JP2957942B2 - 電気掃除機 - Google Patents
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- Electric Vacuum Cleaner (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電気掃除機に係り、
さらに詳細には、掃除機内部の吸込力を検出して、その
検出信号にもとづいて電動送風機の入力を制御する電気
掃除機の改良に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】本発明の説明に先立ち、従来提案されて
いる各種電気掃除機の制御系を、図７〜図９にもとづい
て説明する。 【０００３】図７において、１は電動送風機、２は双方
向性半導体素子、３は双方向性半導体素子２のゲートに
接続したトリガ素子、４は可変抵抗、５はコンデンサを
示し、図７に示す電気掃除機にあっては、使用者が手動
で可変抵抗４を調整することにより、双方向性半導体素
子２の点弧角を変えて、電動送風機１の入力を変化させ
るというものであり、図７に示す電気掃除機によれば、
被掃除場所に応じて、使用者の判断によって電動送風機
の入力を制御することができる。 【０００４】また、図８に示す電気掃除機にあっては、
図７に符号４で示す可変抵抗に代えて、負特性感熱抵抗
４′を接続し、この負特性感熱抵抗４′を電動送風機１
の排気流路中に位置させるというものであり、図８に示
す電気掃除機において、電動送風機１の風量が多い場合
には、その排気温度が低く、負特性感熱抵抗４′の抵抗
値が大きくなる。したがって、このとき、双方向性半導
体素子２の点弧角は大きく、電動送風機１の入力は小さ
い。これに対し、フィルタが目詰りして、電動送風機１
の風量が少なくなると、その排気温度が高くなり、負特
性感熱抵抗４′の抵抗値が小さくなる。したがって、こ
のとき、双方向性半導体素子２の点弧角は小さく、電動
送風機１の入力が大きくなる。すなわち、フィルタの目
詰りによる吸込力の低下が補われる。 【０００５】次に、図９に示す電気掃除機にあっては、
可変抵抗４を、掃除機本体ケース９の内部負圧に呼応し
て動作するピストン６に連動させ、その抵抗値を変化さ
せるようにしたものであり、図９に示す電気掃除機によ
れば、フィルタ７の目詰り状態が進むにつれて、ピスト
ン６が同図矢印の方向に移動し、可変抵抗４の抵抗値が
小さくなって、双方向性半導体素子２の点弧角が小さく
なり、電動送風機１の入力が大きくなる。したがって、
図８に示す電気掃除機と同様、フィルタ目詰りによる吸
込力の低下を補うことができる。 【０００６】 【０００７】なお、電気掃除機に関する従来技術は、た
とえば実開昭50−64449 号，特開昭50−114056号，実公
昭57−19077 号，特開昭57−209027号公報などに記載さ
れている。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図７に
示す電気掃除機にあっては、電動送風機１の入力制御が
使用者の判断にゆだねられているため、必ずしも正確な
入力制御を行うことができるとは限らず、またその都度
入力の調整を手動で行う必要があり、煩わしさを伴う。 【０００９】また、図８に示す電気掃除機にあっては、
負特性感熱抵抗４′の加熱および冷却に多少時間がかか
るので、短時間のうちに多量の塵埃を吸い込んだり、あ
るいはフィルタの目詰りを急に解消した場合、これらに
対する応答が遅いという欠点があり、斯かる場合、必要
な吸込力が得られなかったり、あるいは電動送風機１が
余計な電力を消費するという問題がある。 【００１０】次に、図９に示す電気掃除機にあっては、
フィルタ７が多少目詰りすると、掃除機内部の負圧が増
加し、これに伴って電動送風機１の入力アップ→吸込力
アップ→負圧アップの経過をたどり、さらに電動送風機
１の入力アップ→吸込力アップ→負圧アップという繰返
しを行って、結局、多少の塵埃でも電動送風機１がフル
パワー運転を行うという問題がある。また、これとは反
対に、電動送風機１がフルパワー運転を行い、フィルタ
７内の空気の流れによって塵埃が除かれ、掃除機内の負
圧が落ちると、掃除機の吸込力を低下させる方向に電力
制御回路が働き、電動送風機１のパワーが最小パワーに
なってしまうという具合に、フィルタ７の目詰りによっ
て掃除機の動作が不安定になるという問題もある。 【００１１】 【００１２】なお、特公昭60−53622 号公報には、電動
送風機の入力制御を行う風量を２点（Ｑ1，Ｑ2）設定
し、風量Ｑが多いとき（ Ｑ＞Ｑ1）には入力を低減し、
風量Ｑが少ないとき（ Ｑ＜Ｑ2）には入力を増加させ、
このようにして電動送風機の入力制御を行う電気掃除機
