TWI597932B - 步進馬達之控制裝置以及組裝有步進馬達之空氣清淨機 - Google Patents

Description

步進馬達之控制裝置以及組裝有步進馬達之空氣清淨機

本發明係有關於一種步進馬達之控制裝置及組裝有步進馬達之空氣清淨機。

步進馬達係一般以兩相激磁方式產生轉動，而得到扭矩，以脈波信號對步進馬達之激磁繞組施加電壓。一面挪移1/2脈波，一面對步進馬達之4組激磁繞組依序施加電壓，並重複之，使步進馬達轉動，而得到扭矩。

在這種步進馬達，在對各組激磁繞組施加電壓之切換的初期階段被賦予驅動扭矩而轉動。因此，在被賦予驅動扭矩時，因步進馬達之驅動所產生的聲音最大，而有覺得噪音的情況。

因此，提議在施加用以對步進馬達之繞組激磁的電壓與繞組之間連接降壓元件，降低施加繞組之電壓，而降低噪音(例如，參照專利文獻1)。

又，提議藉由以一面使脈寬，換言之通電時間的寬度變寬一面增加所供給之電壓的方式對步進馬達之繞組激 磁，降低噪音(例如，參照專利文獻2)。

【先行專利文獻】

【專利文獻】

[專利文獻1]日本特開2004-012028號公報

[專利文獻2]日本特開平6-198987號公報

如在專利文獻1之記載所示控制步進馬達時，因為降低所施加之電壓而降低噪音，所以隨著轉向之扭矩亦降低。因此，在作用於步進馬達之負載大的情況，具有轉動鎖住之可能性變高的課題。

又，如在專利文獻2之記載所示控制步進馬達時，因為步進馬達是4相，所以需要4相份量之控制手段與對應之電源。因此，耗費大。又，控制程式亦變難。進而，因為切換次數增加，所以產生雜訊，也有需要雜訊對策的情況。

本發明係為了解決該課題，其目的在於提供一種一面抑制步進馬達之扭矩降低、耗費上升，一面可降低在脈波輸出之初期所產生的噪音之步進馬達的控制裝置。

解決課題之本發明之步進馬達的控制裝置包括：電源，係輸出為了對步進馬達之繞組激磁所施加的電壓；及電壓切換手段，係可切換電源所輸出之電壓；電壓切換手段係在驅動步進馬達之脈波輸出之初期的固定時間，將被施加於繞組 之電壓切換成第1電壓，在經過固定時間後，將被施加於繞組之電壓切換成比第1電壓更高的第2電壓。

又，解決課題之本發明之步進馬達的控制裝置包括：電源，係輸出為了對步進馬達之繞組激磁所施加的電壓；及電壓切換手段，係可切換電源所輸出之電壓；電源所輸出之電壓係基準電壓；電壓切換手段係在驅動步進馬達之脈波輸出之初期的固定時間，將被施加於繞組之電壓切換成比基準電壓更低的電壓，在經過固定時間後，將被施加於繞組之電壓切換成該基準電壓。

又，解決課題之本發明的空氣清淨機包括：上述之任一種步進馬達的控制裝置；及步進馬達；藉步進馬達之驅動，本體轉動。

若依據本發明，因為作成在驅動步進馬達之脈波輸出之初期的固定時間，將被施加於步進馬達之繞組的電壓切換成第1電壓，在經過固定時間後，將被施加於繞組之電壓切換成比第1電壓更高的第2電壓，所以在驅動步進馬達之脈波輸出的初期時可將驅動扭矩抑制成低，而可降低步進馬達之驅動噪音。

而且，因為以低驅動扭矩驅動，在經過固定時間後，將被施加於步進馬達之繞組的電壓切換成比第1電壓更高的第2電壓，所以在經過固定時間後，能以高的驅動扭矩使步進馬達轉動。

