JPH04250126A - 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】

【０００１】〔発明の目的〕

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、電動送風機の入力を可
変制御できる電気掃除機に係り、特に集塵量に応じて電
動送風機の入力を制御するものに関する。

【０００３】

【従来の技術】従来、例えば、特開昭６３−３１１９２
２号公報などに記載されているように、掃除機本体内の
風路中の空気の状態、例えば、電動送風機の吸気側と集
塵フィルターとの間の圧力を検出手段により検出し、こ
の検出手段からの出力値の設定範囲をあらかじめ記憶手
段にて記憶し、前記記憶手段の出力値が前記設定範囲に
あったとき、入力制限手段にて電動送風機の入力を可変
制御する電気掃除機が知られている。

【０００４】また、特開平１ー２２７７２９号公報に記
載されているように、記憶手段に伝導送風機の入力制御
則を記憶し、電動送風機の負荷電流から被掃除面の状態
を推定し、一つの入力制御則を選択して電動送風機の入
力を制御する電気掃除機が知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】特開昭６３ー３１１９
２２号公報に記載の上記電動送風機の入力を可変制御す
る従来の電気掃除機では、電動送風機の入力制御は検出
手段の圧力のみによって変化させているため、圧力変化
は集塵量と相関関係があるので、集塵量に応じて電動送
風機の入力を変化させることもできるが、掃除状態を例
えば、被掃除面の種類が異なったことによる適切な制御
ができなかった。また特開平１ー２２７７２９号公報に
記載の電気掃除機は、集塵量の変化による適切な制御が
できなかった。

【０００６】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
、集塵部の集塵量に応じて電動送風機の最低必要入力を
設定し、掃除状態に応じた掃除状態認識特性で電動送風
機の入力を補正し、電動送風機の入力を必要以上に高め
ることなく最適に制御し、適切な掃除ができる電気掃除
機を提供するものである。

【０００７】〔発明の構成〕

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明の
電気掃除機は、吸込部と、この吸込部に連通するととも
に集塵フィルタを内蔵した集塵部と、この集塵部に吸気
側が連通した電動送風機とを備え、かつ、掃除状態を検
出してこの掃除状態に応じた掃除状態出力を行う検出手
段と、前記集塵部の集塵量に応じた出力を行う集塵量検
出手段と、前記各検出手段の出力に応じて前記電動送風
機の入力を可変制御する制御手段とを具備し、前記制御
手段は、前記検出手段の各掃除状態ごとに出力値または
出力変化量の少なくともいずれか一方に基づく各掃除状
態認識特性を予め記憶した記憶手段と、前記検出手段の
出力と前記記憶手段に記憶された掃除状態認識特性とを
照合し前記記憶手段に記憶されている掃除状態認識特性
に基づいた認識出力を出力する特性認識手段と、この特
性認識手段の認識出力に基づいて前記電動送風機の入力
を可変する入力制限手段とを有し、前記制御手段は前記
集塵量検出手段の出力に応じて電動送風機の最低入力を
決定し、前記入力制限手段により電動送風機の入力の補
正を行うものである。

【０００９】請求項２に記載の発明の電気掃除機は、請
求項１に記載の電気掃除機において、制御手段は風量一
定制御手段を有し、掃除状態検出手段は吸込部から電動
送風機までの風路内の風路抵抗に応じた空気の状態を検
出してこの空気の状態を応じた出力を行い、電動送風機
の入力は特性認識手段の認識出力に基づいた風量で前記
風量一定制御手段により風量一定に制御するものである
。

【００１０】請求項３に記載の発明の電気掃除機は、請
求項１または請求項２に記載の電気掃除機において、入
力制限手段による入力補正値は各掃除状態に応じて設定
された入力変化量としたものである。

【００１１】

【作用】請求項１に記載の発明の電気掃除機は、掃除時
、電動送風機の運転により、吸込部から空気とともに吸
込まれた塵埃が集塵部に導かれ、集塵フィルタにより捕
捉される。このとき、電動送風機の入力は、まず、集塵
量検出手段の集塵部における集塵量に応じた出力により
その集塵量にて最低必要な入力に制御され、この入力を
最低入力とし、検出手段の出力と記憶手段に予め記憶さ
れている掃除状態認識特性とを特性認識手段にて照合し
て掃除状態認識特性に基づいて電動送風機の入力が補正
され、塵埃吸込みに必要な電動送風機の入力が確実に得
られ、測定データに基づいて掃除状態を適格に判断して
、省電力が図られる。

