| 【発明の名称】 |
電気掃除機 |
| 【発明者】 |
【氏名】石澤 明弘
【住所又は居所】神奈川県秦野市堀山下４３番地 東芝テック株式会社秦野工場内
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| 【要約】 |
【課題】電動機をより確実に保護できる電気掃除機を提供する。
【解決手段】電動機23に流れる電流値を電流センサ27にて検知する。電動機23に流れる電流値が設定時間内に閾値を所定回数以上超えたときに制御手段26にて電動機23の駆動を停止させる。電動機23の過負荷状態を制御手段26にて確実に検知して電動機23の駆動を停止できるため、電動機23をより確実に保護できる。電動機23に流れる電流値が設定時間内に閾値を所定回数以上超えたときに制御手段26にて電動機23の駆動を低減させる。電動機23の過負荷状態を制御手段26にて確実に検知して電動機23の駆動を低減できるため、電動機23をより確実に保護できる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 電動送風機と、吸込口体に設けられた回転体を駆動する電動機と、この電動機の電流値を所定時間毎に検知する電流検知手段と、この電流検知手段にて検知した前記電動機の電流値が、設定時間内に所定の電流値を所定回数以上超えたときに、前記電動機の駆動を停止させる制御手段とを具備したことを特徴とした電気掃除機。
【請求項２】 電動送風機と、吸込口体に設けられた回転体を駆動する電動機と、この電動機の電流値を所定時間毎に検知する電流検知手段と、この電流検知手段にて検知した前記電動機の電流値が、設定時間内に所定の電流値を所定回数以上超えたときに、前記電動機の駆動を少なくとも一旦低減させる制御手段とを具備したことを特徴とした電気掃除機。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電動機を備えた電気掃除機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の電気掃除機は、掃除機本体を備えており、この掃除機本体には電動送風機が収容されている。また、この掃除機本体には、本体吸込口が設けられており、この本体吸込口は、掃除機本体内の前側に設けられた集塵室に連通している。
【０００３】さらに、本体吸込口には、ホース体の基端が着脱可能に連通接続されている。一方、このホース体の先端には延長管の基端が着脱可能に連通接続され、この延長管の先端には、電動送風機の駆動により空気を吸い込む吸込口が設けられた吸込口体としての床ブラシが着脱可能に連通接続されている。この床ブラシの吸込口には、回転体としての回転清掃体である回転ブラシが取り付けられ、この回転ブラシは、床ブラシ内に配設された電動機により回転駆動される。
【０００４】また、掃除機本体の内部には、たとえば回路基板などにて構成された制御手段が配設されている。この制御手段は、図６に示すように、電動機に供給される電流値ｉを検知している。
【０００５】そして、電動送風機および電動機を駆動させ、床ブラシの吸込口を被掃除面に接触させて掃除をする。このとき、この床ブラシの回転ブラシに誤って異物が絡みついてこの回転ブラシの回転が停止、いわゆるロックすると、図６に示すように、電動機に供給される電流値、すなわち電動機に流れる電流値ｉが所定の電流値としての閾値Thよりも大きい状態、すなわち過負荷の状態となる。そして、この電動機の過負荷状態が所定の時間よりも長く持続したことを制御手段にて検知した場合には、電動機の駆動を停止、あるいは低減させて電動機への過負荷を防止してこの電動機を保護している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の電気掃除機では、図６に示すように、電動機が過負荷状態を所定の時間持続しないとこの電動機の駆動を停止、あるいは低減しない。このため、床ブラシの回転ブラシに誤って異物が絡みつき、この回転ブラシが回転を停止しない程度の負荷を受けて変速的に回転し続ける場合には、電動機に流れる電流値が上下して閾値Thを上回ったり下回ったりするので、比較的短時間の過負荷状態を繰り返す場合に電動機の駆動を確実に停止、あるいは低減できず、電動機を確実に保護できないという問題点を有している。
【０００７】本発明はこのような点に鑑みなされたもので、電動機をより確実に保護できる電気掃除機を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の電気掃除機は、吸込口体に設けられた回転体を駆動させる電動機の電流値を所定時間毎に検知する電流検知手段と、この電流検知手段にて検知した電動機の電流値が、設定時間内に所定の電流値を所定回数以上超えたときに、電動機の駆動を停止させる制御手段とを具備したものである。そして、電動機の電流値が設定時間内に所定の電流値を所定回数以上超えたときに、制御手段にて電動機の駆動を停止させることにより、電動機の過負荷状態を制御手段にて確実に検知して電動機の駆動を停止できるため、電動機をより確実に保護できる。
