(57)【要約】【課題】除塵手段の劣化を検知して報知することにより、掃除機の吸込み力の低下を抑制して掃除効率を維持することのできる電気掃除機を得る。【解決手段】吸引風を発生する電動送風機９と、吸引された塵埃を捕集するフィルタ１２と、前記フィルタ１２に付着した塵埃を除去する除塵手段としての除塵子１４及びフィルタ１２の被打撃部１２ａと、前記除塵手段の劣化を検知する劣化検知手段２００と、前記除塵手段の劣化を報知する報知手段１０１とを備えた。【選択図】図３
2010099407.tif 000002
【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、
吸引された塵埃を捕集するフィルタと、
前記フィルタに付着した塵埃を除去する除塵手段と、
前記除塵手段の劣化を検知する劣化検知手段と、
前記除塵手段の劣化を報知する報知手段とを備えた
ことを特徴とする電気掃除機。
【請求項２】
前記劣化検知手段は、前記除塵手段が除塵動作を行っているときに前記除塵手段の劣化を検知する
ことを特徴とする請求項１記載の電気掃除機。
【請求項３】
前記除塵手段は、前記フィルタに設けられた被打撃部、及び前記被打撃部を打撃する打撃部を有し、
前記劣化検知手段は、前記打撃部が前記被打撃部を打撃する際の音を検知する音検知手段と、前記音検知手段が検知した音の大きさを判定する音判定手段とを有し、
前記報知手段は、前記集音手段が検知した音の大きさが所定の値よりも小さいと音判定手段によって判定された場合に報知動作を行う
ことを特徴とする請求項２記載の電気掃除機。
【請求項４】
前記集音手段が検知した音の大きさが所定の値よりも小さいと判定された場合には、前記打撃部を動作停止状態もしくは動作不可能状態にする
ことを特徴とする請求項３記載の電気掃除機。
【請求項５】
前記除塵手段は、前記フィルタに設けられた被打撃部、及び前記被打撃部を打撃する打撃部を有し、
前記劣化検知手段は、前記打撃部が前記被打撃部を打撃する際の振動を検知する振動検知手段と、前記振動検知手段が検知した振動の大きさを判定する振動判定手段とを有し、
前記報知手段は、前記振動検知手段が検知した振動の大きさが所定の値よりも小さいと振動判定手段によって判定された場合に報知動作を行う
ことを特徴とする請求項２記載の電気掃除機。
【請求項６】
前記振動検知手段が検知した振動の大きさが所定の値よりも小さいと判定された場合には、前記打撃部を動作停止状態もしくは動作不可能状態にする
ことを特徴とする請求項５記載の電気掃除機。
【請求項７】
前記劣化検知手段は、前記除塵手段が除塵動作を停止しているときに前記除塵手段の劣化を検知する
ことを特徴とする請求項１記載の電気掃除機。
【請求項８】
前記除塵手段は、前記フィルタを打撃する打撃部を有し、
前記劣化検知手段は、前記打撃部の形状を検知する形状検知手段と、前記形状検知手段が検知した形状に基づいて前記打撃部の大きさを判定する形状判定手段とを有し、
前記報知手段は、前記打撃部の大きさが所定の値よりも小さいと形状判定手段によって判定された場合に報知動作を行う
ことを特徴とする請求項７記載の電気掃除機。
【請求項９】
前記打撃部の大きさが所定の値よりも小さいと判定された場合には、前記打撃部を動作停止状態もしくは動作不可能状態にする
ことを特徴とする請求項８記載の電気掃除機。
【請求項１０】
前記除塵手段は、その表面と内部とが異なる色で形成されていて前記フィルタを打撃する打撃部を有し、
前記劣化検知手段は、前記打撃部の色を検知する色検知手段と、前記色検知手段が検知した色が前記打撃部の内部の色であるか否かを判定する色判定手段とを有し、
前記報知手段は、前記色検知手段が検知した色が前記打撃部の内部の色であると色判定手段によって判定された場合に報知動作を行う
ことを特徴とする請求項７記載の電気掃除機。
【請求項１１】
前記色判定手段により前記除塵子内部の色を検知した際に前記除塵子の動作を停止もしくは動作不可能状態とする
ことを特徴とする請求項１０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、フィルタを備えた電気掃除機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、電気掃除機は、掃除機本体の吸込口から吸込んだ塵埃を１または複数のフィルタで濾過し、濾過された空気を掃除機本体の外側へ排気する構造が採用されている。このフィルタに塵埃が付着したり詰まったりすると吸込み性能が低下してしまうので、吸込み性能を維持するためにフィルタの除塵を行う技術が従来より提案されている。
【０００３】
