JP2014217500A - Vacuum cleaner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気掃除機に関する。 The present invention relates to a vacuum cleaner.
従来、被清掃面にある塵埃の視認性を向上させるために被清掃面を照らすための照明手段を吸込具に備えたものが提案されている。(例えば、特許文献1) Conventionally, in order to improve the visibility of dust on a surface to be cleaned, a suction tool provided with illumination means for illuminating the surface to be cleaned has been proposed. (For example, Patent Document 1)
しかしながら、従来技術では、被清掃面の種類に応じて照明手段の照度を調整できる構成となっておらず、例えば、じゅうたんなどの凹凸が大きい被清掃面に対しては、照度が不足し塵埃の視認性が不十分であったり、逆にフローリングなどの凹凸が少ない被清掃面に対しては過度な照度で照射してしまい、無駄な電力を消費してしまう場合があった。 However, the conventional technology does not have a configuration that can adjust the illuminance of the illumination means according to the type of the surface to be cleaned.For example, the surface to be cleaned with large unevenness such as a carpet has insufficient illuminance and dust In some cases, the surface to be cleaned with insufficient visibility, such as flooring, is irradiated with excessive illuminance, and wasteful power may be consumed.
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、被清掃面の種類を判別し、判別した被清掃面の種類に応じて吸込み具に搭載された照明手段の照度を可変させる構成とすることで、被清掃面の種類に合わせた最適な照度を設定でき、省エネ性に優れた使い勝手の良い電気掃除機を提供することができる。 The present invention solves the above-described conventional problem, and determines the type of the surface to be cleaned and varies the illuminance of the illumination means mounted on the suction tool according to the determined type of the surface to be cleaned. Thus, it is possible to set an optimum illuminance according to the type of the surface to be cleaned, and to provide an easy-to-use vacuum cleaner that is excellent in energy saving.
前記従来の課題を解決するために、本発明の電気掃除機は、吸引風を発生させる電動送風機を内蔵する掃除機本体と、被清掃面を照射する照明手段を有し、塵埃を吸引する吸込具と、前記吸込具に内蔵された回転ブラシを駆動する電動機と、一端が前記掃除機本体に接続されるホースと、一端が前記ホースの他端に接続され、他端が前記吸込具に接続される延長管と、前記照明手段への電力供給を制御する制御手段と、前記電動機に供給される電流値を検出する電流検知手段と、を備え、前記制御手段は前記電流検知手段の出力に基づいて被清掃面の種類を判別し、判別した被清掃面の種類に応じて、前記照明手段への電力供給量を可変させる構成としている。 In order to solve the above-described conventional problems, the vacuum cleaner of the present invention has a vacuum cleaner body that includes an electric blower that generates suction air, and an illumination unit that irradiates the surface to be cleaned, and sucks dust. A tool, an electric motor that drives a rotating brush built in the suction tool, a hose with one end connected to the cleaner body, one end connected to the other end of the hose, and the other end connected to the suction tool An extension tube, a control means for controlling the power supply to the illumination means, and a current detection means for detecting a current value supplied to the electric motor, wherein the control means provides an output of the current detection means. The type of the surface to be cleaned is determined based on this, and the amount of power supplied to the illuminating means is varied according to the determined type of the surface to be cleaned.
これにより、照明手段の照度を被清掃面の種類に応じて最適に調整することができるため、省エネ性に優れた使い勝手の良い電気掃除機を提供することができる。 Thereby, since the illumination intensity of an illumination means can be optimally adjusted according to the kind of to-be-cleaned surface, the easy-to-use vacuum cleaner excellent in energy saving can be provided.
本発明の電気掃除機によれば、吸込み具に搭載された照明手段の照度を被清掃面の種類に応じて最適に調整することができるため、省エネ性に優れた使い勝手の良い電気掃除機を提供することができる。 According to the vacuum cleaner of the present invention, the illuminance of the illumination means mounted on the suction tool can be optimally adjusted according to the type of the surface to be cleaned. Can be provided.
