JP7022500B2 - 電気掃除機及び電気掃除機システム - Google Patents

Description

本発明は、電気掃除機及び電気掃除機システムに関する。

二次電池の電力を使用して動作する電気掃除機は、商用電源を使用して動作する電気掃除機に比して、電動送風機への入力が小さい。ダストケース内の塵埃は、電動送風機が強力であれば強く圧縮されるが、二次電池に基づく入力程度であると、比較的弱くしか圧縮されない。このため、塵埃が嵩張り、ごみ捨て頻度が高くなりやすい。

本発明に関連する技術として、例えば、特許文献１及び特許文献２が知られている。特許文献１は、回転動作によって、塵埃分離フィルタに付着する塵埃を除去するとともに、除去した塵埃を集塵部に第１開口を介して移動させる除塵体とが開示されている。

また、特許文献２には、掃除機本体に内蔵した二次電池の電力を用いて、塵落し用電動機を動作させる点が開示されている。

特開２０１５－８７５５号公報 特開２００６－１７５２７０号公報

特許文献１は、回転体の機械的な回転動作によって塵埃を移動させ圧縮を行うことで、ダストケースの容積を効果的に使用可能にすることで、ごみ捨て頻度を低減させようとしているが、動作機構となる回転体の部品が必要であり、構造が複雑になる。

特許文献２は、塵落し用電動機の動作には二次電池の電力を使用している。しかし、二次電池は放電に伴い劣化が進行するため、できるかぎり放電を抑制することが望まれる。

上記事情に鑑みてなされた本発明は、二次電池と、吸引口と、集塵ケースと、電動送風機と、排気口と、前記吸引口、前記集塵ケース、前記電動送風機、及び前記排気口を繋ぐ風路と、電気回路と、制御手段と、を有し、前記二次電池によって前記電動送風機を駆動して塵埃を吸引する電気掃除機であって、前記電気回路は、前記電動送風機を、商用電源に基づいた電力を出力する充電用電源回路に電気的に接続する機能と、前記二次電池を、前記電動送風機及び前記充電用電源回路の間に電気的に接続する機能と、を有し、前記制御手段は、前記電気掃除機を、前記商用電源に電気的に接続した状態で、前記電動送風機を駆動し塵埃圧縮を行う際、前記二次電池の電池残量が第１の閾値を超える場合は、前記充電用電源回路から前記電動送風機に通電することなく前記二次電池によって前記電動送風機を駆動し、前記二次電池の電池残量が前記第１の閾値以下の場合は、前記充電用電源回路が出力する電力及び前記二次電池が出力する電力を同時に用いて、前記電動送風機を駆動することを特徴とする。

実施形態に係る自走式電気掃除機の斜視図である。 実施形態に係る自走式電気掃除機の上ケースを取り外した状態の斜視図である。 実施形態に係る自走式電気掃除機の底面図である。 図１のＡ－Ａ断面図である。 実施形態に係る自走式電気掃除機の吸込部から回転ブラシ、起毛布ローラ体および掻取りブラシを取り外した状態の底面図である。 実施形態に係る自走式電気掃除機の吸込部の斜視図である。 実施形態に係る自走式電気掃除機本体における集塵ケースの位置関係を示す分解模式図である。 充電台４００の斜視図 第１実施形態の電気掃除機の電気回路ブロック図 第１実施形態の電気掃除機の制御フローチャート図 第２実施形態の電気掃除機の電気回路ブロック図 第２実施形態の電気掃除機の制御フローチャート図

以下、本発明の実施形態について、適宜、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。同様の構成要素には同様の符号を付し、同様の説明は繰り返さない。

＜実施形態１＞
本実施形態は、自走式電気掃除機３００に係るが、その他の二次電池を有する電気掃除機に置換しても良い。図１は、本実施形態に係る自走式電気掃除機３００を左前方から見下ろした斜視図である。

