JP4767293B2 - Vacuum cleaner - Google Patents
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Description
本発明は、電気掃除機に係り、より詳しくは、フィルタに付着した塵埃等を除去する除塵装置を備えた電気掃除機に関するものである。 The present invention relates to a vacuum cleaner, and more particularly to a vacuum cleaner provided with a dust removing device that removes dust and the like attached to a filter.
電気掃除機は、周知のように、空気と共に吸引した塵埃等を掃除機本体の集塵室内の下流側に設けたフィルタで捕捉し、その大部分を集塵室(集塵ボックス等を含む)内に落下させ、フィルタを通過した清浄な空気を外部に排出している。 As is well known, an electric vacuum cleaner captures dust or the like sucked together with air with a filter provided on the downstream side of the dust collection chamber of the vacuum cleaner body, and most of the dust collection chamber (including a dust collection box and the like). It is dropped inside and clean air that has passed through the filter is discharged to the outside.
しかしながら、フィルタに捕捉されて付着した塵埃等によってフィルタに目詰まりを生じ、電動送風機による吸引力が低下するばかりでなく、電動送風機の負荷が増大して余分な電力を消費することになる。このため、フィルタに掃除機本体内に設置した状態のままで振動や衝撃を与え、フィルタに付着した塵埃等を落下させるようにした除塵装置が提案されている。 However, the filter is clogged by dust or the like that is captured and adhered to the filter, and not only the suction force by the electric blower is reduced, but also the load of the electric blower is increased and extra power is consumed. For this reason, a dust removal device has been proposed in which vibration and impact are applied to the filter while it is installed in the main body of the cleaner, and dust or the like adhering to the filter is dropped.
従来の電気掃除機の除塵装置に、振動ユニットに設けたソレノイド本体の直線往復運動を、フィルタ部材に設けたリブに衝突させてフィルタ部材を振動させ、フィルタ部材に付着した塵埃等を落下させるようにしたものがある(例えば、特許文献1参照)。 In a conventional vacuum cleaner dust remover, the linear reciprocating motion of the solenoid body provided on the vibration unit collides with the rib provided on the filter member to vibrate the filter member, so that dust attached to the filter member is dropped. (For example, refer to Patent Document 1).
また、コードリールと連動して回転し、フィルタを叩いて振動を与える第1の除塵手段と、この第1の除塵手段に設けた回転体に駆動され、集塵ケースを介してフィルタを上方から叩いて振動を与える第2の除塵手段とを備え、これらにより、フィルタに付着した塵埃を除去するようにした電気掃除機が提案されている(例えば、特許文献2参照)。 The filter is driven by a first dust removing means that rotates in conjunction with the cord reel and applies vibration by hitting the filter, and a rotating body provided in the first dust removing means. There has been proposed a vacuum cleaner that includes a second dust removing means that strikes and vibrates, thereby removing dust adhering to the filter (see, for example, Patent Document 2).
特許文献1の除塵装置は、ソレノイド本体の直線往復運動によってフィルタに加えられる加振力(加速度)や変位が小さいため、フィルタ部材の表面に付着した塵埃等は除去することができても、フィルタの表層まで入った微細塵は十分に除去することができないという問題があった。
The dust removing device of
また、引用文献2の除塵手段は、回転力によりフィルタに振動を与えるようにしており、大きな加振力を得るためには歯車機構やカムにより回転数を変えたり動きの方向を変換したりしなければならない。このため、構造が複雑で部品点数が多く高コストとなり、また歯車機構のバックラッシ等の影響により動作音が大きくなるなどの問題があった。
In addition, the dust removing means of the cited
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、構造が簡単で、フィルタの除塵性能を向上しつつ部品点数を減少させてコストを低減し、その上動作音を低減することのできる除塵装置を備えた電気掃除機を提供することを目的としたものである。 The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and has a simple structure, improves the dust removal performance of the filter, reduces the number of parts, reduces the cost, and further reduces the operation noise. An object of the present invention is to provide an electric vacuum cleaner equipped with a dust removing device.
