JP6489893B2 - Electric vacuum cleaner - Google Patents
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Description
本発明に係る実施形態は、電気掃除機に関する。 Embodiments according to the present invention relate to a vacuum cleaner.
被掃除面の塵埃を捕集する掃除ユニットと、掃除ユニットが捕集した塵埃を蓄積するステーションユニットと、を備える電気掃除機が知られている。 There is known an electric vacuum cleaner including a cleaning unit that collects dust on a surface to be cleaned, and a station unit that accumulates dust collected by the cleaning unit.
この従来の電気掃除機は、台状のステーションユニットへ掃除ユニットを結合させ、電動送風機の吸込負圧を利用して掃除ユニットが捕集した塵埃をステーションユニット内の塵埃容器へ収集する。 In this conventional vacuum cleaner, a cleaning unit is coupled to a trapezoidal station unit, and dust collected by the cleaning unit is collected in a dust container in the station unit using suction negative pressure of an electric blower.
従来の電気掃除機は、掃除ユニット側の塵埃容器内に電動送風機から空気を吹き込んでステーションユニット側の塵埃容器へ塵埃を移送する。このとき、電動送風機は、掃除ユニット側の塵埃容器内に蓄積される塵埃に空気を吹き付けるブロワーとして機能する。 A conventional electric vacuum cleaner blows air from an electric blower into a dust container on the cleaning unit side, and transfers the dust to a dust container on the station unit side. At this time, the electric blower functions as a blower for blowing air to the dust accumulated in the dust container on the cleaning unit side.
このブロワーとしての電動送風機から掃除ユニット側の塵埃容器内に吹き込まれる空気は、掃除ユニット側の塵埃容器から塵埃を吹き飛ばすエネルギーを有する一方で、ステーションユニット側の塵埃容器が破裂することを防ぐために、エネルギーの上限を抑制されている。このため、ステーションユニット側の塵埃容器に吹き込む空気は、ステーションユニット側の塵埃容器に移送された塵埃に作用して、その体積を小さくする(圧縮して密度を高める)ことには寄与できない。 The air blown into the dust container on the cleaning unit side from the electric blower as the blower has the energy to blow off the dust from the dust container on the cleaning unit side, while preventing the dust container on the station unit side from bursting. The upper limit of energy is suppressed. For this reason, the air blown into the dust container on the station unit side acts on the dust transferred to the dust container on the station unit side and cannot contribute to reducing the volume (compressing and increasing the density).
そこで、本発明は、2つのユニットの間で塵埃を移送するにあたり、塵埃を受け入れる側のユニットで塵埃を圧縮して、より大量の塵埃を蓄積可能な電気掃除機を提案する。 Therefore, the present invention proposes an electric vacuum cleaner that can store a larger amount of dust by compressing the dust with a unit that receives the dust when transferring the dust between the two units.
前記の課題を解決するため本発明の実施形態に係る電気掃除機は、前記被掃除面の塵埃を捕集する掃除ユニットと、前記掃除ユニットが捕集した塵埃を収集するステーションユニットと、を備え、前記掃除ユニットは、吸い込み負圧を生じさせる第一電動送風機と、前記第一電動送風機へ吸い込まれる空気から塵埃を分離し捕集する第一塵埃容器と、を備え、前記ステーションユニットは、吸い込み負圧を生じさせる第二電動送風機と、前記第二電動送風機へ吸い込まれる空気から塵埃を分離し捕集する第二塵埃容器と、前記第一塵埃容器と前記第二塵埃容器とを流体的に接続して前記第二電動送風機が生じさせる吸い込み負圧によって前記第一塵埃容器から前記第二塵埃容器へ塵埃を移送する塵埃移送管と、を備え、前記塵埃を移送する移送流の発生よりも後に、前記移送流よりも流速の早い塵埃圧縮流を生じさせて前記第二塵埃容器内へ流入させる。 In order to solve the above problems, a vacuum cleaner according to an embodiment of the present invention includes a cleaning unit that collects dust on the surface to be cleaned, and a station unit that collects dust collected by the cleaning unit. The cleaning unit includes a first electric blower that generates suction negative pressure, and a first dust container that separates and collects dust from the air sucked into the first electric blower, and the station unit sucks Fluidically connecting a second electric blower that generates negative pressure, a second dust container that separates and collects dust from the air sucked into the second electric blower, the first dust container, and the second dust container And a dust transfer pipe for transferring dust from the first dust container to the second dust container by suction negative pressure generated by the second electric blower. Later than the generation of the flow to bring about an early dust compressed stream flow velocity than said transfer flow to flow into the second dust container.
本発明に係る電気掃除機の実施形態について図1から図8を参照して説明する。 An embodiment of a vacuum cleaner according to the present invention will be described with reference to FIGS.
図1は、本発明の実施形態に係る電気掃除機の外観の斜視図である。 FIG. 1 is a perspective view of the appearance of a vacuum cleaner according to an embodiment of the present invention.
