JP6697345B2 - Ultrasonic cleaner - Google Patents
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Description
この発明は、超音波洗浄器に関する。 This invention relates to an ultrasonic cleaner.
従来、超音波洗浄器としては、衣類に付着した汚れを超音波により除去するものがある(例えば、特許第3768978号(特許文献1)参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, as an ultrasonic cleaner, there is one that removes dirt adhering to clothes by ultrasonic waves (for example, see Japanese Patent No. 3768978 (Patent Document 1)).
ところで、上記超音波洗浄器では、超音波振動子をバッテリーにより駆動する。このような超音波洗浄器において、バッテリーの残量を検出してアラーム表示するようにした場合、駆動時に超音波発振の周波数で電源電圧が大きく乱れるため、バッテリーの電源電圧を正確に測定できないという問題がある。 By the way, in the above ultrasonic cleaner, the ultrasonic vibrator is driven by a battery. In such an ultrasonic cleaner, when the remaining battery level is detected and an alarm is displayed, the power supply voltage is greatly disturbed at the frequency of ultrasonic oscillation during driving, so the power supply voltage of the battery cannot be accurately measured. There's a problem.
特に、上記超音波洗浄器が制御用のマイクロコンピュータを備えている場合、洗浄中に超音波発振とは別に、振動部分に衣類が接触して負荷が増えるため、電源電圧の急激な低下によって、超音波を停止するより先にマイクロコンピュータがリセットしてしまうという問題がある。 In particular, when the ultrasonic cleaner is equipped with a control microcomputer, in addition to ultrasonic oscillation during cleaning, clothing contacts the vibrating part and the load increases, so due to a sudden drop in the power supply voltage, There is a problem that the microcomputer is reset before stopping the ultrasonic wave.
そこで、この発明の課題は、正確なバッテリー残量の測定をしつつ、マイクロコンピュータの誤動作を防止できる超音波洗浄器を提供することにある。 Then, the subject of this invention is providing the ultrasonic cleaner which can prevent the malfunction of a microcomputer, correctly measuring a battery remaining amount.
上記課題を解決するため、この発明の超音波洗浄器は、
超音波振動部と、
上記超音波振動部を駆動する駆動部と、
上記駆動部を制御する制御装置と
上記駆動部と上記制御装置に電力を供給するバッテリーと
を備え、
上記制御装置は、
上記超音波振動部により発生する超音波振動の周波数より低い第1サンプリング周波数で上記バッテリーの電圧を測定する第1バッテリー電圧測定部と、
上記第1バッテリー電圧測定部により測定された上記バッテリーの電圧に基づいて、上記バッテリーの残量を算出するバッテリー残量算出部と、
上記第1サンプリング周波数よりも高く、かつ、上記超音波振動部により発生する超音波振動の周波数の1/10の周波数よりも高い第2サンプリング周波数で上記バッテリーの電圧を測定する第2バッテリー電圧測定部と、
上記第2バッテリー電圧測定部により測定された上記バッテリーの電圧に基づいて、上記制御装置の誤動作が発生する可能性を判定する誤動作判定部と
を有し、
上記第2バッテリー電圧測定部による上記バッテリーの電圧の測定および上記誤動作判定部による判定は、上記超音波振動部が駆動されているときのみに行うことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the ultrasonic cleaner of the present invention,
Ultrasonic vibrating section,
A drive unit for driving the ultrasonic vibrating unit,
A controller for controlling the drive unit, a battery for supplying power to the drive unit and the control unit,
The control device is
A first battery voltage measuring unit that measures a voltage of the battery ultrasonic low There first sampling frequency Ri by the frequency of the vibration generated by the ultrasonic vibrating unit,
A battery remaining amount calculating unit that calculates the remaining amount of the battery based on the voltage of the battery measured by the first battery voltage measuring unit;
A second battery voltage measurement for measuring the voltage of the battery at a second sampling frequency higher than the first sampling frequency and higher than 1/10 of the frequency of the ultrasonic vibration generated by the ultrasonic vibration unit. Department,
Based on the voltage of the said battery, which is measured by the second battery voltage measurement unit, possess and determining malfunction determination unit malfunction the possibility of generating of the control device,
The measurement of the voltage of the battery by the second battery voltage measurement unit and the determination by the malfunction determination unit are performed only when the ultrasonic vibration unit is driven .
また、一実施形態の超音波洗浄器では、
上記制御装置は、上記誤動作判定部が上記制御装置の誤動作が発生する可能性が高くなったと判定すると、上記超音波振動部の発振を停止する。
また、一実施形態の超音波洗浄器では、
上記誤動作判定部の判定によって上記超音波振動部の発振を停止した場合には、上記第1バッテリー電圧測定部により測定された上記バッテリーの電圧が所定値を超えるまで、上記超音波振動部の発振停止が解除されない。
Further, in the ultrasonic cleaner of one embodiment,
When the malfunction determination unit determines that the malfunction of the control device is likely to occur, the control device stops the oscillation of the ultrasonic vibration unit.
