JP3700812B2 - 電気掃除機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動送風機から排出される吐出風の状態により電動送風機の入力を制御する電気掃除機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電気掃除機としては、例えば、電動送風機の駆動により吸込口から空気とともに塵埃を吸い込み、塵埃は集塵室で捕捉し、濾過された空気は排気口から排気する、いわゆる吸込式の構成が知られている。そして、この電気掃除機において、電動送風機の近傍に温度センサを配設し、捕捉した塵埃量の増大や吸込口が吸い込んだ塵埃などにて閉塞されたり、排気口が閉塞されるなどにより、温度センサが電動送風機の温度の上昇を検出して、電動送風機の駆動を停止させ、電動送風機の損傷を防止する構成が採られている。
【０００３】
一方、特開昭５２−１２４２８２号公報および特開平４−１９３２３９号公報に記載のように、濾過された空気を吐出風として被掃除面に吹き出して塵埃を吹き上げ、吸込口から再び吸い込む、いわゆる還流式の電気掃除機が知られている。
【０００４】
すなわち、特開昭５２−１２４２８２号公報に記載の電気掃除機は、電動送風機の負圧側に吸込風路を介して連通し床面から塵埃を吸い込む吸込口を開口するとともに、電動送風機の吐出風を吐出風路を介して吸込口の近傍に吹出口を開口形成し、吹出口から吹き出される吐出風により床面上の塵埃を吹き上げて吸込口から吸い込んでいる。また、吐出風路に弁体にて適宜開閉され吐出風の一部を排気する排気口を開口形成し、吐出風の一部を排気させて吸込口から外気を吸い込むことにより、還流する吐出風の温度上昇を抑制し、電動送風機や風路を構成する部材の損傷を防止する構成が採られている。
【０００５】
また、特開平４−１９３２３９号公報に記載の電気掃除機は、電動送風機の負圧側に吸込風路を介して連通し床面から塵埃を吸い込む吸込口を開口するとともに、電動送風機の吐出風を吐出風路を介して吸込口に臨んで回転自在に設けた回転清掃体に吹き付けて回転させて塵埃を掻き出すとともに、吹き出された吐出風により床面から塵埃を吹き上げて、吸込口から吸い込んでいる。また、吐出風路内に空気冷却装置を設けて還流する吐出風を冷却し、電動送風機や風路を構成する部材の損傷を防止する構成が採られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、温度センサを用いて温度が上昇した電動送風機の駆動を停止させる構成では、例えば吐出風が還流して温度上昇する構成のものでは、掃除中に頻繁に電動送風機の駆動が停止してしまい、掃除作業が煩雑となる問題がある。また、特開昭５２−１２４２８２号公報および特開平４−１９３２３９号公報に記載の還流式の電気掃除機では、吐出風の温度を抑制する構成が別途必要であるとともに、特開昭５２−１２４２８２号公報に記載の排気口から吐出風の一部を排気風として外気に排気する構成では、排気口が閉塞されると、吐出風の温度上昇の抑制ができなくなり、温度が上昇して電動送風機が損傷するおそれがあり、温度センサにて駆動を停止させる必要がある。
【０００７】
このように、従来の電気掃除機では、別途温度上昇を抑制する構成が必要であり、温度上昇してしまった場合には、電動送風機が停止して掃除できなくなり、特に吐出風が還流して温度が上昇する構成のものでは、頻繁に電動送風機が停止してしまい、掃除作業が煩雑となる問題がある。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、電動送風機の温度上昇を抑制しつつ掃除が継続可能な電気掃除機を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の電気掃除機は、電動送風機を収容しこの電動送風機の負圧側に集塵室を設けたケース体と、前記電動送風機から排出される吐出風の温度を検出する温度検出手段と、被掃除面と対向する面に開口形成された吸込口と、この吸込口を前記集塵室を介して前記電動送風機の負圧側に連通する吸込風路と、一端側が前記電動送風機の正圧側に連通するとともに他端側が前記吸込口に連通し前記電動送風機から排出される吐出風が流通する吐出風路と、前記吐出風路に設けられ前記吐出風の少なくとも一部を排気する排気口と、この排気口に臨んで配設され、この排気口を流通する前記吐出風の流通量状態をこの吐出風の温度を検出することで検出する排気風検出手段と、前記温度検出手段にて検出する温度の上昇に比例して前記電動送風機の入力を順次低減するとともに、前記排気風検出手段にて検出する温度の上昇に比例して前記電動送風機の入力を順次低減する制御手段とを具備したものである。
【００１０】
そして、電動送風機の駆動により、被掃除面と対向する面に開口形成する吸込口から空気とともに塵埃を吸い込んで集塵室にて捕捉し、空気は電動送風機により吐出風として吐出風路を介して吸込口に連通する下流側から排出して還流させ、吐出風が排気風として排気されることによる騒音や掃除作業者に排気された排気風が吹き付けられることによる不快感、排気風が掃除面上の塵埃を吹き飛ばすことによる環境悪化、吸込口の負圧の増大により吸込口が被掃除面に吸い付いて、作業性が低下することなどを抑制するとともに、吐出風路の排気口から吐出風の一部を排気風として排気して還流する吐出風の温度の上昇を抑制する。そして、排気口が閉塞されて排気口を流通して排気風として排気される量を排気風検出手段にて温度により検出し、排気風が減少して排気風検出手段で検出した温度が上昇すると、制御手段により電動送風機の入力を排気口を流通する量の減少すなわち検出温度の上昇に比例し順次低減して、吐出風の温度上昇を抑制しつつ掃除できる。また、制御手段により、温度検出手段にて検出した電動送風機から排出される吐出風の温度の上昇に比例して電動送風機の入力を順次低減するため、例えば集塵室に捕捉した塵埃の量が増大したり、吐出風を再び吸い込む還流式のものなどにおいて、電動送風機の温度が次第に増大しても、入力の低減により電動送風機の温度の上昇を抑制して電動送風機の温度の上昇による損傷を防止しつつ掃除が続行可能である。
【００１１】
請求項２記載の電気掃除機は、請求項１記載の電気掃除機において、温度検出手段は、電動送風機に設けられたものである。
【００１２】
そして、熱の発生源で温度の上昇が顕著な電動送風機に温度検出手段を設けるため、確実に電動送風機の温度の上昇を検出して電動送風機の損傷を防止する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電気掃除機の一実施の形態の構成を図面を参照して説明する。
【００１４】
図２ないし図７において、１は電気掃除機本体で、この電気掃除機本体１は、いわゆるアップライト型で、本体部２と、この本体部２の前部である下端部に装着された吸込口体部３と、本体部２の後部である上端部に設けられたハンドル部４とを備えている。
【００１５】
そして、本体部２は、上面部を開口する下部ケース５とこの下部ケース５の下端部の上面部を閉塞する上部ケース６と、下部ケース５の上端部の上面部を着脱可能に閉塞する蓋ケース７とを備えた本体ケース８を有している。さらに、本体ケース８の両側面には、上面側に向けて開口する半円溝状の鍔部9a，9bが側方に向けてそれぞれ突出形成されている。
【００１６】
また、本体ケース８内には、図示しない複数の連通口を開口する格子状の隔壁11が設けられ、この隔壁11の前側である上端側には、蓋ケース７にて覆われる集塵室12が区画形成されている。さらに、隔壁11の後側である下端側には電動送風機13を収容する電動送風機室14が区画形成されている。また、集塵室12より上端側には集塵室12と略気密に区画されたドラム室15が設けられ、集塵室12の一側に回路室16が区画形成されている。さらに、電動送風機室14の後面側にこの電動送風機室14に連通して排気口17aを外気に連通して開口する排気室17が区画形成されている。なお、排気口17aは、後述するように、吸込口体部３の下面の負圧が増大して吸込口体部３が床面に強く吸い付いて走行性が低下しない程度で、かつ、吐出風28の還流による温度上昇を抑制できる程度に吐出風28を排出する開口面積に形成するとよい。
【００１７】
そして、集塵室12の一側面には、側方に向けて開口する略円筒状の吸込部18が設けられている。なお、この吸込部18は、本体ケース８の一方の鍔部9aの上端側に向けて開口する。さらに、この吸込部18の集塵室12側には、集塵袋19がスライド装着されるホルダ20が設けられている。また、隔壁11の集塵室12側には例えば帯電繊維にて形成された高性能フィルタである第１の補助フィルタ21aが着脱可能に装着されている。なお、集塵袋19および第１の補助フィルタ21aは、蓋ケース７にて閉塞される下部ケース５の上面の開口より着脱可能となっている。さらに、排気室17内には、第１の補助フィルタ21aと同様の第２の補助フィルタ21bが排気口17aを閉塞するように配設されている。
