JPH0724643B2 - 還流式掃除機及び吸引式掃除機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】電気掃除機、特にはそのファン後
流を吸込口に還流し、その後流エネルギーを利用するこ
とにより、電力当りの掃除効率を上昇し、空気流を閉ル
ープに近づけることにより、外部への騒音を減少し、微
小ダストの排出を防止して健康上の不安を除く還流式電
気掃除機及びじゅうたんに適する還流式及び吸込式掃除
機の分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】

１．後流エネルギーの利用に於いては次の方法（図４，
図５）が提案されている。 １．１ 後流でタービンを回し、その回転力でゴミ除去
用ブラシを回転する方法。

【０００３】＊１：実公昭３９−３６５５３（’６２．
７．７）に開示されている。図４Ａに概要を示す。 １．２ 後流で叩打、振動機構を駆動する方法。 ＊２：特開平３−１６２８１４（’９０．７．６）に開
示されている。図４Ｂに概要を示す。

【０００４】１．３ 後流を被掃除面に平行に必要によ
りジェットとして流し、対向する吸込口から吸込む方
法。 非還流式の大気圧からの吸込のみでなく、押込圧と吸込
で流れを形成する。前記＊１；＊３：実公昭４３−２２
６１６（’６４．１０．５），図４Ｃ；＊４：特開昭４
８−４６１５７（’７１．１０．１），図４Ｄが対応す
る。

【０００５】１．４ 後流を狭少な噴出口でジェット状
とし、被掃除面と、０°〜６０°の角度で吹きつけゴミ
を舞い上らせて対向する吸込口から吸込む方法。 ＊５：特開昭４８−１０１７６４（’７２．４．８），
図４Ｅ；＊６：実開昭６０−１８８５５３（’８４．
５．２４），図５Ｂ；前記＊２，図５Ｃが対応する。

【０００６】２．前記１．３，１．４に於て、被掃除面
側からみた収塵口（吹出口、吸込口を持つものを総合し
て収塵口と呼ぶ）の構造は、 ２．１ 前記図４Ｃ（＊３），図４Ｄ（＊４），図５Ａ
１（＊７）のように吹出口領域の中に吸込口が設けられ
ているものが大部分である。しかし図４Ａ（＊１），図
４Ｅ（＊５），図５Ｂ（＊６）のように片吹、片吸込も
ある。

【０００７】２．２ ＊７：特開昭５８−１７５５２８
（’８２．４．７），図５Ａ２のように吸込口の中に吹
出口か設けられているものがある。吹出口は１ケであ
る。 ２．３ ＊３〜＊７のように、吹出領域と吸込領域との
境界壁の端は被掃除面とほぼ平行でその端面は平滑、平
坦である。 ２．４ 図５Ｃ（＊２）、図５Ａ（＊７）のように、外
側と仕切る吸込領域の外周縁は被掃除面とほぼ平行で且
つ平坦、平滑である。

【０００８】３．収塵口と被掃除体との距離について記
載された例はなく、図でみる限り、固定距離である（＊
１〜＊７又は図４，図５参照）。 ４．吸込路と還流路とは、別々に、又は２重管の内、外
何れかを割り当ててあり、収塵口で合体している（＊１
〜＊７又は図４，図５参照）。 ５．還流率（ファンモータ後流量を分母として収塵口で
吹出すジェット流量を分子とした値）は次の通りであ
る。

【０００９】５．１ 大部分は例示構造をみるかぎり１
００％である（＊１〜＊５，＊７参照）。 ５．２ 後流を、還流と排出流に分岐後、還流路に開閉
調整弁を設けた例がある。これでは文面記載はないが、
構造図からは還流路全開としても、還流率は５０％を超
えないと推定される。弁作動は手動、又は吸込口負圧に
よる作動とされる（＊６：図５Ｂ参照）。

【００１０】５．３ 分岐部を２方切換弁とした例があ
り、これでは１００％〜０％に還流率が可変であるが、
作動方法には特に記載がない（＊２：図５Ｃ参照）。 ６．還流による温度上昇が指摘されている。 ６．１ しかしファンモータ動力をどうするかの記載は
なく、従前通りと推定される（＊１〜＊７参照）。

【００１１】６．２ １００％還流では温度上昇が大き
いが、大部分は対策の記載がない（＊１，＊３〜＊
７）。しかし還流路に冷却手段も設けることを提案して
いる例がある（＊２）。 ６．３ 還流率を若干下げて、新しい空気を吸込み冷却
することも提案されている（＊２）。

