JP2021115390A - 掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】吸込口から気体の吸引ができない領域においても塵埃が滞留することを防ぐ。【解決手段】掃除機１は、吸込口３１を有するヘッド３０と、吸込口３１から気体を吸引するための吸気部としての送風機１１と、ヘッド３０に設けられて、吸気部において吸引された気体をヘッド３０から上方に排気する排気ノズル３５と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、掃除機に関する。

特許文献１には、掃除機の集塵能力を高めることを目的として、吸込口に噴出ノズルを設け、清掃面に対して高速気流を噴射して塵埃を集塵することが可能な電気掃除機が示されている。

特開２００１−３２１３０５号公報

従来の掃除機では、清掃面に対して気流を噴射する場合も塵埃が周辺に飛散することを防ぐことに着目されている。しかしながら、清掃面の近傍であっても塵埃が滞留しやすい場所も存在する。

本開示は上記を鑑みてなされたものであり、吸込口から気体の吸引ができない領域においても塵埃が滞留することを防ぐことが可能な掃除機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本開示の一形態に係る掃除機は、吸込口を有するヘッドと、前記吸込口から気体を吸引するための吸気部と、前記ヘッドに設けられて、前記吸気部において吸引された気体を前記ヘッドから上方に排気する排気ノズルと、を有する。

上記の掃除機によれば、ヘッドに設けられた排気ノズルが、吸気部において吸引された気体をヘッドから上方に排気するため、吸込口が設けられるヘッドの周辺であって吸込口から気体の吸引ができない領域の塵埃を排気ノズルからの排気によって移動させることができる。したがって、吸込口から気体の吸引ができない領域においても塵埃が滞留することを防ぐことが可能となる。

ここで、前記排気ノズルは、平面視において前記ヘッドから外方へ向かう向きに複数設けられる態様とすることができる。排気ノズルがヘッドから外方へ向かう向きに複数設けられる場合、種々の方向へ排気を行うことができるため、ヘッドの周辺での埃の移動を促進することができる。

また、前記排気ノズルからの排気の有無を制御する開閉弁を有する態様とすることができる。排気ノズルからの排気の有無を制御する開閉弁を有することで、例えば排気ノズルからの排気が不要な場所では排気を停止し、ヘッド周辺での塵埃の飛散を防ぐことができる一方、ヘッド周辺の塵埃の滞留を防ぎたい場合には排気ノズルからの排気を行うことができる。このように、開閉弁を有していると、掃除機の使用環境に応じて柔軟に排気の有無を切替えることができる。

また、前記開閉弁を制御する制御部と、前記ヘッドの周囲の障害物を検知する障害物センサと、をさらに有し、前記制御部は、前記障害物センサが障害物を検知した際に、前記排気ノズルから排気を行うように前記開閉弁を制御する態様とすることができる。この場合、障害物センサが障害物を検知した場合に、排気ノズルから排気が行われる。そのため、例えば、障害物に付着した埃などの移動を効果的に行うことができる。

本開示によれば、吸込口から気体の吸引ができない領域においても塵埃が滞留することを防ぐことが可能な掃除機が提供される。

図１は、一形態に係る掃除機の概略構成図である。 図２は、掃除機のヘッド周辺の模式図である。 図３は、制御部の機能を説明するブロック図である。 図４は、掃除機の動作を説明するフロー図である。 図５（ａ）及び図５（ｂ）は、排気ノズルの配置例を示す図である。

以下、添付図面を参照して、本開示を実施するための形態を詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

図１及び図２を参照しながら、本開示の一形態に係る掃除機について説明する。図１に示すように掃除機１は、本体部１０と、接続部２０と、ヘッド３０とを含んで構成される。

本体部１０は、送風機１１（吸気部）、ダストケース１２、排気部１３、電源部１４、制御部１５、排気管１６を含んで構成される。また、接続部２０は、送風機１１に対してダストケース１２を介して接続された吸気配管２１と、排気配管２２とを含んで構成される。また、ヘッド３０は、吸込口３１と、回転ブラシ３２と、吸気路３３と、排気路３４と、排気ノズル３５と、障害物センサ３６と、タイヤ３７と、を含んで構成される。

本体部１０の送風機１１は、ヘッド３０から空気及び塵埃を吸引する吸気部としての機能を有する。送風機１１が駆動することで、吸気配管２１内及びヘッド３０内の圧力が低下し、ヘッド３０から塵埃を含む気体が吸い込まれる。

