JPH0910151A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 手元操作部のモードが「静か」のような低入
力を設定するばあいには入力制御をおこなわずに騒音が
発生しない掃除機を提供する。 【構成】 掃除機本体に内蔵された電動送風機と、該電
動送風機に流れる電流を検出するための電流検出部６
と、一定周期で値が増減するのこぎり波形基準信号発生
部（波形発生部）３と、前記電流検出部よりえられる電
流値とのこぎり波形基準信号の値とを比較して前記電動
送風機の入力制御をする入力制御部５を有する電気掃除
機であって、前記のこぎり波形基準信号の波形が電動送
風機の入力設定の低いばあいは入力制御がかからないよ
うに構成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電気掃除機に関する。さ
らに詳しくは、操作者が入力モードを小さく設定すると
きには、電動送風機への印加電圧が制御されない電気掃
除機に関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】電気
掃除機（以下、単に掃除機という）は、その掃除機本体
内部に吸引されたゴミの量が増えるにしたがって、掃除
機本体内部の電動送風機への空気の流れがわるくなる
（通気抵抗が大きくなる）ために電動送風機のモータに
かかる負荷が軽くなり、電動送風機に流れる電流値が低
下する。

【０００３】このことから、電動送風機に流れる電流値
の変化を検出し、前記電流値の低下に対応して吸込力を
増やすように制御し、掃除機本体内部に吸引されている
ゴミの量の多少にかかわらず一定の吸込力を保つことが
考えられる。

【０００４】その一例として、たとえば波形形状が一定
の三角波である基準信号と電動送風機に流れる電流値を
示す波形とを比較して、三角波の値の方が大きいばあい
に電動送風機の入力を制御する制御パルスを発生する方
式が考えられる。前記制御パルスは吸込力を増すために
送風機入力を増す期間をハイ期間とし、前記三角波の値
の方が大きい時間の長さに対応させてハイ期間の長さが
決められる。たとえば、掃除機本体内部に吸引されたゴ
ミの量が増えて電動送風機に流れる電流値が低下して、
三角波の値の方が大きい時間が長くなるばあい、結果と
して制御パルスのハイ期間が長くなるので、電動送風機
による吸込力が増える。

【０００５】一方、前記従来の電気掃除機には手元操作
部にスライドボリュームなどが設けられており、操作者
が所望の吸引力を複数段階で選ぶことができるものがあ
るが、このタイプの掃除機ではつぎのような問題があ
る。すなわち、手元操作部でのモードが、たとえば「静
か」のような低入力に設定されているばあいでも、掃除
機本体内部に吸引されているゴミの量が多くなり負荷が
軽くなって電流値が低下すると、前述のように電動送風
機の入力を大きくする制御が行なわれるために騒音が大
きくなり、静かに掃除を行なうはずの「静か」モードの
意味がなくなってしまうのである。

【０００６】本発明はかかる問題を解決するためになさ
れたものであり、手元操作部のモードが「静か」のよう
な低入力を設定するばあいには入力制御を行なわずに騒
音が発生しない掃除機を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の電気掃除機は、
掃除機本体に内蔵された電動送風機と、電動送風機に流
れる電流を検出するための電流検出部と、一定周期で値
が増減するのこぎり波形基準信号発生部と、前記電流検
出部よりえられる電流値とのこぎり波形基準信号の値と
を比較して電動送風機の入力制御をする入力制御部を有
する電気掃除機であって、前記のこぎり波形基準信号の
波形が電動送風機の入力設定の低いばあいは入力制御が
かからないように構成している。

【０００８】

【作用】本発明の電気掃除機によれば、入力設定が低い
ばあいにおいては電動送風機の入力制御がなされないの
で、騒音が大きくなることがない。

【０００９】

【実施例】つぎに添付図面を参照しながら本発明の掃除
機を説明する。

【００１０】図１は本発明の一実施例にかかわる掃除機
の外観説明図、図２は図１の手元操作部の一例を示す外
観説明図、図３は本発明の一実施例にかかわる掃除機の
回路構成を示すブロック図である。図１において、１６
は内部に電動送風機（図示せず）を備えた掃除機本体、
１７は掃除機本体１６に着脱自在に接続される吸引部で
あり、該吸引部１７はホース１７ｂと手元グリップ部１
７ａと連結パイプ１７ｃと床用吸引具１７ｄからなり、
お互いに着脱自在に接続されている。前記床用吸引具１
７ｄには、絨毯などに付着したごみをかき出すための回
転ブラシ（図示せず）が設けられている。また、手元グ
リップ部１７ａには図２に示すように入力設定部１９や
回転ブラシ制御部２０を有する手元操作部１５が設けら
れている。入力設定部１９には、たとえば図２に示され
るようにゴミの吸引力の強い順に「ハイパワー」、
「強」、「中」、「静か」などのモードが設けられ、こ
れを操作して入力を変化させることができる。回転ブラ
シ制御部２０は、図では床ブラシと表示され、スイッチ
を入れると回転ブラシが駆動される。

