JP2007054548A

JP2007054548A - 電気掃除機

Info

Publication number: JP2007054548A
Application number: JP2005246817A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Ishizawa; 明弘石澤
Original assignee: Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 2005-08-26
Filing date: 2005-08-26
Publication date: 2007-03-08

Abstract

【課題】構成部品数の増加を抑制すると共に、集塵室内において邪魔になることなく集塵フィルタに付着した塵埃を除去することができる電気掃除機を提供すること。
【解決手段】掃除機本体１１内に配設された電動送風機１８と、この電動送風機１８による吸込負圧が作用する集塵室１７と、この集塵室１７に臨む集塵フィルタ１６と、電動送風機１８を駆動制御する制御装置（制御手段）２０とを備えた電気掃除機１０であって、掃除機本体１１には、集塵フィルタ１６の目詰まり状態を検出する圧力計（目詰まり検出手段）１９が設けられ、制御装置２０は、この圧力計１９からの圧力信号（目詰まり信号）に応じて、電動送風機１８への入力電力の大きさを複数回反復変動させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、制御手段によって駆動制御される電動送風機と、集塵室に臨む集塵フィルタとを備えた電気掃除機に関するものである。

従来から、掃除機本体内に配設された電動送風機と、この電動送風機による吸込負圧が作用する集塵室と、この集塵室に臨む集塵フィルタとを備えた電気掃除機が知られている（例えば、特許文献１参照）。

この電気掃除機では、集塵フィルタと一体になった羽根が設けられている。そして、電動送風機を駆動させた際に生じる吸込風を羽根に当てて集塵フィルタを回転させ、この回転によって生じる遠心力で集塵フィルタに付着した塵埃を除去するようになっている。
特開２００３−３１０５０３

ところで、上述の電気掃除機では、集塵フィルタを回転させるための羽根を設けているので、構成部品数が増加し、組立手順が煩雑になると共に、製造コストが増加するという問題が生じていた。

また、上述の電気掃除機では、集塵フィルタに設けられた羽根が集塵室内に位置するので、捕集された塵埃が羽根に付着してしまったり、塵埃を蓄積するための集塵室内の容量が低下したりするという問題もあった。

そこで、この発明は、構成部品数の増加を抑制すると共に、集塵室内において邪魔になることなく集塵フィルタに付着した塵埃を除去することができる電気掃除機を提供することを課題としている。

上記課題を解決するために、この発明は、掃除機本体内に配設された電動送風機と、該電動送風機による吸込負圧が作用する集塵室と、該集塵室に臨む集塵フィルタと、前記電動送風機を駆動制御する制御手段とを備えた電気掃除機であって、前記掃除機本体には、前記集塵フィルタの目詰まり状態を検出する目詰まり検出手段が設けられ、前記制御手段は、この目詰まり検出手段からの目詰まり信号に応じて、前記電動送風機への入力電力の大きさを複数回反復変動させることを特徴としている。

本発明の電気掃除機によれば、電動送風機への入力電力の大きさが変動することで、この電動送風機によって生じる吸込負圧の大きさを反復変動させることができる。

そのため、反復変動する吸込負圧によって、集塵フィルタを透過する風量や風速等の空気の流れの状態が変動し、この集塵フィルタを振動させて付着した塵埃を剥がして除去することが可能となる。

これにより、構成部品数の増加を抑制すると共に、集塵室内において邪魔にならずに集塵フィルタに付着した塵埃の除去を図ることができる。

以下、この発明に係る電気掃除機を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。

図１に示す電気掃除機１０は、掃除機本体１１と、この掃除機本体１１の接続口１１Ａに一端が着脱自在に接続された集塵ホース１２と、この集塵ホース１２の他端に設けられた手元操作管１３と、手元操作管１３に着脱自在に接続された延長管１４と、延長管１４の先端部に着脱自在に接続された吸込口体１５とを備えている。

そして、手元操作管１３には、操作部１３Ａが設けられており、この操作部１３Ａには後述する電動送風機１８をＯＮ／ＯＦＦ操作する操作スイッチ１３ａ等が設けられている。

また、掃除機本体１１内には、袋状の集塵フィルタ１６が交換可能に取り付けられた集塵室１７と、この集塵室１７を負圧にする電動送風機１８と、目詰まり検出手段としての圧力計１９（図２参照）と、電動送風機１８を駆動制御する制御装置（制御手段）２０（図２参照）とが設けられている。

電動送風機１８には、図２に示すように、電源プラグＰを介して商用電源Ｄから電力が供給されるようになっている。

また、圧力計１９は、例えば集塵フィルタ１６と電動送風機１８とを連通する図示しない風路内に設けられ、この風路内の圧力を検出するものである。この圧力計１９も電源プラグＰを介して商用電源から電力が供給されるようになっている。

