JPH07289486A - 電気掃除機の制御装置 - Google Patents

電気掃除機の制御装置

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JPH07289486A
JPH07289486A JP6091407A JP9140794A JPH07289486A JP H07289486 A JPH07289486 A JP H07289486A JP 6091407 A JP6091407 A JP 6091407A JP 9140794 A JP9140794 A JP 9140794A JP H07289486 A JPH07289486 A JP H07289486A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 電動送風機の温度上昇値を抑えると共に、過
電流によるブラシスパークを抑制する。 【構成】 電気掃除機本体に電動送風機2の電流検出手
段11及び電流設定手段16を有し、手元操作部に電力
設定手段26と、電力制御信号伝達手段22を有し、電
力設定手段26で設定された位相制御の位相値で電動送
風機2の消費電力を制御すると共に、電流検出手段11
で電動送風機2の負荷電流を直接検出し、電流設定手段
16で設定された電流値を超えないよう位相制御手段1
4で電流制御を行うよう構成したものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電気掃除機の制御装置
に関するものであり、特に近年の高吸込力化に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来の電気掃除機を掃除機の概略説明
図、図1を用いて説明する。
【0003】図に示すように、掃除機本体(以下、本体
という)1は電動送風機2を内蔵しており、吸い込み口
3にホース4、延長管5および床用吸い込み具6を接続
している。ホース4の先端部には手元操作部7を設け、
手元操作部7を操作することで本体1内に配設した電動
送風機2の電力が所定の電力になるよう制御を行うよう
にしていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら近年、電
気掃除機の高吸込力化の動きの中で掃除機の熱的制限の
克服や電動送風機のブラシ寿命の確保等がさらに性能を
向上させていく上での課題となっていた。
【0005】本発明は、以上のような従来の課題を解決
するもので、電動送風機の温度上昇値を抑えると共に、
過電流によるブラシスパークを抑制することを目的とし
ている。
【0006】
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めの本発明の第1の手段は、電気掃除機本体に電動送風
機、第1の位相制御手段、電動送風機の電流検出手段及
び電流設定手段を有し、ホース先端の手元操作部には電
動送風機の電力設定手段と電力制御信号伝達手段とを有
し、電力設定手段で設定された位相制御の位相値で電動
送風機の消費電力を制御すると共に、電流検出手段で電
動送風機の負荷電流を直接検出し、電流設定手段で設定
された電流値を超えないよう第1の位相制御手段で定電
流制御を行うよう構成したものである。
【0007】また第2の手段は、第1の手段の電流設定
手段を第1、第2の電流設定手段で構成し、さらに電動
送風機の位相制御量を検出する位相角検出手段を有し、
手元操作部で設定された位相値で電動送風機の電力を制
御すると共に、電流検出手段で電動送風機の負荷電流を
直接検出し、位相角検出手段で検出された位相角の値に
より第1、第2の電流設定手段を切替え2段階の定電流
制御を行うよう構成したものである。
【0008】また第3の手段は、電気掃除機本体に電動
送風機、第1の位相制御手段、電動送風機の電流検出手
段及び第1、第2の電流設定手段、掃除機本体内の圧力
検知手段を有し、手元操作部で設定された位相値で電動
送風機の電力を制御すると共に、電流検出手段で電動送
風機の負荷電流を直接検出し、圧力検知手段で検出され
た圧力値により第1、第2の電流設定手段を切替え2段
階の定電流制御を行うよう構成したものである。
