電気掃除機
【課題】信頼性が高く、高効率で多用途な液冷式電動送風機用ポンプを用いた電気掃除機を提供すること。
【解決手段】電動送風機５が発生する熱を吸収するための受熱部１０と、受熱部１０で蓄えた熱を放熱する放熱部１４と、受熱部１０と放熱部１４とを接続する配管１５と、配管１５内の液体を循環させるポンプ１１と、液体を蓄えるタンク１２を具備した液冷式電動送風機において、ポンプ１１の電源を電動送風機５の界磁巻線の両端より発生する起電力により供給する電気掃除機とした。これにより、電動送風機５の界磁巻線より発生する起電力はポンプ１１を駆動するのに最適な電圧であり、電気回路による減圧は不要で、整流動作を行うのみでポンプ１１を駆動させることが可能となり、簡易な構成で信頼性が高く送風効率も高い電動送風機及び電気掃除機を提供することができる。
【解決手段】電動送風機５が発生する熱を吸収するための受熱部１０と、受熱部１０で蓄えた熱を放熱する放熱部１４と、受熱部１０と放熱部１４とを接続する配管１５と、配管１５内の液体を循環させるポンプ１１と、液体を蓄えるタンク１２を具備した液冷式電動送風機において、ポンプ１１の電源を電動送風機５の界磁巻線の両端より発生する起電力により供給する電気掃除機とした。これにより、電動送風機５の界磁巻線より発生する起電力はポンプ１１を駆動するのに最適な電圧であり、電気回路による減圧は不要で、整流動作を行うのみでポンプ１１を駆動させることが可能となり、簡易な構成で信頼性が高く送風効率も高い電動送風機及び電気掃除機を提供することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気掃除機に使用される電動送風機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気掃除機用電動送風機の冷却は、一般的に、吸引力を発生するファンの排気を利用して電動機を冷却する構成がとられ、気流の通路の複雑さが原因となって圧力損失が増大し、送風効率が低下しているという問題があった。それを解決したものに例えば、下記のものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−８４１６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の構成では、吸気風量が絞り込まれた状態、たとえば、集塵室に塵埃がある程度捕集された状態等においては、電動送風機の冷却を充分に行うことができず、その状態で連続使用されると、電動送風機の温度が高いため、異常スパークや、ブラシ寿命の低下などを引き起こす原因となるものであった。また、結局は気流によって電動機を冷却する構成であり、多少の圧力損失は回避されるものの、その効果としては、不十分であった。
【０００４】
本発明は、上記従来の課題を解決し、電動送風機の発熱を抑え、より信頼性の高い電動送風機あるいは電気掃除機を提供するとともに、送風効率の高い、電動送風機および電気掃除機を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記従来の課題を解決するために、本発明の電気掃除機は、吸引力を発生する電動送風機と、前記電動送風機を収納する電動送風機室と、塵埃を捕集する集塵室とを備え、前記電動送風機が発生する熱を吸収するための受熱部と、受熱部で蓄えた熱を放熱する放熱部と、受熱部と放熱部とを接続する配管と、配管内の液体を循環させるポンプと、液体を蓄えるタンクを具備した液冷式電動送風機を用いたものである。
【０００６】
これによって、電動送風機は効率よく冷却されるため、風量が絞られた状態であっても、電動送風機の信頼性を向上させることができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の電気掃除機は、電動送風機の冷却を効率よく行ない、信頼性を向上、ならびに送風効率の高い電動送風機および電気掃除機を実現させるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
第１の発明は、吸引力を発生する電動送風機と、前記電動送風機を収納する電動送風機室と、塵埃を捕集する集塵室とを備え、前記電動送風機が発生する熱を吸収するための受熱部と、受熱部で蓄えた熱を放熱する放熱部と、受熱部と放熱部とを接続する配管と、配管内の液体を循環させるポンプと、液体を蓄えるタンクを具備した液冷式電動送風機を用いた電気掃除機としたことにより、電動送風機の冷却が非常に効率よく行なわれ、信頼性が高く、電動機の効率も向上するため、送風効率も高い電動送風機となる。また、送風効率アップにより、電気掃除機としての吸込み性能も向上するものである。そして、前記ポンプの電源を前記電動送風機の界磁巻線の両端より発生する起電力により供給することにより、電動送風機の界磁巻線より発生する起電力はポンプを駆動するのに最適な電圧であり、電気回路による減圧は不要で、整流動作を行うのみでポンプを駆動させることが可能となる。
【０００９】
第２の発明は、電動送風機の回転軸の延長上に発電機を具備し、ポンプの電源を前記発電機により供給することにより、商用用電源を使用することなく前記回転軸の高回転により高い発電量を得ることでポンプの出力を高めることが可能となる。
【００１０】
第３の発明は、電動送風機の回転軸にポンプを連結させ、前記回転軸の回転力でポンプを駆動させることにより、発電機等の電源装置が必要なく、電動送風機の高回転をそのままポンプに伝達し高出力ポンプを実現できる。
【００１１】
第４の発明は、電動送風機の排気側にタービン式発電機を具備し、ポンプの電源を前記タービン式発電機により供給することにより、商用電源を使用する必要が無く電気掃除機の消費電力を低減することができ、かつタービンを排気に当てることにより、電気掃除機から排出される電動送風機の排気量の低減が可能となる。
【００１２】
第５の発明は、電動送風機の排気側にタービンと前記タービンの回転動作をポンプに伝達する回転動作伝達装置を具備し、前記タービンの回転力により前記ポンプを駆動させることにより、発電機等の電源装置が必要無く、また商用電源を使用する必要が無く電気掃除機の消費電力を低減することができ、かつタービンを排気に当てることにより、電気掃除機から排出される電動送風機の排気量の低減が可能となる。
【００１３】
第６の発明は、電動送風機の吸気側にタービン式発電機を具備し、ポンプの電源を前記タービン式発電機により供給することにより、排気より風速が早いため、タービンの回転量が増し、発電機の発電量が増加するため、ポンプの出力を高めることが可能となる。
【００１４】
第７の発明は、電動送風機の吸気側にタービンと前記タービンの回転動作をポンプに伝達する回転動作伝達装置を具備し、前記タービンの回転力により前記ポンプを駆動させることにより、発電機等の電源装置が必要無く、また商用電源を使用する必要が無く電気掃除機の消費電力を低減することができ、かつ、排気より吸気の方が風速が早いためタービンの回転量が増しポンプの出力を高めることが可能となる。
【００１５】
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。
【００１６】
（実施の形態１）
本発明の第１の実施の形態を図１、図２を用いて説明する。図１は本実施例の電気掃除機の断面図で、図２は電動送風機とポンプとの結線図である。電気掃除機本体（以下、本体と称す）１は、前方に塵埃を捕集する集塵袋２が集塵室３に内蔵され、後方の電動送風機室４には電動送風機５が内蔵されている。その上方には商用電源から電力を供給するための電源コード６を巻き取るためのコードリール７を備えている。本体１前方には吸込具（図示せず）へと連なるホース接続部８が挿入されている。電動送風機５の反負荷側ブラケット９の外周は、電動送風機５の発熱を吸収する受熱部１０によって覆われている。１６は排気口である。また、電動送風機室４の下方には、整流等を行う電気回路基板１７を介し、電動送風機５の界磁巻線５Ａの両端より発生する起電力により駆動するポンプ１１、タンク１２が配されている。集塵室３内部下方には、複数の冷却フィン１３が備えられた放熱部１４が配されている。そして、これら受熱部１０、ポンプ１１、タンク１２、放熱部１４は配管１５によって連結され、その内部は液体によって満たされ、液体がそれぞれの部品内部を循環するようになっている。
【００１７】
次に、上記構成における動作、作用について説明する。
【００１８】
電気掃除機を駆動させると、電源コード６から電力が供給され、コードリール７を経て、電動送風機５が駆動する。電動送風機５が駆動すると、吸引力が発生し、集塵室３内部が外気に対して負圧となり、吸込具（図示せず）が塵埃とともに外気を流入する。塵埃は集塵袋２に捕集されるが、気流は電動送風機５内部を流れ、本体１の排気口１６より排出される。このとき、電動送風機５は供給される電力のいくらかを吸込みのエネルギーへと変換するが、余剰エネルギーはロスとして主に熱として放出される。従来は、電動送風機５で発生した熱は、電動送風機５自らが発する吸気によって冷やされ、電動送風機５の温度上昇を抑制していた。また、電動送風機５が駆動すると共に、電動送風機５の界磁巻線５Ａの両端に起電力が発生し、その起電力を利用しポンプ１１は駆動する。ポンプ１１が駆動する際、電動送風機５の界磁巻線５Ａより発生する起電力は交流のため、整流等を行う電気回路基板１７を介し直流に変換した後、ポンプに電力を供給する。
