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HINTERGRUND
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Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Gebläse.
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JP 2021- 076 098 A offenbart ein Gebläse, das Staub und dergleichen mit Druckluft ausbläst.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Das oben beschriebene Gebläse kann Luft aus einer pneumatisch aufgeblasenen Struktur wie einem Schlauch ansaugen, so dass die pneumatisch aufgeblasene Struktur entleert wird, wenn eine Luftnadel mit einer Luftansaugöffnung des Gebläses verbunden und in die pneumatisch aufgeblasene Struktur eingeführt ist.
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In einem Fall, in dem das Gebläse als eine Luftauslassvorrichtung verwendet wird, ist, wenn die Luft vollständig aus der pneumatisch aufgeblasenen Struktur ausgelassen worden ist, kein Luftstrom mehr vorhanden, der in das Gebläse strömt. Demzufolge nimmt eine an den Motor angelegte Last ab, und eine Drehfrequenz des Motors nimmt abrupt zu. Zusätzlich dazu wird in dem Motor erzeugte Wärme nicht von dem Gebläse freigesetzt. Wenn der Motor unter solchen Umständen weiter betrieben wird, kann in dem Motor ein Versagen auftreten.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist es wünschenswert, ein in einem Gebläse erzeugtes Motorversagen zu unterdrücken, das dadurch verursacht wird, dass das Gebläse zum Ansaugen von Luft aus einer pneumatisch aufgeblasenen Struktur verwendet wird.
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Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung schafft ein Gebläse mit einem Gehäuse, einem Motor in dem Gehäuse, einen Lüfter in dem Gehäuse, einer Motorantriebsschaltung und einer Steuerschaltung. Das Gehäuse weist eine Ansaugöffnung und eine Auslassöffnung auf. Die Ansaugöffnung und die Auslassöffnung stellen eine Verbindung zwischen einem Inneren des Gehäuses und einem Äußeren des Gehäuses her. Der Lüfter wird durch den Motor zum Erzeugen eines Luftstroms von der Ansaugöffnung zu der Auslassöffnung zur Drehung angetrieben. Die Motorantriebsschaltung erhält eine elektrische Leistung und treibt den Motor basierend auf der erhaltenen elektrischen Leistung an. Die Steuerschaltung detektiert basierend auf einem Betriebsparameter einen nicht ausreichenden Luftstrom (nicht ausreichend Luft) von der Ansaugöffnung zu der Auslassöffnung. Der Betriebsparameter steht in Zusammenhang mit einem Betrieb des Motors.
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Das oben beschriebene Gebläse kann den nicht ausreichenden Luftstrom detektieren. Dies ermöglicht einem Benutzer des Gebläses, eine Präventivmaßnahme zum Unterdrücken eines Motorversagens aufgrund des nicht ausreichenden Luftstroms zu ergreifen. Ein anderer Aspekt der vorliegenden Offenbarung schafft ein Verfahren mit folgenden Schritten:
- Antreiben eines Motors eines Gebläses; und
- Detektieren eines nicht ausreichenden Luftstroms in einem Gehäuse des Gebläses basierend auf einem Betriebsparameter, wobei der Betriebsparameter in Zusammenhang mit einem Betrieb des Motors steht.
- Das oben beschriebene Verfahren ermöglicht eine Detektion des nicht ausreichenden Luftstroms. Dies ermöglicht dem Benutzer des Gebläses, die Präventivmaßnahme zum Unterdrücken des Motorversagens aufgrund des nicht ausreichenden Luftstroms zu ergreifen.
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Figurenliste
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Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht eines Gebläses gemäß einer beispielhaften Ausführungsform von einer diagonal oberen vorderen Position aus gesehen;
- 2 eine perspektivische Ansicht des Gebläses von einer diagonal oberen hinteren Position aus gesehen;
- 3 eine perspektivische Ansicht des Gebläses mit angebrachter Düse;
- 4 eine perspektivische Ansicht des Gebläses mit einem angebrachten Luftansaugschlauch;
- 5 eine Querschnittsansicht des Gebläses;
- 6 ein Blockdiagramm, das eine elektrische Konfiguration des Gebläses zeigt;
- 7 ein Blockdiagramm, das eine detaillierte Schaltungskonfiguration einer Motorantriebsschaltung zeigt;
- 8 ein Flussdiagramm, das einen Ablauf eines Gebläsesteuerprozesses zeigt;
- 9A ein Flussdiagramm, das einen Ablauf eines Teils eines Motorsteuerprozesses zeigt;
- 9B ein Flussdiagramm, das einen Ablauf des Rests des Motorsteuerprozesses zeigt;
- 10 ein Flussdiagramm, das einen Ablauf eines Soft-Start-Prozesses zeigt;
- 11 eine grafische Darstellung, die eine Beziehung zwischen einer Drückerstufe und einer festgelegten Leistung zeigt;
- 12 ein Flussdiagramm, das einen Ablauf eines Überdrehzahlunterdrückungsprozesses steigt;
- 13A und 13B jeweils eine grafische Darstellung, die jeweilige Variationen einer tatsächlichen Drehfrequenz und einer Ausgabeeinschaltdauer im Laufe der Zeit angibt; und
- 14 eine grafische Darstellung zur Erläuterung einer Detektion eines nicht ausreichenden Luftstroms.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEISPIELHAFTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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1. Übersicht über die Ausführungsformen
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Eine Ausführungsform kann ein Gebläse (oder eine Aufblasvorrichtung) mit mindestens einem der folgenden Merkmale 1 bis 6 bereitstellen:
- - Merkmal 1: ein Gehäuse mit einer Ansaugöffnung und einer Auslassöffnung, wobei die Ansaugöffnung und die Auslassöffnung eine Verbindung zwischen einem Inneren des Gehäuses und einem Äußeren des Gehäuses herstellen;
- - Merkmal 2: ein Motor in dem Gehäuse;
- - Merkmal 3: ein Lüfter (i) in dem Gehäuse und (ii) dazu ausgebildet, durch den Motor zum Erzeugen eines Luftstroms von der Ansaugöffnung zu der Auslassöffnung zur Drehung angetrieben zu werden;
- - Merkmal 4: eine Motorantriebsschaltung, die ausgebildet ist zum (i) Erhalten einer elektrischen Leistung und (ii) Antreiben des Motors basierend auf der erhaltenen elektrischen Leistung;
- - Merkmal 5: eine Steuerschaltung, die zum Detektieren eines nicht ausreichenden Luftstroms (nicht ausreichend Luft) von der Ansaugöffnung zu der Auslassöffnung basierend auf einem Betriebsparameter ausgebildet ist;
- - Merkmal 6: der Betriebsparameter steht in Zusammenhang mit einem Betrieb des Motors.
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Das Gebläse mit mindestens den Merkmalen 1 bis 6 kann den nicht ausreichenden (unzureichenden) Luftstrom detektieren. Dies ermöglicht einem Benutzer des Gebläses, eine Präventivmaßnahme zum Unterdrücken eines Motorversagens aufgrund des nicht ausreichenden Luftstroms zu ergreifen.
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Der Betriebsparameter kann ein beliebiger Parameter sein, der in Zusammenhang mit dem Betrieb des Motors steht.
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Eine Ausführungsform kann zusätzlich zu mindestens einem der Merkmale 1 bis 6 oder anstelle desselben mindestens eines der folgenden Merkmale 7 bis 10 aufweisen:
- - Merkmal 7: eine Drehfrequenzdetektionsschaltung, die zum Ausgeben eines Drehfrequenzsignals basierend auf einer Drehung des Motors ausgebildet ist;
- - Merkmal 8: das Drehfrequenzsignal variiert gemäß einer tatsächlichen Drehfrequenz des Motors;
- - Merkmal 9: die Steuerschaltung ist ausgebildet zum (i) Erhalten des Drehfrequenzsignals und (ii) Detektieren der tatsächlichen Drehfrequenz basierend auf dem Drehfrequenzsignal;
- - Merkmal 10: der Betriebsparameter weist die tatsächliche Drehfrequenz auf.
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Das Gebläse mit mindestens den Merkmalen 1 bis 10 kann den nicht ausreichenden Luftstrom basierend auf der tatsächlichen Drehfrequenz des Motors detektieren.
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Eine Ausführungsform kann zusätzlich zu mindestens einem der Merkmale 1 bis 10 oder anstelle desselben das folgende Merkmal 11 aufweisen:
- - Merkmal 11: eine Motoreinheit (i) in dem Gehäuse und (ii) mit dem Motor, der Motorantriebsschaltung und der Drehfrequenzdetektionsschaltung.
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Eine Ausführungsform kann zusätzlich zu mindestens einem der Merkmale 1 bis 11 oder anstelle desselben mindestens eines der folgenden Merkmale 12 bis 15 aufweisen:
- - Merkmal 12: eine Stromdetektionsschaltung, die ausgebildet ist zum (i) Detektieren eines Betrags eines Antriebsstroms, der durch den Motor fließt, und (ii) Ausgeben eines Stromdetektionssignals;
- - Merkmal 13: das Stromdetektionssignal variiert gemäß dem Betrag des Antriebsstroms;
- - Merkmal 14: die Steuerschaltung ist ausgebildet zum (i) Erhalten des Stromdetektionssignals und (ii) Detektieren des Betrags des Antriebsstroms;
- - Merkmal 15: der Betriebsparameter weist den Betrag des Antriebsstroms auf.
