JPH04144528A - Vacuum cleaner - Google Patents
Vacuum cleanerInfo
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- JPH04144528A JPH04144528A JP26623690A JP26623690A JPH04144528A JP H04144528 A JPH04144528 A JP H04144528A JP 26623690 A JP26623690 A JP 26623690A JP 26623690 A JP26623690 A JP 26623690A JP H04144528 A JPH04144528 A JP H04144528A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は電気掃除機に係り、さらに詳細には、電動送風
機、特にインバータ駆動によるブラシレス電動送風機の
電源部及び制御回路の冷却及び、バランス良い実装に関
するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a vacuum cleaner, and more particularly, to cooling and well-balanced power supply section and control circuit of an electric blower, particularly a brushless electric blower driven by an inverter. It's about implementation.
電気掃除機の電動送風機には、一般に、たとえば実開昭
５８−９８０５７号公報に示されているように。Electric blowers for vacuum cleaners are generally used, for example, as disclosed in Japanese Utility Model Application Publication No. 58-98057.
カーボンブラシを有する電動送風機が用いられている。Electric blowers with carbon brushes are used.
そして、カーボンブラシを有する電動送風機の場合、そ
の入力制御用自己発熱素子の冷却は、電動送風機の排気
流で可能であり、また、制御回路はサイリスタなどの自
己発熱素子以外は、弱電回路であるので、特に冷却に気
を使う必要が無く、掃除機本体内へ実装する場合でも、
特に気付かうことなく、空いているペースへ配置すれば
よいものであった。In the case of an electric blower with carbon brushes, the self-heating element for input control can be cooled by the exhaust flow of the electric blower, and the control circuit is a weak electric circuit except for the self-heating element such as a thyristor. Therefore, there is no need to pay special attention to cooling, even when installed inside the vacuum cleaner body.
All I had to do was place it at an empty pace without noticing it.
しかしながら、最近、電動送風機として、回転数制御を
自在に行なうことのできる。インバータ制御によるブラ
シレス電動送風機の採用が検討されているが、このイン
バータ制御によるブラシレス電動送風機を電気掃除機に
実装した場合、インバータのスイッチング素子であるパ
ワーモジュール、さらには整流ダイオードなどの半導体
素子は、自己発熱が１４０〜１５０℃と相当に高いこと
から、電動送風機内を通過して成る程度昇温された排気
流、すなわち電動送風機内を通過することによって当該
送風機からの発熱分を含んだ排気流による冷却では不十
分である。However, recently, as an electric blower, the rotation speed can be freely controlled. The adoption of a brushless electric blower controlled by an inverter is being considered, but if this inverter-controlled brushless electric blower is implemented in a vacuum cleaner, the power module, which is the switching element of the inverter, and even semiconductor elements such as rectifier diodes, Since self-heating is quite high at 140 to 150°C, the exhaust flow has been heated to a certain degree by passing through the electric blower, that is, the exhaust flow contains the heat generated from the electric blower by passing through the electric blower. cooling is insufficient.
一方、力率を改善するＬＣ回路を構成するリアクトルコ
イルや電解コンデンサなどの比較的重量のある電気部品
で且つ電動送風機からの排気風で冷却可能なものの、可
搬物である掃除機への実装はあまり例がなく、取付強度
、冷却効果を考慮すると共に、重心の位置、すなわち実
装後の掃除機本体のバランスをも考慮して配置を決める
必要がある。On the other hand, although relatively heavy electrical components such as reactor coils and electrolytic capacitors that make up the LC circuit that improves the power factor can be cooled with exhaust air from an electric blower, they cannot be mounted on a vacuum cleaner, which is a portable object. There are not many examples of this, and it is necessary to decide on the placement by considering the installation strength and cooling effect, as well as the position of the center of gravity, that is, the balance of the vacuum cleaner body after mounting.
また、制御回路と電源部の接続のための内部配線は多数
必要となる。なぜならば、限られた掃除機本体内のスペ
ースで実装するためには、−枚のプリント基板上に実装
すると、掃除機本体の大形化を招くことになるため、あ
る程度、回路を分離した形での実装となるのが一般的で
ある。従って複雑となる内部配線に対して、結線状態の
確認等が容易であることが、サービス性向上、生産性向
上につながるものであり、この点を鑑みる必要がある。Further, a large number of internal wirings are required to connect the control circuit and the power supply section. This is because in order to mount the circuit in the limited space inside the vacuum cleaner, mounting it on two printed circuit boards would result in an increase in the size of the vacuum cleaner. It is generally implemented in . Therefore, it is necessary to take this point into consideration because it is easy to check the connection state of the complicated internal wiring, which leads to improved serviceability and productivity.
本発明は、以上の点を考慮してなされたものであって、
その目的とするところは、電気部品の効果的な冷却とバ
ランスよい配置を成す実装を実現し、サービスメンテナ
ンス性作業性に優れる電気掃除機を提供することにある
。The present invention has been made in consideration of the above points, and includes:
The purpose is to provide a vacuum cleaner that achieves effective cooling of electrical components and a well-balanced arrangement, and has excellent service and maintenance workability.
上記目的を達成するために、掃除本体内に塵埃を捕集す
る集塵室と、電動送風機とを備える電気掃除機において
、電動送風機を駆動するための制御回路、電源を供給す
る電源部、及び吸込状態を表示する表示部を設け、それ
ぞれを分離して掃除機本体内に実送すると共に、外郭ケ
ースを取りはずした状態で前記制御回路、電源部２表示
部が目視できる位置に実装したものである。In order to achieve the above object, a vacuum cleaner is provided with a dust collection chamber for collecting dust in the cleaning main body, and an electric blower, which includes a control circuit for driving the electric blower, a power supply section for supplying power, and A display section for displaying the suction state is provided, each of which is separated and delivered into the vacuum cleaner body, and the control circuit and the display section of the power supply section 2 are mounted in a position where they can be seen with the outer case removed. be.
