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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-10-31
(45)【発行日】2022-11-09
(54)【発明の名称】電気機器
(51)【国際特許分類】
H02J 7/00 20060101AFI20221101BHJP
H02J 1/00 20060101ALI20221101BHJP
H01M 10/42 20060101ALI20221101BHJP
H01M 10/48 20060101ALI20221101BHJP
H01M 10/44 20060101ALI20221101BHJP
F25B 21/02 20060101ALI20221101BHJP
A47L 9/28 20060101ALI20221101BHJP
【ＦＩ】
H02J7/00 302D
H02J1/00 304E
H02J1/00 304H
H01M10/42 A
H01M10/48 P
H01M10/44 Q
F25B21/02 K
A47L9/28 U
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2020535731
(86)(22)【出願日】2019-08-02
(86)【国際出願番号】 JP2019030468
(87)【国際公開番号】W WO2020031889
(87)【国際公開日】2020-02-13
【審査請求日】2021-01-29
(31)【優先権主張番号】P 2018151768
(32)【優先日】2018-08-10
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000005094
【氏名又は名称】工機ホールディングス株式会社
(72)【発明者】
【氏名】小林 晃洋
(72)【発明者】
【氏名】岩田 和隆
(72)【発明者】
【氏名】喜嶋 裕司
【審査官】羽鳥 友哉
(56)【参考文献】
【文献】特開２００１－０４５６７３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１１－３５５９７６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０２Ｊ ７／００
Ｈ０２Ｊ １／００
Ｈ０１Ｍ １０／４２
Ｈ０１Ｍ １０／４８
Ｈ０１Ｍ １０／４４
Ｆ２５Ｂ ２１／０２
Ａ４７Ｌ ９／２８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
電力により動作する負荷と、前記負荷に電力を供給可能な複数のバッテリと、
前記複数のバッテリの各々と前記負荷との接続及び遮断を切り替える制御部と、
前記負荷と前記制御部とを備え、前記複数のバッテリが着脱自在に装着される本体部と、を有し、
前記複数のバッテリは、複数種類の電気機器に装着可能であり、
前記制御部は、前記本体部に装着された前記複数のバッテリの出力電圧を検出し、かつ、前記本体部に装着された前記複数のバッテリが使用不能な使用禁止バッテリであるか否かを記憶し、
前記制御部は、
前記使用禁止バッテリとして記憶していない前記複数のバッテリである使用可能バッテリのうち１つを接続バッテリとして選択し、前記負荷を前記接続バッテリに接続するとともに前記複数のバッテリの残りから遮断する接続状態となる接続動作と、
前記接続状態において前記接続バッテリの出力電圧が所定の閾値を下回ると、前記接続バッテリを前記使用禁止バッテリとして記憶する禁止動作と、
前記使用禁止バッテリが前記本体部から取り外されると、前記使用禁止バッテリを前記使用可能バッテリとして記憶する許可動作と、を実施可能であり、
前記制御部は、前記複数のバッテリの全てを前記使用禁止バッテリとして記憶するまで、前記接続動作、前記禁止動作および前記許可動作を繰り返す、電気機器。
【請求項2】
