JP2001258805A - インバータ装置と電気掃除機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小形、軽量の電気掃除機を提供する。 【解決手段】 商用電源３１の出力に出力され脈流電圧
を出力する整流回路３２に、インバータ回路３８を接続
し、さらに誘導形の電動機４５を接続して、インバータ
回路３８の出力周波数を脈流電圧の脈動リプル周波数よ
りも大とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般家庭や工場、
店舗、事務所などにおいて使用される、空調機器、家事
機器、回転調理器などのインバータ装置と電気掃除機に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のインバータ装置を用いた電気掃除
機の回路図を図６に示す。

【０００３】図６においては、１００Ｖで６０Ｈｚの商
用電源１、商用電源１に接続した整流回路２と、整流回
路２の出力に接続した平滑回路３を有している。

【０００４】整流回路２は、全波式のもので、ダイオー
ド４、５、６、７によって構成されており、平滑回路３
はチョークコイル８、電解式のコンデンサ９によって構
成されており、チョークコイル８は、珪素鋼板を積層し
空隙を設けた鉄心に、銅線を巻いて構成したもので、Ｌ
＝３ｍＨのインダクタンスを有しており、コンデンサ９
は、Ｃ＝４７００マイクロファラッドの静電容量を有し
ている。

【０００５】インバータ回路１０は、平滑回路３からの
直流電圧Ｖ１を受けて動するもので、スイッチング素子
１１、１２、１３、１４、１５、１６によって構成され
ている。

【０００６】電動機１７は、インバータ回路１０の出力
に接続され、インナーロータ構造であり、固定子巻線１
８、１９、２０と、その内側に位置し、ベアリングなど
によって回転自在に設けられた回転子２１を有してお
り、回転子２１は永久磁石を用い、固定子巻線１８、１
９、２０に流れる電流との相互作用によってトルクを発
生するものとなっている。

【０００７】さらに、電動機１７はホールＩＣ２２、２
３、２４を備えており、回転子２１の磁極の位置を検知
して位置検知信号を出力するものとなっている。

【０００８】制御回路２５は、電動機１７からの位置検
知信号を受け、スイッチング素子１１、１２、１３、１
４、１５、１６を順序よくオンオフ制御することによ
り、インバータ回路１０から電動機１７に駆動電流を供
給させるものである。

【０００９】以上の構成によって、インバータ装置２６
が構成されており、その上インペラ式のファン２７が電
動機１７の回転子２１に接続されて、掃除機として動作
するものとなっている。

【００１０】図７（ア）は従来の掃除機のインバータ回
路１０の入力電圧Ｖ１を示し、図７（イ）は商用電源１
からの入力電流Ｉｉｎの波形を示している。

【００１１】平滑回路３は、全波整流された整流回路２
の出力に、電圧の脈動分（リプル分）を有している。

【００１２】脈動分の周波数（脈動リプル周波数）は、
商用電源１の周波数の２倍となり、商用電源１が６０ヘ
ルツの場合には、１２０ヘルツとなる。

【００１３】従来の技術では、チョークコイル８とコン
デンサ９が設けられていることからインバータ回路１０
の入力電圧Ｖ１のリプル電圧はかなり吸収され、ピーク
・トゥ・ピークは１０ボルトに抑えられている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の技術
においては、平滑回路３を構成するチョークコイル８と
コンデンサ９は、重量、体積、コストが大であったた
め、装置の重量、体積、コストがかなり大とになるとと
いう第１の課題を有していた。

【００１５】また商用電源１から装置に供給される電流
Ｉｉｎの波形が、商用電源１の電圧波形（正弦波）か
ら、かなりずれたものとなり、ピーク電流が大きく、力
率も低いことから、配電系統の損失が大となり、配電設
備の利用率も低いものになるという第２の課題を有して
いた。

【００１６】特に永久磁石を用いた電動機１７を用いて
いることから、速度に応じた誘導起電力を固定子巻線１
８、１９、２０に発生することから、商用電源１の零ボ
ルト点付近においても、電動機１７のトルクを有効に働
かせるためには、Ｖ１のリプル電圧分を小さくする必要
があるものであった。

