JP4250785B2 - 充電装置 - Google Patents

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Description

【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

Claims (2)

  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。
  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。
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