JP2012135384A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】 掃除の仕方の目安とする上で好適な電池残量表示をすることが可能な電気掃除機を提供する。
【解決手段】 電気掃除機１は、吸込み口体が連通される掃除機本体２に電動送風機６とこの送風機に給電する二次電池８を内蔵し、又、残量検出手段１０と、換算手段２６を有した制御装置２１と、表示部２０を具備している。残量検出手段１０で二次電池８の電力の残量を検出し、この検出された電池残量をこの残量で掃除できる面積に換算手段２６で換算する。換算された面積についての情報を制御装置２１によって駆動される表示部２０に表示させることを特徴としている。
【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、電動送風機を二次電池の電力で駆動する電気掃除機に関する。

電動送風機を駆動する二次電池に残っている電池容量（以下本明細書では電池残量と称する。）が所定以下になったことを検出して、それを発光ダイオードの発光やバイブレータの振動により掃除作業者に知らせる電気掃除機が、従来技術として知られている。これとは別に、電動送風機を駆動する二次電池の放電電圧特性を観測して、観測された電池容量から連続使用時間をマイクロコンピュータで算出し、その算出結果を表示させて、掃除作業者に知らせる電気掃除機が、従来技術として知られている。

二次電池の電池残量が所定以下になったことを知らせることは、二次電池の充電が必要に時期に至ったことを掃除作業者に理解させようとするだけに過ぎず、掃除の仕方の目安とすることはできない。これに対して、二次電池の電池残量から連続使用時間を算出しそれを表示する構成では、掃除の仕方の目安とすることができる。

しかし、連続使用時間の表示は、その表示時点から何時間連続して使用できるかという目安の表示である。このような表示では、連続使用時間と実際の掃除との関係を把握することが困難であり、掃除の仕方の目安とする情報としては漠然とし過ぎている。

即ち、掃除の仕方は、掃除作業者が、掃除する場所の広さや、掃除場所の優先度、汚れの度合い等の掃除条件を考慮して決めることが好ましいが、前記連続使用時間の表示は、前記掃除条件との相関関係が希薄である。このため、掃除の仕方の目安とする上では不十分である。

特開２００２−２８２１８０号公報 特開２００６−１３６３８１号公報 特開平７−３２２９７１号公報

実施形態は、掃除の仕方の目安とする上で好適な電池残量表示をすることが可能な電気掃除機を提供することにある。

前記課題を解決するために、実施形態の電気掃除機は、吸込み口体が連通される掃除機本体に電動送風機とこの送風機に給電する二次電池を内蔵し、又、残量検出手段と、換算手段を有した制御装置と、表示部を具備している。残量検出手段で二次電池の電力の残量を検出し、この検出された電池残量をこの残量で掃除できる面積に換算手段で換算する。換算された面積についての情報を制御装置によって駆動される表示部に表示させることを特徴としている。

第１実施形態に係る電気掃除機を示す斜視図である。 図１の電気掃除機の回路構成を示すブロック図である。 第２実施形態に係る電気掃除機の回路構成を示すブロック図である。 第３実施形態に係る電気掃除機の回路構成を示すブロック図である。 第４実施形態に係る電気掃除機の回路構成を示すブロック図である。

以下、第１実施形態の電気掃除機について、図１及び図２を参照して詳細に説明する。

図１は例えばキャニスタ型の電気掃除機全体を示す斜視図であり、この電気掃除機１は、掃除機本体２と、集塵手段例えば集塵袋４と、電動送風機６と、二次電池８（図２参照）と、残量検出手段例えば電圧検出手段１０（図２参照）と、制御装置２１（図２参照）と、吸塵ホース１１と、延長管１３と、吸込み口体１５と、操作部１８と、表示部２０等を備えている。

掃除機本体２には、被掃除面である屋内の床面を自在に移動可能とする車輪が取付けられている。掃除機本体２はその前部上面をなすとともに開閉可能な集塵室蓋２ａを有している。掃除機本体２内に、集塵室蓋２ａの真下に対向する集塵室（図示しない）が設けられているとともに、この集塵室の後側、言い換えれば、掃除機本体２に吸い込まれて通過する気流を基準に集塵室の下流側に位置する送風機室（図示しない）が設けられている。

