专利名称：电动吸尘器的制作方法
技术领域：
本发明涉及在起动开关后渐渐地增强电动送风机的送风量的软起动的电动吸尘器，特别涉及可尽量地减少来自伴随起动时送风量的增加而产生的转动刷的异常声音的电动吸尘器。
电动吸尘器是在其本体具有电动送风机，并藉助开关的开启(ON)来切入电源而使电动送风机高速转动，进而吸引空气连同尘埃。在此电动吸尘器的吸入口设有用以扒出附着于地毯的尘埃等的转动刷，且转动刷藉助与电动送风机不同的其他的电动机来驱动。
近年来，随着来自市场的需求，电动吸尘器的吸入功率有所增大，而运转开始时的起动电流的增大则成为一大问题，进而考虑在起动开关开启时施行由低速渐渐增大至使用者希望的吸入量的所谓的软起动。
然而，特别为了简化操作性，在扫除地毯等的场合等，已采用在起动开关开启时，使电动送风机及地板用吸入构件同时转动的构造。且在此构造中，若使电动送风机软起动，则随着电动送风机的吸入量渐渐地增加，而伴随转动刷的转动的风推送音变化，进而造成给予使用者不愉快的感觉的问题。
有鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种使电动送风机软起动的同时以相同的起动开关来起动电动送风机及转动刷的电动吸尘器，其可抑制起动时的转动刷所造成的风推送音的变化，而对使用者不会产生不舒服感。
依据本发明的第一结构的电动吸尘器，包括吸尘器本体，内藏电动送风机；地板用吸入构件，藉助可挠性软管而连接至该吸尘器本体；转动刷，设于该地板用吸入构件，并藉助电动机来转动；以及控制装置，控制上述电动送风机及转动刷；其中在上述控制装置设有在起动开关开启后一既定时间内渐渐地增大送风量的装置及在起动开关开启既定时间后起动电动机的装置。
依据本发明的第二结构的电动吸尘器，包括吸尘器本体，内藏电动送风机；地板用吸入构件，藉助可挠性软管而连接至该吸尘器本体；转动刷，设于该地板用吸入构件，并藉助电动机来转动；以及控制装置，控制上述电动送风机及转动刷；其中在上述控制装置设有在起动开关开启后一既定时间内渐渐地增大电动送风机的送风量及电动机的转动速度的装置。
依据本发明的第三结构的吸电动尘器，包括吸尘器本体，内藏电动送风机；地板用吸入构件，藉助可挠性软管而连接至该吸尘器本体；转动刷，设于该地板用吸入构件，并藉助电动机来转动；以及控制装置，控制上述电动送风机及转动刷；其中在上述控制装置设有在起动开关开启后一既定时间内渐渐地增大电动送风机的送风量的装置及在起动开关开启后经既定时间后渐渐地增大电动送风机的转动速度的装置。
其中，施行上述电动送风机的送风量的控制及上述电动机的起动或转动速度的控制的装置藉助依据交流波形过零点为起动触发位置而进行。
附图的简单说明
图1为本发明的电动吸尘器的电动送风机及转动刷的控制部分的方框说明图。
图2为控制部分的相位控制的说明图。
图3为相位控制用的触发脉冲产生位置的时序图。
图4为由微电脑所形成的控制装置的流程图。
图5为本发明的电动吸尘器的第二实施例的控制部分的触发脉冲产生位置的时序图。
图6为控制装置的流程图。
图7为本发明的电动吸尘器的第三实施例的控制部分的触发脉冲产生位置的时序图。
图8为控制装置的流程图。
以下，依据附图来详述本发明的实施例。
图1为本发明的电动吸尘器的电动送风机1及转动刷驱动用电动机2的控制部分的方框图。如图1所示，分别施加来自商用电源3的100V电压于驱动电动送风机1及转动刷的电动机2，并藉助作为控制装置的微电脑5及控制元件6、7来控制电动送风机1的送风量及电动机2的起动转动力。微电脑5受来自将商用电源3的100V电压降压成5V左右的电源电路4的电源所驱动，如以下说明的那样，藉助与过零(zero cross)信号同步而控制交流电源的触发位置，施行交流电压的相位控制。控制元件6、7可使用双向三极管(TRIAC)等的开关件，且藉助由来自微电脑5的触发信号而控制电动送风机1及电动机2。
