JP2012217787A - Vacuum cleaner - Google Patents
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Abstract
【課題】電動機の位相制御時に直接電流値を検出する際にも被清掃面の状態変化を精度よく判別させることができる電気掃除機を提供すること。
【解決手段】吸引力を発生する電動送風機と、塵埃を吸引する床用吸い込み具に内蔵された回転ブラシを駆動する電動機と、電動機に供給される電流を所定の点弧角Aで位相制御する制御手段と、電動機に供給される電流値を直接検出する電流検出手段と、を備え電動機の電流値の検出タイミングはA+(180°−A)×2/3よりも大きい位相時で検出し、検出タイミングで検出された電流値により、被清掃面の種類を判別する電気掃除機。
【選択図】図5An object of the present invention is to provide a vacuum cleaner capable of accurately determining a state change of a surface to be cleaned even when a current value is directly detected during phase control of an electric motor.
An electric blower that generates a suction force, an electric motor that drives a rotating brush built in a floor suction tool that sucks dust, and a current supplied to the electric motor is phase-controlled at a predetermined firing angle A. A control means and a current detection means for directly detecting a current value supplied to the electric motor, wherein the detection timing of the electric current value of the electric motor is detected at a phase larger than A + (180 ° -A) × 2/3, A vacuum cleaner that determines the type of surface to be cleaned based on the current value detected at the detection timing.
[Selection] Figure 5
Description
本発明は、被清掃面の状態変化を精度よく判別できる電気掃除機に関するものである。 The present invention relates to a vacuum cleaner that can accurately determine a state change of a surface to be cleaned.
図8に従来の電気掃除機の概略構成図を示す。 FIG. 8 shows a schematic configuration diagram of a conventional vacuum cleaner.
図8において、1は電気掃除機本体であり、2は電気掃除機本体1に内蔵し、吸引風を発生する電動送風機であり、3は電動送風機2の異なった入力(供給電力)での動作モードを操作する操作部4を有したホースであり、5は延長管であり、8は、被清掃面に接して塵埃等を吸い込む床用吸い込み具であり、6は吸引した塵埃を蓄積しておく集塵室であり、ホース3と集塵室6は、電気掃除機本体1に設けた吸気口7を介して接続され、集塵室6と吸気口7とホース3と延長管5と床用吸い込み具8で吸気流路を形成している。床用吸い込み具8には、床面に対向して、床面上の塵埃を掻き上げる回転ブラシ9と、回転ブラシ9を回転駆動するための電動機10が内蔵されている。
In FIG. 8, 1 is the main body of the vacuum cleaner, 2 is the electric blower built in the
上記のように構成された電気掃除機は、使用者が操作部4を操作して、制御手段により電動送風機2に電力が供給され、電動送風機2への電力供給が停止している停止モードから、動作モードへ移行すると、床用吸い込み具8から吸引された塵埃が、吸気経路を経由して集塵室6に蓄積される。また、制御手段が制御する電動送風機2への供給電力や電動機10への供給電力は、使用者が操作部4を操作することにより切り替えられ、使用者はフローリング等の比較的吸引力が弱く、また、回転ブラシ9による掻き上げ力が弱くても床面上の塵埃除去が可能な床面では、電動送風機2や電動機10への供給電力を低めに、絨毯などの毛足の奥の塵埃を掻き出す力と吸引力が必要な床面では、電動送風機2や電動機10への供給電力を高めに設定するよう、床面の種類に応じて操作部4を操作していた。
The vacuum cleaner configured as described above is in a stop mode in which the user operates the
上記構成では、床面が変わる毎に、使用者が操作部4を操作しなければならず、使い勝手を向上するため、回転ブラシを駆動する電動機に流れる電流を検出する検出回路の出力変動の大きさ、形状から被清掃面の判別を行い、それに応じて電動送風機2への供給電力を制御するもの(例えば、特許文献1参照)や、或いは、回転ブラシを駆動する電動機に流れる瞬間的な電流値の変動幅に基づいて被清掃面の判別を行い、それに応じて電動送風機2への供給電力を制御するもの(例えば、特許文献2参照)が提案されている。
In the above configuration, every time the floor surface changes, the user has to operate the
しかしながら、上記従来構成においては回転ブラシを駆動する電動機の電流値の出力変動や大きさを検出し、被清掃面の状態変化を検出する際は増幅、平滑回路や複雑なアルゴリズムが必要であり、平滑回路を構成するためにコストがかかっていた。 However, in the above conventional configuration, the output fluctuation and magnitude of the current value of the electric motor that drives the rotating brush are detected, and when detecting the state change of the surface to be cleaned, an amplification, smoothing circuit, and a complicated algorithm are required. It was expensive to construct a smoothing circuit.
