JP2009291297A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】電源コードが特定長さまで引き出されたことを報知する機能を備え、特定長さまで引き出されて使用されることを促すことができる電気掃除機を提供する。
【解決手段】本電気掃除機は、電気掃除機本体に収容される、電動送風機と、駆動モータによって回転駆動され、電源コードを巻き取るコード巻取コイルを備え、電源コードが特定長さ引き出されたこと検知する検知手段と、この検知手段からの特定長さ検知情報に基づき、電源コードが特定長さ引き出されたことを報知する報知手段を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は電気掃除機に係り、特に電源コードが特定長さ引き出されたことを報知する報知手段を備えた電気掃除機に関する。

一般に電気掃除機は商用電源に電源コードを接続して受電するものが多く、この種、電気掃除機では、電源コードを掃除機本体内に設けたコードリールに巻き付けて収納している。

従来、電源コードの引出し可能長さの終わりと、その手前の位置に、引き出し終了を意味する注意マークと、警告マークを付して、電源コード引き出し時、断線を防ぐための注意を喚起している。

一方、電源コードは、その内部の導線を流れる電流によって自己発熱するため、そのほぼ全長に渡って掃除機本体外へ引き出して使用することが推奨されているが、使用者が確実に全長を引き出して使用することを、必ずしも期待できない。

特に広い部屋で使用され、長い電源コードがコード巻取コイルに巻かれる電気掃除機にあっては、十分に電源コードを引き出して使用することが必要である。

そこで、国内の電気安全法、国際規格では安全上、ある「特定長さ」しか引き出されていない状態でも、安全を確保できる構造を求めており、製造者はその構造設計を遵守している。

電気安全法では、全長が２メートルを超える電源コードにあっては、その全長の１／５を引き出すこと、国際規格（ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ ＳＴＡＮＤＡＤのＩＥＣ６０３３５−１ １１ 加熱 １１．２には、自動コードリールが付いている機器では、コード全長の１／３はリールに巻かない、機器動作中に部分的に電源コードを収納するように設計されているコード収納部（自動コードリールは除く）の場合、コードの５０ｃｍは巻かない、と試験のための規格が定められている。

なお、電気掃除機のコード巻取り装置のコードに加わった引っ張り力をばね力で緩衝して和らげてコードの断線を防止するとともに、使用者に警報する電気掃除機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、特許文献１に記載のものは、電源コードが特定長さまで引き出されたことを報知するものではない。
特開平５−２４５０７７号公報

本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、電源コードが特定長さまで引き出されたことを報知する機能を備え、特定長さまで引き出されて使用されることを促すことができる電気掃除機を提供することを目的とする。

上述した目的を達成するため、本発明に係る電気掃除機は、電気掃除機本体と、この電気掃除機本体に収容される、電動送風機と、駆動手段によって回転駆動され、電源コードを巻き取るコード巻取コイルを備えた電気掃除機において、前記電源コードが特定長さ引き出されたことを検知する検知手段と、この検知手段からの特定長さ検知情報に基づき、前記電源コードが特定長さ引き出されたことを報知する報知手段を備えることを特徴とする。

本発明に係る電気掃除機によれば、電源コードが特定長さまで引き出されたことを報知する機能を備え、特定長さまで引き出されて使用されることを促すことができる電気掃除機を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る電気掃除機について図面を参照して説明する。

図１は本発明の第１実施形態に係る電気掃除機の概念図である。

図１に示すように、本第１実施形態の電気掃除機１は、掃除機本体２と、一端が掃除機本体２に設けたホース接続口２ａに着脱自由に接続され、他端に吸込口体が取り付けられた集塵ホース（図示せず）からなる。

この集塵ホースには手元操作管が設けられ、この手元操作管にはスイッチ類が設けられる。

掃除機本体２は本体ケース３を備え、この本体ケース３の前部内には、集塵ホースを介して被掃除面から吸込んだ塵埃を空気と分離する除塵手段４が設けられ、この除塵手段４の風下側には、電動送風機５が配置され、この電動送風機５の上方にはマイコン、メモリを備える制御装置６が設けられる。

