JPH114789A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ホース手元部と床用吸込具とを３本の配線で
接続した上で塵埃の量に応じた表示を床用吸込具で行う
ことを課題とする。 【解決手段】 発光素子１と受光素子２とよりなる塵埃
検知部３からの出力信号を、増幅部４で増幅して塵埃量
判定部８へ入力し、同時にＺＶＰ検知部５よりＡＣゼロ
ボルト信号を入力し、この塵埃量判定部８が、導通角信
号として出力して床用吸込具駆動部９を駆動し、この床
用吸込具駆動部９の信号を波形整形部１６を介してタイ
マー部２１に入力し、このタイマー部２１よりの信号
で、塵埃量表示部２４における複数の表示素子２３を点
灯し、塵埃量に応じた表示をする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般家庭で使用す
る電気掃除機、特に検知した塵埃量に応じた表示をする
技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の電気掃除機について、図５〜図８
を参照して説明する。

【０００３】一般家庭で使用する電気掃除機は、図５に
示すように、ファンモータ１０１を内蔵した掃除機本体
１０２の本体吸込口１０３と、モータ１０４を内蔵した
床用吸込具１０５の床用吸込口１０６とを吸込ホース１
０７により接続し、この吸込ホース１０７には、ホース
手元部１０８を形成している。そして、ホース手元部１
０８には、図６に示すように、本体吸込口１０３に連通
する吸込口１０９および床用吸込口１０６に連通する吸
込口１１０を設けて吸込通路１１１を形成し、この吸込
通路１１１には発光ダイオード１１２、およびこの発光
ダイオード１１２に対向するフォトトランジスタ１１３
を位置させて前記発光ダイオード１１２からの光をフォ
トトランジスタ１１３より受光するようにしている。

【０００４】つぎに、その動作について図７を参照して
説明する。清掃作業により、吸込通路１１１に流れる吸
込空気流中に塵埃が含まれていると、フォトトランジス
タ１１３が発光ダイオード１１２から受光する光は、こ
の塵埃により遮断されるので少なくなる。フォトトラン
ジスタ１１３の受光量が少なくなると、出力電圧は大き
くなり、その結果、抵抗１１４、１１５、及びコンデン
サ１１６、ＯＰアンプ１１７により構成される増幅部１
１８の出力電圧は、いったん減少した後増加する。

【０００５】この増幅部１１８の出力は、抵抗１１９、
１２０、及びＯＰアンプ１２１により構成された比較部
１２２において矩形波に変換され（図８（ｃ）参照）、
塵埃検知部１２３に入力する。また、抵抗およびトラン
ジスタにより構成されたＺＶＰ出力部１２５は、ゼロボ
ルトを検知（図８（ａ）参照）、塵埃検知部１２３に入
力する。

【０００６】塵埃検知部１２３においては、ゼロボルト
信号およびパルス信号により塵埃の有無及びその量を演
算し、その塵埃の量に応じた出力量を（図８（ｂ）参
照）、掃除機本体１０２に内蔵したファンモータ１０１
や表示部１２４に出力し、塵埃の量に応じて、これを確
実に吸引、除去できるように、ファンモータ１０１のパ
ワーアップを行ない（図８（ｄ）、（ｅ）参照）、か
つ、表示部１２４に設けた表示素子１２５を点灯して塵
埃の有無を知らせる（図８（ｆ）、（ｇ）参照）。

【０００７】そして、ホース手元部１０８に設けたスイ
ッチ１２６を操作すると、床用吸込具１０５に内蔵した
モータ１０４が塵埃の量に応じたパワーで駆動するよう
にモータ１０４に駆動信号を出力する。

【０００８】なお、表示部１２５は、使用者の視認性の
関係からホース手元部１０８、もしくは床用吸込具１０
５に一般的には設けられている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来の電気掃除機にあ
っては、ホース手元部１０８と床用吸込具１０５とは３
本の配線により接続されているが、その内の１本は共通
として使用し、他の２本は、表示部１２５を駆動する信
号用と、床用吸込具１０５に内蔵しているモータ１０４
を駆動する信号用とにそれぞれ必要としているため、床
用吸込具１０５もしくはホース手元部１０８に設けた塵
埃の表示部１２５では、塵埃の有無の状態情報しか表示
することができなく、塵埃の量についての多少の状況情
報を表示することができなかった。

