JP4736608B2 - 報知装置及びこれを備えた電気掃除機 - Google Patents

Description

本発明は、一般家庭用、もしくは業務用の電気掃除機において、塵埃の状況を表示する報知装置に関するものであり、電気掃除機に使用される床用吸込具等のアタッチメントを含むものである。

図９に従来の電気掃除機の概略構成図を示す。

図９において、１は電気掃除機本体であり、２は本体１に内蔵し、吸い込み力を発生する電動送風機であり、３は電動送風機２の異なった入力（供給電力）での動作モードを操作する操作部４を有したホースであり、５は延長管であり、８は、被清掃面に接して塵埃等を吸い込む吸込具であり、６は吸引した塵埃を蓄積しておく集塵室であり、ホース３と集塵室６は、本体１に設けた吸気口７を介して接続され、集塵室６とホース３と延長管５と吸込具８で吸気流路を形成している。

ホース３の本体１との接続部１２付近には、後述する吸気流路を通過する塵埃を検出する塵埃検出手段１０の検出部２２を有しており、操作部４には、塵埃検出手段１０による塵埃の検出状況を表示する表示手段１１が設けられている。

上記のように構成された電気掃除機は、使用者が操作部４を操作して電動送風機２に電力を供給し、電動送風機２への電力供給が停止している停止モードから、動作モードへ移行すると、吸込具８から吸引された塵埃が、吸気経路を経由して集塵室６に蓄積される。

従来、上記のような構成において、塵埃検出手段１０は、図１０や図１１に示すような構成になっている。図１０および図１１において、塵埃が流れる吸気流路に光を放つ発光部２０と、発光部２０からの光を受光し受光量に応じた信号を出力する受光部２１は、塵埃が流れる空気通路に発光部２０と対向して設けられている（以下、この発光部２０と受光部２１を合わせて検出部２２と称す）。受光部２１からの出力信号Ｖｓは増幅部２３により増幅された後、その信号Ｖａはパルス変換手段２４によりパルスＳａに変換され、ごみ判断手段２５に入力される。塵埃検出手段１０は、検出部２２と増幅部２３とパルス変換手段より構成される。パルス変換手段２４の出力するパルスＳａの数は、検出部２２を通過する塵埃の数が多ければ多くなり、少なければ少なくなるというように、塵埃の数に応じた数のパルスが出力され、また、粒子の大きな塵埃はパルス幅が広くなるよう、粒子の小さなパルスはパルス幅が狭くなるよう出力される。

ごみ判断手段２５は、このパルスＳａの数を計数し、同時に、パルス幅を計測してパルス幅が広い場合、すなわち塵埃が大きい場合にはパルスＳａへ計数する数を増やすよう補正し、パルスＳａの多少で吸気流路を通過する塵埃の量を認識し、床面の塵埃を判断することができる。

従来、このパルスＳａの多少により、電動送風機２の供給電力を可変制御し、供給電力の状況を表示手段１１にて多段階で表示するものが開示されており（例えば、特許文献１参照）、また、電動送風機２への供給電力とは、独立して塵埃検出手段１０の検出状況を表示手段１１で表示するものや（例えば、特許文献２参照）、既存の電気掃除機の急気流路上に装着することにより、吸気流路上を通過する塵埃の量を表示するものもある（例えば、特許文献３参照）。

また、粒子検出の手段としては、検出部２２の信号を積分回路でレベル（電圧）変換し、レベルに応じて検出部２２を通過する塵埃の量を検出するものもある（例えば、特許文献４参照）。
特許第２０００６４８号公報 特許第２０５８６７６号公報 特許第２８８６７２９号公報 特許第３５７４３５４号公報

近年、生活環境の変化により、目に見えない花粉などを含むハウスダストに対する関心が高まり、これらの微細な塵埃を検出し、視認できる電気掃除機が求められている。

一般家庭での清掃対象となる塵埃は、数ミリオーダーの視認可能なものから、視認が困難な花粉などの一般的に約２０μｍ〜４０μｍと言われる微細なものや砂塵のように数１００μｍ位のものまで、様々な粒子径のものが存在している。

しかしながら、前記従来の構成では、花粉などの微細な塵埃に反応して、パルス数に応じて表示手段に塵埃の状況を表示する設定にしようとすると、比較的大きな粒子の塵埃の多いところでは、幅の広いパルスが多くなり、パルスの数が少なくなるので塵埃が少ないような表示となり、また、砂塵など、ある程度の大きさ以上の塵埃に反応して塵埃の状況を表示する設定にしようとすると、微細塵の多いところでは反応しないので、塵埃が存在しないような表示となってしまう。

