JP7014941B2 - 電気掃除機用吸込具及び電気掃除機 - Google Patents

Description

本発明は、被清掃面に付着している塵埃等を吸引除去する為に使用される電気掃除機を構成する電気掃除機用吸込具と、この電気掃除機用吸込具を備えた電気掃除機に関するものである。

従来から、被清掃面に付着している花粉や塵埃等を吸引除去する為に、ブラシと吸引口とを備えた電気掃除機が知られている（特許文献１）。

特許文献１の電気掃除機は、ハンディタイプであって、空気吸引ファンと、該空気吸引ファンにより吸引された気流を濾通するフィルタとを備えた中空筐体の一側面にブラシ毛を複数列植設したブラッシング部を有するものであって、前記ブラッシング部のブラシ毛列の列間域に複数個の吸引口を設ける構成となっている。

登録実用新案第３１２９６３６号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の電気掃除機は、複数個の吸込口の全てが常に開いていることから、十分な吸引力を確保することができないという課題を有していた。また、吸引力を強くするために大型のモータを使用した場合には、電気掃除機の重量が重くなると共に、電力消費が増えて稼働時間が短くなるという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するものであり、大型のモータを使用すること無く、花粉等の塵埃を吸引するための十分な吸引力を確保することができる電気掃除機用吸込具及び電気掃除機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、請求項１の発明は、基台とブラシ毛とを有するブラシ体と、一方の縁部と該一方の縁部に対向して設けられた他方の縁部とを備えた開口を有する吸込口本体と、を有する電気掃除機用吸込具であって、前記開口の一方の縁部と他方の縁部との間に前記ブラシ体が配置され、被清掃面の非清掃時に、前記ブラシ体が、前記開口の一方の縁部及び他方の縁部に接触しており、被清掃面の清掃時に、前記ブラシ体が可動して、前記ブラシ体と前記開口の一方の縁部、及び／又は、他方の縁部が離れることで、塵埃を吸引する吸引風路が形成されると共に、前記ブラシ体の可動時に、前記ブラシ毛の先端が、前記開口の一方の縁部及び／又は他方の縁部の吸引側の端部に当接していることを特徴としている。

請求項１の発明では、被清掃面の清掃時に、ブラシ体が可動して、ブラシ体と開口の一方の縁部、及び／又は、他方の縁部が離れることで、塵埃を吸引する吸引風路が形成されるが、ベルヌーイの定理からも明らかなように、狭い開口で吸引することで吸引風の風速を上げることができる。したがって、大型のモータを使用すること無く、花粉等の塵埃を吸引するための十分な吸引力を確保することができる。

また、ブラシ体の可動時に、ブラシ毛の先端が、開口の一方の縁部及び／又は他方の縁部の吸引側の端部に当接していることを特徴としている。したがって、開口の一方の縁部及び／又は他方の縁部の吸引側の端部にブラシ毛を当接させてブラシ毛に付着している塵埃を除去することができる。

請求項２の発明は、請求項１の電気掃除機用吸込具の発明において、開口の一方の縁部及び／又は他方の縁部の吸引側の端部に塵埃除去用のクシを設けたことを特徴としている。したがって、塵埃除去用のクシによってブラシ毛に付着している塵埃を除去する効果を向上させることができる。

請求項３の発明は、電気掃除機の発明であって、電動送風機と、請求項１又は請求項２に記載の電気掃除機用吸込具とを有し、前記電動送風機と前記電気掃除機用吸込具とを連通させたことを特徴としている。したがって、大型のモータを使用すること無く、花粉等の塵埃を吸引するための十分な吸引力を確保することができる電気掃除機を提供することができる。

請求項１及び請求項２の電気掃除機用吸込具の発明は、大型のモータを使用すること無く、花粉等の塵埃を吸引するための十分な吸引力を確保することができると共に、ブラシ毛に付着している塵埃を除去することができる。

