專利名稱：電吸塵器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及搭載了具有整流子和電刷的電動機的電吸塵器。
背景技術(shù)：
以往的電吸塵器具有例如由風(fēng)機和整流子馬達構(gòu)成的電動送風(fēng) 機、對流過整流子馬達的電流進行檢測的電流傳感器、以及高通濾波
器等，從以商用電源電壓的過零(zero cross )為基準(zhǔn)的規(guī)定的定時起， 以規(guī)定周期，通過A/D變換器對電流傳感器的輸出進行采樣，對上次 采樣的電壓與本次采樣的電壓電平進行比較，如果從商用電源供給的 在一個頻率內(nèi)變化的電壓的大小變化是連續(xù)地變化，則判斷為沒有發(fā) 生電火花(以下稱為"火花，，)，在電壓的大小變化是不連續(xù)的情況下， 判斷為發(fā)生了火花(例如參照專利文獻l)。
專利文獻1:日本特開2001 - 136780號>^才艮
在上述以往的電吸塵器中，由于構(gòu)成為抽出噪聲分量，所以還會 測定除了本來的測定噪聲分量以外的外來噪聲，因此，存在有可能誤 判斷火花發(fā)生，火花判斷的精度變低這樣的課題。
另外，雖然構(gòu)成為從規(guī)定的定時起、以規(guī)定的采樣周期進行采樣， 但由于采樣周期需要是A/D變換器的A/D變換時間以上，所以如果 為了提高火花判斷的精度而減小采樣周期，則為了能進行用于判斷火 花發(fā)生的數(shù)據(jù)處理、或其他過程的處理，其結(jié)果是，需要處理速度快 的高性能的微型機等，存在成本變高這樣的課題。特別是，在利用高 通濾波器來抽出從電源供給的電流的 一 個周期中的變化的以往技術(shù) 中，該課題變得顯著。
即，利用高通濾波器抽出從電源供給的電流的一個周期中的變化 來進行火花發(fā)生的判斷的以往技術(shù)中，需要使對本次測定與上次測定進行比較的采樣周期，至少處于比從產(chǎn)生因火花引起的噪聲分量的大 小之差的電源供給的電流的 一個頻率進一步非常短的時間的范圍內(nèi)，
并需要A/D變換器的變換速度以及對該信號進行處理而判斷火花發(fā) 生的處理速度快的高性能的微型機等，存在成本變高這樣的課題。
另外，在采樣周期小的情況下，本次測定與上次測定之差是只有 因發(fā)生火花而引起的噪聲分量那么大的小值，所以需要高分辨率或高 精度的A/D變換器，存在成本變高這樣的課題。
進而，以往的電吸塵器只不過是對火花進行檢測而在其發(fā)生時通 過降低電動機的旋轉(zhuǎn)等控制來抑制火花發(fā)生，所以在接近因電刷磨耗 而引起的電動機的壽命末期時，電動機的旋轉(zhuǎn)頻繁地降低，從而僅可 以進行低能力下的抽吸，存在很可能使使用者以為是產(chǎn)品故障這樣的
另外，在頻繁地發(fā)生火花那樣的由于電刷磨耗引起的電動機的壽 命末期時，雖然抑制了火花，但電動機繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，所以無法完全去除 火花，還存在整流子過熱而產(chǎn)生與電動機的繞組包覆的熔融等相伴的 冒煙/起火這樣的課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述那樣的課題而完成的，其目的在于提供一 種電吸塵器，可以通過廉價的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)火花發(fā)生的檢測，可以防止 壽命末期時的因異常過熱而引起的冒煙/起火，進而，即使在抽吸被子 壓縮袋時、安裝縫隙嘴時等風(fēng)量負載易于急劇變化的狀況下，也可以 與因火花引起的電流變動區(qū)別，提高了火花判斷精度。