が示されているが、同号公報に示されている電気掃除機
にあっては、吸込仕事率最大時の風量について認識され
ておらず、吸込仕事率最大時の風量ＱPに対してＱ1＜Ｑ
Pであると、吸込仕事率最大時の入力を低減してしま
い、必要な吸込力が得られず、また吸込仕事率最大時の
風量ＱP に対してＱ2＞ＱPであると、吸込仕事率最大時
の入力を増加させるため、必要以上の入力を消費し、無
駄なエネルギーを浪費するという問題がある。 【００１３】本発明の目的は、前記した従来技術の課題
を解決し、フィルターの目詰りによって掃除機の不安定
な動作を防止することにある。 【００１４】 【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明の特徴とするところは、本体ケースと、本体ケ
ースに内蔵された電動送風機と、電動送風機の吸込側に
位置するフィルタと、掃除機内部の吸込力を検出する掃
除機吸込力検出回路と、前記吸込力検出回路からの信号
にもとづいて電動送風機の入力を制御する電力制御回路
とを有する電気掃除機であって、吸込仕事率最大時にほ
ぼ対応する風量より小なる側に基準風量となる設定値を
設け、前記吸込力検出回路によって検出される検出値が
前記基準風量より小さくなったときは、前記電動送風機
の入力を増加させるように制御する電気掃除機にある。 【００１５】本発明によれば、吸込仕事率最大時にほぼ
対応する風量より小なる側に基準風量となる設定値を設
け、吸込力検出回路によって検出される検出値が前記基
準風量より小さくなったときは、電動送風機の入力を増
加させるように制御することにより、吸込力をアップし
て従来よりも長時間掃除機の運転を継続して行うことが
できる。 【００１６】 【発明の実施の形態】以下、本発明を、図１〜図４の一
実施例にもとづいて説明すると、図１は本発明掃除機の
全体構成を示す一部縦断側面図、図２は本発明掃除機の
動作系を示すブロック回路図、図３は図２にそれぞれ符
号１０ならびに１３（および１４）で示すトリガ回路と
フィードバック回路との詳細を示す電気回路図、図４は
本発明掃除機の風量−真空度特性線図である。 【００１７】本発明掃除機の全体構成を示す図１におい
て、１は電動送風機であり、電動送風機１は、フィルタ
７の後面に位置して、本体ケース９に固定されている。
本体ケース９の吸込口９ａには、ホース５０の一端が取
り付けられており、ホース５０の他端には、延長管４９
の一端が接続されており、延長管４９の他端には、吸口
４８が接続されており、吸口４８の通風路には、圧力セ
ンサ１６が設けられている。また、電動送風機１の吸込
側とフィルタ７との間には、風量センサ１５が設けられ
ている。 【００１８】以上の構成において、いま、スイッチを入
れて電気掃除機を運転すると、吸口４８から吸い込まれ
た塵埃は、延長管４９，ホース５０を通り、吸込口９ａ
から本体ケース９に入って、フィルタ７で濾過され、清
浄な空気だけが電動送風機１を通って排気口９ｂから排
出される。そして、本発明において、フィルタ７が目詰
りして掃除機内の風量がＱ＜Ｑ 2 となった場合には、こ
れを圧力センサ１６が検出して電動送風機１の入力を増
加させ、掃除機内の圧力Ｈを図４のＨ≧Ｈ 2 となるよう
に制御することにより、吸込力をアップして従来よりも
長時間掃除機の運転を継続して行うことができる。すな
わち、風量を圧力によって検出し、圧力を制御してい
る。本実施例においては、圧力センサ１６の検出値に基
づいて掃除機内部の風量を検出するようにしているが、
これは掃除機内部の風量Ｑと圧力Ｈの関係は図４に示す
ような相関関係にあるため、検出した圧力からこの圧力
に対応する風量を検出することができる。 【００１９】なお、圧力センサ１６の設置個所は、図１
に示すごとく、吸口４８の通風路に限定されるものでは
なく、吸口４８からホース５０に至る通風路に設けれ
ば、図４に示す風量Ｑ−圧力Ｈ特性を直接検出すること
ができ、圧力センサ１６と電力制御回路との間のマッチ
ングを良好に行うことができる。 【００２０】 【００２１】 【００２２】さらに、前記構成よりなる本実施例におい
て、風量センサ１５は、電動送風機１の吸込側に設けら
れているものであって、図４の風量Ｑは、掃除機内の流
路断面積が変わらなければ一定であり、したがって電動
送風機１の吸込側に設けられている風量センサ１５によ
っても、風量Ｑの直接検出は可能であり、風量センサ１
５と電力制御回路との間のマッチングに問題はなく、こ
れに加えて、風量センサ１５の取付位置をフィルタ７の
後面とすると、塵埃による風量センサ１５の劣化や誤動
作をも効果的に阻止することができる。 【００２３】しかして、電気掃除機にあっては、図４に
符号ＱP で示す吸込仕事率最大時に必要かつ十分な吸込
