(57)【要約】【課題】使用時間を長くすることができ、さらには２次電池温度や電動送風機の温度も低減することができ、使用性および耐久性に優れた充電式電気掃除機を提供することを目的とする。【解決手段】吸引風を発する電動送風機５と、前記電動送風機５を駆動する駆動手段７と、前記電動送風機５の電源である２次電池６と、前記電動送風機５の負荷状態を検出する負荷検出手段８とを備え、前記検出値に基づいて前記電動送風機５の消費電力または電流を制御するもので、使用時間を長くすることができ、さらには２次電池温度６や電動送風機５の温度も低減することができる。【選択図】  図１
2005013460.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸引風を発する電動送風機と、前記電動送風機を駆動する駆動手段と、前記電動送風機の電源である２次電池と、前記電動送風機の負荷状態を検出する負荷検出手段とを備え、前記検出値に基づいて前記電動送風機の消費電力または電流を制御する充電式電気掃除機。
【請求項２】
電動送風機の消費電力または電流の上限値を予め設定し、負荷検出手段の検出値が前記電動送風機の消費電力または電流を前記上限値より高い値に設定する情報であっても、前記電動送風機の消費電力または電流を、前記上限値と同等かもしくはそれより低い値にする請求項１記載の充電式電気掃除機。
【請求項３】
電動送風機の最大消費電力または最大電流を略一定とする請求項２記載の充電式電気掃除機。
【請求項４】
電動送風機の消費電力または電流の上限値を予め設定し、負荷検出手段の検出値が、吸込仕事率が最大時の風量を含む予め設定した所定範囲内のときには、前記電動送風機の消費電力または電流を前記上限値と同等かもしくはそれより低い値にするとともに、前記電動送風機の最大消費電力または最大電流を略一定とし、その後、前記負荷検出手段の検出値が、前記所定範囲を越えたときには、前記電動送風機の消費電力または電流を低下させる請求項１または２記載の充電式電気掃除機。
【請求項５】
吸込仕事率が最大時の風量Ｑｐより大きい風量Ｑ１のときには、電動送風機の電流又は消費電力が前記吸込仕事率が最大時の風量Ｑｐのときと略同一となるように前記電動送風機の電流又は消費電力を下げ、前記Ｑ１からＱｐに変化するときには、前記電動送風機の電流又は消費電力を上昇させる請求項１または２記載の充電式電気掃除機。
【請求項６】
電動送風機の電流または消費電力を変更する風量の設定値を、吸込仕事率が最大時の風量Ｑｐに対してＱｐ＜Ｑ１の１点とし、風量ＱがＱ＞Ｑ１の場合に、前記電動送風機の電流又は消費電力を低下させる請求項１または２記載の充電式掃除機。
【請求項７】
電動送風機の電流または消費電力を変更する風量の設定値を、吸込仕事率が最大時の風量Ｑｐに対してＱ２＜Ｑｐの１点とし、風量ＱがＱ＜Ｑ２の場合に、前記電動送風機の電流又は消費電力を低下させる請求項１または２記載の充電式掃除機。
【請求項８】
吸引風を発する電動送風機と、前記電動送風機を駆動する駆動手段と、前記電動送風機の電源である２次電池と、前記電動送風機の回転数又は回転数変化を検出する回転数検出手段と、前記回転数検出手段からの信号によって前記駆動手段の１周期あたりのデューティー比を決定する信号処理部とを備え、前記デューティー比の最大時に、予め設定した電動送風機の最大電流になるように、前記デューティー比毎に予め回転数を設定し、前記電動送風機の回転数が前記設定した回転数を下回る場合は、前記デューティー比のＯＮを小さくする請求項１〜７のいずれか１項に記載の充電式電気掃除機。
【請求項９】
デューティー比のＯＮが小さくなっても、予め設定した電動送風機の最大電流が略一定となるように、デューティー比毎に予め回転数を設定する請求項８記載の充電式電気掃除機。
【請求項１０】
デューティー比のＯＮが小さくなったとき、予め設定した電動送風機の最大電流から、前記電動送風機の電流を低下させていくように、デューティー比毎に予め回転数を設定する請求項８記載の充電式電気掃除機。
【請求項１１】
２次電池の電池電圧を検出する電池電圧検出手段を備え、駆動手段の１周期あたりのデューティー比毎の回転数の設定を、前記電池電圧検出手段からの信号に基づいて補正する請求項１〜１０のいずれか１項に記載の充電式電気掃除機。
【請求項１２】
