(57)【要約】【課題】掃除機本体を充電器に装着した場合には掃除機本体の運転を停止させ、電池の劣化を防ぐことを、電気的に安価に実現した充電式掃除機を提供することを目的とする。【解決手段】電動送風機３に電源を供給する充電可能な電池２と、前記電池２を充電する充電器１１と、前記電動送風機３の運転動作を制御する制御手段９と、前記電池２と前記充電器１１の電気的接続を検出する電池装着検出手段１２とを備え、前記電池装着検出手段１２が前記電池２と前記充電器１１の電気的接続を検知した場合には、前記制御手段９が前記電動送風機３の運転を停止させる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸引風を発する電動送風機と、前記電動送風機に電源を供給する充電可能な電池と、前記電池を充電する充電器と、前記電動送風機の運転動作を制御する制御手段と、前記電池と前記充電器の電気的接続を検出する電池装着検出手段とを備え、前記電池装着検出手段が前記電池と前記充電器の電気的接続を検知した場合には、前記制御手段は前記電動送風機の運転を停止させる充電式掃除機。
【請求項２】
吸引風を発する電動送風機と、前記電動送風機に電源を供給する充電可能な電池と、前記電池を充電する充電器と、前記電動送風機の運転動作を制御する制御手段と、前記電池近傍に備えられた電池の温度を検出する温度検出手段とを備え、前記温度検出手段の検出値により、前記電池が前記充電器と電気的接続したと判断された場合には、前記制御手段は前記電動送風機の運転を停止させる充電式掃除機。
【請求項３】
本体内に外部記憶手段を備え、電池が充電器と電気的接続したことを判断する判断値を前記外部記憶手段に記憶させ、前記判断値を変更できる請求項１または２記載の充電式掃除機。
【請求項４】
本体の制御回路の電源を遮断する制御回路電源遮断手段を備え、電池が充電器と電気的接続した場合には、前記制御回路の電源を遮断して、電動送風機の運転を停止させる請求項１〜３のいずれか１項に記載の充電式掃除機。
【請求項５】
電動送風機の電力供給線を遮断できる電力供給線遮断手段を備え、電池が充電器と電気的接続した場合には、前記電動送風機への電力供給を遮断する運請求項１〜４のいずれか１項に記載の充電式掃除機。
【請求項６】
充電器に充電完了信号送信手段を、本体内に充電完了信号受信手段を備え、前記充電完了信号送信手段からの充電完了信号を、前記充電完了信号受信手段が受信することで、本体の電池が充電完了したことを判断した場合に、電動送風機の運転を可能にする請求項１〜５のいずれか１項に記載の充電式掃除機。
【請求項７】
電池電圧検出手段と、前記電池電圧検出手段の検出値から充電が完了したことを判断する電圧完了判断手段とを備え、本体の電池が充電完了したと判断した場合に、電動送風機の運転を可能にする請求項１〜５のいずれか１項に記載の充電式掃除機。
【請求項８】
本体の電池が充電完了後、所定時間経過した後に電動送風機の運転を可能にする請求項６または７記載の充電式掃除機。
【請求項９】
本体の電池が充電完了後、電池の温度が所定温度以下であれば、電動送風機の運転を可能にする請求項６または７記載の充電式掃除機。
【請求項１０】
本体の電池が充電器から離脱した場合には、直ちに電動送風機の運転を可能にする請求項６または７記載の充電式掃除機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一般家庭において、特に二次電池を電源とする充電式掃除機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ニッケル水素二次電池、あるいはニッケルカドミウム二次電池に代表される二次電池（以降電池という）を電源とした掃除機の開発が盛んになってきている。この種の充電式掃除機の構成を、図４及び図５を参照しながら説明する。
【０００３】
１０１は掃除機本体（以降本体という）で、１０２は本体１０１内に納められた電源となる充電可能な電池、１０３は吸引力を発生する電動送風機である。１０４は本体１０１内に吸引された塵埃を集める集塵室である。１０５はホースで、１０６は、ホース１０５の一端に接続された運転状態の指令を出す手元操作部である。１０７は延長管で、１０８は床用吸込具である。１０９は電動送風機１０３を駆動制御する本体制御手段であり、１１０は電池１０２の電圧を検出する電池電圧検出手段である。１１１は充電器で、１１２は充電器に本体１０１すなわち電池１０２が装着されたことを検出する電池装着検出手段である。１１３は電池１０２の状態を検出する電池状態検出手段であり、１１４は電池１０２へ充電を行う充電制御手段である。
【０００４】
