KR101335749B1

KR101335749B1 - 전기 청소기

Info

Publication number: KR101335749B1
Application number: KR1020110109295A
Authority: KR
Inventors: 스스무 호시노; 미노루 무라까미
Original assignee: 가부시끼가이샤 도시바; 도시바 홈 어플라이언스 가부시키가이샤; 도시바 콘슈머 일렉트로닉스·홀딩스 가부시키가이샤
Priority date: 2010-10-26
Filing date: 2011-10-25
Publication date: 2013-12-02
Also published as: KR20120043652A; RU2484757C1; JP2012090733A; CN102450983A; RU2011143180A; CN102450983B

Abstract

본 발명의 과제는 저렴하면서 범용성이 우수한 전기 청소기를 제공하는 것이다.
전기 청소기(11)는 전동 송부기(15)를 갖는다. 전기 청소기(11)는 전동 송풍기(15)의 입력의 위상각을 설정하는 제어 소자(31)를 갖는다. 전기 청소기(11)는 저항값을 가변 설정할 수 있음과 함께, 저항값의 가변 설정에 의해 전동 송풍기(15)의 파워를 가변 설정하는 가변 저항기(33)를 갖는다. 전기 청소기(11)는, 가변 저항기(33)의 저항값에 대응하여, 제어 소자(31)에 의해 설정하는 전동 송풍기(15)의 입력의 위상각을, 소정의 한도값 이상의 고조파가 발생하는 소정의 위상각의 범위를 피하여 결정하는 제어 수단(32)을 갖는다.

Description

전기 청소기{ELECTRIC CLEANER}

본 발명의 실시 형태는 전동 송풍기를 위상 제어하는 전기 청소기에 관한 것이다.

종래, 이러한 종류의 전기 청소기는 전동 송풍기를 수용한 청소기 본체를 구비하고 있다. 청소기 본체에는 전동 송풍기의 흡입측에 연통하여 집진실이 형성되어 있다. 이 집진실에는, 예를 들어 집진 주머니, 혹은 집진 컵 등의 집진부가 배치되어 있고, 전동 송풍기의 구동에 의해 흡입한 진애를 포집하도록 구성되어 있다.

이러한 전기 청소기에 있어서는, 예를 들어 피청소면의 진애량 등에 대응시켜서 전동 송풍기에 의한 흡입력을 가변할 수 있는 것이 바람직하고, 이러한 흡입력의 가변시에는 일반적으로 전동 송풍기의 입력을 위상 제어한다.

일본 특허 제3314901호 공보 일본 특허 공개 평 10-328101호 공보

상기 특허문헌 1 및 특허문헌 2에 기재된 구성에서는, 사용자가 가변 저항기를 조작함으로써 상용 교류 전원의 위상각을 연속적으로 변화시켜서 전동 송풍기의 입력의 위상각을 제어할 수 있다. 이 때, 전동 송풍기의 입력의 위상각이 소정의 범위, 특히 90° 부근이 되면 입력 전류에 많은 고조파가 포함되어 역률의 저하나 노이즈 발생의 원인이 되기 때문에, 상기 특허문헌 1 및 특허문헌 2에 기재된 구성에서는 가변 저항기의 스트로크 위치와 저항값의 대응 관계를 미리 특수하게 설정함으로써, 가변 저항기의 저항값을 위상각이 90° 부근이 되지 않도록 하고 있다.

그러나, 이와 같은 구성의 경우, 특수한 전용 가변 저항기를 필요로 하기 때문에, 저렴하게 하는 것이 용이하지 않음과 더불어, 예를 들어 사용 국가가 다르기 때문에 전원 전압이나 최대 입력 등의 사양이 다른 전기 청소기에 대하여 각각 대응시킨 가변 저항기가 필요해져 범용성이 떨어진다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것이며, 저렴하면서 범용성이 우수한 전기 청소기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

실시 형태의 전기 청소기는 전동 송풍기를 갖는다. 또한, 이 전기 청소기는 전동 송풍기의 입력의 위상각을 설정하는 제어 소자를 갖는다. 또한, 이 전기 청소기는 저항값을 가변 설정할 수 있음과 함께, 이 저항값의 가변 설정에 의해 전동 송풍기의 파워를 가변 설정하는 가변 저항기를 갖는다. 그리고, 이 전기 청소기는 가변 저항기의 저항값에 대응하여 제어 소자에 의해 설정하는 전동 송풍기의 입력의 위상각을, 소정의 한도값 이상의 고조파가 발생하는 소정의 위상각의 범위를 피하여 결정하는 제어 수단을 갖는다.

