JP2009045317A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】空気が伝搬する流体騒音を十分に低減することのできる電気掃除機を得る。
【解決手段】ファンモータ８で発生した負圧により吸引された空気を排出する排気口１５を備え、排気口１５の上流側に、板面が空気の進行方向に対して対向するように配置された第１減衰板２６ａを設けるとともに、排気口の下流側に、第１減衰板２６ａと同様に配置された第２減衰板２６ｂを設け、第１減衰板２６ａおよび第２減衰板２６ｂに１ないし複数の開口部を設け、空気がこの開口部を通過して排出されるように構成し、第１減衰板２６ａと第２減衰板２６ｂの間に空間を設けて膨張空間２７を形成し、空気が第１減衰板２６ａの開口部を通過する際に収縮し、膨張空間２７に達した際に膨張することで、収縮・膨張の過程により音響エネルギーを消耗するように構成し、膨張空間２７に吸音材２８を配設した。
【選択図】図１０

Description

本発明は、電気掃除機に関するものであり、特に、空気が伝搬する流体騒音を低減させる構造を備えたものに関する。

従来、電気掃除機の排気騒音を低減する技術として、『リヤカバ−６の後端部に凹部７を形成して、この凹部７の底面に排気孔８を設け、排気孔８の後方には、排気孔８に対面し、かつ排気孔８を通過する排気流に対してほぼ直角に位置するように防音板９を配設し、前記防音板９の内壁１０に複数の小孔１１が設け、さらに内壁１０と外壁１２の間に吸音材１３を配設することで、風切り音の発生を減少するとともに小孔１１と吸音材１３により排気エネルギ−の拡散、吸音を行い低騒音化を促進する。』というものが提案されている（特許文献１）。

特開平１０−２４８７６６号公報（要約）

電気掃除機のモータで発生する流体に含まれる騒音（流体騒音）は、筐体後部等に設けた排気口から筐体外部に直接放射しており、生活者及び掃除機使用者は、前記排気口から放射する音（騒音）を直接聞くことで、騒音の被害に直接さらされていた。

そこで、例えば上記特許文献１に記載の技術のように、排気口に孔開板と吸音材の組み合わせによる風路を設けて、流体騒音の低減を試みるものがあるが、早い流速を十分に減衰することができず、孔開板が流体の流れを阻害して、更に周囲の開口部分から音が漏れ出るために、流体騒音の低減が十分にできないという課題があった。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、空気が伝搬する流体騒音を十分に低減することのできる電気掃除機を得ることを目的とする。

本発明に係る電気掃除機は、ファンモータで負圧を発生して塵埃を集塵する電気掃除機であって、前記ファンモータで発生した負圧により吸引された空気を排出する排気口を備え、前記排気口の上流側に、板面が空気の進行方向に対して対向するように配置された第１減衰板を設けるとともに、前記排気口の下流側に、前記第１減衰板と同様に配置された第２減衰板を設け、前記第１減衰板および前記第２減衰板に１ないし複数の開口部を設け、空気がこの開口部を通過して排出されるように構成し、前記第１減衰板と前記第２減衰板の間に空間を設けて膨張空間を形成し、空気が前記第１減衰板の開口部を通過する際に収縮し、前記膨張空間に達した際に膨張することで、収縮・膨張の過程により音響エネルギーを消耗するように構成し、前記膨張空間に吸音材を配設したものである。

本発明に係る電気掃除機によれば、第１減衰板と第２減衰板に空気が衝突することによる騒音低減効果に加え、空気の収縮・膨張の過程により音響エネルギーを消耗するように構成し、さらに膨張空間部に吸音材を配設したので、流速の早い流体騒音であっても、十分な騒音低減効果が得られる。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る電気掃除機の全体構成を示す図である。図１（ａ）は全体図、（ｂ）は背面図を示す。
電気掃除機本体１の前方には、ホース差込部２が接続され、ホース手元部３に延長パイプ４を接続し、さらに吸込具５を接続した状態が、電気掃除機の通常使用状態である。
電気掃除機本体１は、上ケース６と下ケース７により内部構成を挟み込むようにして構成されている。
電気掃除機本体１の背面には、排気口１５が設けられている。電気掃除機本体１の内部に吸引された空気は、排気口１５より本体外へ排出されるように構成されている。