【００１９】
本発明では、電動送風機５で発生した熱は、その外周に配された受熱部１０に奪われ、その中を循環する液体によって熱交換される。液体は、整流等行う電気回路基板１７を介し電動送風機５の界磁巻線５Ａの両端より発生する起電力により駆動するポンプ１１により、配管１５の中を移動し、集塵室３内に配された放熱部１４に達するが、放熱部１４は吸気にさらされていて、しかも複数の冷却フィン１３の放熱効果も手伝って、吸気と同等の温度まで冷却される。冷却された液体は、タンク１２を通り、ポンプ１１を通過して、再び受熱部１０に達し、電動送風機５の熱を吸収する。
【００２０】
このように、電動送風機５は、従来の空冷よりも冷却効率の高い、液体の熱交換によって、十分冷却が行われ、その温度が低減される。また、ポンプ１１を電動送風機５の界磁巻線５Ａより発生する起電力により駆動させることで、電動送風機５の界磁巻線５Ａより発生する起電力はポンプ１１を駆動するのに最適な電圧であり、電気回路による減圧は不要で、整流動作を行うのみでポンプを駆動させることが可能となる。また、電気回路基板１７を介する際に、ポンプの出力の制御を行えば、近年の電気掃除機に見られる強弱ポジション切り替えの際に、ポンプ出力を連動させ、電気掃除機自体の消費電力の低減も可能である。
【００２１】
（実施の形態２）
次に本発明の第２の実施の形態を図３を用いて説明する。なお、上記の実施の形態１と同一構成部品については同一符号を付して、その説明を省略する。図３は電気掃除機本体１の断面図で、ポンプ１１の駆動源が商用電源となっており、ポンプ駆動用の整流及び減圧等を行う電気回路基板１７を配してある。
【００２２】
次に、上記構成における動作、作用について説明する。
【００２３】
電気掃除機を駆動させると、電源コード６から電力が供給され、コードリール７を経て、電動送風機５及び電気回路基板１７を介したポンプ１１が駆動する。電動送風機５が駆動すると、吸引力が発生し、集塵室３内部が外気に対して負圧となり、吸込具（図示せず）が塵埃とともに外気を流入する。塵埃は集塵袋２に捕集されるが、気流は電動送風機５内部を流れ、本体１の排気口１６より排出される。このとき、電動送風機５は供給される電力のいくらかを吸込みのエネルギーへと変換するが、余剰エネルギーはロスとして主に熱として放出される。従来は、電動送風機５で発生した熱は、電動送風機５自らが発する吸気によって冷やされ、電動送風機５の温度上昇を抑制していた。本発明では、電動送風機５で発生した熱は、その外周に配された受熱部１０に奪われ、その中を循環する液体によって熱交換される。液体は、整流及び減圧等を行う電気回路基板１７を介し商用電源により駆動するポンプ１１により、配管１５の中を移動し、集塵室３内に配された放熱部１４に達するが、放熱部１４は吸気にさらされていて、しかも複数の冷却フィン１３の放熱効果も手伝って、吸気と同等の温度まで冷却される。冷却された液体は、タンク１２を通り、ポンプ１１を通過して、再び受熱部１０に達し、電動送風機５の熱を吸収する。
【００２４】
このように、電動送風機５は、従来の空冷よりも冷却効率の高い、液体の熱交換によって、十分冷却が行われ、その温度が低減される。また、ポンプ１１を商用電源により駆動させることで、整流及び減圧等を行う電気回路基板１７を介するのみで駆動させることができる。また電気回路基板１７を介する際に、ポンプの出力の制御を行えば、近年の電気掃除機に見られる強弱ポジション切り替えの際に、ポンプ出力を連動させ、電気掃除機自体の消費電力の低減も可能である。
【００２５】
（実施の形態３）
次に本発明の第３の実施の形態を図４を用いて説明する。なお、上記の実施の形態１、２と同一構成部品については同一符号を付して、その説明を省略する。図４は電気掃除機本体１の断面図で、ポンプ１１の駆動源が電池１８となっている。
【００２６】
上記構成において、動作、作用について説明する。
【００２７】
電気掃除機を駆動させると、電源コード６から電力が供給され、コードリール７を経て、電動送風機５が回転駆動する。電動送風機５が駆動すると、吸引力が発生し、集塵室３内部が外気に対して負圧となり、吸込具（図示せず）が塵埃とともに外気を流入する。塵埃は集塵袋２に捕集されるが、気流は電動送風機５内部を流れ、本体１の排気口１６より排出される。このとき、電動送風機５は供給される電力のいくらかを吸込みのエネルギーへと変換するが、余剰エネルギーはロスとして主に熱として放出される。従来は、電動送風機５で発生した熱は、電動送風機５自らが発する吸気によって冷やされ、電動送風機５の温度上昇を抑制していた。本発明では、電動送風機５で発生した熱は、その外周に配された受熱部１０に奪われ、その中を循環する液体によって熱交換される。液体は電池１８により駆動するポンプ１１により、配管１５の中を移動し、集塵室３内に配された放熱部１４に達するが、放熱部１４は吸気にさらされていて、しかも複数の冷却フィン１３の放熱効果も手伝って、吸気と同等の温度まで冷却される。冷却された液体は、タンク１２を通り、ポンプ１１を通過して、再び受熱部１０に達し、電動送風機５の熱を吸収する。
【００２８】
このように、ポンプ１１の駆動源を電池１８とすることにより、商用電源使用時にポンプを駆動する際必要な整流及び減圧をする必要がなく、複雑な構成をすることなくポンプを駆動させることができる。また、掃除機本体の消費電力を減らすことにも繋がる。そして、近年販売されている充電式電気掃除機においてもポンプを駆動させることが可能となる。
【００２９】
（実施の形態４）
次に本発明の第４の実施の形態を図５を用いて説明する。なお、上記の実施の形態１〜３と同一構成部品については同一符号を付して、その説明を省略する。図５は電気掃除機本体１の断面図で、１９はソーラー電池でポンプ１１の駆動源となっている。
【００３０】
上記構成において、動作、作用を説明する。
【００３１】
電気掃除機を駆動させると、電源コード６から電力が供給され、コードリール７を経て、電動送風機５が回転駆動する。電動送風機５が駆動すると、吸引力が発生し、集塵室３内部が外気に対して負圧となり、吸込具（図示せず）が塵埃とともに外気を流入する。塵埃は集塵袋２に捕集されるが、気流は電動送風機５内部を流れ、本体１の排気口１６より排出される。このとき、電動送風機５は供給される電力のいくらかを吸込みのエネルギーへと変換するが、余剰エネルギーはロスとして主に熱として放出される。従来は、電動送風機５で発生した熱は、電動送風機５自らが発する吸気によって冷やされ、電動送風機５の温度上昇を抑制していた。本発明では、電動送風機５で発生した熱は、その外周に配された受熱部１０に奪われ、その中を循環する液体によって熱交換される。液体はソーラー電池１９により駆動するポンプ１１により、配管１５の中を移動し、集塵室３内に配された放熱部１４に達するが、放熱部１４は吸気にさらされていて、しかも複数の冷却フィン１３の放熱効果も手伝って、吸気と同等の温度まで冷却される。冷却された液体は、タンク１２を通り、ポンプ１１を通過して、再び受熱部１０に達し、電動送風機５の熱を吸収する。
【００３２】
このように、ポンプ１１の電源をソーラー電池１９とすることにより、商用電源使用時にポンプを駆動する際必要な整流及び減圧をする必要がなく、複雑な構成をすることなくポンプを駆動させることができる。また、掃除機本体の消費電力を減らすことにも繋がり、電池交換の必要もなくなる。そして、近年販売されている充電式電気掃除機においてもポンプを駆動させることが可能となる。
【００３３】
（実施の形態５）
次に本発明の第５の実施の形態を図６を用いて説明する。なお、上記の実施の形態１〜４と同一構成部品については同一符号を付して、その説明を省略する。図６は電気掃除機本体１の断面図で、電動送風機５のシャフト２０に発電機２１が連結されポンプ１１の電源となっている。
【００３４】
上記構成において、動作、作用について説明する。
【００３５】
電気掃除機を駆動させると、電源コード６から電力が供給され、コードリール７を経て、電動送風機５が回転駆動する。電動送風機５が駆動すると、吸引力が発生し、集塵室３内部が外気に対して負圧となり、吸込具（図示せず）が塵埃とともに外気を流入する。塵埃は集塵袋２に捕集されるが、気流は電動送風機５内部を流れ、本体１の排気口１６より排出される。このとき、電動送風機５は供給される電力のいくらかを吸込みのエネルギーへと変換するが、余剰エネルギーはロスとして主に熱として放出される。従来は、電動送風機５で発生した熱は、電動送風機５自らが発する吸気によって冷やされ、電動送風機５の温度上昇を抑制していた。本発明では、電動送風機５で発生した熱は、その外周に配された受熱部１０に奪われ、その中を循環する液体によって熱交換される。また、電動送風機５が回転することで、シャフト（回転軸）２０に連結されている発電機２１が発電を始め、ポンプ１１に電力を供給する。ポンプ１１が駆動することで、液体は配管１５の中を移動し、集塵室３内に配された放熱部１４に達するが、放熱部１４は吸気にさらされていて、しかも複数の冷却フィン１３の放熱効果も手伝って、吸気と同等の温度まで冷却される。冷却された液体は、タンク１２を通り、ポンプ１１を通過して、再び受熱部１０に達し、電動送風機５の熱を吸収する。