また、吸気の流速とほぼ同速で吸引される塵埃の粒子径をＸ、受光部の大きさを直径Ｙ、通過速度Ｚとした時、通過時間は（Ｘ＋Ｙ）／Ｚとなるが、塵埃の粒子径が非常に小さな微細塵になり、Ｘ＜＜Ｙであるときには通過時間は、ほぼＹ／Ｚとなり、塵埃の大きさによる通過時間の差への影響は無くなってしまうため、パルスの幅で塵埃の大きさを判断できるのは、ある程度の大きさ以上の粒子径を有し、かつ、パルス数で判断するパルスの幅との差が大きなパルスとなる塵埃に限られてしまうため、上記の前者の設定においては、比較的小さな粒子の塵埃をパルスの幅で判別とパルス数の補正は困難となる。

また、検出部の信号を積分回路でレベル（電圧）変換し、レベルに応じて検出部を通過する塵埃の量を検出する方式は、積分回路を定期的に放電するために、発光部の発光を所定の周期でオン・オフしてやらねばならず、塵埃を検出し損なう可能性がある。

以上のように、これまではある程度の大きさの塵埃に特性を合わせており、微細塵を含む、様々な粒子径の塵埃に対して、塵埃の大きさ・種類に応じた適切な報知、または、塵埃の大きさ・種類の報知ができないという課題を有していた。

上記従来の課題を解決するために本発明の報知装置は、吸気流路を通過する所定の大き
さの塵埃を検出する第１の塵埃検出手段と、吸気流路を通過する前記所定の大きさと異なるより大きな塵埃を検出する第２の塵埃検出手段を有し、前記第１の塵埃検出手段の検出する第１塵埃検出信号に基づいて前記吸気流路を通過する前記所定の大きさの塵埃の有無もしくは状態を判断するとともに、前記第２の塵埃検出手段の検出する第２塵埃検出信号に基づいて前記吸気流路を通過する前記所定の大きさの塵埃と異なるより大きな塵埃の有無もしくは状態を判断する状態判断手段と、塵埃の有無もしくは状態を報知する報知手段と、前記状態判断手段の判断する情報により前記報知手段の報知制御を行う報知制御手段を有する構成としたものである。

これによって、異なる大きさの塵埃を、塵埃の大きさ毎に検出でき、塵埃の大きさや構成・種類に応じた適切な報知を行うことができる。

本発明の報知装置は、花粉等の微細塵に至るまで、目に見えない塵埃や塵埃の量、塵埃の種類・構成等の状態を報知手段で認識することができ、その環境や状況に応じた適切な清掃を効率よく行うことができるものである。

第１の発明は、吸気流路を通過する所定の大きさの塵埃を検出する第１の塵埃検出手段と、吸気流路を通過する前記所定の大きさと異なるより大きな塵埃を検出する第２の塵埃検出手段を有し、前記第１の塵埃検出手段の検出する第１塵埃検出信号に基づいて前記吸気流路を通過する前記所定の大きさの塵埃の有無もしくは状態を判断するとともに、前記第２の塵埃検出手段の検出する第２塵埃検出信号に基づいて前記吸気流路を通過する前記所定の大きさの塵埃と異なるより大きな塵埃の有無もしくは状態を判断する状態判断手段と、塵埃の有無もしくは状態を報知する報知手段と、前記状態判断手段の判断する情報により前記報知手段の報知制御を行う報知制御手段を有し、前記状態判断手段が前記第１塵埃検出信号と前記第２塵埃検出信号との各々に対して、塵埃の有無や量を判断して、その情報に基づき、前記報知制御手段が、前記第１塵埃検出信号と前記第２塵埃検出信号との各々に対して、前記吸気流路を通過する塵埃の状況に応じた報知をするよう制御するので、前記第１塵埃検出信号と前記第２塵埃検出信号の各々に応じた、つまり、塵埃の大きさや種類に応じた適切な報知を行うことができる。

第２の発明は、吸気流路を通過する塵埃を検出する検出部と、前記検出部の検出結果から所定の大きさの塵埃に対して反応する第１塵埃検出信号と、前記所定の大きさと異なるより大きな塵埃に対して反応する第２塵埃検出信号とを出力する分別信号出力手段とを有する塵埃検出手段と、前記分別信号出力手段が出力する第１塵埃検出信号に基づいて前記吸気流路を通過する前記所定の大きさの塵埃の有無もしくは状態を判断するとともに、前記分別信号出力手段が出力する第２塵埃検出信号に基づいて前記吸気流路を通過する前記所定の大きさの塵埃と異なるより大きな塵埃の有無もしくは状態を判断する状態判断手段と、塵埃の有無もしくは状態を報知する報知手段と、前記状態判断手段の判断する情報により前記報知手段の報知制御を行う報知制御手段を有するので、検出部を１つで構成できると共に、前記第１塵埃検出信号と前記第２塵埃検出信号の各々に応じた、つまり、塵埃の大きさや種類に応じた適切な報知を行うことができる。

