JPH11146856A

JPH11146856A - 電気掃除機

Info

Publication number: JPH11146856A
Application number: JP9316758A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Senoo; 裕之妹尾; Masaki Takahashi; 正樹高橋; Masakazu Fukushima; 雅一福嶋; Sadataka Hayamizu; 禎高速水
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-11-18
Filing date: 1997-11-18
Publication date: 1999-06-02

Abstract

(57)【要約】【課題】集塵されたごみ量の増加または吸引経路の一
部の密閉による風量低下時のモータの加熱を抑えるよう
にする。【解決手段】掃除機本体１に内蔵され吸引力を発生さ
せるモータ２と、このモータ２を制御するモータ制御手
段３と、モータ３への流れる電流を検知する電流検知手
段５と、電流検知手段５が検知した電流値が所定電流値
以下になったときモータ２への供給電力を制限するよう
にモータ制御手段３に信号を出す電力制限判断手段６を
備え、集塵されたごみ量の増加または吸引経路の一部の
密閉による風量低下時のモータ２の加熱を抑え、モータ
２の寿命の低下を防止するとともに掃除機の密閉時の振
動及び騒音も抑制することを、安価で確実に行うことが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般家庭で使用さ
れる電気掃除機に関するものであり、特に近年の高吸引
力化に伴っての風量低下時のモータ加熱防止に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来の電気掃除機を図１２および図１３
を用いて説明する。

【０００３】図１２及び図１３において、１は掃除機本
体であり、２は掃除機本体１内に設けられ吸引力を発生
させるモータである。３はモータ２の位相制御を行うモ
ータ制御手段である。４は使用者が任意に吸引力の強弱
設定を行うためのパワー設定手段であり、この設定によ
りモータ制御手段３の位相制御量を設定する。１５は掃
除機本体１内の吸気側の圧力を検知する圧力センサーで
あり、１６はこの圧力センサー１５が検知した圧力値か
ら吸引されている風量を判断する風量判断手段である。
１７は風量判断手段１６がある一定の設定風量以下と判
断した場合にモータ２への供給電力を制限するようにモ
ータ制御手段３に信号を出す電力制限処理手段である。

【０００４】上記構成による作用は以下の通りである。
すなわち、パワー設定手段４によって設定された値に従
ってモータ制御手段３は一定の位相制御量でモータ２に
電力を供給する。これによりモータ２は運転され、吸引
力が発生し掃除機本体１内にごみが吸引される。この
時、この吸引によって発生する真空圧を圧力センサー１
５が検知し、その値から風量判断手段１６が風量を判断
する。掃除機本体１内にごみが蓄積され一定量以上にな
ったり、吸引経路の一部が塞がれた場合に、風量判断手
段１６は風量の低下を判断し、モータ２の加熱が非常に
高くなるポイントである風量を下回れば、電力制限処理
手段１７は位相制御量を大きくするようにモータ制御手
段３に信号を出し、モータ２への供給電力を小さくする
ことで、モータ２の加熱を防ぐ。

【０００５】モータ２の加熱を防ぐ他の方法として、バ
ネを有するエアープロテクタ（図示せず）を用い、ある
真空圧以上でバネの付勢力に抗して吸気経路内に外気を
取り入れるように弁が開いて空気を吸引してモータ２の
加熱を防ぐというものもあった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成の従来の電気掃除機では、風量判断に圧力セン
サー１５を用いている場合は、これが故障した場合にう
まく制御できずにモータ２の加熱を招き、モータ２の寿
命低下あるいは掃除機本体１の性能低下を招いてしまう
という課題があり、その上、掃除機本体１はよく振動す
るため、振動による圧力センサー１５の故障が多かっ
た。また、バネ式のエアープロテクタの場合には、即動
式であるため、一つのパワー設定、例えば「強」モード
で設定された場合に、別のパワー設定、例えば「弱」モ
ードではバネが動作せず、モータ２の加熱を防ぎたい時
に機能が働かないという課題があった。

