JP2020048725A - 充電式電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】不使用時の集塵室内での臭気発生を防ぎことができる充電式電気掃除機を提供する。【解決手段】塵埃を吸引する電動送風機１６と、吸引された塵埃を貯留する集塵室（図示せず）と、集塵室内の空気の臭気濃度を検知する臭気センサ１８と、電動送風機１６に電力を供給する二次電池１７と、二次電池１７を充電するＡＣアダプタ２２と、集塵室１５内を消臭する消臭装置１９と、臭気センサ１８で検知した臭気濃度が所定の条件の際に使用者に報知するＬＥＤ２０を備え、ＡＣアダプタ２２が二次電池１７を充電している間に、臭気センサ１８で検知した臭気濃度が所定の条件の際に消臭装置１９を動作させるもので、充電時に集塵室内に臭気が滞留することがないため、次回運転時に高濃度の臭気を含んだ空気が排出されることがなく、快適にかつ衛生的に掃除作業を再開することができる。【選択図】図３

Description

本発明は、集塵室内部の臭気濃度を検知する臭気濃度検知手段を備えた充電式電気掃除機に関するものである。

近年、住環境の快適性が求められるなか、充電式電気掃除機においても、クリーン機能向上へのニーズが年々高まっており、特に排気に含まれる塵埃、臭気、細菌等に対する低減、除去は、最もニーズが高い。従来の電気掃除機の排気消臭に関しては、電動送風機の排気側と集塵室とを連通する循環風路に臭気濃度検知手段が設置され臭気を検知している（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−１００００４号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された従来の電気掃除機の構成では、消臭手段が動作するのは電気掃除機が掃除作業に使用されている間だけなので、電気掃除機が掃除作業に使用されていない間に、集塵室に溜まったダニの死骸やほこりに発生したカビなどの臭気が集塵室内で除去されないため、掃除を再開した際に、高濃度の臭気を含んだ空気が排出されることになり、非常に不快でまた非衛生的であ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、充電のために充電式電気掃除機を掃除作業に使用していない時の集塵室内での臭気発生を防ぎ、衛生的にかつ快適に掃除作業が再開できる充電式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、本発明の充電式電気掃除機は、吸引風を発生させて塵埃を吸引する電動送風機と、吸引された塵埃を貯留する集塵室と、前記集塵室内に配置され前記集塵室内の空気の臭気濃度を検知する臭気濃度検知手段と、前記電動送風機に電力を供給する二次電池と、前記二次電池を充電する充電手段と、前記集塵室内を消臭する消臭手段と、前記臭気濃度検知手段で検知した臭気濃度が所定の条件の際に使用者に報知する報知手段と、前記電動送風機、前記臭気濃度検知手段、前記充電手段、前記消臭手段、前記報知手段の検知または各動作を制御する制御手段を備え、前記充電手段が前記二次電池を充電している間に、前記臭気濃度検知手段で検知した臭気濃度が所定の条件の際に前記消臭手段を動作させるもので、充電時でも集塵室内に臭気が滞留することがないため、次回運転時に高濃度の臭気を含んだ空気が排出されることもなくなり、掃除作業時の室内環境を常に快適な状態に維持することとなる。また、報知手段が働くことによって、消臭手段が動作していることを使用者に確実に認知させることができる。

本発明の充電式電気掃除機は、充電のために充電式電気掃除機を掃除作業に使用していない時の集塵室内での臭気発生を防ぎ、衛生的にかつ快適に掃除作業が再開できるものである。

本発明の実施の形態１における充電式電気掃除機の側面図 同充電式電気掃除機の本体の断面図 同充電式電気掃除機のブロック図 同充電式電気掃除機の制御手段による充電時の制御を示すフローチャート