力が得られるようになっているので、これ以上の風量で
は吸込力が余分であり、過剰にエネルギーが消費されて
いることになるが、風量センサ１５の最大風量値Ｑ1 を
あらかじめ設定しておけば、たとえ掃除機吸口４８を空
中に持ち上げたような場合であっても、過剰なエネルギ
ーを消費するものではなく、吸口４８の部分で発生する
騒音も小さくて済む。 【００２４】次に、本発明掃除機の全体的な動作系を、
図２にもとづいて説明する。 【００２５】図２において、電源電圧Ｖは、双方向性半
導体素子２とその点弧角を制御するトリガ回路１０とよ
りなる電力制御回路８に加わり、電動送風機１の端子電
圧ＶM が出力される。このＶM に応じて、電動送風機１
のファンＧM が回転数Ｎで回転し、掃除機の空気力学的
性能ＧP がＰという吸込力を決定する。このＰから、風
量センサ１５および圧力センサ１６により、Ｑ1 ，Ｑ2
という風量を検出し、変換回路ＫQ1，ＫQ2により、各々
の電圧ＶQ1，ＶQ2に変換され、増幅器Ｋ1 ，Ｋ2 によ
り、Ｖ1 ，Ｖ2 に増幅される。風量検出回路１１および
圧力検出回路１２からの出力Ｖ1 およびＶ2 は、各々の
信号処理をするフィードバック回路１３，１４に入り、
各々の調整回路Ｋ3 ，Ｋ4 を通じて、設定風量Ｑ1 およ
びＱ2 によって定まる各々の基準電圧ＶS1，ＶS2と比較
され、Ｑ＞Ｑ1 またはＱ＜Ｑ2 を満たせば、トリガ回路
１０にＶ3 またはＶ4 という電圧を出力し、点弧角を大
きくして、電動送風機１の入力を低減させ、以上の動作
により、Ｑ＞Ｑ1 であれば電動送風機１の入力を低減さ
せて風量センサの検出値がＱ≦Ｑ1 を満たすように制御
し、またＱ＜Ｑ2 であれば電動送風機１の入力を低減さ
せて圧力センサの検出値がＨ≦Ｈ1 またはＨ≧Ｈ2 にな
るように制御される。すなわち、図４の矢印方向に移動
するように制御される。本実施例ではＱ 1 を検出するの
に風量センサを用い、Ｑ 2 を検出するのに圧力センサを
用いるようにしているが、掃除機において圧力と風量は
ともに相関関係にあるので、必要に応じて圧力センサと
風量センサを選択すればよい。また、本実施例では圧力
センサと風量センサの２つのセンサを用いるようにして
いるが、圧力センサと風量センサのどちらか一方を用い
て制御できることは言うまでもない。 【００２６】また、図２にそれぞれ符号１０ならびに１
３（および１４）で示すトリガ回路とフィードバック回
路との詳細を示す図３において、掃除機内部の風量は、
直流電源ＶCCに接続された風量センサ１５を通じて電圧
に変換され、抵抗１７を通じて入力値が定まる。抵抗１
９によって定まる基準電圧に対し、Ｑ＞Ｑ1 であれば、
増幅器２３の出力は、抵抗２１と１９とによって決定さ
れる増幅度で増幅され、＋の出力としてダイオード２
７，抵抗２９を通じて後段の増幅器３１に送られる。Ｑ
≦Ｑ1 であれば、出力は−となり、ダイオード２５を通
じて電流が流れ、後段の増幅器３１には出力されない。
また、圧力センサ１６も同様に抵抗１８を通じて入力さ
れ、抵抗２０で定まる基準電圧に対し、Ｑ＜Ｑ2 であれ
ば、抵抗２０と２２とによって定まる増幅度で増幅さ
れ、＋の出力としてダイオード２８，抵抗２９を通じて
後段の増幅器３１に送られる。Ｑ≧Ｑ2 であれば、出力
は−となり、ダイオード２６を通じて電流が流れ、後段
の増幅器３１には出力されない。後段の増幅器３１で
は、抵抗３０および３２で定まる増幅度で増幅され、電
力制御の自動・手動切換スイッチ３３を通じてＳ点の電
位ＶS が定まり、トリガ素子３は、各々抵抗値Ｒ1 ，Ｒ
2とする抵抗３４，３５によって分圧されたトリガ素子
３のアノードＡの電圧を下記数式１とする。 【００２７】 【数１】 【００２８】電源トランス３６，整流素子３７，電流制
限抵抗３８，定電圧ダイオード３９により交流電源４０
を低電圧直流化し、本体スイッチ４１，可変抵抗４を通
じてコンデンサ５に充電されるゲート電圧をＶG とする
と、ＶA ＝ＶG になったとき、パルストランス４２を通
じて双方向性半導体素子２のゲートにトリガ信号が送ら
れ、電動送風機１の入力が制御される。したがって、Ｓ
点の電位が変化することにより入力が変化する。フィー
ドバック回路１３，１４の出力は適度な値に設定され、
図４に見られるようにＱ＞Ｑ1 で入力低減し、Ｑ＜Ｑ2
でＨ≦Ｈ1 またはＨ≧Ｈ2 とする制御が可能となる。ま
た、切換スイッチ３３を本体スイッチ４１側と接続すれ
ば、Ｓ点の電位は定まり、可変抵抗４の抵抗値ＲX を変
えれば、コンデンサ５の容量Ｃとで定まる時定数が変化
し、ＶA ＝ＶG になる時期が変わるため、電動送風機１
の入力を手動で調整することもできる。 【００２９】本発明は以上のごときであり、ここで、本