【００３６】
このように、ポンプ１１の駆動源を電動送風機５のシャフト２０が回転することにより発電する発電機２１を使用することにより、商用電源使用時にポンプを駆動する際必要な整流及び減圧をする必要がなく、シャフト２０の高回転により発電機２１から高電力を得ることができポンプ１１の高出力も期待できる。そして、近年販売されている充電式電気掃除機においてもポンプを駆動させることが可能となる。
【００３７】
（実施の形態６）
次に本発明の第６の実施の形態を図７を用いて説明する。なお、上記の実施の形態１〜５と同一構成部品については同一符号を付して、その説明を省略する。図７は電気掃除機本体１の部分断面図で、電動送風機５のシャフト２０上にポンプ１１を連結させている。
【００３８】
上記構成において、動作、作用について説明する。
【００３９】
電気掃除機を駆動させると、電源コード６から電力が供給され、コードリール７を経て、電動送風機５が回転駆動する。電動送風機５が駆動すると、吸引力が発生し、集塵室３内部が外気に対して負圧となり、吸込具（図示せず）が塵埃とともに外気を流入する。塵埃は集塵袋２に捕集されるが、気流は電動送風機５内部を流れ、本体１の排気口１６より排出される。このとき、電動送風機５は供給される電力のいくらかを吸込みのエネルギーへと変換するが、余剰エネルギーはロスとして主に熱として放出される。従来は、電動送風機５で発生した熱は、電動送風機５自らが発する吸気によって冷やされ、電動送風機５の温度上昇を抑制していた。本発明では、電動送風機５で発生した熱は、その外周に配された受熱部１０に奪われ、その中を循環する液体によって熱交換される。また、電動送風機５が回転することで、シャフト２０に連結されているポンプ１１も同時に駆動を始める。ポンプ１１が駆動することで、液体は配管１５の中を移動し、集塵室３内に配された放熱部１４に達するが、放熱部１４は吸気にさらされていて、しかも複数の冷却フィン１３の放熱効果も手伝って、吸気と同等の温度まで冷却される。冷却された液体は、タンク１２を通り、ポンプ１１を通過して、再び受熱部１０に達し、電動送風機５の熱を吸収する。
【００４０】
このように、電動送風機５が駆動することでシャフト２０が回転することにより発電する発電機２１を使用することにより、商用電源使用時にポンプを駆動する際必要な整流及び減圧をする必要がなく、シャフト２０の高回転により発電機２１から高電力を得ることができポンプ１１の高出力も期待できる。そして、近年販売されている充電式電気掃除機においてもポンプを駆動させることが可能となる。
【００４１】
（実施の形態７）
次に本発明の第７の実施の形態を図８を用いて説明する。なお、上記の実施の形態１〜６と同一構成部品については同一符号を付して、その説明を省略する。図８は電気掃除機本体１の部分断面図で、電動送風機５のシャフト２０上に回転伝達装置２２を具備し、前記回転伝達装置２２を介しポンプ１１に回転を伝達させている。
【００４２】
上記構成において、動作、作用について説明する。
【００４３】
電気掃除機を駆動させると、電源コード６から電力が供給され、コードリール７を経て、電動送風機５が回転駆動する。電動送風機５が駆動すると、吸引力が発生し、集塵室３内部が外気に対して負圧となり、吸込具（図示せず）が塵埃とともに外気を流入する。塵埃は集塵袋２に捕集されるが、気流は電動送風機５内部を流れ、本体１の排気口１６より排出される。このとき、電動送風機５は供給される電力のいくらかを吸込みのエネルギーへと変換するが、余剰エネルギーはロスとして主に熱として放出される。従来は、電動送風機５で発生した熱は、電動送風機５自らが発する吸気によって冷やされ、電動送風機５の温度上昇を抑制していた。本発明では、電動送風機５で発生した熱は、その外周に配された受熱部１０に奪われ、その中を循環する液体によって熱交換される。また、電動送風機５が回転することで、シャフト２０に連結されている回転伝達装置を介しポンプ１１も同時に駆動を始める。ポンプ１１が駆動することで、液体は配管１５の中を移動し、集塵室３内に配された放熱部１４に達するが、放熱部１４は吸気にさらされていて、しかも複数の冷却フィン１３の放熱効果も手伝って、吸気と同等の温度まで冷却される。冷却された液体は、タンク１２を通り、ポンプ１１を通過して、再び受熱部１０に達し、電動送風機５の熱を吸収する。
【００４４】
このように、電動送風機５の回転力をシャフト２０に連結されている回転伝達装置によりポンプ１１に伝達しポンプ１１を駆動させることで、商用電源使用時にポンプを駆動する際必要な整流及び減圧をする必要がなく、また、回転伝達装置例えばギア等のギア比を変更することでポンプの出力を変化させることができる。そして、近年販売されている充電式電気掃除機においてもポンプを駆動させることが可能となる。
【００４５】
（実施の形態８）
次に本発明の第８の実施の形態を図９を用いて説明する。なお、上記の実施の形態１〜７と同一構成部品については同一符号を付して、その説明を省略する。図９は電気掃除機本体１の部分断面図で、電動送風機５の排気上にタービン式発電機２３を配置しポンプ１１の電源となっている。
【００４６】
上記構成において、動作、作用について説明する。
【００４７】
電気掃除機を駆動させると、電源コード６から電力が供給され、コードリール７を経て、電動送風機５が回転駆動する。電動送風機５が駆動すると、吸引力が発生し、集塵室３内部が外気に対して負圧となり、吸込具（図示せず）が塵埃とともに外気を流入する。塵埃は集塵袋２に捕集されるが、気流は電動送風機５内部を流れ、本体１の排気口１６より排出される。このとき、電動送風機５は供給される電力のいくらかを吸込みのエネルギーへと変換するが、余剰エネルギーはロスとして主に熱として放出される。従来は、電動送風機５で発生した熱は、電動送風機５自らが発する吸気によって冷やされ、電動送風機５の温度上昇を抑制していた。本発明では、電動送風機５で発生した熱は、その外周に配された受熱部１０に奪われ、その中を循環する液体によって熱交換される。また、電動送風機５が回転することで電動送風機５より排気が排出され、排気上に配置されたタービン式発電機２３のタービンが回転し発電を始める。その電力によりポンプ１１も同時に駆動を始める。ポンプ１１が駆動することで、液体は配管１５の中を移動し、集塵室３内に配された放熱部１４に達するが、放熱部１４は吸気にさらされていて、しかも複数の冷却フィン１３の放熱効果も手伝って、吸気と同等の温度まで冷却される。冷却された液体は、タンク１２を通り、ポンプ１１を通過して、再び受熱部１０に達し、電動送風機５の熱を吸収する。
【００４８】
このように、電動送風機５の排気によってタービン式発電機２３のタービンを回転させ、そこで発電した電力にてポンプ１１を駆動させることで、商用電源使用時にポンプを駆動する際必要な整流及び減圧をする必要がなく、電気掃除機の消費電力も低減される。また、タービンに排気を当てることで排気の威力も弱まり、電気掃除機の排気排出量も低減される。そして、近年販売されている充電式電気掃除機においてもポンプを駆動させることが可能となる。
【００４９】
（実施の形態９）
次に本発明の第９の実施の形態を図１０を用いて説明する。なお、上記の実施の形態１〜８と同一構成部品については同一符号を付して、その説明を省略する。図１０は電気掃除機本体１の部分断面図で、電動送風機５の排気上にタービン２４を配置し、回転伝達装置２２を介してタービン２４の回転をポンプに伝達するようになっている。
【００５０】
上記構成において、動作、作用について説明する。
【００５１】
電気掃除機を駆動させると、電源コード６から電力が供給され、コードリール７を経て、電動送風機５が回転駆動する。電動送風機５が駆動すると、吸引力が発生し、集塵室３内部が外気に対して負圧となり、吸込具（図示せず）が塵埃とともに外気を流入する。塵埃は集塵袋２に捕集されるが、気流は電動送風機５内部を流れ、本体１の排気口１６より排出される。このとき、電動送風機５は供給される電力のいくらかを吸込みのエネルギーへと変換するが、余剰エネルギーはロスとして主に熱として放出される。従来は、電動送風機５で発生した熱は、電動送風機５自らが発する吸気によって冷やされ、電動送風機５の温度上昇を抑制していた。本発明では、電動送風機５で発生した熱は、その外周に配された受熱部１０に奪われ、その中を循環する液体によって熱交換される。また、電動送風機５が回転することで電動送風機５より排気が排出され、排気上に配置されたタービン２４が回転し、その回転動作を回転伝達装置２２を介しポンプ１１が駆動する。ポンプ１１が駆動することで、液体は配管１５の中を移動し、集塵室３内に配された放熱部１４に達するが、放熱部１４は吸気にさらされていて、しかも複数の冷却フィン１３の放熱効果も手伝って、吸気と同等の温度まで冷却される。冷却された液体は、タンク１２を通り、ポンプ１１を通過して、再び受熱部１０に達し、電動送風機５の熱を吸収する。
