JP2008000390A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

【課題】使用者に対する各種状態の確実な音声による対応報知ができ、使用性の高い電気掃除機を提供すること。
【解決手段】吸引気流を発する電動送風機２及び吸引気流に含まれる塵埃を捕集する集塵手段４を有する掃除機本体１と、床用吸込具１３から集塵手段４までの吸引経路２２内の一部に配設され塵埃を検知するための塵埃検知手段２４と、各種状態を報知する報知手段３０と、電動送風機２の電力および塵埃検知手段２４の検出結果の判断処理および報知手段３０による発音報知を制御する制御手段２８を備え、報知手段３０は、塵埃検知手段２４の状態および／または電気掃除機の状態を音声報知できるものとなるので、使用者に対して各種状態やその対応を確実に伝達報知できるとともにメンテナンス時期や方法等、報知内容を聞くだけでその対応が容易にでき、使用性を向上できるものとなる。
【選択図】図４

Description

本発明は、吸引気流に含まれる塵埃を検知する塵埃検知手段を有し、塵埃の有無の報知に加え塵埃検知手段の状態、電気掃除機の状態に関する情報を音声報知した電気掃除機に関するものである。

従来、この種の電気掃除機は、塵埃が通過する空気通路に塵埃センサーを設け、確認スイッチを操作することにより掃除途中の塵埃量を表示手段により表示している（例えば、特許文献１参照）。また、集塵手段に集塵される塵埃量を検知して表示するものもある。

図７は、特許文献１に記載された従来の電気掃除機を示すものである。図７に示すように、塵埃が通過する空気通路３６に設けた塵埃センサー３７と、この塵埃センサー３７の出力をパルス信号に変換するパルス変換部３８と、このパルス変換部３８からのパルス数を単位時間内で計数する計数手段３９と、この計数手段３９による計数結果を累積して時間平均を算出する制御手段４０と、前記制御手段４０から入力して塵埃量を表示する表示手段４１と、前記制御手段４０に出力して塵埃量を確認する確認スイッチ４２とから構成されている。
特開平４−２１８１３２号公報

しかしながら、前記従来の構成では、空気通路を通過する塵埃を塵埃センサーにより検知し、検知した塵埃の有無の表示や塵埃量を表示するのみなので、塵埃センサーの状態例えば、検知部の汚れ具合或いはメンテナンス時期等に関して使用者は知ることができなかった。

また、電気掃除機の状態例えば、集塵手段に集塵された塵埃量の表示については、ＬＥＤ等のランプによる表示であり、ランプの点灯に使用者が気づきにくいという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、使用者に対する各種状態の確実な音声による対応報知ができ、使用性の高い電気掃除機を提供することを目的とする。

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、吸引気流を発する電動送風機及び吸引気流に含まれる塵埃を捕集する集塵手段を有する掃除機本体と、被掃除面上の塵埃を吸込む底面開口を有する床用吸込具と、該床用吸込具から前記集塵手段までの吸引経路内の一部に配設され吸引気流に含まれる塵埃を検知するための塵埃検知手段と、各種状態を報知する報知手段と、前記電動送風機の電力および前記塵埃検知手段の検出結果の判断処理および報知手段による発音報知を制御する制御手段を備えた電気掃除機において、前記報知手段は、前記塵埃検知手段の状態および／または電気掃除機の状態を音声報知するようにしたものである。

これによって、使用者に対して各種状態やその対応を確実に伝達報知できるとともにメンテナンス時期や方法等、報知内容を聞くだけでその対応が容易にでき、使用性を向上できるものとなる。

本発明の電気掃除機は、使用者に対して各種状態やその対応を確実に音声で伝達報知することができる。

第１の発明は、吸引気流を発する電動送風機及び吸引気流に含まれる塵埃を捕集する集塵手段を有する掃除機本体と、被掃除面上の塵埃を吸込む底面開口を有する床用吸込具と、該床用吸込具から前記集塵手段までの吸引経路内の一部に配設され吸引気流に含まれる塵埃を検知するための塵埃検知手段と、各種状態を報知する報知手段と、前記電動送風機の電力および前記塵埃検知手段の検出結果の判断処理および報知手段による発音報知を制御する制御手段を備えた電気掃除機において、前記報知手段は、前記塵埃検知手段の状態および／または電気掃除機の状態を音声報知するようにしたことにより、使用者に対して各種状態やその対応を確実に伝達報知できるものとなり、メンテナンス時期や方法等、報知内容を聞くだけでその対応が容易にでき、使用性を向上することができる。

