KR940002585B1 - 진공청소기의 흡입력 자동 조절회로 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

진공청소기의 흡입력 자동 조절회로.

제1도는 본 발명에 따른 진공청소기의 흡입부의 개략 평면도.

제2도는 제1도의 회전원판의 확대도.

제3도는 본 발명의 회로도.

제4도는 본 발명에 따른 타임 파형도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 제어수단 2 : 이동거리 감지수단

3 : 모터구동수단 15 : 회전원판

16 : 발광부 17 : 수광부

18 : 관통공 COM₁, COM₂: 비교기

R₁~R₉: 저항 VR : 가변저항

C₁~C₄: 콘덴서 Q : 포토트랜지스터

D₁: 발광다이오드 Vcc : 직류전원

본 발명은 자동으로 흡입력을 가변하는 진공청소기에 관한 것으로, 특히 사용자가 진공청소기의 흡입부를 청소할 부위의 상황에 따라 그 움직이는 속도를 달리함에 착안하여 흡입부를 움직이는 사용속도에 상응하도록 흡입모터의 RPM을 가변해주어 최적의 청소상태를 실현할 뿐만 아니라 그에 따른 소비전력을 크게 절감할 수 있는 진공청소기의 흡입력 자동조절 회로에 관한 것이다.

진공청소기는 흡입부를 청소할 부위에 접촉함으로써 모터의 흡입력으로 먼지등을 흡입하여 청소를 하게 되는바, 흡입부와 청소할 부위와의 접촉시간에 따른 청소상태의 관계는 밀접함으로 흡입부와 청소할 부위와의 접촉시간을 고려하여 모터의 흡입력을 가변한다면은 최적의 청소상태를 실현할 수 있을 것이다.

그러나 종래의 수동식 진공청소기의 경우에는 항상 일정한 흡입력, 곧 모터의 RPM으로 청소할 부위의 먼지 상태 및 그에 따른 흡입부의 청소진행상태에 관계없이 항상 일정하게 흡입력을 발함으로서 소비전력의 손실이 많았다.

본 발명의 목적은 상기 문제점을 해결하기 위하여 흡입부의 청소진행 상태에 따른 속도를 감지하여 흡입모터의 RPM을 최적상태로 가변시켜 흡입력을 조절하는 것으로 흡입부의 이동속도가 빠르면 흡입부와 청소할 부위의 접촉시간이 짧게 되므로 흡입모터의 RPM을 높혀주고, 흡입부의 이동속도가 느리면 흡입부와 청소할 부위의 접촉시간이 길게 되므로 흡입모터의 RPM을 낮춰주어 흡입부의 청소진행 상태에 따른 최적의 흡입력을 자동으로 조절할 수 있도록 한 진공청소기의 흡입력 자동조절 회로를 제공하는데 있다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명을 설명한다.

제1도는 본 발명에 따른 흡입부(10)의 개략적인 평면도로서, 통상의 흡입부(10)이 안쪽에는 흡입구(11)가 있어 먼지가 이 흡입구(11)를 통해 미도시된 흡입호스를 거쳐 먼지주머니로 인입된다.

또한, 로울러(12)(13)의 회전축(14)에 특수제작되어 다수개의 관통공(18)이 천공된 회전원판(15)이 고정부착되어 로울러(12)(13)의 회전으로 연동되며 이 회전원판(15)을 사이에 두고 회로소자인 발광부(16)와 수광부(17)가 위치한다. 제2도는 상기 회전원판(15)의 확대도로써, 다수개의 관통공(18)이 천공되어 있고 회전원판(15)의 양쪽에 광센서의 발광부(16)와 수광부(17)가 위치하여 로울러(12)(13)의 회전으로 연동되는 회전원판(15)의 회전으로 수광부(17)는 발광부(16)에서 발하는 적외선 광을 상기 관통공(18)이 통과하는 동안에만 수광하게 된다.

