ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПЫЛЕСОС Российский патент 2013 года по МПК A47L9/28 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к электрическому пылесосу с искровым детектором, который обнаруживает искрение, вызванное трением между коллектором и графитовой щеткой электрического воздуховсасывающего агрегата.

Уровень техники

Ранее был предложен электрический пылесос, в котором для предотвращения дымления и воспламенения в электрическом воздуховсасывающем агрегате, искрение, вызванное трением между коллектором и графитовой щеткой электрического воздуховсасывающего агрегата, выявлялось искровым детектором для того, чтобы регулировать электрический воздуховсасывающий агрегат (например, см. патентные документы 1 и 2).

В электрическом пылесосе согласно патентному документу 1 используется искровой детектор, который получает самые последние данные и предыдущие данные в цифровом виде, отобранные аналогово-цифровым преобразователем, и определяет, что искрение является недопустимым, когда рассчитанное разностное значение превышает предварительно установленную степень возникающего искрения. Кроме того, искровой детектор вычисляет разность между максимальным значением и минимальным значением в пределах заданного промежутка времени и определяет, что искрение является недопустимым, когда рассчитанное значение разности превышает предварительно установленную степень возникающего искрения.

Электрический пылесос согласно патентному документу 2 имеет оптический датчик, который обнаруживает искрение, вызванное трением между коллектором и графитовой щеткой электрического воздуховсасывающего агрегата. Искрение, Обнаруженное оптическим датчиком, свидетельствует о неисправности электрического воздуховсасывающего агрегата, требующей остановки электрического воздуховсасывающего агрегата.

Таким образом, в электрическом пылесосе согласно патентному документу 1 обрабатываются самые последние данные и предыдущие данные в цифровом виде, отобранные аналогово-цифровым преобразователем, и определяется, что искрение является недопустимым, когда рассчитанное разностное значение превышает предварительно установленную степень возникающего искрения. В этом случае, если предварительно установленная степень возникающего искрения является неточной или не содержит допуска, распознавание может быть ошибочным. Кроме того, в электрическом пылесосе вычисляется разность между максимальным значением и минимальным значением в пределах заданного промежутка времени, и определяется, что искрение является недопустимым, когда рассчитанное значение разности превышает предварительно установленную степень возникающего искрения. В этом случае, может быть обнаружен шум, приводящий к ошибочному распознаванию, что может снизить надежность определения искрения.

Кроме того, в электрическом пылесосе согласно патентному документу 1 не предусматривается последующая регулировка после обнаружения неисправности и остановки электрического воздуховсасывающего агрегата, что создает неудобства при его использовании.

В электрическом пылесосе согласно патентному документу 1 обрабатываются самые последние данные и предыдущие данные в цифровом виде, отобранные аналогово-цифровым преобразователем, и определяется, что искрение является недопустимым, когда рассчитанное значение разности превышает предварительно установленную степень возникающего искрения. Как правило, в момент приведения в действие электрического воздуховсасывающего агрегата степень возникновения искрения является высокой и затем она имеет тенденцию к снижению. Регулировка, выполняемая искровым детектором при работе электрического воздуховсасывающего агрегата, производится без учета указанной тенденции. Кроме того, если для стабильно работающего электрического воздуховсасывающего агрегата предварительно установлено только одно значение, и оно установлено на основании появления искрения по прошествии некоторого промежутка времени, высокая степень возникновения искрения в момент приведения в действие электрического воздуховсасывающего агрегата может превысить предварительно установленное значение, и нормально работающий электрический воздуховсасывающий агрегат может быть остановлен в неподходящий момент.

Кроме того, оптический датчик электрического пылесоса согласно патентному документу 2, когда искрение сопровождается светом большой интенсивности, снижающейся со временем, является недостаточно стабильным и надежным при распознавании искрения оптическим методом.

Патентный документ 1: Патент Японии №2008-86124.

Патентный документ 2: Патент Японии №2006-204470.

Раскрытие изобретения

Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить электрический пылесос, в котором обнаруживается искрение, вызываемое трением между коллектором и графитовой щеткой электрического воздуховсасывающего агрегата, и для предотвращения возникновения дымления и воспламенения в электрическом воздуховсасывающем агрегате останавливается работа электрического воздуховсасывающего агрегата.

Другая задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить электрический пылесос, в котором без ошибки распознавания обеспечивается надежное и стабильное обнаружение неисправностей, т.е., не только обнаруживается искрение, вызванное трением между коллектором и графитовой щеткой электрического воздуховсасывающего агрегата, но и останавливается работа электрического воздуховсасывающего агрегата, а также после остановки работы электрического воздуховсасывающего агрегата приводится в действие регулирующее устройство, способное производить регулировку электрического воздуховсасывающего агрегата с целью предотвращения возникновения дымления и воспламенения в электрическом воздуховсасывающий агрегате; и чтобы предлагаемый пылесос был удобен в использовании.

Следующая задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить электрический пылесос, в котором не происходит остановки электрического воздуховсасывающего агрегата при его нормальной работе, обнаруживается искрение, вызываемое трением между коллектором и графитовой щеткой электрического воздуховсасывающего агрегата и останавливается работа электрического воздуховсасывающего агрегата с целью предотвращения возникновения дымления и воспламенения в электрическом воздуховсасывающий агрегате; и чтобы предлагаемый пылесос обладал превосходной надежностью.

Для решения вышеупомянутых задач электрический пылесос согласно настоящему изобретению содержит: камеру для сбора пыли, размещенную в корпусе пылесоса; электрический воздуховсасывающий агрегат, который создавая отрицательное давление, обеспечивает всасывание пыли в камеру для сбора пыли; искровой детектор, который обнаруживает искрение, вызванное трением между коллектором и графитовой щеткой электрического воздуховсасывающего агрегата; и блок управления, который выполняет регулировку электрического воздуховсасывающего агрегата на основании информации об обнаружении искрения, поступающей от искрового детектора, причем, искровой детектор вычисляет разность между предыдущим значением и самым последним значением из отобранных значений и, исходя из разности рассчитывает следующее значение; и когда абсолютное значение разности между расчетным значением и измеренным значением превышает предварительно установленное значение, блок управления останавливает работу электрического воздуховсасывающего агрегата.

