JP2021069484A - 電気掃除機 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、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。【解決手段】本発明の電気掃除機は、第1モータを有する電動送風機と、ハンドグリップと、グリップセンサと、制御部とを備える。制御部は、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るときに第1モータに電力を供給し、ハンドグリップから手が離されたことを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し、電気掃除機がオフ状態からオン状態に切り替えられると、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場合であっても第1モータへの電力供給を開始する。【選択図】図5

Description

本発明は、電気掃除機に関する。
電気掃除機を用いて掃除していると、会話、テレビの視聴、物の移動、休憩などで掃除を一時的に中断する場合がある。この場合、オペレータは、切スイッチを押して電気掃除機の運転を停止させるか又は電気掃除機を運転させたままにしておく。中断時間が短い場合、電気掃除機を停止・起動させることが電気掃除機の操作を煩雑化する。また、電気掃除機を運転させたままにしておくと、電気掃除機の吸引音が会話やテレビの視聴を阻害する場合があり、また、電気掃除機のエネルギー消費が多くなる。特に、バッテリを電源として駆動する電気掃除機の場合、電気掃除機の掃除可能範囲が狭くなる。
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。
特開2006−230606号公報
しかし、ハンドグリップにスイッチ機構を有する従来の電気掃除機では、スイッチ機構のオン・オフに連動させて、回転ブラシ及び吸引ファンをオン・オフさせるため、ハンドグリップを握っていない状態で電気掃除機を起動させると、回転ブラシ及び吸引ファンが回転しない。このため、電気掃除機が正常に起動しているか否かオペレータが認識できない場合がある。
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。
本発明は、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を提供する。
本発明の電気掃除機では、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。
本発明の一実施形態の電気掃除機の概略斜視図である。 本発明の一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。 本発明の一実施形態の電気掃除機に含まれるハンドグリップの概略断面図である。 本発明の一実施形態の電気掃除機の制御フローチャートである。 本発明の一実施形態の電気掃除機の状態遷移図である。 本発明の一実施形態の電気掃除機に含まれるハンドグリップの概略断面図である。
本発明の電気掃除機は、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。
本発明の電気掃除機は、回転ブラシを有する吸込口体と、回転ブラシを回転させるように設けられた第2モータとを備えることが好ましい。前記制御部は、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るときに第1モータと第2モータの両方に電力を供給するように設けられることが好ましい。また、制御部はハンドグリップから手が離されたことをグリップセンサが検出すると第1モータへの電力供給及び第2モータへの電力供給を停止するように設けられることが好ましい。このことにより、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)に回転ブラシ及び吸引ファンを簡単に停止させることができる。
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。
前記吸込口体は、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ことが好ましい。このことにより、オペレータが誤って回転中の回転ブラシに触れる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。
以下、複数の実施形態を参照して本発明をより詳細に説明する。図面や以下の記述中で示す構成は、例示であって、本発明の範囲は、図面や以下の記述中で示すものに限定されない。
第1実施形態
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。
本実施形態の電気掃除機50は、スティック型であるが、キャニスタ型やハンディタイプであってもよい。
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。
電動送風機4は、吸気及び排気をする部材であり、ファン2と、ファン2を回転させる第1モータ3とを備える。また、電動送風機4は、集塵部11の風の流れの下流側に配置することができる。電動送風機4には、電動送風機用駆動回路などを備えた制御基板が取り付けられていてもよい。第1モータ3は、カーボンブラシを有するモータであってもよく、ブラシレスモータであってもよい。
電気掃除機50では、電動送風機4のファン2が回転することにより、吸込口5から外気を塵埃と一緒に電気掃除機50内に吸込み、床、畳、絨毯などの被掃除面を掃除することができる。吸込口5から電気掃除機50内に吸い込んだ空気は、空気流路を流れ集塵部11に流入し、空気と共に吸い込んだ塵埃は集塵部11の内部に集塵され、空気中の塵埃が取り除かれる。集塵部11を通過した後の空気は、排気口から排出される。
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。