第２の発明は、塵埃検知手段における塵埃検知の出力が所定時間継続した場合に、前記塵埃検知手段の確認或いはお手入れを促す内容の音声報知を行うことにより、塵埃検知手段への付着物（塵埃、毛髪等）の有無の確認を促すことになり、塵埃検知手段の感度低下を防止するとともに安定した塵埃検知状態を維持することができる。

第３の発明は、塵埃検知手段の確認或いはお手入れを促す内容を音声報知する際に、前記塵埃検知手段のお手入れ方法も音声報知することにより、取扱説明書等を探す手間や持ち出すことが不要となり、容易かつ簡単にお手入れをすることができると共に、塵埃検知手段への傷付けや破損等を防止することができる。

第４の発明は、掃除機本体の使用開始からの通電時間が所定時間を経過した場合に、塵埃検知手段の確認或いはお手入れを促す内容の音声報知を行うことにより、掃除機の継続的な使用による塵埃検知手段への付着物（塵埃、毛髪等）や塵埃検知手段の汚れを確認或いはお手入れを促すことになり、塵埃検知手段の感度を初期状態に戻せると共に、安定した塵埃検知状態を維持することができる。

第５の発明は、塵埃検知手段における塵埃検知の出力を累積計数することで集塵手段に蓄積される塵埃の蓄積量を判定し、出力の累積計数値が所定量に達する毎に蓄積量を音声報知することにより、使用者に塵埃の蓄積量を段階的にお知らせできるものとなり、塵埃の蓄積状況は勿論のこと被掃除面の汚れ具合を認識でき、掃除の達成感、満足感を向上することができる。

第６の発明は、塵埃検知手段における所定時間内の塵埃検知の出力パルス数により掃除個所の塵埃の多少による汚れ具合を判定し、汚れ具合を音声報知することにより、塵埃が特に多い個所が認識できるものとなり、集中的に掃除を行うことができると共に効率的な掃除ができ、掃除時間を短縮することができる。

第７の発明は、電動送風機の運転開始から停止までの掃除時間を音声報知することにより、掃除にかかった所要時間を認識できるものとなり、被掃除個所の汚れ状態を知ることができると共に掃除の達成感、満足感を向上することができる。

第８の発明は、電動送風機の運転開始から停止までの時間における塵埃検知手段での塵埃検知の出力パルスを累積カウントすることで集塵手段に蓄積される塵埃の蓄積量を判定し、蓄積量を音声報知することにより、掃除にかかった所要時間と時間内の塵埃の蓄積量が認識できるものとなり、被掃除個所の汚れ具合を認識でき、掃除の達成感、満足感を向上することができる。

第９の発明は、塵埃検知手段において検出された塵埃の出力パルスの累積値が所定値を超えた場合に、集塵手段の交換或いはお手入れを促す内容を音声報知することにより、集塵手段の交換或いはお手入れ時期が認識できるものとなり、電動送風機の過負荷状態による温度過昇や故障を防止することができる。

第１０の発明は、音声報知時には掃除機本体の騒音値が５０ｄＢ以下になるように電動送風機の入力を低下または、停止させるようにすることにより、使用者に対して各種状態やその対応を確実に聞き取り易くできることとなり、使用性を向上することができる。

第１１の発明は、音声報知の有無を使用者が任意に選択できる切替え手段を備えることにより、報知が不要な場合には使用者により音声報知を停止できることとなり、報知内容に頼らず使用者自身のスタイルや動作で掃除を行うことができ、使用性を向上することができる。

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。

（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全体斜視を示す図であり、図２は掃除機本体の斜視図を示すものである。

