JP5556253B2 - 空気噴射装置及びそれを用いた電気掃除機 - Google Patents

Description

本発明は、空気を噴射することにより塵埃を吹き飛ばす空気噴射装置及びそれを用いた電気掃除機に関するものである。

塵埃を吹き飛ばす機能（以下、ブロアー機能と称す）を備えた従来の技術の代表例は電気掃除機の排気をブロアーに利用した形態が挙げられる。以下に従来の技術として、ここではブロアー機能を備えた電気掃除機を図３〜５を用いて説明する。

図３において、５０は電気掃除機本体で電動送風機５７、集塵室５８を内蔵している。５１は接続口で、集塵室５８に連通すると共に、ホース５３の一端に配した接続パイプ５２が接続される。吸込口体５６は、ホース５３の他端に配した手元操作部５４もしくは延長管５５を介して集塵室５８と連通接続される。

図４、５において、５０は電気掃除機本体で、接続口５１はホース５３の一端に配した接続パイプ５２を介してホース５３を連通接続できる構成となっている。５９は電動送風機支持壁であり、上下２分割構成をとることで電動送風機５７の後端を軟質ゴム６０を介して挟持する。６１は電動送風機５７から排出される気流６２を電気掃除機本体５０の外部へ排出する排気口であり、電動送風機５７と排気口６１を連通する排気通路６３は電動送風機支持壁５９と隔離壁６４とで閉ざされた空間を形成する。さらに、６５は回動軸６６により開閉自在な開閉蓋体であり、開閉蓋体６５の凸部６７は接続パイプ５２を連通接続できる構成となっている連結口６８にはまり込む構成をとると共に接続パイプ５２を連通接続した際には電動送風機支持壁５９と当接し排気通路６３を遮断する構成をとっている。

上記構成において、図４に示すように、通常使用時には接続口５１から吸引された気流６２は電動送風機５７から排気通路６３を経て排気口６１から排出される。なお、この時開閉蓋体６５は閉じた状態にあり、開閉蓋体６５の凸部６７が連結口６８にはまり込むことで外部からの空気の流入を防止している。

一方、図５に示すように、ブロアー使用時に接続パイプ５２を連結口６８に連通接続すれば開閉蓋体６５が回動し電動送風機支持壁５９と当接する位置で停止することで排気通路６３を遮断するため、接続口５１から吸引された気流６２は電動送風機５７から排気通路６３を途中まで経て連結口６８さらにはホース５３や延長管５５を経て外部へ噴射される。

また、特許文献１のようにホース５３は通常使用のように掃除機本体５０に接続して、ホース５３の他端にある手元操作部５４の先あるいは延長管５５に接続して吸気を利用して吸引ファンを回転させ、その動力で噴射ファンをまわすことで、別の空気取り入れ口から吸入した空気を噴射させるものが提案されていた。

一方、集塵性能を高めるために、吸込口体５６内でマイナス電荷を発生させるものが提案されている。電気的にマイナス電荷を発生させるものや、例えば特許文献２のように、集塵するためのブラシの回転を利用してマイナス電荷を発生させ、帯電している塵埃をより効率よく集塵させるものが知られている。

特開２０００−２１７７４６号公報 特開２００４−３３７５０１号公報

しかしながら、従来例の様な電気掃除機の排気をブロアーに利用した形態では、実際はクリーンな排気であっても、塵埃を吸引した排気を利用するという面で、不衛生なイメージを抱かれたり、従来例の様な塵埃の吸引に使用しているホースや延長管等を利用する形態の物では、経路に付着した微量な塵埃が噴出する恐れがあるなど、衛生面で懸念されて利用機会が減り、近年はこの形態でのブロアー機能付の電気掃除機は少なくなっている。

また、特許文献１のように単にブロアーするだけでは、塵が舞い散ってしまい、近年の気密性の高い住宅状況では、単に塵を拡散するだけで、かえって使いづらい機能ともなっている。

一方、吸引だけでは負圧が対象に作用するまで、吸引口（以下ノズル）を近接させる必要があり、近接させると、対象が吸い付いついて破損したり、傾いたり、吸込んでしまったりする事があり、掃除し難いケースも存在する。例えば造花などの吸引では壊れてしまう置物、ノズルで直接触ると傾いてしまう壁掛けの額や時計、ノズルが届き辛い照明の傘や天井などの高所、家具間や壁との隙間、直接電気掃除機の汚れたノズルを触れさせたくない手で触る物（電話やＦＡＸ）などである。これらの場所ではブロアー機能が有効であり、さらに、その舞い上がる塵埃をすぐ吸引できるものが望ましい。

