JP7098917B2 - 電気掃除機 - Google Patents

Description

本発明は、電気掃除機に関するものである。

特許文献１に電気掃除機が記載されている。この電気掃除機は、吸込口体の一例として、回転体と該回転体を駆動する駆動モータとを内部に有する床ブラシ本体を備えている。回転体は、回転することによって被清掃面上の塵埃を掻き取る回転ブラシの一例である。特許文献１における駆動モータは、該回転ブラシを回転させるための電動機である。駆動モータは、床ブラシ本体が被清掃面から離れると自動的に停止する。駆動モータは、床ブラシ本体が被清掃面に接地すると自動的に駆動する。

特公平６－９１８７２号公報

特許文献１においては、駆動モータが駆動を開始する際に当該駆動モータを含む回路に突入電流が流れる。例えば、床ブラシ本体の被清掃面への接地が繰り返し行われた場合、駆動モータを含む回路には突入電流が繰り返し流れる。特許文献１においては、駆動モータを含む回路に対して、突入電流による過大な負荷がかかりうる。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものである。本発明の目的は、回転ブラシを回転させる電動機が駆動を開始する際に生じる突入電流を抑制することである。

本発明に係る電気掃除機は、塵埃を吸い込むための気流を発生させる電動送風機を有する掃除機本体と、回転ブラシが設けられ、当該回転ブラシを回転させる電動機を有する吸込口体と、電動機に流れる電流を検出可能に設けられた電流検出手段と、電源から電動機へ電力が供給可能な状態になったら電動機へ設定電力が供給されるように、電流検出手段によって検出された電流に応じた制御を実行する電力制御手段と、電源から電動機へ電力を供給する配線を、吸込口体が被清掃面へ接地している場合には通じさせ、吸込口体が被清掃面へ接地している場合には遮断するスイッチと、を備える。電力制御手段は、電動送風機の動作を操作する操作部によって電動送風機の運転が指示されている際、電流検出手段によって検出された電流に基づいて第１信号または第２信号を出力する制御部と、制御部から出力された信号に応じて電源から電動機へ供給される電力の大きさを制御する電動機駆動制御部と、を有する。制御部は、電流検出手段によって検出された電流がゼロもしくは予め設定された電流より小さい場合、電動機駆動制御部へ第１信号を出力し、電流検出手段によって検出された電流が予め設定された電流より大きい場合、電動機駆動制御部へ第２信号を出力するものである。電動機駆動制御部は、制御部から第１信号が出力されている場合は電源から電動機へ供給される電力が第１電力となるよう制御し、制御部から第２信号が出力されている場合は電源から電動機へ供給される電力が第１電力よりも大きい第２電力となるよう制御する。

本発明に係る電気掃除機によれば、回転ブラシを回転させる電動機が駆動を開始する際に生じる突入電流を抑制することができる。

実施の形態１の掃除機の側面図である。 実施の形態１の掃除機の構成例を示す模式図である。 制御部が第１信号を出力している状態の一例を示す模式図である。 制御部が第２信号を出力している状態の一例を示す模式図である。 第１信号および第２信号を選択的に出力する制御部の動作例を示す図である。 電力制御手段の一例である制御装置の機能を実現する処理回路の構成例を示す図である。 実施の形態２の掃除機の構成例を示す模式図である。 実施の形態３の掃除機の構成例を示す模式図である。 実施の形態３の掃除機の変形例を示す模式図である。 実施の形態４の掃除機の構成例を示す模式図である。 実施の形態６の掃除機の斜視図である。

以下、図面を参照して、実施の形態について説明する。各図における同一の符号は、同一の部分または相当する部分を示す。本開示では、重複する説明については、適宜に簡略化または省略する。なお、本開示は、以下の各実施の形態で示す構成のあらゆる組み合わせを含み得るものである。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１の掃除機１００の側面図である。本実施の形態では、電気掃除機の一例として、コードレスタイプのスティック型の掃除機１００を示す。掃除機１００は、例えば、吸込口体１、パイプ２０および掃除機本体４０を備える。吸込口体１は、例えば、床面等の被清掃面を清掃するために用いられる。吸込口体１の底面には、塵埃および空気を吸込むための吸込口２が形成される。

パイプ２０は、吸込口体１と掃除機本体４０との間に設けられる接続部材の一例である。図１に示す状態において、吸込口体１と掃除機本体４０とは、パイプ２０を介して接続されている。パイプ２０の一側端部は、吸込口体１に着脱可能に接続される。パイプ２０の他側端部は、掃除機本体４０に着脱可能に接続される。

上述したように、パイプ２０は、吸込口体１および掃除機本体４０に着脱可能である。換言すると、吸込口体１は、パイプ２０に着脱可能である。また、掃除機本体４０は、パイプ２０に着脱可能である。本実施の形態において、吸込口体１は、パイプ２０を介して、掃除機本体４０に対して着脱可能である。なお、吸込口体１は、パイプ２０を介さず、直接的に掃除機本体４０に着脱可能であってもよい。

吸込口体１およびパイプ２０内には、外部から掃除機本体４０に塵埃を含む空気を流入させるための風路が形成される。なお、本開示では、ごみ、塵、埃、毛髪、繊維等のように、掃除機１００の清掃対象となるものを総称して、「塵埃」と称する。また、本開示では、塵埃を含む空気を、「含塵空気」と称する。

掃除機本体４０は、例えば、電動送風機４１および集塵部４２を有する。電動送風機４１は、塵埃を吸い込むための気流を発生させるものである。集塵部４２は、含塵空気から塵埃を分離して、当該塵埃を捕集する装置である。また、掃除機本体４０は、使用者が掃除機１００を操作するための操作部４３を有する。操作部４３には、例えば、掃除機１００の運転を制御するための複数のボタンが含まれる。

電動送風機４１は、使用者からの操作部４３に対する操作に応じて、予め設定された動作を行う。電動送風機４１が動作することにより、塵埃を吸い込むための気流が発生する。塵埃および空気は、吸込口体１の吸込口２から吸い込まれる。塵埃および空気、すなわち含塵空気は、吸込口体１およびパイプ２０内の風路を通り、掃除機本体４０の集塵部４２へ送られる。集塵部４２へ送られた含塵空気は、塵埃と空気とに分離される。当該塵埃は、集塵部４２に捕集される。集塵部４２によって塵埃と分離された空気は、掃除機本体４０から排出される。

