JP5872339B2

JP5872339B2 - 電気掃除機およびその吸込口体

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Publication number: JP5872339B2
Application number: JP2012058928A
Authority: JP
Inventors: 市野　雄之; 雄之市野
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Priority date: 2012-03-15
Filing date: 2012-03-15
Publication date: 2016-03-01
Anticipated expiration: 2032-03-15
Also published as: CN103300793A; CN103300793B; JP2013188444A; KR20130105477A; KR101411712B1

Description

本発明の実施形態は、吸込口を備えたケース体を有する電気掃除機の吸込口体およびこれを備えた電気掃除機に関する。

従来、例えばキャニスタ型の電気掃除機は、電動送風機を収容した掃除機本体と、この掃除機本体に接続されるホース体と、このホース体に接続される延長管と、この延長管に接続される吸込口体としての床ブラシとを備えている。そして、電動送風機の駆動により床ブラシの先端などから空気とともに塵埃を吸い込み、掃除機本体に配置された集塵部に塵埃を捕集するように構成されている。

そして、このような電気掃除機においては、脱臭や帯電による塵埃の浮遊および付着などを防止するために、マイナスイオンを発生させるイオン発生器を掃除機本体に備えるとともに、この発生させたマイナスイオンを空気中に送り出すための送風ファンを備えたものがある。

特開２００８−１８８４２２号公報特開２０１１−１６７２７６号公報

ところで、床ブラシを床面上で前後に走行させて掃除すると、床ブラシと床面との摩擦などにより生じた静電気によって床面に塵埃が付着しやすくなる。そのため、上記のようなイオン発生器を床ブラシに搭載することで、発生させたマイナスイオンによって塵埃を電気的に中和し、床面への塵埃の付着を防止することが考えられる。

しかしながら、床ブラシにおいては、送風ファンを配置するスペースを充分に取ることが容易でないとともに、仮に送風ファンを配置しても床ブラシが大型化するという問題点を有している。

本発明が解決しようとする課題は、大型化を防止しつつ発生させたイオンを確実に送り出すことができる電気掃除機およびその吸込口体を提供することである。

実施形態の電気掃除機の吸込口体は、電動送風機の駆動により塵埃を吸い込むものである。この吸込口体は、電動送風機の吸込側と連通する吸込口、および、この吸込口とは別個に設けられた連通開口を備えたケース体を有する。また、この電気掃除機の吸込口体は、ケース体の吸込口に臨んで回転可能に配置された回転清掃体を有する。さらに、この電気掃除機の吸込口体は、ケース体に配置され回転清掃体を回転させる駆動手段を有する。また、この電気掃除機の吸込口体は、ケース体に配置されたイオン発生器を有する。そして、この電気掃除機の吸込口体は、ケース体に配置され、駆動手段により回転されることで前記連通開口から吸い込んだ空気によりイオン発生器から発生されたイオンの少なくとも一部をケース体の外部へと送り出すファンを有する。

一実施形態の電気掃除機の吸込口体の上側を開放した状態を示す平面図である。同上吸込口体の図４のＩ−Ｉ相当位置の断面図である。同上吸込口体を図４のII−II相当位置の断面図である。同上吸込口体を前方から示す斜視図である。同上吸込口体を備えた電気掃除機を示す斜視図である。

以下、一実施形態の構成を図１ないし図５を参照して説明する。

図５において、11はいわゆるキャニスタ型の電気掃除機を示し、この電気掃除機11は、掃除機本体12と、この掃除機本体12に着脱可能に接続される風路形成体である管部13とを有している。

掃除機本体12は、被掃除面としての床面上を旋回および走行可能であり、電動送風機18、この電動送風機18の動作を制御する図示しない本体制御部、および、これら電動送風機18および本体制御部などに給電するためのコードリール装置、あるいは二次電池などの電源部などを収容しているとともに、電動送風機18の吸込側に連通する図示しない集塵部を備えている。また、掃除機本体12の前部には、集塵部に連通するとともに管部13の基端側が接続される本体吸込口19が開口形成されている。

