JP2004024491A - Charging type vacuum cleaner - Google Patents

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JP2004024491A
JP2004024491A JP2002184511A JP2002184511A JP2004024491A JP 2004024491 A JP2004024491 A JP 2004024491A JP 2002184511 A JP2002184511 A JP 2002184511A JP 2002184511 A JP2002184511 A JP 2002184511A JP 2004024491 A JP2004024491 A JP 2004024491A
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vacuum cleaner
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Masamichi Une
宇根 正道
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Toshiba TEC Corp
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Toshiba TEC Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a charging type vacuum cleaner for reducing the load of a motor-driven blower and restraining waste of power of a power supply. <P>SOLUTION: This charging type vacuum cleaner 1 includes a control means 16 for varying the duty ratio of a driving current supplied to the motor-driven blower 4 for applying suction negative pressure to a dust collecting chamber 3. The control means 16 increases the duty ratio of a driving current according to a detected current value detected by a current detecting means 13 for detecting the driving current supplied to the motor-driven blower 4. The control means 16 reduces the value of the driving current supplied to the motor-driven blower 4 to a preset value I<SB>4</SB>when the driving current value is lowered below a threshold I<SB>2</SB>after the duty ratio reaches a designated value. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、集塵室へ吸気負圧を作用させる電動送風機の電源として、2次電池のような充電可能な電源を用いた充電式電気掃除機に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の充電式電気掃除機としては、電動送風機を駆動するパルス状の駆動電流のデューティ比を制御回路により制御して、電動送風機の駆動電流を一定値に制御するようにしたものが知られている。
【0003】
この制御回路は、電池の電圧が減少し始めあるいは集塵室のゴミ詰まりにより集塵室への吸い込み風量が低減し始めると、駆動電流の低減を防止するために、該駆動電流のデューティ比を例えば50%から増大させる。その結果、デューティ比が予め設定された例えば100%に達するまでは、電池の電圧低下や集塵室の目詰まり等に拘わらず電動送風機に供給される駆動電流の低減が防止され、これにより吸い込み性能の低下が防止される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、デューティ比が設定値に達した後、集塵室にゴミが溜まった状態で使用され続けると、ゴミの吸い込みに伴って吸い込み風量が減少することから、さらにゴミを吸い込む力は弱くなり、掃除ができない状態になる。この状態では、電動送風機に掛かる負担は大きくなり、また電池の電力が無駄に消耗されることになる。
【0005】
そこで、本発明の目的は、電動送風機の負担を軽減し電源電力の無駄な消費を抑制し得る充電式電気掃除機を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、集塵室に吸込負圧を作用させる電動送風機と、該電動送風機に駆動電流を供給するための充電可能な電源と、前記駆動電流を検出する電流検知手段と、該電流検知手段により検出された検出電流に基づいて前記駆動電流のデューティ比を制御することにより前記電動送風機に供給される駆動電流が一定となるように制御する制御手段とを備える充電式電気掃除機であって、前記制御手段は、前記デューティ比が所定の値に達した後前記電流検知手段により検出された電流値が閾値より低下したとき、前記電動送風機に供給される駆動電流の値を設定値まで低減させることを特徴とする。
【0007】
【実施の形態】
以下、本発明に係る電気掃除機の実施の形態を図面に沿って説明する。
[第1実施形態]
本発明に係る充電式電気掃除機1は、図1に示すように、掃除機本体2を備える。掃除機本体2内には、集塵室3と、集塵室3に負圧を作用させる電動送風機4と、この電動送風機4に電力を供給する2次電池(電源)5とが設けられている。電動送風機4は、集塵室3に連通する吸込口4aと、遠心ファン4bと、該遠心ファン4bを駆動する直流モータ4cとを有する。集塵室3には、集塵フィルタ(図示せず)が着脱自在に装着されている。
