KR100300663B1

KR100300663B1 - 전기이중층 캐패시터를 이용한 청소기 구동장치

Info

Publication number: KR100300663B1
Application number: KR1019990023282A
Authority: KR
Inventors: 박찬현; 박흥우
Original assignee: 전형구; 파츠닉(주)
Priority date: 1999-06-21
Filing date: 1999-06-21
Publication date: 2001-09-22
Also published as: KR20010003120A

Abstract

전기청소기를 구동하는 전원공급부를 슈도 캐패시터를 이용하여 구성함으로써 전원공급부의 전압이 모두 소비되었을 경우 또는 순간적으로 높은 출력을 필요로 할 경우 신속하게 충전시켜 사용할 수 있도록 하는 전기이중층 캐패시터를 이용한 청소기 구동장치가 개시되어 있다. 전기청소기에 구비되는 제1배터리, 제2배터리 및 전기이중층 캐패시터에 동시에 충전을 시킨 후 전기청소기의 모터구동부를 작동시켜 청소를 실행하게 되면 제1배터리에 충전된 전압이 방전되면서 모터구동부가 작동을 한다. 상기 제1배터리가 방전을 하여 전압이 낮아지면 제2배터리에 충전된 전압을 방전시켜 모터구동부가 일정한 구동력을 계속유지하도록 하며, 전기청소기를 동작시켜 청소를 하는 중에 좀더 큰 구동력이 필요한 경우 전기이중층 캐패시터에 충전되어 있는 전압을 방전시킴으로써 높은 구동력에 의해 모터구동부가 동작을 하도록 한다. 상기 모터구동부에 높은 전압이 인가되어 모터구동부가 작동을 하면 모터의 회전력이 크게 증가되어 전기청소기의 흡입력이 일시적으로 증가하여 청소를 원활하게 할 수 있다.

Description

전기이중층 캐패시터를 이용한 청소기 구동장치{Device for driving a cleaner in using Pseudo Capacitor}

본 발명은 청소기 구동장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기청소기를 구동하는 전원공급부를 슈도 캐패시터를 이용하여 구성함으로써 전원공급부의 전압이 모두 소비되었을 경우 또는 순간적으로 높은 출력을 필요로 할 경우 신속하게충전시켜 사용할 수 있도록 하는 전기이중층 캐패시터를 이용한 청소기 구동장치에 관한 것이다.

일반적으로 진공청소기는 모터의 회전력에 의해 팬이 구동되고, 상기 팬이 구동되면서 청소기의 내부에 존재하는 공기를 외부로 배출시키게 된다. 상기 청소기의 내부에 존재하는 공기가 팬에 의해 외부로 배출되면 청소기의 내부에 진공이 발생하면서 외부의 공기를 청소기의 내부로 흡입하게 된다. 이때 외부의 공기가 청소기의 내부로 흡입되는 흡입력에 의해 먼지 또는 이물질이 청소기의 내부로 공기와 함께 흡입되면서 청소가 된다.

상기 청소기는 팬의 구동력에 의해 청소시의 흡입력이 결정되며, 팬이 고속으로 회전하게 되면 흡입력이 강하여 먼지가 신속하게 청소기의 내부로 흡입되는 반면, 팬이 저속으로 회전하게 되면 흡입력이 약하여 먼지가 청소기의 내부로 잘 흡입되지 않는다.

종래의 충전용 청소기는 팬을 구동시키는 구동력이 일정하여 청소기를 장시간 사용하게 되면 배터리가 점점 소모되어 구동력이 약해지므로 먼지가 정상적으로 흡입되지 않은 불편함이 있다. 또한, 청소기로 먼지를 흡입하는 과정에서 일시적으로 팬을 강하게 구동시켜 흡입력을 증가시키는 수단이 없어 원활한 청소를 하지 못하는 불편함이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 청소기의 모터구동부에 전원을 전원공급부를 슈도 캐패시터를 이용하여 구성함으로써 전원공급부의 전압이 설정된 전압보다 큰 전압을 필요로 할 경우 순간적으로 높은 전압이 인가되도록 하는 전기이중층 캐패시터를 이용한 청소기 구동장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 청소기의 모터구동부에 인가되는 전원공급부의 전압이 설정된 전압값보다 낮아지면 전압공급부의 전압이 설정된 전압값을 일정 시간동안 계속 유지할 수 있도록 하는 전기이중층 캐패시터를 이용한 청소기 구동장치를 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전기이중층 캐패시터를 이용한 청소기 구동장치를 개략적으로 나타낸 회로도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 충전용 커넥터 20 : 제1배터리