第１の発明は、吸引風を発生させて塵埃を吸引する電動送風機と、吸引された塵埃を貯留する集塵室と、前記集塵室内に配置され前記集塵室内の空気の臭気濃度を検知する臭気濃度検知手段と、前記電動送風機に電力を供給する二次電池と、前記二次電池を充電する充電手段と、前記集塵室内を消臭する消臭手段と、前記臭気濃度検知手段で検知した臭気濃度が所定の条件の際に使用者に報知する報知手段と、前記電動送風機、前記臭気濃度検知手段、前記充電手段、前記消臭手段、前記報知手段の検知または各動作を制御する制御手段を備え、前記充電手段が前記二次電池を充電している間に、前記臭気濃度検知手段で検知した臭気濃度が所定の条件の際に前記消臭手段を動作させるもので、充電時でも集塵室内に臭気が滞留することがないため、次回運転時に高濃度の臭気を含んだ空気が排出されることもなくなり、掃除作業時の室内環境を常に快適な状態に維持することとなる。また、報知手段が働くことによって、消臭手段が動作していることを使用者に確実に認知させることができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の制御手段は、臭気濃度検知手段で検知した臭気濃度が所定の閾値濃度を所定の時間超えた場合に消臭手段を動作させるもので、充電中に臭気濃度が高濃度になることを防ぎ、強い臭いの発生を防ぐことができる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明の制御手段は、臭気濃度検知手段で検知した臭気濃度が所定の閾値濃度を所定の時間超えた場合に報知手段を動作させるもので、充電中に臭気濃度が高濃度になる前に消臭手段が働いていることを使用者が認知できるようになり、使用者に安心感を与えることができる。

第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明の制御手段は、臭気濃度検知手段で検知した臭気濃度に応じて報知手段により臭気濃度を段階的に使用者に報知するもので、消臭手段による消臭効果をイメージしやすくなり、使用者は、簡潔に効果を認知することができる。

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における充電式電気掃除機の側面図、図２は、同充電式電気掃除機の本体の断面図、図３は、同充電式電気掃除機のブロック図、図４は、同充電式電気掃除機の制御手段による充電時の制御を示すフローチャートである。

図１、２において、本実施の形態における充電式電気掃除機１（以下「掃除機１」という）は、本体１０と、延長管１３および吸込具１４を備えている。本体１０は、ハウジング１１と、ハンドル１２と、集塵室１５と、電動送風機１６と、二次電池１７と、臭気濃度検知手段としての臭気センサ１８と、消臭手段としての消臭装置１９と、報知手段としてのＬＥＤ２０および、制御手段２１を備えている。

二次電池１７の充電には、充電手段としてのＡＣアダプタ２２（図３参照）を使用する。

吸込具１４は、電動機（図示せず）とブラシ（図示略）を内蔵しており、電動機の動力でブラシを回転させ、このブラシを被掃除面に当てて被掃除面のごみを掻き出している。

ハウジング１１および延長管１３は、細長い形状を有する。延長管１３は、ハウジング１１の一方の端部に接続されている。吸込具１４は、延長管１３の一方の端部に接続されている。ハンドル１２は、ハウジング１１の他方の端部に取り付けられ、掃除機１を操作する使用者により握られる。

電動送風機１６は、ごみを吸引するための吸引力を発生する。ハンドル１２にある操作スイッチ（図示せず）の操作によって電動送風機１６が動作し、その電動送風機１６の吸引風は集塵室１５と延長管１３を通じて吸込具１４へ伝わり床面の塵埃を吸引する。

集塵室１５は、電動送風機１６で発生された吸引風によって吸引された塵埃を貯留する。二次電池１７は、電動送風機１６、吸込具１４に内蔵している電動機および電源回路２３に電力を供給する。電源回路２３に供給された電力は、制御手段２１、臭気センサ１８、消臭装置１９および、ＬＥＤ２０に供給される。

臭気センサ１８は、集塵室１５内に配されると共に集塵室１５内の臭気濃度を検知するものである。例えば有機半導体薄膜センサを用いる。有機半導体薄膜は、ポリピロール、ポリチオフェンなどであり、半導電性を有する。薄膜に臭気成分が吸着すると、臭気成分の持つ電気的極性が影響し、薄膜の導電性が変化し、この変化を信号として取り出すように構成されている。

消臭装置１９は、集塵室１５内を消臭する消臭成分を生成するものである。消臭成分の例は、帯電微粒子水、オゾン、ラジカル、空気イオンである。消臭成分が帯電微粒子水の場合、消臭装置１９は、放電電極（図示略）から空気に対して放電し消臭成分を生成する。好ましくは、消臭装置１９は、ペルチェ素子（図示略）を備え、空気を冷却することにより水分を凝縮させて、これを静電霧化する。

ＬＥＤ２０は、例えば複数色発光することができる。消臭装置１９の動作時に、濃度に応じた色（例えば高濃度の場合は赤、中濃度の場合は緑、低濃度の場合は青）を発光し、臭気濃度を使用者に報知する。

