JP2002360483A - 充電式電気掃除機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】充電素子や充電式の電池の過熱を未然に防止し
て充電式の電池への充電を充分に行うことができる充電
式電気掃除機を提供すること。 【解決手段】二次電池６への充電時に作動して冷却風を
スイッチングトランジスタＴｒ１に供給してスイッチン
グトランジスタＴｒ１の放熱板１０５を冷却させる冷却
ファン１０８と、電源回路１３ａによる二次電池６への
充電が停止されたのを検知して、冷却ファン１０８の作
動を停止させるファン停止手段ｆｃを備える充電式電気
掃除機。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、掃除機本体に充
電式の電池が設けられた充電式電気掃除機に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来の充電式電気掃除機には、充電式の
電池（二次電池）が内蔵された掃除機本体と、スイッチ
ング素子等の充電素子を備える充電回路が内蔵された充
電台を備えると共に、掃除機本体が充電台に載置された
ときに、掃除機本体の電池が充電回路と接続されて、掃
除機本体の電池が充電されるようにしたものがある。

【０００３】この様な充電式電気掃除機では、充電時に
二次電池が発熱して高温になり、二次電池の寿命を低下
させる原因となる。

【０００４】従って、従来の充電式電気掃除機では、充
電式の電池（二次電池）への充電時に掃除機本体内の電
動送風機を低速回転させて、この電動送風機からの送風
により二次電池を冷却し、電池の寿命を延ばす様にした
ものが考えられている（例えば特開平１１−５６７２５
号公報参照）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】また、充電電流にパル
ス状の充電電流を使用した場合には、電源回路からパル
ス状の充電電流を取り出すため、充電電流の大きさによ
っては電源回路の電子素子や充電回路で充電電流の通電
時間を制御しているスイッチング素子等の電子素子に急
激で大きな電流が流れて、通常使用以上の温度上昇が起
こることも考えられる。即ち、電源回路や充電回路に用
いられる電子素子の温度上昇はこれら電子素子の寿命や
信頼性に悪影響を与える。

【０００６】また、充電用電源装置では、温度上昇によ
り充電素子が加熱されすぎると、二次電池（充電式の電
池）の充電量が急激に低下して、二次電池の必要な充電
が充分に行えなくなるものであった。

【０００７】そこで、この発明の目的は、充電素子や充
電式の電池の過熱を未然に防止して充電式の電池への充
電を充分に行うことができる充電式電気掃除機を提供す
ることを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、請求項１に記載の充電式電気掃除機は、充電式の電
池を備える掃除機本体と、前記掃除機本体が載置される
充電台と、前記充電台内に配設され且つ充電時に発熱す
る充電素子が設けられた充電回路を備えると共に、前記
掃除機本体が前記充電台に載置されたときに、前記充電
回路により前記電池への充電が行われる充電式電気掃除
機において、前記電池への充電時に作動して冷却風を前
記充電素子に供給して前記充電素子を冷却させる冷却フ
ァンと、前記充電回路による前記電池への充電が停止さ
れたのを検知して、前記冷却ファンの作動を停止させる
ファン停止手段を備えることを特徴とする。

【０００９】また、上記目的を達成するため、請求項２
に記載の充電式電気掃除機は、充電式の電池を備える掃
除機本体と、前記掃除機本体が載置される充電台と、前
記充電台内に配設され且つ充電時に発熱する充電素子が
設けられた充電回路を備えると共に、前記掃除機本体が
前記充電台に載置されたときに、前記充電回路により前
記電池への充電が行われる充電式電気掃除機において、
前記電池への充電時に作動して冷却風を前記充電素子又
は前記充電素子の放熱手段と前記電池に供給して前記充
電素子及び前記電池を冷却させる冷却ファンを有するこ
とを特徴とする。

【００１０】さらに、請求項３に記載の充電式電気掃除
機は、請求項２に記載の充電式電気掃除機において、前
記掃除機本体及び前記充電台に本体側冷却風路及び充電
台側冷却風路がそれぞれ形成され、前記本体側冷却風路
に前記電池が配設され、充電台側冷却風路に前記充電素
子又は前記充電素子の放熱手段が配設されていると共
に、前記掃除機本体が前記充電台に載置されたときに、
前記本体側冷却風路及び充電台側冷却風路が互いに連通
して循環冷却風路が形成され、前記循環冷却風路に前記
冷却ファンが配設されていることを特徴とする。

【００１１】また、請求項４に記載の充電式電気掃除機
は、請求項２又は３に記載の充電式電気掃除機におい
て、前記冷却ファンは充電台側に設けられていることを
特徴とする。

【００１２】また、請求項５に記載の充電式電気掃除機
は、請求項２〜４のいずれか一つに記載の充電式電気掃
除機において、前記充電回路による前記電池への充電が
停止されたのを検知して、前記冷却ファンの作動を停止
させるファン停止手段を備えることを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。 [構成]この発明に係る充電式電気掃除機は、図１，図２
に示したように、電気掃除機１と、電気掃除機１の不使
用時に収納と充電を兼用する充電台２を有する。 ＜電気掃除機１＞この電気掃除機１は、図１〜図４に示
した掃除機本体３を有する。図４，図５において、３ａ
は掃除機本体３の後端壁である。この後端壁３ａには、
図４，図５に示したように、掃除機本体３の後端壁３ａ
を充電台２上に載置して収納する際、充電台２の係合突
部２ａに係合する係合凹部３ｂが形成されている。３ｃ
は係合凹部３ｂの底壁、図４において３ｄは掃除機本体
３の底壁である。この掃除機本体３の後側底部には前後
に延びる本体側冷却風路３ｅが形成され、後端壁３ａに
は係合凹部３ｂの前側に位置してテーパ状の係合凹部３
ｆが形成されている。

