JPS6049496B2 - 電気掃除機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、電気掃除機に関するものである。

一般に、電気掃除機においては、集塵量が増加したり
床面の種類により電気送風機に対する負荷が大きくなる
と集塵力が低下する。このため、電動送風機の入力を増
加させる必要がある。その手段として従来は、トライア
ツク等の制御素子を含むモータ制御回路により電気送風
機の入力制御を行なつているが、モータ制御回路に接続
された可変抵抗による調節器を手動により操作しなけれ
ばならない。しかがつて、その操作はその都度掃除機本
体側に戻つて行なわなければならず面倒である。また、
手動操作なるが故に使い方を知らなければ全く役に立た
ないものである。また、薄いシート等は吸込０体の吸込
口を密閉してしまい、吸込風量が著しく減少して電動送
風機が過熱する惧れがある。 この発明はこのような点
に鑑みなされたもので、負荷の変動により吸込風量が低
下したときに 電動送風機の入力を自動的にアップして
吸塵能力を回復し、しかも、薄いシート上においても吸
込０体のシートヘの密着を防止しらくに走行させうる電
気掃除機をうることを目的とするものてある。

この発明は、負荷に応じて吸込風量が変化するが、こ
の吸込風量に応じた信号を出力するセンサを設け、この
センサの出力を切換部を通してモータ制御回路に入力す
ることにより電動送風機の入・力を自動的に制御し、切
換部をセンサからの入力に正比例した信号を出力する状
態にセットとしておくことにより、絨毬等において吸込
風量が減少したときに電動送風機の入力を高めて吸込力
を回復し、硬質床において吸込風量が増大したときに電
動送風機の入力を小さくし、このように調節を自動的に
行ないうるようにし、切換部をセンサからの入力に反比
例した信号を出力する状態にセットしておくことにより
、薄いシート上を掃除する場合においてシートが吸込０
体に密着し吸込風量が激減したときに電動送風機の入力
を小さくしてシートを吸込０体から離し、したがつて、
薄いシート上をも走行抵抗を小さくして能率よく掃除を
行なわせるように構成したものである。

この発明の第一の実施例を第１図ないし第６図に基い
て説明する。

まず、第１図及び第２図に電気掃除機の概略を示す。電
動ケース１とダストケース２とがクランプ３により着脱
自在に連結されている。ダストケース２の前面には吸込
口４が形成され、内部にはフィルタユニット５が装着さ
れている。電動ケース１の内部には電動送風機６が装置
され、前面７には通風孔８が形成れているとともにこの
前面７の下部にカバー９が着脱自在に取付けられている
。これにより前記ダストケース２の排気側と前記電動ケ
ース１の吸込側との間に集塵用の吸込風路１０が形成さ
れている。ついで、第３図に示すように、前記電動ケー
ス１の前面７に取付けられた前記カバー９には最下位に
位置する通風孔８と対向するメッシュフィルタ１１が形
成されている。

