JPS58200724A - 電気掃除機の制御装置 - Google Patents
電気掃除機の制御装置Info
- Publication number
- JPS58200724A JPS58200724A JP57083434A JP8343482A JPS58200724A JP S58200724 A JPS58200724 A JP S58200724A JP 57083434 A JP57083434 A JP 57083434A JP 8343482 A JP8343482 A JP 8343482A JP S58200724 A JPS58200724 A JP S58200724A
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- Japan
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- vacuum cleaner
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電気掃除機の制御装置に係り、tl)除機の吸
込圧力と電動送風機の電動機印加電圧とを検知すること
により、電気掃除機の吸込風量を制御することを目的と
する。
込圧力と電動送風機の電動機印加電圧とを検知すること
により、電気掃除機の吸込風量を制御することを目的と
する。
1足来の電気掃除機において、電動機Ω制御はスイッチ
によるオンとオフの二通りであり、掃除作道中の電気掃
除機の出力は常に最大であった。そのため、掃除機の負
荷が無負荷である時、たとえば、暖込[]を空中に浮か
ぜた状態等の掃除をしていない時においても最大出力で
電動機が動作し、無駄な電力を消費することが多くあっ
た。捷だ、負荷の種類、すなわち、床、たたみ、じゅう
たん。
によるオンとオフの二通りであり、掃除作道中の電気掃
除機の出力は常に最大であった。そのため、掃除機の負
荷が無負荷である時、たとえば、暖込[]を空中に浮か
ぜた状態等の掃除をしていない時においても最大出力で
電動機が動作し、無駄な電力を消費することが多くあっ
た。捷だ、負荷の種類、すなわち、床、たたみ、じゅう
たん。
カーテン等の掃除面によってもそれぞれに適した掃除機
の出力というのがあり、掃除面に関係なく一定の最大出
力で掃除機を使用するのは電力の而でも無駄であり、操
作性においても使い錐いものであった。そのため、従来
の掃除機においては。
の出力というのがあり、掃除面に関係なく一定の最大出
力で掃除機を使用するのは電力の而でも無駄であり、操
作性においても使い錐いものであった。そのため、従来
の掃除機においては。
スイッチ部にボリー−ム等を設け、掃除機の出力を手動
切換えにより可変できるものもあったが、手動操作であ
るところから使い勝手の悪いものであった。また、掃除
機内の圧力を検知し、検知部の圧力が一定になるように
電動機に制御を行ない、掃除機の負荷に合わせて出力を
変化させるタイプの掃除機もあるが、前記方式の制御に
よる掃除機は無負荷時に出力が最大で、負荷の大きな時
において低出力となるため、吸塵効果が悪く、省エネル
ギニ効果も少ないものであった。また、掃除機内におい
て、吸込風量を検知し、との吸込風量を制御する掃除機
もある。しかし、掃除機内において風量の検知は容易で
なく、i足来の方式は通風路に風受板等の障害物を設け
、風受板の動きにより風量を検知するものであった。前
記風量検知手段は機械的動作部分を有するため、可動部
の摩擦抵抗を無視できず、微小な風量変化に対しての応
答が悪く、また、風量に対する出力にヒステリシスを持
つ等の欠点を有していた。
切換えにより可変できるものもあったが、手動操作であ
るところから使い勝手の悪いものであった。また、掃除
機内の圧力を検知し、検知部の圧力が一定になるように
電動機に制御を行ない、掃除機の負荷に合わせて出力を
変化させるタイプの掃除機もあるが、前記方式の制御に
