(57)【要約】【課題】吸引停止後の膨張力を検出することで、ゴミの種類による膨張力のバラツキや、吸引した塵埃による圧力の変動を無くし、正確な集塵袋内の塵埃量の検出を実現した電気掃除機を提供することを目的とする。【解決手段】吸引風を発生する電動送風機１２と、前記吸引風によって吸引された塵埃を捕集する集塵袋と、吸引停止後の集塵袋の膨張力を検出する膨張力検出手段３１と、前記膨張力検出手段３１の出力により前記集塵袋内の塵埃量を判断する判断手段３２を有するもので、ゴミの種類による膨張力のバラツキや、吸引した塵埃による圧力の変動を無くし、正確な集塵袋内の塵埃量の検出することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸引風を発生する電動送風機と、前記吸引風によって吸引された塵埃を捕集する集塵袋と、吸引停止後の前記集塵袋の膨張力を検出する膨張力検出手段と、前記膨張力検出手段の出力により前記集塵袋内の塵埃量を判断する判断手段とを有する電気掃除機。
【請求項２】
判断手段は、膨張力検出手段の検出する膨張力のレベルによって集塵袋内の塵埃量を判断する判断手段を有する請求項１記載の電気掃除機。
【請求項３】
判断手段は、膨張力検出手段の検出する吸引停止後からの膨張力の変化速度によって集塵袋内の塵埃量を判断する請求項１記載の電気掃除機。
【請求項４】
判断手段は、膨張力検出手段の検出する吸引停止後からの膨張力の変化加速度によって集塵袋内の塵埃量を判断する請求項１記載の電気掃除機。
【請求項５】
吸引停止後から所定時間後に判断手段を動作させる判断タイミング設定手段を設けた請求項２〜４のいずれか１項に記載の電気掃除機。
【請求項６】
吸引風量を検出する風量検出手段を有し、判断タイミング設定手段は、吸引停止前に前記風量検出手段が検出した風量毎に設定した時間後に、判断手段を動作させる請求項５記載の電気掃除機。
【請求項７】
電動送風機の入力を検知する入力検知手段を有し、判断タイミング設定手段は、吸引停止前に前記入力検知手段が検知した入力毎に設定した時間後に、判断手段を動作させる請求項５記載の電気掃除機。
【請求項８】
電動送風機の入力を制御する制御手段を設け、前記制御手段は電動送風機の入力設定が異なる複数のポジションを有し、判断タイミング設定手段は、前記ポジション毎に設定した時間後に、判断手段を動作させる請求項５記載の電気掃除機。
【請求項９】
判断タイミング設定手段は、膨張力検出手段の検出する膨張力の変化量が設定したレベルに達したときに判断手段を動作させる請求項５記載の電気掃除機。
【請求項１０】
停止後の吸引風量を検出する停止後風量検出手段を有し、判断タイミング設定手段は、前記停止後風量検出手段の検出する風量が設定したレベルに達したときに判断手段を動作させる請求項５記載の電気掃除機。
【請求項１１】
停止後の吸引風量を検出する停止後風量検出手段を有し、判断タイミング設定手段は、前記停止後風量検出手段の検出する風量の変化速度が設定したレベルに達したときに判断手段を動作させる請求項５記載の電気掃除機。
【請求項１２】
塵埃を吸引する風量を検出する風量検出手段を有し、判断手段は、判断に用いるレベルを吸引停止前の前記風量検出手段の検出する風量毎に設定した請求項２〜４のいずれか１項に記載の電気掃除機。
【請求項１３】
電動送風機の入力を検知する入力検知手段を有し、判断手段は、判断に用いるレベルを吸引停止前の前記入力検知手段の検知する入力毎に設定した請求項２〜４のいずれか１項に記載の電気掃除機。
【請求項１４】
電動送風機の入力を制御する制御手段を設け、前記制御手段は電動送風機の入力設定が異なる複数のポジションを有し、判断手段は、判断に用いるレベルを前記ポジション毎に設定した請求項２〜４のいずれか１項に記載の電気掃除機。
【請求項１５】
判断手段の判断により、集塵袋内の塵埃量を報知する報知手段を有する請求項１記載の電気掃除機。
【請求項１６】
報知手段は集塵袋内の塵埃量を、判断手段が判断後すぐに報知する請求項１５記載の電気掃除機。
【請求項１７】
報知手段は集塵袋内の塵埃量を、電動送風機の起動時に報知する請求項１５記載の電気掃除機。
【請求項１８】
判断手段の判断に応じて、電動送風機動作時の動作を変える請求項１記載の電気掃除機。
【請求項１９】
電動送風機の入力を制御する制御手段を有し、前記制御手段は塵埃量が設定したレベル以上なら電動送風機を動作させないようにする請求項１８記載の電気掃除機。
【請求項２０】