電動送風機の回転数又は回転数変化を検出する回転数検出手段と、前記回転数検出手段からの信号を記憶する記憶手段とを備え、設定した風量時または固定したデューティー比における風量時の回転数を検出することで電動送風機のばらつきを判断し、前記検出した回転数を前記記憶手段に記憶させ、記憶された回転数に基づいて、デューティー比毎の回転数設定を補正する請求項１〜１１のいずれか１項に記載の充電式電気掃除機。
【請求項１３】
２次電池の電圧を検出する電池電圧検出手段と、電動送風機の電流又は電流変化を間接的に検出する電流検出手段と、前記電流検出手段からの信号によって駆動手段のデューティー比を決定する信号処理部とを備え、前記電池電圧検出手段の検出値が低下してきたら、電動送風機の電流を増加させることで、前記電動送風機の消費電力を一定に保つようデューティー比を変化させる請求項１〜１２のいずれか１項に記載の充電式電気掃除機。
【請求項１４】
負荷検出手段を、電動送風機の回転数、電流、真空度、風量の少なくともいずれか一つを直接的または間接的に検出する手段とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の充電式電気掃除機。
【請求項１５】
吸引風を発する電動送風機と、前記電動送風機を駆動する駆動手段と、床面の塵埃を吸引する吸込み具と、前記吸込み具の離床状態を判断する床面離床検出手段と、前記床面離床検出手段からの信号によって前記駆動手段のデューティー比を決定する信号処理部と、前記電動送風機の電源である２次電池とを備え、前記吸込み具が床面から離れている場合には、前記吸込み具が床面に接している場合よりも、前記駆動手段のデューティー比のＯＮを小さくする充電式電気掃除機。
【請求項１６】
吸引風を発する電動送風機と、前記電動送風機を駆動する駆動手段と、床面の状態を判断する床面識別手段と、前記床面識別手段からの信号に基づいて前記駆動手段のデューティー比を決定する信号処理部と、前記電動送風機の電源である２次電池とを備え、前記床面識別手段からの信号に基づいて、前記駆動手段のデューティー比のＯＮ比を変更して、前記電動送風機の吸引力を制御する充電式電気掃除機。
【請求項１７】
電動送風機をブラシレスモータとする請求項１〜１６のいずれか１項に記載の充電式電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２次電池を用いた充電式電気掃除機に関するもので、特に電動送風機の制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の充電式電気掃除機の電動送風機の制御構成は、吸引通路内の一部に対向して設けられた受発光素子を用いたゴミセンサによって、ゴミが検出されなかったときは所定の弱い吸込み力で電動送風機を運転し、ゴミが検出されたときは大きな吸込み力で電動送風機を運転する制御を行うことで使用時間を長くするようにしていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−６１７３９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の構成においては、ゴミセンサを吸引経路内の一部に設けなくてはいけないためコストがかかってしまう。また強い吸込み力で常時使用していると２次電池の温度が高くなるため、放電直後に充電を行うと充放電のサイクル寿命が悪くなり、さらには電動送風機の制御を行うスイッチング素子が発熱するため、高価なスイッチング素子が必要となりコストがかかってしまう課題があった。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、使用時間を長くすることができ、さらには２次電池温度や電動送風機の温度も低減することができ、使用性および耐久性に優れた充電式電気掃除機を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、吸引風を発する電動送風機と、前記電動送風機を駆動する駆動手段と、前記電動送風機の電源である２次電池と、前記電動送風機の負荷状態を検出する負荷検出手段とを備え、前記検出値に基づいて前記電動送風機の消費電力または電流を制御するもので、電動送風機の負荷状態によって電流を抑制することができるため、使用時間を長くすることができ、さらには２次電池温度や電動送風機の温度も低減することができ、使用性および耐久性に優れた充電式電気掃除機を提供できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１記載の発明は、吸引風を発する電動送風機と、前記電動送風機を駆動する駆動手段と、前記電動送風機の電源である２次電池と、前記電動送風機の負荷状態を検出する負荷検出手段とを備え、前記検出値に基づいて前記電動送風機の消費電力または電流を制御するもので、電動送風機の負荷状態によって電流を抑制することができるため、使用時間を長くすることができ、さらには２次電池温度や電動送風機の温度も低減することができ、使用性および耐久性に優れた充電式電気掃除機を提供できる。
