(57)【要約】【課題】    電動送風機によって生じるスパークを容易に且つ正確に検出することができる電気掃除機を提供すること。【解決手段】掃除機本体１１内に、集塵室１６と、この集塵室１６に吸込負圧を作用させる電動送風機２０とが設けられた電気掃除機１０であって、電動送風機２０の整流子３１２ｂとカーボンブラシ３５ｂとの摩擦によって発生するスパークによる光を検出する光検出手段（光検出センサ）２１と、この光検出手段２１の検出結果に基づいて電動送風機２０を制御する制御手段２２とを備えた。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
掃除機本体内に、集塵室と、該集塵室に吸込負圧を作用させる電動送風機とが設けられた電気掃除機であって、
前記電動送風機の整流子とカーボンブラシとの摩擦によって発生するスパークによる光を検出する光検出手段と、該光検出手段の検出結果に基づいて前記電動送風機を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする電気掃除機。
【請求項２】
前記光検出手段の検出結果を使用者に報知する報知手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の電気掃除機。
【請求項３】
前記制御手段は、前記光検出手段の検出結果に基づいて前記電動送風機を停止することを特徴とする請求項１又は２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、掃除機本体内に設けられた電動送風機によるスパークを検出する電気掃除機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電気掃除機としては、電動送風機によって発生するスパークを検出するスパーク検出手段を備えたものが知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
この電気掃除機のスパーク検出手段は、電動送風機に流れる電流値を検出し、この検出された電流値が所定の値を超えたときにスパークが発生したと判断している。
【特許文献１】特開２００１−１３６７８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の電気掃除機では、電流値を基にスパークの発生を判断するので、検出される電流値を演算したり、電流波形を解析したりする必要があり、判断するための処理演算が複雑になるという問題があった。また、ノイズ等の影響によりスパークの有無や量（大きさ）を誤判断するおそれもあった。
【０００５】
そこで、この発明は、電動送風機によって生じるスパークを容易に且つ正確に検出することができる電気掃除機を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、この発明は、掃除機本体内に、集塵室と、該集塵室に吸込負圧を作用させる電動送風機とが設けられた電気掃除機であって、前記電動送風機の整流子とカーボンブラシとの摩擦によって発生するスパークによる光を検出する光検出手段と、該光検出手段の検出結果に基づいて前記電動送風機を制御する制御手段とを備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の電気掃除機によれば、整流子とカーボンブラシとの摩擦で発生するスパークの光を光検出手段によって直接検出するので、スパーク発生を判断するための複雑な演算処理が不要となり、簡単な構成で容易に検出することができる。
【０００８】
また、スパークの光を直接検出するため、スパークの有無や量（大きさ）を誤判断することがなくなり、正確にスパークを検出することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に、図面に基づいて、この発明を実施するための最良の形態の電気掃除機を説明する。
【００１０】
