JPH0538317A

JPH0538317A - 電気掃除機

Info

Publication number: JPH0538317A
Application number: JP3403991A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Takagi; 雅之高木; Fumio Takahagi; 文雄高萩; Masaro Sunakawa; 正郎砂川; Shigehiko Suzuki; 成彦鈴木
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1991-02-28
Filing date: 1991-02-28
Publication date: 1993-02-19

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】電気掃除機の消費電力増大による高性能化時の
構成部品の温度上昇の防止と本体性能（騒音低減と排気
の洗浄度）を満足させる。【構成】電動送風機を内臓した電気掃除機において電動
送風機から排出された排気流を消音のため本体内に構成
された消音排気流路５を通過した排気流は排気フィルタ
ーを通過後主排気口６から排出される、又電源を供給す
るためのコードリール及び電動送風機をコントロールす
るための電子回路を冷却するため消音排気流路の一部に
穴をあけ排気流の一部を分流し前記コードリール及び電
子回路を冷却後コード引出口に設けた副排気口８（コー
ド引出口）から別途排出する構造の掃除機において、掃
除機本体内の主排気口側流路と副排気口側流路間に、量
流路間の排気圧力を均一化するためのバイパス流路１３
を設けた排気流路構成にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電動送風機から排出さ
れた排気流を消音のため本体内に構成された消音排気流
路を通過した排気流は排気フィルターを通過後主排気口
から排出し、又電源を供給するためのコードリールと電
動送風機コントロールするための電子回路を冷却するた
め消音排気流路の一部に穴をあけ排気流の一部を分流し
前記コードリールと電子回路を別々に冷却後コード引出
口に設けた副排気口（コード引出口）から別途排出する
構造の電気掃除機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の電気掃除機は、電動送風機によっ
て発生された集塵ケース内の負圧により本体ケースの前
方から吸引された吸気流をフイルターを通過させて、塵
埃と排気流とに分離する。そして排気流は、電動送風機
を通過した際、その電動送風機の発熱部を冷却した後、
消音のための排気消音流路を介して本体の主排気口に取
付けてある排気濾過及び消音のための排気フィルターを
通り抜け、主排気口から排出する。さらに、排気消音流
路の一部からコードリール室内のコードを冷却するため
に分流された排気流の一部は、コードを冷却後、副排気
口であるコード口から掃除機本体の外部に排出さてい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記従来公知の構造に
おいては、電動送風機の性能向上のため消費電力を向上
させた場合、コードリール及び回動接点及び電子回路は
消費電力に比例して温度が上昇するため、コードリール
室及電子回路に分流する排気流の比率を、従来の掃除機
の場合より、多く割り当てる必要が生じる。この場合、
排気フィルターを通過しない排気流の割合が多くなり、
また、副排気口（コード口）側の冷却流量が増加して、
騒音レベルが悪化したりあるいは排気中に含まれる微細
塵埃量が増大したりする問題があった。

【０００４】本発明の目的は、上記問題点を解決しえる
電気掃除機を提供するにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的は、副排気口と
主排気口の間にバイパス流路を設け、副排気口からの排
気流の一部を主排気口側にフィードバックさせることに
より、達成される。

【０００６】

【作用】本考案の構成によれば、副排気口と主排気口の
間にバイパス流路を設けることにより、排気口面積が小
さいため主排気口より増加する副排気口側の排気圧はバ
イパス流路により主排気口側に流れ込み均圧化される。
また、排気口面積比により大部分の排気流が主排気口よ
り排出されるため、副排気口の排気流速が下げられる。