【００１２】６．４ ファンモータの損失を低減し、還
流の温度上昇を防ぐことが提案されている（＊８：特願
平４−７３７７２，’９２．３．３０）。 ７．じゅうたんに対して、吸引型掃除機ではパワーブラ
シ（吸込流タービン又は電源による駆動）で振動、叩打
を与え毛の中のダストを遊離する方式が用いられてい
る。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】

１．後流エネルギーの利用 ａ．後流エネルギーの利用において、後流でタービンを
回しブラシを駆動したり、叩打、振動させる方法は、空
力学エネルギーから機械エネルギーへの変換効率があま
り良くなく、必要な動力をとるとファンの背圧、つまり
ファンの背面側（排気口に近い側）の圧力を上昇させる
欠点があった。（従来の技術の１．１，１．２） ｂ．後流を直接被掃除面に流して在来の吸引口に対向さ
せ在来の大気圧から吸込み被掃除面に平行流を形成し、
流れに接して或いは、流れの中にあるダストを除去する
方式を改善して、大気圧からでなく、還流圧力から吸込
むことで、ダスト遊離効率を上昇する方式（従来の技術
の１．３）は、確かに在来より又上記機械変換式よりは
良いが、じゅうたん等では毛の根元にあるダストを十分
吹き払うことが困難で、気流は毛の上半部を吹き流れる
にすぎない。又溝状凹みの中のダストを吹き払うことが
できなかった。このため在来吸引式掃除機ではパワーブ
ラシ等が創案されたが、この場合でもブラシ接触片は十
分、じゅうたんの毛の根元や溝の底に到達しがたく、長
毛じゅうたんでは掃除率が３０％〜６０％程度であると
いう問題があった。

【００１４】ｃ．後流を細隙にしぼり、ジェットとして
被掃除面に斜に噴出する方式（従来の技術の１．４）
は、じゅうたんの毛の根元や溝の底にある程度まで気流
を送りこみ、平行流よりも有効にダストを遊離するが、
未だ十分でなく、且つ吹く方向が一方向故、毛の陰にな
る部分のダスト除去がむつかしい欠点があった。 ２．汚染流の吹出しと、吹出しによるダストの室内飛散 還流を噴出する吹出口が、収塵口の外周部に設けられて
いる（従来の技術の２．１）場合は、収塵口と被掃除面
との間隙から、フィルタにもこしとられなかった微粉を
含む汚染流が周辺外部に吹き出し、又周辺のダストを飛
散させる問題があった。これは従来の技術の２．２の如
く外周部を吸込み領域として解決されている。この後者
２．２の方式で且つジェットを理想的に使用することが
課題である。

【００１５】３．フィルム状被掃除体の吸着 一般の掃除機は吸引力の増大にのみ努力しており、この
ため、紙や布、テーブルクロス、床敷物、カーテン、布
団等の平面状のもの、変形容易なものは、吸込口の負圧
のために吸引口に吸着し、空気流入を遮断するに至る。
これはロボット掃除機とした場合、モータの焼損を生じ
たり、走行抵抗を異常に増大させたりする。勿論人間が
手動で掃除する時でもファンモータをＯＦＦとして吸着
物を除いたり、被掃除物を足で押さえて走行させたりせ
ねばならなかった。このため、紙、カーテン、テーブル
クロス、薄い床敷物、ふとん等は実質上掃除不能に近い
という問題があった。

【００１６】還流式では、収塵口には吹出口と吸込口と
があり、平均的には正圧、負圧がバランスするので、吸
着力は一般方式よりは弱い。しかし平均的には正・負ほ
ぼバランスするものの局所的には正、又は負圧であり、
被掃除体には変形性があり、吸込口を部分的に覆う形で
の弱い吸着が生じる。これは、夫々の領域の境界壁の被
掃除面側端２１が、ほとんど平坦で平滑であることに起
因する（従来の技術の２．３，２．４）。

【００１７】４．還流率の調整 収塵口の外周を吸込領域とするとよいことは課題２です
でにのべたが、外囲からの吸込空気量は還流分岐でほぼ
等しい空気量を排出することによって得られる。このた
め還流率は１００％としないことが必要（＊２）とな
る。一方に於て後述するが還流率は１００％に近い方が
掃除効率がよい。したがって最適な還流率で動作するこ
とになる。しかし、ダストが重く小形のものである時、
等では大きな吸引力がほしい時があるし、被掃除面が平
滑な板フローリング等の時や、たたみやじゅうたんの如
く、表層の下部材からダニ等を吸引したい時があたっ
り、逆に毛足の長いじゅうたん等ではジェットを強くし
たりしたい時がある。

