JP6156045B2 - 電気掃除機 - Google Patents

Description

本発明は、例えば機能検査モードやデモモードなどの、通常の掃除運転モードとは別の運転モードへ移行する機能を有する電気掃除機に関するものである。

電動送風機の出力を制御する手元操作部とは別に掃除機本体にスイッチを設置し、このスイッチの操作により掃除運転モードとは別の運転モード（害虫駆除の運転モード）への移行が指令される電気掃除機が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
また、掃除機本体のホース接続部に、機能検査を行う為の専用検査ホースを接続することにより機能検査モードへの移行が指令される電気掃除機が開示されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００２−２７２６４９ 特開２０００−２８７８９９

しかしながら、掃除機本体に設置したスイッチを利用し、通常の掃除運転モードとは別の運転モードへの移行が指令される方法では、手元操作部とは別のスイッチである電子部品を装着するため、このスイッチを装着するための構造やスペースを確保する必要がある。さらに、スイッチと制御基板を繋ぐ配線やコネクタ等も設置しなければならず、回路構成も複雑化し、コストがかかるという課題があった。

また、掃除機本体のホース接続部に、検査運転を行う為の専用検査ホースを接続することで検査モードに移行させる手段の電気掃除機では、検査用ホースの作成が必要となり、コストがかかるという課題があった。

この発明はかかる課題を解決するもので、操作部とは別にスイッチ等を設けてこのスイッチを操作したり、付属のホース以外の検査用ホースを掃除機本体に接続することなく、簡単な構成で、通常の掃除運転モードとは別の運転モードへの移行が指令されたことを判定する電気掃除機を提供することを目的とする。

この発明に係る電気掃除機は、吸込具と、吸引風を発生する電動送風機と、スライド操作に対応して連続的に可変される電圧を出力する操作部と、操作部が出力する電圧に基づき電動送風機を制御する制御手段と、操作部が出力する電圧の出力パターンに基づき、第１の運転モード又はこの第１の運転モードとは別の運転モードである第２の運転モードへの移行が指令されたことを判定する運転モード移行判定手段とを備えたものである。操作部が出力する電圧は、電動送風機の停止に対応する第１の電圧範囲から電動送風機の「強」運転に対応する第２の電圧範囲まで連続的に可変される。操作部が出力する電圧の出力パターンが第１の電圧範囲又は第２の電圧範囲のいずれでもない電圧を起点とするときに、運転モード移行判定手段が第２の運転モードへの移行が指令されたことを判定する。

この発明の電気掃除機によれば、スライド操作による操作部の電圧の出力パターンに基づき第１の運転モード又は第２の運転モードへの移行の指令を判定できるので、他の運転モード移行用のスイッチや専用部品を別に設ける必要がなく、構成が簡単で低コストの電気掃除機が得られる。

この発明の実施の形態１、２、３，４に係る電気掃除機の外観斜視図である。 この発明の実施の形態１、２、３、４に係る電気掃除機の手元操作部８の拡大図である。 この発明の実施の形態１、２、３、４に係る電気掃除機の回路構成図である。 この発明の実施の形態１、２、３、４に係る電気掃除機の手元操作部８の操作位置に対応する出力電圧値のテーブルデータである。 位相角制御制御方法を説明する図である。 本発明の実施の形態１に係る電気掃除機の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２に係る電気掃除機の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態３に係る電気掃除機の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態４に係る電気掃除機の動作を示すフローチャートである。

以下、この発明に係る電気掃除機について図面に基づいて説明する。ここでは、一例として、手元操作部を有する手元ホースがホースにより掃除機本体と接続されるキャニスタータイプの電気掃除機について説明するが、操作部が掃除機本体に配設されるスティックタイプの電気掃除機にも適用できる。
実施の形態１．
［電気掃除機の構成］
図１はこの発明の実施の形態１に係る電気掃除機の外観斜視図である。図１に示すように、電気掃除機１００は、下面に吸込口（図示せず）が開口する吸込具１と、延長パイプ２と、手元ホース３と、ホース４と、掃除機本体５とを備えている。吸込具１は、床面上等の塵埃を空気とともに吸い込む。

吸込具１の出口側にはまっすぐな円筒状の延長パイプ２の一端が接続されている。延長パイプ２の他端には、電気掃除機１００の運転を制御する手元操作部８（操作部）が設置された取手が設けられた手元ホース３の一端が接続されている。手元操作部８は電動送風機９が発生する吸引風の強・中・弱と停止を切り替える。手元ホース３の他端には、可撓性を有する蛇腹状のホース４の一端が接続されている。さらに、ホース４の他端には掃除機本体５が接続されている。

掃除機本体５の後部には車輪６を備えており、掃除機本体５の前方下面に備えた前キャスター（図示せず）と車輪６とにより、掃除機本体５は移動可能になっている。また、掃除機本体５の後端には、先端に商用電源に接続される電源プラグ７ａを備えた電源コード７が接続されている。電源プラグ７ａが商用電源に接続されることで電気掃除機本体５に電力が供給される。そして、後述する制御手段であるマイクロコンピュータ２１が起動し、手元操作部８の操作に対応して電動送風機９が駆動されて吸引動作を行う。吸込具１、延長パイプ２、手元ホース３及びホース４は、塵埃を含む空気である含塵空気を掃除機本体５の外から内部に流入させるための吸引経路の一部を構成する。

手元操作部８を操作し、電動送風機９を駆動させることで、吸込具１により被掃除面の塵埃は吸い込まれ、延長パイプ２、手元ホース３、ホース４および掃除機本体５へと搬送され、掃除機本体５に内蔵された塵埃を集塵する集塵室（図示せず）に集塵される。そして、吸引風は掃除機本体５より排出される。

図２は、この発明に係わる実施の形態１の手元操作部８の拡大図である。スライドレバー１０をスライド操作し、電動送風機９が発生する吸引風の強・中・弱と停止、を切り替える。手元操作部８の内部には、図３に記すように、スライドレバー１０のスライド操作に連動して抵抗値が変化するスライド型の可変抵抗器ＶＲと並列接続でＲ１が配置された電子基板が設置されている。ここではスライド型の可変抵抗器として説明するが、回転タイプの可変抵抗器を用いても良い。

