JPH0722180Y2

JPH0722180Y2 - 電気掃除機

Info

Publication number: JPH0722180Y2
Application number: JP1989127622U
Authority: JP
Inventors: 宏吉村
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1989-10-30
Filing date: 1989-10-30
Publication date: 1995-05-24
Anticipated expiration: 2004-10-30
Also published as: JPH0365539U

Description

【考案の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本考案は、電動送風機の冷却を行なうために電気掃除機
本体内に外気を導くための安全弁装置を有する電気掃除
機に関する。

〈従来技術〉従来の電気掃除機本体内に外気を導いて電動送風機の冷
却を行なうための安全弁装置は、安全弁の外気と接触す
る上面が平坦な形状をしている。

そして、安全弁の上面に圧力（静圧）がかかり、静圧と
電気掃除機本体内の負圧との差が安全弁を押上げている
コイルばねの弾性力に打勝つ圧力となつた時、安全弁は
下方へ移動し、空気が安全弁装置内を流れ出す。空気流
入のため静圧と負圧との圧力差は小さくなるが、圧力の
かかる面積は安全弁の上面全域に及び、安全弁を下げる
力は増加し、急激に安全弁を安全弁装置の底まで押下げ
る。

このとき、流入空気量は大巾に増加し、静圧による圧力
差は小さくなるが、安全弁への空気の衝突による圧力
（動圧）は増加し、その合力がコイルばねの押上げる力
を上回る力であれば、安全弁は完全に開いたままにな
る。

〈考案が解決しようとする課題〉しかしながら、近年、電気掃除機の性能も上がり、特に
流体損失、騒音、目の細いフイルタの採用から真空圧を
上げる傾向にあり、安全弁装置の動作圧力も上げる必要
が生じてきた。すなわち、コイルばねの押上圧力を上げ
ることにより、安全弁装置の動作圧を上げている。

ところが、コイルばねの強力化により、安全弁が開きき
つた後、動圧と静圧の合力がコイルばねの弾性力に負
け、安全弁は半開きの状態もしくは不安定状態のため、
安全弁が上下振動する現象が生じ、従来の寸法のままの
安全弁では、動作圧の増加はあまり望めなかつた。

そこで、安全弁が開いた後の動圧を大きく得るため、安
全弁面積を大きくすると、安全弁の動作圧は大きく取れ
るが、スペースの点で制約を受け、従来の上面が平坦な
安全弁で動作圧を高めることは、流入空気量を維持また
は増加を考慮する場合、あまり効率がよくないといつた
問題がある。

本考案は、上記に鑑み、電気掃除機本体の小型化に対応
し、しかも真空圧を高めても安全性を確保することがで
きる電気掃除機の提供を目的とする。

〈課題を解決するための手段〉本考案による課題解決手段は、第1,2図の如く、電気掃
除機本体に、集塵袋を着脱自在に収納する集塵室と、電
動送風機を有する機構室と、該機構室と集塵室とを連通
する連通口とが形成され、前記集塵室に集塵袋と機構室
との間の空間部を本体外部に連通させる通気路が形成さ
れ、該通気路に集塵袋の目詰まりにより前記空間部が一
定以上の負圧になったときに空間部に外気を導入する安
全弁装置が設けられた電気掃除機において、前記安全弁
装置は、前記通気路を開閉する安全弁と、該安全弁を閉
塞方向に付勢する圧縮コイルばねとからなり、前記安全
弁の外気接触面が安全弁装置の動作圧を上げるために椀
状の凹部に形成され、該凹部の背面周囲に前記圧縮コイ
ルばねを当接させたものである。

〈作用〉上記課題解決手段において、電動送風機４の駆動により
集塵室３から空気が吸い出され、集塵室３内が負圧状態
になつているとき、安全弁装置９では、安全弁10が通気
路８を閉塞する状態にある。

そして、集塵袋２に塵埃が溜まり目詰まりすることによ
つて、集塵袋２と機構室５の間の空間部７内が負圧とな
る。そして、空間部７の内と外との圧力差が増し、その
圧力差が圧縮コイルばね11の弾性力より増加した時、安
全弁10は圧縮コイルばね11を少し押下げ、空気が空間部
７に流れ始める。

空気が流れ込むと圧力差は少し下がるが、空気の衝突に
よる動圧と安全弁10の上面にかかる静圧とが安全弁10の
上面全体にかかり、その動圧と静圧との合力はより大き
くなり、安全弁10を急激に押し下げる。安全弁10が底ま
で下がると、空気流入により圧力差は小さくなるが、動
圧が増し、上面が半球状にえぐられているため、その合
力はより大きくなり圧縮コイルばね11を押し続ける。そ
して、電動送風機４を冷却するのに充分な外気が流入さ
れる。

