JP2006136512A - Electric vacuum cleaner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気掃除機に関するもので、特に、塵埃掻き揚げ用の回転ブラシを駆動する電動機の制御方式に関するものである。 The present invention relates to a vacuum cleaner, and more particularly to a control method for an electric motor that drives a rotating brush for lifting dust.
従来の電気掃除機は図5および図6に示すような構成が一般的である。以下、その構成について説明する。 Conventional vacuum cleaners are generally configured as shown in FIGS. Hereinafter, the configuration will be described.
図に示すように、掃除機本体50は塵埃を吸引するための電動送風機51を内蔵しており、電動送風機51の吸引側すなわち上方には塵埃を集塵するための集塵室52を設けている。掃除機本体50の前方には集塵室52と連通するホース60を設け、ホース60の他端は、回転ブラシ53やこれを駆動する電動機81などを備えた吸込具80に接続され、吸込具80、ホース60、集塵室52で吸気経路を形成している。
As shown in the figure, the vacuum cleaner
一般的には、掃除を行う人が被掃除床面の状態に合わせてハンドル54に設けたスイッチ82を操作し、電動送風機51並びに回転ブラシ53を回転する電動機81の動作を制御する。このとき電動機81は、電動送風機51によって吸気経路に流れる風により冷却されている(例えば、特許文献1参照)。
Generally, a person who performs cleaning operates a
ところで、集塵室52に塵埃が蓄積し吸気経路に十分な風が流れなくなると、電動機81の冷却が不充分になり加熱してしまう。このような事態に備えて、電動機81の近傍に自己保持機能付きの感温素子を設けて電動機81が異常加熱状態になることを防止している。また最近では被掃除面への傷つき防止などを目的に回転ブラシ53の回転数を下げて運転するモードを備えた電気掃除機も提案されている。
しかしながら、上記従来の電気掃除機の構成によると、電動機81の回転数を下げるモードで使用すると、電動機81のトルクが減少しているためロックしやすい状態になる。このため電動機81の過熱保護のため電動機81の近傍に感温素子を設けて異常加熱状態になることを防止している。
However, according to the configuration of the conventional vacuum cleaner, when the
しかしながら一般的に感温素子は、特に自己保持機能タイプのものは高コストである。 However, in general, a temperature sensitive element, particularly a self-holding function type, is expensive.
本発明は上記課題を解決するもので、安全性を確保しつつ低コストで使用勝手の良い電気掃除機を提供することを目的とするものである。 This invention solves the said subject, and it aims at providing the vacuum cleaner which is easy to use at low cost, ensuring safety | security.
上記従来の課題を解決するために、本発明の電気掃除機は、被掃除面の塵埃を掻き出す回転ブラシを駆動する電動機と、塵埃を吸引するための電動送風機と、塵埃を集塵する集塵室と、前記電動機を制御する電動機制御手段と、前記電動送風機を制御する入力制御手段と、前記電動機制御手段に流れる電流を検知する電流検知手段と、前記電動機の温度を検知する温度検知手段とを備え、前記電動機の温度が所定の温度を越えた時に前記電動機を停止すると共に、前記電動機が停止したことを前記電流検知手段で検知するようにしたもので、低コストで、電動機の回転状態を確実に検知し、安全性を確保することができる。 In order to solve the above-described conventional problems, the vacuum cleaner of the present invention includes an electric motor that drives a rotating brush that scrapes dust on a surface to be cleaned, an electric blower that sucks dust, and a dust collector that collects dust. A chamber, motor control means for controlling the motor, input control means for controlling the electric blower, current detection means for detecting current flowing through the motor control means, and temperature detection means for detecting the temperature of the motor. The motor is stopped when the temperature of the motor exceeds a predetermined temperature, and the current detecting means detects that the motor has stopped, and the rotational state of the motor is low-cost. Can be reliably detected and safety can be ensured.
