JP2014226234A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】ふとん圧縮袋によるふとん圧縮が問題なく行える電気掃除機を提供する。
【解決手段】電動送風機２を内包した掃除機本体２１と、吸込み口３３から吸引された塵埃を捕集する集塵室２３と、外気を導入する外気取入口３４と、電動送風機２の吸気側から集塵室２３を介して吸込み口３３に連通する第１の吸気経路３５と、電動送風機２の吸気側から集塵室２３を介さずに外気取入口３４に連通する第２の吸気経路３６とを切替える風路切替弁１１を有し、通常は第１の吸気経路３５で運転を行い、電動送風機２に流れる電流値が第１の所定値未満である状態が第１の所定時間連続した場合に、第２の吸気経路３６に切り替わるもので、例えば、第１の所定値を、電動送風機２に流れ込む吸引風が略ゼロの時の電流値と略同一に設定すれば、十分にふとん圧縮した後に第２の吸気経路３６に切り替わるため、ふとん圧縮袋（図示せず）内に空気が逆流することがない。
【選択図】図１

Description

本発明は、一般家庭で使用される電気掃除機に関するものである。

従来の電気掃除機に内蔵されているモータや電子部品の発熱を抑える手段としては、塵埃を吸引するための吸引風を利用する方式が一般的である。したがって、吸込み口から吸引された塵埃が集塵室に多量にたまってきたり、吸込み口が塞がれたりして吸引風量が低下すると、十分な冷却効果が得られなくなるため、例えば下記特許文献１に記載された電気掃除機のように吸引風量の低下を検出した時に、モータへの通電量を下げることによって、モータや電子部品の発熱を抑えるように制御されている。尚、吸引風量の検出手段としては、モータに流れる電流を検出する電流検出手段を用いて間接的に吸引風量を検出する方式が主流である。

特開平１１−１４６８５６号公報

通常使用時においては、上記従来の電気掃除機でまったく不具合はないが、ふとん圧縮袋を使ってふとん圧縮を行う際に、従来の電気掃除機では以下のような課題があった。

即ち、ふとん圧縮袋から空気を吸引してふとんを圧縮していくと、吸引風量が非常に低くなり、すぐにモータの通電量を下げる制御が働いてふとん圧縮袋内に空気が逆流し、ふとん圧縮袋内の真空度が保てないため、十分なふとん圧縮を行うことができない。そのため長時間にわたって繰り返しふとん圧縮袋からの吸引が行われるケースも多く、その場合には吸引風即ち冷却風がほとんどない状態での長時間運転によって、モータの寿命低下や故障の発生等の問題にもつながるという課題があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、ふとん圧縮袋によるふとん圧縮が問題なく行える電気掃除機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために本発明の電気掃除機は、吸引風を発生させる電動送風機を内包した掃除機本体と、被掃除面の塵埃を吸引する吸込み口と、吸引された塵埃を捕集する集塵室と、前記電動送風機に外気を導入する外気取入口と、前記電動送風機に流れる電流を検出する電流検出手段と、前記電動送風機の吸気側から前記集塵室を介して前記吸込み口に連通する第１の吸気経路と、前記電動送風機の吸気側から前記集塵室を介さずに前記外気取入口に連通する第２の吸気経路とを択一的に切替可能な経路切替手段を有し、通常は前記第１の吸気経路で運転を行い、前記電流検出手段によって検出された電流値が第１の所定値未満である状態が第１の所定時間連続した場合に、前記第２の吸気経路に切り替わるもので、例えば、前記第１の所定値を、前記電動送風機に流れ込む吸引風が略ゼロの時の電流値と略同一に設定すれば、十分にふとん圧縮した後で、第２の吸気経路に切り替わるため、ふとん圧縮袋内に空気が逆流することがなくなり、ふとん圧縮袋内の真空度が保たれたままの状態が維持され且つ、電動送風機や電子部品は外気の吸引によって急速に冷却されることになる。したがって、ふとん圧縮袋によるふとん圧縮が問題なく行えるようになる上に、温度過昇保護による信頼性も向上するものである。