【００１８】
また、吸込部18には可撓性を有する吸込ホース23の一端が接続され、この吸込ホース23は本体ケース８の一方の鍔部9aに載置されるように配設されている。
【００１９】
一方、電動送風機室14内には固定リブ25が突設され、この固定リブ25にて電動送風機13がゴムなどの振動吸収材26を介して電動送風機13の図示しないファンを覆うファンカバー13aに開口形成された吸気口が気密に集塵室12に連通して保持されている。
【００２０】
そして、この電動送風機室14には、電動送風機13に設けられファンを回転させる電動機13bに開口形成され吸気口に連通する排気開口27から電動送風機室14内に排出される空気である吐出風28を電動送風機室14外に排出する吐出部29が設けられている。この吐出部29は、略円筒状でＬ字状に屈曲形成され、一端が電動送風機室14内に気密に連通し他端が本体ケース８の他方の鍔部9bの下端側に向けて開口して鍔部9bに配設されている。
【００２１】
さらに、吐出部29の鍔部9bに位置する先端には可撓性を有した吐出ホース30が接続され、この吐出ホース30は吸込ホース23と同様に鍔部9bに載置されるように配設されている。
【００２２】
また、ドラム室15内には、電動送風機13に商用交流電源を供給する電源線32を巻回するドラム33が回転自在に収容されている。さらに、ドラム室15には、ドラム33から巻き戻されて引き出された電源線32を巻き取る巻取操作ボタン34が本体ケース８の一側に進退可能に配設されているとともに、この巻取操作ボタン34の操作によりドラム33の回転規制を解除してゼンマイバネ35にて電源線32をドラム33に巻き取る解除手段36が配設されている。
【００２３】
さらに、回路室16内には、電動送風機13の駆動状態を制御する図示しない回路基板が配設され、この回路基板にドラム33に巻回された電源線32が電気的に接続されている。そして、回路基板には、電動送風機13に取り付けられ電動送風機13の温度を検出する温度検出手段としての第１の温度センサ38aおよび排気室17内の温度を検出する排気風検出手段としての第２の温度センサ38bが接続されているとともに、第１の温度センサ38aおよび第２の温度センサ38bが所定の温度を検出し、本体部２の上端面に配設され温度が上昇した旨や電動送風機13の駆動状態などを表示などにて報知する報知手段39が接続されている。なお、第２の温度センサ38bは、排気口17aに臨み、かつ、吐出風28が排気口17aから排気風として排気される流れの上流側に位置し、排気室17の電動送風機室14と区画する壁面に配設されている。また、第１の温度センサ38aにて検出する温度Taと第２の温度センサ38bにて検出する温度Tbとは、温度Tbの方が低い温度に設定されている。
【００２４】
また、本体部２の後部である上端部に設けられたハンドル部４には、一端側にフランジ部40が回転可能に設けられ、このフランジ部40が本体ケース８の下部ケース５および上部ケース６にそれぞれ突設された保持リブ41，41にて挟持され、軸方向を回転軸として回転可能に軸支されている。さらに、ハンドル部４の他端側には把持部42が設けられ、この把持部42には電動送風機13の駆動状態を設定する各種ボタン43，43を有し、回路室16内の回路基板に電気的、磁気的、音波的あるしは光学的などにて接続される操作手段44が設けられている。
【００２５】
一方、本体部２の前部である下端部に装着された吸込口体部３は、上面を開口する下ケース46に、上面を閉塞して上ケース47が図示しないバンパを周縁に挟持して取り付けられた左右方向に長手状のノズルケース48を有している。そして、この吸込口体部３のノズルケース48と、本体部２の本体ケース８とにて、ケース体49が構成される。また、ノズルケース48内には、リブ50にて左右方向に長手状に区画形成され下面に吸込口51を開口する吸込室52と、この吸込室52の略中央にラッパ状に連通して区画形成された吸込風路室53と、この吸込風路室53の一側に区画形成されたファン室54と、このファン室54の一側に区画形成されたダクト室55と、吸込室52およびダクト室55の一側に区画形成された駆動伝達室56と、吸込室52に略平行に区画形成された吐出風路室57と、吸込室52および吐出風路室57間に位置して略平行に区画形成された連通ダクト室58が設けられている。
【００２６】
そして、ノズルケース48には、一端が吸込風路室53に位置して吸込室52に向けて開口する略円筒状の回動管60が他端側を上下方向に回動自在に設けられている。この回動管60内には軸方向に沿って壁状の仕切部61が設けられ、吸込管部62と吐出管部63とが区画形成されている。そして、回動管60の一端側の一側にはノズルケース48のリブ50に軸支される回動軸64が突設され、他側には吐出管部63の端部がＬ字状に側方に向けて回動軸64と同軸上に略円筒状に突出しファン室54に連通してリブ50に軸支される回動軸部65が設けられ、これら回動軸64および回動軸部65により回動自在に配設されている。
【００２７】
さらに、回動管60の回動する側である他端には、接続管部67が設けられている。この接続管部67は、回動管60を嵌着する略円筒状の嵌挿部68と、この嵌挿部68の一端に二股状に枝別れして設けられた吸込側部69と吐出側部70とを有し、略Ｙ字状に形成されている。そして、この接続管部67には、吸込側部69と吐出側部70との間に嵌挿部68の軸方向に沿って突設され、本体部２の下端部にねじなどにて取り付けられ、吸込口体部３を本体部２の本体ケース８の下端部に一体的に連結する取付舌片部71が設けられている。さらに、吸込側部69の内面と吐出側部70の内面との間には、回動管60の仕切部61の端部が密着して回動管60の吸込管部62を吸込側部69に気密に連通するとともに回動管60の吐出管部63を吐出側部70に気密に連通する平面部72が設けられている。
【００２８】
そして、接続管部67の吸込側部69には吸込ホース23の他端が接続され、回動管60の吸込管部62が吸込側部69および吸込ホース23を介して集塵室12の吸込部18に連通されている。また、接続管部67の吐出側部70には吐出ホース30の他端が接続され、回動管60の吐出管部63が吐出側部70、吐出ホース30および吐出部29を介して電動送風機室14に連通している。なお、吸込ホース23は吸込側部69に取り外し可能に接続され、吐出ホース30は吐出側部70に取り外し可能に接続されている。
【００２９】
一方、吸込口体部３のファン室54内には内部にタービン室75を区画形成する中ケース76が設けられ、この中ケース76のタービン室75内には偏平型のエアタービン77が回転自在に配設されている。そして、この中ケース76には、回動管60の吐出管部63をタービン室75に連通する空気取入口78が開口形成されているとともに、タービン室75内に取り込まれた空気をダクト室55および吐出風路室57に排出する一対の空気取出口79，79が開口形成されている。なお、空気取入口78および空気取出口79，79は、エアタービン77の中心を対象としてタービン室75の反対側に位置するように開口する。また、空気取入口78とファン室54の内面との対向距離は、エアタービン77の回転方向に従って次第に幅狭となるスクロール状となっている。
【００３０】
そして、エアタービン77には回転軸となるシャフト81が一体的に設けられている。そして、このシャフト81の両端部にベアリング82，82が設けられ、これらベアリング82，82がノズルケース48に固定されてシャフト81を駆動伝達室56内に位置して軸方向を回動管60の回動軸上に沿って回転自在に軸支している。さらに、シャフト81のエアタービン77が設けられた側と反対側の端部には出力プーリ83が一体的に設けられている。
【００３１】
また、吸込口体部３の吸込室52内には、回転清掃体である回転ブレード85が回転自在に配設されている。この回転ブレード85は、ゴムなどにて細長板状に形成された掻取部材としてのブレード部86と、起毛布などにて細長板状に形成された床磨部材としての起毛ブレード部87とが軸心88に螺旋状に設けられて構成されている。
【００３２】
そして、軸心88の両端部には軸支部89，89が回転自在に設けられ、これら軸支部89，89が吸込室52の両端部に設けられた軸受部90，90にそれぞれ着脱可能に装着されて回転ブレード85が回転自在に軸支される。また、軸心88の駆動伝達室56に位置する一端にはプーリ92が設けられ、このプーリ92とエアタービン77のシャフト81の出力プーリ83とに無端ベルト93が掛け渡され、エアタービン77の回転により回転ブレード85が回転する。なお、回転ブレード85は、起毛ブレード部87がブレード部86より幅広に形成され、起毛ブレード部87がノズルケース48の下面から突出しブレード部86がノズルケース48の下面から突出しないように軸支され、吸込口体部３の前進方向に対して順回転で回転する。
