(57)【要約】【課題】被清掃面、及び自走式電気掃除機本体の静電気帯電を防ぐことで、被清掃面、及び自走式電気掃除機本体に引き付けられる塵埃を少なくし、集塵性能を向上することを目的としている。【解決手段】吸引風を発する電動送風機１と、本体８を移動させる駆動輪７と、前記駆動輪７を駆動させる駆動手段５と、塵埃を被掃除面より吸引する吸い込み具２と、静電気を除電するための物質を発生させる除電手段１７とを備えたもので、静電気を帯びた物への塵埃の付着を減らし、集塵性能を向上できるという効果を得ることができる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸引風を発する電動送風機と、本体を移動させる駆動輪と、前記駆動輪を駆動させる駆動手段と、塵埃を被掃除面より吸引する吸い込み具と、静電気を除電させるための物質を発生させる除電手段とを備えた自走式電気掃除機。
【請求項２】
電動送風機が発する排気の一部又は全部を大気へ放出する排気口を本体底部に設けるとともに、前記底部排気口の近傍に除電手段を設けた請求項１記載の自走式電気掃除機。
【請求項３】
吸い込み具に除電手段を設けた請求項１または２記載の自走式電気掃除機。
【請求項４】
底部排気口と電動送風機の空気通路に弁を設け、前記弁にて前記底部排気口から排出される排気の量を調整するようにした請求項２または３記載の自走式電気掃除機。
【請求項５】
底部排気口および除電手段を覆うフードを設けるとともに、前記底部排気口および除電手段に連通する第二底部排気口を形成し、前記フードを回転させることで、前記第二底部排気口の位置を変動させる請求項２〜４のいずれか１項に記載の自走式電気掃除機。
【請求項６】
被清掃面の静電気帯電度合いを検知する帯電検知手段を設け、前記帯電検知手段で検知した帯電度合いに応じて、除電手段が発生する除電物質の量および／または前記底部排気口から排出される排気の量を調整するようにした請求項２〜５のいずれか１項に記載の自走式電気掃除機。
【請求項７】
本体の移動速度を検知する速度検知手段を設け、前記速度検知手段で検知した本体の移動速度に応じて、除電手段が発生する除電物質の量および／または前記底部排気口から排出される排気の量を調整するようにした請求項２〜６のいずれか１項に記載の自走式電気掃除機。
【請求項８】
本体の転倒を検知する転倒検知手段を設け、前記転倒検知手段で検知した転倒状態に応じて、除電手段が発生する除電物質の量および／または前記底部排気口から排出される排気の量を調整するようにした請求項２〜７のいずれか１項に記載の自走式電気掃除機。
【請求項９】
吸い込み具より吸い込んだ塵埃の量を検知する塵埃量検知手段を設け、前記塵埃量検知手段で検知した塵埃量に応じて、除電手段が発生する除電物質の量および／または前記底部排気口から排出される排気の量を調整するようにした請求項２〜８のいずれか１項に記載の自走式電気掃除機。
【請求項１０】
除電手段は、イオン発生器からなる請求項１〜９のいずれか１項に記載の自走式電気掃除機。
【請求項１１】
吸引風を発する電動送風機と、本体を移動させる駆動輪と、前記駆動輪を駆動させる駆動手段と、塵埃を被掃除面より吸引する吸い込み具と、前記本体に搭載された充電池と、前記充電池を充電する充電器と、前記本体に蓄積した静電気を前記充電器に逃がす逃がし端子を備え、充電時に前記本体に蓄積した静電気を前記充電器に逃がすようにした自走式電気掃除機。
【請求項１２】
吸引風を発する電動送風機と、本体を移動させる駆動輪と、前記駆動輪を駆動させる駆動手段と、塵埃を被掃除面より吸引する吸い込み具と、前記本体に搭載された充電池と、前記充電池を充電する充電器と、前記本体と充電器に対を成して設けた複数の充電端子を備え、前記本体に蓄積した静電気を前記充電端子の１つ又は複数を介して前記充電器に逃がすようにした自走式電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自走式電気掃除機、及び自走式電気掃除機の使用により帯電した静電気の除電制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自走式電気掃除機を図７、図８を用いて説明する。
【０００３】