また、掃除機１００は、電源部４４を備える。電源部４４は、掃除機１００が動作するために必要な電力を供給する電源の一例である。電源部４４は、掃除機１００に備えられた各機器へ電力を供給する。電源部４４は、例えば、電動送風機４１へ電力を供給する。電源部４４は、例えば、掃除機本体４０へ着脱自在に設けられる。なお、電源部４４は、掃除機本体４０に固定されていてもよい。

コードレスタイプの掃除機１００の電源部４４は、例えば、充放電可能な二次電池である。電源部４４は、例えば、図示しない充電台を介して充電される。充電台は、電源ケーブルによって外部の商用電源等に接続される。充電台に掃除機１００が載せられると電源部４４は、充電台に電気的に接続される。電源部４４は、充電台を介して、外部の商用電源等に電気的に接続される。電源部４４は、上記のようにして充電される。

さらに、本実施の形態の掃除機１００は、回転ブラシ３を備えている。回転ブラシ３は、吸込口体１に設けられる。一例として、回転ブラシ３は、吸込口体１に対して着脱自在である。回転ブラシ３は、回転することによって被清掃面上の塵埃を掻き取るものである。回転ブラシ３は、吸込口２を臨むようにして、回転可能に設けられている。

図２は、実施の形態１の掃除機１００の構成例を示す模式図である。なお、図２の模式図においては、本開示の主旨を明確かつ簡潔に説明するため、回転ブラシ３、パイプ２０、操作部４３等の図示を省略している。また、図２は、本開示の主旨を説明するための模式図であり、実際の電気回路の構成を示すものではない。

吸込口体１は、図２に示すように、電動機４を有する。電動機４は、回転ブラシ３を回転させるためのものである。電動機４は、電源部４４から供給される電力によって駆動する。電動機４の駆動力は、例えば、ベルト等の部材を介して回転ブラシ３へと伝えられる。電動機４が駆動すると、回転ブラシ３は回転する。

また、本実施の形態の掃除機１００は、スイッチ５を備えている。スイッチ５は、吸込口体１が被清掃面から離れた際に回転ブラシ３の回転を自動的に停止させるためのものである。本実施の形態において、スイッチ５は、図２に示すように、電動機４に直列に設けられている。

スイッチ５は、例えば、吸込口体１の底面に上下動可能に設けられたローラ等の部材に連動するように構成される。スイッチ５は、吸込口体が被掃除面へ接地したか否かに応じてオン／オフされるように構成される。スイッチ５は、吸込口体１が被清掃面へ接地している場合にはオン状態になる。スイッチ５は、吸込口体１が被清掃面から離れた場合にはオフ状態になる。

電動機４が駆動するための電力は、電源部４４から供給される。上述したとおり、吸込口体１は、掃除機本体４０に対して着脱自在である。吸込口体１が掃除機本体４０に対して接続されているとき、掃除機本体４０に設けられた電源部４４と吸込口体１とは、配線によって接続される。電源部４４は、この配線を介して、吸込口体１が有する電動機４へ電力を供給する。

オン状態のスイッチ５は、電源部４４から電動機４へ電力を供給する配線を通じさせる。スイッチ５がオン状態になることにより、掃除機１００の状態は、電源部４４から電動機４へ電力が供給可能な状態となる。オフ状態のスイッチ５は、電源部４４から電動機４へ電力を供給する配線を遮断する。スイッチ５がオフ状態になることにより、掃除機１００の状態は、電源部４４から電動機４へ電力を供給することができない状態となる。

また、電源部４４から電動機４へ電力を供給することができるか否かの切り替えは、スイッチ５のオン／オフ以外によっても行われる。例えば、吸込口体１がパイプ２０または掃除機本体４０から取り外されると、電源部４４と電動機４との接続が解除される。吸込口体１がパイプ２０または掃除機本体４０から取り外されると、電源部４４から電動機４へ電力を供給する配線が遮断される。吸込口体１がパイプ２０または掃除機本体４０から取り外されている場合、掃除機１００の状態は、スイッチ５の状態によらず、電源部４４から電動機４へ電力を供給することができない状態となる。

また、掃除機１００は、図２に示すように、制御装置５０を備える。制御装置５０は、例えば、掃除機本体４０に設けられる。制御装置５０は、掃除機１００に備えられた各機器を制御するためのものである。例えば、電動機４および電動送風機４１の動作は、制御装置５０によって制御される。本実施の形態において、制御装置５０は、電動機４および電動送風機４１へ供給される電力を制御する。制御装置５０は、電力制御手段の一例である。なお、電動機４および電動送風機４１は、単一の制御装置５０によってではなく、例えば、複数の装置によって行われてもよい。

制御装置５０は、例えば、図２に示すように、制御部５１、電動機駆動制御部５２および電動送風機駆動制御部５３を有している。制御部５１は、例えば、マイコン等によって構成される。制御部５１は、電動機４を駆動するための信号を、電動機駆動制御部５２に対して出力する。また、制御部５１は、電動送風機４１を駆動するための信号を、電動送風機駆動制御部５３に対して出力する。

電動機駆動制御部５２は、制御部５１から出力された信号に応じて、電動機４へ供給される電力を制御する。電動送風機駆動制御部５３は、制御部５１から出力された信号に応じて、電動送風機４１へ供給される電力を制御する。電動機駆動制御部５２および電動送風機駆動制御部５３は、例えば、スイッチング素子等によって構成される。

制御部５１は、例えば、使用者からの操作部４３に対する操作に応じた信号を出力する。電動機駆動制御部５２は、例えば、使用者からの操作部４３に対する操作に応じて、電動送風機４１へ供給される電力を制御する。同様に、電動送風機駆動制御部５３は、例えば、使用者からの操作部４３に対する操作に応じて、電動送風機４１へ供給される電力を制御する。さらに、本実施の形態において、電動機駆動制御部５２は、電源部４４から電動機４へ電力が供給可能な状態になったら当該電動機４へ予め設定された設定電力が供給されるように構成されている。