実施例の掃除機の動作系を総括して下記する。 【００３０】すなわち、本実施例は、既述のごとく、電
動送風機１の入力制御を行う風量の設定値を、吸込仕事
率最大時の風量ＱP に対してＱ1 ＞ＱP ＞Ｑ2 の２点と
し、掃除機の風量ＱがＱ＞Ｑ1 の場合は、電動送風機１
の入力を低減するようにしたから、たとえば掃除機吸口
４８を空中に持ち上げたような状態では、過剰なエネル
ギーを消費するものではなく、掃除機吸口４８の部分で
発生する騒音も小さくて済む。 【００３１】 【００３２】そして、本発明において、フィルタ７が目
詰りして掃除機の風量ＱがＱ＜Ｑ2となった場合には、
電動送風機１の入力を増加させるように制御することに
より、吸込力をアップして従来よりも長時間掃除機の運
転を継続して行うことができる。 【００３３】図５は本発明掃除機の他の実施例であるト
リガ回路１０ならびにフィードバック回路１３（および
１４）の詳細を示す電気回路図、図６は図５に示す回路
動作のフローチャートである。 【００３４】すなわち、図５の実施例においては、図６
に示すごときフローチャートによるプログラムをマイク
ロコンピュータ４３上で組み、風量センサ１５および圧
力センサ１６のアナログ信号をＡ／Ｄ変換器４４，４５
によりデジタル化し、図６のフローチャートにしたがっ
た出力をＤ／Ａ変換器４６，４７によりアナログ信号化
し、その信号を増幅器３１により増幅して、Ｓ点の電位
を定めるものである。なお、図３および図５共、Ｑ≦Ｑ
S ，Ｈ≦ＨS (初期設定：図６)のときは増幅出力はな
く、Ｓ点は最小電位一定となり、電動送風機１の入力は
変化しない。 【００３５】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、吸
込仕事率最大時にほぼ対応する風量より小なる側に基準
風量となる設定値を設け、吸込力検出回路によって検出
される検出値が前記基準風量より小さくなったときは、
電動送風機の入力を増加させるように制御することによ
り、吸込力をアップして従来よりも長時間掃除機の運転
を継続して行うことができる。
さらに詳細には、掃除機内部の吸込力を検出して、その
検出信号にもとづいて電動送風機の入力を制御する電気
掃除機の改良に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】本発明の説明に先立ち、従来提案されて
いる各種電気掃除機の制御系を、図７〜図９にもとづい
て説明する。 【０００３】図７において、１は電動送風機、２は双方
向性半導体素子、３は双方向性半導体素子２のゲートに
接続したトリガ素子、４は可変抵抗、５はコンデンサを
示し、図７に示す電気掃除機にあっては、使用者が手動
で可変抵抗４を調整することにより、双方向性半導体素
子２の点弧角を変えて、電動送風機１の入力を変化させ
るというものであり、図７に示す電気掃除機によれば、
被掃除場所に応じて、使用者の判断によって電動送風機
の入力を制御することができる。 【０００４】また、図８に示す電気掃除機にあっては、
図７に符号４で示す可変抵抗に代えて、負特性感熱抵抗
４′を接続し、この負特性感熱抵抗４′を電動送風機１
の排気流路中に位置させるというものであり、図８に示
す電気掃除機において、電動送風機１の風量が多い場合
には、その排気温度が低く、負特性感熱抵抗４′の抵抗
値が大きくなる。したがって、このとき、双方向性半導
体素子２の点弧角は大きく、電動送風機１の入力は小さ
い。これに対し、フィルタが目詰りして、電動送風機１
の風量が少なくなると、その排気温度が高くなり、負特
性感熱抵抗４′の抵抗値が小さくなる。したがって、こ
のとき、双方向性半導体素子２の点弧角は小さく、電動
送風機１の入力が大きくなる。すなわち、フィルタの目
詰りによる吸込力の低下が補われる。 【０００５】次に、図９に示す電気掃除機にあっては、
可変抵抗４を、掃除機本体ケース９の内部負圧に呼応し
て動作するピストン６に連動させ、その抵抗値を変化さ
せるようにしたものであり、図９に示す電気掃除機によ
れば、フィルタ７の目詰り状態が進むにつれて、ピスト
ン６が同図矢印の方向に移動し、可変抵抗４の抵抗値が
小さくなって、双方向性半導体素子２の点弧角が小さく
なり、電動送風機１の入力が大きくなる。したがって、
図８に示す電気掃除機と同様、フィルタ目詰りによる吸
込力の低下を補うことができる。 【０００６】 【０００７】なお、電気掃除機に関する従来技術は、た
とえば実開昭50−64449 号，特開昭50−114056号，実公
昭57−19077 号，特開昭57−209027号公報などに記載さ
れている。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図７に
示す電気掃除機にあっては、電動送風機１の入力制御が
