JP4980401B2 - Electric vacuum cleaner - Google Patents

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Description

本発明は、電動送風機の吸引側に集塵室が設置された電気掃除機に関するものである。   The present invention relates to a vacuum cleaner in which a dust collection chamber is installed on the suction side of an electric blower.

従来、電気掃除機の掃除機本体に搭載された電動送風機への塵の吸い込みを防止するためのものとして濾過式のフィルタが使用されているが、通風経路の空気抵抗の増加による吸引力の低下が懸念されていた。また、フィルタが目詰まりを起こした場合は、フィルタを洗うか、あるいは新たなフィルタに交換するといった手間がかかっていた。
そこで、近年開発されているフィルタの掃除機能を備えた電気掃除機がある。例えばフィルタ自体をモータ駆動のギヤを回転させることでフィルタを振動させ、目詰まりした塵を振るい落としていた（例えば、特許文献１参照）。
また、他の電気掃除機として、吸い込み口に流入する空気の送風力により回転するブラシの付いた回転体でフィルタの目詰まりを掃き出すものがあった（例えば、特許文献２参照）。 Conventionally, filtration type filters have been used to prevent the inhalation of dust into the electric blower mounted on the vacuum cleaner body of the vacuum cleaner, but the suction force is reduced by increasing the air resistance of the ventilation path. There was concern. Further, when the filter is clogged, it takes time and effort to wash the filter or replace it with a new filter.
Therefore, there is a vacuum cleaner having a filter cleaning function that has been developed in recent years. For example, the filter itself is vibrated by rotating a motor-driven gear to shake off clogged dust (see, for example, Patent Document 1).
Another type of vacuum cleaner sweeps out filter clogging with a rotating body with a brush that rotates by the blowing force of air flowing into the suction port (see, for example, Patent Document 2).

特許第３８３１７０８号公報（請求項１、図２）Japanese Patent No. 3831708 (Claim 1, FIG. 2) 特開２００８−３５８８６号公報（請求項２、図２）JP 2008-35886 A (Claim 2, FIG. 2)

前述した従来の電気掃除機は、フィルタ本体を振動により揺らすことで塵を取り除く構造や、送風力により回転するブラシによってフィルタに付着する塵を取り除く構造になっているが、追加構造に伴う掃除機本体の重量や容積が増加している。このため、利用者にとって使い勝手が良いとは言えず、また、フィルタ掃除の際には振動や騒音を伴うといった課題があった。   The above-mentioned conventional vacuum cleaner has a structure that removes dust by shaking the filter body by vibration, or a structure that removes dust adhering to the filter with a brush that rotates by air blowing force. The weight and volume of the main body are increasing. For this reason, it cannot be said that it is convenient for the user, and there has been a problem that vibration and noise are involved in cleaning the filter.

本発明は、前記のような課題を解決するためになされたもので、掃除機本体の重量や容積を増加することなく、フィルタのメンテナンスの手間を省くことができ、これに伴って吸引力の低下を抑えることができ、利用者にとって使い勝手の良い電気掃除機を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and can save time and effort of filter maintenance without increasing the weight and volume of the main body of the vacuum cleaner. An object of the present invention is to provide a vacuum cleaner that can suppress the decrease and is convenient for the user.

本発明に係る電気掃除機は、掃除機本体内に設けられ、床ノズルから塵を吸い込むための送風ファンを有するブラシレスＤＣモーターと、掃除機本体内にブラシレスＤＣモーターの吸引側に設けられた集塵室と、集塵室とブラシレスＤＣモーターとの間に挿入された集塵フィルタと、床ノズルに通じる集塵室の吸込口に開閉自在に設けられた逆止弁と、三相ブリッジ接続された６個のスイッチング素子を有し、直流電圧を交流電圧に変換して前記ブラシレスＤＣモーターに印加するインバータと、塵を吸い込む方向を順回転としてブラシレスＤＣモーターが回転するように、スイッチング素子をオン・オフ制御するインバータ制御装置とを備え、インバータ制御装置は、電源スイッチの操作を検知したときに、ブラシレスＤＣモーターが間欠的に逆回転するようにスイッチング素子をオン・オフ制御し、送風ファンから集塵室へ送風させてその集塵室の吸込口を逆止弁により閉塞させると共に、集塵フィルタに付着された塵を取り除くようにした。 The vacuum cleaner according to the present invention is provided in the vacuum cleaner body, and has a brushless DC motor having a blower fan for sucking dust from the floor nozzle, and a collector provided in the vacuum cleaner body on the suction side of the brushless DC motor. A three-phase bridge connection is established with a dust chamber, a dust collection filter inserted between the dust collection chamber and the brushless DC motor, and a check valve that can be opened and closed at the suction port of the dust collection chamber leading to the floor nozzle. In addition, the switching element is turned on so that the brushless DC motor rotates with an inverter that converts DC voltage into AC voltage and applies it to the brushless DC motor, and the direction in which dust is sucked in as a forward rotation. - an inverter control device for off control, the inverter control device, when detecting the operation of the power switch, brushless DC motor intermittently To on and off control of the switching elements so as to reverse rotate, causes closed by the check valve inlet of the dust collecting chamber by the blowing from the blowing fan to the dust collecting chamber, the deposited dust in the dust-collecting filter I tried to remove it.

