電気掃除機
【課題】通常の掃除中に騒音や電力消費を増大させずに空気中の浮遊塵埃を効率よく捕集できる、電気掃除機を提供する。
【解決手段】電気掃除機は、空気から塵埃を分離し捕集する集塵部１５と、集塵部１５へ塵埃を含む空気を流通させるための電動送風機１６と、電動送風機１６により吸引される空気の流量を検知する風量センサ２３と、外部から吸い込んだ空気を清浄化するための空気清浄部３０と、空気清浄部３０へ空気を吸引する空気清浄用送風機１８と、空気清浄用送風機１８を駆動するモータ２６と、モータ２６を制御する制御部と、を備える。制御部は、風量センサ２３によって検知された流量に基づいて、モータ２６の駆動状態を制御する。
【解決手段】電気掃除機は、空気から塵埃を分離し捕集する集塵部１５と、集塵部１５へ塵埃を含む空気を流通させるための電動送風機１６と、電動送風機１６により吸引される空気の流量を検知する風量センサ２３と、外部から吸い込んだ空気を清浄化するための空気清浄部３０と、空気清浄部３０へ空気を吸引する空気清浄用送風機１８と、空気清浄用送風機１８を駆動するモータ２６と、モータ２６を制御する制御部と、を備える。制御部は、風量センサ２３によって検知された流量に基づいて、モータ２６の駆動状態を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気掃除機に関し、特に、空気清浄機能を有する電気掃除機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気掃除機と空気清浄機との両方を同時に運転させることが可能な空気清浄機能付き電気掃除機において、掃除機本体を、集塵室を含む掃除風路と、空気清浄のための清浄風路とに区画し、掃除風路と清浄風路とに別々の排気フィルターを設け、掃除用の電動送風機と空気清浄用送風機との両方の性能を十分に生かすようにした、電気掃除機が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１３５９９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記文献には、通常の掃除をしながらまたは掃除終了後に空気清浄機能を運転して、空気中の浮遊塵埃を効率よく捕集することが記載されている。しかし、上記文献には、空気清浄機能の運転状態についてオン／オフの切換がされることのみが開示されており、空気清浄機能の運転中の運転状態は変化しない。そのため、空気清浄機能の運転によって、電気掃除機の騒音が増大したり、電気掃除機の運転に係る電力の消費量が増大したりする問題があった。
【０００５】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、通常の掃除中に騒音の増大や電力消費の増大などを招来することなく空気中の浮遊塵埃を効率よく捕集できる、電気掃除機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一の局面に係る電気掃除機は、空気から塵埃を分離し捕集する集塵部と、集塵部へ塵埃を含む空気を流通させるための電動送風機と、電動送風機により吸引される空気の流量を検知する風量センサと、外部から吸い込んだ空気を清浄化するための空気清浄部と、空気清浄部へ空気を吸引する空気清浄用送風機と、空気清浄用送風機を駆動するモータと、モータを制御する制御部と、を備える。制御部は、風量センサによって検知された流量に基づいて、モータの駆動状態を制御する。
【０００７】
上記電気掃除機において、制御部は、流量が低下したことを風量センサが検知するとき、モータの負荷を増加させてもよく、または、流量が増加したことを風量センサが検知するとき、モータの負荷を低下させてもよい。
【０００８】
上記電気掃除機は、電動送風機を駆動する吸込みモータを備え、風量センサは、吸込みモータへ供給される電流を検知することにより、流量を検知してもよい。
【０００９】
本発明の他の局面に係る電気掃除機は、吸込口体を備える。吸込口体は、被掃除面に向かって開口する集塵開口部が形成された本体ケースと、本体ケース内に配置され被掃除面の種類を識別する被掃除面センサと、を含む。電気掃除機はさらに、外部から吸い込んだ空気を清浄化するための空気清浄部と、空気清浄部へ空気を吸引する空気清浄用送風機と、空気清浄用送風機を駆動するモータと、モータを制御する制御部と、を備える。制御部は、被掃除面センサによって識別された被掃除面の種類に基づいて、モータの駆動状態を制御する。
【００１０】
上記電気掃除機において、吸込口体は、集塵開口部に連通する本体ケース内の空間に配置され被掃除面に向いて回転する回転ブラシと、回転ブラシを駆動するブラシモータと、を含み、被掃除面センサは、ブラシモータへ供給される電流の値に基づいて、被掃除面の種類を識別してもよい。
【００１１】
上記電気掃除機において、制御部は、吸込口体が被掃除面から離れて掃除動作が休止したとき、モータの負荷を低減させてもよい。
【００１２】
上記電気掃除機において、制御部は、吸込口体が被掃除面に停止して掃除動作が休止したとき、モータの負荷を低減させてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の電気掃除機によると、通常の掃除中に、騒音の増大や電力消費の増大などを招来することなく、空気中の浮遊塵埃を効率よく捕集することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】電気掃除機の外観図である。
【図２】電気掃除機の掃除機本体部の構成を示す断面模式図である。
【図３】電気掃除機の吸込口体の構成を示す模式図である。
【図４】吸込口体が床面上に配置された状態を示す模式図である。
【図５】電気掃除機の制御部の構成の詳細を示すブロック図である。
【図６】操作キーの詳細を示す概略図である。
【図７】「強」運転モードでの吸込みモータとファンモータとの運転状態を示す図である。
【図８】「エコ」運転モードでの吸込みモータとファンモータとの運転状態を示す図である。
【図９】ファンモータ回転数の制御の一例を示すフローチャートである。
【図１０】ファンモータ回転数の制御の他の例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。
【００１６】
図１は、電気掃除機Ｘの外観図である。図１に示すように、電気掃除機Ｘは、掃除機本体部１、吸込口体２、接続管３、接続ホース４、操作ハンドル５を備える。掃除機本体部１は、掃除機本体部１の前端に接続された接続ホース４と、接続ホース４に接続された接続管３とを介在させて、吸込口体２に接続されている。電気掃除機Ｘでは、吸込口体２から塵埃を含む空気が吸い込まれ、吸込口体２から吸気された空気は、接続管３および接続ホース４を経由して掃除機本体部１に流入する。掃除機本体部１の内部において、空気から塵埃が分離され、塵埃が分離された後の空気は、掃除機本体部１の後端に設けられた排気口から排出される。
【００１７】
操作ハンドル５には、ユーザが電気掃除機Ｘの稼動操作や運転モードの選択操作などを行なうための、操作キーが設けられている。操作キーの近傍には、電気掃除機Ｘの現在の状態を表示する、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの図示しない表示部も設けられている。
【００１８】
図２は、電気掃除機Ｘの掃除機本体部１の構成を示す断面模式図である。図２には、掃除機本体部１に取り付けられた一対の走行用車輪７によって、掃除機本体部１が床面１００上に支持されている状態が図示されている。図２に示すように、掃除機本体部１の前部（図中左側）には第一吸気口としての吸気口１１が形成され、後部（図中右側）には第一排気口としての排気口１２が形成されている。また掃除機本体部１の上部には第二吸気口としての吸気口１３が形成され、後部には第二排気口としての排気口１４が形成されている。排気口１２，１４には、空気を濾過するフィルタが取り付けられていてもよい。
