(57)【要約】【課題】塵埃の状態に応じた電気掃除機の運転が可能な掃除機用制御手段を提供する。【解決手段】専用通信端末（図示せず）または携帯電話端末（図示せず）を介してホームサーバー３０と情報通信を行う通信手段１０と、通信手段１０によって湿度情報を取得し判断する湿度判断手段１５とを備え、湿度情報に応じて、電気掃除機４の電動送風機２及び床用吸込具（図示せず）に内蔵され塵埃を掻き上げる回転ブラシ９を回転駆動する電動機８のうちの少なくとも一方の制御設定を補正するもので、常時もしくは長時間通電され、かつ湿度制御を主目的とする機器（図示せず）から精度が高い湿度情報をネットワークを介して得て、それに基づいて電動送風機２や電動機８に対する制御を補正することで塵埃の状態に応じた運転を行えるため集塵効率の高い掃除機用制御手段を提供することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
専用通信端末または携帯電話端末を介してホームサーバーと情報通信を行う通信手段と、前記通信手段によって湿度情報を取得し判断する湿度判断手段とを備え、前記湿度情報に応じて、電気掃除機の電動送風機及び床用吸込具に内蔵され塵埃を掻き上げる回転ブラシを回転駆動する電動機のうちの少なくとも一方の制御設定を補正する掃除機用制御手段。
【請求項２】
湿度の高い場合には、電動機及び電動送風機のうちの少なくとも一方への電力供給量を増加させるように制御設定を補正し、湿度が低い場合には、逆に、前記電動機及び前記電動送風機のうちの少なくとも一方への電力供給量を低減させるように制御設定を補正する請求項１に記載の掃除機用制御手段。
【請求項３】
回転ブラシの回転数もしくは負荷を検出することで回転状態を判断する回転状態検出手段と、電動機への電力供給量と前記回転状態検出手段の検出結果から床面の状態を判断する床面状態判断手段とを備え、湿度情報と床面状態情報の双方から前記電動機の制御設定を補正する請求項２に記載の掃除機用制御手段。
【請求項４】
電気掃除機の吸引経路内に塵埃を検出する塵埃検出手段を備え、塵埃検出手段の検出結果と湿度情報に基づいて、電動送風機と電動機の制御設定を補正する請求項１〜３のいずれか１項に記載の掃除機用制御手段。
【請求項５】
塵埃検出手段の検出結果から塵埃量の多寡状況を判断し、塵埃が多く湿度が高い場合には電動送風機への電力供給量を大きくするように、塵埃が少なく湿度も低い場合には前記電動送風機への電力供給量を小さくするように補正を行い、かつ塵埃の多寡状況による入力補正を湿度の高低状況による補正より強めに設定するとともに、電動機に対しては、塵埃の多い場合に回転数を高め、少ない場合に回転数を低くする補正を行い、かつ湿度の高低状況による補正を塵埃の多寡状況による補正より強く設定するようにした請求項４に記載の掃除機用制御手段。
【請求項６】
回転ブラシの回転状態から床面状態を判断し、湿度情報、塵埃量情報と合わせて電動送風機と電動機の制御設定を補正するようにし、特に回転ブラシの回転に対しては、負荷が軽い木床などでは塵埃湿度情報から高めに補正する場合に回転数を所定の回転数までに抑え、負荷が重いじゅうたんなどでは回転数を低めに補正する場合に回転数を所定の回転数以上に保つようにする請求項５に記載の掃除機用制御手段。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の掃除機用制御手段を具備する電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湿度に応じた効率のよい運転が可能な掃除機用制御手段及びそれを備えた電気掃除機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の掃除機用制御手段として、湿度検出手段を備え、湿度検知手段の出力に応じて吸込具の駆動速度を制御したり（例えば、特許文献１参照）、電動送風機の入力を制御したり（例えば、特許文献２参照）、あるいは吸込具内の回転ブラシの回転数を制御する（例えば、特許文献３参照）ようにしたものが提案されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２０１６７９号公報
【特許文献２】特開平１１−０９９１０９号公報