Искровой детектор вычисляет разность между предыдущим значением и самым последним значением из отобранных значений, исходя из разности рассчитывает следующее значение и определяет, что происходит искрение, когда разность между расчетным значением и измеренным значением превышает предварительно определяемое значение. Когда искровой детектор определяет, что происходит искрение, блок управления останавливает работу электрического воздуховсасывающего агрегата и после остановки не возобновляет работу электрического воздуховсасывающего агрегата.

Кроме того, когда искровой детектор определяет, что происходит искрение, блок управления останавливает работу электрического воздуховсасывающего агрегата, и после остановки позволяет электрическому воздуховсасывающему агрегату работать до тех пор, пока количество остановок не достигнет заданного количества.

К тому же, согласно изобретению устанавливается множество предварительно определяемых значений. В промежутке времени с момента приведения в действие электрического воздуховсасывающего агрегата вплоть до истечения заданного времени устанавливается первое предварительно определяемое значение, и по истечении заданного времени устанавливается второе предварительно определяемое значение, которое меньше первого предварительно определяемого значения.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - схематическое изображение электрического пылесоса согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.2 - вид сбоку в частичном разрезе электрического воздуховсасывающего агрегата, применяемому в электрическом пылесосе согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.3 - блок-схема контура управления электрического воздуховсасывающего агрегата, применяемого в электрическом пылесосе согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.4 - первый пример управляющей программы для обнаружения искрения и регулировки электрического пылесоса согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.5 - схематическое изображение метода отбора данных в соответствии с первым примером обнаружения искрения и регулировки электрического пылесоса согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.6 - второй пример управляющей программы для обнаружения искрения и регулировки электрического пылесоса согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.7 - схематическое изображение метода отбора данных в соответствии со вторым примером обнаружения искрения и регулировки электрического пылесоса согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.8 - третий пример управляющей программы для обнаружения искрения и регулировки электрического пылесоса согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.9 - схематическое изображение метода отбора данных в соответствии с третьим примером обнаружения искрения и регулировки электрического пылесоса согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.10 - таблица, в которой представлена разность интегрированных значений в зависимости от напряжения электропитания, частоты и режима работы при обнаружении искрения в электрическом пылесосе согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.11 - график корреляционной зависимости между напряжением электропитания и интегрированным значением (интенсивный режим работы пылесоса, частота сети электропитания 50 Гц) при обнаружении искрения в электрическом пылесосе согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.12 - график корреляционной зависимости между напряжением электропитания и интегрированным значением (средний режим работы пылесоса, частота сети электропитания 50 Гц) при обнаружении искрения в электрическом пылесосе согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.13 - график корреляционной зависимости между напряжением электропитания и интегрированным значением (интенсивный режим работы пылесоса, частота сети электропитания 60 Гц) при обнаружении искрения в электрическом пылесосе согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.14 - корреляционная таблица напряжения электропитания (напряжения обнаружения) и заданной величины при номинальном напряжении электропитания 100 V при обнаружении искрения в электрическом пылесосе согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.15 - блок-схема контура управления электрического воздуховсасывающего агрегата, используемого в электрическом пылесосе согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.16 - первый пример управляющей программы для обнаружения искрения и регулировки электрического пылесоса согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.17 - второй пример управляющей программы для обнаружения искрения и регулировки электрического пылесоса согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.18 - третий пример управляющей программы для обнаружения искрения и регулировки электрического пылесоса согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.19 - управляющая программа для обнаружения искрения и регулировки электрического пылесоса согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.20 - график корреляционной зависимости между рабочим временем и количеством искр после приведения в действие электрического воздуховсасывающего агрегата электрического пылесоса согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.21 - корреляционная таблица номинальных напряжений электропитания и предварительно определяемых значений, используемых для определения искрения в воздуховсасывающем агрегате электрического пылесоса согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения.

Осуществление изобретения

Электрический пылесос согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения

Электрический пылесос согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения будет описан со ссылкой на прилагаемые чертежи.

Как показано на фиг.1, электрический пылесос 1 согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения содержит: корпус 2 пылесоса; соединительный шланг 3 для сбора пыли, один конец которого разъемно вставляется во входное отверстие 2a для шланга, сформированное на переднем участке корпуса 2 пылесоса; удлинительную трубку 5, которая разъемно соединяется с патрубком 4, служащим ручкой, расположенным на другом конце соединительного шланга 3 для сбора пыли; и также содержит всасывающую насадку для пола 6, которая разъемно соединяется с передним концом удлинительной трубки 5.

Внутри корпуса 2 пылесоса содержится первый сепаратор пыли и второй сепаратор пыли, причем, каждый сепаратор сообщается с соединительным шлангом 3 для сбора пыли (не показаны). В корпусе 2 пылесоса содержится камера 7 для сбора пыли, имеющая пылесборник с быстродействующей системой сепарации, включающей первый сепаратор пыли, позволяющий разделять по разнице удельных весов пыль, содержащуюся во всасываемом с высокой скоростью воздухе, и второй сепаратор пыли, являющийся гофрированным фильтром; и электрический воздуховсасывающий агрегат 10, который создавая отрицательное давление, обеспечивает всасывание пыли в камеру 7 для сбора пыли.

Как показано на фиг.2, электрический воздуховсасывающий агрегат 10 содержит отсек 12 для центробежного вентилятора, имеющий входное отверстие 11; и моторный отсек 14, имеющий выходное отверстие 13.

