JP2013223629A

JP2013223629A - 電気掃除機

Info

Publication number: JP2013223629A
Application number: JP2012097398A
Authority: JP
Inventors: Akito Ito; 昭人伊藤
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2012-04-23
Filing date: 2012-04-23
Publication date: 2013-10-31

Abstract

【課題】コストを抑えつつ塵埃検知手段の塵埃検知感度を向上させた電気掃除機を提供する。
【解決手段】吸引風を発生させる電動送風機２と、電動送風機２の吸引風により吸引した塵埃を検知する塵埃検知手段５と、塵埃検知手段５の信号により被掃除面の塵埃量レベルを判断する判断手段５５と、電動送風機２への電力供給をスイッチング制御する制御手段２０とを備え、判断手段５５は、制御手段２０が電動送風機２への電力供給をスイッチング制御する際に、そのスイッチングのオンから所定の時間ならびにスイッチングのオフから所定の時間のうちの少なくとも一方の所定の時間の間は、前記塵埃検知手段の信号を計上しないように制御を行うことで、塵埃検知手段５は塵埃検知感度を向上させつつスイッチングによる誤動作が無い構成を低コストで実現することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、吸引した塵埃を検知する塵埃検知手段を備えた掃除機に関するもので、特に、コストを抑えつつ塵埃検知感度を向上させる制御に関するものある。

従来の電気掃除機として、塵埃検知手段を備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に示す図５の塵埃検知手段５は赤外線を発光する発光部５０、その赤外線を受光する受光部５１、信号増幅手段５３、パルス変換手段５４、判断手段５５で構成されている。

発光部５０より照射された赤外線が受光部５１で受光され、この２つの間を塵埃が通過したときの受光量を電気信号に変換する。この変換された電気信号は受光量によって変化するため、通過した塵埃が大きいほど電気信号の変化は大きくなる。

信号増幅手段５３は、受光部５１からの電気信号の変化量を増幅しパルス変換手段５４に伝達する。パルス変換手段５４は、信号増幅手段５３で増幅された受光部５１からの電気信号の変化量が所定以上であった場合にパルス信号を判断手段５５に出力する。判断手段５５はパルス変換手段５４から受け取ったパルス信号の数を計測し、そのパルス数が多いときは電動送風機２の入力を上昇させたり、表示手段６３に表示させたりする。

こうすることで、被掃除面の塵埃分布に応じて自動で最適な吸引力に調整したり、塵埃の有無を使用者に知らせたりすることができ、使い勝手が良く塵埃の取り残しが無い掃除を実現することができる。

特公平７−２８８４７号公報

近年、生活環境の変化によりハウスダストに対する関心が高まってきており、ハウスダストを除去するための商品が数多く販売されている。そのなかで、電気掃除機の塵埃検知手段については従来よりも小さな塵埃を検出できるよう塵埃検知感度の向上が望まれている。

塵埃検知感度を向上させようとすると、特許文献１に開示されている発明においては、発光部５０の発光量を増やして塵埃通過時の受光部５１の受光量の変化を大きくしたり、信号増幅手段５３の信号増幅度を上げたりする方法がある。

このうち、発光部５０の発光量を増やすのは、発光量を上げるために発光素子を変えたり発光のための電源容量を確保したりする等コスト上昇の負担が大きいため、信号増幅手段５３の信号増幅度を上げる方がコスト上昇が抑えられるため現実的であるが、受光部５１からの出力には発光部５０や受光部５１に進入したノイズが含まれているため、信号増幅手段５３の信号増幅度を上げると受光部５１からのノイズも増幅されてしまう。

特に電動送風機２のような高入力誘導負荷をスイッチング制御する電気掃除機では、そのスイッチングの際に発生するスイッチングノイズの影響があり、また、電気掃除機は軽
量化のために筐体が樹脂で構成されていることが一般的であるため、塵埃検知手段５に接続される電源経路からのノイズや、放射電磁ノイズによって誤動作してしまうという課題があった。

このノイズの対策方法としては、電源経路にフィルタを挿入したり、回路の全体もしくはその一部を電波吸収体等でシールドしたりするものがあるが、回路や筐体の大型化およびフィルタやシールド追加のためのコストがかかったりするなど別の課題が生じるものであった。