また、本発明の電気掃除機は、被掃除面の塵埃を掻き出す回転ブラシを駆動する電動機と、塵埃を吸引するための電動送風機と、塵埃を集塵する集塵室と、前記電動機を制御する電動機制御手段と、前記電動送風機を制御する入力制御手段と、前記電動機の駆動の可否を判断する電動機駆動可否検知手段と、前記電動機の温度を検知する温度検知手段とを備え、前記電動機駆動可否検知手段および前記温度検知手段の出力が所定の範囲内でない場合には前記電動機を停止するようにしたもので、例えば、電動機の温度が異常に高くなったり、本体の状態が使用状態になっていない時に、電動機の駆動信号を確実に停止することができる。 The vacuum cleaner of the present invention controls an electric motor that drives a rotating brush that scrapes dust on the surface to be cleaned, an electric blower that sucks dust, a dust collection chamber that collects dust, and the electric motor. Electric motor control means; input control means for controlling the electric blower; electric motor drive availability detection means for determining whether the electric motor can be driven; and temperature detection means for detecting the temperature of the electric motor; When the outputs of the detection means and the temperature detection means are not within a predetermined range, the electric motor is stopped. For example, the temperature of the electric motor becomes abnormally high or the state of the main body is in use. When not, the drive signal of the electric motor can be stopped reliably.
本発明の電気掃除機は、安価な構成で、電動機の回転状態を確実に検知し、安全性を確保することができる。 The electric vacuum cleaner of the present invention can reliably detect the rotation state of the electric motor and ensure safety with an inexpensive configuration.
第1の発明は、被掃除面の塵埃を掻き出す回転ブラシを駆動する電動機と、塵埃を吸引するための電動送風機と、塵埃を集塵する集塵室と、前記電動機を制御する電動機制御手段と、前記電動送風機を制御する入力制御手段と、前記電動機制御手段に流れる電流を検知する電流検知手段と、前記電動機の温度を検知する温度検知手段とを備え、前記電動機の温度が所定の温度を越えた時に前記電動機を停止すると共に、前記電動機が停止したことを前記電流検知手段で検知するようにしたもので、低コストで、電動機の回転状態を確実に検知し、安全性を確保することができる。 According to a first aspect of the present invention, there is provided an electric motor that drives a rotating brush that scrapes out dust on a surface to be cleaned, an electric blower that sucks dust, a dust collection chamber that collects dust, and electric motor control means that controls the electric motor. , An input control means for controlling the electric blower, a current detection means for detecting a current flowing through the motor control means, and a temperature detection means for detecting the temperature of the electric motor, wherein the temperature of the electric motor has a predetermined temperature. The motor is stopped when exceeded, and the current detection means detects that the motor has stopped, and the rotation state of the motor is reliably detected at low cost to ensure safety. Can do.
第2の発明は、特に、第1の発明の電気掃除機に、本体の運転を入り、切りするスイッチを設け、電流検知手段で電動機の停止を検知した時に、前記スイッチで切り操作するか前記本体への電源を一旦遮断しない限り前記電動機を停止し続けるようにしたもので、電動機の温度が低下しても電動機が不用意に回転を始めることはない。 In the second invention, in particular, the electric vacuum cleaner of the first invention is provided with a switch for turning on and off the main body, and when the electric current detection means detects the stop of the electric motor, the switch is turned off with the switch. The electric motor is kept stopped unless the power supply to the main body is once cut off, and the electric motor does not start rotating unexpectedly even if the temperature of the electric motor is lowered.
第3の発明は、被掃除面の塵埃を掻き出す回転ブラシを駆動する電動機と、塵埃を吸引するための電動送風機と、塵埃を集塵する集塵室と、前記電動機を制御する電動機制御手段と、前記電動送風機を制御する入力制御手段と、前記電動機の駆動の可否を判断する電動機駆動可否検知手段と、前記電動機の温度を検知する温度検知手段とを備え、前記電動機駆動可否検知手段および前記温度検知手段の出力が所定の範囲内でない場合には前記電動機を停止するようにしたもので、例えば、電動機の温度が異常に高くなったり、本体の状態が使用状態になっていない時に、電動機の駆動信号を確実に停止することができる。 According to a third aspect of the present invention, there is provided an electric motor that drives a rotating brush that scrapes off dust on a surface to be cleaned, an electric blower that sucks dust, a dust collection chamber that collects dust, and electric motor control means that controls the electric motor. And an input control means for controlling the electric blower, an electric motor drive availability detection means for judging whether the electric motor can be driven, and a temperature detection means for detecting the temperature of the electric motor, the electric motor drive availability detection means and the The motor is stopped when the output of the temperature detecting means is not within a predetermined range. For example, when the temperature of the motor is abnormally high or the state of the main body is not in use, the motor The driving signal can be stopped reliably.
