TW201515630A - 電動吸塵器 - Google Patents

Abstract

電動吸塵器共用從電源線往電源電路之電源供給路徑，及從2次電池往電源電路之電流供給路徑之一部分，並且在從2次電池往電源電路之電源供給路徑設置半導體開關元件。接著，沒有來自交流電源之電力供給時，藉由將觸發電路用電源作為電源之操作輸入而開啟半導體開關元件並且使電源電路啟動。另一方面，在沒有操作輸入時，可從2次電池供給電源至觸發電路用電源。藉此，可減少2次電池之消耗電力，並且可實現防止2次電池之容量降低或性能劣化。

Description

電動吸塵器 發明領域

本發明是有關於一種在商用電源與2次電池之兩者動作之交流直流兩用的電動吸塵器。

發明背景

以往，可選擇性地切換交流電源與直流電源(2次電池)而運轉之電動吸塵器是揭示於例如特開2001-321307號公報(以下，記為專利文獻1)。專利文獻1記載之交流直流兩用之電動吸塵器藉由交流頻率信號(以下，記為「Hz信號」)的有無，選擇性地切換交流電源與直流電源(2次電池)。而且，將電源供給至用以控制控制電路之控制電路用電源電路。

然而，專利文獻1揭示之習知之電動吸塵器的構成是，當檢測到已無Hz信號時，則以2次電池供給電源至控制電路用電源電路。此種情況下，當電動吸塵器未運轉時(包含收納時)也會供給電源至控制電路用電源電路。因此，會經常消耗2次電池之電力，2次電池之電池容量會降低。

因此，若在一定期間內未以2次電池使用電動吸 塵器之使用者以2次電池使電動吸塵器運轉，則會有運轉時間變短的問題。進而，在長期保管之情況下，2次電池會成為過放電狀態。因此，會有2次電池之壽命降低之虞。

發明概要

本發明提供一種可防止2次電池之容量降低或性能劣化之電動吸塵器。

也就是說，本發明之電動吸塵器包含有：吸塵器本體；把手部；及設置於前述把手部並且輸入運轉操作之操作輸入受理部，在前述吸塵器本體內至少具有：電動送風機；可連接於交流電源之電源線；2次電池；用以檢測前述電源線有無連接於前述交流電源之Hz信號檢測部；藉由前述電動送風機之控制及前述Hz信號檢測部進行檢測之信號控制部；前述信號控制部之電源電路；從前述2次電池供給電源之觸發電路用電源；及令前述觸發電路用電源為電源之觸發電路，從前述電源線往前述電源電路之電源供給路徑，與從前述2次電池往前述電源電路之供給路徑之一部分共用，並且設置半導體開關元件作為從前述2次電池往前述電源電路之前述電源供給路徑的開閉部，當來自前述交流電源之電力供給中斷時，藉由將來自前述操作輸入受理部之前述觸發電路用電源作為電源之操作輸入之來自前述觸發電路之主電源啟動信號，前述半導體開關元件開啟，並且前述電源電路啟動而前述信號控制部開始運轉，並且在未操作輸入時僅由前述2次電池供給電源至前述觸發電 路用電源。

根據該構成，若電源供給由交流電源切換成2次電池，在沒有操作輸入之來自觸發電路之主電源啟動信號之期間，不供給電力至電源電路。藉此，在無負荷時，可僅供給電源至消耗電力極小之觸發電路用電源。其結果是，可減少2次電池之電池容量降低。又，可抑制因長期保管之2次電池的過放電。其結果是，可實現信賴性優異之電動吸塵器。

