JP5217727B2 - 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、特に空気中の浮遊塵埃を吸引するための制御に関するものである。

従来のこの種の電気掃除機として、吸込具上面に多数の微小孔を設け、空気中の浮遊塵埃を吸引するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
特許第２８１７００４号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された従来の電気掃除機の構成では、吸込具上面の微小孔が常に同じ開口面積で、しかも同じ開口向きで開いたままであるため、特定領域の浮遊塵埃の吸引には適しているが、床面の種類によって舞い上がる塵埃の種類が異なり、その舞い上がり方が変わることにより、浮遊塵埃が達する高さの変化には対応できていない、という課題があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、床面の種類に応じて、掃除中に舞い上がる浮遊塵埃の舞い上がり高さを推定し、精度良く空気中の浮遊塵埃を除去することができる。

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と、前記電動送風機と連通し、その吸引風により床面の塵埃を吸引する床面吸込み口を備えた吸込具と、前記吸込具に設けられると共に前記電動送風機の吸引風により空気中の浮遊塵埃を吸引する空気取り入れ口とを備え、前記空気取り入れ口の開口面積を、前記床面がフローリングやタイルなど滑らかな略平面のときは、そうでない床面の場合に比べより広くし、より高い位置の浮遊塵埃を吸引するようにしたもので、例えば、床面がフローリングやタイルなど滑らかで、部屋の上方、特に使用者の鼻口周辺の高さまで塵埃が舞い上がりやすいときは、空気取り入れ口の開口面積を広げて高く舞い上がった浮遊塵埃を吸引し、床面が絨毯などで繊維性の塵埃が床面付近に多いときは、空気取り入れ口の開口面積を小さくして、床面吸込み口での吸引力を高めるようにすれば、広い範囲で、浮遊塵埃を吸引することができ、使用者はほこりの少ない空間で快適に掃除を行うことができる。

本発明の電気掃除機は、掃除中に舞い上げられる花粉やハウスダストなどの浮遊塵埃を効率よく吸引でき、使用者は、ほこりが少ない空間で快適に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と、前記電動送風機と連通し、その吸引風により床面の塵埃を吸引する床面吸込み口を備えた吸込具と、前記吸込具に設けられると共に前記電動送風機の吸引風により空気中の浮遊塵埃を吸引する空気取り入れ口とを備え、前記空気取り入れ口の開口面積を、前記床面がフローリングやタイルなど滑らかな略平面のときは、そうでない床面の場合に比べより広くし、より高い位置の浮遊塵埃を吸引するようにしたもので、例えば、床面がフローリングやタイルなど滑らかで、部屋の上方、特に使用者の鼻口周辺の高さまで塵埃が舞い上がりやすいときは、空気取り入れ口の開口面積を広げて高く舞い上がった浮遊塵埃を吸引し、床面が絨毯などで繊維性の塵埃が床面付近に多いときは、空気取り入れ口の開口面積を小さくして、床面吸込み口での吸引力を高めるようにすれば、広い範囲で、浮遊塵埃を吸引することができ、使用者はほこりの少ない空間で快適に掃除を行うことができる。

また、第１の発明は、空気取り入れ口の開口面積を、床面がフローリングやタイルなど滑らかな略平面のときは、そうでない床面の場合に比べより広くし、より高い位置の浮遊塵埃を吸引するようにしたもので、フローリングのようなほこりがより高く舞い上がりやすい略平面の床面を掃除する際に、浮遊塵埃が使用者の鼻口に達するのを防ぐことができる。

第２の発明は、特に、第１の発明において、床面より吸引した塵埃の単位時間当たりの
量の変化を判別するセンサーを備え、前記センサーの出力に応じて床面の種類を判別するようにしたもので、床面の種類を非接触で判別でき、長期の使用でも精度が劣化せずに床面の種類を判別することができる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、電動送風機の吸引力が強いほど、空気取り入れ口の開口面積を広げるようにしたもので、電動送風機の吸引力が強くなると、当然掃除機本体から排気される排気風の風速が強くなるので塵埃の舞い上がり高さも高くなるので、これを考慮することで、より精度良く掃除中に舞い上げられた浮遊塵埃を吸引することができる。

