JP3265600B2 - セントラルクリーナ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は掃除機本体に接続したホ
ース差込口にホースユニットを差込んで使用するセント
ラルクリーナに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電気掃除機の中には、その本体を屋外や
階段下などに設置し、壁などに設けた差込口にホースユ
ニットを差し込んで使用するセントラルクリーナがあ
り、近年操作性がよく低騒音であることから、広く普及
してきている。しかも、より強い吸い込み力に対する要
望が大きくなってきている。しかし、この要望に対応す
るとカーテンや床などのように吸い込み力が小さい方が
掃除し易いところの掃除が困難になってしまう。このた
め、パワーコントロール付きの制御回路を設け、吸い込
み力を制御するセントラルクリーナも実現されている。
以下、図７を参照しながら説明する。

【０００３】図７にセントラルクリーナの構成の一例を
示し、以下その構成について説明する。図に示すよう
に、ファンモータ１及び２は、制御回路３及び吸引した
塵埃をろ過するろ過器４とともに掃除機本体（以下、本
体という）５に内蔵され、本体５は屋外や階段下などに
据置状態とし、その吸引口６を各部屋のホース差込口
７、８、９に配管１０を組み合わせて連結し、このホー
ス差込口７、８、９のいずれか（本図ではホース差込口
８）にホースユニット１１を接続し、さらにこのホース
ユニット１１の先端に接続した延長管１２、１３とこれ
ら延長管１２、１３の先端に接続した床ノズル１４から
なっている。ホース差込口７、８、９からの導電線１５
は、本体５内の制御回路３に並列接続されている。又排
気は屋外または家屋床下に排気されるように工事されて
いる。

【０００４】そしてホースユニット１１に設けられた可
変抵抗器（図示せず）の操作により、ファンモータ１及
び２が駆動され、床ノズル１４、延長管１３、１２、ホ
ースユニット１１、ホース差込口８及び配管１０を通
り、吸気口６より塵埃を吸引して掃除を行なうことがで
きる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年は著し
い住環境の変化により、より強い吸い込み力に対する要
望が大きくなってきている。そのために、ファンモータ
の入力の急激な増大につれ、電流もきわめて増加してき
ている。さらにそれだけでは対応できない場合には、前
述のように、大入力のファンモータを複数用いることに
よってより強い吸い込み力を実現している。しかも弱い
吸い込み力も必要とされるため、それらのファンモータ
の電流を位相制御している。すると、ファンモータ点弧
時の突入電流が半サイクル毎に発生し、電源線には極め
て歪の大きな電流が流れてしまい、電源電圧波形を乱す
大きな原因になっている。これが、最近、社会的に問題
視されてきている高調波電流歪である。

【０００６】現実に、ＥＣ諸国ではすでに法制化されて
いるし、数年内には国内でも法規制される状況にある。
なお、この対策のためにチョークコイルなどを用いる
と、それだけで数千円という、極めて高価な対策費用が
必要とされる。

【０００７】なお、高調波電流歪が最大になるのはファ
ンモータの点弧角が９０度近傍のときであり、このとき
のレベルが特に問題視されているが、ファンモータを位
相制御せずに全導通させれば、その高調波電流歪はある
レベル以下に抑制され、現在のところ問題視されてはい
ない。

【０００８】すなわち、吸い込み力をアップさせるため
に大入力のファンモータを複数個用い、さらにそれらを
位相制御すると、高調波電流歪が増大する、またそれを
対策するには高価なチョークコイルが必要となり、商品
自体が高価格になってしまうという問題点があった。

