JPS6449B2 - - Google Patents
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- JPS6449B2 JPS6449B2 JP58221295A JP22129583A JPS6449B2 JP S6449 B2 JPS6449 B2 JP S6449B2 JP 58221295 A JP58221295 A JP 58221295A JP 22129583 A JP22129583 A JP 22129583A JP S6449 B2 JPS6449 B2 JP S6449B2
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- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
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- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
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- Electric Vacuum Cleaner (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Description
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
の電力制御装置に関する。 従来例の構成とその問題点 従来の電気掃除機においては、掃除機内部の風
量Ｑ（m3／分）と真空度Ｐ（mmH2O）の関係は第
１図のようになる。第１図において１は掃除機の
Ｐ−Ｑ特性であり、２はホース、フイルタなどの
圧損で決定される圧損曲線である。掃除機のホー
ス先端が開放状態の時はＰ−Ｑ特性のＡ点が動作
点となるため風量はQ1、真空度はP1となり、風
量が最大となり真空度は最小となつている。ここ
で掃除機内にごみが詰つてくると、Ａ点からＢ点
の方に動作点が移動し、風量が低下するにしたが
つて真空度は増大するようになる。このようにＡ
点に動作点がある場合は風量が最大であるため電
動送風機は最大の消費電力となつている。しかし
Ａ点は掃除機として仕事をしていない時であり、
無駄な電力を電動送風機が消費していることにな
る。逆に動作点がＢ点にある時は風量が低いため
電力消費は多少低下するが、真空度が高く、床ノ
ズルが床面に吸付き、操作抵抗が上がり作業性が
悪いという欠点がある。 発明の目的 本発明は、前記従来の問題を解消し、作業性を
向上させる電気掃除機の電力制御装置（以下電力
制御装置という。）を提供するにある。 発明の構成 本発明は、電気掃除機の掃除機本体の空気流路
内に風圧センサを設置し、前記風圧センサの出力
をアナログマルチプレクサの複数の入力端子の一
入力端子に加え、他の入力端子には基準電圧を加
え、一方、前記風圧センサの出力を多段の比較器
に基準電圧と比較するよう加え、前記比較器にロ
ツジク回路を接続し、前記比較器の出力で前記ア
ナログマルチプレクサの入力端子の選択を行なう
よう構成し、さらに前記アナログマルチプレクサ
の出力と電源に同期した三角波とを比較器３３で
比較し、前記比較器３３の出力を微分したパルス
をトランジスタのベースに加え、前記トランジス
タを介して双方向性サイリスタを駆動し、電動送
風機の電力を制御するよう構成したことを特徴と
する。 実施例の説明 本発明を図面に基いて説明する。 第２図は本発明の電力制御装置によつて制御さ
れたＰ−Ｑ特性を示すものである。図において、
３は従来の掃除機のＰ−Ｑ特性であり、４は本発
明によつて制御された従来のＰ−Ｑ特性図に対応
する特性図である。 本発明では、ホース先端が開放時であることを
掃除機内の風圧センサで検知し、風量が一定
（QAUTO）になるよう制御するとともに、風量がご
み詰りなどで低下した場合、あらかじめ設定され
た風量（QA、QB、QC………）に達すると電動送
風機の消費電力を自動的に切変わるように構成
し、真空度を一定に制御するものである。第２図
では真空度がP1になるよう制御している。この
ことにより空圧センサだけで、定風量と定圧力制
御を行なうことができる。 第３図は本発明の電気掃除機の掃除機本体の断
面図、第４図は本発明の電気掃除機の電気制御装
置の一実施例のブロツク回路図、を示す。 第３図において、５は掃除機本体、６はフイル
タ、７は電動送風機、８はホース、９はダクトボ
