(57)【要約】【課題】電気掃除機の低風量時において電動送風機を保護すること。【解決手段】界磁コアに施された一対の界磁巻線２と界磁巻線２のそれぞれの中間より引き出される一対の高入力用タップ３と界磁巻線２のそれぞれの終端から引き出される一対の低入力用タップ４を備えた電動送風機１と、電動送風機１に接続される商用電源を高入力用タップ３と低入力用タップ４に切り替える切替手段５と、電動送風機１が発生させる吸引力で集塵される塵埃を収容する集塵室１０と、集塵室１０に集塵された塵埃の量を検知する塵埃量検知手段６とからなり、切替手段５は、塵埃量検知手段６の検出量に応じ高入力用タップ３と低入力用タップ４とを切り替えることで、集塵量が増加した場合、電動送風機を低入力で運転させることにより、電動送風機の温度上昇を抑え、電動送風機を保護できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
界磁コアに施された一対の界磁巻線と前記界磁巻線のそれぞれの中間より引き出される一対の高入力用タップと前記界磁巻線のそれぞれの終端から引き出される一対の低入力用タップを備えた電動送風機と、前記電動送風機を収める電動送風機室と、前記電動送風機に接続される商用電源を前記高入力用タップと前記低入力用タップに切り替える切替手段と、前記電動送風機が発生させる吸引力で集塵される塵埃を収容する集塵室と、前記集塵室に集塵された塵埃の量を検知する塵埃量検知手段とからなり、前記切替手段は、前記塵埃量検知手段の検出量に応じ前記高入力用タップと前記低入力用タップとを切り替えることを特徴とする電気掃除機。
【請求項２】
塵埃量検出手段は、一端を集塵室外に対向させ、他端を集塵室内に対向させたパイプ状で内部に通風経路を有するインジケータパイプと、前記通風経路内を摺動し、集塵室外からの通風孔を閉鎖する指針体と、前記指針体を集塵室外方向へ付勢する弾性体によって構成され、集塵室の塵埃量が多くなった際に集塵室内の負圧が上昇し、付勢される弾性体の弾性力に打ち勝ち、徐々に通風経路の集塵室側に移動する指針体によって塵埃量を検知することを特徴とする請求項１記載の電気掃除機。
【請求項３】
切替手段は、指針体の摺動に伴い接点の切り替えが行われるスイッチで構成し、集塵室の塵埃量が多くなった際に商用電源の接続を高入力用タップから低入力用タップに切り替えることを特徴とする請求項１または２記載の電気掃除機。
【請求項４】
塵埃量検出手段は、電動送風機室内に配置された温度で形状を変化させる形状記憶合金からなり、切替手段は、可動接点を前記形状記憶合金で構成したスイッチからなり、塵埃量が少なく前記電動送風機室内の温度が所望値より低いときには高入力用タップに接続し、塵埃量が多く前記電動送風機室内の温度が所望値を超えると低入力用タップに接続するように構成した請求項１記載の電気掃除機。
【請求項５】
商用電源の接続を高入力用タップから低入力用タップへ切り替える際に、集塵量が第１の所定量に達したら対となっている高入力用タップの片方を低入力用タップへと切り替えを行い、更に、集塵量が増加して第２の所定量に達すると、残る高入力用タップを低入力用タップへ切り替える構成とした請求項１〜４のいずれか１項に記載の電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は低風量時においてモータの保護を特徴とした電気掃除機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電気掃除機は、集塵室の塵埃量が増加した低風量状態時において、減少した電流値を検知して所定の位相制御を行うことで、電動送風機に印加される電圧を下げ入力を減少させてモータの温度上昇を抑えている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平０９−０９８９１９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、電流検知や位相制御等の複雑な回路構成を必要としコストも高く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、低風量時においてモータの保護を目的とした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】
【０００５】
前記従来の課題を解決するために、本発明の電気掃除機は、界磁コアに施された一対の界磁巻線と前記界磁巻線のそれぞれの中間より引き出される一対の高入力用タップと前記界磁巻線のそれぞれの終端から引き出される一対の低入力用タップを備えた電動送風機と、前記電動送風機を収める電動送風機室と、前記電動送風機に接続される商用電源を前記高入力用タップと前記低入力用タップに切り替える切替手段と、前記電動送風機が発生させる吸引力で集塵される塵埃を収容する集塵室と、前記集塵室に集塵された塵埃の量を検知する塵埃量検知手段とからなり、前記切替手段は、前記塵埃量検知手段の検出量に応じ前記高入力用タップと前記低入力用タップとを切り替えることを特徴とするものである。
