(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動送風機を収納した掃除機本体の本体ケースに吸込口を形成し、
一端を開口し他端を集塵袋が取付けられる塵埃吐出口とした吸引管を、前記吸込口に前記開口を対向させて設け、
前記塵埃吐出口の近傍に形成された第１の開口を介して前記吸引管内に連通するとともに先端に吸込開口が形成された吸込管を、前記吸込開口から吸込まれた塵埃が前記塵埃吐出口に向かって移動して前記集塵袋内に集塵されるように前記吸引管に対して鋭角に交叉させて取り付け、
前記第１の開口よりも前記塵埃吐出口に寄せて前記吸引管に形成された第２の開口を介して前記吸引管内に連通する排気管を、この管から流出する排気風の一部を前記塵埃吐出口に向かわせるように前記吸引管に対して鋭角に交叉させて取り付け、
前記電動送風機から排出される排気風を導く還流風路を設け、
この還流風路に排気風の一部を外部にリークさせるリーク口を設け、
前記電動送風機の運転により、前記排気管を通って前記第２の開口から前記吸引管に流出された排気風の一部を前記塵埃吐出口に通して前記集塵袋を膨らませるとともに、前記吸込開口から吸込気流とともに吸引された塵埃を、前記吸込管を通る吸込気流により付与された慣性力によって前記塵埃吐出口から吐出させて前記集塵袋に集塵することを特徴とする電気掃除機。
【請求項２】
請求項１に記載の発明において、リーク口からの排気風のリーク量を調節する調節手段を前記還流風路に設けたことを特徴とする電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、塵埃を集塵する集塵袋を紙あるいは不通気性の袋を用いることができるようにした電気掃除機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電気掃除機は、掃除機本体の本体ケース内に集塵室を形成し、この集塵室内に集塵装置としての集塵袋などを配設し、吸込気流とともに吸込まれた塵埃を前記集塵袋によって除去する構成となっている。このため、集塵袋などは集塵室に所定の状態で配設するための所定の構成となっているものつまり専用に作られたもの以外は使用できないものである。
【０００３】
また、集塵袋は通気性を有する材料としたもの以外は使用できないものであり、また、本体ケース内には必ず集塵室を設けることが必要であるため本体ケースつまり掃除機本体は大型となるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように従来の電気掃除機においては、その構成上専用の集塵袋などからなる集塵装置以外の集塵装置は使用できないなどの制約があり、また、その構成上本体ケース内に集塵室を形成しなければならないことから、掃除機本体が大型化とならざるをえないものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、専用の集塵袋を必要とすることなく、また、通気性・不通気性いずれの材料で作られた集塵袋でも用いることもでき、また、掃除機本体には集塵室を設ける必要のない電気掃除機を提供することを目的とする。
この目的を達成するために、請求項１の発明は、電動送風機を収納した掃除機本体の本体ケースに吸込口を形成し、一端を開口し他端を集塵袋が取付けられる塵埃吐出口とした吸引管を、前記吸込口に前記開口を対向させて設け、前記塵埃吐出口の近傍に形成された第１の開口を介して前記吸引管内に連通するとともに先端に吸込開口が形成された吸込管を、前記吸込開口から吸込まれた塵埃が前記塵埃吐出口に向かって移動して前記集塵袋内に集塵されるように前記吸引管に対して鋭角に交叉させて取り付け、前記第１の開口よりも前記塵埃吐出口に寄せて前記吸引管に形成された第２の開口を介して前記吸引管内に連通する排気管を、この管から流出する排気風の一部を前記塵埃吐出口に向かわせるように前記吸引管に対して鋭角に交叉させて取り付け、前記電動送風機から排出される排気風を導く還流風路を設け、この還流風路に排気風の一部を外部にリークさせるリーク口を設け、前記電動送風機の運転により、前記排気管を通って前記第２の開口から前記吸引管に流出された排気風の一部を前記塵埃吐出口に通して前記集塵袋を膨らませるとともに、前記吸込開口から吸込気流とともに吸引された塵埃を、前記吸込管を通る吸込気流により付与された慣性力によって前記塵埃吐出口から吐出させて前記集塵袋に集塵する電気掃除機としたものである。
