JP4618060B2 - 電気掃除機 - Google Patents

Description

本発明は、吸引方式の電気掃除機に関するものである。

従来、電気掃除機は、電動送風機の動作により床面や棚などの表面に堆積または付着したごみを吸引し、ごみ集塵部に捕集するものであるが、室内空間に浮遊するごみまで掃除中にきれいにするという空気清浄機能を付加したものが提案されている。これは、２つの吸気通路を設け、その吸気通路の切り換えにより掃除と空気清浄を行うことができるもの（例えば、特許文献１参照）や、別の電動送風機と集塵フィルタを掃除機本体に組み込んだもの（例えば、特許文献２参照）などである。
特開平１−３２００３２号公報 特開平４−３５２９２５号公報

しかしながら、前記従来の構成では、いずれも使用者の判断により、電気掃除機として使用するのか、空気清浄機として使用するのかを切り換えるものであった。そのため、室内にごみが浮遊しているかいないかの判断を使用者が行うものであり、室内に実際に浮遊ごみが無くても運転してしまうことも考えられ、無駄なエネルギーを使用することになっていた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、浮遊するごみがあるときのみ浮遊ごみを自動的に吸引して、無駄なエネルギーを使用することなく、きれいな環境で掃除作業ができるようにするとともに、浮遊ごみの落下による床面などの再汚染を無く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。

前記従来の課題を解決するために、本発明の電気掃除機は、ごみ集塵部およびごみ吸引用の電動送風機を内蔵した掃除機本体と、掃除機本体と接続され床面のごみを吸引する吸い込みノズルとを備え、掃除機本体には、浮遊するごみを検知するごみ検知手段と、このごみ検知手段の出力信号により開閉するシャッター部を有するとともに電動送風機とつながった第２の吸気通路と、この第２の吸気通路に装備した集塵フィルタとを設け、前記ごみ検知手段は、通過するごみを検知する発光素子と受光素子で構成し、発光素子と受光素子は掃除機本体の進行方向に対し直交する方向に受発光するよう配置したものである。

これによって、掃除中に浮遊するごみがあるときこれをごみ検知手段で検知し、シャッター部を開成して第２の吸気通路より浮遊ごみを自動的に吸引し、集塵フィルタで除去することができる。このため、無駄なエネルギーを使用することなく、きれいな環境で掃除作業ができるようにするとともに、浮遊ごみの落下による床面などの再汚染を無くすることができる。また、発光素子と受光素子は掃除機本体の進行方向に対し直交する方向に受発光するよう配置したことで、掃除機本体の移動で検知する空間が随時変化し、掃除機本体の進行方向と逆方向に浮遊ごみが移動するようになるため、発光素子からの光線を完全に遮るように浮遊ごみが移動し、受光素子での感度を高めることとなり、より正確で確実
な浮遊ごみの検知ができる。また、掃除機本体の進行により検知される空間の範囲が最も広くとれるため、広範囲の浮遊ごみの検知が可能であり、より正確な検知ができる。

本発明の電気掃除機は、浮遊ごみを自動的に行い、無駄なエネルギーを使用することなく、きれいな環境で掃除作業ができるようにするとともに、浮遊ごみの落下による床面などの再汚染を無くすることができる。

第１の発明は、ごみ集塵部およびごみ吸引用の電動送風機を内蔵した掃除機本体と、掃除機本体と接続され床面のごみを吸引する吸い込みノズルとを備え、掃除機本体には、浮遊するごみを検知するごみ検知手段と、このごみ検知手段の出力信号により開閉するシャッター部を有するとともに電動送風機とつながった第２の吸気通路と、この第２の吸気通路に装備した集塵フィルタとを設け、前記ごみ検知手段は、通過するごみを検知する発光素子と受光素子で構成し、発光素子と受光素子は掃除機本体の進行方向に対し直交する方向に受発光するよう配置した電気掃除機とすることにより、掃除中に浮遊するごみがあるときこれをごみ検知手段で検知し、シャッター部を開成して第２の吸気通路より浮遊ごみを自動的に吸引し、集塵フィルタで除去することができる。このため、無駄なエネルギーを使用することなく、きれいな環境で掃除作業ができるようにするとともに、浮遊ごみの落下による床面などの再汚染を無くすることができる。また、発光素子と受光素子は掃除機本体の進行方向に対し直交する方向に受発光するよう配置したことで、掃除機本体の移動で検知する空間が随時変化し、掃除機本体の進行方向と逆方向に浮遊ごみが移動するようになるため、発光素子からの光線を完全に遮るように浮遊ごみが移動し、受光素子での感度を高めることとなり、より正確で確実な浮遊ごみの検知ができる。また、掃除機本体の進行により検知される空間の範囲が最も広くとれるため、広範囲の浮遊ごみの検知が可能であり、より正確な検知ができる。

