(57)【要約】【課題】電源電圧や電源周波数などの電源特性が異なる国々においても同一の吸込力を得られるような制御方式を搭載し、短期間で開発可能な電気掃除機を提供すること。【解決手段】電源電圧を検知する電圧検知手段４および／または電源周波数を検知する周波数検知手段９とにより、電源電圧や周波数が所定の範囲内にあると判断した場合には、電源電圧や電源周波数に関わらずに入力設定手段２で設定された入力を保つように電動送風機１の入力制御を行なう構成とした。これにより、電源電圧や電源周波数に関わらずに電動送風機の入力を保つことができるため、電源特性が異なる国々においても同一の吸込力を得られ、短期間で開発可能な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】
塵埃を吸引するための電動送風機と、前記電動送風機を制御する入力制御手段と、掃除機本体に印加される電源電圧を検知する電圧検知手段とを備え、電源電圧が所定の電圧範囲内にあると前記電圧検知手段にて判断した場合には、電源電圧に関わらずに所定の入力を保つように前記電動送風機の入力制御を行なう構成とした電気掃除機。
【請求項２】
塵埃を吸引するための電動送風機と、前記電動送風機を制御する入力制御手段と、掃除機本体に印加される電源周波数を検知する周波数検知手段とを備え、電源周波数が所定の商用周波数の範囲内にあると前記周波数検知手段にて判断した場合には、電源周波数に関わらずに所定の入力を保つように前記電動送風機の入力制御を行なう構成とした電気掃除機。
【請求項３】
塵埃を吸引するための電動送風機と、前記電動送風機の入力を設定する入力設定手段と、前記電動送風機を制御する入力制御手段と、掃除機本体に印加される電源電圧を検知する電圧検知手段とを備え、電源電圧が所定の電圧範囲内にあると前記電圧検知手段にて判断した場合には、電源電圧に関わらずに前記入力設定手段で設定された入力を保つように電動送風機の入力制御を行なう構成とした電気掃除機。
【請求項４】
塵埃を吸引するための電動送風機と、前記電動送風機の入力を設定する入力設定手段と、前記電動送風機を制御する入力制御手段と、掃除機本体に印加される電源周波数を検知する周波数検知手段とを備え、電源周波数が所定の商用周波数の範囲内にあると前記周波数検知手段にて判断した場合には、電源周波数に関わらずに前記入力設定手段で設定された入力を保つように電動送風機の入力制御を行なう構成とした電気掃除機。
【請求項５】
電源電圧が所定の電圧範囲以外の場合には、電源電圧に応じて入力を変化させるように電動送風機の入力制御を行なう構成とした請求項１または３に記載の電気掃除機。
【請求項６】
電源周波数が所定の周波数の範囲以外の場合には、電源周波数に応じて入力を変化させるように電動送風機の入力制御を行なう構成とした請求項２または４に記載の電気掃除機。
【請求項７】
電源電圧の基準値を設定する電圧基準値設定手段と、電源電圧の上下限電圧を設定する限界電圧設定手段を設け、それら基準値や上限限界値、下限限界値は生産工程で設定または調整を行なうように構成した請求項１または３または５に記載の電気掃除機。
【請求項８】
電源周波数の基準値を設定する周波数基準値設定手段と、電源周波数の上下限周波数を設定する限界周波数設定手段を設け、それら基準値や上限限界値、下限限界値は生産工程で設定または調整を行なうように構成した請求項２または４または６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、電源電圧や電源周波数などの電源特性が異なる国々においても同一の吸込力を得られるような電気掃除機の制御方式に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に家庭用電気機器は家庭用電源の特性に合わせて設計、生産されているが、電源の特性（電源電圧や電源周波数）は国や地域によって異なっている。
【０００３】
欧州は概ね２３０Ｖ、５０Ｈｚであるが、英国は２４０Ｖ、５０Ｈｚであり、また中国は２２０Ｖ、５０Ｈｚというように、わずかながら公称電圧が異なっている。
【０００４】
北米は１２０Ｖ、６０Ｈｚであり、日本は１００Ｖで５０Ｈｚまたは６０Ｈｚである。
【０００５】
このため設計者はこれらの差異、すなわち電気的仕様に応じた設計を行ない、評価時には同一機種の本体に組み込み、個々の評価検証を行っている。
【０００６】
