JPH0771543B2

JPH0771543B2 - 電気掃除機

Info

Publication number: JPH0771543B2
Application number: JP62073452A
Authority: JP
Inventors: 穐夫井口
Original assignee: Tec Corp
Current assignee: Tec Corp
Priority date: 1987-03-27
Filing date: 1987-03-27
Publication date: 1995-08-02
Anticipated expiration: 2010-08-02
Also published as: JPS63240821A

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、電力損失を軽減したいわゆる充交両電源で使
用できる電気掃除機に関する。

（従来の技術）従来、二次電池を利用した電気掃除機としては、たとえ
ば特開昭62-47326号公報に記載の構成が知られている。

この特開昭62-47326号公報に記載の電気掃除機は、二次
電池の直流をチョッパ制御部でオン・オフ制御して電動
機に供給し、電動機を駆動するものである。

また、このように二次電池を用いた電気掃除機は、把手
に開閉器を有している場合、一般に、把手の開閉器、電
動送風機および電源の間を電池電圧以下で電送してい
る。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、二次電池の電圧は低いため必要な電力を
得るには電流を大きくしなければならず、消費電力Ｗ
は、Ｉを電流値、Ｒを抵抗値とすると、Ｗ＝I²R となるため、電力損失が非常に大きい。

特に、たとえばアップライト型あるいはブルーム型のよ
うな電気掃除機では、把手が電気掃除機本体と離れてい
るために、把手の開閉器まで電送路が非常に長くなり電
力損失が非常に大きくなるので、把手に開閉器を設けて
制御用に給電するのは困難である問題を有している。

本発明は、上記問題点に鑑みされたもので、電気掃除機
本体と離れた把手に開閉器を設けても電力損失が少ない
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、直流電動機を有する電動送
風機および二次電池を内蔵し、前記電動送風機に連通す
る集塵部が設けられた電気掃除機本体と、この電気掃除
機本体に取付けられた把手と、前記二次電池に接続され
この二次電池の直流を交流に変換するインバータ回路を
含みほぼ商用交流の電圧まで昇圧する電力変換回路と、
前記電動送風機に接続され前記電力変換回路の出力を整
流する整流器と、前記把手に配設されるとともに前記電
力変換回路および前記整流器の間に接続され前記電動送
風機を制御する開閉器とを備えたものである。

第２の発明の電気掃除機は、直流電動機を有する電動送
風機および二次電池を内蔵し、前記電動送風機に連通す
る集塵部を設けた電気掃除機本体と、この電気掃除機本
体に取付けられた把手と、この把手に着脱自在に接続さ
れた電源コードと、前記二次電池に接続されこの二次電
池の直流を交流に変換するインバータ回路を含みほぼ商
用交流の電圧まで昇圧する電力変換回路と、前記電動送
風機に接続され前記電力変換回路の出力を整流する整流
器と、前記把手に配設されるとともに前記電力変換回路
および前記整流器の間に接続され前記電動送風機を制御
し、前記電力変換回路と交流電源とを選択切替する開閉
器とを備えたものである。

（作用）第１の発明の電気掃除機は、交流電源を電源とする場合
は、整流器を介して電動送風機を駆動し、二次電池を電
源とする場合は、電力変換回路で二次電池の電流を交流
に変換するとともにほぼ商用交流に対応する電圧に昇圧
して、整流器を介して電動送風機を駆動する。また、電
動送風機の制御は、把手の開閉器に流れる商用交流電源
または電力変換回路を介した二次電池からの交流を制御
する。そして、電力変換回路で二次電池の電圧を昇圧さ
せたことにより電流を低下できるため、把手に開閉器を
設けて電送路が長くなっても電力損失を小さくできる。

第２の発明の電気掃除機は、交流電源を電源とする場合
は、整流器を介して電動送風機を駆動し、二次電池を電
源とする場合は、電力交換回路で二次電池の電流を交流
に変換するとともにほぼ商用交流に対応する電圧に昇圧
して、整流器を介して電動送風機を駆動する。また、電
動送風機の制御は、把手の開閉器に流れる商用交流電源
または電力変換回路を介した二次電池からの交流を制御
する。そして、電力変換回路で二次電池の電圧を昇圧さ
せたことにより電流を低下できるため、把手に開閉器を
設けて電送路が長くなっても電力損失を小さくできる。
さらに、電源コードが不用のときは把手から電源コード
を取外すことができ、把手の開閉器で電力変換回路と交
流電源とを選択切替できる。

