JP3915764B2 - Electric vacuum cleaner - Google Patents
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Description
本発明は、一般家庭において使用する電気掃除機に関するものである。 The present invention relates to a vacuum cleaner used in a general household.
従来の電気掃除機は図4に示すものが一般的であり、以下図面にしたがって説明する。 A conventional vacuum cleaner is generally shown in FIG. 4 and will be described with reference to the drawings.
従来、2次電池を電源とする電気掃除機が知られている。図3に示すように、掃除機本体1内には電動送風機2を配し、電動送風機2の吸引側には集塵室8を配し、集塵室8内には吸引された塵埃等を含む汚れた空気を清浄化する集塵袋9を有する。また、掃除機本体1内に電動送風機2を回転させるための2次電池10を設けており、2次電池としてはニッカド電池あるいは鉛電池を使用している。
Conventionally, a vacuum cleaner using a secondary battery as a power source is known. As shown in FIG. 3, an
このような従来の電気掃除機では、ニッカド電池や鉛電池からなる2次電池の電気容量が小さいため、掃除機の使用時間を長くしたり、吸引力を高くしようとすると、電池の本数を増加させる必要があり、本体質量が大幅に増加し、さらに本体が大きくなり携帯性や収納性が低下するという課題があった。また、ハンディタイプでは、ニッケル水素電池を使用した充電式電気掃除機が知られているが、ハンディタイプのような小型軽量の電気掃除機では、ニッケル水素電池でも使用本数を増加させると質量、本体の大きさが大きく増加し、吸引力を向上させる限界があった。 In such a conventional vacuum cleaner, the secondary battery consisting of a nickel cadmium battery or a lead battery has a small electric capacity. Therefore, if the vacuum cleaner is used for a longer time or if the suction force is increased, the number of batteries increases. There is a problem that the mass of the main body is greatly increased, the main body is further enlarged, and portability and stowability are lowered. In addition, rechargeable vacuum cleaners that use nickel metal hydride batteries are known for the handy type, but for small and light vacuum cleaners such as handy types, if the number of nickel metal hydride batteries is increased, the mass and the body There is a limit to improve the suction force.
本発明は上記課題を解決するもので、吸引力を向上させ、使用時間を長くしても、本体質量の増加を少なくし、本体を小型化でき携帯性や収納性が向上する電気掃除機を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-described problems, and provides a vacuum cleaner that improves the suction force and reduces the increase in the mass of the main body even if it is used for a long time. The purpose is to provide.
上記目的を達成するために本発明は、電動送風機を内蔵する掃除機本体と、前記電動送風機を駆動する電池とを備え、前記電動送風機への入力を、運転開始時から一定時間だけ高くして高吸込力状態の入力とし、その後、通常使用状態の入力に変更させると共に、掃除機本体の電源が切られていた時間に応じて、高吸込力状態の入力値を変更するもので、掃除開始時の初期集塵性を向上させることで、効率良く塵埃を捕集し、使用可能時間をさらに延長することができる。 In order to achieve the above object, the present invention comprises a vacuum cleaner body incorporating an electric blower and a battery for driving the electric blower, and the input to the electric blower is increased for a certain period from the start of operation. is inputted to the high suction power state, then Rutotomoni is changed to regular use, the cleaner according to the time the power has been turned off in the body, Due to the fact that changing the input value of the high suction power state, By improving the initial dust collection property at the start of cleaning, dust can be collected efficiently and the usable time can be further extended.
本発明によれば、本体の小型、軽量化を達成し、吸引力を向上させ、使用時間を長くしても、本体質量の増加を少なくし、本体を小型化でき携帯性や収納性が向上する電気掃除機を提供できる。 According to the present invention, the size and weight of the main body can be reduced, the suction force can be improved, the increase in the mass of the main body can be reduced even if the usage time is lengthened, and the main body can be reduced in size and improved in portability and storage. Can provide a vacuum cleaner.
第1の発明は、電動送風機を内蔵する掃除機本体と、前記電動送風機を駆動する電池とを備え、前記電動送風機への入力を、運転開始時から一定時間だけ高くして高吸込力状態の入力とし、その後、通常使用状態の入力に変更させると共に、掃除機本体の電源が切られていた時間に応じて、高吸込力状態の入力値を変更するもので、掃除開始時の初期集塵性を向上させることで、効率良く塵埃を捕集し、使用可能時間をさらに延長することができる。また、電源が切られて間もないときは初期の高吸込力状態まで戻さずに電源が切られる直前の入力を再現し、より使用時間の延長を実現できる。また、電源が切られてある程度時間が経つ場合は掃除場所を変えたと判断し高吸込力状態まで入力を戻し、初期集塵性能を向上させることができる。 The first invention includes a vacuum cleaner body incorporating an electric blower and a battery for driving the electric blower, and the input to the electric blower is increased for a certain period of time from the start of operation in a high suction force state. as input, then, causes changes to the input of the normal use, the cleaner according to the time the power has been turned off in the body, intended to change the input value of the high suction power state, the initial precipitator at cleaning start By improving the performance, dust can be collected efficiently and the usable time can be further extended. In addition, when the power is turned off, the input immediately before the power is turned off can be reproduced without returning to the initial high suction force state, thereby further extending the use time. In addition, when a certain amount of time has passed after the power is turned off, it is determined that the cleaning place has been changed, and the input is returned to the high suction force state, so that the initial dust collection performance can be improved.