【０００８】
本発明の請求項２記載の発明は、電動送風機の消費電力または電流の上限値を予め設定し、負荷検出手段の検出値が前記電動送風機の消費電力または電流を前記上限値より高い値に設定する情報であっても、前記電動送風機の消費電力または電流を、前記上限値と同等かもしくはそれより低い値にするもので、電動送風機の最大電流を軽減できるため、使用時間を長くすることができる。また、２次電池温度や電動送風機の発熱が小さくなるだけでなく、駆動手段も電流定格の小さいものを使用できコストを安価にできるものである。
【０００９】
本発明の請求項３記載の発明は、電動送風機の最大消費電力または最大電流を略一定とするもので、電動送風機の最大電流を軽減できるため、使用時間を長くすることができるだけでなく、安定した使用時間を実現できる。また、２次電池温度や電動送風機の発熱が小さくなるだけでなく、駆動手段も電流定格の小さいものを使用できコストを安価にできるものである。
【００１０】
本発明の請求項４記載の発明は、電動送風機の消費電力または電流の上限値を予め設定し、負荷検出手段の検出値が、吸込仕事率が最大時の風量を含む予め設定した所定範囲内のときには、前記電動送風機の消費電力または電流を前記上限値と同等かもしくはそれより低い値にするとともに、前記電動送風機の最大消費電力または最大電流を略一定とし、その後、前記負荷検出手段の検出値が、前記所定範囲を越えたときには、前記電動送風機の消費電力または電流を低下させるもので、電動送風機の最大電流を軽減できるため、使用時間を長くすることができるだけでなく、安定した使用時間を実現できる。また、２次電池温度や電動送風機の発熱が小さくなるだけでなく、駆動手段も電流定格の小さいものを使用できコストを安価にできるものである。
【００１１】
本発明の請求項５記載の発明は、吸込仕事率が最大時の風量Ｑｐより大きい風量Ｑ１のときには、電動送風機の電流又は消費電力が前記吸込仕事率が最大時の風量Ｑｐのときと略同一となるように前記電動送風機の電流又は消費電力を下げ、前記Ｑ１からＱｐに変化するときには、前記電動送風機の電流又は消費電力を上昇させるもので、電動送風機の最大電流を軽減できるため、使用時間を長くすることができ、さらには、２次電池温度や電動送風機の温度も低減することができるものである。
【００１２】
本発明の請求項６記載の発明は、電動送風機の電流または消費電力を変更する風量の設定値を、吸込仕事率が最大時の風量Ｑｐに対してＱｐ＜Ｑ１の１点とし、風量ＱがＱ＞Ｑ１の場合に、前記電動送風機の電流又は消費電力を低下させるもので、電動送風機の最大電流を軽減できるため、使用時間が延びかつ２次電池温度や電動送風機温度も低減することができる。
【００１３】
本発明の請求項７記載の発明は、電動送風機の電流または消費電力を変更する風量の設定値を、吸込仕事率が最大時の風量Ｑｐに対してＱ２＜Ｑｐの１点とし、風量ＱがＱ＜Ｑ２の場合に、前記電動送風機の電流又は消費電力を低下させるもので、密閉時など電動送風機の冷却風が少ないときに電動送風機の発熱を抑えることができる。
【００１４】
本発明の請求項８記載の発明は、吸引風を発する電動送風機と、前記電動送風機を駆動する駆動手段と、前記電動送風機の電源である２次電池と、前記電動送風機の回転数又は回転数変化を検出する回転数検出手段と、前記回転数検出手段からの信号によって前記駆動手段の１周期あたりのデューティー比を決定する信号処理部とを備え、前記デューティー比の最大時に、予め設定した電動送風機の最大電流になるように、前記デューティー比毎に予め回転数を設定し、前記電動送風機の回転数が前記設定した回転数を下回る場合は、前記デューティー比のＯＮを小さくするもので、回転数検出手段のみで電動送風機の最大電流を軽減できるため、使用時間を長くすることができる。また、２次電池温度や電動送風機温度も低減することができ、駆動手段も電流定格の小さいものが使用可能なためコストを安価にできるものである。