도 1은 제1 실시 형태의 전기 청소기의 내부 구조를 나타내는 블록도.
도 2는 상기 제1 실시 형태의 전기 청소기를 도시하는 사시도.
도 3의 (a)는 상기 제1 실시 형태의 전기 청소기의 가변 저항기의 저항값의 변화 특성을 모식적으로 나타내는 그래프, (b)는 가변 저항기의 스트로크와 제어 수단이 결정하는 제어 소자에 의한 전동 송풍기의 입력의 변환 테이블을 모식적으로 나타내는 그래프.
도 4는 상기 전동 송풍기의 입력과 (3차)고조파 전류의 관계를 나타내는 그래프.
도 5는 제2 실시 형태의 전기 청소기의 내부 구조를 나타내는 블록도.
도 6의 (a)는 상기 제2 실시 형태의 전기 청소기의 가변 저항기의 저항값의 변화 특성을 모식적으로 나타내는 그래프, (b)는 가변 저항기의 스트로크와 제어 수단이 결정하는 제어 소자에 의한 전동 송풍기의 입력의 변환 테이블을 모식적으로 나타내는 그래프.
도 7은 상기 전동 송풍기의 입력과 (3차)고조파 전류의 관계를 나타내는 그래프.
도 8의 (a)는 제3 실시 형태의 전기 청소기의 가변 저항기의 저항값의 변화 특성을 모식적으로 나타내는 그래프, (b)는 가변 저항기의 스트로크와 제어 수단이 결정하는 제어 소자에 의한 전동 송풍기의 입력의 변환 테이블을 모식적으로 나타내는 그래프.

이하, 제1 실시 형태의 구성을 도면을 참조하여 설명한다.

도 2에 있어서, 11은 소위 캐니스터형의 전기 청소기를 도시하고, 이 전기 청소기(11)는 청소기 본체(12)와 이 청소기 본체(12)에 착탈 가능하도록 접속되는 관부인 풍로 형성체(13)를 갖고 있다.

청소기 본체(12)는 피청소면 상을 선회 및 주행 가능하고, 내부에 전동 송풍기(15)가 수용되어 있음과 함께, 이 전동 송풍기(15)의 흡입측에 연통하는 도시하지 않은 집진부를 구비하고 있다. 또한, 이 청소기 본체(12)의 전방부에는 집진부에 연통하는 동시에 풍로 형성체(13)의 기단부측이 접속되는 본체 흡입구(17)가 개구 형성되어 있다. 또한, 이 청소기 본체(12)의 상부, 즉 사용자에 대향하여 사용자가 육안으로 확인 가능한 위치의 일측에는 전동 송풍기(15) 등의 전동부의 온 오프, 즉 전기 청소기(11)의 온 오프를 조작하는 전원 스위치(18)가 배치되어 있다. 그리고, 이 청소기 본체(12)의 상부의 대략 중앙부에는 사용자가 전동 송풍기(15)의 흡입력을 가변 설정하기 위한 가변 조작부(19)가 배치되어 있다. 또한, 청소기 본체(12)에는 배기용의 배기 구멍(20)이 형성되어 있다.

또한, 풍로 형성체(13)는 본체 흡입구(17)에 접속되는 접속관부(21)와, 이 접속관부(21)의 선단부측에 연통하는 가요성을 갖는 호스체(22)와, 이 호스체(22)의 선단부측에 설치되어 사용자가 풍로 형성체(13)를 파지 조작하기 위한 손잡이 조작부(23)와, 이 손잡이 조작부(23)의 선단부측에 착탈 가능하게 접속되는 연장관(24)과, 이 연장관(24)의 선단부측에 연통 접속되는 흡입구체로서의 바닥 브러시(26)를 구비하고 있다. 그리고, 이 풍로 형성체(13)는 집진부 등과 함께 전동 송풍기(15)의 흡입측에 연통하는 풍로를 내부에 구획하는 풍로 구성체이다.

집진부는, 예를 들어 종이 팩 등의 집진 주머니, 사이클론 (원심)분리 장치 등의 집진 장치, 혹은 단순한 여과 필터 등이며, 전동 송풍기(15)의 구동에 의해 풍로 형성체(13)를 통하여 공기와 함께 흡입된 진애를 포집하는 것이다.