【００１８】このためには還流率を調整し（０％とする
と強吸引となり１００％とすると強ジェットとなる）制
御することが望ましい。還流率を可変とする方式は＊６
で発表されているが、これでは最大５０％迄と推定さ
れ、十分な効率が得られない。又、弁の調整は手動又は
吸口圧の負圧による機械式である（従来の技術の５．
２）。＊２はほぼ１００％〜０％可変であるが、その調
整弁の制御方式は記載されていない（従来の技術の５．
３）。＊６、＊２は何れも掃除の途中で任意に便利に還
流率の制御ができない。

【００１９】また、還流式では収塵口が被掃除面に対向
していない時に、吹出口からの気流が大気中に放出さ
れ、掃除面に収塵口を近づけると附近のダストを吹き上
げるという問題があった。 ５．被掃除面との距離調整 還流式掃除機においても、一般式と同じく、じゅうたん
等の場合と、平滑な床板等とでは収塵口と被掃除面との
距離を調整する必要があるが、従来の還流式では固定で
ある（従来の技術の３）。

【００２０】６．還流式の温度上昇 還流式では、ほぼ同一の空気が閉ループ内に循環するの
で、ファンの空力損失や、ファンモータの各種損失（銅
損、鉄損）等により加熱され、その温度が上昇する。こ
のため還流路に冷却手段を設けたり、還流率を１００％
より下げることで新しい空気を取り込んだりすることが
提案され（＊２）ている。

【００２１】しかし冷却手段を設けることは複雑でコス
ト上昇となる。又還流率を下げることは、後述するが、
掃除効率を下げることになる。一方に於て発明者はファ
ンモータの銅損・ブラシ損・鉄損を下げる方式（＊８）
を提案したが、電力に比してモータが大型で重くなる欠
点がある。 ７．じゅうたんの掃除率 吸引式掃除機でパワーブラシ（回転又は振動する接触片
で振動、叩打を与えダストを遊離する）方式は毛足の根
元のダストを取りにくく、掃除率（収塵ダスト重量の散
布ダスト重量に対する比）が３０〜６０％と低い。

【００２２】

【課題を解決するための手段】１．課題１に対しては、
請求項１により図１Ａに示す如く還流の吹出口４を細隙
によりジェットに形成して吸込口３の領域内に設け、か
つ吹出口を吸込口と吸込管とを連結する吸込中間部３ａ
で囲み、そのジェットの噴出角を被掃除面２０のほぼ９
０°とすることにより解決される。 ジェットを形成してもそれ程大きなファン背圧の上昇を
生じず、後流エネルギーを有効に使用できる。又、ジェ
ットがほぼ垂直に被掃除面に当るので、じゅうたんの毛
の根元まで、又溝の底まで気流が到達し、底のダストを
捲き上げ遊離することができる。又収塵口（吸込エリア
と吹出エリアを一体としたヘッド部分）を掃除の時に、
図で左右に移動すると被掃除面２０の上の各点の毛や溝
は、ジェットの被掃除面２０への衝突後の左右方向分流
を交互に受けるので、気流の当らぬ影ができない。又左
右にゆすぶられ、ダストを遊離するという効果を有す
る。

【００２３】この毛の左右反転を積極的に発生し課題７
を解決するものが請求項８，９、１０である。収塵口を
掃除じゅうたん面上を例えば図２Ａ〜Ｃ及び図３Ａ，Ｂ
に於て左に走査する時、吹出口の前方に毛を走査方向に
倒す手段即ち、、接触子５０、パワーブラシ５６と、そ
れら５０，５６の作用域７０の終点をほゞ毛先が通過す
ると逆に走査の逆方向に毛を反転倒毛する手段として、
吹出口４のジェットやパワーブラシ５５、かご５７の機
械手段を有し、この前倒域と後倒域の境界に形成される
毛の谷間に吹出ジェットを当て、ゴミを遊離し、吸込口
から吸いとる手段とを用い、毛の根元にあるゴミを毛の
谷間に露出させ、容易に除去することで、長毛のじゅう
たんでも掃除率を１００％に近づけることができる。

【００２４】機械的倒毛や反転倒毛手段を用い毛の谷間
を形成する方式は、ジェット還流式のみならず在来の吸
引式掃除機にも適用することができる。又、従来のパワ
ーブラシをパワー振動片で叩打・振動させ、ゴミを遊離
しジェット還流式で掃除するようにすることもできる。
此の場合、電力で直接、ブラシや振動片を駆動するの
で、電力効率は良い。これが請求項１１である。