第２の発明は、ごみ集塵部およびごみ吸引用の電動送風機を内蔵した掃除機本体と、掃除機本体と接続され床面のごみを吸引する吸い込みノズルとを備え、掃除機本体には、外気の導入路と、この導入路に設けられ浮遊するごみを検知するごみ検知手段と、このごみ検知手段の出力信号により開閉するシャッター部を有するとともに電動送風機とつながった第２の吸気通路と、この第２の吸気通路に装備した集塵フィルタとを設け、前記導入路の出口側を、前記電動送風機による排気側に位置させた電気掃除機とすることにより、電動送風機による排気流風圧により生ずるエジェクト効果で導入路に掃除機本体周囲の外気が導入され易くなり、より広範囲の浮遊ごみの検知が可能となるものである。

第３の発明は、ごみ集塵部およびごみ吸引用の電動送風機を内蔵した掃除機本体と、前記掃除機本体と接続され床面のごみを吸引する吸い込みノズルと、前記吸い込みノズルと掃除機本体間の吸気通路に設けたごみ検知手段とを備え、前記掃除機本体には、前記ごみ検知手段の出力信号により開閉するシャッター部を有するとともに前記電動送風機とつながった第２の吸気通路と、この第２の吸気通路に装備した集塵フィルタとを設け、前記吸い込みノズルには、吸い込みノズル持ち上げ状態を検知する床設置検知手段を設け、前記吸い込みノズルの持ち上げ状態における前記ごみ検知手段の出力信号により前記シャッター部を開閉するようにした電気掃除機とすることにより、掃除機本体側にごみ検知手段を設けなくともよく、電動送風機の吸引力を利用して周囲の浮遊ごみを吸引しごみ量を検知することができる。このため、より広範囲の空間の空気を吸引でき検知精度を向上させるとともに、広範囲の浮遊ごみを集塵することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における電気掃除機を示すものである。

図に示すように、掃除機本体１は、ごみ吸引用の電動送風機２と、その上流側に設け電動送風機２の吸引力で吸い込んだごみ３を捕集するためのごみ集塵部４と、ごみ集塵部４より漏れた微細なごみを捕集するフィルタ部５を内蔵している。さらに、ごみ集塵部４の上流側には、吸引口部６が有り、吸い込みホース７と延長管８および床面のごみを吸引する吸い込みノズル９が接続されている。また、電動送風機２の下流側に排気口部１０が設けられ、これら吸引口部６、ごみ集塵部４、フィルタ部５、電動送風機２、および排気口部１０により、吸い込んだ風の通路となる吸気通路１１が構成されている。

また、掃除機本体１には、外気と吸気通路１１をつなげる第２の吸気通路１２が設けられ、この第２の吸気通路１２の外気側には集塵フィルタ１３、吸気通路１１側には第２の通気経路１２の通路を開閉するシャッター部１４が装備されている。このシャッター部１４の駆動は、アクチェター（図示せず）などで駆動できるようになっている。さらに、掃除機本体１の外周部には、掃除機本体１近傍に浮遊するごみを検知するごみ検知手段１５が設けられており、このごみ検知手段１５の出力信号は掃除機本体１内に設けられた制御手段１６に入力され、シャッター部１４を開閉するようになっている。また、掃除機本体１には、ごみ集塵部４に捕集されたごみ３を廃棄するための本体蓋１７が設けられ、この部分を開放してごみ集塵部４を取り出すことができる。また、掃除機本体１を移動させるための車輪１８が掃除機本体１の両側面に、方向を変えるための前輪１９が掃除機本体１底面に設けられている。

以上のように構成された電気掃除機の動作について説明する。

電気掃除機を運転すると、電動送風機２が運転され吸い込みノズル９を床面に沿って動かすことにより床面のごみを吸引し、延長管８、吸い込みホース７、吸引口部６を通ってごみ集塵部４に捕集されるようになっている。このとき同時に、ごみ検知手段１５により掃除機本体１周辺の浮遊ごみがごみ検知手段１５により検知されている。そして、ごみ検知手段１５からの出力信号が制御手段１６に送られ、例えば、所定のごみ量をカウントした場合、制御手段１６によりシャッター部１４を開放するよう制御するようになっている。シャッター部１４が開放すると、電動送風機２の吸引力により第２の吸気通路１２からも外気を吸引することができるようになり、掃除機本体１周辺に浮遊した塵埃を集塵フィルタ部１３により捕集させることができる。