30 : 제2배터리 40 : 전기이중층 캐패시터

50 : 모터구동부 60 : 모터

70 : 수동스위치 75 : 구동스위치

80 : 릴레이스위치 90 : 마이컴

95 : 센서

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 충전용 배터리로부터 공급되는 전원에 의해 구동되는 전기청소기에 있어서, 외부 콘센트에 접속되는 충전용 커넥터측에 접속되어 충방전동작을 하는 제1배터리; 상기 제1배터리에 수동스위치를 통해 병렬로 접속되는 전기이중층 캐패시터; 상기 전기이중층 캐패시터에 릴레이스위치를 통해 병렬로접속되며, 충전용 커넥터에 제1다이오드를 통해 접속되는 제2배터리; 그리고 상기 제1배터리에 구동스위치를 통해 접속되는 모터구동부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기이중층 캐패시터를 이용한 청소기 구동장치를 제공하는데 있다.

본 발명에 의하면, 전기청소기에 구비되는 제1배터리, 제2배터리 및 전기이중층 캐패시터에 동시에 충전을 시킨 후 전기청소기의 모터구동부를 작동시켜 청소를 실행하게 되면 제1배터리에 충전된 전압이 방전되면서 모터구동부가 작동을 한다. 상기 제1배터리가 방전을 하여 전압이 낮아지면 제2배터리에 충전된 전압을 방전시켜 모터구동부가 일정한 구동력을 계속유지하도록 하며, 전기청소기를 동작시켜 청소를 하는 중에 좀더 큰 구동력이 필요한 경우 전기이중층 캐패시터에 충전되어 있는 전압을 방전시킴으로써 높은 구동력에 의해 모터구동부가 동작을 하도록 한다. 상기 모터구동부에 높은 전압이 인가되어 모터구동부가 작동을 하면 모터의 회전력이 크게 증가되어 전기청소기의 흡입력이 일시적으로 증가하여 청소를 원활하게 할 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

도 1을 참조하여 전기이중층 캐패시터를 이용한 청소기 구동장치를 설명하면, 먼저, 충전용 배터리로부터 공급되는 전원에 의해 구동되는 전기청소기(도시 안됨)에는 외부의 콘센트(도시 안됨)에 접속되는 충전용 커넥터(10)가 구비되고, 상기 충전용 커넥터(10)에는 충방전동작을 하는 제1배터리(20)가 병렬로 접속된다. 상기 제1배터리(20)에는 전기이중층 캐패시터(40)가 수동스위치(70)를 통해 병렬로 접속되고, 상기 전기이중층 캐패시터(40)에는 릴레이스위치(80)를 통해 제2배터리(30)가 병렬로 접속되며, 상기 제2배터리(30)는 충전용 커넥터(10)에 제1다이오드(D1)를 통해 접속되어 충전용 커넥터(10)로부터 인가되는 전원에 의해 충전이 된다. 상기 제1배터리(20)에는 전기청소기의 모터(60)를 구동시키는 모터구동부(50)가 구동스위치(75)를 통해 접속된다. 상기 전기이중층 캐패시터(40)와 제2배터리(30)의 사이에는 역전류가 흐르지 않도록 하는 제2다이오드(D2)가 접속된다.또한, 상기 릴레이스위치(80)에는 마이컴(90)이 접속되고, 상기 마이컴(90)은 모터(60)의 회전력을 감지하는 센서(95)로부터 인가되는 신호에 따라 릴레이스위치(80)를 온/오프시켜 제2배터리(30)에 충전되어 있는 전압이 방전되도록 한다.

이하, 일 실시예를 통해 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 충전용 커넥터(10)를 외부 콘센트에 접속시키게 되면 제1배터리(20), 전기이중층 캐패시터(40) 및 제2배터리(30)에는 전원이 인가되어 전압이 충전된다. 상기 제1배터리(20), 제2배터리(30) 및 전기이중층 캐패시터(40)에 전압을 충전시킨 후 구동스위치(75)를 온절환시키게 되면 제1배터리(20)에 충전되어 있는 전압이 방전되면서 전기청소기의 모터구동부(50)가 동작을 하여 모터(60)는 회전을 한다. 상기 모터(60)가 회전을 함으로써 청소기는 먼지 등을 흡입하여 원활한 청소를 실행하게 된다.

