KR100310802B1 - 진공청소기의고조파저감회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진공 청소기에서, 제 1 및 제 2 구동탭을 가지며 구동탭을 선택하여 출력을 달리 구동 가능토록 하는 탭모터와, 상기 탭모터의 구동탭을 선택하는 탭 스위치와, 상기 탭 스위치의 탭 선택을 지령하고 지령시 가변 저항 양단을 쇼트 시켜 전파형이 턴온 되돌고 설치한 탭 선택 스위치, 및 상기 진공 청소기가 최강 모드일 때를 인식하여 탭 선택 스위치를 구동토록 하는 탭 선택 스위치 구동수단을 포함하여 이루어진 진공청소기의 고조파 저감회로이며,

진공 청소기의 모터를 출력을 선택할 수 있는 탭모터로 사용하고, 탭모터의 출력 선택은 탭 선택 스위치 구동수단의 구동에 연동하여 최강모드일 때는 트라이악의 위상각 제어용 가변저항을 쇼트시켜 전파형을 턴온 시키므로 고조파 성분을 없애고, 최강 모드가 이닌 경우에는 탭 스위치가 1200와트 탭모터를 구동토록하여 고조파 성분이 적은 낮은 출력의 구동탭을 선택토록 함으로써, 고조파 성분을 상대적으로 저감시킨다.

Description

진공청소기의 고조파 저감회로

본 발명은 진공 청소기에서, 제 1 및 제 2 구동탭을 가지며 구동탭을 선택하여 구동 가능토록 하는 탭모터와, 상기 탭모터의 구동탭을 선택하는 탭 스위치를 포함하여 이루어지고, 진공 청소기가 최강 모드일 때만 탭 스위치가 최강모드에 오도록 하여 고조파를 저감시킨 진공청소기의 고조파 저감회로에 관한 것이다.

일반적으로 진공 청소기는 모터의 회전력으로 진공을 발생시켜 발생한 진공 흡인력으로 먼지 등을 빨아들여 실내를 청소하는 기기이다. 따라서 청소기는 주로 모터와 먼지 흡입 필터(주머니)를 수용하는 하우징(본체)과, 하우징에 설치한 연결 수단을 통하여 연결되며 먼지 등을 흡입하는 통로를 제공하는 흡입 연결(플렉시블)호스와, 흡입 연결호스와 신축 가능토록 연결되며 끝에 흡입 브러시를 포함하는 흡입수단을 결합시키는 신축관을 포함하여 이루어진다. 또한 연결호스에 결합된 손잡이에는 전원을 온 오프 시키고 흡입력을 "강"에서 "약"으로 변환 선택시키는 스위치부(예를 들어 슬라이드 볼륨)가 설치된다. 이는 도 1 과같이 예시할 수 있는바, 진공 발생용 모터 및 흡입필터등을 수용하는 본체(하우징)(1)와, 진공 흡입력을 전달하고 전원 구동용 전선이 외피에 권선된 플렉시블 연결호스(2)와, 연결호스(2)와 분리 가능토록 결합되고 선단에 흡입브러시(2-3)를 가지는 흡입수단(2-2)이 결합되는 신축관(2-1), 및 연결호스(2)와 신축관(2-1)을 결합시키며 흡입 레벨을 조정하는 슬라이드 볼륨(3)을 가지는 스위치부(3-1)를 포함하여 이루어진다. 이 경우 모터로 인한 흡입력의 정도(모터의 출력레벨 상태)는 스위치부(3-1)의 선택 레벨에 상응하는 볼륨(3)(도 2 에서는 회로적인 표현으로 슬라이드 볼륨(S/V)으로도 병기 표기함)이 세팅되면 이로부터 인식되는 값을 시정수로 하여 모터 구동 제어용 트라이악의 게이트를 위상 제어하여 모터의 출력을 제어토록 한다. 즉 "강" 상태이면 이에 상응하는 시정수로 게이트를 위상 제어하고, "약" 상태이면 이에 상응하는 시정수로 게이트를 위상 제어시킨다. 이는 도 2 와같이 회로적 표현으로 예시할 수 있는바, 진공청소기 본체(1)에는 플럭을 통하여 교류전원을 제공토록 하고, 본체(1)에 인가되는 교류전원은 플렉시블 연결호스(2)를 통하여 온 오프(온 오프 수단의 예시는 생략함)되도록 하고, 연결호스(2)에는 흡입력(모터의 출력)을 선택하는 볼륨(3)을 포함시킨다. 본체(1)는 진공 흡입력 발생용 모터(M)를 포함하고, 상기 볼륨(3)의 선택 레벨은 시정수를 결정하고 이에 따라 트라이악(5)을 위상 제어 할 수 있도록 게이트를 구동한다. 상기에서 저항(R1, R2, R3, S/V)은 콘덴서(C1)와의 시정수를 제공하면서 다이악(6)을 통하여 트라이악(5)의 게이트를 구동하는 구동 제어수단을 이룬다. 도면 2 에서 콘덴서(C3)는 노이즈 필터이고, 콘덴서(C2) 및 저항(R4)은 리플 제거용이다. 따라서 도 2 는 도 3 과 같은 등가회로로 표시할 수 있다. 즉, 도 2 에서 저항(R1, R2, R3, S/V)의 값을 등가적으로 가변저항(VR)으로 표시한 도면이다. 이는 저항(R1, R2, R3, S/V)이 등가적으로 가변저항(VR)을 이루어 콘덴서(C1)와 시정수를 형성하고 이에 의하여 트라이악(5)의 위상각 제어를 수행토록 한다. 이러한 트라이악(5)의 게이트 제어의 원리는 도 4a 와 같은 입력 전원이 인가되면 게이트 구동 전류를 인가하는 시점(콘덴서(C1)가 방전하는 시점으로 예를 들어 도 4b 의 위상 시점(t1, t2, t3...)에서부터 게이트 출력 전원이 모터(M)에 인가되는 형태를 이룬다. 즉, 게이트 구동전류 인가 시점을 0도 및 360도 시점에서 바로 인가하느냐(사인파 출력을 인가하는 경우) 아니면 90도 및 450도 시점에서 인가하느냐(출력이 반만 인가되는 경우)에 따라 출력 레벨이 달라지는 것을 이용하여 교류전원을 위상각 제어하는 방식이다.

