(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電池が収納された電池パックの突出部を充電回路が実装された回路基板が収納された充電器の装着凹部に装着して蓄電池の充電を行う充電装置であって、電池パックの突出部側に通気口、外気側に吸気口を設けるとともに、充電器の一端部に前記装着凹部を配置し、充電器の他端部に排気口を設け、回路基板の一端部を装着凹部の下方に配置するとともに、回路基板の他端部を排気口の下方に配置し、充電器の通気口と対向する位置に送気口を設け、充電器内の装着凹部側方であって送気口下方に吸気ファンを設け、この吸気ファンにより吸気口、通気口及び送気口を通じて充電器内へ流入する冷却風を発生させ、吸気ファンを通過した冷却風が回路基板上を通った後に、排気口から外気へ排気されるようになしたことを特徴とする充電装置。
【請求項２】
充電器内における吸気ファンと吸気口との間に、吸気口から流入する冷却風を吸気ファンに案内するガイド壁を設けてなることを特徴とする請求項１記載の充電装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蓄電池が収納された電池パックの突出部を充電回路が収納された充電器の装着凹部に装着して蓄電池の充電を行う充電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、充電式電気機器に給電するための蓄電池としては、ニッケルカドミウム蓄電池やニッケル水素蓄電池が広く使用されているが、この種の蓄電池は充電時に電池温度が上昇することが知られている。また、蓄電池自身の発熱だけでなく充電器内のトランスなどの発熱部品や周囲温度に影響を受けて、電池温度がさらに上昇することがある。さらに、電動工具などの充電式電気機器では、蓄電池容量が低下してもすぐに使用できるように高出力の充電器が用いられるようになってきており、蓄電池への充電電流が大きくなって電池温度は一層高くなっている。このような高温下で蓄電池を充電すると蓄電池の温度上昇により充電効率が低下したり、蓄電池の劣化が激しくなったりするため、充電時に蓄電池を冷却する充電装置が提案されている。
例えば、図５に示すように、実公平５−３７６３４号公報に記載された充電装置では、電池パック２に開口部３２を設け、充電器４に送風ファンを設け、電池パック２を充電器４に装着したときに、電池パック２内の熱気を送風ファン３０で強制的に放出するようにしている。また、実開平６−５４２０９号公報に記載された充電装置では、充電器内に設けた送風ファンにより電池パックの一側より内部に送風を行い、電池パックの他側から出てきた風を再度充電器内に戻して蓄電池だけでなく充電器内の充電回路の冷却をも行うようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の充電装置において、実公平５−３７６３４号公報では、充電器４に設けた送風ファン３０が電池パック２の開口部３２から遠い位置にあるために、送風ファン３０からの風が効率的に開口部３２に達しないという問題があり、また充電回路であるトランス等の発熱によって暖められた空気も一緒に送風ファンによって送風されてしまうので、蓄電池１が効率良く冷えないという問題がある。また、実開平６−５４２０９号公報では、充電器における電池パック内の通気路の入口及び出口と対向する位置にファンと充電器内通気路とをそれぞれ対向させているため、充電器が大きくなってしまうという問題がある。
【０００４】