【０００７】本発明は、以上のような従来の課題を解決
しようとするものであって、掃除機本体の振動による故
障を防止し、かつモータの加熱を確実に抑制する電気掃
除機を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、吸引力を発生させるモータを制御するモー
タ制御手段と、前記モータへ流れる電流を検知する電流
検知手段と、前記電流検知手段が検知した電流値が所定
電流値以下になったときモータへの供給電力を制限する
ようにモータ制御手段に信号を出す電力制限判断手段を
備えているので、集塵されたごみ量の増加または吸引経
路の一部の密閉による風量低下時に、電流検知手段の検
知電流が所定値以下になり、電力制御手段がモータへの
供給電力を制限する。したがって、モータの加熱を抑え
ることができ、モータのブラシの耐久性を高めて寿命の
低下を防止するとともに、掃除機の密閉時の振動及び騒
音も抑制することを、安価で確実に行うことができる。
また、振動に対して信頼性の高い電流検知手段で風量の
低下を検知するので、圧力センサーに比べその耐久性能
を向上させることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１記載の発明は、
掃除機本体に内蔵され吸引力を発生させるモータと、こ
のモータを制御するモータ制御手段と、前記モータへ流
れる電流を検知する電流検知手段と、前記電流検知手段
が検知した電流値が所定電流値以下になったときモータ
への供給電力を制限するようにモータ制御手段に信号を
出す電力制限判断手段を備えたものである。

【００１０】この構成によれば、集塵されたごみ量の増
加または吸引経路の一部の密閉による風量低下時に、電
流検知手段の検知電流が所定値以下になり、電力制御手
段がモータへの供給電力を制限する。したがって、モー
タの加熱を抑えることができ、モータのブラシの耐久性
を高めて寿命の低下を防止するとともに、掃除機の密閉
時の振動及び騒音も抑制することを、安価で確実に行う
ことができる。また、振動に対して信頼性の高い電流検
知手段で風量の低下を検知するので、圧力センサーに比
べその耐久性能を向上させることができる。

【００１１】本発明の請求項２記載の発明は、モータ近
傍の温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知手段
が所定温度以上と判断した場合に電流検知手段の検知電
流値が所定の電流値より高い場合であってもモータへの
供給電力を制限するようにモータ制御手段に信号を出す
電力制限複合判断手段を備えたものである。

【００１２】この構成によれば、温度検知手段によりモ
ータの加熱状態を検知し、所定温度以上であると電流検
知手段の検知電流が所定値より大きくても電力を制限す
るので、集塵されたごみ量の増加または吸引経路の一部
の密閉による風量低下時に、電流検知手段では所定値ま
で風量が低下していない場合にも、モータの加熱を温度
検知手段で精度よく検知し、モータ加熱をより効果的に
抑えることができ、モータのブラシの耐久性を高めて寿
命の低下を防止するとともに掃除機の密閉時の振動及び
騒音も抑制することを、安価で確実に行うことができ
る。

【００１３】本発明の請求項３記載の発明は、モータへ
の供給電力を設定するパワー設定手段と、前記パワー設
定手段の値に応じて電力制限判断手段が判断する電流値
を変化させる電力制限設定手段を備えたものである。

【００１４】この構成によれば、パワー設定手段でパワ
ーを可変することにより、モータ加熱を判断する所定電
流値が動いたとしても、この電流値をパワーにより変化
させるので、集塵されたごみ量の増加または吸引経路の
一部の密閉による風量低下時のモータの加熱をパワー設
定の変更にかかわらず精度よく抑えることができ、モー
タのブラシの耐久性を高めて寿命の低下を防止するとと
もに掃除機の密閉時の振動及び騒音も抑制することを、
安価で確実に行うことができる。

【００１５】本発明の請求項４記載の発明は、モータへ
供給される電圧を検知するモータ供給電圧検知手段と、
前記モータ供給電圧検知手段の検知した電圧値から電流
検知手段の検知する電流値に補正を加える電流値電圧補
正手段とを備えたものである。

