JPS61141338A - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、電気掃除機に係り、特にそのモータを安定に
自動制御するに好適な、じん埃検知電気信号出力の遅延
回路に関する。

〔発明の背景〕

電気掃除機において、じゅうたんやたたみ等の床面の材
質状態や、じん埃フィルタの目詰り状態を、センサによ
り的確にとられて、送風電動機の電流や回転数を自動制
御し、上記送風電動機の吸引力を常に適正に維持する種
々の技術が知られている。

センサの種類としては、例えば、床面と吸込口との圧力
差を半導体圧力センサによって検知するものとして、特
開昭５６−６６２２８号公報を、また。

じん埃フィルタの目詰り状態を上記フィルタ前後の圧力
差を可動板とブリッジ回路によって検知するものとして
、特開昭５８−１４６３３２号公報等が挙げられる。

しかしながら、上記従来の技術においては、電気掃除機
は、床面のじん埃の量や有無に拘らず。

常に運転されることになるため、電力節約の面からは、
さらに改良を加えることが望まれていた。

特に、電源として、電池を使用する、いわゆる自走式電
気掃除機の場合は、云うまでもなく、最大の省電力化を
行なって運転可能時間の長期化を図る必要があり、じん
埃の存在するときだけ吸引力を増加することが必要であ
る。

じん埃の量や有無を検知するセンサとしては、一応、上
記半導体圧力センサや、光センサなどの使用が考えられ
る。しかし、これらの手段を用いてもなお、上記センサ
の出力に直接電動機の制御が応答する方式を用いると、
じん埃の有無に従ってパルス状に発生する検知出力に応
じて、送風電動機の回転が脈動するため、不安定な運転
状態となり、また、これに伴って非常に聞き苦して運転
音を生じたり、上記脈動に伴って送風電動機に突入する
パルス状電流により、送風電動機に使用されているカー
ボンブラシの寿命が短くなるなどの問題を生じた。

〔発明の目的〕

本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するために
なされたものであり１発明の目的は、じん埃の量や有無
に拘らず、安定にしかも効率的に制御される送風電動機
を備えた電気掃除機を提供することにある。

〔発明の概要〕

じん埃検知用センサと、上記じん埃検知用センサの電気
信号出力を増幅する増幅回路と、モータと、上記モータ
の回転数を制御する制御回路とを備えてなる電圧掃除機
において、上記じん埃検知用センサの電気信号出力は、
じん埃の量や有無に応じて、一般に、極めて不規則な、
また、幅の狭いパルス状となる。

本発明は、上記じん埃検知用センサと、上記モータとの
間に、遅延回路を設け、上記パルス状電気信号の立下り
時期を一定時間遅らせることにより連続したパルス群を
まとめて、より幅の広い矩形波に変換する。

これにより、上記モータが安定した回転を行なうことが
できるようにしたものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を１図面を用いて詳細に説明す
る。第２図は、本発明の一実施例に係る電気掃除機の縦
断面図である０図において、１は電気掃除機本体、２は
じん埃吸引口で、パイプ３により電気掃除機本体１に機
械的に連結されている。４は吸引用ブロワ−で、モータ
５により駆動回転する。６は、じん埃８を捕集するじん
埃ケー　　　　　　１ス、７は、じん埃検知用センサで
ある。また、矢印は空気の流路を示す。

第１図は１本発明の一実施例に係るブロック図を示す。

図において、７は上述したじん埃検知用センサであり、
一般に、砂のような硬いじん埃に対しては、吸引による
衝撃圧に応じて、いわゆるピエゾ効果により、電気を発
生する圧電素子等が使用される。

また１紙２糸くずのように、重量の軽い比較的体積の大
きなじん埃に対しては、発光ダイオードとホトダイオー
ド等を使用する。

また、じん埃の性質に応じて、上記圧電素子と発光ダイ
オード、ホトダイオードその他適宜なセンサを組合わせ
て用いることができる。

９は、増幅回路で、じん埃検知用センサ７からの、例え
ば、１ボルト程度の電気信号出力を増幅し、次段の遅延
回路１０を駆動する。また、必要に応じ、パルス状の電
気信号の振幅のクリッパやノイズリミタ等の波形成形回
路を備える。

１０は、遅延回路で、図示しない抵抗器Ｒとコンデンサ
Ｃとで構成される、いわゆるＣＲ遅延回路で、その他に
遅延時間を制御するための簡単な論理演算素子が付加さ
れている。