フィルタの除塵を行う技術として、「電動送風機を収納した本体ケースの前部にダストケースを着脱自在に連結すると共に前記ダストケース内には一次フィルターと該フィルターの後方に断面略波形状の二次フィルターを配設してなる電気掃除機において、外部操作により前記二次フィルターの背面部を往復摺動してフィルターにはじき振動を与える除塵体を設け、該除塵体をスプリングにより常時一方向に付勢すると共に前記二次フィルターには前記スプリングによる除塵体の移動を規制するストッパーを設けて二次フィルターにはじき振動と衝撃振動を同時に与えるようにした」ものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、「集塵ユニットと、電動送風機と、電気コードを巻き解き自在に巻装するコードリールとを有し、前記集塵ユニットには、前記電動送風機により吸引される吸引空気中の塵埃を濾過する第１フィルタと、この第１フィルタを通過した更に細かな細塵を濾過する第２フィルタとを有し、前記第１フィルタ、および前記第２フィルタに打撃振動を加えて除塵する第１除塵手段と、吸引空気が通過する前記第２フィルタ部の下流側面を弾いて除塵する第２除塵手段とを備えた」ものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開昭５９−１８３７２１号公報（第２頁、第４図）
【特許文献２】特開２００７−２６００３７号公報（第３頁、第６図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の電気掃除機は、フィルタの表面を往復摺動する除塵体を設け、除塵体の摺動によって生じるはじき振動によりフィルタの除塵を行うことができる。しかしながら、除塵体によってはじかれる際の摩擦により、フィルタは徐々に摩耗してしまう。また、塵埃の捕集効率を上げるためにフィルタは断面略波形状に形成されることが多いが、除塵体はこのフィルタの波形状の凹凸部分を摺動するので、その際の振動でより摩耗しやすい。さらに、特許文献１に記載の電気掃除機では、バネの弾性力を利用して除塵体を摺動させているが、このバネがへたってしまうと、適切に除塵を行うことができない。このように、フィルタや除塵手段（フィルタの除塵を目的とした手段を総称する。除塵体、バネを含む。）が摩耗するとフィルタの除塵を効果的に行うことができず、電気掃除機の吸込み機能の低下に繋がる。したがって、この状態のまま使用者が掃除を行うと、掃除効率が低下してしまう。
【０００７】
また、特許文献２に記載の電気掃除機は、フィルタに設けられた被打撃部を打撃体で叩いてフィルタを震わせることにより、フィルタの除塵を行うことができる。しかしながら、上記特許文献１に記載の電気掃除機と同様に、フィルタ及び除塵体は徐々に摩耗してしまい、吸込み力をも低下させ、使用者の掃除効率も低下させてしまう。
【０００８】
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、除塵手段の劣化を検知して報知することにより、掃除機の吸込み力の低下を抑制して掃除効率を維持することのできる電気掃除機を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る電気掃除機は、吸引風を発生する電動送風機と、吸引された塵埃を捕集するフィルタと、前記フィルタに付着した塵埃を除去する除塵手段と、前記除塵手段の劣化を検知する劣化検知手段と、前記除塵手段の劣化を報知する報知手段とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る電気掃除機は、除塵手段の劣化を検知して報知するので、除塵手段の除塵性能を維持することができる。このため、電気掃除機の吸込み性能を低下させることもなく、効率よく掃除を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る電気掃除機１００の外観斜視図である。図１において、電気掃除機１００は、吸込口２を有する本体１と、吸込口２に接続されるホース３と、ホース３に接続される延長パイプ４と、延長パイプ４の先端に接続されるヘッド５を備えている。本体１の内部には吸引力を発生する電動送風機９が内蔵されている。電動送風機９が作動すると、ヘッド５に吸引力が生じ、ヘッド５から吸い込まれた塵埃等を含む空気は、延長パイプ４及びホース３を通過し、吸込口２を介して本体１へと吸込まれる。本体１の上部には、使用者に対して情報を報知するための報知手段１０１が設けられている。
【００１２】
報知手段１０１としては、光によって視覚的な報知を行うランプ、あるいは、音声、ブザー音、メロディ音、任意のメッセージなどを発して聴覚的な報知を行うものを用いることもできる。もしくは、視覚的な報知手段と聴覚的な報知手段とを組み合わせて用いてもよい。
【００１３】
図２は、本実施の形態１に係る電気掃除機１００の本体１の縦断面図、図３は、同じく本体１の要部縦断面図である。
図２及び図３において、本体１は、その内部を連通孔６を有する隔壁７で前後に仕切られ、前方には集塵室８が、後方には電動送風機９が内装された電動送風機室１０がそれぞれ形成されている。集塵室８には、塵埃を吸込む吸込口２と連通する集塵ボックス１１が着脱自在に装着されている。この集塵ボックス１１の後方には、連通孔６と対向するようにしてフィルタ１２とバックアップフィルタ１６が設けられており、集塵ボックス１１で捕集できなかった塵埃を両フィルタで捕集することができる。また、フィルタ１２の下方には、除塵子１４及びソレノイド１３が設けられている。