【００１１】つぎに、図３を用いて本発明の掃除機の動
作について説明する。図３において、交流電源７からの
入力は、電動送風機のモータ（以下、本体モータとい
う）１１を駆動させるための第１の電源部８と、のこぎ
り波形基準信号を発生させるための第２の電源部１に入
力される。第１の電源部８の出力は、のちに説明する入
力制御部５からの制御信号によって制御された手元操作
部１５からの信号をうけて、位相制御部９、本体モータ
制御部１０を経たのち、本体モータ１１に入力される。
パワーブラシの駆動モータ１３には、ブラシ駆動モータ
制御部１２からの電圧が入力される。第２の電源部１の
出力は、のこぎり波基準信号発生部である波形発生部３
で高周波数にされてから、前述した電流検出部６からの
電流値とともに比較回路部４に入力される。

【００１２】比較回路部４では、のこぎり波形基準信号
発生部（以下、単に波形発生部という）３で発生させた
数ｋＨｚ〜数百ｋＨｚの高周波、たとえば６ｋＨｚ程度
ののこぎり波のパルスの電圧値波形（図４（ａ）参照）
と、電流検出部６でえられた電流値をカレントトランス
などの電流センサを介して電圧に換算した電圧値（以
下、単に電圧値という）波形（図４（ｂ）参照）とを比
較し、のこぎり波の方が値が大きい期間にハイ信号を出
力するパルス（図４（ｃ）参照）を発生する。のこぎり
波の周波数が３ｋＨｚ未満であるばあいは、入力が安定
しないので好ましくない。一方、回路を設計するうえで
は５００ｋＨｚ程度が周波数の高さの限界であるが、そ
の周波数を超えて前記のこぎり波のパルスの周波数を設
定してもあまりメリットはない。なぜなら、低抵抗、低
容量のコンデンサを必要とするからである。

【００１３】比較回路部４の出力パルスは、入力制御部
５に入力されて、手元操作部１５からの信号が補正され
る。

【００１４】つぎに、手元操作部のモードが「ハイパワ
ー」で、掃除機本体内にゴミがまったく吸引されていな
いばあいおよび掃除機本体に吸引されているゴミが所定
量をこえているばあいの比較回路部４の出力パルスにつ
いて、図４、図５および図６を用いて説明する。図４
（ａ）は波形発生部で発生されるのこぎり波の波形、図
４（ｂ）は掃除機本体内にゴミがまったく吸引されてい
ないばあいの電流検出部で検出された本体モータの電圧
値波形、図４（ｃ）は比較回路部の出力波形、図５
（ｂ）は掃除機本体内にゴミが所定量以上たまっている
ばあいに電流検出部で検出された本体モータの電圧値波
形、図５（ｃ）はそのときの比較回路部の出力波形、図
６は掃除機本体内にゴミがない状態およびゴミが所定量
以上たまっている状態における本体モータへの入力印加
電圧の波形をそれぞれ示す図である。

【００１５】手元操作部１５においての吸込力がたとえ
ば「ハイパワー」で、掃除機本体内にゴミがまったく吸
引されていないばあいには、本体モータ１１の電流の電
圧は図４（ｂ）に示されるように、４Ｖ程度である。し
たがって、比較回路部４で出力された図４（ａ）ののこ
ぎり波の電圧と図４（ｂ）の本体モータ１１の電圧値と
の差（図４（ｃ）参照）で、のこぎり波の電圧の方が本
体モータ１１の電圧値よりも大きい期間Ｔ₁の長さは、
一個ののこぎり波については２μｓ程度である。このば
あい、位相制御部９に入力されたのちの本体モータ１１
への入力印加電圧は図６の実線部で示され、位相制御角
Ａ₁は４５°程度である。

【００１６】一方、ゴミが所定量以上たまっており、か
つ手元操作部１５においての吸込力が前記と同様に「ハ
イパワー」であるばあい、本体モータ１１の電圧値は図
５（ｂ）に示されるように３Ｖ程度である。波形発生部
３で発生させるのこぎり波は常に図４（ａ）の波形であ
るから、比較回路部４で出力された図４（ａ）ののこぎ
り波の電圧と図５（ｂ）の電圧との差（図５（ｃ）参
照）をみると、のこぎり波の電圧の方が本体モータ１１
の電圧値よりも値が大きい期間Ｔ₂の長さは、一個のの
こぎり波については２０μｓ程度である。したがって、
図５（ｃ）の信号のハイ期間であるＴ₂は、図４（ｃ）
の信号のハイ期間であるＴ₁と比較すると長い。その結
果、位相制御部９に入力されたのちの本体モータ１１へ
の入力印加電圧の立上がりは、図６の矢印の方向に移動
し、図中の二点鎖線部に示されるように位相制御角Ａ₂
が２０°程度で、掃除機本体内にゴミがまったくないば
あいと比較して小さくなる。すなわち、掃除機本体内に
ゴミがまったくないばあいと比較して、電動送風機の印
加電圧が大きくなっている。したがって、ゴミづまりに
よる負荷が大きくても、充分な吸込力をうることができ
る。

