JP6111431B2 - 電気掃除機 - Google Patents

Description

本発明は運転時の騒音を低減した電気掃除機に関するものである。

従来、この種の電気掃除機においては、掃除機本体内を集塵室と電動送風機収納室とに区画する隔壁に連通口を形成し、連通口を電動送風機の吸気口に対して下方側に形成し、連通口の上方側を閉塞した構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

すなわち、図９に示すように、内部を隔壁２００により集塵室２０２と電動送風機収納室２０１とに区画した掃除機本体（図示せず）と、掃除機本体（図示せず）に形成された集塵室２０２に連通する吸気口２０３と電動送風機収納室２０１に収納される電動送風機２０４と、隔壁２００に形成され集塵室２０２と電動送風機収納室２０１とを連通する連通口２０５とを備え、連通口２０５を電動送風機２０４の吸気口２０３に対して下方側に形成し、電動送風機２０４の吸気口の上方側を閉塞するよう形成されている。

特開平１０−２３４６２７号公報

しかしながら、前記従来の構成では、電気掃除機の騒音を低減させるという観点からは未だ改善の余地あった。すなわち、上記従来の電気掃除機においては、吸気口の下方側から発生する騒音を遮蔽することができないが、電動送風機の吸気口の上方側だけでなく、下方側から発生する騒音を遮蔽する構成を設けることで、電気掃除機の騒音をより低減することができる。

上記従来の電気掃除機においては、連通口を電動送風機の吸気口に対して下方側に形成し、電動送風機の吸気口の上方側を閉塞する構成となっている。そのため、電動送風機の吸気口の下方側は閉塞されていないため、電動送風機の吸気口より発生する音波が連通口を通り直接集塵室へと伝達し、騒音が大きくなる場合があった。

上記従来の電気掃除機においては、電動送風機の吸気口に対して近い位置にある連通口を吸気口の下方側に形成し、電動送風機の吸気口の上方側を閉塞する構成となっている。そのため、電動送風機の吸気口付近に吸引風の流れが不均一となる部分が発生し、乱流が生じることで、電動送風機の吸気口付近で圧力損失が発生することで、電動送風機の効率が低減し、電動送風機の吸込み力が低下してしまう場合があった。

本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、電気掃除機の吸込み力が低下することを十分に防止できるとともに、電動送風機の騒音を低減できる電気掃除機を提供することを目的とする。

上記従来技術の有する課題を解決するために、本発明の電気掃除機は、吸気口を有し吸引
風を発生させる電動送風機を内蔵する電動送風機室と、前記電動送風機室の上流側に配置されており、電動送風機で発生された吸引風によって吸引された塵埃を捕集する集塵部を有する集塵室と、前記電動送風機室と前記集塵室との間に配置されており、前記電動送
風機室と前記集塵室とを連通する第１の開口部を有する分離壁と、前記集塵室と前記分離壁との間に配置されており、前記第１の開口部と連通する第２の開口部を有する固定枠体と、前記分離壁と前記固定枠体との間に配置されるとともに、前記第１の開口部の上流側を覆う通気性を有するフィルタ部材と、を備え、前記固定枠体には、前記電動送風機の中心軸と同心に形成された略円形状の第１の壁が設けられ、前記第１の壁は電動送風機の吸気口の直径以上の大きさとなるように構成され、前記固定枠体には、前記固定枠体全体に格子状に構成された第２の壁が設けられ、前記第２の壁の断面形状を、前記集塵室側が凸、前記電動送風機側が凹となるくの字形状としたものである。

これにより、固定枠体に形成された第１の壁は、電動送風機の吸気口の直径以上の大きさとなるように構成されることで、電動送風機の吸気口より発生する音波が、第１の壁と衝突することで、直接集塵室へと伝達する音波の量を軽減できる。そのため、電気掃除機の騒音を低減することができる。

また、本発明の電気掃除機は、固定枠体の第１の壁と分離壁の間に十分に距離が設けられている構成としたものである。

これにより、固定枠体の第１の壁と分離壁の間に十分に距離が設けられており、第１の壁と分離壁の間の空間で、電動送風機への吸引風を十分に整流することができる。そのため、電動送風機の効率が低下することを十分に防止でき、電気掃除機の吸込み力の低下を十分に防止することができる。