【００１４】そして、係合凹部３ｆには本体側冷却風路
３ｅの後端に開口する連通口３ｆ１が形成され、底壁３
ｄには本体側冷却風路３ｅの前端部に開口する連通口３
ｄ１が形成されている。しかも、連通口３ｆ１，３ｄ１
はフィルタｆ１，ｆ２で閉成されている。

【００１５】また、掃除機本体３は、図３に示したよう
に、前部に集塵室４を有し、後部に電動送風機５及び二
次電池（蓄電池）６を有する。この電動送風機５は集塵
室４に吸込負圧を作用させ、充電式の電池である二次電
池６は電動送風機５の駆動電源として用いられる。この
二次電池６は、図４に示したように一部が本体側冷却風
路３ｅ内に配設されて、部分的に本体側冷却風路３ｅ内
に露出している。

【００１６】集塵室４には集塵ホース７の一端部が接続
され、集塵ホース７の他端部には手元操作パイプ８が接
続されていると共に一体に設けられている。この手元操
作パイプ８には操作パネル９が設けられ、操作パネル９
には電動送風機５のＯＮ・ＯＦＦ及び吸込風量の強弱等
をさせる複数のスイッチＳ１，Ｓ２，Ｓ３が設けられて
いる。また、手元操作パイプ９には延長管（延長パイ
プ）１０を介して吸込口体１１が接続されている。 ＜充電台２＞この充電台２は、図２，図４，図６，図７
に示したように、中空載置部１００及び中空載置部１０
０の前端に一体に設けられた中空起立部１０１を有す
る。この中空起立部１０１内には風路１０２が形成され
ている。

【００１７】そして、この中空載置部１００の上壁１０
０ａ上には、図４〜図７に示したように係合突部２ａが
突設されていると共に、係合突部２ａの前側に位置して
テーパ状の膨出係合突部２ｂが形成され、中空起立部１
０１の後壁１０１ａには左右方向の中央に位置して後方
に突出する環状突部２ｄが形成されている。

【００１８】そして、膨出係合突部２ｂの上壁２ｃには
上方に開口する連通口２ｃ１が形成され、環状突部２ｄ
内には風路１０２及び後方に開口する連通口２ｄ１が形
成されている。この連通口２ｃ１，２ｄ１はフィルタｆ
３，ｆ４で閉成されている。また、環状突部２ｄには環
状シール部材１０３の一端部が嵌合固着されている。

【００１９】この充電台２の中空載置部１００内の前部
には図４に示したようにプリント基板１０５が取り付け
られ、このプリント基板１０４の一端部上には放熱板
（放熱手段）１０５が配設されている。この放熱板（放
熱手段）１０５は、図４，図８，図９（ａ），（ｂ）に
示したように、プリント基板１０４に取り付けられた素
子取付部１０５ａと、素子取付部１０５ａから起立する
放熱部１０５ｂとから断面Ｌ字状に形成されている。こ
のプリント基板１０４と放熱板１０５及び上壁１００ａ
との間には冷却風路１０２及び連通口２ｃ１に連通する
風路１０６が形成されている。この風路１０２，１０６
は、充電台側冷却風路１０７を構成している。

【００２０】そして、冷却風路１０２と冷却風路１０６
との間には、送風手段としての冷却ファン１０８が介装
されている。 ＜充電装置＞電気掃除機１の二次電池６は、電気掃除機
１の不使用時に電気掃除機１を充電台２に載置して収納
しているときに、充電装置１２により充電されるように
なっている。

【００２１】この充電装置１２は、図５，図１０に示し
たように、充電台２に設けられて直流の充電電流を供給
する充電台側充電回路としての直流電源装置１３（図１
１参照）と、直流電源装置１３からの電流をスイッチン
グ素子Ｑによりパルス状の電流にして二次電池６に充電
させる掃除機本体側充電回路としての充電回路１４を備
える。この充電回路１４は上述したプリント基板１０４
に設けられている。 （直流電源装置１３）この直流電源装置（直流電源）１
３は、ＡＣ／ＤＣコンバータ等の電源回路（直流定電圧
電源回路）１３ａと、電源コード１３ｂを有する。１３
ｃは、電源コード１３bの自由端部に設けられ、且つ、
商用電源である家屋のコンセント（図示せず）等に接続
される電源プラグである。この電源コード１３ｂには、
ファン制御回路１０９を介して上述の冷却ファン１０８
の駆動モータ１０８ａが接続されている。

【００２２】この電源回路１３ａは、電源コード１３ｂ
に接続された整流器１５と、整流器１５に接続された充
電電流生成回路１６を有する。

【００２３】充電電流生成回路１６は、図１１に示した
ように整流器１５で整流された直流電流を一時的に蓄電
する一次側の充電用のコンデンサＣ１と、スイッチング
１次回路１７を有する。このスイッチング１次回路１７
は、充電素子であるスイッチングトランジスタ（スイッ
チング素子）Ｔｒ１と、スイッチングトランジスタＴｒ
１のベースに印加する高周波方形波電圧のＰＷＭ制御を
行うパルス幅変調回路（ＰＷＭ）２３を有する。