【００１２】請求項２に記載の発明の電気掃除機は、集
塵部の集塵量に応じて電動送風機の入力を最低入力に制
御し、検出手段の掃除状態認識特性で補正されて検出手
段の出力に応じて風量が一定となるように電動送風機の
入力が制御されるため、より効果的に適切な電動送風機
の制御ができ、必要な入力で迅速に掃除ができる。

【００１３】請求項３に記載の発明の電気掃除機は、集
塵部の集塵量に応じて電動送風機の入力を最低入力に制
御し、入力制限手段による入力補正値は各掃除状態に応
じて設定された入力変化量としたため、設計が容易とな
り、コストの低減が図られる。

【００１４】

【実施例】次に、本発明の電気掃除機の一実施例の構成
を説明する。

【００１５】図２において、１１は掃除機本体で、この
掃除機本体１１の内部後側には、図１ａ　ａに示す電動
送風機１２が配設され、この電動送風機１２の吸気側に
連通する集塵部１３が前部に区画形成されている。また
、前記掃除機本体１１の前側には、前記集塵部１３に連
通開口する接続口１４が開口形成されている。一方、前
記掃除機本体１１の後面部には、前記電動送風機１２の
排気側に連通される排気口が開口されている。さらに、
前記集塵部１３内には、フィルタ、例えば集塵袋が着脱
自在に装着されるようになっている。また、前記掃除機
本体１１の接続口１４には、吸込み用ホース１５の一端
部が着脱自在に接続され、このホース１５の他端部に設
けられた握り管１６に、延長管１７を介して吸込部を形
成する吸込口体１８が着脱自在に接続されている。

【００１６】そして、この吸込口体１８の吸込部から、
延長管１７、ホース１５内、集塵部１３、電動送風機１
２の吸気側との間の負圧空間、電動送風機１２を経て排
気口に至る風路が連通形成されるようになっている。

【００１７】なお、前記ホース１５の握り管１６には、
入力操作手段２０が設けられ、前記入力操作手段２０は
、ホース１５に内蔵された図示しない伝送線により、掃
除機本体１１内の図１ａ　に示す制御手段３０に電気的
に接続されている。

【００１８】そして、前記掃除機本体１１に配設した制
御手段３０には、商用交流電源３１が接続され、この制
御手段３０には、図１ａ　に示すように、検出手段３１
の出力が入力されるようになっている。この検出手段３
１は図１ａ　に示すように、第１の掃除状態検出手段と
して風路検出手段３２と、第２の掃除状態検出手段とし
て掃除面検出手段３３および前記集塵部１３の集塵量検
出手段３４とにて構成されている。前記風路検出手段３
２は前記掃除機本体１１の負圧空間内の空気の状態とし
て負圧を検出し検出値に応じた電気的出力をする。また
、前記掃除面検出手段３３は、例えば、特開平２ー９８
３３０号公報に記載されている検出手段のように、被掃
除面の種類、状態を検出して出力する。さらに、前記集
塵量検出手段３４は、集塵部１３に溜った塵埃量に応じ
た出力をする。

【００１９】また、前記制御手段３０には前記入力操作
手段２０の出力が入力され、さらに、この制御手段３０
には前記商用交流電源３１と電動送風機１２との間に前
記電動送風機１２の入力を可変制御するトライアックな
どからなる電力制御手段３６が接続されている。

【００２０】そして、図１ａ　に示すように、前記制御
手段３０は、データ記憶手段および一時記憶手段からな
る記憶手段３７を有し、この記憶手段３７は、前記検出
手段３５の出力値または出力変化値を各掃除状態ごとに
一定測定時間内で複数回測定し、この複数の測定値の最
大値と最小値の幅を複数段階に分割し、各段階での測定
値の回数を記録して作成された各掃除状態特性のうち、
各段階で測定回数の割合の多い方を選択して作成された
各掃除状態認識特性のうち測定回数の割合の多い掃除状
態認識特性を予め記憶する。

