(57)【要約】【課題】電気掃除機において、使用者が意識しなくても、自動で除塵と圧縮を行い、電気掃除機の動作に応じて、最適で高精度に、風量低下を防止、もしくは抑制すること。【解決手段】除塵圧縮制御手段１５が、除塵手段の動作と圧縮手段の動作を独立して制御できる構成とし、除塵圧縮制御手段１５が、予め設定した除塵手段の動作開始タイミングと、圧縮手段の開始タイミングで、各手段を所定時間動作させるよう制御することにより、風量低下の防止、抑制に効果のあるタイミングで除塵と圧縮を行うことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸引風を発生させる電動送風機と、前記電動送風機の吸気側に配置した塵埃を蓄積する集塵室と、前記電動送風機の上流側で吸引風を濾過して塵埃を補足する濾過手段と、前記濾過手段に付着した塵埃を濾過手段から分離する除塵手段と、前記除塵手段を駆動する除塵駆動手段と、前記集塵室内に蓄積された塵埃を圧縮する圧縮手段と、前記圧縮手段を駆動する圧縮駆動手段と、前記除塵駆動手段と前記圧縮駆動手段の動作を制御する除塵圧縮制御手段を有し、前記除塵手段の動作と前記圧縮手段の動作を独立して行う電気掃除機。
【請求項２】
電動送風機への供給電力を制御する制御手段を有し、前記制御手段が前記電動送風機への供給電力を切り換える所定のタイミングに同期して、除塵手段の動作と圧縮手段の動作のうち、少なくともいずれか１つの動作を開始する請求項１記載の電気掃除機。
【請求項３】
電動送風機への供給電力を制御する制御手段を有し、前記制御手段が前記電動送風機への供給電力を切り換えるタイミングから所定時間経過後に、除塵手段の動作と圧縮手段の動作のうち、少なくともいずれか１つの動作を開始する請求項１記載の電気掃除機。
【請求項４】
集塵室に蓄積された塵埃の量を検出する塵埃量検出手段を有し、前記塵埃量検出手段の検出する塵埃の量が所定の量を超えると、所定のタイミングで、除塵手段の動作と圧縮手段の動作のうち、少なくともいずれか１つの動作を開始する請求項１記載の電気掃除機。
【請求項５】
除塵圧縮制御手段は、除塵手段の動作と圧縮手段の動作のうち、いずれか一方の動作に対してもう一方の動作を、遅れて開始するよう制御する請求項１〜４のいずれか１項に記載の電気掃除機。
【請求項６】
除塵圧縮制御手段は、電気掃除機の電源投入時には、除塵手段と圧縮手段を動作させる請求項１〜４のいずれか１項に記載の電気掃除機。
【請求項７】
除塵圧縮制御手段は、制御手段が、電動送風機へ電力供給を開始または停止するタイミングで、除塵手段と圧縮手段を同時に動作させる請求項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、一般家庭用、もしくは業務用の電気掃除機に関するもので、特に、吸引・捕捉された塵埃の除塵、圧縮制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１１に従来の電気掃除機の概略構成図を示す。
【０００３】
図１１において、１は電気掃除機本体であり、２は本体１に内蔵し、吸い込み力を発生する電動送風機であり、３は電動送風機２の異なった供給電力での動作モードを切り換える操作手段４を有したホースであり、５は延長管であり、６は吸引した塵埃を蓄積しておく集塵室であり、７は被清掃面に接して被清掃面の塵埃を吸引するための床用吸込み具であり、回転して被清掃面の塵埃を掻き上げる回転ブラシ８と回転ブラシを回転駆動するための回転ブラシ駆動手段９を有している。ホース３と集塵室６は、本体１に設けた吸気口１０を介して接続され、集塵室６とホース３と延長管５と床用吸込み具７で吸気経路を形成している。１１は電源プラグを有した電源コードであり、商用電源に電源プラグを接続する事により、機器に電力を供給する。
【０００４】
１２は、集塵室６内に装着され、濾過手段としての機能を有した集塵袋であり、電動送風機２の発する吸引風により、塵埃の混在した吸気風が、吸気経路を経由して集塵袋１２を通過する際、塵埃が分離されて、空気だけが電動送風機２に吸気され、分離された塵埃は、集塵室６内の集塵袋１２内部に塵埃が蓄積される。
【０００５】
こうした、集塵袋やフィルターといった濾過手段にて、塵埃を分離するのは、一般的であるが、吸引風が通過する際に濾過されるため、濾過手段の目の大きさに対して粒子径の小さな塵埃は、目の中に入り込む、あるいは吸引風の風速によっては、塵埃が濾過手段の表面に付着してしまい、風量低下による吸引能力の低下を引き起こすため、濾過手段に振動を与えて濾過手段の目詰まりを解除する構成のものが考案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、嵩の大きなごみを吸引した場合は、集塵室６内で、大きな容積を占め、吸気面積を狭くし、風量低下を引き起こしてしまうが、こういった、嵩の大きな塵埃の吸引に対しては、塵埃の容積を小さくする事を目的とするものが考案されている（例えば、特許文献２、３参照）。
【特許文献１】特開２００４−２８３３４４号公報
【特許文献２】特開平５−３１７２１５号公報
【特許文献３】特開平７−３１３４１２号公報
【特許文献４】特開２００４−２９８４９４号公報
【特許文献５】特開２００５−１３３１２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、従来の電気掃除機においては、特許文献１記載の構成においては、上述したように、濾過手段が目詰まりをおこすような比較的粒子径の微細な塵埃に対しては、振動を与えて濾過手段からの除去が可能であるが、ある程度の嵩のごみになると、目詰まりを起こす原因にはなりにくく、この種のごみによる風量低下を解除、もしくは緩和する事ができないという課題を有しており、また、こういった、ごみに対しては、特許文献２や特許文献３に記載のような構成が有効であるが、濾過手段の目詰まりを解除する事ができないとうい課題を有している。