【００１７】つぎに、操作者が手元操作部によって吸込
力のモードを「静か」に設定したばあいについて、図７
と図８を用いて説明する。図７（ｂ）は吸込力のモード
を「静か」に設定したばあいの電流検出部で検出された
本体モータの電圧値波形、図７（ｃ）は吸込力のモード
を「静か」に設定したばあいの比較回路部の出力を示す
波形である。図８は吸込力のモードを「静か」に設定し
たばあいで、掃除機本体内にゴミがまったくないばあい
およびゴミが所定量以上あるばあいの本体モータへの入
力印加電圧の波形の変化を示す図で、矢印より上の図が
掃除機本体内にゴミがまったくないばあいを示し、矢印
より下の図が掃除機本体内にゴミが所定量以上あるばあ
いを示している。

【００１８】図７（ｂ）に示されるように、吸込力のモ
ードが「静か」に設定されたばあい、本体モータの電圧
値は１Ｖ程度であり、図４（ａ）の電圧の最小値はそれ
よりも大きくなるように決定されているので、吸込力の
モードを「静か」に設定したばあいの電流検出部で検出
された本体モータの電圧値波形と本体モータの電圧値波
形を比較すると、後者の方が値が常に大きくなり、比較
回路部からの出力は常にハイである。同じ「静か」モー
ドで、掃除機本体内に吸引されているゴミの量が所定量
より多いばあいは、本体モータの電圧値は図７（ｂ）よ
りも小さくなる。したがって、掃除機本体内にゴミがま
ったくない状態と同様に、比較回路部からの出力は常に
ハイである。すなわち、本体モータへの印加電圧の立ち
上がり時間は図８に示されるように掃除機本体内のゴミ
の量にかかわらず同じなので、「静か」モードのときに
はゴミの量が増えたからといって印加電圧が大きくなら
ず、静かに掃除をすることができる。

【００１９】

【発明の効果】本発明の掃除機によれば、掃除機本体内
に吸引されたゴミの量が所定の量よりふえたばあいに、
入力のモードが「ハイパワー」、「強」などの大きい吸
込力であれば吸込力を増大するために本体モータの印加
電圧を大きくするが、「静か」モードのばあいには吸込
力はそのままにしているので、静かな運転音のまま掃除
をすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例にかかわる掃除機の説明図で
ある。

【図２】図１の手元操作部を示す外観拡大図である。

【図３】本発明の一実施例にかかわる掃除機の回路構成
を示すブロック図である。

【図４】波形発生部で発生されるのこぎり波の波形、掃
除機本体内にゴミがまったく吸引されていないばあいの
電流検出部で検出された本体モータの電圧値波形、およ
び比較回路部の出力波形を示す図である。

【図５】掃除機本体内にゴミが所定量以上たまっている
ばあいに電流検出部で検出された本体モータの電圧値波
形、および比較回路部の出力波形を示す図である。

【図６】掃除機本体内にゴミがない状態からゴミが所定
量以上たまっているばあいにおける本体モータへの入力
印加電圧の波形変化を示す図である。

【図７】吸込力のモードを「静か」に設定したばあい
で、かつ掃除機本体内にゴミがまったく吸引されていな
いばあいの電流検出部で検出された本体モータの電圧値
を示す図である。

【図８】吸込力のモードを「静か」に設定したばあい
で、掃除機本体内にゴミがまったくないばあい、および
ゴミが所定量以上あるばあいの本体モータへの入力印加
電圧の波形の変化を示す図である。

【符号の説明】

３ 波形発生部 ４ 比較回路部 ５ 入力制御部 ６ 電流検出部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 掃除機本体に内蔵された電動送風機と、
   該電動送風機に流れる電流を検出するための電流検出部
   と、一定周期で値が増減するのこぎり波形基準信号発生
   部と、前記電流検出部よりえられる電流値とのこぎり波
   形基準信号の値とを比較して前記電動送風機の入力制御
   をする入力制御部からなる電気掃除機であって、前記の
   こぎり波形基準信号の波形が電動送風機の入力設定の低
   いばあいは入力制御がかからないように構成してなるこ
   とを特徴とする電気掃除機。