JP2021019758A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】掃除中の運転モードから即座に一時的に吸引力をアップさせるモードに入ることが可能な電気掃除機を提供する。【解決手段】電動送風機を収容する掃除機本体と、該掃除機本体に取り付けられる充電式電池と、を有し、前記掃除機本体は、複数の運転モードを有し、前記複数の運転モードは、第１の運転モードと、一時的に前記第１の運転モードよりも前記電動送風機の出力を増加させる第２の運転モードを、少なくとも備え、前記第２の運転モードは、前記充電式電池の電圧に応じて、前記電動送風機の出力上限値を変化させる。【選択図】図１２

Description

本発明は、電気掃除機に関する。

蓄電池を電源とする蓄電池式電気掃除機がある。

特開2016-131795号公報

ここで、より吸引力の強い掃除機がほしいという要望がある。

本発明は、電動送風機や蓄電池をスペックアップせずに、電動送風機をハードウェア上の限界付近まで回転させて吸引させることで、従来より強い吸引力を得ることができる電気掃除機を提供することを目的とする。

本発明は、電動送風機を収容する掃除機本体と、該掃除機本体に取り付けられる充電式電池と、を有し、前記掃除機本体は、複数の運転モードを有し、前記複数の運転モードは、第１の運転モードと、一時的に前記第１の運転モードよりも前記電動送風機の出力を増加させる第２の運転モードを、少なくとも備え、前記第２の運転モードは、前記充電式電池の電圧(電池残量)に応じて、前記電動送風機へのソフトウェアからの指令値の上限を変化させる。

本発明によれば、電動送風機をハードウェア上の限界付近まで回転させて吸引させることができる電気掃除機を提供できる。

（ａ）本実施形態の電気掃除機をスティック状態で充電台に収納した状態を示す斜視図である。（ｂ）本実施形態の電気掃除機をハンディ状態で充電台に収納した状態を示す斜視図である。 本実施形態の電気掃除機の分解図である。 図２のＸ方向矢視図である。 本実施形態の電気掃除機の斜視図である。 本実施形態の電気掃除機の平面図である。 図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。 ＡＣアダプタの出力プラグと接続される電気掃除機の本体端子部をダストケース側から見上げた状態を示す斜視図である。 本実施形態のＡＣアダプタの外観斜視図である 本実施形態のＡＣアダプタを単体で電気掃除機に接続した状態を示す外観斜視図である スティック状態の電気掃除機で床面を掃除するときの使用形態図である。 スティック状態の電気掃除機で高い場所を掃除するときの使用形態図である。 本実施形態の掃除機本体の手元操作部を示す外観図である。

以下、本発明を実施するための形態（以下「実施形態」という）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。

図１（ａ）は、本実施形態の電気掃除機をスティック状態にて充電台に収納した状態を示す斜視図である。

電気掃除機１００は、ハンディ状態、スティック状態など各種の使用状態に変更して掃除を行うことができるものである。電気掃除機１００が収納される充電台７０ａは、電気掃除機１００をスティック状態で収納するものであり、ベース部材７１とスタンド部材７２とホルダ部材７３を備えて構成されている。ホルダ部材７３には電気掃除機１００に装着されている蓄電池３を充電するためのＡＣアダプタ８０の出力プラグ８１が取り付けられるようになっており、電気掃除機１００を充電台７０ａにセットすると出力プラグ８１が電気掃除機１００の入力ジャック１７ｂに接続され充電できるようになっている。このようにすることで充電台自体には一切電気部品を設けることなく構成することができコストを抑える事や生産性の向上を図ることができる。また、スタンド部材７２の有無で電気的な接続の変化が無いため、製品の信頼性を確保することができる。

ベース部材７１は、載置面７１ａと、延出部７１ｂと、を有する。載置面７１ａは、略矩形状の板形状の部分である。延出部７１ｂは、略円錐台形状の部分である。延出部７１ｂは、載置面７１ａに対して、略垂直となるように設けられる。延出部７１ｂの中心軸は、載置面７１ａの短辺方向略中央、かつ長辺方向の略3/4程度のところに、位置するように設けられる。

また、図１（ｂ）は、本実施形態の電気掃除機をハンディ状態にて充電台に収納した状態を示す斜視図である。本状態における充電台７０ｂは、電気掃除機１００をハンディ状態で収納するものであり、充電台７０ａとは異なりスタンド部材７２を省いてベース部材７１とホルダ部材７３のみを備えて構成されている。

