| 【発明の名称】 |
電気掃除機 |
| 【発明者】 |
【氏名】妹尾 裕之
【住所又は居所】大阪府門真市大字門真１００６番地 松下電器産業株式会社内
【氏名】都築 真一
【住所又は居所】大阪府門真市大字門真１００６番地 松下電器産業株式会社内
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| 【要約】 |
【課題】床用吸込具の状態を電流値で判断しているものでは、床用吸込具の状態として回転ブラシが回転しているかどうか分からず、本体の電動送風機または床用吸込具の電動機を床用吸込具の状態に応じて細かく制御することが困難という課題があった。
【解決手段】回転ブラシ９を回転させる電動機１０と、床用吸込具接続検出部１３と、床用吸込具離床検出部１４と、温度保護手段１６と温度保護動作検出手段１７を備え、これらの情報から床用吸込具の状態を判断して、電動送風機６や電動機１０へ細やかな制御を行うことができる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 吸引風を発する電動送風機を内蔵する掃除機本体と、塵埃を掻き上げる回転ブラシと前記回転ブラシを回転させる電動機を有する床用吸込具と、前記床用吸込具と前記電動送風機との連通状態を判断する床用吸込具接続検出部と、前記床用吸込具と被掃除面との接地状態を判断する床用吸込具離床検出部と、前記電動機の温度がある所定値より高くなった場合に前記電動機への電力供給を遮断する温度保護手段と、前記温度保護手段が動作したことを検出する温度保護動作検出手段を備え、前記床用吸込具接続検出部と床用吸込具離床検出部と温度保護動作検出手段からの情報より前記電動送風機または電動機の運転動作を制御する電気掃除機。
【請求項２】 温度保護手段が動作したことを温度保護動作検出手段が検出したとき、電動機への電力供給を停止する請求項１記載の電気掃除機。
【請求項３】 温度保護手段が一度動作して電動機が停止状態になった後に温度が下がって動作可能状態になった場合に、自動的に回転ブラシの回転を開始するのではなく、運転操作用の操作手段の操作によって再度回転ブラシの回転を始めるよう電力供給を行う請求項２記載の電気掃除機。
【請求項４】 床用吸込具の電動機への電力供給状態を使用者に報知する床用吸込具回転報知手段を有し、通常状態または異常止状態であることを使用者に報知する請求項１〜３のいずれか１項記載の電気掃除機。
【請求項５】 床用吸込具の電動機の負荷を検知する負荷検知手段を有し、前記負荷検出手段の検出結果から床用吸込具の温度保護手段の動作判断を行う請求項２記載の電気掃除機。
【請求項６】 床用吸込具の温度保護手段の動作が解除されたことを検知する温度保護手段復帰検知手段を備え、温度保護手段が解除されたことを検知した後に、運転操作用の操作手段の操作によって、再度回転ブラシの回転を始めるように電動機への電力供給を行う請求項３記載の電気掃除機。
【請求項７】 床用吸込具の温度保護手段の動作が温度保護手段復帰検知手段によって解除された後に、使用者に状態が復帰したことを報知し、再度回転ブラシの回転を始めるように電力供給を行う請求項４記載の電気掃除機。
【請求項８】 床用吸込具の温度保護手段が動作した場合に、前記温度保護手段が解除されるまで冷却効率をあげるように冷却切替手段を備えた請求項１〜７のいずれか１項記載の電気掃除機。
【請求項９】 床用吸込具の状態の判断値を外部記憶手段に記憶する請求項１〜８のいずれか１項記載の電気掃除機。
【請求項１０】 床用吸込具の状態の判断時間を外部記憶手段に記憶する請求項１〜９のいずれか１項記載の電気掃除機。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般家庭で使用される電気掃除機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電気掃除機は、近年高機能化し、吸い込み力を発生させる電動送風機の制御だけでなく、床用吸込具内に電動機を備えて回転ブラシを回転させて塵埃を掻き上げ、より吸い込み性能を高める場合の制御も複雑化している。従来、この種の床用吸込具の制御は図６、７に示すようなものがあった。以下、その構成について図を参照しながら説明する。