【００１０】このために、使用者には、塵埃の量に応じ
た吸込力が発生するように、モータ１０４の駆動を設定
することが困難であり、使用性が良くないという問題点
があった。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ために、本発明は、発光素子よりの受光量に応じて受光
素子が出力する信号を増幅する増幅部及びＡＣゼロボル
トを検知するＺＶＰ検知部よりの信号を入力し、前記増
幅部からの出力信号をパルス信号として計数し、塵埃の
検知数に応じてＡＣゼロボルトからの待ち時間として設
定し、それを導通角信号として出力する塵埃量判定部
と、この塵埃量判定部よりの出力により駆動される床用
吸込具駆動部と、ＡＣゼロボルトを検知してゼロボルト
信号を出力するＺＶＰ信号発生部と、前記床用吸込具駆
動部からの信号を波形整形する波形整形部と、前記ＺＶ
Ｐ信号発生部の信号により計数動作を開始し、前記波形
整形部の信号により計数動作を停止するタイマー部と、
このタイマー部からの信号により塵埃量表示部に駆動信
号を出力する表示制御部とを備えることとしている。そ
して、タイマー部の計数値により、塵埃量に応じた表示
をすることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明は、塵埃が流れる空気通路
内に、光を放つ発光素子および発光素子光を受光して、
受光量に応じた信号を出力する受光素子を配置した塵埃
検知部と、この塵埃検知部の出力信号を増幅する増幅部
と、ＡＣゼロボルトを検知するＺＶＰ検知部と、前記の
増幅部及びＺＶＰ検知部よりの信号を入力し、この増幅
部からの出力信号をパルス信号として計数し、塵埃の検
知数に応じてＡＣゼロボルトからの待ち時間として設定
し、塵埃が少ないときには小さい導通角信号とし、塵埃
が多いときには大きい導通角信号として出力する塵埃量
判定部と、この塵埃量判定部の出力により駆動される床
用吸込具駆動部とをホース手元部に備え、ＡＣゼロボル
トを検知してゼロボルト信号を出力するＺＶＰ信号発生
部と、前記床用吸込具駆動部からの信号を波形整形する
波形整形部と、前記ＺＶＰ信号発生部の信号により計数
動作を開始し、前記波形整形部の信号により計数動作を
停止するタイマー部と、このタイマー部からの信号によ
り複数の表示素子を有する塵埃量表示部に駆動信号を出
力する表示駆動部とを床用吸込具に備えたものでる。そ
して、タイマー部の計数値により床用吸込具において塵
埃量に応じた表示をすることができる。

【００１３】また、床用吸込具に内蔵したモータの操作
を行うスイッチを備え、このスイッチの信号を塵埃量判
定部に入力して、床用吸込具駆動部に出力し、この床用
吸込具駆動部の信号により床用吸込具に内蔵したモータ
を駆動するものである。そして、床用吸込具に内蔵した
モータをも塵埃量に応じた運転をすることができる。

【００１４】さらに、塵埃量表示部と直列に光感応部を
接続したものである。そして、掃除場所の明るさに応じ
て塵埃量の表示が視認できる。

【００１５】

【実施例】

（実施例１）以下、本発明の実施例１について、図１お
よび図２を参照して説明する。

【００１６】図１において、１は塵埃が流れる空気通路
内で発光する発行ダイオードからなる発光素子、２はこ
の発光素子１に対向して設け、発光素子１からの光を受
光してその受光量に応じた信号を出力するフォトトラン
ジスタからなる受光素子、３は前記の発光素子１及び受
光素子２により構成した塵埃検知部、４は前記塵埃検知
部３よりの出力信号を増幅する増幅部、５はＡＣゼロボ
ルト（ＡＣ０Ｖ）を検知するＺＶＰ検知部で、この実施
例では、４個の抵抗６と２個のトランジスタ７とにより
構成している。

