(57)【要約】【課題】設定する塵埃検出感度の違いによる掃除後の掃除面の仕上がり具合に差が無く、効率的にエネルギーを使用する使用性が良く満足度の高い電気掃除機を提供する。【解決手段】電動送風機２を制御する判断制御手段１１と、吸引した塵埃を検出する塵埃検出手段５と、塵埃検出手段５が塵埃を検知したことを報知する報知手段１２と、塵埃検出手段５の塵埃検出感度を切替える感度切替え手段１３とを備え、塵埃検出感度が低い場合には、電動送風機２の入力を上げ、塵埃検出感度が高い場合には、電動送風機３の入力を下げるもので、低感度の場合、塵埃の検出感度が低く、報知は少ないがその反面電動送風機２の入力を上げるので集塵性能が向上し、また高感度の場合には、塵埃の検出感度が高いので電動送風機２の入力を下げて省エネルギー運転を行っても、掃除面の仕上がりが良く、塵埃検知感度によって掃除面の仕上がり具合に大きな差が出ることが無い。【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、前記電動送風機を制御する判断制御手段と、吸引した塵埃を検出する塵埃検出手段と、前記塵埃検出手段が塵埃を検知したことを報知する報知手段と、前記塵埃検出手段の塵埃検出感度を切替える感度切替え手段とを備え、前記判断制御手段は、前記感度切替え手段で切り替えられた塵埃検出感度が低い場合には、前記電動送風機の入力を上げる制御を行い、前記塵埃検出感度が高い場合には、前記電動送風機の入力を下げる制御を行うことを特徴とした電気掃除機。
【請求項２】
複数の運転モードと、前記運転モードを選択切替えるための操作手段を備え、選択された運転モード毎に、感度切替え手段で切り替えられた塵埃検出感度に応じて、前記電動送風機の入力を制御する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】
電動送風機に連通して塵埃を吸引すると共に電動機とその電動機で回転駆動される回転体を内蔵した吸込み具を備え、判断制御手段は、前記感度切替え手段で切り替えられた塵埃検出感度が低い場合には、前記電動機の回転数を上げる制御を行い、前記塵埃検出感度が高い場合には、前記電動機の回転数を下げる制御を行うことを特徴とした請求項１又は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、電気掃除機に関するもので、特に電気掃除機の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の電気掃除機について、図１２を用いて説明する。図１２は、従来の電気掃除機の概略構成図を示す。
【０００３】
図１２において、電気掃除機本体１は、吸引力を発生する電動送風機２及び、当該吸引風に含まれる塵埃を遠心力等により分離して捕集する着脱自在な集塵容器３を内蔵する。電気掃除機本体１は、操作手段４と塵埃検出手段５を有したホース６と接続される。ホース６は、その片方を延長パイプ７と接続する。延長パイプ７は、掃除面に接して被掃除面の塵埃等を吸引するための吸込み具８と接続される。吸込み具８は、被掃除面の塵埃を掻き上げる回転体９と、その回転体９を回転駆動する電動機１０を内蔵している。
【０００４】
判断制御手段１１は、操作手段４からの入力情報により吸引風を発する電動送風機２と回転体９を駆動する電動機１０を制御する。
【０００５】
また、塵埃検出手段５は、発光素子５ａと受光素子５ｂを互いに対向させて配置して構成され、発光素子５ａと受光素子５ｂの間を塵埃が通過すると、一時的に受光素子５ｂの受光が遮られて、パルス波形が発生する。判断制御手段１１は、このパルス波形により、塵埃の有無を判断し、塵埃を検知した時または、所定の量以上の塵埃を検知した時には、電動送風機２の回転数を上げ吸引力を強める。塵埃が検知されないときは、電動送風機２の回転数を下げて、吸引力を弱めるよう制御を行なう。
【０００６】