【００３３】
一方、ダクト室55には、吐出風路室57に連通する通孔95が開口形成されている。さらに、吐出風路室57には、床面に向けて開口する複数の吹出口96，96が開口形成されている。また、連通ダクト室58は、一縁が吹出口96，96が開口する床面に対向して開口し、吸込室52側の縁には複数の吐出口97，97が開口形成されている。なお、これら吐出口97は、斜め上方に向けて、すなわち回転ブレード85のブレード部86および起毛ブレード部87の回転方向と反対側の面の外周部分に向けて吐出風28を吹き出すように開口形成されている。
【００３４】
そして、吸込口体部３の吸込口51は、吸込室52、吸込風路室53、回動管60の吸込管部62、接続管部67の吸込側部69、吸込ホース23、吸込部18、集塵室12および隔壁11の連通口を介して電動送風機13の吸気口に連通し、この吸込口51から電動送風機13の吸気口までが空気が吸い込まれる吸込風路100となる。また、電動送風機13の排気開口27は、電動送風機室14、吐出部29、吐出ホース30、接続管部67の吐出側部70、回動管60の吐出管部63、ファン室54、タービン室75、ダクト室55、吐出風路室57、および連通ダクト室58を介して吐出口97に連通し、この排気開口27から吐出口97までが吐出風路101となり、吸込風路100および吐出風路101にて空気が還流する還流風路102が構成される。
【００３５】
さらに、ノズルケース48には、前部縁の両端側に図示しない従動前輪が回転自在に配設される従動前輪室105，105が設けられ、後部の回動管60の両側に位置して従動後輪106，106が回転自在に軸支され、吸込口体部３が床面上を走行可能となっている。
【００３６】
次に、上記電気掃除機の回路構成を図１に示すブロック図を参照して説明する。
【００３７】
電動送風機13は、回路室16内に配設された回路基板上に搭載された電力制御用のトライアックTrおよび電源線32を介して商用交流電源Ｅに接続される。そして、トライアックTrのゲートには、制御手段110が接続されている。また、制御手段には、ハンドル部４に配設された操作手段44が接続されている。さらに、制御手段110には、第１の温度センサ38aおよび第２の温度センサ38bが接続されている。
【００３８】
次に、上記実施の形態の動作を図８に示すフローチャートを参照して説明する。
【００３９】
まず、電源線32を引き出して商用交流電源を供給し、ハンドル部４の把持部42を把持する。そして、操作手段44の各種ボタン43，43を操作して所望の駆動状態に電動送風機13を駆動させ、ハンドル部４を前後方向に押し引して吸込口体部３を床面上で走行させて掃除する。
【００４０】
この電動送風機13の駆動により、吸込口51から空気とともに塵埃が吸込室52内に吸い込まれ、吸込口体部３の吸込風路室53、回動管60の吸込管部62、接続管部67の吸込側部69、吸込ホース23および吸込部18を介して集塵室12内に装着された集塵袋19内に捕捉される。また、この集塵袋19により濾過された空気は、第１の補助フィルタ21aを介して電動送風機13の吸気口から吸い込まれ、電動送風機13内を通って電動送風機13の排気開口27から電動送風機室14内に吐出風28として排出される。
【００４１】
さらに、電動送風機室14内に排出された吐出風28は、一部が排気室17に流入して排気口17aから外気に排気風として排気されるとともに、吐出部29、吐出ホース30、接続管部67の吐出側部70、回動管60の吐出管部63および吸込口体部３のファン室54を介して、中ケース76の空気取入口78からタービン室75内に流れ、エアタービン77を回転させる。このエアタービン77の回転により無端ベルト93を介して回転ブレード85が回転し、床面から塵埃を吸込室52内に掻き取ったり、掃き取ったり、床磨する。
【００４２】
そして、エアタービン77を回転させた吐出風28は、空気取出口79，79を介してダクト室55および吐出風路室57内に流れる。また、吐出風路室57内に排出された吐出風28は、吹出口96，96から床面に向けて吹き出されて床面上の塵埃を連通ダクト室58内に吹き上げるとともに、連通ダクト室58内に吹き出された吐出風28は塵埃とともに、吐出口97，97から吸込室52内に向けて吹き出され、回転ブレード85に吹き付けられて回転ブレード85の回転を補助し、再び吸込口51から吸い込まれる。なお、この吐出風28が吸込口51から吸い込まれる際、排気口17aから吐出風28の一部が排気風として排気された量の新たな空気が吐出風28とともに吸込口51から吸い込まれる。
【００４３】
ここで、制御手段110は、電動送風機13が駆動している間、第１の温度センサ38aにて検出した温度taが設定された所定の温度Taを越えたか否かを判断する（ステップ１）。そして、通常の掃除状態では、順次排気される分が新たに吸い込まれることにより還流する吐出風28の温度はあまり上昇しないことから、第１の温度センサ38aが設定された所定の温度Taを検出しない。また、制御手段110がこの第１の温度センサ38aにて検出する温度taが設定された所定の温度Taを越えていないと判断した際には、第２の温度センサ38bにて検出した温度tbが設定された所定の温度Tbを越えたか否かを判断する（ステップ２）。そして、上述したように、通常の掃除状態では、順次排気される分が新たに吸い込まれることにより還流する吐出風28の温度はあまり上昇しないことから、排気口17aから排気風として排気される吐出風28の温度もあまり上昇していないので、制御手段110は、第２の温度センサ38bにて検出する温度tbが設定された所定の温度Tbを越えていないと判断し、操作手段44の設定操作に対応して電動送風機13を所定の入力で駆動させるとともに、その状態を報知手段39にて報知させる。
【００４４】
したがって、吐出風28を再び吸い込む還流式の電気掃除機本体１でも、一部を排気することにより、還流する吐出風28の温度が上昇して電動送風機13や吐出風28が還流する還流風路102を形成する部材などを損傷することがない。
【００４５】
また、掃除が続けられて、集塵袋19内に捕捉した塵埃の量が多くなったり、吸込風路100内に吸い込んだ塵埃が閉塞した場合などには、吐出風28の還流量が低下して電動送風機13のファンと空気との摩擦や電動送風機13に供給する電力による発熱などにて、電動送風機13の温度が上昇する。そして、この電動送風機13の温度上昇を第１の温度センサが検出して制御手段110がステップ１で所定の温度Taを越えたことを認識すると、制御手段110は電動送風機13の入力を低減させる（ステップ３）。なお、ここで、排気室17は排気口17aを介して外気に連通し、第２の温度センサ38bは排気口17aに臨むため、第２の温度センサ38bにて検出する排気室17内の温度はあまり上昇していない。そして、制御手段110は、ゴミ詰まりなどにより電動送風機13の入力を低減させた旨を報知手段39にて報知する。
【００４６】
一方、掃除中にカーテンや家具などにて排気口17aが少なくととも一部が閉塞された場合には、排気口17aから排気される排気風量が低減し、吸込口51から新たに吸い込まれる空気の量が低減することにより、還流する吐出風量の増大に伴って、吐出風28の温度が上昇し始める。この吐出風28の温度上昇により、還流風路102の一部である電動送風機室14内の温度も上昇する。なお、この状態では、電動送風機13の第１の温度センサ38aにて検出する温度taは所定の温度Ta以上にならない。また、排気口17aが閉塞されることにより、第２の温度センサ38bが外気と遮断される状態となり、第２の温度センサ38bが配設された位置での温度は、電動送風機室14からの熱が伝達される。このため、制御手段110は、ステップ１では第１の温度センサ38aで所定の温度Taを検出していないが、ステップ２で設定させる温度が低い第２の温度センサ38bが温度Tbを検出して電動送風機室14内の温度上昇を認識し、ステップ３で電動送風機13の入力を低減させるとともに、報知手段39で排気口17aが閉塞されて電動送風機13の入力を低減させた旨を報知する。
【００４７】
そして、電動送風機13の入力の低減により、吐出風28の温度が自然放冷により次第に温度が低下し、第１の温度センサ38aおよび第２の温度センサ38bがステップ１およびステップ２で所定の温度Ta，Tb以下の温度を検出していることを制御手段110が認識することにより、再び電動送風機13の入力をあらかじめ操作手段44にて設定操作され制御手段110に記憶された内容で電動送風機13の駆動を制御するとともに、通常状態での操作手段44の設定内容での駆動状態である旨を報知手段39で報知する。
【００４８】