1‧‧‧本體

2‧‧‧支撐座

3‧‧‧前面面板

4‧‧‧側面蓋

4a‧‧‧扶手部

4b‧‧‧設計片

4c‧‧‧凹部

5‧‧‧側面蓋

5a‧‧‧扶手部

5b‧‧‧設計片

5c‧‧‧凹部

6‧‧‧後面蓋

7‧‧‧前部本體箱

8‧‧‧後部本體箱

7a‧‧‧上風扇外殼蓋

7b‧‧‧上風扇外殼蓋開口

7c‧‧‧下風扇外殼蓋

7d‧‧‧下風扇外殼蓋開口

8a‧‧‧上風扇外殼

8b‧‧‧上風扇外殼後面板

8c‧‧‧上風扇外殼後面板凹部

8d‧‧‧下風扇外殼

8e‧‧‧下風扇外殼後面板

8f‧‧‧下風扇外殼後面板凹部

9‧‧‧上方風扇單元

10‧‧‧下方風扇單元

21‧‧‧風扇

22‧‧‧風扇用馬達

22a‧‧‧風扇用馬達轉軸

23‧‧‧馬達固持構件

24‧‧‧風扇

25‧‧‧風扇用馬達

25a‧‧‧風扇用馬達轉軸

26‧‧‧馬達固持構件

27a‧‧‧墊圈

27b‧‧‧墊圈

28‧‧‧螺帽

29‧‧‧下部本體箱

29a‧‧‧驅動單元支撐部

29b‧‧‧位置檢測手段固持部

29c‧‧‧位置檢測手段固持部

29d‧‧‧位置檢測手段固持部

29e‧‧‧本體側車輪固持部

29f‧‧‧轉動中心軸承

31‧‧‧護網

32‧‧‧上方風扇護罩

33‧‧‧下方風扇護罩

34‧‧‧脫臭過濾器

35‧‧‧HEPA過濾器

36a‧‧‧前置過濾器

36b‧‧‧前置過濾器

40‧‧‧上部單元

41‧‧‧操作顯示部

42‧‧‧操作基板

43‧‧‧操作開關

44‧‧‧設計片

45‧‧‧人檢測感測器

46‧‧‧控制基板單元

47‧‧‧蓋

48‧‧‧基板箱

49‧‧‧控制基板

49a‧‧‧微電腦

49b‧‧‧輸出電路

50‧‧‧基板箱

51‧‧‧蓋

52‧‧‧導線蓋

53‧‧‧空間

54a‧‧‧前側百葉窗驅動馬達

54b‧‧‧後側百葉窗驅動馬達

55‧‧‧電源線

61‧‧‧吸氣口

62‧‧‧前側百葉窗

63‧‧‧後側百葉窗

64‧‧‧前側送出口

65‧‧‧後側送出口

66‧‧‧通風路

71‧‧‧底座

71a‧‧‧滑動板扣壓固持部

71b‧‧‧遮斷壁

71c‧‧‧位置檢測用狹縫

71d‧‧‧位置檢測用狹縫

71e‧‧‧位置檢測用狹縫

71f‧‧‧支撐座側車輪固持部

72‧‧‧齒條齒輪

73‧‧‧轉動中心軸導件

74‧‧‧滑動板

75‧‧‧滑動板扣壓件

76‧‧‧轉動中心軸

76a‧‧‧槽狀凹部

77‧‧‧本體側車輪

78‧‧‧支撐側車輪

79‧‧‧止動器

80a‧‧‧位置檢測手段

80b‧‧‧位置檢測手段

80c‧‧‧位置檢測手段

81‧‧‧本體轉動驅動單元

82‧‧‧步進馬達(驅動馬達)

82a‧‧‧轉子

82b‧‧‧激磁繞組

82c‧‧‧激磁繞組

82d‧‧‧激磁繞組

82e‧‧‧激磁繞組

83‧‧‧連結軸

84‧‧‧小齒輪

85‧‧‧軸承

86‧‧‧固持構件

100‧‧‧空氣清淨機

101‧‧‧電晶體

102‧‧‧電晶體

103‧‧‧電晶體

104‧‧‧電晶體

105‧‧‧電阻元件

106‧‧‧電晶體

107‧‧‧電晶體

108‧‧‧電壓切換手段

111‧‧‧電源

第1圖係本發明之第1實施形態的步進馬達之控制裝置的主要部電路圖。

第2圖係由本發明之第1實施形態的步進馬達之控制裝置所控制的步進馬達之一實施例的正轉時之時序圖。

第3圖係由本發明之第1實施形態的步進馬達之控制裝置所控制的步進馬達之一實施例的反轉時之時序圖。

第4圖係表示本發明的第2實施形態之具備步進馬達的控制裝置之空氣清淨機之示意構成的立體圖。

第5圖係在第4圖所示之剖面A-A切斷本發明的第2實施形態之具備步進馬達的控制裝置之空氣清淨機的剖面圖。

第6圖係本發明的第2實施形態之具備步進馬達的控制裝置之空氣清淨機的分解立體圖。

第7圖係本發明的第2實施形態之具備步進馬達的控制裝置之空氣清淨機之已安裝控制裝置所控制的步進馬達之空氣清淨機本體支撐座的立體圖。

第8圖係第7圖所示之空氣清淨機本體支撐座的分解立體圖。

第9圖係第7圖所示的空氣清淨機本體支撐座之從上方所觀察的平面圖(a)及在平面圖(a)所示之剖面B-B切斷所切斷的剖面圖(b)。

第10圖係本發明的第2實施形態之具備步進馬達的控制裝置之空氣清淨機的示意方塊圖。

第1實施形態

(步進馬達之控制電路的構成與控制)

第1圖係本發明之第1實施形態的步進馬達之控制裝置的主要部電路圖。第2圖係由本發明之第1實施形態的步進馬達之控制裝置所控制的步進馬達之一實施例的正轉時之時序圖。第3圖係由本發明之第1實施形態的步進馬達之控制裝置所控制的步進馬達之一實施例的反轉時之時序圖。根據第1圖至第3圖，說明本發明之第1實施形態之步進馬達的控制裝置。

第1圖所示之步進馬達(驅動馬達)82係雙相激磁方式之單極型步進馬達，並由轉子82a、與激磁繞組82b、82c、82d、82e所構成，步進馬達(驅動馬達)82係藉由將電性脈波信號供給至激磁繞組82b、82c、82d、82e而轉動。換言之，步進馬達(驅動馬達)82係藉由進行通電而轉動。

101係控制對激磁繞組82b之電性脈波信號的電晶體。102係控制對激磁繞組82d之電性脈波信號的電晶體。103係控制對激磁繞組82c之電性脈波信號的電晶體。104係控制對激磁繞組82e之電性脈波信號的電晶體。從101至104係npn型之雙極性電晶體(以下以電晶體記述之)。

為了驅動步進馬達(驅動馬達)82所供給之脈波信號X的信號線與電晶體101的基極連接。一樣地，為了驅動步進馬達82所供給之脈波信號X’的信號線與電晶體102的基極連接。為了驅動步進馬達(驅動馬達)82所供給之脈波信號Y的信號線與電晶體103的基極連接。為了驅動步進馬達82所供給之脈波信號Y’的信號線與電晶體104的基極連接。X、X’、Y、Y’之各脈波信號係從未圖示之微電腦輸出。