【特許文献３】特開２００１−２６９３０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来技術を示す上記特許文献のいずれにも、湿度を検出する手段については具体的な記述はなく、構成として電気掃除機内部のどこかに備えたものであることが読み取れるものでしかなかった。湿度の検出手段としては、いくつかの方法があるが、家電機器に搭載できる手段として高分子電気抵抗式や電気容量式などがあるが、高温環境下に弱かったり低湿度での精度に課題があったりし、かつ汚れによるセンサの劣化が起き、精度に問題が出ることが考えられた。また、他の方法を用いる場合であっても、電気掃除機の使用の特徴として通電開始から操作が終了するまでが比較的短時間であり、精度を補正するのに十分な時間が取れないなどの課題もあった。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、シンプルな構成で、精度高い湿度情報に基づいて電動送風機や回転ブラシを回転させる電動機の制御設定を補正し、塵埃の状態に応じた運転を行い、集塵効率を高めた掃除機用制御手段およびそれを具備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】
【０００６】
上記従来の課題を解決するために本発明の掃除機用制御手段は、専用通信端末または携帯電話端末を介してホームサーバーと情報通信を行う通信手段と、前記通信手段によって湿度情報を取得し判断する湿度判断手段とを備え、前記湿度情報に応じて、電気掃除機の電動送風機及び床用吸込具に内蔵され塵埃を掻き上げる回転ブラシを回転駆動する電動機のうちの少なくとも一方の制御設定を補正するもので、常時もしくは長時間通電され、かつ湿度制御を主目的とする機器から精度の高い湿度情報をネットワークを介して得て、それに基づいて電動送風機や回転ブラシ駆動用の電動機に対する制御を補正することで塵埃の状態に応じた運転を行えるため集塵効率の高い掃除機用制御手段を提供することができる。
【０００７】
また、本発明の電気掃除機は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の掃除機用制御手段を具備するもので、湿度の変化に関係なく常に集塵効率が高い電気掃除機を提供することが出来る。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の掃除機用制御手段は、近年比較的安価に家庭内の通信が行える環境が整ってきたことで、応答性が良くかつ精度を高く保つことが困難な湿度検出手段を掃除機内部に構成する必要がなく、構造的によりシンプルに精度高い湿度情報に基づいて電動送風機や回転ブラシを回転させる電動機の制御設定を補正して、塵埃の状態に応じた運転を行うことで集塵効率を高めた掃除機用制御手段およびそれを具備した電気掃除機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１における掃除機用制御手段を搭載した電気掃除機の斜視外観図
【図２】同電気掃除機のシステムブロック図
【図３】同電気掃除機と通信機器間の概略構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
第１の発明は、専用通信端末または携帯電話端末を介してホームサーバーと情報通信を行う通信手段と、前記通信手段によって湿度情報を取得し判断する湿度判断手段とを備え、前記湿度情報に応じて、電気掃除機の電動送風機及び床用吸込具に内蔵され塵埃を掻き上げる回転ブラシを回転駆動する電動機のうちの少なくとも一方の制御設定を補正するもので、常時もしくは長時間通電され、かつ湿度制御を主目的とする機器から精度の高い湿度情報をネットワークを介して得て、それに基づいて電動送風機や回転ブラシ駆動用の電動機に対する制御を補正することで塵埃の状態に応じた運転を行えるため集塵効率の高い掃除機用制御手段を提供することができる。
【００１１】
第２の発明は、特に、第１の発明の湿度の高い場合には、湿度の高い場合には、電動機及び電動送風機のうちの少なくとも一方への電力供給量を増加させるように制御設定を補正し、湿度が低い場合には、逆に、前記電動機及び前記電動送風機のうちの少なくとも一方への電力供給量を低減させるように制御設定を補正するもので、湿度の高い場合には、塵埃が吸湿して質量がやや重くなることと床面への付着力が強くなる傾向にあるので、電動機への電力供給量と電動送風機への電力供給量を増加させて、より強く塵埃をかき上げて吸引できるようになり、湿度が低い場合には、逆に塵埃の質量は軽く、床面の付着も弱く塵埃は吸引しやすい状況にあるため、電動送風機と電動機への電力供給量を低減させて、吸引力をやや抑えつつ回転ブラシの回転数をさげるように制御設定を補正することで、ネットワークを介して得られた精度の高い湿度情報に基づいて電動送風機および電動機の電力制御補正ができるので塵埃の状態に応じた運転を行えるため集塵効率の高い掃除機用制御手段を提供することができる。
【００１２】