【０００８】
また、特許文献４や特許文献５に記載のように、フィルター等の濾過手段の除塵と集塵室内の塵埃の圧縮を同時に行う構成においては、機器の使用者が除塵と圧縮の動作を行わねばならず、除塵と圧縮が同時に行われるため、除塵が不十分なまま圧縮され、風量が十分に回復しない、あるいは除塵が行われるタイミングが、機器の使用者に委ねられるため、電動送風機による吸引風があるときに操作して、目詰まりを増長させる等の風量回復の精度に課題を有していた。
【０００９】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、除塵手段と圧縮手段の動作を個別に動作できるよう制御し、機器の使用者が意識しなくても、自動で除塵と圧縮を行い、機器の動作に応じて最適で高精度に、風量低下を防止、もしくは抑制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】
【００１０】
上記従来の課題を解決するために本発明の電気掃除機は、吸引風を発生させる電動送風機と、前記電動送風機の吸気側に配置した塵埃を蓄積する集塵室と、前記電動送風機の上流側で吸引風を濾過して塵埃を補足する濾過手段と、前記濾過手段に付着した塵埃を濾過手段から分離する除塵手段と、前記除塵手段を駆動する除塵駆動手段と、前記集塵室内に蓄積された塵埃を圧縮する圧縮手段と、前記圧縮手段を駆動する圧縮駆動手段と、前記除塵駆動手段と前記圧縮駆動手段の動作を制御する除塵圧縮制御手段を有し、前記除塵手段の動作と前記圧縮手段の動作を独立して行う構成としたものである。
【００１１】
これによって、前記除塵圧縮制御手段が、前記除塵手段と前記圧縮手段の各々が、風量低下の防止、抑制に効果のあるタイミングで動作するよう個別に制御する事により、高精度で風量の低下を防止、抑制する事ができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の電気掃除機は、粒子径の微細な塵埃に対しても、また、比較的嵩のおおきなごみに対しても、高精度に吸引風量の低下を防止、抑制できるので、塵埃の吸い込み性能の持続時間を改善できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
第１の発明は、吸引風を発生させる電動送風機と、前記電動送風機の吸気側に配置した塵埃を蓄積する集塵室と、前記電動送風機の上流側で吸引風を濾過して塵埃を補足する濾過手段と、前記濾過手段に付着した塵埃を濾過手段から分離する除塵手段と、前記除塵手段を駆動する除塵駆動手段と、前記集塵室内に蓄積された塵埃を圧縮する圧縮手段と、前記圧縮手段を駆動する圧縮駆動手段と、前記除塵駆動手段と前記圧縮駆動手段の動作を制御する除塵圧縮制御手段を有し、前記除塵手段の動作と前記圧縮手段の動作を独立して行う事のできる構成とすることにより、前記除塵圧縮制御手段が、予め設定した除塵手段の動作開始タイミングと、前記圧縮手段の開始タイミングで、各手段を所定時間動作させるよう、前記除塵駆動手段と前記圧縮駆動手段を制御することにより、風量低下の防止、抑制に効果のあるタイミングで除塵と圧縮を行う事ができる。
【００１４】
第２の発明は、第１の発明に加えて、電動送風機への供給電力を制御する制御手段を有し、前記制御手段が前記電動送風機への供給電力を切り換える所定のタイミングに同期して、除塵手段の動作と圧縮手段の動作のうち、少なくともいずれか１つの動作を開始する構成としたので、使用者が機器を使用して清掃を行う動作や操作に同期して、最適なタイミングで、前記除塵手段の動作、前記圧縮手段の動作を行うので、使用者が意識することなく、自動で、最適な風量低下の防止、抑制の効果を得る事ができる。
【００１５】
第３の発明は、第１の発明に加えて、電動送風機への供給電力を制御する制御手段を有し、前記制御手段が前記電動送風機への供給電力を切り換えるタイミングから所定時間経過後に、除塵手段の動作と圧縮手段の動作のうち、少なくともいずれか１つの動作を開始する構成としたので、除塵圧縮手段が、前記電動送風機の吸引風による除塵や圧縮への悪影響を回避できるタイミングで、前記除塵手段の動作、前記圧縮手段の動作を行い、風量低下の防止、抑制の効果を向上する事ができる。
【００１６】
第４の発明は、第１の発明に加えて、集塵室に蓄積された塵埃の量を検出する塵埃量検出手段を有し、前記塵埃量検出手段の検出する塵埃の量が所定の量を超えると、所定のタイミングで、除塵手段の動作と圧縮手段の動作のうち、少なくともいずれか１つの動作を開始する構成としたので、前記集塵室に蓄積された塵埃の量に応じて、自動で除塵、圧縮の動作を行うよう制御し、蓄積された塵埃の量に応じた最低限の回数で、前記除塵手段と前記圧縮手段を動作させ、所定の吸引風量以上の吸引性能を維持する事ができると共に、前記除塵手段、前記圧縮手段、除塵駆動手段、圧縮駆動手段の寿命改善を図ることができる。
【００１７】