【0008】
掃除機本体2の前部にはホース6の一端が接続され、ホース6と集塵室3とが連通している。ホース6の他端には操作パイプ7が接続され、この操作パイプ7には手元操作手段8が設けられている。手元操作手段8には、後述する制御手段を介して電動送風機4の動作を制御するためのオン・オフ手元操作スイッチSW1、強弱切替手元スイッチSW2,SW3が設けられている。操作パイプ7には延長管9が接続され、延長管9の先端部には吸込口体10が接続されている。
【0009】
また、掃除機本体2内には、図2に示すように電動送風機4のための制御装置11が設けられている。制御装置11は、バッテリ5の電力から電動送風機4を駆動するための矩形パルス状の駆動電流を生成する駆動回路12と、電動送風機4に供給される駆動電流を検出する電流検知回路からなる電流検知手段13と、定電圧回路14により動作される例えばCPUなどからなる演算制御回路15とを備える。
【0010】
この演算制御回路15は、手元操作手段8に設けられた各手元スイッチSW1、SW2、SW3の操作および電流検知手段13からの検出電流値に基づいて駆動回路12を制御し、これにより駆動回路12から電動送風機4に供給される駆動電流のデューティ比が制御される。従って、演算制御回路15は、駆動回路12と共に、電動送風機4のための制御手段16を構成する。
【0011】
次に、充電式電気掃除機1の動作を説明する。オン・オフ操作スイッチSW1のオン操作により、演算制御回路15にオン信号が入力すると、強弱切替手元スイッチSW1、SW2により設定されたパワーで電動送風機4を始動するように駆動回路12が所定のデューティー比の矩形パルス状の駆動電流を出力し、該駆動電流が電動送風機4に入力される。この駆動パルス電流により、電動送風機4は選択された強弱切替手元操作スイッチSW2、SW3に応じた所定のパワーで駆動される。電動送風機4が駆動されると、そのパワーに応じた吸込口4aの吸引負圧が集塵室3に作用することにより、吸込口体10から集塵室3にゴミの吸引が開始される。
【0012】
このスイッチ操作による電動送風機4の始動により、図3に示すフローチャートの各ステップが開示される。
【0013】
ステップS1: 電動送風機4に駆動パルス電流が供給され始めると、電流検知手段13によりこの駆動パルス電流の値が検知される。
【0014】
ステップS2: 演算制御回路15は、この検出電流値からバッテリ5に十分な電力が保持されているか否かを判定する。
【0015】
電動送風機4の運転に十分な電力がバッテリ5に保持されておらず、このバッテリ5に充電が必要となるほどにその電池残留量が低下している場合、バッテリ5から電動送風機4への給電後に検出電流値が急激に減少する。検出電流値にこのような急激な減少が見られた場合、ステップS7に移行する。他方、検出電流値にこのような急激な減少が見られない場合、電動送風機4は、充電式電気掃除機1が通常の吸引動作を維持するように、ステップS3に移行し、運転を継続する。
【0016】
ステップS3: 充電式電気掃除機1の運転の継続により、集塵室3に溜まるゴミすなわち塵埃の量が増加し、これに伴い集塵室3の前記フィルタに目詰まりが進行すると、集塵室3内の負圧が大きくなる。この負圧の増大に伴い電動送風機4の回転速度が高まると、電動送風機4に生じる逆起電力が増大する。この逆起電力は、駆動回路12から電動送風機4に供給される駆動電流の減少を引き起こす。この駆動電流の減少は電動送風機4のパワーを低下させる原因となる。そこで、ステップS3では、演算制御回路15は、電流検知手段13からの検出電流値が減少すると、駆動回路12から電動送風機4に供給される駆動電流の減少量に応じて、そのデューティー比を増大させる。この制御手段16のフィードバック制御により、デューティー比が予め設定された最大値(たとえば100%)に達するまでは、電動送風機4への駆動電流値が所定の値に保持されるように制御される。
【0017】
ステップS4: 演算制御回路15は、現在のデューティー比が最大値に達しているか否かを判定する。
【0018】
制御手段16によるステップS1〜ステップS4のフィードバック制御は、デューティー比が予め設定された最大値に達するまで行われる。
【0019】
ステップS5: 演算制御回路15はステップS4でデューティー比が予め設定された最大値に達したことを検出すると、電流検知手段13からの検出電流値が予め設定された閾値以下か否かを判定する。この閾値電流としては、充電式電気掃除機1がゴミをほとんど吸い取れない程度のパワーで電動送風機4を駆動し得る値が設定される。
【0020】
電流検知手段13からの検出電流値が前記閾値以下となるまで、ステップS1〜ステップS5が繰り返される。
【0021】
ステップS6: この検出電流値が前記閾値以下になると、制御手段16は電動送風機4への駆動電流のデューティ比を設定値まで急激に大きく低減させる。これにより、前記駆動電流の減少をその運転状態の継続による自然な漸減に任せず、例えば電動送風機4が運転を維持できる程度のパワーに積極的に低減させる。
【0022】
ステップS7: 制御手段16は、ステップS6での電動送風機4への駆動電流の急減後、そのパワーダウンでの運転状態が所定時間、例えば3分間継続したか否かを判定する。また、制御手段16は、充電式電気掃除機1の始動直後に、ステップS2で急激な駆動電流値の減少が検知され、これによりバッテリ5の電池残留量が低下していると判定されるとき、その運転状態が所定時間経過したか否かを判定する。
【0023】
ステップS8: 制御手段16は、ステップS6での駆動電流の急減によるパワーダウンでの運転が所定時間を経過すると、電動送風機4への駆動電流のデューティ比を零とすることにより、電動送風機4の動作を停止させる。
【0024】
また、制御手段16は、ステップS2でバッテリ5に充電が必要となるほどにその電池残留量が低下していると判定され、その運転状態が所定時間を経過すると、電動送風機4の運転を停止させる。
【0025】