【０００６】
この請求項１の発明は、前記電動送風機によって吸引した吸込気流を排気風として前記リーク口から一部をリークさせた残りの排気風を還流させ、前記吸込開口から吸込気流とともに吸引された塵埃を、吸込気流により付与された慣性力によって前記塵埃吐出口から吐出させて前記集塵袋に集塵できる。この場合、吸込開口から吸込まれた塵埃は吸込気流によって付与された慣性力によって吸込風路と鋭角に交叉する吸引風路には流れるつまり移動することなく、塵埃吐出口に向けて吸込風路内をスムーズに移動して塵埃吐出口から前記集塵袋内に確実に吐出される。したがって、塵埃吐出口に取り付けられる集塵袋に、通気性・不通気性を問わず、また、形状は袋状とすることができるものであればどのようなものでも使用できるという作用を有するものである。
また、本体ケース内に集塵室を設ける必要がないため掃除機本体の小型化を図ることができるという作用を有するものである。
【０００７】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の発明において、リーク口からの排気風のリーク量を調節する調節手段を設けた電気掃除機としたものである。
【０００８】
この請求項２の発明は、排気風のリーク量を調節することにより、吸込気流の流量を調節できるという作用を有するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
つぎに、この発明の実施の形態を図１に基いて説明する。
図１において、符号１は電気掃除機であり、この電気掃除機１は、掃除機本体２、吸引風路Ｋを形成する吸引管４０、吸込風路Ｓを形成する吸込管５０、還流風路Ｈを形成する排気管６０および集塵袋７０などから構成されている。
【００１０】
そして、前記掃除機本体２は、本体ケース１０、この本体ケース１０内に設けられた電動送風機３０、コードリール１７ａなどから構成されている。
前記本体ケース１０は、前後方向（図において左右方向）中心から上下方向に二分割された分割ケース１１、１１を図示しないネジによって結合することによって一体に形成されているものである。なお、以降の説明において本体ケース１０の電動送風機３０側を前側、ハンドル２０が設けられている側を上側として説明する。
【００１１】
前記本体ケース１０の前側の壁（以下前壁という）１２には、吸込口１３が形成されており、この吸込口１３には複数のスリット状の通気孔１４ａが形成された枠板１４が取り付けられている。また、本体ケース１０内に隔壁１５ａによって区画されて送風機室１５が形成れており、この送風機室１５と前記吸込口１３とは連通している。また、前記送風機室１５の下側には前記本体ケース１０の周壁と後述する電動送風機３０を収納するカバー３５の下側の周壁とによって形成された排気室１８が形成されており、この排気室１８とカバー３５の内部とは前記周壁３５に形成した開口３６によって連通している。
【００１２】
また、前記周壁３５には開口３６から排気室１８に流入した排気風がリール室１６などにリークすることを防止する弾性ゴムからなり前記開口３６と連通する連通孔１９ａが設けられたパッキング１９が取り付けられている。
また、前記排気室１８の側壁つまり本体ケース１０の側面には、排気口１８ａが形成されており、また、本体ケース１０には前記排気口１８ａに連通する還流風路Ｈの一部を形成する排気管６１が一体に取り付けられている。また、この排気管６１の先端部近傍の管壁はリーク口６２が形成されており、また、排気管６１には、軸方向に沿って管壁に摺接可能とした調節手段としての遮蔽リング６３が嵌合して取り付けられており、この遮蔽リング６３によって前記リーク口６２の開口面積を変えることができ、このことによってリークする排気風量を調節できるようになっている。