第５の発明は、第１〜４のいずれか１つの発明に対し、除塵圧縮制御手段は、除塵手段の動作と圧縮手段の動作のうち、いずれか一方の動作に対してもう一方の動作を、遅れて開始するよう制御する構成としたので、除塵手段が除塵、分離した濾過手段に付着していた塵埃も圧縮手段が圧縮できるので、以降、電動送風機が動作し、集塵室内を吸引風が通過した時の、塵埃の舞い上がりによる濾過手段への再付着を防止、抑制することができ、風量低下の防止、抑制の効果を、更に向上する事ができる。また、濾過手段に付着、または、近傍にあって、除塵手段による濾過手段の除塵の阻害となる比較的嵩の大きなごみを圧縮手段が圧縮し、除去してから、除塵手段が濾過手段に付着した塵埃を除塵、分離できるので、嵩の大きなごみを集塵室内に吸引した時等、濾過手段の近傍に除塵を阻害するようなごみが存在する時の、除塵による風量低下の防止、抑制の効果を向上する事ができる。
【００１８】
第６の発明は、第１〜４のいずれか１つの発明に対し、除塵圧縮制御手段は、電気掃除機の電源投入時には、除塵手段と圧縮手段を動作させる構成としたので、電気掃除機の使用開始時に電源を投入することにより、必ず除塵と圧縮を行って、前回、清掃を終了した時点より、吸引性能が改善された状態で、清掃を開始することができる。
【００１９】
第７の発明は、第１〜４のいずれか１つの発明に対し、除塵圧縮制御手段は、制御手段が、電動送風機へ電力供給を開始または停止するタイミングで、除塵手段と圧縮手段を同時に動作させるので、例えば、吸引を開始する前には、必要最小限の時間で、除塵および圧縮を行って吸引風量を復活させ、使用性を損なうことなく、吸引性能が確保された状態で、吸引を開始できる。または、再度、電動送風機に電力を供給し、再吸引するまでに、必要最小限の時間で、除塵および圧縮を行って吸引風量を復活させ、短時間で、次の清掃の操作の準備を終了し、使用性を損なうことなく、吸引性能が確保された状態で、次の吸引を開始できる。
【００２０】
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本発明が限定されるものではない。
【００２１】
（実施の形態１）
以下、本発明の第１の実施の形態について図１〜図６を用いて説明する。なお、従来と同一構成の部品については同一符号を付し、説明を省略する。
【００２２】
図１は、本発明の実施の形態１における電気掃除機の制御のブロック図であり、図２は、本発明の実施の形態１における電気掃除機の概略構成図である。
【００２３】
まず、図２について説明する。図２において、本体１は、後部に電動送風機２を内蔵しており、前部に、着脱自在で塵埃を分離捕集する集塵容器３０を収納する集塵容器収納部２１が配され、本体１の前部には、ホース３の一端が着脱自在に接続される吸気口１０が設けられている。
【００２４】
ホース３の他端には、掃除の際に握ると共に本体１の運転を操作するための操作手段４が設けられている。５は伸縮自在或いは継ぎ自在の延長管で、下流側端部がホース３に着脱自在に接続され、他端は、塵埃掻き上げ用の回転ブラシ８とその回転ブラシ８を回転駆動する回転ブラシ駆動手段９を内蔵した床用吸込み具７に着脱自在に接続される。
【００２５】
２２は、電動送風機２の設置部と集塵容器収納部２１とを仕切る隔壁で、略中央に電動送風機２の吸引部と連通する格子状の隔壁開口部２３が設けられている。
【００２６】
集塵容器３０は、集塵容器本体３１と、集塵容器本体３１の後方開口部に着脱自在に装着される濾過手段としてのフィルターユニット３２から構成され、集塵容器３０内部には、塵埃を蓄積しておく集塵室３３が設けられ、集塵容器３０を本体１に装着した時に本体１の吸気口１０と連通して、吸引風を集塵室３３へと導く吸気部３４を備えている。
【００２７】
また、本体１の集塵容器収納部２１の隔壁２２には、集塵容器３１に設けられた圧縮手段にその動力を伝達するための圧縮伝達ギア２４と、除塵手段に動力を電圧するための除塵伝達ギア２５を有しており、本体１で発生する除塵手段の駆動力と圧縮手段の駆動力を集塵容器３０に伝達する構成としている。
【００２８】
図３に、本発明の実施の形態１における電気掃除機の集塵容器３０の概略構成図を示すが、図３において、集塵室３３の上部には、上下動自在で弾性部材からなる圧縮連結棒３５の下端に固着される圧縮板３６が配されている。また、集塵室３３の上方には、圧縮連結棒３５をスライドさせるための圧縮ギア３７が設けられており、圧縮連結棒３５は、固定具３８により、圧縮ギア３７に付勢されるとともに、集塵室３３内で圧縮板３６が上下動するよう圧縮連結棒３５の動作方向を規制されている。圧縮連結棒３５の圧縮ギア３７側の面は、圧縮ギア３７と噛み合うような歯形形状となっており、圧縮ギア３７が、正転、または、逆転して回転する事により、圧縮連結棒３５がスライドし、圧縮板３６が上下動する構成となっている。
【００２９】
この圧縮板３６と圧縮連結棒３５と圧縮ギア３７と固定具３８と、図１に示す伝達受動部１９は、集塵室３３内に捕集された塵埃を押さえつけて圧縮する圧縮手段となるものであり、圧縮ギア３７が圧縮伝達手段からの動力を受け取って動作するものである。
【００３０】
次に、図４にフィルターユニット３２の斜視図を示す。図４は、フィルターユニット３２を本体１の隔壁開口部２３側から見た図となる。
【００３１】
図４において、フィルターユニット３２は、枠体４０と、プリーツ折りされ、そのプリーツ目を縦方向にして枠体４０に設けられたフィルター４１と、横方向に摺動自在に設けられ弾き体４２と、フィルターユニット３２に回転自在に設けられた除塵ギヤ４３と、除塵ギヤ４３の外周部と弾き体４２の一部とを連結する除塵連結棒４４とから構成されている。さらに、弾き体４２のフィルター４１と対向する面には、プリーツ折りされたフィルター４１の各山折り部に当接する突起（図示せず）が設けられている。４５は、枠体４０に固定された固定棒であり、除塵ギア４３の回転軸が固定されると共に、弾き体４２の動作方向が、左右の横方向に動作するよう規制する構成となっている。除塵連結棒４４の除塵ギア４３側は、除塵ギア４３と噛み合うような歯形形状となっており、除塵ギア４３が、正転、または、逆転して回転する事により、除塵連結棒４４がスライドし、弾き体４２左右方向に移動する構成となっている。
