JP2612274B2 - 電気掃除機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、電気掃除機本体に内蔵された吸塵用の電動
送風機の最大入力時の出力を向上させる電気掃除機に関
する。

（従来の技術） 従来のこの種の電気掃除機としは、たとえば第18図お
よび第19図に記載の構成が知られている。

この電気掃除機は、第19図に示すように、１は電気掃
除機本体で、この電気掃除機本体１の内部には図示しな
い集塵部、電動送風機２、および、この電動送風機２の
入力を制御する制御部３などが配設されている。そし
て、この電気掃除機本体１の後端上部には、電動送風機
の入力を「強」「自動」「弱」に切替える切替えスイッ
チ４が設けられ、傾斜面の開口部５にはホース部６の本
体接続部７が接続されている。

また、本体接続部７は内部に伝送線を有するホース本
体８に接続され、このホース本体８は接続管９に接続さ
れている。そして、この接続管９には手許制御部10を有
し、手許制御部10にはオン・オフスイッチ11が設けられ
ている。また、接続管９には延長管12が接続され、この
延長管には吸込口体13が接続されている。

次に、電気的構成を第18図に示すブロック図を参照し
て説明する。

第18図において、21は交流電源で、この交流電源21は
制御部３を介して電動送風機２に接続されている。

また、交流電源21は、降圧用の変圧器22を介して、交
流を脈流に整流する整流手段23に接続され、この整流手
段23は電源をオン・オフする開閉手段24に接続され、こ
の開閉手段24は脈流を定電圧にする定電圧手段25に接続
される。そして、この定電圧手段25は抵抗26を介して、
手許制御部10のオン・オフスイッチ11に接続されて電流
検出手段27に接続され、この電流検出手段27は、オン・
オフスイッチ11のオンまたはオフを検出する比較回路28
を介して開閉手段24に接続されている。

さらに、定電圧手段25は電動送風機２の入力を手動で
設定する手動設定手段31、および、風路内の風の流量を
検出する流量検出手段32とこの流量検出手段32の出力を
電気的出力に変換する変換手段33とからなる検出手段34
に接続されている。そして、増幅手段35を介した検出手
段34は前記手動設定手段31とともに手動と自動とを着替
える切替スイッチ４などからなる手動切替手段36に接続
され、この手動切替手段36は変圧器22の二次巻線に接続
されたゼロクロス検出手段38とともにトリガ手段37に接
続され、絶縁手段39を介して交流電源21と電動送風機２
の間に接続された電力制御手段40に接続されている。

そして、交流電源21からの電圧を変圧器22で降圧し、
整流手段23で整流する。また、開閉手段24では、電流検
出手段27で検出されたオン・オフスイッチ11の状態を判
断する比較回路28の出力により電力をオン・オフする。
そして、定電圧手段25で脈流および電圧変動を定電圧化
し、定電圧を供給する。

また、手動切替手段36により手動と自動を切替え手動
設定手段31の場合は一定の入力で、自動の場合は流量検
出手段32で風路内の流量を検出し、この流量を変換手段
33で電気的出力に変換し、増幅手段35で増幅して風が一
定の圧力または流量になるようにし、それぞれトリガ手
段37でトリガする。なお、このときゼロクロス検出手段
38で、ゼロボルトを検出する。そうして、絶縁手段39で
絶縁して電力制御手段40にトリガ出力を与え交流電源21
の電力を制御して電動送風機２の入力を制御することに
より電動送風機２の吸引力を制御していたものである。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記従来の電気掃除機本体１内の回路
はアナログ回路の組合せによる制御回路であり、トリガ
の制御幅やタイミングに問題を有している。すなわち、
特に最大入力に設定したときでも、トリガはゼロボルト
から少し遅れるので交流電源21の電力の近くまで電動送
風機67の入力が上昇しない。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、電動送
風機の最大入力設定時にはフル点弧で電源からの電力と
ほぼ等しい電力を電動送風機に入力することができる電
気掃除機を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 第１の発明の電気掃除機は、集塵部、電動送風機、お
よび、前記電動送風機の入力を制御する制御手段を有す
る電気掃除機本体と、この電気掃除機本体に着脱自在に
接続されたホース部とを具備し、前記ホース部は、前記
電動送風機の入力を設定する手許制御手段と、この手許
制御手段および電気掃除機本体を接続する伝送線を含む
ホース本体とを有し、前記制御手段は、前記手許制御手
段からの出力を検出する電流検出手段と、電源のゼロボ
ルトを検出するゼロクロス検出手段と、このゼロクロス
検出手段で検出された電源のゼロボルトを入力するゼロ
クロス入力手段と、前記電流検出手段の出力で設定され
る吸込力に対応する出力に変換し記憶する記憶手段と、
前記手許制御手段で設定された吸込能力に演算処理する
演算処理手段と、この演算処理手段の出力に応じて電動
送風機を制御する出力を出力する出力手段と、この出力
手段の出力により前記電動送風機を制御する電力制御手
段をトリガするトリガ手段とを有し、前記トリガ手段
は、前記電動送風機が最大入力のときはトリガ出力を連
続して出力し前記電動送風機への入力がほぼ位相波形に
欠けのないフル点弧状態である連続制御を行ない、最大
入力以外のときは半周期毎にゼロクロス検出手段で電源
のゼロボルトを検出しトリガ出力を一定のトリガ時間の
み出力して位相制御を行なうものである。

