(57)【要約】【課題】  電動送風機の製作公差による入力電力に大・中・小があっても、また、電源電圧に変動があっても領域１から領域２への移行が可能な電気掃除機を提供する。【解決手段】  演算手段１２は、複数に分割された領域の各領域毎に存在する、目標とする入力電力を得るための特性として予め求められた位相角−目標電流特性に基づき、位相角制御手段１３の位相角に対応する目標電流を求め、電流検出手段４の検出電流と目標電流とを比較し、位相角制御手段１３は、予め設定された初期位相角で電動送風機６を駆動したとき、演算手段１２により比較された電流検出手段４の検出電流と目標電流との差に基づいて電動送風機６の電流が目標電流に近づくように位相角を増加又は減少させ、位相角決定手段１５は、電動送風機６が駆動してから所定時間Ｔ１経過後に位相角を基準位相角とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用電源を電力源として吸引力を発生する電動送風機と、
前記電動送風機に流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記電動送風機に印加される電圧の位相角を制御して入力電流を制御する位相角制御手段と、
複数に分割された領域の各領域毎に存在する、目標とする入力電力を得るための特性として予め求められた位相角−目標電流特性に基づき、位相角制御手段の位相角に対応する目標電流を求め、前記電流検出手段の検出電流と前記目標電流とを比較する演算手段と、
位相角決定手段とを備え、
前記位相角制御手段は、予め設定された初期位相角で前記電動送風機を駆動したとき、前記演算手段によって比較された前記電流検出手段の検出電流と前記目標電流との差に基づいて前記電動送風機の電流が前記目標電流に近づくように位相角を増加又は減少させ、
前記位相角決定手段は、前記電動送風機が駆動してから所定時間Ｔ１経過後に前記位相角を基準位相角とすることを特徴とする電気掃除機。
【請求項２】
商用電源を電力源として吸引力を発生する電動送風機と、
前記電動送風機に流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記商用電源の電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電動送風機に印加される電圧の位相角を制御して入力電流を制御する位相角制御手段と、
複数に分割された領域の各領域毎に存在する、目標とする入力電力を得るための特性として予め求められた位相角−目標電流特性に基づき、位相角制御手段の位相角に対応する目標電流を求め、前記電流検出手段の検出電流と前記目標電流とを比較する演算手段と、
位相角決定手段とを備え、
前記位相角制御手段は、予め設定された初期位相角で前記電動送風機を駆動したとき、前記演算手段によって比較された前記電流検出手段の検出電流と前記目標電流との差に基づいて前記電動送風機の電流が前記目標電流に近づくように位相角を増加又は減少させ、
前記位相角決定手段は、前記電動送風機が駆動してから所定時間Ｔ１経過後に前記位相角を基準位相角とし、
前記位相角−目標電流特性は、前記電圧検出手段で検出される電圧に応じて各領域毎に複数存在することを特徴とする電気掃除機。
【請求項３】
前記複数の領域のうち、風量１００％付近と仕事率最大点風量付近の間である領域１からその仕事率最大点風量近傍と風量０％付近の間である領域２に移行させる境目の位相角を前記基準位相角−所定の位相角θ1と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】
前記複数の領域のうち、前記領域２に移行したときの初期位相角を基準位相角−所定の位相角θ２とすることを特徴とする請求項３記載の電気掃除機。
【請求項５】
前記複数の領域のうち、前記領域１から前記領域２に移行させる境目の位相角に所定のリミッタ位相角を設けたことを特徴とする請求項３又は４記載の電気掃除機。
【請求項６】
前記基準位相角−θ１から前記基準位相角−θ２までの位相角を段階的に変化させると共に、その位相角を前記位相角制御手段に出力するステップ入力制御手段手段を備えたことを特徴とする請求項３乃至５の何れかに記載の電気掃除機。
【請求項７】
前記位相角決定手段は、前記電圧検出手段の検出電圧が商用電源１００Ｖ以上と検出されたとき、目標とする商用電源１００Ｖ時の全通電風量ポイントと一致する位相角を得るために予め求められた電圧−目標位相角特性に基づき商用電源１００Ｖ時の全通電風量ポイントに一致するように各電圧毎の目標位相角を算出することを特徴とする請求項２乃至６の何れかに記載の電気掃除機。
【請求項８】
前記電圧検出手段は、複数の抵抗で商用電源の電圧を分圧する複数の抵抗と、この複数の抵抗のうち、商用電源の入力側の抵抗に並列に接続されたコンデンサと、前記複数の抵抗の間に挿入された抵抗バラツキ調整用の可変抵抗とからなっていることを特徴とする請求項２乃至７の何れかに記載の電気掃除機。
【請求項９】
商用電源の電源同期ポイントを検出する電源同期検出手段を備え、
前記電圧検出手段の検出電圧の読込タイミングを、前記電源同期検出手段により検出された電源同期ポイントより所定時間Ｔ２経過後とすることを特徴とする請求項２乃至８の何れかに記載の電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気掃除機に係わり、さらに詳しくは、例えば電動送風機の製作公差等が大きく生じていても電動送風機の電流検出と位相制御により、電動送風機の入力電力を高精度に制御し、また、商用電源の電圧変化があっても電動送風機の入力電力を高精度に制御する電気掃除機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の電気掃除機は、例えば、各領域において目標とする入力電力を得るための特性として予め求められた位相角−目標電流特性に基づいて、位相角制御手段の位相角に対応した目標電流を複数求め、この複数の目標電流のうち、予め求められた関係に基づいて位相角の属する領域に対応した目標電流を選択し、電流検出手段の検出電流とその目標電流とを比較する演算手段と、演算手段の比較結果に基づき位相角を増加又は減少させて、電流検出手段の検出電流と前記の目標電流とが一致するように位相角制御を行い、どの領域においても目標とする入力電力になるように制御する位相角制御手段とを備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、他の電気掃除機として、電流センサの検出電流をレベル信号に変換する電流検出手段と、電源電圧を検出する電圧検出手段と、電流検出手段の出力に基づいて電動送風機の入力を制御する位相制御手段とを備えたものがある。この位相制御手段は、電流検出手段のレベル信号が一定になるように点孤位相角を増減して、電動送風機の入力を一定に保つようにし、さらに、予め求めた入力と点孤位相角及び電源電圧との関係を用いて、前記のレベル信号を一定に制御しているときの電動送風機の点孤位相角から電源電圧を間接的に求め、この求めた電源電圧から電流検出手段の出力を一定に制御する信号レベルの判定値を可変するようになっている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−８７１８９号公報（第３頁−６頁、図１−図７）
