JP2007143818A

JP2007143818A - 電気掃除機

Info

Publication number: JP2007143818A
Application number: JP2005341745A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Ueno; 聖一上野; Kenji Sone; 健次曾根; Hiroyuki Senoo; 裕之妹尾
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-11-28
Filing date: 2005-11-28
Publication date: 2007-06-14
Also published as: CN1973749A

Abstract

【課題】ごみの有無を報知する報知手段の動作が正常かどうかを、使用者が把握可能な使い勝手のよい電気掃除機を提供する。
【解決手段】吸込み力を発生させる電動送風機２を駆動する手元操作部（操作手段）４と、塵埃を検出するごみ検出手段１１と、ごみ検出手段１１からの信号を受けて電動送風機２の吸込み力を複数段階に可変する制御手段９と、ごみ検出手段１１からの信号を受けて報知する報知手段１２とを備え、制御手段９は、電源投入後手元操作部４を操作して運転を開始するときに、ごみ検出手段１１からの信号に関係なく、一定期間、報知手段１２を動作させるもので、報知手段１２の動作が正常かどうかを掃除前に使用者が認識できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気掃除機に関するもので、特にごみ検出報知の制御に関するものである。

従来、この種の電気掃除機は、図２、７に示すように掃除機本体１に電動送風機２と信号処理部がある制御手段９が内蔵され、手元操作部４と掃除機本体１を接続するホース３と、吸込み具６に内蔵されている電動機（図示せず）と、電動機によって回転する塵埃をかきあげる回転ブラシと吸込み具６と手元操作部４を接続する延長管５とから構成されており、手元操作部４によって電動送風機２の吸込み力コントロールや電動機回転の有無を制御している。また、手元操作部では「切」、「おまかせ」、「強」、「弱」ポジション等の複数の吸込み力が選択可能で「強」ポジションではごみ集塵での風量低下による吸込み力の低減を行うために、風量を電動送風機２の電流検知手段によって検知し、吸込み力を上げるように制御を行っているものがほとんどである。また近年では電流検知によって風量が検出できることを利用し、ごみが集塵され電流値が低減されて、予め設定された電流値以下になるとごみ捨てを報知したり、吸込み力を低減させたりする使い勝手を考えた制御も行われている。さらには「おまかせ」、「弱」ポジションでは集塵経路内であるホース３の掃除機本体１側の接続部にごみの通過を検出するごみ検出手段１１を備え、ごみがあるときには表示手段（手元操作部内）で表示しながら、吸込み力を上げて掃除を行うように、集塵効率を向上させる制御も行われている。
特開２００２−２４８０７０号公報

しかしながら、前記従来の構成においては、使用者が掃除を行い始めたときに、きれいな床面を掃除すると、ごみ検出手段１１２にはごみの通過がないため検出しない。その状態が十数秒継続するだけでも使用者は点灯しないことでの不安が発生する。故障しているのではないかといった感覚を持つ可能性があり、不具合が生じていた。

また、近年の掃除機においては、電源コンセントを差し込んだことにより掃除機がスタンバイ状態になっていることを表現できておらず、正常な状態なのか、異常なのかは、操作（手元操作部）を行ってから出ないとわからないといった場合がある。

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、ごみが集塵される集塵室と、吸込み力を発生させる電動送風機と、前記電動送風機を駆動する操作手段と、塵埃を検出するごみ検出手段と、前記ごみ検出手段からの信号を受けて前記電動送風機の吸込み力を複数段階に可変する制御手段と、前記ごみ検出手段からの信号を受けて報知する報知手段とを備え、前記制御手段は、電源投入後前記操作手段を操作し前記電動送風機を駆動して運転を開始するときに、前記ごみ検出手段からの信号に関係なく、一定期間、前記報知手段を動作させるものである。これによって、掃除開始時にごみ検出手段が正常であることを確実に報知させることができる。

