JP2010005291A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】塵埃の除去に優れるとともに、電池の消費を抑制して長時間に亘って安定して塵埃を除去可能な電気掃除機を提案する。
【解決手段】掃除機本体制御部４０は、電圧検出部３７が測定した電圧値と、電流検出部３８が測定した電流値とから、電動送風機９に供給される電力を算出する。掃除機本体制御部４０は、算出した電力が所定の消費電力閾値Ｗｓ以上であれば、回転清掃体小出力運転信号を出力し、他方、算出した電力が所定の消費電力閾値Ｗｓより小さければ、回転清掃体大出力運転信号を出力する。吸込口体制御部４２は、掃除機本体制御部４０が回転清掃体小出力運転信号を出力すると、吸込口体８の進行方向の順方向に回転数Ｒ１で回転清掃体２０を運転し、他方、掃除機本体制御部４０が回転清掃体大出力運転信号を出力すると、吸込口体８の進行方向の逆方向に回転数Ｒ２で回転清掃体２０を運転する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、電池と、電動機によって回動する回転清掃体を有する吸込口体とを備えた電気掃除機に関する。

特許文献１に記載の電気掃除機は、電池と、電動機によって回動する回転清掃体を有する吸込口体とを備える。この電気掃除機は、電気掃除機の使用者の操作に基づいて回転清掃体の回転数が切り換わる。

また、従来の電気掃除機では、吸込口体の進行方向と、回転清掃体の回転方向とを順方向または逆方向のいずれかに固定して設定される。具体的には、吸込口体の操作性を重視して、回転清掃体によって吸込口体の走行の補助を行う場合には、吸込口体の進行方向と、回転清掃体の回転方向とを順方向に固定し、他方、回転清掃体による除塵効果を重視する場合には、吸込口体の進行方向と、回転清掃体の回転方向とを逆方向に固定する。
特開２００５−１６８８２３号公報

特許文献１に記載の電気掃除機では、電気掃除機の使用者が、電動送風機と電動機とを強運転状態で使用し続けると、運転時間が十分に確保できない虞があった。また、特許文献１に記載の電気掃除機では、電池の容量が減少すると、電動送風機の出力が十分に得られず、被掃除面の塵埃を十分に除去できない虞もあった。

本発明は、塵埃の除去に優れるとともに、電池の消費を抑制して長時間に亘って安定して塵埃を除去可能な電気掃除機を提案する。

前記の課題を解決するため本発明では、掃除機本体と、前記掃除機本体に設けられた電源部と、前記掃除機本体に収容され、前記電源部の電力によって駆動される電動送風機と、前記掃除機本体に連通された吸込口体と、前記吸込口体に設けられた移動方向検出部と、前記吸込口体に収容され、前記電源部の電力によって駆動される電動機と、前記電動機に供給される電力の極性を適宜に正転または反転させる極性正反転回路部と、前記吸込口体の吸込開口に回動可能に保持され、前記電動機によって回動される回転清掃体と、前記電動送風機に供給される電力が所定の閾値以上の場合には、前記電動機を制御して前記回転清掃体を小さい回転数で運転し、他方、前記電動送風機に供給される電力が所定の閾値より小さい場合には、前記電動機を制御して前記回転清掃体を前記小さい回転数よりも大きい回転数で運転する制御部とを特徴とする。

本発明は、塵埃の除去に優れるとともに、電池の消費を抑制して長時間に亘って安定して塵埃を除去可能な電気掃除機を提案できる。

本発明に係る電気掃除機の実施形態について図１から図５を参照して説明する。

図１は、本発明に係る電気掃除機の外観を示した図である。

図１に示すように、本実施形態に係る電気掃除機１は、掃除機本体２と、集塵ホース３と、手元操作管４と、把持部５と、操作部６と、延長管７と、吸込口体８とを備える。

掃除機本体２には集塵ホース３の一端が着脱自在に接続された接続口２ａが形成される。掃除機本体２の内部には塵埃分離集塵部（図示省略）と、電動送風機９とが収容される。塵埃分離集塵部は、掃除機本体２の内部に着脱可能に収容され、接続口２ａに連通される。電動送風機９は、塵埃分離集塵部を介して接続口２ａに負圧を作用させる。掃除機本体２には電動送風機９の排気が吐出される本体排気口（図示省略）が形成される。掃除機本体２には、二次電池を有する電源部１１が着脱自在に取り付けられる。なお、電源部１１は、一次電池や燃料電池などの電池を用いても良い。電動送風機９は、電源部１１から供給される直流電源によって駆動される直流モータを備えた直流電動送風機である。