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Das Gebläse mit mindestens den Merkmalen 1 bis 6 und 12 bis 15 kann den nicht ausreichenden Luftstrom basierend auf dem Betrag des Antriebsstroms detektieren.
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Eine Ausführungsform kann zusätzlich zu mindestens einem der Merkmale 1 bis 15 oder anstelle desselben mindestens eines der folgenden Merkmale 16 bis 18 aufweisen:
- - Merkmal 16: die Steuerschaltung ist dazu ausgebildet, ein Leistungsfestlegungssignal zu der Motorantriebsschaltung auszugeben;
- - Merkmal 17: das Leistungsfestlegungssignal variiert gemäß einer festgelegten Leistung;
- - Merkmal 18: die Motorantriebsschaltung ist dazu ausgebildet, den Motor gemäß dem Leistungsfestlegungssignal anzutreiben.
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Das Gebläse mit mindestens den Merkmalen 1 bis 6 und 16 bis 18 kann den Motor gemäß der festgelegten Leistung antreiben. Die festgelegte Leistung kann unveränderlich oder variabel sein.
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Eine Ausführungsform kann zusätzlich zu mindestens einem der Merkmale 1 bis 18 oder anstelle desselben mindestens eines der folgenden Merkmale 19 bis 21 aufweisen:
- - Merkmal 19: das Leistungsfestlegungssignal liegt in Form eines Pulsbreitenmodulationssignals vor;
- - Merkmal 20: die Steuerschaltung ist dazu ausgebildet, eine Ausgabeeinschaltdauer des Leistungsfestlegungssignals basierend auf einem Betrag der festgelegten Leistung einzustellen;
- - Merkmal 21: die Steuerschaltung ist dazu ausbildet, zu der Motorantriebsschaltung das Leistungsfestlegungssignal mit der Ausgabeeinschaltdauer auszugeben.
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Das Gebläse mit mindestens den Merkmalen 1 bis 6 und 16 bis 21 kann den Motor basierend auf der Ausgabeeinschaltdauer antreiben.
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Eine Ausführungsform kann zusätzlich zu mindestens einem der Merkmale 1 bis 21 oder anstelle desselben das folgende Merkmal 22 und/oder das folgende Merkmal 23 aufweisen:
- - Merkmal 22: die Motorantriebsschaltung ist dazu ausgebildet, den Motor mit einer elektrischen Leistung zu versorgen, die durch das Leistungsfestlegungssignal festgelegt ist;
- - Merkmal 23: die Motorantriebsschaltung ist dazu ausgebildet, eine Steuerung bei konstanter Leistung durchzuführen, die einen Betrag der elektrischen Leistung, die dem Motor zugeführt wird, bei einem Betrag der festgelegten Leistung hält.
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Bei dem Gebläse mit mindestens den Merkmalen 1 bis 6, 16 bis 18, 22 und 23 nimmt, wenn der nicht ausreichende Luftstrom auftritt und eine an den Lüfter und demzufolge an den Motor angelegt Last abnimmt, die tatsächliche Drehfrequenz des Motors aufgrund des Betrags der zugeführten Leistung, die bei dem Betrag der festgelegten Leistung gehalten wird, zu. Solch ein Gebläse kann den nicht ausreichenden Luftstrom sicher detektieren.
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Eine Ausführungsform kann zusätzlich zu mindestens einem der Merkmale 1 bis 23 oder anstelle desselben mindestens eines der folgenden Merkmale 24 bis 27 aufweisen:
- - Merkmal 24: die Motorantriebsschaltung ist dazu ausgebildet, eine Antriebseinschaltdauer basierend auf dem Betrag der festgelegten Leistung einzustellen;
- - Merkmal 25: die Motorantriebsschaltung ist dazu ausgebildet, zu der Steuerschaltung ein Rückkopplungssignal auszugeben, das die Antriebseinschaltdauer angibt;
- - Merkmal 26: die Antriebseinschaltdauer wirkt sich auf eine effektive Spannung, die an den Motor anzulegen ist, aus;
- - Merkmal 27: der Betriebsparameter weist die Antriebseinschaltdauer auf.
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Das Gebläse mit mindestens den Merkmalen 1 bis 6, 16 bis 18 und 22 bis 27 kann den nicht ausreichenden Luftstrom basierend auf der Antriebseinschaltdauer sicher detektieren.
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Eine Ausführungsform kann zusätzlich zu mindestens einem der Merkmale 1 bis 27 oder anstelle desselben das folgende Merkmal 28 und/oder das folgende Merkmal 29 aufweisen:
- - Merkmal 28: ein manueller Schalter, der dazu ausgebildet ist, von einem Benutzer des Gebläses zum Festlegen eines Betrags einer elektrischen Leistung, die dem Motor zuzuführen ist, bewegt zu werden;
- - Merkmal 29: die Steuerschaltung ist dazu ausgebildet, das Leistungsfestlegungssignal basierend auf einer Bewegung des manuellen Schalters zu variieren.
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Bei dem Gebläse mit mindestens den Merkmalen 1 bis 6, 16 bis 18, 28 und 29 kann der Benutzer das Leistungsfestlegungssignal mit dem manuellen Schalter variieren, so dass der Betrag der elektrischen Leistung, die dem Motor zuzuführen ist, variiert wird.
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Eine Ausführungsform kann zusätzlich zu mindestens einem der Merkmale 1 bis 29 oder anstelle desselben mindestens eines der folgenden Merkmale 30 bis 32 aufweisen:
- - Merkmal 30: das Gehäuse weist einen Ansaugteil mit der Ansaugöffnung auf;
- - Merkmal 31: der Ansaugteil ist dazu ausgebildet, lösbar an einem Zusatzgerät befestigt zu werden;
- - Merkmal 32: das Zusatzgerät weist eine Luftnadel auf.
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Das Gebläse mit mindestens den Merkmalen 1 bis 6 und 30 bis 32 ermöglicht dem Benutzer, die Luftnadel in eine pneumatisch aufgeblasene Struktur zum Ansaugen von Luft aus der pneumatisch aufgeblasenen Struktur einzuführen.
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Eine Ausführungsform kann zusätzlich zu mindestens einem der Merkmale 1 bis 32 oder anstelle desselben mindestens eines der folgenden Merkmale 33 bis 35 aufweisen:
- - Merkmal 33: das Zusatzgerät weist einen Luftansaugschlauch auf;
- - Merkmal 34: der Luftansaugschlauch weist ein erstes Ende auf, das dazu ausgebildet ist, lösbar an dem Ansaugteil angebracht zu werden;
- - Merkmal 35: der Luftansaugschlauch weist ein zweites Ende auf, das mit der Luftnadel verbunden ist.
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Das Gebläse mit mindestens den Merkmalen 1 bis 6 und 30 bis 35 ermöglicht dem Benutzer, die Luftnadel entfernt von dem Gebläse in die pneumatisch aufgeblasene Struktur einzuführen und Luft aus der pneumatisch aufgeblasenen Struktur anzusaugen.
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Eine Ausführungsform kann zusätzlich zu mindestens einem der Merkmale 1 bis 35 oder anstelle desselben das folgende Merkmal 36 aufweisen:
- - Merkmal 36: die Steuerschaltung ist dazu ausgebildet, den Motor über die Motorantriebsschaltung ansprechend darauf, dass die Steuerschaltung den nicht ausreichenden Luftstrom detektiert oder detektiert hat, so zu steuern, dass (i) eine tatsächliche Drehfrequenz des Motors verringert wird oder (ii) der Motor gestoppt wird.
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Das Gebläse mit mindestens den Merkmalen 1 bis 6 und 36 kann die tatsächliche Drehfrequenz verringern oder den Motor stoppen, wenn der nicht ausreichende Luftstrom auftritt, so dass das Motorversagen unterdrückt wird.
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Eine Ausführungsform kann zusätzlich zu mindestens einem der Merkmale 1 bis 36 oder anstelle desselben das folgende Merkmal 37 aufweisen:
- - Merkmal 37: das Gebläse liegt in Form eines handgehaltenen Gebläses vor.
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Eine Ausführungsform kann zusätzlich zu mindestens einem der Merkmale 1 bis 37 oder anstelle desselben das folgende Merkmal 38 aufweisen:
- - Merkmal 38: ein Handgriff, der (i) sich von dem Gehäuse erstreckt und (ii) dazu ausgebildet ist, von einem Benutzer des Gebläses gegriffen zu werden.
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Bei einer Ausführungsform kann die Steuerschaltung in eine einzige Elektronikeinheit, eine einzige Elektronikvorrichtung oder eine einzige Leiterplatte integriert sein.
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Bei einer Ausführungsform kann die Steuerschaltung eine Kombination von zwei oder mehr Elektronikschaltungen, zwei oder mehr Elektronikeinheiten oder zwei oder mehr Elektronikvorrichtungen sein, die jeweils einzeln an dem Gebläse oder in dem Gebläse angeordnet sind.
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Bei einer Ausführungsform kann die Steuerschaltung einen Mikrocomputer aufweisen.
