(57)【要約】【課題】電動送風機の負荷を抑制できる電気掃除機を提供する。【解決手段】電気掃除機は、電動送風機と、集塵部と、開閉手段16と、を備える。集塵部は、電動送風機の動作により生じる負圧によって塵埃を捕集する。開閉手段16は、電動送風機の吸気側と集塵部とを連通する風路13と外気との真空度により風路13を開閉する。開閉手段16は、風路13の真空度が所定以下の状態で風路13を外気に対して開放する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動送風機と、
前記電動送風機の動作により生じる負圧によって塵埃を捕集する集塵部と、
前記電動送風機の吸気側と前記集塵部とを連通する風路と外気との真空度により前記風路を開閉し、前記風路の真空度が所定以下の状態で前記風路を外気に対して開放する開閉手段と、を備える
ことを特徴とする電気掃除機。
【請求項２】
前記風路と外気とを連通する通気部を備え、
前記開閉手段は、前記通気部に設けられる
ことを特徴とする請求項１記載の電気掃除機。
【請求項３】
前記開閉手段は可動弁である
ことを特徴とする請求項１又は２記載の電気掃除機。
【請求項４】
前記可動弁は付勢手段により開閉を制御する
ことを特徴とする請求項３記載の電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、電動送風機を備える電気掃除機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気掃除機には、ホース体等への異物の吸着や集塵部の目詰まり等により電動送風機の吸気側の真空度が高くなると、電動送風機の吸気側に外気を取り込んで電動送風機を保護する保護装置が搭載されているものがある。
【０００３】
しかしながら、電動送風機の吸気側の真空度が高く吸引力が必要なときに外気を取り込むと、吸込仕事率が低下する。また、電動送風機の吸気側の目詰まり状態を検出し、目詰まりのときには電動送風機の入力を低下させる制御をすることが考えられるものの、目詰まりの検出までに時間を要すれば、短時間で起動と停止を繰り返したとき等に、電動送風機の入力を低下できずに電動送風機に負荷が加わり続けることとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実公昭６０−１８１９７号公報
【特許文献２】特開２００６−３３４３９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、電動送風機の負荷を抑制できる電気掃除機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態の電気掃除機は、電動送風機と、集塵部と、開閉手段と、を備える。集塵部は、電動送風機の動作により生じる負圧によって塵埃を捕集する。開閉手段は、電動送風機の吸気側と集塵部とを連通する風路と外気との真空度により風路を開閉する。また、開閉手段は、風路の真空度が所定以下の状態で風路を外気に対して開放する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】(a)は一実施形態の電気掃除機の開閉手段が通気部を外気に開放した状態を示す図２のＩ−Ｉ相当位置の断面図、(b)は開閉手段が通気部を外気に対して遮断した状態を示す図２のＩ−Ｉ相当位置の断面図である。
【図２】同上電気掃除機の側面図である。
【図３】同上電気掃除機を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、一実施形態について、図面を参照して説明する。
【０００９】
図３において、１は電気掃除機である。電気掃除機１は、本実施形態において、ユーザが床面上を走行させて移動させ、床面上の塵埃を掃除する床面を掃除する。本実施形態では、電気掃除機１として、キャニスタ型の電気掃除機を例に挙げて説明するが、アップライト型やスティック型、ハンディ型の電気掃除機等でもよく、自律走行式のロボットクリーナ等でもよい。
【００１０】
電気掃除機１は、掃除機本体２を備えている。掃除機本体２には、本実施形態において、風路体３が着脱可能に接続される。風路体３は、吸込風路を形成するものである。風路体３は、本実施形態において、ホース体４、延長管５、および、吸込口体６を備えている。また、風路体３は、ユーザが把持操作する操作部７を備えている。操作部７には、電気掃除機１の起動および停止を設定する設定手段８が配置されている。なお、風路体３は、電気掃除機１がアップライト型やスティック型、ハンディ型の場合にはそれぞれの態様に対応する構成とすればよく、電気掃除機１がロボットクリーナである場合には不要である。
【００１１】
掃除機本体２には、集塵部10が設けられている。集塵部10は、掃除機本体２に対して着脱可能な集塵カップでもよいし、紙パックやフィルタ等でもよい。また、掃除機本体２には、吸込口11が形成されている。吸込口11は、集塵部10と連通している。本実施形態において、吸込口11には風路体３が接続される。