Further, in the ultrasonic cleaner of one embodiment,
When the oscillation of the ultrasonic vibration unit is stopped by the determination of the malfunction determination unit, the oscillation of the ultrasonic vibration unit is continued until the voltage of the battery measured by the first battery voltage measurement unit exceeds a predetermined value. The stop is not released.
また、一実施形態の超音波洗浄器では、
上記バッテリー残量算出部により算出された上記バッテリーの残量に関わる情報と、上記誤動作判定部により判定された上記制御装置の誤動作が発生する可能性に関わる情報を、色または点灯/点滅の少なくとも1つによって同一発光部分にまとめて表示する表示部を備えた。
Further, in the ultrasonic cleaner of one embodiment,
Information regarding the remaining amount of the battery calculated by the remaining battery amount calculating unit and information regarding the possibility of malfunction of the control device determined by the malfunction determining unit are indicated by at least color or lighting / flashing. A single display unit is provided for displaying the same light emission portion collectively.
また、一実施形態の超音波洗浄器では、
上記制御装置は、マイクロコンピュータを含み、
上記マイクロコンピュータにクロック信号を供給する発振回路を備え、
上記発振回路は、発振周波数が予め設定された温度範囲内で安定するように温度特性が設定されている。
Further, in the ultrasonic cleaner of one embodiment,
The control device includes a microcomputer,
An oscillator circuit for supplying a clock signal to the microcomputer is provided,
The temperature characteristic of the oscillation circuit is set so that the oscillation frequency is stable within a preset temperature range.
以上より明らかなように、この発明によれば、超音波振動の周波数よりもはるかに低い第1サンプリング周波数で測定されたバッテリーの電圧に基づいて、バッテリーの残量を算出する一方、超音波振動の周波数の1/10の周波数よりも高い第2サンプリング周波数で測定されたバッテリーの電圧に基づいて、マイクロコンピュータの誤動作が発生する可能性を判定することによって、正確なバッテリー残量の測定をしつつ、マイクロコンピュータの誤動作を防止できる超音波洗浄器を実現することができる。 As is clear from the above, according to the present invention, the remaining amount of the battery is calculated based on the voltage of the battery measured at the first sampling frequency much lower than the frequency of the ultrasonic vibration, while the ultrasonic vibration is calculated. Accurate battery level measurement is performed by determining the possibility of malfunction of the microcomputer based on the voltage of the battery measured at the second sampling frequency higher than 1/10 of the frequency of At the same time, it is possible to realize an ultrasonic cleaner that can prevent malfunction of the microcomputer.
以下、この発明の超音波洗浄器を図示の実施の形態により詳細に説明する。 Hereinafter, the ultrasonic cleaner of the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiment.
〔第1実施形態〕
図1はこの発明の第1実施形態の超音波洗浄器の斜視図を示している。
[First Embodiment]
FIG. 1 shows a perspective view of an ultrasonic cleaning device according to a first embodiment of the present invention.
この第1実施形態の超音波洗浄器は、図1に示すように、断面矩形の棒状の本体部10と、本体部10の一端を覆うキャップ20とを備えている。この本体部10の断面形状は全体に丸みを帯びることによって、手で持ちやすくしている。
As shown in FIG. 1, the ultrasonic cleaner of the first embodiment includes a rod-shaped
上記本体部10は、本体カバー11で主要部分が覆われていると共に、先端側の超音波ホーン14がホルダーカバー12とホーンキャップ13で覆われている。
A main part of the
上記ホルダーカバー12は、超音波ホーン14の基部14b(図7に示す)を保持する保持部(図示せず)を覆っている。そして、ホルダーカバー12に固定された先細り形状のホーンキャップ13によって、先端を除く超音波ホーン14を覆っている。このホーンキャップ13と超音波ホーン14が接触しないように間隔をあけている。
The
また、図2は上記超音波洗浄器のキャップ20を付けた状態の斜視図を示し、図3は上記超音波洗浄器のキャップ20を外した状態の斜視図を示している。また、図4は上記超音波洗浄器の本体部10の側面図を示している。図2〜図4において、図1と同一構成部には同一参照番号を付している。
2 shows a perspective view of the ultrasonic cleaner with the
さらに、図5は上記超音波洗浄器の本体部10の上面図(先端側)を示している。図5において、図1と同一構成部には同一参照番号を付している。
Further, FIG. 5 shows a top view (front end side) of the
図5に示すように、ホーンキャップ13の先端側に長穴13aを設けている。このホーンキャップ13の長穴13aから超音波ホーン14のホーン部14a(図7に示す)の先端が突出している。
As shown in FIG. 5, a
図6は上記超音波洗浄器の本体部10の下面図を示している。図6に示すように、本体部10の下面は底カバー15で覆われている。また、底カバー15の中央に押ボタンスイッチ16を取り付けている。さらに、底カバー15の押ボタンスイッチ16の外側の一方にUSB(Universal Serial Bus:ユニバーサル・シリアル・バス)カバー17を開閉可能に取り付けている。
FIG. 6 shows a bottom view of the
上記押ボタンスイッチ16は、周方向の一部が欠けた環状表示部16aと、環状表示部16aの欠けた部分に径方向に延在する直線状表示部16bとを有している。上記環状表示部16aと直線状表示部16bは、表示部105(図8に示す)の一部である。
The
上記USBカバー17を開くと、USBコネクタCN(図7に示す)の接続部分が露出する。
When the
図7は図4のVII−VII線から見た断面図を示している。 FIG. 7 shows a sectional view taken along the line VII-VII of FIG.
