JP2007061540A - 集塵機器 - Google Patents

Abstract

【課題】捕集したごみの量を正確に判定できる集塵機器を提供することを目的とする。
【解決手段】通過するごみを検知するごみ検知手段８と、ごみ捕集部におけるフィルタ部のごみ詰りによる圧力損失増加を検知するごみ詰り検知手段９と、ごみ検知手段８の出力回数を計数し積算する計数部１３と、計数部１３とごみ詰り検知手段９の両出力値により捕集されたごみ量を判別する判別部１４と、判別部１４の出力値によりごみの捕集状態を報知する報知部１２とを備えたものである。これによって、ごみの積算数とフィルタ部の圧力損失増加の両方を検証することができ、捕集したごみの量による圧力損失の増加か、それ以外の原因かを判別することができる。そのため、ごみ捕集部のごみ堆積状態の誤判定を無くし、正確にごみ堆積量を把握することができる。そして、ごみの捕集状態を報知により、使用者の利便性が向上することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、電気掃除機、空気清浄機あるいは空気調和機などの集塵機器に関するものである。

従来、この種の集塵機器、特に、電気掃除機においては、ごみ捕集部にどの程度ごみが溜まっているか、また満杯となっているかを検知する技術手段が種々提案されている。例えば、ごみ捕集部の圧力や風量または送風モータの電流値などでごみ捕集部のごみ堆積状態を検知するようにしたもの（例えば、特許文献１、２参照）、また、ごみ量を赤外線センサでカウントし、その積算量によって吸い込んだごみ量を算出し、ごみ捕集部のごみの堆積状態を検知し、さらに表示するもの（例えば、特許文献３参照）がある。
特開昭５６−８９２２７号公報 特開昭６０−３１７２５号公報 特開平３−２１０２２８号公報

しかしながら、前記従来の構成のうち、ごみ捕集部の圧力や風量または送風モータの電流値などによる方法では、ごみ捕集部に設けられたフィルタ部が捕集したごみで詰まった場合、ごみ捕集部にごみがほとんど無くても、ごみの大きさや種類によって圧力損失が大きくなり、ごみが満杯状態にあると判定してしまう。また、吸引するごみをカウントし、積算する方法では、ごみの大小によりごみ捕集部に堆積するごみ量が変化するため、正確にごみ量を判定できない課題があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、捕集したごみの量を正確に判定できる集塵機器を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の集塵機器は、通過するごみを検知するごみ検知手段と、ごみ捕集部におけるフィルタ部のごみ詰りによる圧力損失増加を検知するごみ詰り検知手段と、ごみ検知手段の出力回数を計数し積算する計数部と、計数部とごみ詰り検知手段の両出力値により捕集されたごみ量を判別する判別部と、判別部の出力値によりごみの捕集状態を報知する報知部とを備えたものである。

これによって、ごみ捕集部に入ったごみの積算数とごみが捕集されたことによるフィルタ部の圧力損失増加の両方を検証することができ、捕集したごみの量による圧力損失の増加か、それ以外の原因かを判別することができる。そのため、ごみ捕集部のごみ堆積状態の誤判定を無くし、正確にごみ堆積量を把握することができる。そして、ごみの捕集状態を報知することにより、使用者がごみ捕集部のごみの廃棄時期を間違なく実行することができ、利便性が向上する。

本発明の集塵機器は、捕集したごみの量を正確に判定できるとともに、ごみの捕集状態を報知して利便性の向上をはかったものである。

第１の発明は、通過するごみを検知するごみ検知手段と、ごみ捕集部におけるフィルタ部のごみ詰りによる圧力損失増加を検知するごみ詰り検知手段と、ごみ検知手段の出力回数を計数し積算する計数部と、計数部とごみ詰り検知手段の両出力値により捕集されたごみ量を判別する判別部と、判別部の出力値によりごみの捕集状態を報知する報知部とを備えた集塵機器とすることにより、ごみ捕集部に入ったごみの積算数とごみが捕集されたことによるフィルタ部の圧力損失増加の両方を検証することができ、捕集したごみの量による圧力損失の増加か、それ以外の原因かを判別することができる。そのため、ごみ捕集部のごみ堆積状態の誤判定を無くし、正確にごみ堆積量を把握することができる。そして、ごみの捕集状態を報知することにより、使用者がごみ捕集部のごみの廃棄時期を間違なく実行することができ、利便性が向上する。