В моторном отсеке 14 размещен мотор, заключенный в корпус 15 с выходным отверстием 13, на внутренней периферийной поверхности 15 а корпуса 15 мотора размещен статор 16, ротор 17 поддерживается с возможностью вращения внутри корпуса 15 мотора, и имеется пара щеточных механизмов 18, которые размещены в корпусе 15 мотора и электрически соединяются с ротором 17. Статор 16, ротор 17 и пара щеточных механизмов 18 являются составными частями мотора 20.

Ротор 17 расположен внутри статора 16. Ротор 17 включает вал 21 ротора, расположенный по центру, индуктивную катушку 22 (катушку ротора), намотанную вокруг вала 21 ротора, и коллектор 23, электрически соединенный с индуктивной катушкой 22 и расположенный на валу 21 ротора.

Щеточный механизм 18 содержит щеткодержатель 25, проходящий через участок 24 крепления щеткодержателя; графитовую щетку 26, подвижно размещенную в щеткодержателе 25, и спиральную пружину 27, которая поджимает графитовую щетку 26 к коллектору 23 ротора 17.

Как показано на фиг.3, управляющая схема 30 электрического воздуховсасывающего агрегата содержит электрический воздуховсасывающий агрегат 10, искровой детектор 31, блок 32 управления, регулятор 33 мощности и детектор 34 напряжения питания.

В качестве искрового детектора 31 используется трансформатор тока, который обнаруживает ток в электрическом воздуховсасывающем агрегате 10. Ток, обнаруженный трансформатором тока, преобразуется в величину напряжения. В качестве источника электропитания используется, например, сеть общего пользования с номинальным напряжением 100 V.

Когда в щеточном механизме 18 происходит искрение, величина тока имеет тенденцию к снижению.

Блок 32 управления содержит микрокомпьютер и запоминающее устройство. В качестве регулятора 33 мощности используется, например, симистор.

Искровой детектор 31 обнаруживает ток, текущий в электрическом воздуховсасывающем агрегате 10. На основании информации по обнаружению искрения управляющая схема 30 регулирует электрический воздуховсасывающий агрегат 10 через блок 32 управления и регулятор 33 мощности.

Датчик 34 напряжения электропитания обнаруживает напряжение электропитания и вводит информацию о напряжении электропитания в блок 32 управления.

Далее будет описываться обнаружение искрения и регулировка электрического воздуховсасывающего агрегата, применяемого в электрическом пылесосе согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Первый пример обнаружения искрения и регулировка

Первый пример обнаружения искрения и регулировки будет описан со ссылкой на фиг.4 и 5.

Электрический пылесос 1 находится в использовании и включен электрический воздуховсасывающий агрегат 10 (этап S1).

За равные временные интервалы выполняются многократно отборы данных. Отборы выполняются, например, в 100 точках при получастоте 50 Гц с временными интервалами 10 мсек. Когда выполнена фаза регулировки, отбор выполняется только при прохождении тока.

Например, искровой детектор 31 обнаруживает ток, проходящий в электрическом воздуховсасывающем агрегате 10, и преобразует ток в напряжение (этап S2).

Значение напряжения сохраняется в блоке 32 управления в качестве предварительно измеренного значения Ia выборки (n-2) (этап S3).

Кроме того, искровой детектор 31 обнаруживает ток, проходящий в электрическом воздуховсасывающем агрегате 10, преобразует ток в напряжение, и значение напряжения сохраняется в блоке 32 управления как самое позднее измеренное значение Ib выборки (n-1)(этап S4).

Блок 32 управления вычисляет расчетное значение Ine (этап S5).

Расчетное значение Ine вычисляется из предварительно измеренного значения Ia и самого позднего измеренного значения Ib, конкретнее, разность между предварительно измеренным значением Ia и самым поздним измеренным значением Ib добавляется к самому позднему измеренному значению Ib.

Таким образом, Ine=Ib+(Ib-Ia).

Блок 32 управления определяет, действительно ли абсолютное значение разности между расчетным значением Ine и измеренным значением In превышает предварительно определяемое значение Is (этап S6).

Таким образом, блок 32 управления определяет, выполняется или нет соотношение |In-Ine|>Is.

Текущее значение в выборке n используется в качестве измеренного значения In. Предварительно определяемое значение Is рассчитывается опытным путем, когда графитовая щетка 26 находится в нормальном состоянии.

Когда абсолютное значение разности между расчетным значением Ine и измеренным значением In превышает предварительно определяемое значение Is (YES на этапе S6), управляющая схема 30 посредством блока 32 управления и регулятора 33 мощности останавливает электрический воздуховсасывающий агрегат 10 (этап S7).

Если абсолютное значение разности между расчетным значением Ine и измеренным значением In превышает предварительно определяемое значение Is, это является свидетельством того, что происходит искрение, вызванное трением между коллектором 23 и графитовой щеткой 26 электрического воздуховсасывающего агрегата 10. В связи с чем, управляющая схема 30 останавливает электрический воздуховсасывающий агрегат 10, чтобы предотвратить возникновение дымления и воспламенения в электрическом воздуховсасывающем агрегате 10.

Если на этапе S6 определено, что абсолютное значение разности между расчетным значением Ine и измеренным значением In не превышает предварительно определяемое значение Is (NO на этапе S6), происходит возврат к этапу S2 и последующие процессы повторяются аналогичным образом.

Если абсолютное значение разности между расчетным значением Ine и измеренным значением In не превышает предварительно определяемое значение Is, это является свидетельством того, что при трении между коллектором 23 и графитовой щеткой 26 электрического воздуховсасывающего агрегата 10 не происходит искрение. В связи с этим, управляющая схема 30 не прекращает работу электрического воздуховсасывающего агрегата 10.