集塵ホース３は可撓性を有し、湾曲可能な細長略円筒状に形成される。集塵ホース３の一端は接続口２ａに着脱可能に接続されて、掃除機本体２の内部に連通される。

手元操作管４の一端は集塵ホース３の他端に設けられ、集塵ホース３を介して掃除機本体２の内部に連通される。

把持部５は電気掃除機１の使用者が把持して電気掃除機１を操作するものである。把持部５は手元操作管４の他端部から、集塵ホース３が設けられた手元操作管４の一端部に向かって、湾曲させて突設される。

操作部６は把持部５に設けられる。操作部６が電気掃除機１の使用者に操作されると、電気掃除機１は複数の駆動モードに設定される。操作部６は電気掃除機１の運転を停止させる切スイッチ６ａや電気掃除機１の運転を開始させる強起動スイッチ６ｂや弱起動スイッチ６ｃなどを有する。

延長管７は、伸縮可能な細長略円筒状に形成される。延長管７の一端は手元操作管４の他端に着脱可能に接続されて、手元操作管４および集塵ホース３を介して掃除機本体２の内部に連通される。

吸込口体８は、延長管７の一端に着脱可能に接続されて、延長管７、手元操作管４および集塵ホース３を介して掃除機本体２の内部に連通される。

電気掃除機１を運転すると、電動送風機９が作動して、掃除機本体２の内に負圧が作用する。この負圧は接続口２ａから集塵ホース３と手元操作管４と延長管７とを経て吸込口体８に作用する。そうすると、電気掃除機１は吸込口体８から空気とともに床などの被掃除面に溜まった塵埃を吸い込んで被掃除面を掃除する。吸込口体８に吸い込まれた含塵空気は、掃除機本体２に収容された塵埃分離集塵部によって空気と塵埃とに分離される。分離された塵埃は塵埃分離集塵部に集塵される。他方、分離された空気は、電動送風機９に吸い込まれて、掃除機本体２の本体排気口から吐出される。

図２は、本発明に係る電気掃除機の吸込口体の上面側の斜視図である。

図２に示すように、吸込口体８は、幅広な吸込口本体１５と、接続管部１６とを備える。接続管部１６は、吸込口本体１５の後部であって幅方向中央部に設けられる。接続管部１６には延長管７が着脱自在に接続される。

ここで、吸込口体８の前進方向（図２中、実線矢Ｘ）を前方、その反対方向を後方とする。また、吸込口体８の後から前を見たときに左側（図２中、実線矢Ｙ）を左方、その反対方向を右方とする。さらに、吸込口体８の前後方向および左右方向に直交する右手座標系の＋Ｚ方向を上方とし、その反対方向を下方とする。

吸込口本体１５の前側の内部には、吸込開口１７を有する吸込室１８が形成される。吸込室１８は、吸込口本体１５の内部に幅広に形成される。吸込室１８は、接続管部１６に連通される。吸込開口１７は、吸込口本体１５の底面に形成された開口である。また、吸込開口１７は、吸込口本体１５の左右方向に細長く形成された略長方形状の開口である。吸込口体８が被清掃面に配置されると、吸込開口１７は、被清掃面に対向させて位置される。吸込室１８には、吸込開口１７に沿って延びた回転清掃体２０が配設される。

回転清掃体２０は、回転軸２１と、回転軸２１の周壁部から螺旋帯状に突設された複数のブラシ毛２２とを備える。回転軸２１は、吸込口本体１５の左右方向に沿わせて配置される。回転軸２１の両端部は、吸込室１８を構成する左右の壁部によって回転自在に保持される。なお、回転清掃体２０は、ブラシ毛２２の他にゴムなどの弾性体で形成されたブレード（図示省略）を備えるものでも良い。