図７は機構構成図で、電動送風機１の回転により塵埃を吸い込む空気の流れが発生すると、被清掃面上の塵埃は吸い込み具２より吸い込まれ、集塵袋３で捕集され、塵埃を運んできた空気は集塵袋３を通過して排気口４より排気される。また、駆動モータ５の回転はベルト６によって駆動輪７に伝えられ、駆動輪７は本体８を移動させる。操舵輪９の向きを変えて本体８の移動方向が変わる。電動送風機１、集塵袋３、駆動モータ５、ベルト６は本体８の内部に収納される構成をとっている。
【０００４】
図８は制御構成図で、方位検知手段１０は本体８の移動方向を検知し、速度検知手段１１は本体８の移動速度を検知し、距離検知手段１２は本体８と移動の障害となる被清掃面上の障害物との距離を検知し、制御手段１３は検知した移動方向、移動速度、障害物との距離により、駆動輪７で駆動力を、操舵輪９で移動方向を制御し、障害物を避けながら被清掃面上を移動し、塵埃を吸い込む空気の流れを発生させる電動送風機１を制御し、塵埃を吸引して清掃を行なうものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の構成では、自走式電気掃除機の本体８は被清掃面と駆動輪７、操舵輪９で接しており、被清掃面と駆動輪７、操舵輪９の間で発生する摩擦により、静電気が発生し、帯電する。駆動輪７、操舵輪９に帯電した静電気は帯電量が多くなると本体８の底部も含め全体が帯電することになる。
【０００６】
被清掃面は、じゅうたんや板、タイルでフローリングされていることが多い。じゅうたんの素材は羊毛、ナイロン、アクリルで、板の素材は木材、タイルは樹脂、アクリルで構成されている。これらの素材は全て摩擦により、プラス電位の静電気を帯びる。このため、帯電した静電気が被清掃面に塵埃を引き付けるので、集塵性能が低下していた。
【０００７】
本発明は、被清掃面、及び自走式電気掃除機本体の静電気帯電を防ぐことで、被清掃面、及び自走式電気掃除機本体に引き付けられる塵埃を少なくし、集塵性能を向上することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、吸引風を発する電動送風機と、本体を移動させる駆動輪と、前記駆動輪を駆動させる駆動手段と、塵埃を被掃除面より吸引する吸い込み具と、静電気を除電させるための物質を発生させる除電手段とを備えたもので、静電気を帯びた物への塵埃の付着を減らし、集塵性能を向上できるという効果を得ることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１記載の発明は、吸引風を発する電動送風機と、本体を移動させる駆動輪と、前記駆動輪を駆動させる駆動手段と、塵埃を被掃除面より吸引する吸い込み具と、静電気を除電させるための物質を発生させる除電手段とを備えたもので、静電気を帯びた物への塵埃の付着を減らし、集塵性能を向上できるという効果を得ることができる。
【００１０】
本発明の請求項２記載の発明は、電動送風機が発する排気の一部又は全部を大気へ放出する排気口を本体底部に設けるとともに、前記底部排気口の近傍に除電手段を設けたもので、静電気を除電する除電物質を拡散し易くできる。
【００１１】
本発明の請求項３記載の発明は、吸い込み具に除電手段を設けたもので、被清掃面に帯電した静電気を除電することができる。
【００１２】
本発明の請求項４記載の発明は、底部排気口と電動送風機の空気通路に弁を設け、前記弁にて前記底部排気口から排出される排気の量を調整するようにしたもので、排気の量に応じて除電物質の拡散量を調整できる。
【００１３】
本発明の請求項５記載の発明は、底部排気口および除電手段を覆うフードを設けるとともに、前記底部排気口および除電手段に連通する第二底部排気口を形成し、前記フードを回転させることで、前記第二底部排気口の位置を変動させるもので、被清掃面の逆帯電を防ぐことができる。
【００１４】
本発明の請求項６記載の発明は、被清掃面の静電気帯電度合いを検知する帯電検知手段を設け、前記帯電検知手段で検知した帯電度合いに応じて、除電手段が発生する除電物質の量および／または前記底部排気口から排出される排気の量を調整するようにしたもので、被清掃面の静電気帯電度合いに応じて適切に除電することができる。
【００１５】
本発明の請求項７記載の発明は、本体の移動速度を検知する速度検知手段を設け、前記速度検知手段で検知した本体の移動速度に応じて、除電手段が発生する除電物質の量および／または前記底部排気口から排出される排気の量を調整するようにしたもので、被清掃面の静電気を適切に除電することができる。
【００１６】
