CN107210693A - 步进马达的控制装置以及组装有步进马达的空气净化器 - Google Patents

Abstract

提供一种能够抑制步进马达的转矩下降、成本上升并且减少在脉冲输出的初期产生的噪音的步进马达的控制装置。因此，本发明的步进马达(82)的控制装置具备：电源(111)，输出为了对绕组(82b)、(82c)、(82d)、(82e)进行励磁而施加的电压；以及电压切换单元(108)，能够切换电源(111)输出的电压。电压切换单元(108)在驱动步进马达(82)的脉冲输出的初期的一定时间，将对绕组(82b)、(82c)、(82d)、(82e)施加的电压切换为第1电压，在经过一定时间之后，将对绕组(82b)、(82c)、(82d)、(82e)施加的电压切换为比第1电压高的第2电压。

Description

步进马达的控制装置以及组装有步进马达的空气净化器

技术领域

本发明涉及步进马达的控制装置和组装有步进马达的空气净化器。

背景技术

一般而言，使步进马达以2相励磁方式旋转而得到转矩，用脉冲信号对步进马达的励磁绕组施加电压。一边错开1/2脉冲一边对步进马达的4个励磁绕组依次施加电压，重复该处理，使步进马达旋转而得到转矩。

这样的步进马达在对各个励磁绕组施加电压的切换的初期阶段，被提供驱动转矩而旋转。因此，有时在被提供驱动转矩时由于步进马达的驱动所产生的声音最大而使人感到有噪音。

因此，提出了在施加用于对步进马达的绕组进行励磁的电压的电源和绕组之间连接电压降元件，使对绕组施加的电压下降来减少噪音的方案(例如参照专利文献1)。

另外，提出了通过以一边增大脉冲的宽度、换言之通电时间的宽度一边增加所供给的电压的方式对步进马达的绕组进行励磁来减少噪音的方案(例如参照专利文献2)。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2004－012028号公报

专利文献2：日本特开平6－198987号公报

发明内容

在以专利文献1记载的方式控制步进马达时，由于使施加的电压下降来减少噪音，所以随之旋转方向的转矩也降低。因此，在对步进马达施加的负载大的情况下，存在旋转锁定的可能性变高的课题。

另外，在以专利文献2记载的方式控制步进马达时，由于步进马达是4相的，所以需要与4相对应的量的控制单元和与其对应的电源。因此，成本增加。另外，控制程序也变难。进而，由于切换次数增加，所以产生噪声，还有时需要应对该情形的对策。

本发明为了解决上述课题，其目的在于提供一种能够抑制步进马达的转矩降低、成本上升并且减少在脉冲输出的初期产生的噪音的步进马达的控制装置。

解决课题的本发明的步进马达的控制装置具备：电源，输出为了对步进马达的绕组进行励磁而施加的电压；以及电压切换单元，能够切换电源输出的电压，电压切换单元在驱动步进马达的脉冲输出的初期的一定时间，将对绕组施加的电压切换为第1电压，在经过一定时间之后，将对绕组施加的电压切换为比第1电压高的第2电压。

另外，解决课题的本发明的步进马达的控制装置具备：电源，输出为了对步进马达的绕组进行励磁而施加的电压；以及电压切换单元，能够切换电源输出的电压，电源输出的电压是基准电压，电压切换单元在驱动步进马达的脉冲输出的初期的一定时间，将对绕组施加的电压切换为比基准电压低的电压，在经过一定时间之后，将对绕组施加的电压切换为所述基准电压。

另外，解决课题的本发明的空气净化器具备上述任意的步进马达的控制装置以及步进马达，通过步进马达的驱动使主体转动。

根据本发明，在驱动步进马达的脉冲输出的初期的一定时间，将对步进马达的绕组施加的电压切换为第1电压，在经过一定时间之后，将对绕组施加的电压切换为比第1电压高的第2电压，所以在驱动步进马达的脉冲输出的初期时，能够将驱动转矩抑制得低，能够减少步进马达的驱动噪音。

另外，在以低的驱动转矩进行驱动并经过一定时间之后，将对步进马达的绕组施加的电压切换为比第1电压高的第2电压，所以在经过一定时间之后能够以高的驱动转矩使步进马达旋转。

附图说明

图1是本发明的实施方式1的步进马达的控制装置的主要部分电路图。

图2是用本发明的实施方式1的步进马达的控制装置控制的步进马达的一个实施例的正旋转时的时序图。

图3是用本发明的实施方式1的步进马达的控制装置控制的步进马达的一个实施例的逆旋转时的时序图。

图4是示出本发明的实施方式2的具备步进马达的控制装置的空气净化器的概略结构的立体图。

图5是用图1所示的剖面A－A截断本发明的实施方式2的具备步进马达的控制装置的空气净化器而得到的剖视图。

图6是本发明的实施方式2的具备步进马达的控制装置的空气净化器的分解立体图。

图7是本发明的实施方式2的具备步进马达的控制装置的空气净化器的安装有控制装置所控制的步进马达的空气净化器主体支承台的立体图。

图8是图7所示的空气净化器主体支承台的分解立体图。

图9是从图7所示的空气净化器主体支承台的上方看去的俯视图(a)以及用俯视图(a)所示的剖面B－B截断而得到的剖视图(b)。

图10是本发明的实施方式2的具备步进马达的控制装置的空气净化器的概略框图。

(符号说明)

