(57)【要約】【課題】モータの入力特性のバラツキを考慮し、安全に電動送風機を制御する電気掃除機を提供すること。【解決手段】電動送風機２に入力される電流値を検出する電流検出手段９を設け、制御手段であるマイクロコンピュータ１４は電流検出手段が検出した手元操作手段５で設定された運転モードにおける電動送風機に入力された電流値に基づく消費電力と予め設定された最低消費電力とを比較し、該消費電力が最低消費電力以下のときに電動送風機の駆動を停止させ、該消費電力が最低消費電力以上のときには各運転モードのモータ入力特性に応じた定常消費電力より所定値低い送風機停止消費電力を設定し、その後電流検出手段が検出した電流値に基づく消費電力と該送風機停止消費電力とを比較し、該消費電力が送風機停止消費電力以下のときには電動送風機の駆動を停止させるよう制御するものである。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動送風機と集塵室を有する掃除機本体と、掃除機本体にホースを介して接続される吸込具と、電動送風機の複数の運転モードを設定する操作手段と、操作手段により設定された運転モードに電動送風機を駆動制御する制御手段とを備えた電気掃除機において、
前記電動送風機に入力される電流値を検出する電流検出手段を設け、
前記制御手段は該電流検出手段が検出した前記操作手段により設定された運転モードにおける電動送風機に入力された電流値に基づく消費電力と予め設定された最低消費電力とを比較し、該消費電力が最低消費電力以下のときに前記電動送風機の駆動を停止させ、該消費電力が最低消費電力以上のときには各運転モードの入力特性に応じた定常消費電力より所定値低い送風機停止消費電力を設定し、その後該電流検出手段が検出した電流値に基づく消費電力と該送風機停止消費電力とを比較し、該消費電力が送風機停止消費電力以下のときには前記電動送風機の駆動を停止させるよう制御することを特徴とする電気掃除機。
【請求項２】
前記最低消費電力はゴミ吸込み不能状態のときの消費電力をいい、前記送風機停止消費電力はゴミ・異物詰まり状態のときの消費電力をいうことを特徴とする請求項１記載の電気掃除機。
【請求項３】
前記掃除機本体にゴミつまり場所を表示する表示部を設け、前記集塵室及び電動送風機間に電動送風機の吸引圧力値を検出する第１の圧力センサを、前記集塵室より上流側に電動送風機の吸引圧力値を検出する第２の圧力センサを設け、前記制御手段は前記消費電力が送風機停止費電力以下のときに該第１の圧力センサが検出した圧力Ｐａと第２の圧力センサが検出した圧力Ｐｂとを比較し、両圧力の状態に応じたゴミつまり場所を前記表示部に表示させ、前記電動送風機の駆動を停止させるよう制御することを特徴とする請求項１又は２記載の電気掃除機。
【請求項４】
前記第１の圧力センサが検出した圧力Ｐａが第２の圧力センサが検出した圧力より小さいときには前記表示部に集塵室のゴミ一杯の表示をさせ、第１の圧力センサが検出した圧力Ｐａが第２の圧力センサが検出した圧力より大きいか等しいときには前記表示部に吸い込み部の異物つまりの表示をさせることを特徴とする請求項３記載の電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動送風機の信頼性を高める電気掃除機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電気掃除機においては、吸引のための電動送風機と、この電動送風機のの電流を検知する電流検出手段と、この電流検出手段の出力に応じて電動送風機の電力を制御する位相制御手段とを備え、集塵室にゴミが満杯になったりした低風量時に電力を低下させるもので、所定時間内に電力低下動作が所定回数生じたら電動送風機の運転を停止ないし低い電力で制御するようにして電動送風機の急激な温度上昇を推定し、過度の温度上昇を防止するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１４６８５５号公報（第１頁、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の電気掃除機では、吸引のための電動送風機は多量に生産されて個々にモータ入力特性のバラツキ＜入力値の大・小＞があるために、集塵室にゴミが満杯になったりした所定の低風量の時に電動送風機の運転を停止できない場合があるという問題点があった。
例えば、電動送風機の入力値が大の場合は、ゴミが満杯である場合においても、電力を下げることができず、温度が異常に上昇してしまい、本体の変形や騒音が大きくなるという不具合があった。
また、電動送風機の入力値が小の場合は、ゴミが満杯でない場合においても、電力を下げてしまったり、電動送風機の運転を停止させてしまい使い勝手が非常に悪いというものであった。