また、管部13は、ホース体21と、このホース体21に対して着脱可能な例えば合成樹脂製の延長管22と、この延長管22に対して着脱可能な吸込口体としての床ブラシ23とを備えている。

ホース体21は、可撓性を有するホース部25と、このホース部25の基端側(下流側)に設けられ本体吸込口19に接続される接続管部26と、ホース部25の先端側(上流側)に設けられた手元操作部27とを有している。

手元操作部27には、延長管22の基端側(下流側)が着脱可能に接続される。また、この手元操作部27には、使用者が把持する把持部28が基端側に突出して形成されており、この把持部28には電動送風機18の動作モードを本体制御部に設定するための設定ボタン29が配置されている。これら設定ボタン29は、手元操作部27内に収容された図示しない基板などを有する電気部に実装されている。

また、図１ないし図４に示すように、床ブラシ23は、左右幅方向に長手状、すなわち横長に形成されたケース体31と、このケース体31の後部に回転可能に接続され延長管22(図５)の先端側(上流側)に着脱可能に接続される接続管32とを備えている。

ケース体31は、例えば合成樹脂などにより成形された複数のケース部材を組み合わせて形成されており、このケース体31の内部には、接続管32の上流側(前端側)と連通する吸込室41が前部に左右幅方向に長手状に区画され、この吸込室41の後方でかつ接続管32の両側に、駆動室42と制御室43とが区画され、駆動室42の一側方に伝達室44が前後方向に長手状に区画され、かつ、吸込室41の左右幅方向の中央部の上方にイオン発生室45が区画されている。そして、このケース体31の下部には、車輪46が例えば接続管32の前端側(上流端側)の両側方などの位置に回転自在に複数配置されており、これら車輪46により、ケース体31(床ブラシ23)が被掃除面上を前後方向などに移動(走行)可能となっている。なお、以下、前後方向および左右方向は床ブラシ23の走行方向を基準とする。

吸込室41は、ケース体31の下部に形成された吸込口47によって下部がケース体31(床ブラシ23)の外部と連通している。また、この吸込室41は、ケース体31の上部に形成された吸塵口48，48によって上部がケース体31(床ブラシ23)の外部と連通している。さらに、この吸込室41には、回転清掃体としての回転ブラシ49が回転可能に配置されている。

吸込口47は、電動送風機18(図５)の駆動により生じた負圧によって被掃除面上の塵埃を空気とともに吸い込むものであり、吸込室41の下部全体に亘って横長に形成されている。

また、各吸塵口48は、電動送風機18(図５)の駆動により生じた負圧によって床ブラシ23(ケース体31)の上方に位置する空気中の塵埃などを空気とともに吸い込むものであり、長手寸法が吸込口47の長手寸法の１／２よりも小さい長手状に形成されており、吸込室41の前後方向の後部寄りの位置に形成されて上方に向けて開口している。したがって、各吸塵口48は、吸込室41を介して吸込口47と連通している。さらに、各吸塵口48は、吸込室41内の真空度が必要以上に低下しないように、スリット状に僅かに開口している。

また、回転ブラシ49は、長手状に形成された軸部51と、この軸部51の両端部に圧入された受板としての略円筒状の軸受部52，52とを備え、吸込口47に臨んでいる。

軸部51は、回転ブラシ組立とも呼ばれ、例えばアルミニウムなどの金属、あるいは合成樹脂などにより略円筒状に形成されており、両端部から突出する図示しない回転軸が軸受部52に挿通されてこれら軸受部52の外部に突出し、ケース体31に固定された図示しない軸受により回動可能に軸支されている。また、この軸部51の外周には、両端間に亘って、複数の溝部56が周方向に形成され、これら溝部56には、清掃部材57の基端側が取り付けられている。