【００１７】なお、第１の課題と第２の課題は、整流回
路２の構成が図６に示している全波式のもの以外の、例
えば電解式のコンデンサを２個直列として構成した倍電
圧形の構成とした場合においてもほぼ同等のものであっ
た。

【００１８】また、回転子２１に永久磁石を使用してい
ることから、高価となるとともに、例えば電気掃除機と
してしようした場合のように、速度が４万回転以上とい
う高速とする場合には、電動機に供給される電気パワー
は高周波となり、電動機の損失（特に鉄損）が大きくな
るという第３の課題も有していた。

【００１９】特に、回転子が内側に位置するインナーロ
ータの構成では、固定子に用いる鉄心の重量が回転子に
用いる鉄心の重量よりもかなり大となり、よって高周波
による渦電流損とヒステリシス損が作用する鉄量が大き
く、鉄損の低減は困難なものであった。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記第１〜第
３の課題を解決するために、商用電源と、前記商用電源
の出力に出力され脈流電圧を出力する整流回路と、前記
整流回路の出力に接続されたインバータ回路と、前記イ
ンバータ回路によって駆動される誘導形の電動機を有
し、インバータ回路の出力周波数は、前記脈流電圧の脈
動リプル周波数よりも大であるインバータ装置を構成す
ることにより、重量、体積、コストを低減しつつ、また
入力の力率が高い装置を実現し、また電動機の損失（鉄
損）を低減するものである。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、上記課題を解決するために、商用電源と、前記商用
電源の出力に出力され脈流電圧を出力する整流回路と、
前記整流回路の出力に接続されたインバータ回路と、前
記インバータ回路によって駆動される誘導形の電動機を
有し、インバータ回路の出力周波数は、前記脈流電圧の
脈動リプル周波数よりも大である構成としたことによ
り、小形で安価なインバータ装置を実現するものであ
る。

【００２２】また請求項２に記載の発明は、請求項１記
載のインバータ装置と、前記インバータ装置の電動機に
より駆動されるファンを有する構成としたことにより、
電動機が高速で駆動でき、ファン、電動機、整流回路、
を簡単で小形の構成とすることができるものである。

【００２３】また請求項３に記載の発明は、蓄電池と、
前記蓄電池の出力に接続されたインバータ回路と、前記
インバータ回路によって駆動される誘導形の電動機と、
前記電動機によって駆動されるファンを有する構成とし
たことにより、低コストで信頼性の高い電気掃除機を実
現するものである。

【００２４】また請求項４に記載の発明は、固定子と前
記固定子の外側に回転自在に設けた回転子を有する電動
機と、前記電動機を駆動するインバータ回路と、前記電
動機によって駆動されるファンを有し、前記固定子は前
記インバータ回路から電流が供給される固定子巻線を有
する構成としたことにより、前記固定子巻線に必要な銅
線の使用量を低減し、銅損の低減による効率の向上を実
現するものである。

【００２５】また請求項５に記載の発明は、請求項２か
ら請求項４のいずれか１項記載の電気掃除機固定子は固
定子鉄心を有し、回転子は回転子鉄心を有し、前記固定
子鉄心は、前記回転子鉄心よりも質量が小である構成と
することにより、高周波磁束が作用する固定子鉄心の鉄
損の低減による効率の向上を実現するものである。

【００２６】

【実施例】次に、本発明の具体例を説明する。

【００２７】（実施例１）図１は、本発明の請求項１、
請求項２，請求項４，請求項５を用いた実施例１におけ
るインバータ装置を有する電気掃除機の回路図である。

【００２８】図１においては、１００Ｖで６０Ｈｚの商
用電源３１、商用電源３１に接続した整流回路３２を有
している。

【００２９】整流回路３２は、全波式のもので、ダイオ
ード３３、３４、３５、３６によって構成され、脈流電
圧Ｖ１を出力するものである。

【００３０】また、整流回路２の出力には４．７マイク
ロファラッドの静電容量を有するプラスチックフィルム
式のコンデンサ３７を接続している。

【００３１】インバータ回路３８は、整流回路３２から
脈流電圧Ｖ１を受けて動するもので、スイッチング素子
３９、４０、４１、４２、４３、４４によって構成され
ている。

