(57)【要約】【課題】高調波電流値を規格内に収めるようにし、使用勝手の良い電気掃除機を提供する。【解決手段】吸引風を発する電動送風機２を内蔵した掃除機本体（図示せず）と、電動送風機２を駆動する駆動手段８と、駆動手段８への電力供給量を制御する制御手段９と、吸引された塵埃を検出する塵埃検出手段４と、塵埃検出手段４が塵埃を検出した場合に使用者へ報知する報知手段１０を有し、塵埃検出手段４が塵埃を検出していない場合には、駆動手段８に供給する電力供給量を少なくすると共に、供給する電力の位相を所定の周期毎に変化させ、塵埃検出手段４が塵埃を検出した場合には、駆動手段８に供給する電力供給量を多くすると共に、供給する電力の位相を固定するようにしたもので、塵埃を検出していない場合の電力量の小さいときにも高調波電流を低減し規格を満足することができるようになる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸引風を発する電動送風機を内蔵した本体と、前記電動送風機を駆動する駆動手段と、前記駆動手段への電力供給量を制御する制御手段と、吸引された塵埃を検出する塵埃検出手段と、前記塵埃検出手段が塵埃を検出した場合に使用者へ報知する報知手段を有し、前記塵埃検出手段が塵埃を検出していない場合には、前記駆動手段に供給する電力供給量を少なくすると共に、供給する電力の位相を所定の周期毎に変化させ、前記塵埃検出手段が塵埃を検出した場合には、前記駆動手段に供給する電力供給量を多くすると共に、供給する電力の位相を固定するようにした電気掃除機。
【請求項２】
ＡＵＴＯポジションにおいて、塵埃検出手段により塵埃を検出していないときの電動送風機への電力供給量を、駆動手段の位相制御により制御する場合、１サイクル毎にＡＵＴＯポジションの狙いとなる位相より、大きな位相角α１と小さな位相角α２を交互に印加する請求項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、一般家庭において使用される電気掃除機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の電気掃除機においては、高調波電流を抑制する制御方法として、以下に示すような構成が一般的である。
【０００３】
まず電気掃除機の回路は、電動機である電動送風機、電動送風機を駆動する双方向サイリスタ、前記双方向性サイリスタの位相角を変化させ掃除機本体の吸引力を変化させる双方向性サイリスタ駆動手段から構成されている。
【０００４】
この回路構成において、電動送風機に印加される電圧を小さな位相角α１と大きな位相角α２を１サイクル毎に交互に変化させて、双方向性サイリスタに印加する。この時、電動送風機に印加される実効電圧は、位相角α１と位相角α２のほぼ中間となるため、速度調節することができる。そして、電動送風機を駆動しているときに発生する高調波電流は、位相角α１で発生する高調波電流と位相角α２で発生する高調波電流の２種類となり、それぞれの位相角で高調波電流の発生するレベルは半分となるため、全体としての高調波電流のレベルは低減することになる（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また電動送風機に複数個のタップを出し、そのタップを切り替えることによって掃除機本体の吸引力を変化させる方法もある（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
さらに電動送風機を駆動する双方向サイリスタに印加する電圧を、位相角を変えることにより掃除機本体の入力を変化させる場合、位相角９０°近傍とならないようにして高調波電流が高くなる入力を飛ばすようにする方法もある。
【特許文献１】特開昭６３−２７４３９６号公報
【特許文献２】特開２００７−１０５１５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
現在、生活環境の変化により、消費電力の少ない電気掃除機が要求されている。従来の電気掃除機では、床面の塵埃を吸引し電気掃除機に配されている塵埃出手段で塵埃を検出したときに前記電気掃除機に配されている電動送風機へ供給する電力量を変化させ、塵埃があると判断した場合には電力量を増加させるように制御手段によって制御を行う方法がある。
【０００８】
一方、掃除機本体のハイパワー化も求められており、とくに欧州では掃除機本体の最大入力が２０００Ｗ以上あるものが主流となってきている。
【０００９】
しかしながら、このような制御を行おうとする場合、従来、電気掃除機の電動送風機への電力の供給は位相制御で行っている場合が多く、その場合電動送風機へ供給する伝慮９０°の場合、高調波電流がＩＥＣで規定されている規格を超えてしまうことがわかっている。
【００１０】
ここで床面の塵埃が少ない場合の電動送風機へ供給する電力量を最大入力の約半分程度とする場合、高調波電流の規格値を超えてしまうという課題を有していた。