【０００５】
本発明は、このような問題点を解消するためになされたものであり、その目的とするところは、モータ入力特性のバラツキを考慮し、信頼性高い電動送風機を制御する電気掃除機を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る電気掃除機は、電動送風機と集塵室を有する掃除機本体と、掃除機本体にホースを介して接続される吸込具と、電動送風機の複数の運転モードを設定する操作手段と、操作手段により設定された運転モードに電動送風機を駆動制御する制御手段とを備えた電気掃除機において、前記電動送風機に入力される電流値を検出する電流検出手段を設け、前記制御手段は該電流検出手段が検出した前記操作手段により設定された運転モードにおける電動送風機に入力された電流値に基づく消費電力と予め設定された最低消費電力とを比較し、該消費電力が最低消費電力以下のときに前記電動送風機の駆動を停止させ、該消費電力が最低消費電力以上のときには各運転モードの入力特性に応じた定常消費電力より所定値低い送風機停止消費電力を設定し、その後該電流検出手段が検出した電流値に基づく消費電力と該送風機停止消費電力とを比較し、該消費電力が送風機停止消費電力以下のときには前記電動送風機の駆動を停止させるよう制御するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１の電気掃除機の構成を示すブロック図、図２は同電気掃除機の外観図、図３は同電気掃除機の３つの運転モード−消費電力のグラフ、図４は同電気掃除機の運転モードＳＷ２の時間−消費電力のグラフ、図５は図４の拡大図、図６は同電気掃除機の制御動作を示すフローチャートである。
図１、図２において、掃除機本体１は電動送風機２と集塵室３を有する。その掃除機本体１の吸込口４には各種運転モードを設定する手元操作部５を有するホース６が接続され、ホース６の先には延長管７及び吸込具８が接続されている。
９は電動送風機２に流れる電流を検出する電流検出手段、１０は電動送風機２の位相制御量を設定する位相制御手段、１１は位相制御手段１０が設定した位相制御量に基づいて電動送風機２を駆動する駆動手段である。電動送風機２，電流検出手段９及び駆動手段１１は交流電源１３間に直列に接続されている。１４は電流検出手段９の検出結果と手元操作部５で設定された運転モードに応じて種々の運転指令を出力する制御手段であるマイクロコンピュータ（以下、「マイコン」と称する）である。
【０００８】
次に、本発明の実施の形態１の電気掃除機の動作について説明する。
まず、運転モードと消費電力の関係を図３を用いて説明する。
運転モードが、例えばＳＷ１・ＳＷ２・ＳＷ３のように３つに設定されている場合、消費電力は通常Ｗ１（６００Ｗ）、Ｗ２（８００Ｗ）、Ｗ３（１０００Ｗ）のようになる。
さらに、電動送風機２の始動開始時の時間と消費電力の関係を図４を用いて説明する。例えば運転モードＳＷ２で運転する場合、手元操作部５にてＳＷ２キーを押すと、電動送風機２のモータ入力特性が標準の場合は消費電力が次第に上昇し、ｔ２時間経過後に８００Ｗになってその後は８００Ｗを維持するモータ入力特性Ａのようになる。ここで、電動送風機２のモータ入力特性が標準より大の場合には消費電力が次第に上昇し、ｔ２時間経過後に９００Ｗになってその後は９００Ｗを維持するモータ入力特性Ｂのようになり、モータ入力特性が標準より小の場合には消費電力が次第に上昇し、ｔ２時間経過後に７００Ｗになってその後は７００Ｗを維持するモータ入力特性Ｃとなる。
なお、このように電動送風機２にモータ入力特性にバラツキが生じるのは、電動送風機２の部品及び部品加工精度にバラツキがあるため、それが組立時に入力特性の違いとして表れるためである。
【０００９】
次に、本発明の実施の形態１の電気掃除機の制御の動作について図６のフローチャートに基づいて説明する。
まず、手元操作部５を操作して例えば運転モードＳＷ２を設定すると、マイコン１４は手元操作部５の設定値を見て運転モードＳＷ２を検出し（ステップＳ１）、運転モードＳＷ２の運転指令を位相制御手段１０に送り、位相制御手段１０は運転モードＳＷ２の運転指令に基づいて電動送風機２の位相制御量を設定し、駆動手段１１は位相制御手段１０が設定した位相制御量に基づいて電動送風機２を駆動し、電動送風機２は運転モードＳＷ２の運転を行うこととなる。
次に、運転モードＳＷ２の運転を行う電動送風機２の電流値を電流検出手段９が検出し（ステップＳ２）、その電流値をマイコン１４に送る。
