(57)【要約】【課題】空気中の浮遊塵埃を吸引する空気の量を変えて、きめ細かな掃除を行ない、ブラシモーターの温度上昇を抑制して信頼性を向上すること。【解決手段】吸込具６の天面に設けられ、床面よりも高い位置の浮遊塵埃を吸引する浮遊塵埃取入口７と、浮遊塵埃取入口７を開閉する開閉蓋１１と、吸込具６内に設けられたヒーター１３と、周囲温度により伸縮して前記開閉蓋に開閉するための力を伝える可動手段１２とを備え、ヒーター１３により発生した熱を用いて開閉蓋１１の開閉を行う構成としたことにより、ヒーター１３の発熱により可動手段１２を伸縮させて開閉蓋１１を開閉して、吸引する空気の量を変えることができ、ブラシモーターの温度上昇を抑制して信頼性を向上する電気掃除機が提供できるようになる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸引風を発生する電動送風機と、前記電動送風機に連通し下面に設けられた吸込み口から床面の塵埃を吸引する吸込具と、前記吸込み口内に設けられた回転ブラシと、前記吸込具内に設けられ前記回転ブラシを駆動するブラシモーターと、前記吸込具の天面に設けられ、床面よりも高い位置の浮遊塵埃を吸引する浮遊塵埃取入口と、前記浮遊塵埃取入口を開閉する開閉蓋と、前記吸込具内に設けられたヒーターと、周囲温度により伸縮して前記開閉蓋に開閉するための力を伝える可動手段とを備え、前記ヒーターにより発生した熱を用いて前記開閉蓋の開閉を行うことを特徴とした電気掃除機。
【請求項２】
ヒーターの通電率を切り替え、発生する熱量を変えることで、前記可動手段の動力を変えて、開閉蓋の開閉角度を制御することを特徴とした請求項１に記載の電気掃除機。
【請求項３】
電動送風機の複数の入力を切り替える運転スイッチを設け、前記運転スイッチに従ってヒーターが発生する熱量を変えて、開閉蓋の開閉角度を制御することを特徴とした請求項２に記載の電気掃除機。
【請求項４】
ヒーターの通電率を切り替える切替スイッチを設け、前記切替スイッチに従って前記ヒーターが発生する熱量を変えて、開閉蓋の開閉角度を制御することを特徴とした請求項２に記載の電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気掃除機に関し、特に空気中の浮遊塵埃を捕集する機構を有する電気掃除機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来この種の電気掃除機として、吸込具の上面に多数の微小孔を設けて床面よりも高い位置の浮遊塵埃を吸引するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第２８１７００４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の電気掃除機では、空気中の浮遊塵埃を吸引するための微小孔が固定であり、掃除作業の内容に関わらず常に一定量の空気しか吸引することができない。ここで、この微小孔から吸引された空気は浮遊塵埃を吸引する目的以外にブラシモーターの温度上昇を抑制するという働きがある。例えば、回転ブラシを用いて絨毯を掃除するとき、絨毯の毛の長さによって回転ブラシに掛かる負荷が変動することでブラシモーターの温度上昇が変化し、高温状態が長時間続くと信頼性を損ねる。従って、一定量の空気の吸引ではブラシモーターの信頼性が低下するという課題を有していた。
【０００４】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、吸引する空気の量を変えることで、ブラシモーターの温度上昇を抑制して信頼性を向上する電気掃除機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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、吸引風を発生する電動送風機と、前記電動送風機に連通し下面に設けられた吸込み口から床面の塵埃を吸引する吸込具と、前記吸込み口内に設けられた回転ブラシと、前記吸込具内に設けられ前記回転ブラシを駆動するブラシモーターと、前記吸込具の上面に設けられ、床面よりも高い位置の浮遊塵埃を吸引する浮遊塵埃取入口と、前記浮遊塵埃取入口を開閉する開閉蓋と、前記吸込具内に設けられたヒーターと、周囲温度により伸縮して前記開閉蓋に開閉するための力を伝える可動手段とを備え、前記ヒーターの発熱で開閉蓋の開閉を行うものである。
【０００６】