本発明の電気掃除機は、ふとん圧縮袋によるふとん圧縮が問題なく行えるようになる上に、温度過昇保護による信頼性も向上する、使い勝手の良い電気掃除機を提供できる。

本発明の実施の形態１における電気掃除機の全体斜視図 同電気掃除機の回路ブロック図 同電気掃除機の制御フローチャート

第１の発明は、吸引風を発生させる電動送風機を内包した掃除機本体と、被掃除面の塵埃を吸引する吸込み口と、吸引された塵埃を捕集する集塵室と、前記電動送風機に外気を導入する外気取入口と、前記電動送風機に流れる電流を検出する電流検出手段と、前記電動送風機の吸気側から前記集塵室を介して前記吸込み口に連通する第１の吸気経路と、前記電動送風機の吸気側から前記集塵室を介さずに前記外気取入口に連通する第２の吸気経路とを択一的に切替可能な経路切替手段を有し、通常は前記第１の吸気経路で運転を行い、前記電流検出手段によって検出された電流値が第１の所定値未満である状態が第１の所定時間連続した場合に、前記第２の吸気経路に切り替わるもので、例えば、前記第１の所定値を、前記電動送風機に流れ込む吸引風が略ゼロの時の電流値と略同一に設定すれば、十分にふとん圧縮した後で、第２の吸気経路に切り替わるため、ふとん圧縮袋内に空気が逆流することがなくなり、ふとん圧縮袋内の真空度が保たれたままの状態が維持され且つ、電動送風機や電子部品は外気の吸引によって急速に冷却されることになる。したがって、ふとん圧縮袋によるふとん圧縮が問題なく行えるようになる上に、温度過昇保護による信頼性も向上するものである。

第２の発明は、特に、第１の発明の第１の吸気経路で運転中に、電流検出手段によって検出された電流値が第２の所定値未満である状態が第１の所定時間よりも長い第２の所定時間連続した場合に、電動送風機への通電量を低下させるようにしたもので、例えば、前記第２の所定値を、集塵室に塵埃が満杯状態である時の電流値と略同一の値に設定し、なおかつ第２の所定時間を適当な時間に設定することで、第１の発明による効果を維持しつつ、ごみ満杯のために冷却風が低下している状態が長時間継続した場合に通電量を低下させることができるので、電動送風機や電子部品の無駄な温度上昇を抑えることができ、更に信頼性が向上するものである。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明の電動送風機等を制御する回路基板と、電動送風機または前記回路基板近傍の温度を検出する温度検出手段を備え、前記温度検出手段で検出された温度が所定温度以上である場合には、第２の吸気経路に切り替わるもので、第１の発明や第２の発明に述べた温度過昇防止の制御が動作する直前で、吸込み口の密閉⇔開放が繰り返された場合等、電動送風機や電子部品の温度上昇が抑えられなかった場合においても、第２の吸気経路に切替えることで冷却が行えるので、更に信頼性が向上するものである。

第４の発明は、特に、第１〜３のいずれかひとつの発明の第２の吸気経路が連通している時には、その旨を報知する報知手段を設けたもので、ふとん圧縮が完了したことを報知するという役割も持っている。

第５の発明は、特に、第１〜４のいずれかひとつの発明の電気掃除機は、ふとん圧縮袋を使用するためのふとん圧縮用運転モードを含む複数の運転モードと、使用者が前記運転モードを切替えるための操作手段を有し、前記ふとん圧縮用運転モードが選択された場合
のみ、請求項１〜４に記載の制御を行うようにしたもので、使用勝手の良い電気掃除機を提供することができる。

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）
図１は、本発明の実施の形態１における電気掃除機の全体斜視図、図２は、同電気掃除機の回路ブロック図、図３は、同電気掃除機の制御フローチャートである。