111係驅動步進馬達(驅動馬達)82之電源。電源111輸出被施加於各個激磁繞組82b、82c、82d、82e之DC12V的基準電壓(第2電壓)。105係電阻元件。電阻元件105係為了使電源111的電壓下降，變成比基準電壓(第2電壓)更低的電壓(第1電壓)所使用。

106係npn型之雙極性電晶體(以下以電晶體記述之)，並與電阻元件105構成電壓切換手段108。電壓切換手段108係為了將被施加於各個激磁繞組82b、82c、82d、82e的電壓切換成基準電壓(第2電壓)比基準電壓(第2電壓)更低的電壓(第1電壓)之任一個所使用。

在電晶體106是不導通狀態時，射極與集極間係不被通電。因此，被施加於各個激磁繞組82b、82c、82d、82e之電壓係經由電阻元件105。藉此，基準電壓(第2電壓)降壓。被施加於各個激磁繞組82b、82c、82d、82e之電壓成為比基準電壓(第2電壓)更低的電壓(第1電壓)。

在電晶體106是導通狀態時，射極與集極間係被通電。因此，繞過電流難流動之電阻元件105，而電流流至射極與集極間。藉此，基準電壓(第2電壓)幾乎不降壓。基準電壓(第2電壓)被施加於各個激磁繞組82b、82c、82d、82e。依此方式，根據電晶體106之導通、不導通，切換比基準電壓(第2電壓)更低的電壓(第1電壓)與基準電壓(第2電壓)。

107係進行電晶體106的導通、不導通之npn型的雙極性電晶體(以下以電晶體記述之)。進行電晶體107之導通、不導通之脈波信號Z的信號線與電晶體107的基極連接。 脈波信號Z亦從未圖示之微電腦輸出。

在以如以上所示構成之步進馬達的控制裝置使步進馬達(驅動馬達)82正轉時，如第2圖之時序圖所示輸出各脈波信號。如上述所示，脈波信號X係被輸出至電晶體101。脈波信號X’係被輸出至電晶體102。脈波信號Y係被輸出至電晶體103。脈波信號Y’係被輸出至電晶體104。

X、X’、Y、Y’之各脈波信號是H位準時，所對應之各電晶體導通，而L位準時，各電晶體是不導通狀態。即，藉由輸入脈波信號，電晶體成為導通狀態，而對激磁繞組施加電壓。

詳細說明之，在t11時，輸出脈波信號X與脈波信號Y’，使電晶體101與104變成導通。在t12時，輸出脈波信號X與脈波信號Y，使電晶體101與103變成導通。在t13時，輸出脈波信號Y與脈波信號X’，使電晶體103與102變成導通。在t13時，輸出脈波信號X’與脈波信號Y’，使電晶體102與104變成導通。在t15時，輸出脈波信號X與脈波信號Y’，使電晶體101與104變成導通。依此方式，依序輸出脈波信號，使電晶體變成導通，並對各個激磁繞組施加電壓，藉此，步進馬達(驅動馬達)82正轉。

在X、X’、Y、Y’之各脈波信號的初期，脈波信號Z係未輸出之狀態，即，電晶體106是不導通狀態。因此，被施加於各個激磁繞組82b、82c、82d、82e之電壓係經由電阻元件105。被施加於各個激磁繞組82b、82c、82d、82e之電壓係藉電阻元件105降壓，而成為比基準電壓(第2電壓)更低的電壓(第1電壓)。

詳細說明脈波信號輸出，t11與t12是脈波信號X的一個脈寬，t12與t13是脈波信號Y的一個脈寬。t13與t14是脈波信號X’的一個脈寬，t14與t15是脈波信號Y’的一個脈寬。脈波信號X與脈波信號Y、脈波信號Y與脈波信號X’、脈波信號X’與脈波信號Y’、脈波信號Y’與脈波信號X係分別一面各挪移1/2脈波一面被輸出。

使電壓切換手段108之電晶體106變成導通的脈波信號Z係在與X、X’、Y、Y’之各脈波信號相同的時序不輸出。例如，脈波信號Z係在輸出脈波信號X與脈波信號Y’之初期，換言之，在t11之初期時係不輸出。脈波信號Z係在經過固定之時間t111後輸出。

因此，在固定的時間t111之間，電晶體106未導通。因此，被施加於激磁繞組82b與82e之電壓係經由電阻元件105。因此，所施加之電壓係藉電阻元件105降壓，而成為比基準電壓(第2電壓)更低的電壓(第1電壓)。

藉由施加低的電壓(第1電壓)，步進馬達82係轉向之扭矩成為低扭矩，在經過固定之時間t111後，輸出脈波信號Z時，電晶體106變成導通狀態。

電晶體106變成導通狀態時，如上述所示，電晶體106的射極與集極間係被通電。因為繞過電阻元件105，電流流至射極與集極間，所以基準電壓(第2電壓)被施加於激磁繞組82b與82e。

脈波信號Z係在經過固定之時間t111後，在t11之剩餘的時間t112之間輸出。即，脈波信號Z係從經過固定 之時間t111後至成為1/2脈波被輸出。因為在此期間被施加基準電壓(第2電壓)，所以步進馬達(驅動馬達)82係轉向之扭矩成為高扭矩。

一樣地，脈波信號Z係在輸出脈波信號X與脈波信號Y之初期，換言之，在t12之初期時係不輸出。脈波信號Z係在經過固定之時間t121後輸出。因此，在固定的時間t121之間，電晶體106未導通。因此，被施加於激磁繞組82b與82c之電壓係經由電阻元件105。因此，所施加之電壓係藉電阻元件105降壓，而成為比基準電壓(第2電壓)更低的電壓(第1電壓)。