그런데 이러한 방식을 사용하는 진공청소기는 위상각을 조정하여 강제적으로 트라이악(5)의 게이트를 제어하여 트라이악(5)을 온오프시켜 출력을 제어하므로 제어시 전류 파형의 왜곡이 심하여 유럽에서 규제하고 있는 고조파(Harmonics)를 많이 포함하게 되는 요인이 된다.

본 발명의 목적은 이를 해소코자 하는 것으로, 고조파가 가장 높은 예를들어 중모드 구간은 1200와트 수준으로 탭모터를 구동시키고, 최강 모드에서는 단순한 온 상태의 전원으로 1500와트 탭모터를 구동시켜 고조파 성분을 줄일 수 있도록 하는 것이다.

이를 위하여 본 발명은 진공청소기의 모터를 2중 출력을 가지는 탭모터로 사용하고, 출력이 낮을 때(예를들어 중모드)는 탭모터의 저 출력 탭을 통하여 전원을 인가하여 작동토록 하고, 출력이 높을 때(최강모드)는 탭모터의 고출력 탭을 통하여 전원을 인가하여 작동토록 한다.

도 1 은 일반적인 진공청소기의 사시도,

도 2 는 일반적인 진공 청소기의 출력 제어회로도,

도 3 은 도 2 의 등가회로도,

도 4a 는 도 1 에 사용되는 트라이악 인가 전원 파형도,

도 4b 는 도 1 에 사용되는 트라이악의 출력 파형의 예시도,

도 5 는 본 발명의 회로도이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10;탭 선택 스위치 구동수단 SW1;탭 스위치

SW2;탭 선택 스위치 T1;제 1 구동탭

T2;제 2 구동탭

즉 본 발명은 진공 청소기에서, 제 1 및 제 2 구동탭을 가지며 구동탭을 선택하여 구동 가능토록 하는 탭모터와, 상기 탭모터의 구동탭을 선택하는 탭 스위치와, 상기 탭 스위치의 탭 선택을 지령하고 지령시 가변 저항 양단을 쇼트 시켜 교류 전파형이 턴온 공급되도록 설치한 탭 선택 스위치, 및 상기 진공 청소기가 최강 모드일 때를 인식하여 탭선택 스위치를 구동토록 하는 탭선택 스위치 구동수단을 포함하여 이루어진 진공청소기의 고주파 저감회로를 제공하려는 것이다.