さらに、本実施の形態の掃除機１００は、図２に示すように、電動機電流検出部５４を備えている。電動機電流検出部５４は、電動機４を流れる電流を検出可能に設けられる。電動機電流検出部５４は、電流検出手段の一例である。電動機電流検出部５４は、カレントトランス等によって構成される。電動機電流検出部５４は、検出した電流の情報を含む電気信号を、制御装置５０の制御部５１に対して出力する。

電力制御手段の一例である制御装置５０は、電源部４４から電動機４へ電力が供給可能な状態になったら当該電動機４へ設定電力が供給されるように、電動機電流検出部５４によって検出された電流に応じた制御を実行するように構成されている。制御装置５０は、電動機電流検出部５４によって検出された電流が予め設定された電流を下回ると上記の設定電力が第１電力となるように予め設定された制御を実行する。また、制御装置５０は、当該制御を実行中に電動機電流検出部５４によって検出された電流が予め設定された電流を上回ると設定電力が第１電力よりも大きい第２電力となるように、予め設定された別の制御を実行する。

制御装置５０の動作について、より具体的に説明する。制御装置５０の制御部５１は、電動機を駆動するための第１信号および第２信号を、電動機電流検出部５４によって検出された電流に応じて選択的に出力可能に構成されている。制御部５１は、電動機電流検出部５４から出力された電気信号に応じて、第１信号および第２信号を、電動機駆動制御部５２に対して選択的に出力する。

図３は、制御部５１が第１信号を出力している状態の一例を示す模式図である。図４は、制御部５１が第２信号を出力している状態の一例を示す模式図である。図３および図４においては、本開示の主旨を明確かつ簡潔に説明するため、電動送風機４１、電動送風機駆動制御部５３等の図示を省略している。また、図３および図４は、本開示の主旨を説明するための模式図であり、図２と同様、実際の電気回路の構成を示すものではない。なお、図３および図４においては、上記の予め設定された電流を「基準電流」と表記している。

掃除機１００が運転している際、制御部５１は、電動機４を駆動するための第１信号および第２信号の少なくとも一方を出力する。制御部５１は、電動機電流検出部５４によって検出された電流が予め設定された電流を下回ると第１信号を出力するように構成されている。例えば、図３に示すように、スイッチ５がオフ状態になっている場合、電動機４へは電流が流れない。スイッチ５がオフ状態になっている場合、電動機電流検出部５４によって検出される電流はゼロになる。スイッチ５がオフ状態になっている場合、制御部５１は、電動機駆動制御部５２に対して第１信号を出力する。

また、制御部５１は、電動機電流検出部５４によって検出された電流が予め設定された電流を上回ると第２信号を出力するように構成されている。例えば、図４に示すように、スイッチ５がオン状態になっている場合、電動機４へは一定以上の電流が流れる。予め設定された電流は、この一定以上の電流より小さい電流として設定される。スイッチ５がオン状態になっている場合、制御部５１は、電動機駆動制御部５２に対して第２信号を出力する。

なお、制御部５１は、吸込口体１がパイプ２０または掃除機本体４０から取り外されている場合においても、図３に示すスイッチ５がオフ状態になっている場合と同様に動作する。上述したように、吸込口体１がパイプ２０または掃除機本体４０から取り外されている場合、掃除機１００の状態は、電源部４４から電動機４へ電力を供給することができない状態となる。吸込口体１がパイプ２０または掃除機本体４０から取り外されている場合、電動機４へは電流が流れない。吸込口体１がパイプ２０または掃除機本体４０から取り外されている場合、電動機電流検出部５４によって検出される電流はゼロになる。吸込口体１がパイプ２０または掃除機本体４０から取り外されている場合、制御部５１は、電動機駆動制御部５２に対して第１信号を出力する。

電動機駆動制御部５２は、制御部５１から出力された信号が第１信号であるか第２信号であるかに応じて、電動機４へ供給される電力を制御する。第１信号が出力されている場合、電動機駆動制御部５２は、電源部４４から電動機４へ電力が供給可能な状態になったら当該電動機４へ第１電力が供給されるように動作する。第２信号が出力されている場合、電動機駆動制御部５２は、電動機４へ第２電力が供給されるように動作する。

一例として、第１電力は、第２電力の１０％程度に設定される。また、第１電力は、電動機４へ当該第１電力が供給された場合に当該電動機４へ流れる電流が上記の予め設定された電流を上回るように設定される。第１電力より大きい第２電力が電動機４へ供給された場合に当該電動機４へ流れる電流は、上記の予め設定された電流を上回る。

ここで、電動機４へ第１電力が供給された場合に当該電動機４へ流れる電流を、第１電流とする。また、電動機４へ第２電力が供給された場合に当該電動機４へ流れる電流を、第２電流とする。一例として、上記の予め設定された電流と第２電流とは、当該予め設定された電流が当該第２電流の１％から２％程度になるように、設定される。そして第１電流は、上述したように、予め設定された電流を上回るように設定される。第２電流は、第１電流より大きい。

図５は、第１信号および第２信号を選択的に出力する制御部５１の動作例を示す図である。図５においては、図３および図４と同様、予め設定された電流を「基準電流」と表記している。まず、スイッチ５がオン状態になっている期間においては、制御部５１からは第２信号が出力される。例えば、第２信号は、図５に示すように、直流状の信号として出力される。スイッチ５がオン状態になっている期間に、第２電力が電動機４へ供給される。スイッチ５がオン状態になっている期間、電動機４へ流れる電流は、上記の第２電流となる。スイッチ５がオン状態になっている期間、電動機４へ流れる電流は、予め設定された電流を上回る。

スイッチ５がオン状態からオフ状態に切り替わると、電動機４へ流れる電流は、予め設定された電流を下回る。すなわち、スイッチ５がオン状態からオフ状態に切り替わると、電動機電流検出部５４によって検出される電流が予め設定された電流未満になる。電動機電流検出部５４によって検出された電流が予め設定された電流未満になると、制御部５１から出力される信号は、第２信号から第１信号に切り替えられる。換言すると、制御部５１は、第２信号を出力している際に電動機電流検出部５４によって検出される電流が予め設定された電流未満になると、出力する信号を第２信号から第１信号へ切り替える。

図５に示すように、スイッチ５がオフ状態になっている期間においては、第１信号が出力され続ける。一例として、第１信号は、図５に示すように、パルス状の信号として出力される。上述したように、電動機駆動制御部５２は、第１信号が出力されている場合、電源部４４から電動機４へ電力が供給可能な状態になったら当該電動機４へ第１電力が供給されるように動作する。