図２は、本実施の形態１に係る電気掃除機の上断面図である。
本体前方の集塵室１０の内部には、集塵ボックス１２が収納されている。また、集塵室１０とファンモータ８は連通している。
本体後方には、ファンモータ８とコード巻取り装置９が横方向に並んで配置されており、この配置により、ファンモータ８の中心軸と、本体の中心線は、一致しないようになっている。この配置は、電気掃除機本体１の横幅寸法を小さくするためのものである。
また、集塵室１０は、次の図３で示す回動可能な集塵蓋１１で上部を覆われている。

図３は、集塵蓋１１を開けた状態の電気掃除機本体１の斜視図である。ここでは、集塵ボックス１２を集塵室１０に収納している状態を示す。
集塵室１０の上部は、回動可能な集塵蓋１１で覆われており、集塵ボックス１２を取り出す際は、集塵蓋１１を開く。

図４は、集塵ボックス１２を取り出した後の様子を示す斜視図である。
集塵室１０内の後方側、ファンモータ８と連通している部分には、格子１３が備えられており、集塵室１０を本体後方部から遮断するとともに、格子構造によって吸気量が確保される。

図５は、集塵ボックス１２の斜視図である。
集塵ボックス１２は、前部に塵埃吸塵口１６、後部に蓋体１７を備えている。次の図６〜図９で、紙パックの取り外しについて説明する。

図６は、集塵ボックス１２の側断面図である。図６（ａ）は中央部の側断面図の全体、（ｂ）はその一部の拡大図である。
図６において、ホルダー１８は、連結棒１９を介してボタン２０と連結している。
蓋体１７には、フィルター２１が配設されている。
図６の＜紙パックを配置＞の部分には、ゴミを集塵捕集するための紙パックが配置される。２３は紙パック台紙である。紙パックは、この紙パック台紙２３を側面台座として、集塵ボックス１２内に固定される。
ホルダー１８は、図示しない押しバネにより、紙パック台紙２３を挟持する方向に付勢されている。
蓋体１７とボタン２０は、ツメ２４とボタン開口部２５にて蓋体１７が閉状態となるように固定される。

図７は、図６の状態からボタン２０を少し押したときの状態を示すものである。
ボタン２０を押すと、ツメ２４とボタン開口部２５の係りがはずれ、蓋体１７は開状態となる。

図８は、図７の状態からさらにボタン２０を押したときの状態を示すものである。
ボタン２０をさらに押すと、蓋体１７がツメ２４とボタン開口部２５の係りから完全に解放されて、集塵ボックス１２の後部が開く。

図９は、図８の状態からさらにボタン２０を押したときの状態を示すものである。
ボタン２０をさらに深く押すと、連結棒１９を介してホルダー１８が作動し、ホルダー１８に保持されていた紙パック台紙２３が倒れるようにして集塵ボックス１２から外れ、これに固定されていた紙パックを取り出すことができる。

ユーザは、掃除が終わった後、集塵蓋１１を開いて集塵室１０より集塵ボックス１２を取り出し、紙パックを捨てる。

以上、本実施の形態１に係る電気掃除機の全体構成について説明した。次に、空気が伝搬する流体騒音の低減に係る構成について説明する。

図１０は、本実施の形態１に係る電気掃除機の側断面図と空気の流れを示す図である。
電気掃除機本体１の後方下部には、ファンモータ８で吸引した空気を排出するための排気風路１４が設けられている。
排気風路１４は、電気掃除機本体１の後方下部より背面に向かって延びる風路である。
ファンモータ８で吸引した空気は、ファンモータ８を囲む壁にガイドされて本体後方下部の排気風路１４に到達し、排気風路１４を通過して、電気掃除機本体１の背面に設けられた排気口１５より排出される。

排気口１５には、空気の進行方向に対して上流側に第１減衰板２６ａ、下流側に第２減衰板２６ｂが設けられている。第１減衰板２６ａ、第２減衰板２６ｂともに、板面が空気の進行方向に対向するように、垂直方向に直立して配置されている。
第１減衰板２６ａと第２減衰板２６ｂには、空気が通過するための開口部が１ないし複数設けられている。

第１減衰板２６ａと第２減衰板２６ｂに囲まれる空間は、上下を壁で閉じられており、排気風路１４を通過した空気は、第１減衰板２６ａの開口部からこの空間に流入し、第２減衰板２６ｂの開口部から排出されるようになっている。以後、この空間を膨張空間２７と呼ぶ。

