(57)【要約】【課題】蓄電池に対する主たる充電後の使用時間を、蓄電池の電力残量が少ない状態から使用する場合にあっても長くすることが可能な充電式の電気掃除機を得ることにある。【解決手段】蓄電池１１の電力で掃除機本体２に内蔵された電動送風機３を運転して掃除を行う電気掃除機を前提とし、発電機構１２と、充電部１３ａとを備える。発電機構は、電動送風機１１の運転により生起される風が流れる風路に配置される風車、及びこの風車が連結された発電機を有する。充電部１３ａは発電機が発電する電力を蓄電池１１に充電させる。これにより、電気掃除機の使用に伴って発電機が発電する電力で蓄電池１１を補助的に充電するようにしたことを特徴としている。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電池の電力で掃除機本体に内蔵された電動送風機を運転して掃除を行う電気掃除機において、
前記電動送風機の運転により生起される風が流れる風路に配置される風車及びこの風車が連結された発電機を有する発電機構と、前記発電機が発電する電力を前記蓄電池に充電させる充電部とを備える電気掃除機。
【請求項２】
前記風車が、集塵部より下流側の掃除機本体内風路に配置されている請求項１に記載の電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蓄電池の電力で運転される充電式の電気掃除機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
掃除機本体内の電動送風機に商用交流電源を印加して使用される従来の電気掃除機の中には、ゴミセンサなどの電源電圧として使用される電圧を発生する発電機を備えたものが知られている。この電気掃除機では、掃除機本体と吸引ノズル（吸込み口体）とを連通する吸引路の途中に、吸引路と外気とを連通した支持体の筒部内にタービン羽根車（風車）を設けるとともに、この羽根車に接続された発電機を、吸引路外に配置された前記支持体に支持している。これにより、ゴミの吸引に伴って前記筒部を通って吸引路に吸込まれる外気圧で、タービン羽根車を回転させるとともに発電機のロータを回転させて、発電機が電圧を発生するようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−７６１２０号公報（段落０００２、００１０、図１、図６、図７）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記特許文献１は、ゴミ吸引のための負圧を利用して駆動される発電機で発電し、発電された電力をゴミセンサなどの電源電圧に使用することを教示している。しかし、このものでは、吸気路を流れる勢いの良い風にタービン羽根車が晒されるものではないとともに、ゴミ吸引のための風が流れる吸気路の途中に、タービン羽根車を回転させる空気が混入するので、それに伴って吸塵力が低減されないようにする必要がある。このため、ゴミセンサなどの電源電圧に使用可能な程度の僅かな電力の発電にしか適さない。
【０００５】
ところで、本出願人は、掃除機本体内の電動送風機に、商用交流電源ではなく、掃除機本体に設けた蓄電池の電力を印加して、コードレスで使用できるようにした電気掃除機を開発し、市場に供給している。この種充電式の電気掃除機では、掃除機本体をこの本体とは別の充電台に載せることで蓄電池への充電を可能としている。現状では、充電台を使用しての充電に少なくとも２時間以上を要している。
【０００６】
充電が完了した後には電気掃除機を使用するたびに蓄電池の電力は減っていく。この減り加減は、電動送風機以外に例えば吸込み口体に回転清掃体を駆動する清掃体モータ等に蓄電池の電力を供給する構成では、更に促進される。
【０００７】
このため、蓄電池に充電する頻度が比較的高いとともに、蓄電池の電力残量が少ない状態で電気掃除機の使用を開始する場合には、この時点から掃除のための目的使用時間内で蓄電池の電力残量が不足することが考えられ、その改善が求められている。
【０００８】
前記特許文献１では、発電機が発電した電力を蓄電池に充電することは教示していない。しかも、特許文献１の技術で発電される電力は少ないので、蓄電池の電力残量が少ない状態で使用する場合に、その電池残量を補うには適していない。
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、蓄電池に対する主たる充電後の使用時間を、蓄電池の電力残量が少ない状態から使用する場合にあっても長くすることが可能な充電式の電気掃除機を得ることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明は、掃除機本体に内蔵されて蓄電池の電力で運転される電動送風機により生起される風が流れる風路に配置される風車及びこの風車が連結された発電機を有する発電機構と、発電機が発電する電力を蓄電池に充電させる充電部とを備えている。本発明の好ましい形態では、風車を集塵部より下流側の掃除機本体内風路に配置するとよい。