スイッチ５がオフ状態からオン状態に切り替わると、掃除機１００の状態は、電源部４４から電動機４へ電力が供給可能な状態となる。スイッチ５がオフ状態からオン状態に切り替わった時点では、電動機駆動制御部５２は、制御部５１から出力された第１信号に応じて動作する。スイッチ５がオフ状態からオン状態に切り替わった時点では、電動機４へ第１電力が供給される。

電動機４へ第１電力が供給されることで、当該電動機４へ流れる電流は、上記の第１電流となる。スイッチ５がオフ状態からオン状態に切り替わった後、電動機電流検出部５４によって検出される電流は、第１電流となる。上述したように、第１電流は、予め設定された電流よりも大きい。電動機電流検出部５４によって検出される電流が予め設定された電流を超過することにより、制御部５１から出力される信号は、第１信号から第２信号に切り替えられる。換言すると、制御部５１は、第１信号を出力している際に電動機電流検出部５４によって検出される電流が予め設定された電流を上回ると、出力する信号を第１信号から第２信号へ切り替える。なお、出力する信号を第１信号から第２信号へ切り替える際には、信号の出力量を徐々に増加させることが望ましい。

制御部５１から第２信号が出力されると、電動機駆動制御部５２は、当該第２信号に応じて動作する。制御部５１から第２信号が出力されると、電動機駆動制御部５２は、電動機４へ第２電力が供給されるように動作する。これにより、電動機４へは再び第２電力が供給される。電動機４へは、第２電流が流れる。

このように、本実施の形態では、スイッチ５がオフ状態からオン状態に切り替わった場合、電動機４へ供給される電力は、第１電力から第２電力へと段階的に切り替えられる。スイッチ５がオフ状態からオン状態に切り替わった場合、電動機４へ流れる電流は、第１電流から第２電流へと段階的に切り替えられる。本実施の形態であれば、スイッチ５がオフ状態からオン状態に切り替わった際に生じる突入電流が抑制される。

制御部５１および電動機駆動制御部５２を含む制御装置５０は、上記のようにして、電動機電流検出部５４によって検出された電流に応じた制御を実行する。本実施の形態において、第１信号が出力されている場合に制御装置５０が実行する制御は、電動機電流検出部５４によって検出された電流が予め設定された電流を下回ると実行される第１制御の一例である。また、第２信号が出力されている場合に制御装置５０が実行する制御は、電動機電流検出部５４によって検出された電流が予め設定された電流を上回ると実行される第２制御の一例である。

上述したように、吸込口体１がパイプ２０または掃除機本体４０から取り外されている場合、制御部５１は、電動機駆動制御部５２に対して第１信号を出力する。本実施の形態の掃除機１００は、パイプ２０または掃除機本体４０から取り外されていた吸込口体１が再び取り付けられた場合においても、スイッチ５がオフ状態からオン状態に切り替わった場合と同様に動作する。取り外されていた吸込口体１が取り付けられた場合、電動機４へ供給される電力は、第１電力から第２電力へと段階的に切り替えられる。取り外されていた吸込口体１が取り付けられた場合、電動機４へ流れる電流は、第１電流から第２電流へと段階的に切り替えられる。このように、本実施の形態の掃除機１００は、電源部４４から電動機４へ電力が供給可能な状態になった時点で生じる突入電流を抑制することができる。

本実施の形態の掃除機１００は、電動機４を流れる電流を検出可能に設けられた電動機電流検出部５４を備える。また、掃除機１００は、電源部４４から電動機４へ電力が供給可能な状態になったら当該電動機４へ設定電力が供給されるように、電動機電流検出部５４によって検出された電流に応じた制御を実行する制御装置５０を備える。制御装置５０は、電動機電流検出部５４によって検出された電流が予め設定された電流を下回ると設定電力が第１電力となるように制御を実行する。また、制御装置５０は、電動機電流検出部５４によって検出された電流が予め設定された電流を上回ると設定電力が第２電力となるように制御を実行する。上記のように構成された掃除機１００であれば、回転ブラシ３を回転させる電動機４が駆動を開始する際に生じる突入電流を抑制することができる。

本実施の形態の掃除機１００は、例えば、電動機４が駆動を開始する際の突入電流を抑制するための部材を別途必要とすることがない。また、本実施の形態によれば、過大な突入電流に耐えることができる配線、素子、印刷配線板上の導通部および接続部等を掃除機１００に設ける必要もなくなる。本実施の形態によれば、部品点数の削減によって、掃除機１００の小型化および軽量化等の効果が得られる。小型化および軽量化等の効果は、特に、コードレスタイプのスティック型の掃除機１００の使い勝手の向上に影響する。

なお、電力制御手段の一例である制御装置５０は、電動機電流検出部５４によって検出された電流が予め設定された電流以下になると設定電力が第１電力となるように制御を実行するように構成されてもよい。制御装置５０は、電動機電流検出部５４によって検出された電流が予め設定された電流以上になると設定電力が第２電力となるように制御を実行するように構成されてもよい。電動機電流検出部５４によって検出された電流が予め設定された電流と一致した場合における制御装置５０の動作は、任意に設定され得る。

本実施の形態において、電力制御手段の一例である制御装置５０は、第１信号および第２信号を選択的に出力可能な制御部５１と、当該制御部５１から出力された信号に応じて電動機へ供給される電力を制御する電動機駆動制御部５２と、を有している。本実施の形態の制御装置５０は、簡易な構成によって、より確実に、突入電流を抑制するための制御を実行することが可能である。

なお、電力制御手段の一例である制御装置５０の構成は、上記の実施の形態で示した例に限られない。制御装置５０は、電流検出手段の一例である電動機電流検出部５４によって検出された電流に応じて、電動機４へ供給される電力が段階的に切り替えられるように構成されればよい。図６は、電力制御手段の一例である制御装置５０の機能を実現する処理回路の構成例を示す図である。