吸込口本体１５の後側の内部には、電動機２４が収容される。電動機２４は、回転清掃体２０を回動させる駆動源である。電動機２４の出力軸は、タイミングベルト２５や歯車（図示省略）などの動力伝達機構を介して回転清掃体２０の回転軸２１に連結される。なお、本実施形態に係る電動機２４の回転方向と、回転清掃体２０の回転方向とは一致させて構成される。ただし、動力伝達機構を介して電動機２４と回転清掃体２０との回転方向を反転させて構成しても良い。電動機２４は、電源部１１から供給される直流電源によって駆動される直流モータである。

吸込口本体１５の前面の中央部には、前方に開口する切欠２６が形成される。切欠２６は、吸込室１８に連通される。また、切欠２６は、吸込開口１７に連続させて開口される。切欠２６には、可動カバー２７が設けられる。可動カバー２７は、切欠２６の上縁部に設けられた支持軸２８を中心に回動可能に設けられる。可動カバー２７の回動範囲は、前後に所定範囲内で規制される。可動カバー２７は、スプリング（図示省略）により付勢され、通常は回転清掃体２０に当接しない。

接続管部１６は、回動接続管部３１と、傾動接続管部３２とを備える。回動接続管部３１は、吸込口本体１５に回動可能に設けられる。また、回動接続管部３１は、吸込口体８の前後方向であるＸ軸回りに回動可能に構成される。傾動接続管部３２は、回動接続管部３１に傾動可能に設けられる。また、傾動接続管部３２は、回動接続管部３１の回動軸であるＸ軸に直交する軸回りに回動可能に構成される。さらに、傾動接続管部３２は、延長管７の先端部に着脱自在に接続される。したがって、吸込口本体１５と延長管７とは、相対的に回動および傾動可能に構成される。

図３は、本発明に係る電気掃除機の吸込口体の下面側の斜視図である。

図３に示すように、吸込口本体１５の底面の後部には、接続管部１６の左右両側部に突出させて後輪３４が左右一対に設けられる。また、吸込口本体１５の底面のうち、吸込開口１７の後縁近傍部には、左右両側部に偏倚させて前輪３５が左右一対に設けられる。

吸込口本体１５の内部には、移動方向検出部３６が収容される。移動方向検出部３６は、前輪３５の少なくともいずれか一方に連結される。移動方向検出部３６は、吸込口体８の進行方向を検出する。具体的には、移動方向検出部３６は、前輪３５の回転方向を検出することで、吸込口体８が前進しているのか、後退しているのかを検出する。移動方向検出部３６には、回転部材（図示省略）と、この回転部材の回転方向を検出する光電検出部（図示省略）を有する光検出式センサを用いることができる。

図４は、本発明に係る電気掃除機のブロック図である。

図４に示すように、電気掃除機１は、操作部６と、電源部１１と、電圧検出部３７と、電流検出部３８と、掃除機本体制御部４０と、電動送風機用スイッチング回路部４１と、電動送風機９と、移動方向検出部３６と、吸込口体制御部４２と、極性正反転回路部４３と、電動機用スイッチング回路部４４と、電動機２４とを備える。

電源部１１と、電圧検出部３７と、電流検出部３８と、掃除機本体制御部４０と、電動送風機用スイッチング回路部４１と、電動送風機９とは、掃除機本体２に収容される。移動方向検出部３６と、吸込口体制御部４２と、電動機用スイッチング回路部４４と、極性正反転回路部４３と、電動機２４とは、吸込口体８に収容される。

操作部６は、電気掃除機１の使用者が入力した操作内容に対応する操作信号を掃除機本体制御部４０に出力する。具体的には、操作部６は、電気掃除機１の使用者が切スイッチ６ａを操作すると、電気掃除機１の停止信号Ｓｏｆｆを掃除機本体制御部４０に出力する。また、操作部６は、電気掃除機１の使用者が強起動スイッチ６ｂを操作すると電気掃除機１の強起動信号Ｓｏｎｂを掃除機本体制御部４０に出力する。さらに、操作部６は、電気掃除機１の使用者が弱起動スイッチ６ｃを操作すると電気掃除機１の弱起動信号Ｓｏｎｃを掃除機本体制御部４０に出力する。