【００１４】
図４、図５は、除塵子１４及びソレノイド１３を示す要部縦断面図であり、図４は除塵子１４がフィルタ１２を打撃しているところを示し、図５は除塵子１４がフィルタ１２を打撃していないところを示している。
図４及び図５において、除塵子１４は断面略円形状の下部を支点として前後方向に回動可能となっており、フィルタ１２とほぼ同じ幅で構成されている。除塵子１４は図示しないばねによってフィルタ１２の方向に付勢されており、ソレノイド１３が駆動してソレノイド１３に押圧されるとフィルタ１２を叩き、ソレノイド１３が離れるとばねの付勢力によりフィルタ１２から離れる。フィルタ１２には、除塵子１４によって打撃される位置に、樹脂加工によって補強された被打撃部１２ａが設けられている。本実施の形態１においては、除塵子１４、ソレノイド１３、及びフィルタ１２の被打撃部１２ａが、除塵手段に相当する。
【００１５】
ソレノイド１３は、強磁性体であるプランジャー１３ａと、絶縁材料で形成されたボビン１３ｃに銅線を巻いて電流を流すことにより磁気を発生するコイル１３ｂと、このコイル１３ｂにより発生した磁気を効率よく通す磁気回路であり強磁性体からなるヨーク１３ｄ及びヨーク蓋１３ｅと、電流が流れることによりプランジャー１３ａを吸引するストッパー１３ｆとを備える。また、プランジャー１３ａとストッパー１３ｆが衝突する箇所には前側防音ゴム１３ｇが、プランジャー１３ａとヨーク蓋１３ｅとが衝突する箇所には後側防音ゴム１３ｈがそれぞれ設けられており、プランジャー１３ａの作動により生じる衝突音や衝撃を吸収できるようになっている。
【００１６】
ソレノイド１３に通電されると、コイル１３ｂにより生じた磁気によりプランジャー１３ａは前後運動を行う。ソレノイド１３は、前へ移動したときにはプランジャー１３ａによりブッシュ１５を介して除塵子１４を押圧するので、除塵子１４はフィルタ１２の被打撃部１２ａを打撃することとなる。このソレノイド１３の作動により除塵子１４はフィルタ１２を連続して叩き、打撃による衝撃でフィルタ１２に付着した塵埃がたたき落とされることとなる。
【００１７】
また、図３において、本体１には電気掃除機１００の動作を制御する制御部１０２と、音検知手段２１０と音判定手段２２０により構成される劣化検知手段２００を備えている。
制御部１０２は、ソレノイド１３への通電を制御してソレノイド１３を動作させるとともに、音判定手段２２０の出力に基づいて報知手段１０１による報知を制御する。また、電気掃除機１００の動作の制御も行う。
【００１８】
図６は、劣化検知手段２００及びその周辺要素を示すブロック図である。図６において、音検知手段２１０は、本体１内部に取り付けられた小型かつ軽量の無指向性のマイクであり、除塵子１４が除塵動作を行うときの打撃音が入力されるように構成されている。
【００１９】
音判定手段２２０は、マイクロコンピュータを主体に構成された電子制御ユニット（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ、以下、ＥＣＵと称す）である。音判定手段２２０は、ＣＰＵ２２１と、音記録装置２２２と、オクターブフィルタ２２３と、周波数補正回路２２４と、マイクアンプ２２５とを有している。音記録装置２２２及びオクターブフィルタ２２３は、ＣＰＵ２２１に接続されている。
【００２０】
音記録装置２２２は、不揮発性メモリなどで構成される記録手段である。音記録装置２２２には、除塵子１４の除塵性能が劣化していない状態で、除塵子１４がフィルタ１２を叩くときの打撃音から分析した周波数毎の周波数成分の音圧レベル（以下、基準音データと称す）が記録されている。なお、音記録装置２２２への基準音データの記録は、除塵子１４の除塵性能が劣化する前に行われていればよく、例えば、除塵子１４が最初に除塵動作を行うときに記録することができる。
【００２１】
ＣＰＵ２２１はＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）分析機能を有しており、ＣＰＵ２２１の図示しない入力端子には、オクターブフィルタ２２３、周波数補正回路２２４、及びマイクアンプ２２５を介して音検知手段２１０としてのマイクが接続されている。音検知手段２１０が除塵子１４による除塵動作の打撃音を集音すると、この打撃音は電気信号に変換されてマイクアンプ２２５に入力される。入力された電気信号はマイクアンプ２２５により所定のレベルまで増幅され、周波数補正回路２２４に出力される。そして、周波数補正回路２２４により、所定の周波数領域で重み付けされて、オクターブフィルタ２２３に入力される。この電気信号は、オクターブフィルタ２２３を通過することにより、所定の周波数のみがＣＰＵ２２１へと入力される。ＣＰＵ２２１は、ＦＦＴ分析を行い、各々の周波数帯の音圧レベルを求める。
【００２２】
