JP5184297B2

JP5184297B2 - 電気掃除機

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Publication number: JP5184297B2
Application number: JP2008272058A
Authority: JP
Inventors: 康弘岡
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2008-10-22
Filing date: 2008-10-22
Publication date: 2013-04-17
Anticipated expiration: 2028-10-22
Also published as: JP2010099183A

Description

本発明は、例えばキャニスタ型またはアップライト型等の電気掃除機に関する。

従来、電気掃除機としては、特許第４１４６３５１号公報（特許文献１）に記載されたものが知られている。

この電気掃除機は、両側に車輪を有する掃除機本体を備えている。上記掃除機本体は、外部の塵埃を空気と共に吸い込む電動送風機と、この電動送風機の上流側に配置されたサイクロン集塵機とを搭載する。

上記サイクロン集塵機内には塵埃および空気が流入するが、この空気はサイクロン集塵機内を旋回して塵埃と遠心分離される。これにより、上記塵埃がサイクロン集塵機内に残る一方、空気がサイクロン集塵機外に出る。

また、上記サイクロン集塵機は空気通路を介して電動送風機に接続されており、塵埃と遠心分離された空気がその空気通路内を電動送風機に向かって流れる。

このような従来の電気掃除機では、空気通路内を高速の空気がサイクロン集塵機から電動送風機に向かって流れるため、空気通路から騒音が発生するという問題があった。
特許第４１４６３５１号公報（図２）

そこで、本発明の課題は、サイクロン集塵機を出て電動送風機に向かう空気によって生じる騒音を低減できる電気掃除機を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の電気掃除機は、
吸引力を生み出す電動送風機と、
上記電動送風機の吸引力により吸い込んだ空気を旋回させ、その空気と塵埃を遠心分離するサイクロン集塵機と、
上記サイクロン集塵機と上記電動送風機との間に配置され、上記サイクロン集塵機から上記電動送風機へ向かって空気が流れる空気通路と
を備え、
上記空気通路は、
上記電動送風機に向かう空気のうち比較的高速の空気が流れる高速領域を形成する高速領域形成手段と、
上記高速領域を取り囲むと共に、上記電動送風機に向かう空気のうち比較的低速の空気が流れる低速領域を形成する低速領域形成手段と
を有し、
上記高速領域形成手段および上記低速領域形成手段は、上記高速領域と上記低速領域とを仕切る仕切板を共有し、
上記低速領域の流路断面積は、上記サイクロン集塵機側から上記電動送風機側に進むにつれて徐々に小さくなることを特徴としている。

上記構成の電気掃除機によれば、上記電動送風機の吸引力によって、サイクロン集塵機内に空気が吸い込まれる。この空気は、サイクロン集塵機内で塵埃と分離された後、空気通路を介して電動送風機に吸い込まれる。この空気通路には、高速領域形成手段によって高速領域が形成されていると共に、低速領域形成手段によって低速領域を形成されている。そして、上記電動送風機に向かう空気のうち、比較的高速の空気が高速領域を流れる一方、比較的低速の空気が低速領域を流れる。

このように、上記比較的高速の空気が高速領域を流れるが、この高速領域は低速領域に取り囲まれているので、高速領域で生じる音を低速領域で減衰することができる。

したがって、上記サイクロン集塵機を出て電動送風機に向かう空気によって生じる騒音を低減できる。

また、上記高速領域形成手段および低速領域形成手段が共有する仕切板が、高速領域と低速領域とを仕切るので、高速領域から低速領域に伝わる音を仕切板で低減できる。
また、上記低速領域の流路断面積はサイクロン集塵機側から電動送風機側に進むにつれて徐々に小さくなるので、抵抗損失を少なくでき、かつ、騒音を小さくすることができる。

一実施形態の電気掃除機では、
上記低速領域形成手段は、上記電動送風機に向かう空気の流れの抵抗となる抵抗体を含み、
上記抵抗体は多孔質部材である。

上記実施形態の電気掃除機によれば、上記抵抗体は電動送風機に向かう空気の流れの抵抗となるので、その空気の速度を確実に低減できる。

また、上記抵抗体は多孔質部材であるので、複雑な構造を空気流路に形成することなく、低速領域の空気の速度を下げることができる。

さらに、上記多孔質部材で音を減衰して騒音を低減できる。

一実施形態の電気掃除機では、
上記高速領域形成手段および上記低速領域形成手段は、大径の貫通穴の周りに複数の小径の貫通穴を有する板部材により構成されている。

上記実施形態の電気掃除機によれば、上記板部材の大径の貫通穴が高速領域形成手段となり、その大径の貫通穴の周りの複数の小径の貫通穴が低速領域形成手段となる。したがって、簡単安価な構成で高速領域形成手段および低速領域形成手段を構成できる。