제3도는 본 발명의 회로도로써, 본 발명이 구동 프로그램이 내장된 메모리, 중앙처리장치(CPU) 및 입출력장치 등으로 구성된 원칩 마이크로 컴퓨터인 제어수단(1)의 입력단자(PI)에는 이동거리 감지수단(2)이 접속되며 그 구성은 회전원판(15)의 일측에는 수광부(17)인 에미터가 접지된 포토트랜지스터(Q)는 컬렉터단이 저항(R₈), 콘덴서(C₄)를 거쳐 직류전원(Vcc)과 연결됨과 동시에 콘덴서(C₂), (C₃)를 통해 비교기(COM₂)의 반전단자에 접속되고, 상기 회전원판(15)의 타측에는 발광부(16)인 캐소우드단이 접지된 발광다이오드(D₁)는 애노우드단이 가변저항(VR), 저항(R₉)을 거쳐 직류전원(Vcc)을 인가하며 그 출력이 저항(R₅)를 통해 반전단자로 피드백 접속됨과 동시에 비교기(COM₁)의 비반전단자에 접속되고, 이 비교기(COM₁)의 반전단자에는 저항(R₃) 및 저항(R₄)에 의해 분압된 직류전원(Vcc)이 걸리게 하고, 그 출력이 저항(R₂)(R₁), 콘덴서(C₁)와 연결되어 제어수단(1)이 입력단자(PI)에 접속된다.

또한, 제어수단(1)의 출력단자(PO)에는 흡입모터(M), 트라이악(TA), 포토트라이악(PT), 저항(R₁₀~R₁₃), 콘덴서(C₅) 및 다이오드(D₂)등으로 구성된 모터구동수단(3)이 접속되어 제어수단(1)이 제어된 출력에 따라 모터(M)의 RPM을 가변할 수 있도록 되어 있다.

상기와 같이 구성시켜서 된 본 발명의 작용 및 효과를 제4도를 참조하여 설명한다.

진공청소기에 전원을 인가하고 청소할 부위에 흡입부(10)를 접촉하여 흡입부(10)를 이동하게 되면 로울러(12)(13)의 회전으로 회전원판(15)이 회전하게 되는데 이때 이동거리 감지수단(2)의 발광부(16)인 다이오드(D₁)에서 투사된 적외선 광선은 회전원판(15)의 관통공(18)이 통과할때 수광부(17)인 포토트랜지스터(Q)의 베이스에 인가되어 포토트랜지스터(Q)은 턴온되고 이 컬렉터 전위가 낮아져 콘덴서(C₂)를 통하여 비교기(COM₂)의 반전단자에 인가되고 비교기(COM₂)의 비반전단자의 저항(R6)(R₇)에 의해 분압된 전위와 같거나 낮게 되어 비교기(COM₂)는 일정 레벨의 신호를 출력하며 이때의 출력은 비교기(COM₁)의 비반전단자에 인가되어 비교기(COM₁)의 반전단자에 걸린 저항(R₃)(R₄)에 의해 분압된 전위보다 높게 되어 비교기(COM₁)는 하이레벨 신호를 출력하여 저항(R₁)을 거쳐 제어수단(1)의 입력단자(PI)에 하이신호를 인가한다.