(実施の形態1)
以下に本発明の実施の形態1を、図1、図2、図3を用いて説明する。図1、図2に示すように、掃除機本体1は電動送風機2を内蔵し、本体1に一端を接続されるホース3とホース3の他端に接続される延長管4と吸込具5から構成され、掃除機本体1には電動送風機2を駆動するHR23/43形のニッケル水素電池6を24本備えている。また、電動送風機2はインバーターモータとしている。ニッケル水素電池6の総質量は掃除機本体1の質量の略40%とし、電動送風機2への入力は複数段階で制御できるようにしており、電動送風機2の最低消費電力を100W以上とし、吸込仕事率を20W以上、最高吸込仕事率時点の真空度を3000Pa以上、集塵前の開放風量を0.4m3/min以上、電流値を15A以下となるような構成としている。電動送風機2への入力は、床面の状態、塵埃の有無、あるいは集塵室(図示せず)内の塵埃の量を電動送風機2の回転数変化を検知して複数段階で制御できるようにしている。
(Embodiment 1)
Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1, 2, and 3. FIG. As shown in FIGS. 1 and 2, the cleaner body 1 includes an
充電時にはメモリー効果による電圧挙動を排除するため一度全放電した後、再充電する、あるいは一度全放電することなく再充電することを使用者が選択できるように充電選択スイッチを設け(図示せず)、電池電圧が放電終止電圧以下になると、回路を遮断して電動送風機2を停止し、充電の必要性を使用者に知らせるようにしている。
In order to eliminate the voltage behavior due to the memory effect during charging, a charge selection switch is provided so that the user can select whether to recharge once and then recharge without recharging once (not shown) When the battery voltage becomes equal to or lower than the discharge end voltage, the circuit is interrupted and the
電動送風機2への入力は通常使用状態と高吸込力状態を選択できるよう制御し、高吸込力状態の入力を通常使用状態の入力の略1.5倍以上とし、また高吸込力状態の吸込仕事率を通常使用状態の吸込仕事率の略1.2倍以上とし、高吸込力状態で10秒間運転後は、自動的に段階的にその時々の入力時間を短くしながら通常使用状態に移行するようにし、電池6の残量が所定以下に低下した時点で制御回路(図示せず)の消費電力を低下させている。
The input to the
また、高吸込力状態で集塵室内の真空度、または電動送風機2の電流値あるいは回転数を検知し、集塵室内の塵埃の量を使用者に知らせる表示手段7を本体1の表面に設けている。また、電動送風機2への入力が、吸込具5または延長管4と吸込具5をホースから外すと上昇するようにしている。また、床面の種類、床面の塵埃の有無、あるいは集塵室内の塵埃の量を検知して、または電気掃除機本体1の電源が切られていた時間に応じて、または電池残量に応じて高吸込力状態の入力から通常使用状態の入力までの移行方法を変えるようにしている。
Further, a display means 7 is provided on the surface of the main body 1 for detecting the degree of vacuum in the dust collection chamber or the current value or the rotational speed of the
上記構成による作用は以下の通りである。 The operation of the above configuration is as follows.