藉由施加低的電壓(第1電壓)，步進馬達(驅動馬達)82係轉向之扭矩成為低扭矩，在經過固定之時間t121後，輸出脈波信號Z時，電晶體106變成導通狀態。

電晶體106變成導通狀態時，如上述所示，電晶體106的射極與集極間係被通電。因為繞過電阻元件105，電流流至射極與集極間，所以基準電壓(第2電壓)被施加於激磁繞組82b與82c。

脈波信號Z係在經過固定之時間t121後，在t12之剩餘的時間t122之間輸出。即，脈波信號Z係從經過固定之時間t121後至成為1/2脈波被輸出。因為在此期間被施加基準電壓(第2電壓)，所以步進馬達(驅動馬達)82係轉向之扭矩成為高扭矩。

在步進馬達82反轉時，如第3圖所示，X、X’、Y、Y’之各脈波信號的輸出圖案成為與正轉時相反。使電壓切換手段108之電晶體106變成導通的脈波信號Z係與正轉時一 樣，在與X、X’、Y、Y’之各脈波信號相同的時序不輸出。脈波信號Z係在輸出脈波信號X與脈波信號Y’之初期，換言之，在t21之初期時係不輸出。脈波信號Z係在經過固定之時間t211後輸出。

因此，在固定的時間t211之間，電晶體106未導通。因此，被施加於激磁繞組82b與82e之電壓係經由電阻元件105。因此，所施加之電壓係藉電阻元件105降壓，而成為比基準電壓(第2電壓)更低的電壓(第1電壓)。

藉由施加低的電壓(第1電壓)，步進馬達(驅動馬達)82係轉向之扭矩成為低扭矩，在經過固定之時間t211後，輸出脈波信號Z時，電晶體106變成導通狀態。

電晶體106變成導通狀態時，如上述所示，電晶體106的射極與集極間係被通電。因為繞過電阻元件105，電流流至射極與集極間，所以基準電壓(第2電壓)被施加於激磁繞組82b與82e。

脈波信號Z係在經過固定之時間t211後，在t21之剩餘的時間t212之間輸出。即，脈波信號Z係從經過固定之時間t211後至成為1/2脈波被輸出。因為在此期間被施加基準電壓(第2電壓)，所以步進馬達(驅動馬達)82係轉向之扭矩成為高扭矩。

此外，在第2圖之t12之t121的時序，被施加於激磁繞組82b之電壓係在已被施加的途中，成為比基準電壓(第2電壓)更低的電壓(第1電壓)。這係對取得在激磁繞組間所產生之磁能的平衡有效。第3圖之t25之t251亦一樣。

如以上所示，在電壓切換手段108以脈波輸出的初期係施加比基準電壓(第2電壓)更低的電壓(第1電壓)，然後，經過固定之時間後，施加基準電壓(第2電壓)之方式控制步進馬達(驅動馬達)82。藉此，作用於步進馬達(驅動馬達)82之轉子82a之轉向的扭矩從低扭矩向高扭矩變化。因此，可使脈波輸出的初期之轉向的扭矩變動變小，而可降低在扭矩變動時所產生之步進馬達(驅動馬達)82的轉動聲。

又，在以低扭矩轉動並經過固定時間後，施加基準電壓(第2電壓)，以高扭矩轉動。藉此，可抑制整體上之步進馬達82的扭矩降低。

第2實施形態

(空氣清淨機之本體構造)

第4圖係表示本發明的第2實施形態之具備步進馬達的控制裝置之空氣清淨機之示意構成的立體圖。第5圖係在第4圖所示之剖面A-A切斷本發明的第2實施形態之具備步進馬達的控制裝置之空氣清淨機的剖面圖。第6圖係本發明的第2實施形態之具備步進馬達的控制裝置之空氣清淨機的分解立體圖。

根據第4圖至第6圖，說明本發明的第2實施形態之具備步進馬達的控制裝置之空氣清淨機。此外，在各個圖，對相同之部分或相當之部分附加相同的符號，有時省略一部分之說明。

空氣清淨機100係由本體1與支撐座2所構成。本體1係如第4圖所示，作成在縱向長的長方體狀。支撐座2 設置於該長方體狀之本體1的下方。支撐座2係將本體1可轉動地支撐成可改變方向。關於本體1與支撐座2的轉動構造係在後段根據第7圖至第9圖，詳細地說明。

如第6圖所示，本體1成為以蓋構件覆蓋長方體狀之比較長的4個面的構成。詳細說明之，將前面稱為前面面板3、將側面稱為側面蓋4、側面蓋5、將後面稱為後面蓋6，並分別以藉樹脂成形所一體形成的蓋構件覆蓋。

在以前面面板3、側面蓋4、側面蓋5以及後面蓋6覆蓋4個面的內部，作為本體1之主要構造物，包括前部本體箱7與後部本體箱8。前部本體箱7與後部本體箱8係分別藉樹脂成形所一體形成。

在後部本體箱8，分別安裝由風扇21、風扇用馬達22以及馬達固持構件23所構成之上方風扇單元9、由風扇24、風扇用馬達25以及馬達固持構件26所構成之下方風扇單元10。

上方風扇單元9之風扇用馬達22係被固定成一部分進入設置於上風扇外殼8a之上風扇外殼後面板8b的上風扇外殼後面板凹部8c。風扇用馬達22係使風扇用馬達轉軸22a從馬達固持構件23之未圖示的孔通過，並以馬達固持構件23所固定。然後，馬達固持構件23係藉未圖示之螺絲(固定構件)安裝於上風扇外殼後面板8b。