【００５２】
このように、電動送風機５の排気によりタービン２４を回転させ、その回転を回転伝達装置２２を介しポンプ１１に伝達しポンプ１１を駆動させることで、商用電源使用時にポンプを駆動する際必要な整流及び減圧をする必要がなく、また、回転伝達装置に例えばギア等を使用した場合、ギア比を変更することでポンプの出力を変化させることができる。そして、近年販売されている充電式電気掃除機においてもポンプを駆動させることが可能となる。
【００５３】
（実施の形態１０）
次に本発明の第１０の実施の形態を図１１を用いて説明する。なお、上記の実施の形態１〜９と同一構成部品については同一符号を付して、その説明を省略する。図１１は電気掃除機本体１の部分断面図で、電動送風機５の吸気上にタービン式発電機２３を配置しポンプ１１の電源となっている。
【００５４】
上記構成において、動作、作用について説明する。
【００５５】
電気掃除機を駆動させると、電源コード６から電力が供給され、コードリール７を経て、電動送風機５が回転駆動する。電動送風機５が駆動すると、吸引力が発生し、集塵室３内部が外気に対して負圧となり、吸込具（図示せず）が塵埃とともに外気を流入する。塵埃は集塵袋２に捕集されるが、気流は電動送風機５内部を流れ、本体１の排気口１６より排出される。このとき、電動送風機５は供給される電力のいくらかを吸込みのエネルギーへと変換するが、余剰エネルギーはロスとして主に熱として放出される。従来は、電動送風機５で発生した熱は、電動送風機５自らが発する吸気によって冷やされ、電動送風機５の温度上昇を抑制していた。本発明では、電動送風機５で発生した熱は、その外周に配された受熱部１０に奪われ、その中を循環する液体によって熱交換される。また、電動送風機５が回転することで電動送風機５が空気を吸引し、その吸引力により吸気上に配置されたタービン式発電機２３のタービンが回転し発電を始める。その電力によりポンプ１１も同時に駆動を始める。ポンプ１１が駆動することで、液体は配管１５の中を移動し、集塵室３内に配された放熱部１４に達するが、放熱部１４は吸気にさらされていて、しかも複数の冷却フィン１３の放熱効果も手伝って、吸気と同等の温度まで冷却される。冷却された液体は、タンク１２を通り、ポンプ１１を通過して、再び受熱部１０に達し、電動送風機５の熱を吸収する。
【００５６】
このように、電動送風機５の吸気によってタービン式発電機２３のタービンを回転させ、そこで発電した電力にてポンプ１１を駆動させることで、商用電源使用時にポンプを駆動する際必要な整流及び減圧をする必要がなく、電気掃除機の消費電力も低減される。また、排気より吸気の方が風の流れが強く速いため、タービン式発電機２３の発電量も多くなり、ポンプ１１の出力を高めることができる。そして、近年販売されている充電式電気掃除機においてもポンプを駆動させることが可能となる。
【００５７】
（実施の形態１１）
次に本発明の第１１の実施の形態を図１２を用いて説明する。なお、上記の実施の形態１〜１０と同一構成部品については同一符号を付して、その説明を省略する。図１２は電気掃除機本体１の部分断面図で、電動送風機５の吸気上にタービン２４を配置し、前記タービン２３の回転を回転伝達装置２２を通じてポンプ１１へ伝達するようになっている。
【００５８】
上記構成において、動作、作用について説明する。
【００５９】
電気掃除機を駆動させると、電源コード６から電力が供給され、コードリール７を経て、電動送風機５が回転駆動する。電動送風機５が駆動すると、吸引力が発生し、集塵室３内部が外気に対して負圧となり、吸込具（図示せず）が塵埃とともに外気を流入する。塵埃は集塵袋２に捕集されるが、気流は電動送風機５内部を流れ、本体１の排気口１６より排出される。このとき、電動送風機５は供給される電力のいくらかを吸込みのエネルギーへと変換するが、余剰エネルギーはロスとして主に熱として放出される。従来は、電動送風機５で発生した熱は、電動送風機５自らが発する吸気によって冷やされ、電動送風機５の温度上昇を抑制していた。本発明では、電動送風機５で発生した熱は、その外周に配された受熱部１０に奪われ、その中を循環する液体によって熱交換される。また、電動送風機５が回転することで電動送風機５が空気を吸引し、その吸引力により吸気上に配置されたタービン２２が回転を始め、その回転力を回転伝達装置２２によりポンプ１１に伝達しポンプ１１が駆動する。ポンプ１１が駆動することで、液体は配管１５の中を移動し、集塵室３内に配された放熱部１４に達するが、放熱部１４は吸気にさらされていて、しかも複数の冷却フィン１３の放熱効果も手伝って、吸気と同等の温度まで冷却される。冷却された液体は、タンク１２を通り、ポンプ１１を通過して、再び受熱部１０に達し、電動送風機５の熱を吸収する。
【００６０】
２４を回転させ、ポンプ１１を駆動させることで、家庭電源使用時にポンプを駆動する際必要な整流及び減圧をする必要がなく、電気掃除機の消費電力も低減される。また、排気より吸気の方が風の流れが強く速いため、タービン式発電機２３の発電量も多くなり、ポンプ１１の出力を高めることができる。そして、近年販売されている充電式電気掃除機においてもポンプを駆動させることが可能となる。
【００６１】
このように、電動送風機５の吸気によりタービン２４を回転させ、その回転を回転伝達装置２２を介しポンプ１１に伝達しポンプ１１を駆動させることで、商用電源使用時にポンプを駆動する際必要な整流及び減圧をする必要がなく、排気より吸気の方が風の流れが強く速いため、ポンプ１１の出力を高めることができる。また、回転伝達装置に例えばギア等を使用した場合、ギア比を変更することでポンプの出力を変化させることができる。そして、近年販売されている充電式電気掃除機においてもポンプを駆動させることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
以上のように、本発明にかかる電気掃除機は、液冷式電動送風機の冷媒を循環させるポンプの駆動源を変化させることにより、電気掃除機の用途に適合する最適な循環方式を採ることができる。また、電動送風機の信頼性の向上にも繋がり、電気掃除機以外の電動送風機を用いる家庭用電気機器、産業機器等の用途にも幅広く適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す電気掃除機の断面図
【図２】本発明の第１の実施の形態に示す電動送風機とポンプとの結線図
【図３】本発明の第２の実施の形態を示す電気掃除機の断面図
【図４】本発明の第３の実施の形態を示す電気掃除機の断面図
【図５】本発明の第４の実施の形態を示す電気掃除機の断面図
【図６】本発明の第５の実施の形態を示す電気掃除機の断面図
【図７】本発明の第６の実施の形態を示す電気掃除機の部分断面図
【図８】本発明の第７の実施の形態を示す電気掃除機の部分断面図
【図９】本発明の第８の実施の形態を示す電気掃除機の部分断面図
【図１０】本発明の第９の実施の形態を示す電気掃除機の断面図
【図１１】本発明の第１０の実施の形態を示す電気掃除機の断面図
【図１２】本発明の第１１の実施の形態を示す電気掃除機の断面図
【符号の説明】
【００６４】
１ 掃除機本体
２ 集塵袋
３ 集塵室
４ 電動送風機室
５ 電動送風機
５Ａ 界磁巻線
６ 電源コード
７ コードリール
８ ホース接続部
９ 反負荷側ブラケット
１０ 受熱部
１１ ポンプ
１２ タンク
１３ 冷却フィン
１４ 放熱部
１５ 配管
１６ 排気口
１７ 回路基板
１８ 電池
１９ ソーラー電池
２０ シャフト（回転軸）
２１ 発電機
２２ 回転伝達装置
２３ タービン式発電機
２４ タービン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気掃除機に使用される電動送風機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気掃除機用電動送風機の冷却は、一般的に、吸引力を発生するファンの排気を利用して電動機を冷却する構成がとられ、気流の通路の複雑さが原因となって圧力損失が増大し、送風効率が低下しているという問題があった。それを解決したものに例えば、下記のものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−８４１６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の構成では、吸気風量が絞り込まれた状態、たとえば、集塵室に塵埃がある程度捕集された状態等においては、電動送風機の冷却を充分に行うことができず、その状態で連続使用されると、電動送風機の温度が高いため、異常スパークや、ブラシ寿命の低下などを引き起こす原因となるものであった。また、結局は気流によって電動機を冷却する構成であり、多少の圧力損失は回避されるものの、その効果としては、不十分であった。
【０００４】