ツクス、１０は排気口、１１は風圧センサ、を示
す。 本発明の掃除機本体に示された構成の動作を説
明する。 ホース８より吸込まれた塵埃と空気はフイルタ
６で塵埃と空気に分離され、塵埃はダクトボツク
ス９内に残留し、空気は排気口１０より排気され
る。電動送風機７の空気の出口近く配設された風
圧センサは排出された空気に応動して空量変化を
電気信号の大小の変化に変換する。 第４図において、１２は双方向性サイリスタ、
１３は増幅器、１４はアナログマルチプレクサ、
１５，１６，１７は比較器、１８，１９，２０，
２１は抵抗、２２，２３，２４はインバータ、２
５，２６，２７，２８はNANDゲート、２９は
ORゲート、３０，３１，３２は基準電位、３３
は比較器、３４はコンデンサ、３５，３７，３８
は抵抗、３６はトランジスタ、を示す。 図示のように、交流電源Ｓには、電動送風機７
と双方向性サイリスタ１２が直列に接続されてい
る。 一方、風圧センサ１１の出力は増幅器１３で増
幅され、その出力はアナログマルチプレクサ１４
の入力端子の１つI1に加えられている。さらに増
幅器１３の出力は、比較器１５，１６，１７の反
転端子に加えられており、さらに直流電源Vccを
抵抗１８〜２１で分割し、それぞれの比較器１
５，１６，１７の非反転端子に基準電位として加
えられている。さらに比較器１５，１６，１７の
出力をVA、VB、Vcとすれば、次段のインバータ
２２〜２４、NANDゲート２５〜２８、及びOR
ゲート２９で構成されるロジツク回路を介してア
ナログマルチプレクサ１４の入力選択端子Ｘ，Ｙ
に加えられている。すなわちＸ端子には、Ｘ＝
Ａ（VB・Vc＋B・ｃ）、Ｙ端子には、Ｙ＝
Ａ・Bのデイジタル信号が加えられることにな
る。さらに、アナログマルチプレクサ１４の入力
端子I2〜I4には基準電圧３０のEA、３１のEB、３
２のEcがそれぞれ加えられている。アナログマ
ルチプレクサ１４の出力は比較器３３の反転端子
に、非反転端子には、交流電源と同期した三角波
Ｔが加えられている。比較器３３の出力は、コン
デンサ３４、抵抗３５の微分回路で微分され、ト
ランジスタ３６のベースに加えられている。一
方、直流電源Vccより抵抗３７を介してトランジ
スタ３６のコレクタに接続している。抵抗３８
は、トランジスタ３６のベース−GND間に接続
されている。 前記回路構成において、増幅器１３の出力Eo
は風圧センサ１１の出力が増大（風量が増加）す
ると増大し、風圧センサ出力が低下（風量が低
下）すると減少するように変化する。ここでアナ
ログマルチプレクサ１４が入力端子I1を選択して
いるとすれば、第６図ａのように比較器３３で
は、三角波Ｔの電圧Eaとアナログマルチプレク
サ１４の出力VOOT（この場合I1を選択しているた
めEoと等しい）とを比較し、その値が一致した
点Ｐで信号を出力し比較器３３の出力Ebは第６
図ｂのような方形波となる。この出力が微分回路
で微分されてトランジスタ３６のベースに加えら
れているため、ｂの方形波の立上りでｄに示すパ
ルスでトランジスタ３６がONし、双方向性サイ
リスタ１２のゲートに電流が流れ、双方向性サイ
リスタ１２はONする、すなわち電動送風機７に
電流が供給されることになる。 ここで風量が増大すると、Eoも増大し、EBと
なるとすれば、三角形とのクロス点Ｑが電位的に
高くなるため、比較器３３の出力は第６図ｃのよ
うに幅の狭いパルスに微分回路に微分されｆに示
すパルスでONし、電動送風機７の消費電力は第
６図ｅのように低くなり入力は低下する。そのた
め風量も低下し、風量を下げるように動作する。
逆に風量が低下すると風量を増大させるように働
く。すなわちアナログマルチプレクサ１４の入力
端子I1が前記ロジツク回路の動作により選択さ
れ、定風量コントロールを行なうことになる。し
かし掃除機内にごみが詰り出すと、風量が低下し
てきて定風量領域をはずれ、本来の掃除機のＰ−
Ｑ特性にのつてくる。すると風量は少しずつ低下
するため、比較器１５〜１７の出力は、比較器１
５より出力をＬ→Ｈに切変えることになる。この
ようすを第１表に入力選択機構の真理値表を示
す。
の電力制御装置に関する。 従来例の構成とその問題点 従来の電気掃除機においては、掃除機内部の風
量Ｑ（m3／分）と真空度Ｐ（mmH2O）の関係は第
１図のようになる。第１図において１は掃除機の
Ｐ−Ｑ特性であり、２はホース、フイルタなどの
圧損で決定される圧損曲線である。掃除機のホー
ス先端が開放状態の時はＰ−Ｑ特性のＡ点が動作
点となるため風量はQ1、真空度はP1となり、風