이어서, 전기 청소기(11)의 내부 구조에 대하여 설명한다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 전기 청소기(11)는 예를 들어 100V 내지 240V의 상용 교류 전원 e에 대하여, 도시하지 않은 전원 코드를 통하여 전동 송풍기(15)와 제어 소자(31)의 직렬 회로가 전기적으로 접속된다. 여기서, 전원 코드는 청소기 본체(12)(도 2)에 수용된 코드 릴에 권회되어 있고, 벽면 등의 콘센트에 접속되는 선단부측의 플러그부가 청소기 본체(12)(도 2)의 외부에 위치하고 있다. 그리고, 전원 코드는 코드 릴로부터 인출함으로써 청소기 본체(12)(도 2)로부터 이격된 콘센트에 대하여 플러그부를 접속 가능하게 됨과 함께, 코드 릴에 권취함으로써 기단부측이 청소기 본체(12)(도 2)에 대하여 수납되도록 구성되어 있다.

제어 소자(31)는 상용 교류 전원 e를 위상 제어함으로써 전동 송풍기(15)의 입력의 위상각을 설정하는 것이다. 그리고, 이 제어 소자(31)는 예를 들어 트라이액 등의 교류 제어 소자이며, 그 제어 단자(31a)가 제어 수단(32)에 대하여 전기적으로 접속되어 있다.

제어 수단(32)은 제어 소자(31)의 제어 단자(31a)에 트리거 신호를 공급함으로써 제어 소자(31)의 온 오프를 전환하고, 제어 소자(31)에 의해 설정하는 전동 송풍기(15)의 입력의 위상각을 결정하는 것이다. 또한, 이 제어 수단(32)은 가변 저항기(33)와 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 이 제어 수단(32)은 예를 들어 마이크로 컴퓨터 등의 디지털 회로이며, 예를 들어 이미 알려진 제로 크로스 검출 회로 등의 제로 크로스 검출 수단(34)을 통하여 상용 교류 전원 e의 전압 파형의 제로 크로스 포인트를 검출 가능하게 되어 있다.

여기서, 가변 저항기(33)는 가변 조작자(33a)가 가변 조작부(19)(도 2)와 연결되어 있고, 가변 조작부(19)(도 2)의 슬라이드에 의해 가변 조작자(33a)가 슬라이드함으로써, 저항값을 가변 설정 가능하게 되어 있다. 이 가변 저항기(33)의 저항값의 변화 특성은, 적어도 소정의 한도값 L(예를 들어 IEC 규격에 의해 규정된 한도값, 도 4) 이상의 고조파가 발생하는 소정의 위상각의 범위, 즉 90° 부근에 대응하는 영역에서 매끄러운 모양, 즉 굴곡점을 갖지 않도록 구성되어 있다. 구체적으로, 본 실시 형태에서는, 가변 저항기(33)는 도 3의 (a)에 나타낸 바와 같이, 예를 들어 가변 조작부(19)(도 2)를 일측(예를 들어 좌측)으로 슬라이드시킬수록 저항값이 커지고, 가변 조작부(19)(도 2)를 타측(예를 들어 우측)으로 슬라이드시킬수록 저항값이 작아지도록 설정되어 있다. 즉, 가변 저항기(33)는 저항값이 리니어(선형)하게 변화하고 있다. 또한, 이 가변 저항기(33)는 일단부가 도시하지 않은 소정의 정전압원에 전기적으로 접속되어 있고, 타단부가 접지되어, 그 저항값의 변화에 의해 정전압원의 전압을 분압하고, 그 분압된 전압을 제어 수단(32)이 판독하도록 구성되어 있다.

즉, 제어 수단(32)은 제로 크로스 검출 수단(34)에 의해 검출한 제로 크로스 주기마다 가변 저항기(33)의 아날로그값인 저항값에 대응하는 분압 전압을 디지털 변환하여 판독함으로써, 제어 소자(31)에 대한 트리거 신호(트리거 펄스)의 타이밍을 결정하고, 제어 소자(31)에 의해 설정하는 전동 송풍기(15)의 입력의 위상각을 결정한다. 바꾸어 말하면, 제어 수단(32)은 제로 크로스 점으로부터의 오프 시간에 따른 트리거 신호를 제어 소자(31)의 제어 단자(31a)에 공급함으로써 제어 소자(31)의 온 오프를 전환하고, 전동 송풍기(15)의 입력을 제어한다. 따라서, 전기 청소기(11)는 가변 저항기(33)의 저항값의 가변 설정에 의해 전동 송풍기(15)의 파워를 가변 설정하도록 구성되어 있다.