本發(fā)明提供一種電吸塵器，具備馬達，具有整流子和電刷；電 流檢測單元，對在馬達中流過的電流進行檢測；整流單元，對電流檢 測單元的輸出進行整流；A/D變換單元，將整流單元的輸出采樣為數(shù) 字值；火花判斷單元，在由A/D變換單元采樣的數(shù)字值超過了規(guī)定的 判斷等級時，判斷為馬達中發(fā)生的火花異常；以及驅(qū)動單元，在由火轉(zhuǎn)。
根據(jù)本發(fā)明，對具有整流子和電刷的馬達中流過的電流進行檢 領(lǐng)'J,將該檢測電流采樣為數(shù)字值，在數(shù)字值超過了規(guī)定的判斷等級時， 判斷為馬達中發(fā)生的火花異常，切斷向馬達的電源供給而使其停止運 轉(zhuǎn)，所以可以精度良好地、以廉價的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)異?；鸹ǖ臋z測，可以 防止壽命末期時的因異常過熱而引起的冒煙/異味。


圖l是本發(fā)明的實施方式中的控制裝置的塊結(jié)構(gòu)圖。
圖2是示出商用電源的電壓的波形圖。
圖3是示出本發(fā)明的實施方式中的火花檢測單元的電流檢測部 以及整流部的輸出的波形圖。
圖4是示出本發(fā)明的實施方式中的火花檢測單元的A/D變換部 的檢測定時的圖。
路結(jié)構(gòu)、以及火花與馬達電流的關(guān)系的圖。
圖6是本發(fā)明的實施方式中的通過整流部對電流檢測部的輸出 進行整流而得到的電流的波形圖。
圖7是本發(fā)明的實施方式中的通過A/D變換部對整流部的輸出 進行采樣而得到的電流值的詳細圖。
圖8是示出本發(fā)明的實施方式的電吸塵器的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖9是搭載在電吸塵器中的電動送風(fēng)機的縱剖面圖。
符號說明
1商用電源 2控制裝置 3電流值抽出單元 3a電流檢測部 3b整流部 3cA/D變換部 4火花判別單元5驅(qū)動單元 6傳達單元 7馬達10電吸塵器主體 11電動送風(fēng)機 lie電樞 llf整流子 llg定子 lli排氣口llj電刷 llk彈簧12集塵室13吸入口 14軟管單元
15軟管 16連接部 17把手
18延長管19床用抽吸具 20排氣口
Im馬達電流Va火花電壓 Vs商用電源電壓
Zm阻抗
具體實施例方式
圖8是示出本發(fā)明的實施方式的電吸塵器的概略結(jié)構(gòu)圖，圖9 是搭載在電吸塵器中的電動送風(fēng)機的縱剖面圖。
在圖8中，電吸塵器由電吸塵器主體10、軟管單元14、延長管 18、以及床用抽吸具19構(gòu)成，在電吸塵器主體IO中內(nèi)置有作為將空 氣與塵埃一起吸上來的動力的電動送風(fēng)機11,在電動送風(fēng)機ll的上 游側(cè)設(shè)置有集塵室12。電動送風(fēng)機11如圖9所示，包括風(fēng)機罩lla、 設(shè)置在風(fēng)機罩lla的中心部的吸氣口 llb、風(fēng)機llc、導(dǎo)向葉片lld、 電樞l(wèi)le、整流子llf、定子llg、馬達框llh、設(shè)置在該馬達框llh 上的排氣口 11i、電刷11j、以及向整流子llf按壓電刷llj的彈簧llk。
軟管單元14由具有可撓性的軟管15以及安裝在軟管15的一端 (上游側(cè))的把手17構(gòu)成，軟管15的另一端(下游側(cè))可拆卸地與 設(shè)置在電吸塵器主體10的吸入口 13側(cè)的連接部16連結(jié)。延長管18 的一端(下游側(cè))可拆卸地與把手17連結(jié)，另一端(上游側(cè))可拆 卸地與床用抽吸具19連結(jié)。在電動送風(fēng)機ll動作時，從床用抽吸具 19至集塵室12成為負壓風(fēng)路，從集塵室12的下游側(cè)至排氣口 20成 為排氣風(fēng)路。
接下來，說明電動送風(fēng)機的動作。