【0009】また第4の手段は、電気掃除機本体に電動
送風機、マイクロコンピュータによる位相制御手段、電
動送風機の電流検出手段を有し、手元操作部からの位相
制御信号をマイクロコンピュータに入力し電動送風機の
消費電力を制御すると共に、電流検出手段で電動送風機
の負荷電流を直接検出し、マイクロコンピュータで設定
された負荷電流の上限設定値まで位相制御により負荷電
流を自己補正するよう構成したものである。
【0010】また第5の手段は、第4の手段のシステム
構成において、電動送風機の負荷電流が下限電流設定値
までは、所定の一定位相値で制御し、下限電流設定値に
達すると上限電流設定値まで負荷電流を補正するよう構
成したものである。
【0011】また第6の手段は、第4の手段のシステム
構成において、電動送風機の負荷電流が下限電流設定値
までは、所定の一定位相値で制御し、下限電流設定値に
達すると上限電流設定値まで負荷電流を補正した固定位
相で運転すると共に、さらに負荷電流の変化量が設定値
に達すると電動送風機の電力を下げるよう構成し課題解
決の手段としている。
【0012】
【作用】本発明は上記した第1の課題解決手段により、
電動送風機の負荷電流を直接検出し、設定された電流値
を超えないよう上限電流を定電流制御で制限することに
より電動送風機の温度上昇値を抑えると共に過電流によ
るブラシスパークを抑制し高性能化を達成するよう作用
する。
【0013】さらに第2の課題解決手段により、電動送
風機の風量変化に伴う負荷電流を直接検出し、第1、第
2の電流設定手段で2段階の定電流制御を行なうことに
より電動送風機の温度上昇値を抑えると共に過電流によ
るブラシスパークを抑制し高性能化を達成すると共に風
量変化に伴う性能低下を補正し性能の維持向上を図るよ
う作用する。
【0014】さらに第3の課題解決手段により、電動送
風機の負荷電流を直接検出し、圧力検知手段で検出され
た圧力値により第1、第2の電流設定手段を切替え2段
階の定電流制御を行なうことにより風量変化に伴う性能
低下を補正し性能の維持向上を図るよう作用する。
【0015】さらに第4の課題解決手段により、マイク
ロコンピュータで電動送風機の負荷電流を直接検出し、
負荷電流の上限設定値まで位相制御により負荷電流を自
己補正することにより風量変化に伴う性能低下を連続的
に補正し性能の維持向上を図るよう作用する。
【0016】さらに第5の課題解決手段により、電動送
風機の負荷電流が上限と下限電流設定範囲内で制御され
るため電動送風機の寿命を確保した上で、風量変化に伴
う性能低下を連続的に補正し性能の維持向上を図るよう
作用する。
【0017】さらに第6の課題解決手段により、ごみ詰
まり等で電動送風機の負荷電流が一定変化量以上低下す
ると電動送風機の電力を下げるよう動作するため電動送
風機の熱的焼け等が防止されるよう作用する。
【0018】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。なお、従来例と同じ構成のものは同一
符号を付して説明を省略する。
【0019】(実施例1)図2は本発明の第1の実施例
を示す電気掃除機の制御装置のブロック図である。図に
おいて8は本体に取り付けた本体制御部であり、9はホ
ース4先端の手元制御部7に取り付けた手元制御部であ
る。本体制御部8と手元制御部9とは2芯の信号線と2
芯の電力線の計4芯の電線で接続されている。
【0020】本体制御部8は、商用電源に電動送風機2
と双方向性サイリスタ10及び電流検出手段11が直列
に接続されている。電流検出手段11の交流出力は、整
流器12で整流された後、コンデンサ13で平滑され第
1の位相制御手段14に入力されている。抵抗15は、
電流検出手段11の出力を決定する負荷抵抗である。1
6は電流設定手段で、電流設定を行うための基準電位を
第1の位相制御手段14に入力されている。また、第1
の位相制御手段14には商用電源に接続されている第1
の直流電源装置17より第1の交流同期信号発生手段1
8が接続されており位相制御の基準信号としている。ま
た、第1の位相制御手段14の出力は第1のフォトカプ
ラ19の入力端子に制限抵抗20を介して接続されてい
る。双方向性サイリスタ10のT2 とゲート端子間に