然後，用以防止風扇21之晃動的墊圈27a、風扇21、用以防止風扇21之晃動的墊圈27b通過風扇用馬達轉軸22a。以第5圖所示之螺帽28將風扇21固定於風扇用馬達轉軸22a，藉此，安裝上方風扇單元9。

一樣地，下方風扇單元10之風扇用馬達25係被固定成一部分進入設置於下風扇外殼8d之下風扇外殼後面板8e的下風扇外殼後面板凹部8f。風扇用馬達25係使風扇用馬達轉軸25a從馬達固持構件26之未圖示的孔通過，並以馬達固持構件26所固定。然後，馬達固持構件26係藉如螺絲之未圖示的固定構件安裝於下風扇外殼後面板8e。

然後，用以防止風扇24之晃動的墊圈27a、風扇24、用以防止風扇24之晃動的墊圈27b通過風扇用馬達轉軸25a。以第5圖所示之螺帽28將風扇24固定於風扇用馬達轉軸25a，藉此，安裝下方風扇單元10。

在已被安裝上方風扇單元9及下方風扇單元10之後部本體箱8的前方，以未圖示之螺絲(固定構件)安裝前部本體箱7。前部本體箱7包括覆蓋上風扇外殼8a之上風扇外殼蓋7a、與覆蓋下風扇外殼8d之下風扇外殼蓋7c。

用以將空氣供給至上方風扇單元9的上風扇外殼蓋開口7b設置於上風扇外殼蓋7a。用以將空氣供給至下方風扇單元10的下風扇外殼蓋開口7d設置於下風扇外殼蓋7c。

上方風扇單元9之風扇21係從轉軸之鉛垂方向吸氣並在離心方向送出之是多翼式離心風扇的西洛哥風扇。藉上風扇外殼8a與上風扇外殼蓋7a形成上方風扇單元9送風所需的螺旋空間。

一樣地，下方風扇單元10之風扇24亦是西洛哥風扇。藉下風扇外殼8d與下風扇外殼蓋7c形成下方風扇單元10送風所需的螺旋空間。

如第5圖所示，上風扇外殼8a與上風扇外殼蓋7a所形成之螺旋空間的上方，設置前側送出口64。前側送出口64係上方風扇單元9用以在離心方向送出從位於轉軸之鉛垂方向的上風扇外殼蓋開口7b所吸入之空氣者。

在由下風扇外殼8d與下風扇外殼蓋7c所形成之螺旋空間的上方，設置通風路66。通風路66係由以未圖示之螺絲(固定構件)安裝於後部本體箱8的後面蓋6與上風扇外殼後面板8b所形成。

通風路66係使下方風扇單元10所吸入之空氣通過由上風扇外殼8a與上風扇外殼蓋7a所形成之螺旋空間的背面，並導引至後側送出口65的風路。後側送出口65設置於與前側送出口64相同之高度的位置。

由下風扇外殼8d與下風扇外殼蓋7c所形成之螺旋空間係相對由上風扇外殼8a與上風扇外殼蓋7a所形成之螺旋空間，配置成挪移至是靠近通風路66之位置的後方側。

藉此配置，從由下風扇外殼8d與下風扇外殼蓋7c所形成之螺旋空間至通風路66的路徑不會激烈地彎曲部，而可抑制空氣之風路阻力。

護網31被安裝於前側送出口64與後側送出口65的上方。護網31係用以作成異物不會經由由上風扇外殼8a與上風扇外殼蓋7a所形成之螺旋空間及通風路66進入由下風扇外殼8d與下風扇外殼蓋7c所形成之螺旋空間。

上部單元40設置於護網31的上方。上部單元40包括前側百葉窗62與後側百葉窗63、及驅動前側百葉窗62 與後側百葉窗63之前側百葉窗驅動馬達54a與後側百葉窗驅動馬達54b。

前側百葉窗62係用以在從前方斜上方至上方的範圍，例如從前方斜上方45度至90度的範圍對從前側送出口64所送出之上方風扇單元9的送出空氣進行送風者。一樣地，後側百葉窗63係用以在從前方斜上方至上方的範圍，例如從前方斜上方45度至90度的範圍對從後側送出口65所送出之下方風扇單元10的送出空氣進行送風者。前側百葉窗62及後側百葉窗63係在空氣清淨機100未運轉時關閉。前側百葉窗62及後側百葉窗63係在空氣清淨機100運轉時如第4圖所示打開。

進而，上部單元40具備人檢測感測器45。人檢測感測器45係為了決定空氣清淨機100吸入後所送出之空氣的送出方向，而檢測出在空氣清淨機100所在之房間之人的位置。藉此，變更朝向被檢測出人的位置所送出之空氣的送出方向。詳細說明之，為了本體1的前面面板3朝向人所在之位置的方向，使本體1轉動，而變更空氣的送出方向。此外，關於使本體1轉動，而變更空氣的送出方向，將在後段說明。

操作顯示部41設置於上部單元40的上面前方。操作顯示部41係由操作基板42、複數個操作開關43以及設計片44所構成。用以使空氣清淨機100運轉之各種選定等的輸入係藉操作開關43所進行。來自操作基板42之操作信號被送至控制基板49。又，將輸入資訊或運轉狀況顯示未圖示的顯示手段。

如第6圖所示，控制基板49係由被裝入基板箱48與50之蓋47與51所覆蓋，而構成控制基板單元46。在控制 基板49，由後述之微電腦49a、輸出電路49b等構成控制電路等。輸出電路49b係由被組裝於基板之電子元件等所構成。

