JPH0686741A - Air turbine suction implement of vacuum cleaner - Google Patents
Air turbine suction implement of vacuum cleanerInfo
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- JPH0686741A JPH0686741A JP24035792A JP24035792A JPH0686741A JP H0686741 A JPH0686741 A JP H0686741A JP 24035792 A JP24035792 A JP 24035792A JP 24035792 A JP24035792 A JP 24035792A JP H0686741 A JPH0686741 A JP H0686741A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、電気掃除機の吸込具に
おけるエアタービンに係り、特にタービン室内の高速ジ
ェット気流の衝突音を抑制できる、流路形状に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air turbine in a suction tool of an electric vacuum cleaner, and more particularly to a flow passage shape capable of suppressing collision noise of high-speed jet airflow in a turbine chamber.
【０００２】[0002]
【従来の技術】生活習慣の多様性から、床面は木床（フ
ローリング）・畳・絨毯と多岐にわたり、それぞれの種
類も多種多様である。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・延長管等に給電線を設けなければなら
ず、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。2. Description of the Related Art Due to the variety of lifestyle habits, the floor surface is a wide variety of floors, floors, tatami mats, and carpets. In order to deal with these problems, the suction tool of the electric vacuum cleaner uses an electric motor (motor) or an air turbine by aerodynamic force as a power source for driving the rotary brush for cleaning the carpet. In the former case, a power supply line must be provided in the hose, extension pipe, etc. that connects the cleaner body and the suction tool, and the suction tool has a built-in motor, which is heavy, has a large operating force, and is a burden to the user. ing. In the latter case, there is an increase in noise due to an increase in turbine speed in a no-load state such as when the suction tool is lifted.
【０００３】従来、エアタービン搭載の吸込具は、例え
ば実開昭53−97568 号公報や特開昭63−194619号公報に
示されるものがある。これらの吸込具は、掃除機本体の
吸込気流を利用しノズルにより、吸込面積を小さくし
て、吸込空気を高速のジェット気流にし、本ジェット気
流によりエアタービンの羽根車を回転させる。従って、
この高速ジェット気流を確保するために、吸込風量を維
持させなければならないので、絨毯清掃時などの吸込具
の沈み込みにより、通気口が閉塞されない構造や、ター
ビンの大きな回転力をえるために、該タービンの両側に
板体を近接して設ける構造が提案されている。[0003] Conventionally, as a suction tool mounted on an air turbine, there are those shown in, for example, Japanese Utility Model Laid-Open No. Sho 53-97568 and Japanese Patent Laid-Open No. Sho 63-194619. These suction tools utilize the suction airflow of the cleaner main body to reduce the suction area by a nozzle to turn the suction air into a high-speed jet airflow, and the impeller of the air turbine is rotated by the jet airflow. Therefore,
In order to secure this high-speed jet airflow, it is necessary to maintain the amount of suction air, so due to the sinking of the suction tool during carpet cleaning, etc., in order to obtain a structure in which the ventilation port is not blocked and a large rotational force of the turbine, A structure has been proposed in which plate bodies are provided on both sides of the turbine in close proximity.
【０００４】しかし、これらの構造は高速ジェット気流
が羽根車やタービン室の周壁に衝突して発生する騒音に
ついては配慮されていない。However, these structures do not take into consideration the noise generated when the high-speed jet stream collides with the impeller and the peripheral wall of the turbine chamber.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】電気掃除機吸込具のエ
アタービンは、絨毯等の抵抗やエアタービンとロータリ
ーブラシ間のタイミングベルトの損失等を補う回転力が
必要なため、大きなトルク（回転力）が必要で、例えば
回転数が１０,０００ｒ／minでは１８０ｇｆ・cmのトル
クが必要である。エアタービンのトルクは、ノズルの
［噴出風量］と［噴出流速］との積に比例する。トルク
はロータリーブラシが回転するときの絨毯・畳などの抵
抗体の抵抗係数によって決定される。噴出風量は掃除機
本体のブロア性能に影響されるが、一般にブロアの吸込
仕事量が大きくなるような風量でブロアが動作するよう
に、掃除機本体内のマイコンで１.２〜１.５ｍ3／minに
制御されている。従って、これらのノズルでの［噴出流
量］において、エアタービンが所要のトルクを出力する
ためには、ノズル穴の［噴出流速］は約１００ｍ／ｓに
も達する高速のジェット気流が必要である。The air turbine of the vacuum cleaner suction tool requires a large torque (rotational force) because it requires a rotational force to compensate for the resistance of the carpet and the loss of the timing belt between the air turbine and the rotary brush. ) Is required, for example, a torque of 180 gf · cm is required at a rotation speed of 10,000 r / min. The torque of the air turbine is proportional to the product of [blowing volume] and [blowing velocity] of the nozzle. The torque is determined by the resistance coefficient of a resistor such as a carpet or tatami mat when the rotary brush rotates. The blown air volume is affected by the blower performance of the cleaner body, but in general, the microcomputer in the cleaner body has 1.2 to 1.5 m 3 so that the blower operates with an air volume that increases the suction work of the blower. It is controlled to / min. Therefore, in order for the air turbine to output the required torque at the [jet flow rate] of these nozzles, a high-speed jet airflow of which the [jet flow rate] of the nozzle hole reaches about 100 m / s is required.
