JP3080406B2 - 電気掃除機及びその吸口体 - Google Patents

電気掃除機及びその吸口体

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JP3080406B2
JP3080406B2 JP08527442A JP52744296A JP3080406B2 JP 3080406 B2 JP3080406 B2 JP 3080406B2 JP 08527442 A JP08527442 A JP 08527442A JP 52744296 A JP52744296 A JP 52744296A JP 3080406 B2 JP3080406 B2 JP 3080406B2
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泰治 田島
茂三郎 小松
繁則 佐藤
利也 篠崎
幸司 岩瀬
正郎 砂川
亘 山本
佐藤　　進
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    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、回転刷毛及び／又は回転ブレードを吸引力
で回転駆動する電気掃除機及びその吸口体に関する。
背景技術 従来の電気掃除機のうち、特に吸引力を駆動源とする
ロータリーブラシ（特に刷毛やブレードをらせん状に巻
き付けた棒状のものをいう）を備えた吸口体にあって
は、羽根車の回転をプーリーやベルトを介してロータリ
ーブラシに伝達していた。そのため羽根車とロータリー
ブラシが別々に別れているため、吸口体全体が大きく重
たくなっていた。
そこで、特開昭63−214217号公報や特開昭64−58223
号公報に記載のように、羽根車に同軸に一体回転するロ
ータリーブラシを配設し、上記羽根車を隔壁で囲むター
ビン室を形成する吸口体が提案されている。
尚、この種の装置として関連するものには、他に実開
昭54−177170号公報や実開昭57−69665号公報等が挙げ
られる。
上記従来技術のうち、吸口のロータリーブラシを別軸
の羽根車で駆動するものにおいては、羽根車の容積が大
きく、そのため吸口の大きさも大きくなるという問題点
があった。また、羽根車はロータリーブラシの３倍から
４倍の回転数で回転するため、騒音が大きいという問題
点があった。
また、羽根車とロータリーブラシを同軸に構成するも
のにおいては、吸口外から吸引した空気は、まず被掃除
面を通り、ロータリーブラシの刷毛やブレードがかき上
げたごみを搬送し、その後ノズルを通って、隔壁で囲わ
れたタービン室に入り、羽根車に衝突し、トルクを発生
させるため、吸口体を持ち上げ時に、ロータリーブラシ
の抵抗が小さくなるため、ロータリーブラシが異常に高
速回転し、騒音が発生するという問題点があった。
また、床上のごみがノズルを通るため、ノズル面積を
小さくすることが出来ず、そのため羽根車に衝突する気
流の風速を上げられず、結果ロータリーブラシを回転さ
せるに十分なトルクを発生させることが困難であるとい
う問題点があった。
発明の開示 本発明の目的は、小型軽量で、かつ音が静かな電気掃
除機の吸口と、これを用いた電気掃除機を提供する事に
ある。
上記目的を達成するために、本発明の電気掃除機は、
吸口体内に電動送風機の発生する吸引力で駆動される羽
根車を備え、羽根車の回転軸の周方向に羽根の端部から
羽根の軸方向の半分の長さまでの範囲で１周しないよう
に傾斜した２枚以上の羽根を設け、周方向に隣り合う羽
根と羽根の間に刷毛を設け、吸口体外部の空気を吸引し
て羽根車の回転方向に吹き付ける入口ノズルを開口部と
は別に吸口体の羽根車の回転軸方向において羽根が設け
られた範囲に設け、入口ノズルから流入した空気を羽根
車の回転に伴って隣り合う羽根に順次当てて羽根車に回
転力を与えるようにしたものである。
また、本発明の電気掃除機は、吸口体内に電動送風機
の発生する吸引力で駆動される羽根車を備え、羽根車の
回転軸の周方向に羽根の端部から羽根の軸方向の半分の
長さまでの範囲で１周しないように傾斜した２枚以上の
羽根を設け、この羽根に刷毛及び／又はブレードを設
け、吸口体外部の空気を吸引して羽根車の回転方向に吹
き付ける入口ノズルを開口部とは別に吸口体の羽根車の
回転軸方向において羽根が設けられた範囲に設け、入口
ノズルから流入した空気を羽根車の回転に伴って隣り合
う羽根に順次当てて羽根車に回転力を与えるようにした
ものである。
また、本発明の吸口体は、吸口本体と、吸口本体の被
掃除面と対向する面に開口部と、開口部に連通する吸口
本体内部に吸引力で駆動される羽根車とを備え、羽根車
の回転軸の周方向に羽根の端部から羽根の軸方向の半分
の長さまでの範囲で１周しないように傾斜した２枚以上
の羽根を設け、周方向に隣り合う羽根と羽根の間に刷毛
を設け、吸口体外部の空気を吸引して羽根車の回転方向
に吹き付ける入口ノズルを開口部とは別に羽根車の回転
軸方向において羽根が設けられた範囲に設け、入口ノズ