図1に示すように、本実施形態に係る電気掃除機1は、被掃除面の塵埃を捕集する掃除ユニット2と、掃除ユニット2の充電電極3を有するステーションユニット5と、を備えている。掃除ユニット2は、居室内の被掃除面の全域に渡って自律で移動して塵埃を捕集する。この後、掃除ユニット2は、ステーションユニット5へ自律して帰巣し、捕集した塵埃をステーションユニット5側へ引き渡す。
As shown in FIG. 1, a vacuum cleaner 1 according to the present embodiment includes a
なお、掃除ユニット2がステーションユニット5へ帰巣する帰巣位置とは、掃除ユニット2の充電電極3がステーションユニット5に電気的に接続される位置であって、掃除ユニット2は、充電が必要な状態や、居室の掃除を終えた場合には、この帰巣位置へ自律して帰巣する。掃除ユニット2がステーションユニット5の充電電極3に電気的に接続される位置は、自律移動する掃除ユニット2と任意の場所に設置可能なステーションユニット5との間の相対的な位置関係である。
The home position where the
また、図1中の矢印Aは掃除ユニット2の前進方向、矢印Bは掃除ユニット2の後退方向である。掃除ユニット2の幅方向は、矢印Aおよび矢印Bに対して直交する方向である。掃除ユニット2は、前進してステーションユニット5から離脱し、居室内を自律で走行する一方、ステーションユニット5へ帰巣する際には後退してステーションユニット5に連結する。掃除ユニット2は、前進してステーションユニット5から離脱し、居室内を自律で走行する一方、ステーションユニット5へ帰巣する際には後退してステーションユニット5に連結する。
Moreover, the arrow A in FIG. 1 is the forward direction of the
さらに、本実施形態に係る掃除ユニット2は、自律して掃除を行う、いわゆるロボットクリーナーであるが、非自律型、つまりキャニスタ型、アップライト型、スティック型、あるいはハンディ型など、被掃除面を移動可能な掃除ユニットであってもよい。これらの掃除ユニットは、掃除ユニット2のようにステーションユニット5へ自律移動はしないが、ユーザーによってステーションユニット5へ連結される。
Further, the
掃除ユニット2は、中空円盤形状の本体ケース11と、本体ケース11の後部に着脱自在に設けられる第一塵埃容器12と、本体ケース11内に収容されて第一塵埃容器12に接続される第一電動送風機13と、被掃除面の掃除ユニット2を移動させる移動部15と、移動部15を駆動させる駆動部16と、駆動部16を制御して被掃除面の本体ケース11を自律的に移動させるロボット制御部17と、電源としての二次電池18と、を備えている。
The
第一電動送風機13は、吸い込み負圧を発生させる。
The first
第一塵埃容器12は、本体ケース11に一体に設けられていて着脱不能なものであっても良い。第一塵埃容器12は、第一電動送風機13へ吸い込まれる空気から塵埃を分離し捕集する。
The
ステーションユニット5は、被掃除面に設置されている。ステーションユニット5は、掃除ユニット2が乗り上げる台座21と、台座21に一体化される塵埃回収部22と、充電電極3に電気的に接続される位置へ向かう掃除ユニット2を誘導するローラ対23と、掃除ユニット2が充電電極3に電気的に接続される位置関係において、掃除ユニット2の第一塵埃容器12に気密に連結される塵埃移送管25と、塵埃移送管25内から突出するレバー26と、商用交流電源から電力を導く電源コード29と、を備えている。
The
次に、本発明の実施形態に係る掃除ユニット2について詳細に説明する。
Next, the
図2は、本発明の実施形態に係る電気掃除機の自律型掃除ユニットを底面から見た斜視図である。 FIG. 2 is a perspective view of the autonomous cleaning unit of the electric vacuum cleaner according to the embodiment of the present invention as seen from the bottom.
図2に示すように、本発明の実施形態に係る電気掃除機1の掃除ユニット2は、本体ケース11の底面11aに設けられる吸込口用清掃体31と、吸込口用清掃体31を駆動させる吸込口用駆動部32と、本体ケース11の底面11aに設けられる左右一対の底面側部清掃体33と、底面側部清掃体33のそれぞれを駆動させる左右一対の底面側部駆動部35と、を備えている。
As shown in FIG. 2, the
円盤形状の本体ケース11は、例えば合成樹脂製であり、被掃除面を容易に旋回できる。底面11aの後半部の幅方向中央部には、横長の吸込口36が開口されている。
The disk-shaped
吸込口36は、本体ケース11の幅寸法、つまり直径寸法の3分の2程度の幅寸法を有している。吸込口36は、第一塵埃容器12を経て第一電動送風機13に流体的に接続されている。
The
また、本体ケース11は、底面11aに塵埃容器口37を有している。塵埃容器口37は、第一塵埃容器12を覆う部分に配置されている。塵埃容器口37は、角丸矩形状に開口されて、本体ケース11に装着された第一塵埃容器12を部分的に露出させている。
The
第一塵埃容器12は、第一電動送風機13が発生させる吸込負圧によって吸込口36から吸い込まれる塵埃を蓄積する。塵埃を濾過捕集するフィルタ、遠心分離(サイクロン分離)や直進分離などの慣性分離によって塵埃を蓄積する分離装置などが第一塵埃容器12に適用される。第一塵埃容器12は、本体ケース11の後部に配置されている。第一塵埃容器12は、本体ケース11に着脱自在に設けられて掃除ユニット2が捕集する塵埃を蓄積する容器本体38と、本体ケース11に取り付けられた状態において塵埃容器口37から露出する連結部39と、連結部39に設けられて容器本体38内の塵埃を廃棄する廃棄口41と、廃棄口41を開閉する廃棄蓋42と、を備えている。
The
移動部15は、本体ケース11の底面11aに配置される左右一対の駆動輪45と、本体ケース11の底面11aに配置される旋回輪46と、を備えている。
The moving
一対の駆動輪45は、本体ケース11の底面11aから突出しており、掃除ユニット2を被掃除面に置いた状態で被掃除面に接地する。また、一対の駆動輪45は、本体ケース11の前後方向において略中央部に配置され、かつ吸込口36の前方を避けて本体ケース11の左右それぞれの側部寄りに配置されている。一対の駆動輪45の回動軸は、本体ケース11の幅方向に沿って延びる直線上に配置されている。掃除ユニット2は、左右の駆動輪45を互いに同一方向に回転させることによって前進または後退し、左右の駆動輪45を互いに反対方向に回転させることによって右回りまたは左回りに旋回する。
The pair of
旋回輪46は、被掃除面を旋回自在な従動輪である。本体ケース11の幅方向の略中央部、かつ、前部に配置されている。
The
駆動部16は、一対の駆動輪45のそれぞれに接続される一対の電動機である。駆動部16は、左右の駆動輪45をそれぞれ独立に駆動させる。
