JP5332969B2 - 電気掃除機 - Google Patents

Description

本発明は、電気掃除機内部の冷却構造に関する。

従来から、電動送風機の排気を利用して制御部である制御回路基板及び電源コード（コートリール）を冷却する構造として、モーターカバーと仕切り板とで排気風路を構成し、この風路内部に回路基板とこの回路基板に取付けられた放熱板を設け、更に、この排気風路の放熱板の下流で電源コードへの風路を分岐したものがある。
また、排気風路内部の回路基板を保護する為に、基板の排気風路側の表面をシートで覆うものがある（例えば、特許文献１）。

特開２００６−１６７３３５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の構成では、電動送風機の排気風路の内部に制御基板が設けられるので、電動送風機から排出されるカーボン等の微細塵が基板上に蓄積する恐れがあり、制御基板の寿命の短命化や、回路内部での短絡の恐れから信頼性が低下する。
また、排気風側の表面をシートで覆う構成も開示されているが、風路内部は気流が複雑であり、かつ、風圧が強いことから、シートの隙間からの微細塵の進入や基板面からシートが剥離する恐れがある。
更に、電源コードを冷却する排気は、放熱板の下流側で分岐した部分から導入することから、放熱板を冷却して温度が上昇した排気が、電源コードを冷却する為、電源コードを効率よく冷却することが難しい。

そこで本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、電動送風機内部の冷却性能を向上させる電気掃除機を提供することを目的とする。

上記の課題を解決する為には、本体と、この本体の外殻を構成する下ケースと、下ケースを覆う上ケースを有し、下ケースは、前側には塵埃を蓄積する塵埃室が形成され、後側には制御部と電源コードと電気送風機を搭載する電気送風機室が形成され、制御部は、印刷配線基板と該印刷配線基板に実装される電子部品と該電子部品の熱を放熱する放熱板を有し、周囲を基板カバーにより覆われており、放熱板の一部は、基板カバーに形成された開口を通して、基板カバーで覆われた空間の外部に露出しており、電動送風機は、少なくともファン部とモーター部と該モーター部を覆うモーターカバーを有し、該ファン部には空気を吸引する吸引口が開口し、該モーターカバーには吸引した空気を排気する第１の排気口と第２の排気口が開口し、第１の排気口から排出された排気は放熱板を冷却し、第２の排気口から排出された排気は電源コードを冷却するように電気掃除機の本体を構成する。

以上のように各部を構成すれば、制御部を構成する制御回路基板及び電源コードのいずれも効率よく冷却することができると共に、制御回路基板を電気送風機の排気に含まれるカーボン等の微細塵から隔離することが可能となる。

本体側面断面図 本体下ケース斜視図（左上後方からの斜視図） モーターカバーの組立状態断面図 本体上面図 電動送風機のユニットの組立状態斜視図（右上後方からの斜視図） 本体背面図 モーターカバーの斜視図（左下斜め方向から見た図） モーターカバーの斜視図（右斜め上方向から見た図） 円筒部と遮蔽板の関係を示す模式図 電気掃除機の全体図

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図１０を参照すると、電気掃除機Ｃは、本体１とホース５１と延長パイプ５２と床用吸引具５３から構成されている。
本体１の前側には、塵埃を本体１に案内する蛇腹状のホース５１がホース差込口に接続されている。このホース５１には、塵埃を本体１に案内する延長パイプ５２と結合部で結合接続されている
そして、延長パイプ５２の先端に形成された接続部には、被清掃面から直接塵埃を吸引する床ブラシ等を有する床用吸引具５３が着脱自在に取り付けられる。

次に、図１〜９を参照して、本体１の構成について説明する。
本体１の外郭は、合成樹脂により形成される下ケース７と上ケース８と蓋体６から成り、本体下ケース７の内部に各部が組み込まれた状態で、本体上ケース８と蓋体６が本体下ケース７を覆うように構成されている。
本体下ケース７には、内壁７ｃを設けて内部を仕切ることにより、前側に吸引した塵埃を集塵する集塵室２が形成され、後ろ側に吸引力を発生させる為の電動送風機３や制御部１１等を搭載する電動送風機室４が形成される。

