JPS6264324A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電池により駆動される直流電動送風機を備え
た電気掃除機に係り、電池からｎ流電初送Ｊ！１機への
入力を制御する抵抗の冷却構造にＩｌｌする。

〔従来の技術〕

従来、例えば、電動送１１１１１の吸込力を可変抵抗器
などの操作により調整可能とした電気掃除機が知られて
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、例えば、直流電動送風機とその電源である電
池との間に、スイッヂ機構によりこれら両者に選択的に
接続される抵抗を設け、この抵抗により電動送風機に流
れる電流値を変化ざｌることによって、電動送風機の吸
込力を変化させるようにした場合、前記抵抗には一般的
に大きな電流が流れることになるから、この抵抗はかな
りの発熱を生ずる。

そこで、この抵抗の冷却を行なう必要性が生ずるが、そ
のためには、容積の大きな抵抗を用いたり、抵抗を掃除
機本体内の風路中に配設したりすることが考えられる。

しかし、容積の大きな抵抗を用いると、掃除機本体の小
型化の障害となるし、また、抵抗を風路内に配設したと
しても、抵抗を通過する風量が小さければ、充分な冷却
を行なえない問題点がある。

本発明の目的は、電池から直流電動送風機への入力をυ
制御する抵抗を、電動送風機の排気風により充分効率良
く冷却することができ、したがってまた、容積の小さな
抵抗を用いることができ、掃除機本体の小型化、軽量化
が可能な電気掃除機を得ることである。

（問題点を解決するための手段） 本発明の電気掃除機は、直流′Ｉｉ勤送風機とこの直流
電動送風機を駆動する２次電池とこの２次電池から直流
電動送風機への入力を制御する抵抗と前記２次電池を充
電づ゛るための充電回路とを内蔵し前記直流電動送風機
に排気風路を介して連通ずる排気孔を外面に設けた掃除
機本体を備え、この掃除機本体内において、前記直流電
動送風機と２次電池とは一列に配設し、前記２次電池を
包囲して隔壁を形成してこの隔壁と掃除機本体の底面と
の間の空間部を前配り［気風路の一部とし、前記抵抗は
隔壁と掃除機本体の底面との間の排気風路中その断面積
が最小の部分に配設したちのである。

〔作用〕

本発明の電気）１除機は、直流電動法Ｊ！Ｉ機と２次電
池との門に、抵抗を例えば選択的に介在させることによ
って、電池から電動送風機への入力を制御して、この′
ｌｉｌ送動機の吸込力を調整し、また、前記抵抗は、電
動送風機から排気孔に至る排気風路内において、電池を
包囲して形成された隔壁と掃除機本体の底面との間の排
気風路中その断面積が最小の部分に配設しであることに
より、この部分で単位面積を通過する風量が最大となる
電動送風機からの排気風によって、抵抗を効率良く冷却
するものである。

（実施例） 本発明の電気掃除機の一実施例の構成を第１図ないし第
７図について説明する。

１は掃除機本体で、前端間口部２および後端開口部３を
ｆｉする略円筒形状に形成されている。そして、この掃
除機本体１は、左右に分割形成され、それぞれ半円筒形
状の右本体ケース部材４および左本体ケース部材５を、
それらの側面間口を突き合わせて複数のねじ６で接合す
ることによって構成されている。また、この掃除機本体
１の後部上側には、筒状の把手７が前記ケース部材４，
５と一体の把手部にて形成されており、この把手７は、
掃除機本体１の上面中央部から上方へ延びる前側立ち上
がり部８ど、この立ち上がり部８の後面上部から後方へ
延び後部が下方へ彎曲して掃除機本体、１の上面後端部
に至る把持部９とからなっている。そして、前記立ち上
がり部８の下端部には遮断壁１０が形成され、この遮断
壁１０によって立ち上がり部８内とそれより下方の掃除
機本体１内の空間部とが遮断されている。