しかして、前記構成による本発明によれば、制御回路、
電源部２表示部をそれぞれ分離して実装しているので、
掃除機本体内のスペースを最大限に活用して掃除機本体
の小形化が図れると共に、全体のバランスを取るのにも
高都合である。また冷却が必要な自己発熱素子などを適
した方法で。According to the present invention having the above configuration, the control circuit,
Since the power supply section and display section are mounted separately,
This makes it possible to make the vacuum cleaner body more compact by maximizing the use of the space within the cleaner body, and is also convenient for maintaining overall balance. Also, use suitable methods for self-heating elements that require cooling.
それぞれ個別に冷却可能となるので、効果的である。さ
らに制御回路、電源部９表示部を、外郭ケースを取りは
ずした状態で目視できる位置に配置しているので、それ
ぞれの接続のための内部配線の状況が容易に確認できる
ので、サービス性２作業性に優れた電気掃除機を提供で
きる。This is effective because each can be cooled individually. Furthermore, the control circuit and power supply section 9 display section are placed in a position where they can be seen with the outer case removed, making it easy to check the status of internal wiring for each connection. We can provide excellent vacuum cleaners to customers.
具体的には、インバータ駆動によるブラシレス電動送風
機を用いた場合に、特に様々な電気部品が大幅に増える
ため、本実装方法が有効となる。Specifically, this mounting method is particularly effective when using an inverter-driven brushless electric blower, since the number of various electrical components increases significantly.
以下、本発明の一実施例を図面に用いるところにより説
明する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第１図は、本発明の一実施例を示す電気掃除機の縦断面
図、第２図は、第１図においてＰ方向から見た横断面図
、第３図は、第１図においてＱ方向から見た断面図であ
る。FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view of a vacuum cleaner showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view seen from the P direction in FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view in the Q direction in FIG. FIG.
掃除機本体１は、上ケース２．下ケース３により構成し
、下方に下ケース３と回動自在に取付けた車輪台４を、
前方に集塵フィルター５の交換のための開閉自在の集塵
蓋６を有している。上ケース２の上面には持ち運ぶため
のハンドル７ｏがある。The vacuum cleaner body 1 includes an upper case 2. It is composed of a lower case 3, and a wheel stand 4 is rotatably attached to the lower case 3 below.
A dust collection lid 6 that can be opened and closed for replacing the dust collection filter 5 is provided at the front. There is a handle 7o on the top surface of the upper case 2 for carrying.
内部には、電気掃除機の駆動源として、機械的なブラシ
を持たず、それ故長寿命で、また制御応答性の良いイン
バータ駆動のブラシレス電動送風機７を内蔵する電動送
風機室８、集塵フィルター５を収納する集塵室９、電源
を供給する電源コード１０を巻き取るコードリール１１
がある。電動送風機室８は、ブラシレス電動送風機７の
反ファン側部１４を略球状に、側面部１５を略円筒状に
構成することにより、剛性を高めた電動送風機ケース１
６．１７により構成しており、内側に吸音材１８を貼り
付けている。ここで電動送風機ケース１６．１７の反フ
ァン側部１４を略球状に、側面部１５を略円筒状に構成
することによりケース自体の剛性の強化によって、電動
送風機ケース１６．１７からの透過音、特に電機掃除機
の騒音で問題となる１ ０００ Ｈｚ以下の低周波数域
の透適音低減に効果がある。この電動送風機室８は。Inside, as the driving source for the vacuum cleaner, there is an electric blower chamber 8 that has a built-in inverter-driven brushless electric blower 7 that does not have mechanical brushes, has a long life, and has good control response, and a dust collection filter. 5, a cord reel 11 that winds up a power cord 10 that supplies power.
There is. The electric blower chamber 8 has an electric blower case 1 with increased rigidity by configuring the anti-fan side portion 14 of the brushless electric blower 7 to be approximately spherical and the side portion 15 to be approximately cylindrical.
6.17, and a sound absorbing material 18 is pasted on the inside. Here, by configuring the anti-fan side portion 14 of the electric blower case 16.17 to be approximately spherical and the side portion 15 to be approximately cylindrical, the rigidity of the case itself is strengthened. It is particularly effective in reducing transparent noise in the low frequency range of 1,000 Hz or less, which is a problem with the noise of electric vacuum cleaners. This electric blower room 8.
第２図で示す如く滑らかに下ケース３内にリング状に構
成した排気ダクト室１９に接続しており。As shown in FIG. 2, it is smoothly connected to an exhaust duct chamber 19 formed in a ring shape inside the lower case 3.
電動送風機室８と同様に、内側に吸音材（底面）２ｏを
貼り付けている。また、電動送風機室８の排気部には、
排気風量を最適に調節して排気音を低減するための、絞
り部２１を電動送風機ケース１６と一体に構成している
。排気ダクト室１９は、下側を下ケース３で、上側と排
気ダクトカバー２２で構成・し、終端を滑らかに下ケー
ス３と下方に下ケース３と回動軸２３を中心に回動自在
に取付けた車輪台４に中間排気口２４をもって開放して
いる。車輪台４には、４ケ所のキャスター取付部２５が
あり、キャスター軸２６を回動中心としてキャスター２
７を回動自在に設けており、外周に家具等への傷付きを
防ぐためのバンパー２８を取付けている。下ケース３の
下方には、複数個（通常３〜４個）の車軸２９があり、
車軸台４の内面上をギャップをもって下ケース３が回動
できるように構成している。また、この下ケース３と車
輪台４とのギャップ空間を、中間排気口２４から排出さ
れた排気流の分散排気室３０として活用している。集塵
室９は、第２図で示す如く平面と曲面で構成した箱状の
集塵ケース３１と集塵蓋６の内側にある集塵蓋カバー３
２により構成し、内側に高性能フィルター、すなわち０
．３μｍ程度の塵埃を９９％以上まで捕集可能なミクロ
フィルター３３を取付けている。また、箱状のフィルタ
ーケース５８を有し、この内側に集塵フィルター５を収
納している。フィルターケース５８の吸込側外周には気
密パツキン３４を嵌着させて、集塵蓋カバー３２と集蓋
ケース３１の気密をとっている。Similar to the electric blower room 8, a sound absorbing material (bottom surface) 2o is pasted on the inside. In addition, in the exhaust part of the electric blower room 8,
A throttle section 21 is integrally formed with the electric blower case 16 to optimally adjust the exhaust air volume and reduce exhaust noise. The exhaust duct chamber 19 is composed of a lower case 3 on the lower side and an exhaust duct cover 22 on the upper side, and the end is smoothly connected to the lower case 3 and is rotatable about the rotation shaft 23. An intermediate exhaust port 24 is opened to the attached wheel base 4. The wheel platform 4 has four caster attachment parts 25, and the caster 2 is rotated around a caster shaft 26.