ダストケース１２は、ヘッド３０から吸引された気体に混合された塵埃を捕集する。ダストケース１２は、吸気配管２１と送風機１１との間の気体の流路上に設けられ、例えば集塵袋を含んで構成される。ヘッド３０から吸引された気体は例えば、集塵袋の内部に供給され、集塵袋の内側から外側へ向けて通過する。このとき、塵埃は集塵袋によって捕集され、気体のみが集塵袋の外側へ移動する。この結果、塵埃が除去された気体が送風機１１へ送られる。なお、ダストケース１２は、気体に混合する塵埃を回収できればよく、その構成は特に限定されない。

排気部１３は、送風機１１に吸い込まれて排気された気体を本体部１０の外部へ排出するための流路である。排気部１３には切替弁１７が設けられている。切替弁１７は、例えば、送風機１１から排気部１３へ排出された気体を外部へ排出するか、排気管１６へ排出するかを切替える機能を有する。切替弁１７の動作は、例えば、制御部１５によって制御される。

電源部１４は、送風機１１及び制御部１５等の掃除機１の各部を動作させるための電力を供給する。電源部１４は、例えば、充電池等によって構成されていてもよい。なお、電源部１４は、外部電源からの電力を送風機１１等へ供給する機能を有していてもよい。電源部１４は取り外し可能であってもよい。

制御部１５は、ユーザによるスイッチ（図示せず）への操作等を契機として、掃除機１の各部の動作を制御する機能を有していてもよい。また、制御部１５の制御によって、例えば、送風機１１の動作が制御され得る。また、制御部１５は、切替弁１７の動作を制御してもよい。

制御部１５について図３を参照しながら説明する。制御部１５は、吸気制御部５１と、センサ信号受信部５２と、排気制御部５３と、を有する。吸気制御部５１は、掃除機１による清掃を行うためのヘッド３０からの吸気を制御する機能を有し、ユーザによるスイッチ操作に基づいて、送風機１１及び切替弁１７の動作を制御し得る。

センサ信号受信部５２は、例えば、後述の障害物センサ３６からの信号を受信する機能を有する。また、排気制御部５３は、切替弁１７を制御して後述の排気ノズル３５からの排気を制御する機能を有する。排気制御部５３は、例えば、ユーザによるスイッチ操作に基づいて、切替弁１７の動作を制御してもよい。

排気管１６は、排気部１３に接続されるように構成された管路である。排気管１６は、一方の端部が排気部１３に接続されていて他方の端部は接続部２０の排気配管２２を介してヘッド３０へと接続されている。切替弁１７によって排気部１３と排気管１６とが接続されている場合、排気部１３から排気された気体は、排気管１６を経て接続部２０の排気配管２２へ排出される。一方、切替弁１７によって排気部１３と排気管１６との間が閉じられた状態では、排気管１６へは気体は排出されず、排気部１３から外部へ気体が排出される。排気管１６は、例えば、掃除機１を使用する際にユーザが本体部１０を保持するための持ち手の内部を通るような構成であってもよい。

接続部２０は、本体部１０とヘッド３０とを接続する長尺状の部材であり、吸気配管２１と、排気配管２２との２つの配管を含んで構成される。吸気配管２１は、ヘッド３０の吸気路３３と接続されると共に本体部１０のダストケース１２に接続される。また、排気配管２２は、ヘッド３０の排気路３４と接続されると共に本体部１０の排気管１６に接続される。なお、接続部２０は、複数の部材によって組み立て可能な構成であってもよい。

吸気配管２１及び排気配管２２の配置は適宜変更することができる。一例として、図１及び図２に示すように、流路に直交する断面が半月状の吸気配管２１が下方に位置し、同様に流路に直交する断面が半月状の排気配管２２が上方に位置した状態でこれらが一体化されることによって、断面が円形状の接続部２０を形成していてもよい。また、吸気配管２１及び排気配管２２のそれぞれの断面が円形状であって、これらを被覆するカバー等によって一体的に支持する構成であってもよい。

また、吸気配管２１が下方に位置し排気配管２２が上方に位置する場合、図２に示すように、吸気配管２１のヘッド３０と接続する端部を蛇腹構造２３としてもよい。ヘッド３０と接続する端部の一部が蛇腹構造２３であることで、接続部２０に対してヘッド３０の位置を移動させることができる。なお、接続部２０に対してヘッド３０を移動可能とするための構造は図２に示す蛇腹構造２３に限定されず種々の構成を採ることができる。

