JP2008271669A - 電動機制御装置、電気機器、電気掃除機及び手乾燥装置 - Google Patents

Abstract

【課題】火花発生の検出を、検出精度が高く、安価な構成で実現することができ、また、異常火花が発生したときの異常過熱によって生じた煙や異臭が、電動機を搭載した電気機器、電気掃除機及び手乾燥装置の開口部より外にでて、使用者に不快感、不安感を与えることなく、異常火花が発生したときの異常過熱による発煙・発火を防止することができる電動機制御装置、電気機器、電気掃除機及び手乾燥装置を提供する。
【解決手段】整流子とブラシとを有し、電気機器８の内部に搭載される電動機２の運転を制御する駆動手段５と、電動機２で発生する火花の発生を所定のサンプリングタイミングで検出する火花検出手段３と、火花検出手段３の出力から火花の異常を判断する火花判断手段４と、火花判断手段４の出力に応じて、電気機器８の内部と外部とを連通する開口部を開閉する開口部遮断手段６とを備えたものである。
【選択図】図１

Description

この発明は、整流子とブラシとを有する電動機を制御する電動機制御装置とそれを搭載した電気機器、電気掃除機及び手乾燥装置に関するものである。

従来の電動機制御装置は、例えば、「ファンと整流子モータから成る電動送風機と、前記整流子モータより発生するスパークを検出するスパーク検出手段を備え、前記スパーク検出手段による出力に応じて、整流子モータを制御する…」ものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−１３６７８０号公報（請求項１）

従来の電動機を制御する電動機制御装置においては、商用電源電圧のゼロクロスから所定のタイミングＴ１から、所定の周期で電流センサーの出力をＡ／Ｄ変換器でサンプリングして、前回サンプリングした電圧と今回サンプリングした電圧レベルの比較を行うようにしたもので、電圧の大小変化が連続的に変化していればスパーク（以下、火花ともいう）が発生していないと判断し、電圧の大小変化が不連続の場合、火花が発生していると判断するようにしたものであり、ノイズ成分を抽出するように構成されているので、本来の測定ノイズ成分以外の外来ノイズも測定することになり、従って、火花発生の誤判断をする恐れがあり、火花検出の精度が低くなるという課題があった。

また、ひとたび火花が発生すれば、電動機を搭載した電気機器、電気掃除機及び手乾燥装置の開口部より、煙や異臭が外部にでて、使用者に不快感、不安感を与え、さらには、異常火花が発生したときの異常過熱による発煙・発火の恐れがあるという課題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、火花発生の検出を、検出精度が高く、安価な構成で実現することができ、また、異常火花が発生したときの異常過熱によって生じた煙や異臭が、電動機を搭載した電気機器、電気掃除機及び手乾燥装置の開口部より外にでて、使用者に不快感、不安感を与えることなく、異常火花が発生したときの異常過熱による発煙・発火を防止することができる電動機制御装置、電気機器、電気掃除機及び手乾燥装置を提供することを目的とする。

この発明に係る電動機制御装置は、整流子とブラシとを有し、電気機器の内部に搭載される電動機の運転を制御する駆動手段と、前記電動機で発生する火花の発生を所定のサンプリングタイミングで検出する火花検出手段と、前記火花検出手段の出力から火花の異常を判断する火花判断手段と、前記火花判断手段の出力に応じて、前記電気機器の内部と外部とを連通する開口部を開閉する開口部遮断手段とを備えたものである。

