JP2004201919A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】機器の動作とくに異常状態で停止させた場合に除塵動作をさせて、除塵効果を効率よく行うことで、吸引される塵埃の量が増えても、高い清掃能力を維持することができる電気掃除機を提供することを目的とする。
【解決手段】吸引風を発する電動送風機２と、前記電動送風機の入力を制御する制御手段２９と、機器の動作が異常であるとき、前記電動送風機２の運転を停止させるように前記制御手段２９へ信号を送る異常状態制御手段２９とを備え、前記異常状態制御手段２９が前記電動送風機２を停止させる信号を送った後、集塵手段に付着した塵埃を除塵する除塵手段２５を動作させるもので、再度集塵性能を向上させることができる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般家庭用、もしくは業務用の電気掃除機の制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
以下、従来の電気掃除機の構成について説明する。
【０００３】
図８において、１は電気掃除機本体（以下、本体と称す）で、２は前記本体１に内蔵され吸い込み力を発生する電動送風機で、３は操作手段４を有したホースで、５は吸引経路を有する延長管であり、６は床面に接して床面の塵埃等を吸引するための吸込具であり、床面の塵埃を掻き上げる回転体７と、回転体７を回転駆動する電動機８を内蔵している。また、９は前記本体１に内蔵され吸引された塵埃を捕集する集塵手段である集塵袋である。
【０００４】
商用電源に接続された状態で、使用者が操作手段４を操作し、制御手段（図示せず）により電動送風機２が動作を開始して、吸引風が発生すると、吸込具６、延長管５、ホース３、集塵袋９を経由して、電動送風機２に吸引風が流入する。これらで、吸気経路を構成している。
【０００５】
このように、電動送風機２の吸気上流側に配置された集塵袋９には、吸引風が流れる部位に塵埃等が付着し、目詰まりが発生して、吸引力が低下するため、集塵袋やフィルターを除塵して吸引力を回復するものが出願されている（例えば、特許文献１および特許文献２参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
実公昭６０−２０３５８号公報
【特許文献２】
特開平５−９１９６２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来技術においては、除塵の時期が使用者に依存するものであったり、また、機器の動作に対して、最適な時期での除塵動作を行っていないでの、大きな除塵効果が得られないという課題を有していた。特に塵埃がフィルターに目詰まりすることによって異常な温度上昇などを招いて電動送風機２の過負荷駆動を行った場合に機器を停止させるのみで除塵動作には配慮していないものであった。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するもので、機器の動作とくに異常状態で停止させた場合に除塵動作をさせて、除塵効果を効率よく行うことで、吸引される塵埃の量が増えても、高い清掃能力を維持することができる電気掃除機を提供することを目的とする。
【０００９】
【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は、吸引風を発する電動送風機と、塵埃を吸引する吸込具と、吸引した塵埃を捕集する集塵手段と、前記電動送風機の入力を制御する制御手段と、前記集塵手段に付着した塵埃を除塵する除塵手段と、前記除塵手段の動作を制御する除塵制御手段と、機器の動作が異常であるとき、前記電動送風機の運転を停止させるように前記制御手段へ信号を送る異常状態制御手段とを備え、前記異常状態制御手段が前記電動送風機を停止させる信号を送った後、前記除塵制御手段は前記除塵手段を動作させるもので、異常停止となった要因が塵埃による集塵手段の目詰まりであった場合に、その要因を取り除くことで、再度集塵性能を向上させることができる。