また、請求項３の電気掃除機の発明は、大型のモータを使用すること無く、花粉等の塵埃を吸引するための十分な吸引力を確保することができる電気掃除機を提供することができる。

本発明に係る電気掃除機の一例である花粉クリーナーを示す斜視図 花粉クリーナーの内部構造を示す断面図 （ａ）～（ｃ）第１実施形態の電気掃除機用吸込具のブラシ体と開口の関係を示す説明図 （ａ）、（ｂ）第２実施形態の電気掃除機用吸込具のブラシ体と開口の関係を示す説明図 （ａ）～（ｃ）第３実施形態の電気掃除機用吸込具のブラシ体と開口の関係を示す説明図 （ａ）、（ｂ）第４実施形態の電気掃除機用吸込具のブラシ体と開口の関係を示す説明図

以下、本発明の実施形態について、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。

図１は、本発明に係る電気掃除機の一例である花粉クリーナーを示す斜視図であり、図２は、花粉クリーナーの内部構造を示す断面図である。これらの図を用いて花粉クリーナーの構成を説明する。

花粉クリーナー２０は、バッテリー８から供給される電気によって回転するモータにより駆動する電動送風機７と、ダストボックス２ｃとを花粉クリーナー本体２の内部に有している。ダストボックス２ｃの内部には、樹脂で成形された上板６ａと下板６ｂの間に筒状であって側面に波形のフィルタ本体６ｃが固定されているプリーツフィルタ６が着脱可能な状態で設置されている。また、花粉クリーナー２０は、電気掃除機用吸込具１０を有しており、電動送風機７により発生した吸引風は、電気掃除機用吸込具１０の開口１ｃから花粉等の塵埃を吸引する。そして、花粉等の塵埃は、吸引通路２ｄを介してダストボックス２ｃに収容される。このダストボックス２ｃは、花粉クリーナー本体２に対して着脱可能となっており、ダストボックス２ｃを取り外してダストボックス２ｃに収容された塵埃を廃棄すると共に、ダストボックス２ｃからプリーツフィルタ６を取り外してプリーツフィルタ６の水洗いができる構成としている。

ここで、電気掃除機用吸込具１０は、基台３ｂとブラシ毛３ａとを有するブラシ体３と、一方の縁部１ａと、この一方の縁部１ａに対向して設けられた他方の縁部１ｂとを備えた開口１ｃを有する吸込口本体１とを有しており、開口１ｃの一方の縁部１ａと他方の縁部１ｂとの間にブラシ体３が配置されている。尚、ブラシ毛３ａは、開口１ｃから外側に若干突出させるようにして設置されている。

また、電気掃除機用吸込具１０は、モータ５と、このモータ５の回転軸５ａに連結されてモータ５の回転運動を揺動又は振動に変換する運動変換機構４とを有しており、運動変換機構４は、連結軸４ａによって基台３ｂと連結してブラシ体３が揺動又は振動する構成としている。

また、電気掃除機用吸込具１０は、上ケース１１ｂと下ケース１１ａとを備えており、下ケース１１ａは、上ケース１１ｂに対して着脱自在としている。ここで、本発明における電気掃除機の一例として電気掃除機用吸込具１０が一体化された花粉クリーナー２０を用いて説明したが、電気掃除機本体と電気掃除機用吸込具が分離され、吸引ホースで連結された電気掃除機も本発明に含まれる。尚、２ａは、花粉クリーナー本体２を構成するハンドルである。また、２ｂは、花粉クリーナー本体に設けられた排気口であり、電動送風機７により発生した吸引風を外部に排気している。

図３の（ａ）～（ｃ）は、第１実施形態の電気掃除機用吸込具のブラシ体と開口の関係を示す説明図である。これらの図を用いて第１実施形態の電気掃除機用吸込具の動作について説明する。

