(57)【要約】【課題】無駄な電力の消費を防止することのできる電気掃除機を提供する。【解決手段】塵埃を吸引するための電動送風機１２と、この電動送風機１２の交流電源の周波数を判別する周波数判別回路３０と、この周波数判別回路３０が交流電源の周波数に対応して出力するパルスＰを基準にして電動送風機１２を位相制御する制御装置５０と、前記交流電源の電圧を直流にして周波数判別回路３０と制御装置５０に供給する直流電源回路２１とを備え、直流電源回路２１が交流電源に接続されたとき周波数判別回路３０を交流電源に接続し、この周波数判別回路３０が交流電源の周波数を判別したときその周波数判別回路３０を交流電源から切り離す開閉回路４０を設け、この開閉回路５０は、電動送風機１２の駆動時に周波数判別回路３０を交流電源に接続し、電動送風機１２の非駆動時に周波数判別回路３０を交流電源から切り離す。【選択図】  図２
2005000309.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塵埃を吸引するための電動送風機と、この電動送風機に電力を供給する交流電源の周波数を判別する周波数判別手段と、この周波数判別手段が判別した前記交流電源の周波数に対応して出力するパルスを基準にして前記電動送風機を位相制御する制御手段とを備えた電気掃除機であって、
前記周波数判別手段は、電動送風機の駆動時に前記交流電源に接続し、電動送風機の非駆動時にその交流電源から切り離すことを特徴とする電気掃除機。
【請求項２】
塵埃を吸引するための電動送風機と、この電動送風機の交流電源の周波数を検出する周波数判別手段と、この周波数判別手段が判別した交流電源の周波数に対応して出力するパルスを基準にして前記電動送風機を位相制御する制御手段と、前記交流電源の電圧を直流にして前記周波数判別手段と制御手段に供給する直流電源回路とを備えた電気掃除機であって、
前記直流電源回路が交流電源に接続されたとき前記周波数判別手段を交流電源に接続し、この周波数判別手段が交流電源の周波数を検出したときその周波数判別手段を交流電源から切り離す開閉手段を設け、
この開閉手段は、前記電動送風機の駆動時に周波数判別手段を交流電源に接続し、電動送風機の非駆動時に周波数判別手段を交流電源から切り離すことを特徴とする電気掃除機。
【請求項３】
前記周波数判別手段は交流電源の一次側に接続されることを特徴とする請求項２に記載の電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電動送風機に電力を供給する交流電源の周波数を検出する周波数判別手段を備えた電気掃除機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、周波数判別回路を備えた電気掃除機が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
かかる電気掃除機は、図５に示すように、商用電源１の周波数に同期した三角波を発生する三角波発生部２と、この三角波発生部２から出力される三角波の波高値と基準値とを比較してその波高値が基準値より高いとき５０Ｈｚと判断し波高値が基準値より低いとき６０Ｈｚと判断する周波数判別部３と、この周波数判別部３が判別した周波数に対応した増幅部４，５の選択を行う周波数切換回路６と、三角波発生部２から出力される三角波の電圧と周波数切換回路６が選択した増幅部４，５の出力電圧とを比較する電圧比較部７と、この電圧比較部７の比較結果に基づきゲートトリガパルスを出力してサイリスタ８を導通する出力パルス発生部９等とを備えている。Ｍは電動送風機である。
【０００４】
三角波発生部２は図６に示す三角波Ｗを発生し、周波数判別部３はこの三角波Ｗの波高値と基準値ＶＲとを比較し、三角波Ｗの波高値が基準値ＶＲより高ければ５０Ｈｚと判別し、三角波Ｗの波高値が基準値ＶＲより低ければ６０Ｈｚと判別する。５０Ｈｚ増幅部４の出力電圧はＶ１であり、６０Ｈｚの出力電圧はＶ２（Ｖ１＞Ｖ２）である。
【０００５】
そして、電圧比較部７は三角波の電圧と周波数切換回路６が選択した増幅部４（５）の出力電圧Ｖ１（Ｖ２）とを比較する。
【０００６】
例えば周波数判別部３が５０Ｈｚと判別したとき、周波数切換回路６は５０Ｈｚ増幅部４を選択して出力電圧Ｖ１を出力する。そして、電圧比較部７が図７に示すように出力電圧Ｖ１と三角波の電圧とを比較して両者の電圧のクロスポイントを検出する。この電圧比較部７がクロスポイントを検出した時点ｔ１で出力パルス発生部９がゲートトリガパルスＧＰを出力し、サイリスタ８を導通させる。
【０００７】