は、電流制限抵抗21を介して電力制御信号伝達手段で
ある第1のフォトカプラ19と第2のフォトカプラ22
が直列に接続されている。また、手元制御部9には、第
2の直流電源装置23と第2の交流同期信号発生手段2
4及び第2の位相制御手段25が図のように接続されて
いて電力設定手段26の設定値により位相制御の位相値
を第2のフォトカプラ22を介して本体制御部8に伝達
するよう構成されている。
【0021】上記構成における作用は以下の通りであ
る。手元操作部9の設定値により位相制御の位相値を第
2のフォトカプラ22を介して本体制御部8に伝達し本
体の第1のフォトカプラ19出力とAND処理を行い双
方向性サイリスタ10の位相制御量を決定しているため
電動送風機2の消費電力が電流設定手段16の基準電位
で設定される電流設定値を超えると第1のフォトカプラ
19で電流制限がかかり上限電流が常に一定の電流値制
御がかかることになる。
【0022】図3に第1の実施例における電動送風機の
消費電力対風量との関係を示す。図において電力設定手
段26の設定位相値が弱や中運転といった位相カット量
が大きく電流値が小さい場合は、電流検出手段11の制
限がかからずに電力設定手段26の設定位相値通りの位
相値で制御されるが強運転時は電流制限が掛かり上限電
流値I1で制限が掛かる様子を示している。
【0023】(実施例2)また、第2の実施例を図4に
おいて説明する。基本構成は第1の実施例とほぼ同等で
あるが、第1の位相制御手段14の位相制御値を検出す
る位相角検出手段27及び第1、第2の電流設定手段2
8、29を具備し第1の位相制御手段14の位相角の値
により定電流制御の電流設定値を2段階に設定できるよ
う構成したものである。
【0024】上記構成における作用は以下の通りであ
る。掃除機の集塵量が少なく風量が比較的大きい領域に
おいては、電動送風機2の消費電力を第1の電流設定手
段28で設定される電流値I1 で定電流制御を行う。集
塵量が多くなって行き風量が低下すると定電流制御のた
め第1の位相制御手段14の出力位相値が小さくなり、
ある設定値に達すると電動送風機2の消費電力を第2の
電流設定手段29で設定される電流値I2 に切替え、高
めの設定電流でさらに定電流制御を行うよう動作する。
【0025】図5は第2の実施例における電動送風機の
消費電力対風量との関係を示すものである。図において
電力設定手段26の設定位相値が弱や中運転といった位
相カット量が大きく電流値が小さい場合は、電流検出手
段11の制限がかからずに電力設定手段26の設定位相
値通りの位相値で制御されるが強運転時は電流制限が掛
かり上限電流値がI1 とI2 の2段階で制御されている
様子を示している。
【0026】(実施例3)また、第3の実施例を図6に
おいて説明する。基本構成は第2の実施例とほぼ同等で
あるが、掃除機本体内の圧力検知手段30を有し、圧力
検知手段30の値により定電流制御の電流設定値を2段
階に設定できるよう構成したものである。
【0027】上記構成における作用は以下の通りであ
る。掃除機の集塵量が少なく掃除機内部の圧力が比較的
小さい領域においては、電動送風機2の消費電力を第1
の電流設定手段28で設定される電流値I1 で定電流制
御を行い集塵量が多くなって行き負圧力値が増大しある
設定値に達すると電動送風機2の消費電力を第2の電流
設定手段29で設定される電流値I2 に切替え、高めの
設定電流でさらに定電流制御を行うよう動作する。
【0028】図7は第3の実施例における電動送風機の
消費電力対風量との関係を示すものである。図において
電力設定手段26の設定位相値が弱や中運転といった位
相カット量が大きく電流値が小さい場合は、電流検出手
段11の制限がかからずに電力設定手段26の設定位相
値通りの位相値で制御されるが強運転時は電流制限が掛
かり圧力設定値P1 により上限電流値がI1 とI2 の2
段階で制御されている様子を示している。
【0029】(実施例4)また、第4の実施例を図8に
おいて説明する。9はホース4先端の手元制御部であ
る。本体制御部8は、商用電源に電動送風機2と双方向
性サイリスタ10及び電流検出手段11が直列に接続さ
れている。電流検出手段11の交流出力は、整流器12
で整流された後、コンデンサ13で平滑されマイクロコ