【００１３】
また、送風機室１５の後方はリール室１６となっており、このリール室１６にはコード１７が巻回された前記コードリール１７ａが配設されており、前記コード１７は図示しない引出し口から引き出されるようになっており、その先端部にはプラグ１７ｂが取り付けられている。
また、前記本体ケース１０の上部にはハンドル２０が設けられており、このハンドル２０の前方部には電源スイッチ２１が設けられている。この電源スイッチ２１の一方の接点（不図示）は、前記コードリール１７ａに設けられた図示しない接点板と摺接する同じく図示しない固定された摺接リングから引き出されたリード線（不図示）と接続され、他方の接点（不図示）は後述する電動送風機３０の電動機３１に図示しないリード線によって接続されている。
【００１４】
つぎに、送風機室１５内に配設される前記電動送風機３０は、前記した電動機３１とファン部３２とから構成されており、また、前記ファン部３２は、前記吸込口１３と対向した開口（不図示）を有したファンカバー３３とこのファンカバー３３内に配置され前記電動機３１の回転軸に取り付けられた遠心ファン（不図示）と固定ファン（不図示）から構成されている。
【００１５】
そして、この電動送風機３０のファン部３２には緩衝機能を有するパッキング３４が嵌合して取り付けられており、また、電動機３１の周囲は前側を開口した有底筒状に形成されたカバー３５によって囲まれており、このカバー３５の下側の周壁には前記した開口３６が形成されており、このカバー３５の前側の開口は前記パッキング３４の周囲に気密的に嵌合している。
【００１６】
また、前記カバー３５は、前側を前記パッキング３４に支持され、また、後側は凸部３７を隔壁１５ａに形成した凹部１５ｂによって支持されており、そして、電動送風機３０は前記カバー３５およびパッキング３４に支持されて前記ファン室１５内に配設されているものである。
【００１７】
また、前記本体ケース１０の前部には、本体ケース１０の前側部の略全面を覆う蓋体３が取り付けられており、この蓋体３には、前記吸込口１３に対向した開口４１を有するとともに、前方に向けて延出させて形成した前記吸引風路Ｋを構成する吸引管４０が設けられており、この吸引管４０の前端部には塵埃を吐出すための塵埃吐出口４２が形成されている。そして、この塵埃吐出口４２には、ビニール袋などの不通気性材料あるいは紙袋など通気性材料からなる前記集塵袋５が取り付けられている。
【００１８】
また、吸引管４０には、前記塵埃吐出口４２の近傍の管壁の下側に第１の開口４３(以下開口４３と略称する。)が形成されており、また、この開口４３よりも僅かに塵埃吐出口４２側に寄った管壁の上側に第２の開口４４（以下開口４４と略称する。）が形成されている。そして、前記吸引管４０内と開口４３および開口４４とが合流する領域は合流部を形成するものである。
また、電気掃除機３０が運転状態であるとき、前記合流部における風圧（気圧）は、大気圧よりも大きくなるように設定されており、したがって、前記塵埃吐出口４２に取り付けられている集塵袋５は、前記風圧の作用によって膨らみ前記塵埃吐出口４２を塞ぐことはないものである。また、例えば、通気性を有する紙袋であっても通気抵抗を有することから同様に膨らみ塵埃吐出口４２を塞ぐことはないものである。
【００１９】
なお、この合流部における風圧が大気圧よりも大きくなる（吸引風路Ｋの流路抵抗を還流風路Ｈの流路抵抗より大きくすることによって大きくできる）ことは、発明者は実験によって確認している。また、その風圧を大気圧よりも大きくすることは、本体ケースの形状、電動送風機の性能、還流風路Ｈ、吸引風路Ｋおよび吸込風路Ｓの流路抵抗などの各条件を、具体的設計に当たって実験的に定めることによって設定すればよいものである。
【００２０】
