JPH0779895A - 電気掃除機の吸口部 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】エアタービン室上流に主ノズルの他に、一個以
上の副ノズルを設け、また副ノズルはブラシに対する床
面の接触抵抗に応じて流入面積が切替可能な構造として
いる。 【効果】エアタービンからの騒音が低減され、静音化が
図られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気掃除機の吸口部に
おけるエアタービンに係り、特に、エアタービンのノズ
ルに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電気掃除機は、特開平2−102626
号に記載されているように、ロータリブラシ室とエアタ
ービン室との間に在る、床面に対して垂直な仕切壁に主
ノズル一個を設け、また場合により主ノズルの他に副ノ
ズル一個を設けている。主ノズルは常時開放し、副ノズ
ルは掃除面の状態に合わせてマニュアル操作により全閉
または全開の何れか一方に切替えている。主ノズルから
のジェット流はエアタービン室内のエアタービン羽根車
の下方向（床面側）に吹き付けて羽根車を回転させ、こ
の回転力をタイミングベルトによりブラシ室内のロータ
リブラシに伝達し、ロータリブラシの下部（床面側）の
回転方向を掃除機操作者の正面進行方向と逆方向にロー
タリブラシを回転させていた。

【０００３】従来の電気掃除機では、副ノズルの開閉の
他に掃除面に応じて、吸込仕事率が最適になるように、
本体内のモータの回転数をマイコンにより制御して、所
要の風量を吸口から吸込んでいる。一方、「強」ボタン
を押すことにより、掃除面に無関係に吸込仕事率が最大
になるような運転状態で掃除する場合もあり、吸口から
常時Ｑ₀の最大風量が吸込まれることになる。

【０００４】一般的には、エアタービンが床面の抵抗に
応じてロータリブラシを所要の回転数で回転させるため
の所要風量Ｑ₁ が主ノズルより吸込めば十分であるのに
対して、「強」ボタンの操作により、所要タービン風量
Ｑ₁ よりはるかに大きい吸口風量Ｑ₀ 全てが（Ｑ₀＞
Ｑ₁）、主ノズルより流入することになるので、エアタ
ービンが過剰に回転し、タービンの騒音が大きくなる欠
点を有していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のロータリブラシ
では、ブラシの下部（床面側）では、回転方向が掃除機
操作者の進行方向と逆方向に回転しているため、ロータ
リブラシの羽先部分の床面への叩き位置は、ノズル取付
位置よりも遠方に位置していることと、床面に対して垂
直な仕切板にノズルが取り付けられているため、床面と
ロータリブラシ室内にある塵埃が床面から離れて、ノズ
ルへの気流に巻き込まれるまでの到達距離が長いため、
十分な吸込み性能が得られなかった。

【０００６】また、従来の掃除機では吸口からの流量は
床面の状態に関係なく、吸込仕事率が最大になるよう
に、大風量のＱ₀ が常時吸引される場合がある。このよ
うな吸口において、主ノズルのみで副ノズルが無いエア
タービンでは、全流量Ｑ₀ が主ノズルに流入するのでエ
アタービンが過剰回転し、騒音が大きくなっていた。ま
た、副ノズルがある場合でも、従来の全閉または全開の
何れか一方の切替方式であるため、例えば、副ノズルが
全閉の場合は、主ノズルからＱ₀ の全流量が流入する場
合と同様に騒音が大きくなっていた。また、副ノズルが
全開状態では、じゅうたんのようにブラシの接触抵抗の
大きい床面に対して、タービン側では風量不足となっ
て、エアタービンが十分に回転しなくなり、吸塵力が大
幅に低下していた。

【０００７】従来のエアタービンでは、吸口風量Ｑ₀が
エアタービン所要風量Ｑ₁より大幅に大きくなるので、
エアタービン吸口の騒音が大きいという欠点を有してい
た。そこで、吸口から最大風量Ｑ₀ を吸引してもエアタ
ービンが過剰回転したり、騒音が大きくならないエアタ
ービン吸口が望まれていた。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、エアタービン室とロータリブラシ室と
の仕切板が床面に対して傾斜して取付けられ、仕切板に
は、主ノズルの他に、一個以上の副ノズルを設ける。そ
して副ノズルが一個の場合は、副ノズルの流入面積の約
半分は、常時開口し、副ノズルの残りの流入面積（約半
分）は、床面状態により全閉と全開に切替る方式とし、
また副ノズルが二個以上の場合、一個の副ノズルは、常
時開放し、他の副ノズルは、床面状態により全閉と全開
とに切替られる構造とした。