上述したように、上記実施の形態によれば、電動送風機13の温度が上昇して所定の温度Taを越えた場合には、電動送風機13を停止させずに、入力を低減して掃除が続行できる状態で、自然放冷による冷却により電動送風機13の損傷を防止するため、電動送風機13の熱による損傷を防止しつつ掃除を続行でき、掃除作業性を向上できる。
【００４９】
また、自然放冷にて通常の状態に戻った際には、再び電動送風機13をもとの駆動状態にするため、電動送風機13の駆動状態を設定し直す必要がなく、さらに掃除作業性を向上できる。
【００５０】
さらに、第１の温度センサ38aを熱の発生源である電動送風機13に取り付けたため、確実に電動送風機13の温度上昇を認識でき、確実に電動送風機13の損傷や還流風路102を構成する部材の損傷を防止できる。
【００５１】
また、吐出風28の還流による温度上昇を抑制するために一部を排気風として排気する排気口17aが閉塞されたことを、排気室17内に排気口17aに臨んで配設した第２の温度センサ38bによる温度tbの検出により認識するため、簡単な構造で容易に排気口17の閉塞状態、すなわち排気口17を介して排気風として排気される吐出風28の風量を認識でき、製造性の向上およびコストの低減ができるとともに、軽量小型化でき掃除作業性も向上できる。
【００５２】
一方、本体部２の下端部側に電動送風機13を収容する電動送風機室14を区画形成し、上端側に集塵室12を区画形成したため、電気掃除機本体１の重心位置が下側に位置し、操作性を向上できる。
【００５３】
また、吐出口97，97を回転ブレード85のブレード部86および起毛ブレード部87の回転方向と反対側の面に吹き付けるように開口形成したため、吐出口97，97から吹き出された吐出風28が吸込口51から吸い込まれる還流する流路に床面から回転ブレード85にて掻き取られた塵埃が位置し、効率よく塵埃を吸い込みできるとともに、回転ブレード85の回転を補助でき、効率よく回転ブレード85にて塵埃の掻き出しができる。
【００５４】
また、エアタービン77にて回転ブレード85を回転させるため、エアタービン77を設けないで吐出風28を回転ブレード85に吹き付けて直接回転させる構成に比して、確実に吐出風28を効率よく回転ブレード85の回転に寄与でき、回転ブレード85の回転トルクを増大できる。
【００５５】
さらに、還流風路102の一部を可撓性の吸込ホース23および吐出ホース30にて構成し、これら吸込ホース23および吐出ホース30の一端側を着脱可能としたため、還流風路102中に塵埃が閉塞しても容易に除去できる。
【００５６】
なお、上記実施の形態において、本体部２の下端部に吸込口体部３を一体的に設けたアップライト型について説明したが、本体部２にホースおよび延長管を介して吸込口体部３が着脱可能に接続されるキャニスタ型でも同様の効果が得られる。
【００５７】
また、吐出風28が還流する還流式の構造について説明したが、吐出風28を全量排気口17aから排気風として排気させる吸込式の構造でもできる。
【００５８】
さらに、第１の温度センサ38aおよび第２の温度センサ38bで検出する温度ta，tbがあらかじめ設定された温度Ta，Tbを越えたか否かにより、電動送風機13の入力を低減させる制御をしたが、設定する温度を複数段階設け、各段階を越えるごとに順次電動送風機13の入力を低減させる制御をしてもよい。この構成によれば、さらに電動送風機13の損傷の防止性および掃除の続行性を高度に制御でき、温度上昇にて電動送風機13の入力が低減することによる掃除効率の低下を抑制しつつ、確実に電動送風機13の損傷を防止できる。
【００５９】
一方、第１の温度センサ38aを電動送風機13に取り付けて説明したが、還流風路102のいずれの位置に配設してもよい。なお、熱を発生する電動送風機13に取り付けることにより、確実に一番温度が高くなる電動送風機13の温度上昇を認識でき、電動送風機13や還流風路102を構成する部材の損傷を確実に防止できる。
【００６０】
また、排気口17aの閉塞状態、すなわち排気口17aを介して排気風として排気される吐出風28の流通量を、第２の温度センサ38bを用いて温度を検出することにより間接的に認識する構成について説明したが、風量計を用いて直接的に認識したり、圧力センサなどにて間接的に認識するなど、いずれの方法でもよい。
【００６１】
一方、吐出風28を吐出風路室57の吹出口96，96から一旦床面に吹き付けた後に連通ダクト室58を介して吐出口97，97から回転ブレード85に吹き付けるように開口形成したが、例えば図９および図１０に示す実施の形態のように、連通ダクト室58を設けず、吐出風28を床面に吹き付けることなく直接吸込室52に吹き出す構成としてもよい。
【００６２】
また、吐出風28の一部を排気風として排気する排気口17aを開口する排気室17を設けて説明したが、例えば図９および図１０に示す実施の形態のように、吐出風路101中のエアタービン77より下流側に排気口17aを開口形成するなど、排気口17aはいずれの位置に設けてもよい。なお、図１０に示す排気口17aをエアタービン77より下流側に開口形成する構成では、電動送風機13からの排出される吐出風28の全量を回転ブレード85を回転させるエアタービン77の回転に寄与でき、エアタービン77の回転トルクを向上でき、掃除効率を向上できる。
【００６３】
さらに、回転ブレード85を設けて説明したが、回転ブレード85やこの回転ブレード85を回転させるエアタービン77を設けず、例えば吐出風28を単に還流させる構成や、一旦床面に吹き付けて吹き上げた塵埃を吸込口51から吸い込む構成などでもできる。
【００６４】
また、排気口17aとして、掃除作業者の方に排気せず、さらには、吸込口体部３の周囲などの吸込口51から塵埃を吸い込む領域以外の床面上の塵埃を吹き飛ばさない方向に吐出風28を排気風として排気する構成、例えば整流板を設けるなどが好ましい。この構成によれば、吹き飛ばされた塵埃や排気された排気風が掃除作業者に吹き付けることによる掃除環境の悪化や掃除効率の低下を防止できる。
【００６５】
一方、吸気口から吸い込まれ電動送風機13内を流れた空気を排出する排気開口27を開口した電動送風機13を用いて説明したが、吸気口から吸い込まれた空気が電動送風機13のファンを流れた後に電動送風機13内を流れることなく排出されるものでもよい。この場合には、例えば第１の温度センサ38aをファンを覆うファンカバー13aに配設するとよい。
【００６６】
【発明の効果】
請求項１記載の電気掃除機によれば、排気口が閉塞されて排気口を流通する量が減少して排気風検出手段で検出した温度が上昇すると、制御手段により電動送風機の入力を排気口を流通する量の減少すなわち検出温度の上昇に比例して順次低減するので、吐出風が還流する還流式でも吐出風の温度上昇を抑制しつつ掃除できる。また、制御手段により、温度検出手段にて検出した電動送風機から排出される吐出風の温度の上昇に比例して電動送風機の入力を順次低減するため、例えば集塵室に捕捉した塵埃の量が増大したり、吐出風を再び吸い込む還流式のものなどにおいて、電動送風機の温度が次第に増大しても、入力の低減により電動送風機の温度の上昇を抑制して電動送風機の温度の上昇による損傷を防止しつつ掃除を続行できる。
【００６７】
請求項２記載の電気掃除機によれば、請求項１記載の電気掃除機の効果に加え、熱の発生源で温度の上昇が顕著な電動送風機に温度検出手段を設けるため、確実に電動送風機の温度の上昇を検出して電動送風機の損傷を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の電気掃除機の実施の一形態を示す回路構成のブロック図である。
【図２】 電気掃除機本体を示す側面断面図である。
【図３】 同上正面断面図である。
【図４】 同上斜視図である。
【図５】 同上吸込口体部を示す側面断面図である。
【図６】 同上正面断面図である。
【図７】 同上ダクト室での側面断面図である。
【図８】 同上の動作を示すフローチャートである。
【図９】 本発明の他の実施の形態を示す吸込口体部の側面断面図である。
【図１０】 同上排気口の位置での側面断面図である。
【符号の説明】
12 集塵室
13 電動送風機
17a 排気口
28 吐出風
38a 温度検出手段としての第１の温度センサ
38b 排気風検出手段としての第２の温度センサ
49 ケース体
51 吸込口
100 吸込風路
101 吐出風路
110 制御手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動送風機から排出される吐出風の状態により電動送風機の入力を制御する電気掃除機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電気掃除機としては、例えば、電動送風機の駆動により吸込口から空気とともに塵埃を吸い込み、塵埃は集塵室で捕捉し、濾過された空気は排気口から排気する、いわゆる吸込式の構成が知られている。そして、この電気掃除機において、電動送風機の近傍に温度センサを配設し、捕捉した塵埃量の増大や吸込口が吸い込んだ塵埃などにて閉塞されたり、排気口が閉塞されるなどにより、温度センサが電動送風機の温度の上昇を検出して、電動送風機の駆動を停止させ、電動送風機の損傷を防止する構成が採られている。