近年、静音化の観点から電動機を位相制御し、電動機の回転数を落とし、電動機から発せられる騒音を低減するニーズも増えてきており、電動機位相制御時の電流値の出力変動や大きさ等も加味し被清掃面の判別をするとさらに複雑なアルゴリズムを要し、また、コ
ストのかからない容易な検出方法として直接電流値を検出する場合が考えられるが、電動機を位相制御した際にはピーク電流値が増加し、ピーク電流近傍では電動機内にスパーク等のノイズが発生しやすい状態になるため、スパークの影響を受け精度よく、本来の被清掃面の状態変化における電流値の変化を検出できない場合があった。
In recent years, there has been an increasing need for phase control of motors from the viewpoint of noise reduction, reducing the number of rotations of the motors, and reducing noise generated by the motors, as well as output fluctuations and magnitudes of current values during motor phase control. In addition, if the surface to be cleaned is discriminated, a more complicated algorithm is required, and it may be possible to detect the current value directly as an easy detection method that does not cost much, but when the motor is phase controlled, the peak current value In the vicinity of the peak current, noise such as sparks is likely to occur in the motor.Therefore, it may be difficult to detect the change in the current value due to the influence of the spark and accurately change the state of the original surface to be cleaned. there were.
本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、電動機の位相制御時に直接電流値を検出する際にも被清掃面の状態変化を精度よく判別させることができる電気掃除機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and can be used to accurately determine a state change of a surface to be cleaned even when a current value is directly detected during phase control of an electric motor. The purpose is to provide.
上記従来技術の有する課題を解決するために、本発明は、吸引力を発生する電動送風機と、塵埃を吸引する床用吸い込み具に内蔵された回転ブラシを駆動する電動機と、電動機に供給される電流を所定の点弧角Aで位相制御する制御手段と、電動機に供給される電流値を直接検出する電流検出手段と、を備え電動機の電流値の検出タイミングはA+(180°−A)×2/3よりも大きい位相時で検出し、検出タイミングで検出された電流値により、被清掃面の種類を判別する電気掃除機としたものである。 In order to solve the above-described problems of the prior art, the present invention is supplied to an electric blower that generates a suction force, an electric motor that drives a rotating brush built in a floor suction tool that sucks dust, and an electric motor. The control means for controlling the phase of the current at a predetermined firing angle A and the current detection means for directly detecting the current value supplied to the electric motor, and the detection timing of the electric current value of the electric motor is A + (180 ° −A) × The electric vacuum cleaner detects the type of the surface to be cleaned based on the current value detected at the detection timing at the phase larger than 2/3.
これにより、直接電動機の電流値を検出する方法において、電動機を位相制御しピーク電流値が増加した際に、スパーク等のノイズが発生しやすいタイミングでの電動機の電流値の検出を避けることができるため、スパーク発生の影響を受け難く、被清掃面の状態変化を精度よく判別できる電気掃除機を提供することができる。 As a result, in the method of directly detecting the current value of the motor, when the phase of the motor is controlled and the peak current value increases, detection of the current value of the motor at a timing at which noise such as spark is likely to occur can be avoided. Therefore, it is possible to provide a vacuum cleaner that is less susceptible to the occurrence of sparks and that can accurately determine the state change of the surface to be cleaned.