この発明の電動機制御装置は、整流子とブラシとを有する電動機で発生する火花の発生を検出して火花の異常を判断し、この判断に応じて開口部遮断手段を制御することにより、異常火花が発生したときの異常過熱により発生する煙や異臭が電動機を搭載した電気機器の電動機の周囲と外気とが連通する開口部より外にでることを防止することができる。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における電動機制御装置のブロック構成図である。図１において、電動機制御装置は、火花検出手段３と、火花判断手段４と、駆動手段５と、開口部遮断手段６とにより構成され、商用電源１から供給される電力により駆動される整流子とブラシとを有する電動機２の運転を制御し、また後述の動作により電気機器８の空気噴出し口７（後述）の遮断を行うものである。さらに、火花検出手段３は、電動機２に流れる電流を検出する電流検出手段３１と、電流検出手段３１の出力を整流するための整流手段３２と、整流手段３２の出力をデジタル値として検出するＡ／Ｄ変換手段３３とにより構成されている。また、火花判断手段４は、Ａ／Ｄ変換手段３３の検出結果から火花の発生を判断して判断結果を駆動手段５へ出力する。駆動手段５は、例えば、トライアック等からなり、火花判断手段４の出力に基づいて電動機２の制御を行う。開口部遮断手段６は、火花判断手段４の出力に基づいて、電動機２が搭載される電気機器８の空気噴出し口７（後述）を開閉する。このような構成による本実施の形態１の動作の詳細を、図２〜図５に基づき次に説明する。

図２はこの発明の実施の形態１における商用電源波形を示す波形図、図３はこの発明の実施の形態１における火花検出手段の検出波形を示す波形図であり、図３（ａ）は火花が発生しておらず正常な時の電動機２に流れる電流を電流検出手段３１が検出した波形図、図３（ｂ）は火花が異常の時の電動機２に流れる電流を電流検出手段３１が検出した波形図、図３（ｃ）は電流検出手段３１の出力を整流手段３２により整流した波形図である。図４はこの発明の実施の形態１における火花検出手段の検出タイミング及び火花判断手段の動作を示す図であり、図４（ａ）は整流手段３２の出力をＡ／Ｄ変換手段３３により検出するサンプリングのタイミング図、図４（ｂ）は整流手段３２の出力をＡ／Ｄ変換手段３３で検出した検出値、図４（ｃ）はＡ／Ｄ変換手段３３の検出値の今回データと前回データとの差の絶対値である変化量と火花判断手段４の火花異常判断レベルを示す図、図４（ｄ）は火花判断手段４の判断結果を示す図、図４（ｅ）は火花判断手段４の判断結果によって駆動手段５が制御する電動機２の運転状態を示す図である。さらに、図５はこの発明の実施の形態１における電動機の内部構成及び火花と電動機電流との関係を示す図であり、図５（ａ）は整流子とブラシとの間で発生する火花の大きさと電動機電流との関係を説明するための電動機２の模式図、図５（ｂ）は火花電圧Ｖａと電動機電流Ｉｍとの関係を示す概略図である。

まず、電動機２が駆動していない場合には当然火花は発生していないため火花判断手段４は火花正常と判断し、駆動手段５によって、図２に示す商用電源電圧が電動機２に供給され、電動機２は運転を開始する。運転開始後の火花が正常な場合の電流検出手段３１の検出波形は図３（ａ）に示すような波形となるが、電動機２に火花が発生すると火花による電圧降下が生じて、電動機２に作用する電圧が低下するために電動機２に流れる電流（以下、電動機電流という）も低下し、電流検出手段３１の検出波形は図３（ｂ）のようになる。この現象において、火花は不安定なために電動機２に作用する電圧の低下も不安定なものとなり、結果的に電動機電流も不安定な状態となる。このような現象について、さらに詳細な説明を、図５を用いて説明する。

図５（ａ）において、ステータ巻線が巻設された整流子２ｂとブラシ２ｃとの間に発生する火花の火花電圧Ｖａと、電動機２に流れる電動機電流Ｉｍとの関係は、商用電源１の電圧をＶｓ、電動機２のインピーダンスをＺｍとしたとき、ブラシ２ｃ１、２ｃ２の２箇所での火花電圧が２Ｖａとなるため、Ｉｍ＝（Ｖｓ−２Ｖａ）／Ｚｍとなる。ここで、便宜上、Ｚｍが火花の発生により大きさが変化しないものとすると、火花が発生していないときの電動機２に流れる電動機電流Ｉｍ１は、火花電圧Ｖａ＝０（ゼロ）であるため、Ｉｍ１＝Ｖｓ／Ｚｍとなる。しかし、火花が発生すると火花電圧Ｖａが発生するため、このときの電動機２に流れる電流をＩｍ２とすると、Ｉｍ２＝（Ｖｓ−２Ｖａ）／Ｚｍとなる。Ｖａは０と同じかそれより大きい値であるから、上記ケースで電動機電流Ｉｍを考えると、Ｉｍ１＞Ｉｍ２となる。この時、火花電圧Ｖａは火花の大きさに比例して変化するから、前述の電動機２に流れる電動機電流Ｉｍを表す式にあてはめると、結果的に火花の大きさに比例して、電動機電流Ｉｍも変化することになる。