このように、本実施の形態では、掃除作業中に床面だけで無く、掃除機本体１の周囲の浮遊ごみも一緒に自動的に集塵することができるため、掃除作業中舞い上がる塵埃により掃除作業者の健康を阻害する要因を軽減でき、しかも、ごみの舞い上がりにより、掃除作業終了後に落下し、掃除を終了した床面を再度汚してしまうということも防止できるものである。

また、ごみ検知手段１５により浮遊ごみ量を検知し、その程度によって、集塵を自動的に開始するため、いつも同時に床面の清掃と雰囲気の集塵を行っている方法に比べ、無駄な吸引力を集塵に使用することが無く、床面の掃除を効率的に行うことができるものである。

また、手動で床面掃除と雰囲気の集塵を切り換える場合に比べても、作業性がよく、確実に浮遊ごみがある場合のみ自動的に周囲雰囲気の集塵を行うことができるものである。

また、ごみ検知手段１５による浮遊ごみの検知方法としては、光学的な方法が最も一般的ではあるが、特にこれに限定するものではない。

（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２における電気掃除機を示すものである。実施の形態１と同一要素については同一符号を付してその説明を省略する。

本実施の形態では、ごみ検知手段１５は、ごみが通過することによって光線が遮られることによりごみを検知する発光素子２０と受光素子２１で構成し、発光素子２０と受光素子２１は掃除機本体１の進行方向（矢印Ａ）に対しほぼ直交する方向に受発光するよう配置したものである。その他は実施の形態１と同様である。

このように、本実施の形態では、ごみ検知手段１５を構成する発光素子２０と受光素子２１の配置を配慮したもので、掃除機本体１の移動で検知する空間が随時変化し、掃除機本体１の進行方向と逆方向に浮遊ごみが移動するようになるため、発光素子２０からの光線を完全に遮るように浮遊ごみが移動し、受光素子２１での感度を高めることとなり、より正確で確実な浮遊ごみの検知ができる。なお、光線に対し斜めにごみが通過すると、光線の反射方向により受光素子２１側での受光量が多くなり検知感度が低下するが、そのようなことがない。また、掃除機本体１の進行により検知される空間の範囲が最も広くとれるため、広範囲の浮遊ごみの検知が可能であり、より正確な検知ができる。

（実施の形態３）
図３、図４は、本発明の実施の形態３における電気掃除機を示すものである。実施の形態１、２と同一要素については同一符号を付してその説明を省略する。

本実施の形態では、掃除機本体１に外気の導入路２２または２３を設け、この導入路にごみ検知手段１５を設けたものである。その他は実施の形態１、２と同様である。

図３においては、掃除機本体１の上面部１ａに上方開放の溝部を設けて導入路２２を形成し、この導入路２２の両側壁に発光素子２０と受光素子２１とを設けている。また、図４においては、掃除機本体１の上面部１ａに風洞となるトンネル部を設けて導入路２３を形成し、この導入路２３内の両側壁に発光素子２０と受光素子２１とを設けている。

このように、本実施の形態では、外気の導入路２２または２３を設け、この導入路にごみ検知手段１５を設けたことにより、掃除機本体１の移動によって空気の流れが導入路に導かれ、浮遊ごみを確実に検知することができるものである。

（実施の形態４）
図５は、本発明の実施の形態４における電気掃除機を示すものである。実施の形態１と同一要素については同一符号を付してその説明を省略する。

本実施の形態では、ごみ検知手段１５を設けた導入路２４の出口側２５を、電動送風機２による排気側に位置させたものである。具体的には、導入路２４の出口側２５は、吸気通路１１の電動送風機２より後方空間、あるいは排気口部１０近傍に開放位置させた構成としている。その他は実施の形態１と同様である。

このように、本実施の形態では、導入路２４の出口側２５位置を配慮したことにより、電動送風機２による排気流風圧により生ずるエジェクト効果で導入路２４に掃除機本体１周囲の外気が導入され易くなり、より広範囲の浮遊ごみの検知が可能となるものである。

