JP3475937B2 - 電気掃除機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電動送風機を通過
して後方に排出される排気の少なくとも一部を吸気部に
還流させる電気掃除機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の電気掃除機を図１、図９を用いて
説明する。

【０００３】電気掃除機１は、電動送風機２を内蔵する
掃除機本体３にホース４の一端を接続し、このホース４
の他端に延長管５、吸込具６を接続して構成されてい
る。掃除機本体３、ホース４、延長管５、吸込具６は電
動送風機２の運転による吸引風の流路である吸気通路７
と、電動送風機２から排出されて吸込具６へ還流される
排気の流路である排気通路８とを有している。電動送風
機２を運転状態にすると、吸込具６から延長管５および
ホース４を通して吸引した塵埃が、掃除機本体３に内蔵
した集塵フィルター９にて濾過捕集される。そして集塵
フィルター９で浄化された空気が再度ホース４および延
長管５の排気通路８を経由して吸込具６の吸気口１０近
傍に還流するように構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが上記の電気掃
除機では、吸込具６に排気の大部分を還流させようとす
ると排気通路８の面積も吸気通路７と同等の面積を必要
とするが、この場合にはホース４や延長管５が太くな
り、商品性低下や使い勝手の低下を招いてしまう。一
方、ホース４や延長管５の小型化を優先すると、排気通
路８の面積が不充分となって排気を還流する通路の流路
抵抗が増大し、結果的には吸排気の風量が低下して肝心
の吸込性能の低下を引き起こし、集塵性能が低下してし
まう。

【０００５】また、上記を補うため、掃除機本体３内部
の排気通路にバイパス通路（図示せず）を形成し、択一
的に排気の一部を上記バイパス通路を通じて掃除機本体
３より排出する構成を採ったものもあったが、このもの
ではバイパス通路の開閉を小型電動機を用いて行ってい
るため、掃除機本体３の大型化、高コスト化を招いてい
た。

【０００６】本発明は、上記従来の課題を解決するもの
で、排気還流量に比較して多量の排気を掃除機本体から
排出することで、十分な吸気風量を確保して高い吸込力
を得られる第一の掃除モードと、吸込具側への排気還流
量を増加させ、吸込具の集塵性能ならびに排気の無い静
かな運転音、ゴミ飛ばしの起きない清潔な掃除を実現す
る第二の掃除モードを実現し、選択できる電気掃除機を
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、吸引風を発生する電動送風機を内蔵する掃
除機本体と、塵埃を吸引する吸込具を具備し、前記掃除
機本体内には吸引風の流路である吸気通路と、前記電動
送風機から排出される排気の少なくとも一部を吸込具側
へ還流する排気通路を備え、前記掃除機本体内の排気通
路と排気通路外部とを連通する開口部を開閉する開閉手
段を有し、前記開閉手段は開口部を覆う薄膜弁と前記薄
膜弁を反開口部側から気密に覆う枠体から構成され、前
記枠体は排気通路外部と連通する通気部を有するととも
に前記通気部を開閉する蓋体を具備し、前記排気通路内
部と前記薄膜弁と枠体で形成される空間を連通する連通
路を設けたもので、開口部が開放時には、排気還流量に
比較して多量の排気を掃除機本体から排出することで、
十分な吸気風量を確保して強い吸込力を得られる一方、
開口部を閉塞した際には、所定の排気還流状態を得て、
所定の吸込具集塵性能ならびに排気の無い静かな運転
音、ゴミ飛ばしの起きない清潔な掃除を得られるもので
ある。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１記載の発明は、
吸引風を発生する電動送風機を内蔵する掃除機本体と、
塵埃を吸引する吸込具を具備し、前記掃除機本体内には
吸引風の流路である吸気通路と、前記電動送風機から排
出される排気の少なくとも一部を吸込具側へ還流する排
気通路を備え、前記掃除機本体内の排気通路と排気通路
外部とを連通する開口部を開閉する開閉手段を有し、前
記開閉手段は開口部を覆う薄膜弁と前記薄膜弁を反開口
部側から気密に覆う枠体から構成され、枠体は排気通路
外部と連通する通気部を有し、前記通気部を開閉する蓋
体と、排気通路と前記薄膜弁と枠体で形成される空間と
を連通する連通路を設けるものである。これにより、通
気部を開閉し、薄膜弁の両側（排気通路側と薄膜弁と枠
体で形成される空間）の圧力差を利用して通気部に対し
て面積の大きい開口部の開閉を行える、すなわち、蓋体
を駆動する小さな駆動力で所定の大量な排気の制御を行
うことができる。

