JP4736644B2

JP4736644B2 - 電気掃除機

Info

Publication number: JP4736644B2
Application number: JP2005257302A
Authority: JP
Inventors: 和久森下; 裕夫大島; 昭人伊藤
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-09-06
Filing date: 2005-09-06
Publication date: 2011-07-27
Anticipated expiration: 2025-09-06
Also published as: JP2007068684A

Description

本発明は電気掃除機に関するもので、特に、空気通路上を通過する塵埃を検知する塵埃検知装置に関するものである。

従来この種の電気掃除機は、図５に示すように、掃除機本体２にホース５が着脱自在に接続され、ホース５の本体２との差込口近傍にあたる部分には、受光部２３１と発光部２３０からなる塵埃検知装置９が備えられている。ホース５の他端については、操作部１５を形成する先端パイプ１６が備えられている。先端パイプ１６には延長管６と、その延長管６には吸込具７が接続され構成されている。本体２には、ホース５に連通して紙袋などが収められた集塵室４が形成され、集塵室４後方には吸気部１９を集塵室４側に面するよう配されたファンモータ６０と制御基板２００と排気口８、及びコードリール１４が備えられている。前記制御基板２００については、前記操作部１５に設けられたスイッチ及び基板、塵埃検知装置９、ファンモータ６０、及びコードリール１４と電気的接続がなされている。

上述の電機掃除機の塵埃検知装置９としては、図１や図２に示すような構成になっている。図１および図２において、塵埃が流れる空気通路内に光を放つ発光部２３０と、発光部２３０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２３１は、塵埃が流れる空気通路に発光部２３０と対向して設けられている（以下、この発光部２３０と受光部２３１を合わせて塵埃検知装置９と称す）。受光部２３１からの出力Ｖｓは増幅部Ａ２３２により増幅された後、その信号Ｖａはパルス変換手段Ａ２３５によりパルスＳａに変換され、塵埃判別手段２３８に入力される。塵埃判別手段２３８は、このパルスＳａの数を計数すると同時に、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、制御手段１０は塵埃判別手段２３８の計数が多いときにはファンモータ６０の入力を上昇させるよう制御すると同時に、使用者に塵埃の吸引状態を知らしめるために、吸引した塵埃の量や大きさを塵埃検知装置９と連動して表示するためのＬＥＤなどの発光体を具備した塵埃表示部（図示せず）を電気掃除機１の一部に設けている。こうすることで、大きな塵埃があるときには自動的に吸引力を上げて塵埃を吸引できるようにするなど、被掃除面の塵埃分布に応じて最適な吸引力を選択するので、吸引力を使用者が調整するといったわずらわしさが解消され、また、塵埃量により吸込力が制御されるため、被掃除面がきれいな状態では吸込力がセーブされて床面に吸込具が吸着し操作が重くなるといった問題も解消することができる（例えば、特許文献１参照）。
特公平７−２８８４７号公報

現在、花粉症の症状に悩まされる人口の増加に伴い、床面から吸引される塵埃にのみ反応するだけではなく、使用者が掃除を行う部屋の空気中に浮遊した花粉などを中心とした浮遊塵埃に反応し、且つ浮遊塵埃の量や大きさを表示、又は検出した空気中の浮遊塵埃の量や大きさに連動してファンモータの入力を最適な入力に自動的に制御させることが可能な電気掃除機が要求されている。

しかしながら従来の発明においては、塵埃検知装置を通過する塵埃を含む空気は、基本的に床面などに体積した塵埃を含んだ含塵空気で、吸込具から吸引されたものであり、この含塵空気が塵埃検知装置内を通過する際に判別を行っているため、仮に掃除を行う部屋に浮遊した花粉などを中心とした塵埃の量や大きさを判別したい場合には、吸込具を空中に向けて持ち上げる等の煩わしい動作が必要であった。また、塵埃検知装置が反応をして
も、塵埃検知装置自体は床面から吸引した塵埃なのか、空気中から吸引した塵埃なのかの識別ができないため、空気中から吸引した浮遊塵埃の量や大きさなどに連動して、ファンモータの入力を最適な入力に自動的に制御するなどの動作を行うことが困難であった。