掃除機本体２の例えば前面に吸塵口２ｂが設けられている。集塵室に集塵袋４が収容されている。集塵室に収容された集塵袋４の内側は吸塵口２ｂに連通されている。この集塵袋４は集塵室蓋２ａが開かれた状態で集塵室に出し入れ可能である。

送風機室に電動送風機６が収容されている。電動送風機６の運転により生成される吸込み負圧は、電動送風機６より上流側に波及するとともに、電動送風機６からその下流側に排出された空気は、掃除機本体２の後部に設けられた図示しない排気部を通って掃除機本体２外に排出される。

更に、送風機室に、電動送風機６への給電をする二次電池８と、電圧検出手段１０と、電気掃除機１の掃除動作全般の制御を担う制御装置２１が内蔵されている。二次電池８は掃除機本体２に出し入れ可能であり、例えば取出された状態で充電される。電圧検出手段１０は、二次電池８の電池残量を例えば電池電圧として検出する回路等で形成されている。

吸塵口２ｂに吸塵ホース１１の一端部が着脱可能に挿入して接続されている。この吸塵ホース１１の他端部に延長管１３の一端部が挿入して着脱可能に接続され、更に延長管１３の他端部に吸込み口体１５が着脱可能に接続されている。吸塵ホース１１及び延長管１３は、集塵室と吸込み口体１５とを連通する吸塵管をなしている。図１に示された吸込み口体１５は床面清掃に好適なものであって、その下面に吸込み開口を有している。

吸塵ホース１１の他端部は、吸込み口体１５を移動操作するために掃除作業者により把持されるハンドル１７を有している。このハンドル１７に操作部１８が設けられている。

図２に示すように操作部１８は、電源キー１８ａと、電動送風機６への入力の大きさを切換える複数の入力選択キー例えば強運転キー１８ｂ及び弱運転キー１８ｃを有している。電源キー１８ａは、給電とその停止を担っており、キー操作をする毎にオン・オフを繰り返すように形成されている。強運転キー１８ｂは電動送風機６を強運転モードで駆動するときにキー操作され、弱運転キー１８ｃは電動送風機６を弱運転モードで駆動するときにキー操作される。なお、強運転モードと弱運転モードとの中間の運転モードで電動送風機６を駆動する際にキー操作される中運転キーを、入力選択キーとして更に操作部１８が有していてもよい。

電気掃除機１は、その電源キー１８ａが投入された状態で、強運転キー１８ｂと弱運転キー１８ｃのいずれかがキー操作されると、選択されたキーにより指定された運転モードで電動送風機６が駆動される。それによる電動送風機６の送風力で、吸込み口体１５から被掃除面上の塵埃を吸込んで、延長管１３及び吸塵ホース１１を経由させて掃除機本体２の集塵室に導き、この室内の集塵袋４で塵埃をろ過してこの袋内に捕捉する。そして、集塵袋４を通過した空気は、電動送風機６に吸込まれ、かつ、この電動送風機６を通過した後、掃除機本体２の排気部を通って掃除機本体２外に排出される。したがって、こうした吸塵によって被掃除面を掃除することができる。

この掃除作業中に掃除作業者が容易に視認できる電気掃除機１の部位、例えば、手元操作部材としてのハンドル１７に表示部２０が設けられている。表示部２０には例えば液晶表示器等を用いることができる。この表示部２０に、二次電池８の電池残量から換算された情報、つまり、前記電池残量で掃除できる面積についての情報が表示される。なお、表示部２０は、ハンドル１７に代えて、延長管１３又は吸込み口体１５等に設けることも可能である。しかし、手元操作部材に表示部２０を設けることは、この表示部２０と操作部１８とが近い位置にあることで、表示内容と操作部１８のキーとの相互関係をより容易に認識できる点で好ましい。

次に、図２に示す制御装置２１について説明する。この制御装置２１は、マイクロコンピュータ等からなる制御部２２と、記憶手段例えばメモリ２３と、電動送風機６に直列に接続されたトランジスタ２４等を備えている。

