JPH09201319A

JPH09201319A - 電気掃除機

Info

Publication number: JPH09201319A
Application number: JP1362096A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Takagi; 雅之高木; Koichi Sagawa; 好市佐川; Kazuhiro Kubota; 一浩久保田; Masaki Kaji; 正貴梶; Hiroshi Odawara; 博志小田原
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1996-01-30
Filing date: 1996-01-30
Publication date: 1997-08-05
Anticipated expiration: 2016-01-30
Also published as: JP3287206B2

Abstract

(57)【要約】【課題】圧力センサー内に、圧力変動による呼吸作用で
ゴミ等が侵入する恐れがあった。【解決手段】電動送風機及び該電動送風機の吸込気流に
よって吸い込んだ塵埃を集塵する集塵フィルターを有す
る掃除機本体と、該掃除機本体内の集塵フィルターと連
通するように接続される吸口体とを有する電気掃除機で
あって、前記電気掃除機内の圧力を検出する圧力センサ
ーを有し、前記電動送風機の吸気口と前記集塵フィルタ
ーとの間に空間を形成するとともに、該空間に前記圧力
センサーの圧力取り込み口を位置させ、かつ該圧力セン
サーの圧力取り込み口に防塵フィルターを配設した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気掃除機内の圧
力を検出する圧力センサーを用いた電気掃除機に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の電動送風機制御用の圧力センサー
は、主に半導体圧力センサーを使用していた、半導体圧
力センサーは小型軽量で湿度などの耐環境性に優れてい
る。

【０００３】また、シリコン膜を使用しているため、セ
ンシングのための受圧面積及び受圧膜の変動範囲も微小
で、負荷側の圧力変化に対してセンサー内部空気の移動
量が少なく、圧力変動による呼吸作用が殆どなくゴミ等
の侵入が無いゴミに強い構造となっている。入力に対す
る直線性は良いがバラツキが大きく、調整や補正が必ず
必要で周辺回路を含む価格が高く、販売価格の高い掃除
機の制御用にしか使用できなかった。そこで低価格製品
にも使用できる圧力センサーの開発が必要とされてい
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、受圧
部として移動量の大きい伸縮性のゴム膜等のベローズを
使用し、圧力を抵抗や静電容量又はリアクタンス等の物
理量に変換する圧力センサーの構造で、圧力センサー内
にゴミの侵入を防止させる電気掃除機を提供することに
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の特徴とするところは、電動送風機及び該電動
送風機の吸込気流によって吸い込んだ塵埃を集塵する集
塵フィルターを有する掃除機本体と、該掃除機本体内の
集塵フィルターと連通するように接続される吸口体とを
有する電気掃除機であって、前記電気掃除機内の圧力を
検出する圧力センサーを有し、前記電動送風機の吸気口
と前記集塵フィルターとの間に空間を形成するととも
に、該空間に前記圧力センサーの圧力取り込み口を位置
させ、かつ該圧力センサーの圧力取り込み口に防塵フィ
ルターを配設したことにある。

【０００６】

【発明の実施の形態】図１は掃除機全体構成図で、吸口
１と延長管２とホース３と掃除機本体４から構成される
電気掃除機にあって、本発明の電気掃除機本体の構成
は、図２に示すように、下ケース５と上ケース６と集塵
ケース７と回路ケース８からなり電動送風機３９と電源
コード９を巻き込み本体内部に収納するコードリール装
置を下ケース５と上ケース６とで気密に勘合固定してあ
る。

【０００７】集塵ケース７は後端を上ケース６に回動自
在に固定してあり、内部には紙袋フィルター１１が下ケ
ース５前部に位置する本体吸込口１２に口パッキン１３
を介してフィルターホルダー１４により固定されてい
る。

