JP4322576B2 - 電気掃除機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動送風機の吸込風量を検知する風量検知手段を備えた電気掃除機に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の電気掃除機は、電動送風機を収容した掃除機本体を備えている。この掃除機本体には、電動送風機の吸込風量を検知する風量検知手段が設けられている。また、この掃除機本体には、電動送風機の駆動を制御する制御手段が設けられている。この制御手段は、風量検知手段で検知した電動送風機の吸込風量の電動送風機の入力に対する割合が所定値以下の少風量状態となると、電動送風機の入力を急激に低減させるとともに、この少風量状態が所定時間以上継続すると、電動送風機の駆動を停止させることで、電動送風機の過熱を防止して電動送風機を保護する(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
【特許文献1】
特開2000−201871号公報(第2−4頁、図4)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の電気掃除機では、電動送風機が少風量状態となると、電動送風機の入力を制御手段が急激に低減させるため、作業者が電動送風機の誤動作、あるいは故障であると誤認するおそれがあるなど、違和感を感じるおそれがあるという問題点を有している。
【0005】
本発明はこのような点に鑑みなされたもので、電動送風機の過熱および作業者の違和感を防止できる電気掃除機を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、風量検知手段により検知した電動送風機の吸込風量の低減に伴い電動送風機の入力を所定状態から段階的に増大させるとともに、電動送風機の入力に対して風量検知手段で検知した電動送風機の吸込風量が所定値以下の状態が第1の所定時間以上継続した際に、電動送風機の入力を複数回に亘って所定量ずつ段階的に順次低減させ、かつ、この段階的な入力の低減途中で、風量検知手段により検知した電動送風機の吸込風量が、所定値以下となった時点から第2の所定時間内に所定の復帰風量以上となった際に電動送風機の入力を所定状態に復帰させる制御手段を具備したものである。そして、風量検知手段により検知した電動送風機の吸込風量の低減に伴い電動送風機の入力を所定状態から段階的に増大させ、電動送風機の入力に対する吸込風量が所定値以下の状態が第1の所定時間以上継続すると、電動送風機の入力を複数回に亘って所定量ずつ段階的に順次低減させることで、電動送風機の過熱を確実に防止できるとともに、電動送風機の入力が急激に低下することがなく、作業者の違和感を防止でき、かつ、この段階的な入力の低減途中で、風量検知手段により検知した電動送風機の吸込風量が、所定値以下となった時点から第2の所定時間内に所定の復帰風量以上となった際には電動送風機の入力を所定状態に復帰させることで、例えば短時間の吸い付き状態などの度に電動送風機を再駆動させる操作を必要とせず、掃除作業性が向上する。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態の電気掃除機の構成を図1ないし図5を参照して説明する。
【0008】
図1および図2において、1は掃除機本体で、この掃除機本体1は、内部に収容された電動送風機2の駆動にて生じる吸気風とともに吸い込んだ塵埃を、着脱可能な図示しない集塵パックにて集塵する。
【0009】
また、この掃除機本体1には、外部から空気を吸引する本体吸込口3が開口されている。この本体吸込口3には、湾曲可能な細長略円筒状のホース体4が連通接続されている。このホース体4の先端には、電動送風機2の動作モードなどが選択可能な手許操作部5が設けられている。この手許操作部5には、掃除機本体1内の電動送風機2などの駆動状態を所定の状態、例えば弱、中、強および切などの複数の各状態に設定する複数の設定ボタン6が設けられているとともに、掃除する際に作業者が把持する把持部7が基端側に向けて突設されている。
【0010】
さらに、この手許操作部5の先端には、伸縮可能な細長略円筒状の延長管8が着脱可能に連通接続されている。またさらに、この延長管8の先端には、例えば室内の床面の絨毯などの上に接地させて、この絨毯上の塵埃を吸い込む吸込口体としての床ブラシ9が着脱可能に連通接続されている。
【0011】
次に、上記一実施の形態の内部構成を図1を参照して説明する。
【0012】
電動送風機2は、トライアックTrを介して商用交流電源Eに電気的に接続される。また、トライアックTrのゲートには、掃除機本体1内に配設された制御手段11が接続されている。