【０００５】
【特許文献２】特開平７−２１３４６８号公報（第３頁−４頁、図１、図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の電気掃除機は、領域１から領域２へ移行する境目が固定値となっているため、仮に電動送風機の入力電力が大きく変動した場合においても目標とする入力電力になるように制御することは可能であるが、入力電力が高い方向に変動したときは、領域１から領域２への移行がなかなか行われず、また、入力電力が低い方向に変動したときは、すぐに領域２へ移行してしまうというように、電動送風機の製作公差における入力電力の大・中・小の判別が行えるように配慮されていなかった。このため、ゴミ量満杯表示を行う際に入力電力が大の電動送風機では、ゴミが満杯状態でもなかなか満杯表示が行われず、入力電力が小の電動送風機では、ゴミが満杯状態でないのにすぐに満杯表示が行われていた。
【０００７】
特許文献２に記載の電気掃除機は、異常が生じる電圧以上の電圧が印加された場合にのみ、電圧毎に電動送風機の入力になるように制御を行っているため、正常電圧以上異常電圧以下の場合の細かな電圧毎の入力電力一定制御が行えない。このため、電動送風機の製作公差等の入力電力差が生じた場合、異常電圧に達していなくても電動送風機の製作公差で入力電力が大の場合、入力が異常電圧時の入力電力に達し、電動送風機の整流ブラシの摩耗は大きくなってしまい、電動送風機の寿命が短くなってしまう。また、電源電圧に誤って過電圧が印加されたときは、全風量領域で入力が上がってしまい電動送風機の故障や電気掃除機本体の熱変形を引き起こす可能性がある。また、テーブルタップ等で電源を延長した場合、異常に電圧が低くなる場合がある。この場合においては、電動送風機を停止或いは低速で回転する用にしか配慮されておらず、細かな電圧毎の入力電力一定制御が行えない。このため、電圧が低い状態においては、すぐに電動送風機が停止または低速回転となり電圧が低い状態では快適な掃除が不可能になる。
【０００８】
本発明は、かかる課題を解決するためになされたもので、電動送風機の製作公差による入力電力に大・中・小があっても、また、電源電圧に変動があっても領域１から領域２への移行が可能になり、ゴミ量満杯表示のバラツキを緩和ができる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】
【０００９】
本発明に係る電気掃除機は、商用電源を電力源として吸引力を発生する電動送風機と、電動送風機に流れる電流を検出する電流検出手段と、複数に分割された領域の各領域毎に存在する、目標とする入力電力を得るための特性として予め求められた位相角−目標電流特性に基づき、位相角制御手段の位相角に対応する目標電流を求め、電流検出手段の検出電流と目標電流とを比較する演算手段と、予め設定された初期位相角で電動送風機を駆動したとき、演算手段によって比較された電流検出手段の検出電流と目標電流との差に基づいて電動送風機の電流が目標電流に近づくように位相角を増加又は減少させる位相角制御手段と、電動送風機が駆動してから所定時間Ｔ１経過後に位相角を基準位相角とする位相角決定手段とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１０】
どの領域においてもそれぞれ目標とする入力電力に制御可能となる。従って、複数の目標の入力電力に対して各々一定の入力電力を確実に実現することも可能となり、ゴミ量や被掃除面状態に応じて入力電力及び風量を効率的にコントロールすることができる。
また、位相角制御手段が入力電力を検出時大の場合は、位相角を増加させ、入力電力が小の場合は、位相角を減少させるという特性から、電動送風機の動作開始から所定時間Ｔ１経過後の位相角値を基準位相角値とすることにより、電動送風機の製作公差における入力電力のバラツキ大・中・小の判別が行えるようになる。その結果、入力電力のバラツキ大・中・小に対してもゴミ量の満杯表示等の設定値を各々設定することができ最適なコントロールが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
電気掃除機の吸引用の電動送風機には最大入力電力が決められており、また、風量１００％における入力電力にも上限値と下限値の規制があり、その規制値を超えないように制御する必要がある。しかしながら、前述したように吸い込み仕事率最大点付近で吸引用の電動送風機に十分な電力を与えようとした場合、この最大入力電力を超える可能性があるため、最大入力電力を超えない値で入力電力の一定制御を行うことが望まれている。また、同様に風量１００％においても、電動送風機に十分な電力を与えつつ、規制値の入力電力が上限値と下限値とも超えない値で一定制御を行うことが望まれている。さらに、電動送風機の製作公差における入力電力のバラツキ、商用電源の電圧のバラツキがあっても入力電力の一定制御を満足させることが望まれている。以下、入力電力の一定制御について説明する。
【００１２】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係る電気掃除機の制御装置を示すブロック構成図、図２は電動送風機の風量と電流・入力電力の特性図、図３は電動送風機の位相角と入力電力の相関を示す基本特性図、図４は電動送風機の位相角と電流の電動送風機の位相角と電流の相関を示す基本特性図、図５は図４を部分拡大して示す位相角対目標電流特性の説明図である。
【００１３】
電気掃除機の電動送風機６は、電源プラグ２と、電源同期検出手段３と、電流検出手段４と、双方向性サイリスタ５とを介して商用電源１に接続される。前記の電源同期検出手段３は、商用電源１の例えばゼロクロス点を検出し、電流検出手段４は、電動送風機６に流れる電流を検出する手段で、電流センサ４ａが電動送風機６と直列に接続され、カレントトランスやシャント抵抗による電圧降下法等によって電圧として検出する。マイクロコンピュータ７は、後述する位相角を決定するための所定時間Ｔ１及び初期位相角ＰＷＳが格納されたマイコンＲＯＭ１７を備え、目標値−電流値比較手段１０と算出手段１１とから構成される演算手段１２と、位相角制御手段１３と、時間計測手段１４と、位相角決定手段１５と、ステップ入力制御手段１６とを有している。