第１実施形態の電気掃除機用吸込具１０は、図３（ａ）に示すように、被清掃面の非清掃時は、ブラシ体３が、開口１ｃ（図３（ｂ）、図３（ｃ）参照）の一方の縁部１ａ及び他方の縁部１ｂに接触している。具体的には、ブラシ体３のブラシ毛３ａの側面１３ａ、１３ｂが開口１ｃの一方の縁部１ａ及び他方の縁部１ｂに接触している。この時、開口１ｃの幅は、基台３ｂに植毛されたブラシ毛３ａの植毛幅よりも狭くしている。これにより、ブラシ毛３ａの側面１３ａ、１３ｂを確実に開口１ｃの一方の縁部１ａ及び他方の縁部１ｂに接触させることができる。また、このように、ブラシ体３が開口１ｃを埋める構造となっているので、清掃後に電気掃除機用吸込具１０の内壁に付着した花粉等の塵埃が開口１ｃから逆流し、再飛散するのを防ぐことができる。

尚、図１に示すように、被清掃面の非清掃時に、ブラシ体３の長手方向の両側面１３ａ、１３ｂの全体が開口１ｃの一方の縁部１ａ及び他方の縁部１ｂに接触する構成も第１実施形態に含まれる。図１に示すように、ブラシ体３の平面視と、開口１ｃを細長い長方形状にして、ブラシ体３により開口１ｃの大部分を塞ぐようにすれば、開口１ｃは、ブラシ体３の短手方向の側面側が僅かに露出するだけとなるので、被清掃面の清掃時には、吸引風の風速が高まり、被清掃面の塵埃を吸引しやすくなる。また、玄関先などで衣服を身に着けた状態で清掃する場合、被清掃面である衣服は腕、胴、足などに沿って曲面状になっている。ここで、本実施の形態のように開口１ｃが細長い長方形状に形成されていると、曲面状の衣服と接触した部分の開口１ｃは塞がれるが、衣服と接触していない開口１ｃは常に衣服によって塞がれることがなく、開放されている。このように開口１ｃを細長い長方形状にすることで、開口１ｃに衣服等の被清掃面が吸着するのを防ぐことができると共に、ブラシ体３を被清掃面に接触させつつスムーズに移動させることができる。また、図１に示すように、開口１ｃの長手方向両端部近傍をブラシ体で塞がないよう隙間をあけて構成すると、曲面状の衣服と接触する頻度が少ない両端部が常に開放されるため、よりスムーズに移動させながら、除塵性能を確保することができる。尚、ブラシ体３の側面を開口１ｃの短手方向を含む全ての縁部に当接させることも可能である。この場合、ブラシ体３が開口１ｃの全体を埋める構造となっているので、清掃後に電気掃除機用吸込具１０の内壁に付着した花粉等の塵埃が開口１ｃから逆流し、再飛散するのをより防ぐことができる。

第１実施形態の電気掃除機用吸込具１０は、図３（ｂ）及び（ｃ）に示すように、被清掃面Ａの清掃時は、ブラシ体３を揺動させている。図３（ｂ）に示す状態は、ブラシ体３を回動中心３ｃを中心にして、図面上、最大限右方向に動かした状態を示しており、図３（ｃ）に示す状態は、ブラシ体３を図面上、最大限左方向に動かした状態を示している。

したがって、被清掃面Ａの清掃時のブラシ体３の揺動によって、ブラシ毛３ａの先端が、開口１ｃの一方の縁部１ａと他方の縁部１ｂの吸引側の端部に交互に当接することを高速で繰り返すことになる。この状態では矢印に示す狭い吸引風路９が交互に形成されることになるので、ベルヌーイの定理からも明らかなように、吸引風の風速が上がり、吸引力を増加させることができる。また、ブラシ体３が揺動する際に、開口の一方の縁部１ａ及び／又は他方の縁部１ｂの吸引側の端部にブラシ毛３ａを当接させて、被清掃面Ａを清掃しながらブラシ毛３ａに付着している花粉等の塵埃を除去することができる。