【0013】
制御手段11には、設定ボタン6が電気的に接続されている。そして、制御手段11は、各設定ボタン6による設定に応じた所定の電流値に基づいて電動送風機2の駆動を制御する。
【0014】
また、制御手段11には、電動送風機2の駆動により生じる吸込風量を検知する風量検知手段12が電気的に接続されている。この風量検知手段12は、例えば電動送風機の吸気側の負圧を検知し負圧にて風量を検知する圧力センサなどであり、制御手段11に信号を出力して電動送風機2の駆動により生じる吸込風量を制御手段11に伝達する。
【0015】
さらに、制御手段11は、計時手段としての第1のタイマ13および第2のタイマ14を備えている。
【0016】
次に、上記一実施の形態の動作ついて図3に示すフローチャート、図4および図5を参照して説明する。
【0017】
掃除の際には、まず、本体吸込口3にホース体4、延長管8、床ブラシ9を順次連通接続する。そして、図示しない電源コードを介して電力を供給し、ホース体4の把持部7を把持して設定ボタン6を適宜設定操作し、電動送風機2を適宜駆動させて掃除する。
【0018】
このとき、制御手段11は、タイマ13,14をそれぞれ初期化し(ステップ1)、設定ボタン6からの電流値を検知して設定ボタン6が設定操作されたかどうかを判断する(ステップ2)。
【0019】
このステップ2において、設定ボタン6による電動送風機2を所定の駆動状態で駆動させる設定操作を認識した場合には、電動送風機2を設定ボタン6の設定操作に対応した所定の入力で駆動する(ステップ3)。
【0020】
この後、風量検知手段12にて電動送風機2の吸込風量を検知し、この検知した電動送風機2の吸込風量が予め設定された設定風量である少風量状態、すなわち図4に示すA点に達したかどうかを制御手段11が判断する。言い換えると、吸込風量がA点以下かどうかを制御手段11が判断する(ステップ4)。
【0021】
一方、ステップ2において、設定ボタン6の設定操作を認識しない場合には、電動送風機2が駆動しているかどうかを制御手段11が判断し(ステップ5)、電動送風機2が駆動している場合には既に設定ボタン6の設定操作がなされたと判断してステップ4に進み、駆動していない場合には設定ボタン6にて電動送風機2を駆動させるための設定操作がなされていないと判断してステップ2に戻る。
【0022】
そして、電動送風機2の駆動により、例えば吸い込んで捕集した塵埃の量が増大して次第に吸込風量が低減すると、図4に示すように、制御手段11は段階的に電動送風機2の入力を増大させていく。
【0023】
すなわち、捕集した塵埃の量が比較的少なく、電動送風機2の吸込風量が比較的大きい場合には、図4に示すcの範囲で示すように電動送風機2の入力を低く制御し、捕集した塵埃の量が増大して吸込風量が低下すると、図4中のaの範囲で示すように電動送風機2の入力を高く制御する。
【0024】
そして、ステップ4において、電動送風機2の吸込風量が図4に示すA点より大きいと制御手段11が判断した場合には、ステップ2に戻る。
【0025】
また、ステップ4において、電動送風機2の吸込風量が図4に示すA点以下であると制御手段11が判断した場合には、ゴミ詰まり状態、掃除中に床ブラシ9の先端部に紙、あるいはカーテンなどがへばりついて閉塞されたへばりつき状態、あるいは床ブラシ9の先端部に布団や座布団などが吸い付くなどの吸い付き状態などの異常状態と判断し、電動送風機2の入力が予め設定された図4のbの範囲に低減しているかどうかを判断する(ステップ6)。
【0026】
このステップ6において、電動送風機2の入力が所定の入力である図4のbの範囲に低減していない、すなわち電動送風機2の入力がb以上であると判断した場合には、第1のタイマ13が計時しているかどうかを制御手段11が判断する(ステップ7)。
【0027】
このステップ7において、第1のタイマ13が計時をしていないと制御手段11が判断した場合には、第1のタイマ13による時間t1の計時を開始し(ステップ8)、この時間t1が予め設定された第1の所定時間T1、例えば10秒以上経過したかどうかを制御手段11が判断する(ステップ9)。
【0028】
一方、ステップ7において、第1のタイマ13が計時していると制御手段11が判断した場合には、ステップ9に進む。
【0029】
そして、ステップ9において、第1のタイマ13にて計時した時間t1が第1の所定時間T1以上経過したと制御手段11が判断した場合には、図4に示すように、電動送風機2の入力を入力低減量Δw分だけ低下させる(ステップ10)。すなわち、電動送風機2の入力を(a−Δw)とする。ここで、入力低減量Δwは、(a−b)よりも小さく設定されている。すなわち、(a−Δw)は、bよりも大きい。また、入力低減量Δwは、図5に示すように、所定の時間差分Δtが経過する毎に段階的に大きくなるように設定されている。すなわち、電動送風機2の入力の時間当たりの低減量は、時間が経過するに従って段階的に大きくなるように設定されている。
