(57)【要約】    【課題】フィルターの除塵と塵埃の圧縮とを独立に行い、かつ効果的な除塵動作と圧縮動作を実現する。    【解決手段】ダストカップと、電動送風機と、前記ダストカップに溜まった塵埃を圧縮する圧縮機構と、前記ダストカップから流出させた空気が通過するフィルターと、前記フィルターを振動させる除塵機構と、前記圧縮機構および前記除塵機構のいずれか一方を選択的に作動させる駆動機構と、集塵動作の開始および停止の操作を受付ける操作部と、前記操作に応答して前記電動送風機および前記駆動機構を制御する制御部とを備えるサイクロン式電気掃除機。【選択図】図２０
2014042587.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塵埃を含む気流を流入させ内部で旋回させることにより塵埃を遠心分離し、分離した塵埃を溜めるダストカップと、
集塵動作時に前記気流を発生させる電動送風機と、
前記ダストカップに溜まった塵埃を圧縮する圧縮機構と、
前記ダストカップから流出させた空気が通過するフィルターと、
前記フィルターを振動させる除塵機構と、
前記圧縮機構および前記除塵機構のいずれか一方を選択的に作動させる駆動機構と、
集塵動作の開始および停止の操作を受付ける操作部と、
前記操作に応答して前記電動送風機および前記駆動機構を制御する制御部とを備えることを特徴とするサイクロン式電気掃除機。
【請求項２】
前記駆動機構は、正転及び逆転を切替えることが可能であるとともに、正転および逆転を切替えることで前記圧縮機構および前記除塵機構のいずれか一方を選択的に作動させる請求項１に記載のサイクロン式電気掃除機。
【請求項３】
前記制御部は、集塵動作中において、前記圧縮機構を作動させるように前記駆動機構を制御する請求項１または２に記載のサイクロン式電気掃除機。
【請求項４】
前記ダストカップに溜まった塵埃の量を検出するゴミ量検知部をさらに備え、
前記制御部は、集塵動作中において、前記ゴミ量検知部により検出された塵埃の量が予め定められた第１閾値未満のときは前記圧縮機構を間欠的に作動させ、第１閾値以上のときは前記圧縮機構を連続的に作動させるように前記駆動機構を制御する請求項３に記載のサイクロン式電気掃除機。
【請求項５】
前記制御部は、集塵動作中において前記圧縮機構を間欠的に作動させた後前記操作部が集塵動作の停止の操作を受付けたときは、その操作の後予め定められた第１期間前記圧縮機構を作動させ、前記圧縮機構を連続的に作動させた後前記操作部が集塵動作の停止の操作を受付けたときは、その操作の後前記第１期間より長い第２期間圧縮機構を作動させるように前記駆動機構を制御する請求項４に記載のサイクロン式電気掃除機。
【請求項６】
前記制御部は、集塵動作中において、前記ゴミ量検知部により検出された塵埃の量が前記第１閾値より大きい第２閾値以上であることを検知した後集塵動作の停止の操作を受付けたときは、その操作の後予め定められた第３期間前記除塵機構を作動させる請求項４または５に記載のサイクロン式電気掃除機。
【請求項７】
前記制御部は、第３期間前記除塵機構を作動させた後、予め定められた第４期間前記圧縮機構を作動させる請求項６に記載のサイクロン式電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ダストカップとフィルターを有するサイクロン式の電気掃除機に係り、特にダストカップ内の塵埃の圧縮およびフィルターの除塵を行う電気掃除機に関する。
【背景技術】
【０００２】
吸い込まれた空気を集塵容器で旋回させることにより塵埃を遠心分離するサイクロン式集塵ユニットを備える電気掃除機が知られている。集塵ユニットの集塵容器（ダストカップ）には，遠心分離された塵埃が収容される。ダストカップの体積を大型化させることなく塵埃の集積容量をできるだけ増加させるために、塵埃を圧縮する圧縮機構を備えたものが提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
この圧縮機構は、ダストカップと同軸に配置されてダストカップ内で回転可能な螺旋状の羽根を有する塵埃回転部（圧縮部材）を設け、この羽根を回動させて塵埃をダストカップの底部に向けて圧縮するものである。塵埃回転部は、スリット状の開口を有しその開口からダストカップ内の空気を流出させる内筒の下端に接続されている。
内筒の上端は、平面視略円筒状のフィルターを収容する塵埃受部（フィルター収容部）の漏斗状の底部に回動可能に取付けられている。前記フィルターは平面視略円状で、ダストカップから流出した空気を通過させるものである。
フィルターの上部には回動時にフィルターと衝突してフィルターを振動させることで、フィルターに付着した塵を落とす除塵機構が設けられている。略円筒状のフィルターの中心部には除塵機構の回動中心となる円筒軸を貫通させる貫通孔が設けられている。
フィルターがフィルター収容部に装着された状態で、この貫通孔を貫通する除塵部材の円筒軸の下端から下方へ伸びる部材が内筒の上端と係合しているので、除塵機構が回動するとその円筒軸と係合する内筒が回動する。その結果、内筒の下端に接続された塵埃回転部の羽根が回動し、ダストカップ内に収容された塵埃を底部へ向けて圧縮する。
このような機構により、除塵機構が回動してフィルターの除塵を行うとき、同時にダストカップ内の羽根が回動して塵埃の圧縮を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−５６０３９号公報
【特許文献２】特開２０１０−１２４１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の電気掃除機では、フィルターの除塵と塵埃の圧縮とが同時に行われ、両者が単独で行われることはなかった。しかし、フィルターの除塵と塵埃の圧縮は異なる機能であって目的を達成するために要する動作時間や好ましい動作のタイミングは必ずしも同一でない。
また、除塵機構はフィルターと衝突してフィルターを振動させるためにある程度の動作音が伴う。動作時間はできるだけ短いことが好ましい。よって、除塵は完了し圧縮のみのために両者を作動させることは動作音の観点から避けたいところである。
ところが、ダストカップ内の塵埃は清掃作業が完了する都度ユーザーに廃棄してもらい空にすることが好ましい。一方、フィルターにはダストカップ内で大半の塵埃が回収された後の空気が通過するので除塵は必ずしも清掃作業が完了する都度行う必要はない。即ち、望ましい圧縮動作の頻度は望ましい除塵動作の頻度よりも高い傾向にある。
よって、除塵機構の駆動源および駆動機構と圧縮機構の駆動源および駆動機構を別個にする構成が考えられる。しかし、両者に別個の駆動源および駆動機構を用意すると、コスト的な負担が増加し、また構成が複雑になってしまうおそれがある。
したがって、機構を複雑化させることなく、除塵動作と圧縮動作とを独立に行える構成および両者をそれぞれ好適なタイミングで実行させる制御が望まれている。
この発明は、以上のような事情を考慮してなされたものであって、フィルターの除塵と塵埃の圧縮とを独立に行い、かつ効果的な除塵動作と圧縮動作を実現できる手法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明は、塵埃を含む気流を流入させ内部で旋回させることにより塵埃を遠心分離し、分離した塵埃を溜めるダストカップと、集塵動作時に前記気流を発生させる電動送風機と、前記ダストカップに溜まった塵埃を圧縮する圧縮機構と、前記ダストカップから流出させた空気が通過するフィルターと、前記フィルターを振動させる除塵機構と、前記圧縮機構および前記除塵機構のいずれか一方を選択的に作動させる駆動機構と、集塵動作の開始および停止の操作を受付ける操作部と、前記操作に応答して前記電動送風機および前記駆動機構を制御する制御部とを備えることを特徴とするサイクロン式電気掃除機を提供する。