上記従来の課題を解決するために本発明は、塵埃を吸引する吸込具と、集塵室に塵埃を集塵する集塵手段と、含塵空気を吸引するファンモータを有した吸引手段と、含塵空気中の塵埃を検知する塵埃検知装置と、前記塵埃検知装置の出力に応じて塵埃の量や塵埃の大きさを表示する塵埃表示手段と、前記塵埃検知装置の出力に応じて前記ファンモータへの入力を変化させる制御手段と、前記塵埃検知装置より上流の空気通路内に設けられ床面より高い位置に存在する外気と連通する開閉自在な連通孔とを備え、前記制御手段は、前記連通孔を閉じた状態で床面上の含塵空気を吸引中の前記吸込具を床面上に載置したまま、一時的に、床面からの吸引を遮断すると共に前記連通孔を開いて前記連通孔から外気を吸引するとともに、電気掃除機の運転開始から所定時間は前記連通孔から外気を吸引し、その後前記吸込具から含塵空気を吸引する構成としたことにより、掃除を行う部屋の空気中に浮遊する花粉などを中心とした塵埃のみを容易、且つ精度よく検知することが可能となる。また、電気掃除機の運転開始から所定時間は連通孔から外気を吸引し、その後吸込具から含塵空気を吸引する構成としたことにより、使用者が床などの掃除を行う前に自動的に外気吸引を行うことで、予め床面の花粉等を含めた塵埃の状況が推定でき、また使用者が任意に外気吸引操作を行う必要もなくなり、より使い勝手の向上した電気掃除機を提供することが可能となる。

本発明の電気掃除機は、外気すなわち掃除を行う部屋の空気中に浮遊する花粉を中心とした塵埃の量や大きさを、吸込具を空中に向けて持ち上げる等の煩わしい動作無しに検知でき、空気中に浮遊する花粉を中心とした塵埃の量や大きさによって、ファンモータの入力等を最適な入力に制御可能とすることができる。

第１の発明は、塵埃を吸引する吸込具と、塵埃を吸引する吸込具と、集塵室に塵埃を集塵する集塵手段と、含塵空気を吸引するファンモータを有した吸引手段と、含塵空気中の塵埃を検知する塵埃検知装置と、前記塵埃検知装置の出力に応じて塵埃の量や塵埃の大きさを表示する塵埃表示手段と、前記塵埃検知装置の出力に応じて前記ファンモータへの入力を変化させる制御手段と、前記塵埃検知装置より上流の空気通路内に設けられ床面より高い位置に存在する外気と連通する開閉自在な連通孔とを備え、前記制御手段は、前記連通孔を閉じた状態で床面上の含塵空気を吸引中の前記吸込具を床面上に載置したまま、一時的に、床面からの吸引を遮断すると共に前記連通孔を開いて前記連通孔から外気を吸引するとともに、電気掃除機の運転開始から所定時間は前記連通孔から外気を吸引し、その後前記吸込具から含塵空気を吸引する構成としたことにより、掃除を行う部屋の空気中に浮遊する花粉などを中心とした塵埃を、吸込具を空中に向けて持ち上げる等の煩わしい動作を必要とすることなく、容易、且つ精度よく検知することが可能となる。また、電気掃除機の運転開始から所定時間は連通孔から外気を吸引し、その後吸込具から含塵空気を吸引する構成としたことにより、使用者が床などの掃除を行う前に自動的に外気吸引を行うことで、予め床面の花粉等を含めた塵埃の状況が推定でき、また使用者が任意に外気吸引操作を行う必要もなくなり、より使い勝手の向上した電気掃除機を提供することが可能となる。

第２の発明は、第１の発明の塵埃表示手段が、連通孔からの外気吸引時における塵埃検知装置の出力に応じて、外気に浮遊する塵埃の量や塵埃の大きさを表示する構成としたことで、使用者に対して、空気中に浮遊する花粉などを中心とした塵埃の量や大きさを表示
することも可能となる。

第３の発明は、第１または２の発明において、連通孔からの外気吸引時における塵埃検知装置からの出力に応じて、その後吸込具から含塵空気を吸引する際のファンモータの制御を変化させる構成としたことにより、使用者が床などの掃除を行う前に自動的に空気中に浮遊する花粉などを中心とした塵埃状況を認識し、その後吸込具から含塵空気を吸引する際にその状況に最適なファンモータの入力制御を自動的に行うことで、より使い勝手の向上した電気掃除機を提供することが可能となる。

第４の発明は、第１または２の発明において、集塵室内に設けられた集塵袋又は取り外し可能な塵埃収納ボックスに接触し微振動を与える振動除塵手段を備え、連通孔からの外気吸引時における塵埃検知装置からの出力に応じて、その後吸込具から含塵空気を吸引する際の振動除塵手段の制御を変化させる構成としたことにより、使用者が床などの掃除を行う前に自動的に空気中に浮遊する花粉などを中心とした塵埃状況を認識し、その後吸込具から含塵空気を吸引する際にその状況に最適な振動除塵手段の制御を自動的に行うことで、より使い勝手の向上した電気掃除機を提供することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について、図を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものでは無い。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１について図面を用いて説明する。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、図２は塵埃検知装置９の構成を示すものであるが、図１、図２については従来と同一構成の部品であり、説明を省略する。

