JP2010004997A - 掃除機用吸込具およびこれを用いた電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】綺麗になっている状態を容易に目視確認できる掃除機用吸込具を提供する。
【解決手段】下面に開口を有する吸込室９と、吸込室９と連通し掃除機本体４に接続するための連通管３と、上面に開口した第１の吸引口２３と、吸込室９と第１の吸引口２３とを連通する連通路２４と、連通路２４に設けられ１０μｍ以下の塵埃が吸引されたことを検知する検知部４０と、上面または上部に配され、検知部４０が塵埃を検知したときに、その旨を告知する告知部３９とを備えたもので、第１の吸引口２３より吸引された塵埃は連通路２４に設けた検知部４０により検知され、告知部３９で塵埃が通過したことを知らせることで空気中の塵埃を吸引したかどうかを容易に判定できるものである。また、告知部３９の表示が、掃除作業中に無くなれば、空気中の塵埃が綺麗になっていることが簡便に判定できる。
【選択図】図３

Description

本発明は、電気掃除機に接続して用いる掃除機用吸込具及びそれを用いた電気掃除機に関するものである。

従来、この種の掃除機用吸込具が接続された電気掃除機として、塵埃を検知する塵埃検知部がホースの一部に設けられ、その塵埃検知部の検知結果に応じて掃除機本体を制御するように構造されたものがある（例えば、特許文献１参照）。

図６は、上記特許文献１に記載された従来の電気掃除機を示す全体図である。図６に示すように、塵埃検知部は、電気掃除機の掃除機本体４１に接続されると共に、吸気路４２の途中に配された発光部４３と受光部４４で構成されたユニツトを取り付けて構成されている。
特公平４−４８８６号公報

近年、床面上の塵埃に加え、掃除作業中に空中に舞い上がる塵埃も掃除対象になってきているが、上記従来の掃除機用吸込具を接続した電気掃除機の構成では、主に掃除機用吸込具の下面から吸引された塵埃、すなわち床面から吸引された塵埃を検知して掃除機用吸込具や掃除機本体に内蔵されたモーターなどを制御するようにしているため、空気中の塵埃が吸引されたかどうか、もしくは、空気がどの程度綺麗になっているかを確認することができないという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、生活している空間において掃除作業中に舞い上がる埃を積極的に吸引するとともに、吸引した塵埃が吸引されているかを判定し、綺麗になっている状態を目視確認できる掃除機用吸込具および電気掃除機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、本発明の掃除機用吸込具は、下面に開口を有する吸込室と、前記吸込室と連通し掃除機本体に接続するための連通管と、上面に開口した第１の吸引口と、前記吸込室と前記第１の吸引口とを連通する連通路と、前記連通路に設けられ塵埃が吸引されたことを検知する検知部と、上面に配され、前記検知部が所定の大きさ以下の塵埃を検知したときに、その旨を告知する告知部とを備えたもので、第１の吸引口より吸引された塵埃は連通路に設けた検知部により検知され、告知部で塵埃が通過したことを知らせることで空気中の塵埃を吸引したことがわかるものである。これにより空気中の塵埃を吸引したかどうかが判定できるものである。また、告知部の表示が作業中に表示されなくなることにより、周囲の空気が綺麗になっていることが簡便に判定できる。

また、本発明の電気掃除機は、外気を吸引するための電動送風機と塵埃を集塵する塵埃室を有する掃除機本体と、請求項１〜３のいずれか１項に記載の掃除機用吸込具を接続するための延長管およびホースと、前記延長管又は前記ホースの一部に配され、吸引された塵埃を検知する吸塵検知部と、前記吸塵検知部が塵埃を検知したときに、その旨を告知する吸塵告知部とを備え、検知部と前記吸塵検知部が検知する塵埃の粒子径が異なるようにしたもので、告知部と、吸塵検知部とで、掃除機用吸込具の上面から吸引した塵埃か、それとも下面から吸引した塵埃かを簡単に判定することができ、さらに検知部および吸塵検知部の反応の仕方により駆動源および電動送風機を各々個別で制御するようにすれば、消費電力の低下ならびに集塵効率の向上を図ることができる。