この超音波洗浄器の本体部10は、図7に示すように、断面矩形の筒状の本体カバー11内に、充電式のバッテリーBTとメイン回路基板32を配置している。このメイン回路基板32に、トランス31を含む駆動部103(図8に示す)を実装している。また、本体カバー11内の後端側(図中下側)に、操作回路基板33と、その操作回路基板33と接続された押ボタンスイッチ16を配置している。この押ボタンスイッチ16の近傍に、USBコネクタCNを配置している。そして、本体カバー11の後端に底カバー15を取り付けている。
As shown in FIG. 7, the
一方、本体カバー11の先端側(図中上側)に、超音波ホーン14を取り付けている。この超音波ホーン14は、先端側のホーン部14aと後端側の基部14bとを有し、後端側の断面円形状の基部14bから前方に向かって断面形状が徐々に偏平になった断面矩形状のホーン部14aとなっている。
On the other hand, an
上記超音波ホーン14の基部14bは超音波振動子40を含んでいる。この超音波ホーン14は超音波振動部の一例である。超音波ホーン14の基部14bおよび超音波振動子40を覆うように、本体カバー11の先端側にホルダーカバー12を取り付けている。そして、ホルダーカバー12の先端側に、超音波ホーン14のホーン部14aを囲むようにホーンキャップ13を取り付けている。
The
上記超音波ホーン14の基部14bとホルダーカバー12との間にパッキン41を配置している。また、本体カバー11とホルダーカバー12との間にパッキン42を配置している。
A packing 41 is arranged between the
図8は上記超音波洗浄器の回路図を示している。 FIG. 8 shows a circuit diagram of the ultrasonic cleaner.
この超音波洗浄器は、図8に示すように、バッテリーBTと、DC/DC変換部101と、制御装置102と、駆動部103と、スイッチ部104と、表示部105と、発振回路106と、USBコネクタCNとを備えている。なお、図8において、スイッチ部104によって電源をオンオフする回路の構成については説明を省略する。
As shown in FIG. 8, this ultrasonic cleaner has a battery BT, a DC /
上記制御装置102は、マイクロコンピュータと入出力回路などからなり、10Hzの第1サンプリング周波数(100msec間隔)でバッテリーBTの電圧を測定する第1バッテリー電圧測定部102aと、第1バッテリー電圧測定部102aにより測定されたバッテリーBTの電圧に基づいて、バッテリーBTの残量を算出するバッテリー残量算出部102bと、38kHzの第2サンプリング周波数でバッテリーBTの電圧を測定する第2バッテリー電圧測定部102cと、第2バッテリー電圧測定部102cにより測定されたバッテリーBTの電圧に基づいて、マイクロコンピュータの誤動作が発生する可能性を判定する誤動作判定部102dとを有する。
The
ここで、第1サンプリング周波数は、超音波ホーン14により発生する超音波振動の周波数よりもはるかに低い周波数であり、第2サンプリング周波数は、超音波ホーン14により発生する超音波振動の周波数の1/10の周波数よりも高い周波数である。なお、第2サンプリング周波数は、好ましくは、超音波振動の周波数と同程度またはその周波数以上の周波数とするのがよく、超音波振動の周波数と同程度の周波数とは、超音波振動の周波数に対して±10%の範囲内の周波数とする。
Here, the first sampling frequency is much lower than the frequency of the ultrasonic vibration generated by the
上記バッテリーBTの正極端子にDC/DC変換部101の入力端子を接続している。また、制御装置102の電源端子VDDをDC/DC変換部101の出力端子に接続し、制御装置102の電源端子VCCをバッテリーBTの負極端子に接続している。さらに、制御装置102の電圧入力端子VINをバッテリーBTの正極端子に接続している。
The input terminal of the DC /
ここで、DC/DC変換部101は、バッテリーBTの直流電圧5.5V(バッテリー残量100%時)を、制御装置102の電源電圧仕様に合わせて直流電圧3.3Vに変換する。
Here, the DC /
上記制御装置102から駆動部103に駆動信号を出力する。また、制御装置102から表示部105に制御用の信号を出力する。また、制御装置102にスイッチ部104からの信号が入力される。
A drive signal is output from the
そして、上記駆動部103は、制御装置102からの駆動信号に従って超音波振動子40を駆動する。この第1実施形態では、超音波振動の周波数を38kHzとしている。なお、超音波振動の周波数は、衣類の洗浄に適した30kHz〜40kHzであればよい。
Then, the
また、発振回路106は、インバータIV1とコンデンサC1,C2で構成されている。詳しくは、インバータIV1の入力端子とグランドGNDとの間にコンデンサC1を接続し、インバータIV1の反転出力端子とグランドGNDとの間にコンデンサC2を接続し、インバータIV1の反転出力端子を制御装置102のクロック入力端子CXに接続している。この発振回路106の発振信号は、制御装置102のマイクロコンピュータのクロック信号として用いられる。
The
また、バッテリーBTの両端にUSBコネクタCNを接続している。このUSBコネクタCNに、USBケーブルを介して外部充電器(図示せず)を接続することにより、外部充電器からの直流電圧をバッテリーBTの両端に印加してバッテリーBTを充電する。 Also, USB connectors CN are connected to both ends of the battery BT. By connecting an external charger (not shown) to the USB connector CN via a USB cable, the DC voltage from the external charger is applied to both ends of the battery BT to charge the battery BT.