しかして、電動ケース１の前面７下部に固定板１２がね
じ止めされ、この固定板１２には可動板１３がばね１５
により離反方向へ付勢されつつヒンジ１４を中心として
回動自在に取付けられている。固定板１２には永久磁石
１６が固定され、可動板１３には磁気感応素子１７が固
定されている。また、可動板１３には前記ばね１５の圧
力を調節する調節ねじ１８が螺合され、前記カバー９に
は栓１９に閉止された調節孔２０が調節ねじ１８と対向
して形成され、さらに、可動板１３を支えて固定板１２
との対向間隔を調節する調節ねじ２１が螺合されている
。そして、前記カバー９内の永久磁石１６と可動板１３
に保持された磁気感応素子１７と増幅器２２とにより吸
込風量を検出してその風量に応じた信号を発するセンサ
２３が構成される。第４図に示すように、このセンサ２
３の出力側は表示回路２４と切換部である反転回路２５
とに並列に接続されている。表示回路２４は多数のＬＥ
Ｄを配列した表示器２６とＬＥＤドライブ回路２７とよ
りな．る。前記反転回路２５はポジション１及び２を有
する切換スイッチ２８を備え、ポジション１の切換時に
は前記センサ２３からの入力に正比例した信号を出力し
、ポジション２の切換時にはセンサ２３からの入力に反
比例した信号を出力するもの！である。この反転回路２
５の出力側はオート・手動切換スイッチ２９の端子ａを
介してモータ制御回路３０の入力側に接続されている。
このモータ制御回路３０はトリガ回路等のトライアツク
制御回路３１とゲート側がこのトライアツク制御回路つ
３１に接続されたトライアツク３２とを有している。こ
のトライアツク３２は前記電動送風機６とコードの先に
接続したプラグ３３の一極とに順次接続されている。プ
ラグ３３の他極は電源回路３４に接続されれている。こ
の電源回路３４はリモートコントロールスイッチ３５に
操作されるリモートコントロール回路３６とこのリモー
トコントロール回路３６に接続された直流電源３７とよ
りなる。前記オート・手動切換スイッチ２９の端子ｂに
は設定用電源３９に接続された可変抵抗器４０が接続さ
れている。このオート・手動切換スイッチ２９の操作つ
まみ４１は可変抵抗器４０の操作部を兼ねて前記電動ケ
ース１の上部に配置されノている。また、前記ＬＥＤに
よる表示器２６も電動ケース１の上面に配置されている
。また、前記リモートコントロールスイッチ３５は前記
吸込口４に挿し込まれる吸込ホース（図示せず）の把持
部に配置されている。このような構成において、リモー
トコントロールスイッチ３５を０Ｎにして電気送風機６
を駆動して掃除を行なうことは従来と変りない。

電動送風機６への入力電源が一定の場合には吸込口体を
床に接合させて掃除するときに吸込風量が変化する。硬
質床の場合は吸込口体と床面との間に多少に隙間が形成
されるため吸込風量は増加する傾向であり、絨毬の場合
は毛足の長さにもよるが吸込口体が毛足により閉塞され
て吸込風量が減少する傾向である。吸込口体を床から離
せば吸込風量は最大となり、集塵量の量によつても吸込
風量は変化する。この吸込風量の変化に応じて可動板１
３のばね１５に対抗する回動位置が変化し、磁気感応素
子１７と永久磁石１６との対向間隔が変化する。したが
つて、センサ２３は磁束密度の変化を増幅器２２により
増幅した電気信号をもつて吸込風量を検出する。この信
号にＬＥＤドライブ回路２７に入力され表示器２６が状
態を表示する。通常は、反転回路２５の切換スイッチ２
８をポジション１にセットした状態で掃除を行なう。す
なわち、吸込風量の増減によりセンサ２３の出力が変化
するが、反転回路２５はセンサ２３からの入力に正比例
した出力をモータ制御回路３０に出力し、したがつて、
電動送風機６への入力電力を第５図ａに示すように吸込
風量が増大するときに小さくし吸込風量が減少するとき
に大きくすることが可能である。すなわち、絨毬掃除の
場合は入力電力を大きくして一定以上の吸込風量を確保
しうる。また、硬質床の場合は入力電力を少なくして吸
込風量の増大を制限する。このように、吸込風量の変化
に応じて電動送風機６の入力電力を自動的に制御するこ
とがてきる。第６図は吸込風量と真空度との関係を示す
グラフであるが、硬質床を掃除する状態から負荷が大き
くなる絨秋掃除に移ると電動送風機６への入力電力か増
加し、掃除「イ」から「口」に移つた状態で行なわれ吸
込風量の低下を防止して毛足に付着した細塵をも有効に
吸塵する。うすベリと称するビニール等の薄いシートの
上を掃除するときは、シートが吸込口体の吸込口に密着
して離れなくなり、吸込風量は激減する。