【００２４】このスイッチングトランジスタＴｒ１は、
図４，図８，図９（ａ），（ｂ）に示したように、放熱
板１０５の素子取付部１０５ａ上に取り付けられてい
る。このスイッチングトランジスタＴｒ１の温度は温度
センサ１７ａで検出されるようになっており、この温度
センサ１７ａからの温度検出信号は過熱防止回路１７ｂ
に入力されるようになっている。そして、この過熱防止
回路１７ｂは、スイッチングトランジスタＴｒ１の温度
が設定温度（過熱保護温度）になったときに、パルス幅
変調回路（ＰＷＭ）２３の動作を停止させて、スイッチ
ングトランジスタＴｒ１の動作を停止させ、スイッチン
グトランジスタＴｒ１の保護を図る様にする。

【００２５】また、充電電流生成回路１６は、スイッチ
ング回路１７の保護のためにダイオードＤ１，抵抗Ｒ
１，コンデンサＣ２を有する保護回路１８と、一次コイ
ルＬ１及び二次コイルＬ２を有するスイッチングトラン
ス１９と、ダイオードＤ２，コンデンサＣ３を有する二
次側の半波整流回路２０と、抵抗Ｒ２，Ｒ３間の電圧か
ら半波整流回路２０の出力電圧を検出する電圧検出部２
１と、発光素子ＬＥＤと受光素子Ｔｒ２からなるフォト
カプラ２２を有する。

【００２６】この構成においては、商用電源からの交流
電圧が整流器１５により整流されて直流電圧にされて、
この直流電圧がコンデンサＣ１に印加される。一方、ス
イッチング１次回路１７のパルス幅変調回路（ＰＷＭ）
２３が高周波方形波電圧・電流でスイッチングトランジ
スタＴｒ１をＯＮ・ＯＦＦ制御することにより、スイッ
チングトランジスタＴｒ１のＯＮ時にコンデンサＣ１に
充電された電圧がスイッチングトランス１９の一次コイ
ルＬ１に印加され、一次コイルＬ１にコンデンサＣ１か
らの電流が流れる。この様にして、一次コイルＬ１には
高周波電流が流れる。

【００２７】そして、スイッチングトランス１９の一次
コイルＬ１に流れる高周波電流によりスイッチングトラ
ンス１９の二次コイルＬ２に高周波の交流電流が流れ、
この高周波電流が半波整流回路２０で半波整流されて直
流電流となる。このときの半波整流回路２０の出力側の
電圧変動が電圧検出部２１により検出され、この電圧変
動によりフォトカプラ２２の発光素子ＬＥＤの発光量の
増減制御がされる。この発光素子ＬＥＤからの光はフォ
トカプラ２２の受光素子Ｔｒ２に受光され、受光素子Ｔ
ｒ２は発光素子ＬＥＤの発光量の増減に応じたパルス幅
制御信号を出力する。このパルス幅制御信号は、スイッ
チング１次回路１７のパルス幅変調回路（ＰＷＭ）２３
に入力されて、パルス幅変調回路（ＰＷＭ）２３により
パルス幅制御信号として制御出力される。このパルス幅
変調回路（ＰＷＭ）２３から出力されるパルス幅制御信
号は、スイッチングトランジスタＴｒ１のベースに印加
される高周波方形波電圧のＰＷＭ制御に用いられる。

【００２８】また、直流電源装置（直流電源）１３は、
半波整流回路２０のコンデンサＣ３の両端にそれぞれ接
続された出力端子２４，２５を有する。この出力端子２
４，２５は、充電台２の係合突部２ａの上端部に間隔を
置いて固定されている。

【００２９】更に、充電電流生成回路１６は電源回路１
３ａによる充電が停止したときに冷却ファン１０８の作
動を停止させるファン停止手段ｆｃを有する。このファ
ン停止手段ｆｃは、上述のファン制御回路１０９と、コ
ンデンサＣ３の一端と出力端子２４との配線途中に設け
た電流検出回路１１０を有する。この電流検出回路１１
０は出力端子２４への充電電流を検出する様になってい
る。この電流検出回路１１０は、出力端子２４への充電
電流を検出すると、充電検出信号（検出信号）をファン
制御回路１０９に入力するようになっている。そして、
ファン制御回路１０９は、電流検出回路１１０からの充
電信号を受けると、冷却ファン１０８の駆動モータ１０
８ａに通電して駆動モータ１０８ａを駆動させる様にな
っている。一方、ファン制御回路１０９は、電流検出回
路１１０からの充電信号の入力がない場合、冷却ファン
１０８の駆動モータ１０８ａへの通電を停止し、駆動モ
ータ１０８ａを停止させる様になっている。 （充電回路１４）充電回路１４は、図１０に示したよう
に係合凹部３ｂの底壁３ｃに固定された充電端子２６，
２７を有する。この充電端子２６，２７は、電気掃除機
１の不使用時（収納時）に掃除機本体３を充電台２上に
載置して、掃除機本体３の係合凹部３ｂに充電台２の係
合突起２ａを嵌合させたとき、係合突部２ａ上の出力端
子２４，２５にそれぞれ押圧接触する様になっている。