そして、前記吸引管４０には、前記開口４３を介して吸引管４０内に連通するとともに下側に向かうにつれて次第に後方に傾斜する前記吸込風路Ｓを形成する吸込管５０が一体に取り付けられており、この吸引管５０の先端部は被掃除面に向かうように屈曲しており、その端縁は掃除機本体２の底面よりも僅かに突出しており、その端面には吸込開口５１が形成されている。上記のように吸込管５０は下側に向かうにつれて次第に後方に傾斜させてあることから、吸込管５０の吸込方向は吸引管４０の吸込方向に対して鋭角に交叉しているものである。
【００２１】
このように鋭角に交叉させることによって吸込風路Ｓ内を移動する塵埃を吸引風路Ｋ方向に移動させることなく確実に塵埃吐出口４２から吐出させることができるものである。
【００２２】
また、吸引管４０には、前記開口４４を介して吸引管４０内に連通するとともに上側に向かうにつれて次第に後方に傾斜する前記還流風路Ｈの一部を形成している排気管６０が形成されている。このように排気管６０は上側に向かうにつれて次第に後方に傾斜するように設けられていることから、同様に吸引管４０に対して鋭角に交叉するようになっている。
【００２３】
また、前記排気管６０と前記排気口１８ａに連通した前記排気管６１とは、これら排気管６０および排気管６１とともに還流風路Ｈを構成する可撓性を有するホース６５によって接続されている。このように構成されていることから、前記電動送風機３０によって吸引された後排気風として排気される排気風は、図に矢印ｂで示すように前記周壁３５に形成した開口３６、排気室１８、排気口１８ａ、排気管６１、ホース６５、排気管６０を順次通って吸引管４０に流れ込み、前記開口１３を通って再び電動送風機３０内に吸引され、そして、再び排気風として排気される。つまり、還流風路Ｈ、吸引風路Ｋを経て電動送風機３０に吸引され排気風は循環することになる。
【００２４】
また、前記排気風は前記リーク口６２が開口しているときは、その一部はリーク口６２から外部にリークする。この排気風の一部をリークさせることによって前記吸込開口５１から矢印ａで示すように外部の空気が新たな吸込気流として吸引され、この吸込開口５１から吸込まれる吸込気流とともに被掃除面に存在する塵埃ｄは吸込管５０内に吸込まれる。そして、吸込まれた前記塵埃ｄは矢印ｄで示すように吸込気流によって付与された慣性力によって吸込口１３方向に向かうことなく、塵埃吐出口４２方向に向って流れるつまり移動して塵埃吐出口４２から前記集塵袋５内に吐出されて集塵袋５内に集塵される。
【００２５】
なお、前記塵埃ｄは、排気管６０を通って開口４４から合流部に流れ出す排気風の一部によって矢印ｃに示すよう方向の力を受けることから吐出口４２に向かってスムーズに吐出されるものである。
【００２６】
また、前記遮蔽リング６３によってリーク口６２の開口面積を変えることによって、吸込開口５１から吸込まれる吸込気流の量を調節つまり吸引力を調節できるものである。
【００２７】
つぎに、上記掃除機の動作について説明する。
【００２８】
まず、コード１７を引き出してプラグ１７ｂを電源コンセントに接続し、ハンドル２０を把持して電源スイッチ２１を閉成する。この閉成により電動送風機３０が駆動し、この電動送風機３０の吸引作用によって、吸込開口５１から吸込まれた吸込気流などが前記吸込口１３から吸引され、また、この電動送風機３０に吸込まれた吸込気流は電動送風機３０を通った後排気風として、上述したように、周壁３５に形成した開口３６、排気室１８、排気口１８ａ、排気管６１、ホース６５、排気管６０を順次通って吸引管４０に流れ込み、前記開口１３を通って再び電動送風機３０内に吸引され、そして、再び排気風として排気される。つまり、還流風路Ｈ、吸引風路Ｋを経て還流されて電動送風機３０に吸引される。
【００２９】
また、前記排気風の一部はリーク口６２から外部に排気つまりリークされることから、前記電動送風機３０に還流される流量は、電動送風機３０から排気される流量よりも前記リークした流量だけ少なくなるため、この少なくなった流量だけ前記吸込開口５１から新たな吸込気流として電動送風機３０に吸込まれる。
【００３０】
