(57)【要約】【課題】電源コードの一部がコードリールに巻き取られている状態での電源コードの自己発熱に対する安全性を確保できる電気掃除機を提供する。【解決手段】掃除機本体２に内蔵された電動送風機６に電源を供給する電源コード１３を巻き取るコードリール装置７を備えた電気掃除機１において、第２のセンサ（検知手段）９と、制御装置１０とを具備する。センサ９により、コードリール装置７から掃除機本体２外に引出された電源コード１３の長さが特定の長さＬ２であるかどうかを検知する。制御装置１０によって、センサ９が前記特定の長さＬ２を検知しないことに基づいて電動送風機６に対する電源供給を制限することにより、電源コード１３のコードリール装置７のコードリール１２に巻かれているコード部分の温度が上がり過ぎないようにしたことを特徴としている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
掃除機本体と、
この掃除機本体に内蔵された電動送風機と、
前記掃除機本体に取付けられて前記電動送風機に電源を供給する電源コードを巻き取るコードリール装置と、
このコードリール装置から前記掃除機本体外に引出された前記電源コードの長さが特定の長さ以上であるかどうかを検知する検知手段と、
前記掃除機本体外に引出された前記電源コードの長さが前記特定の長さ以上であることを前記検知手段が検知しないことに基づいて、前記電源コードの前記コードリール装置に巻かれているコード部分の温度が上がり過ぎないように前記電動送風機に対する電源供給を制限する制御装置と、
を具備したことを特徴とする電気掃除機。
【請求項２】
前記制御装置が、タイマー回路を有しているとともに、前記掃除機本体外に引出された前記電源コードの長さが前記特定の長さ以上であることを前記検知手段が検知しないことに基づいて、前記タイマー回路に定められた限時時間経過後に前記電動送風機に対する電源の供給を断つことを特徴とする請求項１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、電源コードが巻き取られるコードリール装置を有した電気掃除機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、掃除機本体内の電動送風機に電源を供給するコードを巻取るコードリール装置を掃除機本体に内蔵した電気掃除機において、コードに過大な引っ張り力が加えられた場合の安全性を確保する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この技術では、コードリール装置のコードリールが回転自在に取付けられたベースを、掃除機本体にコードの引出し方向に摺動自在に配設し、コードの引出し方向に抗するばねを掃除機本体とベースとの間に配設するとともに、このばねに抗してベースが所定の距離摺動したときに閉じるリミットスイッチを設け、このスイッチが閉じた場合に、ブザーで使用者に警報するようにしている。
【０００４】
特許文献１の技術では、コードがその全長まで引出された状態で、コードに加えられた引張り力をばねの変形で吸収して、コードの保持部に異常な力が加わることを抑制すると同時に、ブザーを発音させてコードに異常な引っ張り力が加わっていることを知らせることができる。
【特許文献１】特開平５−２４５０７７号公報（段落0008-0018、図１−図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の技術は、全長が引出されたコードに過大な引出し力が加わることを抑制できるが、コードの少なくとも一部がコードリールに巻き取られている状態での使用上の課題については教示していない。
【０００６】
即ち、電動送風機に電源を供給する電源コードは、その絶縁被覆で包まれた電気導体を流れる電流によって自己発熱する。これへの対策として、電源コードの全長が掃除機本体の外部に引き出された状態で、電気掃除機を使用することが推奨されている。しかし、使用者が、確実に電源コードの全長を掃除機本体外に引出して使用するかどうかは不確定である。
【０００７】
そのため、電源コードの引出し長さが短い状態で使用されることがあると、電源コードのコードリールに巻き取られているコード部分の自己発熱により、このコード部分を熱源として掃除機本体内の温度が異常に上昇することがある。電源コードは通常５ｍ程度であるが、掃除機本体の移動範囲をより広範囲に確保するために、電源コードの長さを５ｍ以上例えば１０ｍ〜２０ｍと長くする場合には、特に、電源コードのコードリールに巻き取られているコード部分の長さが長い状態で使用される可能性が高くなる。この場合には、コードリールに巻き取られたコード部分のコードリールに対する巻き重なり高さが高くなるので、このコード部分の発熱による温度上昇の昂進が著しく、それに伴い掃除機本体内が異常温度に達し易くなる。
