JP7365795B2 - 電気掃除機 - Google Patents
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Description
また、電気掃除機の吸込口ユニットの種類には、床・じゅうたん用吸込口ユニット、すき間ノズル、ブラシノズル、布団用吸込口ユニットなどがある。これらの吸込口ユニットを付け替えて掃除することにより様々な場所や様々な掃除対象を掃除することができる。
また、電気掃除機で布団を掃除する際に吸込口への布団の吸い付きを検出すると、電気掃除機の吸引力を低下させるように制御される電気掃除機が知られている(例えば特許文献1参照)。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ユーザーの利便性を向上させることができる電気掃除機を提供する。
また、前記制御部は、検出部が吸込口又は空気流路の塞がりを検出すると吸引力を一時的に大きくするように設けられたことが好ましい。
前記電気掃除機は、吸込口及び回転ブラシを有する吸込口ユニットを備えることが好ましく、前記吸込口ユニットは、電気掃除機に着脱可能に設けられたことが好ましい。前記制御部は、吸込口ユニットが電気掃除機から取り外されているときに検出部が吸込口又は空気流路の塞がりを検出すると電源部から電動送風機のモータへ供給する電力を大きくするように設けられたことが好ましい。
前記検出部は、電動送風機のモータの回転数を検出するように設けられた回転数センサを含むことが好ましい。回転数センサにより検出される回転数の変化に基づき吸込口又は空気流路の塞がり及びその解消を検出することができる。
前記検出部は空気流路に設けられたゴミ検知センサを含むことが好ましく、ゴミ検知センサは空気流路を通過する塵埃を検出するように設けられたことが好ましい。ゴミ検知センサが検出するゴミの量の変化に基づき吸込口又は空気流路の塞がり及びその解消を検出することができる。
図1、2はそれぞれ本実施形態の電気掃除機の概略斜視図である。図3は本実施形態の電気掃除機の電気的構成を示すブロック図であり、図4(a)~(e)はそれぞれ吸込口ユニットの概略斜視図である。
本実施形態の電気掃除機50は、空気を吸込口5から電気掃除機50内に吸引するように設けられたファン2及びファン2を回転させる第1モータ3を有する電動送風機4と、吸込口5から吸引した空気中の塵埃を捕集するように設けられた集塵部11と、吸込口5から吸引した空気が集塵部11へと流れるように設けられた空気流路6と、吸込口5又は空気流路6の塞がりを検出するように設けられた検出部7と、電気掃除機50を制御するように設けられた制御部8とを備え、制御部8は、検出部7が吸込口5又は空気流路6の塞がりを検出すると吸引力を大きくするように設けられたことを特徴とする。
また、電気掃除機50は、第1モータ3に電力を供給するように設けられた電源部12を有することができる。
また、集塵方式は、紙パック式であってもよく、サイクロン式であってもよく、フィルタ式であってもよい。また、本実施形態の電気掃除機50は、バッテリーを駆動電源とするコードレス掃除機であってもよく、電気コードによりコンセントと接続するコード付掃除機であってもよい。
空気流路6は吸込口5から集塵部11までの空気が流れる流路である。
電気掃除機50の吸引力は、制御部8の第1調節部37により電源部12から電動送風機4の第1モータ3に供給する電力又は電流を調節しファン2の回転数を調節することにより制御することができる。
電源部12が直流電源部である場合、電源部12はバッテリーを備えることができ、このバッテリーから直流電力を電動送風機4の第1モータ3に供給することができる。電源部12が交流電源部である場合、電源部12は図示しない電源コードを介してコンセントから供給される交流電流を利用した電源部とすることができる。この交流電源部から交流電力又はAC-DCコンバータで変換した直流電力を電動送風機4の第1モータ3に供給することができる。
また、延長管25の先端(第3接続部23)に吸込口ユニット15が接続されていない場合、第3接続部23の開口が吸込口5となる。
ユーザーが掃除しやすいように吸込口ユニット15を第1接続構造19又は第2接続構造20で電気掃除機50に装着することができる。
また、第1接続構造19又は第2接続構造20は、電気的接続構造も有することができる。例えば、第1接続構造19又は第2接続構造20は、一方の接続部が有するプラグ40が他方の接続部が有するソケットに嵌め込まれた構造を有することができる。