そして、吸込開口５１から吸込まれる吸込気流とともに、被掃除面に存在する塵埃ｄが吸込まれる。そして、吸込気流は吸引管４０を通って前記開口１３から電動送風機３０に吸引されるが、前記吸込まれた塵埃ｄは吸込気流が吸込管５０内を流れる際に吸込気流によって付与される慣性力、つまり、吸込まれた空気流が吸込管５０内を流れ際にこの空気流によって加速されることにより生じた慣性力によって、吸込管５０内を移動し吸引管４０方向には向かわず塵埃吐出口４２から前記集塵袋５内に吐出されて集塵される。また、前記合流部に塵埃ｄが達すると還流される非気風の一部によって塵埃吐出口４２方向に向かう力が付与されることから、塵埃ｄはさらにスムーズに塵埃吐出口４２から吐出されるものである。
【００３１】
また、前記吸込管５０は吸引管４０に対して鋭角に交叉していることから、吸込まれた塵埃ｄは、付与された慣性力によって吸引管４０側に方向を変えて移動することなく確実に塵埃吐出口４２から吐出させることができるものである。
【００３２】
また、前記合流部の風圧は大気圧よりも大きく設定されていることから、この圧力差によっても前記塵埃ｄの塵埃吐出口４２から吐出しが容易になされるとともに、集塵袋５は膨らみ塵埃吐出口４２を閉塞することがないため、塵埃ｄは塵埃吐出口４２から容易に吐出されるものである。
【００３３】
そして、例えば、被掃除面がカーテンあるいは布団のカバーなどなどように吸込力が大きいと吸込開口５１に吸い付いて掃除機１をスムーズにカーテンなどに沿って移動できなくなり掃除ができなくなる場合が生じる。このような場合は、吸込開口５１からの吸引風量を小さくして吸込力を弱くする必要があるが、このときは前記遮蔽リング６３を移動させて、リーク口６２の開口面積を小さくし、リーク口６２からのリーク量を少なくすることによって吸込力を小さくできるものである。このことによって、カーテンなどの表面などに付着した塵埃を容易に掃除できるものである。
【００３４】
上述のように上記掃除機１は、電動送風機３０を収納した送風機室１５、この送風機室１５の上流側に設けられた吸込口１３、前記電動送風機３０の排気風を排出する排気口１８ａを設けるとともに、前記吸込口１３に連通した吸引風路Ｋを形成する吸引管４０、この吸引管４０に吸込風路Ｓを形成するとともに塵埃ｄを吸込む吸込開口５１を有する吸込管５０および還流風路Ｈを形成する排気管６０を設けるとともに、排気口１８ａに連通する排気管６１を設け、この排気管６１と前記排気管６０をホース６５によって接続し、また、吸引管４０の先端つまり前記吸引管４０内に開口する還流風路Ｈと吸込風路Ｓの合流部の近傍に設けた塵埃吐出口４２に集塵袋５を取り付け、また、排気風の一部を外部にリークさせるリーク口６２を設け、また、前記合流部を大気圧よりも大きく設定している。このことから、前記吸込口１３から吸引した吸込気流を排気風として前記リーク口６２から一部をリークさせるとともに、残りの排気風を前記合流部に還流させ、前記吸込開口５１から吸込気流とともに吸引された塵埃ｄを、吸込気流により付与された慣性力によって前記塵埃吐出口４２から吐出させて前記集塵袋５に集塵することができる。したがって、集塵袋５は通気性・不通気性を問わず使用できるものである。また、集塵袋５は予め袋として形成されていなくとも袋状とすることができるシート部材を袋状として塵埃吐出口４２に取り付けて使用することができるものである。なお、上記集塵袋５としては、例えば、市販されているビニール袋、スーパーマーケットなどの買物の際に用いられるビニール袋あるいは紙袋などを使用できることから専用の集塵袋を必要としないものである。換言すれば廃品となるような袋であっても使用できるものである。
【００３５】
また、本体ケース１０つまり掃除機本体２内には、従来の電気掃除機のように集塵室を設ける必要がないことから、掃除機本体の小型化を図ることができるものである。
また、吸込口１３を本体ケース１０の一側面に形成し、前記吸込口１３に対して吸引風路Ｋと塵埃吐出口４２とをそれぞれ略直線的な位置関係とし、前記吸込開口５１を本体ケース１０の一側面つまり前面と交叉する側面つまり下側面に形成し、前記吸込風路Ｓを前記吸引風路Ｋと鋭角に交叉させかつ塵埃吐出口４２に向けて傾斜させて形成したことから、吸込開口５１から吸込まれた塵埃ｄは吸込気流によって付与された慣性力によって吸込風路Ｓと鋭角に交叉する吸引風路Ｋには流れることなく、塵埃吐出口４２に向けて傾斜した吸込風路Ｓ内をスムーズに移動して塵埃吐出口４２から前記膨張している集塵袋５内に確実に吐出され集塵されるものである。