さらに、今までに提案されている集塵性能の向上を目的としてマイナス電荷を利用する吸込口体については、その内部は負圧状態で掃除機本体内への吸引が行われているので、すぐにマイナス電荷ごと吸引される構成になっており、吸込口体を被掃除面に密着させなければその効果を十分に得られず、近接させにくい掃除面には有効ではないという課題がった。

本発明は、以上のような従来の課題を解決しようとするものであって、電気掃除機等の吸引発生装置の形態に左右されず、衛生的なブロアー機能とブロアーで吹き飛ばした塵を回収することが出来、さらにそのブロアーにマイナス電荷を含ませることで、より集塵性能と使用性を向上させる空気噴射装置及びそれを用いた電気掃除機を提供することを目的としている。

本発明は上記課題を解決するため、吸引口を有する吸気管と連通し吸引力が作用する吸引室と、噴射口を有する噴射管と連通する噴射室と、前記吸引室に配され吸引力により動作する吸引ファンと、前記噴射室に配され噴射力を発生する噴射ファンと、両端に前記吸引ファンと前記噴射ファンとを保持する回転軸からなる動力伝達手段と、前記噴射室内に設けたイオン発生器と、を備え、前記動力伝達手段は、前記吸引ファンの動力を前記噴射ファンへ伝達し、前記イオン発生器は、帯電順位が正側と負側に異なる材質のブラシとイオン発生体とからなり、前記ブラシは前記噴射ファンに取り付けられ、その回転によって前記イオン発生体と摩擦することでマイナス電荷を発生し、前記吸気管は、前記噴射管より短く設定し、前記噴射口の後方に前記吸引口が位置するようにしたものである。

本発明の空気噴射装置及びそれを用いた電気掃除機によれば、吸引室に吸引力が作用することで噴射口からマイナス電荷を含ませた空気を噴射するもので、電気掃除機等の吸引発生装置の形態に左右されず、衛生的なブロアー機能をもち、マイナス電荷を含ませることでより効率的に塵を吹き飛ばして即回収することが出来る集塵性能と使い勝手を向上させた空気噴射装置及びそれを用いた電気掃除機を提供することが可能となる。

本発明の実施形態を示す空気噴射装置の略断面図 同空気噴射装置の噴射ファンとイオン発生体の略拡大図 従来例を示す電気掃除機の全体図 同電気掃除機の通常使用時の横断面図 同電気掃除機のブロアー機能使用時の横断面図

第１の発明は、吸引口を有する吸気管と連通し吸引力が作用する吸引室と、噴射口を有する噴射管と連通する噴射室と、前記吸引室に配され吸引力により動作する吸引ファンと、前記噴射室に配され噴射力を発生する噴射ファンと、両端に前記吸引ファンと前記噴射ファンとを保持する回転軸からなる動力伝達手段と、前記噴射室内に設けたイオン発生器と、を備え、前記動力伝達手段は、前記吸引ファンの動力を前記噴射ファンへ伝達し、前記イオン発生器は、帯電順位が正側と負側に異なる材質のブラシとイオン発生体とからなり、前記ブラシは前記噴射ファンに取り付けられ、その回転によって前記イオン発生体と摩擦することでマイナス電荷を発生し、前記吸気管は、前記噴射管より短く設定し、前記噴射口の後方に前記吸引口が位置するようにしたものである。
これにより、吸引室に吸引力が作用することで吸引ファンが回転し、動力伝達手段を介して噴射ファンへ回転を伝達し、前記噴射ファンの回転によって取り込まれた空気にマイナス電荷を含ませて噴射口より噴射するもので、電気掃除機等の吸引発生装置の形態に左右されず、衛生的なブロアー機能をもつので、吸込口を直接つけにくい場所であっても、またマイナス電荷を含ませることで従来帯電していて取りにくかった塵に対してもより効率的に吹き飛ばせ、即回収することが出来るため、集塵性能と使い勝手の双方を向上させる
ことができる。
また、噴射ファンに取り付けられた前記ブラシが、その回転によって前記イオン発生体と摩擦することでマイナス電荷を発生させるよう構成されたもので、特に電気的な接続も必要とせず、マイナス電荷を発生させることができ、ブロアー機能とマイナス電荷による集塵性能と使い勝手を向上させることができる。