1：主体；2：支承台；3：前表面面板；4：侧面盖；4a：把手部；4b：美观片；4c：凹部；5：侧面盖；5a：把手部；5b：美观片；5c：凹部；6：后表面盖；7：前部主体壳体；8：后部主体壳体；7a：上风扇外壳盖；7b：上风扇外壳盖开口；7c：下风扇外壳盖；7d：下风扇外壳盖开口；8a：上风扇外壳；8b：上风扇外壳后表面板；8c：上风扇外壳后表面板凹部；8d：下风扇外壳；8e：下风扇外壳后表面板；8f：下风扇外壳后表面板凹部；9：上方风扇单元；10：下方风扇单元；21：风扇；22：风扇用马达；22a：风扇用马达旋转轴；23：马达保持构件；24：风扇；25：风扇用马达；25a：风扇用马达旋转轴；26：马达保持构件；27a：垫片；27b：垫片；28：螺母；29：下部主体壳体；29a：驱动单元支承部；29b：位置检测单元保持部；29c：位置检测单元保持部；29d：位置检测单元保持部；29e：主体侧车轮保持部；29f：转动中心轴承；31：防护网(guard net)；32：上方风扇罩(fan guard)；33：下方风扇罩；34：除臭过滤器；35：HEPA过滤器；36a：预过滤器；36b：预过滤器；40：上部单元；41：操作显示部；42：操作基板单元；43：操作开关；44：美观片；45：人检测传感器；46：控制基板单元；47：盖；48：基板壳体；49：控制基板；49a：微控制器(microcontroller)；49b：输出电路；50：基板壳体；51：盖；52：引线盖；53：空间；54a：前侧百叶窗驱动马达；54b：后侧百叶窗驱动马达；55：电源线；61：吸气口；62：前侧百叶窗；63：后侧百叶窗；64：前侧送出口；65：后侧送出口；66：通风路径；71：基底台；71a：滑动板按压保持部；71b：遮断壁；71c：位置检测用狭缝；71d：位置检测用狭缝；71e：位置检测用狭缝；71f：支承台侧车轮保持部；72：齿条；73：转动中心轴引导件；74：滑动板；75：滑动板按压；76：转动中心轴；76a：槽状凹部；77：主体侧车轮；78：支承台侧车轮；79：塞子；80a：位置检测单元；80b：位置检测单元；80c：位置检测单元；81：主体转动驱动单元；82：步进马达(驱动马达)；82a：转子；82b：励磁绕组；82c：励磁绕组；82d：励磁绕组；82e：励磁绕组；83：连结轴；84：小齿轮；85：轴承；86：保持构件；100：空气净化器；101：晶体管；102：晶体管；103：晶体管；104：晶体管；105：电阻元件；106：晶体管；107：晶体管；108：电压切换单元；111：电源。

具体实施方式

实施方式1.

(步进马达的控制电路结构和控制)

图1是本发明的实施方式1的步进马达的控制装置的主要部分电路图。图2是用本发明的实施方式1的步进马达的控制装置控制的步进马达的一个实施例的正旋转时的时序图。图3是用本发明的实施方式1的步进马达的控制装置控制的步进马达的一个实施例的逆旋转时的时序图。依照图1至图3说明本发明的实施方式1的步进马达的控制装置。

图1所示的步进马达(驱动马达)82是2相励磁方式的单极型的步进马达，包括转子82a和励磁绕组82b、82c、82d、82e。通过将电脉冲信号提供给励磁绕组82b、82c、82d、82e来使步进马达(驱动马达)82旋转。换言之，通过进行通电来使步进马达(驱动马达)82旋转。

101是控制向励磁绕组82b的电脉冲信号的晶体管。102是控制向励磁绕组82d的电脉冲信号的晶体管。103是控制向励磁绕组82c的电脉冲信号的晶体管。104是控制向励磁绕组82e的电脉冲信号的晶体管。101至104是npn型的双极型晶体管(以下记为晶体管)。

在晶体管101的基极连接有为了驱动步进马达(驱动马达)82而提供的脉冲信号X的信号线。同样地，在晶体管102的基极连接有为了驱动步进马达82而提供的脉冲信号X’的信号线。在晶体管103的基极连接有为了驱动步进马达(驱动马达)82而提供的脉冲信号Y的信号线。在晶体管104的基极连接有为了驱动步进马达82而提供的脉冲信号Y’的信号线。从未图示的微控制器输出X、X’、Y、Y’各脉冲信号。

111是驱动步进马达(驱动马达)82的电源。电源111输出对励磁绕组82b、82c、82d、82e分别施加的DC12V的基准电压(第2电压)。105是电阻元件。电阻元件105用于使电源111的电压下降而成为比基准电压(第2电压)低的电压(第1电压)。