【０００７】

【実施例】本発明の一実施例を、図１〜図２６に基づき
説明する。

【０００８】図１から図２６において、複数の回動自在
のキャスター１５を下面に配置したターンテーブル１６
とターンテーブル１６上面には下面中央をターンテーブ
ル１６に回動自在にターンテーブルストッパー１７によ
り固定した掃除機本体１８を配し、前記掃除機本体１８
は上ケース１９と下ケース２０に分割され下ケース２０
には前記ターンテーブル１６上を回動する時ターンテー
ブル１６と下ケース１９間を本体分散排気スペース２１
を確保するための複数個のローラ２２を設けてある。下
ケース２０内側下面には掃除機本体９３から排出される
排気をターンテーブル１６と下ケース２０との隙間から
掃除機９３外部に排出するための主排気口６が設けられ
ている主排気口６は２分割され一方は正規の排気流案内
整流リブ２４を流れた排気を排出し他の一方はコードリ
ール室２５内の排気流導入口２６よりコードリール室２
７に冷却のために導入された排気流及び電源回路ボック
ス２８内に導入された排気流の一定量を正規の消音排気
流路５に戻し排気するためのものである。主排気口６以
外の外周面には不通気の軟質材２９を配し中央には円筒
状のリアクトルコイル収納室３０がリブにより形成され
リアクトルコイル３１がネジにより固定されている。前
記リアクトルコイル収納室３０には消音排気流路５の上
流側と略反対側の２個所に排気流のリアクトル用バイパ
ス流路３３用のリアクトル吸気口３４及びリアクトル排
気口３５をもうけリアクトル吸気口３５側には消音リブ
５５に抵抗して排気流をリアクトルコイル収納室３０に
導入するためのリアクトル導入リブ３７を設ける。その
上方にはモータケース６０及びインナーケース６９及び
電源回路ボックス２８及びコードリール４を上面で支持
する部品支持ベース４１がある。前記部品支持ベース４
１のコードリール支持部４２はコードリール４の下半分
を覆う如く下面コードリール室形成リブを設けている又
コードリール４取り付け部下面略中央にはコードリール
４外周面より低く設定されたコードリール冷却変流板４
４が設けられ前記リブの前方には排気流導入口４５と下
面に吐出させた排気流案内リブ４６が設けられている。
また前記コードリール冷却変流板４４の後方にはコード
リール室２５と下ケース主排気口６を結ぶバイパス流路
４９のためのバイパス穴５０が設けられる。バイパス流
路４９は正規の排気流路９からの排気の逆流を防止する
ための逆流防止壁５１を下ケース２０の主排気口６の２
分割リブ５２に対抗する位置に設けバイパス流路４９を
独立させるものである。また電源回路ボックス２８の下
面略中央には冷却用の排気流取り込み口６７があり対向
する部品支持ベース４１には消音リブ５５間に電源回路
ボックス２８を冷却するための排気流吹き出し穴５４が
もうけられている。前記下面で複数の消音リブ５５を排
気流に沿って設けた消音排気流路５を形成する。また消
音排気流路５の中央には前記下ケース２０の中央に固定
されたリアクトルコイル３１の上半分を覆い独立した部
屋を形成するようにリブを形成してある。又このリアク
トル収納室３０には、前記下ケース２０中央に設けられ
たリアクトルコイル収納室３０と同様のリアクトル吸気
口３４及びリアクトル排気口３５とリアクトル導入リブ
３７を対抗位置に設けてある。前記部品支持ベース４１
に前側防振ゴム５８と後側防振ゴム５９を介して防振支
持されたモータケース６０は前方モータケース６１と後
方モータケース６２とにより前内側防振ゴム６３及び後
内側防振ゴム６４により二重防振され支持されている。
前記後方モータケース６２の内側には遮音用のフェルト
とかウレタンフォーム等の材質の遮音材６５が排気流路
に沿って張ってある。モータケース６０は連結防振ゴム
６６を介して前記部品支持ベース４１及び下ケース２０
により形成された消音排気流路５の排気導入口２６側に
連結される。前方モータケース６１には電動送風機１の
吸気のためのモータ吸気口６８がありモータ吸気口６８
は前側防振ゴム５８を介してインナーケース６９と流体
的に機密接触しているインナーケース６９には内部後方
に微細塵補集用にＨＥＰＡフィルター１２８をスポンジ
等の機密材７１を介してインナーケース６９内側で前記
モータケース３８のモータ吸気口６８に対抗する位置に
機密固定してある。又インナーケース６９内側上方には
格子状リブ７２が設けてあり格子の内部は貫通穴７３が
設けてある。貫通穴７３の面積は図２３に示すように放
