JP4983700B2 - 電気掃除機 - Google Patents

Description

本発明は、電気掃除機に関するものであり、特に、空気通路内を通過する塵埃を検知する機能を有する電気掃除機に関するものである。

従来のこの種の電気掃除機として、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を制御する制御手段と、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して、掃除を行う部屋の空気中に浮遊する花粉などの浮遊塵埃のみを容易、且つ精度よく検知するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００７−０６８６８４号公報

しかしながら、前記従来の電気掃除機の構成では、空気中に浮遊する塵埃などを検知するために、使用者が空気通路の切り替えを行う必要があり、利便性が良いものではなかった。また、空気中に浮遊する塵埃を検知する際に、床面からの含塵空気の吸引を遮断する必要があるため、浮遊塵埃吸引中は、床面の掃除作業が進まないという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、通常通り床面の掃除を行いながら、空気中の浮遊塵埃の検知と同時に、塵埃の吸引も行うことができる使用性の良い電気掃除機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の電気掃除機は、吸引風を発生させる電動送風機を制御する電動送風機駆動手段と、塵埃を捕集する集塵手段と、床面より吸引された塵埃が通過すると共にその塵埃を検知する第１塵埃検知手段を有する主空気通路と、前記床面より高い位置に存在する外気と連通する連通孔と、前記連通孔の開口面積を変える開閉蓋駆動手段と、前記連通孔から吸引された塵埃が通過すると共にその塵埃を検知する第２塵埃検知手段を有する副空気通路と、前記第１塵埃検知手段及び前記第２塵埃検知手段からの信号を受信し、どちらの空気通路を通過した塵埃が多いのかを判定する比較手段と、前記比較手段からの信号に応じて前記開閉蓋駆動手段を制御する制御手段とを備え、前記主空気通路を通過する塵埃が多い場合には前記連通孔の開口面積を小さくし、前記副空気通路を通過する塵埃が多い場合には前記連通孔の開口面積を大きくするようにしたもので、床面から吸引される塵埃の量と、連通孔を通じて吸引される浮遊塵埃の量を比較することで、現在の掃除状況ではどちらの塵埃の量が多いのかを判断することが可能となり、その情報に基づき連通孔の開口面積を変化させ、塵埃の量が多い側の空気通路の吸引力を大きくすることにより、電気掃除機の吸引力を塵埃が多い箇所に集中できるため、省エネルギー性に優れた使用性の良い電気掃除機を提供できる。

本発明の電気掃除機は、通常通り床面の掃除を行いながら、空気中の浮遊塵埃の検知も行い、且つ、床面と空気中の塵埃量に応じて吸引力を分配し、効率よく部屋の掃除を行うことができる。

第１の発明は、吸引風を発生させる電動送風機を制御する電動送風機駆動手段と、塵埃を捕集する集塵手段と、床面より吸引された塵埃が通過すると共にその塵埃を検知する第１塵埃検知手段を有する主空気通路と、前記床面より高い位置に存在する外気と連通する連通孔と、前記連通孔の開口面積を変える開閉蓋駆動手段と、前記連通孔から吸引された塵埃が通過すると共にその塵埃を検知する第２塵埃検知手段を有する副空気通路と、前記第１塵埃検知手段及び前記第２塵埃検知手段からの信号を受信し、どちらの空気通路を通過した塵埃が多いのかを判定する比較手段と、前記比較手段からの信号に応じて前記開閉蓋駆動手段を制御する制御手段とを備え、前記主空気通路を通過する塵埃が多い場合には前記連通孔の開口面積を小さくし、前記副空気通路を通過する塵埃が多い場合には前記連通孔の開口面積を大きくするようにしたもので、床面から吸引される塵埃の量と、連通孔を通じて吸引される浮遊塵埃の量を比較することで、現在の掃除状況ではどちらの塵埃の量が多いのかを判断することが可能となり、その情報に基づき連通孔の開口面積を変化させ、塵埃の量が多い側の空気通路の吸引力を大きくすることにより、電気掃除機の吸引力を塵埃が多い箇所に集中できるため、省エネルギー性に優れた使用性の良い電気掃除機を提供できる。