第２の発明は、特に、第１の発明において、計数部の出力値が所定以下で、ごみ詰り検知手段の出力値が所定以上の場合、フィルタ部のメンテナンスを知らせる第２の報知部を備えたことにより、ごみの積算数が少ない場合にごみ捕集部におけるフィルタ部の圧力損失が高くなれば、ごみ捕集部のごみ量が少ない状態でフィルタ部の圧力損失が大きいと言う状態であり、フィルタ部の目詰り状態を示すことができる。そのため、ごみの満杯とは別の第２の報知部でこのことを報知することができ、使用者にフィルタ部の汚れ除去、洗浄などのメンテナンスを確実にしてもらうことができる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、ごみ検知手段の出力回数を時間で微分する第１の演算部と、ごみ詰り検知手段の出力値を時間で微分する第２の演算部と、両方の演算部からの出力値によりごみの大きさを判別するごみ大きさ判別部と、ごみ量を判別する判別部とごみ大きさ判別部の両出力値により、吸い込んだごみ量を判定するごみ量判別手段とを備え、報知部はごみ量判別手段の出力値によりごみの捕集状態を報知するようにしたことにより、ごみ検出数の時間変化と圧力損失の時間変化をリアルタイムで判別する。例えば、ごみの大きさが大きい場合は、ごみ検出数変化が小で圧力損失が大となり、ごみが小さい場合は、ごみ検出数変化が大で圧力損失が小となる。この関係により、吸引したごみの大きさを判別し、吸引したごみの検出数と大きさによる演算で捕集されたごみの体積を算出し、ごみがごみ捕集部にどの程度たまっているか検出することができるもので、ごみ捕集部のごみの捕集状態がより正確に報知できる。

第４の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明において、ごみ捕集部の着脱を検知する着脱検知手段を設け、ごみ捕集部の着脱検知により、ごみ検知手段の計数部の積算値をリセットするようにしたことにより、ごみを廃棄したことが検知されるため、新たなごみ量を確実に計測することができる。

第５の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明において、ごみ捕集部の着脱を検知する着脱検知手段を設け、ごみ捕集部の着脱検知と、次回運転開始時のごみ詰り検知手段の出力値が所定以下の場合のみごみ検知手段の計数部の積算値をリセットするようにしたことにより、ごみ捕集部のごみの廃棄などにより、ごみを確実に廃棄されているか否かを確認することができるもので、次回運転以降もごみの満杯状態を正確に検出できるようにしたものである。

第６の発明は、第５の発明において、ごみ捕集部の着脱検知と、次回運転開始時のごみ詰り検知手段の出力値により、ごみ検知手段の計数部による積算値を減算する減算値を決める減算部を設け、前記出力値が大きいほど減算値を小さくするようにしたことにより、ごみ捕集部のごみが完全に廃棄されず残った場合、その量に見合ったごみ量を、ごみ検知手段の計数部にある積算値より減算することにより、追加吸引できるごみ量を正確に把握し、次回の運転以降も正確に満杯検知ができるようにしたものである。

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。

（実施の形態１）
図１〜図３は、本発明の実施の形態１における集塵機器として電気掃除機を例示したものである。

図１において、電気掃除機は、機器本体１内に設けた電動送風機２と、その上流側に設け、電動送風機２の吸引力で吸い込んだごみ３を捕集するごみ捕集部４と、ごみ捕集部４におけるフィルタ部５とを備え、さらに上流側には、吸い込みホース６と吸い込みノズル７がつながっている。また、吸い込みホース６の途中には、吸引し通過するごみを検知するごみ検知手段８が設けられ、このごみ検知手段８は、例えば、発光素子８ａと受光素子８ｂより構成されている。また、機器本体１内には、ごみ捕集部４の圧力を測定し、フィルタ部５のごみ詰りによる圧力損失増加を検知する圧力センサなどのごみ詰り検知手段９が設けられている。ごみ詰り検知手段９およびごみ検知手段８の信号は制御部１０によりコントロールされている。また、機器本体１の外観部１ａまたは手元操作部１１にはごみ捕集部４の捕集状態や満杯状態を報知する報知部１２が設けられている。報知部１２は、文字、音声、グラフ、絵などあるいはこれらの組合せで報知するようになっており、特に、報知方法が限定されるものではない。