【０００８】電動送風機３９はコードリール装置及び駆
動回路１５を介して電源が供給される。

【０００９】下ケース５には前防振ゴム１６と後防振ゴ
ム１７により下ケース５に防振支持された電動送風機３
９があり、前防振ゴム１６の全面はリング状のモータ支
持体１８に接して支持されている。モータ支持体１８の
略上面には、略円筒状の本体圧力取り込み口１９を有す
るチャンバー２０があり、チャンバー２０には防塵フィ
ルター２１が電動送風機３９に吸い込まれないように、
フイルター支持リブ２２が設けられている。

【００１０】チャンバー２０の内部には不織布やスポン
ジ等の通気性は有るが塵埃は濾過する通気を有する防塵
フィルター２１をシート状又はブロック状に又はシート
とブロックを組み合わせる形で保持する構造としてあ
る。

【００１１】圧力センサー２３は制御基板５３上に取り
付けてあり、圧力伝達用の柔軟性を有するセンサーチュ
ーブ２８を介して上ケース６に設けたセンサーチューブ
取付けポート２４に圧入してある。

【００１２】圧力センサー２３を取り付けた制御基板５
３を組み込み回路ケース８により蓋をされた上ケース６
は下ケース５と組み合わされる際、前記下ケース５の両
端開口で中空略円筒状の圧力取り込み用のチャンバー２
０は、図３に示すように本体外周のバンパー効果と集塵
室のフィルターパッキン効果と下ケース５の圧力取り込
み用のチャンバー２０と上ケース６間のシールパッキン
２５で一体で構成してあり、上ケース６の凹状のセンサ
ーチューブ取付けポート２４に気密勘合する構造になっ
ている。

【００１３】本実施例の圧力センサー２３の構造は、図
４に示すように電動送風機３９と電動送風機３９の負荷
変動により抵抗値の変わるパターン抵抗基板４２と、前
記基板４２上を接触移動するしゅう動子４３と、しゅう
動子４３と電極４４を伸縮自在に電気的に接続する導電
バネ４５と、前記基板４２としゅう動子４３外周に設け
た戻しバネ４６と円盤状で一方を戻しバネ４６を受け他
方をゴムやプラスチック等の柔軟性のある材質で構成さ
れている。

【００１４】センサー内部空間３３と大気を気密的に分
離する受圧部であるベローズ４０及び前記ベローズ４０
は、円筒状のセンサー本体４７上面に気密固定される。

【００１５】また、大気圧をべローズ４０のセンシング
の反対側表面に導入するため大気圧導入口５４を設けた
シールキャップ４８とセンサー本体と掃除機の圧力測定
個所を結ぶためセンサー内部空間３３と連通しセンサー
表面に設けられたセンサー本体の受圧口４９により構成
された圧力センサー２３は、組込使用するに際し、図５
に示すように圧力センサー２３を搭載した制御基板５３
からセンサーチューブ２８を介し、掃除機本体４の電動
送風機吸気口５０と集塵室５１内の紙袋フィルター１１
とで隔離されたモータ前空間５２に囲まれた比較的塵埃
の影響を受けにくい空間の一部に配設されている。

【００１６】また、前防振ゴム１６の支持体の上面に設
けた受圧のためのチャンバー２０の内部には、図６に示
すように不織布やスポンジ等の防塵フィルター２１が配
設されている。そして、掃除中に集塵室５１内部の紙袋
フィルター１１および電動送風機３９と紙袋フィルター
１１との間に設けられた、モータ保護用のうっかりフィ
ルター２６を通過した微細な吹き抜け塵埃が、負荷変動
により発生する圧力センサー２３内部のベローズ４０に
よる容積変化によるエアーの吸排移動により、吹き抜け
塵埃が圧力センサー２３内部に入るのを前記防塵フィル
ター２１により防止する事が出来る。

【００１７】又チャンバー２０の大きさは前記センサー
内部空間３３の容積より同等か容積大に設定することに
より、べローズ４０による圧力センサー２３内部の容積
変化を防止している。

【００１８】また、図８に示すように一端をモータ前空
間５２の電動送風機３９の中央より上面の壁面２７に開
口面が垂直か下方を向くように設け、他端をセンサーチ
ューブ２８を介し圧力センサー２３に接続することによ
り圧力をセンシングし制御基板５３により、負荷状態に
より最適制御するために、電動送風機３９の回転数をコ
ントロールし最適な操作力，吸い込み力が得られるよう
にした。