本発明は、上記事由に鑑みてなしたもので、その目的とするところは、充電器や電池パックを大型化せずに、効率的に電池パック内の蓄電池及び充電器内の充電回路を冷却できる充電装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、蓄電池１が収納された電池パック２の突出部３を充電回路が実装された回路基板１５が収納された充電器４の装着凹部５に装着して蓄電池１の充電を行う充電装置であって、電池パック２の突出部３側に通気口６、外気側に吸気口７を設けるとともに、充電器４の一端部に前記装着凹部５を配置し、充電器４の他端部に排気口１１を設け、回路基板１５の一端部を装着凹部５の下方に配置するとともに、回路基板１５の他端部を排気口１１の下方に配置し、充電器４の通気口６と対向する位置に送気口８を設け、充電器４内の装着凹部５側方であって送気口８下方に吸気ファン９を設け、この吸気ファン９により吸気口７、通気口６及び送気口８を通じて充電器４内へ流入する冷却風を発生させ、吸気ファン９を通過した冷却風が回路基板１５上を通った後に、排気口１１から外気へ排気されるようになしたことを特徴として構成している。
【０００６】
このような充電装置では、充電器４の一端部に前記装着凹部５を配置し、充電器４の他端部に排気口１１を設け、回路基板１５の一端部を装着凹部５の下方に配置するとともに、回路基板１５の他端部を排気口１１の下方に配置し、充電器４の通気口６と対向する位置に送気口８を設け、充電器４内の装着凹部５側方であって送気口８下方に吸気ファン９を設けているため、外気の冷えた空気が吸気口７からまず電池パック２内に流入して蓄電池１を冷却した後に、通気口６及び送気口８を通じて充電器４内へ流入し、吸気ファン９を通過した冷却風が回路基板１５上を通って回路基板１５上に実装された充電回路の発熱部品を十分に冷却した後に排気口１１から外気へ排気される。充電回路の温度が蓄電池１よりも高いため、外気の冷えた空気で蓄電池１を効果的に冷却できるとともに、蓄電池１でやや暖められた冷却風１０であっても、十分に充電回路を冷却することができる。また、充電器４内の装着凹部５側方に吸気ファン９を設けているため、吸気ファン９が大きくても充電器４の高さを装着凹部５と吸気ファン９とのうち高い方に合わせて設定でき、充電器４を低く形成できる。
【０００７】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、充電器４内における吸気ファン９と吸気口７との間に、吸気口７から流入する冷却風１０を吸気ファン９に案内するガイド壁１２を設けてなることを特徴として構成している。
【０００８】
このような充電装置では、吸気口７から充電器４内に流入する冷却風１０がガイド壁１２によって案内されて吸気ファン９に到達できるため、吸気ファン９が電池パック２内の空気を効率的に吸気して冷却風が発生できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態のを図１乃至図４に基づいて説明する。
【００１０】
図１は、本発明の実施形態の充電装置を示す縦断面図である。また、図２は、同上の充電装置を示す平面図である。また、図３は、同上の充電装置に用いる充電器４を示す平面図である。また、図４は、同上の充電器４内の冷却風１０の流れを説明する説明図である。
【００１１】
図１乃至図４に示すように、この充電装置は、蓄電池１が収納された電池パック２の突出部３を充電回路が収納された充電器４の装着凹部５に装着して蓄電池１の充電を行うものであり、電池パック２の突出部３側に通気口６、外気側に吸気口７を設けるとともに、充電器４の通気口６と対向する位置に送気口８を設け、充電器４内の装着凹部５側方に吸気ファン９を設け、この吸気ファン９により吸気口７、通気口６及び送気口８を通じて充電器４内へ流入する冷却風１０を発生させ、充電器４における冷却風１０が充電回路を通って排気される位置に排気口１１を設けている。また、充電器４内における吸気ファン９と吸気口７との間に、吸気口７から流入する冷却風１０を吸気ファン９に案内するガイド壁１２を設けている。
【００１２】
電池パック２は、電池パックケース１３内部に設けた蓄電池１固定板上に複数の蓄電池１が併設されている。蓄電池１としては、例えばニッケルカドミウムあるいはニッケル水素蓄電池１が用いられる。電池パックケース１３の下面部には接触端子１７を備えた突出部３が突設されており、こ電池パック２の突出部３側である下面部には突出部３が重ならない位置に複数の通気口６が形成されている。この場合、電池パックケース１３の下面部を貫通する複数の通気管が設けられ、この通気管内の上下開口を有する管路で通気口６が構成されている。また、電池パック２の外気側である上面部及び側面部には複数の吸気口７が形成されている。これらの吸気口７は、蓄電池１間の隙間及び蓄電池１と電池パックケース１３との間の隙間にそれぞれ対向して設けられており、吸気口７から電池パックケース１３内に流入した外気の空気がこれらの隙間を通って、通気口６から排気されるようになっている。