図１に示す電気掃除機１０は、掃除機本体１１と、この掃除機本体１１の前部に形成されたホース接続口１１ａに一端が着脱可能に接続された集塵ホース１２と、この集塵ホース１２の他端の手元操作パイプ１３に着脱自在に接続された延長管１４と、この延長管１４の先端に着脱自在に接続された吸込口体１５とを備えている。
【００１１】
掃除機本体１１の内部には、集塵ホース１２に連通した集塵室１６と、この集塵室１６に吸込負圧を作用させる電動送風機２０とが設けられている。
【００１２】
また、この電気掃除機１０は、電動送風機２０の後述する整流子３１２ｂとカーボンブラシ３５ｂとの摩擦によって発生したスパークの光を検出する光検出センサ（光検出手段）２１と、この光検出センサ２１の検出結果によって電動送風機２０を制御する制御手段２２（図３参照）とを備えている。
【００１３】
電動送風機２０は、図２に示すように、モータケース３０と、このモータケース３０に収納されるモータ３１と、モータ３１の駆動によって回転する送風ファン３２と、送風ファン３２を覆うファンカバー３３とを有している。
【００１４】
モータケース３０は、一方端に開口部３０ａが形成された有底のほぼ円筒形状を呈しており、周壁部３０ｂには後述するブラシユニット３５を取り付ける一対の取付孔３４ａと、この取付孔３４ａとほぼ同一円周上に位置する複数の排気孔３４ｂとが形成されている。
【００１５】
モータ３１は、モータケース３０の中心に位置すると共に回動自在に保持された回転軸３１ａと、回転軸３１ａに固定された回転子３１ｂと、モータケース３０の周壁部３０ｂに固定された固定子３１ｃと、固定子３１ｃと底壁部３０ｃとの間に配置された一対のブラシユニット３５とを有している。
【００１６】
回転軸３１ａは、フレームＦによってモータケース３０の開口部３０ａ近傍に保持されたベアリングＢ１と、底壁部３０ｃに形成された軸受部３０ｄ内に配設されたベアリングＢ２とによって両端部が回動自在に保持されている。
【００１７】
回転子３１ｂは、回転軸３１ａに固定されたロータコイル３１１ｂと、ロータコイル３１１ｂに接続されて回転軸３１ａと共に回動する整流子３１２ｂとを有している。
【００１８】
固定子３１ｃは、例えば積層鋼板で形成された環状の固定子鉄心（図示せず）と、この固定子鉄心に取付けられてフィールド（界磁）を作る固定子巻線（図示せず）とを有しており、回転子３１ｂに対向する位置に設けられている。
【００１９】
一対のブラシユニット３５は、互いに１８０°離れてモータケース３０を径方向に貫通して取り付けられており、取付孔３４ａ内に挿入保持されるブラシホルダ３５ａと、このブラシホルダ３５ａに装着されたカーボンブラシ３５ｂとを有している。
【００２０】
カーボンブラシ３５ｂは、ブラシホルダ３５ａに内蔵されたコイルばね３５ｃによってモータケース３０内に向って付勢されており、この付勢力によって先端が整流子３１２ｂに押付けられている。
【００２１】
送風ファン３２は、中心部に吸込口３２ａが形成され、外周に吹出口３２ｂが形成された、いわゆる遠心ファンである。
【００２２】
この送風ファン３２は、ベアリングＢ１を貫通した回転軸３１ａの先端に固定され、この回転軸３１ａの回転に連動して回転するようになっている。
【００２３】
ファンカバー３３は、送風ファン３２の吸込口３２ａに対向する開口３３ｂが形成された有底円筒形状を呈しており、送風ファン３２を覆うと共に、モータケース３０に固定されている。
【００２４】
光検出センサ２１は、図示しないセンサ部で周囲の光度を検出し、検出した光度に応じて所定の電圧信号を出力するものである。この光検出センサ２１は、図２に示すように、モータケース３０の周壁部３０ｂに設けられた排気孔３４ｂ近傍に取り付けられている。
【００２５】
制御手段２２は、図３に示すように、ＣＰＵ２２ａと、電力調整部２２ｂと、報知部（報知手段）２２ｃとを有している。
【００２６】
ＣＰＵ２２ａは、光検出センサ２１に接続され、この光検出センサ２１から出力された電圧信号が入力されるようになっている。
【００２７】
このＣＰＵ２２ａは、入力された電圧信号に応じて電力調整部２２ｂ及び報知部２２ｃを制御する制御信号を出力するものである。
【００２８】