この火花電圧Ｖａと電動機電流Ｉｍとの関係は、図５（ｂ）に示すようになり、火花は不安定であるため、火花電圧Ｖａは、電動機電流Ｉｍのピーク値を不安定とする一つの変数的な作用をする。つまり、電動機電流Ｉｍのピーク電流を計測すると、商用電源１の電圧の最大値とほぼ同期して、電流のピークが現れる。また、火花が発生した際には、その大きさに比例した火花電圧Ｖａが発生し、電動機電流Ｉｍの実効値や瞬時値の値を不安定にする要素となっている。さらに、整流子２ｂとブラシ２ｃとの接触状態も不安定なために接触抵抗値も不安定となり、この影響も受けて電動機電流は不安定になっている。

このような電動機電流を検出する電流検出手段３１の出力を、図３（ｃ）に示すように、整流手段３２は、ダイオードブリッジ（図示していない）などにより全波整流する。Ａ／Ｄ変換手段３３は、整流手段３２の出力を、商用電源１の周期に同期して、所定の時間の位相差で所定回数サンプリングする。即ち、図４（ａ）に示すように、商用電源電圧の正極側及び負極側の各ゼロクロス（図２のゼロクロス１〜ゼロクロス６）から所定のタイミングＴ１後に、例えば商用電源１の１／４周期の時間（商用電源の周波数が５０Ｈｚの場合、Ｔ１＝５ｍｓ）、図３（ｃ）に示した、整流手段３２の出力を例えば１回サンプリングする。このようにしてＡ／Ｄ変換手段３３によりサンプリングした検出値は図４（ｂ）に示すようになる。

次に、火花判断手段４は、図４（ｃ）に示すように、Ａ／Ｄ変換手段３３がサンプリングしたデジタル値の今回データ値と前回データ値との変化量（差の絶対値）を求め、これを逐次繰り返す。この時、火花判断手段４は、求めた変化量と、予め設定してある所定の火花異常判断レベルとを比較して、変化量が火花異常判断レベルを超えたとき、火花異常と判断する。尚、火花異常判断レベルは電動機２によって異なるため、実験値などで設定されるものである。

図４（ｄ）は、図４（ｃ）の電流の変化量に対して火花異常判断レベルで判断した火花判断手段４の検知例を示しており、火花判断手段４は、図４（ｃ）の電流変化量ΔＩ１〜ΔＩ４までは火花異常判断レベルよりも低いため、火花正常と判断するが、電流変化量ΔＩ５では火花異常判断レベルよりも高いため、火花異常と判断し、駆動手段５に対して判断結果を出力する。

駆動手段５は、この火花判断手段４の出力に基づいて電動機２の制御を行う。電動機２の制御は、電動機２から発煙・発火が起きず安全が確保できるように、例えば、電動機２への電力供給を遮断して運転を停止するように制御する。また、電動機２の運転を停止させるような電力供給の遮断をしなくとも安全が確保できるような電力を供給して運転を継続することも可能であり、例えば、通常使用時の弱運転モードよりもさらに供給電力が小さい方法での制御も可能である。

さらに、開口部遮断手段６は、この火花判断手段４の出力に基づいて、電気機器８の空気噴出し口７を開閉する。これにより、異常火花が発生したと判断されて電動機２の運転が停止したとき、空気噴出し口７を閉じ、異常過熱により発生する煙や異臭が、電動機２を搭載した電気機器８の空気噴出し口７より外に出ることを防止する。その詳細な説明を、図６を用いて次に説明する。