［自走式電気掃除機３００］
自走式電気掃除機３００は、所定の掃除領域（例えば、室内）を自律的に移動しながら掃除する掃除機である。自走式電気掃除機３００は、上壁（及び一部の側壁）である上ケース９１と、底壁（及び一部の側壁）である下ケース５１（図２参照）と、前部に設置されるバンパ９２と、を含んで構成される本体５０を備える。上ケース９１には、後記する集塵ケースＫ（図７参照）を出し入れするための蓋９３が設けられている。

（本体５０）
図２は、上ケース９１を取り外した状態を左前方から見下ろした斜視図である。下ケース５１は、走行モータ５７、回転ブラシモータ２１、電動送風機８１、制御装置９５等を載置する筐体であり、その外形は薄型の円板状を呈している。

図３は、自走式電気掃除機３００の底面図である。下ケース５１には、下方に露出可能な駆動輪６１と、走行モータ５７と、減速機構とを含んで構成される駆動機構を収容する２つの駆動機構収容部５４と、サイドブラシ取付部８２と、吸込部１０を固定する孔部５２と、排気口５３と、二次電池３９０（図４参照）を収納する電池収容部５５（図４参照）とが形成されている。

平面視で略円板状を呈する下ケース５１の左右両側に駆動機構収容部５４が形成されている。また、平面視で円形を呈する下ケース５１の中心付近であり、駆動機構収容部５４に挟まれた位置に排気口５３が複数形成されている。下ケース５１の中心よりも前側には、電池収容部５５が形成されている。電池収容部５５の左右には、サイドブラシ４０を取り付けるサイドブラシ取付部８２が形成されている。下ケース５１の中心よりも後側、つまり、排気口５３、及び、駆動機構収容部５４の後側に吸込部１０が固定される孔部５２が形成されている。

孔部５２に固定される吸込部１０は、吸引口１７（図５参照）が形成されるとともに、掻取りブラシ１、回転ブラシ５、及び被掃除面上を自由転動する起毛布ローラ体１００を収容する部材である。

図４は、図１のＡ－Ａ線で切断した側断面図である。バンパ９２は、外部から作用する押圧力に応じて前後方向で移動可能に設置されている。バンパ９２は、左右一対のバンパばね（図示省略）によって前方向に付勢されている。バンパばねは、その先端がＪ字状に湾曲しており、この湾曲箇所がバンパ９２の内壁面に接している。バンパ９２を介して障害物からの抗力がバンパばねに作用すると、バンパばねは変形し、バンパ９２を前方向に付勢しつつバンパ９２の後退を許容する。バンパ９２が障害物から離れて前記した抗力がなくなると、バンパばねの付勢力によってバンパ９２は元の位置に戻る。ちなみに、バンパ９２の後退（つまり、障害物との接触）は、センサ類９６（赤外線センサ）によって検知される。

（駆動輪６１）
図３に示す様に、駆動輪６１は、駆動輪６１自体が回転することで本体５０を前進、後退、旋回させることができる車輪である。駆動輪６１は、左右両側に配置されている。

（支持機構）
図３に示す駆動機構収容部５４に収容される支持機構は、駆動輪６１を本体５０に支持する機構である。支持機構は、駆動輪６１を支持するアーム７１を含む。

（電池収容部５５）
図４に示す様に、電池収容部５５は、下ケース５１に形成された内部に二次電池３９０を収容する空間であり、壁面で囲まれた下向きに開口を有して構成される。

（前方蓋５６）
図３に示す様に、前方蓋５６は、下ケース５１に形成された電池収容部５５（図４参照）の開口を下ケース５１の下面から塞ぐ略長方形板状の部材である。前方蓋５６は、前部中央付近に係止爪５６ａを備え、後部左右両側にネジ孔を有する張出部５６ｂを備える。前方蓋５６は、係止爪５６ａと、ネジ孔に挿通されたネジとにより下ケース５１に下方から固定される。また、前方蓋５６は、下ケース５１の中心側付近に補助輪８３を取り付ける円形の補助輪取付部８４を備える。さらに前方蓋５６は、下ケース５１に取り付けた状態において、サイドブラシ４０の回転軸と、下ケース５１の略中心位置とを結ぶ線上位置にガイドブラシ（Ｌ）４５を固定する溝部を備える。ガイドブラシ（Ｌ）４５（刷毛部材）は、この溝部に備わる。