図２において、ごみ検知手段８の出力は計数部１３に入力され、計数部１３はごみ検知手段８の出力回数を計数し積算する。計数部１３の出力は判別部１４に入力されている。また、ごみ詰り検知手段９の出力も判別部１４に入力されている。判別部１４は計数部１３とごみ詰り検知手段９の両出力値により捕集されたごみ量を判別する。さらに、判別部１４より出力される信号により、報知部１２を動作するように制御部１０により一連の動作がコントロールされている。

以上のように構成された電気掃除機の動作について図３により説明する。

図３に示す線（Ａ）は、ごみ検知手段８がごみ３を検知すると、受光素子８ｂの受光が遮断され、パルス状の信号を出力し、このパルス数を計数部１３で計数し積算、そしてその積算値を出力信号として判別部１４に入力している状態を表している。また、線（Ｂ）は、ごみ詰り検知手段９の圧力レベルの変化を示し、ごみ捕集部４にごみ３が堆積し、フィルタ部５に詰まってゆくとフィルタ部５の圧力損失が徐々に大きくなるときのごみ捕集部４の圧力レベルを示している。判別部１４では、計数部１３の積算値が所定の比較値以上（図３のＬ値）で且つごみ詰り検知手段９の出力値が所定の比較値以上（図３のＭ値）の場合のみごみ捕集部４が満杯状態と判定（図３のＯ時点）し、報知部１２で報知させるように制御部１０で制御している。

このように、本実施の形態では、吸引したごみ３の積算カウント数とごみ捕集部４の目詰り状態の両方を検知し、その検知した値が両方とも所定の値以上に達したとき満杯状態と判別することで、ごみ捕集部４の満杯状態の誤判定を無くすることができるものである。それは、例えば、吸引したごみ３の積算カウント数だけで判定すると、大きなごみと小さなごみの区別がつかないため、積算カウント数が多いのに、ごみ捕集部４が満杯となっていなかったり、積算カウント数が少ないのに、ごみ捕集部４が満杯状態となっていたりすることがある。また、逆に、ごみ詰り検知手段９のみで検知すると、例えば、紙やビニールのようなごみが吸い込まれた場合、積算カウント数がすくないのに、フィルタ部５が紙やビニールで覆われ、圧力損失が大きくなる場合があり、当然、ごみ捕集部４が満杯でないのに圧力損失が大きくなってしまい満杯状態と判定してしまうことがある。

また、ごみの捕集状態を報知することにより、使用者がごみ捕集部のごみの廃棄時期を間違なく実行することができ、利便性が向上するとともに、ごみ詰り状態での負荷の大きい運転を低減でき、機器の耐久性も向上させることができる。

さらに、判別部１４での比較値を段階的に設定することにより、ごみ捕集部４のごみ３のたまり状態がわかり、例えば、報知部１２を段階報知とすることで、ごみ３がごみ捕集部４にたまっている状態が外部から判定でき、ごみ捨ての時期を把握することもできる。

また、フィルタ部５の圧力損失の検知には、圧力を直接検知する方法以外にも、電動送風機２に流れる電流値を測定し、圧力損失が大きくなると電流値も増えることを利用した間接的な方法も考えられる。

（実施の形態２）
図４、図５は、本発明の実施の形態２における集塵機器の制御方法を示している。実施の形態１と同一要素については同一符号を付してその説明を省略する。

本実施の形態では、判別部１４の判定状態により、ごみ捕集部４の満杯状態の報知部１２と、異物やフィルタ部５の詰り状態を知らせる第２の報知部１５とを備えている。第２の報知部１５も報知部１２と同様、特に、報知方法が限定されるものではない。

図５に示すように、ごみ検知手段８が検知したごみ３の積算カウント数（Ａ）が満杯状態の比較値（Ｌ）に満たない状態（Ｌ１）以下でごみ詰り検知手段９による圧力値（Ｂ）が満杯状態である比較値（Ｍ）を越えた場合、フィルタ部５自体の目詰りや紙やビニールのようなごみが吸い込まれ圧力損失が急激に高まったことが原因であり、この場合、異物詰りの報知部１５により報知させるようにしている。