第4の発明は、特に、第3の発明の電動機駆動可否検知手段と温度検知手段とを直列に接続し、その出力が所定の範囲内でない場合には電動機を停止するようにしたもので、電動機の駆動可否判断及び電動機の温度の検知が低コストでできると共に、電動機の温度が異常に高くなったり、本体の状態が使用状態になっていない時などに、電動機の駆動信号を確実に停止することができる。 In the fourth aspect of the invention, in particular, the electric motor drive availability detection means and the temperature detection means of the third aspect of the invention are connected in series, and when the output is not within a predetermined range, the electric motor is stopped. It is possible to determine whether the motor can be driven and to detect the temperature of the motor at a low cost, and to reliably stop the motor drive signal when the motor temperature is abnormally high or the main unit is not in use. can do.
第5の発明は、特に、第4の発明の電気掃除機に、本体の運転を入り、切りするスイッチを設け、温度検知手段の出力が所定の範囲内でないと判断して電動機を停止した場合には、前記スイッチを切り操作するか前記本体への電源を一旦遮断しない限り、前記電動機を停止し続けるようにしたもので、前記電動機の温度が低下した時に、電動機が不用意に回転を始めることはない。 In the fifth aspect of the invention, in particular, when the electric vacuum cleaner of the fourth aspect of the invention is provided with a switch for turning on and off the main body, and the electric motor is stopped when it is determined that the output of the temperature detecting means is not within the predetermined range In this case, the motor is kept stopped unless the switch is turned off or the power supply to the main body is once cut off. When the temperature of the motor drops, the motor starts to rotate carelessly. There is nothing.
第6の発明は、特に、第2または5の発明の電動機が停止した後、前記電動機の温度が所定の温度以下に下がった場合には、手動による前記電動機の駆動スイッチ操作により、電動機制御手段から再度電動機の駆動信号を出力するようにしたもので、前記電動機の温度が低下しても、電動機が不用意に回転を始めることはない。 According to a sixth aspect of the present invention, in particular, when the electric motor of the second or fifth aspect of the invention is stopped and the temperature of the electric motor falls below a predetermined temperature, the electric motor control means is manually operated by operating the drive switch of the electric motor. The motor drive signal is output again, and even if the temperature of the motor decreases, the motor does not start rotating carelessly.
第7の発明は、特に、第1〜6のいずれか一つの発明の電動機の温度が上昇する場合に、電動機制御手段による駆動信号を停止する判定値と、前記電動機の温度が下降する場合に、前記電動機制御手段による駆動信号を出力可とする判定値とを異ならせたもので、電動機の停止温度と駆動可能温度の設定を自由に行え、電動機の過酷使用を避けることができる。 In the seventh aspect of the invention, in particular, when the temperature of the electric motor according to any one of the first to sixth aspects of the invention increases, the determination value for stopping the drive signal by the electric motor control means, and the case where the temperature of the electric motor decreases. The determination value for enabling the output of the drive signal by the motor control means is different, so that the stop temperature and the driveable temperature of the motor can be freely set, and the severe use of the motor can be avoided.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
図1は、本発明の第1の実施の形態における電気掃除機の側面図、図2は、同電気掃除機の回路ブロック図を示す。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a side view of the electric vacuum cleaner according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a circuit block diagram of the electric vacuum cleaner.