【０００９】そして開口部を開放した時には、排気還流
量に比較して多量の排気を掃除機本体から排出し、十分
な吸気風量を確保して強い吸込力を得られる第１の掃除
モードを実現できる。一方、開口部を閉塞した際には、
所定の排気を吸込具へ還流する状態を得て、所定の吸込
具集塵性能ならびに排気の無い静かな運転音、ゴミ飛ば
しの起きない清潔な掃除を得られる第２の掃除モードを
実現できるものである。

【００１０】本発明の請求項２記載の発明は、請求項１
において、開口部を電動送風機を気密に覆って掃除機本
体内に内蔵されるカバー体に形成することにより、第１
の掃除モードに必要な開口部面積確保を容易に行える。

【００１１】本発明の請求項３記載の発明は、請求項２
において、枠体を、カバー体と掃除機本体底面と掃除機
本体側面で形成された空間に配置することにより、限ら
れた掃除機本体内の空いた空間を利用して、必要な開口
部面積確保を効率的に行いつつ開口部の開閉手段を構成
できるものである。

【００１２】本発明の請求項４記載の発明は、請求項１
〜３のいずれか１項において、開閉手段を動作させ開口
部を開放した時、掃除機本体内に排出される排気は、掃
除機本体底面に向けて排出されるもので、開口部から排
出されて排気速度が最も大きい状態の排気が掃除機本体
の内蔵部品に吹きかかって発生する気流音を、排気を掃
除機本体底面側へ排出させることにより最小にできるも
のである。

【００１３】本発明の請求項５記載の発明は、請求項２
〜４のいずれか１項において、カバー体に形成したカバ
ー体と排気通路の連通口ならびに開口部は、カバー体の
同一側面側に形成することにより、カバー体、連通口、
開口部を最小サイズで形成することができ、掃除機本体
の大型化を防止できる。

【００１４】本発明の請求項６記載の発明は、請求項１
〜５のいずれか１項において、開口部とこれを覆う薄膜
弁を略トラック円形状にすることによって、設計的に掃
除機本体の大型化を防ぎながら、必要な開口部面積を縦
長あるいは横長、あるいは傾斜させるなどの自由な配置
で確保でき、設計の自由度を高めることができるもので
ある。

【００１５】本発明の請求項７記載の発明は、請求項１
〜６のいずれか１項において、電動送風機と開口部間に
はフィルターを配置し、連通路は前記フィルターと電動
送風機間の空間に連通させることによって、薄膜弁に作
用する開口部側からの圧力に対し薄膜弁と枠体で形成さ
れる空間の圧力すなわち反開口部側から作用する圧力を
大きくさせ、薄膜弁による開口部閉塞状態を確実にでき
るものである。

【００１６】

【実施例】（実施例１）以下、本発明の実施例を、図１
〜図７を用いて説明する。なお、従来例と同一構成部品
については同一符号を付してその説明を省略する。

【００１７】図１、図２において、掃除機本体３には、
電動送風機２の排気排出部２１と掃除機本体３内の排気
通路８ａを気密状に連通して電動送風機２の外周を覆う
カバー体２２が内蔵されている。カバー体２２は、電動
送風機２を上下から挟持する上カバー２２ａと下カバー
２２ｂを結合して構成されている。２３はカバー体２２
の側面前方に形成した連通口２３で排気管２４により逆
止弁２５に形成した排気孔２６に気密に接続され、これ
らカバー体２２、排気管２４、逆止弁２５で掃除機本体
３内の排気通路８ａが構成されている。

【００１８】図３、図７に示すように、下カバー２２ｂ
の連通口２３の後方には、内外２重の略トラック円の間
を通路として電動送風機２からの排気が掃除機本体３内
に排出される開口部２７が形成されている。２８はこの
開口部２７と、開口部２７の内周側に位置する通風口２
９をカバー体２２の外周側から覆った薄肉で断面略帽子
状の薄膜弁で、下カバー２２ｂの開口部２７の外周部と
枠体３０で挟持され、薄膜弁２８で覆われる開口部２７
と、薄膜弁２８と枠体３０で構成される圧力調整室３１
とを気密に分離している。