【００３２】誘導形の電動機４５は、インバータ回路３
８の出力に接続されたもので、一般に誘導電動機または
インダクションモータなどと呼ばれる原理のものであ
る。

【００３３】電動機４５は、固定子巻線４６、４７、４
８、および回転子４９を有している。

【００３４】制御回路５０は、１キロヘルツの周期でス
イッチング素子３９、４０、４１、４２、４３、４４を
順序よくオンオフ制御することにより、インバータ回路
３８から電動機４５に１キロヘルツの駆動電流を供給さ
せるものである。

【００３５】以上の構成によって、インバータ装置５１
が構成されており、その上インペラ式のファン５２が電
動機４５の回転子４９に接続されて、掃除機として動作
するものとなっている。

【００３６】図２は、実施例１の平滑回路および直流電
源装置の動作波形図である。

【００３７】図２（ア）は実施例１の電気掃除機のイン
バータ回路３８の入力電圧Ｖ１を示し、図２（イ）は商
用電源３１からの入力電流Ｉｉｎの波形を示し、図２
（ウ）は３相の電動機４５入力電流の一つＩＭの波形を
示している。

【００３８】整流回路３２は、ほぼ全波整流されたの出
力電圧であり、最大１４０ボルトから１５ボルトの間で
変化する電圧の脈動分（リプル分）を有している。

【００３９】脈動分の周波数（脈動リプル周波数）は、
商用電源１の周波数の２倍となり、商用電源１が６０ヘ
ルツの場合には、１２０ヘルツとなる。

【００４０】本実施例では、整流回路３２の出力に設け
られたコンデンサ３７の静電容量が小さいことから、イ
ンバータ回路３８の入力電圧Ｖ１の脈動リプル成分は、
かなりの振幅を有するものとなっている。

【００４１】電動機４５に供給される電流は、図２
（ウ）に示されるように、インバータ回路３８の入力電
圧Ｖ１とほぼ同じ形の包烙線（エンベロープ）を有する
１キロヘルツの波形となる。

【００４２】本実施例においては、電動機４５を誘導形
のものを使用して構成していることから、従来の技術の
永久磁石を使用した電動機のような、速度に比例した誘
導起電力が固定子巻線に発生することはなく、よってち
ょうど抵抗に電力を供給する場合と同様に、電圧Ｖ１の
瞬時値にほぼ比例した電流がインバータ回路３８から電
動機４５に供給され、瞬時値のほぼ自乗に比例した瞬時
パワーが供給されるものとなる。

【００４３】したがって、商用電源３１からの装置の入
力電流Ｉｉｎは、図２（イ）に示されているような正弦
波にかなり近い波形となり、力率が高く、またピークの
電流値も低いことから、系統に接続されている他の電気
機器への悪影響も与えることなく、また配電系統への負
担が小さくてすみ、配電機器などの利用率が高まり、損
失もほぼ最小限とすることができるものとなる。

【００４４】発明者による実験によれば、インバータ回
路３８に入力される電圧のピーク値に対して、ボトム値
（脈動による最低点の電圧値）が５０％以下となる場合
には、上記効果が大きく得られるものとなることがわか
っている。

【００４５】また、実施例１に用いているプラスチック
フィルム形のコンデンサ３７は、従来の技術に用いられ
ていた電解式のものと比較して小形、軽量、低価格、長
寿命のものであり、また大きくて重量が大きく高価なチ
ョークコイルも用いていないことから、装置の小形、軽
量、低価格化と信頼性の向上に対しても大変大きな効果
がある。

【００４６】ただし、ラインノイズなどを抑える必要が
ある場合には、例えばノーマルモード、コモンモードの
チョークコイルを商用電源３１からの入力部分もしくは
整流回路３２の出力と直列に接続することもできる。

【００４７】その場合にも、必要となるインダクタンス
値は、従来の技術で使用されているものと比較して、小
さなもので済ませることができることから、本発明の効
果は十分にあげることができるものとなる。