スライドレバー１０は、可変抵抗器ＶＲにおいて、可動端子の固定抵抗への接触位置を可変させるレバーである。手元操作部８は、スライドレバー１０の位置に連動して、スライド型の可変抵抗器ＶＲの抵抗値が変化し、スライド型の可変抵抗器ＶＲの抵抗値と抵抗Ｒ１の合成抵抗値と本体側の抵抗Ｒ２の抵抗値との分圧（５Ｖ）で決まる電圧が出力される。すなわち、スライドレバー１０の連続的なスライド操作に対応して、出力電圧が連続的に可変される。この電圧が、マイクロコンピュータ（制御手段）２１の運転モード移行判定手段２１ａに入力される。運転モード移行判定手段２１ａは、入力された手元操作部８の出力電圧の出力パターン（出力電圧の変化パターン）に基づき、スライドレバー１０の操作により、どの運転モードに移行するように指令されたかを判定する。運転モード移行判定手段２１ａが判定した運転モードに基づいて、位相角制御手段２１ｃは、電動送風機９駆動用のトライアック２２（双方向サイリスタ）により、電動送風機９に印加される交流電圧の点弧位相角を制御する。その結果、電動送風機９に流れる電流が制御されて電動送風機９の単位時間当たりの回転数が制御され、電動送風機９の吸引する風量が「強」・「中」・「弱」、又は電動送風機９が停止する「切」の運転を行う。

手元操作部８において、電動送風機９の吸引する風量が「強」の位置１１は、電動送風機９の出力が約１０００Ｗ一定で運転する場合にスライドレバー１０を合わせる位置である。電動送風機９の吸引する風量が「中」の位置１２は、電動送風機９の出力が約６００Ｗ一定で運転する場合にスライドレバー１０を合わせる位置である。電動送風機９の吸引する風量が「弱」の位置１３は、電動送風機９の出力が約３００Ｗ一定で運転する場合にスライドレバー１０を合わせる位置である。手元操作部８において、「切」の位置１４は、電動送風機９の停止を行う場合にスライドレバー１０を合わせる位置である。

［電気回路の構成］
図３はこの発明の実施の形態１に係わる電気掃除機の回路構成図である。本実施の形態１に係る電気掃除機の電気回路構成は、電気掃除機本体５、手元ホース３＋ホース４、の２つのブロックで構成されている。

図３において、１５は商用交流電源、１６は１５Ａ電流ヒユーズであり、電動送風機９がロック等になった場合や回路短絡にて異常となった場合の保護装置である。１７は４Ａ電流ヒユーズであり、回路短絡にて異常となった場合の保護装置である。

掃除機本体５のブロックにおいて、１８は、入力側が電解コンデンサＣ１に接続され、出力側から所定の直流電圧を出力する直流電源装置である。Ｄ１は、商用交流電源１５の出力を整流するダイオード、１９は、入力側が電解コンデンサＣ２に接続され、出力側から所定の定電圧を出力する定電圧電源、Ｃ２は定電圧電源１９の発振を押さえるための電解コンデンサである。Ｃ３は定電圧電源１９の出力を安定化させるための電解コンデンサである。定電圧電源１９は、マイクロコンピュータ（制御手段）２１と手元操作部８へ５Ｖ電圧を供給している。２２は、掃除機本体５に内蔵された電動送風機９駆動用のトライアック（双方向サイリスタ）であり、電動送風機９と直列に接続される。２０は商用電源１５のゼロクロスポイント（電圧が０Vとなる位相角）を検出するゼロクロス検出手段である。位相角制御手段２１ｃは、検出したゼロクロスポイントを基準としてサイリスタをＯＮ（点弧）する点弧位相角を制御することにより、電動送風機９に流れる電流を制御して電動送風機の回転数を制御する。

ホース４＋手元ホース３のブロックには、手元操作部８が含まれている。ホース４には２本のピアノ線が内蔵されており、ホース４の剛性の補強部材として機能するほか、手元操作部８と電気掃除機本体５のマイクロコンピュータ２１とを接続する信号線を兼ねている。

図４は、この発明の実施の形態１に係る電気掃除機の手元操作部８の操作位置に対応する出力電圧値のテーブルデータである。「強」の位置１１として検出する電圧範囲（第２の電圧範囲）は、４．３Ｖ以上５Ｖ未満である。「中」の位置１２として検出する電圧範囲は、２．５Ｖ以上４．３Ｖ未満である。「弱」の位置１３として検出する電圧範囲は、１．５Ｖ以上２．５Ｖ未満である。「切」の位置１４として検出する電圧範囲（第１の電圧範囲）は、０．９Ｖ以上１．５Ｖ未満である。なお、ホースが接続されていない状態を検出する電圧範囲は、０．９Ｖ未満である。この出力電圧値のテーブルデータに基づき、運転モード移行判定手段２１ａは手元操作部８の出力電圧の出力パターンを検知して、第１の運転モード又は第２の運転モードへの移行が指令されたかを判定する。

図５は、この発明に係わる位相角制御方法を説明する図である。商用電源の電圧波形と電動送風機９のモータに印加される電圧波形（モータＯＮ波形）を示している。商用電源の周波数は５０Ｈｚである。横軸は時間であり、電圧波形の位相角と対応して示している。位相角制御は、商用電源電圧のゼロクロスポイントから電動送風機９の動作ポイント（サイリスタをＯＮ（点弧）する点弧位相角）までの位相角（ディレイ時間）を制御する。図５では、ディレイ時間が５ｍ秒で、点弧位相角が９０度の例を示す。商用電源のゼロクロスポイントから電動送風機９の動作ポイントまでのディレイ時間は、下記のように算出される。
ディレイ時間（ｍ秒）＝（位相角カウンタ値）×３２μ秒
位相角カウンタ値はディレイ時間を決定するパラメータであり、３２μ秒を１単位として、０から２５５の数値をとる。３２μ秒は、マイクロコンピュータ２１のディレイ時間を決定するための単位時間（ディレイ時間計算用タイマー値）であり、周波数６０Ｈｚの電源波形の半周期を２５６分割した時間にほぼ相当する。
モータＯＮ波形において、斜線が施されていない部分は電動送風機９に印加される電源電圧が０Ｖ（動作ＯＦＦ）の範囲で、斜線が施されている部分は電動送風機９に電源電圧印加される状態（動作ＯＮ）の範囲である。