【0030】
この後、第1のタイマ13をリセットし(ステップ11)、第2のタイマ14が計時しているかどうかを制御手段11が判断する(ステップ12)。
【0031】
また、ステップ6において、電動送風機2の入力が所定の入力である図4のbの範囲に低減している、すなわち電動送風機2の入力がb未満であると判断した場合、および、ステップ9において、第1のタイマ13にて計時した時間t1が第1の所定時間T1以上経過していない、すなわち時間t1が第1の所定時間T1未満であると制御手段11が判断した場合には、それぞれステップ12に進む。
【0032】
さらに、ステップ12において、第2のタイマ14が計時していないと制御手段11が判断した場合には、第2のタイマ14による時間t2の計時を開始し(ステップ13)、この時間t2が予め設定された第2の所定時間T2、例えば2分以上経過したかどうかを制御手段11が判断する(ステップ14)。
【0033】
一方、ステップ12において、第2のタイマ14が計時していると制御手段11が判断した場合には、ステップ14に進む。
【0034】
そして、ステップ14において、第2のタイマ14にて計時した時間t2が第2の所定時間T2以上経過したと制御手段11が判断した場合には、制御手段11は所定時間以上経過しても異常状態が解除されていない状態、すなわちゴミ詰まり状態などと判断し、電動送風機2を停止させ(ステップ15)、ステップ2に戻る。
【0035】
また、ステップ14において、第2のタイマ14にて計時した時間t2が第2の所定時間T2以上経過していない、すなわち時間t2が第2の所定時間T2未満であると制御手段11が判断した場合には、例えば床ブラシ9のへばりつき状態、あるいは吸い付き状態などの異常状態が解除されて通常の掃除状態となり、電動送風機2の吸込風量が図4に示す復帰風量であるD点に達したかどうかを制御手段11が判断する(ステップ16)。
【0036】
このステップ16において、異常状態が解除されて電動送風機2の吸込風量が図4に示すD点に達したと制御手段11が判断した場合には、タイマ13,14を初期化する(ステップ17)とともに、制御手段11が電動送風機2の入力を低い状態である図4に示すcの範囲に設定し(ステップ18)、ステップ2に戻る。
【0037】
また、ステップ16において、吸込風量が図4に示すD点に達していないと制御手段11が判断した場合には、タイマ13,14の計時を継続した状態でステップ2に戻る。
【0038】
上述したように、上記一実施の形態では、電動送風機2の入力に対する吸込風量が所定値以下の状態が第1の所定時間T1以上継続すると、電動送風機2の入力を複数回に亘って低減させる構成とした。
【0039】
より具体的には、電動送風機2の入力がb以上であり、かつ電動送風機2の吸込風量が復帰風量D以下の少風量状態の場合、電動送風機2の入力を(a−2×ΔU)、(a−3×ΔU)、…、(a−k×ΔU)、…、(a−n×ΔU)(ただし、Δw=k×ΔU、1≦k≦n)などと、複数回、少なくとも2回以上に亘って第1の所定時間T1毎にΔwを大きくし、電動送風機2の入力を順次低減する構成とした。
【0040】
この結果、冷却風ともなる所定の吸込風量を得られない状態が長時間継続することによる電動送風機2の過熱を確実に防止できるとともに、電動送風機2の入力が比較的緩やかに低下するため、電動送風機2の入力が急激に低下する従来の場合と比較して、作業者が電動送風機2の誤作動、あるいは故障などと誤認する、すなわち違和感を感じることをも防止できる。
【0041】
また、電動送風機2の入力の時間当たりの低減量を時間が経過するに従って段階的に大きくすることで、吸込風量が小さくなるほど電動送風機2の入力が大きく低減されるので、比較的負荷が大きい電動送風機2の少風量状態を抑制して、電動送風機2をより確実に保護できる。
【0042】
さらに、電動送風機2の少風量状態が第2の所定時間T2以上経過した場合には、へばりつき状態、あるいは吸い付き状態が回避される状態でないと判断して電動送風機2の駆動を停止するため、電動送風機2の入力が低減した状態で長時間に亘って駆動することによる電動送風機2の過熱を、より確実に防止できる。
【0043】
そして、電動送風機2の過熱を防止できることで、電動送風機2、あるいは掃除機本体1などの部品の損傷を、より確実に防止でき、電気掃除機の信頼性を向上できる。
【0044】