また、判断制御手段１１は、塵埃検出手段５が塵埃を検知したことを報知手段１２で使用者に知らせる。例えば、報知手段１２を、ＬＥＤで構成し、塵埃を検出したときＬＥＤを光らせて使用者に塵埃の存在を知らせ、塵埃が検出されなければＬＥＤを消灯させるようにする。これにより使用者は、掃除面が綺麗になったかどうかを容易に知る事ができる。
【０００７】
また、電気掃除機本体１には、塵埃検出手段５による塵埃の検知感度を加減する感度切替え手段１３が配設してある。これは、絨毯などを掃除した時、塵埃は無くても絨毯の遊び毛を吸い込み、塵埃検出手段５がそれを塵埃と検知してしまい、あたかも塵埃が絨毯上にあるかのように報知手段１２のＬＥＤを点灯させてしまい、ＬＥＤが頻繁に点灯する状態になり具合が悪い。そのため使用者が、ＬＥＤが点灯し過ぎと判断した場合には、使用者の好みに応じて塵埃検出手段５の検知感度を加減出来るように感度切替え手段１３を配設してある。
【０００８】
例えば、「高感度」と「低感度」の切替えでは、使用者に塵埃の有無を報知手段１２で報知する基準のレベル、つまり判断の閾値を変えている場合がある。「高感度」が選択されたときは、塵埃を検知して報知するレベル、判断の閾値を低く設定して、検出した塵埃量が少なくても閾値を超えるようにして使用者に報知を行う。逆に「低感度」では、塵埃を検知して報知するレベル、判断の閾値を高感度より高く設定して、その閾値を超えるより多くの塵埃を検出しないと使用者に報知しないように感度を鈍くして低感度を実現している（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−２２５９３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記従来の電気掃除機の構成では、以下のように、設定感度の違いにより掃除仕上がりに差が出てしまう。すなわち、絨毯等の掃除の場合、使用者が、感度が高いと判断した場合や、掃除を早く終わらせたいと思った場合は、感度切替え手段１３を操作して低感度に設定する。かたや、念入りに掃除をしたい使用者は、少しの塵埃も逃さないようにするため、塵埃検出手段５の感度を「高感度」に設定し掃除を行う。この両者が同じ掃除面を掃除する場合を考えると、高感度設定では少しの塵埃でも検出されると使用者に報知するので運転時間は長くなる。結果、塵埃の取り残し無く掃除面は綺麗に仕上がるが運転時間が長くなる分、無駄なエネルギーを使用してしまう。
【００１０】
これに対し低感度に設定して、掃除した場合は、塵埃を検出する感度が低いため、ある程度の塵埃量を検出するまでは使用者に報知しないので、使用者の掃除時間は短くて済むが、高感度に比べると塵埃の取り残し等の掃除むらが発生し易く掃除仕上がりは劣る。このように設定した感度の違いにより掃除後の掃除面の仕上がり具合に大きな差が出るという課題があった。
【００１１】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、設定感度の違いによる掃除面の仕上がり具合の差をなくし、使用者にとって使用性が良く満足度の高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】
【００１２】
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、吸引風を発生する電動送風機と、前記電動送風機を制御する判断制御手段と、吸引した塵埃を検出する塵埃検出手段と、前記塵埃検出手段が塵埃を検知したことを報知する報知手段と、前記塵埃検出手段の塵埃検出感度を切替える感度切替え手段とを備え、前記判断制御手段は、前記感度切替え手段で切り替えられた塵埃検出感度が低い場合には、前記電動送風機の入力を上げる制御を行い、前記塵埃検出感度が高い場合には、前記電動送風機の入力を下げる制御を行うもので、低感度が選択された場合には、塵埃の検出感度が低く、使用者への報知は少ないがその反面電動送風機の入力を上げるので、集塵性能が向上し、短い掃除時間でも効率良く掃除面の塵埃を吸引する。