使用者の判断にゆだねられているため、必ずしも正確な
入力制御を行うことができるとは限らず、またその都度
入力の調整を手動で行う必要があり、煩わしさを伴う。 【０００９】また、図８に示す電気掃除機にあっては、
負特性感熱抵抗４′の加熱および冷却に多少時間がかか
るので、短時間のうちに多量の塵埃を吸い込んだり、あ
るいはフィルタの目詰りを急に解消した場合、これらに
対する応答が遅いという欠点があり、斯かる場合、必要
な吸込力が得られなかったり、あるいは電動送風機１が
余計な電力を消費するという問題がある。 【００１０】次に、図９に示す電気掃除機にあっては、
フィルタ７が多少目詰りすると、掃除機内部の負圧が増
加し、これに伴って電動送風機１の入力アップ→吸込力
アップ→負圧アップの経過をたどり、さらに電動送風機
１の入力アップ→吸込力アップ→負圧アップという繰返
しを行って、結局、多少の塵埃でも電動送風機１がフル
パワー運転を行うという問題がある。また、これとは反
対に、電動送風機１がフルパワー運転を行い、フィルタ
７内の空気の流れによって塵埃が除かれ、掃除機内の負
圧が落ちると、掃除機の吸込力を低下させる方向に電力
制御回路が働き、電動送風機１のパワーが最小パワーに
なってしまうという具合に、フィルタ７の目詰りによっ
て掃除機の動作が不安定になるという問題もある。 【００１１】 【００１２】なお、特公昭60−53622 号公報には、電動
送風機の入力制御を行う風量を２点（Ｑ1，Ｑ2）設定
し、風量Ｑが多いとき（ Ｑ＞Ｑ1）には入力を低減し、
風量Ｑが少ないとき（ Ｑ＜Ｑ2）には入力を増加させ、
このようにして電動送風機の入力制御を行う電気掃除機
が示されているが、同号公報に示されている電気掃除機
にあっては、吸込仕事率最大時の風量について認識され
ておらず、吸込仕事率最大時の風量ＱPに対してＱ1＜Ｑ
Pであると、吸込仕事率最大時の入力を低減してしま
い、必要な吸込力が得られず、また吸込仕事率最大時の
風量ＱP に対してＱ2＞ＱPであると、吸込仕事率最大時
の入力を増加させるため、必要以上の入力を消費し、無
駄なエネルギーを浪費するという問題がある。 【００１３】本発明の目的は、前記した従来技術の課題
を解決し、フィルターの目詰りによって掃除機の不安定
な動作を防止することにある。 【００１４】 【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明の特徴とするところは、本体ケースと、本体ケ
ースに内蔵された電動送風機と、電動送風機の吸込側に
位置するフィルタと、掃除機内部の吸込力を検出する掃
除機吸込力検出回路と、前記吸込力検出回路からの信号
にもとづいて電動送風機の入力を制御する電力制御回路
とを有する電気掃除機であって、吸込仕事率最大時にほ
ぼ対応する風量より小なる側に基準風量となる設定値を
設け、前記吸込力検出回路によって検出される検出値が
前記基準風量より小さくなったときは、前記電動送風機
の入力を増加させるように制御する電気掃除機にある。 【００１５】本発明によれば、吸込仕事率最大時にほぼ
対応する風量より小なる側に基準風量となる設定値を設
け、吸込力検出回路によって検出される検出値が前記基
準風量より小さくなったときは、電動送風機の入力を増
加させるように制御することにより、吸込力をアップし
て従来よりも長時間掃除機の運転を継続して行うことが
できる。 【００１６】 【発明の実施の形態】以下、本発明を、図１〜図４の一
実施例にもとづいて説明すると、図１は本発明掃除機の
全体構成を示す一部縦断側面図、図２は本発明掃除機の
動作系を示すブロック回路図、図３は図２にそれぞれ符
号１０ならびに１３（および１４）で示すトリガ回路と
フィードバック回路との詳細を示す電気回路図、図４は
本発明掃除機の風量−真空度特性線図である。 【００１７】本発明掃除機の全体構成を示す図１におい
て、１は電動送風機であり、電動送風機１は、フィルタ
７の後面に位置して、本体ケース９に固定されている。
本体ケース９の吸込口９ａには、ホース５０の一端が取
り付けられており、ホース５０の他端には、延長管４９
の一端が接続されており、延長管４９の他端には、吸口
４８が接続されており、吸口４８の通風路には、圧力セ
ンサ１６が設けられている。また、電動送風機１の吸込
側とフィルタ７との間には、風量センサ１５が設けられ
ている。 【００１８】以上の構成において、いま、スイッチを入
れて電気掃除機を運転すると、吸口４８から吸い込まれ
た塵埃は、延長管４９，ホース５０を通り、吸込口９ａ
から本体ケース９に入って、フィルタ７で濾過され、清
浄な空気だけが電動送風機１を通って排気口９ｂから排
出される。そして、本発明において、フィルタ７が目詰
りして掃除機内の風量がＱ＜Ｑ 2 となった場合には、こ