制御部２２は、モータ制御手段２５、換算手段２６、入力対応補正手段２７、累計補正手段２８、及び表示制御手段２９等を有している。この制御部２２には電圧検出手段１０の検出信号、及び操作部１８からの運転指令信号などが供給され、又、メモリ２３は制御部２２に接続されている。

モータ制御手段２５は、これから送出されるパルスでトランジスタ２４を点弧角制御し、それにしたがってトランジスタ２４をオン・オフさせて電動送風機６を駆動するように構成されている。このため、電気掃除機１が通電された状態で強運転キー１８ｂが投入された場合、モータ制御手段２５によって、次に説明する弱運転のときに比較して、電動送風機６に入力される電力量が増えるようにトランジスタ２４が点弧角制御されて、電動送風機６が強運転モードで駆動される。又、電気掃除機１が通電された状態で弱運転キー１８ｃが投入された場合、モータ制御手段２５によって、強運転のときに比較して、電動送風機６に入力される電力量が減るようにトランジスタ２４が点弧角制御されて、電動送風機６が弱運転モードで駆動される。

換算手段２６は、電圧検出手段１０で検出された二次電池８の電池電圧、つまり、電池残量を、この残量で前記検出時点以降に掃除できる面積に換算するように構成されている。そのために、メモリ２３には、電池残量とこの残量で掃除できる面積との相関関係について定めたテーブルや相関式等の換算用データが、予め記憶されている。換算用データは、予め定めた標準的な掃除の仕方で掃除した場合に取得されたデータが用いられている。実施形態１において換算用データを用いて換算手段２６により電池残量から換算された面積は、例えば数値であるとともに、その単位はｍ^２である。

入力対応補正手段２７は、換算手段２６により換算された面積を、各入力選択キーである強運転キー１８ｂと弱運転キー１８ｃのうちから選択された運転キー（入力選択キー）に応じて補正するように構成されている。強運転モードと弱運転モードとでは単位時間当たりの二次電池８の消費電力が異なるので、この入力対応補正手段２７での補正により、先に換算された電池残量で掃除できる面積を、電動送風機６の運転モードに適合した面積に正すことができる。

前記制御装置２１のメモリ２３には、電気掃除機１が使用される都度、二次電池８が始めて使用された時からの使用時間が累計値として更新され記憶される。累計補正手段２８は、電池残量から換算手段２６により換算された面積を、メモリ２３に記憶された使用累計時間との相関データを用いて補正するように構成されている。

二次電池８は、その使用により充放電を繰り返すことで、充電により所定電圧まで回復された電池電圧が所定のレベルに低下するまでの時間が次第に短くなり、こうした電池残量と経過時間の相関関係は知られている。この相関関係についてのデータもメモリ２３に予め記録されており、したがって、このデータを基に累計補正手段２８は、電池残量から換算手段２６により換算された面積を補正するものである。これにより、二次電池８の電池残量で掃除できる面積を、経時変化による二次電池８の性能低下に応じて正すことができる。

表示制御手段２９は、制御装置２１によって駆動されて、電池残量より換算された面積が各補正により正された値を、面積についての情報として表示部２０に表示させるように構成されている。電源キー１８ａが切り操作されて電気掃除機１への給電が断たれた状態では、表示制御手段２９は表示部２０への表示をしないようになっている。

前記電気掃除機１で、電源キー１８ａが操作されて二次電池８の電力が制御装置２１等に供給されると、二次電池８に残っている電池容量、つまり、電池残量が電池電圧として電圧検出手段１０により検出される。この検出信号は制御部２２に入力されるので、メモリ２３に記憶されている換算用データを用いて換算手段２６が、電圧検出手段１０で検出された電池残量を、この残量で掃除できる面積に換算する。

こうして換算された面積についての情報は、累計補正手段２８による補正処理を受けた後、表示制御手段２９の制御で、表示部２０に数値として表示される。例えば、図２の例では、電池残量より掃除することが可能な面積として８８ｍ^２の面積が表示された場合を示している。なお、この段階で、入力選択キーは操作されていないので、表示部２０に表示される換算面積の表示は、入力対応補正手段２７による補正を受けない。