また、電動送風機の停止時に除塵手段を動作させるので、集塵手段内には吸引風による圧力が作用していないため、より効率的に除塵効果が得られるものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１記載の発明は、吸引風を発する電動送風機と、塵埃を吸引する吸込具と、吸引した塵埃を捕集する集塵手段と、前記電動送風機の入力を制御する制御手段と、前記集塵手段に付着した塵埃を除塵する除塵手段と、前記除塵手段の動作を制御する除塵制御手段と、機器の動作が異常であるとき、前記電動送風機の運転を停止させるように前記制御手段へ信号を送る異常状態制御手段とを備え、前記異常状態制御手段が前記電動送風機を停止させる信号を送った後、前記除塵制御手段は前記除塵手段を動作させるもので、異常停止となった要因が塵埃による集塵手段の目詰まりであった場合に、その要因を取り除くことで、再度集塵性能を向上させることができる。また、動作の異常を判断し、前記電動送風機を停止させる時点を基準として、除塵手段を動作させるので、その時には集塵手段内には吸引風による圧力が弱いまたは作用していないため、より効率的に除塵効果が得られ、集塵性能を再度向上することができる。
【００１１】
本発明の請求項２記載の発明は、電動送風機を内蔵した掃除機本体と、前記掃除機本体内の温度を検出する温度検出手段を備え、前記温度検出手段が検出する温度により、機器の動作異常を判断するもので、集塵手段に塵埃が目詰まりすると、吸引風量の低下により電動送風機および電動送風機を内蔵した掃除機本体内の温度が上昇するため、異常停止となった要因が塵埃による集塵手段の目詰まりであることを検出できるものである。
【００１２】
本発明の請求項３記載の発明は、異常状態制御手段は、電動送風機の風量を検出する風量検出手段を設けて、この風量が異常なレベルであることから異常状態を判断して電動送風機の動作を停止させ、除塵手段を動作させるもので、集塵手段に塵埃が目詰まりすると、吸引風量が低下するため、異常停止となった要因が塵埃による集塵手段の目詰まりであることを検出できるものである。
【００１３】
本発明の請求項４記載の発明は、電動送風機の電流を検出する電流検出手段を備え、前記電流検出手段が検出する電流値により、機器の動作異常を判断するもので、集塵手段に塵埃が目詰まりすると、吸引経路の流路抵抗の上昇により電動送風機の電流値が上昇するため、異常停止となった要因が塵埃による集塵手段の目詰まりであることを検出できるものである。
【００１４】
本発明の請求項５記載の発明は、電動送風機が発する吸引風の圧力を検出する圧力検出手段を備え、前記圧力検出手段が検出する圧力により、機器の動作異常を判断するもので、集塵手段に塵埃が目詰まりすると、吸引風量が低下することで、電動送風機が発する吸引風の圧力が変動するため、異常停止となった要因が塵埃による集塵手段の目詰まりであることを検出できるものである。
【００１５】
本発明の請求項６記載の発明は、吸込具内の温度を検出する吸込具温度検出手段を備え、前記吸込具温度検出手段が検出する温度により、機器の動作異常を判断するもので、集塵手段に塵埃が目詰まりすると、吸引風量の低下により吸込具内の温度が上昇するため、異常停止となった要因が塵埃による集塵手段の目詰まりであることを検出できるものである。
【００１６】
本発明の請求項７記載の発明は、吸込具は、塵埃を掻き上げる回転体と、前記回転体を駆動する電動機と、前記電動機の電流を検出する電動機電流検出手段とを有し、前記電動機電流検出手段が検出する電流値により、機器の動作異常を判断するもので、動作の異常を判断し、電動送風機を停止させる時点を基準として、除塵手段を動作させるので、その時には集塵手段内には吸引風による圧力が弱いまたは作用していないため、より効率的に除塵効果が得られ、集塵性能を再度向上することができる。