本発明においては、ブラシレスＤＣモーターが間欠的に逆回転するようにスイッチング素子をオン・オフ制御し、送風ファンから集塵室へ送風させてその集塵室の吸込口を逆止弁により閉塞させると共に、集塵フィルタに付着された塵を取り除くようにした。これにより、集塵フィルタに付着した塵を風圧で取り除くことが可能になり、集塵フィルタのメンテナンスの手間を省くことができる。また、通常運転時における吸引力の低下を抑えることができ、長時間の使用が可能になる。さらに、吸引力の低下を抑えることで省エネに寄与し、同じ機能を付加した際の掃除機本体の重量や容積の増加を伴わないため、利用者にとって使い勝手のよい電気掃除機を提供できる。 In the present invention, a brushless DC motor on and off controlling the switching element to intermittently reverse rotation, is closed by the check valve inlet of the dust collecting chamber by the blowing from the blowing fan to the dust collecting chamber At the same time, the dust attached to the dust collecting filter was removed. Thereby, it becomes possible to remove the dust adhering to the dust collection filter by wind pressure, and the maintenance of the dust collection filter can be saved. Moreover, the fall of the attraction | suction force at the time of normal operation can be suppressed, and use for a long time is attained. Furthermore, it contributes to energy saving by suppressing a decrease in suction force, and does not increase the weight and volume of the main body of the vacuum cleaner when the same function is added, so that a user-friendly vacuum cleaner can be provided.

本発明の実施の形態１に係る電気掃除機の外観を示す構成図である。It is a block diagram which shows the external appearance of the vacuum cleaner which concerns on Embodiment 1 of this invention. 実施の形態１に係る電気掃除機の掃除機本体の内部構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the internal structure of the vacuum cleaner main body of the electric vacuum cleaner which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態１に係る電気掃除機の電動送風機を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the electric blower of the vacuum cleaner which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態１に係る電気掃除機の駆動回路の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the drive circuit of the vacuum cleaner which concerns on Embodiment 1. FIG. 図４に示す直流電源装置の回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram of the DC power supply device shown in FIG. 4. 図４に示すインバータの回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram of the inverter shown in FIG. 4. 図４に示すブラシレスＤＣモーターの等価回路およびそのモーターの順回転、逆回転のときの電圧波形図である。It is an equivalent circuit of the brushless DC motor shown in FIG. 4, and a voltage waveform diagram at the time of forward rotation and reverse rotation of the motor. 実施の形態１における掃除機本体の集塵室内を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a dust collection chamber of the cleaner body in the first embodiment. 実施の形態１における掃除機本体内の空気流を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing an air flow within the cleaner body in the first embodiment. 本発明の実施の形態２の電気掃除機における掃除機本体内の空気流を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the air flow in the cleaner body in the vacuum cleaner of Embodiment 2 of this invention.

実施の形態１.
図１は本発明の実施の形態１に係る電気掃除機の外観を示す構成図、図２は実施の形態１に係る電気掃除機の掃除機本体の内部構成を示す模式図、図３は実施の形態１に係る電気掃除機の電動送風機を示す断面図である。
本実施の形態の電気掃除機は、図１に示すように、床ノズル１と、床ノズル１に着脱自在に連結された筒状の操作スティック２と、操作部３を介して操作スティック２に着脱自在に連結された可撓性のホース４と、ホース４が着脱自在に連結された掃除機本体５とを備えている。床ノズル１は、床面と対向する側に回転式のノズルブラシが設けられ、塵を吸い込み易くする機構にて構成されている。操作部３は、ホース４の吸引側に取り付けられ、電源を入り切りする電源スイッチ、吸引力を選択するための選択スイッチなどが設けられている。 Embodiment 1.
FIG. 1 is a configuration diagram showing an external appearance of a vacuum cleaner according to Embodiment 1 of the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram showing an internal configuration of a vacuum cleaner body of the vacuum cleaner according to Embodiment 1, and FIG. It is sectional drawing which shows the electric blower of the vacuum cleaner which concerns on the form 1.
As shown in FIG. 1, the electric vacuum cleaner of the present embodiment has a floor nozzle 1, a cylindrical operation stick 2 detachably connected to the floor nozzle 1, and an operation stick 2 via an operation unit 3. A flexible hose 4 detachably connected and a cleaner body 5 to which the hose 4 is detachably connected are provided. The floor nozzle 1 is provided with a rotary nozzle brush on the side facing the floor surface, and is configured by a mechanism that facilitates suction of dust. The operation unit 3 is attached to the suction side of the hose 4 and is provided with a power switch for turning the power on and off, a selection switch for selecting a suction force, and the like.