【００２５】２．課題２はやはり請求項１により解決で
きる。ジェットが吸込域に設けられ、そのジェット噴流
が被掃除面２０にほぼ垂直であることにより、効率よい
理想的なジェットとなり、吸込域が吹出域（ジェット）
の外側を囲んでいるので、汚染された後流が収塵口の外
へ漏れ出すことがない。以下、請求項１乃至３を実施し
た図１Ａの断面（図１Ｂの吸込管１を通る横断面に相当
する）の収塵口で行った実験結果を示す。実験は非還流
型で皮相電力９００Ｗで電力７段階調整附の市販品を改
造して還流方式とした。収塵口を図１Ａの断面図に示す
ように製作した。試験はＪＩＳ Ｃ−９１０８に従い、
進行方向に対し４５°の直線溝を有する床について、溝
中の砂の掃除量を測定した。結果は、空気動力当りの掃
除砂量は、本発明方式が在来方式の２．４倍の値が得ら
れた。これに、同一ファンモータの電力を調整したこと
による電力→空気動力変換効率差の補正１．６倍を用い
ると総合して在来方式に比して３．８４倍の電力当り掃
除量の掃除効率が得られることが判明した。又、別にじ
ゅうたんに対しても実験を行ったが、じゅうたんの毛の
根元に散布した砂に対しても２〜３倍の掃除効率が得ら
れた。

【００２６】これは垂直ジェットが溝やじゅうたんの毛
の底の砂を吹き上げ有効に掃除するためである。このよ
うにこの発明の掃除機は、従来のパワーブラシでの叩
打、振動方式よりも、又６０°以下の角度のジェット方
式よりもすぐれていることが分る。 ３．課題３は請求項１乃至３により解決できる。図１Ｂ
は、その実施例で、吹出口４と吸込口３との境界壁の被
掃除面側端部２１及び外側にある吸込口３の外周の同じ
く被掃除面側端部２２に夫々吹出口と吸込口とを貫通す
る微小トンネル部（図示では溝状）２３及び外部大気圧
と、吸込口３をつなぐ（貫通する）微小トンネル部（図
示では溝状）２４が多数設けられている（請求項２）。

【００２７】紙、布、プラスチックフィルムなどのよう
に変形容易なフィルム状体（以下代表して紙と呼ぶ）が
収塵口を覆った時、吹出口４は正圧であり吸着しないが
吸込口３は負圧であるので紙が吸着する場合が発生す
る。実験では吸着紙は吹出口４の上方に突出し、吸込口
３部ではほぼ平面になり、吹出流は凸部の左右開孔から
逃げ、吸込口３は吸着される。今、端部２１，２２に図
示の如く多数のトンネル部（溝）２３，２４を設ける
と、吸着紙と端部２１は完全に密着せず多数のトンネル
部（溝）２３を通して吹出流が吸込口３に流れ、紙に対
する吸着圧を発生しない。又、吸着紙と端部２２との間
も同様に大気圧と吸込口３とが多数のトンネル部（溝）
２４でつながれ吸着圧を発生しない。このため紙は収塵
口に吸着することはない。

【００２８】万一の吸着に際しても、溝２３、２４に紙
が侵入して溝を塞がないように、吸着圧による外圧に対
し、紙の曲げ変形歪が溝深さより十分小となるように溝
幅が選定される（請求項３）。又、万一の吸着に対し、
電源ＯＦＦとしたり、足で紙を押さえたりする面倒をさ
けるために請求項４に記載の開閉可能な短絡流路を設
け、吸着フィルムの吸着圧を断続的にＯＮ−ＯＦＦする
ことにより、吸着物を分離する。

【００２９】４．課題４は、請求項５に示す手段により
還流率を１００〜０％の広範囲で変化可能とし、しかも
調整弁を手動でなく、人間の操作するスイッチ等の遠隔
制御で行うことで解決できる。調整弁は図５Ｃの分岐調
整翼９の如く分岐部に設けることで、その開閉によって
還流率は１００〜０％の広範囲に調整される。今その弁
の回転軸が、伝達機構を介してモータに連結され、モー
タのＯＮ−ＯＦＦを掃除機支持ハンドル部に設けたスイ
ッチで行うことにより、簡便に、掃除中に、還流率の変
更が可能になる。

