(57)【要約】【課題】通常の清掃作業中は電動送風機を効率良く動作させ、この状態から容易に強い搬送力を得ることできる電気掃除機を提供することを目的とする。【解決手段】電気掃除機本体１と床用吸込み具８とを接続した空気通路（延長管）６に、その通路の断面積を可変する断面積可変部９を設けたものである。これにより、断面積可変部９による空気通路６の断面積の可変で、通常の清掃作業中は電動送風機１を効率良く動作させ、この状態から容易に強い搬送力を得ることができ、清掃作業の効率と使い勝手の向上をはかることができる。【選択図】図１
2006055379.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動送風機を有する電気掃除機本体と、この電気掃除機本体と空気通路を介して接続した床用吸込み具とを備え、前記空気通路にはその通路の断面積を可変する断面積可変部を設けた電気掃除機。
【請求項２】
断面積可変部は、空気通路内を複数の通路に分ける分割部と、複数の通路のうちその一部を切り替える切り替え部とを有する請求項１に記載の電気掃除機。
【請求項３】
断面積可変部は、空気通路を構成する通路部材と一体に構成した請求項１に記載の電気掃除機。
【請求項４】
断面積可変部は、形状を変えることができる可撓性の部材により構成した請求項１に記載の電気掃除機。
【請求項５】
断面積可変部は、運転モードに連動して空気通路の断面積を可変するようにした請求項１〜４のいずれか１項に記載の電気掃除機。
【請求項６】
断面積可変部は、塵埃量に応じて空気通路の断面積を可変するようにした請求項１〜５のいずれか１項に記載の電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動送風機を有する家庭用の電気掃除機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電気掃除機においては、電動送風機を効率良く動作させ、その状態で塵埃を集塵室まで搬送するのに必要な搬送力が得られるように、空気通路を形成する延長管および可撓性ホースの断面積を設計時に決定し、必要な風速を得ているものが一般的である（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、床用吸込み具から吸引される風量を調整するためのシャッタ機構を有し、風量を調整することで、床面を傷つけないように空気で回転する床ブラシの速度を制御する電気掃除機も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００１−２９９６５４号公報
【特許文献２】特開平８−２１５１１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１記載の構成では、例えば、電動送風機の消費電力を小さく設定した場合や、吸込み流量が小さい電動送風機を使用していた場合に、塵埃を集塵室まで搬送するのに必要な搬送力が得られるよう空気通路の断面積を小さく設計すると、圧力損失が増大し電動送風機の動作の効率が悪くなるという課題を有している。
【０００５】
また、特許文献２記載の構成では、シャッタ機構によって空気通路の一部で流速を速くすることは可能であるが、通路全体の圧力損失が増えるため、空気通路の内部の流量は減り、通路断面積が変化していない部分では逆に流速が遅くなる。そのため塵埃を集塵室まで搬送するのに必要な搬送力を得ることができない課題を有している。
【０００６】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、通常の清掃作業中は電動送風機を効率良く動作させ、この状態から容易に強い搬送力を得ることできる電気掃除機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記従来の課題を解決するために、本発明の電気掃除機は、電気掃除機本体と床用吸込み具とを接続した空気通路に、その通路の断面積を可変する断面積可変部を設けたものである。
【０００８】