電気掃除機の場合には、例えば電動送風機の定格電圧の仕様を公称定格電圧に合わせて２４０Ｖ、２３０Ｖ、２２０Ｖなど細かく分けている。
【０００７】
このためこれだけでも、３種類の電動送風機単体での評価や、電気掃除機としての評価、例えば吸込力やこれに関連する集塵性能、吸込力低下時のプロテクタ動作など別々に評価を行なう必要があり、多大な時間を必要としている。
【０００８】
ここで従来の電気掃除機の一般的な構成について、図５および図６を用いて説明する。
【０００９】
図に示すように、掃除機本体５０は塵埃を吸引するための電動送風機５１を内蔵しており、電動送風機５１の吸引側すなわち上方には塵埃を集塵するための集塵室５２を設けている。掃除機本体５０の前方には集塵室５２と連通するホース６０を設け、ホース６０の他端は、回転ブラシやこれを駆動する電動機８１などを備えた吸込具８０を接続し、吸込具８０、ホース６０、集塵室５２で吸気経路を形成している。
【００１０】
掃除を行なう人が掃除機本体５０に設けたスイッチ５３を操作すると、電動送風機５１が駆動されるが、被掃除面の状態に合わせて、可変抵抗器５４の抵抗値を変化させて図６のように位相制御回路を構成し、電動送風機５１の吸込力を制御する機種もある。
【００１１】
この位相制御回路は従来から知られているごく一般的な回路構成である。
ところで、掃除機の基本性能である集塵性能や、吸込風量低下時に電動送風機５１の加熱を防止するため設けている外気を取り入れるエアプロテクタ動作は、電源電圧仕様が異なると、吸込力が変化するため、これら集塵性能やプロテクタ動作などの確認が必要となっている。
【００１２】
これを軽減するため、電動送風機５１には定格電圧仕様の異なる電動送風機を用い、また位相制御回路に使用する部品も変更して、掃除機としての性能を電源電圧毎に一定になるように設計、評価を行っている。
【００１３】
例えば、欧州向け（２３０Ｖ）では２３０Ｖ仕様の電動送風機と抵抗９１として４７０ｋΩの抵抗値を、英国向け（２４０Ｖ）では２４０Ｖ仕様の電動送風機と５１０ｋΩの抵抗値のように、電圧仕様に応じて電気部品を設定し、評価を行っている。
【非特許文献１】「小中電力サイリスタ」ＮＥＣデータ・ブック１９９８年１１月２５４ページ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上記のように電圧仕様の異なる国ごとに設計、評価を行なうと、機種全体として開発に時間がかかりすぎる。逆にある電圧仕様を先に開発し、その後に別の電圧仕様の評価を行なう場合には、後からの対策内容により先の電圧仕様での評価内容を見直さざるを得ない場合もあり、機種開発において効率的とは言えない状況にあった。
【００１５】
本発明は上記課題を解決するもので、電圧仕様などが異なる機種開発時に、電源電圧や電源周波数などの電源特性が異なる国々においても同一の吸込力を得られるような制御方式を搭載し、短期間で開発、評価し易く、生産性にも優れた電気掃除機を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記従来の課題を解決するために本発明は、塵埃を吸引するための電動送風機と、前記電動送風機を制御する入力制御手段と、掃除機本体に印加される電源電圧を検知する電圧検知手段とを備え、電源電圧が所定の電圧範囲内にあると前記電圧検知手段にて判断した場合には、電源電圧に関わらずに入力を保つように前記電動送風機の入力制御を行なう構成とした。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、電圧検知手段にて電源電圧を検知し、電源電圧に関わらずに電動送風機の入力を保つことができるため、電源特性が異なる国々においても同一の吸込力を得られるので、短期間で開発、評価し易く、生産性にも優れている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
第１の発明は、塵埃を吸引するための電動送風機と、前記電動送風機を制御する入力制御手段と、掃除機本体に印加される電源電圧を検知する電圧検知手段とを備え、電源電圧が所定の電圧範囲内にあると前記電圧検知手段にて判断した場合には、電源電圧に関わらずに入力を保つことができる。
【００１９】