【０００９】

【作用】本発明では、主ノズルからの気流を鉛直方向の
上方に吐出しエアタービン羽根車の下部とロータリブラ
シ下部の回転方向が、掃除機操作者の前進方向と同方向
に回転しているので、ロータリブラシのブラシの床面へ
の叩き位置がノズルの直前となり、しかも、ノズルが傾
斜した仕切板に取り付けてあるので、床面にある塵埃を
吸込む距離も短くなるので、吸込性能が良くなる。

【００１０】また、エアタービン室上流のノズルは、主
ノズルの他に、副ノズルを一個以上設け、床面の状態に
応じて、副ノズルからの風量を調節する。副ノズルが一
個の場合は、副ノズルの流入面積の約半分は、常時開口
し、副ノズルの残りの流入面積（約半分）は、床面状態
により全閉と全開に切替る方式とし、また副ノズルが二
個以上の場合、一個の副ノズルは、常時開放し、他の副
ノズルは、床面状態により全閉と全開とに切替られる構
造とした。例えば、じゅうたん等のように床面の接触抵
抗が大きい場合には、主ノズルと副ノズルの流入面積の
約半分が常時開口しているので、吸口から流入する全流
量Ｑ₀は、主ノズルを通る風量Ｑ₁と副ノズルを通るＱ₂
に分けられる（Ｑ₀＝Ｑ₁＋Ｑ₂）。このとき、残りの副
ノズル流入口からＱ₂を作る。これにより、エアタービ
ンの風量を所要の風量Ｑ₁（＝Ｑ₀ −Ｑ₂ ）に制御し騒
音を低減している。また、木床，畳等ブラシの接触抵抗
が小さい場合には、副ノズルの全流入口を全開にして、
副ノズルより風量Ｑ₃ を通し、主ノズルにはＱ₁′（＝
Ｑ₀−Ｑ₃）とし、主ノズルの風量をＱ₁より更に小さく
してエアタービンの騒音を低減している。

【００１１】副ノズルの流量制御方法は、副ノズルが二
個以上の場合でも同様であり、じゅうたん等抵抗の大き
い場合は、副ノズル一個からの風量はＱ₂ 、木床，畳等
抵抗が小さい場合は副ノズル二個分からの流量はＱ₃ と
している。

【００１２】

【実施例】以下、図面を用いて本発明の一実施例につい
て説明する。

【００１３】図１は、電気掃除機吸口部全体の斜視図、
図２は、吸口部の側面図、図３は、吸口部の平面図であ
る。図１，図２，図３において、電気掃除機の吸口部は
全般にブラシ室１とエアタービン室２から構成され、ブ
ラシ室１にはロータリブラシ３が、またブラシ室１とエ
アタービン室２との仕切壁には主ノズル４と副ノズル１
６が、エアタービン室２には複数の羽根を備えた羽根車
５，羽根車周囲の流路６，気流を集合し掃除機本体へ導
く受口７、さらに、吸口部内でブラシ室１とエアタービ
ン室２の隣には羽根車回転軸８，エアタービンの回転力
をロータリブラシに伝導するタイミングベルト９があ
り、これら、構成要素を吸口部ケース１０で収容してい
る。

【００１４】電気掃除機の電源を起動すると、吸込空気
１１は、吸口部ケース１０の床面→ロータリブラシ室１
→主ノズル４→羽根車５→羽根車周囲の流路６→受口７
の順に流れる。ノズル直前では床面付近の容積が大きい
ので、気流１１ａは、ノズル直前で床面付近まで下がっ
て流れ（１１ｂ）、ブラシ室内１で舞い上がった塵埃を
巻き込んで主ノズル４に流入してジェット流１１ｃとな
り、タービン室２へ流れる。ジェット流１１ｃはタービ
ン羽根車５の内部に流入し、ジェット流１１ｃの運動量
によって羽根車５に回転力（トルク）を与える。その回
転はタイミングベルト９によりロータリブラシ３に伝導
され、ロータリブラシ３を回転させる。

【００１５】図２に示すように、主ノズル４からのジェ
ット気流１１ｃは床面１２に対し上方に噴出させ、エア
タービン羽根車の上方（部屋の天井側）に吹き付けて、
羽根車５の下部（床面側）の回転方向１３を掃除機操作
者の前進方向１５と同じ方向としている。また、ロータ
リブラシ３の下部（床面側）の回転方向１４も、タイミ
ングベルト９により羽根車の回転方向と同じになり、ロ
ータリブラシ３の回転方向１４も掃除機操作者の前進方
向１５と同じになる。