次に、本実施の形態における掃除機１の内部構造を、図３を用いて説明する。

図３において、本体１０の内部は、電動送風機１６、二次電池１７、制御手段２１、ＬＥＤ２０、臭気センサ１８、消臭装置１９、電源回路２３、ＦＥＴ３ａ〜３ｄおよび、バイポーラトランジスタ４０で構成されている。

制御手段２１は、ＦＥＴ３ａ〜３ｄ、バイポーラトランジスタ４０、消臭装置１９、臭気センサ１８、ＬＥＤ２０、二次電池１７、電動送風機１６および電源回路２３の各端子に電気的に接続され、検知または各動作を制御する。

ＡＣアダプタ２２は、例えば商用電源を定電流制御し、ＦＥＴ３ａを介して、出力された電力を二次電池１７に供給するものである。ＡＣアダプタ２２の充電端子電圧を分圧化し（図示略）、制御手段２１がその充電端子電圧の分圧を検知し、ＡＣアダプタ２２が正常な接続状態と判断した場合、ＦＥＴ３ａをＯＮ状態として、ＡＣアダプタ２２の電力を二次電池１７に供給する。また、ＡＣアダプタ２２から出力された電力は電源回路２３、ＦＥＴ３ａ〜３ｄおよび、バイポーラトランジスタ４０を介して、制御手段２１、臭気センサ１８、ＬＥＤ２０、消臭装置１９にも供給される。

ＡＣアダプタ２２が本体１０と未接続の場合、電源回路２３への電源供給は二次電池１７よりＦＥＴ３ｂを介して行われる。ハンドル１２にある操作スイッチの操作によって、ＦＥＴ３ｂがＯＮ状態となり、電源回路２３へ電力が供給される。

次に、本実施の形態における掃除機１の充電時の制御を図４に示すフローチャートを参照して説明する。

まずＳＴＥＰ１において、制御手段２１にて充電端子電圧を検知し、ＳＴＥＰ２に進み、検知した充電端子電圧が閾値Ｖａを所定の時間越えたかどうかを判断する。閾値Ｖａを所定の時間越えなかった場合は、ＳＴＥＰ１に戻り、閾値Ｖａを所定の時間越えた場合は、ＡＣアダプタ２２から正常に電力が出力されていると判断し、二次電池１７の充電を開始しＳＴＥＰ３に進む。

ＳＴＥＰ３においては制御手段２１によりＦＥＴ３ｃをＯＮ状態にし、臭気センサ１８をＯＮにして臭気検知を行いＳＴＥＰ４に進む。ＳＴＥＰ４ではバイポーラトランジスタ４０をＯＮ状態にし、ＬＥＤ２０を例えば青色に発光させ、ＳＴＥＰ５に進む。

ＳＴＥＰ５は、臭気濃度が第１の閾値Ｓａを所定の時間越えたかどうかを判断する。閾値Ｓａを所定の時間越えた場合、ＳＴＥＰ６に進み、閾値Ｓａを所定の時間越えなかった場合、ＳＴＥＰ１１に進む。

ＳＴＥＰ１１では、臭気センサ１８をＯＦＦにし、ＳＴＥＰ１２に進む。ＳＴＥＰ１２では、ＬＥＤ２０を消灯し、ＳＴＥＰ１３に進む。ＳＴＥＰ１３では設定時間ｔが経過したかを判断する。設定時間ｔが経過するまで、ＳＴＥＰ１３を繰り返し、設定時間ｔが経過した場合、ＳＴＥＰ３に戻り、臭気センサ１８を再びＯＮにする。

ＳＴＥＰ６において、消臭装置１９をＯＮにし、消臭を開始してＳＴＥＰ７に進む。ＳＴＥＰ７では、バイポーラトランジスタ４０をＯＮ状態にし、ＬＥＤ２０を例えば赤色に発光させ、ＳＴＥＰ８へ進む。

ＳＴＥＰ８では、臭気濃度が所定の時間、第２の閾値Ｓｂ以下になったかどうかを判断する。閾値Ｓｂ以下にならなかった場合、ＳＴＥＰ７に戻り、ＬＥＤの赤色の発光を続ける。閾値Ｓｂ以下になった場合、ＳＴＥＰ９に進み、バイポーラトランジスタ４０をＯＮ状態にし、ＬＥＤ２０を例えば緑色に発光させ、ＳＴＥＰ１０に進む。