第２の発明は、特に、第１の発明の制御手段は、比較手段からの信号に応じて電動送風機の入力を変化させるもので、連通孔の開口面積を変化させるとともに、電動送風機の入力も変化させることで、より効率的に塵埃量の多い箇所の塵埃を吸引することが可能となる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明の制御手段からの信号を受信し、使用者に、床面の塵埃又は／及び浮遊塵埃の量や大きさを報知する報知手段とを備えたもので、床面から吸引される塵埃の量と、連通孔を通じて吸引される浮遊塵埃の量を検知可能であるため、使用者に現在の掃除状態での床面の塵埃の量、及び浮遊塵埃の塵埃量を知らせることが可能となる。

第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明の塵埃を掻き上げるブラシと、前記ブラシを回転駆動する吸込具モーターとを備え、副空気通路を通過する塵埃が所定の量より多い場合に、前記ブラシの回転数を低下又は回転を停止させるようにしたもので、吸込具のブラシは床面上の塵埃を掻き上げ吸引し易くするためのものであるが、床面の塵埃よりも浮遊塵埃の割合が多い状況においては、床面に注力する必要性は少ないため、ブラシの回転数を低下又は回転を停止させることにより、ブラシによる塵埃の巻き上げを防止し、且つ不要な時には吸込具モーターを停止させるなどして、省エネルギー性に優れ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、図面を参照しながら説明する。なお、本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）
図１は、本発明の第１の実施の形態における電気掃除機の制御ブロック図、図２は、同電気掃除機の概略図であり、図３は、同電気掃除機の開閉蓋の動作に関するタイミングチャート、図４は、同開閉蓋の開口面積と塵埃カウント数との特性図、図５は、同電気掃除機の電動送風機の動作に関するタイミングチャート、図６は、同電気掃除機のブラシ動作に関するタイミングチャートである。

図１、２において、電動送風機１は、電気掃除機本体８に塵埃を吸引するための吸込力を発生させるものである。集塵手段１０は、電動送風機１よりも吸気側に備えられており、電動送風機１によって吸引された塵埃と吸気風を、吸気風のみを通過させることで塵埃を集塵する。

ホース１１は、塵埃を集塵手段１０へ中継するもので、電気掃除機本体８と、手元操作部２とを接続している。手元操作部２には、延長管６を介して、塵埃を吸引する吸込具７が接続されている。

吸込具７には、外気と連通する連通孔２４と、連通孔２４の開口面積を変える開閉蓋５と、ブラシ２２と、ブラシ２２を駆動する吸込具モーター２５が設けられ、開閉蓋５を開くことにより連通孔２４より空気中の浮遊塵埃が吸引されるようになっている。ブラシ２２は、吸込具モーター２５で回転されることにより、床面上の塵埃を掻き上げて塵埃が吸引され易いようにするものである。

また、吸込具７には、外気と共に床面から吸引された塵埃が通る主空気通路３と、連通孔２４を通して吸引される浮遊塵埃が通る副空気通路４の２つの空気通路が設けられており、これらの空気通路は、吸込具７の端で一体となる。主空気通路３には、床面から吸引された塵埃を検知する第１塵埃検知手段９が取り付けられており、副空気通路４には、連通孔２４を通して吸引される浮遊塵埃を検知する第２塵埃検知手段１６が取り付けられている。これら第１、第２塵埃検知手段９、１６のそれぞれは、発光素子１２と、発光素子１２から発光される光を受ける受光素子１３と、受光素子１３から出力される信号を判断する信号変換手段１４から構成されており、発光素子１２と受光素子１３の間を塵埃が通過すると、比較手段１８にパルス信号を発信するように構成されている。