本発明の掃除機用吸込具及び電気掃除機は、空気中の塵埃を吸引したかどうか、もしくはどの程度綺麗になっているかが容易に判定できる。

第１の発明は、下面に開口を有する吸込室と、前記吸込室と連通し掃除機本体に接続するための連通管と、上面に開口した第１の吸引口と、前記吸込室と前記第１の吸引口とを連通する連通路と、前記連通路に設けられ塵埃が吸引されたことを検知する検知部と、上面に配され、前記検知部が所定の大きさ以下の前記塵埃を検知したときに、その旨を告知する告知部とを備えたもので、第１の吸引口より吸引された塵埃は連通路に設けた検知部により検知され、告知部で塵埃が通過したことを知らせることで空気中の塵埃を吸引したことがわかるものである。これにより空気中の塵埃を吸引したかどうかが判定できるものである。また、告知部の表示が作業中に表示されなくなることにより、周囲の空気が綺麗になっていることが簡便に判定できる。

第２の発明は、特に、第１の発明の吸込室内部に回転自在に設けられた回転清掃体と、前記回転清掃体を駆動する駆動源と、前記駆動源を制御する制御部とを備え、前記制御部は、検知部と連動して前記駆動源を制御するもので、例えば、第１の吸引口から流入した塵埃が吸込室に流入したときに回転清掃体を塵埃がスムーズに吸引できる適切な回転数に調整するようにすれば、集塵効率を高めることができる。

第３の発明は、特に、第２の発明の検知部が塵埃を検知したときに、回転清掃体の回転数を低下させるようにしたもので、第１の吸引口から流入した塵埃が吸込室に流入したときに、回転清掃体が高速に回転することで吸引した塵埃が吸込室内部で霧散することを防止して集塵効率を高めることができる。

第４の発明は、外気を吸引するための電動送風機と塵埃を集塵する塵埃室を有する掃除機本体と、請求項１〜３のいずれか１項に記載の掃除機用吸込具を接続するための延長管およびホースと、前記延長管又は前記ホースの一部に配され、吸引された塵埃を検知する吸塵検知部と、前記吸塵検知部が塵埃を検知したときに、その旨を告知する吸塵告知部とを備え、告知部と前記吸塵告知部が告知する塵埃の粒子径が異なるようにしたもので、告知部と、吸塵検知部とで、掃除機用吸込具の上面から吸引した塵埃か、それとも下面から吸引した塵埃かを簡単に判定することができ、さらに検知部および吸塵検知部の反応の仕方により駆動源および電動送風機を各々個別で制御するようにすれば、消費電力の低下ならびに集塵効率の向上を図ることができる。

第５の発明は、特に、第４の発明の検知部が塵埃を検知したときに駆動源および電動送風機の回転数を変え、吸塵検知部が塵埃を検知したときに、前記電動送風機のみを制御するようにしたもので、検知部が反応したときには掃除機用吸込具および電動送風機を制御して塵埃の吸い込みの効率を上げ、吸塵検知部が反応したときには電動送風機を制御することで床面からの集塵効率をあげることができる。なお、優先順位としては吸塵検知部を優位にすることにより掃除機用吸込具の本来の性能（床面からの集塵性能）を落とさずにできるものである。

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は、本発明の第１の実施の形態における掃除機用吸込具を接続した電気掃除機の全体構成を示す図、図２は、同掃除機用吸込具の平面図、図３は、同掃除機用吸込具の断面図、図４は、同掃除機用吸込具のバネ近傍での断面図、図５は、同掃除機用吸込具の上部材をはずした状態の上面図である。

図１〜５において、本実施の形態における掃除機用吸込具が接続される電気掃除機は、掃除機本体４と、下流側端部が掃除機本体４に接続され、上流側端部が延長管５に接続されるホース６を備え、本実施の形態における掃除機用吸込具１は、前記延長管５の上流側端部に接続されるようになっている。

本実施の形態における掃除機用吸込具１の略中央部後方には、離脱自在な別掃除機用吸込具２が配してある。別掃除機用吸込具２の後方には、左右および上下に回動自在に設けられた連通管３が構成されている。連通管３の後端面には、延長管５が接続されている。掃除機本体４内部には、電動送風機７が設けられており、電動送風機７の前方には、塵埃を集める塵埃室８が構成されている。なお、掃除機用吸込具１、連通管３、延長管５、ホース６、集塵室８は一連の繋がりとなるように内部空間が連通している。