各溝部56は、軸部51の周囲に互いに略平行に螺旋状に形成されており、例えば軸部51の一端から他端に亘って３６０°捻れている。

また、各清掃部材57は、例えば複数の毛ブラシ57aを壁状に備えており、この毛ブラシ57aが螺旋状となるように軸部51に取り付けられている。さらに、各清掃部材57は、毛ブラシ57aの先端側が吸込口47から外部(下方)へと突出している。

また、駆動室42は、吸込室41に対して気密、または実質的に気密に隔離されている。さらに、この駆動室42には、回転ブラシ49を回転駆動させる駆動手段としての電動機61が収納されている。この電動機61は、例えば略円柱状などの駆動手段本体である電動機本体63と、この電動機本体63の両端から突出する回転軸64とを有しており、回転軸64の一端側(ケース体31(床ブラシ23)の左右幅方向の中心側に対して反対側)に回転体であるプーリ65が取り付けられ、回転軸64の他端側(ケース体31(床ブラシ23)の左右幅方向の中心側)にファン66が取り付けられている。さらに、この駆動室42は、ケース体31の後部に形成された連通開口67を介して床ブラシ23(ケース体31)の後側の外部と連通しているとともに、吸込室41の上部に伸びる風路部68を介してイオン発生室45と連通している。

そして、電動機61は、電動機本体63の外周に取り付けられた一方および他方の支持体71，72を介して駆動室42内に保持されている。また、この電動機61は、本実施形態において、例えば約５０００回転／分で駆動される。

一方の支持体71は、例えばスポンジなどの弾性(可撓性)および通気性を有する部材により筒状に形成されており、電動機61(電動機61の電動機本体63)の軸方向の中央部付近の外周を内周側に保持するとともに、駆動室42の内面に外周側が保持されている。

また、他方の支持体72は、例えばゴムあるいはエラストマなどの弾性(可撓性)を有する部材により筒状に形成されており、電動機61(電動機61の電動機本体63)の他端側の外周を内周側に保持するとともに、駆動室42の内面に外周側が気密に圧接されている。したがって、この他方の支持体72は、電動機61(電動機61の電動機本体63)の外周において、駆動室42を左右幅方向に仕切る隔壁となっている。

そして、これら一方および他方の支持体71，72により、電動機61はケース体31(ケース体31の駆動室42)に対して防振された状態で保持固定されている。

また、プーリ65は、回転軸64の一端側とともに伝達室44内に突出して位置しており、このプーリ65の外周には、回転ブラシ49の一方の軸受部52との間に、伝達手段としてのタイミングベルト73が巻き掛けられている。このため、電動機61の回転によって回転ブラシ49が回転するように構成されている。なお、この電動機61は、接続管32を介して掃除機本体12側から給電されており、例えば回転ブラシ49を前方に向けて、すなわち上部が後側から前側へと移動する方向(下部が前側から後側へと移動する方向)、換言すれば床ブラシ23(ケース体31)の前進を補助する方向に回転させるように駆動が制御される。

また、ファン66は、電動機61によって回転されることで、連通開口67を介して床ブラシ23(ケース体31)の後側の外部から空気(外気)を吸い込み、この空気によって電動機61(電動機61の電動機本体63)を冷却するとともに、この空気を、風路部68を介してイオン発生室45へと送り出す送風ファン(軸流ファン)である。なお、本実施形態では、プーリ65とファン66とは同方向に同時に同じ回転数で回転するように構成されているが、例えば回転軸64の他端側をギヤなどの動力伝達部を介してファン66に接続することで、ファン66の回転数および回転方向をプーリ65と任意に異ならせることも可能である。

また、連通開口67には、駆動室42の内側に駆動室フィルタ75が取り付けられている。さらに、この連通開口67には、電動機61の電動機本体63の外周が対向して位置している。

また、風路部68は、駆動室42の他端側(接続管32側)の位置から、イオン発生室45の一側の位置へと傾斜状に伸びている。さらに、この風路部68は、ファン66により送り出される空気の上流側である駆動室42側から空気の下流側であるイオン発生室45側へと、徐々に風路面積が拡大するように形成されている。

