(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸引風を発生するためのファンモータと、塵埃を吸い込むための開口部を有する吸込具と、前記吸込具と前記ファンモータとを連通する吸気経路部と、前記吸気経路部内に設けられた塵埃検出手段と、前記吸気経路部内を流れる吸引風の風量を検出する風量検出手段と、運転モードの切り替え操作を受け付ける入力設定手段と、前記入力設定手段及び前記風量検出手段からの信号により前記ファンモータの入力を制御すると共に、前記塵埃検出手段からの信号により所定の変動幅で入力を可変する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記開口部が閉塞されることにより風量が所定量以上低下した後、閉塞が解除されて風量が増加した場合、前記ファンモータの入力を風量が低下する前よりも減少させると共に、前記変動幅を小さくすることを特徴とした電気掃除機。
【請求項２】
制御手段は、入力設定手段によってファンモータが停止した場合、ファンモータへの入力量及び変動幅を初期値に戻すことを特徴とした請求項１に記載の電気掃除機。
【請求項３】
制御手段は塵埃検出手段で検出された塵埃量の時間当たりの変化量が所定値より大きい時、ファンモータの入力を初期値に戻すことを特徴とした請求項１または２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、布団掃除する際に使用する電気掃除機の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
生活環境の変化により、ハウスダストに対する関心が高まっている。なかでもアトピー
性皮膚炎や喘息などのアレルギーを引き起こす原因だと言われているダニアレルゲン（ダニやダニの排泄物等）が注目されつつある。その多くは寝具に潜んでおり、その駆除方法としては、天日干しや、叩く方法もあるが、寝具に掃除機をかけて、布団の中のダニアレルゲンを駆除するのが最も効果的とされている。
【０００３】
従来、この種の電気掃除機としては、使用者の感覚で掃除を行なっていた布団掃除を、しっかりとダニを吸い取ることが出来るように、使用者が布団掃除運転モードに切替えて、吸込具の前進・後退の反転時期を指示する指示音を一定時間毎に発音して報知するものがあった（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
その他、塵埃が通過する空気経路内に設けた塵埃検出センサーによって、塵埃の大きさや数を判断し、ファンモータの制御を行い、均一な掃除を行うものがあった（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平２−１２１６１６号公報
【特許文献２】特公平７−２８８４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の方式では、布団や毛布等、重量の軽い物を掃除しようとすると、電気掃除機の吸い込み力が強すぎると、電気掃除機の吸い込み口に被掃除物が吸い込まれてしまい、其の都度使用者が被掃除物を取り除くか、或いは電気掃除機の運転を停止させて、吸着を解除する必要性があり、使用性が良いとはいえないものであった。
【０００６】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、使用者が布団掃除を行う際に、布団の電気掃除機の吸い込み口への吸い付きを抑え、操作性の良い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】
【０００７】
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、吸引風を発生するためのファンモータと、塵埃を吸い込むための開口部を有する吸込具と、前記吸込具と前記ファンモータとを連通する吸気経路部と、前記吸気経路部内に設けられた塵埃検出手段と、前記吸気経路部内を流れる吸引風の風量を検出する風量検出手段と、運転モードの切り替え操作を受け付ける入力設定手段と、前記入力設定手段及び前記風量検出手段からの信号により前記ファンモータの入力を制御すると共に、前記塵埃検出手段からの信号により所定の変動幅で入力を可変する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記開口部が閉塞されることにより風量が所定量以上低下した後、閉塞が解除されて風量が増加した場合、前記ファンモータの入力を風量が低下する前よりも減少させると共に、前記変動幅を小さくすることを特徴としたもので、布団掃除等、被掃除物の吸込み口への吸い付きにより電気掃除機の操作性が低下することを、吸い付きによる風量低下が発生した場合には、入力を減少させることで、被掃除物への吸い付きを抑えることができるため、使用性の良い電気掃除機を提供できるものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の電気掃除機は、吸い込み口に布団等の被掃除物が吸着する一時的な風量低下から復帰する度に電気掃除機の入力を下げることで、風量低下と復帰を繰り返すうちに掃除対象の被掃除物に最適な入力に設定することができるので、吸い付きの無い、使用性の良い電気掃除機を提供できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
第１の発明は、吸引風を発生するためのファンモータと、塵埃を吸い込むための開口部
を有する吸込具と、前記吸込具と前記ファンモータとを連通する吸気経路部と、前記吸気経路部内に設けられた塵埃検出手段と、前記吸気経路部内を流れる吸引風の風量を検出する風量検出手段と、運転モードの切り替え操作を受け付ける入力設定手段と、前記入力設定手段及び前記風量検出手段からの信号により前記ファンモータの入力を制御すると共に、前記塵埃検出手段からの信号により所定の変動幅で入力を可変する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記開口部が閉塞されることにより風量が所定量以上低下した後、閉塞が解除されて風量が増加した場合、前記ファンモータの入力を風量が低下する前よりも減少させると共に、前記変動幅を小さくすることを特徴としたものである。
【００１０】
そして、布団等を掃除している場合に風量が低下するのは、電気掃除機内部に塵埃が堆積し、風量が低下する場合では無く、吸い込み口に布団等が吸着する一時的なものが非常に多いため、使用者が吸着を取り除き、電気掃除機が風量低下から復帰する度に、入力を下げることで、風量低下と復帰を繰り返すうちに布団掃除に最適な入力に設定することができるため、布団の吸い付きが抑えられた使用性の良い電気掃除機を提供できるものである。また、上述の効果に加え、塵埃検出手段の信号に応じて所定の変動幅でファンモータの入力を変更できるので閉塞によりファンモータの入力が低下したとしても、塵埃が多いときは一時的に入力を大きくすることで確実な集塵を行うことが出来る。
【００１１】
第２の発明は、特に第１の発明において、制御手段は、入力設定手段によってファンモータが停止した場合、ファンモータへの入力量及び変動幅を初期値に戻すことを特徴としたもので、使用者が別の布団を掃除するために電気掃除機を停止モードへ切替えた際には、掃除を終えた布団に合わせていた再設定することで、その次の布団での最適な入力にすることができ、使用性の良い電気掃除機を提供できるものである。
【００１２】
第３の発明は、制御手段は塵埃検出手段で検出された塵埃量の時間当たりの変化量が所定値より大きい時、ファンモータの入力を初期値に戻すことを特徴としたもので、塵埃量が急激に変化するのは、使用者が別の布団を掃除し始めたと考えられるため、それまでに入力を減少させてたものを元に戻すことで、その次の布団での最適な入力にすることができ、使用性の良い電気掃除機を提供できるものである。
【００１３】
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、本実施の形態によって本発明が限定されるものでは無い。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における電気掃除機の制御ブロック図であり、図２は同実施の形態における電気掃除機の概略図であり、図３は同実施の形態における布団掃除における吸引風の風量とファンモータの入力の関係を示すグラフ、図４は同実施の形態における入力とゴミ取れ性の相関図、図５は電気掃除機で布団掃除を行った際の塵埃量の推移図である。
【００１５】
図１、２において、ファンモータ１は電気掃除機本体８に塵埃を吸引するための吸込力を発生させるものである。集塵手段１０はファンモータ１よりも吸気側に備えられており、ファンモータ１によって吸引された塵埃と吸気風の内、吸気風のみを通過させることで塵埃を集塵する。
【００１６】
ホース１１は塵埃を集塵手段１０へ中継するもので、電気掃除機本体８と、入力設定手段２とを接続している。吸気経路部５はファンモータ１とホース１１との間にあり、両者を繋いでいる。塵埃検出手段１２は吸気経路部５内部に設置されており、赤外発光ダイオード１２ａ（以下、発光部と称す）とフォトトランジスタ１２ｂ（以下、受光部と称す）で構成されている。この塵埃検出手段１２は制御手段３及び、報知制御手段１６に接続さ