【０００８】
温度が異常に上昇すると、電源コードの絶縁被覆が劣化してその耐火性能が低下するので、安全対策上好ましくない。こうした問題は、電源コード全長が引出されていることを前提としている特許文献１の技術では解決できない。
【０００９】
本発明の目的は、電源コードの一部がコードリールに巻き取られている状態での電源コードの自己発熱に対する安全性を確保できる電気掃除機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、掃除機本体に内蔵された電動送風機に電源を供給する電源コードを巻き取るコードリール装置を備えた電気掃除機において、検知手段と、制御装置とを具備し、掃除機本体外に引出された電源コードの長さが特定の長さ以上であることを検知手段が検知しないことに基づいて、制御装置で電動送風機に対する電源供給を制限することにより、電源コードのコードリール装置に巻かれているコード部分の温度が上がり過ぎないようにしたことを特徴としている。
【００１１】
本発明で、制御装置が電源供給を制限する態様としては、電源コードを商用交流電源に接続した後電動送風機の運転が開始された時点から設定時間経過後に電動送風機に対する電源の供給を断つ（入力を断つ）ことで使用可能時間を規定すること、及び、通常の使用状態での入力レベルよりも低く電動送風機に供給される入力を下げること等を挙げることができる。そして、後者の制限態様は、電源コードを商用交流電源に接続した状態で電動送風機の運転が開始された時点から電動送風機の運転を低い入力で継続可能とすることを含むとともに、電動送風機に対する電源の供給を断って（入力を断つ）電動送風機を運転停止状態に維持することも含んでいる。又、本発明で、電源コードの特定の長さとは、電気安全法やＩＥＣ規格に規定された長さであって、日本国内では、全長が２ｍを超える電源コードにあってはこの電源コードの全長の1/5の長さを指しており、ＩＥＣ規格を適用する場合では、電源コードの全長の1/3の長さを指している。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の電気掃除機によれば、電源コードの一部がコードリールに巻き取られている状態での電源コードの自己発熱に対する安全性を確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１及び図２を参照して本発明の一実施形態を説明する。
【００１４】
図１中符号１は例えばキャニスタ型の電気掃除機を示し、この電気掃除機１は、掃除機本体２、及び図示しない吸込み風路手段を備えている。吸込み風路手段は、掃除機本体２の吸塵口２ａに接続される吸塵ホースと、このホースの先端部に接続される延長管と、この延長管の先端に接続される吸込み口体を備えている。吸塵ホースの先端部は、握持可能であり、そのために例えばハンドルを有している。吸塵ホースの先端部に手元スイッチ３（図２参照）が設けられている。手元スイッチ３は、後述する電動送風機に対する入力の供給と遮断をするため信号、及び運転状態を強中弱に変更するための信号などを吸塵ホースが有する信号線を通じて送信する。
【００１５】
掃除機本体２は集塵ケース４と本体ケース５とからなる。後端が開口された集塵ケース４はその前部に吸塵口２ａを有しているとともに、内部に紙パック等の塵フィルター（図示しない）が着脱可能に収容されている。集塵ケース４はその後端部を本体ケース５の前端部に嵌合して本体ケース５に着脱可能に取付けられている。
【００１６】
本体ケース５には、電動送風機６及びコードリール装置７が内蔵されているとともに、第１のセンサ８（第１の検知手段）、第２のセンサ９（第２の検知手段）、及び制御装置１０が内蔵されている。更に、本体ケース５には、その上部外面に露出して例えば発光ダイオード等からなる報知器１１が取付けられている。これとともに、本体ケース５は、その下部に開口されたコード出入り口５ａを有している。
【００１７】
電動送風機６は、その気流入口（図示しない）を前方に向けて配置されている。この電動送風機６の運転により、電動送風機６の気流出口６ａを通過した気流は、本体ケース５内を流動して、この本体ケース５の後端壁に形成された排気部５ｂを通って掃除機本体２の外部に排出される。
【００１８】
コードリール装置７は、リール胴及びこの胴の両端に夫々連結されたリール側板１２ａ,１２ｂを有するコードリール１２を備えているとともに、図示しないがコードリール１２を巻戻す方向に付勢するゼンマイばね及び集電機構を備えている。
【００１９】
