KR100237049B1

KR100237049B1 - 진공청소기의 구동제어장치 및 방법

Info

Publication number: KR100237049B1
Application number: KR1019980003598A
Authority: KR
Inventors: 최상준
Original assignee: 배길성; 삼성광주전자주식회사
Priority date: 1998-02-07
Filing date: 1998-02-07
Publication date: 2000-01-15
Also published as: KR19990069391A

Abstract

본 발명은 진공청소기의 구동제어장치 및 방법에 관한 것으로서, 전압감지부로부터 외부입력전압의 전압레벨에 상응하는 전압신호가 출력되고, 키입력부로부터 이용자가 설정한 설정흡입력에 상응하는 키신호가 출력되며, 집진실의 압력이 설정압력의 이상이 되면 압력스위치로부터 설정압력도달신호가 출력되는 한편, 제어부를 통해 외부입력전압이 상기 전압신호와 상기 키신호 및 상기 설정압력도달신호의 출력여부에 상응하게 조절되어 모터에 인가됨으로써, 외부입력전압이 정격전압과 일치하지 않는 경우에도 집진실에 집진된 먼지량에 따라 흡입력보상운전을 정상적으로 수행하도록 한 것이다.

Description

진공청소기의 구동제어장치 및 방법

본 발명은 진공청소기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이용자가 설정한 설정흡입력 및 외부입력전압의 레벨에 따라 모터에 인가되는 전압의 위상을 조절하여 흡입력보상운전을 정상적으로 수행할 수 있도록 한 진공청소기의 구동제어장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 진공청소기는 도 1에 도시된 바와 같이, 공기의 흡입력에 의해 먼지나 이물질 등을 흡입하도록 된 흡입부(10)와, 이 흡입부(10)에 의해 흡입된 먼지를 하기의 본체(30)에 내장된 집진실로 원활히 이송시키도록 된 연통부(20) 및, 이 연통부(20)에 의해 이동된 먼지를 포집하도록 된 본체(30)로 이루어져 있다.

여기서, 흡입부(10)는 양측부에 설치된 2개의 제1 이송부재(11) 및, 후미 상단부에 일체로 형성된 연결관(12)으로 이루어져 있다.

그리고, 상기 연통부(20)는 연결관(12)의 중공부와 연통되도록 결합된 플라스틱재질의 제1 연장관(21)과 제2 연장관(22) 그리고 이 제1 및 제2 연장관(21)(22)과 결합되어 있는 손잡이(23) 및 이 손잡이(23)와 연통되도록 결합됨은 물론 굴곡이 자연스럽게 이루어지도록 된 호스(24)로 이루어져 있다.

여기서, 손잡이(23)에는 진공청소기의 온/오프제어와 공기의 흡입력을 조절하기 위한 슬라이드식의 흡입력조절버튼(41)을 포함하여 이루어진 키입력부(40)가 설치되어 있다.

또한, 본체(30)에는 호스(24)의 종단부가 접속되도록 된 호스접속구(31)와, 포집된 먼지의 양이 표시되도록 된 먼지표시부(33), 양측부에 설치된 한쌍의 제2 이송바퀴(34), 작업장소의 이동을 위하여 작업자가 용이하게 운반시킬 수 있도록 된 운반용손잡이(35) 및, 전원을 공급하도록 된 전원플러그(36)가 설치되어 있다.

여기서, 본체(30)의 내부에는 회전에 의하여 공기의 흡입력을 발생시키도록 된 임펠러(도시생략됨)가 설치되어 있다.

상기한 바와 같이 이루어진 진공청소기를 구동시키기 위한 종래의 구동제어장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 가변저항(VR)과, 압력스위치(PS), 저항(R)과, 캐패시터(C), 다이악(Diac)과, 트라이악(Triac) 및, 모터(M)로 구성된다.