図１において、本実施の形態における電気掃除機の掃除機本体２１は、後部に電動送風機２を内蔵した電動送風機室２２が配され、前部に、塵埃を捕集する集塵室２３が配され、掃除機本体２１の前部には、ホース２４の一端に設けた接続パイプ２５が着脱自在に接続される吸気口２６が設けられている。前記電動送風機２の吸気口（図示せず）からは、前記集塵室２３に連通する第１の吸気経路３５と、前記掃除機本体２１の天面に配された外気取入口３４に連通する第２の吸気経路３６とが設けられており、前記第１の吸気経路３５と前記第２の吸気経路３６の合流地点に配された経路切替手段である風路切替弁１１によって、前記第１、第２の吸気経路３５、３６を択一的に切替可能に構成されている。

ホース２４の他端には、掃除の際に握ると共に掃除機本体２１の運転を操作するための操作手段９と表示手段６とを有する把手２７を備えた先端パイプ２８が設けられている。前記操作手段９は、「切」ボタン(図示せず)、「運転」ボタン(図示せず)、及び「ふとん圧縮」ボタン(図示せず)と、により構成されており、前記表示手段６は、「ゴミ満杯」ランプ(図示せず)と「冷却」ランプ（図示せず）とから構成されている。

伸縮自在の延長管２９の下流側端部は、前記先端パイプ２８に着脱自在に接続され、他端は、底面に吸込み口３３を有する吸込み具３１に着脱自在に接続されている。前記吸込み具３１の下側には、塵埃掻き上げ用の回転ブラシ３０が配され、その回転ブラシ３０を回転駆動するモータ１０が内蔵されている。又、掃除機本体２１の後部には、コンセント（商用電源１）(後述)に接続して、掃除機本体２１に内蔵されている回路基板３２（後述）に電源を供給するための電源コード１３（後述）が設けられている。

次に、図２を用いて本実施の形態における電気掃除機の制御回路構成を説明する。回路基板３２の各ブロック３２ａ、３２ｂ、及び３２ｃは、それぞれ掃除機本体２１、ホース２４、及び、吸込み具３１に配されるものである。

商用電源１には、電源波形のゼロクロスを検出するためのゼロクロス検出回路８と、信号制御手段１４に電源を供給するための電源回路７と、電動送風機２と、モータ１０と、風路切替弁１１が接続されている。前記電動送風機２とモータ１０は、それぞれ駆動回路Ａ４と駆動回路Ｂ１２を介して、前記信号制御手段１４により位相制御されるように構成されている。位相制御を行なうために必要となるゼロクロス検出回路８は、前記信号制御手段１４に接続されている。更に前記風路切替弁１１は、駆動回路Ｃ１５を介して、前記信号制御手段１４により制御されるように構成されている。又、前記電動送風機２の電力供給経路上には、電流検知手段５が配されており、前記信号制御手段１４に接続されている。更に、前記電動送風機２または回路基板３２の近傍の温度を測定するための温度検出手段１６が、前記信号制御手段１４に接続されている。

以上のように構成された本実施の形態における電気掃除機の運転の動作、作用は以下の通りである。すなわち、電源コード１３の電源プラグ（図示せず）をコンセントに差込み、商用電源１を回路基板３２に接続する。

操作手段９の「運転」ボタンを操作すると、電動送風機２が回転を始め、電気掃除機が運転を開始する。このとき、信号制御手段１４は、操作手段９からの運転指令信号を受け、駆動回路Ａ４及び駆動回路Ｂ１２を介して電動送風機２及びモータ１０の位相制御を行う。電動送風機２に流れる電流は、電流検知手段５によって整流・平滑されて信号制御手段１４のＡ／Ｄ端子に入力され、信号制御手段１４内で演算される。

前記電動送風機２の位相制御角は、この演算結果によって決定され、また表示手段６である「ゴミ満杯」ランプも、この演算結果によって点灯・消灯が決定される。操作手段９の「切」ボタンを操作すると、信号制御手段１４は位相制御信号を停止し、電動送風機２及びモータ１０が停止する。