図２は、本実施形態の電気掃除機の分解図である。

図２に示すように、電気掃除機１００は、掃除機本体１、ダストケース２（集塵装置）、蓄電池３（蓄電装置）、気密保持部材９０を備えて構成されている。

掃除機本体１は、本体部１０、モータケース部１１、ハンドル部１２を備えて構成されている。

本体部１０は、延長管３００（図１参照）や標準吸口４００（図１参照）などが接続される接続口１０ａ（吸引口）が形成されている。この接続口１０ａは、本体部１０、モータケース部１１、ハンドル部１２などと同様の樹脂で成形されている。また、接続口１０ａは、略円形の開口を有し、前方を向いて形成されている。また、接続口１０ａには、付属品としての、隙間・ブラシ切替ノズル１１０、延長管３００、標準吸口４００、小型吸口６００、ほうき型吸口７００など（以下、まとめてアタッチメントと場合もある）を接続することができるようになっている。

また、本体部１０には、ダストケース２が着脱自在に取り付けられるとともに、接続口１０ａから吸い込まれた塵挨を含む空気をダストケース２に送り込む導入管１４（図３参照）を備えている。

モータケース部１１には、電動送風機４０（図６参照）と本体基板５０（図６参照）が内包されている。また、モータケース部１１の前面には、ダストケース２で集塵された後の清浄な空気が吸い込まれる円形の吸込口１１ａが形成されている。また、モータケース部１１の前面には、吸込口１１ａより下部に、充電台７０と接続される本体端子部１７が設けられている。

ハンドル部１２は、本体部１０の後側に設けられ、略Ｌ字状に形成された把持部１２ａを有している。この把持部１２ａは、前後方向に直線状に延びる第１把持部１２ａ１と、略上下方向に直線状に延びる第２把持部１２ａ２と、を有している。第１把持部１２ａ１は、第２把持部１２ａ２よりも上側かつ前側に位置している。第２把持部１２ａ２は、上下方向に対して上部が前方に向くように若干傾斜している。また、第１把持部１２ａ１と第２把持部１２ａ２は略棒状かつ連続して形成されている。このように、第１把持部１２ａ１についても、第２把持部１２ａ２についてもそれぞれ直線状に構成することで、使用者が持ち手の位置を認識し易くなる。また、第１把持部１２ａ１と第２把持部１２ａ２とが直角に近い角度で折れ曲がるように接続されているので、第１把持部１２ａ１を把持しているときに第２把持部１２ａ２に手がずれ難く、逆に第２把持部１２ａ２を把持しているときに第１把持部１２ａ１に手がずれ難くなる。

また、ハンドル部１２には、蓄電池３をロックするためのロック部材１３が設けられている。このロック部材１３は、ボタン型に形成されたものであり、揺動自在に支持されている。

また、ハンドル部１２の第１把持部１２ａ１の上面には、手元操作部１２ｂが設けられている。手元操作部１２ｂは、例えば、「強／ターボ」、「標準／ターボ」、「切」の３つのボタンで構成されている。

本体部１０の前端上部には、延長管３００（図１参照）などの付属品を取り外す際に操作される解除ボタン１８が設けられている。この解除ボタン１８を押下操作することで、本体部１０と付属品とのロックが解除されて、本体部１０から付属品の取り外しが可能となる。

また、本体部１０の前端には、気密保持部材９０が取り付けられている。この気密保持部材９０は、略円形の筒体９１を有している。この筒体９１は、先端側に軟質樹脂で環状に形成された弾性部９１ａを有している。筒体９１は、基端側に前記弾性部９１ａより硬質な材料で形成され、本体部１０に接続可能な接続部９１ｂを有している。筒体９１は、弾性部９１ａと接続部９１ｂの異種の２部材が一体に成形されることで構成されている。なお、弾性部９１ａは、エラストマなど弾性変形可能（撓み変形可能）な材料で構成されている。このような気密保持部材９０を掃除機本体１の接続口１０ａに取り付けることで、床面に気密保持部材９０の先端９０ｓの全体を密着させることができ、密着しない場合に比べて吸引力を向上させることができる。また、接続部９１ｂを硬質のもので形成することで、気密保持部材９０を本体部１０に脱落することなく安定した状態で取り付けることができる。