図６はこの発明の実施の形態１におけるシャッターの機構を示す概略構成図であり、図６（ａ）は、開口部遮断手段６が動作せずに空気噴出し口７が開いた状態を示す図、図６（ｂ）は、開口部遮断手段６が動作して空気噴出し口７を閉じた状態を示す図である。図６に示すように、開口部遮断手段６は、火花判断手段４の出力に基づいて、所定の角度回転駆動する駆動装置６１と、この駆動装置６１と駆動軸６３を介して接続され、駆動装置６１の動作に応じてスライドして空気噴出し口７を塞ぐシャッターである開閉板６２とにより構成される。開閉板６２は、空気噴出し口７に対応した穴部と、その穴部の開口面積よりも大きい平板部とからなり、駆動装置６１によりスライドした際に空気噴出し口７を塞ぐことができるものである。

開口部遮断手段６は、図６（ａ）に示すように、通常は空気噴出し口７を開いた状態とし、電気機器８の内部に搭載された電動機２の周囲と電気機器８の外部とが連通し、例えば電動機２により回転駆動されるファンにより排出された空気がこの空気噴出し口７から吐出する。上述したように、火花判断手段４により火花異常と判断されて電動機２の運転が停止されたとき、開口部遮断手段６は駆動装置６１を駆動し、図６（ｂ）に示すように、開閉板６２をスライドさせて空気噴出し口７を塞いで電動機２の周囲と電気機器８の外部との連通を遮断し、電動機２より生じた煙や異臭が電気機器８の外へ排出されるのを防止する。

以上のように、本実施の形態１においては、電動機２で発生する火花を検出して火花の異常を判断し、この判断に応じて電動機２の運転を制御することができる。そしてこの判断に応じて電動機２の動作を停止したときに、空気噴出し口７を塞いで電動機２の周囲と電気機器８の外部との連通を遮断することにより、異常火花が発生したときの異常過熱により発生する煙や異臭が、電動機２を搭載した電気機器８の空気噴出し口７より外にでることを防止することができる。

尚、本実施の形態１では、電動機電流の検出を商用電源電圧の正極側及び負極側の各ゼロクロス毎（図２のゼロクロス１〜ゼロクロス６）に行う場合を説明したが、本発明はこれに限らず、正極側（図２のゼロクロス１、３、５）又は負極側（図２のゼロクロス２、４、６）の何れか一方の極側のみで行っても同様の検出が可能である。

さらに、本実施の形態１では、電動機電流を測定するための整流手段３２の出力をＡ／Ｄ変換するための所定のタイミングＴ１を、商用電源電圧のゼロクロスから商用電源１の１／４周期の時間、例えばＴ１＝５ｍｓ、とした場合を説明したが、本発明はこれに限らず、例えば、４ｍｓでも６ｍｓでも良く、電動機電流のＡ／Ｄ変換後における今回データ値と前回データ値とを比較する際に、所定のタイミングＴ１が同じであれば問題なく同様の検出ができることは言うまでも無い。

さらに、本実施の形態１では、電流検出手段３１の出力を商用電源電圧の周波数成分とノイズ成分を分別することなく、Ａ／Ｄ変換手段３３でサンプリングするように構成しているが、火花によるノイズ成分の影響が強い場合や外来ノイズの影響を受ける場合には、適切なカットオフ周波数を設定し、回路の適切な位置、例えば、Ａ／Ｄ変換手段３３の前段又は電流検出手段３１の後段に、ローパスフィルターを設けることで、さらに確実な火花検知ができることは言うまでも無い。

さらに、本実施の形態１では、電流検出手段３１の出力を整流手段３２で整流した後にＡ／Ｄ変換手段３３でデジタル値を検出しているが、整流手段３２を設けることなく適当に電子回路を設計したり、適当にＡ／Ｄ変換手段３３の検出値をデータ処理することで、電流検出手段３１の出力を直接Ａ／Ｄ変換手段３３で検出しても同様の効果が得られることは言うまでも無い。

