电动吸尘器及干手器
阅读：413发布：2020-05-13
专利汇可以提供电动吸尘器及干手器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且提供一种可靠性高的电动 吸尘器 。电动吸尘器(70)具备：框体(72)、电动送 风 机、 电池 (91)以及控制部(92)。框体包括第一腔室、第二腔室和把手部(71)。电池(91)保持在第二腔室，供给用于驱动电动送风机的电 力 。控制部(92)控制电动送风机，从把手部(71)到电池(91)的第一距离比从把手部(71)到电动送风机的第二距离短。，下面是电动吸尘器及干手器专利的具体信息内容。
1.一种电动吸尘器，其中，所述电动吸尘器具备：
框体，包括第一腔室、第二腔室以及把手部；
电动送风机，保持在所述第一腔室；
电池，保持在所述第二腔室，供给用于驱动所述电动送风机的电力；以及控制部，保持在所述第二腔室，用于控制所述电动送风机，
从所述把手部到所述电池的第一距离比从所述把手部到所述电动送风机的第二距离短。
2.根据权利要求1所述的电动吸尘器，其中，
在使用所述电动吸尘器时，所述电池配置在比所述电动送风机和所述控制部靠上方的位置。
3.根据权利要求1或2所述的电动吸尘器，其中，
所述电动送风机包括离心叶轮和使所述离心叶轮旋转的电动马达，所述电动马达包括转子和以包围所述转子的方式配置的定子，
所述转子具有永久磁铁。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电动吸尘器，其中，
所述控制部包括使用了宽带隙半导体的半导体元件。
5.根据权利要求4所述的电动吸尘器，其中，
所述宽带隙半导体是从由碳化硅、氮化镓以及金刚石构成的组中选择的一种。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电动吸尘器，其中，
所述电动吸尘器还具备：
与所述框体连接的集尘部；以及
与所述集尘部连接并吸入外部气体的吸入部，
通过驱动所述电动送风机而从所述吸入部吸引的所述外部空气所含有的灰尘被所述集尘部捕集。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的电动吸尘器，其中，
所述第二腔室相对于所述第一腔室气密地构成。
8.一种干手器，其中，所述干手器具备：
框体，包括手插入部、第一腔室和第二腔室；
电动送风机，保持在所述第一腔室；
电池，保持在所述第二腔室，供给用于驱动所述电动送风机的电力；以及控制部，保持在所述第二腔室，用于控制所述电动送风机，
所述框体具有吸气口和吹出口，
所述电动送风机从所述吸气口吸引空气，并且从所述吹出口向所述手插入部送出所述空气。
9.根据权利要求8所述的干手器，其中，
所述电动送风机包括离心叶轮和使所述离心叶轮旋转的电动马达，所述电动马达包括转子和以包围所述转子的方式配置的定子，
所述转子具有永久磁铁。
10.根据权利要求8或9所述的干手器，其中，
所述控制部包括使用了宽带隙半导体的半导体元件。
11.根据权利要求10所述的干手器，其中，
所述宽带隙半导体是从由碳化硅、氮化镓以及金刚石构成的组中选择的一种。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的干手器，其中，
所述第二腔室相对于所述第一腔室气密地构成。
电动吸尘器及干手器
技术领域
背景技术
[0002] 以往，作为具备电动送风机的电气设备的一例，已知有电动吸尘器、干手器。在这样的电气设备中，为了提高搬运的容易性和使用时的操作性，实现了小型化(例如，参照日本特开2002-21794号公报(专利文献1))。
[0003] 现有技术文献
[0004] 专利文献
[0005] 专利文献1：日本特开2002-21794号公报
发明内容
[0006] 发明所要解决的课题
[0007] 在专利文献1中公开了如下结构：为了实现作为电气设备的电动吸尘器的小型化并且高效地冷却控制电动送风机的控制部，在电动送风机内的气流的流通路上配置控制部的基板。
[0008] 但是，在上述专利文献1所公开的结构中，在与控制部的基板接触的气流中含有尘埃或水滴等的情况下，这些尘埃、水滴等有可能附着在基板上。在该情况下，在基板上的电路中发生短路，结果，电气设备的可靠性可能会降低。
[0009] 本发明是为了解决上述那样的课题而完成的，本发明的目的在于提供一种可靠性高的电动吸尘器及干手器。
[0010] 用于解决课题的手段