第１減衰板２６ａの開口部の開口面積は、排気風路１４の断面積よりも小さく形成されている。また、第２減衰板２６ｂの開口部の開口面積は、膨張空間２７の断面積よりも小さく形成されている。

膨張空間２７には、吸音材２８が配設されている。吸音材２８を構成する繊維は、例えばＰＥＴ材料や不織布等で形成することができる。

次に、本実施の形態１に係る電気掃除機の動作について説明する。

電気掃除機本体１内に内蔵されたファンモータ８により、集塵室１０に負圧を発生させて吸込具５よりゴミを吸い込み、集塵ボックス１２内に取り付けられた紙パックに、吸い込んだゴミを集める。
このとき、ファンモータ８により吸引された空気は、紙パック、フィルター２１、格子１３、ファンモータ８の順に通過し、排気風路１４を経て排気口１５に到達する。

排気口１５に到達した空気は、まず第１減衰板２６ａに衝突し、これにより音響エネルギーが減衰する。
次に、空気は第１減衰板２６ａの開口部より膨張空間２７に向かって流入するが、このとき、開口部の開口面積は排気風路１４の断面積よりも小さく形成されているため、空気は収縮する。
収縮した空気が膨張空間２７に到達すると、今度は断面積が開口部よりも広がるため、空気は膨張する。
このような、収縮・膨張のプロセスを経ることにより、音響エネルギーが消費され、流体騒音が低減する。

また、膨張空間２７には吸音材２８が配設されているため、吸音材２８の吸音効果により、音響エネルギーが熱エネルギーなどに変換される。これにより、流体騒音がさらに低減する。

次に、空気は膨張空間２７から第２減衰板２６ｂに向かって進み、第２減衰板２６ｂに衝突して音響エネルギーが減衰する。
また、第２減衰板２６ｂの開口部の開口面積は膨張空間２７よりも小さく形成されているため、膨張空間２７で膨張した空気は、第２減衰板２６ｂの開口部を通過する際に再度収縮し、排出される際に膨張する。
ここでも、収縮・膨張のプロセスを経ることにより、音響エネルギーが消費され、流体騒音が低減する。

以上のように、本実施の形態１によれば、第１減衰板２６ａと第２減衰板２６ｂを排気口１５に設け、板面が空気の進行方向に対向するように垂直に配置しているので、排気風路１４を通過した空気はこれら各減衰板に衝突し、音響エネルギーを消耗する。
したがって、これら各減衰板による流体騒音の低減効果を発揮することができる。

また、第１減衰板２６ａと第２減衰板２６ｂの間に膨張空間２７を形成し、空気が各開口部や膨張空間を通過する際に収縮・膨張のプロセスを経ることにより音響エネルギーを消耗するように構成したので、さらなる流体騒音の低減効果を発揮することができる。

また、膨張空間２７に吸音材２８を配設したので、音響エネルギーが熱エネルギーなどに変換されることにより音響エネルギーが消費され、これによる流体騒音の低減効果を発揮することができる。

実施の形態２．
図１１は、本発明の実施の形態２に係る電気掃除機の側断面図と空気の流れを示す図である。本実施の形態２では、減衰板の構成が実施の形態１と異なっている。その他の構成は実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。

図１１において、第１減衰板２６ａは、複数の薄板を斜め下方向に傾斜させて並べて配置した、鎧戸状に形成されている。
第１減衰板２６ａに到達した空気は、この鎧戸状に形成された第１減衰板２６ａの各薄板の間に形成された通気孔を通過して進行する。そのため、空気は第１減衰板２６ａの通気孔を直進することができず、各薄板に衝突しながら、回折して進行することになる。

このように、第１減衰板２６ａを、空気が直進することができない構造としたことにより、空気の進行長が増加するので、その分流体騒音が減衰される。
また、空気は第１減衰板２６ａを通過する際に必ずいずれかの薄板に衝突することになるので、衝突により音響エネルギーが消耗し、さらなる騒音低減効果が期待できる。
この点、実施の形態１では、開口部を通過する空気は第１減衰板２６ａを直進して通過するので、これと比較すると、本実施の形態２の構成では、衝突による騒音低減効果がより一層発揮できると言える。

図１２は、排気口１５の拡大側断面図である。
第１減衰板２６ａを構成する各薄板は、略直角に折り曲げた稲妻状の波型に形成されている。このように形成することで、通気孔の形状が直角に回折するので、空気は各薄板にほぼ正面衝突する形となり、騒音低減効果が確実なものとなる。

