(57)【要約】  【課題】製造コストを抑制しつつ過電流を確実に遮断できる電気機器を提供する。  【解決手段】常開のサーモスタット23を電動送風機２と並列になるように接続し、サーモスタット23と直列になるように電流ヒューズ25を接続することで、通常時にはサーモスタット23に電流が流れないので、比較的許容電流が小さく安価なサーモスタットを使用でき、製造コストを抑制できる。電動送風機２が所定の温度以上となった際には、サーモスタット23が短絡して電動送風機２への過電流をバイパスし、過電流によって電流ヒューズ25が溶断して開放するので、過電流を確実に遮断できる。  【選択図】図１
2006109907.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源に負荷が接続される電気機器であって、
前記負荷と並列になるように接続され、所定の温度以上になると短絡する常開のサーモスタットと、
このサーモスタットと直列になるように接続され、過電流により開放するヒューズと
を具備したことを特徴とした電気機器。
【請求項２】
電源に負荷が接続される電気機器であって、
前記負荷と直列になるように接続された主電流駆動部を備えた駆動素子と、
前記主電流駆動部に設けられ、所定の温度以上になると短絡して前記駆動素子の動作を停止させる常開のサーモスタットと
を具備したことを特徴とした電気機器。
【請求項３】
請求項１または２記載の電気機器と、
この電気機器を収容した掃除機本体とを具備し、
負荷は、電動送風機である
ことを特徴とした電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源に負荷が接続される電気機器およびこれを備えた電気掃除機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電気掃除機は、電動送風機を収容した掃除機本体を備えている。この掃除機本体内には、電源コードを介して商用交流電源から電動送風機に供給される電力を制御する制御回路が設けられている。さらに、商用交流電源と制御回路との間には、所定の温度以上になると開放する常閉のサーモスタットと、過電流により開放するヒューズとが直列に接続されている。そして、電動送風機が過電流により高温となった場合には、この熱によりサーモスタットが開放することで過電流を遮断し、掃除機本体内の温度が低下すると、サーモスタットが短絡復帰して電動送風機に電力が再度供給される。また、過電流は、ヒューズが溶断して開放することでも遮断される（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００１−２５４５２号公報（第３−５頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一般的に、電気掃除機においてサーモスタットが作動するような温度超過は、製品寿命中に何回もあるものではなく、また、そのように製品を設計している。
【０００４】
しかしながら、上述の電気掃除機では、常閉のサーモスタットを用いているため、通常時でも電動送風機の駆動用の比較的大きい電流が常にサーモスタットを流れるので、サーモスタットの許容電流を確保しておく必要がある。
【０００５】
このため、作動する機会が少ないサーモスタットを高価なものとしなければならず、製造コストを抑制することが容易でないという問題点を有している。
【０００６】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、製造コストを抑制しつつ過電流を確実に遮断できる電気機器およびこれを備えた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】
本発明は、負荷と並列になるように接続され、所定の温度以上になると短絡する常開のサーモスタットと、このサーモスタットと直列になるように接続され、過電流により開放するヒューズとを具備したものである。
【０００８】
また、本発明は、負荷と直列になるように接続された主電流駆動部を備えた駆動素子と、主電流駆動部に設けられ、所定の温度以上になると短絡して駆動素子の動作を停止させる常開のサーモスタットとを具備したものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、常開のサーモスタットを負荷と並列になるように接続し、サーモスタットと直列になるようにヒューズを接続することで、通常時にはサーモスタットに電流が流れないので、比較的許容電流が小さく安価なサーモスタットを使用でき、製造コストを抑制できるとともに、所定の温度以上となった際には、サーモスタットが短絡して負荷への過電流をバイパスし、この過電流によってヒューズが溶断して開放されるので、過電流を確実に遮断できる。
【００１０】
また、本発明によれば、所定の温度以上になると短絡して駆動素子の動作を停止させる常開のサーモスタットを、駆動素子の主電流駆動部に設けることで、通常時にはサーモスタットに電流が流れないので、比較的許容電流が小さく安価なサーモスタットを使用でき、製造コストを抑制できるとともに、所定の温度以上となった際には、サーモスタットが短絡して駆動素子が停止されるので、過電流を確実に遮断できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の第１の実施の形態の電気掃除機の構成を図１および図２を参照して説明する。