【発明の効果】
【０００６】
この発明による電気掃除機は、フィルターの除塵と塵埃の圧縮とを独立に行うことができ、かつ、集塵動作の開始および停止の操作に応答して効果的な除塵動作と圧縮動作を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】この発明の電気掃除機の一例を示す斜視図である。
【図２】図１に示される電気掃除機の本体部の斜視図である。
【図３】図３は図２に示される本体部の断面図である。
【図４】図２に示される本体部から集塵ユニットを取り外した状態を示す斜視図である。
【図５】図４に示される集塵ユニットの底蓋を開いた状態を示す斜視図である。
【図６】この発明の実施形態における集塵ユニットの斜視図である。
【図７】図６に示される集塵ユニットの断面図である。
【図８】図６に示される集塵ユニットの内部構成を説明する第１の説明図である。
【図９】図６に示される集塵ユニットの内部構成を説明する第２の説明図である。
【図１０】この発明の実施形態における圧縮部材の羽根に形成された突起部の作用を模式的に示す説明図である。
【図１１】この発明の実施形態におけるフィルターと除塵機構の構成を示す分解組立図である。
【図１２】この発明の実施形態における除塵機構が組み付けられたフィルターの平面図である。
【図１３】図１２のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図１４】除塵機構が反時計方向（逆転方向あるいは除塵方向）に軸回転する際に除塵部材がフィルターの上リブに当接する様子を説明する説明図である。
【図１５】除塵機構が時計方向（正転方向あるいは圧縮方向）に軸回転する際に除塵部材がフィルターの上リブに当接する様子を説明する説明図である。
【図１６】この発明の電気掃除機の電気的構成を示すブロック図である。
【図１７】図１６の電動送風機および除塵圧縮モータの駆動回路および電流検出回路の構成を示す回路図である。
【図１８】図１６の操作部および表示部の構成を示す回路図である。
【図１９】この発明に係る操作部の例を示す外観図である。
【図２０】この発明に係る制御部が、状況に応じて決定する除塵動作および圧縮動作の態様を示す説明図である。
【図２１】この発明に係る制御部が集塵動作中に実行する圧縮動作の制御を示すフローチャートである。
【図２２】この発明に係る制御部が集塵動作終了後に実行する除塵動作および圧縮動作の制御を示すフローチャートである。
【図２３】この発明に係る制御部がゴミ量検知に係る報知を停止する制御のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を用いてこの発明をさらに詳述する。なお、以下の説明は、すべての点で例示であって、この発明を限定するものと解されるべきではない。
≪電気掃除機の全体説明≫
図１は本発明の実施形態に係る電気掃除機の斜視図、図２は図１に示される電気掃除機の本体部の斜視図、図３は図２に示される本体部の断面図である。
【０００９】
図１に示されるように、本発明の実施形態に係る電気掃除機１は、電動送風機１１（図３参照）を備えた本体部１０と、本体部１０に着脱可能に装着されたサイクロン方式の集塵ユニット３０と、本体部１０の差込口１２に着脱可能に装着された可撓性のホース３と、ホース３の先端に装着され操作部４を有するハンドル部５と、ハンドル部５に接続された剛性の延長パイプ６と、延長パイプ６の先端に接続されユーザーの操作により被清掃面上を移動する吸込口体７とから主に構成されている。
操作部４には電動送風機１１の出力を切り替える出力切替スイッチや、電動送風機１１を停止させる停止スイッチなどが設けられている。
【００１０】
図２に示されるように、本体部１０には前方から後方に向かって、ホース３の差込口１２、差込口１２を介して流入した塵埃を分離し、集塵する集塵ユニット３０、本体部１０を持ち運ぶ際にユーザーが把持する取っ手１３、掃除運転時にユーザーの移動に追従して本体部１０を移動させる一対の主車輪１４が順に配されている。
また、図３に示されるように、本体部１０の前方側と後方側には本体部１０を床面から浮かして本体部１０のスムーズな移動を助ける補助車輪１５，１６がそれぞれ設けられている。
【００１１】
図３に示されるように、本体部１０の後方側には電動送風機１１が設けられ、電動送風機１１と集塵ユニット３０はダクト１７によって繋がれている。また、本体部１０の後部筐体１８には電動送風機１１から排出された空気を外部に放出するためのスリット状の第１排気口１９が形成されている。
一方、本体部１０の前方側の差込口１２は、集塵ユニット３０の前方側に設けられた流入口３１に接続され、集塵ユニット３０の上部後方に設けられた第２排気口３２は本体部１０のダクト１７に接続されている。
これにより、電動送風機１１が作動すると第２排気口３２を介してダクト１７と接続された集塵ユニット３０内に負圧が発生し、塵埃を含んだ空気が吸込口体７、延長パイプ６、ホース３および差込口１２を介して集塵ユニット３０の流入口３１から流入する。
【００１２】
このとき集塵ユニット３０のダストカップ３３内では旋回気流が発生して塵埃の分離がなされ、分離された塵埃はダストカップ３３の底蓋３４上に溜まる。塵埃が分離された後の気流は、メッシュフィルター（不図示）を通り内筒３５に流入してからフィルター５０を通過し、第２排気口３２から本体部１０内のダクト１７へ流出する。なお、メッシュフィルターは、大きい祖塵などを捕集するものであり、これを通過した細かい塵埃はフィルター５０により捕集される。
塵埃の分離がなされた後の気流には細かな塵埃が含まれている可能性があるが、フィルター５０を通過することによって当該気流中の細かな塵埃はフィルター５０に捕集され、きれいな空気が第２排気口３２およびダクト１７を介して第１排気口１９から外部に排出される。
【００１３】
図４は図２に示される本体部から集塵ユニットを取り外した状態を示す斜視図である。
図４に示されるように、本体部１０は集塵ユニット３０を着脱可能に収納するための集塵室２０を有している。集塵室２０は集塵ユニット３０に対応した有底円筒状の空間で上部は開放されている。
集塵室２０の前方上部にはホース３（図１参照）の差込口１２の端が露出し、後方上部には電動送風機１１（図３参照）と繋がったダクト１７の端が露出している。
このような集塵室２０に集塵ユニット３０を上方から挿入すると、図３に示されるように本体部１０の差込口１２と集塵ユニット３０の流入口３１が接続されると共に、集塵ユニット３０の第２排気口３２と本体部１０のダクト１７が接続される。
【００１４】
図５は集塵ユニットの底蓋を開いた状態を示す斜視図である。
図５に示されるように、集塵室２０から取り外された集塵ユニット３０は、必要に応じて底蓋３４を開くことにより、ダストカップ３３内に溜まった塵埃を廃棄することができる。塵埃の廃棄後、底蓋３４は再び閉じられ、集塵ユニット３０は次回の掃除運転に備えて本体部１０の集塵室２０に装着される。
【００１５】
≪集塵ユニットおよび除塵機構の説明≫
図６は集塵ユニットの斜視図である。また、図７は集塵ユニットの断面図である。
図６に示されるように、集塵ユニット３０は、塵埃の流入口３１が形成された円筒状のダストカップ３３と、ダストカップ３３の底を開閉可能に塞ぐ底蓋３４と、ダストカップ３３の上方を塞ぐ上部カバー部４２とから主に構成されている。
図６および図７に示されるように、流入口３１はダストカップ３３の周側面から該周側面の接線方向に沿って延びるように形成され、先端には差込口１２（図６参照）との接続を確実にするフランジ３１ａが形成されている。