在向電動送風(fēng)機11供給電力，在電柩lie以及定子llg的繞組 中流過電流時，由于由定子llg勵磁的磁場，在電樞l(wèi)le中發(fā)生旋轉(zhuǎn) 方向的力。此時，安裝在軸上的風(fēng)機llc也開始^走轉(zhuǎn)，從吸氣口 lib 吸入空氣。被吸入的空氣經(jīng)由導(dǎo)向葉片lld， 一邊對配置在馬達框llh 的筒內(nèi)的電樞l(wèi)ie以及電刷llj進行冷卻， 一邊從設(shè)置在馬達框llh上的排氣口 lli排氣。于是，從設(shè)置在電吸塵器主體10的排氣口 20 向外部排氣，保持電動送風(fēng)機ll的冷卻。
圖l是本發(fā)明的實施方式中的控制裝置的塊結(jié)構(gòu)圖。 圖l所示的控制裝置2包括火花檢測單元3;火花判斷單元4; 在由該火花判斷單元4判斷出異?；鸹〞r停止向電動送風(fēng)機11的馬 達7的電源供給而使其停止運轉(zhuǎn)的驅(qū)動單元5;以及通知與由火花判 斷單元4判斷出的異?；鸹ㄏ嚓P(guān)的信息的通報單元6?；鸹z測單元 3包括對馬達7中流過的電流進行檢測的電流檢測部3a;對由電流 檢測部3a檢測出的電流進行整流的整流部3b;以及將整流部3b的輸 出采樣為數(shù)字值的A/D變換部3c。上述馬達7由電樞l(wèi)le、定子llg、 整流子llf以及電刷llj構(gòu)成。
圖2是示出商用電源的電壓的波形圖，圖3是示出本發(fā)明的實施 方式中的火花檢測單元的電流檢測部以及整流部的輸出的波形圖。圖 3(a)示出在馬達7中沒有發(fā)生火花時由電流檢測部3a檢測出的電 流(輸出)的波形，圖3 (b)示出在馬達7中發(fā)生了火花時由電流檢 測部3a檢測出的電流(輸出)的波形，圖3 (c)示出通過整流部3b 對火花發(fā)生時的電流檢測部3a的輸出進行整流而得到的電流(輸出) 的波形。
圖4是示出本發(fā)明的實施方式中的火花檢測單元的A/D變換部 的檢測定時的圖。圖4 (a)示出對整流部3b的輸出進行采樣的定時， 圖4 (b)示出通過A/D變換部3c對整流部3b的輸出進行了采樣時 的電流值(數(shù)字值)。
圖5是示出本發(fā)明的實施方式中的電動送風(fēng)機的馬達的概略電 路結(jié)構(gòu)、以及火花與馬達電流的關(guān)系的圖。圖5(a)示出用于說明在 馬達7的整流子llf與電刷lli之間發(fā)生的火花的大小與馬達電流Im 的關(guān)系的馬達7的示意圖，圖5(b)示出火花電壓Va與馬達電流Im 的關(guān)系、以及火花的大小與馬達7的壽命的關(guān)系。
首先，說明火花發(fā)生與馬達電流Im的關(guān)系。
在馬達7不旋轉(zhuǎn)時，當(dāng)然不發(fā)生火花，所以火花判斷單元4判斷為正常，通過驅(qū)動單元5向馬達7供給商用電源1的電壓，開始馬達 7的運轉(zhuǎn)。運轉(zhuǎn)開始后的火花正常時的電流檢測部3a的檢測電流成為 圖3 (a)所示的波形，但在馬達7的整流子llf與電刷llj之間發(fā)生 了火花的情況下，因火花而產(chǎn)生電壓下降從而作用于馬達7的電壓降 低，在馬達7中流過的電流(以下稱為"馬達電流Im")也降低，所 以電流檢測部3a的檢測電流成為圖3 ( b ),整流部3b的輸出(整流) 成為圖3 (b)。在該現(xiàn)象中，由于火花不穩(wěn)定所以作用于馬達7的電 壓降低也不穩(wěn)定，與其相伴，馬達電流Im也成為不穩(wěn)定的狀態(tài)。
在這樣的馬達7中，在電刷llj的磨耗少的狀態(tài)時，由于火花的 發(fā)生程度也小，所以馬達電流Im的峰值的變化量也小，但在電刷llj 逐漸磨耗時，向整流子llf按壓電刷llj的彈簧llk的推壓力逐漸降 低，所以電刷llj與整流子llf的接觸力降低，火花的發(fā)生頻度變高， 并且火花的大小也變大。進而，在電刷llj的磨耗增加的情況下，發(fā) 生更大的火花，在變得無法保持電刷llj與整流子llf的接觸的時間 點，馬達7的壽命變短，在電刷llj與整流子llf之間發(fā)生的火花逐 漸變大。