電圧検出部３７は、電源部１１の電圧を検出する電圧計である。電圧検出部３７は、電源部１１の電圧を測定して、掃除機本体制御部４０に出力する。

電流検出部３８は、電源部１１が電動送風機９に供給する電流を測定して、掃除機本体制御部４０に出力する。

掃除機本体制御部４０は、操作部６が出力した操作信号に応じて電動送風機用スイッチング回路部４１を介して電動送風機９の運転を開始または停止する。具体的には、操作部６が強起動信号Ｓｏｎｂを出力すると、電動送風機９の大出力運転を開始する。一方、操作部６が弱起動信号Ｓｏｎｃを出力すると、電動送風機９の小出力運転を開始する。他方、操作部６が停止信号Ｓｏｆｆを出力すると、電動送風機９の運転を停止する。

また、掃除機本体制御部４０は、操作部６が強起動信号Ｓｏｎｂまたは弱起動信号Ｓｏｎｃを出力すると、電動送風機９の運転を開始するとともに、吸込口体制御部４２に吸込口体制御信号を出力する。具体的には、掃除機本体制御部４０は、先ず、電圧検出部３７が測定した電圧値と、電流検出部３８が測定した電流値とから、電動送風機９に供給される電力を算出する。次いで、掃除機本体制御部４０は、電動送風機９に供給される電力が所定の消費電力閾値Ｗｓ以上であれば、吸込口体制御信号として回転清掃体小出力運転信号を出力する。他方、掃除機本体制御部４０は、電動送風機９に供給される電力が所定の消費電力閾値Ｗｓより小さければ、吸込口体制御信号として回転清掃体大出力運転信号を出力する。

ここで、電源部１１の放電容量が十分に確保されている状態では、電動送風機９の大出力運転に供給される電力は、所定の消費電力閾値Ｗｓ以上であり、他方、電動送風機９の小出力運転に供給される電力は、所定の消費電力閾値Ｗｓよりも小さい。

電動送風機用スイッチング回路部４１は、掃除機本体制御部４０の制御に応じて電動送風機９に電力を供給する。電動送風機用スイッチング回路部４１は、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ−Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などの電界効果トランジスタを用いて構成される。

移動方向検出部３６は、吸込口体８の移動状態に対応させて移動方向信号を吸込口体制御部４２に出力する。具体的には、吸込口体８が前進状態のときは前進信号を吸込口体制御部４２に出力する。他方、移動方向検出部３６は、吸込口体８が後退状態のときは後退信号を吸込口体制御部４２に出力する。なお、移動方向検出部３６は、吸込口体８が停止状態のときは停止信号を吸込口体制御部４２に出力する。すなわち、前進信号、後退信号、および停止信号は移動方向信号である。

吸込口体制御部４２は、電動機用スイッチング回路部４４を介して電動機２４の回転数を制御し、極性正反転回路部４３を介して電動機２４の回転方向を制御する。具体的には、吸込口体制御部４２は、電動送風機９に供給される電力が所定の消費電力閾値Ｗｓ以上であれば、吸込口体８の進行方向の順方向に小さい回転数Ｒ１で回転清掃体２０を運転する。他方、吸込口体制御部４２は、電動送風機９に供給される電力が所定の消費電力閾値Ｗｓより小さければ、吸込口体８の進行方向の逆方向に大きい回転数Ｒ２で回転清掃体２０を運転する。回転清掃体２０の回転数Ｒ１は、回転数Ｒ２よりも小さく設定される。

すなわち、吸込口体制御部４２は、掃除機本体制御部４０が回転清掃体小出力運転信号を出力すると、吸込口体８の進行方向の順方向に回転数Ｒ１で回転清掃体２０を運転する。他方、吸込口体制御部４２は、掃除機本体制御部４０が回転清掃体大出力運転信号を出力すると、吸込口体８の進行方向の逆方向に回転数Ｒ２で回転清掃体２０を運転する。