このように検出された電池残量に応じて、この電池残量で掃除できる面積についての情報が表示部２０に表示される。こうした表示は、掃除の仕方の目安とする上で好適である。

即ち、表示部２０に表示された面積についての情報は、連続使用時間ではなく、電池残量で、どれだけの面積を掃除できるのかということを表示している。このため、表示された面積についての情報を視認する掃除使用者は、二次電池８の電池残量が、どの広さの部屋を掃除するのに適しているのか、或いは何部屋の掃除ができるのか、若しくは、どの部屋から掃除をすることが適当であるのか等、掃除条件との相関関係を感覚的に把握することが可能である。

こうした電源投入に伴う初期の表示若しくは以下説明する以降の表示は、メモリ２３に格納された換算用データに基づいているが、使用に伴う二次電池８の性能低下(電池容量低下)を考慮して既述のように累計補正手段２８で補正されているので、電池残量で掃除できる面積についての情報を適正に表示することができる。

又、電源投入後に、掃除作業者は、強運転キー１８ｂ又は弱運転キー１８ｃを操作して、電動送風機６の運転モードを選択した上で、ハンドル１７を持った手で吸込み口体１５を移動させながら掃除をする。

この掃除において、強運転キー１８ｂが操作され電動送風機６への入力が増やされて強運転モードが選択された場合、電圧検出手段１０で検出された二次電池８の電池残量に見合って換算された掃除可能な面積が、更に、制御部２２の入力対応補正手段２７により補正されて、この補正後の換算面積についての情報が電源投入直後の表示に代えて表示部２０に表示される。同様に、掃除において、弱運転キー１８ｃが操作されて電動送風機６への入力が増やされて弱運転モードが選択された場合、電圧検出手段１０で検出された二次電池８の電池残量に見合って換算された掃除可能な面積が、更に、制御部２２の入力対応補正手段２７により補正されて、この補正後の換算面積が電源投入直後の表示に代えて表示部２０に表示される。

表示部２０に表示された前記情報は、既述のようにメモリ２３に格納された換算用データに基づいているが、累計補正手段２８による補正で、電池残量で掃除できる面積についての情報を、より適正にかつ運転モード毎に表示できる。このため、掃除作業者は運転モードとの関係で掃除の仕方をより感覚的に把握することが可能である。

又、表示部２０は、掃除作業者が掃除中に最も見易い手元操作部であるハンドル１７に配設されているので、掃除中において運転モードを切換えた場合等にも、表示部２０の表示された情報を容易に視認できる。

図３は第２実施形態を示し、図４は第３実施形態を示し、図５は第４実施形態を示している。第２〜第４の実施形態は以下説明する事項が第１実施形態とは相違しており、それ以外の構成は第１実施形態と同じであるため、第１実施形態と同一ないしは同様の機能を奏する構成については、第１実施形態と同じ符号を付してその説明を省略する。

図３に示した第２実施形態の電気掃除機１では、制御部２２の換算手段２６が、電圧検出手段１０で検出された二次電池８の電池電圧、つまり、電池残量を、この残量で前記検出時点以降に掃除できる面積として掃除対象の畳の数に換算するように構成されている。そのために、メモリ２３には、電池残量とこの残量で掃除できる面積に相当する畳の数との相関関係について定めたテーブルや相関式等の換算用データが、予め記憶されている。換算用データは、予め定めた標準的な掃除の仕方で掃除した場合に取得されたデータが用いられている。このため、第２実施形態においては、換算用データを用いて換算手段２６により換算された面積に相当する畳の数が、「何畳」という表記で、前記換算された面積についての情報として表示部２０に表示される。

この表示を整数で表示する場合、入力対応補正手段２７及び累計補正手段２８で補正された面積に相当するに畳の数が、計算上で小数点を含むときには、この小数点を切り捨てて整数で畳の数を表示すれば良い。又、前記畳の数を、小数点を含んで表示するときには、小数点第２以下を切り捨てて表示部２０に表示するとよく、それにより、入力対応補正手段２７及び累計補正手段２８で補正された面積に相当する畳の数を、整数表示に比較して正確性を高めて表示できる。

第２実施形態の電気掃除機１は、以上説明した事項以外は第１実施形態と同じである。したがって、この第２実施形態においても、前記課題が解決されて掃除の仕方の目安とする上で好適な電池残量表示をすることが可能な電気掃除機１を提供できる。