熱板７４面積の１０％以上とすると安定する。前記イン
ナーケース６９上部にはアルミゃ銅等の金属材料を使用
した放熱板７４をインナーケース貫通穴７３と放熱板７
４の隙間からのエアー漏れを防止するためのパッキンと
か充填材等のエアーシール部を設ける。又放熱板７４は
図２５に示すように締め付け時の変形による熱伝達が悪
化しないように２ｍｍ以上の板厚とし又インナーケース
６９の貫通穴７３らの放熱効果が悪化しないように３ｍ
ｍ以下の板厚とする。又放熱板７４の面積は図２６に示
すように２４０ｃｍ²以上安定する。本実施例に於いて
形状は一部インナーケース６９外周に沿った形状とし一
部排気流路に抵抗するようにたちあげた形状とする。前
記放熱板７４上には絶縁シート７９を介してパワーモジ
ュール１０５が複数のネジ３２により前記インナーケー
ス６９に固定されている。又前記放熱板７４は他の発熱
電子部品である整流ブリッジ８２を絶縁シート７９を介
し取り付けてある。またインナーケース６９内側には補
助フィルター８８が外周のパッキン８４を介しインナー
ケース６９と掃除機本体９３の前蓋８６に取付けてある
前蓋カバー８７によりはさみ込み固定配置されている補
助フィルター８８には不織布でできた比較的目の荒いフ
ィルターが取り付けてある。また補助フィルター８８内
部にはフィルター支持板８９により固定された支持用厚
紙９０と支持用厚紙９０に接着された袋状の紙袋９１に
より構成された紙袋フィルター９２が固定されている。
またインナーケース６９の上面には電動送風機１の運転
状態や掃除機本体９３全体の異常状態を表示するＬＥＤ
表示基板９４インナーケース６９と一体に設けられた表
示基板ホルダー９５部に固定されている。また前記モー
タケース６０の上面にはモータケース６０を固定するた
め基板支持台９６があり複数のネジによって部品支持ベ
ース４１固定されている。基板支持台９６にはコントロ
ール基板９８が支持されている。コントロール基板９３
上側は上ケース１９があり上ケース１９にはコントロー
ル基板９８を基板支持台９６の間で抑えるための押さえ
ボスが内側に複数立つている。またコードリール４の上
方にはコードリール室２５を独立して形成するためのリ
ール室上リブ１０２が上下方向に立ちさらにコードリー
ル４に近接した位置には前記部品支持ベース４１のコー
ドリール室２５の下方に開口された排気流導入口４５よ
り導入された排気流を有効にコードリール４外周を流し
コードリール４の温度を低下させるための目的と、電源
回路ボックス２８に流入し、電源回路を冷却後さらにコ
ントロール基板９８及びパワーモジュール１０５の放熱
板７４の冷却を行った後の高温排気がコードリール室２
５に流入しコード３温度を上げる防止するために、コー
ドリール４を覆うように変流断熱板１０６が取り付けて
ある。コードリール４には両端リール面１０７に放熱用
の放熱穴１１１を複数個あけてあり放熱効果を向上させ
ている。またコードリール４内側側面にはコード３が両
側面に密着しないように密着防止リブ１０９を設けてあ
る。またコードリール４中央の巻き付け軸部もコード３
の密着巻き付けが発生しないように従来の全面円筒形状
をやめ接片側のみ円筒形状とし他の部分は平面と円弧平
面の組合せによる多角形状としさらに平面上には軸に並
行に密着防止リブ１０９を配しコード３の巻き付け中央
での密着を防止する。また前記折辺側中央軸の円筒状の
部分と他の中央軸の多角形状の部分の段差部分には複数
個の段差放熱穴１１１を開けてある。また上ケース１９
の上部略中央にはＬＥＤ表示のための飾り板が設けられ
さらにその後方にはハンドル１１３支持のための支持金
具を上ケース１９に固定した１８０度回動自在なハンド
ル１１３が設けられている。さらに上部外周面にはホー
ススタンドのフック１１６固定のためのホーススタンド
ホルダー１１７及びそれを未使用時覆うためのホルダー
カバー１１８と略反対側のコードリール４の上面にはコ
ードリールストッパー解除ボタン１１９がある。また前
蓋８６は前蓋クランプ１２０により本体側面中央に設け
られている。また上ケース１９前方中央に一端を支持し
１回転以内の回動が自在に固定された前蓋８６は前記前
蓋カバー８７とのあいだに円周上に固定されたドーナツ
形状の回動ホース口１２５と回動ホース口１２５を上下
方向に開閉する吸込み口シャツター１２６を有する。ま
たターンテーブル１６の外周には塩化ビニールや合成ゴ
ム等の軟質材でできたバンパー１２７を有する。

