JPH0489022A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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、電気掃除機に係わり、とくに、電動送風機の
制御回路に関する。

（従来の技術） 従来、商用交流電源を電源とする電動送風機の制御回路
において、たとえば特開昭６３−２００７２８号公報に
記載されているように、トライアックの位相制御により
、電動送風機の入力を可変制御し、かつ、トランスによ
り、前記トライアックを含む高圧回路と、トライアック
の位相制御を行なう低圧回路とを電気的に絶縁したもの
が知られている。

そして、この種の制御回路を備えた電気掃除機において
は、従来、１つのプリント回路基板上に前記高圧部と低
圧部とを混在させた回路を設けた構造が採られている。

しかし、この従来の構造では、高圧回路と低圧回路との
間の絶縁距離および断熱距離がとりにくい。

また、とくに高圧回路にはトライアックなどの放熱を必
要とする素子が含まれているので、プリント回路基板を
掃除機本体内で電動送風機の排気側に連通ずる排気風路
中に配設した構造か採られているが、前述のように１つ
のプリント回路基板上に高圧回路と低圧回路とか混在し
ていると、とくに放熱の必要がない低圧回路にも排気風
が当たって、低圧回路への微細な塵埃の付着により、あ
るいは、熱い排気風によりかえって温度上昇をきたして
、ノイズか発生するなとのおそれがある。

すなわち、低圧回路に排気風か当たると、トライアック
のトリガーの位相角を決める時定数回路を構成する素子
やＩＣなとに悪影響か与えられ、好ましくない。

そこで、従来、たとえば第４図に示すように、低圧回路
を設けた本プリント回路基板１と、トライアック２なと
の放熱を必要とする素子を放熱板３とともに取付けた副
プリント回路基板４とを分離して、これらプリント回路
基板１．４をり−１・線５により接続し、前記副プリン
ト回路基板４を掃除機本体６内で電動送風機７の排気側
に連通ずる排気風路８中に配設するとともに、前記本プ
リント回路基板１を掃除機本体６内で排気風路８から隔
壁９により遮断された非通風空間１０中に配設した構造
も採られている。なお、第４図において、１１は商用交
流電源への接続のための電源コート、１２は高圧回路と
電動送風機７とを接続する高圧リド線、１３は低圧回路
と吸込み用ホースへのコネクタ一部とを接続する低圧リ
ート線である。

しかし、この第４図に示す従来の構造では、２つのプリ
ント回路基板１．４を設け、これらをノード線５により
接続しているため、素材コストおよび組立コストともに
かかり、好ましくない。

なお、第４図に示すような構造については、たとえは実
開昭６３−１２９５６１号公報にも記載されている。

（発明が解決しようとする課題） 前述のように、従来の電気掃除機では、１つの回路基板
上に高圧回路と低圧回路とを混在させるとともに、その
回路基板全体を掃除機本体内の風路中に配設していたた
め、絶縁距離がと−りにくいとともに、低圧回路に悪影
響をきたす問題があった。また、高圧回路と低圧回路と
を別の回路基板上にそれぞれ構成して、これら回路基板
をリド線により接続した従来の電気掃除機では、組立性
が悪いとともに、コストがかかる問題があった。

本発明は、このような問題点を解決しようとするもので
、高圧回路と低圧回路との間の絶縁距離を十分に確保す
ることができるとともに、排気風などにより低圧回路に
悪影響が及ぶことを防止でき、しかも、組立性がよく、
製造コストも低減できる電気掃除機を提供することを目
的とするものである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は、前記目的を達成するために、少なくとも一対
の筐体を結合してなり集塵部を内部に設けた掃除機本体
と、電動機およびこの電動機により回転駆動されるファ
ンからなり吸気側を前記集塵部に連通させて前記掃除機
本体に内蔵された電動送風機と、トライアックなとから
なる高圧回路、トランスおよび低圧回路を含み前記電動
機を制御する制御回路とを備えた電気掃除機において、
前記掃除機本体内に、前記一対の筐体に形成された隔壁
により、前記電動送風機の排気側または吸気側に連通ず
る風路と、この風路から遮断された非通風空間とを区画
形成し、また、１つの回路基板上で、前記トランスをほ
ぼ中央部に配設して、前記高圧回路を前記トランスより
も一側に配設するとともに、前記低圧回路を前記トラン
スよりも他側に配設し、さらに、前記回路基板は、前記
トランスの近傍でかつこのトランスと低圧回路との間の
位置で前記一対の筐体の前記隔壁により挟持し、前記高
圧回路およびトランスを前記風路内に位置させるととも
に、前記低圧回路を前記非通風空間内に位置させたもの
である。

