(57)【要約】【課題】被掃除面の塵埃を捕集する機能を損なわずに、被掃除面の上空を浮遊する浮遊塵埃を吸引して空気を清浄する電気掃除機を提供する。【解決手段】掃除機本体１０を移動させる走行手段６と、電動送風機１と、被掃除面の塵埃を吸引風によって吸込む吸込具３と、塵埃を集塵する集塵室２と、集塵室２の吸口に面して設けられたジョイント部９と、吸込具３からジョイント部９に至る第一の風路２０と、外気を取り入れる吸込口４と、その吸込口４からジョイント部９に至る第二の風路２１と、第二の風路２１を開閉する電磁弁５と、走行手段６、電磁弁５、および電動送風機１の動作を制御する制御手段７とを掃除機本体１０内に備え、被掃除面を自動的に走行する一方、電磁弁５の開状態で浮遊塵埃を含む外気を吸引し、電磁弁５の閉状態で被掃除面の塵埃を吸引する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
掃除機本体を移動させる走行手段と、吸引風を発生する電動送風機と、前記掃除機本体の底部に設けられ被掃除面の塵埃を前記吸引風によって吸込む吸込具と、前記電動送風機の上流に設けられ前記塵埃を集塵する集塵室と、前記吸込具から前記集塵室に至る第一の風路と、前記掃除機本体の上部に設けられ外気を取り入れる吸込口と、その吸込口から前記集塵室に至る第二の風路と、前記第二の風路を開閉する電磁弁とを備え、前記走行手段、電磁弁、および電動送風機の動作を制御する制御手段を前記掃除機本体内に設けた電気掃除機。
【請求項２】
集塵室と連通する空間を有するジョイント部を有し、第一の風路からジョイント部へ抜ける風路の断面は、前記第一の風路から前記ジョイント部へ抜ける時に拡大するように構成されている請求項１に記載の電気掃除機。
【請求項３】
ジョイント部と第一の風路を連結する連結部と、前記ジョイント部と第二の風路を連結する連結部とが離間している請求項２に記載の電気掃除機。
【請求項４】
浮遊塵埃モードでは通常モードよりも小さい電力を電動送風機へ供給する請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気掃除機。
【請求項５】
第二の風路長は第一の風路長より短くしている請求項１〜４のいずれか１項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、特に部屋に漂っている浮遊塵埃をも捕捉する機能を備えた電気掃除機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
花粉症の症状に悩まされる人口の増加に伴い、浮遊塵埃中に含まれる花粉の捕捉の要求が高まってきている。
【０００３】
空気中の浮遊塵埃を除去する機器としては、特許文献１に示すような据置型の空気清浄機がある。しかし、このような空気清浄機では、設置した近傍の空気を清浄できても、離れた位置の空気を清浄する効果は薄れ、室内の空気を循環させる為に大きな電力を必要とし、空気を清浄するまでに多くの時間が必要となる。
【０００４】
そこで、最近では特許文献２のような、空気清浄機能を有した電気掃除機が提案されている。その電気掃除機について図２を用いながら説明する。
【０００５】
図２（ａ）は従来の電気掃除機の全体構成を示す概略図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）中の○で囲んだＡ部（外気吸引手段）を拡大した要部拡大図である。図２（ａ）に示すように、掃除機本体１２には電動送風機室１８と集塵室３０とが在り、それらの間には通気窓（図示せず）を有する隔壁２１が在り、電動送風機室１８内には吸引風を発生する電動送風機６０が設置されている。掃除機本体１２の前側側面には接続部１９が在り、その接続部１９にはホース１４が接続され、ホース１４の先端に把手１５を有する先端パイプ１６、延長管１３、吸込具１７が接続されている。その延長管１３の中ほどには連通孔３３が在り、その連通孔３３は外気を吸引し、外気と一緒に吸引した浮遊塵埃を先端パイプ１６、ホース１４、接続部１９を経由して集塵室３０へと送り込み、集塵室３０は浮遊塵埃を捕集する。
