(57)【要約】【課題】二次電池の充電のために数時間待たねばならないといったわずらわしさを解消することができる交流直流両用掃除機の二次電池の充電制御方法の提供を目的とする。【解決手段】商用電源に対して、充電電流設定用負荷２０Ａ、２０Ｂと二次電池６と、充電電流設定用負荷２０Ａ、２０Ｂを通して二次電池６へ供給する電流を制御する負荷用スイッチング素子２１Ａ、２１Ｂとを直列に接続した構成からなり、二次電池６の電池温度を検知して充電を完了する電動送風機制御回路４を備えることで交流使用時に二次電池を充電できるため、二次電池の充電のために数時間待たねばならないといったわずらわしさを解消することができる。【選択図】　図１
2004033456.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用電源から電動送風機へ電流を供給する第１の電動送風機駆動手段と、掃除機本体に内蔵された二次電池から前記電動送風機へ電流を供給する第２の電動送風機駆動手段と、掃除機本体に商用電源が供給されている時には前記第１の電動送風機駆動手段を動作させ、商用電源が切断された時には前記第２の電動送風機駆動手段を動作させる電動送風機駆動切替制御手段とを有し、商用電源が供給されているときに、前記二次電池を充電する充電手段を設けたことを特徴とする電気掃除機。
【請求項２】
二次電池の充電手段は、商用電源に対して、充電電流設定用負荷と二次電池と、前記充電電流設定用負荷を通して二次電池へ供給する電流を制御するスイッチング素子とを直列に接続した構成からなり、二次電池の電池温度や電池電圧の状態変化を検知して充電を完了する充電完了判断手段を備え、充電判断手段により充電完了を検知すると前記スイッチング素子にて二次電池への充電を停止する請求項１記載の電気掃除機。
【請求項３】
スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦデューティ比率を変えることで充電電流設定用負荷の通電量を可変することにより、二次電池の充電電流値を制御することを特徴とする請求項２記載の電気掃除機。
【請求項４】
少なくとも二つ以上の複数個の充電電流設定用負荷を有し、この負荷を切替えることにより二次電池の充電電流値を切替えることを特徴とする請求項２記載の電気掃除機。
【請求項５】
充電手段は、電動送風機の吸気又は排気にて冷却される構造とし、電動送風機の運転モードにより二次電池を充電する充電電流値を可変することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電気掃除機。
【請求項６】
充電電流値の大きさにより充電完了判断手段である電池温度の単位時間あたりの温度変化（ｄＴ／ｄｔ）の判断値を変えることを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の電気掃除機。
【請求項７】
充電電流設定用負荷と並列にランプ負荷を接続し、二次電池の充電中は、このランプ負荷にて充電状態を表示するようにしたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の交流直流両用掃除機。
【請求項８】
二次電池の充電手段は、電動送風機が商用電源で駆動されているときに、この電動送風機に発生する磁界を利用して発電する発電手段により二次電池へ充電電流を供給する構成とした請求項１記載の交流直流両用掃除機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は交流直流両用掃除機の二次電池の充電制御方法に係わり、特に交流使用時に二次電池を充電する充電制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
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は携帯用電話機や携帯型撮影機など各種の機器システムの作動電源として、広く実用化されている。また、近年大電流が放電可能となり電動工具や掃除機の電源としても利用されている。
【０００３】