これにより、断面積可変部による空気通路の断面積の可変で、通常の清掃作業中は電動送風機を効率良く動作させ、この状態から容易に強い搬送力を得ることができ、清掃作業の効率と使い勝手の向上をはかることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の電気掃除機は、清掃作業の効率と使い勝手の向上をはかることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
第１の発明は、電動送風機を有する電気掃除機本体と、この電気掃除機本体と空気通路を介して接続した床用吸込み具とを備え、前記空気通路にはその通路の断面積を可変する断面積可変部を設けた電気掃除機とすることにより、断面積可変部による空気通路の断面積の可変で、通常の清掃作業中は電動送風機を効率良く動作させ、この状態から容易に強い搬送力を得ることができ、清掃作業の効率と使い勝手の向上をはかることができる。
【００１１】
第２の発明は、特に、第１の発明において、断面積可変部は、空気通路内を複数の通路に分ける分割部と、複数の通路のうちその一部を切り替える切り替え部とを有することにより、断面積の調整を確実で容易にし、これによって搬送力の調整が容易・確実に行うことができる。
【００１２】
第３の発明は、特に、第１の発明において、断面積可変部は、空気通路を構成する通路部材と一体に構成したことにより、断面積可変部の配置に伴う圧力損失の増加を抑えることができる。
【００１３】
第４の発明は、特に、第１の発明において、断面積可変部は、形状を変えることができる可撓性の部材により構成したことにより、自由度の高い搬送力の調整が可能となる。
【００１４】
第５の発明は、特に、第１〜第４のいずれか１つの発明において、断面積可変部は、運転モードに連動して空気通路の断面積を可変するようにしたことにより、使い勝手の良い電気掃除機を実現できる。
【００１５】
第６の発明は、特に、第１〜第５のいずれか１つの発明において、断面積可変部は、塵埃量に応じて空気通路の断面積を可変するようにしたことにより、通常の清掃作業中は電動送風機を効率良く動作させた状態で掃除が行え、搬送力が必要な時だけ強い搬送力を得ることができるため、効率の良い清掃作業ができる。
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１７】
（実施の形態１）
図１、図２は、本発明の実施の形態１における電気掃除機を示すものである。
【００１８】
図１に示すように、電動送風機１を有する電気掃除機本体２には、吸引口３と排気口４が設けられている。また、吸引口３と電動送風機１の吸引口１ａの間には集塵室５が設けられている。吸引口３には空気通路を構成する延長管６が接続され、延長管６の先端に床面７の塵埃を吸引清掃する床用吸込み具８が接続されている。また、空気通路である延長管６内部の一部または全体にわたって通路の断面積を可変する断面積可変部９が設けられている。
【００１９】
図２に詳細な構成を示しているように、断面積可変部９は、延長管６内を複数の通路に分ける分割部１０と、複数の通路のうちその一部を切り替える切り替え部１１とを有するものである。すなわち、延長管６内は分割部１０で、常に空気を流す主要流路１２と、搬送力調整のために切り替え部１１によって空気が流れないようにされる副流路１３とに仕切って分割される。また、切り替え部１１は延長管６内に配置され副流路１３に空気が流れないようにする調整弁１４と、調整弁１４を駆動するための調整弁用駆動部１５から構成されている。調整弁駆動部１５は調整弁駆動モータ１６とその動力を調整弁１４に伝える調整弁駆動ギア１７で構成されている。
【００２０】
以上のように構成された電気掃除機について、以下その動作、作用を説明する。
【００２１】
まず、電気掃除機を起動すると、通常清掃作業時は、断面積可変部９は図２（ａ）の状態であり、電動送風機１の吸引力により矢印で示すような気流Ａが生じる。この気流Ａによって床用吸込み具８から床面７の塵埃が吸込まれ、延長管６の内部を搬送され、集塵室５で分離蓄積される。そして、空気は排気口４から排出される。
【００２２】