基板箱48與50係由難燃性之樹脂所形成。蓋47與51係由金屬所形成。控制基板單元46被收容於第6圖所示之由上風扇外殼8a與上風扇外殼蓋7a所形成之螺旋空間與由下風扇外殼8d與下風扇外殼蓋7c所形成的螺旋空間之間之對風路的路線無影響的空間53。

控制基板49係以由導線蓋52所覆蓋未圖示的連接線與操作基板42連接。

接著，從前部本體箱7與後部本體箱8之側面方向、前面側觀察時，側面蓋4被安裝於左側，側面蓋5被安裝於右側。側面蓋4與5係分別具有未圖示的複數個***片，該***片被***並安裝於設置於後面蓋6之卡合部。側面蓋4與5係從前面側以未圖示之螺絲(固定構件)安裝於前部本體箱7。側面蓋4與5被安裝時，安裝後面蓋6之螺絲(固定構件)係被側面蓋4與5隱藏，因為在外觀上看不到，所以設計性提高。

在本體1之內部側凹下之凹狀的扶手部4a設置於側面蓋4。一樣地，凹狀的扶手部5a設置於側面蓋5。使用者係在移動空氣清淨機100時，將手放在扶手部4a及扶手部5a而可搬運。又，設計片4b設置於側面蓋4的上部。設計片5b設置於側面蓋5的上部。此外，設計片4b與5b係用以改善外觀者，未必需要，亦可將側面蓋4與5的上部原封不動地作為外觀設計。

接著，如第6圖所示，將上方風扇護罩32設置於上風扇外殼蓋開口7b的前方。將下方風扇護罩33設置於下風 扇外殼蓋開口7d的前方。上方風扇護罩32及下方風扇護罩33係用以作成異物不會進入螺旋空間。

進而，將脫臭過濾器34、HEPA過濾器35、前置過濾器36a、36b設置於其前方。藉前置過濾器36a、36b收集所吸入之空氣所含之稍大的塵埃，藉脫臭過濾器34吸附所吸入之空氣的臭味，進而藉HEPA過濾器35收集細的塵埃，使空氣淨化後排出。

為了覆蓋這些過濾器類，前面面板3拆裝自如地被安裝於其前方。過濾器類之更換或清潔係拆下前面面板3後可簡單地進行。又，安裝前面面板3時，從前面側安裝側面蓋4與5之螺絲(固定構件)係被前面面板3隱藏，因為在外觀上看不到，所以設計性提高。

凹狀之凹陷設置於前面面板3的上方。凹狀之凹陷係在其中央具有開口。在被安裝前面面板3之狀態，人檢測感測器45從該開口突出。

如第6圖所示，凹部4c設置於側面蓋4的前方。一樣地，凹部5c設置於側面蓋5的前方。如第4圖所示，由前面面板3與側面蓋4之前方的凹部4c構成吸氣口61。吸氣口61係將所吸入之空氣吸入由上風扇外殼8a與上風扇外殼蓋7a所形成之螺旋空間及由下風扇外殼8d與下風扇外殼蓋7c所形成之螺旋空間。雖未圖示，一樣地，亦以前面面板3與側面蓋5之前方的凹部5c構成吸氣口。

(本體之支撐座構造)

其次，使用第7圖至第9圖，說明本體1之下部與 支撐本體1的支撐座2。此外，亦有使用上述之圖來說明的情況。

第7圖係本發明的第2實施形態之具備步進馬達的控制裝置之空氣清淨機之已安裝控制裝置所控制的步進馬達之空氣清淨機本體支撐座的立體圖。第8圖係第7圖所示之空氣清淨機本體支撐座的分解立體圖。第9圖(a)係第7圖所示的空氣清淨機本體支撐座之從上方所觀察的平面圖。第9圖(b)在平面圖(a)所示之剖面B-B切斷所切斷的剖面圖。

支撐座2係將本體1支撐成可轉動。本體1係藉後述之步進馬達(驅動馬達)82轉動。

在第7圖至第9圖，29係藉樹脂成形所形成的下部本體箱。下部本體箱29係由第6圖所示之前部本體箱7的下部與後部本體箱8的下部固定成從前後夾住。下部本體箱29係如第4圖及第5圖所示被安裝於本體1。以螺絲(固定構件)將由金屬所形成之環狀的滑動板74安裝於下部本體箱29。

驅動單元支撐部29a設置於下部本體箱29。驅動單元支撐部29a係從下方朝向上方突出(若從下側觀察，凹下)。以螺絲(固定構件)從下方將本體轉動驅動單元81安裝於驅動單元支撐部29a。本體轉動驅動單元81係由步進馬達(驅動馬達)82、連結軸83、小齒輪84以及軸承85所構成。

連結軸83係將步進馬達(驅動馬達)82之驅動扭矩傳達至小齒輪84。連結軸83被安裝於小齒輪84。連結軸83係一端與步進馬達(驅動馬達)82連結。連結軸83的另一端係被軸承85支撐成轉動自如。軸承85被安裝於固持構件86。

支撐座2具備左右方向長、前後方向短之平的長 方體之底座71。圓形之凹部設置於底座71。轉動中心軸導件73設置於此圓形之凹部的中心。以如螺絲之固定構件將轉動中心軸76安裝於此轉動中心軸導件73。

在下部本體箱29，將轉動中心軸承29f設置於中心部。在將下部本體箱29安裝於底座71時轉動中心軸承29f轉動自如地被***轉動中心軸76。下部本體箱29被***轉動中心軸承29f。止動器79被安裝成夾入設置於轉動中心軸76的槽狀凹部76a。止動器79防止下部本體箱29從底座71脫落。