ところで交流直流両用掃除機は、交流で使用する際には商用電源から、直流で使用する際には掃除機に組み込まれた二次電池から電動送風機に電流を供給する。そのため直流で使用して容量が減少した二次電池を充電する充電器が掃除機本体とは別個に備えられている。以下に従来例の電動送風機制御及び二次電池の充電方法を示す。図５は実体実施態様における回路ブロック図であり、１は掃除機本体で、交流用巻線と直流用巻線の２巻線からなる交流直流両用の電動送風機２の他に、商用電源を直流に整流する整流回路３、電動送風機２の駆動を制御するマイクロコンピュータ等からなる電動送風機制御回路４、その電源を生成する電源回路５、複数本の二次電池６が直列又は並列に接続された電池パック７、交流使用時と直流使用時で電源回路５への入力を切り換えるスイッチ手段８、交流使用時と直流使用時で電動送風機２の巻線への電流経路を切り換えるスイッチ手段９Ａ、９Ｂを具備している。また電池パック７内には二次電池６の近傍に配置されて二次電池６の温度を検出する温度検知手段１０（一般的にはサーミスタ）が内蔵されている。１１は充電器で、同じく商用電源を直流に整流する整流回路１２、本体１の二次電池６に電流を供給する充電電源１３、充電電源１３の充電経路を入切するスイッチ手段１４、温度検知手段１０や電池電圧を検出する電池電圧検知手段１５からの信号により前記スイッチ手段１４のＯＮ／ＯＦＦを制御する充電制御回路１６を具備している。
【０００４】
掃除機本体１と充電器１１は二次電池６の＋極と充電電源１３出力に繋がるスイッチ手段１２片側、二次電池６の−極と充電器１１ＧＮＤ、温度検出手段１０と充電器１１の充電電源１３に繋がる分割抵抗１７とをそれぞれ接続する３つの接点を有する接続器１８で接続された構成を採っている。
【０００５】
掃除機本体が商用電源に繋がれ入力切替スイッチ手段８が商用電源側（図示側）に切り換えられると、商用電源により電源回路５から電動送風機制御回路４が起動し、モータ電流経路切替スイッチ手段の９ＡがＯＮ、９ＢがＯＦＦし、電動送風機２の交流側巻線に商用電源から電流が供給されモータが動作する。次に入力切替スイッチ手段８が二次電池６側に切り換えられると、二次電池６により電源回路５から電動送風機制御回路４が起動し、モータ電流経路切替スイッチ手段の９ＢがＯＮ、９ＡがＯＦＦし、電動送風機２の直流側巻線に商用電源から電流が供給されモータが動作する。二次電池６の容量が低下し電動送風機２が停止したら、本体１を充電器１１に接続し、二次電池６を再度充電する。充電器１１の充電制御回路１６は温度検出手段１０からの信号により電池温度が充電に適していると判断すれば、充電経路入切スイッチ手段１４をＯＮして充電電源１３から接続器１８を通して二次電池６を充電する。更に温度検出手段１０又は電池電圧検出手段１５の信号により充電制御回路１６は電池の充電状態を監視し、充電完了判断を行うと充電経路入切スイッチ手段１４をＯＦＦして二次電池６の充電を停止する。
【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、交流で部屋の掃除をしており、引き続き階段等コードが邪魔なためコードレスで使用したいと思ったときや、コードが届かない場所を掃除しようとした場合（二次電池を電源として使用しようと思ったとき）に、うっかり二次電池の充電をし忘れていると使用できず、二次電池を再充電するには数時間待たねばならず、すぐに掃除ができないという課題があった。
【０００７】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、交流で掃除をしており、引き続きコード付きでは掃除ができない又はしづらい場所を掃除しようとしたときに、うっかり二次電池の充電をし忘れていて掃除ができない、また掃除をしようとすれば二次電池の充電のために数時間待たねばならないといったわずらわしさを解消することができる交流直流両用掃除機の二次電池の充電制御方法の提供を目的とする。
【０００８】