【００１２】
また、図２に示すように、掃除機本体２には、集塵部10に塵埃を吸い込むための吸引源となる電動送風機12が配置されている。電動送風機12は、吸気口と排気口とを備える。電動送風機12は、外部電源や二次電池等の電源部から給電され、制御部により動作が制御される。本実施形態の電動送風機12は、吸気口側を上側として配置されているが、この配置には限定されない。電動送風機12は、吸気口が、集塵部10と連通する風路13と接続され、排気口が、掃除機本体２の排出口と連通する排気風路と接続されている。そして、風路13には、風路13と外気とを連通する通気部14が形成されている。
【００１３】
図１に示すように、通気部14は、本実施形態において、ダクト状又は筒状の風路部として形成されているが、単なる開口部等でもよい。また、通気部14は、本実施形態において、風路13と掃除機本体２の外部とを連通しているが、風路13と電動送風機12の負圧が作用しない掃除機本体２内の空間とを連通していてもよい。
【００１４】
通気部14には、通気部14を開閉可能な開閉手段16が設けられている。本実施形態において、開閉手段16は、風路13と外気との圧力差によって動作して風路13を開閉する可動弁である。本実施形態において、開閉手段16は、開閉手段本体として弁体20を備えている。弁体20は、通気部14の開口端を覆う蓋体として形成されている。弁体20には、規制部21が形成されている。規制部21は、通気部14に対する弁体20の可動範囲を規制するものである。本実施形態において、規制部21は、弁体20の外縁に突設されている。また、規制部21は、掃除機本体２に設けられたガイド部22に保持されている。そのため、弁体20は、ガイド部22に沿って移動可能となっている。ガイド部22には、弁体20を抜け止め保持するとともに、規制部21と当接して規制部21の位置を規制するストッパ部23が形成されている。
【００１５】
また、開閉手段16は、弁体20を付勢する付勢手段25を備えている。本実施形態において、付勢手段25は弾性部材であり、ばね等が用いられ、通気部14の外側に配置されている。付勢手段25は、通気部14を開く方向に弁体20を付勢している。本実施形態において、付勢手段25は、風路13と外気との圧力差が所定以下であるときに弁体20が通気部14を外気に開放した状態とし、風路13と外気との圧力差が所定より大きいときに、弁体20が通気部14を外気に対して遮断した状態とするように、弁体20を付勢している。付勢手段25としてばねを用いる場合、風路13と外気との圧力差が所定以下であるときに弁体20が通気部14を外気に開放した状態とし、風路13と外気との圧力差が所定より大きいときに、弁体20が通気部14を外気に対して遮断した状態とするように、ばね荷重が設定されている。具体的に、付勢手段25は、風路13の真空度が、吸込仕事率がピークとなる真空度以上となった状態で弁体20が通気部14を外気に対して遮断した状態となるようにばね荷重が設定されている。なお、通気部14を外気に対して遮断した状態では、可動弁である開閉手段16が閉状態又は遮断状態に動作している状態をいい、通気部14を完全に閉塞してもよいし、僅かに漏れが生じている状態でもよい。また、開閉手段16は、通気部14の開口端に配置されてもよく、風路13と掃除機本体２の外部との開閉を制御すれば、通気部14の中に設けられてもよい。
【００１６】
次に、図１を用いて一実施形態の動作を説明する。
【００１７】
電気掃除機１の運転停止状態では、風路13の圧力が外気と等しいため、図１(a)に示すように、開閉手段16が通気部14を外気に開放した状態となっている。
【００１８】
電気掃除機１が起動すると、電動送風機12が動作して負圧を発生させる。ユーザは操作部７を把持操作し、吸込口体６等から床面の塵埃を空気とともに吸い込む。その後、含塵空気は吸込口11から集塵部10へと吸い込まれ、集塵部10において塵埃が分離捕集される。塵埃が分離された空気は、風路13へと流入した後、整流されつつ吸気口から電動送風機12に吸い込まれる。電動送風機12に吸い込まれた空気は、電動送風機12を冷却した後、電動送風機12の排気口から排気風路へと排気され、排気風路から排出口を介して掃除機本体２の外部へと排出される。
【００１９】
電気掃除機１の運転状態において、集塵部10に詰まりが生じておらず、電動送風機12へと吸い込まれる風量が十分に確保されている状態では、開閉手段16が通気部14を外気に開放しているものの、通気部14から風路13に取り込まれる空気の量は、電動送風機12へと吸い込まれる風量と比較して十分に少なく、電気掃除機１の吸込仕事率の低下は問題にならない。
【００２０】