よる掃除機は無負荷時に出力が最大で、負荷の大きな時
において低出力となるため、吸塵効果が悪く、省エネル
ギニ効果も少ないものであった。また、掃除機内におい
て、吸込風量を検知し、との吸込風量を制御する掃除機
もある。しかし、掃除機内において風量の検知は容易で
なく、i足来の方式は通風路に風受板等の障害物を設け
、風受板の動きにより風量を検知するものであった。前
記風量検知手段は機械的動作部分を有するため、可動部
の摩擦抵抗を無視できず、微小な風量変化に対しての応
答が悪く、また、風量に対する出力にヒステリシスを持
つ等の欠点を有していた。
本発明は上記欠点をふまえ、電気掃除機の吸込風量を容
易に検知することを可能にし、しかも電気掃除機の吸込
風量を負荷に応じて最適な吸込風量に制御することによ
り、無駄な出力を少なくし、無効な消費電力の少ない電
気掃除機を実現するものである。
易に検知することを可能にし、しかも電気掃除機の吸込
風量を負荷に応じて最適な吸込風量に制御することによ
り、無駄な出力を少なくし、無効な消費電力の少ない電
気掃除機を実現するものである。
以下その実施例を添附図面とともに説明する。
第1図は電気掃除機の吸込圧力と吸込風量と電動機の印
加電圧を示す特性図である。この第1図を用いて本発明
の動作原理を簡単に説明する。グラフの横軸は電動機印
加電圧、縦軸は電気掃除機の本体内における送風ファン
の前における吸込圧力、Ql〜Q5は10記電動機印加
電圧と吸込圧力を横軸と縦軸にした時の掃除機の等吸込
風量線である。通常の電気掃除機の使用においては、等
吸込風量線はほとんど直線になり、さらに等吸込風量線
相互間隔も等間隔となる。したがって、吸込風量Qは、
吸込圧力Hと電動機印加電圧vmより求められ、Q=f
(Vm、H)であり、次式が成立する。
加電圧を示す特性図である。この第1図を用いて本発明
の動作原理を簡単に説明する。グラフの横軸は電動機印
加電圧、縦軸は電気掃除機の本体内における送風ファン
の前における吸込圧力、Ql〜Q5は10記電動機印加
電圧と吸込圧力を横軸と縦軸にした時の掃除機の等吸込
風量線である。通常の電気掃除機の使用においては、等
吸込風量線はほとんど直線になり、さらに等吸込風量線
相互間隔も等間隔となる。したがって、吸込風量Qは、
吸込圧力Hと電動機印加電圧vmより求められ、Q=f
(Vm、H)であり、次式が成立する。
Q=α・V、+β・H+γ
ここで、α、β、γはそれぞれ定数である。
以上のように、電気掃除機において、電動機印加電圧と
吸込圧力を検知することにより、吸込風量を検知するこ
とができる。この場合、吸込風量を直接検知するのは一
般的に困雉であるのに対し、吸込圧力及び電動機印加電
圧の検知は比較的容易である。したがって、本発明によ
ると、比較的容易な方法で、電気掃除機の風量検知を可
能とすることができる。
吸込圧力を検知することにより、吸込風量を検知するこ
とができる。この場合、吸込風量を直接検知するのは一
般的に困雉であるのに対し、吸込圧力及び電動機印加電
圧の検知は比較的容易である。したがって、本発明によ
ると、比較的容易な方法で、電気掃除機の風量検知を可
能とすることができる。
第2図は本発明の一実施例における具体的なブロック図
である。図において、1は電動送風機用電動機、2は前
記電動機1の印加電圧に比例した出力を出す電動機印加
電圧検出装置(以下電圧検知装置)、3は電気掃除機の
吸込圧力を検知し、圧力に比例した出力を出す圧力検知
装置、4は前記圧力検知装置3と電圧検知装置2の出力
を入力し、演算を行ない、結果を出力する演算装置、5
は前記演算装置4の出力により前記電動機1の印加電圧
を変化させ、同電動機1の出力を制御する電動送風機制
御装置(以下制御装置)である。電圧検知装置の出力を
vm、圧力検知装置3の出力をvpとすればs vmと
vpと吸込風量との関係は第1図に示す様になり、吸込
風量QはQ=a−VB+b −v +Cで求まる。ここ
で、a、b、cは定数であり、電気掃除機の特性により