【００１９】動作を説明すると、電動送風機３９を運転
し掃除を始めると、床の状態に応じて圧力センサー２３
で掃除中の負荷変動を、図１１に示すようにセンサーで
検知し、図１２に示すような制御ブロックにより、負荷
に最適な電動送風機３９の運転コントロールを行う。

【００２０】圧力センサー２３の本体圧力取り込み口１
９は、図５に示すように電動送風機３９と掃除機の負荷
である吸い込み具との間に設ける。

【００２１】また、図９及び図１０に示すように、掃除
機の負荷変動による圧力変化は、センサー内部空間３３
にも同様に変化する。そして、負荷が重負荷になった場
合には、図９に示すように大気圧に対し負圧が発生し、
軽負荷になると図１０に示すように、大気圧に近い圧力
に戻る。

【００２２】前記圧力の繰り返し変化に伴い、圧力セン
サー２３の本体圧力取り込み口１９付近に漂っている浮
遊塵埃や、圧力センサー２３と本体圧力取り込み口１９
の間のセンサーチューブ２８の内部に滞積や混入してい
る塵埃が、圧力センサー２３の内部に空気移動により徐
々に移動混入する。

【００２３】この塵埃の混入を防止させるために、他の
実施例として図１５に示すように圧力センサー２３内に
塵埃混入防止用の防塵フィルター２１を取付け塵埃を濾
過し阻止したり、又は本体圧力取り込み口１９と圧力セ
ンサー２３との間にセンサーチューブを両端に介し、前
記圧力センサー２３内のセンサー内部空間３３より大き
い容積のチャンバー２０又は図１６に示すようにラビリ
ンス５５を単独で設けたり、図１７に示すように前記チ
ャンバー２０内部に防塵フイルター２１と組合せたりす
る。

【００２４】他の実施例として図１３に示すように、セ
ンサー内の掃除機内圧導入口側にゴム等の柔軟性を有す
る塵埃阻止膜を設ける。

【００２５】また、図１４に示すように、長期加圧時や
温度気圧変化による、密閉空間内の残留圧力を防止する
ため、塵埃阻止膜には複数の微細穴を設ける構造とし
た。

【００２６】また、図１９に示すように、圧力センサー
２３のセンサー内部空間３３の容積変化による塵埃の移
動運搬をするエアーの移動を、前記圧力センサー２３の
センサー内部空間以上に設定した長いセンサーチューブ
２８等を使い防止することもできる。

【００２７】以上の構造によりベローズ４０による圧力
センサー内部空間の容積変化を吸収することで、センサ
ー内への塵埃の混入を阻止し、圧力センサー２３の塵埃
による不具合の発生を防止する事ができる。

【００２８】本実施例によれば、電気掃除機に使う受圧
膜の移動を伴う圧力センサーにおいて、圧力センサー内
部への塵埃の混入を阻止し、圧力センサーの塵埃による
ロックや感度低下等の不具合を防止することができる。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、電気掃除機に使うベロ
ーズの移動を伴う圧力センサーにおいて、圧力センサー
内部への塵埃の侵入を阻止し、圧力センサーの塵埃によ
るロックや感度低下等の不具合を防止する事が出来、電
気掃除機の圧力センサーによる制御初期特性を維持する
ことができる。

【００３０】又本発明により、半導体圧力センサーのよ
うな複雑な調整補正回路を必要とする、高コストのセン
サーを使用しなくても、ダイアフラムと可変抵抗から構
成された簡単構造で低価格の圧力センサーを掃除機で使
用出来る事により、制御回路の製造コストを下げる事が
可能となり、従来採用出来なかった低価格の掃除機にも
センサーの使用が可能となり、複雑な制御が可能となり
吸い込み性能の向上や商品競争力のアップにつながる新
メリットの追加が可能となり製品競争力を向上させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の掃除機全体構成図である。