本発明の電気掃除機によれば、電動送風機への吸引風を十分に整流することで、吸込み力の低下を防止することができるとともに、電動送風機の吸気口より発生する音波が連通口を通り直接集塵室へと伝達する量を低減することで、電気掃除機の騒音を低減することができる。

本発明の実施の形態１における電気掃除機の全体斜視図 （ａ）同、電気掃除機の掃除機本体を示す全体側面図、（ｂ）図２（ａ）に示す掃除機本体のＡ−Ａ線での全体断面図 同、電気掃除機の掃除機本体から集塵部を取り外した状態を示す全体斜視図 同、電気掃除機の掃除機本体から集塵部、固定枠体、及びフィルタ部材を取り外した状態を示す全体斜視図 同、電気掃除機の分離壁及び固定枠体を示す拡大正面図 同、電気掃除機の分離壁、フィルタ部材、及び固定枠体を示す分解斜視図 同、電気掃除機の分離壁を示す斜視図 （ａ）同、電気掃除機の固定枠体を示す正面図、（ｂ）図８（ａ）に示す固定枠体のＢ−Ｂ線での断面図 従来の電気掃除機における掃除機本体の部分断面図

第１の発明は、吸気口を有し吸引風を発生させる電動送風機を内蔵する電動送風機室と、前記電動送風機室の上流側に配置されており、電動送風機で発生された吸引風によって吸引された塵埃を捕集する集塵部を有する集塵室と、前記電動送風機室と前記集塵室との間に配置されており、前記電動送風機室と前記集塵室とを連通する第１の開口部を有する分離壁と、前記集塵室と前記分離壁との間に配置されており、前記第１の開口部と連通する第２の開口部を有する固定枠体と、前記分離壁と前記固定枠体との間に配置されるとともに、前記第１の開口部の上流側を覆う通気性を有するフィルタ部材と、を備え、前記固定枠体には、前記電動送風機の中心軸と同心に形成された略円形状の第１の壁が設けられ、前記第１の壁は電動送風機の吸気口の大きさ以上の大きさとなるように構成され、前記固定枠体には、前記固定枠体全体に格子状に構成された第２の壁が設けられ、前記第２の壁の断面形状を、前記集塵室側が凸、前記電動送風機側が凹となるくの字形状としたものである。

これにより、固定枠体に形成された第１の壁は、電動送風機の吸気口の直径以上の大きさとなるように構成されることで、電動送風機の吸気口より発生する音波が、第１の壁と衝突することで、直接集塵室へと伝達する音波の量を軽減できる。そのため、電気掃除機の騒音を低減することができる。
また、固定枠体に形成された第２の壁は、固定枠体全体に格子状に形成されており、電動送風機より発生する音波のうち、第１の開口部を通りぬけたものが第２の壁と衝突することで、直接集塵室へと伝達する量を減少できる。そのため、電気掃除機の騒音を低減することができる。
また、固定枠体に形成された第２の壁の断面形状を、集塵室側が凸、電動送風機側が凹となるくの字形状としており、電動送風機より発生する音波が第２の壁と衝突した際に乱反射することで音波が互いに干渉し打ち消し合う。そのため、電気掃除機の騒音を低減することができる。また、第２の壁の断面形状は集塵室側が凸、電動送風機側が凹となるくの字形状であり、吸引風への抵抗を最小限に留め、第２の壁付近で発生する圧力損失を低減できる。そのため、電動送風機の効率が低下することを十分に防止でき、電気掃除機の吸込み力が低下することを十分に防止できる。

第２の発明は、特に、第１の発明において、前記第１の壁は前記第１の開口部の直径以上の大きさとなるように構成したものである。

これにより、固定枠体に形成された第１の壁は、第１の開口部の直径以上の大きさとなるように構成されることで、電動送風機より発生する音波のうち、第１の開口部を通りぬけたものが、第１の開口部以上の大きさの第１の壁と衝突することで、直接集塵室へと伝達する音波の量を軽減できる。そのため、電気掃除機の騒音を低減することができる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、前記分離壁は、前記固定枠体を収納可能である凹部を有し、前記凹部の底表面と前記第１の壁との間の距離ならびに、前記凹部の底表面と前記第２の壁との間の距離は、前記電動送風機の吸気口の半径以上の距離を設けたものである。