В первом примере обнаружения искрения и регулировки согласно настоящему изобретению, чтобы определить происходит искрение или нет, производится вычисление разности между предыдущим значением и самым поздним значением из отобранных измеренных значений для расчета следующего значения, и если абсолютное значение разности между расчетным значением и следующим измеренным значением превышает предварительно определяемое значение, работа электрического воздуховсасывающего агрегата останавливается. Таким образом, в первом примере представлен метод обнаружения искрения и регулировки, который, в отличие от обычного метода, позволяет без ошибки распознавания и с большой точностью обнаружить искрение, вызванное трением между коллектором и графитовой щеткой, и безопасно остановить работу электрического воздуховсасывающего агрегата, благодаря чему, предотвращается возникновение дымления и воспламенения в электрическом воздуховсасывающем агрегате.

Второй пример обнаружения искрения и регулировки

Второй пример обнаружения искрения и регулировки будет описан со ссылкой на фиг.6 и 7.

Выполняются этапы, аналогичные этапам от S1 до S5 первого примера, представленного на фиг.4, которые повторяются многократно n-2 раз при той же самой получастоте (этапы от S11 до S15).

Этапы обнаружения повторяются многократно n-2 раз и блок 32 управления определяет, действительно ли интегрированное абсолютное значение разности между измеренным значением In₁ и расчетным значением Ine₁ превышает предварительно определяемое значение Is (этап S16).

Таким образом, блок 32 управления определяет, выполняется или нет соотношение |In₁-Ine₁|>Is.

Когда суммированное абсолютное значение разности между измеренным значением In1 и расчетным значением Ine₁ превышает предварительно определяемое значение Is (YES на этапе S16), управляющая схема 30 через блок 32 управления и регулятор 33 мощности останавливает работу электрического воздуховсасывающего агрегата 10 (этап S17).

Во втором примере обнаружения искрения и регулировки согласно настоящему изобретению, чтобы определить происходит искрение или нет, этапы обнаружения повторяются многократно n-2 раз; и абсолютное значение разности между измеренным значением и расчетным значением является интегрированным, что обеспечивает постоянство и стабильность измеренного и расчетного значений. Таким образом, во втором примере представлен метод обнаружения искрения и регулировки, который, в отличие от обычного метода, позволяет без ошибки распознавания и с большой точностью обнаружить искрение, вызванное трением между коллектором и графитовой щеткой, и безопасно остановить работу электрического воздуховсасывающего агрегата, благодаря чему, предотвращается возникновение дымления и воспламенения в электрическом воздуховсасывающем агрегате.

Третий пример обнаружения искрения и регулировки

Третий пример обнаружения искрения и регулировки будет описан со ссылкой на фиг.8 и 9.

Выполняются этапы, аналогичные этапам от S11 до S15 второго примера, представленного на фиг.6, которые повторяются многократно N раз при той же самой частоте (S) (этапы от S21 до S25).

Этапы обнаружения повторяются многократно n-2 раз, чтобы получить интегрированное абсолютное значение разности между измеренным значением In2 и расчетным значением Ine2, и интегрированное значение сохраняется.

Далее, как показано на фиг.9, в следующем цикле (S+1), например, этапы обнаружения повторяются многократно n-2 раз в той же самой фазе, и далее в цикле (S+Nn) этапы обнаружения повторяются многократно (S+Nn) раз.

Полученные абсолютные значения разности между измеренным значением In₂ и расчетным значением Ine₂ интегрируются, и интегрированные значения усредняются для каждой частоты сети электропитания (n раз), чтобы определить, действительно ли усредненное значение превышает предварительно определяемое значение Is (этап S26).

Затем, аналогично этапу S6 первого примера, представленного на фиг.4, при ответе YES процесс продвигается к этапу S27; при ответе NO процесс возвращается к этапу S22.

В третьем примере обнаружения искрения и регулировки согласно настоящему изобретению, чтобы определить происходит искрение или нет, во множестве циклов этапы обнаружения повторяются многократно и интегрированные значения абсолютного значения разности между измеренным значением In2 и расчетным значением Ine₂ усредняются для каждой частоты электропитания (n раз), что позволяет удалить исключительные значения и использовать постоянные и стабильные интегрированные значения. Таким образом, в третьем примере представлен метод обнаружения искрения и регулировки, который, в отличие от обычного метода, позволяет без ошибки распознавания и с наибольшей точностью обнаружить искрение, вызванное трением между коллектором и графитовой щеткой, и безопасно остановить работу электрического воздуховсасывающего агрегата, благодаря чему, предотвращается возникновение дымления и воспламенения в электрическом воздуховсасывающем агрегате.

Четвертый пример обнаружения искрения и регулировки

В четвертом примере обнаружения искрения и регулировки согласно настоящему изобретению предварительно определяемое значение корректируется в соответствии со значениями напряжения электропитания в первом, втором и третьем примерах.

Как показано на фиг.10-13, в соответствии с режимами «(a) рабочий режим (интенсивный) и (b) рабочий режим (средний)», при увеличении напряжения электропитания, как при частоте 50 Гц, так и при частоте 60 Гц, также наблюдается увеличение интегрированного значения. Само собой разумеется, что при любом напряжении электропитания интегрированные значения при частоте 60 Гц больше, чем интегрированные значения при 50 Гц.

При рассмотрении фиг.10(a) и 10(b), 11 и 12 можно сделать вывод, что интегрированные значения изменяются в зависимости от режима работы, а именно, интенсивного режима и среднего режима (при частоте 50 Гц).

Поэтому, предварительно определяемое значение нужно изменять в соответствии с изменением напряжения и частоты сети электропитания.

Например, датчик 34 напряжения электропитания 34, показанный на фиг.3, определяет напряжение электропитания, и информация о напряжении электропитания вводится в блок 32 управления, который корректирует предварительно определяемое значение, ранее сохраненное в запоминающем устройстве.

Как показано на фиг.14, при номинальном напряжении электропитания до 100 В разным напряжениям электропитания (напряжениям обнаружения) соответствуют разные предварительно определяемые значения.