一定に定まるものである。したがって、演算装置4によ
り入力すルvp及びVmヲ、Q−a−vm+b−vp+
Cなる演算を行ない、結果を出力すれば、演算装置4は
吸込風量に比例した出力を出すことになる。このように
、電圧検知装置2と圧力検知装置3と演算装置4とによ
り、吸込風量の検知装置が 構成されている。制御装置
6は前記演算装置4の出力に応じ電気掃除機の吸込風量
が負荷に適した吸込風量となるように前記電動機1の出
力制御を行なう。
である。図において、1は電動送風機用電動機、2は前
記電動機1の印加電圧に比例した出力を出す電動機印加
電圧検出装置(以下電圧検知装置)、3は電気掃除機の
吸込圧力を検知し、圧力に比例した出力を出す圧力検知
装置、4は前記圧力検知装置3と電圧検知装置2の出力
を入力し、演算を行ない、結果を出力する演算装置、5
は前記演算装置4の出力により前記電動機1の印加電圧
を変化させ、同電動機1の出力を制御する電動送風機制
御装置(以下制御装置)である。電圧検知装置の出力を
vm、圧力検知装置3の出力をvpとすればs vmと
vpと吸込風量との関係は第1図に示す様になり、吸込
風量QはQ=a−VB+b −v +Cで求まる。ここ
で、a、b、cは定数であり、電気掃除機の特性により
一定に定まるものである。したがって、演算装置4によ
り入力すルvp及びVmヲ、Q−a−vm+b−vp+
Cなる演算を行ない、結果を出力すれば、演算装置4は
吸込風量に比例した出力を出すことになる。このように
、電圧検知装置2と圧力検知装置3と演算装置4とによ
り、吸込風量の検知装置が 構成されている。制御装置
6は前記演算装置4の出力に応じ電気掃除機の吸込風量
が負荷に適した吸込風量となるように前記電動機1の出
力制御を行なう。
このように上記構成によれば、電気掃除機の吸込風量の
制御を行なうことが可能であり、しかも、圧力検知装置
3は半導体圧力センサ等により容易に構成でき、機械的
な可動部を有さないため、信頼性の高い、電気掃除機の
制御装置を構成することができる。
制御を行なうことが可能であり、しかも、圧力検知装置
3は半導体圧力センサ等により容易に構成でき、機械的
な可動部を有さないため、信頼性の高い、電気掃除機の
制御装置を構成することができる。
第3図は本発明のさらに他の実施例における簡単なブロ
ック図である。図において、1〜5は第2図の実施例と
同様であり、6は圧力検知装置3の出力値を演算し出力
する検知圧力演算増巾装置(以下圧力演算装置)、7は
電圧検出装置2の出力値を演算し出力する印加電圧演算
増巾装置(以下印加電圧演算装置)、8は前記圧力演算
装置6と前記印加電圧演算装置7の出力値を比較し、差
に比例した値を出力する比較演算装置、5は前記比較演
算装置8の出力を入力し、前記圧力演算装置6と前記印
加電圧演算装置7の出力の差が0になるように電動機の
出力を制御するだめの制御装置である。上記構成におい
て、電気掃除機の吸込圧力と吸込風量と電動機印加電圧
の間には第1図に示すような関係があり、吸込風量Qと
、圧力検知装置3の出力Vpと、電圧検知装置の出力v
mとの間には、第2図における実施例と同様Q=a −
Vplb −Vm十Gなる関係がある。電気掃除機の吸
込風量が常に一定となるように出力の制御を行ない、効
率の良い掃除を行なう場合の最適吸込風量値を90とす
れば、電気掃除機が負荷に関係なく QCなる吸込風量
で運転していれば常に次式が成り立つ。
ック図である。図において、1〜5は第2図の実施例と
同様であり、6は圧力検知装置3の出力値を演算し出力
する検知圧力演算増巾装置(以下圧力演算装置)、7は
電圧検出装置2の出力値を演算し出力する印加電圧演算
増巾装置(以下印加電圧演算装置)、8は前記圧力演算
装置6と前記印加電圧演算装置7の出力値を比較し、差
に比例した値を出力する比較演算装置、5は前記比較演
算装置8の出力を入力し、前記圧力演算装置6と前記印
加電圧演算装置7の出力の差が0になるように電動機の
