JP3188567B2 - 電気掃除機 - Google Patents

電気掃除機

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JP3188567B2
JP3188567B2 JP25330593A JP25330593A JP3188567B2 JP 3188567 B2 JP3188567 B2 JP 3188567B2 JP 25330593 A JP25330593 A JP 25330593A JP 25330593 A JP25330593 A JP 25330593A JP 3188567 B2 JP3188567 B2 JP 3188567B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、集塵部にゴミが満杯に
なったかどうかを報知する電気掃除機に関する。
【0002】
【従来の技術】通常の電気掃除機は、図3に示すよう
に、吸引用のモータ及び吸引されたゴミを収容する集塵
袋等が内蔵された本体部1と、蛇腹状ホース部2と、操
作部3と、筒部4と、T形の吸引部5とから構成されて
いる。ところで、集塵袋にゴミが溜まるに連れて集塵袋
の目詰まりでゴミの吸引能力が低下してくるので、通常
は集塵袋内のゴミの量を知らせるダスト・メータが本体
部1の上部に設けられている。このダスト・メータとし
ては、例えば図5に示すように、透明窓21を有するシ
リンダ20内にコイル・スプリング22で付勢されたイ
ンジケータ棒23を設け、モータによる真空圧でスプリ
ング22に逆らってインジケータ棒23を吸引移動させ
る構造のものがよく採用されている。このダスト・メー
タでは、集塵袋にゴミが溜まるに伴い、集塵袋が目詰ま
りを起こし、集塵袋より後側(モータ側)には外気が吸
引通過しなくなるため、本体部1内部において集塵袋よ
り後側(下流側)の空間の真空圧が高まり、これにより
インジケータ棒23が吸引され、ゴミの蓄積量を知らせ
るようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ダスト
・メータは本来の掃除機能とは無関係であり、集塵袋内
のゴミが満杯か否かを知らせるために、わざわざ上記の
ようなダスト・メータを設けるのは、構造が複雑にな
り、それだけ生産コストが高くなる。しかも、ダスト・
メータは一般に本体部1の上部に設けられているのに対
し、最近の掃除機によく備えられている、ゴミの多少や
有無を検知するゴミセンサは、操作部3、ホース部4又
は吸引部5等の掃除者の前側に設けられているため、掃
除中にゴミの溜まり具合をダスト・メータで確かめるに
は振り返って見る必要があり、その動作は掃除中には不
自然であるし、角度によっては見にくい場合もある。
【0004】従って、本発明の目的は、生産コストを抑
え、また掃除者が振り返らなくてもゴミの量を容易に確
認できる手段を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明の電気掃除機
は、吸引力により吸い込まれたゴミを収容する集塵部
と、吸引中のゴミを検出するゴミセンサと、ゴミを検出
するとその旨を報知する報知部とを備えるものにおい
て、吸引力に応答して回転する風車と、この風車の回転
力により回転して電圧を発生する発電機と、この発電機
の発生電圧が予め設定した基準値よりも低下したか否か
を検知する電圧検知部と、この電圧検知部が基準値より
も低い電圧を検知したときに前記集塵部にゴミがほぼ満
杯になったことを示す報知を前記報知部を用いて行うよ
うにしている。
【0006】この発明の電気掃除機は、発電機が発生す
る電圧を利用してゴミの蓄積量を検出するものである。
ここに発電機を内蔵した掃除機は、本願出願認識が先に
出願した掃除機に係るものであり、発電機は図4に示す
ような構造になっている。この発電機10は例えば掃除
機の操作部3に設けられており、外気圧が吸引圧によっ
て吸気孔11より吸い込まれると、タービン羽根車12
が回転し、このタービン羽根車12の回転により発電機
10が回転して電圧を発生し、得られた電圧が、同じく
操作部3に設けられた発光器13、受光器14を含むゴ
ミセンサ回路部15等の電源電圧として利用される。
【0007】そして、本発明者は、集塵袋(集塵部)内
にゴミが溜まるに伴って集塵袋の目詰まりが発生する
と、吸引圧力(真空圧)も低下し、外気圧と吸込圧との
差圧で動作している発電機の発生電圧も低下することに