【００４８】なお、本実施例では起動時においては、イ
ンバータ回路３８の周波数を、１００ヘルツとし、起動
後に０．８秒間かけて最高回転時の周波数である１キロ
ヘルツまで、徐々に引き上げる方法をとっていることか
ら、起動時におけるトルクが大きく、ファン５２の加速
が速やかに行われる上、電動機４５に供給される電流Ｉ
Ｍの実効値も低く抑えることができるものとなる。

【００４９】ファン５２の速度とトルクの関係から、２
００ヘルツで起動した際（速度５３５０ｒ／ｍｉｎ）の
インバータ装置５１の入力パワーは、１キロヘルツ時に
対して１５分の１程度で済むことから、起動直後におい
てはコンデンサ３７による電圧の平滑効果がかなり作用
し、インバータ回路３８の入力電圧Ｖ１の波形は、ほぼ
図７（ア）に示されている従来の技術でのインバータ回
路入力電圧波形にほぼ近い形が得られるものとなる。

【００５０】したがって、起動時においてはインバータ
回路３８の出力周波数（１００ヘルツ）が整流回路３２
からの脈流電圧の脈動リプル周波数（１２０ヘルツ）に
対して小という条件となるが、良好に起動動作がなさせ
るものとなる。

【００５１】図３は、実施例１の電動機４５とファン５
２の詳細な構成図であり、図３（ア）は電動機４５の部
分の輪切りの断面図、図（イ）は縦方向の断面図を示し
ている。

【００５２】図３（ア）は、図３（イ）の一点鎖線部分
（電動機４５部分）である。

【００５３】特に本実施例においては、内側に固定子５
９を設けている。

【００５４】固定子５９は、厚さ０．２ミリの珪素鋼板
を積層して構成した固定子鉄心５５と、固定子鉄心５５
の１２個のスロット（溝）に図３（ア）の要領で巻いて
設けた固定子巻線４６、４７、４８、中心に設けた軸５
７によって構成されている。

【００５５】また、回転子４６は固定子５９の外側に回
転自在に設けられており、回転子鉄心５６と、回転子鉄
心５６の内側に２０個設けたスロット（溝）に、アルミ
ニウムを流し込んで構成した二次導体５４、同じくアル
ミニウム製のケーシング５８により構成されている。

【００５６】図３（ア）では、図示されていないが、二
次導体５４は、一般にスキューと呼ばれるひねりが加え
られており、空間高調波に対して安定したトルク−速度
特性を有するものとなっている。

【００５７】ファン５２は、アルミニウム製のインペラ
形のもので、ケーシング５８の上面に取り付けられてい
る。

【００５８】また、ボール形のベアリング６０、６１
は、上下に設けられおり、軸５７の下部は、中空であ
り、ベアリング６０の上部から固定子巻線４６、４７、
４８をインバータ回路３８に接続するための３本の配線
（リード線）が通せるように穴が空けられている。

【００５９】この電動機は、軸５７の最も下の部分が固
定され、外側のケーシング５８と共にファン５２を回転
駆動するアウターロータとよばれる構成になっている。

【００６０】アウターロータの構成とすることにより、
インバータ回路３８から高周波電流による高周波の磁束
が通る固定子鉄心の重量を小さくすることができるもの
となる。

【００６１】本実施例では、固定子鉄心の質量は１０５
ｇであって、回転子鉄心１８５ｇよりも小さい値であ
る。

【００６２】一般に最大磁束密度が一定の場合、一定の
周波数においては、単位質量当たりの鉄損が材質によっ
て決まるものであり、固定子鉄心の質量が小となること
は、鉄損がそれだけ低減されるという効果がある。

【００６３】また、固定子鉄心の使用量が少なくて済む
ことから、高周波特性に優れた高級なものを使用して
も、コストの上昇が少なくてすむという設計も可能とな
る。

【００６４】これに対し、回転子鉄心５６はインバータ
回路３８の出力周波数よりも遙かに低い、スベリ周波数
のみの磁束が通過するものであることから、高級なケイ
素鋼板である必要性はなく、遠心力に耐えるものであれ
ばよい。