同様に、周波数判別部３が６０Ｈｚと判別したとき、周波数切換回路６は６０Ｈｚ増幅部５を選択して出力電圧Ｖ２を出力する。そして、電圧比較部７が図７に示すように出力電圧Ｖ２と三角波の電圧とを比較して両者の電圧のクロスポイントを検出する。この電圧比較部７がクロスポイントを検出した時点ｔ２で出力パルス発生部９がゲートトリガパルスＧＰ′を出力し、サイリスタ８を導通させる。
【０００８】
このように、電源周波数が６０Ｈｚのとき、時点ｔ１より早い時点ｔ２でサイリスタ８を導通させることにより、電源周波数に拘わりなく電動送風機Ｍの入力を一定にするものである。
【０００９】
【特許文献１】
特開昭６３−３０５７８８号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような電気掃除機にあっては、電動送風機が駆動されていないときであっても周波数判別部３が電源周波数を常に判別しているので、無駄な電力を消費してしまうという問題があった。
【００１１】
この発明の目的は、無駄な電力の消費を防止することのできる電気掃除機を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、塵埃を吸引するための電動送風機と、この電動送風機に電力を供給する交流電源の周波数を判別する周波数判別手段と、この周波数判別手段が判別した前記交流電源の周波数に対応して出力するパルスを基準にして前記電動送風機を位相制御する制御手段とを備えた電気掃除機であって、
前記周波数判別手段は、電動送風機の駆動時に前記交流電源に接続し、電動送風機の非駆動時にその交流電源から切り離すことを特徴とする。
【００１３】
請求項２の発明は、塵埃を吸引するための電動送風機と、この電動送風機の交流電源の周波数を検出する周波数判別手段と、この周波数判別手段が判別した交流電源の周波数に対応して出力するパルスを基準にして前記電動送風機を位相制御する制御手段と、前記交流電源の電圧を直流にして前記周波数判別手段と制御手段に供給する直流電源回路とを備えた電気掃除機であって、
前記直流電源回路が交流電源に接続されたとき前記周波数判別手段を交流電源に接続し、この周波数判別手段が交流電源の周波数を検出したときその周波数判別手段を交流電源から切り離す開閉手段を設け、
この開閉手段は、前記電動送風機の駆動時に周波数判別手段を交流電源に接続し、電動送風機の非駆動時に周波数判別手段を交流電源から切り離すことを特徴とする。
【００１４】
【実施の形態】
以下、この発明に係る電気掃除機の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１において、１０は電気掃除機本体で、この本体１０内には集塵室１１とこの集塵室１１を負圧にする電動送風機１２とが設けられている。集塵室１１内には集塵フィルタ１３が着脱可能に装着されている。１５は一端が電気掃除機本体１０に着脱可能に接続されているホースで、このホース１５の他端には手元操作管１６が設けられている。
【００１６】
手元操作管１６には、電動送風機１１のパワーの設定を行うパワー設定スイッチや電源を切るオフスイッチ等を有する操作部１６Ａが設けられている。また、手元操作管１６には延長管１７が着脱可能に接続され、延長管１７の先端部には吸込口体１８が着脱可能に接続されている。
【００１７】
図２は電動送風機１２を制御する制御回路２０を示した回路図である。図２において、２１は交流電源の交流電圧（１００Ｖ）を所定の直流電圧（５Ｖ）にして出力端子２１Ｑから出力する直流電源回路、３０は交流電源の周波数を判別する周波数判別回路（周波数判別手段）、４０は周波数判別回路３０を交流電源に接続したり切り離したりする開閉回路（開閉手段）、５０は周波数判別回路３０から出力されるパルスを基準にして操作部１６Ａの操作に基づいてサイリスタＳＲを位相制御する制御装置（制御手段）である。この制御装置５０は、ＣＰＵ等から構成されるとともに開閉回路４０の制御も行うようになっている。
【００１８】
周波数判別回路３０は、フォトカプラ３１とトランジスタ３２等とから構成され、フォトカプラ３１の発光ダイオード３１Ｄのアノードが抵抗Ｒ１を介して交流電源ラインＬ１、すなわち交流電源の一次側に接続されている。フォトカプラ３１のフォトトランジスタ３１Ｔのエミッタが接地され、コレクタが抵抗Ｒ２を介して直流電源回路２１の出力端子２１Ｑに接続されている。また、トランジスタ３２のエミッタは接地され、コレクタは制御装置５０の入力端子５０Ｉに接続されるとともに抵抗Ｒ３を介して直流電源回路２１の出力端子２１Ｑに接続されている。トランジスタ３２のベースは抵抗Ｒ４を介してフォトカプラ３１のフォトトランジスタ３１Ｔのコレクタに接続されている。また、トランジスタ３２のエミッタとコレクタはコンデンサＣを介して接続されている。
【００１９】