（補助輪８３）
図３に示す様に、補助輪８３は、本体５０を床面から所定高さで保ちつつ自走式電気掃除機３００を円滑に移動させるための補助的な車輪である。補助輪８３は、本体５０の移動に伴い床面との間で生じる摩擦力によって従動回転するように軸支されている。又、補助輪８３は、向きが水平方向に３６０°回転自在に構成されている。なお、図３に示す補助輪８３は、本体５０の前方の左右方向の中央に設けられ、補助輪取付部８４に取り付けられている。

（吸込部１０）
図５は、回転ブラシ５、掻取りブラシ１、及び起毛布ローラ体１００を取り外した状態における吸込部１０の底面図である。図５に示す吸込部１０は、下ケース５１の孔部５２に取り付けられる（図３参照）。

そして、図４に示す様に、吸込部１０から下流側に向かって順に、集塵ケースＫ、集塵フィルタＦ、電動送風機８１、及び、排気口５３（図３参照）という空気が流通可能な流路を形成している。吸込部１０は、吸引口１７が形成されるとともに、回転ブラシ５、掻取りブラシ１、及び起毛布ローラ体１００を収容する部材であり（図３参照）、回転ブラシモータ２１（図６参照）を固定する部材でもある。

図５に示す様に、吸込部１０の前部には、回転ブラシ５を収容する回転ブラシ収容部１５が形成されている。回転ブラシ収容部１５の前部には、起毛布ローラ体１００を収容する起毛布ローラ体収容部１０１が形成されている。回転ブラシ収容部１５の後部には、掻取りブラシ１を収容する掻取りブラシ収容部１１が形成されている。回転ブラシ収容部１５には回転ブラシ５（図３参照）が配置される。起毛布ローラ体収容部１０１には起毛布ローラ体１００が配置される。つまり、自走式電気掃除機３００の前部から、起毛布ローラ体１００、回転ブラシ５、掻取りブラシ１の順に配置される。

また、回転ブラシ５、起毛布ローラ体１００、掻取りブラシ１は、それぞれ回転可能に取り付けられる。回転ブラシ５、起毛布ローラ体１００、掻取りブラシ１は、取り外し可能に吸込部１０へ取り付けられる。

図６は、吸込部１０の斜視図である。図６に示す様に、吸込部１０の上面側には、回転ブラシ５を回転させる回転ブラシモータ２１が備わるとともに、回転ブラシモータ２１の動力を伝達する動力伝達機構２２が備わる。回転ブラシ５の回転方向を第一の回転方向と呼ぶ。第一の回転方向に回転する回転ブラシ５は、床面に接する側が前方から後方に向かって回転する。

（回転ブラシ収容部１５）
回転ブラシ収容部１５の形状について、説明する。図５，図６に示す様に、回転ブラシ収容部１５は、断面が円弧状の曲面を有する凹部である。図５に示す様に、回転ブラシ収容部１５の後側の曲面に吸引口１７が形成されている。吸引口１７は、集塵ケースＫの開口と連通する（図４参照）。

（サイドブラシ４０）
図３に示すサイドブラシ４０は、略上下方向に回転軸を備えるブラシである。サイドブラシ４０自体が回転駆動されることで、本体５０よりも外側にある部屋の隅などの回転ブラシ５を届かせることが容易ではない場所の塵埃を吸込部１０（吸引口１７）に導くことができる。サイドブラシ４０の一部は、平面視で本体５０から露出している。右側のサイドブラシ４０は、その根元がサイドブラシホルダ４１に固定されている。サイドブラシ４０の植毛は、先端に向かうにつれて床面に近づくように傾斜しており、その先端付近は床面に接している。