本発明に係る電気掃除機は、内部の上流側に設けられた集塵室、該集塵室の下流側に隔壁を介して設置された電動送風機、前記隔壁の上流側に配設されたフィルタ、及び該フィルタに下流側から打撃又は振動を加えて該フィルタに付着した塵埃等を除去する駆動部を有する除塵装置を備えた掃除機本体を有し、前記除塵装置の駆動部による打撃又は振動の周期を、前記フィルタの固有振動数の2以上の整数倍としたものである。
The vacuum cleaner according to the present invention includes a dust collection chamber provided on the upstream side of the interior, an electric blower installed via a partition wall on the downstream side of the dust collection chamber, and a filter disposed on the upstream side of the partition wall. And a vacuum cleaner body having a dust removing device having a drive unit that applies dust or vibration to the filter from the downstream side to remove dust and the like attached to the filter, and the impact or vibration by the drive unit of the dust remover Is a multiple of 2 or more of the natural frequency of the filter.
本発明によれば、除塵手段によりフィルタに、フィルタの固有振動数の整数倍又はその近傍の周期で打撃を与えて共振させることにより、フィルタの表面に付着した塵埃等は勿論、表層に入り込んだ微細塵も除去するようにしたので、簡単な構造でフィルタを確実に清掃することができ、電気掃除機の吸引力を高めると共に、消費電力を抑制することができる。 According to the present invention, dust or the like adhering to the surface of the filter, of course, has entered the surface layer by causing the filter to strike and resonate with the filter at an integer multiple of the natural frequency of the filter or in the vicinity thereof by the dust removing means. Since the fine dust is also removed, the filter can be reliably cleaned with a simple structure, the suction power of the vacuum cleaner can be increased, and the power consumption can be suppressed.
[実施の形態1]
図1は本発明の実施の形態1に係る電気掃除機の一部を省略した掃除機本体の中央縦断面図、図2は同じく要部の縦断面図、図3は図1のフィルタの説明図、図4は電気掃除機の全体構成を示す斜視図である。なお、以下の説明では、図の左側を前部側又は上流側、右側を後部側又は下流側という。
[Embodiment 1]
1 is a central longitudinal sectional view of a vacuum cleaner main body from which a part of the electric vacuum cleaner according to
本実施の形態に係る電気掃除機は、図4に示すように、掃除機本体1と、一端が掃除機本体1の吸込み口5に着脱自在に連結され、他端に手元ハンドル31が設けられたホース30と、一端が手元ハンドル31に着脱自在に接続され、他端に床用吸込み具33が着脱自在に連結された延長パイプ32とを備えている。
As shown in FIG. 4, the electric vacuum cleaner according to the present embodiment is detachably connected to the vacuum cleaner
掃除機本体1は、図1、図2に示すように、内部の前後方向のほぼ中央部が、開口部3を有する隔壁2により仕切られており、その前部側には前端部に吸込み口5を有する集塵室4が設けられ、後部側には開口部3に臨んで電動送風機7が設置された電動送風機室6が設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the vacuum cleaner
