JP2010115360A

JP2010115360A - 電気掃除機

Info

Publication number: JP2010115360A
Application number: JP2008290946A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Ishizawa; 明弘石澤
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Consumer Electronics Holdings Corp; Toshiba Home Appliances Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Priority date: 2008-11-13
Filing date: 2008-11-13
Publication date: 2010-05-27
Anticipated expiration: 2028-11-13
Also published as: JP5350755B2

Abstract

【課題】掃除体の種類および作業者の掃除動作に対応して電動送風機の動作を自動的に制御可能な電気掃除機を提供する。
【解決手段】制御手段51は、加速度センサ54X，54Y，54Zを介して手元操作部42の姿勢を検出することによってホース体の先端側に接続している掃除体の種類および作業者の掃除動作を推定する。手元操作部42の姿勢が予め設定した所定の姿勢の場合には、設定ボタン47により設定した動作モードで電動送風機17を動作させる。手元操作部42の姿勢が所定の姿勢以外の場合には、設定ボタン47での設定に拘らず最大入力より低い予め設定した入力W1で電動送風機17を動作させる。推定した掃除体の種類、および、作業者の掃除動作に対応して電動送風機17の動作を制御できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、異なる掃除体を先端側に選択的に接続可能なホース体を備えた電気掃除機に関する。

従来、この種の電気掃除機は、電動送風機を収容した掃除機本体を備えている。この掃除機本体には、電動送風機の吸込側に連通して本体集塵室が形成されている。また、掃除機本体には、本体集塵室に連通する本体吸込口が形成されている。この本体吸込口には、ホース体が連通接続され、このホース体の先端側には、把持操作用の操作部が設けられている。また、この操作部には、延長管および吸込口体としての床ブラシ、あるいは、隙間ノズルなどの掃除体が、選択的に着脱可能となっている。そして、作業者は、操作部から突出した把持部を把持し、この把持部に設けられた複数の設定ボタンのいずれかを操作することで、電動送風機を所望の動作モードで動作させる。通常の掃除の際、作業者は、ホース体の先端側に延長管および床ブラシを順次連通接続し、被掃除面である床面上に載置した床ブラシを前後に走行させることにより、床面上の塵埃を床ブラシの先端側から吸い込む。作業者による床面の掃除は、一般に、吸い込みたい塵埃や汚れが大きいほど、床ブラシを前後に素早く往復動作させる傾向にある。したがって、床ブラシに往復速度を検出する検出手段を設け、この検出手段で検出した床ブラシの往復速度が予め設定した速度よりも大きくなると、電動送風機の入力を対応させて増加させるように制御した構成が知られている(例えば、特許文献１参照。)。
特開２００６−１９２０４４号公報(第４−５頁、図１−４)

しかしながら、上述の電気掃除機では、単に床ブラシの往復速度を検出しているに過ぎず、例えば床ブラシと延長管とを取り外し、ホース体の先端側に例えば隙間ノズルなどの、床ブラシと異なる掃除体を取り付けた場合には対応できないという問題点を有している。

特に、先端側の開口面積が狭い隙間ノズルなどを取り付ける場合、電動送風機が例えば強モードなどの、相対的に吸込力が大きい動作モードであると、風切り音が発生するので、例えば弱モードなどの、相対的に吸込力が小さい動作モードに切り換えることが一般的であり、このような切り換えに自動的に対応できる電気掃除機が望まれている。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、掃除体の種類および作業者の掃除動作に対応して電動送風機の動作を自動的に制御可能な電気掃除機を提供することを目的とする。

本発明は、掃除機本体に基端側が接続され、先端側に操作用の操作部を備え、異なる掃除体を先端側に選択的に接続可能なホース体と、操作部に設けられ、電動送風機の動作モードを選択的に設定する設定手段と、操作部の姿勢を検出する姿勢検出手段と、この姿勢検出手段を介して検出した操作部の姿勢が予め設定された所定の姿勢の場合には設定手段により設定された動作モードで電動送風機を動作させるとともに、姿勢検出手段を介して検出した操作部の姿勢が所定の姿勢以外の場合には設定手段での設定に拘らず最大入力より低い予め設定された入力で電動送風機を動作させる制御手段とを具備したものである。