【０００６】エアタービン搭載吸込具の騒音は、ノズ
ルからのジェット音と、ジェット気流が羽根に衝突す
るときの衝突音、羽根車からの吐出流がエアタービン
室の周壁や回動継手の壁面へ衝突するときの衝突音、等
があり、これらは相互に影響しあっており、かつ騒音の
大きさはほぼ同じレベルである。壁面への衝突音が大き
いと、吸込具の騒音も大きくなる。衝突音の低減のため
にノズルのジェット気流速を低くすればよいが、発生ト
ルクも小さくなり、ロータリーブラシの回転力が絨毯等
の抵抗に負けて、回転しなくなる不具合があるので、所
要の流速にてジェット気流が流れるようにしなければな
らない。これらのことから、ノズル・羽根車・タービン
室・回動継手の受口等で構成される、従来の流路では吸
込具の騒音が大きいという欠点があった。[0006] The noise of the suction tool mounted on the air turbine includes jet noise from the nozzle, collision noise when the jet stream collides with the blade, and discharge flow from the impeller to the peripheral wall of the air turbine chamber and the wall surface of the rotary joint. There is a collision sound at the time of a collision, etc., and these influence each other, and the noise level is almost the same level. If the sound of collision with the wall surface is loud, the noise of the suction tool also becomes loud. To reduce the collision noise, it is sufficient to lower the jet air flow velocity of the nozzle, but the generated torque also becomes smaller, and there is a problem that the rotating force of the rotary brush loses the resistance of the carpet etc. and it will not rotate, so the required flow velocity. You have to make sure the jet stream is flowing. For these reasons, there is a drawback in that the noise of the suction tool is large in the conventional flow path that is constituted by the nozzle, the impeller, the turbine chamber, the receiving port of the rotary joint, and the like.
【０００７】そこで本発明は、従来の電気掃除機吸込具
におけるエアタービンの高い騒音の欠点を解消させるた
めに、ロータリーブラシを回転させるに必要なトルクを
有し、かつエアタービンの気流衝突を低減した電気掃除
機の吸込具を提供することにある。Therefore, the present invention has a torque necessary to rotate the rotary brush in order to eliminate the drawback of the high noise of the air turbine in the conventional vacuum cleaner suction tool, and reduces the airflow collision of the air turbine. To provide a suction device for the vacuum cleaner.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、複数に分割し
た羽根車のブレードを互いに反ピッチずらした構成に
し、この分割面とノズルの中心軸を一致させ、回動継手
の受口の中心軸とノズルの入口側の中心点とをほぼ一致
させる。あるいは、ノズル・羽根車の分割面・回動継手
の受口の中心軸をほぼ一致させる。回動継手の受口形状
を略ジョウゴ形にし、該受口とタービン室の羽根車の軸
受側周壁を流線形の円弧で結ぶ。タービン室の上下面の
各々と羽根車とのギャップを適切に設定した構成にす
る。According to the present invention, the blades of an impeller divided into a plurality of parts are arranged so that their pitches are offset from each other, and the divided surfaces are aligned with the central axes of the nozzles, and the center of the socket of the rotary joint is aligned. The axis and the center point on the inlet side of the nozzle are substantially aligned. Alternatively, the central axes of the nozzle, the split surface of the impeller, and the socket of the rotary joint are made to substantially coincide with each other. The receiving shape of the rotary joint is substantially a jogo shape, and the receiving side and the bearing side peripheral wall of the impeller of the turbine chamber are connected by a streamline arc. The gap between each of the upper and lower surfaces of the turbine chamber and the impeller is set appropriately.