【００１４】
基本特性８は、予め実験等によって求められたもので、図３及び図４に示すような特性となっている。これは、後述する位相角制御手段１３により位相角を変化させて電動送風機６を制御した際の、入力電力特性（図示しない計測器にて測定）と電流特性（電流検出手段４で測定）である。位相角対目標電流特性９は、前述した基本特性８から導出され、入力電力を制御するためのものである（図５参照）。
【００１５】
マイクロコンピュータ７の算出手段１１は、複数の位相角対目標電流特性９を近似式として記憶し、ある時点での位相角から近似式により目標電流値を算出する。目標値−電流値比較手段１０は、前記の算出手段１１によって求められた複数の目標電流値と電流検出手段４の検出電流とを比較する。位相角制御手段１３は、目標値−電流値比較手段１０の比較結果より電動送風機６に印加される電圧の位相角を制御する。ステップ入力制御手段１６は、基準位相角ＰＷ１Ｓ−θａ（θ１）から基準位相角ＰＷ１Ｓ−θｂ（θ２）までの位相角を段階的に変化させると共に、その位相角を位相角制御手段１３にセットする。
【００１６】
時間計測手段１４は、電動送風機６への電源印加による電流検出手段４からの電流の入力を検知したときに時間の測定を開始し、測定時間がマイコンＲＯＭ１７に格納させている所定時間Ｔ１経過したときにその旨を位相角決定手段１５に通知する。この位相角決定手段１５は所定時間Ｔ１経過後の位相角を求め、それを位相角制御手段１３に設定する。
【００１７】
マイクロコンピュータ７に接続されている不揮発性メモリ１８は、例えばＥＥＰＲＯＭからなり、マイクロコンピュータ７の演算に必要な各種のデータが格納されている。なお、不揮発性メモリ１８にマイコンＲＯＭ１７と同じデータを格納するようにしてもよい。表示部１９は、例えば電気掃除機の運転モードの表示や、ゴミ量満杯時の表示を行うものであり、スイッチ部２０は、入力切替や起動・停止の操作内容をマイクロコンピュータ７に入力する。
【００１８】
次に、図２乃至図５に示すそれぞれの特性図について説明する。
図２に示す実線の曲線は電流で、点線は入力電力であり、この電流と入力電力の特性図に示すように、入力電力の一定制御を実現するためには、風量が絞られるにつれて若干減少するような目標電流を設定すればよく、この目標電流の設定は、風量と電動送風機６の特性に依存するため、電気掃除機の機種対応の設定が必要であると共に、風量の値が明らかになる必要がある。このため、図３及び図４（図５）に示す各特性が求められた。
【００１９】
図３は前述したように基本特性の位相角−入力電力特性で、横軸に位相角を示し、縦軸に入力電力を示している。また、パラメータを風量として風量１００％（ゴミ量ゼロ）から風量ｆ％（ゴミ量大）までの７種類（１００％＞ａ＞ｂ＞ｃ＞ｄ＞ｅ＞ｆ）を、電動送風機６の製作公差による入力電力のバラツキ（大・中・小）毎に表記している。位相角０は１００％通電状態で、位相角が増すにつれて入力電力が降下し、また、位相角０においても風量が絞られるにつれて入力電力が降下する。さらに、風量が多い方が位相角を増すにつれて入力電力の降下割合が多いことが示されている。なお、この図３並びに図４に示す「中モータ」は入力電力のバラツキ中を示し、「小モータ」は入力電力のバラツキ小を示し、また、「大モータ」は入力電力のバラツキ大を示している。
【００２０】
図４は前述したように基本特性の位相角−電流特性で、図４は図５を部分拡大図した位相角対目標電流特性であり、縦軸に電流検出手段４により検出された電流を示し、横軸に位相角を示している。風量パラメータは、図３と同様に７種類で、電動送風機６の製作公差による入力電力のバラツキ（大・中・小）毎に表記している。
【００２１】
これらの特性を用いて、入力電力の一定制御を実現するための目標電流算出式を求める。入力電力の一定制御を必要とする領域は、風量１００％付近（領域１ａ）と吸い込み仕事率最大点付近（領域２）の２領域であり、ここでは、風量１００％付近での目標入力電力を例えばＷＬ、吸い込み仕事率最大点付近での目標入力電力を例えばＷＨとし、以下にそれぞれの目標入力電力を実現するための目標電流算出式の算出方法について図３を参照しながら説明する。図３における領域１と領域２は、電動送風機６の製作公差の平均である「中モータ」時を示している。なお、「小モータ」及び「大モータ」時の各領域は、図示していないが、それぞれ異なる領域となる。
【００２２】
風量１００％から風量ｂまでを風量１００％付近とする。この風量ｂの設定は、以下で記述するが吸い込み仕事率最大点付近とされる風量範囲のうち、最大風量である風量ｃに近接しない風量であることを目安として設定される。これは、この風量間に余裕がないと、即ち、目標入力電力ＷＬとする風量からＷＨへと増加させる風量間に余裕がないと、急激に電力を増加させることとなり、滑らかな入力電力の遷移が得られなくなってしまうからである。
【００２３】
目標入力電力として例えばＷＬを設定すると、設定した入力電力ＷＬと風量１００％から風量ｂとの交点（ＷＬ１００、ＷＬａ、ＷＬｂ）から、目標として設定した入力電力と風量に応じた位相角（θＷＬｂ、θＷＬａ、θＷＬ１００）をそれぞれ導出することができる。この目標入力電力ＷＬに対応する位相角範囲θＷＬｂ〜θＷＬ１００を領域１ａとする。図３の領域１とは、風量１００％から仕事率最大点付近とされる風量ｃに至るまでの領域を指し、具体的には、領域１ａを含むθＷＬ１００から以下に記述する目標入力電力ＷＨに対応する位相角θＷＨｃまでの位相角範囲（θＷＨｃ〜θＷＬ１００）である。
【００２４】
位相角−電流特性（図４）の領域１ａ内において、図３で導出した位相角（θＷＬｂ、θＷＬａ、θＷＬ１００）と風量１００％〜風量ｂとの交点（ＷＬ１００、ＷＬａ、ＷＬｂ）をプロットすると、領域１（θＷＨｃ〜θＷＬ１００）における位相角対目標電流特性ＩＷＬ（ＣＴＭ１）が求められる。この位相角対目標電流特性の一部が目標入力電力ＷＬに対応し、各風量における入力電力が一定となる特性となる。この特性ＩＷＬを１次方程式で表したものが領域１の目標電流算出式となり、この領域１の目標電流算出式はｙ＝ａｘ＋ｂ等の１次の近似式で表すことができる。但し、ｙは目標電流値、ｘは位相角、ａ，ｂはそれぞれの定数である。
【００２５】
次に、仕事率が最大点となる領域を設定する。吸い込み仕事率が最大点付近とは、換言すればある特定の風量範囲であり、この風量範囲は、電動送風機６の特性に依存している。ここでは、風量範囲を風量ｃ〜風量ｆであるとする。前記の目標入力電力ＷＬの場合と同様に、目標入力電力として設定したＷＨと風量ｃ〜風量ｆ（ゴミ量大）とのそれぞれの交点（ＷＨｃ、ＷＨｄ、ＷＨｅ、ＷＨｆ）により、目標として設定した入力電力ＷＨと、それぞれの風量（ｃ〜ｆ）に応じた位相角（θＷＨｃ、θＷＨｄ、θＷＨｅ、θＷＨｆ）をそれぞれ導出できる。