次に、本実施の形態１に係る電気掃除機の動作について図６を用いて説明する。図６は本発明の実施の形態１に係る電気掃除機の動作を示すフローチャートである。
掃除機本体５に接続された電源コード７の電源プラグ７ａを商用電源１５に接続すると（ステップＳ１０１）、電気掃除機本体５に電力が供給され、マイクロコンピュータ２１が起動する。そして、手元操作部８から、抵抗ＶＲと抵抗Ｒ１の合成並列抵抗値と掃除機本体５側の抵抗Ｒ２の抵抗値との分圧（５Ｖ）された電圧が運転モード移行判定手段２１ａに出力される。運転モード移行判定手段２１ａは手元操作部８から出力される電圧を検出する（ステップＳ１０２）。

次に、ステップＳ１０３では、運転モード移行判定手段２１ａは、手元操作部８から出力される電圧が、次の第１の運転モードへの移行を指令する条件、すなわち、（１）手元操作部８の「切」の位置１３として検出される電圧範囲（０．９Ｖ以上１．５Ｖ未満）か、（２）手元操作部８の「強」の位置１１として検出される電圧範囲（４．３Ｖ以上５Ｖ未満）か、に合致するか否かを判定する。この条件は、電気掃除機の使用者が、前回の掃除動作を終了するときに、スライドレバー１０を「切」の位置１４に合わせた状態で電源プラブ７ａを商用電源から外したか、スライドレバー１０を「強」の位置１１に合わせた状態で電源プラブ７ａを商用電源から外したかのいずれかの場合が多いと考えられるためである。そして、今回の掃除動作を開始する際に、スライドレバー１０は、「切」の位置１４か、「強」の位置１１に合わされた状態で、電源プラブ７ａが商用電源に接続されるので、手元操作部８から出力される電圧が、上記（１）または（２）の条件となっているとき、今回も通常の掃除動作である第１の運転モードが指令されたものと判定する。

ステップ手元操作部８から出力される電圧が第１の運転モードへの移行を指令する条件と判定した場合（ステップＳ１０３でＹの場合）、ステップＳ１０４へ進み、第１の運転モードへ移行し、第１の運転モードの処理を実行する。その後、ステップＳ１０２に戻る。ステップＳ１０２に戻ることにより、常時、手元操作部８から出力される電圧パターンを検出することで、第１の運転モードで動作している場合でも、後述する電圧出力ポターンを運転モード移行判定手段２１ａが検出した場合は、第１の運転モードとは異なる他の運転モードへ移行可能とした。

第１の運転モードは、吸込具１から延長パイプ２、手元ホース３、ホース４を経由して祖掃除機本体５に空気が吸引され、スライドレバー１０のスライド操作に対応して制御手段が電動送風機９の回転数を制御することにより、電動送風機９の発生する吸引風を「強」、「中」、「弱」に自在に切り替えて、掃除運転を行うものである。具体的には、スライドレバー１０が「強」の位置１１に対応する出力電圧値が運転モード移行判定手段２１ａに入力された場合は、位相角制御手段２１ｂは本体駆動用トライアック２２に対し電動送風機９の出力が約１０００Ｗ一定で運転するように、位相角カウンタ値（ディレイ時間が小さくなるように０に近い値）を設定する。スライドレバー１０が「中」の位置１２に対応する出力電圧値が運転モード移行判定手段２１ａに入力された場合は、電動送風機９の出力が約６００Ｗ一定で運転する。スライドレバー１０が「弱」の位置１３に対応する出力電圧値が入力された場合は、電動送風機９の出力が約３００Ｗ一定で運転するように、位相角カウンタ値（ディレイ時間が大きくなるように２５５に近い値）を設定する。スライドレバー１０が「切」の位置１４に対応する出力電圧が入力された場合は、電動送風機９の停止を行う掃除機の通常の動作処理である。掃除を終了するときは、スライドレバー１０を「切」の位置１４に合わせて、電動送風機９を停止した後、電源プラグ７ａを商用電源から外すか、または、スライドレバー１０を「強」の位置１１に合わせて、電動送風機９が動作中のまま、電源プラグ７ａを商用電源から外す。

ステップＳ１０３において、手元操作部８から出力される電圧が第１の運転モードへの移行を指令する条件に一致しない場合（ステップＳ１０３でＮの場合）、ステップＳ１０５に進み、運転モード移行判定手段２１ａは、次の第２の運転モードへの移行を指令する条件に合致するかを判定する。この第２の運転モードへの移行を指令する条件とは、電気掃除機の使用者がスライドレバー１０を操作して、手元操作部８が出力する電圧の出力パターンが第１の電圧範囲（「切」の位置１４として検出する電圧範囲、０．９Ｖ以上１．５Ｖ未満）又は第２の電圧範囲（「強」の位置１１として検出する電圧範囲、４．３Ｖ以上５Ｖ未満）のいずれでもない電圧（「中」の位置１２として検出する電圧範囲、２．５Ｖ以上４．３Ｖ未満）を起点として、連続的に変化する場合である。手元操作部８から出力される電圧がこの条件の出力電圧パターンと一致することを検出した場合、運転モード移行判定手段は第２の運転モードへの移行が指令されたものと判定し（ステップ１０５でＹの場合）、ステップＳ１０６へ進む。
手元操作部８から出力される電圧が第２の運転モードへの移行を指令する条件の出力電圧パターンと一致しないことを検出した場合（ステップＳ１０５でＮの場合）、ステップＳ１０２へ戻る。

ステップ１０５でＹの場合の例として、「中」の位置１２を起点として、例えば、「中」→「強」→「中」→「弱」と連続的に変化する場合は、運転モード移行判定手段２１ａは、第２の運転モードとして、検査機能モードへの移行が指令されたと判定する。機能検査モードとは、例えば電動送風機９の運転を図５に示す位相角θを０度（遅延時間０秒）のフルパワーで動作させて位相制御は行わず、電動送風機９の消費電力のバラツキ確認を行う動作モードである。

また、「中」の位置１２を起点として、「中」→「強」→「中」→「切」→「中」と連続的に変化する場合は、運転モード移行判定手段２１ａは、第２の運転モードとして、デモモードへの移行が指令されたと判定する。デモモードとは、店頭にて電動送風機９の動作をＯＮ・ＯＦＦさせたり、後述する報知部２３にデモンストレーション用のパターン表示や報知動作をさせる動作モードである。

さらに、「中」の位置１２を起点として、「中」→「弱」→「中」→「弱」→「中」と連続的に変化する場合は、ダニなどの害虫駆除モードへの移行が指令されたと判定する。

このように、手元操作部８が出力する電圧の複数の出力パターンに対応して複数の第２の運転モードへ移行できるので、専用のスイッチ等を設けることなく、簡単な構成で複数の運転モードへ移行できる電気掃除機が得られる。

ステップＳ１０６を実行した後、ステップＳ１０２に戻る。ステップＳ１０２に戻ることにより、常時、手元操作部８から出力される電圧パターンを検出することで、第２の運転モードで動作している場合でも、電圧出力ポターンを運転モード移行判定手段２１ａが検出した場合は、第２の運転モードとは異なる他の運転モードへ移行可能とした。

以上のように実施の形態１によれば、操作部が出力する電圧の出力パターンに基づき、第１の運転モード又はこの第１の運転モードとは別の運転モードである第２の運転モードへの移行が指令されたことを判定する運転モード移行判定手段を備えたので、機能検査運転を行う専用ホースを用いないで、掃除機本体に付属のホースで検査モードへの移行が可能となる為、検査用専用ホースを作製する必要がなく、また、掃除機本体に検査モード検出用のスイッチを設ける必要もないので、回路構成が簡単でかつ低コストな電気掃除機を提供することができる。

また、手元操作部が出力する電圧の複数の出力パターンに対応して複数の第２の運転モードへ移行できるので、専用のスイッチ等を設けることなく、簡単な構成で複数の運転モードへ移行できる電気掃除機が得られる。

実施の形態２．
次に、本発明の実施の形態２に係る電気掃除機の動作について図７を用いて説明する。図７は本発明の実施の形態２に係る電気掃除機の動作を示すフローチャートである。実施の形態１に係る電気掃除機の動作と異なる点は、運転モード移行判定手段２１ａが手元操作部８から出力される電圧を検出するステップＳ２０４（実施の形態１におけるステップＳ１０２）を、掃除機本体５に接続された電源コード７の電源プラグ７ａを商用電源１５に接続されてから所定の時間（第１の時間）内に行うようにしたことである。

掃除機本体５に接続された電源コード７の電源プラグ７ａを商用電源１５に接続すると（ステップＳ２０１）、電気掃除機本体５に電力が供給され、マイクロコンピュータ２１が起動する。そして、電源プラグ７ａが商用電源１５に接続されてからの経過時間を計時するためのタイマーが計時を開始する（ステップＳ２０２）。

ステップＳ２０３では、タイマーが計時する経過時間が時間Ｔ１（第１の時間）を経過したか否かを判定する。ここで時間Ｔ１は１．５秒である。

ステップＳ２０３では、タイマーが計時する経過時間が時間Ｔ１を経過するまでに、手元操作部８から、抵抗ＶＲと抵抗Ｒ１の合成並列抵抗値と掃除機本体５側の抵抗Ｒ２の抵抗値との分圧（５Ｖ）された電圧が運転モード移行判定手段２１ａに出力される。運転モード移行判定手段２１ａは手元操作部８から出力される電圧を検出する（ステップＳ２０４）。このとき、タイマーが計時する経過時間が時間Ｔ１を経過するまでは、運転モード移行判定手段２１ａは、位相角制御手段２１ｂに対し、トライアック２２による電動送風機９に印加される交流電圧の点弧位相角の制御を禁止するよう指令する。

次に、ステップＳ２０５では、運転モード移行判定手段２１ａは、実施の形態１と同様に、手元操作部８から出力される電圧が、次の第１の運転モードへの移行を指令する条件、すなわち、（１）手元操作部８の「切」の位置１３として検出される電圧範囲（０．９Ｖ以上１．５Ｖ未満）か、（２）手元操作部８の「強」の位置１１として検出される電圧範囲（４．３Ｖ以上５Ｖ未満）か、に合致するか否かを判定する。この条件は、電気掃除機の使用者が、前回の掃除動作を終了するときに、スライドレバー１０を「切」の位置１４に合わせてから電源プラブ７ａを商用電源から外したか、スライドレバー１０を「強」の位置１１に合わせてから電源プラブ７ａを商用電源から外したかのいずれかの場合が多いと考えられるためである。そして、今回の掃除動作を開始する際に、スライドレバー１０は、「切」の位置１４か、「強」の位置１１に合わされた状態で、電源プラブ７ａが商用電源に接続されるので、手元操作部８から出力される電圧が、上記（１）または（２）の条件となっているとき、今回も通常の掃除動作である第１の運転モードが指令されたものと判定する。

ステップＳ２０５において、手元操作部８から出力される電圧が第１の運転モードへの移行を指令する条件と判定した場合（ステップＳ２０５でＹの場合）、ステップＳ２０６へ進み、第１の運転モードへ移行し、第１の運転モードの処理を実行する。

第１の運転モードは、吸込具１から延長パイプ２、手元ホース３、ホース４を経由して祖掃除機本体５に空気が吸引され、スライドレバー１０のスライド操作に対応して制御手段が電動送風機９の回転数を制御することにより、電動送風機９の発生する吸引風を「強」、「中」、「弱」に自在に切り替えて、掃除運転を行うものである。具体的には、スライドレバー１０が「強」の位置１１に対応する出力電圧値が運転モード移行判定手段２１ａに入力された場合は、位相角制御手段２１ｂは本体駆動用トライアック２２に対し電動送風機９の出力が約１０００Ｗ一定で運転するように、位相角カウンタ値（ディレイ時間が小さくなるように０に近い値）を設定する。スライドレバー１０が「中」の位置１２に対応する出力電圧値が運転モード移行判定手段２１ａに入力された場合は、電動送風機９の出力が約６００Ｗ一定で運転する。スライドレバー１０が「弱」の位置１３に対応する出力電圧値が入力された場合は、電動送風機９の出力が約３００Ｗ一定で運転するように、位相角カウンタ値（ディレイ時間が大きくなるように２５５に近い値）を設定する。スライドレバー１０が「切」の位置１４に対応する出力電圧が入力された場合は、電動送風機９の停止を行う掃除機の通常の動作処理である。掃除を終了するときは、スライドレバー１０を「切」の位置１４に合わせて、電動送風機９を停止した後、電源プラグ７ａを商用電源から外すか、または、スライドレバー１０を「強」の位置１１に合わせて、電動送風機９が動作中のまま、電源プラグ７ａを商用電源から外す。