【００１６】この構成によれば、モータへ供給される電
圧が変動して、モータ加熱を判断する所定電流値が動い
たとしても、この電流値を電圧変動により変化させるの
で、集塵されたごみ量の増加または吸引経路の一部の密
閉による風量低下時のモータの加熱を電圧変動に関わり
なく精度よく抑えることができ、モータのブラシの耐久
性を高めて寿命の低下を防止するとともに掃除機の密閉
時の振動及び騒音も抑制することを、安価で確実に行う
ことができる。

【００１７】本発明の請求項５記載の発明は、温度検知
手段の検知した温度に応じて、電力制限判断手段が判断
する電流値を変化させる電力制限電流値温度補正手段を
備えたものである。

【００１８】この構成によれば、モータ周囲の温度が変
動して、モータ加熱を判断する所定電流値が動いたとし
ても、この電流値を温度検知手段の検知温度により変化
させるので、集塵されたごみ量の増加または吸引経路の
一部の密閉による風量低下時のモータの加熱を周囲の温
度にかかわらず精度よく抑えつつ、モータの運転が有効
な範囲を拡げることで、掃除機の使用性を向上させ、か
つモータのブラシの耐久性を高めて寿命の低下を防止す
るとともに掃除機の密閉時の振動及び騒音も抑制するこ
とを、安価で確実に行うことができる。

【００１９】本発明の請求項６記載の発明は、掃除機の
吸引経路内にダイナモ発電機を設け、このダイナモ発電
機の発電量から風量を判断するダイナモ風量判断手段を
備え、前記ダイナモ風量判断手段が所定の風量以下と判
断した場合に電力制限判断手段がモータへの供給電力を
制限するものである。

【００２０】この構成によれば、ダイナモ発電機の発電
量から吸引経路の風量を直接検出できるので、風量低下
を正確に検出でき、集塵されたごみ量の増加または吸引
経路の一部の密閉による風量低下時のモータの加熱を抑
えることができ、モータのブラシの耐久性を高めて寿命
の低下を防止するとともに掃除機の密閉時の振動及び騒
音も抑制することを、確実に行うことができる。

【００２１】

【実施例】（実施例１）以下、本発明の第１の実施例
を、図１及び図２を用いて説明する。なお従来例と同一
構成部品については同一符号を付して、その説明を省略
する。

【００２２】図１において、５はモータ２に供給される
電流を検知する電流検知手段であり、６は電流検知手段
５が検知した電流値を判断し、電力を制限する電力制限
判断手段である。３はモータ制御手段、４はパワー設定
手段で、これらは従来例と同一の構成部品である。

【００２３】上記構成による作用は以下の通りである。
すなわち、パワー設定手段４からの信号をモータ制御手
段３が受け、モータ２が運転されると吸引力が発生し掃
除機本体１内にごみが吸引される。その際にモータ２の
運転による発熱を吸引された空気により冷却すること
で、モータ２の温度の上昇を抑えている。この時、モー
タ２に供給される電流を電流検知手段５により検知して
おり、掃除機本体１内にごみが蓄積され一定量以上にな
ったり吸引経路の一部が塞がれると、モータ２に供給さ
れる電流も減少していくが、モータ２の冷却の効果が出
ない密閉状態になったと判断できる電流値まで低下した
場合、すなわち図２に示す所定の値（図２のＡ）以下に
なった場合、電力制限判断手段６は位相制御量を大きく
するようにモータ制御手段３に信号を出して、モータ２
への供給電力を小さくする。これにより、モータ２の加
熱も抑制されるので、モータ２のブラシの耐久性を高め
て寿命の低下を防止するとともに掃除機の密閉時の振動
及び騒音も抑制することを、安価で確実に行うことがで
きる。また、掃除機本体の振動に対して故障を起こしや
すい圧力センサーに比べ、電流検知手段５は掃除機本体
の振動によっても故障しにくいので、長期の使用に対す
る信頼性を向上させることができる。