上記構成の超音波洗浄器において、バッテリーBTが十分に充電された状態(バッテリー残量100%)で押ボタンスイッチ16を押すと、バッテリーBTからの電源が供給されて、DC/DC変換部101,制御装置102,駆動部103,表示部105および発振回路106が動作する。これにより、押ボタンスイッチ16の環状表示部16aと直線状表示部16bが白色に点灯し、駆動部103により超音波振動子40が駆動されて振動する。この超音波振動子40の振動により、超音波ホーン14が超音波振動する。
In the ultrasonic cleaner having the above structure, when the
そして、洗浄媒体の一例である水に浸された衣類に対して、超音波ホーン14のホーン部14aの先端を当てることにより、衣類に付着した汚れを振動によって除去する。
Then, the tip of the
次に、押ボタンスイッチ16を押すと、超音波ホーン14が超音波振動を停止して、15秒間のスリープモード(電力消費が最小となるモード)となる。このスリープモードの15秒間に再び押ボタンスイッチ16が押されると、超音波ホーン14が超音波振動を開始する一方、押ボタンスイッチ16の操作なしに15秒が経過すると、電源オフとなる。
Next, when the
この第1実施形態では、バッテリーBTの出力電圧は、バッテリー残量に応じて次のとおりとなっている。
バッテリー残量 100%:5.5V
バッテリー残量 50%:5.0V
バッテリー残量 10%:4.5V
In the first embodiment, the output voltage of the battery BT is as follows according to the remaining battery level.
図9はバッテリー残量とバッテリー電圧および電圧VINの変化を示している。図9において、上側のグラフは、バッテリー残量とバッテリー電圧の変化を示し、下側のグラフは、制御装置102の電圧入力端子VINに印加される電圧すなわちDC/DC変換部101により変換された直流電圧の変化を示している。
FIG. 9 shows changes in the remaining battery power, the battery voltage, and the voltage V IN . In FIG. 9, the upper graph shows changes in the remaining battery power and the battery voltage, and the lower graph shows the voltage applied to the voltage input terminal V IN of the
図9に示すように、バッテリー電圧が3.5Vよりも高いときは、DC/DC変換部101の直流電圧出力は3.3Vで安定しているが、バッテリー電圧が3.5V以下になると、DC/DC変換部101の直流電圧は急激に低下する。
As shown in FIG. 9, when the battery voltage is higher than 3.5V, the DC voltage output of the DC /
したがって、バッテリー電圧が閾値の3.5V以下で制御装置102のマイクロコンピュータはリセットされて停止する。
Therefore, when the battery voltage is equal to or lower than the threshold value of 3.5 V, the microcomputer of the
なお、制御装置102のマイクロコンピュータがリセットされて停止するバッテリー電圧の閾値は、DC/DC変換部101の構成やマイクロコンピュータの仕様によって異なってもよい。
The threshold value of the battery voltage at which the microcomputer of the
<バッテリー残量表示>
ここで、第1バッテリー電圧測定部102aにより測定されたバッテリーBTの出力電圧が5.0V以下になると、制御装置102のバッテリー残量算出部102bにより算出されたバッテリー残量が50%以下となり、バッテリー残量が10%以下でないときは、押ボタンスイッチ16の環状表示部16aと直線状表示部16bを白色で点滅させる。
<Battery level display>
Here, when the output voltage of the battery BT measured by the first battery
そして、バッテリーBTの出力電圧が3.5V以下になると、DC/DC変換部101の出力電圧は急激に低下し、制御装置102のマイクロコンピュータがリセットされてしまう。
Then, when the output voltage of the battery BT becomes 3.5 V or less, the output voltage of the DC /
そこで、この第1実施形態の超音波洗浄器では、制御装置102のマイクロコンピュータがリセットされる前に、第1バッテリー電圧測定部102aにより測定されたバッテリーBTの出力電圧が4.5V以下になると、制御装置102のバッテリー残量算出部102bにより算出されたバッテリー残量が10%以下となり、押ボタンスイッチ16の環状表示部16aと直線状表示部16bを橙色で点滅させる。