【００３６】
また、リーク口６２からの排気風のリーク量を調節する調節手段としての遮蔽リング６３を設けたことから、排気風のリーク量を調節することにより、吸込気流の流量を調節できるため、カーテンなど吸込力が大きいと掃除がし難い被掃除面も容易に掃除できるものである。
【００３７】
なお、上記実施の形態においては、排気管６０と排気口１８ａとを排気管６１およびホース６５を介して接続する構成としたが、これは本体ケース１０内に区画壁によって区画して排気室１８に連通する還流流路を形成し、この還流流路の開口つまり排気口を本体ケース１０の前壁（例えばハンドル２０の前面部）に開口させ、この開口に前記排気管６０を直接接続するように構成してもよく、このように構成した場合は排気管６１およびホース６５を省略できることから、その取り扱いが容易となるなどの利点がある。また、吸込開口５１を本体ケース１０の下面に開口させるようにつまり本体ケース１０に形成し、この吸込開口に連通する吸込風路の一部を前記本体ケース１０内に形成し、その端部を前記本体ケース１０の前壁（例えば前壁の下側部分）に開口させこの開口に前記吸込管５０の端部を接続する構成としてもよいものである。
【００３８】
また、上記実施の形態においては、排気管６０と排気口１８ａとを排気管６１およびホース６５を介して接続する構成とし、また、吸引管４０、吸込管５０を排気管６０とともに本体ケース１０の前壁から突出させて形成する構成としたが、これは上記したように排気室１８に連通する還流流路をおよび吸込風路の一部を前記本体ケース１０内に形成するとともに、吸引管４０、吸込管５０および排気管６０を本体ケース１０内に一体に形成し、塵埃吐出口４２のみを本体ケース１０の前壁に突出させて形成する構成としてもよいものであり、このように構成した場合は、掃除機本体２全体をコンパクトにできるとともに操作性を良くすることができるという利点がある。
【００３９】
また、上記のように実施の形態と異なる構成とした場合における、リーク口および調節手段は、排気風路の適宜な部位にリーク口を形成するとともに、そのリーク口が設けられている位置およびリーク口の形状などを考慮して開口面積を調節できる構成を採用すればよい。
【００４０】
【発明の効果】
上記のように請求項１の発明によれば、塵埃吐出口に取り付けられる集塵袋に、通気性・不通気性を問わず、また、形状は袋状とすることができるものであればどのようなものでも使用できるという効果を有し、また、本体ケース内に集塵室を設ける必要がないため掃除機本体の小型化を図ることができるという効果を有するものである。
また、請求項２の発明によれば、排気風のリーク量を調節することにより、吸込気流の流量を調節できるという効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態の電気掃除機の一部（要部）を断面した側面図。
【符号の説明】
１            電気掃除機
２            掃除機本体
５            集塵袋
１８ａ        排気口
１０          本体ケース
１３          吸込口
１５          送風機室
３０          電動送風機
４０          吸引管
４１          開口
４２          塵埃吐出口
４３          第１の開口
４４          第２の開口
５０          吸込管
５１          吸込開口
６０          排気管
６２          リーク口
６３          遮蔽リング（調節手段）
ｄ            塵埃
Ｈ            還流風路
Ｋ            吸引風路
Ｓ            吸込風路
【図１】
0003828696.tif 000002