また、前記掃除機本体１の内部は、前記把手７の前面に
対応する位置に形成され連通孔１１を開口形成した仕切
壁１２によって前後に区画され、この仕切壁１２より前
側が集塵室１３となっている。

また、前記仕切壁１２の後方に位置して、掃除機本体１
内に直流電動法Ｊ！１ｆｉｌｅが配設されている。

すなわち、この直流電動送風機１６は、モータ本体１７
と、このモータ本体１７により回転されるファン１８と
からなり、合成ゴムなどで断面路り字形状かつ環状に形
成された弾性保持体１９を介して掃除機本体１に支持さ
れた略円盤状の整流板２０の中央部に、前記モータ本体
１７の前端部が固着されていることによって、前記ファ
ン１８が仕切壁１２に対向した状態で支持されている。

また、前記整流板２０には、図示しない流通孔が開口形
成されているとともに、外周縁部に前記ファン１８の外
周面に対向され気流を拡散させる作用を有するディフュ
ーザリブ２２が突出形成されている。

また、前記電動送風機１６の後方に位置して掃除機本体
１内には、少くとも後面を開口した側面路コ字形状の電
池収納部２６が形成され、この電池収納部２６の下面お
よび前面は、その両側縁および上縁が掃除機本体１の両
側面および上面に繋った隔壁２７となっており、この隔
壁２７によって１１除機本体１内の電池収納部２６付近
の空間部は上下に遮断されており、この隔壁２１と掃除
機本体１の底面との間の空間部が、前記電動送Ｉ！１機
１６から掃除機本体１の後端開口部３に至る排気風路２
８の一部を形成している。

２９は前記電池収納部２６に後端開口部３を介して挿脱
自在に嵌合される２次電池例えば鉛蓄電池で、この鉛蓄
電池２９の一側面には一対の電極３０ａ。

３０ｂ　Ｉｆｉ設けられている。また、前記掃除機本体
１には、第２図に示すように、この鉛蓄電池２９の電極
３０ａ　、　３０ｂにそれぞれ接離自在に接合される板
ばね状の接点となる−・対の接点板３１が設けられてお
り、これら接点板３１は、前記隔壁２１の下面よりも−
Ｅ方に位置している。

３６は前記掃除機本体１の後端開口部３に着脱されてこ
の開口部３を開開する蓋体で、この蓋体３６には、第５
図に示づように、下部が上下方向に延び上部が円弧状に
なっている格子状の排気孔３１が間口形成されている。

また、この蓋体３６の内面側には、前記排気孔３７を下
部を除いて囲繞し前記電池２９の後面に当接されてこの
電池２９を支持する正面三又状の当接リブ３８が突出形
成されている。ざらに、この蓋体３６の周縁部の適宜個
所には、係合突部３９が内方に突出して形成され、この
係合突部３９が前記掃除機本体１の後端開口部３の外周
側に形成された係合凹部４０に係合されることによって
、蓋体３６が１１除機本体１に取着されるようになって
いる。

また前記掃除機本体１内において、隔壁２７の下面と掃
除機本体１の底面との間の空間部の前部、すなわち、排
気風路２８中その断面積が最小の部分には、前記鉛蓄電
池２９から電動送風ｔ１１６へのパノ〕を制御して、こ
の電動送１［１６の吸込力を変化させるための抵抗４７
．４８が設けられている。

また、前記掃除機本体１の把手７において、その把持部
９の内部前側に、前記１ｆ電動送風１Ｇを制御するため
のスイッチ５１が設けられており、このスイッチ５１に
は、このスイッチ５１を操作するための摘み体５２が前
後方向へ摺動自在に取付けられている。そして、この摘
み体５２には、その上面に把持部９の上面より突出した
操作部５３が形成されているとともに、前記把手７の立
ち上がり部８内に突出して、それぞれこの立ち上がり部
８の上面および側面に沿って摺動する板状の表示部５４
および開閉部５５（第７図図示）がそれぞれ一体的に形
成されている。