Therefore, in the ultrasonic cleaner of the first embodiment, when the output voltage of the battery BT measured by the first battery
<誤動作監視>
また、バッテリーBTの出力電圧が3.5V以下になると、DC/DC変換部101の出力電圧は急激に低下する。特に、超音波ホーン14が超音波振動する動作時は、バッテリー電圧が振動に伴って上下に乱れて変化するため、制御装置102のマイクロコンピュータがリセットされてしまう可能性が高くなる。
<Malfunction monitoring>
Further, when the output voltage of the battery BT becomes 3.5 V or less, the output voltage of the DC /
そこで、この第1実施形態の超音波洗浄器では、制御装置102のマイクロコンピュータがリセットされる前に、第2バッテリー電圧測定部102cにより測定されたバッテリーBTの出力電圧が4.5V(バッテリー残量10%)以下になったとき、制御装置102の誤動作判定部102dによって、マイクロコンピュータの誤動作が発生する可能性ありと判定して、直ぐに超音波ホーン14の発振を停止する。
Therefore, in the ultrasonic cleaner of the first embodiment, before the microcomputer of the
この制御装置102の誤動作判定部102dによって、マイクロコンピュータの誤動作が発生する可能性ありと判定して、超音波ホーン14の発振を停止したときは、押ボタンスイッチ16の環状表示部16aと直線状表示部16bを橙色で点滅させる。
When the
このようにして、バッテリー残量が10%以下で超音波ホーン14の発振を停止させて、押ボタンスイッチ16の環状表示部16aと直線状表示部16bを橙色で点滅する動作停止モードにした場合、バッテリーBTが充電されて出力電圧が5.0V(バッテリー残量50%)を超えるまで、動作停止モードは解除されないようにしている。
In this manner, when the oscillation of the
上記バッテリー残量算出部102bによるバッテリー残量の算出および誤動作判定部102dによる判定は、超音波ホーン14が超音波振動する動作中のときのみ行う。
The calculation of the battery remaining amount by the battery remaining
なお、誤動作判定部102dによって、マイクロコンピュータの誤動作が発生する可能性ありと判定したときの表示は、押ボタンスイッチ16の環状表示部16aと直線状表示部16bを橙色で点滅させるのとは別の表示部により表示するようにしてもよい。これにより、バッテリー残量10%以下になったのか、マイクロコンピュータの誤動作が発生する可能性ありと判定されたのかをユーザーが区別することができる。
The display when the
上記構成の超音波洗浄器において、10Hz(第1サンプリング周波数)で第1バッテリー電圧測定部102aにより測定されたバッテリーBTの電圧に基づいて、バッテリー残量算出部102bは、バッテリーBTの残量を算出する。
In the ultrasonic cleaner having the above configuration, the battery remaining
例えば、100msec間隔(第1サンプリング周波数10Hz)で測定されたバッテリーBTの電圧を10回毎に平均値を算出し、その平均値に対応するバッテリーBTの残量を所定のテーブル(または数式)を用いて算出する。
For example, the average value of the voltage of the battery BT measured at 100 msec intervals (
上記第1サンプリング周波数は、超音波ホーン14(超音波振動部)により発生する超音波振動の周波数よりもはるかに低い周波数であればよい。 The first sampling frequency may be a frequency much lower than the frequency of ultrasonic vibration generated by the ultrasonic horn 14 (ultrasonic vibrating section).
一方、38kHz(第2サンプリング周波数)で第2バッテリー電圧測定部102cにより測定されたバッテリーBTの電圧に基づいて、誤動作判定部102dは、マイクロコンピュータの誤動作が発生する可能性を判定する。
On the other hand, the
上記第2サンプリング周波数は、超音波ホーン14により発生する超音波振動の周波数の1/10の周波数よりも高い周波数であればよい。
The second sampling frequency may be higher than 1/10 of the frequency of ultrasonic vibration generated by the
これにより、上記超音波洗浄器によれば、正確なバッテリー残量の測定をしつつ、マイクロコンピュータの誤動作を防止できる。 As a result, according to the ultrasonic cleaner, it is possible to prevent malfunction of the microcomputer while accurately measuring the remaining battery level.