【００３２】
この弾き体４２と除塵ギア４３と除塵連結棒４４と固定棒４５で除塵手段を構成する。
【００３３】
上記構成により、除塵ギア４３を回転させると、除塵連結棒４４を介して連結された弾き体４２が左右に往復移動すると共に、その間に、弾き体４２に設けた突起が、フィルター４１の山折り部を弾き、その時に振動やショックで、フィルター４１の裏面（集塵室３３側の面）に付着した細塵がふるい落とされ、集塵室３３に溜まると共に、フィルター４１の濾過性能が復活するようになっている。
【００３４】
図１において、１３は電動送風機２へ供給する電力を制御する制御手段であり、使用者が操作手段４にて操作、設定する運転モードで電動送風機２への供給電力を制御する。制御手段１３による電動送風機２の供給電力制御は、商用電源から供給される電源波形のゼロクロスに対して双方向性サイリスタ１４のトリガ位相を制御する位相制御にて行い、制御手段１３には、予め、操作手段４の操作に対応した複数の運転モードと、各モードに対応した供給電力設定、つまり、双方向性サイリスタ１４のトリガ位相値が関連づけられて設定されている。
【００３５】
１５は、圧縮手段と除塵手段の動作を制御する除塵圧縮制御手段である。通常、制御手段１３や除塵圧縮制御手段１５は、マイクロコンピュータ等の素子により実現され、これらは、制御回路部１６に設けられ、商用電源から制御回路部１６に供給される電源により動作する。制御回路部１６への電源の供給は、電源プラグ１１を商用電源に接続する事により行われる。
【００３６】
１８は圧縮駆動手段であり、圧縮板３６を動作させるための駆動力を発生させる圧縮駆動用のモータである圧縮駆動モータ１７と、圧縮駆動モータ１７により回転駆動されるギアである圧縮伝達ギア２４で構成される。圧縮駆動モータ１７は、除塵圧縮制御手段１５により、正転、もしくは逆転の両方向への回転が可能に制御される。１９は、集塵容器３０に設けられ、圧縮伝達ギア２４の回転駆動力を、圧縮ギア３７へと伝達する伝達受動部である。
【００３７】
２１は除塵駆動手段であり、弾き体４２を動作させるための駆動力を発生させる除塵駆動用のモータである除塵駆動モータ２０と、除塵駆動モータ２０により回転駆動されるギアである除塵伝達ギア２５で構成される。除塵駆動モータ２０は、除塵圧縮制御手段１５により、正転、もしくは逆転の両方向への回転が可能に制御される。
【００３８】
上記のように構成された本実施の形態における電気掃除機の動作、作用は以下の通りである。
【００３９】
制御手段１３は、操作手段４の操作によって移行する、表１に示すような運転モードを有しており、操作手段４にて各々のモードに応じた操作を行われる事により、電動送風機２への供給電力を、所定の供給電力となるよう、双方向性サイリスタ１４のトリガ位相を制御する。
【００４０】
【表１】
2008079766.tif 000003
【００４１】
使用者が操作手段４を操作して、機器の運転を開始すると、電動送風機２による吸引力が、フィルター４１、集塵室３３、ホース３、延長管５を経て吸込み具７に至る。そして、吸込み具７から吸引された塵埃を含んだ空気が、本体１の吸入口１０を通って集塵容器本体３１の吸気部３４から真っ直ぐ集塵室３３に入り、フィルター４１に当たりそこで塵埃が捕集され、堆積していく。フィルター４１を通過した空気は、隔壁開口部２３を経由して電動送風機２に吸引される。
【００４２】
図５に除塵手段と圧縮手段の動作のタイミングチャートを示す。機器の使用者が電源プラグ１１を商用電源に接続し、電源投入を行うと、制御回路部１６へ電源の供給が行われ、マイクロコンピュータにも電源が供給される。マイクロコンピュータに電源が供給されると、制御手段１３は、「停止」モードで電動送風機２を制御する。この時、除塵圧縮制御手段１５は、除塵手段と圧縮手段の動作を同時に開始し、予め設定した時間Ｔ１の間、除塵手段と圧縮手段を動作させる。
【００４３】
除塵手段の動作としては、除塵圧縮制御手段１５が、除塵駆動モータ２０を正転方向に回転させ、その回転駆動力が除塵伝達ギア２５の回転を介して、集塵容器３０の除塵ギア４３に伝達される。除塵ギア４３の回転が除塵連結棒４４に伝達される事により、弾き体４２が、固定棒４５に沿って一方向の移動を行う。同様に、除塵駆動モータ２０を逆転方向に回転させることにより、弾き体４２を他方向へ移動させる。除塵圧縮制御手段１５は、除塵手段の動作を開始すると、除塵駆動モータ２０の正転方向の回転と逆転方向の回転を所定時間毎に切り換える事により、弾き体４２を左右方向に交互に移動させる事ができる。これによって、フィルター４１に振動やショックを与え、フィルター４１に付着していた塵埃や目詰まりの原因となっていた塵埃をフィルター４１から除去することができる。
【００４４】