ステップＳ２０５において、手元操作部８から出力される電圧が第１の運転モードへの移行を指令する条件に一致しない場合（ステップＳ２０５でＮの場合）、ステップＳ２０７に進み、運転モード移行判定手段２１ａは、次の第２の運転モードへの移行を指令する条件に合致するかを判定する。この第２の運転モードへの移行を指令する条件とは、実施の形態１と同様に、使用者がスライドレバー１０を操作して、手元操作部８が出力する電圧の出力パターンが第１の電圧範囲（「切」の位置１４として検出する電圧範囲、０．９Ｖ以上１．５Ｖ未満）又は第２の電圧範囲（「強」の位置１１として検出する電圧範囲、４．３Ｖ以上５Ｖ未満）のいずれでもない電圧（「中」の位置１２として検出する電圧範囲、２．５Ｖ以上４．３Ｖ未満）を起点として、連続的に変化する場合である。手元操作部８から出力される電圧がこの条件の出力電圧パターンと一致することを検出した場合、運転モード移行判定手段は第２の運転モードへの移行が指令されたものと判定し（ステップ２０７でＹの場合）、ステップＳ２０８へ進む。ここで、ステップ２０７でＹの場合の例としては、実施の形態１で説明した内容と同じである。
手元操作部８から出力される電圧が第２の運転モードへの移行を指令する条件の出力電圧パターンと一致しないことを検出した場合（ステップＳ２０７でＮの場合）、ステップＳ２０３へ戻る。

ステップＳ２０３において、タイマーが計時する経過時間が時間Ｔ１を経過している場合は（ステップ２０３でＹの場合）、ステップＳ２０６に進み、運転モード移行判定手段２１ａは、手元操作部８が出力する電圧を検出することなく、第１の運転モードへ移行する。

以上のように実施の形態２によれば、商用電源に接続される電源プラグを備え、制御手段は、電源プラグが商用電源に接続されてから第１の時間以内では操作部による操作に基づく電動送風機の制御を禁止するとともに、第１の時間以内に操作部が出力する電圧の出力パターンに基づき、運転モード移行判定手段が、第１の運転モード又は第２の運転モードへの移行が指令されたことを判定するようにしたので、機能検査運転を行う専用ホースを用いないで、掃除機本体に付属のホースで検査モードへの移行が可能となる為、検査用専用ホースを作製する必要がなく、また、掃除機本体に検査モード検出用のスイッチを設ける必要もないので、回路構成が簡単でかつ低コストな電気掃除機を提供することができる。

また、手元操作部が出力する電圧の複数の出力パターンに対応して複数の第２の運転モードへ移行できるので、専用のスイッチ等を設けることなく、簡単な構成で複数の運転モードへ移行できる電気掃除機が得られる。

さらに、時間Ｔ１を経過後に第１の運転モードに移行後、第１の運転モードで掃除動作をしているときに、スライドレバー１０のスライド操作が第２の運転モードへ移行する指令に相当する場合であっても、第２の運転モードへ移行することがなく、使い勝手のよい電気掃除機が得られる。

実施の形態３．
次に、本発明の実施の形態３に係る電気掃除機の動作について図８を用いて説明する。図８は本発明の実施の形態３に係る電気掃除機の動作を示すフローチャートである。実施の形態２に係る電気掃除機の動作と異なる点は、電源プラグ７ａが商用電源１５に接続されてからの経過時間を計時するためのタイマーが計時を開始し、タイマーが計時する経過時間が時間Ｔ１（第１の時間）よりも短い時間Ｔ２（第２の時間）を経過するまでに、運転モード移行判定手段２１ａは、手元操作部８が出力する電圧を検出し、スライドレバー１０の位置が「切」の位置１４又は「強」の位置１１に対応する電圧範囲であるとき、第１の運転モードへの移行が指令されたものと判定するようにしたことである（実施の形態１、２と同様の、第１の運転モードへの移行指令を判定する条件）。

掃除機本体５に接続された電源コード７の電源プラグ７ａを商用電源１５に接続すると（ステップＳ３０１）、電気掃除機本体５に電力が供給され、マイクロコンピュータ２１が起動する。そして、電源プラグ７ａが商用電源１５に接続されてからの経過時間を計時するための第１のタイマーが計時を開始する（ステップＳ３０２）。同時に、第２のタイマーが計時を開始する（ステップＳ３０３）。

ステップＳ３０４では、第２のタイマーが計時する経過時間が時間Ｔ２（第２の時間）を経過したか否かを判定する。ここで時間Ｔ２は０．５秒である。

ステップＳ３０４では、第２のタイマーが計時する経過時間が時間Ｔ２を経過するまでに、手元操作部８から、抵抗ＶＲと抵抗Ｒ１の合成並列抵抗値と掃除機本体５側の抵抗Ｒ２の抵抗値との分圧（５Ｖ）された電圧が運転モード移行判定手段２１ａに出力される。運転モード移行判定手段２１ａは手元操作部８から出力される電圧を検出する（ステップＳ３０５）。このとき、第２のタイマーが計時する経過時間が時間Ｔ２を経過するまでは、運転モード移行判定手段２１ａは、位相角制御手段２１ｂに対し、トライアック２２による電動送風機９に印加される交流電圧の点弧位相角の制御を禁止するよう指令する。