なお、図１１〜図１２において、波型の折り曲げが１回のみのものを図示したが、これに限られるものではなく、複数回波打った形状としてもよい。
また、各薄板の形状は波型に限られるものではなく、例えば平板状の薄板で第１減衰板２６ａを鎧戸状に形成しても、同様に空気の回折進行と衝突減衰が発生するので、一定の騒音低減効果が得られる。

また、図１１〜図１２では、第１減衰板２６ａのみを鎧戸状に形成した例を示したが、第２減衰板２６ｂを鎧戸状に形成しても同様の騒音低減効果が得られ、さらには第１減衰板２６ａと第２減衰板２６ｂの双方を鎧戸状に形成すると、最大限の騒音低減効果が発揮される。

また、減衰板が鎧戸状に形成された薄板で構成されることを説明したが、説明の便宜上このように記載したものであり、必ずしも薄板で鎧戸を構成する必要はなく、空気が回折進行するように構成されたものであればよい。
例えば、波型のブロックを斜め下に傾斜させて複数配置してもよい。

以上のように、本実施の形態２によれば、減衰板を鎧戸状に形成することにより、空気は鎧戸を形成する各薄板に沿って回折して進行するので、電気掃除機内部の騒音（ファンモータ８の回転音など）が電気掃除機の外部に直接漏れることがなく、したがって騒音を低減することができる。

また、風路が（略）直角に曲げられるため、風速が大幅に減速し、膨張空間２７内の吸音材２８の効果を最大限に発揮することができる。これは、一般に風速が遅いほど吸音材２８の効果が発揮されやすくなることによる。

また、風路が長くなることによる減衰効果、および鎧戸を形成する各薄板への衝突による騒音低減効果を発揮することができる。

実施の形態３．
図１３は、本発明の実施の形態３に係る電気掃除機の側断面図と空気の流れを示す図である。本実施の形態３に係る電気掃除機の構成は、吸音材２８の構成を除いて、実施の形態１〜２の構成と同様であるため、その他の部分の説明は省略する。
なお、図１３では、実施の形態１と同様の構成を用いて示した。

図１３に示すように、吸音材２８を形成する繊維の積層面方向は、空気の進行方向と略平行になるように形成されている。

図１４は、吸音材２８の斜視図である。
本実施の形態３において、吸音材２８は、面外方向（厚さ方向）が空気の進行方向に対して略平行となるように配置されている。さらには、吸音材２８の繊維の並びは、吸音材２８の切断面に対して垂直方向となっている。
即ち、本実施の形態３において、吸音材２８の繊維の並びは、面外方向（厚さ方向）および空気の流れと平行になるように形成されている。

この繊維の並びについて、実施の形態１〜２と本実施の形態３を比較する。
実施の形態１〜２では、図１４（ａ）に示すように、繊維の並びが吸音材２８の切断面に対して水平方向となっており、したがって吸音材２８の繊維面が空気の流れに対向するようになっている。
一方、本実施の形態３では、図１４（ｂ）に示すように、繊維の並びが吸音材２８の切断面に対して垂直方向となっており、したがって吸音材２８の繊維が空気の流れに対向することなく、空気を通しやすい構造になっている。

このように、吸音材２８に、図１３〜図１４に示すような繊維構造を用いることにより、電気掃除機の吸気効率を落とすことなく、騒音低減効果を発揮できるのである。

なお、以上の実施の形態１〜３では、排気口１５の膨張空間２７に吸音材２８を配設した構成を説明したが、空気が通過するその他の箇所に吸音材２８を配置しても、同様の騒音低減効果を得ることができる。
このとき、空気の進行方向と、吸音材２８の繊維の積層面とが平行になるように、吸音材２８を配置することが望ましい。

以上のように、本実施の形態３によれば、吸音材２８を形成する繊維の積層面方向は、空気の進行方向と略平行になるように形成されているので、吸音材２８の積層面方向が空気の進行方向と略平行となり、空気が吸音材２８を通過しやすくなり、ファンモータ８の負担が軽くなる。
そのため、電気掃除機の吸込み力を落とすことなく、騒音低減効果を発揮することができる。