本発明の請求項８記載の発明は、本体の転倒を検知する転倒検知手段を設け、前記転倒検知手段で検知した転倒状態に応じて、除電手段が発生する除電物質の量および／または前記底部排気口から排出される排気の量を調整するようにしたもので、本体の転倒時には除電度合いの低下、又は除電を止めることができる。
【００１７】
本発明の請求項９記載の発明は、吸い込み具より吸い込んだ塵埃の量を検知する塵埃量検知手段を設け、前記塵埃量検知手段で検知した塵埃量に応じて、除電手段が発生する除電物質の量および／または前記底部排気口から排出される排気の量を調整するようにしたもので、吸い込んだ塵埃量に応じて除電することができる。
【００１８】
本発明の請求項１０記載の発明は、除電手段は、イオン発生器からなるもので、発生したイオンにより被清掃面を適切に除電することができる。
【００１９】
本発明の請求項１１記載の発明は、吸引風を発する電動送風機と、本体を移動させる駆動輪と、前記駆動輪を駆動させる駆動手段と、塵埃を被掃除面より吸引する吸い込み具と、前記本体に搭載された充電池と、前記充電池を充電する充電器と、前記本体に蓄積した静電気を前記充電器に逃がす逃がし端子を備え、充電時に前記本体に蓄積した静電気を前記充電器に逃がすようにしたもので、本体の除電をすることができる。
【００２０】
本発明の請求項１２記載の発明は、吸引風を発する電動送風機と、本体を移動させる駆動輪と、前記駆動輪を駆動させる駆動手段と、塵埃を被掃除面より吸引する吸い込み具と、前記本体に搭載された充電池と、前記充電池を充電する充電器と、前記本体と充電器に対を成して設けた複数の充電端子を備え、前記本体に蓄積した静電気を前記充電端子の１つ又は複数を介して前記充電器に逃がすようにしたもので、逃がし端子なしで本体の除電をすることができる。
【００２１】
【実施例】
（実施例１）
以下、本発明の第１の実施例を図１〜図５を用いて説明する。
【００２２】
まず、本発明の構成について説明する。図１は機構構成図で、掃除機能部分は塵埃を吸い込む空気の流れを発生させる電動送風機１と、塵埃を吸い込む吸い込み具２と、吸い込んだ塵埃を捕集する集塵袋３と、塵埃を捕集した後の空気を排出する排気口４で構成され、走行機能部分は本体８を移動する力を発生する駆動輪７と、駆動輪７を駆動する力を発生する駆動モータ５と、駆動モータ５を駆動輪７に伝えるベルト６と、本体８の移動方向を可変する操舵輪９で構成され、除電気能部分は、被清掃面の静電気帯電度合いを検知する帯電検知手段１４と、本体８の底部に排気を導く底部排気口１５と、底部排気口１５からの排気風量を可変する排気弁１６と、本体８の底部及び被清掃面を除電するイオンを発生する除電手段であるイオン発生器１７で構成されている。
【００２３】
イオンを発生させる方法は、放電式、光電式、レナード効果を利用したもの等があるが、ここではあえてイオンを発生する方式にはこだわらない。
【００２４】
従来例で説明したが、じゅうたんや板、タイルでフローリングされている被清掃面は摩擦によりプラスに帯電する。上述のイオン発生器１７はマイナスイオンを発生し、被清掃面のプラス帯電を除電するものである。
【００２５】
図２は制御構成図で、塵埃を吸い込む空気の流れを発生させる電動送風機１と、本体８の移動方向を検知する方位検知手段１０と、本体８の移動速度を検知する速度検知手段１１と、本体８と移動の障害となる被清掃面上の障害物との距離を検知する距離検知手段１２と、被清掃面の静電気帯電度合いを検知する帯電検知手段１４と、駆動輪７を駆動する力を発生する駆動モータ５と、本体８の移動方向を可変する操舵輪９と、底部排気口１５からの排気風量を可変する排気弁１６と、駆動輪７で駆動力を、操舵輪９で移動方向を制御し、障害物を避けながら被清掃面上を移動し、被清掃面の静電気帯電度合い応じて底部排気口１５からの排気風量を制御し、塵埃を吸い込む空気の流れを発生させる電動送風機１を制御する制御手段１３である。
【００２６】
図３の（ａ）は帯電検知手段１４で検知した帯電度合いの特性図で、（ｂ）は排気風量の特性図である。（ａ）の縦軸は帯電度合いで、縦軸の上側は帯電度合いが大きく、下側は帯電度合いが小さくなることを示している。（ｂ）の縦軸は排気風量で、縦軸の上側は排気風量が大きく、下側は排気風量が小さくなることを示している。そして、（ａ）（ｂ）共に横軸は時間軸で、時間の経過に伴い左から右へ進んでいく。
【００２７】