第３の発明は、第１または第２の発明の報知制御手段を、塵埃の大きさが識別可能な報知を行える構成としたので、機器の使用者は、目に見えない塵埃の大きさを認識することができる。

第４の発明は、第１または第２の発明の状態判断手段を、第１塵埃検出信号による吸気流路を通過する第１の塵埃量を判断する第１の塵埃量判断手段と、第２塵埃検出信号による吸気流路を通過する第２の塵埃量を判断する第２の塵埃量判断手段をと、前記第１の塵埃量と前記第２の塵埃量を比較して吸気流路を通過する塵埃の構成を判断する塵埃構成判断手段とで構成し、報知制御手段は、前記塵埃構成判断手段の判断する前記塵埃の構成に応じて異なる報知となるよう報知手段を制御するようにしたので、前記塵埃構成判断手段は、予め設定しておいた前記第１の塵埃量と前記第２の塵埃量の組み合わせと比較して塵埃の構成・種類を判断し、前記報知制御手段は、塵埃の構成・種類に応じた報知を行うので、機器の使用者は、使用環境、状況での塵埃の構成・種類を認識することができる。

第５の発明は、第１〜第４のいずれか１つの発明において、第１塵埃検出信号による吸気流路を通過する第１の塵埃量を判断する第１の塵埃量判断手段と、第２塵埃検出信号による吸気流路を通過する第２の塵埃量を判断する第２の塵埃量判断手段を有し、報知制御手段は前記第１の塵埃量判断手段の判断する第１の塵埃量と前記第２の塵埃量判断手段の判断する第２の塵埃量の両方、もしくは、いずれか一方が、所定の塵埃量より多い時に異なる報知となるよう報知手段を制御する構成としたので、機器の使用者は特定の大きさの塵埃が、特に多いところを認識することができ、集中的に機器で清掃を行うことにより、除塵性、作業効率を向上することができる。報知手段を簡単な構成で実現することができる。

第６の発明は、第１〜第５のいずれか１つの発明の報知手段を発光手段で構成し、報知制御手段は、前記発光手段の発光パターンを異ならせるようにしたので、簡単に構成できるとともに、周囲の騒音や機器の発する騒音等に影響されることなく認識することができる。

第７の発明は、第１〜第６のいずれか１つの発明の報知装置を備えた電気掃除機としたもので、花粉等の微細塵に至るまで、目に見えない塵埃や塵埃の量、塵埃の種類・構成等の状態を認識することができる電気掃除機を提供できるものである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
以下、本発明の第１の実施の形態について図１〜図５を用いて説明する。なお、従来と同一構成の部品については同一符号を付し、説明を省略する。

図１は、本発明の実施の形態１における電気掃除機の報知装置の制御のブロック図である。

図１において、２０は赤外発光ダイオードなどで構成された発光部であり、２１はフォトトランジスタなどの受光部であり、両者の間を塵埃が通過することで、塵埃に応じた信号Ｖｓが出力される。３０は、オペアンプなどで構成し、検出部２２が出力する信号Ｖｓを所定の第１増幅率で増幅する第１の増幅手段であり、増幅機能とフィルタ機能を持たせており、所定の周波数成分の信号のみを出力する。３２は、コンパレータなどで構成され、第１の増幅手段３０が出力する信号を第１の基準電圧と比較して、高ければＨｉｇｈ信号出力、低ければＬｏｗ信号出力を行う第１のパルス変換手段である。３１は、オペアンプなどで構成し、検出部２２が出力する信号Ｖｓを第１増幅率とは異なる所定の第２増幅率で増幅する第２の増幅手段であり、増幅機能とフィルタ機能を持たせており、所定の周波数成分の信号のみを出力する。３３は、コンパレータなどで構成され、第２の増幅手段３１が出力する信号を第２の基準電圧と比較して、高ければＨｉｇｈ信号出力、低ければＬｏｗ信号出力を行う第２のパルス変換手段である。

検出部２２と第１の増幅手段３０と第１のパルス変換手段３２とで第１の塵埃検出手段３５（図１中の点線の太線）を構成し、第１のパスル変換手段３２の出力が第１塵埃検出信号として出力される。また、検出部２２と第２の増幅手段３１と第２のパルス変換手段３３とで第２の塵埃検出手段３６（図１中の一点鎖線の太線）を構成し、第２のパスル変換手段３３の出力が第２塵埃検出信号として出力される。第２の増幅手段３１の増幅度は直径２００μｍ程度の砂粒より大きなごみを検知できるような狙いの増幅度に、第１の増幅手段３０の増幅度は直径２０μｍ程度の花粉から第２の増幅手段３１の狙いの２００μｍの大きさのごみをそれぞれ検知できるような狙いの増幅度になっている。

