JPH0542086A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構造で容易に、かつ、起動を遅らせる
ことなく、ラッシュ電流が流れることを防止する電気掃
除機を提供する。 【構成】 入力増加遅延手段45は、電動送風機41の起動
時制御出力手段46を制御する。操作手段43における制御
出力の選択が電動送風機41の最大入力値の場合には、制
御範囲の最低入力値から操作手段43により選択された入
力値まで段階的に入力値を増加させる。まず、小さなト
リガレベル値で所定時間Ｔ₁ 電動送風機41が運転した
後、中程度のトリガレベル値で所定時間Ｔ₂ 電動送風機
41を運転し、大きなトリガレベル値で運転する。所定時
間Ｔ₁ は、 150〜500ms 前後に設定し、所定時間Ｔ
₂ は、75〜250ms 前後に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、起動時に電動送風機の
入力を制御する電気掃除機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、たとえば特開昭６４−６４６１５
号公報に記載されているように、掃除機本体内の電動送
風機の入力を制御手段により可変制御し、この制御手段
の制御出力を吸込用ホースの手許部などに設けた操作手
段により選択する電気掃除機が知られている。

【０００３】そして、操作手段の複数のスイッチによ
り、制御出力をあらかじめ設定されたいくつかの値にお
いて順次段階的に選択している。また、この種の電気掃
除機は、電動送風機が停止している状態で、この電動送
風機の入力値が最大になるような制御出力を操作手段に
より選択した場合にも、制御手段の制御出力が急に最大
入力値に対応する。

【０００４】ところが、このような制御を行なうと、操
作手段により最大入力値を選択したとき、特に電動送風
機が停止している状態から最大入力値をダイレクトに選
択した場合、ラッシュ電流といわれる大きな投入電流が
流れ、大きな電源変動が生じる。このラッシュ電流は、
最大入力値のレベルが高いほど大きくなる。そして、こ
のように大きなラッシュ電流が流れた場合、電動送風機
が電力供給を受けている電源電圧が低下して、同じ電源
から電力供給を受けている他の電気機器への電圧も低下
してしまい、この他の電気機器の動作が不安定なものと
なるおそれがある。特に、他の電気機器の動作は、電圧
低下が大きいほど不安定になるが、制御動作を行なうマ
イクロコンピュータを内蔵した電気機器などでは、最悪
の場合、制御不能な状態、すなわち、マイクロコンピュ
ータのプログラムが正常な働きをしない状態になるおそ
れがある。

【０００５】これとともに、電動送風機のモーターを制
御する双方向性サイリスタなどの制御素子の負荷量も、
電動送風機の起動時には大きくなっている。

【０００６】そこで、前述のようなＯＮ・ＯＦＦ時にお
けるラッシュ電流軽減のために、電動送風機がＯＦＦす
なわち停止している状態で最大入力値が選択されたと
き、電動送風機の入力値を０Ｖから最大入力値まで徐々
に増加させるスロースタート機構を組込んだ電気掃除機
が提案されている。そして、従来のスロースタート機構
は、複雑なアナログ回路により構成されており、掃除時
に選択される入力値とは無関係に電動送風機の入力値を
連続的に増加させるようになっている。

【０００７】しかし、このような従来のスロースタート
機構は、特別な回路が必要であるため、コストアップを
きたすとともに、機能的にも悪影響を及ぼすおそれがあ
る。

【０００８】

【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、特に電動送風機が停止している状態か
ら操作手段により電動送風機の最大入力値を選択したと
き、大きなラッシュ電流が流れて、同一電源ラインで使
用中の他の電気機器に悪影響を及ぼす問題がある。

【０００９】また、大きなラッシュ電流が流れることを
防止するためのスロースタート機構を設けた電気掃除機
にあっても、従来は、スロースタート機構を特別なアナ
ログ回路により構成していたため、コストアップをきた
すなどの問題がある。

【００１０】さらに、スロースタート機構を設けるとス
ロースタートというように、起動が遅れてしまい、操作
性が低下する問題を有している。

【００１１】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、簡単な構造で容易に、かつ、起動を遅らせることな
く、ラッシュ電流が流れることを防止する電気掃除機を
提供することを目的とする

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の電気掃除機は、
集塵部に連通する電動送風機と、この電動送風機の入力
を制御する制御手段と、この制御手段の制御出力を段階
的に選択する操作手段とを有し、前記制御手段は、前記
電動送風機における制御出力の選択が前記電動送風機の
最低入力値よりも高いある一定値以上の入力値の場合に
は、前記制御手段における操作手段による制御範囲の最
低入力値から前記操作手段により選択された入力値まで
段階的に入力値を増加させるとともに、段階的増加の際
の一入力値の設定時間よりこの一入力値の次の増加され
た入力値の設定時間が短いものである。