また、電動送風機５の下流側には、コード巻取コイル７が配置され、このコード巻取コイル７は中空円筒形状の巻き胴７ａとこの巻き胴７ａの前後に設けたリング状の止め枠７ｂ、７ｃからなり、巻き胴７ａには先端に電源プラグ８が取り付けられた電源コード９が巻かれる。本第１実施形態は比較的長い電源コードが用いられる電気掃除機に適する。

さらに、本体ケース３のコード巻取コイル７の上流側には、コード巻取コイル７を回転させる駆動手段としてのコード用モータ１０が配置され、このコード用モータ１０には駆動ギア１１が設けられ、この駆動ギア１１とコード巻取コイル７の内周面に沿って設けられた従動ギア１２とが歯合され、コード用モータ１０により、コード巻取コイル７を回転させる。

コード巻取コイル７の回転が、電源コード９の巻き取り速度がある設定速度になるよう、駆動ギア１１と従動ギア１２のギア比を設定するか、必要に応じて中間ギアを介在させる。

また、コード巻取コイル７の風上側で、本体ケース３の下部には、ロータリエンコーダ１３が設けられる。

このロータリエンコーダ１３には、コード巻取コイル７の回転軸７ｄに取り付けられたエンコーダ用駆動ギア１４と歯合し同じ回転数で回転するエンコーダ用従動ギア１５を介してコード巻取コイル７の回転情報が入力され、回転軸７ｄ（巻き胴７ａ）の回転変位量に応じたパルス列を出力する。

この出力は制御装置６に入力され、電源コード９が引き出された長さ情報に基づき算出手段１６により算出される。この算出手段１６は制御装置６のマイコンにインストールしたプログラムで達成される。

例えば、制御装置６により引き出された電源コード９の長さ、例えば「特定長さ」は次のようにして算出される。ここで、「特定長さ」とは、国内の電気安全法に於いて、全長が２メートルを超える電源コードにあっては、その全長の１／５、あるいはＩＥＣ規格に於いて、全長の１／３と定められている長さを意味する。

電源コード９の全長は１０ｍ、直径は８ｍｍ程度のものが用いられ、外国などの広い部屋で用いられる場合には、全長２０ｍが採用されることもある。

巻き胴７ａの半径は例えば５ｃｍ、止め枠７ｂ、７ｃの半径は７．５ｃｍとする。

このロータリエンコーダ１３には、コード巻取コイル７の回転軸７ｄに取り付けられたエンコーダ用駆動ギア１４、エンコーダ用従動ギア１５を介してコード巻取コイル７の回転情報が入力され、回転軸７ｄ（コード巻取コイル７）の回転変位量に応じたパルス列を出力する。

ロータリエンコーダ１３には、コード巻取コイル７の回転軸７ｄに取り付けられたエンコーダ用駆動ギア１４と歯合し同じ回転数で回転するエンコーダ用従動ギア１５を介してコード巻取コイル７の回転情報が入力され、回転軸７ｄ（コード巻取コイル７）の回転変位量に応じたパルス列を出力する。

この出力は制御装置６に入力され、電源コード９の引き出された長さ情報に基づき算出手段１６により算出される。

図２に示すように、制御装置６はスイッチ類からの入力により、算出手段１６を機能させ、電動送風機５、コードモータ１０、ロータリエンコーダ１３、報知手段１７を制御する。

例えば、制御装置６により引き出された電源コードの長さＬ１の算出は次のようにしてなされる。

電源コードは例えば全長１０ｍ、直径８ｍｍ、巻き胴７ａは半径５ｃｍ、長さはコードが１５回巻かれて収容可能な１５ｃｍとし、電源コードは巻き胴に巻かれた電源コードの上に重ねて巻かれ、２重に巻かれて収納されるものとする。ｎは巻かれた回数である。

引き出される電源コードの長さＬ１ｆは、
Ｌ１＝Ｌ２＋Ｌ３
２重に巻かれているとき（１６≦ｎ≦３０）に引き出される電源コードの長さＬ２は、
Ｌ２＝（５ｃｍ＋０．８ｃｍ×２）×θ（ｒａｄ）
１重に巻かれているとき（１≦ｎ≦１５）に引き出される電源コードの長さＬ３は、
Ｌ３＝５ｃｍ×θ（ｒａｄ）