【０００９】本考案の動作を説明すると電動送風機で発
生インナーケース内の負圧により発生した空気流により
ホースから吸塵された塵埃は本体の前蓋の回動ホース口
を通過し紙袋フイルターにより目で見える程度の塵埃は
分離されつぎに微細な塵埃を含んだ気流は比較的目の荒
い補助フィルターを通過、ここでインナーケース上面の
格子状リブ内の貫通穴上面のパワーモジュールの冷却の
ための放熱板を表面をながれる空気流により冷却約５
（Ｋ）の温度上昇がある。さらにインナーケースの集塵
ケース８３側に取り付けたＨＥＰＡフィルターにより
０.３ミクロン以上の粒子径の塵埃の９９％以上を捕集
しほぼ完全に塵埃と空気を分離する。塵埃と分離された
空気はインナーケースをとうり電動送風機に吸い込まれ
る電動送風機はファン部とコイル部がありファン部では
前記負圧を発生させるために空気をかくはんし約３３
（Ｋ）の温度上昇があるさらにファン部を回転させるた
めの磁気回路の電磁コイルのジュール熱により発生した
熱源を冷却し約４（Ｋ）の温度上昇がある。インナーケ
ースと電動送風機を通過して約４２（Ｋ）温度上昇した
空気流はモータケース内を流れモータケースを出た空気
流は連結防振ゴムをとうり前記部品支持ベース及び下ケ
ースにより形成された消音排気流路の排気導入口から電
動送風機の排圧により送りこまれる。送りこまれた空
気、別名、排気流は消音排気流路を流れながら電源回路
ボックス及びリアクトルコイルをいれたリアクトルコイ
ル収納室に分流する。さらにコードリール室に分流、残
りの排気流は正規の消音排気流路の排気として正規の流
路を流れる。前記電動送風機及び電子回路及びコードリ
ールを支持する部品支持ベースの下面に設けた消音排流
路に各部品に対応する位置に吹き出し口設け排気流に対
し整流する方向に消音リブを配し前記吹き出し口部にお
いて排気流に抵抗する方向に流体ガイドを設けさらに前
記消音リブの間隔を不均一にし部分的に統合する構造と
した。ここでの各流路の分流比は各部の温度上昇値を満
足させるためには、正規の排気消音流路５約２割，コー
ドリール室約５割，リアクトルコイルの部屋約１割５
分，電源回路ボックス約１割５分の分流比率となる。こ
こでの各電子部品やコードリールを冷却するために約３
（Ｋ）の温度上昇がある。電源回路ボックス内に分流し
た排気流は電源回路ボックス内にあるコンデンサやコイ
ルやリレー等の電子部品の表面を冷却し電源回路ボック
スの上方に設けられた複数の電源回路ボックス排出口よ
り排出される。この場合電源回路ボックスのコンデンサ
の上面にはコンデンサ表面をながれる流速を早くして冷
却効果を向上させるための難燃性のウレタンフォーム等
の軟質材からなる流速向上壁をコンデンサ上面に近接し
て設ける。流速としては約５ｍ／秒以上あれば充分な冷
却効果が得られる。また流速向上壁を軟質材にすること
によって、コンデンサ上部に設けられている防爆弁の動
作をさまたげることのないようにしてある。また電源回
路ボックス内の他の発熱部品の上面にも同等の対策を施
してありこの場合も約５ｍ／秒以上の冷却流速が必要と
される。つぎに電源回路ボックスから排出された排気流
はコントロール基板及び放熱板と放熱板上のパワーモジ
ュール及び整流ブリッジを冷却する。またコードリール
を冷却するために排気消音流路内に設けられた排気流案
内リブによりコードリール室に導かれ分流された排気流
はコードリール冷却変流板によりコードリールの中央に
冷却風が当たるように変流される。変流された排気流は
コードリールの中央軸を中心に上下に分流される。上側
に分流された冷却風はコードリールの上側表面を冷却し
ながら上方向に向かう。上に向かった排気流は上ケース
の内側のコードリールの位置する対抗位置に設けられた
リブにより形成されたコードリール室のコードリール上
面の変流断熱板により変流されコードリール上面をコー
ドリールにそってながれコードを冷却する。またコード
リールには両端リール面に放熱用の放熱穴を複数個あけ
てあり放熱効果を向上させている。またコードリール内
側両側面にはコードが両側面に密着しないように密着防
止リブを設けてありコード表面に吹き付けられた排気流
は前記密着防止リブからコードリール内部に吹き込まれ
る。またコードリール中央の巻き付け軸部もコードの密
着巻き付けが発生しないように従来の全面円筒形状をや
め接片側のみ円筒形状とし他の部分は平面と円弧平面の
組合わせによる多角形状としさらに平面上には軸に並行
に密着防止リブを配しコードの巻き付け中央での密着を
防止することによりコードリール内部に吹き込まれた排
気流はコードリール中央部を流れ、コードの温度の上昇
を防止することができる。また前記折辺側中央軸の円筒
状の部分と他の中央軸の多角形状の部分の段差部分には
複数個の段差放熱穴を開け段差部分に熱がこもらないよ
うにしてある。以上コードリールを冷却した排気流は前
記電源回路ボックスを冷却後パワーモジュールとコント
ロール基板を冷却した排気流と合流する。またリアクト
ルコイルを冷却するためにリアクトルコイル収納室リア
クトルコイルを冷却後正規の消音排気流路を流れてき流
する。ここでの排気流量と前記コードリールと電源回路
ボックス冷却の合流排気流の比率は、正規の消音排気流
路が２割、リアクトル冷却流路が１割５分、の合流され
た３割５分の排気流は下ケースの正規の主排気口から排
気され下ケースとターンテーブルの隙間より大気中に分
散排気される。また電源回路ボックスに分流され電源回
路ボックスとパワーモジュールとコントロール基板を冷
却した１割５分の排気流と、コードリールを冷却した割
の排気流の合流された６割５分の排気流はコードリール
４の副排気口（コード引出口）より大気中に排出され
る。しかしこの場合コードのプラグにより面積の制限さ
れた副排気口からの排気により排気流速が上昇し騒音が
大幅に増加する。また下ケースの主排気口に設けられた
排気フィルターを通過しないので捕塵率が低下するなど
の問題が発生する。そこで本実施例では、前記コードリ
ール側の副排気口内部と下ケースの正規の主排気口の間
をバイパス流路で連結し両排気室内の排気圧力を均一化
し両排気面積比で排気流量がきまる自動排気圧コントロ
ール用のバイパス流路をもうけた。本実施例においては
約５０〜６０％の排気流を本来の下ケース側の主排気口
に戻すことにより副排気口（コード引出口）での排気流
速を約１／４に低減することにより騒音レベルを４〜６
デシベル低下させる事ができる構造とした。