이 위상각의 결정시에는, 제어 수단(32)은 예를 들어 판독한 분압 전압과 도시하지 않은 기억 수단에 기억한 변환 테이블을 비교한다. 이 변환 테이블은, 예를 들어 도 3의 (b)에 나타낸 바와 같이, 가변 저항기(33)의 저항값이 미리 설정된 소정의 제1 임계값 미만의 영역 A에 있어서는, 저항값의 감소(증가)에 대응하여 입력을 리니어(선형)하게 증가(감소)시켜, 가변 저항기(33)의 저항값이 미리 설정된 소정의 제1 임계값 이상 제2 임계값 미만의 영역 B, 즉 소정의 한도값 L(도 4) 이상의 고조파가 발생하는 위상각인 90°의 위상각 부근에 있어서는, 가변 저항기(33)의 저항값의 변화(증감)에 불구하고 일정한 입력으로 설정하고, 가변 저항기(33)의 저항값이 미리 설정된 소정의 제2 임계값 이상의 영역 C에 있어서는, 저항값의 감소(증가)에 대응하여 입력을 리니어(선형)하게 증가(감소)시키도록 설정되어 있다. 즉, 이 변환 테이블은 제어 소자(31)의 위상각을 소정의 한도값 L(도 4) 이상의 고조파가 발생하는 위상각의 범위, 즉 90° 부근을 피하여 결정하도록 구성되어 있다. 또한, 영역 A와 영역 C의 입력의 변화율, 즉 저항값의 변화량에 대응하는 입력의 변화량은, 예를 들어 대략 동일하게 한다.

또한, 본 실시 형태에 있어서 제어 수단(32)은 디지털 회로이기 때문에, 변환 테이블의 입력의 변화는 미시적으로 보면 계단 형상이지만, 그 단차는 실용상 문제가 없는 범위로 임의로 작게 설정할 수 있으므로, 이하, 변환 테이블의 입력의 변화는 매끄러운 것으로 하여 설명한다.

이어서, 상기 제1 실시 형태의 동작을 설명한다.

사용자는 전원 코드를 콘센트에 접속함으로써 전기 청소기(11)를 상용 교류 전원 e에 전기적으로 접속하고, 전원 스위치(18)를 조작함으로써 전기 청소기(11)를 기동시켜, 피청소면의 종류, 혹은 진애량 등의 상태 등에 따라서 가변 조작부(19)를 좌우로 슬라이드시켜, 전동 송풍기(15)의 흡입력이 원하는 흡입력이 된 위치에서 정지시킨다.

즉, 제어 수단(32)은 사용자에 의한 가변 조작부(19)의 슬라이드 위치에 대응하는 가변 저항기(33)의 가변 조작자(33a)의 슬라이드 위치에 의해 설정된 가변 저항기(33)의 저항값에 대응하는 분압 전압을, 제로 크로스 검출 수단(34)에 의해 검출한 제로 크로스 주기마다 디지털 변환하여 판독하고, 그 분압 전압에 대응하여 제어 소자(31)에 대한 트리거 신호의 타이밍을 결정함으로써, 제어 소자(31)에 의해 설정하는 전동 송풍기(15)의 입력의 위상각을 결정한다.

구체적으로, 도 3의 (b)에 나타낸 바와 같이, 제어 수단(32)은 가변 저항기(33)의 저항값이 영역 A내일 때는, 저항값의 감소(증가)에 대응하여 입력을 리니어(선형)하게 증가(감소)시킨다.

또한, 제어 수단(32)은 가변 저항기(33)의 저항값이 영역 B내일 때는, 가변 저항기(33)의 저항값의 변화(증감)에 불구하고 일정한 입력으로 설정한다.

또한, 제어 수단(32)은 가변 저항기(33)의 저항값이 영역 C내일 때는, 저항값의 감소(증가)에 대응하여 입력을 리니어(선형)하게 증가(감소)시킨다.

이 결과, 도 4에 나타낸 바와 같이, (3차)고조파 전류가 소정의 한도값 L을 초과하는 일은 없다.

