(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
薬剤揮散用のファンを回転させるモータと、オンされている状態で前記モータを駆動させる電源と、を備える薬剤揮散装置において、
揮散薬剤を保持し、前記電源がオンされている時に放電するバッテリ回路とバッテリとが一体的に設けられ、装置本体に着脱自在なカートリッジと、
前記バッテリのバッテリ電圧に対する前記カートリッジの使用時間の関係を記憶するテーブルと、
前記バッテリ電圧を監視し、その検出電圧に基づいて前記テーブルから前記カートリッジの使用時間を判定するとともに、その時間または使用可能残時間を表示器に表示する制御部と、
を備えてなる薬剤揮散装置。
【請求項２】
薬剤揮散用のファンを回転させるモータと、オンされている状態で前記モータを駆動させる電源と、を備える薬剤揮散装置において、
揮散薬剤を保持し、前記電源がオンされている時に放電するバッテリ回路とバッテリとが一体的に設けられ、装置本体に着脱自在なカートリッジと、
前記バッテリのバッテリ電圧に対する前記カートリッジの使用時間の関係を予め放電式として記憶する手段と、
前記バッテリ電圧を監視し、その検出電圧に基づいて前記放電式から前記カートリッジの使用時間を判定するとともに、その時間または使用可能残時間を表示器に表示する制御部と、
を備えてなる薬剤揮散装置。
【請求項３】
前記バッテリ回路は、放電抵抗と、装置本体に結合自在なコネクタとを有し、装置本体へ結合して装置本体の放電回路を介して放電することを特徴とする、請求項１または２に記載の薬剤揮散装置。
【請求項４】
カートリッジの有効使用可能時間に応じて前記放電抵抗の抵抗値を設定することを特徴とする、請求項３に記載の薬剤揮散装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】
この発明は、殺虫剤等の薬剤を空気中に揮散させる薬剤揮散装置に関する。特に、薬剤を含浸または充填したカートリッジの使用期限を知らせる薬剤揮散装置に関する。
【０００１】
防虫剤の揮散装置において薬剤がどの程度揮散したかを知る方法として、従来は、空気と反応したときに化学変化で変色する物質を設けていた。このような装置では、開封とともに物質が変色を開始し、一定時間が経過した時使用済（使用期限）の色に変化する。使用者は、この色を見ることによって、薬剤がどの程度揮散したかをおおよそ把握することができる。
【０００２】
また、電気的に作動する制御部を一体的に設けた薬剤揮散装置も実用化されている。この装置では、薬剤が揮散される時間を積算する手段を備え、この積算結果を表示器等に表示するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
空気と反応して変色する物質を使用する装置では、実際の揮散状態とは無関係に変色反応が進行するために、たとえば、モーターファンによって薬剤を揮散させる装置では、モーターが停止している時にでも変色が進行し、変色と揮散時間が一致しない問題点がある。また、防虫剤等のように、モーターファンを用いなくても昇華していく薬剤がある。このような薬剤をビニル袋に密封した場合には、ビニル袋内で薬剤の濃度がすぐに飽和して揮散は停止することになるが、残留酸素があれば反応を継続するために、この場合でも、変色と揮散時間とが一致しない問題がある。さらに、色の判断には個人差が生じるために、利用者によって判断にばらつきが生じてしまう問題がある。
【０００４】
また、電気的に動作時間を積算する薬剤揮散装置では、カートリッジ交換時やバッテリの交換時に、そのカートリッジに関するそれまでのデータが失われて、正確な使用期限の管理をすることができないという不都合があった。
【０００５】
この発明の目的は、カートリッジ交換等があっても、実際の揮散時間と表示内容とが一致する薬剤揮散装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の課題を解決するために以下のように構成される。