前記制御部は、前記接続動作において、使用可能な前記複数のバッテリのうち最も出力電圧の小さい１つを前記接続バッテリとして選択する、請求項１に記載の電気機器。
【請求項3】
前記複数のバッテリとして、２つのバッテリを有することを特徴とする請求項１または２に記載の電気機器。
【請求項4】
外部の電源と接続可能であり、前記複数のバッテリを外部の電源から供給される電力により充電する充電回路を更に有し、前記制御部は、前記充電回路が外部の電源から電力が供給されると、前記使用禁止バッテリを前記使用可能バッテリとして記憶する前記許可動作を実施可能である、請求項１乃至３の何れか一項に記載の電気機器。
【請求項5】
前記制御部は、前記複数のバッテリの各々と前記負荷との間に電気的に接続され、前記複数のバッテリの各々と前記負荷との接続と遮断を互いに独立して切り替える複数の切替部を有する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電気機器。
【請求項6】
前記本体部は、物品が収容される庫内を確定する容器部と、前記容器内の開口を閉鎖するドア部と、を含み、前記負荷は前記庫内を冷却するペルチェ素子である、可搬型保冷庫である、請求項１乃至５の何れか一項に記載の電気機器。
【請求項7】
前記負荷はモータであり、前記本体部は、
前記モータにより駆動する集塵ファンを有するヘッドと、
粉塵の吸込口を有するとともに一方に開口し、前記開口に前記ヘッドが配置されるタンクと、
前記タンク内に設けられ、前記吸込口から前記開口に向かう空気を濾過するフィルタと、を有する、集塵機である、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、バッテリによって駆動可能な電気機器に関する。
【背景技術】
【0002】
電気機器の一例として、飲食物等を収容可能な筺体を有し、当該筐体に収容された飲食物等（収容物）を保冷可能な可搬式の可搬型保冷庫が市販されている（特許文献１）。特許文献１に記載の保冷庫は、外部電源を使用可能な場所においては、外部電源にてペルチェ素子を駆動することにより収容物を冷却する。この際、装着されているバッテリパックを充電しながらの冷却が可能である。外部電源を使用できない場所においては、充電された内部バッテリの電力を用いてペルチェ素子を駆動することで収容物を冷却する。ペルチェ素子とは、直流電流により冷却又は加熱等の温度制御を自由に行える半導体素子であり、素子の両面に温度差を発生させることができる。このペルチェ素子に直流電流を流すことにより、低温側で吸熱、高温側で発熱を起こすことができ、ペルチェ素子に与える電圧を変えることによって、ポンピングされる熱量の大きさを変えることができる。また、ペルチェ素子に流す電流の極性を変えるだけでポンピングする熱の方向を変えることができるので、保冷庫だけでなく保温庫として使用することもでき、特許文献１の技術においては保温も可能にした冷温庫としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１７－１２２５２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１の電気機器においては、これを更に長時間駆動することが望まれた。長時間駆動するための手段としては、保冷庫本体にバッテリを複数接続可能とし、かつ、この複数のバッテリを順番にバッテリを使用する構成とすることが考えられる。これにより、駆動時間を保冷庫本体に接続されるバッテリの個数倍まで増加できるが、バッテリを複数接続して順番に使用する場合、適切にバッテリを切り替えなければ、ペルチェ素子などの負荷に与えられる電力が安定せず、不具合が生じる可能性があった。
【0005】
本発明は上記背景に鑑みてなされたもので、その目的は、複数のバッテリを切り替えて使用する電気機器における動作の安定性を確保した電気機器を提供することにある。本発明の他の目的は、使用時における作業性を向上させた電気機器を提供することにある。本発明のさらに他の目的は、簡単な構成で効率的に使用可能な電気機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本願において開示される発明のうち代表的な特徴を説明すれば次のとおりである。