The
ロボット制御部17は、マイクロプロセッサ(図示省略)、およびマイクロプロセッサが実行する各種演算プログラム、パラメータなどを記憶する記憶装置(図示省略)を備えている。ロボット制御部17は、第一電動送風機13、吸込口用駆動部32、駆動部16、および底面側部駆動部35に電気的に接続されている。
The
二次電池18は、第一電動送風機13、吸込口用駆動部32、駆動部16、底面側部駆動部35、およびロボット制御部17の電源である。二次電池18は、例えば旋回輪46の後方に配置されている。二次電池18は、本体ケース11の底面11aに配置される一対の充電端子47に電気的に接続されている。二次電池18は、ステーションユニット5の充電電極3に充電端子47が接続されることによって充電される。
The
吸込口用清掃体31は、吸込口36に設けられている。吸込口用清掃体31は、本体ケース11の幅方向に延びる回転中心線回りに回転可能な軸状のブラシである。吸込口用清掃体31は、例えば長尺な軸部と、軸部の径方向に延び、かつ軸部の長手方向へ螺旋状に並ぶ複数条のブラシと、を備えている。吸込口用清掃体31は、吸込口36から本体ケース11の底面11aよりも下方へと突出しており、掃除ユニット2を被掃除面に置いた状態でブラシを被掃除面に接触させる。
The suction
吸込口用駆動部32は、本体ケース11内に収容されている。
The suction
一対の底面側部清掃体33は、吸込口用清掃体31の前進方向に対する左右の両側方に配置されて、吸込口用清掃体31が届かない壁際の被掃除面の塵埃を掻き集めて吸込口36へ導く補助的な清掃体である。それぞれの底面側部清掃体33は、被掃除面の垂線に対してやや前傾する回転中心となるブラシ基部48と、ブラシ基部48の径方向に向けて放射状に突出する例えば3つの線状清掃体49と、を備えている。
The pair of bottom surface
それぞれのブラシ基部48は、吸込口36および左右の駆動輪45よりも前方、かつ旋回輪46よりも後方であって、吸込口36よりも左右それぞれの側方寄りに配置されている。また、それぞれのブラシ基部48の回転中心線は、被掃除面の垂線に対してやや前傾されている。このため、線状清掃体49は、被掃除面に対して前傾した面に沿って旋回している。つまり、ブラシ基部48に対して前側に旋回してくる線状清掃体49は先端側ほど被掃除面に対して押し付けられ、ブラシ基部48に対して後ろ側に旋回してくる線状清掃体49は先端側ほど被掃除面から離れることになる。
Each
線状清掃体49は、ブラシ基部48から例えば三方向へ等間隔に配置されている。なお、線状清掃体49は、ブラシ基部48ごとに4つ以上設けられていてもよい。それぞれの線状清掃体49は、先端側に清掃部材としての複数のブラシ毛を備えている。さらに、ブラシ毛は、本体ケース11の外周縁よりも外側へ拡がる軌跡を描いてブラシ基部48を中心に旋回している。
The
それぞれの底面側部駆動部35は、下方に突出して底面側部清掃体33のブラシ基部48に接続される回転軸を備えている。それぞれの底面側部駆動部35は、被掃除面の塵埃を吸込口36へと掻き集めるように底面側部清掃体33を回転させる。
Each bottom surface
また、掃除ユニット2は、ステーションユニット5へ帰巣することを知らせる帰巣報知信号を送信する送信部51を備えている。送信部51は、赤外線や無線を利用して帰巣報知信号を送信する。
Further, the
次に、本発明の実施形態に係るステーションユニット5について詳細に説明する。
Next, the
図3は、本発明の実施形態に係る電気掃除機のステーションユニットの斜視図である。 FIG. 3 is a perspective view of the station unit of the electric vacuum cleaner according to the embodiment of the present invention.
図3に示すように、本実施形態に係るステーションユニット5の台座21は、ステーションユニット5の前側へ張り出して矩形状に拡がっている。台座21は、塵埃回収部22の底部に連接する高床部61と、高床部61から張り出す低床部62と、を備えている。低床部62および高床部61は、ステーションユニット5の幅方向へ帯状に延びている。低床部62には、ローラ対23が配置されている。高床部61には、充電電極3および塵埃移送管25の入口が配置されている。
As shown in FIG. 3, the
掃除ユニット2は、一対の駆動輪45を低床部62に乗り上げ、第一塵埃容器12を高床部61の上方に配置する姿勢でステーションユニット5の帰巣位置へ到達する。
The
ローラ対23は、台座21の低床部62の左右それぞれの端部、かつ前端部に配置されている。
The
ローラ対23は、掃除ユニット2が充電電極3に電気的に接続される位置へ向かう方向に交差する方向、つまり幅方向へ掃除ユニット2を誘導する一対の交差方向ローラ63と、掃除ユニット2が充電電極3に電気的に接続される位置へ到達すると一対の駆動輪45のそれぞれを空転させる一対の停止用ローラ65と、を備えている。ローラ対23、つまり一対の交差方向ローラ63および一対の停止用ローラ65は、一対の駆動輪45の接地面としての台座21よりも突出している。
The
一対の交差方向ローラ63は、掃除ユニット2が充電電極3に電気的に接続される位置へ向かって離間距離の狭まる非平行な回転中心C1を有している。つまり、一対の交差方向ローラ63は、台座21側から塵埃回収部22に近づくにつれて相互に近づく回転中心C1を有している。
The pair of crossing direction rollers 63 has a non-parallel rotation center C <b> 1 whose separation distance decreases toward a position where the
一対の停止用ローラ65は、掃除ユニット2が充電電極3に電気的に接続される位置へ向かう方向に交差する回転中心C2を有している。一対の停止用ローラ65は、掃除ユニット2が充電電極3に電気的に接続される位置へ到達すると一対の駆動輪45のそれぞれを空転させて掃除ユニット2の進行(後退)を阻止する。なお、一対の停止用ローラ65の回転中心C2は、掃除ユニット2が充電電極3に電気的に接続される位置へ向かう方向に対して直交することが望ましい。
The pair of
台座21は、掃除ユニット2が充電電極3に電気的に接続される位置へ向かう際に一対の駆動輪45のそれぞれの接地面積を減じる凹凸状の走行面66を備えている。走行面66は、ローラ対23、つまり一対の交差方向ローラ63および一対の停止用ローラ65に囲まれる部分に配置されている。走行面66は、台座21の一部に設けられる複数の線状凹凸、格子状凹凸、または複数の半球状凹凸である。
The
塵埃回収部22は、塵埃移送管25を通じて第一塵埃容器12から廃棄される塵埃を蓄積する第二塵埃容器68と、塵埃回収部22内に収容されて第二塵埃容器68に接続される第二電動送風機69と、商用交流電源から第二電動送風機69および充電電極3へ電力を導く電源コード29と、を備えている。
