JPH0128580B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は一般家庭において使用する電気掃除機
の操作回路に関する。

従来例の構成とその問題点 従来、電気掃除機のリモートコントロールは、
電気掃除機本体に低圧トランスを組込み、この低
電圧をホースに埋込まれた導線に印加してホース
先端部に設けた操作部で電気掃除機本体の電動送
風機の速度制御を行なつていた。しかしながら、
電動床用吸込口を有する電気掃除機の場合、電動
床用吸込口を動作させるための導線２本と、遠隔
操作のための導線２本との合計４本の導線が必要
であり、このように多くの導線を設けると、電気
掃除機の操作性が低下するという問題があつた。

発明の目的 本発明は、従来の問題を解消し電動床用吸込口
を使用する場合においても電気掃除機本体から手
元スイツチまでの導像が２本で足り、しかもフア
ンモータの回転制御が自由に行なえる電気掃除機
の操作回路を提供するにある。

発明の構成 本発明は、電源に接続された２本の導線の電流
の方向を正負に切替える手元スイツチ回路、電流
方向検出回路、及びカウンターとＤ／Ａ変換器よ
りなる記憶回路を直列に接続し、一方電源に同期
した鋸歯状波発振回路、前記Ｄ／Ａ変換器と前記
鋸歯状波発振回路を接続した比較回路、およびパ
ルス発生回路を直列に接続し、更に前記Ｄ／Ａ変
換器は表示制御回路に接続し、正負方向の電流を
前記手元スイツチの押圧時間で規制し、規制され
た電流でカウントされた前記カウンタの値で回転
速度を設定すると共に記憶し、Ｄ／Ａ変換出力と
鋸歯状波発振回路の出力を比較し、比較器出力の
パルス信号で双方向性サイリスターをトリガーし
設定された回転速度でフアンモーターを駆動でき
るよう構成したことを特徴とする。

実施例の説明 第１図は本発明の電気掃除機の操作回路を説明
する基本的なブロツク図を、第２図は本発明の電
気掃除機の操作回路の一実施例のブロツク回路図
を示す。

第１図において、１はフアンモータ、２はホー
ス手元部に内蔵された電流方向を正負に切換える
手元スイツチ回路、３は電気掃除機本体に内蔵さ
れた電流方向検出回路、４は記憶回路、５は電力
位相制御回路、６は表示制御回路、７は表示器、
を示す。

本発明の電気掃除機の操作回路の基本的構成を
説明する。

手元スイツチ回路、電流方向検出回路、記憶回
路および電力位相制御回路を直列に接続し、電
源、フアンモータおよび前記電力位相制御回路を
直列に接続し、表示制御回路と表示器の直列回路
を前記電流方向検出回路と記憶回路の接続点に接
続して構成する。

前記操作回路の動作を説明する。

手元スイツチ回路２を操作した場合、電流方向
検出回路３により手元スイツチ回路２の正負スイ
ツチの何れを操作したかが検出され、電流方向検
出回路３の正負の出力によつて記憶回路４内のデ
ータが作られて記憶され、前記データに応じて電
力位相制御回路５を動作し、フアンモータ１の回
転速度を制御するにある。

第２図において、８はフアンモータ、９は電
源、１０は電動床用吸込口駆動用交流電動機（以
下交流電動機という。）、１１は電流の流れる向き
を切換える回路を設けた手元スイツチ回路、１２
は電流方向検出器、１３は電流方向検出器１２の
出力を直流に変換する積分回路、１４は電流が正
方向に流れたことを検出する正側比較器、１５は
正側比較器１４の基準となる正側基準電圧、１６
は負方向に電流が流れたことを検出する負側比較
器、１７は負側比較器１６の基準となる負側基準
電圧、１８−ａ，１８−ｂ（総称してダイオード
１８という。）は正側比較器、負側比較器の出力
を切換えるダイオード、１９はダイオード１８に
よつて切換えられた出力によつて動作する発振
器、２０は発振器１９の出力をカウンタが満杯又
は空になつた時にカウンタの値が進まないように
するスイツチング回路、２１は発振器１９の出力
により値が増加したり減少したりするカウンタ、
２２はカウンタ２１の値を増加させるか減少させ
るか切換える切換回路、２３はカウンタ２１のデ
ジタル信号出力をアナログ信号出力に変換する
Ｄ／Ａ変換器、２４は電源９の半周期と同じ周期
で鋸歯状波を発生する鋸歯状波発生回路、２５は
Ｄ／Ａ変換器２３の出力と鋸歯状波発生回路２４
の出力とを比較する比較器、２６はＤ／Ａ変換器
２３の出力と鋸歯状波発生回路２４の出力が一致
した時点でパルスを発生させるパルス発生回路、
２７はパルス発生回路２６の出力パルスを増幅す
る増幅器、２８は増幅器２７の出力パルスにより
トリガーされる双方向性サイリスタ、２９はＤ／
Ａ変換器２３の出力に応じて表示を制御する表示
制御回路、３０はLEDなどによる表示器、を示
す。

