(57)【要約】【課題】低風量運転時に、塵埃捕集性能を維持したまま低騒音化を実現する。【解決手段】塵埃を吸引するための電動送風機１２と、電動送風機１２を内蔵する電動送風機室２３を有する掃除機本体１０と、掃除機本体１０の後面に設けられた排気口２５と、電動送風機室２３からの排気を排気口２５に導く排気通路２４と、排気通路２４内の上流側に配され排気風量の強弱に応じて変位する可動体２６を有するとともに、可動体２６に連動して排気口２５の開口状態を切り換えるフラップ２７を排気口２５近傍に設けたもので、電動送風機１２からの風圧の影響の強い箇所に可動体２６を設けることで、風量に応じて正確に可動体２６が変位し、それに連動するフラップ２７も運転時の風量に応じて作動し、排気口２５の開口面積を正確に調節することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
塵埃を吸引するための電動送風機と、前記電動送風機を内蔵する電動送風機室を有する掃除機本体と、前記掃除機本体の後面に設けられた排気口と、前記電動送風機室からの排気を前記排気口に導く排気通路と、前記排気通路内の上流側に配され排気風量の強弱に応じて変位する可動体を有するとともに、前記可動体に連動して前記排気口の開口状態を切り換えるフラップを前記排気口近傍に設けた電気掃除機。
【請求項２】
フラップは、排気風量の強弱に応じて排気口からの排気の風向を切り換えると共に、前記フラップを、低風量時に、排気風を掃除機本体の前方向に排出するようにガイド形状に形成した請求項１に記載の電気掃除機。
【請求項３】
フラップの内面に、反射音を吸収する吸音材を配備した請求項１又は２に記載の電気掃除機。
【請求項４】
掃除機本体の角度に応じて、可動体の変位量を規制する補正機構を設けた請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気掃除機。
【請求項５】
床面の汚れもしくは前記床面の素材に応じて自動的に風量を制御する制御回路を搭載した請求項１〜４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、一般家庭などで使用する電気掃除機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気掃除機の運転音低減のために、風量に応じて排気流路の開口面積を変化させ、低風量での運転時においては、音の出口を絞ることで、低騒音を図る機構が、従来より考えられていた。その手段としては、風圧によって形状が変化する遮蔽体を排気流路内に形成するものが提案されており、風量（風速）に押されて自動的に排気通路を絞る方法が考えられていた（例えば、特許文献１参照）。また排気通路内に、電動弁を設けて、電気制御で排気通路を絞るようにしたものも提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３９８２０３３号公報
【特許文献２】特許第３７８８５６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載されたような従来の電気掃除機の構成では、本体の排気口において、被掃除面近傍の塵埃を舞い上げないようにするために排気風速を極力抑えるのが常であるため、風速が遅く、風圧が得られない排気口において上記構成を採用するのは困難であった。
【０００５】
そのため、排気の最終出口である排気口において通路を絞ることができず、遮音効果を充分に得ることができなかった。また排気口の開口面積が一定のため、排気口での風速は、高風量時に比べ、低風量時は一段と低いものになり、室内の空気を循環させて掃除機本体で吸引して集塵効率を上げる機構の電気掃除機においては、低風量時の集塵性能が著しく低下するという課題を有していた。
【０００６】
また、上記特許文献２に記載されたような、排気口部分に、開口面積もしくは通路面積を絞るために、電動弁を設けた従来の電気掃除機では、構成が複雑になるとともに、制御のために電力を消費することになり、環境面、経済面において有効ではなかった。