図4は、充電式電気掃除機1の集塵室3への吸い込み風量(Q)と電動送風機4に供給される駆動電流(I)との関係を示すグラフである。このグラフの特性線17上の点aで充電式電気掃除機1の動作が開始された後、デューティー比が設定された最大値に達する点bの時点までは、集塵室3に溜まるゴミの量の増加に伴い吸込口4aの吸引負圧は減少し、それに伴い吸い込み風量はQからQに減少するが、ステップS1〜ステップS4の反復により、電動送風機4への駆動電流の減少に応じてそのデューティー比が増大されることから、この駆動電流の値は所定の値Iに保持される。従って、点a〜点bに至る領域Xでは、一定の駆動電流Iが電動送風機4に供給されるように制御されることから、充電式電気掃除機1の吸引性能の低下が防止される。
【0026】
しかしながら、ステップS4でデューティー比が設定された最大値に達したと判定されると、その後の継続運転では、電動送風機4への駆動電流のデューティ比を増大させることはできず、この駆動電流を増大させることができないので、点bから点cの間の領域Yでは、吸い込み風量がQからQに減少し、この吸い込み風量の減少に伴って駆動電流がIからIに減少する。
【0027】
電動送風機4に供給される駆動電流の値は、ステップS5で説明したとおり、電流検知手段13からの検出電流により検知されており、充電式電気掃除機1がゴミを殆ど吸い取ることができない吸い込み風量Qに対応する点cで示す閾値Iになると、ステップS6で説明したように、電動送風機4に供給される駆動電流は点dで示される設定値Iまで、急激にしかも大きく減少され、電動送風機4はその運転を保持する電流値I〜I程度にパワーダウンが図られる。このパワーダウン運転が点d〜点fで示される領域Zで行われ、この領域Zでのパワーダウン運転がステップS7で説明したように所定時間継続した後、駆動電流Iは零となり、電動送風機4はステップS8で説明したように停止される。
【0028】
実施の形態1に示した充電式電気掃除機1では、電動送風機4に供給される駆動電流のデューティ比が最大値に設定される点b以降の運転状態で、駆動電流が点bで示された値Iから点cで示した吸引力を殆ど発揮しない閾値Iに低下すると、電動送風機4に流れる駆動電流が点dで示す値Iに急激に大きく低減し、その後、駆動電流の供給が停止される。
【0029】
従来の充電式電気掃除機では、電動送風機に供給される駆動電流は、デューティ比が最大値に設定される点b以降の運転状態では、駆動電流が制御を受けることはなく、この駆動電流は点bの電流値Iから吸い込み風量が零になる電流値Iに至る点eまでの線分b−eに沿って、電動送風機4の運転状態の継続に伴う自然な漸減に任せていた。そのため、従来の充電式電気掃除機では、点cからスイッチのオフ操作による停止に至るまで、電動送風機に無駄な負担が掛かると共に、吸引力を発揮しない状態でバッテリの浪費が生じていた。
【0030】
これに対し、本発明の実施の形態1では、前記したように、電動送風機4に供給される駆動電流は、充電式電気掃除機1が吸引力を殆ど発揮し得ない点cの値Iに低下した時点で、点dの設定値Iに急激に低下するので、点dから電動送風機4の停止に至る領域Zでの電動送風機4のパワーダウンにより、その負荷の軽減を図ると共に、バッテリ5の浪費が防止される。
【0031】
また、電動送風機4は、点dで示した時点で直ちに停止せず、点dの時点から停止に至るパワーダウン運転領域Zで、僅かな電力の供給を受ける。充電式電気掃除機1の使用者はこの間の電動送風機4の運転の僅かな気配を感じ取ることにより、充電式電気掃除機1が機械的あるいは電気的な故障ではなく、単なる目詰まり等のトラブルが生じているを知ることができる。
【0032】
図5は本発明に係るバッテリ5の電池残量(電圧)と充電時間(時間)との充放電特性を示すグラフである。
【0033】
バッテリ5の特性線18における電圧Vおよび充電時間tで示す点Zは、電動送風機4へ供給される駆動電流が図4の点cに達した時に点dで示す値Iに駆動電流が低減され、時間Tの間、低減された駆動電流I〜Iが供給され続けたときのバッテリ5の電池残留量を示す。これに対し、電圧Vおよび充電時間tで示す点Zは、点cに達したとき、点dで示す値Iに駆動電流を低減させることなく従来におけると同様に、線分c−eに沿って駆動電流I〜Iを時間Tの間、供給し続けたときのバッテリ5の電池の残留量を示す。
【0034】
これらの電池残留量Z、Zは、いずれも電池寿命の低下を引き起こす電圧Vおよび充電時間tで示す点Zの電池残量よりも多くなるように設定されている。この両電池残留量Z、Zの比較では、本願による電池残留量Zは、時間T経過後の従来の電池残量Zよりも大きな値を示す。そのため、バッテリ5の充電時間の短縮化を図ることができると共に、電池の寿命低下を引き起こす点Z迄の時間を従来に比較して長く設定することができるので、バッテリ5の寿命の低下を抑制することができる。
【0035】
〈実施の形態2〉
実施の形態1では、制御手段16は電流検知手段13からの検出電流値が予め設定された閾値I以下であると判定すると(ステップS5)、電動送風機4をパワーダウンさせるべく直ちにステップS6で駆動電流値を低減させた。
【0036】
これに対し、実施の形態2では、図6に示すように、電流検知手段13からの検出電流値が予め設定された閾値I以下であると判定されると(ステップS5)、制御手段16は駆動電流が閾値I以下となった後、この閾値以下の状態が所定時間、例えば5秒〜10秒の間保持されたか否かを判定する(ステップS51)。駆動電流が、この所定時間を超えて閾値以下に継続されると、ステップS6で実施の形態1におけると同様に、駆動電流の値が設定値Iに低減され、この駆動電流の低減により、電動送風機4はパワーダウンされ、このパワーダウン状態で電動送風機4の運転を所定時間維持した後に電動送風機4が停止される。
【0037】
このように、ステップS51で、駆動電流の値が閾値I以下となる状態が所定時間経過したか否かを判定することにより、例えば紙片のような異物が誤って吸込口体10の吸込口に吸い付き、そのために駆動電流が一時的に閾値I以下低減しても、この異物を取り除くことにより、駆動電流を低減前の値すなわち閾値Iを越える値に復帰させることができるので、このような異物の吸い込みによる頻繁な誤動作を防止することができ、使い勝手の向上を図ることが可能となる。