그리고, 사용자는 원하는 파워로 동작시킨 전동 송풍기(15)의 구동에 의해 발생하는 부압에 의해 피청소면으로부터 바닥 브러시(26) 등의 풍로 형성체(13)를 통하여 진애를 공기와 함께 흡입한다. 이 흡입한 진애는 공기와 함께 집진부에 운반되고, 이 집진부에서 포집된다. 또한, 이 진애가 포집된 공기는 전동 송풍기(15)에 흡입된 후, 배기 구멍(20)을 통하여 청소기 본체(12)의 외부로 배기된다.

청소가 종료되면, 사용자는 전원 스위치(18)를 조작함으로써 전기 청소기(11)(전동 송풍기(15))를 정지시킨다.

이와 같이, 상기 제1 실시 형태에 의하면, 제어 수단(32)이 가변 저항기(33)의 저항값에 대응하여, 제어 소자(31)에 의해 설정하는 전동 송풍기(15)의 입력의 위상각을, 소정의 한도값 L 이상의 고조파가 발생하는 소정의 위상각의 범위, 즉 90° 부근을 피하여 결정함으로써, 범용의 가변 저항기(33)를 사용하면서 입력 전류에 포함되는 고조파를 억제할 수 있다.

이어서, 제2 실시 형태를 도 5 내지 도 7을 참조하여 설명한다. 또한, 상기 제1 실시 형태와 마찬가지의 구성 및 작용에 대해서는, 동일 부호를 붙여서 그 설명을 생략한다.

이 제2 실시 형태는, 상기 제1 실시 형태에 있어서, 도 5에 나타낸 바와 같이, 제어 수단(32)이 전류 검출 수단(37)에 의해 전동 송풍기(15)에 흐르는 전류값을 검출하고 있는 것이다.

그리고, 제어 수단(32)은 전류 검출 수단(37)에 의해 검출한 전동 송풍기(15)의 전류값이 미리 설정된 소정값 이상일 때에만, 제어 소자(31)에 의해 설정하는 전동 송풍기(15)의 입력의 위상각을, 소정의 한도값 L 이상의 고조파가 발생하는 소정의 위상각의 범위, 즉 90° 부근을 피하여 결정한다.

보다 상세하게는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 제어 수단(32)은 전류 검출 수단(37)에 의해 검출한 전동 송풍기(15)의 전류값에 따라서, 기억 수단에 기억된 미리 복수의 다른 변환 테이블로부터 원하는 변환 테이블을 택일적으로 선택, 또는 변환 테이블의 제1 임계값 및/또는 제2 임계값을 가변 설정함으로써, 소정의 한도값 L 이상의 고조파가 발생하는 소정의 위상각의 범위인 90° 부근에 대응하는 영역 B의 범위를 가변할 수 있도록 구성되어 있다. 구체적으로, 제어 수단(32)은 전류 검출 수단(37)에 의해 검출한 전동 송풍기(15)의 전류값이 상대적으로 작을 때(소정값 미만일 때)에는 영역 B를 축소시켜, 전류 검출 수단(37)에 의해 검출한 전동 송풍기(15)의 전류값이 상대적으로 클 때(소정값 이상일 때)에는 영역 B를 확대시킨다. 또한, 이 영역 B의 범위의 변화는 복수 단계로 해도 좋고, 무단계로 해도 좋다. 또한, 영역 B는 최소로 설정했을 때에는 존재하지 않도록 해도 좋다.

그리고 , 예를 들어 집진부 등에 진애가 소정량 이상 저류되었을 때 등, 전동 송풍기(15)에 흡입되는 풍량이 상대적으로 저하되었을 때에는, 전동 송풍기(15)의 전류값이 상대적으로 저하되기 때문에, 도 7에 일점쇄선으로 나타낸 바와 같이, (3차)고조파 전류도 감소한다. 따라서, 전류 검출 수단(37)에 의해 검출한 전동 송풍기(15)의 전류값이 상대적으로 저하되었을(소정값 이하가 됨) 때에는, 제어 수단(32)이 영역 B을 축소하더라도, (3차)고조파 전류가 소정의 한도값 L을 초과하는 일이 없다.