出力を制御するだめの制御装置である。上記構成におい
て、電気掃除機の吸込圧力と吸込風量と電動機印加電圧
の間には第1図に示すような関係があり、吸込風量Qと
、圧力検知装置3の出力Vpと、電圧検知装置の出力v
mとの間には、第2図における実施例と同様Q=a −
Vplb −Vm十Gなる関係がある。電気掃除機の吸
込風量が常に一定となるように出力の制御を行ない、効
率の良い掃除を行なう場合の最適吸込風量値を90とす
れば、電気掃除機が負荷に関係なく QCなる吸込風量
で運転していれば常に次式が成り立つ。
Q −(a ・Vplb−Vm4−C)=。
さ砺に、圧力演算装置6は入力値に1/aなる演算を行
って出力を出し、印加電圧演算装置7は入力値vmに対
しく v、+(0−Q。) )/bなる演算結果を出力
するものである。したがって、圧力演算装置6の出力を
v、1.印加電圧演算装置7の出力を−1とすれば、電
気掃除機が負荷に関係なくQcなる吸込風量であれば、
次式が成立する。
って出力を出し、印加電圧演算装置7は入力値vmに対
しく v、+(0−Q。) )/bなる演算結果を出力
するものである。したがって、圧力演算装置6の出力を
v、1.印加電圧演算装置7の出力を−1とすれば、電
気掃除機が負荷に関係なくQcなる吸込風量であれば、
次式が成立する。
vPI ’ml=。
比較演算装置8はvplとVmlの差に比例した値を出
力し、制御装置5は前記圧力演算装@6と印加電圧演算
装置7の出力、vplとvmtがVpl:Vmlとなる
べく、電動機1の出力を制御するものであり、v1ml
’plの値が正の値であれば、電動機1の出力を増加さ
せる。このように第3図のような構成において、電動機
1の出力を圧力演算装置6の出力と印加電圧演算装置7
の出力の差が常に0となるべく制御を行うことにより、
掃除機の吸込風量をQoの一定値に保つ電気掃除機の定
吸込風喰制御装置を構成することができる。さらに、と
の場合演算装置4は簡+1−tな増巾装置と比較演算装
置により構成可能な点において実用性の高いものである
。
力し、制御装置5は前記圧力演算装@6と印加電圧演算
装置7の出力、vplとvmtがVpl:Vmlとなる
べく、電動機1の出力を制御するものであり、v1ml
’plの値が正の値であれば、電動機1の出力を増加さ
せる。このように第3図のような構成において、電動機
1の出力を圧力演算装置6の出力と印加電圧演算装置7
の出力の差が常に0となるべく制御を行うことにより、
掃除機の吸込風量をQoの一定値に保つ電気掃除機の定
吸込風喰制御装置を構成することができる。さらに、と
の場合演算装置4は簡+1−tな増巾装置と比較演算装
置により構成可能な点において実用性の高いものである
。
第4図は1本発明のさらに他の実施例における具体的な
回路図である。図において、1及び3〜8は前記の第3
図における実施例と同様であり、9け交流電源、10は
電動機1の印加電圧を制御するだめの双方向性三端子サ
イリスタ、11は比1咬演算装置8の出力が0になるべ
く 4f前記三端子サイリスタのゲートを制御するゲー
ト制御装置、12は旧記玉端子サイリスタ10の両端の
電圧を検知することにより電動機印加電圧に比例した電
圧を検知する印加電圧検知装置である。上記構成におい
て、印加電圧検知装置12は電動機1の印加電圧を直接
検出するのでなく、三端子サイリスタ1oの両端の電圧
検出する点において第3図の実施例と異なり、他の点に
おいては同様である。電動機1の印加電圧と双方向性三
端子サイリスタ1oのアンードとカソード間電圧は相関
を持っており、計算によって補正すれは三端子サイリス
ク印加電圧より電動機印加電圧が得られる。したがって
、電動機1の印加電圧を直接検知しなくても、双方向性
二端子サイリスタ10の両端の電圧を検知し、演算を行
なうことにより電動機印加電圧に比例した出力を得るこ
とができる。印加電圧検出装置12は双方向性三端子サ
イリスタ10の印加電圧を検知するが、電動機1の印加
電圧に比例した出力を出すため、この出力と圧力検出装