本発明によれば、姿勢検出手段により操作部の姿勢を検出することによってホース体の先端側に接続している掃除体の種類および作業者の掃除動作を推定し、操作部の姿勢が予め設定された所定の姿勢の場合には、設定手段により設定された動作モードで電動送風機を動作させ、操作部の姿勢が所定の姿勢以外の場合には、設定手段での設定に拘らず最大入力より低い予め設定された入力で電動送風機を動作させるなど、推定した掃除体の種類および作業者の掃除動作に対応して電動送風機の動作を制御できる。

以下、本発明の一実施の形態の電気掃除機を、図面を参照して説明する。

図２において、11はいわゆるキャニスタ型の電気掃除機を示し、この電気掃除機11は、掃除機本体12と、この掃除機本体12に着脱可能に接続される管部13とを有している。

掃除機本体12は、本体ケース15を備え、この本体ケース15の内部には、図示しない隔壁が設けられ、この隔壁の後側に、電動送風機17を収容する図示しない電動送風機室、および、電源コード21を出し入れ可能に巻回した図示しないコードリールを収容する図示しないコードリール室がそれぞれ区画されているとともに、隔壁の前側に、電動送風機17の吸込側に連通する本体集塵室25が区画され、この本体集塵室25に、集塵装置としての集塵カップ、あるいは集塵袋などの集塵部が着脱可能に配置されている。

本体ケース15は、例えば合成樹脂などにより形成され、上側が開口した下ケース31と、この下ケース31の上側後部である電動送風機室およびコードリール室の上部を覆う上ケース32と、この上ケース32と下ケース31との後部に位置して電動送風機室およびコードリール室の後部を覆う図示しない後部パネルと、上ケース32あるいは下ケース31に対して上下方向に回動可能に軸支され本体集塵室25を開閉可能とする本体蓋34とを備えている。そして、下ケース31の両側方には、掃除機本体12の走行用の大径の走行輪35(一方のみ図示)が回転自在に軸支されている。

後部パネルには、電動送風機17の下流側(電動送風機室)に連通する複数の排気孔(図示せず)が開口形成されているとともに、電源コード21を本体ケース15の外部に導出するための図示しないコード導出口が開口形成されている。

本体蓋34は、後端側が回動可能に軸支されている。また、この本体蓋34には、管部13の基端側が接続される本体吸込口38を前部に備えている。

一方、管部13は、本体吸込口38に接続された屈曲管状の接続管部41を基端に備え、操作部としての手元操作部42を先端に備えた可撓性を有するホース体43と、このホース体43の先端である手元操作部42の先端側に着脱可能に接続される延長管44と、この延長管44の先端側に着脱可能に接続される掃除体としての一の掃除体(主掃除体)である吸込口体すなわち床ブラシ45とを備えている。

手元操作部42には、把持部46がホース体43側へと突出して形成され、この把持部46には、電動送風機17を、強、中および弱などの各種動作モードに切り換えるための複数の設定手段としての設定ボタン47a，47b，47c(以下、これら設定ボタン47a，47b，47cのいずれか、あるいは全体を単に設定ボタン47ということがある)、および、電動送風機17の動作を停止させる切ボタン48がそれぞれ設けられている。また、この手元操作部42には、延長管44および床ブラシ45に代えて、掃除体としての他の掃除体(補助掃除体)である隙間ノズル49が着脱可能となっている。すなわち、手元操作部42の先端側、あるいは延長管44の先端側には、床ブラシ45と隙間ノズル49との異なる掃除体が選択的に接続可能となっている。

隙間ノズル49は、先端側が基端側に対して細く形成されている。また、この隙間ノズル49は、例えば手元操作部42の下部に取り付けて収納可能となっている。

次に、上記一実施の形態の内部構成を説明する。

図１に示すように、この電気掃除機11は、商用交流電源ｅに対して、電源コード21を介して電動送風機17と制御素子としてのスイッチング素子であるトライアックTrとの直列回路が接続されるとともに、この直列回路に対して、電動送風機17の動作を制御する制御手段51用の５Ｖなどの電源を生成する電源回路52が並列に接続されている。

制御手段51は、例えばマイコン、あるいは所定の制御回路などであり、設定ボタン47、および、トライアックTrのゲート端子とそれぞれ電気的に接続されている。また、この制御手段51には、姿勢検出手段としての加速度センサ54X，54Y，54Z(以下、これら加速度センサ54X，54Y，54Zのいずれか、あるいは全体を単に加速度センサ54ということがある)がそれぞれ接続されている。