7 is rotatably provided, and a bumper 28 is attached to the outer periphery to prevent scratches on furniture, etc. There are multiple (usually 3 to 4) axles 29 below the lower case 3.
The lower case 3 is configured to be able to rotate on the inner surface of the axle base 4 with a gap. Further, the gap space between the lower case 3 and the wheel platform 4 is utilized as an exhaust chamber 30 for dispersing the exhaust flow discharged from the intermediate exhaust port 24. As shown in FIG. 2, the dust collection chamber 9 includes a box-shaped dust collection case 31 composed of a flat surface and a curved surface, and a dust collection lid cover 3 located inside the dust collection lid 6.
2, with a high-performance filter inside, that is, 0
．． A micro filter 33 is installed that can capture more than 99% of dust particles of about 3 μm. It also has a box-shaped filter case 58, inside which the dust collecting filter 5 is housed. An airtight packing 34 is fitted on the outer periphery of the filter case 58 on the suction side to keep the dust collection lid cover 32 and the collection lid case 31 airtight.
ブラシレス電動送風機７は、両側を防振ゴム３６゜防振
ゴム３７を介して電動送風機室８内で防振支持し回転振
動音が電動送風機ケース１７に直接伝わらないようにし
防振ゴム６８によって集塵ケース３１との気密をとって
、集塵室９の空気漏れを防ぐようにしている。ブラシレ
ス電動送風機７の端部には、回転子（図示せず）の回転
数を検知するため位置検出部（図示せず）があるが、こ
の部分に細塵が侵入すると位置検出の信頼性が低下する
ため、細塵の侵入防止が必要である。本実施例の場合に
は、ブラシレス電動送風機７の吸気側にミクロフィルタ
ー３３を配置しているため、位置検出部への微細塵の侵
入が心配はない。集塵蓋６内には、ホース（図示せず）
を回動自在に取付支持するホース差込口４１があり、気
密パツキン（吸込口）４２を介して集塵蓋カバー３２と
気密をとっている。また、集塵蓋カバー３２に取付けた
気密パツキン（図示せず）で集塵蓋カバー３２と紙袋フ
ィルター５の当板部４４の気密をとっている。次に、電
気部品関係について説明する。第４図に本実施例の全体
回路図を示す。図において、交流１００ｖ電源４４を、
コンデンサ４５とリアクトル４６で構成する力率改菩部
４７、ノイズフィルター４８を通したのち、整流回路４
９で整流し、平滑用コンデンサ５０により平滑にしてイ
ンバータ回路５１に直流電圧２００Ｖを供給するもので
ある。ブラシレス電動送風機７は、２極の永久磁石から
成る回転子３９と、三相の固定子巻線を有している。ブ
ラシレス電動送風機７の速度制御は、回転子３９の磁極
位置を検出する位置検出部４０．インバータ回路５１内
のトランジスタを駆動するペースドライバー５２および
、位置検出部４０より得られた検出信号に基づいてペー
スドライバー５２を駆動するマイクロコンピュータ−５
３とから主要構成している。マイクロコンピュータ−５
３は制御部５４に収納し、この制御部５４へ実際の使用
者が操作する起動スイッチ、吸口（図示せず）に設けた
回転ブラシ（図示せず）の起動を操作するスイッチ等を
含む手元操作回路５５がつながっている。ブラシレス電
動送風機７は、固定子巻線に流れる電流が電動機の出力
トルクに対流するので逆に印加電流を変えれば出力トル
クを可変にできる。The brushless electric blower 7 is anti-vibration supported in the electric blower chamber 8 via anti-vibration rubber 36° and anti-vibration rubber 37 on both sides to prevent rotational vibration noise from being directly transmitted to the electric blower case 17 and collected by anti-vibration rubber 68. It is airtight with the dust case 31 to prevent air leakage from the dust collection chamber 9. There is a position detection part (not shown) at the end of the brushless electric blower 7 to detect the rotation speed of the rotor (not shown), but if fine dust gets into this part, the reliability of position detection will be affected. Therefore, it is necessary to prevent fine dust from entering. In the case of this embodiment, since the micro filter 33 is disposed on the intake side of the brushless electric blower 7, there is no fear of fine dust entering the position detection section. There is a hose (not shown) inside the dust collection lid 6.