【0007】
上記目的を達成するために、本発明は、電力により動作する負荷と、前記負荷に電力を供給可能な複数のバッテリと、前記複数のバッテリの各々と前記負荷との接続及び遮断を切り替える制御部と、前記負荷と前記制御部とを備え、前記複数のバッテリが着脱自在に装着される本体部と、を有し、前記複数のバッテリは、複数種類の電気機器に装着可能であり、前記制御部は、前記本体部に装着された前記複数のバッテリの出力電圧を検出し、かつ、前記本体部に装着された前記複数のバッテリが使用不能な使用禁止バッテリであるか否かを記憶し、前記制御部は、前記使用禁止バッテリとして記憶していない前記複数のバッテリである使用可能バッテリのうち１つを接続バッテリとして選択し、前記負荷を前記接続バッテリに接続するとともに前記複数のバッテリの残りから遮断する接続状態となる接続動作と、前記接続状態において前記接続バッテリの出力電圧が所定の閾値を下回ると、前記接続バッテリを前記使用禁止バッテリとして記憶する禁止動作と、前記使用禁止バッテリが前記本体部から取り外されると、前記使用禁止バッテリを前記使用可能バッテリとして記憶する許可動作と、を実施可能であり、前記制御部は、前記複数のバッテリの全てを前記使用禁止バッテリとして記憶するまで、前記接続動作、前記禁止動作および前記許可動作を繰り返す、電気機器。
【0008】
本発明の他の特徴によれば、前記所定の再使用条件は、前記使用禁止バッテリが前記本体から取り外された後に再度取り付けられることを含む。
【0009】
本発明のさらに他の特徴によれば、前記所定の使用停止条件は、前記接続バッテリの出力電圧が所定の過放電閾値を下回ることを含む。
【0010】
本発明のさらに他の特徴によれば、前記制御部は、前記接続動作において、使用可能な前記複数のバッテリのうち最も出力電圧の小さい１つを前記接続バッテリとして選択する。
【0011】
本発明のさらに他の特徴によれば、前記複数のバッテリとして、２つのバッテリを有する。
【0012】
本発明のさらに他の特徴によれば、外部の電源と接続可能であり、前記複数のバッテリを外部の電源から供給される電力により充電する充電回路を更に有し、前記制御部は、前記充電回路が外部の電源から電力が供給されと、前記使用禁止バッテリを前記使用可能バッテリとして記憶する前記許可動作を実施可能である。
【0013】
本発明のさらに他の特徴によれば、前記制御部は、前記複数のバッテリの各々と前記負荷との間に電気的に接続され、前記複数のバッテリの各々と前記負荷との接続と遮断を互いに独立して切り替える複数の切替部を有する。
【0014】
本発明のさらに他の特徴によれば、前記本体部は、物品が収容される庫内を確定する容器部と、前記容器内の開口を閉鎖するドア部と、を含み、前記負荷は前記庫内を冷却するペルチェ素子である、可搬型保冷庫である。
【0015】
本発明のさらに他の特徴によれば、前記負荷はモータであり、前記本体部は、前記モータにより駆動する集塵ファンを有するヘッドと、粉塵の吸込口を有するとともに一方に開口し、前記開口に前記ヘッドが配置されるタンクと、前記タンク内に設けられ、前記吸込口から前記開口に向かう空気を濾過するフィルタと、を有する、集塵機である。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、負荷と接続したバッテリが停止条件を満たすと、バッテリが再使用条件を満たすまで使用不能な使用禁止バッテリとして記憶したうえで新たに他のバッテリを選択して使用する構成としたため、後に再度バッテリを選択する際に、一度使用不能と判断したバッテリを再度選択して使用し、直後に使用不能と判断してしまうような動作が抑制されるため、電気機器の動作を安定させることができる。また、バッテリの選択は制御部によって行われるため、作業者の手間が少なく使用時の作業性が向上する。また、バッテリの選択時に不要な動作が少なくなるため、消費電力を低減し効率的に電力を使用可能になる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明の実施例に係る保冷庫１の正面図である。