이와 같이, 상기 제2 실시 형태에 의하면, 전류 검출 수단(37)에 의해 검출한 전동 송풍기(15)의 전류값이 미리 설정된 소정값 이상일 때에, 제어 수단(32)이 제어 소자(31)에 의해 설정하는 전동 송풍기(15)의 입력의 위상각을 소정의 한도값 L 이상의 고조파가 발생하는 소정의 위상각의 범위, 즉 90° 부근을 피하여 결정함으로써, 예를 들어 전동 송풍기(15)의 전류값이 소정값보다 작아서 고조파가 발생하기 어려운 경우에는, 제어 수단(32)에 의한 제어를 간략화할 수 있음과 함께, 가변 조작부(19)의 스트로크 조작, 즉 가변 저항기(33)의 저항값의 변화에 대하여, 전동 송풍기(15)의 파워의 변화를 보다 원활하게 대응시킬 수 있다.

또한, 상기 각 실시 형태에 있어서, 제어 수단(32)에 의해 결정되는 영역 B에서의 입력은 고조파가 소정의 한도값 L을 초과하지 않도록 설정되면, 반드시 일정하게 하지 않아도 된다.

이어서, 제3 실시 형태를 도 8을 참조하여 설명한다. 또한, 상기 각 실시 형태와 마찬가지의 구성 및 작용에 대해서는, 동일 부호를 붙여서 그 설명을 생략한다.

이 제3 실시 형태는, 상기 각 실시 형태에 있어서, 제어 소자(31)에 의해 설정하는 전동 송풍기(15)의 입력의 위상각이 소정의 한도값 L 이상의 고조파가 발생하는 소정의 위상각, 즉 90° 보다 작을 때와 클 때에, 제어 수단(32)이 가변 저항기(33)의 저항값의 변화량에 대응하는 제어 소자(31)에 의해 설정하는 전동 송풍기(15)의 입력의 위상각의 변화량을 상이하게 하는 것이다.

구체적으로, 제어 수단(32)은 전동 송풍기(15)의 입력의 위상각이 소정의 한도값 L 이상의 고조파가 발생하는 위상각, 여기에서는 90° 보다도 작은 영역 D에서는 가변 저항기(33)의 저항값의 변화량에 대응하는 제어 소자(31)에 의해 설정하는 전동 송풍기(15)의 입력의 위상각의 변화량을 상대적으로 작게 하고, 전동 송풍기(15)의 입력의 위상각이 소정의 한도값 L 이상의 고조파가 발생하는 위상각, 여기에서는 90° 이상의 영역 E에서는 가변 저항기(33)의 저항값의 변화량에 대응하는 제어 소자(31)에 의해 설정하는 전동 송풍기(15)의 입력의 위상각의 변화량을 상대적으로 크게 한다. 즉, 제어 수단(32)은 변환 테이블에 의한 위상각의 변화율이, 영역 D보다도 영역 E에 있어서 크게 설정되어 있음으로써 제어 소자(31)의 위상각을 소정의 한도값 L 이상의 고조파가 발생하는 위상각(90°) 부근을 피하여 결정하도록 구성되어 있다.

따라서, 가변 저항기(33)의 저항값이 영역 D내의 때는, 저항값의 감소(증가)에 대응하여 입력을 리니어(선형)하게 증가(감소)시켜, 가변 저항기(33)의 저항값이 영역 E내의 때는, 저항값의 감소(증가)에 대응하여 입력을, 영역 D내의 때보다도 큰 변화율에서 리니어(선형)하게 증가(감소)시킨다.

이와 같이, 상기 제3 실시 형태에 의하면, 제어 소자(31)에 의해 설정하는 전동 송풍기(15)의 입력의 위상각이, 소정의 한도값 L 이상의 고조파가 발생하는 소정의 위상각보다 작을 때와 클 때에, 제어 수단(32)이 가변 저항기(33)의 저항값의 변화량에 대응하는 제어 소자(31)에 의해 설정하는 전동 송풍기(15)의 입력의 위상각의 변화량을 상이하게 함으로써, 사용자의 가변 조작부(19)의 조작, 즉 가변 저항기(33)의 저항값의 변화에 대응하여 전동 송풍기(15)의 파워를 보다 원활하게 가변시킬 수 있다.

