(57)【要約】【課題】低風量状態における吸込み性能の向上する電動送風機および電気掃除機の提供。【解決手段】電機子１の巻線に電力を供給する第１、第２のカーボンブラシ３ａ，３ｂと、一対の界磁巻線の回路（４と、５及び９）とを有し、電機子１に連動するファン部２で発生した風によって自身を冷却する電動送風機において、一対の界磁巻線の回路のうち一方は第１，第２の界磁巻線５，６の直列回路よりなり、第１のカーボンブラシ３ａに一端を接続した第１の界磁巻線５の他端に接続されると共に第１の界磁巻線５の温度を検出して切り替え動作を行う温度検知式切替手段６とを具備し、温度が所定値を超えると第１の界磁巻線５の他端と第１の電源端子８ａとを直接接続することにより、電動送風機への入力を増大させて吸込み性能を向上させる。【選択図】図１
2008199722.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電機子の巻線に電力を供給する第１、第２のカーボンブラシと、前記第１、第２のカーボンブラシと第１，第２の電源端子との間に接続された一対の界磁巻線の回路とを有し、前記電機子に連動するファン部で発生した風によって自身を冷却する電動送風機において、前記一対の界磁巻線の回路のうち一方は第１，第２の界磁巻線の直列回路よりなり、前記第１のカーボンブラシに一端を接続した前記第１の界磁巻線の他端に接続されると共に前記第１の界磁巻線の温度を検出して切り替え動作を行う温度検知式切替手段を具備し、前記温度検知式切替手段は、前記温度が所定値を超えると前記第１の界磁巻線の他端と前記第１の電源端子とを直接接続し、前記温度が所定値以下になると前記第１の界磁巻線の他端と前記第１の電源端子との直接接続を解放することを特徴とした電動送風機。
【請求項２】
前記一対の界磁巻線の回路のうち他方を第３の界磁巻線とし、前記第１の界磁巻線と前記第２の界磁巻線との巻数の合計を第３の界磁巻線の巻数と同じにしたことを特徴とした請求項１記載の電動送風機。
【請求項３】
前記第１の界磁巻線の巻数を前記第３の界磁巻線の巻数の７０％以上にしたことを特徴とした請求項２記載の電動送風機。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動送風機を用いた電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は吸込み性能の向上を図った電動送風機及びこれを用いた電気掃除機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気掃除機に用いられる電動送風機は、高速回転動作によって強い吸込み風を発生させることが要求され、この高速回転動作に伴って発生する熱をファン部で発生した風で冷却しながら動作させている。
【０００３】
また、電気掃除機には、床面の状態や、集塵室内におけるゴミの量に応じて吸込み性能を制御する必要があり、電動送風機には、床面の状態や、集塵室内におけるゴミの量に応じて、入力電力の供給を安定に制御する制御回路が必要であった。
【０００４】
そのため、モータに流れる電流を検出する電流検出手段を設けて、モータの電流値を検知して所定の電圧位相制御を行い、電動送風機に印加される入力電力を増大させて、吸込み性能の低下を防止する電気掃除機が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平７−３１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来の構成では、電流検知手段や位相制御手段等の複雑な回路構成を必要とし、コストも高くなるという課題を有していた。
【０００６】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、低風量時においてモータの吸込み性能の向上を目的とし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】
前記従来の課題を解決する為に、本発明の電動送風機は、電機子の巻線に電力を供給する第１、第２のカーボンブラシと、前記第１、第２のカーボンブラシと第１，第２の電源端子との間に接続された一対の界磁巻線の回路とを有し、前記電機子に連動するファン部で発生した風によって自身を冷却する電動送風機において、前記一対の界磁巻線の回路のうち一方は第１，第２の界磁巻線の直列回路よりなり、前記第１のカーボンブラシに一端を接続した前記第１の界磁巻線の他端に接続されると共に前記第１の界磁巻線の温度を検出して切り替え動作を行う温度検知式切替手段を具備し、前記温度検知式切替手段は、前記温度が所定値を超えると前記第１の界磁巻線の他端と前記第１の電源端子とを直接接続し、前記温度が所定値以下になると前記第１の界磁巻線の他端と前記第１の電源端子との直接接続を解放することを特徴としている。