【０００３】
一方、特開昭５２−１２４２８２号公報および特開平４−１９３２３９号公報に記載のように、濾過された空気を吐出風として被掃除面に吹き出して塵埃を吹き上げ、吸込口から再び吸い込む、いわゆる還流式の電気掃除機が知られている。
【０００４】
すなわち、特開昭５２−１２４２８２号公報に記載の電気掃除機は、電動送風機の負圧側に吸込風路を介して連通し床面から塵埃を吸い込む吸込口を開口するとともに、電動送風機の吐出風を吐出風路を介して吸込口の近傍に吹出口を開口形成し、吹出口から吹き出される吐出風により床面上の塵埃を吹き上げて吸込口から吸い込んでいる。また、吐出風路に弁体にて適宜開閉され吐出風の一部を排気する排気口を開口形成し、吐出風の一部を排気させて吸込口から外気を吸い込むことにより、還流する吐出風の温度上昇を抑制し、電動送風機や風路を構成する部材の損傷を防止する構成が採られている。
【０００５】
また、特開平４−１９３２３９号公報に記載の電気掃除機は、電動送風機の負圧側に吸込風路を介して連通し床面から塵埃を吸い込む吸込口を開口するとともに、電動送風機の吐出風を吐出風路を介して吸込口に臨んで回転自在に設けた回転清掃体に吹き付けて回転させて塵埃を掻き出すとともに、吹き出された吐出風により床面から塵埃を吹き上げて、吸込口から吸い込んでいる。また、吐出風路内に空気冷却装置を設けて還流する吐出風を冷却し、電動送風機や風路を構成する部材の損傷を防止する構成が採られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、温度センサを用いて温度が上昇した電動送風機の駆動を停止させる構成では、例えば吐出風が還流して温度上昇する構成のものでは、掃除中に頻繁に電動送風機の駆動が停止してしまい、掃除作業が煩雑となる問題がある。また、特開昭５２−１２４２８２号公報および特開平４−１９３２３９号公報に記載の還流式の電気掃除機では、吐出風の温度を抑制する構成が別途必要であるとともに、特開昭５２−１２４２８２号公報に記載の排気口から吐出風の一部を排気風として外気に排気する構成では、排気口が閉塞されると、吐出風の温度上昇の抑制ができなくなり、温度が上昇して電動送風機が損傷するおそれがあり、温度センサにて駆動を停止させる必要がある。
【０００７】
このように、従来の電気掃除機では、別途温度上昇を抑制する構成が必要であり、温度上昇してしまった場合には、電動送風機が停止して掃除できなくなり、特に吐出風が還流して温度が上昇する構成のものでは、頻繁に電動送風機が停止してしまい、掃除作業が煩雑となる問題がある。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、電動送風機の温度上昇を抑制しつつ掃除が継続可能な電気掃除機を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の電気掃除機は、電動送風機を収容しこの電動送風機の負圧側に集塵室を設けたケース体と、前記電動送風機から排出される吐出風の温度を検出する温度検出手段と、被掃除面と対向する面に開口形成された吸込口と、この吸込口を前記集塵室を介して前記電動送風機の負圧側に連通する吸込風路と、一端側が前記電動送風機の正圧側に連通するとともに他端側が前記吸込口に連通し前記電動送風機から排出される吐出風が流通する吐出風路と、前記吐出風路に設けられ前記吐出風の少なくとも一部を排気する排気口と、この排気口に臨んで配設され、この排気口を流通する前記吐出風の流通量状態をこの吐出風の温度を検出することで検出する排気風検出手段と、前記温度検出手段にて検出する温度の上昇に比例して前記電動送風機の入力を順次低減するとともに、前記排気風検出手段にて検出する温度の上昇に比例して前記電動送風機の入力を順次低減する制御手段とを具備したものである。
【００１０】
そして、電動送風機の駆動により、被掃除面と対向する面に開口形成する吸込口から空気とともに塵埃を吸い込んで集塵室にて捕捉し、空気は電動送風機により吐出風として吐出風路を介して吸込口に連通する下流側から排出して還流させ、吐出風が排気風として排気されることによる騒音や掃除作業者に排気された排気風が吹き付けられることによる不快感、排気風が掃除面上の塵埃を吹き飛ばすことによる環境悪化、吸込口の負圧の増大により吸込口が被掃除面に吸い付いて、作業性が低下することなどを抑制するとともに、吐出風路の排気口から吐出風の一部を排気風として排気して還流する吐出風の温度の上昇を抑制する。そして、排気口が閉塞されて排気口を流通して排気風として排気される量を排気風検出手段にて温度により検出し、排気風が減少して排気風検出手段で検出した温度が上昇すると、制御手段により電動送風機の入力を排気口を流通する量の減少すなわち検出温度の上昇に比例し順次低減して、吐出風の温度上昇を抑制しつつ掃除できる。また、制御手段により、温度検出手段にて検出した電動送風機から排出される吐出風の温度の上昇に比例して電動送風機の入力を順次低減するため、例えば集塵室に捕捉した塵埃の量が増大したり、吐出風を再び吸い込む還流式のものなどにおいて、電動送風機の温度が次第に増大しても、入力の低減により電動送風機の温度の上昇を抑制して電動送風機の温度の上昇による損傷を防止しつつ掃除が続行可能である。
【００１１】
請求項２記載の電気掃除機は、請求項１記載の電気掃除機において、温度検出手段は、電動送風機に設けられたものである。
【００１２】
そして、熱の発生源で温度の上昇が顕著な電動送風機に温度検出手段を設けるため、確実に電動送風機の温度の上昇を検出して電動送風機の損傷を防止する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電気掃除機の一実施の形態の構成を図面を参照して説明する。
【００１４】
図２ないし図７において、１は電気掃除機本体で、この電気掃除機本体１は、いわゆるアップライト型で、本体部２と、この本体部２の前部である下端部に装着された吸込口体部３と、本体部２の後部である上端部に設けられたハンドル部４とを備えている。
【００１５】
そして、本体部２は、上面部を開口する下部ケース５とこの下部ケース５の下端部の上面部を閉塞する上部ケース６と、下部ケース５の上端部の上面部を着脱可能に閉塞する蓋ケース７とを備えた本体ケース８を有している。さらに、本体ケース８の両側面には、上面側に向けて開口する半円溝状の鍔部9a，9bが側方に向けてそれぞれ突出形成されている。
【００１６】
また、本体ケース８内には、図示しない複数の連通口を開口する格子状の隔壁11が設けられ、この隔壁11の前側である上端側には、蓋ケース７にて覆われる集塵室12が区画形成されている。さらに、隔壁11の後側である下端側には電動送風機13を収容する電動送風機室14が区画形成されている。また、集塵室12より上端側には集塵室12と略気密に区画されたドラム室15が設けられ、集塵室12の一側に回路室16が区画形成されている。さらに、電動送風機室14の後面側にこの電動送風機室14に連通して排気口17aを外気に連通して開口する排気室17が区画形成されている。なお、排気口17aは、後述するように、吸込口体部３の下面の負圧が増大して吸込口体部３が床面に強く吸い付いて走行性が低下しない程度で、かつ、吐出風28の還流による温度上昇を抑制できる程度に吐出風28を排出する開口面積に形成するとよい。
【００１７】
そして、集塵室12の一側面には、側方に向けて開口する略円筒状の吸込部18が設けられている。なお、この吸込部18は、本体ケース８の一方の鍔部9aの上端側に向けて開口する。さらに、この吸込部18の集塵室12側には、集塵袋19がスライド装着されるホルダ20が設けられている。また、隔壁11の集塵室12側には例えば帯電繊維にて形成された高性能フィルタである第１の補助フィルタ21aが着脱可能に装着されている。なお、集塵袋19および第１の補助フィルタ21aは、蓋ケース７にて閉塞される下部ケース５の上面の開口より着脱可能となっている。さらに、排気室17内には、第１の補助フィルタ21aと同様の第２の補助フィルタ21bが排気口17aを閉塞するように配設されている。
【００１８】
また、吸込部18には可撓性を有する吸込ホース23の一端が接続され、この吸込ホース23は本体ケース８の一方の鍔部9aに載置されるように配設されている。
【００１９】
一方、電動送風機室14内には固定リブ25が突設され、この固定リブ25にて電動送風機13がゴムなどの振動吸収材26を介して電動送風機13の図示しないファンを覆うファンカバー13aに開口形成された吸気口が気密に集塵室12に連通して保持されている。
【００２０】