Как показано на фиг.14, для каждого номинального напряжения электропитания устанавливается предварительно определяемое значение. Например, для напряжения менее 80 В предварительно определяемым значением является A; для напряжения, превышающего или равного 80 В, но меньшего 90 В, предварительно определяемым значением является В; для напряжения, большего или равного 90 В, но меньшего 100 В, предварительно определяемым значением является C; и для напряжения превышающего 100 В предварительно определяемым значением является D. Таким образом, для каждых 10 В предварительно определяемое значение корректируется.

В четвертом примере обнаружения искрения и регулировки согласно настоящему изобретению, чтобы определить происходит искрение или нет, в дополнение к этапам программы обнаружения искрения и регулировки первого, второго и третьего примеров происходит изменение предварительно определяемого значения в соответствии со значением напряжения электропитания. Таким образом, в четвертом примере представлен метод обнаружения искрения и регулировки, который, в отличие от обычного метода, позволяет без ошибки распознавания, в соответствии со значением напряжения электропитания и с наибольшей точностью обнаружить искрение, вызванное трением между коллектором и графитовой щеткой, а также безопасно остановить работу электрического воздуховсасывающего агрегата, благодаря чему, предотвращается возникновение дымления и воспламенения в электрическом воздуховсасывающем агрегате.

Таким образом, в электрическом пылесосе согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения обнаруживается искрение, вызванное трением между коллектором и графитовой щеткой электрического воздуховсасывающего агрегата, и останавливается работа электрического воздуховсасывающего агрегата, благодаря чему, предотвращается возникновение дымления и воспламенения в электрическом воздуховсасывающем агрегате.

Электрический пылесос согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения

Далее будет описан электрический пылесос согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.

Электрический пылесос согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения не только имеет конфигурацию, аналогичную конфигурации электрического пылесоса согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения, но также имеет блок 35 оповещения, соединенный с блоком 32 управления, как показано на фиг.15.

Будет описано обнаружение искрения и регулировка посредством управляющей схемы электрического пылесоса согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.

Первый пример обнаружения искрения и регулировки

Этапы от S31 до S36 управляющей программы во втором примере обнаружения искрения и регулировки, показанные на фиг.16, аналогичны этапам от S1 до S6 управляющей программы в первом примере обнаружения искрения и регулировки в электрическом пылесосе согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения, показанному на фиг.4, в связи с чем, их описание будет опущено.

Когда абсолютное значение разности между расчетным значением Ine и измеренным значением In превышает предварительно определяемое значение Is, это является свидетельством того, что происходит искрение, вызванное трением между коллектором 23 и графитовой щеткой 26 электрического воздуховсасывающего агрегата 10. Соответственно, блок 32 управления останавливает электрический воздуховсасывающий агрегат 10, чтобы предотвратить возникновение дымления и воспламенения в электрическом воздуховсасывающем агрегате 10. Одновременно блок 35 оповещения сообщает, что происходит искрение, и работа электрического воздуховсасывающего агрегата 10 остановлена (этап S3 7).

Информация об остановке электрического воздуховсасывающего агрегата 10 сохраняется в запоминающем устройстве блока 32 управления (этап S38).

После того, как в запоминающем устройстве блока 32 управления сохранена информация об остановке электрического воздуховсасывающего агрегата, последующий запрос на возобновление работы, поступающий от управляющего переключателя 4a, будет игнорироваться, и предотвращается приведение в действие электрического воздуховсасывающего агрегата 10 (этап S39).

Когда запоминающее устройство отключено при прекращении подачи энергии к электрическому пылесосу 1, информация об остановке электрического воздуховсасывающего агрегата сохраняется в запоминающем устройстве; и когда сетевой штепсель вставлен снова в розетку и возобновлена подача энергии к электрическому пылесосу 1, запрос на проведение работы, поступающий от управляющего переключателя 4a, будет игнорироваться, и предотвращается приведение в действие электрического воздуховсасывающего агрегата 10.

В первом примере обнаружения искрения и регулировки согласно настоящему изобретению, чтобы определить происходит искрение или нет, производится вычисление разности между предыдущим значением и самым поздним значением из отобранных измеренных значений для расчета следующего значения, и если абсолютное значение разности между расчетным значением и следующим измеренным значением превышает предварительно определяемое значение, работа электрического воздуховсасывающего агрегата останавливается. Дополнительно, после остановки работы электрического воздуховсасывающего агрегата приводится в действие регулирующее устройство, чтобы информация об остановке сохранялась в запоминающем устройстве, и поступающий извне запрос на проведение работы, например от управляющего переключателя, игнорируется, чтобы воспрепятствовать работе электрического воздуховсасывающего агрегата и предотвратить возникновение дымления и воспламенения в электрическом воздуховсасывающий агрегате.

Второй пример обнаружения искрения и регулировки

В отличие от первого примера, в котором после определения возникновения искрения работа электрического воздуховсасывающего агрегата останавливается и после остановки предотвращается возобновление работы электрического воздуховсасывающего агрегата, во втором примере обнаружения искрения и регулировки дальнейшая работа электрического воздуховсасывающего агрегата останавливается только после достижения заданного количества остановок.

Второй пример обнаружения искрения и регулировки будет описан со ссылкой на фиг.17.

Этапы от S41 до S46 аналогичны этапам от S1 до S6 управляющей программы первого примера обнаружения искрения и регулировки в электрическом пылесосе согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения, представленному на фиг.4, в связи с чем, их описание будут опущено.

На этапе S47 в связи с обнаружением возникновения искрения работа электрического воздуховсасывающего агрегата 10 останавливается посредством блока 32 управления и регулятора 33 мощности. После остановки работы электрического воздуховсасывающего агрегата 10 информация о первой остановке сохраняется в запоминающем устройстве блока 32 управления. После устранения возникшего искрения работа электрического воздуховсасывающего агрегата 10 возобновляется. Если вновь обнаруживается возникновение искрения, количество остановок, которое сохраняется в запоминающем устройстве, увеличивается на 1 (этап S48).

Блок 32 управления определяет, достигло или нет количество остановок заданного количества (этап S49).