電気掃除機50の集塵方式が紙パック式である場合、集塵部11は紙パックである。また、電気掃除機50の集塵方式がサイクロン式である場合、集塵部11はサイクロン集塵器である。電気掃除機50の集塵方式がフィルタ方式である場合、集塵部11はフィルタ及びダストカップを有することができる。
電源部12は、直流電源部であってもよく、交流電源部であってもよい。また、電源部12は、電力線により制御部8と接続し、制御部8を介して電動送風機4の第1モータ3などに電力を供給することができる。
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。
電源部12が交流電源部である場合、電源部12は図示しない電源コードを介してコンセントから供給される交流電流を利用した電源部とすることができる。この交流電源部から交流電力又はAC−DCコンバータで変換した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。
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。
吸込口体16は、吸込口5を有する部分であり、被掃除面のゴミを吸込口5から吸引できるように設けられる。吸込口体16は、床・カーペット掃除用吸込口体であってもよく、布団掃除用吸込口体であってもよく、隙間掃除用吸込口体であってもよい。これらの吸込口体16は、オペレータが掃除対象に応じて使い分けることができる。
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。
吸込口体16は、回転ブラシ17を有することができる。回転ブラシ17は、吸込口体16を移動させながら被掃除面を掃除する際に回転するブラシである。回転する回転ブラシ17により被掃除面のゴミを掻き出すことができ、掻き出したゴミを吸込口5から吸引することができる。このため、被掃除面のゴミをしっかりと除去することができる。回転ブラシ17は、第2モータ18により回転するパワーブラシであってもよく、電気掃除機50の吸引力により回転するタービンブラシであってもよい。
吸込口体16は、吸込口体16が被掃除面から離れる(浮く)と第2モータ18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20を有することができる。このことにより、オペレータが誤って回転中の回転ブラシに触れることを防止することができる。
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。
操作部10は、オペレータが電気掃除機50を操作する部分である。操作部10は、ハンドグリップ6、スイッチ部9及びグリップセンサ7を有する。
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、オペレータが電気掃除機50のオン・オフ、運転モードの選択・変更などの操作を行うことができるように設けられた部分である。スイッチ部9は、信号線などにより制御部8に接続することができる。オペレータがスイッチ部9のボタンを押すと、制御部8はこのこと検出し電気掃除機50を制御する。
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、オペレータがハンドグリップ6を握ったことを検出するように設けられたセンサである。グリップセンサ7は信号線などにより制御部8に接続することができる。オペレータがハンドグリップ6を握ったり離したりすると、グリップセンサ7がこのことを検出し、グリップセンサ7の検出信号に基づき制御部8が電気掃除機50を制御する。
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。
ここでは、グリップセンサ7が反射型光電センサ又は赤外線距離センサである場合について説明する。図3は、ハンドグリップ6の概略断面図である。ハンドグリップ6には、ハンドグリップ6を握ったオペレータの手又は指42を検出することができるようにグリップセンサ7が設けられる。グリップセンサ7は、発光素子40と受光素子41とを有することができる。また、発光素子40は検出対象であるオペレータの手又は指42に向かって光を照射するように設けられ、受光素子41は、検出対象からの反射光を受光できるように設けられる。このことにより、オペレータがハンドグリップ6を握ったことを検出することができる。また、グリップセンサ7は、透過型光電センサであってもよく、回帰反射型光電センサであってもよい。
表示部23は、電気掃除機50に関する情報をオペレータに知らせるために表示する部分である。表示部23は、信号線などにより制御部8に接続することができる。制御部8は、表示部23に表示する情報を制御することができる。
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、電気掃除機50を制御する部分であり、例えば、演算部、記憶部36、第1調節部37、第2調節部38などを有する。制御部8は、制御モジュール19を有することができる。制御モジュール19は、例えば、演算部、記憶部36、タイマー、入出力ポートなどを有するマイクロコントローラである。演算部は、例えば、CPU、GPU、FPGAなどである。記憶部36は、マスクROM, EPROM, EEPROM, フラッシュメモリ(不揮発性メモリ)などのROMと、FeRAM, SRAM, DRAMなどのRAMを含むことができる。
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。
制御部8の記憶部36には、電気掃除機50を制御するための制御ソフトウェアがインストールされている。制御ソフトウェアは制御システムを含むことができる。また、制御ソフトウェアは、電動送風機4、第2モータ18、電源回路14、第1調節部37、第2調節部38、スイッチ部9、グリップセンサ7、表示部23などを制御するファームウェアを含むことができる。また、ファームウェアは、電動送風機4、第2モータ18、電源回路14、第1調節部37、第2調節部38、スイッチ部9、グリップセンサ7、表示部23などの一部とみなすこともできる。