参照图2来说明此相位控制的原理。图2显示了在交流电源的一周期，起动开始时的触发位置(相位A1、A4)以及弱运转时的触发位置(相位A2、A5)和强运转时的触发位置(相位A3、A6)。亦即，在A1、A4的相位时，电源开启(ON)，并藉助半周期来关闭(OFF)。换言之，图2A的斜线部分表示电源所施加的电压及时间(相位角)。因此，在起动开始时，在施加的时间中电源的施加时间非常短，随着起动而触发的位置前移，并随着此触发位置进入至强运转的位置(A3、A6)而施加时间变长，进而使消耗电能变大。图2B显示了起动电动送风机约经过1秒左右而起动转动刷驱动用的电动机时的输入电压的触发位置；图2C显示了结束软运转而输入强的电力时的施加电压波形(斜线部)。
图3显示了设定此触发位置的时序图。图3A～3C分别显示与图2A～C相同的相位状态的过零信号(T1)、电动送风机驱动用触发信号(T2)及电动机驱动用触发信号(T3)。亦即，图3A表明自过零信号一既定时间后产生驱动电动送风机的触发而使电动送风机动作，进而不管驱动转动刷的电动机(参照T3)，因而还未起动转动刷。在图3B所示的状态下，在从电动送风机的起动经过1秒左右的时间，驱动电动送风机的触发T2位置位于图3A的相位前面，而长时间施加电力，同时发出驱动用触发信号(T3)至驱动转动刷的电动机，而亦使电动机动作。在图3C所示的状态下，驱动电动送风机的触发信号发生位置更向前，而成为强的状态，并在与图3B的起动时相同的相位触发电动机(T3)，而对转动刷驱动用的电动机的施加电压一定。
此触发的产生藉助图1所示的微电脑来施行，且藉助此触发而使图1所示的控制元件6、7成为开启(ON)，进而驱动电动送风机1及转动刷驱动用电动机2。如上所述，由于此触发是以交流电源的过零信号为基准而发出，故在发出触发信号的相位开启后，每半周期关闭(OFF)。虽然每半周期发出触发，但是电动送风机被控制成发出其触发的位置(相位)在稍前发出，渐渐地增加电力。将此触发的位置移动至稍前的控制是藉助上述的微电脑5来进行，例如将起动时间的相位及强运转的相位之间软起动的时间予以等分，并渐渐地移动，此流程图如图4所示。
首先，由于本体从停止状态使用电动吸尘器，故使起动开关开启(S1)。这样，以上述图2的A1(A4)所示的相位来产生触发，在弱的状态下，电动送风机开始运转(S2)。接着依序将触发产生位置前移(提早)，每过半周期，或每过数周期移动触发位置(S3)。重复进行，检测起动开关开启后是否经过预设的时间t1，例如1秒(S4)，并检查是否到达起动转动刷驱动用的电动机的时间。若未到达既定的时间t1，则回到步骤S3，并重复之，若例如经过1秒，则产生用以起动电动机的触发，进而开始电动机的运转(S5)。此后，用以驱动上述电动送风机的触发依序前移其产生位置(提早)(S6)，然后检查开启起动开关后是否经过当作软起动而决定的一既定时间t2，例如2秒(S7)，并重复步骤S6直到到达此时间为止。若到达既定的时间t2，则在此状态下继续运转，而可使电动吸尘器在强的状态下使用。
