(57)【要約】【課題】機械的な検出手段を用いることなく集塵容器が装着されたか否かを検出する電気掃除機を提供する。【解決手段】吸引風を発生する電動送風機９と、電動送風機９の上流側に着脱自在に装着され塵を捕集する集塵容器２０と、電動送風機９に流れる電流を検出する電流検出手段３１と、電動送風機９に印加される電圧の位相角を制御して電動送風機９の入力電流を制御する位相角制御手段２９ｄと、電流検出手段３１の検出する検出電流が所定の目標電流に近づくように位相角を増加又は減少させる演算手段２９ａと、電動送風機９をオン／オフする操作スイッチ８と、操作スイッチ８がオンされてから予め設定された所定時間経過後、演算手段２９ａが増加又は減少させた位相角と予め設定された閾値とに基づいて集塵容器２０が電動送風機９の上流側に装着されているか否かを検出する集塵容器検出手段２９ｃとを備えた。【選択図】図５
2014155565.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸引風を発生する電動送風機と、
前記電動送風機の上流側に着脱自在に装着され塵を捕集する集塵容器と、
前記電動送風機に流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記電動送風機に印加される電圧の位相角を制御して前記電動送風機の入力電流を制御する位相角制御手段と、
前記電流検出手段の検出する検出電流が所定の目標電流に近づくように前記位相角を増加又は減少させる演算手段と、
前記電動送風機をオン／オフする操作スイッチと、
前記操作スイッチがオンされてから予め設定された所定時間経過後、前記演算手段が増加又は減少させた位相角を検出する位相角検出手段と、
前記位相角検出手段が検出する位相角と予め設定された閾値とに基づいて前記集塵容器が前記電動送風機の上流側に装着されているか否かを検出する集塵容器検出手段とを備えた電気掃除機。
【請求項２】
前記所定時間経過後、前記位相角検出手段は、前記演算手段が増加又は減少させた位相角の検出を繰り返し継続するとともに、前記集塵容器検出手段は前記位相角検出手段の検出結果に基づき前記集塵容器が前記電動送風機の上流側に装着されているか否かの検出を繰り返し継続することを特徴とする請求項１記載の電気掃除機。
【請求項３】
前記閾値は、前記集塵容器が前記電動送風機の上流側に装着されていないときのゴミ量ゼロ時の風量１００％のときの前記位相角−目標電流特性における第１の位相角であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の電気掃除機。
【請求項４】
前記集塵容器が前記電動送風機の上流側に装着されていないことを前記集塵容器検出手段が検出したとき、前記位相角検出手段が検出した位相角を前記第１の位相角に補正する位相角補正手段を備えたことを特徴とする請求項３記載の電気掃除機。
【請求項５】
前記位相角制御手段は、前記集塵容器検出手段の検出結果に基づいて前記電動送風機の回転速度を低下または前記電動送風機の回転を停止させることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の電気掃除機。
【請求項６】
吸込具と、
前記吸込具に設けられ被掃除面上の塵埃を掻き上げる回転ブラシを駆動する電動機とを備え、
前記前記位相角制御手段は集塵容器検出手段の検出結果に基づいて前記電動機の回転速度を低下または前記送風機の回転を停止させることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の電気掃除機。
【請求項７】
表示部と、
前記表示部を制御する表示制御手段とを備え、
前記集塵容器検出手段の検出結果に基づいて、前記表示制御手段は前記電動送風機の上流側に前記集塵容器が装着されているか否かを表示することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項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、塵埃を捕集する集塵容器が電動送風機の発生する吸引風の上流側に着脱自在に装着される電気掃除機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電動送風機の吸引側（上流側）に着脱自在に配置された集塵容器の装着の有無を検出する集塵容器検出手段（マイクロスイッチ等）を備えた電気掃除機が開示されている（例えば、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２００７−２３６５２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような電気掃除機では、マイクロスイッチ付近に異物が混入した際、集塵容器が所定位置に装着されているにも関わらず検知不可能な場合がある。また、異物によりマイクロスイッチが押されてしまい、集塵容器が所定位置に装着されていないにも関わらず所定位置に装着されているものと誤検知して電動送風機を駆動させてしまい、十分な掃除を行うことができない上に、分離した塵埃を捕集できない虞があるという課題があった。
【０００５】
さらに、電気掃除機本体に集塵容器検出手段としてマイクロスイッチ等の電子部品を装着するため、マイクロスイッチと基板とを繋ぐ配線やコネクタ等の回路部品も設置しなければならず、回路構成が複雑化し、集塵容器検出手段としての電子部品のコストがかかるという課題があった。
【０００６】
この発明は、かかる課題を解決するためになされたもので、マイクロスイッチのような機械的な検知手段を用いずに集塵容器が装着されているか否かを検出する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】
【０００７】
この発明に係る電気掃除機は、吸引風を発生する電動送風機と、この電動送風機の上流側に着脱自在に装着され塵を捕集する集塵容器と、電動送風機に流れる電流を検出する電流検出手段と、電動送風機に印加される電圧の位相角を制御して電動送風機の入力電流を制御する位相角制御手段と、電流検出手段の検出する検出電流が所定の目標電流に近づくように位相角を増加又は減少させる演算手段と、電動送風機をオン／オフする操作スイッチと、この操作スイッチがオンされてから予め設定された所定時間経過後、演算手段が増加又は減少させた位相角を検出する位相角検出手段と、この位相角検出手段が検出する位相角と予め設定された閾値とに基づいて集塵容器が電動送風機の上流側に装着されているか否かを検出する集塵容器検出手段とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明の電気掃除機によれば、上記の構成を採用したことにより、簡単な構成で塵を捕集する集塵容器の装着の有無を確実に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態１、２、３に係る電気掃除機の外観斜視図である。
【図２】この発明の実施の形態１、２、３に係る電気掃除機の掃除機本体から集塵容器を取り外した状態の斜視図である。
【図３】この発明の実施の形態１、２、３に係る電気掃除機の掃除機本体から集塵容器を取り外した状態の断面図である。
【図４】この発明の実施の形態１、２、３に係る電気掃除機における手元ホースの概観斜視図である。
【図５】この発明の実施の形態１、２に係る電気掃除機の回路構成図である。
【図６】この発明の実施の形態１、２、３に係る電気掃除機における電動送風機の風量と電流・入力電力の特性図である。
【図７】この発明の実施の形態１、２に係る電気掃除機における電動送風機の位相角と入力電力の相関、位相角と電流値の相関を示す基本特性図である。
【図８】この発明の実施の形態１、２、３に係る電気掃除機における位相角制御方法を説明する図である。
【図９】この発明の実施の形態１に係る電気掃除機の動作を示すフローチャートである。
【図１０】この発明の実施の形態１、２、３に係る電気掃除機の基準位相角算出処理の動作を示すフローチャートである。
