JP2002360484A

JP2002360484A - 電気掃除機

Info

Publication number: JP2002360484A
Application number: JP2001170334A
Authority: JP
Inventors: Noriaki Senda; 典明千田
Original assignee: Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 2001-06-05
Filing date: 2001-06-05
Publication date: 2002-12-17

Abstract

(57)【要約】【課題】電動送風機の吸込力を必要以上に低下するこ
となく二次電池の一回の充電での使用時間を長くする電
気掃除機を提供する。【解決手段】バッテリの電池電圧を電圧検出手段で検
出し、検出電圧Ｖが電圧Ｖ1以上か、電圧Ｖ1より小さく
電圧Ｖ2以上か、電圧Ｖ2より小さく電圧Ｖ3以上か、電
圧Ｖ3より小さいかを判断する。それぞれ予め設定され
ている１００％、９８％、９５％、９０％の状態で制御
する。バッテリの電圧が高い状態では電動送風機を低く
駆動させることにより、一回の充電によるバッテリの放
電時間を長くする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電池により電動送
風機を駆動する電気掃除機に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、二次電池により電動送風機を駆動
する電気掃除機が普及しつつある。

【０００３】そして、二次電池を電源とするものにあっ
ては、二次電池の電圧の高さの変化により電動送風機の
駆動電流が変化してしまう。また、二次電池の電圧は電
動送風機を駆動した時間に伴い低下するが、二次電池が
満充電されている場合は電圧が高い時間が特に長い。

【０００４】このように二次電池の電圧が高い場合に
は、電動送風機の吸込力は大きいものの、必要以上に電
力を消費してしまい、一回の充電で使用できる時間が短
くなる。

【０００５】また、電動送風機の製造ロットのばらつき
やごみ詰まりなどの状態などにより、電動送風機の駆動
電流が変化してしまう。

【０００６】そして、駆動電流が大きい電動送風機の場
合には、電動送風機の吸込力は大きいものの、必要以上
に電力を消費してしまい、一回の充電で使用できる時間
が短くなる。

【０００７】また、状態によっては電動送風機の駆動電
流が大きくなり、電動送風機の吸込力は大きくなるもの
の、必要以上に電力を消費してしまい、一回の充電で使
用できる時間が短くなる。

【０００８】さらに、二次電池は、温度により放電容量
が異なり、高温時には活性化が高くなって放電時間が短
くなり、反対に、低温時には活性化が低くなって放電時
間が短くなり、所定温度範囲外で通常どおり使用する
と、一回の充電で使用できる時間が短くなる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、二次電
池の電圧が高い場合、電動送風機の電流が大きい場合、
あるいは、二次電池の温度が所定範囲外である場合に
は、二次電池の一回の充電で使用できる時間が短くなっ
てしまう問題を有している。

【００１０】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、電動送風機の吸込力を必要以上に低下することなく
二次電池の一回の充電での使用時間を長くする電気掃除
機を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の電気掃除
機は、電池により電力が供給される電動送風機と、前記
電池の電圧を検出する電圧検出手段と、前記電池から前
記電動送風機に供給される電力を制御するスイッチング
素子と、前記電圧検出手段で検出された電池の電圧が所
定値以上の場合はこの所定値より小さい場合に比べて前
記スイッチング素子を制御して平均的なオンデューティ
を小さくする制御手段とを具備しているもので、電圧検
出手段で電池の電圧を検出し、制御手段はこの電圧検出
手段で検出された電池の電圧が所定値以上の場合はこの
所定値より小さい場合に比べてスイッチング素子を制御
して平均的なオンデューティを小さくすることにより、
電圧検出手段は一般的に構成が簡単であり、大きな損失
を伴うことなく電池から供給される電力を低下させて、
必要以上に高い電圧を低下させることにより、電動送風
機の出力が適切な状態で電池の放電時間を長くする。

【００１２】請求項２記載の電気掃除機は、電池により
電力が供給される電動送風機と、この電動送風機の電流
を検出する電流検出手段と、前記電池から前記電動送風
機に供給される電力を制御するスイッチング素子と、前
記電流検出手段で検出された電動送風機の電流が所定値
以上の場合はこの所定値より小さい場合に比べて前記ス
イッチング素子を制御して平均的なオンデューティを小
さくする制御手段とを具備しているもので、電流検出手
段で電動送風機の電流を検出し、制御手段はこの電流検
出手段で検出された電動送風機の電流が所定値以上の場
合はこの所定値より小さい場合に比べてスイッチング素
子を制御して平均的なオンデューティを小さくすること
により、大きな損失を伴うことなく電動送風機の電流を
低下させて、必要以上の電流を小さくすることにより、
電池は電流および時間のほぼ積で放電時間が決まるの
で、電動送風機の出力が適切な状態で電池の放電時間を
長くする。