第二電動送風機69は、吸い込み負圧を生じさせる。
The
The second
塵埃移送管25は、第一塵埃容器12と第二塵埃容器68とを流体的に接続して第二電動送風機69が生じさせる吸い込み負圧によって第一塵埃容器12から第二塵埃容器68へ塵埃を移送する。
The
塵埃回収部22は、ステーションユニット5の後部に配置されて台座21よりも上方へ角丸矩形状に延びている。塵埃回収部22の正面壁は、掃除ユニット2の後端部に対応する円弧状の凹没部71を備えている。塵埃移送管25の入口は、台座21の高床部61から凹没部71に渡っている。また、凹没部71には、掃除ユニット2が充電電極3に電気的に接続される位置へ到達したか否かを検知する帰巣確認検知部72が設けられている。帰巣確認検知部72は、可視光や赤外線を利用して掃除ユニット2との相対距離を検知する所謂、対物センサである。帰巣確認検知部72は、塵埃回収部22の正面方向において掃除ユニット2との相対距離を検知する第一センサ部73と、塵埃回収部22の高さ方向において掃除ユニット2との相対距離を検知する第二センサ部75と、を備えている。
The
また、塵埃回収部22は、本体81内に収容される第二塵埃容器68を覆い隠す蓋体82を備えている。蓋体82の下方には、第二塵埃容器68が配置されている。
The
充電電極3は、塵埃移送管25の入口を挟んで一対に設けられている。また、充電電極3のそれぞれは、凹没部71の左右の縁の正面に配置されている。
The charging
また、ステーションユニット5は、掃除ユニット2から帰巣報知信号を受信する受信部83を備えている。受信部83は、赤外線や無線を利用して送信される帰巣報知信号を受信する。
Further, the
図4は、本発明の実施形態に係る電気掃除機のステーションユニットの縦断面である。 FIG. 4 is a longitudinal cross-sectional view of the station unit of the vacuum cleaner according to the embodiment of the present invention.
図5は、本発明の実施形態に係る電気掃除機のステーションユニットの横断面である。 FIG. 5 is a cross-sectional view of the station unit of the vacuum cleaner according to the embodiment of the present invention.
図4および図5に示すように、本発明の実施形態に係るステーションユニット5の塵埃回収部22は、塵埃を案内する風路としての塵埃移送管25を有する本体81と、本体81に収納されて塵埃移送管25に流体的に接続される第二塵埃容器68と、第二塵埃容器68に流体的に接続される最下流管85と、最下流管85および第二塵埃容器68を介して塵埃移送管25に吸い込み負圧を生じさせる第二電動送風機69と、を備えている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
本体81は、奥行き方向(掃除ユニット2が帰巣する際に進行する方向)に短く、幅方向に長い。本体81は、幅方向における一方の半部、具体的には右側半部に第二塵埃容器68が収容される塵埃容器室95を有し、幅方向における他方の半部、具体的には左側半部に第二電動送風機69が収容される送風機室96を有している。
The
塵埃移送管25は、第一塵埃容器12から第二塵埃容器68へ塵埃を移送する空気の流れを導く。この、第一塵埃容器12から第二塵埃容器68へ塵埃を移送する空気の流れを移送流と呼ぶ。
The
塵埃移送管25は、掃除ユニット2が充電電極3に電気的に接続される位置関係において、第一塵埃容器12の連結部39に接して廃棄口41に気密に連結される。塵埃移送管25の開口縁には環状のシール部材25aが設けられている。シール部材25aは、掃除ユニット2が充電電極3に電気的に接続される位置関係において、連結部39に密着する。塵埃移送管25は、台座21の高床部61に配置される入口から後方へ延びて塵埃回収部22内へ至り、塵埃回収部22内で屈曲しつつ塵埃容器室95と送風機室96との間を上方へ延びて第二塵埃容器68の側方へ至り、再度屈曲して第二塵埃容器68へ向かって直線状に延びている。
The
塵埃移送管25は、ステーションユニット5の上方へ向かって開口する入口と、第二塵埃容器68へ向かって側方へ開口する出口と、を有している。
The
塵埃移送管25の入口に配置されるレバー26は、塵埃回収部22の正面方向、かつ上向きに延びるフック97を備えている。
The
第二塵埃容器68は、第二電動送風機69へ吸い込まれる空気から塵埃を分離し捕集する。第二塵埃容器68は、塵埃移送管25に繋がる塵埃入口101と、塵埃入口101に併設される圧縮流入口102と、塵埃入口101および圧縮流入口102に対面して第二電動送風機69に繋がる吐出口103と、吐出口103の下方に配置される集塵室105と、を有する塵埃容器106を備えている。
The
また、第二塵埃容器68は、吐出口103に設けられるネットフィルタ107と、吐出口103に繋がって塵埃容器106の側方に配置される二次フィルタ108と、二次フィルタ108の下流側風路を有するカバー管111と、を備えている。
二次フィルタ108は、最下流管85に連結されている。
The
The
カバー管111は、二次フィルタ108の下流風路を最下流管85に接続する風路を兼ねている。
The
第二電動送風機69は、吸込口を上方へ向けて本体81の送風機室96に収容されている。
The second
最下流管85は、第二電動送風機69の吸込側の風路であって、塵埃移送管25の上方に配置されて塵埃回収部22の本体81内を幅方向へ延びている。最下流管85の入口は、塵埃容器室95に繋げられている。最下流管85の出口は、第二電動送風機69の吸込口に繋げられている。最下流管85は、第二塵埃容器68の二次フィルタ108の下流側に連結されている。
The most
また、塵埃回収部22は、移送流よりも流速の早い塵埃圧縮流を流通させる圧縮流流通管112と、塵埃を移送する移送流と塵埃圧縮流とを択一的に流通させる少なくとも1つの切替弁113と、を備えている。
In addition, the
圧縮流流通管112は、第二塵埃容器68へ至る塵埃移送管25の直線部に併設されて、塵埃圧縮流を直進させる直線流路である。圧縮流流通管112は、第二塵埃容器68の圧縮流入口102に繋がり、第二塵埃容器68内へ塵埃圧縮流を流入させる。圧縮流流通管112は、塵埃移送管25よりも流路断面積が小さい。圧縮流流通管112は、外気を吸い込む吸気口115を有しており、塵埃圧縮流を移送流とはそれぞれ異なる別の入口から流れ込む外気によって生じる。つまり、圧縮流流通管112は、掃除ユニット2の吸込口36からステーションユニット5の第二塵埃容器68へ至る流路長に比べて極めて短い流路長、具体的には第二塵埃容器68へ至る塵埃移送管25の直線部と同程度の流路長を有し、しかも、その流路内には吸込口用清掃体31や経路内の屈曲部分などの圧力損失を増加させる要素がない。塵埃圧縮流は、圧縮流流通管112の吸気口115から吸い込まれる空気によって生じ、移送流は、掃除ユニット2の吸込口36から第一塵埃容器12を経て塵埃移送管25を流通する空気によって生じる。したがって、第二電動送風機69を同じ出力で運転する場合であっても、移送流よりも流速の速い塵埃圧縮流を生じさせることに寄与する。