【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、商用電源から電動送風機へ電流を供給する第１の電動送風機駆動手段と、掃除機本体に内蔵された二次電池から前記電動送風機へ電流を供給する第２の電動送風機駆動手段と、掃除機本体に商用電源が供給されている時には前記第１の電動送風機駆動手段を動作させ、商用電源が切断された時には前記第２の電動送風機駆動手段を動作させる電動送風機駆動切替制御手段とを有し、商用電源が供給されているときに、前記二次電池を充電する充電手段を設けたことにより、商用電源で使用している間に二次電池の充電を行うことができるため、コード付きでは掃除ができない又はしづらい場所を掃除しようとしたときに、うっかり二次電池の充電をし忘れていて掃除ができない、また掃除をしようとすれば二次電池の充電のために数時間待たねばならないといった煩わしさを解消することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１記載の発明は、商用電源から電動送風機へ電流を供給する第１の電動送風機駆動手段と、掃除機本体に内蔵された二次電池から前記電動送風機へ電流を供給する第２の電動送風機駆動手段と、掃除機本体に商用電源が供給されている時には前記第１の電動送風機駆動手段を動作させ、商用電源が切断された時には前記第２の電動送風機駆動手段を動作させる電動送風機駆動切替制御手段とを有し、商用電源が供給されているときに、前記二次電池を充電する充電手段を設けたことにより、商用電源で使用している間に二次電池の充電を行うことができるため、コード付きでは掃除ができない又はしづらい場所を掃除しようとしたときに、うっかり二次電池の充電をし忘れていて掃除ができない、また掃除をしようとすれば二次電池の充電のために数時間待たねばならないといったわずらわしさを解消することができる。
【００１０】
本発明の請求項２記載の発明は、商用電源に対して、充電電流設定用負荷と二次電池と、前記充電電流設定用負荷を通して二次電池へ供給する電流を制御するスイッチング素子とを直列に接続した構成からなり、二次電池の電池温度や電池電圧の状態変化を検知して充電を完了する充電完了判断手段を備え、充電判断手段により充電完了を検知すると前記スイッチング素子にて二次電池への充電を停止することにより、商用電源で使用している間に二次電池の充電を行うことができるため、コード付きでは掃除ができない又はしづらい場所を掃除しようとしたときに、うっかり二次電池の充電をし忘れていて掃除ができない、また掃除をしようとすれば二次電池の充電のために数時間待たねばならないといったわずらわしさを解消することができると共に、商用電源での使用時間が長くなり二次電池が満充電に近づけばスイッチング素子で充電電流を切ることにより、二次電池が過充電になるのを防止することができる。
【００１１】
本発明の請求項３記載の発明は、スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦデューティ比率を変えることで充電電流設定用負荷の通電量を可変することにより、二次電池の充電電流値を制御することにより、充電初期はＯＮ期間を長くとり大電流で充電することで短時間で二次電池をある程度充電できるため、交流使用時の時間が短くても次に直流で使用する際に掃除時間が短いといった使い勝手の悪さを防止することができると共に、二次電池が満充電に近づくにつれてＯＦＦ期間を長くし充電電流値を小さくすることで二次電池の満充電近傍の電池状態の変化（電池温度や電池電圧の急激な上昇）を低く抑えることができるため、充電終了検知の精度を上げ過充電や充電不足を防止することができる。
【００１２】
本発明の請求項４記載の発明は、少なくとも二つ以上の複数個の充電電流設定用負荷を有し、この負荷を切替えることにより、充電初期は抵抗の小さい負荷により大電流で充電することで短時間で二次電池をある程度充電できるため、交流使用時の時間が短くても次に直流で使用する際に掃除時間が短いといった使い勝手の悪さを防止することができると共に、二次電池が満充電に近づいたときは抵抗の大きな負荷に切り替えて充電電流値を小さくすることで二次電池の満充電近傍の電池状態の変化（電池温度や電池電圧の急激な上昇）を低く抑えることができるため、充電終了検知の精度を上げ過充電や充電不足を防止することができる。
【００１３】
本発明の請求項５記載の発明は、充電手段は、電動送風機の吸気又は排気にて冷却される構造とし、電動送風機の運転モードにより二次電池を充電する充電電流値を可変することにより、電動送風機が弱モードで運転しているときは冷却風が減少し冷却能力が落ちるため充電電流設定用負荷やスイッチング素子等の発熱部品に流れる電流値を低く抑えることでそれらの発熱を抑制することができると共に、電動送風機が強モードで運転しているときは冷却風が増加し冷却能力が上がるため充電電流設定用負荷やスイッチング素子等の発熱部品に流れる電流値を大きくしても発熱を低くことができるため、充電時間を早くできるといった調整が可能となり、発熱部品の信頼性影響を最小限に抑えつつ効率的な充電制御が行える。
