JP2003169771A - 電気掃除機の蓄電池冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】蓄電池への充電時間を短くして、充電後の電気
掃除機の駆動時間を長くできる電気掃除機の蓄電池冷却
装置提供すること。 【解決手段】 塵埃吸込用の電動送風機１５及び電池シ
ェル３０が内蔵された掃除機本体３を有する電気掃除機
１と、電池シェル３０を充電させる直流電源５９が設け
られた充電台２とを備え、電池シェル３０の周囲に位置
する冷却風路２９ｃが掃除機本体３内に設けられ、冷却
風路２９ｃに冷却風を供給する冷却ファン５８が送風手
段として設けられていると共に、掃除機本体３を充電台
２にセットして直慰留電源５９で電池シェル３０に充電
を行う際に冷却ファン５８を駆動して冷却風路２９ｃに
冷却風を送風させる演算制御回路４５が設けられている
電気掃除機の蓄電池冷却装置。

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、電気掃除機の掃
除機本体を充電台にセットして、掃除機本体に内蔵され
た蓄電池に充電する際、蓄電池を冷却する様にした電気
掃除機の蓄電池冷却装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の電気掃除機には、掃除機本体内に
蓄電池を内蔵させて、この蓄電池を用いて掃除機本体内
の電動送風機等を駆動する様にすると共に、掃除機本体
を充電台にセットすることにより、充電台内の充電用の
回路により蓄電池に充電するようにした充電式電気掃除
機がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この様な充電式電気掃
除機では、充電用の回路により蓄電池に充電する際には
蓄電池の温度が上昇することが知られている。しかも、
充電に際して蓄電池の温度が上昇すると、充電容量が低
下する傾向にあることも知られている。

【０００４】一方、電気掃除機の使用直後、即ち電気掃
除機により清掃をした直後は、電動送風機や蓄電池の温
度が上昇している。このため、電気掃除機の使用直後に
蓄電池に充電を開始した場合には、蓄電池の温度が高い
状態で充電が行われるので、充電容量が低下、充電後の
電気掃除機の駆動時間が短くなる。

【０００５】従って、充電容量を多くするには、電気掃
除機の使用後にある程度時間が経過して、蓄電池が冷却
されて所定温度になるまで充電を待機した後に、蓄電池
に充電するようにしたものが考えられている。

【０００６】しかし、この様に構成すると、充電が完了
するまでの時間が長くなるため、掃除を再開するのに時
間がかかるという問題がある。

【０００７】そこで、この発明は、蓄電池への充電時間
を短くして、充電後の電気掃除機の駆動時間を長くでき
る電気掃除機の蓄電池冷却装置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】この目的を達成するた
め、この発明は、塵埃吸込用の電動送風機及び蓄電池が
内蔵された掃除機本体を有する電気掃除機と、前記蓄電
池を充電させる充電用の回路が設けられた充電台とを備
え、前記蓄電池の周囲に位置する冷却風路が前記掃除機
本体内に設けられ、前記冷却風路に冷却風を供給する送
風手段が設けられていると共に、前記掃除機本体を前記
充電台にセットして前記充電用の回路で前記蓄電池に充
電を行う際に前記送風手段を駆動して前記冷却風路に冷
却風を送風させる制御手段が設けられている電気掃除機
の蓄電池冷却装置としたことを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態１】以下、この発明の実施の形態１
を図面に基づいて説明する。

【００１０】図１，図７，図８において、１は充電式の
電気掃除機、２は充電台である。 [構成] ＜電気掃除機１＞この電気掃除機１は掃除機本体３を有
する。この掃除機本体３は、図１０（ａ）に示したよう
に本体ケース４と、本体ケース４の上部を覆う蓋体５を
有する。

【００１１】この本体ケース４の前部には容器嵌合用の
凹部６が設けられ、本体ケース４の後部には送風機収納
室７及び電池収納室８が設けられている。この送風機収
納室７の上壁７ａには下方に突出する大径の筒状部９が
設けられ、本体ケース４の底壁４ａには上方に突出する
小径の筒状部１０が設けられている。また、上壁７ａに
は筒状部９に開口する吸込開口（連通路）１１が形成さ
れている。この吸込開口１１にはフィルタＦが装着され
ている。

【００１２】しかも、収納室７，８は隔壁１２により区
画され、隔壁１２の上壁部１２ａ中央には図１０（ｂ）
に示したように収納室７，８を連通させる連通孔１３が
形成されている。

【００１３】また、電気掃除機１は、凹部６に着脱可能
に嵌合されたサイクロン式の集塵容器１４と、送風機収
納室７内に配設された電動送風機（送風手段）１５を有
する。集塵容器４は、上方に開口する容器本体１４ａ
と、容器本体１４ａの上部の開口に設けられたフィルタ
１４ｃ，１４ｄを有する。１４ｅは、容器本体１４ａの
吸込口である。

【００１４】この吸込口１４ｅから容器本体１４ａ内の
集塵室１４ａ１に吸い込まれる塵埃を含むエアは、容器
本体１４ａ内で渦流となって流れる様になっている。こ
の際、このエアに含まれる塵埃は、渦を巻きながら自重
により集塵容器１４の下方に落下堆積させられて、エア
から分離される様になっている。一方、塵埃から分離さ
れたエアは、集塵容器１４の上部のフィルタ１４ｂ，１
４ｃを透過するようになっている。

【００１５】そして、蓋体５には、吸込口１４ａに連通
する接続口５ａと、容器本体１４ａの上部と吸込開口１
１を連通させる連通路５ｂが形成されている。

【００１６】さらに、電動送風機１５は遠心ファン部１
５ａと、遠心ファン部１５ａを作動させるモータ部１５
ｂを有する。このモータ部１５ｂは、排気孔１５ｃを有
すると共に、下端部に小径部１５ｄを有する。

【００１７】そして、遠心ファン部１５ａはゴム等の弾
性筒１６により筒状部９内に保持され、モータ部１５ｂ
の小径部１５ｄはゴム等の弾性筒１７により筒状部１０
に保持されている。これにより、遠心ファン部１５ａの
吸込口１５ａ１が吸込開口１１に連通している。しか
も、送風機収納室７内には電動送風機１５の周囲に位置
する排気室１８が形成されている。