図３（ａ）は本発明の実施の形態１における電気掃除機１の断面図であり、図をみてわかるように本実施の形態の特徴である外気吸引手段２０１が延長管６の経路の一部に設置されている。図３（ａ）に示される前記外気吸引手段２０１については、外気開閉蓋３１、通路開閉蓋３２からなり、延長管６の通路が通路開閉蓋３２で遮断、外気開閉蓋３１が連通孔２０２を開いている状態を示している。なお図３（ｂ）は図３（ａ）とは異なり、外気開閉蓋３１が連通孔２０２を閉じ、通路開閉蓋３２が開いている状態、すなわち外気が吸引されずに、吸込具７から吸引される通常の掃除状態を示しているものである。

以上のように構成された電気掃除機の動作を下記で説明する。

通常、床面などに体積した塵埃を吸込具７で吸引する場合には、外気吸引手段２０１は図３（ｂ）に示すように外気が吸引されない状態であるが、図３（ａ）に示すように、吸込具７からの塵埃の吸引を一時的に遮断し、掃除室内中の外気のみを塵埃検知装置９内に通過させることで、掃除室内中の外気に浮遊する花粉などを中心とした浮遊塵埃の量や大きさを識別することが可能となる。この場合、図１のブロック図で示される増幅手段Ａ２３２の増幅度は直径２０μｍ〜２００μｍ程度の大きさの塵埃が検知できる狙いに設定を行う。これは、今回花粉をメインに検知することをターゲットとしていることから、花粉の直径であるおおよそ２０μｍ前後の検出精度を高めるためである。特に、この直径は塵埃の中でも比較的小さいため、２０μｍ前後の直径に塵埃検知装置９の判別狙いを合わせておく必要がある。実際、塵埃検知装置９は、ある程度塵埃の直径が異なるものでも判別可能であるが、花粉などの比較的直径の小さい細塵と呼ばれる直径２０μｍ前後の塵埃から、直径の大きい２００μｍ以上の塵埃までを一つの増幅手段Ａ２３２で許容するのは、現実非常に困難である。従って、今回の様に外気吸引手段２０１で吸引される掃除室内中
を浮遊する花粉などの比較的径の小さい塵埃を判別するためには、増幅手段Ａ２３２の増幅度は花粉の直径である２０μｍ前後が判別できるような増幅度に合わせ込むことで、より精度向上が図れるものである。また、この場合の外気吸引手段２０１の外気開閉蓋３１と通路開閉蓋３２の開閉動作については、手動としても別段構わないが、外気開閉蓋３１と通路開閉蓋３２の開閉軸にモータなどの回転駆動源を備え、外気吸引手段２０１の開閉動作スイッチ（図示せず）を別途設けることで、より使い勝手も向上可能である。

また上述の状態で、掃除室内中の花粉などを中心とした塵埃を吸引した場合、塵埃検知装置９の出力に連動して吸引した塵埃の量や大きさをＬＥＤなどで表示を行う塵埃表示部（図示せず）で、塵埃の量や大きさを使用者に対し表示することは可能であるが、通常の吸込具７から床面などの塵埃を吸引した場合の表示手段としての利用がメインであり、且つ共用をして表示しているため、掃除室内を浮遊している花粉などを中心とした塵埃を判別していることについて、使用者が判断を見誤ることが想定される。従って、図４に示すように外気の汚れレベルを表示するための外気汚れレベル表示部１４３を別途電気掃除機１に設け、外気吸引手段２０１の外気開閉蓋３１が開く動作と連動して表示させることで、使用者が掃除室内中に浮遊している花粉などを中心とした細塵を判断している旨を明確に知らしめることが可能である。

また、外気吸引手段２０１の動作タイミングについては、掃除中に使用者の自己判断で外気を吸引させてもよいが、掃除を行っている最中においては、掃除機本体２の排気口８から排気される排気風などによって掃除室内の風の流れが乱れたり、床面に堆積したホコリが舞い上がったりし、特に掃除室内中に浮遊した花粉を判別したい場合においては、正確な判別がし難くなる。従って、掃除を行う直前に掃除室内中の外気を吸引して、掃除前に判別・表示を行うのが望ましく、掃除機本体２の運転開始直後に外気吸引手段２０１を一定時間動作させ、運転開始時には吸込具７からの塵埃の吸引は行わずに、掃除室内中の外気吸引を行うことで、掃除前、もしくは直後に掃除室内中の花粉状態を使用者に表示することが可能となる。