ここで、「吸込口体８の進行方向の順方向に回転清掃体２０を運転する」とは、吸込口体８が前進している場合には、回転清掃体２０を正回転することであり、他方、吸込口体８が後退している場合には、回転清掃体２０を逆回転することである。

また、「吸込口体８の進行方向の逆方向に回転清掃体２０を運転する」とは、吸込口体８が前進している場合には、回転清掃体２０を逆回転することであり、他方、吸込口体８が後退している場合には、回転清掃体２０を正回転することである。

さらに、回転清掃体２０の正回転とは、回転する回転清掃体２０の角速度ベクトルが吸込口本体１５の左方向に延びた状態であり、他方、回転清掃体２０の逆回転とは、回転する回転清掃体２０の角速度ベクトルが吸込口本体１５の右方向に延びた状態である。回転清掃体２０が正回転すると、吸込口体８には前進方向の移動力が発生する。他方、回転清掃体２０が逆回転すると、吸込口体８には後退方向の移動力が発生する。

すなわち、吸込口体制御部４２は、掃除機本体制御部４０が回転清掃体小出力運転信号を出力し、かつ、移動方向検出部３６が前進信号を出力した場合には、回転清掃体２０を回転数Ｒ１の正回転で運転する。また、吸込口体制御部４２は、掃除機本体制御部４０が回転清掃体小出力運転信号を出力し、かつ、移動方向検出部３６が後退信号を出力した場合には、回転清掃体２０を回転数Ｒ１の逆回転で運転する。

他方、吸込口体制御部４２は、掃除機本体制御部４０が回転清掃体大出力運転信号を出力し、かつ、移動方向検出部３６が前進信号を出力した場合には、回転清掃体２０を回転数Ｒ２の逆回転で運転する。また、吸込口体制御部４２は、掃除機本体制御部４０が回転清掃体大出力運転信号を出力し、かつ、移動方向検出部３６が後退信号を出力した場合には、回転清掃体２０を回転数Ｒ２の正回転で運転する。

また、吸込口体制御部４２は、移動方向検出部３６が停止信号を出力した場合には、電動機２４を停止して回転清掃体２０を停止する。

電動機用スイッチング回路部４４は、吸込口体制御部４２の制御に応じて電動機２４に電力を供給する。電動機用スイッチング回路部４４は、極性正反転回路部４３を介して電動機２４に電力を供給する。電動機用スイッチング回路部４４は、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ−Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などの電界効果トランジスタを用いて構成される。具体的には、電動機用スイッチング回路部４４は、回転清掃体２０を回転数Ｒ１で運転する場合には、電動機２４に供給する電力を小さくし、他方、回転清掃体２０を回転数Ｒ２で運転する場合には、電動機２４に供給する電力を大きくする。また、電動機用スイッチング回路部４４は、回転清掃体２０を停止する時は、電動機２４に供給する電力を遮断する。

極性正反転回路部４３は、吸込口体制御部４２の制御に応じて、電源部１１の電力の極性を適宜に正転または反転させて電動機２４に供給する。具体的には、極性正反転回路部４３は、回転清掃体２０を正回転で運転する際に電動機２４に供給する電力の極性と、回転清掃体２０を逆回転で運転する際に電動機２４に供給する電力の極性とを反転させる。

図５は、本発明に係る電気掃除機の運転制御における大出力運転中の電動送風機に供給される電力と消費電力閾値との関係を示した図である。

図５中、実線Ａに示すように、先ず、電気掃除機１は、電源部１１の放電容量が十分に確保されている。電気掃除機１の使用者が強起動スイッチ６ｂを操作して掃除を始めると、電動送風機９は、大出力で運転を開始する。このとき、電動送風機９に供給される電力は所定の消費電力閾値Ｗｓ以上である。そうすると、吸込口体制御部４２は、吸込口体８の進行方向の順方向に回転数Ｒ１で回転清掃体２０を運転する。