106是pnp型的双极型晶体管(以下记为晶体管)和电阻元件105构成电压切换单元108。电压切换单元108用于将对励磁绕组82b、82c、82d、82e分别施加的电压切换为基准电压(第2电压)或者比基准电压(第2电压)低的电压(第1电压)。

在晶体管106是截止状态时，发射极和集电极之间不被通电。因此，对励磁绕组82b、82c、82d、82e分别施加的电压经由电阻元件105。由此，基准电压(第2电压)发生电压降。对励磁绕组82b、82c、82d、82e分别施加的电压成为比基准电压(第2电压)低的电压(第1电压)。

在晶体管106是导通状态时，发射极和集电极之间被通电。因此，电流绕过电流阻流的电阻元件105而在发射极和集电极之间流过。由此，基准电压(第2电压)几乎不发生电压降。对励磁绕组82b、82c、82d、82e分别施加基准电压(第2电压)。这样，通过晶体管106的导通、截止来进行比基准电压(第2电压)低的电压(第1电压)与基准电压(第2电压)的切换。

107是进行晶体管106的导通、截止的npn型的双极型晶体管(以下记为晶体管)。在晶体管107的基极连接有进行晶体管107的导通、截止的脉冲信号Z的信号线。从未图示的微控制器还输出脉冲信号Z。

在通过以上那样构成的步进马达的控制装置使步进马达(驱动马达)82正旋转时，如图2的时序图那样输出各脉冲信号。如上所述，脉冲信号X被输出到晶体管101。脉冲信号X’被输出到晶体管102。脉冲信号Y被输出到晶体管103。脉冲信号Y’被输出到晶体管104。

在X、X’、Y、Y’各脉冲信号是H电平时，与其对应的各晶体管为导通的状态，在X、X’、Y、Y’各脉冲信号是L电平时，与其对应的各晶体管为截止的状态。即，通过被输入脉冲信号，晶体管为导通状态，电压被施加到励磁绕组。

详细而言，在t11时，输出脉冲信号X和脉冲信号Y’，使晶体管101和104导通。在t12时，输出脉冲信号X和脉冲信号Y，使晶体管101和103导通。在t13时，输出脉冲信号Y和脉冲信号X’，使晶体管103和102导通。在t14时，输出脉冲信号X’和脉冲信号Y’，使晶体管102和104导通。在t15时，输出脉冲信号X和脉冲信号Y’，使晶体管101和104导通。这样依次输出脉冲信号来使晶体管导通，对励磁绕组分别施加电压，由此使步进马达(驱动马达)82正旋转。

在X、X’、Y、Y’各脉冲信号的初期，脉冲信号Z是未被输出的状态，即晶体管106是截止状态。因此，对各励磁绕组82b、82c、82d、82e施加的电压经由电阻元件105。对各励磁绕组82b、82c、82d、82e施加的电压被电阻元件105降压，成为比基准电压(第2电压)低的电压(第1电压)。

如果详细说明脉冲信号输出，则t11和t12是脉冲信号X的一个脉冲宽度，t12和t13是脉冲信号Y的一个脉冲宽度。t13和t14是脉冲信号X’的一个脉冲宽度。t14和t15是脉冲信号Y’的一个脉冲宽度。将脉冲信号X和脉冲信号Y、脉冲信号Y和脉冲信号X’、脉冲信号X’和脉冲信号Y’、脉冲信号Y’和脉冲信号X一边分别各偏移1/2脉冲一边输出。

使电压切换单元108的晶体管106导通的脉冲信号Z在与X、X’、Y、Y’各脉冲信号相同的定时不被输出。例如，在输出脉冲信号X和脉冲信号Y’的初期时、换言之在t11的初期时，不输出脉冲信号Z。在经过一定时间t111后输出脉冲信号Z。

因此，在一定时间t111的期间，晶体管106未导通。因此，对励磁绕组82b和82e施加的电压经由电阻元件105。因此，被施加的电压被电阻元件105降压，成为比基准电压(第2电压)低的电压(第1电压)。

通过被施加低的电压(第1电压)，步进马达82的旋转方向的转矩成为低转矩。在经过一定时间t111后输出脉冲信号Z时，晶体管106为导通状态。

在晶体管106为导通状态时，如上所述，晶体管106的发射极和集电极之间被通电。电流绕过电阻元件105而在发射极和集电极之间流过，所以基准电压(第2电压)被施加到励磁绕组82b和82e。

在经过一定时间t111后，在t11的剩余时间t112的期间输出脉冲信号Z。即，从经过一定时间t111后输出脉冲信号Z，直至成为1/2脉冲。其间被施加基准电压(第2电压)，所以步进马达(驱动马达)82的旋转方向的转矩成为高转矩。

同样地，在输出脉冲信号X和脉冲信号Y的初期时、换言之在t12的初期时不输出脉冲信号Z。在经过一定时间t121后输出脉冲信号Z。因此，在一定时间t121的期间，晶体管106未导通。因此，对励磁绕组82b和82c施加的电压经由电阻元件105。因此，被施加的电压被电阻元件105降压，成为比基准电压(第2电压)低的电压(第1电压)。

