(57)【要約】【課題】比較的初期の段階で電動送風機の異常を検出可能にして、電動送風機の発煙や発火を未然に防ぐことができる電気掃除機を提供する。【解決手段】本実施形態に係る電気掃除機１０は、電動送風機３０と、電動送風機の排気側の匂いを検出する匂い検出器７４と、匂い検出器の検出結果に基づいて電動送風機へ供給する電力を制御する制御部７６と、を備え、匂い検出器７４の検出結果から電動送風機３０が異常と判断したときに、電動送風機３０へ供給する電力を低減又は停止させる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動送風機と、前記電動送風機の排気側の匂いを検出する匂い検出器と、前記匂い検出器の検出結果に基づいて前記電動送風機へ供給する電力を制御する制御部と、を備える電気掃除機。
【請求項２】
前記匂い検出器は、前記電動送風機のモータ巻線部から温度上昇により発生する匂いを検出する、
請求項１に記載の電気掃除機。
【請求項３】
前記制御部は、前記匂い検出器の検出結果に基づいて前記電動送風機が異常と判断したときに前記電動送風機へ供給する電力を低減させる、
請求項１又は２に記載の電気掃除機。
【請求項４】
前記制御部は、前記電動送風機へ供給する電力を低減させた後、更に前記匂い検出器の検出結果に基づいて前記電動送風機が異常と判断したときに前記電動送風機へ供給する電力を停止させる、
請求項３に記載の電気掃除機。
【請求項５】
前記制御部は、前記電動送風機が異常と判断して前記電動送風機へ供給する電力を停止させた後には前記電動送風機を再び動作させない、
請求項４に記載の電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、電気掃除機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気掃除機において、電動送風機の異常を検知して電動送風機に供給する電力を制御する機能を備えたものが知られている。例えば、特許文献１には、電動送風機の整流子とカーボンブラシとの摩擦によって発生するスパークを検出する光検出手段で、電動送風機の異常を検出し、電動送風機を停止する構成が提案されている。
【０００３】
特許文献２には、電動送風機からの発煙を検知するためにモータ室内にガスセンサを設け、ガスセンサが発煙を検出したときに電動送風機へ供給する電力を停止する構成が提案されている。
【０００４】
特許文献３には、電動送風機の近傍に検温素子を設け、検温素子の抵抗値により電動送風機へ供給する電力を停止する構成が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２０４４７０号公報
【特許文献２】特開平５−１９２２８０号公報
【特許文献３】特開２００１−０２５４５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、電動送風機の異常を、煙、光、温度などで検出する手段は、電動送風機の異常時末期の状態を検出するものであり、検出が少しでも遅れると、掃除機本体外への煙の放出や、電動送風機の発火につながるおそれがある。
【０００７】
そこで、比較的初期の段階で電動送風機の異常を検出可能にして、電動送風機の発煙や発火を未然に防ぐことができる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】
【０００８】
本実施形態に係る電気掃除機は、電動送風機と、前記電動送風機の排気側の匂いを検出する匂い検出器と、前記匂い検出器の検出結果に基づいて前記電動送風機へ供給する電力を制御する制御部と、を備えるものである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態に係る電気掃除機の斜視図である。
【図２】同電気掃除機の掃除機本体の断面図である。
【図３】同電気掃除機の内部構造を模式的に示す断面図である。
【図４】同電気掃除機の電動送風機用制御回路のブロック図である。
【図５】同電気掃除機の匂い検出による制御フローチャートである。
【図６】第２実施形態に係る匂い検出による制御フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１１】
（第１実施形態）
図１に示すように、一実施形態に係る電気掃除機１０は、掃除機本体１２と、そのホース接続口１４に接続されるホース体１６と、ホース体１６の先端部に設けられた手元操作部１７と、手元操作部１７に接続される延長管１８と、延長管１８の先端に接続される吸込口体１９とを備える。
【００１２】
掃除機本体１２は、中空状のケース本体２０を備え、その左右両側部には掃除機本体１２を走行可能にする走行輪２２が設けられ、また、ケース本体２０の上部には取手部２４が設けられている。
【００１３】