そして、ＣＰＵ２２１は、基準音データの音圧レベルのうち最も大きい音圧レベルを有する周波数帯を基準周波数帯とし、この基準周波数帯における、基準音データの音圧レベル（以下、基準音圧レベルＡ）と、音検知手段２１０により検知された音圧レベル（以下、実測音圧レベルＢ）とを比較判定する。すなわち、基準周波数帯とは除塵子１４が除塵動作を行うときに発する最も顕著な周波数帯であるといえ、この基準周波数帯の音圧レベルを比較することで、除塵子１４の除塵動作によって生じる音圧レベルの大きさを判定することができる。このようにすることで、電気掃除機１００の動作に伴う様々な動作音が生じている場合でも、除塵子１４の除塵動作音を的確に判定することができる。
【００２３】
以上のように構成した電気掃除機１００の動作を説明する。使用者が掃除を行っているとき（電動送風機９が作動しているとき）には、除塵子１４は除塵動作を行っておらず、劣化検知手段２００も作動していない。使用者が掃除を停止して電動送風機９も作動を停止すると、制御部１０２はソレノイド１３に通電して動作させ、これにより除塵子１４がフィルタ１２の被打撃部１２ａを打撃して除塵動作を行う。
【００２４】
音検知手段２１０は、除塵子１４による打撃音を集音し、電気信号として音判定手段２２０へ入力する。音判定手段２２０のＣＰＵ２２１は、基準周波数帯における基準音圧レベルＡの５０％を閾値とし、音検知手段２１０により検知された実測音圧レベルＢがこの閾値より小さいか否か判定する。そして、実測音圧レベルＢが閾値よりも小さい場合には、制御部１０２に対して通知を行い、制御部１０２は報知手段１０１が作動するよう制御する。
【００２５】
報知手段１０１による報知方法としては、例えば、ランプを点滅させることができる。このように視覚的な報知を行うことで、騒音環境下で使用している場合や使用者の耳が不自由な場合でも、適切に報知することができる。あるいは、ブザー音や、点検を促す音声メッセージなどの聴覚的な報知を行うこともできる。このようにすることで、使用者が報知手段１０１を見ていない場合でも、適切に報知することができる。
【００２６】
本実施の形態１に係る除塵子１４は、フィルタ１２の被打撃部１２ａを叩くことでフィルタ１２の除塵を行っているが、繰り返し除塵動作を行うと除塵子１４と被打撃部１２ａは徐々に摩耗していく。特に、打撃音を軽減するためには除塵子１４と被打撃部１２ａを樹脂で構成するのが望ましいが、樹脂は金属と比較すると摩耗速度が速い。除塵子１４と被打撃部１２ａが摩耗すると、除塵子１４は十分に被打撃部１２ａを打撃することができないので、フィルタ１２の除塵を十分に行うことができない。こうなると、フィルタ１２には目詰まりが生じ、電動送風機９は一定の吸引力を確保するために回転数を増加させなければならず、電動送風機９が消費するエネルギー量も増加してしまう。さらには、フィルタ１２の目詰まりにより電動送風機９による吸引力が低下し、使用者は適切に掃除を行えなくなってしまう。
【００２７】
除塵子１４の打撃により除塵子１４と被打撃部１２ａが摩耗すると、除塵子１４は十分に被打撃部１２ａを打撃することができず、除塵子１４による打撃音も小さくなる。したがって、本実施の形態１では、除塵子１４による打撃音が所定の音圧レベルよりも小さくなった場合には、除塵子１４あるいはフィルタ１２の被打撃部１２ａが摩耗等により劣化したものと判断し、使用者に対して報知を行っている。このようにすることで、使用者に除塵子１４あるいはフィルタ１２の交換を促すことができる。
【００２８】
報知手段１０１による報知を行った後は、制御部１０２は、除塵子１４が除塵動作を行わないようにソレノイド１３への通電を中止する。このようにすることで、除塵子１４及び被打撃部１２ａのさらなる摩耗による劣化を防ぐことができる。あるいは、報知手段１０１による報知を行った後は、除塵子１４あるいはフィルタ１２の交換を行うまでは除塵子１４が打撃動作を行わないようソレノイド１３への通電を一切停止するよう制御してもよい。このようにすることで、使用者に対して除塵子１４あるいはフィルタ１２の交換をより強く促すことができる。なお、報知を行っても除塵子１４あるいはフィルタ１２の交換を行わない場合には、電気掃除機１００を次に動作させたときに、改めて報知を行うこととしてもよい。
【００２９】
このように本実施の形態１によれば、除塵子１４による打撃音の音圧レベルを検出して所定の閾値との大小関係を判断しているので、除塵子１４あるいはフィルタ１２の被打撃部１２ａの劣化を検知することができる。また、音判定手段２２０は、除塵子１４が除塵動作を行うときに発する最も顕著な周波数帯である基準周波数帯の音圧レベルで音の大きさの判定を行うようにしたので、正確に除塵子１４または被打撃部１２ａの劣化を検知することができる。また、除塵子１４あるいはフィルタ１２の被打撃部１２ａの劣化を検知した場合には、報知手段１０１により報知を行うようにしたので、使用者に除塵子１４あるいはフィルタ１２の交換を促すことができる。したがって、除塵子１４による除塵性能を高水準に保つことができるので、フィルタ１２を適切に除塵することができる。フィルタ１２が適切に除塵されず目詰まりが生じると、電動送風機９は吸引力を確保するために回転数を増加させてエネルギー消費量が増えることとなるが、本実施の形態１によればそのようなこともない。また、フィルタ１２の目詰まりによる電動送風機９の吸引力の低下も防ぐことができ、使い勝手の低下も防ぐことができる。