また上述のように、掃除前に掃除室内中の花粉状態を認識できることで、そのデータ情報をもとにファンモータ６０の入力制御を最適な状態に設定することも可能である。例えば、掃除室内中に花粉の浮遊が多い場合などについては、排気風による花粉の浮遊を抑え、且つ吸引力を上げなくても比較的軽量の花粉であれば弱い吸込力で吸引できるため、ファンモータ６０への入力はそれほど上げずに設定することもできる。

また図３（ａ）に示されるように、集塵室４後方に紙袋を振動させて、紙袋に密着した塵埃を払い落として目詰まりを防止するための機能として振動除塵手段６１を設けている掃除機においては、掃除前に掃除室内中の花粉状態を認識できることで、そのデータ情報をもとに振動除塵手段６１の除塵回数や、除塵時間、除塵強さなどを最適に設定することも可能である。例えば、掃除室内中に花粉の浮遊が多い場合などについては、紙袋の目詰まりが多くなる可能性が高いため、除塵回数を通常よりも多く設定したり、除塵時間を通常よりも長く設定したり、除塵強さを通常よりも強く設定することで、より紙袋の目詰まり防止を効果的に防ぐことも可能である。

尚、本実施の形態において、塵埃検知装置を、発光部と受光部と前記受光部からの信号を増幅する増幅手段を有する構成としたが、これ以外の構成でも問題ないものである。

以上のように、本発明にかかる電気掃除機は、掃除室内における外気に浮遊した花粉を中心とした細塵の判別も可能であり、床面だけではなく空気中の汚れ具合を判別できる掃除機として有効である。

本発明の第１の実施の形態における電気掃除機のブロック図同、電気掃除機の塵埃検知装置の断面図（ａ）同、電気掃除機の外気吸引用の連通孔開放時の断面図（ｂ）同、外気吸引用の連通孔遮断時の要部拡大図同、電気掃除機の外気汚れレベル表示部の正面図従来の電気掃除機の断面図

１電気掃除機
２本体
４集塵室
５ホース
６延長管
７吸込具
８排気口
９塵埃検知装置
１０制御手段
１４コードリール
１５操作部
１６先端パイプ
３１外気開閉蓋
３２通路開閉蓋
６０ファンモータ
６１振動除塵手段
１４３外気汚れレベル表示部
２００制御基板
２０１外気吸引手段
２０２連通孔
２３０発光部
２３１受光部
２３２増幅手段Ａ
２３５パルス変換手段Ａ
２３８塵埃判別手段

Claims

塵埃を吸引する吸込具と、集塵室に塵埃を集塵する集塵手段と、含塵空気を吸引するファンモータを有した吸引手段と、含塵空気中の塵埃を検知する塵埃検知装置と、前記塵埃検知装置の出力に応じて塵埃の量や塵埃の大きさを表示する塵埃表示手段と、前記塵埃検知装置の出力に応じて前記ファンモータへの入力を変化させる制御手段と、前記塵埃検知装置より上流の空気通路内に設けられ床面より高い位置に存在する外気と連通する開閉自在な連通孔とを備え、前記制御手段は、前記連通孔を閉じた状態で床面上の含塵空気を吸引中の前記吸込具を床面上に載置したまま、一時的に、床面からの吸引を遮断すると共に前記連通孔を開いて前記連通孔から外気を吸引するとともに、電気掃除機の運転開始から所定時間は前記連通孔から外気を吸引し、その後前記吸込具から含塵空気を吸引する構成とした電気掃除機。
塵埃表示手段は、連通孔からの外気吸引時における塵埃検知装置の出力に応じて、外気に浮遊する塵埃の量や塵埃の大きさを表示する請求項１記載の電気掃除機。
連通孔からの外気吸引時における塵埃検知装置からの出力に応じて、その後吸込具から含塵空気を吸引する際のファンモータの制御を変化させる構成とした請求項１または２記載の電気掃除機。
集塵室内に設けられた集塵袋又は取り外し可能な塵埃収納ボックスに接触し微振動を与える振動除塵手段を備え、連通孔からの外気吸引時における塵埃検知装置からの出力に応じて、その後吸込具から含塵空気を吸引する際の振動除塵手段の制御を変化させる構成とした請求項１または２記載の電気掃除機。