【図１１】この発明の実施の形態２に係る電気掃除機の動作を示すフローチャートである。
【図１２】この発明の実施の形態３に係る電気掃除機の回路構成図である。
【図１３】この発明の実施の形態３に係る電気掃除機の電動送風機の位相角と電流値の相関を示す基本特性図である。
【図１４】この発明の実施の形態３に係る電気掃除機の動作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】
【００１０】
以下、この発明に係る電気掃除機について図面に基づいて説明する。ここでは、一例として、掃除機本体にサイクロン分離式集塵容器を着脱自在に装着する電気掃除機について説明するが、内部に紙パックを有する集塵装置を着脱自在に装着する電気掃除機にも適用できる。また、集塵容器が、掃除機本体に限らず、吸引風を発生する電動送風機の上流側に着脱可能な電気掃除機にも適用できる。
実施の形態１．
［電気掃除機の構成］
図１はこの発明の実施の形態１に係る電気掃除機の外観斜視図である。図１に示すように、電気掃除機１００は、下面に吸込口（図示せず）が開口する吸込具１と、延長パイプ２と、手元ホース３と、ホース４と、掃除機本体５とを備えている。吸込具１は、床面上等の塵埃を空気とともに吸い込む。吸込具１は、床面やじゅうたん等の被掃除面の塵埃をかきあげる回転ブラシ（図示せず）と、この回転ブラシを駆動するブラシモータである電動機１９（図５参照）を内蔵している。回転ブラシには被掃除面に接触し塵埃をかきあげる植毛（図示せず）がある。回転ブラシは、ベルトなどを介して電動機１９により駆動される。
【００１１】
吸込具１の出口側にはまっすぐな円筒状の延長パイプ２の一端が接続されている。延長パイプ２の他端には、電気掃除機１００の運転を制御する操作スイッチ８が設置された取手が設けられた手元ホース３の一端が接続されている。操作スイッチ８は、吸引風を発生させる電動送風機９のオン／オフ、吸引風の強弱、電動機１９のオン・オフを切り替えるスイッチである。手元ホース３の他端には、可撓性を有する蛇腹状のホース４の一端が接続されている。さらに、ホース４の他端には掃除機本体５が接続されている。
【００１２】
掃除機本体５の後部には車輪６を備えており、掃除機本体５の前方下面に備えた前キャスター（図示せず）と車輪６とにより、掃除機本体５は移動可能になっている。また、掃除機本体５には電源コード７が接続されており、電源コード７が外部電源に接続されることで通電し、電動送風機９（図３参照）が駆動されて吸引動作を行う。吸込具１、延長パイプ２、手元ホース３及びホース４は、塵埃を含む空気である含塵空気を掃除機本体５の外から内部に流入させるための吸引経路の一部を構成する。
【００１３】
操作スイッチ８を操作し、電動送風機９及び電動機１９を駆動させることで、吸込具１により被掃除面の塵埃が掻き上げられ、延長パイプ２、手元ホース３、ホース４および電気掃除機１００へと搬送され、電気掃除機本体５に内蔵された集塵容器２０（図２参照）に捕集される。そして、吸引風は電気掃除機本体５より排出される。
【００１４】
図２は、掃除機本体５の斜視図であり、集塵容器２０を取り外した状態を示している。図３は、掃除機本体５の断面図であり、本体流入口１７を通る縦断面線における断面図である。図２、図３に示すように、掃除機本体５は、本体ケース１０と、集塵容器２０と、接続部品３０とを備えている。
【００１５】
掃除機本体５の外殻を構成する本体ケース１０は、上部を開口し電動送風機９や各種制御基板（図示せず）を収容する下ケース１１と、下ケースの開口部を覆う上ケース１２と、ホース４を接続可能なホース接続口１３とを備えている。このホース接続口１３は、掃除機本体５に吸引される空気の入口である。上ケース１２の上面は、集塵容器２０を載置可能な形状に構成されている。
【００１６】
本体パイプ１４（図２参照）は各種樹脂で構成されていて、ホース４が接続されるホース接続口１３と集塵容器２０とを接続する機能を有する。また、本体パイプ１４は、ほぼ筒形状の集塵容器２０の長手方向に沿うようにして本体ケース１０の上に設けられている。本体パイプ１４の集塵容器２０と接続される側の端部には、集塵容器接続口１５が開口している。
【００１７】
排気孔１６は、電動送風機９からの排気を外部に排出するために設けられた多数の孔で構成され、集塵容器２０を中心に本体パイプ１４と左右ほぼ対称で反対側の位置に配置されている。
【００１８】
上ケース１２の上面であって電動送風機９のほぼ真上の位置には、本体流入口１７が開口している。集塵容器２０から流出した空気は、本体流入口１７を通り、本体ケース１０に内蔵された電動送風機９に吸引される。
【００１９】
集塵容器２０は、電動送風機９の吸引力により吸引された空気に含まれる塵埃を捕集するものであり、掃除機本体５への吸引空気の入口であるホース接続口１３から電動送風機９へ至る吸引経路の一部を構成している。集塵容器２０の集塵方式は、サイクロン方式あるいは紙パック方式のいずれでもよい。集塵容器２０は全体として外殻がほぼ筒状の箱体であり、その内部にはサイクロン方式により集塵するための旋回室及び集塵室が設けられている。集塵容器２０には、集塵容器２０への空気の入口として集塵容器流入口２１が、集塵容器２０からの空気の出口として集塵容器流出口２２がそれぞれ開口している。また、集塵容器２０を本体ケース１０に着脱可能に取り付けるための集塵容器固定部２３が設けられている。集塵容器固定部２３は、例えば鉤状に形成されており、この鉤状部分を本体ケース１０に形成された集塵容器固定穴１８に係合させることにより、集塵容器２０を本体ケース１０に取り付けることができる。
【００２０】
本体ケース１０内であって、本体流入口１７から電動送風機９へ至る経路上には、１次フィルター４１と２次フィルター４２が設けられている。１次フィルター４１と２次フィルター４２は、集塵容器２０から排出された空気に含まれる微細な塵埃を捕集するためのものである。掃除機本体５に吸引された空気に含まれる塵埃は、基本的には集塵容器２０に捕集されるが、この集塵容器２０で捕集しきれなかった微細な塵埃を電動送風機９に吸引させないために、１次フィルター４１と２次フィルター４２を設けている。１次フィルター４１及び２次フィルター４２は、例えばハニカム形状、コルゲート形状、プリーツ形状、平板形状に形成された不織布で構成されている。２次フィルター４２の方が１次フィルター４１よりもフィルターの目が細かく、１次フィルター４１を通過した微細な塵埃を２次フィルター４２で捕集する。
【００２１】
図４はこの発明の実施の形態１に係る手元ホース３を示す外観斜視図で、手元ホース３は、接続管５１と、握り部５２と、蓋部５３から成っている。蓋部５３には、操作スイッチ８があり、操作スイッチ８は電動送風機９のオン／オフ、吸引風の強弱の設定、電動機１９のオン・オフを切り替えるスイッチである。接続管５１は、ホース４が接続されるホース接続部（図示せず）と、延長パイプ２が接続される延長パイプ接続部（図示せず）から成り、５４は縦割りに２分割されたホースカバーである。
【００２２】
［電気回路の構成］
図５はこの発明の実施の形態１に係わる電気掃除機の回路構成図である。
本実施の形態の電気掃除機は、電気掃除機本体５、手元ホース３＋ホース４、延長パイプ２、吸込具１の４つのブロックで構成されている。
【００２３】
図５において、２４は商用交流電源、２５は１５Ａ電流ヒユーズであり、電動送風機９がロック等になった場合や回路短絡により異常となった場合の保護装置である。２６は４Ａ電流ヒユーズであり、電動機１９がロック等になった場合や回路短絡により異常となった場合の保護装置である。
【００２４】
掃除機本体５のブロックにおいて、２７は、入力側が電解コンデンサＣ１に接続され、出力側から所定の直流電圧（１２Ｖ）を出力する直流電源装置である。Ｄ１は、商用交流電源２４の出力を整流するダイオード、２８は、入力側が電解コンデンサＣ２に接続され、出力側から所定の定電圧を出力する定電圧電源、Ｃ２は定電圧電源２８の発振を押さえるための電解コンデンサである。Ｃ３は定電圧電源２８の出力を安定化させるための電解コンデンサである。定電圧電源２８は、マイクロコンピュータ（制御手段）２９と操作スイッチ８と電流検出手段３１へ５Ｖ電圧を供給している。３４は、掃除機本体５に内蔵された電動送風機９駆動用のトライアック（双方向サイリスタ）である。