（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。

第２図において、１は電気掃除機本体で、この電気掃除
機本体１は前面および後面を開口したほぼ円筒形状の本
体ケース２と、この本体ケース２の前面開口を開閉する
前側蓋体３と、本体ケース２の後面開口４を開閉する後
側蓋体５とから構成されている。そして、この後側蓋体
５には円筒状の支持体10に設けられた把手11が取付けら
れている。

また、本体ケース２の内部は、中央に形成され連通口12
を開口形成した仕切壁13により前後に区画され、この仕
切壁13より前方が集塵部14となっている。一方、本体ケ
ース２内の仕切壁13の後方には、集塵部14に吸込側を連
通させて直流電動機を有する電動送風機15が配設されて
いるとともに、この電動送風機15の前方には気流を拡散
するデフューザ16が、電動送風機15の後方には本体ケー
ス２の後面開口４に向って開口した函形状の電池収納室
17が形成されており、この電池収納室17内に鉛蓄電池な
どの二次電池18が挿脱自在に収納されている。

さらに、把手11には、内部に電動送風機15を制御する開
閉器であるスイッチ19が配設されているとともに、上面
にこのスイッチ19を操作する操作体20が設けられてい
る。また、把手11の後端部には、電源コード21のプラグ
22が着脱自在に接続されるジャック23が設けられてい
る。さらに、本体ケース２内には、電動送風機15の下方
に位置して制御回路を搭載した回路基板24が設けられて
いる。

また、後側蓋体５は、ねじ27などにより本体ケース２に
取付けられている。そして、この後側蓋体５には、電動
送風機15の排気側に連通する排気口28が開口形成されて
いる。

そして、本体ケース２の前面には、上端に係止爪部31が
形成されているとともに、下端に係合受部32が形成され
ている。一方、前側蓋体３の後部には、上端にばね33で
附勢された係止具34が枢着されているとともに、下端に
係合部35が突出形成されている。そして、この係合部35
が本体ケース２の係合受部32に回動自在に係合され、か
つ、係止具34が本体ケース２の係止爪部31に係脱自在に
係合されていることによって、本体ケース２に前側蓋体
３が係止されている。また、この前側蓋体３には、集塵
部14に臨む円筒形状の吸込口36が形成されており、この
吸込口36は後方へ向ってテーパー状に縮径されている。
さらに、この前側蓋体３の前面にはジャック37が設けら
れており、このジャック37は本体ケース２内を通るリー
ド線38を介して二次電池18およびスイッチ19に電気的に
接続されている。

また、集塵部14内には集塵フィルタ41が挿脱自在に挿着
され、この集塵フィルタ41は、前側蓋体３と本体ケース
２の前面周縁部とに接離自在に挟持される口枠42と、こ
の口枠42に固着された袋状のフィルタ材43と構成されて
いる。

さらに、46は床用の吸込口体で、この吸込口体46は下面
に吸塵口47を開口形成したケース体48を有しており、こ
のケース体48内には吸塵口47に臨んで回転ブラシ49が回
転自在に設けられているとともに、ブラシ用直流電動機
50が配設されている。そして、このブラシ用直流電動機
50の回転軸に固定されたプーリ51と回転ブラシ49に固定
されたプーリ52とには、回転伝達用の無端のベルト53が
掛け渡されている。

また、ケース体48の後部には回転管54が支点部55を中心
として上下回動自在に支持されており、この回転管54の
後部には屈曲した円筒形状の接続管56が周方向へ回動自
在に嵌合接続されている。そして、この接続管56の後部
すなわち排気側は後方へ向ってテーパ状に縮径されてお
り、この接続管56の後部が電気掃除機本体１の吸込口36
内に着脱自在にテーパ嵌合されて、この吸込口36と吸込
口体46の吸塵口47とが接続管56および回転管54を介して
連通される。

さらに、吸込口体46にはそのブラシ用直流電動機50に電
気的に接続されケース体48から外方へ延びる接続コード
57が設けられており、この接続コード57の先端には電気
掃除機本体１のジャック37に着脱自在に接続されるプラ
グ58が接続固定されている。