【００１１】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、床面の塵埃が少ない場合には電動送風機へ供給する電力量を少なくし、床面の塵埃を検出した場合に電力量を増加させ、且つ高調波電流値を規格内に収めるようにし、使用勝手の良い電気掃除機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
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、吸引風を発する電動送風機を内蔵した本体と、前記電動送風機を駆動する駆動手段と、前記駆動手段への電力供給量を制御する制御手段と、吸引された塵埃を検出する塵埃検出手段と、前記塵埃検出手段が塵埃を検出した場合に使用者へ報知する報知手段を有し、前記塵埃検出手段が塵埃を検出していない場合には、前記駆動手段に供給する電力供給量を少なくすると共に、供給する電力の位相を所定の周期毎に変化させ、前記塵埃検出手段が塵埃を検出した場合には、前記駆動手段に供給する電力供給量を多くすると共に、供給する電力の位相を固定するようにしたもので、塵埃を検出していない場合の電力量の小さいときにも高調波電流を低減し規格を満足することができるようになる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の電気掃除機は、床面の塵埃が少ない場合には電動送風機へ供給する電力量を少なくし、床面の塵埃を検出した場合に電力量を増加させ、且つ高調波電流値を規格内に収めるようにすることにより、規格を満足するとともに省エネの効果をもち、使用性を向上させた電気掃除機を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
第１の発明は、吸引風を発する電動送風機を内蔵した本体と、前記電動送風機を駆動する駆動手段と、前記駆動手段への電力供給量を制御する制御手段と、吸引された塵埃を検出する塵埃検出手段と、前記塵埃検出手段が塵埃を検出した場合に使用者へ報知する報知手段を有し、前記塵埃検出手段が塵埃を検出していない場合には、前記駆動手段に供給する電力供給量を少なくすると共に、供給する電力の位相を所定の周期毎に変化させ、前記塵埃検出手段が塵埃を検出した場合には、前記駆動手段に供給する電力供給量を多くすると共に、供給する電力の位相を固定するようにしたもので、塵埃を検出していない場合の電力量の小さいときにも高調波電流を低減し規格を満足することができるようになる。
【００１５】
第２の発明は、特に、第１の発明の塵埃検出手段により塵埃を検出していないときの電動送風機への電力供給量を、駆動手段の位相制御により制御する場合、１サイクル毎にＡＵＴＯポジションの狙いとなる位相より、大きな位相角α１と小さな位相角α２を交互に印加するもので、電動送風機を駆動しているときに発生する高調波電流は、位相角α１で発生する高調波電流と位相角α２で発生する高調波電流の２種類となり、それぞれの位相角で高調波電流の発生するレベルは、半分となるため、全体としての高調波電流のレベルを低減することができるようになる。
【００１６】
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。
【００１７】
（実施の形態１）
本発明の第１の実施の形態における電気掃除機について、図１〜６を用いて説明する。図１は、本実施の形態における電気掃除機の掃除機本体の外観斜視図、図２は、同電気掃除機の操作部の詳細図、図３は、同電気掃除機の塵埃検出手段の略断面図、図４は、同電気掃除機の制御ブロック図である。
【００１８】
図１〜図４において、１は電気掃除機の掃除機本体（以下、「本体」と称す）で、２は
、本体１内に収納され吸引力を発生させる電動送風機である。本体１には、使用者が操作する操作部３が設けられている。ホース（図示せず）を接続する接続部１１には、吸引された床面の塵埃を検出するための塵埃検出手段４が設けられている。塵埃検出部５は、赤外発光ダイオードからなる発光部６と、フォトトランジスタからなる受光部７で構成されている。塵埃がこの塵埃検出部５を通過するとき、発光部６から発せられた光が遮られ、受光部７の入力がなくなることで塵埃が通過したと判断することが可能となっている。
【００１９】
図４において、８は、電動送風機２を駆動するための双方向性サイリスタなどで構成された駆動手段である。９は、マイクロコンピュータなどで構成された制御手段である。１０は、塵埃検出手段４により塵埃が検出されたときに、使用者に塵埃のあることを報知するための報知手段である。報知手段１０として、ＬＥＤなどにより発光させて使用者に報知したり、ブザー等により音によって使用者へ報知するものがある。
【００２０】
以下、本実施の形態における電気掃除機の動作を説明する。
【００２１】
まず、本体１を商用電源（図示せず）に接続し、使用者は、操作部３によって運転を指示する。操作部３から制御手段９に操作信号が送られる。
【００２２】
操作された内容にしたがって、制御手段９は、所定の電力で運転が行われるように駆動手段８へ駆動信号を送る。駆動手段８は送られてきた信号によって電動送風機２への通電を行い、電動送風機２は、回転を開始し、吸引力が発生する。
【００２３】