상기 구동스위치(75)를 온절환시켜 제1배터리(20)로부터 방전되는 전압을 이용하여 전기청소기를 구동시키게 되면 제1배터리(20)의 전압이 점차적으로 낮아지게 된다. 상기 제1배터리(20)의 전압이 낮아지면 모터구동부(50)에 의해 동작을 하는 모터(60)의 회전력이 감소하게 된다. 상기 모터(60)의 회전력이 감소하게 되면 센서(95)가 이를 감지하여 마이컴(90)에 인가하게 되고, 상기 마이컴(90)은 센서(95)로부터 인가되는 신호를 비교분석하게 된다. 상기 마이컴(90)은 센서(95)에 의해 감지되는 모터(60)의 회전력에 해당하는 감지값이 설정값보다 작게 되면 릴레이스위치(80)에 신호를 인가하여 릴레이스위치(80)를 온절환시킨다. 상기 릴레이스위치(80)가 온절환되면 제2배터리(30)에 충전되어 있는 전압이 릴레이스위치(80)를 통해 모터구동부(50)에 인가되므로 모터(60)는 정상적인 회전을 하게 된다.

또한, 상기 제1배터리(20) 및 제2배터리(30)를 이용하여 전기청소기의 모터(60)를 회전시켜 청소를 하는 중에 전기청소기가 좀더 큰 흡입력을 필요로 할 경우에는 수동스위치(70)를 온절환시킨다. 상기 수동스위치(70)를 온절환시키면 전기이중층 캐패시터(40)에 충전되어 있는 전압이 수동스위치(70)를 통해 방전을 하여 모터구동부(50)에 인가되므로 모터(60)의 회전력은 전기이중층 캐패시터(40)로부터 인가되는 전압만큼 증가하게 되므로 전기청소기의 흡입력은 크게 증가된다. 상기 전기이중층 캐패시터(40)는 충전동작과 방전동작이 매우 빠르므로 수동스위치(70)를 온절환시키면 전기이중층 캐패시터(40)에 충전되어 있는 전압이 빠른 속도로 방전되므로 모터구동부(50)에 인가되는 전압은 순간적으로 크게 증가하게 된다.

또한, 상기 전기이중층 캐패시터(40)가 모두 방전된 상태에서 제2배터리(30)가 충전상태이면 제2배터리(30)에 충전되어 있는 전압이 제2다이오드(D2)를 통해 전기이중층 캐패시터(40)에 인가되어 전기이중층 캐패시터(40)를 충전시키므로 전기청소기를 사용하는 중에 순간적으로 흡입력을 증가시킬 경우에 원활한 청소를 수행할 수 있다.

이상 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명은 전기청소기에 구비되는 제1배터리, 제2배터리 및 전기이중층 캐패시터에 동시에 충전을 시킨 후 전기청소기의 모터구동부를 작동시켜 청소를 실행하게 되면 제1배터리에 충전된 전압이 방전되면서 모터구동부가 작동을 한다. 상기 제1배터리가 방전을 하여 전압이 낮아지면 제2배터리에 충전된 전압을 방전시켜 모터구동부가 일정한 구동력을 계속유지하도록 하며, 전기청소기를 동작시켜 청소를 하는 중에 좀더 큰 구동력이 필요한 경우 전기이중층 캐패시터에 충전되어 있는 전압을 방전시킴으로써 높은 구동력에 의해 모터구동부가 동작을 하도록 한다. 상기 모터구동부에 높은 전압이 인가되어 모터구동부가 작동을 하면 모터의 회전력이 크게 증가되어 전기청소기의 흡입력이 일시적으로 증가하여 청소를 원활하게 할 수 있다.

Claims

충전용 배터리로부터 공급되는 전원에 의해 구동되는 전기청소기에 있어서, 외부 콘센트에 접속되는 충전용 커넥터측에 접속되어 충방전동작을 하는 제1배터리; 상기 제1배터리에 수동스위치를 통해 병렬로 접속되는 전기이중층 캐패시터; 상기 전기이중층 캐패시터에 릴레이스위치를 통해 병렬로접속되며, 충전용 커넥터에 제1다이오드를 통해 접속되는 제2배터리; 그리고 상기 제1배터리에 구동스위치를 통해 접속되는 모터구동부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기이중층 캐패시터를 이용한 청소기 구동장치.
제 1 항에 있어서, 상기 릴레이스위치에는 마이컴이 접속되고, 상기 마이컴은 모터의 회전력을 감지하는 센서로부터 인가되는 신호에 따라 릴레이스위치를 온/오프시켜 제2배터리에 충전되어 있는 전압이 방전되도록 하는 것을 특징으로 하는 전기이중층 캐패시터를 이용한 청소기 구동장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제2배터리와 전기이중층 캐패시터의 사이에는 제2다이오드가 접속되므로 전기이중층 캐패시터가 모두 방전되면 제2배터리에 충전되어 있는 전압이 전기이중층 캐패시터를 충전시키는 것을 특징으로 하는 전기이중층 캐패시터를 이용한 청소기 구동장치.