ンピュータ31のA/D端子に入力されている。抵抗1
5は、電流検出手段11の出力を決定する負荷抵抗であ
る。また、マイクロコンピュータ31には商用電源に接
続されている第1の直流電源装置17より第1の交流同
期信号発生手段18が接続されており位相制御の基準信
号としてマイクロコンピュータ31に入力されている。
さらに商用電源の両端には制限抵抗32を介してフォト
トランジスタ33と手元制御部9の第2のフォトカプラ
22が直列に接続され、マイクロコンピュータ31に手
元操作部9の制御信号が入力されるように構成されてい
る。抵抗34はフォトトランジスタ33のバイアス抵抗
である。双方向性サイリスタ10のT2 とゲート端子間
には、電流制限抵抗35を介してフォトカプラ36が直
列に接続されている。フォトカプラ36の入力端子は制
限抵抗37を介してマイクロコンピュータ31の出力端
子に接続され電動送風機2の電力を制御出来るよう構成
されている。
【0030】上記構成における作用は以下の通りであ
る。手元制御部9の設定値により位相制御の位相値を第
2のフォトカプラ22を介して本体制御部8のマイクロ
コンピュータ31に伝達すると共に、電流検出手段11
で電動送風機2の負荷電流を直接検出し、マイクロコン
ピュータ31で設定された負荷電流の上限設定値まで位
相制御により自己補正することにより風量変化に伴う性
能低下を連続的に補正し性能の維持向上を図るよう作用
する。
【0031】図9は第4の実施例における電動送風機2
の消費電力対風量との関係を示すものである。図におい
て電力設定手段26の設定位相値が弱や中運転といった
位相カット量が大きく電流値が小さい場合は、電流検出
手段11の制限がかからずに電力設定手段26の設定位
相値通りの位相値で制御されるが強運転時は電流制限が
掛かり風量の低下に伴って電動送風機2の消費電力が連
続的に増加し自己補正されている様子を示している。
【0032】(実施例5)また、第5の実施例を図10
において説明する。実施例のシステム構成は実施例4と
同じである。
【0033】上記作用は以下の通りである。電動送風機
2の負荷電流が下限電流設定値I1までは、所定の一定
位相値で制御し、下限電流設定値I1 に達すると上限電
流設定値I2 まで負荷電流を補正するよう構成したもの
である。
【0034】(実施例6)また、第6の実施例を図11
において説明する。実施例のシステム構成は実施例4と
同じである。
【0035】上記構成における作用は以下の通りであ
る。電動送風機2の負荷電流が下限電流設定値I1 まで
は、所定の一定位相値で制御し、下限電流設定値I1 に
達すると上限電流設定値I2 まで負荷電流を補正した
後、固定位相で運転すると共に、さらに負荷電流の変化
量が設定値−△Iに達すると電動送風機2の電力を下げ
るよう構成したものである。
【0036】
【発明の効果】以上の実施例から明らかなように本発明
は電動送風機の負荷電流を直接検出し、設定された電流
値を超えないよう上限電流を定電流制御で制限すること
により電動送風機の温度上昇値を抑えると共に過電流に
よるブラシスパークを抑制することが出来る。
【0037】また、第1、第2の電流設定手段で2段階
の定電流制御を行うことにより風量変化に伴う性能低下
を補正し性能の維持向上を図ることができる。
【0038】また、マイクロコンピュータで電動送風機
の負荷電流を自己補正することにより風量変化に伴う性
能低下を連続的に補正し性能の維持向上を図ることがで
きる。
【0039】また、ごみ詰まり等で電動送風機の負荷電
流が一定変化量以上低下すると電動送風機の電力を下げ
るよう動作するため電動送風機の熱的焼け等を防止する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の電気掃除機の概略説明図
【図2】本発明の第1の実施例を示す電気掃除機の制御
装置のブロック図
【図3】同、電動送風機の消費電力対風量を示す図
【図4】本発明の第2の実施例を示す電気掃除機の制御
装置のブロック図
【図5】同、電動送風機の消費電力対風量を示す図
【図6】本発明の第3の実施例を示す電気掃除機の制御
装置のブロック図
【図7】同、電動送風機の消費電力対風量を示す図