【０００６】
図２（ｂ）に示すように、○で囲まれたＡ部（外気吸引手段）は、被掃除面を掃除するとき、第１の弁３１を閉じて連通孔３３を塞ぎ、第２の弁３２を開いて吸込具１７から先端パイプ１６へ至る風路を開通させる。すると、電動送風機６０の吸引力は吸込具１７へと伝わり、吸込具１７から被掃除面の塵埃を吸引することができる。そして、吸込具１７から吸引した被掃除面の塵埃は、吸引風に乗って延長管１３、先端パイプ１６、ホース１４、接続部１９を経由して集塵室３０へと送り込まれ、集塵室３０で捕集される。
【特許文献１】特開２００４−８５１８５号公報
【特許文献２】特開２００７−６８６８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、図２（ｂ）に示すように、第１の弁３１を閉じて連通孔３３を塞ぎ、延長管１３内部に取り付けた第２の弁３２を限界まで開いても、第２の弁３２が延長管１３の内側に突出することになり、延長管１３の内径を局部的に細めることになり、その箇所で大きな塵埃が詰まりやすくなる。また、第２の弁３２を電磁弁で構成する場合、第２の弁３２のヒンジ部分で大きな塵埃が引っ掛かり易く、塵埃詰まりを更に冗長して床面の塵埃を捕集する機能が損なわれる。
【０００８】
また、単に第１の弁３１と第２の弁３２を切り替えて動作させた場合、床面の塵埃を吸引する時には強い吸引力が必要で、電動送風機６０を大きな供給電力（５００Ｗ〜１００
０Ｗ）で動作させる必要となる。ところが、室内を移動しながら空気を清浄する場合は、比較的小さい供給電力（１００Ｗ）で動作させても、空気清浄機能が十分に機能し、伝道送風機６０に供給する電力を持て余してしまう。
【０００９】
第１の弁３１と第２の弁３２を電磁弁で構成してその電磁弁に電力制御する場合、電力制御する配線が少なくとも３本必要となり、その配線は掃除機本体１２からホース１４を介して延在させることになる。その他にも、電気掃除機の動作を操作する操作スイッチ（図示せず）が把手１５に在り、その操作スイッチ用の配線も必要であるから、ホース１４内を通す配線は数多くなる。ところが、金属などの配線材料をホース１４内に数多く装着すると、ホース１４の弾力性が損なわれ、電気掃除機の操作性が悪くなることも問題となる。
【００１０】
本発明はこのような従来の課題を解決するもので、被掃除面を掃除する時の塵埃を捕集する機能を損なわずに、被掃除面の上空を浮遊する浮遊塵埃を吸引して空気を清浄する機能を有した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】
【００１１】
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、掃除機本体を移動させる走行手段と、吸引風を発生する電動送風機と、前記掃除機本体の底部に設けられ被掃除面の塵埃を前記吸引風によって吸込む吸込具と、前記電動送風機の上流に設けられ前記塵埃を集塵する集塵室と、前記吸込具から前記集塵室に至る第一の風路と、前記掃除機本体の上部に設けられ外気を取り入れる吸込口と、その吸込口から前記集塵室に至る第二の風路と、前記第二の風路を開閉する電磁弁とを備え、前記走行手段、電磁弁、および電動送風機の動作を制御する制御手段を前記掃除機本体内に設けている。これにより、制御手段は、掃除機本体が被掃除面を自動的に走行するように走行手段を制御する一方、電磁弁を開状態にして外気を吸込口から吸引し、電磁弁を閉状態にして被掃除面の塵埃を吸込具から吸引し捕集することができる。
【００１２】