【0038】
また、本発明に係る充電式電気掃除機の実施の形態1および2では、電流検知手段13からの検出電流値が予め設定された閾値Iよりも低下した後、電動送風機4に供給される駆動電流の値を設定値Iに大きく低減させることにより、電動送風機4をパワーダウンの運転状態を経てこれを停止させた。
【0039】
他方、電動送風機4を停止させることなく、バッテリ5の電力が続く限り電動送風機4をパワーダウンの運転状態におくことができる。
【0040】
しかしながら、パワーダウン運転を継続すると、集塵室3への吸い込み風量(Q)が零もしくはこれに近い状態が維持される状況が生じ得る。このような状況下で電動送風機4が駆動電流の供給を受け続けると、電動送風機4に部分的短絡であるレアショート(layer short)を生じるおそれがある。
【0041】
そのため、実施の形態1および2で示したとおり、レアショートを確実に防止する上で、電流検知手段13からの検出電流値が予め設定された閾値Iよりも低下したとき、所定時間の経過後に電動送風機4への駆動電流の供給を停止することが望ましい。また、停止に至る前のパワーダウン運転の継続時間は、考え得る最も過酷な状況下、例えばバッテリ5の電圧が最も高くかつ環境温度が想定し得る最も高い環境温度下でレアショートを生じない設定時間よりも短い時間が採用される。
【0042】
本発明の実施の形態では、充電式掃除機1は、集塵室3に吸込負圧を作用させる電動送風機4と、該電動送風機4に駆動電流を供給するための充電可能な電源(バッテリ)5と、駆動電流を検出する電流検知手段13と、該電流検知手段13により検出された検出電流に基づいて駆動電流のデューティ比を制御することにより電動送風機4に供給される駆動電流が一定(I)となるように制御する制御手段(駆動回路1、演算制御回路15)16とを備える。制御手段16は、デューティ比が所定の値に達した後電流検知手段13により検出された電流値が閾値Iより低下したとき、電動送風機4に供給される駆動電流の値を設定値Iまで大きく低減させる。
【0043】
従って、本発明の実施の形態によれば、充電式電気掃除機1のゴミを吸い取る力が弱くなったとき、電動送風機4に供給される駆動電流を大きく低減させることができるので、この電動送風機4に掛かる負担を軽減し、また電源5の浪費を抑制することができる。また、低減された駆動電流I〜Iでの電動送風機4の運転により、使用者は目詰まり等によるトラブルが生じていることを感知することができる。
【0044】
また、本発明の実施の形態では、制御手段16は、検出電流値が閾値I以下の値で所定時間以上継続したとき、電動送風機4に供給される駆動電流の値を設定値Iまで大きく低減させる。検出電流値が閾値I以下の値になったとき直ちに駆動電流を低減させることなく、所定時間以上継続後に、低減させることより、例えば吸込口体10への紙片の吸い込みにより駆動電流が一時的に低減しても、この異物を取り除くことにより、通常の吸引状態に復帰させることができるので、このような異物の吸い込みによる頻繁な誤動作を防止することができ、使い勝手が向上する。
【0045】
また、本発明の実施の形態では、制御手段16は、電動送風機4に供給される駆動電流の値が設定値Iまで大きく低減された状態で所定時間継続したとき、電動送風機4への駆動電流の供給を停止する。この駆動電流の供給停止により、吸い込み風量Qが零あるいはほぼ零となるような状況下での電動送風機4の運転の継続が防止され、当該状況下での運転の継続により生じるレアショートの発生を確実に防止することができる。
【0046】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、電動送風機に供給される駆動電流のデューティ比が予め設定された所定の値に達した後に駆動電流の値が閾値よりも低下すると、この駆動電流値が急減するので、電動送風機の負荷の軽減を図りかつ電源の浪費を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る電気掃除機を概略的に示す斜視図である。
【図2】図1に示した電気掃除機の掃除機本体の電気回路を示すブロック回路図である。
【図3】本発明に係る電気掃除機の実施の形態1の動作を示すフローチャートである。
【図4】本発明に係る電気掃除機の吸い込み風量とその電動送風機に供給される駆動電流との関係を示すグラフである。
【図5】本発明に係るバッテリの充放電特性を示すグラフである。
【図6】本発明に係る電気掃除機の実施の形態2の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 充電式電気掃除機
3 集塵室
4 電動送風機
5 (電源)バッテリ
11 制御装置
12 駆動回路
13 電流検知手段
15 制御回路
16(13、15) 制御手段
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a rechargeable vacuum cleaner using a rechargeable power supply such as a secondary battery as a power supply for an electric blower that applies an intake negative pressure to a dust collection chamber.
[0002]
[Prior art]
As a conventional rechargeable vacuum cleaner, there is known a rechargeable vacuum cleaner in which a duty ratio of a pulse-like drive current for driving an electric blower is controlled by a control circuit so that the drive current of the electric blower is controlled to a constant value. I have.