第２の発明の電気掃除機は、集塵部、電動送風機、お
よび、前記電動送風機の入力を制御する制御手段を有す
る電気掃除機本体と、この電気掃除機本体に着脱自在に
接続されたホース部とを具備し、前記ホース部は、前記
電動送風機の入力を設定する手許制御手段と、この手許
制御手段および電気掃除機本体を接続する伝送線を含む
ホース本体とを有し、前記制御手段は、前記手許制御手
段からの出力を検出する電流検出手段と、電源のゼロボ
ルトを検出するゼロクロス検出手段と、このゼロクロス
検出手段で検出された電源のゼロボルトを入力するゼロ
クロス入力手段と、前記電流検出手段の出力で設定され
る吸込力に対応する出力に変換し記憶する記憶手段と、
前記手許制御手段で設定された吸込能力に演算処理する
演算処理手段と、この演算処理手段の出力に応じて電動
送風機を制御する出力を出力する出力手段と、この出力
手段の出力により前記電動送風機を制御する電力制御手
段をトリガするトリガ手段とを有し、前記トリガ手段
は、前記電動送風機が最大入力のときは、トリガ出力を
ゼロクロス検出手段で検出されるゼロボルトの一定位相
前に出力開始しゼロボルトの一定位相後に出力停止して
前記電動送風機への入力がほぼ位相波形に欠けのないフ
ル点弧状態である連続制御を行ない、最大入力以外のと
きは、半周期毎にゼロクロス検出手段で電源のゼロボル
トを検出しトリガ出力を一定のトリガ時間のみ出力して
位相制御を行なうものである。

（作用） 第１の発明の電気掃除機は、電流検出手段で手許制御
手段からの出力を検出し、記憶手段で手許制御手段の出
力に対して設定される吸込力に対応する出力に変換して
記憶し、電動送風機の最大入力のときは、トリガ出力を
連続して出力し電動送風機への入力がほぼ位相波形に欠
けのないフル点弧状態である連続制御を行ない、最大入
力以外のときは半周期毎にゼロクロス検出手段で電源の
ゼロボルトを検出しトリガ出力を一定のトリガ時間のみ
出力して位相制御を行なうことにより、電動送風機の最
大入力時を電源電圧を近付ける。

第２の発明の電気掃除機は、電流検出手段で手許制御
手段からの出力を検出し、記憶手段で手許制御手段の出
力に対して設定される吸込力に対応する出力に変換して
記憶し、電動送風機の最大入力のときは、トリガ出力を
ゼロクロス検出手段で検出されるゼロボルトの一定位相
前に出力開始しゼロボルトの一定位相後に出力停止して
前記電動送風機への入力がほぼ位相波形に欠けのないフ
ル点弧状態である連続制御を行ない、最大入力以外のと
きは、半周期毎にゼロクロス検出手段で電源のゼロボル
トを検出しトリガ出力を一定のトリガ時間のみ出力して
位相制御を行なうことにより、電動送風機の最大入力時
を電源電圧を近付ける。

（実施例） 以下、本発明の電気掃除機の一実施例を図面を参照し
て説明する。

第５図および第６図において、41は電気掃除機本体
で、この電気掃除機本体41は前側上部に開口部42を形成
した本体ケース43と、この本体ケース43に後端部が軸着
され開口部42を開閉する蓋体44とから構成される。ま
た、本体ケース43は、下部本体ケース部材45と、この下
部本体ケース部材45の上側に結合固定された上部本体ケ
ース部材46とからなり、この本体ケース43の前部に前ハ
ンドル47を有し、上部本体ケース部材46の後側上部には
カバー体48が開閉自在に軸着されている。

また、このカバー体48の内部には部品収納部49が設け
られ、つる口50と丸ブラシ60が収納され、カバー体48は
係止片52で係止されるようになっている。さらに、この
部品収納部49の前側には、吸込能力を示すインジケータ
53の表示窓54が配設されている。そして、この表示窓54
の後方には、たとえば表示用の発光ダイオード55,56,5
7,58が設けられレベルメータ59を構成している。さら
に、本体ケース43の周面に位置して、バンパー64が下部
本体ケース部材45および上部本体ケース部材46により挟
持されている。

そして、本体ケース43の内部は、そのほぼ中央部に形
成され連通口65を有する仕切壁66により前後に区画され
ており、この仕切壁66より後方の空間部に電動送風機67
が配設され、弾性部材68で保護固定されている。さら
に、電動送風機67の上方には回路基板69が設けられ、こ
の回路基板69と電動送風機67の前側の負圧側の風路70の
間には連通管71が設けられている。また、仕切壁66より
前方の空間部が開口部42を上面に有し、かつ、電動送風
機67の負圧側に位置する集塵部72となっている。また、
本体ケース43の後面には、電動送風機67の増圧側に連通
する排気口73が開口形成され、本体ケース43の内部には
電動送風機67の後方に位置して電源コード74を巻回収納
するコードリール75が回動自在に設けられている。この
コードリール75はカバー体48の釦用開口部76から突出し
ているコードリール用釦77を押圧することにより電源コ
ード74を巻回する。

さらに、本体ケース43の下部には両側面の後側と下面
の前側とに、一対の車輪78と旋回輪79とがそれぞれ回動
自在に設けられている。

また、蓋体44は下面を開口した薄い函形状に形成され
ており、この蓋体44の前端部にはばね80で付勢された本
体クランプ81が枢着されている。そして、この本体クラ
ンプ81が、本体ケース43の前面上端部に形成された係止
部82に係脱自在に係合されて、蓋体44が閉状態に保持さ
れている。また、この蓋体44と本体ケース43との結合部
付近には、ハンドル83が回動収納自在に設けられてい
る。