【００１９】図５、図６において、３２は枠体３０に形
成した通気部で、蓋体３３で開閉される。蓋体３３は磁
性を有する金属で形成された蓋本体３３ａと、弾性を有
し通気部３２に相対する位置に設けた蓋カバー３３ｂと
より構成される。蓋本体３３ａの片側は軸３４により回
動自在に軸止される一方、他端側である蓋カバー３３ｂ
側はばね３５により蓋カバー３３ｂが通気部３２から離
れる方向へばね附勢されている。電磁石３６は軸３４と
ばね３５との間に配置されていて、通電状態にすると蓋
本体３３ａを磁力で引きつける。この時、蓋カバー３３
ｂが通気部３２を閉塞する。

【００２０】３７は薄膜弁２８に設けた突部２８ａを嵌
合保持して薄膜弁２８を保持した支持板で、枠体３０と
薄膜弁２８の間に位置し、支持板３７と枠体３０の間に
配置したコイルバネ３８のバネ付勢力を受けて薄膜弁２
８を開口部２７側に押圧している。

【００２１】開口部２７の内側にはフィルター３９が配
置されていて、開口部２７を通過して掃除機本体３内に
排出される電動送風機２の排気を清浄化し、また同時に
排気とともに開口部２７から拡散される電動送風機２の
運転音の低減を行っている。

【００２２】４１はフィルター３９と電動送風機２間の
空間と、圧力調整室３１とを連通する連通路で、蓋カバ
ー３３ｂが通気部３２を閉じている時には、フィルター
３９と電動送風機２間の空間の圧力と圧力調整室３１内
の圧力を同じ圧力にする。他方、電磁石３６への通電を
ＯＦＦにして蓋カバー３３ｂが通気部３２を開放する時
には、連通路４１を通じてフィルター３９と電動送風機
２間の圧力が圧力調整室３１に作用するが、圧力調整室
３１内の空気は通気部３２を通じて掃除機本体３内に排
出されるため、圧力調整室３１内の圧力は、ほぼ掃除機
本体３内の圧力すなわち大気圧程度に低下した状態とな
る。

【００２３】４２は下カバー２２ｂの通風口２９下方に
形成した排気案内路で、掃除機本体３の底面４３に向か
って通路面積が拡大するように構成されている。掃除機
本体３の両側面には移動用のローラー４４が回転自在に
側壁４５に保持され、後面には排気格子孔４６が設けら
れている。

【００２４】次に上記構成による動作、作用について述
べる。

【００２５】電動送風機２を運転状態にし、さらに電磁
石３６に電流を流して磁力を発生させる状態にすると、
蓋体３３の蓋本体３３ａが磁力により電磁石３６側に引
きつけられて軸３４を中心にして回動し、蓋カバー３３
ｂが通気部３２を閉塞する状態で固定される。この時、
図３で示すように、薄膜弁２８と枠体３０で形成される
圧力調整室３１内の圧力は、連通路４１を通じてフィル
ター３９と電動送風機２間の圧力Ｐ１と同一になり、枠
体３０側から薄膜弁２８を通風口２９側へ押しつける力
となって作用する。他方、電動送風機２側から薄膜弁２
８を枠体３０側へ押す力は、開口部２７に作用する圧力
Ｐ２と、通風口２９に作用する掃除機本体３内の圧力Ｐ
３の合成力となる。ところが、Ｐ３はほぼ大気圧に等し
く、またＰ２はフィルター３９の抵抗分だけＰ１より小
さく、Ｐ１＞Ｐ２の関係となり、薄膜弁２８に圧力調整
室３１側から作用する力が大きくなって通風口２９が薄
膜弁２８で閉じた状態となる。この結果、電動送風機２
から排出される排気は、排気通路８ａを通って吸込具６
へ環流する。そしてこの時、掃除機本体３から排気の無
い静かな運転音と、ゴミ飛ばしの起きない清潔な掃除状
態を得ることとなる。