【００２５】
電流検出手段３１は電動送風機９に流れる電流値を検出する。カレントトランスである電流センサ３１ａが電動送風機９と直列に接続される。例えば、電動送風機９を回転駆動するモータに流れる電流（図８参照）を全波整流し、平滑コンデンサにより平滑化された電流に対し、商用交流電源の電圧のゼロクロスポイントのタイミングにおける電流値を複数回平均して検出する。 
【００２６】
マイクロコンピュータ（制御手段）２９は、演算手段２９ａ、位相角検出手段２９ｂ、集塵容器検出手段２９ｃ、位相角制御手段２９ｄ、運転検出手段２９ｅ、表示制御手段２９ｆ及び記憶手段であるＲＯＭ（図示せず）を備える。
【００２７】
演算手段２９ａは電流検出手段３１と接続される。演算手段２９ａは、電動送風機９に入力する目標電力を得る為の特性として予め求められた位相角-目標電流特性が設定され、電動送風機９駆動用のトライアック３４を点弧する初期位相角が設定されたときに、その位相角に対応した所定の目標電流を位相角-目標電流特性に基づいて求め、電流検出手段３１の検出する検出電流と目標電流とを比較して、この検出電流が目標電流に近づくように初期位相角を増加又は減少させることを繰り返す。ここで、位相角とは電動送風機９駆動用のトライアック３４や、後述するブラシモータ駆動用の電動機１９駆動用トライアック３５の双方向サイリスタをＯＮ状態とする点弧位相角を指し、以後、点弧位相角を位相角と記すものとする。また、電動送風機９に入力する目標電力を得る為の特性として予め求められた位相角-目標電流特性は、後述するように、集塵容器２０が電動送風機９の上流側である掃除機本体５に装着されていないときの風量１００％を上限とする領域において設定される。
【００２８】
位相角制御手段２９ｄは、電動送風機９に印加される電圧の位相角を制御して電動送風機９の入力電流を制御する。具体的には、位相角制御手段２９ｄは、演算手段２９ａによって電流検出手段３１の検出電流が目標電流に近づくように増減された位相角により、電動送風機９の電流値を制御する。
【００２９】
位相角検出手段２９ｂは、操作スイッチ８がオンされてから、所定時間（Ｔ１）経過した後の、演算手段２９ａが初期位相角から増減した位相角を、目標電流と電流検出手段３１の検出電流とが等しくなったとみなした基準位相角として検出する。位相角検出手段２９ｂはハードウエアとしてはマイクロコンピュータ（制御手段）２９であり、電動送風機用トライアック３４に出力する基準位相角を検出するものである。後述するように、初期位相角の増減の刻み幅は固定値であるため、一般に目標電流と電流検出手段３１の検出電流とが完全に等しくなることは少ない。この両者が完全に等しくなる位相角を収束位相角とすると、初期位相角は収束位相角を挟んで増減を繰り返し、これに応じて検出電流も振動するように増減を繰り返す。そこで、操作スイッチ８がオンされてから所定時間（Ｔ１）経過した後の、演算手段２９ａが初期位相角から増減した位相角を、目標電流と電流検出手段３１の検出電流とが等しくなった位相角（基準位相角）とみなして確定させ、後述する集塵容器検出手段２９ｃへこの基準位相角を出力するものとした。
【００３０】
以後、電動送風機９に印加される電圧の位相角に対し、操作スイッチ８がオンされてから所定時間（Ｔ１）経過する前の位相角を初期位相角とし、所定時間（Ｔ１）経過した後、目標電流と電流検出手段３１の検出電流とが等しくなったとみなされる位相角（後述する位相角−目標電流特性ＩＷＲ（ＣＴＭ１）上の目標電流に対応する位相角）を基準位相角とする。単に位相角と記載されるものは、初期位相角と基準位相角の両方を含むものとする。
【００３１】
集塵容器検出手段２９ｃは、位相角検出手段２９ｂの検出した基準位相角が予め設定された閾値以上か閾値未満かを判定することにより、集塵容器２０が伝送送風機９の上流側である掃除機本体５に適切に設定されているか否かを検出し、位相角制御手段２９ｄに検出情報を送る。この閾値は、集塵容器２０が電動送風機９の上流側である掃除機本体５に装着されているときのゴミ量ゼロ時の風量１００％のときの、位相角−目標電流特性における基準位相角（第１の位相角）である。集塵容器２０が所定の位置に設定されていないと、集塵容器２０の風路抵抗である圧損がないので電動送風機９の吸引する風量が大きくなる。すると、吸引する風量を低減するように電動送風機９の入力電力を絞るため、演算手段２９ａは電動送風機９の初期位相角を大きくするようにする。この初期位相角が増減されて所定時間経過した後に確定された基準位相角が第１の位相角よりも大きくなるので、集塵容器２０が掃除機本体５に適切に設定されているか否かを判断することができる。
【００３２】
また、位相角制御手段２９ｄは、集塵容器検出手段２９ｃの検出結果に基づいて電動送風機９に流れる電流値を制御する。また、位相角制御手段２９ｄは、集塵容器検出手段２９ｃの検出結果に基づいて電動機１９の制御を行う。位相角制御手段２９ｄは電動機１９に流れる電流の位相角を制御することにより、電動機１９に流れる電流値を制御する。
【００３３】
表示制御手段２９ｆは表示部３２を制御する。
集塵容器２０が電動送風機９の上流側である掃除機本体５に適切に設定されていない状態であることを集塵容器検出手段２９ｃが検出した場合、表示制御手段２９ｆは表示部３２へ、集塵容器２０が掃除機本体５に適切に設定されていない状態である旨の表示信号を出力する。
【００３４】
また、集塵容器２０が掃除機本体５に適切に設定されていない状態で回転ブラシを駆動するため、吸込具１の吸込口から空気が吸引されず、電動機１９が冷却されない状態となる。そこで、集塵容器２０が掃除機本体５に適切に設定されていない状態であることを集塵容器検出手段２９ｃが検出した場合、表示制御手段２９ｆは表示部３２へ、電動機１９が高温になる旨の表示信号を出力する。
【００３５】
運転検出手段２９ｅは、操作スイッチ８において押されたスイッチから運転状態を検出する。３５は、掃除機本体５に内蔵され、電動機１９を駆動させるための電動機１９駆動用トライアック（双方向サイリスタ）である。３６は、吸込具１が空中に持ち上げられた場合に回転ブラシ（図示せず）を停止させるための安全スイッチである。
【００３６】
ホース４＋手元ホース３のブロックには、操作スイッチ８が含まれている。ホース４には３本のピアノ線が内蔵されており、信号線を兼ねている。
【００３７】
操作スイッチ８には、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４と抵抗Ｒ６〜Ｒ１０が内蔵されている。ＳＷ１は、電動機１９の入を行うスイッチである。ＳＷ２は中モードであり、出力が約６００Ｗ一定で運転し、電動機１９を回転させる。ＳＷ２をもう一度押すと、弱モードに遷移し、出力が約３００Ｗで運転し、電動機１９を回転させる。ＳＷ３強モードは、出力が約１０００Ｗ一定で運転し、電動機１９を回転させる。ＳＷ４は、電動送風機９と電動機１９の停止を行うスイッチである。
【００３８】
スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４は、それぞれ押下（ＯＮ）したときに、それぞれのスイッチと直列に接続される抵抗Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０との回路を閉じる。押圧を開放すると、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４は、それぞれのスイッチと直列に接続される抵抗Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０との回路を開く。したがって、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４を押圧していない状態では、抵抗Ｒ６の回路のみが閉じている。
【００３９】