【００１３】請求項３記載の電気掃除機は、電池により
電力が供給される電動送風機と、前記電池の温度を検出
する温度検出手段と、前記電池から前記電動送風機に供
給される電力を制御するスイッチング素子と、前記温度
検出手段で検出された電池の温度が所定範囲外の場合は
この所定範囲内の場合に比べて前記スイッチング素子を
制御して平均的なオンデューティを小さくする制御手段
とを具備しているもので、温度検出手段で電池の温度を
検出し、制御手段はこの温度検出手段で検出された電池
の温度が所定範囲外の場合は所定範囲内の場合に比べて
スイッチング素子を制御して平均的なオンデューティを
小さくすることにより、大きな損失を伴うことなく電池
からの放電量を小さくして、電動送風機の出力が適切な
状態で電池の放電時間を長くする。

【００１４】請求項４記載の電気掃除機は、電池により
電力が供給される電動送風機と、前記電池から前記電動
送風機に供給される電力を制御するスイッチング素子
と、電動送風機の性能にそれぞれ対応した制御状態を記
憶する記憶手段と、使用する電動送風機の性能に対応す
るこの記憶手段に記憶されている制御状態を設定する設
定手段とを具備しているもので、設定手段で使用する電
動送風機の性能に対応する記憶手段に記憶されている制
御状態を設定し、制御手段は設定手段で設定された制御
状態に従いスイッチング素子を制御するため、大きな損
失を伴うことなく電池からの放電量を制御して、使用す
る電動送風機に対応した適切な状態で駆動して電池の放
電時間を長くする。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の電気掃除機の一実
施の形態の構成を図面を参照して説明する。

【００１６】図２に示すように、１は掃除機本体で、こ
の掃除機本体１は、ケース体２と、このケース体２の上
部に後部が連結して回動により上部を開放可能に覆って
取り付けられる蓋体３とを備えた本体ケース４を有して
いる。また、ケース体２内には、図２に示す電動送風機
５およびこの電動送風機５を制御する制御手段を兼ねた
ＩＣ30が収容されているとともに、これらの電源として
二次電池であるバッテリ７が収容されている。ここで、
ＩＣ30は、電動送風機５の性能にそれぞれ対応した制御
状態を記憶する記憶手段を兼ねている。

【００１７】さらに、本体ケース４の蓋体３の前側下面
には、前方に向けて本体吸込口11が開口され、蓋体３の
上面には平面視略Ｙ字状のハンドル12が設けられてい
る。

【００１８】また、本体ケース４のケース体２内におけ
る前側には、有底円筒状の集塵カップとしてのダストカ
ップ14が着脱可能に取り付けられている。

【００１９】さらに、掃除機本体１の本体吸込口11に
は、可撓性を有するホース体15の基端が連通されて着脱
可能に接続されている。このホース体15の先端には、略
く字状に屈曲した操作手段としての手許操作部16が設け
られている。この手許操作部16における屈曲する部分の
基端側に面する部分には、電動送風機５などの駆動状態
を設定する停止設定用ボタン21、弱設定用ボタン22およ
び強設定用ボタン23が一列に設けられている。

【００２０】また、ホース体15の手許操作部16の先端に
は、伸縮可能な接続管としての延長管24を介して交換可
能な吸込口体25が着脱可能に連通され、この吸込口体25
内には長手方向に軸方向を有する回転ブラシ26が収容さ
れ、この回転ブラシ26は電動機27にて回転駆動される。

【００２１】次に、この電気掃除機の回路構成を図３を
参照して説明する。

【００２２】この図３に示すように、バッテリ７には電
動送風機５、スイッチング素子としての電界効果トラン
ジスタQ1のソース、ドレインおよび抵抗R1が直列に接続
され、抵抗R1に対してコンデンサC1が並列に接続され、
電界効果トランジスタQ1および電流検出手段としての抵
抗R1の接続点はＩＣ30の入力端子R1に接続されている。
そして、電界効果トランジスタQ1のゲートにはトランジ
スタQ2のコレクタが接続され、このトランジスタQ2のエ
ミッタはバッテリ７の正極に、ベースは抵抗R2を介して
トランジスタQ3のコレクタに接続され、このトランジス
タQ3のエミッタは接地され、ベースは抵抗R3を介してＩ
Ｃ30の出力端子P1に接続されている。