反転回路２５の切換スイッチ２８をポジション１にセッ
トした状態では電動送風機６への入力電力が大きくなり
、したがつて、シートは増々吸込口体に密着する。した
がつて、薄いシートの上を掃除するときは切換スイッチ
２８をポジション２にセットする。これにより、吸込風
量に応じてセンサ２３から出力される信号は変らないが
、今度は反転回路２５がセンサ２３からの入力に対して
反比例した信号を出力する。すなわち、薄いシートが吸
込口体に密着し実際には吸込風量が激減している状態を
センサ２３が検出しているにも拘わらず、反転回路２５
は反対の情報をモータ制御回路３０に出力する。これに
より、電動送風機６の入力が小さくなり、吸込口体の吸
込口における吸引力が低下するため吸込口体からシート
が離れシート上に吸込口体を走行させることができる。
このときに吸込風量は集塵に必要な値に回復するが、シ
ートが吸込口体に密着する度に前述した動作を自動的に
繰り返すことができる。ついで、この発明の第二の実施
例を第７図及び第８図に基いて説明する。前記実施例と
同一部分は同一符号を用いて説明も省略する（以下同様
）。センサ２３からの出力（電圧）が変化するのに対し
二つの基準電圧を可変自在に設定する設．定器４２が設
けられている。この設定器４２の出力側は切換スイッチ
４３を介してスイッチ回路４４の入力側Ｂと比較回路４
５の入力側Ｂとに並列に接続されている。センサ２３の
出力側は表示回路２４とスイッチ回路４４の入力側Ａと
比較回路・４５の入力側Ａとに並列に接続されている。
前記切換スイッチ４３は二つの切換ポジションをもち、
ポジション１で前記設定器４２に設定された設定値を前
記切換スイッチ回路４４と前記比較回路４５とに印加し
、ポジション２で他の設定値をスイッチ回路４４と比較
回路４５とに印加する。また、比較回路４５は二つの切
換ポジションをもつ切換スイッチ４６を有し、ポジショ
ン１で前記センサ２３からの出力と前記設定器４２から
の一方の設定値とを比較し、ポジション２でセンサ２３
からの出力と設定器４２の他方の設定値とを比較するも
のである。前記スイッチ回路４４は通常はセンサ２３か
らの入力（Ａ側）を反転回路２５・に出力し、比較回路
４５の出力を受けたときにセンサ２３からの入力（Ａ側
）を遮断し設定器４２から印加されている設定値を反転
回路２５に出力するものである。このような構成におい
て、まず、設定器４２に二つの設定値を設定し、切換ス
イッチ２８，４３，４６をポジション１にセットする。

これらの切換スイッチ２８，４３，４６の切換え操作は
連動して行なわれる。第８図ａのグラフを用いて説明す
ると、吸込風量が増加するときは前述したように電動送
風機６への入力電力が小さい。負荷が増大する吸込風量
が減少してＱ２の値に至る間はセンサ２３からの出力が
減少してＱ２の値に至る間はセンサ２３からの出力がス
イッチ回路４４から反転回路２５に入力され、さらにそ
の入力された値に対して正比塁した出力がモータ制御回
路３０に出力され、これにより電動送風機６の入力電力
が大きくなる。Ｑ２より吸込風量が減少すると、設定器
４２から印加されている設定値とセンサ２３からの出力
とを比較していた比較回路４５が信号を出力し、この出
力を受けてスイッチ回路４４がセンサ２３からの信号を
遮断し設定器４２から印加されている入力を反転回路２
５に出力する。この出力は一定でそれ以後吸込風量が減
少しても電動送風機６への入力は変化しない最高入力に
維持される。したがつて、硬質床に比べて絨秩は吸込風
量が減少し電動送風機６への入力電力を大きくし、同じ
絨毬でも毛足の長い絨秩ほど電動送風機６への入力電力
が大きくなるが、本実施例によれば、毛足の短かい絨毬
を掃除するときにも最高入力をもつて電動送風機６を駆
動することができる。

すなわち、毛足の短かい絨毬を掃除するときの吸込風量
をＱ２とし、このＱ２に対応するセンサ２３からの出力
と等しい設定値をもつて設定器４２に設定すればよい。
また、薄いシートの上を掃除するときは前述したように
反転回路２５の切換スイッチ２８を他の切換スイッチ４
３，４６を連動させつつポジション２にセットする。