第２の発明は、塵埃を吸引するための電動送風機と、前記電動送風機を制御する入力制御手段と、掃除機本体に印加される電源周波数を検知する周波数検知手段とを備え、電源周波数が所定の商用周波数の範囲内にあると前記周波数検知手段にて判断した場合には、電源周波数に関わらずに入力を保つことができる。
【００２０】
第３の発明は、塵埃を吸引するための電動送風機と、前記電動送風機の入力を設定する入力設定手段と、前記電動送風機を制御する入力制御手段と、掃除機本体に印加される電源電圧を検知する電圧検知手段とを備え、電源電圧が所定の電圧範囲内にあると前記電圧検知手段にて判断した場合には、電源電圧に関わらずに入力設定手段で設定された入力を保つことができる。
【００２１】
第４の発明は、塵埃を吸引するための電動送風機と、前記電動送風機の入力を設定する入力設定手段と、前記電動送風機を制御する入力制御手段と、掃除機本体に印加される電源周波数を検知する周波数検知手段とを備え、電源周波数が所定の商用周波数の範囲内にあると前記周波数検知手段にて判断した場合には、電源周波数に関わらずに入力設定手段で設定された入力を保つことができる。
【００２２】
第５の発明は、電源電圧が所定の電圧範囲以外の場合には、電源電圧に応じて入力を変化させることができる。
【００２３】
第６の発明は、電源周波数が所定の周波数の範囲以外の場合には、電源周波数に応じて入力を変化させることができる。
【００２４】
第７の発明は、電源電圧の基準値を設定する電圧基準値設定手段と、電源電圧の上下限電圧を設定する限界電圧設定手段を設け、それら基準値や上限限界値、下限限界値は生産工程で設定または調整を行なうように構成しているので、一品ごとに各種部品のバラツキを補正し、電源電圧に拘わらずに入力設定手段で設定された入力を保つことができる。
【００２５】
第８の発明は、電源周波数の基準値を設定する周波数基準値設定手段と、電源周波数の上下限周波数を設定する限界周波数設定手段を設け、それら基準値や上限限界値、下限限界値は生産工程で設定または調整を行なうように構成しているので、一品ごとに各種部品のバラツキを補正し、電源周波数に拘わらずに入力設定手段で設定された入力を保つことができる。
【００２６】
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りこの発明が限定されるものではない。
【００２７】
（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回路ブロック図を、図２は同電気掃除機の電源電圧における入力変化特性図を、図３は同電気掃除機の電源周波数における入力変化特性図を示す。
【００２８】
図１において、１は塵埃を吸引するための電動送風機、２は前記電動送風機１の入力を設定する入力設定手段、３は前記電動送風機１を制御する入力制御手段、４は掃除機本体に印加される電源電圧を検知する電圧検知手段である。
【００２９】
５および６はいずれも電源電圧の基準値を設定する電圧基準値設定手段で、電源電圧の公称値が１００Ｖ系（１００Ｖ〜１２０Ｖ）と２００Ｖ系（２２０Ｖ〜２４０Ｖ）とで設定できるようにしている。７および８はいずれも前記電圧基準値設定手段５（１００Ｖ系）および６（２００Ｖ系）に対応して、各々の基準電圧の上下限電圧を設定できる限界電圧設定手段であり、これらの基準値や上限限界値、下限限界値は生産工程で設定または調整を行なう。
【００３０】
９は掃除機本体に印加される電源周波数を検知する周波数検知手段、１０は電源周波数の基準値を設定する周波数基準値設定手段、１１は電源周波数の上下限周波数を設定する限界周波数設定手段であり、それら基準値や上限限界値、下限限界値は生産工程で設定または調整を行なう。
【００３１】
本実施の形態では不揮発性メモリ２０を用いて、前記電圧基準値設定手段５および６と、限界電圧設定手段７および８、さらに周波数基準値設定手段１０および限界周波数設定手段１１を構成している。
【００３２】
入力制御手段３は前記電圧検知手段４、周波数検知手段９および不揮発性メモリ２０の情報に基づいて、図２および図３に示すように、上下限電圧、上下限周波数の範囲内では電動送風機１の入力を一定に保ち、それらの範囲外では電源電圧や電源周波数に応じた入力になるように電動送風機１を制御している。
【００３３】
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、作用を説明する。
【００３４】
（事例１）