【００２３】また、バッテリ7には、定電圧手段31が接
続されている。この定電圧手段31は、バッテリ7の正極
に抵抗R4、コンデンサC2、３端子レギュレータ32および
コンデンサC3が接続されて、５Ｖの定電圧を出力する。

【００２４】さらに、バッテリ７には、制御用のトラン
ジスタQ4のエミッタ、コレクタおよびホース体15を介し
て、吸込口体25のスイッチ手段33、電動機27および抵抗
R5の直列回路が接続され、この抵抗R5には並列にコンデ
ンサC4が接続されている。そして、電動機27および抵抗
R5の接続点は、ＩＣ30の入力端子R2に接続されている。
さらに、電動機27には、抵抗R6および駆動表示用の発光
ダイオードLED1の直列回路が接続されている。また、ス
イッチ手段33、吸込口体25に設けられ、この吸込口体25
が接地されているか否かを検出する被掃除面接地検出手
段により、吸込口体25が接地されている場合には閉成さ
れ、接地されていない場合には開成される。

【００２５】また、トランジスタQ4のベースは抵抗R7を
介してトランジスタQ5のコレクタに接続され、このトラ
ンジスタQ5のエミッタは接地され、ベースは抵抗R8を介
してＩＣ30の出力端子P2に接続されている。

【００２６】さらに、ホース体15の手許操作部16は、常
開の切用スイッチ34およびプルダウン用の抵抗R11の直
列回路、常開の弱用スイッチ35およびプルダウン用の抵
抗R12の直列回路、常開の強用スイッチ36およびプルダ
ウン用の抵抗R13の直列回路、および、抵抗R14が並列に
接続され、一端は接地されるとともに、他端はＩＣ30の
入力端子R3に接続されている。また、この入力端子R3に
は、定電圧手段31および接地間に接続された抵抗R15お
よび抵抗R16の直列回路の抵抗R15および抵抗R16の接続
点が接続され、抵抗R16には並列にコンデンサC5が接続
されている。そして、切用スイッチ34、弱用スイッチ35
および強用スイッチ36は、それぞれ手許操作部16の停止
設定用ボタン21、弱設定用ボタン22および強設定用ボタ
ン23により操作される。

【００２７】また、バッテリ７の負極側とＩＣ30の入力
端子R4の間には、バッテリ7の温度を検出する温度検出
手段としてのサーミスタ37が接続されるとともに、ＩＣ
30の入力端子R4には定電圧手段31に接続された抵抗R17
および接地されたコンデンサC6の直列回路の抵抗R17お
よびコンデンサC6の接続点に接続されている。

【００２８】また、定電圧手段31および接地間に抵抗R1
8およびスイッチS1の直列回路が接続され、抵抗R18およ
びスイッチS1の接続点はＩＣ30の入力端子R5に接続され
るとともに、定電圧手段31および接地間に抵抗R19およ
びスイッチS2の直列回路が接続され、抵抗R19およびス
イッチS2の接続点はＩＣ30の入力端子R6に接続され、設
定手段38を構成している。

【００２９】そして、入力電力Ｐに対するモータラン
ク、切換設定および駆動出力の割合は表１に示すように
設定される。すなわち、電動送風機５のモータの入力電
力Ｐは、図４に示すように、電動送風機５のモータの数
に対してほぼ正規分布しており、必ずしも一定にはなら
ないので、それぞれのモータに必要以上の電力を供給し
ないように表１に示すようにＩＣ30により電界効果トラ
ンジスタQ1を制御する。

【００３０】

【表１】

【００３１】この設定には、それぞれの電動送風機５毎
に予め調査しておいた入力電力Ｐに基づくモータランク
により、スイッチS1を短絡するとＩＣ30の入力端子R5は
Ｌレベルになり、スイッチS1を開放するとＩＣ30の入力
端子R5はＨレベルになり、スイッチS2を短絡するとＩＣ
30の入力端子R6はＬレベルになり、スイッチS2を開放す
るとＩＣ30の入力端子R6はＨレベルになって、電動送風
機５の入力電力Ｐにしたがって、適切な割合で制御す
る。

【００３２】また、バッテリ７に対して、電圧検出手段
39を構成する抵抗R21および抵抗R22の直列回路を並列に
接続し、抵抗R21および抵抗R22の接続点をＩＣ30の入力
端子R7に接続する。

【００３３】ここで、この図３に示す回路の基本的な動
作について説明する。

【００３４】まず、バッテリ7の電圧を定電圧手段31で
５Ｖの定電圧にしてＩＣ30に印加する。

【００３５】そして、手許操作部16の弱設定用ボタン22
あるいは強設定用ボタン23を操作することにより、弱用
スイッチ35あるいは強用スイッチ36を閉成して、電動送
風機５を駆動する。なお、この場合、設定手段38で設定
された表１に示すモータランクに従った割合で制御され
る。

【００３６】すなわち、ＩＣ30の出力端子P1がＨレベル
になるとトランジスタQ3にベース電流が流れてトランジ
スタQ3がオンし、このトランジスタQ3のオンによりトラ
ンジスタQ2のベースがＬレベルになり、トランジスタQ2
がオンして電界効果トランジスタQ1のゲートに電圧が印
加されてこの電界効果トランジスタQ1がオンして、電動
送風機５が駆動する。

【００３７】また、トランジスタQ3のベースに与えるパ
ルス電流のオンデューティを変化させることにより、電
動送風機５の駆動をたとえば強あるいは弱に変化させて
駆動する。なお、この場合オンデューティが大きいほ
ど、電動送風機５は大きな駆動、強動作となり、電動送
風機５をハイパワー駆動する際には、トランジスタQ3を
オン状態を継続させる。

【００３８】一方、停止設定用ボタン21を操作すること
により、切用スイッチ34を閉成して、電動送風機５を停
止させる。

【００３９】さらに、ＩＣ30の出力端子P2がＨレベルに
なると、トランジスタQ5にベース電流が供給されてトラ
ンジスタQ5がオンし、このトランジスタQ5のオンにより
トランジスタQ4のベースがＬレベルになりトランジスタ
Q4がオンする。そして、吸込口体25が被掃除面である床
面に接地している状態では、スイッチ手段33が閉成する
ので、電動機27は回転して回転ブラシ26を駆動する。

【００４０】一方、吸込口体25が床面に接地していない
状態では、スイッチ手段33が開成するので、電動機27は
回転を停止して、回転ブラシ26は停止する。

【００４１】また、ＩＣ30の入力端子R2では、電流検出
手段としての機能を有しているため電動機27が駆動して
いるか否か、すなわち吸込口体25が床面に接地している
か否かを、電動機27に流れる駆動電流を検出して検知す
る。たとえば電動機27が回転している状態では駆動電流
が流れるため吸込口体25が床面に接地していると判断
し、電動機27が回転していない状態では駆動電流が流れ
ないため吸込口体25が床面に接地していないと判断す
る。

【００４２】そして、吸込口体25が床面に接地されてい
ると判断された場合には、電動送風機５をそのままの状
態で回転させ、吸込口体25が床面に接地されていないと
判断された場合には、電動送風機５の回転を低下あるい
は停止させる。

【００４３】また、電圧検出手段39でバッテリ７の電圧
を検出して、バッテリ７の電圧が所定値以上高い場合に
は、通常より電界効果トランジスタQ1のオンデューティ
を小さくして、電動送風機５の出力を低下させる。

【００４４】さらに、電流検出手段となる抵抗R1で電動
送風機５に流れる電流に対応する電流を検出して、電動
送風機５に流れる電流が所定値以上高い場合には、通常
より電界効果トランジスタQ1のオンデューティを小さく
して、電動送風機５の出力を低下させる。

【００４５】またさらに、バッテリ７の温度が上昇する
と、サーミスタ37の抵抗値が変化することにより、ＩＣ
30の入力端子R4に入力される電圧が変化して、バッテリ
７の温度が所定値以上上昇すると、電動送風機５の駆動
を低下あるいは停止させる。

【００４６】次に、全体の動作の流れについて図５に示
すフローチャートを参照して説明する。

【００４７】まず、ｔ＝９０の初期値を設定する（ステ
ップ１）。ここで、ｔは継続タイマで、所定の状態で増
加する。

【００４８】次に、停止設定用ボタン21が操作されて切
用スイッチ34が閉成されたか否かを判断し（ステップ
２）、切用スイッチ34が閉成された場合には電動送風機
５を停止し（ステップ３）、さらに電動機27を停止させ
る（ステップ４）。その後、ｔ＝９０の初期値を設定し
（ステップ５）、ステップ２に戻る。

【００４９】また、ステップ２で切用スイッチ34が閉成
されていないと判断された場合には、弱設定用ボタン22
が操作されて弱用スイッチ35が閉成されたか否かを判断
し（ステップ６）、弱用スイッチ35が閉成された場合に
は電動送風機５を５０％で駆動するとともに（ステップ
７）、電動機27を駆動させ（ステップ８）、ステップ５
に進む。

【００５０】さらに、ステップ６で弱用スイッチ35が閉
成されていないと判断された場合には、強設定用ボタン
23が操作されて強用スイッチ36が閉成されたか否かを判
断し（ステップ９）、強処理するとともに（ステップ1
0）、ステップ２に戻る。

【００５１】ここで、ステップ10のバッテリ7の電圧に
基づく強処理を図１を参照して説明する。

【００５２】この図１に示す強処理は、バッテリ７、電
動送風機５あるいはごみ詰まりなどによるバッテリ７の
電圧の変動に対する処理である。なお、この図１に示す
強処理の場合には、ステップ１およびステップ５で、t
＝９０の初期値の設定は不要である。

【００５３】まず、バッテリ７の電池電圧を電圧検出手
段39で検出し（ステップ11）、検出電圧Ｖが電圧Ｖ1以
上であるか否かを判断し（ステップ12）、検出電圧Ｖが
電圧Ｖ1より小さい場合には、ＩＣ30は電界効果トラン
ジスタQ1を制御して電動送風機５を予め設定されている
１００％の状態で制御し（ステップ13）、リターンす
る。

【００５４】また、ステップ12で検出電圧Ｖが電圧Ｖ1
以上であると判断された場合には、検出電圧Ｖが電圧Ｖ
2以上であるか否かを判断し（ステップ14）、検出電圧
Ｖが電圧Ｖ2より小さい場合には、ＩＣ30は電界効果ト
ランジスタQ1を制御して電動送風機５を予め設定されて
いる９８％の状態で制御し（ステップ15）、リターンす
る。

【００５５】さらに、ステップ14で検出電圧Ｖが電圧Ｖ
2以上であると判断された場合には、検出電圧Ｖが電圧
Ｖ3以上であるか否かを判断し（ステップ16）、検出電
圧Ｖが電圧Ｖ3より小さい場合には、ＩＣ30は電界効果
トランジスタQ1を制御して電動送風機５を予め設定され
ている９５％の状態で制御し（ステップ17）、リターン
する。

【００５６】一方、ステップ16で検出電圧Ｖが電圧Ｖ3
以上であると判断された場合には、ＩＣ30は電界効果ト
ランジスタQ1を制御して電動送風機５を予め設定されて
いる９０％の状態で制御し（ステップ18）、リターンす
る。

【００５７】このように、バッテリ７の電圧を検出して
電動送風機５の出力を制御することにより、バッテリ７
の電圧が高く、図６に示す実線ｌ1あるいは実線ｌ2のよ
うに短時間ｔ1，ｔ2でバッテリ７が放電してしまう場合
にも、バッテリ７の電圧が高い状態では電動送風機５を
低く駆動させることにより、破線ｌ3に示すように、一
回の充電によるバッテリ７の放電時間をたとえば時間ｔ
3まで長くできる。また、バッテリ７の電圧の検出は容
易であるので、構成が特に複雑になることもない。

【００５８】次に、ステップ10の電動送風機５の電流に
基づく強処理を図７を参照して説明する。

【００５９】この図７に示す強処理は、バッテリ７、電
動送風機５あるいはごみ詰まりなどによる電動送風機５
の電流に対する処理を含むバッテリ７の電圧の変動に対
する処理である。なお、この図１に示す強処理の場合に
は、ステップ１およびステップ５で、t＝９０の初期値
の設定は不要である。

【００６０】まず、電動送風機５に流れる電流を電流検
出手段である抵抗R1で検出し（ステップ21）、検出電流
Iが電流Ｉ1以上であるか否かを判断し（ステップ22）、
検出電流Ｉが電流Ｉ1より小さい場合には、ＩＣ30は電
界効果トランジスタQ1を制御して電動送風機５を予め設
定されている１００％の状態で制御し（ステップ23）、
リターンする。

【００６１】また、ステップ22で検出電流Ｉが電流Ｉ1
以上であると判断された場合には、検出電流Ｉが電流Ｉ
2以上であるか否かを判断し（ステップ24）、検出電流
Ｉが電流Ｉ2より小さい場合には、ＩＣ30は電界効果ト
ランジスタQ1を制御して電動送風機５を予め設定されて
いる９８％の状態で制御し（ステップ25）、リターンす
る。

【００６２】さらに、ステップ24で検出電流Ｉが電流Ｉ
2以上であると判断された場合には、検出電流Ｉが電流
ＩＶ3以上であるか否かを判断し（ステップ26）、検出
電流Ｉが電流Ｉ3より小さい場合には、ＩＣ30は電界効
果トランジスタQ1を制御して電動送風機５を予め設定さ
れている９５％の状態で制御し（ステップ27）、リター
ンする。

【００６３】一方、ステップ26で検出電流Ｉが電流Ｉ3
以上であると判断された場合には、ＩＣ30は電界効果ト
ランジスタQ1を制御して電動送風機５を予め設定されて
いる９０％の状態で制御し（ステップ28）、リターンす
る。

【００６４】このように、電動送風機５の駆動電流を検
出して電動送風機５の出力を制御することにより、電動
送風機５の電流が大きく、図８に示す実線Ｌ1，Ｌ2，Ｌ
3のように短時間ｔ1，ｔ2，ｔ3でバッテリ７が放電して
しまう場合にも、電動送風機５の電流が大きい状態では
電動送風機５を低く駆動させることにより、破線Ｌ4に
示すように、一回の充電によるバッテリ７の放電時間を
たとえば時間ｔ4まで長くできる。特に、電動送風機５
の回転数は電流によって制御されるとともに、バッテリ
7の放電時間は、電流および時間の積に比例するので、
電流が大きいときに電流を低下させえることにより、バ
ッテリ７の放電時間を長くできる。

【００６５】また、ステップ10の電動送風機５の電流に
基づく他の強処理を図９を参照して説明する。

【００６６】この図１０に示す強処理も、バッテリ７、
電動送風機５あるいはごみ詰まりなどによるバッテリ７
の電圧の変動に対する処理である。

【００６７】まず、電動送風機５に流れる電流を電流検
出手段である抵抗R1で検出し（ステップ31）、検出電流
Iが電流ＩA以上であるか否かを判断し（ステップ32）、
検出電流Ｉが電流ＩAより小さい場合には、ｔに1を加え
て新たなｔを算出し（ステップ33）、ＩＣ30は電界効果
トランジスタQ1を制御して電動送風機５をｔ％の状態で
制御し（ステップ34）、リターンする。なお、ｔの初期
値はステップ１またはステップ５で設定されている９０
である。

【００６８】一方、ステップ32で検出電流Iが電流ＩA以
上と判断された場合には、ｔに1を引いて新たなｔを算
出し（ステップ35）、ステップ34に進む。

【００６９】さらに、ステップ10のバッテリ７の温度に
基づく強処理を図１０を参照して説明する。

【００７０】この図１０に示す強処理は、バッテリ７が
充電直後で温度が高い場合、あるいは、周囲温度の影響
などによりバッテリ７の温度が所定温度の範囲より高い
あるいは低い場合に対する処理である。なお、この図１
０に示す強処理の場合には、ステップ１およびステップ
５で、t＝９０の初期値の設定は不要である。

【００７１】まず、バッテリ７の温度をサーミスタ37で
検出し（ステップ41）、バッテリ７の検出温度Ｔが温度
Ｔ1以上であるか否かを判断し（ステップ42）、検出温
度Ｔが温度Ｔ1より小さい場合には、ＩＣ30は電界効果
トランジスタQ1を制御して電動送風機５を予め設定され
ている９５％の状態で制御し（ステップ43）、リターン
する。

【００７２】また、ステップ42で検出温度Ｔが温度Ｔ1
以上であると判断された場合には、検出温度Ｔが温度Ｔ
2以上であるか否かを判断し（ステップ44）、検出温度
Ｔが温度Ｔ2より小さい場合には、ＩＣ30は電界効果ト
ランジスタQ1を制御して電動送風機５を予め設定されて
いる９８％の状態で制御し（ステップ45）、リターンす
る。

【００７３】さらに、ステップ44で検出温度Ｔが温度Ｔ
2以上であると判断された場合には、検出温度Ｔが温度
Ｔ3以上であるか否かを判断し（ステップ46）、検出温
度Ｔが温度Ｔ3より小さい場合には、ＩＣ30は電界効果
トランジスタQ1を制御して電動送風機５を予め設定され
ている１００％の状態で制御し（ステップ47）、リター
ンする。

【００７４】またさらに、ステップ46で検出温度Ｔが温
度Ｔ3以上であると判断された場合には、検出温度Ｔが
温度Ｔ4以上であるか否かを判断し（ステップ48）、検
出温度Ｔが温度Ｔ4より小さい場合には、ＩＣ30は電界
効果トランジスタQ1を制御して電動送風機５を予め設定
されている９５％の状態で制御し（ステップ49）、リタ
ーンする。

【００７５】一方、ステップ49で検出温度Ｔが温度Ｔ4
以上であると判断された場合には、ＩＣ30は電界効果ト
ランジスタQ1を制御して電動送風機５を予め設定されて
いる９０％の状態で制御し（ステップ50）、リターンす
る。

【００７６】このように、バッテリ７の温度を検出して
電動送風機５の出力を制御することにより、図１１に示
すように、所定温度範囲以外の、たとえばバッテリ７の
温度が高くて活性化が高くて放電容量が少ない状態、あ
るいは、バッテリ７の温度が低くて活性化が低くて放電
容量が少ない状態のいずれの場合にも、電動送風機５を
低く駆動させることにより、単位時間あたりの放電量を
少なくして一回の充電によるバッテリ７の放電時間を長
くできる。

【００７７】またさらに、ステップ10の電動送風機５の
モータランクに基づく強処理を図１２を参照して説明す
る。

【００７８】この図１２に示す強処理は、あらかじめ設
定手段38で設定したモータランクに対応する処理であ
る。なお、この図１２に示す強処理の場合には、ステッ
プ１およびステップ５で、t＝９０の初期値の設定は不
要である。

【００７９】まず、設定手段38の入力端子R5，R6を読み
取り（ステップ51）、入力端子R5がＨレベルであるか否
かを判断し（ステップ52）、Ｈレベルでないと判断され
た場合には、入力端子R6がＨレベルであるか否かを判断
し（ステップ53）、Ｈレベルでないと判断された場合に
は、入力端子R5，R6がＬ，Ｌであるので電動送風機５の
モータランクはＡであるので、ＩＣ30は電界効果トラン
ジスタQ1を制御して電動送風機５を予め設定されている
１００％の状態で制御し（ステップ54）、リターンす
る。

【００８０】また、ステップ53でＨレベルと判断された
場合には、入力端子R5，R6がＬ，Ｈであるので電動送風
機５のモータランクはＢであるので、ＩＣ30は電界効果
トランジスタQ1を制御して電動送風機５を予め設定され
ている９８％の状態で制御し（ステップ55）、リターン
する。

【００８１】さらに、ステップ52でＨレベルと判断され
た場合には、入力端子R6がＨレベルであるか否かを判断
し（ステップ56）、Ｈレベルでないと判断された場合に
は、入力端子R5，R6がＨ，Ｌであるので電動送風機５の
モータランクはＣであるので、ＩＣ30は電界効果トラン
ジスタQ1を制御して電動送風機５を予め設定されている
９５％の状態で制御し（ステップ57）、リターンする。

【００８２】またさらに、ステップ56でＨレベルと判断
された場合には、入力端子R5，R6がＨ，Ｈであるので電
動送風機５のモータランクはＤであるので、ＩＣ30は電
界効果トランジスタQ1を制御して電動送風機５を予め設
定されている９０％の状態で制御し（ステップ58）、リ
ターンする。

【００８３】このように、電動送風機５のモータランク
をあらかじめ調査して設定して電動送風機５の出力を制
御することにより、必要以上に電動送風機５の電流が大
きく短時間でバッテリ７が放電してしまう場合にも、電
動送風機５のモータランクに従って電動送風機５を低く
駆動させることにより、一回の充電によるバッテリ７の
放電時間を長くできる。電動送風機５のモータランクに
関わらず電動送風機５のバッテリ７の放電時間を一定に
できる。

【００８４】なお、いずれの場合にも強処理として説明
したが、弱処理で動揺の処理をしても良い。

【００８５】また、上記実施の形態ではキャニスター型
について説明したが、アップライト型あるいはハンディ
型にも適用できる。

【００８６】さらに、被掃除面接地検出手段は、吸込口
体25の移動を検出して吸込口体25の接地を検出するもの
でもよい。

【００８７】またさらに、上記実施の形態では所定の場
合の電動機27の停止時に、電動送風機５の出力を低下さ
せているが、電動送風機５の出力を単に低下させるので
はなく停止させても同様の効果が得られ、基本的にはハ
イパワーより低駆動にすれば同様の効果が得られる。

【００８８】その他、たとえばバッテリ７の電池容量の
残量を検知して残量に応じて残量を表示したり、手許操
作手段16で設定している状態すなわち電動送風機５の駆
動状態を表示するようにしてもよい。

【００８９】

【発明の効果】請求項１記載の電気掃除機によれば、電
圧検出手段で電池の電圧を検出し、制御手段はこの電圧
検出手段で検出された電池の電圧が所定値以上の場合は
この所定値より小さい場合に比べてスイッチング素子を
制御して平均的なオンデューティを小さくすることによ
り、電圧検出手段は一般的に構成が簡単であり、大きな
損失を伴うことなく電池から供給される電力を低下させ
て、必要以上に高い電圧を低下させることにより、電動
送風機の出力が適切な状態で電池の放電時間を長くでき
る。

【００９０】請求項２記載の電気掃除機によれば、電流
検出手段で電動送風機の電流を検出し、制御手段はこの
電流検出手段で検出された電動送風機の電流が所定値以
上の場合はこの所定値より小さい場合に比べてスイッチ
ング素子を制御して平均的なオンデューティを小さくす
ることにより、大きな損失を伴うことなく電動送風機の
電流を低下させて、必要以上の電流を小さくすることに
より、電池は電流および時間のほぼ積で放電時間が決ま
るので、電動送風機の出力が適切な状態で電池の放電時
間を長くできる。

【００９１】請求項３記載の電気掃除機によれば、温度
検出手段で電池の温度を検出し、制御手段はこの温度検
出手段で検出された電池の温度が所定範囲外の場合は所
定範囲内の場合に比べてスイッチング素子を制御して平
均的なオンデューティを小さくすることにより、大きな
損失を伴うことなく電池からの放電量を小さくして、電
動送風機の出力が適切な状態で電池の放電時間を長くで
きる。

【００９２】請求項４記載の電気掃除機によれば、設定
手段で使用する電動送風機の性能に対応する記憶手段に
記憶されている制御状態を設定し、制御手段は設定手段
で設定された制御状態に従いスイッチング素子を制御す
るため、大きな損失を伴うことなく電池からの放電量を
制御して、使用する電動送風機に対応した適切な状態で
駆動して電池の放電時間を長くできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電気掃除機の一実施の形態のバッテリ
の電圧の変動に対する処理を含む強処理の動作を示すフ
ローチャートである。

【図２】同上電気掃除機の外観を示す斜視図である。

【図３】同上電気掃除機の回路構成を示す回路図であ
る。

【図４】同上電動送風機のモータランクの分布を示すグ
ラフである。

【図５】同上全体処理の動作を示すフローチャートであ
る。

【図６】同上バッテリ電圧と放電時間との関係を示すグ
ラフである。

【図７】同上電動送風機の電流に対する処理を含む電動
送風機の電流の変動に対する処理を含む強処理の動作を
示すフローチャートである。

【図８】同上電動送風機の駆動電流とバッテリの放電時
間との関係を示すグラフである。

【図９】同上電動送風機の電流に対する処理を含む電動
送風機の電流の変動に対する処理を含む強処理の動作を
示すフローチャートである。

【図１０】同上バッテリの温度に対する処理を含む電動
送風機の電流の変動に対する処理を含む強処理の動作を
示すフローチャートである。

【図１１】同上バッテリの温度と放電時間との関係を示
すグラフである。

【図１２】同上電動送風機のモータランクの処理を含む
強処理の動作を示すフローチャートである。

【符号の説明】

５電動送風機７電池としてのバッテリ 30 制御手段としてのＩＣ 37 温度検出手段としてのサーミスタ 38 設定手段 39 電圧検出手段 Q1 スイッチング素子としての電界効果トランジスタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０２Ｊ 7/00 ３０２Ｈ０２Ｊ 7/00 ３０２Ｄ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電池により電力が供給される電動送風機
と、前記電池の電圧を検出する電圧検出手段と、前記電池から前記電動送風機に供給される電力を制御す
るスイッチング素子と、前記電圧検出手段で検出された電池の電圧が所定値以上
の場合はこの所定値より小さい場合に比べて前記スイッ
チング素子を制御して平均的なオンデューティを小さく
する制御手段とを具備していることを特徴とした電気掃
除機。
【請求項２】電池により電力が供給される電動送風機
と、この電動送風機の電流を検出する電流検出手段と、前記電池から前記電動送風機に供給される電力を制御す
るスイッチング素子と、前記電流検出手段で検出された電動送風機の電流が所定
値以上の場合はこの所定値より小さい場合に比べて前記
スイッチング素子を制御して平均的なオンデューティを
小さくする制御手段とを具備していることを特徴とした
電気掃除機。
【請求項３】電池により電力が供給される電動送風機
と、前記電池の温度を検出する温度検出手段と、前記電池から前記電動送風機に供給される電力を制御す
るスイッチング素子と、前記温度検出手段で検出された電池の温度が所定範囲外
の場合はこの所定範囲内の場合に比べて前記スイッチン
グ素子を制御して平均的なオンデューティを小さくする
制御手段とを具備していることを特徴とした電気掃除
機。
【請求項４】電池により電力が供給される電動送風機
と、前記電池から前記電動送風機に供給される電力を制御す
るスイッチング素子と、電動送風機の性能にそれぞれ対応した制御状態を記憶す
る記憶手段と、使用する電動送風機の性能に対応するこの記憶手段に記
憶されている制御状態を設定する設定手段と、この設定手段で設定された制御状態に従い前記スイッチ
ング素子を制御する制御手段とを具備していることを特
徴とした電気掃除機。