JP2012050572A

JP2012050572A - 電気掃除機

Info

Publication number: JP2012050572A
Application number: JP2010194538A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Abe; 裕介阿部; Akihiro Ishizawa; 明弘石澤; Masamichi Une; 正道宇根
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: 2010-08-31
Filing date: 2010-08-31
Publication date: 2012-03-15

Abstract

【課題】短時間で適切な吸込力に自動設定できる電気掃除機を提供する。
【解決手段】電動送風機18を収容した掃除機本体12を有する。電動送風機18の動作時の集塵量を検出する塵埃量検出手段44を有する。時間を検出する時間検出手段43を有する。塵埃量検出手段44により検出した前回の電動送風機18の動作時の集塵量と、時間検出手段43により検出した時間とに応じて電動送風機18の入力を可変させる制御手段42を有する。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、電動送風機の入力を可変させる電気掃除機に関する。

従来、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、紙パック、あるいは集塵カップなどの集塵部が取り付けられ、電動送風機の駆動により空気とともに塵埃を吸い込んで集塵部に捕集する。このとき、吸い込まれた塵埃量を検出し、その検出した塵埃量に対応させて電動送風機の入力を可変させる電気掃除機がある。また、特定の時刻帯、例えば夜間などに使用する際には、昼間などに使用するときよりも電動送風機の入力を低下させる電気掃除機がある。

特許第２６６８８９９号公報特開平２−１２６８２１号公報

電動送風機の入力を塵埃量および時刻などに対応させて可変させる構成の場合、適切な吸込力となるまでの時間を可能な限り短くすることが望まれる。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、短時間で適切な吸込力に自動設定できる電気掃除機を提供することを目的とする。

実施形態の電気掃除機は、電動送風機を収容した掃除機本体を有する。また、この電気掃除機は、電動送風機の動作時の集塵量を検出する集塵量検出手段を有する。さらに、この電気掃除機は、時間を検出する時間検出手段を有する。そして、この電気掃除機は、集塵量検出手段により検出した前回の電動送風機の動作時の集塵量と、時間検出手段により検出した時間とに応じて電動送風機の入力を可変させる制御手段を有する。

一実施形態の電気掃除機の内部構造を示すブロック図である。同上電気掃除機の一部を示す縦断面図である。同上電気掃除機を示す斜視図である。同上電気掃除機の自動モードでの起動制御を示すフローチャートである。同上電気掃除機の制御時の電動送風機および電動機の制御の一例を示す表である。

以下、一実施形態の構成を、図面を参照して説明する。

図３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、被掃除面上を旋回および走行可能な中空状の本体ケース15を備えており、この本体ケース15の内部に、図示しない本体集塵室と電動送風機室とが前後に区画されている。さらに、電動送風機室には、電動送風機18が収容されており、この電動送風機18の吸込側が本体集塵室に連通している。また、本体集塵室内には、フィルタ、集塵袋、あるいは集塵装置(集塵カップ)などの集塵部が配置されている。そして、本体ケース15の前部には、本体集塵室に連通するとともに管部13の基端側が接続される本体吸込口19が開口形成されている。

また、管部13は、本体吸込口19に接続される接続管部21と、この接続管部21の先端側に連通する可撓性を有するホース体22と、このホース体22の先端側に設けられた手元操作部23と、この手元操作部23の先端側に着脱可能に接続される延長管24と、この延長管24の先端側に連通接続される吸込口体としての床ブラシ26とを備えている。そして、この管部13は、電動送風機18の吸込側に連通する風路Ｗを内部に区画する風路構成体である。

ここで、床ブラシ26は、左右幅方向に長手状、すなわち横長のケース体31と、このケース体31の左右幅方向の略中心位置の後部に回転可能に連通接続された接続管32とを備えている。ケース体31の下部には、図示しない吸込口が左右幅方向に長手状に開口形成されている。また、接続管32は、吸込口と連通するとともに、図３に示す管部13(延長管24)の先端側に着脱可能に接続される。さらに、吸込口には、回転清掃体としての回転ブラシ35が一定方向、例えば床ブラシ26の前進方向に回転可能に取り付けられている。この回転ブラシ35は、ケース体31内に配置された回転体としての電動機36により回転駆動される。そして、床ブラシ26は、前後方向に沿って走行可能となっている。

