JPH074335B2

JPH074335B2 - 電気掃除機

Info

Publication number: JPH074335B2
Application number: JP18842290A
Authority: JP
Inventors: 正史長田; 洋俟大塚; 利康樋熊; 明弘岩原
Original assignee: Mitsubishi Electric Home Appliance Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Home Appliance Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1990-07-17
Filing date: 1990-07-17
Publication date: 1995-01-25
Anticipated expiration: 2010-01-25
Also published as: JPH0475622A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、一般家庭において使用する電気掃除機に関
するものである。

［従来の技術］第11図は、例えば特開昭60−31725号公報に記載された
従来の電気掃除機を示す断面図であり、掃除機（１）
は、本体（２）内に商用電源から電力を供給される電気
送風機（３）を有しており、電気送風機（３）の排気側
には排気口（４）が本体（２）に開設されている。

そして、電気送風機（３）の排気側には、空気流路内に
設けられて風量を検出する圧力センサ（５）が配設され
ており、電気送風機（３）の上流側にはフィルタ（６）
が配置されており、フィルタ（６）と本体（２）により
集塵室（８）が形成されている。

更に、集塵室（８）の前部には吸気口（９）が開設され
ており、吸気口（９）には可撓性のホース（10）の基端
部が接続されるようになっている。

そして、本体（２）の下部には前輪（11）および後輪
（12）が配設されており、これにより本体（２）は移動
可能となっている。

第12図は、第11図の電気掃除機の電気回路図であり、交
流電源（58）には、電気送風機（３）と、電気送風機
（３）の入力電力を制御するトライアック（75）とが直
列に接続されており、トライアック（75）には、位相制
御回路（37）が接続されている。

そして、位相制御回路（37）には、増幅器（38）を介し
て圧力センサ（５）が接続されており、かつ遮断回路
（39）が接続されている。

また、増幅器（38）の出力側には、抵抗（40）とコンデ
ンサ（41）とからなる積分回路が接続されており、積分
回路の出力は多数の比較器（42）の反転端子に接続され
ている。

更に、比較器（42）の非反転端子には、直流電源Vccを
抵抗（43）〜（46）で分割した基準電圧が印加されるよ
うになっている。

そして、比較器（42）の出力側には、発光素子（47）〜
（49）の直列回路が接続されており、この直列回路には
輝度が点灯個数によって変化しないように定電流回路
（50）が接続されている。

また、積分回路の出力は遮断回路（39）に入力されるよ
うになっている。

次に動作について説明する。

集塵室（８）に塵埃が詰まってくると、風量が低下し、
圧力センサ（５）の出力も低下し、増幅器（15）の出力
も低下する（第13図（ａ）参照）。

しかし、増幅器（38）の出力V_Aは、吸込みノズルの瞬間
的な密着や床面の負荷等による風量変化を受けるため、
第13図（ａ）のように応答の早い変化を示す。

そこで、抵抗（40）、コンデンサ（41）で構成される積
分回路を通すと、V_Aの変化が緩和され、第13図（ｂ）の
ようになる。

すなわち、V_Bの電位は風量の変化を直接受けないため、
安定しているほか、応答も緩和されゆっくり変化する。

このV_Bは、V_Bと基準電圧とを比較するように比較器（4
2）の入力端子に加えられており、従ってV_Bが全ての基
準電圧より高い場合、全ての比較器（42）の出力が
「Ｌ」レベルになっており、発光素子（47）〜（49）ほ
全部消えている。

しかし、塵埃が集塵室（８）中に詰まってくると、風量
が徐々に低下するため、V_Bの電圧も下がり始め、基準電
圧よりV_Bの電圧が低くなった時点で比較器（42）の出力
が「Ｌ」から「Ｈ」に切り替わり、発光素子が１個ずつ
点灯してゆく（第13図（ｂ）および（ｃ）参照）。