【００２４】（実施例２）次に、本発明の第２の実施例
を、図３及び図４を用いて説明する。なお上記第１の実
施例と同一構成部品については同一符号を付して、その
説明を省略する。

【００２５】図３において、７はモータ２の近傍に設け
られ、その部分の温度を検知する温度検知手段であり、
８は温度検知手段７による検知温度が所定温度を越え、
かつ電流値が図４に示すように第２の所定電流値Ｂにな
った場合にモータ２への供給電力を制限するようにモー
タ制御手段４に信号を出す電力制限複合判断手段であ
る。

【００２６】上記構成による作用は以下の通りである。
すなわち、掃除機本体１内にごみが蓄積され徐々に運転
中の風量が低下してモータ２の冷却効果が減少し、図４
に示すように電流値Ｂが電流値Ａ（実施例１の所定の電
流値）より高い場合であっても、温度検知手段７の検知
した温度によって、モータ２への供給電力を制限するよ
うにモータ制御手段４に電力制限複合判断手段１０が信
号を出すことで、より確実にモータの加熱を抑えること
ができ、モータの寿命の低下を防止するとともに掃除機
の密閉時の振動及び騒音も抑制することができる。

【００２７】（実施例３）次に本発明の第３の実施例
を、図５及び図６を用いて説明する。なお、上記実施例
と同一構成部品については同一符号を付して、その説明
を省略する。

【００２８】図５において、９は電力制限判断手段６が
電力を制限するように判断する電流値をパワー設定手段
４の設定値により補正する電力制限設定手段である。

【００２９】上記構成による作用は以下の通りである。
すなわち、図６に示すように、パワー設定手段４によっ
て設定されたパワーａ、パワーｂ、及びパワーｃにおい
て、モータ２の加熱が非常に高くなるポイント電流値
Ａ、Ｂ、及びＣは異なる。電力制限設定手段９は、パワ
ー設定手段４によって設定されたモータ２を駆動してい
る位相制御量から電力を制限するべき電流値を設定し、
電力制限判断手段へその値を知らせ、電力を制限するか
判断する。これにより、電力制限判断手段６は、運転の
パワーに応じて、より精度よくモータ２の加熱を抑える
ことができ、モータ２の寿命の低下を防止するととも
に、掃除機の密閉時の振動及び騒音も抑制することがで
きる。

【００３０】（実施例４）次に本発明の第４の実施例
を、図７及び図８を用いて説明する。なお、上記実施例
と同一構成部品については同一符号を付して、その説明
を省略する。

【００３１】図７において、１０はモータ２へ供給され
る電圧を検知するモータ供給電圧検知手段であり、１１
はモータ供給電圧検知手段１０の検知した電圧値から電
流検知手段５の検知した電流値に補正を加える電流値電
圧補正手段である。

【００３２】上記構成による作用は以下の通りである。
すなわち、図８に示すように、モータ２に供給される電
圧Ｖ、Ｖ＋α及びＶ−αにおいてモータ２の加熱が非常
に高くなるポイント電流値Ａ１、Ａ２、及びＡ３は異な
る。また、同一電流の場合でも電圧が異なれば電力も異
なり、モータ２の加熱についても異なる。よって、電力
を制限するべき電流値を電圧毎に設定し、モータ供給電
圧検知手段１０によって検知された電圧に応じて、電流
値電圧補正手段１１が電流値を補正して判断するので、
さらに精度よくモータ２の加熱を抑えることができ、モ
ータ２の寿命の低下を防止するとともに掃除機の密閉時
の振動及び騒音も抑制することができる。

【００３３】（実施例５）次に本発明の第５の実施例
を、図９及び図１０を用いて説明する。なお、上記実施
例と同一構成部品については同一符号を付して、その説
明を省略する。

【００３４】図９において、１２は電力制限判断手段６
が電力を制限するように判断する電流値を温度検知手段
７の検知した温度により設定する電力制限電流値温度補
正手段である。