れを圧力センサ１６が検出して電動送風機１の入力を増
加させ、掃除機内の圧力Ｈを図４のＨ≧Ｈ 2 となるよう
に制御することにより、吸込力をアップして従来よりも
長時間掃除機の運転を継続して行うことができる。すな
わち、風量を圧力によって検出し、圧力を制御してい
る。本実施例においては、圧力センサ１６の検出値に基
づいて掃除機内部の風量を検出するようにしているが、
これは掃除機内部の風量Ｑと圧力Ｈの関係は図４に示す
ような相関関係にあるため、検出した圧力からこの圧力
に対応する風量を検出することができる。 【００１９】なお、圧力センサ１６の設置個所は、図１
に示すごとく、吸口４８の通風路に限定されるものでは
なく、吸口４８からホース５０に至る通風路に設けれ
ば、図４に示す風量Ｑ−圧力Ｈ特性を直接検出すること
ができ、圧力センサ１６と電力制御回路との間のマッチ
ングを良好に行うことができる。 【００２０】 【００２１】 【００２２】さらに、前記構成よりなる本実施例におい
て、風量センサ１５は、電動送風機１の吸込側に設けら
れているものであって、図４の風量Ｑは、掃除機内の流
路断面積が変わらなければ一定であり、したがって電動
送風機１の吸込側に設けられている風量センサ１５によ
っても、風量Ｑの直接検出は可能であり、風量センサ１
５と電力制御回路との間のマッチングに問題はなく、こ
れに加えて、風量センサ１５の取付位置をフィルタ７の
後面とすると、塵埃による風量センサ１５の劣化や誤動
作をも効果的に阻止することができる。 【００２３】しかして、電気掃除機にあっては、図４に
符号ＱP で示す吸込仕事率最大時に必要かつ十分な吸込
力が得られるようになっているので、これ以上の風量で
は吸込力が余分であり、過剰にエネルギーが消費されて
いることになるが、風量センサ１５の最大風量値Ｑ1 を
あらかじめ設定しておけば、たとえ掃除機吸口４８を空
中に持ち上げたような場合であっても、過剰なエネルギ
ーを消費するものではなく、吸口４８の部分で発生する
騒音も小さくて済む。 【００２４】次に、本発明掃除機の全体的な動作系を、
図２にもとづいて説明する。 【００２５】図２において、電源電圧Ｖは、双方向性半
導体素子２とその点弧角を制御するトリガ回路１０とよ
りなる電力制御回路８に加わり、電動送風機１の端子電
圧ＶM が出力される。このＶM に応じて、電動送風機１
のファンＧM が回転数Ｎで回転し、掃除機の空気力学的
性能ＧP がＰという吸込力を決定する。このＰから、風
量センサ１５および圧力センサ１６により、Ｑ1 ，Ｑ2
という風量を検出し、変換回路ＫQ1，ＫQ2により、各々
の電圧ＶQ1，ＶQ2に変換され、増幅器Ｋ1 ，Ｋ2 によ
り、Ｖ1 ，Ｖ2 に増幅される。風量検出回路１１および
圧力検出回路１２からの出力Ｖ1 およびＶ2 は、各々の
信号処理をするフィードバック回路１３，１４に入り、
各々の調整回路Ｋ3 ，Ｋ4 を通じて、設定風量Ｑ1 およ
びＱ2 によって定まる各々の基準電圧ＶS1，ＶS2と比較
され、Ｑ＞Ｑ1 またはＱ＜Ｑ2 を満たせば、トリガ回路
１０にＶ3 またはＶ4 という電圧を出力し、点弧角を大
きくして、電動送風機１の入力を低減させ、以上の動作
により、Ｑ＞Ｑ1 であれば電動送風機１の入力を低減さ
せて風量センサの検出値がＱ≦Ｑ1 を満たすように制御
し、またＱ＜Ｑ2 であれば電動送風機１の入力を低減さ
せて圧力センサの検出値がＨ≦Ｈ1 またはＨ≧Ｈ2 にな
るように制御される。すなわち、図４の矢印方向に移動
するように制御される。本実施例ではＱ 1 を検出するの
に風量センサを用い、Ｑ 2 を検出するのに圧力センサを
用いるようにしているが、掃除機において圧力と風量は
ともに相関関係にあるので、必要に応じて圧力センサと
風量センサを選択すればよい。また、本実施例では圧力
センサと風量センサの２つのセンサを用いるようにして
いるが、圧力センサと風量センサのどちらか一方を用い
て制御できることは言うまでもない。 【００２６】また、図２にそれぞれ符号１０ならびに１
３（および１４）で示すトリガ回路とフィードバック回
路との詳細を示す図３において、掃除機内部の風量は、
直流電源ＶCCに接続された風量センサ１５を通じて電圧
に変換され、抵抗１７を通じて入力値が定まる。抵抗１
９によって定まる基準電圧に対し、Ｑ＞Ｑ1 であれば、
増幅器２３の出力は、抵抗２１と１９とによって決定さ
れる増幅度で増幅され、＋の出力としてダイオード２
７，抵抗２９を通じて後段の増幅器３１に送られる。Ｑ
≦Ｑ1 であれば、出力は−となり、ダイオード２５を通
じて電流が流れ、後段の増幅器３１には出力されない。
また、圧力センサ１６も同様に抵抗１８を通じて入力さ
れ、抵抗２０で定まる基準電圧に対し、Ｑ＜Ｑ2 であれ