電動送風機の入力を制御する制御手段を有し、前記制御手段は塵埃量が設定したレベル以上なら、電動送風機起動時の電動送風機への入力を通常動作時の入力以下に設定する請求項１８記載の電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気掃除機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術としては以下のような電気掃除機がある。
【０００３】
図５に従来の電気掃除機の構成図を示す。図５おいて、先端に吸込具３を着脱可能に装着した延長管２は手元ハンドル４に連結され、手元ハンドル４から延出するホース６は本体１に着脱自在に接続され、本体１は塵埃を蓄積する集塵室１１を有している。３３は集塵袋内の塵埃量を報知する報知手段である。また、７は、手元ハンドル４に設けた手元操作部であり、図８に示すように強スイッチ２１と、標準スイッチ２２と、弱スイッチ２３と切スイッチ２４を有しており、使用者が手元操作部７を操作することにより動作を切り替える。
【０００４】
本体１には、図６の本体１の断面図に示すように、塵埃を吸引するための吸引風を発生する電動送風機１２を内蔵しており、電動送風機１２の吸気口へは、連通口１９を介して集塵室１１から吸引風が流入する。集塵室１１には集塵袋１４と集塵袋の膨張力を検出するための圧力センサ１５がある。
図７に報知手段３３の外観図を示す。報知手段３３は４個のＬＥＤからなる発光部７で構成されている。
【０００５】
制御手段（図示せず）は、電動送風機１２の供給電力を９００Ｗで運転する強ポジション、６００Ｗで運転する標準ポジション、２００Ｗで運転する弱ポジションの３つの動作ポジションと、電動送風機１２への供給電力を停止する停止ポジションを有して電動送風機１２を制御している。これら４つのポジションは、使用者が手元操作部７を操作することにより切り替えられる構成であり、強スイッチ２１を操作することにより強ポジションへ移行し、同様に標準スイッチ２２は標準ポジション、弱スイッチ２３は弱ポジション、切スイッチ２４は停止ポジションへ移行する。
【０００６】
停止ポジション以外のポジション（以下、動作ポジションと定義する）では、吸引時に集塵袋１４に塵埃が溜まり、膨張力が上がると、圧力センサ１５が受ける圧力が増え、報知手段３３は圧力センサ１５が受けた圧力に応じて発光部７のＬＥＤを点灯させる。圧力が低いときは一番左のＬＥＤ１個が点灯し、圧力が高くなるにつれて点灯するＬＥＤの数が左から２個、３個と増え、圧力が集塵袋１４の交換時期になるまで高くなったときに４個全てが点灯し、集塵袋１４の交換を使用者に知らせる（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１−１６４３４５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来技術においては、吸引中の膨張力で判断を行うため、細塵などの目詰まりが起こりやすい塵埃では膨張力が高くなるなど、塵埃の種類によって膨張力のバラツキが存在し、また、吸引した塵埃が集塵袋ごしに圧力センサに当たり、圧力が常に変動する問題があるので、正確な判断は困難であった。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するもので、吸引停止後の膨張力を検出することで、ゴミの種類による膨張力のバラツキや、吸引した塵埃による圧力の変動を無くし、正確な集塵袋内の塵埃量の検出を実現した電気掃除機を提供することを目的とする。
【００１０】
【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、吸引風を発生する電動送風機と、前記吸引風によって吸引された塵埃を捕集する集塵袋と、吸引停止後の前記集塵袋の膨張力を検出する膨張力検出手段と、前記膨張力検出手段の出力により前記集塵袋内の塵埃量を判断する判断手段とを有するもので、吸引風の影響を受けないときに判断を行うことで、ゴミの種類に関係なく、正確に集塵袋内の塵埃量を検出することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１〜４に係る電気掃除機は、吸引風を発生する電動送風機と、前記吸引風によって吸引された塵埃を捕集する集塵袋と、吸引停止後の前記集塵袋の膨張力を検出する膨張力検出手段と、前記膨張力検出手段の出力により前記集塵袋内の塵埃量を判断する判断手段とを有するもので、ゴミの種類による膨張力のバラツキを無くし、正確な集塵袋内の塵埃量の検出を実現することができる。
【００１２】