【図9】本発明の実施例に係る保冷庫１の回路図である。
【図10】本実施例の保冷庫１におけるペルチェ素子電圧の制御と庫内温度の関係を示す図である。
【図11】ＤＣ接続ケーブルと、ＡＣアダプタを示す上面図である。
【図12】本実施例におけるマイコン７７の接続動作を示すフローチャートである。
【図13】本実施例におけるバッテリ６１、バッテリ６２、及びＤＣ－ＤＣコンバータ８０の入力電圧の時系列変化を示すグラフである。
【図14】変形例におけるマイコン７７の接続動作を示すフローチャートである。
【図15】変形例におけるバッテリ６１、バッテリ６２、及びＤＣ－ＤＣコンバータ８０の入力電圧の時系列変化を示すグラフである。
【図16】別形態に係る集塵機２０１の側面視断面図である。
【図17】別形態に係る集塵機２０１の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例1】
【0018】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。なお、以下の図において、同一の部分には同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。また、本明細書においては、前後、上下の方向は図中に示す方向であるとして説明する。
【0019】
図１は、本体部の一例である保冷庫１の正面図である。保冷庫１は、いわゆるクーラーボックス型の容器に、電力を利用した熱交換機構を付加したものであって、ここでは電動工具用に広く用いられているパック式のバッテリ６１、６２（図３参照）を電源として、内部に収容された飲食物等（以下、「収容物」と呼ぶ）を冷却又は保温可能に構成した。バッテリ６１、６２は、保冷庫１に対して着脱自在に装着される。保冷庫１は内容積が１０～４０リットル程度、例えば２５リットルの携帯可能な構成である。保冷庫１の熱交換機構としてはペルチェ素子を用い、冷却だけでなく保温も可能とするが、本実施例の構成を用いて冷却だけの専用の保冷庫、又は、保温だけの専用の保温庫とすることも可能である。本明細書では、保温機構の有無に関わらずに冷却機能があれば「保冷庫」と呼ぶことにする。保冷庫１は、上側に開口を有する略直方体状の容器部１０に、開口を閉鎖する蓋となるドア部３０を設けたものである。容器部１０は略直方体であって、一面（上面）だけが開口となるような形状であり、開口を規定する４つの側壁部（前壁部１１ａ、後壁部１１ｂ（図２参照）、右壁部１１ｃ、左壁部１１ｄ）と、容器部１０の開口からみて反対側の面となる底壁部１２ｂを有する。前壁部１１ａと後壁部１１ｂ（図２参照）は略平行に配置され、右壁部１１ｃは、前壁部１１ａの右端縁と後壁部１１ｂの右端縁とを接続し、左壁部１１ｄは、前壁部１１ａの左端縁と後壁部１１ｂの左端縁とを接続する。また、前壁部１１ａ、後壁部１１ｂ、右壁部１１ｃ及び左壁部１１ｄのそれぞれの上端部は、平面視略矩形状の開口を規定する。
【0020】
容器部１０の開口は、容器部１０に対して開閉可能なドア部３０にて閉鎖される。ドア部３０は、容器部１０の開口のうち、長辺の一辺側に蝶番１９（図４にて後述）にて軸支される。ドア部３０の開口のうち、蝶番の設けられる長辺部と反対側の長辺部（ここでは前壁部１１ａの上縁部）には、２つのラッチ１８ａ、１８ｂが設けられる。ラッチ１８ａ、１８ｂは、ドア部３０側に形成される凸部３４ａ、３４ｂ（図６で後述）にラッチ１８ａ、１８ｂ側に形成された凸部に引っかけるようにして固定する手動操作可能なロック機構であり、パッチン錠、ラッチなど、公知の固定部材を用いることができる。容器部１０の前壁部１１ａの上縁部には、ラッチ１８ａ、１８ｂを保持すると共に、ドア部３０を開ける際の手を入れる窪み１４ａが形成するための凸部１４が形成される。窪み１４ａの上側には、ドア部３０の外縁の一部の底面が露出するので、ラッチ１８ａ、１８ｂを開放状態とした際に、ドア部３０の手前の外縁部を容易に上方側に引き上げることができる。図１の状態は、容器部１０の開口を閉塞している閉状態にある。ドア部３０が上方に回動して開状態になると、容器部１０の開口は開放され、開口を介して収容物を収容空間内に収容可能である。また、ドア部３０が閉状態においては開口が閉塞されるので、収容空間１３は密閉状態となり、内外気の空気の直接接触による熱交換が最小化される。