サイドブラシホルダ４１は、下ケース５１の底面付近に設置され、サイドブラシモータ４２に連結されている（図２参照）。サイドブラシモータ４２が駆動することで、サイドブラシ４０が内側に向けて（図３に付した矢印の方向に）回転し、左右のガイドブラシ（Ｌ）４５の間に塵埃を掻き集めるようになっている。なお、左側のサイドブラシ４０についても同様である。

（電動送風機８１）
図４に示す電動送風機８１は、回転駆動することで集塵ケースＫ内の空気を外部に排出して負圧を発生させ、床面から吸引口１７（吸込部１０）を介して塵埃を吸い込む機能を有している。図２に例示する様に、本実施形態では、電動送風機８１は下ケース５１の中心付近に配置されている。

図７は、本体５０内における、吸込部１０（吸引口１７）と、集塵ケースＫと、電動送風機８１との位置関係を示す模式図である。図７に示す様に、吸引口１７から下流側に向かって順に、集塵ケースＫ、集塵フィルタＦ、電動送風機８１、及び、排気口５３（図３参照）が設けられており、これらがそれぞれ風路で繋がっている。吸引口１７付近には、床面上の塵埃を掻き込む回転ブラシ５が設けられている（図３参照）。電動送風機８１、及び、回転ブラシモータ２１が駆動すると、床面等の塵埃は吸引口１７（吸込部１０）を介して吸引され、回転ブラシ５（図３参照）によって掻き込まれる。この塵埃は、流入口Ｋ１を介して集塵ケースＫに導かれる。集塵フィルタＦで塵埃が取り除かれた空気は、排気口５３（図３参照）を介して本体５０から排出される。なお、集塵ケースＫは、上ケース９１に設けられた蓋９３（図１参照）を開けることで着脱可能である。

（操作ボタン９７）
操作ボタン９７は、ユーザの操作に応じた操作信号を制御装置９５に出力するボタンであり（図１参照）、例えば、電源ボタンと、掃除の開始／終了ボタンと、掃除モードを変更するための掃除モード選択ボタンと、を有している。
二次電池３９０は、電池収容部５５（図４参照）に収容されている。二次電池３９０からの電力は、センサ類９６（図２参照）、各モータ、各駆動装置、及び制御装置９５に供給される。

（集塵ケースＫ）
集塵ケースＫは、床面から吸引口１７（吸込部１０）を介して吸いこまれた塵埃を回収する容器である（図１３参照）。集塵ケースＫは、回収した塵埃を収容する本体と、回収した塵埃を取出し可能とする蓋Ｋ２と、折り畳み可能な取っ手Ｋ３とを備える。集塵ケース本体は、下面が吸込部１０の上部の形状に対応するように構成される形状であり、吸引口１７に対向する位置には吸引口１７に対応する形状の流入口Ｋ１を備え、全体として略直方体形状である。蓋Ｋ２は、電動送風機の吸引口に対向し、集塵フィルタＦを備える。取っ手は、本体の上部に備わる。

［塵埃の圧縮］
（充電台４００）
図８は充電台４００の斜視図である。
充電台４００は、自走式電気掃除機３００の底面に設けられた接触部３１０と電気的に接続可能な端子４１０と、上方に向かって凸の凸部４２０とを有している。端子４１０は、凸部４２０上に位置している。接触部３１０及び端子４１０が電気的に接続した状態では、自走式電気掃除機３００は、凸部４２０に乗り上げることで、回転ブラシ５が床面から離間することができる。これにより、以下説明する塵埃圧縮動作を通じて、効果的に空気を吸い込むことができる。

（電気回路の構成）
図９は充電台４００及び自走式電気掃除機３００の回路ブロック図、図１０は自走式電気掃除機３００を含むシステムの塵埃圧縮フローチャートである。
充電台４００は、商用電源を取得する電源プラグ、電源プラグからの電力を直流電力に変換する直流電源回路４２０、及び直流電源回路４２０が出力する直流電力を自走式掃除機３００に供給すべく接触点３１０に電気的に接続する端子４１０を有する。すなわち、直流電源回路４２０は、商用電源から電力を受けて、これに基づいた電力を出力できる。
自走式電気掃除機３００は、モータ駆動回路３２０、充電用電源回路３３０、ダイオード３５０、第１の切換手段であるスイッチ３６０、制御手段３７０、接続検知回路３８０、二次電池３９０、及び電動送風機８１を有している。