【０００７】
（１）薬剤揮散用のファンを回転させるモータと、オンされている状態で前記モータを駆動させる電源と、を備える薬剤揮散装置において、揮散薬剤を保持し、装置の電源オン時に放電するバッテリ回路とバッテリとが一体的に設けられ、装置本体に着脱自在なカートリッジと、
バッテリ電圧に対するバッテリ使用時間をカートリッジ使用時間として記憶するテーブルと、
バッテリ電圧を監視し、その検出電圧に基づいて前記テーブルからカートリッジの使用時間を判定するとともに、その時間または使用可能残時間を表示器に表示する制御部と、
を備えてなることを特徴とする。
【０００８】
この発明では、装置の電源がオンされてカートリッジが使用されている時にはバッテリからの電流が消費される。したがって、バッテリとして、使用時間が経過するに従ってバッテリ電圧が低下する特性のものを使用すれば、バッテリ電圧とバッテリ使用時間との関係をあらかじめテーブルに記憶しておくことにより、このテーブルを参照することによってカートリッジの使用時間を都度判定することができる。カートリッジとバッテリは一体化されているから、カートリッジの取り外し有無に無関係に、バッテリ電圧はカートリッジの使用時間と常に相関する。すなわちカートリッジの取り外し有無や取り外し時間に無関係に、カートリッジのトータルの使用時間、またはカートリッジの使用可能残時間を知ることが出来る。このため、これを表示器に表示することで、使用者は、カートリッジの使用時間や、使用可能残時間等を簡単に知ることができる。
【０００９】
（２）薬剤揮散用のファンを回転させるモータと、オンされている状態で前記モータを駆動させる電源と、を備える薬剤揮散装置において、揮散薬剤を保持し、装置の電源オン時に放電するバッテリ回路とバッテリとが一体的に設けられ、装置本体に着脱自在なカートリッジと、
バッテリ電圧に対するカートリッジ使用時間の関係を予め放電式として記憶する手段と、
バッテリ電圧を監視し、その検出電圧に基づいて前記放電式からカートリッジの使用時間を判定するとともに、その時間または使用可能残時間を表示器に表示する制御部と、を備えてなる。
【００１０】
この発明では、テーブルに代えて放電特性を表す放電式を利用する。この式は予め求めておく。これを、計算プログラムに組み入れるか、または、ＲＡＭなどに記憶しておき、演算に使用する。このようにすれば、テーブルを用意しなくてもよくなる。
【００１１】
（３）前記バッテリ回路は、放電抵抗と、装置本体に結合自在なコネクタとを有し、装置本体へ結合して装置本体の放電回路を介して放電することを特徴とする。
【００１２】
この発明では、カートリッジの本来の使用可能時間に対応して、バッテリ回路を構成することを可能にする。カートリッジの本来の使用可能時間は、カートリッジの大きさや揮散薬剤の量等によって決まるために、バッテリを同一容量とする場合には、カートリッジの本来の使用可能時間に対応してバッテリの放電電流（消費電流）を変える必要がある。そこで、この発明では、バッテリ回路が装置本体に結合自在であって、バッテリ回路の放電抵抗を変更可能にしている。これにより、カートリッジの本来の使用可能時間（容量）に対応して、バッテリ回路の消費電流を適当な値に設定することができることになり、多種類のバッテリを用意しなくてもよい。
【００１３】
（４）揮散薬剤を保持し、装置本体の制御部からのリードライトが可能なＥＥＰＲＯＭが一体的に設けられ、装置本体に着脱自在なカートリッジと、
カートリッジ使用時に前記ＥＥＲＯＭに対して使用時間を更新記憶し、且つその使用時間を読み出してその時間または使用可能残時間を表示器に表示する制御部と、
を備えてなることを特徴とする。
【００１４】