ここで、加速度センサ54X，54Y，54Zは、手元操作部42の内部にそれぞれ配置されており、それぞれ手元操作部42のＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向の互いに直交する３軸の加速度を検出することにより、手元操作部42の姿勢を検出するものである。

そして、制御手段51は、加速度センサ54X，54Y，54Zを介して検出した手元操作部42の姿勢が、予め設定された所定の姿勢の場合には、設定ボタン47により設定された動作モード(強モード(例えば入力９００Ｗ)、中モード(例えば入力７５０Ｗ)、弱モード(例えば入力２５０Ｗ))に対応したパルス信号をトライアックTrのゲート端子に出力することでトライアックTrを介して電動送風機17を位相角制御する(通常制御)とともに、加速度センサ54X，54Y，54Zを介して検出した手元操作部42の姿勢が、予め設定された所定の姿勢以外の場合には、設定ボタン47での設定に拘らず最大入力より低い予め設定された入力W1(例えば２５０Ｗ)で電動送風機17を動作させる(抑制制御)。

なお、上記通常制御は、電動送風機17の入力を、集塵部に捕集した塵埃量、あるいは電動送風機17の吸込風量などに応じて自動的に制御する自動運転モードを含んでいてもよい。

また、制御手段51は、加速度センサ54X，54Y，54Zを介して検出した手元操作部42のＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向の加速度すなわち手元操作部42の動作量が、所定量よりも小さい場合、換言すれば、加速度センサ54X，54Y，54Zを介して検出した手元操作部42の加速度の変化量が所定値よりも小さい場合には、最大入力より低い予め設定された入力W2(例えば０Ｗ(停止状態))に電動送風機17を切り換える(非掃除時制御)。この非掃除時制御の際の予め設定された入力W2は、例えば抑制制御の際の予め設定された入力W1より小さい任意の入力に設定できる。

なお、加速度センサ54X，54Y，54Zを介しての手元操作部42の姿勢の検出は、所定時間毎に行ってもよいし、所望のタイミングでのみ行ってもよい。また、加速度センサ54X，54Y，54Zを介して検出する手元操作部42の加速度(動作量)は、所定のタイミングで検出した瞬時値でも、所定時間内の検出値の平均値でもよい。

次に、上記一実施の形態の動作を説明する。

まず、集塵部として新たな集塵袋を用いる場合には、本体ケース15の本体蓋34を開けて本体集塵室25に集塵袋を装着し、本体蓋34を閉じる。なお、既に装着した集塵袋がそのまま使用できる場合、あるいは、集塵部として集塵カップなどの集塵装置を用いる場合には、この作業は必要ない。

この状態で、本体吸込口38にホース体43の接続管部41を連通接続する。床ブラシ45を用いて床面上を掃除する場合には、ホース体43の手元操作部42の先端側に延長管44を連通接続するとともに、この延長管44の先端側に床ブラシ45を連通接続する。

さらに、作業者は、本体ケース15から電源コード21を引き出して壁面などのコンセントに接続する。

そして、作業者が把持部46を把持して所定の設定ボタン47を操作すると、制御手段51は、加速度センサ54X，54Y，54Zからの出力によって検出した手元操作部42の姿勢が予め設定された所定の姿勢の場合には、操作された設定ボタン47により設定された動作モードに対応したパルス信号をトライアックTrのゲート端子に出力することで、電動送風機17を、設定ボタン47により設定された動作モードで駆動させる。

具体的に、床ブラシ45を用いて掃除をする際には、図３に示すように、手元操作部42の先端側を若干下方へと傾斜させた姿勢とした上で、把持部46を前後に略水平に移動させることにより床ブラシ45を床面上で前後方向に走行させる。したがって、加速度センサ54Xのみが加速度、すなわち動作量を検出する場合に、制御手段51は、図３に示すような、床ブラシ45を用いた床面の掃除作業をしているものと推定し、電動送風機17を、設定ボタン47により設定された動作モードで動作させる。すなわち、制御手段51は、電動送風機17を通常制御する。

一方、手元操作部42の姿勢が、予め設定された所定の姿勢以外の場合には、操作された設定ボタン47に対応する動作モードを無視し、最大入力より低い予め設定された入力、例えば２５０Ｗの入力に対応したパルス信号をトライアックTrのゲート端子に出力して電動送風機17を駆動させる。