したがつて、センサ２３の信号はスイッチ回路４４から
反転回路２５に入力され、反転回路２５は入力された値
と反比例する出力をモータ制御回路３０に出力し、第８
図ｂに示すように吸込風量がＱ１から増加する過程では
電動送風機６への入力電力を大きくなる。薄いシートが
吸込口体に密着すると吸込風量がＱ１以下に激減する。
しかし、このＱ１なる吸込風量に対応するセンサ２３か
らの出力と等しい設定値をもつて設定器４２に設定する
ことにより、その設定値とセンサ２３からの出力とを比
較して一致したときに比較回路４５が出力し、この出力
を受けてスイッチ回路４４がセンサ２３からの入力を遮
断し設定器４２から印加されていた一定値の入力を反転
回路２５に出力する。反転回路２５は入力された値と反
比較する出力を出力するが、その出力は低速ながら電動
送風機６を駆動するに足りる出力である。したがつて、
吸込口体に薄いシートが密着したときに電動送風機６の
入力電力を下げて吸込風量の回復を待つが、吸込風量が
Ｑ１以下に減少した場合に吸込口体の走行抵抗はやや重
いが電動送風機６を全く停止することなく吸塵作用を継
続しつつ吸込風量の回復を待つことが可能である。さら
に、この発明の第三の実施例を第９図及び第１０図に基
いて説明する。

本実施例は第７図のスイッチ回路４４に代えて可変増幅
器４７をセンサ２３と反転回路２５との間に接続したも
のである。他の構成は第二の実施例と同様である。した
がつて、通常は切換スイッチ２８，４３，４６をポジシ
ョン１にセットし、反転回路２５が．センサ２３からの
信号を受けてその入力と正比例する出力を出力させて掃
除する。毛足の長い絨筏を掃除するときは薄いシートに
次いで吸込風量が減小するがこのときの吸込風量をＱ２
とする。当然異物を吸込んだときは吸込風量はさらに減
少す・る。これにより、Ｑ２と対応するセンサ２３から
の信号と等しい値いを設定器４２に設定しておくことに
よりその設定値とセンサ２３からの信号とを比較回路４
５に比較させ、設定値とセンサ２３からの信号が一致し
たときの比較回路４５からの出力により可変増幅器４７
による増幅度を可変し、反転回路２５からモータ制御回
路３０に出力される信号を変え、これにより、掃除中に
吸込口体に異物が詰り吸込風量がＱ２以下に減少したと
きに、電動送風機６の入力電力を上げることなく逆に減
衰し、したがつて、吸込口体から異物を離して直ちに吸
込力を回復する使い方を行なうことが可能である。もち
ろん、この一連の入力制御は゛自動的に行ないうる。ま
た、薄いシートを掃除するときは、切換スイッチ２８，
４３，４６をポジション２にセットし、反転回路２５が
入力した値に反比例する出力をモータ制御回路３０に出
力して行なうが、吸込口体に薄いシートが密着して吸込
風量がＱ１に減少したときにセンサ２３からの出力され
る信号と等しい設定値を設定器４２に設定しておくこと
により、第１０図ｂに示すように、シートが吸込口体に
密着して吸込風量がＱ１に激減したときに、設定器４２
の設定値とセンサ２３からの信号とも一致して比較回路
４５が出力し、この出力を受けて可変増幅器４７がセン
サ２３からの出力の増幅率を変え、これにより、Ｑ１以
下の吸込風量では電動送風機６への入力電力を急激に小
さくし、吸込口体からのシートの離れを促進する使い方
をすることが可能である。