これによって、空気中の浮遊塵埃を吸引する空気取入口の開閉蓋を開閉し、吸引する空気の量を変えることができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の電気掃除機は、ヒーターの発熱により可動手段を伸縮させて開閉蓋を開閉し、吸引する空気の量を変えることで、ブラシモーターの温度上昇を抑制して信頼性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
第１の発明は、吸引風を発生する電動送風機と、前記電動送風機に連通し且つ、下面に設けられた吸込み口から床面の塵埃を吸引する吸込具と、前記吸込み口内に設けられた回転ブラシと、前記吸込具内に設けられ前記回転ブラシを駆動するブラシモーターと、前記吸込具の上面に設けられ、床面よりも高い位置の浮遊塵埃を吸引する浮遊塵埃取入口と、前記浮遊塵埃取入口を開閉する開閉蓋と、前記吸込具内に設けられたヒーターと、周囲温度により伸縮して前記開閉蓋に開閉するための力を伝える可動手段とを備え、前記ヒーターにより発生した熱で前記開閉蓋の開閉を行うことを特徴とした電気掃除機であり、ヒーターの発熱により可動手段を伸縮させて開閉蓋を開閉し、吸引する空気の量を変えることで、ブラシモーターの温度上昇を抑制して信頼性を向上することができる。
【０００９】
ここで開閉蓋を開閉する方式にヒーターを利用することで、例えばモーター等のアクチュエータを利用するより安価に構成でき、また吸引力を利用した風圧で開閉蓋を開閉するよりバラツキが少なく精度良く制御することができる。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明のヒーターの通電率を切り替え、発生する熱量を変ることで前記可動手段の動力が変わり、前記開閉蓋の開閉角度を制御することにより、吸引する空気の量を変えることで、ブラシモーターの温度上昇を抑制して信頼性を向上することができる。
【００１１】
第３の発明は、第２の発明に加えて、電動送風機の複数の入力を切り替える運転スイッチを設け、前記運転スイッチに従って前記ヒーターの熱量を変え、開閉蓋の開閉角度を制御することにより、吸引する空気の量を変えることで、ブラシモーターの温度上昇を抑制して信頼性を向上することができる。
【００１２】
第４の発明は、第２の発明に加えて、ヒーターの通電率を切り替える切替スイッチを設け、前記切替スイッチに従って前記ヒーターの熱量を変え、開閉蓋の開閉角度を制御することにより、吸引する空気の量を変えることで、ブラシモーターの温度上昇を抑制して信頼性を向上することができる。
【００１３】
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。
【００１４】
（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の概観図、図２は同電気掃除機に用いる吸込具の断面構造図である。
【００１５】
図１に示すように、電気掃除機は、掃除機本体１内には電動送風機２が収納されており、その電動送風機２は吸引力を発生させる。掃除機本体１にはホース３が接続され、その一部に利用者が操作する操作部４が設けられている。この操作部４には、運転スイッチ、停止スイッチ、切替スイッチ等のタッチ式操作スイッチ（図示せず）が設けられている。さらにホース３から延長管５を介して吸込具６が接続される。掃除機本体１内には、電源回路（図示せず）を備えており、その電源回路は後述する制御手段２１、電動送風機２、ブラシモーター１４等へ電力を供給する。電源回路および制御手段２１の配線は、絶縁性のホース３を介して操作部４のタッチ式操作スイッチ（図示せず）まで引き回されており、更に延長管５を伝って吸込具６のブラシモーター１４まで配線されている。また、掃除機本体１には吸込具６から吸引した塵埃を捕集する集塵袋８が収納されている。
【００１６】
次に図２に示すように、吸込具６は、上面に開口した浮遊塵埃取入口７を有し、下面に開口した吸込み口６ａを有しており、その吸込み口６ａ内には回転ブラシ１５を備えている。浮遊塵埃取入口７は床面より高い位置の空間を漂う浮遊塵埃を吸引する。浮遊塵埃取入口７には開閉自在の開閉蓋１１が設けられており、開閉蓋１１には、開閉動作のための動力を伝える可動手段１２の一端が接続されており、可動手段１２の他端はヒーター１３に密着している。可動手段１２は熱により伸縮し開閉蓋１１の開閉を行う。
【００１７】