ヘッド３０は、塵埃を吸引するための構造と、排気管１６及び排気配管２２を移動する気体を排気するための構造とを含んでいる。

吸込口３１は、掃除機１による清掃の対象となる対象面と対向する開口である。送風機１１が動作した場合には、吸込口３１から塵埃を含む気体が吸引される。

回転ブラシ３２は、吸込口３１の近傍に設けられ、ヘッド３０が動作した際に対象面を擦り、対象面付近の塵埃を吸込口３１の内側で巻き上げる機能を有する。

吸気路３３は、吸込口３１と吸気配管２１とを接続する領域である。吸込口３１から吸引された気体は吸気路３３を吸気配管２１へ向かって移動する。

排気路３４は、排気配管２２に接続された領域であり、排気配管２２と排気ノズル３５との間を接続する。

排気ノズル３５は、ヘッド３０に対して上方に開口を有するノズルであり、排気路３４に接続されている。排気ノズル３５の開口３５ａは、例えば、図２に示すように、ヘッド３０の外部において、対象面に対して平行な面よりも上方に向かって気体を排出可能なように配置されている。すなわち、排気ノズル３５は、端部に向かうにつれて上方に傾斜した流路を有する。図２に示す例では、排気ノズル３５は、ヘッド３０の前方に向かって上へ向かって傾斜している。なお、ヘッド３０の前方とは、図２において矢印Ａで示す方向であり、掃除機１を用いてユーザが前進しながら清掃をする際にユーザの進行方向に対応する方向である。

切替弁１７によって排気部１３からの気体が排気管１６に流れる状態の場合、排気管１６、排気配管２２、排気路３４を伝った気体が排気ノズル３５の開口３５ａから外部に排気される。図２では、一例として、排気ノズル３５はヘッド３０から前方斜め上に排気するように配置されているが、排気ノズル３５は複数設けられていてもよい。また、排気ノズル３５は、平面視においてヘッド３０から外方へ向かう向きに複数設けられていてもよい。排気ノズル３５の配置については後述する。

障害物センサ３６は、ヘッド３０の周囲に障害物がある場合に検知する機能を有する。障害物センサ３６による検知の対象となる障害物とは、例えば、清掃の対象となる対象面に載置された物体、対象面から連続する壁面、巾木等である。また、検知の対象となる範囲は、例えば、障害物センサ３６から半径数センチ〜数十センチ程度とされる。障害物センサ３６は、例えば、排気ノズル３５からの排気を行う契機となる情報を取得するために用いられる。障害物センサ３６の種類は特に限定されず、例えば、赤外線センサ、超音波センサ等の公知のセンサを用いることができる。障害物センサ３６が障害物を検知した場合には、検知したことを特定する信号が制御部１５へ送られる。制御部１５では、障害物センサ３６からの信号に基づいて排気を行うための切替弁１７の制御等を実行する。なお、障害物センサ３６の取り付け位置は、排気ノズル３５の配置等に基づいて適宜変更してもよい。

タイヤ３７は、対象面に沿ったヘッド３０の移動を簡単にするために取り付けられる。タイヤ３７の配置等は適宜変更することができる。また、ヘッド３０の動作性を高めるために、タイヤ３７を複数設けたり、その大きさを変更したりすることができる。

次に、図４を参照しながら、掃除機１による清掃動作について説明する。まず、掃除機１を使用する際は、ユーザによるスイッチ動作等によって掃除機１に電源が入れられる（ステップＳ０１）。ユーザが電源ＯＮ状態にすると制御部１５の吸気制御部５１は、送風機１１を動作させて吸気動作を行う。これにより、吸込口３１から塵埃を含む気体が吸引される。このとき、切替弁１７は、例えば、排気部からの排気を外部に排出するように制御部１５によって制御される。なお、電源ＯＮ状態とすると共に障害物センサ３６の動作も開始することとされていてもよい。また、障害物センサ３６は、吸気動作とは独立して制御される構成であってもよい。

障害物センサ３６が動作している状態では、障害物が周辺にある場合には障害物センサ３６が検知信号を発信するように待機をしている。ここで、障害物センサ３６が障害物を検知した場合（Ｓ０２−ＹＥＳ）には、障害物センサ３６は制御部１５に対して検知信号を送信し、制御部１５のセンサ信号受信部５２では信号を受信する。センサ信号受信部５２が信号を受信すると、制御部１５の排気制御部５３は、排気部１３からの排気を排気管１６へ排出させるように切替弁１７を制御する。この結果、送風機１１から排出される気体は、排気部１３、排気管１６、排気配管２２、及び、排気路３４を経て、排気ノズル３５の開口３５ａから外部へ排気される。この場合、例えば、周辺の障害物に対して開口３５ａからの排気が吹き付けられ得る。なお、切替弁１７は、例えば、所定の時間が経過するか、または、障害物センサ３６が障害物を検知しなくなったことを契機として、再び排気部からの排気を外部に排出するように制御部１５によって制御されることとしてもよい。このように、切替弁１７の動作によって、排気ノズル３５からの排気を間欠的に行うことができる。