また、制御室43は、吸込室41に連通して前部に形成された連通開口部77を備えている。この連通開口部77は、吸込室41の他側方近傍、すなわち吸込室41に対して伝達室44と反対側の位置の近傍に形成され、他方の軸受部52と対向している。また、この連通開口部77には、制御室43の内側に制御室フィルタ78が取り付けられている。さらに、制御室43には、電動機61などの駆動を制御する制御手段81と、床ブラシ23(ケース体31)が床面上に載置されたかどうかを検出する接地検出手段である安全装置82とがそれぞれ収納されている。そして、この制御室43は、吸込室41の上部に伸びる連通風路部83を介してイオン発生室45と連通している。したがって、この制御室43は、(連通風路部83およびイオン発生室45を介して)駆動室42と連通している。

制御手段81は、例えばマイコンなどであり、接続管32を介して掃除機本体12側から給電されている。また、この制御手段81は、電動機61および安全装置82などと電気的に接続されている。

また、連通風路部83は、制御室43の一端側(接続管32側)の位置から、イオン発生室45の他側の位置へと傾斜状に伸びている。さらに、この連通風路部83は、ファン66により送り出された空気の上流側であるイオン発生室45側から空気の上流側である制御室43側へと、徐々に風路面積が縮小するように形成されている。

そして、イオン発生室45は、吸込室41の左右幅方向の中央部の上方に位置しており、この吸込室41に対して気密、または実質的に気密に隔離されている。このイオン発生室45には、イオン発生器85が収納されている。このイオン発生器85は、塵埃を電気的に中和するためのイオンＩを例えばコロナ放電によって発生させる電極85aを有し、制御手段81と電気的に接続され、この制御手段81によって動作が制御されている。また、イオン発生室45は、前方に向けてケース体31の上側の左右幅方向の中央部、すなわち吸塵口48，48間に位置して前後方向に沿って形成されたイオン放出孔である複数の排出孔86によりケース体31の外部と連通している。したがって、これら排出孔86により、イオン発生器85によって発生させたイオンＩがケース体31の前側の外部へと排出されるように構成されている。なお、イオン発生器85は、塵埃を電気的に中和できればマイナスイオン、プラスイオンのいずれのイオンを発生させてもよいが、一般に、塵埃はプラスに帯電することが多いため、本実施形態ではマイナスイオンを発生させるマイナスイオン発生器とする。

次に、上記一実施形態の動作を説明する。

図１ないし図５に示すように、掃除の際には、掃除機本体12の本体吸込口19にホース体21の接続管部26を接続し、このホース体21の手元操作部27に延長管22を接続し、この延長管22に床ブラシ23の接続管32を接続する。この結果、床ブラシ23が、(延長管22、ホース体21、本体吸込口19および集塵部を介して)電動送風機18の吸込側に連通接続される。

そして、使用者は、電源部により給電可能な状態とした後、把持部28を把持し、所望の設定ボタン29を操作することにより、本体制御部を介して電動送風機18を所望の動作モードで起動させるとともに、制御手段81がイオン発生器85を駆動させて電極85aでのコロナ放電によりイオンＩを発生させる。このため、電動送風機18の駆動により、負圧が集塵部、本体吸込口19、ホース体21、延長管22および床ブラシ23へと順次作用するとともに、イオン発生器85が発生させたイオンＩがイオン発生室45内に充満し、その一部が排出孔86からケース体31(床ブラシ23)の外部、すなわち外気へと排出される。排出されたイオンＩは、床面およびケース体31の外面などに付着した塵埃を電気的に中和することで、これらの塵埃が帯電によって床面およびケース体31の外面などに付着しにくくする。さらに、使用者は、床ブラシ23を被掃除面上に載置して前後に走行させることで、吸込口47から塵埃を空気とともに吸い込むとともに、吸塵口48，48から空気中の塵埃およびイオン発生器85により発生されたイオンＩを空気とともに吸い込む。