本発明の電気掃除機は、ごみ検出手段の出力を受け報知する報知手段の動作が正常であることを確実に行うことができる。

第１の発明は、ごみが集塵される集塵室と、吸込み力を発生させる電動送風機と、前記電動送風機を駆動する操作手段と、塵埃を検出するごみ検出手段と、前記ごみ検出手段からの信号を受けて前記電動送風機の吸込み力を複数段階に可変する制御手段と、前記ごみ検出手段からの信号を受けて報知する報知手段とを備え、前記制御手段は、電源投入後前記操作手段を操作し前記電動送風機を駆動して運転を開始するときに、前記ごみ検出手段からの信号に関係なく、一定期間、前記報知手段を動作させることにより、報知手段の動作が正常かどうかを掃除前に認識できるので使用者がごみ検出手段による動作を確実に認識し、効率よく掃除できる。

第２の発明は、第１の発明の一定期間を、操作手段からの信号を受けて電動送風機が動作してからの所定時間としたことにより、使用者が報知手段の動作が正常かどうかを違和感なく確認できる。

第３の発明は、第１または第２の発明の一定期間中は、制御する吸込み力を、操作手段で選択された吸い込み力より小さくすることで、使用者に確実に報知手段の動作を知らしめることができる。

第４の発明は、第１の発明に加えて、集塵室のごみ量を検出する風量検出手段を備え、運転開始時に、ごみ検出手段からの信号に関係なく報知手段を動作させる一定期間を、操作手段からの信号を受けて電動送風機が動作してから風量が安定するまでの時間としたことにより、あらゆる条件において、安定した表示が行える。

第５の発明は、ごみが集塵される集塵室と、吸込み力を発生させる電動送風機と、前記電動送風機を駆動する操作手段と、塵埃を検出するごみ検出手段と、前記ごみ検出手段からの信号を受けて前記電動送風機の吸込み力を複数段階に可変する制御手段と、前記ごみ検出手段からの信号を受けて報知する報知手段とを備え、前記制御手段は、電源投入後、前記ごみ検出手段からの信号に関係なく、一定期間、前記報知手段を動作させることにより、報知手段の動作が正常かどうかを操作手段の操作前に認識できる。また、電源が確実に投入されたことが認識できる。

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は、本発明の第１の実施の形態における電気掃除機の回路ブロック図、図２に電気掃除機の外観図を示すものである。

図２において、１は電気掃除機本体であり、２は吸引力を発生させ、塵埃を集塵室（図示せず）に集塵するための電動送風機を内蔵している。３はホースであり、前記電動送風機２の吸引力の強さである「強」、「おまかせ」、「弱」などの運転ポジションを切り替える手元操作部４と掃除機本体１を接続している。６は床面に接して被掃除面の塵埃等を吸引させるための吸込み具であり、被掃除面の塵埃をかきあげる回転ブラシ（図示せず）と前記回転ブラシを駆動する電動機（図示せず）を内蔵している。前記回転ブラシはベルト（図示せず）などを介して、前記電動機により駆動されたり、あるいは前記回転ブラシ内に電動機を内蔵し、ギア（図示せず）などを介して前記回転ブラシを駆動させる方法などがある。５は延長管で、前記吸込み具６と前記ホース４とを連通させており伸縮可能になっている。

手元操作部４を操作し、前記電動送風機２および電動機を駆動させることで、吸込み具６から被掃除面の塵埃はかきあげられ、前記塵埃は、延長管５、ホース３を通って電気掃除機本体１へと運搬され、塵埃は電気掃除機本体１内に内蔵された集塵室（図示せず）に集塵されるとともに、吸込み風は前記電気掃除機本体１より排出される。前記手元操作部４からの操作を受けて、電動送風機２および電動機の動作を制御している制御回路９は掃除機本体１に内蔵されている。また吸込み具６の本体には、狭い隙間を掃除できる子ノズル１０が着脱可能に備えられており、「おまかせ」ポジションではこの吸込み具６の状態「離床」、「着床」、「子ノズル」よって運転モードを切り替えている。

吸気経路内にはごみの通過を検出するためのごみ検出手段１１を備えており、ごみ検出手段１１でごみが検出されないときには前記電動送風機２や電動機の電力を小さくしておき、検出したら前記電動送風機２や電動機の吸込み力を上げることでごみがないときの消費電力を抑え、省エネも行っている。