【００１４】
本発明の請求項６記載の発明は、充電電流値の大きさにより充電完了判断手段である電池温度の単位時間あたりの温度変化（ｄＴ／ｄｔ）の判断値を変えることにより、充電電流値のレベルにより二次電池の満充電近傍の電池温度や電池電圧の状態変化レベルが変わったときにでも（電流が大きいほど上昇変化度合いが大きくなる）精度ある充電終了検知が行え過充電や充電不足を防止することができる。
【００１５】
本発明の請求項７記載の発明は、充電電流設定用負荷と並列にランプ負荷を接続し、二次電池の充電中は、このランプ負荷にて充電状態を表示するようにしたことにより、二次電池の充電状態を容易に使用者に知らしめることができると共に、ランプが消灯することで二次電池が充分に充電されいつでも次のコードレスでの掃除ができる状態であることを使用者が判断できることで使い勝手の向上を図ることができる。
【００１６】
本発明の請求項８記載の発明は、二次電池の充電手段を、電動送風機が商用電源で駆動されているときに、この電動送風機に発生する磁界を利用して発電する発電手段としたことにより、商用電源で使用している間に二次電池の充電を行うことができるため、コード付きでは掃除ができない又はしづらい場所を掃除しようとしたときに、うっかり二次電池の充電をし忘れていて掃除ができない、また掃除をしようとすれば二次電池の充電のために数時間待たねばならないといったわずらわしさを解消することができると共に、発熱部品となる充電電流設定用負荷が不要となり回路の小型化および冷却構造の簡素化を実現できる。
【００１７】
【実施例】
（実施例１）
以下、本発明の第１の実施例について図面を参照しながら説明する。なお、従来例と同一構成部品については同一符号を付けて説明を省略する。
【００１８】
図１は、本発明に係わる交流直流両用掃除機の二次電池の充電制御方法の実体実施態様における回路ブロック図であり、１は掃除機本体で、交流用巻線と直流用巻線の２巻線からなる交流直流両用の電動送風機２の他に、商用電源を直流に整流する整流回路３、電動送風機２の駆動を制御するマイクロコンピュータ等からなる電動送風機制御回路４、その電源を生成する電源回路５、複数本の二次電池６が直列又は並列に接続された電池パック７、交流使用時と直流使用時で電源回路５への入力を切り換える電動送風機駆動切替制御手段であるスイッチ手段８、交流使用時と直流使用時で電動送風機２の巻線への電流経路を切り換える第１の電動送風機駆動手段であるモータ電流経路スイッチ手段９Ａ、９Ｂを具備している。
【００１９】
また電池パック７内には二次電池６近傍に配置されて二次電池６の温度を検出する温度検知手段１０（一般的にはサーミスタ）が内蔵されており、電源回路５出力と分割抵抗１９を介して接続されその分割電圧信号は電動送風機制御回路４に入力されている。また商用電源が繋がれているときにはＺＶＰ信号が電動送風機制御回路に入力されている（矢印）。整流回路３出力からは二次電池に充電する充電電流値を設定するための充電電流設定負荷２０Ａ、２０Ｂ（抵抗値は２０Ａ＜２０Ｂ）が第２の電動送風機駆動手段である負荷用スイッチング素子２１Ａ、２１Ｂを介して二次電池６に直列に接続されている。更にランプ負荷２３が負荷用スイッチング素子２１Ｃを介して同様に二次電池６に直列に接続された構成としている。
【００２０】
電源回路５、モータ電流経路切替スイッチ手段９Ａ、９Ｂは発熱部品であるため冷却する必要があり、電動送風機２の吸気或いは排気風で冷却する方法が取られるのが一般的であり、本発明の掃除機においてもそれら部品と併せて充電電流設定負荷２０Ａ、２０Ｂおよび負荷用スイッチング素子２１Ａ、２１Ｂについても電動送風機２の吸気或いは排気経路に配置し、その風を利用して冷却を行う構造としている（図示せず）。
【００２１】
このような回路構成による交流使用時における二次電池の充電制御方法を図２に示す充電動作説明図を参照して説明する。
【００２２】