以上のように構成された電気掃除機について、以下その動作、作用を説明する。
【００１８】
図２（ａ）に示すように、ヒーター１３に電力が供給されず停止している場合、ヒーター１３が発熱しないため、可動手段１２は縮んだ状態にあり、開閉蓋１１は閉じた状態になる。
【００１９】
一方図２（ｂ）に示すように、ヒーター１３に電力を供給し、ヒーター１３が発熱した場合、可動手段１２はヒーター１３からの熱を受けて伸びた状態になる。ここで、可動手段１２は、熱により形を変形する形状記憶合金を用いることができる。すなわち、低温では図２（ａ）のように縮んだ形になり、高温では図２（ｂ）のように伸長した形になるように予め記憶することで、熱による伸縮が可能となる。
【００２０】
そして、可動手段１２の伸長した力は開閉蓋１１に伝わり開閉蓋１１を開く。開閉蓋１１が開くことで空気中の浮遊塵埃を浮遊塵埃取入口７から吸引する。一方、回転駆動される回転ブラシ１５は、絨毯などの床面を叩いて塵埃を掻き出し、吸込み口６ａは掻き出した塵埃を吸込む。吸込み口６ａから吸込んだ空気と、浮遊塵埃取入口７から吸い込んだ空気は吸込具６の中で合流し、吸込具６に接続された延長管５、ホース３を通じて掃除機本体１内の集塵袋８に捕集される。
【００２１】
以上のように、本実施の形態によれば、ヒーター１３の発熱に応じて開閉蓋１１を開閉し、浮遊塵埃取入口から吸引する空気の量を変えることで、ブラシモーターの温度上昇を抑制して信頼性を向上することができる。
【００２２】
なお、上述した実施の形態では、可動手段１２の一端をヒーター１３に密着した事例で説明したが、可動手段１２とヒーター１３との間の熱伝導性が良好であれば良く、可動手段１２とヒーター１３との間に熱伝導の良好な金属体を介在させても構わない。
【００２３】
（実施の形態２）
以下、本発明の第２の実施の形態における電気掃除機について図面を用いて説明する。尚、実施の形態２は、基本的な構成が上述した実施の形態１と同様であり、実施の形態１と異なる制御方法を中心に説明する。
【００２４】
図３は実施の形態２におけるヒーターの通電率と開閉蓋の開閉角度との関係を示す特性図、図４はその動作を説明する概略図である。
【００２５】
図３において、ヒーター１３の通電率が大きくなるに従って開閉蓋１１の開閉角度が大きくなることがわかる。これはヒーターの通電率が大きくなり発生する熱量が増加すると、可動手段１２の動力も増え、これによって開閉蓋１１の開閉角度が大きくなるためである。逆に、ヒーターの通電率が小さくなり発生する熱量が減少すると、可動手段１２の動力も減り、これによって開閉蓋１１の開閉角度が小さくなるためである。
【００２６】
例えば、ヒーター１３の通電率が１００％の場合は開閉蓋１１の開閉角度は「大」、通電率が８０％の場合は開閉角度は「中」、通電率が５０％の場合は開閉角度は「小」になり、図４で示すように開閉蓋１１の開閉角度を制御することができる。
【００２７】
従って、本実施の形態によれば、空気中の浮遊塵埃を吸引する浮遊塵埃取入口７の開閉蓋１１の開閉角度を制御し、吸引できる浮遊塵埃の量を変えることで、きめ細かな掃除を行うことができ、またブラシモーターの温度上昇を抑制して信頼性を向上することができる。
【００２８】
（実施の形態３）
以下、本発明の第３の実施の形態に係る電気掃除機について図面を用いて説明する。尚、実施の形態３は、基本的な構成が上述した実施の形態１、２と同様であり、実施の形態１、２と異なる制御方法を中心に説明する。
【００２９】
図５は実施の形態３における回路構成を示すブロック図、図６はその動作を説明するフローチャートである。
【００３０】
図５において、制御手段２１は運転スイッチ２２からの信号を受けて電動送風機２の運転を開始するとともに、ヒーター１３の通電を開始する。運転スイッチ２２は操作部４の中に設けられており、「強」，「中」，「弱」と電動送風機２の入力を切り替えることができる。
【００３１】
図６において、制御手段２１は運転スイッチ２２が押されたかどうかを判断し（ステップ１）、押された運転スイッチ２２の運転モード「強」，「中」，「弱」のどれなのかを判断する（ステップ２−１〜３）。例えば、運転モード「強」が選択された場合、電動送風機２の入力を上げて強運転を行う（ステップ３−１）。そして、ヒーター１３の通電率を大きくすることで（ステップ４−１）、開閉蓋１１の開閉角度を大きくすることができる（ステップ５−１）。同様の運転モード「弱」が選択された場合、電動送風機２の入力を下げて弱運転を行う（ステップ３−３）。そして、ヒーター１３の通電率を小さくすることで（ステップ４−３）、開閉蓋１１の開閉角度を小さくすることができる（ステップ５−３）。