制御部8は、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するように設けられた第1調節部37を有することができる。第1調節部37は、例えば、電動送風機用駆動回路の一部である。第1調節部37は、トランジスタを有するPWM回路を含むことができる。このトランジスタのオンオフを繰り返す周期又はデューティー比を調節することにより、電源部12から第1モータ3に供給する電力を調節することができる。また、第1調節部37は、電源部12から第1モータ3への電力の供給を停止するように設けることができる。
制御部8は、電源部12から回転ブラシ17を回転させる第2モータ18に供給する電力又は電流を調節するように設けられた第2調節部38を有することができる。第2調節部38は、トランジスタを有するPWM回路を含むことができる。このトランジスタのオンオフを繰り返す周期又はデューティー比を調節することにより、電源部12から第2モータ18に供給する電力を調節することができる。また、第2調節部38は、電源部12から第2モータ18への電力の供給を停止するように設けることができる。
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第1モータ3に電力を供給するように設けられ、かつ、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。このことにより、オペレータがハンドグリップ6を握って掃除をしているときに電動送風機4のファン2を回転させ吸込口5から空気及び塵埃を電気掃除機50内に吸引することができ、オペレータがハンドグリップ6から手を離し掃除を一時中断しているときに電動送風機4のファン2の回転を停止させることができ、吸込口5からの吸引を停止させることができる。従って、掃除を一時的に中断した際に、電気掃除機4の吸引音を簡単に消すことができ、吸引音が会話やテレビの視聴を阻害することを防止することができる。また、電気掃除機50のエネルギー消費量を減らすことができる。
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第1モータ3と第2モータ18の両方に電力を供給するように設けることができ、かつ、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への電力供給及び第2モータ18への電力供給を停止するように設けることができる。このことにより、オペレータがハンドグリップ6から手を離し掃除を一時中断しているときに電気掃除機50の吸引及び回転ブラシ17の回転の両方を停止させることができ、電気掃除機50の吸引音及び回転ブラシ17の回転音を消すことができる。また、オペレータが掃除を一時中断しているときに回転ブラシ17の回転により電気掃除機50が移動することを防止することができる。
制御部8は、第1モータ3及び第2モータ18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50をオン状態からオフ状態へ切り替えるように設けることができる。このことにより電気掃除機50のエネルギー消費量を減らすことができる。所定時間は例えば60秒間とすることができる。
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。
制御部8及び表示部23は、グリップセンサ7がハンドグリップ6を握られたことを検出したか否かに基づき制御部8が第1モータ3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表示部23に表示するように設けることができる。つまり、制御部8及び表示部23は、グリップセンサ7が機能しているか否かを表示部23に表示するように設けられる。
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。
電気掃除機50がオフ状態であるときに、オペレータがスイッチ部9の運転開始ボタンを押圧すると、電気掃除機50がオフ状態からオン状態に切り替えられる(電気掃除機50の制御システムが起動する)。このとき、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が検出していない場合であっても制御部8は第1モータ3への電力供給を開始する。このことにより、オペレータは電気掃除機50が正常に起動していることを認識することができる。なお、スイッチ部9は、運転を開始する専用の運転開始ボタンではなく、運転モードを選択する運転選択ボタンで構成し、各運転モード選択ボタンを押すことで運転を開始するようにしてもよい。その場合、電気掃除機50がオフ状態であるときに、運転モード選択ボタンを押すと、電気掃除機50がオフ状態からオン状態に切り替えられる(電気掃除機50の制御システムが起動する)ようにしてもよい。
電気掃除機50で壁や棚の上などの高い箇所やソファなどの柔らかいものを掃除する際、ハンドグリップ6を握るだけでは電気掃除機50を支えられない場合がある。このため、オペレータは両手で電気掃除機50を支え、掃除を行う。その際、オペレータはハンドグリップ6を握らずに掃除を開始して、運転の開始後に電気掃除機50を支えるあるいは操作する場合がある。また、オペレータはグリップセンサ7の検知できないハンドグリップ6の端部を握って電気掃除機50を支える、あるいは操作したりすることもある。さらに、掃除場所や掃除中の姿勢によっては、オペレータがハンドグリップ6を握っているつもりでもセンサ部から指が外れたり、ずれたりする場合がある。このような場合ハンドグリップ6が握られたことをグリップセンサ7が検出していない状態でオペレータがスイッチ部9の運転開始ボタンを押し、電気掃除機をオフ状態からオン状態へ切り替えたとき、電動送風機4は起動し電気掃除機50は吸引を始める。このことにより、オペレータは電気掃除機50が正常に起動していることを認識することができる。また、オペレータがハンドグリップ6を握らずに高い箇所などを掃除することが可能になる。
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際にハンドグリップ6が握られていることをグリップセンサ7が検出していないと第2モータ18への電力供給を開始しないように設けることができる。電気掃除機50を壁などに立てかけた状態でオペレータがスイッチ部23のボタンを押し、電気掃除機50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17が回転し電気掃除機50が動き出すことを防止することができる。