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Bei einer Ausführungsform kann die Steuerschaltung anstelle des Mikrocomputers oder zusätzlich dazu eine Kombination von Elektronikkomponenten aufweisen, beispielsweise diskrete Vorrichtungen, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), ein anwendungsspezifisches Standardprodukt (ASSP), eine programmierbare Logikvorrichtung, beispielsweise ein Field Programmable Gate Array (FPGA), oder eine Kombination daraus.
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Beispiele für den Motor beinhalten einen Gleichstrommotor mit Bürsten, einen bürstenlosen Gleichstrommotor und einen Wechselstrommotor.
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Beispiele für die Motorantriebsschaltung beinhalten beliebige Arten von Brückenschaltungen, einschließlich einer Halbbrückenschaltung und einer Vollbrückenschaltung, und beliebige Arten von Halbleiterschaltern.
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Eine Ausführungsform kann ein Verfahren mit mindestens einem der folgenden Merkmale 39 bis 41 bereitstellen:
- - Merkmal 39: Antreiben eines Motors eines Gebläses;
- - Merkmal 40: Detektieren eines nicht ausreichenden Luftstroms in einem Gehäuse des Gebläses basierend auf einem Betriebsparameter;
- - Merkmal 41: der Betriebsparameter steht in Zusammenhang mit einem Betrieb des Motors.
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Das Verfahren mit mindestens den Merkmalen 39 bis 41 ermöglicht eine Unterdrückung eines Motorversagens, das in dem Gebläse erzeugt wird, wenn Luft mit dem Gebläse vollständig aus einer pneumatisch aufgeblasenen Struktur ausgelassen worden ist.
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Eine Ausführungsform kann zusätzlich zu mindestens einem der Merkmale 39 bis 41 oder anstelle desselben das folgende Merkmal 42 und/oder das folgende Merkmal 43 aufweisen:
- - Merkmal 42: der Betriebsparameter beinhaltet eine tatsächliche Drehfrequenz des Motors, einen Betrag eines Antriebsstroms, der durch den Motor fließt, und/oder eine Antriebseinschaltdauer;
- - Merkmal 43: die Antriebseinschaltdauer wirkt sich auf eine effektive Spannung, die an den Motor anzulegen ist, aus.
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Das Verfahren mit mindestens den Merkmalen 39 bis 43 ermöglicht eine Detektion des nicht ausreichenden Luftstroms basierend auf der tatsächlichen Drehfrequenz, dem Betrag des Antriebsstroms und/oder der Antriebseinschaltdauer.
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Eine Ausführungsform kann zusätzlich zu mindestens einem der Merkmale 39 bis 43 oder anstelle desselben das folgende Merkmal 44 aufweisen:
- - Merkmal44: ansprechend auf eine Detektion des nicht ausreichenden Luftstroms, Verringern einer tatsächlichen Drehfrequenz des Motors oder Stoppen des Motors.
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Das Verfahren mit mindestens den Merkmalen 39 bis 41 und 44 ermöglicht eine Unterdrückung des Motorversagens aufgrund des nicht ausreichenden Luftstroms.
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Bei einer Ausführungsform können die Merkmale 1 bis 44 beliebig kombiniert werden.
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Bei einer Ausführungsform kann ein beliebiges der Merkmale 1 bis 44 weggelassen werden.
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Beispiele für die pneumatisch aufgeblasene Struktur beinhalten, sind jedoch nicht beschränkt auf, einen Schlauch, einen aufblasbaren Ball, einen aufblasbaren Pool, ein aufblasbares Boot, einen Ballon, ein aufblasbares Spielzeug, einen Luftreifen, eine Lufttragstruktur, eine Luftmatratze und einen Staubsaugerbeutel.
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2. Spezifische beispielhafte Ausführungsform
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Im Folgenden wird eine spezifische beispielhafte Ausführungsform beschrieben. Diese spezifische beispielhafte Ausführungsform soll lediglich als ein Beispiel dienen, und die vorliegende Offenbarung ist nicht auf diese Ausführungsform beschränkt und kann auf beliebige Weise implementiert werden.
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2-1. Schematische Struktur
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Wie in 1 und 2 gezeigt, gibt die vorliegende Ausführungsform ein Beispiel für ein handgehaltenes Gebläse 1, das zum Auslassen von Luft zum Wegblasen von Schmutz, Staub und dergleichen ausgebildet ist. Das Gebläse 1 kann bei anderen Ausführungsformen als Luftstaubentferner bezeichnet werden.
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Das Gebläse 1 weist einen Hauptkörper 2 auf. Der Hauptkörper 2 weist ein Gehäuse 4 auf.
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Das Gehäuse 4 weist eine Aufnahme 11 auf. Bei der vorliegenden Ausführungsform weist die Aufnahme 11 eine zylindrische Form auf, die sich entlang einer Achse AR erstreckt.
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Das Gehäuse 4 weist einen Auslassteil 12 auf. Der Auslassteil 12 erstreckt sich an einer Position vor der Aufnahme 11 entlang der Achse AR. Der Auslassteil 12 weist einen Durchmesser auf, der kleiner ist als der der Aufnahme 11. Der Auslassteil 12 weist ein vorderes Ende auf, das eine vordere Auslassöffnung 12a aufweist, durch die Luft ausgelassen wird. Die Achse AR verläuft durch die erste Auslassöffnung 12a.
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Das Gehäuse 4 weist einen Ansaugteil 13 auf. Der Ansaugteil 13 bedeckt eine Öffnung bei einem hinteren Ende der Aufnahme 11. Der Ansaugteil 13 weist zwei oder mehr erste Ansaugöffnungen 13a auf, die zum Einbringen von Luft außerhalb des Gebläses 1 in die Aufnahme 11 durch den Ansaugteil 13 gehen.
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Das Gehäuse 4 weist einen Verbinder 14 auf. Der Verbinder 14 ist zwischen der Aufnahme 11 und dem Auslassteil 12 angeordnet und verbindet die Aufnahme 11 mit dem Auslassteil 12. Der Verbinder 14 weist eine Trichterform auf, und ein Außendurchmesser des Verbinders 14, der senkrecht zu der Achse AR ist, nimmt von einem hinteren Ende des Verbinders 14 zu einem vorderen Ende desselben allmählich ab.
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Das Gehäuse 4 weist einen Zusatzgerätbefestigungsteil 15 auf. Der Zusatzgerätbefestigungsteil 15 umgibt eine Außenumfangsfläche des Auslassteils 12.
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Wie in 3 gezeigt, ist der Zusatzgerätbefestigungsteil 15 zum lösbaren Anbringen einer Düse 21 an der ersten Auslassöffnung 12a ausgebildet. Die Düse 21weist eine zweite Auslassöffnung 21a auf. Die zweite Auslassöffnung 21a weist einen Innendurchmesser auf, der sich von dem der ersten Auslassöffnung 12a unterscheidet.
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Der Hauptkörper 2 weist einen Handgriff 5 auf. Der Handgriff 5 erstreckt sich von dem Gehäuse 4 nach unten. Der Handgriff 5 ist so ausgebildet, dass er von einem Benutzer des Gebläses 1 mit einer Hand gegriffen werden kann.
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Der Hauptkörper 2 weist einen Drücker 6 auf. Der Drücker 6 ist in Bezug auf den Handgriff 5 bei einer oberen vorderen Position angeordnet und wird von dem Benutzer zum Antreiben des Gebläses 1 manuell betätigt. Der Drücker 6 ist so angeordnet, dass er durch einen Finger des Benutzers gedrückt werden kann, während der Handgriff 5 von dem Benutzer gegriffen wird.
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Der Hauptkörper 2 weist einen Batteriebefestigungsteil 7 auf. Der Batteriebefestigungsteil 7 ist bei einem unteren Ende des Handgriffs 5 angeordnet. Ein Batteriepack 3 wird lösbar an dem Batteriebefestigungsteil 7 befestigt. Das Batteriepack 3 führt dem Hauptkörper 2 eine Gleichstromleistung zu.
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Der Hauptkörper 2 weist ein Bedienfeld 8 auf. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Bedienfeld 8 an dem Batteriebefestigungsteil 7 angeordnet.
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Das Bedienfeld 8 weist einen Moduswechselschalter 9 auf. Der Moduswechselschalter 9 wird durch den Benutzer zum Auswählen von Betriebsmodi des Gebläses 1 manuell betätigt. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Moduswechselschalter 9 dazu ausgebildet, von dem Benutzer gedrückt zu werden. Der Moduswechselschalter 9 kann einen Tastschalter aufweisen und lediglich dann, wenn der Benutzer den Moduswechselschalter 9 drückt und gedrückt hält, in einem EIN-Zustand sein. Bei anderen Ausführungsformen kann der Moduswechselschalter 9 dazu ausgebildet sein, von dem Benutzer zum Auswählen der Betriebsmodi manuell verschoben oder manuell gedreht zu werden.
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Das Bedienfeld 8 weist einen Modusindikator 10 auf. Der Modusindikator 10 ist zum Angeben eines ausgewählten Betriebsmodus ausgebildet. Bei der vorliegenden Ausführungsform weist der Modusindikator 10 vier LEDs auf und ist zum einzeln Ein- oder Ausschalten der LEDs zum Angeben des ausgewählten Betriebsmodus ausgebildet. Bei anderen Ausführungsformen kann der Modusindikator 10 einen anderen Indikator aufweisen, beispielsweise eine Flüssigkristallanzeige (LCD), und das Bedienfeld 8 kann an einer beliebigen anderen Position in dem Hauptkörper 2 angeordnet sein, beispielsweise an dem Gehäuse 4 oder an dem Handgriff 5.