【０００７】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、余分な電力を使用することなく、排気口の開口状態を風量に連動して自動的に変化させることにより、低騒音化を実現するとともに、室内空気循環による集塵効果を効率よく発揮させることが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】
【０００８】
本発明の電気掃除機は、塵埃を吸引するための電動送風機と、前記電動送風機を内蔵する電動送風機室を有する掃除機本体と、前記掃除機本体の後面に設けられた排気口と、前記電動送風機室からの排気を前記排気口に導く排気通路と、前記排気通路内の上流側に配され排気風量の強弱に応じて変位する可動体を有するとともに、前記可動体に連動して前記排気口の開口状態を切り換えるフラップを前記排気口近傍に設けたもので、電動送風機からの風圧の影響の強い箇所に、風量の強弱で位置が変化する可動体を設けることで、風量に応じて正確に可動体が変位するため、可動体に連動するフラップも運転時の風量に応じて自動的に作動し、排気口の開口面積を正確に調節することができる。そこで、低風量
時に、フラップで、排気口の開口面積が小さくなるようにすれば、電動送風機などの音が遮蔽されることになり、風量の低下以上に運転音の低減が実現される。
【０００９】
また、高風量での運転時に、フラップを全開にして、排気通路および排気口を全開状態にすれば、低圧損で高風量の性能を発揮して、被掃除面の塵埃を高効率で集塵することができる。同時に、室内全体の空気を循環させる気流を作り出すことで、電気掃除機に連結された床用吸込具に浮遊塵埃を吸引する吸引口を設けた機種においては、浮遊塵埃も効率よく捕集することも可能である。また、フラップで、排気風の風向を切り換え、排気風を前方寄りに排出することで、前述の室内空気循環の流れを床用吸込具寄りにすることになり、低風量においても浮遊塵埃を効率よく捕集することができる。
【００１０】
これらの切換えは、排気通路内に設けた可動体によって行われるが、最も風圧を受けやすい箇所において可動体が変位するため、風量に応じてリニアに可動体が作動し、それに連動するフラップが正確に開口面積、および風向などを切り換えるため、省電力ながら正確なコントロールが実現できるものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の電気掃除機は、高風量選択時は、高集塵性能で塵埃を捕集できるとともに、低風量選択時は、風量低下以上に運転音が低減され、フローリング仕様の床など低風量でも塵埃が捕集できる被掃除面などで、騒音を気にせずに掃除をすることができる。併せて、フラップで、室内の空気循環の気流も風量に応じて気流方向を変えることにより、低風量においても効率よく塵埃を捕集することができ、省電力ながら低騒音で優れた集塵性能を発揮する使い勝手の良い電気掃除機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１における電気掃除機の全体側面図
【図２】同電気掃除機の本体側面断面図
【図３】同電気掃除機の低風量時の部分側面断面図
【図４】同電気掃除機の立てた時の部分側面断面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
第１の発明は、塵埃を吸引するための電動送風機と、前記電動送風機を内蔵する電動送風機室を有する掃除機本体と、前記掃除機本体の後面に設けられた排気口と、前記電動送風機室からの排気を前記排気口に導く排気通路と、前記排気通路内の上流側に配され排気風量の強弱に応じて変位する可動体を有するとともに、前記可動体に連動して前記排気口の開口状態を切り換えるフラップを前記排気口近傍に設けたもので、電動送風機からの風圧の影響の強い箇所に、風量の強弱で位置が変化する可動体を設けることで、風量に応じて正確に可動体が変位するため、可動体に連動するフラップも運転時の風量に応じて自動的に作動し、排気口の開口面積を正確に調節することができる。そこで、低風量時に、フラップで、排気口の開口面積が小さくなるようにすれば、電動送風機などの音が遮蔽されることになり、風量の低下以上に運転音の低減が実現される。
【００１４】