【００１３】

【作用】本発明は、操作手段で制御手段の制御出力を段
階的に選択し、制御手段は選択された制御出力で電動送
風機の入力を制御し、電動送風機の入力値を段階的に選
択する。そして、電動送風機の起動時に、操作手段にお
ける制御出力の選択が電動送風機の最低入力値よりも高
いある一定値以上の入力値の場合には、制御手段が操作
手段による制御範囲の最低入力値から操作手段により選
択された入力値まで段階的に入力値を増加させる。ま
た、このとき、段階的増加の際に一入力値の設定時間よ
りこの一入力値の次の増加された入力値の設定時間を短
くすることにより、起動時間を遅らせることなく、大き
なラッシュ電流が流れることを防止して、電動送風機が
電力供給を受けている電源の電圧の低下を防止し、同じ
電源から電力供給を受けている他の電気機器に悪影響が
与えられることを防止する。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の電気掃除機の一実施例の構成
を図面を参照して説明する。

【００１５】図５において、11は掃除機本体で、この掃
除機本体11内には、図示しない集塵部としてフィルター
を内蔵した集塵室が前部に設けられているとともに、こ
の集塵室に連通した電動送風機が後部に設けられてい
る。また、掃除機本体11の上面には、回動自在のハンド
ル12が設けられているとともに、このハンドル12の内側
の位置に、電動送風機の入力値を表示するパワーメータ
ーとして、発光表示器などからなる表示手段13が設けら
れている。また、掃除機本体11の上面には、集塵室に連
通する吸込口14が開口形成されている。そして、この吸
込口14にホース16の一端部が着脱自在に接続され、この
ホース16の他端部に設けられた手許部17に延長管18を介
して吸込口体19が着脱自在に接続される。

【００１６】さらに、ホース16の手許部17には、図６に
示すように、手許操作部21が設けられている。この手許
操作部21には、電動送風機を大きい入力値をもって運転
させるための「強」の表示のある押しボタンスイッチ22
と、電動送風機を中くらいの入力値をもって運転させる
ための「中」の表示のある押しボタンスイッチ23と、電
動送風機を小さい入力値をもって運転させるための
「弱」の表示のある押しボタンスイッチ24と、電動送風
機を停止させるための「切」の表示のある押しボタンス
イッチ25と、前記吸込口体19に内蔵された回転ブラシ駆
動用電動機をＯＮ・ＯＦＦさせるための押しボタンスイ
ッチ26とがある。これとともに、これら各押しボタンス
イッチ22，23，24，26の近傍に位置させて、電動送風機
の選択されている入力値あるいは回転ブラシ駆動用電動
機のＯＮ・ＯＦＦ状態を表示するための表示器27，28，
29，30がそれぞれ設けられている。

【００１７】つぎに、電気回路の構成の概略を図１およ
び図２を参照して説明する。

【００１８】図１に示すように、家庭用１００Ｖ交流電
源などの商用交流電源40の一極が電動送風機41の一端と
マイクロコンピュータなどからなる制御手段42の端子ｍ
とに接続され、この制御手段42の端子T2に電動送風機41
の他端が接続されており、制御手段42の端子T1が商用交
流電源40の他極に接続される。また、ホース16の手許操
作部21に設けられた押しボタンスイッチ22，…，25など
からなる操作手段43が、制御手段42の端子RM1 ，RM2 に
接続されている。制御手段42は、電動送風機41の入力を
制御する。一方、操作手段43は、制御手段42の制御出力
を段階的に選択し、この制御手段42に希望の制御出力内
容となるように指令を送り与える。

【００１９】制御手段42は、図２に示すように、端子RM
1 ，RM2 に接続された入力選択手段44と、入力増加遅延
手段45と、端子T2に接続された制御出力手段46とを有し
ている。これとともに、制御手段42は、電源40と電動送
風機41との間に直列に接続された逆阻止３端子サイリス
タあるいは双方向性サイリスタなどのメイン制御素子を
含んでおり、このメイン制御素子が位相制御されること
により、電動送風機41の入力を変化させる。制御出力手
段46は、その際、制御出力として、メイン制御素子にト
リガ信号を与える。また、入力選択手段44は、制御出力
手段46によるトリガ信号を操作手段43により選択させ
る。たとえば、前記入力選択手段44は、前記操作手段43
のスイッチ22，…，25の操作に伴って内容が書き換えら
れその後記憶内容が連続的に保持される記憶手段を有し
ており、この記憶手段の記憶内容に応じた位相角で、メ
イン制御素子がトリガされるようになっている。

