JPH08168455A - 電気掃除機の吸込口体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 タービンの回転効率を上げることのできる電
気掃除機の吸込口体を提供する。 【構成】 吸込口本体１１の吸込口１６に臨んで回転自
在に設けられたアジテータ１７と、吸込口１６から吸引
した空気を接続管１８へ流すための吸込風路１５と、吸
込口本体１１の上部に形成されタービン室２０と、この
タービン室２０に設けられたタービン２１とを備え、こ
のタービン２１の回転力によってアジテータ１７を回転
させる電気掃除機の吸込口体であって、タービン２１の
羽根２４を上下方向に長く形成するとともにこの羽根２
４の下部２４Ｂにおける回転半径を上部２４Ａにおける
回転半径より小さく形成し、タービン２１の外周を囲む
とともに前記吸気口から吸引した外気を羽根２４の上部
から下部へ流す風路を形成た円筒部３５を設け、この風
路の下部の断面積を上部の断面積より小さくした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、タービンを設けたタ
ービン室内に外気を導入し、この外気によって回転され
るタービンの回転力によって回転清掃体を回転させる電
気掃除機の吸込口体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、タービンの回転力によって回
転清掃体を回転させる電気掃除機の吸込口体として、図
７および図８に示すものが知られている。

【０００３】図７および図８において、１は吸込口本体
２の底面に形成された吸込口、３は吸込口に臨んで回転
自在に設けられた回転ブラシ、４はタービン室５に回転
自在に設けられたタービンで、このタービン４の回転に
よってベルトＢを介して回転ブラシ３が回転するように
なっている。

【０００４】吸込口１から吸引された空気は風路６およ
び管体７を通って図示しない電気掃除機本体へと流れ
る。この管体７の空気の流れによってタービン室５の吸
込開口８から外気が導入され、この導入された外気が管
体７と連通された連通孔９を介して管体７へと流れてい
く。そして、タービン室５内を流れる外気によってター
ビン４が回転される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな吸込口体にあっては、吸込開口８から導入された外
気は連通孔９へ流れていくが、吸込開口８が絞られてい
ることによりタービン室５に入った瞬間では流速が上が
った状態にある。このため、羽根４aの外側部４bすなわ
ち上流側では流速が上がった外気が当る。そして、その
外側部４bに当たった外気は流速が低下して羽根４aの内
側部４cに当たることになる。すなわち、下流側では外
気の流速が低下する。

【０００６】このため、羽根４aの外側部４bすなわち上
流側ではトルクを与えることになるが、羽根４aの内側
部４cすなわち下流側ではタービン４の回転の負荷とな
ってしまい、タービン４の回転効率が低下してしまうと
いう問題があった。

【０００７】この発明は、上記問題点に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、タービンの回転効率を上げる
ことのできる電気掃除機の吸込口体を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明によれば、吸込
口本体の底面に形成された吸込口に臨んで回転自在に設
けられた回転清掃体と、前記吸込口から吸引した空気を
吸込口本体に接続される接続管へ流すための吸込風路
と、前記吸込口本体の上部に区画形成され且つ外気と連
通した吸気口と底部に設けられ前記吸込風路と連通して
前記吸気口から外気を導入させるための連通孔とを有す
るタービン室と、このタービン室内に回転自在に設けら
れ前記吸気口から導入された外気によって回転するター
ビンとを備え、このタービンの回転力によって前記回転
清掃体を回転させる電気掃除機の吸込口体であって、前
記タービンの羽根を上下方向に長く形成するとともにこ
の羽根の下部における回転半径を上部における回転半径
より小さく形成し、前記タービンの外周を囲むとともに
前記吸気口から吸引した外気を羽根の上部から下部へ流
して前記連通孔へ流す風路を形成し、この風路の下部の
断面積を上部の断面積より小さくしたことを特徴とす
る。

【０００９】

【作用】この発明によれば、タービンの羽根を上下方向
に長く形成するとともにこの羽根の下部における回転半
径を上部における回転半径より小さく形成し、前記ター
ビンの外周を囲むとともに前記吸気口から吸引した外気
を羽根の上部から下部へ流して前記連通孔へ流す風路を
形成し、この風路の下部の断面積を上部の断面積より小
さくしたものであるから、タービンの羽根の上部に当た
って流速が低下して羽根の下部すなわち下流側を流れる
外気の流速が上昇する。このため、タービンの羽根の上
部や下部すなわち上流側や下流側に拘らず、羽根に流れ
る外気の流速を均一化することができ、これにより、タ
ービンの回転効率が向上する。