図４の（ａ）及び（ｂ）は、第２実施形態の電気掃除機用吸込具のブラシ体と開口の関係を示す説明図である。これらの図を用いて第２実施形態の電気掃除機用吸込具の動作について説明する。

第２実施形態の電気掃除機用吸込具３０は、下ケース３１ａと上ケース３１ｂとを備えており、下ケース３１ａは、上ケース３１ｂに対して着脱自在としている。そして、電気掃除機用吸込具３０は、基台３３ｂとブラシ毛３３ａとを有するブラシ体３３と、一方の縁部３２ａと、この一方の縁部３２ａに対向して設けられた他方の縁部３２ｂとを備えた開口３１ｃ（図４（ｂ）参照）を有する吸込口本体３１とを有している。また、図４（ａ）に示すように、被清掃面の非清掃時は、ブラシ体３３が、開口３１ｃの一方の縁部３２ａ及び他方の縁部３２ｂに接触している。具体的には、ブラシ体３３のブラシ毛３３ａの側面３４ａ、３４ｂが開口３１ｃの一方の縁部３２ａ及び他方の縁部３２ｂに接触している。この時、開口３１ｃの幅は、基台３３ｂに植毛されたブラシ毛３３ａの植毛幅よりも狭くしている。これにより、ブラシ毛３３ａの側面３４ａ、３４ｂを確実に開口３１ｃの一方の縁部３２ａ及び他方の縁部３２ｂに接触させることができる。また、このように、ブラシ体３３が開口３１ｃを埋める構造となっているので、清掃後に電気掃除機用吸込具３０の内壁に付着した花粉等の塵埃が開口３１ｃから逆流し、再飛散するのを防ぐことができる。

第２実施形態の電気掃除機用吸込具３０は、図４（ｂ）に示すように、被清掃面Ａの清掃時は、ブラシ体３３を揺動させている。図４（ｂ）に示す状態は、ブラシ体３３を回動中心３３ｃを中心にして、図面上、最大限右方向に動かした状態を示している。そして、開口３１ｃの一方の縁部３２ａ及び他方の縁部３２ｂの吸引側の端部に塵埃除去用のクシ３２ｃ、３２ｃを設けている。この塵埃除去用のクシ３２ｃ、３２ｃによってブラシ毛３３ａに付着している塵埃を除去する効果を向上させることができる。また、被清掃面Ａの清掃時のブラシ体３３の揺動によって、ブラシ毛３３ａの先端が、開口３１ｃの一方の縁部３２ａと他方の縁部３２ｂの吸引側の端部に交互に当接することを高速で繰り返すことになる。この状態では矢印に示す狭い吸引風路３５が交互に形成されることになるので、ベルヌーイの定理からも明らかなように、吸引風の風速が上がり、吸引力を増加させることができる。

図５の（ａ）～（ｃ）は、第３実施形態の電気掃除機用吸込具のブラシ体と開口の関係を示す説明図である。これらの図を用いて第３実施形態の電気掃除機用吸込具の動作について説明する。