【００１７】８は前記の増幅部４及びＺＶＰ検知部５よ
りの信号を入力し、増幅部４からの出力信号はパルス信
号として計数し（図２（ｂ）参照）、塵埃の検知量に応
じて（図２（ａ）参照）ＺＶＰ検知部５において、ＡＣ
０Ｖからの待ち時間として設定し（図２（ｃ）参照）、
それを導通角として出力する塵埃量判定部で、塵埃の量
が少ないときには導通角は小さく、塵埃の量が多いとき
には導通角は大きくなるように設定しており、この実施
例ではマイクロプロセッサを用いている。

【００１８】９は前記塵埃量判定部８の出力（図２
（ｄ）参照）により駆動される床用吸込具駆動部で、こ
の床用吸込具駆動部９は、塵埃検知部３、増幅部４、Ｚ
ＶＰ検知部５および塵埃量判定部８とともにホース手元
部１０に設けられ、また、この床用吸込具駆動部９の信
号は、２本の電源ラインを含む３本の配線により床用吸
込具１１に伝えられる。

【００１９】１２は２本の電源ラインからＡＣ０Ｖを検
知してゼロボルト信号を出力するＺＶＰ信号発生部で、
２個の抵抗１３、および各１個づつのダイオード１４な
らびにトランジスタ１５により構成されている。

【００２０】１６は前記床用吸込具駆動部９からの出力
信号を一定電圧にクリップして波形整形する波形整形部
で、３個の抵抗１７、および各１個づつのダイオード１
８とツェナーダイオード１９とＯＰアンプ２０とにより
構成され、入力される正弦波または位相制御波形を矩形
波に変換して出力する（図２（ｅ）参照）。

【００２１】２１は前記ＺＶＰ信号発生部１２の出力信
号（図２（ｆ）参照）により計数動作を開始し、前記波
形整形部１６の出力信号により計数動作を停止するタイ
マー部で、ゼロボルトパルスが入力されてから床用吸込
具駆動部９よりの信号が入力されるまでの時間が長けれ
ばタイマー時間は長く計数し、ゼロボルトパルスが入力
されてから床用吸込具駆動部９よりの信号入力時間が短
ければタイマー時間は短く計数する。そして、このタイ
マー部２１は、上記のタイマー時間を電圧に変換して出
力し（図２（ｇ）参照）、タイマー時間が長ければ出力
電圧は高くなり、タイマー時間が短ければ出力電圧は低
くなるように設定してある。なお、この実施例では、コ
ンデンサの充電時間をタイマー時間に対応させることに
よって、タイマー時間を電圧に変換し、出力している。

【００２２】２２は前記タイマー部２１からの出力信号
により、複数の表示素子２３を備えた塵埃量表示部２４
に駆動信号を出力する表示駆動部で、複数の電圧比較器
２５と基準電圧発生器２６とで構成されている。そし
て、この表示駆動部２２に、高電圧が入力された場合、
全ての電圧比較器２５の出力は’Ｌ’になるので、塵埃
量表示部２４における１つの表示素子２３（図１におい
ては一番上）しか点灯しない。また、低電圧が入力され
た場合には、全ての電圧比較器２５の出力は’Ｈ’とな
るため、塵埃量表示部２４における全ての表示素子２３
が点灯する（図２（ｈ）参照）。

【００２３】なお、この実施例においては、ＺＶＰ信号
発生部１２、波形整形部１６、タイマー部２１、表示駆
動部２２および塵埃量表示部２４は、床用吸込具１１に
設けられている。

【００２４】以上のように構成した電気掃除機は、以下
に説明するように作用する。塵埃検知部３により検知さ
れた塵埃の信号は、塵埃量判定部８において、塵埃の数
として矩形波に変換され、ＺＶＰ検知部５からのゼロボ
ルト時間信号ごとにその数を計数する。そして、塵埃量
判定部８では、塵埃の検知数に応じてＡＣ０Ｖからの待
ち時間として設定し、それを導通角として出力するた
め、塵埃が少ないときには導通角は小さく、塵埃が多い
ときには導通角は大きくなり、導通角の大きさによって
塵埃量を検知することができる。