【００１０】

【実施例】以下、この発明に係る電気掃除機の吸込口体
の実施例を図面に基づいて説明する。

【００１１】図１ないし図３において、１０は電気掃除
機の吸込口体であり、この吸込口体１０は吸込口本体１
１を備えている。

【００１２】吸込口本体１１内には、隔壁１２の前側
に、横長の吸込室１３が区画形成されると共に、後側中
央に、隔壁１２に形成された風路口１４を介して吸込室
１３に連通する吸込風路１５が形成されている。吸込室
１３は、吸込口本体１１の底面１１Ａに開口する吸込口
１６を有し、吸込室１３には吸込口１６を臨んでアジテ
ータ（回転清掃体）１７が配置され、アジテータ１７の
軸１７a,１７aが軸受１７b,１７bに回転自在に保持され
ていて、回転ブラシ１７は回転自在となっている。ま
た、回転ブラシ１７の軸１７aにはギア１７cが取り付け
られ、ギア１７cは回転ブラシ１７とともに一体的に回
転するようになっている。

【００１３】吸込口本体１１の後部中央には、接続管１
８が上下左右に回動自在に接続されている。接続管１８
は、後部が吸込口本体１１から後方へと突出しており、
内部が吸込風路１５を介して吸込室１３に連通してい
る。なお、接続管１８は図２〜図５において省略してあ
る。

【００１４】吸込口本体１１の底面１１Ａには、前端両
側に配置された一対のローラＲ1と後端側に配置された
一対の後輪Ｒ2が設けられていて、吸込口本体１１が移
動し易いようになっている。

【００１５】接続管１８は、図示しない掃除機本体に接
続された吸込ホースに延長管を介して着脱自在に接続さ
れ、吸込室１３は、吸込風路１５、接続管１８、延長管
及びホースを介して掃除機本体内の集塵室に連通され
る。

【００１６】吸込口本体１１の上部には、タービン室２
０が区画形成され、タービン室２０内にはタービン２１
が設けられている。

【００１７】タービン２１は、回転軸２２と、この回転
軸２２に取り付けられた筒体２３と、筒体２３の周側面
に一体形成された複数の羽根２４とから構成され、回転
軸２２の上部２２aはタービン室２０の天板２０Ａに設
けた軸受２５に回転自在に保持され、回転軸２２の下部
が２２bが吸込風路に設けた軸受２６に回転自在に保持
されており、これによりタービン２１は回転自在となっ
ている。

【００１８】筒体２３は、中間部から下端部までが同一
径とされている筒部２３Ａと、中間部から上にいくほど
径が大きくなるとともに湾曲した湾曲部２３Ｂとを有し
ている。

【００１９】羽根２４は、図３および図４に示すよう
に、筒体２３に沿って上下方向に長く形成されるととも
に、タービン２１を時計方向（図２において）へ回転さ
せる方向に傾斜している。

【００２０】また、羽根２４の最外側端部２４aは、図
３に示すように、側面から見て筒部２３Ａの位置では垂
直に延びており、湾曲部２３Ｂの位置ではその湾曲面に
対応して、外側へ延びるように湾曲している。羽根２４
の上部２４Ａは水平方向に延びた上端部２４bとこの上
端部２４bから垂直方向に延びた垂下部２４cとを有して
いる。また、羽根２４の下部２４Ｂの下端部２４dは水
平となっている。そして、羽根２４の下部における回転
半径が羽根２４の上部における回転半径より小さくなっ
ている。

【００２１】タービン室２０には、各羽根２４の上部２
４Ａを囲むように、周方向に沿った周壁３０が設けられ
ており、この周壁３０の一側部に外気を導入する吸気口
３１が設けられている。周壁３０は、周方向に沿った風
路３２を形成し且つ風路３２の断面を半円形状とすると
ともに、その断面積が吸気口３１からタービンの回転方
向となる周方向へいくにしたがって小さくなるように形
成されている。

【００２２】また、タービン室２０は、周壁３０に連続
形成されタービン２１の周囲を囲むとともに羽根２４上
部から下部へ外気を流す風路を形成した円筒部３５を有
している。円筒部３５は上部側で上にいくほど径が大き
くなっており、中間部より下側で径が一定となってい
る。すなわち、円筒部３５は各羽根２４の最外側端部２
４aの形状に沿うように形成され、円筒部３５の上端か
ら中間部にかけて下方へいくにしたがって風路の断面積
が小さくなっている。

