JPH03228725A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電気掃除機に係り、さらに詳細には、電動送風
機を備える掃除機の運転状態変化を検知するセンサーと
、前記センサーの検出値に応答して電動送風機を制御す
る制御部とを備える電気掃除機に関する。

〔従来の技術〕

前記した電気掃除機、すなわち電動送風機を備える掃除
機の運転状態変化を検知するセンサーと、前記センサー
の検出値に応答して電動送風機を制御する制御部とを備
える電気掃除機においては、従来、たとえば特開昭６１
−２８０８３１号公報に記載のごとき圧力センサー、あ
るいは風量センサー等のセンサー検出値に応じて電動送
風機の出力を制御することが知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来、種類の異なる吸口を交換して使用
する場合、それぞれの吸口に合った最適な運転制御とい
う点については全く考慮されていないのが実情である。

すなわち、第２図（ａ）に示す一般床用吸口７のように
、開口面積の大きな吸口と、第２図（ｂ）に示す隙間用
吸口８のように、先端部を細くした開口面積の小さな吸
口とでは、実使用時の風量範囲が異なり、たとえば開口
面積の大きな一般床用吸口７にとって最適な風量は、開
口面積の小さな隙間用吸口８にとっては通気損失が大き
く、電動送風機の過熱、ひいては当該電動送風機の寿命
短縮化という問題があり、これとは反対に、たとえば開
口面積の小さな隙間用吸口８にとって最適な風量は、開
口面積の大きな一般床用吸口７にとっては吸込風量不足
、ひいては機器の性能低下という問題があり、このよう
なことから、種類の異なる吸口に合った運転特性を実現
することが理想的である。

しかして、第３図は一般床用吸口７を用いた場合の空力
特性を示し、第３図において、曲線Ｐは、第１図に示す
電動送風機２の出力静圧曲線、ＡおよびＡ′曲線は、第
１図に示す電気掃除機１のフィルタ４が目詰りしていな
い時の吸ロアを含む通気損失圧力を示し、吸ロアを掃除
面上で動かすと、当該吸ロアの接触状態が変化し、通気
抵抗が変化することから、前記通気損失圧力は、ＡとＡ
′の間で変動することになる。また、吸口部の通気損失
は、風量Ｑの減少によって減少することから、掃除動作
による損失圧力の変動分であるＡとＡ′との差も小さく
なり、第３図に示すように、ＡおよびＡ′曲線は、小風
量側はど近寄った曲線となることが分かる。

第３図において、ＢおよびＢ′曲線は、フィルタ４が目
詰りした状態における通気損失圧力を示すもので、前記
Ａ、Ａ’　に対し、フィルタ４の目詰りによる圧損増加
分だけ大きな値となる。なお。

Ｂ、Ｂ’間の差は、先のＡ、Ａ’間の差と同様、掃除動
作による損失圧力の変動分で、各風量Ｑに対応する吸口
部での圧力損失変動分である。また、第３図において、
風量Ｑ（イ）は、ごみ吸取り性能上における実使用限度
の上限、すなわち実使用範囲上限値風量、風量Ｑ（ロ）
は、実使用範囲下限値風量を示す。

一方、隙間用吸口８を用いた場合の空力特性を第５図に
示す。電動送風機２の出力空力特性Ｐが第３図と同じで
あるとすると、前記隙間用吸口８の開口面積は小さいこ
とから、その通気損失圧力は大きく、フィルタ４が目詰
りしていない状態であっても、曲線Ｃのごとく、大きな
通気損失圧力となり、吸口８を掃除面から宙に浮かした
最大風量状態であっても、風量Ｑ（ハ）の大きさとなり
。

なおこの値は第３図、すなわち開口面積の大きな一般床
用吸口７を用いた場合における実使用範囲下限値風ｉＱ
（ロ）の値とほぼ等しいか、少し大きい程度の風量とな
る。

また、第５図において、曲線Ｃ′は、隙間用吸口８を掃
除面上で動かした場合の変動上限側通気損失圧力を示し
、先の一般床用吸口７に比べて隙間用吸口８は、その開
口面積が小さいことから、掃除面にほとんど密着するよ
うに吸口開口部が接した時の損失は大きな値となり、ｃ
、ｃ’間の変動幅は、第３図に示す一般床用吸口７の変
動幅Ａ。