そして、蓋体44の上面前側は前方へ向って下降する傾
斜面84に形成されており、この傾斜面84には円形の開口
85が形成されている。また、蓋体44の下面側にはこの蓋
体44の上面とほぼ平行に内壁86が結合固定されており、
傾斜面84と内壁86との間にはほぼ筒状の支持体87が固定
されている。

また、傾斜面84と内壁86との間に位置して回動体88を
支持体87に回動自在に支持している。また、回動体88の
底面には、たとえばブラシ用電動機に給電するための一
対の高圧ターミナルリング89が固定されており、これら
高圧ターミナルリング89は内壁86に固定された一対の接
点90にそれぞれ摺動自在に接触されている。一方、回動
体88の外周面にはその軸方向へ並んで一対の低圧ターミ
ナルリング91が固定されており、これら低圧ターミナル
リング91は、支持体87などに固定された一対の接点にそ
れぞれ摺動自在に制御されている。

また、回動体88にはホース部92の本体接続部93を挿入
することにより開く蓋体94が回動自在に軸着されてい
る。さらに、蓋体44の傾斜面84と回動体88との間には、
開口85を開閉する可撓性の摺動カバー体95が摺動収納自
在に設けられている。

そして、ホース部92は電気掃除機本体41に着脱自在で
本体接続部93に、電源供給線および２線伝送線を有する
屈曲自在のホース本体96の基端が取り付けられ、ホース
部92が電気掃除機本体41に接続された際に、電源供給線
は一対の高圧ターミナルリング89に、伝送線は一対の低
圧ターミナルリング91にそれぞれ電気的に接続される。

また、ホース本体96の先端には、伸長自在の延長管97
が挿脱自在に差込み接続される握り管98が設けられ、こ
の握り管98には手許操作部99が設けられている。そし
て、第６図および第７図に示すように、手許操作部99内
に手許制御手段100の回路基板101が設けられ、この手許
操作部99はホース本体96に接続されたカバー管102と、
握り管98との間に接続された接続管103に設けられてお
り、この接続管103には表示板104が取り付けられてい
る。そして、この表示板104のたとえば「強」の表示の
近傍には電動送風機67の入力を可変する操作スイッチと
してのー回路ー接点の常開接点（たとえば商品名タクト
スイッチ）111を操作する強用の操作ボタン112、およ
び、この操作ボタン112の操作位置を表示するたとえば
発光ダイオードからなる表示器113が配設されている。
同様に、「自動」の表示の近傍には自動用の常開接点11
4の操作ボタン115および表示器116、「弱」の表示の近
傍にはソファー用の常開接点117の操作ボタン118および
表示器119、「切」の表示の近傍にはカーテン用の常開
接点120の操作ボタン121がそれぞれ配設されている。な
お、切用の操作ボタン121に対応する表示器は設けられ
ていない。

さらに、延長管97には内部にブラシ用電動機を内蔵す
る吸込口体122の接続管123が挿脱自在に取り付けられ、
また、吸込口体122、つる口50、および、丸ブラシ60が
選択交換使用できる。

次に、上記実施例のブロック図を第１図を参照して説
明する。

第１図において、131は商用交流電源で、この商用交
流電源131は制御手段132に接続され、この制御手段132
は電動送風機67に接続され電動送風機67の入力を制御す
る。

また、この制御手段132は商用交流電源131に降圧用の
変圧器133の一次巻線134が接続され、この変圧器133の
二次巻線135には交流を脈流に整流する整流手段136が接
続され、この整流手段136にはそれぞれ異なった電圧の
定電圧に変換する第１および第２の定電圧手段137,138
が接続されている。そして、手許制御手段100に電流を
供給するこの第１の定電圧手段137には、異常時などに
手許制御手段100の電源を開閉する開閉手段139が接続さ
れ端子Ａに接続されている。

さらに、端子A,B間には手許制御手段100を保護する保
護手段140が接続され、端子Ｂからは手許制御手段100か
らの電流を検出する電流検出手段141が接続されマイク
ロコンピュータで構成される中央処理装置142に接続さ
れている。また、第１の定電圧手段137は一定の電流値
を保持する定電流手段143に接続され、この定電流手段1
43は風路70内の圧力または流量を検出する風路検出手段
144、および、この風路検出手段144の検出値を電気的出
力に変換する変換手段145とからなる検出手段146に接続
されている。そして、この検出手段146はこの検出手段1
46の出力を増幅する増幅手段147を介して中央処理装置1
42に接続されている。

また、第２の定電圧手段138は、中央処理装置142を駆
動するためそのまま中央処理装置142に接続されるとと
もに、電源再投入時に中央処理装置142のプログラムの
進行を初期状態にするイニシアライズ手段148を介して
中央処理装置142に接続される。

さらに、変圧器133の二次巻線135には、商用交流電源
131のゼロボルトを検出するとともに50Hzおよび60Hzの
周波数識別を行なうゼロクロス検出手段149が接続さ
れ、このゼロクロス検出手段149は中央処理装置142に接
続される。また、第１の定電圧手段137は、電流制限手
段150を介して電動送風機67の入力または手許制御手段1
00の操作位置を表示する表示手段151に接続され、この
表示手段151は中央処理装置142に接続される。さらに、
中央処理装置142から発音駆動手段152を介して、目づま
りなどの異常を報知する発音手段153が接続されてい
る。

そうして、中央処理装置142から駆動手段154および絶
縁手段155からなるトリガ手段156に接続され、このトリ
ガ手段156は商用交流電源131と電動送風機67の間に接続
された電力制御手段157に接続されている。