また高感度が選択された場合には、塵埃の検出感度が高いことから、掃除面での塵埃の取り残しはなく掃除仕上がりが良いので電動送風機の入力を下げて省エネルギー運転を行っても、掃除面の仕上がり具合が良い。このように、使用者による感度切り替え手段の設定によって掃除面の仕上がり具合に大きな差が出ることが無く、使用者にとって使用性が良く満足度の高い電気掃除機を提供することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の電気掃除機は、低感度を選択した場合には、電動送風機の入力を上げて集塵性能を上げて短い掃除時間でも効率良く掃除面の塵埃を吸引し、高感度を選択した場合には、電動送風機の入力を下げて省エネルギー運転を行っても、掃除面の塵埃検出感度が高いので掃除面の仕上がり具合は良い。このように、使用者が設定する感度切替え手段の設定によって効率的にエネルギーを使いながら掃除面の仕上がり具合の差をなくし、使用者にとって使用性が良く満足度の高い電気掃除機を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
第１の発明は、吸引風を発生する電動送風機と、前記電動送風機を制御する判断制御手段と、吸引した塵埃を検出する塵埃検出手段と、前記塵埃検出手段が塵埃を検知したことを報知する報知手段と、前記塵埃検出手段の塵埃検出感度を切替える感度切替え手段とを備え、前記判断制御手段は、前記感度切替え手段で切り替えられた塵埃検出感度が低い場合には、前記電動送風機の入力を上げる制御を行い、前記塵埃検出感度が高い場合には、前記電動送風機の入力を下げる制御を行うもので、低感度が選択された場合には、塵埃の検出感度が低く、使用者への報知は少ないがその反面電動送風機の入力を上げるので、集塵性能が向上し、短い掃除時間でも効率良く掃除面の塵埃を吸引する。また高感度が選択された場合には、塵埃の検出感度が高いことから、掃除面での塵埃の取り残しはなく掃除仕上がりが良いので電動送風機の入力を下げて省エネルギー運転を行っても、掃除面の仕上がり具合が良い。このように、使用者による感度切り替え手段の設定によって掃除面の仕上がり具合に大きな差が出ることが無く、使用者にとって使用性が良く満足度の高い電気掃除機を提供することができる。
【００１５】
第２の発明は、特に、第１の発明の複数の運転モードと、前記運転モードを選択切替えるための操作手段を備え、選択された運転モード毎に、感度切替え手段で切り替えられた塵埃検出感度に応じて、前記電動送風機の入力を制御するもので、使用者がどの運転モードで掃除を行っても、感度切り替え手段で使用者が設定する塵埃検知感度によって掃除面の仕上がり具合に大きな差が出ることが無く、使用者にとって使用性が良く満足度の高い電気掃除機を提供することができる。
【００１６】
第３の発明は、特に、第１又は第２の発明の電動送風機に連通して塵埃を吸引すると共に電動機とその電動機で回転駆動される回転体を内蔵した吸込み具を備え、判断制御手段は、前記感度切替え手段で切り替えられた塵埃検出感度が低い場合には、前記電動機の回転数を上げる制御を行い、前記塵埃検出感度が高い場合には、前記電動機の回転数を下げる制御を行うもので、低感度を選択した場合には、電動機の回転数すなわち回転体の回転数を上げることで集塵性能を上げて短い掃除時間でも効率良く掃除面の塵埃を掻き出し吸引し、高感度を選択した場合には、回転体の回転数を下げて省エネルギー運転を行っても、掃除面の塵埃検出感度が高いので掃除面の仕上がり具合は良い。このように、使用者が感度切り替え手段で設定した塵埃検出感度によって掃除面の仕上がり具合に大きな差が出ることが無く、使用者にとって使用性が良く満足度の高い電気掃除機を提供することができる。
【００１７】
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って本発明が限定されるものではない。
【００１８】
（実施の形態１）