この後、電気掃除機１の使用が継続されると、電源部１１の容量が次第に低下して、電圧が降下するため、電動送風機９に供給される電力は所定の消費電力閾値Ｗｓよりも小さくなる。このとき、電動送風機９に供給される電力が小さくなるので、電動送風機９の出力も低下する。そうすると、吸込口体制御部４２は、吸込口体８の進行方向の逆方向に回転数Ｒ２で回転清掃体２０を運転する。

一方、図５中、実線Ｂに示すように、電気掃除機１の使用者が弱起動スイッチ６ｃを操作して掃除を始めると、電動送風機９は、小出力で運転を開始する。このとき、電動送風機９に供給される電力は所定の消費電力閾値Ｗｓよりも小さい。そうすると、吸込口体制御部４２は、吸込口体８の進行方向の逆方向に回転数Ｒ２で回転清掃体２０を運転する。

電気掃除機１の使用が継続され、電源部１１の容量が次第に低下し、電圧が降下しても、電動送風機９に供給される電力は所定の消費電力閾値Ｗｓよりも小さい。したがって、吸込口体制御部４２は、吸込口体８の進行方向の逆方向に回転数Ｒ２で回転清掃体２０の運転を継続する。

電動機２４の運転制御は、例えば掃除機本体制御部４０および吸込口体制御部４２を構成するマイクロコンピュータに搭載されたプログラムで行われる。

次に、本実施形態に係る電気掃除機１の掃除動作を説明する。

電気掃除機１の使用者は、先ず、掃除機本体２の接続口２ａに集塵ホース３を接続する。次いで、手元操作管４に延長管７を接続する。さらに、延長管７に吸込口体８を接続する。

次に、電気掃除機１の使用者は、掃除機本体２に放電容量が十分に確保された電源部１１を取り付ける。

次に、電気掃除機１の使用者は、吸込口体８を床面などの被掃除面上に配置するとともに、把持部５を把持して強起動スイッチ６ｂを操作する。そうすると、掃除機本体制御部４０は、電動送風機９も大出力運転を開始する。このとき、電圧検出部３７は、電源部１１の電圧を測定し、電流検出部３８は、電動送風機９に供給される電流を測定する。

掃除機本体制御部４０は、電圧検出部３７が測定した電圧値と、電流検出部３８が測定した電流値とから、電動送風機９に供給される電力を算出する。電源部１１の放電容量は十分確保されているので、掃除機本体制御部４０は、電動送風機９に供給される電力が所定の消費電力閾値Ｗｓ以上であると判断し、回転清掃体小出力運転信号を吸込口体制御部４２に出力する。

このとき、未だ吸込口体８は停止しているので、移動方向検出部３６は停止信号を出力する。吸込口体制御部４２は、移動方向検出部３６から取得した停止信号に基づいて、電動機２４を停止して回転清掃体２０を停止する。

次いで、電気掃除機１の使用者は、前進および後退を交互に繰り返して吸込口体８を走行する。

このとき、吸込口体８が前進すると、移動方向検出部３６は前輪３５の回転方向を検出して前進信号を出力する。吸込口体制御部４２は、掃除機本体制御部４０から取得した回転清掃体小出力運転信号と、移動方向検出部３６から取得した前進信号に基づいて、回転清掃体２０を回転数Ｒ１で正回転する。そうすると、回転清掃体２０は、被清掃面の塵埃を後上方に掻き上げる。

他方、吸込口体８が後退すると、移動方向検出部３６は前輪３５の回転方向を検出して後退信号を出力する。吸込口体制御部４２は、掃除機本体制御部４０から取得した回転清掃体小出力運転信号と、移動方向検出部３６から取得した後退信号に基づいて、回転清掃体２０を回転数Ｒ１で逆回転する。そうすると、回転清掃体２０は、被清掃面の塵埃を前上方に掻き上げる。

また、吸込口体８の前進と後退とが切り替わる時には、移動方向検出部３６は前輪３５の回転の停止を検出して停止信号を出力する。吸込口体制御部４２は、移動方向検出部３６の停止信号に基づいて、回転清掃体２０を停止する。