二次電池３９０は、モータ駆動回路３２０に電流を供給できる。モータ駆動回路３２０は、供給された電流を利用して電動送風機８１を駆動させる。
充電用電源回路３３０は、接触部３１０を経由して直流電源回路４２０から供給されるＤＣ電源を元に、充電に必要な電圧及び電流を生成できる。充電に必要な電圧及び電流とは、二次電池３９０の例えば定格に応じて決定される電圧及び電流を指す。

接触点３１０を介して自走式掃除機３００に流れ込む直流電源回路４２０の出力は、スイッチ３６０がＯＮの場合、充電用電源回路３３０でさらに変換された後、ダイオード３５０、及びスイッチ３６０を介して、二次電池３９０に供給される。電動送風機８１がＯＮの場合は、電動送風機８１が比較的大きな負荷となるため、充電用電源回路３３０の出力は主に、二次電池３９０ではなくモータ駆動回路３２０に流れることになる。

接続検知回路３８０は、自走式電気掃除機３００及び充電台４００の接続を検知し、その情報を制御手段３７０に伝達する。
自走式掃除機３００は、充電用電源回路３３０、二次電池３９０及びモータ駆動回路３２０の間に位置する接続点３４０を有している。また、自走式掃除機３００は、充電用電源回路３３０及び接続点３４０の間に、充電用電源回路３３０に近い順に、ダイオード３５０とスイッチ３６０を有している。ダイオード３５０は、充電用電源回路３３０及びスイッチ３６０の間に位置しており、充電用電源回路３３０側が正である。すなわち、ダイオード３５０は、充電用電源回路３３０から接続点３４０に向けて流れる電流のみを通過させる。スイッチ３６０は、接触部３１０との開放及び短絡を切換可能である。

自走式電気掃除機３００が充電台４００に帰還すると、接続検知回路３８０は、制御手段３７０に対して接続検知信号を出力する。制御手段３７０は接続を認識した場合（ステップＳ１００，Ｙｅｓ）、回転ブラシモータ２１、駆動輪６１に接続した走行モータ５７、電動送風機８１や、前方の障害物を検知するセンサといった走行関連センサ等の負荷の一部又は全部を停止させる（ステップＳ１１０）。これにより、自走式電気掃除機３００の動作を抑制又は停止させることで、充電台４００との接続を維持しやすくする。通常、自走式電気掃除機３００が充電台４００に帰還した際、二次電池３９０にはエネルギーが少ない場合が多い。自走式電気掃除機３００は、例えばこれら負荷を停止した後、電池残量検出を行う。

制御手段３７０は、電池残量に基づいて、電動送風機８１が或る程度の時間、通常時の電動送風機８１への入力より高入力の運転を二次電池３９０単体のエネルギーで可能と判断した場合（ステップＳ１２０，Ｙｅｓ）、スイッチ３６０をＯＦＦにし（ステップＳ１２１）、かつ、自走式電気掃除機３００の駆動時よりも高い入力で電動送風機８１を駆動する（ステップＳ１３０）。こうすることで、二次電池３９０のエネルギーを利用してモータ駆動回路３２０に電力を供給して集塵ケースＫ内に高速の空気を送り込むことができる。これにより、集塵ケースＫ内の塵埃を圧縮することができるため、自走式電気掃除機３００のゴミ捨て間隔を長くすることができる。