【００１７】
本発明の請求項８記載の発明は、吸込具は、塵埃を掻き上げる回転体と、前記回転体の回転数を検出する回転数検出手段とを有し、前記回転数検出手段が検出する前記回転体の回転数により、機器の動作異常を判断するもので、動作の異常を判断し、電動送風機を停止させる時点を基準として、除塵手段を動作させるので、その時には集塵手段内には吸引風による圧力が弱いまたは作用していないため、より効率的に除塵効果が得られ、集塵性能を再度向上することができる。
【００１８】
本発明の請求項９記載の発明は、除塵制御手段は、機器の異常停止時から、所定時間経過後に、除塵手段を動作させるもので、電動送風機を停止させた所定時間経過後は、集塵手段内には吸引風による圧力が作用していないとともに、特に安定状態であるため、より効率的に除塵効果が得られ、集塵性能を再度向上することができる。
【００１９】
本発明の請求項１０記載の発明は、除塵制御手段は、機器が異常停止した後、正常状態に復帰した時に、除塵手段を動作させるもので、電動送風機を停止させた後は、集塵手段内には吸引風による圧力が作用していないため、より効率的に除塵効果が得られるものである。また、使用者が再使用する時には、確実に集塵手段に付着した塵埃を除去されており、集塵性能を再度向上することができる。
【００２０】
本発明の請求項１１記載の発明は、除塵制御手段は、異常状態制御手段が異常と判断した内容に基づいて、除塵手段の動作時間を決定するもので、異常停止となった要因、特に集塵手段に塵埃が目詰まりした場合等には、除塵手段の動作時間を長くすることで、高い除塵効果を得て集塵性能を向上することができる。
【００２１】
本発明の請求項１２記載の発明は、除塵制御手段は、異常状態制御手段が異常と判断した内容に基づいて、除塵手段の動作強度を決定するもので、異常停止となった要因、特に集塵手段に塵埃が目詰まりした場合等には、除塵手段の動作強度を強くすることで、高い除塵効果を得て集塵性能を向上することができる。
【００２２】
本発明の請求項１３記載の発明は、除塵制御手段は、異常状態制御手段が異常と判断した内容に基づいて、除塵手段が動作を開始するまでの時間を決定するもので、異常停止となった要因、特に集塵手段に塵埃が目詰まりした場合等には、集塵手段内に吸引風による圧力が作用しない状態まで、除塵手段が動作を開始するまでの時間を長くすることで、高い除塵効果を得て集塵性能を向上することができる。
【００２３】
【実施例】
（実施例１）
以下、本発明の第１の実施例を、図１〜図３を参照しながら説明する。なお、従来と同一構成部品については、同一符号を付し、説明を省略する。図１は、本実施例における電気掃除機の動作のブロック図であり、図２は構成図である。
【００２４】
図１、図２において、２０は電動送風機２への供給電力、すなわち入力を制御する制御手段であり、２１は、除塵制御手段である振動制御手段であり、後述する電磁石２４をオン・オフさせ制御する。
【００２５】
２５は除塵手段である振動装置であり、電動送風機２の吸気上流側に配設された集塵室９内に装着され、塵埃を捕集する集塵手段である集塵袋１３と、前記電動送風機２の吸気口の間に配置され、前記集塵袋１３を振動させる振動板２３と、振動板２３を動作させる電磁石２４とで構成され、振動板２３は、電磁石２４のアクチュエータ２７に取り付けられ、アクチュエータ２７が動くことで、振動板２３が動作する構成となっている。アクチュエータ２７は磁石でできており、電磁石２４がオンされて交流電源に接続されることにより発生する交流磁界により、交流周波数に同期して往復運動を行う。それによりアクチュエータ２７に取り付けられた振動板も往復運動を行って、集塵手段である集塵袋１３を周期的にたたく動作となり、電動送風機２の吸気口前方付近に付着した集塵袋１３内の塵埃を除くことができる。２８は本体１の内部の温度を検出するサーミスタなどで構成された温度検出手段であり、その情報は異常状態制御手段２９へ伝えられる。本実施例においては、電動送風機２に配設されているが、電動送風機２が発する熱を検知できる本体１内であれば、どこでもよい。