第２の発明は、特に、第１の発明のフラップは、排気風量の強弱に応じて排気口からの排気の風向を切り換えると共に、前記フラップを、低風量時に、排気風を掃除機本体の前方向に排出するようにガイド形状に形成したもので、これにより、低風量の運転の際には、排気口から、電気掃除機に連結された床用吸込具に向かって流れる室内循環風が作り出され、掃除機本体から床用吸込具間の被掃除面上の浮遊塵埃を床用吸込具に吸引させる気流が形成される。
【００１５】
室内の浮遊塵埃は、床面から３０ｃｍまでの高さに、多く分布しているため、低風量の
時に、掃除機本体から床用吸込具に向かう気流を作り出すことで、浮遊塵埃を巻き上げることなく、床用吸込具方向に誘導する。従って浮遊塵埃を吸引する吸引口を設けた床用吸込具と併用すれば、低風量時において浮遊塵埃を巻き上げることなく、効率よく捕集することができる。
【００１６】
第３の発明は、特に、第１又は第２の発明のフラップの内面に、反射音を吸収する吸音材を配備したもので、低風量運転時に傾斜したフラップに衝突する音を吸収することによって運転音を軽減するものである。
【００１７】
第４の発明は、特に、第１〜第３のいずれか一つの発明の掃除機本体の角度に応じて、可動体の変位量を規制する補正機構を設けたもので、例えば支点を挟んで可動体と対峙する錘などを配する機構などを有するものである。この場合、掃除機本体を縦向きにした場合は、錘によって可動体の変位量が抑制されることにより、掃除機本体が横向きの場合に比べてフラップがさらに遮蔽されるので、狭い場所などで掃除機本体を立てて使用する場合など、特に排気量や運転音の軽減が望まれる掃除シーンにおいて、余分な電力等を使用することなく、排気風および運転音を一段と抑制することができる。
【００１８】
第５の発明は、特に、第１〜第４のいずれか一つの発明の電気掃除機は、床面の汚れもしくは前記床面の素材に応じて自動的に風量を制御する制御回路を搭載したもので、自動的に低風量運転状態に制御されたときにおいても浮遊塵埃除去性能を維持しながら、低騒音運転が実現されるもので、しかもフラップの制御については、余分な電力を使用することはなく、省電力で、高性能、低騒音の電気掃除機を提供することができるものである。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、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１９】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における電気掃除機の全体側面図、図２は、同電気掃除機の本体側面断面図、図３は、同電気掃除機の低風量時の部分側面断面図、図４は、同電気掃除機の立てた時の部分側面断面図である。
【００２０】
図１〜４において、本実施の形態における電気掃除機の電気掃除機本体１０（以下、「本体１０」という）には、吸引気流に沿って集塵ケース１１と、電動送風機１２を収納した電動送風機室２３が、前後に配置されている。集塵ケース１１には、集塵袋１８が挿入されており、吸引された空気から塵埃を濾過して捕集する。集塵ケース１１は、前部ケース１３と後部ケース１４が、パッキン１５を介して空間を形成しており、前部ケース１３の留め具１６に、集塵袋１８の口芯１７を保持することで集塵袋１８を固定している。前部ケース１３を、本体１０より取り出し、後ろに傾けることで、集塵袋１８の口芯１７が留め具１６から外れ、集塵袋１８をごみ箱（図示せず）に廃棄することができる。
集塵ケース１１の入り口と連通するホース接続口１９には、ホース２０が接続され、ホース２０の先端には、延長管２１が、また延長管２１の先には、床用吸込具２２がそれぞれ連結される。
【００２１】
集塵ケース１１の下流側は、電動送風機室２３に繋がっており、電動送風機１２の吸引圧が集塵ケース１１に印加される。電動送風機室２３からの排気は、排気通路２４を通って本体１０の後部上端に配した排気口２５から外部に排出される。排気通路２４の下流側には、排気風圧を受ける平面形状を有する可動体２６が設けてあり、電動送風機室２３からの排気を直接受ける。
【００２２】
排気口２５には、支点２７ａを中心に回動するフラップ２７が設けてあり、フラップ２７の先端は、前方向に略Ｌ字状に形成してある。略Ｌ字状に屈曲したフラップ２７の水平
面２８の内面には、図３に示すように、吸音材２９が貼り付けてあり、フラップ２７に当たる音の反射量を軽減するようにしている。可動体２６とフラップ２７は、リンク体３０を介して連動しており、風圧を受けて可動体２６が押されると、フラップ２７が外方に回動して、排気口２５の開口が広がるようになっている。