【０００９】また、本発明の電気掃除機は、吸込口体に設けられた回転体を駆動させる電動機の電流値を所定時間毎に検知する電流検知手段と、この電流検知手段にて検知した電動機の電流値が、設定時間内に所定の電流値を所定回数以上超えたときに、電動機の駆動を少なくとも一旦低減させる制御手段とを具備したものである。そして、電動機の電流値が設定時間内に所定の電流値を所定回数以上超えたときに、制御手段にて電動機の駆動を少なくとも一旦低減させることにより、電動機の過負荷状態を制御手段にて確実に検知して電動機の駆動を少なくとも一旦低減できるため、電動機をより確実に保護できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の電気掃除機の一実施の形態の構成を図１ないし図４を参照して説明する。
【００１１】図２において、１は掃除機本体で、この掃除機本体１は、内部に収容された電動送風機２の駆動にて生じる吸気風を、この電動送風機２の前側における掃除機本体１内に着脱可能に収容された袋状の集塵フィルタとしての図示しない集塵パック内を通過させて、この集塵パックにて塵埃を集塵する電気掃除機である。
【００１２】また、この掃除機本体１は、上面を開口した合成樹脂製の下部ケース３、およびこの下部ケース３の後部上面を開閉可能に閉塞する上部ケース４が、前面を含む周縁にバンパ５を挟持して接合され前側上面部を開口したケース体としての本体ケース６を有している。この本体ケース６には、前側上面部の開口を開閉自在に閉塞する開閉蓋としての蓋体７を回動自在に軸支して形成されている。
【００１３】そして、本体ケース６の進行方向における前側下面には、旋回自在かつ回転可能な図示しない旋回輪が取り付けられている。また、本体ケース６の進行方向における後側側面には、大径の従動後輪８が回転自在にそれぞれ設けられている。よって、掃除機本体１は、図示しない旋回輪および従動後輪８により被掃除面としての床面上を走行可能である。
【００１４】また、掃除機本体１の前側略中央には、外部から空気を吸引する吸気口としての電動送風機２の吸込側である本体吸込口11が開口している。この本体吸込口11には、彎曲可能かつ伸縮自在な細長略円筒状の接続管であるホース体12の基端側が着脱自在に連通接続される。このホース体12の先端には、電動送風機２の動作モードなどが選択可能な手許操作部13が設けられている。この手許操作部13には、掃除機本体１内の電動送風機２、あるいは後述の床ブラシ内の電動機などの駆動状態を所定の状態に設定する複数の設定ボタン14が設けられているとともに、掃除する際に作業者が把持する把持部15が基端側に向けて突設されている。
【００１５】またさらに、この手許操作部13の先端には、伸縮可能な細長略円筒状の延長管16が着脱可能に連通接続される。さらに、この延長管16の先端には、たとえば室内の床面の上に設置させて、この床面上の塵埃を吸い込む吸込口体としての床ブラシ17が着脱可能に連通接続される。
【００１６】そして、床ブラシ17には、床面に向けて開口された略矩形状の吸込口21が開口して設けられている。この吸込口21は、長手方向が床ブラシ17の長手方向に略沿った状態で設けられており、電動送風機２の駆動により空気を吸い込む。また、この吸込口21には、長手方向に軸方向を有する回転体としての回転清掃体である回転ブラシ22が回動可能に取り付けられている。この回転ブラシ22は、この吸込口21と略等しい長手寸法を有し、この吸込口21の長手方向に略沿って設けられている。さらに、床ブラシ17には、この回転ブラシ22を回転駆動させる電動機23が取り付けられている。
【００１７】次に、上記一実施の形態の内部構成を説明する。
【００１８】図１に示すように、掃除機本体１内に配設された電動送風機２は、電源コード24を介して商用交流電源ｅおよび電力制御用のトライアックTrに直列に接続されている。また、商用交流電源ｅには、電源部25が接続され、この電源部25は制御用のトランジスタＱのエミッタに接続されているとともに接地されている。
【００１９】一方、トライアックTrのゲートには、たとえば回路基板、タイマ、あるいはカウンタなどにて構成された制御手段26が接続され、この制御手段26は、図２に示すように、掃除機本体１内における電動送風機２の上方に収容されている。さらに、この制御手段26は、床ブラシ17内に設けられた電流検知手段としての電流センサ27およびトランジスタＱのベースにそれぞれ接続されている。この電流センサ27は、床ブラシ17の電動機23に電気的に接続されているとともに接地されて、この電動機23は、トランジスタＱのコレクタに電気的に接続されている。そして、電源部25から電動機23に供給される電流値、すなわち電動機23に流れる電流値i1を、電流センサ27にて検知し、この検知された電流値i1に基づいて、制御手段26は電源部25から電動機23に供給される電力を、トランジスタＱにより制御している。さらに、この制御手段26は、トライアックTrにより位相導通角を制御し、電動送風機２の入力電圧を制御している。