또한, 사용자는 일반적으로 전동 송풍기(15)의 파워를 상대적으로 작게 설정할 때에는 그 파워의 미세 조정을 필요로 하고, 전동 송풍기(15)의 파워를 상대적으로 크게 설정할 때에는 파워의 미세 조정을 필요로 하지 않는다. 따라서, 전동 송풍기(15)의 입력의 위상각이 소정의 한도값 L 이상의 고조파가 발생하는 위상각 (90°) 보다도 작은 영역 D에서는, 가변 저항기(33)의 저항값의 변화량에 대응하는 제어 소자(31)에 의해 설정하는 전동 송풍기(15)의 입력의 위상각의 변화량을 상대적으로 작게 하고, 전동 송풍기(15)의 입력의 위상각이 소정의 한도값 L 이상의 고조파가 발생하는 위상각 (90°) 보다도 큰(이상의) 영역 E에서는, 가변 저항기(33)의 저항값의 변화량에 대응하는 제어 소자(31)에 의해 설정하는 전동 송풍기(15)의 입력의 위상각의 변화량을 상대적으로 크게 함으로써, 전동 송풍기(15)의 파워가 상대적으로 작을 때에는, 사용자가 가변 조작부(19)의 스트로크를 크게 취한 경우라도 전동 송풍기(15)의 입력(파워)의 변화량이 작기 때문에, 파워의 미세 조정이 가능하게 되고, 전동 송풍기(15)의 파워가 상대적으로 클 때에는, 사용자가 가변 조작부(19)의 스트로크를 크게 취하지 않고 전동 송풍기(15)의 입력(파워)을 크게 변화시킬 수 있다.

그리고, 이상에서 설명한 적어도 하나의 실시 형태에 따르면, 제어 수단(32)이 가변 저항기(33)의 저항값에 대응하여 제어 소자(31)에 의해 설정하는 전동 송풍기(15)의 입력의 위상각을, 소정의 한도값 L 이상의 고조파가 발생하는 소정의 위상각의 범위, 즉 90° 부근을 피하여 결정함으로써, 범용의 가변 저항기(33)를 사용하면서, 입력 전류에 포함되는 고조파를 억제할 수 있다. 이로 인해, 예를 들어 전원 전압이나 최대 입력이 다른 전기 청소기(11)에 대하여도, 고가인 전용 가변 저항기를 사용할 필요가 없기 때문에, 저렴하면서 범용성이 우수한 전기 청소기(11)를 제공할 수 있음과 함께, 고조파에 기인하는 역률의 저하 및 노이즈의 발생을 억제할 수 있다.

특히, 전기 청소기(11)는 일반적으로 10A 정도의 큰 전류를 사용하는 전동 송풍기(15)를 사용하고, 이 전동 송풍기(15)의 출력을 0부터 최대까지의 넓은 영역에 걸쳐서 제어하고, 또한, 사용자가 설정하는 소정의 입력으로 고정하여 사용하므로, 고조파가 발생하기 쉬운 구성으로 되어 있다. 그로 인해, 상기 각 실시 형태와 같이 제어 수단(32)에 의해 제어 소자(31)에 의한 전동 송풍기(15)의 입력의 위상각을 결정함으로써, 이러한 전기 청소기(11)에 있어서도 효과적으로 고조파를 억제할 수 있다.

또한, 가변 조작부(19)의 위치를 육안으로 확인 가능함으로써 사용자가 전동 송풍기(15)의 파워를 용이하게 확인할 수 있고, 사용 편의성이 양호해진다.

또한, 제어 수단(32)을 디지털 회로에 의해 구성함으로써, 전동 송풍기(15)의 입력의 위상각의 결정을 용이하게 제어할 수 있다.

또한, 상기 각 실시 형태에 있어서, 가변 저항기(33)의 저항값의 변화는 적어도 소정의 한도값 L 이상의 고조파가 발생하는 소정의 위상각의 범위에 대응하는 영역에서 매끄러운, 즉 굴곡점을 갖지 않도록 구성되어 있으면, 반드시 리니어(선형)가 아니어도 좋다. 즉, 가변 저항기(33)의 저항값은, 예를 들어 소위 LOG 커브 등을 따라서 변화하도록 해도 좋고, 저항값의 상한값 및 하한값 등의 소정의 한도값 L 이상의 고조파가 발생하는 소정의 위상각의 범위에 대응하는 영역 이외의 영역에서, 굴곡점이 형성되어 있어도 좋다.

또한, 가변 저항기(33)는 예를 들어 풍로 형성체(13)(손잡이 조작부(23)) 등, 임의의 위치에 배치할 수 있다.