【００１１】
本発明で、風路とは、掃除機本体の電動送風機に吸込まれる空気が流れる吸気風路、又は電動送風機から排出される空気が流れる排気風路のいずれか少なくとも一方であるとともに、掃除機本体の内部に作られる掃除機本体内風路であっても、掃除機本体の外部に作られる掃除機本体外風路例えば吸込み口体や吸塵ホースの手元操作部等に作られる風路であってもよい。
【００１２】
本発明では、電気掃除機の使用に伴って電動送風機に吸込まれる勢いの良い大量の風又は電動送風機から排出される勢いの良い大量の風に、発電機構の風車を晒して、この風車を回転させるので、吸塵力を実質的に損なうことなく発電される電力量を多くすることが可能であるとともに、発電された電力を蓄電池に補助的に充電部を介して充電するので、蓄電池の使用時間を延ばすことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図３を参照して本発明の一実施形態を説明する。
【００１４】
図１に例示するキャニスタ型の充電式電気掃除機１は、掃除機本体２と、これに内蔵された電動送風機３（図２参照）と、床面等の被掃除面から吸込んだ空気を掃除機本体２内に導く吸塵手段４と、蓄電池１１（図２参照）と、発電機構（図２及び図３参照）１２と、制御装置１３（図２参照）とを具備している。
【００１５】
移動車輪が取付けられている掃除機本体２は、集塵部例えば掃除機本体２に対して着脱可能な集塵カップ５と、このカップ５の吸込み上流側に位置する吸込み口６とを有している。電気掃除機１は、電動送風機３の運転によって集塵カップ５内で吸込み気流を旋回させてサイクロン式の遠心分離を伴う集塵を行うようになっている。なお、本発明は、サイクロン式集塵をする電気掃除機には制約されず、集塵部として紙袋フィルター等のフィルターが着脱可能に取付けられる集塵室を備えた電気掃除機にも適用可能である。
【００１６】
吸塵手段４は、例えば可撓性の吸塵ホース７と、硬質な複数の管を伸縮可能に組合わせてなる延長管８と、吸込み口体９とを備えて形成されている。吸塵ホース７の一端部７ａは吸込み口６に着脱可能に接続される。吸塵ホース７の他端部は手元操作部７ｂで形成されている。手元操作部７ｂが有するハンドル７ｃには各種の手元操作スイッチ１０が取付けられている。延長管８の一端部は手元操作部７ｂに着脱可能に接続され、延長管８の他端部には吸込み口体９が着脱可能に接続される。吸塵手段４の先端部をなす吸込み口体９は、その下面に吸塵口（図示しない）を有している。吸込み口体９には、その吸塵口に臨んで配置される回転清掃体９ａ及びこの清掃体９ａを回転駆動する清掃体モータ１４（図２参照）が内蔵されているが、これらは省略してもよい。
【００１７】
蓄電池１１にはニッケル水素電池などが使用されている。蓄電池１１は電動送風機３とともに例えば掃除機本体２の後部に配設されている。この蓄電池１１の電力は、電気掃除機１の使用時に、前記手元操作スイッチ１０での操作指令に応じて、掃除機本体２に内蔵されている制御装置１３を介して電動送風機３及び清掃体モータ１４等に供給される。
【００１８】
蓄電池１１に対する主たる充電は、掃除機本体２とは別に用意されていて商用交流電源に接続される充電台（図２参照）１５上に、非使用状態の掃除機本体２を立てて載置することによって、充電台１５が備える図示しない充電回路を介して行われるようになっている。この場合、満充電に要するまでの時間は現状では約２時間である。
【００１９】
例えば掃除機本体２の後部に配設される制御装置１３は、電動送風機３及び清掃体モータ１４等に対する制御部の他に、充電部１３ａを有している。この充電部１３ａは、電気掃除機１の使用中に、以下説明する発電機構１２が発電した電力を蓄電池１１に補助的に充電するために設けられている。充電部１３ａは図示しないが逆流防止用ダイオード等の逆流防止手段を有していて、それにより、蓄電池１１から放出される電圧が充電部１３ａに逆流しないようになっている。なお、本発明において、充電部１３ａは、それ専用の回路構造をなして、制御装置１３とは別に掃除機本体２内に設けることも可能である。
【００２０】
図３に示すように発電機構１２は風車１７と発電機１８とを備えている。例えば放射状に突出する多数の羽根を有した風車１７は、発電機１８のロータ軸１８ａに取付けられている。風車１７の回転により発電機１８のロータが回転されて、発電機１８が発電をするようになっている。風車１７は、電動送風機３から排出される空気（風）を導く風路２１内に配置されている。
【００２１】