前記従来の課題を解決するために本発明は、吸引風を発生させる電動送風機と、前記電動送風機の吸引風により吸引した塵埃を検知する塵埃検知手段と、前記塵埃検知手段の信号により被掃除面の塵埃量レベルを判断する判断手段と、前記電動送風機への電力供給をスイッチング制御する制御手段と、を備え、前記判断手段は、前記制御手段が前記電動送風機への電力供給をスイッチング制御する際に、そのスイッチングのオンから所定の時間またはスイッチングのオフから所定の時間のうち、少なくともいずれか一方の所定の時間の間は、前記塵埃検知手段の信号を計上しないようにした。
これにより、塵埃検知感度を向上させつつスイッチングによる誤動作が無い構成を低コストで実現させた電気掃除機を提供することが可能となる。

本発明の電気掃除機は、コストを抑えつつ塵埃検知手段の塵埃検知感度を向上させた電気掃除機を提供するものである。

本発明の実施の形態１における電気掃除機の全体構成を示す斜視図同、電気掃除機における制御ブロック図同、電気掃除機における判断手段５５の塵埃量レベルの判定図同、電気掃除機における表示手段６３の塵埃量レベル毎の表示概略図従来の電気掃除機における制御ブロック図

第１の発明は、吸引風を発生させる電動送風機と、前記電動送風機の吸引風により吸引した塵埃を検知する塵埃検知手段と、前記塵埃検知手段の信号により被掃除面の塵埃量レベルを判断する判断手段と、前記電動送風機への電力供給をスイッチング制御する制御手段と、を備え、前記判断手段は、前記制御手段が前記電動送風機への電力供給をスイッチング制御する際に、そのスイッチングのオンから所定の時間またはスイッチングのオフから所定の時間のうち、少なくともいずれか一方の所定の時間の間は、前記塵埃検知手段の信号を計上しないようにすることで、塵埃検知感度を向上させつつスイッチングによる誤動作が無い構成を低コストで実現させ、塵埃の取り残しが無いより確実な掃除ができる電気掃除機を提供することが可能になる。

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）
本発明の実施の形態１における電気掃除機について図１〜４を用いて説明する。
なお、従来の構成と同一のものについては、同一符号を付してその説明を省略する。

図１は実施の形態１における電気掃除機の全体構成を示す斜視図である。１は本体であ
り、２は本体１に内蔵され吸引風を発生させる電動送風機であり、電動送風機２の吸引風はホース４と延長管７を通じて吸込具８へ伝わり床面の塵埃を吸引する。ホース４の本体１との接続部近傍には、塵埃検知手段５を備えている。また、延長管７との接続部には使用者が持つための把手部６を備え、把手部６には電動送風機２の動作および停止を指示するための操作部６１、塵埃検知手段５が算出した塵埃量レベルを使用者に知らせるための表示手段６３を備える。

図２は実施の形態１における電気掃除機の制御ブロック図である。
判断手段５５はパルス変換手段５４から受け取ったパルス信号の数を計測し塵埃量のレベルを算出する。表示手段６３は、この算出された塵埃量レベルを使用者に分かるよう表示する。

制御手段２０は、マイクロコンピュータ２００と双方向性サイリスタ２０１で構成されており、双方向性サイリスタ２０１は電動送風機２と電気的に接続されている。マイクロコンピュータ２００はこの双方向性サイリスタ２０１へ位相制御信号を送信し、電動送風機２への電力供給を制御している。
また、マイクロコンピュータ２００は双方向性サイリスタ２０１への位相制御信号を判断手段５５へも送信している。

なお、塵埃検知手段５の構成については従来の構成と同一であるが、信号増幅手段５３の信号増幅度を上げてより小さい塵埃を検知できるようにしており、そのため、双方向性サイリスタ２０１をオンするタイミングでそのスイッチングノイズによる信号増幅手段５３からの電気信号の変化量が大きく、パルス変換手段５４が前記スイッチングノイズの影響を受けた電気信号に基づいたパルス信号を判断手段５５に出力してしまう構成になっている。

