JP3467816B2 - 電気掃除機 - Google Patents

電気掃除機

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JP3467816B2 JP31952793A JP31952793A JP3467816B2 JP 3467816 B2 JP3467816 B2 JP 3467816B2 JP 31952793 A JP31952793 A JP 31952793A JP 31952793 A JP31952793 A JP 31952793A JP 3467816 B2 JP3467816 B2 JP 3467816B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ノズル内に具備したモ
ータの回転方向および、電動送風機の吸込力を制御する
一般家庭用の電気掃除機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、電気掃除機は集塵効率を上げるた
めパワーノズルを使用し、絨毯上のゴミをかき出して吸
い込むという構成にするのが主流となってきている。
【0003】従来、電気掃除機の制御は図5に示すよう
な回路構成で行なうのが一般的で、ノズルの回転ブラシ
の形状は図6に示したものであった。以下にその構成に
ついて説明する。
【0004】図5において、1はじゅうたんスイッチ6
と床・たたみスイッチ7を有する手元入力手段である。
2はマイコンである。3は発光側に電流が流れていると
きに光信号を発してスイッチが閉じ、スイッチ側の電圧
が0Vになるまでラッチがかかるフォトカプラー8を有
する光信号伝達スイッチング手段である。4はゲートに
電流が流れているときにスイッチが閉じ、スイッチに流
れる電流がなくなるまでラッチがかかるトライアック9
を有するスイッチング手段である。5はモータであり、
交流電源とモータ5とトライアック9の端子T1、T2
間が直列に接続し、ゲート電極Gと端子T2間にフォト
カプラー8のスイッチング側と抵抗が並列に接続され、
フォトカプラー8の発光側はマイコン2の出力に接続さ
れている。また、回転ブラシ10の形状は図6に示すよ
うに螺旋状のブレードを有するものを使用する。
【0005】以上のように構成されたモータ5の制御回
路において、以下にその動作を説明する。まず、じゅう
たんスイッチ6を押して入力すると、マイコン2はフル
パワーの信号を出力する。その出力がフォトカプラー8
の発光側に流れ、スイッチ側が導通されトライアック9
のゲート電極Gに電流が流れ、端子T1、T2が導通さ
れる。すると交流電源電圧がモータ5にかかり回転し、
回転ブラシ10が絨毯面に接する。床・たたみスイッチ
7を押して入力するとマイコン2は出力せず、モータ5
は回転しないので回転ブラシ10も回転しない。
【0006】以上の構成は電動送風機においても同様な
構成でモータ5が電動送風機となり、動作を説明する
と、まず自動モードにおいてはマイコン2は位相制御を
していてHI、LOWのパルスを出力している。HI時
はフォトカプラー8の入力側に流れる。そのためフォト
カプラー8のスイッチが閉じ、トライアック9のゲート
電極Gに電流が流れ、トライアック9のスイッチが閉
じ、トライアック9の電圧が0Vになるまで電動送風機
は作動する。LOW時はフォトカプラー8には電流が流
れないので電動送風機は作動しない。つまり電動送風機
の制御はマイコン2の電圧出力のHIタイミングに依存
していた。また、ハイパワーモードにおいてはマイコン
2はHIの信号を出力し、電動送風機は全導通となりフ
ルパワーになる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の回
路構成では、モータの回転方向は一定であり、絨毯上で
のゴミのかきあげ力は小さくあまり集塵しなかった。ま
た、床面の掃除においては回転ブラシを回転させないと
静電気力や水分によって付着したゴミが集塵できなく、
図6のような回転ブラシを使用して、床面で回転させる
と、回転数が大きすぎて傷がつくという問題点を有して
いた。
【0008】また、電動送風機の場合においては、ある
一定位相制御で吸い込み負荷が最大の時、すなわち床ノ
ズルを空中に向けて運転している場合、電動送風機の入
力が最大になり無駄な電力を消費し、電動送風機のブラ
シの摩耗を促成していた。また、現在のパワーにおいて
は絨毯などの掃除を行う際には髪の毛など毛足に入り込
んだゴミは集塵しにくいという問題点を有していた。
【0009】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、モータは正逆回転方式を採り回転ブラシも正逆に回
転するものを使用できるようにすることによりゴミが多
く、ノズルの往復が多いときだけ例えば回転ブラシは柔
らかい起毛布がついた面で床面に接するように回転させ
ることができるようにすることを第1の目的とする。
【0010】また普通に掃除を行っているときは電動送
風機の消費電力を抑え、ノズルの往復が多くなって設定
以上になるとパワーを上げる制御をすることを第2の目