したがつて、安全弁10の外気接触面10aを凹状に形成す
ることにより、弁開放時に従来より多くの動圧が得ら
れ、圧縮コイルばね11の弾性力を高めることができ、動
作圧が高く安定した流入空気量の確保ができる安全弁装
置９が得られる。また、安全弁装置の形状は特に大きく
する必要がなく、掃除機本体の小型化を図ることができ
る。

〈実施例〉以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。第１
図は本考案の実施例を示す安全弁装置の断面図、第２図
は同じく安全弁装置を備えた電気掃除機の概略断面図で
ある。

本実施例の電気掃除機は、第２図の如く、電気掃除機本
体１に、集塵袋２を着脱自在に収納する集塵室３と、電
動送風機４を有する機構室５と、該機構室５と集塵室３
とを連通する連通口６とが形成され、前記集塵室３に集
塵袋２と機構室５との間の空間部７を本体外部に連通さ
せる通気路８が形成され、該通気路８に集塵袋２の目詰
まりにより前記空間部７が一定以上の負圧になつたとき
に空間部７に外気を導入する安全弁装置９が設けられて
いる。

そして、該安全弁装置９は、第１図の如く、前記通気路
８を開閉する安全弁10と、該安全弁10を閉塞方向に付勢
する圧縮コイルばね11とからなり、前記安全弁10の外気
接触面10aが安全弁装置９の動作圧を上げるために凹状
に形成されたものである。

前記電気掃除機本体１の前部に集塵室３が形成され、該
集塵室３の後部に連通口６を介して機構室５が形成され
ている。前記連通口６の前面には、空気中に含まれる塵
埃中の微細な埃等を除去する多孔質のスポンジ等からな
るフイルタ12が配設されている。

前記集塵室３は上面開放に形成され、該集塵室３の上面
開口部には、本体蓋13が配される。該本体蓋13の後部
は、本体１に固着されるパネル14に軸15を中心として回
動自在に取付けられ、本体蓋13の前部には、軸16を中心
として揺動するクランプ17が設けられる。該クランプ17
の係止部18は、本体１に突設される被係合片19と係合し
て本体蓋13の不用意な開放を防止している。クランプ17
は、圧縮ばねであるクランプばね20により常時係止方向
に付勢されている。

一方、本体蓋13の中央部には、吸込ホース（図示せず）
の端部が挿入される吸口21が形成され、該吸口21には、
吸込ホースの抜去時に摺動してこれを閉止するシヤツタ
ー22が設けられる。本体蓋13の裏側には蓋パツキン23を
介して裏蓋24が固定され、該裏蓋24の中央の吸口21に対
応する部分には吸口パツキン25が装着される。

前記機構室５には、吸口21から集塵室３を経て排気口26
に至る空気流を形成する電動送風機４が収容されてい
る。

前記集塵室３の内部には、前記集塵袋２が配される。該
集塵袋２は、塵埃等を捕集し通気性を有する材料で構成
される集塵袋本体27と、該集塵袋本体27の開口部に固着
された縁材28とからなる。該縁材28の中央部には前記吸
口21とほぼ同形の取入口29が穿設され、該取入口29の周
囲が前記吸口パツキン25に当接している。

前記空間部７は、集塵室３の内部において、集塵袋２の
外部に形成された空間である。前記通気路８は、本体１
の上面に設けられた通気孔30から裏蓋24に配設された安
全弁装置９を経て前記空間部７に至る。

前記安全弁装置９は、前記安全弁10と、圧縮コイルばね
11と、安全弁10を上下動自在に内嵌する弁ケース31と、
該弁ケース31を保持する保持体32とからなる。

前記安全弁10は、下面開放された円筒状のもので、外気
と接触する上面10aの中央部に外気流入方向Ａ側に半球
状の凹部33が設けられている。

ここで、流体による流体内の物体に働く力（抵抗）Ｄは
次式で表される。

Ｄ＝1/2CdρＶ²Ｓ（１）ただし、Ｄ＝抵抗（kg）、Cd＝抗力係数、ρ＝密度（kg
・ｓ²／m⁴）（20℃の乾燥空気で0.1229）、Ｖ＝流速（m
/s）、Ｓ＝流体に垂直な投影面積（m²）。

抗力係数Cdに関しては実験的に以下の値がある。

垂直平板1.17、六面体1.05、球体0.47、中空半球（上流
向に凹）1.42、上空半球（上流向に凸）0.42。

すなわち、従来の安全弁10の形状は円柱または六面体に
近い形状で、Cdは１に近いものであつたが、本実施例で
は安全弁10の外気との接触面10aにできるだけ大きく凹
部33を設けることにより、Cdを1.4（中空半球）に近づ
けることができ、安全弁が開いた時に得られる動圧を従
来より40％増に近づけることが可能となる。

前記弁ケース31は、上面が開放された円筒状のもので、
側面に縦長状の側孔34が穿設され、該側孔34の下部は集
塵室３に連通されており、底面に底孔35が穿設されてい
る。また、底面に形成された凹み36に前記圧縮コイルば
ね３の下端が嵌め込まれており、圧縮コイルばね３の上
端は上面10aの凹部33の周囲に当接されている。