도 2에 있어서, 가변저항(VR)은 키입력부(40)의 흡입력조절버튼(41)을 조작함에 따라 그에 상응하게 저항값이 조절되도록 되어 있으며, 압력스위치(PS)는 본체(30)에 내장된 집진실의 내부공기압력(이하, "내기압"이라 한다)이 설정압력이상으로 상승되면 턴온되도록 되어 있다.

그리고, 다이악(Diac)은 가변저항(VR)과 저항(R)에 의한 저항성분과 캐패시터(C)의 정전용량에 의한 시정수(時定數, Time Constant; "T")에 상응하는 펄스신호를 출력하도록 된 것이고, 트라이악(Triac)은 다이악(Diac)으로부터 인가되는 펄스신호에 따라 상용교류전압(AC)의 위상을 제어하도록 된 것이며, 모터(M)는 상기 트라이악(Triac)를 통해 위상이 제어된 상용교류전압(AC)을 입력받아 상기 임펠러를 회전시키도록 된 것이다.

이와 같이 이루어진 진공청소기의 구동제어장치에 대한 동작과정은 하기와 같다.

외부로부터 상용교류전압(AC)이 입력되는 초기상태에서, 이용자가 손잡이(23)에 설치된 키입력부(40)의 흡입력조절버튼(41)을 조작하면 가변저항(VR)의 저항값이 상기 흡입력조절버튼(41)의 조작에 상응하게 조절된다.

이때, 다이악(Diac)으로부터 하기의 수학식 1에 의해 구해지는 시정수(T)에 상응하는 펄스신호가 트라이악(Triac)의 게이트단에 인가된다.

T [sec]=(VR [Ω] + R [Ω]) ·C [F]

상기한 바와 같이 다이악(Diac)으로부터 인가된 펄스신호에 의하여 트라이악(Triac)이 동작되며, 이와 같은 트라이악(Triac)을 통해 외부로부터 인가되는 상용교류전압(AC)의 위상이 상기 수학식 1에 의해 구해진 시정수(T)에 상응하게 제어되어 모터(M)에 인가된다.

여기서, 모터(M)의 소비전력은 상기 트라이악(Triac)을 통해 위상이 제어된 상용교류전압(AC)의 전압레벨과 모터(M)의 권선에 흐르는 전류치를 곱셈한 값이 되며, 모터(M)에서는 상기한 바와 같은 소비전력에 상응하는 속도의 회전력이 발생하여 상기 임펠러를 회전시키게 된다.

상기한 바와 같은 임펠러의 회전에 의하여 본체(30)의 집진실에서는 상기 모터(M)의 회전속도에 상응하는 흡입력이 발생되고, 이와 같은 흡입력에 의하여 외부의 먼지가 흡입부(10) 및 연통부(20)를 통해 본체(30)의 집진실로 흡입되어 집진된다.

이후, 이용자가 키입력부(40)의 흡입력조절버튼(41)을 "최강"으로 설정하면, 가변저항(VR)의 저항값이 "0"이 되면서 다이악(Diac)으로부터 하기의 수학식 2에 의해 구해지는 시정수(T)에 상응하는 펄스신호가 트라이악(Triac)의 게이트단에 인가된다.

T [sec]=R [Ω]·C [F]

상기한 바와 같이 다이악(Diac)으로부터 인가된 펄스신호에 의하여 동작되는 트라이악(Triac)을 통해 외부로부터 인가되는 상용교류전압(AC)의 위상이 상기 수학식 2에 의해 구해진 시정수(T)에 상응하게 제어되어 모터(M)에 인가된다.

여기서, 모터(M)의 소비전력은 일반운전상태 즉, 압력스위치(PS)가 턴온되지 않은 상태에서 가장 큰 값(예를 들면, 1050 [W] 정도)이 되어 모터(M)의 회전속도가 상기 일반운전상태에서 최고속이 되고, 이로 인하여 흡입력이 상기 일반운전상태에서 최대가 된다.

상기한 바와 같이 일반운전상태에서 흡입력이 최대가 된 상황에서 본체(30)의 집진실에 집진된 먼지량이 설정량의 이상이 되면 상기 집진실의 내기압이 설정압력의 이상이 되어 압력스위치(PS)가 턴온된다.