前記構成を第１図と対応して説明する。

電流方向検出器１２と、積分回路１３と、正側
比較器１４と、正側基準電圧１５と、負側比較器
１６と正側基準電圧１７と、ダイオード１８が電
流方向検出回路３に、発振器１９とスイツチング
回路２０と、カウンタ２１と、切換回路２２と
Ｄ／Ａ変換器２３が記憶回路４に、鋸歯状波発生
回路２４と、比較器２５と、パルス発生回路２６
と、増幅器２７と、双方向性サイリスタ２８が電
力位相制御回路５に、それぞれ対応する。

本発明の操作回路の動作を説明する。

手元スイツチ回路１１を操作すると正方向又は
負方向の電流が電流方向検出器１２を流れ、積分
回路１３の出力には、正の電圧又は負の電圧が表
われる。いま、正の電圧が表われ、しかも正側基
準電圧１５を超える値であれば正側比較器１４の
出力には信号が発生する。又、負の電圧が表わ
れ、しかも負側基準電圧１７を超える値であれば
負側比較器１６の出力には信号が発生する。そし
て、正負何れの信号でも発振器１９が働くように
ダイオード１８−ａが挿入されており、正負それ
ぞれの信号が１８−ｂを通じて切換回路２２に接
続される。

手元スイツチ回路１１を操作しない時には正負
両方向の電流が電流方向検出器１２を流れ、積分
回路１３の出力はほぼ０〔Ｖ〕の電圧となり、正
側基準電圧１５及び負側基準電圧１７のいづれを
も超える値ではないので正側比較器１４及び負側
比較器１６の出力には信号は生じない。手元スイ
ツチ回路１１を操作して発生した信号により、切
換回路２２は、例えば正側の信号であればカウン
タ２１を増加させ、負側の信号であれば減少させ
るように切換えを行なう。発振器１９は正側及び
負側のいづれの信号に対しても動作し、スイツチ
ング回路２０を通してカウンタ２１へ入力され、
切換回路２２の出力に応じてカウンタ２１の値を
増加又は減少させる。ただしカウンタ２１の値が
満杯又は空の場合にはそれ以上の増加、減少をさ
せないようにスイツチング回路２０が働き、発振
器１９の出力がカウンタ２１へ入力されないよう
に、信号を切りはなすようになつている。すなわ
ち、カウンタ２１には上限値、下限値を設けてフ
アンモータの正逆方向の回転速度、トルクに上限
値を設けたものである。そして、手元スイツチの
押圧時間で規定されるカウンタ２１の値、すなわ
ち記憶された値はＤ／Ａ変換器２３によつて常に
アナログ信号として出力されており、比較器２５
と表示制御回路２９へ送られている。比較器２５
のもう一方の入力端子には、鋸歯状波発生回路２
４の出力が接続されておりＤ／Ａ変換回路２３の
出力と比較しており、その値が一致した時点（第
３図ｂ図、ｃ図参照）で信号を出力する。その出
力信号がパルス発生回路２６でパルス信号に変換
される。パルス発生回路２６の出力を増幅器２７
で増幅し、双方向性サイリスタ２８をトリガー
し、電源９と、フアンモータ８と、双方向性サイ
リスタ２８が直列に接続された回路が導通状態と
なる。またＤ／Ａ変換回路２３の出力に応じて表
示制御回路２９により表示の個数が決定され、表
示器３０が点灯する。

さらに第３図によつて電力位相制御回路の詳し
い動作を説明する。(a)は電源電圧波形、(b)はフア
ンモータの回転速度が低い時の鋸歯状波（Ｓ）と
Ｄ／Ａ変換出力(D)の関係、(c)は同パルス波形、(d)
は同フアンモータ印加電圧波形であり、(e)はフア
ンモータ回転速度が高い時の鋸歯状波（Ｓ）と
Ｄ／Ａ変換出力(D)の関係、(f)は同パルス波形、(g)
は同フアンモータ印加電圧波形である。(b)のよう
に、Ｄ／Ａ変換出力が高い時には(d)のようにフア
ンモータ印加電圧は低く、回転速度は低くなり、
(e)のようにＤ／Ａ変換器出力(D)が低い時には(g)の
ようなフアンモータ印加電圧は高く、回転速度も
高くなる。したがつて、Ｄ／Ａ変換出力(D)を変化
することによつて、フアンモータ８の回転速度を
変化することができる。以上の実施例の説明のよ
うに、手元スイツチ回路１１を操作することによ
りカウンタ２１の値が増加又は減少され、フアン
モータ８の回転速度を変化することができる。