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Wie in 4 gezeigt, ist der Ansaugteil 13 des Gehäuses 4 dazu ausgebildet, lösbar an einem Luftansaugschlauch 22 angebracht zu werden. Der Luftansaugschlauch 22 weist ein vorderes Ende mit einer Öffnung auf. Die Öffnung an dem vorderen Ende ist dazu ausgebildet, derart an dem Ansaugteil 13 angebracht zu werden, dass die Öffnung an dem vorderen Ende den zwei oder mehr ersten Ansaugöffnungen 13a gegenüberliegt. Der Luftansaugschlauch 22 weist ein hinteres Ende mit einer Öffnung auf. Die Öffnung an dem hinteren Ende ist mit einer Luftnadel (oder einer Luftansaugdüse) 23 verbunden. Die Luftnadel 23 ist dazu ausgebildet, in eine Lufteinlassöffnung einer pneumatisch aufgeblasenen Struktur eingeführt zu werden.
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Die Luftnadel 23 weist einen Befestigungsteil 23a auf. Der Befestigungsteil 23a weist eine zylindrische Form auf. Der Befestigungsteil 23a weist ein vorderes Ende auf, das mit der Öffnung an dem hinteren Ende des Luftansaugschlauchs 22 verbunden ist.
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Die Luftnadel 23 weist einen Einführteil 23b auf. Der Einführteil 23b weist ein vorderes Ende auf, das mit einem hinteren Ende des Befestigungsteils 23a verbunden ist. Der Einführteil 23b weist eine Trichterform auf, deren Durchmesser von dem vorderen Ende des Einführteils 23b zu einem hinteren Ende desselben allmählich abnimmt. Das hintere Ende des Einführteils 23b weist eine zweite Ansaugöffnung 23c zum Einbringen von Luft auf. Wenn Luft aus der pneumatisch aufgeblasenen Struktur angesaugt wird, wird das hintere Ende des Einführteils 23b (mit anderen Worten, eine Spitze der Luftnadel 23) in die Lufteinlassöffnung der pneumatisch aufgeblasenen Struktur eingeführt.
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Wie in 5 gezeigt, nimmt die Aufnahme 11 eine Motoreinheit 31 und einen Lüfter 32 auf. Die Motoreinheit 31 ist eine Antriebsquelle zum Antreiben des Lüfters 32 zur Drehung. Der Lüfter 32 ist so mit der Motoreinheit 31 verbunden, dass er sich um die Achse AR dreht. Der Lüfter 32 ist dazu ausgebildet, zum Ansaugen von Luft durch die zwei oder mehr ersten Ansaugöffnungen 13a und Komprimieren der angesaugten Luft und danach Auslassen der komprimierten Luft durch die erste Auslassöffnung 12a zur Drehung angetrieben zu werden. Mit anderen Worten, der Lüfter 32 ist zum Erzeugen eines Luftstroms von den zwei oder mehr ersten Ansaugöffnungen 13a zu der ersten Auslassöffnung 12a ausgebildet.
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Das Gebläse 1 weist eine Steuerplatine 33 zum Steuern der Motoreinheit 31 auf. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Steuerplatine 33 in dem Batteriebefestigungsteil 7 aufgenommen. Bei anderen Ausführungsformen kann die Steuerplatine 33 an einer beliebigen anderen Position in dem Hauptkörper 2 angeordnet sein, beispielsweise in dem Gehäuse 4 oder in dem Handgriff 5.
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2-2. Elektrische Konfiguration
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Wie in 6 gezeigt, weist die Motoreinheit 31 einen Motor 41 auf. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Motor 41 ein bürstenloser Dreiphasengleichstrommotor. Bei anderen Ausführungsformen kann der Motor 41 ein anderer Motor sein, beispielsweise ein bürstenloser Einphasengleichstrommotor, ein bürstenloser Zweiphasengleichstrommotor, ein bürstenloser Vier- oder Mehrphasengleichstrommotor, ein mit Bürsten versehener Gleichstrommotor oder ein Wechselstrommotor.
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Die Motoreinheit 31 weist eine Antriebsplatine 42 auf. Die Antriebsplatine 42 weist eine Motorantriebsschaltung 44 auf. Die Motorantriebsschaltung 44 erhält über eine Leistungsleitung 34 und eine Masseleitung 35 die Gleichstromleistung von einer Batterie 36 in dem Batteriepack 3 und führt drei Phasenwicklungen des Motors 41, die nicht gezeigt sind, einen Gleichstrom (im Folgenden als Antriebsstrom bezeichnet) zu. Die Leistungsleitung 34 ist ein Strompfad von einer positiven Elektrode der Batterie 36 zu der Motorantriebsschaltung 44. Die Masseleitung 35 ist ein Strompfad von einer negativen Elektrode der Batterie 36 zu der Motorantriebsschaltung 44.
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Die Motorantriebsschaltung 44 erhält ein Leistungsfestlegungssignal, das von der Steuerplatine 33 ausgegeben wird.
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Das Leistungsfestlegungssignal der vorliegenden Ausführungsform liegt in Form eines Pulsbreitenmodulationssignals (PWM-Signals) vor. Das Leistungsfestlegungssignal weist eine (relative) Ausgabeeinschaltdauer (das heißt, eine tatsächliche (relative) Einschaltdauer) auf, die basierend auf einem Betrag einer festgelegten Leistung variiert. Die Motorantriebsschaltung 44 führt dem Motor 41 eine Gleichstromleistung (im Folgenden als zugeführte Leistung bezeichnet) gemäß dem oben beschriebenen Leistungsfestlegungssignal zu, so dass der Motor 41 gedreht wird. Zusätzlich dazu führt die Motorantriebsschaltung 44 eine Steuerung bei konstanter Leistung durch, die einen zu erzielenden Betrag der zugeführten Leistung auf den Betrag der festgelegten Leistung regelt und dort beibehält. Bei der vorliegenden Ausführungsform führt die Motorantriebsschaltung 44 als die Steuerung bei konstanter Leistung eine Regelung (bzw. Rückkopplungssteuerung) der zugeführten Leistung durch.
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Wie im Einzelnen in 7 gezeigt, weist die Motorantriebsschaltung 44 der vorliegenden Ausführungsform eine Dreiphasen-Vollbrückenschaltung 441 auf. Die Dreiphasen-Vollbrückenschaltung 441 weist drei hochseitige Schalter und drei niedrigseitige Schalter auf, die nicht gezeigt sind. Bei anderen Ausführungsformen kann die Motorantriebsschaltung 44 anstelle der Dreiphasen-Vollbrückenschaltung 441 eine Brückenschaltung einer anderen Form aufweisen (beispielsweise eine Halbbrückenschaltung). Alternativ dazu können andere Ausführungsformen anstelle der Dreiphasen-Vollbrückenschaltung 441 einen beliebigen Halbleiterschalter aufweisen, beispielsweise einen Feldeffekttransistor (FET), einen Bipolartransistor, einen Bipolartransistor mit isoliertem Gate (IGBT) und ein Solid-State-Relais (SSR).
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Die Motorantriebsschaltung 44 weist eine Spannungsmessschaltung 442 auf. Die Spannungsmessschaltung 442 misst einen Wert der Spannung der Leistungsleitung 34.
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Die Motorantriebsschaltung 44 weist eine Strommessschaltung 443 auf. Die Strommessschaltung 443 misst einen Wert des Antriebsstroms, der durch die Masseleitung 35 fließt. Bei anderen Ausführungsformen kann die Strommessschaltung 443 einen Wert des Antriebsstroms, der durch die Leistungsleitung 34 fließt, messen.
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Die Motorantriebsschaltung 44 weist einen Multiplizierer 444 auf. Der Multiplizierer 444 nimmt (i) den Wert der durch die Spannungsmessschaltung 442 gemessenen Spannung und (ii) den Wert des durch die Strommessschaltung 443 gemessenen Antriebsstroms und erzeugt deren Produkt (entsprechend dem Betrag der zugeführten Leistung). Der Multiplizierer 444 kann in Form eines analogen Multiplizierers oder in Form eines digitalen Multiplizierers vorliegen.