比較手段１８は、第１塵埃検知手段９と、第２塵埃検知手段１６から出力されるパルス信号を受信し、主空気通路３と副空気通路４のどちらから吸引した含塵空気中に塵埃が多いのかを、パルス信号のカウント数で比較、判定し、制御手段２１に、その判定結果を発信する。

この信号を受信した制御手段２１は、信号の種類に応じて開閉蓋駆動手段１７、電動送風機駆動手段２０、ブラシ制御部２３、及び報知手段１９に信号を発信する。開閉蓋駆動手段１７は、制御手段２１からの信号に応じて、開閉蓋５を開閉駆動するもので、開閉蓋５の開閉動作により、連通孔２４の開口面積を変化させて、主空気通路３と副空気通路４の吸引力のバランスを調整させる。電動送風機駆動手段２０は、制御手段２１からの信号に応じて位相制御を行うことで、電動送風機１の入力を変化させる。また、報知手段１９は、制御手段２１からの信号を受けて、使用者に塵埃の量や大きさを伝えるもので、本実施の形態においては、光で使用者に報知する発光ダイオード（図示せず）を用いて構成されている。

以上のように構成された本実施の形態における電気掃除機の動作、作用について、以下、図３〜６を用いて説明する。

使用者が、電気掃除機の運転を開始すると、吸込具７を通じて含塵空気が吸引されていく。床面から吸引された含塵空気は、まず主空気通路３を通り、延長管６、手元操作部２、ホース１１を通り、電気掃除機本体８に至り、集塵手段１０にて塵埃と吸気風に分離される。連通孔２４から吸引される含塵空気は、副空気通路４を通った後は、床面から吸引された含塵空気と合流すると共に、上記と同様の順路を通って集塵手段１０にて集塵される。第１塵埃検知手段９と第２塵埃検知手段１６は、各々の空気通路中を通過する塵埃の数をカウントし、比較手段１８に信号を発信する。

ここで、図３のように、所定の比較用判定期間内で、第２塵埃検知手段１６で検出された塵埃のカウント数が、第１塵埃検知手段９で検出された塵埃のカウント数よりも例えば４カウント多かったとする。すると、比較手段１８は、制御手段２１にその情報を伝達し、制御手段２１は、図４のようなグラフを用いて、連通孔２４の開口面積を決定する。この場合、空気中に滞留する浮遊塵埃の量が多いということなので、浮遊塵埃を吸引しやすいように、開閉蓋５を大きく開いて、連通孔２４の開口面積を大きくする。

例えば、現在の連通孔２４の開口面積が、例えば、５０平方ミリメートル（図４のＡ）であるとすると、制御手段２１は、塵埃数の差が４カウントであるので、連通孔２４の開口面積を例えば１００平方ミリメートル（図４のＢ）と決定し、開閉蓋駆動手段１７に駆動信号を発信する。この駆動信号を受信した開閉蓋駆動手段１７は、連通孔２４の開口面積が１００平方ミリメートルとなるまで、開閉蓋５を開くように駆動する。

以上のように本実施の形態においては、塵埃の種類に応じて、開閉蓋５を駆動して、連通孔２４の開口面積を変化させることで、電気掃除機の吸引力を塵埃が多い箇所に集中できるため、省エネルギー性に優れた使用性の良い電気掃除機を提供できるものである。

また、第１塵埃検知手段９、第２塵埃検知手段１６双方ともにカウント数が多い場合は、開閉蓋５を動作させて、連通孔２４の開口面積を変化させても、根幹の吸引力が上がる訳ではないので、集塵に時間が掛かってしまう。

そこで、図５のように、比較手段１８は、第１塵埃検知手段９、及び第２塵埃検知手段１６からの塵埃のカウント数が、所定値（本実施の形態においては、５カウント）以上である場合、制御手段２１に信号を発信し、制御手段２１は、電動送風機１の入力が上昇するように電動送風機駆動手段２０に信号を発信する。