【０００９】[0009]
【作用】ノズルによって絞りこまれた吸込み気流は、１
００ｍ／ｓ程度の高速なジェット気流になり、これが分
割された羽根車のブレードに衝突して減速する。この減
速量がトルクの発生と騒音に変換される。羽根車に衝突
した気流は、一部がノズル側に逆流する。この逆流気流
は、羽根車とノズル支持板との隙間で渦流となり騒音を
発生する。衝突後の減速したジェット気流のほとんど
は、羽根車の軸方向に拡散しながら羽根車の回転効果と
相俟って、タービン室の底面側を流れて行く。羽根車と
タービン室底面との隙間が小さいと、気流が無理に押込
まれ、流速の増加によるジェット音を発生することにな
る。従って、この隙間を適切に設定して、気流の流速を
更に減速できるようする。タービン室の後壁や回動継手
の受口形状を流線形にすることにより、掃除機本体のブ
ロアの吸込効果と併せて、羽根車に衝突した高速気流
が、これらに衝突しても、気流の渦発生を抑え、騒音に
なるエネルギーを低減できるように作用させる。[Operation] The suction airflow squeezed by the nozzle is 1
A high-speed jet stream of about 00 m / s is generated, which collides with the divided blades of the impeller and decelerates. This deceleration amount is converted into torque generation and noise. A part of the airflow that collides with the impeller flows back to the nozzle side. The backflow airflow becomes a vortex in the gap between the impeller and the nozzle support plate to generate noise. Most of the decelerated jet airflow after the collision flows along the bottom surface side of the turbine chamber while being diffused in the axial direction of the impeller in combination with the rotating effect of the impeller. If the gap between the impeller and the bottom surface of the turbine chamber is small, the air flow will be forced into the air, and jet noise will be generated due to the increase in the flow velocity. Therefore, this gap is appropriately set so that the flow velocity of the airflow can be further reduced. By making the shape of the rear wall of the turbine chamber and the receiving shape of the rotary joint streamlined, the suction effect of the blower of the cleaner body and the high-speed airflow that collides with the impeller, even if they collide with them, It suppresses the generation of vortices and reduces the noise energy.
【００１０】[0010]
【実施例】以下、この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１の断面図、図４はギャップと騒音の
関係を示す説明図、図５は他の実施例で図２と同様に上
ケースを取り除いた平面図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. 1 is a perspective view of an air-turbine-equipped suction tool according to the present invention, FIG. 2 is a plan view of FIG. 1 with the upper case removed, FIG. 3 is a cross-sectional view of FIG. 1, and FIG. 4 shows the relationship between the gap and noise. FIG. 5 is a plan view of the other embodiment with the upper case removed, as in FIG.
【００１１】吸込具本体は、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，エアタービン羽根
車４，シャッタ開閉機構５等が内蔵されている。ノズル
取付板６に設けられた主ノズル７で絞り込まれた高速ジ
ェット気流８は、２分割されている羽根車４のブレード
４ａに衝突し、減速されて吐出気流９になって、掃除機
本体のブロア（図示せず）に吸い込まれる。高速ジェッ
ト気流８と吐出気流９の速度差が、回転力即ち発生トル
クとなり、その動力がシャフト１０・プーリ１１・タイ
ミングベルト１２・ロータリーブラシ３に伝達される。
シャフト１０はボールベアリング軸受１３を内蔵してい
る軸受ホルダ１４により支持されている。吸込具本体の
後部には、掃除機本体に接続されるホース・延長管(図
示せず)に連なる回動継手１５があり、上ケース１と下
ケース２で摺回動可能に挟持されている。タービン室１
６は上ケース１と下ケース２で挟持されているノズル支
持板６と上ケース１と下ケース２の左右の側壁１７，１
８及び後壁１９により形成されている。ノズル支持板６
には、主ノズル７とバイパスノズル２０が配置してあ
り、形状は共に円形もしくは楕円形である。主ノズル７
は絨毯等の負荷が大きいときに用い、バイパスノズル２
０は畳・木床等の負荷が軽いときに、シャッタ開閉機構
５のツマミ５ｂで、開閉操作をして主ノズル７と共に用
いる。バイパスノズル２０の開口面積１００mm2、主ノ
ズル７が２５０mm2であり、主ノズル７の１／３程度に
設定してあるが、これは床面の負荷状態及び用途によっ
て設定される。主ノズル７の中心軸は、タービン羽根車
４の分割面に一致させてある。The suction tool body is composed of an upper case 1 and a lower case 2, and has a rotary brush 3, an air turbine impeller 4, a shutter opening / closing mechanism 5 and the like built therein. The high-speed jet airflow 8 narrowed down by the main nozzle 7 provided on the nozzle mounting plate 6 collides with the blade 4a of the impeller 4 which is divided into two parts, is decelerated to become the discharge airflow 9, and is discharged from the cleaner main body. It is sucked into a blower (not shown). The speed difference between the high-speed jet airflow 8 and the discharge airflow 9 becomes a rotational force, that is, a generated torque, and the power is transmitted to the shaft 10, the pulley 11, the timing belt 12, and the rotary brush 3.