また、請求項５〜１１に係る電気掃除機は、吸引停止後から所定時間後に判断手段を動作させる判断タイミング設定手段を設けたもので、停止前の風量・電動送風機への入力・ポジションによって吸引後の残留風量が無くなるタイミングを変化させることで、より正確な集塵袋内の塵埃量の検出を実現することができる。
【００１３】
また、請求項１２〜１４に係る電気掃除機は、吸引中に塵埃が圧縮されたことによる膨張力のバラツキを低減することができ、より正確に集塵袋内の塵埃量を判断することができる。
【００１４】
また、請求項１５〜１７に係る電気掃除機は、掃除終了後すぐに塵埃量を報知することにより、使用者は集塵袋内の塵埃量を知ることができ、また、次回起動時に塵埃量を報知することにより、使用者が掃除機を使用するときに報知することができ、使用性を向上することができる。
【００１５】
また、請求項１８〜２０に係る電気掃除機は、塵埃量が設定したレベル以上なら電動送風機を動作させないようにすることにより、これ以上塵埃を吸引できなくし、それにより集塵袋から塵埃があふれ出すことを防ぐことで使用性を向上することができる。また、次回電動送風機動作時の電動送風機への入力を通常動作時の入力以下にすることにより、集塵袋が満杯でもごく少量の塵埃を吸引したい場合において、使用性を向上することができる。
【００１６】
【実施例】
以下、本発明の一実施例について図面を用いて説明する。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。
【００１７】
図１に本発明の一実施例における電気掃除機の制御のブロック図を示す。図１において、負荷として電動送風機１２を有しており、３０は電動送風機１２への入力を制御する制御手段であり、３１は圧力センサ１５の検出する圧力により吸引停止後の集塵袋の膨張力を検出する膨張力検出手段であり、３２は膨張力検出手段３１からの出力により集塵袋１４の塵埃量を判断する判断手段であり、３３は集塵袋１４の塵埃量を報知する報知手段であり、３４は電動送風機１２へ流れる電流により風量を検知する風量検出手段である。３５は制御手段３１によって設定された電動送風機１２への供給電力、つまり入力を検知する入力検出手段である。３６は停止後の風量を検出する停止後風量検出手段である。３７は判断手段３２の判断タイミングを決定する判断タイミング設定手段である。
【００１８】
図２、図３、図４に吸引停止前後の圧力センサ１５にかかる圧力の推移を示す。図２は集塵袋１４にある程度塵埃が入っている場合、図３は集塵袋１４にあまり塵埃が入っていない場合、図４は集塵袋１４が満杯になっている場合のグラフである。圧力センサ１５にかかる圧力については（１）電動送風機の風量によって集塵袋１４が連通口１９に張り付くことによる圧力（２）集塵袋１４に塵埃が蓄積されることによる集塵袋１４の膨張力の２種類が存在する。（１）については風量と集塵袋１４の目詰まり度合に依存し、（２）については集塵袋１４の塵埃量（体積）に依存する。図２についてはこれらの圧力の推移も示す。これらの圧力の推移の組み合わせによって、図２のような（ａ）〜（ｅ）の状態が生じる。
【００１９】
（ａ）〜（ｅ）の各状態について説明すると、掃除機が停止するまでの間（ａ）は、（１）（２）両方の圧力が検出される。この時は運転中であるため、吸引したごみの影響等により圧力は常に上下している。掃除機が停止すると、（１）の圧力は減少し、反対に（２）の圧力は吸引風により圧縮されていた塵埃が、元に戻ろうとして膨張するため増加するので、（１）の圧力減少と（２）の圧力増加の組み合わせにより（ｂ）〜（ｅ）の状態が存在する。掃除機が停止してからしばらくの間（ｂ）は、電動送風機１２はまだ停止しておらず、完全停止するまでの間は残存風量による（１）の圧力と（２）の圧力の両方が検出され、「（１）の圧力減少分」＞「（２）の圧力増加分」となる。（ｃ）は「（１）の圧力減少分」＝「（２）の圧力増加分」の状態である。電動送風機１２の残存風量が少なくなった状態（ｄ）では、「（１）の圧力減少分」＜「（２）の圧力増加分」となる。また、（ｄ）の状態の途中で電動送風機１２が完全に停止して「（１）の圧力」＝０になる。（ｅ）は圧縮された塵埃が完全に戻った状態で、「（１）の圧力」＝０、「（２）の圧力増加分」＝０（ｄ）となり、（２）の圧力のみが検出される。
【００２０】
（ａ）〜（ｅ）の状態は全ての場合で現れるわけではなく、図３の様な集塵袋１４にあまり塵埃が入っていない場合では塵埃の膨張はほとんど無いので、（ａ）（ｂ）（ｅ）の状態しか現れず、図４の様な集塵袋１４が満杯になっている場合では風量の減少による圧力の減少よりも、膨張力の増加の方が大きい為、（ａ）（ｄ）（ｅ）の状態のみ現れる。