【００１２】
図２において、１は掃除機本体で、１は掃除機本体で、この掃除機本体１は、内部に収容された負荷としての電動送風機２の駆動にて生じる吸気風とともに吸い込んだ塵埃を、着脱可能な図示しない集塵パックにて集塵する、いわゆるキャニスタ型の電気掃除機である。
【００１３】
また、この掃除機本体１には、外部から空気を吸引する本体吸込口３が開口されている。この本体吸込口３には、可撓性を有し湾曲可能な細長略円筒状のホース体４が連通接続されている。このホース体４の先端には、電動送風機２の動作モードなどが選択可能な手元操作部５が設けられている。この手元操作部５には、掃除機本体１内の電動送風機２などを複数の駆動モードに設定する複数の設定ボタン６が設けられているとともに、掃除する際に作業者が把持する把持部７が基端側に向けて突設されている。
【００１４】
さらに、この手元操作部５の先端には、伸縮可能な細長略円筒状の延長管８が着脱可能に連通接続されている。またさらに、この延長管８の先端には、例えば室内の床面の絨毯などの上に載置させて、この絨毯上の塵埃を吸い込む吸込口体としての床ブラシ９が着脱可能に連通接続されている。
【００１５】
そして、掃除機本体１内には、電動送風機２の駆動を制御する電気機器11が収容されている。この電気機器11は、図１に示すように、電源としての商用交流電源12に電源コード13を介して電気的に接続されるものである。
【００１６】
さらに、この電気機器11は、商用交流電源12に直列に接続される電動送風機２を備え、この電動送風機２には、制御素子としてのトライアック14と電流ヒューズ15とがそれぞれ直列に接続され、また、電動送風機２とトライアック14との直列回路と並列に電源トランス16が接続され、この電源トランス16の１次側に保護部17が並列に接続されている。
【００１７】
そして、この保護部17は、コンデンサ21と、過電圧保護素子としてのバリスタ22とサーモスタット23とを備えた並列回路と、この並列回路に直列に接続されたヒューズとしての電流ヒューズ25とを備えている。
【００１８】
サーモスタット23は、通常の状態で開放している、すなわち常開のもので、所定の温度、例えば電気掃除機が通常動作しうる温度範囲以上となると短絡する。なお、電気掃除機は、例えば１００Ａ程度で起動して１０Ａ程度で使用するなど、大電流のものが多いため、通常の温度ヒューズなどでは適合するものがないから、常開のサーモスタット23を使用することが好ましい。
【００１９】
電流ヒューズ25は、所定の過電流が流れた際に溶断して破壊され、開放されるものである。
【００２０】
次に、上記第１の実施の形態の動作を説明する。
【００２１】
電源コード13を商用交流電源12に接続し、設定ボタン６を操作すると、電動送風機２が所定の駆動モードで駆動される。
【００２２】
通常状態では、サーモスタット23が開状態であるため、電流が電動送風機２に供給され、トライアック14により駆動を制御される。
【００２３】
電動送風機２がレアショートなどの異常状態となった際などには、電動送風機２の温度上昇によりサーモスタット23が短絡して電動送風機２への過電流をバイパスし、電流ヒューズ25に過電流が流れて電流ヒューズ25が溶断して開放されるとともにサーモスタット23が過電流により破壊されて短絡し、電気機器11の駆動が停止する。
【００２４】
上述したように、上記第１の実施の形態によれば、常開のサーモスタット23を電動送風機２と並列になるように接続し、このサーモスタット23と直列になるように電流ヒューズ25を接続することで、通常時にはサーモスタット23に電流が流れないので、比較的許容電流が小さく安価なサーモスタットを使用でき、製造コストを抑制できるとともに、電動送風機２などが所定の温度以上となった際には、サーモスタット23が短絡して電動送風機２への過電流をバイパスし、この過電流によって電流ヒューズ25が溶断して開放されるので、過電流を確実に遮断でき、かつ商用交流電源12からの電力を遮断することで過熱による被害を停止できる。
【００２５】
特に、このようにサーモスタットによって負荷を保護する機器において、サーモスタットが作動するような温度超過は、電気掃除機の製品寿命中に何回もあるものではないから、作動機会が少ないサーモスタットを高価なものとする必要がなく、製造コストを確実に抑制できる。
【００２６】
また、所定の温度以上となって短絡したサーモスタット23は、破壊されて復帰しないため、時間が経過して温度が通常の温度などに落ち着いた場合でも、電気機器11、あるいはサーモスタット23および電流ヒューズ25などを交換しない限り、電気掃除機が作動しないから、電動送風機２の異常などが解消されていない状態で電気掃除機が誤って再使用されることを防止できる。
【００２７】
なお、上記第１の実施の形態において、図３に示すように、電流ヒューズ25を、保護部17と商用交流電源12との間に直列に接続する構成も可能である。この場合にも、上記第１の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００２８】