There is a hose insertion port 41 which is rotatably mounted and supported, and is airtight with the dust collection lid cover 32 via an airtight gasket (suction port) 42. Further, an airtight gasket (not shown) attached to the dust collecting lid cover 32 makes the dust collecting lid cover 32 and the contact plate portion 44 of the paper bag filter 5 airtight. Next, the electrical components will be explained. FIG. 4 shows an overall circuit diagram of this embodiment. In the figure, the AC 100V power supply 44 is
After passing through a power factor correction unit 47 consisting of a capacitor 45 and a reactor 46 and a noise filter 48, the rectifier circuit 4
9 and smoothed by a smoothing capacitor 50 to supply a DC voltage of 200 V to an inverter circuit 51. The brushless electric blower 7 has a rotor 39 made of two-pole permanent magnets and a three-phase stator winding. The speed of the brushless electric blower 7 is controlled by a position detection section 40 that detects the magnetic pole position of the rotor 39. A pace driver 52 that drives the transistor in the inverter circuit 51, and a microcomputer 5 that drives the pace driver 52 based on the detection signal obtained from the position detection section 40.
It mainly consists of 3. Microcomputer-5
3 is housed in the control unit 54, and includes a start switch that is operated by the actual user, a switch that operates the start of a rotating brush (not shown) provided in the suction port (not shown), etc. An operating circuit 55 is connected thereto. In the brushless electric blower 7, since the current flowing through the stator winding convects the output torque of the motor, the output torque can be varied by changing the applied current.
すなわち、印加電流を調整することにより、電動機の出
力トルクを連続的に任意に変えることができる。又、イ
ンバータの駆動周波数を変えることにより回転速度を自
由に変えることができる。That is, by adjusting the applied current, the output torque of the motor can be continuously and arbitrarily changed. Furthermore, the rotation speed can be freely changed by changing the driving frequency of the inverter.
次に、各電気部品の掃除機本体１への実装について説明
する。力率改善用のコンデンサ４５は、円筒形のものを
用い、第２図に示す如く端子側を上向きにして、難燃材
からなる基板ケース５７内に収納する。ここで端子側を
上向きにするのは、端子側に防爆弁があるためで、万一
、コンデンサが劣化した場合に内部の電解液が流出する
という最悪の事態を想定して、最も被害の少ないように
電解液が流出する防爆弁を上側に位置させて、直接垂れ
流れないようにするものである。一方、平滑用コンデン
サ５０は、電源基板５９に６個に分割して実装している
。６個に分割するのは、それぞれに流れる電流を減らす
ことにより、発熱量を低減するためである。また、基板
ケース５７に収納するものは、不慮の欠陥が生じコンデ
ンサ４５あるいは平滑用コンデンサ５ｏが爆発あるいは
洩れ出た電解液による短絡などによる発煙９発火を最小
限にとどめる。すなわち、基板ケース５７外への類焼を
防止するためである。インバータ回路５１は、モジュー
ル化し集塵ケース３１に直接固定している。ここで、集
塵ケース３１は、金属ケースとして、内側（フィルター
ケース５８側）をプラスチック材で電気絶縁処理を施し
たものである。すなわち、インバータ回路５１は、内部
損失による発熱量が多く、冷却する必要があるが、集塵
ケース３１自体を冷却フィンとして使用するものである
。集塵ケース３１は、常に吸気により冷却されるので冷
却効果が高いためである。また、集塵ケース３１内を電
気絶縁処理するのは、フィルターケース５８をミクロフ
ィルター３３のメンテナンス等のために集塵ケース３１
と着脱自在に構成しているためで、インバータ回路５１
と集塵ケース３１とは一次的に電気絶縁しているものの
、万一に備え、これを二重に絶縁するためである。Next, the mounting of each electrical component on the vacuum cleaner main body 1 will be explained. The power factor improving capacitor 45 is cylindrical and is housed in a board case 57 made of a flame retardant material with the terminal side facing upward as shown in FIG. The reason why the terminal side is facing upward is that there is an explosion-proof valve on the terminal side, so in case the capacitor deteriorates, the electrolyte inside will leak out. The explosion-proof valve through which the electrolyte flows out is placed on the upper side to prevent it from directly dripping. On the other hand, the smoothing capacitor 50 is divided into six pieces and mounted on the power supply board 59. The reason for dividing into six parts is to reduce the amount of heat generated by reducing the current flowing through each part. In addition, what is housed in the board case 57 minimizes smoke generation 9 and ignition due to unexpected defects such as an explosion of the capacitor 45 or the smoothing capacitor 5o, or a short circuit caused by a leaked electrolyte. That is, this is to prevent further fire from spreading outside the board case 57. The inverter circuit 51 is modularized and directly fixed to the dust collection case 31. Here, the dust collection case 31 is a metal case whose inside (filter case 58 side) is electrically insulated with a plastic material. That is, although the inverter circuit 51 generates a large amount of heat due to internal loss and needs to be cooled, the dust collection case 31 itself is used as a cooling fin. This is because the dust collection case 31 is always cooled by intake air, so the cooling effect is high. Furthermore, the reason why the inside of the dust collection case 31 is electrically insulated is that the filter case 58 is electrically insulated from the dust collection case 31 for maintenance of the micro filter 33, etc.
This is because the inverter circuit 51 is configured to be detachable.
Although the dust collecting case 31 and the dust collecting case 31 are temporarily electrically insulated, this is to double insulate them just in case.
力率改善用のりアクドル４６は、単品での重量が重いた
め、下ケース３の回動軸２３上で、平面方向から見て掃
除機本体１の略中央部の最も安定して強固に支持できる
箇所に配置している。ノイズフィルター４８及び整流回
路４９は、平滑用コンデンサ５０と共に一つの基板にま
とめ電源基板５９とし、ペースドライバー５２（基板化
している）とを、第２図に示す如く、実装状態で基板が
略垂直になるように基板ケース５７内に収納している。Since the power factor improving glue handle 46 is heavy as a single item, it can be most stably and firmly supported on the rotation shaft 23 of the lower case 3 at approximately the center of the vacuum cleaner body 1 when viewed from the plane. It is placed in the location. The noise filter 48 and the rectifier circuit 49 are combined together with a smoothing capacitor 50 on one board to form a power supply board 59, and the pace driver 52 (which is made into a board) is installed so that the board is approximately vertical when mounted, as shown in FIG. It is housed in the board case 57 so that it looks like this.
