JPH05317213A - 電気掃除機のエアタービン吸込具 - Google Patents
電気掃除機のエアタービン吸込具Info
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- JPH05317213A JPH05317213A JP4124497A JP12449792A JPH05317213A JP H05317213 A JPH05317213 A JP H05317213A JP 4124497 A JP4124497 A JP 4124497A JP 12449792 A JP12449792 A JP 12449792A JP H05317213 A JPH05317213 A JP H05317213A
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- Japan
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- air turbine
- suction tool
- electromotive force
- shaft
- vacuum cleaner
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Abstract
(57)【要約】
【目的】掃除機本体と吸込具を接続しているホース及び
吸込具を軽量化し、床面状態に適応した制御をするとと
もに、無負荷等の軽負荷でのタービン回転数上昇による
騒音増加を抑制し、静音化することを目的とする。 【構成】タービン軸に小型発電気を設け、この出力で制
御部を駆動するとともに、タービン回転数を検出する。
さらに、蓄電池を設けて余剰電気を充電するとともにヒ
ータで消費させる。ノズルの形状や開口面積を変えるた
めのシャッタを制御するカム機構を有したアクチエータ
やモータ，制御部は本体や使用者の手元操作部と通信を
する通信制御部を設ける。圧力センサとタービンの回転
数検出センサ等により床面状態を判定し、床面に適した
ノズルの形状や開口面積を設定し、必要に応じて電動送
風機の出力制御もする構成である。
吸込具を軽量化し、床面状態に適応した制御をするとと
もに、無負荷等の軽負荷でのタービン回転数上昇による
騒音増加を抑制し、静音化することを目的とする。 【構成】タービン軸に小型発電気を設け、この出力で制
御部を駆動するとともに、タービン回転数を検出する。
さらに、蓄電池を設けて余剰電気を充電するとともにヒ
ータで消費させる。ノズルの形状や開口面積を変えるた
めのシャッタを制御するカム機構を有したアクチエータ
やモータ，制御部は本体や使用者の手元操作部と通信を
する通信制御部を設ける。圧力センサとタービンの回転
数検出センサ等により床面状態を判定し、床面に適した
ノズルの形状や開口面積を設定し、必要に応じて電動送
風機の出力制御もする構成である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気掃除機の制御手段
に係るもので、特に吸込具の床面状態に応じた最適制御
に関するものである。
に係るもので、特に吸込具の床面状態に応じた最適制御
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】生活習慣の多様化から、床面が木床（フ
ローリング）・畳・絨毯と多岐にわたり、それぞれの種
類も千差万別である。これらに対応するために電気掃除
機の吸込具は、絨毯清掃用の回転ブラシを駆動する動力
源として、電動機（モータ）や空気力によるエアタービ
ンを用いている。前者は、掃除機本体と吸込具を接続し
ているホースに給電線，吸込具にモータが内蔵されて重
く、操作力が大きく使用者の負担になっている。後者
は、吸込具を持上げたときなどの無負荷状態でのタービ
ン回転数の上昇による騒音の増加がある。
ローリング）・畳・絨毯と多岐にわたり、それぞれの種
類も千差万別である。これらに対応するために電気掃除
機の吸込具は、絨毯清掃用の回転ブラシを駆動する動力
源として、電動機（モータ）や空気力によるエアタービ
ンを用いている。前者は、掃除機本体と吸込具を接続し
ているホースに給電線，吸込具にモータが内蔵されて重
く、操作力が大きく使用者の負担になっている。後者
は、吸込具を持上げたときなどの無負荷状態でのタービ
ン回転数の上昇による騒音の増加がある。
【０００３】従来、エアタービン搭載の吸込具は、例え
ば特開昭57−180928号公報に示されるものがあり、さら
に改良された実開昭62−83358 号公報に示されるものが
ある。これは使用者の負担を軽減するために、手元操作
部と吸込具に通信手段を設け、床面状態に応じてノズル
の開閉を手動でできるようにしたものがあるが、床面が
変わる毎に使用者が切換操作をしなければならず煩わし
いという欠点があった。また吸込具の静音化が配慮され
ていなかった。