（作用） 本発明の電気掃除機では、組立時、１つの回路基板上で
、トランスをほぼ中央部に配設し、高圧回路をトランス
よりも一側に配設するとともに、低圧回路をトランスよ
りも他側に配設し、ついで、たとえば高圧回路および低
圧回路それぞれに対して配線を行なった後、トランスの
近傍でかつこのトランスと低圧回路との間の位置で回路
基板を掃除機本体を構成する一対の筐体の隔壁により挟
持する。そして、掃除時には、高圧回路、トランスおよ
び低圧回路を含む制御回路により電動送風機の電動機が
制御され、この電動機によって駆動されるファンの回転
により、掃除機本体の集塵室内に塵埃か吸込まれて捕捉
される。このとき、１つの回路基板上で、高圧回路と低
圧回路とがトランスを挟んで位置していることにより、
高圧回路と低圧回路との間の絶杼距離か確保される。ま
た、掃除機本体内で前記隔壁によって区画形成され電動
送風機に連通ずる風路中に高圧回路およびトランスか位
置していることにより、これら高圧回路およびトランス
の放熱が促進される。これとともに、掃除機本体内で前
記隔壁によって風路から遮断された非通風空間に低圧回
路が位置していることにより、この低圧回路への塵埃の
付着などが防止され、低圧回路に悪影響が与えられるこ
とが防止される。さらに、回路基板がそのほぼ中央部で
重いトランス近傍の位置で掃除機本体に対して固定され
ていることにより、この掃除機本体に衝撃や振動が加わ
っても、トランスが揺れにくく、このトランスの揺れに
よる回路基板の破損が防止される。

（実施例） 以下、本発明の電気掃除機の一実施例の構成を第１図な
いし第３図に基づいて説明する。

まず、電動送風機の電動機２１を制御する制御回路２２
の構成を第３図により説明する。

外部の商用交流電源２３の両極間に、前記電動機２１と
トライアック２４とヒユーズ２５とが直列に接続される
とともに、コンデンサーからなる雑音防止回路２６が前
記ヒユーズ２５を介して接続され、この雑音防止回路２
６が前記電動機２１のフレームに接続されている。また
、前記商用交流電源２３の両極間には、降圧用の第１の
トランス２７の１次コイルも前記ヒユーズ２５を介して
接続される。さらに、前記トライアック２４のゲートと
商用交流電源２３の一極との間には、ダイオード２８と
抵抗２９と第２のトランス３０の２次コイルと前記ヒユ
ーズ２５とが直列に接続される。なお、前記トライアッ
ク２４には、抵抗３１およびコンデンサ゛−３２の直列
回路からなるスナバ回路が並列に接続されている。

また、前記第１のトランス２７の２次コイルにはダイオ
ードブリッジからなる整流回路３６の両入力端が接続さ
れており、この整流回路３６の両出力端間には抵抗３７
と定電圧素子としてのツェナーダイオード３８とが直列
に接続されている。また、このツェナーダイオード３８
と並列に、手元コントロール部３９のスイッチを兼ねた
可変抵抗４０およびコンデンサー４１の直列回路が接続
されているとともに、一対の抵抗４２．４３の直列回路
が接続されている。そして、前記可変抵抗４０およびコ
ンデンサー４１の接続点にプログラマブル・ユニジャン
クション・トランジスター（ＰＵＴ）４４のアノードが
接続されているとともに、このＰ　Ｕ　Ｔ　４４のゲー
トに前記一対の抵抗４２．４３の接続点が接続されてい
る。

さらに、前記Ｐ　Ｕ　Ｔ　４４のカソードが前記第２の
トランス３０の１次コイルの一端に接続されており、ツ
ェナーダイオード４５が並列に接続されたこの１次コイ
ルの他端が前記整流回路３６の負極出力端に接続されて
いる。

以上の説明から明らかなように、前記制御回路２２は、
前記トライアック２４を含み交流電源２３からの電流が
そのまま流れる高圧回路４６と、低圧回路４７とが前記
トランス２７．３０により電気的に絶縁されている。

第１図および第２図において、５１は掃除機本体で、こ
の掃除機本体５１は、上面を開口した下筐体５２と、こ
の下筐体５２上に固定的に結合された下面を開口した下
筐体５３となどからなっている。そして、前記掃除機本
体５１内には、連通口５４を有する前後隔壁５５により
、集塵部をなす集塵室５６が前部に区画形成されている
とともに、左右隔壁５７ａ。