集塵室２は、前後左右を下ケース７に形成された壁で囲まれており、前側の壁面には塵埃を取り込む為の取り込み口７ｈが開口し、後ろ側の集塵室２と電動送風機室４を隔てる内壁７ｃには、集塵室２で塵埃が取り除かれた空気が電動送風機室４へと流れる風路となる円形の開口部７ｉが形成されている。
尚、集塵室２には、吸引した空気と塵埃を分離し、塵埃を貯める為の除塵部２ａとして、サイクロン部や紙パックを取り付けて使用する。また、集塵室２に対して除塵部２ａを着脱するための開口部７ｋの上部は、蓋体６により開閉自在に覆われている。

次に、集塵室２と電動送風機室４とをつなぐ風路である開口部７ｉの電動送風機室４側の周縁には、電動送風機室４に突出する円筒部７ｊが形成されている。
そして、この円筒部７ｊの下側には、内壁７ｃの一部を後方に突出させることにより、後述する電動送風機３の前部に取付けられる前側防振材９を上方より受けて支持する防振支持体７ａが形成されている。

この防振支持体７ａは、上方からみた場合、左右の端部を残して、前方向に一部弓形に切り欠かれることにより凹部７ｂが形成されている。
これにより、防振支持体７ａの後端壁面７ｎの所定の部分が、円筒部７ｊの周縁７ｍより前側に入り込んだ位置関係となる。つまり、円筒部７ｊの下側と防振支持体７ａに囲まれた、空間が形成される。

次に、電動送風機室４には、電源コード１６ｂを収納するコードリール部１６と、掃除機の各種制御を行う制御部１１と、塵埃を吸引する為の吸引力を発生させる電動送風機３が設けられる。
コードリール部１６は、下ケース７に対して回転自在に軸支された巻取り部１６ａの外周に、電源コード１６ｂ巻回することで、電源コード１６ｂを収納するものであり、下ケース７の底部７ｇに設けられている。

そして、コードリール部１６の上部前側には、後述する電動送風機３の排気風を上方より取り込む排気取込口１６ｃが形成され、上部後ろ側には、取込んだ排気風をコードリール部１６の上方に向かって外部へ排出する排気排出口１６ｄが形成されている。
尚、排気取込口１６ｃは、掃除機を後方より見た場合、中心より左側で、後述する制御部１１と上下に重ならない位置に開口している。また、排気排出口１６ｄは、制御部１１より、後方に位置する。

次に、制御部１１は、印刷配線基板１１ａと、この印刷配線基板上に実装された電子部品と、この電子部品と接続されて電子部品から発生する熱を放熱するための放熱板１２から構成される。
この放熱板１２は、印刷配線基板１１ａの面に対して略垂直に設けられ、一辺に対して平行な向きで、一辺側に設けられている、また、先端部分を斜めにカットすることで斜面１２aが形成されている。
これは、後述する基板上カバー５ｃを基板下カバー１１ｂに組み付ける際、基板上カバー５ｃの開口部５ｆに放熱板１２を通す時に、引っかかり難くするためのものである。

そして、制御部１１は、コードリール部１６の上側に位置するように、基板下カバー１１ｂを介して下ケース７に取り付けられる。この時、放熱板１２は、本体の前後方向（つまり、電気掃除機の進行方向）に対して、平行な向きを向いており、掃除機を後方より見た場合、印刷配線基板１１ａの右端に位置する。
また、印刷配線基板１１ａの上側は、後述するモーターカバー５に一体に形成されている基板上カバー５ｃにより覆い、基板下カバーに形成された爪部１１ｃが基板上カバー５ｃに嵌合することで、制御部１１を保護するカバーを構成される。

尚、印刷配線基板１１ａが基板上カバー５ｃに覆われている状態では、放熱板１２は基板上カバー５ｃに形成された開口部５ｆを通して、基板上カバー５ｃ及び基板下カバー１１ｂに覆われた空間の外部に露出している。
この時、放熱板１２は、後述する電動送風機３の右側に位置するように、開口部５ｆ及び印刷配線基板１１ａ上の放熱板１２の位置が構成される。