量が最大となり真空度は最小となつている。ここ
で掃除機内にごみが詰つてくると、Ａ点からＢ点
の方に動作点が移動し、風量が低下するにしたが
つて真空度は増大するようになる。このようにＡ
点に動作点がある場合は風量が最大であるため電
動送風機は最大の消費電力となつている。しかし
Ａ点は掃除機として仕事をしていない時であり、
無駄な電力を電動送風機が消費していることにな
る。逆に動作点がＢ点にある時は風量が低いため
電力消費は多少低下するが、真空度が高く、床ノ
ズルが床面に吸付き、操作抵抗が上がり作業性が
悪いという欠点がある。 発明の目的 本発明は、前記従来の問題を解消し、作業性を
向上させる電気掃除機の電力制御装置（以下電力
制御装置という。）を提供するにある。 発明の構成 本発明は、電気掃除機の掃除機本体の空気流路
内に風圧センサを設置し、前記風圧センサの出力
をアナログマルチプレクサの複数の入力端子の一
入力端子に加え、他の入力端子には基準電圧を加
え、一方、前記風圧センサの出力を多段の比較器
に基準電圧と比較するよう加え、前記比較器にロ
ツジク回路を接続し、前記比較器の出力で前記ア
ナログマルチプレクサの入力端子の選択を行なう
よう構成し、さらに前記アナログマルチプレクサ
の出力と電源に同期した三角波とを比較器３３で
比較し、前記比較器３３の出力を微分したパルス
をトランジスタのベースに加え、前記トランジス
タを介して双方向性サイリスタを駆動し、電動送
風機の電力を制御するよう構成したことを特徴と
する。 実施例の説明 本発明を図面に基いて説明する。 第２図は本発明の電力制御装置によつて制御さ
れたＰ−Ｑ特性を示すものである。図において、
３は従来の掃除機のＰ−Ｑ特性であり、４は本発
明によつて制御された従来のＰ−Ｑ特性図に対応
する特性図である。 本発明では、ホース先端が開放時であることを
掃除機内の風圧センサで検知し、風量が一定
（QAUTO）になるよう制御するとともに、風量がご
み詰りなどで低下した場合、あらかじめ設定され
た風量（QA、QB、QC………）に達すると電動送
風機の消費電力を自動的に切変わるように構成
し、真空度を一定に制御するものである。第２図
では真空度がP1になるよう制御している。この
ことにより空圧センサだけで、定風量と定圧力制
御を行なうことができる。 第３図は本発明の電気掃除機の掃除機本体の断
面図、第４図は本発明の電気掃除機の電気制御装
置の一実施例のブロツク回路図、を示す。 第３図において、５は掃除機本体、６はフイル
タ、７は電動送風機、８はホース、９はダクトボ
ツクス、１０は排気口、１１は風圧センサ、を示
す。 本発明の掃除機本体に示された構成の動作を説
明する。 ホース８より吸込まれた塵埃と空気はフイルタ
６で塵埃と空気に分離され、塵埃はダクトボツク
ス９内に残留し、空気は排気口１０より排気され
る。電動送風機７の空気の出口近く配設された風
圧センサは排出された空気に応動して空量変化を
電気信号の大小の変化に変換する。 第４図において、１２は双方向性サイリスタ、
１３は増幅器、１４はアナログマルチプレクサ、
１５，１６，１７は比較器、１８，１９，２０，
２１は抵抗、２２，２３，２４はインバータ、２
５，２６，２７，２８はNANDゲート、２９は
ORゲート、３０，３１，３２は基準電位、３３
は比較器、３４はコンデンサ、３５，３７，３８
は抵抗、３６はトランジスタ、を示す。 図示のように、交流電源Ｓには、電動送風機７
と双方向性サイリスタ１２が直列に接続されてい
る。 一方、風圧センサ１１の出力は増幅器１３で増
幅され、その出力はアナログマルチプレクサ１４
の入力端子の１つI1に加えられている。さらに増
幅器１３の出力は、比較器１５，１６，１７の反
転端子に加えられており、さらに直流電源Vccを
抵抗１８〜２１で分割し、それぞれの比較器１
５，１６，１７の非反転端子に基準電位として加
えられている。さらに比較器１５，１６，１７の
出力をVA、VB、Vcとすれば、次段のインバータ
２２〜２４、NANDゲート２５〜２８、及びOR
ゲート２９で構成されるロジツク回路を介してア
ナログマルチプレクサ１４の入力選択端子Ｘ，Ｙ
に加えられている。すなわちＸ端子には、Ｘ＝
Ａ（VB・Vc＋B・ｃ）、Ｙ端子には、Ｙ＝
Ａ・Bのデイジタル信号が加えられることにな
る。さらに、アナログマルチプレクサ１４の入力
端子I2〜I4には基準電圧３０のEA、３１のEB、３
２のEcがそれぞれ加えられている。アナログマ
ルチプレクサ１４の出力は比較器３３の反転端子
に、非反転端子には、交流電源と同期した三角波
