(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸引のための電動送風機と、この電動送風機の電力を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は電動送風機へ吸入される風量が低下した時に電力を低下させる機能を有し、電力を低下させる動作が所定の複数回数生じたら電動送風機の運転を停止させる、またはさらに低い電力で制御する電気掃除機。
【請求項２】
吸引のための電動送風機と、この電動送風機の電力を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は電動送風機へ吸入される風量が低下した時に電力を低下させる機能と、電力の低下をカウントする動作カウント手段と、電力が低下する前の動作モードに応じて前記カウント値を補正する補正手段とを有し、前記補正手段で補正されたカウント値を前記カウント手段でカウントし、このカウント値が所定の複数回数生じたら電動送風機の運転を停止させる、またはさらに低い電力で制御する電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動送風機の温度過昇防止機能を有する電気掃除機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電気掃除機について、図６〜図９を用いて説明する。
【０００３】
最初に、電気掃除機の性能の尺度の一つである「吸込仕事率」について説明する。図８は電動送風機２をある固定位相で運転させ、風量を変化させたときの風量、消費電力、真空度、吸込仕事率との関係を示す図で、吸込仕事率は、常数＊風量＊真空度で計算され、ある風量の時に吸込仕事率はピークになり、放物線を描くように、風量がより増える場合と、真空度が増えた場合とで吸込仕事率は低下していく。さらに、実際の掃除はこの吸込仕事率がピークになる付近の風量で行われるように設計されている。
【０００４】
また、我国（日本）には、ＪＩＳ規格とか、電気用品取締法等の制約があり、家庭用電気掃除機の定格消費電力は１ｋＷ以下にする必要があるため、最大消費電力を１ｋＷ以下に抑える必要がある。
【０００５】
ところが、電動送風機２は、図８に示すように風量が減少すると電動送風機２の負荷が減少し、消費電力も減少する。
【０００６】
そこで、近年では、吸込仕事率が最大となる風量で、消費電力が最大となるように電力制御し、吸込仕事率を最大限にする電気掃除機の制御が提案され、それが主流となってきている。
【０００７】
従来、この種の電気掃除機は図６、９に示すような構成が一般的であった。以下、その構成について説明する。
【０００８】
図６、９に示すように、掃除機本体（以下、本体という）１は電動送風機２を内蔵しており、電動送風機２の前面は塵埃を収納する集塵室９を有し、吸い込み口３には手元操作部６を有するホース４を接続し、ホース４の先には延長管７及び吸い込み具８を接続している。５は前記電動送風機２に供給される電流を検出する電流検出手段である。１１は前記電流検出手段５の検出結果とこの手元操作部６の設定値に応じて電動送風機２の位相制御量を設定する位相制御手段、１２はこの制御結果に基づいて電動送風機２を駆動する駆動手段であり、前記電動送風機２、電流検出手段５、及び駆動手段１２、サーモスタットなどの温度検知手段３０は交流電源１０間に直列に接続されている。
【０００９】
以上の構成において図７を参照しながら動作を説明する。
【００１０】
図７（ｃ）に示すように、風量Ｑ０、Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３に対し、消費電力をＷ０、Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３となるように位相制御量をｔ０、ｔ１、ｔ２、ｔ３と定める。次に風量に対し、電流検出手段５の出力を表したものが図７（ａ）であり、電流検出手段５の出力と位相制御量を表したものが図７（ｂ）である。
【００１１】
