JP4979468B2

JP4979468B2 - 電気掃除機

Info

Publication number: JP4979468B2
Application number: JP2007149146A
Authority: JP
Inventors: 進玄疋田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2007-06-05
Filing date: 2007-06-05
Publication date: 2012-07-18
Anticipated expiration: 2027-06-05
Also published as: JP2008301878A

Description

本発明は電気掃除機に関する。

従来、電気掃除機としては、集塵室内のごみ量が所定量を越えたことを使用者に報知して、ダストカップ内のごみを捨てるように使用者に促すものがある。

特開２００２−１４３０６０号公報（特許文献１）の電気掃除機は、電動送風機と、この電動送風機の稼働により吸い込んだごみを溜める集塵室と、この集塵室内の空気を吸い込む電動送風機と、集塵室を出て電動送風機へ向かう空気が通過するフィルタと、集塵室内のごみ量を検知するセンサとを備えている。このセンサは、集塵室内に向けて光を出射する発光部と、この発光部から出射されて集塵室内を通った光を受光する受光部とを有して、受光部の受光量の変化に基づいて集塵室内のゴミ量を検知する。

また、特開２０００−２６２４４９号公報（特許文献２）の電気掃除機は、集塵室に流入するごみを検知するセンサを備え、このセンサの検知結果に基づいて、集塵室に流入したごみの量を積算している。

しかしながら、上記特許文献１，２の電気掃除機は、集塵室内のごみ量を検知することはできるが、集塵室を出て電動送風機へ向かう空気が通過するフィルタの目詰まりを検知することはできないという問題がある。
特開２００２−１４３０６０号公報特開２０００−２６２４４９号公報

そこで、本発明の課題は、集塵室を出て電動送風機へ向かう空気が通過するフィルタの目詰まりを検知することができる電気掃除機を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の電気掃除機は、
電動送風機と、
上記電動送風機の稼働により吸い込んだごみを溜める集塵室と、
上記集塵室を出て上記電動送風機へ向かう空気が通過するフィルタと、
上記集塵室内に溜まったごみの量を検知するごみ量検知部と、
上記電動送風機の電流の変化に基づいて、上記電動送風機の風量を検知する風量検知部と、
上記ごみ量検知部による検知結果が所定のごみ量以下であることを示し、かつ、上記風量検知部による検知結果が所定の小風量以下であること示した場合、上記フィルタに目詰まりが生じていると判定するフィルタ目詰まり判定部と、
上記ごみ量検知部による検知結果が所定のごみ満杯量であることを示し、かつ、上記風量検知部による検知結果が、上記所定の小風量よりも大きい所定の大風量以上であることを示した場合、上記電動送風機の風量を増加させて、上記集塵室内のごみを圧縮するごみ圧縮部と
を備えたことを特徴としている。

上記構成の電気掃除機によれば、上記フィルタ目詰まり判定部は、ごみ量検知部による検知結果が所定のごみ量以下であることを示し、かつ、風量検知部による検知結果が所定の小風量以下であること示した場合、フィルタに目詰まりが生じていると判定するので、フィルタの目詰まりを検知できる。

また、上記フィルタ目詰まり判定部がフィルタに目詰まりが生じていると判定した場合、例えば、電動送風機を停止させることにより、フィルタに目詰まりが生じた状態で掃除が行われるのを防ぐことができる。

また、上記ごみ量検知部が集塵室内のごみ量を検知するので、電動送風機の風量の低下が、集塵室内のごみが満杯になったことによるものか、フィルタの目詰まりによるものかも、判別することができる。
また、上記ごみ量検知部による検知結果が所定のごみ満杯量であることを示し、かつ、上記風量検知部による検知結果が、上記所定の小風量よりも大きい所定の大風量以上であることを示した場合、ごみ圧縮部が、電動送風機の風量を増加させて、集塵室内のごみを圧縮するので、ごみ捨て周期を長くすることできる。
したがって、使用者は集塵室内のごみを頻繁に捨てなくてもよいので、使用感を高めることができる。