的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は上記第1の目的
を達成するために、じゅうたん或いは床・たたみ等の被
掃除面を選択できる手元入力手段と、ノズルの往復操作
回数を検知する検出手段と、前記ノズル内に具備された
回転ブラシと、前記回転ブラシを駆動するためのモータ
と、前記モータの駆動および回転方向を制御する駆動制
御手段を備え、前記手元入力手段および前記検出手段の
出力に応じて前記モータの駆動および回転方向を決定す
るものである。また、手元入力手段に床・たたみスイッ
チを備え、前記床・たたみスイッチを選択しかつ、検出
手段にてノズルの往復操作に伴う出力の間隔が所定値以
下のときに、前記ノズル内に具備された回転ブラシを駆
動するためのモータを駆動するように構成し、更には、
回転ブラシの軸方向に板状ブレードを配しかつ、前記板
状ブレードの被掃除床面に当接する部分に起毛布を備
え、床・たたみの場合に前記起毛布が被掃除床面に当接
するように回転する構成とするものである。
【0012】また、第2の目的を達成するために、塵埃
を吸引するための電動送風機と、ノズルの往復操作回数
を検知する検出手段と、前記電動送風機の駆動信号を伝
達する駆動制御手段とを備えた構成において、前記検出
手段にてノズルの往復操作に伴う出力の間隔が所定値以
下の場合に、前記駆動制御手段にて前記電動送風機を全
導通となるように制御する構成としている。
【0013】
【作用】上記構成により本発明は、前記第1の目的を達
成するための技術的手段によれば、正逆回転方式を採る
ことにより回転ブラシは被掃除面上にゴミが多く、ノズ
ルの往復が多いときだけ回転ブラシを回転させて、柔ら
かい起毛布を備えた面が被掃除床面に当接するように回
転させることができる。
【0014】また、前記第2の目的を達成するための技
術的手段によれば、普通に掃除を行っているときは電動
送風機の消費電力を抑え、ノズルの往復が多くなると電
動送風機のパワーを上げる制御をすることにより、消費
電力を抑えかつゴミの吸い込み力を高めることができ
る。
【0015】
【実施例】以下に本発明の第1の実施例について、図1
ないし図3を参照しながら説明する。図1は本発明の第
1の実施例を示す回路図である。図1において、1はじ
ゅうたんスイッチ6と床・たたみスイッチ7を有する手
元入力手段である。2はマイコンである。3は発光側に
電流が流れているときに光信号を発してスイッチが閉
じ、スイッチ側の電圧が0Vになるまでラッチがかかる
フォトカプラー8を有する光信号伝達スイッチング手段
である。4はゲートに電流が流れているときにスイッチ
が閉じ、スイッチに流れる電流がなくなるまでラッチが
かかるトライアック9を有するスイッチング手段であ
る。5は直流モータである。12は交流電源を整流する
ダイオード14を有する整流手段である。13は図2に
示すように、ノズル17が静止しているときは操作体1
6が動作しなく(a)、ノズル17を引いたときには操
作体16が動作してONし(c)、押したときにOFF
する(b)ことにより進行方向を検知する検知スイッチ
15を有する進行方向検出手段であり、じゅうたんスイ
ッチ6、床・たたみスイッチ7と検出スイッチ15はマ
イコン2に並列に接続されている。交流電源と直流モー
タ5とダイオード14とトライアック9の端子T1、T
2間が直列に接続され、ゲート電極Gと端子T2間にフ
ォトカプラー8のスイッチング側が並列に接続され、フ
ォトカプラー8の発光側はマイコン2の出力に接続され
ている。マイコン2の出力ポートは2つあり、前記構成
では交流電源、直流モータ5に並列に接続されている。
また、回転ブラシ11は図3に示す形状のものすなわ
ち、正回転方向側に柔らかい起毛布16を有する板状ブ
レードを設けたものを使用する。
【0016】以上のように構成された直流モータ5の制
御回路について、以下にその動作を説明する。
【0017】まず、じゅうたんスイッチ6を押して入力
するとマイコン2は下のポートからフルパワーの信号を
出力する。その出力がフォトカプラー8の発光側に流
れ、スイッチ側が導通されてトライアック9のGに電流
が流れ、端子T1、T2が導通される。すると交流電源
の電圧は、ダイオード14により負の半波電圧が直流モ
ータ5にかかって直流モータ5が逆方向に回転するので
硬いブレードの面が絨毯面に接する。床・たたみポジシ
ョンにおいては検出スイッチ15に依存しており、床・
たたみスイッチ7を押して入力しても通常の掃除では回
転ブラシ11は回転しないが、ゴミが採れにくくノズル
の往復速度が速くなり、検出スイッチ15のON、OF
F間隔が短くなって設定以下になるとマイコン2は上の
ポートから位相制御をした信号を出力する。その出力が
フォトカプラー8’の発光側に流れ、スイッチ側が導通
され、トライアック9’のゲート電極Gに電流が流れ、
端子T1、T2が導通される。すると交流電源がダイオ
ード14’で正の半波電圧となって直流モータ5にかか
り、絨毯の場合とは逆方向の正方向に回転数の小さい回
転をし、柔らかい起毛布16のついた面が床面に接す
る。
【0018】以下本発明の第2の実施例について、図4
を参照しながら説明する。図4は本発明の第2の実施例