【０００３】図６、７に示すように、１０１は電気掃除機本体、１０２はホース、１０３は手元操作部、１０４は延長管、１０５は床用吸込具である。本体１０１内には吸引を行うための電動送風機１０６と、吸引した塵埃をためておく集塵室１０７があり、１０８は電動送風機１０６を駆動させる電動送風機駆動手段である。また、床用吸込具１０５内には回転してゴミを掻き上げる回転ブラシ１０９と、この回転ブラシ１０９を回転させる電動機１１０がある。１１１はこの電動機１１０を駆動する電動機駆動手段であり、１１２は電動機１１０に流れる電流を検出する電動機電流検出手段である。１１３は電動機電流検出手段１１２の検知電流から床用吸込具の状態を判断する床用吸込具状態判断手段である。
【０００４】上記構成による動作は以下の通りである。図７のように電気掃除機本体１０１にホース１０２、延長管１０４、床用吸込具１０５を接続して、電源（図示せず）に接続し手元操作部１０３を操作すると、電動送風機駆動手段１０８へ信号が出力され、電動送風機１０６が運転を開始すると同時に、電動機駆動手段１１１へも信号が出力されて電動機１１０が運転し、回転ブラシ１０９が回転して塵埃を掻き上げる。その後、塵埃は電動送風機１０６によって生じた吸気で床用吸込具１０５から延長管１０４、ホース１０２を介して、電気掃除機本体１０１内の集塵室１０７へ運ばれる。ここで、床用吸込具１０５が床から離れると電動機１１０に電流が変化し、床用吸込具状態判断手段１１３が電動機電流検出手段１１２からの電流変化から床用吸込具１０５が床から離れていることを判断し、電動送風機１０６へ供給する入力を下げて、不要な電力の消費を抑える等の運転制御を行っていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従来の電気掃除機では、電動送風機１０６の運転制御を電動機１１０の前記電動機１１０に流れる電流で判断しているので、床用吸込具１０５の状態として回転ブラシが回転しているかどうか、または前記床用吸込具１０５に延長管１０４接続されているかどうかの判断はできるが、前記電動機１１０の温度状態は分からず、例えば前記電動機１１０の温度が高く電動機１１０の駆動を停止させたときなどにも、前記電動機１１０には電流が流れていないため、掃除中ではないと判断してしまい、電動送風機１０６へ供給する入力を下げてしまい、前記電動機１１０の耐久性を低下させる等の課題を有していた。
【０００６】本発明は、上記課題を解決するもので、床用吸込具に内蔵された塵埃掻き上げ用の回転ブラシを駆動させる電動機の耐久性を向上させるとともに、安全性かつ使用性も向上させ、低ランニングコストを実現できる電気掃除機を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために本発明は、吸引風を発する電動送風機を内蔵する掃除機本体と、塵埃を掻き上げる回転ブラシと前記回転ブラシを回転させる電動機を有する床用吸込具と、前記床用吸込具と前記電動送風機との連通状態を判断する床用吸込具接続検出部と、前記床用吸込具と被掃除面との接地状態を判断する床用吸込具離床検出部と、前記電動機の温度がある所定値より高くなった場合に前記電動機への電力供給を遮断する温度保護手段と、前記温度保護手段が動作したことを検出する温度保護動作検出手段を備え、前記床用吸込具接続検出部と床用吸込具離床検出部と温度保護動作検出手段からの情報より前記電動送風機または電動機の運転動作を制御する電気掃除機で、床用吸込具接続検出部にて床用吸込具の接続状態を検出する。例えば、床用吸込具が接続されていないときには、掃除中でないと判断し、電動送風機の回転数を基準値より低下させ、低騒音化を図る。また、床用吸込具離床検出部にて床用吸込具と被掃除面との接触状態を検出する。そこで、例えば、床用吸込具が被掃除面と接触していないと判断したときには、掃除中でないと判断し、電動送風機の回転数を基準値より低下させ、低騒音化を図る。また、温度保護動作検出手段にて電動機の駆動状態を検出し、例えば、電動機が駆動していないときには、電動機の温度が高いと判断し、電動送風機の回転数を基準値より上昇させ、電動機の温度の低下を図る。以上より、従来例のように電動機の温度が高いときなどに、電動送風機へ供給する入力を下げてしまい、電動機の耐久性を損なう課題を解決できるとともに、床用吸込具の使用実態に応じて電動送風機または電動機の運転動作を制御することで、低騒音化ならびに低ランニングコストを実現できる電気掃除機を提供できる。