이하 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 5 는 본 발명의 회로도로, 콘덴서(C1)와 가변저항(VR)의 시정수에 의하여 다이악(6)을 통하여 트라이악(5)의 게이트를 구동시켜 교류전원의 인가를 위상 제어하는 진공청소기에서, 제 1 및 제 2 구동탭(T1, T2)을 가지며 구동탭(T1, T2)을 선택하여 구동 가능토록 하는 탭모터(TM)와, 상기 탭모터(TM)의 구동탭을 선택하는 탭 스위치(SW1)와, 상기 탭 스위치(SW1)의 탭 선택을 지령하고 지령시 가변 저항(VR) 양단을 쇼트 시키도록 설치한 탭 선택 스위치(SW2)와, 상기 진공 청소기가 최강 모드일 때 탭 선택 스위치(SW2)를 구동토록 하는 탭 선택 스위치 구동수단(10)을 포함하여 이루어진다. 도면에서 콘덴서(C3)는 노이즈 제거용이고, 콘덴서(C2) 및 저항(R4)은 리플 제거용이다. 상기에서 탭 선택 스위치 구동수단(10)은 가변저항(VR)의 일단에서 분지한 입력단으로 위상을 인식토록 한 마이컴을 사용할 수도 있고, 상기 가변저항을 이루는 슬라이드 볼륨(S/V)과 연동하여 최대출력을 지정할때 동시에 탭 선택 스위치(SW2)를 온 시키는 기능을 하는 별도의 스위치나 센서를 사용할 수도 있다. 그러나 본 발명에서는 설명의 편리상 마이컴으로 기술한다.

이와 같이 구성한 본 발명은 최대출력이 아닌 보통의 출력(설명의 편리상 "중모드"라한다) 일 때는 마이컴(10)의 출력이 오프되어 솔레노이드(SL)의 자화를 차단하고 이에 따라 탭선택 스위치(SW2)가 오프되어 탭스위치(SW1)가 점선 상태(노말 상태)를 이루도록 하므로 제 1 구동탭(T1, T1')이 구동되어 낮은 출력(예를 들어 1200와트)을 출력토록 하고, 이에 따라 위상각 제어에 따른 고조파 성분도 낮아진다. 그러나 사용자가 가변저항(VR)을 조작하여 최대출력(최강모드)을 출력토록 지령하면, 마이컴(10)은 이를 인식하여 탭선택 스위치(SW2)를 온 시키도록 단자(T3)를 통하여 하이레벨을 출력한다. 그러면 솔레노이드(SL)가 작동하여 탭 선택스위치(SW2)를 온 시키고, 이와 동시에 탭 선택 스위치(SW2)는 탭 스위치(SW1)의 접점을 인장 하여 실선 상태를 이루도록 한다. 그러면 탭모터(TM)는 제 2 구동탭(T2,T2')을 통하여 구동되므로 최강모드시 1200와트가 아닌 1500와트의 높은 출력을 출력할 수 있다. 물론 이 경우는 모터가 트라이악의 최대 온(on) 시점(교류전원 자체가 위상각 제어 없이 인가되는 현상임)이므로 고조파가 적게 나온다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

이상과 같이 본 발명은 진공 청소기의 모터를 출력을 선택할 수 있는 탭모터를 사용하고, 탭모터의 출력 선택은 탭 선택 스위치 구동수단의 구동에 연동하여 최강모드일 때는 1500와트 출력을 선택하고 아울러 트라이악의 위상각 제어용 가변저항을 쇼트시켜 전 파형을 턴온시키므로 고조파 성분을 없애고, 최강모드가 아닌 경우에는 1200와트 출력을 선택하므로 고조파 성분이 적은 낮은 출력의 구동탭을 선택토록 함으로써 고조파 성분을 저감시킨다.

Claims (1)

1. 진공 청소기에서, 제 1 및 제 2 구동탭(T1, T2)을 가지며 구동탭의 선택에 따라 출력을 달리 구동 가능토록 하는 진공 청소기용 탭모터(TM)와, 상기 탭모터(TM)의 구동탭을 선택하는 탭 스위치(SW1)와, 상기 탭 스위치(SW1)의 탭 선택을 지령하고 지령시 가변 저항 양단을 쇼트 시켜 교류 전파형이 턴온 공급되도록 설치한 탭 선택 스위치(SW2), 및 상기 진공 청소기가 최강 모드일 때 탭 선택 스위치(SW2)를 구동토록 하는 탭 선택 스위치 구동수단(10)을 포함하여 이루어짐을 특징으로하는 진공청소기의 고조파 저감회로.