以上のように構成された本実施の形態における電気掃除機について、図３に示す制御フローチャートを用いて、以下にその動作、作用を説明する。

ステップ０で「ふとん圧縮」ボタンが押されると、「ふとん圧縮」モードと「通常」モードとをサイクリックに切り替わるようになっている。ステップ１以降は「ふとん圧縮」モード時の処理である。

「ふとん圧縮」モードの場合、まずステップ１で風路切替弁１１がオン即ち第２の吸気経路３６を使用中かどうかの判定を行い、第２の吸気経路３６を使用中であれば報知手段である「冷却」ランプを点灯させると共に、タイマＡにより第２の吸気経路３６の使用時間をカウントする。一方、風路切替弁１１がオフ即ち第１の吸気経路３５を使用中であれば、「冷却」ランプを消灯すると共に、タイマＡをリセットする。

次にステップ２でタイマＡ即ち第２の吸気経路３６の使用時間が３０分を超えるか又は、温度検出手段１６の温度が８０℃未満になったら風路切替弁１１をオフ即ち、吸気経路を第１の吸気経路３５に切替える。それ以外の場合は風路切替弁１１をオン即ち、第２の吸気経路３６を使用する。

ステップ３以降は、通常運転中（ここでは電動送風機２への通電量を１０００Ｗとする）
である場合と、低入力運転中（ここでは電動送風機２への通電量を２００Ｗとする）である場合と運転停止中とで処理が異なる。

ステップ４及び５では、電流検知手段５の出力によって、風量低下の判定を行っている。通常運転中（１０００Ｗ運転）の時は、電流検知手段５の検知電流が第２の所定値（例えば１０Ａ）以下であればタイマＢをカウントアップし、１０Ａより大きければタイマＢをリセットする。更に第１の所定値（例えば５Ａ）以下であればタイマＣもカウントアップし、５Ａより大きければタイマＣをリセットしている。ここで、１０Ａとは、集塵室２３内に塵埃が満杯の時に１０００Ｗ運転した際の電流値であり、５Ａとは、吸込み口３３を閉塞して１０００Ｗ運転した際の電流値であり、予め実験によって測定された値を設定値として用いている。

ステップ９及び１０は、低入力運転中（２００Ｗ運転）の時の風量低下判定である。低入力運転中は常にタイマＢをリセットしており、ステップ９で電流が３Ａより大きければ低入力運転を終了して通常運転（１０００Ｗ運転）に復帰する。ステップ１０で電流が１Ａ以下であればタイマＣをカウントアップし、１Ａより大きければタイマＣをリセットしている。

ステップ６では、前記ステップ４、５、９及び１０で行った風量低下判定結果に基づいて、第１、第２の吸気経路３５、３６の切替と電動送風機２への通電量の切替を行っている。タイマＣが第１の所定時間(例えば３秒)以上即ち、吸込み口３３が閉塞されて３秒経過すると、風路切替弁１１をオンして吸気経路を第２の吸気経路３６に切替える。３秒経過していないなら、ステップ７でタイマＢによる判定を行う。タイマＢが第２の所定時間（例えば１５秒）以上即ち、集塵室２３が満杯である状態が１５秒経過すると、低入力運転（２００Ｗ運転）に切替える。

尚、運転停止中はステップ６及びステップ７での吸気経路の切替及び電動送風機２への通電量切替は行わない。

以上のように、本実施の形態における電気掃除機によれば、吸引風量が略ゼロになって３秒後即ち、十分にふとん圧縮した後で、第２の吸気経路３６に切り替わるため、ふとん圧縮袋内に空気が逆流することがなくなり、ふとん圧縮袋内の真空度が保たれたままの状態が維持され且つ、電動送風機２や電子部品（図示せず）は外気の吸引によって急速に冷却されることになる。