한편 회전원판(15)의 회전으로 발광다이오드(D₁)에서 투사한 빛이 수광부(17)인 포토트랜지스터(Q)에 도달치 않게 되면, 포토트랜지스터(Q)는 턴 오프되어 컬렉터단의 전위가 상승하여 비교기(COM₂)가 로우레벨 신호를 출력하며 이 신호는 비교기(COM₁)의 비반전단자에 입력되는데 이때의 신호는 비교기(COM₁)의 반전단자에 걸린 기준전위보다 낮게 되어 비교기(COM₁)는 로우레벨 신호를 출력하게 되어 제어수단(1)의 입력단자(PI)에는 로우신호가 걸리게 되는 것이다. 이와 같이 회전원판(15)이 회전함에 따라 수광부(17)와 발광부(16) 사이로 관통공(18)이 통과하고 안하고에 따라서 제4도의 (a)에 도시된 파형같이 제어수단(1)의 입력단자(PI)에는 로우 및 하이신호가 입력된다. 따라서, 제어수단(1)에서는 흡입부(10) 이동에 따른 회전원판(15)의 회전에 의해 입력단자(PI)로 입력되는 신호를 이용하여 흡입부(10)의 이동거리와 그에 따른 이동속도를 산출한다. 이러한 이동속도의 산출방법은

공식을 이용한 것으로 우선 ; 흡입부(10)가 이동한 거리는 제어수단(1)의 입력단자(PI)로 입력되는 펄스의 갯수를 계산함으로써 알 수 있고 이렇게 해서 산출된 거리를 일정기준 시간(t)으로 나누면 현재 흡입부(10)의 이동속도(V)를 알 수 있다. 일예를 들어 제4도의 (b)와 같이 어떤 기준 펄스를 정해놓고 그 기준 펄스에 비하여 단위시간(t)당 펄스갯수가 제4도의(C)와 같이 적다든지 또는 제4도의 (d)와 같이 펄스 갯수가 많다든지와 같은 방식으로 현재 흡입부(10)의 이동속도를 산출해내어 제어수단(1)에 이미 프로그램된 데이터값에 따라서 몇 단계로 구분된 각 속도에 상응하도록 출력단자(PO)를 통하여 각 단계별로 조절된 모터(M) 구동 RPM 신호를 제어 출력한다. 이때 출력단자(PO)를 통하여 출력된 로우신호는 포토트라이악(PT)을 턴온시켜 트라이악(TA)의 게이트(G)에 트리거 신호를 인가하여 트라이악(TA)이 도통됨과 동시에 모터(M)에 교류전원(AC)이 인가되어 모터(M)는 제어된 출력에 상응하는 RPM으로 구동하게 된다.

이와 같이 본 발명은 청소할 부위의 상황에 따른 흡입부의 이동속도에 비례하도록 흡입모터(M)의 RPM을 가변시켜줌으로써, 최적의 청소상태는 물론 소비전력을 줄일 수 있는 이점이 있다.

Claims (4)

1. 흡입부(10), 흡입모터(M)등으로 구성된 진공청소기에 있어서, 진공청소기 흡입부(10)의 이동거리를 검출하는 이동거리 감지수단(2)과, 이 이동거리 감지수단(2)에 의해 감지된 이동거리에 의해 속도를 계산하고 그에 따른 적정 모터(M)의 RPM을 선택하여 모터구동수단(3)에 출력하는 제어수단(1)과, 상기 제어수단(1)에 의해 출력된 신호에 의해 모터(M)를 구동하는 모터구동수단(3)으로 구성된 것을 특징으로 하는 진공청소기의 흡입력 자동조절회로.
2. 제1항에 있어서, 상기 이동거리 감지수단(2)은 회전원판(15), 발광부(16) 및 수광부(17)로 이루어진 광센서를 사용한 것을 특징으로 하는 진공청소기의 흡입력 자동조절회로.
3. 제2항에 있어서, 상기 이동거리 감지수단(2)은 비교기(COM₁), (COM₂), 저항(R₁~R₉), 가변저항(VR), 콘덴서(C₁~C₄), 포토트랜지스터(Q), 포토다이오드(D₁)로 구성됨을 특징으로 하는 진공청소기의 흡입력 자동 조절회로.
4. 제2항에 있어서, 상기 회전원판(15)은 다수개의 관통공(18)을 마련하고 로울러(12)(13)와 연동회전하도록 회전축(14)에 고정 취부한 것을 특징으로 하는 진공청소기의 흡입력 자동 조절회로.