床ブラシ23に空気とともに吸い込まれた塵埃は、接続管32、延長管22、ホース体21、本体吸込口19を介して集塵部へと吸い込まれる。このとき、吸い込まれたイオンＩにより回転ブラシ49、接続管32、延長管22、ホース体21および本体吸込口19などの各部に付着した塵埃が電気的に中和されることにより、これら回転ブラシ49、接続管32、延長管22、ホース体21などへと特に微細な塵埃(細塵)が剥がれやすくなる。そして、集塵部に吸い込まれた塵埃は空気と分離されてこの集塵部に捕集される。また、塵埃と分離された空気は、電動送風機18へと吸い込まれ、この電動送風機18を冷却した後、排気されて排気風となり、掃除機本体12の外部へと排気される。

また、この掃除の際に、使用者は、例えば被掃除面の種類がフローリングである場合など、必要に応じて設定ボタン29を操作することにより、回転ブラシ49を回転駆動させる。具体的に、制御手段81が電動機61を駆動させることにより、この電動機61の回転軸64の一端側に接続されたプーリ65にタイミングベルト73を介して接続された回転ブラシ49が吸込室41内で前方へと回転する。さらに、この電動機61の駆動により、回転軸64の他端側に接続されたファン66が回転する。

回転ブラシ49は、各清掃部材57の各毛ブラシ57aによって床面の塵埃を掃き取る。また、ファン66は、回転により負圧を発生させ、連通開口67からケース体31(床ブラシ23)の外部の空気を吸い込む。この吸い込んだ空気は、駆動室フィルタ75を介して電動機61(電動機61の電動機本体63)に吹き付けられてこの電動機61(電動機61の電動機本体63)を冷却しつつ、ファン66によって風路部68を介してイオン発生室45へと送り込まれる。したがって、この送り込まれた空気により、このイオン発生室45内に充満しているイオンＩがこのイオン発生室45内の空気とともに排出孔86からケース体31(床ブラシ23)の外部へと強制的かつ継続的に送り出される。さらに、このイオン発生室45内のイオンＩの一部は、連通風路部83を介して制御室43へと送り出され、この制御室43内に充満し、制御手段81および安全装置82などへの塵埃の付着を抑制する。さらに、制御室フィルタ78を通過して連通開口部77から吸込室41へと送り出され、電動送風機18の駆動によって生じた負圧により、吸込室41内を長手方向に沿って中央部の接続管32へと流れる。このとき、イオンＩが吸込室41の内壁および回転ブラシ49に付着した塵埃を電気的に中和し、これら吸込室41の内壁および回転ブラシ49から剥がれやすくする。

同様に、吸塵口48，48から空気とともに吸込室41内に吸い込まれた外気中のイオンＩの一部は、回転ブラシ49の回転に沿って、吸込室41内を回転ブラシ49の後方から上方および前方を介して下部後方へと運ばれ、吸込室41および回転ブラシ49に付着した塵埃を電気的に中和して吸込室41の内壁および回転ブラシ49から剥がれやすくした後、接続管32へと流れる。

掃除が終了したときには、使用者が設定ボタン29を操作することで本体制御部が電動送風機18を停止させるとともに、制御手段81がイオン発生器85を停止させる。なお、電動機61(回転ブラシ49およびファン66)が駆動している場合には、制御手段81が電動機61(回転ブラシ49およびファン66)も停止させる。

以上説明した一実施形態によれば、回転ブラシ49を回転させる電動機61によって、イオン発生器85により発生させたイオンＩを送り出すファン66を回転させることにより、ファン66を回転させるための電動機などをケース体31内に別途配置して床ブラシ23(ケース体31)を大型化することなく、発生させたイオンＩを確実に送り出すことができる。