【００２６】
図３で導出した位相角（θＷＨｃ、θＷＨｄ、θＷＨｅ、θＷＨｆ）とそれぞれの風量の交点（ＷＨｃ、ＷＨｄ、ＷＨｅ、ＷＨｆ）を前記の図４上にプロットすると、領域２（θＷＨｆ〜θＷＨｃ）における位相角対目標電流特性が求められる。目標入力電力ＷＨに対応し、各風量において入力電力を一定とする位相角対目標電流特性ＩＷＨ（ＣＴＭ２）が求められる。この位相角対目標電流特性ＩＷＨを２次方程式で表現したものが領域２の目標電流算出式となる。この領域２の目標電流算出式は、ｙ＝ａｘ2−ｂｘ＋ｃ 等の２次の近似式で表すことができる。但し、ｙは目標電流値、ｘは位相角、ａ、ｂ、ｃはそれぞれの定数である。
【００２７】
図５を説明する。この図５に示す初期位相角ＰＷＳで電動送風機６が起動したとき、バラツキ大（大モータ）の電動送風機６は、ＷＬ１００ＰＷＳ（大モータ）より起動し始め、目標電流値ＣＴＭ１（ＩＷＬ）に近づくように位相角を増じる。電動送風機６の起動から所定時間経過後の位相角を基準位相角とする。この図５では、「大モータ」時の電動送風機６の基準位相角はＰＷ１Ｓ（大モータ）のポイントとなる。「小モータ」時の電動送風機６は、ＷＬ１００ＰＷＳ（小モータ）より起動し始め、目標電流値ＣＴＭ１に近づくように位相角を減じる。電動送風機６の起動から所定時間Ｔ１経過後の位相角を基準位相角とする。ここでは、「小モータ」時の電動送風機６の基準位相角はＰＷ１Ｓ（小モータ）のポイントとなる。また、「中モータ」時の電動送風機６は、基準位相角がＰＷ１Ｓ（中モータ）となる。
【００２８】
これにより、電動送風機６の変動による判定か可能となる。基準位相角ＰＷ１Ｓから領域２へ移行する境目の位相角θＷＬｂまでの位相角幅θａは、θａ（大モータ）≒θａ（中モータ）≒θａ（小モータ）である。従って、各電動送風機６の基準位相角−θａを領域２へ移行する位相角とすることにより、電動送風機６のバラツキに関係なく同じ風量にて領域２へ移行することができる。領域１（θＷＬｂ）から領域２（θＷＨｂ）へ移行したときの初期位相角（ＰＷ２Ｓ）は、ＰＷ１Ｓ（大モータ）−θｂ（大モータ）、ＰＷ１Ｓ（中モータ）−θｂ（中モータ）、ＰＷ１Ｓ（小モータ）−θｂ（小モータ）の関係がある。
【００２９】
次に、本実施の形態１の電気掃除機の動作を図６及び図７を用いて説明する。図６は本発明の実施の形態１の動作を示すフローチャート、図７は基準位相角算出処理の動作を示すフローチャートである。
スイッチ部２０の操作による電源ＯＮを検知すると（Ｓ１００）、マイクロコンピュータ７は、マイコンＲＯＭ１７（又は不揮発性メモリ１８）に格納されている初期位相角ＰＷＳを位相角制御手段１３と算出手段１１とにセットし（Ｓ１０１）、次いで、マイコンＲＯＭ１７に格納されている所定時間Ｔ１を時間計測手段１４にセットする（Ｓ１０２）。前記の初期位相角ＰＷＳは、図５に示すように目標電流ＣＴＭ１と中モータの電動送風機６による風量１００％の特性カーブとの交点における位相角θＷＬ１００であり、所定時間は、基準位相角を算出するため時間である。
【００３０】
位相角制御手段１３は、セットされた初期位相角ＰＷＳに基づいて双方向性サイリスタ５を駆動し、電動送風機６に印加される電圧の位相を制御する（Ｓ１０３）。この時、電流検出手段４は、電動送風機６に流れる位相制御に基づく電流ＣＴを検出し（Ｓ１０４）、演算手段１２の目標値−電流値比較手段１０と時間計測手段１４とに送出する。算出手段１１は、セットされた初期位相角ＰＷＳ（位相角θＷＬ１００）に対応する目標電流ＣＴＭ１を算出し（Ｓ１０５）、目標値−電流値比較手段１０に送出する。また、時間計測手段１４は、電流検出手段４により検出された電流ＣＴが入力されたときに所定時間の測定（インクリメント）を開始する。
【００３１】
一方、位相角決定手段１５は、電動送風機６のバラツキ大・中・小の判別を行う基準位相角ＰＷ１Ｓの算出が終了したかどうかを判定し（Ｓ１０６）、基準位相角ＰＷ１Ｓの算出が終了しているときは、その旨を目標値−電流値比較手段１０に通知するが、基準位相角ＰＷ１Ｓの算出が終了していないときは、基準位相角ＰＷ１Ｓの算出処理に入る（Ｓ１０７）。この処理は図７に示すように、時間計測手段１４を通じて所定時間Ｔ１が経過したかどうかを判定し（Ｓ１１６）、所定時間Ｔ１を経過したときはＳ１１７に進むが、所定時間Ｔ１を経過していないときは待機し（Ｓ１１６）、その旨を目標値−電流値比較手段１０に通知する。その通知を受けた目標値−電流値比較手段１０は、電流検出手段４の検出電流ＣＴと目標電流ＣＴＭ１とを比較し（Ｓ１１１）、このＣＴとＣＴＭ１とが等しくないときはＳ１１２に進むが、ＣＴとＣＴＭ１とが等しいときは、位相角制御手段１３による電動送風機６の位相角制御運転を継続させる。
【００３２】
この動作を繰り返し行っているうちに、時間計測手段１４の測定時間が所定時間Ｔ１経過したとき、位相角決定手段１５は、Ｓ１１６からＳ１１７に進んで、時間計測手段１４の所定時間Ｔ１をクリアし（Ｓ１１８）、基準位相角ＰＷ１Ｓの算出に入る。この場合は、図５に示すように、初期位相角ＰＷＳ時の目標電流ＣＴＭ１（ポイントＷＬ１００（中モータ））と検出電流ＣＴとが等しいため、その初期位相角ＰＷＳを基準位相角ＰＷ１Ｓ（ポイントＰＷ１Ｓ（中モータ））とする（Ｓ１１８）。これは、バラツキ中の電動送風機６である。その後は、基準位相角ＰＷ１Ｓから予め定められた位相角θａ（中モータ）を減算して、基準位相角ＰＷ１Ｓから領域２へ移行する境目の位相角ＰＷ１Ｅ（ポイントＷＬｂ（中モータ））を算出し（Ｓ１１９）、次いで、基準位相角ＰＷ１Ｓから予め定められた位相角θｂ（中モータ）を減算して、領域１から領域２へ移行したときの初期位相角ＰＷ２Ｓ（ポイントＷＨｂ（中モータ））を算出し（Ｓ１２０）、前述した算出処理を終了する。そして、図示していないが、算出手段１１に前記の位相角ＰＷ１Ｅをセットし、次いで、位相角制御手段１３により制御されている位相角が前記の位相角ＰＷ１Ｅに達したかどうかの判定に入る（Ｓ１０８）。
【００３３】
また、位相角決定手段１５が所定時間Ｔ１を経過するまで待機しているときに、目標値−電流値比較手段１０が、電流検出手段４の検出電流ＣＴと初期位相角ＰＷＳにおける目標電流ＣＴＭ１とが等しくないと判断した場合、ＣＴとＣＴＭ１との大小を比較し（Ｓ１１２）、その比較結果を位相角制御手段１３に通知する。
【００３４】