次に、ステップＳ３０６では、運転モード移行判定手段２１ａは、手元操作部８から出力される電圧が、次の第１の運転モードへの移行を指令する条件、すなわち、（１）手元操作部８の「切」の位置１３として検出される電圧範囲（０．９Ｖ以上１．５Ｖ未満）か、（２）手元操作部８の「強」の位置１１として検出される電圧範囲（４．３Ｖ以上５Ｖ未満）か、に合致するか否かを判定する。

ステップ手元操作部８から出力される電圧が第１の運転モードへの移行を指令する条件と判定した場合（ステップＳ３０６でＹの場合）、ステップＳ３０７へ進み、第１の運転モードへ移行し、第１の運転モードの処理を実行する。第１の運転モードの処理は、実施の形態１で説明した内容と同じである。このように、第１の時間より短い第２の時間の経過前に第１の運転モードに移行するので、電気掃除機の使用者は電源プラグ７ａを商用電源に接続してからすぐにスライドレバー１０を操作しても掃除動作を行なうことができ、使い勝手のよい電気掃除機を得ることができる。

ステップＳ３０６において、手元操作部８から出力される電圧が第１の運転モードへの移行を指令する条件に一致しない場合（ステップＳ３０６でＮの場合）、ステップＳ３０４へ戻る。

ステップＳ３０４において、第２のタイマーが計時する経過時間が時間Ｔ２を経過している場合は（ステップ３０４でＹの場合）、ステップＳ３０８に進み、第１のタイマーが計時する経過時間が時間Ｔ１を経過したか否かを判定する。ステップＳ３０８以降の処理は実施の形態２と同様である。

ステップＳ３０８では、第１のタイマーが計時する経過時間が時間Ｔ１を経過するまでに、手元操作部８から、抵抗ＶＲと抵抗Ｒ１の合成並列抵抗値と掃除機本体５側の抵抗Ｒ２の抵抗値との分圧（５Ｖ）された電圧が運転モード移行判定手段２１ａに出力される。運転モード移行判定手段２１ａは手元操作部８から出力される電圧を検出する（ステップＳ３０９）。このとき、第１のタイマーが計時する経過時間が時間Ｔ１を経過するまでは、運転モード移行判定手段２１ａは、位相角制御手段２１ｂに対し、トライアック２２による電動送風機９に印加される交流電圧の点弧位相角の制御を禁止するよう指令する。

次に、ステップＳ３１０では、運転モード移行判定手段２１ａは、手元操作部８から出力される電圧が、次の第１の運転モードへの移行を指令する条件、すなわち、（１）手元操作部８の「切」の位置１３として検出される電圧範囲（０．９Ｖ以上１．５Ｖ未満）か、（２）手元操作部８の「強」の位置１１として検出される電圧範囲（４．３Ｖ以上５Ｖ未満）か、に合致するか否かを判定する。手元操作部８から出力される電圧が、上記（１）または（２）の条件となっているとき、今回も通常の掃除動作である第１の運転モードが指令されたものと判定する。

ステップＳ３１０において、手元操作部８から出力される電圧が第１の運転モードへの移行を指令する条件と判定した場合（ステップＳ３１０でＹの場合）、ステップＳ３１１へ進み、第１の運転モードへ移行し、第１の運転モードの処理を実行する。

第１の運転モードは、吸込具１から延長パイプ２、手元ホース３、ホース４を経由して祖掃除機本体５に空気が吸引され、スライドレバー１０のスライド操作に対応して制御手段が電動送風機９の回転数を制御することにより、電動送風機９の発生する吸引風を「強」、「中」、「弱」に自在に切り替えて、掃除運転を行うものである。具体的には、スライドレバー１０が「強」の位置１１に対応する出力電圧値が運転モード移行判定手段２１ａに入力された場合は、位相角制御手段２１ｂは本体駆動用トライアック２２に対し電動送風機９の出力が約１０００Ｗ一定で運転するように、位相角カウンタ値（ディレイ時間が小さくなるように０に近い値）を設定する。スライドレバー１０が「中」の位置１２に対応する出力電圧値が運転モード移行判定手段２１ａに入力された場合は、電動送風機９の出力が約６００Ｗ一定で運転する。スライドレバー１０が「弱」の位置１３に対応する出力電圧値が入力された場合は、電動送風機９の出力が約３００Ｗ一定で運転するように、位相角カウンタ値（ディレイ時間が大きくなるように２５５に近い値）を設定する。スライドレバー１０が「切」の位置１４に対応する出力電圧が入力された場合は、電動送風機９の停止を行う掃除機の通常の動作処理である。掃除を終了するときは、スライドレバー１０を「切」の位置１４に合わせて、電動送風機９を停止した後、電源プラグ７ａを商用電源から外すか、または、スライドレバー１０を「強」の位置１１に合わせて、電動送風機９が動作中のまま、電源プラグ７ａを商用電源から外す。

ステップＳ３１０において、手元操作部８から出力される電圧が第１の運転モードへの移行を指令する条件に一致しない場合（ステップＳ３１０でＮの場合）、ステップＳ３１２に進み、運転モード移行判定手段２１ａは、次の第２の運転モードへの移行を指令する条件に合致するかを判定する。この第２の運転モードへの移行を指令する条件とは、使用者がスライドレバー１０を操作して、手元操作部８が出力する電圧の出力パターンが第１の電圧範囲（「切」の位置１４として検出する電圧範囲、０．９Ｖ以上１．５Ｖ未満）又は第２の電圧範囲（「強」の位置１１として検出する電圧範囲、４．３Ｖ以上５Ｖ未満）のいずれでもない電圧（「中」の位置１２として検出する電圧範囲、２．５Ｖ以上４．３Ｖ未満）を起点として、連続的に変化する場合である。手元操作部８から出力される電圧がこの条件の出力電圧パターンと一致することを検出した場合、運転モード移行判定手段は第２の運転モードへの移行が指令されたものと判定し（ステップ３１２でＹの場合）、ステップＳ３１３へ進む。ここで、ステップ３１２でＹの場合の例としては、実施の形態１で説明した内容と同じである。
手元操作部８から出力される電圧が第２の運転モードへの移行を指令する条件の出力電圧パターンと一致しないことを検出した場合（ステップＳ３１２でＮの場合）、ステップＳ３０８へ戻る。