また、上記第2サンプリング周波数で測定したバッテリーBTの電圧が予め設定された閾値(この実施形態では4.5V)以下になったとき、誤動作判定部102dは、マイクロコンピュータの誤動作が発生する可能性が高くなったと判定する。このとき、上記閾値をマイクロコンピュータの誤動作する電圧よりも所定電圧高い値に設定することにより、マイクロコンピュータの誤動作が発生する前に、誤動作が発生する可能性が高くなったことを検知して、超音波ホーン14の発振を停止することが可能になる。
Further, when the voltage of the battery BT measured at the second sampling frequency becomes equal to or lower than a preset threshold value (4.5 V in this embodiment), the
また、上記誤動作判定部102dがマイクロコンピュータの誤動作が発生する可能性が高くなったと判定したとき、マイクロコンピュータが超音波ホーン14の発振を停止することによって、洗浄中に振動部分に衣類が接触して負荷が増えることによりバッテリーBTの電圧が急激に低下しても、超音波を停止するより、マイクロコンピュータのリセットを防ぐことができる。
Further, when the
また、上記バッテリー残量算出部102bにより算出されたバッテリーBTの残量に関わる情報と、誤動作判定部102dにより判定されたマイクロコンピュータの誤動作が発生する可能性に関わる情報を、色または点灯/点滅の少なくとも1つによって同一発光部分にまとめて表示部105に表示するので、1つの表示でバッテリー残量の表示とマイクロコンピュータの動作表示を兼ねることにより表示部105の構成の簡略化と小型化ができる。
In addition, the information regarding the remaining amount of the battery BT calculated by the battery remaining
〔第2実施形態〕
この発明の第2実施形態の超音波洗浄器は、発振回路106を除いて第1実施形態の超音波洗浄器と同一の構成をしており、図1〜図8を援用する。
[Second Embodiment]
The ultrasonic cleaner of the second embodiment of the present invention has the same configuration as the ultrasonic cleaner of the first embodiment except for the
この第2実施形態の超音波洗浄器は、発振回路106の発振周波数が所定の温度範囲(例えば0℃〜40℃)内で安定するように静電容量が変化する温度特性のコンデンサをコンデンサC1,C2に用いている。また、所定の温度範囲内で安定するように、マイクロコンピュータで発振周波数を変更している。
In the ultrasonic cleaner of the second embodiment, the capacitor C1 has a temperature characteristic whose capacitance changes so that the oscillation frequency of the
上記構成の超音波洗浄器では、制御装置102のクロック入力端子CXに入力されるクロック信号が安定するので、このクロック信号に基づいて駆動部103に出力する駆動信号の周波数が安定する。
In the ultrasonic cleaning device having the above configuration, the clock signal input to the clock input terminal C X of the
これによって、振動する共振点が構造的に決まっている超音波ホーン14(超音波振動部)に合わせて予め設定された最適発振周波数が温度変化によってずれるのを抑制するので、発振回路106の発振周波数が変わって超音波振動の出力が低下し、洗浄能力が低下するのを防止できる。 As a result, the optimum oscillating frequency preset according to the ultrasonic horn 14 (ultrasonic vibrating section) whose vibrating resonance point is structurally determined is prevented from shifting due to temperature change. It is possible to prevent the output of ultrasonic vibration from decreasing due to the frequency change and the cleaning ability from decreasing.
上記第2実施形態の超音波洗浄器は、第1実施形態の超音波洗浄器と同様の効果を有する。 The ultrasonic cleaner of the second embodiment has the same effects as the ultrasonic cleaner of the first embodiment.
〔第3実施形態〕
上記第1,第2実施形態では、超音波ホーン14(超音波振動部)を備えた超音波洗浄器について説明したが、超音波振動部に限らず、超音波以外の振動する振動部を備えた洗浄器にこの発明を適用してもよい。
[Third Embodiment]
In the first and second embodiments described above, the ultrasonic cleaner including the ultrasonic horn 14 (ultrasonic vibrating section) has been described, but the invention is not limited to the ultrasonic vibrating section and includes a vibrating section that vibrates other than ultrasonic waves. The present invention may be applied to a cleaning device.
この発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記第1,第2実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、上記第1,第2実施形態で記載した内容を適宜組み合わせたものを、この発明の一実施形態としてもよい。 Although specific embodiments of the present invention have been described, the present invention is not limited to the first and second embodiments described above, and various modifications can be carried out within the scope of the present invention. For example, a combination of the contents described in the first and second embodiments as appropriate may be an embodiment of the present invention.
この発明および実施形態をまとめると、次のようになる。 The present invention and embodiments are summarized as follows.