以下、本発明の第１の実施の形態における電気掃除機を、図１〜１１を参照しながら説明する。図１は、本実施の形態における電気掃除機の制御ブロック図、図２は、同電気掃除機の操作手段を示す図、図３は、同電気掃除機の感度切替え手段を示す図である。なお、従来例と同一部品については、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００１９】
図１において、２は、吸引風を発生する電動送風機で、電気掃除機本体１に内蔵されている。１７は双方向性サイリスタなどで構成された駆動手段で、電動送風機２に電力供給を行っている。１８は、双方向性サイリスタなどで構成された駆動手段で、電動機１０に電力供給を行っている。電動機１０は、回転して床面と当接し、床面を叩いたり床面を掻いたりする効果がある回転体９を回転駆動するものである。
【００２０】
１１は、マイクロコンピュータなどで構成される判断制御手段で、駆動手段１７と駆動手段１８への電力供給量を決めている。１９は、電動送風機２に電力を供給する電源で、本実施の形態では交流電源を用いているが蓄電池（図示せず）などを用いた直流電源であっても良い。
【００２１】
図４は、塵埃検出手段５で検出された塵埃量と感度切替え手段１３で設定される塵埃検出の閾値の関係を示す図である。
【００２２】
以上のように構成された電気掃除機において、以下その動作、作用を説明する。
【００２３】
使用者が、図２に示す操作手段４を操作して、「強」、「中」、「弱」のいずれかの運転ポジションを選択し設定すると、判断制御手段１１は、操作手段４からの情報を基に、駆動手段１７及び１８に予め定められた信号を送り、電動送風機２及び電動機１０を駆動させる。判断制御手段１１は、常に塵埃検出手段５からの情報を得ており、単位時間あたり（例えば０．１秒間）の塵埃の検出度合いから吸引した塵埃の量の判定を行う。
【００２４】
このとき、使用者が感度切替え手段１３で設定した塵埃検出感度を元に制御判断を行っている。例えば、「低感度」を設定している場合、判断制御手段１１は、図４に示す閾値Ｓ１を選択し、この閾値より多い塵埃量を検出した場合（斜線の範囲）にのみ、塵埃を検出したことを、ＬＥＤ等からなる報知手段１２を点灯させることで、使用者に塵埃が検出されたことを報知する。同図４において、Ｓ２は「中感度」の閾値、Ｓ３は「高感度」の閾値であり、感度が高くなるほど少しの塵埃量で、使用者に塵埃検出を知らせるようになる。
【００２５】
そして、判断制御手段１１は、報知手段１２を点灯させて塵埃検出を報知すると共に、図５に示すように、検出した塵埃量が増えると電動送風機２の入力を上げて、塵埃をより強力に吸い込むようにしている。
【００２６】
ここで、同じ運転ポジションを選択した場合でも、使用者が設定する感度切替え手段１３による設定感度が異なる場合、例えば「低感度」と「高感度」では、図４に示したとおり使用者に報知する塵埃量が異なり、それに伴う判断制御手段１１の制御による電動送風機２の入力が異なるため、同じ条件の掃除面を掃除した場合、掃除仕上がりに大きな差が発生してしまう。
【００２７】
この差を無くすため本実施の形態では、図６に示すように、使用者が操作手段４で選択する運転ポジション（「強」、「中」、「弱」）毎に、かつ使用者が選択する感度切替え手段１３のポジション（「高感度」、「中感度」、「低感度」）毎に、入力ラインを設けて制御するようにしてある。
【００２８】
例えば、図６の「弱」の運転ポジションで説明する。「中感度」の時が従来と同じ入力ラインである。これに対し、感度が悪くなる「低感度」では、より多くの塵埃の検出がないと使用者に塵埃検出を報知することができない。その為、使用者に報知できないことで使用者の掃除時間が短くなる傾向がある。この問題を解決するために、「低感度」では、基本となる塵埃を検出していない時の電動送風機２の入力を、「中感度」を設定したときよりも高くなるように制御して、掃除面からの集塵性能を向上させる制御を行う。
【００２９】