【００３０】また、充電回路１４は、エミッタＥがダイ
オードＤ３を介して充電端子２６に接続されたスイッチ
ングトランジスタ（スイッチング素子）Ｑと、スイッチ
ングトランジスタＱのコレクタＣに接続され且つ二次電
池６の一端の充電端子（図示せず）に接続された電圧検
出用の抵抗Ｒ４と、抵抗Ｒ４の両端の電圧が入力される
マイコン（演算制御回路）２８を有する。そして、二次
電池６の他端の充電端子（図示せず）には充電端子２７
が接続され、マイコン（演算制御手段）２８は抵抗Ｒ４
の両端の電圧からスイッチングトランジスタＱのベース
Ｂに印加する高周波パルス電圧を制御する。この高周波
パルス電圧はマイコン２８の動作制御をするクロックパ
ルスを利用して行われる。

【００３１】更に、端子２６，２７間には端子間電圧を
検出する電圧検出回路１１１が介装されている。この電
圧検出回路１１１からの検出信号はマイコン（演算制御
回路）２８に入力される様になっている。

【００３２】また、二次電池６には出力端子（図示せ
ず）がスイッチ素子２９を介して電動送風機５の直流モ
ータ５ａに接続されている。このスイッチング素子２９
はマイコン２８によりＯＮ・ＯＦＦ制御され、このマイ
コン２８には手元操作パネル９のスイッチＳ１，Ｓ２，
Ｓ３（手元操作キー）からの操作信号が入力される。 [作用]次に、この様な構成の充電装置を備える電気掃除
機の作用を説明する。 (i)電気掃除機１の使用時 この様な構成においては、図３の収納状態から掃除機本
体３を持ち上げて、掃除機本体３を充電台２から取り外
すことにより、図４，図５の掃除機本体３の充電端子２
６，２７が直流電源装置（直流電源）１３の出力端子２
４，２５から離れて、充電回路１３ａを有する直流電源
装置（直流電源）１３と充電回路１４とが分離される。

【００３３】この分離状態において、図３の手元操作パ
ネル９のスイッチＳ１，Ｓ２，Ｓ３等を操作すると、こ
の操作信号が図１のマイコン２８に入力される。そし
て、マイコン２８は、スイッチＳ１，Ｓ２，Ｓ３の操作
信号に応じてスイッチング素子２９をＯＮ・ＯＦＦ作動
制御して、二次電池６から電動送風機５の直流モータ５
ａに作動電力を供給する。

【００３４】これにより、電動送風機５が作動して、集
塵室４内に電動送風機５の吸込負圧が作用し、吸込口体
１１からエアと共に吸い込まれた塵埃が延長管１０，手
元操作パイプ８，集塵ホース７を介して集塵室４に吸い
込まれ、集塵室４内の図示しない紙パックフィルタ等の
集塵袋に捕集される。 (ii）充電台２の充電装置の動作 また、電気掃除機１の不使用時においては、充電台２の
電源コード１３ｂに設けられた電源プラグ１３ｃを家屋
内の商用電源である１００Ｖ（５０Ｈｚまたは６０Ｈ
ｚ）のコンセント（図示せず）に差し込んで、直流電源
装置（直流電源）１３の整流器１５の入力側に交流電圧
を印加する。

【００３５】これにより、商用電源からの交流電圧が整
流器１５により整流されて直流電圧にされて、この直流
電圧がコンデンサＣ１に印加されて、コンデンサＣ１に
充電される。一方、この直流電圧がスイッチング１次回
路１７のパルス幅変調回路（ＰＷＭ）２３に供給され
て、パルス幅変調回路（ＰＷＭ）２３が作動する。そし
て、このパルス幅変調回路（ＰＷＭ）２３は、その作動
により高周波方形波電圧をスイッチングトランジスタＴ
ｒ１のベースに印加して、スイッチングトランジスタＴ
ｒ１を高速でＯＮ・ＯＦＦ制御する。

【００３６】この様にして、パルス幅変調回路（ＰＷ
Ｍ）２３によりスイッチングトランジスタＴｒ１が高速
でＯＮ・ＯＦＦ制御されると、スイッチングトランジス
タＴｒ１のＯＮ時にコンデンサＣ１に充電された電圧が
スイッチングトランス１９の一次コイルＬ１に印加さ
れ、一次コイルＬ１にコンデンサＣ１からの電流が流れ
る。この様にして、一次コイルＬ１には高周波電流が流
れる。

【００３７】そして、スイッチングトランス１９の一次
コイルＬ１に流れる高周波電流によりスイッチングトラ
ンス１９の二次コイルＬ２に高周波の交流電圧が発生
し、この高周波電圧が半波整流回路２０で半波整流され
て直流電圧となる。

【００３８】このときの半波整流回路２０の出力側の電
圧変動が電圧検出部２１により検出され、この電圧変動
によりフォトカプラ２２の発光素子ＬＥＤの発光量の増
減制御がされる。