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Die Motorantriebsschaltung 44 weist einen Schaltsignalgenerator 445 auf. Der Schaltsignalgenerator 445 (i) erhält das erzeugte Produkt und das Leistungsfestlegungssignal und (ii) erzeugt sechs Schaltsignale. Die ersten drei Schaltsignale entsprechen den jeweiligen hochseitigen Schaltern und schalten die entsprechenden hochseitigen Schalter ein und aus. Die Schaltsignale vier bis sechs entsprechen den jeweiligen niedrigseitigen Schaltern und schalten die entsprechenden niedrigseitigen Schalter ein und aus. Die ersten drei Schaltsignale und/oder die Schaltsignale vier bis sechs liegen in Form von PWM-Signalen vor. Der Schaltsignalgenerator 445 bestimmt eine Antriebseinschaltdauer derart, dass ein Fehler zwischen dem erzeugten Produkt und dem Betrag der festgelegten Leistung, der durch das Leistungsfestlegungssignal festgelegt wird, minimiert wird (bevorzugt Null oder annähernd Null ist). Der Schaltsignalgenerator 445 erzeugt die ersten drei Schaltsignale und/oder die Schaltsignale vier bis sechs, die jeweils die bestimmte Antriebseinschaltdauer aufweisen. Dementsprechend wirkt sich die Antriebseinschaltdauer auf eine effektive Spannung aus, die an den Motor 41 angelegt wird. Der Schaltsignalgenerator 445 kann zum Ausgeben eines Rückkopplungssignals, das die Antriebseinschaltdauer angibt, zu der Steuerschaltung 51 ausgebildet sein, was durch den gestrichelten Pfeil angegeben ist. Der Schaltsignalgenerator 445 kann einen Mikrocomputer und/oder eine fest verdrahtete Schaltung aufweisen. Bei anderen Ausführungsformen kann der Schaltsignalgenerator 445 in den Multiplizierer 444 und/oder die Dreiphasen-Vollbrückenschaltung 441 integriert sein.
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Die Motorantriebsschaltung 44 erzielt die Steuerung bei konstanter Leistung mit der oben beschriebenen Schaltungskonfiguration. Bei anderen Ausführungsformen kann die Motorantriebsschaltung 44 die Steuerung bei konstanter Leistung mit einer anderen Schaltungskonfiguration durchführen. Bei anderen Ausführungsformen kann das Leistungsfestlegungssignal in Form eines Analogsignals mit einer variablen Spannung, die basierend auf dem Betrag der festgelegten Leistung variiert, vorliegen. Alternativ dazu kann das Leistungsfestlegungssignal in Form eines seriellen Kommunikationssignals vorliegen, das den Betrag der festgelegten bzw. angegebenen Leistung angibt.
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Erneut bezugnehmend auf 6, weist die Motoreinheit 31 einen Drehsensor 43 auf. Bei der vorliegenden Ausführungsform weist der Drehsensor 43 drei nicht gezeigte Hall-Elemente auf, die den jeweiligen Phasenwicklungen des Motors 41 entsprechen. Diese Hall-Elemente erzeugen drei Drehpositionssignale. Jedes der drei Drehpositionssignale weist eine variable Spannung auf, die gemäß einer Drehposition des Motors 41 (genauer gesagt, einer Drehposition eines nicht gezeigten Rotors des Motors 41) zwischen HIGH und LOW variiert.
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Die Antriebsplatine 42 weist eine Drehfrequenzdetektionsschaltung 45 auf. Die Drehfrequenzdetektionsschaltung 45 erhält die drei Drehpositionssignale und erzeugt dann basierend auf den Drehpositionssignalen ein Drehfrequenzsignal und gibt dieses zu der Steuerplatine 33 aus. Bei der vorliegenden Ausführungsform liegt das Drehfrequenzsignal in Form einer Pulsfolge vor. Die Anzahl von Pulsen in der Pulsfolge variiert gemäß einer tatsächlichen Drehfrequenz des Motors 41. Bei anderen Ausführungsformen kann das Drehfrequenzsignal ein anderes Signal sein, beispielsweise ein Analogsignal mit einer variablen Spannung gemäß der tatsächlichen Drehfrequenz des Motors 41.
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Die Steuerplatine 33 weist eine Steuerschaltung 51 auf. Bei der vorliegenden Ausführungsform liegt die Steuerschaltung 51 in Form eines Mikrocomputers oder einer Mikrosteuereinheit (MCU) vor, die jeweils eine CPU 61, ein ROM 62, ein RAM 63 und dergleichen aufweisen. Verschiedene Funktionen der Steuerschaltung 51 werden dadurch erhalten, dass die CPU 61 ein in dem ROM 62 gespeichertes Programm ausführt. Aufgrund der Ausführung dieses Programms wird ein Verfahren in Entsprechung zu dem Programm durchgeführt. Das ROM 62 entspricht einem Beispiel für ein nicht-flüchtiges physisches Speichermedium, das das Programm speichert. Bei anderen Ausführungsformen kann ein Teil oder eine Gesamtheit von Funktionen, die durch die CPU 61 ausgeführt werden, durch ein oder mehrere Elektronikkomponenten erhalten werden, beispielsweise eine diskrete Vorrichtung und eine integrierte Schaltung (IC), und die Steuerschaltung 51 kann ein oder mehrere zusätzliche Mikrocomputer und ein oder mehrere zusätzliche MCUs aufweisen oder in Form einer fest verdrahteten Schaltung vorliegen.
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Die Steuerschaltung 33 weist einen Shunt-Widerstand 52 auf. Der Shunt-Widerstand 52 ist auf der Masseleitung 35 angeordnet.
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Die Steuerplatine 33 weist eine Stromdetektionsschaltung 53 auf. Die Stromdetektionsschaltung 53 gibt zu der Steuerschaltung 51 ein Stromdetektionssignal aus, basierend auf einer Spannung über dem Shunt-Widerstand 52. Das Stromdetektionssignal weist eine variable Spannung auf, die gemäß der Spannung über dem Shunt-Widerstand 52, das heißt, einem Betrag des durch den Motor 41 fließenden Antriebsstroms, variiert.
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Die Steuerplatine 33 weist eine Schaltervorrichtung 54 auf der Leistungsleitung 34 auf. Die Schaltervorrichtung 54 wird gemäß einem Antriebssignal, das von der Steuerschaltung 51 ausgegeben wird, zwischen einem EIN-Zustand und einem AUS-Zustand umgeschaltet. Die Schaltvorrichtung 54 in dem EIN-Zustand schließt die Leistungsleitung 34. Die Schaltervorrichtung 54 in dem AUS-Zustand unterbricht die Leistungsleitung 34. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Schaltervorrichtung 54 ein N-Kanal Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor (MOSFET). Bei anderen Ausführungsformen kann die Schaltervorrichtung 54 ein Halbleiterschalter einer anderen Form sein, beispielsweise ein Bipolartransistor, ein IGBT, ein SSR oder ein mechanisches Relais.
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Das Gebläse 1 weist einen Drückerschalter 37 auf. Der Drückerschalter 37 wird ansprechend darauf, dass der Drücker 6 gedrückt wird, eingeschaltet. Der Drückschalter 37 gibt ein Drücker-EIN-Signal und ein Drückerstufensignal zu der Steuerschaltung 51 aus. Das Drücker-EIN-Signal ist ein binäres Signal, das angibt, ob der Drückerschalter 37 eingeschaltet ist. Das Drückerstufensignal weist eine variable Spannung auf, die gemäß einem Drückausmaß des Drückers 6 variiert (im Folgenden als Drückerstufe bezeichnet).
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In dem Bedienfeld 8 gibt der Moduswechselschalter 9 ein Moduswechselsignal zu der Steuerschaltung 51 aus. Das Moduswechselsignal ist ein binäres Signal, das angibt, ob der Moduswechselschalter 9 manuell betätigt wird (bei der vorliegenden Ausführungsform, ob der Moduswechselschalter 9 gedrückt wird). Der Modusindikator 10 zeigt den ausgewählten Betriebsmodus gemäß einem Anzeigesignal, das von der Steuerschaltung 51 ausgegeben wird, auf dem Modusindikator 10 an. Das Anzeigesignal gibt den ausgewählten Betriebsmodus an. Bei der vorliegenden Ausführungsform lässt der Modusindikator 10 mindestens eine LED leuchten, die dem durch das Anzeigesignal festgelegten Betriebsmodus entspricht.
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2-3. Details des Gebläsesteuerprozesses
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Im Folgenden wird ein Gebläsesteuerprozess, der von der CPU 61 der Steuerschaltung 51 ausgeführt wird, beschrieben. Der Gebläsesteuerprozess wird jedes Mal, wenn eine vorbestimmte Steuerdauer (beispielsweise 1 ms) abläuft, wiederholt ausgeführt.
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Wie in 8 gezeigt, führt die CPU 61 in S10 bei der Einleitung des Gebläsesteuerprozesses einen Schalterbetätigungsdetektionsprozess aus. In dem Schalterbetätigungsdetektionsprozess detektiert die CPU 61, ob der Drückerschalter 37 und der Moduswechselschalter 9 in dem EIN-Zustand sind.
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Anschließend führt die CPU 61 in S20 einen Analog-zu-Digital-Wandlungsprozess (A-D-Wandlungsprozess) aus. In dem A-D-Wandlungsprozess wandelt die CPU 61 die variable Spannung des Stromdetektionssignals von der Stromdetektionsschaltung 53 in einen digitalen Wert und speichert den digitalen Wert in dem RAM 63. Dieser digitale Wert gibt den Betrag des Antriebsstroms, der durch den Motor 41 fließt, an. Die CPU 61 wandelt ferner die variable Spannung des Drückerstufensignals von dem Drückerschalter 37 in einen digitalen Wert um und speichert den digitalen Wert in dem RAM 63. Dieser digitale Wert gibt die Drückerstufe an.
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Anschließend führt die CPU 61 in S30 einen Fehlerdetektionsprozess aus. In dem Fehlerdetektionsprozess detektiert die CPU 61 einen Fehler, beispielsweise ein Auftreten eines Überstroms, basierend auf dem Betrag des Antriebsstroms, der durch den A-D-Wandlungsprozess in S20 erhalten wird.