【００１５】
本発明の請求項９記載の発明は、デューティー比のＯＮが小さくなっても、予め設定した電動送風機の最大電流が略一定となるように、デューティー比毎に予め回転数を設定するもので、回転数検出手段のみで電動送風機の最大電流を軽減できるため、使用時間を長くすることができるだけでなく安定した使用時間を実現できる。また、２次電池温度や電動送風機温度も低減することができ、駆動手段も電流定格の小さいものが使用可能なためコストを安価にできるものである。
【００１６】
本発明の請求項１０記載の発明は、デューティー比のＯＮが小さくなったとき、予め設定した電動送風機の最大電流から、前記電動送風機の電流を低下させていくように、デューティー比毎に予め回転数を設定するもので、風量が大きい開放状態に近い状態では電流を小さくすることができるため、ゴミ取れ性能を損なわずに使用時間をより延ばすことができる。また、より２次電池温度や電動送風機温度も低減することもできる。
【００１７】
本発明の請求項１１記載の発明は、２次電池の電池電圧を検出する電池電圧検出手段を備え、駆動手段の１周期あたりのデューティー比毎の回転数の設定を、前記電池電圧検出手段からの信号に基づいて補正するもので、２次電池の電圧のばらつきや、放電して電圧が下降してきたときも最大電流、風量−電流特性が同条件とすることができ、使用時間を延ばしつつ安定した吸込み力を実現できるものである。
【００１８】
本発明の請求項１２記載の発明は、電動送風機の回転数又は回転数変化を検出する回転数検出手段と、前記回転数検出手段からの信号を記憶する記憶手段とを備え、設定した風量時または固定したデューティー比における風量時の回転数を検出することで電動送風機のばらつきを判断し、前記検出した回転数を前記記憶手段に記憶させ、記憶された回転数に基づいて、デューティー比毎の回転数設定を補正するもので、製品に使用する複数の電動送風機の特性にばらつきがあっても、最大電流、風量−電流特性が同特性とすることができ、使用時間を延ばしつつ安定した吸込み力を実現できるものである。
【００１９】
本発明の請求項１３記載の発明は、２次電池の電圧を検出する電池電圧検出手段と、電動送風機の電流又は電流変化を間接的に検出する電流検出手段と、前記電流検出手段からの信号によって駆動手段のデューティー比を決定する信号処理部とを備え、前記電池電圧検出手段の検出値が低下してきたら、電動送風機の電流を増加させることで、前記電動送風機の消費電力を一定に保つようデューティー比を変化させるもので、満充電電池から放電終了まで安定した吸込み力を実現できるものである。
【００２０】
本発明の請求項１４記載の発明は、負荷検出手段を、電動送風機の回転数、電流、真空度、風量の少なくともいずれか一つを直接的または間接的に検出する手段とするもので、より確実に最大電流を設定できるだけでなく、電動送風機のばらつきも調整なしで判断することができ、風量−電流特性精度が向上できるものである。
【００２１】
本発明の請求項１５記載の発明は、吸引風を発する電動送風機と、前記電動送風機を駆動する駆動手段と、床面の塵埃を吸引する吸込み具と、前記吸込み具の離床状態を判断する床面離床検出手段と、前記床面離床検出手段からの信号によって前記駆動手段のデューティー比を決定する信号処理部と、前記電動送風機の電源である２次電池とを備え、前記吸込み具が床面から離れている場合には、前記吸込み具が床面に接している場合よりも、前記駆動手段のデューティー比のＯＮを小さくするもので、２次電池の電力消費を抑え、使用時間を長くすることにより、一回の充電で掃除できる面積を大きくすることができるものである。
【００２２】
本発明の請求項１６記載の発明は、吸引風を発する電動送風機と、前記電動送風機を駆動する駆動手段と、床面の状態を判断する床面識別手段と、前記床面識別手段からの信号に基づいて前記駆動手段のデューティー比を決定する信号処理部と、前記電動送風機の電源である２次電池とを備え、前記床面識別手段からの信号に基づいて、前記駆動手段のデューティー比のＯＮ比を変更して、前記電動送風機の吸引力を制御するもので、２次電池の電力消費を抑え、使用時間を長くすることにより、ゴミが集塵しやすい木床やたたみでは、吸い込み力を下げることができ、一回の充電で掃除できる面積を大きくすることができるものである。