ば、抵抗２０と２２とによって定まる増幅度で増幅さ
れ、＋の出力としてダイオード２８，抵抗２９を通じて
後段の増幅器３１に送られる。Ｑ≧Ｑ2 であれば、出力
は−となり、ダイオード２６を通じて電流が流れ、後段
の増幅器３１には出力されない。後段の増幅器３１で
は、抵抗３０および３２で定まる増幅度で増幅され、電
力制御の自動・手動切換スイッチ３３を通じてＳ点の電
位ＶS が定まり、トリガ素子３は、各々抵抗値Ｒ1 ，Ｒ
2とする抵抗３４，３５によって分圧されたトリガ素子
３のアノードＡの電圧を下記数式１とする。 【００２７】 【数１】 【００２８】電源トランス３６，整流素子３７，電流制
限抵抗３８，定電圧ダイオード３９により交流電源４０
を低電圧直流化し、本体スイッチ４１，可変抵抗４を通
じてコンデンサ５に充電されるゲート電圧をＶG とする
と、ＶA ＝ＶG になったとき、パルストランス４２を通
じて双方向性半導体素子２のゲートにトリガ信号が送ら
れ、電動送風機１の入力が制御される。したがって、Ｓ
点の電位が変化することにより入力が変化する。フィー
ドバック回路１３，１４の出力は適度な値に設定され、
図４に見られるようにＱ＞Ｑ1 で入力低減し、Ｑ＜Ｑ2
でＨ≦Ｈ1 またはＨ≧Ｈ2 とする制御が可能となる。ま
た、切換スイッチ３３を本体スイッチ４１側と接続すれ
ば、Ｓ点の電位は定まり、可変抵抗４の抵抗値ＲX を変
えれば、コンデンサ５の容量Ｃとで定まる時定数が変化
し、ＶA ＝ＶG になる時期が変わるため、電動送風機１
の入力を手動で調整することもできる。 【００２９】本発明は以上のごときであり、ここで、本
実施例の掃除機の動作系を総括して下記する。 【００３０】すなわち、本実施例は、既述のごとく、電
動送風機１の入力制御を行う風量の設定値を、吸込仕事
率最大時の風量ＱP に対してＱ1 ＞ＱP ＞Ｑ2 の２点と
し、掃除機の風量ＱがＱ＞Ｑ1 の場合は、電動送風機１
の入力を低減するようにしたから、たとえば掃除機吸口
４８を空中に持ち上げたような状態では、過剰なエネル
ギーを消費するものではなく、掃除機吸口４８の部分で
発生する騒音も小さくて済む。 【００３１】 【００３２】そして、本発明において、フィルタ７が目
詰りして掃除機の風量ＱがＱ＜Ｑ2となった場合には、
電動送風機１の入力を増加させるように制御することに
より、吸込力をアップして従来よりも長時間掃除機の運
転を継続して行うことができる。 【００３３】図５は本発明掃除機の他の実施例であるト
リガ回路１０ならびにフィードバック回路１３（および
１４）の詳細を示す電気回路図、図６は図５に示す回路
動作のフローチャートである。 【００３４】すなわち、図５の実施例においては、図６
に示すごときフローチャートによるプログラムをマイク
ロコンピュータ４３上で組み、風量センサ１５および圧
力センサ１６のアナログ信号をＡ／Ｄ変換器４４，４５
によりデジタル化し、図６のフローチャートにしたがっ
た出力をＤ／Ａ変換器４６，４７によりアナログ信号化
し、その信号を増幅器３１により増幅して、Ｓ点の電位
を定めるものである。なお、図３および図５共、Ｑ≦Ｑ
S ，Ｈ≦ＨS (初期設定：図６)のときは増幅出力はな
く、Ｓ点は最小電位一定となり、電動送風機１の入力は
変化しない。 【００３５】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、吸
込仕事率最大時にほぼ対応する風量より小なる側に基準
風量となる設定値を設け、吸込力検出回路によって検出
される検出値が前記基準風量より小さくなったときは、
電動送風機の入力を増加させるように制御することによ
り、吸込力をアップして従来よりも長時間掃除機の運転
を継続して行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る掃除機の全体構成を示す一部縦断
側面図である。 【図２】本発明に係る掃除機の動作系を示すブロック回
路図である。 【図３】図２にそれぞれ符号１０ならびに１３（および
１４）で示すトリガ回路とフィードバック回路との詳細
を示す電気回路図である。 【図４】本発明に係る掃除機の風量−真空度特性線図で
ある。 【図５】本発明に係る掃除機の他の実施例であるトリガ
回路１０ならびにフィードバック回路１３（および１
４）の詳細を示す電気回路図である。 【図６】図５に示す回路動作のフローチャートを示す図
である。 【図７】従来提案に係る電気掃除機の電気回路図であ
る。 【図８】従来提案に係る電気掃除機の電気回路図であ
る。 【図９】従来形電気掃除機の概略構成を示す縦断側面図
である。 【符号の説明】 １…電動送風機、７…フィルタ、９…本体ケース、９ａ
…本体ケース吸込口、１５…風量センサ、１６…圧力セ
ンサ、４８…吸口、４９…延長管、５０…ホース。