本実施の形態においては、第１の塵埃検出手段３５と第２の塵埃検出手段３６の塵埃検出を検出部２２で共通の構成としている。従って、第１の増幅手段３０と第１のパルス変換手段３２と第２の増幅手段３１と第２のパルス変換手段３３とで、分別信号出力手段３４を構成し、第１のパルス変換手段３２と第２のパルス変換手段３３の各々から、第１塵埃検出信号と第２塵埃検出信号を出力する構成にもなっている。

３７は、第１塵埃検出信号、つまり第１のパルス変換手段３２からのパルス数により吸気流路を通過している塵埃の量を判断する第１の塵埃量検出手段であり、３８は第２塵埃検出信号、つまり第２のパルス変換手段３３からのパルス数により吸気流路を通過している塵埃の量を判断する第２の塵埃量検出手段であり、第１の塵埃量検出手段と第２の塵埃量検出手段とで、状態判断手段３９を構成する。また、４０はＬＥＤで構成された報知手段１１の表示パターンを制御する報知制御手段である。

１３は電動送風機２を駆動するための双方向性サイリスタであり、制御手段１４の出力するトリガ信号により電動送風機２への供給電力が制御され、制御手段１４は操作部４により設定された供給電力で電動送風機２の動作を制御する。制御手段１４と状態判断手段３９と報知制御手段４０は、マイクロコンピュータ４１で構成される。

電動送風機２、双方向性サイリスタ１３、マイクロコンピュータ４１は、本体１内に配置され、発光部２０と受光部２１（検出部２２）と第１の増幅手段３０、第２の増幅手段３１、第１のパルス変換手段３２、第２のパルス変換手段３３は、操作部４と報知手段１１と共にホース３に配置され、特に、接続部１２に設けられている。

以上のように構成された電気掃除機の塵埃検出装置についてその動作を説明する。

掃除中に空気通路内にごみが流れると、発光部２０からの光がこのごみにより遮断され、受光部２１の受光量は少なくなり出力電圧Ｖｓは小さくなる。このＶｓを第１の増幅手段３０は、フィルタ機能を有して増幅するが、フィルタ機能としてはカットオフ周波数ｆａ１を持つハイパスフィルターおよびカットオフ周波数ｆａ２を持つローパスフィルタから成るバンドパスフィルターで構成され、特定の周波数帯Ａ（ｆａ１〜ｆａ２）を中心に増幅し、この周波数ｆａ１およびｆａ２は、塵埃が検出部２２を通過する速度によって算出される周波数である。

同様に第２の増幅手段３１においてもフィルタ機能を有しており、Ｖｓを特定の周波数帯Ｂ（ｆｂ１〜ｆｂ２）を中心に増幅する構成となっている。

ｆａ１とｆａ２は２０μｍ程度の花粉を主に検知できるようにすることと、ｆｂ１〜ｆｂ２は２００μｍ以上の砂塵等を検出できるようにしている。

ここで、塵埃が検出部２２を通過する時のＶｓの変化の説明をする。受光部２１の表面形状を円とすると、対向する発光部２０と受光部２１をそれぞれ上底と下底にした円柱（以降、領域Ｒと称す）の中を塵埃が通過するときが、受光部２１の受光量が一番低下するときであり、そのときの塵埃の通過の様子を図２に、受光部２１の受光量の変化を図３に示す。図２、３において、塵埃が検出部２２を通過するときには、（ア）塵埃が通過する前、（イ）塵埃が領域Ｒの外壁と交わっているとき（領域Ｒに入るとき）、（ウ）塵埃が領域Ｒの中に入ったとき（エ）塵埃が領域Ｒの外壁と交わっているとき（領域Ｒから出るとき）（オ）塵埃が通過し終わったときの５つの状態がある。このときの受光部２１の受光量の変化は、塵埃の大きさや検出部２２を通過する速度によって異なり、塵埃が大きくなるほど変化量は大きくなってその変化時間も長くなり、通過速度が速くなればなるほど変化時間は短くなる。第１の増幅手段３０と第２の増幅手段３１はこの（イ）の時の受光量の変化を利用して、受光量の変化を濾波して増幅している。

発光部２０と受光部２１の直径をそれぞれＹとし、検出する塵埃を直径Ｘの球体とすると、（イ）の状態の時間Ｔは、塵埃が領域Ｒの中心を速度Ｚで進入するときは、ごみが小さく、Ｘ≦ＹであるときにはＴ＝Ｘ／Ｚ、塵埃が大きく、Ｘ≧ＹであるときにはＴ＝Ｙ／Ｚる。