ルから流入した空気を羽根車の回転に伴って隣り合う羽
根に順次当てて羽根車に回転力を与えるようにしたもの
である。
また、本発明の吸口体は、吸口本体と、吸口本体の被
掃除面と対向する面に開口部と、開口部に連通する吸口
本体内部に吸引力で駆動される羽根車とを備え、羽根車
の回転軸の周方向に羽根の端部から羽根の軸方向の半分
の長さまでの範囲で１周しないように傾斜した２枚以上
の羽根を設け、この羽根に刷毛及び／又はブレードを設
け、吸口体外部の空気を吸引して羽根車の回転方向に吹
き付ける入口ノズルを開口部とは別に羽根車の回転軸方
向において羽根が設けられた範囲に設け、入口ノズルか
ら流入した空気を羽根車の回転に伴って隣り合う羽根に
順次当てて羽根車に回転力を与えるようにしたものであ
る。
図面の簡単な説明 第１図は、本発明の第１の実施例による吸口の透視図
である。
第２図は、本発明による電気掃除機の外観図である。
第３図は、本発明の第１の実施例による吸口の上面透
視図である。
第４図は、本発明の第１の実施例による吸口の断面図
である。
第５図は、本発明の第１の実施例による吸口の断面図
である。
第６図は、本発明の第１の実施例による吸口の断面図
である。
第７図は、本発明の第１の実施例による吸口の断面図
である。
第８図は、本発明の第１の実施例による第２の吸口の
上面透視図である。
第９図は、本発明の第１の実施例による第２の吸口の
断面図である。
第10図は、本発明の第１の実施例による第３の吸口の
断面図である。
第11図は、本発明の第２の実施例による吸口の上面透
視図である。
第12図は、本発明の第２の実施例による第２の吸口の
上面透視図である。
発明を実施するための最良の形態 ［実施例１］ 以下、本発明の第１の実施例を図面に従い詳細に説明
する。
第１図に吸口体の透視図を示す。101は吸口本体、102
は床面、103は羽根車、104は羽根車の外周にらせん状に
巻き付けた刷毛、105〜106は吸口外部から空気を吸引す
るための入口ノズルである。
第２図に本実施例の電気掃除機の外観を示す。201は
電気掃除機本体、203はホース手元部に配置されたスイ
ッチ操作部、204は延長管、101は吸口本体である。
第３図に吸口本体101の上面透視図を示す。第３図に
おいて、301は吸口出口ノズル、302〜303は旋回気流で
ある。
第４図に吸口本体101のＡ−Ａ′断面図を示す。401は
絨毯、402は床面開口部、403、405は空気の流れの方向
を示す矢印である。
第５図に吸口本体101のＢ−Ｂ′断面図を示す。501は
吸口の継ぎ手部、502は出口ノズル、503は空気の流れの
方向を示す矢印、504は吸口の継ぎ手部501が上下に可動
できることを示す矢印である。
第６図に吸口本体101のＣ−Ｃ′断面図を示す。601は
吸口の側面、602〜603はフローリング用の車輪である。
次に本発明の第１の実施例の動作を説明する。
掃除機使用者がホース手元部のスイッチ操作部203を
操作すると、操作されたスイッチに従った動作モードで
電気掃除機本体201の電動送風機が運転する。電動送風
機によって発生した吸引力は、ホース202、延長管204を
通って吸口本体101に到達する。
吸口本体101は第４図に示すように床面開口部402が絨
毯401によってふさがれているため、空気は入口ノズル1
06及び105から吸引され、羽根車103に衝突し、トルクを
発生し、羽根車103を回転させる。その後空気は、吸口
内部の壁面404に衝突し、その速度を回転角速度に変え
られ、矢印405の方向で高速回転する。同時に第３図に
示すように出口ノズル301から吸引しているため、軸方
向304、305の速度が生じ、中心軸が床面401に対し略平
行方向となる旋回気流302、303となる。旋回気流302、3
03は、羽根車103の周りを回転するため、羽根車に更に
トルクを与える。
絨毯上のゴミは、床面開口部402から刷毛104により掻
きあげられ、旋回気流302、303により運ばれ、出口ノズ
ル502を通って掃除機本体201に吸引される。
また、第６図に示すように、車輪602〜603は、絨毯上
では沈み込むため、床面開口部402と床面401との隙間は
なくなり、空気は、殆ど入口ノズル105〜106から吸引さ
れるため、羽根車103は高速で回転するが、第７図に示
すようにフローリングや畳上では、車輪602〜603の沈み
込みが殆どないため、床面開口部402と床面701とに隙間
が生じ、そのため入口ノズル105〜106から吸引される空
気のが減少し、羽根車103はその回転速度が小さくな
り、自動的にフローリングや畳に適した回転になる。
また、吸口体を持ち上げると、空気は、殆ど床面開口
部402から吸引されるため、羽根車103は殆ど回転せず、
使用者が誤って吸口内に手等を入れても安全である。
また、第８図に示すように、羽根車802にひねりを持
たせて、吸口内の旋回気流の両端から中央へ向かう軸方
向流れ804、805成分のエネルギーも利用して、羽根車80
1の回転トルクを向上させることも可能である。この場
合、羽根車801の左半分と右半分は、軸方向流れ804、80