そして、電磁弁が開状態の時には、掃除する室内の空間を漂う浮遊塵埃を吸引して室内の空気を清浄することができ、電磁弁が閉状態の時には、圧損を生じることなく室内の被掃除面の塵埃を強力に吸引して掃除することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、掃除する室内の被掃除面を自動的に走行し、電磁弁が開状態の時には、室内の空間を漂う浮遊塵埃を吸引して室内の空気を清浄することができ、電磁弁が閉状態の時には、圧損を生じることなく室内の被掃除面の塵埃を強力に吸引して掃除することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
第１の発明は、掃除機本体を移動させる走行手段と、吸引風を発生する電動送風機と、前記掃除機本体の底部に設けられ被掃除面の塵埃を前記吸引風によって吸込む吸込具と、前記電動送風機の上流に設けられ前記塵埃を集塵する集塵室と、前記吸込具から前記集塵室に至る第一の風路と、前記掃除機本体の上部に設けられ外気を取り入れる吸込口と、その吸込口から前記集塵室に至る第二の風路と、前記第二の風路を開閉する電磁弁とを備え、前記走行手段、電磁弁、および電動送風機の動作を制御する制御手段を前記掃除機本体内に設けた電気掃除機である。
【００１５】
これにより、制御手段は、掃除機本体が被掃除面を自動的に走行するように走行手段を制御する一方、電磁弁を開状態にして外気を吸込口から吸引し、電磁弁を閉状態にして被掃除面の塵埃を吸込具から吸引し捕集することができる。
【００１６】
そして、電磁弁が開状態の時には、掃除する室内の空間を漂う浮遊塵埃を吸引して室内の空気を清浄することができ、電磁弁が閉状態の時には、圧損を生じることなく室内の被掃除面の塵埃を強力に吸引して掃除することができる。
【００１７】
第２の発明は、第１の発明の集塵室と連通する空間を有するジョイント部を有し、第一の風路からジョイント部へ抜ける風路の断面は、前記第一の風路から前記ジョイント部へ抜ける時に拡大するように構成されている。これにより、通常モードで被掃除面の大きな塵埃を吸引する時、大きな塵埃がジョイント部を通過する際に風路の断面が拡大するので、第二の風路を開閉する電磁弁が障害にならず、被掃除面から吸引した塵埃を集塵室へとスムーズに捕集することが可能となる。
【００１８】
第３の発明は、第２の発明の構成に加えて、ジョイント部と第一の風路を連結する連結部と、前記ジョイント部と第二の風路を連結する連結部とが離間していることを特徴とする。これにより、第一の風路と第二の風路が分離されるから、第２の風路を開閉する電磁弁を設けても、通常モードで被掃除面の大きな塵埃を吸引する時、大きな塵埃がジョイント部を通過する際に電磁弁が障害にならないので、被掃除面から吸引した塵埃を集塵室へとスムーズに捕集することが可能となる。
【００１９】
第４の発明は、第１〜第３の発明のいずれか１つの浮遊塵埃モードでは、通常モードよりも小さい電力を電動送風機へ供給するので、浮遊塵埃モードでは不要な供給電力を抑えながら室内の空気を清浄することができる。電磁弁が閉状態の時には、圧損を生じることなく被掃除面の塵埃を強力に吸引して掃除することができる。
【００２０】
第５の発明は、第４の発明の第二の風路長は第一の風路長より短くしているので、浮遊塵埃モードでは、より小さい電力供給で動作する電動送風機の吸引力であっても、浮遊塵埃を十分に吸引することができるため、より低消費電力で室内の空気清浄を行なうことができる。
【００２１】
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りこの発明が限定されるものではない。
【００２２】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態における電気掃除機の断面図である。
【００２３】
図１において、１は吸引風を発生する電動送風機、２は塵埃を集塵する集塵室、３は吸込具であり、集塵室２は電動送風機１の上流に設けられる。吸込具３は、電動送風機１の吸引風によって被掃除面の塵埃を吸込むものであり、最も上流に設けられ、掃除機本体１０の底部中央に配置される。この吸込具３から集塵室２に至る経路で第一の風路２０を形成している。吸込具３および第一の風路２０は、細塵や大きな粗塵を吸引して集塵室２へ導入するため、それらの風路は大きめにしている。