[0003]
This control circuit adjusts the duty ratio of the drive current to prevent the drive current from decreasing when the battery voltage starts to decrease or when the amount of air sucked into the dust collection chamber starts to decrease due to dust clogging in the dust collection chamber. For example, increase from 50%. As a result, until the duty ratio reaches a preset value of, for example, 100%, the drive current supplied to the electric blower is prevented from being reduced irrespective of the voltage drop of the battery, the clogging of the dust collection chamber, and the like. Performance degradation is prevented.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, after the duty ratio reaches the set value, if the dust collection chamber continues to be used in a state where the dust is collected, the suction air volume decreases with the suction of the dust, so that the dust suction force is further reduced. It cannot be cleaned. In this state, the load on the electric blower increases, and the power of the battery is wasted.
[0005]
Therefore, an object of the present invention is to provide a rechargeable vacuum cleaner capable of reducing the load on the electric blower and suppressing wasteful consumption of power supply power.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides an electric blower for applying a suction negative pressure to a dust collection chamber, a chargeable power supply for supplying a drive current to the electric blower, and a current detection for detecting the drive current. Means for controlling the duty ratio of the drive current based on the detection current detected by the current detection means, and control means for controlling the drive current supplied to the electric blower to be constant. An electric vacuum cleaner, wherein the control unit is configured to control the drive current supplied to the electric blower when the current value detected by the current detection unit decreases below a threshold after the duty ratio reaches a predetermined value. Is reduced to a set value.
[0007]
Embodiment
Hereinafter, an embodiment of a vacuum cleaner according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
A rechargeable vacuum cleaner 1 according to the present invention includes a cleaner body 2 as shown in FIG. In the cleaner main body 2, a dust collecting chamber 3, an electric blower 4 for applying a negative pressure to the dust collecting chamber 3, and a secondary battery (power supply) 5 for supplying electric power to the electric blower 4 are provided. I have. The electric blower 4 has a suction port 4a communicating with the dust collection chamber 3, a centrifugal fan 4b, and a DC motor 4c for driving the centrifugal fan 4b. A dust collection filter (not shown) is detachably mounted in the dust collection chamber 3.
[0008]
One end of a hose 6 is connected to a front portion of the cleaner main body 2, and the hose 6 and the dust collecting chamber 3 communicate with each other. An operation pipe 7 is connected to the other end of the hose 6, and the operation pipe 7 is provided with hand operation means 8. The hand operation means 8 is provided with an on / off hand operation switch SW1 for controlling the operation of the electric blower 4 via a control means to be described later, and strength switching hand switches SW2, SW3. An extension pipe 9 is connected to the operation pipe 7, and a suction port body 10 is connected to a tip of the extension pipe 9.
[0009]
Further, a control device 11 for the electric blower 4 is provided in the cleaner body 2 as shown in FIG. The control device 11 includes a drive circuit 12 that generates a rectangular pulse-shaped drive current for driving the electric blower 4 from the electric power of the battery 5, and a current detection circuit that detects the drive current supplied to the electric blower 4. It comprises a detection means 13 and an operation control circuit 15 which is operated by a constant voltage circuit 14 and comprises, for example, a CPU.
[0010]
The arithmetic control circuit 15 controls the drive circuit 12 based on the operation of each of the hand switches SW 1, SW 2, SW 3 provided in the hand operation means 8 and the detected current value from the current detection means 13. The duty ratio of the drive current supplied to the electric blower 4 from is controlled. Therefore, the arithmetic control circuit 15 and the drive circuit 12 together constitute control means 16 for the electric blower 4.
[0011]
Next, the operation of the rechargeable vacuum cleaner 1 will be described. When an ON signal is input to the arithmetic and control circuit 15 by the ON operation of the ON / OFF operation switch SW1, the drive circuit 12 starts the electric blower 4 with a predetermined duty so as to start the electric blower 4 with the power set by the strength switching hand switches SW1 and SW2. A drive current in the form of a rectangular pulse having a ratio is output, and the drive current is input to the electric blower 4. With this drive pulse current, the electric blower 4 is driven with a predetermined power according to the selected strength change hand operation switches SW2 and SW3. When the electric blower 4 is driven, the suction negative pressure of the suction port 4 a according to the power acts on the dust collection chamber 3, so that the suction of dust from the suction port body 10 into the dust collection chamber 3 is started.
[0012]
By starting the electric blower 4 by operating the switch, each step of the flowchart shown in FIG. 3 is disclosed.
[0013]
Step S1: When the drive pulse current starts to be supplied to the electric blower 4, the value of the drive pulse current is detected by the current detection means 13.
[0014]
Step S2: The arithmetic control circuit 15 determines whether or not sufficient power is held in the battery 5 based on the detected current value.
[0015]
If the battery 5 does not have enough power for the operation of the electric blower 4 and the remaining amount of the battery is low enough to charge the battery 5, the power is supplied from the battery 5 to the electric blower 4. The detected current value decreases sharply. When such a sharp decrease is detected in the detected current value, the process proceeds to step S7. On the other hand, when such a sharp decrease is not found in the detected current value, the electric blower 4 proceeds to step S3 so that the rechargeable vacuum cleaner 1 maintains the normal suction operation, and continues the operation. .