次に、上記実施例の回路について第１図を参照して説明
する。

商用交流電源61から電源コード21、把手11内に配線され
ている電送路62を介してスイッチ19の第１の切替子19a
に接続され、さらに、電送路63を介してジャック23の第
１の切替子23a、電送路64,65およびスイッチ19の第２の
切替子19bを介して送風機用整流器66およびブラシ用整
流器67が、電送路68および電源コード21を介して直列に
接続されている。そして、送風機用整流器66は電動送風
機15に、ブラシ用整流器67はブラシ用直流電動機50にそ
れぞれ接続されている。

また、商用交流電源61は、電源コード21および電送路69
を介してスイッチ19の第３の切替子19c、電送路70から
電送路64と電送路65との接続点を介して変圧器76の一次
巻線77の一端に、一次巻線77の他端は電送路68および電
源コード21を介して商用交流電源61に接続されている。
そして、この変圧器76の二次巻線78は、中央から電送路
79を介してジャック23の第２の切替子23bおよび電送路8
0を介して、スイッチ19の第４の切替子19bおよび電送路
81を介してマルチバイブレータからなる発振器82の一端
に接続されている。

また、発振器82の一端からは抵抗85,抵抗86,抵抗87およ
び抵抗88が接続され、抵抗85と抵抗86との他端間にはコ
ンデンサ89、抵抗87と抵抗88との他端間にはコンデンサ
90が接続されている。そして、トランジスタ91のコレク
タは抵抗85およびコンデンサ89の接続点に、このトラン
ジスタ91のベースは抵抗87およびコンデンサ90の接続点
に、トランジスタ92のコレクタは抵抗88およびコンデン
サ90の接続点に、このトランジスタ92のベースは抵抗86
およびコンデンサ89の接続点に接続されている。

さらに、トランジスタ91のコレクタはトランジスタ93の
ベースに、トランジスタ92のコレクタはトランジスタ94
のベースに接続されている。また、トランジスタ91のエ
ミッタおよびトランジスタ92のエミッタは、トランジス
タ93のエミッタとトランジスタ94のエミッタとともに二
次電池18の負極に接続され、この二次電池18の正極は変
圧器76の二次巻線78の中間点に接続され、この二次巻線
78の一端はトランジスタ93のコレクタに接続されてい
る。また、変圧器76の二次巻線78の他端は、電送路95を
介してジャック23の第３の切替子23cに接続され、電送
路96を介してトランジスタ94のコレクタまたはアノード
がトランジスタ91,92,93,94のエミッタと二次電池18の
負極間に接続されたダイオード97のカソードに電送路98
を介して選択切替接続される。

そして、発振器82、トランジスタ93、94および変圧器76
などで、二次電池18の電流を交流に変換するインバータ
回路を含み商用交流の電圧まで昇圧する電力変換回路99
を構成している。

また、ジャック23は電源コード21のプラグ22をジャック
23に挿入することにより交流電源側となり、ジャック23
からプラグ22を抜くことにより二次電池側に切替る。そ
して、スイッチ19がオンになることにより第１の切替子
19aおよび第２の切替子19bが閉成し、オフすることによ
り第３の切替子19cおよび第４の切換子19dが閉成する。

次に、この第１図に示す回路の動作について説明する。

まず、電気掃除機本体１のジャック23にプラグ22を接続
することによりジャック23の第１の切替子23aを閉成
し、第２の切替子23bを開成し、第３の切替子23cは変圧
器76の二次巻線78とダイオード97とを接続する。そし
て、二次電池18を充電するときはスイッチ19をオフし、
第１の切替子19aを開成し、第２の切替子19bを開成し、
第３の切替子19cを閉成し、第４の切替子19dを開成す
る。そして、商用交流電源61からスイッチ19の第３の切
替子19cを介して変圧器76の一次巻線77に電圧を印加
し、二次巻線78に降圧された電圧を誘起し、ダイオード
97で整流して二次電池18を充電する。

そして、電動送風機15およびブラシ用直流電動機50を駆
動するときは、スイッチ19をオンにする。これにより商
用交流電源61から、スイッチ19の第１の切替子19a、ジ
ャック23の第１の切替子23aおよびスイッチ19の第２の
切替子19bを介して送風機用整流器66に交流が印加さ
れ、この送風機用整流器66で整流して電動送風機15を駆
動するとともにブラシ用整流器67に交流が印加され、こ
のブラシ用整流器67で整流してブラシ用直流電動機50を
駆動する。