【００２０】こうして、操作手段43の押しボタンスイッ
チ22，…，25がそれぞれ操作された後、これら各押しボ
タンスイッチ22，…，25にそれぞれ対応させてあらかじ
め設定された入力値で電動送風機41が運転する。すなわ
ち、たとえば電動送風機41のモータの入力を双方向性サ
イリスタなどのメイン制御素子の位相制御により制御す
る場合、表１に示すように、各押しボタンスイッチ22，
…，24の押圧操作による強、中、弱の入力値選択に対応
して、制御出力が選択され、メイン制御素子に対するト
リガレベル値ａ₅₀，ａ₆₀，ｂ₅₀，ｂ₆₀，ｃ₅₀，ｃ₆₀が設
定される。ここで、トリガレベル値ａ₅₀，…，ｃ₆₀は、
位相制御における電源40の半サイクルごとの０ＶからＯ
Ｎするまでの時間であり、電源40の周波数が50Hzのとき
は、０≦ａ₅₀＜ｂ₅₀＜ｃ₅₀＜10ms、60Hzのときは、０≦
ａ₆₀＜ｂ₆₀＜ｃ₆₀＜8.33msとなる。50Hzと60Hzとではト
リガレベル値ａ₅₀，…，ｃ₆₀に差をつけ、50Hzと60Hzと
で等価動作となるようにしてある。

【００２１】

【表１】

【００２２】また、入力増加遅延手段45は、電動送風機
41の起動時制御出力手段46を制御して、操作手段43にお
ける制御出力の選択が電動送風機41の最大入力値または
中程度の入力値、すなわち最低入力値以外の場合には、
制御手段42における操作手段43による制御範囲の最低入
力値から操作手段43により選択された入力値まで段階的
に入力値を増加させる。すなわち、電動送風機41が停止
している状態で強の押しボタンスイッチ22が操作された
とき、まず、トリガレベル値ｃ₅₀またはｃ₆₀で所定時間
Ｔ₁ 電動送風機41が運転された後、トリガレベル値ｂ₅₀
またはｂ₆₀で所定時間Ｔ₂ 電動送風機41が運転され、つ
いで、電動送風機41が選択されたトリガレベル値ａ₅₀ま
たはａ₆₀で運転されるようになる。ここで、所定時間Ｔ
₁ は、 150〜500ms 前後に設定されており、所定時間Ｔ
₂ は、75〜250ms 前後に設定されており、両方の所定時
間Ｔを合わせて 225〜750ms 位の値が標準である。この
値は、電動送風機41の起動時に大きなラッシュ電流が流
れないように設定されている。

【００２３】このような電動送風機41の起動時の制御
は、たとえば、制御手段42を構成しているマイクロコン
ピュータにおけるプログラムで行なわれる。

【００２４】つぎに、マイクロコンピュータにより電動
送風機41を制御する場合の処理について、図３および図
４に示すフローチャートを参照して説明する。

【００２５】図３に示すように、電源投入後、まずイニ
シャライズが行なわれ、各初期値が設定される（ステッ
プ１）。このとき、入力選択手段44の記憶手段の記憶内
容は、電動送風機41のＯＦＦに対応するものになってい
る。つぎに、入力値選択のための操作手段43の押しボタ
ンスイッチ22，…，25の読み込みが行なわれる（ステッ
プ２）。いずれかのスイッチ22，…，25が押圧操作され
ていれば、入力選択手段44の記憶手段の記憶内容は、操
作されたスイッチ22，…，25に対応するものに書き換え
られるが、前回操作されたスイッチ22，…，25に対応す
る記憶内容も保持される。

【００２６】そして、スイッチ22，…，25により選択さ
れた入力値の判別、すなわち強であるか（ステップ
３）、中であるか（ステップ４）、弱であるかの判別が
行なわれる。ここで、選択された入力値が強すなわち最
大入力値であれば、入力増加遅延処理（ステップ６）が
行なわれた後、強入力処理（ステップ７）が行なわれ、
選択された入力値が中であれば、入力増加遅延処理（ス
テップ８）が行なわれた後、中入力処理（ステップ９）
が行なわれ、選択された入力値が弱すなわち最低入力値
であれば、弱入力処理（ステップ10）が行なわれる。各
入力処理（ステップ７，９，10）においては、それぞ
れ、トリガレベル値がａ₅₀，ａ₆₀，ｂ₅₀，ｂ₆₀またはｃ
₅₀，ｃ₆₀に設定され、その後は電動送風機41が強、中あ
るいは弱の入力値で運転される。選択された入力値が
強、中、弱のいずれでもなければ、選択された入力値は
切すなわち０なので、電動送風機41は停止される（ステ
ップ11）。そして、ステップ７，９，10，11の後、ステ
ップ２に戻る。