【０００６】
これによって、複雑な回路構成を必要とせず低コストで、低風量時においてモータの入力を減少させることができ電動送風機の温度上昇を抑え、電動送風機を保護することができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の電気掃除機は、複雑な回路構成を必要とせず低コストで、低風量時においてモータの入力を減少させることができ電動送風機の温度上昇を抑え、電動送風機を保護することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
第１の発明は、界磁コアに施された一対の界磁巻線と前記界磁巻線のそれぞれの中間より引き出される一対の高入力用タップと前記界磁巻線のそれぞれの終端から引き出される一対の低入力用タップを備えた電動送風機と、前記電動送風機を収める電動送風機室と、前記電動送風機に接続される商用電源を前記高入力用タップと前記低入力用タップに切り替える切替手段と、前記電動送風機が発生させる吸引力で集塵される塵埃を収容する集塵室と、前記集塵室に集塵された塵埃の量を検知する塵埃量検知手段とからなり、前記切替手段は、前記塵埃量検知手段の検出量に応じ前記高入力用タップと前記低入力用タップとを切り替えることを特徴とすることにより、前記集塵室の塵埃量が増加したときに生ずる風量低下による前記電動送風機への熱的負荷が大きくなった際に、商用電源の接続を前記高入力用タップから前記低入力用タップへと切り替わることとなり、電動送風機の入力を減少させ温度を低下させることで電動送風機を保護することができる。
【０００９】
第２の発明は、特に第１の発明の塵埃量検出手段の一端を集塵室外に対向させ、他端を集塵室内に対向させたパイプ状で内部に通風経路を有するインジケータパイプと、前記通風経路内を摺動し、集塵室外からの通風孔を閉鎖する指針体と、前記指針体を集塵室外方向へ付勢する弾性体によって構成され、集塵室の塵埃量が多くなった際に集塵室内の負圧が上昇し、付勢される弾性体の弾性力に打ち勝ち、徐々に通風経路の集塵室側に移動する指針体によって塵埃量を検知することを特徴とすることにより、電動送風機の入力を減少させ温度を低下させることで電動送風機を保護することができる。
【００１０】
第３の発明は、特に第１または第２の発明の切替手段を、指針体の摺動に伴い接点の切り替えが行われるスイッチで構成し、集塵室の塵埃量が多くなった際に商用電源の接続を高入力用タップから低入力用タップに切り替えることを特徴とすることにより、電動送風機の入力を減少させ温度を低下させることで電動送風機を保護することができる。
【００１１】
第４の発明は、特に第１の発明の塵埃量検出手段は、電動送風機室内に配置された温度で形状を変化させる形状記憶合金からなり、切替手段は、可動接点を前記形状記憶合金で構成したスイッチからなり、塵埃量が少なく前記電動送風機室内の温度が所望値より低いときには高入力用タップに接続し、塵埃量が多く前記電動送風機室内の温度が所望値を超えると低入力用タップに接続するように構成したことにより、高入力で運転していた電動送風機の入力を減少させ、温度を低下させることで電動送風機を保護することができる。
【００１２】
第５の発明は、特に第１〜４のいずれか１つの発明の商用電源の接続を高入力用タップから低入力用タップへ切り替える際に、集塵量が第１の所定量に達したら対となっている高入力用タップの片方を低入力用タップへと切り替えを行い、更に、集塵量が増加して第２の所定量に達すると、残る高入力用タップを低入力用タップへ切り替える構成としたことにより、高入力と低入力の間の入力が存在することとなり、入力の大幅な減少を抑え吸い込み力を保持しつつ電動送風機の温度の上昇を抑えることで電動送風機を保護することができる。
【００１３】
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せるものではない。
【００１４】
（実施の形態１）
以下、本発明の第１の実施の形態について図１〜３を用いて説明する。
【００１５】
図１は本発明に使用する電気掃除機の構成を示すものである。
【００１６】
電動送風機１は一対の界磁巻線２を有し、その界磁巻線２からは巻数の途中及び最大巻数においてそれぞれタップが引き出されており、巻数の途中から引き出されているのが高入力用タップ３、最大巻数で引き出されているのが低入力用タップ４であり、切替手段５は高入力用タップ３と低入力用タップ４とを切り替えるスイッチである。また、集塵室に集塵された塵埃の量を検知する塵埃量検知手段６と、塵埃量が所望値より大きくなった際に切替手段５により高入力用タップ３から低入力用タップ４へ切り替える制御を行う制御手段７とで構成される。