現状Ａ点（風量Ｑ３、位相制御量ｔ３、電流検出手段５の出力Ｖ３）の時、吸い込み具８が紙などでふさがれ、風量が低下すると消費電力は図７（ｃ）のＢ点に低下し、電流検出手段５の出力は図７（ａ）のＢ点（ＶＢ）に低下し、位相制御量は図７（ｂ）よりｔＢに設定され、ｔ３＞ｔＢのため消費電力を増大するようになる。消費電力が増大すると電流検出手段５の出力が上昇し、位相制御量を遅らせ消費電力を減少させる。最終的には風路負荷抵抗によるＣ点（風量Ｑ２、位相制御量ｔ２、電流検出手段５の出力Ｖ２）にて安定する。このように吸い込み具８が紙などでふさがれた場合や集塵室９にゴミがたまってくると風量が変化し、図７（ａ）〜図７（ｃ）の太い実線で示す動作を行い、風量の低下により消費電力は最大まで制御できる。
【００１２】
又、吸い込み具８がふさがれたまま運転されたり、集塵室９にゴミが満杯になったまま長時間運転されると、電動送風機２による風の流れが少ないので、電動送風機２が急激に加熱されるが、例えば風量がＱ００に低下すると電流検出手段５の出力がＶ００になり、その時点で位相制御量をｔ１にすると消費電力がＷ２からＷ４まで低下し、温度上昇を抑制することができる。
【００１３】
しかし、吸い込み具８がふさがれたままや、集塵室９にゴミが満杯になったまま、低消費電力状態を解除し、再度電力の高い状態に設定されると、前述の動作と同様、電動送風機２による風の流れが少ないので、電動送風機２が加熱されるのが繰り返されやはり電動送風機２の急激な温度上昇がおきる。
【００１４】
また、電動送風機２の温度がゆっくりと上昇する場合は、温度過昇防止用のサーモスタット等の温度検知手段３０を用いて電動送風機２の通電を遮断していた。この温度検知手段３０は電動送風機２の通電が遮断された後、温度が低下したら短時間で復帰できるように自動復帰式で、かつ電動送風機２の下部に配置されていた。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
ところがこのような従来の電気掃除機では温度検知手段を設けた部分の温度は比較的精度良く検出できるが、温度検知手段配置部から離れたところは温度の検出が悪く、また電動送風機の風の影響を受け実際の温度に対するバラツキが大きかった。また、サーモスタット等の温度検知手段が一旦作動すると、温度検知手段が冷却されて復帰するまでに２０分〜４０分間程度の時間を要するので、その間、電気掃除機を使用することができず使用上不便であった。
【００１６】
本発明は、上記課題を解決するものであって、温度検知手段が温度に反応する前に異常温度を推測して、電動送風機を停止ないしは低い電力に制御して使用性の良い電気掃除機を提供することを目的としている。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、吸引のための電動送風機と、この電動送風機の電力を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は電動送風機へ吸入される風量が低下した時に電力を低下させる機能を有し、電力を低下させる動作が所定の複数回数生じたら電動送風機の運転を停止させる、またはさらに低い電力で制御する構成としてあり、温度検知手段によることなく電動送風機の急激な温度上昇を推定し、過度の温度上昇を防止する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１記載の発明は、吸引のための電動送風機と、この電動送風機の電力を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は電動送風機へ吸入される風量が低下した時に電力を低下させる機能を有し、電力を低下させる動作が所定の複数回数生じたら電動送風機の運転を停止させる、またはさらに低い電力で制御する構成としてあり、温度検知手段によることなく電動送風機の急激な温度上昇を推定し、過度の温度上昇を防止する。
【００１９】
本発明の請求項２記載の発明は、吸引のための電動送風機と、この電動送風機の電力を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は電動送風機へ吸入される風量が低下した時に電力を低下させる機能と、電力の低下をカウントする動作カウント手段と、電力が低下する前の動作モードに応じて前記カウント値を補正する補正手段とを有し、前記補正手段で補正されたカウント値を前記カウント手段でカウントし、このカウント値が所定の複数回数生じたら電動送風機の運転を停止させる、またはさらに低い電力で制御する構成としてあり、電力を低下させる前の電力値が異なる動作モードに応じてカウント値を補正するから、温度検知手段によることなく電動送風機の急激な温度上昇を推定し、過度の温度上昇を防止する。