【００６５】よって、同一のケイ素鋼板材から固定子鉄
心５５と回転子鉄心５６を共取りすることは必ずしも行
う必要がない。

【００６６】また、固定子巻線４６、４７、４８のコイ
ルエンド部分、すなわちスロットからスロットまでを行
き来する銅線の部分の長さを、インナーロータ形に比較
して短くすることができるので、銅線の抵抗が小とな
り、銅損を低減することもできるという効果も有してい
る。

【００６７】（実施例２）図４は、本発明の請求項４を
用いた実施例２におけるインバータ装置の電動機の断面
図である。

【００６８】図４においては、永久磁石６２、６３、６
４、６５、６６、６７が、回転子鉄心６８の内側に接着
されて設けられて構成した回転子６９を有している。

【００６９】永久磁石６２、６３、６４については内
側、すなわち固定子に面する側にＳ極、また永久磁石６
５、６６、６７については内側がＮ極となるように着磁
がなされている。

【００７０】本実施例の構成は、高速回転における鉄損
を極力小とするため、２極としているが、一般に機械角
１８０度の着磁は、性能と価格の面から課題が多いが、
本実施例では、１極に対して永久磁石を３個使用して構
成していることから、例えばパラレル配向のストロンチ
ウムフェライト磁石などのような強力で安価な永久磁石
を使用して装置が構成できるものとなる。

【００７１】回転子鉄心６８は、珪素鋼板ではなくパイ
プ状の鋼材を使用していることから、遠心力に対して、
永久磁石６２、６３、６４、６５、６６、６７に作用す
る遠心力もすべて受けることができものとなり、インナ
ーロータ構成の場合に問題となる永久磁石の飛散防止の
ための対策（例えばＳＵＳ管の使用など）による性能の
低下という問題もない。

【００７２】固定子巻線４６、４７、４８に関しては、
実施例１の場合のスロット数に対して２倍である２４個
のスロットを有する構成としていることから、分布係数
が実施例１よりも若干小となり、永久磁石６２、６３、
６４、６５、６６、６７が回転する時に各固定子巻線に
発生する誘導起電力の波形は、より正弦波に近いものと
なり、よって発生するトルクのリプルが小となり、騒音
や振動が小さく抑えられるという効果があるものとな
る。

【００７３】ただし、固定子のスロット数を２４個とす
ることが、特に永久磁石を使用する電動機に限定される
ものではなく、実施例１に示しているような１２スロッ
トであってもよく、また６スロットでも構成できるもの
である。

【００７４】実施例２においては、固定子の積厚を実施
例１よりも小とすることができ、固定子鉄心の質量は１
００ｇとすることができるが、回転子鉄心については９
０ｇであり、永久磁石６２、６３、６４、６５、６６、
６７の質量を加えても、実施例１の構成に対して、大幅
な軽量化が図れるものとなる。

【００７５】なお、その他の部分の構成については実施
例１と全く同じ構成となっている。

【００７６】実施例２の構成は、一般にブラシレスＤＣ
モータ、もしくは永久磁石形の同期電動機と呼ばれる形
式の電動機としたものであり、アウターロータの構成と
することによる、固定子鉄心の重量の低減して、高周波
が作用する固定子鉄心部分の鉄損を低減させるという効
果をあげることができる。

【００７７】また実施例１や実施例２に示したような、
分布巻を用いたものや、集中巻でもコイル幅を電気角１
２０度以上とする場合には、３相の固定子巻線間に重な
り部分が生じるが、そのような場合にもコイルエンド部
分の銅線の長さを抑えることができ、銅損の低減を行う
こともできるものとなる。

【００７８】特に、例えば毎分６万回転というような高
速が必要となる場合などには、固定子の鉄損を抑えるこ
とが、非常に重要となり、ブラシレスＤＣモータとする
場合にも極数を２極とすることが、周波数を抑えるのに
効果的であるが、一般にコイルエンド部分が最短とでき
るとされている突極集中巻は、２極ではラジアル力のキ
ャンセルができないものとなることから、振動・騒音が
問題となり、使用できない場合が多い。