上記課題を解決するため、この発明の超音波洗浄器は、
超音波振動部14と、
上記超音波振動部14を駆動する駆動部103と、
上記駆動部103を制御する制御装置102と
上記駆動部103と上記制御装置102に電力を供給するバッテリーBTと
を備え、
上記制御装置102は、
上記超音波振動部14により発生する超音波振動の周波数よりもはるかに低い第1サンプリング周波数で上記バッテリーBTの電圧を測定する第1バッテリー電圧測定部102aと、
上記第1バッテリー電圧測定部102aにより測定された上記バッテリーBTの電圧に基づいて、上記バッテリーBTの残量を算出するバッテリー残量算出部102bと、
上記超音波振動部14により発生する超音波振動の周波数の1/10の周波数よりも高い第2サンプリング周波数で上記バッテリーBTの電圧を測定する第2バッテリー電圧測定部102cと、
上記第2バッテリー電圧測定部102cにより測定された上記バッテリーBTの電圧に基づいて、上記制御装置102の誤動作が発生する可能性を判定する誤動作判定部102dと
を有することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the ultrasonic cleaner of the present invention,
Ultrasonic vibrating
A
The
The
A first battery
A battery remaining
A second battery
A
上記構成によれば、超音波振動部14により発生する超音波振動の周波数よりもはるかに低い第1サンプリング周波数で第1バッテリー電圧測定部102aにより測定されたバッテリーBTの電圧に基づいて、バッテリー残量算出部102bは、バッテリーBTの残量を算出する一方、超音波振動部14により発生する超音波振動の周波数の1/10の周波数よりも高い第2サンプリング周波数で第2バッテリー電圧測定部102cにより測定されたバッテリーBTの電圧に基づいて、誤動作判定部102dは、制御装置102の誤動作が発生する可能性を判定する。これにより、正確なバッテリー残量の測定をしつつ、制御装置102の誤動作を防止できる。上記によれば、第2サンプリング周波数は、超音波振動部14により発生する超音波振動の周波数の1/10の周波数よりも高い周波数としているが、例えば超音波振動の周波数の略1/4の10kHzであってもよい。
According to the above configuration, the remaining battery charge is determined based on the voltage of the battery BT measured by the first battery
また、一実施形態の超音波洗浄器では、
上記誤動作判定部102dは、上記第2サンプリング周波数で測定した上記バッテリーBTの電圧が予め設定された閾値以下になったとき、上記制御装置102の誤動作が発生する可能性が高くなったと判定する。
Further, in the ultrasonic cleaner of one embodiment,
The
上記実施形態によれば、第2サンプリング周波数で測定したバッテリーBTの電圧が予め設定された閾値以下になったとき、誤動作判定部102dは、制御装置102の誤動作が発生する可能性が高くなったと判定する。このとき、上記閾値を制御装置102の誤動作する電圧よりも所定電圧高い値に設定することにより、制御装置102の誤動作が発生する前に、誤動作が発生する可能性が高くなったことを検知して、例えば超音波振動部14の発振を停止することが可能になる。
According to the above-described embodiment, when the voltage of the battery BT measured at the second sampling frequency becomes equal to or lower than the preset threshold value, the
また、一実施形態の超音波洗浄器では、
上記制御装置102は、上記誤動作判定部102dが上記制御装置102の誤動作が発生する可能性が高くなったと判定すると、上記超音波振動部14の発振を停止する。
Further, in the ultrasonic cleaner of one embodiment,
When the
上記実施形態によれば、誤動作判定部102dが制御装置102の誤動作が発生する可能性が高くなったと判定したとき、制御装置102が超音波振動部14の発振を停止することによって、洗浄中に振動部分に衣類が接触して負荷が増えることによりバッテリー電圧が急激に低下しても、超音波を停止するより、マイクロコンピュータのリセットを防ぐことができる。
According to the above-described embodiment, when the
また、一実施形態の超音波洗浄器では、
上記バッテリー残量算出部102bにより算出された上記バッテリーBTの残量に関わる情報と、上記誤動作判定部102dにより判定された上記制御装置102の誤動作が発生する可能性に関わる情報を、色または点灯/点滅の少なくとも1つによって同一発光部分にまとめて表示する表示部105を備えた。
Further, in the ultrasonic cleaner of one embodiment,
The information regarding the remaining amount of the battery BT calculated by the battery remaining
上記実施形態によれば、バッテリー残量算出部102bにより算出されたバッテリーBTの残量に関わる情報と、誤動作判定部102dにより判定された制御装置102の誤動作が発生する可能性に関わる情報を、色または点灯/点滅の少なくとも1つによって同一発光部分にまとめて表示部105に表示するので、1つの表示でバッテリー残量の表示とマイクロコンピュータの動作表示を兼ねることにより表示部105の構成の簡略化と小型化ができる。
According to the above-described embodiment, information related to the remaining amount of the battery BT calculated by the battery remaining
また、一実施形態の超音波洗浄器では、
上記制御装置102は、マイクロコンピュータを含み、
上記マイクロコンピュータにクロック信号を供給する発振回路106を備え、
上記発振回路106は、発振周波数が予め設定された温度範囲内で安定するように温度特性が設定されている。
Further, in the ultrasonic cleaner of one embodiment,
The
An
The temperature characteristic of the
上記実施形態によれば、発振回路106から制御装置102のマイクロコンピュータに供給するクロック信号が安定するので、このクロック信号に基づいてマイクロコンピュータから駆動部103に出力する駆動信号の周波数が安定する。これによって、振動する共振点が構造的に決まっているような超音波振動部14に合わせて設定された最適発振周波数が温度変化によってずれるのを抑制する。したがって、発振回路106の発振周波数が変わって超音波振動の出力が低下し、洗浄能力が低下するのを防止できる。
According to the above-described embodiment, the clock signal supplied from the
10…本体部
11…本体カバー
12…ホルダーカバー
13…ホーンキャップ
14…超音波ホーン(超音波振動部)
15…底カバー
16…押ボタンスイッチ
16a…環状表示部
16b…直線状表示部
17…USBカバー
20…キャップ
31…トランス
32…メイン回路基板
33…操作回路基板
41,42…パッキン
101…DC/DC変換部
102…制御装置
102a…第1バッテリー電圧測定部
102b…バッテリー残量算出部
102c…第2バッテリー電圧測定部
102d…誤動作判定部
103…駆動部
104…スイッチ部
105…表示部
106…発振回路
BT…充電式のバッテリー
10 ...