[0011] 本发明的电动吸尘器具备框体、电动送风机、电池以及控制部。框体包括第一腔室、第二腔室和把手部。电动送风机保持在第一腔室。电池保持在第二腔室，供给用于驱动电动送风机的电力。控制部保持在第二腔室，控制电动送风机。从把手部到电池的第一距离比从把手部到所述电动送风机的第二距离短。
[0012] 本发明的干手器具备框体、电动送风机、电池以及控制部。框体包括手插入部、第一腔室和第二腔室。电动送风机保持在第一腔室。电池和控制部保持在第二腔室。电池供给用于驱动电动送风机的电力。控制部保持在第二腔室，控制电动送风机。框体具有吸气口和吹出口。电动送风机从吸气口吸引空气，并且从吹出口向手插入部送出空气。
[0013] 发明效果
[0014] 根据本发明，电池和控制部保持在与保持电动送风机的第一腔室不同的第二腔室，所以电动送风机吸引或送出的空气不会直接接触到电池和控制部。因此，能够防止该空气中的灰尘、水分等附着于电池和控制部。结果，能够抑制由该灰尘、水分等引起的短路等问题的产生，能够提高电动吸尘器及干手器的可靠性。附图说明
[0015] 图1是本发明的实施方式1的电气设备的主视示意图。
[0016] 图2是图1所示的电气设备的侧视示意图。
[0017] 图3是图1所示的电气设备的局部示意图。
[0018] 图4是表示电池的容量与循环数的关系的图表。
[0019] 图5是表示控制部所包含的逆变器电路的一例的电路图。
[0020] 图6是用于说明图1所示的电气设备的控制部的框图。
[0021] 图7是本发明的实施方式2的电气设备的主视示意图。
[0022] 图8是图7所示的电气设备的侧视示意图。
[0023] 图9是本发明的实施方式3的电气设备的主视示意图。
[0024] 图10是图9所示的电气设备的侧视示意图。
[0025] 图11是表示图9所示的电气设备的使用状态的示意图。
[0026] 图12是本发明的实施方式4的电气设备的主视示意图。
[0027] 图13是图12的线段XIII-XIII处的剖视示意图。
具体实施方式
[0028] 以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外，在以下的附图中，对相同或相当的部分标注相同的附图标记，不重复其说明。
[0029] (实施方式1)
[0030] <电气设备的结构>
[0031] 图1～图3所示的本实施方式的电气设备70是电动吸尘器。更具体而言，电气设备70是杆式的电动吸尘器。电气设备70由框体72、设置于框体72的把手部71、从框体72延伸的延长管73、以及安装在延长管73的前端的吸入部74构成。在框体72内，按照远离延长管73的顺序设置有电源部81、驱动包括电动送风机的送风机的送风机马达部82以及集尘部83，在电源部81设置有电池91和构成控制部的基板92。从把手部71到电池91的第一距离比从把手部71到送风机马达部82的第二距离短，且比从把手部71到基板92的第三距离短。
[0032] 框体72包括第一腔室、第二腔室和把手部71。电池91向基板92供给用于驱动电动送风机的电力。控制部控制送风机马达部82。在框体72中，将在内部保持送风机马达部82的分区设为第一腔室。另外，在框体72中，将在内部保持电池91及基板92的分区设为第二腔室。第二腔室是独立于第一腔室的分区。第二腔室优选为在框体72内部独立的房间。另外，第二腔室也可以是在框体72内部构成密闭的空间的房间。在框体72中，第二腔室相对于第一腔室气密地区划。
[0033] 另外，框体72包括壁部94(参照图3)。壁部94气密地区划第一腔室和第二腔室。从不同的观点而言，壁部94对电池91及基板92与送风机马达部82之间进行区划。也就是说，壁部94隔断从第一腔室向第二腔室的空气流通。壁部94的构造只要能够隔断该空气的流通，就能够设为任意的结构。例如，壁部94也可以由树脂或金属构成的板状构件构成。
[0034] 更详细地说，电气设备70具备形成有把手部71的框体72、吸引尘埃等垃圾的吸入部74、以及连接该吸入部74和框体72的延长管73。延长管73与框体72中配置有把手部71的端部的相反侧即前端侧连接。另外，延长管73与吸入部74的连接部能够弯曲。因此，在使用者用手把持把手部71来使用电气设备70时，即使任意地变更框体72以及延长管73相对于地面的角度，也能够将吸入部74的吸入面(例如下表面)保持紧贴地面的状态。
[0035] 在框体72的内部配置有电源部81、送风机马达部82和集尘部83。电源部81向送风机马达部82供给电力。送风机马达部82包括产生吸引力的电动送风机。集尘部83是积存从吸入部74吸入的尘埃等垃圾的集尘室。此外，集尘部83也可以成为从外部与框体72连接的状态。集尘部83的结构能够采用以往公知的任意结构。例如，作为集尘部83的结构，也可以采用使用纸过滤器的方式或者旋风方式。另外，电源部81包括电池91和构成控制部的形成有逆变器电路的基板92。逆变器电路用于驱动送风机马达部82。