を示す回路図である。図4において、13は図2(c)
のようにノズル17を引いたときにONし、図2(b)
のように押したときにOFFすることにより進行方向を
検知する検知スイッチ15を有する進行方向検出手段
で、図5の構成と同様なものであり、図1と異なるの
は、検知スイッチ15をマイコン2と並列に接続した点
である。
【0019】以上のように構成された電気掃除機におい
て、以下にその動作を説明する。電動送風機の全導通の
ときのパワーを大きくし、ハイパワーモードにおいても
通常の使用状態においては、自動モードと同様マイコン
2は位相制御をしていてHI、LOWのパルス信号を出
力している。HI時はフォトカプラー8の入力側に流れ
る。そのためフォトカプラー8のスイッチが閉じトライ
アック9のゲート電極Gに電流が流れ、トライアック9
のスイッチが閉じトライアック9の電圧が0Vになるま
で電動送風機は作動する。LOW時はフォトカプラー8
には電流が流れず電動送風機は作動しない。つまり電動
送風機の制御はマイコン2の電圧出力のHIタイミング
に依存している。しかし、床面に静電気力や水分によっ
てこびりついたゴミや絨毯の毛足に入り込んだ集塵しに
くいゴミを集塵しようとノズルの往復速度を速くする
と、その切り替わる検出スイッチ15のON、OFF間
隔が短くなって設定以下になり、マイコン2はフルパワ
ーの信号を出し電動送風機は全導通となり全パワーを出
力する。
【0020】
【発明の効果】以上のように本発明は、被掃除面が床・
たたみの場合で、掃除面上にゴミが多く、ノズルの往復
が多いときだけ、回転ブラシを回転させると共にその回
転方向を決定するため、例えば柔らかい起毛布を備えた
面を床面に当接するように回転させることができ、掃除
床面にあった掃除が行われ、床面にこびりついたゴミを
集塵することができる優れた電気掃除機を実現すること
ができる。
【0021】また、普通に掃除を行っているときは電動
送風機の消費電力を抑え、ノズルの往復が多くなると電
動送風機のパワーを上げる制御をすることにより、消費
電力を抑えかつゴミの多いときにゴミの吸い込み力を高
めることができる優れた電気掃除機を実現することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す電気掃除機の制御
ブロック構成図および制御回路図
【図2】同電気掃除機の検出スイッチの動作図
【図3】同電気掃除機の回転ブラシの説明図
【図4】本発明の第2の実施例を示す電気掃除機の制御
ブロック構成図および制御回路図
【図5】従来の電気掃除機の制御ブロック構成図および
制御回路図
【図6】同電気掃除機の回転ブラシの斜視図
【符号の説明】
1 手元入力手段 2 マイコン 3 光信号伝達スイッチング手段 4 スイッチング手段 5 直流モータ 12 整流手段 13 進行方向検出手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A47L 9/28 A47L 9/04

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 じゅうたん或いは床・たたみ等の被掃除
    面を選択できる手元入力手段と、ノズルの往復操作回数
    を検知する検出手段と、前記ノズル内に具備された回転
    ブラシと、前記回転ブラシを駆動するためのモータと、
    前記モータの駆動および回転方向を制御する駆動制御手
    段を備え、前記手元入力手段および前記検出手段の出力
    に応じて前記モータの駆動および回転方向を決定するよ
    うにした電気掃除機。
  2. 【請求項2】 手元入力手段に床・たたみスイッチを備
    え、前記床・たたみスイッチを選択しかつ、検出手段に
    てノズルの往復操作に伴う出力の間隔が所定値以下のと
    きに、前記ノズル内に具備された回転ブラシを駆動する
    ためのモータを駆動することを特徴とした請求項1記載
    の電気掃除機。
  3. 【請求項3】 回転ブラシの軸方向に板状ブレードを配
    しかつ、前記板状ブレードの被掃除床面に当接する部分
    に起毛布を備え、床・たたみの場合に前記起毛布が被掃
    除床面に当接するように回転する請求項1または2記載
    の電気掃除機。
  4. 【請求項4】 塵埃を吸引するための電動送風機と、ノ
    ズルの往復操作回数を検知する検出手段と、前記電動送
    風機の駆動信号を伝達する駆動制御手段とを備えた構成
    において、前記検出手段にてノズルの往復操作に伴う出
    力の間隔が所定値以下の場合に、前記駆動制御手段にて
    前記電動送風機を全導通となるように制御するようにし
    た請求項1〜3のいずれか1項に記載の電気掃除機。
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JP3381697B2 (ja) * 1997-12-26 2003-03-04 松下電器産業株式会社 電気掃除機用吸込具及びそれを用いた電気掃除機
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