【００２３】
本発明の請求項１７記載の発明は、電動送風機をブラシレスモータとするもので、ＤＣ整流子モータよりも効率がよいため、同吸込み力を少ない電流で実現できるため使用時間を延ばすことができる。また、電池の温度や電動送風機の温度も低減することができるものである。
【００２４】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。なお、各実施例において同一機能を有するものについては同一符号をつけて説明を省略する。
【００２５】
（実施例１）
図１は本発明の第１の実施例の充電式電気掃除機の回路ブロック図、図２は同充電式電気掃除機の斜視図、図３、図４、図５は同充電式電気掃除機のＩ−Ｑ特性図である。
【００２６】
図１から図３において、充電式電気掃除機の本体接続部１ａにホース２、延長管３および床面の塵埃を吸引する吸込み具４が接続され、ホース２の先端部には手元操作部２ａを設け、手元操作部２ａで操作することで、本体１内に配設した吸引風を発するブラシレスのインバータモータである電動送風機５が運転開始する。また、前記本体１内には、充電可能な２次電池６が配設されており、前記電動送風機５は前記２次電池６を電源としている。８は負荷検出手段のひとつである回転数検知手段でインバータモータの内設されている。
【００２７】
図１は回路ブロック図で、２次電池６は、電動送風機５を介して駆動手段７に接続されているとともに、制御回路の電源でもある。８は回転数検出手段で電動送風機５の回転数を信号処理部９に伝達している。１０はすべての電源である２次電池６の電圧を検知する電池電圧検出手段で信号処理部９に接続されている。１１は手元操作部２ａからの信号を受けて制御回路に電源を供給する電源供給手段で、掃除動作が行なわれていないときは、２次電池６の放電を抑えるために供給を止める。１２は電源供給手段１１からの電圧を信号処理しやすい電圧に変換する電圧変圧手段で５Ｖを出力するようになっている。信号処理部９は、手元操作部２ａと回転数検出手段８と電池電圧検出手段１０からの信号を処理して電動送風機５を回転させる電動送風機駆動手段８に出力するものであり、一周期を例えば１５．６ｋＨｚとし、その周波数内のＯＮ−ＯＦＦデューティー比を変えることで電動送風機５を制御する構成となっている。またデューティー比毎に回転数が予めきめられており、この予め決められたデューティー比−回転数の関係を２次電池６の電圧によって補正する構成となっている。
【００２８】
上記構成において、手元操作部２ａで操作を行なうことで、信号処理部９に電源が供給され信号処理部９は手元操作部２ａの複数あるポジションを認識し、電動送風機５を回転させる。最初に動作させる場合のデューティー比は回転数検出手段８からの信号がないため、予め決められたデューティー比で動作させる。回転数が安定するまで一定時間待った後、回転数検出手段８からの信号をえてデューティー比を変えるわけであるが、本実施例は説明が分かりやすいように吸込み具４の吸着による風量変化を無視して説明する。例えば、本体１内の集塵室（図示せず）にゴミがない風量状態（以下開放風量という）での電動送風機５の回転数が、デューティー比８０：２０のときに４００００ｒｐｍとする。
【００２９】
予め決められていた設定値がデューティー比８０：２０のときの電動送風機５の回転数が３９８００から４０２００ｒｐｍであれば範囲内に回転数があるため開放状態で安定する。ごみが集塵室に蓄積されて風量が小さくなると、デューティー比８０：２０で動作させたときの回転数は空気負荷が少なくなるため、回転数が大きくなり、例えば４１０００に変化する。４０２００以上の回転数と範囲以上になったため、デューティー比は８１：１９に切り替わる。予めデューティー比が、８１：１９のときに４０８００から４１２００ｒｐｍに設定されていればその風量で安定するが、４０３００から４０７００ｒｐｍが予め決まっている値であれば、さらに４０７００ｒｐｍも越えているため、デューティー比は８２：１８に変化するように動作する。風量が大きくなるほうも同様に徐々にＯＮ比が小さくなるように動作する。回転数−風量特性は、図６で示すように略比例関係になっているため、電動送風機５の回転数を検出することで風量が算出できる。
【００３０】