第１１図はこの発明の第四の実施例を示すブ七ツク図で
ある。

本実施例は第９図に示した構成に、比較回路４５の出力
を可変することにより可変増幅器４７による増幅率を可
変する第二の設定器４８を付加したものである。したが
つて、切換スイッチ２８，４３，４６をポジション１に
セットする使用形態において、第１０図ａでは吸込風量
がＱ２以下に減少したときに電動送風機６への入力電力
を急激に減衰させるとができたが、本実施例によれば、
第二の設定器４８を操作して比較回路４５の出力を変え
、これにともない比較回路４５のセンサ２３からの入力
に対する増幅率を変え、第１２図ａに示すように、吸込
風量がＱ２以下に減少したときの電動送風機６への入力
電力の減衰率を点線イ又は口のように変えることが可能
である。したがつて、同じ絨秩を掃除する場合でも毛足
が長くかつ密の場合は吸込風量の減少が早く電動送風機
６の過熱が早くなるため、イに示す減衰率をもつて入力
電力を小さくするとよい。可変増幅器４７の増幅率の調
節範囲を広げて第１２図ｂに示すように入力電力をイ・
ロリい二のように多段に変えることも可能てある。同様
の手段により、切換スイッチ２８，４３，４６をポジシ
ョン２にセットして薄いシートを掃除する使用形態にお
いても、可変増幅器４７の増幅率を変えて、第１２図ｃ
に示すように吸込風量がＱ１以下に減少したときに電動
送風機６への入力電力をイ及び口に示す減衰率をもつて
小さくすることができる。

したがつて、吸込口体に薄いシートが頻繁に吸に付く場
合にはイに示すような減衰率をもつて入力電力を小さく
する。これにより、吸込口体からのシートの離れがよく
なり吸込口体の走行性をさらに高めることが可能である
。なお、第一ないし第四の実施例に共通して云えること
てあるが、オート・手動切換スイッチ２９を手動側のｂ
端子に切換え、可変抵抗４０の抵抗を可変することによ
り従来通りの手動による入カー電力の調節をも行ないう
る。この発明は上述のように構成したので、負荷の変化
により吸込風量が変化したときにセンサの出力をモータ
制御回路に入力して電動送風機への入力電力を自動的に
制御することができ、また、セーンサからの入力を正比
例した出力をもつてモータ制御回路に出力する動作とセ
ンサからの入力を反比例した出力をもつてモータ制御回
路に出力する動作とを選択する切換部を設けたことによ
り、吸込風量が減少したときに電動送風機の入力電力を
大きくし吸込風量が増大したときに電動送風機の入力電
力を小さくする使用形態を得ることができるとともに、
薄いシート等の上を掃除するときに吸込風量の減少時に
電動送風機への入力電力を小さくし、したがつて、電動
送風機の過熱を防止しつつ吸込力の回復を図る使用形態
を得ることができる等の効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第一の実施例に係るもので電気掃除
機の全体構成を示す分解斜視図、第２図はその一部を切
欠した側面図、第３図はそのセンサの構成を示す拡大し
た一部の縦断側面図、第４図はその回路を示すブロック
図、第５図はその電動送風機への入力電力と吸込風量と
の関係を示すグラフ、第６図はその吸込風量と真空度と
の関係を示すグラフ、第７図はこの発明の第二の実施例
に係わるもので回路を示すブロック図、第８図はその電
動送風機への入力電力と吸込風量との関係を示すグラフ
、第９図はこの発明の第三の実施例に係わるもので回路
を示すブロック図、第１０図はその電動送風機への入力
電力と吸込風量との関係を示すグラフ、第１１図はこの
発明の第四の実施例に係わるもので回路を示すブロック
図、第１２図はその電動送風機への入力電力と吸込量と
の関係を示すグラフである。 ６・・・・・・電動送風機、２３・・・・・・センサ、
２５・・反転回路（切換部）、３０・・・・・・モータ
制御回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 電動送風機の入力を制御するモータ制御回路と、吸
   込風量の増減に応じた信号を入力するセンサとを設け、
   前記センサと前記モータ制御回路との間に、前記センサ
   からの入力に正比例した信号を出力する動作と前記セン
   サの入力に反比例した信号を出力する動作とを選択的に
   切換自在に行なわせる切換部を接続したことを特徴とす
   る電気掃除機。