このように、予め電源コードの直径、巻き胴の半径、巻き胴に１重に巻かれるコードの巻き回数を設定しておくことにより、コード巻取コイル（巻き胴）の回転角度（ｒａｄ）を検出することで、引き出された電源コードの長さＬ１が検出できる。

また、本体ケース３の外側上部には、制御装置６によって制御される報知手段１７が設けられる。この報知手段１７は例えば圧電ブザーであり、断続的な報知音を発する。なお、報知手段は本例のように音を発する圧電ブザーに限らず、光を発するＬＥＤなどであってもよい。

次に本発明の第１実施形態に係る電気掃除機の使用方法について説明する。

図１に示すように、電気掃除機１に掃除機本体２に設けた集塵ホース（図示せず）を取り付ける。

しかる後、電源コード９を僅かに引き出し、電源コード９の先端の電源プラグ８を部屋の壁面のコンセントに差し込む。

集塵ホースの手元スイッチを入れると、コード用モータ１０が回転し、駆動ギア１１、従動ギア１２を介してコード巻取コイル７を回転させて、電源コード９を引き出させる（排出する）。

一方、コード巻取コイル７が回転するとエンコーダ用駆動ギア１４、エンコーダ用従動ギア１５を介してコード巻取コイル７の回転情報がロータリエンコーダ１３に入力され、ロータリエンコーダ１３は巻き胴７ａの回転変位量に応じたパルス列を出力して、算出手段１６に入力される。

算出手段１６は制御装置６のマイコンにインストールしたプログラムを実行することで、引き出されて電源コード９の長さすなわち「特定長さ」を算出する。

電源コード９が「特定長さ」例えば２ｍ引き出されたことが検知されると、制御装置６を介して報知手段１７である圧電ブザーは鳴り、使用者は電源コード９が「特定長さ」引き出されたことを知り、掃除機本体２を掃除すべき場所に移動させる。

そして手元スイッチを入れ、電動送風機５を動作させて、吸込口体、集塵ホース及びホース接続口２ａを介して被掃除面から吸込んだ塵埃を除塵手段４で空気と分離し、掃除する。

この掃除過程において、掃除機本体２を部屋の壁面のコンセントに近づけて掃除を継続する場合には、コード巻取コイル７を動作させず、電源コード９は当初の「特定長さ」引き出された状態を保つ。従って、電源コード９は自己発熱によって被覆が溶融することがなく安全である。不注意により、電源コード９を巻き取り、「特定長さ」より短い引き出し状態になった場合は、これをロータリエンコーダ１３、算出手段１６を介して検知し、異なる音色の報知音を発して、特定長さまで引き出すように促してもよい。

また、掃除機本体２を部屋の壁面のコンセントからさらに離して掃除を継続する場合には、手元スイッチを再度入れてコード巻取コイル７を動作させ、電源コード９をさらに引き出された状態にする。この場合は、既に「特定長さ」引き出された状態であるので、改めて、圧電ブザーを鳴らさない。

また、本発明の第２実施形態に係る電気掃除機について説明する。

本第２実施形態は、第１実施形態がコード巻取コイルを回転させる駆動手段としてコード用モータを用いるのに対して、回転駆動用ゼンマイを用いる。

本第２実施形態は比較的短い電源コードが用いられる電気掃除機に適する。

例えば、図３に示すように、本第２実施形態の電気掃除機１Ａは、５ｍの電源コード９を巻き取るコード巻取コイル７を回転させる駆動手段としての回転駆動用ゼンマイ２１が、巻き胴７ａに内設されている。なお、一旦引き出された電源コードが再び自然に巻き取られないように、一方向性にのみ引き出し可能なクラッチ手段を設けておくのがよい。

制御手段６、ロータリエンコーダ１３は、本電気掃除機の使用中に充電される２次電池２２により常時給電されている。

従って、使用時、回転駆動用ゼンマイ２１の回転力に抗して、コード巻取コイル７を回転させ、電源コード９を引き出す。

コード巻取コイル９が回転されると、ロータリエンコーダ１３、算出手段１６を介して引き出された電源コード９の長さが算出される。

「特定長さ」引き出されると、例えば１ｍ引き出されたことが検知されると、報知手段１７としての圧電ブザーが鳴り、使用者は電源コード９が「特定長さ」引き出されたことを知り、電源プラグ８を部屋の壁面のコンセントに差し込む。