１１は、モータの回転を制御するための制御回路で１通
常、モータ５に印加される電源の電圧または、電流をオ
ン・オフする双方向性３端子半導体素子と、上記双方向
性３端子半導体素子のターンオン・オフを制御するゲー
トトリガ回路等により構成される。

次に、第１図の動作を、第３図のモータ制御説明図を用
いて説明する。

第２図において、じん埃吸引口２より吸引されたじん埃
８は、吸入径路に設けられたじん埃検知用センサ７によ
り検知される。

上述したように、じん埃検知用センサとして。

圧電素子を用いた場合には、砂のようなじん埃の衝突に
よるピエゾ効果により、−例として、０．５ｍｓのパル
ス幅、最大ピーク電圧１ボルト程度の値を中心とする。

ばらつきの多いパルス群が、第３図（ａ）のセンサ出力
特性図の（イ）、（ロ）。

（ハ）および（ニ）等に示すように、じん埃の有無や量
により極めて不規則に発生する。

また、糸、紙くず等を検出するために１発光ダイオード
とホトトランジスタを使用する場合にも、じん埃の通過
量をホトトランジスタの受光量として検出し、同様に、
パルス状の出力信号が発生する。

第３図（ｂ）に、第３図（ａ）に対応する従来の技術に
よるモータ回転特性図を示す。

図において、Ｈは、モータ５の定常全体回転を、Ｌは低
速軽負荷回路を示す。

図に示すように、モータ５は、その回転による慣性のた
めに、第３図（ａ）に示すパルス状の電気信号出力に完
全には追従しないが、しかし、それでもなお、ごく短時
間のパルス群のない期間に対して、その都度応答して制
御され、図において（ホ）、（へ）、（ト）に示すよう
に脈動状態となる。

第３図（Ｑ）に、本発明によるモータ回転特性図を示す
。この場合は、上述した遅延回路１０を設けたことによ
り、第３図（ａ）に示す個々のパルスの立下りが数秒間
遅延され、その結果、第３図（、）のパルス群（ロ）、
（ハ）、（ニ）は、一連の矩形波（チ）のようになって
、制御回路１１を介してモータ５を駆動する。モータ５
は、第３図（Ｃ）（チ）に例示するように、パルス群（
ロ）、（ハ）、（ニ）の期間を通じて（チ）のように、
高速回転を、また、じん埃のない比較的長い期間に対し
ては、低速回転を安全に行うことができる。

以上、図面を参照して本発明の好適な一実施例を説明し
た。ただし、この実施例に記載されている構成回路、構
成素子、その特性、相対配置などは、特に特定的な記載
のない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する
趣旨のものではなく、単なる説明例にすぎない、また、
遅延回路は、制御回路とモータとの間に設けてもよい、
また、モータの制御には、電圧、電流、および位相等の
各種方式があるが、本発明の要旨においては、電力の制
御として総括的に呼称した。１ 〔発明の効果〕 本発明によれば、じん埃検知用センサと、モータとの間
に、遅延回路をそう人することにより、パルス状に発生
するじん埃検知出力信号によっても、安定に上記モータ
を制御することができるで。

次のような効果がある。

床面上のじん埃の量や有無に対して、安定的にモータの
電力を制御できるため、大幅に電力を節約でき、特に電
池を使用した自走式電気掃除機において効果が大である
。

従来の制御技術によって生ずる不安定な運転による聞き
苦しい脈動運転音を防止できる。

パルス状の突入電流が無くなることにより、モータのカ
ーボンブラシその他の部品の寿命を長くする。

簡単で、安価な部品で構成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例のブロック図、第２図は、
電気掃除機縦断面図、第３図は、モータ制御説明図、う
ち（ａ）はセンサ出力特性図。 （ｂ）は、従来のモータ回転数特性図、（ｃ）は本発明
モータ回転特性図である。 １・・・電気掃除機本体、２・・・じん埃吸引口、３・
・・パイプ、５・・・モータ、６・・・じん埃ケース、
９・・・増幅回路、１０・・・遅延回路、１１・・・制
御回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、じん埃検知用センサと、上記じん埃検知用センサの
   電気信号出力を増幅する増幅回路と、モータと、上記モ
   ータに印加される電力を制御する制御回路とを備えてな
   る電気掃除機において、上記じん埃検知用センサと、上
   記モータとの間に、遅延回路を設けたことを特徴とする
   電気掃除機。