ステップＳ３０８において、第１のタイマーが計時する経過時間が時間Ｔ１を経過している場合は（ステップ３０８でＹの場合）、ステップＳ３１１に進み、運転モード移行判定手段２１ａは、手元操作部８が出力する電圧を検出することなく、第１の運転モードへ移行する。

以上のように実施の形態３によれば、商用電源に接続される電源プラグを備え、電源プラグが商用電源に接続されてから第１の時間よりも短い第２の時間以内に、操作部が出力する電圧の出力パターンが第１の電圧範囲又は第２の電圧範囲を起点とするときに、運転モード移行判定手段が第１の運転モードへの移行が指令されたことを判定するようにしたので、機能検査運転を行う専用ホースを用いないで、掃除機本体に付属のホースで検査モードへの移行が可能となる為、検査用専用ホースを作製する必要がなく、また、掃除機本体に検査モード検出用のスイッチを設ける必要もないので、回路構成が簡単でかつ低コストな電気掃除機を提供することができる。

また、手元操作部が出力する電圧の複数の出力パターンに対応して複数の第２の運転モードへ移行できるので、専用のスイッチ等を設けることなく、簡単な構成で複数の運転モードへ移行できる電気掃除機が得られる。

また、時間Ｔ１を経過後に第１の運転モードに移行後、第１の運転モードで掃除動作をしているときに、スライドレバー１０のスライド操作が第２の運転モードへ移行する指令に相当する場合であっても、第２の運転モードへ移行することがなく、使い勝手のよい電気掃除機が得られる。

さらに、第１の時間より短い第２の時間の経過前に第１の運転モードに移行するので、第１の運転モードに移行する処理が早くなり、運転動作までの待ち時間が短くなり、使い勝手のよい電気掃除機を得ることができる。

実施の形態４．
実施の形態４に係る電気掃除機の構成が実施の形態１に係る電気掃除機の構成と異なる点は、第１の運転モード又は第２の運転モードへ移行することを報知する報知手段をさらに備えた点にある。

図３に示す電気掃除機の回路構成図において、運転モード移行判定手段２１ａが判定する、移行が指令された運転モードの情報を報知手段２１ｃへ出力する。報知手段２１ｃは運転モード移行判定手段２１ａより入力された運転モード情報に基づき報知部２３を駆動する。報知部２３は、ＬＥＤ若しくは液晶表示部、又はスピーカ等であり、実行される運転モード情報を光若しくは文字、又は音声で報知する。

次に、本発明の実施の形態４に係る電気掃除機の動作について、図９を用いて説明する。図９は本発明の実施の形態４の動作を示すフローチャートである。
掃除機本体５に接続された電源コード７の電源プラグ７ａを商用電源１５に接続すると（ステップＳ４０１）、電気掃除機本体５に電力が供給され、マイクロコンピュータ２１が起動する。そして、手元操作部８から、抵抗ＶＲと抵抗Ｒ１の合成並列抵抗値と掃除機本体５側の抵抗Ｒ２の抵抗値との分圧（５Ｖ）された電圧が運転モード移行判定手段２１ａに出力される。運転モード移行判定手段２１ａは手元操作部８から出力される電圧を検出する（ステップＳ４０２）。

次に、ステップＳ４０３では、運転モード移行判定手段２１ａは、手元操作部８から出力される電圧が、次の第１の運転モードへの移行を指令する条件、すなわち、（１）手元操作部８の「切」の位置１３として検出される電圧範囲（０．９Ｖ以上１．５Ｖ未満）か、（２）手元操作部８の「強」の位置１１として検出される電圧範囲（４．３Ｖ以上５Ｖ未満）か、に合致するか否かを判定する。この条件は、電気掃除機の使用者が、前回の掃除動作を終了するときに、スライドレバー１０を「切」の位置１４に合わせてから電源プラブ７ａを商用電源から外したか、スライドレバー１０を「強」の位置１１に合わせてから電源プラブ７ａを商用電源から外したかのいずれかの場合が多いと考えられるためである。そして、今回の掃除動作を開始する際に、スライドレバー１０は、「切」の位置１４か、「強」の位置１１に合わされた状態で、電源プラブ７ａが商用電源に接続されるので、手元操作部８から出力される電圧が、上記（１）または（２）の条件となっているとき、今回も通常の掃除動作である第１の運転モードが指令されたものと判定する。

ステップ手元操作部８から出力される電圧が第１の運転モードへの移行を指令する条件と判定した場合（ステップＳ４０３でＹの場合）、ステップＳ４０４へ進み、運転モード移行判定手段２１ａは、報知手段２１ｃへ第１の運転モードの情報を出力する。報知手段２１ｃは報知部２３を駆動し、実行される運転モードが第１の運転モードである旨、ＬＥＤ若しくは液晶表示部、又はスピーカ等を駆動し、報知する（ステップＳ４０４）。

次に、ステップＳ４０５へ進み、第１の運転モードへ移行し、第１の運転モードの処理を実行する。その後、ステップＳ４０２に進む。ステップＳ４０２に進むことにより、常時、手元操作部８から出力される電圧パターンを検出することで、第１の運転モードで動作している場合でも、後述する電圧出力ポターンを運転モード移行判定手段２１ａが検出した場合は、第１の運転モードとは異なる他の運転モードへ移行可能とした。

ステップＳ４０３において、手元操作部８から出力される電圧が第１の運転モードへの移行を指令する条件に一致しない場合（ステップＳ４０３でＮの場合）、ステップＳ４０６に進み、運転モード移行判定手段２１ａは、次の第２の運転モードへの移行を指令する条件に合致するかを判定する。この第２の運転モードへの移行を指令する条件とは、使用者がスライドレバー１０を操作して、手元操作部８が出力する電圧の出力パターンが第１の電圧範囲（「切」の位置１４として検出する電圧範囲、０．９Ｖ以上１．５Ｖ未満）又は第２の電圧範囲（「強」の位置１１として検出する電圧範囲、４．３Ｖ以上５Ｖ未満）のいずれでもない電圧（「中」の位置１２として検出する電圧範囲、２．５Ｖ以上４．３Ｖ未満）を起点として、連続的に変化する場合である。手元操作部８から出力される電圧がこの条件の出力電圧パターンと一致することを検出した場合、運転モード移行判定手段は第２の運転モードへの移行が指令されたものと判定する（ステップ４０６でＹの場合）。