また、圧縮手段の動作としては、除塵圧縮制御手段１５が、圧縮駆動モータ１７を正転方向に回転させ、その回転駆動力が圧縮伝達ギア２４の回転を介して、集塵容器３０側の伝達受動部１９に伝達され、伝達受動部１９から、圧縮ギア３７の正転方向の回転力として伝達される。圧縮連結棒３５は、圧縮ギア３７の正転方向の回転力を変換し、圧縮連結棒３５に連結された圧縮板３６を集塵容器３０内を下方へ移動させる。また、同様に、除塵圧縮制御手段１５が、圧縮駆動モータ１７を逆転方向へ回転させる事により、圧縮板３６を集塵容器３０内を上方へ移動させることができる。除塵圧縮制御手段１５は、圧縮板３６が集塵容器３０内の、最上点から最下点までを移動するのに要する時間Ｔｐを予め設定しており、圧縮手段の動作が開始すると、Ｔｐの間、圧縮モータ１７を正転方向に回転させた後、所定時間Ｔｂ停止し、その後、Ｔｐの間圧縮モータ１７を逆転方向に回転させる。これにより、圧縮板３６がＴｐの間下方へ移動し、最下点でＴｂの間停止した後、圧縮板３６がＴｐの間上方へ移動し、圧縮を行う事ができる。圧縮手段の動作は、圧縮板３６が１往復する動作が、１つの圧縮動作となるので、１回の圧縮にかかる時間は、
（２  ×  Ｔｐ）  ＋  Ｔｂ                                  （式１）
となる。集塵容器３０内の塵埃やゴミの圧縮を行う事により、吸気部３４から電動送風機２へと流れる吸引風の流れを阻害して吸引性能を低下させる比較的嵩の大きなゴミや、集塵室３３内に蓄積された塵埃の固まり等を圧縮して、吸引風の流れの障害を解消することができる。
【００４５】
使用者が、機器の使用を終了し機器を収納する際、本体１は、どのような形態で収納されるか分からず、例えば、本体１を垂直方向に立てて収納した場合、フィルターユニット３２が下面となり、集塵容器３０内に蓄積した塵埃が、フィルター４１の上に堆積し、フィルター４１に付着してしまう。この状態で、機器を使用すると、前回の機器使用終了時よりも、吸引性能が低下した状態で使用する事になる。しかしながら、このような状況が発生していても、発生していなくても、次回の使用時に、使用者が、機器を使用しようとして、電源プラグ１１を商用電源に接続する事により、自動でフィルター４１の除塵、特にフィルター４１の目詰まりを引き起こすような細塵の除去を行い、吸引を行う時には、前回の機器使用終了時、もしくはそれ以上に吸引性能が回復した状態となっているので、吸引開始時には、必ず、高い吸引性能で清掃を開始する事ができる。
【００４６】
更に、同時に圧縮手段を動作させて圧縮も行うので、上記の収納状態で、フィルター４１の吸引風の通過を阻害する位置に移動してしまった、比較的嵩の大きなゴミや、収納中に嵩の大きくなってしまった紙くず等のゴミを圧縮するので、吸引開始時の吸引性能を更に向上する事ができると共に、塵埃やごみの種類、大きさに関わらず、機器使用時には、高い吸引性能で吸引を開始する事ができ、長期的にも、高い吸引性能を維持する事ができる。
【００４７】
また、本実施の形態における構成においては、除塵手段と圧縮手段を同時に動作させているので、吸引性能向上のための動作を最短時間で終了でき、時間Ｔ１を、使用者が電源プラグ１１を商用電源に接続してから、ホース３の操作手段４を握り、操作するまでの時間、例えば３秒（Ｔｐ＝１秒、Ｔｂ＝１秒）に設定する事により、使用者は、除塵と圧縮を意識することなく、高い吸引性能で清掃を行う事ができ、使用性を向上する事ができる。
【００４８】
図５に電動送風機２の吸引風の動きを太線で示すが、電源が投入された後、使用者が、図５中に示すＡ点で、操作手段４にて、「停止」モードから、「強」モードへ移行させる操作をしたとする。制御手段１３は、モードを「強」に移行し、電動送風機２への供給電力が、１０００Ｗとなるように、双方向性サイリスタ１４のトリガ位相を制御する。この時、電動送風機２の回転数は、垂直的に供給電力１０００Ｗ相当の回転数に立ち上がるのではなく、徐々に立ち上がり、図５中のＢ点で狙いの回転数へと到達する。吸引風は、回転数に同期し、回転数が上昇すると吸引風も増加する。つまり、図５中のＢ点で、吸引風も安定する。実際は、この状態でも、集塵容器３０内に蓄積された塵埃・ゴミの量や、フィルター４１の細塵の目詰まり具合等、塵埃やゴミの吸引の状況によって、吸引風量は変動するが、ここでは、その影響を無視して説明する。
【００４９】
使用者が「強」モードで清掃すると、塵埃やゴミが吸引され、集塵容器３０内に吸引された塵埃やゴミが蓄積し、また、フィルター４１に細塵等が付着していく。清掃が終了し、操作手段４で、「停止」モードへ移行する操作をすると、制御手段１３は、電動送風機２への電力供給を停止するよう、双方向性サイリスタ１４をオフする。図５中のＣ点においてこの操作をされると、電動送風機２への電力供給は停止されるが、惰性により電動送風機２の回転は継続され、徐々に回転数が低下していき、吸引も徐々に低下していく。従って、電動送風機２への電力供給を停止してから、惰性回転による吸引時間が経過してから、図５中Ｄ点で、吸引が停止する。
【００５０】
フィルター４１を吸引風が通過している状態では、通過していない状態と比較して、フィルター４１に付着している細塵等のフィルター４１への付着力が強く、弾き体４２がフィルター４１に振動やショック与えても、細塵等の除去効果が低下してしまう可能性がある。
【００５１】
除塵圧縮制御手段１５は、制御手段１３が電動送風機２への電力供給を停止するタイミングＣ点を監視すると共に、Ｃ点から除塵手段と圧縮手段の動作を開始するまでの遅延時間Ｔ２を惰性回転による吸引時間と等しくなるよう予め設定している。惰性回転による吸引時間Ｔ２は、電動送風機２の特性や、供給電力によっても異なるが、電動送風機２の特性と「強」モードでの供給電力により、事前に合わせ込んでいる。
【００５２】
除塵圧縮制御手段１５は、制御手段１３が電動送風機２への電力供給を停止すると、そのタイミングから時間計測を開始し、計測時間がＴ２経過すると、除塵手段の動作を開始するよう除塵縮駆動モータ２０を制御し、時間Ｔ３の間、除塵動作を行う。
【００５３】
また、除塵圧縮制御手段１５は、上記タイミングから遅延時間Ｔ４経過すると、圧縮手段の動作を開始するよう圧縮駆動モータ１７を制御し、時間Ｔ５の間、圧縮動作を行う。