5が逆であるため、そのひねりの方向も逆になってい
る。また、刷毛802、803は羽根のひねりに添って、また
第９図に示すように、羽根車の軸に植えることが可能で
る。また、床面接触部にゴム材902〜903や板材904〜905
を設けて、床面開口部402の密閉度を上げて、入口ノズ
ル105〜106から吸引する空気の量を多くして、羽根車の
回転トルクを向上させてもよい。
また、第10図に示すように、羽根車を２個設けて、入
口ノズルを吸口の前方と後方に設けて、羽根車の回転方
向を各々逆にして集塵能力を向上させることも可能であ
る。
また、第10図に示すように、入口ノズル111を吸口の
中央部に設け、出口ノズル112、113を吸口の両端に設け
てもよい。この場合気流の軸方向の流れ114、115が逆に
なるので、羽根車116のひねり方向は逆になる。
以上述べたように本実施例によれば、羽根車と同軸に
ブラシを構成できるので、小型軽量で、かつ音が静かな
電気掃除機の吸口と、これを用いた電気掃除機を提供す
る事ができる。
また、吸口を持ち上げた場合、自動的に羽根車の回転
が弱まる又は停止するので、ロータリーブラシの高速回
転による騒音が発生せず、また使用者が誤って吸口内に
指等を入れても安全である。
また、刷毛が床面と接触する部分には高速の気流もま
た接触しているので、床面からのゴミの剥離がより容易
であるし、剥離したゴミも出口ノズルに運搬され易いの
で、集塵性能が向上するという効果もある。
また、スイッチ操作部からの信号を、赤外線、超音
波、電波等を用いて掃除機本体に信号線を用いずに伝え
る手段を設けると、ホース及び延長管の内部に全く芯線
が不要になり、延長管、ホース共に軽量化を図れ、更に
操作性が向上するという効果もある。
また、ホースは両端の継手と電気的に接続する必要が
無いので比較的簡単な構造となり、またホース内に商用
電圧を印加した電線もないので万一ホースが破損しても
利用者が安全であるという効果もある。
［実施例２］ 以下、本発明の第２の実施例を図面に従い詳細に説明
する。
第11図に吸口体の上面透視図を示す。第11図におい
て、121〜122は大径羽根車、123は小径羽根車、124は刷
毛、125〜126は吸口外部から空気を吸引するための入口
ノズル、127は吸口出口ノズル、128〜129は旋回気流で
ある。
次に本発明の第２の実施例の動作を説明する。掃除機
使用者がホース手元部のスイッチ操作部203を操作する
と、操作されたスイッチに従った動作モードで電気掃除
機本体201の電動送風機が運転する。電動送風機によっ
て発生した吸引力は、ホース202、延長管204を通って吸
口101に到達する。吸口体の床面開口部129が絨毯によっ
てふさがれているため、空気は入口ノズル125及び126か
ら吸引され、羽根車121及び122に衝突し、トルクを発生
し、その後、旋回気流128となる。旋回気流128は、小径
羽根車123の周りを回転するため、羽根車に更にトルク
を与える。絨毯上のゴミは、刷毛124により掻き挙げら
れ、旋回気流128により運ばれ、出口ノズル127を通って
掃除機本体201に吸引される。
また、吸口体を持ち上げると、空気はほとんど床面開
口部129から吸引されるため、羽根車123はほとんど回転
せず、使用者が誤って吸口内に手等を入れても安全であ
る。
また、第12図に示すように、大径羽根車125及び126で
発生するトルクが十分である場合は、中央部131を軸の
みにして、これに刷毛132を取り付けても差し支えな
い。
以上述べたように本実施例によれば、羽根車と同軸に
ブラシを構成できるので、小型軽量で、かつ音が静かな
電気掃除機の吸口と、これを用いた電気掃除機を提供す
ることができる。
また本実施例によれば、羽根車の中央部が細くできる
ので、更に小型、軽量化できるという利点もある。ま
た、床面開口部の大径羽根車の下の部分はふさがれてい
るので、シャギー等の毛足の長い絨毯が吸い口内に入っ
て羽根に当たることもなく、羽根車の回転が止まること
がないという利点もある。
また、吸口体を持ち上げた場合、自動的に羽根車の回
転が弱まる又は停止するので、ロータリーブラシの高速
回転による騒音が発生せず、また使用者が誤って吸口内
に指等を入れても安全である。
また、刷毛が床面と接触する部分には高速の気流もま
た接触しているので、床面からのゴミの剥離がより容易
であるし、剥離したゴミも出口ノズルに運搬され易いの
で、集塵性能が向上するという効果もある。
また、スイッチ操作部からの信号を、赤外線、超音
波、電波等を用いて掃除機本体に信号線を用いずに伝え
る手段を設けると、ホース及び延長管の内部に全く芯線
が不要になり、延長管、ホース共に軽量化を図れ、更に
操作性が向上するという効果もある。
また、ホースは両端の継手と電気的に接続する必要が
無いので比較的簡単な構造となり、またホース内に商用
電圧を印加した電線もないので万一ホースが破損しても
利用者が安全であるという効果もある。
以上述べたように本発明の実施例によれば、羽根車に