ニッケル水素電池6は、従来の2次電池として知られる鉛電池やニッカド電池と比較すると、同じ大きさでも質量が軽く、電池容量も多いため、従来と同じ吸引力を保ったまま本体1を軽量化し、使用時間を長くする、あるいは、同じ質量でも吸引力を向上させ、使用時間を長くするということが可能である。また、電池本数を24本使用することで、消費電力80W以上、使用可能時間を25分以上を実現し、本体質量4000g以下を達成できている。さらに、床面の状態、塵埃の有無、あるいは集塵室内の塵埃の量を検知して電動送風機2への入力を複数段階で制御することにより、吸込力や使用可能時間を最適に調整できる。また、使用者の掃除をする時間にあわせて、使用者が充電方法を選択でき、使用したいときに充電できていないという問題が生じにくいという利点もある。
The nickel-metal hydride battery 6 is lighter in weight and has a larger battery capacity than the lead battery and nickel-cadmium battery known as conventional secondary batteries, so the main body 1 is lightweight while maintaining the same suction force as before. It is possible to increase the use time, or to improve the suction force even with the same mass, and to increase the use time. Moreover, by using 24 batteries, the power consumption is 80 W or more, the usable time is 25 minutes or more, and the main body mass is 4000 g or less. Further, the suction force and usable time can be optimally adjusted by detecting the state of the floor surface, the presence or absence of dust, or the amount of dust in the dust collection chamber and controlling the input to the
さらに、電池6の電圧が放電終止電圧以下になると、回路を遮断して電動送風機2を停止し、充電の必要性を使用者に知らせるようにしたため、吸込力が低下して掃除に支障をきたす前に使用者に知らせることができ、また、過放電することなく電池寿命を悪化させることがない。
Further, when the voltage of the battery 6 becomes equal to or lower than the end-of-discharge voltage, the circuit is interrupted and the
さらに、電動送風機2をインバーターモータにしたため、電動送風機2の発熱が少なく、電池6と電動送風機2を近接して配置することが可能であり、本体1の小型化を一層図ることができる。また、電動送風機2の排気温度は通常30℃〜40℃で、充電時あるいは放電時には40℃〜60℃ある電池6の温度より低いため、排気を電池6に当てることにより電池6の温度上昇を低減することができ、電池寿命も増加する。
Furthermore, since the
また、電動送風機2への入力を通常使用状態の入力と高吸込力状態の入力とが選択できるよう制御し、前記高吸込力状態の入力を通常使用状態の入力の略1.5倍以上とし、高吸込力状態で一定時間運転後は自動的に通常使用状態に移行するようにしたことにより、電池6の本数を増やすことなく高吸込力を確保すると同時に使用可能時間が短くなることを最小限にすることができる。
Further, the input to the
高吸込力状態で集塵室内の真空度、または電動送風機2の電流値あるいは回転数を検知し、集塵室内の塵埃の量を使用者に知らせる表示手段7を設けたため、通常使用状態では入力や回転数、真空度が低くてこれらの変化が捉えにくいが、高入力状態を設けることで、入力や回転数、真空度の変化を容易に捕らえ、的確に集塵室内の塵埃の量を使用者に知らせることができる。
The display means 7 is provided to detect the degree of vacuum in the dust collection chamber in the high suction force state or the current value or rotation speed of the
また、従来、充電式電気掃除機では隙間を掃除する時など、吸込力が少ないため塵埃を十分捕集できなかったが、ニッケル水素電池6を使用することと、吸込具5または延長管4と吸込具5をホース3から外すと電動送風機2への入力が自動的に上昇することにより、高吸込力を確保でき、十分塵埃を捕集できる。また、高吸込力状態の入力を通常使用状態の入力の略1.5倍以上とし、また高吸込力状態の吸込仕事率を通常使用状態の吸込仕事率の略1.2倍以上とし、電池残量が所定以下に低下した時点で制御回路の消費電力を低下させるため電池本数を増やすことなく高吸込力状態を確保すると同時に使用可能時間の短縮を最小限にすることができる。
Further, conventionally, a rechargeable vacuum cleaner has not been able to sufficiently collect dust due to a low suction force, such as when cleaning a gap, but using a nickel metal hydride battery 6 and a
さらに、高吸込力状態の入力を10秒間一定とし、高吸込力状態の時間を長く維持することによって集塵室内の紙袋(図示せず)を大きく開くことができ、集塵量の向上が実現できる。また、図3のように、高吸込力状態の入力から通常使用状態の入力まで段階的に移行させることにより、入力を一度に通常使用状態まで下げることによる使用実感としての不自然さをなくし、段階的にその時々の入力時間を短くしながら移行する下げることでより、高吸込力状態の入力を使用実感が不自然にならない程度に長く維持し、自然な使用実感が得られ十分な初期集塵性能の維持を実現できる。 Furthermore, by keeping the input of the high suction force state constant for 10 seconds and maintaining the time of the high suction force state for a long time, the paper bag (not shown) in the dust collection chamber can be opened widely, and the dust collection amount is improved. it can. Moreover, as shown in FIG. 3, by shifting in a stepwise manner from an input in a high suction force state to an input in a normal use state, the unnaturalness as a use feeling due to lowering the input to the normal use state at once is eliminated. By gradually lowering the input time in stages, the input in a high suction force state is maintained long enough not to make the use feeling unnatural, and a natural initial use feeling is obtained. Maintenance of dust performance can be realized.