依据本发明，即使开启电动吸尘器的起动开关，由于在电动送风机1的吸入量渐渐增加的软起动，且转动刷驱动用电动机2在电动送风机1的吸入量增加至一定值以上的状态下开始起动，故难以产生由伴随吸入量增大而因转动刷风推送音的变动所造成的不愉快感。且仅为一个起动开关，不需要分别设置电动送风机1及电动机2的起动开关，进而也可简化开关机构，同时可提高操作性。又电动送风机1起动后至起动电动机2为止的时间是在上述使软起动时间为2秒而被设定成其中间的2秒左右，但是若经过1秒左右，则来自吸入口的吸入风量变多，依据其后吸入风量变动所造成的风推送音的变化不象此实验结果那样与使用时的不愉快感调和。亦即，也可使此时间变长而结束软起动时间，进而成为被设定的风量后起动转动刷，但是开启起动开关后至实际起动为止若太花时间，则易产生机械故障等的错觉，故以风推送音的变化所造成的不愉快感及开启起动开关后至实际起动为止的时间所造成的不愉快感的调和来设定。
图5～6为说明本发明的电动吸尘器的第二实施例的控制装置图，其显示与图3～4相同的图。亦即，此实施例不自电动送风机的起动既定时间后施行转动刷的起动，而是与电动送风机同时被起动，并渐渐地增加转动刷的转动速度，且伴随电动送风机吸入量的增加也增加转动刷的转动速度。藉以防止伴随风量增加而因风推送音变化所造成的异常音的产生。
图5为与图3相同地显示触发位置的时序图。亦即，分别显示对于过零信号(T1)的电动送风机驱动用触发信号(T2)及电动机械驱动用触发信号(T3)。图5A为自过零信号既定时间后产生起动电动送风机的触发(T2)及起动转动刷驱动用的电动机的触发，而同时起动电动送风机及转动刷两者。但是，此时，驱动电动机的触发位置与驱动电动送风机的触发位置同样地自后方(延后)的位置开始。因此，转动刷的转动也藉助弱的电力而在弱的状态下开始运转。
图5B所示的状态为显示软起动时间的中间左右，亦即起动后经过1秒左右的状态的时序图，起动电动送风机的触发(T2)及驱动电动机的触发(T3)两者的位置从过零信号的位置前移(提早)。其结果，同时增加电动送风机的吸入量及转动刷的转动速度。且图5C所示的状态为作为软起动时间而设定的时间结束时的时序图。在此状态，触发产生位置，驱动电动送风机的触发及驱动电动机的触发均较5B的状态前移，而在强状态下动作，进而连接到通常的动作。
此触发产生位置的控制是藉助微电脑来进行，与图4同样地将其流程图显示于图6。亦即，若开启起动开关(S11)，则在后方的位置(延后的相位)产生驱动用的触发，而在弱的状态下开始电动送风机的运转(S13)。然后，慢慢地前移电动送风机控制用的触发及电动机控制用的触发(S14、S15)。然后，检查是否经过作为软起动时间而设定的时间t2(S16)，重复步骤S14、S15直到经过此时间为止。经过既定时间t2后，在此状态下继续运转，而施行通常的动作。
依据此例，转动刷的起动亦与电动送风机的起动同时，而转动刷的动作亦藉助相位控制来软起动，故转动刷的转动在最初非常弱，即使电动送风机的吸入风量增加，风推送音变化，亦不会发生如产生不愉快感的异常音。
图7～8为说明本发明的电动吸尘器的第三实施例的控制装置图，显示与图3～4及图5～6相同的图。亦即，此实施例是不自电动送风机的起动既定时间后施行转动刷的起动，而渐渐地增加转动刷的转动速度，且伴随电动送风机吸入量的增加而亦增加转动刷的转动速度。藉以防止伴随风量增加而使风推送音变化所造成的异常音的产生。
图7为与图3及图5相同地显示触发位置的时序图。亦即，分别显示对于过零信号(T1)的电动送风机驱动用触发信号(T2)及电劝机驱动用触发信号(T3)。图7A显示自过零信号一既定时间后产生驱动电动送风机的触发而使电动送风机动作，进而不管驱动转动刷的电动机(参照T3)，因而还未起动转动刷。
在图7B所示的状态下，在从电动送风机的起动经过1秒左右的时间，驱动电动送风机的触发(T2)位置较图7A的相位超前，长时间施加电力，同时发出驱动用触发信号(T3)至驱动转动刷的电动机，亦使电动机动作。但是，此时，驱动电动机的触发位置与驱动电动送风机的触发位置同样地自后方(延后)的位置开始。因此，转动刷的转动亦藉助弱的电力而在弱的状态下开始运转。