【０００９】本発明はこのような課題を解決するもの
で、大入力のファンモータを複数個用いて強い吸い込み
力を確保すると同時に、従来の位相制御方法によって、
弱い吸い込み力も確保でき、さらに、チョークコイルな
ど特別な対策費用も必要とせずに、高調波電流歪も低減
できるという、安価で使用性に優れた電気掃除機を提供
することを目的とする。以下、セントラルクリーナを基
にして説明を行う。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記従来の問題点を解決
するため本発明のセントラルクリーナは、第１の手段と
して、複数のファンモータと、前記複数のファンモータ
の総合入力を設定する総合入力設定部と、前記総合入力
設定部からの信号を総合導通角に変換する総合導通角変
換部と、前記複数のファンモータを個別に駆動する複数
の位相制御部と、前記総合導通角変換部からの導通角信
号が、複数のファンモータを同時に停止させるもの、ま
たは同時最大出力となるものでなければ前記位相制御部
に個別に異なる導通角信号を出力する複数の個別導通角
変換部と、ファンモータの最低入力に対応する最低導通
角を設定する最低導通角設定部を備え、前記総合導通角
変換部からの信号が、複数のファンモータを同時に停止
させるものでなく、かつ前記最低導通角より小さけれ
ば、駆動するいずれかのファンモータの導通角を、最低
導通角設定部で設定された最低導通角とするように構成
されている。

【００１１】又、第２の手段として、上記第１の手段に
加えて、総合入力設定部からの信号が、複数のファンモ
ータの同時停止と同時最大入力設定のとき、出力を増加
または減少させるカウンター部と、前記カウンター部の
信号に基づいて、複数の位相制御部と複数の個別導通角
変換部の接続を切り替える接続変換部を有し、前記複数
のファンモータの同時停止と同時最大入力設定の前後
で、総合入力設定が同一であっても、各々のファンモー
タの導通角を変化させるように構成されている。

【００１２】

【作用】前記第１の構成手段によれば、総合導通角変換
部からの導通角信号が、複数のファンモータを同時に停
止させるもの、または同時最大出力となるものでなけれ
ば、個別導通角変換部より、前記位相制御部に個別に異
なる導通角信号を出力することで、チョークコイルなど
特別な対策費用も必要とせずに、高調波電流歪も低減で
きるとともに、前記総合導通角変換部からの導通角信号
が、複数のファンモータを同時に停止させるものでな
く、かつ前記最低導通角より小さければ、駆動するいず
れかのファンモータの導通角を、最低導通角設定部で設
定された最低導通角とするように構成されているため、
配管内への塵埃詰まりを起こさない最低風量を確保する
ことができる。

【００１３】又同様に、前記第２の構成手段によれば、
上記第１の構成手段の作用に加え、総合入力検知部で検
知される、複数のファンモータの状態が一致（同時停
止、同時最大入力）する毎に、複数の個別導通角変換部
と位相制御部との組み合わせは、接続変換部により変更
させるため、複数のファンモータの状態が一致（同時停
止、同時最大入力）する前後で総合入力の設定が同じで
あっても、任意のファンモータの導通角は変化するの
で、複数のファンモータは平均的に使用されるようにな
る。

【００１４】

【実施例】図１に本発明の第１の構成手段の一実施例の
ブロック図を示し、以下この図に基づいて説明をおこな
う。

【００１５】図１において、５１は掃除機本体６０に内
蔵された複数のファンモータ６１及び６２の総合入力を
設定する総合入力設定部であり、ホースユニット５０に
内蔵されている。５５はホース差込口であり、掃除機本
体６０に接続されている。

【００１６】また、６３及び６４は、前記複数のファン
モータ６１及び６２を個別に駆動する位相制御部、６５
は前記総合入力設定部５１からの信号を総合導通角に変
換する総合導通角変換部、６６及び６７は前記総合導通
角変換部６５の信号を基に、前記複数の位相制御部６３
及び６４に個別に導通角信号を設定する複数の個別導通
角変換部、６８は、前記総合導通角変換部６５の出力か
ら、総合入力設定部５１からの信号が、複数のファンモ
ータ６１及び６２の同時停止、または同時最大入力設定
であるか否かを検知する総合入力検知部であり、もし、
複数のファンモータ６１及び６２の同時停止、または同
時最大入力設定でなければ、複数の個別導通角変換部６
６及び６７からの出力信号はいずれも互いに異なるよう
に構成されている。これらは複数のファンモータ６１及
び６２とともに、掃除機本体６０に内蔵されている。