れている。報知手段１３は報知制御手段１６からの信号で駆動し、使用者に塵埃の存在を報知する。本実施の形態では報知手段１３を可視発光ダイオード１５で構成している。
【００１７】
入力設定手段２は、使用者が入力の高い強運転モードや、布団を掃除するための布団モードや、入力の低い弱運転モード等を選択し、制御手段３に信号を伝達する運転切替スイッチ２ａと、操作することでファンモータ１を停止させる信号を制御手段３に伝達する運転停止スイッチ２ｂから構成されている。制御手段３は入力設定手段２、塵埃検出手段１２、及び風量検出手段６からの信号に応じて、ファンモータ駆動手段４への動作信号を変化させて位相制御を行うことで、ファンモータ１の入力を可変させる。延長パイプ９は、入力設定手段２があるホース１１の先端部に着脱自在に接続されており、伸縮自在となっており、且つその先端部には吸引風により、塵埃を吸引するたのめ開口部を有する吸込具７が着脱自在に接続してある。
【００１８】
風量検出手段６は、電気掃除機の吸気側の風量を検出するもので、本実施の形態では、電流値を測定できるカレントトランス１４でファンモータ１の電流値を検出することで、擬似的に風量を検出する。このカレントトランス１４は制御手段３に接続されている。
【００１９】
以上のように構成された電気掃除機について、以下、図３、及び４を用いてその動作、作用について説明する。
【００２０】
まず、電気掃除機本体８を商用電源（図示せず）に接続し、使用者は入力設定手段２によって運転開始を指示する。入力設定手段２から制御手段３に操作信号が送られ、操作された内容にしたがって、制御手段３は初期値（例えば８００Ｗ）の電力で運転が行われるようにファンモータ駆動手段４へ駆動信号を送る。ファンモータ駆動手段４は送られてきた信号によってファンモータ１への通電を行い、ファンモータ１は回転を開始し、吸引力が発生する。
【００２１】
この吸引力によって、吸込具７より吸引された塵埃は、延長パイプ９の中を通って、ホース１１を経て本体１内の集塵手段１０へ集塵される。この間、塵埃検出手段１２の吸引経路内を塵埃が通過する。つまり発光部１２ａと受光部１２ｂの間を塵埃が通過することとなり、受光部１２ｂが受ける受光量が変化するので塵埃検出手段１２は検出信号として制御手段３に信号を送る。制御手段３はその信号に応じて報知手段１３に駆動信号を発信するとともに、ファンモータ駆動手段４へも入力可変信号を発信する。この信号を受信した報知手段１３は点灯することで使用者に塵埃が吸い込まれていることを報知する。
【００２２】
一方、制御手段３からの入力可変信号を受信したファンモータ駆動手段４は、受信した信号レベルに応じて、ファンモータ１への通電時間を可変し、ファンモータ１の入力を所定の変動幅で変化させる。例えば、図３に示す様に開放時の入力が８００Ｗである点Ｈで動作していた場合に塵埃を検出すると、その塵埃の量に応じてＸだけ入力を上昇させる。本実施の形態ではＸは１００Ｗに設定しており、ファンモータ１の入力は９００Ｗまで上昇する。そして所定の時間経過後８００Ｗに戻すといった動作である。
【００２３】
使用者が布団を掃除するために入力設定手段２を操作し、電気掃除機を布団掃除モードにする。布団に含まれている塵埃や、ダニ等が塵埃検出手段１２によって検出され、制御手段３に伝達される。制御手段３は可視発光ダイオード１５を点灯させる信号を発信し、可視発光ダイオード１５は点灯することで、使用者に塵埃を吸引していることを報知する。
【００２４】
この時、布団が吸い込み具７に吸着してしまった場合の動作について図３を用いて説明する。
【００２５】
開放状態で入力が８００Ｗで掃除動作を行っているとする（図３点Ｈ）。そして、吸込み具７への布団の吸い付きが発生すると、その影響で電気掃除機の風量は低下し、カレントトランス１４に流れる電流値が減少するため、入力も減少する（図３点Ａ）。制御手段３はファンモータ１に流れる風量が低下したことで発熱が増えるため、ファンモータ１を保護する動作を行う。例えば入力が８００Ｗであったものを開放状態で２００Ｗに入力を減少させる（図３点Ｂ）。
【００２６】
この動作で入力が下がることにより、発熱が低減できる。
【００２７】