Если количество остановок достигает заданного количества (YES), запоминающее устройство блока 32 управления сохраняет информацию о количестве остановок (этап S50).

Как следствие, запрос от управляющего переключателя 4а на возобновление работы воздуховсасывающего агрегата будет игнорироваться, чтобы воспрепятствовать работе электрического воздуховсасывающего агрегата 10 (этап S51).

Если на этапе S49 установлено, что количество остановок не достигло заданного количества (NO на этапе S49), электрический воздуховсасывающий агрегат 10 переходит в обычное состояние ожидания (этап S52).

Указанное состояние соответствует состоянию электрического воздуховсасывающего агрегата при нажатой кнопке «стоп».

Во втором примере обнаружения искрения и регулировки, если количество остановок не достигло заданного количества, работа электрического воздуховсасывающего агрегата возобновляется. При возникновении искрения работа электрического воздуховсасывающего агрегата мгновенно останавливается, но затем возобновляется. Таким образом, согласно второму примеру облегчается использование пылесоса и предотвращается возникновение дымления и воспламенения в электрическом воздуховсасывающем агрегате.

Третий пример обнаружения искрения и регулировки

В отличие от второго примера, согласно которому в запоминающем устройстве хранится количество остановок работы, в третьем примере обнаружения искрения и регулировки, количество остановок работы, сохраняемое в запоминающем устройстве, стирается, когда определено, что электрический воздуховсасывающий агрегат работает нормально.

Третий пример обнаружения искрения и регулировки будет описан со ссылкой на фиг.18.

В третьем примере обнаружения искрения и регулировки обнаружение искрения происходит аналогично этапам от S1 до S6 управляющей программы, представленной на фиг.4, первого примера обнаружения искрения и регулировки в пылесосе согласно первому варианту осуществления изобретения.

Определяется, обнаружено или нет искрение и остановлена или нет работа электрического воздуховсасывающего агрегата (этап S61).

Если не обнаружено искрение и работа не остановлена (NO на этапе S61), определяется, является или нет работа электрического воздуховсасывающего агрегата нормальной (этап S62).

Если электрический воздуховсасывающий агрегат работает без отклонений в течение промежутка времени от 30 до 60 сек, его работа считается нормальной.

Когда работа определена как нормальная (YES на этапе S62), количество остановок сбрасывается на ноль (этап S63).

После того, как количество остановок сброшено на ноль, процесс возвращается к этапу S61.

Когда на этапе S61 определено, что обнаружено искрение и работа электрического воздуховсасывающего агрегата остановлена (YES на этапе S61), выполняются этапы от S64 до S68, которые аналогичны этапам от S48 до S52 управляющей программы второго примера.

Когда на этапе S62 определено, что работа электрического воздуховсасывающего агрегата не является нормальной (NO на этапе S62), процесс возвращается на этап S61.

В третьем примере обнаружения искрения и регулировки, когда электрический воздуховсасывающий агрегат возвращается к нормальной работе, количество остановок работы сбрасывается; и при возникновении искрения работа электрического воздуховсасывающего агрегата мгновенно останавливается, но затем возобновляется. Таким образом, согласно третьему примеру облегчается использование пылесоса и предотвращается возникновение дымления и воспламенения в электрическом воздуховсасывающем агрегате.

В электрическом пылесосе согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения без ошибки распознавания обеспечивается надежное и устойчивое обнаружение неисправностей, причем, не только обнаруживается искрение, вызванное трением между коллектором и графитовой щеткой электрического воздуховсасывающего агрегата и останавливается работа электрического воздуховсасывающего агрегата, но также после остановки работы приводится в действие регулирующее устройство, производящее регулировку электрического воздуховсасывающего агрегата, чтобы предотвратить возникновение дымления и воспламенения; к тому же, указанный пылесос удобен в использовании.

Электрический пылесос согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения

Далее будет описан электрический пылесос согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения.

Электрический пылесос согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения имеет конфигурацию, аналогичную конфигурации электрического пылесоса согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Далее будут описаны обнаружение искрения и регулировка, производимые посредством управляющей схемы электрического пылесоса согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения.

Обнаружение искрения и регулировка электрического пылесоса согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения будут описаны со ссылкой на фиг.19.

Следует отметить, что аналогично обычному электрическому воздуховсасывающему агрегату при приведении в действие электрического воздуховсасывающего агрегата 10 степень возникновения искрения является высокой и далее имеется тенденция к снижению.

Электрический пылесос 1 находится в использовании и приведен в действие электрический воздуховсасывающий агрегат 10 (этап S71).

Выполняется обнаружение искрения (этап S72).

Обнаружение искрения выполняется аналогично этапам от S1 до S6 управляющей программы, представленной на фиг.4, первого примера обнаружения искрения и регулировки в пылесосе согласно первому варианту осуществления изобретения.

В запоминающем устройстве блока 32 управления сохраняется абсолютное значение разности между расчетным значением Ine и измеренным значением In в качестве обнаруженного значения (количество искр) на основании информации по обнаружению искрения.

После приведения в действие электрического воздуховсасывающего агрегата 10 блок 32 управления обнаруживает, истекло или нет заданное время (этап S73).

На фиг.20 представлен график корреляционной зависимости между рабочим временем и количеством искр после приведения в действие электрического воздуховсасывающего агрегата. Как показано на фиг.20, установлено заданное время, например две минуты, по прошествии которого после приведения в действие электрического воздуховсасывающего агрегата количество искр становится устойчивым.

Если после приведения в действие электрического воздуховсасывающего агрегата, заданное время не истекло (NO на этапе S73), определяется, действительно ли обнаруженное значение равно первому предварительно определяемому значению, или оно превышает его (этап S74).

Следует отметить, что предварительно определяемое значение устанавливается опытным путем, как описано ниже.