【００３９】この発光素子ＬＥＤからの光はフォトカプ
ラ２２の受光素子Ｔｒ２に受光され、受光素子Ｔｒ２は
発光素子ＬＥＤの発光量の増減に応じたパルス幅制御信
号を出力する。このパルス幅制御信号は、スイッチング
１次回路１７のパルス幅変調回路（ＰＷＭ）２３に入力
されて、パルス幅変調回路（ＰＷＭ）２３によりパルス
幅制御信号として制御出力される。このパルス幅変調回
路（ＰＷＭ）２３から出力されるパルス幅制御信号は、
スイッチングトランジスタＴｒ１のベースに印加される
高周波方形波電圧のＰＷＭ制御に用いられる。 (iii)掃除機本体３の収納及び二次電池６への充電 また、掃除機本体３を図１，図２の如く充電台２上の載
置して、図４，図５の様に掃除機本体３の係合凹部３ｂ
に充電台２の係合突部２ａを挿入係合させると共に、図
４の如くテーパ状の係合凹部３ｆに充電台２の係合突部
２ｂを係合させる。これにより、本体側冷却風路３ｅの
下端が連通口３ｆ１，２ｃ１を介して充電台側冷却風路
１０７の風路１０６に連通する。

【００４０】この際、底壁３ｃの連通口３ｄ１と中空起
立部１０１の連通口２ｄ１とが対応した状態で、掃除機
本体３の底壁３ｃが環状シール部材１０３に弾接させら
れる。これにより、本体側冷却風路３ｅの上端部が連通
口３ｄ１，２ｄ１を介して充電台側冷却風路１０７の風
路１０２に連通させられる。この様にして、本体側冷却
風路３ｅと充電台側冷却風路１０７は互いに連通して環
状の循環冷却風路を構成する。

【００４１】一方、この様に掃除機本体３を図１，図２
の如く充電台２上の載置して、図４，図５の様に掃除機
本体３の係合凹部３ｂに充電台２の係合突部２ａを挿入
係合させると、充電端子２６，２７が係合突部２ａ上の
出力端子２４，２５にそれぞれ押圧接触させられる。

【００４２】これにより電圧検出回路１１１は、充電端
子２６，２７を介して直流電源装置（直流電源）１３の
出力端子２４，２５間の充電電圧を検出し、この検出信
号をマイコン２８に入力する。

【００４３】このマイコン２８は、電圧検出回路１１１
からの充電電圧検出信号を受けると、スイッチングトラ
ンジスタＱのベースＢに高周波パルス電圧を印加して、
スイッチングトランジスタＱをＯＮ・ＯＦＦ制御する。
このスイッチングトランジスタＱのベースＢに高周波パ
ルス電圧の単位時間あたりのパルス数は、マイコン２８
の制御のためのクロックを利用して常時一定で行われ
る。

【００４４】このスイッチングトランジスタＱをＯＮ・
ＯＦＦ制御により、直流電源装置（直流電源）１３の出
力端子２４，２５から直流の充電電流がダイオードＤ
３，スイッチングトランジスタＱ及び抵抗Ｒ４を介して
二次電池６にパルス状にして供給される。このパルス状
の充電電流により二次電池６の充電が開始される。

【００４５】そして、掃除機本体３の二次電池６への充
電が開始されると、充電電流生成回路１６の電流検出回
路１１０は端子２４に流れる電流を検出して充電検出信
号をファン制御回路１０９に入力する。このファン制御
回路１０９は、電流検出回路１１０からの充電信号を受
けると、冷却ファン１０８の駆動モータ１０８ａに通電
して駆動モータ１０８ａを駆動させる。

【００４６】これにより冷却ファン１０８は、冷却風を
風路１０６に向けて送風し、プリント基板１０４に設け
られた充電電流生成回路１６の充電素子であるスイッチ
ングトランジスタ（スイッチング素子）Ｔｒ１及び放熱
板１０５に向けて送風される。この冷却風は、スイッチ
ングトランジスタＴｒ１及び放熱板１０５からの熱を吸
熱して、このスイッチングトランジスタＴｒ１及び放熱
板１０５を冷却することにより、加熱される。この加熱
された冷却風は、連通口３ｆ１，２ｃ１を介して本体側
冷却風路３ｅに流入して二次電池６を冷却することによ
り、更に加熱されて、通口３ｄ１，２ｄ１を介して充電
台側冷却風路１０７の風路１０２に流入した後、再度、
冷却ファン１０８に吸い込まれて、循環する。

【００４７】この循環に際して、加熱された冷却風が風
路１０２に流入すると、中空載置部１００の前壁で且つ
風路１０２を形成している中空起立部１０１の前壁２ｅ
が加熱された冷却風で加熱され、前壁２ｅから大気に放
熱される。この様にして、スイッチングトランジスタ
（スイッチング素子）Ｔｒ１及び二次電池６が冷却され
ると共に、循環する冷却風の温度上昇も抑制される。ま
た、この様に冷却風路３e，１０７により循環冷却風路
を形成して、冷却風を循環させる様にしたことにより、
冷却ファン１０８の作動により生じる騒音や冷却風の流
による騒音が外部に漏れることがないので、スイッチン
グトランジスタＴｒ１及び二次電池６の冷却を静かに行
うことができる。

【００４８】この際、スイッチングトランジスタＴｒ１
の温度が温度センサ１７ａで検出され、この温度センサ
１７ａからの温度検出信号が過熱防止回路１７ｂに入力
される。