The shaft 10 is supported by a bearing holder 14 containing a ball bearing bearing 13. At the rear of the suction tool body, there is a rotary joint 15 connected to a hose / extension pipe (not shown) connected to the cleaner body, and is sandwiched between the upper case 1 and the lower case 2 so as to be slidably rotatable. . Turbine room 1
Reference numeral 6 denotes the nozzle support plate 6 sandwiched between the upper case 1 and the lower case 2, and the left and right side walls 17, 1 of the upper case 1 and the lower case 2.
8 and the rear wall 19. Nozzle support plate 6
Has a main nozzle 7 and a bypass nozzle 20, both of which are circular or elliptical in shape. Main nozzle 7
Is used when there is a large load such as carpet, and bypass nozzle 2
Reference numeral 0 denotes a knob 5b of the shutter opening / closing mechanism 5 which is used with the main nozzle 7 by opening and closing it when the load on the tatami mat or wooden floor is light. The opening area of the bypass nozzle 20 is 100 mm 2 and the main nozzle 7 is 250 mm 2, which is set to about 1/3 of the main nozzle 7, but this is set according to the load condition of the floor surface and the application. The central axis of the main nozzle 7 is aligned with the dividing surface of the turbine impeller 4.
【００１２】主ノズル７の下端は下ケース２の底面側の
羽根車４の最外周にほぼ一致するように配置してある。
バイパスノズル２０は、噴出気流８が羽根車４のブレー
ド４ａに衝突しないように配置してある。エアタービン
羽根車４は、羽根Ｌ４ｂと羽根Ｒ４ｃに二分割されてお
り、それぞれのブレード４ａを互いに反ピッチずらして
ある。８枚羽根の場合は２２．５°ピッチにしてある。
羽根車４の内外径比及び両側の曲率Ｒは最適化されてい
る。羽根車４はシャフト１０に一体になるようにプッシ
ュオンフイックス２１で締結してある。シャフト１０は
軸受ホルダ１４に保持されているボールベアリング軸受
１３でスムースに回転できるように支持されている。シ
ャフト１０の他端には、タイミングベルト１２を介して
ロータリーブラシ３を回すためのプーリ１１が固定され
ている。回動継手１５の受口２２には、回動の中心にな
る突起２２ａが両側に設けてある。この受口２２にはＬ
形の継手２３が回動可能に取付けてある。受口２２の形
状は略ジョウゴ形の流線形にしてある。吸口即ち、上ケ
ース１・下ケース２の中心軸２４と回動継手１５の受口
の２２，Ｌ形継手２３との接続部の中心軸２５とは一致
するように構成してある。しかし、受口２２の羽根車４
側の中心２６との軸心２７は、主ノズル７の入口側中心
７ａとほぼ一致するようにしてある。即ち吸口の中心軸
２４に対して、略ジョウゴ形を非対称な形状にしてあ
る。タービン室１６の後壁１９は、受口２２の延長形状
かもしくは側壁１７と大きな曲率の円弧で形成してあ
る。タービン室１６の羽根車４とのギャップは、ノズル
支持板６側と軸受１３側の側壁１７は、主ノズル７の並
行部７ｂの長さの概ね２倍にしてある。上ケース１との
ギャップは数ミリメートルでよいが、下ケース２とはノ
ズル支持板６側と同様に、主ノズル７の並行部７ｂの長
さの数倍が必要であり、その寸法になるように構成して
ある。バイパスノズル２０の開閉はシャッタ開閉機構５
のシャッタ５ａで行う。バイパスノズル２０を開くの
は、畳や木床などの比較的負荷の軽い床面を清掃すると
きである。絨毯などの重い負荷の床面を掃除するとき
は、シャッタ開閉機構５のシャッタ５ａでバイパスノズ
ル２０を閉じておく。The lower end of the main nozzle 7 is arranged so as to substantially coincide with the outermost periphery of the impeller 4 on the bottom surface side of the lower case 2.
The bypass nozzle 20 is arranged so that the jet airflow 8 does not collide with the blade 4 a of the impeller 4. The air turbine impeller 4 is divided into two blades, a blade L4b and a blade R4c, and the respective blades 4a are offset from each other by an anti-pitch. In the case of 8 blades, the pitch is 22.5 °.
