KR20000021184A - 진공 청소기의 출력 유지회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진공 청소기의 출력레벨을 선택하는 볼륨과, 볼륨의 선택치를 인식하여 교류전원 제어용 트라이악의 게이트 레벨을 가변시키는 마이컴과, 게이트 출력에 따라 진공력을 생성시키는 모터를 포함하는 진공 청소기에서,

교류전원과 트라이악 사이에서 교류전원을 강압하는 강압수단과,

강압수단의 강압치를 직류 레벨 상태로 변환하여 마이컴에 인가하는 입력전원 감시부와,

상기 볼륨이 저압치일 때 상기 감시부 변동치를 우선하여 게이트를 구동시키는 기능을 가지는 마이컴을 포함하며,

강압수단은 트랜스이고, 입력전원 감시부는 트랜스의 2차측에서 강압출력을 반파 정류하는 다이오드와, 반파정류출력을 평활시키는 콘덴서, 및 평활된 출력전압을 분배시켜 마이컴에 제공하는 분배저항으로 이루어지는 진공 청소기의 출력 유지회로이며,

진공청소기의 출력레벨의 초기 고레벨을 상대적으로 감소시켜 일정한 상태를 유지시키도록 입력전원 감시부를 두어 모터에 인가되는 전류를 가변제공토록하여 모터의 출력을 일정토록하므로 청소기의 품질을 향상시킨다.

Description

진공 청소기의 출력 유지회로

본 발명은 진공 청소기의 출력레벨(진공도)을 선택하는 볼륨과, 볼륨의 선택치를 인식하여 트라이악의 게이트 레벨을 가변시키는 마이컴을 포함하는 진공 청소기에서, 교류전원과 트라이악 사이에서 교류전원을 강압하는 강압수단과, 강압수단의 강압치를 직류 레벨 상태로 변환하여 마이컴에 인가하는 입력전원 감시부와, 상기 볼륨의 상태에 따라 초기 구동시 상기 감시부를 통하여 인식한후 게이트 전류를 상대적으로 감소시키도록 기능을 수행하는 마이컴을 포함하여, 진공청소기의 초기 출력시 모터에 인가되는 전류를 상대적으로 감소시켜 모터의 출력을 일정토록 하므로 청소기의 품질을 향상시킨 진공 청소기의 출력 유지회로에 관한 것이다.