なお、本実施形態では、弾性部９１ａがエラストマなどの弾性材料で形成されている場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、筒体９１の略全体を接続部９１ｂと同様の材料で形成し、筒体９１の先端に静電植毛された短毛を環状に備えたものであってもよい。このような静電植毛を備えたものであっても、エラストマと同様に、気密保持部材９０の先端を床面に密着させることが可能になり、吸引力を向上できる。

本体部１０の接続口１０ａの外側面には、縦方向に細長い嵌合溝１０ｂが形成されている。この嵌合溝１０ｂは、左右両側に１条ずつ形成されている。接続部９１ｂの基端には、前記嵌合溝１０ｂと凹凸嵌合して係止される突起部（不図示）が形成されている。

また、本体部１０には、接続口１０ａの上部に、発光素子１０ｃ（図２参照）が設けられている。この発光素子１０ｃは、前方つまり被清掃面（床面など）に向けて発光するように構成されている。また、発光素子１０ｃの先端面１０ｃ１は、接続口１０ａの先端１０ａ１と略同一面上に位置している。

蓄電池３は、電動送風機４０（図６参照）などに電力を供給するものであり、リチウムイオン、ニッケル水素などの二次電池で構成されている。また、蓄電池３は、合成樹脂製の略半円筒状のケース３ａを有し、ケース３ａを前後方向にスライドさせることで本体部１０に対して着脱できる。

ケース３ａの上面には、本体部１０と接続される端子部３ｂが設けられている。また、ケース３ａの上面には、端子部３ｂの前方に、本体部１０にスライド可能に支持されるスライド溝３ｃが形成されている。また、ケース３ａの上面には、端子部３ｂの後方に、本体部１０にスライド可能に支持されるスライドレール３ｄ，３ｄが左右側方に突出して形成されている。

また、ケース３ａの前面には、左右方向（幅方向）の一方（左側）に、蓄電池３を冷却するための冷却用の空気が導入される導入孔３ｅが形成されている。この導入孔３ｅは、上下方向に細長く形成されている。

また、ケース３ａの前面には、左右方向（幅方向）の他方（右側）に、蓄電池３を冷却した後の空気が排出される排出孔３ｆが形成されている。この排出孔３ｆは、前記した導入孔３ｅと左右対称の形状を有するように形成されている。

また、ケース３ａの背面には、ロック部材１３が嵌合して本体部１０にロックされるロック凹部３ｇが形成されている。

図３は、図２のＸ方向矢視図である。

図３に示すように、ダストケース２は、サイクロン方式のものであり、導入管１４から吸込んだ塵埃を含む空気を、塵埃と空気とに分離し、塵埃を集める機能を有する。また、ダストケース２は、モータケース部１１の前方に軸方向を前後方向にして配置され、略円柱形状の収容部２ａを有している。また、ダストケース２の上面（側面）には、導入管１４と繋がる略矩形状の流入口２ｂ（図２参照）が形成されている。この流入口２ｂに流入した塵挨を含む空気は、旋回流となり、塵埃に遠心力が働き、ダストケース２内で塵挨と空気とに分離された後、塵埃が分離された空気がダストケース２の後部（背面）から排出される。

また、ダストケース２の前面には、ダストケース２内に溜まった塵埃を廃棄する際に開閉する蓋２ｃがヒンジ部２ｄを介して回動自在に支持されている。また、蓋２ｃの上部には、蓋２ｃのロックを解除するための蓋ロック機構２ｅが設けられている。なお、ダストケース２の内部の機構については、特開２０１６−１３７１６５号公報に基づいて構成することができる。

モータケース部１１の下部には、排気口１６が設けられている。この排気口１６は、前後方向に沿って複数のスリット１６ａを有し、複数のスリット１６ａが上下方向に並んで形成されている。なお、図示していないが、排気口１６は、左右の両側に設けられている。