そして、集塵室4には吸込み口5に連通する集塵ボックス8が着脱可能に収容されており、集塵ボックス8の下流側には、例えば図3に示すようなプリーツ状のフィルタ9が、その折り目9aを上下方向にして一体的に取付けられている。また、隔壁2の開口部3の上流側には、例えば、フィルタ9が設置されなかった場合、あるいはフィルタ9が破損した場合などを考慮して、枠10aに保持されたバックアップフィルタ10が設置されている。
A
11は電動送風機7の側方の下部(掃除機本体1の幅方向の一方の側)において、隔壁2の後部側に設置された除塵装置で、その詳細を図5に示す。
図5において、12は除塵装置11を構成するソレノイドで、ボビン13に巻かれた励磁コイル14、ボビン13の中心穴に軸方向の往復運動自在に収容された駆動部であるプランジャー15、励磁コイル14をカバーするヨーク16及びヨーク蓋17、プランジャー15の前進時の可動範囲を規制するストッパ18、プランジャー15の後退時の可動範囲を規制すると共に、プランジャー15の動作時の動作音を低減する前部防音ゴム19a、及び後部防音ゴム19b等から構成されている。
In FIG. 5,
20は例えばゴムの如き弾性材からなる断面ほぼM字状のブシュで、隔壁2にプランジャー15に対応して設けた開口部2aに装着され、プランジャー15の先端部に当接してこれを覆うと共に、集塵室4と電動送風機室6との間の気密性を確保している。
21は下端部に設けた軸22により隔壁2に回動自在に設けられた除塵子で、フィルタ9の幅方向とほぼ等しい長さを有し、隔壁2の前部側において、バックアップフィルタ10の下部に設けられており、図示しないばねにより常時隔壁2側に付勢され、ブシュ20に当接している。
上記のように構成した除塵装置11のソレノイド12の励磁コイル14には、除塵制御部25からパルス電圧(通電と非通電の繰り返し)が印加されて励磁と非励磁を繰り返し、プランジャー15を軸方向に往復運動させる。このときのパルス電圧の周波数を、フィルタ9の固有振動数f0の整数倍又はその近傍になるように設定する。
The
例えば、フィルタ9がPET不織布製のプリーツ状で、厚みt=0.3mm、折り目9aの高さH=15mm、幅L=108mm、山(折り目)数N=36、長さA=140mmであり、端部をABS樹脂によりインサート形成した場合、フィルタ9の固有振動数f0は約40Hzとなるので、ソレノイド12の励磁コイル14に印加されるパルス電圧の周波数を、f0×n=40×nHz(nは整数で、例えば1〜5)とする。
For example, the
次に、上記のように構成した除塵装置11の作用を、図5、図6により説明する。なお、図5はソレノイド12への非通電時の状態を、図6は通電時の状態を示す。
除塵制御部25からソレノイド12の励磁コイル14に、フィルタ9の固有振動数f0の整数倍又はその近傍の周波数のパルス電圧が印加されると、通電時には励磁コイル14により磁界が形成され、図6に示すように、プランジャー15は矢印方向に吸引され、軸方向に移動してその先端部が開口部2aから突出し、ストッパ18に当って停止する。このとき、ブシュ20はプランジャー15に押圧されて伸張変形し、これに当接する除塵子21をばねに抗してフィルタ9側に回動させ、その先端部がフィルタ9に衝突し、フィルタ9に打撃を与える。
Next, the operation of the
When a pulse voltage having an integer multiple of the natural frequency f 0 of the
励磁コイル14への通電が非通電になると、プランジャー15の前進方向への吸引力が無くなるため、図5に示すように、除塵子21はばねに付勢されてフィルタ9から遠ざかる方向、すなわち、隔壁2側に回動し、ブシュ20を介してプランジャー15を矢印方向に押し戻し(後退させ)、先端部がほぼ開口部2a内に位置すると前部防音ゴム19aに当って停止する。このとき、除塵子21はフィルタ9から離れ、その先端部はバックアップフィルタ10の枠10aより後部側(隔壁2側)に位置する。
When the energization of the
このようにして、ソレノイド12の励磁コイル14に、フィルタ9の固有振動数f0の整数倍又はその近傍の周波数のパルス電圧を印加することにより、ソレノイド15は印加されたパルス電圧の周波数に対応して、前進、後退の往復運動を繰り返し、前進の都度フィルタ9に衝突して打撃を与え、フィルタ9に振動を与える。
In this manner, by applying a pulse voltage having a frequency that is an integral multiple of the natural frequency f 0 of the
次に、上記のように構成した本実施の形態に係る電気掃除機の動作について説明する。
図4において、図示しない電源コードを商用電源に接続し、床用吸込み具33を床面上に位置させて手元ハンドル31に設けた電源スイッチをONすると、掃除機本体1に設けた電動送風機7が駆動される。これにより、床用吸込み具33から塵埃等を含む空気が吸引され、延長管32、手元ハンドル31、ホース30を経て、掃除機本体1内の集塵ボックス8に吸込まれる。
Next, operation | movement of the vacuum cleaner which concerns on this Embodiment comprised as mentioned above is demonstrated.