ここで、中央処理装置142について、第４図を参照し
て説明する。

ゼロクロス検出手段149はゼロクロス入力手段161を介
して、イニシアライズ手段148はイニシアライズ入力手
段162を介して、電流検出手段141および増幅手段147は
電流検出手段141と増幅手段147とからの入力を交互に切
替る入力切替手段163に接続され、デジタル変換するA/D
変換手段164を介して、それぞれデータを読み込み読み
出しさせるデータ搬送手段165が接続されている。な
お、表示手段151は、この表示の点灯消灯を行なう表示
開閉手段166に接続されている。

また、データ搬送手段165には、データ記憶手段171お
よび一時記憶手段172とからなる記憶手段173が接続さ
れ、この記憶手段173は電流検出手段141の出力および変
換手段145の出力に対して設定される吸込力に対応する
出力に変換するデータを記憶する。さらに、データ搬送
手段165には、入力切替手段163および記憶手段173から
の出力を設定された吸込能力に演算する演算処理手段17
4が接続されている。また、データ搬送手段165からは、
表示開閉手段166に接続されこの表示開閉手段166を作動
させる表示出力手段175、発音駆動手段152に接続されこ
の発音駆動手段152を作動させる発音出力手段176、駆動
手段154に接続されこの駆動手段154を作動させる出力手
段177がそれぞれ接続されている。

次に、第２図を参照して手許制御手段100について説
明する。

第２図において、手許制御手段100の端子A,Bは、それ
ぞれ電気掃除機本体の制御手段132に接続され、手許制
御手段100の端子A,B間にはサージなどから手許制御手段
100を保護する保護手段181が接続されている。

また、182は開閉手段で、この開閉手段182は強用開閉
手段183、自動用開閉手段184、弱用開閉手段185および
切用開閉手段186から構成され、これら各開閉手段183,1
84,185,186はそれぞれ負荷抵抗を設定する負荷手段187
の強用負荷手段188、自動用負荷手段189、弱用負荷手段
190および切用負荷手段191に接続されている。また、こ
れら各負荷手段188,189,190,191はそれぞれ端子Ａに接
続されているとともに、これら各負荷手段188,189,190,
191の負荷抵抗値の出力を増幅する増幅手段192の強用増
幅手段193、自動用増幅手段194、弱用増幅手段195およ
び切用増幅手段196にそれぞれ接続されており、切用増
幅手段196には、電源切離時に切にリセットするリセッ
ト手段197が接続されている。そして、各増幅手段193,1
94,195,196は、各開閉手段183,184,185,186の操作内容
を記憶する記憶手段201の各記憶手段である強用記憶手
段202、自動用記憶手段203、弱用記憶手段204、切用記
憶手段205のそれぞれの記憶内容を相互にセットおよび
リセットする相互リセット手段206に接続され、相互リ
セット手段206はそれぞれ各記憶手段202,203,204,205に
接続され、これら各記憶手段202,203,204,205には短時
間の電源開放から各記憶手段202,203,204,205の記憶内
容を保護する電源バックアップ手段207が接続されてい
る。

そうして、各記憶手段202,203,204は操作された内容
を表示する表示手段211の強用表示手段212、自動用表示
手段213および弱用表示手段214に接続されるとともに、
制御手段132への電流値を設定する電流可変手段215の強
用電流可変手段216、自動用電流可変手段217および弱用
電流可変手段218にそれぞれ接続され、手許制御手段100
の端子Ｂに接続されている。なお、切用の記憶手段205
には表示手段211および電流可変手段216は接続されてい
ない。

次に、上記実施例の具体的回路を第９図および第10図
を参照して説明する。

商用交流電源131にヒューズ221を介して制御手段132
の電力制御手段157の双方向性制御素子であるトライア
ック222および電動送風機67が直列に接続され、トライ
アック222には抵抗223およびコンデンサ225からなるト
ライアック222保護用のスナバ回路225が接続されてい
る。また、電動送風機67には、この電動送風機67とヒュ
ーズ221を介した商用交流電源131の両端にΔ接続された
コンデンサ226,227,228からなる雑音防止用の雑音防止
回路229が接続されている。

また、ヒューズ221を介した商用交流電源131には、変
圧器133の一次巻線134が接続され、この一次巻線134に
は並列に保護用のヒューズ231およびバリスタ232の直列
回路が接続されている。さらに、二次巻線135には整流
手段136としてのダイオード235,236,237,238からなるダ
イオードブリッジ239が接続され、このダイオードブリ
ッジ239の直流出力側には、第１の定電圧手段137のたと
えば12Vの定電圧用の３端子レギュレータ241が接続され
ている。そして、この３端子レギュレータ241の一端と
ダイオードブリッシ239の負極との間には並列に接続さ
れた平滑用の電解コンデンサ242とノイズ吸収用のコン
デンサ243が接続され、３端子レギュレータ241の他端と
ダイオードブリッジ239の負極との間には電解コンデン
サ244とコンデンサ245がそれぞれ接続されている。