図４は、本実施形態の電気掃除機の斜視図である。

図４に示すように、電気掃除機１００は、ダストケース２が本体部１０の下方かつモータケース部１１の前方に取り付けられる。この場合、ダストケース２を掃除機本体１に装着すると、蓋ロック機構２ｅが掃除機本体１側に隠れる。これは、蓋ロック機構２ｅを反対側（外側）に設けた場合、掃除中に蓋ロック機構２ｅが解除される恐れがあるが、蓋ロック機構２ｅが掃除機本体１側に隠れるようにすることで、誤動作を防止することができるからである。例えば、スティック状態でソファやベッドの下を掃除するときなど、掃除機本体１を床面に対して水平に近づける場合がある。このとき、蓋ロック機構２ｅを表側に設けた場合、床面と接触して蓋ロック機構２ｅが解除される可能性がある。蓋ロック機構２ｅとヒンジ部２ｄの位置はこの限りでなく、掃除機本体１に対し左右に設けても構わない。

また、ダストケース２には、お手入れブラシ２ｓ（図２、図３参照）が着脱自在に設けられている。このお手入れブラシ２ｓは、ダストケース２が掃除機本体１に装着されたときに外部から見え難い位置に配置されている。このため、運転中に外れ難く、また、お手入れブラシ２ｓを電気掃除機１００とは別の場所に保管しておく必要もない。

また、気密保持部材９０が掃除機本体１に取り付けられている場合には、気密保持部材９０によって発光素子１０ｃが覆われる。換言すると、発光素子１０ｃは、気密保持部材９よりも内側に位置するように気密保持部材９０の内径が設定されている。

図５は、本実施形態の電気掃除機の平面図である。

図５に示すように、気密保持部材９０の接続部９１ｂは、左右両側において、後方に延出する延出部９１ｂ１，９１ｂ１が形成されている。左側の延出部９１ｂ１と右側の延出部９１ｂ１との間は、平面視において凹状部９１ｂ２が形成されている。この凹状部９１ｂ２は、本体部１０の先端上面に形成された突出部１０ｄの前端部１０ｄ１と嵌合する。これにより、接続口１０ａ（図２参照）に対する気密保持部材９０の前後方向および左右方向の位置決めが行われる。

本体部１０に形成された導入管１４は、一旦右斜め後方に延び、そして下方に延びて形成され、ダストケース２の流入口２ｂ（図２参照）と接続されている。これにより、ダストケース２の収容部２ａ内において旋回流を発生させることができ、遠心力による塵埃の分離を効果的に行うことができる。

ダストケース２および蓄電池３のそれぞれの幅は、本体部１０の幅Ｗよりも若干短く形成されている。換言すると、ダストケース２や蓄電池３が本体部１０の側方から突出しないように構成されている。これにより、使用者が左右どちらの手で持って掃除を行ったとしても、電気掃除機１００を前後方向に円滑に動かすことができ、使い勝手を向上できる。

図６は、図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。なお、図６は、電気掃除機１００から気密保持部材９０を取り外した状態である。

図６に示すように、本体部１０のモータケース部１１には、電動送風機４０が収容されている。また、モータケース部１１内には、電動送風機４０の下方に、掃除機本体１を制御する本体基板５０（制御基板）が収容されている。

電動送風機４０は、回転駆動軸４０ａが前後方向を向くように横置きに配置されている。また、電動送風機４０から排出された空気は、電動送風機４０の下方に配置された本体基板５０に流れ、本体基板５０を冷却するようになっている。また、本体基板５０を冷却した一部の空気は、蓄電池３を冷却するようになっている。

本体基板５０は、上下に分割して２段に配置された上部基板５０ａと下部基板５０ｂとを有し、主に対向する面（上部基板５０ａの下面と下部基板５０ｂの上面）に各種部品が実装されている。電動送風機４０から排出された空気のほとんどは、各本体基板５０の対向配置された部品（発熱部品）を冷却するように流れる。また、本体基板５０は、難燃性の樹脂ケース５１で覆われており、電動送風機４０から排出された風（空気）は、樹脂ケース５１内を後側から前側に向けて流れ、そして、樹脂ケース５１の底面の下側を通って、蓄電池３側に流れるようになっている。

また、電動送風機４０と本体基板５０は、上下方向に重なるように配置されている。このため、前後方向の寸法を短くできる。また、電動送風機４０は、モータケース部１１がハンドル部１２側に膨出して形成されることで、本体部１０の前後方向（全長）の寸法を短くできる。