【００２６】逆に、電磁石３６に電流を流さない場合に
は、磁力が発生しないため、ばね３５により蓋本体３３
ａが電磁石３６より離れる方向に回動する。それにより
通気部３２は開放状態となる。この時、圧力調整室３１
内の圧力は、圧力調整室３１内の空気が通気部３２を通
じて掃除機本体３内に排出されるため、圧力調整室３１
内の圧力は、ほぼ掃除機本体３内の圧力すなわち大気圧
程度に低下した状態となる。これにより、薄膜弁２８に
作用する力は、各部の圧力が Ｐ２＞Ｐ１≒Ｐ３となる
結果、開口部２７側から薄膜弁２８を枠体３０側へ押す
力が圧力調整室３１から通風口２９へ押す力を上回り、
図４に示すように薄膜弁２８が通風口２９から離れた状
態となる。このため、電動送風機２からの排気の一部
は、開口部２７→通風口２９→排気案内路４２→掃除機
本体３→排気格子孔４６の経路で掃除機本体３外へ排出
される。そしてこの状態では、排気が吸込具６へ環流す
る状態に比較して電動送風機２から排出される排気の流
れを阻害する流路抵抗が格段に小さくできる結果 、電
動送風機２にかかる負荷が軽減され、吸気風量が増加し
て強い吸込性能を得た掃除ができることとなる。

【００２７】ところで開口部２７あるいは通風口２９の
ような排気を排気通路８ａから排出する通路を形成する
位置は、排気通路８ａのいずれであっても前述と同様な
作用を得ることはできるが、排気を掃除機本体３から排
気する掃除状態で必要な吸込力を得るためには、設計的
に必要な開口部２７面積を確保することが前提条件とな
るが 、開口部２７並びに通風口２９をカバー体２２に
形成することによって容易に上記条件を達成できること
となる。

【００２８】また、枠体３０を、カバー体２２と掃除機
本体３の底面４３と掃除機本体３の側壁４５で形成され
た空間に配置しているため、限られた掃除機本体３内の
空いた空間を有効利用して、必要な開口部２７面積確保
を効率的に行いつつ開口部２７の開閉手段を構成でき、
掃除機本体３の大型化を防いで使い勝手を劣化させるこ
とがない。同時に開口部２７とこれを閉塞するための薄
膜弁２８を略トラック円形状にすることで、必要な開口
部面積を縦長あるいは横長、あるいは傾斜させるなどの
自由な配置で確保でき、設計の自由度を高めることがで
きる。

【００２９】さらに開口部２７を連通口２３の後方でカ
バー体２２の同一側面側に形成しているため、カバー体
２２、連通口２３、開口部２７を最小サイズで形成する
ことができ、掃除機本体３の小型化を促進できることと
なる。

【００３０】また、排気案内路４２を掃除機本体３の底
面４３側に向かって形成しているため、開口部２７並び
に通風口２９から排出されて排気速度が最も大きい状態
の排気が掃除機本体３の内面あるいはカバー体２２に吹
きかかって発生する気流音を最小にでき、排気を掃除機
本体３から排出する掃除状態での運転音の低減を行って
使用感が良化する。

【００３１】加えて、開口部２７の内側にはフィルター
３９を配置し、連通路４１をフィルター３９と電動送風
機２間の空間と圧力調整室３１内を連通させる通路とす
ることによって、薄膜弁２８に作用する開口部２７側か
らの圧力に対して薄膜弁２８と枠体３０で形成される空
間すなわち圧力調整室３１の圧力を大きくさせ、薄膜弁
２８による開口部２８閉塞状態をより確実にできる。ま
た、電磁石３６への通電をｏｆｆからｏｎへ切り換えた
とき、フィルター３９の通気抵抗分に相当するだけ圧力
調整室３１内圧力Ｐ１が開口部２７部圧力Ｐ２より確実
に大きくでき、薄膜弁２８が通風口２９を閉じる動作を
より早くして、電気掃除機１を使用する利用者の選択す
る掃除モードに即応できるものである。