続いて清掃作業中から、例えば、電動送風機１の消費電力を少なくするためや、床面７の違いや床面７にある塵埃の量に対応するため動作モードが変更される。その時に、動作モードの変更に伴って搬送力が低下し、塵埃が床用吸込み具８から集塵室５まで搬送されなくなる状態を防ぐため、運転モードに連動して制御回路（図示せず）が断面積可変部９の調整弁用駆動部１５を動作させ、気流Ａの流速を速くする。
【００２３】
すなわち、調整弁用駆動部１５では、制御回路により調整弁駆動モータ１６が駆動され、調整弁駆動ギア１７を通じて接続されている調整弁１４を図２（ｂ）（ｃ）の状態に動かす。調整弁１４が副流路１３を完全に閉じたところで、調整弁駆動モータ１６の駆動を止める。これによって、副流路１３には空気が流れず、主要流路１２にのみ空気が流れるようになる。
【００２４】
主要流路１２の断面積は副流路１３の分だけ延長管６の断面積よりも小さいため、気流Ａの流速は速くなる。流速が速くなることで、床用吸込み具８から集塵室５まで塵埃を搬送するのに必要な搬送力を得ることができる。
【００２５】
なお、本実施の形態において、調整弁１４は搬送力調整時、常に副流路１３側を閉じている。ここで、調整弁１４を主要流路１２と副流路１３のどちらでも閉じられるようにし、例えば、搬送力調整時に閉じる流路を交互に変えたり、搬送力調整のための切り替えが一定回数行われるたびに主要流路１２を閉じ副流路１３のみに空気を流したり、通常の清掃作業や清掃作業の終わりの前に主要流路１２を閉じ副流路１３のみに空気を流したりすることで、搬送力調整時に空気が流れない副流路１３に塵埃が溜まることを防ぐことができる。
【００２６】
なお、本実施の形態においては、搬送力調整時に調整弁１４が延長管６に対し垂直になるまで回転し副流路１３を完全に閉じる構成としたが、図３に示すように、調整弁１４の形状を変え、それよりも小さい回転角度で副流路１３を閉じる構成とすることで、流路の断面積変化が滑らかになり、圧力損失を減らすことができる。また、例えば、調整弁１４の形状は変化させずに搬送力調整時の調整弁１４が動く回転角度を小さくしたり、調整弁１４の断面積を副流路１３よりも小さくしたりすることで、副流路１３を完全に閉じない構成としても構わない。
【００２７】
また、図４に示すように、調整弁１４にバネ１８を取り付け、気流Ａの流速が速い状態では、気流Ａが調整弁１４を押す力がバネ１８の弾性力よりも大きくなり、調整弁１４が押し込まれ副流路１３に空気が流れる。さらに、例えば、運転モードの変更により気流Ａの流速が遅くなると、気流Ａが調整弁１４を押す力よりもバネ１８の弾性力が大きくなり、調整弁１４はバネ１８の弾性力によって元の位置に戻り副流路１３を閉じ、副流路１３に空気が流れなくなる。これによって、搬送力が必要となる気流Ａの流速が遅い場合に、制御回路を用いて制御を行わなくても、自然に調整弁１４が副流路１３を閉じ搬送力の調整を行うことができる。
【００２８】
また、本実施の形態では、切り替え部１１を分割部１０の前方に配置しているが、分割部１０の後方または両方に切り替え部１１を配置する構成としても構わない。また、断面積可変部９は運転モードに応じて断面積を制御せずに、使用者が判断し調整を行っても構わない。
【００２９】
図１に示した本実施の形態の電気掃除機は、空気通路として延長管６のみを用いたものを示したが、例えば、図５（ａ）に示した電気掃除機のように、空気通路として延長管６および可撓性ホース１９を有したものや、図６（ｂ）に示した電気掃除機のように、延長管６を有さず可撓性ホース１９のみを有したものにおいても、断面積可変部９を空気通路の全体あるいは一部に設けることができる。
【００３０】
なお、分割部１０にて分割した通路の一部を、吸引口３ではなく排気口４にも接続可能とし接続を切り替え可能な構成とすることで、流速調整用の流路を排気循環用の流路として用いることができる。また、本実施の形態における電気掃除機では、断面積可変部９は延長管６内に配置されているが、例えば、床用吸込み具８や延長管６や隙間ノズルの先端に配置することで、吸引力を調整する目的にも用いることができる。
【００３１】