同軸にブラシを構成できるので、小型軽量で、かつ音が
静かな電気掃除機の吸口体と、これを用いた電気掃除機
を提供することができる。
また、吸口体を持ち上げた場合、自動的に羽根車の回
転が弱まる又は停止するので、ロータリーブラシの高速
回転による騒音が発生せず、また使用者が誤って吸口内
に指等を入れても安全である。
また、刷毛が床面と接触する部分には高速の気流もま
た接触しているので、床面からのゴミの剥離がより容易
であるし、剥離したゴミも出口ノズルに運搬され易いの
で、集塵性能が向上するという効果もある。
また、スイッチ操作部からの信号を、赤外線、超音
波、電波等を用いて掃除機本体に信号線を用いずに伝え
る手段を設けると、ホース及び延長管の内部にまったく
芯線が不要になり、延長管、ホース共に軽量化を図れ、
更に操作性が向上するという効果もある。
また、ホースは両端の継手と電気的に接続する必要が
無いので比較的簡単な構造となり、またホース内に商用
電圧を印加した電線もないので万一ホースが破損しても
利用者が安全であるという効果もある。
上述した実施例では、小型軽量で、かつ音が静かな電
気掃除機の吸口と、これを用いた電気掃除機を提供でき
る。
その手段を整理すると以下のようになる。吸口内部
に、吸引力で回転する羽根車（ランナーともいう。以下
同じ。）と、この羽根車の全部或いは一部分に、被掃除
面と接触する刷毛或いはブレード（軟質ブレードともい
う。以下同じ。例えばゴムべら状の如く前記の羽根車の
材質に比べて可撓性があるもの。）を取り付けることに
より達成され、或いは羽根車と同軸で一体回転するロー
タリーブラシを持ち、この羽根車とロータリーブラシの
間に隔壁等を設けないことにより達成され、また吸口外
部から吸引した流体の全部または一部が、先ず羽根車に
衝突しこの羽根車を回転させ、その後披掃除面を通って
掃除機本体に吸引されるようにする。
すなわち、吸引力を発生する電動送風機と、電動送風
機を収納するケーシングと、ケーシング内に電動送風機
の吸引側に形成される集塵部と、集塵部に開口するケー
シングの開口部に接続されるホース及び／または延長管
と、ホース及び／または延長管の途中またはホース及び
延長管の接続部近傍に位置して電動送風機の駆動操作を
行うスイッチ操作部と、ホース及び／または延長管の先
端に接続される吸口体とを備え、電動送風機の吸引力を
利用して披掃除面の清掃を行うものであって、その望ま
しい態様は以下の通りである。
（１） 前記吸口体内部に吸引力で回転する羽根車を設
け、羽根車の全部或いは一部分に披掃除面と接触する刷
毛及び／またはブレードを取り付けることにより、羽根
車の全部或いは一部分が回転刷毛及び／または回転ブレ
ードを兼ねるようにする。
（２） 上記（１）において、刷毛及び／またはブレー
ドは、夫々刷毛のみを１本乃至複数本、ブレードのみを
１本乃至複数本、または両者混在にて複数本、羽根車に
らせん状に取り付ける。
（３） 上記（１）または（２）において、羽根車の長
さが、吸口体内部の長手方向の長さの半分より長い。
（４） 上記（１）乃至（３）のいずれかにおいて、刷
毛及び／またはブレードは、羽根車の羽根より外周側に
出ている。
（５） 上記（１）乃至（４）のいずれかにおいて、羽
根車の外側にケースを有し、ケースの床面側が開口して
いる。
（６） 上記（１）乃至（５）のいずれかにおいて、吸
口体の両端近傍で被掃除面に対面する開口面とは別に、
外部から空気を吸引するための入口ノズルを設け、吸口
体の中央の前記ホース及び／または延長管の先端が接続
される部位を出口ノズルとし、出口ノズルの延長軸線に
対して両端近傍の入口ノズルを対称に配置する。
（７） 上記（６）における羽根車直径が両端部で大き
く中央部で小さい。
（８） 上記（１）乃至（５）のいずれかにおいて、吸
口体の中央で披掃除面に対面する開口面とは別に、外部
から空気を吸引するための入口ノズルを設け、吸口体内
部の羽根車収納領域の両端に空気流路を形成し、吸口体
の中央のホース及び／または延長管の先端が接続される
部位を出口ノズルとする。
（９） 上記（１）乃至（８）のいずれかにおいて、絨
毯上での回転トルクが50gr・cm以上200gr・cm以下、望
ましくは80gr・cm以上100gr・cm以下となるように羽根
車の直径を定める。
（10） 吸口体内部に吸引力で回転する羽根車を設け、
羽根車と同軸で一体回転するロータリーブラシを持ち、
羽根車とロータリーブラシの間に隔壁等を設けない（す
なわち軸方向空気流路が壁等の障害物なく形成されてい
る。） （11） 上記（10）において、ロータリーブラシの下の
面が床面に対し開口し、羽根車の部分は開口していな
い。
（12） 上記（10）または（11）において、刷毛或いは
ブレードを含めたロータリーブラシの直径が、羽根車の
直径より大きい。
（13） 上記（10）乃至（12）のいずれかにおける刷毛
或いはブレードを含めないロータリーブラシの軸直径
が、羽根車の直径より小さい。
（14） 上記（10）乃至（13）のいずれかにおいて、ロ
ータリーブラシの軸に羽根を取り付ける。