通过被施加低的电压(第1电压)，步进马达(驱动马达)82的旋转方向的转矩成为低转矩。在经过一定时间t121后输出脉冲信号Z时，晶体管106为导通状态。

在晶体管106为导通状态时，如上所述，晶体管106的发射极和集电极之间被通电。电流绕过电阻元件105而在发射极和集电极之间流过，所以基准电压(第2电压)被施加到励磁绕组82b和82c。

在经过一定时间t121后，在t12的剩余的时间t122的期间输出脉冲信号Z。即，从经过一定时间t121后输出脉冲信号Z，直至成为1/2脉冲。其间被施加基准电压(第2电压)，所以步进马达(驱动马达)82的旋转方向的转矩成为高转矩。

在使步进马达82逆旋转时，如图3所示，X、X’、Y、Y’各脉冲信号的输出模式与正旋转时相反。使电压切换单元108的晶体管106导通的脉冲信号Z与正旋转时同样地在与X、X’、Y、Y’各脉冲信号相同的定时不被输出。在输出脉冲信号X和脉冲信号Y’的初期时、换言之在t21的初期时不输出脉冲信号Z。在经过一定时间t211后输出脉冲信号Z。

因此，在一定时间t211的期间，晶体管106未导通。因此，对励磁绕组82b和82e施加的电压经由电阻元件105。因此，被施加的电压被电阻元件105降压，成为比基准电压(第2电压)低的电压(第1电压)。

通过被施加低的电压(第1电压)，步进马达(驱动马达)82的旋转方向的转矩成为低转矩。在经过一定时间t211后输出脉冲信号Z时，晶体管106为导通状态。

在晶体管106为导通状态时，如上所述，晶体管106的发射极和集电极之间被通电。电流绕过电阻元件105而在发射极和集电极之间流过，所以基准电压(第2电压)被施加到励磁绕组82b和82e。

在经过一定时间t211后，在t21的剩余的时间t212的期间输出脉冲信号Z。即，从经过一定时间t211后输出脉冲信号Z，直至成为1/2脉冲。其间被施加基准电压(第2电压)，所以步进马达(驱动马达)82的旋转方向的转矩成为高转矩。

此外，在图2的t12的t121的定时，对励磁绕组82b施加的电压在已经被施加的中途成为比基准电压(第2电压)低的电压(第1电压)。这对取得在励磁绕组之间产生的磁能的平衡是有效的。图3的t25的t251也一样。

如上所述，以如下方式控制步进马达(驱动马达)82：用电压切换单元108在脉冲输出的初期施加比基准电压(第2电压)低的电压(第1电压)，在此后经过一定时间后施加基准电压(第2电压)。由此，施加到步进马达(驱动马达)82的转子82a的旋转方向的转矩从低转矩向高转矩变化。因此，能够减小脉冲输出的初期的旋转方向的转矩变动，能够减少在转矩变动时产生的步进马达(驱动马达)82的旋转声。

另外，在以低转矩旋转并经过一定时间后，施加基准电压(第2电压)以高转矩旋转。由此，能够抑制整体的步进马达82的转矩降低。

实施方式2.

(空气净化器的主体构造)

图4是示出本发明的实施方式2的具备步进马达的控制装置的空气净化器的概略结构的立体图。图5是用图4所示的剖面A－A截断本发明的实施方式2的具备步进马达的控制装置的空气净化器而得到的剖视图。图6是本发明的实施方式2的具备步进马达的控制装置的空气净化器的分解立体图。

依照图4至图6说明本发明的实施方式2的具备步进马达的控制装置的空气净化器。此外，在各图中对相同部分或者相当部分附加相同符号，有时省略一部分说明。

空气净化器100包括主体1和支承台2。如图4所示，主体1做成在纵向上长的长方体状。在该长方体状的主体1的下方设置有支承台2。支承台2可转动地进行支承，以使得主体1能够改变方向。后面通过图7至图9详细说明主体1和支承台2的转动构造。

如图6所示，主体1构成为用盖构件覆盖长方体状的长边的四个面。详细而言，分别用通过树脂成形而一体形成的盖构件覆盖这四个面，即用称为前表面面板3的盖构件覆盖前表面、用称为侧面盖4、侧面盖5的盖构件覆盖侧面、用称为后表面盖6的盖构件覆盖后表面。

在用前表面面板3、侧面盖4、侧面盖5、后表面盖6覆盖四个面而形成的内部，作为主体1的主要构造物，具备前部主体壳体7和后部主体壳体8。分别通过树脂成形来一体形成前部主体壳体7和后部主体壳体8。

在后部主体壳体8分别安装有包括风扇21、风扇用马达22、马达保持构件23的上方风扇单元9、包括风扇24、风扇用马达25、马达保持构件26的下方风扇单元10。

将上方风扇单元9的风扇用马达22固定为一部分进入到设置于上风扇外壳8a的上风扇外壳后表面板8b的上风扇外壳后表面板凹部8c。使风扇用马达旋转轴22a从马达保持构件23的未图示的孔通过，用马达保持构件23固定风扇用马达22。此后，将马达保持构件23用未图示的螺丝(紧固部件)安装到上风扇外壳后表面板8b。