コードリール１２が有した一対のリール側板１２ａ,１２ｂは透光性を有した材料例えば透明合成樹脂製である。コードリール１２には絶縁被覆電線からなる電源コード１３の一端が接続されていて、この電源コード１３は前記ゼンマイばねでコードリール１２が回転されることによってコードリール１２に巻き取られる。電源コード１３は、前記集電機構を介して電動送風機６に電気的に接続されている。
【００２０】
電源コード１３はコード出入り口５ａを通っていて、その先端（他端）に電源プラグ１３ａを有している。電源プラグ１３ａは商用交流電源が充電される図示しないコンセントに着脱可能に差し込み接続され、この接続により電動送風機６への通電が可能な状態となる。電源コード１３の長さは、２ｍ以上例えば１０ｍ〜２０ｍであり、通常の電源コードに比較して数倍以上長い。
【００２１】
第１のセンサ８は、センサベース８ａと、投光器８ｂと、受光器８ｃを有して形成されたフォトインタラプタである。センサベース８ａは、一対のリール側板１２ａ，１２ｂを跨ぐように配設されていて、その折れ曲がった一端部がリール側板１２ａの側面に接近した状態に対向されているとともに、他端部が前記一端部と平行に折れ曲がったリール側板１２ｂの側面に接近した状態に対向されている。投光器８ｂは、センサベース８ａの一端部に取付けられていて、透明なリール側板１２ａに向けて光例えば浮遊埃に影響され難い赤外線を発光する。受光器８ｃはセンサベース８ａの他端部に取付けられていて、リール側板１２ａ,１２ｂを透過した赤外線を受光して光電変換する。
【００２２】
第２のセンサ９は第１のセンサ８とは異なる位置に設けられている。この第２のセンサ９は、第１のセンサ８と同様の構成であり、センサベース９ａと、投光器９ｂと、受光器９ｃを有して形成されたフォトインタラプタである。センサベース９ａは、一対のリール側板１２ａ，１２ｂを跨ぐように配設されていて、その折れ曲がった一端部がリール側板１２ａの側面に接近した状態に対向されているとともに、前記一端部と平行に折れ曲がった他端部がリール側板１２ｂの側面に接近した状態に対向されている。投光器９ｂは、センサベース９ａの一端部に取付けられていて、リール側板１２ａに向けて光例えば赤外線を発光する。受光器９ｃはセンサベース９ａの他端部に取付けられていて、透明なリール側板１２ａ,１２ｂを透過した赤外線を受光して光電変換する。
【００２３】
第１のセンサ８と第２のセンサ９は、コードリール１２に巻き取られた電源コード１３の夫々異なる巻き重なり高さを検知し、それにより、コード出入り口５ａから掃除機本体２の外部に引出されている電源コード１３の長さ例えばある「特定の長さ」等を推定するために用いられている。第１のセンサ８の検知対象である電源コード１３の第１の巻き重なり高さＡは高く、第２のセンサ９の検知対象である電源コード１３の第２の巻き重なり高さＢは低い。
【００２４】
第１のセンサ８が検知する第１の巻き重なり高さＡは、電源コード１３がコードリール１２に最大に巻取られた場合の巻き重なり高さより低い。この状態での電源コード１３の引出し長さＬ１は、電源コード１３の後述する特定の長さＬ２の下限値の数分の１に設定されていて、例えば電源コード１３の引出し長さが１ｍ以内と短い場合に相当している。
【００２５】
第２の巻き重なり高さＢを第２のセンサ９が検知した状態での電源コード１３の引出し長さは、特定の長さＬ２以上の長さである。特定の長さＬ２は、法律や規格で規定された長さを下限値としそれ以上の長さである。具体的に、日本国内では、全長が２ｍを超える電源コードの全長の1/5以上の長さであり、ＩＥＣ規格を適用する場合では、電源コードの全長の1/3以上の長さである。
【００２６】
なお、以上のように引出し長さＬ１を推定するための第１の巻き重なり高さＡと、特定の長さＬ２を推定するための第２の巻き重なり高さＢを検知するために、本実施形態は、第１のセンサ８と第２のセンサ９を用いたが、これに代えて単一のセンサベースの一端部の互いに異なる２箇所の高さ位置に夫々投光器を取付けるとともに、これらの投光器に対応して前記単一のセンサベースの他端部の互いに異なる２箇所の高さ位置に夫々受光器を取付けたセンサを用いることもできる。更に、本発明では、第１の巻取り高さＡを検知する第１のセンサ８は省略しても良い。
【００２７】
前記手元スイッチ３の出力信号、第１のセンサ８の受光器８ｃの検知信号、及び第２のセンサ９の受光器９ｃの検知信号は、いずれも制御装置１０に入力される。制御装置１０は、図２に示すように第１のタイマー回路２１、第２のタイマー回路２２、及び運転制御回路２３等を有している。
【００２８】