さらに、手元操作部23には、把持部37がホース体22側へと突出し、この把持部37には、電動送風機18の動作モードを設定する電動送風機操作手段としての設定ボタン38、回転ブラシ35(電動機36)の回転のオンオフを切り換える回転体(電動機)操作手段としてのブラシ切換ボタン39、電気掃除機11をオフさせるための停止手段としての停止ボタン40、および、報知手段としての点灯手段41がそれぞれ設けられている。

次に、上記一実施の形態の内部構造を説明する。

掃除機本体12内には、図１に示すように、電動送風機18の動作を例えば(第１)制御素子としてのトライアックTr1を介して位相制御するとともに電動機36の動作を例えば(第２)制御素子としてのトライアックTr2を介して位相制御する制御手段42が配置されている。この制御手段42には、ボタン38，39，40、時間を検出する時間検出手段43、および、風路Ｗ(図２)に吸い込む塵埃量を検出する集塵量検出手段としての塵埃量検出手段44がそれぞれ電気的に接続されている。

点灯手段41は、例えば青(緑)、黄および赤などに点灯可能なＬＥＤなどを備えている。そして、この点灯手段41は、例えば青、黄、赤の順に電気掃除機11の不使用期間が長いことを意味するものとする。

制御手段42は、例えばボタン38，39，40による操作を判定する操作判定手段、電動送風機18の電流を検出することで吸込風量を検出する風量検出手段としての電流検出手段、各種データを記憶した記憶手段などが電気的に接続されてこれらとともにマイコンを構成しており、例えば電動送風機18の排気風路内などに配置されている。また、この制御手段42は、例えばプラグ部46(図３)を介して商用交流電源ｅから給電される。そして、この制御手段42は、設定ボタン38により設定された動作モード、例えば強モード、中モード、弱モード、あるいは自動モードなどに対応して電動送風機18の入力を変化させつつ駆動させることが可能であり、また、電動送風機18が駆動した状態でブラシ切換ボタン39を操作することにより電動機36(回転ブラシ35)の動作のオンオフを切り換えることが可能である。さらに、この制御手段42は、点灯手段41の点灯状態、例えば点灯色を制御可能である。なお、制御手段42は、電動送風機18を自動モードで駆動させた場合、電動機36(回転ブラシ35)を同時に起動させるように制御する。

時間検出手段43は、例えば制御手段42とともにマイコンを構成しており、内蔵された図示しないバックアップ用の電池などを有し、プラグ部46(図３)を商用交流電源ｅに接続しているかどうかに拘らず計時機能を維持している。そして、この時間検出手段43は、電動送風機18を駆動させた時間(電気掃除機11の総掃除時間)、および、前回電気掃除機11を使用してから(前回の電動送風機18の起動および停止から)の時間(電気掃除機11の不使用期間)を検出可能であり、その時間のデータを記憶手段に保存できる。

塵埃量検出手段44は、図２に示すように、例えば赤外光を発光する発光手段としての発光部47と、この発光部47により発光された赤外光を受光する受光手段としての受光部48とを互いに対向する位置に備えており、発光部47からの赤外光の受光部48での受光量によって、風路Ｗ中を通過する塵埃量に対応する信号を制御手段42に出力可能となっている。

発光部47は、赤外光などの光を出力するＬＥＤなどの発光素子47aと、この発光素子47aからの発光を風路Ｗ内へと導く発光側導光部材としての一方および他方の発光側レンズ47b，47cとを有している。