第1の発明は、吸引風を発生させる電動送風機を内蔵する掃除機本体と、被清掃面を照射する照明手段を有し、塵埃を吸引する吸込具と、前記吸込具に内蔵された回転ブラシを駆動する電動機と、一端が前記掃除機本体に接続されるホースと、一端が前記ホースの他端に接続され、他端が前記吸込具に接続される延長管と、前記照明手段への電力供給を制御する制御手段と、前記電動機に供給される電流値を検出する電流検知手段と、を備え、前記制御手段は前記電流検知手段の出力に基づいて被清掃面の種類を判別し、判別した被清掃面の種類に応じて、前記照明手段への電力供給量を可変させるものである。 1st invention has the vacuum cleaner main body which incorporates the electric blower which generate | occur | produces a suction wind, the illuminating means which irradiates a to-be-cleaned surface, the suction tool which attracts | sucks dust, and the rotating brush built in the said suction tool An electric motor driving one end, a hose having one end connected to the cleaner body, an extension tube having one end connected to the other end of the hose and the other end connected to the suction tool, and power to the lighting means Control means for controlling supply and current detection means for detecting a current value supplied to the electric motor, wherein the control means determines the type of the surface to be cleaned based on the output of the current detection means, and determines The amount of power supplied to the illuminating means is varied according to the type of surface to be cleaned.
これにより、照明手段の照度を被清掃面の種類に応じて最適に調整することができるため、省エネ性に優れた使い勝手の良い電気掃除機を提供することができる。 Thereby, since the illumination intensity of an illumination means can be optimally adjusted according to the kind of to-be-cleaned surface, the easy-to-use vacuum cleaner excellent in energy saving can be provided.
第2の発明は、特に、第1の発明の制御手段が前記照明手段へ供給する電力供給量をP、前記電流検知手段が検出した電流値をVとし、前記電流値Vにあらかじめ設定可能な閾値VTHを設け、前記電流値VがVTH未満の時は前記電力供給量PをP1、VがVTH以上の場合はPをP2とし、P1<P2とすることを特徴としたものである。 In the second invention, in particular, the amount of power supplied to the illumination means by the control means of the first invention is P, the current value detected by the current detection means is V, and the current value V can be set in advance. A threshold value VTH is provided, and when the current value V is less than VTH, the power supply amount P is P1, and when V is VTH or more, P is P2, and P1 <P2.
これにより、簡単な設定値で被清掃面の種類を判別でき、判別照明手段の照度を被清掃面の種類に応じて最適に調整することができるため、省エネ性に優れた使い勝手の良い電気掃除機を提供することができる。 This makes it possible to determine the type of surface to be cleaned with a simple set value, and the illuminance of the discrimination illumination means can be optimally adjusted according to the type of surface to be cleaned. Machine can be provided.
第3の発明は、あらかじめ設定可能な前記電力供給量Pの最大値をPMAX、前記電流値Vの最大値をVとし、前記電力供給量Pは下式で表されることを特徴としたものである。 The third invention is characterized in that the maximum value of the power supply amount P that can be set in advance is PMAX, the maximum value of the current value V is V, and the power supply amount P is expressed by the following equation: It is.
これにより、照明手段の照度を被清掃面の種類に応じて細やかに調整することができるため、より最適な照度を設定でき、省エネ性に優れた使い勝手の良い電気掃除機を提供することができる。 Thereby, since the illumination intensity of an illumination means can be finely adjusted according to the kind of to-be-cleaned surface, more optimal illumination intensity can be set and the user-friendly vacuum cleaner excellent in energy saving can be provided. .
第4の発明は、特に、第3の発明の掃除機本体から前記電動機に交流の電力を供給する2本の電力線と、前記ホースに設けられ前記電動送風機および前記電動機の運転動作を制御するためのスイッチを有する操作部と、前記操作部から発せられる操作信号を前記制御手段に送信する2本の信号線と、を備え、前記2本の信号線のうちの片側1本を前記2本の電力線のうち片側1本との共通線とし、前記共通線のインピーダンスを電流検知手段としたものである。 In particular, the fourth invention controls two electric power lines that supply AC power from the cleaner body of the third invention to the electric motor, and the electric blower provided on the hose and the operation of the electric motor. And two signal lines for transmitting an operation signal emitted from the operation unit to the control means, one of the two signal lines being one of the two signal lines. The power line is a common line with one side on one side, and the impedance of the common line is used as a current detection means.
これにより、上記インピーダンスを利用して電動機の電流値を検出することができるた
め、電動機の電流値を検出する専用の回路を設けることなく簡単で安価な構成で電動機の電流値を検出することができる。
As a result, the current value of the motor can be detected using the impedance, and therefore the current value of the motor can be detected with a simple and inexpensive configuration without providing a dedicated circuit for detecting the current value of the motor. it can.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態における電気掃除機の斜視外観図、図2は本発明の実施の形態における制御ブロック図を示すものである。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a perspective external view of a vacuum cleaner according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a control block diagram according to the embodiment of the present invention.
図1において、掃除機本体1は吸引風を発する電動送風機2を内蔵し、当該吸引風に含まれる塵埃を捕集する集塵室20を設けてある。また、掃除機本体1に着脱自在に接続したホース6があり、このホース6には手元操作部5があり、各種の動作モード(例えば「強」、「弱」、「切」等の吸込み力)を選択できるようになっている。ホース6の先端部には、着脱自在に接続した延長管4があり、更に延長管4の先端には被清掃面に接触して塵埃を吸引可能な吸込具3が同じく着脱自在に接続されている。
In FIG. 1, the
吸込具3は、電動機8と、電動機8の回転力をベルト9を介して回転駆動されて被掃除面の塵埃をかきあげる効果を奏する回転ブラシ7を内蔵している。また、床ノズルの左右の先端部には被清掃面を照射するための照明手段10が内蔵されている。
The
次に、図2を用いて、本実施の形態における電気掃除機の制御方法について説明する。 Next, the control method of the vacuum cleaner in this Embodiment is demonstrated using FIG.
図2において、第1の双方向サイリスタ12は電動送風機2の供給電力を制御する素子であり、第2の双方向サイリスタ13は電動機8の供給電力を制御する素子であり、制御手段14は、電動送風機2と電動機8への供給電力を制御する制御手段である。
In FIG. 2, the first
制御手段14は例えばマイクロコンピュータで構成される。制御手段14は、商用電源のゼロクロスを検出しており、制御手段の動作として、ゼロクロスに同期して第1の双方向性サイリスタ12と第2の双方向性サイリスタ13を位相制御することにより、電動送風機2と電動機8への供給電力を制御している。
The control means 14 is constituted by a microcomputer, for example. The control means 14 detects the zero cross of the commercial power supply, and controls the phase of the first
また、17は照明手段10への電源を供給するスイッチング電源等で構成された照明電源であり、電動機8への供給電力線から電源を供給する構成としている。
電流検知手段15は電動機8に流れる電流を検出する電流検知手段であり、電流検知手段15で検出される電流値によって、制御手段14は被清掃面の判別を行い、その判別した被清掃面の種類に応じて照明電源17へ信号を送り、照明手段10のへの電力供給量を可変させる。
The current detection means 15 is a current detection means for detecting the current flowing through the electric motor 8, and the control means 14 determines the surface to be cleaned based on the current value detected by the current detection means 15, and the determined surface to be cleaned is detected. A signal is sent to the
次に、図3に特に、電動機8を制御するための経路についての回路構成図を示す。 Next, in particular, FIG. 3 shows a circuit configuration diagram regarding a path for controlling the electric motor 8.
まず、電動機8への電力を供給する経路として、吸込具3、延長管4、ホース6には、電力供給線18が配設されており、ホース6においては、手元操作部5の信号を制御手段14へと送信する信号経路の片側と、電力供給線18の片側を共通とする構成としている。
First, as a path for supplying electric power to the electric motor 8, an electric power supply line 18 is disposed in the
手元操作部5は、3つのスイッチSW1、SW2、SW3を有しており、SW1は、電動送風機2と電動機8への電力供給を停止する「停止モード」へ移行させる「停止スイッチ」、SW3は、最大の吸引力と掻き上げ力を発揮するために電動送風機2と電動機8へ
の電力供給を最大とするよう制御する「強モード」と、静かさを優先したい時に使用する供給電力を低くした「弱モード」とを、操作する毎に切り替える「強/弱スイッチ」、SW2は、被清掃面の判別結果によって、電動送風機2と電動機8への供給電力を自動で切り替える「自動モード」へ移行させる「自動スイッチ」として設定している。
The
SW1、SW2、SW3の前後には抵抗r1、r2、r3、r4があり、SW1、SW2、SW3を操作したときの合成抵抗の変化によって、V1が変化することにより、制御手段14は、どのスイッチが操作されたかを認識し、操作されたスイッチに対応したモードに切り替え、供給電力の制御を行う。
Resistors r1, r2, r3, and r4 are provided before and after SW1, SW2, and SW3. When V1 changes due to a change in the combined resistance when SW1, SW2, and SW3 are operated, the
以上のように構成された電気掃除機について、以下、その動作、作用を説明する。 About the vacuum cleaner comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
まず、電動機8に流れる電流を制御手段14がどのように検出するかについて説明する。 First, how the control means 14 detects the current flowing through the electric motor 8 will be described.
図3において、手元操作部5の信号は制御手段14に信号V1として入力され、SW1、SW2、SW3のいずれかを押されることにより、有効となる手元操作部5の抵抗r1、r2、r3、r4と、掃除機本体1側の抵抗RにてVddを分割した電圧が入力され、操作されたスイッチに対応した電圧に応じて、電動送風機2、電動機8の位相制御を行って、吸い込み能力の制御、または掻き上げ力の制御を行っている。
In FIG. 3, the signal of the
例えば、SW2が押された場合は、V1の信号電圧は、 For example, when SW2 is pressed, the signal voltage of V1 is
となる。ここでV1の信号線上には、図3中に示すホース抵抗r0とrが存在するが、制御手段14は、図4に示すようなタイミングT1で第2の双方向性サイリスタ12のトリガオンを行って電動機8へ供給する電力を位相制御しており、トリガオフの期間のタイミングT2にV1の信号電圧に対するスイッチの判断を行っている。このタイミングでは、信号経路に流れる電流は微小であり、r、r0<<R、r0、r1、r2となる関係で設定しているので、rとr0での電圧降下は無視できるレベルであり、r、r0=0Ωとでき、V1は、
It becomes. Here, the hose resistances r0 and r shown in FIG. 3 are present on the signal line V1, but the control means 14 triggers the second
とでき、手元操作部5のスイッチの状態として、SW2が押されていることを判断できる。
It is possible to determine that SW2 is pressed as the switch state of the
また、手元操作部5が全く押されていないときの、V1は、
Further, V1 when the
となる。 It becomes.
また、図3に示すように、信号経路の片側は、電動機8へ電力供給するための電力供給線18の片側と共通(図3中のコモンライン)となる構成としており、制御手段14は、電動機8がトリガオンした後のタイミングT3でもV1の電圧を判断している。 Also, as shown in FIG. 3, one side of the signal path is configured to be common (common line in FIG. 3) with one side of the power supply line 18 for supplying power to the electric motor 8, and the control means 14 The voltage V1 is also determined at timing T3 after the electric motor 8 is triggered.
この時、第2の双方向性サイリスタ13は、電動機8へ電力を供給している状態であり、電力供給線18には、数百mA〜数Aの電流Iが流れ、例えば、Vdd=5[V]、r=2Ω、I=0.5Aとした時、r×I=1[V]となり、コモンライン側のホース抵抗rの両端の電圧(r×I)に関しては、信号電圧の大きさに対して無視できないレベルとなっており、電動機8がトリガオンした後のV1電圧は、制御手段14のGNDを基準とすると、手元操作部5を操作していない状態では、
At this time, the second
となるが、電流Iが流れるのは、コモンライン側であり、信号経路のV1が制御手段14に入力される経路には流れないので、r0は前述のようにr0=0Ωとすることができ、 However, since the current I flows on the common line side and does not flow in the path where the signal path V1 is input to the control means 14, r0 can be set to r0 = 0Ω as described above. ,
となり、手元操作部5を操作していない状態ではV1には、AC電流Iに応じた電圧が、(数2)で示される信号に重畳した形で、図4に示すような波形があらわれる。電流Iは、AC電流であるので、電流IによるV1の変化成分としては、
Thus, in a state where the
となって、V1は電流Iの関数として表される関係となり、ホース6の抵抗成分を利用して、操作部が操作されていない時のV1をゼロクロスに対するタイミングT3で判断することにより、制御手段14は、電動機8に流れる電流を検出することができる。
V1 becomes a relationship expressed as a function of the current I. By using the resistance component of the
このように、電力供給線18のインピーダンスを電流検知手段15として利用することで、電動機8の電流値を検出する専用の回路を設けることなく簡単で安価な構成で実現できる。 In this way, by using the impedance of the power supply line 18 as the current detection means 15, it can be realized with a simple and inexpensive configuration without providing a dedicated circuit for detecting the current value of the electric motor 8.
電動機8に電力が供給され、回転ブラシ7が回転すると、被清掃面に接触し、被清掃面の塵埃を掻き上げる。このとき、フローリングのような硬質の被清掃面であれば、回転ブラシ7の接触時に、回転ブラシ7が被清掃面から受ける機械的な負荷抵抗は、比較的小さく、絨毯のような毛足があり、吸込具3が毛足に沈みがちになり、回転ブラシ7との接触面積が増えるような被清掃面では、負荷抵抗は大きくなる。そのため電動機8に流れる電流Iはフローリングでは小さく、絨毯では大きくなるため、検出されるV1の値に応じて、被清掃面の種類を判別することができる。
When electric power is supplied to the electric motor 8 and the
次に、判別した被清掃面の種類に応じて、どのように吸込具3に搭載された照明手段10への電力供給量を可変させるかについて説明する。
Next, how to vary the amount of power supplied to the illumination means 10 mounted on the
まず、フローリングと絨毯といった2種類の被清掃面を判別して、照明手段10への電力供給量を2段階調整する方法について説明する。 First, a method of discriminating two types of surfaces to be cleaned, such as flooring and carpet, and adjusting the power supply amount to the illumination means 10 in two steps will be described.
電動機8に流れる電流Iから検出されるV1に対して、あらかじめ設定可能な判別閾値VTH(例えばVTH=2.0V)を設ける。また、照明電源17から照明手段10への電力供給量をPとすると、V1<VTHの時は、被清掃面の種類はフローリングと判断して、照明手段10への電力供給量PはP1(例えばP1=10mA)とし、V1≧VTHの時は絨毯と判断して、PはP2(例えばP2=15mA)と可変させる。このとき、P1<P2となるように設定する。図5はV1とPの関係を表したグラフである。
A discrimination threshold VTH (for example, VTH = 2.0 V) that can be set in advance is provided for V1 detected from the current I flowing through the electric motor 8. If the power supply amount from the
このような構成、制御をとることで、絨毯など凹凸が多く照明手段10の光が届きにくく塵埃の視認性が悪い被清掃面に対しては照明手段10の照度を増加させ、フローリングなど凹凸が少なく比較的光が届きやすく塵埃の視認性が良い被清掃面に対しては、照度を抑えることができるため、省エネ性に優れた使い勝手の良い電気掃除機を提供することができる。 By adopting such a configuration and control, the illumination means 10 increases the illuminance on the surface to be cleaned, which has many irregularities such as carpets, and the light of the illumination means 10 is difficult to reach, and the visibility of dust is poor. Since the illuminance can be suppressed for a surface to be cleaned which is relatively easy to receive light and has good visibility of dust, it is possible to provide an easy-to-use vacuum cleaner with excellent energy savings.
なお、被清掃面の種類はフローリングと1種類の絨毯だけではなく、畳や毛足の長さがさまざま異なるじゅうたん等、多くの種類があると考えられる。一般的に、毛足が長くなるほど被清掃面の凹凸が多くなり、回転ブラシ7との接触面積も増え、負荷抵抗は大きくなるため、電動機8に流れる電流も比例して大きくなる。また、照明手段10の光については凹凸が大きくなればなるほど届きにくくなり、塵埃の視認性は低下する。以上の関係より、照明手段10への電力供給量Pを下記式のように制御することも有効であると考えられる。
In addition, it is thought that there are many types of surfaces to be cleaned, such as carpets with different lengths of tatami mats and hairs, as well as flooring and one type of carpet. In general, the longer the bristles are, the more uneven the surface to be cleaned, the greater the contact area with the
ここで、PMAXはあらかじめ設定可能な電力供給量の最大値(例えばPMAX=20
mA)、V1MAXはあらかじめ設定可能な電流の検出値の最大値である。なお、(式8)におけるPとV1の関係を表すグラフを図6に示す。図6を見ると分かるように、電動機8に流れる電流に比例して、照明手段10への電力供給量Pを増加させる制御としている。
Here, PMAX is a maximum power supply amount that can be set in advance (for example, PMAX = 20
mA), V1MAX is the maximum value of the detected current value that can be set in advance. In addition, the graph showing the relationship between P and V1 in (Formula 8) is shown in FIG. As can be seen from FIG. 6, control is performed to increase the power supply amount P to the illumination means 10 in proportion to the current flowing through the electric motor 8.
このような制御方法を取ることにより、照明手段10の照度をさまざま被清掃面に対して適切に調整することができるため、より省エネ性に優れた使い勝手の良い電気掃除機を提供することができる。 By taking such a control method, the illuminance of the illuminating means 10 can be appropriately adjusted with respect to various surfaces to be cleaned, so that it is possible to provide an easy-to-use vacuum cleaner that is more energy efficient. .
以上のように、本発明にかかる電気掃除機は、吸込具に塵埃の視認性を向上させる照明手段を搭載し、被清掃面の種類に合わせて最適な照明手段の照度を設定できる使い勝手の良いもので、家庭用、業務用、店舗用の各種電気掃除機に適用できる。 As described above, the vacuum cleaner according to the present invention is equipped with an illuminating unit that improves the visibility of dust in the suction tool, and is easy to use because the illuminance of the optimal illuminating unit can be set according to the type of the surface to be cleaned. It can be applied to various vacuum cleaners for home use, business use, and store use.
1 掃除機本体
2 電動送風機
3 吸込具
4 延長管
6 ホース
7 回転ブラシ
8 電動機
10 照明手段
14 制御手段
15 電流検知手段
DESCRIPTION OF
Claims (4)
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JP2013097329A JP2014217500A (en) | 2013-05-07 | 2013-05-07 | Vacuum cleaner |
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---|---|---|---|
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