1‧‧‧吸塵器本體

2‧‧‧電源線

3‧‧‧軟管

4‧‧‧把手

5‧‧‧把手操作部

6‧‧‧延長管

7‧‧‧地面吸入具

11‧‧‧交流電源

12‧‧‧2次電池

13‧‧‧電源電路

14‧‧‧Hz信號檢測部

15‧‧‧主電源啟動電路

16‧‧‧觸發電路用電源

17‧‧‧觸發電路

18‧‧‧操作輸入受理部

19‧‧‧微電腦

20‧‧‧半導體開關元件

21‧‧‧電晶體

22‧‧‧電阻

23‧‧‧電阻

25‧‧‧電阻

26‧‧‧電晶體

30‧‧‧二極體

31‧‧‧限流電阻

32‧‧‧齊納二極體

33‧‧‧電阻

34‧‧‧輸出平滑電容器

35‧‧‧FET

40‧‧‧電晶體

41‧‧‧電晶體

42‧‧‧電阻

43‧‧‧電晶體

45~48‧‧‧電阻

50‧‧‧二極體

51‧‧‧電阻

52~55‧‧‧開關

A‧‧‧電源線路

圖1是顯示本發明之實施形態之電動吸塵器之外觀的立體圖。

圖2是顯示同實施形態之電動吸塵器的電路圖。

較佳實施例之詳細說明

以下，參照圖式說明本發明之實施形態。再者，本發明不受該實施形態而限定。

(實施形態)

以下，使用圖1說明本發明之實施形態之電動吸塵器。

圖1是顯示本發明之實施形態之電動吸塵器之外觀的立體圖。如圖1所示，本實施形態之電動吸塵器至少由內部設有電動送風機之吸塵器本體1、電源線2、軟管3、把手4、把手操作部5(把手開關部)、延長管6、及地面吸入具7等所構成。電源線2將例如商用電源等之交流電源供給 至吸塵器本體1。軟管3連接於吸塵器本體1。把手4連通，連接於軟管3。把手操作部5設置於把手4。延長管6連通，連接於把手4。地面吸入具7連通，連接於延長管6。

又，吸塵器本體1在內設有或外裝有由2次電池等之蓄電池構成之直流電源。

以下，說明本實施形態之電動吸塵器的動作。

首先，藉由交流頻率信號之有無，判定以交流電源或直流電源之何者驅動電動送風機。

其次，根據判定結果，藉由把手操作部5之運轉指示開關之操作，以交流電源或直流電源使電動送風機旋轉。藉此，由地面等之清掃面從地面吸入具7吸入空氣流與塵埃。接著，從地面吸入具7吸入之塵埃經由延長管6，把手4，軟管3而導入並集塵於吸塵器本體1內之集塵室。

本實施形態之電動吸塵器如上所構成，並且動作。

以下，使用圖2說明本實施形態之電動吸塵器之控制。

圖2為同實施形態之電動吸塵器的電路圖。再者，圖2主要是顯示本實施形態之電動吸塵器之電源控制系。

如圖2所示，電動吸塵器之電源控制系由：交流電源11(商用電源)，構成直流電源之2次電池12，操作輸入受理部18，構成信號控制部之微型電腦19(以下，記為「微電腦」)，構成主電源之電源電路13，Hz信號檢測部14、主電源啟動電路15、觸發電路用電源16、觸發電路17等構 成。操作輸入受理部18受理來自把手操作部5之輸入信號。微電腦19統括控制系統全體。電源電路13將電源供給至微電腦19等。Hz信號檢測部14檢測交流頻率信號(Hz信號)之有無。主電源啟動電路15與電源電路13串聯，用以開啟/關閉由2次電池往電源電路13之電源的供給。具體而言，主電源啟動電路15藉由後述之主電源啟動信號而開啟/關閉半導體開關元件20，實現上述動作。

又，觸發電路用電源16藉由2次電池12供給電源，負責後述之主電源啟動信號之電源供給。具體而言，觸發電路用電源16為了極為減少無負荷時之電池的消耗電力，是由漏電流2μA以下(2次電池12之電池電壓為50.4V時)之電源電路構成。再者，觸發電路用電源16若在本實施形態是相對於電源線路A輸出-20V。

觸發電路17以觸發電路用電源16為電源，而產生用以開啟主電源啟動電路15之半導體開關元件20之觸發信號。

其次，說明如上述構成之電動吸塵器之電源控制系的動作。

首先，若是電源線2已拔除的狀態，則開啟主電源啟動電路15之半導體開關元件20。此時由2次電池12僅供給電源至無負荷時之2次電池之消耗電力極小之觸發電路用電源16。因此，構成信號控制部之微電腦19未有動作。

接著，觸發電路用電源16將齊納二極體(Zener diode)32之齊納電壓，與藉由FET35(場效型電晶體：Field Effect Transistor)之臨界電壓(閾值電壓)決定之電壓輸出到輸出平滑電容器34之兩極間。再者，輸出平滑電容器34由例如電解電容器或陶瓷電容器等構成，將上述電壓之變動平滑化。此時，當以陶瓷電容器構成輸出平滑電容器34時，由於漏電流會變少，因此較佳。藉此，當在齊納電壓以下時，則停止觸發電路用電源16之動作。其結果是，可更為減少2次電池之電池容量之降低，及更為延長到過放電之時間。