また、上記第１の実施の形態において、図４に示すように、電動送風機２に直列になるようにヒューズとしての電流ヒューズ26を接続し、電動送風機２に対して並列になるように互いに並列に接続したコンデンサ21およびバリスタ22に電流ヒューズ27を直列に接続し、かつ、商用交流電源12に対して、電動送風機２と、コンデンサ21、バリスタ22および電流ヒューズ27とにそれぞれ並列になるようにサーモスタット23を接続する構成も可能である。この場合にも、上記第１の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００２９】
次に、第２の実施の形態を図５を参照して説明する。なお、上記第１の実施の形態と同様の構成および作用については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００３０】
この図５に示す実施の形態では、商用交流電源12に、電動送風機２と、駆動素子としてのトライアック31と、電流ヒューズ15とが直列に接続され、電動送風機２とトライアック31との直列回路に電源トランス16が並列に接続されている。
【００３１】
また、電動送風機２には、トライアック31の主電流駆動部である端子T1との接続部にフォトトライアックカプラ32の受光素子であるフォトトライアック33が接続され、このフォトトライアック33には、抵抗34とサーモスタット23との並列回路が直列に接続され、これら抵抗34およびサーモスタット23は、トライアック31のゲートＧに直列に接続されている。
【００３２】
またさらに、トライアック31の端子T2は、電流ヒューズ15および電源トランス16の１次側に接続されている。
【００３３】
さらに、フォトトライアック33に受光される光を発するフォトトライアックカプラ32の発光素子である赤外ＬＥＤ35は、電源トランス16の絶縁２次側TSに接続されている。
【００３４】
そして、上記第２の実施の形態では、通常状態で、サーモスタット23が開状態であるため、フォトトライアックカプラ32および抵抗34により調整された電圧がトライアック31のゲートＧに加わり、電動送風機２の駆動が制御される。
【００３５】
電動送風機２の駆動が異常となった際などには、電動送風機２の温度上昇によりサーモスタット23が短絡して抵抗34への電流をバイパスし、トライアック31のゲートＧに過電流が流れてトライアック31が破壊されて開放され、トライアック31の動作、すなわち電気機器11の動作が停止する。
【００３６】
このように、ゲートＧに接続された常開のサーモスタット23を、トライアック31の端子T1に接続することで、通常時にはサーモスタット23に電流が流れることがなく、比較的許容電流が小さく安価なサーモスタット23を使用でき、製造コストを抑制できるとともに、所定の温度以上となった際には、サーモスタット23が短絡してトライアック31のゲートＧに過電流が加わってトライアック31が破壊されて開放され、このトライアック31の動作が停止されるので、過電流を確実に遮断できる。
【００３７】
なお、上記第２の実施の形態において、図６に示すように、サーモスタット23を、フォトトライアックカプラ32と抵抗34との直列回路に並列に接続する構成も可能である。この場合にも、上記第２の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００３８】
また、駆動素子としては、トランジスタなどを用いることも可能である。この場合には、サーモスタット23をトランジスタのベースに接続し、エミッタとコレクタとを電動送風機２と商用交流電源12とにそれぞれ接続することで、上記第２の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００３９】
さらに、上記各実施の形態において、電源としては、商用交流電源12に代えて直流電源を使用してもよい。
【００４０】
またさらに、サーモスタット23に代えて、例えばＮＴＣ(Negative Temperature Coefficient)サーミスタなどのように、温度上昇によって抵抗値が低くなる素子を用いることも可能である。
【００４１】
そして、電気機器11は、負荷を有する電気掃除機以外の機器に使用しても同様の作用効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第１の実施の形態の電気機器を示す回路図である。
【図２】同上電気機器を備えた電気掃除機を示す斜視図である。
【図３】同上電気機器の他の実施の形態を示す回路図である。
【図４】同上電気機器のさらに他の実施の形態を示す回路図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態の電気機器を示す回路図である。
【図６】同上電気機器の他の実施の形態を示す回路図である。
【符号の説明】
【００４３】
１    掃除機本体
２    負荷としての電動送風機
11    電気機器
12    電源としての商用交流電源
23    サーモスタット
25，26    ヒューズとしての電流ヒューズ
31    駆動素子としてのトライアック
T1    主電流駆動部としての端子
【図１】
2006109907.tif 000003
【図２】
2006109907.tif 000004
【図３】
2006109907.tif 000005
【図４】
2006109907.tif 000006
【図５】
2006109907.tif 000007
【図６】
2006109907.tif 000008