置3の出力と吸込風量は第3図における実施例と同様、
第1図に示す関係となる。したがって、第3図における
実施例と同様、圧力演算装置6と印加電圧演算装置7と
比較演算装置8による演算結果に応じて1fI記圧力演
算装置6と印加電圧演算装置7の出力の差が0になるべ
くゲート制御装置11によっでrift記:r’7 ノ
J−向性三端子ザイリスタのゲートの制餌1を行なうこ
とにより、掃除機の吸込風量を適iE吸込風量Q0の一
定に制御を行なうことができる。
回路図である。図において、1及び3〜8は前記の第3
図における実施例と同様であり、9け交流電源、10は
電動機1の印加電圧を制御するだめの双方向性三端子サ
イリスタ、11は比1咬演算装置8の出力が0になるべ
く 4f前記三端子サイリスタのゲートを制御するゲー
ト制御装置、12は旧記玉端子サイリスタ10の両端の
電圧を検知することにより電動機印加電圧に比例した電
圧を検知する印加電圧検知装置である。上記構成におい
て、印加電圧検知装置12は電動機1の印加電圧を直接
検出するのでなく、三端子サイリスタ1oの両端の電圧
検出する点において第3図の実施例と異なり、他の点に
おいては同様である。電動機1の印加電圧と双方向性三
端子サイリスタ1oのアンードとカソード間電圧は相関
を持っており、計算によって補正すれは三端子サイリス
ク印加電圧より電動機印加電圧が得られる。したがって
、電動機1の印加電圧を直接検知しなくても、双方向性
二端子サイリスタ10の両端の電圧を検知し、演算を行
なうことにより電動機印加電圧に比例した出力を得るこ
とができる。印加電圧検出装置12は双方向性三端子サ
イリスタ10の印加電圧を検知するが、電動機1の印加
電圧に比例した出力を出すため、この出力と圧力検出装
置3の出力と吸込風量は第3図における実施例と同様、
第1図に示す関係となる。したがって、第3図における
実施例と同様、圧力演算装置6と印加電圧演算装置7と
比較演算装置8による演算結果に応じて1fI記圧力演
算装置6と印加電圧演算装置7の出力の差が0になるべ
くゲート制御装置11によっでrift記:r’7 ノ
J−向性三端子ザイリスタのゲートの制餌1を行なうこ
とにより、掃除機の吸込風量を適iE吸込風量Q0の一
定に制御を行なうことができる。
このように、第4図のような構成によって吸込風量を一
定にした電気掃除機が実現できる。しかも。
定にした電気掃除機が実現できる。しかも。
この場合電圧検出装置は電動機の印加電圧を直接検知せ
ず、間接的に検知するため、電動機になんらの影響を1
チーえることなく検出できる点においてすぐれている。
ず、間接的に検知するため、電動機になんらの影響を1
チーえることなく検出できる点においてすぐれている。
このように本発明によれば、電気掃除機の吸込風量を比
較的容易な方法により検知することができ、しかも、吸
込風量の検知部分には機械的動作部を含まずに構成でき
るため、高精度で、安定性にすぐれたものを得ることが
可能となる。さらに、電気掃除機を適正な一定の吸込風
量で運転を行なう場合、高精度な制御を行なうことがで
きるため、負荷の状態に関係なく、常に負荷に対して最
適な出力で掃[余を行なうことができる。
較的容易な方法により検知することができ、しかも、吸
込風量の検知部分には機械的動作部を含まずに構成でき
るため、高精度で、安定性にすぐれたものを得ることが
可能となる。さらに、電気掃除機を適正な一定の吸込風
量で運転を行なう場合、高精度な制御を行なうことがで
きるため、負荷の状態に関係なく、常に負荷に対して最
適な出力で掃[余を行なうことができる。
第1図は電気掃除機における吸込圧力と吸込風量と電動
機印加電圧の関係図、第2図は本発明の一実施例におけ
るブロック図、第3図は本発明のさらに他の実施例にお
けるブロック図、第4図は本発明のさらに他の実施例に
おけるブロック図である。 2・・・・・・電動機印加電圧検知装置、3・・・・・
・圧力検知装置、4・・・・・・演算装置、6・・・・