另外，用于防止风扇21摇晃的垫片27a、风扇21、用于防止风扇21摇晃的垫片27b被风扇用马达旋转轴22a穿过。通过用图5所示的螺母28将风扇21固定到风扇用马达旋转轴22a来安装上方风扇单元9。

同样地，将下方风扇单元10的风扇用马达25固定为一部分进入到设置于下风扇外壳8d的下风扇外壳后表面板8e的下风扇外壳后表面板凹部8f。使风扇用马达旋转轴25a从马达保持构件26的未图示的孔通过，用马达保持构件26固定风扇用马达25。此后，将马达保持构件26用螺丝那样的未图示的紧固部件安装到下风扇外壳后表面板8e。

另外，用于防止风扇24摇晃的垫片27a、风扇24、用于防止风扇24摇晃的垫片27b被风扇用马达旋转轴25a穿过。通过用图5所示的螺母28将风扇24固定到风扇用马达旋转轴25a来安装下方风扇单元10。

在安装有上方风扇单元9以及下方风扇单元10的后部主体壳体8的前方，用未图示的螺丝(紧固部件)安装前部主体壳体7。前部主体壳体7具备覆盖上风扇外壳8a的上风扇外壳盖7a以及覆盖下风扇外壳8d的下风扇外壳盖7c。

在上风扇外壳盖7a设置有用于向上方风扇单元9供给空气的上风扇外壳盖开口7b。在下风扇外壳盖7c设置有用于向下方风扇单元10供给空气的下风扇外壳盖开口7d。

上方风扇单元9的风扇21是作为从旋转轴的铅垂方向吸气并向离心方向送出的多翼离心风扇的多叶片风扇。由上风扇外壳8a和上风扇外壳盖7a形成用于上方风扇单元9进行送风的涡旋空间。

同样地，下方风扇单元10的风扇24也是多叶片风扇。由下风扇外壳8d和下风扇外壳盖7c形成用于下方风扇单元10进行送风的涡旋空间。

如图5所示，在由上风扇外壳8a和上风扇外壳盖7a形成的涡旋空间的上方，设置有前侧送出口64。前侧送出口64用于向离心方向送出上方风扇单元9从处于旋转轴的铅垂方向的上风扇外壳盖开口7b吸入的空气。

在由下风扇外壳8d和下风扇外壳盖7c形成的涡旋空间的上方，设置有通风路径66。通过用未图示的螺丝(紧固部件)安装于后部主体壳体8的后表面盖6和上风扇外壳后表面板8b形成通风路径66。

通风路径66是使下方风扇单元10吸入的空气通过由上风扇外壳8a和上风扇外壳盖7a形成的涡旋空间的背面并引导至后侧送出口65的风路。后侧送出口65设置于与前侧送出口64相同高度的位置。

由下风扇外壳8d和下风扇外壳盖7c形成的涡旋空间相对于由上风扇外壳8a和上风扇外壳盖7a形成的涡旋空间，错开地配置于靠通风路径66的位置即后方侧。

根据该配置，从由下风扇外壳8d和下风扇外壳盖7c形成的涡旋空间至通风路径66的路径不急剧弯曲就能够抑制空气的风路阻力。

在前侧送出口64和后侧送出口65的上方安装有防护网31。防护网31用于避免异物经由由上风扇外壳8a和上风扇外壳盖7a形成的涡旋空间以及通风路径66进入到由下风扇外壳8d和下风扇外壳盖7c形成的涡旋空间。

在防护网31的上方设置有上部单元40。上部单元40具备前侧百叶窗62和后侧百叶窗63以及驱动它们的前侧百叶窗驱动马达54a和后侧百叶窗驱动马达54b。

前侧百叶窗62用于将从前侧送出口64送出的上方风扇单元9的送出空气向前方斜上方至上方的范围、例如前方斜上方45度至90度的范围送风。同样地，后侧百叶窗63用于将从后侧送出口65送出的下方风扇单元10的送出空气向前方斜上方至上方的范围、例如前方斜上方45度至90度的范围送风。前侧百叶窗62以及后侧百叶窗63在空气净化器100不工作时关闭。前侧百叶窗62以及后侧百叶窗63在空气净化器100工作时如图4那样打开。

进而，上部单元40具备人检测传感器45。人检测传感器45为了确定空气净化器100吸入并送出的空气的送出方向，检测人在放置有空气净化器100的起居室的位置。由此，变更向检测到人的位置送出的空气的送出方向。详细而言，使主体1转动来变更空气的送出方向，以使得主体1的前表面面板3朝向人所在的位置的方向。此外，后面说明使主体1转动来变更空气的送出方向。

在上部单元40的上表面前方设置有操作显示部41。操作显示部41包括操作基板单元42和多个操作开关43以及美观片44。通过操作开关43来输入用于使空气净化器100工作的各种选定等。将来自操作基板单元42的操作信号送到控制基板49。另外，在未图示的显示单元显示输入信息和工作状况。