【0021】
容器部１０の開口の左側側方には第一把持部１６が形成される。同様にして、容器部１０の開口の右側側方には第二把持部１７が形成される。第一把持部１６と第二把持部１７は、両手で保冷庫１の対向する短辺付近を把持しながら運搬するために形成される凸部であり、容器部１０の右壁部１１ｃと左壁部１１ｄの上方付近に設けられる。第一把持部１６と第二把持部１７は、合成樹脂で製造される容器部１０の外面と一体に成形される。第一把持部１６と第二把持部１７の水平方向外側に突出する部分の下面側には、作業者が両手で把持する際に持ちやすくするための窪み部１６ａ、１７ａが形成される。また、窪み部１６ａ、１７ｂの前後方向中央付近には、肩掛けベルト６５を上から下まで貫通させるための図示しない貫通孔（後述）が形成される。貫通孔が形成された第一把持部１６が第一ベルト取付部となり、貫通孔が形成された第二把持部１７が第二ベルト取付部となる。
【0022】
第一ベルト取付部と第二ベルト取付部の間は、帯状の１本の肩掛けベルト６５が掛け渡される。ベルトアジャスター６６、６７は、肩掛けベルト６５の両端を折り返して重ねた部分を貫通させることによって、重ねたベルトが相対移動しないように固定すると共に、肩掛け用に利用する有効長さを調整する部材である。ベルトアジャスター６６、６７は一体成形の合成樹脂または金属製のパーツであって、３本の平行して延びる細長い板状の両端部を直交する連結部にて連結したような形状であって、アルファベットのＥ状の部材を２つ準備し、開口側を向かい合わせて接合したような形状である。ベルトアジャスター６６、６７を合成樹脂で作る場合は十分な強度を持たせる。肩掛けベルト６５には肩掛け時に作業者の肩にかかる局所的な負荷を分散させるための肩パッド６８が設けられる。肩パッド６８は公知のものを使うことが可能であり、どのような形状、材質とするかは任意である。
【0023】
容器部１０の底壁部１２ｂの左側端部付近には一対のキャスタ８８ａが設けられる。後方の壁部と左壁部１１ｄと底壁部１２ｂの角部付近にも同様にキャスタ８８ｂ（図１では見えない）が設けられ、キャスタ８８ａは容器部１０によって軸支され、その回転軸８９ａは前後方向に向く。図１では図示していないが、後方側のキャスタ８８ｂの回転軸は、回転軸８９ａと同軸上に位置し、その軸方向は前後方向となる。図１のように容器部１０が水平に保たれた状態においては、キャスタ８８ａ、８８ｂが設置されていてもキャスタ８８ａ、８８ｂが実質的に動作しない状態にあり、容器部１０を斜めにすることでキャスタ８８ａ、８８ｂが動作可能になる。ここで、キャスタ８８ａ、８８ｂが実質的に動作しない状態とは、底壁部１２ｂの下面のうちキャスタ８８ａ、８８ｂの反対側が接地していることで容器部１０の水平方向の移動が制限される状態を含む。
【0024】
容器部１０の右壁部１１ｃには、第２の直方体状の筐体を有するバッテリ収容室２０が設けられる。バッテリ収容室２０の筐体容積は、容器部１０の筐体容積よりも十分小さく構成される。バッテリ収容室２０は、２つのバッテリ（後述）と、制御回路基板（後述）を収容するための独立した空間である。容器部１０の外壁とバッテリ収容室２０の外壁は、合成樹脂の一体成形により製造すると強度を十分高めることができる。このように保冷庫の容器としての容器部１０と、図示しないバッテリ等の電源部を収容するバッテリ収容室２０を別々の区画で構成したので、容器部１０の内部空間がバッテリの装着のために圧迫されることなく、限られたスペースを有効に活用できる。