【００２１】
以上より、図２〜図４の圧力変化の性質を利用して、判断手段３２が正確な判断を行うには、（ｄ）や（ｅ）のような吸引風による影響をほとんど受けないタイミングで判断を行う必要がある。また、そのタイミングは停止前の風量の状態によって異なる。そこで、判断タイミング設定手段３７は、吸引中に風量検出手段３４が検出した風量から判断タイミングを決定することで、判断手段３２は、吸引風による影響を受けないタイミングで判断ができ、正確な判断が可能になる。また、風量検出手段３４の代わりに入力検出手段３５の検出する入力や、制御手段３０のポジションによって判断タイミングを設定する、あるいは、停止後の吸引風が判断手段３２に影響を与えない位になったとき、すなわち停止後風量検出手段３６の検出する風量が所定値以下になるか、変化量が所定値以下になったときを判断タイミングとすることでも同様の効果が得られる。
【００２２】
さらに、判断手段３２は、集塵袋１４の塵埃量を判断するための膨張力の判断レベルを設け、その判断レベルの設定と、膨張力検出手段の検出する膨張力を比較することで、集塵袋１４の塵埃量を判断し、報知手段３３によって塵埃量を段階的に報知する。
【００２３】
また、吸引中に、風量によって塵埃が圧縮されるが、風量が大きいほどより塵埃が圧縮され、吸引停止後の膨張力が低くなるので、判断手段３２は判断レベルを吸引中に風量検出手段３４が検出した風量に応じて変化させることで、より正確な判断が可能になる。これは、停止前の電動送風機１２への入力や停止前のポジションに応じて判断レベルを変化させることでも同様の効果が得られる。
【００２４】
判断方法については、膨張力のレベルで判断する他にも、グラフの（ｄ）の部分の性質を利用して、膨張力の変化速度で判断したり、膨張力の変化加速度で判断することでも、膨張力のレベルで判断する場合と同様の効果が得られる。具体的には、図２、図３、図４のように、集塵袋１４の塵埃量が多いほど圧縮されたときの復元力が大きく、（ｄ）の部分の圧力の変化速度及び変化加速度が大きいので、（ｄ）の部分に判断タイミングを設け、変化速度及び変化加速度が高いときに、塵埃量が多いと判断を行う。
【００２５】
また、報知手段３３の報知タイミングについては、切りスイッチを押して掃除を終了したときには、そのまま電気掃除機を保管することがあるので、報知手段３３の報知のタイミングを判断したときではなく、次回起動時にすることにより、使用者が掃除機を使用するときに報知することができ、使用性を向上することができる。
【００２６】
判断手段３２の判断レベルが紙パックが満杯であるレベルに達したときには、次回起動時に電動送風機１２を動作させないようにすることで、それ以上塵埃を吸引できなくし、集塵袋から塵埃があふれ出すことを防ぐことができ、また、電動送風機１２が動かないこと自体が集塵袋１４の満杯を報知する役目にもなる。また、集塵袋１４が満杯でもごく少量の塵埃を吸引したい場合があるので、電動送風機を動作させない代わりに、入力を弱ポジションと同じ入力に固定することで、使用性を向上することができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、吸引停止後の膨張力を検出することで、ゴミの種類による膨張力のバラツキや、吸引した塵埃による圧力の変動を無くし、正確な集塵袋内の塵埃量の検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における電気掃除機の制御のブロック図
【図２】同集塵袋の膨張力の推移を示す図
【図３】同集塵袋内の塵埃量が少ない場合の膨張力の推移を表す図
【図４】同集塵袋内の塵埃量が多い場合の膨張力の推移を表す図
【図５】従来の電気掃除機の外観図
【図６】同電気掃除機の本体の構成を示す断面図
【図７】同電気掃除機の報知手段の外観図
【図８】同電気掃除機の手元操作部分の外観図
【符号の説明】
１２  電動送風機
１４  集塵袋
３０  制御手段
３１  膨張力検出手段
３２  判断手段
３３  報知手段
３４  風量検出手段
３５  入力検出手段
３６  停止後風量検出手段
３７  判断タイミング設定手段
【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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