スイッチＳＷ１〜ＳＷ４のＯＮ状態の組み合わせにより、掃除機本体５側の回路に内蔵された抵抗Ｒ４とＲ６との分圧（スイッチＳＷ１〜ＳＷ４がすべてＯＦＦのとき）、または、Ｒ６とＲ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０との並列抵抗とＲ４との分圧（スイッチＳＷ１〜ＳＷ４のいずれかがＯＮのとき）によるマイクロコンピュータ２９の入力電圧が変化する。マイクロコンピュータ２９はこの入力電圧に応じて運転状態を判断し、操作スイッチ８のスイッチＳＷ１〜ＳＷ４のＯＮ状態に応じて、電動送風機９への供給電力と電動機１９の制御を行う。
【００４０】
次に、図６乃至図７に示すそれぞれの特性図について説明する。 
図６に示す実線の曲線は電流で、点線は入力電力を示す。この電流と入力電力の特性図に示すように、入力電力を一定に制御するためには、風量が絞られるにつれて減少するような目標電流を設定すればよい。この目標電流の設定は、風量と電動送風機９の特性に依存するため、電気掃除機の機種対応の設定が必要であり、図６に示す各特性が予め求められる。
【００４１】
図７は前述したように基本特性の位相角−入力電力特性、位相角−電流特性、位相角−目標電流特性（目標電流算出式）を示した図である。基本特性は、予め実験等によって求められたものである。これは位相角制御手段２９ｄにより位相角を変化させて電動送風機９を制御した際の、入力電力特性（図示しない計測器にて測定）と電流特性（電流検出手段３１で測定）である。位相角−目標電流特性は、前述した基本特性から導出され、入力電力を制御するためのものである。 
【００４２】
位相角−入力電力特性は、横軸に位相角を示し、右側の縦軸に入力電力を示している。また、パラメータを風量として風量１００％（ゴミ量ゼロ）から風量ｄ％（ゴミ量大）までの５種類（１００％＞ａ＞ｂ＞ｃ＞ｄ）を表記している。
また、図７中の風量１００％（集塵容器有）は、集塵容器２０が取り付けてある場合の特性を示す。風量１００％（集塵容器無）は、集塵容器２０が取り付けられていない場合の特性を示し、位相角−目標電流特性を求める場合は、風量１００％（集塵容器有）特性を使用し求める。位相角０は１００％通電状態で、位相角が増すにつれて入力電力が降下し、また、位相角０においても風量が絞られるにつれて入力電力が降下する。さらに、風量が多い方が位相角を増すにつれて入力電力の降下割合が大きくなっている。
【００４３】
基本特性の位相角−電流特性は、左側の縦軸に電流検出手段３１により検出された電流を示し、横軸に位相角を示している。風量パラメータは、前述位相角−入力電力特性と同様に５種類と、風量１００％（集塵容器無）の特性を表記している。
【００４４】
図７の特性を用いて、入力電力が一定になるように制御するための目標電流算出式を求める。入力電力の一定制御を必要とする領域は、風量１００％付近から風量ｄ点付近であり、ここでは、風量１００％付近での目標入力電力を例えばＷＲ１００、風量ｄ点付近での目標入力電力を例えばＷＲｄとし、以下にそれぞれの目標入力電力を実現するための目標電流算出式の算出方法について説明する。
【００４５】
目標入力電力として例えばＷＲを設定すると、設定した入力電力ＷＲと風量１００％から風量ｄとの交点（ＷＲ１００（有）、ＷＲａ、ＷＲｂ、ＷＲｃ、ＷＲｄ）から、目標として設定した入力電力と風量に応じた位相角（θＷＲｄ、θＷＲｃ、θＷＲｂ、θＷＲａ、θＷＲ１００（有））をそれぞれ導出することができる。この目標入力電力ＷＲに対応する位相角範囲θＷＲｄ〜θＷＲ１００（有）を入力電力が一定に制御される。
【００４６】
位相角−電流特性において、位相角−入力電力特性で導出した位相角（θＷＲｄ、θＷＲｃ、θＷＲｂ、θＷＲａ、θＷＲ１００（有））と風量１００％〜風量ｄとの交点（ＩＷＲ１００（有）、ＩＷＲａ、ＩＷＲｂ、ＩＷＲｃ、ＩＷＲｄ）をプロットすると、θＷＲｄ〜θＷＲ１００（有）における位相角−目標電流特性ＩＷＲ（ＣＴＭ１）が求められる。この位相角−目標電流特性の一部が目標入力電力ＷＲに対応し、各風量における入力電力が一定となる特性となる。この特性ＩＷＲを１次方程式で表したものが入力電力一定領域の目標電流算出式となり、この入力電力一定領域の目標電流算出式はｙ＝ａｘ＋ｂ等の１次の近似式で表すことができる。但し、ｙは目標電流値、ｘは位相角、ａ、ｂはそれぞれ定数である。
【００４７】
位相角−電流特性において、操作スイッチ８のオン操作により電動送風機９への通電が開始すると、演算手段２９ａは、位相角制御手段２９ｄに対し、予め記憶された開始位相角ＰＷＳＳを初期位相角ＰＷＳとして電動送風機９を駆動するよう指令する。ここで、集塵容器２０が装着されている場合のゴミ量ゼロ時の風量１００％の場合の基準位相角ＰＷＳをθＷＲ１００（有）、集塵容器２０が装着されていない場合のゴミ量ゼロ時の風量１００％の場合の基準位相角ＰＷＳをθＷＲ１００（無）とすると、θＷＲ１００（有）＜θＷＲ１００（無）の関係がある。そして、開始位相角ＰＷＳＳは、θＷＲ１００（無）よりも大きく設定される。このように設定することにより、電動送風機９への通電開始時に電動送風機９の回転がスロースタートするので、使い勝手がよい。
【００４８】
開始位相角ＰＷＳＳにより電動送風機９の駆動が開始すると、集塵容器２０が装着されている場合、ゴミ量ゼロ時の風量１００％の状態では電流Ｉａの状態から、集塵容器２０が装着されていない場合、ゴミ量ゼロ時の風量１００％の状態では電流Ｉｂの状態から、ゴミが集塵容器２０に捕集され、風量が１００％に満たない状態では、それぞれの風量に対応する電流値から起動し始める。次に、演算手段２９ａは、θＷＲ１００（有）（集塵容器２０が装着されている場合のゴミ量ゼロ時の風量１００％の場合の基準位相角（ＰＷＳ有）を初期位相角ＰＷＳとして電動送風機９を駆動するよう指令する。
【００４９】
その後、演算手段２９ａは、電流検出手段３１が検出する検出電流が位相角−目標電流特性に基づく目標電流値ＣＴＭ１（ＩＷＲ）に近づくように初期位相角ＰＷＳを開始位相角ＰＷＳＳから減じ、電流検出手段３１の検出電流が目標電流値ＣＴＭ１（ＩＷＲ）と等しくなるまで繰り返し行う。この初期位相角を減少させる刻み幅は、後述するように固定値のため、流検出手段３１の検出電流が目標電流値ＣＴＭ１（ＩＷＲ）と等しくなる場合は少ない。そのため、操作スイッチ８がオンされてから所定時間（Ｔ１）経過した後の、演算手段２９ａが初期位相角から増減した位相角を、目標電流と電流検出手段３１の検出電流とが等しくなった位相角（基準位相角）とみなす。そして、集塵容器２０が装着されている場合のゴミ量ゼロ時のときは、初期位相角ＰＷＳを基準位相角θＷＲ１００（有）として確定する。同様に、集塵容器２０が装着されていない場合のゴミ量ゼロ時のときは、初期位相角ＰＷＳを基準位相角θＷＲ１００（無）として確定する。ここで、所定時間Ｔ１は、目標電流値ＣＴＭ１（ＩＷＲ）と電流検出手段３１の検出電流とがほぼ等しくなるように収束する時間を予め求め、マイコンＲＯＭに記憶される。
【００５０】
集塵容器２０が装着されていないときの基準位相角（ＰＷ１Ｓ無）であるθＷＲ１００（無）が、集塵容器２０が装着されているか否かを判断する閾値である。所定時間Ｔ１経過して演算手段２９ａが出力した初期位相角が基準位相角（ＰＷ１Ｓ無）以上の場合、集塵容器検出手段２９ｃは集塵容器２０が装着されていないと判定し、集塵容器無時の基準位相角（ＰＷ１Ｓ無）未満の場合は、集塵容器２０が装着されていると判定する。
【００５１】
図８は、位相角制御制御方法の概念図であり、商用電源の電圧波形とモータＯＮ波形を示している。位相角制御は、商用電源のゼロポイント（ゼロクロスポイント）から電動送風機９の動作ポイントを制御する。商用電源のゼロポイントから電動送風機９の動作ポイント（ディレイ時間）は、下記のように算出される。
ディレイ時間（ｍｓ）＝（位相角カウンタ値）×３２μｓ。
位相角カウンタ値は０から２５５であり、前述したθＷＲ値位相角（θＷＲｄ、θＷＲｃ、θＷＲｂ、θＷＲａ、θＷＲ１００（有））に対応して、それぞれ位相角カウンタ値が記憶される。
３２μｓは、マイクロコンピュータ２９のディレイ時間計算用タイマー値である。