此時，觸發電路用電源16之電阻33是以例如1MΩ左右之高電阻設置，限制流通於齊納二極體32之電流。藉此，可極力減少無負荷時之電流，並且抑制2次電池12之消耗電力。

進而，觸發電路用電源16具有：限流電阻31，及二極體30。限流電阻31限制負荷電流。二極體30在電源線2連接到商用電源時，可防止電流從交流電源11經由2次電池12而流入。

此時，操作輸入受理部18之開關52、53、54、55任一者開啟時，電流由電源線路A經由操作輸入受理部18流入觸發電路17之二極體41、電阻42、電晶體43之基極射極間。藉此，開啟電晶體43之集極射極間。接著，啟動主電源啟動電路15之主電源啟動信號流通。此時，電源電路13尚未啟動。因此，電流不會由觸發電路17經由二極體50而流入電阻51。

藉此，主電源啟動信號之電由電源線路A經由主 電源啟動電路15之電晶體21之基極射極間、電阻25、觸發電路17之電晶體43之集極射極間而流通。進而，電流流通於主電源啟動電路15之電晶體21之集極射極間、電阻22、電阻23。其結果是，主電源啟動電路15之半導體開關元件20啟動。

當半導體開關元件20啟動時，電源供給至為主電源之電源電路13。藉此，電源電路13啟動時，也啟動微電腦19。

其次，當微電腦19啟動時，微電腦19藉由Hz信號檢測部14判定交流頻率信號之輸入的有無。此時，若無輸入交流頻率信號，微電腦則判定為2次電池12進行之電源啟動。接著，微電腦19開啟觸發電路17之電晶體40而使電流從電源線路A開始流通於觸發電路17之電阻42、電晶體43之基極射極間。藉此，維持從2次電池12往電源電路13之電源供給。同時，藉由二極體41之陰極側成為與電源線路A相同之電壓，微電腦19接收預定之電壓。接著，因應於相當於微電腦19所接收之輸入信號之電壓，電動吸塵器會進行動作。在此，上述所謂之預定電壓，是將從電源電路13之輸出電壓減去二極體50之順方向電壓之電壓，以在操作輸入受理部18之已開啟的開關形成之電阻45、46、47、48所構成之合成電阻與電阻51分壓後之電壓。

再者，操作輸入受理部18之開關開啟後到讀取輸入信號為止之上述一連串的控制必須在人按壓著開關的期間(例如，150ms以內)內進行。

其次，若停止電動吸塵器之動作，首先，藉由來自操作輸入受理部18之運轉停止信號而停止運轉。然後，開啟觸發電路17之電晶體40，並關閉主電源啟動電路15之半導體開關元件20。藉此，再次電源由2次電池12僅供給至觸發電路用電源16。其結果是，可即為縮小而抑制無負荷時之2次電池12的消耗電力。

其次，以下就已連接電源線2之情況下的動作進行說明。

首先，電源由交流電源11供給至為主電源之電源電路13。藉此，電源電路13或微電腦19啟動。

其次，微電腦19藉由Hz信號檢測部14而判定交流頻率信號之輸入的有無。上述情況時，由於有輸入交流頻率信號，微電腦19判定為藉由交流電源11進行之電源啟動。接著，微電腦19使主電源啟動電路15之電晶體26開啟，並且開啟觸發電路17之電晶體40。

此時，觸發電路之17之電晶體40開啟後，電流從電源線路A流通於觸發電路17之電阻42，電晶體43之基極射極間。可是，主電源啟動電路15之電晶體26已開啟。因此，電晶體21之基極射極間成為同電位。藉此，不關閉電晶體21而關閉半導體開關元件20。