【００４９】ところで、この様な冷却ファン１０８によ
るスイッチングトランジスタＴｒ１の冷却がない場合に
は、充電素子であるスイッチングトランジスタＴｒ１の
温度が図１２の温度特性曲線２００で示したように比較
的急勾配で上昇して、スイッチングトランジスタＴｒ１
の温度が過熱保護温度となる傾向にある。そして、温度
センサ１７ａからの温度検出信号が入力されている過熱
防止回路１７ｂは、スイッチングトランジスタＴｒ１の
温度が過熱保護温度（設定温度）となると、パルス幅変
調回路（ＰＷＭ）２３の動作を停止させる。これによ
り、スイッチングトランジスタＴｒ１の動作が停止させ
られ、スイッチングトランジスタＴｒ１の保護が図られ
る。しかも、この様にスイッチングトランジスタＴｒ１
が停止させられた場合、スイッチングトランジスタＴｒ
１の温度が設定温度（過熱保護温度）よりも充分低下し
なければ、スイッチングトランジスタＴｒ１が復帰して
動作しないので、その復帰に時間がかかるものであっ
た。

【００５０】しかし、上述したようにスイッチングトラ
ンジスタＴｒ１を冷却ファン１０８により冷却した場合
には、図１３の様に充電素子であるスイッチングトラン
ジスタＴｒ１の温度が比較的に緩やかに上昇するが、ス
イッチングトランジスタＴｒ１の温度は過熱保護温度に
なるのが未然に防止される。

【００５１】尚、前壁２ｅを放熱性の良い材料から形成
することにより、冷却風路１０２，１０７間で循環する
冷却風の温度上昇を抑制して、スイッチングトランジス
タＴｒ１や二次電池６のより効果のある冷却を行うこと
ができる。

【００５２】そして、マイコン２８は、二次電池６が満
充電となったのを、抵抗Ｒ４の両端の電圧Ｖ１，Ｖ２の
上昇から検出して、スイッチングトランジスタＱのベー
スＢへの高周波パルス電圧の印加を停止して、充電を終
了する。

【００５３】これにより、充電電流生成回路１６の電流
検出回路１１０は、端子２４に電流が流れなくなったの
を検出して、この検出信号をファン制御回路１０９に入
力する。このファン制御回路１０９は、電流検出回路１
１０からの検出信号を受けると、冷却ファン１０８の駆
動モータ１０８ａへの通電を停止して、駆動モータ１０
８ａを停止させる。これにより冷却ファン１０８による
冷却風の送風が停止される。尚、上述したような二次電
池６への充電途中で、掃除機本体３を持ち上げて充電台
２から外した場合も、端子２４へ電流が流れなくなり、
同様に、この状態が電流検出回路１１０により検出され
ると共にファン制御回路１０９により冷却ファン１０８
が停止させられる。 [変形例]以上説明した実施例では、掃除機本体３を充電
台２上に載置したときに、本体側冷却風路３ｅと充電台
側冷却風路１０７を互いに連通させて、本体側冷却風路
３ｅと充電台側冷却風路１０７とにより環状の循環冷却
風路を形成させると共に、冷却ファン１０８からの冷却
風を冷却風路３ｅ，１０７からなる循環冷却風路内で循
環させて、冷却風路３ｅ，１０８内にそれぞれ配設され
たスイッチングトランジスタ（充電素子）Ｔｒ１及び二
次電池６を冷却させるようにしたが、必ずしもこの構成
に限定されるものではない。

【００５４】例えば、図１４に示したように、充電台２
の中空載置部１００と中空起立部１０１との間に隔壁３
００を設けて、中空載置部１００内の風路１０６と中空
起立部１０１内の風路１０２とを区画すると共に、前壁
２ｅの下部及び上端部にエア吸込口（冷却風吸込口）３
０１及びエア排気口（冷却風排気口）３０２を設けた構
成としても良い。尚、ｆ５はエア吸込口３０１に設けら
れた吸気フィルタ、ｆ６はエア排気口３０２に設けられ
た排気フィルタである。

【００５５】この場合には、冷却ファン１０８が作動す
ると、エア吸込口３０１から外気（エア）が冷却風とし
て吸い込まれ、この吸い込まれた冷却風は冷却ファン１
０８に吸い込まれて風路（冷却風路）１０６内に吐出さ
れる。

【００５６】この吐出された冷却風は、プリント基板１
０４に設けられた充電電流生成回路１６の充電素子であ
るスイッチングトランジスタ（スイッチング素子）Ｔｒ
１及び放熱板１０５に向けて流れ、スイッチングトラン
ジスタＴｒ１及び放熱板１０５からの熱を吸熱して、こ
のスイッチングトランジスタＴｒ１及び放熱板１０５を
冷却することにより加熱される。

【００５７】この加熱された冷却風は、連通口３ｆ１，
２ｃ１を介して本体側冷却風路３ｅに流入して二次電池
６からの熱を吸熱して二次電池６を冷却することによ
り、更に加熱される。この過熱された冷却風は、通口３
ｄ１，２ｄ１を介して充電台側冷却風路１０７の風路１
０２に流入した後、エア排気口３０２から大気に排気さ
れる。この様にしてスイッチングトランジスタ（スイッ
チング素子）Ｔｒ１及び二次電池６が冷却され、スイッ
チングトランジスタ（スイッチング素子）Ｔｒ１及び二
次電池６の急激な温度上昇が抑制される。