상기 압력스위치(PS)가 턴온됨에 따라 시정수(T)가 "0"이 되면서 다이악(Diac)으로부터 "0"의 시정수에 상응하는 펄스신호가 트라이악(Triac)에 인가되고, 트라이악(Triac)을 통해 온전한 위상 즉, 360°의 위상을 갖는 상용교류전압(AC)이 모터(M)에 인가된다.

상기한 바와 같이 트라이악(Triac)을 통해 360°의 온전한 위상을 갖는 상용교류전압(AC)이 모터(M)에 인가됨에 따라 모터(M)의 소비전력이 일반운전상태에서의 소비전력을 초과하는 최대값(예를 들면, 1450 [W] 정도)이 되어 모터(M)의 회전속도가 일반운전상태에서의 속도를 초과하는 최고속도가 되고, 이로 인하여 흡입력이 일반운전상태에서의 흡입력을 초과하는 최대값이 된다.

이에 따라 일반운전상태에서의 최대흡입력을 초과하는 보다 강력한 흡입력으로 외부의 먼지를 본체(30)의 집진실로 흡입하게 된다.

즉, 본체(30)의 집진실에 집진된 먼지량이 설정량의 이상이 되어 일반운전상태에서의 흡입력으로는 먼지가 용이하게 흡입되지 않는 상황이 되면 압력스위치(PS)가 턴온되어 흡입력이 최대값으로 상승됨으로써, 일반운전상태에서의 흡입력부족분을 보상하여 먼지가 용이하게 흡입되도록 하는 흡입력보상운전이 수행되는 것이다.

한편, 상기 압력스위치(PS)의 동작조건을 만족하는 본체(30) 집진실내의 설정압력은 상용교류전압(AC)이 정격전압(예를 들면, 220 [V] 정도)인 상태에서 키입력부(40)의 흡입력조절버튼(41)을 "최강"으로 설정하였을 때 본체(30)의 집진실에 집진되는 먼지량이 설정량이상이 되면 도달되도록 설정된 압력이다.

그러나, 진공청소기의 실제 이용환경에서는 이용지역이나 부하변동에 따라 상용교류전압(AC)이 상기 정격전압과 일치하지 않고 ± 30 [V] 이상의 편차를 나타내는 경우가 빈번한데, 종래의 진공청소기에서는 상용교류전압(AC)이 정격전압보다 높거나 낮게 되면 압력스위치(PS)가 정상적으로 동작하지 못하여 집진실에 집진된 먼지량에 따라 흡입력보상운전이 정확하게 수행되지 못하는 문제점이 있었다.

예를 들어, 상용교류전압(AC)이 정격전압보다 낮게 되면 키입력부(40)의 흡입력조절버튼(41)을 "최강"으로 설정한 상태에서 모터(M)의 소비전력이 상기 일반운전상태에서의 최대값(예를 들면, 1050 [W] 정도)에 도달되지 못하여 흡입력이 일반운전상태에서의 최대값에 도달되지 못하기 때문에, 본체(30) 집진실의 먼지량이 설정량이상이 된 상태에서도 내기압이 상기 설정압력에 도달되지 못하게 되고 이로 인하여 압력스위치(PS)가 턴온되지 않아 흡입력보상운전이 수행되지 않는 문제점이 있다