【００１７】上記構成において、図２も参照して動作を
説明すると、ホースユニット５０がホース差込口５５に
差し込まれていない、または、総合入力設定部５１がフ
ァンモータ６１及び６２の停止（「切」入力）設定の時
は、総合導通角変換部６５は、導通角信号を出力しない
か、停止信号に対応する導通角信号を出力するため、総
合入力検知部６８はファンモータ６１及び６２の同時停
止信号であることを検知し、個別導通角変換部６６及び
６７に同一値（ＯＦＦ信号に対応する導通角信号）を出
力するので、位相制御部６３及び６４はファンモータ６
１及び６２を駆動することはない。

【００１８】同様に、総合入力設定部５１がファンモー
タ６１及び６２の最大入力（「強」入力）設定の時は、
総合導通角変換部６５は最大入力に対応する導通角信号
を出力するため、総合入力検知部６８はファンモータ６
１及び６２の同時最大入力信号であることを検知し、個
別導通角変換部６６及び６７に同一値（最大入力信号に
対応する導通角信号）を出力するので、位相制御部６３
及び６４はファンモータ６１及び６２を全駆動する（位
相制御しない）。

【００１９】ところが、総合入力設定部５１がファンモ
ータ６１及び６２の停止または最大入力設定でない時
は、総合導通角変換部６５は任意の設定出力に対応する
導通角信号を出力するため、総合入力検知部６８はファ
ンモータ６１及び６２の位相制御信号であることを検知
し、個別導通角変換部６６及び６７に別々の値を出力す
るので、位相制御部６３及び６４は互いに異なる点弧角
でファンモータ６１及び６２を駆動する。本実施例で
は、この点弧角の差を４０度に設定している。

【００２０】このため、高調波電流歪の最も大きい点弧
角９０度でのファンモータ６１及び６２の同時駆動がな
く、これに相当する場合、本実施例では７０度と１１０
度にてファンモータ６１及び６２が駆動されるので、明
らかに半サイクル内における全体の突入電流は減少す
る。もし、いずれかのファンモータ６１または６２が９
０度で点弧された場合でも、他のファンモータ６２また
は６１は５０度または１３０度にて点弧されるため、全
体としての突入電流は減少する。

【００２１】このように本発明によれば、点弧角９０度
でのファンモータ６１及び６２の同時駆動がないため、
半サイクル内における全体の突入電流は明らかに減少す
るので、高調波電流歪を低減することができる。

【００２２】次に、図３に本発明の第２の構成手段の一
実施例のブロック図を、図４にその動作説明図を示し、
以下これらの図に基づいて説明をおこなう。尚、図１及
び図２と同じ動作をするものについては同じ符号を付
し、ここでは説明は省略する。

【００２３】図３において、６９は、総合入力検知部６
８の出力により、総合入力設定部５１からの信号が、複
数のファンモータ６１及び６２の同時停止、または同時
最大入力設定であれば、自身の出力を増加、または減少
させるカウンター部であり、７０は、前記カウンター部
６９の信号に基づいて、複数の位相制御部６３及び６４
と個別導通角変換部６６及び６７との接続を切り替える
接続変換部であり、前記複数のファンモータ６１及び６
２の同時停止、または同時最大入力設定の前後で、総合
入力設定が同一であっても、任意のファンモータ６１ま
たは６２の入力値は変化させるように構成されている。
そしてこれらカウンター部６９及び接続変換部７０もと
もに掃除機本体７５に内蔵されている。

【００２４】上記構成において、総合入力設定部５１が
任意の設定をされた場合には、図１の構成手段とまった
く同様の動作を行なう。

【００２５】しかし今、図４のように「中」入力からい
ったん「強」にして、再び「中」入力に設定された場合
を考えると以下のようになる。

【００２６】すなわち、時刻Ｔ１では、総合入力設定部
５１は「中」に設定され、個別導通角変換部６６は位相
制御部６３に、個別導通角変換部６７は位相制御部６４
に接続されるように接続変換部７０は動作している。こ
のとき、カウンター部６９の値は奇数値を持っているも
のとする。