さらに、制御装置２０は、図２に示すように、電動送風機１８に接続されるトライアック２１と、圧力計１９から出力された圧力信号（目詰まり信号）が入力されると共に、この入力された圧力信号に応じた制御信号を出力するＣＰＵ２２とを備えている。

なお、ＣＰＵ２２から出力された制御信号はトライアック２１に入力され、トライアック２１は、この制御信号に基づいて電動送風機１８に供給される入力電力の大きさを制御する。

次に、この発明の電気掃除機１０の作用について説明する。

この電気掃除機１０を駆動するには、まず、図１に示すように集塵ホース１２を掃除機本体１１の接続口１１Ａに接続すると共に、手元操作管１３に延長管１４を介して吸込口体１５を接続する。

そして、商用電源Ｄに電源プラグＰを接続し、手元操作管１３に設けられた操作部１３Ａの操作スイッチ１３ａをＯＮ操作する。この操作スイッチ１３ａからのＯＮ信号は、制御装置２０のＣＰＵ２２に入力される。

これにより、ＣＰＵ２２から電動送風機１８を回転駆動させる駆動信号が出力され、電動送風機１８には入力電力が供給されて回転駆動する。なお、このとき電動送風機１８に供給される入力電力は、あらかじめ設定された掃除モード（例えば強モード等）に応じた一定の大きさになっている。

そして、この電動送風機１８の回転駆動により、集塵室１７、集塵ホース１２、延長管１４を順に介して、吸込口体１５内に吸込負圧が作用する。

さらに、この吸込口体１５内に作用した吸込負圧によって空気及び塵埃が吸引され、吸引された空気及び塵埃は、吸込口体１５から延長管１４、集塵ホース１２を順に通って集塵室１７内へと吸い込まれ、塵埃が集塵フィルタ１６に捕集される。

ここで、図３は、集塵フィルタ１６に付着した塵埃を除去するための塵埃除去処理を示したフローチャートである。

この塵埃除去処理では、まず、ＣＰＵ２２は、通常駆動状態にある電動送風機１８の駆動時間を測定し（ステップ１）、この駆動時間があらかじめ設定された所定時間になったか否かを判断する（ステップ２）。

ここで、この「通常駆動状態」とは、操作スイッチ１３ａのＯＮ操作時に設定した掃除モードに応じた一定の入力電力によって、電動送風機１８が回転駆動している状態である。

そして、電動送風機１８の通常駆動状態の駆動時間が所定時間を経過していない場合（ステップ２においてＮＯの場合）、ステップ１に戻る。

一方、電動送風機１８の通常駆動状態の駆動時間が所定時間を経過している場合（ステップ２においてＹＥＳの場合）、圧力計１９は、集塵フィルタ１６と電動送風機１８とを連通する図示しない風路内の圧力を測定する（ステップ３）。

ここで、集塵フィルタ１６の目詰まりの状態に応じてこの風路内の圧力が変化するので、この風路内の圧力を測定することによって、集塵フィルタ１６の目詰まり状態を把握することが可能となる。

そして、圧力計１９から出力された圧力信号（目詰まり信号）は、ＣＰＵ２２に入力される。

圧力信号が入力されたＣＰＵ２２は、圧力信号の大きさによって集塵フィルタ１６の目詰まりが発生しているか否かを判断する（ステップ４）。なお、集塵フィルタ１６の目詰まり発生の判断は、入力された圧力信号が、あらかじめ設定された閾値を越えるか否かによって行なう。

そして、圧力信号が閾値を超えず、集塵フィルタ１６の目詰まりが生じていないと判断された場合（ステップ４においてＮＯの場合）、ステップ７に進む。

一方、圧力信号が閾値を超え、集塵フィルタ１６の目詰まりが生じていると判断された場合（ステップ４においてＹＥＳの場合）、ＣＰＵ２２からトライアック２１を制御する制御信号が出力される（ステップ５）。

制御信号が入力されたトライアック２１は、電動送風機１８に供給される入力電力の大きさが反復変動するように、この供給される電力を制御する（ステップ６）。

このとき、入力電力の反復変動は、図４に示すようになる。

ここで、入力電力Ｘ_１の大きさは、電動送風機１８が通常駆動している際の入力電力と同じ大きさ（例えば９００Ｗ）であり、入力電力Ｘ_２の大きさは、入力電力Ｘ_１よりも十分に小さい（例えば２００Ｗ）大きさである。また、時間ｔ_１〜ｔ_６の間隔は等間隔であり、ここではそれぞれ３秒の間隔をおいている。