電力調整部２２ｂは、電源Ｄと電動送風機２０との間に接続されると共に、ＣＰＵ２２ａに接続されている。この電力調整部２２ｂは、例えばトライアックであり、ＣＰＵ２２ａから入力される制御信号に応じて電源Ｄから電動送風機２０に供給される電力を調整するものである。
【００２９】
報知部２２ｃは、ＣＰＵ２２ａに接続されると共に、掃除機本体１１の上面に露出した第１〜第３ＬＥＤ２２１ｃ、２２２ｃ、２２３ｃを有している（図１参照）。
【００３０】
そして、この報知部２２ｃは、ＣＰＵ２２ａから入力される制御信号に応じて、所定のＬＥＤを点滅させるものである。
【００３１】
次に、この発明の電気掃除機１０の作用について説明する。
【００３２】
この電気掃除機１０を使用するには、まず、手元操作パイプ１３に設けられたスイッチ１３ａを入れ、電動送風機２０を駆動させる。電動送風機２０が駆動すると吸込負圧が発生し、集塵室１６、集塵ホース１２、手元操作パイプ１３、延長管１４を順に介して吸込口体１５内に吸込負圧が作用する。
【００３３】
そして、この吸込負圧によって吸込口体１５から被清掃面上の塵埃及び空気が吸い込まれ、延長管１４、手元操作パイプ１３、集塵ホース１２を介して掃除機本体１１の集塵室１６へ吸い込まれていく。
【００３４】
ここで、電動送風機２０は、スイッチが入れられると電源Ｄから電力が供給されることとなる。
【００３５】
電源Ｄから供給された電力は、カーボンブラシ３５ｂに供給された後に、このカーボンブラシ３５ｂの先端が押し付けられている整流子３１２ｂに供給される。
【００３６】
そして、整流子３１２ｂからロータコイル３１１ｂに電力が供給されて、ロータコイル３１１ｂ及び整流子３１２ｂが回転軸３１ａごと回転する。
【００３７】
このとき、回転する整流子３１２ｂとカーボンブラシ３５ｂとの摩擦状態に不具合が生じると、スパーク（火花）が生じることがある。
【００３８】
このスパークによる光が発生すると、電動送風機２０のモータケース３０に取り付けられた光検出センサ２１によってスパークの光度が検出され、所定の電圧信号が出力される。
【００３９】
そして、光検出センサ２１から出力された電圧信号はＣＰＵ２２ａに入力され、このＣＰＵ２２ａから電力調整部２２ｂ及び報知部２２ｃにそれぞれ所定の制御信号が入力される。
【００４０】
これにより、電力調整部２２ｂは電源Ｄから供給される電力を調整して電動送風機２０を制御し、報知部２２ｃは所定のＬＥＤを点滅させて使用者にスパークの発生を報知する。
【００４１】
ここで、発生したスパークの量（大きさ）に応じて出力される光検出センサの電圧信号の大きさと、それに応じた電動送風機２０の制御状態及び報知部２２ｃの動作状態を図４に示す。
【００４２】
スパークが発生していない場合は、光検出センサ２１は光度を検出せず、電圧信号も出力しない。そのため、光検出センサ２１から出力される電圧信号は０Ｖである。
【００４３】
これにより、ＣＰＵ２２ａには電圧信号が入力されないので、制御信号が出力されず、
電力調整部２２ｂは制御信号が入力されないので電力を調整せず、電動送風機２０は通常制御される。また、報知部２２ｃにも制御信号が入力されないので、第１〜第３ＬＥＤ２２１ｃ〜２２３ｃはすべて消灯される。
【００４４】
スパーク量が小程度の場合は、光検出センサ２１は低レベルの光度を検出し、１Ｖ以上２Ｖ未満の電圧信号を出力する。
【００４５】
これにより、ＣＰＵ２２ａは所定の制御信号を出力し、電力調整部２２ｂによって電源Ｄから供給される入力電力を１００Ｗ低下させて電動送風機２０の回転数を低減させ、スパークが発生しないようにする。また、報知部２２ｃは、第１ＬＥＤ２２１ｃを点滅させて、使用者に少量のスパークが発生したことを報知する。
【００４６】
スパーク量が中程度の場合は、光検出センサ２１は中レベルの光度を検出し、２Ｖ以上３Ｖ未満の電圧信号を出力する。
【００４７】
これにより、ＣＰＵ２２ａは所定の制御信号を出力し、電力調整部２２ｂによって電源Ｄから供給される入力電力を３００Ｗ低下させて電動送風機２０の回転数を低減させ、スパークが発生しないようにする。また、報知部２２ｃは、第１ＬＥＤ２２１ｃ及び第２ＬＥＤ２２２ｃを点滅させて、使用者に中量のスパークが発生したことを報知する。