【００２４】
４は外気を取り入れる吸込口であり、吸込口４は掃除機本体１０の上部に位置しており、この実施の形態では床面から約２０ｃｍ以上の高さに複数個設けている。この吸込口４から集塵室２に至る経路で第二の風路２１を形成しており、この第二の風路２１の断面積は第一の風路２０の１／１０以下に設定している。
【００２５】
５は電磁弁であり、後述するジョイント部９と第二の風路２１を連結する連結部２１ａに設けられ、第二の風路２１を開閉するものである。
【００２６】
走行手段６は、車輪６ａ，６ｂと、その車輪を回転駆動させるモータ（図示せず）と、及びそのモータを駆動する駆動回路（図示せず）とより構成され、掃除機本体１０を前後方向に移動させるだけでなく、左右方向に走行させたり、停止した位置で３６０°の方向転換を可能にしたりする操舵機能も備えている。
【００２７】
車輪６ａ，６ｂは、掃除機本体１０の底面における同一円周上に配置されており、車輪６ａ，６ｂの全てがその同一円周上の時計回り、或いは反時計回りに向きを切り替えることで、停止した位置のまま掃除機本体１０の向きを方向転換する操舵機能を持たせている。無論、前進させる場合は、車輪６ａ，６ｂの全てを前進させるための所定方向に向けて同一方向に回転させ、後退させる場合は１８０°方向転換して前進させる。
【００２８】
７は制御手段であり、電動送風機１への電力供給を制御する一方、走行手段６の一部を構成するモータ（図示せず）へ供給する電力を制御して、掃除機本体１０が被掃除面上を自動的に走行するように制御する。電動送風機１の制御は、この走行手段６とは独立して行われ、清掃開始時にはまず電動送風機１を動作させてから走行手段６を駆動し、掃除機本体１０を移動させる制御を始める。
【００２９】
８は浮遊塵埃モード用の選択スイッチ、９はジョイント部、１０は掃除機本体である。そして、掃除機本体１０は、電動送風機１、集塵室２、吸込具３、吸込口４、電磁弁５、走行手段６（車輪６ａ，６ｂを含む）、制御手段７、選択スイッチ８、ジョイント部９を搭載している。選択スイッチ８は、掃除機本体１０の上部に設けられ、浮遊塵埃を優先的に吸引する浮遊塵埃モードを選択するためのものである。
【００３０】
ジョイント部９は、集塵室２の吸口２ａを介して集塵室２と連通する内部空間を有し、その内部空間は第一の風路２０および第二の風路２１と連通している。そして、第一の風路２０からジョイント部９へ抜ける風路の断面積は、吸引風が第一の風路２０からジョイント部９へ抜ける時に拡大するように構成し、ジョイント部９と第二の風路２１を連結する連結部２１ａに設けた電磁弁５が吸引風の流れの邪魔にならないようにしている。更に、第一の風路２０とジョイント部９を連結する連結部２０ａには、電磁弁を設けていないため、第一の風路２０からジョイント部９を抜けて集塵室２へ流れる吸引風は滑らかに流れ、圧力損失を増やさずに強い吸引力で被掃除面の塵埃を捕集することができる。
【００３１】
また、第二の風路２１長は第一の風路２０長に対して大幅に短くしており、例えば、第二の風路２１長を約１０ｃｍ、第一の風路２０長を約５０ｃｍとして、第一の風路２０の圧力損失が相対的に大きくなるようにしている。これにより、浮遊塵埃モードで電磁弁５を開状態にした時、第一の風路２０からジョイント部９を流れ込む気流が第二の風路２１を経由して浮遊塵埃を吸引する吸引力を弱める要因となること抑制している。これにより、浮遊塵埃モード時における吸込具３からの吸引風を弱めて、吸込口４から吸引する吸引力を確保しているから、浮遊塵埃モードでは主に室内の空気清浄を行なうことになる。
【００３２】
以上のように構成した電気掃除機について、以下その動作、作用の説明を行う。
【００３３】
