JP2021069484A - 電気掃除機 - Google Patents
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Abstract
Description
ハンドグリップにスイッチ機構を有する電気掃除機が知られている(例えば、特許文献1参照)。このスイッチ機構を用いることにより、オペレータがハンドグリップから手を離したとき(掃除中断時)に回転ブラシや吸引ファンを簡単に停止させることができる。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、電気掃除機が正常に起動していることをオペレータが認識することができる電気掃除機を提供する。
前記制御部は、電気掃除機がオフ状態からオン状態に切り替えられた際にハンドグリップが握られていることをグリップセンサが検出していないと第2モータへの電力供給を開始しないように設けられることが好ましい。このことにより、電気掃除機を壁などに立てかけた状態でオペレータがスイッチ部のボタンを押し、電気掃除機をオフ状態からオン状態に切り替えたときに回転ブラシが回転し電気掃除機が動き出すことを防止することができる。
前記制御部は、第1モータへの電力供給が停止された状態が所定時間継続すると電気掃除機をオン状態からオフ状態へ切り替えるように設けられることが好ましい。このことにより、電気掃除機がスタンバイ状態で放置されることを防止することができ、消費電力を低減できる。
本発明の電気掃除機は、表示部を備えることが好ましく、制御部及び表示部は、グリップセンサがハンドグリップを握られたことを検出したか否かに基づき制御部が第1モータへの電力供給を開始する状態又は停止する状態であることを表示部に表示するように設けられることが好ましい。オペレータは、この表示部を見ることにより、グリップセンサを手で握ると電動送風機が起動し回転ブラシが回転することを認識することができる。
図1は本実施形態の電気掃除機の概略斜視図であり、図2は本実施形態の電気掃除機の電気的構成を示すブロック図である。
本実施形態の電気掃除機50は、空気を吸込口5から電気掃除機50内に吸引するように設けられたファン2及びファン2を回転させるように設けられた第1モータ3を有する電動送風機4と、第1モータ3に電力を供給するように設けられた電源部12と、電気掃除機50を操作するためのハンドグリップ6と、ハンドグリップ6が握られていることを検出するように設けられたグリップセンサ7と、電気掃除機50のオン・オフを切り替えるためのスイッチ部9と、第1モータ4への電力供給を制御するように設けられた制御部8とを備える。
制御部8は、ハンドグリップ6が握られていることをグリップセンサ7が検出しているときに電源部12から第1モータ3に電力を供給するように設けられる。また、制御部8は、ハンドグリップ6から手が離されたことをグリップセンサ7が検出すると第1モータ3への電力供給を停止するように設けられる。また、制御部8は、電気掃除機50がオフ状態からオン状態に切り替えられた場合は、ハンドグリップ6が握られていることをグリップセンサ7が検出していない状態であっても第1モータ3への電力供給を開始するように設けられる。
電気掃除機50は、回転ブラシ17と安全スイッチ20を備える吸込口体16、表示部23を備えることができる。
また、集塵方式は、紙パック式であってもよく、サイクロン式であってもよく、フィルタ式であってもよい。また、本実施形態の電気掃除機50は、バッテリ13を駆動電源とするコードレス掃除機であってもよく、電気コードによりコンセントと接続するコード付掃除機であってもよい。なお、本実施形態では、電気掃除機50の集塵方式がサイクロン式であり、バッテリを駆動電源とするスティック型コードレス掃除機を用いて説明する。
電気掃除機50の吸引力は、制御部8の第1調節部37により電源部12から電動送風機4の第1モータ3に供給する電力又は電流を調節しファン2の回転数を調節することにより制御することができる。
また、電気掃除機50が第2モータ18及び回転ブラシ17を有する場合には、制御部8の第2調節部38により電源部12から第2モータ18に供給する電力又は電流を調節することにより回転ブラシ17の回転数を調節することができる。
電源部12が直流電源部である場合、電源部12はバッテリ13を備えることができ、バッテリ13から直流電力を電動送風機4の第1モータ3などに供給することができる。バッテリ13の種類は、充放電が可能な二次電池であれば特に限定されないが、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池などである。また、制御部8は、バッテリ13の放電又は充電を制御するように設けられた電源回路14を備えることができる。
また、電源部12は電力線により制御部8と接続し、電源部12から電動送風機4の第1モータ3などへ制御部8を介して電力が供給される。
電気掃除機50がスティック型である場合、電気掃除機50の本体に延長管25を接続し、この延長管25の先に吸込口体16を接続してもよい。また、延長管25を介さず掃除機本体に吸込口体16を直接接続してもよい。電気掃除機50がスティック型である場合、吸込口5を有する吸込口体16が電気掃除機50の一方の端に配置され、ハンドグリップ6及びスイッチ部9を有する操作部10が電気掃除機50の他方の端に配置される。