しかも、表示部２０に表示された前記換算面積についての情報が、数値で換算面積を表示するのではなく、畳の数を表示する（なお、図３では「１６畳」として表示した例を示している。）ので、掃除作業者は掃除の仕方をより直感的に第１実施形態よりも把握することが可能である。

図４に示した第３実施形態の電気掃除機１は、制御部２２の表示制御手段２９が、全表示機能と選択表示機能を有している。全表示機能は操作部１８の電源キー１８ａが投入された当初に実行される。この全表示機能によって、換算手段２６により電池残量から換算された面積についての情報が、各入力選択キーである強運転キー１８ｂ及び弱運転キー１８ｃに応じて夫々表示部２０に表示される。

この全表示機能により表示された状態が図４に示されており、電池残量より掃除することが可能な面積を示す「６６ｍ^２」の表示は、強運転キー１８ｂに対応しているとともに、このキーが操作(投入)された場合の表示に相当し、又、電池残量より掃除することが可能な面積を示す「８８ｍ^２」の表示は、弱運転キー１８ｃに対応しているとともに、このキーが操作(投入)された場合の表示に相当している。

選択表示機能によって、電源キー１８ａの投入状態で強運転キー１８ｂ及び弱運転キー１８ｃのうちから選択された運転キーに対応した前記換算面積についての情報のみが表示部２０に表示される。つまり、強運転キー１８ｂが操作されると、「６６ｍ^２」の表示を残して「８８ｍ^２」の表示を消す制御がなされ、この逆に、弱運転キー１８ｃが操作されると、「８８ｍ^２」の表示を残して「６６ｍ^２」の表示を消す制御がなされる。

第３実施形態の電気掃除機１は、以上説明した事項以外は第１実施形態と同じである。したがって、この第３実施形態においても、前記課題が解決されて掃除の仕方の目安とする上で好適な電池残量表示をすることが可能な電気掃除機１を提供できる。

しかも、電源の投入により、二次電池８の電池残量で掃除できる面積に換算した表示が、強運転モード及び弱運転モードの夫々に応じて表示部２０の同一表示面に共に表示される。したがって、これらの表示を、運転モードを選択する目安とすることができるので、掃除作業者が掃除の仕方をより感覚的に把握する上で第１実施形態よりも有利である。

なお、この第３実施形態において、電源キー１８ａにより電源が切られた状態で、前記全表示機能を発揮させるように構成することもできる。このようにすれば、掃除の準備をする際に、掃除の仕方の目安となる全情報を表示部２０から知ることができる。この場合、表示部２０は液晶表示であるので、この表示についての二次電池８の電力消費は無視できるほど小さい。

図５に示した第４実施形態の電気掃除機１は、掃除の丁寧さの度合いを掃除作業者が制御装置２１に指示する複数の指示キーを、操作部１８が更に有している。指示キーとして、例えば同じ場所を掃除する回数を多くして丁寧に掃除をしようとする場合に投入される丁寧キー１８ｄと、こうした丁寧な掃除よりも同じ場所を掃除する回数を少なくして簡易的に掃除をしようとする場合に投入される簡易キー１８ｅを挙げることができる。

又、第４実施形態の電気掃除機１では、制御部２２が指示補正手段３０を更に有している。この指示補正手段３０は、換算手段２６により電池残量から換算された面積を、丁寧キー１８ｄ及び簡易キー１８ｅのうちから選択された指示キーに応じて補正するように構成されている。具体的には、丁寧キー１８ｄが投入された場合は、電池残量から換算手段２６により換算された面積を減じるように指示補正手段３０による補正が行われ、この逆に、簡易キー１８ｅが投入された場合は、電池残量から換算手段２６により換算された面積を増やすように指示補正手段３０による補正が行われる。なお、この補正用のデータはメモリ２３に予め記憶されている。

そして、第４実施形態で、丁寧キー１８ｄ又は簡易キー１８ｅを投入して通常の掃除に移行した場合、入力対応補正手段２７及び累計補正手段２８による補正に加えて、指示補正手段３０で補正された面積についての情報が、表示制御手段２９により表示部２０に表示されるようになっている。