ステップ手元操作部８から出力される電圧が第２の運転モードへの移行を指令する条件と判定した場合（ステップＳ４０６でＹの場合）、ステップＳ４０７へ進み、運転モード移行判定手段２１ａは、報知手段２１ｃへ第２の運転モードの情報を出力する。報知手段２１ｃは報知部２３を駆動し、実行される運転モードが第２の運転モードである旨、ＬＥＤ若しくは液晶表示部、又はスピーカ等を駆動し、報知する（ステップＳ４０７）。

次に、ステップＳ４０８へ進み、第２の運転モードへ移行し、第２の運転モードの処理を実行する。その後、ステップＳ４０２に戻る。ステップＳ４０２に戻ることにより、常時、手元操作部８から出力される電圧パターンを検出することで、第２の運転モードで動作している場合でも、電圧出力ポターンを運転モード移行判定手段２１ａが検出した場合は、第２の運転モードとは異なる他の運転モードへ移行可能とした。

以上のように実施の形態４によれば、操作部が出力する電圧の出力パターンに基づき、第１の運転モード又はこの第１の運転モードとは別の運転モードである第２の運転モードへの移行が指令されたことを判定する運転モード移行判定手段を備えたので、機能検査運転を行う専用ホースを用いないで、掃除機本体に付属のホースで検査モードへの移行が可能となる為、検査用専用ホースを作製する必要がなく、また、掃除機本体に検査モード検出用のスイッチを設ける必要もないので、回路構成が簡単でかつ低コストな電気掃除機を提供することができる。

また、手元操作部が出力する電圧の複数の出力パターンに対応して複数の第２の運転モードへ移行できるので、専用のスイッチ等を設けることなく、簡単な構成で複数の運転モードへ移行できる電気掃除機が得られる。

さらに、移行する運転モードを報知手段が報知部を駆動するので、電気掃除機の使用者は現在実行中の運転モードを容易に認識することができ、使い勝手のよい電気掃除機が得られる。

なお、実施の形態４は単独で実施してもよいし、例えば、実施の形態４を実施の形態２、３に適宜組み合わせて実施してもよいことはいうまでもない。

１ 吸込具、 ２ 延長パイプ、 ３ 手元ホース、 ４ ホース、５ 掃除機本体、
６ 車輪、７ 電源コード、７ａ 電源プラグ、８ 手元操作部、９ 電動送風機、
１０ スライドレバー、
１１ 強の位置、１２ 中の位置、１３ 弱の位置、１４ 切の位置、
１５ 商用電源、１６ １５Ａヒューズ、１７ ４Ａヒューズ、
１８ 直流１２Ｖ電源、
１９ 定電圧電源、２０ ゼロクロス検出手段、
２１ マイクロコンピュータ（制御手段）、
２１ａ 運転モード移行判定手段、２１ｂ 位相角検出手段、２１ｃ 報知手段、
２２ 本体駆動用トライアック、２３ 報知部、１００ 電気掃除機。

Claims (5)

1. 吸込具と、
   吸引風を発生する電動送風機と、
   スライド操作に対応して連続的に可変される電圧を出力する操作部と、
   前記操作部が出力する電圧に基づき前記電動送風機を制御する制御手段と、
   前記操作部が出力する電圧の出力パターンに基づき、第１の運転モード又は該第１の運転モードとは別の運転モードである第２の運転モードへの移行が指令されたことを判定する運転モード移行判定手段と、を備え、
   前記操作部が出力する電圧は、前記電動送風機の停止に対応する第１の電圧範囲から前記電動送風機の「強」運転に対応する第２の電圧範囲まで連続的に可変され、
   前記操作部が出力する電圧の出力パターンが前記第１の電圧範囲又は前記第２の電圧範囲のいずれでもない電圧を起点とするときに、前記運転モード移行判定手段が前記第２の運転モードへの移行が指令されたことを判定することを特徴とする電気掃除機。
2. 吸込具と、
   吸引風を発生する電動送風機と、
   スライド操作に対応して連続的に可変される電圧を出力する操作部と、
   前記操作部が出力する電圧に基づき前記電動送風機を制御する制御手段と、
   前記操作部が出力する電圧の出力パターンに基づき、第１の運転モード又は該第１の運転モードとは別の運転モードである第２の運転モードへの移行が指令されたことを判定する運転モード移行判定手段と、
   商用電源に接続される電源プラグと、を備え、
   前記制御手段は、前記電源プラグが商用電源に接続されてから第１の時間以内では前記操作部による操作に基づく前記電動送風機の制御を禁止するとともに、
   前記第１の時間以内に前記操作部が出力する電圧の出力パターンに基づき、前記運転モード移行判定手段が、前記第１の運転モード又は前記第２の運転モードへの移行が指令されたことを判定し、
   前記操作部が出力する電圧は、前記電動送風機の停止に対応する第１の電圧範囲から前記電動送風機の「強」運転に対応する第２の電圧範囲まで連続的に可変され、
   前記操作部が出力する電圧の出力パターンが前記第１の電圧範囲又は前記第２の電圧範囲のいずれでもない電圧を起点とするときに、前記運転モード移行判定手段が前記第２の運転モードへの移行が指令されたことを判定することを特徴とする電気掃除機。
3. 前記電源プラグが商用電源に接続されてから前記第１の時間よりも短い第２の時間以内に、前記操作部が出力する電圧の出力パターンが前記第１の電圧範囲又は前記第２の電圧範囲を起点とするときに、前記運転モード移行判定手段が前記第１の運転モードへの移行が指令されたことを判定することを特徴とする請求項２記載の電気掃除機。
4. 前記第１の運転モードは、前記操作部のスライド操作に対応して前記電動送風機が制御され前記吸込具から空気を吸引する掃除運転モードであることを特徴とする請求項１から請求項３に記載の電気掃除機。
5. 前記運転モード移行判定手段が判定する、移行を指令された運転モードの状態を報知する報知手段を備えたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電気掃除機。

Images