JPS647777B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の折術分野 本発明は、入力制御を行なうことができる電気
掃除機に関する。

従来の技術 第１図は従来の電気掃除機の外観を示すもの
で、本体ケース１の前にクランプ２により着脱自
在な集塵ケース３があり、本体ケース１のカバー
４には操作部５と表示部６とが設けられている。
そして、第２図は回路構成を示すもので、基本的
には交流50／60Hz100Vの交流電源７に対し電動
送風機８と制御回路をなす双方向性サイリスタ９
とが直列に接続されている。そして、この双方向
性サイリスタ９のゲートにはタイマー回路１０が
接続されている。このタイマー回路１０は抵抗
R₂₇，R₂₈，コンデンサC₁₃による積分回路、比較
増幅器IC２４、双方向性サイリスタ１１を主と
するものであり、この他、抵抗R₃₁，R₃₂、電圧
発生回路をなす抵抗R₂₉，R₃₀，VR₄を含んで構成
されている。ここで、操作部５の操作により可変
される可変抵抗VR₁からの入力は抵抗R₂₇に与え
られる。このようなタイマー回路１０には直流電
源が供給されるものであり、そのため交流電源７
にはリモコン回路が接続されている。すなわち、
ツエナダイオードZD₁₁により15Vラインが確保さ
れ、ツエナダイオードZD₁₂により7.5Vラインが
確保されるものであり、抵抗R₁₂〜R₁₉、ダイオ
ードD₁₁、コンデンサC₁₂〜C₁₇、トランジスタ
Tr₁₁、単方向性サイリスタSCR₁、手元スイツチ
１２により構成されている。R₁₂は電流制限用抵
抗、R₁₃，R₁₄は感電防止用抵抗、R₁₅はコレクタ
電流制限抵抗、R₁₆はゲート保護抵抗、R₁₇，
R₁₈，R₁₉はブリーザ抵抗である。そして、タイ
マー回路１０に対してゼロクロス検出回路１７が
接続されている。ゼロクロス検出回路はトランジ
スタTr₁₂〜Tr₁₅を主とするもので、抵抗R₂₂，
R₂₃，R₂₆等を含む。ここで、トランジスタTr₁₅
はコンデンサC₁₃に並列に接続されている。また、
分圧抵抗R₂₂，R₂₃は双方向性サイリスタ９に並
列に接続されている。

このような構成において、可変抵抗VR₁に設定
信号が入力され、積分回路の作用によりコンデン
サC₁₃のＡ点の電位は徐々に上昇する。このとき、
比較増幅器IC２４は抵抗R₂₉，VR₄，R₃₀により
基準電圧が設定されており、Ａ点の電位がこの基
準電圧より大きくなると比較増幅器IC２４の出
力がＨレベルとなる。これにより、前段の双方向
性サイリスタ１１のゲートに電流が流れてこの双
方向性サイリスタ１１がONし、これによつて、
双方向性サイリスタ９がゲートトリガされてON
する。ここで、比較増幅器IC２４の一端子の設
定値（基準電圧）は電動送風機８の最低入力を決
めるものであり、入力値を大きくすることにより
積分回路の傾きを変え、双方向性サイリスタ９の
導通時間を変えて入力をコントロールする。そし
て、このようなタイマー回路１０に対するゼロク
ロス検出回路の動作を説明する。今、交流の正方
向ではトランジスタTr₁₂がONし、トランジスタ
Tr₁₃はOFFとなる。したがつて、トランジスタ
Tr₁₄，Tr₁₅はOFFである。そして、交流が正方
向より負方向へ向い零電位をクロスした瞬間トラ
ンジスタTr₁₂がOFFしてトランジスタTr₁₅がON
することになる。よつて、コンデンサC₁₃に充電
されていた電荷はこのトランジスタTr₁₅により
放電され、Ａ点の電位はOVに下がる。そして、
零電位クロス後、負の方向で動作電圧になるとト
ランジスタTr₁₃，Tr₁₄がONしてトランジスタ
Tr₁₅がOFFとなる。これにより、タイマー回路
１０が動作を開始してコンデンサC₁₉に充電が開
始される。そして、Ａ点の電位が所定電圧になる
と、前述したように比較増幅器IC２４、双方向
性サイリスタ１１の作用により双方向性サイリス
タ９がONする。その後、交流が負方向から正方
向に向かい零電位をクロスした瞬間トランジスタ
Tr₁₃，Tr₁₄がOFFしてトランジスタTr₁₅がONと
なり、コンデンサC₁₃の電荷が放電され、Ａ点の
電位がOVになる。そして、零電位クロス後、正
の方向で動作電圧になるとトランジスタTr₁₂が
ONしてトランジスタTr₁₅がOFFとなる。したが
つて、同様の動作が繰返される。