ここで、基板ケース５７内に収納するのは、不慮の場合
の発煙２発火に対する類焼防止と、電波障害となるノイ
ズ発生を抑制するためである。Here, the reason why the board is housed in the board case 57 is to prevent the occurrence of smoke and ignition in the event of an unexpected ignition, and to suppress the generation of noise that may cause interference with radio waves.
マイクロコンピュータ５３を含む制御部５４は、電動送
風機室８上方に配置している。尚、コードリール１１は
集塵ケース３１をはさんで基板ケース５７と反対側に位
置させ、制御部５４は、電動送風機の支持板６３に搭載
している。集塵ケース３１上には、吸込力の程度を表示
するＬＥＤ点灯式のパワーインジケータ６７がある。電
動送風機ケース１６．１７は、それぞれ防振ゴム６８゜
６９を介して排気ダクトカバー２２と支持板６３で挾持
し、電動送風機７から見ると二重に防振されている構成
であり、電動送風機７の回転振動音を効果的低減できる
ものである。A control unit 54 including a microcomputer 53 is arranged above the electric blower room 8. The cord reel 11 is located on the opposite side of the board case 57 across the dust collection case 31, and the control section 54 is mounted on a support plate 63 of the electric blower. On the dust collection case 31, there is an LED-lit power indicator 67 that displays the level of suction power. The electric blower cases 16 and 17 are sandwiched between the exhaust duct cover 22 and the support plate 63 via anti-vibration rubbers 68 and 69, respectively, and have a double vibration-proof structure when viewed from the electric blower 7. It is possible to effectively reduce the rotational vibration noise of No.7.
以上説明してきた電動送風機内の風の流れについて説明
する。各図に白抜きの矢印で示したのが風の流れである
。吸込気流は、塵埃と共にホース差込口より集塵室８に
流入し、集塵フィルター５で塵埃を濾過したあと、フィ
ルターケース５８のミクロフィルター３３を通過し、ブ
ラシレス電動送風機７内に入いる。ミクロフィルター３
３を通過することによって、０．３μｍ程度の微細塵が
９９％以上取り除かれた状態で、ブラシレス電動送風機
室７内に入いる。ブラシレス電動送風機７から排出され
た気流は、通気性で且つ難燃性をもつ吸音カバー７７を
通過して電動送風機室８内に入いり、上貼した吸音材１
８により減音された後、排気ダクト室１９へ滑らかに導
かれる。ここで。The flow of air inside the electric blower described above will be explained. The flow of wind is shown by the white arrow in each figure. The suction airflow flows into the dust collecting chamber 8 from the hose insertion port together with dust, and after filtering the dust with the dust collecting filter 5, it passes through the micro filter 33 of the filter case 58 and enters the brushless electric blower 7. micro filter 3
3, the air enters the brushless electric blower chamber 7 with more than 99% of fine dust of about 0.3 μm removed. The airflow discharged from the brushless electric blower 7 passes through a sound-absorbing cover 77 that is breathable and flame-retardant, enters the electric blower chamber 8, and passes through the sound-absorbing material 1 pasted on top.
After the sound is attenuated by 8, it is smoothly guided to the exhaust duct chamber 19. here.
第２図に示すように、ブラシレス電動送風機室８の排気
出ロア２の近傍からは一部の排気が排気ダクト室１９へ
直接導かれるが、その他の排気は電動送風機室８内を時
計回りに流れる形で吸音材１８によって効果的に吸音さ
れる。ここで、排気出ロア２の近傍から一部の排気を排
気ダクト室１９へ直接導く風量は、ブラシレス電動送風
機７の性能と電動送風機室８の容積によって決まる。As shown in FIG. 2, part of the exhaust gas from the vicinity of the exhaust outlet lower 2 of the brushless electric blower chamber 8 is directly led to the exhaust duct chamber 19, while other exhaust gas is guided clockwise inside the electric blower chamber 8. Sound is effectively absorbed by the sound absorbing material 18 in a flowing manner. Here, the amount of air that directs part of the exhaust air from the vicinity of the exhaust outlet lower 2 to the exhaust duct chamber 19 is determined by the performance of the brushless electric blower 7 and the volume of the electric blower chamber 8.
すなわち、ブラシレス電動送風機７の性能が高く、排気
風量が多い場合に、排気全体を時計回りに流すと、排気
風速が上がってしまい、吸音材１８による吸音効果が減
ってしまう場合がある。この場合は、一部の排気を直接
排気ダクト室１９へ導く方が全体の排気風速が下がり、
吸音材１８による吸音効果が高まって全体の騒音レベル
を下げることができる。また、ブラシレス電動送風機７
の性能が高く、排気風速が高い場合でも、電動送風機室
８の容積を大きくできれば、排気風速を適当なものとで
きるので、排気全体を時計回りに流して吸音材１８によ
り効果的に消音できるが、電動送風機室８の容積を大き
くする程、掃除機本体１の寸法が大きくなるため取扱性
が低下することになる。従って、ブラシレス電動送風機
７の性能はブラシレス電動送風機室１８の容積のバラン
スを考慮して一部の排気を直接排気ダクト室１９へ導く
風量を決めることになる。次に、排気出ロア２には、電
動送風機ケース１６と一体に形成した絞り部２１がある
が、この高さを適当なものに設定することにより、排気
ダクト室１９へ導かれる排気風の風速を最適に調節する
ことができる。電動送風機室８から排気ダクト室１９へ
の流路は、第２図で２点鎖線で示す電動送風機ケース１
６．１７に形成した比較的大きな曲率半径をもった排気
流路接続部７３で滑らかな流路となる様に構成している
。排気ダクト室１９は、下ケース３と排気ダクトカバー
２２で構成しているが、ここに流れ込んだ排気流は、円
環状の案内リブ６１に沿って下ケース３上を回り、吸音
材（底面）２０によって充分吸音された後、中間排気口
２４より車輪台４の分散排気室３０へ流入する。ここで
、中間排気口２４へは、排気ダクトカバー２２と下ケー
ス３により構成した大きな曲率半径をもった案内部によ
り滑らかに排出される。また中間排気口には、金網など
の素材の整流ネットを設けており、これによってスムー
ズに排気流を分散排気室３ｏへ導くことができる。分散
排気室３０からは下ケース３と車軸台４との空間に沿っ
て掃除機本体１の全周に設けた排気ロアロより低風速に
て排出される。That is, when the performance of the brushless electric blower 7 is high and the exhaust air volume is large, if the entire exhaust air is flowed clockwise, the exhaust air speed increases and the sound absorption effect of the sound absorbing material 18 may be reduced. In this case, directing some of the exhaust air directly to the exhaust duct chamber 19 will reduce the overall exhaust wind speed.