【００１８】この排気室１８には、上述した連通孔１３
が開口していると共に、図１，図３，図７，図８，図
９，図１２に示した多数の円形の排気口１９が開口して
いる。この排気口１９は、掃除機本体３の前側に向かう
に従って径が大きくなるように設定されている。しか
も、多数の排気口１９は、電池収納室８よりも前側に位
置している。従って、掃除機本体３の後端を下にして縦
置きにしたときには、排気口１９は電動送風機１５より
も上方に位置することになる。

【００１９】また、上述した本体ケース４の底壁４ａに
は電池収納室８の取付口２０が形成されている。この取
付口２０は、底壁４ａに着脱可能に取り付けられた蓋体
２１により閉成されている。この蓋体２１には、図５，
図７，図１０（ａ），図１１に示したように、電池収納
室８に開口する開口部２２が形成されている。

【００２０】この蓋体２１の内面には図６に示したよう
に前後に延びるガイド２１Ｇ，２１Ｇが設けられ、この
ガイド２１Ｇ，２１Ｇ間にはシャッタ２３が掃除機本体
３の前後方向にスライド可能に保持されている。このシ
ャッタ２３には、掃除機本体３の前後方向の後縁部側に
位置し、且つ、開口部２２から突出する操作ノブ２４が
一体に設けられている。また、このシャッタ２３の前端
部と蓋体２１のバネ係止部２１ａとの間にはスプリング
２５が介装されていて、このスプリング２５はシャッタ
２３を後方側にバネ付勢している。これにより、開口部
２２はシャッタ２３によって通常は閉成される様になっ
ている。

【００２１】更に、電気掃除機１は、図１０（ａ）に示
したように電池収納室８内に収納された電池パック２６
を有する。この電池パック２６は、図１３（ａ）に示し
たように、２列の電池シェル列２７，２８と、電池シェ
ル列（蓄電池列）２７，２８間に配設された中空で薄肉
のセパレータ２９を有する。また、電池パック２６は、
電池シェル列２７，２８の多数の電池シェル（蓄電池）
３０に接続されたリード線３１と、リード線３１に接続
されたコネクタ３２と、電池シェル列２７，２８に捲回
された外装フィルム３３を有する。

【００２２】また、セパレータ２９の底壁２９ａにはエ
ア流入口２９ａ１が形成され、セパレータ２９の上壁２
９ｂにはエア流出口２９ｂ１が形成され、このエア流入
口２９ａ１とエア流出口２９ｂ１との間に冷却風路（セ
パレータ２９内の空間）２９ｃが形成されているてい
る。このセパレータ２９には、例えば熱伝導率の高いア
ルミ等の金属材料や塩化ビニール等の樹脂材料を用い
る。

【００２３】また、電気掃除機１は、図１，図７，図８
に示したように接続口５ａに接続された集塵ホース３４
と、集塵ホース３４の自由端部に接続固定された手元操
作パイプ（手元操作管）３５と、手元操作パイプ３５に
接続された延長パイプ（延長管）３６と、延長パイプ３
６に接続された吸込口体３７を有する。この吸込口体３
７は、図示しない回転清掃体を有すると共に、この回転
清掃体を駆動する図１４のモータ３８を有する。

【００２４】また、手元操作パイプ３５には操作パネル
３９が設けられ、操作パネル３９には電源ＯＮ・ＯＦＦ
用のスイッチＳ１と、風量を強にするスイッチＳ２と、
風量を強にするスイッチＳ３が設けられている。尚、図
１４中、Ｓ４は吸込口体３７の図示しない底壁に取り付
けられた床検知用のスイッチである。

【００２５】また、本体ケース４の底壁４ａと後壁４ｂ
とのコーナ部には図１１，図１２に示したように凹部４
０が形成され、凹部４０内には図１２に示したようにプ
ラスの充電端子４１とマイナスの充電端子４２及びファ
ン用端子４３が取り付けられている。 （制御回路）また、掃除機本体３内には図示しない回路
板が装着されている。この回路板には図１４に示した制
御回路（制御手段）４４が配設されている。この制御回
路４４は演算制御回路（制御手段）４５を有し、この演
算制御回路４５にはスイッチＳ１〜Ｓ３が接続されてい
る。また、この演算制御回路４５には、制御回路４４の
トランジスタ（スイッチング素子）Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３
１，Ｑ４１のベース側が接続されている。

【００２６】トランジスタＱ１のエミッタにはプラスの
充電端子４１及びトランジスタＱ２のエミッタが接続さ
れ、トランジスタＱ１のコレクタにはファン用端子４３
が接続されている。このトランジスタＱ２のコレクタに
は抵抗Ｒ及び配線４６を介して電池パック２６のプラス
側が接続され、電池パック２６のマイナス側には配線４
７を介してマイナスの充電端子４２が接続されている。

【００２７】この配線４６にはトランジスタ（スイッチ
ング素子）Ｑ３２，Ｑ４２のエミッタがそれぞれ接続さ
れ、トランジスタＱ３２，Ｑ４２のベースにはトランジ
スタＱ３１，Ｑ４１のベースがそれぞれ接続されてい
る。このトランジスタＱ３１，Ｑ４１のコレクタは配線
４７にそれぞれ接続され、トランジスタＱ３２のコレク
タはＭＯＳ ＦＥＴ Ｑ３３のゲートに接続され、トラ
ンジスタＱ４２のコレクタは床面検知用のスイッチＳ４
及びモータ３８を介して配線４７に接続されている。

【００２８】このＭＯＳ ＦＥＴ Ｑ３３のソースには
電動送風機１５のモータ部１５ｂを介して配線４６が接
続され、ＭＯＳ ＦＥＴ Ｑ３３のドレインには配線４
７が接続されている。また、電池パック２６の温度検出
用のサーミスタ４８が電池パック２６のマイナス側と演
算制御回路４５に接続されている。