つまり、一定の大きさＸ_１（９００Ｗ）の入力電力によって電動送風機１８が通常駆動をしている際に、圧力計１９によって測定された掃除機本体１１内の圧力を示す圧力計１９からの圧力信号に応じて、集塵フィルタ１６の目詰まり状態が判断される。

そして、集塵フィルタ１６の目詰まりが生じていると判断された場合、制御装置２０のＣＰＵ２２からトライアック２１に制御信号が出力され、電動送風機１８に供給される入力電力の大きさがＸ_２（２００Ｗ）にまで小さくされる（ｔ_１）。

そして、所定時間経過後（ここでは３秒後）、入力電力の大きさはＸ_１（９００Ｗ）に戻され、さらに、所定時間経過後（３秒後）入力電力の大きさが再びＸ_２（２００Ｗ）に変更される（ｔ_３）。

さらに、所定時間経過後（３秒後）入力電力の大きさがＸ_１（９００Ｗ）にまた戻され（ｔ_４）、それから所定時間経過後（３秒後）再度入力電力の大きさがＸ_２（２００Ｗ）にされ（ｔ_５）、さらに所定時間経過後（３秒後）入力電力の大きさがＸ_１（９００Ｗ）にされ（ｔ_６）、その後通常駆動状態となる。

このように、所定時間（ここでは３秒間）ごとに、入力電力の大きさがＸ_１（９００Ｗ）とＸ_２（２００Ｗ）とに交互に複数回（ここでは３回）切り替えられ、この入力電力の大きさが複数回反復変動することとなる。

電動送風機１８への入力電力の大きさが反復変動することで、この電動送風機１８の駆動回転数が所定時間間隔ごとに反復変動し、集塵室１７内に作用する吸込負圧の大きさも反復変動する。

これにより、集塵フィルタ１６を透過する風量や風速等の空気の流れの状態が反復変動し、この集塵フィルタ１６を振動させることができる。特に、ここでは集塵フィルタ１６が袋状であるため、この袋状の集塵フィルタ１６が膨縮することとなる。

そして、このように集塵フィルタ１６が振動することで、この集塵フィルタ１６に付着した塵埃も同時に振動し、集塵フィルタ１６から剥がれて除去することが可能となる。これにより、構成部品数の増加を抑制すると共に、集塵室１７内において邪魔にならずに集塵フィルタ１６に付着した塵埃の除去を図ることができる。

その後、ＣＰＵ２２から電動送風機１８を回転駆動させる駆動信号が出力され、電動送風機１８には一定の入力電力が供給されて通常駆動状態となって、この塵埃除去処理を終了する（ステップ７）。

以上、この発明にかかる実施の形態を図面により詳述してきたが、具体的な構成は上述の実施の形態に限らない。この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等はこの発明に含まれる。

上述の実施の形態では、電動送風機１８の通常駆動状態の駆動時間が所定時間経過するごとに、圧力計１９からの圧力信号に応じて入力電力を反復変動させているが、これに限らない。

例えば、電動送風機１８を駆動させる際に、圧力計１９によって掃除機本体１１内の風路の圧力を測定し、このときの圧力信号に応じて電動送風機１８への入力電力を反復変動させてもよい。

この場合、まず、操作スイッチ１３ａをＯＮ操作し、電動送風機１８が駆動すると同時に、圧力計１９によって、集塵フィルタ１６と電動送風機１８とを連通する風路内の圧力を測定する。なお、このときの入力電力の大きさは、ＯＮ操作時に設定された掃除モードに応じたものである。

そして、圧力計１９からの圧力信号に基づいて、集塵フィルタ１６の目詰まりが生じているか否かを判断する。

目詰まりが生じていないと判断された場合には、電動送風機１８にはそのまま一定の入力電力が供給され、通常駆動状態での駆動が行なわれる。

一方、目詰まりが生じていると判断された場合には、電動送風機１８に供給される入力電力の大きさが複数回反復変動される。

これにより、掃除を行なう前に集塵フィルタ１６に付着した塵埃を除去することができ、掃除中の電動送風機１８の吸込効率を向上させることができる。

また、例えば、電動送風機１８を停止させる際に、圧力計１９によって掃除機本体１１内の風路の圧力を測定し、このときの圧力信号に応じて電動送風機１８への入力電力を反復変動させてもよい。

この場合、まず、操作スイッチ１３ａをＯＦＦ操作すると、このＯＦＦ操作後の一定時間電動送風機１８が駆動し続け、この間に圧力計１９によって集塵フィルタ１６と電動送風機１８とを連通する風路内の圧力を測定する。なお、このときの入力電力の大きさは、ＯＮ操作時に設定された掃除モードに応じたものである。

