JP2013233056A - 流体装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】制御回路40は、停止スイッチ12が操作されると、モータ16の駆動を停止し、駆動スイッチ11が操作されると、モータ16を駆動する。また、モータ16の駆動時には、駆動スイッチ11が操作される度に、FET32を介してモータ16に流す駆動電流を切り換えることで、モータ16を高速又は低速回転させる。また、制御回路40は、駆動スイッチ11が設定時間以上して長押しされると、その長押し期間中だけ、ハイパワーモードとなり、モータ16に流す駆動電流を最大にして、モータ16を超高速回転させる。
【選択図】図2
Description
このため、バッテリを構成する複数のセルの間で電力バランス(以下、セルバランスともいう)が崩れ、バッテリが劣化し易くなるという問題がある。
従って、本発明の流体装置によれば、使用者は、モータを高速回転させて、気体の吸引量又は吐出量を通常時よりも増加させるときには、操作スイッチを操作すればよく、モータを通常回転に戻すときには、操作スイッチの操作を止めればよい。
ここで、第1駆動手段が、モータに第1駆動電流を流すのに用いる電流制限素子としては、例えば、抵抗を用いることができる。
すなわち、請求項3に記載の流体装置は、操作スイッチが接続されたマイクロコンピュータを備える。
また、請求項3に記載の流体装置によれば、マイクロコンピュータは、使用者による操作スイッチの操作状態に応じて、第1制御処理及び第2制御処理を実行するか否かを判断することから、使用者は、操作スイッチを操作するだけで、流体装置を駆動し、流体装置による気体の吸引量又は吐出量を切り換えることができる。
そして、特に、本発明の流体装置は、バッテリを備えることから、本発明は、使用時に電源コードを介して外部電源(商用電源等)に接続する必要のない充電式の流体装置、例えば、充電式クリーナ、充電式ブロワ等に適用できる。
本実施形態は、バッテリを備えた集塵装置の一つである充電式のハンディクリーナ2に本発明を適用したものである。
吸引用ファン15は、吸引口4からケース3内に外気を吸引して排出口6から排出させるためのものであり、吸引した外気から粉塵を除去するフィルタ(図示せず)を挟んで、吸引口4との対向位置に配置されている。
そして、制御回路基板30には、ACアダプタ60から電力供給を受けてバッテリ26への充電を行うと共に、バッテリ26から電源供給を受けて、モータ16への放電(換言すればモータ16の駆動)を行うための各種電子部品が組み付けられている。
図2に示すように、制御回路基板30には、バッテリ26の正極側からモータ16を介してバッテリ26の負極側へ電流を流す放電経路が形成されており、その放電経路でモータ16の負極側には、バッテリ26からモータ16への放電電流(つまり、モータ16の駆動電流)を制御する放電制御用FET32が設けられている。
また、制御回路40は、モータ16の駆動停止時に、ACアダプタ60が接続されていて、バッテリ26からの出力電圧が充電開始判定用の閾値電圧よりも低い場合には、充電制御用FET34及び充電保護用FET36をオフ状態からオン状態に切り換えることで、バッテリ26への充電を開始する。
なお、制御回路40は、バッテリ26の温度を、バッテリパック20内に設けられたセル温度検知用サーミスタ28を用いて監視する。このため、制御回路基板30には、セル温度検知用サーミスタ28の一端をグランドラインに接地し、セル温度検知用サーミスタ28の他端を、抵抗48を介して電源ラインに接続する、温度検出用回路が形成されている。
また、制御回路基板30には、制御回路40に、動作用の電源電圧(直流定電圧)を供給するためのレギュレータ50が設けられている。
そして、図3に示すように、この停止モードで、使用者が駆動スイッチ11を操作(押下)し、駆動スイッチ11がオフ状態からオン状態に変化すると、動作モードは、ハイモードに切り換えられる。
この動作モード設定処理は、制御回路40において、周期的に繰り返し実行される処理であり、処理が開始されると、まずS110(Sはステップを表す)にて、駆動スイッチ11がオン状態であるか否か(換言すれば駆動スイッチが操作されているか否か)を判定する。
一方、S110にて、駆動スイッチ11がオン状態であると判断されると、S120に移行し、そのオン状態は、設定時間以上保持されているか否か、つまり、使用者が駆動スイッチ11を設定時間以上連続して操作しているか否か、を判断する。