第13図（ｃ）において、Ｉの領域では、VBが基準電圧VI
〜VIIIより高いため、発光素子（47）〜（49）は全部消
えている。

IIの領域では、VII,VIII＜V_B＜VIの条件になるため、発
光素子（47）のみが点灯する。

更に、風量が低下すると、V_BはIIIの領域となり、VIII
＜V_B＜VII＜VIとなり発光素子（47），（48）の２個が
点灯するようになる。

同様に、IVの領域では、全ての発光素子（47）〜（49）
が点灯する。

すなわち、基準電圧VI〜VIIIを個々の風量Q1〜Q3に対応
した電位に設定することにより点灯のレベルが設定でき
る。

また、塵埃が集塵室（８）中に詰まり、風量が低下して
V_Bが所定値以下に所定時間以上維持されると、遮断回路
（39）が作動し、遮断回路（39）より第３図（ｄ）の示
すパルスが位相制御回路（37）に出力され、トライアッ
ク（75）のゲートパルスが遮断され、電気送風機（３）
は停止する。

更に、増幅器（36）の出力V_Aが位相制御回路（37）に制
御信号として加えられているため、ダストインジケータ
以外に定量制御を同時に行える。

［発明が解決しようとする課題］従来の電気掃除機は、電気送風機の目標（設定）出力値
に対応した圧力値の比較値のみによって制御しているた
め、一度目標出力運転で動作させないと、その比較値と
比較できないという課題がある。例えば、ごみ量満杯時
でも、ある程度運転し、その後にパワーOFFしている。

また、圧力（真空度）は、第９図および第10図から、ご
み容量、モータ入力、床面状態（吸込みノズルの着床の
有無を含む）により複雑となっており、簡単には決定で
きなかった。

この発明は、上記のような課題を解消するためになされ
たもので、スロー運転時にごみ量を検出して省エネルギ
ー化、低騒音化を図れる電気掃除機を得ることを目的と
する。

［課題を解決するための手段］この発明に係わる電気掃除機は、電気送風機を有する掃
除機本体と、掃除機本体に接続されたホース部と、ホー
ス部の先端に配設された吸込ノズルとを備える電気掃除
機において、空気流路内に設けられた風量を検出する圧
力センサと、この圧力センサからの信号を入力する制御
手段とを備え、この制御手段は、電源が投入されてから
所定時間は出力制御範囲内の最低レベルで前記電気送風
機を駆動し、その間の前記圧力センサからの情報により
集塵室内のごみ容量を検出することを特徴とする。

また、前記制御手段は、電源が投入されてから所定時間
は出力制御範囲内の最低レベルで前記電気送風機を駆動
し、その間の前記圧力センサからの情報により集塵室内
のごみ容量の検出し、この検出信号により前記電気送風
機の入力制御を行うと良い。

更に、前記吸込みノズルの摺動を検出するノズル摺動検
出手段を備え、ノズル摺動検出手段からの信号によりノ
ズルが摺動していない場合、前記制御手段は出力制御範
囲内の最低レベルで電気送風機を駆動制御すると良
い。。

更に、前記ノズル摺動検出手段からの信号により所定時
間以上ノズルが摺動していない場合、前記制御手段は電
気送風機を停止制御するようにしても良い。

［作用］この発明における電気掃除機は、空気流路内に設けられ
た圧力センサにより風量を検出し、圧力センサからの信
号を入力する制御手段により、電源が投入されてから所
定時間は出力制御範囲内の最低レベルで電気送風機を駆
動し、その間の圧力センサからの情報により集塵室内の
ごみ容量を検出する。また、この時に電気送風機の入力
制御を行う。更に、ノズルの摺動を検出し、ノズルが摺
動していない時に最低レベルで電気送風機を駆動または
停止する。

［実施例］以下、この発明の一実施例を図について説明する。

掃除機（１）は、第１図に示すように、本体（２）内に
入力電力が可変な電気送風機（３）が内蔵しており、電
気送風機（３）には商用電源（58）からの電力が供給さ
れるようになっている。

また、電気送風機（３）の吸気側には、集塵用の紙パッ
ク（７）を装着する装着室（８）が設けられており、装
着室（８）の上部には開閉自在な上蓋（９）により構成
されており、上蓋（９）には可撓性のホース（33）の基
端部が接続されるようになっている。