The sound absorbing effect of the sound absorbing material 18 is enhanced and the overall noise level can be lowered. In addition, brushless electric blower 7
Even if the performance of the electric blower is high and the exhaust air speed is high, if the volume of the electric blower chamber 8 can be increased, the exhaust air speed can be set to an appropriate value, so that the entire exhaust air can be flowed clockwise and the sound can be effectively muffled by the sound absorbing material 18. As the volume of the electric blower chamber 8 is increased, the dimensions of the vacuum cleaner main body 1 become larger, resulting in a decrease in ease of handling. Therefore, the performance of the brushless electric blower 7 is determined by taking into account the volume balance of the brushless electric blower chamber 18 and determining the amount of air that directs a portion of the exhaust air directly to the exhaust duct chamber 19. Next, the exhaust outlet lower 2 has a constriction part 21 formed integrally with the electric blower case 16, and by setting this height to an appropriate value, the speed of the exhaust air guided to the exhaust duct chamber 19 can be adjusted. can be adjusted optimally. The flow path from the electric blower chamber 8 to the exhaust duct chamber 19 is connected to the electric blower case 1 shown by the two-dot chain line in FIG.
The exhaust flow path connecting portion 73 having a relatively large radius of curvature formed at 6.17 is configured to form a smooth flow path. The exhaust duct chamber 19 is composed of the lower case 3 and the exhaust duct cover 22. The exhaust flow flowing into the exhaust duct chamber 19 passes over the lower case 3 along the annular guide rib 61, and passes through the sound absorbing material (bottom surface). 20, the sound flows into the distributed exhaust chamber 30 of the wheel platform 4 through the intermediate exhaust port 24. Here, the air is smoothly discharged to the intermediate exhaust port 24 by a guide portion having a large radius of curvature and constituted by the exhaust duct cover 22 and the lower case 3. Further, the intermediate exhaust port is provided with a rectifying net made of a material such as a wire mesh, so that the exhaust flow can be smoothly guided to the distributed exhaust chamber 3o. The air is discharged from the distributed exhaust chamber 30 at a low wind speed from the exhaust lower exhaust provided around the entire circumference of the cleaner body 1 along the space between the lower case 3 and the axle base 4.
従って、排気風によって床面の塵埃をまき上げることは
最小に抑えることができる。Therefore, it is possible to minimize dust being thrown up on the floor by the exhaust air.
一方、電動送風機室８から排気ダクト室１９へ導びかれ
た排気風の一部は、リアクトル４６の収納室６４に導か
れ、リアクトル４６を十分冷却した後、再び排気ダクト
室１９の出口近傍へ流出し、中間排気口２４より排出さ
れる。また一部の排気風は、基板ケース５７内へ導かれ
、平滑用コンデンサ２０．力率改善用コンデンサ４５、
及びノイズフィルター４８などを冷却した後、本体内に
排出し、最終的に電源コード１ｏの出力となるコード出
口１２より掃除機本体外へ排出される。さらに排気ダク
ト室１９内で十分に吸音された排気風の一部をコードリ
ール１１の収納室１３へ導き、電源コード１０を十分冷
却した後、コード出口１２より排出される。On the other hand, a part of the exhaust air guided from the electric blower chamber 8 to the exhaust duct chamber 19 is guided to the storage chamber 64 of the reactor 46, and after sufficiently cooling the reactor 46, returns to the vicinity of the outlet of the exhaust duct chamber 19. It flows out and is discharged from the intermediate exhaust port 24. Further, a part of the exhaust air is guided into the board case 57, and the smoothing capacitor 20. power factor improvement capacitor 45,
After cooling the noise filter 48 and the like, it is discharged into the main body, and finally discharged out of the vacuum cleaner main body through the cord outlet 12 which becomes the output of the power cord 1o. Furthermore, a part of the exhaust air whose sound has been sufficiently absorbed in the exhaust duct chamber 19 is guided to the storage chamber 13 of the cord reel 11, and after sufficiently cooling the power cord 10, it is discharged from the cord outlet 12.
以上述べてきたように、本実施例によれば、電気部品を
電源部、制御回路２表示部に分離し、さらに電源部を電
源基板５９．整流ダイオード３８゜インバータ回路５１
．リアクトル４６等に分離しているので、各々が必要且
つ十分な冷却方法をもって冷却され、また重量的にもバ
ランスが取れ、掃除機本体内のスペースを有効に活用で
き、掃除機本体の小形化が図れるという大きな効果があ
る。As described above, according to this embodiment, the electrical components are separated into the power supply section, the control circuit 2 display section, and the power supply section is further connected to the power supply board 59. Rectifier diode 38° inverter circuit 51
．． Since it is separated into reactors 46, etc., each is cooled with the necessary and sufficient cooling method, and the weight is well balanced, allowing effective use of the space inside the vacuum cleaner body, allowing for miniaturization of the vacuum cleaner body. It has the great effect of being able to
さらに、上ケース２を取りはずせば、表示部、制御回路
、電源部が露出し、それぞれの結線状態が目視できるの
で、サービス性７作業性のよい電気掃除機を提供できる
という効果がある。Furthermore, when the upper case 2 is removed, the display section, control circuit, and power supply section are exposed, and the connection status of each can be visually checked, so that a vacuum cleaner with good serviceability and workability can be provided.
