(57)【要約】【課題】モータを制御して電源高調波を抑え同時にモータからの振動も抑えつつ低コストで使用勝手の良い電気掃除機を提供する。【解決手段】モータ１と、前記モータ１を駆動する駆動手段２と、前記モータ１の振動を検出する振動検出手段３と、制御手段６とを備え、モータ１の振動値がある所定の値以下となるよう前記モータ１に供給する電力量を制御手段６で制御することで、モータ振動を抑え、モータの寿命を確保するとともに製品振動も抑え、使用性の優れた電気掃除機を提供できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、前記モータを駆動する駆動手段と、前記モータの振動を検出する振動検出手段と、制御手段とを備え、前記制御手段は、前記振動検出手段の検出値がある所定の値以下となるよう前記モータに供給する電力量を制御する構成とした電気掃除機。
【請求項２】
モータと、前記モータを駆動する駆動手段と、前記モータの振動を検出する振動検出手段と、前記モータに供給される電流の高調波成分を検出する高調波検出手段と、制御手段とを備え、前記制御手段は、前記振動検出手段の検出値と前記高調波検出手段の検出値がそれぞれある所定の値以下となるよう前記モータに供給する電力量を制御する構成とした電気掃除機。
【請求項３】
制御手段が所定の周波数毎に位相角を大小に変化させて繰り返し駆動手段に出力し、モータに電力供給してなる請求項１または２記載の電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はモータの振動及びまたは電流値からモータ供給電力量を設定する電気掃除機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の掃除機は、入力がある所定の値以下の場合は使用者の定めた入力設定値で供給電力を定め、その値に応じてモータに印加される電圧を位相制御していた。また、この方式ではある所定の電力以上になると高調波成分が大きくなるため、１ヘルツ毎に位相角を大小に変化させて全体的に高調波を抑える方式が主流であった（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開昭６３−２７４３９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが上述したように、１ヘルツ毎に大小の位相角でモータ制御すると、１／２の商用周波数で振動が発生してしまい、モータが１／２の商用周波数で振動し、モータ寿命が短くなるという課題があった。さらに製品も１／２の商用周波数で振動し、使用性が悪くなっていた。
【０００４】
本発明はこのような従来の問題を鑑みてなされたものであり、モータの振動を検出し、振動値が所定の値以下となるように供給電力量を制御し、モータ寿命を確保するとともに使用性の向上を図った電気掃除機を提供することをその目的とするものである。
【０００５】
また本発明の他の目的は、高調波を抑えつつ振動も抑えた電気掃除機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明は、モータと、前記モータを駆動する駆動手段と、前記モータの振動を検出する振動検出手段と、前記振動検出手段の検出値がある所定の値以下となるよう前記モータに供給する電力量を制御する制御手段を有することで、モータ振動を抑え、モータの寿命を確保するとともに製品振動も抑え、使用性の優れた電気掃除機を提供できる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の電気掃除機は、モータ振動を抑え、モータの寿命を確保するとともに製品振動も抑え、使用性の優れた電気掃除機を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
第１の発明は、モータと、前記モータを駆動する駆動手段と、前記モータの振動を検出する振動検出手段と、前記振動検出手段の検出値がある所定の値以下となるよう前記モータに供給する電力量を制御する制御手段を有することを特徴とする電気掃除機。
【０００９】
第２の発明は、モータと、前記モータを駆動する駆動手段と、前記モータの振動を検出する振動検出手段と、前記モータに供給される電流の高調波成分を検出する高調波検出手段と、前記振動検出手段の検出値と前記高調波検出手段の検出値がそれぞれある所定の値以下となるよう前記モータに供給する電力量を制御する制御手段を有することを特徴とする電気掃除機。
【００１０】
第３の発明は、制御手段が所定の周波数毎に位相角を大小に変化させて繰り返し駆動手段に出力し、モータに電力供給してなる請求項１又は２記載の電気掃除機。
【００１１】
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。