また、ダイオードブリッジ239の直流出力側には、第
２の定電圧手段138のたとえば5Vの定電圧用の３端子レ
ギュレータ246が接続され、この３端子レギュレータ246
の一端とダイオードブリッジ239の負極との間にはコン
デンサ247が接続され、３端子レギュレータ246の他端と
ダイオード239の負極との間には平滑用の電解コンデン
サ248、コンデンサ249が接続されている。さらに、ダイ
オードブリッジ239の正出力側には、開閉手段139のエミ
ッタ・ベース間にバイアス抵抗251を有するNPN形のトラ
ンジスタ252のコレクタが接続され、このトランジスタ2
52のベースには、エミッタ・ベース間にバイアス抵抗25
3を有するNPN形のトランジスタ254が接続され、このト
ランジスタ254のエミッタはダイオードブリッジ239の負
極側に接続されている。また、トランジスタ252のベー
スおよびトランジスタ254のコレクタは抵抗255を介して
３端子レギュレータ241に、トランジスタ254のベースは
抵抗256を介して中央処理装置142に接続されている。

さらに、トランジスタ252のエミッタとトランジスタ2
54のエミッタとの間には、平滑用の電解コンデンサ257
とコンデンサ258とが並列に接続されている。そして、
ダイオードブリッジ239の負極は、保護手段140に並列に
接続されたバリスタ261とコンデンサ262を介して端子Ａ
に接続されるとともに、並列に接続されたバリスタ263
とコンデンサ264を介して端子Ｂに接続されている。ま
た、この端子Ｂとダイオードブリッジ239の負極との間
には電流検出手段としての抵抗141が、端子Ｂと中央処
理装置142の間には抵抗265が接続されている。

そして、３端子レギュレータ241とダイオードブリッ
ジ239との間には平滑用の電解コンデンサ271が接続され
ている。また、３端子レギュレータ241は定電流電源と
してのオペアンプ143の反転入力端子が接続され、正転
入力端子には抵抗272が接続されている。また、このオ
ペアンプ143の出力端子と抵抗272の間には、検出手段14
6としてのシリコンなどの半導体が拡散して等価的に抵
抗273,274,275,276からなる抵抗ブリッジを構成してい
る。これらのうち抵抗273と抵抗274の間には利得調整を
するオフセットゲインとしての可変抵抗277が接続さ
れ、この可変抵抗277の摺動子は抵抗278を介して増幅手
段147のオペアンプ279の正転入力端子に接続され、抵抗
275と抵抗276との接続点は抵抗280を介してオペアンプ2
79の反転入力端子に接続され、反転入力端子と出力端子
の間には抵抗281が接続されている。

また、このオペアンプ279の正転入力端子には、ボル
テージホロワ回路を構成したオペアンプ282の出力端子
に接続された抵抗283が接続されている。そして、この
オペアンプ279の出力端子は抵抗284を介してオペアンプ
285の反転入力端子に接続され、正転入力端子は抵抗286
を介してオペアンプ282の出力端子に接続されている。
さらに、このオペアンプ285の反転入力端子と出力端子
の間には抵抗287と増幅度調整用の半固定抵抗288が接続
され、出力端子は中央処理装置142に接続されるととも
に、抵抗289を介してダイオードブリッジ239の負極に接
続される。

また、３端子レギュレータ241からイニシアライズ手
段148の抵抗291、ツェナダイオード292および抵抗293を
介してダイオードブリッジ239の負極に接続されてい
る。さらに、ツェナダイオード292のカソードと抵抗293
との接続点にNPN形のトランジスタ294のベースが接続さ
れ、このトランジスタ294のコレクタは抵抗295を介して
第１の定電圧手段137の３端子レギュレータ241に、この
トランジスタ294のエミッタはNPN形のトランジスタ296
のベースに、このトランジスタ296のコレクタは中央処
理装置142および抵抗297を介してダイオードブリッジ23
9の正極に、このトランジスタ296のエミッタはダイオー
ドブリッジ239の負極にそれぞれ接続されている。ま
た、変圧器133の二次巻線135の両端には抵抗301を介し
てゼロクロス検出手段149の逆並列に接続された発光ダ
イオード302,303が接続され、これら発光ダイオード30
2,303にはフォトトランジスタ304がフォトカップリング
されている。

さらに、このトランジスタ304のコレクタは第２の定
電圧手段138の３端子レギュレータ245に、このトランジ
スタ304のエミッタは中央処理装置142および抵抗305を
介してダイオードブリッジ239の負極に接続されてい
る。また、電流制限手段としての抵抗150の一端は３端
子レギュレータ241に、他端は表示手段151の並列に接続
された発光ダイオード55,56,57,58のアノードに接続さ
れ、これら発光ダイオード55,56,57,58のカソードは中
央処理装置142に接続されている。

また、発音駆動手段152の抵抗311の一端は中央処理装
置142に接続され他端はエミッタ・ベース間にバイアス
抵抗312を有するトランジスタ313のベースに接続され、
このトランジスタ313のエミッタはダイオードブリッジ2
39の負極に、このトランジスタ313のコレクタは並列に
抵抗315を有する発音手段153のブザー316に接続され、
第１の定電圧手段137の３端子レギュレータ241に接続さ
れている。

さらに、中央処理装置142とダイオードブリッジ239の
負極との間にはコンデンサ321,322が並列に接続され、
中央処理装置142とコンデンサ321の接続点と中央処理装
置142とコンデンサ322の接続点との間には抵抗323およ
び中央処理装置142のクロック用の発振子324が並列に接
続されている。さらに、中央処理装置142から抵抗331を
介してエミッタ・ベース間にバイアス抵抗332を有する
トランジスタ333に接続され、このトランジスタ333のエ
ミッタはダイオードブリッジ239の負極に、このトラン
ジスタ333のコレクタは絶縁手段155の発光ダイオード33
4、抵抗335を介して第１の定電圧手段137の３端子レギ
ュレータに接続されている。発光ダイオード334はフォ
トトライアック336とフォトカップリングされ、電気的
に絶縁されフォトトライアック336はトライアック222の
ゲートおよび、抵抗337を介してトライアック222と電動
送風機67の接続点に接続されている。

