JPH01115330A - 電気掃除機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は電気掃除機の仕事率制御に関するものである
。

［従来の技術］ 従来の電気掃除機にはモータのパワーを自在に制御する
手段を有するものがなく、パワー制御を行っているもの
でも、位相制御によるパワーダウン制御を行っているの
みであり、仕事率を一定に保持するようなものは存在し
なかった。

第６図には従来の電気掃除機の外観が示されており、掃
除機本体（３９）に内蔵された真空モータ（１）と集塵
フィルタ（４０）、及び掃除機本体（３９）と吸込口（
４１）とを連結するホース（４２）を有し、ホース中途
部（４４）には手元制御スイッチとしてのボリウム（４
３）が設けられている。

第７図には前述した従来の電気掃除機の制御回路が示さ
れており、真空圧を発生するためのモータ（１）、トラ
イアック（２）、コンパレータ（４６）　、基準電圧発
生可変抵抗（４５）、充電用コンデンサ（４７）、全波
整流器（４８）　、絶縁トランス（７）、フォトトライ
アックカプラ（１３）から構成されている。

前記コンパレータ（４６）は、入力端子１の電位が入力
端子２の基準電圧（Ｖｒｅ「）より高くなると、出力端
子３側が等価的にオン作動される。

このコンパレータ（４６）のオン作動により、フォトト
ライアックカプラ（１３）が負荷に接続されたトライア
ック（２）を任意の位相でスイッチングするものである
。前記コンデンサ（４７）は、第８−１図に示される波
形（ａ）の如く、交流の半波に従って充電され、使用者
が手元ボリューム（４５）にて設定した基準電圧（Ｖｒ
ｃｆｌ）に達すると、コンパレータ（４６）の出力端子
３側はスイッチオン状態となり、第８−２図で示される
位相でフォトトライアックカプラ（１３）が動作し、モ
ータ（１）は第８−３図の位相のように動作する。また
、前記手元ボリューム（４５）により基準電圧（Ｖｒｃ
ｆ）を第８−１図のＶｒｃｆ２のように変化させると、
コンパレータ（４６）の出力やモータ（１）の動作を第
８−４図、第８−５図のように任意に変更することがで
きる。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来の装置は以−１−のように構成されていたので、任
意の吸込み力を設定することはできるものの、モータを
フルパワー以下で使用していて集塵フィルタが目詰まり
してくると、モータの入力も減少する特性を有している
ため、同じ吸込力を得るためにパワー調節用ボリューム
を再設定する必要があった。また、一般に吸込み仕事率
を高くしようとして入力を低く設定するため、モータを
フルパワーで使用しているとフィルタの口詰まりに伴な
い吸込み率が悪くなるという問題があった。

この発明は係る問題点を解決するために為されたもので
、集塵フィルタの口詰まり度合いに応じてパワー調節用
ボリュームの再設定をすることなく、一定の吸込み力を
保持することのできる電気掃除機を得ることを目的とす
る。

［問題点を解決するための手段］ 前記目的を達成するために、本発明は、真空圧を発生す
るためのモータと該モータを制御する制御部を備え、ホ
ース吸込口から集塵フィルタに塵埃を取り込む電気掃除
機において、モータに流れる電流を検出する電流検出セ
ンサと回転数を検出する回転数検出センサとを備え、電
流検出センサからの検出信号に基づきモータへの一定入
力制御を行うと共に、回転数検出センサからの信号に基
づきモータの回転数を制御することを特徴とする。

［作用、］ 本発明の電気掃除機は、電流検出センサによりモータに
流れる電流を検出すると共に、回転数検出センサにより
モータの回転数を険出し、通常使用時はモータをフルパ
ワー以下で使用していて、集塵フィルタに目詰まりが生
じてくるとモータの人力が減少してくるが、これを前記
電流検出センサと回転数検出センサにより検出し、自動
的にモータへの通電角を増加制御することにより一定の
吸込力を得るようにしたものである。

［実施例］ 以下、図面に基づき本発明の好適な実施例を説明する。

この電気掃除機は、前述した第６図の従来例と同様に、
真空圧を発生させるためのモータ（１）と該モータ（１
）を制御するマイクロコンピュータ（６）を備えており
、塵埃はホース吸込口（４１）から集塵フィルタ（４０
）に取り込まれる。

第１−１図には本発明に係る電気掃除機の制御回路が示
されており、第１−２図にはその回路ブロック図が示さ
れている。

ここで本発明の特徴的なことは、モータに流れる電流を
検出する電流検出センサと回転数を検出する回転数検出
センサとを備え、電流検出センサからの検出信号に基づ
きモータへの一定人力制御を行うと共に、回転数検出セ
ンサからの信号に基づきモータの回転数を制御している
ことである。

本実施例において、モータに流れる電流を検出する電流
検出センサとして電流トランス（５）が用いられており
、また、モータの回転数を検出する回転数検出センサと
して、フォトダイオード（４−１）とフォトトランジス
タ（４−２）とを一対にしたフォトインタラプタ（３）
が用いられている。

尚、（２）は交流を任意の位相でスイッチオンするトラ
イアック、（６）はマイクロコンピュータ、（７）は絶
縁トランス、（８）は整流器、（９）は平滑コンデンサ
、（１０）は電源同期信号を作る波形成形用トランジス
タ、（１１）は電流トランスの交流波形を直流にする整
流器、（１２）は平滑コンデンサ、（１３）はモータを
スイッチングするトライアックを絶縁動作させるための
フォトトライアックカプラである。

