JP5472370B2 - 電気掃除機 - Google Patents

Description

この発明は、電気掃除機に関するものである。

電気掃除機は、部屋の床面から空気と共に塵埃を吸い上げる。当該塵埃は、集塵室に捕集される。当該塵埃が除去された空気は、排気口から部屋内に排出される（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−２９４２７号公報

一方、部屋には、空調機が設けられる。空調機においては、冷媒として、ＨＦＯ１２３４ｙｆやＲ３２等が使用される。これらの冷媒の比重は、空気の比重よりも大きい。このため、空調機から冷媒が漏洩すると、当該冷媒は部屋の床面に溜まる。

この状態で電気掃除機を動作させると、床面に溜まった冷媒が攪拌される。

この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、床面に溜まった冷媒を攪拌することを防止できる電気掃除機を提供することである。

この発明に係る電気掃除機は、吸引風を発生させ、外部に排気する電動機と、前記電動機を内蔵した本体と、前記本体の下部中央に設けられ、空気の比重よりも大きい比重の冷媒が漏洩し得る使用環境において前記電動機が稼動する前に酸素濃度を検知する酸素濃度検知装置と、前記電動機が稼動する前に前記酸素濃度検知装置により検知された酸素濃度を予め設定した閾値と比較する比較手段と、前記電動機が稼動する前に前記酸素濃度検知装置により検知された酸素濃度が前記閾値を下回った場合に、前記電動機の稼動を禁止する禁止手段と、を備えたものである。

この発明によれば、床面に溜まった冷媒を攪拌することを防止できる。

この発明の実施の形態１における電気掃除機を利用して部屋を掃除する状態を示す図である。 この発明の実施の形態１における電気掃除機の制御装置のブロック図である。 この発明の実施の形態１における電気掃除機の動作を説明するためのフローチャートである。 この発明の実施の形態２における電気掃除機の制御装置のブロック図である。 この発明の実施の形態３における電気掃除機の概略構成図である。 この発明の実施の形態３における電気掃除機の制御装置のブロック図である。 この発明の実施の形態３における電気掃除機の酸素濃度閾値の変更を説明するための図である。 この発明の実施の形態３における電気掃除機の動作を説明するためのフローチャートである。

この発明を実施するための形態について添付の図面に従って説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における電気掃除機を利用して部屋を掃除する状態を示す図である。

図１において、１は部屋である。部屋１の側壁内面の上部には、空調機の室内機２が取り付けられる。当該側壁外面の下部の近傍には、空調機の室外機３が配置される。室内機２と室外機３は、ダクト４を介して接続される。

当該空調機には、冷媒が使用される。地球温暖化対策の一環として、冷媒の地球温暖化係数は小さい方が好ましい。このため、冷媒として、ＨＦＯ１２３４ｙｆやＲ３２等が選定される。

５は電気掃除機本体である。電気掃除機本体５の前部には、吸入口６が形成される。電気掃除機本体５の後部には、排気口７が形成される。

８は延長目的のホースユニットである。ホースユニット８において、ホース９の一端には、接続部１０が設けられる。接続部１０は、吸入口６に着脱可能に連結される。ホース９の他端には、手元ハンドル１１が設けられる。手元ハンドル１１には、表示装置１２が設けられる。例えば、表示装置１２は、液晶表示素子等からなる。

１３は延長管である。延長管１３の一端は、手元ハンドル１１に着脱可能に連結される。延長管１３の他端には、床用吸込具１４が着脱可能に連結される。

電気掃除機本体５には、吸入口６の後部に近接して、集塵室１５が内蔵される。集塵室１５の後部に近接して、電動送風機１６が内蔵される。電動送風機１６は、ファン（図示せず）と電動機（図示せず）を備える。電動機は、整流子（図示せず）とブラシ（図示せず）とを有する。集塵室１５の下流側から排気口７の間には、排気風路（図示せず）が形成される。

電気掃除機本体５の下部中央では、電動送風機１６よりも集塵室１５側に、酸素濃度検知装置として、酸素濃度センサ１７が設けられる。電気掃除機本体５の上部中央には、報知装置１８が設けられる。例えば、報知装置１８は、ブザーやスピーカからなる。

上記電気掃除機においては、電動機によりファンが回転する。当該回転により、吸引風が発生する。すなわち、床用吸込具１４から集塵室１５までの間に負圧の風路となる。このため、床用吸込具１４から空気と共に塵埃が吸い上げられる。当該塵埃は、集塵室１５に捕集される。その後、塵埃が除去された空気は、排気経路を通過しては排気口７から外部に排出される。

空調機から部屋１内に冷媒が万が一漏洩した場合を考える。ＨＦＯ１２３４ｙｆやＲ３２等からなる冷媒の比重は、空気の比重よりも大きい。このため、冷媒は部屋１の床面に溜まる。