隨著火花變大，碳制的電刷llj以及整流子llf的溫度上升也變 大，所以在與這些混合的樹脂達到熔點或沸點時，引起熔解以及氣化。 此時發(fā)生的異味從電動送風(fēng)機11的排氣口 lli排出，進而從電吸塵器 主體10的排氣口 20向外部排出。
接下來，定量地說明馬達電流Im。在圖5(a)中，在將商用電 源1的電壓設(shè)為Vs、將馬達7的阻抗設(shè)為Zm時，電刷llj的兩個位 置上的火花電壓成為2Va，所以，可以將在和定子繞組7a連接的電 刷llj與整流子llf之間發(fā)生的火花的火花電壓Va、與馬達電流Im 的關(guān)系，牙見為Im- (Vs-2Va)/Zm。
在此，為便于說明，假設(shè)Zm的大小不會因發(fā)生火花而變化，則 由于火花電壓Va-0 (零)，所以不發(fā)生火花時的在馬達7中流過的 馬達電流Iml是Iml = Vs/Zm。但是，在發(fā)生火花時發(fā)生火花電壓 Va，所以將此時的馬達7中流過的電流i殳為Im2時，成為Im2 = ( Vs-2Va)/Zm。由于Va是等于0或是比其大的值，所以在上述情形中 考慮馬達電流Im時，成為Iml>Im2。此時，由于火花電壓Va是與 火花的大小成比例地變化，所以如果代入到上述表示馬達7中流過的 馬達電流Im的式中，則其結(jié)果，馬達電流Im也與火花的大小成比 例地變化。
該火花電壓Va與馬達電流Im的關(guān)系成為圖5 (b)所示，由于 火花不穩(wěn)定，所以火花電壓Va起到使馬達電流Im的峰值變得不穩(wěn) 定的一個變量的作用。即，在測量馬達電流Im的峰值電流時，與商 用電源1的電壓的最大值大致同步地，出現(xiàn)馬達電流Im的峰值。于 是，在發(fā)生了火花時，發(fā)生與其大小成比例的火花電壓Va，所以成 為使馬達電流Im的有效值、瞬時值的值變得不穩(wěn)定的要素。進而， 由于整流子llf與電刷llj的接觸狀態(tài)也不穩(wěn)定，所以接觸電阻值也 變得不穩(wěn)定，受到該影響，馬達電流Im變得不穩(wěn)定。
基于這樣的考慮方法，如圖3 (c)所示，通過例如由二極管橋
(未圖示)等構(gòu)成的整流部3b,對檢測馬達電流Im的電流檢測部3a 的輸出進行全波整流。A/D變換部3c是與商用電源l的周期同步地， 以規(guī)定時間的相位差，對整流部3b的輸出進行規(guī)定次數(shù)的采樣。即， 如圖4(a)所示，從商用電源1的電壓的正極側(cè)以及負極側(cè)的各過零
(圖2的過零1~過零6)起、規(guī)定的定時Tl之后，例如在商用電源 1的1/4周期的時間(在商用電源1的頻率是50Hz的情況下，Tl - 5ms ) 處，對圖3(c)所示的整流部3b的輸出例如采樣一次。這樣通過A/D 變換部3c采樣的電流值(數(shù)字值)成為圖4 (b)。
另外，在電吸塵器的情況下，無法忽視如下情況尤其近年來使 用環(huán)境變得多樣化，使用吸嘴抽吸被子壓縮袋、或者抽吸空調(diào)過濾器 等，反復(fù)高風(fēng)量和低風(fēng)量(根據(jù)情況有時是密閉狀態(tài))，風(fēng)量負載易 于急劇變化的狀況。即，火花判斷單元4必須在還考慮伴隨著使用環(huán) 境的電流變化、與火花發(fā)生時的電流變化的區(qū)別的基礎(chǔ)上判斷火花， 一旦進行了錯誤的火花判斷，則會因誤檢測而導(dǎo)致早期市場不良。因 此，以下說明火花發(fā)生時的電流變化與因使用環(huán)境變化而引起的電流變化的不同點。