位相角制御手段１３は、検出電流ＣＴの方が大きいとき、初期位相角ＰＷＳに１ｈｅｘ（ｈｅｘ：１６進、１ｈｅｘ＝１度に相当）をインクリメントし（Ｓ１１４）、その位相角で制御運転をする（Ｓ１０３）。この動作は、ＣＴの方が大きい間繰り返し行われる。一方、算出手段１１は、位相角制御手段１３によって初期位相角ＰＷＳが１ｈｅｘインクリメントされる毎に、その位相角に基づいて目標電流ＣＴＭ１を算出し、目標値−電流値比較手段１０に通知する。この動作は、算出される目標電流ＣＴＭ１とその都度検出される電流ＣＴとが等しくなるまで繰り返し行われる。
【００３５】
一方、位相角決定手段１５は、所定時間Ｔ１の経過を時間計測手段１４を通じて確認したとき、検出電流ＣＴと等しい目標電流ＣＴＭ１算出時の位相角を基準位相角ＰＷ１Ｓ（ポイントＰＷ１Ｓ（大モータ））とする（Ｓ１１８）。これは、バラツキ大の電動送風機６である。その後は、前述したように、基準位相角ＰＷ１Ｓから予め定められた位相角θａ（大モータ）を減算して、基準位相角ＰＷ１Ｓから領域２へ移行する境目の位相角ＰＷ１Ｅ（ポイントＷＬｂ（大モータ））を算出し（Ｓ１１９）、次いで、基準位相角ＰＷ１Ｓから予め定められた位相角θｂ（大モータ）を減算して、領域１から領域２へ移行したときの初期位相角ＰＷ２Ｓ（ポイントＷＨｂ（大モータ））を算出し（Ｓ１２０）、前述した算出処理を終了する。そして、前記と同様に、算出手段１１に前記の位相角ＰＷ１Ｅをセットし、次いで、位相角制御手段１３により制御されている位相角が前記の位相角ＰＷ１Ｅに達したかどうかの判定に入る（Ｓ１０８）。
【００３６】
また、前記と同様に位相角決定手段１５が所定時間Ｔ１を経過するまで待機しているときに、目標値−電流値比較手段１０によって、目標電流ＣＴＭ１の方が検出電流ＣＴより大きいと判断されたとき、位相角制御手段１３は、初期位相角ＰＷＳから１ｈｅｘ（ｈｅｘ：１６進、１ｈｅｘ＝１度に相当）をデクリメントし（Ｓ１１３）、一方、位相角決定手段１５は、デクリメントされた位相角と領域１から領域２へ移行するリミッタ値とを比較する（Ｓ１１５）。前記の位相角がリミッタ値より小さいときは、前記の初期位相角ＰＷ２Ｓを位相角制御手段１３にセットするが（Ｓ１０９）、位相角がリミッタ値より大きいときは、その旨を位相角制御手段１３に通知する。この時、位相角制御手段１３は、初期位相角ＰＷＳから１ｈｅｘデクリメントした位相角で電動送風機６を制御する。この動作は、目標電流ＣＴＭ１の方が大きい間繰り返し行われる。一方、算出手段１１は、位相角制御手段１３によって初期位相角ＰＷＳが１ｈｅｘデクリメントされる毎に、その位相角に基づいて目標電流ＣＴＭ１を算出し、目標値−電流値比較手段１０に通知する。この動作は、算出される目標電流ＣＴＭ１とその都度検出される電流ＣＴとが等しくなるまで繰り返し行われる。
【００３７】
位相角決定手段１３は、所定時間Ｔ１の経過を時間計測手段を通じて確認したとき、検出電流ＣＴと等しい目標電流ＣＴＭ１算出時の位相角を基準位相角ＰＷ１Ｓ（ポイントＰＷ１Ｓ（小モータ））とする（Ｓ１１８）。これは、バラツキ小の電動送風機６である。その後は、前述したように、基準位相角ＰＷ１Ｓから予め定められた位相角θａ（小モータ）を減算して、基準位相角ＰＷ１Ｓから領域２へ移行する境目の位相角ＰＷ１Ｅ（ポイントＷＬｂ（小モータ））を算出し（Ｓ１１９）、次いで、基準位相角ＰＷ１Ｓから予め定められた位相角θｂ（小モータ）を減算して、領域１から領域２へ移行したときの初期位相角ＰＷ２Ｓ（ポイントＷＨｂ（小モータ））を算出し（Ｓ１２０）、前述した算出処理を終了する。そして、前記と同様に、算出手段１１に前記の位相角ＰＷ１Ｅをセットし、次いで、位相角制御手段１３により制御されている位相角が前記の位相角ＰＷ１Ｅに達したかどうかの判定に入る（Ｓ１０８）。
【００３８】
Ｓ１０８において、位相角決定手段１３が、位相角制御手段１３により制御されている位相角が前記の位相角ＰＷ１Ｅに達していないことを確認したときは、その位相角が位相角ＰＷ１Ｅに達するまで待機する。この時、算出手段１１は、セットされた位相角ＰＷ１Ｅに基づいて目標電流ＣＴＭ１を算出し、目標値−電流値比較手段１０にセットし、目標値−電流値比較手段１０は、検出電流ＣＴと目標電流ＣＴＭ１とが等しいかどうかを判定する（Ｓ１１１）。検出電流ＣＴと目標電流ＣＴＭ１とが等しくなく、かつ、目標電流ＣＴＭ１の方が検出電流ＣＴより大きいときは（Ｓ１１２）、位相角制御手段１３は、初期位相角ＰＷＳから１ｈｅｘ（ｈｅｘ：１６進、１ｈｅｘ＝１度に相当）をデクリメントし（Ｓ１１３）、一方、位相角決定手段１５は、デクリメントされた位相角と領域１から領域２へ移行するリミッタ値とを比較する（Ｓ１１５）。前記の位相角がリミッタ値より小さいときは、前記の初期位相角ＰＷ２Ｓを位相角制御手段１３にセットするが（Ｓ１０９）、位相角がリミッタ値より大きいときは、その旨を位相角制御手段１３に通知する。この時、位相角制御手段１３は、初期位相角ＰＷＳから１ｈｅｘデクリメントした位相角で電動送風機６を制御する（Ｓ１０３）。この動作は、位相角制御手段１３により制御されている位相角が目標電流ＣＴＭ１（ＰＷ１Ｅ）に達するまで繰り返し行われる。
【００３９】
この動作の繰り返しにより、位相角が目標電流ＣＴＭ１（ＰＷ１Ｅ）に達すると、位相角決定手段１３は、領域２の初期位相角ＰＷ２Ｓをステップ入力手段１６にセットする（Ｓ１０９）。この時、ステップ入力手段１６は、例えば、基準位相角−θａから基準位相角−θｂまでの位相角を所定時間毎に、かつ段階的に変更した位相角を位相角制御手段１３にセットし、位相角制御手段１３を通じて電動送風機６を制御する。そして、この制御が終了したとき、領域２における処理に入る（Ｓ１１０）。
【００４０】
以上のように実施の形態１によれば、図８に示すような特性が得られた。つまり、電動送風機６の製作公差による基準位相角ＰＷ１Ｓを定めたことにより、入力電力のバラツキ大・中・小の判別か可能となり、電動送風機６が変動しても同じ風量ポイント風量ｂにて領域２へ移行することが可能となり、また、入力電力のバラツキ大・中・小毎にそれぞれのゴミ量満杯表示設定値の設定が可能となり、ゴミ量満杯表示のバラツキを緩和することができた。
【００４１】
実施の形態２．
図９は本発明の実施の形態２に係る電気掃除機の制御装置を示すブロック構成図、図１０は電動送風機の位相角と入力電力の相関を示す基本特性図、図１１は電動送風機の位相角と電流の相関を示す基本特性図、図１２は図１１を部分拡大して示す位相角対目標電流特性の説明図、図１３は領域２移行時の電圧１００Ｖ以上のときの位相角固定値（ＰＷ２Ｅ）を算出するための説明図である。
図９に示す本実施の形態２の電気掃除機は、実施の形態１の電気掃除機に、商用電源の電圧を検出する電源電圧検出手段２１を設けたものである。また、図１０及び図１１は、前述した図３及び図４の電動送風機６の製作公差による変動の図を商用電源の電圧変動のグラフに置き換えた特性図である。
【００４２】