ホース６の先端には、掃除作業の際に握るハンドル３３が設けられ、そのハンドル３３には吸塵告知部３４が配され、又、ホース６の他端に設けられ、ホース６と掃除機本体４とを接続するための接続パイプ３５には、吸塵検知部３８が設けられている。

吸塵検知部３８は、特に図示しないが、発光ダイオードと、その発光ダイオードから発光された光を受けるホトダイオードを対にして構成されており、その間を塵埃が通過することにより、光が遮断されることで吸塵していることを検知するものである。また吸塵検知部３８が塵埃を検知したことを、吸塵告知部３４を構成するＬＥＤが点灯することで、吸塵されていることが表示されるようにしている。

なお、本実施の形態では、吸塵検知部３８で粒径が１０μｍより大きい塵埃を検知した場合に吸塵検知部３８のＬＥＤが点灯することで、吸塵されていることが表示されるようにしている。

掃除機用吸込具１の前方には、下方が開口した吸込室９が構成されている。掃除機用吸込具１の外郭は、上部を形成する上部材１０と、吸込室９を構成するとともに掃除機用吸込具１の底辺を構成する下部材１１を着止してなる。

また、下部材１１の中央部付近の一部は、切り欠かれ、別掃除機用吸込具２が取り付けられるように凸状の形状を有した中部材１２が構成してある。中部材１２の中央部の凸状部内部には、穴が空けられて吸込口１３とし、連通管３と吸込室９を連通する。吸込室９の天井ならびに前後壁は、下部材１１を凹状にして設けられ、吸込室９の後方壁の一部と天井の一部を中部材１２にて形成している。

また、吸込室９内部には、掃除機用吸込具１の左右長手方向に回転清掃体である回転ブラシ１４が設けられている。回転ブラシ１４の両端は、下部材１１の左右壁近傍で回転自在に軸支されている。掃除機用吸込具１の後方部には、駆動源室１５と回路室１６とが、別掃除機用吸込具２が収められている部分を中心に左右に配置されている。駆動源室１５には、回転ブラシ１４の動力となり、モーター等の小型電動機からなる駆動源１７が設けられている。駆動源１７の動力は、ベルト１８を回転ブラシ１４と張架させることで伝達される。

回路室１６には、掃除機本体４からの電力を受け、駆動源１７に電力を供給し、駆動源１７を制御する制御部として回路３６が設けられている。回路３６には、駆動源１７の負荷状態を検知する手段として、一般的な素子であるポジスターなどからなる負荷検知手段１９が設けられている。

また、掃除機用吸込具１が床面から持ち上げられたときに、駆動源１７を停止させる駆動停止手段２０も設けられている。駆動停止手段２０は、一般的にリミットスイッチなどと、機械的に床面を検知する構造とを組み合わせて構成されている。また、回路３６上で、しかも掃除機用吸込具１の上面又は上部には、ＬＥＤ等から形成され、後述の検知部４０が塵埃を検知したときに、その旨を使用者に告知する告知部３９が設けられている。また、駆動源１７を電源の位相を変化させることにより回転数を制御している。

中部材１２には、吸込室９の天井部より上部材１０側に高くなるよう吸込室９から見て凹状に形成する凹部２１があり、凹部２１の縦壁の一部に、吸込口１３に対向する方向に開口された第２の吸引口２２が設けられている。第２の吸引口２２は、掃除機用吸込具１の長手方向に従い吸込口１３を中心として左右均等の位置に長手方向に設けられている。また、吸込室９の天井と上部材１０に間には空間があり、その空間を連通路２４として設けている。

連通路２４は、第２の吸引口２２を内包するような幅で、吸込室９の天井部と上部材１０から略垂直に降ろされた側面壁により囲み、独立した空間として掃除機用吸込具１内部に設けられている。この連通路２４と外気を連通させるように凹部２１近傍に上部材１０の上方を開口とする第１の吸引口２３が設けられている。また、連通路２４と吸込室９の前壁近傍で吸込室９内部と連通するように、吸込室９の天井部分に前壁と形成する近傍に開口部２５を設けている。