冷媒濃度が上がると、酸素濃度が相対的に下がる。例えば、ＨＦＯ１２３４ｙｆの６．５ｖｏｌ％のときの酸素濃度は１９．６ｖｏｌ％である。Ｒ３２の１４．４ｖｏｌ％のときの酸素濃度は１８．０％である。

当該酸素濃度は、酸素濃度センサ１７で検知される。この際、酸素濃度が予め設定した閾値を下回ると、電動機が停止する。例えば、ＨＦＯ１２３４ｙｆが使用されている場合は、酸素濃度が１９．９ｖｏｌ％以下になる前に、電動機が停止する。Ｒ３２が使用されている場合は、酸素濃度１９．０ｖｏｌ％以下になる前に、電動機が停止する。

次に、図２を用いて、電気掃除機の制御装置を説明する。
図２はこの発明の実施の形態１における電気掃除機の制御装置のブロック図である。

図２において、１９は制御装置である。制御装置１９は、電気掃除機本体５に内蔵される。例えば、制御装置１９は、マイコンからなる。制御装置１９は、メモリ２０、制御部２１を備える。

メモリ２０は、種々の冷媒に対応した酸素濃度閾値を記憶する。これらの酸素濃度閾値は、特定の複雑なキー操作による隠しキーにより変更し得る。

酸素濃度センサ１７の酸素濃度信号は、制御部２１に入力される。当該酸素濃度信号に基づいて、制御部２１は、電動送風機１６、報知装置１８、表示装置１２を制御する。

次に、図３を用いて、電気掃除機の動作を説明する。
図３はこの発明の実施の形態１における電気掃除機の動作を説明するためのフローチャートである。

まず、ステップＳ１では、電気掃除機の使用者が電気掃除機のプラグ（図示せず）をコンセントに差し込む。その後、ステップＳ２に進み、使用者が手元ハンドル１１のスイッチ（図示せず）を入れる。その後、ステップＳ３に進み、酸素濃度センサ１７が部屋１内の酸素濃度に対応した信号を取得する。当該信号に基づいて、制御部２１は、酸素濃度を検知する。その後、ステップＳ４に進み、制御部２１は、比較手段として、メモリ２０に記憶された酸素濃度閾値と検出値とを比較する。

ステップＳ４で酸素濃度が閾値を上回る場合は、ステップＳ５に進む。ステップＳ５では、制御部２１は、電動送風機１６の動作を継続させる。その後、ステップＳ６に進み、制御部２１は、３０秒等、所定の時間を計り、ステップＳ３に戻る。その後、ステップＳ３以降の動作が繰り返される。すなわち、使用者が手元ハンドル１１のスイッチを切るまで、制御部２１は、酸素濃度を閾値と比較する。この際、酸素濃度が閾値を上回っている限り、電動送風機１６は動作を継続する。

これに対し、ステップＳ４で酸素濃度が閾値以下の場合は、ステップＳ７に進む。ステップＳ７では、制御部２１は、禁止手段として、電動送風機１６の稼動を禁止する。当該禁止により、電動送風機１６が停止する。また、制御部２１は、報知装置１８や表示装置１２に所定の内容を報知させる。

報知装置１８がブザーの場合、報知装置１８は警報音を発する。報知装置１８がスピーカの場合、報知装置１８は音声で種々の内容をアナウンスする。例えば、報知装置１８は、酸素濃度が低い旨をアナウンスする。報知装置１８は、冷媒が漏れている可能性がある旨をアナウンスする。報知装置１８は、窓を開けたり換気扇を回したりするようにアナウンスする。報知装置１８は、他の装置の停止を促すようにアナウンスする。

表示装置１２は、種々の内容を表示する。例えば、表示装置１２は、酸素濃度が低い旨を表示する。表示装置１２は、冷媒が漏れている可能性がある旨を表示する。表示装置１２は、窓を開けたり換気扇を回したりするよう表示する。表示装置１２は、他の装置の停止を促すように表示する。

報知装置１８での報知や表示装置１２での表示は、上記内容のどれかひとつでもよいし、複数連動させてもよい。

以上で説明した実施の形態１によれば、使用環境の酸素濃度が閾値を下回った場合に、電動機が停止する。このため、空調機から冷媒が漏洩した際に、床面に溜まった冷媒を攪拌することを防止できる。

また、冷媒が漏洩した際に、部屋１内の人に種々の内容を報知することができる、具体的には、酸素濃度が低い旨や冷媒が漏洩している旨を報知することができる。さらに、換気を促すように報知することができる。加えて、他の装置の停止を促すように報知することができる。このため、特殊な雰囲気の中で装置が動作することを防止できる。