그리고, 상용교류전압(AC)이 정격전압보다 높게 되면 키입력부(40)의 흡입력조절버튼(41)을 "최강"으로 설정한 상태에서 모터(M)의 소비전력이 상기 일반운전상태에서의 최대값(예를 들면, 1050 [W] 정도)보다 커져서 흡입력이 일반운전상태에서의 최대값보다 커지기 때문에, 본체(30) 집진실의 먼지량이 상기 설정량의 미만인 상태 즉, 흡입력보상운전조건이 만족되지 않는 상황에서도 내기압이 상기 설정압력에 도달되고 이로 인하여 압력스위치(PS)가 조기에 턴온되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 이용자가 설정한 설정흡입력 및 외부 입력전압의 레벨에 따라 모터에 인가되는 전압을 조절함으로써, 외부 입력전압이 정격전압과 일치하지 않는 경우에도 집진실에 집진된 먼지량에 따라 정확한 시점에 압력스위치가 동작되어 흡입력보상운전을 정상적으로 수행할 수 있는 진공청소기의 구동제어장치 및 방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 진공청소기의 구동제어장치는, 모터를 구동하여 흡입력을 발생하고, 이 흡입력을 이용하여 먼지 등의 이물질을 집진실에 집진시키는 진공청소기에 있어서, 이용자가 버튼을 조작하여 설정한 설정흡입력에 상응하는 키신호를 출력하는 키입력부와, 상기 집진실 내부의 기압이 설정압력의 이상이 되면 설정압력도달신호를 출력하는 압력스위치, 외부입력전압의 레벨을 감지하여 그에 상응하는 전압신호를 출력하는 전압감지부 및, 상기 키입력부로부터 출력되는 키신호와 상기 압력스위치로부터 출력되는 설정압력도달신호 및 상기 전압감지부로부터 출력되는 전압신호에 따라 상기 모터에 입력되는 전압을 조절하는 제어부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 진공청소기의 구동제어방법은, 이용자에 의해 설정된 설정흡입력에 따라 모터에 입력되는 전압을 조절하여 흡입력을 조절하는 진공청소기의 구동제어방법에 있어서, 상기 이용자에 의해 설정된 흡입력이 "최강"이면 외부입력전압의 레벨을 감지하는 전압감지스텝과, 상기 전압감지스텝에서 감지된 전압레벨에 따라 상기 모터의 입력전압을 조절하는 전압조절스텝 및, 상기 전압조절스텝을 수행하는 도중에 먼지 등의 이물질이 집진되는 집진실의 내부기압이 설정압력의 이상이 되면 상기 모터에 최대전압을 인가하는 흡입력보상운전스텝으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

도 1은 일반적인 진공청소기의 개략적인 외관구조도,

도 2는 종래예에 의한 진공청소기의 구동제어장치에 대한 개략적인 회로구성도,

도 3은 본 발명이 적용된 진공청소기의 개략적인 외관구조도,

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 진공청소기의 구동제어장치에 대한 개략적인 회로구성도,

도 5의 (a) 내지 (e)는 도 4에 도시된 주요 구성부의 신호입출력관계를 설명하기 위한 파형도,

도 6은 도 4에 도시된 제어부의 동작을 설명하기 위한 플로우챠트.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

500: 전압감지부 600: 제어부

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명이 적용된 진공청소기의 개략적인 외관구조도로서, 본 발명이 적용된 진공청소기는 공기의 흡입력에 의해 먼지나 이물질 등을 흡입하도록 된 흡입부(100)와, 이 흡입부(100)에 의해 흡입된 먼지를 하기의 본체(300)에 내장된 집진실로 원활히 이송시키도록 된 연통부(200) 및, 이 연통부(200)에 의해 이동된 먼지가 포집되도록 된 본체(300)로 이루어져 있다.

여기서, 연통부(200)는 연장관(210)과 이 연장관(210)에 결합되어 있는 손잡이(220) 및, 이 손잡이(220)와 연통되도록 결합됨은 물론 굴곡이 자연스럽게 이루어진 호스(230)로 이루어져 있으며, 상기 손잡이(220)에는 도 3에 도시된 바와 같이 진공청소기의 온/오프제어와 공기의 흡입력을 조절하기 위한 슬라이드식의 흡입력조절버튼(410)을 포함하여 이루어지고 버튼조작을 그에 상응하는 키신호로 변환하도록 된 키입력부(400)가 설치되어 있다.