延長管25は、延長管25の先端にブラシ31を有することができる。このブラシ31は、第2接続構造20から吸込口ユニット15(第4接続部24)を取り外して掃除する際に利用することができる。
吸込口ユニット15には、例えば、図4(a)に示したような床・カーペット掃除用吸込口ユニット15a、図4(b)に示したような布団掃除用吸込口ユニット15b、図4(c)に示したような通常の隙間掃除用吸込口ユニット15c、図4(d)に示したようなブラシ付き隙間掃除用吸込口ユニット15d、図4(e)に示したような隙間床面掃除用吸込口ユニット15eなどの種類がある。これらの吸込口ユニット15は、ユーザーが掃除対象に応じて使い分けることができる。
図1に示した電気掃除機50は、第2接続構造20で床・カーペット掃除用吸込口ユニット15aを装着しており、図2に示した電気掃除機50は第1接続構造19で隙間掃除用吸込口ユニット15cを装着している。
パワーブラシを有する吸込口ユニット15が電気掃除機50に取り付けられている場合、第2モータ18に電力を供給できるように第1接続構造19又は第2接続構造20は電気的接続構造を有する。
制御部8は、複数の制御基板から構成されてもよい。これらの複数の制御基板は信号線又は電力線で接続することができる。制御部8は、例えば、電動送風機用駆動回路を備えた制御基板、回転ブラシ用駆動回路を備えた制御基板、充電回路を備えた制御基板、マイクロコントローラなどから構成される。
吸込口5又は空気流路6にゴミが詰まると、電気掃除機50のゴミ除去能力が低下する又はなくなるので吸込口5又は空気流路6に詰ったゴミを除去する必要がある。吸込口5又は空気流路6に詰まったゴミが電気掃除機50で吸引可能なゴミである場合、通常、電気掃除機50の吸引力を上昇させることにより詰ったゴミを集塵部11まで吸い込むことができ、吸込口5又は空気流路6の詰りを解消することができる。
例えば、制御部8が検出回路27により検出される電流値又は電力値の単位時間当たりの変化量をモニタリングし、変化量(低下量)が閾値を超えた場合に吸込口5又は空気流路6の塞がりを検出することができる。
例えば、制御部8は、第1モータ3の回転数の単位時間当たりの変化量をモニタリングし、変化量(上昇量)が閾値を超えた場合に吸込口5又は空気流路6の塞がりを検出することができる。
また、検出回路27により検出される電流値又は電力値と第1モータ3の回転数との両方に基づき吸込口5又は空気流路6の塞がりを検出してもよい。
例えば、制御部8は、検出部7が吸込口5又は空気流路6の塞がりを検出すると電源部12から第1モータ3へ供給する電力を大きくするように設けることができる。また、制御部8は、検出部7が吸込口5又は空気流路6の塞がりを検出すると電源部12から第1モータ3へ供給する電力を一時的に大きくするように設けることができる。
例えば、電気掃除機50が空気流路6に吸込口5の吸引力を調整するための開口を有してもよい。この開口は、電気掃除機50の吸引力により外部から空気流路6に空気が流入するように設けられ、制御部8により開口の開閉を制御できるように設けられる。制御部8は、検出部7が吸込口5又は空気流路6の塞がりを検出すると吸引力調整用の開口を閉め、吸込口5の吸引力を大きくするように設けることができる。また、吸引力調整用の開口は、空気中に舞い上がった塵埃を電気掃除機50内に吸引するための吸込口としても機能させることができる。
電気掃除機50の運転を開始すると、制御部8はパワーブラシを有する吸込口ユニット15aが装着されているか否かを判断する(ステップS1)。パワーブラシを有する吸込口ユニット15aは、プラグ40などで制御部8と電気的に接続されているため、このような電気的接続があるか否かを検出することにより装着されているか否かを判断することができる。
第1運転モードでは、制御部8は吸引力が第2運転モードよりも弱くなるように電気掃除機50を制御する。言い換えれば、第1運転モードの吸引力は第2運転モードの吸引力よりも弱い。第1運転モードでは、回転ブラシ17の回転と電気掃除機50の吸引力との両方でゴミを除去するため、吸引力が比較的弱くても十分ゴミを除去することができるからである。
吸込口5又は空気流路6に詰っていたゴミが取り除かれると、吸引する空気の量が詰りが生じる前の元の量へと戻り、電動送風機の周りの気圧も元の気圧に戻る。このため、ファン2にかかる負荷が元に戻り、第1モータ3の回転数が低下する。また、検出回路27により検出される電流値又は電力値は上昇する。このため、制御部8が検出回路27により検出される電流値又は電力値の上昇又は第1モータ3の回転数の低下を検出することにより、吸込口5の塞がりの解消又は空気流路6の塞がりの解消を検出することができる。