【００２９】更に、抵抗ＲのトランジスタＱ２側は抵抗
Ｒ２，可変抵抗ＶＲ及び抵抗Ｒ２１を介して配線４７に
接続され、抵抗Ｒの配線４６側は抵抗Ｒ３，Ｒ４を介し
て配線４７に接続されている。そして、抵抗Ｒ２と可変
抵抗ＶＲとの間の電圧Ｖ１及び抵抗Ｒ３，Ｒ４との間の
電圧Ｖ２が演算制御回路４５に入力される様になってい
る。また、トランジスタＱ２のエミッタと配線４７は抵
抗Ｒ５，Ｒ６を介して接続され、抵抗Ｒ５，Ｒ６間の電
圧Ｖ０が演算制御回路４５に入力されるようになってい
る。 ＜充電台２＞充電台２は、図２（ａ）に示したように掃
除機本体３の載置部４９と、載置部４９の前端部から上
方に向けて延びる起立部５０を有する。この載置部４９
内には収納室５１が形成され、起立部５０内には風路５
２が形成されている。また、載置部４９の後壁５３には
収納室５１と大気を連通させる冷却風吸気口５４が形成
され、起立部５０の上端部の後面には筒部５５が形成さ
れ、筒部５５内には風路５２に連通する冷却風排気口５
６が形成されている。

【００３０】しかも、収納室５１内には電源回路基板５
７が配設され、風路５２の下端部内には冷却ファン５８
が配設されている。この電源回路基板５７には図１４に
示した直流電源（直流電源回路）５９が設けられ、直流
電源５９の入力側には電源コード６０を介して電源プラ
グ６１が接続されている。この直流電源５９は、パルス
幅変調用のスイッチング素子（スイッチングトランジス
タ）６２を有する。このスイッチング素子６２は、直流
電源５９の動作時の発熱量が大きい。このため、スイッ
チング素子６２は、電源回路基板５７上に取り付けたＬ
字状の放熱板６３に取り付けられている。

【００３１】更に、充電台２は、載置部４９と起立部５
０とのコーナ部に突設された端子配置用突部６４を有す
る。この端子配置用突部６４は、掃除機本体３を載置部
４９上に載置したときに、掃除機本体３の後部の凹部４
０に嵌合可能な大きさに形成されている。

【００３２】この端子配置用突部６４には、図２（ｂ）
に示したように３つのスリット状の凹部６５，６６，６
７が形成されている。この凹部６５，６６，６７は、図
２中、上方及び右方（後方）に開口させられている。そ
して、凹部６５，６６，６７には、プラスの充電端子６
５ａ，ファン用の接続端子６６ａ，及びマイナスの充電
端子６７ａがそれぞれ取り付けられている。各端子６５
ａ，６６ａ，６７ａは、バネ性を有すると共に、図２
（ｃ）に示したように傾斜させられている。これによ
り、掃除機本体３が載置部４９上に載置されて、掃除機
本体３の後部の凹部４０に端子配置用突部６４が嵌合さ
れたときに、凹部４０内の端子４１，４３，４２が端子
６５ａ，６６ａ，６７ａにそれぞれ接触可能に設けられ
ている。この直流電源５９のプラス側にはプラスの充電
端子６５ａが接続されている。また、直流電源５９のマ
イナス側には、冷却ファン５８を介してファン用の接続
端子６６ａが接続されていると共にマイナスの充電端子
６７ａが接続されている。 [作用]次に、この様な構成の電気掃除機１及び充電台２
の作用を説明する。 （１）清掃時 この様な電気掃除機１において、スイッチＳ１をＯＮさ
せると、このＯＮ信号が演算制御回路４５に入力され
る。この際、演算制御回路４５は、トランジスタＱ４１
のベースに動作電圧を入力して、トランジスタＱ４１を
ＯＮさせる。これによりトランジスタＱ４１は、トラン
ジスタＱ４２のベースに動作電圧を印加して、トランジ
スタＱ４２をＯＮさせる。このとき吸込口体３７の下面
側が清掃面上に載置されて、床面検出用のスイッチＳ４
がＯＮしていれば、電池パック２６から電流がモータ３
８に供給されて、モータ３８が作動し、吸込口体３７内
の図示しない回転清掃体が回転駆動される。

【００３３】また、この状態で、スイッチＳ２又はＳ３
をＯＮさせると、このＯＮ信号が演算制御回路４５に入
力されて、演算制御回路４５はトランジスタＱ３１のベ
ースに動作電圧を入力して、トランジスタＱ３１をＯＮ
させる。これによりトランジスタＱ３１は、ＭＯＳ Ｆ
ＥＴ Ｑ３３のゲートに動作電圧を印加して、ＭＯＳＦ
ＥＴ Ｑ３３をＯＮさせる。これにより、電池パック２
６からの電流がＭＯＳ ＦＥＴ Ｑ３３を介して電動送
風機１５の電動部１５ｂに流れ、電動送風機１５が作動
させられる。

【００３４】この作動により電動送風機５は吸込負圧を
集塵容器４に作用させる。そして、この吸込負圧によ
り、清掃面の塵埃がエアと共に吸込口体３７に吸い込ま
れる。この吸込口体３７にエアと共に吸い込まれた塵埃
は、延長パイプ３６，手元操作パイプ３５及び集塵ホー
ス３４を介して集塵容器１４内に吸い込まれる。この吸
い込まれた塵埃を含むエアは集塵容器１４内で渦流とな
って流れる。この際、このエアに含まれる塵埃は、渦を
巻きながら自重により集塵容器１４の下方に落下堆積さ
せられて、エアから分離される。この様な状態で吸込口
体３７を清掃面上で移動操作することにより、清掃面の
清掃を行う。

【００３５】一方、塵埃から分離されたエアは、集塵容
器１４の上部のフィルタ１４ｃ，１４ｄを透過した後、
連通路５ｂ，吸込開口１１及びフィルタＦを介して電動
送風機１５の遠心ファン部１５ａに吸い込まれる。この
吸い込まれたエアは、モータ部１５ｂ内を流れて内部を
冷却した後、排気孔１５ｃからモータ部１５ｂの周囲に
形成される排気室１８内に排出された後、掃除機本体３
の側面に形成された排気口１９から大気に排気される。