電池１０２への充電動作は以下のように行う。本体１０１を充電器１１１へ装着すると電池装着検出手段１１２によって電池１０２が装着されたことを検出し、充電制御手段１１４が電圧や温度などの電池の状態を電池状態検出手段１１３によって確認しながら充電を行う。また、電池１０２の放電動作でもある掃除機としての動作は以下のようになる。使用者が手元操作部１０６を操作することによって、本体制御手段１０９が電池１０２から電動送風機１０３に電力を供給し、電動送風機１０３が運転を開始する。これにより空気による吸引が発生し、塵埃は床用吸込具１０８から延長管１０７及びホース１０５を介して、本体１０１内の集塵室１０４へ吸引される。この放電に関する制御については、電池の劣化を防ぐため電池１０２の電圧を、電池電圧検知出手段１１０によって電圧を検出し、これが所定電圧値以下になったら放電すなわち運転動作を停止させたり、残量表示を行う、また、電池１０２の温度を検出して一定温度以上になったら停止させるなどの制御がある（特許文献１参照。）。あるいは、本体１０１を充電器１１１へ装着すると機構的な構成で、電動送風機１０３の運転をさせない、など電池の寿命を延ばすためにいろいろな放電制御の工夫がなされている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１６８１９３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では、大きな電気量が必要で電池１０２の本数を多く使用している掃除機に関しては、放電を行った直後の電池１０２は温度が高くなっており、そのまま急速充電すると充電末期においても電池１０２の温度が冷えずに高温のまま充電されてしまうので著しい充電不足になってしまう。電池１０２は充電が完全にできる温度まで冷やすにはかなりの時間を有してしまうので電池１０２を充電器１１１にセットしてから充電完了するまでの時間が長くなってしまい、使用者が使おうと思っても充電状態になっていることがある。
【０００７】
また、上記充電不足状態の充放電を繰り返すと徐々に充電できる電気量（以下充電容量という）が減ってきてしまい、放電するときの使用時間が短くなってしまうとともに電池が劣化してしまうという課題があった。
【０００８】
また、放電末期は電池電圧が急激に落ち、ユーザーが使用していて、急激にパワーが落ちたような感じとなり、実使用上違和感があった。
【０００９】
さらに、多くの本数の電池１０２を完全に樹脂で覆ったものにおいては、電池１０２の冷却が遅いだけではなくトリクル充電時も熱がこもってしまい、電池１０２の温度が上がってしまうので自己放電分を補充することができない課題も有していた。
【００１０】
このように、電池１０２を高温で使用すると、電池１０２の劣化が著しく早く寿命が短くなるとともに使用時間が短くなるという課題があった。
【００１１】
さらに、本体１０１を充電器１１１へ装着すると機構的な構成で、電動送風機１０３の運転をさせない形態では、コストは高いという課題も有していた。
【００１２】
本発明は、上記課題を解決するもので、掃除機本体を充電器に装着した場合には掃除機本体の運転を停止させ、放電による電池の温度上昇と充電による電池の温度上昇と同時に行うことによる電池の劣化を防ぐことを、電気的に安価に実現した充電式掃除機の提供を目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、吸引風を発する電動送風機と、前記電動送風機に電源を供給する充電可能な電池と、前記電池を充電する充電器と、前記電動送風機の運転動作を制御する制御手段と、前記電池が前記充電器と電気的接続したことを検出する電池装着検出手段とを備え、前記電池装着検出手段が前記電池と前記充電器の電気的接続を検知した場合には、前記制御手段は前記電動送風機の運転を停止させるもので、放電による電池の温度上昇と充電による電池の温度上昇とが同時に行われることによる電池の劣化を低減することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１記載の発明は、吸引風を発する電動送風機と、前記電動送風機に電源を供給する充電可能な電池と、前記電池を充電する充電器と、前記電動送風機の運転動作を制御する制御手段と、前記電池が前記充電器と電気的接続したことを検出する電池装着検出手段とを備え、前記電池装着検出手段が前記電池と前記充電器の電気的接続を検知した場合には、前記制御手段は前記電動送風機の運転を停止させるもので、放電による電池の温度上昇と充電による電池の温度上昇とが同時に行われることによる電池の劣化を低減することができる。
【００１５】
本発明の請求項２記載の発明は、吸引風を発する電動送風機と、前記電動送風機に電源を供給する充電可能な電池と、前記電池を充電する充電器と、前記電動送風機の運転動作を制御する制御手段と、前記電池近傍に備えられた電池の温度を検出する温度検出手段とを備え、前記温度検出手段の検出値により、前記電池が前記充電器と電気的接続したと判断された場合には、前記制御手段は前記電動送風機の運転を停止させるもので、これにより本体が充電器に装着された場合には制御手段から電動送風機の運転を停止させておき、放電による電池の温度上昇と充電による電池の温度上昇とが同時に行われることによる電池の劣化を低減することができる。
【００１６】