図４は底部排気の排気方向を変更できるようにした場合の機構構成の側面図でである。底部排気口１５と、イオン発生器１７と、イオン発生器１７で発生したイオンを排気する第２底部排気口１８と、イオン発生器１７で発生したイオンを第２底部排気口１８に導くフード１９で構成されている。
【００２８】
図５は吸い込み具２にイオン発生器１７を設けた場合の機構構成図である。吸い込み具２にイオン発生器１７と、被清掃面の塵埃を掻き上げる回転ブラシ２０が設けられている。
【００２９】
底部排気口１５からの排気風量は、下記の設定で制御する。帯電度合いがＱ１未満のときは排気風量を０にして、帯電度合いがＱ１以上かつＱ２未満のときは排気風量をＥ１にして、帯電度合いがＱ２以上のときは排気風量をＥ２にする。底部排気口１５からの排気風量が大きいほど、イオン発生器１７で発生したイオンが拡散しやすくなるので、除電度合いが大きくなる。
【００３０】
以上の構成による動作は以下の通りである。
【００３１】
電動送風機１、駆動モータ５の回転開始直後は、図３の時間０に於いて、被清掃面と駆動輪７、操舵輪９との間で摩擦はほとんど無く、帯電度合いはＱ１未満となるので、底部排気口１５からの排気風量を０にする。
【００３２】
時間が経過して、図３の時間ｔ１に於いて、被清掃面と駆動輪７、操舵輪９との間で摩擦が発生し、帯電度合いはＱ１以上Ｑ２未満となるので、底部排気口１５からの排気風量をＥ１にする。
【００３３】
排気風量がＥ１に設定されているが、被清掃面と駆動輪７、操舵輪９との間で摩擦が増大し、図３の時間ｔ２に於いて帯電度合いはＱ２以上となるので、底部排気口１５からの排気風量をＥ１より大きいＥ２にする。
【００３４】
排気風量がＥ２に設定されたことで、被清掃面と駆動輪７、操舵輪９との間で摩擦による帯電度合いより除電度合いの方が大きくなったので、図３の時間ｔ３に於いて帯電度合いはＱ１以上Ｑ２未満となるので、底部排気口１５からの排気風量をＥ２より小さいＥ１にする。
【００３５】
このように、静電気を除電するイオンを発生するイオン発生器１７を本体８の底部に設け、被清掃面と駆動輪７、操舵輪９との間の摩擦による静電気帯電を除電できるという効果がある。
【００３６】
また、本体８の底部に底部排気口１５を設けてイオン発生器１７の近傍に排気風の一部を導くことで、イオン発生器１７から発生したイオンを拡散し易くして除電度合いを向上できるという効果がある。
【００３７】
また、本体８の底部に帯電検知手段１４を設けて、被清掃面の帯電度合いを検知し、本体８の底部の底部排気口１５から排気される排気風量を制御することで、帯電度合いに合わせた適切な除電ができるという効果がある。
【００３８】
また、本体８の移動速度が高くなると単位時間あたりの除電面積が増大し、除電効果が低下するので、本体８の移動速度を検知し、移動速度が高いときに排気風量を大きくするように制御することで、移動速度に合わせた適切な除電ができる。
【００３９】
また、本体８が転倒し、自走式電気掃除機自らの機能で走行できなくなるとイオン発生器１７から発生したマイナスイオンがプラスに帯電した被清掃面の除電を通り越してマイナスに帯電するので、本体８の転倒を検知し、本体８が転倒したときはイオンの発生を止めるように制御することで、被清掃面のマイナス帯電を防ぐことができる。
【００４０】
また、被清掃面の帯電度合いが同じであると仮定した場合、吸い込んだ塵埃量が多い場合は当然被清掃面の塵埃量も多いということになり、塵埃量が多いときは被清掃面の除電度合いを大きくする必要があるので、塵埃量を検知し、塵埃量が多いときに排気風量を大きくするように制御することで、塵埃量に合わせた適切な除電ができる。
【００４１】
また、本体８内部の機構構成の何らかの都合により排気の一部を本体８の底部に出すことができない場合は、イオン発生器１７から発生するイオンの量を制御することで、除電度合いを制御でき、イオン発生器１７から発生するイオンの量を制御することで、排気風量の制御によらなくても除電度合いを制御できる。
【００４２】
また、図４のような機構を構成し、フード１９を図のように回転させると、第２底部排気口の向きを変更できる。そして、フード１９を連続回転させると、本体８の周囲の被清掃面にムラなくイオンを拡散できるので、除電度合いをさらに向上できる。
【００４３】