つまり、交流の零電位クロス時にはコンデンサ
C₁₉の放電が行なわれてタイマー回路１０が動作
せず、零電位クロス後の動作電圧にてトランジス
タTr₁₂またはTr₁₃がONしてトランジスタTr₁₅が
OFFすることにより、タイマー回路１０の動作、
つまりコンデンサC₁₉の充電が開始され、Ａ点の
電位が所定値になると双方向性サイリスタ９が
ONすることになるものである。

操作部５はスイツチSWでセンサーからの出力
（自動）と可変抵抗VR₁からの出力（手動）とを
選択切換えする。

センサー部１３の動作は、集塵時の風量の大小
を作動体、例えばフラツプでとらえ、その動きを
電気的な信号に変換するものであり、変換体が設
けられている。ここでは、ホール素子IC３が用
いられている。即ち、フラツプ側でマグネツトを
置き、固定した相対する側にホール素子IC３を
配して磁界の変化をとらえるものである。ここ
で、ホール素子IC３の２、４ピンから出力を取
出し、１、３ピンにて一定電流を供給している。
又、演算増幅器IC２１はホール素子IC３を定電
流駆動するための定電流電源を構成している。そ
して、演算増幅器IC２２，IC２３はセンサー信
号増幅器を構成するものであり、初段のIC２２
により差動増幅し、次段でIC２３でオフセツト
調整、ゲイン調整を行なうものであり、出力は操
作部５のスイツチSWのセンサー出力端子に与え
られている。。ここで、ゲインは可変抵抗VR₃の
摺動子がIC２３のアウトプツト側へ移動する程
減少し、グランド方向で増加するよう設定されて
いる。又、オフセツト調整用の可変抵抗VR₂は
IC３のバラツキを補正することになる。

しかして、表示回路１４は発光素子としての
LED D₁，D₂，D₃，D₄を直列接続してなるもの
で、抵抗R₁〜R₄による比較電圧源の下、比較増
幅器IC１１，IC１２，IC１３により点灯制御さ
れる。ここに、LED D₁は常時点灯するものでパ
イロツトを兼用する。又、比較増幅器IC１１〜
IC１３の出力はオープンコレクタであり、各々
のスイツチングでLED D₁〜D₄の点滅が行なわれ
るものであり、LED D₁〜D₄の各々の接続点に接
続されている。第３図はこの表示回路１４付近の
等価回路を示すもので、各々の比較増幅器IC１
１〜IC１３は内部にトランジスタTr₁〜Tr₃を内
蔵しており、オープンコレクタとなつているもの
である。そして、比較電圧は7.5Vラインを電源
として抵抗R₁，R₂，R₃，R₄により設定されるも
ので、今、例えば操作部５からの信号出力がIC
１１の比較電圧より高くなると、トランジスタ
Tr₁がOFFとなり、トランジスタTr₂，Tr₃はON
のままであるので、IED D₁，D₂が点灯すること
になる。そして、信号出力がIC１２の比較電圧
より高くなると、トランジスタTr₂もOFFとな
り、LED D₁，D₂，D₃が点灯することになる。
ここに、LEDに対しては抵抗R₇，R₈を介して電
源が供給されるものであり、抵抗R₆が定電流回
路を構成するように設定されているので、点灯す
べきLEDの数に関係なくその明るさは殆んど変
わらない。このような複数のLEDにより、自動
時にはフラツプの動きに比例して風量を表示する
ことになり、手動時には可変抵抗VR₁の位置に関
連して表示することになる。つまり、入力コント
ロール量に比例した表示となる。

発明が解決しようとする問題点 このような従来方式にあつては、終端のLED
D₄はすべてのトランジスタTr₁〜Tr₃がOFFした
ときに点灯すべきものである。しかるに、トラン
ジスタTr₁，Tr₂がOFFし、トランジスタTr₃が
ONのときには、このトランジスタTr₃のON電圧
が0.6〜1V位に達し、LED D₄にも電流が流れる
ので、このON電圧が大きいときには点灯すべき
でないLED D₄も明るく点灯してしまい、表示状
態として不明確となつてしまう。