次に図１２を説明する。ＣＴＭ１−９０、ＣＴＭ１−１００及びＣＴＭ１―１１０Ｖを求め、ＣＴＭ１−１００を基準（オフセットゼロ）にプラスオフセット（Ｃ＋）、マイナスオフセット（Ｃ−）を求める。また、オフセット値算出用の近似式を求める方法は、図１４の通りである。各商用電源の電圧変動毎のＣＴＭ１を設定することで各商用電源１が変動しても入力電力の一定制御が可能となる。電圧毎の基準位相角（ＰＷ１Ｓ）から領域２へ移行する境目の位相角ＰＷ１Ｅ（θＷＬｂ）までの位相角幅θＡ（θ１）は、θＡ（１１０Ｖ）≒θＡ（１００Ｖ）≒θＡ（９０Ｖ）の関係がある。従って、各電圧変動時の基準位相角（ＰＷ１Ｓ）−θＡを領域２へ移行する位相角とすることにより、商用電源１の電圧のバラツキに関係なく同じ風量にて領域２へ移行することができる。また、領域１（θＷＬｂ）から領域２（θＷＨｃ）へ移行したときの初期位相角（ＰＷ２Ｓ）は、ＰＷ１Ｓ（１１０Ｖ）−θＢ（１１０Ｖ）、ＰＷ１Ｓ（１００Ｖ）−θＢ（１００Ｖ）、ＰＷ１Ｓ（９０Ｖ）−θＢ（９０Ｖ）の関係がある。なお、θＢは、本発明の所定の位相角θ２に相当する位相角幅である。
【００４３】
図１３を説明する。ＷＨｆ（１００Ｖ）時の位相角０ポイントの電流値を基準としてＷＨｆ（１０５Ｖ）時の位相角θＨｆ（１０５Ｖ）とＷＨｆ（１１０Ｖ）時の位相角θＨｆ（１１０Ｖ）とを求める。また、固定位相角（ＰＷ２Ｅ）算出用の近似式の求める方法は、図１５の通りである。
【００４４】
次に、本実施の形態２の電気掃除機の動作を図１６及び図１７を用いて説明する。図１６は本発明の実施の形態２の動作を示すフローチャート、図１７は領域２の動作を示すフローチャートである。
スイッチ部２０の操作による電源ＯＮを検知すると（Ｓ２００）、マイクロコンピュータ７は、マイコンＲＯＭ１７（又は不揮発性メモリ１８）に格納されている初期位相角ＰＷＳを位相角制御手段１３と算出手段１１とにセットし（Ｓ２０１）、次いで、マイコンＲＯＭ１７に格納されている所定時間Ｔ１を時間計測手段１４にセットする（Ｓ２０２）。前記の初期位相角ＰＷＳは、図１２に示すように目標電流ＣＴＭ１−１００と風量１００％の特性カーブとの交点における位相角θＷＬ１００（１００Ｖ）である。
【００４５】
位相角制御手段１３は、セットされた初期位相角ＰＷＳに基づいて双方向性サイリスタ５を駆動し、電動送風機６に印加される電圧の位相を制御する（Ｓ２０３）。この時、電流検出手段４は、電動送風機６に流れる位相制御に基づく電流ＣＴを検出し（Ｓ２０４）、演算手段１２の目標値−電流値比較手段１０と時間計測手段１４とに送出する。
【００４６】
算出手段１１は、商用電源１の電圧毎に求められた目標電流特性（ＣＴＭ１−１００、ＣＴＭ１−９０、ＣＴＭ１−１１０）のＣＴＭ１−１００を基準にしたオフセット量（図１４参照）を算出する（Ｓ２０５）。そして、ＣＴＭ１−１００Ｖの近似式Ｂ項に前記のオフセット量（Ｃ＋、Ｃ−）を代入し、セットされた初期位相角値ＰＷＳに対応する商用電源１の電圧毎の目標電流ＣＴＭ１（ＣＴＭ１−９０、ＣＴＭ１−１００、ＣＴＭ１−１１０）を算出し（Ｓ２０６）、目標値−電流値比較手段１０にセットする。
【００４７】
一方、位相角決定手段１５は、商用電源１の電圧変動の判別を行う基準位相角ＰＷ１Ｓの算出が終了したかどうかを判定し（Ｓ２０７）、基準位相角ＰＷ１Ｓの算出が終了しているときは、その旨を目標値−電流値比較手段１０に通知するが、基準位相角ＰＷ１Ｓの算出が終了していないときは、基準位相角ＰＷ１Ｓの算出処理に入る（Ｓ２０７）。この処理は図７に示すように、時間計測手段１４を通じて所定時間Ｔ１が経過したかどうかを判定し（Ｓ１１６）、所定時間Ｔ１を経過したときはＳ１１７に進むが、所定時間Ｔ１を経過していないときは待機し（Ｓ１１６）、その旨を目標値−電流値比較手段１０に通知する。その通知を受けた目標値−電流値比較手段１０は、電流検出手段４の検出電流ＣＴと目標電流ＣＴＭ１とを比較し（Ｓ１１１）、このＣＴとＣＴＭ１とが等しくないときはＳ１１２に進むが、例えばＣＴＭ１（ＣＴＭ１−１００）とＣＴが等しいときは、位相角制御手段１３による電動送風機６の位相角制御運転を行わせる。
【００４８】
この動作を繰り返し行っているうちに、時間計測手段１４の測定時間が所定時間Ｔ１経過したとき、位相角決定手段１５は、Ｓ１１６からＳ１１７に進んで、時間計測手段１４の所定時間Ｔ１をクリアし（Ｓ１１８）、基準位相角ＰＷ１Ｓの算出に入る。この場合は、図１２に示すように、初期位相角ＰＷＳ時の目標電流ＣＴＭ１（ポイントＷＬ１００（１００Ｖ）と検出電流ＣＴとが等しいため、その初期位相角ＰＷＳを基準位相角ＰＷ１Ｓとする（Ｓ１１８）。これは、商用電源１が１００Ｖのときである。その後は、基準位相角ＰＷ１Ｓから予め定められた位相角θＡ（１００Ｖ）を減算して、基準位相角ＰＷ１Ｓから領域２へ移行する境目の位相角ＰＷ１Ｅ（ポイントＷＬｂ（１００Ｖ））を算出し（Ｓ１１９）、次いで、基準位相角ＰＷ１Ｓから予め定められた位相角θＢ（１００Ｖ）を減算して、領域１から領域２へ移行したときの初期位相角ＰＷ２Ｓを算出し（Ｓ１２０）、前述した算出処理を終了する。そして、図示していないが、算出手段１１に前記の位相角ＰＷ１Ｅをセットし、次いで、位相角制御手段１３により制御されている位相角が前記の位相角ＰＷ１Ｅに達したかどうかの判定に入る（Ｓ２０９）。
【００４９】
また、位相角決定手段１５が所定時間Ｔ１を経過するまで待機しているときに、目標値−電流値比較手段１０が、電流検出手段４の検出電流ＣＴと初期位相角ＰＷＳにおける目標電流ＣＴＭ１とが等しくないと判断した場合、ＣＴとＣＴＭ１との大小を比較し（Ｓ２１３）、その比較結果を位相角制御手段１３に通知する。
【００５０】
位相角制御手段１３は、検出電流ＣＴの方が大きいとき、初期位相角ＰＷＳに１ｈｅｘ（ｈｅｘ：１６進、１ｈｅｘ＝１度に相当）をインクリメントし（Ｓ２１５）、その位相角で制御運転をする（Ｓ２０３）。この動作は、ＣＴの方が大きい間繰り返し行われる。一方、算出手段１１は、位相角制御手段１３によって初期位相角ＰＷＳが１ｈｅｘインクリメントされる毎に、その位相角に基づいて目標電流ＣＴＭ１を算出し、目標値−電流値比較手段１０に通知する。この動作は、算出される目標電流ＣＴＭ１とその都度検出される電流ＣＴとが等しくなるまで繰り返し行われる。
【００５１】