ＳＴＥＰ１０では、臭気濃度が所定の時間、第３の閾値Ｓｃ以下になったかどうかを判断する。閾値Ｓｃ以下にならなかった場合、ＳＴＥＰ９に戻り、ＬＥＤの緑色の発光を続ける。閾値Ｓｃ以下になった場合、ＳＴＥＰ４に戻り、ＬＥＤを青色に発光させる。

以上のように、本実施の形態においては、ＡＣアダプタ２２による二次電池１７の充電中に、臭気センサ１８を動作させ、臭気濃度を監視し、閾値Ｓａを越えた場合に消臭装置１９を動作させ消臭することによって、充電中に臭気濃度が高濃度になることを防ぐことができる。

また、臭気濃度の範囲に応じて、ＬＥＤ２０を複数色（例えば青色、緑色および、赤色）に色分けして発光することで、使用者が集塵室１５内の臭気濃度の目安を容易に判断することができ、かつ、消臭装置１９による消臭効果の目安も容易に判断することができる。

報知手段としてのＬＥＤ２０の発光においては、複数色に色分けするのではなく、複数個用いて、臭気濃度の範囲に応じて発光個数を変える（例えば、高濃度の場合３個のＬＥＤ２０を発光、低濃度の場合１個のＬＥＤ２０を発光など）ことで代用することもできる。

また、ＬＥＤ２０の色の種類や数は３色および３個に限らず、２色および２個以下や、４色および４個以上でも対応可能であり、色の数や個数を多くすることで、より細かく臭気濃度を報知させることができる。

臭気濃度検知手段としての臭気センサ１８は有機半導体薄膜センサに限らず、金属酸化物センサや水晶振動子センサ、ＦＥＴバイオセンサなど他の構造を持つ臭気センサでも代用可能である。

以上のように、本発明にかかる充電式電気掃除機は、充電中の臭気濃度検知・消臭・報知が可能となるので、家庭用・業務用およびキャニスター型・スティック型・ハンディ型・ロボット型等、型を問わず各種充電式電気掃除機全般に利用が可能である。

１ 充電式電気掃除機（掃除機）
３ａ〜３ｄ ＦＥＴ
１０ 本体
１１ ハウジング
１２ ハンドル
１３ 延長管
１４ 吸込具
１５ 集塵室
１６ 電動送風機
１７ 二次電池
１８ 臭気センサ（臭気濃度検知手段）
１９ 消臭装置（消臭手段）
２０ ＬＥＤ（報知手段）
２１ 制御手段
２２ ＡＣアダプタ（充電手段）
２３ 電源回路
４０ バイポーラトランジスタ

Claims (4)

1. 吸引風を発生させて塵埃を吸引する電動送風機と、吸引された塵埃を貯留する集塵室と、前記集塵室内に配置され前記集塵室内の空気の臭気濃度を検知する臭気濃度検知手段と、前記電動送風機に電力を供給する二次電池と、前記二次電池を充電する充電手段と、前記集塵室内を消臭する消臭手段と、前記臭気濃度検知手段で検知した臭気濃度が所定の条件の際に使用者に報知する報知手段と、前記電動送風機、前記臭気濃度検知手段、前記充電手段、前記消臭手段、前記報知手段の検知または各動作を制御する制御手段を備え、前記充電手段が前記二次電池を充電している間に、前記臭気濃度検知手段で検知した臭気濃度が所定の条件の際に前記消臭手段を動作させることを特徴とする充電式電気掃除機。
2. 制御手段は、臭気濃度検知手段で検知した臭気濃度が所定の閾値濃度を所定の時間超えた場合に消臭手段を動作させることを特徴とした請求項１に記載の充電式電気掃除機。
3. 制御手段は、臭気濃度検知手段で検知した臭気濃度が所定の閾値濃度を所定の時間超えた場合に報知手段を動作させることを特徴とした請求項１または２に記載の充電式電気掃除機。
4. 制御手段は、臭気濃度検知手段で検知した臭気濃度に応じて報知手段により臭気濃度を段階的に使用者に報知することを特徴とした請求項１〜３のいずれか１項に記載の充電式電気掃除機。