次に、第２図に示す手許制御手段100の具体的な回路
を、第10図を参照して説明する。

端子A,B間にはコンデンサ341が接続され、逆流防止用
のダイオード342を介して保護手段181としての並列に接
続された抵抗343、ツェナダイオード344および電解コン
デンサ345が接続されている。また、ダイオード342のカ
ソードには逆流防止用のダイオード343のアノードが接
続され、このダイオード343のカソードと端子Ｂ間には
電源バックアップ手段207のコンデンサ351と抵抗352が
並列に接続されている。さらに、ダイオード342のカソ
ードとダイオード343のアノードの接続点からは、並列
に強用電流可変手段としての抵抗216を有する直列に接
続された抵抗356と強用の発光ダイオード113、並列に自
動用電流可変手段としての抵抗217を有する直列に接続
された抵抗357と自動用の発光ダイオード116、並列に弱
用電流可変手段としての抵抗218を有する直列に接続さ
れた抵抗358と弱用の発光ダイオード119が接続され、そ
れぞれ増幅手段192、相互リセット手段206、記憶手段20
1の機能を有する集積回路360に接続されている。なお、
切用の発光ダイオードは設けられていない。また、ダイ
オード343のカソードからは負荷手段187としてのプルア
ップ抵抗188,189,190,191が接続され、それぞれのプル
アップ抵抗188,189,190,191は集積回路360に接続される
とともに強用のプルアップ抵抗188は強用開閉手段とし
ての強用スイッチ183、自動用プルアップ抵抗189は自動
用開閉手段としての自動用スイッチ184、弱用プルアッ
プ抵抗190は弱用開閉手段としての弱用スイッチ185、切
用プルアップ抵抗191は切用開閉手段としての切用スイ
ッチ186に接続されている。この切用スイッチ186と切用
プルアップ抵抗191の接続点と端子Ｂ間はリセット手段
としてのコンデンサ197が接続されている。

次に、上記実施例の動作について説明する。

まず、電源をオンにすると、商用交流電源131の電圧
を変圧器133で降圧して整流手段136で整流した後、第１
の定電圧手段137で定電圧化し伝送線を介して手許制御
手段100に出力する。

そして、開閉手段182のたとえば自動の操作ボタン115
を押圧して自動にすると、自動用表示手段213の自動用
表示器116が点灯し、自動用電流可変手段217を作動させ
て伝送路を介して電気掃除機本体41の制御手段132に伝
送する。また、第11図のフローチャートに示すように、
イニシアライズ手段148からの入力でイニシアライズ入
力手段162に入力して一時記憶手段172の内容をイニシア
ライズし（ステップ１）、電源の半周期毎にゼロクロス
検出手段149からの入力をゼロクロス入力手段161に入力
してゼロクロス入力手段161で電源電圧がOVとなる電気
的な位相角０°と180°を判別する（ステップ２）。

その後、電流検出手段141からの電流を読み込み（ス
テップ３）、電源がオンか否かを判断し（ステップ
４）、電源がオンの場合には出力手段177から駆動手段1
54、絶縁手段155を介して電力制御手段151のトライアッ
ク222をトリガする（ステップ５）。また、A/D変換手段
164では電流検出手段141で検出された出力と検出手段14
6で検出された出力とを交互に入力し読み込む（ステッ
プ６）。そして、自動か否かを判断し（ステップ７）、
自動に設定されているときは、演算処理手段174はデー
タ記憶手段171および一時記憶手段172のデータ演算を行
なう（ステップ８）。これは、ゼロクロスを検出し（点
ａ）、この後の期間でトリガパルスを出力し（期間
ｂ）、トリガパルスを出力する期間経過後A/D変換手段1
64の内容の読み込み（期間ｃ）演算処理手段174で演算
を行なう（期間ｄ）ものであり、すなわちトリガ時間
（期間ｂ）後の入力切替手段163の処理時間（期間ｅ）
に演算処理を行なう。

この演算処理は、一時記憶手段172に記憶された風路
検出手段144で検出された風路７内の圧力または流量
と、データ記憶手段171に記憶されているトリガ制御角
と入力などのデータとによりトリガ制御角を設定するも
のである。

これらの演算終了後、目づまりを検知し（ステップ
９）、表示手段151で発光ダイオード55,56,57,58を点滅
などさせ目づまりを表示する（ステップ10）とともにブ
ザー316を鳴らす（ステップ11）。そうして、出力手段1
77により出力しトリガ手段156で電力制御手段157をトリ
ガし、風路70の圧力または流量に従って電動送風機67を
制御する。

また、自動に設定されているときは、表示手段151の
発光ダイオード55,56,57,58は電動送風機67の入力に合
わせて点灯する。

たとえば電動送風機67の入力を最大入力である「強」
に設定する場合は、強用の操作ボタン112を押圧し、強
用開閉手段183を作動させ強用負荷手段188を作動させて
強用増幅手段193で増幅した後、相互リセット手段206で
従前の記憶をリセットし、強用記憶手段202に記憶させ
る。

また、強用記憶手段202では強用表示手段212を動作さ
せて、強用の表示器113を点灯させるとともに強用電流
可変手段216を作動させる。そして、再び伝送線を介し
て制御手段132に出力し、制御手段132では電流検出手段
141で強である旨を検出し中央処理装置142に入力し、デ
ータ記憶手段171に記憶させている「強」のデータで出
力手段177に出力し、トリガ手段156で電力制御手段157
にトリガする。