【００１０】

【発明の効果】本発明によれば、コードリール及び電子
部品をを冷却する排気流の流量を確保しつつ騒音レベル
の増加及び排気中の塵埃量の増加をおさえることができ
る。

【００１１】独立したコードリール及び電子部品冷却用
ファンを設ける必要がなく、電子部品冷却ファンによる
のコスト上昇，ファン騒音，外観への制約，安全性，フ
ァン故障による信頼性の低下、等の問題が防止できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す全体斜視図である。

【図２】本発明の一実施例を示す要部斜視図である。

【図３】本発明の一実施例を示す要部側面断面図であ
る。

【図４】本発明の一実施例を示す要部後面断面図であ
る。

【図５】本発明の一実施例を示す要部上面図である。

【図６】本発明の一実施例を示す要部部品の斜視図であ
る。

【図７】本発明の一実施例を示す要部上面図である。

【図８】本発明の一実施例を示す要部上面断面図であ
る。

【図９】本発明の一実施例を示す要部断面図である。

【図１０】本発明の一実施例を示す要部部品の上面図で
ある。

【図１１】本発明の一実施例を示す要部部品の上面図で
ある。

【図１２】本発明の一実施例を示す掃除機本体の概略内
部構造図である。

【図１３】本発明の一実施例を示す要部部品の斜視図で
ある。

【図１４】本発明の一実施例を示す要部部品の断面図で
ある。

【図１５】本発明の一実施例を示す要部部品の側面図で
ある。

【図１６】本発明の一実施例を示す要部部品の断面図で
ある。

【図１７】本発明の一実施例を示す要部部品の断面図で
ある。

【図１８】本発明の一実施例を示す要部部品の断面図で
ある。

【図１９】本発明の一実施例を示す理論説明図である。

【図２０】本発明の一実施例を示す冷却風速と温度上昇
値の特性図である。

【図２１】本発明の、冷却口入口面積と温度上昇値の特
性図である。

【図２２】本発明の、本体風量と冷却風量の特性図であ
る。

【図２３】本発明の、冷却窓面積と温度上昇値の特性図
である。

【図２４】本発明の、冷却風量とコード表面温度上昇値
の特性図である。

【図２５】本発明の、発熱板板厚とパワーモジュール温
度上昇値の特性図である。

【図２６】本発明の、冷却窓面積とパワーモジュール温
度上昇値の特性図である。

【符号の説明】

１…電動送風機、２…電子回路、３…コード、４…コー
ドリール、５…消音排気路、６…主排気口、８…副排気
口、１３…バイパス流路、５１…逆流防止壁、５２…２
分割リブ、５４…排気流吹き出し穴、７３…貫通穴。

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【手続補正書】

【提出日】平成４年８月２１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】