本発明の電気掃除機によれば、直接電動機の電流値を検出する方法において、電動機を位相制御しピーク電流値が増加した際に、スパーク等のノイズが発生しやすいタイミングでの電動機の電流値の検出を避けることができるため、スパーク発生の影響を受けにくく、被清掃面の状態変化を精度よく判別できる電気掃除機を提供することができる。 According to the vacuum cleaner of the present invention, in the method of directly detecting the electric current value of the electric motor, when the electric motor is phase-controlled and the peak electric current value increases, the electric current value of the electric motor at a timing at which noise such as spark is likely to occur. Therefore, it is possible to provide a vacuum cleaner that is less susceptible to the occurrence of sparks and that can accurately determine the state change of the surface to be cleaned.
第1の発明は、
吸引力を発生する電動送風機と、塵埃を吸引する床用吸い込み具に内蔵された回転ブラシを駆動する電動機と、電動機に供給される電流を所定の点弧角Aで位相制御する制御手段と、電動機に供給される電流値を直接検出する電流検出手段と、を備え電動機の電流値の検出タイミングはA+(180°−A)×2/3よりも大きい位相時で検出し、検出タイミングで検出された電流値により、被清掃面の種類を判別する電気掃除機としたものである。
The first invention is
An electric blower that generates a suction force, an electric motor that drives a rotating brush built in a floor suction tool that sucks dust, and a control means that phase-controls the current supplied to the electric motor at a predetermined firing angle A; Current detection means for directly detecting the current value supplied to the motor, and the detection timing of the current value of the motor is detected at a phase larger than A + (180 ° -A) × 2/3, and detected at the detection timing The electric vacuum cleaner discriminates the type of the surface to be cleaned based on the measured current value.
これにより、直接電動機の電流値を検出する方法において、電動機を位相制御しピーク電流値が増加した際に、スパーク等のノイズが発生しやすいタイミングでの電動機の電流値の検出を避けることができるため、スパーク発生等のノイズの影響を受けにくく、被清
掃面の状態変化を精度よく判別できる電気掃除機を提供することができる。
As a result, in the method of directly detecting the current value of the motor, when the phase of the motor is controlled and the peak current value increases, detection of the current value of the motor at a timing at which noise such as spark is likely to occur can be avoided. Therefore, it is possible to provide a vacuum cleaner that is less susceptible to noise such as the occurrence of sparks and that can accurately determine the state change of the surface to be cleaned.
第2の発明は、特に、第1の発明において、電気掃除機本体から前記電動機に交流の電力を供給する2本の電力線と、前記電力線を有し前記電気掃除機本体と接続されるホースと、前記電力線を有し前記ホースと前記床用吸い込み具とを接続する延長管と、前記ホースに設けられ、前記制御手段にて前記電動送風機および前記電動機の運転動作を制御するスイッチを有する操作手段と、前記操作手段から発せられる操作信号を前記制御手段に送信する2本の信号線とを備え、前記2本の信号線のうちの片側の線を1本の共通線とし、前記共通線のインピーダンスを電流検出手段としたものである。 The second invention is the first invention, in particular, in the first invention, two power lines for supplying AC power from the main body of the vacuum cleaner to the electric motor, and a hose having the power line and connected to the main body of the electric vacuum cleaner. An operating pipe having the power line and connecting the hose and the floor suction tool, and an operating means provided on the hose, the control means having a switch for controlling the operation of the electric blower and the electric motor. And two signal lines for transmitting an operation signal generated from the operation means to the control means, one of the two signal lines being a common line, and the common line Impedance is used as current detection means.
これにより、上記インピーダンスを利用して電動機の電流値を検出することができるため、電動機の電流値を検出する専用の回路を設けることなく簡単で安価な構成で電動機の電流値を検出することができる。 As a result, the current value of the motor can be detected using the impedance, and therefore the current value of the motor can be detected with a simple and inexpensive configuration without providing a dedicated circuit for detecting the current value of the motor. it can.