前述の掃除機本体５は、図２に示すように、集塵室５１、電動送風機８が設けられた吸引室５２、駆動回路９が設けられた回路室５３を備えている。また、集塵室５１と吸引室５２との間には集塵フィルタ７が設けられ、回路室５３の排気側には排気フィルタ１０が設けられている。さらに、集塵室５１内には、床ノズル１と通じる吸込口５１ａを開閉するための逆止弁６が取り付けられている。集塵室５１には、空気と塵を分離して塵のみを溜める紙フィルタ方式やサイクロン方式が用いられている。集塵室５１の排気側に設けられた集塵フィルタ４０は、塵が吸引室５２内に進入しないような構造となっている。   As shown in FIG. 2, the cleaner body 5 includes a dust collection chamber 51, a suction chamber 52 provided with the electric blower 8, and a circuit chamber 53 provided with a drive circuit 9. A dust collection filter 7 is provided between the dust collection chamber 51 and the suction chamber 52, and an exhaust filter 10 is provided on the exhaust side of the circuit chamber 53. Further, a check valve 6 for opening and closing a suction port 51 a communicating with the floor nozzle 1 is attached in the dust collection chamber 51. The dust collection chamber 51 uses a paper filter system or a cyclone system that separates air and dust and accumulates only dust. The dust collection filter 40 provided on the exhaust side of the dust collection chamber 51 has a structure that prevents dust from entering the suction chamber 52.

吸引室５２に設けられた電動送風機８は、図３に示すように、ブラシレスＤＣモーター８１と送風ファン８５とにより構成されている。そのブラシレスＤＣモーター８１は、永久磁石を使用したローター８３とステータ８４とで構成されている。送風ファン８５は、ブラシレスＤＣモーター８１のローター８３の回転軸８２に取り付けられた構造となっている。なお、送風ファン８５は、一般的に軸流ファンなどが用いられる。   The electric blower 8 provided in the suction chamber 52 includes a brushless DC motor 81 and a blower fan 85, as shown in FIG. The brushless DC motor 81 includes a rotor 83 using a permanent magnet and a stator 84. The blower fan 85 has a structure attached to the rotating shaft 82 of the rotor 83 of the brushless DC motor 81. The blower fan 85 is generally an axial fan or the like.

図４は実施の形態１に係る電気掃除機の駆動回路の構成を示すブロック図、図５は図４に示す直流電源装置の回路図、図６は図４に示すインバータの回路図、図７は図４に示すブラシレスＤＣモーターの等価回路およびそのモーターの順回転、逆回転のときの電圧波形図である。
本実施の形態の電気掃除機における駆動回路９は、電源ケーブル（図示せず）を介して印加される商用電源（例えば１００Ｖ）の交流電圧を整流する直流電源装置９１と、直流電源装置９１により整流された電圧を平滑する電解コンデンサ９２と、平滑コンデンサ９２により平滑された直流電圧を交流電圧に変換して電動送風機８のブラシレスＤＣモーター８１に印加するインバータ９３とを主回路として備えている。また、駆動回路９は、ブラシレスＤＣモーター８１に流れる電流を検出するモーター電流検出器９４と、制御電圧を生成する制御電源回路９５と、インバータ９３に入力される電圧を検出する直流母線電圧検出器９６と、ブラシレスＤＣモーター８１のローター８３の位置を検出する位置検出器９７と、インバータ制御装置９８とを備えている。 4 is a block diagram showing the configuration of the driving circuit of the electric vacuum cleaner according to Embodiment 1, FIG. 5 is a circuit diagram of the DC power supply device shown in FIG. 4, FIG. 6 is a circuit diagram of the inverter shown in FIG. FIG. 5 is an equivalent circuit of the brushless DC motor shown in FIG. 4 and voltage waveform diagrams at the time of forward rotation and reverse rotation of the motor.
The drive circuit 9 in the vacuum cleaner of this embodiment includes a DC power supply 91 that rectifies an AC voltage of a commercial power supply (for example, 100 V) applied via a power cable (not shown), and a DC power supply 91. The main circuit includes an electrolytic capacitor 92 that smoothes the rectified voltage, and an inverter 93 that converts the DC voltage smoothed by the smoothing capacitor 92 into an AC voltage and applies the AC voltage to the brushless DC motor 81 of the electric blower 8. The drive circuit 9 includes a motor current detector 94 that detects a current flowing through the brushless DC motor 81, a control power supply circuit 95 that generates a control voltage, and a DC bus voltage detector that detects a voltage input to the inverter 93. 96, a position detector 97 that detects the position of the rotor 83 of the brushless DC motor 81, and an inverter control device 98.

直流電源装置９１は、図５に示すように、リアクトル９１ａと、４個のダイオード９１ｃがブリッジ接続されてなるコンバータ９１ｂとで構成されている。インバータ９３は、三相ブリッジ接続された６個のスイッチング素子であるＭＯＳ・ＦＥＴ９３ａと、各ＭＯＳ・ＦＥＴ９３ａに並列に逆向きに接続された環流ダイオード９３ｂとで構成されている。なお、インバータ９３のスイッチング素子としてＭＯＳ・ＦＥＴ９３ａを用いたことを述べたが、一般的に使用される例えばＩＧＢＴでインバータ９３を構成してもよい。   As shown in FIG. 5, the DC power supply 91 includes a reactor 91 a and a converter 91 b in which four diodes 91 c are bridge-connected. The inverter 93 includes six switching elements MOS-FET 93a connected in a three-phase bridge, and a free-wheeling diode 93b connected in reverse to each MOS-FET 93a. Although it has been described that the MOS-FET 93a is used as the switching element of the inverter 93, the inverter 93 may be configured by a commonly used IGBT, for example.