本発明の請求項３記載の発明は、本体内に外部記憶手段を備え、電池が充電器と電気的接続したことを判断する判断値を前記外部記憶手段に記憶させ、前記判断値を変更できるもので、本体が充電器に装着された判断を仕様条件等の違いが生じても即対応でき、放電による電池の温度上昇と充電による電池の温度上昇とが同時に行われることによる電池の劣化を低減することができる。
【００１７】
本発明の請求項４記載の発明は、本体の制御回路の電源を遮断する制御回路電源遮断手段を備え、電池が充電器と電気的接続した場合には、前記制御回路の電源を遮断して、電動送風機の運転を停止させるもので、放電による電池の温度上昇と充電による電池の温度上昇とが同時に行われることによる電池の劣化を低減することができる。
【００１８】
本発明の請求項５記載の発明は、電動送風機の電力供給線を遮断できる電力供給線遮断手段を備え、電池が充電器と電気的接続した場合には、前記電動送風機への電力供給を遮断するもので、放電による電池の温度上昇と充電による電池の温度上昇とが同時に行われることによる電池の劣化を低減することができる。
【００１９】
本発明の請求項６記載の発明は、充電器に充電完了信号送信手段を、本体内に充電完了信号受信手段を備え、前記充電完了信号送信手段からの充電完了信号を、前記充電完了信号受信手段が受信することで、本体の電池が充電完了したことを判断した場合に、電動送風機の運転を可能にするもので、放電による電池の温度上昇と充電による電池の温度上昇とが同時に行われることによる電池の劣化を低減しつつ、使い勝手も向上することができる。
【００２０】
本発明の請求項７記載の発明は、電池電圧検出手段と、前記電池電圧検出手段の検出値から充電が完了したことを判断する電圧完了判断手段とを備え、本体の電池が充電完了したと判断した場合に、電動送風機の運転を可能にするもので、放電による電池の温度上昇と充電による電池の温度上昇とが同時に行われることによる電池の劣化を低減しつつ、使い勝手も向上することができる。
【００２１】
本発明の請求項８記載の発明は、本体の電池が充電完了後、所定時間経過した後に電動送風機の運転を可能にするもので、放電による電池の温度上昇と充電による電池の温度上昇とが同時に行われることと、充電完了直後の温度の高い状態での使用を禁止して電池の劣化を低減しつつ、使い勝手も向上することができる。
【００２２】
本発明の請求項９記載の発明は、本体の電池が充電完了後、電池の温度が所定温度以下であれば、電動送風機の運転を可能にするもので、放電による電池の温度上昇と充電による電池の温度上昇とが同時に行われることと、充電完了直後の温度の高い状態での使用を禁止して電池の劣化を低減しつつ、使い勝手も向上することができる。
【００２３】
本発明の請求項１０記載の発明は、本体の電池が充電器から離脱した場合には、直ちに電動送風機の運転を可能にするもので、放電による電池の温度上昇と充電による電池の温度上昇とが同時に行われることによる電池の劣化を低減しつつ、使い勝手も向上することができる。
【００２４】
【実施例】
以下、本発明の一実施例について図１、図２及び図３を参照しながら説明する。１は掃除機本体（以降本体という）で、２は本体１内に納められた電源となる電池、３は吸引力を発生する電動送風機である。４は本体１内に吸引された塵埃を集める集塵室である。５はホースで、６は、ホース５の一端に接続された運転状態の指令を出す手元操作部である。７は延長管で、８は床用吸込具である。９は電動送風機３を駆動制御する本体制御手段であり、１０は電池２の電圧を検出する電池電圧検出手段である。１１は充電器で、１２は充電器に本体１すなわち電池２が装着されたことを検出する電池装着検出手段である。１３は電池２の状態を検出する電池状態検出手段であり、１４は電池２へ充電を行う充電制御手段である。また、１５は本体１内に設けられた充電器１１が電池２と接続されたことを判断する充電器接続判断手段である。１６は、電池装着検出手段１２から電池２が装着されたことを受けて装着信号を本体１へ送信する装着信号送信手段である。１７は、装着信号送信手段１６が送信した信号を受信する装着信号受信手段であり、装着信号を受信した場合には充電器接続判断手段１５へ受信したことを知らせる。
【００２５】
以下、動作を説明する。掃除機としての動作については、従来例と同様である。使用者が手元操作部６を操作することによって、本体制御手段９が電池２から電動送風機３に電力を供給し、電動送風機３が運転を開始する。これにより空気による吸引が発生し、塵埃は床用吸込具８から延長管７及びホース５を介して、本体１内の集塵室４へ吸引される。充電器１１側の動作について説明する。
【００２６】
本体１、つまり電池２が充電器１１に電気的に接続されると、電池装着検出手段１２によって電池２が装着されたことを検出し、充電制御手段１４が電圧や温度などの電池の状態を電池状態検出手段１３によって確認しながら充電を行う。さらに電池装着手段１２が、電池２の装着を検知すると装着信号送信手段１６は、電池２が充電器１１に装着されたことを装着信号受信手段１７へ送信する。装着信号受信手段１７はこの信号を受信したことから充電器接続判断手段１５は充電器の接続を判断して電動送風機３を停止するように本体制御手段９へ伝える。そうすることで、放電による電池２の温度上昇と充電による電池２の温度上昇とが同時に行われることによる電池２の劣化を低減することができる。