そして、手元スイッチを入れ、電動送風機５を動作させて、吸込口体、集塵ホース及びホース接続口２ａを介して被掃除面から吸込んだ塵埃を除塵手段４で空気と分離し、掃除する。

従って、電源コード９が「特定長さ」引き出された状態で掃除するので、電源コード９は自己発熱によって被覆が溶融することがなく安全である。

なお、他の構成は図１に示す電気掃除機と異ならないので、同一符号を付して説明は省略する。

また、本発明の第３実施形態に係る電気掃除機について説明する。

本第３実施形態は、第１実施形態が検知手段にロータリエンコーダと算出手段を用いるのに対して、フォトインタラプタを用いる。

例えば、図４及び図５に示すように、本第３実施形態の電気掃除機１Ｂには、コード巻取コイル７の一側の止め枠７ｂの近傍に検知手段としてのフォトインタラプタ３１が設けられる。

このフォトインタラプタ３１は、発光素子３２と、発光素子３２からの光を平行化するためにレンズ３３と、受光素子３４と、両素子３２、３４の光軸間に介在する可動スリット３５からなり、発光素子３２としては例えば６００ｎｍ〜９５９ｎｍの赤色〜赤外域の発光ダイオードが用いられ、受光素子３４の受光部分にはプレーナータイプのフォトダイオードが用いられる。

コード巻取コイル７は回転軸７ｄ、減速ギア１０ａを介して取り付けられたコード用モータ１０によって回転される。

可動スリット３５は止め枠７ｂの外周にリング状に設けられ、可動スリット３５には所定の等間隔（角度）で多数のスリット３５ａを備える。

従って、コード巻取コイル７の回転はフォトインタラプタ３１で検知され、算出手段を介して引き出された電源コード長さＬ１が算出される。

「特定長さ」引き出されると、例えば１ｍ引き出されたことが検知されると、報知手段１７としての圧電ブザーが鳴り、使用者は電源コード９が「特定長さ」引き出されたことを知り、電源プラグ８を部屋の壁面のコンセントに差し込む。

そして、手元スイッチを入れ、電動送風機５を動作させて、吸込口体、集塵ホース及びホース接続口２ａを介して被掃除面から吸込んだ塵埃を除塵手段４で空気と分離し、掃除する。

従って、電源コード９が「特定長さ」引き出された状態で掃除するので、電源コード９は自己発熱によって被覆が溶融することがなく安全である。

また、本発明の第４実施形態に係る電気掃除機について説明する。

本第４実施形態は、第３実施形態がフォトインタラプタによりコード巻取コイルの回転を検知するのに対して、フォトインタラプタによりコード巻取コイルに巻かれた電源コードの高さを検知する。

例えば、図６に示すように、本第４実施形態の電気掃除機１Ｃは、コード巻取りコイル７の上方近傍には、両側の止め枠７ｂ、７ｃを挟むように、コード高さ検出手段としてのフォトインタラプタ３１が設けられる。

このフォトインタラプタ３１は、発光素子３２と、受光素子３４と、両素子３２、３４の光軸間に介在する電源コード９の一部９ａからなる。

発光素子３２及び受光素子３４に介在する止め枠７ｂ、７ｃは、全体あるいは透光部位が透明で光透過性の合成樹脂製であり、発光素子３２で発光する光を止め枠７ｂ、７ｃを介して受光素子３４で受光することができる。なお、両側の止め枠７ｂ、７ｃは光透過性の合成樹脂を用いるのに替えて、不透明部材を用い、その外周部を支持するのに必要な支持部を残して、複数個の円弧状透孔を設けてもよい。

本電気掃除機１Ｃにおいて、電源コード９の引き出しがなく、コード巻取りコイル７に電源コード９が重なって巻かれた状態では、発光素子３２から発する光は、電源コード９の重なって巻かれた一部９ａ（図６中点線で示す）によって遮光され、受光素子３４で受光されず、報知手段１７は動作しない。