図５および図６に示されるように、上部カバー部４２は、上述のハンドル３６、前方化粧カバー３７、後方化粧カバー３８および取付ベース３９によって主に構成され、取付ベース３９の後部には第２排気口３２が形成されている。ハンドル３６にはユーザーが把持し易いように貫通孔３６ａが形成されている。
【００１６】
図７に示されるように、ダストカップ３３の内部には、螺旋状の羽根４３ａを有する圧縮部材４３と、スリット状の開口３５ａを有する内筒３５が連動して軸回転するように設けられている。羽根４３ａを有する圧縮部材４３はこの発明の圧縮機構に相当する。
また、内筒３５の上部には内筒３５と連通した漏斗状のフィルター収容部４４が設けられ、フィルター収容部４４の拡径部４４ａにフィルター５０が収容されている。また、フィルター５０の上部にはフィルター５０に付着した塵埃の除去を行う除塵機構６０がフィルター５０に対して軸回転可能に設けられている。
【００１７】
図８および図９は集塵ユニットの内部構成を説明する説明図である。なお、図８および図９において、ダストカップと上部カバー部は図示が省略されている。
図９に示すように、圧縮部材の４３の羽部４３ａの下面に複数の突起４３ｂが設けられている。突起４３ｂは、羽根４３ａが正転するときに前側の斜面が後側の斜面よりも急峻になるように形成されている。よって、羽根４３ａが正転するときは塵埃が突起４３ｂに押され易く、逆に羽根４３ａが逆転するときは塵埃が突起４３ｂに押されにくい。
【００１８】
図１０は、突起部４３ｂの作用を模式的に示す説明図である。図１０で（ａ）は、羽根４３ａが矢印Ａで示す正転方向、即ち塵埃を圧縮する方向に回転するときを示している。これに対し（ｂ）は、除塵動作中に羽根４３ａが矢印Ｂで示す逆転方向に回転するときを示している。
羽根４３ａが正転するとき、突起４３ｂは塵埃の圧縮を促進する。一方、除塵動作時には羽根４３ａが逆転するが、塵埃が圧縮部材４３の隙間を逆流するのを防ぐものです。以上のように突起４３ｂを構成することによって、圧縮部材４３が正逆両方向に回転しても、圧縮した塵埃の逆流を防止することができる。
【００１９】
図８および図９に示されるように、圧縮部材４３と内筒３５は互いに同軸となるように結合され、内筒３５の上端３５ｂがフィルター収容部４４の底面４４ｂの中心に形成された底部開口４４ｃに軸回転可能に嵌っている。
フィルター収容部４４の拡径部４４ａは、フィルター５０を収容するためにフィルター５０よりも僅かに大きな直径を有し、拡径部４４ａの外側には除塵機構６０を駆動させるための上下一対の第１ギア４５および第２ギア４６を収納したギアハウジング４７が取り付けられている。
【００２０】
第１ギア４５は後述する除塵機構６０のフレーム６１に駆動力を伝達するためのギアであり、第２ギア４６は本体部１０の集塵室２０に露出した除塵圧縮モータの出力ギア２３（図４参照）から駆動力の伝達を受けるギアである。除塵圧縮モータ（図示せず）は、本体部１０内の出力ギア２３の付近に内蔵されている。第１ギア４５と第２ギア４６は互いに連動するようにギアハウジング４７内で繋がれ、第１ギア４５は拡径部４４ａの周壁に形成された側部開口４４ｄから拡径部４４ａ内に露出している。
上述のように集塵ユニット３０が本体部１０の集塵室２０に装着されると、集塵ユニット３０側の第２ギア４６が集塵室２０側の出力ギア２３と噛み合い、出力ギア２３の駆動力が第２ギア４６を介して第１ギア４５に伝達される。
除塵圧縮モータ、出力ギア２３、第１ギア４５及び第２ギア４６はこの発明の駆動機構の構成要素の一例である。
【００２１】
図１１はフィルターと除塵機構の構成を示す分解組立図である。
前出の図８および図１１に示されるように、フィルター５０は平面視円形で、中心に除塵機構６０のフレーム６１の回転軸６６ｂを挿通させるための貫通孔５１が形成された軸孔部５２を有している。軸孔部５２の上端と下端からは複数の上リブ５３と下リブ５４が放射状に延び、上リブ５３と下リブ５４の先端は軸孔部５２と同心円をなす内環状部５５に繋がっている。
軸孔部５２、上リブ５３、下リブ５４および内環状部５５によってＨＥＰＡ（High Efficiency Particulate Air）フィルター（図示せず）を支持する骨格が形成されＨＥＰＡフィルターはプリーツ状に支持される。
また、内環状部５５の外側には内環状部５５と同心円をなす外環状部５６が形成され、内環状部５５と外環状部５６との間には所定の間隔が空いている。
【００２２】
除塵機構６０はフィルター５０に対して軸回転するフレーム６１と、フレーム６１に弾性部材６２を介して揺動可能に支持される３つの第１、第２および第３除塵部材６３，６４，６５とから主に構成される。
フレーム６１はフィルター５０の軸孔部５２に軸回転可能に嵌る軸部６６と、軸部６６の上端近傍から放射状に延びる３本の接続用腕部６７と、同じく軸部６６の上端近傍から放射状に延びる３本の第１、第２および第３軸支用腕部６８，６９，７０と、接続用腕部６７、並びに、第１、第２および第３軸支用腕部６８，６９，７０の先端と繋がった平面視円形の環状部７１とから構成されている。
【００２３】
図１２は除塵機構が組み付けられたフィルターの平面図、図１３は図１２のＢ−Ｂ矢視断面図である。
前出の図１１および図１２に示されるように、第１、第２および第３軸支用腕部６８，６９，７０には、軸部６６と環状部７１との間において第１、第２および第３除塵部材６３，６４，６５を揺動可能に軸支するための第１、第２および第３軸支部６８ａ，６９ａ，７０ａがそれぞれ形成されている。
第１、第２および第３軸支部６８ａ，６９ａ，７０ａは断面半円状のカバー７２によってそれぞれ覆われており、各カバー７２の内面には弾性部材６２の係止端６２ａと係合するための段差部７２ａ（図１４参照）がそれぞれ形成されている。
また、第１、第２および第３除塵部材６３，６４，６５は、第１、第２および第３軸支部６８ａ，６９ａ，７０ａにそれぞれ軸支される本体部６３ａ，６４ａ，６５ａと、フィルター５０に対してフレーム６１が軸回転したときにフィルター５０の上リブ５３に連続的に当接するレバー状の当接部６３ｂ，６４ｂ，６５ｂとを有している。
【００２４】
第１、第２および第３除塵部材６３，６４，６５の本体部６３ａ，６４ａ，６５ａは、第１、第２および第３軸支部６８ａ，６９ａ，７０ａの軸端にそれぞれ回動可能に嵌る貫通部６３ａ１，６４ａ１，６５ａ１と、当接部６３ｂ，６４ｂ，６５ｂが上リブ５３と当接して変位したときに弾性部材６２の係止端６２ａと係合する係合部６３ａ２，６４ａ２，６５ａ２とを有している。
第１、第２および第３軸支部６８ａ，６９ａ，７０ａは軸端にねじ穴６８ａ１，６９ａ１，７０ａ１が形成されている。第１、第２および第３除塵部材６３，６４，６５は、第１、第２および第３軸支部６８ａ，６９ａ，７０ａに弾性部材６２がそれぞれ挿通された上で、貫通部６３ａ１，６４ａ１，６５ａ１が第１、第２および第３軸支部６８ａ，６９ａ，７０ａの軸端に通され、フランジ付きの抜け止めネジ（図示せず）で止められる。
第１、第２および第３軸支部６８ａ，６９ａ，７０ａは、軸端が貫通部６３ａ１，６４ａ１，６５ａ１よりも僅かに突出するように形成されているので、抜け止めネジのフランジと貫通部６３ａ１，６４ａ１，６５ａ１との間には僅かな間隙が確保され、第１、第２および第３除塵部材６３，６４，６５は第１、第２および第３軸支部６８ａ，６９ａ，７０ａに対して揺動可能に取り付けられる。
【００２５】
図１１に示されるように、フレーム６１の環状部７１の下端近傍には被駆動ギア７１ａが形成されている。フレーム６１の軸部６６がフィルター５０の軸孔部５２に嵌められると、図８に示されるようにフィルター５０の内環状部５５と外環状部５６との間にフレーム６１の環状部７１が嵌り、フレーム６１はフィルター５０に対して軸回転可能となる。このとき、フレーム６１の環状部７１に形成された被駆動ギア７１ａはフィルター５０の外環状部５６に形成された開口部５６ａから露出することとなる。