その後、使用者が吸い込み具７に吸着した布団を取り除くと、吸引風量が増加し、カレントトランス１４に流れる電流も増加するため、入力も増加する（図３点Ｃ）。この時、制御手段３は布団が吸い込み具７に吸着する前の開放時の入力８００Ｗには戻さずに、その入力よりも一段階下げた、例えば７００Ｗとし（図３点Ｄ）、塵埃検出手段１２による入力の変動幅Ｙも一段階下げ８０Ｗ（Ｘ＞Ｙ）としている。これは入力を８００Ｗに戻すと、再び吸込み具７に布団が吸着してしまうと推定されるため、８００Ｗよりも低い入力にする。また合わせて塵埃検出手段１２による入力変動の幅もより小さくすることで、布団の吸着を低減するためである。開放時の入力が７００Ｗとなった後も、布団が吸い込み具７に吸着すると、電気掃除機の風量は低下し、入力が減少する（図３点Ｅ）。すると、制御手段３は再び開放入力を２００Ｗに減少させる（図３点Ｆ）。使用者が吸着した布団を取り除くと、風量が上昇し、入力が増加する（図３点Ｃ）。この時、制御手段３は入力を７００Ｗには戻さずに、今度は更に１段階下げた、例えば６００Ｗとする（図３点Ｇ）。この様に布団が吸い込み具７に吸着しない入力となるまで、このサイクルを繰り返す。
【００２８】
以上にように、布団を掃除している場合に風量が低下するのは、電気掃除機本体８内部に塵埃が堆積し、風量が低下する場合は少なく、吸い込み具７に布団が吸着する一時的なものが多いため、使用者が布団の吸着を取り除き、電気掃除機が風量低下から復帰する度に、入力を下げることによって、風量低下と復帰を繰り返すうちに、掃除中の布団に最適な入力としていき、吸い付きの抑制された、使用性の良い電気掃除機を提供できるものである。
【００２９】
なお、本実施の形態の電気掃除機では、風量検出手段６として、ファンモータ１の電流を検知して説明したが、圧力、ファンモータ１の回転数、風量で検知してもよいことは言うまでもない。
【００３０】
つぎに、使用者が布団掃除モードから、運転停止スイッチ２ｂを操作して、電気掃除機を停止させて、その後、再び布団掃除モードで運転を開始すると、使用者が今まで掃除していた布団の掃除を終了し、別の布団掃除を開始したことが考えられる。
【００３１】
布団が変わると、布団の材質、重量等が変わるため、それまでの布団に対して設定されていた入力では、吸い込み具７にその布団が吸着する可能性もあり、また逆に吸い込み力が足りずに、布団内部の塵埃を吸引できない可能性もある。
【００３２】
そこで、制御手段３は、前回までの布団に合わせて設定されていた入力情報をリセットし、再び今回の布団に合わせた入力に設定するように、ファンモータ駆動手段４に信号を出力する。即ち、初期値（本実施の形態においては入力は８００Ｗ、変動幅は１００Ｗ）に戻して、同様の制御を開始するようにする。
【００３３】
なお、本実施の形態においては、塵埃検出手段を有するもので説明を行ったが、塵埃検出手段を用いなくても、閉塞と閉塞の解除により入力を段階的に低減するだけでも、布団
の掃除において吸い付きを低減して操作性を向上させるという主要な効果を得ることが出来ることは言うまでもない。
【００３４】
以上のように、布団掃除後に運転停止スイッチ２ｂを操作されると、それまでの入力情報をリセットすることで、別の布団にも最適な入力で掃除を行うことができ、布団の吸着が少なく、かつ集塵力のある電気掃除機を提供できるものである。
【００３５】
或いは、図４のように運転開始時に開放状態で入力が８００Ｗで掃除動作を行っているとすると、吸込み具７への布団の吸い付きと、使用者による吸い付きの除去を繰り返された結果、その布団に対して最適な入力（吸込み具７に吸い付かない入力、例えば５００Ｗ）まで低下したとする。
【００３６】
電気掃除機に塵埃が吸引された場合に、これら２つの入力即ち８００Ｗと５００Ｗとで同じ時間だけ可視発光ダイオード１５が点灯すると、使用者は同じ時間をかけて布団を掃除することとなる。すると、同一の風量である場合、８００Ｗ入力であるとき（図４点α）と比較して、５００Ｗ入力であるとき（図４点β）はＺ分入力が低いため、集塵性は悪くなってしまう。そこで、入力が低ければ低いほど、可視発光ダイオード１５の点灯時間を長くすることで、使用者により長く布団の掃除を促すことで、集塵性が低下した分時間を長くすることができるので、吸い込み具７に布団の吸着も抑制され、かつ、集塵性能の良い電気掃除機を提供できるものである。
【００３７】
また、２枚の異なった材質の布団を掃除する場合を図５を用いて説明する。
【００３８】
例えば、１枚目の布団（図５のＡ期間）の掃除において、初期はそれまでの塵埃が布団内に堆積しているので、多くの塵埃が集塵される（ｔ１）。継続して掃除をするうちにあるピーク、例えばＤを越えた後、過渡的に塵埃量はＣまで減少していく（ｔ１〜ｔ２の区間）。ここで、使用者が１枚目の布団掃除を終了し、２枚目の布団掃除を開始する（ｔ２〜ｔ３）。２枚目の布団掃除が開始されると（ｔ３）、１枚目の布団掃除と同様に、堆積された塵埃が一気に集塵され、塵埃検出手段１２に検出される塵埃量は、急激に増大する。以降は１枚目の布団と同様である。