ば特開昭57−180928号公報に示されるものがあり、さら
に改良された実開昭62−83358 号公報に示されるものが
ある。これは使用者の負担を軽減するために、手元操作
部と吸込具に通信手段を設け、床面状態に応じてノズル
の開閉を手動でできるようにしたものがあるが、床面が
変わる毎に使用者が切換操作をしなければならず煩わし
いという欠点があった。また吸込具の静音化が配慮され
ていなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記欠点に鑑
み、掃除機本体と吸込具を接続しているホース及び吸込
具を軽量化するために、吸込具にエアタービンを用い、
床面状態に適応した最適制御をするとともに、無負荷状
態でのタービン回転数の上昇による騒音の増加を抑制し
て静音化し、床面状態に応じてノズルの開閉を自動でで
きるようすることを目的とする。
み、掃除機本体と吸込具を接続しているホース及び吸込
具を軽量化するために、吸込具にエアタービンを用い、
床面状態に適応した最適制御をするとともに、無負荷状
態でのタービン回転数の上昇による騒音の増加を抑制し
て静音化し、床面状態に応じてノズルの開閉を自動でで
きるようすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、エアタービン
で回転ブラシを駆動する吸込具で、タービン軸に小型発
電気を設け、この出力で制御部を駆動するとともに、タ
ービン回転数を検出する。さらに、蓄電池を設けて余剰
電気を充電するとともにヒータで消費させる。ノズルの
形状や開口面積を変えるためのシャッタを制御するカム
機構を有したアクチエータやモータを設ける。制御部は
本体や使用者の手元操作部と通信をする通信制御部を有
する。
で回転ブラシを駆動する吸込具で、タービン軸に小型発
電気を設け、この出力で制御部を駆動するとともに、タ
ービン回転数を検出する。さらに、蓄電池を設けて余剰
電気を充電するとともにヒータで消費させる。ノズルの
形状や開口面積を変えるためのシャッタを制御するカム
機構を有したアクチエータやモータを設ける。制御部は
本体や使用者の手元操作部と通信をする通信制御部を有
する。
【０００６】このような構成で、本体や吸込具等に設け
た圧力センサとタービンの回転数検出センサ等により床
面状態を判定し、床面状態に適したノズルの形状や開口
面積を設定し、必要に応じて掃除機本体の電動送風機の
出力制御もする。
た圧力センサとタービンの回転数検出センサ等により床
面状態を判定し、床面状態に適したノズルの形状や開口
面積を設定し、必要に応じて掃除機本体の電動送風機の
出力制御もする。
【０００７】
【作用】掃除がしにくい絨毯、特にシャギー絨毯でも十
分に掃除性能が得られるブラシ回転数になるように、予
めノズルの形状や開口面積さらに吸い込み風量を設定し
ておく。床面状態により圧力センサで検出する静圧とそ
の変動幅の大きさ及び、タービン回転数とその変動幅の
大きさに違いが生じが、吸込具の静指圧とタービン回転
数は逆の動きをするので、それらの情報に基づいて演算
処理をさせるように作用させる。
分に掃除性能が得られるブラシ回転数になるように、予
めノズルの形状や開口面積さらに吸い込み風量を設定し
ておく。床面状態により圧力センサで検出する静圧とそ
の変動幅の大きさ及び、タービン回転数とその変動幅の
大きさに違いが生じが、吸込具の静指圧とタービン回転
数は逆の動きをするので、それらの情報に基づいて演算
処理をさせるように作用させる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図１は本発明に係るエアタービン搭載の
吸込具の斜視図、図２は図１の上ケースを取り除いた平
面図、図３は図２で上ケースを取付けたときのＡ−Ａ線
断面図、図４は図２で上ケースを取付けたときのＢ−Ｂ
線断面図、図５は吸込具制御の構成ブロック図、図６は
タービンの回転数−トルク・騒音特性、図７は木床・畳
・絨毯の床面におけるタービン回転数及び静圧の大きさ
と変動幅を示す特性図である。
細に説明する。図１は本発明に係るエアタービン搭載の
吸込具の斜視図、図２は図１の上ケースを取り除いた平
面図、図３は図２で上ケースを取付けたときのＡ−Ａ線
断面図、図４は図２で上ケースを取付けたときのＢ−Ｂ
線断面図、図５は吸込具制御の構成ブロック図、図６は
タービンの回転数−トルク・騒音特性、図７は木床・畳
・絨毯の床面におけるタービン回転数及び静圧の大きさ
と変動幅を示す特性図である。
【０００９】吸い込み具本体は、上ケース１と下ケース
２より成り、内部にロータリーブラシ３，エアタービン
４，床用ブラシ５，シャッタ開閉機構６等が内蔵されて
いる。吸込具本体の後部には掃除機の延長管（図示せ
ず）に連なる曲り継手７があり、これが上下するため
と、エアタービン４を覆うために回動自在なケーシング
８がある。曲り継手７にはストッパ９が嵌合されてい