[0036] 在电气设备70的框体72中，在从把手部71朝向延长管73的方向上，电源部81、送风机马达部82、集尘部83以该顺序排列地配置。从不同的观点而言，送风机马达部82配置在电源部81与集尘部83之间。另外，在电源部81中，从把手部71到电池91的距离比从把手部71到基板92的距离短。如图3所示，基板92第二腔室中配置在与壁部94相邻的位置。
[0037] 在此，如图3所示，从吸入部74(参照图1)吸入的空气如箭头93所示经由延长管73导入到框体72的内部。在框体72内部，导入的空气通过集尘部83、送风机马达部82，如箭头所示从框体72的排气口84向框体72外部排出。排气口84是在框体72的侧面开口的开口部，在框体72上形成在比壁部94靠送风机马达部82侧的位置。此时，在基板92与送风机马达部82之间形成有作为分隔件的壁部94，因此成为来自送风机马达部82的排气风不会直接吹到基板92和电池91上的结构。
[0038] 如上所述通过驱动送风机马达部82的电动送风机而如图3的箭头93所示被吸入到框体72内部的空气最先通过对垃圾进行收集的集尘部83。在该集尘部83中，通过纸过滤器方式或旋风方式将垃圾从空气中分离。但是，有时微小的尘埃会通过集尘部83。
[0039] 另外，在通过电气设备70的吸入部74吸引墙壁或天花板等的灰尘等而不是吸引地面的灰尘等的情况下，集尘部83会以与吸引地面的灰尘等的情况不同的角度倾斜。因此，灰尘等通过集尘部83的概率进一步增大。并且，例如在集尘部83采用旋风方式的情况下，若在电气设备70的运转停止中使框体72倾斜，则本来通过旋风方式分离、保持的垃圾也有可能因重力而通过集尘部83。
[0040] 另外，在这些尘埃通过集尘部83的情况下，有时会在基板92和电池91的端子间堆积尘埃。在该情况下，产生引起电源短路的可能性。另外，在吸入水等的情况下，也同样有可能在上述端子间附着水等，结果引起短路和由腐蚀导致的劣化。基板92和电池91的端子等的腐蚀也有可能由含有较多湿气的空气引起。因此，优选在接触不到吸引的空气的位置配置基板92。
[0041] 这样，不将形成有逆变器电路等的基板92以及电池91搭载于被吸引的空气的流路中，从而基板92和电池91不与一起吸入了水的空气、含有尘埃的空气接触。因此，能够降低基板92和电池91经由水、尘土等短路的概率。并且，能够抑制基板92和电池91因腐蚀导致的劣化。因此，能够提高电气设备的可靠性。
[0042] 图4是表示电池的容量与循环数的关系的图表。图4的横轴表示电池的循环数，纵轴表示电池的容量(也称为电池容量)。在横轴上，左端的原点为零，越往右循环数越大。另外，在纵轴上，最下方为原点，越向上容量越大。在图4中，用实线表示电池的外部温度为25℃时的循环数与容量的关系，用虚线表示电池的外部温度为45℃时的该关系。
[0043] 此外，在此将电池91从充满电到放电至放电终止电压称为一个循环。已知电池的外部温度越高，电池91的容量的降低越明显，寿命越降低。如图4所示，若比较外部温度为25℃和45℃这样的条件下的数据，则可知外部温度高的情况下每一个循环降低的电池容量更大。这样，电池91的寿命很大程度上取决于电池的外部温度(也称为电池温度)。因此，电池91的散热特性与电气设备的产品寿命有很大关系。电池91的电池温度在使用电气设备的期间，最大有可能上升到约50℃至60℃左右。
[0044] 并且，电池91与构成电气设备70的其他发热部件相比，发热源的体积相对较大。因此，电池91与其他发热部件相比散热花费时间。例如，在控制部所包含的形成于基板92上的逆变器电路中，举出半导体元件作为发热源。图5是表示控制部所包含的逆变器电路的一例的电路图。图5所示的逆变器电路用于驱动送风机马达部82所包含的电动送风机的马达12。
[0045] 在图5所示的单相逆变器的结构例的情况下，构成逆变器电路的半导体元件Q1～Q4需要四个。若使用例如PQFN封装的5mm×6mm这样的尺寸的功率半导体作为该半导体元件Q1～Q4，则半导体元件Q1～Q4各自所占的体积为5mm×6mm×1mm＝30mm3。另一方面，在使用六个例如直径18mm、长度65mm的圆柱状的锂离子二次电池作为电池91的情况下，电池91的体积约100000mm3。这样，电池91与其他发热部件相比占据较大的体积，因此散热所需的时间也比其他发热部件长。