また、異常状態が生じた際に、第2の所定時間T2が経過してから停止するので、掃除の際に生じやすい紙、あるいはカーテンなどの短時間のへばりつきおよび吸い付きなどが生じる毎に電動送風機2が停止したりすることがない。同時に、これらへばりつき状態および吸い付き状態の度にこれらの状態を解除してから再び電動送風機2を駆動させる操作をする必要などがない。この結果、掃除作業が煩雑になることを防止して、掃除作業性を向上できる。
【0045】
さらに、風量検知手段12を電動送風機2と補助集塵フィルタとの間に位置して配設することにより、例えば集塵パック、あるいは補助集塵フィルタの目詰まりによる吸込風量の低減、あるいは吸い込んだ塵埃などにより、ホース体4、あるいは本体吸込口3が閉塞する状態などの異常状態を認識できる。
【0046】
なお、上記一実施の形態において、図6に示すように、入力低減量Δwを一定とし、時間差分Δtを段階的に短くして、電動送風機2の入力の時間当たりの低減量を段階的に大きくすることも可能である。
【0047】
また、電動送風機2の入力の時間当たりの低減量は、一定とすることも可能である。この場合には、制御手段11の構成、あるいはプログラムなどを簡略化でき、製造コストなどを抑制できる。
【0048】
さらに、風量検知手段12は、電動送風機2の吸込風量を検知できれば、配設する位置を限定されない。
【0049】
またさらに、所定時間T1,T2は、電動送風機2の耐久性などに応じて任意に設定することが可能であるが、掃除作業が煩雑とならず、かつ電動送風機2の過熱により各部品などが損傷しない時間に設定することが好ましい。
【0050】
そして、風量検知手段12は、電動送風機2の駆動による吸い込みにて回転し、この回転数にて風量を検知する回転体などでもよく、上記構成に限定されない。
【0051】
また、風量検知手段12は、例えば電動送風機2の電流値を計測することで電動送風機2の吸込風量を検知してもよい。
【0052】
そして、キャニスタ型の電気掃除機について説明したが、例えばアップライト型、自走式、あるいはハンディ型など、いずれの構成にも適用できる。
【0053】
【発明の効果】
本発明によれば、風量検知手段により検知した電動送風機の吸込風量の低減に伴い電動送風機の入力を所定状態から段階的に増大させ、電動送風機の入力に対する吸込風量が所定値以下の状態が第1の所定時間以上継続すると、電動送風機の入力を複数回に亘って所定量ずつ段階的に順次低減させることで、電動送風機の過熱を確実に防止できるとともに、電動送風機の入力が急激に低下することがなく、作業者の違和感を防止でき、かつ、この段階的な入力の低減途中で、風量検知手段により検知した電動送風機の吸込風量が、所定値以下となった時点から第2の所定時間内に所定の復帰風量以上となった際には電動送風機の入力を所定状態に復帰させることで、例えば短時間の吸い付き状態などの度に電動送風機を再駆動させる操作を必要とせず、掃除作業性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施の形態の電気掃除機を示すブロック図である。
【図2】 同上電気掃除機を示す斜視図である。
【図3】 同上電気掃除機の制御を示すフローチャートである。
【図4】 同上電気掃除機の電動送風機の負圧側の負圧と吸込風量との関係を示すグラフである。
【図5】 同上電気掃除機の制御の経過時間と電動送風機の入力との関係を示すグラフである。
【図6】 同上電気掃除機の他の実施例の制御の経過時間と電動送風機の入力との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
2 電動送風機
11 制御手段
12 風量検知手段
Claims (2)
- 電動送風機と、
この電動送風機の吸込風量を検知する風量検知手段と、
この風量検知手段により検知した前記電動送風機の吸込風量の低減に伴い前記電動送風機の入力を所定状態から段階的に増大させるとともに、前記電動送風機の入力に対して前記風量検知手段で検知した前記電動送風機の吸込風量が所定値以下の状態が第1の所定時間以上継続した際に、前記電動送風機の入力を複数回に亘って所定量ずつ段階的に順次低減させ、かつ、この段階的な入力の低減途中で、前記風量検知手段により検知した前記電動送風機の吸込風量が、前記所定値以下となった時点から第2の所定時間内に所定の復帰風量以上となった際に前記電動送風機の入力を前記所定状態に復帰させる制御手段と
を具備したことを特徴とした電気掃除機。 - 制御手段は、電動送風機の入力の単位時間当たりの低減量を時間が経過するに従って大きくする
ことを特徴とした請求項1記載の電気掃除機。
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