圖6是本發(fā)明的實施方式中的通過整流部對電流檢測部的輸出 進行整流而得到的電流的波形圖。圖6 (a)示出不發(fā)生火花，并且沒 有馬達7的負載變動，且電流值穩(wěn)定時的整流電流的波形。圖6(b) 示出發(fā)生了異常火花時的整流電流的波形，圖6(c)示出雖然沒有發(fā) 生火花，但受到馬達7的負載變動而電流變得不穩(wěn)定時的整流電流的 波形。
圖7是本發(fā)明的實施方式中的通過A/D變換部對整流部的輸出 進行采樣而得到的電流值的詳細圖。圖7 (a)示出對沒有發(fā)生火花、 且沒有馬達7的負載變動、且電流值穩(wěn)定時的整流部3b的輸出進行 采樣而得到的電流值，圖7 (b)示出對發(fā)生了異?；鸹〞r的整流部 3b的輸出進行釆樣而得到的電流值的變化，圖6 (c)示出對雖然沒 有發(fā)生火花、但受到馬達7的負載變動而電流變得不穩(wěn)定時的整流部 3b的輸出進行采樣而得到的電流值的變化。
如上所述，在發(fā)生了火花時，由于發(fā)生與其大小成比例的火花電 壓Va，所以使馬達電流Im的有效值、瞬時值的值不穩(wěn)定，但該電接 觸不穩(wěn)定的狀態(tài)是起因于電樞l(wèi)ie的旋轉(zhuǎn)頻率、或電刷llj的彈簧llk 的振幅等，所以電流變動的振幅周期成為200Hz以上，大幅超過商用 頻率，電流檢測部3a的檢測電流的波形以商用頻率的頻率即10ms以 下的短周期變動。因此，前述的異?；鸹ǖ陌l(fā)生時的相對火花正常時 的馬達電流Im的電流降低(Vs-2Va) /Zm也會以比商用頻率短的 周期變動，所以電流變化成為圖6 (b)那樣的波形。另外，由于在電 接觸不穩(wěn)定的狀態(tài)下，也有火花電壓Va以比商用頻率的周期非常短 的周期接近零的瞬間，所以如圖7(b)所示，有如下傾向，即檢測區(qū) 間內(nèi)的max值與相鄰的檢測區(qū)間內(nèi)的max值相比沒有大的差。
另一方面，在因使用環(huán)境的變化而馬達7受到負載變動的情況 下，多數(shù)情況下由于延長管18或床用抽吸具19的操作而發(fā)生電吸塵 器的操作變化，所以受到至少是商用頻率的幾倍以上長的周期的電流 變化的影響，所以成為圖6(c)那樣的波形。另外，由于電方面穩(wěn)定，所以電流值以商用頻率的幾倍以上的周期變動，所以如圖7(c)所示 有如下傾向，即檢測區(qū)間內(nèi)的max值與相鄰的檢測區(qū)間內(nèi)的max值 相比，其差易于變大。
接下來，使用圖7，說明利用火花判斷單元進行的異常火花的判斷。
如圖7所示，對于A/D變換部3c采樣而得到的數(shù)字值，將1/T 的n倍(在圖7中示出n-5)的區(qū)間作為一個檢測區(qū)間1，同樣地將 以后的區(qū)間作為檢測區(qū)間2、檢測區(qū)間3。在如圖7 (b)所示檢測區(qū) 間1中的電流的數(shù)字值的最大值是maxl、最小值是minl的情況下， 求出maxl與minl之差，對求出的變化量與規(guī)定的判斷等級(level) 進行比較，在變化量超過了判斷等級時，判斷為異?；鸹āＡ硗?，在 變化量是判斷等級以下的情況下，判斷為不是異?；鸹?，對檢測區(qū)間 2中的max2與min2進行檢測而求出其差，與上述同樣地對變化量與 規(guī)定的判斷等級進行比較。將上述操作針對每個檢測區(qū)間進行而判斷 是否發(fā)生了異?；鸹?。
另外，如上所述，因使用環(huán)境變化而引起的電流變化與發(fā)生火花 時相比其周期更長，所以如圖7 (c)所示maxl與max2之差變大， 考慮此，求出檢測區(qū)間1以及檢測區(qū)間2各自的maxl與max2之差， 對求出的變化量與規(guī)定的判斷等級進行比較，在變化量超過了判斷等 級時，判斷為是因使用環(huán)境變化而引起的電流變化，然后求出檢測區(qū) 間2的max2與檢測區(qū)間3的max3之差，并與規(guī)定的判斷等級進行 比較。即，僅在一個檢測區(qū)間中的max與min之差超過規(guī)定的判斷 等級、且兩個檢測區(qū)間各自的max之差沒有超過規(guī)定的判斷等級的情 況下，判斷為發(fā)生了真的異?；鸹?。