일반적으로 진공 청소기는 모터의 회전력으로 진공을 발생시켜 발생한 진공 흡인력으로 먼지 등을 빨아들여 실내를 청소하는 기기이다. 따라서 청소기는 주로 모터와 먼지 흡입필터(주머니)를 수용하는 하우징(본체)과, 하우징에 설치한 연결 수단을 통하여 연결되며 먼지 등을 흡입하는 통로를 제공하는 흡입 연결(플렉시블)호스와, 흡입 연결호스와 신축 가능토록 연결되며 끝에 흡입 브러쉬를 포함하는 흡입수단을 결합시키는 신축관을 포함하여 이루어진다. 또한 연결호스에 결합된 손잡이에는 전원을 온 오프 시키고 흡입력을 "강"에서 "약"으로 변환 선택시키는 스위치부(예를들어 슬라이딩 볼륨)가 설치된다. 이는 도 1 과 같이 예시할 수 있는바, 이후에 설명하는 진공 발생용 모터 및 흡입필터등을 수용하는 본체(하우징)(1)와, 진공 흡입력을 전달하고 전원 구동용 전선이 외피에 권선된 연결호스(2)와, 연결호스(2)와 분리 가능토록 결합되고 선단에 흡입브러쉬(2-3)를 가지는 흡입수단(2-2)이 결합되는 신축관(2-1), 및 연결호스(2)와 신축관(2-1)을 결합시키며 흡입 레벨을 조정하는 슬라이딩 볼륨(3)을 가지는 스위치부(3-1)를 포함하여 이루어진다. 이 경우 모터로 인한 흡입력의 정도(모터의 출력레벨 상태)는 스위치부(3-1)의 선택 레벨에 상응하는 볼륨(3)이 세팅되면 이로부터 인식되는 값을 마이컴이 판단하여 모터 구동 제어용 트라이악의 게이트를 구동시켜 모터의 출력을 제어토록한다. 즉 "강" 상태이면 이에 상응하는 레벨로 게이트를 제어하고, "약" 상태이면 이에 상응하는 레벨로 게이트를 구동시킨다. 이는 도 2 와 같이 회로적 표현으로 예시할 수 있는바, 진공청소기 본체(1)에는 플럭을 통하여 교류전원을 제공토록하고, 본체(1)에 인가되는 교류 전원은 플렉시블 연결호스(2)를 통하여 온오프(온오프 수단의 예시는 생략함)되도록하고, 연결호스(2)에는 흡입력(모터의 출력)을 선택하는 볼륨(3)을 포함시킨다. 본체(1)는 진공 발생용 모터(M)를 포함하고, 상기 볼륨(3)의 선택 레벨은 마이컴(4)에서 인식하고, 인식한 값을 기초로 대응 저장한 게이트 구동출력에 의하여 트라이악(5)의 게이트를 구동하도록 이루어진다. 이러한 트라이악(5)의 게이트 제어의 원리는 도 3a 와 같은 입력 전원이 인가되면 게이트 구동전류를 인가하는 시점(예를들어 도 3b 의 시점(t1,t2,t3...)에서부터 게이트 출력전원이 모터(M)에 인가되는 형태를 이룬다. 즉, 게이트 구동전류 인가 시점을 0도 및 360도 시점에서 바로 인가하느냐(사인파 출력을 인가하는 경우) 아니면 90도 및 450도 시점에서 인가하느냐(출력이 반만 인가되는 경우)에 따라 출력 레벨이 달라지는 것을 이용하여 교류전원을 제어하는 방식이다. 따라서 도 2 의 경우에 연결호스(2)에 설치한 볼륨(흡입력의 "강","중","약"을 선택한다)의 위치(레벨)를 선택하면 이에 따라 마이컴(4) 양단(P1, P2)의 전위가 달라지고, 이를 마이컴(4)(아날로그 디지탈 변환수단을 포함함)이 인식하여 이에 상응하는 설정 전류치를 출력단(P3)으로 인가하면 트라이악(5)의 게이트 전류가 변하여 모터(M)의 출력도 "강" 내지 "약"중의 선택된 레벨로 출력할 수 있다. 그런데 먼지 봉투가 막히거나 바닥의 상태에 따라서 모터의 부하는 변동하게 된다. 진공청소기는 모터가 제공받는 초기입력과 그에 따른 진공도를 도 4 와 같이 도시할 수 있는데, 진공도를 발생시키기 위하여 초기에는 초기 입력을 최대로 인가하고 점차 감소하다가 흡입이 시작하면 진공도가 순간적으로 떨어지는 출력 특성을 갖는다. 이 경우 초기 입력 전력(PP1)은 통상 1000 내지 1500와트이고, 주로 300 내지 1150 와트(PP2)에서 흡입시작한다. 그러므로 초기 전력이 진공청소기의 전력 소모에 상당한 기여를 한다. 그러므로 일본의 경우 진공 청소기의 소비 전력을 1150와트 이하로 규제하는데 반해 흡입력을 500와트 정도의 청소기가 주류를 이루도록 하여 에너지 절약을 유도하고 있다. 따라서 국내에서는 특별 규정이 없어 판매에 제한이 없지만, 초기 전력이 1500와트를 넘는 진공 청소기를 규제하는 일본의 시장에서는 판매가 어려운 실정이다.

본 발명의 목적은 이를 해소코자하는 것으로, 진공 청소기의 초기 출력은 상대적으로 줄여 출력을 일정하게 유지토록하는 진공청소기의 출력 유지회로를 제공하려는 것이다.