【００３０】また、収塵口が、被掃除面から離れている
時は請求項５で還流率を低下するか、請求項４により吸
込路と還流路の短絡流路を開とするか、ファンモータの
電源をＯＦＦとすることで吹出流を低下、又は停止する
ことで収塵口が被掃除面に近づいた時のダストの吹き上
げを防止する。被掃除面に対向した時に正規の動作に戻
すとよい。

【００３１】５．課題５は、請求項６の手段により被掃
除面が平滑床か、畳か、じゅうたんかを認識して、収塵
口と被掃除面との距離を手動又は電動で調整することで
解決される。 ６．課題６は、請求項７の手段により解決できる。発明
者は本請求項１に示す構造で、ジェット噴出方向を被掃
除面に９０°垂直とした場合についてその効率を求めた
ところ、前述の如く、非還流方式の２〜３倍以上であっ
た。したがって在来の非還流方式の一般的な電力約１ｋ
Ｗに対し、その１／２〜１／３の電力で同一の掃除量を
うることができる。請求項７では８０％以下としたが、
余裕を十分にとったためである。

【００３２】前述の実験値の掃除効率は還流率が１００
％、又はそれに近い状態で得られている。この１００％
に近い還流率ではファンの空気動力損失や、モータの銅
損、鉄損、ブラシ損失等が最終的には熱となり、還流空
気及びファンモータ等を加熱し温度上昇を来たす。しか
しここで述べる如く電力を８０％以下とすることで、制
御半導体や、モータ、等の損傷温度以下とすることがで
き、安定性が保たれる。市場には掃除終了後に還流させ
てダニ殺しを行うものが販売されているが、本発明では
掃除中にダニ殺し温度の閉ループ空気流でじゅうたん等
に潜むダニを殺すこともできる。

【００３３】７．課題７の対策はすでに課題１の解決手
段で述べた。

【００３４】

【実施例】請求項１の実施例を図１Ａに、請求項２の実
施例を図１Ｂにそれぞれ示す。図１Ａにおいて、１は吸
込管、２は還流管、３は吸込口、４は吹出口で、還流管
２の断面が狭い細隙にしぼられ被掃除面に垂直な方向の
ジェットを形成している。２１は吹出口４と、吸込口３
とを仕切る境界壁の端部で、図１Ｂに示す如き単一の吹
出口であっても複数の吹出口であってもよい。２２は吸
込口３と外大気とを仕切る境界壁の端部である。２０は
被掃除面で図示されない車輪等によって端部２２と被掃
除面２０との距離が保持される。この距離はモータ等で
可変することができる。光や超音波等のセンサで被掃除
面を認識し自動的に制御調節することもできる。

【００３５】垂直なジェットは被掃除面２０に衝突して
図の左右に分流しダストを舞上らせる。今収塵口が図１
Ａの右から左に移動する時、被掃除面２０上の一点に着
目すると、先ず吸込口に入り右から吹かれ、やがて吹出
口の真下となり上から吹かれ、次に吹出口４が通りすぎ
ると左から吹かれる。このように万偏なくあらゆる方向
から吹かれるので、じゅうたん等でも完全な掃除が期待
できる。

【００３６】図１Ａは請求項８，９，１０に於て、走査
方向に事前倒毛（前倒）をジェット流の左分流で行い、
反転倒毛（後倒）を右分流で行う例である。この場合
は、前倒、後倒を何れもエアジェット流で行うので両域
の境界に明確な谷間を得にくい。図２Ａ〜Ｃ及び図３
Ａ，Ｂは何れも請求項８，９，１０に対応するもので明
確な境界谷間を発生する例である。

【００３７】図２Ａは図１Ａに機械的な事前倒毛（前
倒）用接触子５０を設けたもので、接触子５０は板、
棒、ローラ等で形成され、じゅうたんの毛に接触し、収
塵口を左に走査すると、じゅうたんの毛を左に押し倒
し、前倒域７０を形成する。走査につれて、毛先を接触
子５０が通過した毛は、自らの弾性と気流とにより反転
され、後倒域７１に移る。この前倒域７０と後倒域７１
の境界には図示の如く毛の谷間が形成され、毛の根元が
ジェット流に露出され、有効に谷間のダストを除くこと
ができる。図の５１は走査が右方向に変化した時の接触
子５０の役目を果す接触子で図示では上にあげられ、じ
ゅうたんに接しないが、走査方向を床との摩擦力等で検
出し、走査が右に変化すれば電動で接触子５０を上げ接
触子５１を下げるようにされる。図示の如く接触子５０
と５１を連結し、床摩擦レバー５２で自動的にシーソー
状に作動するようにすることもできる。