一方、位相角決定手段１５は、所定時間Ｔ１の経過を時間計測手段１４を通じて確認したとき、検出電流ＣＴと等しい目標電流ＣＴＭ１算出時の位相角を基準位相角ＰＷ１Ｓ（ポイントＷＬ１００（１１０Ｖ）とする（Ｓ１１８）。これは、商用電源１が１１０Ｖのときである。その後は、前述したように、基準位相角ＰＷ１Ｓから予め定められた位相角θＡ（１１０Ｖ）を減算して、基準位相角ＰＷ１Ｓから領域２へ移行する境目の位相角ＰＷ１Ｅ（ポイントＷＬｂ（１１０Ｖ））を算出し（Ｓ１１９）、次いで、基準位相角ＰＷ１Ｓから予め定められた位相角θＢ（１１０Ｖ）を減算して、領域１から領域２へ移行したときの初期位相角ＰＷ２Ｓを算出し（Ｓ１２０）、前述した算出処理を終了する。そして、前記と同様に、算出手段１１に前記の位相角ＰＷ１Ｅをセットし、次いで、位相角制御手段１３により制御されている位相角が前記の位相角ＰＷ１Ｅに達したかどうかの判定に入る（Ｓ２０９）。
【００５２】
また、前記と同様に位相角決定手段１５が所定時間Ｔ１を経過するまで待機しているときに、目標値−電流値比較手段１０によって、目標電流ＣＴＭ１の方が検出電流ＣＴより大きいと判断されたとき、位相角制御手段１３は、初期位相角ＰＷＳから１ｈｅｘ（ｈｅｘ：１６進、１ｈｅｘ＝１度に相当）をデクリメントし（Ｓ２１４）、一方、位相角決定手段１５は、デクリメントされた位相角と領域１から領域２へ移行するリミッタ値とを比較する（Ｓ２１６）。前記の位相角がリミッタ値より小さいときは、前記の初期位相角ＰＷ２Ｓを位相角制御手段１３にセットするが（Ｓ２１０）、位相角がリミッタ値より大きいときは、その旨を位相角制御手段１３に通知する。この時、位相角制御手段１３は、初期位相角ＰＷＳから１ｈｅｘデクリメントした位相角で電動送風機６を制御する。この動作は、目標電流ＣＴＭ１の方が大きい間繰り返し行われる。一方、算出手段１１は、位相角制御手段１３によって初期位相角ＰＷＳが１ｈｅｘデクリメントされる毎に、その位相角に基づいて目標電流ＣＴＭ１を算出し、目標値−電流値比較手段１０に通知する。この動作は、算出される目標電流ＣＴＭ１とその都度検出される電流ＣＴとが等しくなるまで繰り返し行われる。
【００５３】
位相角決定手段１３は、所定時間Ｔ１の経過を時間計測手段を通じて確認したとき、検出電流ＣＴと等しい目標電流ＣＴＭ１算出時の位相角を基準位相角ＰＷ１Ｓ（ポイントＷＬ１００（９０Ｖ））とする（Ｓ１１８）。これは、商用電源１が９０Ｖのときである。その後は、前述したように、基準位相角ＰＷ１Ｓから予め定められた位相角θＡ（９０Ｖ）を減算して、基準位相角ＰＷ１Ｓから領域２へ移行する境目の位相角ＰＷ１Ｅ（ポイントＷＬｂ（９０Ｖ）を算出し（Ｓ１１９）、次いで、基準位相角ＰＷ１Ｓから予め定められた位相角θＢ（９０Ｖ）を減算して、領域１から領域２へ移行したときの初期位相角ＰＷ２Ｓを算出し（Ｓ１２０）、前述した算出処理を終了する。そして、前記と同様に、算出手段１１に前記の位相角ＰＷ１Ｅをセットし、次いで、位相角制御手段１３により制御されている位相角が前記の位相角ＰＷ１Ｅに達したかどうかの判定に入る（Ｓ２０９）。
【００５４】
Ｓ１０８において、位相角決定手段１３が、位相角制御手段１３により制御されている位相角が前記の位相角ＰＷ１Ｅに達していないことを確認したときは、その位相角が位相角ＰＷ１Ｅに達するまで待機する。この時、算出手段１１は、セットされた位相角ＰＷ１Ｅに基づいて目標電流ＣＴＭ１を算出し、目標値−電流値比較手段１０にセットし、目標値−電流値比較手段１０は、検出電流ＣＴと目標電流ＣＴＭ１とが等しいかどうかを判定する（Ｓ２１２）。検出電流ＣＴと目標電流ＣＴＭ１とが等しくなく、かつ、目標電流ＣＴＭ１の方が検出電流ＣＴより大きいときは（Ｓ２１３）、位相角制御手段１３は、初期位相角ＰＷＳから１ｈｅｘ（ｈｅｘ：１６進、１ｈｅｘ＝１度に相当）をデクリメントし（Ｓ２１４）、一方、位相角決定手段１５は、デクリメントされた位相角と領域１から領域２へ移行するリミッタ値とを比較する（Ｓ２１６）。前記の位相角がリミッタ値より小さいときは、前記の初期位相角ＰＷ２Ｓを位相角制御手段１３にセットするが（Ｓ２１０）、位相角がリミッタ値より大きいときは、その旨を位相角制御手段１３に通知する。この時、位相角制御手段１３は、初期位相角ＰＷＳから１ｈｅｘデクリメントした位相角で電動送風機６を制御する（Ｓ２０３）。この動作は、位相角制御手段１３により制御されている位相角が目標電流ＣＴＭ１（ＰＷ１Ｅ）に達するまで繰り返し行われる。
【００５５】
この動作の繰り返しにより、位相角が目標電流ＣＴＭ１（ＰＷ１Ｅ）に達すると、位相角決定手段１３は、領域２の初期位相角ＰＷ２Ｓをステップ入力手段１６にセットする（Ｓ２１０）。この時、ステップ入力手段１６は、例えば、基準位相角−θＡから基準位相角−θＢまでの位相角を所定時間毎に、かつ段階的に変更した位相角を位相角制御手段１３にセットし、位相角制御手段１３を通じて電動送風機６を制御する。そして、この制御が終了したとき、領域２における処理に入る（Ｓ２１１）。
【００５６】
算出手段１１は、図示していないが、商用電源１の電圧毎に求められた目標電流特性（ＣＴＭ２−１００、ＣＴＭ２−９０、ＣＴＭ２−１１０）のＣＴＭ２−１００を基準にしたオフセット量（図１４参照）を算出する（Ｓ２１７）。そして、ＣＴＭ２−１００Ｖの近似式Ｃ項に前記のオフセット量（Ｃ＋、Ｃ−）を代入し、セットされた初期位相角値ＰＷ２Ｓに対応する商用電源１の電圧毎の目標電流ＣＴＭ２（ＣＴＭ２−９０、ＣＴＭ２−１００、ＣＴＭ２−１１０）を算出し（Ｓ２１８）、目標値−電流値比較手段１０にセットする。次いで、その算出手段１１は、領域２における固定位相角ＰＷ２Ｅを算出する。これは、図１３及び図１５に示すように、ＷＨｆ（１００Ｖ）時の位相角０ポイントの電流値を基準としてＷＨｆ（１０５Ｖ）時の位相角θＨｆ（１０５Ｖ）とＷＨｆ（１１０Ｖ）時の位相角θＨｆ（１１０Ｖ）とを求める（Ｓ２１９）。
【００５７】
この時、位相角決定手段１５は、Ｓ２１０で段階的に変化した位相角がＰＷ２Ｓ＋θＰＷＸ２を超えたかどうかを判定する（Ｓ２２０）。これは、領域２移行時に風量１００％状態になった場合に領域１に戻るための判断であり、θＰＷＸ２は予め定められた値で、マイコンＲＯＭ１７または不揮発性メモリ１８に格納されている。位相角値がＰＷ２Ｓ＋θＰＷＸ２を超えた場合、位相角制御手段１３に基準位相角ＰＷ１Ｓをセットし（Ｓ２２１）、領域１の処理に入る。この場合は、Ｓ２０３から始める。また、位相角値がＰＷ２Ｓ＋θＰＷＸ２以下の場合は、その旨を目標値−電流値比較手段１０に通知する。
【００５８】