【０００８】
【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を内蔵する掃除機本体と、塵埃を掻き上げる回転ブラシと前記回転ブラシを回転させる電動機を有する床用吸込具と、前記床用吸込具と前記電動送風機との連通状態を判断する床用吸込具接続検出部と、前記床用吸込具と被掃除面との接地状態を判断する床用吸込具離床検出部と、前記電動機の温度がある所定値より高くなった場合に前記電動機への電力供給を遮断する温度保護手段と、前記温度保護手段が動作したことを検出する温度保護動作検出手段を備え、前記床用吸込具接続検出部と床用吸込具離床検出部と温度保護動作検出手段からの情報より前記電動送風機または電動機の運転動作を制御する電気掃除機で、床用吸込具接続検出部にて床用吸込具の接続状態を検出する。例えば、床用吸込具が接続されていないときには、掃除中でないと判断し、電動送風機の回転数を基準値より低下させ、低騒音化を図る。また、床用吸込具離床検出部にて床用吸込具と被掃除面との接触状態を検出する。そこで、例えば、床用吸込具が被掃除面と接触していないと判断したときには、掃除中でないと判断し、電動送風機の回転数を基準値より低下させ、低騒音化を図る。また、温度保護動作検出手段にて電動機の駆動状態を検出し、例えば、電動機が駆動していないときには、電動機の温度が高いと判断し、電動送風機の回転数を基準値より上昇させ、電動機の温度の低下を図る。以上より、従来例のように電動機の温度が高いときなどに、電動送風機へ供給する入力を下げてしまい、電動機の耐久性を損なう課題を解決できるとともに、床用吸込具の使用実態に応じて電動送風機または電動機の運転動作を制御することで、低騒音化ならびに低ランニングコストを実現できる電気掃除機を提供できる。
【０００９】本発明の請求項２記載の発明は、温度保護手段が動作したことを温度保護動作検出手段が検出したとき、電動機への電力供給を停止するもので、電動機の耐久性を向上できる。
【００１０】本発明の請求項３記載の発明は、温度保護手段が一度動作して電動機が停止状態になった後に温度が下がって動作可能状態になった場合に、自動的に回転ブラシの回転を開始するのではなく、運転操作用の操作手段の操作によって再度回転ブラシの回転を始めるように電力供給を行うもので、電気掃除機の安全性を向上できる。
【００１１】本発明の請求項４記載の発明は、床用吸込具の電動機への電力供給状態を使用者に報知する床用吸込具回転報知手段を有し、通常状態または異常止状態であることを使用者に報知するもので、電気掃除機の安全性を向上できる。
【００１２】本発明の請求項５記載の発明は、床用吸込具の電動機の負荷を検知する負荷検知手段を有し、前記負荷検出手段の検出結果から床用吸込具の温度保護手段の動作判断を行うものである。
【００１３】本発明の請求項６記載の発明は、床用吸込具の温度保護手段の動作が解除されたことを検知する温度保護手段復帰検知手段を備え、温度保護手段が解除されたことを検知した後に運転操作用の操作手段の操作によって再度回転ブラシの回転を始めるように電動機への電力供給を行うもので、電気掃除機の安全性を向上できる。
【００１４】本発明の請求項７記載の発明は、床用吸込具の温度保護手段の動作が、温度保護手段復帰検知手段によって解除された後に、使用者に状態が復帰したことを報知し、再度回転ブラシの回転を始めるように電力供給を行うもので、電気掃除機の使用性および安全性を向上できる。
【００１５】本発明の請求項８記載の発明は、床用吸込具の温度保護手段が動作した場合に、前記温度保護手段が解除されるまで冷却効率をあげるように冷却切替手段を備えたものである。
【００１６】本発明の請求項９記載の発明は、床用吸込具の状態の判断値を外部記憶手段に記憶するものである。
【００１７】本発明の請求項１０記載の発明は、床用吸込具の状態の判断時間を外部記憶手段に記憶するものである。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の実施例を、図面を参照しながら説明する。