更に、本体（２）内には、制御部（57）が配置されてお
り、制御部（57）に設けられている圧力センサ（67）に
は電気送風機（３）の吸気側から圧力検出用のノズル
（16）が接続されている。

そして、本体（２）には可撓性のホース（33）が接続さ
れており、ホース（33）の先端にはリモート部（34）が
設けられており、ホース（33）の基端側を本体（２）に
接続することにより、リモート部（34）と本体（２）と
は電気的に接続されるようになっている。

また、リモート部（34）には吸込みパイプ（35）が接続
されており、吸込みパイプ（35）の先端には吸込みノズ
ル（36）が接続されている。

更に、ホース（33）内部には２対の電線が内蔵されてお
り、後述する交流電源やデータ信号の媒体として使用さ
れる。

そして、制御部（57）は、第２図に示すように、交流電
源（58）からの電力の電圧を所定値に変換する定電圧電
源回路（59）を備えており、定電圧電源回路（59）には
ゼロクロス検出器（60）が接続されている。

更に、制御部（57）は、本体（２）の動作を制御する制
御手段としてのCPU（61）を有しており、CPU（61）に
は、入力回路（62）、出力回路（63）、タイマー（64）
および種々のプログラムが格納されたメモリ（65）が接
続されている。

そして、入力回路（62）には、リモート部（34）の各ス
イッチ（17），（18），（19）、ゼロクロス検出器（6
0）およびA/D変換器（66）を介して圧力センサ（67）が
接続されている。

また、出力回路（63）には、表示部（20）を構成する多
数のLED、および抵抗（71）を介してトランジスタ（7
2）のベースが接続されており、トランジスタ（72）の
コレクタにはプルアップ抵抗（73）に接続されたフォト
トライアックカプラの発光ダイオード（74）が接続され
ている。

一方、交流電源（58）には電気送風機（３）が接続され
ており、電気送風機（３）には直列にトライアック（7
5）が接続されており、トライアック（75）と並列に抵
抗（76）とコンデンサ（77）の直列回路が接続されてい
る。

更に、トライアック（75）のゲートには、発光ダイオー
ド（74）からの光り信号を受信するフォトトライアック
のトリガ素子（78）が接続されており、電気送風機
（３）の入力電力はトライアック（75）の導通角、すな
わち出力回路（63）から出力されるパルスにより制御さ
れるようになっている（第３図参照）。

そして、CPU（61）は、第１図に示すように、リモート
部（34）からの信号により運転モードを判断する操作部
判定手段（21）、圧力センサ（67）からのスタテック信
号により紙パック（７）内の集塵量を判定するごみ容量
判定手段（22）、および圧力センサ（67）からの信号に
よりダイナミック信号によりブラシ部（36）の摺動を判
定するノズル摺動判定手段（23）を有しており、操作部
判定手段（21）、ごみ容量判定手段（22）およびノズル
摺動判定手段（23）は電気送風機（３）のモータの入力
電力を決定するモータ入力決定手段（24）に接続されて
いる。

更に、モータ入力決定手段（24）はモータ入力を制御す
るモータ入力制御手段としてのトライアック（75）に接
続されている。

ついで、本実施例の作用を第４図のフローチャートに沿
って説明する。

電気掃除機（１）の電源プラグが商用電源（58）のコン
セントに接続されると、CPU（61）は、電気送風機
（３）の入力設定をする（ステップS1）（第７図参
照）。

そして、CPU（61）の操作部判定手段（21）は、リモー
ト部（34）の起動スイッチ（17），（18）または（19）
がONされたか否か判断し（ステップS2）、起動スイッチ
（17），（18），（19）がOFF状態であると判断した場
合、電気送風機（３）のモータは停止され（ステップS
3）、再起動の際にスロー運転から開始するようにスロ
ー運転設定がされた（ステップS4）、その後ステップS1
に戻る。

また、起動スイッチ（17），（18）または（19）がON状
態であると判断した場合、CPU（61）は圧力センサ（6
7）が異常か否か判断し（ステップS5）、圧力センサ（6
7）が異常であると判断した場合、表示部（20）にセン
サ異常を表示し（ステップS6）、センサ異常設定を行い
（ステップS7）、前述ステップS3以降の動作を行う。