（15） 吸口体外部から吸引した流体の全部または一部
が先ず羽根車に衝突して羽根車を回転させ、その後披掃
除面を通って掃除機本体に吸引される空気の流れ順路を
形成してなる。
（16） 上記（15）において、羽根車の回転方向に吹き
出す１個または複数個のノズルを設ける。
（17） 上記（15）または（16）において、吸口体内部
の空気の入口と出口とが一直線上には位置していない。
（18） 上記（１）乃至（17）のいずれかにおいて、ス
イッチ操作部は、電源のON−OFF及び吸引力をコントロ
ールする為のスイッチ群を備え、更にスイッチ操作部か
らの操作信号を無線にて掃除機本体に伝える手段を具備
する。
（19） 上記（１）乃至（18）のいずれかにおいて、羽
根車の回転数が1000rpm以上10000rpm以下である。
（20） 上記（１）乃至（19）のいずれかにおいて、吸
口の外部から空気を吸引するための入口ノズルの面積
を、吸口内部の静圧が、絨毯上で−3000Pa以上−200Pa
以下となるように定める。
（21） 上記（１）乃至（20）のいずれかにおいて、羽
根車の羽根自体にひねりを持たせる。
（22） 上記（１）乃至（21）のいずれかにおいて、ケ
ーシングの底部乃至側部に車輪を取り付け、車輪の被掃
除面への沈み込みの差を利用して、少なくとも絨毯と床
の如く床面に応じて羽根車の回転数を変える機能を有す
る。
（23） 上記（１）乃至（22）いずれかにおいて、絨毯
上での回転数は1000rpm以上10000rpm以下、望ましくは3
000rpm以上4000rpm以下であり、床上での回転数は絨毯
上での回転数よりも小である。
（24） 上記（23）において、絨毯上での回転数は吸口
体の持ち上げ時の回転数よりも大であり、或いは絨毯上
での回転数は前記床上での回転数よりも大であって床上
での回転数は吸口体の持ち上げ時の回転数よりも大であ
り、或いは絨毯上での羽根車の回転トルクは吸口体の持
ち上げ時の羽根車の回転トルクよりも大である。
（25） 上記（１）乃至（24）のいずれかにおいて、吸
口体を持ち上げた場合に自動的に羽根車の回転を弱める
又は停止せしめる機構を備える。
（26） 上記（１）乃至（25）のいずれかにおいて、床
面開口部の密閉性を高める手段を設ける。
また吸口体は、電動送風機による吸引力を用いて披掃
除面の清掃を行うものであり、吸引力で回転する羽根車
を内蔵するものであって、その望ましい態様は以下のよ
うである。
（Ａ） 羽根車の全部或いは一部分に前記披掃除面と接
触するように刷毛及び／またはブレードを取り付けるこ
とにより、羽根車の全部或いは一部分が回転刷毛及び／
または回転ブレードを兼ねるようにする。
（Ｂ） 上記（Ａ）において、刷毛及び／またはブレー
ドは、夫々刷毛のみを１本乃至複数本、ブレードのみを
１本乃至複数本、または両者混在にて複数本、羽根車に
らせん状を取り付ける。
（Ｃ） 上記（Ａ）または（Ｂ）において、羽根車の長
さが、吸口体内部の長手方向の長さの半分より長い。
（Ｄ） 上記（Ａ）乃至（Ｃ）のいずれかにおいて、刷
毛及び／またはブレードは、羽根車の羽根より外周側に
出ている。
（Ｅ） 上記（Ａ）乃至（Ｄ）のいずれかにおいて、羽
根車の外側にケースを有し、ケースの床面側が開口して
いる。
（Ｆ） 上記（Ａ）乃至（Ｅ）のいずれかにおいて、吸
口体の両端近傍で披掃除面に対面する開口面とは別に、
外部から空気を吸引するための入口ノズルを設け、吸口
体の中央のホース及び／または延長管の先端が接続され
る部位を出口ノズルとし、出口ノズルの延長軸線に対し
て両端近傍の入口ノズルを対称に配置する。
（Ｇ） 上記（Ｆ）において、羽根車の直径が、両端部
で大きく、中央部で小さい。
（Ｈ） 上記（Ａ）乃至（Ｅ）のいずれかにおいて、吸
口体の中央で披掃除面に対面する開口面とは別に、外部
から空気を吸引するための入口ノズルを設け、吸口体内
部の羽根車収納領域の両端に空気流路を形成し、吸口体
の中央のホース及び／または延長管の先端が接続される
部位を出口ノズルとする。
（Ｉ） 上記（Ａ）乃至（Ｈ）のいずれかにおいて、絨
毯上での回転トルクが50gr・cm以上200gr・cm以下、特
に好ましくは80gr・cm以上100gr・cm以下となるように
羽根車の直径を定める。
（Ｊ） 羽根車と同軸で一体回転するロータリーブラシ
を持ち、羽根車とロータリーブラシの間に隔壁等を設け
ない。
（Ｋ） 上記（Ｊ）において、ロータリーブラシの下の
面が床面に対し開口し、羽根車の部分は開口していな
い。
（Ｌ） 上記（Ｊ）または（Ｋ）において、刷毛或いは
ブレードを含めたロータリーブラシの直径が、羽根車の
直径より大きい。
（Ｍ） 上記（Ｊ）乃至（Ｌ）のいずれかにおいて、刷
毛或いはブレードを含めないロータリーブラシの軸の直
径が、羽根車の直径より小さい。
（Ｎ） 上記（Ｊ）乃至（Ｍ）のいずれかにおいて、ロ
ータリーブラシの軸に羽根を取り付ける。
（Ｏ） 外部から吸引した流体の全部または一部が先ず
前記羽根車に衝突して羽根車を回転させ、その後披掃除
面を通って掃除機本体に吸引される空気の流れ順路を形