この吸引力によって、吸引された塵埃は、ホース（図示せず）を経て本体１内へ集塵される。この間、塵埃検出部５の吸引経路内を塵埃が通過する、つまり発光部６と受光部７の間を塵埃が通過することで、受光部７による受光量が変化し、その変化量は、塵埃の通過および塵埃の大きさを検出することができる。
【００２４】
本実施の形態における電気掃除機では、図２に示しているように、使用者は、操作部３を操作して３つの吸い込み力ポジションの内の一つを選択することができる。１つは、ＭＡＸポジションであり、一番大きな吸い込み力を持続して得ることのできるポジションである。これは非常に汚れた床面を掃除する場合などに有効なポジションである。２つ目は、ＭＩＮポジションであり一番弱い吸い込み力を持続して得ることができる。これは、カーテン等掃除する場合に有効である。３つ目は、ＡＵＴＯポジションである。ＡＵＴＯポジションでは、ＭＡＸ、ＭＩＮの中間の吸い込み力で当初作動し、塵埃検出手段４で塵埃を検知したときに、吸い込み力を増加させるといった動作をするものである。
【００２５】
このとき、電動送風機２に印加する電力の位相により、高調波電流がＩＥＣ規格を満足できなくなることがわかっている。図５に示すように印加する電力の位相が９０°付近（図５の斜線部分）では、高調波電流は規格を超えてしまう。これは、電動送風機２の入力にも影響するものであるが、一般的に、電動送風機２の入力が１６００Ｗまでのものであれば、位相全域で高調波電流の規格を満足することができる。
【００２６】
１６００Ｗを超えた入力のものになると、図５のように、ＩＥＣ規格を満足できない部分が発生してくる。ここで、高調波電流を満足することのできない範囲に、ＡＵＴＯポジションの入力を設定したいため、図６に示すように、１サイクル毎にＡＵＴＯポジションの狙いとなる位相より、大きな位相角α１と小さな位相角α２を交互に印加していく。これにより、電動送風機２を駆動しているときに発生する高調波電流は、位相角α１で発生する高調波電流と位相角α２で発生する高調波電流の２種類となり、それぞれの位相角で高調波電流の発生するレベルは、半分となるため、全体としての高調波電流のレベルを低減することができるようになる。
【００２７】
これにより、ＡＵＴＯポジションで、塵埃のない場合の位相は、上記のような制御を行うことにより高調波電流の規格も満足することができるようになる。ＡＵＴＯポジションで塵埃が検出されたときには、位相を大きくして電気掃除機の吸い込み力を増幅させるが、その場合、高調波電流の規格を満足することのできる範囲、図５ではＡの範囲に位相を設定すれば、入力が上がった場合においても高調波電流の規格を満足することができる。
【００２８】
以上のように、今まで、ＩＥＣ規格準拠の諸国へは塵埃の有無によって電気掃除機の吸い込み力を変化させることは高調波電流の規格を対応させることが困難であったため難しいことであったが、本実施の形態により実現可能とすることができた。
【００２９】
また、塵埃を検出したときに電動送風機２に印加する位相として、位相が最大となるように、すなわちＭＡＸポジションと同じ入力になるように設定する場合と、ＭＡＸポジションの入力よりも少なくなるように設定する場合が考えられる。この場合、図５中の「Ｃ」の範囲に位相がくるように設定を行えば、単純位相制御で高調波電流を満足することができるようになる。勿論、この場合も位相を大小させる制御を行ってもなんら問題はない。
【００３０】
さらに、ＡＵＴＯポジションで塵埃を検出していない場合の位相として、図５「Ａ」の範囲に設定する場合と「Ｃ」の範囲に設定する場合とも考えることができる。この範囲に位相を設定した場合、位相を大小させる制御は、不必要となり制御方法を簡単にすることが可能となる。また、ＡＵＴＯポジションを複数個に別け、「Ａ」、「Ｃ」の範囲内に、それぞれ設定するような場合も、位相を大小させる制御は不必要となりこれも制御方法を簡単にすることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
以上のように、本発明にかかる電気掃除機は、高調波電流の規格を満足させながら、塵埃の多い場合のみ吸い込み力をあげる制御が可能となり、使用性が良く、省エネルギー性のきわめて優れた電気掃除機をＩＥＣ準拠諸国に提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施の形態１における電気掃除機の概観斜視図
【図２】同電気掃除機の操作部の詳細図
【図３】同電気掃除機の塵埃検出手段の略断面図
【図４】同電気掃除機の制御ブロック図
【図５】同電気掃除機の電動送風機に印加する位相と高調波電流の関係図
【図６】同電気掃除機の位相印加の関係図
【符号の説明】
【００３３】
１  掃除機本体
２  電動送風機
３  操作部
４  塵埃検出手段
５  塵埃検出部
６  発光部
７  受光部
８  駆動手段
９  制御手段
１０  報知手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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