実施の形態４．
図１５は、本発明の実施の形態４に係る電気掃除機の側断面図と空気の流れを示す図である。本実施の形態４に係る電気掃除機の構成は、吸音材２８の構成を除いて、実施の形態１〜３の構成と同様であるため、その他の部分の説明は省略する。
なお、図１５では、実施の形態１と同様の構成を用いて示した。

電気掃除機を運転すると、ファンモータ８などから振動が発生する。このとき、第１減衰板２６ａまたは第２減衰板２６ｂに取り付け時のガタがあると、共振が発生して騒音となることがある。
そこで、本実施の形態４では、吸音材２８を第１減衰板２６ａと第２減衰板２６ｂに当接させるように配設した。これにより、吸音材２８が第１減衰板２６ａまたは第２減衰板２６ｂの振動を吸収するので、騒音が発生することがない。

吸音材２８の配置は、例えば以下のような形態が例として考えられる。
（１）吸音材２８を、膨張空間２７内を満たすように充填配置する。
（２）吸音材２８を、第１減衰板２６ａまたは第２減衰板２６ｂに貼り付けるようにして固定する。

このような簡単な当接であっても、振動音は十分に低減されるので、特段の取付具などを用いることなく、確実に振動音を抑えることができる。

実施の形態１に係る電気掃除機の全体構成を示す図である。 実施の形態１に係る電気掃除機の上断面図である。 集塵蓋１１を開けた状態の電気掃除機本体１の斜視図である。 集塵ボックス１２を取り出した後の様子を示す斜視図である。 集塵ボックス１２の斜視図である。 集塵ボックス１２の側断面図である。 図６の状態からボタン２０を少し押したときの状態を示すものである。 図７の状態からさらにボタン２０を押したときの状態を示すものである。 図８の状態からさらにボタン２０を押したときの状態を示すものである。 実施の形態１に係る電気掃除機の側断面図と空気の流れを示す図である。 実施の形態２に係る電気掃除機の側断面図と空気の流れを示す図である。 排気口１５の拡大側断面図である。 実施の形態３に係る電気掃除機の側断面図と空気の流れを示す図である。 吸音材２８の斜視図である。 実施の形態４に係る電気掃除機の側断面図と空気の流れを示す図である。

符号の説明

１ 電気掃除機本体、２ ホース差込部、３ ホース手元部、４ 延長パイプ、５ 吸込具、６ 上ケース、７ 下ケース、８ ファンモータ、９ コード巻取り装置、１０ 集塵室、１１ 集塵蓋、１２ 集塵ボックス、１３ 格子、１４ 排気風路、１５ 排気口、１６ 塵埃吸塵口、１７ 蓋体、１８ ホルダー、１９ 連結棒、２０ ボタン、２１ フィルター、２３ 紙パック台紙、２４ ツメ、２５ ボタン開口部、２６ａ 第１減衰板、２６ｂ 第２減衰板、２７ 膨張空間、２８ 吸音材。

Claims (5)

1. ファンモータで負圧を発生して塵埃を集塵する電気掃除機であって、
   前記ファンモータで発生した負圧により吸引された空気を排出する排気口を備え、
   前記排気口の上流側に、板面が空気の進行方向に対して対向するように配置された第１減衰板を設けるとともに、
   前記排気口の下流側に、前記第１減衰板と同様に配置された第２減衰板を設け、
   前記第１減衰板および前記第２減衰板に１ないし複数の開口部を設け、空気がこの開口部を通過して排出されるように構成し、
   前記第１減衰板と前記第２減衰板の間に空間を設けて膨張空間を形成し、
   空気が前記第１減衰板の開口部を通過する際に収縮し、前記膨張空間に達した際に膨張することで、収縮・膨張の過程により音響エネルギーを消耗するように構成し、
   前記膨張空間に吸音材を配設した
   ことを特徴とする電気掃除機。
2. 前記第１減衰板もしくは前記第２減衰板またはその双方は鎧戸状に形成され、
   空気が、鎧戸状に形成された板に衝突して回折進行するように構成した
   ことを特徴とする請求項１に記載の電気掃除機。
3. 鎧戸状に形成された各前記板は、略直角に折り曲げた稲妻状の波型に形成された
   ことを特徴とする請求項２に記載の電気掃除機。
4. 前記吸音材は、
   繊維の積層面方向が、空気の流れと略平行になるように形成された
   ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の電気掃除機。
5. 前記吸音材は、
   前記第１減衰板と第２減衰板に当接するように配設された
   ことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の電気掃除機。

Images