【００２０】次に、上記一実施の形態における制御を図３に示すフローチャートおよび図４を参照して説明する。
【００２１】設定ボタン14で電動機23が駆動されると、まず、制御手段26のタイマによる計測時間ｔおよびカウンタによる計測回数Ｃを、それぞれ初期状態、すなわち０にセットする（ステップ１）。
【００２２】次いで、電流センサ27が、電源部25から電動機23に供給される電流値i1を検知する（ステップ２）。
【００２３】ここで、たとえば髪の毛などの異物が誤って回転ブラシ22に絡みつき、この回転ブラシ22が回転を停止しない程度の負荷を受けて変速的に回転しつづける場合には、図４に示すように、電動機23に流れる電流値i1が所定の電流値としての閾値Th1を上回ったり下回ったりし、この閾値Th1を上回る比較的短時間の過負荷状態を繰り返す。
【００２４】このとき、ステップ２で検知した電動機23に流れる電流値i1が閾値Th1を超えているかを制御手段26にて判断する（ステップ３）。
【００２５】このステップ３において、所定の時間Δｔ、たとえば０．１秒内に電動機23に流れる電流値i1が閾値Th1を超えていると制御手段26が判断した場合には、計測回数Ｃに１を加算し（ステップ４）、このステップ３にて電動機23に流れる電流値i1が閾値Th1を超えていないと制御手段26が判断した場合とともに、計測時間ｔに所定の時間Δｔを加算する（ステップ５）。
【００２６】さらに、総計測時間ｔが設定時間t1、たとえば５秒であるかどうか、すなわち電動機23に流れる電流値i1を５０回計測したかを制御手段26にて判断し（ステップ６）、総計測時間ｔが５秒でない場合には、ステップ２へと戻る。
【００２７】また、ステップ６において、総計測時間ｔが５秒であると制御手段26が判断した場合には、計測回数Ｃが所定回数C1、たとえば１５以上かどうかをこの制御手段26にて判断する（ステップ７）。
【００２８】そして、このステップ７において、計測回数Ｃが１５以上であると制御手段26が判断した場合には、制御手段26にてトランジスタＱを制御し、電源部25から電動機23へと供給される電力を遮断してこの電動機23の駆動を停止させ（ステップ８）、この電動機23を過負荷状態から保護してこの電動機23の制御を終了する。
【００２９】一方、ステップ７において、計測回数Ｃが１５未満であると制御手段26が判断した場合には、ステップ１へと戻る。
【００３０】次に、上記一実施の形態による掃除動作を説明する。
【００３１】まず、掃除機本体１の本体ケース６に対して蓋体７を回動させて、この掃除機本体１の集塵室を開口させ、この集塵室に図示しない集塵パックを取り付けた後、蓋体７を回動させて集塵室を閉塞する。
【００３２】また、掃除機本体１の本体吸込口11にホース体12の基端を接続するとともに、このホース体12の手許操作部13の先端に延長管16を接続し、さらに、この延長管16の先端に床ブラシ17を接続する。
【００３３】さらに、掃除機本体１から導出された電源コード24を、壁面などに設けられた商用交流電源ｅに差し込んだ後、手許操作部13の把持部15を把持し、この手許操作部13の所定の設定ボタン14をオンする。
【００３４】すると、掃除機本体１内の電動送風機２が駆動して、床ブラシ17の吸込口21から外気が吸い込まれるとともに、この床ブラシ17から吸い込まれた吸気風は、延長管16およびホース体12を順次通過した後、本体吸込口11から集塵室内の集塵パックへと吸気される。
【００３５】このとき、この集塵パックにより、本体吸込口11から空気とともに吸い込まれた塵埃がこの空気から分離されて、この分離された塵埃が集塵パック内に集塵される。
【００３６】そして、この集塵パックを通過した吸気風は、電動送風機２へと吸気された後、この電動送風機２により排気風として排気される。
【００３７】上述したように、上記一実施の形態によれば、電源部25から供給される電動機23に流れる電流値i1が、設定時間t1内に閾値Th1を所定回数C1回以上超えたときに、制御手段26にてトランジスタＱを制御し、電源部25から電動機23へと供給される電力を遮断してこの電動機23の駆動を停止させる。この結果、たとえば回転ブラシ22に髪の毛などの異物が誤って絡みつきこの回転ブラシ22が回転を停止しない程度の負荷を受けて、いわゆるロック状態には至らず変則的に回転し続けて電動機23が比較的短時間の過負荷状態を繰り返している場合でも、この電動機23の過負荷状態を確実に検知してこの電動機23の駆動を停止できるため、この電動機23を過負荷から、より確実に保護できる。
【００３８】また、回転ブラシ22の回転が停止、いわゆるロックして電動機23が過負荷状態となっている場合でも、電動機23の過負荷状態を確実に検知して電動機23を確実に保護できる。しかも、髪の毛などが回転ブラシ22に絡みついて一時的に過負荷状態となった後、吸込力などにより絡みついた髪の毛などが除去された場合には、電動機23を停止させることがないので使い勝手を低下させることもない。