【００５８】この場合には、常に温度の低いエアを冷却
風として吸い込んでスイッチングトランジスタ（スイッ
チング素子）Ｔｒ１及び二次電池６を冷却すると共に、
この冷却により過熱された冷却風は排気するので、スイ
ッチングトランジスタ（スイッチング素子）Ｔｒ１及び
二次電池６の温度上昇を上述した実施例よりも更に効果
的に抑制できる。

【００５９】以上説明した実施例では、充電台２側の充
電回路としての直流電源装置１３（図１１参照）を充電
台２に設け、充電回路１４を掃除機本体３に設けた例を
示したが、必ずしもこれに限定されるものではない。例
えば、充電回路１４のスイッチング素子Ｑや抵抗Ｒ４及
びその為のマイコン２８に代わる制御手段等と直流電源
装置１３とからなる充電回路を充電台２内に設けた構成
としても良い。この場合には、掃除機本体３側に充電回
路が不要となるし、スイッチング素子Ｑや抵抗Ｒ４等の
冷却を行うようにすることも容易にできる。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
充電式電気掃除機は、充電式の電池を備える掃除機本体
と、前記掃除機本体が載置される充電台と、前記充電台
内に配設され且つ充電時に発熱する充電素子が設けられ
た充電回路を備えると共に、前記掃除機本体が前記充電
台に載置されたときに、前記充電回路により前記電池へ
の充電が行われる充電式電気掃除機において、前記電池
への充電時に作動して冷却風を前記充電素子に供給して
前記充電素子を冷却させる冷却ファンと、前記充電回路
による前記電池への充電が停止されたのを検知して、前
記冷却ファンの作動を停止させるファン停止手段を備え
る構成としたので、次の（イ）〜（ニ）の効果を有す
る。 （イ）この様に充電時に充電素子を冷却することによ
り、充電時における充電素子や充電式の電池の過熱を未
然に防止して充電式の電池への充電を充分に行うことが
できる。 （ロ）この様に充電時に充電素子を冷却することによ
り、充電途中での充電素子の過熱による充電の強制終了
を回避することができ、充電のバラツキを抑制できる。
即ち、充電素子を冷却しない場合で且つ電池の消費量が
多く（蓄電量が少なく）、電池の満充電までの充電時間
が長くかかる場合には、充電素子が充電途中で過熱保護
温度になり、充電が停止させられる場合がある。しか
し、充電素子を冷却しない場合で且つ電池の消費量が少
なく（蓄電量が多く）、電池の満充電までの充電時間が
短い場合には、充電素子が充電途中で過熱保護温度にな
ることはなく、充電途中での充電停止が生じない。この
為、充電素子の冷却を行わない場合には充電が正常に終
了したり途中で停止されたりするという充電のバラツキ
が生じていたが、この発明によればこの様な充電のバラ
ツキが生じない。 （ハ）更に、充電時に充電素子や充電式の電池が繰り返
し過熱されると、繰り返し過熱によるストレスが発生し
て、充電素子や充電式の電池の寿命が短くなるが、この
発明におけるように充電時に充電素子や充電式の電池を
冷却することにより、充電素子や充電式の電池の寿命を
延ばすことができ、製品の信頼性を向上させることがで
きる。 （ニ）しかも、電池への充電が満充電となって終了した
場合や、掃除機本体の電池と充電台の充電のための回路
との接続を分離したことにより、電池への充電が終了し
た場合には、冷却ファンの作動がファン停止手段により
停止されるので、冷却に必要な充電時にのみ冷却ファン
を作動させて、無駄な電力の消費を防止できる。

【００６１】また、請求項２に記載の充電式電気掃除機
は、充電式の電池を備える掃除機本体と、前記掃除機本
体が載置される充電台と、前記充電台内に配設され且つ
充電時に発熱する充電素子が設けられた充電回路を備え
ると共に、前記掃除機本体が前記充電台に載置されたと
きに、前記充電回路により前記電池への充電が行われる
充電式電気掃除機において、前記電池への充電時に作動
して冷却風を前記充電素子又は前記充電素子の放熱手段
と前記電池に供給して前記充電素子及び前記電池を冷却
させる冷却ファンを有する構成としたので、充電時にお
ける充電素子や充電式の電池の過熱を未然に防止して、
充電式の電池への充電を充分に行うことができる。ま
た、上述の（ロ），（ハ）の効果も有する。

【００６２】更に、請求項３に記載の充電式電気掃除機
は、請求項２に記載の充電式電気掃除機において、前記
掃除機本体及び前記充電台に本体側冷却風路及び充電台
側冷却風路がそれぞれ形成され、前記本体側冷却風路に
前記電池が配設され、充電台側冷却風路に前記充電素子
又は前記充電素子の放熱手段が配設されていると共に、
前記掃除機本体が前記充電台に載置されたときに、前記
本体側冷却風路及び充電台側冷却風路が互いに連通して
循環冷却風路が形成され、前記循環冷却風路に前記冷却
ファンが配設されている構成としたので、掃除機本体を
充電台に載置するのみで掃除機本体の充電式の電池の充
電を開始できる一方、掃除機本体を充電台から取り出す
ことにより掃除機本体の充電式の電池への充電を停止で
きる。しかも、掃除機本体に設けられた電動送風機を充
電素子等の冷却に用いずに、この電動送風機より能力の
充分に小さい冷却ファンを充電素子等の冷却に用いたの
で、充電素子の冷却に使用される電力も少なくて済むこ
とになる。また、冷却ファンは循環風路内に設けられて
いるので、冷却ファンの作動や冷却風の流れにより生じ
る騒音が外部に洩れることがなく、充電時の充電素子の
冷却を静かに行うことができる。