【００３６】尚、この様な電気掃除機１において、掃除
機本体３が充電台２に載置されていない状態では、シャ
ッタ２３がスプリング２５により開口部２２を閉成して
いるので、清掃時に塵埃が開口部２２から電池収納室８
内に侵入することはない。 （２）充電時 また、この様な清掃後に充電を行う場合には、充電台２
の電源プラグ６１を図示しない商用電源のコンセントに
差し込んだ状態で、図１，図３，図４に示したように掃
除機本体３の底壁４ａ側を前にして、掃除機本体３の後
部側を充電台２の載置部４９上に載置する。

【００３７】この際、シャッタ２３の操作ノブ２４が充
電台２の筒部５５上に図３，図５の如く当接させられ
て、シャッタ２３が開口部２２を開く方向にスプリング
２５のバネ力に抗して蓋体２１に対して相対的にスライ
ド変位させられ、シャッタ２３で閉成されていた開口部
２２が開かれる。そして、この開かれた開口部２２が充
電台２の筒部５５内の冷却風排気口５６に対向して連通
すると共に、筒部５５の先端が開口部２２の周囲におい
て蓋体２１に押し付けられる。

【００３８】この載置に伴い、掃除機本体３の凹部４０
に充電台２の端子配置用突部６４が挿入させられて、凹
部４０内のプラス側の充電端子４１が端子配置用突部６
４のプラス側の充電端子６５ａに接触させられ、凹部４
０内のマイナス側の充電端子４２が端子配置用突部６４
のマイナス側の充電端子６７ａに接触させられ、凹部４
０内のファン用端子４３が端子配置用突部６４の接続端
子６６ａに接触させられる。

【００３９】この接触により、抵抗Ｒ６，Ｒ７間に電圧
Ｖ０が発生し、この電圧Ｖ０が演算制御回路４５に入力
される。しかも、演算制御回路４５は、電圧Ｖ０が入力
されると、掃除機本体３が充電台２にセットされて、充
電電流が充電台２の直流電源５９から供給可能な状態と
なっていると判断する。そして、演算制御回路４５は、
トランジスタＱ２のベースに高周波パルス電圧を印加し
て、トランジスタＱ２をＯＮ・ＯＦＦ制御する。このト
ランジスタＱ２をＯＮ・ＯＦＦ制御により、直流電源５
９からの充電電流が高速でＯＮ・ＯＦＦされながら蓄電
池である電池パック２６の電池シェル３０に抵抗Ｒを介
して供給され、電池シェル３０への充電が開始される。

【００４０】尚、この際、演算制御回路４５は、トラン
ジスタＱ３１，Ｑ４１のベースに動作電圧が印加しない
ので、モータ部１５ｂ及びモータ３８は駆動されない状
態となっている。

【００４１】また、上述の充電に伴い、直流電源５９の
各電子部品が発熱する一方、電池パック２６の電池シェ
ル３０が発熱する。この電池シェル３０の熱は、電池パ
ック２６のセパレータ２９に伝導して、セパレータ２９
を加熱している。

【００４２】しかし、演算制御回路４５は、上述の充電
に際して、トランジスタＱ１のベースに動作電圧を印加
して、トランジスタＱ１をＯＮさせ、冷却ファン５８を
作動させる。これにより、外気（エア）が充電台２の後
壁５３に設けた冷却風吸気口５４から収納室５１内に冷
却風として吸い込まれる。この冷却風は、電源回路基板
５６の各電子部品を冷却すると共に、放熱板６３を冷却
した後、風路５２を介して冷却風排気口５６から排出さ
れる。

【００４３】しかも、冷却風排気口５６から排出された
冷却風は、掃除機本体３の開口部２２及び電池パック２
６のセパレータ２９のエア流入口２９ａ１を介してセパ
レータ２９内即ちその内部の空間である冷却風路２９ｃ
内に流入する。このセパレータ２９内に流入した冷却風
は、セパレータ２９内で乱流となってセパレータ２９内
面から吸熱して、結果的には電池シェル３０を冷却す
る。

【００４４】この電池シェル３０を冷却した冷却風は、
エア流出口２９ｂ１から流出した後、隔壁１２の連通孔
１３から電動送風機１５の排気室１８に流入して、掃除
機本体３の排気口１９から大気に排気される。この様に
電池シェル３０を冷却した冷却風は掃除機本体３の排気
口１９を利用して排気されるので、この冷却風を排気す
る排気風路や排気口を別途設ける必要がない。

【００４５】上述の様にして、充電時に直流電源５９の
各電子部品を冷却することで、直流電源５９のスイッチ
ング素子６２に急激で大きな電流が流れて通常使用以上
の温度に上昇するのを防止でき、直流電源５９の各電子
部品の寿命が短くなるのを防止できる。

【００４６】また、充電時に上述の様にして電池パック
２６の電池シェル３０を冷却することで、充電時におけ
る電池シェル３０への充電量が急激に低下するのを防止
でき、必要な充電容量を十分に確保できる。この結果、
充電後の電池パック２６による電気掃除機１の動作時間
（使用可能時間）も短くなるのを防止できる。

【００４７】更に、上述した充電に際して、電池シェル
３０が満充電に近づくに従って、電池シェル３０に流れ
る電流が減少しようとすると共に、抵抗Ｒに流れる電流
も減少し、抵抗Ｒの両端の電圧Ｖ１，Ｖ２の差（Ｖ１−
Ｖ２）が小さくなる傾向にある。従って、演算制御回路
４５は、抵抗Ｒの両端の電圧Ｖ１，Ｖ２を検出して、こ
の電圧Ｖ１，Ｖ２の差（Ｖ１−Ｖ２）から電池パック２
６の電子シェル３０内を流れる電流を求めて、電池シェ
ル３０の充電状態を判断する。そして、演算制御回路４
５は、電圧Ｖ１，Ｖ２の差（Ｖ１−Ｖ２）が所定値以下
になったとき、満充電であると判断して、トランジスタ
Ｑ２のベースへの動作電圧の印加を停止し、電池シェル
３０への充電を停止させる。