そして、トランジスタ３２は、フォトカプラ３１のフォトトランジスタ３１Ｔがオフしているときオンし、交流電源ラインＬ１がプラス電位になるとフォトカプラ３１の発光ダイオード３１Ｄが導通して発光し、この発光によりフォトトランジスタ３１Ｔがオンしてトランジスタ３２は一時的にオフし、周波数判別回路３０からパルスＰが出力される。このパルスＰは図３に示すように交流電源ラインＬ１がマイナス電位からプラス電位に変わるゼロクロスの点で出力される。
【００２０】
開閉回路４０は、フォトカプラ４１とトランジスタ４２等とから構成され、フォトカプラ４１の受光ダイオード４１Ｄの一方の端子がフォトカプラ３１の発光ダイオード３１Ｄのカソードに接続され、受光ダイオード４１Ｄの他方の端子が交流電源ラインＬ２に接続されている。フォトカプラ４１の発光ダイオード４１Ｆのアノードは抵抗Ｒ５を介してトランジスタ４２のコレクタに接続され、発光ダイオード４１Ｆのカソードは接地されている。トランジスタ４２のエミッタは直流電源回路２１の出力端子２１Ｑに接続され、ベースは抵抗Ｒ６を介して制御装置５０の出力ポート５０Ｐに接続されている。
【００２１】
そして、制御装置５０の出力ポート５０ＰがＬレベルになると、トランジスタ４２がオンし、このトランジスタ４２のオンによりフォトカプラ４１の発光ダイオード４１Ｆが発光して受光ダイオード４１Ｄがオンする。この受光ダイオード４１Ｄのオンにより、フォトカプラ３１の発光ダイオード３１Ｄが交流電源に接続されることになる。
【００２２】
次に、上記のように構成される電気掃除機の動作を図４に示すフロー図を参照しながら説明する。
【００２３】
電源プラグＥＰが図示しないコンセントに接続されると、直流電源回路２１が動作して１００Ｖの交流電圧を５Ｖの直流電圧にして周波数判別回路２０や開閉回路４０や制御装置５０へ供給する。この５Ｖの直流電圧の供給により周波数判別回路２０のトランジスタ３２はオンする。
【００２４】
制御装置５０は、直流電源回路２１から５Ｖの直流電圧が供給されると、立ち上がって出力端子５０ＰをＬレベルにする。この出力端子５０ＰのＬレベルにより開閉回路４０のトランジスタ４２がオンしてフォトカプラ４１の発光ダイオード４１Ｆが発光する。
【００２５】
この発光ダイオード４１Ｆの発光により受光ダイオード４１Ｄがオンし、周波数判別回路２０のフォトカプラ３１の発光ダイオード３１Ｄが交流電源に接続される。すなわち、周波数判別回路２０が交流電源に接続されることになる（ステップ１）。
【００２６】
そして、フォトカプラ３１の発光ダイオード３１Ｄは交流電源ラインＬ１がプラス電位のとき導通して発光する。発光ダイオード３１Ｄの発光によりフォトトランジスタ３１Ｔがオンし、トランジスタ３２が一時的にオフして図３に示すようにパルスＰを出力する。このパルスＰは電源周波数が５０Ｈｚのとき２０ｍｍｓ毎に出力され、電源周波数が６０Ｈｚのとき約１６．７ｍｍｓ毎に出力される。
【００２７】
制御装置５０は、入力端子５０ＩにパルスＰが入力されると、内部タイマの計時を開始し、次のパルスＰが入力されるまでの時間を計時して電源周波数を求める（ステップ２）。電源周波数が求まるとステップ３へ進む。
【００２８】
ステップ３では、制御装置５０は出力ポート５０Ｐの出力をＨレベルにして開閉回路４０のトランジスタ４２をオフにする。このトランジスタ４２のオフによりフォトカプラ４１の発光ダイオード４１Ｆの発光が停止し、受光ダイオード４１Ｄがオフして周波数判別回路３０の発光ダイオード３１Ｄが交流電源から切り離される。すなわち、周波数判別回路３０は交流電源から切り離される。
【００２９】
ステップ４では、操作部１６Ａの操作により電動送風機１２の強さが設定されたか否か、すなわち強さを設定する強，中，弱スイッチが押されたか否かが判断され、イエスであればステップ５へ進み、ノーであればステップ４へ戻り、その強さの設定が行われるまでこの処理動作が繰り返し行われる。すなわち、電動送風機１２が駆動されるまで周波数判別回路３０は交流電源から切り離されている。
【００３０】
ステップ５では、制御装置５０の出力ポート５０ＰがＬレベルとなり、トランジスタ４２がオンしてフォトカプラ４１の発光ダイオード４１Ｆが発光し、受光ダイオード４１Ｄがオンして周波数判別回路３０の発光ダイオード３１Ｄが交流電源に接続される。すなわち、周波数判別回路２０が交流電源に接続される。
【００３１】
発光ダイオード３１Ｄは、交流電源に接続されることにより交流電源ラインＬ１がプラス電位のとき導通して発光する。発光ダイオード３１Ｄの発光によりフォトトランジスタ３１Ｔがオンしてトランジスタ３２が一時的にオフし、図３に示すように周波数判別回路２０はパルスＰを出力する。
【００３２】