一実施形態の電気掃除機は、
上記フィルタ目詰まり判定部が上記フィルタに目詰まりが生じていると判定した場合、上記フィルタに目詰まりが生じていることを使用者に報知するフィルタ目詰まり報知部を備える。

上記実施形態の電気掃除機によれば、上記フィルタ目詰まり判定部が上記フィルタに目詰まりが生じていると判定した場合、フィルタ目詰まり報知部がフィルタの目詰まりを使用者に報知するので、使用者はフィルタの目詰まりを容易かつ確実に認識することができる。

一実施形態の電気掃除機は、
上記フィルタを自動で清掃するフィルタ自動清掃部と、
上記フィルタ自動清掃部の運転を制御する制御部と
を備え、
上記ごみ量検知部による検知結果が上記所定のごみ量以下であることを示し、かつ、上記風量検知部による検知結果が上記所定の大風量未満であることを示した場合、上記制御部は、上記フィルタ自動清掃部に上記フィルタの清掃を所定時間行わせ、
上記ごみ量検知部による検知結果が上記所定のごみ量以下であることを示し、かつ、上記風量検知部による検知結果が、上記所定の小風量よりも大きい所定の大風量以上であることを示した場合、上記制御部は、上記フィルタ自動清掃部が上記フィルタを清掃するのを禁止する。

上記実施形態の電気掃除機によれば、上記ごみ量検知部による検知結果が所定のごみ量以下であることを示し、かつ、風量検知部による検知結果が、所定の小風量よりも大きい所定の大風量以上であることを示した場合、フィルタに目詰まり発生していない。

したがって、その場合において、制御部がフィルタ自動清掃部にフィルタの清掃を行わせないので、フィルタ自動清掃部が無駄に稼働しない。

その結果、上記フィルタ自動清掃部の部品の寿命を延ばすことができ、かつ、省エネ効果が得られる。

また、上記ごみ量検知部による検知結果が所定のごみ量以下であることを示し、かつ、風量検知部による検知結果が、所定の小風量よりも大きい所定の大風量未満であることを示した場合、フィルタに目詰まりが生じ始めている。

したがって、その場合において、制御部がフィルタ自動清掃部にフィルタの清掃を所定時間行わせるので、フィルタの目詰まりが早い段階で解消されるので、効率のよい清掃をフィルタに行うことができる。

一実施形態の電気掃除機では、
上記ごみ量検知部による検知結果が上記所定のごみ量以下であることを示し、かつ、上記風量検知部による検知結果が上記所定の小風量以下である場合、上記制御部は、上記フィルタ自動清掃部に上記フィルタの清掃を上記所定時間より長い時間行わせる。

上記実施形態の電気掃除機によれば、上記ごみ量検知部による検知結果が所定のごみ量以下であることを示し、かつ、風量検知部による検知結果が所定の小風量以下である場合、フィルタが目詰まりしている。

したがって、その場合において、制御部がフィルタ自動清掃部にフィルタの清掃を所定時間より長い時間行わせるので、フィルタの目詰まりを確実に解消することができる。

一実施形態の電気掃除機は、
上記ごみ量検知部による検知結果が上記所定のごみ量以上であることを示し、かつ、上記風量検知部による検知結果が上記所定の小風量以上である場合、上記集塵室内のごみを捨てるように使用者に促すごみ捨て報知部を備えた。

上記実施形態の電気掃除機によれば、上記ごみ量検知部による検知結果が所定のごみ量以上であることを示し、かつ、風量検知部による検知結果が所定の小風量以上である場合、フィルタは目詰まりしていないが、集塵室内のごみは捨てる必要がある。