前記保持体32は、下面が開放されたゴム製の円筒で、上
面に外気を流入させるための開口37が穿設されており、
側面に外方向に突出した係合部38が形成されている。そ
して、裏蓋24上に環状に突設された突片24aに、前記係
合部38を密着嵌合させて、通気路８と集塵室３とを遮閉
して気密性を高めている。

上記構成において、電動送風機４の駆動により集塵室３
から空気が吸い出され、集塵室３内が負圧状態になり、
吸口21を通つて塵埃を含んだ空気が吸引される。そし
て、塵埃は集塵袋２に捕集され、空気は連通口６を経て
排気口26から排気される。

このとき、安全弁装置９は、圧縮コイルばね11により安
全弁10が通気路８を閉塞する方向に付勢されており、安
全弁10が弁ケース31と密閉された状態にある。

そして、集塵袋２に塵埃が溜まり目詰まりすることによ
つて、集塵袋２と機構室５の間の空間部７内が負圧とな
る。そして、空間部７の内と外との圧力差が増し、その
圧力と側孔34の面積の積の値（安全弁の形状が平面であ
れ半球面であれ垂直方向の圧力の合力が同じである）
が、圧縮コイルばね11の弾性力より増加した時、安全弁
10は圧縮コイルばね11を少し押下げ、側孔34と弁ケース
31の開口37が連通し、空気が通気孔30から空間部７に流
れ始める。

空気が流れ込むと圧力差は少し下がるが、安全弁10に働
く圧力は上面全体にかかり、空気の衝突による動圧と静
圧との合力はより大きくなり、安全弁10を急激に押し下
げる。安全弁10が底まで下げると、側孔34は最大の開放
量となつて空気の通過面積は最大となり、空気流入によ
り圧力差は小さくなるが、空気の衝突により動圧が増
し、上面が半球状にえぐられているため、抗力が従来の
ものより増し、その合力はより大きくなり圧縮コイルば
ね11を押し続ける。そして、電動送風機４を冷却するの
に充分な外気が流入される。

したがつて、安全弁10の外気接触面10aに凹部33を設け
ることにより、弁開放時に従来より多くの動圧が得ら
れ、圧縮コイルばね11の弾性力を高めることができ、動
作圧が高く安定した流入空気量の確保ができる安全弁装
置９が得られる。また、安全弁装置の形状は特に大きく
する必要がなく、掃除機本体の小型化を図ることができ
る。

なお、本考案は、上記実施例に限定されるものではな
く、本考案の範囲内で上記実施例に多くの修正および変
更を加え得ることは勿論である。

〈考案の効果〉以上の説明から明らかな通り、本考案によると、集塵室
と集塵袋と機構室との間に形成された空間部が集塵袋の
目詰まりにより一定値以上の負圧になつたときに空間部
に外気を導入する安全弁装置は、空間部の通気路を開閉
する安全弁と、該安全弁を閉塞方向に付勢する圧縮コイ
ルばねとからなり、前記安全弁の外気接触面が安全弁装
置の動作圧を上げるために凹状に形成されているため、
弁開放時に従来より多くの動圧が得られ、動作圧が高く
安定した流入空気量の確保ができる安全弁装置が得られ
る。また、安全弁装置の形状は特に大きくする必要がな
く、掃除機本体の小型化を図ることができる。しかも凹
部の背面周囲に当接しているコイルばね全体に均等に動
作圧が加わり、安定した安全弁の開放動作を得ることが
でき、確実に安全弁装置を動作させることができるとい
った優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】第１図は本考案の実施例を示す安全弁装置の断面図、第
２図は同じく安全弁装置を備えた電気掃除機の概略断面
図である。 1:電気掃除機本体、2:集塵袋、3:集塵室、4:電動送風
機、5:機構室、7:空間部、8:通気路、9:安全弁装置、1
0:安全弁、10a:外気接触面、11:圧縮コイルばね。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】電気掃除機本体に、集塵袋を着脱自在に収
納する集塵室と、電動送風機を有する機構室と、該機構
室と集塵室とを連通する連通口とが形成され、前記集塵
室に集塵袋と機構室との間の空間部を本体外部に連通さ
せる通気路が形成され、該通気路に集塵袋の目詰まりに
より前記空間部が一定以上の負圧になったときに空間部
に外気を導入する安全弁装置が設けられた電気掃除機に
おいて、前記安全弁装置は、前記通気路を開閉する安全
弁と、該安全弁を閉塞方向に付勢する圧縮コイルばねと
からなり、前記安全弁の外気接触面が安全弁装置の動作
圧を上げるために椀状の凹部に形成され、該凹部の背面
周囲に前記圧縮コイルばねを当接させたことを特徴とす
る電気掃除機。