【００１９】
吸気口１１の下流側には、集塵部の一例としての集塵室１５が設けられている。集塵室１５において、吸気口１１を経由して集塵室１５の内部へ流入する空気から、塵埃が除去される。集塵室１５の下流側には、電動送風機１６を収容するファン収容室１０が設けられている。集塵室１５とファン収容室１０とは、通風路１９によって連通されている。集塵室１５から流出する空気は、通風路１９を経由してファン収容室１０の内部へ流入する。吸気口１１、集塵室１５、通風路１９、ファン収容室１０および排気口１２は、吸気口１１から集塵室１５、通風路１９およびファン収容室１０を順に通過して排気口１２へ至る、掃除用風路を形成する。
【００２０】
ファン収容室１０の内部には、集塵室１５への吸気を行なうための電動送風機１６と、電動送風機１６を回転駆動する送風機モータとしての吸込みモータ２１と、が配置されている。吸込みモータ２１は、電気的エネルギーを機械的エネルギーに変えて回転力を発生し、電動送風機１６を回転駆動する。吸込みモータ２１と電動送風機１６とは、回転シャフト２２によって連結されている。吸込みモータ２１で発生した回転力は、回転シャフト２２を経由して、電動送風機１６へ伝達される。電動送風機１６が作動することによって、図１に示す吸込口体２から塵埃を含む空気が吸引され、吸気口１１を経由して集塵室１５へ空気が流通する。集塵室１５へ流入した空気に含まれる塵埃は、集塵室１５において空気から分離されて、集塵室１５の内部に捕集される。
【００２１】
ファン収容室１０にはまた、風量センサ２３が配置されている。風量センサ２３は、電動送風機１６の動作により集塵室１５へ吸引される空気の流量を検知する。風量センサ２３は、吸込みモータ２１に取り付けられている。風量センサ２３は、吸込みモータ２１へ供給される電流を検知して、電流に比例する風量を検知する。
【００２２】
集塵室１５内には図示しない集塵フィルタが設けられる。集塵フィルタの清掃直後は集塵フィルタへの塵埃の詰まりが少ないので、吸込みモータ２１への供給電力が小さくても所定量以上の空気を掃除用風路へ供給でき、集塵室１５へ流通する空気の流量を確保できる。
【００２３】
集塵フィルタへの塵の詰まりが増加して集塵室１５へ流通する空気の流量が低下すると、掃除用風路へ所定量以上の空気を供給するために、吸込みモータ２１への供給電力を大きくする。吸込みモータ２１への供給電力を大きくすることで吸込みモータ２１の回転数を増加し、電動送風機１６による通風量を増加させる。このときの吸込みモータ２１への供給電力の変化を検知することで、風量センサ２３は、電動送風機１６によって掃除用風路へ吸引される空気の流量を検知する。風量センサ２３による空気の流量の検知方法の他の例として、吸込みモータ２１の回転数の変化を検知する方法、または、吸気口１１での風圧の変化を検知する方法などがある。
【００２４】
掃除機本体部１の内部にはさらに、吸気口１３を経由して外部から吸い込んだ空気を清浄化し、排気口１４を経由して外部へ流通させる、空気清浄部３０が設けられている。吸気口１３、空気清浄部３０および排気口１４は、清浄用風路を形成する。空気清浄部３０の内部には、吸気口１３の近傍に、好ましくは吸気口１３に対向して、電動送風機１６と異なる第二の送風機としての空気清浄用送風機１８が配置されている。
【００２５】
空気清浄部３０の内部にはまた、空気清浄用送風機１８を駆動するファンモータ２６が配置されている。ファンモータ２６は、吸込みモータ２１と同様に電気的エネルギーを機械的エネルギーに変えて回転力を発生し、空気清浄用送風機１８を回転駆動する。空気清浄用送風機１８とファンモータ２６とは、回転シャフト２７によって連結されている。ファンモータ２６で発生した回転力は、回転シャフト２７を経由して、空気清浄用送風機１８へ伝達される。空気清浄用送風機１８の動作によって、吸気口１３を経由して空気清浄部３０へ空気が吸引され、空気清浄部３０の内部空間を経由して空気が流通し、排気口１４を経由して空気清浄部３０から空気が流出する。
【００２６】
空気清浄部３０の内部には、イオン発生部３１が配置されている。イオン発生部３１は、正イオンおよび負イオンを発生する。正イオンは、水素イオン（Ｈ＋）の周囲に複数の水分子が付随したクラスターイオンであり、負イオンは、酸素イオン（Ｏ２−）の周囲に複数の水分子が付随したクラスターイオンである。正イオンおよび負イオンを空気内に放出すると、両イオンが空気中を浮遊するカビ菌やウィルスの周りを取り囲み、その表面上で互いに化学反応を起こす。その際に生成される活性種の水酸化ラジカルの作用により、浮遊カビ菌などが除去される。なお空気清浄部３０は、空気を清浄するものであれば、イオンを用いるものに限られるものではない。
【００２７】
吸気口１３と排気口１４とのいずれかまたは両方に、空気を濾過するフィルタが取り付けられている。フィルタはたとえばＨＥＰＡフィルタ（High Efficiency Particulate Air Filter）であってもよい。フィルタを通過して空気が流通するとき、空気中に含まれるゴミや塵埃がフィルタによって取り除かれる。イオン発生部３１とフィルタとの作用によって、空気清浄部３０を流通する空気は清浄空気になる。
【００２８】
空気清浄部３０にはまた、ファンモータ２６の回転数を検知するセンサ２８が配置されている。センサ２８は、ファンモータ２６に取り付けられている。センサ２８は、ファンモータ２６の回転数を直接計測するものでもよく、ファンモータ２６へ供給される電流を検知するものでもよい。
【００２９】
図３は、電気掃除機Ｘの吸込口体２の構成を示す模式図である。図４は、吸込口体２が床面１００上に配置された状態を示す模式図である。図３および図４を参照して、吸込口体２は、吸込口体２の輪郭を形成する樹脂成形品の本体ケース４０を有する。本体ケース４０の底面側には、本体ケース４０の一部が開口する集塵開口部４１が形成されている。集塵開口部４１は、被掃除面の一例としての床面１００に向かって、本体ケース４０の底面が開口して形成されている。被掃除面とは、電気掃除機Ｘにより掃除される対象の面である。吸込口体２には、その後方側（図３中の上側、図４中の右側）において、接続管３が連結されている。
【００３０】
集塵開口部４１には、回転ブラシ４２が配置されている。回転ブラシ４２は、本体ケース４０内の、集塵開口部４１に連通する空間に配置されている。回転ブラシ４２は、シャフト４３と、シャフト４３の回りに螺旋状に取り付けられた複数のブラシ部とを有し、シャフト４３を回転中心として回転可能に設けられている。図４に示すように、集塵開口部４１を介して床面１００に対向して配置された回転ブラシ４２が回転することにより、床面１００から塵埃が掻き上げられる。掻き上げられた塵埃は、電動送風機１６の駆動によって流通する空気と共に、吸込口体２に吸い込まれ、接続管３、接続ホース４の順に移動し、掃除機本体部１へ流入して集塵室１５で捕集される。
【００３１】
吸込口体２はまた、回転ブラシ４２を駆動するブラシモータ４５を含む。ブラシモータ４５は、回転ブラシ４２に対して吸込口体２の後方側に配置されている。回転ブラシ４２のシャフト４３の一端には、伝動軸４７が連結されている。ブラシモータ４５には、伝動軸４８が連結されている。伝動ベルト４９は、伝動軸４７，４８に巻き掛けられている。伝動軸４７，４８は、伝動ベルト４９を介して連結されている。ブラシモータ４５で発生した回転駆動力は、伝動軸４８、伝動ベルト４９および伝動軸４７を順に経由して回転ブラシ４２へ伝達され、回転ブラシ４２を回転駆動する。回転ブラシ４２は、ブラシモータ４５からの回転駆動力を受けて回転する、パワーブラシである。
【００３２】
吸込口体２の本体ケース４０の内部にはまた、被掃除面センサの一例としての、床面１００の種類を識別する床面センサ４６が配置されている。床面センサ４６は、床面１００がたとえばじゅうたん、フローリングまたはたたみであることを検知する。床面センサ４６は、ブラシモータ４５に取り付けられている。床面センサ４６は、ブラシモータ４５へ供給される電流を検知し、当該電流の値に基づいて、床面１００の種類を識別する。