本発明は、上記従来の課題を解決し、電動送風機の発熱を抑え、より信頼性の高い電動送風機あるいは電気掃除機を提供するとともに、送風効率の高い、電動送風機および電気掃除機を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記従来の課題を解決するために、本発明の電気掃除機は、吸引力を発生する電動送風機と、前記電動送風機を収納する電動送風機室と、塵埃を捕集する集塵室とを備え、前記電動送風機が発生する熱を吸収するための受熱部と、受熱部で蓄えた熱を放熱する放熱部と、受熱部と放熱部とを接続する配管と、配管内の液体を循環させるポンプと、液体を蓄えるタンクを具備した液冷式電動送風機を用いたものである。
【０００６】
これによって、電動送風機は効率よく冷却されるため、風量が絞られた状態であっても、電動送風機の信頼性を向上させることができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の電気掃除機は、電動送風機の冷却を効率よく行ない、信頼性を向上、ならびに送風効率の高い電動送風機および電気掃除機を実現させるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
第１の発明は、吸引力を発生する電動送風機と、前記電動送風機を収納する電動送風機室と、塵埃を捕集する集塵室とを備え、前記電動送風機が発生する熱を吸収するための受熱部と、受熱部で蓄えた熱を放熱する放熱部と、受熱部と放熱部とを接続する配管と、配管内の液体を循環させるポンプと、液体を蓄えるタンクを具備した液冷式電動送風機を用いた電気掃除機としたことにより、電動送風機の冷却が非常に効率よく行なわれ、信頼性が高く、電動機の効率も向上するため、送風効率も高い電動送風機となる。また、送風効率アップにより、電気掃除機としての吸込み性能も向上するものである。そして、前記ポンプの電源を前記電動送風機の界磁巻線の両端より発生する起電力により供給することにより、電動送風機の界磁巻線より発生する起電力はポンプを駆動するのに最適な電圧であり、電気回路による減圧は不要で、整流動作を行うのみでポンプを駆動させることが可能となる。
【０００９】
第２の発明は、電動送風機の回転軸の延長上に発電機を具備し、ポンプの電源を前記発電機により供給することにより、商用用電源を使用することなく前記回転軸の高回転により高い発電量を得ることでポンプの出力を高めることが可能となる。
【００１０】
第３の発明は、電動送風機の回転軸にポンプを連結させ、前記回転軸の回転力でポンプを駆動させることにより、発電機等の電源装置が必要なく、電動送風機の高回転をそのままポンプに伝達し高出力ポンプを実現できる。
【００１１】
第４の発明は、電動送風機の排気側にタービン式発電機を具備し、ポンプの電源を前記タービン式発電機により供給することにより、商用電源を使用する必要が無く電気掃除機の消費電力を低減することができ、かつタービンを排気に当てることにより、電気掃除機から排出される電動送風機の排気量の低減が可能となる。
【００１２】
第５の発明は、電動送風機の排気側にタービンと前記タービンの回転動作をポンプに伝達する回転動作伝達装置を具備し、前記タービンの回転力により前記ポンプを駆動させることにより、発電機等の電源装置が必要無く、また商用電源を使用する必要が無く電気掃除機の消費電力を低減することができ、かつタービンを排気に当てることにより、電気掃除機から排出される電動送風機の排気量の低減が可能となる。
【００１３】
第６の発明は、電動送風機の吸気側にタービン式発電機を具備し、ポンプの電源を前記タービン式発電機により供給することにより、排気より風速が早いため、タービンの回転量が増し、発電機の発電量が増加するため、ポンプの出力を高めることが可能となる。
【００１４】
第７の発明は、電動送風機の吸気側にタービンと前記タービンの回転動作をポンプに伝達する回転動作伝達装置を具備し、前記タービンの回転力により前記ポンプを駆動させることにより、発電機等の電源装置が必要無く、また商用電源を使用する必要が無く電気掃除機の消費電力を低減することができ、かつ、排気より吸気の方が風速が早いためタービンの回転量が増しポンプの出力を高めることが可能となる。
【００１５】
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。
【００１６】
（実施の形態１）
本発明の第１の実施の形態を図１、図２を用いて説明する。図１は本実施例の電気掃除機の断面図で、図２は電動送風機とポンプとの結線図である。電気掃除機本体（以下、本体と称す）１は、前方に塵埃を捕集する集塵袋２が集塵室３に内蔵され、後方の電動送風機室４には電動送風機５が内蔵されている。その上方には商用電源から電力を供給するための電源コード６を巻き取るためのコードリール７を備えている。本体１前方には吸込具（図示せず）へと連なるホース接続部８が挿入されている。電動送風機５の反負荷側ブラケット９の外周は、電動送風機５の発熱を吸収する受熱部１０によって覆われている。１６は排気口である。また、電動送風機室４の下方には、整流等を行う電気回路基板１７を介し、電動送風機５の界磁巻線５Ａの両端より発生する起電力により駆動するポンプ１１、タンク１２が配されている。集塵室３内部下方には、複数の冷却フィン１３が備えられた放熱部１４が配されている。そして、これら受熱部１０、ポンプ１１、タンク１２、放熱部１４は配管１５によって連結され、その内部は液体によって満たされ、液体がそれぞれの部品内部を循環するようになっている。
【００１７】
次に、上記構成における動作、作用について説明する。
【００１８】
電気掃除機を駆動させると、電源コード６から電力が供給され、コードリール７を経て、電動送風機５が駆動する。電動送風機５が駆動すると、吸引力が発生し、集塵室３内部が外気に対して負圧となり、吸込具（図示せず）が塵埃とともに外気を流入する。塵埃は集塵袋２に捕集されるが、気流は電動送風機５内部を流れ、本体１の排気口１６より排出される。このとき、電動送風機５は供給される電力のいくらかを吸込みのエネルギーへと変換するが、余剰エネルギーはロスとして主に熱として放出される。従来は、電動送風機５で発生した熱は、電動送風機５自らが発する吸気によって冷やされ、電動送風機５の温度上昇を抑制していた。また、電動送風機５が駆動すると共に、電動送風機５の界磁巻線５Ａの両端に起電力が発生し、その起電力を利用しポンプ１１は駆動する。ポンプ１１が駆動する際、電動送風機５の界磁巻線５Ａより発生する起電力は交流のため、整流等を行う電気回路基板１７を介し直流に変換した後、ポンプに電力を供給する。
【００１９】
本発明では、電動送風機５で発生した熱は、その外周に配された受熱部１０に奪われ、その中を循環する液体によって熱交換される。液体は、整流等行う電気回路基板１７を介し電動送風機５の界磁巻線５Ａの両端より発生する起電力により駆動するポンプ１１により、配管１５の中を移動し、集塵室３内に配された放熱部１４に達するが、放熱部１４は吸気にさらされていて、しかも複数の冷却フィン１３の放熱効果も手伝って、吸気と同等の温度まで冷却される。冷却された液体は、タンク１２を通り、ポンプ１１を通過して、再び受熱部１０に達し、電動送風機５の熱を吸収する。
【００２０】
このように、電動送風機５は、従来の空冷よりも冷却効率の高い、液体の熱交換によって、十分冷却が行われ、その温度が低減される。また、ポンプ１１を電動送風機５の界磁巻線５Ａより発生する起電力により駆動させることで、電動送風機５の界磁巻線５Ａより発生する起電力はポンプ１１を駆動するのに最適な電圧であり、電気回路による減圧は不要で、整流動作を行うのみでポンプを駆動させることが可能となる。また、電気回路基板１７を介する際に、ポンプの出力の制御を行えば、近年の電気掃除機に見られる強弱ポジション切り替えの際に、ポンプ出力を連動させ、電気掃除機自体の消費電力の低減も可能である。
【００２１】
（実施の形態２）
次に本発明の第２の実施の形態を図３を用いて説明する。なお、上記の実施の形態１と同一構成部品については同一符号を付して、その説明を省略する。図３は電気掃除機本体１の断面図で、ポンプ１１の駆動源が商用電源となっており、ポンプ駆動用の整流及び減圧等を行う電気回路基板１７を配してある。
【００２２】
次に、上記構成における動作、作用について説明する。
【００２３】
電気掃除機を駆動させると、電源コード６から電力が供給され、コードリール７を経て、電動送風機５及び電気回路基板１７を介したポンプ１１が駆動する。電動送風機５が駆動すると、吸引力が発生し、集塵室３内部が外気に対して負圧となり、吸込具（図示せず）が塵埃とともに外気を流入する。塵埃は集塵袋２に捕集されるが、気流は電動送風機５内部を流れ、本体１の排気口１６より排出される。このとき、電動送風機５は供給される電力のいくらかを吸込みのエネルギーへと変換するが、余剰エネルギーはロスとして主に熱として放出される。従来は、電動送風機５で発生した熱は、電動送風機５自らが発する吸気によって冷やされ、電動送風機５の温度上昇を抑制していた。本発明では、電動送風機５で発生した熱は、その外周に配された受熱部１０に奪われ、その中を循環する液体によって熱交換される。液体は、整流及び減圧等を行う電気回路基板１７を介し商用電源により駆動するポンプ１１により、配管１５の中を移動し、集塵室３内に配された放熱部１４に達するが、放熱部１４は吸気にさらされていて、しかも複数の冷却フィン１３の放熱効果も手伝って、吸気と同等の温度まで冷却される。冷却された液体は、タンク１２を通り、ポンプ１１を通過して、再び受熱部１０に達し、電動送風機５の熱を吸収する。