【０００８】
これによって、電動送風機の風量が低下して吸込み性能が低下した際に、界磁巻線の温度が上昇することを検出して、電動送風機への供給電流を増大させることにより、吸込み性能の低下を補うことができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、電動送風機の風量が低下して吸込み性能が低下した際に、界磁巻線の温度が上昇することを検出して、界磁巻線への供給電流を増大させることにより、吸込み性能の低下を補うことができる電動送風機およびそれを用いた電気掃除機を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
第１の発明は、電機子の巻線に電力を供給する第１、第２のカーボンブラシと、前記第１、第２のカーボンブラシと第１，第２の電源端子との間に接続された一対の界磁巻線の回路とを有し、前記電機子に連動するファン部で発生した風によって自身を冷却する電動送風機において、前記一対の界磁巻線の回路のうち一方は第１，第２の界磁巻線の直列回路よりなり、前記第１のカーボンブラシに一端を接続した前記第１の界磁巻線の他端に接続されると共に前記第１の界磁巻線の温度を検出して切り替え動作を行う温度検知式切替手段を具備し、前記温度検知式切替手段は、前記温度が所定値を超えると前記第１の界磁巻線の他端と前記第１の電源端子とを直接接続し、前記温度が所定値以下になると前記第１の界磁巻線の他端と前記第１の電源端子との直接接続を解放する切り替え動作を行う。
【００１１】
この構成により、ファン部で発生する風量が低下して吸込み性能が低下した際には、自身を冷却する能力が低下して界磁巻線を含む電動送風機全体が温度上昇するが、その温度を検知する温度検知式切替手段は、温度が所定値を超えると、第１の電源端子から第１の界磁巻線への電力供給を、第２の界磁巻線を介さずに直接に行うため、第１の界磁巻線および第３の界磁巻線へ供給する電流を増大させて、強いトルクを発生させて回転力を増大し、電動送風機の吸込み性能の低下を補うことができる。
【００１２】
第２の発明は、第１の発明の構成に加えて、一対の界磁巻線の回路のうち他方を第３の界磁巻線とし、第１の界磁巻線と第２の界磁巻線との巻数の合計を第３の界磁巻線の巻数と同じにしている。この構成により、高温状態の運転時には、電動送風機の風量が低下して吸込み性能が低下した際に、界磁巻線の温度が上昇することを検出して、界磁巻線への供給電流を増大させることにより、吸込み性能の低下を補うことができる。また、低温状態の運転時には、界磁巻線から発生する磁束のバランスを均等に保つことができ、カーボンブラシの寿命が短くなる等の悪影響を防止することができる。
【００１３】
第３の発明は、第２の発明の構成に加えて、第１の界磁巻線の巻数が第３の界磁巻線の巻数の７０％以上にしている。この構成により、高温状態の運転時には、電動送風機の風量が低下して吸込み性能が低下した際に、界磁巻線の温度が上昇することを検出して、界磁巻線への供給電流を増大させることにより、吸込み性能の低下を補うことができる。それに加えて、界磁巻線が発生する磁束のバランスが著しく崩れることを防止すると共に、カーボンブラシの寿命に与える影響を抑えることができる。
【００１４】
第４の発明は、第１〜３の発明のうちいずれか１つの電動送風機を用いた電気掃除機であり、電動送風機の風量が低下して吸込み性能が低下した際に、界磁巻線の温度が上昇することを検出して、界磁巻線への供給電流を増大させることにより、電気掃除機の吸込み性能の低下を補うことができる。
【００１５】
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。
【００１６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態における電動送風機の回路図を示すものである。
【００１７】
図１において、電動送風機は、電機子巻線（不図示）と電機子巻線に与える電流を整流する整流子（不図示）とを備えた電機子１と、電機子１の回転動作に連動するファン部２と、電機子１に電流を伝達するカーボンブラシ３ａ，３ｂと、第２のカーボンブラシ３ｂに接続された界磁巻線（第３の界磁巻線）４、第１のカーボンブラシ３ａに一端を接続した界磁巻線（第１の界磁巻線）５と、界磁巻線５の他端に接続された温度検知式切替手段６と、外部から電力供給を受ける電源端子８ａ，８ｂと、第１の電源端子８ａに直接接続された界磁巻線（第２の界磁巻線）９と、を有している。
【００１８】
そして、電機子１は、カーボンブラシ３ａ，３ｂから供給される電流によって電機子巻線（不図示）で発生する磁力と、界磁巻線４，５及び９で発生する磁力との作用によって回転動作を行って、連結されたファン部２を回転させる。