The inner / outer diameter ratio of the impeller 4 and the curvatures R on both sides are optimized. The impeller 4 is fastened with a push-on fix 21 so as to be integrated with the shaft 10. The shaft 10 is supported by a ball bearing bearing 13 held by a bearing holder 14 so that the shaft 10 can smoothly rotate. A pulley 11 for rotating the rotary brush 3 is fixed to the other end of the shaft 10 via a timing belt 12. The socket 22 of the rotary joint 15 is provided with protrusions 22a on both sides, which serve as the center of rotation. This receptacle 22 has L
A joint 23 of the shape is rotatably mounted. The shape of the receiving port 22 is substantially streamlined in the shape of a jogo. In other words, the center axis 24 of the suction port, that is, the center axis 24 of the upper case 1 and the lower case 2 and the central axis 25 of the connecting portion of the receiving port 22 of the rotary joint 15 and the L-shaped joint 23 are aligned. However, the impeller 4 of the socket 22
An axial center 27 of the side center 26 is substantially aligned with the inlet side center 7a of the main nozzle 7. That is, the substantially jogo shape is asymmetric with respect to the central axis 24 of the mouthpiece. The rear wall 19 of the turbine chamber 16 is formed as an extended shape of the receiving port 22 or an arc having a large curvature with the side wall 17. The gap between the impeller 4 of the turbine chamber 16 and the side wall 17 on the nozzle support plate 6 side and the bearing 13 side is approximately twice the length of the parallel portion 7b of the main nozzle 7. The gap with the upper case 1 may be several millimeters, but with the lower case 2, as with the nozzle support plate 6 side, several times the length of the parallel portion 7b of the main nozzle 7 is necessary, and the size is set to that dimension. Is configured. The opening / closing of the bypass nozzle 20 is performed by the shutter opening / closing mechanism 5.
Shutter 5a. The bypass nozzle 20 is opened when cleaning a relatively lightly loaded floor surface such as a tatami mat or a wooden floor. When cleaning a heavily loaded floor such as a carpet, the bypass nozzle 20 is closed by the shutter 5a of the shutter opening / closing mechanism 5.
【００１３】以上の構成で、絨毯などの重い負荷の床面
を掃除する場合を例にとり説明する。ロータリーブラシ
室２８に流入した吸込空気３２は、主ノズル７で絞り込
まれ、高速のジェット気流８になり、エアタービン羽根
車４のブレード４ａに衝突する。そして衝突後の吐出気
流９との速度差が運動量として作用し、回転力（トル
ク）を発生する。このトルクで、シャフト１０，プーリ
１１，タイミングベルト１２を介してロータリーブラシ
３を回転させる。衝突後のジェット気流９は、羽根車４
の側壁４ｄの円弧に沿って拡散しながら、羽根車４と下
ケース２の底面とのギャップ２９を通り回動継手１５の
受口２２に吐出される。この吐出気流９の大半は、Ｌ形
継手２３に吸い込まれるが、羽根車４で拡散した一部の
気流９ａがタービン室１６の後壁１９や受口２２の側壁
２２ｂに当たるが、衝突した気流が流れやすいように、
大きな曲率の円弧で形成された流線形状にしてあるの
で、速やかにＬ形継手２３に吸い込まれる。従って、衝
突後の気流による渦の発生が少なく騒音が低くなる。An example of cleaning the floor of a carpet or the like having a heavy load with the above configuration will be described. The suction air 32 flowing into the rotary brush chamber 28 is narrowed down by the main nozzle 7, becomes a high-speed jet airflow 8, and collides with the blade 4 a of the air turbine impeller 4. Then, the speed difference with the discharge airflow 9 after the collision acts as a momentum, and a rotational force (torque) is generated. With this torque, the rotary brush 3 is rotated via the shaft 10, the pulley 11, and the timing belt 12. The jet airflow 9 after the collision is the impeller 4
While being diffused along the arc of the side wall 4d, the gas is discharged to the receiving port 22 of the rotary joint 15 through the gap 29 between the impeller 4 and the bottom surface of the lower case 2. Most of the discharge airflow 9 is sucked into the L-shaped joint 23, but a part of the airflow 9a diffused by the impeller 4 hits the rear wall 19 of the turbine chamber 16 and the side wall 22b of the receiving port 22. So that it can flow easily
Since it has a streamlined shape formed by an arc having a large curvature, it is quickly sucked into the L-shaped joint 23. Therefore, the generation of vortices due to the air flow after the collision is small, and the noise is reduced.