図1において、1は被掃除面の塵埃を掻き出す回転ブラシ2を駆動する電動機、3は塵埃を吸引するための電動送風機、4は塵埃を集塵する集塵室、5は前記電動機1の回転数を制御する電動機制御手段、6は前記電動送風機3を制御する入力制御手段、7は前記電動機制御手段5を流れる電流を検知する電流検知手段である。
In FIG. 1, 1 is an electric motor that drives a rotating
8は、前記電動機1の温度を検知する温度検知手段で、本実施の形態では低廉な(自己復帰型の)サーモスタット9で構成し、電動機1に直列接続している。このサーモスタット9は、前記電動機1の温度が上昇し第1の所定の温度(例えば、120℃に設定)に達すると閉じていた接点が開き、逆に、温度が高温から低下してきて、第2の所定の温度(例えば、70℃)になるとその接点が再び閉じられるものである。なお、10は、ハンドルに設けられ、使用者が本体15の運転を「オン(入り)」、「オフ(切り)」する際に操作するスイッチである。
以上のように構成された電気掃除機について、以下その動作、作用を説明する。 About the vacuum cleaner comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
電動機1の温度が低温の場合には、温度検知手段8のサーモスタット9の接点が閉じているため電動機1への通電は継続されると共に、電流検知手段7は電動機制御手段5にいくらの電流が流れているかを検知している。
When the temperature of the
ここで、低速回転で回転ブラシ2を長時間運転する場合や、毛足の長い絨毯など被掃除面の負荷が大きく回転ブラシ2がロック状態になったり、あるいは電動機1自体がロックされたりすると電動機1は高温になっていき、温度検知手段8が第1の所定の温度を検知すると温度検知手段8のサーモスタット9は開接点となり、同時に電流検知手段7は電動機制御手段5に電流が流れなくなったことを検知することができる。
Here, when the rotating
そして電動機1が停止したと判断した場合には、電動機制御手段5は、スイッチ10が切り操作されるか、電源を一旦遮断しない限り電動機1の停止信号を出力し続けるようにする。
If it is determined that the
これによって、その後電動機1の温度が低下して第2の所定の温度に達しても、電動機1は停止した状態で保持される。
Thereby, even if the temperature of the
なお、本実施の形態では、電動機制御手段5に流れる電流を検知するようにしたが、電動機1に流れる電流やその回転状態を検知する回転計など回転数計測手段などを用いても良い。また上記実施の形態では、「切」スイッチとして電源を遮断するスイッチ10を開示しているが、要は電動機1や電動送風機3などの負荷を停止させる事が重要なので、信号用スイッチ(図示せず)を用いて、「切」信号を発生させこれをマイクロプロセッサにて信号処理をして負荷を停止させても良く、「切」スイッチとして必ずしも電源スイッチを用いる必要はない。
In the present embodiment, the current flowing through the motor control means 5 is detected. However, a rotation speed measuring means such as a tachometer for detecting the current flowing through the
(実施の形態2)
図3は、本発明の第2の実施の形態における電気掃除機の要部断面図で、図4は、同電気掃除機の回路ブロック図を示す。なお、上記実施の形態と同一部分については同一符号を付してその説明を省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part of the electric vacuum cleaner according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a circuit block diagram of the electric vacuum cleaner. The same parts as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
図において、11は、電動機1の駆動可否を判断する電動機駆動可否検知手段であり、本実施の形態では、回転ブラシ2を駆動しない状態、すなわち本体15を立てたスタンド状態(図3(a))か、回転ブラシ2を駆動するために本体1を倒した状態、すなわち掃除状態(図3(b))かを検知するマイクロスイッチ12を用いている。12aはマイクロスイッチ12のレバーである。
In the figure,
本体15がスタンド状態の場合には、図3(a)に示すようにマイクロスイッチ12のレバー12aは開いた状態にあるのでマイクロスイッチ12は開接点状態になっているが、掃除機が掃除状態の場合には、図3(b)に示すように、マイクロスイッチ12のレバー12aは閉じた状態になる。
When the