【００３２】なお本発明は、ホース３、延長管４を形成
しない縦形等の電気掃除機においても同様の効果、作用
が得られることは言うまでもない。

【００３３】

【発明の効果】以上説明した通り本発明によれば、吸引
風を発生する電動送風機を内蔵する掃除機本体と、塵埃
を吸引する吸込具を具備し、前記掃除機本体内には吸引
風の流路である吸気通路と、前記電動送風機から排出さ
れる排気の少なくとも一部を吸込具側へ還流する排気通
路を備え、前記掃除機本体内の排気通路と排気通路外部
とを連通する開口部を開閉する開閉手段を有し、前記開
閉手段は開口部を覆う薄膜弁と前記薄膜弁を反開口部側
から気密に覆う枠体から構成され、前記枠体は排気通路
外部と連通する通気部を有するとともに前記通気部を開
閉する蓋体を具備し、前記排気通路内部と前記薄膜弁と
枠体で形成される空間を連通する連通路を設けたもので
ある。これにより、通気部を開閉し、薄膜弁の両側（排
気通路側と薄膜弁と枠体で形成される空間）の圧力差を
利用して通気部に対して面積の大きい開口部の開閉を行
える、すなわち、蓋体を駆動する小さな駆動力で所定の
大量な排気の制御を行うことができる。

【００３４】そして開口部を開放した時には、排気還流
量に比較して多量の排気を掃除機本体から排出し、十分
な吸気風量を確保して強い吸込力を得られる第１の掃除
モードを実現できる。一方、開口部を閉塞した際には、
所定の排気を吸込具へ還流する状態を得て、所定の吸込
具集塵性能ならびに排気の無い静かな運転音、ゴミ飛ば
しの起きない清潔な掃除を得られる第２の掃除モードを
実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す電気掃除機の断面
図

【図２】図１のＡ部拡大断面図

【図３】図２のＢ―Ｂ拡大断面図（薄膜弁閉時）

【図４】図２のＢ―Ｂ拡大断面図（薄膜弁開時）

【図５】図３のＤ―Ｄ拡大断面図（蓋体閉時）

【図６】図３のＤ―Ｄ拡大断面図（蓋体開時）

【図７】図３のＣ―Ｃ拡大断面図

【図８】従来の電気掃除機の断面図

【符号の説明】

２ 電動送風機 ２７ 開口部 ２８ 薄膜弁 ３０ 枠体 ４１ 連通路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石川 誠治 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 津崎 保則 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 藤原 保史 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 奥島 雅史 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開2001−178662（ＪＰ，Ａ) 特開2002−200012（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−150279（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A47L 9/00 A47L 5/14

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸引風を発生する電動送風機を内蔵する
   掃除機本体と、塵埃を吸引する吸込具を具備し、前記掃
   除機本体内には吸引風の流路である吸気通路と、前記電
   動送風機から排出される排気の少なくとも一部を吸込具
   側へ還流する排気通路を備え、前記掃除機本体内の排気
   通路と排気通路外部とを連通する開口部を開閉する開閉
   手段を有し、前記開閉手段は開口部を覆う薄膜弁と前記
   薄膜弁を反開口部側から気密に覆う枠体から構成され、
   前記枠体は排気通路外部と連通する通気部を有するとと
   もに前記通気部を開閉する蓋体を具備し、前記排気通路
   内部と前記薄膜弁と枠体で形成される空間を連通する連
   通路を設けた電気掃除機。
2. 【請求項２】 開口部は電動送風機を気密に覆って掃除
   機本体内に内蔵されるカバー体に形成してなる請求項１
   記載の電気掃除機。
3. 【請求項３】 枠体を、カバー体と掃除機本体底面と掃
   除機本体側面で形成された空間に配置してなる請求項２
   記載の電気掃除機。
4. 【請求項４】 開閉手段を動作させ開口部を開放した
   時、掃除機本体内に排出される排気は、掃除機本体底面
   に向けて排出される請求項１〜３のいずれか１項に記載
   の電気掃除機。
5. 【請求項５】 カバー体に形成したカバー体と排気通路
   の連通口ならびに開口部は、カバー体の同一側面側に形
   成してなる請求項２〜４のいずれか１項に記載の電気掃
   除機。
6. 【請求項６】 開口部と前記開口部を覆う薄膜弁は、略
   トラック円形状である請求項１〜５のいずれか１項に記
   載の電気掃除機。
7. 【請求項７】 電動送風機と開口部間にはフィルターを
   配置し、連通路は前記フィルターと電動送風機間の空間
   に連通してなる請求項１〜６のいずれか１項に記載の電
   気掃除機。