本発明の手元スイツチ回路と電流方向検出回路
の具体的回路の一実施例を第４図〜第５図に示
す。

図において、第２図と同一符号は同一部品を示
す。

第４図〜第５図において、S₁，S₂は手元に設け
られたスイツチ、D₁，D₂，D₃，D₄はダイオー
ド、R₁，R₂，R₃，R₄は抵抗、C₁はコンデンサ
は、３１は手元スイツチ側、３２は本体側であ
る。

本発明の手元スイツチ回路と電流方向検出回路
の構造を説明する。

ダイオードD₁，D₂を逆並列し、一方の端部を
接続し、接続点には抵抗R₁が接続され、ダイオ
ードD₁，D₂の他端はスイツチS₁，S₂が開放され
たときスイツチS₁，S₂の可動片と接続され、スイ
ツチS₁，S₂は閉じた時直列に接続されると共に電
源９と交流電動機１０に直列に接続され、抵抗
R₁の一端が交流電動機１０の一端に接続される
よう手元スイツチ回路を構成する。

一方、電流方向検出回路は比較器１４の一方の
端子を電池１５の負の基準電位に、比較器１６の
一方の端子を電池１７の正の基準電位にそれぞれ
接続し、電池１５，１７の（＋）、（−）を接続
し、一方の端子Ｐとし、電池１５，１７の正、負
を接続し他方の端子Ｑとし、端子ＰとＱ間に抵抗
R₄とコンデンサC₁を並列に接続し、端子Ｐに抵
抗R₃を接続しＴとして構成する。

第５図においては、スイツチS₁の交流電動機１
０側の一端をダイオードD₁，D₂の接続点に、抵
抗R₁の一端を端子Ｔに接続すると共に端子Ｔと
端子Ｑ間に逆並列のダイオードD₃，D₄を接続し
て構成する。

本発明の具体的回路の動作を説明する。

手元スイツチ回路のスイツチS₁，S₂を操作しな
い時は電動床用吸込口駆動交流電動機１０に電源
９が、第４図の場合はR₂、第５図の場合はD₃，
D₄を通じて印加され、正負両方向の電流が流れ
るので、R₄両端の電圧はほぼ０〔Ｖ〕で、正およ
び負側の比較器１４，１６の出力は低レベルにな
る。S₁を操作した時は、第４図では、電源９から
D₁，R₁，R₂を通じて、第５図では電源９から
D₁、１０及びR₁，D₃を通じて、それぞれ正方向
の電流が流れ、R₃，C₁の積分回路の後のR₄の両
端には正の直流の電圧が表われる。そしてこの電
圧が正側基準電圧１５よりも高くなるように正側
基準電圧１５が設定されていれば、正側比較器１
４の出力のみが高レベルになる。また逆に、S₂が
操作された時は負方向の電流が流れ、負側比較器
１６の出力のみが高レベルになる。

したがつて、本発明によれば、本体で手元スイ
ツチ回路を結ぶ線が２本のみでも、リモコンと電
動床用吸込口の駆動が実現でき、第５図の場合に
は、手元スイツチ操作中も電動床用吸込口は運転
し続け、本体の電流方向検出用にダイオードD₃，
D₄を用いることで発熱量が低く押えられるとい
う作用効果を生ずる。

次に、第６図に本発明の手元スイツチ回路１１
と電流方向検出回路１３の他の実施例を示す。

第６図において、３３は電動床用吸込口駆動用
電動機１０と直列に給電回路に接続して設けたイ
ンダクタンス、３４はそのインダクタンス３３の
両端に接続したパルス発生器、そして３５はこの
パルス発生器３４を制御するリモートコントロー
ルスイツチである。３６は給電導線間に吸込口駆
動用電動機１０側に接続したキヤパシタである。
３７はホースと掃除機本体の接続コネクタ、３８
はインダクタンス３３と直列に掃除機本体に設け
た給電導線に直列に挿入したインダクタンスで、
これと並列にパルス検出回路３９が接続してあ
る。４０はこのパルス検出回路３９の出力側に接
続され、かつフアンモータ８と直列に接続された
電力制御回路、４１は電源と並列にフアンモータ
８の端子とインダクタンスと電力制御回路４０と
の接続点間に接続されたキヤパシターである。

本発明の前記他の実施例の動作を説明する。

リモートコントロールスイツチ３５によつて制
御されるパルス発生器３４によつて発生したパル
ス電圧は、インダクタンス３３の両端に印加さ
れ、キヤパシタ３６，４１を介してインダクタン
ス３８の両端に発生する。そしてこのインダクタ
ンス３８の両端に発生した電圧はインダクタンス
３８に並列に接続されたパルス検出回路３９によ
つて検出され、この検出信号でフアンモータ８と
直列に接続した電力制御回路４０をコントロール
する。