【００１２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における、電気掃除機のブロック回路構成図、図２は同、ファンモータの各入力での位相値と高調波電流値との関係図、図３は同、ファンモータの各入力で高調波抑制時の位相値と高調波電流値との関係図、図４は同、ファンモータの振動と、大きな位相と小さな位相との位相差との関係図、図５は同、ファンモータの各入力で高調波抑制時の位相値と高調波電流値との関係図である。
【００１３】
図１において１はモータ、２は前記モータ１を駆動する駆動手段、３は前記モータ１の振動値を検出する振動検出手段、４はモータ１に流れる電流の高調波成分を検出する電流検出手段、５は使用者が前記モータ１に供給する電力量を設定する操作部、６は前記振動検出手段３、電流検出手段４、及び操作部５からの入力をもとに、モータ１に供給する電力量を定める制御手段である。７は商用電源である。
【００１４】
以上のように構成した電気掃除機について、以下その動作を説明する。
【００１５】
使用者が操作部５から好みの入力を設定すると、その信号を受けて制御手段６は所定の位相でモータ１を駆動するよう駆動手段２に信号を出力する。モータ１は所望の入力で運転する。この時、モータ１の振動を振動検出手段３が検出し、その信号を入力した制御手段６は振動値がある値以下かどうか判断する。この振動値がある値以下ならば、現在の位相でモータ１に電力を供給し続ける。振動がある値より大きい時は、振動が小さくなるよう位相値を可変（通常は供給電力が少なくなるように可変）する。例えば、商用電源７からの供給電圧が急に高くなった場合など、モータ１の振動を検出していれば、モータ供給電力を下げてモータ１の振動をある値以下に抑えることができ、モータ１の損傷を抑えられる。
【００１６】
また、欧州のように高調波規制のある地域で使用する場合は、高調波も考慮する必要がある。例えば１５００Ｗまでの入力のモータ１では図２に示すように高調波電流は規格値以下で問題ないが、１８００Ｗや２１００Ｗのように高入力タイプのモータ１では、図２に示すように通常の位相制御では、規格値を超えてしまう。そして、高調波を規格値以下に抑えるために、狙いの位相に対して大きい位相と小さい位相を１Ｈｚ毎に出力している。その結果、図３に示すように高調波成分は規格値以下に抑えられている。ところが、１Ｈｚ毎に異なる周波数で信号を与えているため、モータ１は商用周波数の１／２の周波数で振動してしまう。振動の大きさは図４に示すように、大きい位相と小さい位相の位相差が大きいほど大きく、ｔ０以下の振動は許容できるがそれ以上だと使用者に不快感を与えるとともにモータ１の寿命にも影響を及ぼす。例えば最大入力が１８００Ｗのモータ１では、位相差がα１以下で高調波を抑制でき、かつ最大振動もｔ０以下であり問題ない。が、最大入力が２１００Ｗのモータ１では位相差がα２（α１以上）でないと高調波が規格内に抑制できず、振動もｔ０以内におさまらない。そこで、図５に示すように、高調波を規格値以内に抑えつつ、振動値をｔ０以下とするために、Ｗ１〜Ｗ２の間の入力は飛ばすように制御する。
【００１７】
入力が低い方からアップさせてきた場合は、Ｗ１以上Ｗ２以下に設定されると、Ｗ２以上に設定する。反対に入力が高い方からダウンさせてきた場合は、Ｗ２以下Ｗ１以上に設定されると、Ｗ１以下に設定する。このように振動と高調波をともに満足できない入力範囲を使用しないことで、モータ１の寿命を損ねることも、使用者に不快感を与えることもない掃除機を提供できる。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
以上のように、本発明にかかる電気掃除機は、高調波電流を抑えかつ振動の少ない制御を行うことができ、商品性の向上および今後の高入力化による性能の向上に対応していくことができる。
【００１９】
更に、本発明の制御を行うことにより高調波電流を抑えることができるため、電気掃除機以外の機器、例えばブロアモータ、ハンドクリーナー等のファンモータを用いるモータ器であればどのような機器においても利用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態１における回路ブロック図
【図２】本発明の実施の形態１におけるファンモータの各入力での位相値と高調波電流値との関係図
【図３】本発明の実施の形態１におけるファンモータの各入力で高調波抑制時の位相値と高調波電流値との関係図
【図４】本発明の実施の形態１におけるファンモータの振動と、大きな位相と小さな位相との位相差との関係図
【図５】本発明の実施の形態１におけるファンモータの各入力で高調波抑制時の位相値と高調波電流値との関係図
【符号の説明】
【００２１】
１  モータ（ファンモータ）
２  駆動手段
３  振動検出手段
４  電流検出手段
５  操作部
６  制御手段
７  商用電源
【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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