この発明では、装置本体の電源がオンされて、カートリッジが使用されている時に、ＥＥＲＯＭに対して使用時間を書き込んでいく。ＥＥＲＯＭはバッテリを不要とするために、カートリッジを装置本体から取り外しても、ＥＥＲＯＭの記憶内容が変わることがない。これにより、ＥＥＲＯＭに記憶されている使用時間は、カートリッジの使用時間に常に一致することになる。したがって、表示器には、カートリッジの累積使用時間や、残りの使用可能残時間を正しく常に表示することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の実施形態である殺虫剤揮散装置を示している。同図（Ａ）は殺虫剤揮散装置の内部構成を示す断面図、同図（Ｂ）は、同殺虫剤揮散装置の蓋を取った状態の正面図、同図（Ｃ）は同殺虫剤揮散装置のディスプレイの表示例を示す図である。
【００１６】
殺虫剤揮散装置１のケース１０の内部には、揮発性の殺虫剤が保持された通気性部材２０を内蔵するカートリッジ２が水平にセットされている。このカートリッジ２の下方には、送風することによってカートリッジ２を強制的に空気に接触させるプロペラファン３と、該プロペラファン３を回転させるモータ４が設けられている。ケース１０のうちカートリッジ２の上方の部分およびプロペラファン３の下方の部分には、多数の小孔からなる開口部１０ａ、１０ｂがそれぞれ設けられている。プロペラファン３を回転させることにより、ケース１０の下部の開口部１０ｂから取り込まれた空気がカートリッジ２の内部を通過し、通気性部材２０に保持されている殺虫剤を揮発させる。これによって、揮発した殺虫剤を含む空気が、ケース１０上部の開口部１０ａから大気中に放出される。
【００１７】
また、ケース１０の側部には、制御部を構成する回路基板５と、モータ４および回路基板５に電源を供給する乾電池６とが収納されている。回路基板５上には、電源スイッチ７、ＬＣＤディスプレイ８および接点９が設けられている。電源スイッチ７のキートップである押しボタン７ａはケース１０外部に突出していて、利用者がこれを操作できるようになっている。
【００１８】
カートリッジ２には，一体的に、バッテリ回路１１が設けられている。このバッテリ回路１１は、ボタン電池を内蔵し、装置の電源オン時に放電を行う。図２は、カートリッジ２に一体的に設けられ、装置の電源オン時に放電するバッテリ回路を示している。このバッテリ回路１１は、バッテリであるボタン電池１１ａと放電抵抗１１ｂとを備えている。また、回路基板５に接続するためのコネクタ２１を備えている。接点９によって、コネクタ２１と回路基板５とを接続することができ、この状態で、電源スイッチ７がオンされると、装置の電源がオンし、放電抵抗１１ｂを介して、ボタン電池１１から放電される。接点９をコネクタ２１から取り外すと、上記放電が停止する。
【００１９】
図３は、回路基板５の回路図を示している。
【００２０】
この回路基板５には、バッテリ回路１１がコネクタ２１を介して接続される。
【００２１】
回路基板５は、制御用ＩＣ５ａと、比較器５ｂとを備えている。制御用ＩＣ５ａは、後述するようなテーブルＴを内部に設けている。比較器５ｂの一方の入力端子には、制御用ＩＣ５ａから、電源オン後一定時間毎に立ち上がり信号ロが入力し、他方の端子には、バッテリ回路１１からの出力が入力される。比較器５ｂの一方の端子には、抵抗５ｃとコンデンサ５ｄからなる時定数回路が直列に接続されている。したがって、この一方の入力端子の信号波形は、立ち上がり信号ロに対して緩やかに上昇する積分波形となる。また、比較器５ｂの他方の入力端子には、放電抵抗５ｅが接続されている。このため、電源スイッチ７ａおよび７ｂ (連動している）がオンして制御用ＩＣ５ａが動作を開始すると、この放電用抵抗５ｅを介して、バッテリ回路１１から放電電流が流れる。ボタン電池１１ａは、アルカリボタン電池であって、その放電負荷特性は図４に示すように、時間経過に伴って放電電圧が徐々に低下する特性を持っている。この実施形態では、ボタン電池１１ａとして、アルカリボタン電池を使用したが、この他、時間経過に伴って放電電圧が徐々に低下する特性の持つマンガン電池を利用することも可能である。
【００２２】
