(57)【要約】【課題】電動送風機を停止させることなく、巻線温度の過昇を防止した電動送風機及びこれを用いた電気掃除機を提供すること。【解決手段】界磁巻線４と、界磁巻線４と直列に接続された複数の補助巻線１２，１６と、複数の補助巻線１２，１６のそれぞれの両端子間を短絡または開放する複数の切替手段１３，１７とを有し、複数の切替手段１３，１７は、温度が所望温度より高いときには複数の補助巻線１２，１６の両端子間を開放し、所望温度より低いときには複数の補助巻線１２，１６の両端子間を短絡し、所望温度の設定がそれぞれ異なる。【選択図】図１
2008212528.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
界磁巻線と、前記界磁巻線と直列に接続された複数の補助巻線と、前記複数の補助巻線のそれぞれの両端子間を短絡または開放する複数の切替手段とを有し、前記複数の切替手段は、前記温度が所望温度より高いときには前記複数の補助巻線の両端子間を開放し、前記所望温度より低いときには前記複数の補助巻線の両端子間を短絡し、前記所望温度の設定がそれぞれ異なることを特徴とした電動送風機。
【請求項２】
前記界磁巻線および前記複数の補助巻線は同じ界磁コアに巻かれる巻線であり、前記界磁巻線と直列に接続された複数の補助巻線の短絡または開放を行う複数の切替手段のうち、前記巻線の巻き始め側に配置された補助巻線用の切替手段の所望温度を最も高く設定し、前記巻線の巻き終わり側に配置される補助巻線用のものほど所望温度を低く設定した請求項１に記載の電動送風機。
【請求項３】
請求項１または２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】
本発明は温度の過昇防止を目的とし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、この種の電動送風機は、電気掃除機の集塵室の集塵量が増加、又は吸込み口の密閉などの熱的に異常状態が続いた際、電動送風機の温度上昇を抑える為、電動送風機への給電を停止するサーモプロテクタを備えている。
【特許文献１】特開２００３―２５９６０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記従来の構成では、電動送風機の温度が上昇してサーモプロテクタが電動送風機への給電を停止した場合、電気掃除機は停止してしまい、サーモプロテクタの温度が所望値まで冷えて給電を再開するまでのしばらくの間、使用することは不可能となるという課題を有していた。
【０００４】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、電動送風機を停止させることなく、巻線温度の過昇を防止した電動送風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】
【０００５】
前記従来の課題を解決する為に、本発明の電動送風機は、界磁巻線と、前記界磁巻線と直列に接続された複数の補助巻線と、前記複数の補助巻線のそれぞれの両端子間を短絡または開放する複数の切替手段とを有し、前記複数の切替手段は、前記温度が所望温度より高いときには前記複数の補助巻線の両端子間を開放し、前記所望温度より低いときには前記複数の補助巻線の両端子間を短絡し、前記所望温度の設定がそれぞれ異なることを特徴としたものである。
【０００６】
これによって、電動送風機の巻線の温度が上昇した際、界磁巻線に接続される補助巻線の数が段階的に増やして、巻線温度の過昇を抑制することが可能であり、電動送風機の安全性を確保すると共に、吸込み動作を停止させずに継続使用することが可能となる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の電動送風機は、入力を段階的に低下させることで吸込み動作を停止させずに温度を減少させて安全性を確保すると共に、機器の継続使用が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
第１の発明は、界磁巻線と、前記界磁巻線と直列に接続された複数の補助巻線と、前記複数の補助巻線のそれぞれの両端子間を短絡または開放する複数の切替手段とを有し、前記複数の切替手段は、前記温度が所望温度より高いときには前記複数の補助巻線の両端子間を開放し、前記所望温度より低いときには前記複数の補助巻線の両端子間を短絡し、前記所望温度の設定がそれぞれ異なることを特徴とすることにより、電動送風機の入力を段階的に低下させて、巻線の温度上昇を防ぐことができ、吸込み動作を停止させずに継続使用が可能となる。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明において、界磁巻線および前記複数の補助巻線は同じ界磁コアに巻かれる巻線であり、前記界磁巻線と直列に接続された複数の補助巻線の短絡または開放を行う複数の切替手段のうち、前記巻線の巻き始め側に配置された補助巻線用の切替手段の所望温度を最も高く設定し、前記巻線の巻き終わり側に配置される補助巻線用のものほど所望温度を低く設定したことにより、温度上昇が少ないうちは発熱する補助巻線と界磁巻線との離間距離を確保して、界磁巻線の温度上昇を低減することができ、かつ、冷却されやすい外側の巻線から電流を流していくことで、界磁巻線および補助巻線を含む全体の温度上昇を低減することができる。