さらに、本実施の形態１では、整流手段３２は、ダイオードブリッジなどにより全波整流する場合を説明をしたが、半波整流回路でもＡ／Ｄ変換手段３３のサンプリングするタイミングを適当にすれば、同様の効果が得られることは言うまでも無い。

さらに、本実施の形態１では、所定のタイミングＴ１後に、１回だけＡ／Ｄ変換するような構成で説明したが、所定のタイミングＴ１後に複数回数のＡ／Ｄ変換をする場合には、複数回数のＡ／Ｄ変換して得られたデータについて平均値処理を施して、所定のタイミングＴ１後のデータとしてその平均値処理した値を扱うことでも良い。

さらに、本実施の形態１では、所定のタイミングＴ１は、商用電源電圧のゼロクロスを基点として説明したが、商用電源電圧の所定の電圧値を基点として構成しても同様の効果が得られることは言うまでも無い。

さらに、本実施の形態１では、シャッターの機構として、スライド式の開閉板６２を用いる場合を説明したが、本発明はこれに限るものでなく、巻き取り式の開閉板や、回転運動により開閉可能なブラインドタイプのシャッターを用いることでも同様の効果が得られることは言うまでも無い。

実施の形態２．
図７はこの発明の実施の形態２における電気掃除機の概略構成図である。本実施の形態２における電気掃除機は、上記の実施の形態１の電動機制御装置および電動機２を搭載し、空気噴出し口（後述）にシャッターを設けたものである。

図７において、電気掃除機本体１０１には、空気を塵埃と共に吸上げる動力としての電動送風機１０２が内蔵され、電動送風機１０２の上流側には集塵室１０３が設けられている。この電動送風機１０２は、整流子とブラシとを有する電動機２とこの電動機２により回転駆動するファンとから成り、電動機２は上記実施の形態１の電動機制御装置により制御される。また、電気掃除機本体１０１には、延長目的でホースユニット１０５が設けられており、このホースユニット１０５を構成するホース１０６の一端には電気掃除機本体１０１に着脱可能に連結される接続部１０７が設けられており、他端に手元ハンドル１０８が設けられている。そして、手元ハンドル１０８には延長管１０９が着脱可能に連結され、さらに延長管１０９の上流側には床用吸込具１１０が着脱可能に連結されて、床用吸込具１１０から電動送風機１０２の集塵室１０３までの間に負圧の吸引風路が形成され、集塵室１０３の下流側から排気口すなわち電気掃除機の内部と外部とを連通する開口部である空気噴出し口１１１の間には排気風路が形成されている。

図８はこの発明の実施の形態２におけるシャッター機構を示す概略構成図である。図８に示すように、電気掃除機本体１０１の空気噴出し口１１１には、火花判断手段４の出力に基づいて、所定の角度回転駆動する駆動装置１１２ａと、この駆動装置１１２ａと駆動軸１１２ｃを介して接続され、駆動装置１１２ａの動作に応じてスライドして空気噴出し口１１１を塞ぐシャッターである開閉板１１２ｂとにより構成される。

このような構成により、通常運転時においては空気噴出し口１１１を開いた状態とし、電動送風機１０２の動作により吸引された空気が、この空気噴出し口１１１から排気される。そして上述した実施の形態１と同様に、電動機制御装置の火花判断手段４により火花異常と判断されて電動機２の運転が停止されたとき、開口部遮断手段６は駆動装置１１２ａを駆動し、開閉板１１２ｂをスライドさせて空気噴出し口１１１を塞いで電動機２より生じた煙や異臭が電気掃除機本体１０１の外へ排出されるのを防止する。