Ｔが加えられている。比較器３３の出力は、コン
デンサ３４、抵抗３５の微分回路で微分され、ト
ランジスタ３６のベースに加えられている。一
方、直流電源Vccより抵抗３７を介してトランジ
スタ３６のコレクタに接続している。抵抗３８
は、トランジスタ３６のベース−GND間に接続
されている。 前記回路構成において、増幅器１３の出力Eo
は風圧センサ１１の出力が増大（風量が増加）す
ると増大し、風圧センサ出力が低下（風量が低
下）すると減少するように変化する。ここでアナ
ログマルチプレクサ１４が入力端子I1を選択して
いるとすれば、第６図ａのように比較器３３で
は、三角波Ｔの電圧Eaとアナログマルチプレク
サ１４の出力VOOT（この場合I1を選択しているた
めEoと等しい）とを比較し、その値が一致した
点Ｐで信号を出力し比較器３３の出力Ebは第６
図ｂのような方形波となる。この出力が微分回路
で微分されてトランジスタ３６のベースに加えら
れているため、ｂの方形波の立上りでｄに示すパ
ルスでトランジスタ３６がONし、双方向性サイ
リスタ１２のゲートに電流が流れ、双方向性サイ
リスタ１２はONする、すなわち電動送風機７に
電流が供給されることになる。 ここで風量が増大すると、Eoも増大し、EBと
なるとすれば、三角形とのクロス点Ｑが電位的に
高くなるため、比較器３３の出力は第６図ｃのよ
うに幅の狭いパルスに微分回路に微分されｆに示
すパルスでONし、電動送風機７の消費電力は第
６図ｅのように低くなり入力は低下する。そのた
め風量も低下し、風量を下げるように動作する。
逆に風量が低下すると風量を増大させるように働
く。すなわちアナログマルチプレクサ１４の入力
端子I1が前記ロジツク回路の動作により選択さ
れ、定風量コントロールを行なうことになる。し
かし掃除機内にごみが詰り出すと、風量が低下し
てきて定風量領域をはずれ、本来の掃除機のＰ−
Ｑ特性にのつてくる。すると風量は少しずつ低下
するため、比較器１５〜１７の出力は、比較器１
５より出力をＬ→Ｈに切変えることになる。この
ようすを第１表に入力選択機構の真理値表を示
す。
【表】
すなわち、アナログマルチプレクサ１４の入力
切換端子Ｘ，Ｙをデイジタル的に変化させ、入力
端子I1〜I4を順次切換えることになる。またアナ
ログマルチプレクサ１４の入力端子I2〜I4には、
基準電圧EA〜Ecが加えられているため、第６図
ａのように各電位Ea，Eb，Ecに応じて電動送風
機７の入力を切換えることになる（このようすを
第６図ａ〜ｇに示す。）。 すなわち、風量が大きい時は、アナログマルチ
プレクサ１４の端子I1が選択され、定風量制御を
行ない、定風量領域をはずれると、アナログマル
チプレクサ１４の入力端子I1→I2→I3→I4の順に
自動的に切換え、第２図に示すような真空度を
P1に一定に保つよう制御することができる。 発明の効果 本発明によれば、風圧センサ１つで、定風量制
御と定圧力制御が行なうことができる。 すなわち、定風量領域では省エネルギ効果が高
く、定圧力領域では圧力が低く押えられるため操
作性が向上する。さらに電動送風機のベアリング
摩耗が小さくなり寿命が長くなり、掃除機自体の
信頼性も向上するなど多くの効果を生ずる。
切換端子Ｘ，Ｙをデイジタル的に変化させ、入力
端子I1〜I4を順次切換えることになる。またアナ
ログマルチプレクサ１４の入力端子I2〜I4には、
基準電圧EA〜Ecが加えられているため、第６図
ａのように各電位Ea，Eb，Ecに応じて電動送風
機７の入力を切換えることになる（このようすを
第６図ａ〜ｇに示す。）。 すなわち、風量が大きい時は、アナログマルチ
プレクサ１４の端子I1が選択され、定風量制御を
行ない、定風量領域をはずれると、アナログマル
チプレクサ１４の入力端子I1→I2→I3→I4の順に
自動的に切換え、第２図に示すような真空度を
P1に一定に保つよう制御することができる。 発明の効果 本発明によれば、風圧センサ１つで、定風量制
御と定圧力制御が行なうことができる。 すなわち、定風量領域では省エネルギ効果が高
く、定圧力領域では圧力が低く押えられるため操
作性が向上する。さらに電動送風機のベアリング
摩耗が小さくなり寿命が長くなり、掃除機自体の
信頼性も向上するなど多くの効果を生ずる。
第１図は従来の電気掃除機の真空度（Ｐ）−風
量（Ｑ）特性図、第２図は本発明の電力制御装置
のＰ−Ｑ特性図、第３図は本発明の電気掃除機の
掃除機本体の概略構成図の断面図、第４図は本発
明の電力制御装置のブロツク回路図、第５図は本
発明の電力制御をする電力制御装置の各部波形
図、を示す。 ５：掃除機本体、６：フイルタ、７：電動送風