【００２１】また、前記制御手段３０はマイクロコンピ
ュータで構成される中央処理装置を有している。そして
、この制御手段３０はプログラム上の機能として、特性
認識手段３８とに入力可変手段３９とを有している。こ
の特性認識手段３８は前記検出手段３５の出力を前記記
憶手段３７に記憶された各掃除状態認識特性のうち測定
回数の多い掃除状態認識特性と照合し、前記記憶手段３
７に記憶されている各掃除状態の測定回数の多い掃除状
態認識特性に基づいた認識出力を出力する。また、前記
入力制限手段３９は前記特性認識手段３８の認識出力に
基づいて前記電動送風機の入力を可変するように前記電
力制御手段３６に出力する。

【００２２】さらに、前記制御手段３０には、前記風路
検出手段３２の検出出力に応じて風路の風量が一定とな
るように特性認識手段３８に出力する。そして、この制
御手段３０は前記集塵量検出手段３４の出力に基づいて
電動送風機１２の入力を必要最低入力に制御し、前記入
力制限手段３９にて、風路検出手段３２と掃除面検出手
段３３との少なくともいづれか一方の出力に基づいて電
動送風機１２の入力を補正制御する。

【００２３】次に、前記入力操作手段２０は、強入力操
作部、弱入力操作部、自動入力操作部などの操作部２１
を有している。この表示手段４０は前記掃除機本体１１
、ホース１５の握り管１６、または、前記掃除機本体１
１とホース１５の握り管１６とに設けられている。

【００２４】次に、この実施例の作用について説明する
。

【００２５】まず、風路検出手段３２、掃除面検出手段
３３の少なくてもいずれか一方の出力を各掃除状態ごと
に所定時間Ｔ観測し、その一定測定時間Ｔ内における出
力または出力変化量の少なくともいずれか一方に基づく
各掃除状態認識出力特性の測定回数を記憶手段３７に記
憶させる。

【００２６】例えば、図３、図４および図５に示すよう
に、被掃除面として板の間Ａ、畳ＢおよびじゅうたんＣ
を掃除して実測してグラフを作成し、このグラフに基づ
いて、図６に示すよううに、それぞれの最大回数Ｎａ　
，Ｎｂ　，Ｎｃ　を１００　％とした測定回数の割合の
グラフを作成し、図７に示すように、板の間Ａ、畳Ｂお
よびじゅうたんＣの測定回数を比較し、測定回数の割合
の多い出力を掃除状態認識特性として、補正入力Ｐｉｎ
として記憶手段３７に予め記憶させ、この電動送風機１
２の補正入力は、ΔＰａ　，ΔＰｂ　，ΔＰｃ　（ΔＰ
ａ　＜０＜ΔＰａ　＜ΔＰｂ＜ΔＰｃ　）となるように
する。なお、じゅうたんＥの領域を越えた出力変化量Δ
Ｈの範囲については、吸い付き、操作が重くなるケース
が想定されるため、補正入力０となる掃除状態認識特性
として記憶手段３７に記憶させる。

【００２７】また、図８に示すように、板の間Ａ、畳Ｂ
およびじゅうたんＣの回数を比較し、回数の多い出力を
掃除状態（風量）認識出力特性として記憶手段３７に記
憶させ、風量ＱがＱａ　，Ｑｂ　，Ｑｃ　（Ｑａ　＜Ｑ
ｂ　＜Ｑｃ　）となるようにする。