【００３５】上記構成による作用は以下の通りである。
すなわち、モータ２が加熱する風量、すなわち電流値は
そのときの周囲温度によっても異なる。温度検知手段７
によって検知された温度が高ければ、電力を制限すべき
電流値も大きくなる。電力制限電流値温度補正手段１２
は図１０に示すように、検知した温度が高いときに制限
電流値が大きくなる（有効範囲を狭める）ように電流値
Ａ０を設定する。これにより、その電流値Ａ０に対して
電力制限判断手段６がモータ２への供給電力を制限する
か判断するようになるため、温度に応じて、電力の制限
風量を可変できるので、精度よくモータ２の加熱を抑え
つつ、さらにモータ２の運転が有効な範囲を拡げること
ができる。

【００３６】（実施例６）次に本発明の第６の実施例
を、図１１を用いて説明する。なお、上記実施例と同一
構成部品については同一符号を付して、その説明を省略
する。

【００３７】図１１において、１３は掃除機の吸引経路
（例えば床ノズルの接続パイプ、延長管など）内に設け
られたダイナモ発電機であり、吸引経路を流れる風によ
り回転し発電するものである。１４はダイナモ発電機１
３の発電量から風量、すなわち吸引経路内の風量を判断
するダイナモ風量判断手段である。

【００３８】上記構成による作用は以下の通りである。
すなわち、吸引経路内に設けられたダイナモ発電機１３
は、その吸引される風量により発電する。この時、その
発電量からダイナモ風量判断手段１４は風量を確実に判
断できる。よって、これがあるモータ２の冷却効果が減
少し加熱する所定の風量以下とダイナモ風量判断手段１
４が判断した場合には電力制限判断手段６がモータへの
供給電力を制限するようにモータ制御手段３に信号を送
ることができるため、精度よくモータ２の加熱を抑えつ
つ、さらにモータ２の運転が有効な範囲を拡げることが
できる。

【００３９】

【発明の効果】本発明の請求項１記載の発明によれば、
集塵されたごみ量の増加または吸引経路の一部の密閉に
よる風量低下時に、電流検知手段の検知電流が所定値以
下になり、電力制御手段がモータへの供給電力を制限す
るので、モータの加熱を抑えることができ、モータのブ
ラシの耐久性を高めて寿命の低下を防止するとともに、
掃除機の密閉時の振動及び騒音も抑制することを、安価
で確実に行うことができる。また、振動に対して信頼性
の高い電流検知手段で風量の低下を検知するので、圧力
センサーに比べその耐久性能を向上させることができ
る。

【００４０】本発明の請求項２記載の発明によれば、温
度検知手段によりモータの加熱状態を検知し、所定温度
以上であると電流検知手段の検知電流が所定値より大き
くても電力を制限するので、集塵されたごみ量の増加ま
たは吸引経路の一部の密閉による風量低下時に、電流検
知手段では所定値まで風量が低下していない場合にも、
モータの加熱を温度検知手段で精度よく検知し、長時間
の清掃時などの場合にも、より確実にモータの加熱を抑
えることができ、モータの寿命の低下を防止するととも
に掃除機の密閉時の振動及び騒音も抑制することができ
る。

【００４１】本発明の請求項３記載の発明によれば、パ
ワー設定手段でパワーを可変することにより、モータ加
熱を判断する所定電流値が動いたとしても、この電流値
をパワーにより変化させるので、運転のパワーに応じ
て、より精度よくモータの加熱を抑えることができ、モ
ータの寿命の低下を防止するとともに掃除機の密閉時の
振動及び騒音も抑制することができる。

【００４２】本発明の請求項４記載の発明によれば、モ
ータへ供給される電圧が変動して、モータ加熱を判断す
る所定電流値が動いたとしても、この電流値を電圧変動
により変化させるので、モータの供給電圧に応じて、さ
らに精度よくモータの加熱を抑えることができ、モータ
の寿命の低下を防止するとともに掃除機の密閉時の振動
及び騒音も抑制することができる。