【００１７】
図２は本発明の電気掃除機の断面図を示すものである。
【００１８】
本発明の電気掃除機は電動送風機１を備えた電動送風機室８及び塵埃量検知手段６となるインジケータ９を備えた集塵室１０から構成されており、インジケータ９には電動送風機１の高入力用タップ３と低入力用タップ４とを切り替える切替手段５を設けている。
【００１９】
図３は本発明のタップ切り替えの構成を示すものである。
【００２０】
塵埃量検知手段６は、一端を集塵室１０外に対向させ、他端を集塵室１０内に対向させたパイプ状で内部に通風経路を有するインジケータパイプ１１と、通風経路内を摺動し、集塵室１０外からの通風孔１２を閉鎖する指針体１３と、指針体１３を集塵室１０外方向へ付勢する弾性体１４によって構成され、制御手段７は、高入力用タップ３から低入力用タップ４へ切り替える切替手段５の切替スイッチ１５を、インジケータパイプ１１の通風経路でかつ、指針体１３の摺動経路で、指針体１３の初期位置よりも集塵室１０側に配置することで構成される。
【００２１】
以上のように構成された電気掃除機について、以下その動作、作用を説明する。
【００２２】
まず、電気掃除機に商用電源が印加されると切替手段５により高入力用タップ３で接続されている電動送風機１が回転し、集塵室１０内の塵埃量が少ない内は高風量状態となるが、塵埃量が増加すると低風量状態となり、集塵室１０内の内圧（負圧）が上昇し、付勢される弾性体１４の弾性力に打ち勝ち、徐々に指針体１３が通風経路の集塵室１０側に移動する。その際、指針体１３の摺動経路に備えてある切替手段５の切替スイッチ１５を、指針体が動作させることで、切替手段５が高入力用タップ３から低入力用タップ４へと接続を切り替えて、電動送風機１は低入力状態で運転する。
【００２３】
なお、使用者が塵埃を取り除き、高風量状態となれば、切替手段５はもとの高入力用タップ３へと接続され、高入力運転を行う。
【００２４】
従って、低風量状態時の電動送風機への熱的負荷が高い状況において、電動送風機を高入力状態から低入力状態に運転を切り替えることにより、低風量時の電動送風機への熱的負荷を減少させることとなり電動送風機を保護することができる。また、従来の技術のように複雑な回路構成を必要とせず安価で容易に実現が可能である。
【００２５】
（実施の形態２）
以下、本発明の第２の実施の形態について図４を用いて説明する。なお第１の実施の形態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。
【００２６】
図４は本発明の第２の実施の形態における電気掃除機のタップ切り替えの構成を示すものである。
【００２７】
塵埃量検知手段６は、電動送風機室８内に配置され、かつ高入力用タップ３と低入力用タップ４とを切り替える切替手段５の可動接点部１６に、温度で形状を変化させる形状記憶合金を用い、塵埃量が少なく電動送風機室８内の温度が所望値より低いときには高入力用タップ３に接続し、塵埃量が多く電動送風機室８内の温度が所望値を超えると低入力用タップ４に接続する切替手段５により構成される。
【００２８】
以上のように構成された電気掃除機について、以下の動作、作用を説明する。
【００２９】
まず、電気掃除機に商用電源が印加されると切替手段５により高入力用タップ３で接続されている電動送風機１が回転し、集塵室１０内の塵埃量が少ないうちは高風量状態となるが、塵埃量が増加すると低風量状態となり、電動送風機室８内の温度が上昇する。その際、切替手段５の可動接点部１６である形状記憶合金の温度が変形を行う所望温度を超えて変形し、高入力用タップ３から低入力用タップ４へと接続が切り替わり、電動送風機１は低入力状態で運転する。
【００３０】
なお、使用者が塵埃を取り除き、高風量状態となれば、電動送風機室８内の温度は下がり、可動接点部１６はもとの高入力用タップ３へと接続され、高入力運転を行う。
【００３１】
従って、低風量状態時の電動送風機への熱的負荷が高い状況において、電動送風機を高入力状態から低入力状態に運転を切り替えることにより、低風量時の電動送風機への熱的負荷を減少させることとなり電動送風機を保護することができる。また、従来の技術のように複雑な回路構成を必要とせず安価で容易に実現が可能である。
【００３２】
なお、本実施の形態では、形状記憶合金を用いているが、サーモスタットを用いても同様の効果を得ることができる。
【００３３】
（実施の形態３）