成してなる。
（Ｐ） 上記（Ｏ）において、羽根車の回転方向に吹き
出す１個または複数個のノズルを設ける。
（Ｑ） 上記（Ｏ）または（Ｐ）において、吸口体内部
の空気の入口と出口とが一直線には位置していない。
（Ｒ） 上記（Ａ）乃至（Ｑ）のいずれかにおいて、羽
根車の回転数が1000rpm以上10000rpm以下である。
（Ｓ） 上記（Ａ）乃至（Ｒ）のいずれかにおいて、吸
口の外部から空気を吸引するための入口ノズルの面積
を、吸口内部の静圧が、絨毯上で−3000Pa以上−200Pa
以下となるように定める。
（Ｔ） 上記（Ａ）乃至（Ｓ）のいずれかにおいて、羽
根車の羽根自体にひねりを持たせる。
（Ｕ） 上記（Ａ）乃至（Ｔ）のいずれかにおいて、披
掃除面への沈み込みの差を利用して、少なくとも絨毯と
床の如く床面に応じて羽根車の回転数を変える機能を有
する。
（Ｖ） 上記（Ａ）乃至（Ｕ）のいずれかにおいて、絨
毯上での回転数は1000rpm以上10000rpm以下、望ましく
は3000rpm以上4000rpm以下であり、床上での回転数は前
記絨毯上での回転数よりも小である。この場合、絨毯上
での回転数は床上での回転数よりも大であり、床上での
回転数は前記吸口体の持ち上げ時の回転数よりも大であ
ることが好ましく、また絨毯上での羽根車の回転トルク
は吸口体の持ち上げ時の羽根車の回転トルクよりも大で
あることが好ましい。
（ｗ）上記（Ａ）乃至（Ｖ）のいずれかにおいて、吸口
体を持ち上げた場合に自動的に羽根車の回転を弱める又
は停止せしめる機構を備える。
（Ｘ）上記（Ａ）乃至（Ｗ）のいずれかにおいて、床面
開口部の密閉性を高める手段を設ける。
ところで本願明細書において、絨毯とは、所謂標準絨
毯を意味する。すなわち、標準絨毯とは、昭和58年（19
83年）８月31日社団法人日本電機工業会掃除機技術専門
委員会発行の、国際電気標準会議（IEC）パブリケーシ
ョン312第２刷（1981年）に記載された付属書Ａ第51頁
記載のものである。すなわちIEC−SC59F（Secretaria
t）26「電機掃除機の性能測定法」付録Ａ、Sub−clause
A、1.1.2により、本願実施例では次の条件重のものを採
用した。つまりオールウールウィルトンタイプでパイル
高さ６〜7mm、パイルの重量は1.40〜1.55kg/m2、パイル
はＶタフトで、そのm2当たりのタフト数は140,000〜17
5,000のウイルトンカーペットである。尚、この試験用
絨毯は日本工業規格（JIS）ではJIS−Ｌ−4404（織絨
毯）にも規定されている。
また床とは、木床をいうが、特にことわりのない限り
畳もこれに準ずる。床についても上記付属書Ａに標準床
として示されている。
また本願明細書において、羽根車とは、風が方向性を
もってぶつかることにより直接トルク（回転力）を生じ
るものであり、金属（アルミニウム）製、或いはプラス
チック製で一体に形成されていることが好ましく、つま
り羽根部にブラシ（刷毛とブレードの総称）よりも剛性
があるものである。更に刷毛はスポンジ様のものを概念
として包含し、ブレードは単独で或いは刷毛との併用で
ブラシ部を構成するものであり、剛性が前記羽根部より
も低くなっている。
次に上述の各手段の作用について説明する。
吸口体外部から吸引した流体の全部または一部が、先
ず羽根車に衝突するため、羽根車を回転させるのに十分
なトルクを発生することができる。また、この羽根車と
ロータリーブラシの間に隔壁等を設けていないので、吸
口体を持ち上げると、空気は、殆ど床面開口部から吸引
され、ノズルからの吸引は殆どなくなるため、羽根車は
殆ど回転せず、使用者が誤って吸口内に手等を入れても
安全である。
羽根車の長さは吸口体内部の長手方向の長さの半分よ
り長いことが好ましい。従来は、羽根車とブラシは同軸
に構成されているものもあったが、羽根の部分とブラシ
の部分が完全に独立していたので、羽根車の部分ではゴ
ミを掻き取ることができなかった。そこで羽根の部分を
短くして、掃除できる範囲を広げる必要が生じる。上記
の実施例では、羽根車とブラシは一体に構成できるの
で、羽根車の部分にてゴミを掻き取ることが可能とな
り、羽根車の長さを相対的に長く出来るのである。
羽根車の回転数は1000rpm以上10000rpm以下が好まし
いが、その根拠は、羽根車が1000rpm以上で回転しない
とゴミを有効に掻き取ることができず、一般には回転数
が大きい方が集塵能力は高くなるものの、10000prm程度
を超えるとそこで集塵性能が飽和し、代わりに回転に伴
う騒音が大きくなってしまう。
また吸口の外部から空気を吸引するための入口ノズル
の面積を、吸口内部の静圧が、絨毯上で−3000Pa以上で
−200Pa以下となるようにするのが好ましい。入口ノズ
ルの面積で吸口内の静圧が決まるが、静圧の絶対値が低
く（＝負圧が小さく）−200Paに満たないとノズルを通
って羽根車に衝突する気流の速度が遅くなり、所定のト
ルクを発生させることができない。しかし、静圧の絶対
値が高くなり（＝負圧が大きくなり）−3000Paを超える