これらの回路によって、制御装置１０は、電気掃除機１の通常運転時にモータドライバ２４を介して電動送風機６の運転を制御する他、電源コード１３の引出し長さに応じて後述するように電源コード１３の異常発熱を抑制する制御を担う。第１のタイマー回路２１及び第２のタイマー回路２２は、電源コード１３の引出し長さに応じて、言い換えれば、コードリール１２に対する電源コード１３の巻取り量に応じて、電気掃除機１の使用可能時間を制限するための回路である。第１のタイマー回路２１に設定された限時時間は短く、第２のタイマー回路２２に設定された限時時間は長い。又、モータドライバ２４を介しての電動送風機６の運転制御は運転制御回路２３が担う。この運転制御回路２３は、手元スイッチ３の出力信号に従って、電動送風機６をオンーオフとともに、この電動送風機６の回転速度を変えて吸塵力を強中弱のいずれかに設定する。
【００２９】
前記構成を備えた電気掃除機１で、電源コード１３の電源プラグ１３ａが図示しないコンセント（商用交流電源）に接続されるに伴い、第１のセンサ８及び第２のセンサ９は、制御装置１０によって動作状態となる。
【００３０】
このとき、電源コード１３の少なくとも一部がコードリール１２に巻き取られている状態には、以下の第１〜第３の巻取り態様がある。第１の巻取り態様は、電源コード１３全体がコードリール１２に巻き取られていて、この電源コード１２のコードリール１２に対する巻き重なり高さが、第１の巻き重なり高さＡより高い状態にある態様を指している。第２の巻取り態様は、電源コード１３のコードリール１２に対する巻き重なり高さが、第１の巻き重なり高さＡより低く、かつ、第２の巻き重なり高さＢより高い状態にある態様を指している。第３の巻取り態様は、電源コード１３のコードリール１２に対する巻き重なり高さが、第２の巻き重なり高さＢより低い状態にある態様を指している。
【００３１】
前記第１の巻取り態様では、コードリール１２に電源コード１３の大部分が巻き取られていて、電源コード１３のコードリール１２への巻取り量が最大に近い状態にある。そのため、コード出入り口５ａから電源プラグ１３ａにわたる電源コード１３の長さが、前記引出し長さＬ１以下であると推定できる状態にある。
【００３２】
この第１の巻取り態様では、コードリール１２に巻き取られたコード部分（その最外周の位置を図１中点線で示す。）によって、第１のセンサ８の投光器８ｂと受光器８ｃとにわたる光（赤外線）が遮られるので、第１のセンサ８はオフ信号を制御装置１０に出力する。なお、この場合、第２のセンサ９の投光器９ｂと受光器９ｃとにわたる光もコードリール１２に巻き取られたコード部分によって遮られる。
【００３３】
そのため、第１のセンサ８のオフ信号が供給された制御装置１０は、その第１のタイマー回路２１を介して電動送風機６の運転をその運転開始から例えば数分で停止させる制御を行う。このように電源コード１３に対する通電が、コンセントに電源プラグ１３ａが接続された状態で電動送風機６の運転が開始された時点から数分以内に停止されることによって、コードリール１２が電源コード１３を最大に近い状態に巻き取られているにも拘らず、電源コード１３が、その自己発熱による温度上昇の昂進によって掃除機本体２内で異常な温度になることを回避できる。
【００３４】
前記第２の巻取り態様では、電源コード１３の全長から前記特定の長さＬ２より短い長さを差し引いた長さのコード部分がコードリール１２に巻き取られている。そのため、コード出入り口５ａから電源プラグ１３ａにわたる電源コード１３の長さが、前記引出し長さＬ１以上でかつ前記特定の長さＬ２未満の長さであると推定できる状態にある。
【００３５】
この第２の巻取り態様では、第１のセンサ８の光は電源コード１３で遮られず、この第１のセンサ８がオン状態となる一方で、第２のセンサ９の投光器９ｂと受光器９ｃとにわたる光（赤外線）が、コードリール１２に巻き取られたコード部分で遮られるため、第２のセンサ９はオフ信号を制御装置１０に出力する。
【００３６】
そのため、第２のセンサ９のオフ信号が供給された制御装置１０は、その第２のタイマー回路２２を介して電動送風機６の運転をその通電開始から例えばＩＥＣ規格での試験時間である３０分以内具体的には１５分後に停止させる制御を行う。したがって、電源コード１３の全長から前記特定の長さＬ２より短い長さを差し引いた長さがコードリール１２に巻き取られているにも拘らず、電源コード１３がその自己発熱による温度上昇の昂進によって掃除機本体２内で異常な温度になることを回避できる。
【００３７】
前記第３の巻取り態様では、前記特定の長さＬ２、即ち、電気安全法やＩＥＣＬ規格に定められた特定長さ以上の長さを、電源コード１３の全長から差し引いた長さのコード部分がコードリール１２に巻き取られているので、巻取り長が少ないとともに巻き重なり高さも低い。そのため、コード出入り口５ａから電源プラグ１３ａにわたる電源コード１３の長さが、前記特定の長さＬ２以上であると推定できる状態にある。
【００３８】