５７ｂにより、電動送風機室５８およびこの電動送風機
室５８に連通ずる排気風路５９と、これら電動送風機室
５８．排気風路５９および前記集塵室５６から気密に遮
断された非通風空間６０とが後部に左右に並べて区画形
成されている。なお、前記前後隔壁５５も同様であるが
、前記左右隔壁５７ａ　、　５７ｂは、前記両筒体５２
．５３にそれぞれ一体に突出形成され、先端縁が互いに
突き合わされたものである。

また、図示していないが、前記集塵室５６には着脱自在
の集塵フィルターが内蔵されている。これとともに、前
記集塵室５６に臨ませて前記掃除機本体５１の前面部ま
たは上面部前側には吸込口が開口形成されている。そし
て、この吸込口には、吸込み用のホースの一端部が着脱
自在に接続されるようになっており、このホースの他端
部には吸込口体が延長管を介して着脱自在に接続される
ようになっている。なお、前記ホースの他端部には前記
手元コントロール部３９が設けられており、この手元コ
ントロール部３９と前記掃除機本体５１内の制御回路２
２とを電気的に接続するために、前記ホースの一端部と
吸込口とには、互いに着脱自在に接続されるコネクタ一
部がそれぞれ設けられている。

なお、前記コントロール部３９は、ホースではなく、掃
除機本体５１に設けてもよい。

また、前記掃除機本体５１の電動送風機室５８には前記
電動送風機６１が内蔵されている。この電動送風機６１
は、前記電動機２１と、この電動機２１により回転駆動
されるファン（図示しない）と、このファンを覆うファ
ンカバー６２となとからなっている。そして、前記電動
送風機６１は、吸気側か前記連通口５４を介して集塵室
５６に連通している。また、前記掃除機本体５１の後面
部には排気口６３が開口形成されており、この排気口６
３に前記電動送風機６１の排気側が排気風路５９を介し
て連通している。

また、前記掃除機本体２１内の最後部には、前記制御回
路２２を形成する前記トライアック２４およびトランス
２７．３０を含む電気部品６９．７０を搭載した１つの
プリント回路基板７１が配設されている。

この回路基板７１は、左右方向に細長いほぼ長方形状に
なっている。そして、前記１つの回路基板７１上のほぼ
左右方向中央部付近に前記両トランス２７゜３０が上下
に並べて配設され、前記回路基板７１上でトランス２７
．３０よりも左右方向−側（第２図で右側）に前記高圧
回路４６が配設されているとともに、前記回路基板７１
上でトランス２７．３０よりも左右方向他側（第２図で
左側）に前記低圧回路４７が配設されている。なお、前
記回路基板７１上の左右方向一端部には金属製の放熱板
７２が取付けられており、この放熱板７２に前記トライ
アック２４などのとくに発熱量の大きい電気部品が取付
けられている。

さらに、前記プリント回路基板７１の上縁部および下縁
部には、前記トランス２７．３０の近傍でかつこれらト
ランス２７．３０と低圧回路４７との間の位置に切欠部
７３ａ　、　７３ｂが形成されている。一方、前記両筒
体５２．５３の左右隔壁５７ａ　、　５７’ｂの先端縁
部にも切欠部７４ａ　、　７４ｂが相対向させてそれぞ
れ形成されている。そして、前記回路基板７１の両切天
部７３ｍ　、　７３ｂと両左右隔壁５７ａ　、　５７ｂ
の切欠部７４ａ　、　７４ｂとがそれぞれ係合した状態
で、これら両左右隔壁５７ａ　、　５７ｂにより前記回
路基板７１が挟持されて固定されている。これにより、
前記回路基板７１上の高圧回路４６およびトランス２７
．３０が前記排気風路５９内に位置しているとともに、
前記回路基板７１上の低圧回路４７が前記非通風空間６
０内に位置している。なお、前記トランス２７．３０や
トライアック２４は、排気風路５９内で上流側に面して
いる。

また、前記プリント回路基板７１上の高圧回路４６には
電源コード７６が電気的に接続されており、商用交流電
源２３への接続のためのこの電源コード７６は掃除機本
体５１外へ導出されている。さらに、この掃除機本体５
１内で、前記回路基板７１上の高圧回路４６と電動機２
１とが高圧リート線７７を介して電気的に接続されてい
るとともに、前記回路基板７１上の低圧回路４７と吸込
口のコネクタ一部とか低圧リード線７８を介して電気的
に接続されている。