[0016]
Step S3: The continuation of the operation of the rechargeable vacuum cleaner 1 increases the amount of dust, that is, dust, that accumulates in the dust collection chamber 3, and the clogging of the filter of the dust collection chamber 3 proceeds. The negative pressure in 3 increases. When the rotation speed of the electric blower 4 increases with the increase of the negative pressure, the back electromotive force generated in the electric blower 4 increases. This back electromotive force causes a decrease in the drive current supplied from the drive circuit 12 to the electric blower 4. This decrease in the drive current causes the power of the electric blower 4 to decrease. Therefore, in step S3, when the detected current value from the current detecting means 13 decreases, the arithmetic control circuit 15 increases the duty ratio according to the amount of decrease in the drive current supplied from the drive circuit 12 to the electric blower 4. Let it. The feedback control of the control means 16 controls the drive current value to the electric blower 4 to be maintained at a predetermined value until the duty ratio reaches a preset maximum value (for example, 100%).
[0017]
Step S4: The arithmetic control circuit 15 determines whether or not the current duty ratio has reached the maximum value.
[0018]
The feedback control of steps S1 to S4 by the control means 16 is performed until the duty ratio reaches a preset maximum value.
[0019]
Step S5: When detecting that the duty ratio has reached the preset maximum value in step S4, the arithmetic and control circuit 15 determines whether or not the detected current value from the current detecting means 13 is equal to or less than the preset threshold value. . As the threshold current, a value that can drive the electric blower 4 with such power that the rechargeable vacuum cleaner 1 hardly absorbs dust is set.
[0020]
Steps S1 to S5 are repeated until the detected current value from the current detecting means 13 becomes equal to or less than the threshold value.
[0021]
Step S6: When the detected current value becomes equal to or less than the threshold value, the control means 16 sharply and greatly reduces the duty ratio of the drive current to the electric blower 4 to the set value. As a result, the drive current is not reduced to a natural gradual decrease due to the continuation of the operation state, but is actively reduced to, for example, a power that allows the electric blower 4 to maintain the operation.
[0022]
Step S7: After the drive current to the electric blower 4 is sharply reduced in step S6, the control means 16 determines whether or not the operation state in the power down has continued for a predetermined time, for example, three minutes. In addition, immediately after the start of the rechargeable vacuum cleaner 1, the control unit 16 detects a sharp decrease in the drive current value in step S2, and determines that the remaining battery level of the battery 5 has decreased due to this. Then, it is determined whether or not the operation state has passed a predetermined time.
[0023]
Step S8: The control means 16 sets the duty ratio of the drive current to the electric blower 4 to zero when the operation in the power-down due to the sudden decrease of the drive current in Step S6 has elapsed for a predetermined time, so that the electric blower 4 Stop the operation.
[0024]
Further, the control unit 16 determines in step S2 that the battery residual amount has decreased to such an extent that the battery 5 needs to be charged, and stops the operation of the electric blower 4 when the operation state has passed a predetermined time. .
[0025]
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the amount of air drawn into the dust collection chamber 3 (Q) of the rechargeable vacuum cleaner 1 and the drive current (I) supplied to the electric blower 4. After the operation of the rechargeable vacuum cleaner 1 is started at the point a on the characteristic line 17 of this graph, the dust collected in the dust collection chamber 3 is maintained until the point b at which the duty ratio reaches the set maximum value. negative suction pressure of the suction port 4a with the increase in the amount decreases, but the suction air volume along with it decreases from Q 1 to Q 2, the repetition of step S1~ step S4, the reduction of the drive current to the electric blower 4 depending since the duty ratio is increased, the value of the drive current is held at a predetermined value I 1. Therefore, in the region X from the point a~ point b, since the constant driving current I 1 is controlled to be supplied to the electric blower 4, reduction in suction performance of the rechargeable vacuum cleaner 1 is prevented .
[0026]
However, if it is determined in step S4 that the duty ratio has reached the set maximum value, the duty ratio of the drive current to the electric blower 4 cannot be increased in the subsequent continuous operation, and this drive current is can not be increased, in the region Y between the point b of the point c, the suction air volume is reduced from Q 2 to Q 3, a drive current with a decrease in the suction air amount decreases from I 1 to I 2 .
[0027]
As described in step S5, the value of the drive current supplied to the electric blower 4 is detected by the detection current from the current detection unit 13, and the suction air volume at which the rechargeable vacuum cleaner 1 can hardly absorb dust. becomes the threshold I 2 indicated by point c corresponding to Q 3, as described in step S6, the driving current supplied to the electric blower 4 to the set value I 4 indicated by a point d, is rapidly reduced yet greater , electric blower 4 the power-down can be achieved in the current value I 4 ~I about 5 to hold the operation. The power-down operation is performed in the area Z indicated by a point d~ point f, after the power-down operation in this region Z has continued for a predetermined time as described in step S7, the driving current I 5 becomes zero, the electric The blower 4 is stopped as described in step S8.
[0028]
In the rechargeable vacuum cleaner 1 described in the first embodiment, the driving current is indicated by the point b in the operation state after the point b where the duty ratio of the driving current supplied to the electric blower 4 is set to the maximum value. and the decrease from the value I 1 to the threshold I 2 hardly exert suction force indicated by point c, a drive current flowing through the electric blower 4 is rapidly reduced significantly to a value I 4 indicated by point d, then the drive current The supply is stopped.