電源コード９が引き出されて、「特定長さ」まで引き出されると、電源コード９の重なって巻かれた部分はなくなり、発光素子３２から発する光は、受光素子３４で受光され、報知手段１７が作動する。

従って、電源コード９が「特定長さ」引き出された状態で掃除するので、電源コード９は自己発熱によって被覆が溶融することがなく安全である。

また、本発明の第５実施形態に係る電気掃除機について説明する。

本第５実施形態は、第２実施形態が検知手段にロータリエンコーダと算出手段を用いるのに対して、電源コードの特定長さの位置に取り付けた位置表示体と、位置検知センサーからなる。

例えば、図７に示すように、本第５実施形態の電気掃除機１Ｄは、電源コード９の特定長さ例えば１ｍの位置に位置表示体としての磁性体５１を取り付け、さらに、本体ケース３における電源コード９の引出口３ａの近傍に位置検知センサーとしての磁気センサー５２を設ける。

この磁気センサー５２を検知する電源コード９の位置情報は、制御手段６に入力される。

従って、使用時、回転駆動用ゼンマイの回転力に抗して、コード巻取コイル７を回転させ、電源コード９を引き出す。

電源コード９が特定長さまで引き出されると、磁気センサー５２により磁性体５１の磁力が検知され、磁性体５１の位置情報（特定長さ情報）が制御手段６に入力される。

制御手段６を介して報知手段１７としての圧電ブザーが鳴り、使用者は電源コード９が「特定長さ」引き出されたことを知り、電源プラグ８を部屋の壁面のコンセントに差し込む。

従って、電源コード９が「特定長さ」引き出された状態で掃除するので、電源コード９は自己発熱によって被覆が溶融することがなく安全である。

上記各実施形態の電気掃除機によれば、電源コードが特定長さまで引き出されたことを報知する機能を備え、特定長さまで引き出されて使用されることを促すことができる電気掃除機が実現する。

本発明の第１実施形態の電気掃除機の概念図。 本発明の第１実施形態の電気掃除機に用いる制御図。 本発明の第２実施形態の電気掃除機の概念図。 本発明の第３実施形態の電気掃除機の概念図。 本発明の第３実施形態の電気掃除機に用いるロータリエンコーダの概念図。 本発明の第４実施形態の電気掃除機の概念図。 本発明の第５実施形態の電気掃除機の概念図。

符号の説明

１ 電気掃除機
２ 掃除機本体
２ａ ホース接続口
３ 本体ケース
４ 除塵手段
５ 電動送風機
６ 制御手段
７ コード巻取コイル
７ａ 巻き胴
７ｂ、７ｃ 止め枠
７ｄ 回転軸
８ 電源プラグ
９ 電源コード
１０ コード用モータ
１１ 駆動ギア
１２ 従動ギア
１３ ロータリエンコーダ
１４ エンコーダ用駆動ギア
１５ エンコーダ用従動ギア
１６ 算出手段
１７ 報知手段

Claims (4)

1. 電気掃除機本体と、この電気掃除機本体に収容される、電動送風機と、駆動手段によって回転駆動され、電源コードを巻き取るコード巻取コイルを備えた電気掃除機において、
   前記電源コードが特定長さ引き出されたことを検知する検知手段と、
   この検知手段からの特定長さ検知情報に基づき、前記電源コードが特定長さ引き出されたことを報知する報知手段を備えることを特徴とする電気掃除機。
2. 前記検知手段は、前記電源コードの特定長さの位置に設けられた位置表示体と、この位置表示体から位置情報を検知する位置検知センサーからなることを特徴とする請求項１に記載の電気掃除機。
3. 前記検知手段は、前記コード巻取コイルの回転数をカウントするコイル回転数カウント手段と、このコイル回転数カウント手段が検出する前記コード巻取コイルの回転数から引き出された前記電源コードの長さを算出する算出手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の電気掃除機。
4. 前記検知手段は、前記コード巻取コイルに巻かれた残存電源コード高さを検出するコード高さ検出手段と、このコード高さ検出手段が検出する前記コード巻取コイルの回転数から引き出された電源コードの長さを算出する算出手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の電気掃除機。

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