【００２４】
このように、電動送風機５は、従来の空冷よりも冷却効率の高い、液体の熱交換によって、十分冷却が行われ、その温度が低減される。また、ポンプ１１を商用電源により駆動させることで、整流及び減圧等を行う電気回路基板１７を介するのみで駆動させることができる。また電気回路基板１７を介する際に、ポンプの出力の制御を行えば、近年の電気掃除機に見られる強弱ポジション切り替えの際に、ポンプ出力を連動させ、電気掃除機自体の消費電力の低減も可能である。
【００２５】
（実施の形態３）
次に本発明の第３の実施の形態を図４を用いて説明する。なお、上記の実施の形態１、２と同一構成部品については同一符号を付して、その説明を省略する。図４は電気掃除機本体１の断面図で、ポンプ１１の駆動源が電池１８となっている。
【００２６】
上記構成において、動作、作用について説明する。
【００２７】
電気掃除機を駆動させると、電源コード６から電力が供給され、コードリール７を経て、電動送風機５が回転駆動する。電動送風機５が駆動すると、吸引力が発生し、集塵室３内部が外気に対して負圧となり、吸込具（図示せず）が塵埃とともに外気を流入する。塵埃は集塵袋２に捕集されるが、気流は電動送風機５内部を流れ、本体１の排気口１６より排出される。このとき、電動送風機５は供給される電力のいくらかを吸込みのエネルギーへと変換するが、余剰エネルギーはロスとして主に熱として放出される。従来は、電動送風機５で発生した熱は、電動送風機５自らが発する吸気によって冷やされ、電動送風機５の温度上昇を抑制していた。本発明では、電動送風機５で発生した熱は、その外周に配された受熱部１０に奪われ、その中を循環する液体によって熱交換される。液体は電池１８により駆動するポンプ１１により、配管１５の中を移動し、集塵室３内に配された放熱部１４に達するが、放熱部１４は吸気にさらされていて、しかも複数の冷却フィン１３の放熱効果も手伝って、吸気と同等の温度まで冷却される。冷却された液体は、タンク１２を通り、ポンプ１１を通過して、再び受熱部１０に達し、電動送風機５の熱を吸収する。
【００２８】
このように、ポンプ１１の駆動源を電池１８とすることにより、商用電源使用時にポンプを駆動する際必要な整流及び減圧をする必要がなく、複雑な構成をすることなくポンプを駆動させることができる。また、掃除機本体の消費電力を減らすことにも繋がる。そして、近年販売されている充電式電気掃除機においてもポンプを駆動させることが可能となる。
【００２９】
（実施の形態４）
次に本発明の第４の実施の形態を図５を用いて説明する。なお、上記の実施の形態１〜３と同一構成部品については同一符号を付して、その説明を省略する。図５は電気掃除機本体１の断面図で、１９はソーラー電池でポンプ１１の駆動源となっている。
【００３０】
上記構成において、動作、作用を説明する。
【００３１】
電気掃除機を駆動させると、電源コード６から電力が供給され、コードリール７を経て、電動送風機５が回転駆動する。電動送風機５が駆動すると、吸引力が発生し、集塵室３内部が外気に対して負圧となり、吸込具（図示せず）が塵埃とともに外気を流入する。塵埃は集塵袋２に捕集されるが、気流は電動送風機５内部を流れ、本体１の排気口１６より排出される。このとき、電動送風機５は供給される電力のいくらかを吸込みのエネルギーへと変換するが、余剰エネルギーはロスとして主に熱として放出される。従来は、電動送風機５で発生した熱は、電動送風機５自らが発する吸気によって冷やされ、電動送風機５の温度上昇を抑制していた。本発明では、電動送風機５で発生した熱は、その外周に配された受熱部１０に奪われ、その中を循環する液体によって熱交換される。液体はソーラー電池１９により駆動するポンプ１１により、配管１５の中を移動し、集塵室３内に配された放熱部１４に達するが、放熱部１４は吸気にさらされていて、しかも複数の冷却フィン１３の放熱効果も手伝って、吸気と同等の温度まで冷却される。冷却された液体は、タンク１２を通り、ポンプ１１を通過して、再び受熱部１０に達し、電動送風機５の熱を吸収する。
【００３２】
このように、ポンプ１１の電源をソーラー電池１９とすることにより、商用電源使用時にポンプを駆動する際必要な整流及び減圧をする必要がなく、複雑な構成をすることなくポンプを駆動させることができる。また、掃除機本体の消費電力を減らすことにも繋がり、電池交換の必要もなくなる。そして、近年販売されている充電式電気掃除機においてもポンプを駆動させることが可能となる。
【００３３】
（実施の形態５）
次に本発明の第５の実施の形態を図６を用いて説明する。なお、上記の実施の形態１〜４と同一構成部品については同一符号を付して、その説明を省略する。図６は電気掃除機本体１の断面図で、電動送風機５のシャフト２０に発電機２１が連結されポンプ１１の電源となっている。
【００３４】
上記構成において、動作、作用について説明する。
【００３５】
電気掃除機を駆動させると、電源コード６から電力が供給され、コードリール７を経て、電動送風機５が回転駆動する。電動送風機５が駆動すると、吸引力が発生し、集塵室３内部が外気に対して負圧となり、吸込具（図示せず）が塵埃とともに外気を流入する。塵埃は集塵袋２に捕集されるが、気流は電動送風機５内部を流れ、本体１の排気口１６より排出される。このとき、電動送風機５は供給される電力のいくらかを吸込みのエネルギーへと変換するが、余剰エネルギーはロスとして主に熱として放出される。従来は、電動送風機５で発生した熱は、電動送風機５自らが発する吸気によって冷やされ、電動送風機５の温度上昇を抑制していた。本発明では、電動送風機５で発生した熱は、その外周に配された受熱部１０に奪われ、その中を循環する液体によって熱交換される。また、電動送風機５が回転することで、シャフト（回転軸）２０に連結されている発電機２１が発電を始め、ポンプ１１に電力を供給する。ポンプ１１が駆動することで、液体は配管１５の中を移動し、集塵室３内に配された放熱部１４に達するが、放熱部１４は吸気にさらされていて、しかも複数の冷却フィン１３の放熱効果も手伝って、吸気と同等の温度まで冷却される。冷却された液体は、タンク１２を通り、ポンプ１１を通過して、再び受熱部１０に達し、電動送風機５の熱を吸収する。
【００３６】
このように、ポンプ１１の駆動源を電動送風機５のシャフト２０が回転することにより発電する発電機２１を使用することにより、商用電源使用時にポンプを駆動する際必要な整流及び減圧をする必要がなく、シャフト２０の高回転により発電機２１から高電力を得ることができポンプ１１の高出力も期待できる。そして、近年販売されている充電式電気掃除機においてもポンプを駆動させることが可能となる。
【００３７】
（実施の形態６）
次に本発明の第６の実施の形態を図７を用いて説明する。なお、上記の実施の形態１〜５と同一構成部品については同一符号を付して、その説明を省略する。図７は電気掃除機本体１の部分断面図で、電動送風機５のシャフト２０上にポンプ１１を連結させている。
【００３８】
上記構成において、動作、作用について説明する。
【００３９】
電気掃除機を駆動させると、電源コード６から電力が供給され、コードリール７を経て、電動送風機５が回転駆動する。電動送風機５が駆動すると、吸引力が発生し、集塵室３内部が外気に対して負圧となり、吸込具（図示せず）が塵埃とともに外気を流入する。塵埃は集塵袋２に捕集されるが、気流は電動送風機５内部を流れ、本体１の排気口１６より排出される。このとき、電動送風機５は供給される電力のいくらかを吸込みのエネルギーへと変換するが、余剰エネルギーはロスとして主に熱として放出される。従来は、電動送風機５で発生した熱は、電動送風機５自らが発する吸気によって冷やされ、電動送風機５の温度上昇を抑制していた。本発明では、電動送風機５で発生した熱は、その外周に配された受熱部１０に奪われ、その中を循環する液体によって熱交換される。また、電動送風機５が回転することで、シャフト２０に連結されているポンプ１１も同時に駆動を始める。ポンプ１１が駆動することで、液体は配管１５の中を移動し、集塵室３内に配された放熱部１４に達するが、放熱部１４は吸気にさらされていて、しかも複数の冷却フィン１３の放熱効果も手伝って、吸気と同等の温度まで冷却される。冷却された液体は、タンク１２を通り、ポンプ１１を通過して、再び受熱部１０に達し、電動送風機５の熱を吸収する。
【００４０】
このように、電動送風機５が駆動することでシャフト２０が回転することにより発電する発電機２１を使用することにより、商用電源使用時にポンプを駆動する際必要な整流及び減圧をする必要がなく、シャフト２０の高回転により発電機２１から高電力を得ることができポンプ１１の高出力も期待できる。そして、近年販売されている充電式電気掃除機においてもポンプを駆動させることが可能となる。