[0046] 一般而言，热从高温部向低温部移动。因此，在电池91达到高温的情况下，热从电池91向周围的低温部移动。此时，热向包围电池91的周围的空气传导。被加热的空气(物质)的比重变小。因此，被加热的空气上升，在电池91的周围的空气中产生对流。因此，若电池91采用如图1所示在作为电气设备70的使用方式使用频度最高的清扫地面的情况下或进行保管的情况下位于最上部的结构，则能够使电池91的热容易向电气设备70的外部散热。结果，电池91的寿命变长，并且还能够提高电气设备70的可靠性。
[0047] 另外，电池91产生的热可能会对电气设备70的其他构成要素造成不良影响。因此，可考虑配置隔热构件以避免热从电池91向电池91以外的构成要素移动。例如，作为隔热构件，可列举出纤维类隔热材料、发泡类隔热材料、气凝胶、真空隔热材料等。若将这些隔热构件配置在电池91与其他构成要素之间，则存在制造成本增大、或者电气设备70的质量增加的缺点。因此，若如图1所示在电池91的上部不配置基板92、送风机马达部82等不耐热的构成要素，则能够抑制电池91的热对这些构成要素造成不良影响这样的问题的产生。
[0048] 图6是用于说明图1所示的电气设备70的控制部的框图。如图6所示，在电气设备中，采用了以电池91为电源，通过电力转换器11来驱动送风机马达部82(参照图1)的马达12的结构。电力转换器11的控制由以下构件实施：对马达12的转子旋转位置进行检测的检测部21、22；对马达电流进行检测的检测部20；对检测部20检测到的马达电流的检测数据进行模拟数字转换的转换器30；生成用于进行电力转换器11的控制的驱动信号的驱动信号生成部32；以及控制该转换器30、驱动信号生成部32的处理器31。转换器30由处理器31进行起动、读取。基于由处理器31读取的信号，处理器31通过驱动信号生成部32生成电力转换器11的控制用的驱动信号。通过该驱动信号来控制电力转换器11的动作。
[0049] 在此，作为马达12的控制方法，能够采用一般的任意的控制方法。例如，作为控制方法，能够使用矢量控制、V/F控制、电流控制等。通过以这样的控制方法进行控制，马达12能够实现100000rpm左右的旋转速度。
[0050] 在这样构成的杆式电动吸尘器即电气设备70中，当驱动送风机马达部82时产生吸引力，尘埃等与空气一起从吸入部74吸入。被吸入的尘埃蓄积在集尘部83内。由于送风机马达部82的马达12能够通过电力转换器11(逆变器电路)如上述那样高速旋转，因此，即使在送风机马达部82中的电动送风机直径较小，也能够提高送风效率。结果，在送风机马达部82能够得到大风量。因此，即使送风机马达部82的尺寸相对较小，也能够获得较高的吸引性能。
[0051] 此外，用于高效地驱动逆变器电路的上限载波频率例如为30kHz左右。另一方面，认为随着送风机马达部82的马达12的旋转频率达到与此相同，控制上变得不稳定。在这样的情况下，通过将马达12的极数设为四极以下，能够避免这样的问题。
[0052] 另外，在作为图1～图3所示的杆式电动吸尘器的电气设备70中，为了提高操作性，要求小型轻量化。但是，若使搭载于送风机马达部82的电动送风机的风扇直径小型化，则难以得到本来作为吸尘器使用所需要的作功量。因此，可考虑为了实现电气设备70的小型轻量化而尽量减小电动送风机的风扇直径，并且通过使风扇以更高速旋转而确保需要的作功量。但是，为了以更高速使风扇旋转，需要马达12产生更大的转矩。
[0053] 马达12旋转时产生的转矩T如下述式(1)所示，由转矩常数Kt和马达电流Ia之积决定。
[0054] T＝Kt×Ia……(1)
[0055] 因此，为了增大转矩T，可考虑采用能够得到更大的转矩常数Kt的马达构造、增大马达电流Ia。在此，为了增大转矩常数Kt，可考虑增加马达12中马达绕组的匝数、或者利用更强的磁铁、或者增大定子的叠厚这样的应对。但是，这样的应对都存在导致制造成本的增加、马达12的质量增加、马达12的尺寸的增加的缺点。
[0056] 因此，为了增大转矩T，可考虑增大马达电流Ia这样的应对。若这样增大马达电流Ia，则能够在抑制如上所述变更马达12的结构的情况下的制造成本的增大和质量、尺寸的增加这样的缺点产生的同时，得到更大的转矩。
[0057] 但是，可能会由于增大马达电流Ia而使电流流动的部分的发热量增加等。因此，为了防止在马达电流Ia达到某一定的值以上的情况下因发热导致的设备的破损，可考虑在电气设备70中例如使用耐热性材料或难燃性材料作为与马达12和电源部81相邻的材料这样的应对。如果采用这样的结构，则能够提高电气设备70的可靠性。另外，如上所述，关于与马达12和电源部81相邻的材料，使用金属等传热系数高的材料，从而能够提高电源部81的电池91这样的发热部件的散热性。