着目し、この電圧低下を検知すれば集塵袋にゴミが満杯
になったことを知らせることができると判断し、本願発
明を完成するに至った訳である。
【0008】つまり、発電機の発生電圧は集塵袋の目詰
まりと相関関係にあるので、この発生電圧と或る値の基
準電圧を比較することで集塵袋の目詰まりを検知し、ゴ
ミが集塵袋に一杯になったことを知らせることが可能と
なる。また、この発明の電気掃除機では、ゴミセンサに
よるゴミ検出の報知手段、例えばLEDを、集塵袋が一
杯になったことを知らせる報知手段と共用している。
【0009】
【作用】この電気掃除機において、ゴミセンサがゴミ有
りを検出すると、報知手段がその旨を報知する。具体的
には、例えばLEDが点灯する。また、集塵袋にゴミが
溜まるに連れて吸引力が低下してくると、発電機の発生
電圧も低下するが、この発生電圧が予め設定してある基
準電圧よりも低くなったかどうかが電圧検知部により検
知されており、発生電圧が基準電圧よりも低下した時点
で集塵袋にゴミがほぼ満杯になったとし、そのことが前
記ゴミセンサによる報知部で報知される。
【0010】報知部としては、LED等の視覚化できる
ものや、又はブザー等の聴覚化できるものなど、ゴミが
一杯になったことを知らせることができるものがあれば
特定されない。例えば、ブザー等の場合には、従来のダ
スト・メータを設ける位置(掃除機の本体部の上部)に
設けてもよいし、或いは操作部、ホース部又は吸込部
等、設ける位置に制限はない。一方、LED等の場合に
は、前記ゴミセンサが装着される操作部の他に、ホース
部や吸込部等のように、掃除者が振り返らなくてもよい
位置に設ける。特に、ゴミセンサのゴミ有無表示部には
通常LEDが使用されることが多く、このゴミ有無表示
用LEDを正規の動作以外の表示、例えば短い周期での
点滅等に切り換えることで、集塵袋のゴミ満杯報知に利
用することが可能となり、機構的にも簡略になる。
【0011】これにより、図5に示すようなダスト・メ
ータの如き機構は不要となり、生産コストを低減するこ
とができる上に、掃除中に集塵袋内のゴミの量を確認す
るのに振り返って見る不自然な動作も必要なくなる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の電気掃除機の集塵部満杯検出
モニタを実施例に基づいて説明する。請求項1記載の検
出モニタの実施例に係る回路の構成図を図1に示す。こ
の回路で、発電機10は、図4について説明したよう
に、電気掃除機の操作部3に設けられており、タービン
羽根車12が外気圧と吸込圧との差圧により回転するこ
とにより電圧を発生する。又、ゴミセンサ・ユニット3
0も、図4に示されているように、発光器13、受光器
14を含むゴミセンサ回路部15等で構成される。
【0013】発電機10の発生電圧は、低定電圧回路素
子(REG)31で低定電圧に安定化され、ゴミセンサ
・ユニット30の電源電圧(VDD)として利用され
る。安定化される前の発電電圧は、2系統の分圧回路で
分圧され、その分圧はそれぞれ初段差動増幅器(OP
1)32のプラス入力端子とマイナス入力端子に印加さ
れる。プラス入力端子とマイナス入力端子にそれぞれ印
加される電圧がVin,OP1+>Vin,OP1−の
関係になるように、分圧回路の定数が設定されている。
【0014】差動増幅器32の出力端子側に接続された
次段差動増幅器(OP2)33は、そのマイナス入力端
子側のコンデンサC1と抵抗R1の時定数で発振を行う
ようになっている。差動増幅器33の出力端子には通常
のダイオード・ブリッジ回路が接続され、真中にゴミセ
ンサ・ユニット30のゴミ有無表示用発光ダイオード
(LED)34が接続されている。この実施例では、こ
のLED34を報知部にも兼用するものである。
【0015】次に、上記のように構成した検出モニタの
動作について述べる。集塵袋内のゴミの量が少ない場
合、掃除機の運転を開始するとモータにより強力な吸い
込み真空圧が発生し、タービン羽根車が吸込圧と外気圧
との大きな差圧により高速回転し始め、運転開始数秒後
に発電機10の発生電圧が定常電圧に到達する(図2の
曲線a参照)。この発生電圧が初段差動増幅器32に前
記Vin,OP1+>Vin,OP1−の関係で印加さ
れると、差動増幅器32の出力はHighに、次段差動
増幅器33の出力もHighになる。
【0016】この状態で、ゴミセンサ・ユニット30が
ゴミを検出すると、ゴミセンサ・ユニット30の出力が