또한, 본체(300)의 내부에는 회전에 의하여 흡입력을 발생시키도록 된 임펠러(도시생략됨)가 설치되어 있다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 진공청소기의 구동제어장치에 대한 개략적인 회로구성도로서, 키입력부(400)와, 압력스위치(PS), 전압감지부(500)와, 제어부(600), 광트라이악(Photo-Triac) 및, 모터(M)로 구성된다.

도 4에 있어서, 키입력부(400)는 상술한 바와 같이 흡입력조절버튼(410)의 조작을 그에 상응하는 키신호로 변환하도록 된 것으로, 상기 흡입력조절버튼(410)의 조작에 따라 저항값이 가변되는 가변저항(VR)과, 분압용 저항(R1) 및, 평활용 캐패시터(C1)을 포함하여 이루어진다.

그리고, 압력스위치(PS)는 상기 본체(300)에 설치된 집진실의 내기압이 설정압력의 이상이 되면 턴온되어 설정압력도달신호를 출력하도록 되어 있으며, 그 일단에 저항(R2) 및 제어부(600)의 일측이 공통 연결되어 있고, 타단이 접지되어 있다.

또한, 전압감지부(500)는 외부로부터 인가되는 상용교류전압(AC)의 레벨에 상응하는 전압신호 및 제로교차신호(Zerocrossing Pulse; "ZC")를 제어부(600)에 인가하도록 되어 있다.

그리고, 제어부(600)는 키입력부(400)로부터 인가되는 키신호와, 압력스위치(PS)로부터 인가되는 설정압력도달신호 및, 전압감지부(500)로부터 인가되는 전압신호와 제로교차신호(ZC)에 상응하는 펄스신호를 출력하도록 되어 있다.

또한, 광트라이악(Photo-Triac)은 제어부(600)로부터 인가되는 펄스신호에 따라 동작하여 모터(M)에 인가되는 상용교류전압(AC)의 위상을 제어하도록 되어 있다.

그리고, 도 5의 (a) 내지 (e)는 도 4에 도시된 주요 구성부의 신호입출력관계를 설명하기 위한 파형도로서, 도 5의 (a)는 전압감지부(500)로부터 출력된 제로교차신호(ZC)에 대한 파형도이고, 도 5의 (b) 내지 (d)는 흡입력조절버튼(410)이 "최강"으로 설정되어 있고 압력스위치(PS)가 턴오프된 상태에서 상용교류전압(AC)의 레벨에 따라 제어부(600)로부터 출력되는 각각의 펄스신호를 나타내며, 도 5의 (e)는 도 5의 (b) 내지 (d)에 도시된 펄스신호에 따라 광트라이악(Photo-Triac)에 의해 제어되는 상용교류전압(AC)의 점호각(Firing Angle; "fa") 및 이에 따른 위상을 나타낸 것이다.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 동작예를 도 3 내지 도 6을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

초기상태에서, 외부로부터 상용교류전압(AC)이 입력되면 제어부(600)가 초기화된다(S10).

이때, 이용자가 손잡이(220)에 설치된 키입력부(400)의 흡입력조절버튼(410)을 조작하면 가변저항(VR)의 저항값이 상기 흡입력조절버튼(410)의 조작에 상응하게 가변되고, 키입력부(400)로부터 가변된 가변저항(VR)의 저항값에 상응하는 키신호가 제어부(600)에 인가된다(S20).

즉, 직류전압(VCC)이 가변저항(VR)과 분압용 저항(R1)에 의하여 분압된 다음, 평활용 캐패시터(C1)에 의해 평활되어 제어부(600)에 입력되는 것이다.

상기한 바와 같이 키입력부(400)로부터 인가되는 키신호에 따라 제어부(600)가 이용자에 의해 설정된 설정흡입력을 판단하여, 판단된 설정흡입력이 "최강"인지를 판단한다(S30).

상기 스텝(S30)에서의 판단결과 설정흡입력이 "최강"이면 제어부(600)가 상용교류전압의 레벨을 감지하는 하기의 스텝(S40)으로 진행한다.