[0058] 另外，为了使来自电池91的电力高效率地成为送风机马达部82的风扇输出，除了提高逆变器电路、马达12、电动送风机各自的效率以外，降低从电池91到逆变器电路、马达12间的配线处的损失也很重要。在如上述那样使马达12高速旋转的情况下，预计特别是在逆变器电路、马达12中流动的电流会变大，因此上述的配线处的损失成为问题。在此，配线是指图6所示的连接电池91与电力转换器11之间的配线33、连接电力转换器11与马达12的配线34。
[0059] 一般而言，直径2mm的配线的电阻(配线电阻)为8m[Ω/m]。因此，例如在使20A的电流流过该配线33、34的情况下，配线33、34处的损失为3.2[W/m]。若假定电气设备70的规定电力为约350[W]，则每配线长度的效率降低为0.91[pt/m]。作为例子，在将配线长度设为1m的情况下，配线的效率为99.9％。
[0060] 因此，为了减少配线处的损失，优选使用尽可能短且粗的配线来降低配线电阻。在本实施方式中，在框体72内部以相邻的方式配置电池91、基板92、送风机马达部82。因此，与将电池91、送风机马达部82等在框体72内部分散配置的情况相比，能够缩短上述配线的长度。结果，能够抑制配线处的损失，能够实现高效率的电气设备70。
[0061] 另外，送风机马达部82的马达12具备使用了永久磁铁的转子。因此，该马达12的驱动效率高，能够得到节能效果。另外，通过具备用于马达12的控制的检测部21、22，能够进行高精度的逆变器控制。
[0063] <电气设备的动作>
[0064] 图1～图3所示的电气设备70由使用者把持把手部71使用。使用者接通电源开关(未图示)，从而从电池91经由基板92的逆变器电路向送风机马达部82的电动送风机供给电力。结果，送风机马达部82的电动送风机驱动，空气从吸入部74与灰尘等一起被吸入，该空气到达延长管73、集尘部83。在集尘部83中，利用以往公知的任意方法从空气中分离出灰尘等。之后，空气通过送风机马达部82，从框体72的排气口84(参照图3)向外部排出。这样，能够从吸入部74吸入灰尘等来清扫地面、楼梯、墙壁等。
[0065] <电气设备的作用效果>
[0066] 在图1～图3所示的电气设备70中，电池91以及基板92保持在第二腔室，包括电动送风机的送风机马达部82保持在第一腔室。而且，形成有对第一腔室和第二腔室之间进行区划的壁部94。因此，由电动送风机吹送的空气不会流入第二腔室内部，因此该空气不会直接吹到电池91和控制部。因此，即使在该空气中含有尘埃或水滴等，也能够防止这些灰尘、水滴等附着于电池91和控制部的基板92等而成为短路和误动作的原因。因此，能够较高地保持电气设备70的可靠性。
[0067] 另外，从不同的观点而言，本实施方式1的电气设备70是杆式的电动吸尘器，具备电池91、送风机马达部82、包括逆变器电路的基板92、集尘部83。在电气设备70中，从散热性的观点出发，在作为发热源的电池91的上部不具备基板92、送风机马达部82、集尘部83。这样，能够提高作为发热源且对产品寿命有较大影响的电池91的散热性，并且能够抑制电池91的热向基板92的逆变器电路移动。
[0068] 在上述电气设备70中，从电动送风机(送风机马达部82)到电池91的距离比从电动送风机(送风机马达部82)到控制部(基板92)的距离长。在该情况下，由于从电动送风机观察时电池91配置在比控制部靠外侧的位置，因此关于电池91的散热性，能够抑制控制部使该散热性劣化这样的问题的产生。
[0069] 在上述电气设备70中，框体72包括供使用者把持的把手部71。从把手部71到电池91的第一距离比从把手部71到电动送风机(送风机马达部82)的第二距离短，且比从把手部
71到控制部(基板92)的第三距离短。在该情况下，由于将质量比较大的电池91配置在把手部71的附近，所以与电池91配置在远离把手部71的位置的情况相比，能够使电气设备70的重心位置靠近把手部71。因此，能够提高使用者手持把手部71移动电气设备70时的操作性。
71到控制部(基板92)的第三距离短。在该情况下，由于将质量比较大的电池91配置在把手部71的附近，所以与电池91配置在远离把手部71的位置的情况相比，能够使电气设备70的重心位置靠近把手部71。因此，能够提高使用者手持把手部71移动电气设备70时的操作性。
[0070] 在上述电气设备70中，也可以在使用该电气设备时，使电池91配置在比电动送风机以及控制部(基板92)靠上的位置。从不同的观点而言，在上述电气设备70中，在使用电气设备70时，在电池91的上方不配置电动送风机以及控制部(基板92)。