In FIG. 4, when an unillustrated power cord is connected to a commercial power source, and the
集塵ボックス8内に吸込まれた塵埃等を含む空気のうち、比較的大きい塵埃等はフィルタ9に当って落下し集塵ボックス8内に堆積し、フィルタ9及びバックアップフィルタ10により細塵が捕捉され、清浄化された空気は電動送風機7や制御部(図示せず)等を冷したのち、後部に設けた排気口(図示せず)から外部に排出される。
Of the air containing dust or the like sucked into the
掃除が終って電源スイッチをOFFすると電動送風機7が停止するが、このとき、除塵制御部25から除塵装置11のソレノイド12にパルス電圧が印加される。これにより、プランジャー15はフィルタ9の固有振動数f0の整数倍又はその近傍の周期(周波数)で前進、後退の往復運動を繰り返し、除塵子21を介してフィルタ9に打撃を与えて共振させ、フィルタ9を大きく変形させてその表面に付着した塵埃等は勿論、表層に入り込んだ細塵等もフィルタ9から分離させ、集塵ボックス8内に落下させてフィルタ9を清掃する。
When the power switch is turned off after the cleaning is completed, the
所定の時間(例えば、5〜10秒間)経過すると、除塵制御部25はソレノイド12への通電を停止する。これにより、除塵装置11は図5の状態に戻る。
上記の説明では、掃除が終ったときは、自動的に除塵制御部25からソレノイド12にパルス電圧を印加して除塵装置11を作動させ、塵埃等を除去してフィルタ9を清掃する場合を示したが、手動により除塵制御部25から適宜除塵装置11に通電して、フィルタ9を清掃するようにしてもよい。
When a predetermined time (for example, 5 to 10 seconds) elapses, the dust
In the above description, when cleaning is completed, a pulse voltage is automatically applied from the dust
集塵ボックス8内が塵埃等で一杯になったときは、集塵室4の上面に設けた上蓋(図示せず)を開放し、集塵ボックス8をフィルタ9と一体的に引き上げて取出し、塵埃等を廃棄して再び集塵室4内に収容して上蓋を閉じる。このとき、除塵装置11の除塵子21は、ばねに付勢されて回動し、その先端部がバックアップフィルタ10の枠10aより隔壁2側に位置しているので、フィルタ9を含む集塵ボックス8は除塵子21に干渉されることなく、上下方向に着脱することができる。
When the
上記のように構成した本実施の形態によれば、除塵手段11により、フィルタ9に、フィルタ9の固有振動数f0の整数倍又はその近傍の周期で打撃を与えて共振させることにより、フィルタ9に大きな変形を発生させて、フィルタ9の表面に付着した塵埃等は勿論、表層に入り込んだ微細塵もフィルタ9から分離させて集塵ボックス8内に落下させるようにしたので、簡単な構造でフィルタ9を短時間で確実に清掃することができ、これにより、電気掃除機の吸引力を高めることができる。
According to the present embodiment configured as described above, the dust removing means 11 causes the
また、除塵子21の隔壁2側への付勢と、パルス信号の非通電時のプランジャー15の後退を、除塵子21に設けたばねにより兼ねるようにしたので、構造が簡単で部品数を減らすことができ、これによりコストを低減することができる。
さらに、プランジャー15の軸方向の前後に、前部防音ゴム19aと後部防音ゴム19bを設けたので、プランジャー15の動作時における動作音を低減することができる。
In addition, since the spring provided on the
Furthermore, since the front
[実施の形態2]
図7は本発明の実施の形態2に係る電気掃除機の一部を省略した掃除機本体の要部の縦断面図である。なお、実施の形態1と同様の構成又は同様の機能の部分には、同じ符号を付してある。
本実施の形態において、運転制御部26は電動送風機7に通電する電力を制御する。また、目詰まり検知部27は、電動送風機7に通電される電力の電流値を検知することにより、電動送風機7の電動機に加わる負荷、すなわち、フィルタ9の目詰まり状態を検知する。さらに、除塵制御部25には、あらかじめフィルタ9の目詰まり状態に応じた固有振動数f1の複数のデータをテーブルとして記憶させておく。
[Embodiment 2]
FIG. 7 is a longitudinal cross-sectional view of the main part of the cleaner body from which a part of the electric vacuum cleaner according to
In the present embodiment, the
上記のような本実施の形態において、前述のように、電動送風機7を駆動して床用吸込み具33により塵埃等を含む空気を吸引し、集塵ボックス8からフィルタ9、バックアップフィルタ10で塵埃等が除去された清浄な空気を外部に排出する。
この間、目詰まり検知部27は、常時又は適宜、電動送風機7の電動機に加わる負荷を検知する。
In the present embodiment as described above, as described above, the
During this time, the clogging
掃除が終ったときは、目詰まり検知部27は、前記の電動送風機7の電動機の負荷状態に係る情報を除塵制御部25へ送り、除塵制御部25はこの情報に基づいて記憶したテーブルからこの目詰まりに対応したフィルタ9の固有振動数f1を算出する。そして、ソレノイド12の励磁コイル14に、上記固有振動数f1の整数倍、すなわち、f1×n又はその近傍の周波数のパルス電圧を印加する。