開口部２５は、掃除機用吸込具１の長手方向に連通路２４の幅内部に納まるように複数個設けられており、第１の吸引口２３の開口面積に対して、約５０％以上の開口面積を有する開口としてある。なお、第２の吸引口２２は、連通路２４と吸込室９を開口部２５とは逆方向になる位置で接続している。

連通路２４の途中には、検知部４０があり、吸塵検知部３８と同様の構成で設けられている。そして、検知部４０で所定の大きさ以下の塵埃を検知した場合に告知部３９で表示するように構成しており、本実施の形態では、粒径１０μｍ以下の塵埃を検知した場合に告知部３９に表示するようにしている。

第１の吸引口２３には、何の動作もしていないときに閉塞するように動作する遮蔽体２６があり、遮蔽体２６は、中部材１２の凹部２１上面部にあたる箇所に、回動軸２７を保持させている。回動軸２７は、中部材１２の長手方向に左右一対になっている保持部２８により軸支されている。遮蔽体２６と回動軸２７は一体に設けられ、回動軸２７は、遮蔽体２６の後部に当たる箇所に略Ｌ字の形状をなすように接続されている。

また、遮蔽体２６が、第１の吸引口２３を開放するように動作したときには、第２の吸引口２２を閉塞する。そのため凹部２１の前面壁は、遮蔽体２６が開放動作した最大の角度に合わせるように傾斜して構成されている。なお、遮蔽体２６が閉塞動作位置で保持されるように、回動軸２７の一端には、バネなどによる付勢体３７が取り付けられている。付勢体３７は、回動軸２７の一端に設けた第１の取付座２９と、中部材１２の第１の取付座２９と対向する位置に設けた第２の取付座３０の間に取り付けられている。

第２の取付座３０は、付勢体３７を完全に覆うように箱状に形成されている。また、第２の取付座３０の左右どちらかの一端は付勢体３７を取り付けできるように開放されており、その開放部（図示せず）は、上部材１０などに構成されたリブ（図示せず）などで塞がれるようになっている。

尚、遮蔽体２６の開放動作が、掃除機用吸込具１の上方から視認できるようにするために、遮蔽体２６の回動軸２７側の外観面の一部を凹ませ、その凹ませた部分に色部品３２をはめ込んでいる。

回動軸２７は、保持部２８により左右から押さえつけることで抜け止めされている。また、回動軸２７と保持部２８の間は、０．５ｍｍ程度の空間を有するように、凹部２１の上部から離されて構成されている。なお、回動軸２７の均等に３分割ほどした位置に回動軸２７を下から支える支え部３１が構成されており、支え部３１の幾つかを、回動軸２７の前面および後面を軸径の半周以上に渡って抱くように設けてある。

以上のように構成された本実施の形態における掃除機用吸込具について、以下その動作、作用を説明する。

まず、掃除機本体４に電源が接続されて運転状態になることにより、電動送風機７が作動して、電動送風機７の前面部に負圧が発生し、その負圧により吸引風が発生する。吸引風は、掃除機用吸込具１まで到達し、通常は、掃除機用吸込具１の下面に向かって負圧が作用し、掃除機用吸込具１と掃除面が接触していることにより、掃除面の塵埃を掃除機用吸込具１で吸引することになる。

本実施の形態では、掃除機用吸込具１内部の負圧は、吸込室９内部の負圧であり、その負圧は、開口部２５および第２の吸引口２２にも影響を与える。まず、開口部２５を通じて連通路２４も負圧になり、外気を取り入れようと遮蔽体２６が動作する。付勢体３７を上回る力が発生した場合にだけ、遮蔽体２６が開放動作し、第１の吸引口２３が開放されて外気が取り入れられる。また、遮蔽体２６が開放されたときの遮蔽体２６の内面は凹部２１の前面壁と沿うようになっており、第２の吸引口２２に発生した負圧により開放状態で吸着されて保持される。

これにより、１０μｍ以下の塵埃を含む外気が、第１の吸引口２３、連通路２４、開口部２５を通って、吸込室９内部に流入すると共に、吸込室９側より逆流する心配もなく確実に、集塵できるものである。このとき、検知部４０が、通過する塵埃を検知し、その信号が回路３６に送られ、告知部３９が点灯する。