【図8】本発明の第4の実施例を示す電気掃除機の制御
装置のブロック図
【図9】同、電動送風機の消費電力対風量を示す図
【図10】本発明の第5の実施例の電動送風機の消費電
力対風量を示す図
【図11】本発明の第6の実施例の電動送風機の消費電
力対風量を示す図
【符号の説明】
2 電動送風機 10 双方向性サイリスタ 11 電流検出手段 14 第1の位相制御手段 16 電流設定手段 19 第1のフォトカプラ(電力制御信号伝達手段) 22 第2のフォトカプラ(電力制御信号伝達手段) 25 第2の位相制御手段 26 電力設定手段 27 位相角検出手段 28 第1の電流設定手段 29 第2の電流設定手段 30 圧力検知手段 31 マイクロコンピュータ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電気掃除機本体に電動送風機、第1の位
    相制御手段、電動送風機の電流検出手段及び電流設定手
    段を有し、ホース先端の手元操作部には電動送風機の電
    力設定手段と電力制御信号伝達手段とを有し、電力設定
    手段で設定された位相制御の位相値で電動送風機の消費
    電力を制御すると共に、電流検出手段で電動送風機の負
    荷電流を直接検出し、電流設定手段で設定された電流値
    を超えないよう第1の位相制御手段で定電流制御を行う
    よう構成した電気掃除機の制御装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の電流設定手段を第1、第
    2の電流設定手段で構成し、さらに電動送風機の位相制
    御量を検出する位相角検出手段を有し、手元操作部で設
    定された位相値で電動送風機の電力を制御すると共に、
    電流検出手段で電動送風機の負荷電流を直接検出し、位
    相角検出手段で検出された位相角の値により第1、第2
    の電流設定手段を切替え2段階の定電流制御を行うよう
    構成した電気掃除機の制御装置。
  3. 【請求項3】 電気掃除機本体に電動送風機、第1の位
    相制御手段、電動送風機の電流検出手段及び第1、第2
    の電流設定手段、掃除機本体内の圧力検知手段を有し、
    手元操作部で設定された位相値で電動送風機の電力を制
    御すると共に、電流検出手段で電動送風機の負荷電流を
    直接検出し、圧力検知手段で検出された圧力値により第
    1、第2の電流設定手段を切替え2段階の定電流制御を
    行うよう構成した電気掃除機の制御装置。
  4. 【請求項4】 電気掃除機本体に電動送風機、マイクロ
    コンピュータによる位相制御手段、電動送風機の電流検
    出手段を有し、手元操作部からの位相制御信号をマイク
    ロコンピュータに入力し電動送風機の消費電力を制御す
    ると共に、電流検出手段で電動送風機の負荷電流を直接
    検出し、マイクロコンピュータで設定された負荷電流の
    上限設定値まで位相制御により負荷電流を自己補正する
    よう構成した電気掃除機の制御装置。
  5. 【請求項5】 電動送風機の負荷電流が下限電流設定値
    までは、所定の一定位相値で制御し、下限電流設定値に
    達すると上限電流設定値まで負荷電流を補正するよう構
    成した電気掃除機の制御装置。
  6. 【請求項6】 電動送風機の負荷電流が下限電流設定値
    までは、所定の一定位相値で制御し、下限電流設定値に
    達すると上限電流設定値まで負荷電流を補正した固定位
    相で運転すると共に、さらに負荷電流の変化量が設定値
    に達すると電動送風機の電力を下げるよう構成した電気
    掃除機の制御装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019080853A (ja) * 2017-10-31 2019-05-30 パナソニックIpマネジメント株式会社 捕集システム、及び捕集機
CN114376444A (zh) * 2020-10-02 2022-04-22 东芝生活电器株式会社 吸入口体以及电动吸尘器

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