発光素子47aは、例えば掃除機本体12の本体吸込口19の上部に、下方に向けて配置されており、この下方へと赤外光を出力するように構成されている。

また、一方の発光側レンズ47bは、発光素子47aの赤外光の出力側である下方にて本体吸込口19の内面に配置されている。

また、他方の発光側レンズ47cは、管部13の接続管部21を本体吸込口19に接続した状態で発光素子47a(発光側レンズ47b)の下方に対向する位置に配置されている。この他方の発光側レンズ47cは、接続管部21に径方向に沿って穿設された発光側孔部47d内に、この発光側孔部47dを気密に閉塞するように嵌合しており、一端側が発光素子47a側(発光側レンズ47b側)に臨み、他端側が風路Ｗの内部に臨んでいる。すなわち、発光側孔部47dから風路Ｗ内の空気が風路Ｗの外部へと流出することはない。

同様に、受光部48は、発光部47から出力された赤外光を検出するフォトトランジスタなどの受光素子48aと、発光部47から出力された光を受光素子48aへと導く受光側導光部材としての一方および他方の受光側レンズ48b，48cとを有している。

受光素子48aは、例えば掃除機本体12の本体吸込口19の下部に、上方すなわち発光素子47a側に向けて配置されており、この発光素子47aから出力された赤外光を受光するように構成されている。

また、一方の受光側レンズ48bは、受光素子48aに対する赤外光の入力側である上方にて本体吸込口19の内面に配置されている。

また、他方の受光側レンズ48cは、管部13の接続管部21を本体吸込口19に接続した状態で受光素子48a(受光側レンズ48b)の上方に対向する位置に配置されている。この他方の受光側レンズ48cは、接続管部21に径方向に沿って穿設された受光側孔部48d内に、この受光側孔部48dを気密に閉塞するように嵌合しており、一端側が受光素子48a側(受光側レンズ48b側)に臨み、他端側が風路Ｗの内部に臨んでいる。すなわち、受光側孔部48dから風路Ｗ内の空気が風路Ｗの外部へと流出することはない。

そして、塵埃量検出手段44は、電気掃除機11(電動送風機18)が起動してから停止するまでの間、風路Ｗ内を通過する単位時間当たりの塵埃量と、この電気掃除機11(電動送風機18)の起動している時間、すなわち総掃除時間との積を取る、すなわち、検出した塵埃量を積算することにより、１回の掃除(電動送風機18の動作時)における集塵部での集塵量を検出可能となっている。この検出した集塵量のデータは、例えば記憶手段などに保存される。なお、集塵部に捕集した塵埃を廃棄した場合には、記憶した集塵量のデータがリセットされるものとする。

そして、制御手段42は、時間検出手段43により検出した前回の電動送風機18(電気掃除機11)の動作の停止からの経過時間、すなわち電気掃除機11の不使用期間に基づいて、被掃除面に塵埃が新たにどの程度溜まったかを判断できる。すなわち、制御手段42は、不使用期間が長いほど、被掃除面に塵埃が溜まっていると判断できる。また、制御手段42は、時間検出手段43により検出した前回の電動送風機18(電気掃除機11)の運転時間、すなわち総掃除時間、および、塵埃量検出手段44により検出した前回の集塵量に基づいて、被掃除面の塵埃が前回の掃除によりどの程度捕集されたかを判断できる。すなわち、制御手段42は、前回の総掃除時間が長いほど、あるいは前回の集塵量が多いほど、被掃除面に取り残した塵埃量が少ないと判断できる。

次に、上記一実施形態の起動制御を、図１ないし図３とともに、図４に示すフローチャートおよび図５に示す表を参照しながら説明する。

使用者が、集塵部を掃除機本体12(図３)内に取り付けた状態で、プラグ部46(図３)を壁面のコンセントなどに接続し、把持部37を把持して設定ボタン38を操作し、所望の動作モードを設定すると、制御手段42がこの設定を判定する(ステップ１)。

この設定された動作モードが、例えば自動モード以外のモード、例えば強モード、中モード、あるいは弱モードなどであると制御手段42が判断した場合には、制御手段42は、各動作モードで電動送風機18および電動機36を制御する。これらの動作モードでの制御は周知であるので、説明を省略する。

一方、ステップ１で、制御手段42が自動モードに設定されたと判断した場合には、まず、時間検出手段43により検出した時間のデータに基づき、電気掃除機11の不使用期間が２４時間未満であるかどうかを判断する(ステップ２)。