【００２７】
また、図３に示すように、電池２内にサーミスタなどからなる温度検知素子２ａを備えて、この温度検知素子２ａの出力変化で電池２の温度を検出する充電器１１内の温度検知手段１８とこの温度検知手段１８の検出する信号レベル（図３中のＡ点）を本体１内で検出する充電器温度信号検出手段１９を設ける構成もある。この場合には、本体１すなわち電池２が充電器１１へ接続されることで温度検知手段１８が接続されて電池２の温度を判断するためのＡ点の信号レベルが変化する。これを本体１側は充電器温度信号検出手段１９によって検出し、充電器接続判断手段１５へ伝える。この構成においても同様の効果を得ることができる。また、外部記憶手段２０を設けて判断値を設定できるようにすることで、本体１が充電器１１に装着された判断を仕様条件等の違いが生じても即対応できるようにすることができる。
【００２８】
さらに、本体１内の制御回路の回路電源を遮断する回路電源遮断手段２１を備えることで、充電器１１への接続を検出して回路電源を遮断する。こうすることで、電動送風機３の運転を停止させ、放電による電池２の温度上昇と充電による電池２の温度上昇とが同時に行われることによる電池２の劣化を低減することができる。この場合には同時に回路消費電力を抑え、省エネ効果も出すことができる。これは電動送風機３への電力供給線を遮断する電力供給遮断手段２２を備える構成をとっても同様の効果が得られる。
【００２９】
また、充電器１１に電池２の充電が完了した場合にその情報を送信する充電完了信号送信手段２３を、また、本体１にその信号を受信する充電完了信号受信手段２４を備えて、この充電完了信号を受信することで本体１は電池２の充電が完了したことを判断した場合に電動送風機３の運転を可能状態にするもので、放電による電池２の温度上昇と充電による電池２の温度上昇とが同時に行われることによる電池２の劣化を低減しつつ、使い勝手も向上することができる。これは、本体１に電池電圧検出手段１０の検出レベルから電池２の充電が完了したことを判断する電圧完了判断手段２５を備えることでも同様の効果を得ることができ、コスト的にも抑えることができる。
【００３０】
また、電池２の充電が完了したことを完了してからの時間を計測する計時手段２６を備えて、充電が完了してから所定時間経過した後に電動送風機３の運転を可能状態にするもので、放電による電池２の温度上昇と充電による電池２の温度上昇とが同時に行われることと、充電完了直後の温度の高い状態での使用を禁止して電池２の劣化を低減しつつ、使い勝手も向上することができる。また、本体１内に電池２の温度を検出する本体電池温度検出手段２７を備えて、充電完了後に電池２の温度が所定温度以下ならば電動送風機３の運転を可能状態にするもので、同様の効果を得ることができる。あるいは、充電完了後に充電器１１の温度検知手段１８が電池２の温度が所定温度以下になったことを検知してから充電完了を本体１へ送信する方式でもよいのはいうまでもない。
【００３１】
さらに、本体１が充電器１１から離脱した場合に、これを検知して電動送風機３の運転を可能状態にする離脱処理手段２８を備え、充電中は電動送風機３の運転を停止させて放電による電池２の温度上昇と充電による電池２の温度上昇とが同時に行われることによる電池２の劣化を低減しつつ、充電器１１から本体１を外して使いたい場合に即使用できるようにすることで使い勝手も向上することができる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、掃除機本体を充電器に装着した場合には掃除機本体の運転を停止させ、放電による電池の温度上昇と充電による電池の温度上昇と同時に行うことによる電池の劣化を防ぐことを、電気的に安価に実現した充電式掃除機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の掃除機本体と充電器との接続を示す回路図
【図２】同電気掃除機全体の外観斜視図
【図３】同掃除機本体と充電器との接続を示す一部回路ブロック図
【図４】従来例の充電制御の回路ブロック図
【図５】同電気掃除機全体の外観斜視図
【符号の説明】
１　掃除機本体
２　電池
３　電動送風機
９　本体制御手段
１０　電池電圧検知手段
１１　充電器
１２　電池装着検出手段
１５　充電器接続判断手段
１６　装着信号送信手段
１７　装着信号受信手段
１８　温度検出手段
２０　外部記憶手段
２１　回路電源遮断手段
２３　充電完了信号送信手段
２４　充電完了信号受信手段
２５　電圧完了判断手段
２６　計時手段
２８　離脱処理手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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