【００５４】
使用者が、「強」モードから、「停止」モードに移行する操作を行うのは、ある程度の清掃を行い、集塵容器３０内には、塵埃やゴミが吸引された状態である。上記動作により、使用者が、「停止」モードに移行させる操作を行った時、つまり、清掃が一旦終了した時、自動で除塵と圧縮を行うので、清掃が終了する毎に、吸引性能を復活させて、次回の清掃動作に備えるので、次回清掃動作時には、高い吸引性能で吸引を行うことができる。
【００５５】
吸引性能の復活は、除塵手段によって、フィルター４１に付着、もしくは目詰まりを引き起こしていた塵埃をフィルター４１から除去して、フィルター４１を通過する風量を復活し、圧縮手段によって、吸気部３４から集塵室３３内に流入し、フィルター４１へ抜ける吸引風の通路上に位置してしまい、吸引風の通過の阻害となる比較的嵩の大きなゴミを圧縮して、吸引風の流れをスムーズにすることによってなされる。
【００５６】
この時、除塵手段の動作開始タイミングを、電動送風機２への供給電力が、電力供給停止へと切り替わるタイミングに対して、Ｔ２という遅延時間の後に設定しているので、惰性による吸引の影響を受けることなく除塵を行え、除塵性能を向上する事ができる。
【００５７】
更に、図５にも示すように、圧縮手段の動作開始タイミングの遅延時間Ｔ４を、
Ｔ４＝Ｔ２＋Ｔ３                                              （式２）
とし、除塵手段による除塵の終了後から動作するようにしたので、清掃時にフィルター４１に付着し、除塵手段によりフィルター４１から除去された塵埃も圧縮するので、吸引した塵埃やゴミを効率よく圧縮できると共に、フィルター４１から除去された塵埃を圧縮する事により、再度吸引風が発生した時に、１回除去した細塵等がフィルター４１に再度付着するのを防止する事ができる。
【００５８】
また、図６に、本実施の形態における、別の制御例を示すが、図６においては、使用者が「停止」モード移行操作を行った後、圧縮手段の動作を行ってから、除塵手段を動作させる例であり、圧縮手段の動作開始遅延時間Ｔ４を惰性回転による吸引時間と等しくなるよう予め設定している。そして、除塵手段の動作開始遅延時間Ｔ２を、
Ｔ２＝Ｔ４＋Ｔ５                                              （式３）
とし、除塵手段の動作開始タイミングを、圧縮手段の動作終了後からとした。
【００５９】
今、集塵室３３内に嵩の大きなゴミが吸引されたり、１回の清掃によって吸引した塵埃の量や容積が大きい場合、制御手段１３が電動送風機２への供給電力を停止した後も、塵埃やゴミは、集塵室３３内でフィルター４１側に偏っている。この状態で、フィルター４１に振動やショックを与えても、これらの塵埃やゴミが障害となって、十分な除塵効果を得る事ができない。
【００６０】
しかし、清掃終了後、フィルター４１側に偏っている嵩の大きなゴミや、容積の大きなゴミを、圧縮を行って、フィルター周辺から除去し、その後、フィルター４１の除塵を行う事により、こういった状況であっても、除塵の効果を十分に発揮する事ができる。
【００６１】
なお、本実施の形態においては、「停止」モード移行後の動作において、除塵手段の動作と圧縮手段の動作が重ならないタイミングで動作させたが、動作が重なる構成にしても、程度は異なるが、同様の効果を得る事ができる。
【００６２】
また、図５に示す動作において、除塵手段の動作開始までに、遅延時間を設けた構成としたが、電動送風機２への供給電力停止と同時に動作を開始して、時間Ｔ４の間、除塵を行う構成にしても、除塵手段の動作時間は長くなるが、ほぼ同様の効果を得る事ができる。
【００６３】
（実施の形態２）
以下、本発明の第２の実施の形態について図７、図８を用いて説明する。なお、実施の形態１と同一構成の部品については同一符号を付し、説明を省略する。
【００６４】
実施の形態１と異なるのは、制御手段１３が制御する電動送風機２の動作のタイミングと、除塵圧縮制御手段１５が制御する除塵手段と圧縮手段の動作タイミングである。
【００６５】
図７は、本発明の実施の形態２における電気掃除機の除塵手段と圧縮手段の動作タイミング図である。図７において、電源投入を行うと、制御手段１３が「停止」モードとなるよう制御する。この状態で、使用者が、操作手段４を操作して、図７中のＡ０点で「強」モードへ移行させると、制御手段１３は、電動送風機２への電力供給を開始する準備期間として、予め設定した時間Ｔ１の間は、電力供給を停止した状態を維持する。
【００６６】
除塵圧縮制御手段１５は、制御手段１３から、「強」モードの準備期間に移行したタイミングの情報を入力し、除塵手段と圧縮手段の動作を開始し、予め設定した時間Ｔ１の間、動作を継続し、終了する。
【００６７】
制御手段１３と、除塵圧縮制御手段１５は同じ時間Ｔ１の判定値を有し、かつ、「強」モードの準備期間に移行したタイミングを起点にして経過時間を計時し、Ｔ１が経過した事を判断する。
【００６８】
制御手段１３は、時間Ｔ１が経過すると、電動送風機２への電力を１０００Ｗとなるよう供給し、制御する。
【００６９】
従って、使用者が、操作手段４にて「強」モード移行の操作を行うと、その時点より、時間Ｔ１の間、除塵手段と圧縮手段が同時に動作し、除塵手段と圧縮手段の動作が終了すると同時に、電動送風機２による吸引が開始されることになる。
【００７０】