また、電動送風機４０および本体基板５０は、ハンドル部１２の第１把持部１２ａ１の下方に位置している。これにより、使用者が把持部１２ａ１を握って操作する場合、電気掃除機１００の重心が第１把持部１２ａ１の下方近傍になるので、電気掃除機１００の先を上向きで使用する場合、電気掃除機１００を安定して保持できる。

また、第１把持部１２ａ１とモータケース部１１の上面１１ｃとの間には、手を挿入するための幅寸法Ｈ１の隙間１２ｃが形成されている。また、第２把持部１２ａ２とモータケース部１１の背面１１ｄとの間には、幅寸法Ｈ１よりも広い幅寸法Ｈ２の隙間１２ｄが形成されている。このように、第１把持部１２ａ１を把持して掃除する場合には、腕を伸ばした状態で保持できるので、第１把持部１２ａ１を強く握ることなく、電気掃除機１００を前後に動かすことができる。また、第２把持部１２ａ２を把持して掃除する場合には、隙間１２ｄに手（指）を深く挿入して強く握る必要があるので、幅寸法Ｈ２を幅寸法Ｈ１よりも広くすることで、第２把持部１２ａ２を安定して把持することができる。

また、第１把持部１２ａ１の厚みＴ１は薄く形成され、第２把持部１２ａ２の厚みＴ２は厚みＴ１よりも厚く形成されている。つまり、第１把持部１２ａ１は細く、第２把持部１２ａ２は太く形成されている。このように、第２把持部１２ａ２を握って掃除する場合には、第２把持部１２ａ２の厚みＴ２を厚くすることで、深く握り易くなるとともに、第２把持部１２ａ２の強度を高くすることができる。

蓄電池３は、例えば、エネルギ効率の高いリチウムイオン電池で構成することができる。また、蓄電池３は、ハンドル部１２の第２把持部１２ａ２の下方に配置されている。このように、蓄電池３を電気掃除機１００の後端に設けることで、ハンドル部１２の重心が第２把持部１２ａ２に近くなるので、電気掃除機１００の先を上向きで使用する場合、操作感を軽くすることができる。

ロック部材１３は、後端部にボタン型の操作部１３ａが形成されている。この操作部１３ａは、前方に延びる腕部１３ｂを有し、腕部１３ｂの前端が本体部１０に支持されている。また、腕部１３ｂは、ばね１３ｃによって下方に付勢されている。これにより、ロック部材１３がロック凹部３ｇに嵌合してロックされている場合には、操作部１３ａがロック凹部３ｇから抜け出ないようになっている。また、蓄電池３を本体部１０から取り外す場合には、操作部１３ａを押圧することによって、ばね１３の付勢力に反発しながら、操作部１３ａがロック凹部３ｇから抜け出ることができる。

このように、蓄電池３を着脱式にすることによって、蓄電池が着脱不可のものに比べて、蓄電池３の交換がし易くなる。また、予備の蓄電池３と、予備の蓄電池３を充電可能な充電ボックスをオプションで用意することで、電気掃除機１００の本体側の蓄電池が消耗した場合に予備の蓄電池３に交換することで、掃除時間を延長することが可能になる。このように構成することで、例えば、店舗などの広い床面を掃除する場合に有効である。

図６に示すように、本体部１０の接続口１０ａの先端面を通る面をＲ１としたときに、ダストケース２の先端２ｆと面Ｒ１（紙面に対して鉛直方向に延びる面）とが略面一となるように構成されている。なお、ダストケース２の先端２ｆは、面Ｒ１よりも前方に突出しないようになっている。これにより、掃除機本体１に気密保持部材９０を取り付けない状態で掃除する場合でもあっても、接続口１０ａの先端をフローリングなどの硬い床面に接触させながら掃除することができる。

ダストケース２内には、収容部２ａの軸方向の後端にフィルタ５が収容されている。このフィルタ５は、プリーツ状に折って構成されたものであり、フィルタ面積を大きくできるとともに、フィルタ５による圧力損失を低減することができる。

また、フィルタ５は、例えば高密度のＨＥＰＡフィルタ（High Efficiency Particulate Air Filter）で構成されている。ＨＥＰＡフィルタとは、定格風量で粒径が０.３μｍの粒子に対して９９.９７％以上の粒子捕集率をもち、かつ初期圧力損失が２４５Ｐａ以下の性能を持つエアフィルタである。