これにより、固定枠体の第１の壁及び第２の壁から分離壁との間の距離は、吸気口の半径以上の十分な距離が設けられており、第１の壁及び第２の壁から分離壁との間の空間で、電動送風機への吸引風を整流することができる。そのため、電動送風機の効率が低下することを防止でき、電気掃除機の吸込み力が低下することを防止できる。

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。以下の説明では、同一または相当部分には同一符号付し、重複する説明は省略する。

（実施の形態１）
以下、本願発明の実施形態を図１〜図８を参照しながら説明する。

図１に示すように、電気掃除機１００は、吸引風を発生させる電動送風機（図示せず）を内蔵する掃除機本体１と、被清掃面の塵埃を吸引する吸込具２と、一端が掃除機本体１の吸引口１ａに着脱自在に接続されるホース３と、一端がホース３の他端に接続され、他端が吸込具２に接続される延長管４とから構成されている。また、ホース３の延長管４側には、使用者が保持する保持部５を有する手元操作部６が設けられている。

図２〜図４に示すように、掃除機本体１は、主として、空気を吸引する吸気口７ａを有するとともに吸引風を発生させる電動送風機７を内蔵する電動送風機室８と、電動送風機室８の上流側に配置されており、電動送風機７で発生された吸引風によって吸引された塵埃を捕集する集塵部９を有する集塵室１０と、電動送風機室８と集塵室１０との間に設けられ、電動送風機室８と集塵室１０とを仕切る分離壁１１と、集塵室１０と分離壁１１との間、すなわち、分離壁１１の上流側に配置された固定枠体１２と、分離壁１１と固定枠体１２との間に配置された通気性を有するフィルタ部材１３と、から構成されている。

また、集塵室１０の上方には、集塵室１０の上方を開閉自在に覆う蓋体１４が掃除機本体１に回動自在に設けられており、集塵部９は、蓋体１４を開閉することにより、掃除機本体１から着脱できるよう構成されている。

さらに、掃除機本体１の蓋体１４の前方には、使用者が掃除機本体１を持ち運ぶ際に保持する本体ハンドル１５が形成されている。また、掃除機本体１の後方の側面には、一対の走行用の車輪１６が掃除機本体１に回動自在に取付けられている。また、掃除機本体１の底面の前方には、走行用のキャスター１７が掃除機本体１に回動自在に取付けられている。

電動送風機７の前部には前部防振体１９が設けられている。また、電動送風機７の後部には後部防振体２０が設けられており、電動送風機７は、前部防振体１９及び後部防振体２０が、電動送風機ケース２１及び防音ケース２２によって挟持された状態で電動送風機室８に保持されている。

集塵部９は、主として、前部に掃除機本体１の吸引口１ａと連通する流入口２３ａを有するとともに後部に開口（図示せず）を有する集塵部本体２３と、集塵部本体２３の後部に集塵部本体２３の開口（図示せず）を開閉自在に覆うとともに、電動送風機７で発生された吸引風によって吸引された細塵を捕集するプリーツ状の細塵フィルタ２４を有する集塵蓋２５と、集塵部本体２３と集塵蓋２５との間に設けられており、電動送風機７で発生された吸引風によって吸引された粗塵を捕集する粗塵フィルタ２６と、から構成されている。また、集塵蓋２５及び粗塵フィルタ２６は集塵部本体２３に回動自在に取付けられている。

分離壁１１には、電動送風機室８と集塵室１０とを連通する第１の開口部１１ａが形成されている。また、分離壁１１の上流側、すなわち、分離壁１１の集塵室１０側には、第１の開口部１１ａと連通する第２の開口部１２ａを有する固定枠体１２が分離壁１１に着脱自在に取付けられている。

さらに、分離壁１１の第１の開口部１１ａと固定枠体１２の第２の開口部１２ａとの間には、集塵部９の細塵フィルタ２４を通過した塵埃を捕集するフィルタ部材１３が第１の開口部１１ａを覆うように設けられており、このフィルタ部材１３は、分離壁１１と固定枠体１２とで挟持されている。