このように、本実施の形態では、第２の報知部１５を備えたことにより、使用者が何の原因で吸引力が低下したのか判断でき、フィルタ部５の清掃などの対応がとりやすくなるものである。

（実施の形態３）
図６、図７は、本発明の実施の形態３における集塵機器の制御方法を示している。実施の形態１と同一要素については同一符号を付してその説明を省略する。

本実施の形態では、ごみ検知手段８は計数部１３につながり、同時にごみ検知手段８の出力回数を時間で微分する第１の演算部１６につながっている。同様にごみ詰り検知手段９の出力も判別部１４に入力され、同時にごみ詰り検知手段９の出力値を時間で微分する第２の演算部１７に入力されている。さらに、２つの演算部１６、１７は両者からの出力値によりごみの大きさを判別する大きさ判別手段１８に入力している。そして、ごみ量を判別する判別部１４と大きさ判別手段１８はごみ量判別手段１９に入力し、その両出力値により、吸い込んだごみ量を判定し、その出力信号により、報知部１２を動作しごみの捕集状態を報知するよう制御部１０でコントロールしている。

図７に示すように、大きさ判別部１８では、パルスカウント数速度、圧力変化値をリアルタイムで比較判別し、パルスカウント数速度が小さく、その時の圧力変化が大きいほどごみの大きさが大きく、パルスカウント数速度が大きく、その時の圧力変化が小さいほど大きなごみであると判断している。これは、例えば、大きなごみが吸い込まれた場合、パルスカウント数速度は比較的少ないが、圧力損失は大きくその圧力変化値は通常の大きさのごみより大きくなるはずであり、小さいごみではその逆のことが言える。

図７に示す判定のテーブルに基づいてごみの大きさを示す所定の値が出力され、判別部１４によりその時の積算パルスカウント数と大きさの情報で吸引ごみ量を判別し、報知部１２へ出力するように制御部１０によりコントロールされている。

このように、本実施の形態では、吸引したごみ３の大きさと、ごみ３の大きさに対応したカウント数から吸引したごみの容積が推定でき、ごみ捕集部４のごみの捕集状態が正確に報知できるものである。

（実施の形態４）
図８は、本発明の実施の形態４における集塵機器の制御方法を示している。実施の形態１と同一要素については同一符号を付してその説明を省略する。

本実施の形態では、ごみ捕集部４の機器本体１からの着脱を検知する着脱検知手段２０を設け、ごみ捕集部４の着脱検知により、ごみ検知手段８の計数部１３の積算値をリセットする制御を制御部１０によりコントロールしている。

このように、本実施の形態では、ごみ捕集部４を機器本体１より取り出し、ごみを廃棄したことが検知されるため、新たなごみ量を確実に計測することができる。

（実施の形態５）
図９は、本発明の実施の形態５における集塵機器の制御方法を示している。実施の形態１と同一要素については同一符号を付してその説明を省略する。

本実施の形態では、ごみ捕集部４の機器本体１からの着脱を検知する着脱検知手段２０を設け、ごみ捕集部４の着脱検知と、次回運転開始時のごみ詰り検知手段９の出力値が所定以下の場合のみごみ検知手段８の計数部１３の積算値をリセットする制御を制御部１０によりコントロールしている。計数部１３の積算値のリセットは、ごみ捕集部４の着脱検知と判別部１４の値とを入力するリセット判別部２１で判別される。

このように、本実施の形態では、ごみ捕集部４の着脱検知と、次回運転開始時のごみ詰り検知手段９の出力値が所定以下の場合のみごみ検知手段８の計数部１３の積算値をリセットするようにしたことにより、ごみ捕集部４のごみの廃棄などにより、ごみを確実に廃棄されているか否かを確認することができるもので、次回運転以降もごみの満杯状態を正確に検出できるようにしたものである。