【００１４】図４により説明するが、横軸に主ノズル７
の並行部７ａの長さＬに対する指数、縦軸に騒音の実測
値をとってある。絨毯の床面で、エアタービン羽根車４
の回転数が１０,０００ｒ／min点での騒音値を示す。曲
線Ａはノズル支持板６と羽根車４のギャップ３０の関係
について実験したものである。ギャッブが並行部７ａの
２倍程度を超えると騒音は急激に低下し、それ以上にし
てもほとんど変化がない。従って、主ノズル７の並行部
７ａの長さＬが５mmのときは、１０mm以上のギャップに
する。同様に、曲線Ｂの軸受１３側の側壁１７と羽根車
４の側壁４ａとのギャップ３１について述べるが、１〜
２Ｌ倍で急激に騒音が低下する。本実施例では８mmにし
てある。曲線Ｃは下ケース１の底面と羽根車４とのギャ
ップについて実験したものであるが、２Ｌ程度より大き
いギャップが必要である。As will be described with reference to FIG. 4, the main nozzle 7 is shown on the horizontal axis.
Is an index with respect to the length L of the parallel portion 7a, and the vertical axis is a measured value of noise. Air turbine impeller 4 on the carpet floor
Shows the noise value at a rotation speed of 10,000 r / min. Curve A is an experiment on the relationship between the nozzle support plate 6 and the gap 30 of the impeller 4. When the gab exceeds about twice the parallel part 7a, the noise drops sharply, and there is almost no change even when the gab exceeds it. Therefore, when the length L of the parallel portion 7a of the main nozzle 7 is 5 mm, the gap is 10 mm or more. Similarly, the gap 31 between the side wall 17 of the curved line B on the bearing 13 side and the side wall 4a of the impeller 4 will be described.
The noise decreases sharply at 2L times. In this embodiment, it is 8 mm. The curve C is an experiment on the gap between the bottom surface of the lower case 1 and the impeller 4, but a gap larger than about 2L is required.
【００１５】エアタービン羽根車４の幅は、羽根車４の
半径の概ね３倍、内外径比は0.25〜０.５５ 、側壁４ｄ
の曲率はほぼ羽根車の半径に等しいかそれより多少大き
い円弧にしてある。主ノズル７の内径は略羽根車４の半
径とほぼ同じで、並行部７ｂの長さＬは主ノズル７の内
径の１／２〜１／６程度にしてある。エアタービン室１
６の後壁１９の円弧は、概ね羽根車４の半径と等しく、
回動継手１５の受口２２の流入側の幅は、羽根車４の幅
にほぼ等しく、奥行きは羽根車４の外径にほぼ等しくし
てある。本実施例の羽根車４の半径は２０mmである。The width of the air turbine impeller 4 is approximately three times the radius of the impeller 4, the inner / outer diameter ratio is 0.25 to 0.55, and the side wall 4d.
The radius of curvature is approximately equal to or slightly larger than the radius of the impeller. The inner diameter of the main nozzle 7 is approximately the same as the radius of the impeller 4, and the length L of the parallel portion 7b is about 1/2 to 1/6 of the inner diameter of the main nozzle 7. Air turbine room 1
The arc of the rear wall 19 of 6 is approximately equal to the radius of the impeller 4,
The width of the inlet 22 of the rotary joint 15 on the inflow side is substantially equal to the width of the impeller 4 and the depth thereof is substantially equal to the outer diameter of the impeller 4. The radius of the impeller 4 of this embodiment is 20 mm.
【００１６】図５は他の実施例で、吸込具・主ノズル７
・羽根車４の分割面・回動継手１５の受口２２のそれぞ
れの中心軸を一致させたものであり、吐出気流９がター
ビン室１６の周壁などに衝突することなく、吸い込まれ
るので騒音の発生が大幅に抑制できるものである。FIG. 5 shows another embodiment of the suction device / main nozzle 7.
The central axes of the split surface of the impeller 4 and the receiving port 22 of the rotary joint 15 are aligned with each other, and the discharge airflow 9 is sucked without colliding with the peripheral wall of the turbine chamber 16 or the like, thereby reducing noise. The occurrence can be greatly suppressed.
【００１７】以上の構成にすれば、主ノズルから噴出さ
れた高速ジェット気流が、エアタービン羽根車やタービ
ン室の側壁・後壁に衝突したときに生じる渦を抑制でき
るので、騒音を大幅に低減できる。実験によれば従来よ
り、５〜１０ｄＢ静音化できさらに、発生トルクが羽根
車の回転数１０,０００ｒ／min点で５％程度増大するこ
とが判った。With the above structure, vortices generated when the high-speed jet stream ejected from the main nozzle collides with the side wall and the rear wall of the air turbine impeller or the turbine chamber can be suppressed, so that noise can be significantly reduced. it can. According to the experiment, it has been found that the noise can be reduced by 5 to 10 dB, and the generated torque is increased by about 5% at the rotational speed of the impeller of 10,000 r / min.