在图7C所示的状态为显示自起动后经过2秒左右的状态的时序图。起动电动送风机的触发(T2)及驱动电动机的触发(T3)两者的位置从过零的位置前移(提早)。其结果，电动送风机的吸入量及转动刷的转动速度均在强的状态下动作，而成为通常的动作。
此触发产生位置的控制是藉助微电脑来进行，且其流程图显示于图8。亦即，若开启起动开关(S21)，则在后方的位置(延后的相位)产生驱动用的触发，而在弱的状态下，电动送风机开始运转(S22)。接着依序将触发产生位置前移(提早)，每过半周期，或每过数周期移动触发位置(S23)。重复进行，检测起动开关开启后是否经过预设的时间t1，例如1秒(S24)。在步骤(S24)，若经过既定时间1秒，则在后方的位置(延后的相位)产生用以起动电动机的触发，进而在弱的状态下开始电动机的运转(S25)。此后，用以驱动上述电动送风机的触发及用以驱动电动机的触发依序前移其产生位置(提早)(S26、S27)，然后检查开启起动开关后是否经过作为软起动而决定的一既定时间t2，例如2秒(S28)，并重复步骤S26及S27直到到达此时间为止。若到达既定的时间t2，则在此状态下继续运转，可使电动吸尘器在强的状态下使用。
依据本发明，即使开启电动吸尘器的起动开关，由于在电动送风机1的吸入量渐渐增加的软起动，且转动刷驱动用电动机2是在电动送风机1的吸入量增加至一定值以上的状态下开始起动，故难以产生由伴随吸入量增大而使转动刷的风推送音变动所造成的不愉快感。
依据本发明，可抑制起动电流的增大，同时可达到减低伴随于起动时吸入风量变化而使转动刷的风推送音变化所造成的不愉快惑觉的效果。
权利要求
1.一种电动吸尘器，包括吸尘器本体，内藏电动送风机；地板用吸入构件，藉助可挠性软管连接至该吸尘器本体；转动刷，设于该地板用吸入构件，并藉助电动机转动；以及控制装置，控制上述电动送风机及转动刷；其特征在于在上述控制装置设有在起动开关开启后至一既定时间之间渐渐地增大送风量的装置及在起动开关开启既定时间后起动电动机的装置。
2.一种电动吸尘器，包括吸尘器本体，内藏电动送风机；地板用吸入构件，藉助可挠性软管连接至该吸尘器本体；转动刷，设于该地板用吸入构件，并藉助电动机转动；以及控制装置，控制上述电动送风机及转动刷；其特征在于在上述控制装置设有在起动开关开启后至一既定时间之间渐渐地增大电动送风机的送风量及电动机的转动速度的装置。
3.一种电动吸尘器，包括吸尘器本体，内藏电动送风机；地板用吸入构件，藉助可挠性软管连接至该吸尘器本体；转动刷，设于该地板用吸入构件，并藉助电动机转动；以及控制装置，控制上述电动送风机及转动刷；其特征在于在上述控制装置设有在起动开关开启后至一既定时间之间渐渐地增大电动送风机的送风量的装置及在起动开关开启既定时间后渐渐地增大电动送风机的转动速度的装置。
4.如权利要求1、2或3所述的电动吸尘器，其特征在于，进行上述电动送风机送风量的控制及上述电动机的起动或转动速度的控制的装置是藉助依据交流波形过零信号的起动触发位置的变化来进行。
全文摘要
一种电动吸尘器,电动送风机软起动时以相同的起动开关起动电动送风机及转动刷,可抑制起动时转动刷造成的风推送音的变化而产生的不舒服感。包括:吸尘器本体,内藏电动送风机;地板用吸入构件,藉可挠性软管连接至吸尘器本体;转动刷,设于地板用吸入构件,藉助电动机转动;及控制装置,控制电动送风机及转动刷;控制装置设有起动开关开启后一既定时间内渐渐地增大送风量的装置及起动电动机或渐渐地增大转动速度的装置。
文档编号A47L9/00GK1191101SQ9810404
公开日1998年8月26日 申请日期1998年1月24日 优先权日1997年1月28日
发明者乾诚贵 申请人:三洋电机株式会社