【００３８】図２Ｂは、図２Ａの接触子５０，５１が吹
出口の両側に一体に附設された例である。この場合は走
査が右方向になると点線の位置に吹出口４（５０，５１
附）を移動させることが望ましい。図２Ｃは反転を機械
的接触で行う例である。５７は還流管２及び吹出口４を
内包する円筒状の籠（ケージ）又は網（メッシュ）であ
り、モータで矢印方向に駆動され、その表面は毛に対し
適度の（滑らないで且つ毛を引きちぎられない）摩擦係
数をもつ。５０，５１は図２Ａと同じ作用の接触子であ
る。走査が右方向では接触子５１が下りて、かご５７の
回転方向が矢印と逆方向になる。図ではかご５７の摩擦
接触で毛が反転倒毛される。ジェットによるよりも確実
な作動が期待でき、かなりの長毛（〜３ｃｍ）に対して
も作動可能である。即ち毛先が接触子５０を通過しない
長毛に対しても接触子５０から引き出して強引に反転倒
毛することができる。毛足の長さに影響されないので最
善の方式の１つであろう。図示は吹出口４は円筒に開口
しているが図２Ａの如き断面でもよいことは勿論であ
る。

【００３９】図３Ａは回転を反転倒毛用に利用した例
で、左方向走査時が実線図示されている。右方向走査に
対しては図中点線の還流管２′、吹出口４′を別に設け
ておき走査方向によって還流路を電磁バルブ等で２，４
から切換える等の工夫が必要であろう。図３Ｂは２ケの
回転パワーブラシを事前倒毛用５６及び反転用５５に利
用した例で、左方向走査時の回転方向が矢印で図示され
ている。右方向走査でもブラシの回転方向を変える必要
はない。

【００４０】図３Ａ，Ｂ，Ｃのパワーブラシの翼片は気
流を通すために、回転軸と平行でなく、ねじれているこ
とが望ましい。以上、図２Ａ〜Ｃ、図３Ａ，Ｂは左・右
両方向走査時にどの方向でも有効に掃除する設計になっ
ているが、一方向例えば左方向走査時のみ有効に掃除
し、右方向走査は掃除効率を期待しない設計として簡
便、安価とすることもできる。一方向型では図３Ｃの如
く、必らずしも吹出口４の両側に吸込域がある設計にこ
だわる必要はない。但し多少のダストの吹出口からの室
内への洩れが生じる欠点があることは請求項１に関し述
べた通りである。

【００４１】又、図示例は全て紙面に垂直方向に一様な
構造を想定しているが、例えば図３Ａのパワブラシが軸
方向に間欠的に断続していて、その欠部の吹出口は十分
先端迄伸びていてもよい。図２Ｃ、図３Ａ〜Ｃは、事前
倒毛及び反転倒毛を何れも機械的接触により行うため、
吹出ジェットを必ずしも必要としない。従って、多少効
率が劣るが在来の吸引式掃除機と組合せて使用すること
がきできる。図３Ｃを吸引式に変更した例を図３Ｄに示
す。この場合毛の谷間は吸引気流により掃除される。図
３Ｄから接触子５０，５１を除き端部２２で兼用させる
改造型とすることもできる。この場合はパワーブラシ５
５と端部２２の距離を毛の谷間を形成できるように選択
する。従来のパワーブラシ方式と図３Ｄの改造型との差
はパワーブラシ５５が反転倒毛用であって、毛やじゅう
たんを加振するものではない点にある。図３Ａ〜Ｄのパ
ワーブラシは反転倒毛用であり、加振の必要がないので
従来品のパワーブラシよりも小型・小電力とすることが
できる。

【００４２】また図２Ａ，Ｃ及び図３Ｄの接触子５０，
５１、摩擦レバー５２や、パワーブラシ５５は、じゅう
たん以外では上方に上げて不使用とすることができる。
請求項１１は、従来のパワーブラシ、タービンブラシ
や、パワー振動子等のじゅうたんの毛や、じゅうたんの
底を加振し，ダストを浮かせる方式に、還流ジェットに
よる効率のよいダスト遊離収塵力を組合せたもので、構
造は図３Ｄから接触子５０，５１を除き、パワーブラシ
５５をより強力なパワーブラシ等に取換えたものとな
る。ゴミの遊離が在来（吸引式パワーブラシ附）品より
有効に行われ、掃除率の上昇を期待できる。