そして、前記表示部５４に臨んで立ち上がり部８の上面
には表示孔５６が開口形成されているとともに、前記表
示部５４には、撓み体５２の摺動に伴って前記表示孔５
６に対向され電動送風機１６の制御状態を示す図示しな
い表示が設けられている。また、前記開閉部５５に対向
して立ち上がり部８の側面には貫通孔５７が開口形成さ
れており、この貫通孔５７は、前記スイッチ５１に設け
られた摘み体５２が電動送Ｊｉｌｌｆｉ１６を停止する
位置にあるとき開放され、かｖＪする位置にあるとき前
記開閉部５５によって閉塞されるようになっている。

また、前記貫通孔５７に対向して立ち上がり部８内には
、充電アダプター５８のプラグ５９が接続されるジャッ
ク６０が、ねじ６１により支持されて設けられている。

さらに、前記立ち上がり部８内には、前記ジャック６０
および鉛蓄電池２９にそれぞれ接続されこの鉛蓄電池２
９を充電づるだめの充電回路６２を設けた充電回路基板
６３が設けられているとともに、充電状態を表示する発
光ダイオードなどの発光素子６４が設けられている。

前記掃除機本体１のｆｒｉ端開口開口部２縁部には、そ
の適宜個所に前面を開口した閉塞体収納部７１が設けら
れているとともに、断回路り字形状かつ環状のバッキン
グ保持部７２が形成されており、このバッキング保持部
７２には、合成ゴムなどで成形され保持部７２と略同−
形状を有するバッキング７３が嵌合保持されている。ま
た、前記閉塞体収納部１１内には、ばね１４により前方
へ付勢された閉塞体７５が収納部７１の前面開口より出
没自在に設けられている。なお、この閉塞体７５は、そ
の後端部に形成された拡径部７６が前記閉塞体収納部７
１の前面開口の内周縁部に形成された突部７７に当接さ
れることによって、抜は止めされている。また、前記閉
塞体収納部７１の前方に位置して、掃除機本体１の前面
周縁部には、突片７８が形成されているとともに、この
突片１８の前記収納部７１の外径側と対向する位置には
、外径方向へ突出した被係止突部７９が形成されている
とともに、この被係止突部１９の後方は切り欠かれて被
係止溝部８０となってＪ３す、前記閉塞体１５は、その
出没に伴ってこの被係止溝部８０を開閉するようになっ
ている。

８１は前記掃除機本体１の前端間口部２を開閉する吸込
蓋体で、略半球形状に形成されている。そして、この吸
込蓋体８１には、その後面より若干後方にまで延びる略
円筒状の吸込口８２が形成されているとともに、この吸
込口８２の後面には、合成ゴムなどで成形された弁体８
３が後方へ向って１Ｆｉ１ｒＩｌ自在に設けられており
、この弁体８３によって吸込口８２が開閉されるように
なっている。また、この吸込蓋体８１には、吸込口８２
を囲繞して、後端がこの蓋体８１の後端と略同一平面上
に位置する筒状の支持リブ８４が形成されている。

さらに、この吸込蓋体８１の後端部には、環状のリング
体８５が、その前縁部に形成された保持突部８６が前記
吸込蓋体８１に形成された保持溝８７に嵌合されている
ことによって、回動自在に取着されている。そして、こ
のリング体８５の後縁部には、前記掃除機本体１の被係
止溝部８０に係合される係止突部８８が、内径方向に向
って突出形成されている。

９１は、前記掃除機本体１の集塵室１３内に着脱自在に
装着される集塵フィルターで、集塵口９２を開口形成し
た口枠９３と、この口枠９３に集塵口９２を囲繞して開
口縁部が接合された袋状湿材９４とからなっている。