前述したインバータ制御装置９８は、位置検出器９７により検出されたローター８３の位置に基づいてＭＯＳ・ＦＥＴ９３ａをオン・オフ制御すると共に、操作部３の選択スイッチにより選択された吸引力に応じた目標電力が得られるようにＭＯＳ・ＦＥＴ９３ａを制御する。目標電力に達したかどうかの判定は、モーター電流検出器９４により検出された電流と直流母線電圧検出器９６により検出された電圧との積で得られる電力と目標電力を比較して行っている。   The above-described inverter control device 98 performs on / off control of the MOS • FET 93a based on the position of the rotor 83 detected by the position detector 97, and at the same time, a target corresponding to the suction force selected by the selection switch of the operation unit 3 The MOS • FET 93a is controlled so that electric power can be obtained. Whether the target power has been reached is determined by comparing the target power with the power obtained from the product of the current detected by the motor current detector 94 and the voltage detected by the DC bus voltage detector 96. .

また、インバータ制御装置９８は、例えば、電源スイッチのオンを検知すると、それをタイミングとして所定時間の間、電動送風機８を通常運転時の回転方向（順回転）と逆に回転させるようにインバータ９３を制御する。所定時間は例えば１分程度であり、逆回転時の回転数は予め設定されている。その電動送風機８の逆回転により、室内の空気が排気フィルタ１０から吸引され、回路室５３、吸引室５２を通って集塵フィルタ７に当たり、集塵室５１内に流入する。この時、風圧により逆止弁６が吸込口５１ａを閉じ、集塵フィルタ７に付着した塵を集塵室５１内に送り込む。   Further, for example, when the inverter control device 98 detects that the power switch is turned on, the inverter 93 causes the electric blower 8 to rotate in the direction opposite to the rotation direction (forward rotation) at the time of normal operation for a predetermined period of time when the power switch is detected. To control. The predetermined time is, for example, about 1 minute, and the rotation speed during reverse rotation is set in advance. Due to the reverse rotation of the electric blower 8, indoor air is sucked from the exhaust filter 10, passes through the circuit chamber 53 and the suction chamber 52, hits the dust collection filter 7, and flows into the dust collection chamber 51. At this time, the check valve 6 closes the suction port 51 a by the wind pressure, and the dust adhering to the dust collection filter 7 is sent into the dust collection chamber 51.

ここで、電動送風機８を逆回転させる方法について図７を用いて説明する。
図７は実施の形態１におけるブラシレスＤＣモーターの等価回路およびブラシレスＤＣモーターの各相に印加される電圧波形図である。
電動送風機８をインバータ９３にて駆動する方法として、矩形波駆動や正弦波駆動など様々であるが、本実施の形態では正弦波駆動にて電動送風機８を回転させている。図７（１）に示すブラシレスＤＣモーター８１の等価回路において、図７（２）に示すようにＵ相、Ｖ相、Ｗ相の相順で交流電圧を印加した場合、塵を吸引する方向に回転（順回転）する。また、例えば図７(３)に示すようにＵ相、Ｗ相、Ｖ相の順に交流電圧を印加した場合は逆回転する。そのブラシレスＤＣモーター８１の逆回転は、インバータ制御装置９８にてインバータ９３の各相のＭＯＳ・ＦＥ９３ａをオン・オフすることによって行われる。 Here, a method for reversely rotating the electric blower 8 will be described with reference to FIG.
FIG. 7 is a voltage waveform diagram applied to each phase of the brushless DC motor and the equivalent circuit of the brushless DC motor in the first embodiment.
There are various methods for driving the electric blower 8 by the inverter 93, such as rectangular wave driving and sine wave driving. In this embodiment, the electric blower 8 is rotated by sine wave driving. In the equivalent circuit of the brushless DC motor 81 shown in FIG. 7 (1), when AC voltage is applied in the phase order of the U phase, V phase, and W phase as shown in FIG. Rotate (forward rotation). Further, for example, as shown in FIG. 7 (3), when an AC voltage is applied in the order of the U phase, the W phase, and the V phase, the motor rotates in the reverse direction. The reverse rotation of the brushless DC motor 81 is performed by turning on / off the MOS / FE 93 a of each phase of the inverter 93 by the inverter control device 98.