【００１９】
ファン部２は、電機子１の回転動作に連動して風を発生させ、その風は電気掃除機等の吸込み風に利用されるだけでなく、電動送風機の高速回転で生じる電動送風機自身の発熱を冷却する冷却風にも利用される。
【００２０】
温度検知式切替手段６は、界磁巻線５の温度を検出して切り替え動作を行う機能を有しており、通常時を含む低温時には、界磁巻線５が接点Ｘを介して界磁巻線９の一端に接続される経路を成し、界時巻線５の温度が所定値を超える高温時には、界磁巻線５が接点Ｙを介して電源端子８ａに直接接続される経路を成すように切り替え動作を行う。
【００２１】
以上の構成によって、電動送風機は次のように動作する。電源端子８ａと８ｂとの間に商用電源が印加されると、界磁巻線４，５およびカーボンブラシ３ａを通る経路と、界時巻線９およびカーボンブラシ３ｂを通る経路とから電機子１に電力が供給されることにより、電機子１を回転させる動作を始める。すると、ファン部２は電機子１の回転動作に連動して風を発生し、その風を電気掃除機の吸込み風として利用する一方で電動送風機自身の発熱を冷却する冷却風としても利用する。
【００２２】
運転時に電動送風機の吸込み風量が少なくなり、界磁巻線５の温度が上昇して所定値を超えた際、温度検知式切替手段６は界磁巻線９への接続を解放して、界磁巻線５を電源端子８ａに直接接続するように切り替える。この時、トータルの界磁巻線の抵抗値が減少し、電動送風機の入力電流は上昇する。この作用により電動送風機の吸込み性能は向上することとなる。
【００２３】
なお、上述した実施の形態では、温度検知式切替手段６の切り替え動作を、界磁巻線５と界磁巻線９を直列接続したまま、界磁巻線５と電源端子８ａとの接続を単に直接接続するか、または解放するかの動作であっても、上述した作用効果は十分に得られる。ただし、界磁巻線５と界磁巻線９を直列接続したまま界磁巻線５を電源端子８ａと直接接続すると、同じコアに巻かれた界磁巻線５と界磁巻線９との誘導結合によって生じる界磁巻線９の誘導電圧を短絡することになり、電力損失が増大するという弊害が生じる。従って、温度検知式切替手段６の機能については、一方を完全に切り離して切り替える動作を行うのがより良い方法であり、電力消費を増大させずに電動送風機の吸込み性能を向上することができる。
【００２４】
なお、上述した実施の形態と同じ回路構成で、界磁巻線５の巻数Ｌ１と界磁巻線９の巻数Ｌ２との和を、界磁巻線４の巻数Ｌ３と等しくしても良い。すると、吸込み風量が多く、所定値より低い温度で回転動作している場合には、界磁巻線４と、界磁巻線５及び界磁巻線９とが発生する磁束をバランスさせて動作するため、電動送風機のカーボンブラシの寿命を劣化させる影響を無くすことができる。
【００２５】
また、第１の界磁巻線５の巻数Ｌ１を、反対側のカーボンブラシ３ｂに接続された第３の界磁巻線４の巻数Ｌ３に対して７０％以上に設定しても良い。図２は、第３の界磁巻線４に対する第１の界磁巻線５の巻数比とカーボンブラシ寿命の関係を示すグラフであり、界磁巻線５の巻数比が７０％以下となると、カーボンブラシ３の寿命が著しく短くなることを表している。すなわち、第１の界磁巻線５の巻数を第３の界磁巻線４の７０％以上に制限することにより、第１の界磁巻線５と第３の界磁巻線４とが発生する磁束のバランスをある程度保つことで、カーボンブラシ寿命への影響を少なくすることが可能となる。
【００２６】
なお、上述した実施の形態に係る電動送風機は、電気掃除機に適用することが可能であり、この電動送風機と集塵室とを電気掃除機の本体に内蔵し、この本体にホース、接続パイプ等を介して吸込み具を取り付けて、電動送風機で発生した吸込み風によって、吸込み具から吸込んだ塵埃を集塵室へ導入し、床面や絨毯等を掃除することができる。ただし、電気掃除機は、この形態に限るものではなく、吸込み具を電動送風機や集塵室と一緒に掃除機本体と一体的に構成しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
以上のように、本発明にかかる電動送風機は、低風量時に吸込み性能が低下した際、入力を上昇させて吸込み性能を向上させることが可能であり、電気掃除機など気体を吸込む電気機器に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態における電動送風機の回路図
【図２】本発明における界磁巻線の巻数比とカーボンブラシ寿命との関係を示すグラフ
【符号の説明】
【００２９】
１  電機子
２  ファン部
３ａ，３ｂ  カーボンブラシ
４，５，９  界磁巻線
６  温度検知式切替手段
８ａ，８ｂ  電源端子
【図１】
2008199722.tif 000003
【図２】
2008199722.tif 000004