【００２３】つまり、円筒部３５の上部における風路の
断面積Ｓ1は円筒部３５の下部における風路の断面積Ｓ2
より大きく形成されている。

【００２４】円筒部３５の下端部は開口されて連通孔３
６となっており、この連通孔３６によってタービン室３
５内と吸込風路１５とが連通している。連通孔３６は、
各羽根２４の下端部２４dと対向して設けられた状態と
なっている。換言すれば、タービン２１が回転する周方
向に沿って連通孔３６が設けられている状態となってい
る。

【００２５】タービン室３５内と吸込風路１５との連通
により、タービン室３５内の空気が吸込風路１５へと吸
気され、これにより外気が吸気口３１からタービン室３
５内へ吸気されて、矢印Ｐ,Ｑで示す方向に気流が生じ
ることとなる。この気流によってタービン２０が時計方
向へ回転していく。

【００２６】タービン２１の回転軸２２の下端部２２c
には、ギア２８が取り付けられており、ギア２８にはタ
イミングベルト４０（図６参照）が巻回され、タイミン
グベルト４０の内面に形成された凹凸４０aがギア２８
に噛合している。

【００２７】タイミングベルト４０は、図５および図６
に示すように、吸込口本体１１内に設けられた軸４１に
回転自在に設けたアイドラプーリ４２,４３を巻回しタ
イミングベルト４０の面が垂直方向から水平方向へ９０
度向きを変えられて回転ブラシ１７のギア１７cに巻回
されている。タイミングベルト４０の凹凸４０aはギア
１７cに噛合している。

【００２８】このタイミングベルト４０により、タービ
ン２１の垂直軸線回りの回転力が向きを変えられて水平
軸線回りの回転力となって回転ブラシ１７に伝達され
る。

【００２９】次に、上記吸込口体の動作について説明す
る。

【００３０】先ず、図示しない電気掃除機本体を作動さ
せる。この作動により電気掃除機本体の集塵室が負圧に
なり、ホース,延長管,接続管,吸込風路１５を介して吸
込室１３が負圧となる。この負圧により、吸込口１６か
ら吸気されて空気が矢印Ｂ1方向へと流れていき、塵埃
等が吸込口１６へ吸引されていくこととなる。

【００３１】他方、吸込風路１５が連通孔３６を介して
タービン室２０内とが連通していることにより、外気が
吸気口３１からタービン室２０の風路３２内へ吸気され
ていき、タービン室２０内には風路３２に沿って矢印Ｐ
方向の空気流と風路３２から円筒部３５を通って連通孔
３６へ流れていく矢印Ｑ方向の空気流が生じる。これら
空気流によってタービン２１が回転していく。

【００３２】ここで、風路３２を流れる矢印Ｐ方向の空
気流は、タービン２１の各羽根２４の上部２４Ａ部分に
衝突していき、この後矢印Ｑ方向へ向きが変わって連通
孔３６へと流れていくので、風路３２の風量は吸気口３
１から回転方向へ遠ざかるにしたがって減少していき、
さらに、矢印Ｐ方向の空気流は、風下にいくにしたがっ
てタービン２１の各羽根２４の上部２４Ａ部分に衝突す
る回数も増加していくことになるので、風路３２を流れ
る空気流の流速は風下にいくにしたっがて低下していく
こととなる。

【００３３】しかし、風路３２の断面積が風下にいくに
したがって小さくなっているので、風下にいくにしたが
って空気流の流速は上昇される。この結果、風路３２に
流れる空気流の流速を風上,風下に拘らずどの位置でも
一定にすることができ、各羽根２４に与えるトルクを均
一にすることができる。このため、バランスよくタービ
ン２１を回転させることができる。

【００３４】また、風路３２から連通孔３６へと流れる
矢印Ｑ方向の空気流は、連通孔３６が各羽根２４の下端
部２４dと対向して設けられた状態となっていることに
より、風路３２のどの位置からも発生する。このため、
各羽根２４に矢印Ｑ方向の空気が流れることとなり、各
羽根２４に一様なトルクを生じさせ、タービン２１をさ
らにバランスよく回転させることとなる。

【００３５】ところで、風路３２から円筒部３５を通っ
て連通孔３６へと流れる矢印Ｑ方向の空気流の流速は、
羽根２４の上部位置（上流側）と下部位置（下流側）と
では異なり、上流側ではその流速は速く、下流側では流
速は低下していく。