上記の障害物センサ３６による障害物の検知（Ｓ０２−ＹＥＳ）に基づく排気動作（Ｓ０３）は、掃除機１による清掃動作が終了するまで（Ｓ０４−ＹＥＳ）、継続される。例えば、障害物センサ３６は掃除機１の吸気動作として連動して動作し、ユーザが電源をＯＦＦとした場合には障害物センサ３６も動作を終了する態様としてもよい。

上記の掃除機１では、排気ノズル３５からの排気は、主に掃除機１を使用する際にヘッド３０が届かない場所への気体の吹き出しを目的としている。このような場所としては、例えば、ヘッド３０が床面を対象面として清掃を行う際にその壁面に設けられた巾木、室内の床面近傍の角の部分のようにヘッド３０の吸込口３１からの吸引を十分に行うことができない場所、そのほか、対象面の近傍でありながら対象面に対して段差を有しているため吸込口３１からの吸引を行うことが難しい場所等が挙げられる。このようにヘッド３０における吸込口３１からの吸引だけでは清掃を十分に行うことができない可能性がある。このような場所については、例えば、はたき等によって塵埃がその場に留まって蓄積することを防ぐことが一般的である。しかしながら、はたきによる埃の移動が十分に行われない場合、塵埃がその場に滞留することが多くなる。

これに対して、本実施形態に係る掃除機１は、周辺の障害物があることを検知した場合に、排気ノズル３５から排気を行うことで、埃の移動を促すことができる。そのため、巾木のように、掃除機１による清掃の対象面（例えば、床面）の近傍において、埃が蓄積しやすいもののはたきなどによる埃の除去が面倒な場所の埃を移動させることができる。特に掃除機１を利用して対象面の清掃を行ないながらその周辺の埃の移動を促すこともできるので、はたき等による作業を行わなくても対象面近傍での埃の滞留を防ぐことができる。

なお、排気ノズル３５の配置は種々の変更を加えることができる。排気ノズル３５は、吸込口３１からの吸引では十分に塵埃を吸引できない場所へ向けて排気を行う。この観点で排気ノズル３５の配置は適宜変更され得る。

図５（ａ）及び図５（ｂ）は、排気ノズル３５の設置例を示す図である。図５（ａ）及び図５（ｂ）は、排気ノズル３５自体ではなく、排気ノズル３５から排出される気体の進行方向を例示している。図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、排気ノズル３５は、ヘッド３０の中央から前方（矢印Ａ方向）に向けて傾斜を変えて２方向（Ｆ１、Ｆ２）に排気を行ってもよい。例えば、Ｆ１方向のように、対象面Ｐに対する傾斜角を大きくすると、対象面Ｐに対してより高い位置へ排気することができる。したがって、例えば、図５（ｂ）に示すように、巾木の上方に滞留する埃に対しても気体を吹き付けることができる。また、図５（ａ）に示すように、ヘッド３０の前後方向に対して斜めの方向（Ｆ３，Ｆ４）に向けて排気できるように排気ノズル３５を配置してもよい。この場合、ヘッド３０の形状に由来してなかなか吸込口３１を移動させることが難しい場所に向けて排気を行うことができる。Ｆ３，Ｆ４方向のように、平面視においてヘッド３０から外方へ向かうように排気ノズル３５を設けておくと、掃除機１の前後方向とは異なる方向にも排気を行うことができるため、より広範囲への排気を行うことができる。

さらに、図５（ｂ）に示すように、ヘッド３０から下方の対象面が設けられる方向（Ｆ５，Ｆ６）に排気ノズル３５をさらに設けていてもよい。このような排気ノズル３５を設けている場合、例えば、吸込口３１の配置の問題からヘッド３０の近傍ではあるが気体及び塵埃の吸引が困難な方向へ排気を行うことができる。また、例えば、ヘッド３０の先端から水平方向に前方に排気することとしてもよい。このように、排気ノズル３５の配置は適宜変更することができる。