[0029]
In the conventional rechargeable vacuum cleaner, the driving current supplied to the electric blower is not controlled in the driving state after the point b where the duty ratio is set to the maximum value. and suction air volume from the current value I 1 at the point b is along the line b-e until the point e to reach the current value I 3 to be zero, it has been left to natural decreasing due to the continuation of the operation state of the electric blower 4 . For this reason, in the conventional rechargeable vacuum cleaner, from the point c to the stop due to the operation of turning off the switch, a wasteful load is applied to the electric blower, and the battery is wasted in a state where no suction force is exerted.
[0030]
On the other hand, in the first embodiment of the present invention, as described above, the drive current supplied to the electric blower 4 is the value I 2 of the point c at which the rechargeable vacuum cleaner 1 can hardly exert suction power. at the time of the drop, because it rapidly decreases the set value I 4 at point d, the power-down of the electric blower 4 in the region Z extending from point d to the stop of the electric blower 4, there is ensured a reduction in the load, Waste of the battery 5 is prevented.
[0031]
In addition, the electric blower 4 does not stop immediately at the time indicated by the point d, and receives a small amount of electric power in the power-down operation area Z from the time of the point d to the stop. The user of the rechargeable vacuum cleaner 1 feels a slight sign of the operation of the electric blower 4 during this time, so that the rechargeable vacuum cleaner 1 is not mechanically or electrically malfunctioning but has a trouble such as simple clogging. You can know what is happening.
[0032]
FIG. 5 is a graph showing the charge / discharge characteristics of the battery remaining amount (voltage) and charging time (time) of the battery 5 according to the present invention.
[0033]
Z 1 point indicated by the voltage V 1 and the charging time t 1 in the characteristic line 18 of the battery 5 is driven to a value I 4 shown by point d when the drive current supplied to the electric blower 4 has reached the point c of FIG. 4 9 shows the remaining battery charge of the battery 5 when the current is reduced and the reduced drive currents I 4 to I 5 are continuously supplied during the time T. In contrast, Z 2 point indicated by the voltage V 2 and the charging time t 2, when it has reached the point c, as in the prior art without reducing the drive current to a value I 4 indicated by point d, the line c between the drive current I 2 ~I 3 time T along the -e, indicating the residual amount of the battery of the battery 5 when continuously supplied.
[0034]
Both of these battery residual amounts Z 1 and Z 2 are set so as to be larger than the voltage V 3 causing the reduction of the battery life and the battery residual amount at the point Z 3 indicated by the charging time t 3 . In the comparison between the remaining battery amounts Z 1 and Z 2 , the remaining battery amount Z 1 according to the present application shows a larger value than the conventional remaining battery amount Z 2 after the lapse of the time T. Therefore, it is possible to shorten the charging time of the battery 5, the time until Z 3 that causes a reduction of the service life of the battery can be set longer as compared with the prior art, a reduction in the service life of the battery 5 Can be suppressed.
[0035]
<Embodiment 2>
In the first embodiment, the control unit 16 determines that the detection current value from the current detector 13 is the threshold value I 2 or less that is set in advance (step S5), and the electric blower 4 immediately step S6 in order to power down The drive current value has been reduced.
[0036]
In contrast, in the second embodiment, as shown in FIG. 6, the detected current value from the current detector 13 is determined to be the threshold value I 2 or less that is set in advance (step S5), and the control means 16 determines whether the drive current after reaching a threshold value I 2 or less, the state of the threshold value or less is maintained for a predetermined time, for example 5 seconds to 10 seconds (step S51). Drive current and is continued below the threshold exceeds a predetermined time, as in the first embodiment in step S6, the value of the drive current is reduced to the set value I 4, by reduction of the driving current, The electric blower 4 is powered down, and in this power-down state, after the operation of the electric blower 4 is maintained for a predetermined time, the electric blower 4 is stopped.
[0037]
Thus, in step S51, by the state value of the drive current is the threshold value I 2 below to determine whether a predetermined time has passed, for example, inlet of foreign matter accidentally suction port body 10, such as paper per sucking, even by reducing the drive current is temporarily threshold I 2 or less for its, by removing the foreign matters, it is possible to return to a value exceeding the value before reducing the drive current or threshold I 2, Frequent erroneous operation due to such suction of foreign matter can be prevented, and usability can be improved.
[0038]
Further, in the first and second embodiments of the rechargeable vacuum cleaner according to the present invention, is supplied after the drop, the electric blower 4 than the threshold I 2 detected current value from the current detector 13 is set in advance by greatly reducing the value of the drive current to the set value I 4, and the electric blower 4 through the operation state of the power down to stop it.
[0039]
On the other hand, without stopping the electric blower 4, the electric blower 4 can be in the power-down operation state as long as the power of the battery 5 continues.
[0040]
However, if the power-down operation is continued, a situation may occur in which a state in which the suction air volume (Q) into the dust collection chamber 3 is zero or close to this is maintained. In such a situation, if the electric blower 4 continues to receive the supply of the driving current, a rare short (layer short), which is a partial short circuit, may occur in the electric blower 4.
[0041]
Therefore, as shown in the first and second embodiments, in order to reliably prevent the short circuit, when the detected current value from the current detector 13 is lower than a preset threshold I 2, the predetermined time has passed It is desirable that the supply of the drive current to the electric blower 4 be stopped later. Further, the duration of the power-down operation before the stop is set under the worst possible situation, for example, under the highest environmental temperature where the voltage of the battery 5 is the highest and the highest possible environmental temperature is set. A time shorter than the time is employed.