図５は、図３に示す回路において、電源オン時の電圧監視特性を示す図である。Ｐ１〜Ｐ３は、３種類のバッテリ回路１１の放電特性を示している。この特性は、ボタン電池１１ａの容量が同一であるときには、放電抵抗１１ｂの大きさによって決まる。Ａは、放電特性Ｐ１の使用時間が３００Ｈの時の電圧監視領域を示し、Ｂは、放電特性Ｐ１の使用時間が７００Ｈになった時の電圧監視領域を示している。イ〜ニの各波形は、図３のイ〜ニの部分の波形である。図５に示すように、Ａに対してＢの時の電池電圧が低いために、オペアンプ５ｂの出力ニのパルス波形のパルス幅Ｔが短くなる。図では、７００Ｈの使用時間の時の出力パルス幅がＴ２であって、３００Ｈの時の出力パルス幅がＴ１（＞Ｔ２）であることを示している。
【００２３】
制御用ＩＣ５ａは、あらかじめ、バッテリ電圧に対するバッテリ使用時間をカートリッジ使用時間として記憶するテーブルを備えている。すなわち、図５のニに示すパルス波形のパルス幅Ｔをバッテリ使用時間に対応させて、これとバッテリ電圧とを対比させて記憶している。したがって、制御用ＩＣ５ａは、このテーブルを参照することによって、上記ニの信号のパルス幅を見ることによって、その時のカートリッジの使用時間を判定することができる。この検出は、電源オン時に一度行えばよいが、任意の時に行うことが可能である。
【００２４】
ボタン電池１１ａとして同じものを使用した時には、放電抵抗１１ｂを変えることによって、図５に示すように放電特性をＰ１〜Ｐ３のように変えることができるために、カートリッジ２の容量（定格使用時間）に応じて、それと一定的に取り付けられるバッテリ回路１１の放電抵抗１１ｂが設定される。すなわち、放電抵抗１１ｂを適当に選択するだけで、カートリッジの容量に応じたバッテリ回路を設定することができる。
【００２５】
また、このバッテリ回路は、装置本体に結合自在のコネクタ２１を備えているために、カートリッジを装置本体から取り外した時には、バッテリの放電が停止する。このため、カートリッジを途中で取り外して、再び取り付けるような使用を行っても、カートリッジの使用時間を正しく判定することが可能である。
【００２６】
図６は、上記薬剤揮散装置の制御用ＩＣ５ａの動作を示すフローチャートである。
【００２７】
ステップ１００では、カートリッジがあるかどうかの判断を行う。これは、コネクタ２１によってバッテリ回路１１が回路基板５に接続されているかどうかを電気的に判定することによって行われる。続いて、装置側の電圧（乾電池６の電圧）の計測を行う（ステップ１０１）、その電圧が１．２Ｖ未満でなければ、ファンモータを駆動するのに充分な電圧が確保されているとみなして、ステップ１０３に進みボタン電池電圧の計測を行う。この電圧が、１．０Ｖ未満でなければ、上記のテーブルを参照することによって使用時間の計算を行う（ステップ１０５）。そして、使用時間が３００Ｈ時間以下であれば、温度センサ５ｆ（サーミスタＴＨ１）の読み取りを行って、その時の温度に応じたモータ回転数を決定し（ステップ１０８）、２０ｍｓｅｃクロックをＲ０２端子に出力する。Ｒ０２端子にはＬＥＤ５ｇが接続されているから (図３参照）、このＬＥＤ５ｇが点灯状態となる（ステップ１０９、１１０）。また、上記温度に応じた最適な薬剤揮散が行われるようモータ回転数を制御する（ステップ１１１）。上記ステップ１０２において、装置の電圧が１．２Ｖ未満であれば、Ｒ０２端子を“Ｌ”に設定してモータ４の回転を停止する（ステップ１２０、１２１）。また、ＬＥＤ５ｇを消灯し（ステップ１２２）、かつ、液晶表示器８に対して、「装置電池交換」の表示を行う（ステップ１２３）
図７は、上記テーブルＴの一例を示している。このテーブルは、図４において３０ｋΩの放電抵抗を使用したときのボタン電池の放電電圧と使用時間との関係を示している。このテーブルでは、電圧値が１．４Ｖの時の使用時間は１００Ｈとなる。また、１００Ｈ〜２００Ｈの間は、１．４〜１．３５Ｖの電圧から推測可能である。この期間がリニアに変化すると仮定すれば、
Ｔ＝（１．４−１．３５）／（２００−１００）＋１００
で使用時間Ｔを求めることができる。
【００２８】