この時、目標値−電流比較手段１１は、Ｓ２１８で設定された目標電流値ＣＴＭ２と検出電流ＣＴとを比較する（Ｓ２２３）。ＣＴＭ２とＣＴとが等しいとき、位相角決定手段１５が、再び前記の位相角がＰＷ２Ｓ＋θＰＷＸ２を超えたかどうかを判定する（Ｓ２２０）。これらの動作を繰り返しているうちに、Ｓ２２４において、ＣＴＭ２よりＣＴの方が大きくなったとき、位相角制御手段１５は、初期位相角ＰＷ２Ｓに１ｈｅｘをインクリメントし（Ｓ２１５）、その位相角で制御運転をする。また、位相角決定手段１５は、Ｓ２２４において、ＣＴＭ２よりＣＴの方が小さくなったとき、位相角値が０になったかどうかを判定する（Ｓ２２５）。位相角値が０でないときは、位相角制御手段１３が位相角を１ｈｅｘ（ｈｅｘ：１６進、１ｈｅｘ＝１度に相当）デンクリメントする（Ｓ２２６）。この時、位相角制御手段１３は、デンクリメントした位相角で電動送風機６を制御する。一方、位相角が０のときは、固定位相角ＰＷ２Ｅと位相角と比較する（Ｓ２２８）。位相角がＰＷ２Ｅより大きいときはＳ２２０に戻り、位相角がＰＷ２Ｅ以下の場合は、商用電源１ので電圧が１００Ｖを超えていると判断して位相角にＰＷ２Ｅをセットし（Ｓ２２９）、前記と同様にＳ２２０に戻る。この時、位相角制御手段１３は、１００Ｖ上の目標電流ＣＴＭ２になるよう位相制御する。
【００５９】
以上のように実施の形態２によれば、図１８に示すような特性が得られた。つまり、オフセット値を用いてＣＴＭ１、ＣＴＭ２を商用電源１の各電圧の変動に対応させたことにより、商用電源１の電圧の変動があっても入力電力の一定制御が可能となった。商用電源１の各電圧による基準位相角（ＰＷ１Ｓ）を定めたことにより商用電源１の各電圧の判別か可能となり、商用電源１の電圧が変動しても同じ風量ポイント風量ｂにて領域２へ移行することが可能となった。またＰＷ２Ｅを設けることにより、ゴミ量満杯表示のバラツキを緩和することができた。
【００６０】
実施の形態３．
図１９は本発明の電気掃除機に用いられている電源電圧検出手段の回路説明図である。  この図中に示す電源電圧検出手段２１は、マイクロコンピュータ７に直流電圧を供給する直流電源回路が接続されており、商用電源１の電圧を分圧してマイクロコンピュータ７のＡ／Ｄポートに入力する抵抗２１ａ、２１ｃと、この抵抗２１ａ、２１ｃの間に挿入され、各抵抗値のバラツキを調整するための可変抵抗２１ｂと、抵抗２１ａ、２１ｃ及び可変抵抗２１ｂに直列に接続され、商用電源の交流を半波整流するダイオード２１ｄと、抵抗２１ａ及び可変抵抗２１ｂに並列に接続され、電源歪み、電源ノイズを補正するための歪み補正コンデンサ２１ｆと、抵抗２１ｃ及びダイオード２１ｄに並列に接続され、静電気等からマイクロコンピュータ７を保護するツェナーダイオード２１ｅとで構成されている。
【００６１】
前記の直流電源回路は、１次側と２次側の絶縁と必要な電圧へ変圧する絶縁型電源トランス２３と、絶縁型電源トランス２３の出力を整流するダイオードブリッジ２４と、平滑用ダイオード２５と、平滑用ダイオード２５に接続された電解コンデンサ２６と、入力側が電解コンデンサ２６に接続され、出力側から所定の定電圧を出力する定電圧電源２７と、定電圧電源２７の発振を押さえるための電解コンデンサ２８とで構成されている。
【００６２】
図２０は電源電圧検出手段の他の例を示す回路説明図であり、この電源電圧検出手段２２は、前述した電源電圧検出手段２１と異なる点は、歪み補正コンデンサ２１ｆに代えて、ツェナーダイオード２１ｅに並列に平滑コンデンサ２２ｆを設けた回路となっている点である。
【００６３】
図１９に示す電源電圧検出手段２１の検出電圧は半波整流の波形となり、図２０に示す電源電圧検出手段２２の検出電圧は直流波形となり（図２１参照）、マイクロコンピュータ７のＡ／Ｄポートに入力する。電源同期検出手段３により検出された電源同期ポイント（電源同期波形の立ち下がり時）から所定時間Ｔ２後に電圧を読み取ることにより最適な場所で電圧値を読み取ることができる。ここでは、平均処理４回としているが、それ以上でも良い。
【００６４】
電源電圧検出手段２１の構成（平滑コンデンサ無し）では、図２２に示すように、電源電圧１Ｖあたりの分解能が広くとれ、電源歪み、電源ノイズの影響を受けやすいが、前記の歪み補正コンデンサ２１ｆにより歪みが緩和する。これは実験によって確かめられたものである（図２３参照）。また、電源電圧検出手段２２の構成（平滑コンデンサ有り）では、同図２２に示すように、電源電圧１Ｖあたりの分解能は狭いが、電源歪み、電源ノイズの影響を受けにくい利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施の形態１に係る電気掃除機の制御装置を示すブロック構成図である。
【図２】電動送風機の風量と電流・入力電力の特性図である。
【図３】電動送風機の位相角と入力電力の相関を示す基本特性図である。
【図４】電動送風機の位相角と電流の電動送風機の位相角と電流の相関を示す基本特性図である。
【図５】図４を部分拡大して示す位相角対目標電流特性の説明図である。
【図６】本発明の実施の形態１の動作を示すフローチャートである。
【図７】基準位相角算出処理の動作を示すフローチャートである。
【図８】実施の形態１により得られた電動送風機の入力電力のバラツキ大・中・小に対する特性図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る電気掃除機の制御装置を示すブロック構成図である。
【図１０】電動送風機の位相角と入力電力の相関を示す基本特性図である。
【図１１】電動送風機の位相角と電流の相関を示す基本特性図である。
【図１２】図１１を部分拡大して示す位相角対目標電流特性の説明図である。
【図１３】領域２移行時の電圧１００Ｖ以上のときの位相角固定値（ＰＷ２Ｅ）を算出するための説明図である。
【図１４】オフセット値算出の近似式の説明図である。
【図１５】固定位相角（ＰＷ２Ｅ）算出用の近似式の説明図である。
【図１６】本発明の実施の形態２の動作を示すフローチャートである。
【図１７】領域２の動作を示すフローチャートである。
【図１８】実施の形態２により得られた商用電源の電圧変動に対する特性図である。
【図１９】本発明の電気掃除機に用いられている電源電圧検出手段の回路説明図である。
【図２０】電源電圧検出手段の他の例を示す回路説明図である。
【図２１】電源同期波形に対する電源電圧検出手段の出力波形図である。
【図２２】平滑コンデンサの有無に対する読込電圧の実効値の比較図である。
【図２３】歪み補正コンデンサの有無による電圧検出手段の出力波形図である。
【符号の説明】
【００６６】
１  商用電源、２  電源プラグ、３  電源同期検出手段、４  電流検出手段、５  双方向性サイリスタ、６  電動送風機、７  マイクロコンピュータ、１０  目標値−電流値比較手段、１１  算出手段、１２  演算手段、１３  位相角制御手段、１４  時間計測手段、１５  位相角決定手段、１６  ステップ入力手段、１７  マイコンＲＯＭ、１８  不揮発性メモリ、１９  表示部、２０  スイッチ部、２１  電圧検出手段。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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