このように、インダクタンス３３の両端にパル
スを与えることにより、そのパルスが掃除機本体
よりの給電導線と直列に接続されたインダクタン
ス３８の両端に発生し、その信号によりフアンモ
ータ８と直列に接続された電力位相制御回路４０
をコントロールする。したがつて、このとき電動
床用吸込口駆動用電動機１０には常に通電されて
いるので、リモートコントロール信号をパルス発
生器３４より送つている最中でも回転をつづける
ことができる。

第７図は第６図におけるパルス発生器３４の具
体的回路を示す。図面に基づいて説明する。

手元スイツチ回路１１のインダクタンス３３の
両端にコンデンサ４２とトリガ素子４３の直列回
路を接続し、この両者の接続点にリモートコント
ロールスイツチ３５を抵抗４４を介してコンデン
サ４２の充電電流を与える。そしてコンデンサ４
２の電圧がトリガ素子４３のブレークオーバー電
圧を超えたときにトリガ素子４３は導通状態にな
り、これによりコンデンサ４２に蓄積されていた
電荷はインダクタンス３３に放電され、したがつ
てインダクタンス３３の両端にはパルス状の電圧
が発生する。このように非常に簡単な構成でパル
ス発生器を構成することができ、ホース先端の手
元スイツチ部も小型に作ることができる。

インダクタンス３８、パルス検出回路３９およ
びコンデンサ４１，３６は第２図の電力方向検出
回路１３に相当する。

なお、前記各実施例で、第２図で表示器３０を
３個としているが、これは何個であつてもよく、
要はフアンモータ８の回転速度に応じた表示がで
きればよく、またカウンタ２１は４ビツト出力に
しているが、これは何ビツトでもよく、要は手元
スイツチ操作に応じてその値が増加、減少できれ
ばよい。さらに正側及び負側の基準電圧１５，１
７を電池としているが、これは値のものでもよ
く、要は安定した直流電圧であればよい。

また、前記各実施例では、電動床用吸込具を使
用した例を示しているが、これは電動床用吸込具
なしでもよく、要はホースを介して手元部へ電源
が供給されていればよいことは明らかである。

発明の効果 前記各実施例から明らかなように、本発明の電
気掃除機は、電動床用吸込口を使用する場合にも
本体と手元スイツチまでの導線は、電動床用吸込
口への給電用の２本のみで、その２本の導線を利
用して信号を送ることにより、掃除機本体のフア
ンモータの電力制御ができ、別体にリモートコン
トロール用の２本の導線を必要とせず、そのため
ホースの操作性もよく、また低コストになり、そ
の効果は大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電気掃除機の操作回路を説明
する基本的なブロツク図、第２図は本発明の電気
掃除機の操作回路の一実施例のブロツク回路図、
第３図は本発明のフアンモータを電力位相制御す
る説明図、第４図、第５図に本発明の手元スイツ
チ回路と電力方向検出回路の具体的回路の実施
例、第６図、第７図は本発明の手元スイツチ回路
および電流方向検出回路の他の実施例を示す。 １，８：フアンモータ、２，１１：手元スイツ
チ回路、３，１３：電流方向検出回路、４：記憶
回路、５：電力位相制御回路、６：表示制御回
路、７：表示器、９：電源、１０：電動床用吸込
口駆動用交流電動機、１４，１６：正負比較器、
１５，１７：正負側基準電圧、１８−ａ，１８−
ｂ：ダイオード、１９：発振器、２０：スイツチ
ング回路、２１：カウンタ、２２：切換回路、２
３：Ｄ／Ａ変換器、２４：鋸歯状波発生回路、２
５：比較器、２６：パルス発生回路、２７：増幅
器、２８：双方向性サイリスタ、２９：表示制御
回路、３０：表示器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ホース手元にて電源に接続された２本の導線
   の電流の方向を正負に切替える手元スイツチ回
   路、電流方向検出回路、及びカウンターとＤ／Ａ
   変換器よりなる記憶回路を直列に接続し、一方電
   源に同期した鋸歯状波発振回路、前記Ｄ／Ａ変換
   器と前記鋸歯状波発振回路を接続した比較回路、
   およびパルス発生回路を直列に接続し、更に前記
   Ｄ／Ａ変換器は表示制御回路に接続し、正負方向
   の電流を前記手元スイツチの押圧時間で規制し、
   規制された電流でカウントされた前記カウンタの
   値で回転速度を設定すると共に記憶し、Ｄ／Ａ変
   換出力と鋸歯状波発振回路の出力を比較し、比較
   器出力のパルス信号で双方向性サイリスターをト
   リガーし、設定された回転速度でフアンモーター
   を駆動できるよう構成してなる電気掃除機の操作
   回路。