これにより、開閉蓋５の動作による吸引力の分配だけでは対応しきれない、吸引力が必要な状況でも、吸引力を上昇させることで迅速に塵埃を吸引することができるものである。

また、本実施の形態の電気掃除機は、床面上の塵埃と浮遊塵埃の両方を検出しているため、これら両方の塵埃の数を、報知手段１９で報知することで、開閉蓋５の動作と合わせて、使用者に現在掃除している部屋の床面上の塵埃と空気中の塵埃の両方を吸引している旨を知らしめることが可能となるものである。

また、吸込具７のブラシ２２は、床面上の塵埃を掻き上げ吸引し易くするためのものであるが、ブラシ２２の回転によって少なからず塵埃を巻上げてしまう。

そこで、図６のように、床面の塵埃よりも浮遊塵埃の割合が多い状況においては、床面上の塵埃の量が少なく、ブラシ２２の回転を必要としないため、比較手段１８は、制御手段２１に信号を発信し、制御手段２１は、ブラシ２２の回転数を低下させたり、或いはブラシ２２の回転を停止させるようにブラシ制御部２３に信号を送るようにしても良い。これにより、吸込具モーター２５を通常通り運転する必要がないため、省エネルギー性に優れた電気掃除機を提供することができるものである。

以上のように、本発明にかかる電気掃除機は、通常通り床面の掃除を行いながら、空気中の浮遊塵埃の検知も行い、且つ、床面と空気中の塵埃量に応じて吸引力を分配し、効率よく部屋の掃除を行うことができるので、床面だけではなく空気中の汚れ具合を判別できる電気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制御ブロック図 （ａ）同電気掃除機の概略図（ｂ）（ａ）のＡ部拡大図 同電気掃除機の開閉蓋の動作に関するタイミングチャート 同開閉蓋の開口面積と塵埃カウント数との特性図 同電気掃除機の電動送風機の動作に関するタイミングチャート 同電気掃除機のブラシ動作に関するタイミングチャート

符号の説明

１ 電動送風機
３ 主空気通路
４ 副空気通路
９ 第１塵埃検知手段
１０ 集塵手段
１６ 第２塵埃検知手段
１７ 開閉蓋駆動手段
１８ 比較手段
１９ 報知手段
２０ 電動送風機駆動手段
２２ ブラシ
２３ ブラシ制御部
２４ 連通孔
２５ 吸込具モーター

Claims (4)

1. 吸引風を発生させる電動送風機を制御する電動送風機駆動手段と、塵埃を捕集する集塵手段と、床面より吸引された塵埃が通過すると共にその塵埃を検知する第１塵埃検知手段を有する主空気通路と、前記床面より高い位置に存在する外気と連通する連通孔と、前記連通孔の開口面積を変える開閉蓋駆動手段と、前記連通孔から吸引された塵埃が通過すると共にその塵埃を検知する第２塵埃検知手段を有する副空気通路と、前記第１塵埃検知手段及び前記第２塵埃検知手段からの信号を受信し、どちらの空気通路を通過した塵埃が多いのかを判定する比較手段と、前記比較手段からの信号に応じて前記開閉蓋駆動手段を制御する制御手段とを備え、前記主空気通路を通過する塵埃が多い場合には前記連通孔の開口面積を小さくし、前記副空気通路を通過する塵埃が多い場合には前記連通孔の開口面積を大きくするようにした電気掃除機。
2. 制御手段は、比較手段からの信号に応じて電動送風機の入力を変化させることを特徴とする請求項１に記載の電気掃除機。
3. 制御手段からの信号を受信し、使用者に、床面の塵埃又は／及び浮遊塵埃の量や大きさを報知する報知手段とを備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の電気掃除機。
4. 塵埃を掻き上げるブラシと、前記ブラシを回転駆動する吸込具モーターとを備え、副空気通路を通過する塵埃が所定の量より多い場合に、前記ブラシの回転数を低下又は回転を停止させるようにした請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気掃除機。

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