【００１８】[0018]
【発明の効果】本発明によれば、吸込具の主ノズル・エ
アタービン羽根車・タービン室・回動継手で構成される
流路において、主ノズルで噴出される高速ジェット気流
を整流化できるので、騒音の低減及び発生トルクの増大
が図れる効果がある。According to the present invention, the high-speed jet air stream ejected from the main nozzle can be rectified in the flow path formed by the main nozzle of the suction tool, the air turbine impeller, the turbine chamber, and the rotary joint. In addition, there is an effect that noise can be reduced and generated torque can be increased.
【図１】本発明の一実施例に係るエアタービン搭載の吸
込具の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a suction tool mounted on an air turbine according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１の上ケースを取り除いた平面図である。FIG. 2 is a plan view with the upper case of FIG. 1 removed.
【図３】図１の断面図である。3 is a cross-sectional view of FIG.
【図４】ギャップと騒音の関係を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a relationship between a gap and noise.
【図５】本発明の他実施例を示す図２と同様に上ケース
を取り除いた平面図である。FIG. 5 is a plan view showing the other embodiment of the present invention with the upper case removed, as in FIG.
１…上ケース、２…下ケース、３…ロータリーブラシ、
４…エアタービン羽根車、４ａ…ブレード、４ｂ…羽根
Ｌ、４ｃ…羽根Ｒ、４ｄ…側壁、５…シャッタ開閉機
構、５ａ…シャッタ、５ｂ…ツマミ、６…ノズル支持
板、７…主ノズル、７ａ…入口側中心、７ｂ…平行部、
８…高速ジェット気流、９…吐出気流、９ａ…拡散気
流、１０…シャフト、１１…プーリ、１２…タイミング
ベルト、１３…ボールベアリング軸受、１４…軸受ホル
ダ、１５…回動継手、１６…タービン室、１７…Ｒ側
壁、１８…Ｌ側壁、１９…後壁、２０…バイパスノズ
ル、２１…プッシュオンフイックス、２２…受口、２２
ａ…突起、２２ｂ…側壁、２３…Ｌ形継手、２４…吸口
の中心軸、２５…受口とＬ形継手の接続中心軸、２６…
羽根車側の受口の中心、２７…受口の軸心、２８…ロー
タリーブラシ室、２９…羽根車と下ケースのギャップ、
３０…ノズル支持板と羽根車のギャップ、３１…Ｒ側壁
と羽根車側壁のギャップ、３２…吸込空気。1 ... Upper case, 2 ... Lower case, 3 ... Rotary brush,
4 ... Air turbine impeller, 4a ... Blade, 4b ... Blade L, 4c ... Blade R, 4d ... Side wall, 5 ... Shutter opening / closing mechanism, 5a ... Shutter, 5b ... Knob, 6 ... Nozzle support plate, 7 ... Main nozzle, 7a ... entrance side center, 7b ... parallel part,
8 ... High-speed jet airflow, 9 ... Discharge airflow, 9a ... Diffusion airflow, 10 ... Shaft, 11 ... Pulley, 12 ... Timing belt, 13 ... Ball bearing bearing, 14 ... Bearing holder, 15 ... Rotating joint, 16 ... Turbine chamber , 17 ... R side wall, 18 ... L side wall, 19 ... Rear wall, 20 ... Bypass nozzle, 21 ... Push-on fix, 22 ... Receptacle, 22
a ... projection, 22b ... side wall, 23 ... L-shaped joint, 24 ... central axis of suction port, 25 ... central axis of connection between receiving port and L-shaped joint, 26 ...