そして、圧力センサ（67）が異常でないと判断した場
合、CPU（61）は、スロー運転が設定されているか否か
判断し（ステップS8）、スロー運転が設定されていると
判断した場合、スロー運転を行う（ステップS9）。

それから、スロー運転中に、CPU（61）のごみ容量判定
手段（22）は、圧力センサ（67）が検出する真空度がP1
sより小さいか否か判断し（ステップS10）、圧力センサ
（67）が検出する真空度が予め設定されている基準圧力
P1s（第９図および第10図参照）より小さいと判断した
場合、前述ステップS6以降の動作を行う。

また、圧力センサ（67）が検出する真空度がP1sより小
さくないと判断した場合、CPU（61）のごみ容量判定手
段（22）は、真空度が予め設定されている基準圧力P4s
（第９図および第10図参照）より大きいか否か判断し
（ステップS11）、真空度がP4sより大きいと判断した場
合、表示部（20）に「吸付き密閉」を表示して（ステッ
プS12）、スロー運転に設定する（ステップS13）（第７
図参照）。

なお、真空度がP4sより大きくないと判断した場合、CPU
（61）のごみ容量判定手段（22）は、真空度が予め設定
されている基準圧力P3s（第９図および第10図参照）よ
り大きいか否か判断し（ステップS14）、真空度が基準
圧力P3sより大きいと判断した場合、表示部（20）に
「満杯」を表示して（ステップS15）、スロー運転に設
定する（ステップS13）（第７図参照）。

そして、真空度が基準圧力P3sより大きくないと判断し
た場合、CPU（61）のごみ容量判定手段（22）は、真空
度が予め設定されている基準圧力P2s（第９図および第1
0図参照）より大きいか否か判断し（ステップS16）、真
空度が予め設定されている基準圧力P2s（第９図および
第10図参照）より大きいと判断した場合、表示部（20）
に「ほぼ満杯」を表示し（ステップS17）、スロー運転
を終了する（ステップS18）。

それから、CPU（61）は、起動スイッチ（17），（18）
または（19）をスキャンし、スイッチ入力の有無を判定
し（ステップS19）、選択されている起動スイッチ（1
7），（18）または（19）に対応した運転を行う（例え
ば「Ｌ」スイッチ（17）が押された場合、CPU（61）
は、トライアック（75）を制御して「Ｌ」運転を行う
（ステップS20）。

なお、起動スイッチ（17），（18）または（19）に対応
した運転中、CPU（61）は、前述同様に、圧力スイッチ
（67）が検出する真空度と基準圧力とを比較してごみ量
を検出する（ステップS21）。

また、ステップS16において、真空度が予め設定されて
いる基準圧力P2s（第９図および第10図参照）より大き
くないと判断した場合、CPU（61）はのごみ容量判定手
段（22）、表示部（20）に「まだまだ吸える」を表示し
（ステップS22）、ステップS18以降の動作を行う。

なお、起動スイッチ（17），（18）および（19）がOFF
された停止モード中、CPU（61）は、直前に点灯されて
いる表示部（20）のLEDをメモリ（65）に記憶し、そのL
EDを点灯し続ける（第７図参照）。

ついで、本発明の特許請求の範囲の請求項２の実施例を
第５図のフローチャートに沿って説明する。

電気掃除機（１）の電源プラグが商用電源（58）のコン
セントに接続されると、CPU（61）は、電気送風機
（３）の入力設定をする（ステップS1）（第８図参
照）。

そして、圧力センサ（67）が異常でないと判断した場
合、CPU（61）は、スロー運転が設定されているか否か
判断し（ステップS8）、スロー運転が設定されていない
と判断した場合、CPU（61）のノズル摺動判定手段（2
3）は、圧力センサ（67）からのダイナミック信号によ
り、吸込みノズル（36）が摺動しているか否か、すなわ
ち、掃除中か否か判断する（ステップS22a）。