火花判斷單元4在判斷出異常火花時將該意思通知給驅(qū)動單元 5，以切斷向馬達2的電源供給而使其停止運轉(zhuǎn)。由此，可以預(yù)防從 碳制的電刷llj與整流子llf發(fā)生異味。另外，上述的判斷等級是因 軟管單元105、延長管109、床用抽吸具110以及電動送風(fēng)機2的不 同而不同，所以最好用對實際的變化量等進行測量而得到的實驗值等
12進行設(shè)定。
在實施方式中，火花判斷基準(zhǔn)是在一個檢測區(qū)間中判斷了火花等
級，但也可以在多個檢測區(qū)間中檢測max與min并求出其差，對求 出的變化量與規(guī)定的判斷等級進行比較。在該情況下，針對多個檢測 區(qū)間的每一個進行變化量與規(guī)定的判斷等級的比較，在變化量超過規(guī) 定的判斷等級的狀態(tài)連續(xù)了規(guī)定次數(shù)時，判斷為異常火花。由此，可 以提高火花檢測的精度。
另外，也可以根據(jù)累積運轉(zhuǎn)時間或電源接通后的運轉(zhuǎn)時間，來另 行設(shè)定用于判斷是否是異常火花、還有是否是因使用環(huán)境變化引起的 情況的閾值(判斷等級)。通過如上方式，就會消除對因突入電流的 影響而引起的火花進行誤檢測的擔(dān)心，可以提高火花檢測的精度。
通報單元6在接到來自火花判斷單元4的異?；鸹z測通知時， 在設(shè)置于把手108中的例如液晶顯示元件等上，顯示與預(yù)測的剩余壽 命相關(guān)的信息、和與該剩余壽命相應(yīng)的電吸塵器的維修內(nèi)容的信息 (例如催促更換部件的消息等)。另外，通報單元6在驅(qū)動單元5切 斷向馬達7的電源供給而使其停止運轉(zhuǎn)時，顯示其是基于壽命末期的 判斷的意思。由此，可以向使用者通報為何停止了運轉(zhuǎn)。
如上所述，根據(jù)實施方式，對馬達7中流過的馬達電流Im進行 檢測，對檢測出的馬達電流Im進行整流，將該電流Im采樣為數(shù)字 值，從而不需要用于抽出噪聲分量的高通濾波器等，并且，盡可能防 止因測定出外來噪聲而誤判斷火花發(fā)生的現(xiàn)象，進而，可以區(qū)別檢測 出因馬達7的負栽變動而引起的電流變化和因發(fā)生火花而引起的電流 變化，所以可以以檢測精度高、且廉價的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。因此，可以使 電吸塵器的控制裝置構(gòu)成為極其簡便、部件數(shù)目也少、廉價、且可靠 性高，進而，可以提供在馬達7的壽命末期中不會因異?；鸹ǘ?冒煙/起火的安全的電吸塵器。
另外，在馬達電流Im的采樣中，為了對規(guī)定的相位角的馬達電 流Im進行采樣，針對商用電源電壓的每個半周期，從商用電源電壓 的過零起、在規(guī)定的定時Tl處進行一次采樣，所以無需高速的A/D變換或數(shù)據(jù)處理，而一般的變換速度的A/D變換器或一般的數(shù)據(jù)處理 速度的微型機等即可，因此，可以將電吸塵器的控制裝置作成廉價的 結(jié)構(gòu)，進而，可以提供在馬達7的壽命末期中不會因異?；鸹ǘ?冒煙/起火的安全的電吸塵器。
另外，火花判別單元4求出A/D變換部3c采樣的數(shù)字值的本次 數(shù)據(jù)值與上次數(shù)據(jù)值的變化量(差的絕對值)，對求出的變化量與判 斷等級進行比較后判斷為火花異常，所以不需要對少量的檢測值進行 加法運算并累積的積分單元等，可以通過廉價的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)火花發(fā)生 的檢測。因此，可以通過廉價的結(jié)構(gòu)，提供在壽命末期不會因異?；?花而引起冒煙/起火的安全的電吸塵器。