【００４３】本発明の請求項５記載の発明によれば、モ
ータ周囲の温度が変動して、モータ加熱を判断する所定
電流値が動いたとしても、この電流値を温度検知手段の
検知温度により変化させるので、温度に応じて、電力の
制限風量を可変できるので、精度よくモータの加熱を抑
えつつ、さらにモータの運転が有効な範囲を拡げること
ができる。

【００４４】本発明の請求項６記載の発明によれば、ダ
イナモ発電機の発電量から吸引経路の風量を直接検出で
きるので、精度よくモータの加熱を抑えつつ、さらにモ
ータの運転が有効な範囲を拡げることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す電気掃除機のシス
テムブロック図

【図２】本発明の第１の実施例を示す風量対モータ供給
電力・モータ供給電流関係図

【図３】本発明の第２の実施例を示す電気掃除機のシス
テムブロック図

【図４】本発明の第２の実施例を示す風量対モータ供給
電力・モータ供給電流関係図

【図５】本発明の第３の実施例を示す電気掃除機のシス
テムブロック図

【図６】本発明の第３の実施例を示す風量対モータ供給
電流関係図

【図７】本発明の第４の実施例を示す電気掃除機のシス
テムブロック図

【図８】本発明の第４の実施例を示す風量対モータ供給
電流関係図

【図９】本発明の第５の実施例を示す電気掃除機のシス
テムブロック図

【図１０】本発明の第５の実施例を示す温度対電力制限
電流関係図

【図１１】本発明の第６の実施例を示す電気掃除機のシ
ステムブロック図

【図１２】従来の電気掃除機のシステムブロック図

【図１３】従来の電気掃除機の全体斜視図

【符号の説明】

１掃除機本体２モータ３モータ制御手段５電流検知手段６電力制限判断手段７温度検知手段８電力制限複合判断手段９電力制限設定手段１０モータ供給電圧検知手段１１電流値電圧補正手段１２電力制限電流値温度補正手段１３ダイナモ発電機１４ダイナモ風量判断手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者速水禎高大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】掃除機本体に内蔵され吸引力を発生させ
るモータと、このモータを制御するモータ制御手段と、
前記モータへ流れる電流を検知する電流検知手段と、前
記電流検知手段が検知した電流値が所定電流値以下にな
ったときモータへの供給電力を制限するようにモータ制
御手段に信号を出す電力制限判断手段を備えてなる電気
掃除機。
【請求項２】モータ近傍の温度を検知する温度検知手
段と、前記温度検知手段が所定温度以上と判断した場合
に、電流検知手段の検知電流値が所定の電流値より高い
場合であってもモータへの供給電力を制限するようにモ
ータ制御手段に信号を出す電力制限複合判断手段を備え
てなる請求項１記載の電気掃除機。
【請求項３】モータへの供給電力を設定するパワー設
定手段と、前記パワー設定手段の値に応じて電力制限判
断手段が判断する電流値を変化させる電力制限設定手段
を備えた請求項１または２項記載の電気掃除機。
【請求項４】モータへ供給される電圧を検知するモー
タ供給電圧検知手段と、前記モータ供給電圧検知手段の
検知した電圧値から電流検知手段の検知する電流値に補
正を加える電流値電圧補正手段とを備えた請求項１〜３
のいずれか１項記載の電気掃除機。
【請求項５】モータ周囲の温度を検知する温度検知手
段で検知した温度に応じて、電力制限判断手段が判断す
る電流値を変化させる電力制限電流値温度補正手段を備
えた請求項１〜４のいずれか１項記載の電気掃除機。
【請求項６】掃除機の吸引経路内にダイナモ発電機を
設け、このダイナモ発電機の発電量から風量を判断する
ダイナモ風量判断手段を備え、前記ダイナモ風量判断手
段が所定の風量以下と判断した場合に電力制限判断手段
がモータへの供給電力を制限する請求項１〜５のいずれ
か１項記載の電気掃除機。