Измеряется промежуток времени от приведения в действие электрического воздуховсасывающего агрегата до момента, когда количество искр становится устойчивым, и измеряется количество искр. Измерения проводятся на множестве электрических воздуховсасывающих агрегатах. Из этих экспериментов, определяется наибольшее количество искр при приведении в действие электрического воздуховсасывающего агрегата и промежуток времени до стабилизации количества искр, и полученное количество искр умножается на коэффициент надежности для получения предварительно определяемого значения.

В данном случае, первое предварительно определяемое значение получают при умножении максимального обнаруженного значения, показанного на фиг.20, на коэффициент надежности (например, 1,1) для предотвращения нарушения работы электрического воздуховсасывающего агрегата.

Когда обнаруженное значение равно первому предварительно определяемому значению или превышает его (YES на этапе S74), блок 32 управления останавливает работу электрического воздуховсасывающего агрегата 10 (этап S75).

Если обнаруженное значение равно первому предварительно определяемому значению или превышает его, это является свидетельством того, что в течение заданного промежутка времени после приведения в действие электрического воздуховсасывающего агрегата произошло искрение, вызванное трением между коллектором 23 и графитовой щеткой 26 электрического воздуховсасывающего агрегата 10. Соответственно, блок 32 управления останавливает работу электрического воздуховсасывающего агрегата 10, чтобы предотвратить возникновение дымления и воспламенения в электрическом воздуховсасывающий агрегате 10.

Если в результате определения, выполненного на этапе S73, установлено, что с момента приведения в действие электрического воздуховсасывающего агрегата прошло заданное время (YES на этапе S73), определяется, действительно ли обнаруженное значение равно второму заданному значению, или оно превышает его (этап S76).

В данном случае, второе предварительно определяемое значение получают при умножении стабильного значения, показанного на фиг.20, на коэффициент надежности (например, 1,4) для предотвращения нарушения работы электрического воздуховсасывающего агрегата.

Когда обнаруженное значение равно второму предварительно определяемому значению или превышает его (YES на этапе S76), блок 32 управления останавливает работу электрического воздуховсасывающего агрегата 10 (этап S75).

Если обнаруженное значение равно второму предварительно определяемому значению или превышает его, это является свидетельством того, что, во время устойчивой работы, по окончании заданного времени с момента приведения в действие электрического воздуховсасывающего агрегата, происходит искрение, вызванное трением между коллектором 23 и графитовой щеткой 26 электрического воздуховсасывающего агрегата 10. В связи с этим, блок 32 управления останавливает работу электрического воздуховсасывающего агрегата 10, чтобы предотвратить возникновение дымления и воспламенения в электрическом воздуховсасывающий агрегате 10.

Если в результате определения, выполненного на этапе S74, установлено, что обнаруженное значение не превышает первое предварительно определяемое значение (NO на этапе S74), процесс возвращается к этапу S72, на котором обнаружение искрения выполняется многократно.

Если в результате определения, выполненного на этапе S76, установлено, что обнаруженное значение не превышает второе предварительно определяемое значение (NO на этапе S76), процесс возвращается к этапу S72, на котором обнаружение искрения выполняется многократно.

Таким образом, если в результате определения, выполненного на этапах S74 и S76, установлено, что обнаруженное значение не превышает первое и второе предварительно определяемые значения, соответственно, это является свидетельством того, что при трении между коллектором 23 и графитовой щеткой 26 электрического воздуховсасывающего агрегата 10 не происходит искрение. Соответственно, управляющая схема 30 не прекращает работу электрического воздуховсасывающего агрегата 10.

Следует отметить, что на фиг.20 представлен график корреляционной зависимости между рабочим временем и количеством искр после приведения в действие электрического воздуховсасывающего агрегата, при этом первое предварительно определяемое значение и второе предварительно определяемые значения установлены для каждого номинального напряжения электропитания, как показано на фиг.21. Например, если напряжение электропитания переменного тока равно или больше 90 В, но меньше 100 В, первым предварительно определяемым значением является C1, в то время как вторым предварительно определяемым значением является C2.

Эти предварительно определяемые значения могут быть изменены для каждого номинального напряжения электропитания, как описано выше, для каждого режима работы электрического воздуховсасывающего агрегата, как описано в первом варианте осуществления изобретения, и для каждой частоты сети электропитания, или для различных сочетаний указанных параметров.

Следует отметить, что в третьем варианте осуществления изобретения устанавливается два предварительно определяемых значения: первое предварительно определяемое значение и второе предварительно определяемое значение, которое меньше первого предварительно определяемого значения, но дополнительно может быть установлено третье предварительно определяемое значение, которое меньше второго предварительно определяемого значения, таким образом, может быть установлено несколько предварительно определяемых значений. Также следует отметить, что электропитание не ограничено электропитанием переменного тока, также может использоваться беспроводной источник питания.

Как описано выше, если в электрическом пылесосе согласно настоящему изобретению в течение заданного времени с момента приведения в действие электрического воздуховсасывающего агрегата обнаруженное значение, основанное на информации об обнаружении искрения от искрового датчика, превышает первое предварительно определяемое значение, производится регулировка работы электрического воздуховсасывающего агрегата, например, остановка; и по прошествии заданного времени, когда обнаруженное значение превышает второе предварительно определяемое значение, которое меньше первого предварительно определяемого значения, производится регулировка работы электрического воздуховсасывающего агрегата, например, остановка.

При обычном методе определения искрения в пределах заданного времени устанавливается одно большое предварительно определяемое значение и электрический воздуховсасывающий агрегат не может быть остановлен, если недопустимое искрение обнаруживается при стабильной работе, или устанавливается одно небольшое предварительно определяемое значение при стабильной работе и электрический воздуховсасывающий агрегат будет останавливаться, хотя после приведения в действие он работал нормально, напротив, нормальная работа электрического воздуховсасывающего агрегата в электрическом пылесосе согласно третьему варианту осуществления изобретения не останавливается, обнаруживается искрение, вызванное трением между коллектором и графитовой щеткой электрического воздуховсасывающего агрегата, и работа электрического воздуховсасывающего агрегата останавливается для того, чтобы предотвратить возникновение дымления и воспламенения в электрическом воздуховсасывающем агрегате.

