KR20050099192A - 진공청소기의 모터 제어 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

집진 용기의 먼지가 설정치 이상일 때 모터의 흡입력을 소정 시간 동안 상승시킬 수 있도록 한 진공 청소기의 모터 제어 방법 및 장치가 개시되어 있다. 본 발명의 진공 청소기의 모터 제어 장치는, 흡기구를 통해 흡입된 공기가 원심력에 의해 외부로 배출되고 공기에 포함된 먼지가 하부에 집진되는 집진 용기를 가지는 진공 청소기에 있어서, 상기 집진 용기 내의 먼지 상태를 감지하는 센서와, 상기 센서의 감지 신호에 의해 먼지 상태가 설정치 이상인 지를 체크하여 설정치 이상인 경우 출력 레벨을 최대로 상승시키기 위한 제어 신호를 출력하는 제어부와, 상기 제어부의 제어 신호에 따라 트라이악의 위상각을 설정하여 모터를 구동시키는 모터 구동부를 포함있고, 본 발명에 의하면, 집진 용기의 먼지가 설정치 이상일 때 모터의 흡입력을 최고속 상승시킴으로써, 집진 용기의 먼지로 인해 저하되는 흡입력을 더욱 상승시켜 제품의 편리성을 더욱 향상시킬 수 있다.

Description

진공청소기의 모터 제어 장치 및 방법{method and apparatus for controlling motor of electric cleaning machine}

본 발명은 진공 청소기의 모터 제어 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 집진 용기의 먼지가 설정치 이상일 때 저하되는 모터의 회전력을 상승시킬 수 있도록 한 진공 청소기의 모터 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적인 진공 청소기는 모터의 회전력으로 진공을 발생시켜 발생한 진공 흡인력으로 먼지 등을 빨아들여 실내를 청소하는 기기이다. 따라서 청소기는 주로 모터와 먼지 흡입 필터(집진 용기)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 스위칭부(3)가 설치된다.

이는 도 1 에 도시된 바와 같이 예시할 수 있는 바, 진공 발생용 모터 및 흡입 필터 등을 수용하는 본체(집진 용기)(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 압력 스위치(12)를 가지는 구동 스위칭부(3)를 포함하여 이루어진다.

이 경우 모터로 인한 흡입력의 정도(모터의 출력레벨 상태)는 구동 스위칭부(3)의 선택 레벨에 상응하는 압력 스위치(12)에 의해 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 2에 도시된 바와 같이 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 압력 스위치(12)로 구비된 구동 스위칭부(3)를 포함시킨다.

본체(1)는 진공 흡입력 발생용 모터(M)를 포함하고, 상기 구동 스위칭부(3)의 선택 레벨은 시정수를 결정하고 이에 따라 트라이악(5)을 위상 제어 할 수 있도록 게이트를 구동한다. 상기에서 저항(R1, R2, R3, R4, S/V)은 콘덴서(C1)와의 시정수를 제공하면서 다이악(6)을 통하여 트라이악(5)의 게이트를 구동하는 구동 제어수단을 이룬다.

따라서 도 2 에서 저항(R1, R2, R3, R4, S/V)의 값은 콘덴서(C1)와 시정수를 형성하고 이에 의하여 트라이악(5)의 위상각 제어를 수행토록 한다.

이러한 트라이악(5)의 게이트 제어의 원리는 도 3과 같은 입력 전원이 인가되면 게이트 구동 전류를 인가하는 시점(콘덴서(C1)가 방전하는 시점으로 예를 들어 도 3의 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.

이러한 통상적인 진공 청소기는 트라이악(5)의 위상각 제어에 따라 출력 레벨이 저속, 중속, 및 고속 모드로 분류되나, 진공 청소기의 집진 용기 내의 먼지가 꽉 찬 경우(설정치 이상인 경우)에는 모터의 회전력이 약해져 흡입력이 저하되는 문제점이 발생된다.

본 발명의 목적은 이를 해소코자 하는 것으로, 집진 용기 내의 먼지가 설정치 이상인 경우 모터를 초고속 모드로 구동시켜 집진 용기의 먼지로 인해 저하되는 흡입력을 향상시킬 수 있도록 한 진공 청소기의 모터 제어 방법 및 장치를 제공하고자 함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 과제는,

흡기구를 통해 흡입된 공기가 원심력에 의해 외부로 배출되고 공기에 포함된 먼지가 하부에 집진되는 집진 용기를 가지는 진공 청소기에 있어서,

상기 집진 용기 내의 먼지 상태를 감지하는 센서와,

상기 센서의 감지 신호에 의해 먼지 상태가 설정치 이상인 지를 체크하여 설정치 이상인 경우 출력 레벨을 최대로 상승시키기 위한 제어 신호를 출력하는 제어부와,

상기 제어부의 제어 신호에 따라 트라이악의 위상각을 설정하여 모터를 구동시키는 모터 구동부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 진공 청소기의 모터 제어 장치를 제공함으로서 달성될 수 있다.

또 다른 본 발명의 기술적 과제는,

흡기구를 통해 흡입된 공기가 원심력에 의해 외부로 배출되고 공기에 포함된 먼지가 하부에 집진되는 진공 청소기의 모터 제어 방법에 있어서,

a) 손잡이의 구동 스위칭부를 통해 선택된 해당 모드에 대응되는 레벨로 모터를 구동시키는 단계;

b) 상기 a) 단계의 실행 후 집진 용기의 먼지 상태를 감지하는 단계; 및

c) 상기 b) 단계를 통해 수신된 먼지 상태가 설정치 이상인 지를 체크하여 설정치 이상인 경우 최고속 모드의 레벨로 모터를 구동시키는 단계를 수행하는 진공 청소기의 모터 제어 방법를 제공함으로서 달성될 수 있다.