図２及び図３に示すように、ケース本体２０の内部は、隔壁２６により前後に区画されており、前側には集塵部２８が区画形成され、後側には、電動送風機３０を収容する電動送風機室３１と、電動送風機室３１の上方に設けられた上部ダクト３２と、不図示のコードリール室とが区画形成されている。
【００１４】
集塵部２８は、ホース接続口１４に接続され、電動送風機３０の駆動により吸込口体１９を介して空気とともに吸い込んだ塵埃を捕集する部屋であり、例えば、紙パックなどの集塵袋３４が内部に取り付け可能になっている。集塵袋３４の下流側には集塵室フィルタ３６が取り付けられている。
【００１５】
電動送風機室３１には、集塵部２８に吸引負圧を作用させる電動送風機３０と、電動送風機３０と集塵部２８との間に介在する消音器３８とが収容されている。電動送風機３０はケース状の第１送風機カバー４０により覆われ、第１送風機カバー４０はケース状の第２送風機カバー４２により覆われており、この第２送風機カバー４２により電動送風機室３１が区画形成されている。
【００１６】
電動送風機３０は、吸気口４４を有する遠心ファン部４６と、排気口４８を有するモータ部５０とからなる。モータ部５０は、排気口４８が設けられたモータケース５１と、モータケース５１の内周面に設けられた固定子５２と、固定子５２の内側に配された回転子５４と、回転子５４に電気的に接続されたブラシ機構５６とを備え、固定子５２と回転子５４とブラシ機構５６とで電動機５８が構成されている。回転子５４は、回転軸に巻回された巻線部５４Ａと、巻線部５４Ａに接続された整流子５４Ｂとを備える。
【００１７】
遠心ファン部４６は、電動機５８の駆動により回転する遠心ファン６０と、遠心ファン６０を覆うファンカバー６１とを備え、ファンカバー６１の中央部に形成された吸気口４４から吸い込んだ空気を外周側に吹き出す。
【００１８】
上部ダクト３２は、電動送風機室３１を形成する第２送風機カバー４２の上面に沿って設けられており、前後方向に延びる排気風路として形成されている。掃除機本体１２の後部には、上部ダクト３２と連通する本体排気口６４が後方に向けて複数開口形成されており、本体排気口６４から掃除機本体１２の外部に排気されるように構成されている。
【００１９】
この電気掃除機１０において、掃除機本体１２内に設けられた電動送風機３０と本体排気口６４とを繋ぐ排気風路６５は次のように形成されている。
【００２０】
電動送風機３０を取り囲む第１送風機カバー４０の下部には、第１カバー排気口６６が設けられており、図２及び図３に示すように、電動送風機３０の外周を流れる排気風と、モータ部５０の排気口４８から吹き出された排気風は、第１カバー排気口６６から下方に排出される。第１カバー排気口６６には、通気性発泡ウレタンからなるフィルタ６８が設けられている。
【００２１】
電動送風機室３１を区画形成する第２送風機カバー４２の上部には、上部ダクト３２の前端部に開口する第２カバー排気口７０が設けられている。第１カバー排気口６６から吹き出され、第１送風機カバー４０の外面に沿って流れてきた排気風は、第２カバー排気口７０から上方の上部ダクト３２内に排出され、電動送風機室３１内の排気風は全て第２カバー排気口７８を経て上部ダクト３２内に流れ込む。第２カバー排気口７０には、通気性発泡ウレタンからなるフィルタ７２が設けられている。
【００２２】
第２カバー排気口７０から上部ダクト３２内に排出された排気風は、上部ダクト３２内を通って後方へと流れ、掃除機本体１２の本体排気口６４から外部に排出される。以上のように、電動送風機３０から、第１送風機カバー４０の内側空間、第１カバー排気口６６、第１送風機カバー４０と第２送風機カバー４２との間の空間、第２カバー排気口７０、及び上部ダクト３２を経て、本体排気口６４に至る排気風路６５が形成されている。
【００２３】
本実施形態に係る電気掃除機１０には、電動送風機３０の排気側の匂いを検出する匂い検出器７４と、電動送風機３０へ供給する電力を制御する制御部７６を含む制御基板７８が設けられている。
【００２４】
匂い検出器７４は、電動送風機３０の異常時に発生する匂いを検出する検出器である。電動送風機３０は、レアショートなどの異常が発生すると、発煙や発火する前に、即ち異常時の初期の段階において、特有の匂いを発生する。このような匂いとしては、電動送風機３０のモータ巻線部５４Ａから温度上昇により発生する匂いなどが挙げられ、より詳細には、モータ巻線部５４Ａに含まれる温度上昇により気化する匂い成分が挙げられ、すなわち、巻線を固定しているワニスや巻線の絶縁被覆材などに含まれている気化しやすい成分が挙げられる。例えば、巻線を固定しているワニスとしては、液状エポキシ樹脂と硬化剤を含む組成物を硬化させてなるエポキシ系樹脂などが挙げられ、また、巻線の絶縁被覆材としては、ポリエステル系樹脂などが挙げられ、これらに含まれている低分子量化合物などが挙げられる。匂い検知器７４は、このような電動送風機３０の異常時の初期に発生する匂いを検出するものであり、例えば、市販の匂いセンサーを、これらの匂いが検出できるようにカスタマイズして用いてもよい。
【００２５】