（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２における電気掃除機の延長管の一部を示すものである。電気掃除機の基本構成は実施の形態１と同様であるので、相違点についてのみ説明する。
【００３２】
本実施の形態においては、電気掃除機の延長管６内の分割形状と分割数を変えたものである。すなわち、断面積可変部９の分割部１０は、複数の主要流路１２と１つの副流路１３とを構成している。そして、副流路１３は、調整弁１４により断面積が調整されるものである。
【００３３】
なお、主要流路１２と副流路１３の形状および数は図に示すものに限られるものではなく、また、その配置構成が逆であってもよいものである。さらに、分割部１０で延長管６を様々な形状の多数の通路に分割し、空気を流す通路の数と組み合わせを調整弁１４によって変更可能にすることで、搬送力の細い調節ができるようにしてもよい。
【００３４】
また、実施の形態１においても言えることであるが、断面積可変部９を、空気通路を構成する通路部材（延長管６、可撓性ホース１９など）と一体に構成することにより、断面積可変部９の配置に伴う圧力損失の増加を抑えることができる。
【００３５】
（実施の形態３）
図７、図８は、本発明の実施の形態３における電気掃除機の延長管を示す。なお、延長管以外の構成は実施の形態１と同様であるので、その詳細な説明を省略する。
【００３６】
図７において、延長管６は、床用吸込み具８から吸込まれた塵埃の量を検出する流入量検出器２０と、延長管６を通過し集塵室５へと搬送される塵埃の量を検出する流出量検出器２１と、断面積可変部９から構成されている。断面積可変部９は、延長管６の一部の外殻６ａと一体となっており、延長管６自体が変形し断面積の調整を行う。延長管６の内部には、延長管６の変形により外殻６ａに隙間ができて空気の漏れが発生するのを防ぐためと、変形に伴う圧力損失の増加を抑えるために変形可能な可撓性の部材である流路ガイド２２が配置されている。断面積可変部９は、延長管６の変形用駆動部２３によって動作される。変形用駆動部２３は変形用モータ２４と変形用ギア２５とから構成される。
【００３７】
以上のように構成された電気掃除機について、以下その動作、作用を説明する。
【００３８】
まず、電気掃除機を起動すると、気流Ａが生じる。この気流Ａによって、床用吸込み具８から塵埃が吸込まれ、流入量検出器２０の内部を通過する。そして、塵埃は断面積可変部９の内部を搬送され、流出量検出器２１の内部を通過して、集塵部５へと搬送される。
【００３９】
流入量検出器２０では延長管６へ流入する塵埃の量を検出し、流出量検出器２１では集塵室５へと搬送される塵埃の量を検出する。この検出結果を比較することで、延長管６内部に溜まった塵埃の量を検出し、それに基づいて断面積可変部９の制御を行う。変形用駆動部２３の変形用モータ２４が変形用ギア２５を通じて延長管６自体の外殻６ａを矢印方向（圧縮方向）に変形させ、内部の流路ガイド２２を変形させる。この時、変形用ギア２５は一部に歯を有さない形状となっており、変形用ギア２５は一定以上回ると延長管６とかみ合わなくなる。これにより、変形用モータ２４を動かしても一定以上の変形が起こらない構成となっている。延長管６が変形し断面積が変化することにより流速が変化し内部に溜まった塵埃を集塵室５へと搬送できる。
【００４０】
図８は、本実施の形態の電気掃除機における変形例を示したものであり、変形可能な可撓性の弾性部材で延長管６を形成し断面積可変部９を構成している。これは、清掃作業中に断面積可変部９を、例えば、握ったりねじったりすることで延長管６の断面積を変え搬送力の調整を行う。握る強さによって流速を調整することで、触覚を用い感覚的に搬送力の調整を行うことができる。また、断面積可変部９を弾性体としたことにより手で保持しやすくすることができる。
【００４１】
なお、本実施の形態における電気掃除機では、断面積可変部９は延長管６に１つ配置したが、延長管６および／または可撓性ホース１９の複数箇所に配置しても構わない。この場合、複数配置した断面積可変部９をすべて同じように動かしても、それぞれ個別に異なる動きをさせても構わない。また、複数配置する断面積可変部９の形態がそれぞれ異なるものでも構わない。