【００２５】この導通角信号は、床用吸込具駆動部９か
ら床用吸込具１１に設けた波形整形部１６を介してタイ
マー部２１に入力される。そして、このタイマー部２１
においては、ＺＶＰ信号発生部１２の信号により計数動
作を開始し、波形整形部１６の信号により計数動作を停
止するが、塵埃量が少ないときには導通角が小さくな
り、塵埃量が多いときには導通角が大きくなるように、
導通角信号が床用吸込具駆動部９よりタイマー部２１に
出力されるため、塵埃量が少ないときにはタイマー時間
は長く計数し、塵埃量が多いときにはタイマー時間は短
く計数する。

【００２６】ついで、タイマー部２１においては、計数
したタイマー時間を電圧に変換して出力し、その際、タ
イマー時間が長ければ出力電圧は高くなり、タイマー時
間が短ければ出力電圧は低くなるように設定してあるの
で、表示駆動部２２に高電圧が入力された場合、すなわ
ち、タイマー時間が長く、導通角が小さく、塵埃が少な
い場合には、全ての電圧比較器２５の出力は’Ｌ’とな
り、塵埃量表示部２４においては、１つの表示素子２３
のみが点灯する。また、表示駆動部２２に低電圧が入力
された場合、すなわち、タイマー時間が短く、導通角が
大きく、塵埃が多い場合には、全ての電圧比較器２５の
出力は’Ｈ’となり、塵埃量表示部２４においては、全
ての表示素子２３が点灯する。

【００２７】そこで、床用吸込具１１に設けた塵埃量表
示部２４においては、塵埃量が少ないときには表示素子
２３の点灯数を少なくし、塵埃量が多いときには表示素
子２３の点灯数を多くして塵埃量を表示することができ
る。

【００２８】なお、この本実施例では、表示素子２３の
最小の点灯数を１個と設定したが、これは０個でも２個
以上でも塵埃量の多少が検知できればよい。

【００２９】（実施例２）本発明の実施例２について、
図３を参照して説明する。なお、実施例１の場合と同一
の構成部分については、同一の符号を付与して、その詳
細な説明を省略する。

【００３０】図３において、２７は床用吸込具１１に内
蔵したモータ２８の操作を行うスイッチで、ホース手元
部１０に設けられ、その信号は塵埃量判定部８に入力さ
れ、塵埃量の信号と共に床用吸込具駆動部９から出力さ
れる。

【００３１】以上のように構成した電気掃除機は、以下
に説明するように作用する。塵埃検知部３において検知
した塵埃の信号は、塵埃量判定部８において、塵埃の数
として矩形波に変換され、ＺＶＰ検知部５よりのゼロボ
ルト時間信号ごとにその数を計数し、塵埃の検知数に応
じてＡＣ０Ｖからの待ち時間として設定し、それを導通
角信号として出力する。そして、実施例１の場合と同様
に、塵埃量が少ないときには導通角が小さくなり、塵埃
量が多いときには導通角が大きくなるような信号で出力
するが、最小の導通角では、床用吸込具１１に内蔵した
モータ２８の回転数が最低になるように設定している。

【００３２】すなわち、床用吸込具駆動部９の出力に、
床用吸込具１１に内蔵したモータ２８を接続することに
より、実施例１の場合と同じ３本の配線のままで床用吸
込具１１に内蔵したモータ２８を運転することができ、
しかも塵埃量に応じた運転をすることができる。

【００３３】（実施例３）本発明の実施例３について、
図４を参照して説明する。なお、以上の実施例の場合と
同一の構成部分については、同一の符号を付与して、そ
の詳細な説明を省略する。

【００３４】図４において、２９は塵埃量表示部２４に
直列に接続した光感応部で、この実施例では、多量の光
を検知するとその抵抗値が小さくなり、少量の光を検知
するとその抵抗値が大きくなる特性を有するＣｄＳ素子
を用い、床用吸込具１１のカバー側に配置している。