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って本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
本発明の第１の実施の形態における電気掃除機について図１〜４を用いて説明する。

図１（ａ）は、本実施の形態における電気掃除機の全体図であり、図１（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、図１（ａ）の吸込具８の拡大図である。

図１において、１は、掃除機本体であり、２は、掃除機本体１に内蔵された電動送風機であり、３は、電動送風機２の吸引風によって吸引された塵埃を捕集する紙パックである。電動送風機２の吸引風は、ホース４と延長管７を通じて床面吸込み口１１を備えた吸込具８へ伝わり、この吸引風によって、床面吸込み口１１から床面の塵埃を吸引する。１０は、図示しない電動機や吸い込み気流などで回転駆動される回転ブラシで、床面吸込み口１１近傍に配されており、回転ブラシ１０が回転することにより、床面の塵埃がかき出され、床面吸込み口１１からの塵埃の吸引を補助する。

また、吸込具８は、吸引風により浮遊塵埃を吸引する空気取り入れ口１２と、空気取り入れ口１２の開口面積を変える電動フラップ９を備えており、電動フラップ９は、開口面積設定手段（図示せず）が設定した開口面積に応じて、図１（ｂ）のように閉じた状態から、図１（ｃ）、（ｄ）の様に開く状態へと動作し、より高い位置の浮遊塵埃を吸引するよう空気取り入れ口１２の開口面積を変化させる。

ホース４には、吸引した塵埃を検知し、床面の種類を判別するためのセンサー５と、使用者が持つための手元ハンドル６を備えている。図２は、手元ハンドル６の上面の拡大図であり、電気掃除機を運転する際に操作する強スイッチ６１、中スイッチ６２、弱スイッチ６３、掃除機を停止させる停止スイッチ６４が備えられている。

次に、上記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、図１〜４を参照しながら説明する。

使用者が掃除をする際には、強スイッチ６１、中スイッチ６２、弱スイッチ６３のいずれかを操作する。制御手段（図示せず）は、強スイッチ６１を操作したときは電動送風機２への入力を９００Ｗに、中スイッチ６２を操作したときは電動送風機２への入力を６００Ｗに、弱スイッチ６３を操作したときは電動送風機２への入力を２００Ｗにそれぞれ切り換えて、使用者が吸引力の強さを選択できるようになっている（以降、それぞれの動作モードを強モード、中モード、弱モードとする）。

停止スイッチ６４を操作すると、電動送風機２への入力を遮断し、運転を停止する（以降、停止モードとする）。強、中、弱いずれかのモードで運転している場合は、電動フラ
ップ９及び回転ブラシ１０が電動機で駆動されている場合は、その電動機へ電力が供給され、回転ブラシ１０は床面の塵埃をかき出し、電動フラップ９は、空気中の浮遊塵埃を吸引するために床面の種類に応じて、図１（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）のように、空気取り入れ口１２の開口面積を変化させる。

床面の種類を判別する床面判別手段（図示せず）は、図３に示すような、センサー５の出力に対応した判別テーブルで床面を判別する。単位時間、本実施例では０．５秒毎のセンサー５による塵埃の検出数の４回計測が、４回全て１０以上なら、床面は、毛足が長いじゅうたん、５以上なら毛足が短いじゅうたん、それ以外ならフローリングと判別するようにする。

例えば、０．５秒間の塵埃の検出数が１０、２０、１２、１５なら、床面は、毛足が長いじゅうたんと判別するが、１０、２０、１２、３なら、床面はフローリングと判別する。これは、じゅうたんを掃除している時は、その遊び毛が常に吸引されるため、塵埃の検出数は常に一定以上であることを利用したものである。

電動フラップ９で開閉される空気取り入れ口１２の開口面積は、図４で示す床面判別手段が判別する床面の種類に応じた開口面積の設定テーブルで決定される。

一般的にフローリングのような略平面の床面では、人の移動によって花粉やハウスダストなどを含む比較的軽いほこりが高く舞い上がりやすいが、逆にじゅうたんでは自身の繊維によりほこりを保持するため、比較的重い繊維質のほこりが発生するが、軽いほこりは舞いにくいと言われている。