Ａ′間の値よりも大きな値となる。

さらに、第５図に示すように、フィルタ４が目詰りした
時、隙間用吸口８の実使用範囲下限値風量は風量Ｑ（ニ
）となり、その時の通気損失圧力曲線をＤとして示し、
また変動上限側通気損失曲線をＤ′として示す。

このように、一般床用吸口７のごとき開口面積の大きな
吸口の実使用範囲風量Ｑ（イ）−Ｑ（ロ）と、隙間用吸
口８のごとき開口面積の小さな吸口の実使用範囲風量Ｑ
（ハ）−Ｑ（ニ）とは異なることになり、第３図および
第５図に示す代表例で比較すると、風量Ｑ（イ）〉風量
Ｑ（ハ）、風量Ｑ（ロ）〉風量Ｑ（ニ）となる。

しかして、電気掃除機の吸込風量を制御するにあたって
は、先にも述べたように、種類の異なる吸口に対してそ
れぞれ最適な制御を掛けるのが理想であるが、従来にあ
っては、これまた先に述べたように、種類の異なる吸口
を交換して使用する場合、それぞれの吸口に合った最適
な運転制御という点については全く考慮されておらず、
全ての吸口に対して一律の制御を掛けているので、特定
の吸口には最適の運転特性であっても、他の吸口には合
致しておらず、たとえば開口面積の大きな一般床用吸口
にとって最適な風量であっても、開口面積の小さな隙間
用吸口にとっては通気損失が大きく、電動送風機の過熱
、ひいては当該電動送風機の寿命短縮化という問題があ
り、これとは反対に、たとえば開口面積の小さな隙間用
吸口にとって最適な風量であっても、開口面積の大きな
一般床用吸口にとっては吸込風量不足、ひいては機器の
性能低下という問題がある。

本発明の目的は、たとえば一般床用吸ロ、隙間用吸口と
いうように種類の異なる吸口を交換して使用する場合に
、全ての吸口に対して一律の制御を掛けている従来の問
題点、すなわち、たとえば開口面積の大きな一般床用吸
口にとって最適な風量であっても、開口面積の小さな隙
間用吸口にとっては通気損失が大きく、電動送風機の過
熱、ひいては当該電動送風機の寿命短縮化という問題が
あり、これとは反対に、たとえば開口面積の小さな隙間
用吸口にとって最適な風量であっても、開口面積の大き
な一般床用吸口にとっては吸込風量不足、ひいては機器
の性能低下という問題を解決することのできる電気掃除
機を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的は、複数種類の吸口を交換使用する電気掃除機
において、前記複数種類の吸口の実使用風量範囲をあら
かじめ設定しかつ、吸口を交換した場合それぞれの吸口
に合った風量範囲を切替選択する制御手段を具備するこ
とによって達成される。

〔作用〕

しかして、種類の異なる吸口を交換して使用するに際し
、それぞれの吸口の実使用風量範囲は異なることから、
−律の吸込特性で運転制御を掛けた場合、特定の吸口に
は最適の運転特性であっても、他の吸口には合致してお
らず、このように、種類の異なる吸口を交換使用するに
際し、−律の吸込特性で運転制御を掛けた場合、全ての
吸口に不具合なく適合する特性を得ることはできない。

これに対し、複数種類の吸口の実使用風量範囲をあらか
じめ設定しかつ、吸口を交換した場合それぞれの吸口に
合った風量範囲を切替選択する制御手段を備える本発明
によれば、たとえば一般床用吸ロ、隙間用吸口というよ
うに種類の異なる吸口を交換して使用する場合に、全て
の吸口に対して一律の制御を掛けている従来の問題点、
すなわちたとえば開口面積の大きな一般床用吸口にとっ
て最適な風量であっても、開口面積の小さな隙間用吸口
にとっては通気損失が大きく、電動送風機の過熱、ひい
ては当該電動送風機の寿命短縮化という問題があり、こ
れとは反対に、たとえば開口面積の小さな隙間用吸口に
とって最適な風量であっても、開口面積の大きな一般床
用吸口にとっては吸込風量不足、ひいては機器の性能低
下という問題を解決することができる。