【００３３】
たとえば床面１００がじゅうたんの場合、回転ブラシ４２が床面１００から受ける回転に対する抵抗が相対的に大きいので、ブラシモータ４５へ供給される電流が大きくなる。床面１００がフローリングの場合、回転ブラシ４２の回転に対する抵抗が相対的に小さいので、ブラシモータ４５へ供給される電流が小さくなる。床面センサ４６はこのようにして、床面１００の種類を識別できる。
【００３４】
図５は、電気掃除機Ｘの制御部の構成の詳細を示すブロック図である。電気掃除機Ｘの動作を制御する制御部は、図５に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの制御回路６０と、ＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）などのメモリ６１を有する。メモリ６１に記憶された制御プログラムに従って制御回路６０が各種の処理を実行することにより、電気掃除機Ｘが統括的に制御される。
【００３５】
制御回路６０は、後述する操作キー７０を介したユーザからの運転モード切替指示を受け、電気掃除機Ｘの運転状態を切り換える。具体的には、ユーザからの指示に合わせて、上述した吸込みモータ２１に制御回路６０から制御信号が送られて電動送風機１６による集塵室１５への空気の流通量が切り換えられ、またブラシモータ４５に制御信号が送られて回転ブラシ４２の回転数が変化する。
【００３６】
また制御回路６０は、上述した風量センサ２３から集塵室１５へ吸引される空気流量に係る信号を受け、センサ２８からファンモータ２６の回転数に係る信号を受け、床面センサ４６から床面１００の種類に係る信号を受ける。制御回路６０は、これらの信号に基づいて、ファンモータ２６の運転状態を制御する。
【００３７】
図６は、操作キー７０の詳細を示す概略図である。操作キー７０は、電気掃除機Ｘを使用して掃除を行なうユーザが容易に操作キー７０を操作できるように、操作ハンドル５に取り付けられている。操作キー７０は、回転ブラシ４２の回転を開始または停止させるためのキー７１と、「強」運転での電気掃除機Ｘの運転開始および「強」運転と「弱」運転との切り換えのためのキー７２と、を有する。操作キー７０はさらに、「エコ」運転での電気掃除機Ｘの運転開始のためのキー７３と、電気掃除機Ｘの運転を停止し「切」状態（待機状態）へ移行させるためのキー７４と、を有する。
【００３８】
ユーザが図示しない電源プラグを掃除機本体部１から取り出し、電源に差し込み、続いてキー７２を押すことにより、「強」運転モードにて電気掃除機Ｘが起動する。「強」運転モードでの電気掃除機Ｘの運転中にキー７２をもう一度押すことにより、「弱」運転モードに切り替わる。「強」運転と「弱」運転との違いは、電動送風機１６を用いた空気の吸引量が、「強」運転では相対的に大きく、「弱」運転では相対的に小さいことである。「エコ」運転モードとは、床面１００の種類に対応して、自動で吸込みモータ２１の回転力を切り換える運転モードである。ユーザが図示しない電源プラグを電源に差し込み、続いてキー７３を押すことにより、「エコ」運転モードにて電気掃除機Ｘが起動する。
【００３９】
図７は、「強」運転モードでの吸込みモータ２１とファンモータ２６との運転状態を示す図である。上述したように、電動送風機１６の動作によって集塵室１５に吸い込まれる空気の流量（吸込み風量）は、集塵フィルタへの塵埃の詰まり量によって変動する。吸込み風量が低下すると、吸込みモータ２１へ供給される電力が増大し、吸込みモータ２１の回転数が増大する。これにより、電動送風機１６の送風量を大きくして、吸込み風量の低下を抑制する。吸込み風量が増加すると、吸込みモータ２１へ供給される電力が減少し、吸込みモータ２１の回転数が減少する。これにより、電動送風機１６の送風量を小さくして、吸込み風量が過大になることを抑制する。
【００４０】
吸込みモータ２１の供給電力が大きいときは、吸込みモータ２１の回転に伴って発生する騒音が比較的大きい。そのため、ファンモータ２６の回転数を増大しファンモータ２６の負荷を増大させても、ファンモータ２６による騒音は吸込みモータ２１の騒音に紛れ、電気掃除機Ｘ全体として発生する騒音が増大するのを抑制できる。また、吸込みモータ２１の回転数が大きいときは、掃除による浮遊ゴミが増加するので、ファンモータ２６の回転数を増加して空気清浄機能を向上させるのが望ましい。
【００４１】
一方、吸込みモータ２１の供給電力が小さいと、吸込みモータ２１の騒音が小さくなり、ファンモータ２６による騒音が電気掃除機Ｘ全体としての騒音を増大させることになる。そのため、吸込みモータ２１の供給電力が小さいときには、ファンモータ２６の回転数を低下させ、またはファンモータ２６を停止させるなど、ファンモータ２６の負荷を低下させることにより、騒音の増大を抑制できる。
【００４２】
したがって、図７に示すように、電動送風機１６を回転させるための吸込みモータ２１の供給電力、すなわち、電動送風機１６により吸引される空気の流量に基づいて、空気清浄部３０へ空気を導入させるためのファンモータ２６の回転数を制御すれば、電気掃除機Ｘの騒音の増大を回避しつつ、空気中の浮遊塵埃を効率よく捕集することができる。
【００４３】
図８は、「エコ」運転モードでの吸込みモータ２１とファンモータ２６との運転状態を示す図である。上述したように、電気掃除機Ｘによって掃除される対象の床面１００の種類は、吸込口体２に設けられた床面センサ４６により識別される。
【００４４】
図８に示すように、検知された床面の種類がじゅうたんの場合、じゅうたんから塵埃を掻き出すために吸込み風量を増大させる必要があるので、吸込みモータ２１へ供給される電力を増大する。このとき、じゅうたんを掃除することにより空中の浮遊塵埃が増大するので、ファンモータ２６の回転数を増大させ空気清浄用送風機１８の風量を増大させて空気清浄機能を向上させることにより、空気を清浄に保つことができる。
【００４５】
検知された床面１００の種類がフローリングやたたみの場合は、床面１００が滑らかであるので吸込み風量を減少しても床面１００の清掃能力を十分確保できるので、吸込みモータ２１へ供給される電力を中程度にする。このとき、掃除による空中の浮遊塵埃も相対的に少ないので、ファンモータ２６の回転数を中程度にしても空気清浄機能を十分に確保できる。ファンモータ２６の回転数が下げられることにより無駄な電力消費を抑えると共に、騒音を抑制することができる。
【００４６】
吸込口体２を持ち上げ、吸込口体２を床面１００から離す場合は、掃除動作、すなわち吸込口体２からの塵埃を含む空気の供給を休止する場合であると判断される。また、吸込口体２を床面１００に停止させ、床面１００に対して吸込口体２が相対的に移動しない場合も、掃除動作を休止する場合であると判断されてもよい。この場合、吸込みモータ２１の供給電力をさらに低下させる、または吸込みモータ２１をＯＦＦにする。このとき、ファンモータ２６の回転数もさらに下げられ、ファンモータ２６の負荷が低減されて無駄な電力消費を抑えると共に、ファンモータ２６が騒音源となるのを回避する。掃除動作の停止中に、ファンモータ２６はその回転数を下げられた状態で運転を継続し、ファンモータ２６は停止しないので、空気清浄機能の運転は継続される。ユーザが吸込口体２を持ち上げて床面１００の掃除動作を行なっていないときを利用して空気清浄機能を運転することにより、効率のよい空気清浄を実現することができる。
【００４７】
したがって、図８に示すように、電気掃除機Ｘによって掃除される対象の床面１００の種類、および、掃除動作の状態に基づいて、空気清浄部３０へ空気を導入させるためのファンモータ２６の回転数を制御すれば、電気掃除機Ｘの騒音の増大を回避しつつ、空気中の浮遊塵埃を効率よく捕集することができる。
【００４８】
