JP5247310B2 - 電気掃除機 - Google Patents
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Description
制御する本体モータ制御回路と、ブラシ用モータを制御するブラシ用モータ制御回路、及び負荷電流検出器が接続されてなる制御部と、前記制御部にホース内に配備された配線により電気的に接続され、ブラシ用モータのオン、オフを操作する手元運転スイッチと、を具えた電気掃除機において、掃除機本体から手元運転スイッチまでの配線を、手元運転スイッチからブラシ用モータへの給電用の2本の配線と手元運転スイッチ用の信号線の3線から構成し、前記負荷電流検出器は、手元運転スイッチの信号線と前記CPUとの間に設けられ、ブラシ用モータの回転負荷に応じた負荷電流による前記信号線の鋼線インピーダンスに基づく電圧降下によって、ブラシ用モータの負荷電流を検出することを特徴とした。
一方、絨毯等の柔らかい床面では、回転ブラシと床面との接触抵抗が大きいことに加え、一般的に床用吸込具を床面上で前進させたときには、床用吸込具が使用者によって床面(絨毯等)に押し付けられ、逆に、床用吸込具を後退させたときには、床用吸込具が使用者によって床面から僅かに持ち上げられる傾向にあるため、前進と後退では床面との接触抵抗が大きく変化するから、ブラシ用モータの負荷も大きく変動し、鋼線インピーダンスの電圧変動も大きくなる。
従って、鋼線インピーダンスによる電圧を負荷電流として測定することにより、ブラシ用モータの負荷を検出できる。
電気掃除機(10)は、掃除機本体(11)の適所に配置された制御基板(41)上に制御部(40)と電源部(46)を有しており、制御部(40)には、手元運転スイッチ(15)、吸引用の本体モータ(12)及び回転ブラシを回転するブラシ用モータ(22)が電気的に接続されている。
電源部(46)は、商用電源(AC100V)(50)に接続可能であり、全波整流回路を有し、本体モータ(12)及びブラシ用モータ(22)へ全波整流された直流電力を印加する。
また、CPU(42)には、モータ(12)(22)に印加される全波整流された直流電力のゼロクロスポイントを検知するゼロクロス検出器(47)が接続されている。
床用吸込具(20)が床面に接触又は接近していない状態では、接触感知センサ(26)によりブラシ用モータ(22)への通電が遮断されて、ブラシ用モータ(22)が停止し、回転ブラシ(24)が空転しないように構成している。
また、ブラシ用モータ(22)は、床用吸込具(20)内に回転可能に配備された回転ブラシ(24)に動力伝達可能に接続されており、ブラシ用モータ(22)の駆動により、回転ブラシ(24)が回転する。
手元運転スイッチ(15)は、複数の抵抗とスイッチ素子とを内蔵した構成とすることができ、使用者が何れかの操作スイッチ(16)(16)を選択することによって、抵抗値が変化するものを例示できる。
即ち、制御部(40)は、ゼロクロス検出器(47)によりゼロクロスポイントを取得し、該ゼロクロスポイントどうしの例えば中間における負荷電流検出ポイントのタイミングで負荷電流を検出するようにすればよい。負荷電流検出器(50)により、負荷電流検出ポイントの負荷電流値を所定時間検出した後、その間における最大負荷電流値と最小負荷電流値を得て、これら値から負荷電流変化量(最大負荷電流値−最小負荷電流値)を制御部(40)にて算出する。
算出された負荷電流変化量は、予めサンプリング等により設定された負荷電流変化量と比較し、以下の如く床面の判定に用いることができる。
逆に、負荷電流変化量が所定の負荷電流変化量より小さい場合には、床面は硬いフローリング等であると判断し、制御部(40)は、本体モータ(12)の回転数を小さくして、不要な消費電力を抑えて、床面に応じた弱い吸込み力で作動させる。
掃除機本体(11)が電源(50)に接続されると、信号線(33)を介して、手元運転スイッチ(15)に全波整流された波形の電圧が印加される。ゼロクロス検出器(47)は、その電圧波形からゼロクロスポイントを取得する(ステップ1)。
制御部(40)は、ゼロクロスポイントにおける電圧状態を監視しており、この状態で使用者が手元運転スイッチ(15)を操作すると(ステップ2)、選択した操作ボタンに応じた電圧降下が生じ、この電圧変動が負荷電流検出器(50)により負荷電流値に換算されて、CPU(42)にて操作内容が判別される。なお、入力がない場合にはそのままの運転状態が維持される。
ステップ2の次に、所定の読み込み時間が経過した後(ステップ3)、負荷電流検出ポイントにおけるブラシ用モータ(22)の負荷電流を検出する(ステップ4)。
上記ステップ1〜4を所定時間繰り返し(ステップ5)、その間の最大負荷電流値と最小負荷電流値から負荷電流変化量を算出する(ステップ6)。
また、使用者が、床用吸込具(20)を外して掃除をしたり、隅掃除用の細いノズルに取り替えて掃除をする場合もあり、このときも、ブラシ用モータ(22)の負荷電流は検出されなくなる結果、負荷電流変化量が大きくなってしまう。
なお、ステップ10において、本体モータ(12)の出力が最大の場合には、前記と同様、それ以上は出力を上げずに現状を維持すればよい。
(12) 本体モータ
(13) ホース
(15) 手元運転スイッチ
(20) 床用吸込具
(22) ブラシ用モータ
(24) 回転ブラシ
(40) 制御部
(30)(31)(32) 配線
Claims (3)
- ブラシ用モータにより回転する回転ブラシを有する床用吸込具と、
吸引用の本体モータを具えた掃除機本体と、
床用吸込具と掃除機本体とを接続するホースとを具えた電気掃除機であって、
CPUに本体モータを制御する本体モータ制御回路と、ブラシ用モータを制御するブラシ用モータ制御回路、及び負荷電流検出器が接続されてなる制御部と、
前記制御部にホース内に配備された配線により電気的に接続され、ブラシ用モータのオン、オフを操作する手元運転スイッチと、を具えた電気掃除機において、
掃除機本体から手元運転スイッチまでの配線を、手元運転スイッチからブラシ用モータへの給電用の2本の配線と手元運転スイッチ用の信号線の3線から構成し、
前記負荷電流検出器は、手元運転スイッチの信号線と前記CPUとの間に設けられ、ブラシ用モータの回転負荷に応じた負荷電流による前記信号線の鋼線インピーダンスに基づく電圧降下によって、ブラシ用モータの負荷電流を検出することを特徴とした電気掃除機。 - 制御部は、所定時間における負荷電流検出器により測定されたブラシ用モータの負荷電流変化量の変化に基づいて、掃除中の床面の状態を判断し、本体モータの運転状態を切り替える請求項1に記載の電気掃除機。
- 制御部は、負荷電流検出器により測定されたブラシ用モータの負荷電流値及び所定時間における負荷電流変化量に基づいて、本体モータの運転状態を切り替える請求項1又は請求項2に記載の電気掃除機。
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