【００２６】
制御手段２０と振動制御手段２１及び異常状態制御手段２９は、マイクロコンピュータ２２で構成され、操作手段４から入力される、使用者が操作した信号に応じて、電動送風機２の入力が制御されるが、異常状態制御手段２９が異常状態と判断した場合には電動送風機２を停止させるように制御手段２０を作用させ、振動装置２５を制御する。２６は、電源コンセント１２が商用電源に接続されることにより機器に電力を供給する電源であり、マイクロコンピュータ２２は、電源２６により電力を供給されると動作を開始する。
【００２７】
上記構成において、その動作を説明する。
【００２８】
制御手段２０は、電動送風機２へ供給する電力、即ち入力のポジションとして図４に示すように、例えば「強」、「中」、「弱」の３つの動作ポジションと、電動送風機２への供給電力を停止する「切り」の停止ポジションを有して制御しており、これら４つのポジションは、使用者が操作手段４を操作することにより切り変えられる構成となっている。
【００２９】
電動送風機２が動作して、吸引力が発生すると、塵埃が吸引風と共に吸い込み口１０から集塵袋１３に吸引される。集塵袋１３は、フィルターとしての役目も果たしており、塵埃は、集塵袋１３によって捕集され、塵埃を取り除いた吸引風のみが、電動送風機２に吸引され、集塵袋１３に塵埃が蓄積される。この時、吸引風は、必ず集塵袋１３の電動送風機２の吸気口に対向する部分を通過するため、この近辺に最も塵埃が付着しやすくなり、目の細かい細塵は、特に付着しやすくなる。この近辺に塵埃が付着すると、集塵袋１３にあまり塵埃が蓄積していなくても、吸引力が低下すなわち空気の流れが悪くなり、掃除の効率が悪化する。
【００３０】
そして、さらに状況が悪化すると、密閉運転状態となり、電動送風機２の過剰な温度上昇を招き電動送風機２は過負荷駆動が強いられる。この状態が持続すると、内部の温度が上昇し続ける。この温度を温度検出手段２８が検出し、異常状態制御手段２９は、温度検出手段２８が検出する温度が所定値より高くなった場合には、異常状態となったと判断して運転を停止させるよう制御手段２０に指示する。
【００３１】
同時に、振動制御手段２１に対して除塵動作を指示する。すなわち図２に示すように、振動板２３で集塵袋１３の電動送風機２の吸気口に対向する部分付近に振動を与え、集塵袋１３の電動送風機２の吸気口に対向する部分付近に付着した塵埃をはたき落とすことにより、目詰まり状況を解消させて吸引風量を復帰させ、集塵効率を復活、維持することができる。
【００３２】
また、図３に示すように、電動送風機２の入力が動作状態から停止へ切り変わるとき、電動送風機２の入力の切り変わり開始（異常状態制御手段２９が、電動送風機２を停止させるよう制御手段２０へ信号を送った時点）より、Ｔｄ経過後に所定時間動作させると、吸引風の影響をほとんど受けることなく除塵を行うことができ、最も除塵効果を得ることができる。前記Ｔｄは、切り変える前の入力値に応じて設定するものとする。特に電動送風機２が完全停止した後に除塵動作を行うと効果は大である。
【００３３】
また、異常停止後に温度が正常レベルまで下がり、使用者が機器の使用を開始できるようになった後に、制御手段２０が振動装置２５をオンし、集塵袋１３の除塵を行うことにより、使用者が掃除を開始する前に集塵袋１３をより塵埃が蓄積できる状態へと復帰させるので、より多くの塵埃を吸引、蓄積することが出来ると共に、使用者が電源コンセント１２を商用電源に接続してから操作手段４を操作するまでに振動装置２５の動作を終了させることにより、掃除再開直後から高い吸引能力を得ることができる。
【００３４】
（実施例２）