【００４１】
（実施の形態７）
次に本発明の第７の実施の形態を図８を用いて説明する。なお、上記の実施の形態１〜６と同一構成部品については同一符号を付して、その説明を省略する。図８は電気掃除機本体１の部分断面図で、電動送風機５のシャフト２０上に回転伝達装置２２を具備し、前記回転伝達装置２２を介しポンプ１１に回転を伝達させている。
【００４２】
上記構成において、動作、作用について説明する。
【００４３】
電気掃除機を駆動させると、電源コード６から電力が供給され、コードリール７を経て、電動送風機５が回転駆動する。電動送風機５が駆動すると、吸引力が発生し、集塵室３内部が外気に対して負圧となり、吸込具（図示せず）が塵埃とともに外気を流入する。塵埃は集塵袋２に捕集されるが、気流は電動送風機５内部を流れ、本体１の排気口１６より排出される。このとき、電動送風機５は供給される電力のいくらかを吸込みのエネルギーへと変換するが、余剰エネルギーはロスとして主に熱として放出される。従来は、電動送風機５で発生した熱は、電動送風機５自らが発する吸気によって冷やされ、電動送風機５の温度上昇を抑制していた。本発明では、電動送風機５で発生した熱は、その外周に配された受熱部１０に奪われ、その中を循環する液体によって熱交換される。また、電動送風機５が回転することで、シャフト２０に連結されている回転伝達装置を介しポンプ１１も同時に駆動を始める。ポンプ１１が駆動することで、液体は配管１５の中を移動し、集塵室３内に配された放熱部１４に達するが、放熱部１４は吸気にさらされていて、しかも複数の冷却フィン１３の放熱効果も手伝って、吸気と同等の温度まで冷却される。冷却された液体は、タンク１２を通り、ポンプ１１を通過して、再び受熱部１０に達し、電動送風機５の熱を吸収する。
【００４４】
このように、電動送風機５の回転力をシャフト２０に連結されている回転伝達装置によりポンプ１１に伝達しポンプ１１を駆動させることで、商用電源使用時にポンプを駆動する際必要な整流及び減圧をする必要がなく、また、回転伝達装置例えばギア等のギア比を変更することでポンプの出力を変化させることができる。そして、近年販売されている充電式電気掃除機においてもポンプを駆動させることが可能となる。
【００４５】
（実施の形態８）
次に本発明の第８の実施の形態を図９を用いて説明する。なお、上記の実施の形態１〜７と同一構成部品については同一符号を付して、その説明を省略する。図９は電気掃除機本体１の部分断面図で、電動送風機５の排気上にタービン式発電機２３を配置しポンプ１１の電源となっている。
【００４６】
上記構成において、動作、作用について説明する。
【００４７】
電気掃除機を駆動させると、電源コード６から電力が供給され、コードリール７を経て、電動送風機５が回転駆動する。電動送風機５が駆動すると、吸引力が発生し、集塵室３内部が外気に対して負圧となり、吸込具（図示せず）が塵埃とともに外気を流入する。塵埃は集塵袋２に捕集されるが、気流は電動送風機５内部を流れ、本体１の排気口１６より排出される。このとき、電動送風機５は供給される電力のいくらかを吸込みのエネルギーへと変換するが、余剰エネルギーはロスとして主に熱として放出される。従来は、電動送風機５で発生した熱は、電動送風機５自らが発する吸気によって冷やされ、電動送風機５の温度上昇を抑制していた。本発明では、電動送風機５で発生した熱は、その外周に配された受熱部１０に奪われ、その中を循環する液体によって熱交換される。また、電動送風機５が回転することで電動送風機５より排気が排出され、排気上に配置されたタービン式発電機２３のタービンが回転し発電を始める。その電力によりポンプ１１も同時に駆動を始める。ポンプ１１が駆動することで、液体は配管１５の中を移動し、集塵室３内に配された放熱部１４に達するが、放熱部１４は吸気にさらされていて、しかも複数の冷却フィン１３の放熱効果も手伝って、吸気と同等の温度まで冷却される。冷却された液体は、タンク１２を通り、ポンプ１１を通過して、再び受熱部１０に達し、電動送風機５の熱を吸収する。
【００４８】
このように、電動送風機５の排気によってタービン式発電機２３のタービンを回転させ、そこで発電した電力にてポンプ１１を駆動させることで、商用電源使用時にポンプを駆動する際必要な整流及び減圧をする必要がなく、電気掃除機の消費電力も低減される。また、タービンに排気を当てることで排気の威力も弱まり、電気掃除機の排気排出量も低減される。そして、近年販売されている充電式電気掃除機においてもポンプを駆動させることが可能となる。
【００４９】
（実施の形態９）
次に本発明の第９の実施の形態を図１０を用いて説明する。なお、上記の実施の形態１〜８と同一構成部品については同一符号を付して、その説明を省略する。図１０は電気掃除機本体１の部分断面図で、電動送風機５の排気上にタービン２４を配置し、回転伝達装置２２を介してタービン２４の回転をポンプに伝達するようになっている。
【００５０】
上記構成において、動作、作用について説明する。
【００５１】
電気掃除機を駆動させると、電源コード６から電力が供給され、コードリール７を経て、電動送風機５が回転駆動する。電動送風機５が駆動すると、吸引力が発生し、集塵室３内部が外気に対して負圧となり、吸込具（図示せず）が塵埃とともに外気を流入する。塵埃は集塵袋２に捕集されるが、気流は電動送風機５内部を流れ、本体１の排気口１６より排出される。このとき、電動送風機５は供給される電力のいくらかを吸込みのエネルギーへと変換するが、余剰エネルギーはロスとして主に熱として放出される。従来は、電動送風機５で発生した熱は、電動送風機５自らが発する吸気によって冷やされ、電動送風機５の温度上昇を抑制していた。本発明では、電動送風機５で発生した熱は、その外周に配された受熱部１０に奪われ、その中を循環する液体によって熱交換される。また、電動送風機５が回転することで電動送風機５より排気が排出され、排気上に配置されたタービン２４が回転し、その回転動作を回転伝達装置２２を介しポンプ１１が駆動する。ポンプ１１が駆動することで、液体は配管１５の中を移動し、集塵室３内に配された放熱部１４に達するが、放熱部１４は吸気にさらされていて、しかも複数の冷却フィン１３の放熱効果も手伝って、吸気と同等の温度まで冷却される。冷却された液体は、タンク１２を通り、ポンプ１１を通過して、再び受熱部１０に達し、電動送風機５の熱を吸収する。
【００５２】
このように、電動送風機５の排気によりタービン２４を回転させ、その回転を回転伝達装置２２を介しポンプ１１に伝達しポンプ１１を駆動させることで、商用電源使用時にポンプを駆動する際必要な整流及び減圧をする必要がなく、また、回転伝達装置に例えばギア等を使用した場合、ギア比を変更することでポンプの出力を変化させることができる。そして、近年販売されている充電式電気掃除機においてもポンプを駆動させることが可能となる。
【００５３】
（実施の形態１０）
次に本発明の第１０の実施の形態を図１１を用いて説明する。なお、上記の実施の形態１〜９と同一構成部品については同一符号を付して、その説明を省略する。図１１は電気掃除機本体１の部分断面図で、電動送風機５の吸気上にタービン式発電機２３を配置しポンプ１１の電源となっている。
【００５４】
上記構成において、動作、作用について説明する。
【００５５】
電気掃除機を駆動させると、電源コード６から電力が供給され、コードリール７を経て、電動送風機５が回転駆動する。電動送風機５が駆動すると、吸引力が発生し、集塵室３内部が外気に対して負圧となり、吸込具（図示せず）が塵埃とともに外気を流入する。塵埃は集塵袋２に捕集されるが、気流は電動送風機５内部を流れ、本体１の排気口１６より排出される。このとき、電動送風機５は供給される電力のいくらかを吸込みのエネルギーへと変換するが、余剰エネルギーはロスとして主に熱として放出される。従来は、電動送風機５で発生した熱は、電動送風機５自らが発する吸気によって冷やされ、電動送風機５の温度上昇を抑制していた。本発明では、電動送風機５で発生した熱は、その外周に配された受熱部１０に奪われ、その中を循環する液体によって熱交換される。また、電動送風機５が回転することで電動送風機５が空気を吸引し、その吸引力により吸気上に配置されたタービン式発電機２３のタービンが回転し発電を始める。その電力によりポンプ１１も同時に駆動を始める。ポンプ１１が駆動することで、液体は配管１５の中を移動し、集塵室３内に配された放熱部１４に達するが、放熱部１４は吸気にさらされていて、しかも複数の冷却フィン１３の放熱効果も手伝って、吸気と同等の温度まで冷却される。冷却された液体は、タンク１２を通り、ポンプ１１を通過して、再び受熱部１０に達し、電動送風機５の熱を吸収する。
【００５６】
このように、電動送風機５の吸気によってタービン式発電機２３のタービンを回転させ、そこで発電した電力にてポンプ１１を駆動させることで、商用電源使用時にポンプを駆動する際必要な整流及び減圧をする必要がなく、電気掃除機の消費電力も低減される。また、排気より吸気の方が風の流れが強く速いため、タービン式発電機２３の発電量も多くなり、ポンプ１１の出力を高めることができる。そして、近年販売されている充電式電気掃除機においてもポンプを駆動させることが可能となる。