・・電動送風機制御装置、6・・・・・・検知圧力演算
増巾装置、7・・・・・・印加電圧演算増巾装置、8・
・・・・・比較演算装置、1o・・・・・・電動機印加
電圧検知装置。 代理人の氏名 弁理上 中 尾 畝 男 ほか1名第1
図 質動S台加電圧y。 第2図 第3図 第4図
機印加電圧の関係図、第2図は本発明の一実施例におけ
るブロック図、第3図は本発明のさらに他の実施例にお
けるブロック図、第4図は本発明のさらに他の実施例に
おけるブロック図である。 2・・・・・・電動機印加電圧検知装置、3・・・・・
・圧力検知装置、4・・・・・・演算装置、6・・・・
・・電動送風機制御装置、6・・・・・・検知圧力演算
増巾装置、7・・・・・・印加電圧演算増巾装置、8・
・・・・・比較演算装置、1o・・・・・・電動機印加
電圧検知装置。 代理人の氏名 弁理上 中 尾 畝 男 ほか1名第1
図 質動S台加電圧y。 第2図 第3図 第4図
Claims (2)
- (1)吸込圧力を検知するための圧力検知装置と、電動
送風機用電動機への印加電圧を検知するための電動機印
加電圧検知装置と、前記圧力検知装置の出力と電動機印
加電圧検知装置の出力とを人力して演算を行い、演算結
果より吸込風量を検知するための演算装置及び前記演算
装置の出力により電動送風機用電動機の出力を制御する
電動送風機制御装置とを具備した電気掃除機の制御装置
。 - (2)演算装着は、圧力検知装置からの出力値を演算増
巾するための検知圧力演算増巾装置と1印加電圧検出装
置からの出力値を演算増巾するための印加電圧演算増巾
装置と、前記検知圧力演p増巾装置の出力と前記印加電
圧演算増巾装置の出力とを比較するための比較演算装置
とからなり、制御装置Nは11f1記検知圧力演算増巾
装置と印加電圧演算増巾装置の演算結果の差が常に設定
値となるように電動送風機用電動機の印加電圧を制御す
べく構成した特許請求の範囲第1項記載の電気掃除機の
制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57083434A JPS58200724A (ja) | 1982-05-17 | 1982-05-17 | 電気掃除機の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57083434A JPS58200724A (ja) | 1982-05-17 | 1982-05-17 | 電気掃除機の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58200724A true JPS58200724A (ja) | 1983-11-22 |
Family
ID=13802324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57083434A Pending JPS58200724A (ja) | 1982-05-17 | 1982-05-17 | 電気掃除機の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58200724A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01227729A (ja) * | 1988-03-07 | 1989-09-11 | Hitachi Ltd | 電気掃除機の制御方法 |
-
1982
- 1982-05-17 JP JP57083434A patent/JPS58200724A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01227729A (ja) * | 1988-03-07 | 1989-09-11 | Hitachi Ltd | 電気掃除機の制御方法 |
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