JP2010166998A - スティック型電気掃除機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】筒状のケース2と、ケース2内に先端側から順に配設された集塵室20、電動送風機30、及び駆動回路室40と、駆動回路室40が位置するケース2の後端側に設けられた排気口2aとを備え、電動送風機30は、遠心ファン31と、インバーターにより高速制御されるブラシレスDCモーター32とを有する。
【選択図】図1
Description
図1は本発明の実施の形態1に係るスティック型電気掃除機を示す構成図であり、横から見た図を示している。図1に示すように、スティック型電気掃除機1は、筒状のケース2の先端に床ノズル10が回動可能に取り付けられている。そして、ケース2内には、先端側から順に集塵室20、吸引駆動源としての電動送風機30、駆動回路室40が配設され、これらは連通した状態となっている。なお、電動送風機30のフレームは、図示しないアームによってケース2に支持されている。また、ケース2の後端には、把手11が回動可能に取り付けられている。
駆動回路室40には、ケース2に排気口2aが複数個形成されており、排気口2aには排気フィルター50が取り付けられている。
遠心ファン31は、小径(例えば50mm程度)に構成されている。
ブラシレスDCモーター32のローター32aは、永久磁石を使用している。永久磁石を使用するブラシレスDCモーター32は、少ない電流で大きなトルクを得ることができるので、DCモーターに比べて小型化に適しており、また、駆動効率がよいので省エネ化が可能である。
このように、電動送風機30は小型化に適した構成となっているため、例えば筒状のケース2は内径50mm程度で実現可能である。この50mmは、一般的なスティック型電気掃除機の把手とほぼ同径であり、ユーザーが取り扱うのに使い勝手のよい径である。
また、駆動回路41はスティック形状のケース2に収まるよう、細長い電子基板、例えば縦200mm×横50mm程度のサイズに実装する。
コンバーター110は、複数の整流ダイオードからなるブリッジ回路を構成する。
インバーター130は、複数のスイッチング素子と複数の環流ダイオードからなるブリッジ回路を構成する。スイッチング素子は、例えばMOSFETやIGBTを用いることができる。
マイクロコンピューター150は、一般的にソフトウェアで構成されるが、論理回路等の電子回路によるハードウェアで構成することもできる。
位置センサー160は、ブラシレスDCモーター32の内部に取り付けられ、ブラシレスDCモーター32のローター32aの位置を検出することによってブラシレスDCモーター32の回転位置を検出し、検出信号をマイクロコンピューター150に出力する。位置センサー160としては、例えばホールICを用いることができる。
交流電源90から交流電圧を入力すると、リアクトル100が高調波電流等を抑制し、コンバーター110に出力する。コンバーター110は、交流電圧を任意の直流電圧に変換して出力する。電解コンデンサー120は、コンバーター110から出力された直流電圧を平滑化し、インバーター130及び直流電圧変換器140に出力する。
直流電圧変換器140は、直流電圧を任意の直流電圧に変換し、電源電圧としてマイクロコンピューター150に供給する。
マイクロコンピューター150は、ブラシレスDCモーター32の回転位置情報を位置センサー160から得て、ブラシレスDCモーター32を高速駆動させるための制御演算を行い、インバーター130に制御信号を出力して制御する。位置センサー160が検出したブラシレスDCモーター32の回転位置に基づいて制御演算を行うため、高精度な制御を行うことができる。
図5は本発明の実施の形態2に係るスティック型電気掃除機の駆動回路41のブロック図である。
この実施の形態2の駆動回路41において上記実施の形態1の駆動回路と同様の構成要素には同一符号を付している。
この実施の形態2では、図5に示すように、実施の形態1で説明した駆動回路41(図4参照)に対して、位置センサー160を省いた構成となっている。
位置センサー160を省くことで、ブラシレスDCモーター32内部のセンサー取り付けスペースが省略できるため、さらに小型なブラシレスDCモーター32が実現可能となる。
また、センサーコスト削減といった利点もある。この場合、モーターに流れる電流や電圧等から位置情報を得るセンサーレス制御を行うことで、ブラシレスDCモーター32の高速駆動が実現可能となる。
Claims (3)
- 筒状のケースと、
前記ケース内に先端側から順に配設された集塵室、電動送風機、及び駆動回路室と、
前記駆動回路室が位置する前記ケースの後端側に設けられた排気口とを備え、
前記電動送風機は、遠心ファンと、インバーターにより高速制御されるブラシレスDCモーターとを有することを特徴とするスティック型電気掃除機。 - 前記ブラシレスDCモーターは、永久磁石を備えたことを特徴とする請求項1記載のスティック型電気掃除機。
- 前記駆動回路は、前記ブラシレスDCモーターの回転位置を検出する位置センサーを備えたことを特徴とする請求項1または請求項2記載のスティック型電気掃除機。
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