匂い検知器７４は、電動送風機３０の排気側に配置されており、電動送風機３０と本体排気口６４とを繋ぐ排気風路６５に設けられている。この例では、匂い検出器７４は、上部ダクト３２内に設けられている。上部ダクト３２内に制御基板７８が設置されており、この制御基板７８上に匂い検出器７４が設けられている。
【００２６】
図４に示すように、電動送風機用制御回路には、電動送風機３０と、匂い検出器７４と、制御部７６と、電力調整部８０と、電源８２が設けられている。制御部７６は、匂い検出器７４の検出結果に基づいて電動送風機３０を制御するものであり、マイコン等により構成されている。電力調整部８０には、例えばトライアックが用いられる。なお、この例では、電源８２は交流式としたが、コードレス式（充電式）の電源でもよい。
【００２７】
詳細には、匂い検出器７４からの匂い検出情報が制御部７６に入力され、制御部７６は、その検出情報に基づいて電動送風機３０が異常か否かを判断し、異常と判断したときには、電力調整部８０を制御する信号を出力して、電源８２から電動送風機３０に供給される電力を低減又は停止する。本実施形態では、匂い検出器７４が所定値以上の匂いを検出したときに（即ち、検出結果が所定の閾値を超えたときに）、制御部７６は、電動送風機３０が異常であると判断する。
【００２８】
次に、この電気掃除機１０の匂い検出による制御について図５に基づき説明する。
【００２９】
まず、ステップＳ１において、電気掃除機１０の不図示のプラグをコンセントに差し込み（電源８２と接続し）、起動スイッチをオンすることで、電源８２から電動送風機３０に電力を供給して起動させる。
【００３０】
電気掃除機１０を起動させると、匂い検出器７４による匂い検出が行われる。匂い検出は、等時間間隔で行うことができる。匂い検出器７４からの検出結果が制御部７６に入力され、制御部７６は、電動送風機３０が異常か否かを判断する（ステップＳ２）。すなわち、匂い検出器７４が、電動送風機３０の異常時の初期に発生する所定値以上の匂いを検出したとき、制御部７６は、電動送風機３０が異常であると判断して、電動送風機３０へ供給する電力を低減させる（ステップＳ３）。一方、異常がないと判断した場合、そのまま通常運転を継続する。
【００３１】
ところで、電動送風機３０へ供給する電力を低減させることにより、異常が修正されることがある。そのため、供給電源の低減後に次のような制御を行う。まず、ステップＳ４において、供給電力の低減効果が得られる程度の所定時間（例えば、１０〜３０秒間程度）が経過するまで、そのままの運転を継続する。
【００３２】
所定時間が経過した後、ステップＳ５において、制御部７６は、匂い検出器７４からの検出結果に基づいて電動送風機３０が異常であるか否かを判断する。すなわち、匂い検出器７４による匂い検出を行い、その検出結果が、電動送風機３０の異常時の初期に発生する所定値以上の匂いであるか否かを判断する。ここでの所定値は、ステップＳ２での所定値と同じ値に設定してもよい。
【００３３】
そして、電動送風機３０が異常であると判断したとき、即ち、供給電力の低減後に更に電動送風機３０が異常と判断したときには、異常が修正されないと判断し、ステップＳ６において、制御部７６は、電動送風機３０へ供給する電力を停止させる。一方、ステップＳ５において、電動送風機３０が異常でないと判断したときには、ステップＳ７において、制御部７６は、電動送風機３０へ供給する電力を起動時の電力に戻し、通常運転に復帰する。そして、使用者が起動スイッチをオフにすることで、電気掃除機１０の運転は終了する。
【００３４】
本実施形態では、ステップＳ６において、電動送風機３０への供給電力を停止させた後、制御部７６は、電動送風機３０を動作させる入力を認識しても、電動送風機３０を再び動作させないように制御する。すなわち、この場合、そのまま起動スイッチがオンにされた場合はもちろんのこと、一旦プラグをコンセントから抜き（電源８２から切り離し）、その後電源８２に接続してから起動スイッチがオンにされた場合にも、制御部７６は電動送風機３０に電流を供給しないように制御する。そのため、図４に示すように、制御部７６には、不揮発性メモリなどのメモリ８４が接続され、異常により電動送風機３０への電力供給が停止されたことを記憶するように構成されている。
【００３５】
以上よりなる本実施形態であると、電動送風機３０の排気側の匂いを検出する匂い検出器７４を設け、電動送風機３０の異常が起こる初期状態を検出して、電動送風機３０へ供給する電力を制御するようにしたので、電動送風機３０の発煙や発火を未然に防ぐことができる。すなわち、煙ではなく、より初期の異常時に発生する匂いを検出するので、電動送風機３０の異常をより早期に発見することができる。
【００３６】