したがって、その場合において、上記ごみ捨て報知部が集塵室内のごみを捨てるように使用者に促すので、捨てる必要があるごみが集塵室内に放置されるのを防ぐことができる。

また、上記ごみ捨て報知部による報知があった場合、使用者はフィルタを直接見たりしなくても、フィルタの清掃が不要であると判る。

したがって、使用者に無駄な確認作業を行わせないようにして、使用感を高めることができる。

一実施形態の電気掃除機では、
上記ごみ量検知部は、発光部と、上記発光部が出射した光を受光すると共に、その光に応じた信号を出力する受光部とを有し、
上記信号を受けて周波数信号に変換すると共に、この変換した周波数信号を上記ごみ量検知部に出力する信号変換部を備え、
上記ごみ量検知部は、上記信号変換部が出力した上記周波数信号に基づいて、上記集塵室内のごみ量を検知する。

上記実施形態の電気掃除機によれば、上記信号変換部は受光部からの信号を受けて周波数信号に変換するので、周波数信号に基づくことにより、受光部の受光量の変化を正確に判ることができる。

したがって、上記ごみ量検知部は、信号変換部が出力した周波数信号に基づいて、集塵室内のごみ量を検知するので、集塵室内のごみ量の検知精度を高めることができる。

本発明の電気掃除機によれば、上記フィルタ目詰まり判定部は、ごみ量検知部による検知結果が所定のごみ量以下であることを示し、かつ、風量検知部による検知結果が所定の小風量以下であること示した場合、フィルタに目詰まりが生じていると判定することによって、フィルタの目詰まりを検知できる。

以下、本発明の電気掃除機を図示の実施の形態により詳細に説明する。

図１に、本発明の一実施の形態の電気掃除機の概略斜視図を示す。

上記電気掃除機は、掃除機本体１、ホース２、手元側パイプ３、延長管４および吸込口５を備えている。

上記掃除機本体１は、掃除機全体を制御する制御部６と、集塵室の一例としてのダストカップ７と、電動送風機８（図２参照）とを有している。

上記手元側パイプ３には、手元スイッチ１０を有する把手部９が設けられている。使用者が手元スイッチ６を操作することにより、電動送風機８がＯＮまたはＯＦＦされたり、電動送風機８の吸引ファン（図示せず）が高速回転または低速回転したりする。また、上記電動送風機８がＯＮされると、ゴミが空気と共に吸込口５に吸い込まれ、延長管４、手元側パイプ３およびホース２を順次流れた後、ダストカップ７内に入る。

上記吸込口５は、図示しないが、モータと、このモータによって回転駆動するブラシとを有している。このモータのＯＮやＯＦＦ等の制御は手元スイッチ６で行える。

図２に、上記掃除機本体１の側方から見た模式断面図を示す。

上記掃除機本体１内には、ダストカップ７の後方に電動送風機８が配置されている。また、上記掃除機本体１内には、ダストカップ７の上方に位置するように連絡通路１２が設けられている。

上記ダストカップ７内では、電動送風機８のＯＮ時、空気が高速旋回し、その空気からごみが遠心分離される。上記空気から遠心分離されたごみはダストカップ７内に溜まる。一方、上記ごみが除去された空気は、排気筒１１を通ってダストカップ７外に出た後、連絡通路１２を流れて電動送風機８へ向かう。

上記ダストカップ７の下流側かつ電動送風機８の上流側にはフィルタ１３が配置されている。これにより、上記ダストカップ７で除去できなかった僅かな微細塵をフィルタ１３で捕塵することができる。

上記フィルタ１３を通過した空気は、電動送風機８によって、図示しない排気通路を送られて、掃除機本体１外に出る。

図３に、図２のIII−III線から見た模式断面図を示す。

上記ダストカップ７にはごみ量検知部の一例としてのごみセンサ１６が取り付けられている。このごみセンサ１６は、発光部１４と、この発光部１４が出射した光を受光すると共に、その光に応じた信号を出力する受光部１５とを有している。この発光部１４と受光部１５とはダストカップ７を挟むように配置されている。また、上記発光部１４から図中矢印方向に出射された光は、ダストカップ７内を通って受光部１５に入射する。このため、上記ダストカップ７は、発光部１４が出射した光を透過する材料で形成されている。