図８は実施の形態１における掃除機本体の集塵室内を示す模式図である。
電動送風機８が順回転しているときは、床ノズル１側から空気を吸引するため、その空気流により逆止弁６が開く（図８（１）参照）。一方、電動送風機８が逆回転しているときは、床ノズル１側へ空気を排出するため、その逆止弁６は逆方向からの空気流により集塵室５１の内壁面に押さえつけられ吸込口５１ａを閉じる（図８（２）参照）。これにより、集塵室３０内の塵を外部に流出することなく溜めることができる。また、逆止弁６は、電動送風機８が停止しているときは、自重により吸込口５１ａを閉じている。 FIG. 8 is a schematic diagram showing the dust collection chamber of the cleaner body in the first embodiment.
When the electric blower 8 is rotating forward, air is sucked from the floor nozzle 1 side, so that the check valve 6 is opened by the air flow (see FIG. 8 (1)). On the other hand, when the electric blower 8 rotates in the reverse direction, the check valve 6 is pressed against the inner wall surface of the dust collection chamber 51 by the air flow from the reverse direction to discharge air to the floor nozzle 1 side. 51a is closed (refer FIG. 8 (2)). Thereby, the dust in the dust collecting chamber 30 can be collected without flowing out. The check valve 6 closes the suction port 51a by its own weight when the electric blower 8 is stopped.

次に、本実施の形態の電気掃除機の動作について図９を用いて説明する。
図９は実施の形態１における掃除機本体内の空気流を示す模式図である。
駆動回路９のインバータ制御装置９８は、操作部３の電源スイッチのオン操作を検知すると、所定時間の間、電動送風機８が所定の回転数で逆回転するようにインバータ９３を制御する。その電動送風機８の逆回転により、室内の空気は、図９（２）に示すように、排気フィルタ１０から吸引され、回路室５３、吸引室５２を通って集塵フィルタ７に当たり、集塵室５１内に流入する。この時、集塵室５１内に設けられた逆止弁６は、集塵フィルタ７を介して流入する空気流によって集塵室５１の内壁面に押さえつけられ、吸込口５１ａを閉じる。一方、集塵フィルタ７に付着した塵は、風圧により取り除かれ、集塵室５１内に溜まる。 Next, operation | movement of the vacuum cleaner of this Embodiment is demonstrated using FIG.
FIG. 9 is a schematic diagram showing an air flow in the cleaner body in the first embodiment.
When the inverter control device 98 of the drive circuit 9 detects that the power switch of the operation unit 3 is turned on, the inverter control device 98 controls the inverter 93 so that the electric blower 8 rotates backward at a predetermined rotational speed for a predetermined time. Due to the reverse rotation of the electric blower 8, the indoor air is sucked from the exhaust filter 10 as shown in FIG. 9 (2), passes through the circuit chamber 53 and the suction chamber 52, hits the dust collection filter 7, and the dust collection chamber. 51 flows in. At this time, the check valve 6 provided in the dust collecting chamber 51 is pressed against the inner wall surface of the dust collecting chamber 51 by the air flow flowing in through the dust collecting filter 7, and closes the suction port 51a. On the other hand, the dust adhering to the dust collection filter 7 is removed by the wind pressure and collected in the dust collection chamber 51.

インバータ制御装置９８は、電動送風機８を逆回転させてから所定時間が経過すると、電動送風機８の回転を一旦停止してから順回転するようにインバータ９３を制御する。その電動送風機８の順回転により、床ノズル１から空気と共に塵が吸引され、スティック２、ホース４を通って掃除機本体５に至る。この時、吸引された空気と塵は、図９（１）に示すように、逆止弁６を開けて集塵室５１内に流入して分離され、塵のみが集塵室５１内に溜められる。また、分離された空気は、集塵フィルタ７を通って吸引室５２、回路室５３に至り、排気フィルタ１０から室内に排出される。   When a predetermined time has elapsed since the electric blower 8 is reversely rotated, the inverter control device 98 controls the inverter 93 so that the electric blower 8 stops rotating and then rotates forward. Due to the forward rotation of the electric blower 8, dust is sucked together with air from the floor nozzle 1, and reaches the cleaner body 5 through the stick 2 and the hose 4. At this time, the sucked air and dust are separated by flowing into the dust collection chamber 51 by opening the check valve 6 as shown in FIG. 9 (1), and only dust is collected in the dust collection chamber 51. It is done. Further, the separated air passes through the dust collection filter 7 to the suction chamber 52 and the circuit chamber 53 and is discharged from the exhaust filter 10 into the room.

以上のように実施の形態１によれば、操作部３の電源スイッチのオン操作を検知した際に、所定時間の間、電動送風機８を所定の回転数で逆回転させて、その逆回転による空気流によって集塵室５１の吸込口５１ａを逆止弁６で閉じるようにした。そのため、集塵フィルタに付着した塵を風圧で取り除くことが可能になり、集塵フィルタのメンテナンスの手間を省くことができる。また、通常運転時における吸引力の低下を抑えることができ、長時間の使用が可能になる。さらに、吸引力の低下を抑えることで省エネに寄与し、同じ機能を付加した際の掃除機本体の重量や容積の増加を伴わないため、利用者にとって使い勝手のよい電気掃除機を提供できる。   As described above, according to the first embodiment, when the on operation of the power switch of the operation unit 3 is detected, the electric blower 8 is reversely rotated at a predetermined rotational speed for a predetermined time, and the reverse rotation is performed. The suction port 51a of the dust collection chamber 51 is closed by the check valve 6 by the air flow. Therefore, it becomes possible to remove the dust adhering to the dust collection filter by wind pressure, and the maintenance work of the dust collection filter can be saved. Moreover, the fall of the attraction | suction force at the time of normal operation can be suppressed, and use for a long time is attained. Furthermore, it contributes to energy saving by suppressing a decrease in suction force, and does not increase the weight and volume of the main body of the vacuum cleaner when the same function is added, so that a user-friendly vacuum cleaner can be provided.