【００２３】
リンク体３０は、伸縮自在のベローズ体３１に覆われており、ベローズ体３１によって、排気通路２４内の空気がフラップ２７部に漏れるのを防止するとともに、可動体２６を電動送風機室２３側に付勢することで、低風量時に、可動体２６に連動するフラップ２７が、閉じるように作動する。
【００２４】
また可動体２６には、本体１０の角度に応じて可動体２６の変位量を規制する補正機構として、回動支点３２を挟んで対峙する錘３３を配したアーム３４が取り付けられており、本体１０を図４に示すように立てたときに、錘３３の荷重により、可動体２６が閉塞する方向に付勢される。そのため、本体１０を立てたときは、水平状態の時に比べ、排気口２５の開口面積が小さくなる。
【００２５】
電動送風機室２３の外壁には、制御回路（図示せず）が取り付けてあり、ホース接続口１９に入ってくる空気に含まれる塵埃の量を赤外線センサー（図示せず）で検知し、その入力に応じて電動送風機１２の出力をコントロールする。例えば、ごみの量が少ないと検知したときは、被掃除面の汚れが少ないと想定して或いは、床面の素材が木床などと想定して、吸引力が約半分になるように制御し、運転音と消費電力を抑える。ごみが多いと判断したときは、電動送風機１２の入力を最大限にし、強力な吸引性能を発揮する。
【００２６】
床用吸込具２２には、空中に浮遊する浮遊塵埃を吸引する上面吸込み口３５が設けてあり、本体１０からの排気風によって作り出される室内空気の循環気流に乗って移動する浮遊塵埃を吸引する。花粉などの浮遊塵埃は、大きさによっては、常時浮遊しており、特に、床上３０ｃｍの高さまでに多く分布していることが、知られている。
【００２７】
本体１０からの排気風は、室内に循環気流をつくることでこの浮遊塵埃を床用吸込具２２に導く作用をなすが、従来のこの種の循環気流を謳う機種は、一様に排気風が部屋全体に広がるようにしており、部屋全体の浮遊塵埃を捕集できるようにしていた。また、被掃除面に落下付着している塵埃をできるだけ、舞い上げないよう上方に向けて拡散させて排気するのが常であった。そのため運転音も拡散しやすく、特に、低風量運転においては、排気口２５の開口面積が高風量運転用に合わせて大きく形成されていることもあって、風量の低下の割りには、運転音が下がらず、風量抑制による静音化の効果が充分には得られなかった。
【００２８】
しかしながら、本実施の形態においては、運転時の風量の強弱によって排気口２５の開口面積、風向などが変化することで、上記課題が解決されるが、以下にその作用を説明する。使用者の運転モードの選択、もしくは制御回路の自動コントロールによって高風量運転で運転されているときは、電動送風機室２３からの排気圧が高まり、ベローズ体３１の付勢力に打ち勝って可動体２６が、後方に押される。可動体２６は、リンク体３０を介してフラップ２７を押し上げ、フラップ２７は全開状態になる。このとき、フラップ２７部の圧損は皆無に等しく、ロスが生じないため、高い吸引性能を発揮することができる。
【００２９】
使用者の運転モードの選択、もしくは制御回路の自動コントロールによって、低風量で運転されているときは、電動送風機室２３からの排気圧が下がるため、ベローズ体３１に押され、可動体２６の回動が小さいものとなる。そのためフラップ２７の開口も小さくなるとともに、前方に傾斜した形となる。
【００３０】
フラップ２７の先端は、Ｌ字状に曲げて形成されているので、前方に傾斜した状態においては先端の水平面２８に、電動送風機１２からの排気および運転音が衝突し、屈折する。
フラップ２７の先端の水平面２８の内面には吸音材２９が貼り付けてあるため、排気風の屈折の際に発生する乱気流による風切り音が軽減されるとともに、排気通路２４を通ってきた運転音が、水平面２８に貼り付けた吸音材２９に衝突する際に、反射エネルギーが吸収され、運転音が軽減される。
【００３１】
また、フラップ２７の上端を、Ｌ字状に本体１０の前方に向けて曲げて、排気通路２４からの排気風を本体１０の前方向に排出するようにガイド形状に形成しているので、そこで屈折した排気風は、本体１０の上面に沿って排気される。本体１０の上面に排気された排気風は、本体１０上面の曲線に案内され、本体１０とほぼ同じ高さの床面から２０ｃｍ〜３０ｃｍ程度の位置に、床用吸込具２２に向かって水平面状の気流層を形成する。