【００２６】
また、図９および図１１に示されるように、フィルター５０の軸孔部５２に嵌められたフレーム６１の軸部６６の下端には環状の弾性シール材７３を介してスクレーパ部材７４が取り付けられる。スクレーパ部材７４はフレーム６１の軸回転に連動して回転する。
また、図９に示されるように、スクレーパ部材７４の下端には内筒３５に向かって突出する係合片７４ａが形成されている。一方、図８に示されるように内筒３５の上端３５ｂからは上方へ向かって突出する係合片３５ｃが形成されている。
【００２７】
このため、除塵機構６０が組み付けられたフィルター５０をフィルター収容部４４に収容すると、フレーム６１の環状部７１に形成された被駆動ギア７１ａが、フィルター収容部４４内に露出した第１ギア４５と噛み合うと共に、スクレーパ部材７４の係合片７４ａが内筒３５の係合片３５ｃと係合する。
これにより、第１ギア４５の駆動力によりフレーム６１がフィルター５０に対して軸回転すると、フレーム６１の軸回転に連動してスクレーパ部材７４、内筒３５および圧縮部材４３が全て同方向に軸回転する。フレーム６１の回動を圧縮部材４３に伝達するスクレーパ部材７４、内筒３５はこの発明の駆動機構の構成要素である。
なお、フレーム６１の軸部６６の上端にはユーザーが手で把持することを可能にする凹凸からなる把持部６６ａが形成されているので、ユーザー自身が手動でフレーム６１を軸回転させることも可能である。
【００２８】
≪除塵部材の配置と動作≫
前出の図１２および図１３に示されるように、第１、第２および第３除塵部材６３，６４，６５を揺動可能に支持する第１、第２および第３軸支部６８ａ，６９ａ，７０ａは、第１、第２および第３除塵部材６３，６４，６５の当接部６３ｂ，６４ｂ，６５ｂの先端６３ｂ１，６４ｂ１，６５ｂ１（図１４参照）が上リブ５３と平行に接触するように軸部６６の中心に対する角度が決定されている。
【００２９】
図１４は除塵機構のフレームがフィルターに対して反時計方向（逆転方向あるいは除塵方向）に軸回転する際に、第１、第２および第３除塵部材の当接部がフィルターの上リブに当接する様子を説明する説明図である。なお、第１、第２および第３除塵部材６３，６４，６５は全て同一の構造を有し、上リブ５３に対して同様に当接するので、以下の説明では第１除塵部材６３のみを参照して説明する。また、以下の説明で参照されるフィルター５０およびフレーム６１については適宜前出の図を参照されたい。
【００３０】
図１４（ａ）に示されるように、第１除塵部材６３は第１軸支部６８ａに弾性部材６２を介して揺動可能に軸支されている。図１４（ａ）に示される状態において、弾性部材６２の両端にある係止端６２ａは、カバー７２の段差部７２ａに係止されると共に本体部６３ａの係合部６３ａ２にも係合している。
図１４（ａ）に示される状態において、弾性部材６２は圧縮力が加わっていない自由状態であり、第１除塵部材６３は弾性部材６２からの付勢力を受けていないが、当接部６３ｂの先端６３ｂ１は上リブ５３に接触している。
【００３１】
第１除塵部材６３は、弾性部材６２からの付勢力を受けていない状態において当接部６３ｂの先端６３ｂ１が上リブ５３と接触するように形成されているので、フレーム６１がフィルター５０に対して反時計方向に軸回転すると、図１４（ｂ）に示されるように当接部６３ｂは上リブ５３と深く干渉し、上リブ５３を乗り越えるために大きく変位する。
この際、弾性部材６２の一方の係止端６２ａはカバー７２の一方の段差部７２ａに係止されると共に、他方の係止端６２ａは本体部６３ａの一方の係合部６３ａ２に係合し、弾性部材６２には圧縮力が加わる。弾性部材６２が圧縮されることにより第１除塵部材６３には抵抗力が加わる。
【００３２】
その後、さらにフレーム６１が軸回転を継続すると、図１４（ｃ）に示されるように当接部６３ｂの先端６３ｂ１が上リブ５３の頂部に達し、弾性部材６２は最大限に圧縮される。
そして、さらにフレーム６１が軸回転を継続すると、図１４（ｄ）に示されるように当接部６３ｂの先端６３ｂ１が上リブ５３の頂部を乗り越え、弾性部材６２の圧縮力が一気に開放される。
弾性部材６２の圧縮力が開放されると、図１４（ｅ）に示されるように当接部６３ｂは弾性部材６２の付勢力により隣接する上リブ５３を強く叩き、当該上リブ５３に振動を与えてＨＥＰＡフィルター（図示せず）に付着した塵埃を振るい落とす。
以降は、上述したような動作が繰り返されることにより、第１除塵部材６３は当接部６３ｂが上リブ５３に連続的に当接し、フィルター５０の除塵を行う。
【００３３】
図１５は除塵機構のフレームがフィルターに対して時計方向（正転方向あるいは圧縮方向）に軸回転する際に、第１、第２および第３除塵部材の当接部がフィルターの上リブに当接する様子を説明する説明図である。なお、第１、第２および第３除塵部材６３，６４，６５は全て同一の構造を有し、上リブ５３に対して同様に当接するので、以下の説明では第１除塵部材６３のみを参照して説明する。また、以下の説明で参照されるフィルター５０およびフレーム６１については適宜前出の図を参照されたい。
【００３４】
図１５（ａ）に示されるように、第１除塵部材６３は、弾性部材６２からの付勢力を受けていない状態において、本体部６３ａに繋がる当接部６３ｂの根元６３ｂ２が上リブ５３に接触している。
当接部６３ｂは根元６３ｂ２が上リブ５３に接触しているので、図１５（ｂ）および図１５（ｃ）に示されるように、フレーム６１がフィルター５０に対して時計方向（圧縮方向）に軸回転しても、僅かに変位するだけで上リブ５３を乗り越えることができる。この際、弾性部材６２が受ける圧縮力は僅かであり、第１除塵部材６３は弾性部材６２からの抵抗をほとんど受けない。
そして、さらにフレーム６１が軸回転を続けると、図１５（ｄ）に示されるように当接部６３ｂは弾性部材６２からの付勢力により速やかに元の位置に戻される。
【００３５】
以降は、上述したような動作が繰り返されることにより、第１除塵部材６３の当接部６３ｂほとんど抵抗を受けることなく上リブ５３を連続的に乗り越え、フレーム６１はフィルター５０に対してほぼ抵抗なく軸回転する。
【００３６】
以上のように、本実施形態では、除塵駆動モータを逆転方向に回転させた際にはフレーム６１がフィルター５０に対して反時計方向に回転し、第１、第２および第３除塵部材６３，６４，６５の当接部６３ｂ，６４ｂ，６５ｂがフィルター５０の上リブ５３に連続的に強く当接してフィルター５０の除塵を行う。
一方、除塵駆動モータを正転方向に回転させた際にはフレーム６１がフィルター５０に対して時計方向に回転し、第１、第２および第３除塵部材６３，６４，６５の当接部６３ｂ，６４ｂ，６５ｂをフィルター５０の上リブ５３に強く当接させずに済み、除塵を抑えつつフレーム６１の回転に連動する内筒３５および圧縮部材４３をダストカップ３３内で軸回転させることができる。
圧縮部材４３は螺旋状の羽根４３ａを有しているので、掃除運転中にダストカップ３３内で正転方向に軸回転させることにより、気流から分離されてダストカップ３３内の底部に溜まった塵埃を羽根４３ａで押圧して圧縮することができる。塵埃を圧縮することによって、集塵ユニットの集塵用量を増加させることができ、また、塵埃の廃棄を容易にできる。なお、圧縮部材４３は中空円筒状の回転軸の外周に羽根４３ａが配置されており、回転軸の先端はシール部材を介して底蓋３４に接する。除塵機構６０によってフィルター５０から振り落とされた粒子状の塵埃は、フィルター収容部４４の底面４４ｂに落下した後、スクレーパ部材７４の下端に突出する係合片７４ａで底部開口４４ｃへ向けて掃き集められる。掃き集められた塵埃は、底部開口４４ｃから落下し、内筒３５を経て圧縮部材４３の下端に接する底蓋３４と前記回転軸の内壁に囲まれた部分に溜まる。底蓋３４が開けられると、回転軸内部に溜まった塵埃は落下し、回転軸外部の羽根４３ａで圧縮された塵埃と共に廃棄される。