通常モードの清掃開始時には、制御手段７は、まず電動送風機１に電力を供給し、電動送風機１の動作を開始し吸引風を発生させる。その時、電磁弁５には電力が供給されないため、電磁弁５は閉状態になっており、吸引風は吸込具３から第一の風路２０、ジョイント部９を経由して集塵室２へ向かって流れ、被掃除面の塵埃を吸引して集塵室２へ捕集する動作を開始する。ここで言う障害物とは、掃除機本体１０の走行を妨げる物のことであり、具体的には家具、電気製品、壁などが対象物である。
【００３４】
掃除機本体１０の前面と、その右側面および左側面にはそれぞれ距離センサー（図示せ
ず）を備えており、それらの距離センサーで障害物までの距離を測定し、前面に障害物を感知するまで直進するように、制御手段７は走行手段６（６ａ，６ｂを含む）を駆動制御する。左右側面の距離センサーは壁に沿って直進する時に用いられ、掃除機本体１０と壁との距離が所定距離を維持しながら直進できるようにしている。
【００３５】
そして、制御手段７は、掃除機本体１０の前面に障害物が所定距離内まで近付くと、掃除機本体１０を停止させて、掃除機本体１０の向きを９０°方向転換させる。その方向転換を完了すると、再度車輪６ａ，６ｂの全てを前進方向に向けて回転させて、掃除機本体１０を前進させる。制御手段７は、このようにして、掃除機本体１０が室内の被掃除面上を走行するように走行手段６（車輪６ａ，６ｂを含む）を制御し、被掃除面をくまなく走行させながら吸込具３から被掃除面の塵埃を吸引して、被掃除面の掃除を完了する。
【００３６】
そして、使用者が選択スイッチ８をオンして浮遊塵埃モードを選択すると、制御手段７は、電動送風機１へ供給する電力を約１／４に低下させ、電磁弁５にも電力を供給して電磁弁を開状態にする。すると、吸込口４から外気を吸引する一方、吸込具３からも吸引する。この場合、上述したように吸込口４に繋がる第二の風路２１長を第一の風路２０長に対して大幅に短くすることによって、吸込具３からの吸引より吸込口４の吸引を大きくして、吸込口４から浮遊塵埃を吸引することが主体となる状態にする。
【００３７】
この状態で、制御手段７は、通常モードの時と同様に、掃除機本体１０が室内の被掃除面上を走行するように走行手段６（車輪６ａ，６ｂを含む）を制御し、吸込口４から浮遊塵埃を吸引するので、室内全域の空気をほぼ一様に清浄する事ができる。
【００３８】
また、制御手段７は浮遊塵埃モード時に電動送風機１に供給する電力を、空気清浄で必要な最小限の電力まで低下させ、且つ、室内全域を走行しながら空気清浄するため、少ない電力で室内全域の空気をほぼ一様に清浄する事ができる。
【００３９】
なお、上述した実施の形態では、吸込口４を床面から約２０ｃｍ以上の上方に複数個設けたが、単独の吸込口で実施しても良いし、水平方向や斜め上方向に設けても良いし、或いは掃除機本体１０の後方にも設けても良い。また、吸込口４の取り付け位置は、掃除機本体１０が進行する方向と一致している方が好ましく、掃除機本体１０が前進を主体として動作するものであれば掃除機本体１０の前方に、後退を主体として動作するものであれば掃除機本体１０の後方にすれば良い。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
以上のように本発明は、被掃除面を自動的に走行し、被掃除面の掃除と空気の清浄を行なう電気掃除機に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の形態における電気掃除機の断面図
【図２】（ａ）従来の電気掃除機の全体構成を示す断面図（ｂ）（ａ）中のＡ部を拡大した断面図
【符号の説明】
【００４２】
１  電動送風機
２  集塵室
３  吸込具
４  吸込口
５  電磁弁
６  走行手段
７  制御手段
８  選択スイッチ
９  ジョイント部
１０  掃除機本体
【図１】
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【図２】
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