また、検出回路27により検出される電流値又は電力値と第1モータ3の回転数との両方に基づき吸込口5又は空気流路6の塞がりの解消を検出してもよい。
吸込口5又は空気流路6の塞がりが解消されていない場合、制御部8は塞がりを検出して所定の時間が経過したか否かを判断する(ステップS8)。所定の時間は例えば10秒間とすることができる。所定の時間が経過している場合、制御部8は元の第1又は第2運転モードで運転するように電気掃除機50を制御する(ステップS9)。
図6は、第2実施形態における電気掃除機50の制御フローを示すフローチャートである。
第1実施形態では、図5に示したフローチャートのステップS7において、制御部8が吸込口5又は空気流路6を塞いでいたものが取り除かれたか否かを判断していたが、第2実施形態ではステップS7の判断を行わず、ステップS8の判断を行う。つまり、検出部7が塞がりを検出し(ステップS5)、第3運転モードでの運転を開始した(ステップS6)後所定の時間が経過すると第1又は第2運転モードでの運転に戻る。このことにより、ステップS7の判断を省略することができ、制御部8の処理速度を向上させることができる。
その他の構成は第1実施形態と同様である。また、第1実施形態についての記載は矛盾がない限り第2実施形態についても当てはまる。
第3実施形態の電気掃除機50は、電動送風機4の第1モータ3の回転数を検出するように設けられた回転数センサ28を備える。回転数センサ28は、吸込口5又は空気流路6の塞がりを検出するための検出部7として機能する。
回転数センサ28は、例えば、第1モータ3の漏れ磁場を検出して回転数を算出するセンサであってもよく、光学式回転検出器であってもよく、電磁式回転検出器であってもよい。
第1モータ3の回転数に基づく吸込口5又は空気流路6の塞がり及びその解消を検出する方法は、第1実施形態と同様である。
また、回転数センサ28により検出される第1モータ3の回転数、検出回路27により検出される電流値又は電力値、及び検出回路27の電流値などから算出される第1モータ3の回転数のうち少なくとも1つに基づき吸込口5又は空気流路6の塞がり及びその解消を検出してもよい。
その他の構成は第1又は第2実施形態と同様である。また、第1又は第2実施形態についての記載は矛盾がない限り第3実施形態についても当てはまる。
第4実施形態の電気掃除機50は、風量センサ29(風速センサ)を備える。風量センサ29は、電動送風機4が吸引する空気の風量を検出するように設けられる。この風量センサ29は、吸込口5又は空気流路6の塞がりを検出するための検出部7として機能する。風量センサ29は、空気流路5に配置されてもよく、集塵部11と電動送風機4との間に配置されてもよい。
風量センサ29は、例えば、プロペラ・風杯が回転することにより風速を検出する風速センサ、MEMS風量センサ、差圧式流量計、熱線式風速計などである。
従って、第4実施形態では、図5に示したフローチャートのステップS5において風量センサ29により検出される風量に基づき吸込口5の塞がり又は空気流路6の塞がりが生じたか否かを判断する。
従って、第4実施形態では、図5に示したフローチャートのステップS7において風量センサ29により検出される風量に基づき吸込口5の塞がり又は空気流路6の塞がりが解消されたか否かを判断する。
また、風量センサ29により検出される風量、回転数センサ28により検出される第1モータ3の回転数、検出回路27により検出される電流値又は電力値、及び検出回路27の電流値などから算出される第1モータ3の回転数のうち少なくとも1つに基づき吸込口5又は空気流路6の塞がり及びその解消を検出してもよい。
その他の構成は第1~第3実施形態と同様である。また、第1~第3実施形態についての記載は矛盾がない限り第4実施形態についても当てはまる。
第5実施形態の電気掃除機50は、空気流路6に設けられたゴミ検知センサ30を備える。ゴミ検知センサ30は、空気流路6を通過する塵埃を検出するように設けられる。このゴミ検知センサ30は、吸込口5又は空気流路6の塞がりを検出するための検出部7として機能する。
電気掃除機50が吸込口5から空気とともに塵埃を吸込み空気流路6を塵埃が通過すると、発光部から光電変換部へと向かう光が塵埃により遮られ、光電変換部の出力(ゴミ検知センサ30のセンサ出力)はベースラインから一時的に低下する。制御部8は、このゴミ検知センサ30のセンサ出力のベースラインからの低下の頻度、出力低下量、出力低下時間から空気流路6を流れる塵埃の量を算出することができる。
従って、第5実施形態では、図5に示したフローチャートのステップS5においてゴミ検知センサ30により検出される塵埃の量に基づき吸込口5の塞がり又は空気流路6の塞がりが生じたか否かを判断する。