本発明の電気掃除機によれば、低速領域形成手段が、高速領域を取り囲む領域となるように低速領域を形成することによって、高速領域で生じる音を低速領域で減衰できるので、サイクロン集塵機を出て電動送風機に向かう空気によって生じる騒音を低減できる。

以下、本発明の電気掃除機を図示の実施の形態により詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態の電気掃除機の掃除機本体１の概略断面図である。

上記電気掃除機の掃除機本体１は、電動送風機２を内蔵し、前側の端面に吸込口５および把手２０が設けられている。吸込口５には、図示しないサクションホースの一方の端部が連結される。また、掃除機本体１は、床などの上を移動するための前輪６および後輪７と、着脱可能なサイクロン集塵機３とを備える。

上記サイクロン集塵機３は、掃除機本体１の外殻の一部をなす上蓋８と、この上蓋８の下端部に着脱可能に取り付けられる有底筒状のダストカップ９とを有する。また、サイクロン集塵機３には２つの開口部が設けられている。その２つの開口部うち、一方はダストカップ９の前部に設けれられた流入口１０であり、他方は上蓋８の後部に設けられた流出口１９である。このようなサイクロン集塵機３を掃除機本体１に取り付けると、流入口１０は、吸込口５に設けられた第１シール部材２１により吸込口５と気密に連通する。

上記ダストカップ９内には、電動送風機２の駆動により、流入口１０から空気が流入する。この空気はダストカップ９内で高速旋回し、空気から塵埃が遠心分離される。また、ダストカップ９の上部の開口部内には中蓋１１が嵌合している。中蓋１１の中心部には開口部があり、この開口部に排気筒１２の上端が接続されている。

上記排気筒１２は下端および上端が開口し、周壁の大部分が、ナイロン等の合成繊維で織った細かいメッシュからなっている。塵埃と遠心分離された空気は、そのメッシュを通過し、排気筒１２内を上方に向かって流れる。また、排気筒１２の下端には、連結部材１３を介してゴミミキサー１４が連結されている。

上記ゴミミキサー１４は、筒部１５と、この筒部１５の外周面に螺旋状に設けられた翼部１６とを有する。筒部１５内の空間は排気筒１２内の空間と連通し、筒部１５の下端がダストカップ９の内側の底面に接触する。

上記中蓋１１上にはフィルタユニット１７が配置されている。フィルタユニット１７は、プリーツ加工が施されたＨＥＰＡ（High Efficiency Particulate Air）フィルター１８を搭載する。排気筒１２内を上方に流れる空気は、そのＨＥＰＡフィルター１８を通過した後、フィルタユニット１７と上蓋８との間の空間に入って、流出口１９から空気通路４へ流入する。

上記電動送風機２は、空気通路４内の空気を吸い込み、接続口２２に向けて吹き出す。この吹き出された空気は、排気通路２３を流れて、掃除機本体１の後端面に設けられた複数の排気口２４から掃除機本体１外へ排出される。

図２は、上記空気通路４の概略断面図である。

上記空気通路４は、ダクト部２５と、このダクト部２５内に配置された筒状のリブ２６とを有する。リブ２６は、図示しない複数の連結棒でダクト部２５の内壁に連結支持されている。なお、リブ２６の内側の領域が高速領域の一例であり、リブ２６の外周面とダクト部２５の内周面との間の領域が低速領域の一例である。また、リブ２６は仕切板の一例であり、
上記ダクト部２５およびリブ２６は、ダクト部２５の内周面とリブ２６の外周面と間の流路断面積がサイクロン集塵機３側から電動送風機２側に進むにつれて徐々に小さくなるように形成されている。より詳しくは、ダクト部２５の内周面は、下流側に進むにつれてリブ２６の中心軸に近づくように傾斜して形成されている。一方、リブ２６の外周面は、下流側に進むにつれてリブ２６の中心軸から離れるように傾斜して形成されている。また、上記ダクト部２５の上部側の端部には第２シール部材２８が取り付けられている。これにより、サイクロン集塵機３を掃除機本体１に取り付けると、サイクロン集塵機３の流出口１９が空気通路４と気密に連通する。

また、上記ダクト部２５内には、リブ２６を取り囲むように環状のフィルタ２７が配置されている。フィルタ２７は、例えば発泡ウレタンなどの多孔質部材からなる。なお、フィルタ２７は抵抗体の一例である。