第２−１図にはフォトイントラフタ（３）とフォトトラ
ンジスタ（４）との具体的構成が示され、第２−２図に
はフォトイントラブタの出力波形が示されている。以上
において、（１４）は出力軸４に固定された羽根、（Ｓ
）はその出力波形である。

第３図には電流トランスの具体的構成が示されており、
（１５）は磁気回路を構成する鉄心、（１６）はモータ
の電流が流れる一次巻線であって本実施例では１〜２回
巻回されている。（１７）は電流信号を取出す二次巻線
であり、数百回巻回されている。

次に、第４図に基づき本実施例の制御フローチャートを
説明する。

モータ（１）は機器人力表示が６００ワツトであればモ
ータ電流通電時には約１．５倍の９００ワット程度の能
力を有しており、集塵フィルタに目詰まりのない状態で
は約４割の位相角で制御される。このとき、入力電流は
約６Ａを維持するように制御されるわけであるが、集塵
フィルタの１１詰まりが進行しモータへの入力が減少し
てくると、自動的に通電角θが増加され入力が６Ａを維
持するように制御される。

まず、ステップ（１８）で電源が入ると同時に０．２５
秒周期で回転数Ｎのチエツクと、電流■のチエツクを行
い（ステップ（１９）　、　　（２０）　）、Ｎ≦３０
０００なら次の０．５秒後（ステップ（２１）　）に回
転数チエツクを行い（ステップ（２２））、Ｎ　＞　３
００００なら（ステップ（２３））第５図における通電
角θを５°減じる制御を実行しくステップ（２５）　）
　、ステップ（２２）において回転数のチエツクを行う
。

一方、前記回転数のチエツクの間に、同様に０．５砂層
ＪＩ７’Ｊ　（ステップ（２０））で電流のチエツクを
行う〈ステップ（２６）　’）。そして、このときの電
流■が■〉６（ステップ（２７）　）なら前記通電角θ
を５°減じる制御を行い（ステップ（２８））、Ｉ＜６
なら（ステップ（３１）　）ステップ（３２）において
通電角θを５°増やし、次の　０．５秒周期で１−６の
チエツクを行う（ステップ（２９）　、　　（３０）　
）。

以」−により、モータへの通電電流か６Ａ一定に保たれ
るように制御される。また、フィルタの１１詰まりが進
行してくると、モータに６Ａを通じた場合、モータの回
転数が異常に高くなってモータの寿命を短くするため、
限界の回転数３００００ｒｐｍ以下の制御を行うもので
ある。

ここで、第５図の通電角θの詳細を説明すると、同図の
波形はマイクロコンピュータのポー１−（０）出力によ
り制御される位相波形であって、前述した第１図におけ
るトランジスタ（１０）により絶縁トランス（１０）に
より、絶縁トランス（７）の二次半波電圧（ｂ）はトラ
ンジスタのベース−エミッタの導通電位（Ｃ）によりス
ライスされ、コレクタ波形は（ｄ）のように整形される
。この電源同期信号をマイクロコンピュータ（６）に入
力し、内部タイマにて任意の通電角θが得られるように
制御パルス（ｅ）を出力し、フォトトライアックカプラ
（１３）を駆動するものである。

本実施例における回転数センサとしてのフォトインタラ
プタ（３）は、前述した第２図に示されるように、ごく
一般的に用いられるものであって、−回転中に等周期の
パルスが２個入力されるように羽根（５）の形状を設定
しておき、パルスの長さ（１）をマイクロコンピュータ
（６）の内部タイマで計数するものである。

更に、第３図における電流センサも、ごく一般的なもの
であるが、ダイオード（１１）と平滑コンデンサ（１２
）により直流電圧に変換され、マイクロコンピュータ（
６′）に内蔵されたＡ／Ｄコンバータにより逐次処理さ
れる。

［発明の効果コ 以上説明したように本発明によれば、掃除中の仕事変化
具合や集塵フィルタの目詰まり具合に拘りなくモータ人
力を一定に保持することができ、これによって高吸込み
仕事率を備えた掃除機を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る掃除機の回路構成を示す図、第２
図は回転数センサの構成と出力波形を示す図、第３図は
電流センサの外観構成を示す図、第４図は本実施例にお
ける制御フローチャートを示す図、第５図は通電角θの
制御波形を示す図、第６図は従来の電気掃除機の主要構
成を示す図、第７図はその制御回路を示す図である。 第８図は従来の制御回路による各部の制御波形を示す図
である。 図において、（１）はモータ、（２）はトライアック、
（３）及び（４）は回転数検出センサ、（５）は電流検
出センサ、（６）はマイクロコンピュータである。 尚、図中、同一７つ号は同−又は相当部分を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）真空圧を発生するためのモータと該モータを制御
   する制御部を備え、ホース吸込口から集塵フィルタに塵
   埃を取り込む電気掃除機において、モータに流れる電流
   を検出する電流検出センサと回転数を検出する回転数検
   出センサとを備え、電流検出センサからの検出信号に基
   づきモータへの一定入力制御を行うと共に、回転数検出
   センサからの信号に基づきモータの回転数を制御し、一
   定の吸込力を保持するようにしたことを特徴とする電気
   掃除機。
2. （２）特許請求の範囲（１）記載の電気掃除機において
   、前記電流検出センサとして電流トランスを使用し、回
   転数検出センサとしてフォトインタラプタを使用したこ
   とを特徴とする電気掃除機。
3. （３）特許請求の範囲（１）、（２）記載の電気掃除機
   において、前記モータは定格表示以上の出力を備えたモ
   ータで有ることを特徴とする電気掃除機。