詳しくは、本実施形態の風路２１は、電動送風機３から排出されて掃除機本体２の図示しない排気部に向かう空気が流れる掃除機本体内排気風路であり、その一部に風車カバー部２２を有している。この風路２１での排気の流れ方向を図３（Ａ）中矢印で示す。風車１７は、例えば下半分が風車カバー部２２でカバーされるとともに、上半分を風路２１内に位置させて設けられている。これにより、風路２１内を流通する排気が風車１７の半分だけに当たり、残りの半分には排気が当たらないので、風車１７を回転させることができる。
【００２２】
図３（Ｂ）中符号２３は風路２１を区画している風路壁２４と連続し、かつ風車カバー部２２と対向して設けられた背板を示しており、この背板２３により、風路２１外に排気が漏れないようにしている。発電機１８は風路２１の外部に配設されていて、ステー２５を介して風路壁２４及び背板２３の裏面に取付けられている。
【００２３】
電気掃除機１は、電動送風機３を駆動させることにより、この電動送風機３に吸込まれる気流を形成する。それによって、吸込み口体９の吸塵口から被掃除面の塵を空気とともに吸込んで、それを延長管８及び集塵ホース７で掃除機本体２の集塵カップ５内に導き、この集塵カップ５内での遠心分離により集塵カップ５内に前記塵を集塵できる。集塵部カップ５から流出した空気は、電動送風機３に吸込まれてこの送風機３から排出された後、排気用の風路２１を流通してから掃除機本体２に設けた排気部（図示しない）を通って掃除機本体２の外部に排出される。以上により被掃除面を掃除できる。なお、本発明は、排気を吸込み口体９に戻して循環させる電気掃除機にも適用可能である。
【００２４】
この掃除中、発電機構１２の風車１７は掃除機本体２内の風路２１を流通する風によって回転されるので、この回転により発電機１８のロータが回転して、発電機１８は電気掃除機１の使用中連続して電力を発生する。この場合、風路２１には外部から混入することなく電動送風機３から流出した勢いの強い大量の風が流れていて、この風で風車１７を回転させるので、発電機１８で発電される電力を多く確保できる。
【００２５】
発電された電力は、制御装置１３の充電部１３ａを介して蓄電池１１に充電される。こうした補助的な充電により蓄電池１１の電力残量が減ることを少なくできるので、電動送風機３への給電はもとより使用時の清掃体モータ１４への給電に伴い、蓄電池１１の電力が減っていくにも拘らず、蓄電池１１に対する主たる充電後の使用時間を延ばすことができる。このため、蓄電池１１に充電する頻度を低くできる。これとともに、蓄電池１１の電力残量が少ない状態で電気掃除機１の使用を開始した場合にも、この時点以降の使用可能時間を延ばすことが可能であり、それにより、掃除のための目的使用時間内で蓄電池１１の電力残量が不足する状態に至って、掃除を中断して充電を余儀なくされることを改善可能である。
【００２６】
更に、集塵部をなした集塵カップ５の下流側例えば掃除機本体２内の排気用風路２１に、発電機構１２の風車１７を配設したので、発電機構１２を手元操作部７ｂや吸込み口体９などの吸気側部分に配設する場合に比較して、発電機構１２と蓄電池１１との距離が近い。これにより、前記補助的充電のために要する電気配線の長さが短くなり、コストの低減が可能である。特に、集塵カップ５の下流側の風路２１に発電機構１２の風車１７が配設されているので、塵が除去された風に風車１７を晒すことができる。このため、風車１７に塵が引っ掛かって回転不良を招く恐れが少なく、長期にわたる使用での発電の信頼性が高い。
【００２７】
なお、本発明は、キャニスタ型の電気掃除機以外に、アップライト型、ハンディ型、その他各種型式の電気掃除機に適用可能である。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、使用に伴って発電された電力を蓄電池に補助的に充電できるので、蓄電池に対する主たる充電後の使用時間を、蓄電池の電力残量が少ない状態から使用する場合にあっても長くすることが可能な充電式の電気掃除機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る充電式電気掃除機を示す斜視図。
【図２】図１の電気掃除機の電気回路を示すブロック図。
【図３】（Ａ）は図１の電気掃除機が備える発電機構回りを示す断面図。（Ｂ）は図３（Ａ）中Ｚ−Ｚ線に沿って示す発電機構回りの断面図。
【符号の説明】
１…電気掃除機
２…掃除機本体
３…電動送風機
５…集塵カップ（集塵部）
１１…蓄電池
１２…発電機構
１３…制御装置
１３ａ…充電部
１７…風車
１８…発電機
２１…風路
【図１】
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【図２】
2004147950.tif 000004
【図３】
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