【００４８】また、この様に充電台２内の冷却ファン５
８を利用して充電台２内の電源回路基板５７の各電子部
品の冷却および電池パック２６の電子シェル３０の冷却
を同時に行わせるようにしたので、一つの冷却ファン５
８を効果的に利用できる。 （変形例１）上述した実施例では、掃除機本体３を充電
台２に載置してセットすることで、冷却ファン５８を作
動させるとともに、電池パック２６の電池シェル３０へ
の充電を開始したが、必ずしもこの構成に限定されるも
のではない。

【００４９】例えば、電池パック２６の電池シェル３０
の温度が所定温度以上になったときに、冷却ファン５８
を作動させて、電池シェル３０を冷却ファン５８により
強制的に冷却させ、電池シェル３０の温度が所定温度よ
り低下したときには、冷却ファン５８の作動を停止させ
るようにすることもできる。

【００５０】即ち、電池パック２６の温度はサーミスタ
４８により検出され、このサーミスタ４８からの温度検
出信号は演算制御回路４５に入力されている。この演算
制御回路４５は、入力される温度検出信号から電池パッ
ク２６の温度が所定温度（設定温度）以上に高くなって
いるか否かを判断する。

【００５１】そして、演算制御回路４５は、電池パック
２６の温度が所定温度（設定温度）以上に高くなったと
判断した場合、トランジスタＱ１のベースに動作電圧を
印加してトランジスタＱ１をＯＮさせ、冷却ファン５８
を作動させる。この冷却ファン５８の動作により、冷却
風が上述同様にして電池パック２６のセパレータ２９内
に供給される。この冷却風は、電池シェル３０の熱をセ
パレータ２９を介して吸熱して、電池シェル３０の温度
を降下させる。この後、冷却風は上述と同様にして、排
気口１９から大気に排気される。

【００５２】そして、上述の様な冷却により、電池パッ
ク２６の電池シェル３０の温度が所定温度より低下した
ときに、演算制御回路４５はトランジスタＱ２のベース
への動作電圧の印加を停止させる。

【００５３】この様な制御を行わせることにより、消費
電力を抑制できると共に、効率的な充電を行うことがで
きる。

【００５４】また、この様にサーミスタ（温度センサ）
４８を用いて電池シェル３０の温度を検出して、この検
出された温度が所定温度以上のときに、冷却ファン５８
を作動させる様にしたので、冷却ファン５８を効果的に
正確に作動させて、電池シェル３０及び充電台２内の電
子部品を効果的に冷却できる。 （変形例２）上述した実施例では、充電台２内に設けた
冷却ファン５８により電池パック２６の電池シェル３０
の冷却を行うようにしたが、必ずしもこれに限定される
ものではない。例えば、充電台５８の冷却ファン５８を
省略すると共に、電動送風機１５を電池シェル３０の冷
却ための冷却風送風手段として用いても良い。

【００５５】この場合には、例えば、図１５におけるよ
うに、電池収納室８の上部に開口する連通孔１３と連通
路５ｂとを連通させる風路７０を本体ケース４に設け
て、充電時に電動送風機１５を低速で作動させて、電池
収納室１８からの冷却風をフィルタＦを介して電動送風
機１５の遠心ファン部１５ａに吸い込ませるようにする
と良い。

【００５６】この構成においては、掃除機本体３が充電
台２に上述のようにセットされると、上述した実施例と
同様に演算制御回路４５により充電制御が行われると共
に、電動送風機１５が演算制御回路４５により上述した
実施例の冷却ファン５８と同様に作動制御される。

【００５７】この際、電動送風機１５の吸込負圧が、フ
ィルタＦ，吸込開口１１，連通路５ｂ，風路７０，連通
孔１３，電池収納室８，セパレータ２９内の冷却風路２
９ｃ，開口部２２，冷却風吸気口５４及び風路５２を介
して充電台２の収納室５１に作用する。

【００５８】これにより、外気（エア）が充電台２の後
壁５３に設けた冷却風吸気口５４から収納室５１内に冷
却風として吸い込まれる。この冷却風は、電源回路基板
５６の各電子部品を冷却すると共に、放熱板６３を冷却
した後、風路５２を介して冷却風排気口５６から排出さ
れる。

【００５９】そして、冷却風排気口５６から排出された
冷却風は、掃除機本体３の開口部２２及び電池パック２
６のセパレータ２９のエア流入口２９ａ１を介してセパ
レータ２９内に流入する。このセパレータ２９内に流入
した冷却風は、セパレータ２９内で乱流となってセパレ
ータ２９内面から吸熱して、結果的には電池シェル３０
を冷却する。

【００６０】この電池シェル３０を冷却した冷却風は、
エア流出口２９ｂ１から流出した後、隔壁１２の連通孔
１３，風路７０，連通路５ｂ，吸込開口１１及びフィル
タＦを介して電動送風機１５の遠心ファン部１５ａに吸
い込まれた後、モータ部１５ｂ内を流れて排気口１５ｃ
から排気室１８内に排気され、排気口１９から大気に排
気される。

【００６１】この様に一つの電動送風機１５を充電時の
充電台２内の電子部品の冷却及び電池パック２６の電池
シェル３０の冷却に用いているので、充電台２内の電子
部品の冷却及び掃除機本体３内の電池パック２６の電池
シェル３０の冷却を効果的に行うことができる。しか
も、電動送風機１５を用いることで、充電台２内の電子
部品の冷却及び掃除機本体３内の電池シェル３０の冷却
のための送風手段を別途設ける必要がないので、部品点
数を削減できる。 （変形例３）また、上述した実施例では、セパレータ２
９を中空の扁平箱状体に形成し、底壁２９ａ及び上壁２
９ｂにエア流入口２９ａ１及びエア流出口２９ｂ１を設
けた構成としたが、必ずしもこの構成に限定されるもの
ではない。例えば、図１３（ｂ）に示したように、セパ
レータ２９を網状に形成して、開口部２２から電池収納
室８内に流入する冷却風がセパレータ２９の両側の複数
の電池シェル３０側に流れて電池シェル３０の熱を直接
吸収できるようにしても良い。