ステップ６では、制御装置５０は、入力端子５０Ｉに入力されるパルスＰを基準して強，中，弱スイッチに対応した時点にトリガパルスを出力していきサイリスタＳＲを導通して位相制御を行う。この位相制御により電動送風機１２は強，中，弱スイッチに対応した強さで駆動され、この駆動により集塵室１１が負圧となり、この負圧がホース１５および延長管１７を介して吸込口体１８に作用し、この吸込口体１８から空気とともに塵埃が吸引されいく。
【００３３】
ステップ７では、操作部１６Ａの切スイッチが押されたか否かが判断され、イエスであればステップ８へ進み、ノーであればステップ７に戻り、切スイッチが押されるまでステップ７の処理動作が繰り返し行われる。そして、切スイッチが押されると、ステップ７でイエスと判断されてステップ８へ進む。
【００３４】
ステップ８では電動送風機１２の駆動が停止されステップ３へ戻る。そして、ステップ３で周波数判別回路２０が交流電源から切り離されることになる。
【００３５】
このように、電動送風機１２が駆動していないとき周波数判別回路２０が交流電源から切り離されるので、周波数判別回路２０は非動作状態となり、電動送風機１２の非駆動時における周波数判別回路２０の無駄な電力の消費が防止されることになる。
【００３６】
また、周波数判別回路２０は交流電源の一次側である交流電源ラインＬ１，Ｌ２に接続されているので（電源トランスの二次側に接続されていないので）、フォトカプラ３１の発光ダイオード３１Ｄに入力する電圧は安定しているので、周波数判別回路２０は確実に１周期毎のゼロクロス点でパルスＰを出力することができ、交流電源の周波数を正確に検出することができる。
【００３７】
以上説明したように、塵埃を吸引するための電動送風機１２と、この電動送風機１２に電力を供給する交流電源の周波数を判別する周波数判別回路３０と、この周波数判別回路３０が判別した交流電源の周波数に対応して出力するパルスＰを基準にして電動送風機１２を位相制御する制御装置５０とを備え、周波数判別回路３０は、電動送風機１２の駆動時に交流電源に接続し、電動送風機１２の非駆動時にその交流電源から切り離されるので、周波数判別回路２０の無駄な電力の消費を防止することができる。
【００３８】
また、塵埃を吸引するための電動送風機１２と、この電動送風機１２の交流電源の周波数を検出する周波数判別回路３０と、この周波数判別回路３０が判別した交流電源の周波数に対応して出力するパルスＰを基準にして電動送風機１２を位相制御する制御装置５０と、前記交流電源の電圧を直流にして周波数判別回路３０と制御装置４０に供給する直流電源回路２１とを備え、直流電源回路２１が交流電源に接続されたとき周波数判別回路３０を交流電源に接続し、この周波数判別回路３０が交流電源の周波数を検出したときその周波数判別回路３０を交流電源から切り離す開閉回路４０を設け、この開閉回路４０は、電動送風機１２の駆動時に周波数判別回路３０を交流電源に接続し、電動送風機１２の非駆動時に周波数判別回路３０を交流電源から切り離すものであるから周波数判別回路２０の無駄な電力の消費を防止することができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、周波数判別手段による無駄な電力の消費を防止することのできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る電機掃除機の外観を示した斜視図である。
【図２】図１に示す電気掃除機の制御回路の構成を示した回路図である。
【図３】交流電源の交流電圧と周波数判別回路が出力するパルスとの関係を示した説明図である。
【図４】制御回路の動作を示したフロー図である。
【図５】従来の電気掃除機の制御系を示した回路図である。
【図６】三角波発生部の出力波形を示した説明図である。
【図７】三角波と出力電圧を比較してクロスポイントを検出し、このクロスポイントでゲートトリガパルスを出力することを示す説明図である。
【符号の説明】
１２                    電動送風機
２１                    直流電源回路
３０                    周波数判別回路（周波数判別手段）
４０                    開閉回路（開閉手段）
５０                    制御装置（制御手段）
【図１】
2005000309.tif 000003
【図２】
2005000309.tif 000004
【図３】
2005000309.tif 000005
【図４】
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【図５】
2005000309.tif 000007
【図６】
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【図７】
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