The compressed
吸気口115から圧縮流流通管112へ流れ込む塵埃圧縮流は、圧縮流流通管112を直進して圧縮流入口102から第二塵埃容器68へ流入し、さらに直進して第二塵埃容器68内で対面する吐出口103のネットフィルタ107へ吹き付ける。塵埃圧縮流は、ネットフィルタ107へ吹き付けることによって、ネットフィルタ107に濾過されて第二塵埃容器68内に残置される塵埃を圧縮する。
The compressed dust flow flowing into the compressed
切替弁113は、圧縮流流通管112の吸気口115に設けられている。切替弁113は、電動機116によって開閉される。塵埃回収部22は、第二電動送風機69の運転中に切替弁113を閉じることによって塵埃移送管25に移送流を生じさせ、切替弁113を開くことによって圧縮流流通管112に塵埃圧縮流を生じさせる。
The switching
なお、切替弁113は、第二塵埃容器68の塵埃入口101と圧縮流入口102との間に設けられて、いずれか一方を閉ざし、かつ他方を開く弁であっても良い。また、切替弁113は、圧縮流流通管112の吸気口115に設けられる弁と、第二塵埃容器68の塵埃入口101と圧縮流入口102との間に設けられて、いずれか一方を閉ざし、かつ他方を開く弁とを組み合わせたものであっても良い。
The switching
さらに、塵埃回収部22は、第二電動送風機69の運転を制御する制御部117と、を備えている。
Further, the
制御部117は、マイクロプロセッサ(図示省略)、およびマイクロプロセッサが実行する各種演算プログラム、パラメータなどを記憶する記憶装置(図示省略)を備えている。
The
また、制御部117は、第二電動送風機69の運転を制御して負圧を生じさせ、第一塵埃容器12に蓄積される塵埃を第二塵埃容器68へ移送する。制御部117は、掃除ユニット2がステーションユニット5へ帰巣した後に、第二電動送風機69を運転して第一塵埃容器12から第二塵埃容器68へ塵埃を移送する。
In addition, the
さらに、制御部117は、第一塵埃容器12から第二塵埃容器68へ塵埃を移送する移送流の発生よりも後に、この移送流よりも流速の早い塵埃圧縮流を生じさせて第二塵埃容器68内へ流入させる。制御部117は、電動機116を制御して切替弁113を開閉させることによって移送流と塵埃圧縮流とを切り替えるタイミングを制御している。
Further, the
次に、実施形態に係る電気掃除機1のステーションユニット5の他の例を説明する。なお、ステーションユニット5Aにおいてステーションユニット5と同じ構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
Next, another example of the
図6は、本発明の実施形態に係る電気掃除機のステーションユニットの他の例を示す横断面である。 FIG. 6 is a cross-sectional view showing another example of the station unit of the vacuum cleaner according to the embodiment of the present invention.
図6に示すように、実施形態に係る電気掃除機1のステーションユニット5Aは、ステーションユニット5の圧縮流流通管112に代えて、塵埃移送管25の流路断面積を絞って塵埃圧縮流を生じさせる圧縮流発生弁118を備えている。
As shown in FIG. 6, the
圧縮流発生弁118は、第二塵埃容器68の繋がる圧縮流流通管112の直線部に設けられており、電動機116によって駆動されて塵埃移送管25の流路断面積を絞るフラップである。圧縮流発生弁118は、制御部117が電動機116を制御することによって移送流と塵埃圧縮流とを切り替えるタイミングを制御している。
The compressed
第二塵埃容器68Aは、圧縮流流通管112に繋がる圧縮流入口102を有しておらず、塵埃移送管25に繋がる塵埃入口101と、塵埃入口101に対面して第二電動送風機69に繋がる吐出口103Aと、吐出口103Aの下方に配置される集塵室105と、を有する塵埃容器106Aを備えている。
The
なお、ステーションユニット5、5Aのいずれも、塵埃圧縮流を生じさせるタイミングは、移送流によって塵埃が第二塵埃容器68内に到達した後が好ましく、移送流に連続させて塵埃圧縮流を生じさせても良く、移送流に間欠させて塵埃圧縮流を生じさせても良い。この間欠期間は、掃除ユニット2の次回の掃除運転時であっても良く、すなわち制御部117は、帰巣報知信号を受信した後であって、掃除ユニット2が帰巣するまでに第二電動送風機69を運転して塵埃圧縮流を生じさせても良い。
The
掃除ユニット2がステーションユニット5、5Aの帰巣位置へ戻ると、掃除ユニット2の充電端子47がステーションユニット5の充電電極3に電気的に接続される。このとき、ステーションユニット5、5Aの塵埃移送管25は、第一塵埃容器12の連結部39に接続される。この後、ステーションユニット5、5Aは、第二電動送風機69を運転して、図4から図6中の実線矢印の方向へ空気を吸い込んで移送流を生じさせ、第一塵埃容器12から第二塵埃容器68へ塵埃を移動させる。第二塵埃容器68は、目の粗い粗塵をネットフィルタ107で補足する。ネットフィルタ107に補足される塵埃は、移送流によってネットフィルタ107へ押し付けられるようにして圧縮される。ステーションユニット5、5Aは、ネットフィルタ107で塵埃を補足した後、切替弁113または圧縮流発生弁118を駆動させて塵埃圧縮流を生じさせてネットフィルタ107に補足された塵埃をさらにネットフィルタ107へ押し付けて高密度に圧縮する。圧縮された粗塵は、目の細かいフィルタのような役割をして空気の含まれる目の細かい細塵を補足する。圧縮された粗塵と粗塵に補足された細塵は、いずれ自重でネットフィルタ107から剥がれ落ち、塵埃容器室95の底から溜められる。
When the
ネットフィルタ107を通過する目の細かい細塵や、圧縮された粗塵を通過する細塵は、二次フィルタ108によって補足される。
Fine dust passing through the
図7および図8は、本発明の実施形態に係る電気掃除機の自律型掃除ユニットおよびステーションユニットの連結部分を示す縦断面図である。 7 and 8 are longitudinal cross-sectional views showing a connecting portion of the autonomous cleaning unit and the station unit of the vacuum cleaner according to the embodiment of the present invention.