【００３７】
≪電気的構成の説明≫
続いて、電気掃除機１の電気的構成を説明する。
図１６は、この実施形態に係る電気掃除機の電気的構成を示すブロック図である。図１６に示すように、電気掃除機１は、制御部２２０を中心として、操作部４、表示部２２４、ブザー部２２５、電動送風機１１、送風機駆動回路２２２、送風機電流検出部２２２ａ、除塵圧縮モータ２２６、除塵圧縮駆動回路２２７、圧縮電流検出部２２７ａおよび電源部２２３から構成される。
【００３８】
制御部２２０は、電気掃除機の制御プログラムがＲＯＭに格納されたマイクロコンピュータと周辺の回路からなり、本体部１０内の図示しない回路基板に実装される。
操作部４は、図１に示すようにハンドル部５に設けられ、ホース３に埋め込まれた配線を介して制御部２２０と接続される。操作部４には、集塵動作を起動および停止するスイッチやユーザーの操作によって除塵動作を行うスイッチ等が設けられている。
【００３９】
図１９は、この実施形態の操作部４を示す外観図である。図１９に示すように、操作部４には、「切」ボタン１０１、「入」ボタン１０２の他に「強／弱」ボタン１０３、「ブラシ切／入」ボタン１０４および「フィルターお手入れ」ボタン１０５が配置されている。
「入」ボタン１０２が操作に応答して制御部２２０は電動送風機１１を回転させて集塵動作を開始する。「切」ボタン１０１の操作に応答して制御部２２０は電動送風機１１を停止させて集塵動作を停止する。さらに、ゴミ量およびフィルターの目詰まりの程度に応じて圧縮動作、除塵動作を行う。詳細は後述する。
【００４０】
集塵動作中の「強／弱」ボタン１０３の操作に応答して制御部２２０は電動送風機１１の回転速度を切換えて吸引力を「強」から「弱」または「弱」から「強」へ切換える。また、集塵動作中の「ブラシ切／入」ボタン１０４の操作に応答して制御部２２０は、吸込口体７が有する電動回転ブラシ（図示せず）を回転させあるいは停止させる。
集塵動作が停止中、かつ「切」ボタン１０１操作後の圧縮動作および除塵動作が停止中に「フィルターお手入れ」ボタン１０５が操作されると、制御部２２０は、除塵圧縮モータ２２６を１５秒間逆転させて除塵動作を行った後、５秒間正転させて圧縮動作を行う。即ち、手動除塵用の操作ボタンである。
【００４１】
表示部２２４は、本体部１０の取っ手１３の付近に配置されており、目詰まり検知に係る状態および警告表示用の「フィルター」ランプ１１１並びにゴミ量検知に係る警告およびエラー表示用の「ゴミ捨て」ランプ１１２が設けられている。
ブザー部２２５は、前述の回路基板に制御部２２０と共に実装されて操作部４の操作に応答して報知を行うと共に、ゴミ量検知や目詰まり検知に係る報知を行う。
【００４２】
送風機駆動回路２２２は、制御部２２０の制御に基づいて電動送風機１１を駆動する回路である。この実施形態において電動送風機１１には始動トルクが大きく高速回転に適したユニバーサルモータが適用される。送風機駆動回路２２２は電動送風機１１の電流を検出する送風機電流検出部２２２ａを含んでいる。検出した電流値は制御部２２０に入力される。電流値は、電動送風機の負荷の大きさと相関があり、設計段階でその相関特性が実験的に求められている。電動送風機の負荷の大きさは、フィルター５０や内筒３５の開口３５ａの目詰まりの程度によって変わるので、電動送風機１１の電流を検出することによりフィルターの目詰まりが検出できる。
【００４３】
除塵圧縮駆動回路２２７は、制御部２２０の制御に基づいて除塵圧縮モータ２２６を駆動する回路である。この実施形態において除塵圧縮モータ２２６には直流モータが適用される。除塵圧縮駆動回路２２７は、除塵圧縮モータ２２６を正転、逆転および停止させる。除塵圧縮モータ２２６の電流を検出する圧縮電流検出部２２７ａを含んでいる。圧縮機構を作動させるときの除塵圧縮モータ２２６の電流値の変化と除塵圧縮モータ２２６の負荷との間には相関がある。その詳細は前掲の特許文献２に述べられているので参照されたい。除塵圧縮モータ２２６の平均電流、うねり電流あるいはその周期に基づいて負荷の大きさを判断することができる。それらの全部または一部を組合せて負荷の大きさを判断してもよい。負荷の大きさは、ダストカップに溜まった塵埃の状態即ち多少の程度を示している。引いては、塵埃を廃棄する必要の程度を示す。
【００４４】
電源部２２３は、制御部２２０、表示部２２４、ブザー部２２５および除塵圧縮モータ２２６などに直流電源を提供する。
制御部２２０は、操作部４の各スイッチからの入力に応答し、送風機駆動回路２２２を介して電動送風機１１を制御する。さらに、除塵圧縮駆動回路２２７を介して除塵圧縮モータ２２６の正転および逆転を制御する。また各種の入力処理あるいは表示等の制御を行う。送風機電流検出部２２２ａは、電動送風機１１に流れる電流を検出して制御部２２０へ入力する。圧縮電流検出部２２７ａは、除塵圧縮モータ２２６に流れる電流を検出して制御部２２０へ入力する。
【００４５】
図１７は、図１６の電動送風機および除塵圧縮モータの駆動回路および電流検出回路の構成を示す回路図である。
図１７は、制御部２２０、電動送風機１１、その電流を検出する電流トランスＣＴ１、電流トランスに接続された送風機電流検出部２２２ａ、除塵圧縮モータ２２６、ブリッジドライバ構成の除塵圧縮駆動回路２２７および除塵圧縮駆動回路２２７に流れる電流を検出する圧縮電流検出部２２７ａを示している。図１７で送風機駆動回路２２２は図示を省略しているが、ＡＣ電源の両極間に電動送風機１１、トライアック素子および電流トランスＣＴ１の一次側が直接に接続される。前記トライアックおよびそのトリガ回路が送風機駆動回路２２２に相当する。
【００４６】
送風機電流検出部２２２ａの構成は次の通りである。電流トランスＣＴ１の二次側巻き線には、一次側を流れる電流に相似な電流が流れる。二次側巻き線には分圧抵抗Ｒ１およびＲ２が直列に接続されており、二次側電流を相似な電圧に変換する。その電圧は制御部２２０のアナログ電圧入力ポートＭＭＩには、比例した電圧が抵抗Ｒ１とＲ２の接続部分に発生する。その電圧を高入力抵抗の検出回路で受けてアナログ電圧入力ポートＭＭＩに入力する。
【００４７】
制御部２２０の２値出力ポートＪ１〜Ｊ４は、除塵圧縮駆動回路２２７のブリッジドライバを構成するスイッチ素子のＦＥＴトランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３およびＱ４をそれぞれオンおよびオフさせる。Ｑ１およびＱ４をオン、Ｑ２およびＱ３をオフさせると直流モータである除塵圧縮モータ２２６は正転し圧縮動作が行われる。Ｑ１およびＱ４をオフ、Ｑ２およびＱ３をオンさせると除塵圧縮モータ２２６は逆転し除塵動作が行われる。圧縮電流検出部２２７ａは、主としてシャント抵抗および増幅回路で構成され、除塵圧縮モータ２２６の電流と相似な電圧が制御部２２０のアナログ入力ポートＪＭＩに入力される。
【００４８】
図１８は、図１６の操作部４および表示部２２４の構成を示す回路図である。図１８で、操作部４の「切」ボタン１０１、「入」ボタン１０２、「強／弱」ボタン１０３、「ブラシ切／入」ボタン１０４および「フィルターお手入れ」ボタン１０５を押すと、対応するタクトスイッチＳＷ１０１、ＳＷ１０２、ＳＷ１０３、ＳＷ１０４およびＳＷ１０５がオンする。各タクトスイッチが押されると、各タクトスイッチに対応する抵抗Ｒ１０１、Ｒ１０２、Ｒ１０３、Ｒ１０４およびＲ１０５と抵抗Ｒ１０６により分圧された電圧が高抵抗入力のキー入力検知部２２９を経て制御部２２０のアナログ入力ポートに送られる。その電圧により、制御部２２０は押されたスイッチを認識する。