【００３０】
なお、本実施の形態１で述べた音検知手段２１０と音判定手段２２０の構成は上記に限るものではない。音検知手段２１０は除塵子１４の打撃音を検知できるものであればよく、音判定手段２２０は、音検知手段２１０が検知した音と閾値とを比較判定できるものであればよい。さらには、上記説明では基準音圧レベルＡの５０％を閾値とする場合を例に説明したが、閾値の設定方法はこれに限るものではない。
【００３１】
実施の形態２．
前述の実施の形態１では、除塵子１４の打撃音により除塵子１４及びフィルタ１２の被打撃部１２ａの劣化を検知する場合の例を説明したが、本実施の形態２では、除塵子１４の打撃振動により同じく劣化を検知する場合の例について説明する。なお、本実施の形態２では、劣化検知手段に特徴を有するので、劣化検知手段を中心に説明する。
【００３２】
図７は、本発明の実施の形態２に係る劣化検知手段３００及びその周辺要素を示すブロック図である。図７及び以降の説明において、前述の実施の形態１と同様の構成要素については同一の符号を用いて説明する。
【００３３】
図７において、劣化検知手段３００は、振動検知手段３１０と振動判定手段３２０を備えている。振動検知手段３１０は、本体１内部に取り付けられた小型かつ軽量の振動センサであり、除塵子１４が除塵動作を行うときの振動を電気信号として検出するように構成されている。振動検知手段３１０としては、例えば、加速度ピックアップなどを用いることができ、３軸加速度センサのような接触式のセンサや、静電容量型やレーザドップラー型といった非接触式の振動センサを用いることができる。
【００３４】
振動判定手段３２０は、マイクロコンピュータを主体に構成されたＥＣＵである。振動判定手段３２０は、ＣＰＵ３２１と、振動記録装置３２２と、振動アンプ３２３とを有している。振動記録装置３２２と振動アンプ３２３は、ＣＰＵ３２１に接続されている。
【００３５】
振動記録装置３２２は、不揮発性メモリなどで構成される記録手段である。振動記録装置３２２には、除塵子１４の除塵性能が劣化していない状態で、除塵子１４がフィルタ１２を叩くときの打撃振動のデータから分析した周波数毎の周波数成分の振動加速度（以下、基準振動データと称す）が記録されている。なお、振動記録装置３２２への基準振動データの記録は、除塵子１４の除塵性能が劣化する前に行われていればよく、例えば、除塵子１４が最初に除塵動作を行うときに記録することができる。
【００３６】
ＣＰＵ３２１はＦＦＴ分析機能を有しており、ＣＰＵ３２１の図示しない入力端子には振動アンプ３２３を介して振動検知手段３１０としての振動センサが接続されている。振動検知手段３１０が除塵子１４による除塵動作の打撃振動を検知すると、この打撃振動は電気信号に変換されて振動アンプ３２３に入力される。入力された電気信号は振動アンプ３２３により所定のレベルまで増幅され、ＣＰＵ３２１へと入力される。ＣＰＵ３２１は、ＦＦＴ分析を行い、各々の周波数帯の振動加速度を求める。
【００３７】
そして、ＣＰＵ３２１は、除塵子１４の除塵動作の周期の略整数倍（１倍、２倍、・・・）のうちいずれかの周波数帯を基準周波数帯とし、この基準周波数帯における、基準振動データの振動加速度（以下、基準振動加速度Ａ）と、振動検知手段３１０により検知された振動加速度（以下、実測振動加速度Ｂ）とを比較判定する。すなわち、基準周波数帯とは除塵子１４が除塵動作を行うときに発する振動の周波数帯であるといえ、この基準周波数帯の振動加速度を比較することで、除塵子１４の除塵動作によって生じる振動加速度を判定することができる。このようにすることで、電気掃除機１００の動作に伴う様々な振動が生じている場合でも、除塵子１４の除塵動作に伴う振動を的確に判定することができる。
【００３８】
振動判定手段３２０のＣＰＵ３２１は、基準周波数帯における基準振動加速度Ａの５０％を閾値とし、振動検知手段３１０により検知された実測振動加速度Ｂがこの閾値より小さいか否か判定する。そして、実測振動加速度Ｂが閾値よりも小さい場合には、ＣＰＵ３２１は制御部１０２に対して通知を行い、制御部１０２は報知手段１０１が作動するよう制御する。
【００３９】
除塵子１４の打撃により除塵子１４と被打撃部１２ａが摩耗すると、除塵子１４は十分に被打撃部１２ａを打撃することができず、除塵子１４による打撃振動も小さくなる。したがって、本実施の形態２では、除塵子１４による打撃の振動加速度が所定の値よりも小さくなった場合には、除塵子１４あるいはフィルタ１２の被打撃部１２ａが摩耗等により劣化したものと判断し、使用者に対して報知を行っている。このようにすることで、使用者に除塵子１４あるいはフィルタ１２の交換を促すことができる。
【００４０】
以上のように本実施の形態２によれば、前述の実施の形態１と同様の効果を得ることができるとともに、除塵子１４による打撃振動の振動加速度を検出して所定の閾値との大小関係を判断しているので、例えば騒音環境下など除塵子１４の打撃音を検出できない環境でも適切に除塵子１４及び被打撃部１２ａの劣化を検知することができる。
【００４１】