制御装置５０の機能は、例えば、処理回路により実現される。処理回路は、専用ハードウェア２００であってもよい。処理回路は、プロセッサ２０１およびメモリ２０２を備えていてもよい。処理回路の一部が専用ハードウェア２００として形成され、且つ、当該処理回路は更にプロセッサ２０１およびメモリ２０２を備えていてもよい。図６に示す例において、処理回路の一部は専用ハードウェア２００として形成されている。また、図６に示す例において、処理回路は、専用ハードウェア２００に加えて、プロセッサ２０１およびメモリ２０２を更に備えている。

一部が少なくとも１つの専用ハードウェア２００である処理回路には、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、またはこれらを組み合わせたものが該当する。処理回路が少なくとも１つのプロセッサ２０１および少なくとも１つのメモリ２０２を備える場合、制御装置５０の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。

ソフトウェアおよびファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ２０２に格納される。プロセッサ２０１は、メモリ２０２に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各部の機能を実現する。プロセッサ２０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータあるいはＤＳＰともいう。メモリ２０２には、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリー、ＥＰＲＯＭおよびＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性または揮発性の半導体メモリ、または磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスクおよびＤＶＤ等が該当する。

このように、処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、電力制御手段の一例である制御装置５０の機能を実現することができる。

実施の形態２．
次に、実施の形態２について説明する。図７は、実施の形態２の掃除機１００ａの構成例を示す模式図である。図７は、実施の形態１における図２に対応するものである。実施の形態１と同一または相当する部分については、同じ符号を付し、また、説明を簡略化および省略する。

本実施の形態の掃除機１００ａの基本的な構成は、実施の形態１の掃除機１００の構成と同様である。掃除機１００ａは、掃除機１００と同様、掃除機本体４０を備えている。また、掃除機１００ａは、図７に示すように、吸込口体１ａを備えている。吸込口体１ａは、実施の形態１の吸込口体１と同様、掃除機本体４０に対して着脱可能である。

吸込口体１ａには、図７に示すように、吸込口体抵抗６が設けられる。吸込口体抵抗６は、電動機４のインピーダンスよりも大きいインピーダンスを有する制限抵抗である。この吸込口体抵抗６は、図７に示すように、電源部４４に対して、電動機４と並列になるように設けられる。

本実施の形態の掃除機１００ａは、図７に示すように、スイッチ５ａを備える。スイッチ５ａは、実施の形態１のスイッチ５と同様、吸込口体１が被清掃面から離れた際に回転ブラシ３の回転を自動的に停止させるためのものである。

図７に示すように、スイッチ５ａは、電源部４４から電動機４へ電力を供給する配線と当該電源部４４と吸込口体抵抗６とを繋ぐ配線とのうち一方を通じさせて他方を遮断するように構成されている。スイッチ５ａは、電源部４４に対して吸込口体１ａが接続されている状態において、電源部４４から電動機４へ電力を供給する配線を遮断している時は電源部４４と吸込口体抵抗６とを繋ぐ配線を通じさせる。また、スイッチ５ａは、電源部４４に対して吸込口体１ａが接続されている状態において、電源部４４から電動機４へ電力を供給する配線を通じさせている時は電源部と吸込口体抵抗６とを繋ぐ配線を遮断する。

そして、電流検出手段の一例である電動機電流検出部５４は、本実施の形態において、吸込口体抵抗６を流れる電流を検出可能に設けられる。電力制御手段の一例である制御装置５０は、実施の形態１と同様、電動機電流検出部５４が検出した電流に応じた制御を実行する。本実施の形態において、制御装置５０は、電動機４へ流れる電流と吸込口体抵抗６へ流れる電流とに応じた制御を実行するように構成される。

吸込口体抵抗６に対して第２電力が供給された場合に当該吸込口体抵抗６へ流れる電流を、第３電流とする。上述したように、吸込口体抵抗６のインピーダンスは、電動機４のインピーダンスよりも大きい。このため、第３電流は、第２電流よりも小さくなる。吸込口体抵抗６は、この第３電流が予め設定された電流よりも小さくなるように構成される。

ここで、電源部４４から電動機４へ電力を供給する配線を遮断しているスイッチ５ａの状態を、オフ状態とする。また、電源部４４から電動機４へ電力を供給する配線を通じさせているスイッチ５ａの状態を、オン状態とする。掃除機１００ａが備える電動機４へ供給される電力は、スイッチ５ａのオン／オフ動作に応じて制御される。

スイッチ５ａがオン状態になっている場合には、実施の形態１のスイッチ５がオン状態になっている場合と同様、制御部５１は、電動機駆動制御部５２に対して第２信号を出力する。スイッチ５ａがオフ状態になっている場合には、実施の形態１のスイッチ５がオフ状態になっている場合と同様、制御部５１は、電動機駆動制御部５２に対して第１信号を出力する。このように、本実施の形態の掃除機１００ａは、実施の形態１の掃除機１００と同様、電動機４が駆動を開始する際に生じる突入電流が抑制されるように動作する。

吸込口体１が取り外された場合には、当該吸込口体１と電源部４４との接続が解除される。これにより、電動機４および吸込口体抵抗６には、電流が流れなくなる。電動機電流検出部５４の検出結果は、吸込口体抵抗６に電流が流れている場合と、吸込口体１が取り外されている場合とで異なる。本実施の形態であれば、電動機４に電流が流れない状態を、スイッチ５ａがオフ状態になっている場合と、吸込口体１が取り外されている場合とに区別することが可能となる。

電力制御手段の一例である制御装置５０は、実施の形態１と同様、電源部４４から電動機４へ電力が供給可能な状態になったら当該電動機４へ設定電力が供給されるように、電動機電流検出部５４によって検出された電流に応じた制御を実行する。本実施の形態であれば、制御装置５０は、スイッチ５ａがオフ状態になっている場合と、吸込口体１が取り外されている場合とで、それぞれ上記の設定電力が異なるような制御を実行することが可能となる。例えば、吸込口体１が取り外されて電動機４および吸込口体抵抗６に電流が流れていない場合、制御装置５０は、設定電力が第１電力よりもさらに低い第３電力となるような制御を実行してもよい。

実施の形態３．
次に、実施の形態３について説明する。図８は、実施の形態３の掃除機１００ｂの構成例を示す模式図である。図８は、実施の形態１における図２および実施の形態２における図７に対応する。実施の形態１および実施の形態２と同一または相当する部分については、同じ符号を付し、また、説明を簡略化および省略する。