【００３９】さらに、過負荷状態にある電動機23を確実に停止させることにより、この電動機23の過負荷による発熱を防止できるので、過負荷状態の電動機23が過熱して周囲の部品などに損傷を与えることを防止できる。
【００４０】なお、上記一実施の形態において、制御手段26は、図５に示すように電動機23の駆動を制御してもよい。
【００４１】すなわち、電源部25から電動機23に供給される電流値i1が設定時間t1内に閾値Th1を所定回数C1以上超えたときに、制御手段26によりトランジスタＱを制御し、電源部25からこの電動機23に供給される電力を電動機23が破損しない程度、たとえば１０Ｖないし１５Ｖ程度に抑制して電動機23の駆動を低減させてこの電動機23の発熱量を低減させる。
【００４２】そして、この制御手段26は、図１ないし図４に示す電気掃除機におけるステップ１ないしステップ７までと同様のステップ11ないしステップ17の制御をした後、電動機23の駆動を低減させる（ステップ18）。
【００４３】この後、制御手段26は、予め設定された所定の時間が経過すると、トランジスタＱを制御して電源部25から電動機23に供給される電力を若干元に戻し、この電動機23に流れる電流値i1を再び電流センサ27にて検知することで回転ブラシ22に絡みついた異物などが除去されているかどうかを判断し（ステップ19）、回転ブラシ22から異物などが除去されていないと検知した場合には、ステップ18に戻る。
【００４４】また、ステップ19において、回転ブラシ22から異物などが除去されたと検知した場合には、制御手段26にてトランジスタＱを制御して電源部25から電動機23に供給される電力を元に戻すことでこの電動機23の駆動を元に戻し（ステップ20）、ステップ11に戻る。
【００４５】この場合には、回転ブラシ22に異物などが絡みついたことを制御手段26にて検知すると、この制御手段26にてトランジスタＱを制御し、電源部25からこの電動機23に供給される電力を低減させて電動機23の駆動を低減させることにより、電動機23の過負荷状態をより確実に検知してこの電動機23をより確実に保護できる。
【００４６】そして、電動機23の駆動を停止させる制御の場合には、電動機23を再度駆動させるために電源を再びオンしなければならないが、電動機23の駆動を低減させる制御であれば、回転ブラシ22に絡みついた異物などを除去した後、電源を再びオンさせることなく電動機23を再び正常に駆動できるので、使い勝手がよい。
【００４７】また、制御手段26は、回転ブラシ22に異物などが絡みついたことを制御手段26にて検知すると、電動機23の駆動を低減させるだけでもよい。
【００４８】さらに、キャニスタ型の電気掃除機について説明したが、電動送風機２の排気風を掃除機本体１の本体吸込口11に循環させる循環式の電気掃除機や、いわゆるサイクロン式の電気掃除機でもよく、アップライト型、ハンディ型のいずれの電気掃除機でも適応させて使用できる。
【００４９】そして、設定時間t1、所定時間Δｔ、閾値Th1、および所定回数C1は、それぞれ電気掃除機の出力などに合わせて設定する。
【００５０】またさらに、電動機23は、回転ブラシ22だけでなく、床ブラシ17の下面に設けられこの床ブラシ17を駆動させる駆動輪などの駆動を制御してもよい。
【００５１】
【発明の効果】本発明によれば、電動機の過負荷状態を確実に検知して電動機の駆動を停止できるため、電動機をより確実に保護できる。
【００５２】また、本発明によれば、電動機の過負荷状態を確実に検知して電動機の駆動を低減できるため、電動機をより確実に保護できるとともに使い勝手がよい。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３５６２
【氏名又は名称】東芝テック株式会社
【住所又は居所】東京都千代田区神田錦町１丁目１番地
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| 【出願日】 |
平成１４年２月１９日（２００２．２．１９） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６２７６４
【弁理士】
【氏名又は名称】樺澤 襄 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２００３−２３５７６７（Ｐ２００３−２３５７６７Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年８月２６日（２００３．８．２６） |
| 【出願番号】 |
特願２００２−４１７６９（Ｐ２００２−４１７６９） |
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