【００７９】したがって、このような場合にも、図３
（ア）に示したような構成で必要な分布係数を持つ固定
子巻線を設けることにより、高効率の電動機とすること
ができるものとなる。

【００８０】（実施例３）図５は、本発明の請求項３を
用いた実施例３における電動機の回路図である。

【００８１】図５において、１００Ｖ６０Ｈｚの商用電
源７１、交流電源７１の出力に接続された充電回路７２
を設けている。

【００８２】さらに、充電回路７２との接続と分離を自
在とするコネクタ７３、ニッケル水素式の蓄電池７４、
蓄電池７４の出力に接続されたプラスチックフィルム形
のコンデンサ７５とインバータ回路３８、インバータ回
路３８によって駆動される誘導形の電動機４５、インバ
ータ回路３８を制御する制御回路５０によって構成した
インバータ装置７６を設けている。

【００８３】なお、本実施例においては、インバータ回
路３８に用いている６個のスイッチング素子は、ＭＯＳ
ＦＥＴを使用して構成している。

【００８４】ファン５２は、インバータ装置７６の電動
機４５の出力に接続され、駆動されるものとなってい
る。

【００８５】以上において、動作の説明を行う。

【００８６】使用者は、使用前にコネクタ７３を接続し
て、交流電源７１から充電回路７２を経由して蓄電池７
４の充電を行い、充電が完了した後、コネクタ７３を切
り離し、インバータ装置７６の蓄電池７４に蓄えられた
エネルギーによって、インバータ回路３８が動作して、
電動機４５に１キロヘルツの高周波の３相交流の電気パ
ワーが供給させて、およそ５万９千ｒ／ｍｉｎの高速回
転で、ファン５２を駆動して強力な集塵を得ることがで
きる。

【００８７】ここで、制御回路５０は、インバータ回路
３８内の各スイッチング素子を順序正しくオンオフ制御
をなすことにより、電動機４５の各固定子巻線にほぼ正
弦波に近い波形の電流が供給され、効率良く駆動がなさ
れるものとなっている。

【００８８】集塵作業が完了した場合、使用者は、コネ
クタ７４によって蓄電池７４が充電回路７２を通じて商
用電源７１から充電を行える状態とし、消耗した蓄電池
７４を再び充電させることで、次回の掃除の作業に備え
るものとなる。

【００８９】このように、掃除作業中において商用電源
７１から切り離された状態での使用が可能となることか
ら、操作性が著しく向上し、使用者の躰の疲労が極めて
小となるものである。

【００９０】特に本実施例では、誘導形の電動機４５が
使用されていることから、永久磁石を用いる場合に比較
して鉄損が低減できるという効果に加え、例えば６万回
転などの高速で回転駆動されるファン５２が、小形・軽
量で済み、また電動機の構造も例えばカゴ形の回転子を
用いることによって、高速回転に対しても極めて堅牢と
することもでき、携帯性が向上するものとなる。

【００９１】また、整流子とブラシを用いた電動機を使
用して、蓄電池７４の両端から発生される直流電圧を直
接電動機に供給する構成と比較し、ブラシの摩耗がない
ことから信頼性が高く、寿命が非常に長くなるという効
果があるものとなる。

【００９２】すなわち、直流をブラシを用いた電動機に
供給すると、電流の極性が常に一定であることから、ブ
ラシが片減りするなどという問題が非常に発生しやすく
なるものであるが、本実施例によれば、インバータ回路
３８が電流を供給することから、そのような問題は完全
に防ぐことができるものとなる。

【００９３】また、本実施例においては、コンデンサ７
５を接続しており、インバータ回路３８に流れる電流の
高周波成分をバイパスしてインバータ回路３８の入力電
圧の安定化と、蓄電池７４の信頼性の確保を行っている
ものであるが、蓄電池７４の高周波に対するインピーダ
ンスが十分低い場合などには、接続する必要がないか、
あるいは非常に小さな静電容量のもので済ませることも
できるものとなる。

