JP2013013662A - Vacuum cleaner - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vacuum cleaner capable of improving degrees of freedom of the disposition of a control board.SOLUTION: The vacuum cleaner includes : a cleaner body 1 as an outer frame body ; an electric blower 24 provided in the cleaner body 1 for generating a wind to suck in dust ; a wall 39 provided in the cleaner body 1 to form a space 40 independent of routes of the suction air 37 and exhaust air 38 generated by the electric blower 24 ; a wide band gap semiconductor 30 disposed in the space 40 to control power to be supplied to the electric blower 24 ; and a control board 41 on which the wide band gap semiconductor 30 is mounted.

Description

この発明は、電気掃除機に関するものである。   The present invention relates to a vacuum cleaner.

電気掃除機には、外郭となる掃除機本体が設けられる。掃除機本体内には、電動送風機が設けられる。電動送風機に供給される電力は、制御基板の双方向性半導体素子を介して制御される。双方向性半導体素子は、例えば、珪素半導体からなる。双方向性半導体素子は、発熱部品である。このため、双方向性半導体素子の近傍には、フィンが設けられる。このフィンは、電動送風機により生じる吸気風又は排気風があたるように配置される。このフィンに吸気風又は排気風があたることで、双方向性半導体素子が冷却される(例えば、特許文献1参照)。   The vacuum cleaner is provided with a vacuum cleaner main body as an outer shell. An electric blower is provided in the cleaner body. The electric power supplied to the electric blower is controlled via the bidirectional semiconductor element of the control board. The bidirectional semiconductor element is made of, for example, a silicon semiconductor. The bidirectional semiconductor element is a heat generating component. For this reason, a fin is provided in the vicinity of the bidirectional semiconductor element. This fin is arrange | positioned so that the intake air or exhaust air which arises with an electric blower may be hit. When the fins are exposed to intake air or exhaust air, the bidirectional semiconductor element is cooled (for example, see Patent Document 1).

特許第3767119号公報Japanese Patent No. 3767119

しかしながら、特許文献1等に記載のものにおいては、フィンを吸気風又は排気風にあたる位置に配置する必要がある。このため、制御基板の配置が制限される。すなわち、空いている空間に制御基板を配置することができず、掃除機本体の小型化を図ることができない。また、発熱部品である双方向性半導体素子を放熱するためのフィンを取り付ける必要がある。このため、制御基板の小型化を図ることができない。その結果、制御基板の重量が増し、掃除機本体の軽量化を図ることができない。   However, in the thing described in patent document 1 etc., it is necessary to arrange | position a fin in the position which hits intake air or exhaust air. For this reason, the arrangement of the control board is limited. That is, the control board cannot be arranged in the vacant space, and the vacuum cleaner body cannot be downsized. Further, it is necessary to attach a fin for radiating heat from the bidirectional semiconductor element which is a heat generating component. For this reason, the control board cannot be reduced in size. As a result, the weight of the control board increases and the vacuum cleaner body cannot be reduced in weight.

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、制御基板の配置の自由度を向上し、制御基板の小型化、軽量化と掃除機本体の小型化、軽量化を図ることができる電気掃除機を提供することである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and its purpose is to improve the degree of freedom of arrangement of the control board, and to reduce the size and weight of the control board and the vacuum cleaner body. It is providing the vacuum cleaner which can aim at weight reduction.

この発明に係る電気掃除機は、外郭となる掃除機本体と、前記掃除機本体に設けられ、塵埃を吸引するための風を発生させる電動送風機と、前記電動送風機により生じる吸気風の経路と排気風の経路とは独立した空間が形成されるように、前記掃除機本体に設けられた壁と、前記空間に配置され、前記電動送風機に供給する電力を制御するためのワイドバンドギャップ半導体と、前記空間に配置され、前記ワイドバンドギャップ半導体を搭載した制御基板と、を備えたものである。   An electric vacuum cleaner according to the present invention includes a vacuum cleaner main body as an outer shell, an electric blower that is provided in the vacuum cleaner main body and generates a wind for sucking dust, a path of exhaust air generated by the electric blower, and an exhaust A wall provided in the cleaner body so that a space independent of the wind path is formed; a wide band gap semiconductor disposed in the space for controlling the power supplied to the electric blower; And a control board on which the wide band gap semiconductor is mounted.

この発明によれば、制御基板の配置の自由度を向上し、制御基板の小型化、軽量化と掃除機本体の小型化、軽量化を図ることができる。   According to this invention, the freedom degree of arrangement | positioning of a control board can be improved, and size reduction and weight reduction of a control board and size reduction and weight reduction of a cleaner body can be achieved.

この発明の実施の形態1における電気掃除機の斜視図である。It is a perspective view of the electric vacuum cleaner in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1における電気掃除機の本体の斜視図である。It is a perspective view of the main body of the vacuum cleaner in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1における電気掃除機の本体の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the main body of the vacuum cleaner in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1における電気掃除機の回路構成図である。It is a circuit block diagram of the vacuum cleaner in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2における電気掃除機の本体の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the main body of the vacuum cleaner in Embodiment 2 of this invention.