또한, 제로 크로스 검출 수단(34)은 이미 알려진 제로 크로스 검출 회로 대신에, 예를 들어 제어 수단(32)으로 상용 교류 전원 e의 전압값을 직접 판독하고, 이 제어 수단(32) 내에서 제로 크로스 점을 검출하는 등의 구성이어도 좋다. 구체적으로, 제어 수단(32)은 상용 교류 전원 e를 반파로 하여 분압하여 전압을 도입하여 디지털 변환하고, 이 전압이 0볼트가 된 점으로부터 오프 시간에 따른 트리거 신호를 제어 소자(31)에 공급함으로써 제어해도 좋다.

또한, 제어 수단(32)은 예를 들어 비교기 등을 사용하여 아날로그 회로에 의해 구성할 수도 있다.

그리고, 본 발명의 몇 개의 실시 형태를 설명했지만, 이들 실시 형태는 예로서 제시한 것이며, 발명의 범위를 한정하는 것은 의도하지 않고 있다. 이들 신규 실시 형태는, 그 밖의 다양한 형태로 실시되는 것이 가능하고, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 다양한 생략, 치환, 변경을 행할 수 있다. 이들 실시 형태나 그 변형은 발명의 범위나 요지에 포함됨과 함께, 특허 청구 범위에 기재된 발명과 그 균등한 범위에 포함된다.

11 전기 청소기
15 전동 송풍기
31 제어 소자
32 제어 수단
33 가변 저항기
37 전류 검출 수단

Claims

전기 청소기로서,
전동 송풍기와,
상기 전동 송풍기의 입력의 위상각을 설정하는 제어 소자와,
저항값을 연속적으로 가변 설정할 수 있음과 함께, 상기 저항값의 가변 설정에 의해 상기 전동 송풍기의 파워를 가변 설정하는 가변 저항기와,
상기 가변 저항기의 저항값에 대응하여, 상기 제어 소자에 의해 설정되는 상기 전동 송풍기의 입력의 위상각을 결정하는 제어 수단을 구비하고,
상기 제어 수단은, 상기 가변 저항기의 저항값 중 소정의 한도값 이상의 고조파가 발생하는 소정의 위상각의 범위가 되는 범위에 있어서는, 상기 소정의 위상각의 범위를 피하여 상기 전동 송풍기의 입력의 위상각을 결정하는 것을 특징으로 하는 전기 청소기.
제1항에 있어서,
전동 송풍기의 전류값을 검출하는 전류 검출 수단을 구비하고,
상기 제어 수단은, 상기 가변 저항기의 저항값 중 소정의 한도값 이상의 고조파가 발생하는 소정의 위상각의 범위이고, 또한 상기 전류 검출 수단에 의해 검출한 상기 전동 송풍기의 전류값이 미리 설정된 소정값 이상인 범위에 대해서는, 상기 제어 소자에 의해 설정되는 상기 전동 송풍기의 입력의 위상각을, 상기 소정의 위상각의 범위를 피하여 결정하는 것을 특징으로 하는 전기 청소기.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제어 수단은, 상기 제어 소자에 의해 설정되는 전동 송풍기의 입력의 위상각이, 소정의 한도값 이상의 고조파가 발생하는 소정의 위상각의 범위보다 작을 때와 클 때에, 상기 가변 저항기의 저항값의 변화량에 대응하는 상기 제어 소자에 의해 설정되는 상기 전동 송풍기의 입력의 위상각의 변화량을 상이하게 하는 것을 특징으로 하는 전기 청소기.
제3항에 있어서, 상기 제어 수단은, 상기 전동 송풍기의 입력의 위상각이 소정의 한도값 이상의 고조파가 발생하는 소정의 위상각보다 작은 영역에서는, 상기 가변 저항기의 저항값의 변화량에 대응하는 상기 제어 소자에 의해 설정되는 상기 전동 송풍기의 입력의 위상각의 변화량을 상대적으로 작게 하고, 상기 전동 송풍기의 입력의 위상각이 소정의 한도값 이상의 고조파가 발생하는 소정의 위상각보다 큰 영역에서는, 상기 가변 저항기의 저항값의 변화량에 대응하는 상기 제어 소자에 의해 설정되는 상기 전동 송풍기의 입력의 위상각의 변화량을 상대적으로 크게 하는 것을 특징으로 하는 전기 청소기.