また図4に示すように、温度検知手段8をサーモスタット9およびこのサーモスタット9に並列に接続された固定抵抗13(例えば、1kΩとしている)で構成し、さらに電動機駆動可否検知手段11と温度検知手段8とを直列に接続し、この信号を固定抵抗14(本実施の形態では、固定抵抗13と同一抵抗値の1kΩとしている)との分圧電圧を電動機制御手段5に入力するようにしている。
Further, as shown in FIG. 4, the
以上のように構成した電気掃除機について、以下その動作、作用を説明する。 About the vacuum cleaner comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
本体15がスタンド状態の場合には、マイクロスイッチ12は開接点状態になっているため、温度検知手段8の状態には関係なく、電動機制御手段5には0Vが入力される。一方本体15が倒されて掃除状態の場合には、マイクロスイッチ12は閉接点状態であり、以下のようになる。
When the
電動機1が低温の場合にはサーモスタット9は閉接点であるため、電動機制御手段5には5Vが入力される。
Since the thermostat 9 is a closed contact when the
しかし電動機1が高温の場合にはサーモスタット9は開接点となり、電動機制御手段5には2.5Vが入力される。
However, when the
したがって電動機制御手段5への入力電圧によって、
スタンド状態 :0.0V・・・・・電動機1を停止させる
掃除状態(高温):2.5V・・・・・電動機1の停止継続
掃除状態(低温):5.0V・・・・・電動機1を運転させる
という検知、制御が行なえる。
Therefore, by the input voltage to the motor control means 5,
Stand state: 0.0 V ... Stop the
従来であれば、本体15がスタンド状態か掃除状態かの検知と高温か低温かの検知は2系統で別々に入力されていたが、本実施の形態のようにサーモスタット9に固定抵抗13を1本並列接続するだけで、本体1のスタンド状態/掃除状態かの検知と、電動機1の高温/低温の検知を低コストな1系統で行うことができる。
Conventionally, the detection of whether the
そして、掃除状態で電動機1が停止したと判断した場合には、スイッチ10による「切」操作か電源をいったん遮断しない限り電動機1の停止信号を出力し続けるようにする。これによって、その後電動機1の温度が低下しても電動機1が不用意に回転し始める事が無く、停止した状態で保持される。
When it is determined that the
なお上記実施の形態では、温度検知手段8としてサーモスタット9およびこれに並列接続する固定抵抗13を用いているが、サーミスタなどの温度検知素子を用いれば並列に接続する固定抵抗も不要となり、電動機1の温度に対してきめ細かな制御(例えば、電動機1の温度が上昇する場合に駆動信号を停止する判定値と、温度が下降する場合に駆動信号を出力可とする判定値とは異なる値となるように設定)を行うこともできる。
In the above embodiment, the thermostat 9 and the fixed
また、特に図示しないが、電動機1を手動で再駆動するための駆動スイッチを設け、電動機1が第1の所定の温度を越え停止した後、電動機1の温度が低下し第2の所定の温度以下になった時点で、前記駆動スイッチを操作することで、電動機制御手段5から再度電動機1の駆動信号が出力されるようにすれば、前記電動機1の温度が低下した時に、電動機1が不用意に回転をし始めることはなく、また、温度が第2の所定の温度以下になった時点で、前記駆動スイッチを操作することで、再び正常な掃除運転を行なうことができるものである。
Although not particularly shown, a drive switch for manually re-driving the
以上のように、本発明にかかる電気掃除機は、安価な構成で、しかも配線数の制約が少なく、電動機の停止を確実に検知し、安全性を確保すると共に、使用勝手に優れているもので、家庭用、業務用、店舗用の各種電気掃除機、集塵機に適用できる。 As described above, the vacuum cleaner according to the present invention has an inexpensive configuration, has few restrictions on the number of wires, reliably detects the stop of the motor, ensures safety, and is excellent in ease of use. Therefore, it can be applied to various vacuum cleaners and dust collectors for home use, business use, and store use.
1 電動機
2 回転ブラシ
3 電動送風機
4 集塵室
5 電動機制御手段
6 入力制御手段
7 電流検知手段
8 温度検知手段
10 スイッチ
11 電動機駆動可否検知手段
DESCRIPTION OF
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