図１において、１は後方に電動送風機２を内蔵した掃除機本体で、該掃除機本体１の前方には電動送風機２の吸引作用により吸引気流に含まれる塵埃を捕集する集塵室３が形成され、集塵室３内には集塵袋或いは集塵容器等の集塵手段４が着脱自在に装着できるよう構成されている。５は集塵室３の上方開口を覆う集塵室蓋で掃除機本体１の上部略後方にヒンジにより軸支されている。また、掃除機本体１内には電動送風機２の消費電力の制御をはじめ各種の制御を行う制御手段２８（図示せず）を内蔵している。６は吸気口で集塵室３および集塵手段４と連通するものである。８はホースで一端側には接続パイプ７を有し吸気口６と接続され、他端側には把持部９を有する手元ハンドル１０が設けられている。この手元ハンドル１０には、電動送風機２の吸引力（消費電力）を選択する操作スイッチを有する操作手段１１が内蔵されている。手元ハンドル１０の反ホース８側には延長管１２の一端側が接続され、延長管１２の他端側には被掃除面上の塵埃を吸込む底面側に吸引開口（図示せず）を有する床用吸込具１３が接続される。そして、床用吸込具１３の吸引開口から延長管１２、ホース８、吸気口６、集塵手段４が連通され、吸引流路２２を形成するものである。

図２において、３０は後述の各種状態を音声で報知する音声報知手段であり、その近傍には音声報知の有無を使用者が任意に選択できる切替え手段３１が配設されている。音声報知手段３０および切替え手段３１は、集塵室蓋５によって覆われる位置に設けられている。

図３は、接続パイプおよび塵埃検知手段の取り付け部断面を示す図である。図３において、接続パイプ７は、略直線状の塵埃通路を形成する連結パイプ１４を有し、この連結パイプ１４の一端側にホース８の端部を挿入して固着接続し、さらに、連結パイプ１４とホース８接続部外周をホースカバー１５で覆うことで接続部を保護している。連結パイプ１４の他端側は掃除機本体１の吸気口６に挿入され、この他端側の周面の一部に揺動自在に取り付けた尾錠１６により吸気口６に連結パイプ１４を着脱自在に装着する。尾錠１６は、内部に中空部を有する操作部１６ａ、係止部１６ｂを有し、係止部１６ｂ内に挿入されるバネ１６ｃにより矢印Ａ方向に付勢されている。すなわち、尾錠１６は操作部１６ａを押圧することにより、支点１６ｄを中心として係止部１６ｂが矢印Ｂ方向に移動し、吸気口６への係止および解除をできるようにしている。なお、図示していないが吸気口６の内周面の一部には、尾錠１６の係止部１６ｂを係止するための係止凹部が形成されている。また、連結パイプ１４の外周には尾錠１６の周囲を囲むように尾錠ケース１７が設けられている。

尾錠１６と相対する連結パイプ１４の周面にはプリント基板１８が取り付けられ、このプリント基板１８を覆うように基板カバー１９が連結パイプ１４の外周にビス２０により固定されている。尾錠１６の中空部内には発光素子２１がホルダー２１ａと共に吸引流路２２内に光を放つように配設されている。また、この発光素子２１と対向する位置には受光素子２３が発光素子２１と同様にホルダー２３ａと共に吸引流路２２内に向かって配設され、発光素子２１から放射された光を受光するように形成して塵埃検知手段２４を構成している。なお、ホルダー２１ａ、２３ａは発光素子２１および受光素子２３の固定、保持を行うもので両素子の位置ズレを防止すると共に、尾錠１６の中空部内およびプリント基板１８への吸引流路２２を通過する塵埃の侵入を防止するものであり、各ホルダー２１ａ、２３ａの先端表面が吸引流路２２の内壁表面と略同一になるように取り付けられている。 また、受光素子２３はプリント基板１８上に実装されており、受光素子２３および発光素子２１への電力供給部品をはじめ、受光素子２３の出力電圧を塵埃検知信号として出力するための各種電子部品もプリント基板１８上に実装されている。つまり、プリント基板１８が塵埃検知手段２４の制御回路の一部を構成している。

また、尾錠１６の吸気口６側には電気端子２５を設けており、接続パイプ７を吸気口６に装着、接続すると電気端子２５を介して掃除機本体１に内蔵された後述する制御手段２８と電気接続され、手元ハンドル１０の操作手段１１からの操作信号、プリント基板１８への電力供給や塵埃検知手段２４の出力信号を掃除機本体１側に伝送することができる。