て、これを外すと簡単に曲り継手７が外れるようになっ
ている。上ケース１と下ケース２は、ねじボス１０の位
置でねじ止めされる。吸込具本体の外周には、耐衝撃性
をもたらすためにバンパ１１が取付けられている。
２より成り、内部にロータリーブラシ３，エアタービン
４，床用ブラシ５，シャッタ開閉機構６等が内蔵されて
いる。吸込具本体の後部には掃除機の延長管（図示せ
ず）に連なる曲り継手７があり、これが上下するため
と、エアタービン４を覆うために回動自在なケーシング
８がある。曲り継手７にはストッパ９が嵌合されてい
て、これを外すと簡単に曲り継手７が外れるようになっ
ている。上ケース１と下ケース２は、ねじボス１０の位
置でねじ止めされる。吸込具本体の外周には、耐衝撃性
をもたらすためにバンパ１１が取付けられている。
【００１０】図２，図８に示すように、本発明に係るエ
アタービン４は軸（シャフト１２）の周囲に、この軸か
ら外方に延設された複数個の羽根に吸込気流が当ること
により回転するエアタービン４と、該エアタービン４を
駆動源として回転するロータリーブラシ３とを備えてい
る。またシャフト１２には、小形発電気１３のロータ１
４が圧入などにより固定されている。該ロータ１４はＮ
Ｓ極を有する永久磁石で形成されている。ロータ１４の
外周にはコイル１５がコイルホルダ１６に固定配置して
ある。シャフト１２は２個の軸受１７で支持され、軸受
１７は軸受ホルダ１８と軸受ホルダ支持リブ１９で支持
されている。なお、タービン４とシャフト１２は、ナッ
ト２０により締結されている。シャフト１２の反エアタ
ービン４側にはプーリ２１が設けられ、伝動ベルト２２
を介してロータリーブラシ３に確実に駆動力を伝えてい
る。サクションキーパ５は下ケース２の前側すなわち、
反曲り継手７側とほぼ中央の２ケ所に配置してある。
アタービン４は軸（シャフト１２）の周囲に、この軸か
ら外方に延設された複数個の羽根に吸込気流が当ること
により回転するエアタービン４と、該エアタービン４を
駆動源として回転するロータリーブラシ３とを備えてい
る。またシャフト１２には、小形発電気１３のロータ１
４が圧入などにより固定されている。該ロータ１４はＮ
Ｓ極を有する永久磁石で形成されている。ロータ１４の
外周にはコイル１５がコイルホルダ１６に固定配置して
ある。シャフト１２は２個の軸受１７で支持され、軸受
１７は軸受ホルダ１８と軸受ホルダ支持リブ１９で支持
されている。なお、タービン４とシャフト１２は、ナッ
ト２０により締結されている。シャフト１２の反エアタ
ービン４側にはプーリ２１が設けられ、伝動ベルト２２
を介してロータリーブラシ３に確実に駆動力を伝えてい
る。サクションキーパ５は下ケース２の前側すなわち、
反曲り継手７側とほぼ中央の２ケ所に配置してある。
【００１１】シャッタ開閉機構６には、アクチェータま
たはモータ２３にカム２４が取付けてあり、カム２４の
突起２５に連結棒２６が係合し、連結棒２６の中間部に
アーム２７が回動自在に嵌合している。アーム２７はノ
ズル（大）２８の形状や開口面積を変えるシャッタ３０
に固定してある。連結棒２６の他端は下ケース２に係止
してあるバネ３１と係合している。
たはモータ２３にカム２４が取付けてあり、カム２４の
突起２５に連結棒２６が係合し、連結棒２６の中間部に
アーム２７が回動自在に嵌合している。アーム２７はノ
ズル（大）２８の形状や開口面積を変えるシャッタ３０
に固定してある。連結棒２６の他端は下ケース２に係止
してあるバネ３１と係合している。
【００１２】ノズル（小）２９はタービン４を駆動する
ための吸込気流を得るためのものである。ノズル（大）
２８はタービン４を停止させるための吸込気流減速用で
ある。ロータリーブラシ３は浮動軸受３２と浮動軸受支
持リブ３３によって、浮動自在に支持されており、吸い
込み具本体がスムーズに被掃除面を動くように車輪
（小）３４と車輪（大）３５がそれぞれ下ケース２に設
けられている。
ための吸込気流を得るためのものである。ノズル（大）
２８はタービン４を停止させるための吸込気流減速用で
ある。ロータリーブラシ３は浮動軸受３２と浮動軸受支
持リブ３３によって、浮動自在に支持されており、吸い
込み具本体がスムーズに被掃除面を動くように車輪
（小）３４と車輪（大）３５がそれぞれ下ケース２に設
けられている。
【００１３】掃除開始時にはシャッタ開閉機構６により
ノズル（大）２８が閉じられており、掃除機本体の電動
送風機（図示せず）が始動すると、高速の吸込気流がノ
ズル（小）２９により発生し、タービン４が起動回転す
る。この動作により、小形発電気１３のロータ１４が回
転し、コイル１５がタービン４の回転数に比例した速度
起電力（電圧）が発生するが、タービン回転数検出セン
サ３９としも動作させるものである。この起電力により
制御部３６の回路が動作し、余剰な電力は蓄電池３７に
充電したり、ヒータ３８に通電して吸込気流を加熱して
殺ダニに活用する。吸込具に取付けられている圧力セン