【００３５】以上のように構成した電気掃除機は以下に
説明するように作用する。塵埃検知部３において、塵埃
を検知すると、上記の実施例において説明したように、
塵埃量表示部２４では、その集塵量に応じて表示素子２
３が点灯するが、室内が明るい場合、光感応部２９の出
力、すなわち、ＣｄＳ素子の抵抗値は小さくなるため、
塵埃量表示部２４の表示素子２３には多くの電流が流
れ、表示素子２３の明るさが明るくなって表示が見易く
なる。また、室内が暗い場合、光感応部２９の出力、す
なわち、ＣｄＳ素子の抵抗値は大きくなるため、塵埃量
表示部２４の表示素子２３に流れる電流は少なくなり、
表示素子２３の明るさは暗くなるが、充分に表示を確認
することができる。

【００３６】すなわち、明るい場所でも、塵埃量表示部
２４の表示を容易に視認することができる。

【００３７】

【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。

【００３８】本発明の請求項１記載の発明によれば、Ｚ
ＶＰ信号発生部と塵埃量判定部との時間差をタイマー部
での計数値として計測することにより、塵埃量は、床用
吸込具において、その量に応じて表示することができ、
使用者に塵埃量に応じた吸込力の設定がわかり易くな
り、使用性が向上する。

【００３９】また、本発明の請求項２記載の発明によれ
ば、床用吸込具駆動部の信号により、床用吸込具に内蔵
したモータを駆動するので、配線を増すことなく、床用
吸込具に内蔵したモータは、塵埃量に応じた運転をする
ことができ、塵埃量に応じた清掃が可能になって使用性
がより向上する。

【００４０】さらに、本発明の請求項３記載の発明によ
れば、掃除場所や室内の明るさに応じて塵埃量表示部の
表示の明るさを制御することができるので、使用者に対
して視認性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における電気掃除機の回路ブ
ロック図

【図２】同電気掃除機の動作説明図

【図３】本発明の実施例２における電気掃除機の回路ブ
ロック図

【図４】本発明の実施例３における電気掃除機の回路ブ
ロック図

【図５】従来における電気掃除機の斜視図

【図６】同電気掃除機におけるホース手元部の断面図

【図７】同電気掃除機の回路ブロック図

【図８】同電気掃除機の動作説明図

【符号の説明】

１ 発光素子 ２ 受光素子 ３ 塵埃検知部 ４ 増幅部 ５ ＺＶＰ検知部 ９ 床用吸込具駆動部 １０ ホース手元部 １１ ＺＶＰ信号発生部 １６ 波形整形部 ２２ 表示駆動部 ２３ 表示素子 ２４ 塵埃量表示部 ２７ スイッチ ２８ モータ ２９ 光感応部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 塵埃が流れる空気通路内に発光素子およ
   び受光素子を配置した塵埃検知部と、前記塵埃検知部の
   出力信号を増幅する増幅部と、ＡＣゼロボルトを検知す
   るＺＶＰ検知部と、前記の増幅部及びＺＶＰ検知部より
   の信号を入力し、増幅部からの出力信号をパルス信号と
   して計数し、塵埃の検知数に応じてＡＣゼロボルトから
   の待ち時間として設定し、導通角信号として出力する塵
   埃量判定部と、前記塵埃量判定部の出力により駆動され
   る床用吸込具駆動部とをホース手元部に備え、ＡＣゼロ
   ボルトを検知してゼロボルト信号を出力するＺＶＰ信号
   発生部と、前記床用吸込具駆動部からの信号を波形整形
   する波形整形部と、前記ＺＶＰ信号発生部の信号により
   計数動作を開始し、前記波形整形部の信号により計数動
   作を停止するタイマー部と、このタイマー部からの信号
   により複数の表示素子を有する塵埃量表示部に駆動信号
   を出力する表示駆動部とを床用吸込具に備えた電気掃除
   機。
2. 【請求項２】 床用吸込具に内蔵したモータを操作する
   スイッチを有し、このスイッチの信号を塵埃量判定部に
   入力し、床用吸込具駆動部を介して前記モータに入力す
   る請求項１記載の電気掃除機。
3. 【請求項３】 塵埃量表示部と直列に光感応部を接続し
   た請求項１または２記載の電気掃除機。