図7および図8は、掃除ユニット2が充電電極3に電気的に接続される位置、つまり帰巣位置へ近づく様子を示している。また、掃除ユニット2がステーションユニット5、5Aから離れる場合には図8から図7へと逆順の様相となる。
7 and 8 show a state in which the
図7および図8に示すように、本実施形態に係る掃除ユニット2の第一塵埃容器12は、本体ケース11に設けられて掃除ユニット2が捕集する塵埃を蓄積する容器本体38と、本体ケース11に第一塵埃容器12が装着された状態において塵埃容器口37から露出する連結部39と、連結部39に設けられて容器本体38内に通じる廃棄口41と、廃棄口41を開閉する廃棄蓋42と、を備えている。
As shown in FIGS. 7 and 8, the
連結部39は、容器本体38に一体成形されている。連結部39は、塵埃容器口37に対応して角丸矩形状に突出している。連結部39は、本体ケース11に第一塵埃容器12が装着された状態において、塵埃容器口37に嵌合している。連結部39は、本体ケース11の外表面に面一な外周縁部を有する一方、廃棄口41の周縁部に凹没部を有している。この凹没部の中央には、廃棄口41が配置されている。また凹没部には、廃棄蓋42が配置されている。
The connecting
廃棄口41は、本体ケース11に第一塵埃容器12が装着された状態において、掃除ユニット2の下方へ向かって開口されている。
The
廃棄口41は、掃除ユニット2が充電電極3に電気的に接続される位置関係において、掃除ユニット2の中央よりもステーションユニット5、5Aに近い側に配置されている。つまり、廃棄口41は、掃除ユニット2が後退してステーションユニット5、5Aへ近づき、一対の駆動輪45をステーションユニット5、5Aの台座21に乗り上げると、ステーションユニット5、5Aの塵埃回収部22に近づく。
The
廃棄蓋42は、掃除ユニット2の外観に露出しており、本体ケース11の外表面に面一である。廃棄蓋42には、ステーションユニット5、5Aのレバー26を引っ掛けるレバー受123が設けられている。
The
他方、本実施形態に係るステーションユニット5、5Aのレバー26は、掃除ユニット2が充電電極3に電気的に接続される位置へ向かう途中で掃除ユニット2の廃棄蓋42に引っ掛かり、掃除ユニット2が充電電極3に電気的に接続される位置へ到達すると廃棄蓋42を開いて廃棄口41と塵埃移送管25とを流体的に接続させる(図8)。
On the other hand, the
掃除ユニット2の廃棄蓋42およびステーションユニット5、5Aのレバー26は、掃除ユニット2が充電電極3に電気的に接続される位置へ向かう方向に交差する回転中心C3のまわりに回転する。なお、廃棄蓋42の回転中心C4およびレバー26の回転中心C3は、掃除ユニット2が充電電極3に電気的に接続される位置へ向かう方向に対して直交することが望ましい。
The
レバー26の回転中心C3は、掃除ユニット2が充電電極3に電気的に接続される位置へ向かう方向において塵埃移送管25の開口縁部のうち掃除ユニット2が最初に到達する縁部に配置されている。
The rotation center C3 of the
また、レバー26の回転中心C3は、掃除ユニット2が充電電極3に電気的に接続される位置へ向かう方向に移動自在に支持されている。つまり、レバー26の回転中心C3は、掃除ユニット2が充電電極3に電気的に接続される位置へ向かう方向に移動することによって、掃除ユニット2の帰巣制御における位置精度のばらつきに影響されることなく、レバー受123にフック97を引っ掛けることができる。
The rotation center C3 of the
さらに、レバー26の回転中心C3は、掃除ユニット2が充電電極3に電気的に接続される位置へ向かう方向において塵埃移送管25の開口縁部のうち掃除ユニット2が最初に到達する縁部に設けられる軸カバー125によって覆われている。
Furthermore, the rotation center C3 of the
廃棄蓋42の回転中心C4は、掃除ユニット2が充電電極3に電気的に接続される位置へ向かう方向において廃棄蓋42の遠方側に配置されている。また、廃棄蓋42の回転中心C4は、掃除ユニット2が充電電極3に電気的に接続される位置へ向かう方向においてレバー受123よりも遠方側に配置されている。さらに、廃棄蓋42の回転中心C4は、掃除ユニット2が充電電極3に電気的に接続される位置へ向かう方向において廃棄蓋42のうち、廃棄口41に接したり離れたりする蓋本体126よりも遠方側に配置されている。
The rotation center C4 of the
これらレバー26の回転中心C3および廃棄蓋42の回転中心C4の配置によって、廃棄蓋42は、レバー26によって開かれると掃除ユニット2の容器本体38から塵埃移送管25へ塵埃を案内する傾斜面となる(図8)。
Due to the arrangement of the rotation center C3 of the
なお、廃棄蓋42は、コイルバネ127によって、閉じる方向へバネ力を受けている。廃棄蓋42は、コイルバネ127のバネ力に掃除ユニット2が充電電極3に電気的に接続される位置へ向かう推進力が勝ることによって開かれる。コイルバネ127は、レバー26によって廃棄蓋42が開かれると、押し潰されてエネルギーを蓄える一方、掃除ユニット2がステーションユニット5、5Aから離脱してレバー受123からレバー26が抜け出すと、エネルギーを解放して廃棄蓋42を閉じる。
Note that the
また、レバー26は、コイルバネ(図示省略)によって、起立する(図7)方向へバネ力を受けている。レバー26は、コイルバネのバネ力に掃除ユニット2が充電電極3に電気的に接続される位置へ向かう推進力が勝ることによって倒し込まれる。コイルバネは、レバー26によって廃棄蓋42が開かれると、押し潰されてエネルギーを蓄える一方、掃除ユニット2がステーションユニット5、5Aから離脱してレバー受123からレバー26が抜け出すと、エネルギーを解放してレバー26を起立させる。
Further, the
このように構成された本実施形態に係る電気掃除機1は、塵埃を移送する移送流の発生よりも後に、移送流よりも流速の早い塵埃圧縮流を生じさせて第二塵埃容器68内へ流入させることにより、第一塵埃容器12から移送された塵埃を圧縮して、より大量の塵埃を第二塵埃容器68に蓄積することができるとともに、第二塵埃容器68の小容量化とステーションユニット5、5Aの小型化に寄与できる。
The vacuum cleaner 1 according to the present embodiment configured as described above generates a compressed dust flow having a flow velocity higher than that of the transfer flow after the generation of the transfer flow for transferring the dust into the
また、本実施形態に係る電気掃除機1は、塵埃圧縮流を流通させる圧縮流流通管112を備えることによって、移送流とは別個に塵埃圧縮流を生じさせて塵埃へ吹き付けることができる。
Moreover, the vacuum cleaner 1 which concerns on this embodiment can produce a dust compression flow separately from a transfer flow, and can spray it on dust by providing the compressed flow distribution pipe |
さらに、本実施形態に係る電気掃除機1は、塵埃移送管25よりも流路断面積が小さい圧縮流流通管112を備えることによって、第二電動送風機69の運転出力を変更することなく、移送流よりも流速の早い塵埃圧縮流を容易に生じさせることができる。