なお、前記掃除機本体１の下面後端部には、壁などに設
けたフックに、この掃除機本体１を掛けておくためのハ
ンガー９５が回動自在に設けられている。

つぎに、前記充電回路６２の構成を第８図について説明
する。

第１のサイリスタ　１０１はアノードが前記ジャック６
０の（＋）側端子６０ａに接続されており、またカソー
ドはダイオード１０２を順方向に介して鉛蓄電池２９の
（＋）側電極３０ａ　Ｉ；＝接続する。もちろんこの電
池２９の←）側電極３０ｂは前記ジャック６０の（−）
側端子６０ｂに接続する。１０３は充電電流１．ｌｊ御
低抵抗、第１のりイリスタ　１０１と並列に接続する。

またこの第１のサイリスタ　１０１のアノード側は順方
向のダイオード１０４．抵抗１０５．　１０６順方向の
ダイオード１０７を介して前記第１のサイリスタ　１０
１のゲートに接続する。なお、上記第１のサイリスタ　
１０１のゲート側とカソード側との間には抵抗１０８を
接続する。

また表示回路１０９を、ツェナーダイオード１１０、抵
抗１１１、前記発光素子６４を直列接続して構成し、一
端は前記抵抗１０５．　１０６の中間点に接続する。

また他端はジ１ｒツク６０の（−）側端子６０ｂに接続
する。

したがって、抵抗１０５．　１０６の中間点電位がツェ
ナーダイオード１１０によって決まる電圧以上となるこ
とにより導通し、発光素子６４が発光して充電中である
ことを表示する。

また充電終了検出回路１１２が、第１のサイリスタ　１
０１のカソード側電路に直列に設けられるツェナーダイ
オード１１３および抵抗１１４とツェナーダイオード１
１３のアノードと第２のサイリスタ　１１５との間に設
けられた抵抗１１６と第２のサイリスタ１１５のゲート
、カソード間に設けられたコンデンサ１１７にて構成さ
れ、前記電池２９の充電完了に伴う第１のサイリスタ　
１０１のカソード側電路の電位上昇により導通し、第２
のサイリスタ　１１５のゲートを付勢する。

第２のサイリスタ　１１５は、第１のサイリスタ１０１
のゲート回路とジＶツク６０の（−）側端子６０ｂとの
間に設けられ、上記充電終了検出回路１１２の出力にて
ゲートが付勢されることによりターンオンする。

１１８は平滑用のコンデンサで、前記第２のサイリスタ
　１１５および表示回路１０９に直流を供給する。

また、この充電回路６２の電源となる電源回路１２１が
前記充電アダプター５８に設けられている。

すなわち、第９図に示すようにこの電源回路１２１は、
１次巻線を交流電源に接続される電源プラグ１２２に接
続した変圧器１２３を有し、その２次巻線の両端にはダ
イオード１２４．　１２５のアノードが接続されている
。そして、これらダイオード１２４゜１２５のカソード
は、前記掃除機本体１のジャック６０の（０側端子６０
ａに接続される充電アダプター５８のプラグ５９の（＋
）側端子５９ａに接続されており、また、前記２次巻線
の中間点が、ジャック６０の（−）側端子６０ｂに接続
されるプラグ５９の←）側端子５９ｂに接続されている
。

さらに、前記鉛蓄電池２９に、前記電動送風機１６とス
イッチ５１とが直列に接続されて放電回路１２６が構成
されている。そして、前記スイッチ５１は、選択的に切
換えられる４つの接点５１ａ　、　５１ｂ　。

５１ｃ　、　５１ｄを有しており、接点５１ａでは電動
送風機１６ど電池２９が短絡され、接点５１ｂでは両１
１Ｇ。

２９が前記抵抗４７を介して接続され、接点５１Ｃでは
両１１６．２９が２つの抵抗４７．４８を順次介して接
続され、接点５１ｄでは放電回路１２６が開くようにな
っている。すなわち、スイッチ５１により、電動送１４
１１１６の吸込力は、停止状態を含めて４段階に切換え
られるようになっている。