なお、本実施の形態２で述べた振動検知手段３１０と振動判定手段３２０の構成は上記に限るものではない。振動検知手段３１０は除塵子１４の振動を検知できるものであればよく、振動判定手段３２０は、振動検知手段３１０が検知した振動と閾値とを比較判定できるものであればよい。さらには、上記説明では基準振動加速度Ａの５０％を閾値とする場合を例に説明したが、閾値の設定方法はこれに限るものではない。
【００４２】
実施の形態３．
前述の実施の形態１及び２では、除塵子１４が除塵動作を行っている最中に除塵子１４及び被打撃部１２ａの劣化を検知していた。本実施の形態３では、除塵子１４が除塵動作を行っていないときに、除塵子１４及び被打撃部１２ａの劣化を検知する場合の例について説明する。なお、本実施の形態３では、劣化検知手段に特徴を有するので、劣化検知手段を中心に説明する。
【００４３】
図８は、本発明の実施の形態３に係る劣化検知手段４００及びその周辺要素を示すブロック図である。図８において、劣化検知手段４００は、形状検知手段４１０と、形状判定手段４２０を備えている。形状検知手段４１０は、レーザー投光器４１１とレーザー受光器４１２を備える。レーザー投光器４１１は、除塵子１４の先端部１４ａに対してレーザー光４１３を照射可能な位置及び向きで本体１内に設置されている。ここで、除塵子１４の先端部１４ａとは、除塵子１４が除塵動作を行ったときにフィルタ１２の被打撃部１２ａに接する箇所をいう。また、レーザー受光器４１２は、レーザー投光器４１１から発されたレーザー光４１３が除塵子１４の先端部１４ａに反射した反射光４１４を受光可能な位置及び向きで本体１内に設置されている。
【００４４】
形状判定手段４２０は、マイクロコンピュータを主体に構成されたＥＣＵである。形状判定手段４２０は、ＣＰＵ４２１と、形状記録装置４２２と、レーザー制御部４２３とを備える。形状記録装置４２２とレーザー制御部４２３は、ＣＰＵ４２１に接続されている。また、ＣＰＵ４２１は、本体１の制御部１０２に接続されている。
【００４５】
レーザー制御部４２３はＣＰＵ４２１に制御されて、レーザー投光器４１１の投光動作を制御するとともに、レーザー受光器４１２が受光した光量や時間など受光に関する情報を収集する。
【００４６】
形状記録装置４２２は、不揮発性メモリなどで構成される記録手段である。形状記録装置４２２には、除塵子１４の除塵性能が劣化していない状態で、レーザー投光器４１１が除塵子１４の先端部１４ａに対してレーザー光４１３を投光してから、反射光４１４をレーザー受光器４１２が受光するまでの時間（以下、基準時間データＡと称す）が記録されている。なお、形状記録装置４２２への基準時間データの記録は、除塵子１４の除塵性能が劣化する前に行われていればよく、例えば、除塵子１４が最初に除塵動作を行うときに記録することができる。
【００４７】
ＣＰＵ４２１は、レーザー制御部４２３に対してレーザー光の照射を指示してからレーザー制御部４２３から受光の通知を受けるまでの時間、すなわち、レーザー光の投光から受光までの時間（以下、実測時間データＢと称す）を測定する。
【００４８】
以上のような構成において、除塵子１４が除塵動作を行っていないときに、除塵子１４の先端部１４ａに対してレーザー光４１３の照射を行う。レーザー光４１３は除塵子１４の先端部１４ａで反射し、反射光４１４としてレーザー受光器４１２により受光される。ＣＰＵ４２１は、レーザー光の投光から受光までの時間である実測時間データＢを計測し、形状記録装置４２２に記録された基準時間データＡと比較判定する。そして、実測時間データＢが基準時間データＡよりも大きい場合には、ＣＰＵ４２１は制御部１０２に対して通知を行い、制御部１０２は報知手段１０１が作動するよう制御する。
【００４９】
除塵子１４が除塵動作を行うと、除塵子１４の先端部１４ａと被打撃部１２ａは徐々に摩耗し、その形状が小さくなっていく。すなわち、先端部１４ａは、徐々にレーザー投光器４１１及びレーザー受光器４１２からの距離が遠くなっていくといえる。したがって、本実施の形態３では、除塵子１４の先端部１４ａへレーザー光を投光してから受光するまでの時間が所定の値よりも小さくなった場合には、除塵子１４が摩耗等により劣化したものと判断し、使用者に対して報知を行っている。このようにすることで、使用者に除塵子１４の交換を促すことができる。
【００５０】
以上のように本実施の形態３によれば、前述の実施の形態１と同様の効果を得ることができるとともに、先端部１４ａへレーザー光を投光してから受光するまでの時間により除塵子１４の劣化を検知しているので、除塵子１４が除塵動作を行っていないときに除塵子１４の劣化を検知することができる。したがって、例えば電源プラグをコンセントに差し込んで本体１に通電を開始したときに劣化検知を行うようにすれば、使用者が掃除を始める前に除塵子１４の劣化を検知することができ、除塵子１４が劣化した状態で掃除を行うのを防ぐことができる。
【００５１】