図４に、上記電気掃除機の主要部のブロック図を示す。

上記制御部６は、制御回路部６１、風量検知部６２、フィルタ目詰まり判定部６４、ごみ圧縮部６５および信号変換部６６を有する。また、上記制御部６は、発光部１４、受光部１５、駆動回路部１７、表示部１８、ブザー部１９、電源部２０およびフィルタ自動清掃装置２１に電気的に接続されて、電源部２０から電源が供給されている。なお、上記フィルタ自動清掃装置２１はフィルタ自動清掃部の一例である。また、上記表示部１８，ブザー部１９は、それぞれ、フィルタ目詰まり報知部の一例であり、かつ、ごみ捨て報知部の一例である。

上記制御回路部６１は、手元スイッチ６からの入力に応じて電動送風機８の制御を行ったり各種情報の処理や表示等の制御を行う。

上記駆動回路部１７は、制御回路部６１の指令に従って電動送風機８をＯＮすると共に、電動送風機８に流れる電流を検出して制御部６へ送出する。

上記風量検知部６２は、電動送風機８に流れる電流の変化に基づいて、電動送風機８の風量を検知する。

上記表示部１８は、運転状態を表示したり、異常が発生していることを表示したりして、電動送風機８の状態を使用者に知らせている。

上記ブザー部１９は、例えば異常時に警報音を発して、電気掃除機に異常が発生していることを使用者に知らせる。

上記発光部１４はＬＥＤ（発光ダイオード）等を含んで光を出射する。この光はダストカップ７を通過して受光部１５に入射する。そして、上記受光部１５は受光した光の強さに応じた信号を制御部６へ送出する。

上記信号変換部６６は、受光部１５からの信号を受けて周波数信号に変換すると共に、この変換した周波数信号をごみセンサ１６に出力する。

上記ごみセンサ１６は、信号変換部６６が出力した周波数信号に基づいて、ダストカップ７内のごみ量を検知する。つまり、上記ごみセンサ１６は、ダストカップ７内のごみの溜まり具合を検知する。

上記フィルタ自動清掃装置２１は、図示しないが、振動発生機構を有し、この振動発生機構によってフィルタ１３に振動を与えて、フィルタ１３に付着した微細塵を落とし、フィルタ１３を清掃する。また、上記フィルタ自動清掃装置２１は、電動送風機８がＯＦＦされた後、自動的にフィルタ１３を清掃する機能を有する。

上記フィルタ目詰まり判定部６４は、ごみセンサ１６による検知結果と、風量検知部６２による検知結果とに基づいて、フィルタ１３に目詰まりが生じているか否かを判定する。

上記ごみ圧縮部６５は、電動送風機８の風量を増加させて、ダストカップ７内のごみを圧縮する。

図５に、上記電動送風機８の風量と検知電流（電動送風機８に流れる電流）との関係を示す。

上記フイルタ１３にごみが詰まったり、ダストカップ７内にごみが溜まったりすると、ダストカップ７の風量が低下して設定レベル１となる。さらに、上記フイルタ１３にごみが詰まったり、ダストカップ７内にごみが溜まったりすると、ダストカップ７の風量がさらに低下して設定レベル２となる。また、上記ダストカップ７の風量の低下に伴って、検知電流も低下する。

上記設定レベル１はフィルタ１３の清掃をしなくてもよい風量レベルであり、設定レベル２は風量が低下しフィルタ１３の清掃またはごみ捨ての必要な風量レベルである。なお、上記設定レベル１の風量が大風量の一例であり、設定レベル２の風量が小風量の一例である。

更に、上記電動送風機８の風量が低下して設定レベル３に達すると、風量減少による電動送風機８の温度上昇等の不都合を生じる領域に近づくため、表示部１８およびブザー部１９の少なくとも一方によって使用者に警報を出したり、電動送風機８のパワーを減少させて温度上昇等を防ぐ動作をする。