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Im Anschluss führt die CPU 61 in S40 einen Motorsteuerprozess aus, der im Folgenden genauer beschrieben wird.
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Anschließend führt die CPU 61 in S50 einen Moduseinstellprozess aus. In dem Moduseinstellprozess schaltet die CPU 61 die Betriebsmodi des Gebläses 1 basierend auf dem Zustand des Moduswechselschalters 9, der durch den Schalterbetätigungsdetektionsprozess in S 10 detektiert wird, um.
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Anschließend führt die CPU 61 in S60 einen Anzeigeprozess aus. In dem Anzeigeprozess gibt die CPU 61 ein Anzeigesignal zu dem Modusindikator 10 aus und zeigt den ausgewählten Betriebsmodus auf dem Modusindikator 10 an. Bei Abschluss des Anzeigeprozesses beendet die CPU 61 den Gebläsesteuerprozess.
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Im Folgenden wird der in S40 ausgeführte Motorsteuerprozess genauer beschrieben.
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Wie in 9A und 9B gezeigt, berechnet die CPU 61 bei der Einleitung des Motorsteuerprozesses in S 110 die tatsächliche Drehfrequenz des Motors 41 basierend auf dem Drehfrequenzsignal, das von der Drehfrequenzdetektionsschaltung 45 ausgegeben wird, und speichert die berechnete tatsächliche Drehfrequenz in dem RAM 63.
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Anschließend bestimmt die CPU 61 in S120, ob der Drückerschalter 37 in dem EIN-Zustand ist. Wenn der Drückerschalter 37 in dem AUS-Zustand ist (S120: NEIN), löscht die CPU 61 in S130 ein Unzureichender-Luftstrom-Detektionsflag F1, das in dem RAM 63 gespeichert ist, und beendet den Motorsteuerprozess. Das Unzureichender-Luftstrom-Detektionsflag F1 gibt an, ob ein unzureichender Luftstrom von den zwei oder mehr ersten Ansaugöffnungen 13a zu der ersten Auslassöffnung 12a (oder nicht ausreichend Luft um den Lüfter 32) detektiert wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform bedeutet ein Zustand, in dem das Unzureichender-Luftstrom-Detektionsflag F1 gelöscht ist, dass der unzureichende Luftstrom nicht detektiert wird, während ein Zustand, in dem das Unzureichender-Luftstrom-Detektionsflag F1 gesetzt ist, bedeutet, dass der unzureichende Luftstrom detektiert wird.
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Wenn der Drückerschalter 37 in S120 in dem EIN-Zustand ist (S120: JA), bestimmt die CPU 61 in S140, ob der Drückerschalter 37 von dem AUS-Zustand zu dem EIN-Zustand umgeschaltet worden ist. Wenn der Drückerschalter 37 nicht von dem AUS-Zustand zu dem EIN-Zustand umgeschaltet worden ist (S140: NEIN), schreitet die CPU 61 zu einem Prozess in S160 fort.
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Wenn der Drückerschalter 37 von dem AUS-Zustand zu dem EIN-Zustand umgeschaltet worden ist (S140: JA), stellt die CPU 61 in S150 eine in dem RAM 63 gespeicherte variable Einschaltdauer auf einen Anfangswert ein und schreitet zu dem Prozess von S 160 fort. Der Anfangswert ist vorbestimmt.
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In S160 führt die CPU 61 einen in 10 gezeigten Soft-Start-Prozess aus.
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Wie in 10 gezeigt, stellt die CPU 61 in S310 bei der Einleitung des Soft-Start-Prozesses eine Solleinschaltdauer (oder eine Zieleinschaltdauer), die in dem RAM 32 gespeichert ist, auf einen Wert ein, der der aktuellen Drückerstufe und dem ausgewählten Betriebsmodus entspricht.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die Drückerstufe auf eine von einundzwanzig Stufen (das heißt, Stufen von Stufe 0 bis Stufe 20) eingestellt. Genauer gesagt entspricht die Stufe 0 einem nicht gedrückten Drücker, wenn der Drücker 6 überhaupt nicht oder nur so wenig gedrückt wird, dass dies einem nicht gerückten Drücker gleichgesetzt wird. Die Stufe 20 entspricht dem maximalen Drückausmaß des Drückers 6. Bei anderen Ausführungsformen kann die Drückerstufe auf 20 oder weniger Stufen oder auf 22 oder mehr Stufen eingestellt werden.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform weisen die Betriebsmodi des Gebläses 1 vier Drehzahlmodi auf. Jedes Mal, wenn der Moduswechselschalter 9 manuell betätigt wird, schaltet die CPU 61 die Betriebsmodi zyklisch in der Reihenfolge erster Drehzahlmodus, zweiter Drehzahlmodus, dritter Drehzahlmodus, vierter Drehzahlmodus und erneut erster Drehzahlmodus um. In dem ersten Drehzahlmodus wird die maximale Drehfrequenz des Motors 41 auf die niedrigste der vier Drehzahlmodi eingestellt. In dem vierten Drehzahlmodus wird die maximale Drehfrequenz des Motors 41 auf die höchste der vier Drehzahlmodi eingestellt. Bei anderen Ausführungsformen können die Betriebsmodi drei oder weniger oder fünf oder mehr Drehzahlmodi beinhalten.
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Wie in der grafischen Darstellung G1 in 11 gezeigt, wird der maximale Wert der festgelegten Leistung (das heißt, der Betrag der festgelegten Leistung zu der Zeit, zu der die Drückerstufe bei Stufe 20 ist), die zu der Motorantriebsschaltung 44 geleitet wird, bezüglich jedes der vier Drehzahlmodi individuell eingestellt.
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In jedem Betriebsmodus wird die festgelegte Leistung so eingestellt, dass sie erhöht wird, wenn sich die Drückerstufe erhöht. Die festgelegte Leistung, die jeder Drückerstufe zugeordnet ist, ist in dem ersten Drehzahlmodus die kleinste und in dem vierten Drehzahlmodus die größte (genauer gesagt gilt erster Drehzahlmodus < zweiter Drehzahlmodus < dritter Drehzahlmodus < vierter Drehzahlmodus).
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Die Solleinschaltdauer ist dem Betrag der festgelegten Leistung zugeordnet. Wie in der grafischen Darstellung G1 beispielhaft gezeigt, stellt die CPU 61 ansprechend darauf, dass der vierte Drehzahlmodus ausgewählt ist und die Drückerstufe auf Stufe 8 eingestellt ist, die Solleinschaltdauer auf einen Wert ein, der 100 Watt der festgelegten Leistung zugeordnet ist.
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Erneut bezugnehmend auf 10 bestimmt die CPU 61 bei Abschluss des Prozesses von S310 in S320, ob die variable Einschaltdauer kleiner als die Solleinschaltdauer ist.
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Wenn die variable Einschaltdauer kleiner als die Solleinschaltdauer ist (S320: JA), addiert die CPU 61 in S330 einen ersten voreingestellten Korrekturwert zu der variablen Einschaltdauer, so dass die variable Einschaltdauer erhöht wird, und beendet den Soft-Start-Prozess.
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Wenn die variable Einschaltdauer in S320 größer oder gleich der Solleinschaltdauer ist (S320: NEIN), stellt die CPU 61 in S340 die Solleinschaltdauer auf die variable Einschaltdauer ein und beendet den Soft-Start-Prozess.
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Erneut bezugnehmend auf 9A und 9B führt die CPU 61 bei Abschluss des Soft-Start-Prozesses (S160) in S 170 einen Überdrehzahlunterdrückungsprozess aus.
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Wie in 12 gezeigt, vergleicht die CPU 61 in S410 bei der Einleitung des Überdrehzahlunterdrückungsprozesses einen Betriebsparameter mit einem Referenzwert, um zu bestimmen, ob der Betriebsparameter ein Auftreten einer Überdrehzahl angibt. Der Betriebsparameter ist ein oder mehrere Parameter, die dem Betrieb des Motors 41 zugeordnet sind. Der Referenzwert der vorliegenden Ausführungsform ist ein Betriebsparameter, der der maximalen Drehfrequenz (beispielsweise 80.000 U/min), die für den Motor 41 erlaubt ist, entspricht. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Betriebsparameter die tatsächliche Drehfrequenz des Motors 41. Bei anderen Ausführungsformen kann der Betriebsparameter zusätzlich zu der tatsächlichen Drehfrequenz oder anstelle derselben den Betrag des Antriebsstroms und/oder die Antriebseinschaltdauer beinhalten.
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Wenn der Betriebsparameter das Auftreten der Überdrehzahl angibt (S410: JA), addiert die CPU 61 in S420 einen Erhöhungswert, der voreingestellt ist, zu einem zweiten Korrekturwert, der in dem RAM 63 gespeichert ist, so dass der zweite Korrekturwert erhöht wird, und schreitet dann zu einem Prozess in S440 fort.
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Wenn der Betriebsparameter nicht das Auftreten der Überdrehzahl angibt (S410: NEIN), subtrahiert die CPU 61 in S430 einen Verringerungswert, der voreingestellt ist, von dem zweiten Korrekturwert, so dass der zweite Korrekturwert verringert wird, und schreitet dann zu dem Prozess von S440 fort. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der zweite Korrekturwert größer oder gleich Null. Somit stellt die CPU 61 in einem Fall, in dem ein Wert, der durch Subtrahieren des Verringerungswerts von dem zweiten Korrekturwert erhalten wird, kleiner als Null (d.h. ein negativer Wert) ist, den zweiten Korrekturwert auf Null ein.