受光部２１の直径Ｙ＝３ｍｍとすると、第２の増幅手段３１の場合、直径２００μｍ程度の砂粒より大きなごみを検出することを考慮すると、検出する塵埃の大きさの狙いはＸ≧２００μｍとなるので、Ｔは ２００μｍ／Ｚ≦Ｔ≦３ｍｍ／Ｚとなり、通過速度Ｚの範囲を設定すればＴおよびそれにあわせた周波数ｆｂ１、ｆｂ２が決定される。

第１の増幅手段３０における周波数ｆａ１、ｆａ２に関しても、同様に、粒子径が２０μｍ程度の花粉等を検出できるよう設定することができる。

従って、第１のパルス変換手段３２は、第１の増幅手段３０で増幅された２０μｍ相当の検出信号を入力して第１の基準信号と比較して、パルス信号に変換して出力するので、第１塵埃検出信号は花粉等の２０μｍ相当の塵埃（以下、微細塵という）のみの情報を有した信号になる。また、同様に、第２のパルス変換手段３３も、第２の増幅手段３１で増幅された砂塵等の２００μｍ以上の粒子の検出信号を入力して第２の基準信号と比較して、パルス信号に変換して出力するので、第２塵埃検出信号は砂等の２００μｍ以上の塵埃（以下、砂塵という）のみの情報を有した信号になる。

第１の塵埃量判断手段３７は、第１のパルス変換手段３２からのパルス数（第１塵埃検出信号）により、微細塵の量を汚れレベル０〜汚れレベル４までの５段階で判断し、同様に、第２の塵埃量判断手段３８は、第２のパルス変換手段３３からのパルス数（第２塵埃検出信号）により、砂塵の量を汚れレベル０〜汚れレベル４までの５段階で判断している。表１に第１塵埃検出信号、第２塵埃検出信号のパルス数と汚れレベルの関係の１例を示す。通常、微細塵の数と砂塵の数では、微細塵の数の方が多く、例えば、床面上を床様子込み具が１往復した時でも、検出部２２を通過する塵埃の数は、微細塵の方が多くなる。そのため、汚れレベルの判定値として、同じ汚れレベルでも、微砂塵の方のパルス数を多くし、実際の清掃において、砂塵による汚れと微細塵による汚れの報知に大きな差が出て使用者が違和感を覚えるというようなことがない設定を行う事ができる。

表１に示すように、第１塵埃検出信号のパルス数に対してと、第２塵埃検出信号のパルス数に対して、同一汚れレベルでも異なるパルス数となるよう設定する事により、微細塵と砂塵とで、各々に適した汚れ判断となる。

図４に報知手段１１の構成を示す。図４においては、第２の報知手段である砂塵による汚れを表示する砂塵表示４２と、第１の報知手段である微細塵表示４３とで構成され、表示はＬＥＤ等の発光手段で発光させ、第２塵埃検出信号による汚れレベルが０であれば、砂塵表示４２を消灯し、汚れレベルが１〜４であれば、砂塵表示部４２を点灯する。同様に、第１塵埃検出信号による汚れレベルが０であれば、微細塵表示４３を消灯し、汚れレベルが１〜４であれば、微砂塵表示部４３を点灯する。これにより、使用者は、吸引している塵埃の有無と、どの大きさの塵埃が吸引されているか認識することができる。

次に、本発明の実施の形態１における、報知手段１１と報知制御手段４０の別の構成について説明する。

図５に報知手段１１の構成を示す。図５においては、砂塵による汚れを表示する砂塵レベル１表示５１、砂塵レベル２表示５２、砂塵レベル３表示５３と、微細塵による汚れを表示する微細塵レベル１表示５４、微細塵レベル２表示５５、微細塵レベル３表示５６により構成されており、砂塵レベル１表示５１、砂塵レベル２表示５２、砂塵レベル３表示５３で第２の報知手段を、微細塵レベル１表示５４、微細塵レベル２表示５５、微細塵レベル３表示５６で第１の報知手段を構成している。表示はＬＥＤ等で発光させ、汚れレベルが０の時は消灯する。

報知制御手段４０は、第１の塵埃量判断手段３７と第２の塵埃量判断手段３８からの砂塵による汚れレベルと微細塵による汚れレベルを受け、砂塵による汚れに対しては、第１の塵埃量判断手段３７からの汚れレベル情報により、砂塵による汚れが汚れレベル２であれば、砂塵レベル１表示５１を点灯、砂塵レベル２表示５２と点灯、砂塵レベル３表示５３は消灯というように、砂塵による汚れレベルが視覚で確認できるよう表示する。汚れレベル３であれば、砂塵レベル１表示５１、砂塵レベル２表示５２、砂塵レベル３表示５３全点灯とする。