【００３２】
床面上３０ｃｍの高さまでに多くの浮遊塵埃が分布しており、この部分を覆うように気流層ができるため、床用吸込具２２から本体１０間にある浮遊塵埃のほとんどを上方に舞い上げることなく、床用吸込具２２のある方向に誘導して床用吸込具２２の上面吸込み口３５から吸引することができる。
【００３３】
従って、低風量での運転においても、浮遊塵埃の捕集性能が著しく低下することはなく、効率よく浮遊塵埃を捕集することができる。もちろん高風量運転に比べ、排気風の絶対量が少ないため、床面近傍に気流層を形成しても床面に沈降した塵埃を舞い上げることはない。
【００３４】
これらの動作は、電動送風機１２の風圧を最も受けやすい位置に可動体２６を設け、その可動体２６とフラップ２７を連動させていることで、実現できるもので、電気掃除機の機種ごとに異なる電動送風機１２の能力に応じて、可動体２６の受圧面積、回動支点３２などを設定することで、風量の強弱に応じて正確に可動位置が定まる可動体２６を配備し、その可動体２６の動きに連動するリンク体３０の構成によってフラップ２７の回動動作を狙いのものに自由に設定できるため、動作が安定し、かつ風量に応じて適切に作動するフラップ２７で排気風を制御することが可能となるものである。従って可動体２６およびフラップ２７の動作は、回動に限定されるものではなく、スライド動作でも効果は同じであり、要は、風圧の高い力を利用して風圧の弱い排気口２５部分の開口形状を変化させる機構であればよい。
【００３５】
次に本体１０を立てて使用した場合の動作について図４を用いて説明する。階段など狭い場所で使用する場合に、もち手３６を持って本体１０を立てて運転することがあるが、水平状態時に、上方に排気する構成においては、立てたときに水平方向に排気がでることになり、壁にかけたタペストリーなどがゆれて外れるなどの弊害が考えられる。また前述の低風量運転時のように、排気を本体１０前方に誘導する場合は、使用者のもち手３６に排気が近づくため、手や顔に排気風を受け、不快感を招く恐れがある。
【００３６】
そこで、本実施の形態においては、本体１０を立てたときに、可動体２６に連結した錘３３が下がり、可動体２６が排気通路２４を塞ぐ方向に移動するとともに、連動するフラップ２７も排気口２５を塞ぐ方向に回動する。従って、排気通路２４の圧損が上がり、風量が水平運転時よりも低下するため、排気風による吹き付けの力が弱まり、実用において弊害の生じないレベルとなる。
【００３７】
この風量抑制の機構は、制御手段を利用しなくても可動体２６の機構のバランスの設定によって構成できるため、簡単な構造で実現することができる。勿論、制御回路にフィー
ドバックして風量制御をより細かく制御すれば、さらに効果が高まることは言うまでもない。
【００３８】
このように本発明の電気掃除機では、簡単な構成で風量に応じて自動的に防音構成、排気流の方向、開口面積などが切り換るので、低風量においても優れた塵埃除去性能を発揮しながら、風量低減効果以上に運転音低減が実現でき、特に被掃除面の汚れ具合などで風量を自動コントロールする機能と併用すれば、静音で塵埃捕集能力の高い、使い勝手の良い電気掃除機を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
以上のように、本発明にかかる電気掃除機は、余分な電力を使用することなく、低騒音化を実現するとともに、室内空気循環による集塵効果を効率よく発揮させることができるもので、利用分野は特に制限はなく、電気掃除機として広範囲に利用することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１０  掃除機本体（本体）
１２  電動送風機
２３  電動送風機室
２４  排気通路
２５  排気口
２６  可動体
２７  フラップ
２８  水平面
２９  吸音材
３０  リンク体
３１  ベローズ体
３３  錘（補正機構）
３４  アーム（補正機構）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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