なお、発光素子２１としては赤外線を発光するものが好ましく、受光素子２３としては赤外線を受光して出力変化するものが好ましい。この赤外線の発光素子２１および受光素子２３を用いることにより、外光の影響を受けにくくして塵埃検知精度を高めることができる。

図４は電気掃除機のブロック回路を示す図である。図４において、１１は手元ハンドル１０に内蔵された電動送風機２の吸引力（消費電力）を選択する（例えば、強、中、弱、切）操作スイッチを有する操作手段１１である。２４は上述の塵埃検知手段で吸引流路２２を通過する吸引気流に含まれる塵埃により遮られた発光素子２１からの光量の変化を受光素子２３で検出することで塵埃を検出するものである。受光素子２３の出力信号は増幅部２６にて増幅され、パルス変換部２７にて波形整形され制御手段２８に入力される。２９は駆動手段で使用者により操作手段１１で選択された操作スイッチの出力信号に基づいて制御手段２８で予め設定された吸引力になる位相制御量にて商用電源に直列に接続された電動送風機２を位相制御して駆動制御する。３０は音声報知手段で塵埃検知手段２４の状態や掃除機本体１の状態等を音声により使用者に報知する。３１は切替え手段で音声報知手段３０での音声報知の有無を使用者が任意に選択できるようスイッチ等で構成している。３２は表示手段であり塵埃検知手段２４で検知された塵埃の有無をＬＥＤ等により表示する。３３は記憶部であり塵埃検知手段２４で検出された各種塵埃情報や掃除機本体の通電時間等の各種情報を不揮発性メモリー等により記憶する。制御手段２８は計数手段３４およびタイマー部３５を有し、操作手段１１、塵埃検知手段２４、切替え手段３１の各入力信号の認識、判断処理を行うとともに、判断結果に基づいて駆動手段２９、音声報知手段３０、表示手段３２の各手段への出力制御を行う。

以上のように構成された電気掃除機について、以下その動作、作用を説明する。

まず、使用者により操作手段１１の操作スイッチが選択（例えば、「中」吸引力）されると、制御手段２８は入力された信号が「中」であると認識し、駆動手段２９へ「中」吸引力となる位相制御量を出力して電動送風機２を駆動し吸引力が発生する。吸引が開始されると床用吸込具１３の吸引開口からは被掃除面上の塵埃が空気とともに吸引され、接続パイプ７に設けられた塵埃検知手段２４を通過し、集塵室３内に装着した集塵袋等の集塵手段４で濾過、堆積され清浄な空気のみが電動送風機２を通過して掃除機本体１の排気口（図示せず）より外部に排気される。

図５は塵埃検知手段の出力信号を示す図である。まず、図５（ａ）は正常状態の塵埃検知手段２４の出力信号を示すものである。

塵埃検知手段２４で塵埃を検知すると、受光素子２３の出力信号は増幅部２６にて増幅され、パルス変換部２７にて波形整形されて制御手段２８に入力される。制御手段２８は割り込み機能により計数手段３４が塵埃の数を所定時間（例えば、１秒）毎に計数し、その計数値を記憶部３３に累積加算することで集塵手段４内に蓄積される塵埃量を判定することができる。また、制御手段２８は電動送風機２の駆動と同時にタイマー部３５の計時を開始し操作手段１１の操作スイッチが「切」を選択されるまでの時間を計時し、その計時時間を記憶部３３に累積加算することで掃除機本体１の１回の掃除時間および累積使用時間を判断することができる。

図６は塵埃検知手段の計数値の特性を示す図である。当然の如く、時間とともに塵埃検知手段２４での塵埃の累積計数値は上昇する。これは集塵手段４に蓄積される塵埃量と比例関係にある。そこで、塵埃検知手段２４で検出された塵埃の累積計数値が所定量に達する毎に計数量すなわち集塵手段４内に蓄積された塵埃量を音声報知手段３０により報知することで、使用者に塵埃の蓄積量を段階的にお知らせできるものとなり、塵埃の蓄積状況は勿論のこと被掃除面の汚れ具合を認識でき、掃除の達成感、満足感を向上することができる。また、集塵手段４の交換或いはお手入れを促す内容を音声報知することにより、集塵手段４の交換或いはお手入れ時期が認識できるものとなり、電動送風機２の過負荷状態による温度過昇や故障を防止することができる。