同様に、微細塵による汚れに対しても、第２の塵埃量判断手段３８からの汚れレベル情報により、微細塵レベル１表示５４、微細塵レベル２表示５５、微細塵レベル３表示５６の点灯と消灯を制御する。図５に示すように、ＬＥＤが点灯した時の発光面積を、レベル１〜レベル３になるほど広くすれば、視覚のみではなく、塵埃の量をイメージとしても使用者に伝達することができる。

また、報知制御手段４０は、砂塵による汚れレベルが４であれば、砂塵レベル１表示５１、砂塵レベル２表示５２、砂塵レベル３表示５３の全てを、点滅パターン１（０．５秒オン・０．５秒オフ）で点滅することにより、ＬＥＤ等の発光体の数より多い汚れレベルを表示する事ができると共に、使用者に、特に砂塵に砂塵が多いことを報知し、使用者が、集中的に、その箇所を清掃する事により、作業効率を向上する事ができる。また、微細塵に関しても、同様の構成をとっており、微細塵に関しても、作業効率を向上する事ができる。

また、報知制御手段４０が、砂塵レベル１表示５１、砂塵レベル２表示５２、砂塵レベル３表示５３に関しては、点灯と消灯で、汚れレベルを表示し、微細塵レベル１表示５４、微細塵レベル２表示５５、微細塵レベル３表示５６に関しては、点滅パターン２（１秒オン・１秒オフ）による点滅と消灯で汚れレベルを表示するよう制御することにより、細塵による汚れレベルと微細塵による汚れレベルを明確に識別できるようになり、視認性を向上することができる。

また、上記は、報知手段１１を砂塵による汚れと微細塵による汚れを各々３つづつ、計６つの発光体で構成したが、各々１つづつとし、報知制御手段４０が、汚れのレベルに応じて、点灯と点滅、特に、点滅の周期を可変するように制御すれば、発光体を少なくでき、簡単な構成で実現する事ができる。

以上のように、本実施の形態によれば、清掃作業中にどの大きさの塵埃を吸引しているのか識別できるのみではなく、その汚れ度合い、つまり、各々の大きさの塵埃の量も知る事ができ、例えば、電動送風機２の供給電力をコントロールして吸込み力を可変できる電気掃除機においては、塵埃の大きさや量に合わせて、使用者の所望の吸込み力に設定したり、回転ブラシ等により床面の塵埃のかき上げ機能を搭載した吸込具８を有して回転数を可変制御、もしくは、回転の有無の操作が可能なものにあっては、塵埃の状況に応じて使用者が所望のかき上げ力で操作できるというように、塵埃の大きさに応じた清掃作業を行う事により、作業効率を向上する事ができる。

尚、本実施の形態において、報知手段１１をホース３に設けたが、本体１、延長管５、床用吸込具８に設けてもよい。

（実施の形態２）
以下、本発明の第２の実施の形態について図６、７を用いて説明する。なお、従来と同一構成の部品については同一符号を付し、説明を省略する。

図６は、本発明の実施の形態２における電気掃除機の報知装置の制御のブロック図である。実施の形態１と異なるのは、第１の塵埃量判断手段３７と第２の塵埃量判断手段３８の判断する各汚れレベルに応じて、吸気流路を通過する塵埃の構成を表２に示すように、塵埃種１から塵埃種５までの５種類で判断する塵埃構成判断手段５０を有し、報知制御手段４０が、塵埃構成判断手段５０の判断する構成に基づいて報知手段１１による報知を制御する点である。また、本発明の実施の形態２における報知手段１１の構成を図７に示すが、図７において、６１は、塵埃の構成が下記の表２における塵埃種１であることを表示する塵埃種１表示であり、ＬＥＤで発光させる。同様に、塵埃種２であることを表示する塵埃種２表示６２と、塵埃種３表示６３、塵埃種４表示６４、塵埃種５表示６２とで報知手段１１を構成している。

上記構成において、塵埃構成判断手段５０には、第１の塵埃量判断手段３７と第２の塵埃量判断手段３８の判断する汚れレベルに応じて、予め、表２に示すような塵埃種１〜塵埃種５となるような設定がされている。

表２において、例えば、塵埃種１については、第２の塵埃量判断手段３８による汚れレベルよりも、第１の塵埃量判断手段３７による汚れレベルの方がかなり大きい、つまり、微細塵による汚れレベルの方が砂塵による汚れレベルよりも、かなり大きい時を塵埃種１としている。同様に、砂塵による汚れレベルの方が微細塵による汚れレベルよりもかなり大きな時は塵埃種５とし、両方のレベルが同じ時には、塵埃種３と設定している。