第３実施形態の電気掃除機用吸込具４０は、下ケース４１ａと上ケース４１ｂとを備えており、下ケース４１ａは、上ケース４１ｂに対して着脱自在としている。そして、電気掃除機用吸込具４０は、基台４３ｂとブラシ毛４３ａとを有するブラシ体４３と、一方の縁部４２ａと、この一方の縁部４２ａに対向して設けられた他方の縁部４２ｂとを備えた開口４１ｃ（図５（ｂ）、図５（ｃ）参照）を有する吸込口本体４１とを有している。また、図５（ａ）に示すように、被清掃面の非清掃時は、ブラシ体４３が、開口４１ｃの一方の縁部４２ａ及び他方の縁部４２ｂに接触している。具体的には、ブラシ体４３のブラシ毛４３ａの側面４４ａ、４４ｂが開口４１ｃの一方の縁部４２ａ及び他方の縁部４２ｂに接触している。この時、ブラシ毛４３ａの先端側が、基台４３ｂ側よりも拡がるように植毛されている。これにより、ブラシ毛４３ａの側面４４ａ、４４ｂを確実に開口４１ｃの一方の縁部４２ａ及び他方の縁部４２ｂに接触させることができる。また、このように、ブラシ体４３が開口４１ｃを埋める構造となっているので、清掃後に電気掃除機用吸込具４０の内壁に付着した花粉等の塵埃が開口４１ｃから逆流し、再飛散するのを防ぐことができる。尚、植毛幅と開口幅を略同一寸法としてブラシ毛４３ａの先端側が、植毛幅よりも拡がるように植毛すればブラシ毛４３ａの側面４４ａ、４４ｂを一層確実に開口４１ｃの一方の縁部４２ａ及び他方の縁部４２ｂに接触させることができる。

第３実施形態の電気掃除機用吸込具４０は、図５（ｂ）及び（ｃ）に示すように、被清掃面Ａの清掃時は、ブラシ体４３を左右に振動させている。図５（ｂ）に示す状態は、ブラシ体４３を図面上、最大限右方向に動かした状態を示しており、図５（ｃ）に示す状態は、ブラシ体３を図面上、最大限左方向に動かした状態を示している。

したがって、被清掃面Ａの清掃時のブラシ体４３の振動によって、ブラシ毛４３ａの先端が、開口４１ｃの一方の縁部４２ａと他方の縁部４２ｂの吸引側の端部に交互に当接することを高速で繰り返すことになる。この状態では矢印に示す狭い吸引風路４５が交互に形成されることになるので、ベルヌーイの定理からも明らかなように、吸引風の風速が上がり、吸引力を増加させることができる。また、開口の一方の縁部４２ａ及び／又は他方の縁部４２ｂの吸引側の端部にブラシ毛４３ａを当接させてブラシ毛４３ａに付着している花粉等の塵埃を除去することができる。尚、図示しないが、吸引風路４５が形成されるようにブラシ体４３を上下方向に振動させてもよく、これも本発明に含まれる。また、ブラシ毛４３ａの毛丈を一方の縁部４２ａ及び他方の縁部４２ｂの吸引側端部までの長さに設定することで、開口４１ｃをブラシ毛４３ａの先端部で塞ぎ、ブラシ体４３ａを上下方向に振動させてもよく、これも本発明に含まれる。ただし、より好適には、第１～４の実施形態に示したようにブラシ毛が一方の縁部と他方の縁部に交互に当接することが望ましい。このように構成することで、清掃時は常に開口の少なくとも一部がブラシ毛で埋められるので、開口全体に対して吸引風路が占める割合が小さくなる。そのため、ベルヌーイの定理からも明らかなように、吸引風の風速が上がることで吸引力を増加させ、除塵性能を向上させることができる。

図６の（ａ）及び（ｂ）は、第４実施形態の電気掃除機用吸込具のブラシ体と開口の関係を示す説明図である。これらの図を用いて第４実施形態の電気掃除機用吸込具の動作について説明する。

第４実施形態の電気掃除機用吸込具５０は、ケース５１とブラシ体５３を有しており、図６（ａ）に示すように、被清掃面の非清掃時は、ブラシ体５３が、開口５１ｃ（図６（ｂ）参照）の一方の縁部５２ａ及び他方の縁部５２ｂに接触している。具体的には、基台５３ｂの側面に植毛されたブラシ毛５４、５５の先端側５４ａ、５５ａが開口５１ｃの一方の縁部５２ａ及び他方の縁部５２ｂに接触している。このブラシ毛５４、５５により、開口５１ｃの一方の縁部５２ａ及び他方の縁部５２ｂの間の隙間を埋めることができる。そして、基台５３ｂの下面には被清掃面Ａを清掃するためのブラシ毛５３ａが植毛されている。尚、ブラシ毛を、開口５１ｃの一方の縁部５２ａ側及び他方の縁部５２ｂ側に植毛してもよく、これも本発明に含まれる。