[0042]
In the embodiment of the present invention, the rechargeable vacuum cleaner 1 includes an electric blower 4 for applying a suction negative pressure to the dust collection chamber 3 and a chargeable power supply (battery) for supplying a drive current to the electric blower 4. 5, a current detecting means 13 for detecting the driving current, and a driving current supplied to the electric blower 4 by controlling the duty ratio of the driving current based on the detected current detected by the current detecting means 13 ( control means (drive circuit 1 2 for controlling such that I 1), and a calculation control circuit 15) 16. The control means 16, when the current value detected by the current detector 13 after the duty ratio reaches a predetermined value is lower than the threshold value I 2, sets the value of the driving current supplied to the electric blower 4 value I 4 Greatly reduced to
[0043]
Therefore, according to the embodiment of the present invention, the driving current supplied to the electric blower 4 can be greatly reduced when the power of the rechargeable vacuum cleaner 1 for sucking dust is weakened. 4 can be reduced, and waste of the power supply 5 can be suppressed. In addition, by operating the electric blower 4 with the reduced drive currents I 4 to I 5 , the user can sense that a trouble such as clogging has occurred.
[0044]
Further, in the embodiment of the present invention, the control means 16, when the detected current value has continued for a predetermined time or more the threshold I 2 the following values, the value of the drive current supplied to the electric blower 4 to the set value I 4 Greatly reduce. Detection current value without immediately reducing the drive current when it becomes a threshold value I 2 following values after predetermined time or longer, than to reduce, for example, suction by the driving current of the paper to the suction port body 10 is temporarily Even if it is reduced, the normal suction state can be restored by removing the foreign matter, so that frequent malfunctions due to the suction of such foreign matter can be prevented, and the usability is improved.
[0045]
Further, in the embodiment of the present invention, the control means 16, when the value of the drive current supplied to the electric blower 4 continues for a predetermined time, significantly reduced until set value I 4, the driving of the electric blower 4 Stop supplying current. By stopping the supply of the drive current, the continuation of the operation of the electric blower 4 in a situation where the suction air volume Q becomes zero or almost zero is prevented, and the occurrence of a rare short circuit caused by the continuation of the operation in the situation is prevented. It can be reliably prevented.
[0046]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when the drive current value falls below a threshold after the duty ratio of the drive current supplied to the electric blower reaches a predetermined value, the drive current value , The load on the electric blower can be reduced, and the waste of power can be suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view schematically showing a vacuum cleaner according to the present invention.
FIG. 2 is a block circuit diagram showing an electric circuit of a main body of the vacuum cleaner shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a flowchart showing an operation of the vacuum cleaner according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a graph showing a relationship between a suction air volume of a vacuum cleaner according to the present invention and a drive current supplied to the electric blower.
FIG. 5 is a graph showing charge / discharge characteristics of a battery according to the present invention.
FIG. 6 is a flowchart showing an operation of the second embodiment of the vacuum cleaner according to the present invention.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 rechargeable vacuum cleaner 3 dust collection chamber 4 electric blower 5 (power supply) battery 11 control device 12 drive circuit 13 current detection means 15 control circuit 16 (13, 15) control means

Claims (3)

集塵室に吸込負圧を作用させる電動送風機と、該電動送風機に駆動電流を供給するための充電可能な電源と、前記駆動電流を検出する電流検知手段と、該電流検知手段により検出された検出電流に基づいて前記駆動電流のデューティ比を制御することにより前記電動送風機に供給される駆動電流が一定となるように制御する制御手段とを備える充電式電気掃除機であって、
前記制御手段は、前記デューティ比が所定の値に達した後前記電流検知手段により検出された電流値が閾値より低下したとき、前記電動送風機に供給される駆動電流の値を設定値まで低減させることを特徴とする充電式電気掃除機。
An electric blower for applying a suction negative pressure to the dust collection chamber, a chargeable power supply for supplying a drive current to the electric blower, current detection means for detecting the drive current, and current detected by the current detection means Control means for controlling the drive current supplied to the electric blower to be constant by controlling the duty ratio of the drive current based on the detected current, the rechargeable vacuum cleaner comprising:
The control means reduces the value of the drive current supplied to the electric blower to a set value when the current value detected by the current detection means falls below a threshold after the duty ratio reaches a predetermined value. A rechargeable vacuum cleaner comprising:
前記制御手段は、前記検出電流値が閾値以下の値で所定時間以上継続したとき、前記電動送風機に供給される駆動電流の値を前記設定値まで低減させることを特徴とする請求項1に記載の充電式電気掃除機。2. The control device according to claim 1, wherein when the detected current value is equal to or less than a threshold value and continues for a predetermined time or more, a value of a drive current supplied to the electric blower is reduced to the set value. 3. Rechargeable vacuum cleaner. 前記制御手段は、前記電動送風機に供給される駆動電流の値が前記設定値まで低減された状態で所定時間継続したとき、前記電動送風機への駆動電流の供給を停止する請求項1に記載の充電式電気掃除機。2. The control device according to claim 1, wherein the control unit stops supplying the drive current to the electric blower when the drive current supplied to the electric blower has been reduced to the set value for a predetermined period of time. 3. Rechargeable vacuum cleaner.
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