第3の発明は、特に、第1または2の発明において、点弧角Aは30°〜150°であることを特徴としたものであり、位相角が90°近傍に近づくにつれ、電動機に流れるピーク電流値が増加しスパーク発生の影響を受けやすくなる傾向があり、スパーク発生のノイズ影響を受けにくい位相での電流値検出の効果をより最大に発揮することができる。 The third invention is characterized in that, in particular, in the first or second invention, the firing angle A is 30 ° to 150 °, and flows to the motor as the phase angle approaches 90 °. There is a tendency that the peak current value increases and is easily affected by the occurrence of sparks, and the effect of detecting the current value at a phase that is less susceptible to the noise effects of the occurrence of sparks can be maximized.
第4の発明は、特に、第1〜3のいずれか1つの発明において、被清掃面の種類判別は所定時間内に検出された最大電流値で判別することを特徴としたものである。 In particular, the fourth invention is characterized in that, in any one of the first to third inventions, the type of the surface to be cleaned is discriminated by the maximum current value detected within a predetermined time.
これにより、往復掃除動作における電動機にかかる負荷による電流値の変化を加味できるため、より良い精度で確実に被清掃面の種類判別を判別することができる。 Thereby, since the change of the electric current value by the load concerning the electric motor in a reciprocating cleaning operation can be taken into consideration, it is possible to determine the type of the surface to be cleaned reliably with better accuracy.
第5の発明は、特に、第1〜4のいずれか1つの発明において、判別された被清掃面の種類情報に基づき電動送風機の吸い込み能力の制御を行うことを特徴としたものである。 In particular, the fifth invention is characterized in that, in any one of the first to fourth inventions, the suction capability of the electric blower is controlled based on the determined type information of the surface to be cleaned.
これにより、清掃を行う被清掃面に対して、必要な吸引力を確保しながら、必要最低限の供給電力で清掃を行うことができ、省エネルギーを実現した効率的な電気掃除機を提供することができる。 This provides an efficient electric vacuum cleaner that can perform cleaning with the minimum necessary power supply while ensuring the necessary suction force for the surface to be cleaned, and achieve energy savings. Can do.
以下、図面を参照しながら本発明の電気掃除機の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、同一または相当部分には同一符号付し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, a preferred embodiment of a vacuum cleaner of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
(実施の形態1)
本発明の電気掃除機の実施の形態1について、図1〜5を用いて説明する。なお従来と同一構成の部品については同一符号を付す。
(Embodiment 1)
図1は、本発明の実施の形態1における電気掃除機の回路ブロック図である。
FIG. 1 is a circuit block diagram of the electric vacuum cleaner according to
図1において、2は電動送風機であり、10は回転ブラシ9を回転駆動するための電動機であり、11は電動送風機2の供給電力を制御する素子である第1の双方向性サイリスタであり、12は電動機10の供給電力を制御する素子である第2の双方向性サイリスタであり、13は電動送風機2と電動機10への供給電力制御を制御する制御手段であり、14は電動機10に流れる電流を検出する電流検出手段であり、15は電流検出手段14で検出される電流値によって、被清掃面の判別を行う被清掃面判別手段である。そして、制御手段13と被清掃面判別手段15はマイクロコンピュータ16で構成される。(以下、まとめてマイクロコンピュータとして説明する。)
マイクロコンピュータ16は、商用電源のゼロクロスを検出しており、制御手段の動作として、ゼロクロスに同期して第1の双方向性サイリスタ11と第2の双方向性サイリスタ12を位相制御することにより、電動送風機2と電動機10への供給電力を制御している。
In FIG. 1, 2 is an electric blower, 10 is an electric motor for rotationally driving the
The microcomputer 16 detects the zero cross of the commercial power source, and controls the phase of the first