と絨毯に吸い付いて操作が極端に困難になり、また床面
からの空気の洩れも大きくなってトルクも飽和する。
羽根車の直径は必要な回転トルクが得られればできる
だけ小さい方が望ましい。このことから絨毯上でのトル
クは50gr・cm以上（望ましくは80gr・cm以上）、200gr
・cm以下（望ましくは100gr・cm以下）が好ましく、そ
の範囲となるように羽根車の直径を決めることが有効で
ある。
掃除面に最適な回転数は絨毯については1000rpm以上
（望ましくは3000rpm以上）、10000rpm以下（望ましく
は4000rpm以下）となり、木床や畳では基本的にブラシ
は床に接触しないので最適回転数の考え方はないが、騒
音の点では低い方（50dB以下）が好ましい。
望ましい回転数は、絨毯上での回転数＞持ち上げ時の
回転数の関係となるが、従来は絨毯上での回転数＜持ち
上げ時の回転数の関係であった。また望ましいトルク
は、絨毯上でのトルク＞持ち上げ時のトルクの関係とな
るが、従来は絨毯上でも持ち上げ時でもトルクは変わら
なかった。
更に上記の実施例では、外部から吸引した流体の全部
または一部が先ず前記羽根車に衝突して羽根車を回転さ
せ、その後披掃除面を通って掃除機本体に吸引される空
気の流れ順路を形成してなるが、従来は吸口体外部から
吸引した気流は、先ず披掃除面を通って、ブラシが掻き
出したゴミを含んで、ノズルから羽根車に衝突し、この
羽根車を回転させ、その後掃除機本体に吸引されるとい
う違いがある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 篠崎 利也 茨城県土浦市神立東２―26―８ (72)発明者 岩瀬 幸司 茨城県牛久市田宮町1071−22 (72)発明者 砂川 正郎 茨城県水戸市城東２−８−２ (72)発明者 山本 亘 茨城県日立市国分町２−１−３ (72)発明者 佐藤 進 茨城県高萩市下手綱2029−５ (56)参考文献 特開 平５−176870（ＪＰ，Ａ) 実開 昭52−122574（ＪＰ，Ｕ)

Claims (22)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】電動送風機と集塵部とを有する掃除機本体
    と被掃除面に対面する開口部を有して前記集塵部に連通
    する吸口体とを備え、前記吸口体内に前記電動送風機の
    発生する吸引力で駆動される羽根車を備えた電気掃除機
    において、 前記羽根車の回転軸の周方向に羽根の端部から羽根の軸
    方向の半分の長さまでの範囲で１周しないように傾斜し
    た２枚以上の羽根を設け、周方向に隣り合う羽根と羽根
    の間に刷毛を設け、前記吸口体外部の空気を吸引して前
    記羽根車の回転方向に吹き付ける入口ノズルを前記開口
    部とは別に前記吸口体の前記羽根車の回転軸方向におい
    て前記羽根が設けられた範囲に設け、該入口ノズルから
    流入した空気を羽根車の回転に伴って隣り合う羽根に順
    次当てて該羽根車に回転力を与えるようにしたことを特
    徴とする電気掃除機。
  2. 【請求項２】請求項１に記載の電気掃除機において、前
    記入口ノズルを前記羽根車の回転軸方向に間隔を置いて
    複数個配設したことを特徴とする電気掃除機。
  3. 【請求項３】請求項１に記載の電気掃除機において、前
    記吸口体に前記集塵部側への出口ノズルを有し、前記入
    口ノズルを前記出口ノズルの延長線に対して対称に配置
    したことを特徴とする電気掃除機。
  4. 【請求項４】請求項１に記載の電気掃除機において、前
    記刷毛は、前記回転軸中心から先端までの長さが、前記
    羽根よりも長いことを特徴とする電気掃除機。
  5. 【請求項５】請求項１に記載の電気掃除機において、前
    記羽根の傾斜の傾きが回転軸方向の中央部で逆向きにな
    ることを特徴とする電気掃除機。
  6. 【請求項６】請求項５に記載の電気掃除機において、前
    記吸口体に前記集塵部側への出口ノズルを有し、前記入
    口ノズルを前記出口ノズルの延長線に対して両側方に配
    置したことを特徴とする電気掃除機。
  7. 【請求項７】電動送風機と集塵部とを有する掃除機本体
    と被掃除面に対面する開口部を有して前記集塵部に連通
    する吸口体とを備え、前記吸口体内に前記電動送風機の
    発生する吸引力で駆動される羽根車を備えた電気掃除機
    において、 前記羽根車の回転軸の周方向に羽根の端部から羽根の軸
    方向の半分の長さまでの範囲で１周しないように傾斜し
    た２枚以上の羽根を設け、該羽根に刷毛及び／又はブレ
    ードを設け、前記吸口体外部の空気を吸引して前記羽根
    車の回転方向に吹き付ける入口ノズルを前記開口部とは
    別に前記吸口体の前記羽根車の回転軸方向において前記
    羽根が設けられた範囲に設け、該入口ノズルから流入し
    た空気を羽根車の回転に伴って隣り合う羽根に順次当て