このステップ２において、電気掃除機11の不使用期間が２４時間未満であると制御手段42が判断した場合には、制御手段42は、電動送風機18を例えば入力５００Ｗ、すなわち自動モードにおける最小入力で起動させるとともに、電動機36を最大回転数の５０％、すなわち自動モードにおける最小回転数で回転させ、かつ、点灯手段41を青色に点灯させる(ステップ３)。

また、ステップ２において、電気掃除機11の不使用期間が２４時間未満でない、すなわち、２４時間以上であると制御手段42が判断した場合には、制御手段42は、電気掃除機11の不使用期間が７２時間未満であるかどうかを判断する(ステップ４)。

このステップ４において、電気掃除機11の不使用期間が７２時間未満であると判断した場合には、制御手段42は、塵埃量検出手段44により検出した前回の集塵量が予め設定された所定集塵量よりも小さいかどうか、すなわち、前回の集塵量が少ないかどうかを判断する(ステップ５)。そして、このステップ５において、前回の集塵量が少ないと判断した場合には、制御手段42は、時間検出手段43により検出した総掃除時間が予め設定された所定時間よりも小さいかどうか、すなわち、前回の総掃除時間が短いかどうかを判断する(ステップ６)。

このステップ６において、前回の総掃除時間が短いと判断した場合には、制御手段42は、電動送風機18を例えば入力７５０Ｗ、すなわち自動モードにおける最小入力よりも大きい所定入力で起動させるとともに、電動機36を最大回転数の７５％、すなわち自動モードにおける最小回転数よりも大きい所定の回転数で回転させ、かつ、点灯手段41を黄色に点灯させる(ステップ７)。

また、ステップ６において、前回の総掃除時間が短くない(長い)と判断した場合には、制御手段42は、電動送風機18を例えば入力５００Ｗ、すなわち自動モードにおける最小入力で起動させるとともに、電動機36を最大回転数の７５％、すなわち自動モードにおける最小回転数よりも大きい所定の回転数で回転させ、かつ、点灯手段41を黄色に点灯させる(ステップ８)。

一方、ステップ５において、前回の集塵量が少なくない(多い)と判断した場合には、制御手段42は、時間検出手段43により検出した前回の電動送風機18(電気掃除機11)の運転時間、すなわち総掃除時間が予め設定された所定時間よりも小さいかどうか、すなわち、前回の総掃除時間が短いかどうかを判断する(ステップ９)。

このステップ９において、前回の総掃除時間が短いと判断した場合には、制御手段42は、電動送風機18を例えば入力７５０Ｗ、すなわち自動モードにおける最小入力よりも大きい所定入力で起動させるとともに、電動機36を最大回転数の５０％、すなわち自動モードにおける最小回転数で回転させ、かつ、点灯手段41を黄色に点灯させる(ステップ10)。

また、ステップ９において、前回の総掃除時間が短くない(長い)と判断した場合には、制御手段42は、電動送風機18を例えば入力５００Ｗ、すなわち自動モードにおける最小入力で起動させるとともに、電動機36を最大回転数の５０％、すなわち自動モードにおける最小回転数で回転させ、かつ、点灯手段41を黄色に点灯させる(ステップ11)。

さらに、ステップ４において、電気掃除機11の不使用期間が７２時間未満でない、すなわち電気掃除機11の不使用期間が７２時間以上であると判断した場合には、制御手段42は、塵埃量検出手段44により検出した前回の集塵量が予め設定された所定集塵量よりも小さいかどうか、すなわち、前回の集塵量が少ないかどうかを判断する(ステップ12)。そして、このステップ12において、前回の集塵量が少ないと判断した場合には、制御手段42は、時間検出手段43により検出した前回の電動送風機18(電気掃除機11)の運転時間、すなわち総掃除時間が予め設定された所定時間よりも小さいかどうか、すなわち、前回の総掃除時間が短いかどうかを判断する(ステップ13)。