実施の形態２.
図１０は本発明の実施の形態２の電気掃除機における掃除機本体内の空気流を示す模式図である。
本実施の形態においては、操作部３の電源スイッチのオンにより電動送風機８を逆回転させた際に集塵室５１の吸込口５１ａを閉じた逆止弁６は、塵を通さずに空気のみを通す構造となっている。なお、それ以外の部分については、実施の形態１と同様である。 Embodiment 2.
FIG. 10 is a schematic view showing an air flow in the cleaner body in the electric vacuum cleaner according to Embodiment 2 of the present invention.
In the present embodiment, the check valve 6 that closes the suction port 51a of the dust collecting chamber 51 when the electric blower 8 is reversely rotated by turning on the power switch of the operation unit 3 does not allow dust to pass through. It has a structure to pass through. Other parts are the same as those in the first embodiment.

前記のように構成された電気掃除機においては、前述したように操作部３の電源スイッチをオンすると、駆動回路９のインバータ制御装置９８は、電源スイッチのオン操作を検知し、これをタイミングとして所定時間の間、電動送風機８が所定の回転数で逆回転するようにインバータ９３を制御する。その電動送風機８の逆回転により、室内の空気は、図１０（２）に示すように、排気フィルタ１０から吸引され、回路室５３、吸引室５２を通って集塵フィルタ７に当たり、集塵室５１内に流入する。集塵室５１内に設けられた逆止弁６は、集塵フィルタ７を介して流入する空気流によって集塵室５１の内壁面に押さえつけられ、吸込口５１ａを閉じる。この時、集塵室５１内に流入した空気は、逆止弁６を通ってホース４内に流入し、スティック２を介して床ノズル１から排出される。一方、集塵フィルタ７に付着した塵は、風圧により取り除かれ、集塵室５１内に溜まる。   In the vacuum cleaner configured as described above, when the power switch of the operation unit 3 is turned on as described above, the inverter control device 98 of the drive circuit 9 detects the on operation of the power switch and uses this as a timing. During a predetermined time, the inverter 93 is controlled so that the electric blower 8 rotates in reverse at a predetermined rotation speed. Due to the reverse rotation of the electric blower 8, the indoor air is sucked from the exhaust filter 10 as shown in FIG. 10 (2), passes through the circuit chamber 53 and the suction chamber 52, hits the dust collection filter 7, and the dust collection chamber. 51 flows in. The check valve 6 provided in the dust collection chamber 51 is pressed against the inner wall surface of the dust collection chamber 51 by the air flow flowing in through the dust collection filter 7, and closes the suction port 51a. At this time, the air flowing into the dust collecting chamber 51 flows into the hose 4 through the check valve 6 and is discharged from the floor nozzle 1 through the stick 2. On the other hand, the dust adhering to the dust collection filter 7 is removed by the wind pressure and collected in the dust collection chamber 51.

インバータ制御装置９８は、電動送風機８を逆回転させてから所定時間が経過すると、電動送風機８の回転を一旦停止してから順回転するようにインバータ９３を制御する。この場合の空気の流れや塵の処理については、実施の形態１と同様である。つまり、電動送風機８の順回転により、床ノズル１から空気と共に塵が吸引され、スティック２、ホース４を通って掃除機本体５に至る。吸引された空気と塵は、図１０（１）に示すように、逆止弁６を開けて集塵室５１内に流入して分離され、塵のみが集塵室５１内に溜められる。また、分離された空気はけ、集塵フィルタ７を通って吸引室５２、回路室５３に至り、排気フィルタ１０から室内に排出される。   When a predetermined time has elapsed since the electric blower 8 is reversely rotated, the inverter control device 98 controls the inverter 93 so that the electric blower 8 stops rotating and then rotates forward. The air flow and dust treatment in this case are the same as in the first embodiment. That is, dust is sucked together with air from the floor nozzle 1 by the forward rotation of the electric blower 8, and reaches the cleaner main body 5 through the stick 2 and the hose 4. As shown in FIG. 10 (1), the sucked air and dust are opened and separated into the dust collection chamber 51 by opening the check valve 6, and only dust is stored in the dust collection chamber 51. Further, the separated air is discharged, passes through the dust collection filter 7, reaches the suction chamber 52 and the circuit chamber 53, and is discharged from the exhaust filter 10 into the room.