それから、吸込みノズル（36）が摺動していると判断し
た場合、起動スイッチ（17），（18）および（19）をス
キャンし、スイッチ入力の有無を判定し（ステップS1
9）、選択されている起動スイッチ（17），（18）また
は（19）に対応した運転を行う（例えば「Ｌ」スイッチ
（17）が押された場合、CPU（61）は、トライアック（7
5）を制御して「Ｌ」運転を行う）（ステップS20）。

また、スロー運転が設定されていると判断した場合、ス
ロー運転を行い（ステップS9）、スロー運転中に、CPU
（61）は、圧力センサ（67）が検出する真空度がP1sよ
り小さいか否か判断し（ステップS10）、圧力センサ（6
7）が検出する真空度が予め設定されている基準圧力P1s
（第９図および第10図参照）より小さいと判断した場
合、前述ステップS6以降の動作を行う。

また、圧力センサ（67）が検出する真空度がP1sより小
さくないと判断した場合、CPU（61）は、真空度が予め
設定されている基準圧力P4s（第９図および第10図参
照）より大きいか否か判断し（ステップS11）、真空度
がP4sより大きいと判断した場合、表示部（20）に「吸
付き密閉」を表示して（ステップS12）、スロー運転に
設定する（ステップS13）（第８図参照）。

なお、真空度がP4sより大きくないと判断した場合、CPU
（61）は、真空度が予め設定されている基準圧力P3s
（第９図および第10図参照）より大きいか否か判断し
（ステップS14）、真空度が基準圧力P3sより大きいと判
断した場合、表示部（20）に「満杯」を表示して（ステ
ップS15）、スロー運転に設定する（ステップS13）（第
８図参照）。

そして、真空度が基準圧力P3sより大きくないと判断し
た場合、CPU（61）は、真空度が予め設定されている基
準圧力P2s（第９図および第10図参照）より大きいか否
か判断し（ステップS16）、真空度が予め設定されてい
る基準圧力P2s（第９図および第10図参照）より大きい
と判断した場合、表示部（20）に「ほぼ満杯」を表示し
（ステップS17）、スロー運転を終了する（ステップS1
8）。

なお、設定運転中、CPU（61）のノズル摺動判定手段（2
3）は、吸込みノズル（36）の摺動の有無を検出してお
り、摺動がない場合、スロー運転を行う（第８図参
照）。

また、上述実施例においては、吸込みノズル（36）の摺
動を検出するノズル摺動検出手段として圧力センサ（6
7）のダイナミック信号を検出するノズル摺動判定手段
（23）を用いて説明したが、これに限らず、吸込みノズ
ル（36）の摺動を検出できるものであれば良い。

ついで、本発明の特許請求の範囲の請求項３の実施例を
第６図のフローチャートに沿って説明する。

電気掃除機（１）の電源プラグが商用電源（58）のコン
セントに接続されると、CPU（61）は、起動スイッチ（1
7），（18）および（19）をスキャンしてスイッチ入力
の有無を判定し（ステップS23）、起動スイッチ（1
7），（18）および（19）がONされていないと判断した
場合、電気送風機（３）のモータを停止して起動スイッ
チ（17），（18）または（19）がONされるまで待機する
（ステップS24）。

また、起動スイッチ（17），（18）または（19）がONさ
れていると判断した場合、CPU（61）は、圧力センサ（6
7）のダイナミック信号を検出するノズル摺動判定手段
（23）により吸込みノズル（36）が摺動しているか否
か、すなわち掃除中か否か判断し（ステップS25）、吸
込みノズル（36）が摺動していると判断した場合、起動
スイッチ（17），（18）または（19）に対応した運転を
行う（例えば「Ｌ」スイッチ（17）が押された場合、CP
U（61）は、トライアック（75）を制御して「Ｌ」運転
を行う（ステップS26）。

そして、CPU（61）は、タイマ（64）をリセットし（ス
テップS27）、圧力センサ（67）が検出する真空度と基
準圧力とを前述同様に比較してごみ量の判定を行う（ス
テップS28）。