まず、交流（商用電源）、直流（二次電池６電源）それぞれの電源使用時の電動送風機２の駆動動作は従来例と同様、掃除機本体が商用電源に繋がれ入力切替スイッチ手段８が商用電源側（図１図示側）に切り換えられると、商用電源により電源回路５から電動送風機制御回路４が起動し、モータ電流経路切替スイッチ手段の９ＡがＯＮ、９ＢがＯＦＦし、電動送風機２の交流側巻線に商用電源から電流が供給されモータが動作する。ここでは特に図示していないが、入力切替スイッチ手段８は商用電源の入切に連動してスイッチが商用電源側と二次電池６側に切り替わる構成としている。商用電源が切られ入力切替スイッチ手段８が二次電池６側に切り換えられると、二次電池６により電源回路５から電動送風機制御回路４が起動し、電動送風機制御回路４は前記ＺＶＰ信号がないことで商用電源が繋がれていないことを判断し、負荷用スイッチング素子２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃを無条件にＯＦＦとし、充電電流設定負荷２０Ａ、２０Ｂおよびランプ負荷２３と二次電池６の接続を切断すると共に、モータ電流経路切替スイッチ手段の９ＢをＯＮ、９ＡをＯＦＦし、電動送風機２の直流側巻線に商用電源から電流が供給されモータが動作する。
【００２３】
次に商用電源使用時の二次電池への充電動作を説明する。掃除機本体１に商用電源が接続されると電動送風機制御回路４は負荷用スイッチング素子２１Ａ、２１ＣをＯＮ、２１ＢをＯＦＦし、Ｉ１の一定電流値で二次電池の充電を開始すると共にランプ負荷２３が点灯し充電状態であることを表示する。電動送風機制御回路４は温度検知手段１０からの信号により二次電池６の温度を検知しており、電池温度の単位時間あたりの温度変化ｄＴ／ｄｔが正に転じた時点で負荷用スイッチング素子２１ＡをＯＦＦ、２１ＢをＯＮとし充電電流値をＩ１よりも小さい電流レベルＩ２に切り替える。二次電池は満充電状態に近づくにつれ電池温度が上昇する特性が知られているが、充電電流が大きいと急激に温度が上昇するためｄＴ／ｄｔによる温度上昇率での充電完了判定の誤差が大きくなり、判定が早いと充電不足に、判定が遅ければ過充電による電池寿命の早期劣化に繋がる恐れがあるため、充電完了判断を行うところでは充電開始時点よりは二次電池６の充電電流値を小さくする制御を行っている。
【００２４】
二次電池６が満充電に近づくにつれて電池温度が上昇していき、電動送風機制御回路４内に設定した所定の温度上昇率判定レベル（ｄＴ／ｄｔ）に到達した時点で電動送風機制御回路４は充電完了と判断し、負荷用スイッチング素子２１Ｂ、２１ＣをＯＦＦし充電を停止すると共に負荷ランプ２３が消灯し充電の完了を使用者に報知するため、使用者は次にコードレスでの使用が可能であることが容易に認識でき、使用者が望めばその場ですぐにコードレスに切り替えて使用することができるため、コード付きでは掃除ができない又はしづらい場所を掃除しようとしたときに、うっかり二次電池の充電をし忘れていて掃除ができない、また掃除をしようとすれば二次電池の充電のために数時間待たねばならないといったわずらわしさを解消することができる。
【００２５】
また、本実施例では電池温度の単位時間あたりの正の温度変化ｄＴ／ｄｔで充電完了判断を行う例を述べたが、充電容量が増加していくにつれて二次電池の電圧も上昇していくため、電池電圧の単位時間あたりの正の温度変化ｄＶ／ｄｔを検知して充電完了を判断することも可能である。
【００２６】
以上は充電電流設定負荷が２種類の場合で説明したが、負荷を３種類以上とし負荷を順次切り替えることで充電電流レベルを徐々に下げることにすれば充電時間をより短縮化しながらより高精度な充電完了判断で交流使用時の二次電池充電制御が行えるという効果も得られる。
【００２７】
（実施例２）
以下、本発明の第２の実施例について図面を参照しながら説明する。なお、本実施例を実現するための充電制御方法の実体実施態様における回路ブロック図については本発明の第１の実施例と構成部品は同様であるため説明を省略する。
【００２８】
本発明の掃除機は、交流使用時図１の矢印で示すＺＶＰ信号を利用してモータ電流経路切替スイッチ手段９Ａを制御して吸引力に対して強／弱の２モードで運転する機能を持たせている。強モードの場合モータ電流経路切替スイッチ手段９Ａは連続ＯＮでモータはフルパワーで動作し、弱モードの場合はＰＷＭ制御によりモータ電流経路切替スイッチ手段９Ａは所定のデューティ比率でＯＮ／ＯＦＦスイチングを行いモータは強よりも低い回転数で動作する。
【００２９】