このステップ13において、前回の総掃除時間が短いと判断した場合には、制御手段42は、電動送風機18を例えば入力９００Ｗ、すなわち自動モードにおける最大入力で起動させるとともに、電動機36を最大回転数(１００％)で回転させ、かつ、点灯手段41を赤色に点灯させる(ステップ14)。

また、ステップ13において、前回の総掃除時間が短くない(長い)と判断した場合には、制御手段42は、電動送風機18を例えば入力７５０Ｗ、すなわち自動モードにおける最小入力よりも大きい所定入力で起動させるとともに、電動機36を最大回転数(１００％)で回転させ、かつ、点灯手段41を赤色に点灯させる(ステップ15)。

一方、ステップ12において、前回の集塵量が少なくない(多い)と判断した場合には、制御手段42は、時間検出手段43により検出した前回の電動送風機18(電気掃除機11)の運転時間、すなわち総掃除時間が予め設定された所定時間よりも小さいかどうか、すなわち、前回の総掃除時間が短いかどうかを判断する(ステップ16)。

このステップ16において、前回の総掃除時間が短いと判断した場合には、制御手段42は、電動送風機18を例えば入力９００Ｗ、すなわち自動モードにおける最小入力で起動させるとともに、電動機36を最大回転数の７５％、すなわち自動モードにおける最小回転数よりも大きい所定回転数で回転させ、かつ、点灯手段41を赤色に点灯させる(ステップ17)。

また、ステップ16において、前回の総掃除時間が短くない(長い)と判断した場合には、制御手段42は、電動送風機18を例えば入力７５０Ｗ、すなわち自動モードにおける最小入力よりも大きい所定入力で起動させるとともに、電動機36を最大回転数の７５％、すなわち自動モードにおける最小回転数よりも大きい所定回転数で回転させ、かつ、点灯手段41を赤色に点灯させる(ステップ18)。

この起動制御が終了すると、制御手段42は、ボタン38，39，40の入力待ちの状態となるとともに、電動送風機18を、その動作状態を電流検出手段、あるいは塵埃量検出手段44などからの信号を介して監視しながら駆動させる。制御手段42は、例えば集塵部の目詰まりなどの状況に応じて、電動送風機18の入力を最大で９００Ｗ(最大入力)まで増加させることが可能である。使用者は、把持部37(図３)を介して床ブラシ26を被掃除面上で前後に走行させて、被掃除面の塵埃を、風路Ｗを介して電動送風機18の負圧により空気とともに吸い込んで集塵部に捕集する。

以上説明した実施形態によれば、塵埃量検出手段44により検出した前回の電動送風機18の動作時の集塵量と、時間検出手段43により検出した時間、例えば不使用期間および前回の総掃除時間とに応じて、制御手段42が電動送風機18の入力を可変させることで、電気掃除機11の使用頻度および前回の掃除時に取り残した塵埃量などを考慮できるので、短時間で適切な吸込力に自動設定できる。したがって、不必要に電動送風機18の入力(吸込力)を上げた状態とすることがないので、省エネルギ化および低騒音化できるとともに、電動送風機18の負荷を低減して、電動送風機18を長持ちさせることができ、さらに、掃除開始後すぐに適切に塵埃を吸い込むことができる。

また、塵埃量検出手段44が、電動送風機18の吸込側を通過する塵埃量を積算することにより集塵量を算出することで、集塵量を検出する手段を別途設けることなく塵埃量を検出する塵埃量検出手段44を有効に利用して、簡単な構成で前回の集塵量を検出できる。

さらに、制御手段42は、時間検出手段43により検出した不使用期間が所定期間以上である場合に、時間検出手段43により検出した不使用期間が所定期間未満である場合よりも電動送風機18の入力を高く設定することで、電気掃除機11の使用頻度から推定される被掃除面に新たに溜まった塵埃量に対応して電動送風機18の入力を設定できるので、より省エネルギ化および低騒音化できる。