【図２】本発明の本体断面図である。

【図３】本発明の本体要部断面図である。

【図４】本発明に使用するセンサー断面図である。

【図５】本発明の一実施例概略図である。

【図６】本発明の実施例の要部断面図である。

【図７】他の実施例の要部断面図である。

【図８】本発明の一実施例の概略図である。

【図９】本発明の動作説明図である。

【図１０】本発明の動作説明図である。

【図１１】本発明の圧力センサーの負荷特性図である。

【図１２】本発明の掃除機の制御ブロック図である。

【図１３】他の実施例を表すセンサー断面図である。

【図１４】他の実施例を表すセンサー断面図である。

【図１５】他の実施例を表すセンサー断面図である。

【図１６】他の実施例を表す概略図である。

【図１７】他の実施例を表す要部断面図である。

【図１８】他の実施例を表す要部断面図である。

【図１９】他の実施例を表す概略図である。

【符号の説明】

１…吸口、２…延長管、３…ホース、４…掃除機本体、
５…下ケース、６…上ケース、７…集塵ケース、８…回
路ケース、９…電源コード、１１…紙袋フィルター、１
２…本体吸込口、１３…口パッキン、１４…フィルター
ホルダー、１５…駆動回路、１６…前防振ゴム、１７…
後防振ゴム、１８…モータ支持体、１９…本体圧力取り
込み口、２０…チャンバー、２１…防塵フィルター、２
２…フィルター支持リブ、２３…圧力センサー、２４…
センサーチューブ取付けポート、２５…シールパッキ
ン、２６…うっかりフィルター、２８…センサーチュー
ブ、２９…モータ前内壁面、３２…センサー圧導入路、
３３…センサー内部空間、３６…塵埃阻止膜、３７…微
細通気穴、３９…電動送風機、４０…ベローズ、４２…
パターン抵抗基板、４３…しゅう動子、４４…電極、４
５…導電バネ、４６…戻しバネ、４７…センサー本体、
４８…シールキャップ、４９…受圧口、５０…電動送風
機吸気口、５１…集塵室、５２…モータ前空間、５３…
制御基板、５４…大気圧導入口、５５…ラビリンス。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者久保田一浩茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号株式会社日立製作所電化機器事業部多賀本部内 (72)発明者梶正貴茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号日立多賀テクノロジー株式会社内 (72)発明者小田原博志茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号株式会社日立製作所電化機器事業部多賀本部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電動送風機及び該電動送風機の吸込気流に
よって吸い込んだ塵埃を集塵する集塵フィルターを有す
る掃除機本体と、該掃除機本体内の集塵フィルターと連
通するように接続される吸口体とを有する電気掃除機で
あって、前記電気掃除機内の圧力を検出する圧力センサーを有
し、前記電動送風機の吸気口と前記集塵フィルターとの
間に空間を形成するとともに、該空間に前記圧力センサ
ーの圧力取り込み口を位置させ、かつ該圧力センサーの
圧力取り込み口に防塵フィルターを配設したことを特徴
とした電気掃除機。
【請求項２】請求項１において、前記圧力センサーの圧力取り込み口は、その開口を前記
空間に対し下向きあるいは斜め下向きになるように配設
したことを特徴とする電気掃除機。
【請求項３】請求項１または２において、前記防塵フィルターは微細気泡を有するスポンジ，不織
布，静電フィルター等より構成されたことを特徴とする
電気掃除機。
【請求項４】請求項１ないし４のいずれかにおいて、前記圧力センサーの圧力取り込み口に、該圧力センサー
の内部空間より容積大なるチャンバーを設けたことを特
徴とする電気掃除機。