掃除機１００ｂの基本的な構成は、実施の形態１の掃除機１００および実施の形態２の掃除機１００ａの構成と同様である。掃除機１００ｂは、吸込口体１および掃除機本体４０を備えている。また、掃除機１００ｂは、吸込口体１と掃除機本体４０との間に着脱可能に設けられる接続部材の一例として、パイプ２０ｂを備える。吸込口体１は、パイプ２０ｂに着脱可能である。掃除機本体４０は、パイプ２０ｂに着脱可能である。吸込口体１は、パイプ２０ｂを介して、掃除機本体４０に対して着脱可能である。吸込口体１は、パイプ２０ｂを介さず、直接的に掃除機本体４０に着脱可能であってもよい。

パイプ２０ｂには、図８に示すように、接続部材抵抗２１が設けられる。接続部材抵抗２１は、電動機４のインピーダンスよりも大きいインピーダンスを有する制限抵抗である。図８に示すように、パイプ２０ｂによって吸込口体１と掃除機本体４０とが接続された状態において、接続部材抵抗２１は電動機４およびスイッチ５と並列に設けられる。

電流検出手段の一例である電動機電流検出部５４は、本実施の形態において、接続部材抵抗２１を流れる電流を検出可能に設けられる。電力制御手段の一例である制御装置５０は、実施の形態１および実施の形態２と同様、電動機電流検出部５４が検出した電流に応じた制御を実行する。本実施の形態において、制御装置５０は、電動機４へ流れる電流と接続部材抵抗２１へ流れる電流とに応じた制御を実行するように構成される。

本実施の形態の接続部材抵抗２１は、実施の形態２における吸込口体抵抗６と同様の機能を有する。上述したように、接続部材抵抗２１のインピーダンスは、電動機４のインピーダンスよりも大きい。接続部材抵抗２１に対して第２電力が供給された場合に当該接続部材抵抗２１へ流れる電流は、第２電流よりも小さくなる。接続部材抵抗２１は、接続部材抵抗２１に対して第２電力が供給された場合に当該接続部材抵抗２１へ流れる電流が予め設定された電流よりも小さくなるように構成される。

掃除機１００ｂが備える電動機４へ供給される電力は、実施の形態１と同様、スイッチ５のオン／オフ動作に応じて制御される。スイッチ５がオン状態になっている場合には、制御部５１は、電動機駆動制御部５２に対して第２信号を出力する。スイッチ５がオフ状態になっている場合には、制御部５１は、電動機駆動制御部５２に対して第１信号を出力する。このように、本実施の形態の掃除機１００ｂは、実施の形態１の掃除機１００および実施の形態２の掃除機１００ｂと同様、電動機４が駆動を開始する際に生じる突入電流が抑制されるように動作する。

また、本実施の形態において、電動機電流検出部５４の検出結果は、以下の４つの状態で異なるものとなる。第１の状態は、電動機４には電流が流れているが接続部材抵抗２１には電流が流れていない状態である。この第１の状態には、吸込口体１がパイプ２０ｂを介さずに掃除機本体４０に取り付けられていて且つスイッチ５がオン状態になっているときの掃除機１００ｂの状態が該当する。

第２の状態は、電動機４には電流が流れていないが接続部材抵抗２１には電流が流れている状態である。この第２の状態には、吸込口体１が取り外されていて且つパイプ２０ｂが取り付けられているときの掃除機１００ｂの状態が該当する。また、第２の状態には、吸込口体１およびパイプ２０ｂが取り付けられていて且つスイッチ５がオフ状態になっているときの掃除機１００ｂの状態も該当する。

第３の状態は、電動機４および接続部材抵抗２１に電流が流れている状態である。この第３の状態には、吸込口体１およびパイプ２０ｂが取り付けられていて且つスイッチ５がオン状態になっているときの掃除機１００ｂの状態が該当する。

第４の状態は、電動機４および接続部材抵抗２１に電流が流れていない状態である。この第４の状態には、吸込口体１およびパイプ２０ｂが取り外されているときの掃除機１００ｂの状態が該当する。また、第４の状態には、吸込口体１がパイプ２０ｂを介さずに掃除機本体４０に取り付けられていて且つスイッチ５がオン状態になっているときの掃除機１００ｂの状態も該当する。

このように、電動機電流検出部５４の検出結果は、吸込口体１およびパイプ２０ｂのそれぞれが取り付けられているか否かによって変化する。そして、電力制御手段の一例である制御装置５０は、電動機電流検出部５４の検出結果に応じた制御を実行する。本実施の形態の掃除機１００ｂは、吸込口体１およびパイプ２０ｂの着脱状態に応じた動作をすることが可能である。一例として、電動機４へ供給される電力は、吸込口体１およびパイプ２０ｂの着脱状態に応じて制御される。また、掃除機１００ｂは、吸込口体１およびパイプ２０ｂの着脱状態に応じて電動送風機４１へ供給される電力が制御されるように構成されてもよい。

また、図９は、実施の形態３の掃除機１００ｂの変形例を示す模式図である。掃除機１００ｂは、図９に示すように、掃除具７を更に備えていてもよい。掃除具７は、パイプ２０ｂと掃除機本体４０との少なくとも一方に着脱可能に接続される。実施の形態１で述べたように、吸込口体１は、例えば、床面等の被清掃面を清掃するために用いられる。掃除具７は、例えば、床面以外の場所を清掃するために用いられる。使用者は、掃除対象に応じて、吸込口体１、掃除具７およびパイプ２０ｂを付け替える。

掃除具７には、図９に示すように、掃除具抵抗８が設けられる。掃除具抵抗８は、電動機４のインピーダンスよりも大きいインピーダンスを有する制限抵抗である。また、掃除具抵抗８のインピーダンスは、接続部材抵抗２１のインピーダンスとは異なる。電流検出手段の一例である電動機電流検出部５４は、掃除具抵抗８を流れる電流を検出可能に設けられる。電力制御手段の一例である制御装置５０は、電動機４へ流れる電流と接続部材抵抗２１へ流れる電流と掃除具抵抗８を流れる電流とに応じた制御を実行するように構成される。