また図２において、本実施の形態の電気掃除機は、電気掃除機本体１、手元操作部４を備えたホース３、延長管５、吸込み具６の４つのブロックに分けられる。２は吸引力を発生させる電動送風機であり、９はこの電動送風機２を位相制御する制御手段、４は上記にも示したが、前記電動送風機２の吸引力を選択できる手元操作部である。また、電動送風機２および電動機に供給する電力を制御する制御手段９としてマイクロコンピュータを有し、手元操作部４のスイッチ操作情報およびごみ検出手段１１からのごみ通過情報、電動送風機２の電流情報を取り込み、その情報をもとに、電動機および電動送風機２へ位相制御ための点弧パルスを出力し、制御を行っている。ごみ検出手段１１は発光素子と受光素子を備えて、ごみの通過によって遮られる光の量を電圧変換して、設定された電圧変化以上あったときにはマイクロコンピュータ１５にパルス波形として入力するようになっている。１２は、前記ごみ検出手段１１（ごみセンサ）がごみを検出した際、その信号を前記マイクロコンピュータを通じて報知させる報知手段である。１８は電気掃除機に電力を供給する商用電源である。

以上のように構成された電気掃除機について、以下その動作、作用を説明する。使用者が掃除を行う場合、電源プラグを持ち商用電源（ＡＣ１００Ｖ）に挿入する。その後、前記手元操作部４にあるスイッチ（たとえば強、弱、おまかせ、切）を操作することで運転が開始される。この手元操作部４の構成が図３に示したような構成となる。複数のスイッチＳＷ１〜ＳＷ３と抵抗ｒ１〜ｒ４が内蔵されており、本体１側の回路に内蔵された抵抗Ｒとの分割電圧の変化によって手元操作がどのように行われているかを認識し、電動送風機２および電動機をマイクロコンピュータから信号が出力され、電動送風機２および電動機を手元操作に応じた吸込み力で動作を行う。図３に示すように抵抗ｒ６、子ノズル１０にはｒ７が内蔵されており、本体１側の回路に内蔵された抵抗Ｒ２との分割電圧の変化によって電動機が回転されているか、子ノズル１０のみで動作されているかをマイクロコンピュータは認識し、電動送風機２の吸込み力を制御している。

ここで図３に示す安全スイッチ１３のＯＮ／ＯＦＦや電動機の回転を認識するためおよび、手元操作信号を確実に伝達するために電動機は一定時間のＯＦＦ期間を有している。これはホース３には抵抗成分が存在するため電動機に電流を流すと、抵抗成分で電圧降下が生じ直流成分に交流成分が重畳されてしまうために、手元操作が正常に伝達されなくなってしまうからである。またこの一定期間のＯＦＦの中で分割電圧で吸込み具６の状況を認識することも同時に行っている。手元操作部４のＳＷ１〜ＳＷ３には「強」「おまかせ／弱」「切」の切り替えが可能になっておりＳＷ３である「強」スイッチを押すと分割電圧変化でマイクロコンピュータに認識され、電動送風機２と電動機に位相制御信号で動作するように位相制御された電圧で電動送風機２と電動機は動作を行う。強ポジションは最大の吸い込み力がでるポジションでありごみ検出手段１１によっての吸い込み力の変化は行わなく開放風量時には９００Ｗ程度になっている。ごみが集塵室に蓄積されると風量が低下するため電動送風機２の電流値は低減していく。

次にＳＷ２である「おまかせ／弱」スイッチを押すと分割電圧変化でマイクロコンピュータに認識され、電動送風機２と電動機に位相制御信号で動作するように電動機と電動送風機２に信号を伝達し、位相制御された電圧で電動送風機２と電動機は動作を行う。おまかせポジションは省エネを考えた、おすすめポジションになっており、吸い込み具６の状態とごみ検出手段１１からの情報によって電動送風機２と電動機のパワーを可変するようになっている。吸い込み具６の状態が離床の時には電動送風機２の吸い込み力は小さくなっており開放時２７５Ｗ位相で動作させている。着床の時には開放時４４０Ｗ位相であり、可変させている。子ノズルの時には隙間のごみが取れやすいように開放６００Ｗの位相、延長間のみの時には開放２７５Ｗ位相になっている。それぞれの吸い込み具６の状態によっての動作モードにおいては、ごみ検出手段１１からの信号を受けて入力は上昇するようになっており、本発明はこの動作モード時の制御がポイントである。このポイントについては後ほど述べる。再度ＳＷ２を押すと弱ポジションとなり開放２００Ｗ位相で動作し再クリックでおまかせポジションと弱ポジションと交互に変化する。