如图6所示，控制基板49组装到基板壳体48和50并被盖47和51覆盖，构成控制基板单元46。在控制基板49，由后述微控制器49a、输出电路49b等构成控制电路等。输出电路49b包括安装于基板的电子部件。

基板壳体48和50由难燃性的树脂形成。盖47和51由金属形成。控制基板单元46容纳于图6所示的由上风扇外壳8a和上风扇外壳盖7a形成的涡旋空间与由下风扇外壳8d和下风扇外壳盖7c形成的涡旋空间之间的、对风路的游走不造成影响的空间53。

用被引线盖52覆盖的未图示的连接线将控制基板49与操作基板单元42连接。

接下来，在前部主体壳体7和后部主体壳体8的侧面方向上，从前表面侧看去，左侧安装有侧面盖4，右侧安装有侧面盖5。侧面盖4和5分别具有未图示的多个插入片，将该插入片插入到设置于后表面盖6的卡合部来安装。将侧面盖4和5从前表面侧用未图示的螺丝(紧固部件)安装到前部主体壳体7。在安装有侧面盖4和5时，安装后表面盖6的螺丝(紧固部件)被侧面盖4和5遮挡，外观上看不到，所以美观性提高。

在侧面盖4设置有凹向主体1的内部侧的凹状的把手部4a。同样地，在侧面盖5设置有凹状的把手部5a。使用者在移动空气净化器100时，用手扣住把手部4a以及把手部5a来搬运。另外，在侧面盖4的上部设置有美观片4b。在侧面盖5的上部设置有美观片5b。此外，美观片4b和5b是用于提升外观的部件，但并非必须，也可以直接将侧面盖4和5的上部作为外观美观。

接下来，如图6所示，在上风扇外壳盖开口7b的前方设置有上方风扇罩32。在下风扇外壳盖开口7d的前方设置有下方风扇罩33。上方风扇罩32以及下方风扇罩33用于避免异物进入到涡旋空间。

进而，在其前方设置有除臭过滤器34、HEPA过滤器35、预过滤器36a、36b。用预过滤器36a、36b收集在所吸入的空气中包含的大的灰尘，用除臭过滤器34吸附所吸入的空气的臭气来减少臭味，进而，用HEPA过滤器35收集更细的灰尘来净化空气并排出。

以覆盖这些过滤器的方式在这些过滤器类的前方装卸自由地安装有前表面面板3。能够拆卸前表面面板3来简单地进行过滤器类的更换和清理。另外，在安装有前表面面板3时，从前表面侧看，安装侧面盖4和5的螺丝(紧固部件)被前表面面板3遮挡，外观上看不到，所以美观性提高。

在前表面面板3的上方设置有凹状的凹陷部。凹状的凹陷部在其中央具有开口。在安装有前表面面板3的状态下，从该开口突出有人检测传感器45。

如图6所示，在侧面盖4的前方设置有凹部4c。同样地，在侧面盖5的前方设置有凹部5c。如图4所示，吸气口61包括前表面面板3和侧面盖4的前方的凹部4c。吸气口61对被吸入到由上风扇外壳8a和上风扇外壳盖7a形成的涡旋空间以及由下风扇外壳8d和下风扇外壳盖7c形成的涡旋空间的空气进行吸气。虽然未图示，但同样地吸气口也包括由前表面面板3和侧面盖5的前方的凹部5c。

(主体的支承台构造)

接下来，使用图7至图9说明主体1的下部和支承主体1的支承台2。此外，还有时使用之前所述的图来说明。

图7是本发明的实施方式2的具备步进马达的控制装置的空气净化器的安装有控制装置所控制的步进马达的空气净化器主体支承台的立体图。图8是图7所示的空气净化器主体支承台的分解立体图。图9的(a)是图7所示的空气净化器主体支承台的从上方看去的俯视图。图9的(b)是用图9的俯视图(a)所示的剖面B－B截断而得到的剖视图。

支承台2以使主体1能够转动的方式进行支承。通过后述步进马达(驱动马达)82使主体1转动。

在图7至图9中，29是通过树脂成形而形成的下部主体壳体。下部主体壳体29固定为用图6所示的前部主体壳体7的下部和后部主体壳体8的下部从前后进行夹持。下部主体壳体29如图4以及图5那样安装于主体1。用螺丝(紧固部件)将由金属形成的环状的滑动板74安装到下部主体壳体29。

在下部主体壳体29设置有驱动单元支承部29a。驱动单元支承部29a从下方向上方突出(在从下侧看去时凹陷)。从下方用螺丝(紧固部件)将主体转动驱动单元81安装到驱动单元支承部29a。主体转动驱动单元81包括步进马达(驱动马达)82、连结轴83、小齿轮84、轴承85。

连结轴83对小齿轮84传递步进马达(驱动马达)82的驱动转矩。连结轴83安装于小齿轮84。连结轴83的一端与步进马达(驱动马达)82连结。连结轴83的另一端被轴承85转动自由地支承。轴承85安装于保持构件86。