【００２７】時刻Ｔ２において、総合入力設定部５１が
「強」入力に設定されると、総合入力検知部６８は、フ
ァンモータ６１及び６２が最大入力になるように同一値
を個別導通角変換部６６及び６７に出力すると同時に、
カウンター部６９は総合入力検知部６８からの信号を受
け、自身の値を奇数値から偶数値に変更（増加、または
減少させる）する。すると、接続変換部７０は、個別導
通角６６と位相制御部６４を、個別導通角６７と位相制
御部６３を接続するように動作する。しかしこの時刻Ｔ
２は、個別導通角変換部６６及び６７は同一値のため、
接続変換部７０の動作は特に意味を持たない。

【００２８】しかし次に時刻Ｔ３において、総合入力設
定部５１が再び「中」に設定されると、個別入力設定部
６６及び６７の値は時刻Ｔ１の時と同じであるが、個別
導通角変換部６６は位相制御部６４に、個別導通角変換
部６７は位相制御部６３に接続されているので、ファン
モータ６１及び６２の点弧角は時刻Ｔ１の時とは逆転し
ている。

【００２９】このように本発明によれば、半サイクル内
における全体の突入電流は明らかに減少するので、高調
波電流歪を低減することができる。と同時に、複数のフ
ァンモータ６１及び６２の状態が一致する前後で総合入
力の設定が同じであっても、任意のファンモータ６１ま
たは６２の導通角は変化するので、複数のファンモータ
６１及び６２は平均的に使用されるようになる。

【００３０】ところで、総合入力設定部５１の設定が
「切」から「弱」に切り替わると、ファンモータ６１ま
たは６２は動作を行おうとするが、前述のようにファン
モータ６１及び６２には点弧角に差を設けている（本発
明では４０度）ため、このときにはいずれか一つのファ
ンモータ６１または６２は点弧角４０度で動作する。こ
のため、そのときの総合入力では極めて小さい風量しか
得ることができない。すると、配管内に吸い込まれた塵
埃には十分な速度がないため、配管内に塵埃が詰まって
しまうという問題がある。

【００３１】それを解決する手段として、図５に本発明
の第３の構成手段の一実施例のブロック図を、図６にそ
の動作説明図を示し、以下これらの図に基づいて説明を
おこなう。尚、図１から図４と同じ動作をするものにつ
いては同じ符号を付し、ここでは説明は省略する。

【００３２】図５において、７１は配管内への塵埃詰ま
りを起こさない最低の風量を確保するための入力に対応
する最低導通角を設定する最低導通角設定部で、本実施
例では最低風量０．８m３を確保するために、その導通
角は６０度に設定されている。７２及び７３は、総合入
力検知部６８及び前記最低導通角設定部７１との出力か
ら、総合導通角変換部６５からの導通角信号が、複数の
ファンモータ６１及び６２の同時停止でなく、さらに前
記最低導通角設定部７１の値より小さければ、駆動する
いずれかのファンモータ６１または６２の導通角を、最
低導通角設定部７１で与えられる最低導通角とするよう
に設定する複数の個別導通角変換部である。そしてこれ
ら最低導通角設定部７１及び個別導通角変換部７２及び
７３もともに掃除機本体７６に内蔵されている。

【００３３】上記構成において、総合入力設定部５１が
図６のように「弱」入力に設定された場合を考えると以
下のようになる。

【００３４】総合導通角変換部６５からは、ファンモー
タ６１または６２のいずれか一つ（本実施例では６１）
を駆動する導通角４０度が設定される。すると、総合入
力検知部６８はファンモータ６１及び６２の同時停止で
も、最大出力となるものでもないことを検知し、複数の
個別導通角変換部７２及び７３からは互いに異なる導通
角を出力しようとする。これにより、ファンモータ６１
は導通角４０度で動作を行おうとする。しかし、最低導
通角設定部７１からは（最低導通角）６０度が出力され
るため、結局個別導通角変換部７２からは最低導通角６
０度が出力され、ファンモータ６１は最低導通角６０度
で動作するようになる。尚この時、ファンモータ６２は
停止したままである。

【００３５】このように本発明によれば、最低導通角設
定部７１により、総合入力設定部５１からの信号が、複
数のファンモータ６１及び６２の同時停止でなく、さら
に最低風量を確保する最低導通角設定部７１の値より小
さければ、駆動するいずれかのファンモータ６１または
６２の導通角を最低導通角とするように任意の個別導通
角変換部７２または７３から信号が出力されるため、配
管内への塵埃詰まりを起こさない最低風量を確保するこ
とができる。