一方、二次電池３９０の残量が或る程度少ない場合（第１の閾値以下の場合と呼称する）（ステップＳ１２０，Ｎｏ）、第１の閾値より小さい第２の閾値と二次電池３９０の残量とを比較する（ステップＳ１２２）。第２の閾値以上である場合（ステップＳ１２２，Ｙｅｓ）、スイッチ３６０をＯＮにし（ステップＳ１２３）、ステップＳ１３０に遷移する。第２の閾値は、例えば、充電用電源回路３３０の出力により二次電池３９０を充電しながら、二次電池３９０を放電させれば、電動送風機８１を高出力で駆動できる値以上にすることができる。すなわち、第２の閾値以上の残量があれば、二次電池３９０及び充電用電源回路３３０の出力により、塵埃の圧縮が実行可能である。なお、例えば後述する実施形態２のように、充電用電源回路３３０が、二次電池３９０の定格電力よりも大きな電力を供給するモードに切換可能なものであれば、充電用電源回路３３０の出力を二次電池３９０の充電に要する電力より大きくすることで、充電用電源回路３３０の出力のみによって電動送風機８１を駆動させることもできる。

一方、二次電池３９０の残量が第２の閾値未満である場合（ステップＳ１２２，Ｎｏ）、スイッチ３６０をＯＮ（ステップＳ１２４）し、第２の閾値以上まで二次電池３９０を一旦充電させる（ステップＳ１２５，Ｎｏ）。二次電池３９０が第２の閾値以上となったら（ステップＳ１２５，Ｙｅｓ）、ステップＳ１３０に遷移する。

電動送風機８１を所定時間以上駆動させた場合（ステップＳ１４０，Ｙｅｓ）、電動送風機８１を停止させ、スイッチ３６０をＯＮにする（ステップＳ１５０）。これにより、二次電池３９０を充電できる。

なお、ステップＳ１２０を省略してステップＳ１２１に遷移しても良い。この場合、二次電池の残量に拘らず二次電池３９０の出力に追加して、充電用電源回路３３０の出力もモータ駆動回路３２０に供給できる。二次電池３９０の残量が十分であれば、効果的に塵埃の圧縮を行える。一方、二次電池３９０の残量が少ないときは、電動送風機８１を通常時より高い入力で駆動させつつ、二次電池３９０の放電量が少なくなる。すなわち、二次電池３９０の劣化原因となる放電を抑制しつつ、電動送風機８１を駆動させることができる。つまり、二次電池３９０の劣化を抑制しつつ塵埃の圧縮を行うことができる。

なお、「自走式電気掃除機３００の駆動時よりも高い入力」とは、例えば、自走式電気掃除機３００がフローリング面を清掃している場合の入力を指すと考えることができる。自走式電気掃除機３００は、清掃している床面の種類等によって、電動送風機８１への入力が異なり得るが、そのうち最も低入力の値よりも大きい入力を指すこともできるし、これより高い値を指すこともできる。例えば、公知の自走式電気掃除機は、じゅうたんを清掃している間、フローリング面を清掃している場合よりも大きな入力で電動送風機を駆動し得る。このため、これらの何れかの値よりも大きな入力を、「自走式電気掃除機３００の駆動時よりも高い入力」であると考えることができる。自走式電気掃除機３００の駆動時間の比較的高い割合は、フローリング面の入力だと考えられるから、これより大きな入力ならばよい。しかし、より効果的に塵埃の圧縮を行うことを考えると、例えばじゅうたんの清掃時の入力よりも大きな入力等、自走式電気掃除機３００が充電台４００から離れている間で最も高い入力と略同一又はそれ以上の値と考えることが好ましい。

なお、上記では充電台４００という語を用いたが、これは、電気掃除機３００に電流を供給する充電部の一例であり、必ずしも台としての構造を備える必要はない。例えば、充電部として、自走式電気掃除機３００に一端が、商用電源に他端が接続するコード等であっても良い。また、このような場合や、上述した本実施形態の構成においても、直流電源回路４２０を電気掃除機３００が有しても良い。
その他の構成要素についても、電気掃除機３００及び充電台４００がそれぞれを有していることは必ずしも必須ではなく、支障のない範囲で何れが有していても良い。

＜実施形態２＞
本実施形態の構成は、以下の点を除き実施形態１と同様にできる。図１１は、充電台４００及び自走式電気掃除機３００の回路ブロック図、図１２は自走式電気掃除機３００を含むシステムの塵埃圧縮フローチャートである。