又，個數與複數個本體側車輪77相同的本體側車輪固持部29e設置於下部本體箱29。複數個本體側車輪固持部29e係轉動自如地固持複數個本體側車輪77。本體側車輪77被固持於下部本體箱29。本體側車輪77係如第9圖(b)所示，與支撐座2的底部接觸，並輔助本體1的轉動。

個數與複數個支撐側車輪78相同的支撐座側車輪固持部71f設置於底座71。複數個支撐座側車輪固持部71f係轉動自如地固持複數個支撐側車輪78。支撐側車輪78被固持於支撐座側車輪固持部71f。支撐側車輪78係如第9圖(b)所示，與滑動板74的下面側接觸，並輔助本體1的轉動。

滑動板扣壓固持部71a設置於底座71。滑動板74係藉由以如螺絲之固定構件將滑動板扣壓件75安裝於滑動板扣壓固持部71a，將邊緣部壓住成下部本體箱29不會從底座71脫落。但，滑動板74係不是被固定，而被壓住成轉動自如。

沿著底座71之凹部之邊緣部的內周壁設置齒條齒輪72。下部本體箱29的轉動中心軸承29f被***轉動中心軸 76，以滑動板扣壓件75將滑動板74壓住成轉動自如，在止動器79被安裝成下部本體箱29不會脫落之狀態，齒條齒輪72與本體轉動驅動單元81之小齒輪84嚙合。

接著，在下部本體箱29，例如由光阻斷器所構成之位置檢測手段80a、80b、80c分別被位置檢測手段固持部29b、29c、29d固持。

光阻斷器具有發光部與受光部。光阻斷器係根據受光部對發光部所發出之光可受光的狀態、或無法受光的狀態進行偵測的感測器。用以遮蔽位置檢測手段80a、80b、80c之發光部與受光部之肋狀的遮斷壁71b以從底面突出至上方的方式設置於底座71。在遮斷壁71b，等間隔地設置使位置檢測手段80a、80b、80c之發光部所發出的光可通過的位置檢測用狹縫71c、71d、71e。位置檢測用狹縫71c、71d、71e係從轉動中心軸76的中心設置於同心圓上。

在底座71，用以遮蔽位置檢測手段80a、80b、80c之發光部與受光部之肋狀的遮斷壁71b設置成從底面突出至上方。在遮斷壁71b，等間隔地設置使位置檢測手段80a、80b、80c之發光部所發出之光可通過的位置檢測用狹縫71c、71d、71e。位置檢測用狹縫71c、71d、71e係從轉動中心軸76的中心設置於同心圓上。

如第4圖所示，將前面面板3與支撐座2之底座71之左右長度方向的一邊平行的狀態當作本體1位於基準狀態的位置。在該基準狀態，位置檢測手段80a係配置成與位置檢測用狹縫71c對應。在基準狀態，位置檢測手段80b係配置 成與位置檢測用狹縫71d對應。在基準狀態，位置檢測手段80c係配置成與位置檢測用狹縫71e對應。

在此基準狀態時，位置檢測手段80a、80b、80c係受光部可對全部發光部所發出之光受光的狀態。因此，在位置檢測手段80a、80b、80c全部位於可受光之狀態時，可判斷本體1位於基準狀態的位置。

即，若位置檢測手段80a、80b、80c未成為受光部可對全部發光部所發出之光受光的狀態，可判斷本體1不是位於基準狀態的位置。因此，藉由使本體1轉動成回到位置檢測手段80a、80b、80c之全部可受光的位置，可使本體1回到基準狀態的位置。

(空氣清淨機的動作)

其次，使用第10圖，說明空氣清淨機100的動作。第10圖係本發明的第2實施形態之具備步進馬達的控制裝置之空氣清淨機的示意方塊圖。

微電腦49a被組裝於控制基板49，由設置於基板上之未圖示的配線圖案與所組裝之電子元件構成輸出電路49b等的控制電路。本發明之第1實施形態之步進馬達的控制裝置亦構成為除了步進馬達(驅動馬達)82以外，包含於控制基板49的控制電路。

輸出電路49b係與上方風扇單元9、下方風扇單元10、前側百葉窗驅動馬達54a、後側百葉窗驅動馬達54b以及步進馬達(驅動馬達)82連接。

使空氣清淨機100運轉時，首先，將電源線55之 未圖示的插頭***插座，位置檢測手段80a、80b、80c檢測出本體1是否是朝向正面之狀態。

若本體1不是朝向正面之狀態，微電腦49a驅動步進馬達(驅動馬達)82，使本體1轉動成本體1朝向正面，本體1朝向正面時，成為準備狀態。本體1是朝向正面之狀態的情況係直接成為準備狀態。

從準備狀態，使用者操作操作開關43時，經由操作基板42將輸入信號傳送至控制基板49的微電腦49a。前側百葉窗驅動馬達54a與後側百葉窗驅動馬達54b驅動，而前側百葉窗62與後側百葉窗63打開成在前方斜上方的方向對所送出之空氣進行送風。

然後，上方風扇單元9及下方風扇單元10驅動，開始吸入空氣。外部之空氣係從由前面面板3與側面蓋4之前方的凹部4c所構成之吸氣口61、與由前面面板3與側面蓋5之前方的凹部5c所構成之未圖示的吸氣口被吸入。所吸入之空氣係經由前置過濾器36a、36b、脫臭過濾器34以及HEPA過濾器35被淨化。