第４実施形態の電気掃除機用吸込具５０は、図６（ｂ）に示すように、被清掃面Ａの清掃時は、ブラシ体５３を左右に振動させている。図６（ｂ）に示す状態は、ブラシ体５３を図面上、最大限右方向に動かした状態を示している。この時、ブラシ毛５３ａが被清掃面Ａに当接して塵埃を掻き出す。そして、被清掃面Ａの清掃時のブラシ体５３の振動によって、ブラシ毛５４、５５の先端側５４ａ、５５ａが、開口５１ｃの一方の縁部５２ａと他方の縁部５２ｂの吸引側の端部に交互に当接することを高速で繰り返すことになる。この状態では矢印に示す狭い吸引風路５６が交互に形成されることになるので、ベルヌーイの定理からも明らかなように、吸引風の風速が上がり、吸引力を増加させることができる。このようにして、ブラシ毛５３ａで掻き出した塵埃は、交互に形成される吸引風路５６に吸引されることで除去される。

上述した本発明に係る電気掃除機用吸込具及び電気掃除機は、限られた吸引力から高い除塵性能を生み出すことができることから、小型・軽量化が求められるハンディタイプの電気掃除機や、長時間の稼働が求められるバッテリー式電気掃除機に適用することができる。また、花粉クリーナーに限らず、フローリング用のクリーナー等、被清掃面に軽く付着した塵埃を除去するための電気掃除機に適用することができる。なお、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述した様々な実施形態を組合せできることは言うまでもないことである。

本発明に係る電気掃除機用吸込具及び電気掃除機は、被清掃面に付着している塵埃等を吸引除去する為の清掃具として利用される。

１ 吸込口本体
１ａ、１ｂ 縁部
１ｃ 開口
２ 花粉クリーナー本体
２ａ ハンドル
２ｂ 排気口
２ｃ ダストボックス
２ｄ 吸引通路
３ ブラシ体
３ａ ブラシ毛
３ｂ 基台
３ｃ ブラシ体の回動中心
４ 運動変換機構
５ モータ
６ プリーツフィルタ
６ａ 上板
６ｂ 下板
６ｃ フィルタ本体
７ 電動送風機
８ バッテリー
９ 吸引風路
１０ 電気掃除機用吸込具
１１ａ 下ケース
１１ｂ 上ケース
１３ａ、１３ｂ ブラシ体の長手方向の側面
２０ 花粉クリーナー
Ａ 被清掃面

Claims (3)

1. 基台とブラシ毛とを有するブラシ体と、
   一方の縁部と該一方の縁部に対向して設けられた他方の縁部とを備えた開口を有する吸込口本体と、を有する電気掃除機用吸込具であって、
   前記開口の一方の縁部と他方の縁部との間に前記ブラシ体が配置され、
   被清掃面の非清掃時に、前記ブラシ体が、前記開口の一方の縁部及び他方の縁部に接触しており、
   被清掃面の清掃時に、前記ブラシ体が可動して、前記ブラシ体と前記開口の一方の縁部、及び／又は、他方の縁部が離れることで、塵埃を吸引する吸引風路が形成されると共に、前記ブラシ体の可動時に、前記ブラシ毛の先端が、前記開口の一方の縁部及び／又は他方の縁部の吸引側の端部に当接していることを特徴とする電気掃除機用吸込具。
2. 開口の一方の縁部及び／又は他方の縁部の吸引側の端部に塵埃除去用のクシを設けたことを特徴とする請求項１に記載の電気掃除機用吸込具。
3. 電動送風機と、請求項１又は請求項２に記載の電気掃除機用吸込具とを有し、前記電動送風機と前記電気掃除機用吸込具とを連通させたことを特徴とする電気掃除機。
   

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