JPH0838397A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電気掃除機として最低条件のモーター寿命を
満たすと共に、吸込仕事率（＝吸引力）の大きい電気掃
除機を提供することを目的とする。 【構成】 ファン６ａの駆動により吸引力を発生する電
気掃除機であって、電池７と、この電池７からの直流出
力を交流に変換する直交変換手段１３と、この直交変換
手段１３からの交流出力によりファン６ａを駆動する交
流整流子モータ−６とを備えることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気掃除機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、特公平５−７６２９０号
公報に開示があるように、電池と、この電池からの直流
出力によりファンを駆動する直流モータから構成される
携帯用の電気掃除機においては、その携帯性を重視して
できるだけ小型の直流モーターを用いていた。

【０００３】そして、小型の直流モーターにて、最大限
の吸込仕事率［Ｗ］（＝吸込力）を得るために、直流モ
ータ−の許容寿命の範囲内で、最大限の電流にて駆動さ
せていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ここで、整流子を有す
る直流モーター、又は、交流整流子モーターにおいて完
成したモーターの寿命は、モータ−回転数とトルクを掛
けたモータ−出力（＝吸込仕事率）と、モ−タ−の電流
値とに影響され、以下の式となる。

【０００５】 モーター寿命＝Ａ／［（吸込仕事率）×（電流値）］ ────式 Ａ：比例定数 そして、直流モーターを用いた電気掃除機においては、
上述のように許容寿命の範囲内で最大限の電流を使用し
ており、式に示すように電流を大きくすると、モータ
ー寿命が短くなり、電気掃除機としての最低限の寿命を
維持できなくなる。従って、電流値を大きくし吸込仕事
率を増大させることは、不可能であった。

【０００６】本発明は、斯る問題点を解決するために成
されたものであり、電気掃除機として最低条件のモータ
ー寿命を満たすと共に、吸込仕事率の大きい電気掃除機
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の電気掃除機は、
ファンの駆動により吸引力を発生するものであって、電
池と、この電池からの直流出力を交流に変換する直交変
換手段と、この直交変換手段からの交流出力によりファ
ンを駆動する交流整流子モータ−とを備えることを特徴
とする。

【０００８】

【作用】本発明は、交流整流子モーターを使用すること
により、整流子を有する直流モータ−と寿命が同程度で
ありながら、吸込仕事率が大きい。

【０００９】

【実施例】以下に、本発明の実施例を説明する。初めに
図１〜２を用いて本発明の構造、次に図３を用いて電気
回路を説明し、その後、本発明において交流整流子モー
ターを使用することにより、整流子を有する直流モータ
ーと寿命が同程度でありながら、吸込仕事率が大きくな
ることを説明する。

【００１０】図１は本実施例の電気掃除機を示し、１は
本体、２は開閉自在の蓋体であり、この蓋体２内部には
フィルター装置（図示せず）を有する収塵凹所３を設け
ている。４は本体１の前端部に位置し、収塵凹所３と連
通する吸込口、５は本体１の後部上方に位置する取っ手
である。

【００１１】本体１の内部において、６はファン６ａを
駆動する交流整流子モータ−、７はニッケル−カドミウ
ム電池等の充電式電池、８は取っ手５の上面に設けられ
た操作用ツマミ８ａを有するスライドスイッチである。
この操作用ツマミ８ａは、図２に示すように「ａ」位
置、「ｂ」位置、「ｃ」位置にスライドし、後述するよ
うに各位置に応じて、本体１内部に設置された電装基板
（図示せず）の電気回路を制御する。９は電力供給を受
けるために商用電源に接続するコンセントである。

【００１２】図３は本実施例の電気回路図を示し、１０
はコンセント９を介した商用電源からの電圧を降圧する
トランスであって、このトランス１０の２次側の正・負
極両ライン間には、整流用ダイオード１１と前記充電式
電池７とが直列に接続されている。更に、整流用ダイオ
ード１１と充電式電池７との接続点と、負極ラインとの
間には、スイッチ１２と直交変換手段１３とが直列に接
続されている。

【００１３】６は前記交流整流子モーター、８は前記操
作用ツマミ８ａを有する前記スライドスイッチである。
そして、スライドスイッチ８は、トランス１０の１次側
に接続された固定接点１４ａ、コンセント９に接続され
た固定接点１４ｂ、交流整流子モーター６に接続された
固定接点１４ｃ、直交変換手段１３の出力側に接続され
た固定接点１４ｄを有しており、操作用ツマミ８ａをス
ライドさせることにより、固定接点１４ａ〜ｄの内、隣
接する２つの固定接点を電気的に接続することができ
る。

【００１４】次に、本発明の電気掃除機の動作を説明す
る。操作用ツマミ８ａの「ａ」位置は充電状態を示し、
「ａ」位置においては固定接点１４ａ、１４ｂが接続さ
れることにより、商用電力がトランス１０に印加され、
トランス１０からの出力が整流用ダイオード１１にて整
流され充電式電池７に充電される。

【００１５】操作用ツマミ８ａの「ｂ」位置は、商用電
源にて直接交流整流子モーター６を駆動させる状態を示
し、「ｃ」位置においては固定接点１４ｂ、１４ｃが接
続されることにより、商用電源が直接交流整流子モータ
ー６に印加され、駆動する。