図９に示す変形例において、電動機電流検出部５４の検出結果は、吸込口体１、掃除具７およびパイプ２０ｂのそれぞれが取り付けられているか否かによって変化する。本変形例において掃除機１００ｂは、吸込口体１、掃除具７およびパイプ２０ｂの着脱状態に応じた動作をすることが可能である。電動送風機４１へ供給される電力は、使用者が取り付けた吸込口体１、掃除具７およびパイプ２０ｂの着脱状態に応じて制御され得る。上述したように、使用者は、掃除対象に応じて、吸込口体１、掃除具７およびパイプ２０ｂを付け替える。本変形例であれば、電動送風機４１は、掃除対象に応じた適切な風量を発生させるように動作することが可能である。

実施の形態４．
次に、実施の形態４について説明する。図１０は、実施の形態４の掃除機１００ｃの構成例を示す模式図である。図１０は、実施の形態１における図２に対応する。上記各実施の形態と同一または相当する部分については、同じ符号を付し、また、説明を簡略化および省略する。

本実施の形態の掃除機１００ｃの基本的な構成は、図１０に示すように、実施の形態１の掃除機１００の構成と同様である。掃除機１００ｃは、実施の形態１における電動機電流検出部５４の代わりに、電圧検出部５５を備えている。電圧検出部５５は、例えば掃除機本体４０ｃに設けられる。

電圧検出部５５は、電動機４と直列に設けられた規定の抵抗の両端の電圧を検出可能に設けられる。電圧検出部５５は、例えば、図１０に示すように、電動機４と直列に設けられた電動機駆動制御部５２の両端の電圧を検出可能に設けられる。本実施の形態の電圧検出部５５は、電圧検出手段の一例である。電力制御手段の一例である制御装置５０は、本実施の形態においては、電源部４４から電動機４へ電力が供給可能な状態になったら当該電動機４へ設定電力が供給されるように、電圧検出部５５によって検出された電圧に応じた制御を実行する。

制御装置５０は、電圧検出部５５によって検出された電圧が予め設定された電圧を下回ると設定電力が第１電力となるように制御を実行する。また、制御装置５０は、電圧検出部５５によって検出された電圧が予め設定された電圧を上回ると設定電力が第２電力となるように制御を実行する。

電動機４へ第１電力が供給された場合における電動機駆動制御部５２の両端の電圧を第１電圧とする。電動機４へ第２電力が供給された場合における電動機駆動制御部５２の両端の電圧を第２電圧とする。一例として、予め設定された電圧と第２電圧とは、当該予め設定された電圧が当該第２電圧の１％から２％程度になるように、設定される。第１電圧は、予め設定された電圧を上回るように設定される。第２電圧は、第１電圧より大きい。

電動機４と直列に設けられた規定の抵抗の両端の電圧は、当該電動機４を流れる電流の大きさと相関がある。電圧検出部５５は、電動機４を流れる電流を間接的に検出するものである。上記の電圧検出部５５を備える掃除機１００ｃは、間接的に、電動機４を流れる電流に応じた動作をする。本実施の形態の掃除機１００ｃであれば、実施の形態１の掃除機１００と同様、電動機４が駆動を開始する際に生じる突入電流を抑制することができる。また、掃除機１００ｃは、電動機４を流れる電流を検出するためのカレントトランス等を必要とすることなく構成され得る。

実施の形態５．
次に、実施の形態５について説明する。上記各実施の形態と同一または相当する部分については、同じ符号を付し、また、説明を簡略化および省略する。本実施の形態の構成は、図７に示す実施の形態２の構成と同様である。本実施の形態において、電力制御手段の一例である制御装置５０は、電動機電流検出部５４によって検出された電流に応じて、電動送風機４１へ供給される電力を制御するように構成される。以下、本実施の形態の制御装置５０の構成および動作について、より具体的に説明する。

吸込口体１ａが被清掃面から離れると、スイッチ５ａがオフ状態となる。スイッチ５ａがオフ状態となると、電動機４へ電流が供給されなくなり、吸込口体抵抗６へ電流が供給される。この状態において、本実施の形態の制御装置５０の制御部５１は、電動機電流検出部５４からの情報に基づいて、吸込口体１が掃除機本体４０に電気的に接続されている状態で且つ当該吸込口体１が被清掃面から離れた状態であると判定する。吸込口体１が掃除機本体４０に電気的に接続されている状態で且つ当該吸込口体１が被清掃面から離れた状態であると判定した制御部５１は、電動送風機４１へ供給される電力が削減されるように、電動送風機駆動制御部５３へ信号を送信する。本実施の形態において、吸込口体１が掃除機本体４０に電気的に接続されている状態で且つ当該吸込口体１が被清掃面から離れている場合には、電動送風機４１へ供給される電力が削減される。

本実施の形態においては、図８に示す実施の形態３と同様、接続部材抵抗２１が設けられたパイプ２０ｂが、接続部の一例として設けられてもよい。また、図９に示す掃除具７が設けられてもよい。電力制御手段の一例である制御装置５０は、電動機電流検出部５４によって検出された電流に基づいて、掃除機本体４０に接続されているものを判定する機能を有していてもよい。そして、制御装置５０は、掃除機本体４０に接続されているものに応じて、適切な吸込み力が発生するように電動送風機４１へ供給される電力を制御するように構成されてもよい。

一例として、制御装置５０は、掃除機本体４０に接続されているものがパイプ２０ｂのみであれば、吸込口体１ａが接続されているときよりも少ない電力が電動送風機４１へ供給されるように構成される。また、掃除機本体４０に接続されているものが掃除具７のみであれば、掃除機本体４０にパイプ２０ｂのみが接続されているときよりも少ない電力が電動送風機４１へ供給されるように構成される。電動送風機４１へ供給される電力は、制御装置５０の電動送風機駆動制御部５３によって制御される。

電動送風機４１を駆動させるために最適な電力は、電動送風機４１が空気を吸い込む際の圧損の程度により変化する。電動送風機４１が空気を吸い込む際の圧損は、掃除機本体４０に接続されているものによって変化する。本実施の形態であれば、電動送風機４１へ供給される電力は、掃除機本体４０に接続されているものに応じて増減する。これにより、電動送風機４１は、掃除機本体４０に接続されているものに応じた適切な吸込み力が発生するように駆動する。