電気掃除機50がキャニスタ型である場合、ハンドグリップ6、スイッチ部9などを有する操作部10がホースを介して掃除機本体に接続し、操作部10に接続した延長管25の先に吸込口体16が接続されてもよい。また、延長管25を介さず操作部10に吸込口体16を直接接続してもよい。
安全スイッチ20は、例えば、押しボタン式スイッチ構造を有することができる。また、安全スイッチ20は、例えば、押しボタンスイッチと、吸込口体16のローラ(車輪)が一方の端に設けられ他方の端が押しボタンスイッチの押しボタンを押すことができるように設けられたアーム部とを有することができる。押しボタンスイッチは、押しボタンが押されているときに第2モータ18へ電力を供給し押しボタンが押されていないときに第2モータ18へ電力を供給しないように設けられてもよく、押しボタンが押されていないときに第2モータ18へ電力を供給し押しボタンが押されているときに第2モータ18へ電力を供給しないように設けられてもよい。また、押しボタンスイッチは、第2モータ18への電力供給回路を切断できるように設けることができる。
安全スイッチ20の他の構成としては、例えば、吸込口体16が被掃除面から離れている(浮いている)とアーム部の他方の端が押しボタンを押し、第2モータ18へ電力を供給しないように設けることができる。また、安全スイッチ20は、例えば、吸込口体16が被掃除面に着いていると、ローラが被掃除面に接触してアーム部が回動し、アーム部の他方の端が押しボタンから離れ、第2モータ18へ電力を供給するように設けることができる。
電気掃除機50がこのような安全スイッチ20を備えることにより、吸込口体16が被掃除面に着いており、かつ、グリップセンサ7がオペレータの指を検出している場合のみ、第2モータ18を駆動させることができる。このことによりオペレータが回転している回転ブラシ17を触る可能性を低減できる。
安全スイッチ20は、吸込口体16の一部に設けられてもよく、吸込口体16の裏面に補助輪を設け、補助輪と一体型となるように設けられてもよい。
また、電気掃除機50は、以下のような構成としてもよい。吸込口体16が被掃除面から離れると安全スイッチ20により第2モータ18への電力供給回路が切断され、すぐに第2モータ18の回転は停止するが、グリップセンサ7がオペレータの指を検出しなくなった場合は、所定時間(例えば2秒間)は第1モータ3と第2モータ18との駆動を続けてもよい。このようにすることで、掃除中の操作によってオペレータの指が無意識のうちグリップセンサ7から離れたとしても、所定時間は第1モータ3と第2モータ18が駆動しつづけるので、むやみに第1モータ3と第2モータ18が止まらない。このため、オペレータが電気掃除機50の故障と誤認する可能性を低減できる。
ハンドグリップ6は、吸込口5又は吸込口体16を動かすためにオペレータが手で握る部分である。ハンドグリップ6は、オペレータが手で握りやすいような形状を有する。
スイッチ部9は、例えば、運転モード選択ボタン、運転開始ボタン、切ボタンなどを備えることができる。電気掃除機50は、例えば、強運転モード、弱運転モード、自動運転モード、パワーモードなどを有することができ、スイッチ部9は、オペレータが運転モードを切り替えることができるように設けられる。また、スイッチ部9は、スマートフォンなどの外部機器を利用して電気掃除機50を操作する部分であってもよい。
スイッチ部9は、オペレータがハンドグリップ6を握った状態で親指でスイッチ部9のボタンを押すことができる位置に配置することができる。
グリップセンサ7は、光電センサ、赤外線距離センサなどの光を用いて検出物体(オペレータの指や手)を検出するセンサであってもよく、タクタイルスイッチ、プッシュスイッチなどの検出物体(オペレータの指や手)がボタンなどを押し2つの接点が接触することにより電流が流れることを利用したセンサであってもよい。また、グリップセンサ7は、静電容量センサであってもよい。
表示部23は、例えば、グリップセンサ7が機能しているか否か、スタンバイ状態にあるか否か、バッテリ13を充電又は交換する必要があること、集塵部11に溜まったゴミを除去する必要があること、掃除機の異常状態などを表示するように設けることができる。表示部23は、例えば、ランプ(例えば、LED)、ディスプレーなどである。また、表示部23は、スマートフォンなどの外部機器のディスプレーに電気掃除機50に関する情報を表示するための部分であってもよい。
制御部8は、複数の制御基板から構成されてもよい。これらの複数の制御基板は信号線又は電力線で接続することができる。制御部8は、例えば、電動送風機用駆動回路を備えた制御基板、回転ブラシ用駆動回路を備えた制御基板、電源回路14を備えた制御基板、マイクロコントローラなどから構成される。また、これらの回路などは、同じ制御基板に搭載されていてもよい。
電気掃除機50がオン状態とは、制御部8の制御システムが起動している状態であり、電気掃除機50がオフ状態とは、制御部8の制御システムが停止された状態である。オフ状態の電気掃除機50では、制御部8への電力供給が停止されるように構成されていることが消費電力低減の面から好ましい。なお、オフ状態で運転開始スイッチをオペレータが押圧すると、制御部8に電力が供給される構成とすればよく、このような構成は既知の回路を用いることで実現できるため、ここでは詳しくは説明しない。