以上のように、本実施の形態２においては、上記実施の形態１の電動機制御装置および電動機２を搭載し、電気掃除機の内部と外部とを連通する開口部にシャッターを設け、電動機２とファンとから成る電動送風機１０２の制御を行い、電動機２の異常火花が発生したとき、電動機２ならびにファンを止め、シャッターにより空気噴出し口１１１を塞ぐので、煙や異臭を電気掃除機本体１０１の外へ排出することが無く、当該電気掃除機を使用する室内を煙で汚染することも無い。また、不快な臭いが付着することも無いために、火花異常によって室内の衛生性を損なうことなく、使用者に不快感、不安感を与えることがなく、電動機２の発火を防止して火災に関連する安全性の高い電気掃除機を提供することができる。

実施の形態３．
図９はこの発明の実施の形態３における手乾燥装置の概略構成図である。本実施の形態３における手乾燥装置は、上記の実施の形態１の電動機制御装置および電動機２を搭載し、空気噴出し口（後述）にシャッターを設けたものである。

図９において、本体箱体２０１内の上部に高圧空気流発生部２０２が組込まれ、本体箱体２０１内の下部に高圧空気流発生部２０２との間に手を出し入れできる処理空間２０３を形成して水受け部が設けられ、水受け部の下部に水受け部からの水を受容するドレン容器２０４が本体箱体２０１の前面からの抜差しを可能に設けられている。高圧空気流発生部２０２は、吸込口２０５から空気を吸込み、高圧空気を生成して処理空間２０３の前面の手挿入口近傍において水分を吹飛ばす手乾燥に関する作動気流としての高速の気流をエアーノズルすなわち手乾燥装置の内部と外部とを連通する開口部である空気噴出し口２１０により下向きに吹き出すものである。この高圧空気流発生部２０２は、整流子とブラシとを有する電動機２と、この電動機２により回転駆動するターボファンとにより構成され、電動機２は上記実施の形態１の電動機制御装置により制御される。また、処理空間２０３の底部は、排水孔２０６を有する水受け部として構成され、水受け部の下に収められるドレン容器２０４の内側に導水枠２０７と、この導水枠２０７に係脱可能に保持させた水受け板２０８と、水受け板２０８の前縁に上から重なる庇２０９とにより構成されている。

図１０はこの発明の実施の形態３におけるシャッターの機構を示す概略構成図である。
図１０に示すように、空気噴出し口２１０には、火花判断手段４の出力に基づいて、所定の角度回転駆動する駆動装置２１０ａと、この駆動装置２１０ａと駆動軸２１０ｃを介して接続され、駆動装置２１０ａの動作に応じてスライドして空気噴出し口２１０を塞ぐシャッターである開閉板２１０ｂとにより構成される。

このような構成により、通常運転時においては空気噴出し口２１０を開いた状態とし、高圧空気流発生部２０２により生成された高圧空気が、空気噴出し口２１０から手乾燥に関する作動気流として処理空間２０３に吹き出される。そして上述した実施の形態１と同様に、電動機制御装置の火花判断手段４により火花異常と判断されて電動機２の運転が停止されたとき、開口部遮断手段６は駆動装置２１０ａを駆動し、開閉板２１０ｂをスライドさせて空気噴出し口２１０を塞いで電動機２より生じた煙や異臭が本体箱体２０１の外へ排出されるのを防止する。

以上のように、本実施の形態３においては、上記実施の形態１の電動機制御装置および電動機２を搭載し、手乾燥装置の内部と外部とを連通する開口部にシャッターを設け、電動機２とターボファンとから成る高圧空気流発生部２０２の制御を行い、電動機２の異常火花が発生したとき、電動機２ならびにターボファンを止め、シャッターにより空気噴出し口２１０を閉じるので、火花異常による発煙・発火を防止でき、処理空間２０３に挿入して乾燥をしようとした手に炎が噴出して火傷するようなことは無い。また、乾燥をしようとした手に煙が掛かって手に異臭が付着することも無く、煙を体内に吸込むことも無く、さらに、空気噴出し口２１０から煙や炎が出ないために慌てて乾燥しようとしていた手を遠ざけようとして、思わぬところに当たって怪我をすることも無く、かつ、火災関連の安全性が高く、怪我に対する安全性も高く、衛生的にも高い手乾燥装置を提供することができる。