図６に、上記受光部１５の受光強度と信号変換部６６の出力信号の周波数との関係を示す。

上記ダストカップ７内に溜まるごみが多くなるにつれて、受光部１５の受光量は減少していく。この受光量が多い場合、信号変換部６６の出力パルスのパルス幅はｔ１と小さいが、受光量の減少に伴って、信号変換部６６の出力パルスのパルス幅はｔ２，ｔ３と大きくなる。すなわち、上記受光量の減少に伴って信号変換部６６の出力信号の周波数は低くなる。したがって、上記周波数を検知することにより、ダストカップ７内に溜まったごみの量を検知できる。

上記構成の電気掃除機によれば、電動送風機８の風量低下は、ダストカップ７内のごみ量が一定量を超えたことによる原因と、フィルタ１３の目詰まりによる原因とがある。

より詳しくは、上記ごみセンサ１６が検知したごみ量が所定のごみ量以下つまりダストカップ７内のごみ量が少量であり、かつ、風量検知部６２が検知した風量の検知レベルが設定レベル２以下（風量減少を検知）の場合は、フィルタ１３の目詰まりで風量が低下している判断できる。

したがって、その場合は、フィルタ目詰まり判定部６４はフィルタ１３に目詰まりが発生していると判定する。

また、上記フィルタ目詰まり判定部６４によって、フィルタ１３に目詰まりが発生していると判定されると、表示部１８にフィルタ目詰まり表示を行ったり、ブザー部１９で警報音を鳴らしたりして、フィルタ１３に目詰まりが発生していることを使用者に知らせる。

したがって、上記フィルタに目詰まりが生じた状態で掃除が行われるのを防ぐことができる。

また、上記ごみセンサ１６が検知したごみ量が少量であり、かつ、風量検知部６２が検知した風量のレベルが設定レベル１以上である場合は、フィルタ１３の目詰まりが清掃を必要とするレベルまで汚れていないと判断して、フィルタ自動清掃装置２１がフィルタ１３の清掃を行わないようにする。

したがって、上記フィルタ自動清掃装置２１が無駄に稼働しないので、フィルタ自動清掃装置２１の部品の寿命を延ばすことができ、かつ、省エネ効果が得られる。

また、上記ごみセンサ１６が検知したごみ量が少量であり、かつ、風量検知部６２が検知した風量のレベルが設定レベル２を越えているが設定レベル１以下である場合は、フィルタ１３の目詰まりが少し進行したと判断できるため、フィルタ自動清掃装置２１にフィルタ１３の清掃を行わせる。

したがって、上記フィルタ１３の目詰まりが早い段階で解消されるので、効率のよい清掃をフィルタ１３に行うことができる。

また、上記ごみセンサ１６が検知したごみ量が少量であり、かつ、風量検知部６２が検知した風量のレベルが設定レベル２以下である場合は、フィルタ１３が目詰まりしていると判断する。そして、上記フィルタ１３の目詰まりが少し進行した判断した場合に比べて、フィルタ自動清掃装置２１の動作時間を長くして、フィルタ１３の目詰まりを確実に解消する。

また、上記ごみセンサ１６が検知したごみ量がごみ満杯量であり、かつ、風量検知部６２が検知した風量のレベルが設定レベル１以上の場合は、ごみ捨て表示のみ（フィルタ１３目詰まり表示なし）または警報を出力する。この機能により、使用者はフィルタ１３の清掃までしなくてよいことが一目瞭然で判断できるため、フィルタ１３の確認をする必要がない。

また、上記ごみセンサ１６が検知したごみ量がごみ満杯量であり、かつ、風量検知部６２が検知した風量のレベルが設定レベル１以上の場合は、制御部６は電動送風機８の入力を一定時間のみ増加させて、ダストカップ７内のごみを圧縮させる。