モータＯＮ波形の斜線無し部は、電動送風機９の動作ＯＦＦで、斜線部は電動送風機９の動作ＯＮ状態である。
【００５２】
次に、動作について説明する。
電気掃除機１００を使用する際には、集塵容器接続口１５と集塵容器流入口２１とを接続するとともに、本体流入口１７と集塵容器流出口２２とを接続するようにして集塵容器２０を本体ケース１０の上面に載置し、集塵容器固定部２３と集塵容器固定穴１８とにより集塵容器２０を本体ケース１０に固定する。そして、操作スイッチ８を操作して本体ケース１０内に収容された電動送風機９を駆動させると、電動送風機９の吸引力により吸引された含塵空気は、ホース接続口１３を経て本体パイプ１４に侵入し、集塵容器接続口１５と集塵容器流入口２１を経て集塵容器２０に取り込まれる。集塵容器２０に取り込まれた空気に含まれる塵埃は、集塵容器２０に捕集される。集塵容器２０で塵埃を捕集された後の空気は、集塵容器流出口２２と本体流入口１７を通って本体ケース１０内に侵入し、１次フィルター４１及び２次フィルター４２を通過する。このとき、空気に含まれる微細な塵埃が１次フィルター４１及び２次フィルター４２に捕集される。１次フィルター４１及び２次フィルター４２を通過した空気は、電動送風機９に達し、さらに図示しない内部通路を経て排気孔１６から排気される。集塵容器２０に塵埃が溜まった場合には、集塵容器２０を本体ケース１０から取り外して溜まった塵埃を廃棄する。
【００５３】
次に、本実施の形態１の電気掃除機の動作を図９及び図１０を用いて説明する。図９は本発明の実施の形態１の動作を示すフローチャート、図１０は基準位相角算出処理の動作を示すフローチャートである。
【００５４】
操作スイッチ８の操作による電源ＯＮを検知すると（Ｓ１００）、マイクロコンピュータ２９の演算手段２９ａは、マイコンＲＯＭ（図示せず）に格納されている開始位相角ＰＷＳＳを位相角制御手段２９ｄにセットし（Ｓ１０１）、次いで、マイコンＲＯＭ（図示せず）に格納されている基準位相角算出タイマー（所定時間Ｔ１）を時間計測手段（図示せず）にセットする（Ｓ１０２）。開始位相角ＰＷＳＳは、図７に示すように電動送風機９の動作を開始させる位相角で、集塵容器が装着されている場合はポイントＩａ（位相角がＰＷＳＳで電流値がＩａの状態）から始まり、集塵容器が装着されていない場合は、ポイントＩｂ（位相角がＰＷＳＳで電流値がＩｂの状態）から始まる。
目標電流ＣＴＭ１と電動送風機９による風量１００％の特性カーブとの交点における位相角は、集塵容器装着時はθＷＲ１００（有）で、集塵容器未装着時は、θＷＲ１００（無）であり、所定時間Ｔ１は、上記風量１００％の特性カーブとの交点における位相角（基準位相角）を算出するための時間である。
【００５５】
位相角制御手段２９ｄは、開始位相角ＰＷＳＳとしてセットされた初期位相角ＰＷＳに基づいて電動送風機駆動用トライアック３４を駆動し、電動送風機９に印加される電圧の位相角を制御する（Ｓ１０３）。この時、電流検出手段３１は、電動送風機９に流れる位相制御に基づく電流ＣＴを検出し（Ｓ１０４）、演算手段２９ａは、セットされた初期位相角ＰＷＳに対応する目標電流ＣＴＭ１を算出する（Ｓ１０５）。また、時間計測手段（図示せず）は、電流検出手段３１により検出された電流ＣＴが入力されたときに所定時間の測定（インクリメント）を開始する。これは、電流検出手段３１が電動送風機９に流れる電流値を検出する際に、電動送風機９を回転駆動するモータに流れる電流を全波整流し、平滑コンデンサにより平滑化された電流に対し、商用交流電源の電圧のゼロクロスポイントのタイミングにおける電流値を複数回平均して検出するための処理である。
【００５６】
また、演算手段２９ａは、電動送風機９の基準位相角ＰＷ１Ｓの算出が終了したか（確定したか）どうかを判定し（Ｓ１０６）、基準位相角ＰＷ１Ｓの算出が終了しているときは（Ｓ１０８）に進み、基準位相角ＰＷ１Ｓの算出が終了していないときは、基準位相角ＰＷ１Ｓの算出処理に入る（Ｓ１０７）。この処理は図１０に示すように、時間計測手段（図示せず）を通じて所定時間Ｔ１が経過したかどうかを判定し（Ｓ１１６）、所定時間Ｔ１を経過したときはＳ１１７に進む。所定時間Ｔ１を経過していないときは（Ｓ１１５）に進み、算出時間のインクリメントを継続する。
【００５７】
この動作を繰り返し行っているうちに、図１０に示すように、時間計測手段（図示せず）の測定時間が所定時間Ｔ１経過したとき、Ｓ１１６からＳ１１７に進んで、時間計測手段（図示せず）の所定時間Ｔ１をクリアし（Ｓ１１７）、基準位相角ＰＷ１Ｓの算出に入る。この場合は、図７に示すように、目標電流ＣＴＭ１と検出電流ＣＴとが等しいとみなされるため、位相角検出手段２９ｂが検出する位相角を基準位相角ＰＷ１Ｓとする（Ｓ１１８）。基準位相角ＰＷ１Ｓは、集塵容器２０が装着されている場合は「容器有時基準位相角（ＰＷ１Ｓ有）」、集塵容器２０が装着されていない場合は「容器無時基準位相角（ＰＷ１Ｓ無）」となりＳ１０８に進む。
【００５８】
Ｓ１０８では、予め実験で求めた集塵容器２０が装着されていない状態の位相角（閾値）を用いて、位相角検出手段２９ｂで検出した基準位相角ＰＷ１Ｓが閾値以上かを集塵容器検出手段２９ｃより検出する（Ｓ１０８）。基準位相角ＰＷ１Ｓが閾値以上と検出したら、位相角制御手段２９ｄより電動送風機９の回転速度を低下または回転を停止させ（Ｓ１１３）、表示制御手段２９ｆより集塵容器２０が電動送風機１００に装着されていない表示を表示部３２へ出力する（Ｓ１１４）。Ｓ１１４の処理の後、この状態を継続する。
【００５９】
Ｓ１０８において、基準位相角ＰＷ１Ｓが閾値未満と判断されたらＳ１０９へ進み、電動送風機９は回転し続ける。
その後、基準位相角ＰＷ１Ｓが閾値以上と判断されたら（Ｓ１０８）、集塵容器２０は非装着と判断され、位相制御手段２９ｄより電動送風機９の回転速度を低下または回転を停止させ、表示制御手段２９ｆより、集塵容器２０が掃除機本体５に装着されていない表示を表示部３２へ出力する。このように構成することにより、集塵容器２０が装着された状態で掃除を開始し、掃除中に誤って集塵容器２０の装着が不十分になったり、外されてしまうときでも、使用者に集塵容器２０の装着に問題があることを知ることができ、使い勝手のよい電気掃除機が得られる。
【００６０】
Ｓ１０８において基準位相角ＰＷ１Ｓが閾値未満と判断されたら（Ｓ１０９）へ進む。
演算手段２９ａは、電流検出手段３１の検出電流ＣＴと目標電流ＣＴＭ１とを比較し（Ｓ１０９）、このＣＴとＣＴＭ１とが等しくないときはＳ１１０に進むが、ＣＴとＣＴＭ１とが等しいときは、位相角制御手段２９ｄによる電動送風機９の位相角制御運転を継続させる。電流検出手段３１の検出電流ＣＴと目標電流ＣＴＭ１とが等しくないと判断した場合、ＣＴとＣＴＭ１との大小を比較する（Ｓ１１０）。検出電流ＣＴの方が大きいとき、０．５７６°の刻み（商用電源周波数が５０Ｈｚの場合のディレイ時間３２μｓに相当する位相差）で初期位相角を増し（Ｓ１１２）、その位相角で電動送風機９の制御運転をする（Ｓ１０３）。この動作は、ＣＴの方が大きい間繰り返し行われる。一方、演算手段２９ｂは、位相角が０．５７６°の刻みで増される毎に、その位相角に基づいて目標電流ＣＴＭ１を算出する。この動作は、算出される目標電流ＣＴＭ１とその都度検出される電流ＣＴとが等しくなるまで繰り返し行われる。
【００６１】
目標電流ＣＴＭ１の方が検出電流ＣＴより大きいと判断されたとき、位相角から０．５７６°の刻みで初期位相角を減らし（Ｓ１１１）、その位相角で電動送風機９を制御する。この動作は、目標電流ＣＴＭ１の方が検出電流ＣＴより大きい間繰り返し行われる。一方、演算手段２９ｂは、位相角が０．５７６°減らされる毎に、その位相角に基づいて目標電流ＣＴＭ１を算出する。この動作は、算出される目標電流ＣＴＭ１とその都度検出される電流ＣＴとが等しくなるまで繰り返し行われる。
【００６２】