Center of the inlet on the impeller side, 27 ... axial center of the inlet, 28 ... rotary brush chamber, 29 ... gap between impeller and lower case,
30 ... Gap between nozzle support plate and impeller, 31 ... Gap between R side wall and impeller side wall, 32 ... Suction air.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 繁則 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 中川 幸二 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Shigenori Sato Inventor, Kuridate-cho, Tsuchiura-shi, Ibaraki 502 Hiritsu Seisakusho Co., Ltd.Mechanical Research Laboratory (72) Inventor, Koji Nakagawa 502, Kintate-cho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Nitate Seisakusho Co., Ltd. Inside the mechanical laboratory
Claims (7)
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吸込具で、該吸込具の中心軸
とエアタービン羽根車の分割面が一致しない構成の電機
掃除機のエアタービン吸込具において、ノズルの中心軸
とエアタービン羽根車の分割面を一致させ、回動継手の
受口の略ジョウゴ形状を、吸込具の中心軸に対して非対
称形とし、該受口の中心軸はノズルの入口側中心点にほ
ぼ一致させた構成としたことを特徴とした電気掃除機の
エアタービン吸込具。1. An air turbine that rotates around a shaft when a suction airflow strikes a plurality of blades extending outward from the shaft, and a rotary brush that rotates using the air turbine as a drive source. In the air turbine suction tool of the electric vacuum cleaner having a structure in which the central axis of the suction tool does not match the split surface of the air turbine impeller, the central axis of the nozzle matches the split surface of the air turbine impeller. In addition, the receiving shaft of the rotary joint has a substantially jogo shape that is asymmetric with respect to the central axis of the suction tool, and the central axis of the receiving port is substantially aligned with the center point on the inlet side of the nozzle. A vacuum cleaner air turbine suction tool.
ノズル支持板やタービン室の側壁のギャップをノズルの
平行部の２倍程度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。2. The air turbine suction tool for an electric vacuum cleaner according to claim 1, wherein the gap between the air turbine impeller and the nozzle support plate or the side wall of the turbine chamber is about twice the parallel portion of the nozzle.
幅をノズルの内径の３倍程度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。3. The air turbine suction tool for an electric vacuum cleaner according to claim 1, wherein the width of the air turbine impeller is about three times the inner diameter of the nozzle.
やエアタービン羽根車の側壁の円弧を、該羽根車の半径
にほぼ等しい形状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。4. The air turbine suction for an electric vacuum cleaner according to claim 1, wherein an arc of a rear wall of the air turbine chamber and a side wall of the air turbine impeller is formed into a shape substantially equal to a radius of the impeller. Ingredient
を内径の１／２〜１／６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。5. The air turbine suction tool for an electric vacuum cleaner according to claim 1, wherein the length of the parallel portion of the nozzle is set to 1/2 to 1/6 of the inner diameter.
ズル形状を円形もしくは楕円形とし、開口面積比を３対
１程度に設定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。6. The air turbine suction tool for an electric vacuum cleaner according to claim 1, wherein the shape of the main nozzle and the bypass nozzle are circular or elliptical, and the opening area ratio is set to about 3: 1.
心軸と羽根車の分割面、そして回転継手及びその受口の
それぞれの中心軸を一致させたことを特徴とする電気掃
除機のエアタービン吸込具。7. The vacuum cleaner according to claim 1, wherein the central axes of the suction tool / main nozzle and the split surface of the impeller, and the central axes of the rotary joint and its receiving port are aligned. Air turbine suction tool.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4240357A JP2803484B2 (en) | 1992-09-09 | 1992-09-09 | Vacuum cleaner suction tool and vacuum cleaner provided with this suction tool |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4240357A JP2803484B2 (en) | 1992-09-09 | 1992-09-09 | Vacuum cleaner suction tool and vacuum cleaner provided with this suction tool |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0686741A true JPH0686741A (en) | 1994-03-29 |
| JP2803484B2 JP2803484B2 (en) | 1998-09-24 |
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ID=17058290
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4240357A Expired - Fee Related JP2803484B2 (en) | 1992-09-09 | 1992-09-09 | Vacuum cleaner suction tool and vacuum cleaner provided with this suction tool |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2803484B2 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58124419A (en) * | 1982-01-22 | 1983-07-25 | 株式会社日立製作所 | Air turbine suction port of electric cleaner |
| JPS60116323A (en) * | 1983-11-30 | 1985-06-22 | 松下電器産業株式会社 | Floor nozzle of electric cleaner |
| JPS60122531A (en) * | 1983-12-07 | 1985-07-01 | 松下電器産業株式会社 | Floor nozzle of electric cleaner |
| JPS6190630A (en) * | 1984-10-11 | 1986-05-08 | 松下電器産業株式会社 | Floor nozzle of electric cleaner |
-
1992
- 1992-09-09 JP JP4240357A patent/JP2803484B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58124419A (en) * | 1982-01-22 | 1983-07-25 | 株式会社日立製作所 | Air turbine suction port of electric cleaner |
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| JPS6190630A (en) * | 1984-10-11 | 1986-05-08 | 松下電器産業株式会社 | Floor nozzle of electric cleaner |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2803484B2 (en) | 1998-09-24 |
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