【００２８】そして、掃除時には、電動送風機１２の入
力は、まず、集塵量検出手段３４の集塵部１３における
集塵量に応じた出力によりその集塵量にて最低必要な入
力に制御され、この入力を最低入力とし、掃除状態検出
手段の風路検出手段３２または掃除面検出手段３３の出
力と記憶手段に記憶されている掃除状態認識特性とを特
性認識手段にて照合して掃除状態認識特性に基づいて電
動送風機１２の入力が補正され、塵埃吸込みに必要な電
動送風機の入力が確実に得られる。このように、入力操
作手段２０の出力および検出手段３１の出力に応じて制
御手段３０により入力が可変制御される電動送風機１２
の駆動により、塵埃が空気とともに吸込口体１８へ吸込
まれ、延長管１７およびホース１５を介して掃除機本体
１１の集塵部１３内に導かれて、フイルタ、例えば、集
塵袋内に捕捉される。一方、この集塵袋により瀘過され
た空気は、負圧空間、電動送風機１２を経て排気口から
掃除機本体１１外へ排出される。このとき、ホース１５
の握り管１６の入力操作手段２０を操作することにより
、オンオフを含めて電動送風機１２の入力を手動で調整
し、或いは、電動送風機１２の自動運転を選択する。

【００２９】図９のフローチャートに示すように、電源
の投入により、イニシャライズ手段により制御手段３０
がイニシャライズされる（ステップ１）。次に、入力操
作手段２０の出力値の判定が行なわれ（ステップ２，３
，４）、この出力値が強入力の値であれば、強処理が行
なわれ（ステップ５）、出力値が弱入力の値であれば、
弱処理が行なわれ（ステップ６）、出力値が自動の値で
あれば、自動処理が行なわれ（ステップ７）、いずれで
もなければ、電動送風機１２が停止される（ステップ８
）。 そして、制御手段３０の入力制限手段３９は、電力制御
手段３６を位相制御し、電動送風機１２の入力を可変制
御する（ステップ９）。そして、強処理設定においては
、トリガーの位相角が最小にされ、電動送風機１２の入
力が最大値に制御される（強運転）。また、弱処理設定
においては、電動送風機１２の入力が最低値に制御され
る（弱運転）。このように強運転、および弱運転時には
、入力操作手段２０の出力値に対応させて設定された一
定の入力値で電動送風機１２が運転する。

【００３０】前記自動処理においては、図１０に示すよ
うに、特性認識手段３８は集塵量検出手段３４のもと出
力に基づいて初期入力Ｐａ　は最低入力に制御され、風
路検出手段３２または掃除面検出手段３３の出力を記憶
手段３７に記憶された各掃除状態認識特性のうち測定回
数の割合の多い掃除状態認識特性と照合し、前記記憶手
段３７に記憶されている各掃除状態の測定回数の多い掃
除状態認識特性に基づいた認識出力を出力する。さらに
、前記入力制限手段３９は前記特性認識手段３８の認識
出力に基づいて前記電動送風機１２の入力を補正して前
記電力制御手段３６に出力し、電動送風機１２は補正入
力＜ΔＰｂ　，ΔＰｃ　を加えて制御される。

【００３１】そして、集塵量検出手段３４が風量検出手
段３２を兼ねることもでき、この場合掃除状態に応じて
自動制御する場合は、図１１に示すように、検出手段３
４の検出時に、制御手段３０にて計時開始されていない
と、すなわち、計時時間Ｔ＝０であれば（ステップ１０
）、計時が開始され（ステップ１１）、検出手段３４の
前出力値ｈを記憶手段３７に記憶させる（ステップ１２
）。また、制御手段３０にて計時開始されていたとき（
ステップ１９）、または、出力値ｈが記憶手段３７に記
憶されたのち、計時時間Ｔが所定時間Δｔ経過すると（
ステップ１４）、計時が終了し（ステップ１４）、検出
手段３５の後出力値ｈを記憶し（ステップ１５）、さら
に、出力の変化量Δｈを計算する（ステップ１６）。そ
して集塵量検出手段３４の検出値ｈに合せて電動送風機
１２の最低入力の状態を掃除状態識別特性Ｈとする（ス
テップ１７）。この出力変化量Δｈを記憶手段３７に記
憶されている各掃除状態識別特性Ｈと照合し、例えば、
集塵量に応じて電動送風機１２の最低入力を算出し（ス
テップ１８）、さらに、特性認識手段３８は掃除状態識
別出力特性の変化量Δｈを記憶手段３７に記憶されてい
る掃除状態識別出力特性の変化量ΔＨと照合し（ステッ
プ１９）、特性認識手段３８は掃除状態識別特性の変化
量ΔＨから補正入力を算出する（ステップ２０）。そし
て、入力制限手段３９は電動送風機１２の入力を補正制
御する（ステップ２１）。そして、計時状態を復帰させ
る（ステップ２２）。