次に、電動送風機３は、ファン部Ｆとモーター部Ｍとモーターカバー５から構成されており、モーター部の駆動力によりファン部を動作させることで、吸引力を発生させる。
このファン部Ｆは、電動送風機３の前側に位置し、吸引力により空気を吸引する吸引口３ａが、ファン部Ｆの前面、つまり電動送風機３の前面に開口している。

モーターカバー５は、使用時の防音性や難燃性を確保する為のものであり、モーター部Ｍを覆うように設けられている。尚、モーターカバー５は、ファン部Ｆを覆うものであっても良い。
また、モーターカバー５は有底の円筒形状であり、底部に凹部５ａが形成され、下側には上述した基板上カバー５ｃが下側に開口を向けた状態で、合成樹脂により一体成型で形成される。

次に、モーターカバー５の壁面には、モーターカバー５を下ケース７に取り付けた状態で、後方から見て右側の面と左側の面に、それぞれ右開口部５ｄ、左開口部５ｅが形成されている。
この左右開口部５ｄ、５ｅは、開口部３ａから電動送風機３内部に取り込んだ空気を排気するための開口である。
尚、右開口部５ｄは、放熱板１２が臨む開口部５ｆより、前側に位置している。

そして、左開口部５ｅからは、基板上カバー５の側方を通り下方向に延びる筒部５ｇが形成されている。
この筒部５ｇは、コードリール部１６に形成された排気取込口１６ｃと連通することで、基板上カバー５ｃ内部に排気が流入しないように、電動送風機３からの排気をモーターカバー５の左下方向に導き、コードリール１６の内部に電動送風機の排気を送る排気風路を形成する。

また、モーターカバー５の前方に開口する前側開口５ｈには、この開口５ｈの下部周縁から前方に突出した遮蔽壁５ｂが形成されている。この遮蔽壁５ｂは、外形が曲線形状（弓形）である。
尚、この筒部５ｇも遮蔽壁５ｂもモーターカバー５に一体成型されたものである。これにより、モーターカバー５にこれらの機能部品を一体成型してあるので、各部の位置関係を決めることができ、また、部品点数を低減することが可能となる。

このように構成されたモーターカバー５の内部には、まず、凹部５ａに電動送風機３の振動からの振動を抑える後側防振材１０が取り付けられ、この後側防振材１０に、前側開口５ｈから挿入された電動送風機３の後端が嵌合される。
そして、電動送風機３の前部には、その外周面３ｒと前面３ｓにまたがる断面形状がＬ字形であるリング状の前側防振材９が設けられる。

尚、上記のように、モーターカバー５に各部が組み付けられた状態のとき、遮蔽壁５ｂの前側先端位置と前側防振材９の前側端位置の関係は、遮蔽壁５ｂの先端と前側防振材９の先端が、側方からみて上下に重なっているか、遮蔽壁５ｂの先端が前側防振材９の先端より、前方に突出するように構成される。
また、本体搭載時に、遮蔽壁５ｂを下から見ると、遮蔽壁５ｂが前側防振材９の下側に位置する面９ａの一部を覆った状態となる。

以上のように、各部が搭載された下ケース７の上部を上ケース８で覆い、集塵部２ａを着脱する開口部７ｋを蓋体６で開閉自在に覆うことにより、本体１が構成される。
また、上ケース８の後部には、左右方向に広がる帯状の領域に、複数の開口を形成することにより、電動送風機３の排気を本体１の外部に排出する為の排気口１３が形成されている。尚、この排気口１３は、下ケース７の後部に形成しても良い。

次に、上記のように構成することで形成される電動送風機３からの排気風路について説明する。
図４を参照すると、電動送風機３は、後方から見て電動送風機室４の中心の位置に、搭載される。そして、モーターカバー５に右側に開口する右開口部５ｄから本体後部に位置する排気口１３に至る部分であって、下ケース７と上ケース８と基板上カバー５ｃに囲まれた空間に、排気風路１４が形成される。
また、この排気風路１４内には、本体の前後方向に対して平行な向きを向いた状態で、放熱板１２が位置している。