以上のように実施の形態２においては、逆止弁６が空気のみを通す構造であるため、電動送風機８の逆回転の際には空気の流れがよくなり、集塵フィルタ７に付着するゴミや塵を取り除く能力の低下を防ぐことができる。また、逆止弁６を通過した空気がホース４、スティック２を通って床ノズル１から排出されるので、ホース４、スティック２および床ノズル１内に残った塵を除去することもでき、常に綺麗な状態で利用することが可能となり、利用者にとって使い勝手がよい。   As described above, in the second embodiment, since the check valve 6 has a structure that allows only air to pass therethrough, the flow of air is improved during the reverse rotation of the electric blower 8, and dust adhering to the dust collection filter 7. This can prevent a decrease in the ability to remove dust. In addition, since the air passing through the check valve 6 is discharged from the floor nozzle 1 through the hose 4 and the stick 2, dust remaining in the hose 4, the stick 2 and the floor nozzle 1 can be removed. It can be used in a beautiful state, and is convenient for the user.

なお、実施の形態１、２では、集塵フィルタ７に付着された塵を取り除く場合、操作部３の電源スイッチがオンされたときに、所定時間の間、電動送風機８を所定の回転数で連続的に逆回転させたが、以下に示す制御で電動送風機８を駆動するようにしてもよい。
（１）操作部３の電源スイッチがオンされたときに、所定時間の間、電動送風機８を所定の回転数で間欠的に逆回転させる。
（２）操作部３の電源スイッチがオンされたときに、所定時間の間、電動送風機８を所定の回転数で順回転と逆回転を交互にする。 In the first and second embodiments, when removing dust adhering to the dust collection filter 7, when the power switch of the operation unit 3 is turned on, the electric blower 8 is set at a predetermined number of rotations for a predetermined time. Although the reverse rotation is continuously performed, the electric blower 8 may be driven by the following control.
(1) When the power switch of the operation unit 3 is turned on, the electric blower 8 is intermittently reversely rotated at a predetermined rotational speed for a predetermined time.
(2) When the power switch of the operation unit 3 is turned on, the electric blower 8 is alternately rotated forward and reverse at a predetermined rotational speed for a predetermined time.

また、実施の形態１、２では、前述の如く操作部３の電源スイッチがオンされたときに電動送風機８を逆回転させるようにしたが、その電源スイッチの再操作による電源切りの後に電動送風機８を逆回転させるようにしてもよい。電動送風機８を逆回転させる電源として、例えば駆動回路９の電解コンデンサ９２に充電されている電圧を利用する。また、その時の電動送風機８の制御としては、実施の形態１、２で述べた他に、前述した（１）、（２）の何れかでもよい。   In the first and second embodiments, the electric blower 8 is reversely rotated when the power switch of the operation unit 3 is turned on as described above. However, the electric blower is turned off after the power is turned off by re-operation of the power switch. 8 may be rotated in the reverse direction. As a power source for rotating the electric blower 8 in the reverse direction, for example, a voltage charged in the electrolytic capacitor 92 of the drive circuit 9 is used. Moreover, as control of the electric blower 8 at that time, in addition to those described in the first and second embodiments, either (1) or (2) described above may be used.

さらに、実施の形態１、２では、電動送風機８の逆回転を一定の回転数で駆動するようにしたが、これに限定されるものではない。例えば、駆動回路９のインバータ制御装置９８に予め複数の回転数を設定しておき、電動送風機８を逆回転させる際、あるいは逆回転させているときに操作部３のスイッチにより回転数が選択されると、インバータ制御装置９８は、選択された回転数で電動送風機８が逆回転するようにインバータ９３を制御する。   Furthermore, in Embodiments 1 and 2, the reverse rotation of the electric blower 8 is driven at a constant rotational speed, but the present invention is not limited to this. For example, a plurality of rotation speeds are set in advance in the inverter control device 98 of the drive circuit 9, and the rotation speed is selected by the switch of the operation unit 3 when the electric blower 8 is reversely rotated or reversely rotated. Then, the inverter control device 98 controls the inverter 93 so that the electric blower 8 rotates in reverse at the selected number of rotations.

１ 床ノズル、２ スティック、３ 操作部、４ ホース、５ 掃除機本体、６ 逆止弁、７ 集塵フィルタ、８ 電動送風機、９ 駆動回路、１０ 排気フィルタ、５１ 集塵室、５１ａ 吸込口、５２ 吸引室、５３ 回路室、８１ ブラシレスＤＣモーター、８２ 回転軸、８３ ローター、８４ ステータ、８５ 送風ファン、９１ 直流電源装置、９１ａ リアクトル、９１ｂ コンバータ、９１ｃ 整流ダイオード、９２ 電解コンデンサ、９３ インバータ、９３ａ ＭＯＳ・ＦＥＴ、９３ｂ 環流ダイオード、
９４ モータ電流検出器、９５ 制御電源回路、９６ 直流母線電圧検出器、９７ 位置検出器、９８ インバータ制御装置。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Floor nozzle, 2 Stick, 3 Operation part, 4 Hose, 5 Vacuum cleaner main body, 6 Check valve, 7 Dust collection filter, 8 Electric blower, 9 Drive circuit, 10 Exhaust filter, 51 Dust collection chamber, 51a Suction port, 52 suction chamber, 53 circuit chamber, 81 brushless DC motor, 82 rotating shaft, 83 rotor, 84 stator, 85 blower fan, 91 DC power supply, 91a reactor, 91b converter, 91c rectifier diode, 92 electrolytic capacitor, 93 inverter, 93a MOS FET, 93b freewheeling diode,
94 motor current detector, 95 control power supply circuit, 96 DC bus voltage detector, 97 position detector, 98 inverter control device.