図９は、ファンモータ２６回転数の制御の一例を示すフローチャートである。図９中に示す”Ｉ”とは、吸込みモータ２１に供給される電流を示す。Ｉ１およびＩ２はそれぞれ、吸込みモータ２１への供給電力の基準となる値であり、Ｉ１＞Ｉ２の関係を有する。また”Ｍ”とは、ファンモータ２６の回転数を示す。Ｍ１，Ｍ２およびＭ３は、それぞれ回転数の基準となる値であり、Ｍ１＞Ｍ２＞Ｍ３の関係を有する。
【００４９】
図９に示すように、まずステップ（Ｓ１０）において、吸込みモータ２１へ供給される電流の値Ｉに、吸込みモータ２１に供給される電流の現在の値を代入する。次にステップ（Ｓ２０）において、電流値Ｉが所定の値であるＩ１よりも大きいか否かを判断する。ステップ（Ｓ２０）で電流値ＩがＩ１よりも大きいと判断された場合、吸込みモータ２１へ供給される電流が大きく吸込みモータ２１の回転数が大きい状態であるので、ファンモータ２６の回転数を大きくしても騒音への影響は小さい。そこで次にステップ（Ｓ３０）において、ファンモータ２６の回転数Ｍを最も高い設定値であるＭ１に設定する。
【００５０】
ステップ（Ｓ２０）で電流値ＩがＩ１以下であると判断された場合、次にステップ（Ｓ４０）において、電流値Ｉが所定の値であるＩ２よりも大きいか否かを判断する。ステップ（Ｓ４０）で電流値ＩがＩ２よりも大きいと判断された場合、現在の電流値ＩはＩ２を越えＩ１以下の範囲にあり、中程度の大きさの電流が吸込みモータ２１に供給され吸込みモータ２１の回転数が中程度である状態である。そこで、騒音および空気清浄機能への影響を考慮して、次にステップ（Ｓ５０）において、ファンモータ２６の回転数Ｍを中程度の設定値であるＭ２に設定する。
【００５１】
ステップ（Ｓ４０）で電流値ＩがＩ２以下であると判断された場合、吸込みモータ２１へ供給される電流が小さく、吸込みモータ２１の回転数が小さい状態である。そこで、ファンモータ２６の回転により発生する騒音によって電気掃除機Ｘ全体の騒音が増大するのを回避するために、ファンモータ２６の回転数Ｍを最小の設定値であるＭ３に設定する。このとき、ファンモータ２６は停止してもよい。つまり回転数の設定値Ｍ３の値はゼロであってもよい。
【００５２】
ステップ（Ｓ３０）、（Ｓ５０）または（Ｓ６０）でファンモータ２６の回転数を設定すると、再びステップ（Ｓ１０）に戻り、吸込みモータ２１へ供給される電流の値に応じたファンモータ２６の回転数の制御が続けられる。このとき、所定の時間を経過した後にステップ（Ｓ１０）が再開されてもよい。
【００５３】
図９に示すフローチャートに従ってファンモータ２６を制御し、ファンモータ２６の運転状態を変化させることにより、ファンモータ２６の発生する騒音で電気掃除機Ｘ全体で発生する騒音が増大することを回避でき、またファンモータ２６の運転に伴う電力消費の増大を抑制することができる。このようにして、空気清浄部３０を最適に使用して、空気中の浮遊塵埃を効率よく捕集することができる。
【００５４】
図１０は、ファンモータ２６回転数の制御の他の例を示すフローチャートである。図１０中に示す”Ｉ”とは、吸込みモータ２１に供給される電流を示し、Ｉ１は、吸込みモータ２１への供給電力の基準となる設定値である。また”Ｍ”とは、ファンモータ２６の回転数を示す。Ｍ１はファンモータ２６の回転数の基準となる値であり、Ｍ’はファンモータ２６の一つ前の回転数であり、Ｍａはファンモータ２６の検討中の回転数であり、ａは所定の回転数の差（たとえば１０回転）である。
【００５５】
図１０に示すように、まずステップ（Ｓ１１０）において、吸込みモータ２１へ供給される電流の値Ｉに、吸込みモータ２１に供給される電流の現在の値を代入する。次にステップ（Ｓ１２０）において、ファンモータ２６の回転数Ｍに一つ前の回転数の値Ｍ’を代入する。続いてステップ（Ｓ１３０）において、検討中のファンモータ２６の回転数Ｍａを、Ｍａ＝Ｍ１×（Ｉ１／Ｉ）の関係式に基づいて、算出する。
【００５６】
次にステップ（Ｓ１４０）において、ＭａからＭ１を減じた差の絶対値が、所定値ａよりも大きいか否かを判断する。当該差の絶対値が所定値ａよりも大きいと判断された場合、続いてステップ（Ｓ１５０）において、上記の関係式に基づいて算出されたＭａの値を、新たなファンモータ２６の回転数Ｍとする。ステップＳ（１４０）において上記差の絶対値が所定値ａ以下であると判断された場合、ファンモータ２６の回転数は現状のままとされ、再びステップ（Ｓ１１０）に戻り、吸込みモータ２１へ供給される電流の値に応じたファンモータ２６の回転数の制御が続けられる。このとき、所定の時間を経過した後にステップ（Ｓ１１０）が再開されてもよい。
【００５７】
図１０に示すフローチャートに従ってファンモータ２６を制御し、ファンモータ２６の運転状態を変化させることにより、ファンモータ２６の発生する騒音で電気掃除機Ｘ全体で発生する騒音が増大することを回避でき、またファンモータ２６の運転に伴う電力消費の増大を抑制することができる。このようにして、空気清浄部３０を最適に使用して、空気中の浮遊塵埃を効率よく捕集することができる。
【００５８】
以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００５９】
１ 掃除機本体部、２ 吸込口体、５ 操作ハンドル、１０ ファン収容室、１１，１３ 吸気口、１２，１４ 排気口、１５ 集塵室、１６ 電動送風機、１８ 空気清浄用送風機、１９ 通風路、２１ 吸込みモータ、２２，２７ 回転シャフト、２３ 風量センサ、２６ ファンモータ、２８ センサ、３０ 空気清浄部、３１ イオン発生部、４０ 本体ケース、４１ 集塵開口部、４２ 回転ブラシ、４３ シャフト、４５ ブラシモータ、４６ 床面センサ、４７，４８ 伝動軸、４９ 伝動ベルト、６０ 制御回路、６１ メモリ、７０ 操作キー、７１〜７４ キー、１００ 床面。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気掃除機に関し、特に、空気清浄機能を有する電気掃除機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気掃除機と空気清浄機との両方を同時に運転させることが可能な空気清浄機能付き電気掃除機において、掃除機本体を、集塵室を含む掃除風路と、空気清浄のための清浄風路とに区画し、掃除風路と清浄風路とに別々の排気フィルターを設け、掃除用の電動送風機と空気清浄用送風機との両方の性能を十分に生かすようにした、電気掃除機が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１３５９９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記文献には、通常の掃除をしながらまたは掃除終了後に空気清浄機能を運転して、空気中の浮遊塵埃を効率よく捕集することが記載されている。しかし、上記文献には、空気清浄機能の運転状態についてオン／オフの切換がされることのみが開示されており、空気清浄機能の運転中の運転状態は変化しない。そのため、空気清浄機能の運転によって、電気掃除機の騒音が増大したり、電気掃除機の運転に係る電力の消費量が増大したりする問題があった。
【０００５】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、通常の掃除中に騒音の増大や電力消費の増大などを招来することなく空気中の浮遊塵埃を効率よく捕集できる、電気掃除機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一の局面に係る電気掃除機は、空気から塵埃を分離し捕集する集塵部と、集塵部へ塵埃を含む空気を流通させるための電動送風機と、電動送風機により吸引される空気の流量を検知する風量センサと、外部から吸い込んだ空気を清浄化するための空気清浄部と、空気清浄部へ空気を吸引する空気清浄用送風機と、空気清浄用送風機を駆動するモータと、モータを制御する制御部と、を備える。制御部は、風量センサによって検知された流量に基づいて、モータの駆動状態を制御する。
【０００７】