この発明を実施するための形態について添付の図面に従って説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。   A mode for carrying out the invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is the same or it corresponds, The duplication description is simplified or abbreviate | omitted suitably.

実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1における電気掃除機の斜視図である。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a perspective view of the electric vacuum cleaner according to Embodiment 1 of the present invention.

図1において、1は掃除機本体である。掃除機本体1の後部両側には、車輪2が設けられる。掃除機本体1の前部下面には、前キャスター(図示せず)が設けられる。掃除機本体1の後部には、電源コード3が接続される。   In FIG. 1, 1 is a vacuum cleaner main body. Wheels 2 are provided on both sides of the rear portion of the vacuum cleaner body 1. A front caster (not shown) is provided on the lower surface of the front portion of the cleaner body 1. A power cord 3 is connected to the rear portion of the cleaner body 1.

掃除機本体1の前部には、ホース4の一端が接続される。ホース4は、可撓性を有するように蛇腹状に形成される。ホース4の他端には、手元ホース5の一端が接続される。手元ホース5には、取手6が設けられる。取手6には、操作スイッチ7が設けられる。手元ホース5の他端には、延長パイプ8の一端が接続される。延長パイプ8は、円筒状に真っ直ぐに形成される。   One end of the hose 4 is connected to the front portion of the cleaner body 1. The hose 4 is formed in a bellows shape so as to have flexibility. One end of the hand hose 5 is connected to the other end of the hose 4. A handle 6 is provided on the hand hose 5. The handle 6 is provided with an operation switch 7. One end of the extension pipe 8 is connected to the other end of the hand hose 5. The extension pipe 8 is formed in a straight cylindrical shape.

延長パイプ8の他端には、吸込具9が接続される。吸込具9には、回転ブラシ(図示せず)が設けられる。回転ブラシの外周面には、毛(図示せず)が植え付けられる。吸込具9には、電動機(図1においては図示せず)が内蔵される。電動機と回転ブラシとには、ベルト(図示せず)が巻き回される。   A suction tool 9 is connected to the other end of the extension pipe 8. The suction tool 9 is provided with a rotating brush (not shown). Hair (not shown) is planted on the outer peripheral surface of the rotating brush. The suction tool 9 incorporates an electric motor (not shown in FIG. 1). A belt (not shown) is wound around the electric motor and the rotating brush.

次に、図2と図3とを用いて、掃除機本体1を説明する。
図2はこの発明の実施の形態1における電気掃除機の本体の斜視図である。図3はこの発明の実施の形態1における電気掃除機の本体の縦断面図である。
Next, the cleaner body 1 will be described with reference to FIGS. 2 and 3.
FIG. 2 is a perspective view of the main body of the electric vacuum cleaner according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the main body of the electric vacuum cleaner according to Embodiment 1 of the present invention.

図2に示すように、掃除機本体1は、本体ケース10、集塵容器11、接続部品12を備える。本体ケース10と集塵容器11とは、接続部品12によって着脱自在に接続される。   As shown in FIG. 2, the cleaner body 1 includes a main body case 10, a dust collecting container 11, and a connection component 12. The main body case 10 and the dust collecting container 11 are detachably connected by a connection component 12.

本体ケース10は、掃除機本体1の外郭を構成する。具体的には、本体ケース10は、下ケース13と上ケース14とを備える。下ケース13は、上方に開口する。上ケース14は、下ケース13の開口部を覆う。上ケース14の上面には、集塵容器11の載置面が形成される。本体ケース10の前部には、ホース接続口15が形成される。   The main body case 10 constitutes an outline of the cleaner body 1. Specifically, the main body case 10 includes a lower case 13 and an upper case 14. The lower case 13 opens upward. The upper case 14 covers the opening of the lower case 13. On the upper surface of the upper case 14, a mounting surface for the dust collecting container 11 is formed. A hose connection port 15 is formed in the front portion of the main body case 10.

上ケース14の一側には、本体パイプ16が載置される。本体パイプ16は、集塵容器11の長手方向に沿うように配置される。本体パイプ16は、各種樹脂で形成される。本体パイプ16の後部では、集塵容器接続口17が開口する。   A main body pipe 16 is placed on one side of the upper case 14. The main body pipe 16 is arranged along the longitudinal direction of the dust collecting container 11. The main body pipe 16 is made of various resins. At the rear part of the main body pipe 16, a dust collection container connection port 17 is opened.

上ケース14の他側の後部では、本体流入口18が開口する。本体ケース10の他側には、排気孔19が配置される。排気孔19は、集塵容器11を中心に本体パイプ16と略左右対称の位置に配置される。排気孔19には、多数の孔が設けられる。上ケース14の後部には、固定穴20が形成される。   A main body inlet 18 opens at the rear portion on the other side of the upper case 14. An exhaust hole 19 is disposed on the other side of the main body case 10. The exhaust hole 19 is arranged at a position substantially symmetrical with the main body pipe 16 with the dust collecting container 11 as the center. The exhaust hole 19 is provided with a number of holes. A fixing hole 20 is formed in the rear portion of the upper case 14.