（実施の形態６）
図１０は、本発明の実施の形態６における集塵機器の制御方法を示している。実施の形態１、５と同一要素については同一符号を付してその説明を省略する。

本実施の形態では、ごみ捕集部４の着脱検知と、次回運転開始時のごみ詰り検知手段９の出力値により、ごみ検知手段８の計数部１３による積算値を減算する減算値を決める減算部２２を設け、前記出力値が大きいほど減算値を小さくするようにしたものである。なお、減算部２２による値が最大となれば、積算値のリセットとなるものである。

このように、本実施の形態では、減算部２２を設けたことにより、ごみ捕集部４のごみが完全に廃棄されず残った場合、その量に見合ったごみ量を、ごみ検知手段８の計数部１３にある積算値より減算することにより、追加吸引できるごみ量を正確に把握し、次回の運転以降も正確に満杯検知ができるようにしたものである。

なお、上記した各実施の形態１〜６の構成は、必要に応じて適宜組み合わせて構成することができるものであり、実施の形態そのものに限定されるものではない。

以上のように、本発明にかかる集塵機器は、捕集したごみの量を正確に判定できるとともに、ごみの捕集状態を報知して利便性の向上をはかったものであるので、電気掃除機に限らず、空気清浄機あるいは空気調和機などの機器にも適用できる。

本発明の実施の形態１における集塵機器を一部断面にして示した側面図 同集塵機器の制御方法を示すブロック図 同集塵機器の制御状態を示すグラフ 本発明の実施の形態２における集塵機器の制御方法を示すブロック図 同集塵機器の制御状態を示すグラフ 本発明の実施の形態３における集塵機器の制御方法を示すブロック図 同集塵機器の制御状態を示すグラフ 本発明の実施の形態４における集塵機器の制御方法を示すブロック図 本発明の実施の形態５における集塵機器の制御方法を示すブロック図 本発明の実施の形態６における集塵機器の制御方法を示すブロック図

符号の説明

１ 機器本体
３ ごみ
４ ごみ捕集部
５ フィルタ部
８ ごみ検知手段
９ ごみ詰り検知手段
１０ 制御部
１２ 報知部
１３ 計数部
１４ 判別部
１５ 第２の報知部
１６ 第１の演算部
１７ 第２の演算部
１８ 大きさ判別部
１９ ごみ量判別手段
２０ 着脱検知手段
２１ リセット判別部
２２ 減算部

Claims (6)

1. 通過するごみを検知するごみ検知手段と、ごみ捕集部におけるフィルタ部のごみ詰りによる圧力損失増加を検知するごみ詰り検知手段と、ごみ検知手段の出力回数を計数し積算する計数部と、計数部とごみ詰り検知手段の両出力値により捕集されたごみ量を判別する判別部と、判別部の出力値によりごみの捕集状態を報知する報知部とを備えた集塵機器。
2. 計数部の出力値が所定以下で、ごみ詰り検知手段の出力値が所定以上の場合、フィルタ部のメンテナンスを知らせる第２の報知部を備えた請求項１に記載の集塵機器。
3. ごみ検知手段の出力回数を時間で微分する第１の演算部と、ごみ詰り検知手段の出力値を時間で微分する第２の演算部と、両方の演算部からの出力値によりごみの大きさを判別するごみ大きさ判別部と、ごみ量を判別する判別部とごみ大きさ判別部の両出力値により、吸い込んだごみ量を判定するごみ量判別手段とを備え、報知部はごみ量判別手段の出力値によりごみの捕集状態を報知するようにした請求項１または２に記載の集塵機器。
4. ごみ捕集部の着脱を検知する着脱検知手段を設け、ごみ捕集部の着脱検知により、ごみ検知手段の計数部の積算値をリセットするようにした請求項１〜３のいずれか１項に記載の集塵機器。
5. ごみ捕集部の着脱を検知する着脱検知手段を設け、ごみ捕集部の着脱検知と、次回運転開始時のごみ詰り検知手段の出力値が所定以下の場合のみごみ検知手段の計数部の積算値をリセットするようにした請求項１〜３のいずれか１項に記載の集塵機器。
6. ごみ捕集部の着脱検知と、次回運転開始時のごみ詰り検知手段の出力値により、ごみ検知手段の計数部による積算値を減算する減算値を決める減算部を設け、前記出力値が大きいほど減算値を小さくするようにした請求項５に記載の集塵機器。

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