そして、制御手段42は、時間検出手段43により検出した前回の掃除時間の長さ(総掃除時間)が所定時間以上である場合に、時間検出手段43により検出した前回の掃除時間の長さが所定時間よりも短い場合よりも電動送風機18の入力を低く設定することで、電気掃除機11の前回の掃除時間の長さから推定される被掃除面に残る塵埃量に対応して電動送風機18の入力を設定できるので、より省エネルギ化および低騒音化できる。

また、制御手段42は、時間検出手段43により検出した不使用期間が所定期間以上である場合に、時間検出手段43により検出した不使用期間が所定期間未満である場合よりも電動機36の入力(回転数)を高く設定することで、電気掃除機11の使用頻度から推定される被掃除面の塵埃量に対応して電動機36の入力を設定できるので、より省エネルギ化および低騒音化できるとともに、電動機36の負荷を提言して、電動機36を長持ちさせることができ、さらに、掃除開始後すぐに適切に被掃除面から回転ブラシ35により塵埃を掻き出すことができる。

さらに、時間検出手段43により検出した不使用期間を報知する点灯手段41を備えることで、制御手段42が不使用期間に対応して電動送風機18の入力を可変させていることを使用者に認識させることができ、使用者が電動送風機18の入力の変化を故障などと誤認することを防止できる。

なお、上記一実施形態において、自動モードの起動時に設定される電動送風機18の各入力および電動機36(回転ブラシ35)の回転数は、上記構成以外でも任意に設定できる。

また、報知手段は、点灯手段41の色を変化させる代わりに、点灯状態、例えば点灯・点滅などを変化させることにより報知をしてもよいし、例えば音声、あるいは画像などにより報知するものを用いてもよく、それらの任意の組合せとしてもよい。

さらに、電動送風機18、電動機36および制御手段42などは、商用交流電源ｅに代えて例えば二次電池などの電源部により駆動させるものなどでもよい。

そして、電気掃除機11としては、キャニスタ型に限らず、例えば床ブラシ26を縦長の掃除機本体12の下部に接続したアップライト型、あるいはハンディ型などであっても対応させて用いることができる。すなわち、電気掃除機11の細部は、上記各構成に限定されるものではない。

また、本発明の一実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

11 電気掃除機
12 掃除機本体
18 電動送風機
26 吸込口体としての床ブラシ
35 回転清掃体としての回転ブラシ
36 電動機
41 報知手段としての点灯手段
42 制御手段
43 時間検出手段
44 集塵量検出手段としての塵埃量検出手段

Claims

電動送風機を収容した掃除機本体と、
前記電動送風機の動作時の集塵量を検出する集塵量検出手段と、
時間を検出する時間検出手段と、
前記集塵量検出手段により検出した前回の前記電動送風機の動作時の集塵量と、前記時間検出手段により検出した時間とに応じて前記電動送風機の入力を可変させる制御手段と
を具備したことを特徴とした電気掃除機。
集塵量検出手段は、電動送風機の吸込側を通過する塵埃量を積算することにより集塵量を算出する
ことを特徴とした請求項１記載の電気掃除機。
制御手段は、時間検出手段により検出した不使用期間が所定期間以上である場合に、前記時間検出手段により検出した不使用期間が前記所定期間未満である場合よりも電動送風機の入力を高く設定する
ことを特徴とした請求項１または２記載の電気掃除機。
制御手段は、時間検出手段により検出した前回の掃除時間の長さが所定時間以上である場合に、前記時間検出手段により検出した前回の掃除時間の長さが前記所定時間よりも短い場合よりも電動送風機の入力を低く設定する
ことを特徴とした請求項１ないし３いずれか一記載の電気掃除機。
回転清掃体およびこの回転清掃体を回転させる電動機を備え、電動送風機の吸込側に接続される吸込口体を具備し、
制御手段は、時間検出手段により検出した不使用期間が所定期間以上である場合に、前記時間検出手段により検出した不使用期間が前記所定期間未満である場合よりも前記電動機の入力を高く設定する
ことを特徴とした請求項１ないし４いずれか一記載の電気掃除機。
時間検出手段により検出した不使用期間を報知する報知手段を具備した
ことを特徴とした請求項１ないし５いずれか一記載の電気掃除機。