本実施の形態では、塵埃が検知されたときは、告知部３９を点灯させると共に、吸込室９に流入する塵埃が効率的に捕集されるように、回転ブラシ１４の回転数が低い回転数になるように位相制御を行う。その際に、掃除機本体４の電動送風機７を最大出力で運転するように設定している。

また、同時に吸込室９の下面より回転ブラシ１４が回転することで集塵された塵埃が、吸塵検知部３８で感知された場合には、吸塵検知部３８が反応するほうが優位に設定されており、検知部４０が反応した信号を無視し、回転ブラシ１４の回転数を維持し、電動送風機７を全開するように設定する。このとき、検知部４０が反応していた場合には、告知部３９も点灯し、吸塵告知部３４も点灯するように設定してある。検知部４０に反応がなかった場合には点灯はしない。

以上のように、告知部３９と吸塵告知部３４で別々に表示することにより、掃除する箇所がいままで平面（床面）だけだったものを、空気中も含んで表示することで立体的に見せることになり、掃除作業者がどの部分が綺麗に掃除できたかを容易に判定することができる。

また、場合によって、電動送風機７と、駆動源１７を制御することで、無駄な電力を消費することなく消費エネルギーを抑えた電気掃除機を提供することができる。また、掃除機用吸込具１の回転ブラシ１４の回転数を、状況によって制御することで、掃除したい場所で、確実に綺麗に掃除作業をすることができるものである。

以上のように、本発明にかかる掃除機用吸込具およびこれを用いた電気掃除機は、生活している空間において掃除作業中に舞い上がる塵埃も積極的に吸引するとともに、吸引した塵埃が吸引されているかを判定し、綺麗になっている状態を目視確認できるもので、上部に開口部を有しかつ吸引風を発生することで外気を吸引する製品でかつ自走もしくは手動により移動可能とする製品等の用途にも適用できる。

本発明の第１の実施の形態における掃除機用吸込具を接続した電気掃除機の全体構成を示す図 同掃除機用吸込具の平面図 同掃除機用吸込具の断面図 同掃除機用吸込具のバネ近傍での断面図 同掃除機用吸込具の上部材をはずした状態の上面図 従来の掃除機用吸込具を接続した電気掃除機を示す全体図

符号の説明

１ 掃除機用吸込具
３ 連通管
４ 掃除機本体
７ 電動送風機
９ 吸込室
１４ 回転ブラシ（回転清掃体）
１７ 駆動源
２２ 第２の吸引口
２３ 第１の吸引口
２４ 連通路
３６ 回路（制御部）
３９ 告知部
４０ 検知部

Claims (5)

1. 下面に開口を有する吸込室と、前記吸込室と連通し掃除機本体に接続するための連通管と、上面に開口した第１の吸引口と、前記吸込室と前記第１の吸引口とを連通する連通路と、前記連通路に設けられ塵埃が吸引されたことを検知する検知部と、上面に配され、前記検知部が所定の大きさ以下の塵埃を検知したときに、その旨を告知する告知部とを備えたことを特徴とする掃除機用吸込具。
2. 吸込室内部に回転自在に設けられた回転清掃体と、前記回転清掃体を駆動する駆動源と、前記駆動源を制御する制御部とを備え、前記制御部は、検知部と連動して前記駆動源を制御する請求項１に記載の掃除機用吸込具。
3. 検知部が塵埃を検知したときに、回転清掃体の回転数を低下させるようにした請求項２に記載の掃除機用吸込具。
4. 外気を吸引するための電動送風機と塵埃を集塵する塵埃室を有する掃除機本体と、請求項１〜３のいずれか１項に記載の掃除機用吸込具を接続するための延長管およびホースと、前記延長管又は前記ホースの一部に配され、吸引された塵埃を検知する吸塵検知部と、前記吸塵検知部が塵埃を検知したときに、その旨を告知する吸塵告知部とを備え、告知部と前記吸塵告知部が告知する塵埃の粒子径が異なるようにした電気掃除機。
5. 検知部が塵埃を検知したときに駆動源および電動送風機の回転数を変え、吸塵検知部が塵埃を検知したときに、前記電動送風機のみを制御するようにした請求項４に記載の電気掃除機。

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