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In S440 subtrahiert die CPU 61 den zweiten Korrekturwert von der variablen Einschaltdauer, so dass die variable Einschaltdauer verringert wird, und beendet dann den Überdrehzahlunterdrückungsprozess.
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Erneut bezugnehmend auf 9A und 9B bestimmt die CPU 61 bei Abschluss des Überdrehzahlunterdrückungsprozesses (S170) in S 180, ob das Unzureichender-Luftstrom-Detektionsflag F1 gesetzt ist. Wenn das Unzureichender-Luftstrom-Detektionsflag F1 gelöscht ist (S180: NEIN), bestimmt die CPU 61 in S190, ob die Drückerstufe variiert worden ist.
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Wenn die Drückerstufe variiert worden ist (S190: JA), stellt die CPU 61 in S200 die variable Einschaltdauer auf eine Ausgabeeinschaltdauer des Leistungsfestlegungssignals ein, gibt das Leistungsfestlegungssignal aus und beendet dann den Motorsteuerprozess.
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Wenn die Drückerstufe nicht variiert worden ist (S190: NEIN), bestimmt die CPU 61 in S210, ob eine Unzureichender-Luftstrom-Bedingung, die vorbestimmt ist, vorliegt. Bei der vorliegenden Ausführungsform liegt die Unzureichender-Luftstrom-Bedingung vor, wenn eine Variation des Betriebsparameters bei der aktuellen Zeitdauer in Bezug auf den Betriebsparameter vor einer spezifizierten Zeitdauer größer oder gleich einer vorbestimmten Schwelle ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform liegt die Unzureichender-Luftstrom-Bedingung vor, wenn eine Zunahme der tatsächlichen Drehfrequenz größer oder gleich der Schwelle ist. Bei anderen Ausführungsformen kann die Unzureichender-Luftstrom-Bedingung vorliegen, wenn eine Verringerung des Antriebsstroms und/oder eine Zunahme der Antriebseinschaltdauer zusätzlich zu der Erhöhung der tatsächlichen Drehfrequenz oder anstelle derselben größer oder gleich den entsprechenden Schwellen/der entsprechenden Schwelle sind/ist.
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Wenn die Unzureichender-Luftstrom-Bedingung nicht vorliegt (S210: NEIN), schreitet die CPU 61 zu dem Prozess von S200 fort. Wenn die Unzureichender-Luftstrom-Bedingung vorliegt (S210: JA), führt die CPU 61 in S220 eine Präventivmaßnahme zum Unterdrücken eines Versagens des Motors 41 durch. Bei der vorliegenden Ausführungsform stellt die CPU 61 in S220 die Ausgabeeinschaltdauer auf eine festgelegte Einschaltdauer ein, die zum Schutz des Motors 41 voreingestellt ist, und gibt das Leistungsfestlegungssignal mit solch einer Ausgabeeinschaltdauer aus. Bei anderen Ausführungsformen kann die CPU 61 in S220 den Motor 41 stoppen, dem Benutzer über den Modusindikator 10 mitteilen, dass der unzureichende Luftstrom detektiert worden ist, oder das Gebläse 1 auf einen Betriebsmodus, beispielsweise der erste Drehzahlmodus oder der zweite Drehzahlmodus, einstellen, in dem die maximale Drehfrequenz des Motors 41 niedrig ist. Bei Abschluss des Prozesses von S220 setzt die CPU 61 in S230 das Unzureichender-Luftstrom-Detektionsflag F1 und beendet dann den Motorsteuerprozess.
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Wenn das Unzureichender-Luftstrom-Detektionsflag F1 in S180 gesetzt ist (S180: JA), bestimmt die CPU 61 in S240, ob die festgelegte Einschaltdauer größer als die variable Einschaltdauer ist.
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Wenn die festgelegte Einschaltdauer kleiner oder gleich der variablen Einschaltdauer ist (S240: NEIN), schreitet die CPU 61 zu dem Prozess von S220 fort.
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Wenn die festgelegte Einschaltdauer größer als die variable Einschaltdauer ist (S240: JA), stellt die CPU 61 in S250 die variable Einschaltdauer auf die Ausgabeeinschaltdauer des Leistungsfestlegungssignals ein und gibt zu der Motorantriebsschaltung 44 das Leistungsfestlegungssignal mit solch einer Ausgabeeinschaltdauer aus. Im Anschluss löscht die CPU 61 in S260 das Unzureichender-Luftstrom-Detektionsflag F1 und beendet dann den Motorsteuerprozess.
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2-4. Zusammenfassung des Betriebs
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Die grafische Darstellung G2 in 13A gibt eine Variation der tatsächlichen Drehfrequenz im Laufe der Zeit an, wenn das Leistungsfestlegungssignal mit der Ausgabeeinschaltdauer gemäß der Drückerstufe ohne Ausführung des Soft-Start-Prozesses ausgeführt wird. Die durchgezogene Linie L21 in der grafischen Darstellung G2 gibt eine Variation der Ausgabeeinschaltdauer im Laufe der Zeit an. Die durchgezogene Linie L22 in der grafischen Darstellung G2 gibt die Variation der tatsächlichen Drehfrequenz im Laufe der Zeit an.
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Wie in der grafischen Darstellung G2 gezeigt, nimmt bei diesem Beispiel ansprechend darauf, dass der Drücker 6 zu der Zeit t20 gedrückt wird, die tatsächliche Drehfrequenz abrupt zu. Die tatsächliche Drehfrequenz überschreitet eine Obergrenzendrehfrequenz R21 zu der Zeit t21 und erreicht eine Spitzendrehfrequenz R22 zu einer Zeit t22. Die tatsächliche Drehfrequenz nimmt danach ab und konvergiert bei einer Zeit t23 und danach zu der Obergrenzendrehfrequenz R21. Der Grund dafür, dass die tatsächliche Drehfrequenz zu der Obergrenzendrehfrequenz R21 konvergiert, ist der, dass eine Überdrehzahlunterdrückungsfunktion, mit der die Motoreinheit 31 ausgestattet ist, aktiviert wird.
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Die grafische Darstellung G3 in 13B gibt jeweilige Variationen der Ausgabeeinschaltdauer und der tatsächlichen Drehfrequenz im Laufe der Zeit bei dem Gebläse 1 der vorliegenden Ausführungsform an.
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Bei dem Gebläse 1 wird ansprechend darauf, dass der Drücker 6 gedrückt wird, während der Motor 41 gestoppt ist, der Soft-Start-Prozess ausgeführt, und die Ausgabeeinschaltdauer nimmt allmählich zu. Die durchgezogene Linie L31 in der grafischen Darstellung G3 gibt eine Variation der Ausgabeeinschaltdauer im Laufe der Zeit an. Die durchgezogene Linie L32 in der grafischen Darstellung G3 gibt eine Variation der tatsächlichen Drehfrequenz im Laufe der Zeit an.
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Wie in der grafischen Darstellung G3 gezeigt, nimmt ansprechend darauf, dass der Drücker 6 zu der Zeit t30 gedrückt wird, die Ausgabeeinschaltdauer allmählich in Richtung einer Solleinschaltdauer D31 zu. Anschließend überschreitet die tatsächliche Drehfrequenz zu einer Zeit t31 eine Obergrenzendrehfrequenz R31. Ansprechend darauf, dass die tatsächliche Drehfrequenz die Obergrenzendrehfrequenz R31 überschritten hat, beginnt die Ausgabeeinschaltdauer zu einer Zeit t31 abzunehmen statt zuzunehmen, wenn die Ausgabeeinschaltdauer noch nicht die Solleinschaltdauer D31 erreicht hat. Demzufolge erreicht die tatsächliche Drehfrequenz zu einer Zeit t32 eine Spitzendrehfrequenz R32 und nimmt danach ab.
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Ansprechend darauf, dass die tatsächliche Drehfrequenz zu einer Zeit t33 unter die Obergrenzendrehfrequenz R31 gefallen ist, nimmt die Ausgabeeinschaltdauer erneut zu statt ab. Ansprechend darauf, dass die tatsächliche Drehfrequenz zu einer Zeit t34 die Obergrenzendrehfrequenz R31 erreicht hat, nimmt die Ausgabeeinschaltdauer erneut ab statt zu. Auf diese Weise nimmt die Ausgabeeinschaltdauer wiederholt zu und ab, und die tatsächliche Drehfrequenz konvergiert zu der Obergrenzendrehfrequenz R31.
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Das Gebläse 1 der vorliegenden Ausführungsform führt den Soft-Start-Prozess und den Überdrehzahlunterdrückungsprozess wie in der grafischen Darstellung G3 in 13B gezeigt aus, wodurch ein Überschießen der tatsächlichen Drehfrequenz (das heißt, ein Fehler zwischen der Spitzendrehfrequenz R32 und der Obergrenzendrehfrequenz R31) minimiert werden kann.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform muss die tatsächliche Drehfrequenz in dem Gebläse 1 so hoch sein, dass ein ausreichender Luftstrom alleine durch den einzigen Lüfter 32 erzeugt werden kann. Dementsprechend ist die tatsächliche Drehfrequenz etwas niedriger als der Referenzwert (beispielsweise 80.000 U/min). Mit anderen Worten, die tatsächliche Drehfrequenz überschreitet den Referenzwert leicht. Somit kann das Gebläse 1 durch den Überdrehzahlunterdrückungsprozess das Versagen des Motors 41 effektiv unterdrücken.
