(57)【要約】【課題】電気二重層コンデンサに充電した電力で作動するコードレス機器用の充電器であって、本来の充電器の設置場所から離れた場所で使用しているコードレス機器に対し、手軽に充電を行うことができる充電器を提供する。【解決手段】充電手段として電気二重層コンデンサを有する親充電器の出力端子に接続される入力端子と、該入力端子を通じて供給される電力を充電する電気二重層コンデンサと、該電気二重層コンデンサに充電された電力をコードレス機器へ出力するための出力端子と、電気二重層コンデンサから放電される電圧をコードレス機器に適した電圧に制御する制御回路とを具備するコードレス機器用充電器。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
充電手段として電気二重層コンデンサを有する親充電器の出力端子に接続される入力端子と、該入力端子を通じて供給される電力を充電する電気二重層コンデンサと、該電気二重層コンデンサに充電された電力をコードレス機器へ出力する出力端子とを具備することを特徴とするコードレス機器用充電器。
【請求項２】
電気二重層コンデンサから放電される電圧をコードレス機器に適した電圧に制御する制御回路が設けられている請求項１に記載の中継用電源装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気二重層コンデンサに充電した電力で作動するコードレス機器用の充電器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電気機器自体に電源として二次電池を内蔵させ、当該内蔵電源に充電することにより、繰り返し使用できるようにした電動歯ブラシ、電気シェーバー、クリーナ、携帯電話器等のコードレス機器が広く市販されるようになった。
【０００３】
上記二次電池としては、二カド電池や小型シール鉛蓄電池が使用されてきたが、これらは充電時間が長く、しかも充電回数が数百回程度しかなく、さらに廃棄によって公害問題を引き起こすという問題点があったため、最近は、上記二次電池の代りに、電気二重層コンデンサ（キャパシタ）を用いて充電するものが使用されるようになっている（例えば特許文献１参照）。この電気二重層コンデンサを充電手段として用いたコードレス機器は、長寿命化とコスト低減を図ることができることがわかっている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−１３５０２５号公報
【０００５】
同文献に開示されているものは、充電電圧を共通化した電気二重層コンデンサを二次電池に代えて電源とする複数のコードレス機器を、使用の都度共通の充電器で充電するようにしたものである。この場合の充電器としては、上記コードレス機器の電気二重層コンデンサと接続される充電用直流電源と、その直流電源と前記電気二重層コンデンサ間に並列に接続される充電用コンデンサと、前記充電用コンデンサを充電用直流電源で充電し、該充電された充電用コンデンサでもって、上記コードレス機器の電気二重層コンデンサを充電する充電制御回路とを備えたものや、所要容量の１／ｎ容量のｎ個の電気二重層コンデンサを充電器と直列及びコードレス機器本体と並列に接続する直並列切り換え回路を備えたもの、及び充電用直流電源と電気二重層コンデンサとをスイッチング手段で間欠的に接続、開放するようにしたもの等が記載されている。
【０００６】
この文献に記載の充電方法によれば、異種二層（活性炭と有機溶剤）を接触させ、その界面に正負の電化を極短距離間隔で相対させ蓄積させるという構造の電気二重層コンデンサを電源に用いたことにより、二次電池のように充放電に酸化還元反応を伴わないため、急速充電を繰り返して行え、その寿命も充放電を十万回程度繰り返すことができるので、半永久的であり、交換の必要がなく、充電には電圧ディレーティングを考慮する必要がないため、大きな電流で短時間の充電を繰り返すことができるとされている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来公知の方法では、充電のたびにコードレス機器を充電器の設置位置まで持ち運びするか、直流電源を有する充電器をコードレス機器の使用場所まで運んで行く必要があるので、実用上煩雑であり、特に重量が大きいコードレス機器や、持ち運びに不便なコードレス機器を、充電器から離れた場所で使用している場合は、その充電に手間がかかるという問題点があった。そこで本発明は、充電器の設置場所から離れた場所で使用しているコードレス機器に対し、手軽に充電を行うことができるようにすることを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明は、次のような構成とした。すなわち、請求項１に記載の本発明にかかるコードレス機器用充電器は、充電手段として電気二重層コンデンサを有する親充電器の出力端子に接続される入力端子と、該入力端子を通じて供給される電力を充電する電気二重層コンデンサと、該電気二重層コンデンサに充電された電力をコードレス機器へ出力する出力端子とを具備することを特徴としている。
【０００９】
このコードレス機器用充電器は、所定の場所に設置されている親充電器に接続してその電気二重層コンデンサに充電した後、これをコードレス機器の使用場所まで携行して、該コードレス機器に接続し、コードレス機器に充電する。親充電器による充電は、電気二重層コンデンサから電気二重層コンデンサへの充電であるから、極めて短時間で行うことができる。この充電器には、請求項２に記載のように、電気二重層コンデンサから放電される電圧をコードレス機器に適した電圧に制御する制御回路を設けておくのが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、具体例を挙げつつ、本発明について詳しく説明する。図１は、親充電器１を例示するもので、この充電器１は、電源用トランス４と整流器２とで構成される充電用直流電源３と、充電を必要とする電気機器の充電用接点に接続される出力用接点５を備えている。上記直流電源３と出力用接点５の間には、電気二重層コンデンサからなる充電用コンデンサ７が並列に接続され、該充電用コンデンサ７と出力用接点５の間に出力用スイッチ装置９が直列に接続されるとともに、充電制御回路１０が接続されている。なお、この親充電器１には、複数の電気機器もしくは中継用充電器を同時に充電できるように、複数の出力用接点５を並設しておくのが好ましい。