【００６３】また、請求項４の発明の充電式電気掃除機
は、請求項２又は３に記載の充電式電気掃除機におい
て、前記冷却ファンは充電台側に設けられている構成と
したので、充電時における充電素子等の冷却のための構
成を簡易に設けることができる。

【００６４】更に、請求項５の発明の充電式電気掃除機
は、請求項２〜４のいずれか一つに記載の充電式電気掃
除機において、前記充電回路による前記電池への充電が
停止されたのを検知して、前記冷却ファンの作動を停止
させるファン停止手段を備える構成としたので、電池へ
の充電が満充電となって終了した場合や、掃除機本体を
充電台から外したりすること等により、電池への充電が
終了した場合に、冷却ファンの作動がファン停止手段に
より停止されるので、冷却に必要な充電時にのみ冷却フ
ァンを作動させて、無駄な電力の消費を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る充電式電気掃除機の斜視図であ
る。

【図２】図１に示した充電式電気掃除機の一部を斜め前
から見た概略斜視図である。

【図３】図１に示した充電式電気掃除機の電気掃除機の
概略斜視図である。

【図４】図３の掃除機本体を充電台に載置したときの要
部断面図である。

【図５】図４の掃除機本体と充電台との接合部と関係及
び充電回路と関係を示す概略説明図である。

【図６】図１，２の充電台の平面図である。

【図７】図５の充電台の側面図である。

【図８】図４のプリント基板の平面図である。

【図９】（ａ）は図４，図８の放熱板の部分斜視図、
（ｂ）は（ａ）の放熱板と図４の冷却ファンとの関係を
示す斜視図である。

【図１０】図５に示した直流電源装置及び充電回路から
なる充電装置の回路図である。

【図１１】図１０の直流電源装置の回路図である。

【図１２】冷却ファンがない場合のスイッチングトラン
ジスタの温度上昇を説明する温度上昇特性線図である。

【図１３】冷却ファンがある場合のスイッチングトラン
ジスタの温度上昇を説明する温度上昇特性線図である。

【図１４】この発明の変形例を示す要部断面図である。

【符号の説明】

１・・・電気掃除機 ２・・・充電台 ３・・・掃除機本体 ３ｅ・・・本体側冷却風路 ６・・・二次電池 １２・・・充電装置 １３ａ・・・電源回路 １４・・・充電回路 １０５・・・放熱板（放熱手段） １０２，１０６・・・風路 １０７・・・充電台側冷却風路 １０８・・・冷却ファン（冷却手段） ｆｃ・・・ファン停止手段 Ｔｒ１・・・スイッチングトランジスタ（充電素子，スイ
ッチング素子）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】充電式の電池を備える掃除機本体と、 前記掃除機本体が載置される充電台と、 前記充電台内に配設され且つ充電時に発熱する充電素子
   が設けられた充電回路を備えると共に、 前記掃除機本体が前記充電台に載置されたときに、前記
   充電回路により前記電池への充電が行われる充電式電気
   掃除機において、 前記電池への充電時に作動して冷却風を前記充電素子に
   供給して前記充電素子を冷却させる冷却ファンと、 前記充電回路による前記電池への充電が停止されたのを
   検知して、前記冷却ファンの作動を停止させるファン停
   止手段を備えることを特徴とする充電式電気掃除機。
2. 【請求項２】充電式の電池を備える掃除機本体と、 前記掃除機本体が載置される充電台と、 前記充電台内に配設され且つ充電時に発熱する充電素子
   が設けられた充電回路を備えると共に、 前記掃除機本体が前記充電台に載置されたときに、前記
   充電回路により前記電池への充電が行われる充電式電気
   掃除機において、 前記電池への充電時に作動して冷却風を前記充電素子又
   は前記充電素子の放熱手段と前記電池に供給して前記充
   電素子及び前記電池を冷却させる冷却ファンを有するこ
   とを特徴とする充電式電気掃除機。
3. 【請求項３】請求項２に記載の充電式電気掃除機におい
   て、 前記掃除機本体及び前記充電台に本体側冷却風路及び充
   電台側冷却風路がそれぞれ形成され、前記本体側冷却風
   路に前記電池が配設され、充電台側冷却風路に前記充電
   素子又は前記充電素子の放熱手段が配設されていると共
   に、 前記掃除機本体が前記充電台に載置されたときに、前記
   本体側冷却風路及び充電台側冷却風路が互いに連通して
   循環冷却風路が形成され、前記循環冷却風路に前記冷却
   ファンが配設されていることを特徴とする充電式電気掃
   除機。
4. 【請求項４】請求項２又は３に記載の充電式電気掃除機
   において、 前記冷却ファンは充電台側に設けられていることを特徴
   とする充電式電気掃除機。
5. 【請求項５】請求項２〜４のいずれか一つに記載の充電
   式電気掃除機において、 前記充電回路による前記電池への充電が停止されたのを
   検知して、前記冷却ファンの作動を停止させるファン停
   止手段を備えることを特徴とする充電式電気掃除機。