尚、上記実施の形態２及び３では、電気掃除機及び手乾燥装置に実施の形態１の電動機制御装置および電動機２を搭載し、開口部にシャッターを設ける場合を説明したが、本発明はこれに限るものでなく、電動機２を搭載した他の電気機器であっても、同様の効果を奏するものである。

実施の形態４．
上記実施の形態１〜３では、シャッターを用いて開口部を開閉する場合を説明したが、本実施の形態４においては、上述したシャッターを用いた開口部遮断手段に換えて、泡発生器を用いた開口部遮断手段を設け、泡を用いて開口部を塞ぐものである。尚、電動機制御装置の構成及びその動作は実施の形態１と同様である。

図１１はこの発明の実施の形態４における泡発生器の機構を示す概略構成図である。図１１（ａ）は、泡発生器の動作前の状態を示す図、図１１（ｂ）は、泡発生器が動作して空気噴出し口を泡により閉じた状態を示す図である。図１１に示すように、本実施の形態４における開口部遮断手段６は、火花判断手段４の出力に基づいて開閉する泡発生弁６０２と、この泡発生弁６０２が開くことによって泡６０３を放出する泡発生器６０１とにより構成される。泡６０３は空気噴出し口７に対応した穴と、その穴の開口面積を十分ふさぐ容量であり、泡発生器６０１に内蔵されているものである。

通常は泡発生弁６０２を閉じた状態とし、電気機器８の内部に搭載された電動機２の周囲と電気機器８の外部とが連通し、例えば電動機２により回転駆動されるファンにより排出された空気がこの空気噴出し口７から吐出する。上述したように、火花判断手段４により火花異常と判断されて電動機２の運転が停止されたとき、開口部遮断手段６は泡発生弁６０２を開き、図１１（ｂ）に示すように、泡発生器６０１から吐出された泡６０３により空気噴出し口７を塞いで、電動機２より生じた煙や異臭が電気機器８の外へ排出されるのを防止する。

以上のように、本実施の形態４においては、電動機２で発生する火花を検出して火花の異常を判断し、この判断に応じて電動機２の運転を制御することができる。そしてこの判断に応じて電動機２の動作を停止したときに、空気噴出し口７を塞いで電動機２の周囲と電気機器８の外部との連通を遮断することにより、異常火花が発生したときの異常過熱により発生する煙や異臭が、電動機２を搭載した電気機器８の空気噴出し口７より外にでることを防止することができる。

この発明の実施の形態１における電動機制御装置のブロック構成図である。 この発明の実施の形態１における商用電源波形を示す波形図である。 この発明の実施の形態１における火花検出手段の検出波形を示す波形図である。 この発明の実施の形態１における火花検出手段の検出タイミング及び火花判断手段の動作を示す図である。 この発明の実施の形態１における電動機の内部構成及び火花と電動機電流との関係を示す図である。 この発明の実施の形態１におけるシャッターの機構を示す概略構成図である。 この発明の実施の形態２における電気掃除機の概略構成図である。 この発明の実施の形態２におけるシャッターの機構を示す概略構成図である。 この発明の実施の形態３における手乾燥装置の概略構成図である。 この発明の実施の形態３におけるシャッターの機構を示す概略構成図である。 この発明の実施の形態４における泡発生器の機構を示す概略構成図である。