図５〜図８に示すように、固定枠体１２には、第１の開口部１１ａと集塵室１０とを連通する第２の開口部１２ａが形成されている。また、固定枠体１２には、電動送風機７の
中心軸Ｐと同心に形成されるとともに、その直径が電動送風機７の吸気口７ａの直径以上の大きさである略円形状の第１の壁２７が形成され、この第１の壁２７が、電動送風機７の中心軸Ｐ方向において、吸気口７ａを覆い隠し遮蔽している。

さらに、固定枠体１２には、横格子状の第２の壁２８が等間隔に設けられている。第２の壁２８の断面形状は、集塵室１０側が凸、電動送風機７側が凹となるくの字形状となっている。

また、分離壁１１には、固定枠体１２を収納可能にする凹部１１ｂが設けられており、この凹部１１ｂの底表面と第１の壁２７との間の距離ならびに、この凹部１１ｂの底表面と第２の壁２８との間の距離は、十分に広く設けられており、その距離は、電動送風機７の吸気口７ａの半径と同等かそれ以上の距離が設けられている。

以上のように構成された電気掃除機について、以下、その動作、作用を説明する。

使用者が保持部５を保持し、電気掃除機１００の運転を開始すると、電動送風機７によって吸引風が発生され、吸引力が発生する。この状態で使用者が被清掃面上で吸込具２を動かすと、吸込具２から被清掃面上の塵埃が空気とともに吸引される。吸込具２から吸引された塵埃は、電動送風機７で発生された吸引風とともに、延長管４及びホース３を介して掃除機本体１の吸引口１ａから掃除機本体１の内部へ流入する。掃除機本体１の内部に流入した塵埃を含む吸引風は、集塵部９の流入口２３ａから集塵部９の内部へと流入する。

集塵部９の内部に流入した塵埃を含む吸引風は、粗塵フィルタ２６を通過することで粗塵フィルタ２６で粗塵が捕集される。粗塵が除去された吸引風は、粗塵フィルタ２６の下流側に設けられた細塵フィルタ２４によって細塵が除去され、細塵が除去された吸引風が集塵部９の外部へ排出される。

集塵部９から排出された吸引風は、固定枠体１２の第２の開口部１２ａ、フィルタ部材１３、及び、分離壁１１の第１の開口部１１ａを介して、集塵室１０から電動送風機室８内へと流入する。このとき、集塵部９を通過した塵埃がフィルタ部材１３で捕集される。そして、電動送風機室８内へと流入した吸引風は、電動送風機７の内部に吸引され、その後、掃除機本体１の外部へと排気される。

このとき、本実施の形態においては、固定枠体１２には、第１の開口部１１ａと集塵室１０とを連通する第２の開口部１２ａが形成されており、また、固定枠体１２には、電動送風機７の中心軸Ｐと同心に形成されるとともに、その直径が電動送風機７の吸気口７ａの直径以上の大きさとなるように略円形状の第１の壁２７が形成されている。

電動送風機７の吸気口７ａより発生する高周波音などの音波は、電動送風機７の吸気口７ａから第１の開口部１１ａの方向に進むため、第１の壁２７の大きさを電動送風機７の吸気口７ａ以上の大きさとすることで、電動送風機７の吸気口７ａから第１の開口部１１ａの方向に直線的に進む音波を効果的に遮蔽し、直接、集塵室１０へと伝達する音波の量を軽減できる。そのため、電気掃除機１００の騒音を低減することができる。

また、この第１の壁２７による遮蔽効果を検証した結果、電動送風機７の吸気口７ａの直径を３０ｍｍにした場合においては、第１の壁２７の直径は、３０ｍｍ〜８０ｍｍの範囲で遮音効果が得られることが確認でき、８０ｍｍより大きくすると流路中の風損が増えてしまい吸引力が大きく低下してしまうため、遮音効果と吸引力低下の兼ね合いから、より望ましい大きさは、６０ｍｍであることを見い出した。

また、本実施の形態においては、固定枠体１２の内側には、横格子状の第２の壁２８が等間隔に設けられており、第２の壁２８の断面形状は、集塵室１０側が凸、電動送風機７側が凹となるくの字形状となっているため、電動送風機７の吸気口７ａより発生する音波がくの字形状の第２の壁と衝突し、乱反射することで音波が干渉し打ち消し合う。そのため、電気掃除機１００の騒音を低減することができる。