支承台2具备左右方向是长边、前后方向是短边的扁平的长方体的基底台71。在基底台71设置有圆形状的凹部。在该圆形状的凹部的中心设置有转动中心轴引导件73。用螺丝那样的紧固部件将转动中心轴76安装到该转动中心轴引导件73。

在下部主体壳体29，在中心部设置有转动中心轴承29f。在将下部主体壳体29安装到基底台71时，转动中心轴承29f被转动中心轴76转动自由地插入。下部主体壳体29被转动中心轴承29f插入。塞子79安装为夹住设置于转动中心轴76的槽状凹部76a。塞子79防止下部主体壳体29从基底台71脱落。

另外，在下部主体壳体29设置有与多个主体侧车轮77相同数量的主体侧车轮保持部29e。多个主体侧车轮保持部29e旋转自由地保持多个主体侧车轮77。主体侧车轮77被保持于下部主体壳体29。如图9(b)所示，主体侧车轮77与支承台2的底部接触来辅助主体1的旋转。

在基底台71设置有与多个支承台侧车轮78相同数量的支承台侧车轮保持部71f。多个支承台侧车轮保持部71f旋转自由地保持多个支承台侧车轮78。支承台侧车轮78被保持于支承台侧车轮保持部71f。如图9(b)所示，支承台侧车轮78与滑动板74的下表面侧接触来辅助主体1的旋转。

在基底台71设置有滑动板按压保持部71a。通过用螺丝那样的紧固部件将滑动板按压部75安装到滑动板按压保持部71a，滑动板74被按压边缘部，以避免下部主体壳体29从基底台71脱落。但是，滑动板74并非被固定，而是转动自由地被按压。

沿着基底台71的凹部的边缘部的内周壁设置有齿条72。下部主体壳体29的转动中心轴承29f被转动中心轴76插入，滑动板74被滑动板按压部75转动自由地按压，为了避免下部主体壳体29脱落而安装有塞子79，在该状态下齿条72和主体转动驱动单元81的小齿轮84啮合。

接下来，在下部主体壳体29，例如包括光断续器(photo interruptor)的位置检测单元80a、80b、80c分别被位置检测单元保持部29b、29c、29d保持。

光断续器具有发光部和受光部。光断续器是根据是受光部能够对发光部发出的光进行受光的状态、还是受光部无法对发光部发出的光进行受光的状态来进行探测的传感器。以转动中心轴76为中心在同心圆上等间隔地设置位置检测单元80a、80b、80c。

在基底台71从底面向上方突出地设置有肋状的遮断壁71b，该遮断壁用于遮挡位置检测单元80a、80b、80c的发光部和受光部。在遮断壁71b等间隔地设置有能够使位置检测单元80a、80b、80c的发光部发出的光通过的位置检测用狭缝71c、71d、71e。位置检测用狭缝71c、71d、71e以转动中心轴76为中心设置于同心圆上。

如图4所示，设前表面面板3与支承台2的基底台71的左右长边方向的一边平行的状态为主体1处于基准状态的位置。在该基准状态下，与位置检测用狭缝71c对应地配置有位置检测单元80a。在基准状态下，与位置检测用狭缝71d对应地配置有位置检测单元80b。在基准状态下，与位置检测用狭缝71e对应地配置有位置检测单元80c。

在该基准状态时，位置检测单元80a、80b、80c全部是受光部能够对发光部发出的光进行受光的状态。因此，在位置检测单元80a、80b、80c全部处于能够受光的状态时，能够判断为主体1处于基准状态的位置。

即，位置检测单元80a、80b、80c如果并非全部处于受光部能够对发光部发出的光进行受光的状态，则能够判断为主体1不处于基准状态的位置。由此，通过使主体1转动以返回至位置检测单元80a、80b、80c全部能够受光的位置，能够使主体1返回到基准状态的位置。

(空气净化器的动作)

接下来，使用图10说明空气净化器100的动作。图10是本发明的实施方式2的具备步进马达的控制装置的空气净化器的概略框图。

将微控制器49a安装到控制基板49，输出电路49b等控制电路包括设置于基板上的未图示的布线图案和所安装的电子部件。本发明的实施方式1的步进马达的控制装置也构成为除了步进马达(驱动马达)82以外被包含于控制基板49的控制电路。

输出电路49b连接于上方风扇单元9、下方风扇单元10、前侧百叶窗驱动马达54a、后侧百叶窗驱动马达54b、步进马达(驱动马达)82。

在使空气净化器100工作时，首先，在将电源线55的未图示的插头插入到插座时，位置检测单元80a、80b、80c检测主体1是否为朝向正面的状态。

如果主体1并非朝向正面的状态，则微控制器49a驱动步进马达(驱动马达)82，使主体1转动以使主体1朝向正面，当主体1朝向正面后成为待机状态。在主体1已经是朝向正面的状态的情况下直接成为待机状态。

当使用者从待机状态对操作开关43进行操作时，输入信号经由操作基板单元42被送到控制基板49的微控制器49a。前侧百叶窗驱动马达54a和后侧百叶窗驱动马达54b进行驱动，前侧百叶窗62和后侧百叶窗63打开，以向前方斜上方的方向对送出的空气进行送风。