一方、電気掃除機本体１のジャック23からのプラグ22を
はずした場合、ジャック23の第１の切替子23aは開成さ
れ、第２の切替子23bは閉成され、第３の切替子23cは変
圧器76の二次巻線78とトランジスタ94のコレクタとを接
続する。そして、二次電池18により電動送風機15および
ブラシ用直流電動機50を駆動する場合はスイッチ19をオ
ンにし、第２の切替子19bを閉成し、第３の切替子19cを
開成し、第４の切替子19dを閉成する。そして、二次電
池18の正極からジャック23の第２の切替子23bおよびス
イッチ19の第４の切替子19dを介して電力変換回路99の
発振器82に電圧が加えられる。この発振器82はマルチバ
イブレータを構成しているので、トランジスタ91とトラ
ンジスタ92を交互にオン・オフさせ、トランジスタ93の
ベースとトランジスタ94のベースに交互にベース電流を
流す。これにより、変圧器76の二次巻線78が半分ずつ交
互に向きが変わる電流が与えられ、一次巻線77には昇圧
された交流電圧が誘起される。この交流を送風機用整流
器66で整流して電動送風機15を駆動するとともに、ブラ
シ用整流器67で整流してブラシ用直流電動機50を駆動す
る。

また、スイッチ19の第１の切替子19aおよび第４の切替
子19dと、第２の切替子19bおよび第３の切替子19cとを
連動させず別個にスイッチを設ければ二次電池18を充電
しながら電動送風機15およびブラシ用直流電動機50を駆
動することができる。

さらに、送風機用整流器66とブラシ用整流器67を電源に
対して並列に接続し、それぞれスイッチを設ければそれ
ぞれ別個に制御駆動することができる。

上記実施例によれば、商用交流電源61による場合は送風
機用整流器66およびブラシ用整流器67を用いて、二次電
池18による場合は電力変換回路99で直流を交流に変換し
てほぼ商用交流の電圧にまで昇圧した後再び送風機用整
流器66およびブラシ用整流器67を用いて、電動送風機15
およびブラシ用直流電動機50を駆動するので、電送路65
を共通に使え部品の節約などが図れるとともに、高電圧
低電流で電送路65に電流を流せるので電力損失が少なく
なる。

また、電源コード21を把手の後側に設けたので、操作中
に電源コード21を踏んだりすることがなくなる。

〔発明の効果〕

第１の発明の電気掃除機によれば、電力変換回路で二次
電池の電圧を昇圧させたことにより、把手に開閉器を設
けても少ない電力損失とすることができ、また、把手の
開閉器により電気掃除機の操作を容易にできる。

第２の発明の電気掃除機によれば、電力変換回路で二次
電池の電圧を昇圧させたことにより、把手に開閉器を設
けても少ない電力損失とすることができ、また、把手の
開閉器により電気掃除機の操作を容易にできるととも
に、交直両用の電源を利用でき、電源コードは把手に着
脱自在であるので、取扱いが容易となり電源コードのと
どかない範囲の掃除も容易にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電気掃除機の一実施例を示す回路図、
第２図は同上断面図である。１……電気掃除機本体、11……把手、14……集塵部、15
……電動送風機、18……二次電池、19……開閉器である
スイッチ、21……電源コード、66……送風機用整流器、
99……電力変換回路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】直流電動機を有する電動送風機および二次
電池を内蔵し、前記電動送風機に連通する集塵部が設け
られた電気掃除機本体と、この電気掃除機本体に取付けられた把手と、前記二次電池に接続されこの二次電池の直流を交流に変
換するインバータ回路を含みほぼ商用交流の電圧まで昇
圧する電力変換回路と、前記電動送風機に接続され前記電力変換回路の出力を整
流する整流器と、前記把手に配設されるとともに前記電力変換回路および
前記整流器の間に接続され前記電動送風機を制御する開
閉器とを備えたことを特徴とする電気掃除機。
【請求項２】直流電動機を有する電動送風機および二次
電池を内蔵し、前記電動送風機に連通する集塵部を設け
た電気掃除機本体と、この電気掃除機本体に取付けられた把手と、この把手に着脱自在に接続された電源コードと、前記二次電池に接続されこの二次電池の直流を交流に変
換するインバータ回路を含みほぼ商用交流の電圧まで昇
圧する電力変換回路と、前記電動送風機に接続され前記電力変換回路の出力を整
流する整流器と、前記把手に配設されるとともに前記電力変換回路および
前記整流器の間に接続され前記電動送風機を制御し、前
記電力変換回路と交流電源とを選択切替する開閉器とを備えたことを特徴とする電気掃除機。