【００３２】このように、記憶手段３７には種類の異な
る被掃除面に応じた掃除状態認識出力特性、例えば、板
の間、畳およびじゅうたんなどの認識出力特性、或いは
、吸い付き、へばりつき、風路状態に応じた掃除状態認
識特性など各種の掃除状態認識出力特性を記憶させるこ
とにより、電動送風機１２の入力を各種掃除状態で補正
出力させることができる。

【００３３】また、記憶手段３７は、検出手段３２，３
３の各掃除状態ごとに一定測定時間内における出力値ま
たは出力変化値の少なくともいずれか一方に基づく掃除
状態認識特性の測定回数の照合度に基づいた掃除状態認
識特性を予め記憶するようにし、すなわち、各掃除状態
において、掃除状態認識特性が重なり合うとき、さらに
、検出手段３２，３３の出力値、または出力変化量、ま
たは両方が記憶手段３７に記憶されている重なり合った
掃除状態認識特性の範囲にあるとき、照合度に基づいて
記憶手段３７に記憶されている掃除状態認識特性で電動
送風機１２の入力を制御するものである。この照合度は
、各掃除状態認識特性の中間の掃除状態認識特性をもっ
て入力を可変するもので、例えば、図１４において、Δ
Ｈｘ　では畳Ｂの掃除状態認識出力特性とし、ΔＨｙ　
では、畳Ｂの掃除状態認識出力特性が１１％、じゅうた
んＣの掃除状態認識特性が７８％であると、その掃除状
態認識特性は１１／（１１＋７８）×Ｐｂ　＋７８／（
１１＋７８）×Ｐｃ　＝（１１／８９）Ｐｂ　＋（７８
／８９）Ｐｃ　とし、各照合度の大きさに応じて各掃除
状態に対する補正入力が特性認識手段３８から入力制限
手段３９を介して電動送風機１２入力される。

【００３４】さらに、前記実施例では、電動送風機１２
の補正入力制御について説明したが、風量を一定に制御
する場合について説明する。

【００３５】この場合には、図１２に示すように、真空
度Ｈと風量Ｑとの関係において、集塵量検出手段３４の
出力に応じた一定風量Ｑａ　，Ｑｂ　，Ｑｃ　（Ｑａ　
＜Ｑｂ　＜Ｑｃ　）になるように、風量一定制御手段４
０の出力により電動送風機１２の入力を制御し、風路検
出手段３２にて風路内の風路抵抗Ｒに応じた空気の状態
を検出してこの空気の状態に応じた出力と、掃除面検出
手段３３の出力および集塵量検出手段３４の出力に応じ
て、弱入力ＰＬ　と強入力ＰＨ　との間で風量一定制御
手段４０の出力に基づいて風路の風量を一定となるよう
に、電動送風機１２の入力を補正制御する。

【００３６】また、図１３に示すように、集塵部１３の
集塵量に応じて電動送風機１２の入力を最低入力に制御
し、入力制限手段３９による入力補正値は入力変化量と
する。

【００３７】そして、真空度Ｈと風量Ｑとの関係におい
て、集塵量検出手段３４の出力に応じた一定風量Ｑａ　
になるように、風量一定制御手段４０の出力により電動
送風機１２の入力を制御し、風路検出手段３２にて風路
内の風路抵抗Ｒ１　，Ｒ２　に応じた空気の状態を検出
してこの空気の状態に応じた出力と、または、掃除面検
出手段３３の出力および集塵量検出手段３４の出力に応
じて、弱入力ＰＬ　と強入力ＰＨ　との間で入力補正値
は入力変化量ΔＰｂ　，ΔＰｃ　として、風量をＱａ　
からＱｂｂに、ＱｂｂからＱｃｃに入力を上げ、集塵量
と入力との関係で、図１０に示すように、一段上の入力
とする。