また、両方の汚れレベルが共に０の時には、塵埃が無い状態であると判断している。

塵埃構成判断手段５０は、この予め設定された判定則により、塵埃の構成を塵埃種１〜塵埃種５の５段階で判断し、報知制御手段４０にその情報を送る。報知制御手段４０は、塵埃が無い状態であれば、塵埃種１表示６１〜塵埃種５表示６５までの全ての表示を消灯し、塵埃が無い状態であることを報知する。塵埃種１であれば、塵埃種１表示６１を点灯させ、塵埃種２表示６２〜塵埃種５表示６５は消灯する。塵埃種３であれば、塵埃種３表示６３を点灯し、塵埃種１表示６１、塵埃種２表示６２、塵埃種４表示６４、塵埃種５表示６５を消灯するというように、排他的な表示を行うことにより、使用者は、現在吸引している塵埃の構成を知ることができる。

また、例えば、塵埃種１を花粉、塵埃種３を通常のごみ、塵埃種５を砂ごみというように、塵埃種１〜塵埃種５までを、実際の塵埃の種類に応じた設定とし、表示することにより、より、実感にあった報知を行うことができる。

また、本実施の形態においては、汚れレベルで塵埃の構成を判断する構成としたが、第１塵埃検出信号と第２塵埃検出信号のパルス数により、塵埃の構成を直接判断する判定則としてもよい。

また、報知手段１１を５つのＬＥＤで構成する形態としたが、２色発光ＬＥＤや、複数のＬＥＤ配置による組み合わせで、色合いを変化させるよう表示してもよい。

以上のように、本発明の実施の形態においては、塵埃の構成や種類に応じた清掃作業を行う事により、作業効率を向上することができる。

（実施の形態３）
以下、本発明の第３の実施の形態について図８を用いて説明する。なお、従来と同一構成の部品については同一符号を付し、説明を省略する。

図８は、本発明の実施の形態３における報知手段１１の構成を示すもので、それ以外の構成は、実施の形態１と同じである。

図８において、７１は、第１の塵埃量検出手段３７、もしくは第２の塵埃量検出手段３８にて判断する汚れレベルを表示するものでＬＥＤで構成されており、汚れレベル１を表示する汚れレベル１表示である。同様に、汚れレベル２を表示する汚れレベル２表示７２、汚れレベル３を表示する汚れレベル３表示７３、汚れレベル４を表示する汚れレベル４表示７４である。

報知制御手段４０は、汚れレベルが０であれば、全ての表示を消灯し、第１の塵埃量検出手段３７と第２の塵埃量検出手段３８にて判断する汚れレベルを、第１の塵埃量判断手段３７による汚れレベルは点滅パターン１（０．５秒オン・０．５秒オフ）で点滅させ、第２の塵埃量判断手段３８に対しては、点灯での表示を行うよう報知手段１１を制御する。この時、第１の塵埃量検出手段３７と第２の塵埃量判断手段３８のうち、汚れレベルの高い方を優先して表示し、また、同じレベルであれば、第２の塵埃量判断手段３８を優先して表示するよう制御する。

例えば、第１の塵埃量判断手段３７による汚れレベルが２で、第２の塵埃量判断手段３８による汚れレベルが２である時は、汚れレベル１表示７１と汚れレベル２表示７２を点灯させる。第１の塵埃量判断手段３７による汚れレベルが４で、第２の塵埃量判断手段３８による汚れレベルが３である時は、汚れレベル１表示７１、汚れレベル２表示７２、汚れレベル３表示７４、汚れレベル４表示７４の全てを点滅パターン１（０．５秒オン・０．５秒オフ）で点滅させる。第１の塵埃量判断手段３７による汚れレベルが０で、第２の塵埃量判断手段３８による汚れレベルが１である時は、汚れレベル１表示７１を点灯させる。

これにより、汚れレベルを表示するＬＥＤが、１／２となり、構成が簡単にできるとともに、塵埃の大きさ毎の塵埃の量を知ることができる。

また、本実施の形態における別の構成として、報知手段１１をＬＥＤ１つで構成し、報知制御手段４０は、第２の塵埃量判断手段３８による汚れレベルを優先して、第１の塵埃量判断手段３７による汚れレベルは点滅パターン１（０．５秒オン・０．５秒オフ）で点滅させ、第２の塵埃量判断手段３８に対しては点灯で表示するよう表示することにより、更に部品点数を削減でき、また、吸引している塵埃の大きさも知ることができる。

尚、本実施の形態では第１の塵埃検出手段と第２の塵埃検出手段、もしくは第１塵埃検出信号と第２塵埃検出信号により、塵埃の状況を判断して報知を行う構成としたが、目に見えない塵埃や塵埃の量、塵埃の種類・構成等の状態を報知手段で認識することができようにするという目的からも分かるように、２種類に限定するものではなく、報知をさせたい塵埃の種類や粒子径に応じて、塵埃検出手段、もしくは塵埃検出信号の数をより多数にして、塵埃の状態判断の精度を向上してもよい。