【００３９】
ここで、上記動作において、２枚の布団の材質が異なっており、例えば１枚目の布団は綿で、２枚目の布団は綿よりも軽い羽毛であるとする。綿布団に対して最適に設定された入力のまま、羽毛布団を掃除すると、羽毛布団の方が柔らかいため、吸い込み具７に布団が吸着してしまう。
【００４０】
そこで制御手段３は、塵埃検出手段１２で検出された塵埃量が急激に増大すると、前回までの布団に合わせて設定されていた入力情報をリセットし、再び今回の布団に合わせた入力に設定するように、ファンモータ駆動手段４に信号を出力する。即ち、初期値（本実施の形態においては８００Ｗ）に戻して同様の制御を開始するようにする。
【００４１】
これによって、別の布団にも最適な入力で掃除を行うことができ、布団の吸着が抑制され、かつ集塵力のある電気掃除機を提供できるものである。
【００４２】
（実施の形態２）
図６は本実施の形態の可視発光ダイオード１５の動作の説明図であり、図７は本実施の形態における制御ブロック図である。なお、上記実施の形態と同一部分については同一符号を付してその説明を省略する。
【００４３】
図７において制御手段３は入力設定手段２、及び風量検出手段６からの信号に応じて、
ファンモータ駆動手段４により位相制御を行うことで、ファンモータ１の入力を可変させる。
【００４４】
入力設定手段２は使用者が入力の高い強運転モードや、入力の低い弱運転モード等を選択し、制御手段３に信号を伝達する運転切替スイッチ２ａと、操作することでファンモータ１を停止させる信号を制御手段３に伝達する運転停止スイッチ２ｂ及び、塵埃検出手段１２で検出した塵埃の量によりファンモータ１の入力変動を行わないようにする信号を制御手段３に伝達する入力不変スイッチ２ｃから構成されている。
【００４５】
以上のように構成された電気掃除機について、以下、図６、及び７を用いてその動作、作用について説明する。
【００４６】
使用者が入力不変スイッチ２ｃを操作すると、制御手段３に信号が入力される。この信号を受けた制御手段３は塵埃検出手段１２からの出力信号に関わらず、所定の入力でファンモータ１を動作するように制御する。
【００４７】
ここで、塵埃検出手段１２で検出された塵埃量が少なかったとする（図６Ａ状態）。すると、ファンモータ１の入力は一定であるが、報知制御手段１６は短い時間だけ可視発光ダイオード１５を点灯させる。逆に、塵埃検出手段１２で検出された塵埃量が多かった場合は（図６Ｂ状態）、塵埃量が少なかった場合と同様、入力一定状態で報知制御手段１６は可視発光ダイオード１５を長い時間点灯させる。
【００４８】
以上のように、布団を掃除する際に塵埃の量に応じて制御手段３がファンモータ１の入力を変化させるのではなく、報知手段１３の報知時間を変動させることにより、布団が吸い込み口に吸着しない入力で、使用者は報知手段の報知時間に合わせて布団の掃除を行うこととなり、布団の吸着もなく、かつ、集塵性能の高い電気掃除機を提供できるものである。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
以上のように、本発明にかかる電気掃除機は、より多くの種類と数を掃除する必要がある布団用業務用電気掃除機等への応用展開も有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第１の実施の形態における電気掃除機の制御ブロック図
【図２】同実施の形態における電気掃除機の概略図
【図３】同実施の形態における布団掃除時の風量と入力の関係を示すグラフ
【図４】同一風量時における入力の違いとゴミ取れ性説明のためのグラフ
【図５】電気掃除機で布団掃除を行った際の塵埃量の推移図
【図６】本発明の第２の実施の形態に赤外発光ダイオードの動作説明図
【図７】本発明の第２の実施の形態における電気掃除機の制御ブロック図
【符号の説明】
【００５１】
１    ファンモータ
２    入力設定手段
３    制御手段
４    ファンモータ駆動手段
５    吸気経路部
６    風量検出手段
１２  塵埃検出手段
１３  報知手段
１６  報知制御手段
【図１】
0004811134.tif 000002
【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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