つぎに、この実施例の作用について説明する。

掃除を行なうときには、集塵室１３内に集塵フィルター
９１を装着しておく。集塵フィルター９１を装着するに
は、その袋状湿材９４を掃除機本体１の前端開口部２よ
り挿入し、ついでこの開口部２に吸込蓋体８１を取付け
る。吸込蓋体８１を取付けるには、その後面を前端開口
部２に押しあてる。この状態で、吸込蓋体８１の吸込口
８２の後端部が、集塵フィルター９１の集塵口９２内に
挿入されるとともに、吸込蓋体８１の支持リブ８４が集
塵フィルター９１の口枠９３に押圧されて、この口枠９
３が掃除機本体１の前面に当接される。それに伴って、
掃除機本体１のバッキング１３が口枠９３に気密に当接
されるととに、掃除機本体１に設けられた閉塞体７５の
被押圧部７５ａが、口枠９３に押圧されて閉塞体収納部
７１内に没入し、掃除機本体１の被係止溝部８０が開放
される。ついで、吸込蓋体８１のリング体８５を回動さ
せれば、その係止突部８８が被係止溝部８０に係合され
て、吸込蓋体８１が掃除機本体１に取着される。

ところで、集塵フィルター９１を装着していない状態で
は、ばね７４により前方に付勢された閉塞体７５が、収
納部７１より突出して被係止溝部８０を閉塞しているの
で、この状態で、吸込蓋体８１を取付けようとしても係
止突部８８が閉塞体１５に当たって被係止溝部８０に係
合されず、吸込蓋体８１を取付けることができない。し
たがって、集塵フィルター９１の装着忘れを防止するこ
とができる。

掃除は、例えば吸込口８２に延長管１３１や吸込口体１
３２を順次着脱自在に接続した状態で行なう。

吸込口体１３２から吸込気流とともに吸込まれた塵埃は
、延長管１３１を介して、掃除機本体１の集塵室１３に
導かれ、集塵フィルター９１内に貯溜される。

一方、集塵フィルター９１を通過した気流は、電動送風
機１６の排気側から、隔壁２７により掃除機本体１の下
方に区画形成された排気風路２８を介して排気孔３７よ
り排出される。

また、電動送風機１６の制御は、スイッチ５１に設けら
れた摘み体５２を操作することによって行ない、電動送
風機１６を停止させたり、電池２９からの電流を抵抗４
７．４８を介して電動送風機１Ｇに流してその吸込力を
変化させたりする。ところで、前記抵抗４７、４８には
、１０Ａ程度の大電流が流れるため、これら抵抗４７．
４８はかなりの発熱を生ずる。しかしながら、抵抗４７
．４８は、隔壁２７の下面前側の下方の排気風路２８中
その断面積が最小の部分、すなわち単位面積を通る排気
風の風聞が最大となる部分に配設されており、最大流速
となった排気風が抵抗４７．４８を通っていくため、こ
れら抵抗４７．４８を効率良く冷却することができる。

したがってまた、抵抗４７．４８には容積の小さいもの
を用いることができるから、掃除機本体１の小型化およ
び軽量化が可能となる。

なお、第１０図に示すように、隔壁２７の前面を後方に
向って下降覆る傾斜面２７ａとしてもよい。

この構造では、電動送風機１６から排出された排気風が
、傾斜面２７ａに案内されて、スムーズに隔壁２７の下
面側に流れ込むため、排気風の乱れによる電動送風機１
６の吸込能力の低下を防止できるとともに、隔壁２７の
下面前側の下方に配設された抵抗４７、４８の冷却効果
をさらに高めることができる。

そして、掃除後に塵埃の貯った集塵フィルター９１を捨
てるには、まず吸込蓋体８１のリング休８５を目的させ
て、その係止突部８８と掃除機本体１の被係止溝部８０
との係合を解除］ノて吸込蓋体８１を脱づ゛。