【００１１】
上記スイッチ装置９としては、リレー、サイリスタ、トランジス等が用いられる。このスイッチ装置９には充電制御回路１０が接続され、充電制御回路１０からの駆動信号によって出力用接点５と充電用コンデンサ７の回路を開閉するようになっている。
【００１２】
この充電制御回路１０は、電圧検出回路を備えており、充電中の出力用接点５の端子電圧を検出する。その検出電圧が中継用充電器又はコードレス機器の電気二重層コンデンサの充電後の定格電圧に達するまでスイッチ装置９を閉状態（接続状態）に保って充電を行い、検出電圧が定格電圧に達すると、スイッチ装置９を開いて充電を終了させる。
【００１３】
図２は、本発明に係る中継用充電器の回路図を例示するもので、この中継用充電器２０は、前記親充電器１の出力用端子５に接続される入力用端子２１と、コードレス機器３０の入力用端子が接続される出力用端子２２を備え、これら端子の間に電気二重層コンデンサ２５とスイッチ装置２６と充電制御回路２７が接続されている。これら充電制御回路２７とスイッチ装置２６は、充電制御回路２７に設けられている電圧検出回路によって検出される電圧が、コードレス機器３０に設けられている電器二重層コンデンサ２５の充電後の定格電圧に達するまで、スイッチ装置２６が接続状態となり、検出電圧が定格電圧に達すると、スイッチ回路２６を開いて充電を終了させるようになっている。図中の２８は、ダイオードであるが、場合によってはこれを省略してもよい。
【００１４】
なお、中継用充電器２０の出力用端子２２は、安全に配慮した凹状（雌型）の差し込み式端子としておくのが好ましい。これは、取扱中に過って端子に触って感電する危険を防止するためである。上記親充電器１の出力端子も同様に凹状の差し込み式端子としておくのが好ましい。
【００１５】
一方、コードレス機器３０は、電源装置として、二次電池や電気二重層コンデンサを有するものがあるが、本実施形態では電気二重層コンデンサを有するものとしている。図３はその回路を例示するもので、入力端子３１から入力される電気が電気二重層コンデンサ３５に充電され、このコンデンサ３５から負荷（例えばモータ、ランプ等）３６に電力が供給されるようになっている。図中の３７は、電圧を制御する電圧制御回路である。なお、上記中継用充電器２０からコードレス機器３０に電力を供給（充電）する場合は、コンデンサからコンデンサへの充電であるから、短時間（数秒程度）で充電することができる。この種のコードレス機器としては、例えば、合図灯、ＬＥＤ懐中電灯、玩具、携帯電話その他種々のものがある。
【００１６】
この中継用充電器２０を用いてコードレス機器３０に電力を供給する方法について説明すると、まず、中継用充電器２０を所定の場所に設置されている親充電器１に接続して該中継用充電器２０の電気二重層コンデンサ２５に充電する。親充電器１が、充電手段として電気二重層コンデンサ７を有するものである場合は、コンデンサからコンデンサへの充電であるから、この充電は極めて短時間に行われる。親充電器１の充電用コンデンサ７の容量は、中継用充電器のコンデンサ２５の容量よりも大きくしておく。例えば、中継用充電器のコンデンサ２５の容量が５０〜５００Ｆである場合は、親充電器のコンデンサ７の容量は５００〜５０００Ｆ程度としておけばよい。
【００１７】
中継用充電器２０は、対象とするコードレス機器に必要な充電量だけ充電できればよく、しかも直流電源回路は不要であるから、比較的軽量かつコンパクトに構成することができる。このため、持ち運びに便利である。充電を完了したコードレス機器３０は直ちに使用可能である。この場合、コードレス機器３０が電気二重層コンデンサ等の充電手段を具備する場合は、中継用充電器で当該充電手段に充電したのち、中継用充電器２０を取り外してコードレス機器を使用すればよいが、中継用充電器を接続したまま使用することも可能である。
【００１８】
必要な電気量を充電した中継用充電器２０を携帯電話機等のコードレス機器３０用の予備電源として携行し、当該コードレス機器自体の電源がなくなった時に、これを接続して使用するようにすれば便利である。定置式等の親充電器と、充電を必要とする電気機器との間に中継用充電器（子充電器）を介在させることにより、電気機器が大きい場合や親充電器が大容量の場合でも、これら自体を持ち運びする必要がなくなり、簡単に電力の供給を行うことが可能となる。なお、親充電器のコンデンサ容量を例えば２０００Ｆ以上の大型充電器とすれば、一度に多数の中継用充電器もしくは電力機器の充電が可能となる。例えば電気機器が合図灯である場合は、５〜６本を同時に充電するようにもできる。
【００１９】
親充電器１の入力用電源は、家庭用の１００Ｖの交流電源、車両用１２Ｖの電源（シガライタ）等とすることができる。また、親充電器１の電源として太陽電池を用いることも可能である。さらに、太陽電池専用の充電器とすることもできる。
【００２０】
一方、中継用充電器（子充電器）２０の容量は、対象とするコードレス機器の容量に対応できるものであればよく、例えば５００Ｆ程度の標準充電器とすることができる。上記のように、この充電器を親充電器で満充電もしくは加充電して、コードレス機器側のコンデンサに充電すればよい。
【００２１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、充電用電源から離れた位置にあるコードレス機器に対して、手軽に電力を供給することが可能となった。上記中継用充電器は比較的小型の装置として製作することができるので、コードレス機器用の予備電源として携帯するに適している。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のコードレス機器用充電器の電気回路図である。
【図２】本発明に係る中継用充電器の電気回路図である。
【図３】コードレス機器の電気回路図である。
【図４】充電操作を模式的に表す説明図である。
【符号の説明】
１          親充電器
３          直流電源
５          出力端子
７          電気二重層コンデンサ
２０          中継用充電器
２５          電気二重層コンデンサ
３０          コードレス機器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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