【００１６】図４，図５は、副ノズルが一個の場合のノ
ズル形状を示し、本発明では、主ノズル４のノズル面積
は約２００mm² であり、副ノズル１６のノズル面積は約
８０mm² である。じゅうたん等ブラシの接触抵抗が大き
い場合、図４に示すように、副ノズル１６の流入面積を
約半分（ノズル面積＝約４０mm² ）にすると、副ノズル
を通過する流れＱ₂が作られ主ノズルの流量Ｑ₁が全風量
（吸口風量）Ｑ₀ より小さくなるのでエアタービンは所
要の回転数で作動し、騒音が低い。また、木床等ブラシ
の接触抵抗が小さい場合、図５に示すように、副ノズル
１６の流入面積を副ノズル面積切替板１７によって全開
にすると、副ノズルからの流量がＱ₁ より更に小さくな
るので、騒音がさらに低くなる。

【００１７】図６，図７は本発明における他の実施例で
あり、副ノズルを二個設けた場合で、本発明では副ノズ
ル面積を各々約４０mm² にしている。副ノズルのうち、
一個の副ノズル１６′は、常時開口され、床面がじゅう
たん等、抵抗が大きい場合は、１６′は閉じ、また木床
等ブラシの接触抵抗の小さい場合は、１６″を全開にす
るなど、１６″は面積切替板１７によって全閉と開放に
切替できる。

【００１８】副ノズルの作動形態を、図４，図５，図
６，図７のようにすれば、じゅうたんや木床，畳等床面
状態によりブラシの接触抵抗が変わっても、全流量Ｑ₀
が主ノズルから流れることがないので、騒音が４〜６ｄ
Ｂ低減される。

【００１９】図８は、本発明における他の実施例で、主
ノズルは床面に対する垂直線に傾斜しているが、副ノズ
ル（一個）の取付板１８は、床面に対してほぼ垂直に取
付けられている例である。副ノズル面積切替板１７は、
じゅうたんや木床，畳等でブラシの抵抗に応じて、マニ
ュアル操作により副ノズルの開口面積を約半分開口され
た状態から、全てが開口された状態になるように移動で
きる。図８では、副ノズルが一個の場合であるが、本発
明では副ノズルが二個以上の場合も図８と同様に、副ノ
ズルの取付板は床面に対する垂直線に傾斜し、副ノズル
面積切替板で、副ノズルの総面積を変化できるような構
造にしている。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、エアタービン室上流に
主ノズルの他に、一個または二個以上の副ノズルを設
け、副ノズルの流入面積をブラシに対する床面の接触抵
抗に応じて切替できる構造にすれば、主ノズルの風量を
所要の風量に制御でき、この結果、エアタービンの騒音
が低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す斜視図。

【図２】吸口部を被掃除床面に垂直な面で切断した断面
図。

【図３】吸口部を被掃除床面に平行な面で切断した断面
図。

【図４】本発明のノズル形態を示す一実施例の平面図。

【図５】本発明のノズル形態を示す一実施例の他の平面
図。

【図６】本発明のノズル形態を示す第二の実施例の平面
図。

【図７】本発明のノズル形態を示す第二実施例の他の平
面図。

【図８】本発明の吸口部を被掃除床面に平行な面で切断
した断面図。

【符号の説明】

３…ロータリブラシ、４…主ノズル、５…羽根車、８…
羽根車回転軸、９…タイミングベルト、１０…吸口部ケ
ース、１６…副ノズル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 亘 茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号 株 式会社日立製作所リビング機器事業部内 (72)発明者 佐藤 進 茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号 株 式会社日立製作所リビング機器事業部内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】軸の周囲に、前記軸から外方に延びる複数
   個の長い羽根を形成し、前記羽根にノズルからの吸込気
   流を当てることにより、衝動で回転するエアタービン
   と、前記エアタービンを駆動源として回転するロータリ
   ブラシとを備えた電気掃除機の吸口部において、エアタ
   ービン室とブラシ室との仕切板が床面に対して傾斜して
   取付られ、前記仕切板には主ノズルと一個以上の副ノズ
   ルを備え、前記主ノズルからの気流を鉛直方向の上方に
   吐出し、前記エアタービンの下側と前記ロータリブラシ
   の下側が、共に吸口部の前進方向と周方向に回転するこ
   とを特徴とする電気掃除機の吸口部。