なお、Ｓ１１４の後、Ｓ１０３以下の処理を繰り返し継続するようにしてもよい。つまり、所定時間Ｔ１経過後、位相角検出手段２９ｄは、演算手段２９ａが増加又は減少させた位相角の検出を繰り返し継続するともに、集塵容器検出手段２９ｃは位相角検出手段２９ｄの検出結果に基づき集塵容器２０が電動送風機９の上流側である掃除機本体５に装着されているか否かの検出を繰り返し継続するようにしてもよい。このように構成することにより、Ｓ１０８で集塵容器２０が装着されていないことを検出した後、電気掃除機１００の使用者が集塵容器２０が装着されていないことに気づき、集塵容器２０を装着することにより、掃除動作を開始することができ、使い勝手のよい電気掃除機を得ることができる。
【００６３】
以上のように実施の形態１によれば、位相角検出手段が検出する位相角と予め設定された閾値とに基づいて集塵容器が電動送風機の上流側に装着されているか否かを検出するので、塵を捕集する集塵容器の装着の有無を確実に検出することができる。
【００６４】
また、操作スイッチがオンされてから予め設定された所定時間経過後、位相角検出手段は、演算手段が増加又は減少させた位相角の検出を繰り返し継続するともに、集塵容器検出手段は位相角検出手段の検出結果に基づき集塵容器が電動送風機の上流側に装着されているか否かの検出を繰り返し継続するようにしたので、電動送風機の駆動を開始した当初集塵容器が装着されており、その後、集塵容器が外された場合、または、電動送風機の駆動を開始した当初集塵容器が未装着であり、その後、集塵容器が装着された場合でも集塵容器の装着・未装着を検出でき、使い勝手のよい電気掃除機を得ることができる。
【００６５】
また、集塵容器の装着・未装着を判断する位相角の閾値を、集塵容器が電動送風機の上流側に装着されていないときのゴミ量ゼロ時の風量１００％のときの前記位相角−目標電流特性における位相角としたので、集塵容器の装着・未装着を正確に検知できる。
【００６６】
また、位相角制御手段は、集塵容器検出手段の検出結果に基づいて電動送風機の回転速度を低下または電動送風機の回転を停止させるので、使い勝手のよい電気掃除機を得ることができる。
【００６７】
さらに、表示部と、表示部を制御する表示制御手段とを備え、集塵容器検出手段の検出結果に基づいて、表示制御手段は電動送風機の上流側に集塵容器が装着されているか否かを表示するので、使用者は集塵容器の装着状況を確認しやすく、使い勝手のよい電気掃除機を得ることができる。
【００６８】
実施の形態２．
次に、本実施の形態２の電気掃除機の動作を図１１及び図１０を用いて説明する。実施の形態２は、実施の形態1における電動送風機の制御に電動機の制御を追加したものである。図１１は本発明の実施の形態２の動作を示すフローチャート、図１０は基準位相角算出処理の動作を示すフローチャートである。
【００６９】
操作スイッチ８の操作による電源ＯＮを検知すると（Ｓ２００）、マイクロコンピュータ２９の演算手段２９ａは、マイコンＲＯＭ（図示せず）に格納されている開始位相角ＰＷＳＳを位相角制御手段２９ｄにセットし（Ｓ２０１）、次いで、マイコンＲＯＭ（図示せず）に格納されている基準位相角算出タイマー（所定時間Ｔ１）を時間計測手段（図示せず）にセットする（Ｓ２０２）。開始位相角ＰＷＳは、図７に示すように電動送風機９の動作を開始させる位相角で、集塵容器が装着されている場合はポイントＩａ（位相角がＰＷＳＳで電流値がＩａの状態）から始まり、集塵容器が装着されていない場合は、ポイントＩｂ（位相角がＰＷＳＳで電流値がＩｂの状態）から始まる。
目標電流ＣＴＭ１と電動送風機９による風量１００％の特性カーブとの交点における位相角は、集塵容器装着時はθＷＲ１００（有）で、集塵容器未装着時は、θＷＲ１００（無）であり、所定時間は、上記風量１００％の特性カーブとの交点における位相角（基準位相角）を算出するための時間である。
【００７０】
位相角制御手段２９ｄは、開始位相角ＰＷＳＳとしてセットされた初期位相角ＰＷＳに基づいて電動送風機駆動用トライアック３４を駆動し、電動送風機９に印加される電圧の位相角を制御する（Ｓ２０３）。また電動機駆動用トライアック３５を駆動し、電動機１９を動作させる（Ｓ２０４）。そして、電流検出手段３１は、電動送風機９に流れる位相制御に基づく電流ＣＴを検出し（Ｓ２０５）、演算手段２９ａは、セットされた初期位相角ＰＷＳに対応する目標電流ＣＴＭ１を算出する（Ｓ２０６）。また、時間計測手段（図示せず）は、実施の形態１と同様に、電流検出手段３１により検出された電流ＣＴが入力されたときに所定時間の測定（インクリメント）を開始する。
【００７１】
また、演算手段２９ａは、電動送風機９の基準位相角ＰＷ１Ｓの算出が終了したか（確定したか）どうかを判定し（Ｓ２０７）、基準位相角ＰＷ１Ｓの算出が終了しているときは（Ｓ２０９）に進み、基準位相角ＰＷ１Ｓの算出が終了していないときは、基準位相角ＰＷ１Ｓの算出処理に入る（Ｓ２０８）。この処理は図１０に示すように、時間計測手段（図示せず）を通じて所定時間Ｔ１が経過したかどうかを判定し（Ｓ１１６）、所定時間Ｔ１を経過したときはＳ１１７に進む。所定時間Ｔ１を経過していないときは（Ｓ１１５）に進み、算出時間のインクリメントを継続する。
【００７２】
この動作を繰り返し行っているうちに、図１０に示すように、時間計測手段（図示せず）の測定時間が所定時間Ｔ１経過したとき、Ｓ１１６からＳ１１７に進んで、時間計測手段（図示せず）の所定時間Ｔ１をクリアし（Ｓ１１７）、基準位相角ＰＷ１Ｓの算出に入る。この場合は、図７に示すように、目標電流ＣＴＭ１と検出電流ＣＴとが等しいとみなされるため、位相角検出手段２９ｂが検出する位相角を基準位相角ＰＷ１Ｓとする（Ｓ１１８）。基準位相角ＰＷ１Ｓは、集塵容器２０が装着されている場合は「容器有時基準位相角（ＰＷ１Ｓ有）」、集塵容器２０が装着されていない場合は「容器無時基準位相角（ＰＷ１Ｓ無）」となりＳ２０９に進む。
【００７３】
Ｓ２０９では、予め実験で求めた集塵容器２０が装着されていない状態の位相角（閾値）を用いて、位相角検出手段２９ｂで検出した基準位相角ＰＷ１Ｓが閾値以上かを集塵容器検出手段２９ｃより検出する（Ｓ２０９）。基準位相角ＰＷ１Ｓが閾値以上と検出したら、位相角制御手段２９ｄより電動機１９の回転速度を低下または回転を停止させ（Ｓ２１４）、表示制御手段２９ｆより集塵容器２０が電動送風機１００に装着されていない表示を表示部３２へ出力する（Ｓ２１５）。Ｓ２１５の処理の後、この状態を継続する。
【００７４】
Ｓ２０９において、基準位相角ＰＷ１Ｓが閾値未満と判断されたら（Ｓ２１０）へ進み、電動送風機９と電動機１９は回転し続ける。
その後、基準位相角ＰＷ１Ｓが閾値以上と判断されたら（Ｓ２０９）、集塵容器２０は非装着と判断し、位相制御手段２９ｄより電動機９の回転速度を低下または回転を停止させ、表示制御手段２９ｆより、集塵容器２０が掃除機本体５に装着されていない表示を表示部３２へ出力する（Ｓ２１５）。Ｓ２１５の処理の後、この状態を継続する。
【００７５】
Ｓ２０９において基準位相角ＰＷ１Ｓが閾値未満と判断されたら（Ｓ２１０）へ進む。
その後、基準位相角ＰＷ１Ｓが閾値以上と判断されたら（Ｓ２０９）、集塵容器２０は非装着と判断され、位相制御手段２９ｄより電動機９の回転速度を低下または回転を停止させ、表示制御手段２９ｆより、集塵容器２０が掃除機本体５に装着されていない表示や電動機１９が高温になる旨の表示を表示部３２へ出力する。このように構成することにより、集塵容器２０が装着された状態で掃除を開始し、掃除中に誤って集塵容器２０の装着が不十分になったり、外されてしまうときでも、使用者に集塵容器２０の装着に問題があることを知ることができ、使い勝手のよい電気掃除機が得られる。
【００７６】
Ｓ２０９において基準位相角ＰＷ１Ｓが閾値未満と判断されたら（Ｓ２１０）へ進む。
演算手段２９ａは、電流検出手段３１の検出電流ＣＴと目標電流ＣＴＭ１とを比較し（Ｓ２１０）、このＣＴとＣＴＭ１とが等しくないときはＳ２１１に進むが、ＣＴとＣＴＭ１とが等しいときは、位相角制御手段２９ｄによる電動送風機９及び電動機１９の位相角制御運転を継続させる。電流検出手段３１の検出電流ＣＴと目標電流ＣＴＭ１とが等しくないと判断した場合、ＣＴとＣＴＭ１との大小を比較する（Ｓ２１１）。検出電流ＣＴの方が大きいとき、０．５７６°の刻み（商用電源周波数が５０Ｈｚの場合のディレイ時間３２μｓに相当する位相差）で初期位相角を増し（Ｓ２１３）、その位相角で電動送風機９の制御運転をする（Ｓ２０３）。また、電動機１９の運転も継続する（Ｓ２０４）。この動作は、ＣＴの方が大きい間繰り返し行われる。一方、演算手段２９ｂは、位相角が０．５７６°の刻みで増される毎に、その位相角に基づいて目標電流ＣＴＭ１を算出する。この動作は、算出される目標電流ＣＴＭ１とその都度検出される電流ＣＴとが等しくなるまで繰り返し行われる。