以下、本発明の第３の実施の形態について図５を用いて説明する。なお第１の実施の形態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。
【００３４】
図５は本発明の第３の実施の形態における電気掃除機のタップ切り替えの構成を示すものである。
【００３５】
塵埃量検知手段６は、一端を集塵室１０外に対向させ、他端を集塵室１０内に対向させたパイプ状で内部に通風経路を有するインジケータパイプ１１と、通風経路内を摺動し、集塵室１０外からの通風孔１２を閉鎖する指針体１３と、指針体１３を集塵室１０外方向へ付勢する弾性体１４によって構成され、制御手段７は、高入力用タップ３から低入力用タップ４へ切り替える切替手段５の切替スイッチ１５を、インジケータパイプ１１の通風経路でかつ、指針体１３の摺動経路で、指針体１３の初期位置よりも集塵室１０側に配置することで構成される。
【００３６】
また、電動送風機１の一対の界磁巻線２のタップを切り替える切替手段５は二つ存在し、二つの切替手段５が同時に切り替わらないよう切替スイッチ１５の位置を、一方は集塵外側に、もう一方は集塵室１０側に配置している。
【００３７】
以上のように構成された電気掃除機について、以下その動作、作用を説明する。
【００３８】
まず、電気掃除機に商用電源が印加されると切替手段５により高入力用タップ３で接続されている電動送風機１が回転し、集塵室１０内の塵埃量が少ないうちは高風量状態となるが、塵埃量が増加すると低風量状態となり、集塵室１０内の内圧（負圧）が上昇し、不勢される弾性体１４の弾性力に打ち勝ち、徐々に指針体１３が通風経路の集塵室１０側に移動する。その際、指針体１３の摺動経路に備えてあり、かつ、集塵室１０外側に配置してある切替手段５の切替スイッチ１５を、指針体が動作させることで、片方の切替手段５が高入力用タップ３から低入力用タップ４へと接続を切り替えて、電動送風機１は高入力状態と低入力状態の中間の入力で運転する。
【００３９】
また、さらに塵埃量が増加し集塵室１０内の真空圧が増加すると指針体１３の摺動距離が進み、もう一方の残りの切替手段５の切替スイッチ１５を動作させ、切替手段５を切り替えることで、一対の界磁巻線が共に低入力用タップで接続され、低入力状態で運転する。
【００４０】
なお、使用者が塵埃を取り除き、高風量状態となれば、切替手段５はもとの高入力用タップ３へと接続され、高入力運転を行う。
【００４１】
従って、タップが切り替わる際に一対の界磁巻線が同時ではなく片方ずつ低入力用タップに切り替わることで急激な入力の変化をすることなく、一対の界磁巻線が両方低入力用タップに接続されるときよりも吸い込み力の低下を少なくすることができる。
【００４２】
また、低風量状態時の電動送風機への熱的負荷が高い状況において、電動送風機を高入力状態から低入力状態に運転を切り替えることにより、低風量時の電動送風機への熱的負荷を減少させることとなり電動送風機を保護することができる。また、従来の技術のように複雑な回路構成を必要とせず安価で容易に実現が可能である。
【００４３】
なお、本実施の形態１〜３において、高入力用タップと低入力用タップと商用電源との接続の切り替えをそれぞれ行うように構成して説明したが、低入力用タップを常時商用電源に接続した状態とし、切替手段により集塵量が少ない場合は高入力用タップと低入力用タップとを接続（即ち、高入力用タップを商用電源に接続した状態）し、集塵量が増加したら高入力用タップと高入力用タップとを開放するように構成しても同様の効果を得ることが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
以上のように、本発明にかかる電気掃除機は、主にモータを保護することが可能となり、その他のファンモータを使用する機器においても利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施の形態１における電気掃除機の構成図
【図２】本発明の実施の形態１における電気掃除機の断面図
【図３】本発明の実施の形態１におけるタップ切り替えの構成図
【図４】本発明の実施の形態２におけるタップ切り替えの構成図
【図５】本発明の実施の形態３におけるタップ切り替えの構成図
【符号の説明】
【００４６】
１    電動送風機
２    界磁巻線
３    高入力用タップ
４    低入力用タップ
５    切替手段
６    塵埃量検知手段
８    電動送風機室
１０  集塵室
１１  インジケータパイプ
１２  通風孔
１３  指針体
１４  弾性体
１５  切替スイッチ
１６  可動接点部
【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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