この後、電気掃除機１の使用が継続されると、電源部１１の容量が次第に低下して、電圧が降下するため、電動送風機９に供給される電力は所定の消費電力閾値Ｗｓよりも小さくなる。そうすると、掃除機本体制御部４０は、電動送風機９に供給される電力が所定の消費電力閾値Ｗｓよりも小さいと判断し、回転清掃体大出力運転信号を吸込口体制御部４２に出力する。

このとき、吸込口体８が前進すると、移動方向検出部３６は前輪３５の回転方向を検出して前進信号を出力する。吸込口体制御部４２は、掃除機本体制御部４０から取得した回転清掃体大出力運転信号と、移動方向検出部３６から取得した前進信号に基づいて、回転清掃体２０を回転数Ｒ２で逆回転する。そうすると、回転清掃体２０は、被清掃面の塵埃を前上方に掻き上げる。

他方、吸込口体８が後退すると、移動方向検出部３６は前輪３５の回転方向を検出して後退信号を出力する。吸込口体制御部４２は、掃除機本体制御部４０から取得した回転清掃体大出力運転信号と、移動方向検出部３６から取得した後退信号に基づいて、回転清掃体２０を回転数Ｒ２で正回転する。そうすると、回転清掃体２０は、被清掃面の塵埃を後上方に掻き上げる。

すなわち、電気掃除機１は、電動送風機９に供給される電力が消費電力閾値Ｗｓ以上であれば、吸込口体８の進行方向の順方向に小さい回転数Ｒ１で回転清掃体２０を運転する。他方、電気掃除機１は、電動送風機９に供給される電力が所定の消費電力閾値Ｗｓより小さければ、吸込口体８の進行方向の逆方向に大きい回転数Ｒ２で回転清掃体２０を運転する。

電動送風機９に供給される電力が所定の消費電力閾値Ｗｓ以上であり、電動送風機９が大出力で運転されると、吸込口体８の吸込開口１７には、高い負圧が作用する。すなわち、吸込口体８の吸込開口１７には、早い流速で空気が吸い込まれる。したがって、回転清掃体２０を小さい回転数Ｒ１で運転しても、吸込開口１７に作用する流体的な力によって被掃除面の塵埃は効率的に掃除される。このとき、回転清掃体２０を吸込口体８の進行方向の順方向に小さい回転数Ｒ１で運転することで、電源部１１の電力消費を少なく抑制することもできる。

一方、電動送風機９に供給される電力が所定の消費電力閾値Ｗｓよりも小さくなると、電動送風機９の出力が低下して、吸込口体８の吸込開口１７に作用する負圧も小さくなる。すなわち、吸込口体８の吸込開口１７に吸い込まれる空気の流速が小さくなる。このとき回転清掃体２０を吸込口体８の進行方向の逆方向に大きい回転数Ｒ２で運転すると、回転清掃体２０のブラシ毛２２によって被掃除面に作用する機械的な力によって被掃除面の塵埃は効率的に掃除される。すなわち、電源部１１の容量が少なくなったときでも、回転清掃体２０を吸込口体８の進行方向の逆方向に大きい回転数Ｒ２で運転することで、被掃除面の塵埃を十分に掃除できる。

なお、弱起動スイッチ６ｃを操作して、電動送風機９に供給される電力が所定の消費電力閾値Ｗｓよりも小さくなる場合には、電源部１１の電力消費を抑制して、電気掃除機１を長時間に亘って使用できるとともに、回転清掃体２０を吸込口体８の進行方向の逆方向に大きい回転数Ｒ２で運転することで、被掃除面の塵埃を十分に掃除できる。

回転清掃体２０によって被掃除面から掻き上げられた塵埃は、吸込開口１７から吸込口体８に吸い込まれる。

吸込口体８に吸い込まれた含塵空気は、延長管７と手元操作管４と集塵ホース３とを順次に通過した後、掃除機本体２の接続口２ａに案内される。次に、含塵空気は、掃除機本体２の内部に吸い込まれる。