【００９４】

【発明の効果】以上のように、本発明の請求項１に記載
の発明は、特に商用電源と、前記商用電源の出力に出力
され脈流電圧を出力する整流回路と、前記整流回路の出
力に接続されたインバータ回路と、前記インバータ回路
によって駆動される誘導形の電動機を有し、インバータ
回路の出力周波数は、前記脈流電圧の脈動リプル周波数
よりも大である構成としたことにより、小形で安価なイ
ンバータ装置を実現するものである。

【００９５】また請求項２に記載の発明は、特に請求項
１記載のインバータ装置と、前記インバータ装置の電動
機により駆動されるファンを有する構成としたことによ
り、電動機が高速で駆動でき、ファン、電動機、整流回
路、を簡単で小形の構成とすることができるものであ
る。

【００９６】また請求項３に記載の発明は、特に蓄電池
と、前記蓄電池の出力に接続されたインバータ回路と、
前記インバータ回路によって駆動される誘導形の電動機
と、前記電動機によって駆動されるファンを有する構成
としたことにより、低コストで信頼性の高い電気掃除機
を実現するものである。

【００９７】また請求項４に記載の発明は、特に固定子
と前記固定子の外側に回転自在に設けた回転子を有する
電動機と、前記電動機を駆動するインバータ回路と、前
記電動機によって駆動されるファンを有し、前記固定子
は前記インバータ回路から電流が供給される固定子巻線
を有する構成としたことにより、前記固定子巻線に必要
な銅線の使用量を低減し、銅損の低減による効率の向上
を実現するものである。

【００９８】また請求項５に記載の発明は、特に請求項
２から請求項４のいずれか１項記載の電気掃除機固定子
は固定子鉄心を有し、回転子は回転子鉄心を有し、前記
固定子鉄心は、前記回転子鉄心よりも質量が小である構
成とすることにより、高周波磁束が作用する固定子鉄心
の鉄損の低減による効率の向上を実現するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１におけるインバータ装置を有
する電気掃除機の回路図

【図２】同、平滑回路および直流電源装置の動作波形図

【図３】同、電動機とファンの構成図

【図４】本発明の実施例２における電気掃除機の回路図

【図５】本発明の実施例３における電気掃除機の回路図

【図６】従来の技術におけるインバータ装置を有する電
気掃除機の回路図

【図７】同、インバータ装置の動作波形図

【符号の説明】 ３１ 商用電源 ３２ 整流回路 ３８ インバータ回路 ４５ 電動機 ５１ インバータ装置 ５２ ファン ７４ 蓄電池 ５９ 固定子 ４９、６９ 回転子 ４６、４７、４８ 固定子巻線 ５５ 固定子鉄心 ５６、６８ 回転子鉄心

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 保道 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 3B006 FA01 3B057 DA01 DE01

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 商用電源と、前記商用電源の出力に出力
   され脈流電圧を出力する整流回路と、前記整流回路の出
   力に接続されたインバータ回路と、前記インバータ回路
   によって駆動される誘導形の電動機を有し、インバータ
   回路の出力周波数は、前記脈流電圧の脈動リプル周波数
   よりも大であるインバータ装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のインバータ装置と、前記
   インバータ装置の電動機により駆動されるファンを有す
   る電気掃除機。
3. 【請求項３】 蓄電池と、前記蓄電池の出力に接続され
   たインバータ回路と、前記インバータ回路によって駆動
   される誘導形の電動機と、前記電動機によって駆動され
   るファンを有する電気掃除機。
4. 【請求項４】 固定子と前記固定子の外側に回転自在に
   設けた回転子を有する電動機と、前記電動機を駆動する
   インバータ回路と、前記電動機によって駆動されるファ
   ンを有し、前記固定子は前記インバータ回路から電流が
   供給される固定子巻線を有する電気掃除機。
5. 【請求項５】 固定子は固定子鉄心を有し、回転子は回
   転子鉄心を有し、前記固定子鉄心は、前記回転子鉄心よ
   りも質量が小である請求項２から請求項４いずれか１項
   記載の電気掃除機。