なお、本実施の形態３で述べた形状検知手段４１０と形状判定手段４２０の構成は上記に限るものではない。形状検知手段４１０は、除塵子１４の摩耗による形状の変化を検知できるものであればよく、形状判定手段４２０は、形状検知手段４１０が検知した形状と劣化していない除塵子１４の形状とを比較判定できるものであればよい。
【００５２】
実施の形態４．
前述の実施の形態３では、除塵子１４の先端部１４ａの形状変化により除塵子１４の劣化を検知する場合の例を説明したが、本実施の形態４では、除塵子１４の色の変化により同じく劣化を検知する場合の例について説明する。なお、本実施の形態４では、劣化検知手段及び除塵子に特徴を有するので、これらを中心に説明する。
【００５３】
図９は、本発明の実施の形態４に係る除塵子２４の断面模式図、図１０は、劣化検知手段５００及びその周辺要素を示すブロック図である。
【００５４】
図９において、除塵子２４の先端部２４ａは、所定の深さｎを有し第一の色で着色された表面部２４ｂと、第二の色で着色された内部２４ｃにより構成されている。表面から所定の深さｎは、十分な除塵性能を得ることができない状態まで除塵子１４が摩耗したときの摩耗の深さとする。表面部２４ｂは、内部２４ｃに対して塗装あるいはメッキを施すことによって構成することができる。あるいは、第一の色と第二の色で着色した樹脂を接着して、表面部２４ｂと内部２４ｃを構成してもよい。
【００５５】
図１０において、劣化検知手段５００は、色検知手段５１０と、色判定手段５２０を備えている。色検知手段５１０は、投光部としてのＬＥＤ投光器５１１と、受光部としてのフォトトランジスタ５１２を備える。ＬＥＤ投光器５１１は、除塵子２４の先端部２４ａに対してＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）光５１３を照射可能な位置及び向きで本体１内に設置されている。また、ＬＥＤ投光器５１１は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色のＬＥＤ光５１３を投光することができる。フォトトランジスタ５１２は、ＬＥＤ投光器５１１から発されたＬＥＤ光５１３が除塵子２４の先端部２４ａに反射した反射光５１４を受光可能な位置及び向きで本体１内に設置されており、反射光５１４を電気信号に変換して出力することができる。
【００５６】
色判定手段５２０は、マイクロコンピュータを主体に構成されたＥＣＵである。色判定手段５２０は、ＣＰＵ５２１と、色記録装置５２２と、ＬＥＤ制御部５２３と、ＯＰアンプ５２４とを備える。
【００５７】
ＬＥＤ制御部５２３は、ＣＰＵ５２１に制御されて、ＬＥＤ投光器５１１の投光動作及びフォトトランジスタ５１２の受光動作を制御する。
ＯＰアンプ５２４は、フォトトランジスタ５１２から取得した電気信号を所定のレベルまで増幅してＣＰＵ５２１へ出力する。
【００５８】
色記録装置５２２は、不揮発性メモリなどで構成される記録手段である。色記録装置５２２には、除塵子２４の内部２４ｃの色である第二の色の色情報（以下、基準色データＡと称す）が記録されている。
【００５９】
ＣＰＵ５２１は、ＬＥＤ制御部５２３に対して、ＬＥＤ投光器５１１からの投光タイミング及び、フォトトランジスタ５１２による受光タイミングを制御可能である。そして、ＯＰアンプ５２４から取得した情報に基づいて、除塵子２４の先端部２４ａの色（以下、実測色データＢと称す）を判別する。色の判別は、反射光５１４に含まれるＲ、Ｇ、Ｂそれぞれの成分量に基づいて行う。
【００６０】
以上のような構成において、除塵子２４が除塵動作を行っていないときに、除塵子２４の先端部２４ａに対してＬＥＤ光５１３の照射を行う。ＬＥＤ光５１３は除塵子２４の先端部２４ａで反射し、反射光５１４としてフォトトランジスタ５１２により受光される。反射光５１４はフォトトランジスタ５１２で電気信号に変換されてＯＰアンプ５２４にて増幅された後、ＣＰＵ５２１へと出力される。ＣＰＵ５２１は、反射光５１４の色の判別を行って実測色データＢを求め、この実測色データＢと基準色データＡとを比較判定する。そして、実測色データＢが基準色データＡと略一致したときには、ＣＰＵ５２１は制御部１０２に対して通知を行い、制御部１０２は報知手段１０１が作動するよう制御する。
【００６１】
除塵子２４が除塵動作を行うと、除塵子２４の先端部２４ａは徐々に摩耗していく。除塵子２４の先端部２４ａは、第一の色で着色された表面部２４ｂと第二の色で着色された内部２４ｃとで構成されているので、摩耗することにより徐々に第二の色が表面に現れてくることとなる。本実施の形態４では、除塵子２４の先端部２４ａの色が予め記録しておいた基準色データＡ（第二の色）と略一致する場合には、除塵子２４が摩耗等により劣化したものと判断し、使用者に対して報知を行っている。このようにすることで、使用者に除塵子２４の交換を促すことができる。
【００６２】
以上のように本実施の形態４によれば、除塵子２４の先端部２４ａを、第一の色で着色された表面部２４ｂと第二の色で着色された内部２４ｃとで構成したので、除塵子２４の先端部２４ａが反射する光によって摩耗による劣化を検知することができる。また、前述の実施の形態３と同様の効果も得ることができる。
【００６３】