另外，在上述實施方式中，說明了針對商用電源電壓的正極側(cè)以 及負極側(cè)的各過零的每一個(圖3所示的過零1~過零6)進行馬達 電流Im的檢測的情況，《旦不限于此，即4吏僅在正極側(cè)(圖3所示的 過零1、 3、 5)或負極側(cè)(圖3所示的過零2、 4、 6)中的某一側(cè)進 行也可以實現(xiàn)同樣的檢測。如果采用這樣的結(jié)構(gòu)，則一邊可以使測定 精度大致維持在與上述說明同樣的水平， 一邊能謀求進一步的成本降 低，而且還可以降低外來噪聲的影響。另外，也可以構(gòu)成為將要檢測 的波形例如從10個縮小為1個、從20個縮小為1個。如果這樣構(gòu)成， 則可以謀求進一步的成本降低。但是，如果過于縮小，則商用電源1 的電壓變動等會對火花發(fā)生的檢測等造成影響，所以最好至少以 一秒 一次以上為對象而進行采樣。
進而，在實施方式中，說明了將用于對用以測定馬達電流Im的 整流部3b的輸出進行采樣的規(guī)定的定時Tl,設(shè)為從商用電源電壓的 過零起商用電源1的1/4周期的時間、例如Tl = 5ms的情況，但不限 于此，例如也可以是4ms或6ms，在對馬達電流Im的A/D變換后的 本次數(shù)據(jù)值與上次數(shù)據(jù)值進行比較時，只要規(guī)定的定時Tl相同就可 以沒有問題地進行同樣的檢測，這是不言而喻的。
另外，雖然構(gòu)成為在不辨別商用電源電壓的頻率分量與噪聲分量 的情況下通過A/D變換部3c對電流檢測部3a的輸出進行采樣，但在因火花引起的噪聲分量的影響強的情況或者受到外來噪聲的影響的 情況下，可以通過設(shè)定適合的截止頻率，并在電路的適合的位置、例
如A/D變換部3c的前級或電流檢測部3a的后級設(shè)置低通濾波器，由 此進行更可靠的火花檢測，這是不言而喻的。通過這樣構(gòu)成，可以更 良好地去除噪聲分量，由于進行準(zhǔn)確的火花檢測，從而可以提高安全 性等。
另外，在通過整流部3b對電流檢測部3a的輸出進行了整流之后 通過A/D變換部3c變換為數(shù)字值，但不設(shè)置整流部3b而適當(dāng)?shù)卦O(shè)計 電子電路、或適當(dāng)?shù)貙/D變換部3c的數(shù)字值進行數(shù)據(jù)處理，由此 將電流檢測部3a的輸出直接通過A/D變換部3c變換為數(shù)字值，也可 以得到同樣的效果，這是不言而喻的。
另外，說明了整流部3b由對電流檢測部3a的檢測電流進行全波 整流的二極管橋構(gòu)成的例子，但即使是半波整流電路，只要適當(dāng)?shù)卦O(shè) 置A/D變換部3c進行采樣的定時就也可以得到同樣的結(jié)果，這是不 言而喻的。如果釆用這樣的結(jié)構(gòu)，則一邊可以使測定精度維持在大致 與上述說明同樣的水平， 一邊能謀求進一步的成本降低，而且可以進 一步降低外來噪聲的影響。
另外，說明了在規(guī)定的定時Tl之后，僅進行一次A/D變換那樣 的結(jié)構(gòu)，但在規(guī)定的定時T1之后進行多次A/D變換的情況下，也可 以針對進行多次A/D變換而得到的數(shù)據(jù)實施平均值處理，將該平均值 處理后的值作為規(guī)定的定時Tl后的數(shù)據(jù)而處理。在這樣構(gòu)成的情況 下，雖然需要更高性能的電路元件、微型機等，但可以進一步提高火 花檢測的精度。
進而，說明了規(guī)定的定時Tl是以商用電源電壓的過零為基點， 但構(gòu)成為以商用電源電壓的規(guī)定電壓值為基點，也可以得到同樣的效 果，這是不言而喻的。
另外，將搭載通報單元6的位置設(shè)在了把手17上，但不限于此， 也可以安裝在任意的位置、例如電吸塵器主體10的上部。另外，說 明了在通報單元6中使用例如液晶顯示元件等的情況，但也可以使用 由LED等構(gòu)成的顯示元件或揚聲器等發(fā)出聲音的部件。