符号の説明

１ 商用電源、２ 電動機、２ａ 電動機のステータ巻線、２ｂ 整流子、２ｃ ブラシ、３ 火花検出手段、４ 火花判断手段、５ 駆動手段、６ 開口部遮断手段、７ 空気噴出し口、８ 電気機器、３１ 電流検出手段、３２ 整流手段、３３ Ａ／Ｄ変換手段、６１ 駆動装置、６２ 開閉板、６３ 駆動軸、１０１ 電気掃除機本体、１０２ 電動送風機、１０３ 集塵室、１０５ ホースユニット、１０６ ホース、１０７ 接続部、１０８ 手元ハンドル、１０９ 延長管、１１０ 床用吸込具、１１１ 空気噴出し口、１１２ａ 駆動装置、１１２ｂ 開閉板、１１２ｃ 駆動軸、２０１ 本体箱体、２０２ 高圧空気流発生部、２０３ 処理空間、２０４ ドレン容器、２０５ 吸込口、２０６ 排水孔、２０７ 導水枠、２０８ 水受け板、２０９ 庇、２１０ 空気噴出し口、２１０ａ 駆動装置、２１０ｂ 開閉板、２１０ｃ 駆動軸、６０１ 泡発生器、６０２ 泡発生弁、６０３ 泡、Ｖｓ 商用電源電圧、Ｖａ 火花電圧、Ｚｍ インピーダンス、Ｉｍ 電動機電流。

Claims (14)

1. 整流子とブラシとを有し、電気機器の内部に搭載される電動機の運転を制御する駆動手段と、
   前記電動機で発生する火花の発生を所定のサンプリングタイミングで検出する火花検出手段と、
   前記火花検出手段の出力から火花の異常を判断する火花判断手段と、
   前記火花判断手段の出力に応じて、前記電気機器の内部と外部とを連通する開口部を開閉する開口部遮断手段と
   を備えたことを特徴とする電動機制御装置。
2. 前記駆動手段は、
   前記火花判断手段が火花の異常を判断したとき、前記電動機の運転を停止させ、
   前記開口部遮断手段は、
   前記火花判断手段が火花の異常を判断したとき、前記開口部を閉じることを特徴とする請求項１記載の電動機制御装置。
3. 前記開口部遮断手段は、
   前記開口部を覆うシャッターにより前記開口部を開閉することを特徴とする請求項１又は２記載の電動機制御装置。
4. 前記開口部遮断手段は、
   前記開口部を覆う泡により前記開口部を閉じることを特徴とする請求項１又は２記載の電動機制御装置。
5. 前記火花検出手段は、
   前記電動機に流れる電流を検出する電流検出手段と、
   前記電流検出手段の出力を整流する整流手段と、
   前記整流手段の出力をデジタル値としてサンプリングするＡ／Ｄ変換手段と
   を備えたことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の電動機制御装置。
6. 前記Ａ／Ｄ変換手段は、前記電動機に供給される商用電源の周期に同期して、所定の時間の位相差で所定回数、前記電動機に流れる電流をサンプリングすることを特徴とする請求項５記載の電動機制御装置。
7. 前記Ａ／Ｄ変換手段は、前記所定の時間の位相差を、前記商用電源の周期の１／４の時間とすることを特徴とする請求項６記載の電動機制御装置。
8. 前記Ａ／Ｄ変換手段は、前記所定回数を、前記商用電源の半周期毎に１回とすることを特徴とする請求項６又は７記載の電動機制御装置。
9. 前記火花判断手段は、前記Ａ／Ｄ変換手段がサンプリングした前記デジタル値の今回データと前回データとの差を求め、求めた差の値が予め設定した所定の火花判断レベルより大きいとき、火花異常と判断することを特徴とする請求項５〜８の何れかに記載の電動機制御装置。
10. 整流子とブラシとを有する電動機と、
    請求項１〜９の何れかに記載の電動機制御装置と
    を備えたことを特徴とする電気機器。
11. 整流子とブラシとを有する電動機と、
    請求項１〜９の何れかに記載の電動機制御装置と
    を備えたことを特徴とする電気掃除機。
12. 前記電動機制御装置の開口部遮断手段は、
    電機掃除機本体に設けられた排気口を開閉することを特徴とする請求項１１記載の電気掃除機。
13. 整流子とブラシとを有する電動機と、
    請求項１〜９の何れかに記載の電動機制御装置と
    を備えたことを特徴とする手乾燥装置。
14. 前記電動機制御装置の開口部遮断手段は、
    手乾燥装置本体に設けられた空気噴出し口を開閉することを特徴とする請求項１３記載の電気掃除機。

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