実施の形態６．
次に、実施の形態６について説明する。図１１は、実施の形態６の掃除機１００ｄの斜視図である。上記各実施の形態と同一または相当する部分については、同じ符号を付し、また、説明を簡略化および省略する。

本開示に係る電気掃除機は、実施の形態１から実施の形態５で示したようなコードレスタイプのスティック型のものに限定されない。本開示に係る電気掃除機は、図１１に示すようなキャニスタータイプの掃除機１００ｄであってもよい。掃除機１００ｄの電源には、例えば外部の商用電源等が用いられる。掃除機１００ｄと外部の電源とは、電源ケーブル１１等によって接続される。

キャニスタータイプの掃除機１００ｄは、図１１に示すように、接続部材の一例として、パイプ２０およびホース３０を備えている。掃除機１００ｄはパイプ２０およびホース３０の一方のみを備えていてもよい。また、接続部材は、パイプ２０およびホース３０に限られるものではない。

本実施の形態に示されるキャニスタータイプの掃除機１００ｄにおいても、上記の各実施の形態と同様の効果を奏することができる。

１ 吸込口体、 １ａ 吸込口体、２ 吸込口、 ３ 回転ブラシ、 ４ 電動機、 ５ スイッチ、 ５ａ スイッチ、 ６ 吸込口体抵抗、 ７ 掃除具、 ８ 掃除具抵抗、 １１ 電源ケーブル、 ２０ パイプ、 ２０ｂ パイプ、 ２１ 接続部材抵抗、 ４０ 掃除機本体、 ４０ｃ 掃除機本体、 ４１ 電動送風機、 ４２ 集塵部、 ４３ 操作部、 ４４ 電源部、 ５０ 制御装置、 ５１ 制御部、 ５２ 電動機駆動制御部、 ５３ 電動送風機駆動制御部、 ５４ 電動機電流検出部、 ５５ 電圧検出部、 １００ 掃除機、 １００ａ 掃除機、 １００ｂ 掃除機、 １００ｃ 掃除機、 １００ｄ 掃除機、 ２００ 専用ハードウェア、 ２０１ プロセッサ、 ２０２ メモリ

Claims (6)

1. 塵埃を吸い込むための気流を発生させる電動送風機を有する掃除機本体と、
   回転ブラシが設けられ、当該回転ブラシを回転させる電動機を有する吸込口体と、
   前記電動機に流れる電流を検出可能に設けられた電流検出手段と、
   電源から前記電動機へ電力が供給可能な状態になったら前記電動機へ設定電力が供給されるように、前記電流検出手段によって検出された電流に応じた制御を実行する電力制御手段と、
   前記電源から前記電動機へ電力を供給する配線を、前記吸込口体が被清掃面へ接地している場合には通じさせ、前記吸込口体が被清掃面へ接地している場合には遮断するスイッチと、
   を備え、
   前記電力制御手段は、
   前記電動送風機の動作を操作する操作部によって前記電動送風機の運転が指示されている際、前記電流検出手段によって検出された電流に基づいて第１信号または第２信号を出力する制御部と、
   前記制御部から出力された信号に応じて前記電源から前記電動機へ供給される電力の大きさを制御する電動機駆動制御部と、
   を有し、
   前記制御部は、前記電流検出手段によって検出された電流がゼロもしくは予め設定された電流より小さい場合、前記電動機駆動制御部へ前記第１信号を出力し、前記電流検出手段によって検出された電流が前記予め設定された電流より大きい場合、前記電動機駆動制御部へ前記第２信号を出力するものであり、
   前記電動機駆動制御部は、前記制御部から前記第１信号が出力されている場合は前記電源から前記電動機へ供給される電力が第１電力となるよう制御し、前記制御部から前記第２信号が出力されている場合は前記電源から前記電動機へ供給される電力が前記第１電力よりも大きい第２電力となるよう制御する電気掃除機。
2. 前記吸込口体は、前記掃除機本体に対して着脱可能であり、
   前記吸込口体には、前記電動機のインピーダンスよりも大きいインピーダンスを有する吸込口体抵抗が設けられ、
   前記電源に対して前記吸込口体が接続されている状態において、前記スイッチは、前記電源から前記電動機へ電力を供給する配線を遮断している時は前記電源と前記吸込口体抵抗とを繋ぐ配線を通じさせ、前記電源から前記電動機へ電力を供給する配線を通じさせている時は前記電源と前記吸込口体抵抗とを繋ぐ配線を遮断し、
   前記電流検出手段は、前記吸込口体抵抗を流れる電流を検出可能に設けられ、
   前記電力制御手段は、前記電動機へ流れる電流と前記吸込口体抵抗へ流れる電流とに応じた制御を実行する請求項１に記載の電気掃除機。
3. 前記吸込口体と前記掃除機本体との間に着脱可能に設けられた接続部材を備え、
   前記接続部材には、前記電動機のインピーダンスよりも大きいインピーダンスを有する接続部材抵抗が設けられ、
   前記接続部材によって前記吸込口体と前記掃除機本体とが接続された状態において、前記接続部材抵抗は、前記電動機および前記スイッチと並列に設けられ、
   前記電流検出手段は、前記接続部材抵抗を流れる電流を検出可能に設けられ、
   前記電力制御手段は、前記電動機へ流れる電流と前記接続部材抵抗へ流れる電流とに応じた制御を実行する請求項１に記載の電気掃除機。
4. 前記接続部材および前記掃除機本体の少なくとも一方に着脱可能に接続される掃除具を更に備え、
   前記掃除具には、前記電動機のインピーダンスよりも大きく且つ前記接続部材抵抗のインピーダンスとは異なるインピーダンスを有する掃除具抵抗が設けられ、
   前記電流検出手段は、前記掃除具抵抗を流れる電流を検出可能に設けられ、
   前記電力制御手段は、前記電動機へ流れる電流と前記接続部材抵抗へ流れる電流と前記掃除具抵抗を流れる電流とに応じて、前記電動送風機へ供給される電力を制御する請求項３に記載の電気掃除機。
5. 前記電力制御手段は、前記電流検出手段によって検出された電流に応じて、前記電動送風機へ供給される電力を制御する請求項１から請求項４の何れか１項に記載の電気掃除機。
6. 前記電源は、前記掃除機本体に設けられた充放電可能な二次電池である請求項１から請求項５の何れか１項に記載の電気掃除機。

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