これにより、使用者が意識しなくても、吸引を開始する時には必ず、除塵と圧縮を行い、清掃を行う毎に、高い吸引性能で、効率よく清掃を行う事ができる。また、除塵と圧縮を同時に行うので、必要最低限の短時間で吸引性能の復活を行い、使用性に大きな影響を与えることなく高集塵性能の機器を提供する事ができる。
【００７１】
また、図８に、本実施の形態における、別の制御例を示すが、図８においては、使用者が「停止」モード移行操作を行った後、除塵手段の動作と圧縮手段の動作を同時に行う例である。この動作においては、次回の清掃時には、吸引性能が復活した高い集塵性能の状態で清掃を行えると共に、使用者が清掃を行おうとして「強」モードへ移行させる操作を行うと同時に、制御手段１３により、即、１０００Ｗの電力が供給されて清掃可能な状態となり、使用性を維持する事ができる。また、除塵と圧縮を同時に行う事により、必要最低限の短時間で吸引性能の復活を行え、「強」から一旦清掃が終了して「停止」へ移行し、再度「強」に移行して、清掃を再開しようとした時、再度「強」へ移行させる時の、清掃開始可能なタイミングを早くする事ができる。
【００７２】
なお、本実施の形態においては、吸引性能に重点効果をおいて、電動送風機２への電力供給を開始するタイミングとして、実際に電力供給を開始する前に設定したが、重点効果を使用性において、電力供給開始直後としてもよい。
【００７３】
（実施の形態３）
以下、本発明の第３の実施の形態について図９を用いて説明する。なお、実施の形態１と同一構成の部品については同一符号を付し、説明を省略する。
【００７４】
実施の形態１と異なるのは、制御手段１３が制御する電動送風機２の動作のタイミングと、除塵圧縮制御手段１５が制御する除塵手段と圧縮手段の動作タイミングである。
【００７５】
図９は、本発明の実施の形態３における電気掃除機の除塵手段と圧縮手段の動作タイミング図である。図９において、電源投入を行うと、制御手段１３が「停止」モードとなるよう制御する。この状態で、使用者が、操作手段４を操作して、図９中のＡ０点で「強」モードへ移行させると、制御手段１３は、電動送風機２への電力供給を開始する準備期間として、予め設定した時間Ｔ１の間は、電力供給を停止した状態を維持する。
【００７６】
除塵圧縮制御手段１５は、制御手段１３から、「強」モードの準備期間に移行したタイミングの情報を入力し、圧縮手段の動作を開始し、予め設定した時間Ｔ１の間、動作を継続し、終了する。
【００７７】
制御手段１３と、除塵圧縮制御手段１５は同じ時間Ｔ１の判定値を有し、かつ、「強」モードの準備期間に移行したタイミングを起点にして経過時間を計時し、Ｔ１が経過した事を判断する。
【００７８】
制御手段１３は、時間Ｔ１が経過すると、電動送風機２への電力を１０００Ｗとなるよう供給し、制御する。
【００７９】
また、除塵圧縮制御手段１５は、使用者が操作手段４にて「停止」モードへ移行させる操作を行い、制御手段１３が電動送風機２への電力供給を停止すると、そのタイミングから時間計測を開始し、計測時間が経過すると、除塵手段の動作を開始するよう除塵縮駆動モータ２０を制御し、時間Ｔ６の間、除塵動作を行う。
【００８０】
集塵室３３に蓄積され、前回、圧縮を行った塵埃やゴミの固まりは、今回使用するまでに、ある程度の時間が経過すれば、比較的嵩の大きなゴミであれば、前回圧縮が終了したした時の嵩より、下の嵩に近づいていたり、圧縮による塵埃同士の結合も弱くなっていたりする可能性がある。その状態で、吸引を行えば、結合が弱くなった塵埃が、再び舞い上がって、フィルター４１に付着したり、嵩の大きくなったゴミが、集塵室３３内の吸引風の通過を妨げ、吸引性能が低下した状態で、清掃を行わなければならなくなるが、上記構成で、吸引を開始する時に、除塵圧縮制御手段１５が、圧縮を行うように制御すれば、嵩の大きなゴミは再び圧縮され、また、塵埃同士も圧縮される事によって、再度結合して舞い上がりにくくなる。また、使用者が、操作手段４を操作して、「強」モードで清掃を行おうとした時、前回の使用で「強」モードから「停止」モードへの移行操作を行っていれば、フィルター４１に付着していた塵埃等の除塵はできており、前回吸引した塵埃やゴミ、フィルター４１に付着していた塵埃等を、このタイミングで圧縮する事になる。
【００８１】
従って、使用者が「強」モードで清掃をする場合、吸引性能が高い状態で清掃を行う事ができる。更に、除塵手段と圧縮手段の動作タイミングが分散され、使用者による操作手段４の１回の操作に対して、除塵手段、もしくは圧縮手段の動作時間が短くなり、操作性へ与える影響も少なくなると共に、圧縮手段と除塵手段の動作回数、もしくは動作時間を少なくする事ができ、除塵駆動モータ２０や圧縮駆動モータ１７等の除塵動作、圧縮動作を実現するための部品の寿命を改善する事ができると共に、省エネルギー化を図る事ができる。
【００８２】
なお、本実施の形態では、「強」モードから、「停止」モード移行時は、除塵手段のみの動作としたが、除塵によるフィルター４１の目詰まりの解消の効果を向上したいのであれば、圧縮手段も同時に動作させても良く、寿命改善や省エネルギー化とどちらの効果を重点的に得たいのかで、判断すればよい。また、同様に、どのタイミングで、除塵手段のみ動作、または、圧縮手段のみの動作、もしくは、除塵手段と圧縮手段の両方を動作を行うかの組み合わせは、上述した、吸引性能、寿命改善や省エネルギー化、使用性等の効果のバランスで判断すればよい。
【００８３】
（実施の形態４）
以下、本発明の第４の実施の形態について図１０を用いて説明する。なお、実施の形態１と同一構成の部品については同一符号を付し、説明を省略する。
【００８４】
実施の形態１と異なるのは、制御回路部１６に電動送風機２に流れる電流検出手段を設けたところである。
【００８５】