さらに、このステップ１０５において、テーブルを使用せず計算によって使用時間を求めることも可能である。その方法を以下に示す。
【００２９】
まず、図４の放電特性から、放電電圧と使用時間の関係式を求める。例えば、３０ｋΩの放電抵抗を使用した場合、
・１．６＜Ｖ≦１．４の範囲では、
Ｔ＝（（１．６−Ｖ）／（１．６−１．４））×１００
・１．４＜Ｖ≦１．３の範囲では、
Ｔ＝（（１．４−Ｖ）／（１．４−１．３））×３００＋１００
・１．３＜Ｖ≦１．１５の範囲では、
Ｔ＝（（１．３−Ｖ）／（１．３−１．１５））×２００＋４００
・１．１５＜Ｖ≦０．９の範囲では、
Ｔ＝（（１．１５−Ｖ）／（１．１５−０．９））×１００＋６００
の折れ線近似式で計算することが可能である。
【００３０】
なお、放電特性が、図５に示すように直線であれば、例えばＰ１の特性では、
Ｔ＝（（１．５−Ｖ）／（１．５−１．０））×７００
で求めることが可能である。
【００３１】
上記ステップ１０４において、ボタン電池１１ａの電圧が１．０Ｖ未満であれば、カートリッジの定格使用時間が終了したと判断して、カートリッジの交換表示を液晶表示器８で行う（ステップ１３０）。
【００３２】
上記ステップ１０６において、カートリッジの使用時間が３００Ｈを超えていると判断した時には、ステップ１４０においてさらにその使用時間が４００Ｈを超えているかどうかを判定する。４００Ｈ以下であれば、Ｒ０２端子に５００ｍｓｅｃクロックを出力して、ＬＥＤ５ｇを点滅作動させる（ステップ１４１、１４２）。また、液晶表示器８にカートリッジの残量表示を行う。なお、この残量は、上記テーブルを参照することによって簡単に求めることができる。すなわち、現在の使用時間がステップ１０５で計算されると、定格の使用時間からその使用時間を引くことで残量、すなわち残りの使用時間を知ることができる。また、ステップ１４４において、Ｒ０２端子の“Ｈ”の時間を設定することにより、モーターの回転数を決める。ステップ１１１と同様に、この“Ｈ”の時間は、ステップ１４１の５００ｍｓｅｃのクロック出力に基づいて決められる。
【００３３】
使用時間が４００Ｈをさらに超えている場合には、ステップ１４０からステップ１５０に進む。この場合には、Ｒ０２端子を“Ｌ”としてモーター４の回転を停止する（ステップ１５０、１５１）。また、ＬＥＤ５ｇを消灯し（ステップ１５２）、液晶表示器８に、カートリッジを交換すべき旨の表示を行う（ステップ１５３）。
【００３４】
図８は、この発明の他の実施形態の回路図を示している。
【００３５】
この実施形態の薬剤揮散装置は、図３に示す装置のバッテリ回路１１に代えて、ＥＥＲＯＭ回路３０を使用している。３０ａはＥＥＲＯＭであって、フラッシュＲＯＭ等の電気的書き込み可能なメモリが使用される。カートリッジの定格使用時間は、あらかじめこのＥＥＲＯＭ３０ａに書き込まれている。または、ゼロが書き込まれている。そして、このＥＥＲＯＭ回路３０が上記の実施形態と同様にコネクタ２１によって装置本体に装着され電源オンされると、その時間経過に応じて、ＲＯＭデータが更新されていく。電源再投入時に、このＲＯＭデータを制御用ＩＣ５ａで読み取ることにより、現在のカートリッジ使用時間を判定する。バッテリ回路を使用せずに、このような単純なＥＥＲＯＭ回路を使用することによっても、カートリッジの正しい使用時間を記憶しておくことが可能である。
【００３６】
図９は、上記第１の実施形態の薬剤揮散装置を、ディスクリートな部品を使って構成した場合の実施例である。図１０は、同実施例の各回路の波形を示している。
【００３７】
図９において、図３と同様の箇所には同一符号を付している。コンパレータＵ１、Ｕ２はオープンドレイン型のコンパレータで、Ｕ３はシュミット型インバータである。また、ＣＲ１はツェナーダイオード（約１Ｖの定電圧発生用）である。電源スイッチ７をオンすると、装置電源がオンするとともに、ボタン電池１１ａの放電が開始される。図１０のイの波形は放電特性を示す波形である。このボタン電池１１ａの電圧（Ｂ１電圧）が第１の基準値であるロの電圧（１．２Ｖ）以下になった時に、コンパレータＵ２をオープンし、出力ニが“Ｌ”になる。また、Ｂ１の電圧が第２の基準値であるハの電圧（１．０Ｖ）以下になった時、コンパレータＵ１がオープンになり、その出力が“Ｌ”になる。