【００７７】
目標電流ＣＴＭ１の方が検出電流ＣＴより大きいと判断されたとき、位相角から０．５７６°の刻みで初期位相角を減らし（Ｓ２１２）、その位相角で電動送風機９を制御する。また電動機１９の運転も継続する。この動作は、目標電流ＣＴＭ１の方が検出電流ＣＴより大きい間繰り返し行われる。一方、演算手段２９ｂは、位相角が０．５７６°減らされる毎に、その位相角に基づいて目標電流ＣＴＭ１を算出する。この動作は、算出される目標電流ＣＴＭ１とその都度検出される電流ＣＴとが等しくなるまで繰り返し行われる。
【００７８】
なお、Ｓ２１５の後、Ｓ２０３以下の処理を繰り返し継続するようにしてもよい。つまり、所定時間Ｔ１経過後、位相角検出手段２９ｄは、演算手段２９ａが増加又は減少させた位相角の検出を繰り返し継続するともに、集塵容器検出手段２９ｃは位相角検出手段２９ｄの検出結果に基づき集塵容器２０が電動送風機９の上流側である掃除機本体５に装着されているか否かの検出を繰り返し継続するようにしてもよい。このように構成することにより、Ｓ２０９で集塵容器２０が装着されていないことを検出した後、電気掃除機１００の使用者が集塵容器２０が装着されていないことに気づき、集塵容器２０を装着することにより、掃除動作を開始することができ、使い勝手のよい電気掃除機を得ることができる。
【００７９】
以上のように実施の形態２によれば、位相角検出手段が検出する位相角と予め設定された閾値とに基づいて集塵容器が電動送風機の上流側に装着されているか否かを検出するので、塵を捕集する集塵容器の装着の有無を確実に検出することができる。また、回路構成が簡単でかつ低コストな電気掃除機を提供することができる。
【００８０】
また、集塵容器２０が装着されていない状態で、電動機１９が動作していると、電動機１９に、電動送風機９が動作している吸引風がないため、電動機１９の温度が上昇してしまう問題があったが、本実施の形態２のように集塵容器２０が装着されていない場合に、電動機１９の回転速度を低下または停止させることにより、電動機１９の温度上昇を防止することができる。
【００８１】
また、操作スイッチがオンされてから予め設定された所定時間経過後、位相角検出手段は、演算手段が増加又は減少させた位相角の検出を繰り返し継続するともに、集塵容器検出手段は位相角検出手段の検出結果に基づき集塵容器が電動送風機の上流側に装着されているか否かの検出を繰り返し継続するようにしたので、電動送風機の駆動を開始した当初集塵容器が装着されており、その後、集塵容器が外された場合、または、電動送風機の駆動を開始した当初集塵容器が未装着であり、その後、集塵容器が装着された場合でも集塵容器の装着・未装着を検出でき、それに対応して電動機の制御を変更するので使い勝手のよい電気掃除機を得ることができる。
【００８２】
また、集塵容器の装着・未装着を判断する位相角の閾値を、集塵容器が電動送風機の上流側に装着されていないときのゴミ量ゼロ時の風量１００％のときの位相角−目標電流特性における位相角としたので、集塵容器の装着・未装着を正確に検知できる。
【００８３】
また、位相角制御手段は、集塵容器検出手段の検出結果に基づいて電動機の回転速度を低下または電動機の回転を停止させるので、使い勝手のよい電気掃除機を得ることができる。
【００８４】
さらに、表示部と、表示部を制御する表示制御手段とを備え、集塵容器検出手段の検出結果に基づいて、表示制御手段は電動送風機の上流側に集塵容器が装着されているか否かを表示するので、使用者は集塵容器の装着状況を確認しやすく、使い勝手のよい電気掃除機を得ることができる。
【００８５】
実施の形態３．
図１２はこの発明の実施の形態３に係わる電気掃除機の回路構成図である。実施の形態３は、実施の形態１とほぼ同様の構成であるが、位相角補正手段を設けた点が異なる。図１２は、図５の回路構成図とほぼ同様であるので、図５と異なる位相角補正手段２９ｇについて説明する。
【００８６】
位相角補正手段２９ｇは、集塵容器検出手段２９ｃと位相角制御手段２９ｄとに接続される。位相角補正手段２９ｇは、位相角検出手段２９ｂで検出した基準位相角ＰＷ１Ｓが、予め実験で求めた集塵容器２０が装着されていない状態の位相角（閾値）以上であることを集塵容器検出手段２９ｃが検出したときに、基準位相角ＰＷ１Ｓを集塵容器２０が装着されている基準位相角ＰＷ１Ｓに補正して位相角制御手段２９ｄへ出力するものである。
【００８７】
図１３はこの発明の実施の形態３に係わる電気掃除機の電動送風機の位相角と電流値の相関を示す基本特性図であり、集塵容器有無時の位相角差（補正値）を説明する図である。補正値は集塵容器有無時の位相角差であり、予め実験によりその位相角差を求める。
【００８８】
次に、本実施の形態３の電気掃除機の動作を図１４及び図１０を用いて説明する。図１４は本発明の実施の形態３の動作を示すフローチャート、図１０は基準位相角算出処理の動作を示すフローチャートである。
【００８９】
操作スイッチ８の操作による電源ＯＮを検知すると（Ｓ５００）、マイクロコンピュータ２９の演算手段２９ａは、マイコンＲＯＭ（図示せず）に格納されている開始位相角ＰＷＳＳを位相角制御手段２９ｄにセットし（Ｓ５０１）、次いで、マイコンＲＯＭ（図示せず）に格納されている基準位相角算出タイマー（所定時間Ｔ１）を時間計測手段（図示せず）にセットする（Ｓ５０２）。開始位相角ＰＷＳＳは、図１３に示すように電動送風機９の動作を開始させる位相角で、集塵容器が装着されている場合はポイントＩａ（位相角がＰＷＳＳで電流値がＩａの状態）から始まり、集塵容器が装着されていない場合は、ポイントＩｂ（位相角がＰＷＳＳで電流値がＩｂの状態）から始まる。
目標電流ＣＴＭ１と電動送風機９による風量１００％の特性カーブとの交点における位相角は、集塵容器装着時はθＷＲ１００（有）で、集塵容器未装着時は、θＷＲ１００（無）であり、所定時間は、上記風量１００％の特性カーブとの交点における位相角（基準位相角）を算出するための時間である。 
【００９０】
位相角制御手段２９ｄは、開始位相角ＰＷＳＳとしてセットされた初期位相角ＰＷＳに基づいて電動送風機駆動用トライアック３４を駆動し、電動送風機９に印加される電圧の位相を制御する（Ｓ５０３）。この時、電流検出手段３１は、電動送風機９に流れる位相制御に基づく電流ＣＴを検出し（Ｓ５０４）、演算手段２９ａは、セットされた初期位相角ＰＷＳに対応する目標電流ＣＴＭ１を算出する（Ｓ５０５）。また、時間計測手段（図示せず）は、実施の形態１と同様に、電流検出手段３１により検出された電流ＣＴが入力されたときに所定時間の測定（インクリメント）を開始する。
【００９１】
また、演算手段２９ａは、電動送風機９の基準位相角ＰＷ１Ｓの算出が終了したか（確定したか）どうかを判定し（Ｓ５０６）、基準位相角ＰＷ１Ｓの算出が終了しているときは（Ｓ５０８）に進み、基準位相角ＰＷ１Ｓの算出が終了していないときは、基準位相角ＰＷ１Ｓの算出処理に入る（Ｓ５０７）。この処理は図１０に示すように、時間計測手段（図示せず）を通じて所定時間Ｔ１が経過したかどうかを判定し（Ｓ１１６）、所定時間Ｔ１を経過したときはＳ１１７に進む。所定時間Ｔ１を経過していないときは（Ｓ１１５）に進み、算出時間のインクリメントを継続する。
【００９２】
この動作を繰り返し行っているうちに、図１０に示すように、時間計測手段（図示せず）の測定時間が所定時間Ｔ１経過したとき、Ｓ１１６からＳ１１７に進んで、時間計測手段（図示せず）の所定時間Ｔ１をクリアし（Ｓ１１７）、基準位相角ＰＷ１Ｓの算出に入る。この場合は、図１３に示すように、目標電流ＣＴＭ１と検出電流ＣＴとが等しいとみなされるため、位相角検出手段２９ｂが検出する位相角を基準位相角ＰＷ１Ｓとする（Ｓ１１８）。基準位相角ＰＷ１Ｓは、集塵容器２０が装着されている場合は「容器有時基準位相角（ＰＷ１Ｓ有）」、集塵容器２０が装着されていない場合は「容器無時基準位相角（ＰＷ１Ｓ無）」となりＳ５０８に進む。