特に、回転ブラシ49を電動機61によって回転駆動させると、各清掃部材57(各清掃部材57の毛ブラシ57a)と床面との摩擦により床面および清掃部材57には静電気が発生しやすくなるので、この回転ブラシ49を電動機61によって回転駆動させたタイミングでイオン発生器85から発生させたイオンＩをイオン発生室45からケース体31(床ブラシ23)の外部へと送り出すことにより、回転ブラシ49の回転駆動により発生した静電気をイオンＩによって効果的に中和できる。

しかも、ファン66の回転により吸い込んだ空気によって電動機61(電動機61の電動機本体63)を冷却するので、簡単な構成で電動機61の発熱による効率の低下を確実に抑制できる。

特に、電気掃除機11に用いる回転ブラシ49は、電動機61により通常５０００回転／分程度の高速で回転駆動されるため、この電動機61の回転を利用してファン66を回転させることで、イオンＩを送り出し電動機61を冷却する気流を充分に確保できる。

さらに、イオン発生器85で発生させたイオンＩの一部を、ファン66の回転によりイオン発生室45へと送り込まれた空気によりケース体31の内部、本実施形態では制御室43へと送り込むことにより、例えば電動送風機18の駆動により生じた負圧などによってケース体31の僅かな隙間などから塵埃(微細塵)が制御室43内などへと吸い込まれる場合でも、この制御室43内の制御手段81および安全装置82などへの塵埃(微細塵)の付着を抑制できる。

そして、制御室43と吸込室41とを連通開口部77により連通することで、制御室43に送り込まれたイオンＩが連通開口部77から吸込室41へと確実に送り出すことができるとともに、この連通開口部77を吸込室41の他側近傍に配置することにより、電動送風機18の駆動により生じた負圧によって吸込室41内のイオンＩが接続管32へと吸い込まれる際に、このイオンＩを吸込室41および回転ブラシ49に沿ってより広い範囲に効率よく作用させることができる。

なお、上記一実施形態において、駆動室42に連通する各種風路をケース体31内に形成することで、ファン66によりケース体31内の所望の箇所にイオンＩを送り出すように構成してもよい。

また、電気掃除機11としては、キャニスタ型に限らず、例えば上下方向に長手状の掃除機本体12の下部に床ブラシ23を接続したアップライト型、掃除機本体12に床ブラシ23などが直接接続されこの掃除機本体12を持ち運びながら掃除するハンディ型などでも対応して用いることができる。

さらに、本発明の一実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

11 電気掃除機
12 掃除機本体
18 電動送風機
23 吸込口体としての床ブラシ
31 ケース体
47 吸込口
49 回転清掃体としての回転ブラシ
61 駆動手段としての電動機
66 ファン
67 連通開口
85 イオン発生器

Claims

電動送風機の駆動により塵埃を吸い込む電気掃除機の吸込口体であって、
前記電動送風機の吸込側と連通する吸込口、および、この吸込口とは別個に設けられた連通開口を備えたケース体と、
このケース体の吸込口に臨んで回転可能に配置された回転清掃体と、
前記ケース体に配置され前記回転清掃体を回転させる駆動手段と、
前記ケース体に配置されたイオン発生器と、
前記ケース体に配置され、前記駆動手段により回転されることで前記連通開口から吸い込んだ空気により前記イオン発生器から発生されたイオンの少なくとも一部を前記ケース体の外部へと送り出すファンと
を具備したことを特徴とした電気掃除機の吸込口体。
ファンは、回転により駆動手段を冷却する
ことを特徴とした請求項１記載の電気掃除機の吸込口体。
ファンは、イオン発生器から発生されたイオンの一部をケース体の内部に送り込む
ことを特徴とした請求項１または２記載の電気掃除機の吸込口体。
電動送風機を収容した掃除機本体と、
前記電動送風機の吸込側に吸込口が連通する請求項１ないし３いずれか一記載の吸込口体と
を具備したことを特徴とした電気掃除機。