その結果、上記ごみセンサ１６が検知したごみ量がごみ満杯量未満になれば、ごみすて表示を出力しない。この機能によりごみ捨て周期を長くできる。

上記信号変換部６６が受光部１５からの信号を受けて周波数信号に変換することにより、受光のアナログ変化をより大きな変化量（数十ＫＨｚ〜数Ｈｚ）に変換することができ変化を確実に捉えることができる。

上記実施の形態では、発光部１４および受光部１５を、発光部１４が出射した光の光軸がダストカップ７の中心軸を通るように配置していたが、発光部１４および受光部１５を、発光部１４が出射した光の光軸がダストカップ７の中心軸を通らないように配置してもよい。

本発明は、サイクロン式掃除機のみならず、紙パック式掃除機等に適用することができる。

例えば、本発明を紙パック式電気掃除機に適用する場合、紙パック内に溜まるごみの量は、紙パック内に流入するごみを検知し、紙パック内に流入したごみの量を積算して求めればよい。

図１は本発明の一実施の形態の電気掃除機の概略斜視図である。図２は上記電気掃除機の掃除機本体の模式断面図である。図３は図２のIII−III線矢視の模式断面図である。図４は上記電気掃除機の主要部のブロック図である。図５は電動送風機の風量と電動送風機の電流との関係を示す図である。図６は受光部の受光強度と信号変換部の出力信号の周波数との関係を示す図である。

６制御部
７ダストカップ
８電動送風機
１３フィルタ
１６ごみセンサ
１８表示部
１９ブザー部
２１フィルタ自動清掃装置
６２風量検知部
６４フィルタ目詰まり判定部
６５ごみ圧縮部
６６信号変換部

Claims

電動送風機と、
上記電動送風機の稼働により吸い込んだごみを溜める集塵室と、
上記集塵室を出て上記電動送風機へ向かう空気が通過するフィルタと、
上記集塵室内に溜まったごみの量を検知するごみ量検知部と、
上記電動送風機の電流の変化に基づいて、上記電動送風機の風量を検知する風量検知部と、
上記ごみ量検知部による検知結果が所定のごみ量以下であることを示し、かつ、上記風量検知部による検知結果が所定の小風量以下であること示した場合、上記フィルタに目詰まりが生じていると判定するフィルタ目詰まり判定部と、
上記ごみ量検知部による検知結果が所定のごみ満杯量であることを示し、かつ、上記風量検知部による検知結果が、上記所定の小風量よりも大きい所定の大風量以上であることを示した場合、上記電動送風機の風量を増加させて、上記集塵室内のごみを圧縮するごみ圧縮部と
を備えたことを特徴とする電気掃除機。
請求項１に記載の電気掃除機において、
上記フィルタを自動で清掃するフィルタ自動清掃部と、
上記フィルタ自動清掃部の運転を制御する制御部と
を備え、
上記ごみ量検知部による検知結果が上記所定のごみ量以下であることを示し、かつ、上記風量検知部による検知結果が上記所定の大風量未満であることを示した場合、上記制御部は、上記フィルタ自動清掃部に上記フィルタの清掃を所定時間行わせ、
上記ごみ量検知部による検知結果が上記所定のごみ量以下であることを示し、かつ、上記風量検知部による検知結果が、上記所定の小風量よりも大きい所定の大風量以上であることを示した場合、上記制御部は、上記フィルタ自動清掃部が上記フィルタを清掃するのを禁止することを特徴とする電気掃除機。
請求項１または２に記載の電気掃除機において、
上記ごみ量検知部は、発光部と、上記発光部が出射した光を受光すると共に、その光に応じた信号を出力する受光部とを有し、
上記信号を受けて周波数信号に変換すると共に、この変換した周波数信号を上記ごみ量検知部に出力する信号変換部を備え、
上記ごみ量検知部は、上記信号変換部が出力した上記周波数信号に基づいて、上記集塵室内のごみ量を検知することを特徴とする電気掃除機。