なお、排気ノズル３５の配置に応じて、排気路３４の配置及び形状も適宜変更される。また、排気ノズル３５から排気される排気の強さ等を考慮して排気ノズル３５の太さを適宜変更してもよい。例えば、排気ノズル３５を複数設ける場合、各排気ノズル３５からの排気の強さが小さくなり、埃を移動させる効果が低減する可能性がある。このような点を考慮して、排気ノズル３５の径を細くするなど調整を加えてもよい。また、排気ノズル３５へ到達する気体の移動速度自体を高めるために、例えば、排気管１６、排気配管２２、排気路３４のそれぞれの径を調整してもよい。

以上のように、上記実施形態で説明した掃除機１によれば、ヘッド３０に設けられた排気ノズル３５が、吸気部として機能する送風機１１において吸引された気体をヘッド３０から上方に排気する。そのため、吸込口３１が設けられるヘッド３０の周辺であって吸込口から気体の吸引ができない領域の塵埃を排気ノズル３５からの排気によって移動させることができる。したがって、吸込口３１から気体の吸引ができない領域においても塵埃が滞留することを防ぐことが可能となる。

また、排気ノズル３５は、平面視においてヘッド３０から外方へ向かう向きに複数設けられていてもよい。排気ノズル３５がヘッド３０から外方へ向かう向きに複数設けられる場合、種々の方向へ排気を行うことができるため、ヘッド３０の周辺での埃の移動を促進することができる。

また、切替弁１７のように、排気ノズル３５からの排気の有無を制御する開閉弁を有することで、例えば、排気ノズル３５からの排気が不要な場所では排気を停止し、ヘッド３０の周辺での塵埃の飛散を防ぐことができる一方、ヘッド３０の周辺の塵埃の滞留を防ぎたい場合には排気ノズル３５からの排気を行うという制御ができる。このように、開閉弁を有している場合、掃除機１の使用環境に応じて柔軟に排気の有無を切替えることができる。

また、開閉弁を制御する制御部１５と、ヘッド３０の周囲の障害物を検知する障害物センサ３６とをさらに有する構成としてもよい。また、制御部１５は、障害物センサ３６が障害物を検知した際に、排気ノズル３５から排気を行うように開閉弁（切替弁１７）を制御する構成としてもよい。このような構成とした場合、障害物センサ３６が障害物を検知した場合に、排気ノズル３５から排気が行われる。そのため、例えば、障害物に付着した埃などの移動を効果的に行うことができる。

なお、本明細書における開示はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。特許請求の範囲及びその要旨を逸脱しない範囲において、上記の例に対して種々の省略、置換、変更などが行われてもよい。

例えば、掃除機１は、障害物センサ３６を有していなくてもよい。この場合、例えば、制御部１５は、ユーザの指示に基づいて切替弁１７を制御する構成としてもよい。さらに、切替弁１７を設けず、送風機１１からの排気は外部に排出されずに排気ノズル３５から排気される構成としてもよい。この場合、吸引動作を行っている場合には、排気ノズル３５からの排気が継続して行われることになる。

また、排気ノズル３５からの排気のＯＮ／ＯＦＦを切替える開閉弁としての切替弁１７の取り付け位置は適宜変更できる。例えば、排気ノズル３５が複数設けられる場合には、複数の排気ノズル３５のそれぞれに対して開閉弁が設けられる構成としてもよい。

１…掃除機、１０…本体部、１１…送風機（吸気部）、１２…ダストケース、１３…排気部、１４…電源部、１５…制御部、１６…排気管、１７…切替弁（開閉弁）、２０…接続部、２１…吸気配管、２２…排気配管、２３…蛇腹構造、３０…ヘッド、３１…吸込口、３２…回転ブラシ、３３…吸気路、３４…排気路、３５…排気ノズル、３５ａ…開口、３６…障害物センサ、３７…タイヤ、５１…吸気制御部、５２…センサ信号受信部、５３…排気制御部。

Claims (4)

1. 吸込口を有するヘッドと、
   前記吸込口から気体を吸引するための吸気部と、
   前記ヘッドに設けられて、前記吸気部において吸引された気体を前記ヘッドから上方に排気する排気ノズルと、
   を有する、掃除機。
2. 前記排気ノズルは、平面視において前記ヘッドから外方へ向かう向きに複数設けられる、請求項１に記載の掃除機。
3. 前記排気ノズルからの排気の有無を制御する開閉弁を有する、請求項１または２に記載の掃除機。
4. 前記開閉弁を制御する制御部と、
   前記ヘッドの周囲の障害物を検知する障害物センサと、をさらに有し、
   前記制御部は、前記障害物センサが障害物を検知した際に、前記排気ノズルから排気を行うように前記開閉弁を制御する、請求項３に記載の掃除機。

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