集塵容器11は、略筒状の箱体である。集塵容器11の後部の一側には、集塵容器流入口21が開口する。集塵容器11の後部の他側には、集塵容器流出口22が開口する。集塵容器11の内部には、旋回室と集塵室とが設けられる。集塵容器11の後部には、固定部23が設けられる。固定部23は鉤状に形成される。   The dust collection container 11 is a substantially cylindrical box. A dust container inlet 21 is opened on one side of the rear part of the dust container 11. On the other side of the rear portion of the dust collection container 11, a dust collection container outlet 22 is opened. A swirl chamber and a dust collection chamber are provided inside the dust collection container 11. A fixing part 23 is provided at the rear part of the dust collecting container 11. The fixing part 23 is formed in a bowl shape.

図3は本体流入口18を通る縦断面である。図3に示すように、下ケース13の内部には、電動送風機24が設けられる。電動送風機24は、本体流入口18のほぼ真下に配置される。   FIG. 3 is a longitudinal section through the main body inlet 18. As shown in FIG. 3, an electric blower 24 is provided inside the lower case 13. The electric blower 24 is disposed almost directly below the main body inlet 18.

本体流入口18と電動送風機24との間の経路上には、1次フィルター25が設けられる。1次フィルター25は、ハニカム形状、コルゲート形状、プリーツ形状、平板形状の不織布等で形成される。1次フィルター25と電動送風機24との間の経路上には、2次フィルター26が設けられる。2次フィルター26は、ハニカム形状、コルゲート形状、プリーツ形状、平板形状の不織布等で形成される。2次フィルター26の目は1次フィルター25の目よりも細かく形成される。   A primary filter 25 is provided on the path between the main body inlet 18 and the electric blower 24. The primary filter 25 is formed of a nonwoven fabric having a honeycomb shape, a corrugated shape, a pleated shape, a flat plate shape, or the like. A secondary filter 26 is provided on the path between the primary filter 25 and the electric blower 24. The secondary filter 26 is formed of a honeycomb-shaped, corrugated-shaped, pleated-shaped, flat-plate-shaped nonwoven fabric or the like. The eyes of the secondary filter 26 are formed finer than the eyes of the primary filter 25.

この掃除機本体1においては、集塵容器接続口17と集塵容器流入口21とが接続するとともに、本体流入口18と集塵容器流出口22とが接続するように、集塵容器11が本体ケース10の上面に載置される。この状態で、固定穴20に固定部23が係合される。この係合により、集塵容器11が本体ケース10に着脱自在に固定される。   In the cleaner body 1, the dust collection container 11 is connected so that the dust collection container connection port 17 and the dust collection container inlet 21 are connected, and the main body inlet 18 and the dust collection container outlet 22 are connected. It is placed on the upper surface of the main body case 10. In this state, the fixing portion 23 is engaged with the fixing hole 20. By this engagement, the dust collecting container 11 is detachably fixed to the main body case 10.

次に、電気掃除機の使用方法を説明する。
まず、電源コード3が外部の商用交流電源に接続される。この接続により、掃除機本体1に電力が供給される。この状態で、掃除機本体1は、前キャスターと車輪2とを利用して床面やじゅうたん等の被掃除面近傍へ移動される。
Next, the usage method of a vacuum cleaner is demonstrated.
First, the power cord 3 is connected to an external commercial AC power source. By this connection, electric power is supplied to the cleaner body 1. In this state, the cleaner body 1 is moved to the vicinity of the surface to be cleaned such as a floor surface or a carpet using the front casters and the wheels 2.

その後、操作スイッチ7が操作されると、電動送風機24と電動機とが駆動する。電動送風機24の駆動により、吸引風が発生する。電動機の駆動により、回転ブラシが駆動する。この回転により、毛が被掃除面に接触する。この接触により、被掃除面上の塵が掻き上げられる。当該塵は、空気とともに吸込具9内へ吸い込まれる。当該含塵空気は、延長パイプ8、手元ホース5、ホース4を介して掃除機本体1のホース接続口15に搬送される。   Thereafter, when the operation switch 7 is operated, the electric blower 24 and the electric motor are driven. By driving the electric blower 24, suction air is generated. The rotating brush is driven by the drive of the electric motor. By this rotation, the hair contacts the surface to be cleaned. By this contact, dust on the surface to be cleaned is scraped up. The dust is sucked into the suction tool 9 together with air. The dust-containing air is conveyed to the hose connection port 15 of the cleaner body 1 through the extension pipe 8, the hand hose 5, and the hose 4.

すなわち、吸込具9、延長パイプ8、手元ホース5、ホース4は、含塵空気を掃除機本体1の外から内部に流入させるための吸引経路の一部として機能する。ホース接続口15は、掃除機本体1の含塵空気の入口として機能する。   That is, the suction tool 9, the extension pipe 8, the hand hose 5, and the hose 4 function as a part of a suction path for allowing dust-containing air to flow from the outside to the inside of the cleaner body 1. The hose connection port 15 functions as an inlet for dust-containing air of the cleaner body 1.