Claims (7)

掃除機本体内に設けられ、床ノズルから塵を吸い込むための送風ファンを有するブラシレスＤＣモーターと、
掃除機本体内に前記ブラシレスＤＣモーターの吸引側に設けられた集塵室と、
前記集塵室と前記ブラシレスＤＣモーターとの間に挿入された集塵フィルタと、
床ノズルに通じる前記集塵室の吸込口に開閉自在に設けられた逆止弁と、
三相ブリッジ接続された６個のスイッチング素子を有し、直流電圧を交流電圧に変換して前記ブラシレスＤＣモーターに印加するインバータと、
塵を吸い込む方向を順回転として前記ブラシレスＤＣモーターが回転するように、前記スイッチング素子をオン・オフ制御するインバータ制御装置とを備え、
前記インバータ制御装置は、電源スイッチの操作を検知したときに、前記ブラシレスＤＣモーターが間欠的に逆回転するように前記スイッチング素子をオン・オフ制御し、前記送風ファンから前記集塵室へ送風させてその集塵室の吸込口を前記逆止弁により閉塞させると共に、前記集塵フィルタに付着された塵を取り除くようにしたことを特徴とする電気掃除機。 A brushless DC motor provided in the vacuum cleaner body and having a blower fan for sucking dust from the floor nozzle;
A dust collection chamber provided on the suction side of the brushless DC motor in the vacuum cleaner body;
A dust collection filter inserted between the dust collection chamber and the brushless DC motor ;
A check valve that is openably and closably provided at a suction port of the dust collection chamber that communicates with a floor nozzle;
An inverter having six switching elements connected in a three-phase bridge, converting a DC voltage to an AC voltage and applying the same to the brushless DC motor;
An inverter control device that controls on / off of the switching element so that the brushless DC motor rotates with the direction of sucking dust as a forward rotation ,
The inverter control device, when detecting the operation of the power switch, the brushless DC motor is the on-off control of the switching element to intermittently reverse rotation, it is blown from the blower fan into the dust collecting chamber A vacuum cleaner characterized in that the suction port of the dust collecting chamber is closed by the check valve, and dust attached to the dust collecting filter is removed. 前記逆止弁は、前記ブラシレスＤＣモーターが逆回転したときに、前記集塵室の吸込口を閉塞して、前記吸込口内に空気のみを通過させることを特徴とする請求項１記載の電気掃除機。 2. The electric cleaning according to claim 1, wherein the check valve closes the suction port of the dust collecting chamber and allows only air to pass through the suction port when the brushless DC motor rotates reversely. Machine. 前記インバータ制御装置は、前記ブラシレスＤＣモーターを逆回転させるとき、所定時間の間、所定の回転数で駆動することを特徴とする請求項１又は２記載の電気掃除機。 3. The electric vacuum cleaner according to claim 1, wherein the inverter control device is driven at a predetermined number of rotations for a predetermined time when the brushless DC motor is reversely rotated. 前記駆動回路は、前記ブラシレスＤＣモーターを逆回転させるとき、所定時間の間、所定の回転数で順回転と交互に駆動することを特徴とする請求項１又は２記載の電気掃除機。 3. The electric vacuum cleaner according to claim 1, wherein when the brushless DC motor is rotated in the reverse direction, the drive circuit is driven alternately with a forward rotation at a predetermined rotation speed for a predetermined time. 前記インバータ制御装置は、電源がオフ状態からオンになったときに、前記ブラシレスＤＣモーターを逆回転させることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の電気掃除機。 The inverter control device, when the power is turned on from the off state, the electric vacuum cleaner according to any one of claims 1 to 4, characterized in that to reverse the rotation of the brushless DC motor. 前記インバータ制御装置は、電源がオン状態からオフになったときに、前記ブラシレスＤＣモーターを逆回転させることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の電気掃除機。 The inverter control device, when the power is turned off from the on state, the electric vacuum cleaner according to any one of claims 1 to 4, characterized in that to reverse the rotation of the brushless DC motor. 前記インバータ制御装置は、予め複数の回転数が設定され、前記ブラシレスＤＣモーターを逆回転させるとき、あるいは逆回転させているときに回転数が選択されると、前記ブラシレスＤＣモーターをその回転数で逆回転させることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の電気掃除機。 The inverter control device has a plurality of rotation speeds set in advance, and when the rotation speed is selected when the brushless DC motor is reversely rotated or reversely rotated, the brushless DC motor is rotated at the rotation speed. The vacuum cleaner according to any one of claims 1 to 6 , wherein the vacuum cleaner is reversely rotated.
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