そして、この電動送風機室14には、電動送風機13に設けられファンを回転させる電動機13bに開口形成され吸気口に連通する排気開口27から電動送風機室14内に排出される空気である吐出風28を電動送風機室14外に排出する吐出部29が設けられている。この吐出部29は、略円筒状でＬ字状に屈曲形成され、一端が電動送風機室14内に気密に連通し他端が本体ケース８の他方の鍔部9bの下端側に向けて開口して鍔部9bに配設されている。
【００２１】
さらに、吐出部29の鍔部9bに位置する先端には可撓性を有した吐出ホース30が接続され、この吐出ホース30は吸込ホース23と同様に鍔部9bに載置されるように配設されている。
【００２２】
また、ドラム室15内には、電動送風機13に商用交流電源を供給する電源線32を巻回するドラム33が回転自在に収容されている。さらに、ドラム室15には、ドラム33から巻き戻されて引き出された電源線32を巻き取る巻取操作ボタン34が本体ケース８の一側に進退可能に配設されているとともに、この巻取操作ボタン34の操作によりドラム33の回転規制を解除してゼンマイバネ35にて電源線32をドラム33に巻き取る解除手段36が配設されている。
【００２３】
さらに、回路室16内には、電動送風機13の駆動状態を制御する図示しない回路基板が配設され、この回路基板にドラム33に巻回された電源線32が電気的に接続されている。そして、回路基板には、電動送風機13に取り付けられ電動送風機13の温度を検出する温度検出手段としての第１の温度センサ38aおよび排気室17内の温度を検出する排気風検出手段としての第２の温度センサ38bが接続されているとともに、第１の温度センサ38aおよび第２の温度センサ38bが所定の温度を検出し、本体部２の上端面に配設され温度が上昇した旨や電動送風機13の駆動状態などを表示などにて報知する報知手段39が接続されている。なお、第２の温度センサ38bは、排気口17aに臨み、かつ、吐出風28が排気口17aから排気風として排気される流れの上流側に位置し、排気室17の電動送風機室14と区画する壁面に配設されている。また、第１の温度センサ38aにて検出する温度Taと第２の温度センサ38bにて検出する温度Tbとは、温度Tbの方が低い温度に設定されている。
【００２４】
また、本体部２の後部である上端部に設けられたハンドル部４には、一端側にフランジ部40が回転可能に設けられ、このフランジ部40が本体ケース８の下部ケース５および上部ケース６にそれぞれ突設された保持リブ41，41にて挟持され、軸方向を回転軸として回転可能に軸支されている。さらに、ハンドル部４の他端側には把持部42が設けられ、この把持部42には電動送風機13の駆動状態を設定する各種ボタン43，43を有し、回路室16内の回路基板に電気的、磁気的、音波的あるしは光学的などにて接続される操作手段44が設けられている。
【００２５】
一方、本体部２の前部である下端部に装着された吸込口体部３は、上面を開口する下ケース46に、上面を閉塞して上ケース47が図示しないバンパを周縁に挟持して取り付けられた左右方向に長手状のノズルケース48を有している。そして、この吸込口体部３のノズルケース48と、本体部２の本体ケース８とにて、ケース体49が構成される。また、ノズルケース48内には、リブ50にて左右方向に長手状に区画形成され下面に吸込口51を開口する吸込室52と、この吸込室52の略中央にラッパ状に連通して区画形成された吸込風路室53と、この吸込風路室53の一側に区画形成されたファン室54と、このファン室54の一側に区画形成されたダクト室55と、吸込室52およびダクト室55の一側に区画形成された駆動伝達室56と、吸込室52に略平行に区画形成された吐出風路室57と、吸込室52および吐出風路室57間に位置して略平行に区画形成された連通ダクト室58が設けられている。
【００２６】
そして、ノズルケース48には、一端が吸込風路室53に位置して吸込室52に向けて開口する略円筒状の回動管60が他端側を上下方向に回動自在に設けられている。この回動管60内には軸方向に沿って壁状の仕切部61が設けられ、吸込管部62と吐出管部63とが区画形成されている。そして、回動管60の一端側の一側にはノズルケース48のリブ50に軸支される回動軸64が突設され、他側には吐出管部63の端部がＬ字状に側方に向けて回動軸64と同軸上に略円筒状に突出しファン室54に連通してリブ50に軸支される回動軸部65が設けられ、これら回動軸64および回動軸部65により回動自在に配設されている。
【００２７】
さらに、回動管60の回動する側である他端には、接続管部67が設けられている。この接続管部67は、回動管60を嵌着する略円筒状の嵌挿部68と、この嵌挿部68の一端に二股状に枝別れして設けられた吸込側部69と吐出側部70とを有し、略Ｙ字状に形成されている。そして、この接続管部67には、吸込側部69と吐出側部70との間に嵌挿部68の軸方向に沿って突設され、本体部２の下端部にねじなどにて取り付けられ、吸込口体部３を本体部２の本体ケース８の下端部に一体的に連結する取付舌片部71が設けられている。さらに、吸込側部69の内面と吐出側部70の内面との間には、回動管60の仕切部61の端部が密着して回動管60の吸込管部62を吸込側部69に気密に連通するとともに回動管60の吐出管部63を吐出側部70に気密に連通する平面部72が設けられている。
【００２８】
そして、接続管部67の吸込側部69には吸込ホース23の他端が接続され、回動管60の吸込管部62が吸込側部69および吸込ホース23を介して集塵室12の吸込部18に連通されている。また、接続管部67の吐出側部70には吐出ホース30の他端が接続され、回動管60の吐出管部63が吐出側部70、吐出ホース30および吐出部29を介して電動送風機室14に連通している。なお、吸込ホース23は吸込側部69に取り外し可能に接続され、吐出ホース30は吐出側部70に取り外し可能に接続されている。
【００２９】
一方、吸込口体部３のファン室54内には内部にタービン室75を区画形成する中ケース76が設けられ、この中ケース76のタービン室75内には偏平型のエアタービン77が回転自在に配設されている。そして、この中ケース76には、回動管60の吐出管部63をタービン室75に連通する空気取入口78が開口形成されているとともに、タービン室75内に取り込まれた空気をダクト室55および吐出風路室57に排出する一対の空気取出口79，79が開口形成されている。なお、空気取入口78および空気取出口79，79は、エアタービン77の中心を対象としてタービン室75の反対側に位置するように開口する。また、空気取入口78とファン室54の内面との対向距離は、エアタービン77の回転方向に従って次第に幅狭となるスクロール状となっている。
【００３０】
そして、エアタービン77には回転軸となるシャフト81が一体的に設けられている。そして、このシャフト81の両端部にベアリング82，82が設けられ、これらベアリング82，82がノズルケース48に固定されてシャフト81を駆動伝達室56内に位置して軸方向を回動管60の回動軸上に沿って回転自在に軸支している。さらに、シャフト81のエアタービン77が設けられた側と反対側の端部には出力プーリ83が一体的に設けられている。
【００３１】
また、吸込口体部３の吸込室52内には、回転清掃体である回転ブレード85が回転自在に配設されている。この回転ブレード85は、ゴムなどにて細長板状に形成された掻取部材としてのブレード部86と、起毛布などにて細長板状に形成された床磨部材としての起毛ブレード部87とが軸心88に螺旋状に設けられて構成されている。
【００３２】
そして、軸心88の両端部には軸支部89，89が回転自在に設けられ、これら軸支部89，89が吸込室52の両端部に設けられた軸受部90，90にそれぞれ着脱可能に装着されて回転ブレード85が回転自在に軸支される。また、軸心88の駆動伝達室56に位置する一端にはプーリ92が設けられ、このプーリ92とエアタービン77のシャフト81の出力プーリ83とに無端ベルト93が掛け渡され、エアタービン77の回転により回転ブレード85が回転する。なお、回転ブレード85は、起毛ブレード部87がブレード部86より幅広に形成され、起毛ブレード部87がノズルケース48の下面から突出しブレード部86がノズルケース48の下面から突出しないように軸支され、吸込口体部３の前進方向に対して順回転で回転する。
【００３３】
一方、ダクト室55には、吐出風路室57に連通する通孔95が開口形成されている。さらに、吐出風路室57には、床面に向けて開口する複数の吹出口96，96が開口形成されている。また、連通ダクト室58は、一縁が吹出口96，96が開口する床面に対向して開口し、吸込室52側の縁には複数の吐出口97，97が開口形成されている。なお、これら吐出口97は、斜め上方に向けて、すなわち回転ブレード85のブレード部86および起毛ブレード部87の回転方向と反対側の面の外周部分に向けて吐出風28を吹き出すように開口形成されている。