【００１３】
充電器４は、横長の箱状に形成された充電器ケース１４の上面部の長手方向端部に上方開口の装着凹部５が設けられているとともに、充電器ケース１４の上面部における電池パックケース１３の通気口６と対向する位置に充電器４側通気口６が形成されている。この場合、充電器ケース１４は、上ケース１４ａと下ケース１４ｂとに分割されており、上ケース１４ａ側に装着凹部５と、送気口８とがそれぞれ形成されている。送気口８は、上ケース１４ａ上面部に設けた肉厚部を上下方向に貫通して形成されている。各送気口８の下部は、装着凹部５側方の送気口８の下方位置に配置された吸気ファン９の吸気側の中心に向けて傾斜しており、各送気口８の上部は鉛直方向に延びている。この構成により、電池パック２の突出部３を充電器４の装着凹部５内に挿入して装着した状態で、送気口８の上部と通気口６の下部とが連通して、吸気ファン９が電池パック２内から多くの空気を充電器４内に吸気できるようになっている。
【００１４】
上ケース１４ａの上面部の装着凹部５が配置された端部と反対の端部に充電器４内を流れる冷却風１０を外気へ排気するための複数の排気口１１が形成されている。排気口１１は、上ケース１４ａの上面部と３方向の側面部とに跨って適宜間隔を隔てて並設されている。また、下ケース１４ｂの吸気ファン９設置位置には吸気ファン９を固定するためのネジ筒２０が突設されており、ファン固定ネジ２２を吸気ファン９に設けたネジ挿通孔２１からネジ筒２０に螺合させることによって、吸気ファン９を下ケース１４ｂに固定できるようになっている。ここで、吸気ファン９は、充電器ケース１４の上下方向の略中央に配置され、送気口８との間に所定の隙間が形成され、吸気ファン９の吸い込み側で風がためられるようになり、吸気ファン９の吸気量を増やせるようになっている。さらに、吸気ファン９と吸気口７との間に設けた筒状のガイド壁１２を設けているため、吸気口７から充電器４内に流入する冷却風１０がガイド壁１２によって案内されて吸気ファン９に到達できるため、吸気ファン９が電池パック２内の空気を効率的に吸気して冷却風１０が発生できる。このガイド壁１２は上ケース１４ａに吸気ファン９上部を囲むように垂設されている。
【００１５】
装着凹部５内には充電端子１６が配置されており、電池パック２の突出部３を装着凹部５内に挿入して装着したときに、突出部３の先端に設けた接触端子１７が充電端子１６に接触することによって、電池パック２内の蓄電池１の充電が行われる。充電端子１６は、充電回路が実装される回路基板１５上に立設されている。また、吸気ファン９を作動させるための作動回路は充電回路の一部として回路基板１５に組み込まれており、電池パック２の接触端子１７が装着凹部５内の充電端子１６に接触したことを検知して吸気ファン９を作動させるようになっている。回路基板１５は、装着凹部５下方に一端部が配置され、他端部が排気口１１下方に配置されており、下ケース１４ｂに立設した複数の基板固定筒２３上に支持され、基板固定ネジ２６を回路基板１５に設けた基板ネジ孔２４から基板固定筒２３に螺合させることによって、回路基板１５を下ケース１４ｂに固定できるようになっている。充電回路は、回路基板１５上に実装され、トランス、整流素子、半導体などの発熱部品を備えている。
【００１６】