また、制御部７６は、匂い検出器７４の検出結果に基づいて電動送風機３０が異常と判断したときに、まずは電動送風機３０へ供給する電力を低減させ、その後、更に匂い検出器７４の検出結果に基づいて電動送風機３０が異常と判断したときに電動送風機３０へ供給する電力を停止させるので、次の作用効果が奏される。すなわち、電動送風機３０は、初期状態での異常による匂いが生じた場合でも、供給電力を低減させることにより、その異常が修正される場合があるので、まずは供給電力を低減することにより、必要以上に故障として使用できなくなることを防ぐことができる。一方で、供給電力を低減した後、更に匂い検出器７４で異常を検出したときには、供給電力を停止するようにしたので、電動送風機３０の発煙や発火を未然に防ぐことができる。
【００３７】
また、制御部７６は、電動送風機３０が異常と判断して電動送風機３０へ供給する電力を停止させた後には電動送風機３０を再び動作させないように制御するので、使用者が誤って再度起動させようとしても動作せず、安全性が向上する。
【００３８】
（第２実施形態）
第２実施形態は、制御部７６による電気掃除機の匂い検出制御構成が、第１実施形態とは異なる。第２実施形態では、匂い検出器７４による匂い検出値の閾値として、第１所定値と、第１所定値よりも大きい第２所定値とが規定されており、第１所定値以上で第２所定値未満の匂いを検出したときには電動送風機３０への供給電力を低減し、第２所定値以上の匂いを検出したときには電動送風機３０への供給電力を停止するように制御する。
【００３９】
より詳細には、図６に示すように制御することができる。まず、ステップＳ１１において、上記ステップＳ１と同様、電動送風機３０を起動させ、匂い検出器７４による匂い検出を開始する。この例では、ステップＳ１２において、制御部７６は、匂い検出器７４が第１所定値以上の匂いを検出したか否かを判断し、検出していなければ、そのまま通常運転を継続する。
【００４０】
一方、第１所定値以上の匂いを検出したときは、ステップＳ１３において、その検出値が第２所定値以上の匂いか否かを判断し、第２所定値以上の匂いと判断した場合、制御部７６は、電動送風機３０が異常であると判断して、上記ステップＳ６と同様、ステップＳ１４において、電動送風機３０へ供給する電力を停止させるとともに、その後、電動送風機３０の動作入力を認識しても電動送風機３０を再び動作させないように制御する。
【００４１】
ステップＳ１３において、第２所定値未満の匂いであると判断した場合、制御部７６は、上記ステップＳ３と同様、電動送風機３０へ供給する電力を低減させる（ステップＳ１５）。そして、異常が修正可能であるかどうかを確かめるために、ステップＳ１６において、供給電力の低減効果が得られる程度の所定時間が経過するまで、そのままの運転を継続し、所定時間が経過した後、ステップＳ１７において、匂い検出器７４による匂い検出を行って、匂い検出器７４が第１所定値以上の匂いを検出したか否かを判断する。
【００４２】
そして、匂い検出器７４が第１所定値以上の匂いを検出したと判断したとき、即ち、供給電力の低減後に更に電動送風機３０が異常と判断したときには、異常が修正されないと判断し、上記ステップＳ６と同様、ステップＳ１８において、電動送風機３０へ供給する電力を停止させるとともに、その後、電動送風機３０の動作入力を認識しても電動送風機３０を再び動作させないように制御する。一方、ステップＳ１７において、第１所定値以上の匂いを検出していないと判断したときには、上記ステップＳ７と同様、ステップＳ１９において、電動送風機３０へ供給する電力を起動時の電力に戻し、通常運転に復帰する。
【００４３】
第２実施形態によれば、匂い検出器７４による匂い検出値の閾値を第１所定値と第２所定値との２段階に設定し、匂い検出値が大きい場合には直ちに電動送風機３０への供給電力を停止するようにしたので、電動送風機３０の発煙や発火をより確実に未然防止することができる。第２実施形態について、その他の構成及び作用効果は第１実施形態と同様であり、説明は省略する。
【００４４】
（その他の実施形態）
匂い検出器７４は、電動送風機３０の異常時に発生する匂いを検出することができる限り、その配設位置は特に限定されず、例えば、第１送風機カバー４０の内側や第１送風機カバー４０と第２送風機カバー４２との間などの電動送風機室３１内に設けてもよい。
【００４５】
また、上記実施形態では、匂い検出器７４による検出結果に基づいて電動送風機３０への供給電力を低減させる制御を行うようにしたが、このような低減制御は行わず、匂い検出器７４が所定値以上の匂いを検出したときには直ちに電動送風機３０への供給電力を停止するように制御してもよい。
【００４６】
上記した実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００４７】
１０…電気掃除機、１２…掃除機本体、３０…電動送風機、５４Ａ…モータ巻線部、７４…匂い検出器、７６…制御部
【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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