機、８：ホース、９：ダクトボツクス、１０：排
気口、１１：風圧センサ、１２：双方向性サイリ
スタ、１３：増幅器、１４：アナログマルチプレ
クサ、１５，１６，１７：比較器、１８，１９，
２０，２１：抵抗、２２，２３，２４：インバー
タ、２５，２６，２７，２８：NANDゲート、
２９：ORゲート、３０，３１，３２：基準電
位、３３：比較器、３４：コンデンサ、３５，３
７，３８：抵抗、３６：トランジスタ、Ｓ：電
源、I1〜I4：入力端子、Ｔ：三角波。
量（Ｑ）特性図、第２図は本発明の電力制御装置
のＰ−Ｑ特性図、第３図は本発明の電気掃除機の
掃除機本体の概略構成図の断面図、第４図は本発
明の電力制御装置のブロツク回路図、第５図は本
発明の電力制御をする電力制御装置の各部波形
図、を示す。 ５：掃除機本体、６：フイルタ、７：電動送風
機、８：ホース、９：ダクトボツクス、１０：排
気口、１１：風圧センサ、１２：双方向性サイリ
スタ、１３：増幅器、１４：アナログマルチプレ
クサ、１５，１６，１７：比較器、１８，１９，
２０，２１：抵抗、２２，２３，２４：インバー
タ、２５，２６，２７，２８：NANDゲート、
２９：ORゲート、３０，３１，３２：基準電
位、３３：比較器、３４：コンデンサ、３５，３
７，３８：抵抗、３６：トランジスタ、Ｓ：電
源、I1〜I4：入力端子、Ｔ：三角波。
Claims (1)
- １ 電気掃除機の掃除機本体の空気流路内に風圧
センサを設置し、前記風圧センサの出力をアナロ
グマルチプレクサの複数の入力端子の一入力端子
に加え、他の入力端子には基準電圧を加え、一
方、前記風圧センサの出力を多段の比較器に基準
電圧と比較するよう加え、前記比較器にロジツク
回路を接続し、前記比較器の出力で前記アナログ
マルチプレクサの入力端子の選択を行なうよう構
成し、さらに前記アナログマルチプレクサの出力
と電源に同期した三角波とを比較器３３で比較
し、前記比較器３３の出力を微分したパルスをト
ランジスタのベースに加え、前記トランジスタを
介して双方向性サイリスタを駆動し、電動送風機
の電力を制御するよう構成したことを特徴とする
電気掃除機の電力制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58221295A JPS60114231A (ja) | 1983-11-24 | 1983-11-24 | 電気掃除機の電力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58221295A JPS60114231A (ja) | 1983-11-24 | 1983-11-24 | 電気掃除機の電力制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60114231A JPS60114231A (ja) | 1985-06-20 |
| JPS6449B2 true JPS6449B2 (ja) | 1989-01-05 |
Family
ID=16764544
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58221295A Granted JPS60114231A (ja) | 1983-11-24 | 1983-11-24 | 電気掃除機の電力制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60114231A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2612269B2 (ja) * | 1987-04-09 | 1997-05-21 | 株式会社テック | 電気掃除機 |
| JPH04240428A (ja) * | 1991-01-22 | 1992-08-27 | Tokyo Electric Co Ltd | 電気掃除機 |
| JPH04244455A (ja) * | 1991-01-30 | 1992-09-01 | Isuzu Motors Ltd | 車両盗難防止装置 |
-
1983
- 1983-11-24 JP JP58221295A patent/JPS60114231A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60114231A (ja) | 1985-06-20 |
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