また、計数手段３４が塵埃の数を所定時間（例えば、１秒）毎に計数した結果を基に現在掃除している被掃除面の塵埃量を音声で都度報知し、塵埃が特に多い個所が認識できるものとなり、集中的に掃除を行うことができると共に効率的な掃除ができ、掃除時間を短縮することができる。

また、タイマー部３５により計時された電動送風機２の運転開始から停止までの掃除時間を音声報知することにより、掃除にかかった所要時間を認識できるものとなり、被掃除個所の汚れ状態を知ることができると共に掃除の達成感、満足感を向上することができる。

また、タイマー部３５により計時された電動送風機の運転開始から停止までの時間における塵埃検知手段２４での塵埃検知の出力を累積計数することで集塵手段４に蓄積される塵埃の蓄積量を判定し、蓄積量を音声報知することにより、掃除にかかった所要時間と時間内の塵埃の蓄積量が認識できるものとなり、被掃除個所の汚れ具合を認識でき、掃除の達成感、満足感を向上することができる。

なお、音声報知手段３０による音声報知を行う際には、掃除機本体１の騒音値が５０ｄＢ（療養施設等の環境基準値）以下になるように制御手段２８は位相制御量を駆動手段２９に出力して低騒音状態で音声報知してもよく、電動送風機２を停止させてもよく、要は、使用者に各種状態やその対応を確実に聞き取り易くできればよいものである。

また、音声報知が不要な場合には使用者により切替え手段３１を操作選択することで音声報知を停止できることとなり、報知内容に頼らず使用者自身のスタイルや動作で掃除を行うことができ、使用性を向上することができる。

次に、塵埃検知手段２４に異常がある場合の動作について説明する。

塵埃検知手段２４の異常状態としては２つの要因が考えられる。まず１つ目の要因として、図５（ｂ）を用いて説明する。図５（ｂ）は異常状態の塵埃検知手段２４の出力信号を示すものであり、吸引流路２２の内壁表面と略同一になるように取り付けられているホルダー２１ａまたは２３ａの表面近傍に何らかの原因により糸屑や毛髪等の塵埃が付着した場合である。図５（ｂ）に示すように、塵埃検知手段２４の出力はパルス状ではなく連続的に「塵埃あり」の信号を出力することになる。制御手段２８は所定時間（１秒）毎に塵埃の数を計数しているため、所定時間毎の計数値が継続（例えば、５回）した場合には、糸屑或いは毛髪等の塵埃が検知部周辺に付着しているものと判断して、音声報知手段３０へ接続パイプ７或いは塵埃検知手段２４周辺の確認或いはお手入れを使用者に促す内容の音声報知をするよう出力する。合わせて、お手入れの具体方法をガイド的に報知するようにしてもよい。

また、２つ目の要因として、塵埃の吸引による吸引経路２２内壁表面への塵埃の堆積および付着等による経年的な汚れである。このような状態になると、塵埃検知手段２４は発光素子２１の発光量および受光素子２３の受光量がホルダー２１ａおよび２３ａの表面に堆積、付着した汚れ等により相対的に低下するため、例えば、正常時の所定時間（１秒）の塵埃の計数値が１００であったとすると、汚れの状態にもよるが５０〜７０と塵埃の計数値が低下するものとなる。特に、セメントや粉等の粉塵を吸引した場合には一瞬にして吸引流路２２の内壁表面に粉塵が付着することになり、塵埃の計数値は極端に低下することとなる。

そこで、制御手段２８は電動送風機２の駆動と同時にタイマー部３５の計時を開始し操作手段１１の操作スイッチが「切」を選択されるまでの時間を計時し、その計時時間を記憶部３３に累積加算しているので、累積時間が所定時間（例えば、１００時間）に達すると、音声報知手段３０へ接続パイプ７或いは塵埃検知手段２４周辺の確認或いはお手入れを使用者に促す内容の音声報知をするよう出力する。合わせて、お手入れの具体方法をガイド的に報知するようにしてもよい。