開口面積の設定テーブルは、その性質を考慮して床面の種類に対応する空気取り入れ口１２の開口面積を設定しており、床面がフローリングやタイルなどの場合は、空気取り入れ口１２の開口面積をより広げて、より多量の空気を吸引しながら高く舞い上がった塵埃を吸引して、部屋の上方、特に使用者の鼻口まで塵埃が舞い上がるのを防ぐようにし、逆にじゅうたんなどでは、電動フラップ９を、空気取り入れ口１２の開口面積が小さくなる方向へ動作し、低い所で浮遊している主に繊維状のほこりを吸引すると共に、その分床面吸込み口１１側の吸引力を高めてじゅうたんの繊維に絡んだ塵埃を確実に吸引するようにしている。

また、この開口面積の設定テーブルでは、排気風速による塵埃の舞い上がりも考慮しており、吸引力が強いほど掃除機本体１からの排気風量・風速は増加し、より塵埃が舞い上がりやすくなるため、吸引力が強いモードあるほど、開口面積を広げることで、塵埃の舞い上がりに関わる排気の風速も考慮した、より精度が良い空気取り入れ口１２の開口面積の設定ができる。なお、開口面積を広げる場合、相対的に床面吸込み口１１からの吸引力は低くなるが、その時の床面は、フローリングなどの吸引力が低くても十分に塵埃を吸引できる床面であり、床面からの集塵性能は支障なく、空気中の浮遊塵埃を吸引できる。

以上のような制御を行うことで、掃除中に舞い上げられる花粉やハウスダストなどの浮遊塵埃を効率よく吸引でき、使用者は、ほこりが少ない空間で快適に掃除を行うことができる。

なお、本実施の形態では、センサー５を用いて床面の種類を判別していたが、吸込具８を動かしたときの負荷がじゅうたんとフローリングなどでは異なるため、これを利用して床面の種類を判別することも可能である。

例えば、本実施の形態で用いている回転ブラシ１０を電動機で駆動する場合、じゅうた
んなどでは回転ブラシ１０に加わる負荷が高くなり、電動機の負荷電流が増加するため、この負荷電流を検知する負荷検出手段（図示せず）を設け、この負荷検出手段で検出された負荷電流の差を利用して床面の種類を判別することも可能であり、この場合は直接床面に触れるため、精度が良く、かつ別途センサーを設けることが無く、安価に床面を判別することが可能である。

以上のように本発明に係る電気掃除機は、床面の種類から、掃除中に舞い上がる浮遊塵埃の舞い上がり高さを推定し、精度良く空気中の浮遊塵埃を除去することができるもので、家庭用、業務用の各種電気掃除機に応用できる。

（ａ）本発明の第１の実施の形態における電気掃除機の全体図、（ｂ）〜（ｄ）同電気掃除機の吸込具の拡大図 同電気掃除機の手元ハンドルの上面の拡大図 同電気掃除機の床面判別手段の床面判別説明図 同電気掃除機の空気取り入れ口の開口面積の設定説明図

１ 掃除機本体
２ 電動送風機
３ 紙パック
４ ホース
５ センサー
６ 手元ハンドル
７ 延長管
８ 吸込具
９ 電動フラップ
１０ 電動機
１１ 床面吸込み口
１２ 空気取り入れ口
６１ 強スイッチ
６２ 中スイッチ
６３ 弱スイッチ
６４ 停止スイッチ

Claims (3)

1. 吸引風を発生させる電動送風機と、前記電動送風機と連通し、その吸引風により床面の塵埃を吸引する床面吸込み口を備えた吸込具と、前記吸込具に設けられると共に前記電動送風機の吸引風により空気中の浮遊塵埃を吸引する空気取り入れ口とを備え、前記空気取り入れ口の開口面積を、前記床面がフローリングやタイルなど滑らかな略平面のときは、そうでない床面の場合に比べより広くし、より高い位置の浮遊塵埃を吸引するようにした電気掃除機。
2. 床面より吸引した塵埃の単位時間当たりの量の変化を判別するセンサーを備え、前記センサーの出力に応じて床面の種類を判別するようにした請求項１に記載の電気掃除機。
3. 電動送風機の吸引力が強いほど、空気取り入れ口の開口面積を広げるようにした請求項１または２に記載の電気掃除機。

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