当該含塵空気は、本体パイプ16、集塵容器接続口17、集塵容器流入口21を通過して、集塵容器11に搬送される。当該含塵空気中の塵埃は、集塵容器11に捕集される。塵埃を捕集された空気は、集塵容器流出口22と本体流入口18を通過して、本体ケース10内に侵入する。すなわち、集塵容器11は、ホース接続口15から電動送風機24へ至る吸引経路の一部として機能する。   The dust-containing air passes through the main body pipe 16, the dust container connection port 17, and the dust container inlet 21 and is conveyed to the dust container 11. Dust in the dust-containing air is collected in the dust collection container 11. The air in which dust is collected passes through the dust collecting container outlet 22 and the main body inlet 18 and enters the main body case 10. That is, the dust collection container 11 functions as a part of the suction path from the hose connection port 15 to the electric blower 24.

その後、当該空気は、1次フィルター25を通過する。このとき、当該空気に含まれる微細な塵埃は、1次フィルター25に捕集される。その後、当該空気は、2次フィルター26を通過する。このとき、1次フィルター25を通過した微細な塵埃は、2次フィルター26に捕集される。その後、当該空気は、電動送風機24に達する。その後、当該空気は、内部通路(図示せず)を通過して、排気孔19から外部へ排気される。   Thereafter, the air passes through the primary filter 25. At this time, fine dust contained in the air is collected by the primary filter 25. Thereafter, the air passes through the secondary filter 26. At this time, fine dust that has passed through the primary filter 25 is collected by the secondary filter 26. Thereafter, the air reaches the electric blower 24. Thereafter, the air passes through an internal passage (not shown) and is exhausted from the exhaust hole 19 to the outside.

集塵容器11に塵埃が溜まった場合、集塵容器11が本体ケース10から取り外される。その後、当該塵埃は、集塵容器11から廃棄される。   When dust collects in the dust container 11, the dust container 11 is removed from the main body case 10. Thereafter, the dust is discarded from the dust collecting container 11.

次に、図4を用いて、電気掃除機の回路構成を説明する。
図4はこの発明の実施の形態1における電気掃除機の回路構成図である。なお、図4においては、吸込具9の電動機27も示される。
Next, the circuit configuration of the electric vacuum cleaner will be described with reference to FIG.
FIG. 4 is a circuit configuration diagram of the electric vacuum cleaner according to Embodiment 1 of the present invention. In addition, in FIG. 4, the electric motor 27 of the suction tool 9 is also shown.

図4において、28は商用交流電源である。商用交流電源28には、電動送風機24が接続される。商用交流電源28の一側と電動送風機24の一側との間には、15A電流フューズ29が接続される。15A電流フューズ29は、電動送風機24がロック等になった場合や回路短絡異常になった場合の保護装置である。   In FIG. 4, 28 is a commercial AC power source. The electric blower 24 is connected to the commercial AC power supply 28. A 15 A current fuse 29 is connected between one side of the commercial AC power supply 28 and one side of the electric blower 24. The 15 A current fuse 29 is a protection device when the electric blower 24 is locked or when a short circuit abnormality occurs.

商用交流電源28の他側と電動送風機24の他側との間には、双方向性半導体素子30が接続される。電動送風機24と双方向性半導体素子30とよりも電動機27側には、電解コンデンサC1とダイオードD1とが直列に接続される。ダイオードD1は、商用交流電源28の出力を整流する。   A bidirectional semiconductor element 30 is connected between the other side of the commercial AC power supply 28 and the other side of the electric blower 24. An electrolytic capacitor C1 and a diode D1 are connected in series on the electric motor 27 side of the electric blower 24 and the bidirectional semiconductor element 30. The diode D1 rectifies the output of the commercial AC power supply 28.

電解コンデンサC1とダイオードD1とよりも電動機27側では、商用交流電源28の一側と電動機27の一側との間に双方向性半導体素子31が接続される。電解コンデンサC1とダイオードD1とよりも電動送風機24側では、商用交流電源28の他側と電動機27の他側との間に4A電流フューズ32が接続される。4A電流フューズ32は、電動機27がロック等になった場合や回路短絡異常になった場合の保護装置である。   A bidirectional semiconductor element 31 is connected between one side of the commercial AC power supply 28 and one side of the electric motor 27 on the electric motor 27 side of the electrolytic capacitor C1 and the diode D1. On the electric blower 24 side of the electrolytic capacitor C1 and the diode D1, a 4A current fuse 32 is connected between the other side of the commercial AC power supply 28 and the other side of the electric motor 27. The 4A current fuse 32 is a protection device when the electric motor 27 is locked or when a short circuit abnormality occurs.

33は直流電源装置である。直流電源装置33の入力側は、電解コンデンサC1に接続される。直流電源装置33は、所定の直流電圧を出力する。直流電源装置33の出力側には、定電圧電源34の入力が接続される。定電圧電源34は、所定の定電圧を出力する。   Reference numeral 33 denotes a DC power supply device. The input side of the DC power supply device 33 is connected to the electrolytic capacitor C1. The DC power supply device 33 outputs a predetermined DC voltage. An input of a constant voltage power supply 34 is connected to the output side of the DC power supply device 33. The constant voltage power supply 34 outputs a predetermined constant voltage.