サ４０の情報も制御部３６に取り込まれる。制御部３６
には本体・手元操作部等と通信する通信制御部４１が接
続されている。
ノズル（大）２８が閉じられており、掃除機本体の電動
送風機（図示せず）が始動すると、高速の吸込気流がノ
ズル（小）２９により発生し、タービン４が起動回転す
る。この動作により、小形発電気１３のロータ１４が回
転し、コイル１５がタービン４の回転数に比例した速度
起電力（電圧）が発生するが、タービン回転数検出セン
サ３９としも動作させるものである。この起電力により
制御部３６の回路が動作し、余剰な電力は蓄電池３７に
充電したり、ヒータ３８に通電して吸込気流を加熱して
殺ダニに活用する。吸込具に取付けられている圧力セン
サ４０の情報も制御部３６に取り込まれる。制御部３６
には本体・手元操作部等と通信する通信制御部４１が接
続されている。
【００１４】回転数検出センサ３９と圧力センサ４０の
情報により、ニューロ・ファジー制御技術を用いて演算
されたデータに基づき、アクチェータやモータ２３の駆
動指令が決定され、無負荷や木床・畳等の軽負荷であれ
ば、ノズル（大）２８を開口させるようにアクチェータ
（モータ）が動作する。逆にシャギー絨毯のような重負
荷でロータリーブラシ３の駆動力を大きくする必要があ
るときには、ノズル（小）２９の開口面積をさらに絞る
ようにシャッタ３０を移動させる。
情報により、ニューロ・ファジー制御技術を用いて演算
されたデータに基づき、アクチェータやモータ２３の駆
動指令が決定され、無負荷や木床・畳等の軽負荷であれ
ば、ノズル（大）２８を開口させるようにアクチェータ
（モータ）が動作する。逆にシャギー絨毯のような重負
荷でロータリーブラシ３の駆動力を大きくする必要があ
るときには、ノズル（小）２９の開口面積をさらに絞る
ようにシャッタ３０を移動させる。
【００１５】図７に示すように、床面状態により、ター
ビン回転数Ｎと静圧Ｈは逆の動きをする。すなわち木床
の場合は、静圧は低くタービン４は高速回転するが、絨
毯は静圧は高くタービン４は低速回転になる。畳はこれ
らの中間で動作する。ロータリーブラシ３の負荷が大き
く、図６に示す特性の一例により動作を説明する。風量
１．２ｍ3／minで絨毯（１）で掃除されていたものが、
吸込具を持ち上げられると無負荷（メカロス）との交点
までタービン回転数が上昇するので、騒音は５７ｄＢか
ら６１ｄＢに大きくなる。しかし、前述のごとくシャッ
タ開閉機構を動作させるのでノズル（小）２９の吸込気
流はほぼゼロになるので、タービン４は停止状態にな
る。従って、ノズル（大）２８の吸込気流音のみとな
り、騒音は５２ｄＢまで低下し静音化できるものであ
る。
ビン回転数Ｎと静圧Ｈは逆の動きをする。すなわち木床
の場合は、静圧は低くタービン４は高速回転するが、絨
毯は静圧は高くタービン４は低速回転になる。畳はこれ
らの中間で動作する。ロータリーブラシ３の負荷が大き
く、図６に示す特性の一例により動作を説明する。風量
１．２ｍ3／minで絨毯（１）で掃除されていたものが、
吸込具を持ち上げられると無負荷（メカロス）との交点
までタービン回転数が上昇するので、騒音は５７ｄＢか
ら６１ｄＢに大きくなる。しかし、前述のごとくシャッ
タ開閉機構を動作させるのでノズル（小）２９の吸込気
流はほぼゼロになるので、タービン４は停止状態にな
る。従って、ノズル（大）２８の吸込気流音のみとな
り、騒音は５２ｄＢまで低下し静音化できるものであ
る。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、掃除機本体と吸込具を
接続しているホース及び吸込具の軽量化が図れ、床面状
態に適応した最適制御ができるので、無負荷状態や木床
・畳等の軽負荷時でのタービン回転数の上昇による騒音
の増大を抑制でき、音が静かでしかも、使用者の負担の
少ない吸込具を提供できるという大きな効果がある。
接続しているホース及び吸込具の軽量化が図れ、床面状
態に適応した最適制御ができるので、無負荷状態や木床
・畳等の軽負荷時でのタービン回転数の上昇による騒音
の増大を抑制でき、音が静かでしかも、使用者の負担の
少ない吸込具を提供できるという大きな効果がある。
【図１】本発明の係るエアタービン搭載の吸込具の斜視
図である。
図である。
【図２】図１の上ケースを取り除いた平面図である。
【図３】図２で上ケースを取付けたときのＡ−Ａ線断面
図である。
図である。
【図４】図２で上ケースを取付けたときのＢ−Ｂ線断面
図である。
図である。
【図５】本発明の吸込具制御の構成ブロック図である。
【図６】本発明の吸込具におけるタービンの回転数−ト
ルク・騒音特性の説明図である。
ルク・騒音特性の説明図である。
【図７】本発明の吸込具における木床・畳・絨毯の床面
でのタービン回転数及び静圧の大きさと変動幅を示す特
性図である。
でのタービン回転数及び静圧の大きさと変動幅を示す特
性図である。
【図８】本発明による吸込具に搭載の小形発電気の断面