상용교류전압의 레벨을 감지하는 스텝(S40)에 있어서, 전압감지부(500)로부터 상용교류전압(AC)의 레벨에 상응하는 전압신호와 제로교차신호(ZC; 도 5의 (a) 참조)가 제어부(600)에 인가되고, 제어부(600)가 전압감지부(500)로부터 인가되는 전압신호를 통해 상용교류전압(AC)의 레벨을 감지한다.

그 다음, 제어부(600)가 전압감지부(500)로부터 입력되는 제로교차신호(ZC)의 라이징에지(Rising Edge)를 기준으로 상기 스텝(S40)에서 감지된 상용교류전압(AC)의 레벨에 상응하는 지연시간(t)을 갖는 펄스신호를 출력한다(S50).

예를 들어, 상용교류전압(AC)이 190 [V] 정도이면 제어부(600)로부터 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 지연시간 "t1"을 갖는 펄스신호가 출력되고, 상용교류전압(AC)이 220 [V] 정도의 정격전압이면 제어부(600)로부터 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 지연시간 "t2"를 갖는 펄스신호가 출력되며, 상용교류전압(AC)이 250 [V] 정도이면 제어부(600)로부터 도 5의 (c)에 도시된 바와 같이 지연시간 "t3"를 갖는 펄스신호가 출력되는 것이다.

상기한 바와 같이 제어부(600)로부터 인가되는 펄스신호에 의하여 광트라이악(Photo-Triac)이 동작되고, 이와 같이 동작되는 광트라이악(Photo-Triac)을 통해 외부로부터 인가되는 상용교류전압(AC)의 위상이 상기 제어부(600)로부터 인가되는 펄스신호에 상응하는 점호각(fa)에 따라 제어되어 모터(M)에 인가된다(도 5의 (e) 참조).

여기서, 모터(M)의 소비전력은 상기 광트라이악(Photo-Triac)을 통해 위상이 제어된 상용교류전압(AC)의 전압레벨과 모터(M)의 권선에 흐르는 전류치를 곱셈한 값이 되는데, 하기의 표 1을 참조하면 알 수 있듯이 상용교류전압(AC)이 정격전압(예를 들면, 220 [V] 정도)과 일치하지 않는 경우에도 일정한 값을 갖게 된다.

<표 1>

상용교류전압(AC)	지연시간 (t)	점호각(fa)	모터의 소비전력
190 [V]	t1; 2.5 [msec]	fa₁	1050 [W]
220 [V]	t2; 3.5 [msec]	fa₂	1050 [W]
250 [V]	t3; 4.5 [msec]	fa₃	1050 [W]

이때, 모터(M)에서는 상기한 바와 같은 소비전력에 상응하는 속도의 회전력이 발생하여 상기 임펠러를 회전시키게 된다(S60).

상기한 바와 같은 임펠러의 회전에 의하여 본체(300)의 집진실에서는 상기 모터(M)의 회전속도에 상응하는 흡입력이 발생되고, 이와 같은 흡입력에 의하여 외부의 먼지가 흡입부(100) 및 연통부(200)를 통해 본체(300)의 집진실로 흡입되어 집진된다.

상기한 바와 같은 소비전력에 따라 모터(M)의 회전속도가 일반운전상태 즉, 압력스위치(PS)가 턴온되지 않은 상태에서 최고속이 되고, 이로 인하여 흡입력이 상기 일반운전상태에서 최대가 된다.

상기한 바와 같이 일반운전상태에서 흡입력이 최대가 된 상황에서 본체(300)의 집진실에 집진된 먼지량이 설정량의 이상이 되면 상기 집진실의 내기압이 설정압력의 이상이 되어 압력스위치(PS)가 턴온되고, 턴온된 압력스위치(PS)를 통해 설저압력도달신호 즉, 저항(R2)에서 전압강하된 직류전압(VCC)의 로우레벨신호가 제어부(600)에 인가된다.