[0071] 在该情况下，在电池91的上方未配置电动送风机、控制部(基板92)，因此能够在电池91的上方直接配置框体72，或者将用于电池91的散热器等散热构造配置在电池91的正上方。另外，被来自电池91的热加热的空气从电池91向上方移动(对流)，但此时电动送风机和控制部(基板92)也不会阻碍该空气的流动。也就是说，能够抑制由于存在电动送风机、控制部而使电池91的散热特性劣化这样的问题的发生。
[0072] 在上述电气设备70中，电动送风机也可以包括离心叶轮和电动马达(马达12)。马达12使离心叶轮旋转。马达12包括转子和以包围该转子的方式配置的定子。转子也可以具有永久磁铁。在该情况下，关于马达12，与定子使用永久磁铁的情况相比，能够实现马达12的小型化，并且能够获得较高的散热性。
[0073] 在上述电气设备70中，控制部(基板92)也可以包括使用了宽带隙半导体的半导体元件Q1～Q4。在该情况下，能够使控制部所包含的电路(例如逆变器电路)的半导体元件Q1～Q4处的损失比使用以往的硅基的半导体元件的情况下的损失低。因此，能够提高电气设备70的能量效率。
[0075] (实施方式2)
[0076] 图7和图8所示的本实施方式的电气设备70是电动吸尘器。图7和图8所示的电气设备70基本上具备与图1～图6所示的电气设备70相同的结构，但电源部81的结构与图1～图6所示的电气设备70不同。即，在图7和图8所示的电气设备70中，在电源部81中电池91和基板92以横向排列的方式配置这一点与图1～图3所示的电气设备70不同。从不同的观点而言，在图7和图8所示的电气设备70中，电池91和基板92在从送风机马达部82朝向电源部81的方向上不相互重叠，以在与从该送风机马达部82朝向电源部81的方向垂直的方向上排列的方式配置电池91和基板92。在从送风机马达部82朝向电源部81的方向上，电池91的至少一部分配置在与把手部71重叠的位置。另外，从不同的观点而言，基板92配置于在上述方向上不与把手部71重叠的位置。
[0077] 根据这样的机构，在电池91上未配置基板92等，因此能够得到与图1～图3所示的电气设备70相同的效果。也就是说，电池91产生的热向上部传导的比例大，因此，在电池91的上部以外放置基板92等构成要素，也能够得到与图1～图3所示的电气设备70相同的效果。此外，在图7和图8所示的电气设备70中，也可以调换电池91和基板92的配置。
[0078] (实施方式3)
[0079] 图9～图11所示的本实施方式的电气设备70是电动吸尘器。图9～图11所示的电气设备70基本上具备与图7和图8所示的电气设备70相同的结构，但把手部71的配置及形状与图7和图8所示的电气设备70不同。即，在图9～图11所示的电气设备70中，把手部71具有从框体72的侧面延伸到框体72的上表面的环状的形状。通过这样的结构的电气设备70，也能够得到与图7和图8所示的电气设备70相同的效果。
[0080] 此外，把手部71的配置以如下方式决定。即，在作为电气设备70的使用方式使用频度最高的清扫地面的情况下，确定如图11所示的适合的主体角度。在该状态下，以把手部71位于重心位置85的铅垂上方的方式配置把手部71。通过这样在主体的重心位置85的正上方配置使用者手持的把手部71，能够得到与上述的实施方式1、2相同的效果，并且能够提高电气设备70的操作性。
[0081] 另外，在实施方式2、实施方式3的电气设备70中，关于电池91的位置，从把手部71到电池91的第一距离比从把手部71到基板92的第二距离短。在该情况下，由于将质量比较大的电池91配置在把手部71的附近，所以与电池91配置在远离把手部71的位置的情况相比，能够使电气设备70的重心位置靠近把手部71。因此，能够提高使用者手持把手部71移动电气设备70时的操作性。
[0082] (实施方式4)
[0083] <电气设备的结构>
[0084] 图12和图13所示的电气设备70是干手器。干手器具备壳体106、手插入部102、接水部103、排水容器104、包括电池91和基板92的电源部81、透光窗107、以及吸气口108。在干手器中，在壳体106内具有电动送风机。在干手器中，采用如下构造：通过将手插入到位于接水部103的上部的手插入部102而利用电动送风机的送风将水吹走，从接水部103向排水容器104积存水。
[0085] 本实施方式与实施方式1～3同样地，电源部81所包含的电池91配置在比包含逆变器电路的基板92、包含电动送风机的送风机马达部82靠上部的位置。作为框体的壳体106包括保持上述送风机马达部82的第一腔室和保持上述电源部81的第二腔室。另外，壳体106包括区划送风机马达部82和电源部81的壁部94。