従って、第5実施形態では、図5に示したフローチャートのステップS7においてゴミ検知センサ30により検出される塵埃の量に基づき吸込口5の塞がり又は空気流路6の塞がりが解消されたか否かを判断する。
例えば、ゴミ検知センサ30と検出回路27の組み合わせで吸込口5又は空気流路6の塞がり及びその解消を検出してもよい。この場合、ゴミ検知センサ30で塵埃の量が多いことを検知して、なおかつ、検出回路27の出力から算出される第1モータ3の回転数が上昇した場合に、制御部8は吸込口5又は空気流路6の閉塞があったことを判断することができる。
例えば、ゴミ検知センサ30と風量センサ29の組み合わせで吸込口5又は空気流路6の塞がり及びその解消を検出してもよい。この場合、ゴミ検知センサ30で塵埃の量が多いことを検知して、なおかつ、風量センサ29により検出される風量が低下した場合に制御部8は吸込口5又は空気流路6の閉塞があったことを判断することができる。
その他の構成は第1~第4実施形態と同様である。また、第1~第4実施形態についての記載は矛盾がない限り第5実施形態についても当てはまる。
Claims (7)
- 空気を吸込口から電気掃除機内に吸引するように設けられたファン及びそのファンを回転させるモータを有する電動送風機と、前記吸込口から吸引した空気中の塵埃を捕集するように設けられた集塵部と、前記吸込口から吸引した空気が前記集塵部へと流れるように設けられた空気流路と、前記モータに電力を供給するように設けられた電源部と、検出部と、前記電気掃除機を制御するように設けられた制御部とを備え、
前記検出部は、前記電源部から前記モータへ供給する電流又は電力を検出するように設けられた検出回路を含み、
前記制御部は、前記検出回路により検出される電流値又は電力値の単位時間当たりの低下量をモニタリングし、低下量が閾値を超えた場合に前記吸込口又は前記空気流路の塞がりを検出するように設けられ、
前記制御部は、前記吸込口又は前記空気流路の塞がりを検出すると吸引力を大きくするように設けられたことを特徴とする電気掃除機。 - 前記制御部は、前記吸込口又は前記空気流路の塞がりを検出すると吸引力を一時的に大きくするように設けられた請求項1に記載の電気掃除機。
- 前記電気掃除機は、前記吸込口及び回転ブラシを有する吸込口ユニットを備え、
前記吸込口ユニットは、前記電気掃除機に着脱可能に設けられ、
前記制御部は、前記吸込口ユニットが前記電気掃除機から取り外されているときに吸引力を大きくし、前記吸込口ユニットが前記電気掃除機から取り外されている状態で前記吸込口又は前記空気流路の塞がりを検出すると吸引力をさらに大きくするように設けられた請求項1又は2に記載の電気掃除機。 - 空気を吸込口から電気掃除機内に吸引するように設けられたファン及びそのファンを回転させるモータを有する電動送風機と、前記吸込口から吸引した空気中の塵埃を捕集するように設けられた集塵部と、前記吸込口から吸引した空気が前記集塵部へと流れるように設けられた空気流路と、前記モータに電力を供給するように設けられた電源部と、検出部と、前記電気掃除機を制御するように設けられた制御部とを備え、
前記検出部は、前記電源部から前記モータへ供給する電流又は電力を検出するように設けられた検出回路を含み、
前記制御部は、前記検出回路により検出される電流値又は電力値の単位時間当たりの低下量をモニタリングし、低下量が閾値を超えた場合に前記吸込口又は前記空気流路の塞がりを検出するように設けられ、
前記制御部は、前記吸込口又は前記空気流路の塞がりを検出すると前記電源部から前記モータへ供給する電力を大きくするように設けられたことを特徴とする電気掃除機。 - 前記制御部は、前記吸込口又は前記空気流路の塞がりを検出すると前記電源部から前記モータへ供給する電力を一時的に大きくするように設けられた請求項4に記載の電気掃除機。
- 前記電気掃除機は、前記吸込口及び回転ブラシを有する吸込口ユニットを備え、
前記吸込口ユニットは、前記電気掃除機に着脱可能に設けられ、
前記制御部は、前記吸込口ユニットが前記電気掃除機から取り外されているときに前記電源部から前記モータへ供給する電力を大きくし、前記吸込口ユニットが前記電気掃除機から取り外されている状態で前記吸込口又は前記空気流路の塞がりを検出すると前記電源部から前記モータへ供給する電力をさらに大きくするように設けられた請求項4又は5に記載の電気掃除機。 - 前記制御部は、前記モータの回転数の上昇を検出すると吸引力を大きくするように設けられた請求項1~6のいずれか1つに記載の電気掃除機。
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