こよううな充電装置では、電池パック２の突出部３を充電器４の装着凹部５内に挿入して、突出部３先端の接触端子１７を装着凹部５内の充電端子１６に接触させることにより、電池パック２内の蓄電池１の充電が開始される。同時に、充電回路内の作動回路が充電端子１６と接触端子１７との接触を検知して、吸気ファン９が作動開始する。吸気ファン９が作動して、吸気口７、通気口６及び送気口８を通じて充電器４内へ流入する冷却風１０を発生する。冷却風１０の動作としては、外気の冷えた空気が吸気口７からまず電池パック２内に流入し、蓄電池１間の隙間、及び蓄電池１と電池パックケース１３との間の隙間をそれぞれ通って各蓄電池１を十分に冷却した後に、通気口６及び送気口８を通じて充電器４内へ流入し、充電回路を通って充電回路中の発熱部品を冷却した後に排気口１１から外気へ排気される。充電回路の温度が蓄電池１よりも高いため、外気の冷えた空気で蓄電池１を効果的に冷却できるとともに、蓄電池１でやや暖められた冷却風１０であっても、十分に充電回路を冷却することができる。また、充電器４内の装着凹部５側方に吸気ファン９を設けているため、吸気ファン９が大きくても充電器４の高さを装着凹部５と吸気ファン９とのうち高い方に合わせて設定でき、充電器４を低く形成できる。したがって、充電器４や電池パック２を大型化せずに、効率的に電池パック２内の蓄電池１及び充電器４内の充電回路を冷却することができる。また、吸気口７から充電器４内に流入する冷却風１０がガイド壁１２によって案内されて吸気ファン９に到達できるため、吸気ファン９が電池パック２内の空気を効率的に吸気して冷却風１０が発生できる。
【００１７】
【発明の効果】
請求項１記載の発明では、外気の冷えた空気が吸気口からまず電池パック内に流入し、蓄電池間の隙間、及び蓄電池と電池パックケースとの間の隙間をそれぞれ通って各蓄電池を十分に冷却した後に、通気口及び送気口を通じて充電器内へ流入し、吸気ファンを通過した冷却風が回路基板上を通って回路基板上に実装された充電回路の発熱部品を十分に冷却した後に排気口から外気へ排気される。充電回路の温度が蓄電池よりも高いため、外気の冷えた空気で蓄電池を効果的に冷却できるとともに、蓄電池でやや暖められた冷却風であっても、十分に充電回路を冷却することができる。また、充電器内の装着凹部側方に吸気ファンを設けているため、吸気ファンが大きくても充電器の高さを装着凹部と吸気ファンとのうち高い方に合わせて設定でき、充電器を低く形成できる。したがって、充電器や電池パックを大型化せずに、効率的に電池パック内の蓄電池及び充電器内の充電回路を冷却することができる。
【００１８】
また、請求項２記載の発明では、吸気口から充電器内に流入する冷却風がガイド壁によって案内されて吸気ファンに到達できるため、吸気ファンが電池パック内の空気を効率的に吸気して冷却風が発生できる。したがって、吸気ファンの吸引力を向上できて、小型で低出力の吸気ファンを使用でき、省電力、充電器の小型化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の充電装置を示す縦断面図である。また、図２は、同上の充電装置を示す平面図である。
【図２】同上の充電装置を示す平面図である。
【図３】同上の充電装置に用いる充電器を示す平面図である。
【図４】同上の充電器内の冷却風の流れを説明する説明図である。
【図５】従来の充電装置を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１    蓄電池
２    電池パック
３    突出部
４    充電器
５    装着凹部
６    通気口
７    吸気口
８    送気口
９    吸気ファン
１０    冷却風
１１    排気口
１２    ガイド壁
１３    電池パックケース
１４    充電器ケース
１４ａ    上ケース
１４ｂ    下ケース
１５    回路基板
１６    充電端子
１７    接触端子
２０    ネジ筒
２１    ネジ挿通孔
２２    ファン固定ネジ
２３    基板固定筒
２４    基板ネジ孔
２５    電気コード
２６    基板固定ネジ
３０    送風ファン
３１    トランス
３２    開口部
【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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