Lowとなり、差動増幅器33、ダイオードD2、抵抗
R2、LED34、ダイオードD4、ゴミセンサ・ユニ
ット30の経路で電流が流れ、LED34が点灯する。
ゴミが検出されなくなると、ゴミセンサ・ユニット30
の出力がHighとなるので、当然LED34は消灯す
る。
【0017】集塵袋内のゴミの量が増加し、集塵袋が目
詰まりを起こすと、吸い込み真空圧が低下し、タービン
羽根車の回転も弱まり、発電機10の発生電圧が低下す
る。これに伴って、抵抗分圧されたVin,OP1+も
低下する(図2の曲線b参照)。他方、Vin,OP1
−は定電圧ダイオード(ZD)35で安定化され、基準
電圧とされているので(図2の曲線c参照)、Vin,
OP1+<Vin,OP1−の関係に逆転し、差動増幅
器32の出力はLowとなり、次段差動増幅器33はコ
ンデンサC1と抵抗R1の時定数で発振を開始する。増
幅器33が発振すると、その出力はHigh、Lowを
交互に繰り返すので、ゴミセンサ・ユニット30の出力
如何に無関係にLED34は点滅を開始し、集塵袋の目
詰まり、即ち集塵袋がゴミでほぼ満杯になったことを報
知する。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
吸引力に応答して回転する風車と、この風車の回転力に
より回転して電圧を発生する発電機と、この発電機の発
生電圧が基準値よりも低下したか否かを検知する電圧検
知部と、この電圧検知部が基準値よりも低い発生電圧を
検知したときに集塵部にゴミがほぼ満杯になったことを
示す報知をゴミセンサの報知部で行うものであるため、
従来のダスト・メータの如き集塵部のゴミの量を知らせ
る機構は不要であり、本来の掃除機能とは無関係の機構
を設けなくてよいため、生産コストを低減することがで
きる。特に、ゴミセンサの報知とゴミ満杯の報知を共用
しているので、両機能を全体として安価に実現できる。
【0019】又、報知部がブザー等の音を発するもので
ある場合には、聴覚によりゴミが満杯になったことを知
ることができたので、報知部を掃除機のどこに設けても
よく、掃除中に振り返る不自然な動作をしなくてもよ
い。報知部がLED等の光を発するものである場合に
は、報知部を掃除者よりも前側の位置に設けることで、
同様に掃除中に振り返る必要がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】請求項1記載の検出モニタの実施例に係る回路
構成図である。
【図2】図1に示す回路の初段差動増幅器への入力電圧
の時間による変化を示す図である。
【図3】一般の電気掃除機の構成を示す外観斜視図であ
る。
【図4】電気掃除機の操作部の一例を示す断面図であ
る。
【図5】電気掃除機のダスト・メータの一例を示す断面
図である。
【符号の説明】
10 発電機 30 ゴミセンサ・ユニット 32、33 差動増幅器 34 発光ダイオード(ゴミ有無表示兼用報知
部)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A47L 9/19 A47L 9/28

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】吸引力により吸い込まれたゴミを収容する
    集塵部と、吸引中のゴミを検出するゴミセンサと、ゴミ
    を検出するとその旨を報知する報知部とを備える電気掃
    除機において、 吸引力に応答して回転する風車と、この風車の回転力に
    より回転して電圧を発生する発電機と、この発電機の発
    生電圧が予め設定した基準値よりも低下したか否かを検
    知する電圧検知部と、この電圧検知部が基準値よりも低
    い電圧を検知したときに前記集塵部にゴミがほぼ満杯に
    なったことを示す報知を前記報知部を用いて行うことを
    特徴とする電気掃除機。
  2. 【請求項2】前記発電機の発生電圧を、前記ゴミセンサ
    と前記報知部の電源電圧として使用することを特徴とす
    る請求項1記載の電気掃除機。
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CN111387884A (zh) * 2020-04-20 2020-07-10 珠海市一微半导体有限公司 一种具有检测尘盒功能的清扫机器人及其检测方法

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