여기서, 상용교류전압(AC)의 레벨이 정격전압보다 높거나 낮은 경우에도 상기한 바와 같이 모터(M)의 소비전력이 동일하고 이로 인한 흡입력이 동일하게 됨에 따라 본체(300) 집진실의 내기압이 동일하므로 압력스위치(PS)의 동작점은 본체(300)의 집진실에 집진된 먼지량에 따라 서로 동일하게 된다.

즉, 상용교류전압(AC)의 레벨이 정격전압과 일치하지 않는 경우에도 본체(300)의 집진실에 집진된 먼지량이 설정량의 이상이 되면 그 시점에 압력스위치(PS)가 정확히 동작하게 되는 것이다.

이때, 제어부(600)가 압력스위치(PS)로부터의 설정압력도달신호 입력여부를 감지하여 감지결과에 의해 압력스위치(PS)가 턴온되었는 지를 판단하고(S70), 판단결과 압력스위치(PS)가 턴오프상태를 유지하면 운전의 종료여부를 판단하는 하기의 스텝(S100)으로 진행한다.

만약, 상기 스텝(S70)에서의 판단결과 입력스위치가 턴온되었으면 제어부(600)가 본체(300) 집진실의 내기압이 설정압력에 도달된 것으로 판단하여 전압감지부(500)로부터 입력되는 제로교차신호(ZC)의 라이징에지(Rising Edge)를 기준으로 지연시간(t)이 "0 초"인 펄스신호를 출력한다(S80).

상기한 바와 같이 "0 초"의 지연시간(t)을 갖는 펄스신호에 따라 동작되는 광트라이악(Photo-Triac)를 통해 점호각 "fa₀"에 따른 온전한 위상 즉, 360°의 위상을 갖는 상용교류전압(AC)이 모터(M)에 인가된다.

상기한 바와 같이 광트라이악(Photo-Triac)을 통해 360°의 온전한 위상을 갖는 상용교류전압(AC)이 모터(M)에 인가됨에 따라 모터(M)의 소비전력이 일반운전상태에서의 소비전력을 초과하는 최대값이 되어 모터(M)의 회전속도가 일반운전상태에서의 속도를 초과하는 최고속도가 되고, 이로 인하여 흡입력이 일반운전상태에서의 흡입력을 초과하는 최대값이 된다.

이에 따라 일반운전상태에서의 최대흡입력을 초과하는 보다 강력한 흡입력에 의하여 외부의 먼지가 본체(300)의 집진실로 흡입된다.

그 다음, 제어부(600)가 키입력부(400)로부터 인가되는 키신호를 통해 흡입력조절버튼(410)이 "오프"에 설정되어 있는 지를 판단하여(S90), 판단결과 흡입력조절버튼(410)이 "오프"에 설정되어 있지 않으면 설정흡입력이 "최강"인지를 판단하는 상기 스텝(S30)으로 진행한다.

한편, 상기 스텝(S30)에서의 판단결과 설정흡입력이 "최강"이 아니면 제어부(600)가 키입력부(400)로부터 인가되는 키신호를 통해 이용자가 설정한 설정흡입력을 판단하여 판단된 설정흡입력에 상응하는 지연시간(t)을 갖는 펄스신호를 출력한다(S100).

상기한 바와 같이 제어부(600)로부터 인가되는 펄스신호에 의하여 광트라이악(Photo-Triac)이 동작되고, 이와 같이 동작되는 광트라이악(Photo-Triac)을 통해 외부로부터 인가되는 상용교류전압(AC)의 위상이 상기 제어부(600)로부터 인가되는 펄스신호에 상응하는 점호각(fa)에 따라 제어되어 모터(M)에 인가된다.

여기서, 모터(M)의 소비전력은 상기 광트라이악(Photo-Triac)을 통해 위상이 제어된 상용교류전압(AC)의 전압레벨과 모터(M)의 권선에 흐르는 전류치를 곱셈한 값이 되며, 모터(M)에서는 상기한 바와 같은 소비전력에 상응하는 속도의 회전력이 발생하여 상기 임펠러를 회전시키게 된다(S110).