15 ...
Claims (5)
上記超音波振動部を駆動する駆動部と、
上記駆動部を制御する制御装置と
上記駆動部と上記制御装置に電力を供給するバッテリーと
を備え、
上記制御装置は、
上記超音波振動部により発生する超音波振動の周波数より低い第1サンプリング周波数で上記バッテリーの電圧を測定する第1バッテリー電圧測定部と、
上記第1バッテリー電圧測定部により測定された上記バッテリーの電圧に基づいて、上記バッテリーの残量を算出するバッテリー残量算出部と、
上記第1サンプリング周波数よりも高く、かつ、上記超音波振動部により発生する超音波振動の周波数の1/10の周波数よりも高い第2サンプリング周波数で上記バッテリーの電圧を測定する第2バッテリー電圧測定部と、
上記第2バッテリー電圧測定部により測定された上記バッテリーの電圧に基づいて、上記制御装置の誤動作が発生する可能性を判定する誤動作判定部と
を有し、
上記第2バッテリー電圧測定部による上記バッテリーの電圧の測定および上記誤動作判定部による判定は、上記超音波振動部が駆動されているときのみに行うことを特徴とする超音波洗浄器。 Ultrasonic vibrating section,
A drive unit for driving the ultrasonic vibrating unit,
A controller for controlling the drive unit, a battery for supplying power to the drive unit and the control unit,
The control device is
A first battery voltage measuring unit that measures a voltage of the battery ultrasonic low There first sampling frequency Ri by the frequency of the vibration generated by the ultrasonic vibrating unit,
A battery remaining amount calculating unit that calculates the remaining amount of the battery based on the voltage of the battery measured by the first battery voltage measuring unit;
A second battery voltage measurement for measuring the voltage of the battery at a second sampling frequency higher than the first sampling frequency and higher than 1/10 of the frequency of the ultrasonic vibration generated by the ultrasonic vibration unit. Department,
Based on the voltage of the said battery, which is measured by the second battery voltage measurement unit, possess and determining malfunction determination unit malfunction the possibility of generating of the control device,
The ultrasonic cleaner, wherein the measurement of the battery voltage by the second battery voltage measurement unit and the determination by the malfunction determination unit are performed only when the ultrasonic vibration unit is driven .
上記制御装置は、上記誤動作判定部が上記制御装置の誤動作が発生する可能性が高くなったと判定すると、上記超音波振動部の発振を停止することを特徴とする超音波洗浄器。 The ultrasonic cleaner according to claim 1 ,
The ultrasonic cleaning device, wherein the control device stops the oscillation of the ultrasonic vibrating unit when the malfunction determination unit determines that a malfunction of the control device is likely to occur.
上記誤動作判定部の判定によって上記超音波振動部の発振を停止した場合には、上記第1バッテリー電圧測定部により測定された上記バッテリーの電圧が所定値を超えるまで、上記超音波振動部の発振停止が解除されないことを特徴とする超音波洗浄器。When the oscillation of the ultrasonic vibration unit is stopped by the determination of the malfunction determination unit, the oscillation of the ultrasonic vibration unit is continued until the voltage of the battery measured by the first battery voltage measurement unit exceeds a predetermined value. An ultrasonic cleaner characterized in that the suspension is not released.
上記バッテリー残量算出部により算出された上記バッテリーの残量に関わる情報と、上記誤動作判定部により判定された上記制御装置の誤動作が発生する可能性に関わる情報を、色または点灯/点滅の少なくとも1つによって同一発光部分にまとめて表示する表示部を備えたことを特徴とする超音波洗浄器。 The ultrasonic cleaner according to any one of claims 1 to 3,
Information regarding the remaining amount of the battery calculated by the remaining battery amount calculating unit and information regarding the possibility of malfunction of the control device determined by the malfunction determining unit are indicated by at least color or lighting / flashing. An ultrasonic cleaner comprising: a display unit that collectively displays the same light emitting portion by one.
上記制御装置は、マイクロコンピュータを含み、
上記マイクロコンピュータにクロック信号を供給する発振回路を備え、
上記発振回路は、発振周波数が予め設定された温度範囲内で安定するように温度特性が設定されていることを特徴とする超音波洗浄器。 The ultrasonic cleaner according to any one of claims 1 to 4,
The control device includes a microcomputer,
An oscillator circuit for supplying a clock signal to the microcomputer is provided,
The ultrasonic cleaning device is characterized in that the oscillation circuit has temperature characteristics set such that the oscillation frequency is stable within a preset temperature range.
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