これに対し、感度が良くなる「高感度」に設定したときは、少ない塵埃量でも使用者に塵埃検出を報知するので、使用者の掃除時間が長くなる傾向がある。これに加え、塵埃検出時には、電動送風機２の入力を上げるので、掃除面からの集塵性能は良い。よって、基本となる塵埃検出をしていないときの電動送風機２の入力は、「中感度」のときよりも低くするように制御する。このように制御する事によって、入力を下げても、塵埃検出の感度が高く、使用者に掃除を促すので、床面からの集塵性能は良い。結果、入力を下げる事による省エネルギー運転も可能になる。
【００３０】
例えば、掃除面の仕上り具合を同じようにしようとした場合の電動送風機２の入力と、吸込み具８の操作回数の関係を図７に示す。ここで電動送風機２の入力を８００Ｗで運転して掃除する場合、吸込み具８を２往復させるだけで掃除が終了するものが、入力６００Ｗで運転した場合は３往復、入力２００Ｗでは５往復させてはじめて掃除が終了する。
【００３１】
次に、塵埃検出手段５の設定する感度と、検出した塵埃を使用者に報知する時間を吸込み具８の操作回数に換算した関係を図８に示す。ここでは「低感度」設定で掃除した場合には、２往復の掃除で終了するものが、「中感度」設定では３往復、「高感度」設定では５往復の掃除が行われる。ここで、「中感度」設定の掃除仕上りを基準にした場合、Ｒ１の領域は余分で無駄な操作回数を行っている領域になる。そして、Ｒ２の領域は、掃除性能（集塵能力）が不足している領域であることを表している。
【００３２】
そして、図９は、図７で示した電動送風機２の入力と吸込み具８の操作回数の関係に加えて、第２の縦軸（右の縦軸）に、図８で示した設定感度を配置したものである。ここで、入力６００Ｗの「中感度」を選択すれば、３往復の掃除で掃除が完了する。次に入力６００Ｗの「低感度」に切替えて掃除した場合では、２往復の掃除で掃除が完了してしまい、「中感度」の時に比べ掃除仕上がりが劣る。この時「低感度」で「中感度」と同じ効果を得ようとすれば、入力を８００Ｗまで上げれば良いことが図９より分かる。従って、斜線で示すＲ３の領域は、電動送風機２の入力（掃除能力）が不足していることを表している。
【００３３】
次に、入力６００Ｗの「高感度」を選択して掃除した場合には、５往復まで掃除が行われる。「中感度」設定での掃除では、３往復で終了するので、２往復分、つまり斜線で示すＲ４の領域は、無駄な電力を消費していることになる。
【００３４】
以上のことより、「低感度」設定では電動送風機２の入力を上げて掃除時間の不足、つまり掃除性能の不足分を補う制御を行い、「高感度」設定では電動送風機２の入力を下げて無駄な消費電力を抑える制御を行うことで、設定感度の違いによる掃除仕上がりの差をなくすことが可能となるのである。
【００３５】
このように、「低感度」が選択されている場合には、電動送風機２の入力を上げる制御を行い、「高感度」が選択されている場合には、電動送風機２の入力を下げる制御を行うことで、使用者が設定する感度切替え手段１３の感度の違いによる掃除面の掃除仕上がりの大きな差を無くすことが出来る。
【００３６】
また、上記実施の形態では、入力６００Ｗの「中感度」を基準に説明したが、「低感度」を基準とした場合には、２往復で掃除が終了するポイントが基準になり、図１０に示すように３００Ｗを基準に設計することが必要となる。この時、斜線で示すＲ５の領域が、無駄な電力を消費していることになる。
【００３７】
以上のように、本実施の形態によれば、使用者にとって使用性が良く満足度の高い電気掃除機を提供することができる。
【００３８】
また、判断制御手段１１で、電動送風機２だけではなく、回転体９を駆動する電動機１０を以下の様に制御することによっても、使用者が設定する感度切替え手段１３の感度の違いによる掃除面の掃除仕上がりの大きな差を無くすことが出来る。
【００３９】
図１１は、電動機１０の回転数と検出塵埃量との関係を示す図で、同図の「中」ポジションで説明する。ここでは「強」ポジションも「中」ポジションと同じ回転数制御を行う例である。「弱」ポジションは、吸引力が「強」「中」に比べて弱いので、回転体９の回転数を高く設定して床面からの集塵能力を向上させる制御を行っている。