新規掃除機仕向け地として、欧州向け２３０Ｖ５０Ｈｚ、英国向け２４０Ｖ５０Ｈｚ、中国向け２２０Ｖ５０Ｈｚを開発する場合には、生産工程にて下記設定を行なえば良い。
【００３５】
下限電圧：２０６Ｖ  （＝２２０Ｖの  ９４％電圧）
基準電圧：２３０Ｖ
上限電圧：２５５Ｖ  （＝２４０Ｖの１０６％電圧）
ここで、上下限電圧にそれぞれ６％を加味したのは、欧州規格（ＥＮ６０３３５−１）にて、±６％の電圧変動幅の中での最悪状態で機器の各種評価を行なうことが明記してあるからである。
【００３６】
下限周波数：４８Ｈｚ
基準周波数：５０Ｈｚ
上限周波数：５２Ｈｚ
周波数変動幅については、欧州規格（ＥＮ６１０００−４−２８）を基にここでは±２Ｈｚとしている。
【００３７】
このように設定された電気掃除機は電源電圧が２０６Ｖ〜２５５Ｖまでは電動送風機１の入力（吸込力）は一定であるから、開発段階において評価はこの電圧範囲で一定入力であることを先ず確認すれば、評価は任意の電圧で行なえば良く、従来の１／３の時間で開発を行なえ、開発効率を飛躍的に向上させることができる。
【００３８】
（事例２）
また新規仕向け地として、後から北米が追加になった場合には、最大電流が２倍になるため（＝２３０Ｖ／１２０Ｖ）電動送風機１自体は１２０Ｖ仕様を搭載する必要があるがそれ以外は大きな変更点もなく、下記設定を行えば良い。
【００３９】
下限電圧：１０８Ｖ  （＝１２０Ｖの  ９０％電圧）
基準電圧：１２０Ｖ
上限電圧：１３２Ｖ  （＝１２０Ｖの１１０％電圧）
上限周波数：６２Ｈｚ
電圧変動幅については特に規格上の規定は無いが、ここでは±１０％としている。
【００４０】
また周波数については上限周波数のみを変更している。
【００４１】
このように新たに設定すれば、電源電圧が２０６Ｖ〜２５５Ｖの範囲に加えて、１２０Ｖ±１０％でも電動送風機１の入力（吸込力）も一定であるから、追加の評価は新たな電圧範囲で一定入力であることを先ず確認して、基本性能や温度上昇などの評価は任意の電圧で行なえば良く、従来よりも短時間で開発を行なえ、開発効率を向上させることができる。
【００４２】
ここでメモリ２０の記憶内容を表示する表示手段１２を設けて記憶内容を視認できるようにしても良い。
【００４３】
図４にその例を示す。
【００４４】
図４（ａ）は上記事例１の状態を、同（ｂ）は上記事例２の状態を表している。
【００４５】
なお、本実施の形態では電圧基準値設定手段や限界電圧設定手段をいずれも複数個用いているのに対して、周波数基準値設定手段や限界周波数設定手段を１つとしているのは、世界的に見て、公称電圧は日本：１００Ｖ／英国：２４０Ｖと２倍以上の差異があるが、公称周波数は５０Ｈｚ／６０Ｈｚで２０％程度の差異でしかないためである。
【００４６】
必要なら周波数基準値設定手段や限界周波数設定手段を複数個備えても良い。
【００４７】
また電源電圧も電源周波数も設定値の範囲外では図２や図３のような制御であるが、これについても電源電圧や電源周波数に逆比例するような制御を行なっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
以上のように、本発明にかかる電気掃除機は、電源仕様（電源電圧、電源周波数）によらず同一の吸込力を得られるように電動送風機５１を制御することにより、設計開発業務量や評価業務量を大幅に削減できるため、世界市場をターゲットにした電気掃除機を極めて短期間に開発することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施の形態１を示す電気掃除機の回路ブロック図
【図２】同電気掃除機の電源電圧における入力変化特性図
【図３】同電気掃除機の電源周波数における入力変化特性図
【図４】同電気掃除機のメモリ表示例を示す図
【図５】従来の電気掃除機の斜視図
【図６】同電気掃除機の回路図
【符号の説明】
【００５０】
１  電動送風機
２  入力設定手段
３  入力制御手段
４  電圧検知手段
５、６  電圧基準値設定手段
７、８  限界電圧設定手段
９  周波数検知手段
１０  周波数基準値設定手段
１１  限界周波数設定手段
１２  表示手段
２０  メモリ
【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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