また、冷媒種類に応じて酸素濃度閾値を変更することができる。各冷媒の酸素濃度閾値の全ては、メモリ２０に記憶しておけばよい。どの冷媒を対象とするかは、工場出荷時に製造者が選択したり、隠しキーにより変更したりすればよい。このため、国や地域で使用する冷媒が異なる場合、年代によって冷媒が変更された場合、複数の冷媒が市場に存在する場合等、種々の状況に対応でき、電気掃除機の利便性が向上する。

なお、コンセントを入れた直後に酸素濃度検知を行ってもよい。この場合、図３のステップＳ３は、ステップＳ１とステップＳ２との間で行われる。当該動作によれば、電動機を稼動させる前に種々の内容を報知することができる。

また、コンロ、グリル、レンジ、炊飯器等の調理機器、ストーブ、ファンヒータ、コタツ、空調機等の冷暖房機器、湯沸かし器、給湯器、冷蔵庫、洗濯機等に、酸素濃度センサ１７を設けてもよい。この場合、特殊な雰囲気の中で、これらの装置が動作することを回避できる。その結果、これらの装置の誤動作等を防止できる。

実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２における電気掃除機の制御装置のブロック図である。なお、実施の形態１と同一又は相当部分には同一符号を付して説明を省略する。

実施の形態２の電気掃除機本体５は、実施の形態１の電気掃除機本体５に通信装置２２を付加したものである。

２３は別の制御対象機器である。例えば、制御対象機器２３は、窓、ドア、換気扇等の換気装置、コンロ、グリル、レンジ、炊飯器等の調理機器、ストーブ、ファンヒータ、コタツ、エアコン等の冷暖房機器、湯沸かし器、給湯器、他の電気掃除機、冷蔵庫、洗濯機等からなる。

制御対象機器２３は、動作部２４、報知装置２５、表示装置２６、対象機器制御部２７、通信装置２８、制御装置２９を備える。制御装置２９は、制御部３０を備える。

本実施の形態においては、酸素濃度センサ１７により検知された酸素濃度が閾値を下回る場合、通信装置２２は、制御対象機器２３の通信装置２８に酸素濃度が閾値を下回った旨を伝える信号を送信する。

この場合、制御対象機器２３の制御部３０は、対象機器制御部２７を稼動する。当該稼動に基づいて、動作部２４が所定の動作を行う。例えば、制御対象機器２３が窓やドアの場合、制御対象機器２３が開く。制御対象機器２３が換気扇の場合、制御対象機器２３は、回転することにより部屋１を換気する。制御対象機器２３がコンロ、グリル、レンジ、炊飯器等の調理機器、ストーブ、ファンヒータ、コタツ、エアコン等の冷暖房機器、湯沸かし器、給湯器、他の電気掃除機、冷蔵庫、洗濯機の場合、制御対象機器２３は、動作を停止したり、稼動できない設定になったりする。

以上で説明した実施の形態２によれば、冷媒が所定の濃度となる前に、換気機能を持った制御対象機器２３が動作する。このため、冷媒が万が一漏洩した場合でも、部屋１内が特殊な雰囲気になることを防止できる。

また、冷媒が所定の濃度となる前に、調理機器、冷暖房機器等の制御対象機器２３が停止する。このため、特殊な雰囲気の中で、制御対象機器２３が動作することを回避できる。その結果、制御対象機器２３の誤動作等を防止できる。

実施の形態３．
図５はこの発明の実施の形態３における電気掃除機の概略構成図である。なお、実施の形態１と同一又は相当部分には同一符号を付して説明を省略する。

実施の形態３の電気掃除機本体５は、実施の形態１の電気掃除機本体５に湿度センサ３１を付加したものである。湿度センサ３１は、湿度検知装置として、電気掃除機本体５に設けられる。

次に、図６を用いて、制御装置１９を説明する。
図６はこの発明の実施の形態３における電気掃除機の制御装置のブロック図である。

図６において、メモリ２０は、相対湿度に応じて酸素濃度閾値を変更する変更テーブルを記憶する。酸素濃度センサ１７の酸素濃度信号及び湿度センサ３１の湿度信号は、制御部２１に入力される。これらの信号に基づいて、制御部２１は、電動送風機１６、報知装置１８、表示装置１２を制御する。

次に、図７を用いて、酸素濃度閾値の変更を説明する。
図７はこの発明の実施の形態３における電気掃除機の酸素濃度閾値の変更を説明するための図である。

図７はメモリ２０に記憶された変更テーブルである。例えば、相対湿度が０〜４０％の場合は、元々の酸素濃度閾値が使用される。相対湿度が４０％から６０％の場合は、元々の酸素濃度閾値に＋０．１ポイント％を加算した酸素濃度閾値が使用される。例えば、ＨＦＯ１２３４ｙｆの酸素濃度閾値を１９．９ｖｏｌ％としている場合は、酸素濃度閾値は２０．０ｖｏｌ％に変更される。相対湿度６０％〜１００％の場合は、元々の閾値に＋０．２ポイント％を加算した酸素濃度閾値が使用される。例えば、ＨＦＯ１２３４ｙｆの酸素濃度閾値を１９．９ｖｏｌ％としている場合は、酸素濃度閾値は２０．１ｖｏｌ％に変更される。