When cleaning is completed, the clogging
本実施の形態においても、実施の形態1の場合とほぼ同様の作用によりほぼ同様の効果を得ることができるが、さらに、目詰まり状態におけるフィルタ9の固有振動数f1の整数倍又はその近傍の周波数のパルス電圧をソレノイド12に印加するようにしたので、フィルタ9に付着した塵埃等をより確実に除去することができる。
Even in the present embodiment, substantially the same effect can be obtained by substantially the same operation as in the first embodiment, but further, an integer multiple of the natural frequency f 1 of the
[実施の形態3]
図8は本発明の実施の形態3に係る電気掃除機の一部を省略した掃除機本体の要部の縦断面図である。なお、実施の形態1,2と同様の構成又は同様の機能の場合には、同じ符号を付してある。
本実施の形態は、実施の形態2における除塵制御部25に、あらかじめフィルタ9の目詰まりしていない状態の固有振動数f0を設定しておくとともに、フィルタ9の目詰まり状態に対応した固有振動数fの複数のデータのテーブルを記憶させておく。
[Embodiment 3]
FIG. 8 is a longitudinal cross-sectional view of the main part of the cleaner body from which a part of the electric vacuum cleaner according to Embodiment 3 of the present invention is omitted. In addition, in the case of the structure similar to
In the present embodiment, the natural frequency f 0 when the
掃除が終ったときは、目詰まり検知部27は電動送風機7の電動機の負荷状態に係る情報を除塵制御部25に送り、除塵制御部25はこの情報に基いてテーブルから目詰まりに対応したフィルタ9の固有振動数f1を算出する。
そして、除塵制御部25は、目詰まりしていない状態のフィルタ9の固有振動数f0と、目詰まりした状態の固有振動数f1との平均値の整数倍、すなわち、(f0+f1)÷2×n又はその近傍の周波数のパルス電圧をソレノイド12の励磁コイル14に印加する。
本実施の形態の作用、効果は、実施の形態2の場合とほぼ同様である。
When cleaning is completed, the clogging
Then, the dust
The operation and effect of the present embodiment are almost the same as those of the second embodiment.
上記の説明では、図示の電気掃除機に本発明を実施した場合を示したが、これに限定するものではなく、他の構造の電気掃除機にも本発明を実施することができる。 In the above description, the case where the present invention is implemented in the illustrated vacuum cleaner is shown. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can also be implemented in vacuum cleaners having other structures.
1 掃除機本体、2 隔壁、4 集塵室、5 吸込み口、7 電動送風機、8 集塵ボックス、9 フィルタ、10 バックアップフィルタ、11 除塵装置、12 ソレノイド、14 励磁コイル、15 プランジャー、18 ストッパ、19a 前部防音ゴム、19b 後部防音ゴム、20 ブシュ、21 除塵子、25 除塵制御部、26 運転制御部、27 目詰まり検知部。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記除塵装置の駆動部による打撃又は振動の周期を、前記フィルタの固有振動数の2以上の整数倍としたことを特徴する電気掃除機。 A dust collection chamber provided on the upstream side of the interior, an electric blower installed via a partition wall on the downstream side of the dust collection chamber, a filter disposed on the upstream side of the partition wall, and hitting the filter from the downstream side Or having a vacuum cleaner body equipped with a dust removing device having a drive unit for removing dust attached to the filter by applying vibrations,
An electric vacuum cleaner characterized in that a period of striking or vibrating by the drive unit of the dust removing device is an integer multiple of 2 or more of the natural frequency of the filter.
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