本実施形態の自走式電気掃除機３００は、ダイオード３５０及びスイッチ３６０の間に第１の端部が、スイッチ３６０及び二次電池３９０よりも電動送風機８１側に第２の端部が、モータ駆動回路３２０に電気的に接続した第３の端部が、電気的に接続した第２の切換手段である別のスイッチ（第２スイッチ３６５と呼称する）を有する。第２スイッチ３６５は、第１の端部及び第３の端部を短絡して、充電用電源回路３３０の電力を電動送風機８１に供給する商用電源駆動モードと、第２の端部及び第３の端部を短絡して、少なくとも二次電池３９０の電力を電動送風機８１に供給する二次電池駆動モードと、を切換可能である。二次電池駆動モードの場合に、さらにスイッチ３６０をＯＮにすると、充電用電源回路３３０の電力も利用して電動送風機８１を駆動できる。
本実施形態の充電用電源回路３３０は、二次電池３９０の充電に用いる定格電力の出力に加え、この出力よりも大きな電力を出力できる。すなわち、充電用電源回路３３０は、制御手段３７０からの指示により出力可変である。このような充電用電源回路３３０としては、例えば、昇圧回路や降圧回路を備えた充電用電源回路３３０を採用できる。また、充電用電源回路３３０とは別に、商用電源に基づいた電力を出力可能な別の回路（モータ電源回路と呼称する）を設けることでもこのような機能を実現できる。

ステップＳ１００及びＳ１１０は実施形態１と同様である。その後、制御手段３７０は、充電用電源回路３３０（別の例としては、充電用電源回路３３０とモータ電源回路）が出力する電力を、二次電池３９０の充電に用いる定格充電電力よりも高い電力に設定する（ステップＳ２２０）。その後、スイッチ３６０をＯＦＦ，第２スイッチ３６５を商用電源駆動モードとした後（ステップＳ２２１）、電動送風機８１を高入力でＯＮにする（ステップＳ１３０）。こうすると、充電用電源回路３３０（別の例としては、充電用電源回路３３０とモータ電源回路）の出力を用いて、電動送風機８１を高入力で駆動できるため、商用電源からの電力に基づいて、二次電池３９０からの電流を用いずとも電動送風機８１を駆動できる。よって、二次電池３９０の放電量を低減して、二次電池３９０の劣化を抑制できる。また、二次電池３９０の残量に拘らず電動送風機８１を駆動できるため、自走式電気掃除機３００が帰還した直後に塵埃の圧縮を行うことができる。

塵埃の圧縮が完了したら（ステップＳ１４０，Ｙｅｓ）、電動送風機８１をＯＦＦにし、第２スイッチ３６５を二次電池駆動モードにする（ステップＳ２５０）。その後、充電用電源回路３３０の出力を、二次電池３９０の充電に用いる定格電力に設定し、スイッチ３６０をＯＮにする（ステップＳ２６０）。これにより、二次電池３９０を充電できる。必要であれば、スイッチ３６０をＯＮ、第２スイッチ３６５を二次電池駆動モード、電動送風機８１としてもよい。

本実施形態の各種の構成要素について、電気掃除機３００及び充電台４００がそれぞれが本実施形態で明示したように全てを有していることは必ずしも必須ではなく、支障のない範囲で何れが有していても良い。例えば、制御回路３７０に代えてまたは追加して、充電用電源回路３３０に出力の変更を指示する構成要素を充電台４００に設けてもよい。

また、第１の切換手段や第２の切換手段はリレーなどの機械的スイッチに限らず半導体のスイッチ素子を使用してもよい。

１０ 吸込部
１７ 吸引口
２１ 回転ブラシモータ
５３ 排気口
５７ 走行モータ
８１ 電動送風機
３００ 自走式電気掃除機
３１０ 接触点
３２０ モータ駆動回路
３３０ 充電用電源回路
３５０ ダイオード
３６０ スイッチ
３６５ 第２スイッチ
３７０ 制御手段
３８０ 接続検知回路
３９０ 二次電池
４００ 充電台
４１０ 端子
４２０ 直流電源回路
Ｋ 集塵ケース