以下、本発明の第２の実施例を、図４〜図６を参照しながら説明する。尚、従来及び実施例１と同一構成部品については、同一符号を付し、説明を省略する。
【００３５】
図４において、３０は電動送風機２に流れる電流を検出する電流検出手段であり、３１は電動送風機２の発生する吸引力によって、集塵室９にかかる真空圧を検出する圧力検出手段であり、３２は電動送風機２による吸引風量を検出する風量検出手段である。電流検出手段３０もしくは圧力検出手段３１は風量検出手段３２を兼ねる構成としている。
【００３６】
以下、上記構成による動作を説明する。
【００３７】
制御手段２０は、図５に示すように、実施例１と同様に、「強」、「中」、「弱」、「停止」のポジションを有して電動送風機２の入力を制御しており、同一ポジション内でも、風量検知手段３２の検出する風量に応じて、電動送風機２の入力を制御している。風量検知手段３２としては、電流検知手段３０が電動送風機２に流れる電流を検出して、風量を検出している。図６に風量と電動送風機２に流れる電流の関係を示すが、例えば、風量がＱａの時の電流はＩａ、風量がＱｂの時の電流はＩｂというように、風量に対する電流値は決まってくる。よって、制御手段２０は、電流検出手段３０の検出する電流値を風量として判断している。同様に、図６中に示すように、風量がＱａの時は真空圧はＨａ、風量がＱｂの時は真空圧はＨｂというように、風量に対する真空圧も決まってくるので、圧力検出手段３１の検出する真空圧によっても、制御手段２０は風量を判断することができる。
【００３８】
図５において、例えば、「強」ポジションでは、集塵袋１３に塵埃が蓄積されていないと、風量はＱ０となり、制御手段２０は電動送風機２の入力を低くなるように制御する。塵埃が吸引されて集塵袋１３に塵埃が付着し、付着の量が増加すると、風量Ｑ３に向けて電動送風機２０の入力を上昇させるよう制御し、風量Ｑ３で、電動送風機２の有する最大の入力特性となるようにしている。図５中の風量Ｑ３〜Ｑ１の領域は、集塵袋１３内に塵埃が蓄積して吸引風量が低下し、集塵袋１３が満杯になりつつある風量である。しかし、さらに風量が低下した場合には電動送風機２の過負荷駆動をさけるために異常制御手段２９が異常であると判断して制御手段２０から電動送風機２を停止させ、振動制御手段２１は、振動装置２５を動作させて除塵動作を行う。
【００３９】
また、実施例１の温度の場合も同様であるが、異常状態のレベルに応じて付着している塵埃量を考慮して振動装置２５の動作時間や動作強度を可変して最適制御を行うことで、より効率的な除塵動作を行うことができる。
【００４０】
（実施例３）
以下、本発明の第３の実施例を、図７を参照しながら説明する。尚、従来例、実施例１及び実施例２と同一構成部品については、同一符号を付し、説明を省略する。
【００４１】
４０は吸込具６内にサーミスタなどから構成された吸込具温度検出手段である。４１は電動機８に流れる電流を検出する電流センサーなどで構成された電動機電流検出手段である。電動機電流検出手段４１は掃除機本体１内に設けることもできる。
【００４２】
また、４２は回転体７の回転数を検出するエンコーダなどで構成された回転数検出手段である。塵埃が付着して吸引力が低下することで、吸込具６内で塵埃が詰まって回転体７がロックすることが考えられる。このとき電動機８はロック状態となるため電流が通常レベルに比べて高くなり、温度も上昇する。この状態を吸込具温度検出手段４０または電動機電流検出手段４１によって検出し、運転を停止させるが、このときに振動装置２５によって除塵動作をすることで再度運転をしたときの吸引性能を確保でき、集塵性能の維持に効果的な除塵動作を行うことができる。
【００４３】
この判断を、回転体７の回転数を回転数検出手段４２によって行っても同様の効果が得られる。