【００３２】
従って、本実施の形態によれば、利用者が運転スイッチ２２を操作して掃除を始めるのに合わせて、空気中の浮遊塵埃を吸引する浮遊塵埃取入口７の開閉蓋１１の開閉角度を制御し、吸引できる浮遊塵埃の量を変えることで、きめ細かな掃除を行うことができ、またブラシモーターの温度上昇を抑制して信頼性を向上することができる。
【００３３】
（実施の形態４）
以下、本発明の実施の形態４に係る電気掃除機について図面を用いて説明する。尚、実施の形態４は、基本的な構成が上述した実施の形態１〜３と同様であり、実施の形態１〜３と異なる制御方法を中心に説明する。
【００３４】
図７は実施の形態４における回路構成を示すブロック図、図８はその動作を説明するフローチャートである。
【００３５】
図７において、切替スイッチ２３は操作部４の中に設けられており、利用者が開閉蓋１１の開閉度合いの設定を「小〜大」と段階的に切り替えることができる。切替スイッチ２３としては、例えば複数のタクトスイッチにより設定値を切り替える方法や、スライドボリュームを用いて設定値を連続的に切り替える方法をとることもできる。
【００３６】
図８において、制御手段２１は切替スイッチ２３の設定を読み取る（ステップ６）。そして、読み込んだ設定に従ってヒーター１３の通電率を可変して（ステップ７）、開閉蓋１１の開閉角度を変える。例えば、切替スイッチ２３の設定値が小→大に切り替えられた場合、ヒーター１３の通電率を上げて、開閉蓋１１の開閉角度を大きくすることができる。
【００３７】
従って、本実施の形態によれば、空気中の浮遊塵埃を吸引する浮遊塵埃取入口７の開閉蓋１１の開閉角度を制御し、吸引できる浮遊塵埃の量を変えることで、きめ細かな掃除を行うことができ、またブラシモーターの温度上昇を抑制して信頼性を向上することができる。
【００３８】
（実施の形態５）
以下、本発明の実施の形態５における電気掃除機に用いる表示手段について、図面を用いて説明する。実施の形態５は、基本的な構成が上述した実施の形態１と同様であり、実施の形態１と異なる制御方法を中心に説明する。
【００３９】
図９は表示手段２４の概略図であり、上述した実施の形態１〜４の何れか１つにおいて、表示手段２４を追加して実施しても構わない。表示手段２４は、例えばＬＥＤや液晶表示などにより構成されており、例えば、浮遊塵埃の吸引度合いや、開閉蓋１１の開閉度合いを表示して知らせることにより、利用者の使い勝手を良くすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
以上のように、本発明にかかる電動掃除機は、床面の掃除だけではなく空気中の浮遊塵埃を掃除する電気掃除機に特に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の形態１における電気掃除機の概観図
【図２】（ａ）同、電気掃除機の吸込具の開閉蓋が閉じた状態を表す吸込具の断面図（ｂ）同、電気掃除機の吸込具の開閉蓋が開いた状態を表す吸込具の断面図
【図３】本発明の実施の形態２における電気掃除機の吸込具内のヒーターの通電率と開閉蓋の開閉角度との関係を示す特性図
【図４】（ａ）同、電気掃除機の吸込具の開閉蓋の開閉角度が「小」の状態を表す開閉蓋まわりの要部断面図（ｂ）同、電気掃除機の吸込具の開閉蓋の開閉角度が「中」の状態を表す開閉蓋まわりの要部断面図（ｃ）同、電気掃除機の吸込具の開閉蓋の開閉角度が「大」の状態を表す開閉蓋まわりの要部断面図
【図５】本発明の実施の形態３における電気掃除機の回路構成を示すブロック図
【図６】同、電気掃除機の動作を説明するフローチャート
【図７】本発明の実施の形態４における電気掃除機の回路構成を示すブロック図
【図８】同、電気掃除機の動作を説明するフローチャート
【図９】本発明の実施の形態５における電気掃除機の表示手段を示す概略図
【符号の説明】
【００４２】
６    吸込具
７    浮遊塵埃取入口
１１  開閉蓋
１２  可動手段
１３  ヒーター
１４  ブラシモーター
１５  回転ブラシ
２１  制御手段
２２  運転スイッチ
２３  切替スイッチ
２４  表示手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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