さらに本実施の形態では、高吸込力状態の入力から通常使用状態の入力までその時々の入力値における運転時間を短くしながら入力値を移行させたが、逆にその時々の入力値の運転時間を長くしながら移行させれば高吸込力状態の入力を使用実感が不自然にならない程度に短く維持することによりさらに使用時間を延長させることができる。さらに、高吸込力状態の入力から高吸込力状態の入力と通常使用状態の入力の中間入力までは徐々にその時々の入力時間を短くしながら移行し、中間入力以降は徐々にその時々の入力時間を長くしながら移行させれば、高吸込力状態の入力を使用実感が不自然にならない程度に長く維持することにより十分な初期集塵性能を実現し、さらに中間入力を使用実感が不自然にならない程度に短く維持することによりさらに使用時間を延長し、最終の通常使用状態の入力付近では長く維持しより自然な使用実感を得ることができるものである。 Furthermore, in this embodiment, the input value is shifted from the input in the high suction force state to the input in the normal use state while shortening the operation time at the input value at that time, but conversely the operation time of the input value at that time. If the transition is made while lengthening, the input time in the high suction force state can be further shortened to such an extent that the feeling of use does not become unnatural. Furthermore, the input from the high suction force state to the intermediate input between the high suction force state input and the normal use state input gradually shifts to shorten the occasional input time. If the transition is made for a long time, sufficient initial dust collection performance is achieved by maintaining the input in the state of high suction force so long as the actual feeling does not become unnatural, and the intermediate input is unnatural. By keeping it short enough not to become a problem, the usage time can be further extended, and it can be kept long in the vicinity of the input in the final normal use state to obtain a more natural feeling of use.
また、床面の種類、床面の塵埃の有無、あるいは集塵室内の塵埃の量を検知して高吸込力状態の入力から通常使用状態の入力までの移行方法を変化させ、塵埃が捕集しにくいじゅうたん上、あるいは塵埃が多い箇所ではできるかぎり高吸込力状態を維持することにより、使用可能時間の短縮を最小限に抑え効率的に塵埃を捕集することができる。さらに集塵室での塵埃量が多いほど高吸込力状態を短くすることにより電動送風機2の過度の温度上昇を防止することができる。また、電気掃除機本体1の電源が切られていた時間に応じて高吸込力状態の入力から通常使用状態の入力までの移行方法を変化させ、電源が切られて間もないときは初期の高吸込力状態まで戻さずに電源が切られる直前の入力を再現し、より使用時間の延長を実現できる。
It also detects the type of floor surface, the presence or absence of dust on the floor surface, or the amount of dust in the dust collection chamber, and changes the transition method from high suction force input to normal use input to collect dust. By keeping the suction force state as high as possible on carpets that are difficult to carry out or where there is a lot of dust, it is possible to efficiently collect dust while minimizing the reduction in usable time. Furthermore, the excessive temperature rise of the
また、電源が切られてある程度時間が経つ場合は掃除場所を変えたと判断し、高吸込力状態まで入力を戻し、初期集塵性能を向上させることができる。また、電池残量に応じて高吸込力状態の入力から通常使用状態の入力までの移行方法を変化させ、電池残量が少ない状態では高吸込力状態を短くすることで使用時間の延長が実現できる。また電池残量が多い状態では高吸込力状態を長く維持し、初期集塵性能を向上させることができる。その結果、吸引力を向上させ、使用時間を長くしても、本体1の質量が増加せず本体1を小型化でき携帯性や収納性が向上し、使用者のライフサイクルに合わせた電気掃除機を提供できる。 In addition, when a certain amount of time has passed after the power is turned off, it is determined that the cleaning place has been changed, and the input is returned to the high suction force state, thereby improving the initial dust collection performance. In addition, the transition from the high suction force state input to the normal use state input is changed according to the remaining battery level, and the usage time can be extended by shortening the high suction force state when the battery level is low. it can. In addition, when the remaining amount of the battery is large, the high suction force state can be maintained for a long time, and the initial dust collection performance can be improved. As a result, even if the suction force is improved and the usage time is extended, the mass of the main body 1 does not increase, the main body 1 can be miniaturized, the portability and the storage property are improved, and the electric cleaning adapted to the life cycle of the user Can provide a machine.
以上のように、本発明にかかる電気掃除機は、本体の小型、軽量化を達成し、吸引力を向上させ、使用時間を長くしても、本体質量の増加を少なくし、本体を小型化でき携帯性や収納性が向上するので、充電式の電気掃除機の集塵性能および使用性の向上に有用である。 As described above, the vacuum cleaner according to the present invention achieves a reduction in the size and weight of the main body, improves the suction force, reduces the increase in the mass of the main body even if the usage time is extended, and reduces the size of the main body. Since portability and storage are improved, it is useful for improving the dust collection performance and usability of the rechargeable vacuum cleaner.
1 本体
2 電動送風機
3 ホース
4 延長管
5 吸込具
6 ニッケル水素電池
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