(57)【要約】【課題】仕事率最大風量のときの電動送風機の電流を、定格電流としても、開放風量のときの電動送風機の電流が定格電流を超えることが無いため、常に定格電流の範囲内で電動送風機を駆動することができる電気掃除機を提供する。【解決手段】本体ケースに内蔵される電動送風機と、該電動送風機の電力を制御する制御回路と、を有した電動送風機であって、前記制御回路は、数μ秒から数ｍ秒周期のパルス信号を生成し、該パルス信号がオンのときに商用電圧を前記電動送風機に印加することで、略正弦波状の電圧を前記電動送風機に印加し、前記電動送風機に略正弦波状の電流を流すことを特徴とする。また、吸込仕事率最大となる風量での電動送風機の入力目標値を、開放風量での電動送風機の入力目標値よりも大きくする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体ケースに内蔵される電動送風機と、該電動送風機の電力を制御する制御回路と、を有した電動送風機であって、
前記制御回路は、数μ秒から数ｍ秒周期のパルス信号を生成し、該パルス信号がオンのときに商用電圧を前記電動送風機に印加することで、略正弦波状の電圧を前記電動送風機に印加し、前記電動送風機に略正弦波状の電流を流すことを特徴とする電気掃除機。
【請求項２】
請求項１に記載の電動掃除機において、
吸込仕事率最大となる風量での電動送風機の入力目標値を、開放風量での電動送風機の入力目標値よりも大きくすることを特徴とする電気掃除機。
【請求項３】
請求項２に記載の電動掃除機において、
吸込仕事率最大となる風量での電動送風機の電流を、定格電流としたことを特徴とする電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気掃除機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電気掃除機では、電動送風機の制御をトライアックによる位相制御で行っており、特許文献１のように仕事率最大時風量の電動送風機入力の目標値に比べ、大風量時の電動送風機の目標値を低くする制御を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３３２６１２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の電動送風機の制御では、トライアックによる位相制御を行っており、風量が大きくなるに従い位相時間が大きくなるので、電動送風機の電流波形が歪んでしまい電動送風機電流の力率が低下する。これにより電動送風機入力を一定にするように位相制御を行った場合でも、電動送風機電流は大風量になるほど大きくなるという問題があった。
【０００５】
これに対し、電動送風機自体の入力を高くして、仕事率最大になる風量において電動送風機電流が家庭用コンセントの定格電流（１５Ａ）に近くなるように入力の目標値を設定し、仕事率最大時風量より大風量の開放風量時に同じ入力の目標値で制御すると、電動送風機電流が高くなってコンセントの定格電流（１５Ａ）を超えてしまうという問題が生じていた。
【０００６】
また、開放風量時の入力の目標値を、製品の定格電力表示で許容される入力まで低くしても、電動送風機電流は仕事率最大時風量の電流と同等か高くなってしまうため、仕事率最大時の電動送風機入力をコンセントの定格電流のぎりぎりまで上げることができないという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記従来の課題を解決するため、本発明では、本体ケースに内蔵される電動送風機と、該電動送風機の電力を制御する制御回路と、を有した電動送風機であって、前記制御回路は、数μ秒から数ｍ秒周期のパルス信号を生成し、該パルス信号がオンのときに商用電圧を前記電動送風機に印加することで、略正弦波状の電圧を前記電動送風機に印加し、前記電動送風機に略正弦波状の電流を流すこととした。
【０００８】
また、吸込仕事率最大となる風量での電動送風機の入力目標値を、開放風量での電動送風機の入力目標値よりも大きくした。
【０００９】
さらに、吸込仕事率最大となる風量での電動送風機の電流を、定格電流とした。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、開放風量時の電動送風機の電流を、吸込仕事率最大時風量の電動送風機の電流より低くすることができ、吸込仕事率最大時風量の電動送風機入力の目標値設定を、電動送風機の電流が家庭用コンセントの定格電流（１５Ａ）付近になるまで高く設定することができて、電動送風機の吸込仕事率を高くする効果を得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施例の掃除機の外観斜視図である。
【図２】同掃除機の回路ブロック図である。
【図３】同掃除機の電動送風機の駆動波形である。
【図４】同掃除機の風量に対する仕事率と電動送風機入力と電流の特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