【００４４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、機器の動作とくに異常状態で停止させた場合に除塵動作をさせて、除塵効果を効率よく行うことで、吸引される塵埃の量が増えても、高い清掃能力を維持することができる電気掃除機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す電気掃除機の制御のブロック図
【図２】同電気掃除機の本体の概略構成図
【図３】同電気掃除機の吸引風量動作説明図
【図４】本発明の第２の実施例を示す電気掃除機の制御のブロック図
【図５】同電動送風機の入力動作図
【図６】同電気掃除機の風量−電流・真空圧特性図
【図７】本発明の第３の実施例を示す電気掃除機の制御のブロック図
【図８】従来の電気掃除機の概略構成図
【符号の説明】
２ 電動送風機
４ 操作手段
２０ 制御手段
２１ 振動制御手段
２２ マイクロコンピュータ
２３ 振動板
２４ 電磁石
２５ 振動装置（除塵手段）
２８ 温度検出手段
２９ 異常状態判断手段
３０ 電流検出手段
３１ 圧力検出手段
４０ 吸込具温度検出手段
４１ 電動機電流検出手段
４２ 回転数検出手段

Claims (13)

1. 吸引風を発する電動送風機と、塵埃を吸引する吸込具と、吸引した塵埃を捕集する集塵手段と、前記電動送風機の入力を制御する制御手段と、前記集塵手段に付着した塵埃を除塵する除塵手段と、前記除塵手段の動作を制御する除塵制御手段と、機器の動作が異常であるとき、前記電動送風機の運転を停止させるように前記制御手段へ信号を送る異常状態制御手段とを備え、前記異常状態制御手段が前記電動送風機を停止させる信号を送った後、前記除塵制御手段は前記除塵手段を動作させる電気掃除機。
2. 電動送風機を内蔵した掃除機本体と、前記掃除機本体内の温度を検出する温度検出手段を備え、前記温度検出手段が検出する温度により、機器の動作異常を判断する請求項１記載の電気掃除機。
3. 電動送風機が発する風量を検出する風量検出手段を備え、前記風量検出手段が検出する風量により、機器の動作異常を判断する請求項１記載の電気掃除機。
4. 電動送風機の電流を検出する電流検出手段を備え、前記電流検出手段が検出する電流値により、機器の動作異常を判断する請求項１記載の電気掃除機。
5. 電動送風機が発する吸引風の圧力を検出する圧力検出手段を備え、前記圧力検出手段が検出する圧力により、機器の動作異常を判断する請求項１記載の電気掃除機。
6. 吸込具内の温度を検出する吸込具温度検出手段を備え、前記吸込具温度検出手段が検出する温度により、機器の動作異常を判断する請求項１記載の電気掃除機。
7. 吸込具は、塵埃を掻き上げる回転体と、前記回転体を駆動する電動機と、前記電動機の電流を検出する電動機電流検出手段とを有し、前記電動機電流検出手段が検出する電流値により、機器の動作異常を判断する請求項１記載の電気掃除機。
8. 吸込具は、塵埃を掻き上げる回転体と、前記回転体の回転数を検出する回転数検出手段とを有し、前記回転数検出手段が検出する前記回転体の回転数により、機器の動作異常を判断する請求項１記載の電気掃除機。
9. 除塵制御手段は、機器の異常停止時から、所定時間経過後に、除塵手段を動作させる請求項１〜８のいずれか１項に記載の電気掃除機。
10. 除塵制御手段は、機器が異常停止した後、正常状態に復帰した時に、除塵手段を動作させる請求項１〜８のいずれか１項に記載の電気掃除機。
11. 除塵制御手段は、異常状態制御手段が異常と判断した内容に基づいて、除塵手段の動作時間を決定する請求項１〜１０のいずれか１項に記載の電気掃除機。
12. 除塵制御手段は、異常状態制御手段が異常と判断した内容に基づいて、除塵手段の動作強度を決定する請求項１〜１１のいずれか１項に記載の電気掃除機。
13. 除塵制御手段は、異常状態制御手段が異常と判断した内容に基づいて、除塵手段が動作を開始するまでの時間を決定する請求項９記載の電気掃除機。

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