이후, 제어부(600)가 키입력부(400)로부터 인가되는 키신호를 통해 흡입력조절버튼(410)이 "오프"에 설정되어 있는 지를 판단하는 상기 스텝(S90)으로 진행하고, 상기 스텝(S90)에서의 판단결과 흡입력조절버튼이 "오프"에 설정되어 있으면 모터(M)를 정지시키기 위한 펄스신호를 출력한다.

상기한 바와 같이 제어부(600)로부터 모터(M)를 정지시키기 위한 펄스신호가 광트라이악(Photo-Triac)에 인가됨에 따라 모터(M)에 인가되던 상용교류전압(AC)이 광트라이악(Photo-Triac)에 의해 차단되고, 이로 인하여 모터(M)의 구동이 중단된다.

이후, 제어부(600)가 제어동작을 종료한다.

상술한 바와 같이 본 발명은, 전압감지부로부터 외부입력전압의 전압레벨에 상응하는 전압신호가 출력되고, 키입력부로부터 이용자가 설정한 설정흡입력에 상응하는 키신호가 출력되며, 집진실의 압력이 설정압력의 이상이 되면 압력스위치로부터 설정압력도달신호가 출력되는 한편, 제어부를 통해 외부입력전압이 상기 전압신호와 상기 키신호 및 상기 설정압력도달신호의 출력여부에 상응하게 조절되어 모터에 인가됨으로써, 외부입력전압이 정격전압과 일치하지 않는 경우에도 집진실에 집진된 먼지량에 따라 흡입력보상운전이 정확하고 안정적으로 수행되도록 한 것이다.

따라서, 본 발명을 이용하면, 이용자가 설정한 설정흡입력 및 외부 입력전압의 레벨에 따라 시정수를 조절하여 모터에 인가되는 전압의 위상을 제어함으로써, 외부 입력전압이 정격전압과 일치하지 않는 경우에도 집진실에 집진되는 먼지량에 따라 정확한 시점에 압력스위치가 동작되도록 하여 흡입력보상운전을 정상적으로 수행할 수 있는 효과가 있다.

Claims

모터를 구동하여 흡입력을 발생하고, 이 흡입력을 이용하여 먼지 등의 이물질을 집진실에 집진시키는 진공청소기에 있어서,

이용자가 버튼을 조작하여 설정한 설정흡입력에 상응하는 키신호를 출력하는 키입력부와,

상기 집진실 내부의 기압이 설정압력의 이상이 되면 설정압력도달신호를 출력하는 압력스위치,

외부입력전압의 레벨을 감지하여 그에 상응하는 전압신호를 출력하는 전압감지부 및,

상기 키입력부로부터 출력되는 키신호와 상기 압력스위치로부터 출력되는 설정압력도달신호 및 상기 전압감지부로부터 출력되는 전압신호에 따라 상기 모터에 입력되는 전압을 조절하는 제어부로 구성되는 것을 특징으로 하는 진공청소기의 구동제어장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,

위상제어를 통해 상기 모터에 입력되는 전압을 조절하는 것을 특징으로 하는 진공청소기의 구동제어장치.
이용자에 의해 설정된 설정흡입력에 따라 모터에 입력되는 전압을 조절하여 흡입력을 조절하는 진공청소기의 구동제어방법에 있어서,

상기 이용자에 의해 설정된 흡입력이 "최강"이면 외부입력전압의 레벨을 감지하는 전압감지스텝과,

상기 전압감지스텝에서 감지된 전압레벨에 따라 상기 모터의 입력전압을 조절하는 전압조절스텝 및,

상기 전압조절스텝을 수행하는 도중에 먼지 등의 이물질이 집진되는 집진실의 내부기압이 설정압력의 이상이 되면 상기 모터에 최대전압을 인가하는 흡입력보상운전스텝으로 이루어진 것을 특징으로 하는 진공청소기의 구동제어방법.