ついで、集塵フィルター９１の口枠９３を摘んで集塵フ
ィルター９１を、掃除機本体１の前端開口部２より引き
出す。

そうして、鉛蓄電池２９の充電を行なうときは、電動送
風１１６を停止させた状態で、電源プラグ１２２を交流
電源に接続させた充電アダプター５８のプラグ５９を、
掃除機本体１のｎ通孔５７を介して充電回路６２に接続
されたジＶツク６０に接続する。

ここで、充電回路６２の作用について説明する。

充電用の電源回路１２１はその０）側および（−）側電
路に脈流出力を生じるが、ダイオード１０４のカソード
側ではコンデンサ１１８により平滑され直流電源となる
。

今、電池２９の電圧が充電を必要とするまで低下してい
ると、この場合、第２のサイリスタ　１１５はオフ状態
なので、第１のサイリスタ　１０１はそのゲート電位が
カソード電位より高くなる。このため第１のサイリスタ
　１０１はターンオンし、電源回路１２１から生じる脈
流出力をダイオード１０２を介して電池２９に供給して
充°市する。このとき、第１の１ノイリスタ　１０１の
ゲートに通じる抵抗１０５．　１０６の中間点には充分
高い電圧が生じるので発光素子６４は点灯し、充電中で
あることを表示する。

上記充電が完了すると、電池２９の電圧が急激に上昇し
、これに伴って第１のサイリスタ　１０１のカソード側
雷位も急上がする。このため充電終了検出回路１１２が
これを検出して第２のサイリスタ１１５をターンオンさ
せる。このため脈流が流れている第１のサイリスタ　１
０１はそのゲート電位が低下してカソード電位より低く
なることによりターンオフし、充電を終了する。また、
このとぎ抵抗１０５、　１０６の中間点電位も低下し、
ツェナーダイオード１１０のツェナー電圧以下となるた
め発光素子６４は消灯し、充電中表示を終了する。

〔発明の効果〕

本発明によれば、２次電池から直流電動送風機への入力
を制御する抵抗を、電動送風機から排気孔に至る排気風
路内において、電動送風機の後方に位ｎする電池を包囲
して形成された隔壁と掃除機本体の底面との間の排気風
路中その高面積が最小の部分に配設したことにより、こ
の部分において電動送風機からの排気風は、その単位面
積を通過する風量が最大となり、流速が最大となるので
、かなりの発熱を生ずる前記抵抗を充分効率よく冷却で
き、したがってまた、容積の小さな抵抗を用いることが
できるため、掃除機本体の小型化、軽憬化が可能と４【
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電気掃除機の一実施例を示す縦断側面
図、第２図は同上横断平面図、第３図は同上蓋体を脱し
た状態の後部の縦断側面図、第４図は同上蓋体の前方か
らの斜視図、第５図は同上蓋体の後方からの斜視図、第
６図は同上前端開口部付近の斜視図、第７図は同−Ｆ充
電アダプターおよび把手の一部を切り欠いた正面図、第
８図は同上充電回路の回路図、第９図は同上充電回路用
の電源回路の回路図、第１０図は本発明の他の実施例を
示すｈ１除機本体後部の縦断側面図である。 １・・掃除機本体、１６・・直流電動送風機、２７・・
隔壁、２８・・排気風路、２９・・２次電池としての鉛
１！ｉ電池、３１・・排気孔、４７．４８・・抵抗、６
２・・充電回路。 遼Ａ！

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）直流電動送風機とこの直流電動送風機を駆動する
   ２次電池とこの２次電池から直流電動送風機への入力を
   制御する抵抗と前記２次電池を充電するための充電回路
   とを内蔵し前記直流電動送風機に排気風路を介して連通
   する排気孔を外面に設けた掃除機本体を備え、 この掃除機本体内において、前記直流電動送風機と２次
   電池とは一列に配設し、前記２次電池を包囲して隔壁を
   形成してこの隔壁と掃除機本体の底面との間の空間部を
   前記排気風路の一部とし、前記抵抗は隔壁と掃除機本体
   の底面との間の排気風路中その断面積が最小の部分に配
   設したことを特徴する電気掃除機。