したがって、ふとん圧縮袋によるふとん圧縮が問題なく行えるようになる上に、温度過昇保護による信頼性も向上するものである。また吸引風量によって集塵室２３が満杯かどうかを判断し、満杯の時には通電量を下げるので、電動送風機２や電子部品の無駄な温度上昇を抑えることができ、更に信頼性が向上するものである。尚、通電量を低下させるまでの時間を１５秒とは、ふとん圧縮を行う際、ふとん圧縮袋内の空気を吸引している間即ち、まだふとんが十分に圧縮できていない状態で電動送風機２への通電量を下げてしまうことがないように必要な時間であり、予め実験によって設定された時間である。

また、電動送風機２や回路基板３２の近傍の温度が極端に上昇し所定の温度以上になった場合に、風路切替弁１１を制御して第２の吸気経路３６を通じて外気を導入するため、万が一の温度過昇時にも問題なく冷却が行え、更に信頼性が向上するものである。

更に、「冷却」ランプによって、第２の吸気経路３６に切り替わったことが分かるので、使用者がふとん圧縮が完了したことを認識しやすく、使い勝手が向上するものである。

以上のように、本願発明に係る電気掃除機は、一般家庭で使用される電気掃除機に対して効果を発揮するものであり、家庭用だけでなく、業務用やビルトインタイプ(セントラルクリーナー)等、さまざまな形態の電気掃除機に応用展開可能である。

１ 商用電源
２ 電動送風機
４ 駆動回路Ａ
５ 電流検知手段
６ 表示手段（報知手段））
７ 電源回路
８ ゼロクロス検出回路
９ 操作手段
１０ モータ
１１ 風路切替弁（経路切替手段）
１２ 駆動回路Ｂ
１３ 電源コード
１４ 信号制御手段
１５ 駆動回路Ｃ
１６ 温度検出手段
２１ 掃除機本体
２２ 電動送風機室
２３ 集塵室
２４ ホース
２５ 接続パイプ
２６ 吸気口
２７ 把手
２８ 先端パイプ
２９ 延長管
３０ 回転ブラシ
３１ 吸込み具
３２ 回路基板
３３ 吸込み口
３４ 外気取入口
３５ 第１の吸気経路
３６ 第２の吸気経路

Claims (5)

1. 吸引風を発生させる電動送風機を内包した掃除機本体と、被掃除面の塵埃を吸引する吸込み口と、吸引された塵埃を捕集する集塵室と、前記電動送風機に外気を導入する外気取入口と、前記電動送風機に流れる電流を検出する電流検出手段と、前記電動送風機の吸気側から前記集塵室を介して前記吸込み口に連通する第１の吸気経路と、前記電動送風機の吸気側から前記集塵室を介さずに前記外気取入口に連通する第２の吸気経路とを択一的に切替可能な経路切替手段を有し、通常は前記第１の吸気経路で運転を行い、前記電流検出手段によって検出された電流値が第１の所定値未満である状態が第１の所定時間連続した場合に、前記第２の吸気経路に切り替わることを特徴とする電気掃除機。
2. 第１の吸気経路で運転中に、電流検出手段によって検出された電流値が第２の所定値未満である状態が第１の所定時間よりも長い第２の所定時間連続した場合に、電動送風機への通電量を低下させるようにした請求項１に記載の電気掃除機。
3. 電動送風機等を制御する回路基板と、電動送風機または前記回路基板近傍の温度を検出する温度検出手段を備え、前記温度検出手段で検出された温度が所定温度以上である場合には、第２の吸気経路に切り替わる請求項１または２に記載の電気掃除機。
4. 第２の吸気経路が連通している時には、その旨を報知する報知手段を設けた請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気掃除機。
5. ふとん圧縮袋を使用するためのふとん圧縮用運転モードを含む複数の運転モードと、使用者が前記運転モードを切替えるための操作手段を有し、前記ふとん圧縮用運転モードが選択された場合のみ、請求項１〜４に記載の制御を行う電気掃除機。

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