自走式電気掃除機では直進したり、移動方向を変更したりといった制御の他に、袋小路のような場所から抜け出る場合は一次停止してから後退するような走行制御が行なわれる。このとき、一時停止中には被清掃面の単位時間あたりの除電面積が最小となり、イオン発生器１７から発生したマイナスイオンがプラスに帯電した被清掃面の除電を通り越してマイナスに帯電する場合もあるので、本体８の一時停止中は除電度合いを小さくしたり、イオンの発生を止めるように制御することで、一時停止中の被清掃面のマイナス帯電を防ぐことができる。
【００４４】
また、図５のような機構を構成し回転ブラシ２０が回転すると、イオン発生器１７から発生したイオンが回転ブラシ２０によって被清掃面に運ばれるので、排気風でイオンを被清掃面に運ぶ場合と比較すると、じゅうたん等の毛の中にもイオンが浸透し、毛の中の塵埃の集塵性能も向上することができる。
【００４５】
（実施例２）
以下、本発明の第２の実施例を図６を用いて説明する。なお上記第１の実施例と同一構成である部分については同一符号を付して説明を省略する。
【００４６】
図６は機構構成図で、充電池（図示せず）を電源として搭載した本体８と、充電池を充電する充電器２１と、充電器２１の充電電流を本体８に伝える充電端子プラス２２と、充電端子マイナス２３と、本体８に貯まった静電気を充電器２１に逃がす逃がし端子２４である。充電池は電動送風機１、駆動モータ５の電源となり、充電器２１の電源は商用電源とする。
【００４７】
以上の構成による動作は以下の通りである。
【００４８】
本体８は被清掃面を移動することにより、被清掃面と駆動輪７、操舵輪９との間に摩擦が発生し、駆動輪７、操舵輪９は静電気を帯びる。この静電気は本体８に貯まる。本体８は被清掃面の移動を続けることで、搭載した充電池の電気エネルギーは減り続け、最後は電動送風機１も駆動モータ５も動かなくなる。
【００４９】
本体８を再起動させるためには充電池への充電が必要なので、本体８と充電器２１を図６のように接続して充電を行なう。充電の際、本体８に貯まった静電気を逃がし端子２４から充電器２１に逃がす。充電器２１は逃がし端子２４から入ってきた静電気を商用電源に逃がす。
【００５０】
このように、本体８と充電器２１を逃がし端子２４で接続し、本体８に貯まった静電気を逃がし端子２４から充電器２１に逃がすことで、本体８への静電気帯電を防ぎ本体８への塵埃の付着を減らすことができるので、集塵性能を向上できるという効果がある。
【００５１】
また、本体８に貯まった静電気を充電端子プラス２２、充電端子マイナス２３のいずれか片方又は両方から充電器２１に逃がすように構成すると、逃がし端子２４を設けなくても、本体８に貯まった静電気を充電器２１に逃がすことができ、逃がし端子２４の無い安価な構成で本体８への静電気帯電を防ぐことができる。
【００５２】
このように、充電端子プラス２２、充電端子マイナス２３のいずれか片方又は両方から静電気を充電器２１に逃がすように構成すると、逃がし端子２４を設けなくても、本体８に貯まった静電気を充電器２１に逃がすことができるので、安価な構成で本体８への静電気帯電を防ぐことができるという効果がある。
【００５３】
【発明の効果】
本発明によれば、被清掃面、及び自走式電気掃除機本体の静電気帯電を防ぐことで、被清掃面、及び自走式電気掃除機本体に引き付けられる塵埃を少なくし、集塵性能を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す自走式電気掃除機の機構構成図
【図２】同自走式電気掃除機の制御構成図
【図３】同自走式電気掃除機の帯電度合いと排気風量の特性図
【図４】同自走式電気掃除機の底部排気の排気方向を変更できるようにした場合の機構構成図
【図５】同自走式電気掃除機の吸い込み具にイオン発生器を設けた場合の機構構成図
【図６】本発明の第２の実施例を示す自走式電気掃除機の機構構成図
【図７】従来の自走式電気掃除機の機構構成図
【図８】同自走式電気掃除機の制御構成図
【符号の説明】
１　電動送風機
２　吸い込み具
３　集塵袋
５　駆動モータ
７　駆動輪
８　本体
１４　帯電検知手段
１５　底部排気口
１６　排気弁
１７　イオン発生器
１８　第２底部排気口
１９　フード
２１　充電器
２２　充電端子プラス
２３　充電端子マイナス
２４　逃がし端子
【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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