また、前述ステップS25において、吸込みノズル（36）
が摺動していないと判断した場合、CPU（61）は、トラ
イアック（75）を制御して電気送風機（３）のスロー運
転を行い（ステップS29）、タイマ（64）をインクリメ
ントする（ステップS30）。

それから、CPU（61）は、タイマ（64）がタイムオーバ
（５〜10min）したか否か判断し（ステップS31）、タイ
マ（64）がタイムオーバしたと判断した場合、起動スイ
ッチをクリアして電気送風機（３）を停止する（ステッ
プS32）。

なお、タイマ（64）がタイムオーバしていないと判断し
た場合、前述ステップS28以降の動作を行う。

［発明の効果］以上説明したように、この発明によれば、電源が投入さ
れてから所定時間は出力制御範囲内の最低レベルで電気
送風機を駆動し、その間の圧力センサからの情報により
集塵室内のごみ容量の検出を行うとともに、電気送風機
の入力制御も行えるように構成したので、目標出力運転
まで出力を上げずにごみ量を判断でき、突入電流を防止
して、素子の保護を図れ、これにより省エネルギー化お
よび低騒音化を図ることができる。

また、ノズル摺動検出手段からの信号によりノズルが摺
動していない場合、制御手段は出力制御範囲内の最低レ
ベルで電気送風機を駆動制御するように構成したので、
掃除が行われていない場合に、スロー運転を行って、省
エネルギー化および低騒音化を図ることができ、また入
力別に基準圧力を設定する必要が無くなり、メモリを簡
素化できる。

更に、ノズル摺動検出手段からの信号により所定時間以
上ノズルが摺動していない場合、制御手段は電気送風機
を停止制御するように構成したので、掃除が行われてい
ない場合に、電気送風機を停止して、省エネルギー化お
よび低騒音化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による電気掃除器を示す
図、第２図はこの発明の一実施例による電気掃除器の制
御部の電気回路図、第３図は電気送風機の運転タイミン
グパルスを示す図、第４図から第６図まではこの発明の
作用を示すフローチャート図、第７図および第８図はこ
の発明の動作を示す図、第９図および第10図は掃除機の
Ｐ−Ｑ特性図、第11図は従来の電気掃除器の構成を示す
断面図、第12図は従来の電気掃除器の電気回路図、第13
図は従来の電気掃除器のＰ−Ｑ特性図および風量と入力
電力との関係などを示す図である。図において、（２）は本体、（３）は電気送風機、（2
3）はノズル摺動判定手段、（33）はホース、（36）は
ノズル部、（61）制御手段、（67）は圧力センサであ
る。尚、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者樋熊利康神奈川県鎌倉市大船２丁目14番40号三菱電機株式会社生活システム研究所内 (72)発明者岩原明弘埼玉県大里郡花園町大字小前田1728番地１三菱電機ホーム機器株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電気送風機を有する掃除機本体と、掃除機
本体に接続されたホース部と、ホース部の先端に配設さ
れた吸込ノズルとを備える電気掃除機において、空気流
路内に設けられた風量を検出する圧力センサと、この圧
力センサからの信号を入力する制御手段とを備え、この
制御手段は、電源が投入されてから所定時間は出力制御
範囲内の最低レベルで前記電気送風機を駆動し、その間
の前記圧力センサからの情報により集塵室内のごみ容量
を検出することを特徴とする電機掃除機。
【請求項２】前記制御手段は、電源が投入されてから所
定時間は出力制御範囲内の最低レベルで前記電気送風機
を駆動し、その間の前記圧力センサからの情報により集
塵室内のごみ容量の検出し、この検出信号により前記電
気送風機の入力制御を行うことを特徴とする請求項１記
載の電気掃除機。
【請求項３】前記吸込みノズルの摺動を検出するノズル
摺動検出手段を備え、ノズル摺動検出手段からの信号に
よりノズルが摺動していない場合、前記制御手段は出力
制御範囲内の最低レベルで電気送風機を駆動制御する請
求項１記載の電気掃除機。
【請求項４】前記ノズル摺動検出手段からの信号により
所定時間以上ノズルが摺動していない場合、前記制御手
段は電気送風機を停止制御する請求項３記載の電気掃除
機。