【００４３】吸込口３の領域が吸込になっており、還流
率が１００％より僅か低いと、その１００％との差は吸
込口の端部２２と被掃除面２０の隙間から吸込まれる。
このため、閉ループとなって還流する空気が収塵口から
吹き出し、外部のダストを吹き散らすことがない。収塵
口が被掃除面２０に対向しているとジェットは被掃除面
２０に衝突し、左右に分流して吸込口３から吸込まれる
が、被掃除面２０から離れていると、ジェットは被掃除
面２０が存在しないので空中を遠方まで噴出する。この
噴気は、近傍のダストを吹き散らし好ましくないので、
収塵口が被掃除面２０から離れている時は常時ファンモ
ータをＯＦＦとするか、還流率を０％に近くするか、吸
込路と還流路を請求項４により短絡することにより、収
塵口が作動しないか、又は吸込モードになっており、被
掃除面２０に対向してから、ファンモータを作動させる
か還流率を１００％に近づけるか、短絡を閉とすること
が望ましい（請求項５の（２）。

【００４４】図１Ｂは、紙、シーツ、カーテン、テーブ
ルクロス、ふとん、床敷物等のような柔かいフィルム状
のものが収塵口の吸着しないための請求項２に対応する
実施例である。従来の非還流式掃除機は強力な吸引力の
ため上記の柔フィルム状のもの（以下代表して紙と呼
ぶ）を吸着する。このため吸込空気量はゼロに近くな
り、モータの冷却ができず加熱する。又、吸着しなくて
もじゅうたん等の掃除ではじゅうたんの毛が吸着けら
れ、走行時に大きな走行抵抗力となる。両者共に将来掃
除機がロボット化され無人運転される時には大きな障害
となる。

【００４５】還流式では、前述の如く、正圧、負圧が平
均としては相殺し、吸着や走行抵抗の発生を生じない。
しかし局所的には正圧の吹出口には吸着しないが、負圧
の吸込口には吸着する可能性が残る。請求項２は、その
局所的な吸着をも防止するものである。図１Ｂに示す如
く、境界壁の端部２１には、吹出口４側から吸込口３側
へ貫通する微小トンネル部（溝）２３が全周にわたって
設けられている。同様に吸込口の端部２２にも微小トン
ネル部（２４）が設けられている。

【００４６】このようにすると、吸込口３に局所的に紙
の一部が吸着された時、紙と端部２１、紙と端部２２と
の接触面は平坦で平滑ではなく多数の溝が存在するの
で、その溝を通じて境界の端部２１，２２の各両側の空
気が短絡するので、紙には大きな吸着圧がかからない。
このため紙の吸着が防止され、走行抵抗の増加が防止さ
れる。このトンネル部（溝）２３は吸着外圧に対し、紙
やじゅうたんの毛が変歪して溝の底に到達しないように
即ちその変歪量が深さに対して十分小さいように溝幅を
決定する。

【００４７】請求項４，５，６，７は、すでに〔課題を
解決するための手段とその作用〕の項で述べた。又、実
施例を図示しなくても説明の文章で十分理解できる範囲
であるので実施例を省略する。

【００４８】

【発明の効果】

（１）ジェット流を被掃除面にほぼ直角に噴射させてい
るので、小さな溝の底やじゅうたんの毛の根元まで容易
に到達でき、また収塵口を移動させることにより、被掃
除面に気流の陰になる部分ができないので収塵力を大幅
に向上できる。 （２）ファン後流を還流させたジェット流の吹出口は吸
込口に囲まれているので、ジェット流によるダストの飛
散を防止できる。 （３）吹出口４周辺の端部２１又は吸込口周辺の端部２
２に空気の流れる微小なトンネル部（溝）２３又は２４
を設けることによって、紙、布、テーブルクロス、床敷
物のようなシート状体の吸着を防止できる。 （４）本発明によれば還流式掃除機に於て、簡単なジェ
ット噴流を吸込領域内で垂直に噴射することにより在来
方式の２〜３倍の掃除効率が得られ、したがって在来の
１／２〜１／３の電力とすることにより、１００％に近
い還流でも温度上昇の少ない掃除機が実現できる。 （５）収塵口端面に微小溝２３，２４を多数めぐらせる
ことにより、紙、布等の吸着をさけ、じゅうたん等での
走行抵抗を低下でき、上述（４）の低電力と合せてコー
ドレスでホースレスのロボット化への大きな前進とな
る。 （６）じゅうたんに対して、予め走査方向に倒毛してお
き、走査の進行により逆方向に反転倒毛し、両者の境界
に毛の谷間を形成し谷間を掃除するので、掃除率を向上
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ａ及びＢはそれぞれ請求項１〜３の実施例の要
部を示す断面図及び斜視図。