また、第２の壁の断面形状は集塵室１０側が凸、電動送風機７側が凹となるくの字形状であり、集塵室１０側から電動送風機７側に流れる吸引風への抵抗を最小限に留め、第２の壁２８付近で発生する圧力損失を低減できる。

さらに、分離壁１１の凹部１１ｂの表面と第１の壁２７との間の距離ならびに、この凹部１１ｂの底表面と第２の壁２８との間の距離は、電動送風機７の吸気口７ａの半径と同等かそれ以上の十分に広い距離が設けられているため、第１の壁２７及び第２の壁２８から、分離壁１１の凹部１１ｂ表面までの間の空間で、電動送風機７への吸引風を整流することができる。そのため、電動送風機７の効率が低下することを防止でき、電気掃除機１００の吸込み力が低下することを防止できる。

尚、分離壁１１の凹部１１ｂの表面と第１の壁２７との間ならびに、この凹部１１ｂの底表面と第２の壁２８との間の距離は、整流による効率アップ効果を検証した結果、１２ｍｍ〜３０ｍｍの間が効果的であり、距離による大きさ拡大と整流効果の兼ね合いから、より望ましい大きさは、１７ｍｍ〜２２ｍｍの範囲であることを見い出した。

以上のように、本発明の電気掃除機は、電動送風機への吸引風を整流するともに、電動送風機の吸気口より発生する音波が連通口を通り直接集塵室へと伝達する量を低減することができるため、電気掃除機の吸込み力の低下を防止することができるとともに、電気掃除機の騒音を低減することが可能となるので、家庭用電気掃除機及び産業用電気掃除機の分野、用途に好適に適用できる。

１ 掃除機本体
１ａ 吸引口
２ 吸込具
３ ホース
４ 延長管
５ 保持部
６ 手元操作部
７ 電動送風機
７ａ 吸気口
８ 電動送風機室
９ 集塵部
１０ 集塵室
１１ 分離壁
１１ａ 第１の開口部
１１ｂ 凹部
１２ 固定枠体
１２ａ 第２の開口部
１３ フィルタ部材
１４ 蓋体
１５ 本体ハンドル
１６ 車輪
１７ キャスター
１９ 前部防振体
２０ 後部防振体
２１ 電動送風機ケース
２２ 防音ケース
２３ 集塵部本体
２３ａ 流入口
２４ 細塵フィルタ
２５ 集塵蓋
２６ 粗塵フィルタ
２７ 第１の壁
２８ 第２の壁
１００ 電気掃除機

Claims (3)

1. 吸気口を有し吸引風を発生させる電動送風機を内蔵する電動送風機室と、
   前記電動送風機室の上流側に配置されており、電動送風機で発生された吸引風によって吸引された塵埃を捕集する集塵部を有する集塵室と、
   前記電動送風機室と前記集塵室との間に配置されており、前記電動送風機室と前記集塵室とを連通する第１の開口部を有する分離壁と、
   前記集塵室と前記分離壁との間に配置されており、前記第１の開口部と連通する第２の開口部を有する固定枠体と、
   前記分離壁と前記固定枠体との間に配置されるとともに、前記第１の開口部の上流側を覆う通気性を有するフィルタ部材と、を備え、
   前記固定枠体には、前記電動送風機の中心軸と同心に形成された略円形状の第１の壁が設けられ、前記第１の壁は電動送風機の吸気口の直径以上の大きさとなるように構成され、前記固定枠体には、前記固定枠体全体に格子状に構成された第２の壁が設けられ、前記第２の壁の断面形状を、前記集塵室側が凸、前記電動送風機側が凹となるくの字形状とした電気掃除機。
2. 前記第１の壁は前記第１の開口部の直径以上の大きさとなるように構成した請求項１に記載の電気掃除機。
3. 前記分離壁は、前記固定枠体を収納可能である凹部を有し、
   前記凹部の底表面と前記第１の壁との間の距離ならびに、前記凹部の底表面と前記第２の壁との間の距離は、前記電動送風機の吸気口の半径以上の距離を設けた請求項１または２に記載の電気掃除機。

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