第２の発明は、イオン発生器は、帯電順位が正側と負側に異なる材質のブラシとイオン発生体とからなり、噴射ファンに取り付けられた前記ブラシが、その回転によって前記イオン発生体と摩擦することでマイナス電荷を発生させるよう構成されたもので、特に電気的な接続も必要とせず、マイナス電荷を発生させることができ、ブロアー機能とマイナス電荷による集塵性能と使い勝手を向上させることができる。

第３の発明は、塵埃吸引用の電動送風機と、塵埃を捕集する集塵室と、前記集塵室に連通すると共にホースを備え、空気噴射装置を前記ホースに着脱自在に装備した電気掃除機とすることで、通常の掃除を行いながら、必要な際に空気噴射装置を装着する便利な電気掃除機を提供できる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
以下本発明の実施の形態を、図１及び図２を用いて説明する。図１は本発明の第１の実施の形態における空気噴射装置１の内部構成を略断面図で示したものであり、図２はその一部分を角度を変えて拡大した略断面図である。

空気噴射装置１は、吸引口２を有した垂直方向に９０度回転可能の吸引管３と排出口４とを連通し、内部に吸引ファン５を装備した吸引室６が設けられている。また噴射口７を有し垂直方向に９０度回転可能な噴射管８と第２の吸引口９を連通し、内部に噴射ファン１０を装備した噴射室１１が設けられている。

吸引室６の底面には、噴射室１１と回転自在に連結保持した連結部１２が設けられ、その内部に、連結部１２に固定された軸受１３と、両端に吸引ファン５と噴射ファン１０を保持した動力伝達手段である回転軸１４が、軸受１３で回転自在に保持されている。

また、吸引ファン５と噴射ファン１０は、シロッコ形のファンで形成し、排出口４は吸引室６上の吸引ファン５の回転中心部に、第２の吸引口９は噴射室１１上の噴射ファン１０の回転中心部に、それぞれ連結部１２とは反対側の面に開口して配している。

ここで、吸引口２を具した吸気管３は、噴射口７を具した噴射管８より短くしており、同方向に揃えた場合に、噴射口７の後方に吸引口２が位置することとなる。

また、噴出ファン１５に少なくとも１つ以上配列された帯電列表からプラス側に帯電しやすい材質からなるブラシ１６が設けられ、またブラシ１６と帯電順位の異なるマイナス側に帯電してマイナス電荷を放出する材料で構成されたイオン発生体１５がブラシ１６に接するように設けられている。また、イオン量調整手段１７は、ツマミをまわすと駆動ワイヤ１８が連動して動き、もう一方に接続されたイオン発生体１５の位置が動く。この調整により、ブラシ１６とイオン発生体１５の相対的な距離が変化する構成となっている。なお、ここではイオン発生体１５を移動させたが、ブラシ１６が動くように構成しても良い。

上記構成において、次に動作を説明する。吸引室６の排出口４を電気掃除機などの吸引作用を生み出すことができる物体と連通接続されたホースもしくは延長管に連通接続する。すると排出口４から空気が吸引されることで、図１の矢印で示したように、吸引口２より空気が吸引室６へ流入し、吸引ファン５を回転させる。吸引ファン５の回転力は、軸受１３で保持された回転軸１４を介して噴射ファン１０を回転させ、噴射ファン１０が回転することで、第２の吸引口９より空気が噴射室１１内に吸引されて圧縮されて、噴射管８の噴射口７より勢い良く外部に噴射される。噴射された空気は、対象物に堆積した塵や埃を吹き飛ばし、吹き飛ばされた塵や埃は、その場で舞上がり、噴射口７の後方の吸引口２より周辺の空気と一緒に吸引され回収される。