図７は、ＡＣアダプタ８０の出力プラグと接続される電気掃除機の本体端子部をダストケース側から見上げた状態を示す斜視図である。

図７に示すように、掃除機本体１の本体端子部１７には、充電台７０のガイド部７３ａ（図２０参照）が嵌合する嵌合凹部１７ａが形成されている。嵌合凹部１７ａ内中央には、ＡＣアダプタ８０の出力プラグと接続される入力ジャック１７ｂが配置されている。入力ジャック１７ｂは、蓄電池３の端子部３ｂと接続される端子（不図示）とリード線（不図示）で接続されている。

図８は、ＡＣアダプタ８０の外観図である。なお、本実施例ではコンセントに直接ＡＣアダプタを接続するタイプを採用しているが、ＡＣアダプタ８０本体からプラグ付コードを介してコンセントに接続するタイプを使用してもよい。

図９は、ＡＣアダプタ８０を直接電気掃除機に接続して充電する状態を示す外観図である。このように構成することで充電台の置き場所が無い場合でも省スペースで充電することが可能となる。

このように構成された充電台７０では、出力プラグ８１がスタンド部材７２の上面に形成されているので、出力プラグに本体端子部１７を装着するときに、使用者の目線に近い位置にあるので、出力プラグに本体端子部１７を挿入し易くなり、掃除機本体１を充電台７０にセットし易くなる。

また、充電台７０では、出力プラグ８１がスタンド部材７２の上面７２ｂに形成されている。つまり、出力プラグが床面から高い位置に形成されているので、出力プラグにごみが堆積し難くなり、また床面から埃が上がってきて付着することも低減できる。

また、充電台７０にセットした電気掃除機１００では、電気掃除機１００の重心に近い位置（電動送風機４０および蓄電池３の位置）に出力プラグが位置するので、重心付近を出力プラグが受けることで、充電中において充電台７０に掃除機本体１を安定して保持できる。

また、充電台７０に電気掃除機１００をセットすることにより、ダストケース２を取り外した状態で充電できるので、ダストケース２を洗浄、乾燥させている最中であっても充電することができる。

また、出力プラグが上向きで、本体端子部１７が上方から出力プラグに接続される構成である。これにより、電気掃除機１００の自重を出力プラグに重点的に作用させることができるので、本体端子部１７と出力プラグとを確実に接続することができる。

スタンド部材７２およびホルダ部材７３の背面には、ＡＣアダプタ８０の出力コードを配線可能な溝部７２ｇ、７３ｇが設けられている。

なお、図示していないが、充電台７０では、電気掃除機１００に標準吸口４００や他のアタッチメントを接続した状態で収納・充電することもできる。

なお、充電台７０は、ＡＣアダプタ８０を接続せず、蓄電池３の充電を行わない場合でも、電気掃除機１００を収納する際のスタンドとして使用することができる。

また、電気掃除機１００を充電台７０に収納している状態では、蓄電池３が上端に位置、ロック部材１３が蓄電池３の上端に位置しているので、蓄電池３の着脱を容易に行うことができる。

言い換えると、掃除機を収納可能な掃除機収納台において、掃除機収納台は、ベース部材７１と、スタンド部材７２と、ホルダ部材７３を有し、ベース部材７１とホルダ部材７３のみを接続する状態の掃除機収納台は、第一状態（ハンディ状態）の掃除機を収納可能であり、ベース部材７１とスタンド部材７２とホルダ部材７３を接続する状態の掃除機収納台は、第二状態（スティック状態）の掃除機を収納可能である掃除機収納台であれば、電気掃除機１００の使用状態に応じて収納時の収納方式を選択可能な電気掃除機を提供できるという効果を奏する。

図１０は、スティック状態の電気掃除機で床面を掃除するときの使用形態図である。

図１０は、電気掃除機１００（気密保持部材９０を装着したまま）に延長管３００および標準吸口４００を接続してスティック状態にし、電気掃除機１００を使用者よりも前方に突き出して床面を掃除する場合である。この場合、使用者は、ハンドル部１２の第２把持部１２ａ２を把持しながら、電気掃除機１００を前後に移動させながら掃除を行うことができる。また、図示していないが、電気掃除機１００を使用者の左右の脇に位置した状態で床面を掃除する場合には、使用者は、ハンドル部１２の第１把持部１２ａ１を把持しながら、電気掃除機１００を前後に移動させることができる。このように、使用者が床面を掃除する場合には、ハンドル部１２の位置を持ち替えて掃除することができる。