【００３６】尚、本実施例では、第１の構成手段に最低
導通角設定部を設けたが、第２の構成手段に設けてもよ
い。

【００３７】又、本発明では、ファンモータの数を２個
として説明してきたが、３個以上になっても同様に適用
することができる。

【００３８】さらに、本発明で以上述べてきたことは、
セントラルクリーナを対象としているが、ファンモータ
を複数用いて位相制御を行なう機器であれば、同様の方
法で高調波電流歪対策が可能であることは言うまでもな
い。

【００３９】

【発明の効果】以上のように、本発明の第１の構成手段
によれば、最低導通角設定部により、総合入力設定部か
らの信号が、複数のファンモータの同時に停止させるも
のでなく、さらに最低風量を確保する値より小さけれ
ば、駆動するいずれかのファンモータの導通角を最低導
通角とするように任意の個別導通角変換部から信号が出
力されるため、配管内への塵埃詰まりを起こさない最低
風量を確保することができる。

【００４０】又同様に、本発明の第２の構成手段によれ
ば、上記第１の構成手段の効果に加え、総合入力検知部
で検知される、複数のファンモータの状態が一致（同時
停止、同時最大入力）する毎に、複数の個別導通角変換
部と位相制御部との組み合わせは、接続変換部により変
更させるため、複数のファンモータの状態が一致（同時
停止、同時最大入力）する前後で総合入力の設定が同じ
であっても、任意のファンモータの導通角は変化するの
で、複数のファンモータは平均的に使用されるようにな
る。これにより、ファンモータの片減りをなくし、その
寿命を伸ばすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の構成手段の一実施例のブロック
図

【図２】図１の動作説明図

【図３】本発明の第２の構成手段の一実施例のブロック
図

【図４】図３の動作説明図

【図５】本発明の第３の構成手段の一実施例のブロック
図

【図６】図５の動作説明図

【図７】従来の電気掃除機（セントラルクリーナ）の構
成図

【符号の説明】

５０ ホースユニット ５１ 総合入力設定部 ５５ ホース差込口 ６０ 掃除機本体 ６１ ファンモータ ６２ ファンモータ ６３ 位相制御部 ６４ 位相制御部 ６５ 総合導通角変換部 ６６ 個別導通角変換部 ６７ 個別導通角変換部 ６８ 総合入力検知部 ６９ カウンター部 ７０ 接続変換部 ７１ 最低導通角設定部 ７２ 個別導通角変換部 ７３ 個別導通角変換部 ７５ 掃除機本体 ７６ 掃除機本体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−291827（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−21830（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−129426（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−113028（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−64354（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭61−59130（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭58−20555（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A47L 5/38

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のファンモータと、前記複数のファ
   ンモータの総合入力を設定する総合入力設定部と、前記
   総合入力設定部からの信号を総合導通角に変換する総合
   導通角変換部と、前記複数のファンモータを個別に駆動
   する複数の位相制御部と、前記総合導通角変換部からの
   導通角信号が、複数のファンモータを同時に停止させる
   もの、または同時最大出力となるものでなければ前記位
   相制御部に個別に異なる導通角信号を出力する複数の個
   別導通角変換部と、ファンモータの最低入力に対応する
   最低導通角を設定する最低導通角設定部を備え、前記総
   合導通角変換部からの導通角信号が、複数のファンモー
   タを同時に停止させるものでなく、かつ前記最低導通角
   より小さければ、駆動するいずれかのファンモータの導
   通角を、最低導通角設定部で設定された最低導通角とす
   るセントラルクリーナ。
2. 【請求項２】 総合入力設定部からの信号が、複数のフ
   ァンモータの同時停止と同時最大入力設定のとき、出力
   を増加または減少させるカウンター部と、前記カウンタ
   ー部の信号に基づいて、複数の位相制御部と複数の個別
   導通角変換部の接続を切り替える接続変換部を有し、前
   記複数のファンモータの同時停止と同時最大入力設定の
   前後で、総合入力設定が同一であっても、各々のファン
   モータの導通角を変化させる請求項１記載のセントラル
   クリーナ。