また、前記実施例１と同様本実施例の掃除機も電源回路５、モータ電流経路切替スイッチ手段９Ａ、９Ｂ、充電電流設定負荷２０Ａ、２０Ｂおよび負荷用スイッチング素子２１Ａ、２１Ｂについても電動送風機２の吸気或いは排気経路に配置し、その風を利用して冷却を行っている。次に商用電源使用時の二次電池への充電動作を説明する。図３は本実施例の充電制御方法の充電動作説明図である。掃除機本体１に商用電源が接続され電動送風機２が強モードで運転しているときは、電動送風機制御回路４は負荷用スイッチング素子２１Ａ、２１ＣをＯＮ、２１ＢをＯＦＦし、Ｉ１の電流値で二次電池の充電を開始すると共にランプ負荷２３が点灯し充電状態であることを表示する。電動送風機制御回路４は温度検知手段１０からの信号により二次電池６の温度を検知しており、電池温度の単位時間あたりの温度変化ｄＴ／ｄｔが正に転じた時点で負荷用スイッチング素子２１ＡをＯＦＦ、２１ＢをＯＮとし充電電流値をＩ１よりも小さい電流レベルＩ２に切り替える。二次電池は満充電状態に近づくにつれ電池温度が上昇する特性が知られているが、充電電流が大きいと急激に温度が上昇するためｄＴ／ｄｔによる温度上昇率での充電完了判定の誤差が大きくなり、判定が早いと充電不足に、判定が遅ければ過充電による電池寿命の早期劣化に繋がる恐れがあるためである。
【００３０】
そのまま強モードでの運転を継続すると二次電池６が満充電に近づき電池温度が一点鎖線で示すカーブで上昇し、電動送風機制御回路４内に設定した第１の温度上昇率判定レベル（ｄＴ／ｄｔ）１に到達した時点で電動送風機制御回路４は充電完了と判断し、負荷用スイッチング素子２１Ｂ、２１ＣをＯＦＦし充電を停止すると共に負荷ランプ２３が消灯し充電の完了を使用者に報知する。電動送風機２が弱モードで運転している場合はモータによる冷却風が減少して負荷用スイッチング素子２１Ａ、２１Ｂおよび充電電流設定負荷２０Ａ、２０Ｂの発熱が上昇するため強モードよりも低い充電電流値で充電しなければならず、充電スタートから負荷用スイッチング素子２１ＡをＯＦＦとし負荷用スイッチング素子２１Ｂが間欠ＯＮ／ＯＦＦ動作を行い、二次電池６の時間当たりの平均充電電流値をＩ２よりも更に少ない電流値で充電する制御を行っている（負荷用スイッチング素子２１ＢがＯＦＦ時でも負荷用スイッチング素子２１ＣはＯＮ状態を継続しているためＩ３レベルの電流値は二次電池６に供給されている）。
【００３１】
しかしこの場合、強モード時と同じ第１の温度上昇率判定値（ｄＴ／ｄｔ）１では充電電流が低すぎるため電池容量が充電完了目標値Ｘに近づいても実践で示すカーブのように電池温度があまり上昇せず、そのまま充電を継続すれば点線で示すように過充電に行ってしまうため、弱モードでは第１の温度上昇率判定値（ｄＴ／ｄｔ）１よりも上昇率を小さくした第２の温度上昇率判定レベル（ｄＴ／ｄｔ）２に判定値を切り替えることで電動送風機制御回路４は弱モードにおいても強モードと同様電池容量が充電完了目標値Ｘ近傍で充電完了を判断する。これにより本実施例の掃除機は交流使用時における強／弱両モード共に安定した二次電池の充電を行うことができ、使用者がコード付きでは掃除ができない又はしづらい場所を掃除しようとしたときに、うっかり二次電池の充電をし忘れていて掃除ができない、また掃除をしようとすれば二次電池の充電のために数時間待たねばならないといったわずらわしさを解消することができる。
【００３２】
（実施例３）
以下、本発明の第３の実施例について図面を参照しながら説明する。
【００３３】
図４は本発明に係わる交流直流両用掃除機の二次電池の充電制御方法の実体実施態様における回路ブロック図であり、２４は掃除機本体で、交流／直流共用巻線と交流動作時に二次電池に充電電流を供給するための励磁巻線の２巻線からなる交流直流両用の電動送風機２５の他に、商用電源を直流に整流する整流回路２６、マイクロコンピュータ等からなる充電制御回路２７、その電源を生成する電源回路２８、複数本の二次電池２９が直列又は並列に接続された電池パック３０、交流使用時と直流使用時で電動送風機２５への通電経路と電源回路２８への入力を切り換える４つのスイッチで構成されたスイッチ手段３１を具備している。
【００３４】