【００２０】
【実施例】
（実施例１）
以下、本発明の第１の実施例について図１を用いて説明する。なお、従来例と同一部分については同一符号を付して説明を省略する。
【００２１】
図１において、電動送風機２、電動送風機２に流れる電流を検出する電流検出手段５、及び後述の駆動手段１２、サーモスタットなどの温度検知手段３０は交流電源１０間に直列に接続されている。３１は前記電流検出手段５の検出結果とこの手元操作部６の設定値に応じて電動送風機２の位相制御量を設定するマイクロコンピュータである。
【００２２】
風量と消費電力と制御位相の関係を従来例の図７（ｃ）より説明すると、風量（Ｑ０からＱ３）と消費電力（Ｗ０からＷ３）と位相制御量（ｔ０からｔ３）とは対応している。吸い込み具８がふさがれたまま運転されたり、集塵室９にゴミが満杯になったりして、例えば風量がＱ００に低下すると電流検出手段５の出力がＶ００になり、その時点で位相制御量をｔ１にすると消費電力がＷ２からＷ４まで低下させる。風量がＱ００以下で位相制御量がｔ０だと風量が低いので電動送風機２の温度上昇度が高い。ここで位相制御量をｔ１にすると温度上昇度がやや抑えられる。
【００２３】
次に図２を用いて制御の流れを説明する。電力低下が生じると動作カウント手段３２が電力低下回数をカウントするとともに、第１のタイマーカウント手段３４にて時間をカウントし始める。第１のタイマーカウント手段３４が所定時間をカウントしたとき動作カウント手段３２のカウントされた電力低下動作回数が所定回以下なら第１のタイマーカウント手段３４の時間のカウントをやめるとともに、動作カウント手段３２のカウントをゼロにもどす。
【００２４】
また、第１のタイマーカウント手段３４が所定時間をカウントする以前に、動作カウント手段３２のカウントされた電力低下動作回数が所定回数を越えると電動送風機２の運転を停止するかまたは、電力を大きく低下させて運転させ、温度の上昇を抑える。つまり、吸い込み具８がふさがれたままや、集塵室９にゴミが満杯になった状態で、運転されると電動送風機２の温度が高く上昇する。電力の低下で温度の上昇はやや抑えられるが、手元操作部６により再度初期の電力に設定されると、電動送風機２の温度はまた上昇しはじめる。ここで例えば、第１のタイマーカウント手段３４が３分をカウントするまでに、動作カウント手段３２が電力の低下を３回カウントすると温度上昇を抑えるように電動送風機２の運転を停止するかまたは、電力を大きく低下させて運転するようにする。
【００２５】
このようにして、温度検知手段３０が検出する以前に電動送風機の急激な温度上昇を推定し、過度の温度上昇を防止する。
【００２６】
（実施例２）
次に、本発明の第２の実施例について図３を用いて説明する。なお、第１の実施例と同一部分については同一符号を付して説明を省略する。
【００２７】
使い勝手を良くするため、使用者が操作する上でしっかりと掃除したい場合には電力を高くし、吸込力を強め、軽く掃除をしたい場合用には電力を低めにし、吸込力を低くして消費電力値の異なる動作モードを設け、実施例１の説明と同様、異なる動作モードにおいても風量が低下すると電力を低下させる動作を行う。
【００２８】
図３より電力低下が生じると動作カウント手段３２が電力低下回数をカウントするとともに、第１のタイマーカウント手段３４にて時間をカウントし始める。ここで、電力低下する前の動作モードが消費電力が高い場合か低い場合かを動作カウント補正手段３３で補正して、動作カウント手段３２のカウントを行う。ここで補正の方法として例えば、電力低下する前の動作モードが消費電力が高い場合の電力低下動作を１回とすると、電力低下する前の動作モードが消費電力が低い場合の電力低下動作を０．５回とする。第１のタイマーカウント手段３４が所定時間をカウントしたとき動作カウント手段３２のカウントされた電力低下動作回数が所定回以下なら第１のタイマーカウント手段３４の時間のカウントをやめるとともに、動作カウント手段３２のカウントをゼロにもどす。
【００２９】
また、第１のタイマーカウント手段３４が所定時間をカウントする以前に、動作カウント手段３２のカウントされた電力低下動作回数が所定回数以上になると電動送風機２の運転を停止するかまたは、電力を大きく低下させて運転させ、温度の上昇を抑える。このようにして、温度検知手段３０が検出する以前に電動送風機の急激な温度上昇を推定し、過度の温度上昇を防止する。
【００３０】
（実施例３）