つぎに、前記実施例の作用について説明する。

組立時には、１つのプリント回路基板７１上に、制御回
路２２を形成するトライアック２４およびトランス２７
．３０を含む電気部品６９．７０を搭載する。ついで、
回路基板７１上の高圧回路４６および低圧回路４７それ
ぞれに対して、電源コード７６、電動機２１からの高圧
リード線７７および手元コントロール部３９などからの
低圧リード線７８の配線を行なう。その後、トランス２
７．３０の近傍でかつ低圧回路４７側の位置で回路基板
７１を上下の筐体５２．５３より突出した左右隔壁５７
ｇ　、　５７ｂにより挟持して、掃除機本体５１内に固
定する。

このとき、１つのプリント回路基板７１上で高圧回路４
６と低圧回路４７とがトランス２７．　３０により左右
に分離されているので、電源コード７６、高圧リード線
７７および低圧リード線７８の配線が行ないやすい。す
なわち、電源コード７６、高圧リード線７７と低圧リー
ド線７８とは、高圧回路４６側と低圧回路４７側とに明
確に別れ、配線の接続位置が識別しやすいとともに、混
線することがない。

また、１つのプリント回路基板７１上に、制御回路２２
を形成する高圧回路４６とトランス２７．３０と低圧回
路４７とが全てまとめられているので、２つ以上の回路
基板１．４がある場合に比べて、回路基板７１の掃除機
本体５ｊ内への組込みが簡単にできるとともに、配線も
より少なくて済み、配線作業もより容易になる。したが
って、組立コストも低減できる。これとともに、回路基
板７１が１つのみであることにより、素材コストも低減
できる。

そして、掃除時には、制御回路２２により電動送風機６
１の電動機２１が制御され、この電動機２１によって駆
動されるファンの回転により、吸込口体から空気ととも
に塵埃が吸込まれ、延長管およびホースを介して掃除機
本体５１の集塵室５６内に導かれて、ここで集塵フィル
ターにより捕捉される。

一方、この集塵フィルターにより濾過された空気は、第
１図に矢印で示すように、電動送風機６１および排気風
路５９内を順次通って、排気口６３から排気風として掃
除機本体５１外へ排出される。その際、使用者は、ホー
スにある手元コントロール部３９を操作することにより
、オン・オフを含め、電動送風機６１の電動機２１の入
力を調整して、吸込力を調整することができる。

ここで、制御回路２２の作用について説明する。

トライアック２４は位相制御されるが、このトライアッ
ク２４のトリガーの位相角が変化することにより、電動
機２１の入力が変化する。

コンデンサー４１は交流電源２３と同期して充放電を行
なうが、このコンデンサー４１の充電電圧がツェナーダ
イオード３８および抵抗４２．４３により設定されるＰ
　Ｕ　Ｔ　４４のゲート電圧を越えると、このＰＵＴ４
４がオンし、第２のトランス３０を介してトライアック
２４がトリガーされる。そして、手元コントロール部３
９の可変抵抗４０の抵抗値が小さくなるほど、コンデン
サー４１の充電の時定数が小さくなるので、ＰＵＴ４４
がオンする時間が早くなって、トライアック２４のトリ
ガーの位相角が大きくなり、電動機２１への入力が大き
くなる。

このとき、プリント回路基板７１がトランス２７゜３０
により左右に分けられていて、これらトランス２７、３
０を挟んで高圧回路４６と低圧回路４７とが位置してい
ることにより、これら高圧回路４６と低圧回路４７との
間の絶縁距離が確保される。

また、電動送風機６１からの排気風が、掃除機本体５１
の排気風路５９内で、プリント回路基板７１上のトラン
ス２７．３０およびトライアック２４を含む高圧回路４
６と放熱板７２とを通っていくので、発熱量の大きいこ
れらトライアック２４およびトランス２７゜３０の放熱
が促進される。

これに対して、プリント回路基板７１上の低圧回路４７
は、掃除機本体５１内て隔壁５５．５７ａ　、　５７ｂ
により集塵室５６ないし排気風路５９から遮断された非
通風空間６０内に位置しているので、電動送風機６１へ
の吸気風も電動送風機６１からの排気風も低圧回路４７
には当たらない。したかって、集塵フィルターを通過し
た微細な塵埃が低圧回路４７に付着するようなことがな
い。これとともに、低圧回路４７は、発熱量が高圧回路
４６よりも少ないが、発熱する電動機２１を通って熱せ
られた排気風により低圧回路４７がかえって温度上昇し
てしまうようなことがない。こうして、低圧回路４７が
塵埃の付着や熱などの悪影響を受けることが防止される
。すなわち、時定数を定めるコンデンサー４１や抵抗４
２．４３などの素子が悪影響を受けて、電動機２ｊの制
御の信頼性が低下してしまうことかない。