また、電流−風量特性も図５で分かるように略比例になっているため、回転数と電流は一対一に対応している。つまり回転数を検出することで電流値が算出できる。よって、デューティー比が固定しているときの回転数を検出することで風量と電流値の算出ができる。そのため、風量が変化しても一定電流に制御するためには、各風量時の電流が一定となるデューティー比とそのデューティー比のときの回転数をもとめることで実現できる。また、風量が小さくなってきたら徐々に電流を大きくするためには、各風量時の上昇させたい電流値を決めその電流値になるデューティー比とそのデューティー比のときの回転数をもとめることで実現できる。
【００３１】
つまり、電流の上昇傾きやある風量領域のみ傾きを変えることは、この設定によって自在に行える。また、ある風量で電流を段階的に大きくするためには、各デューティー比のときに決められた風量になる回転数をもとめることで実現できる。風量が変化しても電流一定にするためには、各風量のときに１４Ａにするためのデューティー比は、電動送風機５で決まりそのデューティー比での回転数も決まる。そのデューティー比毎に回転数の範囲を決めれば一定電流は実現できる。
【００３２】
図３に電流−風量特性示す。風量変化に応じて徐々に電流を上げるためには、例えば開放風量のときに１０Ａ、仕事率最大ポイントのときに１４Ａに徐々に上げたい場合も同様で、開放風量時に１０Ａにするためのデューティー比は電動送風機５で決まり、そのデューティー比での回転数も決まる。その間の風量で１２Ａするのも決まり、それを細かい風量での電流値設定をしてデューティー比を決め、そのデューティー比毎に回転数の範囲を決めれば実現できる。また、この双方によって開放風量から電流を段階的に上昇させ、吸込み仕事率が最大時の風量近傍では電流一定にすることもできる。また、開放風量時の電流値の設定を電動送風機特性よりも小さくすれば（例えば電動送風機特性が開放風量時に１６Ａであれば、開放風量時の電流設定を１５Ａにする）同様の効果は得られる。
【００３３】
図４、図５に電流−風量特性を示す。吸込み仕事率風量Ｑｐよりも開放状態である風量Ｑ１で電流を段階的に大きするためにはデューティー比毎に風量Ｑ１になる回転数は電動送風機５によって決まり、そのデューティー比毎に回転数の範囲を決めれば実現できる。また、回転数を検知しているため吸込み仕事率風量Ｑｐよりも密閉状態にあるＱ２近傍では電流値を下げるように制御することも容易に行える。
【００３４】
次に電池電圧補正について説明する。電源が２次電池であるため、電圧は放電特性である図７のように動作すると、電圧は徐々に小さくなるように変化する。電池電圧が小さくなると同じデューティー比でも回転数は小さくなる。よって補正をしない状態では、ＯＮデューティー比は小さくなるように動作してしまうため電圧に応じてデューティー比毎に回転数の範囲を補正する必要がある。例えば、電池電圧が２８．８Ｖのときにデューティー比８０：２０のときの回転数が３９８００から４０２００ｒｐｍの関係とすると、電圧が２８．８Ｖ時には４００００ｒｐｍで安定していたものが電圧降下して２８Ｖになると、同じデューティー比８０：２０では５００回転下がってしまう。そのため、補正をしない状態では３９８００ｒｐｍを下回るため、開放風量に近づいたと判断しデューティー比を７９：２１に切り替わってしまう。よって、電圧が２８．８Ｖから２８Ｖに変動した時にデューティー比が変化しないように５００ｒｐｍを補正し、デューティー比８０：２０のときの回転数が３９３００から３９８００ｒｐｍの関係に全部のデューティー比に補正をする。この電圧を電動送風機５が停止する電圧まで行なう。
【００３５】
次に電動送風機５ばらつき調整について説明する。電動送風機５のばらつきを抑えるために、デューティー比を一定にしてかつ風量も一定にしたときの回転数を検出して補正をするための調整を行なう。予め設定してある基準の電動送風機５よりどの程度回転数が高いかで電動送風機５のばらつきを判断し、補正値を記憶手段１３に記憶し補正を行なうことで、電動送風機５のばらつきを抑えることができる。例えば、基準となっている電動送風機５でのデューティー比１００：０である風量時に４５０００ｒｐｍであったとし、ある電動送風機５はこの条件で４６０００ｒｐｍであったとすると１０００ｒｐｍ高いため、１０００ｒｐｍさげるようにデューティー比を補正する。
【００３６】