このように、上記リブ２６およびフィルタ２７がダクト部２５内にあることによって、図２を模式化した図３に示すように、高速空気がリブ２６内の空間を流れる。一方、その高速空気よりも流速が遅い低速空気は、リブ２６の外周面とダクト部２５の内周面との間の空間を流れる。つまり、リブ２６の内側の領域は高速空気が流れる高速領域となると共に、リブ２６の周囲の領域は低速空気が流れる低速領域となる。

したがって、上記高速領域で生じる音を、その高速領域を取り囲む低速領域で減衰できる。

その結果、上記サイクロン集塵機３を出て電動送風機２に向かう空気によって生じる騒音を低減できる。

これに対して、図４に示すように、ダクト部２５内にリブ２６およびフィルタ２７を配置しないと、高速空気がダクト部２５内の全域にわたって流れることになる。

その結果、上記高速空気によって生じた音は減衰されることなくダクト部２５に直接伝わるので、ダクト部２５から大きな騒音が聞こえてしまう。

また、上記実施形態では、リブ２６が高速領域と低速領域とを仕切るので、高速領域から低速領域に伝わる音をリブ２６で低減できる。

また、上記フィルタ２７は、電動送風機２に向かう空気の流れの抵抗となるので、その空気の速度を確実に減速できる。

また、上記フィルタ２７をリブ２６の周囲に配置するので、リブ２６の周囲に複雑な構造を形成しなくても、リブ２６の周囲を通過する空気の速度を減速できる。

さらに、上記フィルタ２７で音を減衰して騒音を低減できる。

また、上記低速領域の流路断面積はサイクロン集塵機３側から電動送風機２側に進むにつれて徐々に小さくなるので、抵抗損失を少なくでき、かつ、騒音を小さくすることができる。

図５は、比較例の掃除機本体１０１の概略断面図である。また、図５において、図１に示した上記実施形態の構成部と同一構成部は、図１における構成部と同一参照番号を付して説明を省略する。

上記比較例の掃除機本体１０１は、サイクロン集塵機３と電動送風機２との間に空気通路１０４を備えている点のみが、掃除機本体１とは異なる。

図６に示すように、上記空気通路１０４はダクト部２５と同形状のダクト部のみからなっている。つまり、空気通路１０４は上記実施形態のリブ２６およびフィルタ２７を有していない。

このような比較例の掃除機本体１０１の空気通路４の騒音値レベルを１０ｄｂとした場合、図７〜図９に示すように、上記実施形態の掃除機本体１の空気通路４の騒音値レベルは、フィルタ２７の通気性、幅および厚みを変更しても、１０ｄｂよりも低い値となった。

より詳しくは、図７のデータは、異なる通気性のフィルタ２７をリブ２６の周囲に配置し、空気通路４の騒音値レベルを測定したものである。この測定においては、ダクト部２５の形状は図２に示す形状に固定し、フィルタ２７の幅および厚みは１０ｍｍに固定した。

ここで、上記フィルタ２７の幅とは、図２のＷで示す幅を指し、リブ２６の周囲を流れる空気の流れに対して略垂直な方向の長さに相当する。また、フィルタ２７の厚みとは、図２のＤで示す厚みを指し、リブ２６の周囲を流れる空気の流れに対して略平行な方向の長さに相当する。

上記フィルタ２７の通気性は、図７に示すように、８０ｇ／ｃｍ^３〜１００ｇ／ｃｍ^３の範囲内であると、騒音値レベルの低減効果がひときわ大きくなるので好ましい。

図８のデータは、異なる幅のフィルタ２７をリブ２６の周囲に配置し、空気通路４の騒音値レベルを測定したものである。この測定においては、ダクト部２５の形状は図２に示す形状に固定し、フィルタ２７の通気性は８０ｇ／ｃｍ^３に固定し、フィルタ２７の厚みは１０ｍｍに固定した。

上記フィルタ２７の幅は、図８に示すように、８ｍｍ〜１３ｍｍの範囲内であると、騒音値レベルが非常に小さくなるので好ましい。

図９のデータは、異なる厚みのフィルタ２７をリブ２６の周囲に配置し、空気通路４の騒音値レベルを測定したものである。この測定においては、ダクト部２５の形状は図２に示す形状に固定し、フィルタ２７の通気性は８０ｇ／ｃｍ^３に固定し、フィルタ２７の幅は１０ｍｍに固定した。

上記フィルタ２７の厚みは、図９に示すように、６ｍｍ〜１６ｍｍの範囲内であると、騒音値レベルが上記比較例の騒音値レベルから大きく下がるので好ましい。

上記実施形態では、リブ２６の周囲にフィルタ２７を配置したが、電動送風機２に向かう空気の流れの抵抗となるものであれば、フィルタ２７の代わりに配置してもよい。

上記実施形態において、ダクト部２５内のリブ２６およびフィルタ２７の下流側に、ユーザの指が入るのを防ぐメッシュを配置してもよい。このメッシュとしては、フィルタ２７の気孔の径よりも大きな編み目を有することが好ましい。つまり、ダクト部２５内の空気の流れに対して大きな抵抗とならないメッシュであるのが良い。