図１０において、２６は電動送風機２に流れる電流を検出する電流検出手段であり、カレントトランスやシャント抵抗等で構成される電流検出部と、電流検出部で検出され、電圧変換された信号により、電動送風機２に流れる電流値を認識し、判断する判断部とからなる。電動送風機２に流れる電流は、電動送風機２の風量−電流特性が決まれば、風量と電流値の関係は１対１で決まり、また、集塵室３３に塵埃が蓄積すれば、電動送風機２に流入する風量も低下するので、所定の塵埃の量に対して電動送風機２に流入する風量を設定し、その風量に対応した電流値Ｉｊを判定値にすれば、電流検出手段２６にて、集塵室３３の塵埃の量を検出することができる。従って、塵埃量検出手段を電流検出手段２６にて構成する事ができる。以下、電流検出手段２６を塵埃量検出手段として説明する。
【００８６】
例えば、「強」モードで運転中、清掃中に、集塵室３３に塵埃が蓄積していき、フィルター４１への塵埃の付着や目詰まりを引き起こしたり、蓄積している塵埃の容積が、吸引風の通過を阻害する程の量になったりして風量が低下すると、電動送風機２に流れる電流値も低下していく。電流検出手段２６は、電動送風機２に流れる電流が、電流判定値Ｉｊ以下になると、集塵室３３内の塵埃の量が所定の量に達したと判断し、除塵圧縮制御手段１５に塵埃量が所定量になっている情報を出力する。
【００８７】
除塵圧縮制御手段１５は、電流検出手段からのこの情報を入力して、記憶しておき、この時には何もせず待機状態となる。
【００８８】
除塵圧縮制御手段１５は、制御手段１３が電動送風機２への電力供給を停止するタイミングを監視しており、制御手段１３が電動送風機２への電力供給を停止すると、所定の遅延時間経過後に、除塵手段の動作を開始するよう除塵縮駆動モータ２０を制御し、除塵動作を行い、除塵が終了すると、圧縮手段の動作を開始するよう圧縮駆動モータ１７を制御し、圧縮動作を行う。この時の除塵圧縮制御手段１５による除塵手段と圧縮手段の動作は、実施の形態１における、「強」モードから「停止」モードへの移行操作をされた時と同じ動作となる。
【００８９】
つまり、除塵圧縮制御手段１５は、集塵室３３に蓄積された塵埃量が所定の量に到達し、かつ、「強」モードから「停止」モードに移行するタイミングでのみ除塵手段と圧縮手段を動作させるので、所定の塵埃量に到達すると除塵動作と圧縮動作により、吸引風量を回復する事ができる。以降、電流検出手段２６が、電動送風機２に流れる電流がＩｊ以下になる毎にこれを繰り返す。
【００９０】
以上の構成によって、所定の塵埃量を、清掃を行うのに必要な吸引風量が得られる境界近辺に設定する事により、確実に所定以上の吸引性能を維持できると共に、除塵手段と圧縮手段の動作頻度を下げ、除塵駆動モータ２０や圧縮駆動モータ１７等の除塵動作、圧縮動作を実現するための部品の寿命を改善する事ができると共に、省エネルギー化を図る事ができる。
【００９１】
なお、本実施の形態において、塵埃量検出手段として、電動送風機２の電流を検出する方式を用いたが、電動送風機２の発する空気的圧力や回転数、また、集塵室３３に蓄積されている塵埃の容積、重量を検出して行ってもよい。
【００９２】
なお、実施の形態１から実施の形態４までを、電動送風機２へ電力供給を行うモードを「強」モードで説明したが、「標準」モード、「弱」モードでも同様の動作と効果が得られる事は言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
以上のように、本発明にかかる電気掃除機は、除塵手段と圧縮手段の各々が、風量低下の防止、抑制に効果のあるタイミングで動作するよう個別に制御する事により、高精度で風量の低下を防止、抑制する事ができるので、塵埃等を含む空気を塵埃と空気に分離する装置等にも応用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の実施の形態１における電気掃除機の制御ブロック図
【図２】同、電気掃除機の分解斜視図
【図３】同、電気掃除機の集塵容器の断面図
【図４】同、電気掃除機のフィルターユニットの斜視図
【図５】同、電気掃除機の動作タイミング図
【図６】同、電気掃除機の他の動作タイミング図
【図７】本発明の実施の形態２における電気掃除機の動作タイミング図
【図８】同、電気掃除機の他の動作タイミング図
【図９】本発明の実施の形態３における電気掃除機の動作タイミング図
【図１０】本発明の実施の形態４における電気掃除機の制御ブロック図
【図１１】従来の電気除機の概略構成図
【符号の説明】
【００９５】
２    電動送風機
４    操作手段
１３  制御手段
１４  双方向性サイリスタ
１５  除塵圧縮制御手段
１６  制御回路部
１７  圧縮駆動モータ
１８  圧縮駆動手段
１９  伝達受動部
２０  除塵駆動モータ
２１  除塵駆動手段
２４  圧縮伝達ギア
２５  除塵伝達ギア
３７  圧縮ギア
４３  除塵ギア
【図１】
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【図２】
2008079766.tif 000005
【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】
2008079766.tif 000010
【図８】
2008079766.tif 000011
【図９】
2008079766.tif 000012
【図１０】
2008079766.tif 000013
【図１１】
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