[0086] 如图12和图13所示，构成干手器的外壳的壳体106在正面具有手插入口。壳体106具备手插入部102作为与手插入口相连的处理空间。使用者能够将手插入到手插入部102。手插入部102在壳体106的正面下部形成为正面和两侧面开放的开放水槽状的凹部。以形成手插入部102的下部的方式配置有接水部103。如图13所示，接水部103的底部朝向前方向下倾斜，在其倾斜下端设有排水口126。在接水部103的下方，插拔自如地设置有储存从排水口
126滴下的水的排水容器104。在手插入部102的上部设有朝向手插入部102向下方吹出高速空气的喷嘴112。
126滴下的水的排水容器104。在手插入部102的上部设有朝向手插入部102向下方吹出高速空气的喷嘴112。
[0087] 在手插入部102的上方由壳体106和构成背面侧的干手器的外壳的基座128构成的箱体状的空间内，配置有电动送风机，该电动送风机具备作为整流子马达的交流马达(AC马达)即马达12和固定在马达12的旋转轴上并旋转的旋转叶轮即涡轮风扇129b。该电动送风机由来自上述的电源部81所包含的电池的电力驱动。另外，在该箱体状的空间内设置有将电动送风机的吸气侧与设置于壳体106的侧面的吸气口108连通的吸气风路121、以及将电动送风机的排气侧与喷嘴112连通的排气风路123。
[0088] 在排气风路123的中途，在比喷嘴112靠上游侧附近设置有对从电动送风机送来的空气进行加热而使其热风化的加热器111。在比喷嘴112靠背面侧的壳体106内设置有具备手检测传感器136以及照明用LED138的电路基板。手检测传感器136的发光方向以及受光方向、以及照明用LED138的发光方向都朝向手插入部102设置。手检测传感器136通过设置在手插入部102的上表面的壳体106的一部分上的透过可见光、红外线的透光窗，检测手插入部102的手的有无。当检测到手插入到手插入部102时，作为照明单元的照明用LED138照亮手插入部102。
[0089] 另外，在壳体106的正面附近的壳体106内设置有电路基板140，该电路基板140具备：控制电路150；通电用LED139，作为通过点亮来表示电源接通且以待机状态处于通电中的通电用显示单元；以及切换开关，作为能够分别独立地切换照明用LED138和通电用LED139的点亮的接通/断开的切换机构。通电用LED139的发光方向以及切换开关的操作面朝向正面侧设置。另外，在壳体106上设置有透光窗107，以便能够从壳体106的外部目视确认通电用LED139的光。
[0090] 若概括作为上述的干手器的电气设备的结构，则干手器具备框体(壳体106)、送风机马达部82所包含的电动送风机、电池91、以及包含形成有控制电路的基板92的控制部。壳体106包括作为使用者插入手的开口部的手插入部102、第一腔室(在壳体106中位于壁部94与手插入部102之间的分区)、以及第二腔室(在壳体106中位于壁部94上的分区)。
[0091] 电动送风机保持在第一腔室。电池91和控制部保持在第二腔室。电池91供给用于驱动电动送风机的电力。控制部保持在第二腔室，对送风机马达部82进行控制。壳体106具有吸气口108和吹出口(喷嘴112)。电动送风机从吸气口108吸引空气，并且从喷嘴112向手插入部102送出空气。电池91也可以配置在比手插入部102靠上方的位置。另外，控制部(基板92)也可以配置在比手插入部102靠上方的位置。
[0092] 在上述干手器中，送风机马达部82所包含的电动送风机包括离心叶轮(涡轮风扇129b)和使离心叶轮旋转的电动马达(马达12)。马达12包括转子和以包围该转子的方式配置的定子。转子具有永久磁铁。另外，包含基板92的控制部包含使用了宽带隙半导体的半导体元件。宽带隙半导体是从由碳化硅、氮化镓以及金刚石构成的组中选择的一种。第二腔室相对于第一腔室气密地构成。具体而言，第二腔室通过壁部94相对于第一腔室气密地区划。
壁部94的结构与实施方式1～3所示的电气设备中的壁部94相同，只要能够隔断空气的流通，就能够采用任意的结构。
壁部94的结构与实施方式1～3所示的电气设备中的壁部94相同，只要能够隔断空气的流通，就能够采用任意的结构。
[0093] <电气设备的动作>