第３の発明は、特に、第２の発明の回転ブラシの回転数もしくは負荷を検出することで回転状態を判断する回転状態検出手段と、電動機への電力供給量と前記回転状態検出手段の検出結果から床面の状態を判断する床面状態判断手段とを備え、湿度情報と床面状態情報の双方から前記電動機の制御設定を補正するもので、ネットワークを介して得られた精度の高い湿度情報と床面状態の情報から、より塵埃の状態を詳しく判断して運転が行えるため、より集塵効率の高い掃除機用制御手段を提供することができる。
【００１３】
第４の発明は、特に、第１〜３のいずれかひとつの発明の電気掃除機の吸引経路内に塵埃を検出する塵埃検出手段を備え、塵埃検出手段の検出結果と湿度情報に基づいて、電動送風機と電動機の制御設定を補正するもので、ネットワークを介して得られた精度の高い湿度情報と塵埃の分布状態を判断して運転が行えるため、より集塵効率の高い掃除機用制御手段を提供することができる。
【００１４】
第５の発明は、特に、第４の発明の塵埃検出手段の検出結果から塵埃量の多寡状況を判断し、塵埃が多く湿度が高い場合には電動送風機への電力供給量を大きくするように、塵埃が少なく湿度も低い場合には前記電動送風機への電力供給量を小さくするように補正を行い、かつ塵埃の多寡状況による入力補正を湿度の高低状況による補正より強めに設定するとともに、電動機に対しては、塵埃の多い場合に回転数を高め、少ない場合に回転数を低くする補正を行い、かつ湿度の高低状況による補正を塵埃の多寡状況による補正より強く設定するようにしたもので、ネットワークを介して得られた精度の高い湿度情報と塵埃の分布状態を判断して、より塵埃の状況に合わせた運転が行えるため、さらに集塵効率の高い掃除機用制御手段を提供することができる。
【００１５】
第６の発明は、特に、第５の発明の回転ブラシの回転状態から床面状態を判断し、湿度情報、塵埃量情報と合わせて電動送風機と電動機の制御設定を補正するようにし、特に回転ブラシの回転に対しては、負荷が軽い木床などでは塵埃湿度情報から高めに補正する場合に回転数を所定の回転数までに抑え、負荷が重いじゅうたんなどでは回転数を低めに補正する場合に回転数を所定の回転数以上に保つようにするもので、ネットワークを介して得られた精度の高い湿度情報と床面状態の情報および塵埃の分布状態を判断して、より塵埃の状況を詳しく判断して運転が行え、さらに集塵効率の高い掃除機用制御手段を提供することができる。
【００１６】
第７の発明にかかる電気掃除機は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の掃除機用制御手段を具備するもので、湿度の変化に関係なく常に集塵効率が高い電気掃除機を提供することが出来る。
【００１７】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。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。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における掃除機用制御手段を搭載した電気掃除機の斜視外観図、図２は、同電気掃除機のシステムブロック図、図３は、同電気掃除機と通信機器間の概略構成を示す図である。
【００１９】
図１において、本実施の形態における掃除機用制御手段を搭載した電気掃除機４の掃除機本体１には、吸引力を発生する電動送風機２が収納されている。掃除機本体１には、ホース３が接続され、その一部に使用者が操作する手元操作部５が設けられている。ホース３と床用吸込具７は延長管６で接続されている。
【００２０】
床用吸込具７の内部には、塵埃をかき上げるための回転ブラシ９と、回転ブラシ９を回転させるための電動機８が収められている。電動機８は、掃除機本体１からホース３及び延長管６を通じて電力が要求される。また掃除機本体１の上部には、専用通信端末もしくは携帯電話端末などを利用して構成された通信手段１０がセットできるようになっている。これらの掃除機本体１、ホース３、延長管６及び床用吸込具７を含めて電気掃除機４が構成されている。
【００２１】
掃除機本体１内部には、電動送風機２に電力を供給するための半導体スイッチング素子などから構成される電動送風機駆動手段１２と、電動機８に電力を供給するための半導体スイッチング素子などから構成される電動機駆動手段１３があり、この電動送風機駆動手段１２及び電動機駆動手段１３に信号を送ることでそれぞれ電動送風機２、電動機８への電力供給量を制御す本体制御手段１４がマイクロコンピュータなどから構成されている。また、通信手段１０から得た湿度情報に基づいて電気掃除機４を運転する際の電力供給の
補正を判断する湿度判断手段１５は、通信手段１０から情報を受け、判断した結果を本体制御手段１４へ送信する。
【００２２】