さらに、プリント回路基板７１は、その中央部近傍で、
しかも、この回路基板７１に搭載された部品のうちで一
番重量のあるトランス２７．　３０近傍の位置で左右隔
壁５７ａ　、　５７ｂにより掃除機本体５１に対して固
定されているので、この掃除機本体５１に衝撃や振動が
加わっても、トランス２７．３０か揺れに＜＜、このト
ランス２７．３０の揺れによる回路基板７１の破損が生
じにくい。

なお、前記実施例では、電動送風機６１の排気側に連通
ずる排気風路５９中に高圧回路４６およびトランス２７
．３０を位置させたが、これら高圧回路およびトランス
は、電動送風機の吸気側でかつ集塵フィルターの後側す
なわち下流側の風路中に位置させてもよい。

また、低圧回路は、ＩＣにより構成することもてきる。

〔発明の効果〕

本発明によれは、１つの回路基板上で、トランスをほぼ
中央部に配設して、高圧回路をトランスよりも一側に配
設するとともに、低圧回路をトランスよりも他側に配設
したので、高圧回路と低圧回路との間の絶縁距離を十分
に確保することかできるとともに、高圧回路および低圧
回路それぞれに対する配線が行ないやすくなり、１つの
回路基板にまとめたことにより、この回路基板の組込み
か簡単であることとあいまって、組立性がよく、製造コ
ストも低減できる。また、掃除機本体内に、この掃除機
本体を構成する一対の筐体に形成された隔壁により、電
動送風機に連通ずる風路と、この風路から遮断された非
通風空間とを区画形成し、回路基板は、トランスの近傍
でかつこのトランスと低圧回路との間の位置で一対の筐
体の隔壁により挟持し、高圧回路およびトランスを風路
内に位置させるとともに、低圧回路を非通風空間内に位
置させたので、高圧回路およびトランスの放熱を促進で
きるのに対して、吸気あるいは排気風により低圧回路に
悪影響か及ぶことは防止でき、さらに、回路基板かその
ほぼ中央部で重いトランス近傍の位置で掃除機本体に対
して固定されることにより、この掃除機本体に衝撃や振
動が加わっても、トランスが揺れに＜＜、このトランス
の揺れによる回路基板の破損を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の電気掃除機の一実施例を
示すもので、第１図は掃除機本体の後部を上から見た断
面図、第２図は掃除機本体の後部を前から見た断面図、
第３図は回路図である。 また、第４図は従来の電気掃除機の一例を示す掃除機本
体の後部の断面図である。 ２１・・電動機、２２・・制御回路、２７・・第１のト
ランス、３０・・第２のトランス、４６・・高圧回路、
４７・・低圧回路、５１・・掃除機本体、５２・・下筐
体、５３・・下筐体、５５・・前後隔壁、５６・・集塵
部をなす集塵室、５７ａ　、　５７ｂ　　　・左右隔壁
、５９・・排気風路、６０・・非通風空間、６１・・電
動送風機、７１・・プリント回路基板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも一対の筐体を結合してなり集塵部を内
   部に設けた掃除機本体と、電動機およびこの電動機によ
   り回転駆動されるファンからなり吸気側を前記集塵部に
   連通させて前記掃除機本体に内蔵された電動送風機と、
   高圧回路、トランスおよび低圧回路を含み前記電動機を
   制御する制御回路とを備え、 前記掃除機本体内に、前記一対の筐体に形成された隔壁
   により、前記電動送風機に連通する風路と、この風路か
   ら遮断された非通風空間とを区画形成し、 １つの回路基板上で、前記トランスをほぼ中央部に配設
   して、前記高圧回路を前記トランスよりも一側に配設す
   るとともに、前記低圧回路を前記トランスよりも他側に
   配設し、 前記回路基板は、前記トランスの近傍でかつこのトラン
   スと低圧回路との間の位置で前記一対の筐体の前記隔壁
   により挟持し、前記高圧回路およびトランスを前記風路
   内に位置させるとともに、前記低圧回路を前記非通風空
   間内に位置させたことを特徴とする電気掃除機。