（実施の形態５）
図６は、本発明の実施の形態５における電気掃除機を示すものである。実施の形態１と同一要素については同一符号を付してその説明を省略する。

本実施の形態では、ごみ検知手段１５を掃除機本体１に設けることに代えて、吸い込みノズル９と掃除機本体１間の吸気通路（例えば、延長管８）に設け、吸い込みノズル９の床面と接触する面には吸い込みノズル持ち上げ状態を検知する床設置検知手段２６を設け、吸い込みノズル９の持ち上げ状態（床設置検知手段２６が床面により浮いていると判定した場合）におけるごみ検知手段１５の出力信号により制御手段１６を介してシャッター部１４を開閉するようにしたものである。その他は実施の形態１と同様である。

このように、本実施の形態では、ごみ検知手段１５を吸い込みノズル９と掃除機本体１間の吸気通路に設け、吸い込みノズル９には床設置検知手段２６を設けたことにより、掃除機本体１側にごみ検知手段１５を設けなくともよく、電動送風機２の吸引力を利用して周囲の浮遊ごみを吸引しごみ量を検知することができる。このため、より広範囲の空間の空気を吸引でき検知精度を向上させるとともに、広範囲の浮遊ごみを集塵することができる。

以上のように、本発明にかかる電気掃除機は、浮遊ごみを自動的に行い、無駄なエネルギーを使用することなく、きれいな環境で掃除作業ができるようにするとともに、浮遊ごみの落下による床面などの再汚染を無くすることができるので、一般家庭用としてはもちろんのこと、病院などの業務用掃除機などとしても適用できる。

本発明の実施の形態１における電気掃除機の全体構成を示す断面図 本発明の実施の形態２における電気掃除機の斜視図 本発明の実施の形態３における電気掃除機の部分斜視図 同電気掃除機の他の構成を示す部分斜視図 本発明の実施の形態４における電気掃除機の断面図 本発明の実施の形態５における電気掃除機の全体構成を示す断面図

１ 掃除機本体
２ 電動送風機
３ ごみ
４ ごみ集塵部
５ フィルタ部
６ 吸引口部
１０ 排気口部
１１ 吸気通路
１２ 第２の吸気通路
１３ 集塵フィルタ
１４ シャッター部
１５ ごみ検知手段
１６ 制御手段
２０ 発光素子
２１ 受光素子
２２、２３、２４ 導入路
２６ 床設置検知手段

Claims (3)

1. ごみ集塵部およびごみ吸引用の電動送風機を内蔵した掃除機本体と、
   掃除機本体と接続され床面のごみを吸引する吸い込みノズルとを備え、
   掃除機本体には、浮遊するごみを検知するごみ検知手段と、
   このごみ検知手段の出力信号により開閉するシャッター部を有するとともに電動送風機とつながった第２の吸気通路と、
   この第２の吸気通路に装備した集塵フィルタとを設け、
   前記ごみ検知手段は、通過するごみを検知する発光素子と受光素子で構成し、
   発光素子と受光素子は掃除機本体の進行方向に対し直交する方向に受発光するよう配置した電気掃除機。
2. ごみ集塵部およびごみ吸引用の電動送風機を内蔵した掃除機本体と、
   掃除機本体と接続され床面のごみを吸引する吸い込みノズルとを備え、
   掃除機本体には、外気の導入路と、この導入路に設けられ浮遊するごみを検知するごみ検知手段と、このごみ検知手段の出力信号により開閉するシャッター部を有するとともに電動送風機とつながった第２の吸気通路と、この第２の吸気通路に装備した集塵フィルタとを設け、
   前記導入路の出口側を、前記電動送風機による排気側に位置させた電気掃除機。
3. ごみ集塵部およびごみ吸引用の電動送風機を内蔵した掃除機本体と、
   前記掃除機本体と接続され床面のごみを吸引する吸い込みノズルと、
   前記吸い込みノズルと掃除機本体間の吸気通路に設けたごみ検知手段とを備え、
   前記掃除機本体には、前記ごみ検知手段の出力信号により開閉するシャッター部を有するとともに前記電動送風機とつながった第２の吸気通路と、この第２の吸気通路に装備した集塵フィルタとを設け、
   前記吸い込みノズルには、吸い込みノズル持ち上げ状態を検知する床設置検知手段を設け、
   前記吸い込みノズルの持ち上げ状態における前記ごみ検知手段の出力信号により前記シャッター部を開閉するようにした電気掃除機。