【００６２】この場合には、多数の電池シェル３０の冷
却を充分に行うことができる。 （変形例４）更に、セパレータ２９は例えば、図１３
（ｃ）に示したように形成しても良い。この図１３
（ｃ）では、セパレータ２９の底壁２９ａの中央に冷却
風流入口２９ａ１が形成され、セパレータ２９の上壁２
９ｂに長手方向両端部まで延びる凹部８０が形成されて
いる。そして、この上壁２９ｂには凹部８０の両端に開
口する冷却風流出口８１，８１が形成されている。ま
た、セパレータ２９の側壁２９ｄ，２９ｄには多数の冷
却風流出口８２が形成されている。この多数の冷却風流
出口８２は、セパレータ２９の長手方向中央に位置する
ものから長手方向両端に向かうに従って径が次第に大き
くなる様に設定されている。

【００６３】この構成では、冷却風流入口２９ａ１から
セパレータ２９内に流入した冷却風の一部は、セパレー
タ２９内を流れて、セパレータ２９から吸熱した後、冷
却風流出口８１，８１から排気される。一方、セパレー
タ２９内に流入した冷却風の残りは、冷却風流出口８２
からセパレータ２９の左右の多数の電池シェル３０の周
囲に流出して、セパレータ２９の左右の多数の電池シェ
ル３０の周囲を流れ、多数の電池シェル３０の熱を直接
吸収した後、電池パック２６の上方から流出する。

【００６４】この様に多数の冷却風流出口８２は、セパ
レータ２９の長手方向中央に位置するものから長手方向
両端に向かうに従って径が次第に大きくなる様に設定さ
れているので、冷却風流入口２９ａ１からセパレータ２
９内に流入した冷却風を多数の電池シェル３０の周囲に
より均等に流すことができ、多数の電池シェル３０を略
平均的に冷却できる。また、セパレータ２９からも電池
シェル３０の冷却を間接的に行うことができるので、よ
り効果的な電池シェル３０の冷却を行うことができる。

【００６５】

【発明の実施の形態２】図１６は、この発明の実施の形
態２を示したものである。この図１６は、図１５の構成
における他の制御回路を示したもので、発明の実施の形
態１の図１４の制御回路を一部変更したものである。

【００６６】即ち、この発明の実施の形態２では、発明
の実施の形態１における図１４のトランジスタＱ３１，
Ｑ３２，Ｑ４１及びＭＯＳ ＦＥＴ Ｑ３３を省略する
と共に、冷却ファン５８及びファン用端子４３，接続端
子６６ａを省略している。

【００６７】しかも、この発明の実施の形態２では、新
たにトランジスタ（スイッチング素子）Ｑ５，Ｑ６のベ
ースを演算制御回路４５に接続し、トランジスタＱ５の
エミッタをトランジスタＱ２のエミッタに抵抗Ｒ１を介
して接続し、トランジスタＱ６のエミッタを電池パック
２６のプラス側と抵抗Ｒとの間の配線４６に接続してい
る。また、トランジスタＱ５，Ｑ６のコレクタを電動送
風機１５のモータ部１５ｂを介して配線４７側に接続し
ている。

【００６８】次に、この様な構成の電気掃除機１及び充
電台２の作用を演算制御回路４５の作用と共に説明する （１）清掃時 この様な電気掃除機１において、スイッチＳ１をＯＮさ
せると、このＯＮ信号が演算制御回路４５に入力され
る。この際、演算制御回路４５は、トランジスタＱ４２
のベースに動作電圧を入力して、トランジスタＱ４２を
ＯＮさせる。このとき吸込口体３７の下面側が清掃面上
に載置されて、床面検出用のスイッチＳ４がＯＮしてい
れば、電池パック２６から電流がモータ３８に供給され
て、モータ３８が作動し、吸込口体３７内の図示しない
回転清掃体が回転駆動される。

【００６９】この状態で、スイッチＳ２をＯＮさせる
と、このＯＮ信号が演算制御回路４５に入力されて、演
算制御回路４５はトランジスタＱ６のベースに動作電圧
を入力して、トランジスタＱ６のみを図１７（ａ）の
「強」に示したように時間ｔで連続的にＯＮさせる。
これにより、電池パック２６からの電流がトランジスタ
Ｑ６を介して電動送風機１５の電動部１５ｂに連続的に
流れ、電動送風機１５が連続的に駆動させられる。

【００７０】この状態では、電動送風機１５が連続的に
駆動させられるため、電動送風機１５の遠心ファン部１
５ａの吸込風量が多くなって強となる。

【００７１】また、この状態で、スイッチＳ３をＯＮさ
せると、このＯＮ信号が演算制御回路４５に入力され
て、演算制御回路４５はトランジスタＱ６のベースに動
作電圧を入力して、トランジスタＱ６のみを図１７
（ａ）の「弱」に示したように断続的にＯＮさせる。
これにより、電池パック２６からの電流がトランジスタ
Ｑ６を介して電動送風機１５の電動部１５ｂに期間ｔ１
毎に断続的に流れ、電動送風機１５が断続的に駆動させ
られる。

【００７２】この電動送風機１５への電流の断続は非常
に短いサイクルで行われるので、実質的には電動送風機
１５は連続的に駆動させられているように作動させられ
る。しかし、電動送風機１５が期間ｔ１毎に断続的に駆
動させられるため、電動送風機１５の遠心ファン部１５
ａの吸込風量が上述した場合より少なくなって弱とな
る。

【００７３】この様な電動送風機１５の強又は弱の駆動
により、発明の実施の形態１と同様にして清掃を行うこ
とができる。 （２）充電時 また、この様な清掃後に充電を行う場合には、発明の実
施の形態１と同様にして掃除機本体３を充電台２の載置
部４９上にセット（載置）して、充電台２の筒部５５内
の冷却風排気口５６と電池収納室８を開口部２２を介し
て連通させる。また、このと共に、凹部４０内のプラス
側の充電端子４１が端子配置用突部６４のプラス側の充
電端子６５ａに接触させられ、凹部４０内のマイナス側
の充電端子４２が端子配置用突部６４のマイナス側の充
電端子６７ａに接触させられる。