權(quán)利要求
1.一種電吸塵器，其特征在于，具備馬達，具有整流子和電刷；電流檢測單元，對在該馬達中流過的電流進行檢測；整流單元，對該電流檢測單元的輸出進行整流；A/D變換單元，將該整流單元的輸出采樣為數(shù)字值；火花判斷單元，在由該A/D變換單元采樣的數(shù)字值超過了規(guī)定的判斷等級時，判斷為上述馬達中發(fā)生的火花異常；以及驅(qū)動單元，在由該火花判別單元判斷出異常火花時切斷向上述馬達的電源供給而使其停止運轉(zhuǎn)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電吸塵器，其特征在于，以規(guī)定的相位差，對在上述馬達中流過的電流進行規(guī)定次數(shù)的采樣，上述火花判斷單元求出由上述A/D變換單元采樣的數(shù)字值的規(guī) 定時間內(nèi)的最大值與最小值之差，在求出的變化量大于規(guī)定的判斷等 級時，判斷為上述馬達中發(fā)生的火花異常。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電吸塵器，其特征在于， 上述火花判斷單元求出由上述A/D變換單元采樣的數(shù)字值在規(guī)定時間內(nèi)的最大值與最小值之差，在求出的變化量預(yù)先設(shè)定的連續(xù)次 數(shù)大于規(guī)定的判斷等級時，判斷為上述馬達中發(fā)生的火花異常。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1~3中的任意一項所述的電吸塵器，其特征在于，上述火花判斷單元求出由上述A/D變換單元采樣的數(shù)字值在規(guī) 定時間內(nèi)的最大值、與在該規(guī)定時間內(nèi)以外的區(qū)間采樣的規(guī)定時間內(nèi) 的最大值之差，在求出的變化量大于預(yù)先設(shè)定的規(guī)定的判斷等級時， 判斷為上述馬達中發(fā)生的火花并非異常。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1~4中的任意一項所述的電吸塵器，其特征在于，上述火花判別單元根據(jù)累積運轉(zhuǎn)時間或電源接通后的運轉(zhuǎn)時間， 來另行設(shè)置判斷為異?；鸹ǖ拈撝?。
6.根據(jù)權(quán)利要求1~5中的任意一項所述的電吸塵器，其特征在于，具備通報與由上述火花判斷單元判斷出的異?；鸹ㄏ嚓P(guān)的信息 的通報單元。
全文摘要
提供一種電吸塵器，可以通過廉價的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)火花發(fā)生的檢測，防止壽命末期時的因異常發(fā)熱而引起的冒煙/起火。具備馬達(7)，具有整流子(11f)和電刷(11j)；電流檢測部(3a)，對馬達(7)中流過的電流進行檢測；整流部(3b)，對電流檢測部(3a)的輸出進行整流；A/D變換部(3c)，將整流部(3b)的輸出采樣為數(shù)字值；火花判斷單元(4)，在由A/D變換部(3c)采樣的數(shù)字值超過了規(guī)定的判斷等級時，判斷為馬達(7)中發(fā)生的火花異常；以及驅(qū)動單元(5)，在由火花判別單元(4)判斷出異?；鸹〞r切斷向馬達(7)的電源供給而使其停止運轉(zhuǎn)。
文檔編號A47L9/28GK101677733SQ20078005313
公開日2010年3月24日 申請日期2007年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月20日
發(fā)明者安島武彥, 村野元宏, 沼倉弘, 神保誠一, 飯塚政義 申請人:三菱電機株式會社;三菱電機家用機器株式會社