Furthermore, the vacuum cleaner 1 according to the present embodiment includes the compressed
さらにまた、本実施形態に係る電気掃除機1は、切替弁113を備えることによって、移送流と塵埃圧縮流との発生を確実に制御できる。
Furthermore, the vacuum cleaner 1 which concerns on this embodiment can control generation | occurrence | production of a transfer flow and a dust compression flow reliably by providing the switching
また、本実施形態に係る電気掃除機1は、それぞれ異なる入口から流れ込む外気によって塵埃圧縮流と移送流とを生じさせることによって、移送流とは別個に塵埃圧縮流を生じさせて塵埃へ吹き付けることができる。 In addition, the vacuum cleaner 1 according to the present embodiment generates a dust compression flow and a transfer flow by outside air flowing from different inlets, thereby generating a dust compression flow separately from the transfer flow and spraying it on the dust. Can do.
さらに、本実施形態に係る電気掃除機1は、圧縮流発生弁118を備えることによって、圧縮流流通管112を廃してステーションユニット5Aをさらに小型化できる。
Furthermore, the vacuum cleaner 1 according to the present embodiment includes the compressed
さらにまた、本実施形態に係る電気掃除機1は、塵埃移送管25に繋がれる塵埃入口101と、塵埃圧縮流が流入する圧縮流入口102と、塵埃入口101および圧縮流入口102に面して第二電動送風機69に繋がれる吐出口103と、吐出口103の下方に配置される集塵室105と、を有する第二塵埃容器68を備えることによって、第二塵埃容器68に吹き込む塵埃圧縮流を、ネットフィルタ107に補足される塵埃へ確実に吹き付けて塵埃を圧縮することができる。
Furthermore, the vacuum cleaner 1 according to the present embodiment faces the
また、本実施形態に係る電気掃除機1は、塵埃圧縮流を直進させる直線流路を有することによって、ネットフィルタ107に溜まる塵埃へ効率良く塵埃圧縮流を吹きかけることができる。
In addition, the vacuum cleaner 1 according to the present embodiment has a straight flow path for causing the dust compression flow to advance straight, so that the dust compression flow can be efficiently sprayed on the dust accumulated in the
さらに、本実施形態に係る電気掃除機1は、自律して掃除を行う掃除ユニット2を備え、掃除ユニット2がステーションユニット5、5Aへ帰巣した後に、第二電動送風機69を運転して第一塵埃容器12から第二塵埃容器68へ塵埃を移送することによって、第一塵埃容器12から塵埃を回収して次回運転に備え、自律型の掃除ユニット2の次回運転時の利便性を高めることができる。
Furthermore, the vacuum cleaner 1 according to the present embodiment includes a
さらにまた、本実施形態に係る電気掃除機1は、帰巣報知信号を受信した後であって、掃除ユニット2が帰巣するまでに第二電動送風機69を運転して塵埃圧縮流を生じさせることによって、掃除ユニット2の帰巣直前に第二塵埃容器68内の塵埃を圧縮して、塵埃の移送準備を行うことができる。
Furthermore, the vacuum cleaner 1 according to the present embodiment generates the compressed dust flow by operating the second
したがって、本実施形態に係る電気掃除機1によれば、2つのユニットの間で塵埃を移送するにあたり、塵埃を受け入れる側のステーションユニット5、5Aで塵埃を圧縮して、より大量の塵埃を蓄積できる。
Therefore, according to the vacuum cleaner 1 according to the present embodiment, when transferring dust between the two units, the dust is compressed by the
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
1 電気掃除機
2 掃除ユニット
3 充電電極
5、5A ステーションユニット
11 本体ケース
11a 底面
12 第一塵埃容器
13 第一電動送風機
15 移動部
16 駆動部
17 ロボット制御部
18 二次電池
21 台座
22 塵埃回収部
23 ローラ対
25 塵埃移送管
25a シール部材
26 レバー
29 電源コード
31 吸込口用清掃体
32 吸込口用駆動部
33 底面側部清掃体
35 底面側部駆動部
36 吸込口
37 塵埃容器口
38 容器本体
39 連結部
41 廃棄口
42 廃棄蓋
45 駆動輪
46 旋回輪
47 充電端子
48 ブラシ基部
49 線状清掃体
51 送信部
61 高床部
62 低床部
63 交差方向ローラ
65 停止用ローラ
66 走行面
68、68A 第二塵埃容器
69 第二電動送風機
71 凹没部
72 帰巣確認検知部
73 第一センサ部
75 第二センサ部
81 本体
82 蓋体
83 受信部
85 最下流管
95 塵埃容器室
96 送風機室
97 フック
101 塵埃入口
102 圧縮流入口
103、103A 吐出口
105 集塵室
106、106A 塵埃容器
107 ネットフィルタ
108 二次フィルタ
111 カバー管
112 圧縮流流通管
113 切替弁
115 吸気口
116 電動機
117 制御部
118 圧縮流発生弁
123 レバー受
125 軸カバー
126 蓋本体