【００３８】
インバータＵ３は矩形波を発振する回路を構成している。
【００３９】
上記の回路において、電源オン直後、ヘの電圧は０Ｖ、トの電圧は“Ｈ”状態にある。トが“Ｈ”のために、ヘは抵抗Ｒ２を介してＣ１＋Ｃ２に充電され、インバータＵ３のスレッシュルドレベルＶＨになるまで徐々に上昇する。ＶＨに達するとトは“Ｌ”になる。
【００４０】
トが“Ｌ”になると、ヘ電圧はＲ２を介してＣ１＋Ｃ２から放電し、インバータＵ３のＶＬになるまで徐々に下降する。ＶＬに達するとトは“Ｈ”になる。
上記の動作を繰り返すことで矩形波が発生する。
【００４１】
使用時間が３００Ｈ未満の時には、コンパレータＵ１、Ｕ２ともオープン状態にあり、Ｃ１とＣ２は直列に接続された状態で、約０．０１μＦの容量になっている。この時は、Ｒ２との時定数で約２０ｍｓｅｃの周期でクロックを発生させる。
【００４２】
３００Ｈ以上になると、コンパレータＵ２が０Ｖに落ちるために、Ｃ２の両端が短絡され、Ｒ２・Ｃ１の時定数で発振する。
【００４３】
Ｃ１が０. ２５μＦとすれば、２５倍の周期となり約５００ｍｓｅｃのクロックを得ることができる。
【００４４】
４００Ｈ以上になると、コンパレータＵ１が０Ｖに落ち、発振が停止する。
【００４５】
インバータＵ３の出力波形トはトランジスタＱ１を介してモーター４を回転させるとともに、ＬＥＤ５ｇを点滅させる。
【００４６】
また、乾電池６の電圧が１．５Ｖ以下のために、ＬＥＤ５ｇのＶＦ（順方向電圧）以下になり、通常は点灯しないが、モーター４をパルス駆動した際に発生する逆起電力を利用してチの波形を出力し点滅させる。
【００４７】
【発明の効果】
この発明によれば、バッテリ電圧とバッテリ使用時間との関係をあらかじめ記憶してあるテーブルを参照することによって、カートリッジの取り外し有無や取り外し時間に無関係に、カートリッジのトータルの使用時間、またはカートリッジの使用可能残時間およびカートリッジの使用終点を知ることが出来る。このため、これを表示器に表示することで、使用者は、カートリッジの使用時間や、使用可能残時間、使用時間の終点等を簡単に知ることができる。
【００４８】
また、カートリッジの本来の使用可能時間（容量）に対応して放電抵抗を変えることで、バッテリ回路の消費電流を適当な値に設定することができる。このため、多種類のバッテリを用意しなくてもよい。
【００４９】
また、ＥＥＲＯＭをカートリッジと一体的に設けることによっても、カートリッジの取り外し有無や取り外し時間に無関係に、カートリッジのトータルの使用時間、またはカートリッジの使用可能残時間を知ることが出来る。
【００５０】
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれこの発明の実施形態である殺虫剤揮散装置の内部構成を示す断面図、蓋を取った状態の平面図、ディスプレイの表示例を示す図である。
【図２】バッテリ回路の構成図
【図３】回路基板の構成図
【図４】アルカリボタン電池の放電特性図
【図５】放電特性図と電源オン時の電圧監視領域を示す図
【図６】制御用ＩＣの動作を示すフローチャート
【図７】テーブルの一例を示す図
【図８】この発明の他の実施形態の殺虫剤揮散装置の回路基板の構成図
【図９】上記第１の実施形態の殺虫剤揮散装置において、制御用ＩＣに代えた実施例の構成図
【図１０】上記回路の各部分の波形図
【符号の説明】
２−カートリッジ
５−回路基板
８−表示器
１１−バッテリ回路
１１ａ−ボタン電池
１１ｂ−放電抵抗
２１−コネクタ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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