【請求項５】請求項１ないし４のいずれかにおいて、圧力センサーのセンサー圧導入路の一部に、該圧力セン
サーの内部空間より容積大なるチャンバーを設けたこと
を特徴とする電気掃除機。
【請求項６】請求項５において、前記チャンバー内部にラビリンスを設けたことを特徴と
する電気掃除機。
【請求項７】請求項１ないし６のいずれかにおいて、前記圧力センサーは、受圧部であるべローズがゴムやプ
ラスチック等の柔軟性のある材質で構成され、掃除機の
負荷変動によりベローズが移動しセンサー内部空間容積
が変化する構造であることを特徴とする電気掃除機。
【請求項８】請求項４ないし７のいずれかにおいて、前記チャンバー内に、電動送風機側を目を粗くセンサー
側を目を細かくした多層又は別体の複数のフイルターを
重ね合わせ設けたことを特徴とする電気掃除機。
【請求項９】電動送風機と電動送風機の負荷変動により
抵抗値の変わる、パターン抵抗基板と前記基板上を接触
移動するしゅう動子と、しゅう動子と電極を伸縮自在に
電気的に接続する導電バネと、前記基板としゅう動子外
周に設けた戻しバネと円盤状で一方を戻しバネを受け他
方をゴムやプラスチック等の柔軟性のある材質で構成さ
れ、センサー内部と大気を機密的に分離する受圧部であ
るベローズを設ける、前記ベローズを円筒状のセンサー
本体上面に固定するためのシールキャップとセンサー本
体と掃除機の圧力取り込み口を結ぶためベローズで機密
されたセンサーの内部空間と連通した受圧口により構成
された圧力センサーを設けた電気掃除機において、最大負荷時の圧力センサー内のベローズの移動時変化容
積又は圧力センサー内部空間容積が、センサー圧導入路
であるセンサーチューブ容積より大きい構造において、
センサー圧導入路の入り口に入出口を設けた箱や筒等の
ボックス状のチャンバーを設けその中に立体集塵を可能
とした目の細かい通気性のスポンジや不織布等で構成し
た防塵用のフィルターを設けたことを特徴とする電気掃
除機。
【請求項１０】電動送風機と圧力センサーを設けた電気
掃除機において、圧力センサーのセンサー圧導入路の先
端に位置する本体圧力取り込み口を、電動送風機吸気口
と集塵のための紙袋フィルターとの間の空間構成する壁
面に、開口を下又は斜め下向きで流路に吐出しないよう
に設け、その本体圧力取り込み口の凹部内部に微細気泡
の開いたスポンジ又は不織布や静電フィルター等の防塵
フィルターを収納したセンサー内部空間より容積大な
る、チャンバーを設けた事を特徴とした電気掃除機にお
いて、前記チャンバーの電動送風機側の本体圧力取り込み口で
ある、電動送風機の流路に面した開口部面積を、フィル
ターを介したチャンバー内のセンサーチューブ取付け口
である圧力センサー側の圧力取り込み口の開口面積より
大きくした構造とした、事を特徴とした電気掃除機。
【請求項１１】電動送風機と圧力センサーを設けた電気
掃除機において、圧力センサー内空間容積が、センサー圧導入路容積より
大きい構造において、最大負圧時のベローズの変化量又
はセンサー圧導入路の容積をセンサー内空間容積と同等
又は大きく設けるために、センサー圧導入路であるセン
サーチューブの長さを長くした事を特徴とした電気掃除
機。
【請求項１２】請求項９において、センサー内の掃除機内圧導入口側にゴム等の柔軟性を有
する、塵埃阻止膜を設けた事を特徴とした電気掃除機。
【請求項１３】請求項９において、最大負圧時のベローズの変化量又は圧力センサー内空間
容積が、センサー圧導入路容積より大きい構造におい
て、センサー内の掃除機内圧導入口側にゴム等の柔軟性
を有する、塵埃阻止膜を設けた事を特徴とした電気掃除
機。
【請求項１４】請求項９において、センサー内の掃除機内圧導入口側にゴム等の柔軟性を有
する塵埃阻止膜を設け、塵埃阻止膜には複数の微細穴を
設けた事を特徴とした電気掃除機。
【請求項１５】請求項９において、センサー内の掃除機内圧導入口側に不織布や通気性のス
ポンジ等の柔軟性を有する塵埃フィルターを設けたこと
を特徴とする電気掃除機。