【００３４】
そして、吸込口体部３の吸込口51は、吸込室52、吸込風路室53、回動管60の吸込管部62、接続管部67の吸込側部69、吸込ホース23、吸込部18、集塵室12および隔壁11の連通口を介して電動送風機13の吸気口に連通し、この吸込口51から電動送風機13の吸気口までが空気が吸い込まれる吸込風路100となる。また、電動送風機13の排気開口27は、電動送風機室14、吐出部29、吐出ホース30、接続管部67の吐出側部70、回動管60の吐出管部63、ファン室54、タービン室75、ダクト室55、吐出風路室57、および連通ダクト室58を介して吐出口97に連通し、この排気開口27から吐出口97までが吐出風路101となり、吸込風路100および吐出風路101にて空気が還流する還流風路102が構成される。
【００３５】
さらに、ノズルケース48には、前部縁の両端側に図示しない従動前輪が回転自在に配設される従動前輪室105，105が設けられ、後部の回動管60の両側に位置して従動後輪106，106が回転自在に軸支され、吸込口体部３が床面上を走行可能となっている。
【００３６】
次に、上記電気掃除機の回路構成を図１に示すブロック図を参照して説明する。
【００３７】
電動送風機13は、回路室16内に配設された回路基板上に搭載された電力制御用のトライアックTrおよび電源線32を介して商用交流電源Ｅに接続される。そして、トライアックTrのゲートには、制御手段110が接続されている。また、制御手段には、ハンドル部４に配設された操作手段44が接続されている。さらに、制御手段110には、第１の温度センサ38aおよび第２の温度センサ38bが接続されている。
【００３８】
次に、上記実施の形態の動作を図８に示すフローチャートを参照して説明する。
【００３９】
まず、電源線32を引き出して商用交流電源を供給し、ハンドル部４の把持部42を把持する。そして、操作手段44の各種ボタン43，43を操作して所望の駆動状態に電動送風機13を駆動させ、ハンドル部４を前後方向に押し引して吸込口体部３を床面上で走行させて掃除する。
【００４０】
この電動送風機13の駆動により、吸込口51から空気とともに塵埃が吸込室52内に吸い込まれ、吸込口体部３の吸込風路室53、回動管60の吸込管部62、接続管部67の吸込側部69、吸込ホース23および吸込部18を介して集塵室12内に装着された集塵袋19内に捕捉される。また、この集塵袋19により濾過された空気は、第１の補助フィルタ21aを介して電動送風機13の吸気口から吸い込まれ、電動送風機13内を通って電動送風機13の排気開口27から電動送風機室14内に吐出風28として排出される。
【００４１】
さらに、電動送風機室14内に排出された吐出風28は、一部が排気室17に流入して排気口17aから外気に排気風として排気されるとともに、吐出部29、吐出ホース30、接続管部67の吐出側部70、回動管60の吐出管部63および吸込口体部３のファン室54を介して、中ケース76の空気取入口78からタービン室75内に流れ、エアタービン77を回転させる。このエアタービン77の回転により無端ベルト93を介して回転ブレード85が回転し、床面から塵埃を吸込室52内に掻き取ったり、掃き取ったり、床磨する。
【００４２】
そして、エアタービン77を回転させた吐出風28は、空気取出口79，79を介してダクト室55および吐出風路室57内に流れる。また、吐出風路室57内に排出された吐出風28は、吹出口96，96から床面に向けて吹き出されて床面上の塵埃を連通ダクト室58内に吹き上げるとともに、連通ダクト室58内に吹き出された吐出風28は塵埃とともに、吐出口97，97から吸込室52内に向けて吹き出され、回転ブレード85に吹き付けられて回転ブレード85の回転を補助し、再び吸込口51から吸い込まれる。なお、この吐出風28が吸込口51から吸い込まれる際、排気口17aから吐出風28の一部が排気風として排気された量の新たな空気が吐出風28とともに吸込口51から吸い込まれる。
【００４３】
ここで、制御手段110は、電動送風機13が駆動している間、第１の温度センサ38aにて検出した温度taが設定された所定の温度Taを越えたか否かを判断する（ステップ１）。そして、通常の掃除状態では、順次排気される分が新たに吸い込まれることにより還流する吐出風28の温度はあまり上昇しないことから、第１の温度センサ38aが設定された所定の温度Taを検出しない。また、制御手段110がこの第１の温度センサ38aにて検出する温度taが設定された所定の温度Taを越えていないと判断した際には、第２の温度センサ38bにて検出した温度tbが設定された所定の温度Tbを越えたか否かを判断する（ステップ２）。そして、上述したように、通常の掃除状態では、順次排気される分が新たに吸い込まれることにより還流する吐出風28の温度はあまり上昇しないことから、排気口17aから排気風として排気される吐出風28の温度もあまり上昇していないので、制御手段110は、第２の温度センサ38bにて検出する温度tbが設定された所定の温度Tbを越えていないと判断し、操作手段44の設定操作に対応して電動送風機13を所定の入力で駆動させるとともに、その状態を報知手段39にて報知させる。
【００４４】
したがって、吐出風28を再び吸い込む還流式の電気掃除機本体１でも、一部を排気することにより、還流する吐出風28の温度が上昇して電動送風機13や吐出風28が還流する還流風路102を形成する部材などを損傷することがない。
【００４５】
また、掃除が続けられて、集塵袋19内に捕捉した塵埃の量が多くなったり、吸込風路100内に吸い込んだ塵埃が閉塞した場合などには、吐出風28の還流量が低下して電動送風機13のファンと空気との摩擦や電動送風機13に供給する電力による発熱などにて、電動送風機13の温度が上昇する。そして、この電動送風機13の温度上昇を第１の温度センサが検出して制御手段110がステップ１で所定の温度Taを越えたことを認識すると、制御手段110は電動送風機13の入力を低減させる（ステップ３）。なお、ここで、排気室17は排気口17aを介して外気に連通し、第２の温度センサ38bは排気口17aに臨むため、第２の温度センサ38bにて検出する排気室17内の温度はあまり上昇していない。そして、制御手段110は、ゴミ詰まりなどにより電動送風機13の入力を低減させた旨を報知手段39にて報知する。
【００４６】
一方、掃除中にカーテンや家具などにて排気口17aが少なくととも一部が閉塞された場合には、排気口17aから排気される排気風量が低減し、吸込口51から新たに吸い込まれる空気の量が低減することにより、還流する吐出風量の増大に伴って、吐出風28の温度が上昇し始める。この吐出風28の温度上昇により、還流風路102の一部である電動送風機室14内の温度も上昇する。なお、この状態では、電動送風機13の第１の温度センサ38aにて検出する温度taは所定の温度Ta以上にならない。また、排気口17aが閉塞されることにより、第２の温度センサ38bが外気と遮断される状態となり、第２の温度センサ38bが配設された位置での温度は、電動送風機室14からの熱が伝達される。このため、制御手段110は、ステップ１では第１の温度センサ38aで所定の温度Taを検出していないが、ステップ２で設定させる温度が低い第２の温度センサ38bが温度Tbを検出して電動送風機室14内の温度上昇を認識し、ステップ３で電動送風機13の入力を低減させるとともに、報知手段39で排気口17aが閉塞されて電動送風機13の入力を低減させた旨を報知する。
【００４７】
そして、電動送風機13の入力の低減により、吐出風28の温度が自然放冷により次第に温度が低下し、第１の温度センサ38aおよび第２の温度センサ38bがステップ１およびステップ２で所定の温度Ta，Tb以下の温度を検出していることを制御手段110が認識することにより、再び電動送風機13の入力をあらかじめ操作手段44にて設定操作され制御手段110に記憶された内容で電動送風機13の駆動を制御するとともに、通常状態での操作手段44の設定内容での駆動状態である旨を報知手段39で報知する。
【００４８】
上述したように、上記実施の形態によれば、電動送風機13の温度が上昇して所定の温度Taを越えた場合には、電動送風機13を停止させずに、入力を低減して掃除が続行できる状態で、自然放冷による冷却により電動送風機13の損傷を防止するため、電動送風機13の熱による損傷を防止しつつ掃除を続行でき、掃除作業性を向上できる。
【００４９】
また、自然放冷にて通常の状態に戻った際には、再び電動送風機13をもとの駆動状態にするため、電動送風機13の駆動状態を設定し直す必要がなく、さらに掃除作業性を向上できる。
【００５０】
さらに、第１の温度センサ38aを熱の発生源である電動送風機13に取り付けたため、確実に電動送風機13の温度上昇を認識でき、確実に電動送風機13の損傷や還流風路102を構成する部材の損傷を防止できる。