図１１は、スティック状態の電気掃除機で高い場所を掃除するときの使用形態図である。

ところで、スティック状態にしたときに重心が先端側にある電気掃除機（特開２０１６−１３７１６５号公報参照）では、電気掃除機を床面より高い場所で掃除する場合、使用者が電気掃除機の先を上向きに持ち上げる必要があるので手首に負担が掛かり易くなる。

そこで、本実施形態では、図１１に示すように、電気掃除機１００の重量物である電動送風機４０（図６参照）や蓄電池３がハンドル部１２に近い位置（手元に近い位置）にあるので、電気掃除機１００の重心Ｇが、使用者の手元に近くなる。これにより、電気掃除機１００をスティック状態にして、電気掃除機１００を床面より高い場所を掃除する場合であっても掃除し易くなり、使い勝手を向上できる。図１１では、階段を掃除する場合を例に挙げて説明したが、電気掃除機１００を持ち上げてエアコンの室内機のパネルなどを掃除する場合にも有効である。

図１２に手元操作部１２ｂの図を示す。手元操作部１２ｂは、例えば、「強／ターボ」ボタン１２ｂ１、「標準／ターボ」ボタン１２ｂ２、「切」ボタン１２ｂ３の３つのボタンで構成されている。電動送風機のが止まっている状態で（「切」ボタン１２ｂ３を押した後他のボタンを押していない状態で）、「強／ターボ」ボタン１２ｂ１、あるいは「標準／ターボ」ボタン１２ｂ２を押すことで、「強」の運転モード、あるいは「標準」の運転モードで運転することができる。「標準」の運転モードよりも「強」の運転モードの方が吸引力が高い運転が可能である。さらに、「強」の運転モードや、「標準」の運転モード中に、各運転モードに対応する手元操作部のボタン（「強」の運転モード中に「強／ターボ」ボタン１２ｂ１、「標準」の運転モード中に「標準／ターボ」ボタン１２ｂ２）をもう一度押すことで、一時的に（例えば約5秒間）吸引力をアップする「ターボ」の運転モードで運転することが可能となる。これにより、掃除中に即座に一時的に吸引力をアップさせるモードに入ることができ、じゅうたんの奥に入り込んだごみなど、一時的に吸引力をアップして運転することができる。吸引力をアップするための方法としては、例えば、電動送風機への入力を上げる方法がある。
「強／ターボ」ボタン１２ｂ１あるいは、「標準／ターボ」ボタン１２ｂ２を二度押すことにより運転されるそれぞれの「ターボ」モードの吸引力は同じである。これにより、「強」の運転モード中でも、「標準」の運転モード中でも、一度ボタンを押すことにより、同じ「ターボ」の運転モードへ行くことが可能となる。これにより、それぞれの運転モードでの掃除中であっても即座に一時的に吸引力をアップさせるモードに入ることができる。

「ターボ」の運転モードが終了した場合（一時的、例えば約５秒間）が終了した場合）、ボタンを押す前に運転していた運転モードへ戻る。例えば、「強」の運転モード中に「強／ターボ」ボタン１２ｂ１を押して「ターボ」の運転モードで運転した場合、「強」の運転モードへ戻り、「標準」の運転モード中に「標準／ターボ」ボタン１２ｂ２を押して「ターボ」の運転モードで運転した場合、「標準」の運転モードへ戻る。

ここで、「強」の運転モードあるいは「標準」の運転モードのみで運転した場合の連続使用時間は、「ターボ」の運転モードで運転することにより、運転した分だけ短くなる（例えば、「ターボ」の運転モードで一度運転した場合、約５秒間だけ他の運転モードの連続使用時間が短くなる）。

電気掃除機の運転時間に応じて、蓄電池の充電残量は減る。蓄電池式電気掃除機では、運転モード毎に異なる連続運転可能時間がある。「強」の運転モードのみで電気掃除機を運転させた場合の連続運転可能時間よりも、「標準」の運転モードのみで電気掃除機を運転させた場合の連続運転可能時間の方が長い。これは「強」の運転モードの方が「標準」の運転モードよりも、電動送風機の出力が大きく（電動送風機の回転数が多く）するために、蓄電池の電力を多くかけるためである。