已淨化的空氣係進而之後，通過上方風扇護罩32、下方風扇護罩33以及下風扇外殼蓋開口7d，往下方風扇單元10被吸入。

被上方風扇單元9所吸入之已淨化的空氣係通過護網31，從前側送出口64被送出，並藉前側百葉窗62在前方斜上方的方向被送風。一樣地，被下方風扇單元10所吸入之已淨化的空氣係通過護網31，從後側送出口65被送出，並藉 後側百葉窗63在前方斜上方的方向被送風。

進而之後，人檢測感測器45開始感測。人檢測感測器45檢測出在空氣清淨機100所在之房間內是否有人。在無法檢測出有人的情況，微電腦49a係不會使本體1轉動，並為了使所送出之空氣到達更遠，將前側百葉窗驅動馬達54a與後側百葉窗驅動馬達54b驅動成前側百葉窗62及後側百葉窗63朝向前方斜上方約45度。

若人檢測感測器45檢測出有人，經由操作基板42將關於那人所在之位置之資訊的信號傳送至控制基板49的微電腦49a。微電腦49a係根據該位置資訊，驅動步進馬達(驅動馬達)82，使本體1轉動成送風朝向人所在之方向。

步進馬達(驅動馬達)82驅動時，被安裝於與步進馬達(驅動馬達)82連結之連結軸83的小齒輪84轉動。該小齒輪84藉與齒條齒輪72之嚙合，一面轉動一面移動。

伴隨小齒輪84的移動，下部本體箱29係以轉動中心軸76為中心轉動。因為本體1係被固定於下部本體箱29，所以追隨下部本體箱29的轉動，而對支撐座2轉動。於是，本體1係前面面板朝向人所在位置的方向，而送風朝向人所在的方向。

而且，為了避免所送出之空氣直接吹到人，將前側百葉窗驅動馬達54a與後側百葉窗驅動馬達54b驅動成前側百葉窗62及後側百葉窗63朝向上方約90度。

如以上所示，若依據本發明之第2實施形態的空氣清淨機100，具備本發明之第1實施形態之步進馬達的控制裝置。控制裝置係在控制本體1對支撐座2轉動時之步進馬達 (驅動馬達)82的驅動時，在電壓切換手段108，以脈波輸出之初期係施加比基準電壓(第2電壓)更低的電壓(第1電壓)，然後，經過固定時間後，施加基準電壓(第2電壓)的方式控制步進馬達82。藉此，作用於步進馬達82之轉子82a之轉向的扭矩從低扭矩往高扭矩變化。可使脈波輸出之初期之轉向的扭矩變動變小，而可降低在扭矩變動時所產生之步進馬達82的轉動聲。因此，即使在房間空氣清淨機100之本體1轉動，在那時所產生之步進馬達82的轉動聲亦不會介意。

【工業上的可應用性】

本發明係可利用例如控制步進馬達之控制裝置及組裝有步進馬達之空氣清淨機。

82‧‧‧步進馬達(驅動馬達)

82a‧‧‧轉子

82b‧‧‧激磁繞組

82c‧‧‧激磁繞組

82d‧‧‧激磁繞組

82e‧‧‧激磁繞組

101‧‧‧電晶體

102‧‧‧電晶體

103‧‧‧電晶體

104‧‧‧電晶體

105‧‧‧電阻元件

106‧‧‧電晶體

107‧‧‧電晶體

108‧‧‧電壓切換手段

111‧‧‧電源

X、X’、Y、Y’、Z‧‧‧脈波信號

Claims (5)

1. 一種步進馬達之控制裝置，包括：電源，係輸出為了對步進馬達之繞組激磁的電壓；及電壓切換手段，係可切換從該電源輸出並被施加於該繞組之電壓；該電壓切換手段係在驅動該步進馬達之脈波輸出之各相中，在初期的固定時間，會將在該各相中被施加於該繞組之電壓切換成第1電壓；當經過該固定時間，會將在該各相中被施加於該繞組之電壓切換成比該第1電壓更高的第2電壓；並且，會與另一相的脈波輸出開始同步，將在該各相中被施加於該繞組的電壓從該第2電壓切換成該第1電壓；然後，與當該另一相的脈波輸出開始後經過固定時間而在該另一相中被施加於該繞組的電壓從該第1電壓變換成該第2電壓時同步，將在該各相中被施加於該繞組之電壓從該第1電壓切換成該第2電壓。
2. 一種步進馬達之控制裝置，包括：電源，係輸出為了對步進馬達之繞組激磁的電壓；及電壓切換手段，係可切換從該電源輸出並施加於該繞組之電壓；該電源輸出基準電壓；該電壓切換手段係在驅動該步進馬達之脈波輸出之各相中，在初期的固定時間以及另一相的脈波輸出開始後的固定時間，將被施加於該繞組之電壓切換成比該基準電壓更低的電壓，在經過該初期的固定時間後以及經過該另一相 的脈波輸出開始後的該固定時間後，將被施加於該繞組之電壓切換成該基準電壓。
3. 如申請專利範圍第1或2項之步進馬達的控制裝置，其中該電壓切換手段係具備電阻元件，並對被施加於該繞組之該電壓切換經由該電阻元件來施加，或不經由該電阻元件來施加。
4. 如申請專利範圍第3項之步進馬達的控制裝置，其中該電壓切換手段係具備電晶體，該電晶體係對被施加於該繞組之該電壓切換經由該電阻元件來施加，或不經由該電阻元件來施加。
5. 一種空氣清淨機，包括：如申請專利範圍第1或2項之步進馬達的控制裝置；及該步進馬達；藉該步進馬達之驅動，本體轉動。