定電圧電源34の入力側には、電解コンデンサC2が接続される。電解コンデンサC2は、定電圧電源34の発振を押さえる。定電圧電源34の出力側には、電解コンデンサC3が接続される。電解コンデンサC3は、定電圧電源34の出力を安定化させる。   An electrolytic capacitor C <b> 2 is connected to the input side of the constant voltage power supply 34. The electrolytic capacitor C2 suppresses the oscillation of the constant voltage power supply 34. An electrolytic capacitor C3 is connected to the output side of the constant voltage power supply 34. The electrolytic capacitor C3 stabilizes the output of the constant voltage power supply 34.

35はマイクロコンピュータ(制御手段)である。マイクロコンピュータ35の入力側とグランドとの間には、抵抗R4が接続される。マイクロコンピュータ35は、定電圧電源34から5V電圧の供給を受ける。   Reference numeral 35 denotes a microcomputer (control means). A resistor R4 is connected between the input side of the microcomputer 35 and the ground. The microcomputer 35 is supplied with a 5V voltage from the constant voltage power supply 34.

ホース4には、3本のピアノ線が内蔵される。これらのピアノ線は、信号線としても機能する。手元ホース5の操作スイッチ7は、定電圧電源34から5V電圧の供給を受ける。   The hose 4 contains three piano wires. These piano wires also function as signal wires. The operation switch 7 of the hand hose 5 is supplied with 5V voltage from the constant voltage power supply 34.

操作スイッチ7は、スイッチSW1〜SW4と抵抗R6〜R10を内蔵する。スイッチSW1〜SW4は、それぞれ抵抗R7〜R10と直列に接続される。スイッチSW1〜SW4は、押圧(ON)されたときに、それぞれ抵抗R7〜R10との回路を閉じる。スイッチSW1〜SW4は、押圧から開放されると、それぞれ抵抗R7〜R10との回路を開く。スイッチSW1〜SW4が押圧されていない場合は、抵抗R6の回路のみが閉じる。   The operation switch 7 includes switches SW1 to SW4 and resistors R6 to R10. Switches SW1 to SW4 are connected in series with resistors R7 to R10, respectively. The switches SW1 to SW4 close the circuits with the resistors R7 to R10, respectively, when pressed (ON). When the switches SW1 to SW4 are released from the press, they open circuits with the resistors R7 to R10, respectively. When the switches SW1 to SW4 are not pressed, only the circuit of the resistor R6 is closed.

吸込具9内では、電動機27と直列に安全スイッチ36が接続される。安全スイッチ36は、吸込具9が空中に持ち上げられた場合に開放して、電動機27を停止させる。   In the suction tool 9, a safety switch 36 is connected in series with the electric motor 27. The safety switch 36 is opened when the suction tool 9 is lifted in the air and stops the electric motor 27.

このような電気掃除機においては、スイッチSW1〜SW4の全てがOFFのとき、マイクロコンピュータ35の入力電圧は、抵抗R4と抵抗R6にとによって分圧される。これに対し、スイッチSW1〜SW4のいずれかがONのとき、マイクロコンピュータ35の入力電圧は、抵抗R6及び抵抗R7、R8、R9、R10のいずれかの並列抵抗とR4とによって分圧される。   In such a vacuum cleaner, when all of the switches SW1 to SW4 are OFF, the input voltage of the microcomputer 35 is divided by the resistor R4 and the resistor R6. On the other hand, when any of the switches SW1 to SW4 is ON, the input voltage of the microcomputer 35 is divided by the resistor R6 and the parallel resistor of any of the resistors R7, R8, R9, and R10 and R4.

これらの入力電圧に基づいて、マイクロコンピュータ35は、運転モードを判断する。この運転モードに応じて、マイクロコンピュータ35は、双方向性半導体素子30、31を制御することで、電動送風機24への供給電力と電動機27の制御を行う。その結果、電動送風機24が発生させる吸引風の強さが変化する。   Based on these input voltages, the microcomputer 35 determines the operation mode. In accordance with this operation mode, the microcomputer 35 controls the bidirectional semiconductor elements 30 and 31 to control the electric power supplied to the electric blower 24 and the electric motor 27. As a result, the strength of the suction air generated by the electric blower 24 changes.

次に、図3を再び用いて、双方向性半導体素子30、31を具体的に説明する。
図3において、37は電動送風機24の吸気風である。吸気風37の経路は、本体流入口18と電動送風機24との間に形成される。38は電動送風機24の排気風である。排気風38の経路は、電動送風機24と排気孔19との間に形成される。
Next, the bidirectional semiconductor elements 30 and 31 will be specifically described with reference to FIG. 3 again.
In FIG. 3, 37 is the intake air of the electric blower 24. The path of the intake air 37 is formed between the main body inlet 18 and the electric blower 24. Reference numeral 38 denotes exhaust air from the electric blower 24. The path of the exhaust air 38 is formed between the electric blower 24 and the exhaust hole 19.