この第３の巻取り態様では、第１のセンサ８の光が電源コード１３で遮られないだけではなく、第２のセンサ９の投光器９ｂと受光器９ｃとにわたる光（赤外線）も電源コード１３で遮られないため、第２のセンサ９はオン信号を制御装置１０に出力する。
【００３９】
そのため、第２のセンサ９のオン信号が供給された制御装置１０は、手元スイッチ３による運転停止指令が入力するまで、運転制御回路２３を介して電動送風機６を連続して運転させる制御を行う。この運転状態では、コードリール１２に対する電源コード１３の巻取り量が所定量以下で、電源コード１３が十分な長さ掃除機本体２の外部に引出されていて放熱による温度上昇を抑制できる状態にあるので、連続通電にも拘らず、電源コード１３がその自己発熱による温度上昇によって掃除機本体２内で異常な温度になることを回避できる。
【００４０】
以上のように電源コード１３の全長が掃除機本体２外に引出されずに、電源コード１３の一部がコードリール１２に巻き取られている状態で電気掃除機１が使用される場合でも、既述の使用可能時間の制限によって電源コード１３の自己発熱に対する安全性を確保できる。なお、電気掃除機１の使用可能時間を制限することで、少なくとも電気掃除機１の運転が、一旦は開始されるので、電源供給に拘らず、電気掃除機１が運転されない場合と比較して、使用者が不審がって故障と勘違いする恐れがない。
【００４１】
そして、既述のように第１のセンサ８又は第２のセンサ９の出力信号に基づく使用可能時間内で、電動送風機６が運転されて電気掃除機１が使用されているとき、制御装置１０は報知器１１を動作させ、それにより、電源コード１３の一部がコードリール１２に巻き取られている状態で電気掃除機１が使用されていることを使用者に報知して、注意を喚起する。
【００４２】
この場合、第１のセンサ８に基づく使用可能時間内で電気掃除機１が使用されているときは、第２のセンサ９に基づく使用可能時間内で電気掃除機１が使用されているときに比較して報知器１１の報知動作を強くなるように制御装置１０で制御することが望ましい。ここに報知動作を強くするとは、報知が点灯でなされる場合、連続点灯に比較して点滅することを指し、報知が音でなされる場合、音を大きくするか又は音色を変えることを指し、報知が色でなされる場合、注意喚起をし易い色に変えること或いは表示する色の面積を拡大すること等を指している。
【００４３】
又、前記一実施形態では、検知手段として、構成が簡単であり実施し易いフォトインタラプタからなるセンサを用いたが、これに代えて以下の検知手段を用いることができる。例えば特定の長さが引出されたことを検知するために、電源コードの該当位置の表面にアルミ箔等の光反射性のマークを取付けて置いて、電源コードが前記特定の長さ分引出されて前記マークがコード出入り口の近傍に位置された際に、前記マークを光センサなどで検知するようにした検知手段を用いることができる。或いは、コードリールの回転をロータリーエンコーダで計測することに基づいて、例えば特定の長さが引出されたことを検知する検知手段を用いることも可能である。なお、これらの検知手段を用いる場合、コードリールのリール側板は透光性でなくてもよい。
【００４４】
更に、前記一実施形態では、課題を解決するために電気掃除機１の使用可能時間を規定する技術手段を採用したが、これに代えて以下の技術手段を採用することが可能である。例えば、電源コードの引出し長さが特定の長さでないことを検知手段が検知したことに基づいて、制御装置による制御で、電動送風機に連続して供給される入力を通常の使用状態での入力レベルよりも低く下げて、コードリールに巻き取られているコード部分が自己発熱により異常温度になることを抑制できるようにしても良い。或いは、電源コードの引出し長さが特定の長さでないことを検知手段が検知したことに基づいて、制御装置による制御で、電動送風機に対する電源の供給を断って（入力を断つ）電動送風機が運転されないようにして、コードリールに巻き取られているコード部分が自己発熱により異常温度になることを抑制できるようにしても良い。
【００４５】
なお、本発明は、キャニスタ型の電気掃除機以外にも、アップライト型、その他の型の電気掃除機に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施形態に係る電気掃除機を一部切欠いて示す概略的な側面図。
【図２】図１の電気掃除機の電気的な構成を示すブロック図。
【符号の説明】
【００４７】
１…電気掃除機、２…掃除機本体、５ａ…コード出入り口、６…電動送風機、７…コードリール装置、９…第２のセンサ（検知手段）、１０…制御装置、１２…コードリール、１３…電源コード、２２…第２のタイマー回路、Ｌ２…第２の特定の長さ
【図１】
2009285188.tif 000003
【図２】
2009285188.tif 000004