マイコン１４ではその電流値から算出した消費電力と予め設定された最低消費電力とを比較する。この最低消費電力は図５に示す運転モードＳＷ２ではモータ入力特性の如何にかかわらずモータ入力特性が小さい定常の消費電力より小さい値である６００Ｗに一律に設定されている。この最低消費電力である６００Ｗは例えばビニールの袋等を誤って吸込み、吸込具８が完全に塞がれたゴミ吸込み不能状態のときの消費電力の値である。
【００１０】
そして、算出した消費電力が最低消費電力以上であれば、その算出した消費電力（その消費電力は通常は各モータ入力特性に応じた定常消費電力となる）より所定値、例えば５０Ｗだけ小さい値を送風機停止消費電力Ｗｓｔｏｐとして設定する（ステップＳ４）。この送風機停止消費電力Ｗｓｔｏｐは各モータ入力特性において集塵室にゴミが満杯になったときや吸込具８に異物が詰まったときの消費電力を示す値である。
従って、運転モードがＳＷ２の場合で、モータ入力特性が標準の図５に示すモータ入力特性Ａのときには送風機停止消費電力Ｗｓｔｏｐは７５０Ｗとなり、モータ入力特性が標準より大きい図５に示すモータ入力特性Ｂのときには送風機停止消費電力Ｗｓｔｏｐは８５０Ｗとなり、モータ入力特性が標準より小さい図５に示すモータ入力特性Ｃのときには送風機停止消費電力Ｗｓｔｏｐは６５０Ｗとなる。
なお、算出した消費電力が最低消費電力以下であれば、電動送風機２の運転を停止させる指令を位相制御手段１０に送り、駆動手段１１が電動送風機２の運転を直ちに停止させる。
【００１１】
このようにして送風機停止消費電力Ｗｓｔｏｐが設定された後に、運転モードＳＷ２の運転が続けられた状態で、電流検出手段９が電動送風機２の電流値を検出してマイコン１４に送り、マイコン１４ではその電流値から算出した消費電力と設定された送風機停止消費電力Ｗｓｔｏｐとを比較し（ステップＳ５）、その算出した消費電力が送風機停止消費電力Ｗｓｔｏｐ以下であれば、電動送風機２の運転を停止させる指令を位相制御手段１０に送り、駆動手段１１が電動送風機２の運転を停止させる（ステップＳ６）。また、その算出した消費電力が送風機停止消費電力Ｗｓｔｏｐ以上であれば、電動送風機２の運転を続け、マイコン１４は電流検出手段９が検出した電流値から算出した消費電力と設定された送風機停止消費電力Ｗｓｔｏｐとを比較し続ける。
以上の説明は、運転モードがＳＷ２の場合であるが、運転モードがＳＷ１の場合には最低消費電力が４００Ｗとなり、設定される送風機停止消費電力Ｗｓｔｏｐは各入力特性における定常の消費電力から５０Ｗを差し引いた値であり、また運転モードがＳＷ３の場合には最低消費電力が８００Ｗとなり、設定される送風機停止消費電力Ｗｓｔｏｐは各モータ入力特性における定常の消費電力から５０Ｗを差し引いた値で、運転モードがＳＷ２の場合と同様のステップＳ１〜Ｓ６の手順で制御される。
【００１２】
以上のように本発明の実施の形態１の電気掃除機によれば、マイコン１４において手元操作部５で設定された運転モードを検出し、さらにマイコン１４は電流検出手段９が検出した電流値から消費電力を算出し、その算出した消費電力が予め設定された最低消費電力以下のときは運転停止指令を出力し、その算出した消費電力が予め設定された最低消費電力以上のときは各運転モードにおける入力特性に応じた定常消費電力より小さい集塵室３にゴミが満杯になったときの消費電力である送付機停止消費電力を設定し、以後マイコン１４は電流検出手段９が検出した電流値から算出した消費電力と設定された送風機停止消費電力とを比較し、その算出した消費電力が送風機停止消費電力以下となったときは運転停止指令を出力して電動送風機２の運転を停止させるようにしたので、各運転モードにおいてモータ入力特性が異なっていても、吸込具８が異物で塞がれたり、集塵室３にゴミが満杯になったりして消費電力が送風機停止消費電力以下になると電動送風機２の運転を停止させるため、掃除機本体１の熱による変形や騒音が大きくなることを防止することができる。
【００１３】
実施の形態２．
図７は本発明の実施の形態２の電気掃除機の構成を示すブロック図、図８同電気掃除機の内部構成を部分的に示す外観図、図９は同電気掃除機の制御動作を示すフローチャートである。
図７及び図８において、図１の本発明の実施の形態１と同様の構成は同一符号を付して重複した構成の説明を省略する。
１７ａは掃除機本体１内の電動送風機２と集塵室３との間に設置され、掃除機本体１内の圧力を検出する圧力検出手段、１７ｂはホース６内に設置され、ホース６内の圧力を検出する圧力検出手段で、両圧力検出手段はマイコン１４に接続されている。１８は掃除機本体１の上部に設置され、ゴミつまり場所を表示する表示部で、マイコン１４に接続されている。
なお、圧力検出手段１７ａで検出される圧力値をＰａ、圧力検出手段１７ｂで検出される圧力値をＰｂとする。
【００１４】
次に、本発明の実施の形態２の電気掃除機の制御の動作について図９のフローチャートに基づいて説明する。