【００３６】これは、羽根２４の上部に衝突した空気が
羽根２４にトルクを与え、この結果その空気の流速は低
下して下方へ流れていくからである。

【００３７】しかし、タービン２１の周囲を囲んだ円筒
部３５の径が上部側で上にいくほど大きくなっている。
すなわち、中間部から下部にかけて円筒部３５の径が上
部に比べて小さくなっていることにより、すなわち、風
路の断面積がＳ1＞Ｓ2の関係によりその中間部および下
部では矢印Ｑ方向の空気流の流速が上昇する。この結
果、羽根２４の上部２４Ａすなわち上流側と羽根２４の
下部２４Ｂすなわち下流側とで空気流の流速を均一化す
ることができ、羽根２４の下流側において、矢印Ｑ方向
の空気流がタービン２１の回転の負荷になってしまうこ
とを防止することができ、タービン２１を効率よく回転
させることができることとなる。

【００３８】また、羽根２４の下部２４Ｂにおける回転
半径が羽根２４の上部２４Ａにおける回転半径より小さ
くなっているので、タービン２１の下部が占めるスペー
スは小さくて済み、このため、本体１１にアジテータ１
７があっても本体１１を大きくせずにタービン２１の底
部を吸込口本体１１の底部に近かづけて設置することが
でき、この結果、吸込口体１０の高さを低くすることが
できる。

【００３９】タービン２１が回転していくと、この回転
とともにタイミングベルト４０が矢印Ａ1方向へ移動し
ていき、これによりアジテータ１７が半時計方向（図５
において）へ回転して絨毯などに付着した塵埃を掻き上
げていく。この実施例では、アジテータ１７が半時計方
向へ回転するが、アジテータ１７の掻き上げ効率を向上
させるために、タイミングベルト４０のアイドラプーリ
４２,４３への巻回の上下関係を逆にしてアジテータ１
７を時計方向へ回転させるようにしてもよい。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、この発明にれば、
タービンの羽根を上下方向に長く形成するとともにこの
羽根の下部における回転半径を上部における回転半径よ
り小さく形成し、前記タービンの外周を囲むとともに前
記吸気口から吸引した外気を羽根の上部から下部へ流す
風路を形成し、この風路の下部の断面積を上部の断面積
より小さくしたものであるから、タービンの羽根の上部
に当たって流速が低下して羽根の下部すなわち下流側を
流れる外気の流速が上昇する。このため、タービンの羽
根の上部や下部すなわち上流側や下流側に拘らず、羽根
に流れる外気の流速を均一化することができ、これによ
り、タービンの回転効率が向上する。

【００４１】また、羽根の下部における回転半径を上部
における回転半径より小さく形成したものであるから、
タービンの下部が占めるスペースは小さくて済み、この
ため、本体に回転清掃体があっても本体を大きくせずに
タービンの底部を吸込口本体の底部に近かづけて設置す
ることができ、この結果、吸込口体の高さを低くするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る電気掃除機の吸込口体の平面図
である。

【図２】図１に示す吸込口体の構成を示す断面図であ
る。

【図３】図１の吸込口体の横断面図である。

【図４】ダービンを示した斜視図である。

【図５】回転ブラシとタイミングベルトとの関係を示し
た説明図である。

【図６】タイミングベルトの巻回状態を示した斜視図で
ある。

【図７】従来の吸込口体の構成を示した断面図である。

【図８】図７の吸込口体の平面図である。

【符号の説明】 １０ 吸込口体 １１ 吸込口本体 １１Ａ 底面 １５ 吸込風路 １６ 吸込口 １７ アジテータ（回転清掃体） １８ 接続管 ２０ タービン室 ２１ タービン ２４ 羽根 ２４Ａ 上部 ２４Ｂ 下部 ２５ 円筒部 ３１ 吸気孔 ３６ 連通孔

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吸込口本体の底面に形成された吸込口に臨
   んで回転自在に設けられた回転清掃体と、前記吸込口か
   ら吸引した空気を吸込口本体に接続される接続管へ流す
   ための吸込風路と、前記吸込口本体の上部に区画形成さ
   れ且つ外気と連通した吸気口と底部に設けられ前記吸込
   風路と連通して前記吸気口から外気を導入させるための
   連通孔とを有するタービン室と、このタービン室内に回
   転自在に設けられ前記吸気口から導入された外気によっ
   て回転するタービンとを備え、このタービンの回転力に
   よって前記回転清掃体を回転させる電気掃除機の吸込口
   体であって、 前記タービンの羽根を上下方向に長く形成するとともに
   この羽根の下部における回転半径を上部における回転半
   径より小さく形成し、 前記タービンの外周を囲むとともに前記吸気口から吸引
   した外気を羽根の上部から下部へ流して前記連通孔へ流
   す風路を形成し、 この風路の下部の断面積を上部の断面積より小さくした
   ことを特徴とする電気掃除機の吸込口体。