이를 위하여 본 발명은 게이트전류를 제어하는 마이컴에 흡입력의 상태에 대응하여 게이트 전류를 연동출력 시키도록, 입력전원의 강압수단과, 입력전원 감시부와, 부하에 따른 입력교류전원을 감시하여 게이트를 연동구동시키는 마이컴을 포함하는 진공 청소기의 출력 유지회로를 구성토록 제공한다.

도 1 은 일반적인 진공청소기의 사시도,

도 2 는 일반적인 진공 청소기의 출력 제어회로,

도 3a 는 도 1 에 사용되는 트라이악 인가 전원 파형도,

도 3b 는 도 1 에 사용되는 트라이악의 출력파형의 예시도,

도 4 는 모터의 출력에 대한 진공도 특성도,

도 5 는 본 발명의 출력 유지회로도,

도 6 은 본 발명의 다른 예를 보인 출력 유지회로도,

도 7 은 본 발명에 의한 모터의 출력 특성도이다.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10;강압수단 20;입력전원 감시부

T;트랜스 D;다이오드

C1,C2;콘덴서 R1,R2,R3;저항

즉 본 발명은 진공 청소기의 출력레벨을 선택하는 볼륨과, 볼륨의 선택치를 인식하여 교류전원 제어용 트라이악의 게이트 레벨을 가변시키는 마이컴과, 게이트 출력에 따라 진공력을 생성시키는 모터를 포함하는 진공 청소기에 있어서,

교류전원과 트라이악 사이에서 교류전원을 강압하는 강압수단과, 강압수단의 강압치를 직류 레벨 상태로 변환하여 마이컴에 인가하는 입력전원 감시부와, 상기 볼륨에 상응하는 기존의 설정치보다 상대적으로 작은 전류를 제공하여 게이트를 일정하게 구동시키는 기능을 가지는 마이컴을 포함하는 진공 청소기의 출력 유지회로를 제공한다.

이하 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 5 는 본 발명의 회로도로, 진공 청소기의 출력레벨을 선택하는 볼륨(3)과, 볼륨(3)의 선택치를 인식하여 교류전원 제어용 트라이악(5)의 게이트 레벨을 가변시키는 마이컴(4)과, 게이트 출력에 따라 진공력을 생성시키는 모터(M)를 포함하는 진공 청소기에 있어서, 교류전원과 트라이악(5) 사이에서 교류전원을 강압하는 강압수단(10)과, 강압수단(10)의 강압치를 직류 레벨 상태로 변환하여 마이컴(4)에 인가하는 입력전원 감시부(20)와,상기 볼륨(3)이 설정될 때 상기 감시부(20) 값의 인가시 게이트 구동출력을 상대적으로 감소토록 게이트를 구동시키는 기능을 가지는 마이컴(4)을 포함한다.

상기 강압수단(10)은 트랜스(T)이고, 입력전원 감시부(20)는 트랜스(T)의 2차측에서 강압출력을 반파 정류하는 다이오드(D)와, 반파정류출력을 평활시키는 콘덴서(C1, C2), 및 평활된 출력전압을 분배시켜 마이컴(4)에 제공하는 분배저항(R1, R2)으로 이루어진다.