側面図である。 【図２】本発明に係る掃除機の動作系を示すブロック回
路図である。 【図３】図２にそれぞれ符号１０ならびに１３（および
１４）で示すトリガ回路とフィードバック回路との詳細
を示す電気回路図である。 【図４】本発明に係る掃除機の風量−真空度特性線図で
ある。 【図５】本発明に係る掃除機の他の実施例であるトリガ
回路１０ならびにフィードバック回路１３（および１
４）の詳細を示す電気回路図である。 【図６】図５に示す回路動作のフローチャートを示す図
である。 【図７】従来提案に係る電気掃除機の電気回路図であ
る。 【図８】従来提案に係る電気掃除機の電気回路図であ
る。 【図９】従来形電気掃除機の概略構成を示す縦断側面図
である。 【符号の説明】 １…電動送風機、７…フィルタ、９…本体ケース、９ａ
…本体ケース吸込口、１５…風量センサ、１６…圧力セ
ンサ、４８…吸口、４９…延長管、５０…ホース。
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．本体ケースと、本体ケースに内蔵された電動送風機
と、電動送風機の吸込側に位置するフィルタと、掃除機
内部の吸込力を検出する掃除機吸込力検出回路と、前記
吸込力検出回路からの信号にもとづいて電動送風機の入
力を制御する電力制御回路とを有する電気掃除機であっ
て、 吸込仕事率最大時にほぼ対応する風量より小なる側に基
準風量となる設定値を設け、前記吸込力検出回路によっ
て検出される検出値が前記基準風量より小さくなったと
きは、前記電動送風機の入力を増加させるように制御す
ることを特徴とする電気掃除機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8052990A JP2957942B2 (ja) | 1996-03-11 | 1996-03-11 | 電気掃除機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8052990A JP2957942B2 (ja) | 1996-03-11 | 1996-03-11 | 電気掃除機 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61211093A Division JP2537209B2 (ja) | 1986-09-08 | 1986-09-08 | 電気掃除機及び電気掃除機の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08252202A JPH08252202A (ja) | 1996-10-01 |
| JP2957942B2 true JP2957942B2 (ja) | 1999-10-06 |
Family
ID=12930370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8052990A Expired - Fee Related JP2957942B2 (ja) | 1996-03-11 | 1996-03-11 | 電気掃除機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2957942B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150089976A (ko) * | 2015-02-24 | 2015-08-05 | 레이캅재팬 주식회사 | 필터 상태 알림 기능을 가지는 청소기 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100437631B1 (ko) * | 2002-03-09 | 2004-07-01 | 변홍식 | 마이크로필터시스템의 자동세척장치 |
-
1996
- 1996-03-11 JP JP8052990A patent/JP2957942B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150089976A (ko) * | 2015-02-24 | 2015-08-05 | 레이캅재팬 주식회사 | 필터 상태 알림 기능을 가지는 청소기 |
| KR101650179B1 (ko) | 2015-02-24 | 2016-08-23 | 레이캅코리아 주식회사 | 필터 상태 알림 기능을 가지는 청소기 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08252202A (ja) | 1996-10-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |