JP2609700B2 - 電気掃除機の制御方法 - Google Patents

電気掃除機の制御方法

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JP2609700B2 JP63251816A JP25181688A JP2609700B2 JP 2609700 B2 JP2609700 B2 JP 2609700B2 JP 63251816 A JP63251816 A JP 63251816A JP 25181688 A JP25181688 A JP 25181688A JP 2609700 B2 JP2609700 B2 JP 2609700B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、掃除機本体内に圧力センサーを具備した電
気掃除機の制御方法に関する。
〔従来の技術〕
従来の電気掃除機において、特開昭61−280831号公報
の如く本体内の圧力センサーの検出値に応じて電動送風
機の出力を制御することは知られている。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記特開昭61−280831号公報に記載の技術では、第2
図のように、大風量側の運転範囲で電動送風機の出力を
下げる方式、または、第3図のように少風量側で電動送
風機の出力を下げる方式は達成できるが、実用運転範囲
外となる大風量域及び少風量域の両側をともに出力を下
げて、省電力化,騒音低減を図ろうとする場合には、制
御則として相反する特性に切替えなければならず、1個
の圧力センサーでは達成困難であり、複数個の圧力セン
サーまたは異種の圧力センサーの組合せを必要とし複雑
になる欠点があつた。
また、電動送風機の風量と静圧の特性に対して負の勾
配の制御をしようとする場合、切替設定点よりも静圧増
大→電動送風機出力低下制御→切替設定点よりも静圧低
下→元の制御状態に復帰する循環制御が起こり実用に適
しなかつた。
本発明の目的は、上記の欠点にかんがみ、大風量域及
び少風量域の両域において電動送風機の出力を下げるこ
と並びに、上記ヒステリシス現象を防止することを可能
にし、電動送風機を最適特性で運転させることのできる
電気掃除機の制御方法を提供するにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために本発明の特徴とするところ
は、塵埃捕捉用のフイルター及び電動送風機を内蔵した
掃除機本体と、この掃除機本体内の圧力を検出する圧力
センサーと、この圧力センサーの検出値に応答して前記
電動送風機の出力を制御する制御装置とを備え、前記圧
力センサーの検出値に基づいて制御特性を切り替えるよ
うにしてなる電気掃除機の制御方法において、前記圧力
センサーの検出値が所定値を越えたとき前記電動送風機
の出力を増大させる制御特性を選択し、この制御特性が
選択された後、検出値が前記所定値に達する前に前記選
択された制御特性より電動送風機の出力を低下させる制
御特性を選択することにある。
また、本発明の特徴とするところは、塵埃捕捉用のフ
イルター及び電動送風機を内蔵した掃除機本体と、この
掃除機本体内の圧力を検出する圧力センサーと、この圧
力センサーの検出値に応答して前記電動送風機の出力を
制御する制御装置とを備え、前記圧力センサーの検出値
に基づいて制御特性を切り替えるようにしてなる電気掃
除機の制御方法において、前記圧力センサーの検出値が
切替レベル設定値を越えたとき前記電動送風機の出力を
減少させる制御特性を選択し、この制御特性が選択され
た後、検出値が切り替え後の切替レベル設定値よりも低
い値に達したときに前記選択された制御特性より電動送
風機の出力を増加させる制御特性を選択することにあ
る。
〔作用〕
本発明によれば、圧力センサーの検出値が所定値を越
えたとき電動送風機の出力を増大させる制御特性を選択
し、この制御特性が選択された後、検出値が所定値に達
する前に前記選択された制御特性より電動送風機の出力
を低下させる制御特性を選択するようにしているので、
ヒステリシス現象を防止した電気掃除機の制御方法を提
供することができる。
また、本発明によれば、圧力センサーの検出値が切替
レベル設定値を越えたとき前記電動送風機の出力を減少
させる制御特性を選択し、この制御特性が選択された
後、検出値が切り替え後の切替レベル設定値よりも低い
値に達したときに前記選択された制御特性よりも電動送
風機の出力を増加させるようにしているので、1個の圧
力センサーの検出値のみでも、負の勾配を持った電動送
風機の特性を実現することができる。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を、図面に基づいて説明す
る。
第1図において、電気掃除機の掃除機本体1は、電動
送風機2を内蔵する本体ケース3,塵埃捕捉用のフイルタ
ー4を内蔵するダストケース5からなり、ホース6,延長
管7及び吸口8が接続されている。吸口8は、一般床用
を示し、他に隙間用吸口9や棚用吸口10などがアタツチ
メントとして接続される。
電気掃除機1の制御装置11は、電気回路またはマイク
ロコンピユーターなどの中央演算処理装置を含む電子回
路で構成され、圧力センサー12の検出値に応じて電動送
風機2を制御する。圧力センサー12の設置位置は、フイ
ルター4の後流部に図示したが、適宜、ダストケース5
内または吸口8側の上流部に設けてもよい。
以上の構成において、基本となる動作関係を第5図に
示す。横軸は、風量をかつ縦軸は各部静圧をそれぞれ示
す。曲線Bは、吸口8部の静圧特性を示す。曲線Cは、
圧力センサー12の検出する静圧であつて、曲線Bに対し
て、フイルター4,ダストケース5,ホース6及び延長管7
の各部通気損失の和分だけ圧力が大きくなつている。圧
力センサー12は、曲線Cの圧力を検出することになる。
ここで、吸口8が床面によつて塞がれ切替レベル設定
点C1の値H1を越えて静圧が上昇すると、電動送風機2の
出力を増大させる制御の場合、動作曲線はB′曲線、
C′曲線に切替わる。
新しい動作点は、前記の各部通気損の和である曲線D
に示す負荷曲線との交点C′なり値はH′となる。
以後は、曲線C′上で検出圧力は変化するが、従来の方
式では、切替レベル設定点の値と同じ圧力となるC′
点まで戻らないと、元の制御状態には戻らず、往路の切
替点風量Q1と復路の復帰点風量Q2が大きく異なる、いわ
ゆるヒステリシス現象を生じた。
そこで復帰レベル設定点C′点として、H′より
わずかに小さな近似値を設定し、復帰制御をすれば、ほ
とんどヒステリシスなしの制御が可能となる。
具体的な復帰制御の方法は、切替レベル設定用の判定
器と復帰レベル設定用の判定器を、それぞれ設けて論理
構成させても、または、一つの判定器により、判定値を
切替動作後、復帰レベル設定値に入れ替える論理構成と
してもよい。もちろん、中央演算処理装置を用いてプロ
グラム上で判定機能を行なつてもよい。
第6図は、電動送風機の特性に対して負の特性を実現
する方法を示す。各曲線の記号は、第5図の説明と同一
である。
切替レベル設定点C3点の静圧H3を越えた場合電動送風
機2の出力を減少させる制御を行なうと動作曲線は、
B″曲線,C″曲線に切替わる。前記と同様、新動作点は
C″となり静圧の値は、H″となる。このままで
は、元のC曲線に戻る制御が動いてしまうが、復帰レベ
ル設定点C″としてH″よりも、所定の値だけ低い
値に設定することにより安定してC″曲線上で動作が可
能となる。
当然、吸口8などの密着が解除されて風量が増大側に
変化すれば、元のC曲線上に復帰する。
以上の基本動作を組み合せることにより、1個の圧力
センサーを用いるだけでも第4図に示した特性を実現す
ることが可能となる。
この場合、例えば、第5図における切替レベル設定点
C1を第1の所定値とし、第6図における切替レベル設定
点C3を第2の所定値とし、そして切り替え後の新動作点
C″を第3の所定値とすればよい。
さらに、応用例として第7図のように複雑な制御則も
実現可能となる。
すなわち、第7図の領域Dは、床用吸口8の実用範囲
であつて、最適制御が行われる。
隙間用吸口9を接続した場合の領域Eでは、隙間用吸
口9を接続しただけで風量が低下し、静圧も上昇するこ
とになり、従来の制御では、掃除をしない時でも最大出
力で運転してしまうことになり、省電力,騒音増大の面
でも好ましくなかつた。第7図のように、隙間用吸口9
が開放状態では、出力を下げておき、隙間用吸口9の掃
除負荷状態に応じて出力を最大出力まで制御することも
可能となり省電力,騒音低減,吸口の密着防止など操作
性向上に効果が大きい。
また、上記の隙間用吸口9の負荷状態に応答するた
め、隙間用吸口9を掃除面に対して、すばやく移動,開
放を繰り返えせば、電動送風機2の出力が最大出力まで
上がる前に戻す形となり、これまで掃除時、吸口9が吸
着して操作しにくい欠点を防止する使い方ができる。こ
れは圧力センサー12部の圧力は、吸口部からの流路部容
積があるために、全体の圧力が上昇して検出するまでに
時間遅れがあり、吸口部の密着,開放による圧力変動を
積分した形で応答することになり、応答速度が早すぎて
不必要である急激な出力変化指令を電動機に与えてしま
う弊害をなくすことができる。この作用は、図示しない
が、圧力センサー12部にダツシユポツトとして作用する
小孔付オリフイスを設けて、応答速度を最適化すること
により、積極的に利用することができる。
隙間用吸口9を、ゆつくり操作すれば、上記のように
高出力状態で運転することができ、吸口の操作速度によ
つて吸込力を調整できる新しい使い方も可能となる。
また、領域Fは、密閉状態に近い実用範囲外領域であ
り、第7図のように出力を低下させて、吸口の密着を防
止させることができる。密着が解除されれば自動的に高
出力運転側へ復帰する。
第7図に示した特性は、その一部を拡大して見ると、
第5図,第6図に示した基本動作を、非常に数多く組合
せて実現されるもので、数が少なくなると滑らかな曲線
にはなりにくい。
実用的には、複数の電気回路によつて実現できるが、
マイクロコンピユーターの中央演算処理装置との組み合
せにより、プログラム上で実現した方が、より理想的な
特性を実現しやすい。
この時、各切替レベル設定点や復帰レベル設定点は、
テーブルとして記憶させておき、順次書替更新する方式
とすれば、小規模の装置でも実現可能となる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、次のような効果がある。
(1)切替レベル設定点と復帰レベル設定点の設定によ
り制御の往路と復路でヒステリシスのない制御が可能と
なる。また、ヒステリシス量を調整して積極的に利用す
ることも可能となる。
(2)1個の圧力センサーの検出値のみでも、電動送風
機の特性を負の勾配を持つ特性を実現することが可能と
なる。
(3)正,負の勾配の特性を組み合せることにより、吸
口の種類,運転状態に合せた最適特性を実現することが
可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例を示す電気掃除機の断面図
である。第2図及び第3図は、従来例を示す吸込性能特
性図である。第4図,第5図,第6図及び第7図は本発
明の一実施例を示す吸込性能特性図である。 1……電気掃除機、2……電動送風機、11……制御装
置、12……圧力センサー。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 須賀 久央 茨城県日立市東多賀町1丁目1番1号 株式会社日立製作所多賀工場内 (56)参考文献 特開 昭57−209028(JP,A)

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】塵埃捕捉用のフイルター及び電動送風機を
    内蔵した掃除機本体と、この掃除機本体内の圧力を検出
    する圧力センサーと、この圧力センサーの検出値に応答
    して前記電動送風機の出力を制御する制御装置とを備
    え、前記圧力センサーの検出値に基づいて制御特性を切
    り替えるようにしてなる電気掃除機の制御方法におい
    て、 前記圧力センサーの検出値が所定値を越えたとき前記電
    動送風機の出力を増大させる制御特性を選択し、この制
    御特性が選択された後、検出値が前記所定値に達する前
    に前記選択された制御特性より電動送風機の出力を低下
    させる制御特性を選択することを特徴とする電気掃除機
    の制御方法。
  2. 【請求項2】塵埃捕捉用のフイルター及び電動送風機を
    内蔵した掃除機本体と、この掃除機本体内の圧力を検出
    する圧力センサーと、この圧力センサーの検出値に応答
    して前記電動送風機の出力を制御する制御装置とを備
    え、前記圧力センサーの検出値に基づいて制御特性を切
    り替えるようにしてなる電気掃除機の制御方法におい
    て、 前記圧力センサーの検出値が所定値を越えたとき前記電
    動送風機の出力を増大させる制御特性を選択し、この制
    御特性が選択された後、検出値が前記所定値に達する前
    に前記選択された制御特性より電動送風機の出力を低下
    させる制御特性を選択するという動作を逐次くり返すこ
    とを特徴とする電気掃除機の制御方法。
  3. 【請求項3】塵埃捕捉用のフイルター及び電動送風機を
    内蔵した掃除機本体と、この掃除機本体内の圧力を検出
    する圧力センサーと、この圧力センサーの検出値に応答
    して前記電動送風機の出力を制御する制御装置とを備
    え、前記圧力センサーの検出値に基づいて制御特性を切
    り替えるようにしてなる電気掃除機の制御方法におい
    て、 前記圧力センサーの検出値が切替レベル設定値を越えた
    とき前記電動送風機の出力を減少させる制御特性を選択
    し、この制御特性が選択された後、検出値が切り替え後
    の切替レベル設定値よりも低い値に達したときに前記選
    択された制御特性より電動送風機の出力を増加させる制
    御特性を選択することを特徴とする電気掃除機の制御方
    法。
  4. 【請求項4】塵埃捕捉用のフイルター及び電動送風機を
    内蔵した掃除機本体と、この掃除機本体内の圧力を検出
    する圧力センサーと、この圧力センサーの検出値に応答
    して前記電動送風機の出力を制御する制御装置とを備
    え、前記圧力センサーの検出値に基づいて制御特性を切
    り替えるようにしてなる電気掃除機の制御方法におい
    て、 前記圧力センサーの検出値が切替レベル設定値を越えた
    とき前記電動送風機の出力を減少させる制御特性を選択
    し、この制御特性が選択された後、検出値が切り替え後
    の切替レベル設定値よりも低い値に達したときに前記選
    択された制御特性より電動送風機の出力を増加させる制
    御特性を選択するという動作を逐次くり返すことを特徴
    とする電気掃除機の制御方法。
  5. 【請求項5】塵埃捕捉用のフイルター及び電動送風機を
    内蔵した掃除機本体と、この掃除機本体内の圧力を検出
    する圧力センサーと、この圧力センサーの検出値に応答
    して前記電動送風機の出力を制御する制御装置とを備
    え、前記圧力センサーの検出値に基づいて制御特性を切
    り替えるようにしてなる電気掃除機の制御方法におい
    て、 前記圧力センサーの検出値が第1の所定値を越えたとき
    前記電動送風機の出力を増大させる場合は、前記電動送
    風機の出力を増大させる制御特性を選択し、この制御特
    性が選択された後、検出値が前記第1の所定値に達する
    前に前記選択された制御特性より電動送風機の出力を減
    少させる制御特性を選択し、そして、前記圧力センサー
    の検出値が前記第1の所定値と異なる第2の所定値を越
    えたとき前記電動送風機の出力を減少させる場合は、前
    記電動送風機の出力を減少させる制御特性を選択し、こ
    の制御特性が選択された後、検出値が前記第2の所定値
    より低い第3の所定値よりも低い値に達したときに前記
    選択された制御特性より電動送風機の出力を増加させる
    制御特性を選択することを特徴とする電気掃除機の制御
    方法。
  6. 【請求項6】塵埃捕捉用のフイルター及び電動送風機を
    内蔵した掃除機本体と、この掃除機本体内の圧力を検出
    する圧力センサーと、この圧力センサーの検出値に応答
    して前記電動送風機の出力を制御する制御装置とを備
    え、前記圧力センサーの検出値に基づいて制御特性を切
    り替えるようにしてなる電気掃除機の制御方法におい
    て、 前記圧力センサーの検出値が第1の所定値を越えたとき
    前記電動送風機の出力を増大させる場合は、前記電動送
    風機の出力を増大させる制御特性を選択し、この制御特
    性が選択された後、検出値が前記第1の所定値に達する
    前に前記選択された制御特性より電動送風機の出力を減
    少させる制御特性を選択し、そして、前記圧力センサー
    の検出値が前記第1の所定値と異なる第2の所定値を越
    えたとき前記電動送風機の出力を減少させる場合は、前
    記電動送風機の出力を減少させる制御特性を選択し、こ
    の制御特性が選択された後、検出値が前記第2の所定値
    より低い第3の所定値よりも低い値に達したときに前記
    選択された制御特性よりも電動送風機の出力を増加させ
    る制御特性を選択するという動作を逐次くり返すことを
    特徴とする電気掃除機の制御方法。
  7. 【請求項7】塵埃捕捉用のフイルター及び電動送風機を
    内蔵した掃除機本体と、この掃除機本体内の圧力を検出
    する圧力センサーと、この圧力センサーの検出値に応答
    して前記電動送風機の出力を制御する制御装置とを備
    え、前記圧力センサーの検出値に基づいて制御特性を切
    り替えるようにしてなる電気掃除機の制御方法におい
    て、 前記電動送風機の制御特性を切り替える切替レベルと、
    切り替わつた制御特性から元の制御特性に戻る復帰レベ
    ルとを設定し、 前記圧力センサーの検出値が前記切替レベルを越えたと
    きに前記電動送風機の出力を増大させる場合は、前記復
    帰レベルを前記切替レベルよりも高い値に設定して前記
    電動送風機を制御することを特徴とする電気掃除機の制
    御方法。
  8. 【請求項8】塵埃捕捉用のフイルター及び電動送風機を
    内蔵した掃除機本体と、この掃除機本体内の圧力を検出
    する圧力センサーと、この圧力センサーの検出値に応答
    して前記電動送風機の出力を制御する制御装置とを備
    え、前記圧力センサーの検出値に基づいて制御特性を切
    り替えるようにしてなる電気掃除機の制御方法におい
    て、 前記電動送風機の制御特性を切り替える切替レベルと、
    切り替わつた制御特性から元の制御特性に戻る復帰レベ
    ルとを設定し、 前記圧力センサーの検出値が前記切替レベルを越えたと
    きに前記電動送風機の出力を減少させる場合は、前記復
    帰レベルを切り替え後の新たな切替レベルよりも低い値
    に設定して、前記電動送風機を制御することを特徴とす
    る電気掃除機の制御方法。
  9. 【請求項9】塵埃捕捉用のフイルター及び電動送風機を
    内蔵した掃除機本体と、この掃除機本体内の圧力を検出
    する圧力センサーと、この圧力センサーの検出値に応答
    して前記電動送風機の出力を制御する制御装置とを備
    え、前記圧力センサーの検出値に基づいて制御特性を切
    り替えるようにしてなる電気掃除機の制御方法におい
    て、 前記電動送風機の制御特性を切り替える切替レベルと、
    切り替わつた制御特性から元の制御特性に戻る復帰レベ
    ルとを設定し、 前記圧力センサーの検出値が前記切替レベルを越えたと
    きに前記電動送風機の出力を増大させる場合は、前記復
    帰レベルを前記切替レベルよりも高い値に設定し、そし
    て、前記電動送風機の出力を減少させる場合は、前記復
    帰レベルを切り替え後の新たな切替レベルよりも低い値
    に設定して、前記電動送風機を制御することを特徴とす
    る電気掃除機の制御方法。
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