各ポジションのごみ検出手段１１からの入力がない場合について、おまかせポジションでの動作は通常時にはごみ検出手段１１からの信号はごみの量が多いときには多くのパルス波形がマイクロコンピュータに入力され、そのパルス数に応じてアップする入力値を複数値で決定しているが、風量を検出するときにはごみ検出手段１１からの検出がない５５０Ｗ位相値と、ごみ検出手段１１からの検出があった場合の７５０Ｗの２つの位相値しか変化しないようになる。５５０Ｗと７５０Ｗの位相値での電流−風量特性は予め標準的な電動送風機２にて確認しており、第１の設定電流以下になると風量が低下したと判断して集塵室のごみを捨てるように報知を行う。さらに電流が低下し第２の設定電流以下になるとごみが集塵室から溢れるのを防止するために入力を低減させる。風量検出の判断は電流変化の安定などを考慮し５秒程度で検出しており、１分間隔程度で行っている。

さて、ここでごみ検出手段１１、および報知手段１２の動作について説明する。使用者が、電源コンセントを差込、たとえば「おまかせ」のモードを選択したとする。この信号を前記制御手段９が入力し、前記分割の抵抗値から、「おまかせ」がおされたと認識します。このタイミングで制御手段９は、おまかせにあった風量で前記電動送風機２を駆動させる。（上記例の場合５５０Ｗ位相値）と同時に、制御手段９は前記ごみ検出手段１１の信号を得る。だが、ここで、使用者が電源投入後の手元操作部４の操作初回であり、前記ごみ検出手段１１の信号の有無に関係なく、前記報知手段１２を動作させる。この報知手段１２を動作させることで、使用者に前記ごみ検出信号１１の出力である報知手段１２の動作が正常に行えることがわかる。ここで、報知手段１２の動作は、表示の場合には、点灯・点滅のどちらのパターンでも効果が得られるが、点滅のほうが消灯の状態もわかり、また、認識もしやすい。また、報知手段１２が音の場合においても、連続ｏｎやｏｎとｏｆｆがあるパターンであっても効果を得ることができる。

先ほどの手元操作部４の「おまかせ」操作で、電動送風機２を制御手段９からの信号で動作させたとき、制御手段９は同時に所定時間を計時するタイマー１３を駆動させる。このタイマー１３が所定時間（たとえば３秒）を計時すると、計時終了信号を前記制御手段９に出力し、この信号で制御手段９は前記報知手段１２の駆動を停止させる。この動作で、電源投入した後、手元操作部４を操作したタイミングで前記報知手段１２を動作させ、その操作で所定時間後に報知手段１２の前記ごみ検出手段１１の出力に関係ない動作を停止する。さらに、報知手段１２が音の場合には特に、駆動している前記電動送風機２の駆動音が大きく、報知手段１２の出力がわかりにくい場合があるため、前記タイマー１３が駆動している間は前記制御手段９によって、電動送風機２の動作（５５０ｗ位相値）をたとえば１０％下げ４９５ｗ位相値で動作を行う。これにより、より確実に使用者に報知手段１２の動作を知らせることができる。

ここで、前記タイマー１３の駆動タイミングを電源投入時とし、その時点から所定時間を計時する。そうすると、電源コンセントを使用者が入れてから所定時間の間前記報知手段１２が動作を行う。この報知手段１２の動作によって、使用者が電源コンセントを入れたとたんに、掃除機が正常かどうかがわかることになる。