如以上所說明，本發明之電動吸塵器包含有：吸塵器本體；把手部；及設置於前述把手部並且輸入運轉操作之操作輸入受理部，在前述吸塵器本體內至少具有：電動送風機；可連接於交流電源之電源線；2次電池；用以檢 測前述電源線有無連接於前述交流電源之Hz信號檢測部；藉由前述電動送風機之控制及前述Hz信號檢測部進行檢測之信號控制部；前述信號控制部之電源電路；從前述2次電池供給電源之觸發電路用電源；及令前述觸發電路用電源為電源之觸發電路，從前述電源線往前述電源電路之電源供給路徑，與從前述2次電池往前述電源電路之供給路徑之一部分共用，並且設置半導體開關元件作為從前述2次電池往前述電源電路之前述電源供給路徑的開閉部，當來自前述交流電源之電力供給中斷時，藉由將來自前述操作輸入受理部之前述觸發電路用電源作為電源之操作輸入之來自前述觸發電路之主電源啟動信號，前述半導體開關元件開啟，並且前述電源電路啟動而前述信號控制部開始運轉，並且在未操作輸入時僅由前述2次電池供給電源至前述觸發電路用電源。

根據該構成，若由交流電源切換電源為2次電池，在沒有來自觸發電路之主電源啟動信號之期間內不供給電力至電源電路。藉此，在無負荷時，電源僅供給至消耗電力之極小之觸發電路用電源。其結果是，可降低2次電池之電池容量之減少。又，可抑制長期間保管造成之2次電池之過放電。其結果是，可實現信賴性優異之電動吸塵器。

又，本發明之電動吸塵器亦可構成為將陶瓷電容器適用於前述觸發電路用電源之輸出平滑電容器。藉此，可縮小觸發電路用電源之漏電流。其結果是，可進而減少2次電池之電池容量的降低。

又，本發明之電動吸塵器亦可將齊納二極體連接於前述觸發電路用電源，而與前述2次電池串聯。藉此，若2次電池之電池電壓低時，可不啟動觸發電路用電源。因此，當2次電池之電池電壓在齊納二極體之齊納電壓以下時，停止觸發電路用電源之動作。其結果是，可更為降低2次電池之電池容量之減少，及更為延長時間直到過放電。

11‧‧‧交流電源

12‧‧‧2次電池

13‧‧‧電源電路

14‧‧‧Hz信號檢測部

15‧‧‧主電源啟動電路

16‧‧‧觸發電路用電源

17‧‧‧觸發電路

18‧‧‧操作輸入受理部

19‧‧‧微電腦

20‧‧‧半導體開關元件

22‧‧‧電阻

23‧‧‧電阻

25‧‧‧電阻

26‧‧‧電晶體

30‧‧‧二極體

31‧‧‧限流電阻

32‧‧‧齊納二極體

33‧‧‧電阻

34‧‧‧輸出平滑電容器

35‧‧‧FET

40‧‧‧電晶體

41‧‧‧電晶體

42‧‧‧電阻

43‧‧‧電晶體

45~48‧‧‧電阻

50‧‧‧二極體

51‧‧‧電阻

52~55‧‧‧開關

A‧‧‧電源線路

Claims (3)

1. 一種電動吸塵器，包含有：吸塵器本體；把手部；及設置於前述把手部並且輸入運轉操作之操作輸入受理部，在前述吸塵器本體內至少具有：電動送風機；可連接於交流電源之電源線；2次電池；用以檢測前述電源線有無連接於前述交流電源之Hz信號檢測部；藉由前述電動送風機之控制及前述Hz信號檢測部進行檢測之信號控制部；前述信號控制部之電源電路；從前述2次電池供給電源之觸發電路用電源；及令前述觸發電路用電源為電源之觸發電路，從前述電源線往前述電源電路之電源供給路徑，與從前述2次電池往前述電源電路之供給路徑之一部分共用，並且設置半導體開關元件作為從前述2次電池往前述電源電路之前述電源供給路徑的開閉部，當來自前述交流電源之電力供給中斷時，藉由將來自前述操作輸入受理部之前述觸發電路用電源作為電源之操作輸入所輸入之來自前述觸發電路的主電源啟動信號，開啟前述半導體開關元件，並且啟動前述電源電路而前述信號控制部開始運轉，並且在未操作輸入時僅由前述2次電池供給電源至前述觸發電路用電源。
2. 如請求項1之電動吸塵器，是將陶瓷電容器使用於前述觸發電路用電源之輸出平滑電容器。
3. 如請求項1或2之電動吸塵器，其是將齊納二極體連接於前述觸發電路用電源，而與前述2次電池串聯。