【００５７】
（実施の形態１１）
次に本発明の第１１の実施の形態を図１２を用いて説明する。なお、上記の実施の形態１〜１０と同一構成部品については同一符号を付して、その説明を省略する。図１２は電気掃除機本体１の部分断面図で、電動送風機５の吸気上にタービン２４を配置し、前記タービン２３の回転を回転伝達装置２２を通じてポンプ１１へ伝達するようになっている。
【００５８】
上記構成において、動作、作用について説明する。
【００５９】
電気掃除機を駆動させると、電源コード６から電力が供給され、コードリール７を経て、電動送風機５が回転駆動する。電動送風機５が駆動すると、吸引力が発生し、集塵室３内部が外気に対して負圧となり、吸込具（図示せず）が塵埃とともに外気を流入する。塵埃は集塵袋２に捕集されるが、気流は電動送風機５内部を流れ、本体１の排気口１６より排出される。このとき、電動送風機５は供給される電力のいくらかを吸込みのエネルギーへと変換するが、余剰エネルギーはロスとして主に熱として放出される。従来は、電動送風機５で発生した熱は、電動送風機５自らが発する吸気によって冷やされ、電動送風機５の温度上昇を抑制していた。本発明では、電動送風機５で発生した熱は、その外周に配された受熱部１０に奪われ、その中を循環する液体によって熱交換される。また、電動送風機５が回転することで電動送風機５が空気を吸引し、その吸引力により吸気上に配置されたタービン２２が回転を始め、その回転力を回転伝達装置２２によりポンプ１１に伝達しポンプ１１が駆動する。ポンプ１１が駆動することで、液体は配管１５の中を移動し、集塵室３内に配された放熱部１４に達するが、放熱部１４は吸気にさらされていて、しかも複数の冷却フィン１３の放熱効果も手伝って、吸気と同等の温度まで冷却される。冷却された液体は、タンク１２を通り、ポンプ１１を通過して、再び受熱部１０に達し、電動送風機５の熱を吸収する。
【００６０】
２４を回転させ、ポンプ１１を駆動させることで、家庭電源使用時にポンプを駆動する際必要な整流及び減圧をする必要がなく、電気掃除機の消費電力も低減される。また、排気より吸気の方が風の流れが強く速いため、タービン式発電機２３の発電量も多くなり、ポンプ１１の出力を高めることができる。そして、近年販売されている充電式電気掃除機においてもポンプを駆動させることが可能となる。
【００６１】
このように、電動送風機５の吸気によりタービン２４を回転させ、その回転を回転伝達装置２２を介しポンプ１１に伝達しポンプ１１を駆動させることで、商用電源使用時にポンプを駆動する際必要な整流及び減圧をする必要がなく、排気より吸気の方が風の流れが強く速いため、ポンプ１１の出力を高めることができる。また、回転伝達装置に例えばギア等を使用した場合、ギア比を変更することでポンプの出力を変化させることができる。そして、近年販売されている充電式電気掃除機においてもポンプを駆動させることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
以上のように、本発明にかかる電気掃除機は、液冷式電動送風機の冷媒を循環させるポンプの駆動源を変化させることにより、電気掃除機の用途に適合する最適な循環方式を採ることができる。また、電動送風機の信頼性の向上にも繋がり、電気掃除機以外の電動送風機を用いる家庭用電気機器、産業機器等の用途にも幅広く適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す電気掃除機の断面図
【図２】本発明の第１の実施の形態に示す電動送風機とポンプとの結線図
【図３】本発明の第２の実施の形態を示す電気掃除機の断面図
【図４】本発明の第３の実施の形態を示す電気掃除機の断面図
【図５】本発明の第４の実施の形態を示す電気掃除機の断面図
【図６】本発明の第５の実施の形態を示す電気掃除機の断面図
【図７】本発明の第６の実施の形態を示す電気掃除機の部分断面図
【図８】本発明の第７の実施の形態を示す電気掃除機の部分断面図
【図９】本発明の第８の実施の形態を示す電気掃除機の部分断面図
【図１０】本発明の第９の実施の形態を示す電気掃除機の断面図
【図１１】本発明の第１０の実施の形態を示す電気掃除機の断面図
【図１２】本発明の第１１の実施の形態を示す電気掃除機の断面図
【符号の説明】
【００６４】
１ 掃除機本体
２ 集塵袋
３ 集塵室
４ 電動送風機室
５ 電動送風機
５Ａ 界磁巻線
６ 電源コード
７ コードリール
８ ホース接続部
９ 反負荷側ブラケット
１０ 受熱部
１１ ポンプ
１２ タンク
１３ 冷却フィン
１４ 放熱部
１５ 配管
１６ 排気口
１７ 回路基板
１８ 電池
１９ ソーラー電池
２０ シャフト（回転軸）
２１ 発電機
２２ 回転伝達装置
２３ タービン式発電機
２４ タービン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸引力を発生する電動送風機と、前記電動送風機を収納する電動送風機室と、塵埃を捕集する集塵室とを備え、前記電動送風機が発生する熱を吸収するための受熱部と、受熱部で蓄えた熱を放熱する放熱部と、受熱部と放熱部とを接続する配管と、配管内の液体を循環させるポンプと、液体を蓄えるタンクを具備した液冷式電動送風機において、前記ポンプの電源を前記電動送風機の界磁巻線の両端より発生する起電力により供給する電気掃除機。
【請求項２】
電動送風機の回転軸の延長上に発電機を具備し、ポンプの電源を前記発電機により供給する請求項１記載の電気掃除機。
【請求項３】
電動送風機の回転軸にポンプを連結させ、前記回転軸の回転力でポンプを駆動させる請求項１記載の電気掃除機。
【請求項４】
電動送風機の排気側にタービン式発電機を具備し、ポンプの電源を前記タービン式発電機により供給する請求項１記載の電気掃除機。
【請求項５】
電動送風機の排気側にタービンと前記タービンの回転動作をポンプに伝達する回転動作伝達装置を具備し、前記タービンの回転力により前記ポンプを駆動させる請求項１記載の電気掃除機。
【請求項６】
電動送風機の吸気側にタービン式発電機を具備し、ポンプの電源を前記タービン式発電機により供給する請求項１記載の電気掃除機。
【請求項７】
電動送風機の吸気側にタービンと前記タービンの回転動作をポンプに伝達する回転動作伝達装置を具備し、前記タービンの回転力により前記ポンプを駆動させる請求項１記載の電気掃除機。
【請求項１】
吸引力を発生する電動送風機と、前記電動送風機を収納する電動送風機室と、塵埃を捕集する集塵室とを備え、前記電動送風機が発生する熱を吸収するための受熱部と、受熱部で蓄えた熱を放熱する放熱部と、受熱部と放熱部とを接続する配管と、配管内の液体を循環させるポンプと、液体を蓄えるタンクを具備した液冷式電動送風機において、前記ポンプの電源を前記電動送風機の界磁巻線の両端より発生する起電力により供給する電気掃除機。
【請求項２】
電動送風機の回転軸の延長上に発電機を具備し、ポンプの電源を前記発電機により供給する請求項１記載の電気掃除機。
【請求項３】
電動送風機の回転軸にポンプを連結させ、前記回転軸の回転力でポンプを駆動させる請求項１記載の電気掃除機。
【請求項４】
電動送風機の排気側にタービン式発電機を具備し、ポンプの電源を前記タービン式発電機により供給する請求項１記載の電気掃除機。
【請求項５】
電動送風機の排気側にタービンと前記タービンの回転動作をポンプに伝達する回転動作伝達装置を具備し、前記タービンの回転力により前記ポンプを駆動させる請求項１記載の電気掃除機。
【請求項６】
電動送風機の吸気側にタービン式発電機を具備し、ポンプの電源を前記タービン式発電機により供給する請求項１記載の電気掃除機。
【請求項７】
電動送風機の吸気側にタービンと前記タービンの回転動作をポンプに伝達する回転動作伝達装置を具備し、前記タービンの回転力により前記ポンプを駆動させる請求項１記載の電気掃除機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００６−２８８９２９（Ｐ２００６−２８８９２９Ａ）
【公開日】平成１８年１０月２６日（２００６．１０．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１１６８５７（Ｐ２００５−１１６８５７）
【出願日】平成１７年４月１４日（２００５．４．１４）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月２６日（２００６．１０．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月１４日（２００５．４．１４）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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