Таким образом, в электрическом пылесосе согласно третьему варианту осуществления изобретения не останавливается нормальная работа электрического воздуховсасывающего агрегата, обнаруживается искрение, вызванное трением между коллектором и графитовой щеткой электрического воздуховсасывающего агрегата, и работа электрического воздуховсасывающего агрегата останавливается для того, чтобы предотвратить возникновение дымления и воспламенения в электрическом воздуховсасывающем агрегате, благодаря чему, обеспечивается надежность электрического пылесоса.

Предлагается электрический пылесос, в котором безошибочно обнаруживается недопустимое искрение в электрическом воздуховсасывающем агрегате, чтобы предотвратить возникновение дымления и воспламенения в электрическом воздуховсасывающем агрегате. Электрический пылесос 1 содержит искровой детектор 31, который обнаруживает искрение, вызванное трением между коллектором 23 и графитовой щеткой 26 электрического воздуховсасывающего агрегата 10, который, создавая отрицательное давление, обеспечивает всасывание пыли в камеру 7 для сбора пыли; и блок 32 управления, который регулирует электрический воздуховсасывающий агрегат 10 на основании информации об обнаружении искрения, поступающей от искрового детектора 31. Искровой детектор 31 вычисляет разность между предыдущим и самым последним значением из отобранных значений, исходя из разности вычисляет следующее значение, и, когда разность между расчетным значением и измеренным значением превышает предварительно определяемое значение, блок 32 управления останавливает работу электрического воздуховсасывающего агрегата 10. 12 з.п. ф-лы, 21 ил.

1. Электрический пылесос, содержащий: камеру для сбора пыли, размещенную в корпусе пылесоса; электрический воздуховсасывающий агрегат, который, создавая отрицательное давление, обеспечивает всасывание пыли в камеру для сбора пыли; искровой детектор, который обнаруживает искрение, вызванное трением между коллектором и графитовой щеткой электрического воздуховсасывающего агрегата; и блок управления, который выполняет регулировку электрического воздуховсасывающего агрегата на основании информации об обнаружении искрения, поступающей от искрового детектора, причем искровой детектор вычисляет разность между предыдущим и самым последним значением из отобранных значений и, исходя из разности, рассчитывает следующее значение; и, когда абсолютное значение разности между расчетным значением и измеренным значением превышает предварительно определяемое значение, блок управления останавливает работу электрического воздуховсасывающего агрегата, при этом абсолютное значение разности между расчетным значением и измеренным значением интегрировано заданное количество раз, и, когда интегрированное значение превышает предварительно определяемое значение, работа электрического воздуховсасывающего агрегата останавливается, а искровой детектор выполняет отбор данных для каждой частоты из множества частот сетей электропитания и усредняет интегрированные значения для каждой частоты сети электропитания.

2. Электрический пылесос по п.1, в котором искровой детектор выполняет отбор данных при подаче электропитания к электрическому воздуховсасывающему агрегату.

3. Электрический пылесос по п.1 или 2, дополнительно содержащий датчик напряжения, предусмотренный для определения напряжения электропитания, при этом предварительно определяемое значение изменяется в соответствии с напряжением электропитания, определенным датчиком напряжения.

4. Электрический пылесос по п.1 или 2, в котором дополнительно установлено несколько рабочих режимов, при этом предварительно определяемое значение изменяется согласно рабочему режиму.

5. Электрический пылесос по п.1 или 2, дополнительно содержащий частотный детектор, предусмотренный для определения частоты сети электропитания, при этом предварительно определяемое значение изменяется в соответствии с частотой сети электропитания, определенной частотным детектором.

6. Электрический пылесос по п.1, в котором когда разность между расчетным значением и измеренным значением превышает предварительно определяемое значение, искровой детектор определяет, что происходит искрение; и блок управления останавливает работу электрического воздуховсасывающего агрегата и после остановки работы электрического воздуховсасывающего агрегата предотвращает повторное приведение в действие электрического воздуховсасывающего агрегата.

7. Электрический пылесос по п.6, в котором блок управления останавливает работу электрического воздуховсасывающего агрегата, когда искровой детектор определяет возникновение искрения, и дает возможность электрическому воздуховсасывающему агрегату продолжать работу до тех пор, пока количество остановок не достигнет заданного количества.

8. Электрический пылесос по п.7, в котором при возникновении искрения происходит мгновенная остановка электрического воздуховсасывающего агрегата и при возобновлении нормальной работы электрического воздуховсасывающего агрегата количество остановок, сохраненное в запоминающем устройстве, сбрасывается.

9. Электрический пылесос по любому из пп.6-8, дополнительно содержащий устройство оповещения, которое при обнаружении возникновения искрения сообщает, что электрический воздуховсасывающий агрегат останавливается.

10. Электрический пылесос по п.1, в котором предварительно определяемое значение включает несколько предварительно определяемых значений; в пределах заданного промежутка времени с момента приведения в действие электрического воздуховсасывающего агрегата устанавливается первое предварительно определяемое значение; и по истечении заданного времени устанавливается второе предварительно определяемое значение, которое меньше первого предварительно определяемого значения.

11. Электрический пылесос по п.10, в котором для каждого рабочего режима электрического воздуховсасывающего агрегата установлено несколько предварительно определяемых значений; и предварительно определяемое значение изменяется при переключении рабочего режима.

12. Электрический пылесос по п.10, в котором задается несколько предварительно определяемых значений для различных частот электропитания; производится определение частоты и на основе полученных результатов предварительно определяемое значение изменяется.

13. Электрический пылесос по п.10, дополнительно содержащий датчик напряжения, который предусмотрен для определения величины напряжения электропитания, причем задается несколько предварительно определяемых значений для разных номинальных напряжений электропитания и предварительно определяемое значение изменяется в соответствии с номинальным напряжением, определенным датчиком напряжения.