本実施例はブラシレスモータにより回転数での説明であるが、圧力変化も圧力−風量特性は略比例であることから、デューティー比−圧力設定を行なえば、同様の制御を行なえることは言うまでもない。また、電流変化も電流−風量特性は略比例であることから、デューティー比−電流設定を行なえば同様の制御を行なえることも言うまでもない。風量変化も風量によって予めデューティー比−風量設定を行なえば同様の制御を行なえることは言うまでもない。つまり、電動送風機５の回転数、電流、真空度、風量のいずれかを検出することで、上記特性のように制御することができる。本実施例は電動送風機の電流を制御対象に説明したが、電圧も検出しているため電力を制御対象とできることも言うまでもない。
【００３７】
図３、図４、図５のようなＩ−Ｑ特性にすることで、吸込み具４が床面から浮いた状態での電動送風機５の無駄な消費電流を軽減できるため、使用時間を長くすることができる。また、最大電流が小さくなるため２次電池温度６や電動送風機５の発熱が小さくなり、駆動手段も電流定格の小さいものを使用できコストを安価にできる。
【００３８】
（実施例２）
図８は本発明の第２の実施例の回路ブロック図であり、１４は吸込み具４が床面からはなれている状態であるか検出する床面離床検出手段で、信号処理部９に接続されている。信号処理部９との接続は吸込み具４にセンサを備えているため送受信手段を備えて無線で伝達してもよい。床面離床検出手段１４は、吸込み具４に床面に接しているときのみ動作する安全スイッチのＯＮ／ＯＦＦの検知や吸込み具に内蔵された電動機の電流検知によって検出するのが一般的であり、構成、動作の説明については省略する。
【００３９】
上記構成において、手元操作部２ａで操作を行なうことで、電動送風機５を回転させる。しかしながら床面離床検出手段１４により吸込み具４が床面より一定時間離れていることを検出すると、信号処理部９は電動送風機５の吸込み力を小さくするように動作する。この動作によって吸込み具４が床面から離れたり吸込み具４の動作を停止させたりして床面の掃除をしない場合は、電動送風機５の吸込み力を小さくあるいは停止させるので、無駄な消費電流が低減でき、使用時間を長くすることができるため、一回の充電で掃除できる面積が増える。
【００４０】
（実施例３）
図９は本発明の第３の実施例の回路ブロック図であり、１５は床面の種類を検出する床面識別手段で信号処理部９に接続されている。床面識別手段１５は吸込み具４に赤外センサの受発光素子備え、受光される大きさやパルスの出方で検出するのが一般的であり、構成、動作の説明については省略する。
【００４１】
上記構成において、手元操作部２ａで操作を行なうことで電動送風機５を回転させる。木床等を掃除しているときは床面識別手段１５により一定の信号が信号処理部９に入力され、信号処理部９は木床等と判断し電動送風機５の吸込み力を小さくするように動作する。絨毯上を掃除すると絨毯の目によってパルスが発生しこの信号を受けて、信号処理部９は絨毯と判断し電動送風機５の吸込み力を大きくするように動作する。この動作によって床面に応じた吸い込み力で掃除を行なうことで、無駄な消費電流が低減でき、使用時間を長くすることができるため、一回の充電で掃除できる面積が増える。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、使用時間を長くすることができ、さらには２次電池温度や電動送風機の温度も低減することができ、使用性および耐久性に優れた充電式電気掃除機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の充電式電気掃除機の回路ブロック図
【図２】同充電式電気掃除機の斜視図
【図３】同充電式電気掃除機のＩ−Ｑ特性図
【図４】同充電式電気掃除機のＩ−Ｑ特性図
【図５】同充電式電気掃除機のＩ−Ｑ特性図
【図６】同充電式電気掃除機の回転数−風量特性図
【図７】同充電式電気掃除機の電圧の放電特性図
【図８】本発明の第２の実施例の充電式電気掃除機の回路ブロック図
【図９】本発明の第３の実施例の充電式電気掃除機の回路ブロック図
【符号の説明】
５  電動送風機
６  ２次電池
７  駆動手段
８  負荷検出手段
９  信号処理部
１０  電池電圧検出手段
１３  記憶手段
１４  床面離床検出手段
１５  床面識別手段
【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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