[0094] 下面，对使手干燥的使用时的动作进行说明。当接通作为干手器的电气设备的电源开关时，从电池91向包含基板92的控制电路通电，成为能够进行手干燥的可使用状态(以下，设为待机状态)。另外，当电源通电到控制电路时，在切换开关的照明用LED138的切换为接通的情况下，照明用LED138点亮，另外在切换开关的通电用LED139的切换为接通的情况下，通电用LED139点亮。然后，当使用者将湿润的手从手插入口放入到手插入部102内直至手腕附近时，由手检测传感器136检测到手的插入。结果，通过控制电路使电动送风机工作。
[0095] 当电动送风机工作时，干手器外的空气从设置于壳体106的两侧面的吸气口108吸入。从吸气口108吸入的空气通过吸气风路121，通过电动送风机的上方而朝向背面侧流动。然后，该空气向下方移动而从电动送风机的吸入侧吸入。电动送风机将从吸气侧吸入的空气转换为高压空气并从排气侧排气。排出的高压空气通过排气风路123，从喷嘴112转换为具有高动能的高速空气流。高速空气流向手插入部102内朝向下方吹出。从喷嘴112吹出的高速空气流吹到插入到手插入部102的湿润的手上，将附着在手上的水分从手的表面剥离并吹走。这样，能够使手干燥。此外，在使设置在壳体106内的加热器开关(未图示)接通的情况下，加热器111通电，通过排气风路123的高压空气被加热。因此，从喷嘴112吹出热风，即使在冬季等也能够良好地保持使用者的使用感。
[0096] 若在手的干燥处理结束后，从手插入部102抽出手，则手检测传感器136检测出手被抽出，电动送风机停止。从手上吹走的水滴在前倾构造的接水部103中朝向排水口126流下，并从排水口126收容到排水容器104中。
[0097] <电气设备的作用效果>
[0098] 在上述电气设备(干手器)中，从吸气口108吸入到电动送风机并从吹出口(喷嘴112)送出的外部空气不直接接触到电池91和控制部(基板92)。因此，能够抑制该外部空气所含有的尘埃、水分等附着于电池91、控制部而使电气设备发生故障这样的问题的产生。结果，能够提高电气设备的可靠性。
[0099] 此外，作为干手器，一般普及的是从AC100V或AC200V等的插座供给电力的装置。但是，如本实施方式所示的电气设备那样能够搬运且在任意地方都能够简易地设置的电池型的干手器也可能会在今后普及。
[0100] 而且，与实施方式1～3同样地，在以电池为电源的图12和图13所示的电池型的干手器中，电池寿命对产品寿命有较大影响。因此，关于电池的散热，与上述的实施方式1～3所示的杆式的电动吸尘器同样地需要重视。因此，如图13所示，通过将电池91配置在比包括逆变器电路的基板92、送风机马达部82靠上部的位置，能够得到散热性更高的产品。结果，能够提高产品质量。
[0101] 另外，在干手器的情况下，与杆式的电动吸尘器相比，含有更多水分的空气可能会进入壳体106内。因此，在壳体106内形成由壁部94气密地区划的第一腔室和第二腔室，例如在第二腔室配置电池91，在第一腔室配置电动送风机。若通过形成该结构而不将基板92和电池91配置在由电动送风机送风的空气的流路中，则能够抑制电源短路等问题的产生。结果，能够得到可靠性高的作为电气设备的干手器。
[0102] 此外，在上述的实施方式中，示出了杆式的电动吸尘器、干手器，但只要是搭载有电池91和电动送风机的电气设备，就能够将本发明应用于任意的产品。例如，也可以采用卧式的电动吸尘器作为电气设备。
[0103] 以上，对本发明的实施方式进行了说明，但也可以对上述的实施方式进行各种变形。另外，本发明的范围并不限定于上述的实施方式。本发明的范围由权利要求书表示，意图包括与权利要求书等同的意思以及范围内的所有变更。
[0104] 工业上的可利用性
[0105] 本发明特别有利地应用于具备电池和电动送风机的手持式吸尘器和干手器。
[0106] 附图标记说明
[0107] 11电力转换器；12马达；20、21检测部；30转换器；31处理器；32驱动信号生成部；33、34配线；70电气设备；71把手部；72框体；73延长管；74吸入部；81电源部；82送风机马达部；83集尘部；84排气口；85重心位置；91电池；92基板；93箭头；94壁部；102手插入部；103接水部；104排水容器；106壳体；107透光窗；108吸气口；111加热器；112喷嘴；121吸气风路；
123排气风路；126排水口；128基座；129b涡轮风扇；136手检测传感器；138照明用LED；139通电用LED；140电路基板；150控制电路。
123排气风路；126排水口；128基座；129b涡轮风扇；136手检测传感器；138照明用LED；139通电用LED；140电路基板；150控制电路。
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