目詰まりが生じていないと判断された場合には、電動送風機１８に供給される入力電力が停止し、電動送風機１８が停止される。

一方、目詰まりが生じていると判断された場合には、電動送風機１８に複数回反復変動する入力電力が供給され、その後停止される。

これにより、掃除を行なった後に集塵フィルタ１６に付着した塵埃を確実に除去することができる。

さらに、上述の実施の形態では、入力電力の大きさが反復変動する際の回数は常に一定であるが、これに限らない。例えば、集塵フィルタ１６の目詰まりの悪化に伴って、図５に示すように反復変動させる回数を増加させてもよい。

ここで、目詰まりの程度は、圧力計１９によって測定される圧力の大きさに基づいて任意に設定するものである。

そして、集塵フィルタ１６の目詰まりの程度が低い場合は、塵埃の付着量が少ないと考えられるので、電動送風機１８に供給される入力電力の反復回数も少なくする。一方、集塵フィルタ１６の目詰まりの程度が高い場合は、塵埃の付着量が多いと考えられるので、電動送風機１８に供給される入力電力の反復回数を増加させる。

これにより、集塵フィルタ１６に付着した塵埃の付着量に応じて反復回数を変化させることができ、無駄な電力消費を抑制すると共に、確実に付着した塵埃を除去することが可能となる。

また、上述の実施の形態の電気掃除機１０は、掃除機本体１１内に設けられた集塵室１７に袋状の集塵フィルタ１６が取り付けられたいわゆる紙パック方式の電気掃除機であるが、吸い込んだ空気及び塵埃を集塵室内で旋回させて分離する慣性分離方式の電気掃除機であってもよい。

この場合であっても、集塵フィルタを透過する空気の風量や風速を変化させることができ、空気の流れが脈を打つような脈流となって、集塵フィルタに付着した塵埃を除去することができる。

さらに、上述の実施の形態では、集塵フィルタ１６の目詰まり状態を検出する目詰まり検出手段が、集塵フィルタ１６と電動送風機１８とを連通する風路内の圧力を測定する圧力計１９であるが、これに限らず、例えば電動送風機１８に流れる電流の大きさを測定する電流計であってもよい。

この場合であっても、集塵フィルタ１６の目詰まり状態の程度に応じて電流が変化するので、集塵フィルタ１６の目詰まり状態を把握することができる。

また、例えば集塵フィルタ１６と電動送風機１８とを連通する風路内の風速を測定するものや、風量を測定するものであってもよい。

さらに、上述の入力電力の大きさを反復変動する時間や回数、また入力電力の大きさ等は一例であり、任意に設定することができる。

更に、上述した実施例では、Ｘ_１を９００Ｗとすると共にＸ_２を２００Ｗとして説明したが、Ｘ_１，Ｘ_２の値は９００Ｗ，２００Ｗに限定されるものではなく、ランダムに変化させることもできる。例えば、Ｘ_１を１０００Ｗとすると共にＸ_２を1００Ｗとすることもできるし、Ｘ_１，Ｘ_２の値をこの値以外に設定することもできる。

この発明に係る電気掃除機の全体を示す斜視図である。この発明に係る電気掃除機の制御系の構成を示したブロック図である。この発明に係る塵埃除去処理の手順を示すフローチャートである。電動送風機に供給される入力電力が反復変動する状態の一例を示す説明図である。集塵フィルタの目詰まりの程度と、入力電力を反復変動させる回数との関係の一例を示す表である。

符号の説明

１０電気掃除機
１１掃除機本体
１６集塵フィルタ
１７集塵室
１８電動送風機
１９圧力計（目詰まり検出手段）
２０制御装置（制御手段）

Claims

掃除機本体内に配設された電動送風機と、該電動送風機による吸込負圧が作用する集塵室と、該集塵室に臨む集塵フィルタと、前記電動送風機を駆動制御する制御手段とを備えた電気掃除機であって、
前記掃除機本体には、前記集塵フィルタの目詰まり状態を検出する目詰まり検出手段が設けられ、前記制御手段は、この目詰まり検出手段からの目詰まり信号に応じて、前記電動送風機への入力電力の大きさを複数回反復変動させることを特徴とする電気掃除機。
前記制御手段は、前記電動送風機を所定時間駆動させるごとに入力電力の大きさを反復変動させることを特徴とする請求項１に記載の電気掃除機。
前記制御手段は、前記電動送風機を駆動させる際に、入力電力の大きさを反復変動させてから駆動させることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気掃除機。
前記制御手段は、前記電動送風機を停止させる際に、入力電力の大きさを反復変動させてから停止することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の電気掃除機。
前記制御手段は、前記集塵フィルタの目詰まりの悪化に伴って、前記電動送風機の入力電力の大きさを反復変動させる回数を増加させることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の電気掃除機。