次に、本発明の第３の実施例について図４を用いて説明する。なお、第１の実施例と同じ構成のものは同一符号を付して説明を省略する。
【００３１】
図４より第１の実施例と同様、電力低下が生じると動作カウント手段３２が電力低下回数をカウントするとともに、第１のタイマーカウント手段３４にて時間をカウントし始める。第１のタイマーカウント手段３４が所定時間をカウントしたとき動作カウント手段３２のカウントされた電力低下動作回数が所定回以下なら第１のタイマーカウント手段３４の時間のカウントをやめるとともに、動作カウント手段３２のカウントをゼロにもどす。
【００３２】
また、第１のタイマーカウント手段３４が所定時間をカウントする以前に、動作カウント手段３２のカウントされた電力低下動作回数が所定回数以上になると電動送風機２の運転を停止するかまたは、電力を大きく低下させて運転させ、温度の上昇を抑える。この後、第２のタイマーカウント手段３５にて所定期間、手元操作部６による電動送風機２を動作させる処理を禁止し、再度電動送風機２が動作してさらなる温度上昇を防止するものである。所定期間と限定し、確実に温度が低下してから平常状態に戻し、使用性を確保する。
【００３３】
（実施例４）
次に、本発明の第４の実施例について図５を用いて説明する。なお、第１の実施例と同じ構成のものは同一符号を付して説明を省略する。
【００３４】
図５より第１の実施例と同様、電力低下が生じると動作カウント手段３２が電力低下回数をカウントするとともに、第１のタイマーカウント手段３４にて時間をカウントし始める。第１のタイマーカウント手段３４が所定時間をカウントしたとき動作カウント手段３２のカウントされた電力低下動作回数が所定回以下なら第１のタイマーカウント手段３４のカウントをやめるとともに、動作カウント手段３２のカウントをゼロにもどす。
【００３５】
また、第１のタイマーカウント手段３４が所定時間をカウントする以前に、動作カウント手段３２のカウントされた電力低下動作回数が所定回数以上になると電動送風機２の運転を停止するかまたは、電力を大きく低下させて運転させ、温度の上昇を抑える。この後、第２のタイマーカウント手段３５にて所定期間、手元操作部６による電動送風機２を動作させる処理を禁止しするとともに、表示手段３６にて報知する。表示により、再度電動送風機２が動作してさらなる温度上昇を防止する状態にあることを知らしめ、所定期間と限定し、確実に温度が低下してから平常状態に戻し、使用性を確保する。
【００３６】
【発明の効果】
本発明の請求項１記載の発明によると、電力低下動作が所定回数生じたら電動送風機の運転を停止ないしは低い電力で制御するようにして電動送風機の急激な温度上昇を推定し、過度の温度上昇を防止する。
【００３７】
本発明の請求項２記載の発明によると、消費電力値の異なる動作モードにおいても電力低下動作が所定回数生じたら電動送風機の運転を停止ないしは低い電力で制御するようにして電動送風機の急激な温度上昇を推定し、過度の温度上昇を防止する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施例における電気掃除機の回路ブロック図
【図２】  同電気掃除機の制御フローチャート
【図３】  本発明の第２の実施例における電気掃除機の制御フローチャート
【図４】  本発明の第３の実施例における電気掃除機の制御フローチャート
【図５】  本発明の第４の実施例における電気掃除機の制御フローチャート
【図６】  従来の電気掃除機の回路ブロック図
【図７】  （ａ）従来の電気掃除機の電流検出手段出力Ｖ−風量Ｑ特性図
（ｂ）同電気掃除機の制御位相量Ｓ−風量Ｑ特性図
（ｃ）同電気掃除機の消費電力Ｗ−風量Ｑ特性図
【図８】  同電気掃除機の風量と、真空度、消費電力、および吸込仕事率との関係を示す特性図
【図９】  電気掃除機の外観図
【符号の説明】
１    電気掃除機本体
２    電動送風機
５    電流検出手段
６    手元操作部
１１  位相制御手段
３０  温度検知手段
３１  マイクロコンピュータ
３２  動作カウント手段
３３  動作カウント補正手段
３４  第１のタイマーカウント手段
３５  第２のタイマーカウント手段
３６  表示手段
【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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