このとき、図２に示すように、噴射ファン１０の回転によりブラシ１６も回転し、イオン発生体１５を摩擦し、イオン発生体１５がマイナス側に帯電して、マイナス電荷を放出する。放出されたマイナス電荷は、噴射ファン１０によって第２の吸引口から取り込まれた空気とともに噴射管８を通って噴射口７から放出されていく。放出されたマイナス電荷が被掃除面の表面上の塵埃に吸着し、その塵埃は噴射された空気によって舞い上げられ、さらに吸引風によって吸気口２から吸引される。マイナス電荷によって、塵埃がより舞い上げられやすくなるので、集塵性能を上げることができる。

また、従来の床用吸込口体内部でマイナス電荷を発生する構造のものと異なり、発生部が吸引部分でなく噴射室内であるので、発生したマイナス電荷はより効率的に被掃除面に向かって噴射されることから、比較的小規模な発生体で構成でき、空気噴射装置全体の構成をコンパクトにできる。

また、イオン量調整手段１７を構成するツマミをまわすことで、駆動ワイヤ１８を介してイオン発生体１５の位置が調整でき、ブラシ１６との掛かりしろが調整され、摩擦を減らすことで帯電量及び発生するマイナス電荷の量を調整でき、最終的には完全に離れることで、マイナス電荷の発生を無くすこともできる。マイナス電荷による効果よりも、より噴射量を重視したい場合など使用者の目的により簡易な構成で、その調整を行うことができるので、より使い勝手も向上する。

これらの作用から、吸引作用を発生させる装置であればその種類は問わず排出口４と吸引発生装置との接続さえすれば、吸引作用を噴射作用に変換でき、噴射で吹き飛ばした塵や埃も回収するとともに、マイナス電荷を発生させて、より集塵性能を向上させる極めて使い勝手が良く衛生的な噴射装置を提供できる。

また吸引だけの掃除では、ノズルを近接させる必要があり、対象が吸い付いついて破損したり、傾いたり吸込んでしまったりし、吸引力の微調整は使い手側では難しい部分を、ブロアーだと離れた場所から作用して、使い手側が対象の塵や埃のみを吹き飛ばす位置までの距離を調整することが出来、舞上がった塵や埃を周辺の空気と一緒に吸引出来るので、対象に近接しなくても簡単に掃除できるようになるが、マイナス電荷の発生分を効率的に使用するとともにその量も簡単に調整でき、掃除の効率も上げることができる。

以上のように、本発明にかかる空気噴射装置及びそれを用いた電気掃除機は、吸引室に吸引力の作用で噴射口から空気を噴射し、かつ発電手段による電力で吸引状況を把握することができるので、吸引発生装置の形態に左右されず、通常の吸引では掃除しにくい場所を効率よく簡単に掃除できるものとして極めて有用なものである。

１ 空気噴射装置
２ 吸引口
４ 排出口
５ 吸引ファン
６ 吸引室
７ 噴射口
１０ 噴射ファン
１１ 噴射室
１２ 連結部
１４ 回転軸
１５ イオン発生体
１６ ブラシ
１７ イオン量調整手段

Claims (3)

1. 吸引口を有する吸気管と連通し吸引力が作用する吸引室と、
   噴射口を有する噴射管と連通する噴射室と、
   前記吸引室に配され吸引力により動作する吸引ファンと、
   前記噴射室に配され噴射力を発生する噴射ファンと、
   両端に前記吸引ファンと前記噴射ファンとを保持する回転軸からなる動力伝達手段と、
   前記噴射室内に設けたイオン発生器と、を備え、
   前記動力伝達手段は、前記吸引ファンの動力を前記噴射ファンへ伝達し、
   前記イオン発生器は、帯電順位が正側と負側に異なる材質のブラシとイオン発生体とからなり、前記ブラシは前記噴射ファンに取り付けられ、その回転によって前記イオン発生体と摩擦することでマイナス電荷を発生し、
   前記吸気管は、前記噴射管より短く設定し、前記噴射口の後方に前記吸引口が位置するようにした空気噴射装置。
2. 噴射ファンに取り付けられたブラシまたはイオン発生体の少なくとも一方の位置を調整する調整手段を備え、噴射ファンの回転による前記ブラシと前記イオン発生体の摩擦レベルを調整可能とした請求項１に記載の空気噴射装置。
3. 塵埃吸引用の電動送風機と、塵埃を捕集する集塵室と、前記集塵室に連通すると共にホースを備え、前記請求項１または２に記載の空気噴射装置を前記ホースに着脱自在に装備した電気掃除機。