また、上記実施形態では、サイクロン集塵機３と電動送風機２との間に、筒状のリブ２６および環状のフィルタ２７を有する空気通路４を配置していたが、図１０に示すように、ダクト部２５内に環状のフィルタ２７のみを有する空気通路２０４を配置してもよい。この場合、上記フィルタ２７が配置されている領域が低速領域となり、フィルタ２７の径方向内側の領域が高速領域となる。したがって、上記実施形態に比べて、リブ２６を設けない分、簡単に製造できると共に、製造コストを低減できる。

あるいは、サイクロン集塵機３と電動送風機２との間に、図１１に示す空気通路３０４を配置してもよい。

上記空気通路３０４は、ダクト部３２５と、このダクト部３２５の内周面から内方に張り出した環状の板部３２９とを有する。なお、板部３２９は板部材の一例である。

上記板部３２９は、大径の貫通穴３３１と、この貫通穴３３１の周りに複数の小径の貫通穴３３０を有する。

このような空気通路３０４では、板部３２９の大径の貫通穴３３１が高速領域形成手段の一例となり、その大径の貫通穴３３１の周りの複数の小径の貫通穴３３０が低速領域形成手段の一例となる。

したがって、簡単安価な構成で高速領域形成手段および低速領域形成手段の一例を構成できる。

図１０および図１１に示す構成によっても、サイクロン集塵機３を出て電動送風機２に向かう空気によって生じる騒音の低減効果が得られる。

また、図１０または図１１に示す構成においても、フィルタ２７または板部３２９の下流側に、ユーザの指が入るのを防ぐ上記メッシュを配置してもよい。

本発明は、上記実施形態のように、キャニスタ型電気掃除機に適用できることは勿論、アップライト型またはスティック型の電気掃除機であっても、サイクロン集塵機と電動送風機との間に配置される空気通路を備えるものであれば、適用できる。

すなわち、本発明を適用できる電気掃除機はキャニスタ型に限定されず、例えばアップライト型またはスティック型などであってもよい。

図１は本発明の一実施形態の電気掃除機の掃除機本体の概略断面図である。図２は本発明の一実施形態の空気通路の概略断面図である。図３は図２の模式図である。図４は比較例の空気通路の模式図である。図５は比較例の掃除機本体の概略断面図である。図６は比較例の空気通路の概略断面図である。図７はフィルタの通気性と騒音値レベルとの関係を示すグラフである。図８はフィルタの幅と騒音値レベルとの関係を示すグラフである。図９はフィルタの厚みと騒音値レベルとの関係を示すグラフである。図１０は本発明の他の実施形態の空気通路の概略断面図である。図１１は本発明の他の実施形態の空気通路の概略断面図である。

１掃除機本体
２電動送風機
３サイクロン集塵機
４，２０４，３０４空気通路
２６リブ
２７フィルタ
３２９板部
３３０貫通穴

Claims

吸引力を生み出す電動送風機と、
上記電動送風機の吸引力により吸い込んだ空気を旋回させ、その空気と塵埃を遠心分離するサイクロン集塵機と、
上記サイクロン集塵機と上記電動送風機との間に配置され、上記サイクロン集塵機から上記電動送風機へ向かって空気が流れる空気通路と
を備え、
上記空気通路は、
上記電動送風機に向かう空気のうち比較的高速の空気が流れる高速領域を形成する高速領域形成手段と、
上記高速領域を取り囲むと共に、上記電動送風機に向かう空気のうち比較的低速の空気が流れる低速領域を形成する低速領域形成手段と
を有し、
上記高速領域形成手段および上記低速領域形成手段は、上記高速領域と上記低速領域とを仕切る仕切板を共有し、
上記低速領域の流路断面積は、上記サイクロン集塵機側から上記電動送風機側に進むにつれて徐々に小さくなることを特徴とする電気掃除機。
請求項１に記載の電気掃除機において、
上記低速領域形成手段は、上記電動送風機に向かう空気の流れの抵抗となる抵抗体を含み、
上記抵抗体は多孔質部材であることを特徴とする電気掃除機。
請求項１に記載の電気掃除機において、
上記高速領域形成手段および上記低速領域形成手段は、大径の貫通穴の周りに複数の小径の貫通穴を有する板部材により構成されていることを特徴とする電気掃除機。