此后，上方风扇单元9以及下方风扇单元10进行驱动，开始吸入空气。从包括前表面面板3和侧面盖4的前方的凹部4c的吸气口61以及包括前表面面板3和侧面盖5的前方的凹部5c的未图示的吸气口吸入外部的空气。所吸入的空气经由预过滤器36a、36b、除臭过滤器34和HEPA过滤器35而被净化。

进而，净化后的空气此后通过上方风扇罩32和上风扇外壳盖开口7b而向上方风扇单元9被吸入，通过下方风扇罩33和下风扇外壳盖开口7d而向下方风扇单元10被吸入。

被吸入到上方风扇单元9的净化后的空气通过防护网31从前侧送出口64被送出，利用前侧百叶窗62向前方斜上方的方向送风。同样地，被吸入到下方风扇单元10的净化后的空气通过防护网31从后侧送出口65被送出，利用后侧百叶窗63向前方斜上方的方向送风。

进而，此后人检测传感器45开始进行感测。人检测传感器45检测在放置有空气净化器100的起居室内是否有人存在。在未检测到有人存在的情况下，微控制器49a不使主体1转动，而是为了使送出的空气到达至更远，驱动前侧百叶窗驱动马达54a和后侧百叶窗驱动马达54b，以使得前侧百叶窗62以及后侧百叶窗63朝向前方斜上方约45度。

人检测传感器45在检测到有人存在时，将与该人所在的位置的信息相关的信号经由操作基板单元42送到控制基板49的微控制器49a。微控制器49a根据该位置信息驱动步进马达(驱动马达)82，用以使主体1转动以朝向人所在的方向送风。

在步进马达(驱动马达)82进行驱动时，安装于与步进马达(驱动马达)82连结的连结轴83的小齿轮84旋转。该小齿轮84一边利用与齿条72的啮合来旋转一边移动。

伴随着小齿轮84的移动，下部主体壳体29以转动中心轴76为中心进行转动。主体1紧固于下部主体壳体29，所以跟随下部主体壳体29的转动，相对于支承台2进行转动。这样，主体1的前表面面板朝向人所在的位置的方向，主体1朝向人所在的方向送风。

另外，为了避免送出的空气直接冲人吹，驱动前侧百叶窗驱动马达54a和后侧百叶窗驱动马达54b，以使得前侧百叶窗62以及后侧百叶窗63朝向上方约90度。

以上，本发明的实施方式2的空气净化器100具备本发明的实施方式1的步进马达的控制装置。控制装置在对主体1相对于支承台2转动时的步进马达(驱动马达)82的驱动进行控制时，将步进马达82控制为：用电压切换单元108在脉冲输出的初期施加比基准电压(第2电压)低的电压(第1电压)，此后经过一定时间后，施加基准电压(第2电压)。由此，施加到步进马达82的转子82a的旋转方向的转矩从低转矩向高转矩变化。能够减小脉冲输出的初期的旋转方向的转矩变动，能够减少转矩变动时产生的步进马达82的旋转声。因此，即使在起居室中空气净化器100的主体1转动，也不会使人在意此时产生的步进马达82的旋转声。

产业上的可利用性

本发明例如能够用于控制步进马达的控制装置以及组装有步进马达的空气净化器。

Claims (5)

1.一种步进马达的控制装置，具备：

电源，输出为了对步进马达的绕组进行励磁而施加的电压；以及

电压切换单元，能够切换所述电源输出的所述电压，

所述电压切换单元在驱动所述步进马达的脉冲输出的初期的一定时间，将对所述绕组施加的所述电压切换为第1电压，在经过了所述一定时间之后，将对所述绕组施加的所述电压切换为比所述第1电压高的第2电压。

2.一种步进马达的控制装置，具备：

电源，输出为了对步进马达的绕组进行励磁而施加的电压；以及

电压切换单元，能够切换所述电源输出的所述电压，

所述电源输出的所述电压是基准电压，

所述电压切换单元在驱动所述步进马达的脉冲输出的初期的一定时间，将对所述绕组施加的所述电压切换为比所述基准电压低的电压，在经过所述一定时间之后，将对所述绕组施加的所述电压切换为所述基准电压。

3.根据权利要求1或者2所述的步进马达的控制装置，其中，

所述电压切换单元具备电阻元件，所述电压切换单元对是经由所述电阻元件来施加对所述绕组施加的所述电压、还是不经由所述电阻元件来施加对所述绕组施加的所述电压进行切换。

4.根据权利要求3所述的步进马达的控制装置，其中，

所述电压切换单元具备晶体管，该晶体管对是经由所述电阻元件来施加对所述绕组施加的所述电压、还是不经由所述电阻元件来施加对所述绕组施加的所述电压进行切换。

5.一种空气净化器，具备：

权利要求1至4中的任意一项所记载的步进马达的控制装置；以及

所述步进马达，

通过所述步进马达的驱动使主体转动。