Claims (4)

1. 二次電池と、
   吸引口と、
   集塵ケースと、
   電動送風機と、
   排気口と、
   前記吸引口、前記集塵ケース、前記電動送風機、及び前記排気口を繋ぐ風路と、
   電気回路と、
   制御手段と、を有し、前記二次電池によって前記電動送風機を駆動して塵埃を吸引する電気掃除機であって、
   前記電気回路は、
   前記電動送風機を、商用電源に基づいた電力を出力する充電用電源回路に電気的に接続する機能と、
   前記二次電池を、前記電動送風機及び前記充電用電源回路の間に電気的に接続する機能と、を有し、
   前記制御手段は、
   前記電気掃除機を、前記商用電源に電気的に接続した状態で、前記電動送風機を駆動し塵埃圧縮を行う際、前記二次電池の電池残量が第１の閾値を超える場合は、前記充電用電源回路から前記電動送風機に通電することなく前記二次電池によって前記電動送風機を駆動し、前記二次電池の電池残量が前記第１の閾値以下の場合は、前記充電用電源回路が出力する電力及び前記二次電池が出力する電力を同時に用いて、前記電動送風機を駆動する
   ことを特徴とする電気掃除機。
2. 二次電池と、
   吸引口と、
   集塵ケースと、
   電動送風機と、
   排気口と、
   前記吸引口、前記集塵ケース、前記電動送風機、及び前記排気口を繋ぐ風路と、
   電気回路と、
   制御手段と、を有し、前記二次電池によって前記電動送風機を駆動して塵埃を吸引する電気掃除機であって、
   前記電気回路は、
   前記電動送風機を、商用電源に基づいた電力を出力する充電用電源回路に電気的に接続する機能と、
   前記二次電池を、前記電動送風機及び前記充電用電源回路の間に電気的に接続する機能と、を有し、
   前記制御手段は、
   前記電気掃除機を、前記商用電源に電気的に接続した状態で、前記電動送風機を駆動し塵埃圧縮を行う際、前記二次電池の電池残量が第１の閾値を超える場合は、前記充電用電源回路から前記電動送風機に通電することなく前記二次電池によって前記電動送風機を駆動し、前記二次電池の電池残量が前記第１の閾値以下の場合は、前記充電用電源回路の出力を前記二次電池の充電に用いる定格電力よりも高い電力の出力とし、前記充電用電源回路が出力する前記高い電力の出力により、前記電動送風機を駆動する
   ことを特徴とする電気掃除機。
3. 前記電気回路は、
   第１の切換手段と、
   第１乃至第３の端部を有する第２の切換手段と、を備え、
   前記第１の切換手段は、一端が前記充電用電源回路に電気的に接続され、他端が前記二次電池と前記第２の端部とに電気的に接続され、
   前記第１の端部は、前記充電用電源回路及び前記第１の切換手段の一端に電気的に接続され、
   前記第２の端部は、前記第１の切換手段の他端及び前記二次電池に電気的に接続され、
   前記第３の端部は、前記電動送風機に電気的に接続され、
   前記第２の切換手段は、
   前記二次電池の電池残量が前記第１の閾値以下の場合に、前記第１の端部及び前記第３の端部を短絡する商用電源駆動モードに切換えられ、
   前記二次電池の電池残量が前記第１の閾値を超える場合に、前記第２の端部及び前記第３の端部を短絡する二次電池駆動モードに切換えられる
   ことを特徴とする請求項２に記載の電気掃除機。
4. 請求項１乃至３の何れか一項に記載の電気掃除機と、
   商用電源に電気的に接続可能な充電部と、を有する電気掃除機システムであって、
   前記充電部又は当該電気掃除機は、前記充電用電源回路を有し、
   前記充電用電源回路は、前記二次電池の充電に用いる定格電力を出力可能なことを特徴とする電気掃除機システム。

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