表示部２２４の「フィルター」ランプ１１１および「ゴミ捨て」ランプ１１２は、それぞれ制御部２２０の２値出力ポートに接続されたドライバＱ１およびＱ２により駆動される。
【００４９】
≪除塵機構および圧縮機構の制御≫
この発明の電気掃除機は、フィルターの除塵と塵埃の圧縮とを独立に行うことができるので、除塵動作および圧縮動作を実行する好ましい態様を以下に述べる。
図２０は、この発明の一実施形態として、電気掃除機１の制御部２２０が実行する除塵動作および圧縮動作、それらの動作に関する報知の制御を示す説明図である。
【００５０】
図２０で、上段の表は、ゴミ量検知部により検知されたダストカップ内のゴミ量に応じた圧縮動作および除塵動作を示している。ゴミ量は、圧縮電流検出部２２７ａが圧縮動作中に検出した電流に基づいて制御部２２０が決定する。ゴミ量がレベル１（この発明の第１閾値に相当する）未満の場合、レベル１以上レベル２（この発明の第２閾値に相当する）未満の場合およびレベル２以上の３通りに分けて示している。レベル１および２は、設計段階で設計者が予め定めたゴミ量の閾値である。ゴミ量がレベル２以上になると、溜まった塵埃の廃棄をユーザーに促す報知を行う。
【００５１】
下段の表は、目詰まり検知部により検知されたフィルターの目詰まりの程度に応じた圧縮動作および除塵動作を示している。目詰まりの程度は、送風機電流検出部２２２ａが集塵動作中に検出した電流に基づいて制御部２２０が決定する。目詰まりがレベル01（この発明の第１閾値に相当する）未満の場合、レベル01以上レベル02（この発明の第２閾値に相当する）未満の場合およびレベル02以上の３通りに分けて示している。レベル01および02は、設計段階で設計者が予め定めた目詰まりの閾値である。目詰まり検出部に係る第１および第２閾値は、ゴミ量検知部に係る第１および第２閾値と同じ名称であるが異なる閾値である。図２０では両者の表記をレベル１とレベル01、レベル２とレベル02で区別している。制御部２２０は、集塵動作中に目詰まりのレベル01、02に応じた表示を行い、さらに目詰まりがレベル02以上になると、除塵動作を行う。
【００５２】
上段および下段の表中、左の列は集塵動作中の制御であり、右の列は集塵動作が停止した後の制御を示す。集塵動作は、操作部の「入」ボタン１０２が操作されたことに応答して制御部２２０が電動送風機１１を回転させることによって開始される。そして、操作部の「切」ボタン１０１が操作されたことに応答して制御部２２０が電動送風機１１を停止させることによって停止する。
【００５３】
図２０に示す実施形態では、圧縮動作は集塵動作中および集塵動作停止後に行う。一方、除塵動作は集塵動作の停止後にのみ行う。集塵動作中はフィルター５０を気流が通過するので、フィルター５０から取り除かれた粒子が気流にのって排気されるおそれがある。集塵動作が停止しているときは、フィルター５０から振り落とされた粒子は重力に従って落下し、フィルター収容部４４の底部開口４４ｃから落下して圧縮部材４３の回転軸の内壁と底蓋３４に囲まれた部分に溜まる。
【００５４】
上段の表について説明する。まず、集塵動作中の制御を説明する。集塵動作中、ゴミ量がレベル１未満であれば制御部２２０は間欠的に圧縮動作を行う。例えば、除塵圧縮モータ２２６を５秒間正転させた後５秒間停止させ、これを繰り返す。制御部は、正転中に圧縮電流検出部２２８が検出した電流をメモリに記憶しておき、予め定められた期間の履歴に基づいてゴミ量を決定する。なお、間欠的な圧縮動作の際の除塵圧縮モータの正転期間および／または停止期間の設定を予め定められた手順の操作により変更できるようにしてもよい。例えば、標準設定では５秒間正転５秒間停止であるところ、これを停止期間を１０秒あるいは２０秒に設定できるようにする。また、正転期間を３秒、１０秒に設定できるようにする。ユーザーの好みや使用環境に応じて圧縮動作の不足や過剰な圧縮を防ぐことができる。
【００５５】
集塵が進んでゴミ量がレベル１以上レベル２未満になると、制御部２２０は除塵圧縮モータ２２６を連続的に正転させる（常時圧縮動作）。さらに集塵が進んでレベル２以上になると、制御部は常時圧縮動作を継続すると共に「ゴミ捨て」ランプ１１２を点灯させかつブザーによる警告音を発する。この報知は、集塵動作停止後の除塵動作を予告する意味がある。
【００５６】
続いて、操作部の「切」ボタン１０１が操作され集塵動作を停止した後の処理を説明する。
集塵動作停止時のゴミ量がレベル１未満の場合、停止後５秒間除塵圧縮モータ２２６を正転させて圧縮動作を行って、塵埃が廃棄しやすい状態にする。また、除塵動作を行う際に、圧縮された塵埃が戻る状況がもし発生した場合でも圧縮した状態に戻せるためでもある。勿論圧縮動作の５秒は一例である。
集塵動作停止時のゴミ量がレベル１以上レベル２未満の場合、停止後１０秒間除塵圧縮モータ２２６を正転させて圧縮動作を行う。勿論１０秒は一例であり、レベル１未満の場合よりも長い期間もしくは等しい期間に設定される。レベル１未満の場合よりも長く圧縮動作を行うことにより、より多量の塵埃があっても確実に圧縮して廃棄しやすい状態にする。
【００５７】
集塵動作停止時のゴミ量がレベル２以上の場合、停止後１５秒間除塵圧縮モータ２２６を逆転させて除塵動作を行った後、５秒間正転させて圧縮動作を行う。同時に、「ゴミ捨て」ランプ１１２を点灯させかつブザーによるエラー音を発する。エラー音は集塵動作中の警告音よりもよりユーザーの注意をひくようにすると好ましい。例えば、警告音は「ピピー」を断続的に繰り返し、エラー音は「ピピピピ…」を連続的に繰り返す。集塵動作中はユーザーが掃除を継続しても煩わしさを感じさせないが、集塵動作停止後は塵埃の廃棄を忘れさせないようにするためである。エラー音は、操作部４の何れかのスイッチを操作することで停止させる。変形例として、集塵ユニット３０の着脱を検出する検出部を設け、集塵ユニット３０が取り外されたことに応答してエラー音を停止させてもよい。
【００５８】
次に、目詰まり検知に応じた圧縮動作および除塵動作の制御を説明する。まず、集塵動作中は目詰まりの程度に応じた表示を行う。目詰まりの程度がレベル01未満であれば「フィルター」ランプ１１１を消灯させるが、レベル01以上02未満になると「フィルター」ランプ１１１を点灯させる。さらに、レベル02以上になると「フィルター」ランプ１１１を点滅させる。この報知は、集塵動作停止後の除塵動作を予告する意味がある。
【００５９】
続いて集塵動作停止後の処理を説明する。集塵動作停止時の目詰まりの程度がレベル02未満の場合、停止後５秒間除塵圧縮モータ２２６を正転させて圧縮動作を行う。なお、ゴミ量検知に基づく制御と重複する場合は入念な方に従う。例えば、ゴミ量検知がレベル１未満で目詰まりの程度がレベル01未満の場合、除塵動作停止後に５秒間の圧縮動作を行う。両者を合計して１０秒間の圧縮動作を行う訳ではない。ゴミ量検知がレベル１以上２未満で目詰まりの程度がレベル02未満の場合、入念な方の１０秒間の圧縮動作を行う。
目詰まりの程度がレベル02以上の場合は除塵圧縮モータ２２６を１５秒間逆転させて除塵動作を行った後５秒間正転させて圧縮動作を行う。
【００６０】
なお報知に関して、ゴミ量がレベル２以上の報知と目詰まり検知に基づく報知が重複する場合はゴミ量レベル２以上の報知を優先し目詰まりの報知を隠すようにしてもよい。このようにすれば、塵埃の廃棄を分かり易くユーザーに報知して確実に廃棄を行わせることができる。
【００６１】
≪フローチャート≫
以上の圧縮動作および除塵動作の制御をフローチャートで説明する。
図２１は、この発明に係る制御部が集塵動作中に実行する圧縮動作の制御を示すフローチャートである。