まず、図１と図２を用いて本実施例の電気掃除機の全体構成の概要を述べる。
【００１３】
図１に示すように、電気掃除機は、本体ケースで覆われた掃除機本体１、吸口体２、延長管３、ホース４を有し、ホース４には把手部５が有り手元スイッチ６が設けられる。また、延長管３、ホース４を含む通風管路は、掃除機本体１と吸口体２を連通するように接続する。
【００１４】
掃除機本体１は、空気を吸引する送風機と、送風機を駆動する電動機が一体になった電動送風機８を有し、電動送風機８の吸引力で、吸口体２から吸われた塵埃空気は通風管路内を流れて掃除機本体１の集塵フィルタに塵埃が濾過されて溜まる。この電動送風機８は、図２に示すように、掃除機本体内１に配された制御基板７により駆動される。
【００１５】
制御基板７は、商用電源に接続される電源部７−１、マイクロコンピュータ７−２、ＭＯＳ−ＦＥＴ駆動回路７−３、手元スイッチ６の信号を取り込む手元ＳＷ検出部７−４、電動送風機８の回路に電源電圧が逆位相時にそれぞれ流れるように２個並列に配したＭＯＳ−ＦＥＴ７−５、電動送風機８の電流を検出する電流検出部７−６、整流ダイオード７−７、からなり、手元スイッチ６が押下されたときの信号をマイクロコンピュータ７−２が検知し運転モードに移行する。
【００１６】
運転モードでは、電流検出部７−６が検出した電動送風機８の電流を元に、マイクロコンピュータ７−２はＭＯＳ−ＦＥＴ駆動回路７−３を介してＭＯＳ−ＦＥＴ７−５をオンオフ制御して電動送風機８を駆動させる。
【００１７】
次に、図３、図４を用いて、電動送風機８の駆動方法と、電動送風機８の特性を説明する。
【００１８】
従来のトライアックによる位相制御では、図３（ａ）に示すように、電動送風機８に印加される商用電圧に対し、マイクロコンピュータ７−２の出力信号のオンオフ周期が長いため（「マイコン信号」参照）、商用電圧の正弦波の一部のみが電動送風機８に印加されることになり（「電動送風機印加電圧」参照）、電動送風機８の電流が歪んでしまい（「電動送風機電流」参照）、位相時間が長くなるほど力率が低下する傾向にある。
【００１９】
これに対し、本実施例の位相制御では、図３（ｂ）に示すように、マイクロコンピュータ７−２からＭＯＳ−ＦＥＴ駆動回路７−３に短い周期のパルス状のＰＷＭ信号を出力することで、ＭＯＳ−ＦＥＴ７−５を駆動する（「マイコン信号」参照）。このとき、マイコン信号がオンのときのみ商用電圧が電動送風機８に印加されるため、電動送風機８に流れる電流は正弦波に近い波形となり（「電動送風機電流」参照）、入力にかかわらず力率をほぼ一定にできる。なお、本実施例では、マイクロコンピュータ７−２が出力するパルス状のＰＷＭ信号の周期を数μ秒から数ｍ秒とした。
【００２０】
図４は、横軸を電動送風機８の風量とし、縦軸を電動送風機８の電流としたグラフに、風量に対する吸込仕事率と電動送風機８の入力目標値と電動送風機８の電流の特性を示したものである。ここに示すように、電動送風機８の入力目標値は仕事率最大風量付近では一定になるように設定されており、また、風量が大きくなると入力目標値を約１０％下げる制御を行っている。
【００２１】
従来のトライアック制御では、電流Ｉａで示すように、仕事率最大風量のときの入力目標値と、開放風量のときの入力目標値を比較すると、後者は前者より約１０％小さいのに、電流値は開放風量のときのほうが大きくなっている。すなわち、従来の制御では、開放風量のときに、仕事率が最大ではないにも拘らず、電流が最大となってしまう。
【００２２】
これに対し、本実施例の制御では、電流Ｉｂで示すように、仕事率最大風量のときの入力目標値と、開放風量のときの入力目標値を比較すると、後者を前者より約１０％下げることで、電流値も開放風量のときに約１０％下げることができる。すなわち、本実施例の制御では、仕事率最大風量のときに電動送風機８の電流を最大とすることができる。
【００２３】
以上で説明したように、本実施例では、電動送風機８の電流を略正弦波状にできるので、入力にかかわらず、力率を一定にすることができる。
【００２４】
また、仕事率最大風量のときの電動送風機８の電流を、家庭用コンセントの定格電流（１５Ａ）としても、開放風量のときの電動送風機８の電流が定格電流を超えることが無いため、常に定格電流の範囲内で電動送風機８を駆動することができる。
【００２５】
さらに、定格電流１５Ａで電動送風機８を駆動したときに仕事率最大風量となるため、吸込仕事率を高くすることができる。
【符号の説明】
【００２６】
１  掃除機本体
２  吸口体
３  延長管
４  ホース
５  把手部
６  手元スイッチ
７  制御基板
７−１  電源部
７−２  マイクロコンピュータ
７−３  ＭＯＳ−ＦＥＴ駆動回路
７−４  手元ＳＷ検出部
７−５  ＭＯＳ−ＦＥＴ
７−６  電流検出部
７−７  整流ダイオード
８  電動送風機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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