〔実施例〕

以下、本発明を、図面の一実施例にもとづいて説明する
と、第１図は本発明掃除機の全体構成を示すブロック図
であり、同図において、１は電気掃除機全体の総称、２
は電動送風機、３は本体ケース、４はゴミをろ過するフ
ィルタ、５は集じんケースを示す。

６はブロック図として電気掃除機本体外に図示した制御
装置であり、この制御装置６は、回路基板やマイクロコ
ンピュータソフトとして本体ケース３内に収納される。

制御装置６の構成は、検出装置９の検出量を演算処理し
て電力制御装置１１への指令値を出す演算処理装置１０
および、前記各装置に電力を供給する電源１２から構成
されている。

検出装置９は、風量センサー、圧力センサー電流センサ
ー、電動送風機２の回転数センサー等、電気掃除機の運
転状態によって変化する因子を検出するもので、風量を
直接的な値としてとらえるか、または各検出量の組合せ
として、演算処理装置１０の演算によって、間接的にと
らえることができる。

１３は演算処理装置１０に含まれる吸口判別装置で、前
記変化因子の変動幅や変動時間間隔等の形態を判別して
、掃除機本体に装着されている吸口の種類を判別する。

すなわち、先の第３図および第５図で説明したごとく、
静圧１■または風量Ｑの吸口操作による変動幅ΔＨまた
はΔＱによる判別を例にとると、開口面積の大きな吸口
は変動幅が小さく、開口面積の小さな吸口では密着開放
が繰り返えされ、変動幅が大きくなることから、所定の
判定値により吸口の種類を弁別することが可能となる。

すなわち、第７図に示すフローチャートのごとき判別経
路に沿って、制御切替上限風量値、制御切替下限風量値
または両方を同時に、あらかしめ設定しである値に更新
するものである。

ここで、以上の構成により電気掃除機の吸込特性を制御
した例を第４図および第６図に示す。

すなわち、第４図は検出値変動幅が小さく、第７図の経
路Ａ側に判定された場合を示し、一般床用吸口のように
、開口面積の大きな吸口に合うもので、制御上限風量Ｑ
（イ）、制御下限風量Ｑ（ロ）に設定される。そして、
この値は、開口面積の大きな吸口の実使用範囲内で当該
吸口を床面に着けた時フィルタ４が目詰りしていない最
大風量および、フィルタ４が目詰りしてゴミ吸引性能上
の下限風量にそれぞれ対応して設定しである。

また、第４図の曲線Ｐｔ、ＰＺ、Ｐ３は、前記開口面積
の大きな吸口に合わせてあらかじめ設定しである電動送
風機２の出力特性曲線で、この曲線上を適宜切り替で所
定の吸込特性を達成するものである。すなわち、経路（
０）→（１）→（２）→（３）→（４）→（５）→（６
）→（７）としたもので、上限風量Ｑ（イ）以上、下限
風量Ｑ（ロ）以下の範囲は実用使用範囲外であり、無用
な出力を出す必要はなく、Ｐｌで示す低出力特性で運転
すればよい。また、上限風量Ｑ（イ）以上の（０）→（
１）の範囲は、前記吸口を空中に浮かす等、掃除をして
いない場合であり、斯かる場合、第４図の（０）→（１
）に示すように出力を低下させることにより、省電力と
騒音低減とをはかることができる。さらに、下限風１ｔ
Ｑ（ロ）以下の（６）→（７）の範囲は、ゴミ吸引能力
が不足する領域であり、斯かる場合、第４図の（６）→
（７）に示すように出力を低下させることにより、フィ
ルタ４が目詰り限度に達していることを知らせると同時
に、省電力および騒音低減効果をはかることができ、加
えてカーテン等の薄物が吸口に吸着して密着し、風量が
低下した場合であっても、吸込性能を低下させることに
より、吸着解除を容易にすることができる。