また、図2に特に、電動機10を制御するための経路についての回路構成図を示すが、電動機10への電力を供給する経路として、床用吸い込み具8、延長管5、ホース3には、電力供給線18が配設されており、ホース3においては、操作部4の信号をマイクロコンピュータ16へと送信する信号経路の片側と、電力供給線18の片側を共通とする構成としている。
Further, in particular, FIG. 2 shows a circuit configuration diagram for a path for controlling the
操作部4は、3つのスイッチSW1、SW2、SW3を有しており、SW1は、電動送風機2と電動機10への電力供給を停止する「停止モード」へ移行させる「停止スイッチ」、SW3は、最大の吸引力と掻き上げ力を発揮するために電動送風機2と電動機10への電力供給を最大とするよう制御する「強モード」と、静かさを優先したい時に使用する供給電力を低くした「弱モード」とを、操作する毎に切り替える「強/弱スイッチ」、SW2は、被清掃面判別手段としての判別結果によって、電動送風機2と電動機10への供給電力を自動で切り替える「自動モード」へ移行させる「自動スイッチ」として設定している。
The
SW1、SW2、SW3の前後には抵抗r1、r2、r3、r4があり、SW1、SW2、SW3を操作したときの合成抵抗の変化によって、V1が変化することにより、マイクロコンピュータ16は、どのスイッチが操作されたかを認識し、操作されたスイッチに対応したモードに切り替え、供給電力の制御を行う。 There are resistors r1, r2, r3, and r4 before and after SW1, SW2, and SW3. When V1 changes due to a change in the combined resistance when SW1, SW2, and SW3 are operated, the microcomputer 16 changes which switch. Is operated, the mode is switched to the mode corresponding to the operated switch, and the supplied power is controlled.
図3に床用吸い込み具8に設けた回転ブラシ9の構成図を示す。図3において、床用吸い込み具8に設けられた、被清掃面に対して開口して被清掃面の塵埃を吸引するための開口部20のスペースに回転ブラシ9が配設され、電動機10に電力が供給されると、図3中の矢印に示す方向に回転して動作する。回転ブラシ9には、回転ブラシ9が回転することにより、回転に同期して定期的に被清掃面に接触し、被清掃面の塵埃を掻き上げる清掃体21を有している。清掃体21は、樹脂ブレード、もしくは植毛など、軟質でありながら被清掃面の塵埃を掻き上げるのに適した材質のものを、回転ブラシ9の軸方向に直線、もしくは、螺旋状に配設している。また、本実施の形態においては、清掃体21を3条設けている。
FIG. 3 shows a configuration diagram of the
以上のように構成された電気掃除機の床面判別方法、及びそれを用いた電気掃除機についてその動作を説明するが、本実施の形態においては、被清掃面をフローリングと絨毯の2段階に判別する場合について説明する。 The operation of the floor surface discrimination method of the vacuum cleaner configured as described above and the vacuum cleaner using the method will be described. In this embodiment, the surface to be cleaned is divided into two stages of flooring and carpet. A case of determination will be described.
まず、電動機10に流れる電流をマイクロコンピュータ16がどのように検出するかについて説明する。
First, how the microcomputer 16 detects the current flowing through the
図2において、操作部4の信号はマイクロコンピュータ16に信号V1として入力され、SW1、SW2、SW3のいずれかを押されることにより、有効となる操作部4の抵抗r1、r2、r3、r4と、電気掃除機本体1側の抵抗RにてVddを分割した電圧が入力され、操作されたスイッチに対応した電圧に応じて、電動送風機2、電動機10の位相制御を行って、吸い込み能力の制御、または掻き上げ力の制御を行っている。
In FIG. 2, the signal of the
例えば、SW2が押された場合は、V1の信号電圧は、
V1=Vdd×R/(R+r+r0+r1+r2)・・・・(式1)
となる。ここでV1の信号線上には、図2中に示すホース抵抗r0とrが存在するが、マイクロコンピュータ16は、図4に示すようなタイミングで第2の双方向性サイリスタ12のトリガオンを行って電動機10へ供給する電力を位相制御しており、トリガオフの期間のタイミングT2にV1の信号電圧に対するスイッチの判断を行っている。このタイミングでは、信号経路に流れる電流は微小であり、r、r0<<R、r0、r1、r2となる関係で設定しているので、rとr0での電圧降下は無視できるレベルであり、r、r0=0Ωとでき、V1は、
V1=Vdd×R/(R+r1+r2)・・・・(式2)
とでき、操作部4のスイッチの状態として、SW2が押されていることを判断できる。
For example, when SW2 is pressed, the signal voltage of V1 is
V1 = Vdd × R / (R + r + r0 + r1 + r2) (Formula 1)
It becomes. Here, the hose resistances r0 and r shown in FIG. 2 exist on the signal line V1, but the microcomputer 16 triggers the second bidirectional thyristor 12 at the timing shown in FIG. The phase of the electric power supplied to the
V1 = Vdd × R / (R + r1 + r2) (Equation 2)
As a switch state of the
また、操作部4が全く押されていないときの、V1は、
V1=Vdd×R/(R+r1+r2+r3+r4)・・・・(式3)
となる。
V1 when the
V1 = Vdd × R / (R + r1 + r2 + r3 + r4) (Equation 3)
It becomes.