以上のように、本実施の形態においては、使用者に対して各種状態やその対応を確実に伝達報知できるものとなり、メンテナンス時期や方法等、報知内容を聞くだけでその対応が容易にでき、塵埃検知手段２４の検出精度低下を防止できる。また、取扱説明書等を探す手間や持ち出すことが不要となり、容易かつ簡単にお手入れをすることができると共に、塵埃検知手段への傷付けや破損等を防止することができる。

以上のように、本発明にかかる電気掃除機は、使用者に対して各種状態やその対応を確実に音声で伝達報知することが可能となるので、特に家庭、業務用等の電気掃除機に有用である。

本発明の実施の形態１における電気掃除機の全体斜視図 同掃除機本体の斜視図 同接続パイプおよび塵埃検知手段の取り付け部断面図 同電気掃除機のブロック回路図 同塵埃検知手段の出力信号を示す図 同塵埃検知手段の計数値の特性を示す図 従来の電気掃除機のブロック回路図

符号の説明

２ 電動送風機
１１ 操作手段
２４ 塵埃検知手段
２６ 増幅部
２７ パルス変換部
２８ 制御手段
２９ 駆動手段
３０ 音声報知手段
３１ 切替え手段
３３ 記憶部
３４ 計数手段
３５ タイマー部

Claims (11)

1. 吸引気流を発する電動送風機及び吸引気流に含まれる塵埃を捕集する集塵手段を有する掃除機本体と、被掃除面上の塵埃を吸込む底面開口を有する床用吸込具と、該床用吸込具から前記集塵手段までの吸引経路内の一部に配設され吸引気流に含まれる塵埃を検知するための塵埃検知手段と、各種状態を報知する報知手段と、前記電動送風機の電力および前記塵埃検知手段の検出結果の判断処理および報知手段による発音報知を制御する制御手段を備えた電気掃除機において、前記報知手段は、前記塵埃検知手段の状態および／または電気掃除機の状態を音声報知するようにしたことを特徴とした電気掃除機。
2. 塵埃検知手段における塵埃検知の出力が所定時間継続した場合に、前記塵埃検知手段の確認或いはお手入れを促す内容の音声報知を行うようにした請求項１記載の電気掃除機。
3. 塵埃検知手段の確認或いはお手入れを促す内容を音声報知する際に、前記塵埃検知手段のお手入れ方法も音声報知するようにした請求項１または２に記載の電気掃除機。
4. 掃除機本体の使用開始からの通電時間が所定時間を経過した場合に、塵埃検知手段の確認或いはお手入れを促す内容の音声報知を行うようにした請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気掃除機。
5. 塵埃検知手段における塵埃検知の出力を累積計数することで集塵手段に蓄積される塵埃の蓄積量を判定し、出力の累積計数値が所定量に達する毎に蓄積量を音声報知するようにした請求項１〜４のいずれか１項に記載の電気掃除機。
6. 塵埃検知手段における所定時間内の塵埃検知の出力パルス数により掃除個所の塵埃の多少による汚れ具合を判定し、汚れ具合を音声報知するようにした請求項１〜５のいずれか１項に記載の電気掃除機。
7. 電動送風機の運転開始から停止までの掃除時間を音声報知するようにした請求項１〜６のいずれか１項に記載の電気掃除機。
8. 電動送風機の運転開始から停止までの時間における塵埃検知手段での塵埃検知の出力パルスを累積カウントすることで集塵手段に蓄積される塵埃の蓄積量を判定し、蓄積量を音声報知するようにした請求項１〜７のいずれか１項に記載の電気掃除機。
9. 塵埃検知手段において検出された塵埃の出力パルスの累積値が所定値を超えた場合に、集塵手段の交換或いはお手入れを促す内容を音声報知するようにした請求項１〜８のいずれか１項に記載の電気掃除機。
10. 音声報知時には掃除機本体の騒音値が５０ｄＢ以下になるように電動送風機の入力を低下または、停止させるようにした請求項１〜９のいずれか１項に記載の電気掃除機。
11. 音声報知の有無を使用者が任意に選択できる切替え手段を備えた請求項１〜１０のいずれか１項に記載の電気掃除機。