図２２は、この発明に係る制御部が集塵動作終了後に実行する除塵動作および圧縮動作の制御を示すフローチャートである。
また、図２３は、この発明に係る制御部がゴミ量検知に係る報知を停止する制御のフローチャートである。
図２１〜２２に示す制御の他、制御部２２０は集塵動作の開始および終了や手動除塵など種々の制御を行うがそれらは省略する。
【００６２】
図２１で、制御部２２０は「入」ボタン１０２が操作されたか監視し（ステップＳ１１）、操作がされたら電動送風機１１を回転させて集塵動作を開始する（図示せず）。集塵動作中に制御部２２０は圧縮電流検出部２２７ａにより検出された電流の履歴に基づくゴミ量のレベルを監視する。ゴミ量がレベル１未満であれば（ステップＳ１３のＮｏ）、制御部２２０は除塵圧縮モータ２２６を間欠的に正転させて圧縮動作を行い（ステップＳ１５）、その後ルーチンはステップＳ２５へ進んで「切」ボタン１０１の操作を監視する。「切」ボタン１０１が操作されなければ（ステップＳ２５のＮｏ）、ルーチンは前述のステップＳ１３へ戻りゴミ量の監視を続ける。なお、集塵動作中は前記ステップＳ１５が繰り返し実行され得るが既に間欠的な圧縮動作中であればそれを単に継続させる。
【００６３】
説明をステップＳ１３に戻す。ゴミ量がレベル１以上の場合（ステップＳ１３のＹｅｓ）、次にゴミ量がレベル２以上か否かを判断する。レベル２未満であれば（ステップＳ１７のＮｏ）、制御部２２０は除塵圧縮モータ２２６を連続的に正転させて圧縮動作を行い（ステップＳ１９）、その後ルーチンはステップＳ２５へ進んで「切」ボタン１０１の操作を監視する。なお、集塵動作中は前記ステップＳ１９が繰り返し実行され得るが既に連続的な圧縮動作中であればそれを単に継続させる。
【００６４】
前記ステップＳ１７で、ゴミ量がレベル２以上の場合（ステップＳ１７のＹｅｓ）、制御部２２０は除塵圧縮モータ２２６を連続的に正転させて圧縮動作を行う（ステップＳ２１）と共に「ゴミ捨て」ランプ１１２を点灯させかつブザー部２２５を鳴動させて警告音を発する（ステップＳ２３）。その後ルーチンはステップＳ２５へ進んで「切」ボタン１０１の操作を監視する。なお、集塵動作中は前記ステップＳ２１および２３が繰り返し実行され得るが既に連続的な圧縮動作中であればそれを単に継続させ、「ゴミ捨て」点灯中であればそれを継続させる。
以上が集塵動作中の圧縮動作の制御である。
【００６５】
前記ステップＳ２５で、「切」ボタン１０１が操作された場合（ステップＳ２５のＹｅｓ）、ルーチンは図２２に示すステップＳ３１へ進み、集塵動作停止後の圧縮動作および除塵動作の制御を行う。制御部２２０は、電動送風機１１の回転を停止させて集塵動作を停止する（図示せず）。また、目詰まり検知に基づく表示を行っている場合「フィルター」ランプ１１１を消灯させる（図示せず）。そして、「切」ボタン１０１が操作された時点におけるゴミ量の判定に応じた制御を行う（ステップＳ３１およびＳ３７）。
【００６６】
ゴミ量がレベル１未満の場合（ステップＳ３１のＮｏ）、制御部２２０は目詰まり検知に基づく除塵動作の要請があるかを調べる。即ち、「切」ボタン１０１が操作された時点における目詰まりの程度がレベル02未満か否かを調べる（ステップＳ３３）。レベル02以上であれば、目詰まり検知に基づく除塵動作を実行すべく（ステップＳ３３のＮｏ）、ルーチンは図２３に示すステップＳ６１へ進む。除塵動作の手順は後述する。
目詰まりの程度がレベル02未満であれば（ステップＳ３３のＹｅｓ）、制御部２２０は目詰まり検知に基づく除塵動作の要請がないと判断し、除塵圧縮モータ２２６を５秒間正転させて圧縮動作を行う（ステップＳ３５）。圧縮動作が終了すると、停止後の一連の制御が完了する。その後、ルーチンは図２１のステップＳ１１へ進み、集塵動作の開始トリガである「入」ボタン１０２の操作を監視する。
【００６７】
一方、ゴミ量がレベル１以上かつレベル２未満の場合（ステップＳ３７のＮｏ）、制御部２２０は目詰まり検知に基づく除塵動作の要請があるかを調べる（ステップＳ３９）。判断は、前述のステップＳ３３と同様、ボタン１０２が操作された時点における目詰まりの程度がレベル02未満か否かに基づく。レベル02以上であれば、目詰まり検知に基づく除塵動作を実行すべく（ステップＳ３９のＮｏ）、ルーチンは図２３に示すステップＳ６１へ進む。
目詰まりの程度がレベル02未満であれば（ステップＳ３９のＹｅｓ）、制御部２２０は目詰まり検知に基づく除塵動作の要請がないと判断し、除塵圧縮モータ２２６を１０秒間正転させて圧縮動作を行う（ステップＳ４１）。圧縮動作が終了すると、停止後の一連の制御が完了する。その後、ルーチンは図２１のステップＳ１１へ進み、「入」ボタン１０２の操作を監視する。
【００６８】
さらにまた、ゴミ量がレベル２以上の場合（ステップＳ３７のＹｅｓ）、制御部２２０は、除塵圧縮モータ２２６を１５秒間逆転させて除塵動作を行う（ステップＳ４３）。また、「ゴミ捨て」ランプ１１２を点灯させ、かつブザー部２２５を鳴動させてエラー報知を行う（ステップＳ４５）。除塵動作が終了を待って（ステップＳ４７）、制御部２２０は除塵圧縮モータ２２６を今度は５秒間正転させて圧縮動作を行う（ステップＳ４９）。圧縮動作が終了すると、停止後の一連の制御が完了する。その後、ルーチンは図２３に示すステップＳ５１へ進み、操作部４の何れかの操作ボタンが操作されたかを監視する。操作された場合は、「ゴミ捨て」ランプ１１２を消灯させ、ブザー部２２５の鳴動を停止させる（ステップＳ５３）。これで集塵動作停止後の一連の制御が完了する。
【００６９】
続いて、制御部２２０は操作されたのが「入」ボタン１０２か否かを判断する（ステップＳ５５）。「入」ボタン１０２が操作された場合（ステップＳ５５のＹｅｓ）、ルーチンは図２１のステップＳ１３へ戻り、集塵動作中の処理を行う。また、制御部は電動送風機１１をスタートさせる（図示せず）。「入」ボタン１０２以外操作された場合（ステップＳ５５のＮｏ）、ルーチンは図２１のステップＳ１１へ戻り、集塵動作開始のトリガである「入」ボタン１０２の操作を監視する。
【００７０】
最後に、ステップＳ６１以降の目詰まり検知の要請に基づく除塵動作について述べる。除塵動作を行う場合、制御部２２０は、除塵圧縮モータ２２６を１５秒間逆転させて除塵動作を行う（ステップＳ６１）。除塵動作が終了を待って（ステップＳ６３）、制御部２２０は除塵圧縮モータ２２６を今度は５秒間正転させて圧縮動作を行う（ステップＳ６５）。圧縮動作が終了すると、停止後の一連の制御が完了する。その後、ルーチンは図２１のステップＳ１１へ進み、「入」ボタン１０２の操作を監視する。
以上が除塵動作および圧縮動作の制御の説明である。
【００７１】
≪実施形態の変形例および発明の好ましい態様≫
以上のように、この発明の電気掃除機は、塵埃を含む気流を流入させ内部で旋回させることにより塵埃を遠心分離し、分離した塵埃を溜めるダストカップと、集塵動作時に前記気流を発生させる電動送風機と、前記ダストカップに溜まった塵埃を圧縮する圧縮機構と、前記ダストカップから流出させた空気が通過するフィルターと、前記フィルターを振動させる除塵機構と、前記圧縮機構および前記除塵機構のいずれか一方を選択的に作動させる駆動機構と、集塵動作の開始および停止の操作を受付ける操作部と、前記操作に応答して前記電動送風機および前記駆動機構を制御する制御部とを備えることを特徴とする。
【００７２】
この発明において、圧縮機構は、正転方向へ駆動されるときにダストカップに溜まった塵埃を圧縮して塵埃の収容量を増大させ廃棄を容易にするものであればよい。その具体的な態様は、例えば、ダストカップ内で軸回転する螺旋状の回転羽根であるが、これに限定されない。実施形態において、圧縮機構は、螺旋状の羽根を有し除塵圧縮モータの駆動によりダストカップ内で軸回転し、正転方向に軸回転するときダストカップ内の塵埃を羽根で底部へ押圧する圧縮部材に相当する。除塵圧縮モータが逆転方向に回転するとき、羽根は圧縮方向と逆の方向へ軸回転する。