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Die grafische Darstellung G4 in 14 gibt verschiedene Variationen der Ausgabeeinschaltdauer und der tatsächlichen Drehfrequenz im Laufe der Zeit in einem Fall, in dem der Luftansaugschlauch 22 wie in 4 gezeigt an dem Ansaugteil 13 befestigt ist und Luft aus einer pneumatisch aufgeblasenen Struktur angesaugt wird, an. In einem Fall, in dem Luft auf diese Weise aus einer pneumatisch aufgeblasenen Struktur angesaugt wird, wird, wenn die Luft vollständig aus der pneumatisch aufgeblasenen Struktur entfernt worden ist, durch die zwei oder mehr ersten Ansaugöffnungen 13a keine Luft in das Gehäuse 4 eingebracht, was zu einer Bedingung führt, die ähnlich zu der ist, wenn die zwei oder mehr ersten Ansaugöffnungen 13a vollständig geschlossen sind. Wenn der Motor 41 unter solch einer Bedingung weiter in Betrieb ist, kann eine Temperatur des Motors 41 eine erlaubte Betriebstemperatur überschreiten, und der Motor 41 kann versagen.
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Eine durchgezogene Linie L41 in der grafischen Darstellung G4 gibt eine Variation der Ausgabeeinschaltdauer im Laufe der Zeit in einem Fall, in dem die Unzureichender-Luftstrom-Bedingung vorliegt und der Schutz des Motors 41 durchgeführt wird, an. Eine gepunktete Linie L42 gibt eine Variation der Drückerstufe im Laufe der Zeit an. Eine gepunktete Linie L43 gibt eine Variation der tatsächlichen Drehfrequenz im Laufe der Zeit in einem Fall, in dem die Unzureichender-Luftstrom-Bedingung nicht vorliegt, an. Eine gestrichelte Linie L44 gibt eine Variation der tatsächlichen Drehfrequenz im Laufe der Zeit in einem Fall, in dem die Unzureichender-Luftstrom-Bedingung vorliegt, an. Eine durchgezogene Linie L45 gibt eine Variation der tatsächlichen Drehfrequenz im Laufe der Zeit in einem Fall, in dem die Unzureichender-Luftstrom-Bedingung vorliegt und der Schutz des Motors 41 durchgeführt wird, an.
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Wie in der grafischen Darstellung G4 gezeigt, wird der Drücker 6 zu einer Zeit t40 gedrückt, und die Drückerstufe nimmt bis zu einer Zeit t41 allmählich zu. Danach wird die Drückerstufe beibehalten.
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Mit der oben beschriebenen Variation der Drückerstufe beginnt die Ausgabeeinschaltdauer zu der Zeit t40, gemäß der Drückerstufe allmählich zuzunehmen, und sie erreicht zu der Zeit t41 eine Einschaltdauer D41. Die Ausgabeeinschaltdauer wird danach bei der Einschaltdauer D41 beibehalten.
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Die tatsächliche Drehfrequenz beginnt zu der Zeit t40, allmählich zuzunehmen, und erreicht zu der Zeit t42 eine Drehfrequenz R41. Die tatsächliche Drehfrequenz wird danach bei der Drehfrequenz R41 beibehalten.
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Ansprechend darauf, dass zu einer Zeit t43 ein unzureichender Luftstrom auftritt, nimmt die tatsächliche Drehfrequenz zu, obwohl die Drückerstufe und die Ausgabeeinschaltdauer nicht variieren.
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Anschließend nimmt die Ausgabeeinschaltdauer ansprechend darauf, dass der unzureichende Luftstrom zu der Zeit t44 detektiert worden ist, wenn die tatsächliche Drehfrequenz eine Drehfrequenz R42 erreicht, rasch von der Einschaltdauer D41 zu einer Einschaltdauer D42 ab, was durch die durchgezogene Linie L41 angegeben ist. Demzufolge nimmt, wie durch die durchgezogene Linie L45 angegeben, die tatsächliche Drehfrequenz rasch ab, und das Versagen des Motors 41 kann unterdrückt werden.
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Das wie oben beschrieben ausgebildete Gebläse 1 kann eine Präventivmaßnahme zum Unterdrücken eines Versagens des Motors 41, wenn der unzureichende Luftstrom detektiert wird, durchführen und das Versagen des Motors 41 unterdrücken.
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Bei dem Gebläse 1 nimmt ansprechend darauf, dass keine Luft in dem Gehäuse 4 strömt und eine an den Motor 41 angelegte Last abnimmt, die tatsächliche Drehfrequenz aufgrund des Betrags der zugeführten Leistung, der bei dem Betrag der festgelegten Leistung beibehalten wird, zu. Das Gebläse 1 kann den unzureichenden Luftstrom basierend auf der Zunahme der tatsächlichen Drehfrequenz detektieren.
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In dem Motorsteuerprozess wird ansprechend auf die Detektion des unzureichenden Luftstroms die tatsächliche Drehfrequenz verringert. Das Gebläse 1 kann daher das Versagen des Motors 41 aufgrund des unzureichenden Luftstroms unterdrücken.
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2-5. Entsprechung von Ausdrücken
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Bei der vorliegenden Ausführungsform entspricht mindestens eine der zwei oder mehr ersten Ansaugöffnungen 13a einem Beispiel für die Ansaugöffnung der Übersicht der Ausführungsformen. Eine Kombination aus dem Drücker 6 mit dem Drückerschalter 37 entspricht einem Beispiel für den manuellen Schalter der Übersicht der Ausführungsformen. Eine Kombination aus der Luftnadel 23 mit dem Luftansaugschlauch 22 entspricht einem Beispiel für das Zusatzgerät der Übersicht der Ausführungsformen.
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2-6. Variationen
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Bei der obigen Ausführungsform kann die Motorantriebsschaltung 44 dazu ausgebildet sein, keine Steuerung bei konstanter Leistung durchzuführen. In solch einem Fall kann ansprechend auf das Auftreten der Überdrehzahl des Motors 41 der Betrag des Antriebsstroms auf den Referenzwert oder darunter abnehmen. Dementsprechend kann die Steuerschaltung 51 in S410 in 12 ansprechend darauf, dass der Betrag des Antriebsstroms kleiner oder gleich dem entsprechenden Referenzwert ist, bestimmen, dass der Betriebsparameter das Auftreten der Überdrehzahl angibt. Die Steuerschaltung 51 kann in S210 in 9B bestimmen, dass die Unzureichender-Luftstrom-Bedingung vorliegt, wenn die Variation (d.h. Abnahme) des Betrags des Antriebsstroms bei der aktuellen Zeitdauer in Bezug auf den Betrag des Antriebsstroms vor einer spezifizierten Zeitdauer größer oder gleich der entsprechenden Schwelle ist.
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Bei der obigen Ausführungsform kann der Betrag der festgelegten Leistung unveränderlich sein.
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Bei der obigen Ausführungsform kann das Gebläse 1 ein anderes Gebläse als ein handgehaltenes Gebläse sein.
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2-7. Zusätzliche Beschreibung
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Zwei oder mehr Funktionen eines einzigen Elements der obigen Ausführungsformen können durch zwei oder mehr Elemente erhalten werden, oder eine einzige Funktion eines einzigen Elements kann durch zwei oder mehr Elemente erhalten werden. Zwei oder mehr Funktionen von zwei oder mehr Elementen der obigen Ausführungsformen können durch ein einziges Element erhalten werden, oder eine einzige Funktion, die durch zwei oder mehr Elemente erhalten wird, kann durch ein einziges Element erhalten werden. Ein Teil der Konfigurationen der obigen Ausführungsformen kann weggelassen werden. Mindestens ein Teil der Konfigurationen der oben beschriebenen Ausführungsform kann zu der Konfiguration einer anderen Ausführungsform, die oben beschrieben wurde, hinzugefügt werden oder diesen ersetzen.
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Neben dem oben beschriebenen Gebläse 1 kann die vorliegende Offenbarung auf verschiedene Weisen implementiert werden, einschließlich eines Systems mit dem Gebläse 1, eines Programms für einen Computer, der Teil des Gebläses 1 ist, eines nicht-flüchtigen physischen Speichermediums, beispielsweise ein Halbleiterspeicher, das solch ein Programm speichert, und eines Steuerverfahrens.
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Es wird explizit betont, dass alle in der Beschreibung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale als getrennt und unabhängig voneinander zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Einschränkens der beanspruchten Erfindung unabhängig von den Merkmalskombinationen in den Ausführungsformen und/oder den Ansprüchen angesehen werden sollen. Es wird explizit festgehalten, dass alle Bereichsangaben oder Angaben von Gruppen von Einheiten jeden möglichen Zwischenwert oder Untergruppe von Einheiten zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Einschränkens der beanspruchten Erfindung offenbaren, insbesondere auch als Grenze einer Bereichsangabe.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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