【００１９】本実施例の電気掃除機の全体構成を図５に、床用吸込具の簡易構成図を図４に示す。また、システムブロック図を図１に、回路ブロック図を図２に示す。ここで、１は電気掃除機本体、２はホース、３は手元操作部、４は延長管、５は床用吸込具である。本体１内には吸引を行うための電動送風機６と、吸引した塵埃をためておく集塵室７があり、８は電動送風機６を駆動させる電動送風機駆動手段である。また、床用吸込具５内には回転してゴミを掻き上げる回転ブラシ９と、この回転ブラシ９を回転させる電動機１０がある。１１はこの電動機１０を駆動する電動機駆動手段であり、１２は床用吸込具が床面から浮いた時に例えばスイッチで構成された電力を遮断して回転ブラシの回転を停止させる離床時停止手段である。１３は床用吸込具の接続を検出する抵抗から構成された床用吸込具接続検出部、１４は床用吸込具の離床を検出する抵抗から構成された床用吸込具離床検出部である。
【００２０】１５は、床用吸込具接続検出部１３及び床用吸込具離床検出部１４の出力から床用吸込具の状態を判断する床用吸込具状態判断手段である。１６はサーモスタットなどで構成された温度を検知して所定温度以上になったら電動機１０への電力供給を遮断して保護を行なう温度保護手段である。１７は温度保護手段１６が動作したことを検知する温度保護動作検出手段であり、１８は回転ブラシ９が回転状態であることを使用者に報知する床用吸込具回転報知手段である。１９は電動機１０の負荷状態を検知する負荷検知手段であり、２０は温度保護手段１６が温度低下で復帰状態になったことを検出する温度保護手段復帰検出手段である。２１は床用吸込具５内の空気の流露を切り換え冷却効率をあげる冷却切替手段である。２２はＥＥＰＲＯＭなどで構成される外部記憶手段である。
【００２１】上記構成による動作は以下の通りである。図５のように電気掃除機本体１にホース２、延長管４、床用吸込具５を接続して、電源（図示せず）に接続し手元操作部３を操作すると、電動送風機駆動手段８へ信号が出力され、電動送風機６が運転を開始すると同時に、電動機駆動手段１１へも信号が出力されて電動機１０が運転し、回転ブラシ９が回転して塵埃を掻き上げる。その後、塵埃は電動送風機６によって生じた吸気で床用吸込具５から延長管４、ホース２を介して、電気掃除機本体１内の集塵室７へ運ばれる。図１、図２に示すように、ここで、床用吸込具５が外されている場合には、床用吸込具接続検出部１３にて床用吸込具５が外されていることを、床用吸込具状態判断手段１５が検知して、本体１のパワー設定をノズルなしモードとして設定することができる。この場合には床用吸込具５以外のアタッチメントなどを接続して掃除を行うことが考えられ、電動送風機６のパワーを決めることで、使い勝手の良い制御を行うことができる。また、電動機１０への電力供給を遮断して、余分なエネルギー消費を抑えることもできる。次に、床用吸込具５が接続されており、かつ被掃除面から離れている場合には、離床時停止手段により電動機１０側が遮断され、床用吸込具接続検出部１３のみ接続状態となり、この状態を床用吸込具状態判断手段１５が検知して、電動送風機６のパワー設定をノズル離床モードとして設定することができる。この状態は基本的には掃除を行っていない状態と判断でき、電動送風機６のパワーを下げて不要なエネルギー消費を減らすことができる。次に、通常の使用状態で、回転ブラシ９が回転している場合には、床用吸込具接続検出部１３と床用吸込具離床検出部１４が並列関係で接続されており、また、電動機１０そのものも同時に並列関係で接続されている。ここで、過負荷運転などの何らかの条件で電動機１０の温度が上昇し、所定温度以上になった場合に保護するための温度保護手段１６が働いた場合には、電動機１０が切り離される形になるため、温度保護動作検出手段１７は電動機１０のインピーダンスがなくなったことから、温度保護手段１６の動作を検知することができる。これにより、温度保護手段１６が動作した場合に電動機１０への電力供給を遮断し、余分なエネルギー消費を抑えることができる。インピーダンスの違いによる床用吸込具状態判断手段１５及び温度保護動作検出手段１７に入力される電圧の関係は図３のようになる。床用吸込具５が接続されていない場合はインピーダンスが高くなり図３のｄとなる。このとき、床用吸込具接続検出部１３と床用吸込具離床検出部１４は、コンデンサやコイルなどを含めた構成でもよく、インピーダンスや電力供給のオンオフによる電圧波形の差などから区別がされていてもよい。