【００４０】
使用者が「中」ポジションを選択した場合、「中感度」設定を選択した時が従来と同じ入力ラインである。これに対し、感度が悪くなる「低感度」を選択した場合では、より多くの塵埃の検出がないと使用者に塵埃検出を報知することができない。その為、使用者に報知できないことで使用者の掃除時間が短くなる傾向がある。この問題を解決するために、「低感度」では、基本となる塵埃を検出していない時の回転体９の回転数を、「中感度」よりも高くするように電動機１０を制御して、掃除面を強く叩いたり、掻き出したりすることで集塵性能を向上させる。
【００４１】
これに対し、感度が良くなる「高感度」では、少ない塵埃量でも使用者に塵埃検出を報知するので、使用者の掃除時間が長くなる傾向がある。これに加え、塵埃検出時には、電動送風機２の入力を上げるので、掃除面からの集塵性能は良い。よって、基本となる塵埃検出をしていないときの回転体９の回転数は、「中感度」のときよりも低くするように制御する。このように制御する事によって、回転体９の回転数を下げても、塵埃検出の感度が高いので、使用者に掃除を促せる。よって床面からの集塵性能は良い。結果、電動機１０の回転数を下げる事による省エネルギーな運転も可能になる。
【００４２】
このように、「低感度」が選択されている場合には、回転体９の回転数を上げるよう電動機１０の制御を行い、「高感度」が選択されている場合には、回転体９の回転数を下げるよう電動機１０の制御を行うことで、使用者が設定する感度切替え手段１３の感度の違いによる掃除面の掃除仕上がりの大きな差を無くすことが出来る。
【００４３】
以上のように、設定された感度に応じて電動機１０が自動的に制御されるので、使用者にとって使用性が良く満足度の高い電気掃除機を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
以上のように、本発明にかかる電気掃除機は、使用者が設定する感度切替え手段で、「低感度」が選択されている場合には、電動送風機の入力及び／または、電動機の回転数を上げる制御を行い、「高感度」が選択されている場合には、電動送風機の入力及び／または、電動機の回転数を下げる制御を行うことで、使用者が設定する感度切替え手段の感度の違いによる掃除面の掃除仕上がりの大きな差を無くすことができ、効率良い掃除を追求したり、省エネルギーや静音化が求められる電気掃除機に特に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【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】同電気掃除機の操作手段を示す図
【図３】同電気掃除機の感度切替え手段を示す図
【図４】同電気掃除機の検出塵埃量と塵埃検出を報知する閾値の関係を示す図
【図５】同電気掃除機の検出塵埃量と入力の関係を示す図
【図６】同電気掃除機の感度毎の検出塵埃量と入力の関係を示す図
【図７】同電気掃除機の吸込み具の操作回数と電動送風機の入力の関係を示す図
【図８】同吸込み具の操作回数と塵埃検出感度の関係を示す図
【図９】同吸込み具の操作回数と入力及び塵埃検出感度の関係を示す図
【図１０】他の設計例を示す吸込み具の操作回数と入力及び感度の関係を示す図
【図１１】同電気掃除機の電動機の回転数と検出塵埃量との関係を示す図
【図１２】従来の電気掃除機の斜視概観図
【符号の説明】
【００４６】
２    電動送風機
４    操作手段
５    塵埃検出手段
８    吸込み具
９    回転体
１０  電動機
１１  判断制御手段
１２  報知手段
１３  感度切替え手段
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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