掃除機本体1内部の下部では、排気風38の経路上に、独立空間壁39が形成される。独立空間壁39より下方には、独立空間40が形成される。独立空間40は、吸気風37の経路と排気風38の経路とから独立する。   In the lower part inside the cleaner body 1, an independent space wall 39 is formed on the path of the exhaust air 38. An independent space 40 is formed below the independent space wall 39. The independent space 40 is independent from the path of the intake air 37 and the path of the exhaust air 38.

独立空間40には、制御基板41が配置される。制御基板41の上面の電動送風機24側に近接して、双方向性半導体素子30が搭載される。同様に、制御基板41の上面に、双方向性半導体素子31(図3においては図示せず)が搭載される。双方向性半導体素子30、31は、ワイドバンドギャップ半導体からなる。例えば、双方向性半導体素子30、31は、炭化珪素、窒化ガリウム系材料又はダイヤモンドで形成される。   A control board 41 is arranged in the independent space 40. The bidirectional semiconductor element 30 is mounted in the vicinity of the electric blower 24 side on the upper surface of the control board 41. Similarly, a bidirectional semiconductor element 31 (not shown in FIG. 3) is mounted on the upper surface of the control board 41. The bidirectional semiconductor elements 30 and 31 are made of a wide band gap semiconductor. For example, the bidirectional semiconductor elements 30 and 31 are made of silicon carbide, a gallium nitride material, or diamond.

本実施の形態においては、制御基板41に吸気風37、排気風38があたらないように、独立空間壁39が形成される。理想的には、独立空間40を他の空間から分離するように、直方体状の独立空間壁39が形成される。   In the present embodiment, the independent space wall 39 is formed so that the intake air 37 and the exhaust air 38 do not hit the control board 41. Ideally, a rectangular parallelepiped independent space wall 39 is formed so as to separate the independent space 40 from other spaces.

双方向性半導体素子30、31には、吸気風37、排気風38があたらない。しかしながら、ワイドバンドギャップ半導体の耐熱温度は高い。このため、双方向性半導体素子30、31を冷却する必要はない。すなわち、双方向性半導体素子30、31には、吸気風37、排気風38をあてる必要はない。   The bidirectional semiconductor elements 30 and 31 are not exposed to the intake air 37 and the exhaust air 38. However, the heat resistance temperature of wide band gap semiconductors is high. For this reason, there is no need to cool the bidirectional semiconductor elements 30 and 31. That is, it is not necessary to apply the intake air 37 and the exhaust air 38 to the bidirectional semiconductor elements 30 and 31.

以上で説明した実施の形態1によれば、双方向性半導体素子30、31としてワイドバンドギャップ半導体が用いられる。このため、空いている独立空間40に制御基板41を配置することができる。すなわち、制御基板41の配置の自由度を向上することができる。これに伴い、制御基板41の設計の自由度を向上することができる。その結果、制御基板41の小型化、軽量化と掃除機本体の小型化、軽量化を図ることができる。   According to the first embodiment described above, wide band gap semiconductors are used as the bidirectional semiconductor elements 30 and 31. For this reason, the control board 41 can be arranged in the vacant independent space 40. That is, the degree of freedom of arrangement of the control board 41 can be improved. Accordingly, the degree of freedom in designing the control board 41 can be improved. As a result, the control board 41 can be reduced in size and weight, and the cleaner body can be reduced in size and weight.

また、制御基板41には、吸気風37、排気風38があたらない。このため、制御基板41に対する防塵、防水、防ノイズ対策を向上することができる。その結果、電気掃除機の安全性を更に向上するとともに、掃除機本体1の誤動作を軽減することができる。   Further, the intake air 37 and the exhaust air 38 are not applied to the control board 41. For this reason, it is possible to improve the dustproof, waterproof, and noiseproofing measures for the control board 41. As a result, the safety of the vacuum cleaner can be further improved and the malfunction of the cleaner body 1 can be reduced.

ワイドバンドギャップ半導体は、発熱を防止する放熱材を必要としない。このため、双方向性半導体素子30、31を小さくすることができる。その結果、双方向性半導体素子30、31を制御基板41上の自由な位置に配置することができる。また、双方向性半導体素子30、31の小型化に伴い、制御基板41も小さくすることができる。このため、制御基板41を軽くすることができる。その結果、掃除機本体1を軽くすることができる。   Wide band gap semiconductors do not require a heat dissipation material to prevent heat generation. For this reason, the bidirectional semiconductor elements 30 and 31 can be made small. As a result, the bidirectional semiconductor elements 30 and 31 can be arranged at arbitrary positions on the control substrate 41. Further, as the bidirectional semiconductor elements 30 and 31 are downsized, the control board 41 can also be made smaller. For this reason, the control board 41 can be lightened. As a result, the cleaner body 1 can be lightened.