また、図2に示すように、信号経路の片側は、電動機10へ電力供給するための電力供給線18の片側と共通(図2中のコモンライン)となる構成としており、マイクロコンピュータ16は、電動機10がトリガオンした後のタイミングT3でもV1の電圧を判断している。
Further, as shown in FIG. 2, one side of the signal path is configured to be common (one common line in FIG. 2) with one side of the power supply line 18 for supplying power to the
この時、第2の双方向性サイリスタ12は、電動機10へ電力を供給している状態であり、電力供給線18には、数百mA〜数Aの電流Iが流れ、例えば、Vdd=5[V]、r=2Ω、I=0.5Aとした時、r×I=1[V]となり、コモンライン側のホース抵抗rの両端の電圧(r×I)に関しては、信号電圧の大きさに対して無視できないレベルとなっており、電動機10がトリガオンした後のV1電圧は、マイクロコンピュータ16のGNDを基準とすると、操作部4を操作していない状態では
V1=(Vdd−r×I)×R/(R+r0+r1+r2+r3+r4)・(式4)
となるが、電流Iが流れるのは、コモンライン側であり、信号経路のV1がマイクロコンピュータ16に入力される経路には流れないので、r0は前述のようにr0=0Ωとすることができ、
V1=(Vdd−r×I)×R/(R+r1+r2+r3+r4)・・・・(式5)
となり、操作部4を操作していない状態ではV1には、AC電流Iに応じた電圧が、(式3)で示される信号に重畳した形で、図4に示すような波形があらわれる。電流Iは、AC電流であるので、電流IによるV1の変化成分としては、
V1=(r×I)×R/(R+r1+r2+r3+r4)・・・・(式6)
となって、V1は電流Iの関数として表される関係となり、ホース3の抵抗成分を利用して、操作部4が操作されていない時のV1をゼロクロスに対するタイミングT3で判断することにより、マイクロコンピュータ16は、電動機10に流れる電流を検出することができる。
At this time, the second bidirectional thyristor 12 is in a state of supplying electric power to the
However, since the current I flows on the common line side and does not flow in the path where the signal path V1 is input to the microcomputer 16, r0 can be set to r0 = 0Ω as described above. ,
V1 = (Vdd−r × I) × R / (R + r1 + r2 + r3 + r4) (Equation 5)
Thus, in a state where the
V1 = (r × I) × R / (R + r1 + r2 + r3 + r4) (Expression 6)
V1 becomes a relationship expressed as a function of the current I, and the resistance component of the
電動機10に電力が供給され、回転ブラシ9が回転すると、清掃体21が、被清掃面に接触し、被清掃面の塵埃を掻き上げる。このとき、フローリングのような硬質の被清掃面であれば、清掃体21の接触時に、清掃体21が被清掃面から受ける機械的な負荷抵抗は、比較的小さく、絨毯のような毛足があり、床用吸い込み具8が毛足に沈みがちになり、清掃体21との接触面積が増えるような被清掃面では、負荷抵抗は大きくなる。
When electric power is supplied to the
そのため電動機10に流れる電流Iはフローリングでは小さく、絨毯では大きくなる。そして検出されるV1の電圧に対し判別閾値電圧VSを定め、検出されるV1の電圧値がVSより小さければフローリングと判別し、VSより大きければ絨毯と判別するように設定し、被清掃面を判別することができる。
Therefore, the current I flowing through the
しかし、検出されるV1の電圧波形には電動機10のスパーク等の影響を受けノイズが重畳する。特に電動機10を点弧角90°近くの位相で(例えば30°〜150°程度)で位相制御した際には、電動機10に流れるピーク電流が増加し、スパークの発生レベルも高くなり、V1の電圧に重畳するノイズは大きくなる。