이와같이 구성한 본 발명은 진공 청소기의 교류 전원 플럭(도시하지 않음)을 콘센트에 연결하고 볼륨(3)을 조작하여 원하는 강,약 상태중 원하는 지정위치에 오도록 볼륨(3)의 위치를 조정하고, 전원스위치(도시하지 않음)를 온시키면 교류전원이 진공을 발생시키는 모터(M)에 인가된다. 물론 이 경우 마이컴(4)에는 모터 구동용 전원 인가를 제어하는 트라이악(5)의 게이트를 연결토록하고, 아울러 볼륨(3)의 상태에 따른 기본 출력치와 보상출력치에 대응하는 데이터를 미리 저장시킴이 요구된다. 예를들어 "약" 상태의 볼륨(3)이 지정되면 이에 해당하는 표준 게이트 출력을 출력단(P3)을 통하여 마이컴(4)은 출력시킨다. 그러면 모터(M)에는 트라이악(5)을 통하여 교류전원이 인가된다. 이는 도 7 과 같이 기존의 모터 입력(a1)을 입력(a2)으로 감소시켜 출력토록 마이컴(4)이 제어한다. 따라서 초기입력이 상대적으로 감소하여 원하는 초기 입력(예를들어 1150와트 이하)을 제공가능토록한다. 이렇게 모터(M)를 구동시켜 청소하려는 부위에 연결호스(2)을 당접시키면 그 순간부터 진공력이 떨어지고 전류도 순간적으로 줄어든다. 본 발명은 이때 필요시 출력을 증대시키기위하여 출력단(P3)을 통하여 트라이악(5)의 게이트 전류를 증대시킨다. 그러면 흡입시 출력이 저하되는 것을 보상 할 수 있다. 상기에서 진공을 초기 발생시에는 전원 스위치의 작동(입력전원 감시부(20)로 부터의 입력이 있는지를 확인하면 된다)과 볼륨(3)의 상태를 연계하여 진공 발생 초기의 모터 초기입력을 도 7 의 기존위치(a1) 에서 본 발명의 위치(a2)로 낮아지도록 트라이악(5)의 게이트 전류 레벨을 감소시켜 제공한다. 즉, 초기의 과도한 입력시에는 게이트 전류 인가를 줄여 전력 소모를 줄이고 이에따라 일정한 출력레벨을 얻을 수 있도록한다. 이는 특히 초기 입력의 과도한 출력을 예를들어 1150와트 이하로 제한하여 에너지 소모를 줄이도록 유도하는 일본쪽 사양을 만족할 수 있어 일본쪽 수출에 기여한다.

본 발명의 다른 실시예로는 도 6 과 같이 강압수단(10)으로 저항(R3)을 사용하고, 입력전원 감시부(20)는 역시 다이오드(D), 콘덴서(C1,C2), 및 저항(R1,R2)으로 이루어짐을 예시할 수 있다. 구성의 균등물적인 차이외에는 각 기능 및 작동은 유사하므로 상세한 구성 및 동작 설명은 생략한다. 바람직하기는 저항(R3)은 발열 등을 고려하여 값이 작은 것을 사용하는 것이 좋다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

이상과 같이 본 발명은 진공청소기의 초기입력이 과하게 인가되는 경우 마이컴에서 상대적으로 감소하는 게이트 전류를 출력토록하여 진공 청소기의 초기 출력을 일정하게유지하여 진공청소기를 사용함에 따른 에너지 소모를 줄일수 있도록한다. 또한 진공도가 상대적으로 떨어질 때는 이를 회복할 정도의 게이트 전류를 가산하여 인가하므로 출력을 지속유지토록 기능하여 진공청소기의 출력을 일정하게 한다.

Claims (2)

1. 진공 청소기의 출력레벨을 선택하는 볼륨과, 볼륨의 선택치를 인식하여 교류전원 제어용 트라이악의 게이트 레벨을 가변시키는 마이컴과, 게이트 출력에 따라 진공력을 생성시키는 모터를 포함하는 진공 청소기에 있어서,

   교류전원과 트라이악 사이에서 교류전원을 강압하는 강압수단과,

   강압수단의 강압치를 직류 레벨 상태로 변환하여 마이컴에 인가하는 입력전원 감시부와,

   상기 볼륨이 설정되어 모터를 구동시킬 때 초기 게이트 전류를 상대적으로 감소시켜 게이트에 일정하게 인가토록하는 기능을 가지는 마이컴을 포함하는 것을 특징으로하는 진공 청소기의 출력 유지회로.
2. 제 1 항에 있어서, 강압수단은 트랜스이고,

   입력전원 감시부는 트랜스의 2차측에서 강압출력을 반파 정류하는 다이오드와, 반파정류출력을 평활시키는 콘덴서, 및 평활된 출력전압을 분배시켜 마이컴에 제공하는 분배저항으로 이루어짐을 특징으로하는 진공 청소기의 출력 유지회로.