上記電気掃除機において、制御部は、流量が低下したことを風量センサが検知するとき、モータの負荷を増加させてもよく、または、流量が増加したことを風量センサが検知するとき、モータの負荷を低下させてもよい。
【０００８】
上記電気掃除機は、電動送風機を駆動する吸込みモータを備え、風量センサは、吸込みモータへ供給される電流を検知することにより、流量を検知してもよい。
【０００９】
本発明の他の局面に係る電気掃除機は、吸込口体を備える。吸込口体は、被掃除面に向かって開口する集塵開口部が形成された本体ケースと、本体ケース内に配置され被掃除面の種類を識別する被掃除面センサと、を含む。電気掃除機はさらに、外部から吸い込んだ空気を清浄化するための空気清浄部と、空気清浄部へ空気を吸引する空気清浄用送風機と、空気清浄用送風機を駆動するモータと、モータを制御する制御部と、を備える。制御部は、被掃除面センサによって識別された被掃除面の種類に基づいて、モータの駆動状態を制御する。
【００１０】
上記電気掃除機において、吸込口体は、集塵開口部に連通する本体ケース内の空間に配置され被掃除面に向いて回転する回転ブラシと、回転ブラシを駆動するブラシモータと、を含み、被掃除面センサは、ブラシモータへ供給される電流の値に基づいて、被掃除面の種類を識別してもよい。
【００１１】
上記電気掃除機において、制御部は、吸込口体が被掃除面から離れて掃除動作が休止したとき、モータの負荷を低減させてもよい。
【００１２】
上記電気掃除機において、制御部は、吸込口体が被掃除面に停止して掃除動作が休止したとき、モータの負荷を低減させてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の電気掃除機によると、通常の掃除中に、騒音の増大や電力消費の増大などを招来することなく、空気中の浮遊塵埃を効率よく捕集することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】電気掃除機の外観図である。
【図２】電気掃除機の掃除機本体部の構成を示す断面模式図である。
【図３】電気掃除機の吸込口体の構成を示す模式図である。
【図４】吸込口体が床面上に配置された状態を示す模式図である。
【図５】電気掃除機の制御部の構成の詳細を示すブロック図である。
【図６】操作キーの詳細を示す概略図である。
【図７】「強」運転モードでの吸込みモータとファンモータとの運転状態を示す図である。
【図８】「エコ」運転モードでの吸込みモータとファンモータとの運転状態を示す図である。
【図９】ファンモータ回転数の制御の一例を示すフローチャートである。
【図１０】ファンモータ回転数の制御の他の例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。
【００１６】
図１は、電気掃除機Ｘの外観図である。図１に示すように、電気掃除機Ｘは、掃除機本体部１、吸込口体２、接続管３、接続ホース４、操作ハンドル５を備える。掃除機本体部１は、掃除機本体部１の前端に接続された接続ホース４と、接続ホース４に接続された接続管３とを介在させて、吸込口体２に接続されている。電気掃除機Ｘでは、吸込口体２から塵埃を含む空気が吸い込まれ、吸込口体２から吸気された空気は、接続管３および接続ホース４を経由して掃除機本体部１に流入する。掃除機本体部１の内部において、空気から塵埃が分離され、塵埃が分離された後の空気は、掃除機本体部１の後端に設けられた排気口から排出される。
【００１７】
操作ハンドル５には、ユーザが電気掃除機Ｘの稼動操作や運転モードの選択操作などを行なうための、操作キーが設けられている。操作キーの近傍には、電気掃除機Ｘの現在の状態を表示する、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの図示しない表示部も設けられている。
【００１８】
図２は、電気掃除機Ｘの掃除機本体部１の構成を示す断面模式図である。図２には、掃除機本体部１に取り付けられた一対の走行用車輪７によって、掃除機本体部１が床面１００上に支持されている状態が図示されている。図２に示すように、掃除機本体部１の前部（図中左側）には第一吸気口としての吸気口１１が形成され、後部（図中右側）には第一排気口としての排気口１２が形成されている。また掃除機本体部１の上部には第二吸気口としての吸気口１３が形成され、後部には第二排気口としての排気口１４が形成されている。排気口１２，１４には、空気を濾過するフィルタが取り付けられていてもよい。
【００１９】
吸気口１１の下流側には、集塵部の一例としての集塵室１５が設けられている。集塵室１５において、吸気口１１を経由して集塵室１５の内部へ流入する空気から、塵埃が除去される。集塵室１５の下流側には、電動送風機１６を収容するファン収容室１０が設けられている。集塵室１５とファン収容室１０とは、通風路１９によって連通されている。集塵室１５から流出する空気は、通風路１９を経由してファン収容室１０の内部へ流入する。吸気口１１、集塵室１５、通風路１９、ファン収容室１０および排気口１２は、吸気口１１から集塵室１５、通風路１９およびファン収容室１０を順に通過して排気口１２へ至る、掃除用風路を形成する。
【００２０】
ファン収容室１０の内部には、集塵室１５への吸気を行なうための電動送風機１６と、電動送風機１６を回転駆動する送風機モータとしての吸込みモータ２１と、が配置されている。吸込みモータ２１は、電気的エネルギーを機械的エネルギーに変えて回転力を発生し、電動送風機１６を回転駆動する。吸込みモータ２１と電動送風機１６とは、回転シャフト２２によって連結されている。吸込みモータ２１で発生した回転力は、回転シャフト２２を経由して、電動送風機１６へ伝達される。電動送風機１６が作動することによって、図１に示す吸込口体２から塵埃を含む空気が吸引され、吸気口１１を経由して集塵室１５へ空気が流通する。集塵室１５へ流入した空気に含まれる塵埃は、集塵室１５において空気から分離されて、集塵室１５の内部に捕集される。
【００２１】
ファン収容室１０にはまた、風量センサ２３が配置されている。風量センサ２３は、電動送風機１６の動作により集塵室１５へ吸引される空気の流量を検知する。風量センサ２３は、吸込みモータ２１に取り付けられている。風量センサ２３は、吸込みモータ２１へ供給される電流を検知して、電流に比例する風量を検知する。
【００２２】
集塵室１５内には図示しない集塵フィルタが設けられる。集塵フィルタの清掃直後は集塵フィルタへの塵埃の詰まりが少ないので、吸込みモータ２１への供給電力が小さくても所定量以上の空気を掃除用風路へ供給でき、集塵室１５へ流通する空気の流量を確保できる。
【００２３】
集塵フィルタへの塵の詰まりが増加して集塵室１５へ流通する空気の流量が低下すると、掃除用風路へ所定量以上の空気を供給するために、吸込みモータ２１への供給電力を大きくする。吸込みモータ２１への供給電力を大きくすることで吸込みモータ２１の回転数を増加し、電動送風機１６による通風量を増加させる。このときの吸込みモータ２１への供給電力の変化を検知することで、風量センサ２３は、電動送風機１６によって掃除用風路へ吸引される空気の流量を検知する。風量センサ２３による空気の流量の検知方法の他の例として、吸込みモータ２１の回転数の変化を検知する方法、または、吸気口１１での風圧の変化を検知する方法などがある。
【００２４】
掃除機本体部１の内部にはさらに、吸気口１３を経由して外部から吸い込んだ空気を清浄化し、排気口１４を経由して外部へ流通させる、空気清浄部３０が設けられている。吸気口１３、空気清浄部３０および排気口１４は、清浄用風路を形成する。空気清浄部３０の内部には、吸気口１３の近傍に、好ましくは吸気口１３に対向して、電動送風機１６と異なる第二の送風機としての空気清浄用送風機１８が配置されている。
【００２５】