【００１６】操作用ツマミ８ａの「ｃ」位置は、充電式
電池７を電源として交流整流子モータ６を駆動する状態
を示し、「ｃ」位置においては固定接点１４ｃ、１４ｄ
が接続されると共に、これに連動してスイッチ１２がＯ
Ｎされる。従って、充電式電池７からの直流出力は、直
交変換手段１３により交流に変換されると共に１００Ｖ
に昇圧され、交流整流子モーター６に供給される。

【００１７】次に、本発明において交流整流子モーター
を使用することにより、直流モーターと寿命が同程度で
ありながら、吸込仕事率が大きくなることを説明する。

【００１８】式における比例定数Ａは、同じような整
流子構造、巻き心構造を有する直流モータ−及び交流整
流子モーターにおいては、同程度の値となる。ここで、
電気掃除機として、最低条件であるモーター寿命が同程
度の直流、交流整流子モーターを使用する場合、式よ
り、以下の関係を満たすことになる。

【００１９】 モーター寿命＝Ａ／［（直流の吸込仕事率）×（直流の電流値）］ ＝Ａ／［（交流の吸込仕事率）×（交流の電流値）］ そして、以下の式となる。

【００２０】 ［（直流の吸込仕事率）×（直流の電流値）］ ───式 ＝［（交流の吸込仕事率）×（交流の電流値）］ ───式 ここで、充電式電池として、定格電圧直流１．２Ｖ、容
量２．０Ａｈのニッケル−カドミウム電池１０個を用い
た場合、放電効率は８５％であり、本実施例に用いた直
流モーターでは使用時間が１０分となる。また、モータ
ー消費電力から、吸込仕事率への変換効率は３０％であ
る。

【００２１】従って、整流子を有する直流モーターを用
いた場合、吸込仕事率は以下の値となる。

【００２２】 （直流モーターの場合） 電圧： １．２Ｖ×１０本＝１２Ｖ 電流： ２．０Ａｈ×０．８５×６０分／１０分＝１０．２Ａ──式 消費電力：１０．２Ａ×１２Ｖ＝１２２．４Ｗ 吸込仕事率：１２２．４Ｗ×０．３＝３６．７Ｗ 各値を式に代入する。

【００２３】 式＝３６．７Ｗ×１０．２Ａ＝３７４．５ＷＡ また、同様の充電式電池を電源として、１００Ｖで駆動
する交流整流子モーターを用いた場合、上述の如く、式
＝式＝３７４．５ＷＡであることより、式は以下
となる。（交流の電流値をＩとする。） （交流整流子モーターの場合） 式＝０．３×１００Ｖ×Ｉ×Ｉ＝３７４．５ Ｉ＝３．５Ａ 消費電力： ３．５Ａ×１００Ｖ＝３５０Ｗ ────式 吸込仕事率：３５０Ｗ×０．３＝１０５Ｗ よって、得られる交流の吸込仕事率は、直流の吸込仕事
率に比べて、２．９倍（１０５Ｗ(交流の吸込仕事率)/
３６．７Ｗ(直流の吸込仕事率)＝２．９）となる。つま
り、２．９倍の強い吸引力を得ることができる。

【００２４】上述のように、交流のモーターを用いるこ
とにより強い吸引力を得ることができるが、一方、不利
な点としては、直交変換手段としてインバータ−回路を
用いているのでエネルギーロスが生じ、また、大きな交
流の吸込仕事率を有しているために、連続したモーター
の使用時間が短くなっている。ここで、直交変換手段と
してインバ−タ−回路のエネルギー変換効率が８０％で
ある場合、連続したモーターの使用時間は、以下とな
る。

【００２５】 式＝（電池出力電力）×０．８＝３５０Ｗ （電池出力電力）＝４３７．５Ｗ （電池出力電流）＝４３７．５Ｗ／１２Ｖ＝３６．５Ａ 式で示される電池出力電流を参考にし、使用時間をＸ
分とするなら、使用時間Ｘ分は以下となる。

【００２６】（電池出力電流）＝２．０Ａｈ×０．８５
×６０／Ｘ＝３６．５Ａ Ｘ＝２．８分 よって、得られる交流整流子モーターの使用時間は、直
流モーターの使用時間に比べて、０．２８倍（２．８分
(交流整流子モーターの使用時間)/１０分(直流モーター
の使用時間)＝０．２８）となる。

【００２７】以上の本実施例では、同程度の寿命を有す
る直流、交流整流子モーターを用いた電気掃除機を比較
する場合、交流整流子モーターを用いることにより、吸
込仕事率（＝吸引力）は２．９倍となり、交流整流子モ
ーターを用いることにより使用時間が０．２８倍と短く
なるという不利益点を考慮しても、十分に有益である。

【００２８】

【発明の効果】本発明は、以上の説明の如く、交流整流
子モーターを使用することにより、寿命が交流整流子モ
−タ−と同程度で、整流子を有する直流モーターを使用
する場合における直流モーターの吸込仕事率（＝吸引
力）に比べて、大きな吸込仕事率（＝吸引力）を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す斜視図である。

【図２】図１におけるスライドスイッチ８の拡大図であ
る。

【図３】本発明の一実施例の電気回路図である。

【符号の説明】

７ 電池 ６ 交流整流子モーター ６ａ ファン １３ 直交変換手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ファンの駆動により吸引力を発生する電
   気掃除機であって、電池と、この電池からの直流出力を
   交流に変換する直交変換手段と、この直交変換手段から
   の交流出力により前記ファンを駆動する交流整流子モー
   タ−とを備えることを特徴とする電気掃除機。