【００７４】また、この様にセットすることにより、抵
抗Ｒ６，Ｒ７間に電圧Ｖ０が発生し、この電圧Ｖ０が演
算制御回路４５に入力される。しかも、演算制御回路４
５は、電圧Ｖ０が入力されると、掃除機本体３が充電台
２にセットされて、充電電流が充電台２の直流電源５９
から供給可能な状態となっていると判断する。

【００７５】そして、演算制御回路４５は、トランジス
タＱ２のベースに高周波パルス電圧を印加して、トラン
ジスタＱ２をＯＮ・ＯＦＦ制御する。このトランジスタ
Ｑ２をＯＮ・ＯＦＦ制御により、直流電源５９からの充
電電流が高速でＯＮ・ＯＦＦされながら蓄電池である電
池パック２６の電池シェル３０に抵抗Ｒを介して供給さ
れ、電池シェル３０への充電が開始される。しかも、こ
の充電開始後は、図１７（ｂ）「電池低温時」に示し
たように、充電電流が高速でＯＮ・ＯＦＦされる充電期
間Ｔ１と、このＯＮ・ＯＦＦが停止されている充電待機
期間Ｔ２が交互に繰り返される。

【００７６】尚、この様な充電制御に際して、演算制御
回路４５は、トランジスタＱ６，Ｑ４２のベースに動作
電圧を印加しないので、電動送風機１５のモータ部１５
ｂ及び吸込口体３７のモータ３８は駆動されない状態と
なっている。

【００７７】上述の充電に伴い、直流電源５９の各電子
部品が発熱する一方、電池パック２６の電池シェル３０
が発熱する。この電池シェル３０の熱は、電池パック２
６のセパレータ２９に伝導して、セパレータ２９を加熱
している。

【００７８】また、この充電に際して、サーミスタ４８
からの温度検出信号は演算制御回路４５に入力され、演
算制御回路４５はこの温度検出信号から電池パック２６
の温度が所定温度以上になったか否かを短いサイクルで
定期的に判断する。

【００７９】そして、演算制御回路４５は、電池パック
２６の温度が所定温度以上になったと判断すると、図１
７（ｂ）「電池高温時」に示すように、充電待機中に
即ち充電待機期間Ｔ２の略中間で、トランジスタＱ５の
ベースに動作電圧を期間Ｔ３だけ印加して、トランジス
タＱ５を期間Ｔ３だけＯＮさせる。この期間Ｔ３は、充
電待機期間Ｔ２の数分の１に設定すると共に、上述のス
イッチＳ３をＯＮさせてトランジスタＱ６をＯＮさせて
いる期間ｔ１の数分の１に設定されている。

【００８０】従って、電池パック２６の温度が所定温度
以上になると、直流電源５９からの電圧が抵抗Ｒ１，ト
ランジスタＱ５を介して電動送風機１５のモータ部１５
ｂに期間Ｔ３だけ充電待機期間Ｔ２の中間で印加され、
電動送風機１５は清掃時にスイッチＳ３をＯＮさせて吸
込風量を弱としたときよりも更に低速で駆動される。

【００８１】この際、電動送風機１５の吸込負圧が、フ
ィルタＦ，吸込開口１１，連通路５ｂ，風路７０，電池
収納室８，セパレータ２９内の冷却風路２９ｃ，開口部
２２，冷却風吸気口５４及び風路５２を介して充電台２
の収納室５１に作用する。

【００８２】これにより、外気（エア）が充電台２の後
壁５３に設けた冷却風吸気口５４から収納室５１内に冷
却風として吸い込まれる。この冷却風は、電源回路基板
５６の各電子部品を冷却すると共に、放熱板６３を冷却
した後、風路５２を介して冷却風排気口５６から排出さ
れる。

【００８３】そして、冷却風排気口５６から排出された
冷却風は、掃除機本体３の開口部２２及び電池パック２
６のセパレータ２９のエア流入口２９ａ１を介してセパ
レータ２９内に流入する。このセパレータ２９内に流入
した冷却風は、セパレータ２９内で乱流となってセパレ
ータ２９内面から吸熱して、結果的には電池シェル３０
を冷却する。

【００８４】この電池シェル３０を冷却した冷却風は、
エア流出口２９ｂ１から流出した後、隔壁１２の風路７
０，連通路５ｂ，吸込開口１１及びフィルタＦを介して
電動送風機１５の遠心ファン部１５ａに吸い込まれた
後、モータ部１５ｂ内を流れて排気口１５ｃから排気室
１８内に排気され、排気口１９から大気に排気される。

【００８５】また、演算制御回路４５は、この様な電池
シェル３０の冷却制御に伴い、電池パック２６の電池シ
ェル３０の温度が所定温度（設定温度）より更に充分低
くなったか否かを温度検出信号から所定時間（短いサイ
クル）毎に判断する。そして、演算制御回路４５は、電
池シェル３０の温度が所定温度（設定温度）より更に充
分低くなったと判断した場合、図１７（ｂ）の如く、充
電電流が高速でＯＮ・ＯＦＦされる充電期間Ｔ１とこの
ＯＮ・ＯＦＦが停止されている充電待機期間Ｔ２のみを
交互に繰り返し制御する。この際、トランジスタＱ５の
ベースへの動作電圧の印加が停止され、電動送風機１５
の作動が停止させられる。

【００８６】更に、上述した充電に際して、電池シェル
３０が満充電に近づくに従って、電池シェル３０に流れ
る電流が減少しようとすると共に、抵抗Ｒに流れる電流
も減少し、抵抗Ｒの両端の電圧Ｖ１，Ｖ２の差（Ｖ１−
Ｖ２）が小さくなる傾向にある。従って、演算制御回路
４５は、抵抗Ｒの両端の電圧Ｖ１，Ｖ２を検出して、こ
の電圧Ｖ１，Ｖ２の差（Ｖ１−Ｖ２）から電池パック２
６の電子シェル３０内を流れる電流を求めて、電池シェ
ル３０の充電状態を判断する。そして、演算制御回路４
５は、電圧Ｖ１，Ｖ２の差（Ｖ１−Ｖ２）が所定値以下
になったとき、満充電であると判断して、トランジスタ
Ｑ２のベースへの動作電圧の印加を停止し、電池シェル
３０への充電を停止させる。