【００４２】
なお、本実施の形態における電気掃除機においては、流入量検出器２０の検出結果と流出量検出器２１の検出結果を比較し制御を行っているが、検出器を１つだけ配置しその検出結果だけを元に制御しても構わない。
【００４３】
（実施の形態４）
図９、図１０は、本発明の実施の形態４における電気掃除機の延長管を示す。なお、延長管以外の構成は実施の形態１と同様であるので、その詳細な説明を省略する。
【００４４】
図９において、延長管６の断面積可変部９は、形状を変えることができる流れに対する複数の抵抗体２６と、流れに対する抵抗体２６の形状を変えるため延長管６に開けた空気取入れ口２７と、スライド操作により空気取入れ口２７を開閉する筒状の開閉弁２８から構成されている。
【００４５】
以上のように構成された電気掃除機について、以下その動作、作用を説明する。
【００４６】
まず、電気掃除機を起動すると延長管６内部に気流Ａが生じる。開閉弁２８を矢印方向にスライド操作し、空気取入れ口２７を開くと、延長管６内部と外部の圧力差により、抵抗体２６の内部に空気が流入し、駆動用に別に動力を用いないで流れに対する抵抗体２６の形状を変化させることができる。抵抗体２６の形状が変化することによって、延長管６の断面積が変化し、流速が変化することで搬送力の調整を行うことができる。流れに対する抵抗体２６は、開閉弁２８を開ける割合と時間を変え内部に流入する空気の量を変えることによって、形状の変化の度合いを調整でき自由度の高い搬送力の調整を行うことができる。
【００４７】
なお、本実施の形態では流れに対する抵抗体２６の形状を変えるため、延長管６内部と外部の圧力差を利用しているが、駆動用に別の動力を用いても構わない。
【００４８】
図１０は、本実施の形態における電気掃除機の流れに対する抵抗体２６のそれぞれの形状と配置する数を変えたものであり、これにより細かい流速の制御が可能となる。また、流れに対する抵抗体２６のそれぞれの配置位置を延長管６の吸引口から異なる距離の位置に配置しても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
以上のように本発明にかかる電気掃除機は、清掃作業の効率と使い勝手の向上をはかることができるので、各種掃除機に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施の形態１における電気掃除機の構成図
【図２】（ａ）同電気掃除機による通常清掃作業時の延長管部分の断面図（ｂ）同搬送力調整時の延長管部分の断面図（ｃ）同搬送力調整時の側断面図
【図３】同延長管部分の他の構成例を示す断面図
【図４】同延長管部分のさらに他の構成例を示す断面図
【図５】（ａ）電気掃除機の他の例を示す構成図（ｂ）電気掃除機のさらに他の例を示す構成図
【図６】本発明の実施の形態２における電気掃除機の延長管部分の側断面図
【図７】（ａ）本発明の実施の形態３における電気掃除機の延長管部分の断面図（ｂ）同側断面図
【図８】同延長管部分の他の構成例を示す断面図
【図９】（ａ）本発明の実施の形態４における電気掃除機の延長管部分の断面図（ｂ）同側断面図
【図１０】（ａ）同延長管部分の他の構成例を示す断面図（ｂ）同側断面図
【符号の説明】
【００５１】
１  電動送風機
２  電気掃除機本体
６  延長管
８  床用吸込み具
９  断面積可変部
１０  分割部
１１  切り替え部
１９  可撓性ホース
２０  流入量検出器
２１  流出量検出器
２６  流れに対する抵抗体
【図１】
2006055379.tif 000003
【図２】
2006055379.tif 000004
【図３】
2006055379.tif 000005
【図４】
2006055379.tif 000006
【図５】
2006055379.tif 000007
【図６】
2006055379.tif 000008
【図７】
2006055379.tif 000009
【図８】
2006055379.tif 000010
【図９】
2006055379.tif 000011
【図１０】
2006055379.tif 000012