図である。
図である。
４…エアタービン、６…シャッタ開閉機構、１２…軸
（シャフト）、１３…小形発電気、１７…軸受、２３…
アクチエータ（モータ）、２８…ノズル（大）、２９…
ノズル（小）、３６…制御部、３７…蓄電池、３８…ヒ
ータ、４１…通信制御部。
（シャフト）、１３…小形発電気、１７…軸受、２３…
アクチエータ（モータ）、２８…ノズル（大）、２９…
ノズル（小）、３６…制御部、３７…蓄電池、３８…ヒ
ータ、４１…通信制御部。
Claims (3)
- 【請求項１】軸の周囲に、その軸から外方に延設された
複数個の羽根に吸込気流が当ることにより回動するエア
タービンと、該エアタービンを駆動源として回転するロ
ータリーブラシとを備えた電気掃除機のエアタービン吸
込具において、エアタービンの軸を支持する軸受の中間
部に小形発電気を設け、該小形発電気の速度起電力(電
圧）により制御部を動作させて、シャッタ開閉機構のア
クチェータ(モータ）を駆動させ、ノズルの形状や開口
面積を変えることができることを特徴とした電気掃除機
のエアタービン吸込具。 - 【請求項２】請求項１において、蓄電池，ヒータを配置
し、制御部を介して余剰電力を蓄電池に充電するかもし
くは、ヒータに通電して吸込気流を加熱するようにした
ことを特徴とする電気掃除機のエアタービン吸込具。 - 【請求項３】請求項１において、制御部に通信制御部を
接続し、本体や手元操作部とデータの送信・受信ができ
るようにしたことを特徴とする電気掃除機のエアタービ
ン吸込具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4124497A JPH05317213A (ja) | 1992-05-18 | 1992-05-18 | 電気掃除機のエアタービン吸込具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4124497A JPH05317213A (ja) | 1992-05-18 | 1992-05-18 | 電気掃除機のエアタービン吸込具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05317213A true JPH05317213A (ja) | 1993-12-03 |
Family
ID=14886959
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4124497A Pending JPH05317213A (ja) | 1992-05-18 | 1992-05-18 | 電気掃除機のエアタービン吸込具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05317213A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006500138A (ja) * | 2002-09-24 | 2006-01-05 | ダイソン・テクノロジー・リミテッド | 真空掃除ヘッド |
| US8966709B2 (en) | 2012-08-13 | 2015-03-03 | Dyson Technology Limited | Cleaner head for a vacuum cleaner |
| US9693667B2 (en) | 2004-05-12 | 2017-07-04 | Cube Investments Limited | Central vacuum cleaning system control subsytems |
| WO2022065580A1 (ko) * | 2020-09-28 | 2022-03-31 | 엘지전자 주식회사 | 진공청소기 |
Citations (5)
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| JPS6449526A (en) * | 1987-08-19 | 1989-02-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Floor suction jig of electric cleaner |
| JPH0282928A (ja) * | 1988-09-19 | 1990-03-23 | Sanyo Electric Co Ltd | 床用吸込具 |
| JPH02121615A (ja) * | 1988-10-31 | 1990-05-09 | Sanyo Electric Co Ltd | 電動式床用吸込具 |
-
1992
- 1992-05-18 JP JP4124497A patent/JPH05317213A/ja active Pending
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