【００８７】この様に充電待機期間Ｔ２中に電動送風機
１５を作動させて、この電動送風機１５により充電台２
内の電子部品及び掃除機本体３の電池シェル３０の冷却
を行わせるようにしたので、充電台２の電源回路基板５
７に設けた直流電源５９の供給電力が大きくなるのを防
止できる。

【００８８】この様に一つの電動送風機１５を充電時の
充電台２内の電子部品の冷却及び電池パック２６の電池
シェル３０の冷却に用いているので、充電台２内の電子
部品の冷却及び掃除機本体３内の電池パック２６の電池
シェル３０の冷却を効果的に行うことができる。しか
も、電動送風機１５を用いることで、充電台２内の電子
部品の冷却及び掃除機本体３内の電池シェル３０の冷却
のための送風手段を別途設ける必要がないので、部品点
数を削減できる。

【００８９】

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成し
たので、蓄電池への充電時間を短くして、充電後の電気
掃除機の駆動時間を長くできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明における電気掃除機の掃除機本体を充
電台にセットしたときの概略斜視図である。

【図２】（ａ）は図１に示した充電台の斜視図、（ｂ）
は（ａ）の充電台の端子配置用突部の正面図、（ｃ）は
（ｂ）のＡ−Ａ線，Ｂ−Ｂ線，Ｃ−Ｃ線に沿う断面図で
ある。

【図３】図１の掃除機本体と充電台の部分側面図であ
る。

【図４】図３の掃除機本体と充電台の関係を示す左側面
図である。

【図５】図４のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。

【図６】図５のＥ−Ｅ線における断面を９０°倒して見
たときの断面図である。

【図７】図１の充電台を省略した状態の電気掃除機の斜
視図である。

【図８】電気掃除機の使用状態における斜視図である。

【図９】掃除機本体の拡大斜視図である。

【図１０】（ａ）は掃除機本体の断面図、（ｂ）は要部
拡大図である。

【図１１】掃除機本体の前側を持ち上げて掃除機本体を
正面から見た斜視図である。

【図１２】掃除機本体の底面を上方に向けて掃除機本体
を斜め後から見た斜視図である。

【図１３】（ａ）は図１０の電池パックの斜視図、
（ｂ）は（ａ）のセパレータの他の例を示す斜視図、
（ｃ）は（ｂ）の右側面図、（ｄ）は（ａ）のセパレー
タの更に他の例を示す斜視図、（ｃ）は（ｂ）の右側面
図である。

【図１４】図１〜図１２に示した電気掃除機及び充電台
の制御回路図である。

【図１５】この発明かかる掃除機本体の他の例を示す断
面図である。

【図１６】図１５の掃除機本体を有する電気掃除機と充
電台の関係の他の例を示す制御回路図である。

【図１７】図１６の制御回路による制御を説明するため
のタイムチャートである。

【符号の説明】

１・・・電気掃除機 ２・・・充電台 ３・・・掃除機本体 １４・・・集塵容器 １４ａ１・・・集塵室 １５・・・電動送風機（送風手段） １９・・・排気口 ２９・・・セパレータ ２９ｃ・・・冷却風路 ３０・・・電池シェル（蓄電池） ４５・・・演算制御回路（制御手段） ４８・・・サーミスタ（温度センサ） ５４・・・冷却風吸気 ５６・・・冷却風排気口 ５８・・・冷却ファン（送風手段） ５９・・・直流電源（充電用の回路）

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】塵埃吸込用の電動送風機及び蓄電池が内蔵
   された掃除機本体を有する電気掃除機と、前記蓄電池を
   充電させる充電用の回路が設けられた充電台とを備え、
   前記蓄電池の周囲に位置する冷却風路が前記掃除機本体
   内に設けられ、前記冷却風路に冷却風を供給する送風手
   段が設けられていると共に、前記掃除機本体を前記充電
   台にセットして前記充電用の回路で前記蓄電池に充電を
   行う際に前記送風手段を駆動して前記冷却風路に冷却風
   を送風させる制御手段が設けられていることを特徴とす
   る電気掃除機の蓄電池冷却装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の電気掃除機の蓄電池冷却
   装置において、前記掃除機本体は集塵室に吸込負圧を作
   用させる電動送風機及び該電動送風機からの排気を大気
   に排出させる排気口を備え、前記冷却風路は前記冷却風
   を前記排気口から排気するように前記排気口に連通させ
   られていることを特徴とする電気掃除機の蓄電池冷却装
   置。
3. 【請求項３】請求項１又は２に記載の電気掃除機の蓄電
   池冷却装置において、前記送風手段は前記電動送風機で
   あることを特徴とする電気掃除機の蓄電池冷却装置。
4. 【請求項４】請求項１又は２に記載の電気掃除機の蓄電
   池冷却装置において、前記充電台に冷却風吸気口が設け
   られ、且つ、前記掃除機本体を充電台にセットしたとき
   に前記冷却風路に連通する冷却風排気口が前記充電台に
   設けられていると共に、前記充電台に設けられ且つ前記
   冷却風吸気口から冷却風を吸い込ませて前記冷却風排気
   口から冷却風を排出させて前記冷却風路に供給する冷却
   ファンが前記送風手段として設けられていることを特徴
   とする電気掃除機の蓄電池冷却装置。
5. 【請求項５】請求項１〜４のいずれか一つに記載の電気
   掃除機の蓄電池冷却装置において、前記送風手段は前記
   充電中に作動させられることを特徴とする電気掃除機の
   蓄電池冷却装置。
6. 【請求項６】請求項１〜５のいずれか一つに記載の電気
   掃除機の蓄電池冷却装置において、前記蓄電池の温度を
   検出する温度センサが設けられていると共に、前記制御
   手段は前記蓄電池が所定温度以上になったときの前記温
   度センサからの温度検出信号を受けて前記送風手段を駆
   動させることを特徴とする電気掃除機の蓄電池冷却装
   置。
7. 【請求項７】請求項１〜６のいずれか一つに記載の電気
   掃除機の蓄電池冷却装置において、前記制御手段は充電
   待機中に前記送風手段を駆動することを特徴とする電気
   掃除機の蓄電池冷却装置。