図4は電気掃除機50の制御フローチャートであり、図5は電気掃除機50の状態遷移図である。フローチャート及び状態遷移図を用いて電気掃除機50の動作について説明する。
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)。
吸引を開始した後、制御部8は、グリップセンサ7のセンサ出力に基づきハンドグリップ6が握られているか否かを判断する(ステップS3)。ハンドグリップ6が握られていない場合、第2モータ18への電力供給を開始せずに第1モータ3への電力供給を続ける(ステップS12、S13)。このことによりオペレータは電気掃除機50が正常にオン状態となったことを確認することができる。また、この状態で、壁などの高い箇所を両手で電気掃除機50を支えて(ハンドグリップ6を握らずに)掃除することができる。
ステップS3又はS13においてグリップセンサ7のセンサ出力に基づきハンドグリップ6が握られていることを制御部8が検出すると、第2モータ18への電力供給を開始し、回転ブラシ17を回転させる(ステップS4)。この状態においてオペレータはハンドグリップ6を握り被掃除面の掃除を行う(ステップS5、S6)。
オペレータが会話、テレビの視聴、休憩などで掃除を一時中断する場合、オペレータはハンドグリップ6から手を離す。このことを制御部8が検出した場合(ステップS6)、制御部8は、第1モータ3への電力供給を停止し吸込口5からの吸引を停止させる(ステップS7)。また、制御部8は、第2モータ18への電力供給を停止し回転ブラシ17の回転を停止させる(ステップS8)。このことにより、電気掃除機50はスタンバイ状態となる。なお、ステップS7とステップS8は順序が逆であってもよいし、同時であってもよい。
ステップS9〜S11では、スタンバイ状態になってから所定時間(例えば60秒間)が経過するまで、オペレータがハンドグリップ6を握ったか否かを制御部8が確認を行う。スタンバイ状態になってから所定時間(例えば60秒間)が経過する前に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が検出した場合(ステップS11)、ステップS2〜S4へと戻り電気掃除機50の吸引及び回転ブラシ17の回転を再開し、オペレータは掃除を再開する。
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。
また、ステップS5で切ボタンが押圧されると、制御部8は、第2モータ18への電力供給を停止し回転ブラシ17の回転を停止させ(ステップS14)、第1モータ3への電力供給を停止し吸込口5からの吸引を停止させる(ステップS15)。その後ステップS16へと移る。また、ステップS10で切ボタンが押圧されるステップS16へ移る。
ステップS9やステップS10やステップS15から移ったステップS16では、運転開始ボタンが押されたか否かを制御部8は判断する。運転開始ボタンが押されていない場合、ステップS17に移り所定時間(例えば5秒間)が経過したがどうかを確認する。所定時間経過した場合、制御部8は制御システムを停止させ(ステップS18)、電気掃除機50をオフ状態とする。ステップS17で所定時間が経過していない場合、ステップS16に戻る。ステップS16で運転開始ボタンが押されたことを制御部8が検出した場合、ステップS2〜S4へと戻り電気掃除機50の吸引及び回転ブラシ17の回転を再開し、オペレータは掃除を再開する。
以上のように、本実施形態では、電気掃除機50は、電気掃除機50がオフ状態であるときに、オペレータがスイッチ部9の運転開始ボタンを押圧して、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ときのみ、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が検出していない場合であっても第1モータ3への電力供給を開始する。そのため、グリップセンサ7がハンドグリップ6が握られていることを検出したのちは、ハンドグリップ6が握られていない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。
第2実施形態
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。
オペレータがハンドグリップ6を握りプッシュ板43が押し込まれると、金属板46が第2電極45に接触し、第1電極44と第2電極45との間に電流が流れる。制御部8は、第1電極44と第2電極45との間に電流が流れることを検出することにより、オペレータがハンドグリップ6を握ったことを検出することができる。
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。
2:ファン 3:第1モータ 4:電動送風機 5:吸込口 6:ハンドグリップ 7:グリップセンサ 8:制御部 9:スイッチ部 10:操作部 11:集塵部 12:電源部 13:バッテリ 14:電源回路 16:吸込口体 17:回転ブラシ 18:第2モータ 19:制御モジュール 20:安全スイッチ 23:表示部 25:延長管 36:記憶部 37:第1調節部 38:第2調節部 39:筐体 40:発光素子 41:受光素子 42:指 43:プッシュ板 44:第1電極 45:第2電極 46:金属板 47:基板 50:電気掃除機

Claims (7)

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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。
  6. 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。
  7. 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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