そして、続くS150では、駆動スイッチ11のオン状態が解除されたか否か、つまり、使用者による駆動スイッチ11の操作が終了して駆動スイッチ11がオフ状態になったか否か、を判断する。
そして、その後は、使用者が駆動スイッチ11を単発操作する度に、動作モードがハイモード若しくはローモードへと交互に切り換えられ、モータ16の回転が低速から高速或いは高速から低速へと切り換えられる。
しかし、本実施形態のハンディクリーナ2では、ハイパワーモードは、使用者が駆動スイッチ11を操作している期間だけ設定され、使用者が駆動スイッチ11の操作を止めれば、動作モードは、駆動スイッチ11の単発操作で設定される通常の動作モード(ハイモード若しくはローモード)に復帰する。
よって、本実施形態のハンディクリーナ2によれば、ハイパワーモードで消費されるバッテリ電力を必要最小限に抑えることができ、バッテリ26を満充電してからハンディクリーナ2を使用し得る期間を長くすることができる。
例えば、上記実施形態では、本発明を充電式のハンディクリーナ2に適用した場合について説明したが、本発明は、バッテリを備えた集塵装置であれば上記実施形態と同様に適用できる。
また、ブロワ本体76内には、吸気口80から外気を導入してノズル74側に吐出するための吐出用ファン、吐出用ファンを回転させるモータ、バッテリパック78から電力供給を受けて動作し、電子スイッチ86からの駆動指令に応じてモータを駆動制御する制御回路基板、等が設けられている。
つまり、この場合、ハイモードでのモータ16の高速駆動を、駆動スイッチ11が長押しされているときに限って行うようにすれば、上記実施形態と同様、ハイモードでのモータ16の駆動を必要最小限に抑えて、バッテリ26の消費電力を抑制できる。
Claims (6)
- 気体を吸引又は吐出するためのファンと、
前記ファンを駆動するモータと、
前記モータに電力を供給するバッテリと、
前記バッテリから前記モータへの通電経路上に設けられた電流制限素子と、
外部から駆動指令を受けると、前記電流制限素子を介して前記モータに第1駆動電流を流し、前記モータを通常回転させる第1駆動手段と、
使用者により操作される操作スイッチと、
前記操作スイッチが使用者により操作されている間、前記バッテリから前記モータへ、前記第1駆動電流よりも大きい第2駆動電流を流し、前記モータを高速回転させる第2駆動手段と、
を備えたことを特徴とする流体装置。 - 前記電流制限素子は、前記通電経路に流れる電流を制御可能な半導体素子からなり、
前記第1駆動手段及び第2駆動手段は、それぞれ、前記半導体素子を介して前記バッテリから前記モータに流れる電流を制御することを特徴とする請求項1に記載の流体装置。 - 前記操作スイッチが接続されたマイクロコンピュータを備え、
前記マイクロコンピュータは、
前記操作スイッチが使用者により操作されたときに、前記駆動指令が入力されたと判断して、前記モータに前記第1駆動電流が流れるように前記半導体素子を制御する第1制御処理、及び、
前記操作スイッチの使用者による操作が所定の設定時間以上継続すると、その後、前記操作スイッチの使用者による操作が終了するまで、前記モータに前記第2駆動電流が流れるように前記半導体素子を制御する第2制御処理、
を実行することにより、前記第1駆動手段及び前記第2駆動手段として機能することを特徴とする請求項2に記載の流体装置。 - 前記第1駆動手段は、前記駆動指令に対応したデューティ比のパルス幅変調信号にて前記半導体素子をスイッチング駆動することにより、前記モータに前記第1駆動電流を流し、
前記第2駆動手段は、前記第1駆動手段が前記半導体素子をスイッチング駆動するのに用いる前記パルス幅変調信号よりもデューティ比が大きい駆動信号にて、前記半導体素子を駆動することにより、前記モータに前記第2駆動電流を流すことを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の流体装置。 - 前記流体装置は、集塵装置であることを特徴とする請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の流体装置。
- 前記流体装置は、送風機であることを特徴とする請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の流体装置。
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