本発明によれば、外郭ケースを取りはずした状態で、制
御回路、電源部９表示部が目視できるので、電動送風機
がインバータ駆動のブラシレス電動送風機となって回路
が複雑化しても各々の結線状態が確認でき、サービス性
及び作業性のよい電気掃除機を提供できる。According to the present invention, the control circuit and the display section of the power supply section 9 can be visually checked with the outer case removed, so even if the electric blower becomes an inverter-driven brushless electric blower and the circuit becomes complicated, the connection status of each wire can be checked. It is possible to provide a vacuum cleaner with good serviceability and workability.
また重量的につり合う、電源コードを巻き取るコードリ
ールと、インバータ電源を分離して実装したので、丸形
本体の場合デッドスペースとなりがちな両側面にそれぞ
れを有効に配置できるのでバランス良く、掃除機の小形
化を図れる効果がある。In addition, since the cord reel that winds up the power cord and the inverter power supply are separated and balanced in terms of weight, they can be effectively placed on both sides, which tends to be dead space in the case of a round main body. This has the effect of making it more compact.
さらにインバータ回路を構成する自己発熱素子を放熱機
能を有する集塵ケースに取り付け、内部を通過する吸込
流によって効果的に冷却すると共に、電動送風機の排気
風が冷却可能なリアクトルコイル、力率改善用あるいは
平滑用コンデンサ、及び電源コードについては、電動送
風機の排気の一部をそれぞれ独立して通気させたので、
電気部品が冷却することによりあたためられた冷却風が
別の電気部品を冷却することがなく、効果的な冷却方法
が採れるという大きな効果がある。Furthermore, the self-heating elements that make up the inverter circuit are attached to a dust collection case that has a heat dissipation function, and are effectively cooled by the suction flow that passes through the inside, as well as a reactor coil that can be cooled by the exhaust air of the electric blower, and used for power factor improvement. Alternatively, for the smoothing capacitor and power cord, a part of the exhaust air from the electric blower was vented independently, so
This has the great effect that the cooling air warmed by cooling the electrical parts does not cool other electrical parts, making it possible to use an effective cooling method.
【図面の簡単な説明】
図面は、本発明の一実施例を示し、第１図は電気掃除機
の縦断面図、第２図は、第１図においてＰ方向から見た
横断面図、第３図は、第１図においてＱ方向から見た断
面図、第４図は本実施例で使用しているブラシレス電動
送風機を用いた場合の駆動及び制御回路図。
１・・・掃除機本体、２・・・上ケース、７・・・ブラ
シレス電動送風機、８・・・電動送風機室、９・・・集
塵室、１０・・・電源コード、１１・・・コードリール
、１５・・・側面部、１６．１７・・・電動送風機ケー
ス、１８０．。[BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS] The drawings show one embodiment of the present invention, in which FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of a vacuum cleaner, FIG. 3 is a sectional view of FIG. 1 viewed from the Q direction, and FIG. 4 is a drive and control circuit diagram when using the brushless electric blower used in this embodiment. 1... Vacuum cleaner body, 2... Upper case, 7... Brushless electric blower, 8... Electric blower chamber, 9... Dust collection chamber, 10... Power cord, 11... Cord reel, 15... Side part, 16.17... Electric blower case, 180. .
Claims (1)
体内に備える電気掃除機において、前記電動送風機を駆
動する制御回路、電源を供給する電源部、及び吸込状態
を表示する表示部を設け、外郭ケースを取りはずした状
態で前記制御回路、前記電源部、及び前記表示部が目視
できる位置にこれらを実装したことを特徴とする電気掃
除機。 ２、請求項１において、電動送風機をインバータ駆動の
ブラシレス電動送風機としたことを特徴とする電気掃除
機。 ３、請求項２において、ブラシレス電動送風機を駆動す
るインバータ電源と電源コードにより電源部を構成し、
インバータ電源と電源コードを分離して実装したことを
特徴とする電気掃除機。 ４、請求項３において、電源コードを巻き取り自在なコ
ードリールに取着したことを特徴とする電気掃除機。 ５、請求項３において、インバータ電源の一部を箱状の
ケースにて囲うと共に、２ヵ所以上の通気口を設けて内
部を通風可能としたことを特徴とする電気掃除機。 ６、請求項３において、ブラシレス電動送風機を駆動す
るインバータ回路を構成する自己発熱素子を、集塵部に
設けた放熱材に取着したことを特徴とする電気掃除機。 ７、請求項６において、集塵部外壁を放熱機能を有する
金属材によつて構成すると共に集塵部内壁に感電防止用
絶縁材を施したことを特徴とする電気掃除機。 ８、請求項３において、インバータ電源を構成する力率
改善用のリアクトルコイルを本体下方で略中央の位置に
配置すると共に、ブラシレス電動送風機の排気風の一部
を通風させてリアクトルコイルを冷却させたことを特徴
とする電気掃除機。 ９、請求項３において、ブラシレス電動送風機の回転数
を制御する制御回路を、ブラシレス電動送風機の上方に
配置すると共に、ブラシレス電動送風機の排気風の一部
を通風させて、制御回路を冷却したことを特徴とする電
気掃除機。 １０、請求項５において、箱状のケースにブラシレス電
動送風機の排気風の一部を通風させて、内蔵するインバ
ータ電源を冷却したことを特徴とする電気掃除機。 １１、請求項８および１０において、インバータ電源を
内蔵する箱状のケースへの通風と、リアクトルコイルへ
の通風を分離して行なつたことを特徴とする電気掃除機
。 １２、請求項１１において、ブラシレス電動送風機の排
気を、吸音材を少なくとも一面に内貼りしたダクト内に
導き、一部排気風をリアクトルコイル及びインバータ電
源を内蔵する箱状のケースへ排出すると共に、残り排気
風の一部を電源コードを冷却するためコードリールへ排
出させたことを特徴とする電気掃除機。 １３、請求項９、１２において、ブラシレス電動送風機
を入口と出口をもつ電動送風機ケース内に収納し、排気
出口をブラシレス電動送風機の半径方向と違う方向に開
口させ、排気風をダクト内に導かせるようにしたことを
特徴とする電気掃除機。 １４、請求項１〜１３において、掃除機本体の前方に集
塵部を、後方にブラシレス電動送風機を内蔵した電動送
風機ケースを配置し、集塵部の上面に自己発熱素子を取
着し、電動送風機ケースの上方に制御回路を配置すると
共に、掃除機本体の側方にコードリールを、もう一の側
方にインバータ電源を内蔵したケースを配置したことを
特徴とする電気掃除機。 １５、請求項１４において、ブラシレス電動送風機を内
蔵する電動送風機ケースを支持する支持部材に制御回路
を取着したことを特徴とする電気掃除機。 １６、請求項１４において、プリント基板の面が制御回
路は略水平に、インバータ電源は略垂直になるように配
置したことを特徴とする電気掃除機。 １７、請求項５において、ケースに内蔵するインバータ
電源には、力率改善用のコンデンサ及び、平滑用のコン
デンサのいずれか、あるいは両方が含まれることを特徴
とする電気掃除機。 １８、請求項１７において、平滑用のコンデンサ及び力
率改善用のコンデンサのいずれか、あるいは両方がプリ
ント基板上に実装して、プリント基板を略垂直に配置し