However, noise is superimposed on the detected voltage waveform of V1 due to the influence of the spark of the
このとき図5に示されるように電動機10の電流値すなわちV1の電圧値のピーク時にて検出される電圧がVSより大きいか小さいかで、被清掃面のフローリングと絨毯の判別を行うと、ノイズの影響により誤検知してしまうことになる。
At this time, as shown in FIG. 5, if the voltage detected at the peak of the current value of the
そこで、例えば点弧角Aで電動機10を位相制御しているとすると、ノイズ影響を受けやすい電流値ピーク近傍であるA+(180°−A)×1/2の位相近傍を避けたA+(180°−A)×2/3より大きい所定の位相Bで、VSより低い判別閾値電圧VSLを定め、位相Bにおいて検出されるV1の電圧値が、VSLより大きいか小さいかで、被清掃面のフローリングと絨毯の判別を行うと、ノイズの影響を受けることなく精度よくフローリングと絨毯の判別を行うように制御することができる。
Thus, for example, assuming that the phase of the
さらに、フローリングか絨毯かの判別情報に基づき、フローリングであれば電動送風機2の吸引力が低くても十分な清掃効果が得られるため電動送風機2への供給電力を低くし、逆に絨毯であれば、高い吸引力がなければ十分な清掃効果が得られないため、電動送風機2への供給電力を多くし、必要な吸引力を確保しながら、必要最低限の供給電力で清掃を行うことができる。
Furthermore, based on the discriminating information of flooring or carpet, the flooring can obtain a sufficient cleaning effect even if the suction force of the
以上のように、本実施の形態においては、吸引力を発生する電動送風機2と、塵埃を吸引する床用吸い込み具8に内蔵された回転ブラシ9を駆動する電動機10と、電動機に供給される電流を所定の点弧角で位相制御する制御手段13と、電動機10に供給される電流値を直接検出する電流検出手段14を備え、電動機10の電流値の検出タイミングをA+(180°−A)×2/3よりも大きい位相時とすることで、直接電動機10の電流値を検出する方法においても、電動機10を位相制御し、ピーク電流値が増加した際に、スパーク等のノイズが発生しやすいタイミングでの電動機10の電流値の検出を避けることができるため、スパーク発生の影響を受けにくく、被清掃面の状態変化を精度よく判別する電気掃除機を提供することができる。
As described above, in the present embodiment, the
また、電力供給線18のインピーダンスを電流検出手段として利用することで、電動機10の電流値を検出する専用の回路を設けることなく簡単で安価な構成で実現できる。
Further, by using the impedance of the power supply line 18 as a current detection means, it can be realized with a simple and inexpensive configuration without providing a dedicated circuit for detecting the current value of the
なお本実施例では、実掃除機におけるV1の電圧値より位相BをA+(180°−A)×2/3より大きい位相と定めたが、ノイズの受けにくい電流ピークを避けた位相であれば上記式の2/3は3/5でも4/7でも成り立ち、本実施例における効果を発揮することができる。 In this embodiment, the phase B is determined to be greater than A + (180 ° −A) × 2/3 from the voltage value of V1 in the actual vacuum cleaner. However, if the phase avoids a current peak that is difficult to receive noise. 2/3 of the above formula can be either 3/5 or 4/7, and the effect of this embodiment can be exhibited.