一方、第４図において、風量Ｑ（イ）−Ｑ（ロ）間の範
囲は、実掃除に使用される実用範囲であり、この実用範
囲内において、開口面積の大きな吸口に合った最適吸込
特性を実現すればよい。そして、第４図の例では、符号
（２）−（３）で出す出力特性曲線Ｐ３上を、また符号
（４）−（５）で示す出力特性曲線Ｐ２上を、（３）→
（４）間で切り替わるよう、演算処理装置１０からの指
令によって制御することにより達成される。なお１本例
では、実掃除に使用される実用範囲内において、ｐ２．
Ｐａの２つの出力特性曲線を示したが、さらに多数の出
力特性曲線を切替え組合せるようにしてもよいことはい
うまでもない。

第６図は検出値変動幅が大きく、第７図の経路Ｂ側に判
定された場合を示し、隙間用吸口８のように、開口面積
の小さな吸口に合うもので、制御上限風量Ｑ（ハ）、制
御下限風量Ｑ（ニ）に設定される。

また、第６図の曲線Ｐ４．Ｐ１１．Ｐａは、開口面積の
小さな吸口に合わせてあらかじめ設定しである電動送風
機２の出力特性曲線であり、第４図の例と同様、この曲
線上を適宜切り替えることにより、（０）→（１）・・
・→（７）までの経路を通る吸込特性を実現するもので
ある。

そして、第６図においては、Ｑ（ハ）、Ｑ（ニ）の値を
変更しであることと、風量Ｑ（ハ）−Ｑ（ニ）間の吸込
特性形態を変更しであることが第４図の例と異なる点で
ある。

以上のように、検出値変動幅の大小により吸口の種類を
判別し、その判別指令にもとづいて、掃除機本体に装着
しである吸口に合った風量範囲内で最適な吸込特性で運
転することが可能となる。

なお、前記実施例においては、所定の判定値で変動幅の
大小を判定し、吸口の種類を判別する場合について例示
したが、これに代えて、複数の判定値を設けて変動幅を
比較し、これにより吸口の種類を判別して、それぞれに
合った運転制御を掛けるようにしてもよい。

また、検出値の変動幅のみならず、一定時間のサンプリ
ングによって変動パターン（形態）を判別することによ
り、吸口の種類を判定するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

本発明は以上のごときであり、本発明は、複数種類の吸
口を交換使用する電気掃除機において。

前記複数種類の吸口の実使用風量範囲をあらかじめ設定
しかつ、吸口を交換した場合それぞれの吸口に合った風
量範囲を切替選択する制御手段を備えたことを要旨とす
るものであって、前記構成よりなる本発明によれば、た
とえば一般床用吸口。

隙間用吸口というように種類の異なる吸口を交換して使
用する場合に、全ての吸口に対して一律の制御を掛けて
いる従来の問題点、すなわちたとえば開口面積の大きな
一般床用吸口にとって最適な風量であっても、開口面積
の小さな隙間用吸口にとっては通気損失が大きく、電動
送風機の過熱、ひいては当該電動送風機の寿命短縮化と
いう間層かあり、これとは反対に、たとえば開口面積の
小さな隙間用吸口にとって最適な風量であっても、開口
面積の大きな一般床用吸口にとっては吸込風量不足、ひ
いては機器の性能低下という問題を解決することができ
る。