空気清浄部３０の内部にはまた、空気清浄用送風機１８を駆動するファンモータ２６が配置されている。ファンモータ２６は、吸込みモータ２１と同様に電気的エネルギーを機械的エネルギーに変えて回転力を発生し、空気清浄用送風機１８を回転駆動する。空気清浄用送風機１８とファンモータ２６とは、回転シャフト２７によって連結されている。ファンモータ２６で発生した回転力は、回転シャフト２７を経由して、空気清浄用送風機１８へ伝達される。空気清浄用送風機１８の動作によって、吸気口１３を経由して空気清浄部３０へ空気が吸引され、空気清浄部３０の内部空間を経由して空気が流通し、排気口１４を経由して空気清浄部３０から空気が流出する。
【００２６】
空気清浄部３０の内部には、イオン発生部３１が配置されている。イオン発生部３１は、正イオンおよび負イオンを発生する。正イオンは、水素イオン（Ｈ＋）の周囲に複数の水分子が付随したクラスターイオンであり、負イオンは、酸素イオン（Ｏ２−）の周囲に複数の水分子が付随したクラスターイオンである。正イオンおよび負イオンを空気内に放出すると、両イオンが空気中を浮遊するカビ菌やウィルスの周りを取り囲み、その表面上で互いに化学反応を起こす。その際に生成される活性種の水酸化ラジカルの作用により、浮遊カビ菌などが除去される。なお空気清浄部３０は、空気を清浄するものであれば、イオンを用いるものに限られるものではない。
【００２７】
吸気口１３と排気口１４とのいずれかまたは両方に、空気を濾過するフィルタが取り付けられている。フィルタはたとえばＨＥＰＡフィルタ（High Efficiency Particulate Air Filter）であってもよい。フィルタを通過して空気が流通するとき、空気中に含まれるゴミや塵埃がフィルタによって取り除かれる。イオン発生部３１とフィルタとの作用によって、空気清浄部３０を流通する空気は清浄空気になる。
【００２８】
空気清浄部３０にはまた、ファンモータ２６の回転数を検知するセンサ２８が配置されている。センサ２８は、ファンモータ２６に取り付けられている。センサ２８は、ファンモータ２６の回転数を直接計測するものでもよく、ファンモータ２６へ供給される電流を検知するものでもよい。
【００２９】
図３は、電気掃除機Ｘの吸込口体２の構成を示す模式図である。図４は、吸込口体２が床面１００上に配置された状態を示す模式図である。図３および図４を参照して、吸込口体２は、吸込口体２の輪郭を形成する樹脂成形品の本体ケース４０を有する。本体ケース４０の底面側には、本体ケース４０の一部が開口する集塵開口部４１が形成されている。集塵開口部４１は、被掃除面の一例としての床面１００に向かって、本体ケース４０の底面が開口して形成されている。被掃除面とは、電気掃除機Ｘにより掃除される対象の面である。吸込口体２には、その後方側（図３中の上側、図４中の右側）において、接続管３が連結されている。
【００３０】
集塵開口部４１には、回転ブラシ４２が配置されている。回転ブラシ４２は、本体ケース４０内の、集塵開口部４１に連通する空間に配置されている。回転ブラシ４２は、シャフト４３と、シャフト４３の回りに螺旋状に取り付けられた複数のブラシ部とを有し、シャフト４３を回転中心として回転可能に設けられている。図４に示すように、集塵開口部４１を介して床面１００に対向して配置された回転ブラシ４２が回転することにより、床面１００から塵埃が掻き上げられる。掻き上げられた塵埃は、電動送風機１６の駆動によって流通する空気と共に、吸込口体２に吸い込まれ、接続管３、接続ホース４の順に移動し、掃除機本体部１へ流入して集塵室１５で捕集される。
【００３１】
吸込口体２はまた、回転ブラシ４２を駆動するブラシモータ４５を含む。ブラシモータ４５は、回転ブラシ４２に対して吸込口体２の後方側に配置されている。回転ブラシ４２のシャフト４３の一端には、伝動軸４７が連結されている。ブラシモータ４５には、伝動軸４８が連結されている。伝動ベルト４９は、伝動軸４７，４８に巻き掛けられている。伝動軸４７，４８は、伝動ベルト４９を介して連結されている。ブラシモータ４５で発生した回転駆動力は、伝動軸４８、伝動ベルト４９および伝動軸４７を順に経由して回転ブラシ４２へ伝達され、回転ブラシ４２を回転駆動する。回転ブラシ４２は、ブラシモータ４５からの回転駆動力を受けて回転する、パワーブラシである。
【００３２】
吸込口体２の本体ケース４０の内部にはまた、被掃除面センサの一例としての、床面１００の種類を識別する床面センサ４６が配置されている。床面センサ４６は、床面１００がたとえばじゅうたん、フローリングまたはたたみであることを検知する。床面センサ４６は、ブラシモータ４５に取り付けられている。床面センサ４６は、ブラシモータ４５へ供給される電流を検知し、当該電流の値に基づいて、床面１００の種類を識別する。
【００３３】
たとえば床面１００がじゅうたんの場合、回転ブラシ４２が床面１００から受ける回転に対する抵抗が相対的に大きいので、ブラシモータ４５へ供給される電流が大きくなる。床面１００がフローリングの場合、回転ブラシ４２の回転に対する抵抗が相対的に小さいので、ブラシモータ４５へ供給される電流が小さくなる。床面センサ４６はこのようにして、床面１００の種類を識別できる。
【００３４】
図５は、電気掃除機Ｘの制御部の構成の詳細を示すブロック図である。電気掃除機Ｘの動作を制御する制御部は、図５に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの制御回路６０と、ＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）などのメモリ６１を有する。メモリ６１に記憶された制御プログラムに従って制御回路６０が各種の処理を実行することにより、電気掃除機Ｘが統括的に制御される。
【００３５】
制御回路６０は、後述する操作キー７０を介したユーザからの運転モード切替指示を受け、電気掃除機Ｘの運転状態を切り換える。具体的には、ユーザからの指示に合わせて、上述した吸込みモータ２１に制御回路６０から制御信号が送られて電動送風機１６による集塵室１５への空気の流通量が切り換えられ、またブラシモータ４５に制御信号が送られて回転ブラシ４２の回転数が変化する。
【００３６】
また制御回路６０は、上述した風量センサ２３から集塵室１５へ吸引される空気流量に係る信号を受け、センサ２８からファンモータ２６の回転数に係る信号を受け、床面センサ４６から床面１００の種類に係る信号を受ける。制御回路６０は、これらの信号に基づいて、ファンモータ２６の運転状態を制御する。
【００３７】
図６は、操作キー７０の詳細を示す概略図である。操作キー７０は、電気掃除機Ｘを使用して掃除を行なうユーザが容易に操作キー７０を操作できるように、操作ハンドル５に取り付けられている。操作キー７０は、回転ブラシ４２の回転を開始または停止させるためのキー７１と、「強」運転での電気掃除機Ｘの運転開始および「強」運転と「弱」運転との切り換えのためのキー７２と、を有する。操作キー７０はさらに、「エコ」運転での電気掃除機Ｘの運転開始のためのキー７３と、電気掃除機Ｘの運転を停止し「切」状態（待機状態）へ移行させるためのキー７４と、を有する。
【００３８】
ユーザが図示しない電源プラグを掃除機本体部１から取り出し、電源に差し込み、続いてキー７２を押すことにより、「強」運転モードにて電気掃除機Ｘが起動する。「強」運転モードでの電気掃除機Ｘの運転中にキー７２をもう一度押すことにより、「弱」運転モードに切り替わる。「強」運転と「弱」運転との違いは、電動送風機１６を用いた空気の吸引量が、「強」運転では相対的に大きく、「弱」運転では相対的に小さいことである。「エコ」運転モードとは、床面１００の種類に対応して、自動で吸込みモータ２１の回転力を切り換える運転モードである。ユーザが図示しない電源プラグを電源に差し込み、続いてキー７３を押すことにより、「エコ」運転モードにて電気掃除機Ｘが起動する。
【００３９】