(実施の形態2)
以下、本発明の電気掃除機の実施の形態2について図6、7を用いて説明する。なお従来と同一構成の部品については同一符号を付す。
(Embodiment 2)
Hereinafter,
実施の形態1と異なるのは、所定時間TS間に検出されるV1の電圧値情報をマイクロコンピュータ16に配される情報蓄積手段17に蓄積し、蓄積された最大電圧値V1MAXにて被清掃面のフローリングと絨毯との判別を行う点である。以下、その動作について説明する。 The difference from the first embodiment is that the voltage value information of V1 detected during a predetermined time TS is stored in the information storage means 17 arranged in the microcomputer 16, and the surface to be cleaned is stored at the stored maximum voltage value V1MAX. It is a point which discriminate | determines between flooring and carpet. The operation will be described below.
実施の形態1と同様に、図5に示される位相BでV1の電圧値を検出するように制御を
行うが、所定時間TSに例えば3往復の掃除動作を行った場合のフローリングと絨毯での検出されるV1の電圧値の変化を時間軸で示すと図7のようになる。絨毯を掃除する際、図3に示される復路においては電動機10の負荷電流が増加し、検出されるV1の電圧値は高くなる。一方、フローリングを掃除する際は、往復掃除動作にてV1の電圧値の変化は少ない。
As in the first embodiment, the control is performed so that the voltage value of V1 is detected at the phase B shown in FIG. 5. However, for example, when the cleaning operation is performed three times in a predetermined time TS, the flooring and the carpet are used. FIG. 7 shows the detected change in the voltage value of V1 on the time axis. When cleaning the carpet, the load current of the
そのため、所定時間TS間の最大電圧値V1MAXとフローリングと絨毯を判別する判別閾値電圧VSLを高めに設定したVSLHを閾値としてもフローリングと絨毯を判別することが可能で、閾値に対し十分な余裕を持つことができ、より良い精度で確実に被清掃面の種類判別を判別することができるようになる。 Therefore, it is possible to discriminate between flooring and carpet even when the maximum voltage value V1MAX for a predetermined time TS and the discrimination threshold voltage VSL for discriminating flooring and carpet are set to VSLH, which is set higher. Therefore, it is possible to reliably determine the type of the surface to be cleaned with better accuracy.
以上のように、本実施の形態においては、被清掃面の種類判別は所定時間内に検出された最大電流値で判別することで、往復掃除動作における電動機にかかる負荷による電流値の変化を加味できるため、より良い精度で確実に被清掃面の種類を判別する電気掃除機を提供することができる。 As described above, in the present embodiment, the type of the surface to be cleaned is determined based on the maximum current value detected within a predetermined time, thereby taking into account the change in the current value due to the load on the motor in the reciprocating cleaning operation. Therefore, it is possible to provide a vacuum cleaner that reliably determines the type of the surface to be cleaned with better accuracy.
本発明の電気掃除機は、直接電動機の電流値を検出する方法においても、電動機を位相制御し、ピーク電流値が増加した際に、スパーク等のノイズが発生しやすいタイミングでの電動機の電流値の検出を避けることができ、スパーク発生の影響を受けにくく、被清掃面の状態変化を精度よく判別する電気掃除機を提供することが可能となるため、家庭用、業務用電気掃除機の分野・用途に好適に適用することができる。 Even in the method of directly detecting the electric current value of the electric motor according to the present invention, the electric current value of the electric motor at a timing at which noise such as spark is likely to occur when the electric motor is phase-controlled and the peak electric current value increases. Can be avoided, it is difficult to be affected by the occurrence of sparks, and it is possible to provide a vacuum cleaner that can accurately determine the state change of the surface to be cleaned. -It can apply suitably for a use.
1 電気掃除機本体
2 電動送風機
3 ホース
4 操作部(操作手段)
5 延長管
6 集塵室
7 吸気口
8 床用吸い込み具
9 回転ブラシ
10 電動機
11 第1の双方向性サイリスタ
12 第2の双方向性サイリスタ
13 制御手段
14 電流検出手段
15 被清掃面判別手段
16 マイクロコンピュータ
17 情報蓄積手段
18 電力供給線(電力線)
20 開口部
21 清掃体
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
20 opening 21 cleaning body
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