【００７３】
また、除塵機構は、逆転方向へ駆動されるときにフィルターを振動させてフィルターに付着した塵をフィルターから取り除くものであればよい。その具体的な態様は、例えば、回動時にフィルターに当接してフィルターを振動させるものである。実施形態において、除塵機構は、除塵圧縮モータの駆動によりフィルター上方で回動し、逆転方向に回動時つづら折り状に配置されたＨＥＰＡフィルターのリブ部に除塵部材を強く当接させてＨＥＰＡフィルターを振動させる。正転方向に回動時、除塵部材がＨＥＰＡフィルターのリブ部を軽く乗越えるので除塵動作はほとんど行われない。
【００７４】
駆動機構は、駆動源である除塵圧縮モータの動力を圧縮機構および除塵機構に伝達して正転および逆転させるものであればよい。実施形態において、駆動機構は、構成要素として出力ギア、第１ギア、第２ギア、スクレ−パ部材および内筒を含む。
除塵圧縮モータは、正逆両回転可能なモータであって圧縮機構および除塵機構を駆動するものであればよい。除塵圧縮モータは、正転時に圧縮機構を正転方向に回転させて圧縮動作を行わせ、逆転時に除塵機構を逆転方向に回転させて除塵動作を行わせる。除塵圧縮モータとしては直流モータが適用可能であるがこれに限定されず、例えば、ステッピングモータであってもよい。除塵圧縮モータの起動および停止、正転および逆転は制御部によって制御される。
【００７５】
制御部は、操作部が受け付けた操作に応答して電動送風機を回転および停止させて集塵動作を開始および終了させ、除塵圧縮モータを正転、逆転および停止させて圧縮動作および除塵動作を行わせるものであればよい。その具体的な態様は、電気掃除機の制御プログラムがＲＯＭに格納されたマイクロコンピュータと周辺の回路であるが、必ずしもこれに限定されない。例えばＣＰＵが制御してもよいし、機能の全部または一部がハードウェアの回路で構成されてもよい。
【００７６】
以下、この発明の好ましい態様について説明する。
前記駆動機構は、正転及び逆転を切替えることが可能であるとともに、正転および逆転を切替えることで前記圧縮機構および前記除塵機構のいずれか一方を選択的に作動させてもよい。このようにすれば、除塵機構と圧縮機構の駆動源および駆動機構を別個に用意する必要がないのでコスト的な負担が小さくまた構成が単純になる。
また、前記制御部は、集塵動作中において、前記圧縮機構を作動させるように前記駆動機構を制御してもよい。このようにすれば、集塵動作中にダストカップに溜まった塵埃を圧縮して塵埃の収容能力を高めることができる。また、集塵動作中は除塵機構を作動させないため小さな動作音塵埃を圧縮することができる。
前記ダストカップに溜まった塵埃の量を検出するゴミ量検知部をさらに備え、前記制御部は、集塵動作中において、前記ゴミ量検知部により検出されたゴミ量が予め定められた第１閾値未満のときは前記圧縮機構を間欠的に作動させ、第１閾値以上のときは前記圧縮機構を連続的に作動させるように前記駆動機構を制御してもよい。このようにすれば、塵埃の量が第１閾値より少ないときは、間欠的に圧縮動作を実行させることで過剰な圧縮動作に伴う電力の消費を抑え、駆動機構を長持ちさせ、駆動に伴う動作音が常時発生することのないようにできる。
【００７７】
前記ゴミ量検知部は、前記圧縮機構の作動中に前記除塵圧縮モータの負荷の大きさに基づいて前記ダストカップに溜まった塵埃の量を検出してもよいが、これに限定されるものでない。
【００７８】
さらに、前記制御部は、集塵動作中において前記圧縮機構を間欠的に作動させた後前記操作部が集塵動作の停止の操作を受付けたときは、その操作の後予め定められた第１期間前記圧縮機構を作動させ、前記圧縮機構を連続的に作動させた後前記操作部が集塵動作の停止の操作を受付けたときは、その操作の後前記第１期間より長い第２期間圧縮機構を作動させるように前記駆動機構を制御してもよい。このようにすれば、ダストカップに第１閾値以上の塵埃が溜まったときは、第１閾値未満のときより長い期間圧縮動作を行って塵埃をしっかりと圧縮することができる。
【００７９】
そのうえさらに、前記制御部は、集塵動作中において、前記ゴミ量検知部により検出された塵埃の量が前記第１閾値より大きい第２閾値以上であることを検知した後集塵動作の停止の操作を受付けたときは、その操作の後予め定められた第３期間前記除塵機構を作動させてもよい。このようにすれば、ダストカップに溜まった塵埃が満杯のときは一部の塵埃がダストカップから流出してフィルターに付着する可能性を考慮し、除塵動作を行ってフィルターの目詰まりを防止することができる。
【００８０】
さらに、前記制御部は、第３期間前記除塵機構を作動させた後、予め定められた第４期間前記圧縮機構を作動させてもよい。このようにすれば、除塵動作と圧縮動作の両方を実行して廃棄にそなえることができる。
この発明の好ましい態様は、ここで示した複数の態様のうち何れかを組み合わせたものも含む。
【００８１】
前述した実施の形態の他にも、この発明について種々の変形例があり得る。それらの変形例は、この発明の範囲に属さないと解されるべきものではない。この発明には、請求の範囲と均等の意味および前記範囲内でのすべての変形とが含まれるべきである。
【符号の説明】
【００８２】
１：電気掃除機
３：ホース
４：操作部
５：ハンドル部
６：延長パイプ
７：吸込口体
１０：本体部
１１：電動送風機
１２：差込口
１３：取っ手
１４：主車輪
１５、１６：補助車輪
１７：ダクト
１８：後部筐体
１９：第１排気口
２０：集塵室
２３：出力ギア
３０：集塵ユニット
３１：流入口
３１ａ：フランジ
３２：第２排気口
３３：ダストカップ
３４：底蓋
３５：内筒
３５ａ：開口
３５ｂ：上端
３５ｃ：係合片
３６：ハンドル
３６ａ：貫通孔
３７：前方化粧カバー
３８：後方化粧カバー
３９：取付ベース
４２：上部カバー部
４３：圧縮部材
４３ａ：羽根
４４：フィルター収容部
４４ａ：拡径部
４４ｂ：底面
４４ｃ：底部開口
４４ｄ：側部開口
４５：第１ギア
４６：第２ギア
４７：ギアハウジング
５０：フィルター
５１：貫通孔
５２：軸孔部
５３：上リブ
５４：下リブ
５５：内環状部
５６：外環状部
５６ａ：開口部
６０：除塵機構
６１：フレーム
６２：弾性部材
６２ａ：係止端
６３：第１除塵部材
６３ａ、６４ａ、６５ａ：本体部
６３ａ１、６４ａ１、６５ａ１：貫通部
６３ａ２、６４ａ２、６５ａ２：係合部
６３ｂ、６４ｂ、６５ｂ：当接部
６３ｂ１：先端
６３ｂ２：根元
６４：第２除塵部材
６５：第３除塵部材
６６：軸部
６６ａ：把持部
６６ｂ：回転軸
６７：接続用腕部
６８：第１軸支用腕部
６８ａ：第１軸支部
６８ａ１，６９ａ１，７０ａ１：ねじ穴
６９：第２軸支用腕部
６９ａ：第２軸支部
７０：第３軸支用腕部
７０ａ：第３軸支部
７１：環状部
７１ａ：被駆動ギア
７２：カバー
７３：弾性シール材
７４：スクレーパ部材
７４ａ：係合片
９０：塵埃
１０１：「切」ボタン
１０２：「入」ボタン
１０３：「強／弱」ボタン
１０４：「ブラシ切／入」ボタン
１０５：「フィルターお手入れ」ボタン
１１１：「フィルター」ランプ
１１２：「ゴミ捨て」ランプ
２２０：制御部
２２２：送風機駆動回路
２２２ａ：送風機電流検出部
２２３：電源部
２２４：表示部
２２５：ブザー部
２２６：除塵圧縮モータ
２２７：除塵圧縮駆動回路
２２７ａ：圧縮電流検出部
２２９：キー入力検出部
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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