一方、電気掃除機１の運転状態において、集塵部10に詰まりが生じて空気が通過しにくくなった場合や、風路体３に大きな塵埃等が吸着されて吸込風路が閉塞された場合等には、電動送風機12の吸気側へと空気が吸い込まれにくくなり、その状態で電動送風機12の吸引動作が継続することによって風路13の真空度が増加するとともに冷却風が吸い込まれにくくなることで電動送風機12の温度が上昇する。また、風路13の真空度が所定より大きくなったときには、風路13と外気との圧力差によって開閉手段16が動作して通気部14を外気に対して遮断する。このとき、開閉手段16は、図１(b)に示すように、風路13と外気との圧力差によって弁体20が付勢手段25の付勢に抗してガイド部22に沿って通気部14に接近する方向に移動し、通気部14に吸着されることで通気部14を遮断する。したがって、電気掃除機１の運転を停止すれば、電動送風機12の吸引動作が停止することで風路13と外気との圧力差が低下し、開閉手段16が通気部14を開く。このとき、開閉手段16は、図１(a)に示すように、弁体20が付勢手段25の付勢によりガイド部22に沿って移動し、通気部14から離れて通気部14を開く。弁体20は、規制部21がストッパ部23に当接することで位置が規制される。
【００２１】
そのため、吸込風路が閉塞されている状態や集塵部10に詰まりが生じている状態でユーザが気づかずに電気掃除機１を起動した場合でも、運転停止状態では外気に開放されている通気部14が、電気掃除機１が起動して風路13と外気との圧力差によって開閉手段16により閉塞されるまでの僅かな時間の間に、通気部14から風路13へと瞬間的に外気が吸い込まれることとなり、吸い込まれた外気によって電動送風機12が冷却され、電動送風機12の過熱が防止される。また、電動送風機12への負荷を低減させ、故障を防ぐことができる。
【００２２】
このように、本実施形態によれば、開閉手段16により、電動送風機12の吸気側と集塵部10とを連通する風路13の真空度が所定以下の状態で風路13を外気に開放し、風路13内の真空度が所定よりも上昇している状態で風路13を外気に対して遮断するので、集塵部10に詰まりが生じている状態等でも、電気掃除機１の起動時には必ず外気を風路13へと取り込むことができる。所定とは、電動送風機12に吸い込まれる空気の減少によって電動送風機12の温度上昇を抑制不能となる真空度をいう。また、電気掃除機１は、吸込風路が閉塞されているとき、集塵部10に詰まりが生じているとき、および、電動送風機12の温度が上昇したとき等には、ユーザが気づかずに安全装置により運転停止される。従って、安全装置により運転停止されると、ユーザにより電気掃除機１が起動され得る。このように、吸込風路が閉塞されている状態や集塵部10に詰まりが生じている状態でユーザが電気掃除機１の起動と停止とを短時間で繰り返したとしても、その起動の都度外気が風路13を介して電動送風機12に取り込まれるので、電動送風機12の負荷を低減でき、電動送風機12の温度が上昇し続けることがない。
【００２３】
このため、電動送風機12の過熱に起因して電動送風機12内や電動送風機12外にある合成樹脂部分を損傷することを抑制できる。
【００２４】
また、電動送風機12の吸気側の真空度が高いときには風路13を外気に対して遮断するので、外気の取り込みに起因する吸込仕事率の低下を抑制できる。
【００２５】
さらに、開閉手段16が、風路13と外気とを連通する通気部14に設けられているため、開閉手段16を容易に設置できる。
【００２６】
また、開閉手段16が、通気部14を風路13と外気との圧力差により動作して開閉する可動弁であるため、開閉手段16を、風路13の圧力を利用した簡素な構成とすることができる。
【００２７】
さらに、可動弁である開閉手段16の開閉を付勢手段25により制御することで、付勢手段25の付勢力を調整することによって、開閉手段16により風路13を開閉するための風路13と外気との圧力差を容易に設定できる。
【００２８】
なお、上記一実施形態において、開閉手段16は、通気部14を外気に開放したり、外気に対して遮断したりできれば、通気部14の開口端を開閉する構成に限らず、任意の構成とすることができ、通気部14の内部等に設置することも可能である。
【００２９】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、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。これら新規な実施形態は、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。これら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。
【符号の説明】
【００３０】
１    電気掃除機
10    集塵部
12    電動送風機
13    風路
14    通気部
16    開閉手段
25    付勢手段
【図１】
2019209059.tif 000003
【図２】
2019209059.tif 000004
【図３】
2019209059.tif 000005