また、回転状態検出手段２０は、電動機８の電流値を電気信号としてブラシ負荷検出手段１８から受け取り、床面状態判断手段２１に送る。床面状態判断手段２１は、本体制御手段１４から電動機８への電力供給量の情報を得た上で、回転状態検出手段２０の情報を合わせて床面の状態を判断し、本体制御手段１４へ床面状態情報として送る。
【００２３】
塵埃検出手段１６は、例えば、図示しない赤外受発光素子や信号増幅回路などから構成され、吸引経路内を通過する塵埃を検出する。検出した結果は、塵埃量判断手段１７に送られ、所定時間内の塵埃結果から被清掃面の塵埃量を判断して、本体制御手段１４へ送る。また、回転状態検出手段２０が回転状態を判断するための情報として、回転ブラシ９の回転数をエンコーダ（図示せず）などで構成された回転数検出手段１９が検出して回転状態検出手段２０へ信号を送る方法もある。
【００２４】
図３は、通信手段１０が湿度情報を得る機器間の構成の一例で、電気掃除機４に備えた通信手段１０を構成する端末は、ホームサーバー３０に湿度情報を要求する信号を送り、ホームサーバー３０は、例えばエアコン、加湿器、または除湿器などの空調機器３１などから得ている湿度情報を電気掃除機４の端末へ送信する。なお、家庭内においてのネットワークにおいて、所定の相互情報送受信フォーマットが確立されている場合には、特に、ホームサーバーを経由することなく、直接機器間で情報をやりとりしても良い。
【００２５】
以上のように構成された本実施の形態における掃除機用制御手段及び電気掃除機４の動作を説明する。
【００２６】
使用者は、電気掃除機４の電源を入れ、手元操作部５を操作して運転を開始する。このとき、一般的に手元操作部５にはいくつかの運転ポジションが用意されており、例えば「強」、「中」、「弱」などの中から使用者の意図によりポジションが選択される。手元操作部５において操作された信号は、本体制御手段１４が受け取り、選択されたポジションに応じて電動送風機２や電動機８への電力供給量を調整するように電動送風機駆動手段１２及び電動機駆動手段１３へ信号を送る。
【００２７】
ここで、本体制御手段１４は、専用通信端末もしくは携帯電話端末などで構成された通信手段１０に湿度情報の取得を指示し、その指示を受け取った通信手段１０は、ホームサーバー３０へ湿度情報を取得のための信号を送信する。ホームサーバー３０は、その受信信号に基づき、空調機器３１などから得ている湿度情報を、通信手段１０に向けて送信する。一般に空調機器３１は、長時間通電されている上、機器の位置も固定されており、さらに湿度情報が制御する上で重要な要素でもあるため、より精度の高い湿度を得る構成がとられている。
【００２８】
ホームサーバー３０を介してこの空調機器３１から湿度情報を得ることで、電気掃除機４としてシンプルに精度の高い湿度情報を得られるが、例えば、部屋ごとに管理された湿度情報がある場合には、位置情報もあわせて取得することで更に効果的に情報を用いることができるのはいうまでもない。
【００２９】
通信手段１０によって得た湿度情報は、湿度判断手段１５で電気掃除機４として制御に適切なレベルで判断され、本体制御手段１４へ送信される。湿度が高い場合には、塵埃が吸湿してその質量が重くなり、同時に床面への付着も強くなるため、本体制御手段１４は電動送風機２と電動機８への電力供給量を増加させ、回転ブラシ９の回転を強くして塵埃をより強くかき上げさらに吸引風量を上げて強く吸引するように指示する。
【００３０】
逆に湿度が低い場合には、塵埃の質量が軽く、床面への付着も弱くなるため、吸引を弱めるとともに、回転ブラシ９の回転が強すぎることで、塵埃を弾き飛ばしてしまうことを防ぐ効果もかねて、回転ブラシ９の回転を弱めるように指示する。このとき、使用者の選択したポジションに応じて、電力供給量の補正量も調整することで、使用者の使い勝手にも配慮するとより使い勝手が向上する。
【００３１】
また、一般的に回転ブラシ９に加わる負荷や回転ブラシ９の回転数から床面情報を得ることが可能である。負荷から判断する場合は、電動機８の負荷を電流レベルなどからブラシ負荷検出手段１８が、回転状態検出手段２０に信号を送り負荷の状況をさらに床面状態判断手段２１に送る。床面状態判断手段２１は、本体制御手段１４から電力供給量の情報も受け取り、供給量と負荷の状況から、供給量に比べて負荷が軽い場合は木床などと判断でき、負荷の重い床面であれば毛足の長いじゅうたんなどと判断できる。これらの判断は回転ブラシ９の回転数によっても判断できるため、回転ブラシ９の回転数を回転数検出手段１９で検知して、回転状態検出手段２０に信号を送る方法を用いてもよい。
【００３２】