    て該羽根車に回転力を与えるようにしたことを特徴とす
    る電気掃除機。
  8. 【請求項８】請求項７に記載の電気掃除機において、前
    記入口ノズルを前記羽根車の回転軸方向に間隔を置いて
    複数個配設したことを特徴とする電気掃除機。
  9. 【請求項９】請求項７に記載の電気掃除機において、前
    記吸口体に前記集塵部側への出口ノズルを有し、前記入
    口ノズルを前記出口ノズルの延長線に対して対称に配置
    したことを特徴とする電気掃除機。
  10. 【請求項１０】請求項７に記載の電気掃除機において、
    前記羽根の傾斜の傾きが回転軸方向の中央部で逆向きに
    なることを特徴とする電気掃除機。
  11. 【請求項１１】請求項10に記載の電気掃除機において、
    前記吸口体に前記集塵部側への出口ノズルを有し、前記
    入口ノズルを前記出口ノズルの延長線に対して両側方に
    配置したことを特徴とする電気掃除機。
  12. 【請求項１２】吸口本体と、該吸口本体の被掃除面と対
    向する面に開口部と、該開口部に連通する吸口本体内部
    に吸引力で駆動される羽根車とを備えた電気掃除機の吸
    口体において、 前記羽根車の回転軸の周方向に羽根の端部から羽根の軸
    方向の半分の長さまでの範囲で１周しないように傾斜し
    た２枚以上の羽根を設け、周方向に隣り合う羽根と羽根
    の間に刷毛を設け、前記吸口体外部の空気を吸引して前
    記羽根車の回転方向に吹き付ける入口ノズルを前記開口
    部とは別に前記羽根車の回転軸方向において前記羽根が
    設けられた範囲に設け、該入口ノズルから流入した空気
    を羽根車の回転に伴って隣り合う羽根に順次当てて該羽
    根車に回転力を与えるようにしたことを特徴とする電気
    掃除機の吸口体。
  13. 【請求項１３】請求項12に記載の吸口体において、前記
    入口ノズルを前記羽根車の回転軸方向に間隔を置いて複
    数個配設したことを特徴とする電気掃除機の吸口体。
  14. 【請求項１４】請求項12に記載の吸口体において、前記
    開口部に連通する吸口本体内部と外部とを連通する出口
    ノズルを有し、前記入口ノズルを前記出口ノズルの延長
    線に対して対称に配置したことを特徴とする電気掃除機
    の吸口体。
  15. 【請求項１５】請求項12に記載の吸口体において、 前記刷毛は、回転軸中心から先端までの長さが、前記羽
    根よりも長いことを特徴とする電気掃除機の吸口体。
  16. 【請求項１６】請求項12に記載の吸口体において、前記
    羽根の傾斜の傾きが回転軸方向の中央部で逆向きになる
    ことを特徴とする電気掃除機の吸口体。
  17. 【請求項１７】請求項16に記載の吸口体において、前記
    開口部に連通する吸口本体内部と外部とを連通する出口
    ノズルを有し、前記入口ノズルを前記出口ノズルの延長
    線に対して両側方に配置したことを特徴とする電気掃除
    機の吸口体。
  18. 【請求項１８】吸口本体と、該吸口本体の被掃除面と対
    向する面に開口部と、該開口部に連通する吸口本体内部
    に吸引力で駆動される羽根車とを備えた電気掃除機の吸
    口体において、 前記羽根車の回転軸の周方向に羽根の端部から羽根の軸
    方向の半分の長さまでの範囲で１周しないように傾斜し
    た２枚以上の羽根を設け、該羽根に刷毛及び／又はブレ
    ードを設け、前記吸口体外部の空気を吸引して前記羽根
    車の回転方向に吹き付ける入口ノズルを前記開口部とは
    別に前記羽根車の回転軸方向において前記羽根が設けら
    れた範囲に設け、該入口ノズルから流入した空気を羽根
    車の回転に伴って隣り合う羽根に順次当てて該羽根車に
    回転力を与えるようにしたことを特徴とする電気掃除機
    の吸口体。
  19. 【請求項１９】請求項18に記載の吸口体において、前記
    入口ノズルを前記羽根車の回転軸方向に間隔を置いて複
    数個配設したことを特徴とする電気掃除機の吸口体。
  20. 【請求項２０】請求項18に記載の吸口体において、前記
    開口部に連通する吸口本体内部と外部とを連通する出口
    ノズルを有し、前記入口ノズルを前記出口ノズルの延長
    線に対して対称に配置したことを特徴とする電気掃除機
    の吸口体。
  21. 【請求項２１】請求項18に記載の吸口体において、前記
    羽根の傾斜の傾きが回転軸方向の中央部で逆向きになる
    ことを特徴とする電気掃除機の吸口体。
  22. 【請求項２２】請求項21に記載の吸口体において、前記
    開口部に連通する吸口本体内部と外部とを連通する出口
    ノズルを有し、前記入口ノズルを前記出口ノズルの延長
    線に対して両側方に配置したことを特徴とする電気掃除
    機の吸口体。
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