以上のように、本発明にかかる報知装置は、花粉等の微細塵に至るまで、目に見えない塵埃や塵埃の量、塵埃の種類・構成等の状態を報知手段で認識することができ、その環境や状況に応じた適切な清掃を効率よく行うことができ、フィルタ等で塵埃を含んだ気流を濾過する機器等の用途にも展開できる。

本発明の実施の形態１における電気掃除機の報知装置の制御のブロック図 本発明の実施の形態１における電気掃除機の報知装置の受光部における塵埃通過説明図 本発明の実施の形態１における電気掃除機の報知装置の受光量変化説明図 本発明の実施の形態１における電気掃除機の報知装置の報知手段構成図 本発明の実施の形態１における電気掃除機の報知装置の別構成の報知手段構成図 本発明の実施の形態２における電気掃除機の報知装置の制御のブロック図 本発明の実施の形態２における電気掃除機の報知装置の報知手段構成図 本発明の実施の形態３における電気掃除機の報知装置の報知手段構成図 従来の電気除機の概略構成図 従来の電気掃除機の塵埃検出手段の検出部の断面図 従来の電気掃除機の塵埃検出のブロック図

符号の説明

２０ 発光部
２１ 受光部
３０ 第１の増幅手段
３１ 第２の増幅手段
３２ 第１のパルス変換手段
３３ 第２のパルス変換手段
３４ 分別信号出力手段
３５ 第１の塵埃検出手段
３６ 第２の塵埃検出手段
３７ 第１の塵埃量判断手段
３８ 第２の塵埃量判断手段
３９ 状態判断手段
４０ 報知制御手段
４１ マイクロコンピュータ

Claims (7)

1. 吸気流路を通過する所定の大きさの塵埃を検出する第１の塵埃検出手段と、吸気流路を通過する前記所定の大きさと異なるより大きな塵埃を検出する第２の塵埃検出手段を有し、前記第１の塵埃検出手段の検出する第１塵埃検出信号に基づいて前記吸気流路を通過する前記所定の大きさの塵埃の有無もしくは状態を判断するとともに、前記第２の塵埃検出手段の検出する第２塵埃検出信号に基づいて前記吸気流路を通過する前記所定の大きさの塵埃と異なるより大きな塵埃の有無もしくは状態を判断する状態判断手段と、塵埃の有無もしくは状態を報知する報知手段と、前記状態判断手段の判断する情報により前記報知手段の報知制御を行う報知制御手段とを有する報知装置。
2. 吸気流路を通過する塵埃を検出する検出部と、前記検出部の検出結果から所定の大きさの塵埃に対して反応する第１塵埃検出信号と、前記所定の大きさと異なるより大きな塵埃に対して反応する第２塵埃検出信号とを出力する分別信号出力手段とを有する塵埃検出手段と、前記分別信号出力手段が出力する第１塵埃検出信号に基づいて前記吸気流路を通過する前記所定の大きさの塵埃の有無もしくは状態を判断するとともに、前記分別信号出力手段が出力する第２塵埃検出信号に基づいて前記吸気流路を通過する前記所定の大きさの塵埃と異なるより大きな塵埃の有無もしくは状態を判断する状態判断手段と、塵埃の有無もしくは状態を報知する報知手段と、前記状態判断手段の判断する情報により前記報知手段の報知制御を行う報知制御手段とを備えた報知装置。
3. 報知制御手段は、塵埃の大きさが識別可能な報知を行うよう報知手段を制御する請求項１または２記載の報知装置。
4. 状態判断手段は、第１塵埃検出信号による吸気流路を通過する第１の塵埃量を判断する第１の塵埃量判断手段と、第２塵埃検出信号による吸気流路を通過する第２の塵埃量を判断する第２の塵埃量判断手段と、前記第１の塵埃量と前記第２の塵埃量を比較して吸気流路を通過する塵埃の構成を判断する塵埃構成判断手段とで構成し、報知制御手段は、前記塵埃構成判断手段の判断する前記塵埃の構成に応じて異なる報知となるよう報知手段を制御する請求項１または２記載の報知装置。
5. 第１塵埃検出信号による吸気流路を通過する第１の塵埃量を判断する第１の塵埃量判断手段と、第２塵埃検出信号による吸気流路を通過する第２の塵埃量を判断する第２の塵埃量判断手段を有し、報知制御手段は前記第１の塵埃量判断手段の判断する第１の塵埃量と前記第２の塵埃量判断手段の判断する第２の塵埃量の両方もしくはいずれか一方が、所定の塵埃量より多い時に異なる報知となるように報知手段を制御する請求項１〜４のいずれか１項記載の報知装置。
6. 報知手段を発光手段で構成し、報知制御手段は、前記発光手段の発光パターンを異ならせることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の報知装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の報知装置を備えた電気掃除機。

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