【００２２】また、温度が下がることで、温度保護手段１６が自動的に復帰し、導通状態に回復した場合に、電動機駆動手段１１から電力供給を遮断しているのでいきなり回転を始めることが無く、運転操作用の入力を手元操作部３から行って回転ブラシ９の回転すなわち電動機１０への通電を再開させればより安全性を高めることができる。また、回転ブラシ９が回転しているか或いは回転していないことを使用者に床用吸込具回転報知手段１８によって報知することで、使用者の意図通りに掃除が行えているか知らせて、ロック状態などで異常停止した場合にその原因を取り除いてもらうこともできる。床用吸込具回転報知手段１８の構成としてはＬＥＤなどにより表示として行っても、ブザーなどによる音での報知でも良い。更に、温度保護手段１６の動作からの復帰も同様にインピーダンスの変化から検出できるので復帰してから回転させる手元操作部３の入力を有効にしたり、復帰時に使用者に報知を行えば、確実で使い勝手の高い電気掃除機を提供できる。また、温度保護手段１６の動作を検出する手段として電動機１０の負荷を検出する負荷検出手段１９を用いても良い。負荷検出の方法は、電動機１０への電力供給ライン上の電流を検知してもよいし、ホースなど、電力供給ライン上の所定の抵抗成分に対する電圧降下を検知することで行う方法もある。この負荷検出手段１９から負荷がかかっていない状態で、床用吸込具接続検出部１３と床用吸込具離床検出部１４が並列関係で接続されていることを床用吸込具状態判断手段１５から受け取って判断することもできる。
【００２３】また、温度保護手段１６が動作した場合に、速やかに冷却を行うために、冷却優先となるように図５に示す冷却切替手段２１で例えばソレノイドなどを用いて吸引経路を切り替えて、冷却経路に流れる空気の量を増加させ、より早く回転ブラシ９の回転が行えるようにすることで、使い勝手の高い電気掃除機を提供できる。
【００２４】また、これらの判断を行う設定値について、ＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリなどで構成した外部記憶手段２２に持たせることで、検出や判断する部分の多くを変更することなく、床用吸込具５は勿論、電気掃除機本体１、ホース２などの小規模な仕様変更に対し、簡易かつ迅速な詳細設定の変更ができる。
【００２５】
【発明の効果】本発明の請求項１〜７記載の発明によれば、床用吸込具の状態を詳細に検知した上で、状態に応じた本体の電動送風機の制御、あるいは床用吸込具の制御を行うことができる。
【００２６】また、本発明の請求項９、１０記載の発明によれば、かく判断値の設定を容易に変更することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５８２１
【氏名又は名称】松下電器産業株式会社
【住所又は居所】大阪府門真市大字門真１００６番地
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| 【出願日】 |
平成１３年１１月３０日（２００１．１１．３０） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９７４４５
【弁理士】
【氏名又は名称】岩橋 文雄 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２００３−１６４３９９（Ｐ２００３−１６４３９９Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年６月１０日（２００３．６．１０） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−３６５８５５（Ｐ２００１−３６５８５５） |
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