また電池パック３０内には、二次電池２９近傍に配置されて二次電池２９の温度を検出する温度検知手段３２（一般的にはサーミスタ）が内蔵されており、電源回路２８出力と分割抵抗３３を介して接続されその分割電圧信号は充電制御回路２７に入力されている。また商用電源が繋がれているときにはＺＶＰ信号が電動送風機制御回路に入力されている（矢印）。電動送風機２５の充電電流供給用巻線−側はリレー等からなる充電制御スイッチ３４を介して二次電池２９のマイナス側に接続され、電動送風機２５の充電電流供給用巻線のプラス側は直流動作時に二次電池２９からの逆流を防止するダイオード３５を介して二次電池２９の＋側に接続された構成としている。
【００３５】
このような回路構成による交流使用時における二次電池の充電制御方法を図２に示す充電動作説明図を参照して説明する。
【００３６】
まず、掃除機本体が商用電源に繋がれ入力切替スイッチ手段３１が商用電源側（図４図示側）に切り換えられると、商用電源により電源回路２８から充電制御回路２７が起動し、電動送風機２５が動作すると同時に充電制御スイッチ３４がＯＮし、電動送風機２５の充電電流供給用巻線から充電電流が二次電池に供給される。ここでは特に図示していないが、入力切替スイッチ手段３１は商用電源の入切に連動してスイッチが商用電源側と二次電池２９側に切り替わる構成としている。商用電源が切られ入力切替スイッチ手段３１が二次電池２９側に切り換えられると、二次電池２９により電源回路２８から充電制御回路２７が起動し、電動送風機２５が二次電池により動作すると同時に充電制御回路２７は前記ＺＶＰ信号がないことで商用電源が繋がれていないことを判断し、充電制御スイッチ３４をＯＦＦとし、電動送風機２５の充電電流供給用巻線からの充電電流を切断する。商用電源が接続され電動送風機２５の充電電流供給用巻線から二次電池へ充電電流が供給されている間充電制御回路２７は温度検知手段１０からの信号により二次電池２９の温度を検知しており、電池温度の単位時間あたりの温度変化ｄＴ／ｄｔが電動送風機制御回路２７内に設定した所定の温度上昇率判定レベルに到達した時点で電動送風機制御回路２７は充電完了と判断し、交流動作中でも充電制御スイッチ３４をＯＦＦとし、電動送風機２５の充電電流供給用巻線からの充電電流を切断し充電を終了する。
【００３７】
従って交流使用時に二次電池が充電されることにより、使用者が望めばその場ですぐにコードレスに切り替えて使用することができるため、コード付きでは掃除ができない又はしづらい場所を掃除しようとしたときに、うっかり二次電池の充電をし忘れていて掃除ができない、また掃除をしようとすれば二次電池の充電のために数時間待たねばならないといったわずらわしさを解消することができると共に、前記実施例１や２のように発熱部品となる充電電流設定用負荷が不要となり回路の小型化および冷却構造の簡素化を実現できるという効果も得られる。
【００３８】
【発明の効果】
本発明によれば、交流で掃除をしており、引き続きコード付きでは掃除ができない又はしづらい場所を掃除しようとしたときに、うっかり二次電池の充電をし忘れていて掃除ができない、また掃除をしようとすれば二次電池の充電のために数時間待たねばならないといったわずらわしさを解消することができる交流直流両用掃除機の二次電池の充電制御方法の提供が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１および第２の実施例を示す二次電池の充電制御装置の構成を示す回路ブロック図
【図２】本発明の第１の実施例を示す充電制御方法の充電動作説明図
【図３】本発明の第２の実施例を示す充電制御方法の充電動作説明図
【図４】本発明の第３の実施例を示す二次電池の充電制御装置の構成を示す回路ブロック図
【図５】従来の本体とは別個に設けられた充電器による二次電池の充電制御装置の構成を示す充電制御の回路ブロック図
【符号の説明】
２、２５　電動送風機
４　電動送風機制御回路
６、２９　二次電池
８、３１　入力切替スイッチ手段
９Ａ、９Ｂ　二次電池
１０、３２　温度検知手段
２０Ａ、２０Ｂ　充電電流設定負荷
２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ　負荷用スイッチング素子
２３　ランプ負荷
２７　充電制御回路
３４　充電制御スイッチ
【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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