【００１０】
第３の発明は、第１または第２の発明の電動送風機を用いた電気掃除機とするものであり、これにより電動送風機の巻線の温度が上昇した際、界磁巻線に接続される補助巻線の数が段階的に増やされ、巻線温度の過昇を抑制することが可能であり、電気掃除機の安全性を確保すると共に、吸込み動作を維持して掃除作業を継続することができる。
【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動送風機の回路図を示すものである。
【００１３】
図１において、電動送風機１は、電機子巻線（不図示）に供給する電流の整流を行う整流子（不図示）を備える電機子２と、電機子２に電流を伝達するカーボンブラシ３ａ，３ｂと、界磁コアに施された界磁巻線４及び界磁巻線５から構成される一対の界磁巻線を有し、界磁巻線４の一端と電源端子１４ａとの間に第１の入力調整部７と第２の入力調整部８を直列に接続されている。
【００１４】
第１の入力調整部７は、二つの端子９ａ，９ｂを有しており、界磁巻線４の一端と第２の入力調整部８の端子１０ａに接続され、かつ、二つの端子９ａ，９ｂ間は、界磁巻線４の温度を検知し、所望温度より低い時は第１の短絡線１１で接続を行い、所望温度より高い時は第１の補助巻線１２を介して接続を行う第１の切替手段１３を備えている。また、第２の入力調整部８の二つの端子１０ａ，１０ｂは、第１の入力調整部７の二つの端子９ｂと電源端子１４ａにそれぞれ接続され、かつ、二つの端子１０ａ，１０ｂ間は第１の入力調整部７と同様に、界磁巻線４の温度を検知し、所望温度より低い時は第２の短絡線１５で接続を行い、所望温度より高い時は第２の補助巻線１６を介して接続を行う第２の切替手段１７を備えるよう構成しており、第１の入力調整部７と第２の入力調整部８の切替手段の所望温度の設定がそれぞれ異なるよう設定されている。
【００１５】
以上のように構成された電動送風機について、以下その動作、作用を説明する。
【００１６】
まず、電動送風機１の電源端子１４ａ，１４ｂに商用電源が印加されると、電源端子１４ａから第２の短絡線１５、第２の切替手段１７、第１の短絡線１１、第１の切替手段１３、界磁巻線４、カーボンブラシ３ａ、電気子２、カーボンブラシ３ｂ、界磁巻線５、電源端子１４ｂの順に電流が流れることで電動送風機１は運転を始める。
【００１７】
電動送風機１の運転時に何らかの理由で吸込み風量が少なくなることで、巻線の冷却効果が不十分となり、一対の界磁巻線４，５の温度は上昇する。界磁巻線４の温度が第１の切替手段１３の接続切替えを行う所望温度を越えた際、第１の切替手段１３は第１の短絡線１１への接続を開放し、第１の補助巻線１２を界磁巻線４終端、及び第２の短絡線１５へ接続を行う。これにより、界磁巻線全体のインピーダンス値が上昇することで電動送風機１の入力が減少し、界磁巻線の温度過昇を防止することができる。
【００１８】
更に界磁巻線４の温度が上昇して、第２の切替手段１７が接続切替えを行う所望温度を越えた際、第２の切替手段１７は第２の短絡線１５への接続を開放し、第２の補助巻線１６を第１の補助巻線１２の終端、及び電源端子１４へと接続を行う。これにより、界磁巻線全体のインピーダンス値を更に大きくして、段階的に入力を低下させることができ、巻線の温度上昇を抑制できる。
【００１９】
以上のように、本実施の形態の電動送風機は、補助巻線の短絡または開放を行う所望温度が異なる切替手段１３，１７によって、界磁巻線全体のインピーダンス値が温度上昇に応じて段階的に増やされ、界磁巻線４への供給される入力を段階的に低下させることができ、吸込み動作を維持しながら巻線の温度上昇を防ぐことができる。
【００２０】
なお、上述した実施の形態では、２つの入力調整部７，８を直列接続した事例で説明したが、同様の回路構成で且つ所望温度の設定が更に異なる入力調整部を、更に追加して直列接続しても構わない。この場合、界磁巻線４の温度が上昇するに従って、複数の切替手段が切替動作する所望温度（設定温度）が低いものから順に補助巻線の短絡を開放していき、更に細分化して段階的に入力を低下させていくことが可能となり、吸込み動作を維持しつつ巻線の温度上昇を抑制できる。
【００２１】
（実施の形態２）