このときのトリガは、第３図（１）に示すように、初
期の周期のみゼロクロス検出手段149でゼロボルト検出
する。そして、処理時間を経て、その後トリガ手段156
の出力を継続して行なう。これにより、強に設定時の電
動送風機67への入力電圧は、絶縁手段155のフォトトラ
イアック336のオン電圧のわずかな遅れのみでトリガす
るため、ほぼ位相波形に欠けのないフル点弧状態の電圧
となる。また、電源ゼロボルトの検出がゼロボルトより
遅れて検出されても最大入力時のオフの位相角がわずか
に遅れるため入力損失がなくなる。そうして、「強」の
電力を電動送風機67に入力し電動送風機67を強で駆動す
る。なお、このとき電気掃除機本体41のレベルメータ59
はたとえば発光ダイオード55,56,57,58がすべて点灯す
ることなどにより「強」である旨を示す。

また、弱用の操作ボタン118を押圧した場合には、第
３図（２）に示すように、通常のパルス信号を電力制御
手段157に出力し、電動送風機67は弱で駆動する。そし
て、手許操作部99の弱用の表示器119が点灯するととも
に電気掃除機本体41のレベルメータ59は「弱」である旨
を示す。

さらに、短時間伝送線が遮断されたときは電源バック
アップ手段207で記憶手段201の記憶を保持し、バックア
ップ終了後はリセット手段197で記憶をリセットし、切
に設定する。

上記実施例によれば、演算処理時間が長くなっても、
ゼロボルト時点で処理を中断してトリガできるので演算
処理がトリガに影響を与えることがなくなる。したがっ
て、演算処理中にゼロボルトになれば演算は中断され、
トリガ時間となるため、演算によってトリガ時間が変化
することはない。

また、トリガをマイクロコンピュータで構成される中
央処理装置142で行なえるので、特別な時定数回路等を
不要にできるので安価に構成できる。

さらに、強設定時のトリガ手段156の出力は第13図
（１）に示すように断続したパルス状の出力としてもよ
い。

なお、パルス状の出力とすることにより、絶縁手段15
5の発光ダイオード334を駆動する電流が半減するため直
流電源の容量を減らすことができる。

さらに、強設定時のトリガ手段156のトリガ出力は第1
4図（１）に示すように各半周期毎にゼロクロス検出手
段149でゼロボルトを検出し、ゼロボルトの一定位相前
αに出力開始し、ゼロボルトの一定位相後βに出力を停
止するパルス状の出力でもよい。このようにすると、ト
リガ手段156の出力時間がさらに短縮でき直流電流の消
費も軽減でき、点弧も確実にフル点弧となる。また、ゼ
ロボルト検出は各半周期毎にしてもよい。さらに、トリ
ガ出力は、パルス状の出力に限らず連続的な出力であっ
てもよい。

次に、自動時の他のトリガを第15図（１）および
（２）を参照して説明する。

これは電源電圧の半周期毎のゼロクロス検出手段149
で0Vを検出して後（点ａ）の電動送風機67をオンするト
リガ時間の後（点ｂ）に、次の半周期0V（点ａ）の間に
演算処理手段174で演算処理を行なうものである。

さらに、他の自動時のトリガ処理を第16図および第17
図を参照して説明する。

まず、イニシアライズ手段148で中央処理装置142の内
容をイニシアライズし（ステップ21）、ゼロクロス検出
手段149で0Vを検出し（ステップ22）、電流検出手段141
などの内容が入力されているA/D変換手段164の内容を読
み込み（ステップ23）、電源がオンされているか否かを
判断する（ステップ24）。

そうして、トリガ制御角が1/2サイクルの所定時間以
内である前半か否かを判断し（ステップ25）、第17図
（１）に示すように、たとえば前回の半サイクルで演算
処理手段174がトリガ制御角が電源電圧の所定時間であ
る1/2サイクルの前半であると判断したときは、第16図
の実線で示すように、電動送風機67をオンするトリガを
した後（ステップ26）（点ｂ）、次の1/2サイクルの0V
を検出する（点ａ）までの間に電流検出手段141等の内
容のA/D変換手段164の内容を読み取り（ステップ27）、
演算処理手段174で演算処理を行なう（ステップ28）
（期間ｅ）。

反対に、第14図（２）に示すように、たとえば前回の
半サイクルで演算処理手段174がトリガ制御角が電源電
圧の1/2サイクルの前半でなく所定時間以上である後半
と判断したときは第16図の破線で示すように0Vを検出し
た後（点ａ）、次のトリガ（点ｂ）までの間にA/D変換
手段164の内容を読み取り（ステップ28）（期間ｅ）、
トリガを行ない（ステップ29）、演算処理手段174で演
算処理を行なう（ステップ30）。

そうして、目づまりを検知し（ステップ29）、目づま
り状態の場合は表示を行なう（ステップ30）とともにブ
ザー316を鳴らす（ステップ31）。

〔発明の効果〕

第１の発明の電気掃除機は、電流検出手段で手許制御
手段からの出力を検出し、記憶手段で手許制御手段の出
力に対して設定される吸込力に対応する出力に変換して
記憶し、電動送風機の最大入力のときは、トリガ出力を
連続して出力し電動送風機への入力がほぼ位相波形に欠
けのないフル点弧状態である連続制御を行ない、最大入
力以外のときは半周期毎にゼロクロス検出手段で電源の
ゼロボルトを検出しトリガ出力を一定のトリガ時間のみ
出力して位相制御を行なうことにより、ゼロボルト付近
でトリガ出力を確実に行なうことができるので、ゼロボ
ルト検出が遅れても最高出力設定時はほぼフル点弧で電
源からの電力とほぼ等しい電力を電動送風機に出力する
ことができる。