この実施の形態２のステップＳ１からＳ５までの手順は、実施の形態１におけるステップＳ１からＳ５までの手順と同様であるので、かかる説明は省略する。
ステップＳ５において、マイコン１４が電流検出手段９が検出した電流値から算出した消費電力と設定された送風機停止消費電力Ｗｓｔｏｐとを比較し、その算出した消費電力が送風機停止消費電力Ｗｓｔｏｐ以下の場合には、更にマイコン１４は圧力検出手段１７ａが検出した圧力値Ｐａと圧力検出手段１７ｂが検出した圧力値Ｐｂとを比較し（ステップＳ６）、Ｐａ＜Ｐｂの場合は表示部１８にゴミ一杯の表示させ、Ｐａ≧Ｐｂの場合はホース６より先の部分の延長管７や吸込具８の異物つまりを表示させる（ステップ７）。その後にマイコン１４は電動送風機２の運転を停止させる指令を位相制御手段１０に送り、駆動手段１１が電動送風機２の運転を直ちに停止させる（ステップＳ８）。
このように、Ｐａ＜Ｐｂの場合に表示部１８にゴミ一杯の表示させるのは、集塵室３の集塵袋にゴミが満杯になると、掃除機本体１内の圧力検出手段１７ａが設置されている部分の圧力は電動送風機２に引かれて著しく低くなり負圧になるのに対し、手元操作部５付近のホース６内の圧力検出手段１７ｂが設置されている部分はほぼ大気圧となり、Ｐａ＜Ｐｂの関係が成立するからである。
【００１５】
以上のように本発明の実施の形態２の電気掃除機によれば、実施の形態１と同様にマイコン１４は電流検出手段９が検出した電流値から算出した消費電力と設定された送風機停止消費電力とを比較し、その算出した消費電力が送風機停止消費電力以下となったときは運転停止指令を出力するが、その前にマイコン１４は掃除機本体１内に設置された圧力検出手段１７ａが検出した圧力値Ｐａとホース６内に設置した圧力検出手段１７ｂが検出した圧力値Ｐｂとを比較し、Ｐａ＜Ｐｂの場合は表示部１８にゴミ一杯の表示させ、Ｐａ≧Ｐｂの場合はホース６より先の部分の延長管７や吸込具８の異物つまりを表示させて運転を停止するようにしたので、実施の形態１と同様に各運転モードにおいてモータ入力特性が異なっていても、吸込具８が塞がれたり、集塵室３にゴミが満杯になったりして消費電力が送風機停止消費電力以下になると電動送風機２の運転を停止させて掃除機本体１の熱による変形や騒音が大きくなることを防止することができる以外に、運転が停止された場合に表示部１８の表示を見ることで不具合の場所が容易に判断でき、電気掃除機の信頼性が確保できることとなった。
【００１６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、電動送風機に入力される電流値を検出する電流検出手段を設け、制御手段は電流検出手段が検出した操作手段で設定された運転モードにおける電動送風機に入力された電流値に基づく消費電力と予め設定された最低消費電力とを比較し、該消費電力が最低消費電力以下のときに電動送風機の駆動を停止させ、該消費電力が最低消費電力以上のときには各運転モードのモータ入力特性に応じた定常消費電力より所定値低い送風機停止消費電力を設定し、その後電流検出手段が検出した電流値に基づく消費電力と該送風機停止消費電力とを比較し、該消費電力が送風機停止消費電力以下のときには電動送風機の駆動を停止させるよう制御するので、各運転モードのモータ入力特性毎に送風機停止消費電力が設定されることとなり、モータの入力特性に左右されずに電動送風機を停止させることができ信頼性が高く、しかも送風機停止消費電力を設定するだけでサーミスタなどの温度検出素子を設置する必要がないために安価な電気掃除機が得られるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の電気掃除機の構成を示すブロック図である。
【図２】同電気掃除機の外観図である。
【図３】同電気掃除機の３つの運転モード−消費電力のグラフである。
【図４】同電気掃除機の運転モードＳＷ２の時間−消費電力のグラフである。
【図５】図４の拡大図である。
【図６】同電気掃除機の制御動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態２の電気掃除機の構成を示すブロック図である。
【図８】同電気掃除機の内部構成を部分的に示す外観図である。
【図９】同電気掃除機の制御動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  掃除機本体、２  電動送風機、５  手元操作部、９  電流検出部、１０  位相制御手段、１１  駆動手段、１３  交流電源、１４  マイクロコンピューター（制御手段）。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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