ここで、電気掃除機を運転させる最中に、使用者が違和感を生じることが無いように「強」の運転モードや「標準」の運転モードは、フィルタ５に塵埃等が付着し目詰まりした場合を除き、連続運転可能時間中は電動送風機の出力（電動送風機の回転数）が落ちることがないような制御としている。これは、電気掃除機の運転時間に応じて減る蓄電池の充電残量により影響がないよう、充電残量が低下し、運転不可能となる直前の状態でも出力可能な電動送風機の回転数を、充電残量がフルの状態における電動送風機の回転数とすることで実現することが可能である。なお、目詰まりなどによる場合には電動送風機の出力は低下させる。

ここで、より吸引力の強い掃除機がほしいという要望があり、これを電動送風機や蓄電池のスペックアップなしで実現しようとする場合、上述の「ターボ」の運転モードは、この要望を解決するための一手段である。「ターボ」の運転モードは、蓄電池の充電残量に応じて、電動送風機の出力（電動送風機の回転数）を変化させる。これは、「ターボ」の運転モードにおいて、蓄電池の電圧(電池残量)に応じて、前記電動送風機の出力上限値を変化させることで実現することが可能である。出力上限値を変化させるとは、例えば、２段階など多段階に変化させるやり方と、無段階に変化させるやり方とが挙げられる。多段階に変化させるやり方は、無段階に変化させるやり方よりもマイコンの処理速度を早くすることが可能であり、無段階に変化させるやり方は、多段階に変化させるやり方よりも電動送風機の制御限界に近い出力を得ることが可能である。

ここで出力上限値とは、ソフトウェアで設定する上限値を指し、出力上限値以上の指令をソフトウェアでは設定できないことを表す。また制御限界とは、電動送風機の特性により物理的な限界点を指し、制御限界以上の指令が与えられた時、電動送風機は安定駆動できず、破損・マグネットの減磁・異常停止などの状態に陥る可能性がある。よって出力上限値＜制御限界の関係である必要がある。 制御限界は電動送風機の電源電圧、即ち蓄電池の電圧に依存するため、出力上限値は、蓄電池の電圧に応じて変化させることで制御限界に近い出力を得ることが可能である。

また、電動送風機の特性によりトルクが最大となる電圧位相が決まっていることから、電動送風機へ印加する電圧の位相を推定あるいは測定することにより制御限界に達していることを検知可能である。

さらに、インバータの出力限界を電圧変調率が上限に達したことから検知し、出力上限とすることもできる。

１ 掃除機本体
２ ダストケース
３ 蓄電池（蓄電装置）
３ｅ 導入孔
３ｆ 排出孔
３ｈ，３ｈ１，３ｈ２ 単電池（電池セル）
１０ 本体部
１０ａ 接続口（吸引口）
１０ｃ 発光素子
１１ モータケース部
１１ｓ 導出孔
１２ ハンドル部
４０ 電動送風機
５０ 本体基板（制御基板）
７０ 充電台
８０ ＡＣアダプタ
９０ 気密保持部材
１００ 電気掃除機
１１０ 隙間・ブラシ切替ノズル（アタッチメント、付属品）
３００ 延長管（アタッチメント、付属品）
４００ 標準吸口（アタッチメント、付属品）
６００ 小型吸口（アタッチメント、付属品）
７００ ほうき型吸口（アタッチメント、付属品）
８００ 延長ホース（アタッチメント、付属品）

Claims (3)

1. 電動送風機を収容する掃除機本体と、該掃除機本体に取り付けられる充電式電池と、を有し、
   前記掃除機本体は、複数の運転モードを有し、
   前記複数の運転モードは、第１の運転モードと、一時的に前記第１の運転モードよりも前記電動送風機の出力を増加させる第２の運転モードを、少なくとも備え、
   前記第２の運転モードは、前記充電式電池の電圧に応じて、前記電動送風機の出力上限値を変化させる電気掃除機。
2. 前記第２の運転モードは、前記電動送風機にかけている電圧の位相により、前記電動送風機の出力上限値を求める請求項１に記載の電気掃除機。
3. 前記第２の運転モードは、前記電動送風機を制御するインバータの電圧変調率により、前記電動送風機の出力上限値を求める請求項１に記載の電気掃除機。

Images