第２の発明の電気掃除機は、電流検出手段で手許制御
手段からの出力を検出し、記憶手段で手許制御手段の出
力に対して設定される吸込力に対応する出力に変換して
記憶し、 電動送風機の最大入力のときは、トリガ手段の出力をゼ
ロクロス検出手段で検出されるゼロボルトの一定位相前
に出力開始し、ゼロボルトの一定位相後に出力停止し、
最大入力以外のときは、半終期毎にゼロクロス検出手段
で電源のゼロボルトを検出して、一定のトリガ時間の出
力をすることにより、ゼロボルト付近でトリガ出力を確
実に行なうことができるので、ゼロボルト検出が遅れて
も最高出力設定時はほぼフル点弧で電源からの電力とほ
ぼ等しい電力を電動送風機に出力することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の電気掃除機本体を示すブロ
ック図、第２図は同上手許操作部を示すブロック図、第
３図は同上最高出力のトリガを示すタイミングチャー
ト、第４図は同上中央処理装置を示すブロック図、第５
図は同上電気掃除機本体を示す斜視図、第６図は同上縦
断面図、第７図は同上手許操作部を示す平面図、第８図
は同上縦断面図、第９図は同上電気掃除機本体を示す回
路図、第10図は同上手許操作部を示す回路図、第11図は
フローチャート、第12図は同上タイミングチャート、第
13図は他の実施例の最高出力時のトリガを示すタイミン
グチャート、第14図はさらに他の実施例の最高出力時の
トリガを示すタイミングチャート、第15図は他の実施例
を示すタイミングチャート、第16図は他の実施例を示す
フローチャート、第17図は同上タイミングチャート、第
18図は従来例を示すブロック図、第19図は同上電気掃除
機本体を示す斜視図である。 41……電気掃除機本体、67……電動送風機、70……風
路、72……集塵部、92……ホース部、96……ホース本
体、100……手許制御手段、132……制御手段、141……
電流検出手段としての抵抗、149……ゼロクロス検出手
段、156……トリガ手段、157……電力制御手段、173…
…記憶手段、174……演算処理手段、177……出力手段。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】集塵部、電動送風機、および、前記電動送
   風機の入力を制御する制御手段を有する電気掃除機本体
   と、この電気掃除機本体に着脱自在に接続されたホース
   部とを具備し、 前記ホース部は、前記電動送風機の入力を設定する手許
   制御手段と、この手許制御手段および電気掃除機本体を
   接続する伝送線を含むホース本体とを有し、 前記制御手段は、前記手許制御手段からの出力を検出す
   る電流検出手段と、電源のゼロボルトを検出するゼロク
   ロス検出手段と、このゼロクロス検出手段で検出された
   電源のゼロボルトを入力するゼロクロス入力手段と、前
   記電流検出手段の出力で設定される吸込力に対応する出
   力に変換し記憶する記憶手段と、前記手許制御手段で設
   定された吸込能力に演算処理する演算処理手段と、この
   演算処理手段の出力に応じて電動送風機を制御する出力
   を出力する出力手段と、この出力手段の出力により前記
   電動送風機を制御する電力制御手段をトリガするトリガ
   手段とを有し、 前記トリガ手段は、前記電動送風機が最大入力のときは
   トリガ出力を連続して出力し前記電動送風機への入力が
   ほぼ位相波形に欠けのないフル点弧状態である連続制御
   を行ない、最大入力以外のときは半周期毎にゼロクロス
   検出手段で電源のゼロボルトを検出しトリガ出力を一定
   のトリガ時間のみ出力して位相制御を行なう ことを特徴とする電気掃除機。
2. 【請求項２】集塵部、電動送風機、および、前記電動送
   風機の入力を制御する制御手段を有する電気掃除機本体
   と、この電気掃除機本体に着脱自在に接続されたホース
   部とを具備し、 前記ホース部は、前記電動送風機の入力を設定する手許
   制御手段と、この手許制御手段および電気掃除機本体を
   接続する伝送線を含むホース本体とを有し、 前記制御手段は、前記手許制御手段からの出力を検出す
   る電流検出手段と、電源のゼロボルトを検出するゼロク
   ロス検出手段と、このゼロクロス検出手段で検出された
   電源のゼロボルトを入力するゼロクロス入力手段と、前
   記電流検出手段の出力で設定される吸込力に対応する出
   力に変換し記憶する記憶手段と、前記手許制御手段で設
   定された吸込能力に演算処理する演算処理手段と、この
   演算処理手段の出力に応じて電動送風機を制御する出力
   を出力する出力手段と、この出力手段の出力により前記
   電動送風機を制御する電力制御手段をトリガするトリガ
   手段とを有し、 前記トリガ手段は、前記電動送風機が最大入力のとき
   は、トリガ出力をゼロクロス検出手段で検出されるゼロ
   ボルトの一定位相前に出力開始しゼロボルトの一定位相
   後に出力停止して前記電動送風機への入力がほぼ位相波
   形に欠けのないフル点弧状態である連続制御を行ない、 最大入力以外のときは、半周期毎にゼロクロス検出手段
   で電源のゼロボルトを検出しトリガ出力を一定のトリガ
   時間のみ出力して位相制御を行なう ことを特徴とする電気掃除機。