷却に必要な気流を掃除（集塵）に有効活用することができるので集塵効率が高い掃除機となる。

また、吸気口７０からノズル開口７１ａに至る流路における吸気口７０、フィルター部８０、ノズル開口７１ａのそれぞれにおける開口面積の総和（Ａ_７０、Ａ_８０、Ａ_７１ａ）の関係は、Ａ_７０＞Ａ_７１ａ、Ａ_８０＞Ａ_７１ａを満足するようにしている。具体的には本実施形態例の吸口体６では、Ａ_７０＝２００ｍｍ^２、Ａ_８０＝１５０ｍｍ^２、Ａ_７１ａ＝２０ｍｍ^２としている。これにより被掃除面Ｍの塵埃の集塵に有効な高速気流
を得ることができる。

なお、本実施形態例の吸口体６では、モータ４０を冷却した気流を、全てノズル７１を介して被掃除面Ｍに吹き付けるようにしているが、モータ４０を冷却した気流の一部を被掃除面Ｍに吹き付けるようにして、残りは流路Ｒ内に流入するように調整してもよい。

以下、本発明に係る第三の実施形態例について図１４〜図１５を参照しながら説明する。尚、以下で説明する構成以外は、第一の実施形態例の電動掃除機及び吸口体と同一であるため説明を省略する。

図１４は本実施形態例の吸口体の断面図であり、第一の実施形態例の吸口体６を示す図２におけるＣ−Ｃ断面と同様の位置を示す図である。図１４に示すように、本実施形態例の吸口体６においては、外気は図１４中に図示しない吸引口から流入し、図１４中に図示しないフィルター部を介してノズル７１の上方の空間Ｔに入る。続いてノズル７１に流れるが、ノズル７１の中間部には流体振動子９０が備えられている。流体振動子９０はノズル７１の中間部の連結ダクト７１ｃと、ノズル開口７１ａに向けて左右に気流の振れ幅を確保するためにノズル開口７１ａに向けて左右に流路が拡大しているノズル７１の出口部７１ｄから構成され、ノズル開口７１ａからは左右に周期的に振動する気流が吹き出す。
原理を、図１５を参照しながら説明する。

図１５は図１４におけるＡ−Ａ断面図の流体振動子９０近傍の構成を示す図である。ノズル７１の出口部７１ｄでは、コアンダ効果によってノズル開口７１ａに向けて左右に拡大する流路の左側、または、右側の一方の壁面に沿うように気流が流れる。すなわち図１５中に示す領域Ｄ３、または、領域Ｄ４の何れかに偏った流れが形成され、領域Ｄ３側に偏った場合は、左側に指向した気流が吹き出し、領域Ｄ４側に偏った場合は、右側に指向した気流が吹き出す。ここで、例えば、領域Ｄ３側に気流が偏った場合、気流の影響で連結ダクト７１ｃの領域Ｄ３近傍の圧力が低下して、連結ダクト７１ｃ内に反時計回りの気流（図中の実線矢印で示す流れ）が形成される。この気流の影響で、領域Ｄ３側に偏った流れは領域Ｄ３側の壁面から剥がれて、次に領域Ｄ４側に偏った流れが形成される。このときには、同様に時計回りの気流（図中の破線矢印で示す流れ）が形成されて再び領域Ｄ３側に気流が戻る。本実施形態例の吸口体６が備えるノズル７１から吹き出す気流は、以上のように左右に周期的に振動する気流となる。

第一の実施形態例の説明で述べたとおり、吹き出した気流の量（流量）が増えると気密室Ｐ内の負圧度が下がることで吹き出す気流の流速が低下し、集塵効率が悪化する。したがって、吹き出し気流の流量は最小限に留めて、なるべく広い範囲の被掃除面に気流を作用させることが有効となる。本実施形態例の吸口体６では、吸引口からノズル開口７１ａに至る経路に流体振動子９０を備えることで吹き出し気流を左右に振動させることができるので、少ない吹き出し気流の量（流量）であっても広い範囲の被掃除面Ｍに作用させることができ、高い集塵効率が得られる。

以上で本発明の実施形態例を説明したが、本発明は上記した各実施形態例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、フィルター部８０と吸気口７０一体化する、すなわち吸引口の開口部にフィルターを配設する、あるいは、吸引口をメッシュ状の開口としてフィルターを兼ねるようにしてもよい。また、ノズル７１から吹き出す気流は被掃除面に作用する範囲であれば、前後方向、あるいは、左右方向に指向させてもよい。すなわち、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。

１ 電気掃除機
２ 掃除機本体
２ａ 電動送風機
２ｂ 集塵部
６ 吸口体
１０ 吸口ケース
２０ 第一回転清掃体
３０ 第二回転清掃体
４０ モータ
５０ 回路基板（制御基板）
６０ ブレード
６３ 後方隔壁
６４ 前方隔壁
６６ バンパ
７０ 吸気口
７１ ノズル
８０ フィルター部
９０ 流体振動子
Ｍ 被掃除面（床面）
Ｑ ブラシ室
Ｐ 気密室

Claims (1)

1. 下面に開口部が形成された吸口本体と、
   前記吸口本体の下面の前方向の気密を保持する第一の気密保持手段と、前記吸口本体の下面の後方向の気密を保持する第二の気密保持手段と、を有し、
   前記第一の気密保持手段は、水平軸周りに回動可能な第一回転清掃体と、該第一回転清掃体の後方の前方隔壁と、を有し、
   前記第二の気密保持手段は、水平軸周りに回動可能な第二回転清掃体と、該第二回転清掃体の前方のブレードと、を有し、
   前記第一の気密保持手段と前記第二の気密保持手段の間に、外気を吹き出すノズル開口が形成されたことを特徴とする電気掃除機。

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