図７は、「強」運転モードでの吸込みモータ２１とファンモータ２６との運転状態を示す図である。上述したように、電動送風機１６の動作によって集塵室１５に吸い込まれる空気の流量（吸込み風量）は、集塵フィルタへの塵埃の詰まり量によって変動する。吸込み風量が低下すると、吸込みモータ２１へ供給される電力が増大し、吸込みモータ２１の回転数が増大する。これにより、電動送風機１６の送風量を大きくして、吸込み風量の低下を抑制する。吸込み風量が増加すると、吸込みモータ２１へ供給される電力が減少し、吸込みモータ２１の回転数が減少する。これにより、電動送風機１６の送風量を小さくして、吸込み風量が過大になることを抑制する。
【００４０】
吸込みモータ２１の供給電力が大きいときは、吸込みモータ２１の回転に伴って発生する騒音が比較的大きい。そのため、ファンモータ２６の回転数を増大しファンモータ２６の負荷を増大させても、ファンモータ２６による騒音は吸込みモータ２１の騒音に紛れ、電気掃除機Ｘ全体として発生する騒音が増大するのを抑制できる。また、吸込みモータ２１の回転数が大きいときは、掃除による浮遊ゴミが増加するので、ファンモータ２６の回転数を増加して空気清浄機能を向上させるのが望ましい。
【００４１】
一方、吸込みモータ２１の供給電力が小さいと、吸込みモータ２１の騒音が小さくなり、ファンモータ２６による騒音が電気掃除機Ｘ全体としての騒音を増大させることになる。そのため、吸込みモータ２１の供給電力が小さいときには、ファンモータ２６の回転数を低下させ、またはファンモータ２６を停止させるなど、ファンモータ２６の負荷を低下させることにより、騒音の増大を抑制できる。
【００４２】
したがって、図７に示すように、電動送風機１６を回転させるための吸込みモータ２１の供給電力、すなわち、電動送風機１６により吸引される空気の流量に基づいて、空気清浄部３０へ空気を導入させるためのファンモータ２６の回転数を制御すれば、電気掃除機Ｘの騒音の増大を回避しつつ、空気中の浮遊塵埃を効率よく捕集することができる。
【００４３】
図８は、「エコ」運転モードでの吸込みモータ２１とファンモータ２６との運転状態を示す図である。上述したように、電気掃除機Ｘによって掃除される対象の床面１００の種類は、吸込口体２に設けられた床面センサ４６により識別される。
【００４４】
図８に示すように、検知された床面の種類がじゅうたんの場合、じゅうたんから塵埃を掻き出すために吸込み風量を増大させる必要があるので、吸込みモータ２１へ供給される電力を増大する。このとき、じゅうたんを掃除することにより空中の浮遊塵埃が増大するので、ファンモータ２６の回転数を増大させ空気清浄用送風機１８の風量を増大させて空気清浄機能を向上させることにより、空気を清浄に保つことができる。
【００４５】
検知された床面１００の種類がフローリングやたたみの場合は、床面１００が滑らかであるので吸込み風量を減少しても床面１００の清掃能力を十分確保できるので、吸込みモータ２１へ供給される電力を中程度にする。このとき、掃除による空中の浮遊塵埃も相対的に少ないので、ファンモータ２６の回転数を中程度にしても空気清浄機能を十分に確保できる。ファンモータ２６の回転数が下げられることにより無駄な電力消費を抑えると共に、騒音を抑制することができる。
【００４６】
吸込口体２を持ち上げ、吸込口体２を床面１００から離す場合は、掃除動作、すなわち吸込口体２からの塵埃を含む空気の供給を休止する場合であると判断される。また、吸込口体２を床面１００に停止させ、床面１００に対して吸込口体２が相対的に移動しない場合も、掃除動作を休止する場合であると判断されてもよい。この場合、吸込みモータ２１の供給電力をさらに低下させる、または吸込みモータ２１をＯＦＦにする。このとき、ファンモータ２６の回転数もさらに下げられ、ファンモータ２６の負荷が低減されて無駄な電力消費を抑えると共に、ファンモータ２６が騒音源となるのを回避する。掃除動作の停止中に、ファンモータ２６はその回転数を下げられた状態で運転を継続し、ファンモータ２６は停止しないので、空気清浄機能の運転は継続される。ユーザが吸込口体２を持ち上げて床面１００の掃除動作を行なっていないときを利用して空気清浄機能を運転することにより、効率のよい空気清浄を実現することができる。
【００４７】
したがって、図８に示すように、電気掃除機Ｘによって掃除される対象の床面１００の種類、および、掃除動作の状態に基づいて、空気清浄部３０へ空気を導入させるためのファンモータ２６の回転数を制御すれば、電気掃除機Ｘの騒音の増大を回避しつつ、空気中の浮遊塵埃を効率よく捕集することができる。
【００４８】
図９は、ファンモータ２６回転数の制御の一例を示すフローチャートである。図９中に示す”Ｉ”とは、吸込みモータ２１に供給される電流を示す。Ｉ１およびＩ２はそれぞれ、吸込みモータ２１への供給電力の基準となる値であり、Ｉ１＞Ｉ２の関係を有する。また”Ｍ”とは、ファンモータ２６の回転数を示す。Ｍ１，Ｍ２およびＭ３は、それぞれ回転数の基準となる値であり、Ｍ１＞Ｍ２＞Ｍ３の関係を有する。
【００４９】
図９に示すように、まずステップ（Ｓ１０）において、吸込みモータ２１へ供給される電流の値Ｉに、吸込みモータ２１に供給される電流の現在の値を代入する。次にステップ（Ｓ２０）において、電流値Ｉが所定の値であるＩ１よりも大きいか否かを判断する。ステップ（Ｓ２０）で電流値ＩがＩ１よりも大きいと判断された場合、吸込みモータ２１へ供給される電流が大きく吸込みモータ２１の回転数が大きい状態であるので、ファンモータ２６の回転数を大きくしても騒音への影響は小さい。そこで次にステップ（Ｓ３０）において、ファンモータ２６の回転数Ｍを最も高い設定値であるＭ１に設定する。
【００５０】
ステップ（Ｓ２０）で電流値ＩがＩ１以下であると判断された場合、次にステップ（Ｓ４０）において、電流値Ｉが所定の値であるＩ２よりも大きいか否かを判断する。ステップ（Ｓ４０）で電流値ＩがＩ２よりも大きいと判断された場合、現在の電流値ＩはＩ２を越えＩ１以下の範囲にあり、中程度の大きさの電流が吸込みモータ２１に供給され吸込みモータ２１の回転数が中程度である状態である。そこで、騒音および空気清浄機能への影響を考慮して、次にステップ（Ｓ５０）において、ファンモータ２６の回転数Ｍを中程度の設定値であるＭ２に設定する。
【００５１】
ステップ（Ｓ４０）で電流値ＩがＩ２以下であると判断された場合、吸込みモータ２１へ供給される電流が小さく、吸込みモータ２１の回転数が小さい状態である。そこで、ファンモータ２６の回転により発生する騒音によって電気掃除機Ｘ全体の騒音が増大するのを回避するために、ファンモータ２６の回転数Ｍを最小の設定値であるＭ３に設定する。このとき、ファンモータ２６は停止してもよい。つまり回転数の設定値Ｍ３の値はゼロであってもよい。
【００５２】
ステップ（Ｓ３０）、（Ｓ５０）または（Ｓ６０）でファンモータ２６の回転数を設定すると、再びステップ（Ｓ１０）に戻り、吸込みモータ２１へ供給される電流の値に応じたファンモータ２６の回転数の制御が続けられる。このとき、所定の時間を経過した後にステップ（Ｓ１０）が再開されてもよい。
【００５３】
図９に示すフローチャートに従ってファンモータ２６を制御し、ファンモータ２６の運転状態を変化させることにより、ファンモータ２６の発生する騒音で電気掃除機Ｘ全体で発生する騒音が増大することを回避でき、またファンモータ２６の運転に伴う電力消費の増大を抑制することができる。このようにして、空気清浄部３０を最適に使用して、空気中の浮遊塵埃を効率よく捕集することができる。
【００５４】
図１０は、ファンモータ２６回転数の制御の他の例を示すフローチャートである。図１０中に示す”Ｉ”とは、吸込みモータ２１に供給される電流を示し、Ｉ１は、吸込みモータ２１への供給電力の基準となる設定値である。また”Ｍ”とは、ファンモータ２６の回転数を示す。Ｍ１はファンモータ２６の回転数の基準となる値であり、Ｍ’はファンモータ２６の一つ前の回転数であり、Ｍａはファンモータ２６の検討中の回転数であり、ａは所定の回転数の差（たとえば１０回転）である。
【００５５】