なお、本実施の形態４では、ＬＥＤ投光器５１１によりＲ、Ｇ、Ｂの３色のＬＥＤ光５１３を発光する場合を例に説明したが、３色のＬＥＤ光を発光する代わりに白色光を発光することとしてもよい。この場合、反射光５１４に含まれる色成分を分析することにより、除塵子２４の先端部２４ａの色を判別することができる。このようにしても同様の効果を得ることができる。
【００６４】
また、本実施の形態４で述べた色検知手段５１０と色判定手段５２０の構成は上記に限るものではない。色検知手段５１０は、除塵子２４の摩耗による色の変化を検知できるものであればよく、色判定手段５２０は色検知手段５１０が検知した色と劣化状態の除塵子２４の色とを比較判定できるものであればよい。
【００６５】
なお、上記実施の形態１〜４においては、除塵子によりフィルタを叩いて除塵する除塵手段を例に説明したが、除塵体を接触させてフィルタを振動させることにより除塵するものであればよく、除塵装置の構成や動作の仕組み等は上記に限定するものではない。例えば、フィルタをプリーツ状に形成するとともに樹脂や金属等で構成された除塵体を設け、この除塵体がフィルタ上を摺動することによりフィルタのプリーツを弾いて除塵してもよい。このような構成であっても、除塵体がフィルタを摺動するときに生じる音や振動、ああるいは除塵体の形状や色の変化によって除塵手段である除塵体の劣化を検知することができる。
【００６６】
また、除塵手段の劣化の検知は、除塵手段の劣化が予測される時期以降にのみ行うこととしてもよい。例えば、掃除を終えて送風機への通電を停止したタイミングで自動的に除塵手段を動作させるような掃除機の場合、送風機への通電を停止した回数をカウントすることで除塵手段が除塵動作を何回行ったかが分かる。したがって、除塵手段の動作回数が、除塵手段が劣化を開始すると予測される回数を超えたときからのみ、除塵手段の劣化の検知を行うこととしてもよい。このようにすることで、効率的に除塵手段の劣化を検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の実施の形態１を示す電気掃除機の外観斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１を示す電気掃除機の中央縦断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１を示す電気掃除機の要部縦断面図である。
【図４】本発明の実施の形態１を示す除塵手段の要部断面図である。
【図５】本発明の実施の形態１を示す除塵手段の要部断面図である。
【図６】本発明の実施の形態１を示す劣化検知手段を中心としたブロック図である。
【図７】本発明の実施の形態２を示す劣化検知手段を中心としたブロック図である。
【図８】本発明の実施の形態３を示す劣化検知手段を中心としたブロック図である。
【図９】本発明の実施の形態４を示す除塵子の縦断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態４を示す劣化検知手段を中心としたブロック図である。
【符号の説明】
【００６８】
１  本体、２  吸込口、３  ホース、４  延長パイプ、５  ヘッド、６  連通孔、７  隔壁、８  集塵室、９  電動送風機、１０  電動送風機室、１１  集塵ボックス、１２  フィルタ、１２ａ  被打撃部、１３  ソレノイド、１３ａ  プランジャー、１３ｂ  コイル、１３ｃ  ボビン、１３ｄ  ヨーク、１３ｅ  ヨーク蓋、１３ｆ  ストッパー、１３ｇ  前側防音ゴム、１３ｈ  後側防音ゴム、１４  除塵子、１４ａ  先端部、１５  ブッシュ、１６  バックアップフィルタ、２４  除塵子、２４ａ  先端部、２４ｂ  表面部、２４ｃ  内部、１００  電気掃除機、１０１  報知手段、１０２  制御部、２００  劣化検知手段、２１０  音検知手段、２２０  音判定手段、２２１  ＣＰＵ、２２２  音記録装置、２２３  オクターブフィルタ、２２４  周波数補正回路、２２５  マイクアンプ、３００  劣化検知手段、３１０  振動検知手段、３２０  振動判定手段、３２１  ＣＰＵ、３２２  振動記録装置、３２３  振動アンプ、４００  劣化検知手段、４１０  形状検知手段、４１１  レーザー投光器、４１２  レーザー受光器、４１３  レーザー光、４１４  反射光、４２０  形状判定手段、４２１  ＣＰＵ、４２２  形状記録装置、４２３  レーザー制御部、５００  劣化検知手段、５１０  色検知手段、５１１  ＬＥＤ投光器、５１２  フォトトランジスタ、５１３  光、５１４  反射光、５２０  色判定手段、５２１  ＣＰＵ、５２２  色記録装置、５２３  ＬＥＤ制御部、５２４  ＯＰアンプ。
【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】
2010099407.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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