【００９３】
Ｓ５０８では、予め実験で求めた集塵容器２０が装着されていない状態の位相角（閾値）を用いて、位相角検出手段２９ｂで検出した基準位相角ＰＷ１Ｓが閾値以上かを集塵容器検出手段２９ｃより検出する（Ｓ５０８）。基準位相角ＰＷ１Ｓが閾値以上と検出したら、位相角補正手段２９ｇは、Ｓ５０７で確定した基準位相角ＰＷ１Ｓから予め実験によって求めた補正値を減じて、新たな基準位相角ＰＷ１Ｓに更新して（Ｓ５１３）、その後、Ｓ５０３に戻り動作を継続する。また、位相角検出手段２９ｂで検出した基準位相角ＰＷ１Ｓが閾値以上かを集塵容器検出手段２９ｃより検出し（Ｓ５０８）、基準位相角ＰＷ１Ｓが閾値未満と判断されたらＳ５０９へ進み、電動送風機９は回転し続ける。その後、基準位相角ＰＷ１Ｓが閾値以上と判断されたら（Ｓ５０８）、集塵容器２０は非装着と判断し、位相角補正手段２９ｇは、Ｓ５０７で確定した基準位相角ＰＷ１Ｓから予め実験によって求めた補正値を減じて、新たな基準位相角ＰＷ１Ｓに更新して（Ｓ５１３）、その後、Ｓ５０３に戻り動作を継続する。
【００９４】
位相角補正手段２９ｇが無い場合、集塵容器２０が装着されていない状態から装着されると、位相角がＰＷ１Ｓ（無）で電流がＩＷＲ１００（無）の状態から、位相角ＰＷ１Ｓ（無）で風量１００％（集塵容器有）の場合の電流値に遷移する。つまり、図１３において、位相角ＰＷ１Ｓ（無）で電流がＩＷＲ１００（無）のポイントから位相角は変化せず電流値が風量１００％（集塵容器有）の場合の特性曲線上のポイントに遷移する。このポイントでは位相角ＰＷ１Ｓ（無）における目標電流ＣＴＭ１と電流検出手段３１の検出電流ＣＴとに差があるため、その後、演算手段２９ａが位相角を減少させ、位相角がＰＷ１Ｓ（有）で電流値がＩＷＲ１００（有）のポイントを算出し、確定させる。
【００９５】
一方、位相角補正手段２９ｇがある場合、集塵容器２０が装着されていない状態から装着されると、位相角がＰＷ１Ｓ（無）で電流がＩＷＲ１００（無）の状態から、位相角ＰＷ１Ｓ（有）で風量１００％（集塵容器無）の場合の電流値に遷移する。つまり、図１３において、位相角ＰＷ１Ｓ（無）で電流がＩＷＲ１００（無）のポイントから、位相角ＰＷＳ（有）で電流値が風量１００％（集塵容器無）の場合の特性曲線上のポイントに遷移する。このポイントで電流検出手段３１の検出電流ＣＴは、位相角ＰＷＳ（有）における目標電流ＣＴＭ１と同じになるので、演算手段２９ａは直ちに位相角がＰＷ１Ｓ（有）で電流値がＩＷＲ１００（有）のポイントを確定させる。
【００９６】
このように、位相角補正手段２９ｇがある場合は、位相角補正手段２９ｇがない場合と比較して、位相角がＰＷ１Ｓ（有）で電流値がＩＷＲ１００（有）のポイントを確定させる時間が低減される。したがって、集塵容器２０が装着されていない状態から装着される状態の目標電力に制御されるまでの時間が短縮できる。また、補正値の位相角を予め決めているので、電流値が変化するのみで位相角を段階的に増減させることはない。これにより、電動送風機９の消費電力が目標電力（一定値）より下がることがないので、電動送風機９の吸引力が安定する効果がある。また、電流が安定するのが早いので、ごみ量を電動送風機９の電流値で判定する場合に安定した電流値で判定できる。
【００９７】
Ｓ５０８において基準位相角ＰＷ１Ｓが閾値未満と判断されたら（Ｓ５０９）へ進む。
演算手段２９ａは、電流検出手段３１の検出電流ＣＴと目標電流ＣＴＭ１とを比較し（Ｓ５０９）、このＣＴとＣＴＭ１とが等しくないときはＳ５１０に進むが、ＣＴとＣＴＭ１とが等しいときは、位相角制御手段２９ｄによる電動送風機９の位相角制御運転を継続させる。電流検出手段３１の検出電流ＣＴと目標電流ＣＴＭ１とが等しくないと判断した場合、ＣＴとＣＴＭ１との大小を比較する（Ｓ５１０）。検出電流ＣＴの方が大きいとき、０．５７６°の刻み（商用電源周波数が５０Ｈｚの場合のディレイ時間３２μｓに相当する位相差）で初期位相角を増し（Ｓ５１２）、その位相角で電動送風機９の制御運転をする（Ｓ５０３）。この動作は、ＣＴの方が大きい間繰り返し行われる。一方、演算手段２９ｂは、位相角が０．５７６°の刻みで増される毎に、その位相角に基づいて目標電流ＣＴＭ１を算出する。この動作は、算出される目標電流ＣＴＭ１とその都度検出される電流ＣＴとが等しくなるまで繰り返し行われる。
【００９８】
目標電流ＣＴＭ１の方が検出電流ＣＴより大きいと判断されたとき、位相角から０．５７６°の刻みで初期位相角を減らし（Ｓ５１１）、その位相角で電動送風機９を制御する。この動作は、目標電流ＣＴＭ１の方が検出電流ＣＴより大きい間繰り返し行われる。一方、演算手段２９ｂは、位相角が０．５７６°減らされる毎に、その位相角に基づいて目標電流ＣＴＭ１を算出する。この動作は、算出される目標電流ＣＴＭ１とその都度検出される電流ＣＴとが等しくなるまで繰り返し行われる。 
【００９９】
以上のように実施の形態３によれば、集塵容器検出手段により、塵を捕集する集塵容器の装着の有無を確実に検出することができる。また、位相角検出手段により集塵容器の装着を検出するため、回路構成が簡単でかつ低コストな電気掃除機を提供することができる。また、集塵容器が未装着時で基準位相角ＰＷ１Ｓが確定してから集塵容器を装着されても、位相角補正手段で基準位相角を集塵容器が装着される前に確定することができる為、誤制御が防止できるとともに、外された集塵容器を装着したときに円滑に掃除動作を行うことができる。
【０１００】
また、集塵容器の装着・未装着を判断する位相角の閾値を、集塵容器が電動送風機の上流側に装着されていないときのゴミ量ゼロ時の風量１００％のときの前記位相角−目標電流特性における位相角としたので、集塵容器の装着・未装着を正確に検知できる。
【０１０１】
また、位相角制御手段は、集塵容器検出手段の検出結果に基づいて電動送風機の回転速度を低下または電動送風機の回転を停止させるので、使い勝手のよい電気掃除機を得ることができる。
【０１０２】
また、表示部と、表示部を制御する表示制御手段とを備え、集塵容器検出手段の検出結果に基づいて、表示制御手段は電動送風機の上流側に集塵容器が装着されているか否かを表示するので、使用者は集塵容器の装着状況を確認しやすく、使い勝手のよい電気掃除機を得ることができる。
【０１０３】
なお、実施の形態１乃至実施の形態３は、それぞれ単独で実施してもよいし、それぞれを適宜組み合わせて実施してもよいことはいうまでもない。
【符号の説明】
【０１０４】
１  吸込具、２  延長パイプ、３  手元ホース、４  ホース、５  掃除機本体、
６  車輪、７  電源コード、８  操作スイッチ、９  電動送風機、１０  本体ケース、
１１  下ケース、１２  上ケース、１３  ホース接続口、１４  本体パイプ、
１５  集塵容器接続口、１６  排気孔、１７  本体流入口、１８  集塵容器固定穴、
１９  電動機、２０  集塵容器、２１  集塵容器流入口、２２  集塵容器流出口、
２３  集塵容器固定部、２４  商用電源、２５  １５Ａヒューズ、２６  ４Ａヒューズ、
２７  直流１２Ｖ電源、２８  定電圧電源、
２９  マイクロコンピュータ（制御手段）、２９ａ  演算手段、２９ｂ  位相角検出手段
２９ｃ  集塵容器検出手段、２９ｄ  位相角制御手段、２９ｅ  運転検出手段
２９ｆ  表示制御手段、２９ｇ  位相角補正手段、３１  電流検出手段、
３１ａ  電流センサ、３２  表示部、  ３４  電動送風機駆動用トライアック、
３５  電動機駆動用トライアック、
３６  安全スイッチ、４１  １次フィルター、４２  ２次フィルター、
５１  接続管、５２  握り部、５３  蓋部、５４  ホースカバー、１００  電気掃除機。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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