たことを特徴とする電気掃除機。[Scope of Claims] 1. A vacuum cleaner comprising an electric blower and a dust collection chamber for collecting dust in a vacuum cleaner body, comprising: a control circuit for driving the electric blower; a power supply section for supplying power; 1. A vacuum cleaner, characterized in that a display section for displaying a suction state is provided, and the control circuit, the power supply section, and the display section are mounted at a position where they can be seen with the outer case removed. 2. The vacuum cleaner according to claim 1, wherein the electric blower is an inverter-driven brushless electric blower. 3. In claim 2, the power supply unit is configured by an inverter power supply and a power cord for driving the brushless electric blower,
A vacuum cleaner characterized by having an inverter power supply and a power cord installed separately. 4. The vacuum cleaner according to claim 3, wherein the power cord is attached to a cord reel that can be freely wound. 5. The vacuum cleaner according to claim 3, wherein a part of the inverter power source is surrounded by a box-shaped case, and two or more vents are provided to allow ventilation inside. 6. The vacuum cleaner according to claim 3, wherein a self-heating element constituting an inverter circuit for driving the brushless electric blower is attached to a heat dissipation material provided in the dust collecting section. 7. The vacuum cleaner according to claim 6, wherein the outer wall of the dust collecting section is made of a metal material having a heat dissipation function, and the inner wall of the dust collecting section is coated with an insulating material for preventing electric shock. 8. In claim 3, a reactor coil for power factor improvement constituting the inverter power source is arranged at a substantially central position below the main body, and a part of the exhaust air of the brushless electric blower is passed through to cool the reactor coil. A vacuum cleaner characterized by: 9. In claim 3, the control circuit for controlling the rotation speed of the brushless electric blower is disposed above the brushless electric blower, and a part of the exhaust air of the brushless electric blower is passed through to cool the control circuit. A vacuum cleaner featuring: 10. The vacuum cleaner according to claim 5, wherein a part of the exhaust air from the brushless electric blower is passed through the box-shaped case to cool the built-in inverter power supply. 11. A vacuum cleaner according to claims 8 and 10, characterized in that ventilation to the box-shaped case containing the inverter power supply and ventilation to the reactor coil are performed separately. 12. In claim 11, the exhaust air from the brushless electric blower is guided into a duct lined with sound-absorbing material on at least one side, and part of the exhaust air is discharged into a box-shaped case containing a reactor coil and an inverter power source, A vacuum cleaner characterized in that a portion of the remaining exhaust air is discharged to a cord reel to cool the power cord. 13. In claims 9 and 12, the brushless electric blower is housed in an electric blower case having an inlet and an outlet, the exhaust outlet is opened in a direction different from the radial direction of the brushless electric blower, and the exhaust air is guided into the duct. A vacuum cleaner characterized by: 14. In claims 1 to 13, a dust collecting section is arranged in front of the vacuum cleaner body, an electric blower case with a built-in brushless electric blower is arranged at the rear, and a self-heating element is attached to the upper surface of the dust collecting section. A vacuum cleaner characterized in that a control circuit is arranged above a blower case, a cord reel is arranged on one side of the vacuum cleaner body, and a case with a built-in inverter power supply is arranged on the other side. 15. The vacuum cleaner according to claim 14, wherein a control circuit is attached to a support member that supports an electric blower case containing a built-in brushless electric blower. 16. The vacuum cleaner according to claim 14, wherein the surface of the printed circuit board is arranged so that the control circuit is substantially horizontal and the inverter power supply is substantially vertical. 17. The vacuum cleaner according to claim 5, wherein the inverter power supply built into the case includes one or both of a power factor improvement capacitor and a smoothing capacitor. 18. The vacuum cleaner according to claim 17, wherein either or both of the smoothing capacitor and the power factor improvement capacitor are mounted on a printed circuit board, and the printed circuit board is arranged substantially vertically.
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|---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|
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