以上のように構成された電気掃除機について、以下その動作、作用を説明する。
掃除を開始する際には使用者が操作部６１を操作して電動送風機２の動作を指示し、この指示によって制御手段２０は電動送風機２への電力供給を開始する。電動送風機２の動作による吸引風で塵埃が吸引され、所定の大きさ以上の塵埃が塵埃検知手段５の発光部５０と受光部５１の間を通過すると、パルス変換手段５４がパルス信号を出力する。

判断手段５５はこのパルス信号の数を計測し、０．５秒毎にその間のパルス数から塵埃量のレベルを算出する。図３にその塵埃量レベルの判定表を示す。０．５秒間のパルス数が９以下だと塵埃量レベル０（ごみ無し）と判断し、パルス数が増える毎に塵埃量レベル１，２，３（ごみ有り）へと塵埃量レベルが変化する。

表示手段６３は、この算出された塵埃量レベルを図４（ａ）〜（ｄ）のように段階的に表示し、使用者に塵埃が被掃除面にどれだけ存在するかを知らせる。この表示を見ながら掃除を行うことで塵埃が無い箇所を掃除して無駄な電力を消費したり、塵埃が多い箇所をあまり掃除しないで塵埃を取り残したりすることなく、省エネを実現しつつ塵埃の取り残しが無い確実な掃除をすることが可能になる。

この制御を行う際、先述の双方向性サイリスタ２０１のスイッチングノイズによるパルス信号によって塵埃を検知したと誤判断してしまうため、判断手段５５はこの誤判断を防ぐよう、パルス信号の数を計測する際に、マイクロコンピュータ２００からの双方向性サイリスタ２０１の位相制御信号により、双方向性サイリスタ２０１のオンタイミングを把握し、このオンタイミングから３０μｓの間を無視期間とし、この無視期間ではパルス変換手段５４からのパルス信号、すなわち塵埃検知信号を受け取ってもそれをパルス信号の数に計上しないようにする。

このような制御を行うことで、塵埃検知手段５は塵埃検知感度を向上させつつスイッチングによる誤動作が無い構成を低コストで実現することができる。

また、本実施の形態では、電動送風機２をスイッチング制御する手段として位相制御について述べたが、位相制御の代わりにインバータ制御を用いた場合でも同様の効果が得られることや、オフの場合にノイズによるパルス信号が発生する場合に、そのオフタイミングに対してオンタイミングとは独立して無視期間を設ける事が可能であることは言うまでもない。

なお、無視期間の長さ３０μｓについては本実施の形態における例であり、実際にはスイッチング制御のオン又はオフのタイミングから判断手段５５がそのノイズによるパルス信号を受け取るまでの時間に応じて決まるものであり、機器毎やオンオフタイミング毎にそれぞれ独立して設定されるものである。

以上のように、本発明にかかる電気掃除機は、コストを抑えつつ塵埃検知感度を向上させることができ、塵埃の取り残しが無いより確実な掃除ができるものを安価に実現できるものであるため、家庭用・業務用問わず塵埃検知手段を備えた掃除機全般に利用が可能である。

１本体
２電動送風機
４ホース
５塵埃検知手段
６把手部
７延長管
８吸込具
２０制御手段
２００マイクロコンピュータ
２０１双方向性サイリスタ
５０発光部
５１受光部
５３信号増幅手段
５４パルス変換手段
５５判断手段
６１操作部
６３表示手段

Claims

吸引風を発生させる電動送風機と、
前記電動送風機の吸引風により吸引した塵埃を検知する塵埃検知手段と、
前記塵埃検知手段の信号により被掃除面の塵埃量レベルを判断する判断手段と、
前記電動送風機への電力供給をスイッチング制御する制御手段と、を備え、
前記判断手段は、前記制御手段が前記電動送風機への電力供給をスイッチング制御する際に、そのスイッチングのオンから所定の時間またはスイッチングのオフから所定の時間のうち、少なくともいずれか一方の所定の時間の間は、前記塵埃検知手段の信号を計上しないようにすることを特徴とした電気掃除機。