図２は、本発明の第２の実施の形態に係る電動送風機の主要部である界磁巻線の断面構造を示す模式図であり、図１に示す回路を界磁コアに界磁巻線を組み立てた構造を示している。なお実施の形態１と同一構成部品については同一符号を付して、その説明を省略する。
【００２２】
図２において、１つの界磁コア２０の回りに複数の巻線を巻いて界磁を構成しており、最初に巻き始め側２３から界磁巻線４を巻いて界磁巻線部２２ａ，２２ｂを構成し、その周囲に補助巻線１２を巻いて補助巻線部２５ａ，２５ｂを構成し、更にその周囲に補助巻線１６を巻いて補助巻線部２６ａ，２６ｂを構成しており、補助巻線部２６ａ又は２６ｂの外周が巻き終わり側２４となる。なお、もう一つの界磁巻線（図１中の５）は、別の場所に在る界磁コア（不図示）に組み込まれ、界磁コア２０と結合された磁気回路を構成する。
【００２３】
巻き始め側２３に配置された補助巻線部２５ａ，２５ｂ（図１中の補助巻線１２に相当）用の切替手段１３は、界磁巻線部２２ａの温度が所望温度以下の時には補助巻線１２を短絡して、界磁巻線部２２ａの温度が所望温度以上の時には補助巻線１２の短絡状態を開放する。
【００２４】
巻き終わり側２４に配置された補助巻線部２６ａ，２６ｂ（図１中の補助巻線１６に相当）用の切替手段１７は、界磁巻線部２２ｂの温度が所望温度以下の時には補助巻線１６を短絡して、界磁巻線部２２ｂの温度が所望温度以上の時には補助巻線１６の短絡状態を開放する。
【００２５】
そして更に、切替手段１３及び１６の所望温度の設定は、界磁を構成する巻線の、巻き始め側２３に配置された補助巻線部２５ａ，２５ｂ用の切替手段１３における所望温度の設定を最も高くし、巻き終わり側２４に配置される補助巻線部２６ａ，２６ｂ用のものほど所望温度の設定を低くしてある。なお、図１及び図２の実施形態では、２つの入力調整部７，８を直列接続した事例で示しているが、補助巻線を含む入力調整部を３つ以上直列に接続して実施しても良い。
【００２６】
以上のように構成された電動送風機について、以下その動作、作用を説明する。
【００２７】
まず、電動送風機１の運転時に何らかの理由で吸込み風量が少なくなると、巻線の冷却効果が不十分となり、界磁巻線４の温度が上昇する。すると、接続切替えを行う所望温度の最も低い巻き終わり側２４の補助巻線部２６ａ，２６ｂ用の切替手段１７は短絡線１５との接続を切断し、補助巻線部２６ａ，２６ｂを導通させる。さらに界磁巻線部２２ａ，２２ｂの温度が上昇するにしたがって、複数備えられている切替手段は、所望温度が最も低い巻き終わり側２４に備えられている補助巻線部から順に短絡線との接続を切断し、界磁巻線部２２ａ，２２ｂに直列接続される補助巻線部を増やしていく。そして最後に、接続切替えを行う所望温度が最も高い巻き始め側２３の補助巻線部２５ａ，２５ｂを導通させる。
【００２８】
以上のように、本実施の形態においては、電流の流れる界磁巻線部２２ａ，２２ｂと、巻き終わり側２４の補助巻線部２６ａ，２６ｂとの間に、電流の流れていない補助巻線部２５ａ，２５ｂを構造的に介すことで、電流の流れている界磁巻線部２２ａ，２２ｂの温度上昇を抑制することができ、かつ、冷却風の当たりやすい外側の補助巻線部２６ａ，２６ｂから電流を流していくことで、補助巻線部２６ａ，２６ｂの発熱を抑制し、界磁巻線部２２ａ，２２ｂおよび補助巻線部２５ａ，２５ｂ，２６ａ，２６ｂを含む界磁全体の温度上昇を抑制することができる。
【００２９】
なお、上述した第１、第２の実施の形態に係る電動送風機を用いて電気掃除機を構成しても良く、電動送風機で吸引風を発生させ、吸込み具から塵埃を吸引し、その塵埃を集塵室へと導入して捕集することによって掃除作業を行う。この掃除作業の途中で紙詰まりを起こして吸引風が弱まる等して、電動送風機の巻線の温度が上昇した際、界磁巻線に直列接続される補助巻線の数を段階的に増やし、巻線温度の過昇を抑制することが可能であり、電気掃除機の安全性を確保すると共に、吸込み動作を維持して掃除作業を継続することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
以上のように、本発明にかかる電動送風機は、巻線温度の過昇を防止することが可能であり、安全性に優れる点で電気掃除機等の電動送風機を用いる機器の用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の形態１における電動送風機の回路図
【図２】本発明の実施の形態２における電動送風機の回路図
【符号の説明】
【００３２】
１    電動送風機
２    電機子
３ａ，３ｂ  カーボンブラシ
４，５  界磁巻線
７，８  入力調整部
１２，１６  補助巻線
１３，１７  切替手段
１４ａ，１４ｂ  電源端子
２０  界磁コア
２２ａ、２２ｂ  界磁巻線部
２５ａ，２５ｂ  補助巻線部
２６ａ，２６ｂ  補助巻線部
【図１】
2008212528.tif 000003
【図２】
2008212528.tif 000004