次に、図８を用いて、電気掃除機の動作を説明する。
図８はこの発明の実施の形態３における電気掃除機の動作を説明するためのフローチャートである。

ステップＳ１１、ステップＳ１２は、図３のステップＳ１、Ｓ２と同様である。ステップＳ１２の後、ステップＳ１３に進み、酸素濃度センサ１７が部屋１内の酸素濃度に対応した信号を取得する。また、湿度センサ３１が部屋１内の湿度に対応した信号を取得する。その後、ステップＳ１４に進み、当該湿度信号に基づいて、制御部２１は、変更手段として、メモリ２０の変更テーブルを用いて酸素濃度閾値を調整する。

その後のステップＳ１５〜Ｓ１８は、図３のステップＳ４〜Ｓ７と同様である。

以上で説明した実施の形態３によれば、使用環境の湿度に応じて、酸素濃度閾値が変更される。このため、使用環境の状態をより適切に把握した上で、電気掃除機を制御することができる。

なお、図７の酸素濃度閾値、閾値調整量、湿度の刻み幅は一例である。すなわち、酸素濃度閾値、閾値調整量、湿度の刻み幅は、冷媒の種類に応じて、適宜設定すればよい。

また、絶対湿度を用いて酸素濃度閾値を調整してもよい。この場合、空気中の水分量で酸素濃度閾値を調整することになる。このため、電気掃除機をより精度良く制御できる。

１ 部屋、 ２ 室内機、 ３ 空調機、 ４ ダクト、 ５ 電気掃除機本体、
６ 吸入口、 ７ 排気口、 ８ ホースユニット、 ９ ホース、 １０ 接続部、
１１ 手元ハンドル、 １２ 表示装置、 １３ 延長管、 １４ 床用吸込具、
１５ 集塵室、 １６ 電動送風機、 １７ 酸素濃度センサ、 １８ 報知装置、
１９ 制御装置、 ２０ メモリ、 ２１ 制御部、 ２２ 通信装置、
２３ 制御対象機器、 ２４ 動作部、 ２５ 報知装置、 ２６ 表示装置、
２７ 対象機器制御部、 ２８ 通信装置、 ２９ 制御装置、 ３０ 制御部、
３１ 湿度センサ

Claims (8)

1. 吸引風を発生させ、外部に排気する電動機と、
   前記電動機を内蔵した本体と、
   前記本体の下部中央に設けられ、空気の比重よりも大きい比重の冷媒が漏洩し得る使用環境において前記電動機が稼動する前に酸素濃度を検知する酸素濃度検知装置と、
   前記電動機が稼動する前に前記酸素濃度検知装置により検知された酸素濃度を予め設定した閾値と比較する比較手段と、
   前記電動機が稼動する前に前記酸素濃度検知装置により検知された酸素濃度が前記閾値を下回った場合に、前記電動機の稼動を禁止する禁止手段と、
   を備えた電気掃除機。
2. 前記酸素濃度検知装置により検知された酸素濃度が前記閾値を下回った場合に、酸素濃度が低い旨又は冷媒が漏洩している旨を報知する報知装置、
   を備えた請求項１に記載の電気掃除機。
3. 前記酸素濃度検知装置により検知された酸素濃度が前記閾値を下回った場合に、換気を促すように報知する報知装置、
   を備えた請求項１又は請求項２に記載の電気掃除機。
4. 前記酸素濃度検知装置により検知された酸素濃度が前記閾値を下回った場合に、他の装置の停止を促すように報知する報知装置、
   を備えた請求項１〜請求項３のいずれかに記載の電気掃除機。
5. 前記酸素濃度検知装置により検知された酸素濃度が前記閾値を下回った場合に、近傍の換気装置を動作させるための信号を送信する通信装置、
   を備えた請求項１〜請求項４のいずれかに記載の電気掃除機。
6. 前記酸素濃度検知装置により検知された酸素濃度が前記閾値を下回った場合に、近傍の他の装置を停止させるための信号を送信する通信装置、
   を備えた請求項１〜請求項５のいずれかに記載の電気掃除機。
7. 前記閾値を変更する変更手段、
   を備えた請求項１〜請求項６のいずれかに記載の電気掃除機。
8. 使用環境の湿度を検知する湿度検知装置、
   を備え、
   前記変更手段は、前記湿度検知装置に検知された湿度に応じて、前記閾値を変更する請求項７記載の電気掃除機。

Images