含塵空気に含まれた塵埃は、掃除機本体２に収容された塵埃分離集塵部で捕集される。

塵埃が分離された空気は、電動送風機９に吸気されて排気風となり、本体排気口から掃除機本体２の外部に排気される。

したがって、本実施形態に係る電気掃除機１によれば、電動送風機９に供給される所定の電力が消費電力閾値Ｗｓ以上であり、電動送風機９が大出力で運転される場合には、回転清掃体２０を吸込口体８の進行方向の順方向に小さい回転数Ｒ１で運転することで、電源部１１の電力消費を少なく抑制することもできる。

一方、電動送風機９に供給される電力が所定の消費電力閾値Ｗｓよりも小さい場合には、回転清掃体２０を吸込口体８の進行方向の逆方向に大きい回転数Ｒ２で運転することで、被掃除面の塵埃を十分に掃除できる。

本発明に係る電気掃除機１によれば、塵埃の除去に優れるとともに、電源部１１の消費を抑制して長時間に亘って安定して塵埃を除去可能である。

なお、本発明に係る電気掃除機は、キャニスタ型の電気掃除機１に限らず、アプライト型、スティック型、あるいはハンディ型などの電気掃除機であってもよい。

本発明に係る電気掃除機の外観を示した図。 本発明に係る電気掃除機の吸込口体の上面側の斜視図。 本発明に係る電気掃除機の吸込口体の下面側の斜視図。 本発明に係る電気掃除機のブロック図。 本発明に係る電気掃除機の運転制御における大出力運転中の電動送風機に供給される電力と消費電力閾値との関係を示した図。

符号の説明

１ 電気掃除機
２ 掃除機本体
２ａ 接続口
３ 集塵ホース
４ 手元操作管
５ 把持部
６ 操作部
６ａ 切スイッチ
６ｂ 強起動スイッチ
６ｃ 弱起動スイッチ
７ 延長管
８ 吸込口体
９ 電動送風機
１１ 電源部
１５ 吸込口本体
１６ 接続管部
１７ 吸込開口
１８ 吸込室
２０ 回転清掃体
２１ 回転軸
２２ ブラシ毛
２４ 電動機
２５ タイミングベルト
２６ 切欠
２７ 可動カバー
２８ 支持軸
３１ 回動接続管部
３２ 傾動接続管部
３４ 後輪
３５ 前輪
３６ 移動方向検出部
３７ 電圧検出部
３８ 電流検出部
４０ 掃除機本体制御部
４１ 電動送風機用スイッチング回路部
４２ 吸込口体制御部
４３ 極性正反転回路部
４４ 電動機用スイッチング回路部

Claims (3)

1. 掃除機本体と、
   前記掃除機本体に設けられた電源部と、
   前記掃除機本体に収容され、前記電源部の電力によって駆動される電動送風機と、
   前記掃除機本体に連通された吸込口体と、
   前記吸込口体に設けられた移動方向検出部と、
   前記吸込口体に収容され、前記電源部の電力によって駆動される電動機と、
   前記電動機に供給される電力の極性を適宜に正転または反転させる極性正反転回路部と、
   前記吸込口体の吸込開口に回動可能に保持され、前記電動機によって回動される回転清掃体と、
   前記電動送風機に供給される電力が所定の閾値以上の場合には、前記電動機を制御して前記回転清掃体を小さい回転数で運転し、他方、前記電動送風機に供給される電力が所定の閾値より小さい場合には、前記電動機を制御して前記回転清掃体を前記小さい回転数よりも大きい回転数で運転する制御部とを特徴とする電気掃除機。
2. 前記制御部は、
   前記電動送風機に供給される電力が所定の閾値以上の場合には、前記電動機を制御して前記回転清掃体を吸込口体の進行方向の順方向に運転することを特徴とする請求項１に記載の電気掃除機。
3. 前記制御部は、
   前記電動送風機に供給される電力が所定の閾値より小さい場合には、前記電動機を制御して前記回転清掃体を吸込口体の進行方向の逆方向に運転することを特徴とする請求項１または２に記載の電気掃除機。

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