127 コイルバネ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric vacuum cleaner 2 Cleaning unit 3 Charging electrode 5, 5A Station unit 11 Main body case 11a Bottom surface 12 First dust container 13 First electric blower 15 Moving part 16 Drive part 17 Robot control part 18 Secondary battery 21 Base 22 Dust collection part 23 Roller pair 25 Dust transfer pipe 25a Seal member 26 Lever 29 Power cord 31 Suction port cleaning body 32 Suction port drive unit 33 Bottom side side cleaning unit 35 Bottom side side drive unit 36 Suction port 37 Dust container port 38 Container body 39 Connection part 41 Waste port 42 Waste cover 45 Driving wheel 46 Turning wheel 47 Charging terminal 48 Brush base 49 Linear cleaning body 51 Transmission part 61 High floor part 62 Low floor part 63 Crossing direction roller 65 Stopping roller 66 Running surface 68, 68A Two-dust container 69 Second electric blower 71 Recessed portion 72 Home return confirmation detecting portion 73 First sensor portion 75 Second sensor portion 8 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Main body 82 Cover body 83 Receiver 85 Most downstream pipe 95 Dust container chamber 96 Blower chamber 97 Hook 101 Dust inlet 102 Compression inlet 103, 103A Discharge port 105 Dust collection chamber 106, 106A Dust container 107 Net filter 108 Secondary filter 111 Cover pipe 112 Compressed flow flow pipe 113 Switching valve 115 Inlet 116 Electric motor 117 Control unit 118 Compressed flow generating valve 123 Lever holder 125 Shaft cover 126 Cover body 127 Coil spring
Claims (10)
前記掃除ユニットが捕集した塵埃を収集するステーションユニットと、を備え、
前記掃除ユニットは、
吸い込み負圧を生じさせる第一電動送風機と、
前記第一電動送風機へ吸い込まれる空気から塵埃を分離し捕集する第一塵埃容器と、を備え、
前記ステーションユニットは、
吸い込み負圧を生じさせる第二電動送風機と、
前記第二電動送風機へ吸い込まれる空気から塵埃を分離し捕集する第二塵埃容器と、
前記第一塵埃容器と前記第二塵埃容器とを流体的に接続して前記第二電動送風機が生じさせる吸い込み負圧によって前記第一塵埃容器から前記第二塵埃容器へ塵埃を移送する塵埃移送管と、を備え、
前記塵埃を移送する移送流の発生よりも後に、前記移送流よりも流速の早い塵埃圧縮流を生じさせて前記第二塵埃容器内へ流入させる電気掃除機。 A cleaning unit for collecting dust on the surface to be cleaned;
A station unit for collecting the dust collected by the cleaning unit,
The cleaning unit is
A first electric blower that generates suction negative pressure;
A first dust container for separating and collecting dust from the air sucked into the first electric blower,
The station unit is
A second electric blower for generating suction negative pressure;
A second dust container for separating and collecting dust from the air sucked into the second electric blower;
A dust transfer tube that fluidly connects the first dust container and the second dust container to transfer dust from the first dust container to the second dust container by suction negative pressure generated by the second electric blower. And comprising
An electric vacuum cleaner that generates a compressed dust flow having a flow velocity higher than that of the transfer flow after the transfer flow for transferring the dust flows into the second dust container.
前記掃除ユニットが前記ステーションユニットへ帰巣した後に、前記第二電動送風機を運転して前記第一塵埃容器から前記第二塵埃容器へ塵埃を移送する請求項1から8のいずれか1項に記載の電気掃除機。 The cleaning unit is a robot cleaner that autonomously cleans, and autonomously returns to the station unit,
9. The device according to claim 1, wherein after the cleaning unit returns to the station unit, the second electric blower is operated to transfer dust from the first dust container to the second dust container. Electric vacuum cleaner.
前記ステーションユニットは、前記掃除ユニットから前記帰巣報知信号を受信する受信部を備え、前記帰巣報知信号を受信した後であって、前記掃除ユニットが帰巣するまでに前記第二電動送風機を運転して前記塵埃圧縮流を生じさせる請求項1から9のいずれか1項に記載の電気掃除機。 The cleaning unit includes a transmission unit that transmits a homing notification signal that informs the homing to the station unit,
The station unit includes a receiving unit that receives the homing notification signal from the cleaning unit and operates the second electric blower after receiving the homing notification signal and before the cleaning unit returns. The vacuum cleaner according to any one of claims 1 to 9, wherein the dust compression flow is generated.
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