【００４８】
スパーク量が大程度の場合は、光検出センサ２１は高レベルの光度を検出し、３Ｖ以上４Ｖ未満の電圧信号を出力する。
【００４９】
これにより、ＣＰＵ２２ａは所定の制御信号を出力し、電力調整部２２ｂによって電源Ｄから供給される入力電力を遮断させて電動送風機２０の回転を停止させ、スパークが発生しないようにする。また、報知部２２ｃは、第１〜第３ＬＥＤ２２１ｃ〜２２３ｃをすべて点滅させて、使用者に大量のスパークが発生したことを報知する。
【００５０】
このように、この発明の電気掃除機１０では、電動送風機２０の整流子３１２ｂとカーボンブラシ３５ｂとの摩擦によって発生したスパークの光の光度を、光検出センサ２１によって直接検知し、この光検出センサ２１の検出結果に基づいて制御部２２で電動送風機２０を制御している。
【００５１】
そのため、スパーク発生を判断するための複雑な演算処理が不要となり、簡単な構成で容易に検出することができる。
【００５２】
また、スパークの光度（光）を直接光検出センサ２１によって検出するため、スパークの有無や量（大きさ）を誤判断することがなくなり、正確にスパークを検出することが可能となる。
【００５３】
そして、このように光検出センサ２１によって容易に且つ正確にスパークを検出することで、発煙や火災の発生を未然に防止することが可能となる。
【００５４】
なお、上述の光検出センサ２１は、電動送風機２０のモータケース３０に形成された排気孔３４ｂ近傍に取り付けられているので、発生したスパークの光を確実に検知することができる。
【００５５】
また、この電気掃除機１０は、光検出センサ２１の検出結果を使用者に報知する報知部２２ｃを備えている。
【００５６】
そのため、スパークが発生したか否かを使用者が容易に認知でき、安全に電気掃除機１０を使用することができる。
【００５７】
さらに、この電気掃除機１０の制御手段２２は、スパーク量に応じて電動送風機２０を停止させるので、スパークが多く発生した場合であっても、発煙や火災の発生を確実に防止することができる。
【００５８】
以上、この発明にかかる実施の形態を図面により詳述してきたが、具体的な構成は上述の実施の形態に限らない。この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等はこの発明に含まれる。
【００５９】
例えば、上述の実施の形態では、電気掃除機１０が交流の商用電源を電源Ｄとしているが、バッテリーを電源として駆動するいわゆるコードレス式の電気掃除機であってもよい。
【００６０】
また、電動送風機２０が停止した場合に、手元操作管パイプ１３に設けられたスイッチ１３ａを押しても、電動送風機２０が駆動しないように設定してもよい。
【００６１】
この場合、すぐに電動送風機２０が駆動せず、電動送風機２０が過剰に発熱することがなくなってより安全に電気掃除機１０を使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】この発明に係る電気掃除機の全体を示す斜視図である。
【図２】この発明に係る電気掃除機に内蔵された電動送風機の一部破断側面図である。
【図３】電動送風機を制御する回路を模式的に示すブロック図である。
【図４】スパークに応じた電圧信号と、それによる電動送風機の制御状態及び報知部の動作状態を示した表である。
【符号の説明】
【００６３】
１０          電気掃除機
１１          掃除機本体
１６          集塵室
２０          電動送風機
２１          光検出センサ（光検出手段）
２２          制御手段
３１２ｂ      整流子
３５ｂ        カーボンブラシ
【図１】
2006204470.tif 000003
【図２】
2006204470.tif 000004
【図３】
2006204470.tif 000005
【図４】
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