木床などのフロア面では、塵埃は湿度の影響を受けやすく、高湿度下では吸湿により重くなり床面にも付着している状態にあり、ある程度の回転ブラシ９の回転数を確保しつつ強めの吸引をすることが効果的であるのに対し、低湿度下では、塵埃の質量が軽くかつ弾かれてしまって吸引しづらいか静電気による帯電が生じると吸込みにくくなるため、回転ブラシ９の回転はいずれの状態でも抑えることが効果的となる。逆にじゅうたんでは、低湿度であってもかき上げることが必要になるため、適切な回転数を保つことが効果的となる。また、その回転数のレベルも回転ブラシ９にかかる負荷の量により適宜判断して複数の設定をもつことで、より集塵効率を高めることができる。
【００３３】
また、塵埃の量に応じて電動送風機２及び電動機８への電力供給量を補正する制御も一般的に知られているが、湿度情報と合わせてより効果的に電力供給量の補正を行って、集塵効率を高めることができる。塵埃検出手段１６によって検出された塵埃の量を塵埃量判断手段１７が判断し、本体制御手段１４へ送る。基本的には塵埃の多い場合には、電力供給量を増やし、塵埃が少ない場合には低減させるようにする。
【００３４】
ここで、塵埃と湿度の組み合わせによる補正について説明する。電動送風機２による吸引については、塵埃の量においてその強弱が集塵効率に大きく寄与するが、湿度による集塵効率の変化は、高湿度化で影響があるほどではないため、より塵埃量の多寡による補正を強くかけるほうが効果的である。逆に回転ブラシ９の回転数は、塵埃が多い場合に強くても湿度による塵埃の状態に合っていなければ集塵性能が向上しないこともある。したがって電動送風機２の電力供給量を塵埃の多寡状況による入力補正を湿度の高低状況による補正より強めに設定するとともに、回転ブラシ９を回転させる電動機８に対しては、湿度の高低状況による補正を塵埃の多寡状況による補正より強く設定するようにすることで、より塵埃の集塵効率を高めることができる。
【００３５】
さらに、床面状態の情報と組み合わせについて説明する。すでに述べたように、じゅうたんや木床などの被清掃面に応じて塵埃の状態は異なる。例えば、木床では湿度の影響が大きく影響し回転数を上げると集塵効率が低下することがあるが、じゅうたん上では湿度の影響で回転数を抑える効果はあまりなく、塵埃量の多寡や被清掃面の負荷により回転数を上げることで集塵効率を高めることができる。表１は、上に述べた性質から使用者の設定した運転ポジションに対して、電動送風機２と電動機８への電力供給量を補正する組み合わせをまとめたものである。
【００３６】
【表１】
2014100279.tif 000003
【００３７】
塵埃の量、湿度、及び床面状態については、それぞれ境界値の設定の仕方で２段階に限らず多段階の設定ができる。電力供給量の補正に用いるため、むやみに段階数を増やすことは設定を困難にするだけで、実質的な効果も望めないが、各判断条件の状態・レベルに応じた数段階の補正をかけることで、より集塵効率を高めることができる。表２は、床面状態を３段階にした場合の設定の一例を示すものである。
【００３８】
【表２】
2014100279.tif 000004
【００３９】
なお、湿度、床面状態、塵埃量の各情報による電動送風機２及び電動機８への電力補正量の設定を行うには、電動送風機２によって発生する吸引力、回転ブラシ９や床用吸込具７の構造によって最適補正量のバランスが異なるため、電気掃除機４全体のシステムとして設計上の判断及び評価・確認の上、設定すべきものである。
【００４０】
以上のように、本実施の形態によれば、湿度を外部より高精度の情報として入手できるため、湿度検出のための複雑な構造を必要とせず、さらには床面状態や塵埃検出の状況に応じた電動送風機２および電動機８の制御を行うことで、塵埃の状態に適した吸引を行って集塵効率の向上を図れる掃除機用制御手段を提供することができる。
【００４１】
また、上記実施の形態で述べた掃除機用制御手段を電気掃除機に搭載することで、湿度の変化に関係なく常に集塵効率が高い電気掃除機を提供することが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
以上のように、本発明にかかる掃除機用制御手段は、精度の高い湿度情報に基づき、塵埃の状態に適した電動送風機及び電動機の運転制御を補正することができ、集塵効率の高めることができるもので、家庭用、業務用、店舗用の各種電気掃除機に適用できる。
【符号の説明】
【００４３】
１  掃除機本体
２  電動送風機
４  電気掃除機
８  電動機
９  回転ブラシ
１０  通信手段
１５  湿度判断手段
１７  塵埃量判断手段
２１  床面状態判断手段
３０  ホームサーバー
【図１】
2014100279.tif 000005
【図２】
2014100279.tif 000006
【図３】
2014100279.tif 000007