【００５１】
また、吐出風28の還流による温度上昇を抑制するために一部を排気風として排気する排気口17aが閉塞されたことを、排気室17内に排気口17aに臨んで配設した第２の温度センサ38bによる温度tbの検出により認識するため、簡単な構造で容易に排気口17の閉塞状態、すなわち排気口17を介して排気風として排気される吐出風28の風量を認識でき、製造性の向上およびコストの低減ができるとともに、軽量小型化でき掃除作業性も向上できる。
【００５２】
一方、本体部２の下端部側に電動送風機13を収容する電動送風機室14を区画形成し、上端側に集塵室12を区画形成したため、電気掃除機本体１の重心位置が下側に位置し、操作性を向上できる。
【００５３】
また、吐出口97，97を回転ブレード85のブレード部86および起毛ブレード部87の回転方向と反対側の面に吹き付けるように開口形成したため、吐出口97，97から吹き出された吐出風28が吸込口51から吸い込まれる還流する流路に床面から回転ブレード85にて掻き取られた塵埃が位置し、効率よく塵埃を吸い込みできるとともに、回転ブレード85の回転を補助でき、効率よく回転ブレード85にて塵埃の掻き出しができる。
【００５４】
また、エアタービン77にて回転ブレード85を回転させるため、エアタービン77を設けないで吐出風28を回転ブレード85に吹き付けて直接回転させる構成に比して、確実に吐出風28を効率よく回転ブレード85の回転に寄与でき、回転ブレード85の回転トルクを増大できる。
【００５５】
さらに、還流風路102の一部を可撓性の吸込ホース23および吐出ホース30にて構成し、これら吸込ホース23および吐出ホース30の一端側を着脱可能としたため、還流風路102中に塵埃が閉塞しても容易に除去できる。
【００５６】
なお、上記実施の形態において、本体部２の下端部に吸込口体部３を一体的に設けたアップライト型について説明したが、本体部２にホースおよび延長管を介して吸込口体部３が着脱可能に接続されるキャニスタ型でも同様の効果が得られる。
【００５７】
また、吐出風28が還流する還流式の構造について説明したが、吐出風28を全量排気口17aから排気風として排気させる吸込式の構造でもできる。
【００５８】
さらに、第１の温度センサ38aおよび第２の温度センサ38bで検出する温度ta，tbがあらかじめ設定された温度Ta，Tbを越えたか否かにより、電動送風機13の入力を低減させる制御をしたが、設定する温度を複数段階設け、各段階を越えるごとに順次電動送風機13の入力を低減させる制御をしてもよい。この構成によれば、さらに電動送風機13の損傷の防止性および掃除の続行性を高度に制御でき、温度上昇にて電動送風機13の入力が低減することによる掃除効率の低下を抑制しつつ、確実に電動送風機13の損傷を防止できる。
【００５９】
一方、第１の温度センサ38aを電動送風機13に取り付けて説明したが、還流風路102のいずれの位置に配設してもよい。なお、熱を発生する電動送風機13に取り付けることにより、確実に一番温度が高くなる電動送風機13の温度上昇を認識でき、電動送風機13や還流風路102を構成する部材の損傷を確実に防止できる。
【００６０】
また、排気口17aの閉塞状態、すなわち排気口17aを介して排気風として排気される吐出風28の流通量を、第２の温度センサ38bを用いて温度を検出することにより間接的に認識する構成について説明したが、風量計を用いて直接的に認識したり、圧力センサなどにて間接的に認識するなど、いずれの方法でもよい。
【００６１】
一方、吐出風28を吐出風路室57の吹出口96，96から一旦床面に吹き付けた後に連通ダクト室58を介して吐出口97，97から回転ブレード85に吹き付けるように開口形成したが、例えば図９および図１０に示す実施の形態のように、連通ダクト室58を設けず、吐出風28を床面に吹き付けることなく直接吸込室52に吹き出す構成としてもよい。
【００６２】
また、吐出風28の一部を排気風として排気する排気口17aを開口する排気室17を設けて説明したが、例えば図９および図１０に示す実施の形態のように、吐出風路101中のエアタービン77より下流側に排気口17aを開口形成するなど、排気口17aはいずれの位置に設けてもよい。なお、図１０に示す排気口17aをエアタービン77より下流側に開口形成する構成では、電動送風機13からの排出される吐出風28の全量を回転ブレード85を回転させるエアタービン77の回転に寄与でき、エアタービン77の回転トルクを向上でき、掃除効率を向上できる。
【００６３】
さらに、回転ブレード85を設けて説明したが、回転ブレード85やこの回転ブレード85を回転させるエアタービン77を設けず、例えば吐出風28を単に還流させる構成や、一旦床面に吹き付けて吹き上げた塵埃を吸込口51から吸い込む構成などでもできる。
【００６４】
また、排気口17aとして、掃除作業者の方に排気せず、さらには、吸込口体部３の周囲などの吸込口51から塵埃を吸い込む領域以外の床面上の塵埃を吹き飛ばさない方向に吐出風28を排気風として排気する構成、例えば整流板を設けるなどが好ましい。この構成によれば、吹き飛ばされた塵埃や排気された排気風が掃除作業者に吹き付けることによる掃除環境の悪化や掃除効率の低下を防止できる。
【００６５】
一方、吸気口から吸い込まれ電動送風機13内を流れた空気を排出する排気開口27を開口した電動送風機13を用いて説明したが、吸気口から吸い込まれた空気が電動送風機13のファンを流れた後に電動送風機13内を流れることなく排出されるものでもよい。この場合には、例えば第１の温度センサ38aをファンを覆うファンカバー13aに配設するとよい。
【００６６】
【発明の効果】
請求項１記載の電気掃除機によれば、排気口が閉塞されて排気口を流通する量が減少して排気風検出手段で検出した温度が上昇すると、制御手段により電動送風機の入力を排気口を流通する量の減少すなわち検出温度の上昇に比例して順次低減するので、吐出風が還流する還流式でも吐出風の温度上昇を抑制しつつ掃除できる。また、制御手段により、温度検出手段にて検出した電動送風機から排出される吐出風の温度の上昇に比例して電動送風機の入力を順次低減するため、例えば集塵室に捕捉した塵埃の量が増大したり、吐出風を再び吸い込む還流式のものなどにおいて、電動送風機の温度が次第に増大しても、入力の低減により電動送風機の温度の上昇を抑制して電動送風機の温度の上昇による損傷を防止しつつ掃除を続行できる。
【００６７】
請求項２記載の電気掃除機によれば、請求項１記載の電気掃除機の効果に加え、熱の発生源で温度の上昇が顕著な電動送風機に温度検出手段を設けるため、確実に電動送風機の温度の上昇を検出して電動送風機の損傷を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の電気掃除機の実施の一形態を示す回路構成のブロック図である。
【図２】 電気掃除機本体を示す側面断面図である。
【図３】 同上正面断面図である。
【図４】 同上斜視図である。
【図５】 同上吸込口体部を示す側面断面図である。
【図６】 同上正面断面図である。
【図７】 同上ダクト室での側面断面図である。
【図８】 同上の動作を示すフローチャートである。
【図９】 本発明の他の実施の形態を示す吸込口体部の側面断面図である。
【図１０】 同上排気口の位置での側面断面図である。
【符号の説明】
12 集塵室
13 電動送風機
17a 排気口
28 吐出風
38a 温度検出手段としての第１の温度センサ
38b 排気風検出手段としての第２の温度センサ
49 ケース体
51 吸込口
100 吸込風路
101 吐出風路
110 制御手段
Claims (2)
- 電動送風機を収容しこの電動送風機の負圧側に集塵室を設けたケース体と、
前記電動送風機から排出される吐出風の温度を検出する温度検出手段と、
被掃除面と対向する面に開口形成された吸込口と、
この吸込口を前記集塵室を介して前記電動送風機の負圧側に連通する吸込風路と、
一端側が前記電動送風機の正圧側に連通するとともに他端側が前記吸込口に連通し前記電動送風機から排出される吐出風が流通する吐出風路と、
前記吐出風路に設けられ前記吐出風の少なくとも一部を排気する排気口と、
この排気口に臨んで配設され、この排気口を流通する前記吐出風の流通量状態をこの吐出風の温度を検出することで検出する排気風検出手段と、
前記温度検出手段にて検出する温度の上昇に比例して前記電動送風機の入力を順次低減するとともに、前記排気風検出手段にて検出する温度の上昇に比例して前記電動送風機の入力を順次低減する制御手段と
を具備したことを特徴とする電気掃除機。 - 温度検出手段は、電動送風機に設けられた
ことを特徴とする請求項１記載の電気掃除機。
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