また、複数種類の吸口を交換して使用する場合。

各吸口使用時における上限風量以上の範囲は、吸口を空
中に浮かす等、掃除をしていない場合であり、斯かる場
合その出力を低下させれば、省電力と騒音低減とをはか
ることができる。さらに、複数種類の吸口を交換して使
用する場合、各吸口使用時における下限風量以下の範囲
は、ゴミ吸引能力が不足する領域であり、斯かる場合、
その出力を低下させれば、フィルタが目詰り限度に達し
ていることを知らせると同時に、省電力および騒音低減
効果をはかることができ、加えてカーテン等の薄物が吸
口に吸着して密着し、風量が低下した場合であっても、
吸込性能を低下させることにより、吸着解除を容易にす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る電気掃除機の一実施例を示す全体
構成のブロック図、第２図（ａ）および（ｂ）はそれぞ
れ一般床用吸口７および隙間用吸口８の外観を示す斜視
図、第３図〜第６図はいずれも第１図に符号２で示す電
動送風機の出力特性と吸口の負荷特性との関係を示す空
力特性線図、第７図は同じく第１図に符号１３で示す吸
口判別装置の動作フローチャートである。 １・・・電気掃除機、２・・電動送風機、６・・・掃除
機制御装置、７・・・一般床用吸口、８・・・隙間用吸
口、９・・・掃除機運転状態変化因子検出装置、１０・
・・演算処理装置、１１・・・電力制御装置、１２・・
・電源、１３・・・吸口判別装置。 第 図 （ａ） （ｂ） ７・・・一般床用吸口 ８・・−・隙間用吸口 第 図 第 図 第 ５ 図 （ ） （ハ） 風量Ｑ 第 図 （ニ） （ハ） 風量Ｑ 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数種類の吸口を交換使用する電気掃除機において
   、前記複数種類の吸口の実使用風量範囲をあらかじめ設
   定しかつ、吸口を交換した場合それぞれの吸口に合つた
   風量範囲を切替選択する制御手段を具備してなることを
   特徴とする電気掃除機。 ２、複数種類の吸口を交換使用する電気掃除機において
   、掃除機運転時の吸込風量を検出する風量検出装置と、
   前記風量検出装置の検出量に応答して電動送風機の吸込
   性能を制御する場合に、前記複数種類の吸口の開口面積
   に対応する複数の風量上限値を設定しかつ、前記複数種
   類の吸口のそれぞれの上限値以上風量状態時に吸込性能
   を低減するように制御する制御装置とを具備してなるこ
   とを特徴とする電気掃除機。 ３、請求項２記載の発明において、吸口の操作により変
   動する静圧、風量、電流等の変化因子の変動幅、変動形
   態を検知して、吸口の種類を判別する吸口判別装置と、
   前記吸口判別装置の信号により制御風量上限値を切り替
   える風量値切替装置とを有する電気掃除機。４、請求項
   ３記載の発明において、制御風量上限値以下の範囲で風
   量値切替装置の判定位置に対応して所定の吸込特性に制
   御する手段を有する電気掃除機。 ５、複数種類の吸口を交換使用する電気掃除機において
   、掃除機運転時の吸込風量を検出する風量検出装置と、
   前記風量検出装置の検出量に応答して電動送風機の吸込
   性能を制御する場合に、前記複数種類の吸口の開口面積
   に対応する複数の風量下限値を設定しかつ、前記複数種
   類の吸口のそれぞれの下限値以下風量状態時に吸込性能
   を低減するように制御する制御装置とを具備してなるこ
   とを特徴とする電気掃除機。 ６、請求項５記載の発明において、吸口の操作により変
   動する静圧、風量、電流等の変化因子の変動幅、変動形
   態を検知して、吸口の種類を判別する吸口判別装置と、
   前記吸口判別装置の信号により制御風量下限値を切り替
   える風量値切替装置とを有する電気掃除機。７、請求項
   ６記載の発明において、制御風量下限値以上の範囲で風
   量値切替装置の判定位置に対応して所定の吸込特性に制
   御する手段を有する電気掃除機。 ８、複数種類の吸口を交換使用する電気掃除機において
   、掃除機運転時の吸込風量を検出する風量検出装置と、
   前記風量検出装置の検出量に応答して電動送風機の吸込
   性能を制御する場合に、前記複数種類の吸口の開口面積
   に対応する複数の風量上限値および風量下限値を設定し
   かつ、前記複数種類の吸口のそれぞれの上限値以上風量
   状態時および下限値以下風量状態時に吸込性能を低減す
   るように制御する制御装置とを具備してなることを特徴
   とする電気掃除機。 ９、請求項８記載の発明において、吸口の操作により変
   動する静圧、風量、電流等の変化因子の変動幅、変動形
   態を検知して、吸口の種類を判別する吸口判別装置と、
   前記吸口判別装置の信号により制御風量上限値および制
   御風量下限値を切り替える風量値切替装置とを有する電
   気掃除機。 １０、請求項９記載の発明において、制御風量上限値以
   下、および制御風量下限値以上の範囲内で風量値切替装
   置の判定位置に対応して所定の吸込特性に制御する手段
   を有する電気掃除機。