【００３８】また、検出手段３１の掃除状態の出力はア
クシデントなどの特性を含むこともできる。

【００３９】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、電動送
風機の入力は、まず、集塵量検出手段の集塵部における
集塵量に応じた出力によりその集塵量にて最低必要な入
力に制御され、この入力を最低入力とし、検出手段の掃
除状態の出力と記憶手段に記憶されている掃除状態認識
特性とを特性認識手段にて照合して掃除状態認識特性に
基づいて電動送風機の入力が補正され、塵埃吸込みに必
要な電動送風機の入力が確実に得られ、測定データに基
づいて掃除状態を適格に判断して、省電力が図られる。

【００４０】請求項２に記載の発明によれば、集塵部の
集塵量に応じて電動送風機の入力を最低入力に制御し、
風路抵抗に応じた検出手段の掃除状態の出力で補正され
て風量が一定となるように電動送風機の入力が制御され
るため、より効果的に適切な電動送風機の制御ができ、
必要な入力で迅速に掃除ができる。

【００４１】請求項３に記載の発明によれば、集塵部の
集塵量に応じて電動送風機の入力を最低入力に制御し、
入力制限手段による入力補正値は各掃除状態に応じた入
力変化量としたため、設計が容易となり、コストの低減
が図られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電気掃除機の一実施例を示す制御手段
のブロック図である。

【図２】同上電気掃除機の斜視図である。

【図３】同上板の間の掃除状態の実測図である。

【図４】同上畳の掃除状態の実測図である。

【図５】同上じゅうたんの掃除状態の実測図である。

【図６】同上板の間、畳およびじゅうたんの掃除状態の
特性図である。

【図７】同上入力制御特性図である。

【図８】同上風量制御特性図である。

【図９】同上フローチャート図である。

【図１０】同上集塵量に対する補正入力特性図である。

【図１１】同上入力制御のフローチャート図である。

【図１２】同上真空度に対する風量一定の補正特性図で
ある。

【図１３】同上真空度に対する補正入力値特性図である
。

【図１４】他の実施例を示す入力制御特性図である。

【符号の説明】

１１　　　　掃除機本体 １２　　　　電動送風機 １３　　　　集塵部 ２５　　　　吸込部をなす吸込口体 ３０　　　　制御手段 ３１　　　　検出手段 ３２　　　　風量検出手段 ３３　　　　掃除面検出手段 ３４　　　　集塵量検出手段 ３７　　　　記憶手段 ３８　　　　特性認識手段 ３９　　　　入力制限手段 ４０　　　　風量一定制御手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　吸込部と、この吸込部に連通するとと
   もに集塵フィルタを内蔵した集塵部と、この集塵部に吸
   気側が連通した電動送風機とを備え、かつ、掃除状態を
   検出してこの掃除状態に応じた掃除状態出力を行う検出
   手段と、前記集塵部の集塵量に応じた出力を行う集塵量
   検出手段と、前記各検出手段の出力に応じて前記電動送
   風機の入力を可変制御する制御手段とを具備し、前記制
   御手段は、前記検出手段の各掃除状態ごとに出力値また
   は出力変化量の少なくともいずれか一方に基づく各掃除
   状態認識特性を予め記憶した記憶手段と、前記検出手段
   の出力と、前記記憶手段に記憶された掃除状態認識特性
   とを照合し前記記憶手段に記憶されている掃除状態認識
   特性に基づいた認識出力を出力する特性認識手段と、こ
   の特性認識手段の認識出力に基づいて前記電動送風機の
   入力を可変する入力制限手段とを有し、前記制御手段は
   前記集塵量検出手段の出力に応じて電動送風機の最低入
   力を決定し、前記入力制限手段により電動送風機の入力
   の補正を行うことを特徴とする電気掃除機。
2. 【請求項２】　　制御手段は風量一定制御手段を有し、
   検出手段は吸込部から電動送風機までの風路内の風路抵
   抗に応じた空気の状態を検出してこの空気の状態を応じ
   た出力を行い、電動送風機の入力は特性認識手段の認識
   出力に基づいた風量で前記風量一定制御手段により風量
   一定に制御することを特徴とする請求項１に記載の電気
   掃除機。
3. 【請求項３】　　入力制限手段による入力補正値は各掃
   除状態に応じて設定された入力変化量としたことを特徴
   とする請求項１または請求項２に記載の電気掃除機。