ワイドバンドギャップ半導体は、放熱フィンを必要としない。また、放熱フィンを使う場合でも、放熱フィンを小さくすることができる。このため、掃除機本体1が落下した際に、放熱フィンの重さによる制御基板41の割れや制御基板41上の回路パターンのはがれを防止することができる。   Wide band gap semiconductors do not require radiating fins. Moreover, even when using a radiation fin, a radiation fin can be made small. For this reason, when the cleaner body 1 falls, it is possible to prevent the control board 41 from being cracked and the circuit pattern on the control board 41 from being peeled off due to the weight of the radiation fins.

また、ワイドバンドギャップ半導体は、例えば、炭化珪素、窒化ガリウム系材料又はダイヤモンドで形成される。ワイドバンドギャップ半導体は、耐電圧性に優れる。また、ワイドバンドギャップ半導体の許容電流密度は高い。このため、双方向性半導体素子30、31の小型化が可能となる。これに伴い、双方向性半導体素子30、31を組み込んだ半導体モジュールの小型化が可能となる。   The wide band gap semiconductor is formed of, for example, silicon carbide, a gallium nitride material, or diamond. Wide band gap semiconductors have excellent voltage resistance. Moreover, the allowable current density of the wide band gap semiconductor is high. For this reason, the bidirectional semiconductor elements 30 and 31 can be reduced in size. Accordingly, the semiconductor module incorporating the bidirectional semiconductor elements 30 and 31 can be downsized.

また、ワイドバンドギャップ半導体は耐熱性に優れる。このため、ヒートシンクの放熱フィンの小型化や水冷部の空冷化が可能となる。その結果、半導体モジュールの一層の小型化が可能となる。   In addition, the wide band gap semiconductor is excellent in heat resistance. For this reason, it is possible to reduce the size of the heat sink fins of the heat sink and to cool the air of the water cooling section. As a result, the semiconductor module can be further reduced in size.

また、ワイドバンドギャップ半導体の電力損失は低い。このため、双方向性半導体素子30、31の高効率化が可能となる。延いては、半導体モジュールの高効率化が可能となる。   Moreover, the power loss of the wide band gap semiconductor is low. For this reason, the bidirectional semiconductor elements 30 and 31 can be highly efficient. As a result, the efficiency of the semiconductor module can be increased.

実施の形態2.
図5はこの発明の実施の形態2における電気掃除機の本体の縦断面図である。なお、実施の形態1と同一又は相当部分には同一符号を付して説明を省略する。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view of the main body of the electric vacuum cleaner according to Embodiment 2 of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is the same as that of Embodiment 1, or an equivalent, and description is abbreviate | omitted.

実施の形態2の電気掃除機は、実施の形態1の電気掃除機に、第1樹脂カバー42、第2樹脂カバー43、金属カバー44を付加したものである。   The vacuum cleaner of the second embodiment is obtained by adding a first resin cover 42, a second resin cover 43, and a metal cover 44 to the vacuum cleaner of the first embodiment.

第1樹脂カバー42は、難燃性又は不燃性の樹脂で形成される。第1樹脂カバー42は、独立空間40内で、制御基板41を囲むように配置される。第1樹脂カバー42においては、制御基板41の配線を通す隙間以外の隙間が塞がれる。   The first resin cover 42 is formed of a flame retardant or non-flammable resin. The first resin cover 42 is disposed so as to surround the control board 41 in the independent space 40. In the first resin cover 42, gaps other than the gap through which the wiring of the control board 41 is passed are closed.

第2樹脂カバー43は、難燃性又は不燃性の樹脂で形成される。第2樹脂カバー43は、独立空間40内で、制御基板41とは反対側から第1樹脂カバー42を囲むように配置される。第2樹脂カバー43の上面は、制御基板41を覆う。   The second resin cover 43 is formed of a flame-retardant or non-flammable resin. The second resin cover 43 is disposed in the independent space 40 so as to surround the first resin cover 42 from the side opposite to the control board 41. The upper surface of the second resin cover 43 covers the control board 41.

金属カバー44は、板金からなる。金属カバー44は、独立空間40内で、制御基板41とは反対側から第2樹脂カバー43を隙間なく完全に覆う。   The metal cover 44 is made of sheet metal. The metal cover 44 completely covers the second resin cover 43 from the side opposite to the control board 41 in the independent space 40 without any gap.

以上で説明した実施の形態2によれば、制御基板41は、第1樹脂カバー42、第2樹脂カバー43、金属カバー44によって、隙間なく覆われる。その結果、外部からの空気が制御基板41近傍に流入することを防止できる。また、制御基板41近傍の空気が外部へ流出することを防止できる。   According to the second embodiment described above, the control board 41 is covered with the first resin cover 42, the second resin cover 43, and the metal cover 44 without a gap. As a result, external air can be prevented from flowing into the vicinity of the control board 41. Further, it is possible to prevent the air near the control board 41 from flowing out.

このため、制御基板41に対する防塵、防水、防ノイズ対策をより向上することができる。その結果、電気掃除機の安全性を更に向上するとともに、掃除機本体1の誤動作をより軽減することができる。   For this reason, the dust-proof, waterproof, and noise-proof measures for the control board 41 can be further improved. As a result, the safety of the vacuum cleaner can be further improved and the malfunction of the cleaner body 1 can be further reduced.