以上のように排気風路１４を形成することで、右開口部５ｄから排出された排気風は、放熱板１２の熱を冷却して、排気口１３から本体外部に排出される。
この時、排気風は、基板上カバー５ｃの上方を流れるので、制御部１１が直接排気風にさらされない。従って、排気風に混入する塵埃から制御部１１を保護した状態で、制御部１１に実装される電子部品の冷却を行うことが可能である。
また、放熱板１２は、排気風の流下方向と同じ、本体の前後方向に対して平行な向きで取り付けられているので、排気風の流れを大きく妨げることなく、冷却を行うことが可能である。

次に、図１，図７及び図８を参照すると、モーターカバー５に左側に開口する左開口部５ｅから、基板上カバー５の側方を通り下方向に延びる筒部５ｇが形成されている。
そして、この筒部５ｇの下側開口部と、コードリール部１６に形成された排気取込口１６ｃが連通するように、モーターカバー５が下ケース７に取付けられることで、電動送風機３の排気を直接コードリール部１６の内部に流下させる排気風路１５を形成している。
そして、コードリール部１６内部を流下した排気風は、排気排出口１６ｄよりコードリール部１６から電動送風機室４へ排出され、排気口１３から本体外部に排出される。

以上のように排気風路１５を形成することで、左開口部５ｄから排出された排気風は、直接コードリール部１６の内部へ流下させることができる。これにより、他の部位の冷却に用いていない排気風を電源コードの冷却に用いることが可能となり、電源コードの冷却効率を向上させることが可能となる。
また、排気風路１５は、制御部１１から隔絶して形成されているので、排気風による制御部１１の汚染を防止できる。

次に、本実施の形態において、モーターカバー６と基板上カバー５ｃは、一体成型により形成されている。このように構成することにより、部品点数を低減できる。
また、左右開口部５ｄ、５ｅ近傍や放熱板１２を臨ませる開口部５ｆ近傍や制御部１１の電子部品近傍等、モーターカバー６の各部に、温度が異なる部位があっても、モーターカバー６が１つの部品で構成されているので、熱伝導によりモーターカバー６全体的に温度を均一に近づけることが可能である。
これにより、モーターカバー６の熱変形を防止することが可能となる。

１ 掃除機本体、 ２ 集塵室、 ３ 電動送風機、４ 電動送風機室、５ モーターカバー体、 ５ａ 電動送風機の後側防振材収容凹部、 ５ｂ 遮蔽壁、 ５ｃ 制御基板カバー、 ５ｄ 側壁切り欠き孔、 ５ｅ 排気用孔、 ５ｆ 囲い孔、 ６ 蓋体、
７ 本体下ケース、７ａ 防振材支持体、７ｂ 切り欠き部、 ７ｃ 内壁、
８ 本体上ケース、 ９ 電動送風機の前側防振材、１０ 電動送風機の後側防振材、
１１ 制御基板、 １２ 放熱板、 １２ａ 斜面、 １３ 本体排気口、
１６ 電源コードリール、１６ａ 電源コード、５１ ホース、 ５２ 延長パイプ、 ５３ 吸い込み口体

Claims (3)

1. 本体と、
   該本体の外殻を構成する下ケースと、該下ケースを覆う上ケースを有し、
   前記下ケースは、前側には塵埃を蓄積する塵埃室が形成され、後側には制御部と電源コードと電気送風機を搭載する電気送風機室が形成され、
   前記制御部は、印刷配線基板と該印刷配線基板に実装される電子部品と該電子部品の熱を放熱する放熱板を有し、周囲を基板カバーにより覆われており、
   前記放熱板の一部は、前記基板カバーに形成された開口を通して、該基板カバーで覆われた空間の外部に露出しており、
   前記電動送風機は、少なくともファン部とモーター部と該モーター部を覆うモーターカバーを有し、該ファン部には空気を吸引する吸引口が開口し、該モーターカバーには吸引した空気を排気する第１の排気口と第２の排気口が開口し、
   前記第１の排気口から排出された排気は前記放熱板を冷却し、前記第２の排気口から排出された排気は前記電源コードを冷却することを特徴とする電気掃除機。
2. 前記基板カバーは、前記制御部を上方から覆う基板上カバーと下方から覆う基板下カバーから成り、前記モーターカバーと前記基板上カバーは一体成型により形成されたことを特徴とする請求項１に記載の電気掃除機。
3. 前記放射板は、前記第１の排気口から排出された排気の流下方向に対して平行な向きとなるように配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の電気掃除機。

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