【００２７】こうして、電動送風機41の入力値が操作手
段43により段階的に選択される。

【００２８】また、図４に示すように、入力増加遅延処
理（ステップ６）においては、強の入力値選択が電動送
風機41が停止している状態からのものであるかどうかが
判別される（ステップ21）。そして、電動送風機41が停
止している状態からの選択であれば、まず、トリガレベ
ル値ｃ₅₀またはｃ₆₀で所定時間Ｔ₁ 電動送風機41が運転
された（ステップ22）後、トリガレベル値ｂ₅₀またはｂ
₆₀で所定時間Ｔ₂ 電動送風機41が運転され（ステップ2
3）、ついで、電動送風機41が選択されたトリガレベル
値ａ₅₀またはａ₆₀で運転される（ステップ24）。

【００２９】一方、ステップ21で電動送風機41がすでに
起動している状態で強の入力値が選択された場合には、
電動送風機41が弱で運転している状態からのものである
かどうかが判別される（ステップ25）。そして、電動送
風機41が弱で運転している状態からの選択であれば、ス
テップ23に進みトリガレベル値ｂ₅₀またはｂ₆₀で所定時
間Ｔ₂ 電動送風機41が運転され、弱で運転している状態
でない場合は、そのままステップ24に進む。

【００３０】なお、ステップ８の場合も、図４に示す場
合と同様に処理する。

【００３１】こうして、ステップ22，23が実行されてい
る間に、大きなラッシュ電流が流れることなく、電動送
風機41の起動が過渡電流域が終了し、電動送風機41を流
れる電流が定常電流域に至る。したがって、電動送風機
41の起動時、この電動送風機41が電力供給を受けている
電源40の電圧の低下が防止され、同じ電源40から電力供
給を受けている他の電気機器に悪影響が与えられること
が防止される。これとともに、電動送風機41の制御用の
メイン制御素子の負荷も軽減することができ劣化も防止
でき、定格の小さなものを用いることができる。

【００３２】しかも、上記構成によれば、スロースター
ト時、マイクロコンピュータのプログラム内でデータを
次々に読み出し、掃除時に採られるトリガーレベル値ｃ
₅₀，ｃ₆₀，ｂ₅₀，ｂ₆₀で順次電動送風機41を運転させる
ので、特殊なスロースタート用の回路が不要であり、簡
単な構造で容易に、電動送風機41の起動時における大き
なラッシュ電流の発生を防止でき、コストダウンでき
る。

【００３３】なお、スロースタート用に特別に低い入力
値を設定した場合、電動送風機41が起動しないことがあ
るが、上述のように実際の掃除時に選択される最低入力
値で電動送風機41を起動させれば、この電動送風機41が
起動しなくなるおそれはなく、この点からも、制御手段
41における操作手段43による制御範囲の最低入力値から
入力値を増大させていくことは有利である。

【００３４】起動時には、特に大きな過渡電流が流れる
ので、上記実施例では、起動後の所定時間を最も長く
し、大きな過渡電流が流れることを防止できる。

【００３５】さらに、過渡現象によるラッシュ電流は、
入力値を変化させた後最も大きくなるので、入力値を増
加させる際に、入力値の設定時間を入力値の増加に伴い
減少させても、ラッシュ電流による悪影響はほとんどな
く、反対に所定値まで上昇する時間が短くなるので効率
的である。

【００３６】また、所定時間Ｔ₁ と所定時間Ｔ₂ との関
係は上記例に限らず、過渡現象時の電流値などを考慮し
て任意に設定してもよい。

【００３７】

【発明の効果】本発明の電気掃除機によれば、段階的増
加の際に一入力値の設定時間よりこの一入力値の次の増
加された入力値の設定時間を短くすることにより、起動
時間を遅らせることなく、大きなラッシュ電流が流れる
ことを防止して、電動送風機が電力供給を受けている電
源の電圧の低下を防止するので、同じ電源から電力供給
を受けている他の電気機器に悪影響が与えられることを
防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電気掃除機の第１実施例を示す電気回
路のブロック図である。

【図２】同上制御手段のブロック図である。

【図３】同上フローチャートである。

【図４】同上入力増加遅延処理のフローチャートであ
る。

【図５】同上全体の外観斜視図である。

【図６】同上手許操作部の外観平面図である。

【符号の説明】

41 電動送風機 42 制御手段 43 操作手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 集塵部に連通する電動送風機と、この電
   動送風機の入力を制御する制御手段と、この制御手段の
   制御出力を段階的に選択する操作手段とを有し、 前記制御手段は、前記電動送風機における制御出力の選
   択が前記電動送風機の最低入力値よりも高いある一定値
   以上の入力値の場合には、前記制御手段における操作手
   段による制御範囲の最低入力値から前記操作手段により
   選択された入力値まで段階的に入力値を増加させるとと
   もに、段階的増加の際の一入力値の設定時間よりこの一
   入力値の次の増加された入力値の設定時間が短いことを
   特徴とする電気掃除機。