第４実施形態の電気掃除機１は、以上説明した事項以外は図示されない構成を含めて第１実施形態と同じである。したがって、この第４実施形態においても、前記課題が解決されて、掃除の仕方の目安とする上で好適な電池残量表示をすることが可能な電気掃除機１を提供できる。

しかも、掃除の仕方を指示する指示キーである丁寧キー１８ｄと簡易キー１８ｅを操作部１８が有しているとともに、これらの指示キーの投入により、指示された掃除の仕方に応じた補正が、二次電池８の電池残量で掃除できる面積に換算した表示についてなされる。このため、掃除作業者が指定した掃除の仕方においての電池残量を掃除面籍に換算した表示によって、掃除の仕方を感覚的に把握することが可能である点で第１実施形態よりも有利である。

なお、前記第２実施形態の畳の数を表示することは、第３、第４の実施形態にも適用可能である。又、前記各実施形態等は、キャニスタ型の電気掃除機だけではなく、アップライト型、ハンディ型等の電気掃除機としても実施することが可能である。なお、アップライト型電気掃除機の場合の表示部は、ハンドル又は掃除機本体の上面部に設ければよく、ハンディ型電気掃除機の表示部は、その掃除機本体に設ければよい。

１…電気掃除機、２…掃除機本体、６…電動送風機、８…二次電池、１０…電圧検出手段（残量検出手段）、１５…吸込み口体、１８ａ…電源キー、１８ｂ…強運転キー（入力選択キー）、１８ｃ…弱運転キー（入力選択キー）、２０…表示部、１８ｄ…丁寧キー（指示キー）、１８ｅ…簡易キー（指示キー）、２１…制御装置、２２…制御部、２３…メモリ、２５…モータ制御手段、２６…換算手段、２７…入力対応補正手段、２８…累計補正手段、２９…表示制御手段、３０…指示補正手段

Claims (6)

1. 吸込み口体が連通される掃除機本体と、
   この掃除機本体に内蔵された電動送風機と、
   この電動送風機に給電する二次電池と、
   前記二次電池の電池残量を検出する残量検出手段と、
   検出された電池残量をこの残量で掃除できる面積に換算する換算手段を有した制御装置と、
   この制御装置によって駆動されて前記換算手段により換算された前記面積についての情報を表示する表示部と、
   を具備することを特徴とする電気掃除機。
2. 給電の停止を担う電源キー及び前記電動送風機への入力の大きさを切換える複数の入力選択キーを有する操作部を、更に備え、
   前記換算手段により換算された前記面積を前記各入力選択キーのうちから選択された入力選択キーに応じて補正する入力対応補正手段を、前記制御装置が更に有していて、この入力対応補正手段で補正された前記面積についての情報が前記表示部に表示されることを特徴とする請求項１に記載の電気掃除機。
3. 前記電源キーが投入された当初において前記換算手段により換算された前記面積についての情報を前記各入力選択キーに応じて夫々前記表示部の同一表示面に表示させるとともに、前記電源キーの投入状態で前記入力選択キーのうちで選択されて投入された入力選択キーに対応した前記面積についての情報のみを前記表示部に表示させる表示制御手段を、前記制御装置が更に有していることを特徴とする請求項２に記載の電気掃除機。
4. 前記制御装置は、前記二次電池の使用累計時間を記憶するメモリと、前記換算手段により換算された前記面積を前記メモリに記憶された前記使用累計時間に応じて補正する累計補正手段を、更に有していて、前記累計補正手段で補正された前記面積についての情報が前記表示部に表示されることを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか一項に記載の電気掃除機。
5. 掃除の丁寧さの度合いを掃除作業者が前記制御装置に指示する複数の指示キーを、前記操作部が更に有しているとともに、前記換算手段により換算された前記面積を前記各指示キーのうちから選択された指示キーに応じて補正する指示補正手段を、前記制御装置が更に有していて、この指示補正手段で補正された前記面積についての情報が前記表示部に表示されることを特徴とする請求項１から４のうちのいずれか一項に記載の電気掃除機。
6. 前記換算手段により換算された前記面積についての情報が、電池残量で掃除できる畳の数として前記表示部に表示されることを特徴とする請求項１から５のうちのいずれか一項に記載の電気掃除機。

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