본 발명에 의하면, 집진 용기의 먼지가 설정치 이상일 때 저하되는 흡입력을 더욱 상승시켜 제품의 효율성을 더욱 향상시킬 수 있다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 진공 청소기의 모터 제어 장치의 구성을 보인 블록도이디. 도 4를 참조한 본 발명의 진공 청소기의 모터 제어 장치는, 상기 집진 용기 내의 먼지 상태를 감지하는 센서(101)와, 상기 센서(101)의 감지 신호에 의해 먼지 상태가 설정치 이상인 지를 체크하여 설정치 이상인 경우 출력 레벨을 최대로 상승시키기 위한 제어 신호를 출력하는 제어부(103)와, 상기 제어부(103)의 제어 신호에 따라 트라이악의 위상각을 설정하여 모터를 구동시키는 모터 구동부(105)로 구성되어 있다.

이하 상기의 구성에 따른 본 발명의 작용을 설명한다.

우선, 사용자에 의해 손잡이에 설치된 압력 스위치(12)을 통해 전원을 온시킨 후 모터 구동력을 선택하면, 트라이악의 위상각에 의해 모터가 회전하고, 모터의 회전력에 의해 먼지를 흡입하여 집진 용기에 모여진다.

이때 상기 집진 용기의 먼지량은 상기 센서(101)에 의해 감지되고, 이 감지된 먼지량은 상기 제어부(103)로 공급되며, 상기 제어부(103)는 이 감지된 먼지량이 설정치 이상인 지를 확인한다.

상기 제어부(103)에서 감지된 먼지량이 설정치 이상이라고 확인되면, 상기 모터 구동부(105)에 최고속 모드로 소정 시간 동안 구동되도록 제어 신호를 출력하는 이 제어 신호를 받은 모터 구동부(105)는 트라이악의 위상각을 재설정하여 모터를 최고속으로 회전시킨다.

도 5는 본 발명에 따른 진공 청소기의 모터 제어 과정을 보인 흐름도로서, 도 5를 참조하여, 진공 청소기의 모터 제어 과정을 설명한다.

우선, 손잡이에 설치된 압력 스위치(12)를 통해 전원 온시키고, 사용자가 원하는 해당 모드를 설정하면, 이 설정된 레벨에 따라 모터가 회전하게 되며, 그로 인해 먼지가 집진 용기에 집진된다(단계 201).

그 후 상기 단계(201)를 통해 집진 용기에 모여진 먼지량이 상기 센서(101)에 의해 감지되고(단계 203), 이 센서(101)의 감지 신호는 제어부(103)에 공급된다. 상기 제어부(103)는 이 감지 신호가 미리 저장된 설정치와 비교하고(단계 205), 상기 단계(105)의 비교 결과감지 신호가 설정치 이상으로 확인되면, 최고속 모드의 레벨로 모터를 소정 시간 구동시킨다. 즉, 모터는 트라이악의 위상각을 재설정하고, 이 재설정된 트라이악의 위상각에 의해 회전한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 진공 청소기의 모터 제어 장치 및 방법은, 집진 용기의 먼지가 설정치에 도달되면, 고속 모드의 압력 스위치의 선택 시 흡입력이 보다 높은 흡입력을 가지도록 모터 구동부의 트라이악의 게이트의 위상각을 제어함으로써, 모터의 제어를 편리하게 수행함과 동시에 제품의 편리성을 더욱 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 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.

도 1 은 일반적인 진공청소기의 사시도이다.

도 2 는 일반적인 진공 청소기의 출력 제어 회로도이다.

도 3은 도 1에 사용되는 트라이악 인가 전원 파형도이다.

도 4는 본 발명에 따른 진공 청소기의 모터 제어 장치의 구성을 보인 블록도이다.

도 5는 본 발명에 따른 진공 청소기의 모터 제어 과정을 보인 흐름도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

101 : 센서 103 : 제어부

105 : 모터 구동부

Claims (2)

1. 흡기구를 통해 흡입된 공기가 원심력에 의해 외부로 배출되고 공기에 포함된 먼지가 하부에 집진되는 집진 용기를 가지는 진공 청소기에 있어서,

   상기 집진 용기 내의 먼지 상태를 감지하는 센서와,

   상기 센서의 감지 신호에 의해 먼지 상태가 설정치 이상인 지를 체크하여 설정치 이상인 경우 출력 레벨을 최대로 상승시키기 위한 제어 신호를 출력하는 제어부와,

   상기 제어부의 제어 신호에 따라 트라이악의 위상각을 설정하여 모터를 구동시키는 모터 구동부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 진공 청소기의 모터 제어 장치.
2. 흡기구를 통해 흡입된 공기가 원심력에 의해 외부로 배출되고 공기에 포함된 먼지가 하부에 집진되는 진공 청소기의 모터 제어 방법에 있어서,

   a) 손잡이의 구동 스위칭부를 통해 선택된 해당 모드에 대응되는 레벨로 모터를 구동시키는 단계;

   b) 상기 a) 단계의 실행 후 집진 용기의 먼지 상태를 감지하는 단계; 및

   c) 상기 b) 단계를 통해 수신된 먼지 상태가 설정치 이상인 지를 체크하여 설정치 이상인 경우 최고속 모드의 레벨로 모터를 구동시키는 단계를 수행하는 진공 청소기의 모터 제어 방법.