以上のように、本実施の形態においてはごみ検出手段１１によって検出された塵埃の有無を報知する報知手段１２で、この報知手段１２が正常かどうかを確認させことができ、その報知については、報知タイミングを異ならせることで、報知手段、本体の正常かどうかを報知できる。

（実施の形態２）
図７は、本発明の第２の実施の形態における手元操作部４、および報知手段１２の一例を示した図である。尚、上記第１の実施の形態と同一部分は、同一符号を付してその説明は省略する。

図７に示すようにごみ検出手段１１に信号が入力されない場合には、報知手段１２は通常は消灯させ、ごみ検知手段１１で検出すれば、点灯等でない状態と異なった表示を行う。ここで、５５０Ｗの位相になったときに前記電動送風機２に流れる電流を電流検出手段１４によって風量検出を行う。風量検出の判断は電流変化の安定などを考慮し、たとえば５秒程度で検出しており、５秒以内でごみ検出手段１１に信号が入力された場合においても、入力が上昇すると風量検出は一旦中断し、再度５５０Ｗの位相になった時点で再開し、検出時間がトータルで５秒以上経過し判断できた時点で報知および入力低減を行うように動作する。ここで風量検出するタイミングはマイクロコンピュータ（制御手段）９が決定しており、風量検出終了後１分以上経過し、さらに５５０Ｗの位相になったときに風量検出を行うようにしている。さらに報知の停止や入力低減からの復帰も同様に検出して行う。

以上のように、本発明にかかる電気掃除機は、ごみ検出手段の出力を受け報知する報知手段の動作が正常であることを確実に行うことができるものであり、家庭用、業務用も含めて、広く、適用できるものである。

本発明の実施の形態１における電気掃除機の回路ブロック図同、電気掃除機の外観図同、電気掃除機の回路ブロック図の詳細図（ａ）同、電気掃除機のごみ検知手段まわりのブロック図（ｂ）ごみ検知手段の入力電力と経過時間の関係を示す図（ｃ）ごみ検知手段の信号出力と経過時間の関係を示す図同、電気掃除機の他の例を示す回路ブロック図同、電気掃除機のごみ検出手段の概略構成図本発明の実施の形態２における電気掃除機の手元操作部を表示する図

符号の説明

２電動送風機
４手元操作部
９制御手段
１１ごみ検出手段
１２報知手段
１３タイマー

Claims

ごみが集塵される集塵室と、吸込み力を発生させる電動送風機と、前記電動送風機を駆動する操作手段と、塵埃を検出するごみ検出手段と、前記ごみ検出手段からの信号を受けて前記電動送風機の吸込み力を複数段階に可変する制御手段と、前記ごみ検出手段からの信号を受けて報知する報知手段とを備え、前記制御手段は、電源投入後前記操作手段を操作し前記電動送風機を駆動して運転を開始するときに、前記ごみ検出手段からの信号に関係なく、一定期間、前記報知手段を動作させる電気掃除機。
運転開始時にごみ検出手段からの信号に関係なく報知手段を動作させる一定期間を、操作手段からの信号を受けて電動送風機が動作してからの所定時間とした請求項１記載の電気掃除機。
運転開始時にごみ検出手段からの信号に関係なく報知手段を動作させている一定期間中は、制御する吸込み力を、操作手段で選択された吸い込み力より小さくする請求項１または２記載の電気掃除機。
集塵室のゴミ量を検出する風量検出手段を備え、運転開始時に、ごみ検出手段からの信号に関係なく報知手段を動作させる一定期間を、操作手段からの信号を受けて電動送風機が動作してから風量が安定するまでの時間とした請求項１記載の電気掃除機。
ごみが集塵される集塵室と、吸込み力を発生させる電動送風機と、前記電動送風機を駆動する操作手段と、塵埃を検出するごみ検出手段と、前記ごみ検出手段からの信号を受けて前記電動送風機の吸込み力を複数段階に可変する制御手段と、前記ごみ検出手段からの信号を受けて報知する報知手段とを備え、前記制御手段は、電源投入後、前記ごみ検出手段からの信号に関係なく、一定期間、前記報知手段を動作させる電気掃除機。