図１０に示すように、まずステップ（Ｓ１１０）において、吸込みモータ２１へ供給される電流の値Ｉに、吸込みモータ２１に供給される電流の現在の値を代入する。次にステップ（Ｓ１２０）において、ファンモータ２６の回転数Ｍに一つ前の回転数の値Ｍ’を代入する。続いてステップ（Ｓ１３０）において、検討中のファンモータ２６の回転数Ｍａを、Ｍａ＝Ｍ１×（Ｉ１／Ｉ）の関係式に基づいて、算出する。
【００５６】
次にステップ（Ｓ１４０）において、ＭａからＭ１を減じた差の絶対値が、所定値ａよりも大きいか否かを判断する。当該差の絶対値が所定値ａよりも大きいと判断された場合、続いてステップ（Ｓ１５０）において、上記の関係式に基づいて算出されたＭａの値を、新たなファンモータ２６の回転数Ｍとする。ステップＳ（１４０）において上記差の絶対値が所定値ａ以下であると判断された場合、ファンモータ２６の回転数は現状のままとされ、再びステップ（Ｓ１１０）に戻り、吸込みモータ２１へ供給される電流の値に応じたファンモータ２６の回転数の制御が続けられる。このとき、所定の時間を経過した後にステップ（Ｓ１１０）が再開されてもよい。
【００５７】
図１０に示すフローチャートに従ってファンモータ２６を制御し、ファンモータ２６の運転状態を変化させることにより、ファンモータ２６の発生する騒音で電気掃除機Ｘ全体で発生する騒音が増大することを回避でき、またファンモータ２６の運転に伴う電力消費の増大を抑制することができる。このようにして、空気清浄部３０を最適に使用して、空気中の浮遊塵埃を効率よく捕集することができる。
【００５８】
以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００５９】
１ 掃除機本体部、２ 吸込口体、５ 操作ハンドル、１０ ファン収容室、１１，１３ 吸気口、１２，１４ 排気口、１５ 集塵室、１６ 電動送風機、１８ 空気清浄用送風機、１９ 通風路、２１ 吸込みモータ、２２，２７ 回転シャフト、２３ 風量センサ、２６ ファンモータ、２８ センサ、３０ 空気清浄部、３１ イオン発生部、４０ 本体ケース、４１ 集塵開口部、４２ 回転ブラシ、４３ シャフト、４５ ブラシモータ、４６ 床面センサ、４７，４８ 伝動軸、４９ 伝動ベルト、６０ 制御回路、６１ メモリ、７０ 操作キー、７１〜７４ キー、１００ 床面。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気から塵埃を分離し捕集する集塵部と、
前記集塵部へ塵埃を含む空気を流通させるための電動送風機と、
前記電動送風機により吸引される空気の流量を検知する風量センサと、
外部から吸い込んだ空気を清浄化するための空気清浄部と、
前記空気清浄部へ空気を吸引する空気清浄用送風機と、
前記空気清浄用送風機を駆動するモータと、
前記モータを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記風量センサによって検知された前記流量に基づいて、前記モータの駆動状態を制御する、電気掃除機。
【請求項２】
前記制御部は、前記流量が低下したことを前記風量センサが検知するとき、前記モータの負荷を増加させ、または、前記流量が増加したことを前記風量センサが検知するとき、前記モータの負荷を低下させる、請求項１に記載の電気掃除機。
【請求項３】
前記電動送風機を駆動する吸込みモータを備え、
前記風量センサは、前記吸込みモータへ供給される電流を検知することにより、前記流量を検知する、請求項１または請求項２に記載の電気掃除機。
【請求項４】
被掃除面に向かって開口する集塵開口部が形成された本体ケースと、前記本体ケース内に配置され前記被掃除面の種類を識別する被掃除面センサと、を含む、吸込口体と、
外部から吸い込んだ空気を清浄化するための空気清浄部と、
前記空気清浄部へ空気を吸引する空気清浄用送風機と、
前記空気清浄用送風機を駆動するモータと、
前記モータを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記被掃除面センサによって識別された前記被掃除面の種類に基づいて、前記モータの駆動状態を制御する、電気掃除機。
【請求項５】
前記吸込口体は、前記集塵開口部に連通する前記本体ケース内の空間に配置され前記被掃除面に向いて回転する回転ブラシと、前記回転ブラシを駆動するブラシモータと、を含み、
前記被掃除面センサは、前記ブラシモータへ供給される電流の値に基づいて、前記被掃除面の種類を識別する、請求項４に記載の電気掃除機。
【請求項６】
前記制御部は、前記吸込口体が前記被掃除面から離れて掃除動作が休止したとき、前記モータの負荷を低減させる、請求項４または請求項５に記載の電気掃除機。
【請求項７】
前記制御部は、前記吸込口体が前記被掃除面に停止して掃除動作が休止したとき、前記モータの負荷を低減させる、請求項４または請求項５に記載の電気掃除機。
【請求項１】
空気から塵埃を分離し捕集する集塵部と、
前記集塵部へ塵埃を含む空気を流通させるための電動送風機と、
前記電動送風機により吸引される空気の流量を検知する風量センサと、
外部から吸い込んだ空気を清浄化するための空気清浄部と、
前記空気清浄部へ空気を吸引する空気清浄用送風機と、
前記空気清浄用送風機を駆動するモータと、
前記モータを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記風量センサによって検知された前記流量に基づいて、前記モータの駆動状態を制御する、電気掃除機。
【請求項２】
前記制御部は、前記流量が低下したことを前記風量センサが検知するとき、前記モータの負荷を増加させ、または、前記流量が増加したことを前記風量センサが検知するとき、前記モータの負荷を低下させる、請求項１に記載の電気掃除機。
【請求項３】
前記電動送風機を駆動する吸込みモータを備え、
前記風量センサは、前記吸込みモータへ供給される電流を検知することにより、前記流量を検知する、請求項１または請求項２に記載の電気掃除機。
【請求項４】
被掃除面に向かって開口する集塵開口部が形成された本体ケースと、前記本体ケース内に配置され前記被掃除面の種類を識別する被掃除面センサと、を含む、吸込口体と、
外部から吸い込んだ空気を清浄化するための空気清浄部と、
前記空気清浄部へ空気を吸引する空気清浄用送風機と、
前記空気清浄用送風機を駆動するモータと、
前記モータを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記被掃除面センサによって識別された前記被掃除面の種類に基づいて、前記モータの駆動状態を制御する、電気掃除機。
【請求項５】
前記吸込口体は、前記集塵開口部に連通する前記本体ケース内の空間に配置され前記被掃除面に向いて回転する回転ブラシと、前記回転ブラシを駆動するブラシモータと、を含み、
前記被掃除面センサは、前記ブラシモータへ供給される電流の値に基づいて、前記被掃除面の種類を識別する、請求項４に記載の電気掃除機。
【請求項６】
前記制御部は、前記吸込口体が前記被掃除面から離れて掃除動作が休止したとき、前記モータの負荷を低減させる、請求項４または請求項５に記載の電気掃除機。
【請求項７】
前記制御部は、前記吸込口体が前記被掃除面に停止して掃除動作が休止したとき、前記モータの負荷を低減させる、請求項４または請求項５に記載の電気掃除機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−２２３５９（Ｐ２０１３−２２３５９Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６２０００（Ｐ２０１１−１６２０００）
【出願日】平成２３年７月２５日（２０１１．７．２５）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２５日（２０１１．７．２５）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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