問題点を解決するための手段 交流電源に対し電動送風機と制御回路とを直列
に接続し、電動送風機の入力電圧、風量若しくは
圧力の変化又は手動調整用可変抵抗器の変化に応
じた表示を行なうよう複数の発光素子を直列接続
した表示回路を設け、これらの発光素子の接続点
に対し電圧比較器の出力を接続するとともに、前
記発光素子中終端より一つ手前の発光素子を制御
する電圧比較器と逆極性に接続された電圧比較器
を終端の発光素子とグランドとの間に接続した。

作 用 発光素子中の終端より一つ手前の電圧比較器と
終端の発光素子の電圧比較器とは逆極性であるこ
とから、終端より一つ手前の発光素子が点灯中に
おいて、その終端より一つ手前の発光素子の点灯
を制御している電圧比較器と逆極性の電圧比較器
により終端の発光素子は点灯制御されて点灯状態
になることはなく、また、終端の発光素子のみの
点灯は確実に行なわれるように構成したものであ
る。

発明の実施例 本発明の一実施例を第４図に基づいて説明す
る。第１図ないし第３図で示した部分と同一部分
は同一符号を用い、説明も省略する。本実施例は
終端のLED D₄と電源（グランド側）との間にス
イツチング素子としてのトランジスタTr₄を接続
したもので、このトランジスタTr₄は比較増幅器
IC１４に内蔵されている。ここで、この比較増
幅器IC１４は１つ手前のLED D₃制御用の比較増
幅器IC１３と逆極性であり、IC１３がOFFする
ことによりIC１４がONする。

従つて、順に点灯状態をみると、トランジスタ
Tr₁〜Tr₃ONによりLED D₁が点灯し、トランジ
スタTr₂〜r₃のONによりLED D₁，D₂が点灯し、
トランジスタTr₃のみのONによにりLED D₁，
D₂が点灯する。これらのとき、トランジスタTr₄
はOFF状態のままであるので、LED D₄に電流が
流ることはなく無点灯状態に維持される。そし
て、信号入力がIC１３の比較電圧以上になると
トランジスタTr₃がOFFする一方、トランジスタ
Tr₄が始めてONになり、LED D₁〜D₄が全て点
灯することになる。

発明の効果 この発明は上述のように、交流電源に対し電動
送風機と制御回路とを直列に接続し、電動送風機
の入力電圧、風量若しくは圧力の変化又は手動調
整用可変抵抗器の変化に応じた表示を行なうよう
複数の発光素子を直列接続した表示回路を設け、
これらの発光素子の接続点に対し電圧比較器の出
力を接続するとともに、前記発光素子中終端より
一つ手前の発光素子を制御する電圧比較器と逆極
性に接続された電圧比較器を終端の発光素子とグ
ランドとの間に接続したので、発光素子の終端よ
り一つ手前の電圧比較器と終端の発光素子の電圧
比較器とは逆極性であることから、終端より一つ
手前の発光素子が点灯中において、その終端より
一つ手前の発光素子の点灯を制御している電圧比
較器と逆極性の電圧比較器により終端の発光素子
は点灯制御されて点灯状態になることはなく、ま
た、終端の発光素子のみの点灯は確実に行なわれ
る等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は外観斜視図、第２図は従来例を示す回
路図、第３図はその一部の等価回路図、第４図は
本発明の一実施例を示す等価回路図である。 ７……交流電源、８……電動送風機、９……双
方向性サイリスタ（制御回路）、１４……表示回
路、D₁〜D₄……LED（発光素子）、IC１１〜IC１
４……電圧比較器、Tr₄……トランジスタ（スイ
ツチング素子）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 交流電源に対し電動送風機と制御回路とを直
   列に接続し、電動送風機の入力電圧、風量若しく
   は圧力の変化又は手動調整用可変抵抗器の変化に
   応じた表示を行なうよう複数の発光素子を直列接
   続した表示回路を設け、これらの発光素子の接続
   点に対し電圧比較器の出力を接続するとともに、
   前記発光素子中終端より一つ手前の発光素子を制
   御する電圧比較器と逆極性に接続された電圧比較
   器を終端の発光素子とグランドとの間に接続した
   ことを特徴とする電気掃除機。