具体的に、図４に示すように、手元操作部42に隙間ノズル49を接続して、机Ｔの上などの被掃除面を掃除する場合には、手元操作部42の先端側を若干下方へと傾斜させた姿勢とした上で、把持部46を前後および左右に略水平に移動させることにより隙間ノズル49を机Ｔの上で前後左右に移動させる。したがって、加速度センサ54X，54Yが加速度、すなわち動作量を検出する場合に、制御手段51は、図４に示すような、隙間ノズル49を用いた机Ｔなどの掃除作業をしているものと推定し、電動送風機17を、例えば２５０Ｗなどの、比較的低い入力W1で動作させる。すなわち、制御手段51は、電動送風機17を抑制制御する。

同様に、図５に示すように、手元操作部42に隙間ノズル49を接続して、カーテンＣなどの高い位置にある被掃除面を掃除する場合には、手元操作部42の先端側を上方へと傾斜させた姿勢とした上で、把持部46を前後、上下および左右に略水平に移動させることにより隙間ノズル49をカーテンＣの表面に沿って移動させる。したがって、加速度センサ54X，54Y，54Zが加速度、すなわち動作量を検出する場合に、制御手段51は、図５に示すような、隙間ノズル49を用いたカーテンＣなどの高い位置の掃除作業をしているものと推定し、電動送風機17を、例えば２５０Ｗなどの、比較的低い入力W1で動作させる。すなわち、制御手段51は、電動送風機17を抑制制御する。

電動送風機17が動作すると、この動作に伴う負圧の作用により、床ブラシ45、あるいは隙間ノズル49の先端側から塵埃を空気とともに吸い込む。

吸い込まれた空気は吸込風となり、床ブラシ45および延長管44、あるいは隙間ノズル49から、ホース体43および本体吸込口38を経由して集塵部へと吸い込まれ、この集塵部において、塵埃が分離・捕集される。

そして、塵埃が分離・捕集された吸込風は、電動送風機17に吸い込まれ、この電動送風機17を冷却した後、排気されて排気風となり、本体ケース15の排気孔を介して本体ケース15の外部へと排気される。

なお、加速度センサ54X，54Y，54Zは、掃除作業中でも手元操作部42の姿勢を検出可能である。このため、例えば制御手段51が電動送風機17を抑制制御しているときに、加速度センサ54X，54Y，54Zを介して検出した手元操作部42の姿勢が予め設定された所定の姿勢となると、制御手段51は、電動送風機17を通常制御に切り換えて、抑制制御に切り換える前の動作モードで電動送風機17を動作させたり、その後に作業者が設定ボタン47を操作した際に、この設定ボタン47の操作により設定された動作モードで電動送風機17を動作させたりする。

また、例えば制御手段51が電動送風機17を通常制御しているときに、加速度センサ54X，54Y，54Zを介して検出した手元操作部42の姿勢が予め設定された所定の姿勢以外の姿勢となると、制御手段51は、電動送風機17を抑制制御に切り換えて、電動送風機17の入力を予め設定された所定の入力W1に低減させる。

さらに、例えば制御手段51が電動送風機17を通常制御、あるいは抑制制御しているときに、加速度センサ54X，54Y，54Zを介して検出した手元操作部42の動作量が所定量よりも小さい状態が所定時間以上継続すると、制御手段51は、作業者が掃除作業を中断しているものと推定し、電動送風機17を非掃除時制御に切り換えて、電動送風機17の入力を予め設定された所定の入力W2に低減させる。具体的には、制御手段51が電動送風機17を停止する。この停止状態(入力低減状態)では、例えば加速度センサ54X，54Y，54Zを介して検出した手元操作部42の動作量が所定量以上となったときに、停止(入力を低減)する前の入力の状態に復帰させてもよいし、作業者がこの停止状態(入力低減状態)から再度設定ボタン47を操作したときに通常制御、あるいは抑制制御に切り換えてもよい。

そして、掃除が終了すると、作業者が切ボタン48を操作して、電動送風機17の停止信号を制御手段51に入力することで、この制御手段51がトライアックTrのゲート端子に動作停止用の信号を出力することにより、電動送風機17を停止させる。

集塵部に所定量以上の塵埃が溜まった場合には、本体ケース15の本体蓋34を開き、例えば集塵部が使い捨ての集塵袋である場合には、本体集塵室25から集塵袋を取り外して塵埃とともに廃棄し、集塵部が集塵カップなどの集塵装置である場合には、本体集塵室25から集塵装置を取り外し、塵埃を廃棄した後、再度本体集塵室25に装着する。

上述したように、上記一実施の形態によれば、加速度センサ54X，54Y，54Zを介して手元操作部42の姿勢を検出することによってホース体43の先端側に接続している掃除体の種類および作業者の掃除動作を推定し、手元操作部42の姿勢が予め設定された所定の姿勢の場合には、設定ボタン47により設定された動作モードで電動送風機17を動作させ、手元操作部42の姿勢が所定の姿勢以外の場合には、設定ボタン47での設定に拘らず最大入力より低い予め設定された入力W1で電動送風機17を動作させるなど、推定した掃除体の種類(床ブラシ45あるいは隙間ノズル49など)、および、作業者の掃除動作に対応して電動送風機17の動作を制御できる。

特に、隙間ノズル49を用いて掃除する場合、隙間ノズル49は先端側が細く形成されているため、通過する空気との間に風切音が生じることがある一方で、あまり吸込力は必要としないので、電動送風機17の入力を低下させた状態とすることが好ましい。この点、従来の構成では、電動送風機17の入力を低下させた動作モードへと作業者が設定ボタン47を操作して設定する必要があるのに対して、上記一実施の形態では、制御手段51が加速度センサ54X，54Y，54Zを介しての手元操作部42の姿勢の検出に対応して電動送風機17を通常制御したり抑制制御したりするなど、自動的に電動送風機17の動作が切り換わるので、掃除の作業性および電気掃除機11の使い勝手が向上する。

また、手元操作部42の姿勢を検出する姿勢検出手段として加速度センサ54X，54Y，54Zを用い、これら加速度センサ54X，54Y，54Zを介して検出した手元操作部42の動作量が所定量より小さい状態が所定時間以上の場合には、制御手段51が、例えば掃除作業を中断したものと推定して、最大入力より低い予め設定された入力W2で電動送風機17を動作させる(電動送風機17を停止状態とする)ことにより、省エネルギー化できる。

なお、上記一実施の形態において、設定ボタン47は、３つに限定されず、１つ以上の任意の個数を設けることが可能である。

また、姿勢検出手段としては、加速度センサ54X，54Y，54Z以外でも、例えば傾斜センサなど、任意の構成を用いることができる。

さらに、ホース体43の先端側に接続される掃除体としては、床ブラシ45、あるいは隙間ノズル49だけでなく、任意の掃除体とすることができる。

そして、電動送風機17を通常制御とする所定の姿勢は、上記図３に示す姿勢以外の任意の姿勢とすることが可能である。

本発明の一実施の形態の電気掃除機を示すブロック図である。同上電気掃除機を示す斜視図である。同上電気掃除機の一の掃除体を用いた掃除作業を示す説明図である。同上電気掃除機の他の掃除体を用いた一の掃除作業を示す説明図である。同上電気掃除機の他の掃除体を用いた他の掃除作業を示す説明図である。

符号の説明

11 電気掃除機
12 掃除機本体
17 電動送風機
42 操作部としての手元操作部
43 ホース体
45 掃除体としての床ブラシ
47a〜47c 設定手段としての設定ボタン
49 掃除体としての隙間ノズル
51 制御手段
54X〜54Z 姿勢検出手段としての加速度センサ

Claims

電動送風機を収容した掃除機本体と、
この掃除機本体に基端側が接続され、先端側に操作用の操作部を備え、異なる掃除体を先端側に選択的に接続可能なホース体と、
前記操作部に設けられ、前記電動送風機の動作モードを選択的に設定する設定手段と、
前記操作部の姿勢を検出する姿勢検出手段と、
この姿勢検出手段を介して検出した前記操作部の姿勢が予め設定された所定の姿勢の場合には前記設定手段により設定された動作モードで前記電動送風機を動作させるとともに、前記姿勢検出手段を介して検出した前記操作部の姿勢が前記所定の姿勢以外の場合には前記設定手段での設定に拘らず最大入力より低い予め設定された入力で前記電動送風機を動作させる制御手段と
を具備したことを特徴とした電気掃除機。
姿勢検出手段は、加速度センサであり、
制御手段は、前記加速度センサを介して検出した操作部の動作量が所定量より小さい場合には、最大入力より低い予め設定された入力で動作させる
ことを特徴とした請求項１記載の電気掃除機。