なお、実施の形態1及び2においては、排気風38側に独立空間40を形成した。しかしながら、吸気風37側に独立空間40を形成してもよい。   In the first and second embodiments, the independent space 40 is formed on the exhaust air 38 side. However, the independent space 40 may be formed on the intake air 37 side.

また、実施の形態1及び2の集塵容器11の集塵方式はサイクロン方式であった。しかしながら、集塵方式は、紙パック方式等であってもよい。   Moreover, the dust collection system of the dust collection container 11 of Embodiment 1 and 2 was a cyclone system. However, the dust collection method may be a paper pack method or the like.

1 掃除機本体
2 車輪
3 電源コード
4 ホース
5 手元ホース
6 取手
7 操作スイッチ
8 延長パイプ
9 吸込具
10 本体ケース
11 集塵容器
12 接続部品
13 下ケース
14 上ケース
15 ホース接続口
16 本体パイプ
17 集塵容器接続口
18 本体流入口
19 排気孔
20 固定穴
21 集塵容器流入口
22 集塵容器流出口
23 固定部
24 電動送風機
25 1次フィルター
26 2次フィルター
27 電動機
28 商用交流電源
29 15A電流フューズ
30 双方向性半導体素子
31 双方向性半導体素子
32 4A電流フューズ
33 直流電源装置
34 定電圧電源
35 マイクロコンピュータ
36 安全スイッチ
37 吸気風
38 排気風
39 独立空間壁
40 独立空間
41 制御基板
42 第1樹脂カバー
43 第2樹脂カバー
44 金属カバー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vacuum cleaner main body 2 Wheel 3 Power cord 4 Hose 5 Hand hose 6 Handle 7 Operation switch 8 Extension pipe 9 Suction tool 10 Main body case 11 Dust collection container 12 Connection part 13 Lower case 14 Upper case 15 Hose connection port 16 Main body pipe 17 Collection Dust container connection port 18 Main body inlet 19 Exhaust hole 20 Fixed hole 21 Dust collection container inlet 22 Dust collection container outlet 23 Fixed portion 24 Electric blower 25 Primary filter 26 Secondary filter 27 Motor 28 Commercial AC power supply 29 15A current fuse 30 Bidirectional Semiconductor Element 31 Bidirectional Semiconductor Element 32 4A Current Fuse 33 DC Power Supply 34 Constant Voltage Power Supply 35 Microcomputer 36 Safety Switch 37 Intake Air 38 Exhaust Air 39 Independent Space Wall 40 Independent Space 41 Control Board 42 First Resin Cover 43 Second resin cover 44 Metal cover

Claims (4)

外郭となる掃除機本体と、
前記掃除機本体に設けられ、塵埃を吸引するための風を発生させる電動送風機と、
前記電動送風機により生じる吸気風の経路と排気風の経路とは独立した空間が形成されるように、前記掃除機本体に設けられた壁と、
前記空間に配置され、前記電動送風機に供給する電力を制御するためのワイドバンドギャップ半導体と、
前記空間に配置され、前記ワイドバンドギャップ半導体を搭載した制御基板と、
を備えた電気掃除機。
The vacuum cleaner body that is the outer shell,
An electric blower that is provided in the vacuum cleaner body and generates wind for sucking dust;
A wall provided in the cleaner body so that an independent space is formed between the path of the intake air generated by the electric blower and the path of the exhaust air;
A wide band gap semiconductor disposed in the space for controlling the power supplied to the electric blower;
A control board disposed in the space and mounted with the wide bandgap semiconductor;
Vacuum cleaner with
難燃性又は不燃性の樹脂からなり、前記空間内で、外部との隙間を形成することなく、前記制御基板を覆った樹脂カバー、
を備えた請求項1記載の電気掃除機。
A resin cover made of a flame-retardant or non-flammable resin, covering the control board without forming a gap with the outside in the space,
The electric vacuum cleaner according to claim 1, further comprising:
難燃性又は不燃性の樹脂からなり、前記空間内で、前記制御基板を覆った樹脂カバーと、
金属からなり、前記空間内で、前記制御基板とは反対側から前記樹脂カバーを覆った金属カバーと、
を備え、
前記樹脂カバー及び前記金属カバーの少なくとも一方は、外部との隙間を形成することなく、前記制御基板を覆った請求項1記載の電気掃除機。
A resin cover made of a flame-retardant or non-flammable resin, covering the control board in the space,
A metal cover made of metal and covering the resin cover from the opposite side of the control board in the space;
With
The vacuum cleaner according to claim 1, wherein at least one of the resin cover and the metal cover covers the control board without forming a gap with the outside.
前記ワイドバンドギャップ半導体は、炭化珪素、窒化ガリウム系材料又はダイヤモンドからなる請求項1〜請求項3のいずれかに記載の電気掃除機。   The vacuum cleaner according to any one of claims 1 to 3, wherein the wide band gap semiconductor is made of silicon carbide, a gallium nitride-based material, or diamond.
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