【図２】請求項８〜１０の実施例の要部を示す断面図。

【図３】請求項８〜１０の他の実施例の要部を示す断面
図。

【図４】従来の還流式掃除機の要部を示す断面図。

【図５】従来の他の還流式掃除機の要部を示す断面図。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 掃除機のファン後流を吸込口に還流する
   還流式掃除機において、上記後流の吹出口を上記吸込口
   の領域内に設け、かつ吹出口を吸込口と吸込管とを連結
   する吸込中間部で囲むことにより、被掃除面に近接する
   収塵口の外囲周辺を吸込域にすると共に、上記吹出口に
   狭い間隙又は開口を形成することにより、その吹出流を
   ジェットに形成し、その噴出方向を被掃除面に対し、９
   ０°±３０°以内の角度に設定することを特徴とする還
   流式掃除機。
2. 【請求項２】 還流式掃除機において、（１）吹出口と
   吸込口の仕切境界壁の、被掃除面に近接する端部（又は
   その近傍）に吹出口から吸込口に貫通して空気のながれ
   る複数の微小トンネル部（溝）を設けるか、及び／又
   は、（２）吸込口の外周で、被掃除面に近接する端部
   （又はその近傍）に、外部大気から吸込口に貫通して空
   気のながれる複数の微小トンネル部（溝）を設けること
   を特徴とする。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の還流式掃除機におい
   て、 上記トンネル部（溝）の幅は、薄く柔かいフィルム状の
   被掃除体（紙、布、プラスチックシート等）を吸着した
   時、その被掃除体の吸着による変形が上記トンネル部
   （溝）の深さに比して十分小さくなるように設定される
   ことを特徴とする。
4. 【請求項４】 吸込流路と還流路との間に開閉可能の短
   絡流路を設け、吸込口圧力の過大負圧時に、該短絡路を
   断続的に開閉し収塵口に吸着したフィルム状物質に衝撃
   を与え、収塵口から分離可能にすることを特徴とする還
   流式掃除機。
5. 【請求項５】 掃除機の把持部付近に設けた操作スイッ
   チを操作して還流率調節弁（翼）を遠隔的に開閉制御す
   ると共に、収塵口が被掃除面から離れると、自動的に上
   記調節弁を制御して還流率を低下させるか、上記請求項
   ４の短絡路を開とするか、又はファンモータをオフにす
   ることを特徴とする還流式掃除機。
6. 【請求項６】 被掃除面を人間が認識して、又はセンサ
   ーにより自動認識して、収塵口と被掃除面との近接距離
   を、手動により、又は自動的に変化させる手段を設けた
   ことを特徴とする還流式掃除機。
7. 【請求項７】 ファンモータ電力を非還流式掃除機のそ
   れの８０％以下とすることにより、高還流率時の温度上
   昇を防止したことを特徴とする還流式掃除機。
8. 【請求項８】 還流式掃除機又は吸引式掃除機に於て、
   収塵口に下記手段を設けたことを特徴とする。 （１）収塵口を被掃除じゅうたん上に相対的に移動走査
   を可とする構造。 （２）じゅうたんの毛を走査に伴ない先ず一方向に倒す
   事前倒毛手段。 （３）走査により事前倒毛域を通過したじゅうたんの毛
   を、反対方向に倒す反転倒毛手段。 （４）事前倒毛域と反転倒毛域との境界にできた毛の谷
   間を気流により掃除する手段。
9. 【請求項９】 請求項８に記載の還流式掃除機又は吸込
   掃除機において、前記（２）の事前倒毛手段が下記の何
   れか又はその複合であることを特徴とする。 機械的に毛に接触することにより走査方向に毛を倒
   す静的、又は動的手段。 吹出しジェット流又はその一部で走査方向に毛を押
   し倒す手段。
10. 【請求項１０】 請求項８に記載の還流式掃除機又は吸
    込式掃除機において、前記（３）の反転倒毛手段が下記
    の何れか、又はその複合であることを特徴とする。 事前倒毛域の走査終点附近にある毛を機械的に移動
    する接触子に接触することにより反転倒毛する手段。 事前倒毛域の走査終点附近にある毛を吹出しジェッ
    ト流により反転する手段及び掃除用のジェットをこの反
    転ジェットに兼用する手段。
11. 【請求項１１】 ジェット還流式掃除機に於て、 電源により駆動される加振体（回転翼、ベルト翼、振動
    叩打体等）と複合された収塵口を有することを特徴とす
    る。