オペレータがハンドグリップ6から手を離していると、電動送風機4は停止しおり、回転ブラシ17も回転していない。一方、制御部8の制御システムは起動しており、電気掃除機50はスタンバイ状態となりグリップセンサ7は機能している。このとき、表示部23には、グリップセンサ7が機能していることが示される。例えば、表示部23のランプが点灯している。
オペレータは、この表示部23を見ることにより、ハンドグリップ6を手で握ると電動送風機4が起動し回転ブラシ17が回転することを認識することができる。
また、このランプが消灯しているときは電気掃除機50がオフ状態であり、ハンドグリップ6を手で握っても電動送風機4は停止したままであり、回転ブラシ17も回転しない。
表示部23のランプは、点滅でもよい。例えば、0.5秒点灯、0.5秒消灯の繰り返しといったパターンでもよいし、パターンはそれ以外でもよい。
オペレータがスイッチ部9の運転開始ボタンを押すと、制御部8の制御システムが起動する(ステップS1)。そして、制御部8は、第1モータ3への電力供給を開始し、電動送風機4を用いた吸引を開始する(ステップS2)。
スタンバイ状態になってから所定時間の間、オペレータがハンドグリップ6を握ったことを制御部8が検出しなかった場合、制御部8は制御システムを停止させ(ステップS16〜S18)、電気掃除機50をオフ状態とする。
第2実施形態の電気掃除機50が有するグリップセンサ7は、タクタイルスイッチ、プッシュスイッチなどの検出物体(オペレータの指や手)がボタンなどを押し2つの接点が接触することにより電流が流れることを利用したセンサである。図6は、グリップセンサ7がタクタイルスイッチである場合のハンドグリップ6の概略断面図である。
グリップセンサ7は、オペレータがハンドグリップ6を握った際に手又は指42により押し込むことができるように設けられたプッシュ板43と、第1電極44と、第2電極45と、第1電極44と電気的に接続しプッシュ板43が押し込まれることにより変形し第2電極45と接触することができるように設けられた金属板46とを有することができる。
その他の構成は第1実施形態と同様である。また、第1実施形態についての記載は矛盾がない限り第2実施形態についても当てはまる。
Claims (7)
- 空気を吸込口から電気掃除機内に吸引するように設けられたファン及び前記ファンを回転させるように設けられた第1モータを有する電動送風機と、第1モータに電力を供給するように設けられた電源部と、前記電気掃除機を操作するためのハンドグリップと、前記ハンドグリップが握られていることを検出するように設けられたグリップセンサと、前記電気掃除機のオン・オフを切り替えるためのスイッチ部と、第1モータへの電力供給を制御するように設けられた制御部とを備え、
前記制御部は、前記ハンドグリップが握られていることを前記グリップセンサが検出しているときに前記電源部から第1モータに電力を供給するように設けられ、かつ、前記ハンドグリップから手が離されたことを前記グリップセンサが検出すると第1モータへの電力供給を停止するように設けられ、かつ、前記電気掃除機がオフ状態からオン状態に切り替えられた場合は、前記ハンドグリップが握られていることを前記グリップセンサが検出していない状態であっても第1モータへの電力供給を開始するように設けられたことを特徴とする電気掃除機。 - 回転ブラシを有する吸込口体と、前記回転ブラシを回転させるように設けられた第2モータとをさらに備え、
前記制御部は、前記ハンドグリップが握られていることを前記グリップセンサが検出しているときに第2モータに電力を供給するように設けられ、かつ、前記ハンドグリップから手が離されたことを前記グリップセンサが検出すると第2モータへの電力供給を停止するように設けられた請求項1に記載の電気掃除機。 - 前記制御部は、前記電気掃除機がオフ状態からオン状態に切り替えられた際に前記ハンドグリップが握られていることを前記グリップセンサが検出していないと第2モータへの電力供給を開始しないように設けられた請求項2に記載の電気掃除機。
- 前記吸込口体は、前記吸込口体が被掃除面から離れると第2モータへの電力供給を停止するように設けられた安全スイッチを有する請求項2又は3に記載の電気掃除機。
- 前記制御部は、第1モータへの電力供給が停止された状態が所定時間継続すると前記電気掃除機をオン状態からオフ状態へ切り替えるように設けられた請求項1〜4のいずれか1つに記載の電気掃除機。
- 表示部をさらに備え、
前記制御部及び前記表示部は、前記グリップセンサが前記ハンドグリップを握られたことを検出したか否かに基づき制御部が第1モータへの電力供給を開始する又は停止する状態であることを前記表示部に表示するように設けられた請求項1〜5のいずれか1つに記載の電気掃除機。 - 前記吸込口は、前記電気掃除機の一方の端に配置され、
前記ハンドグリップは、前記電気掃除機の他方の端に配置された請求項1〜6のいずれか1つに記載の電気掃除機。
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