【0025】
開閉可能なドア部３０には、ペルチェ素子を用いた熱交換機構５０（図５にて後述）が設けられる。容器部１０にはファンやヒートシンク等の熱交換機構の本体構成部品はいずれも設けられない。熱交換機構を設けたためにドア部３０の上側の一部には、後述する外側ファンの吸気口３５が設けられ、ドア部３０の前側側面の一部には排気口３６が設けられる。尚、図１では見えないが、ドア部３０の後側側面の一部にも前方の排気口３６と同様の排気口が設けられる。吸気口３５からドア部３０の内部に吸引された空気は、前方の排気口３６と後方の排気口（図１では見えない）から排気される。
【0026】
図２は保冷庫１の右側面図である。ここでは肩掛けベルト６５（図１参照）を取り外した状態を示している。ドア部３０は、上部に吸気口３５と排気口３６（図１参照）を有する点を除き、市販されているクーラーボックスのドア部とほぼ同様の外観である。但し、ドア部３０内に熱交換機構が収容されるため、ドア部３０の上下方向に占める高さが大きくなる。容器部１０の右側に配置されるバッテリ収容室２０は、容器部１０の外側筐体よりも上下方向、前後方向とも小さい筐体とされる。また、バッテリ収容室２０の前壁部２１ａ、後壁部２１ｂ、上側壁２１ｃ、下側壁２１ｄは容器部１０の右壁部１１ｃと接合部に隙間が無いように接続される。バッテリ収容室２０の前後方向中央面（Ｄ－Ｄ断面）よりも後方側には、開口部２１ｆ（後述する図３参照）が設けられ、その開口部２１ｆを覆うために開閉式のカバー２４が設けられる。カバー２４はバッテリ収容室２０の右壁部２１ｅから後壁部２１ｂに至る２面に渡るように形成され、前側縁部を鉛直方向に軸線が延びる回動軸２４ａによって軸支され、後壁部２１ｂにて２つのラッチ手段、即ち第一ラッチ２６ａと第二ラッチ２６ｂによって閉鎖状態がロックされる。ラッチ手段としては、例えば、カバー２４側に形成された凸状の掛止部に可動式の爪部を係合させるような樹脂製のパッチン錠を用いることができる。図２では説明のために第一ラッチ２６ａをアンロック状態にて図示し、第二ラッチ２６ｂをロック状態にて図示している。
【0027】
バッテリ収容室２０に前側の下方の一部には、後述する電源コードを接続する電源ジャック７１へのアクセス用開口を覆う電源ジャックカバー２３が形成される。電源ジャックカバー２３は板状であって一辺を軸支し、対向する他辺にロック機構を有する開閉式の蓋である。バッテリ収容室２０の外面の一部領域２２には、図示しない操作表示パネルが設けられる。操作表示パネルには、図示しない電源スイッチ、各種操作ボタン（冷却／加熱の切替、出力モード設定）、稼働状態を示す表示ランプ等が設けられる。
【0028】
容器部１０の上端の開口１２ａに近い外縁部には、水平方向外側に凸状に突出するフランジ状の第二把持部１７が形成される。第二把持部１７は、ユーザが第一把持部１６と共に両手で把持するための取っ手となるもので、ユーザの手に比べて前後方向に十分な長さを有し、指を掛けやすくするための窪み部１７ａが形成され、窪み部１７ａの前後方向中央付近には肩掛けベルト６５を貫通させるために、第二把持部１７の上から下まで貫通させた貫通孔（第二ベルト取付部１７ｂ）が形成される。貫通孔の断面形状は細長い略四角形であり、第二ベルト取付部１７ｂたる貫通孔の幅ＷＢ（長辺方向の長さ）は、帯状の肩掛けベルト６５の幅よりもわずかに大きくし、貫通孔の短辺の長さは肩掛けベルト６５の厚さより大きくすることにより、貫通する肩掛けベルト６５が貫通孔に対して容易に相対移動できるようにする。第二把持部１７からバッテリ収容室２０の上側壁２１ｃにかけて細長く外側に突出するコード収容凸部１５が形成される。コード収容凸部１５は、その内側部分に配線のための空間を確保するために形成されるものである。
【0029】
図３は、図２の状態からカバー２４を開けた状態を示している。カバー２４は回動軸２４ａを中心に約１８０度程度回動可能とされる。回動軸２４ａは鉛直方向（上下方向）に延びるように配置される。仮に、キャスタ８８ａ、８８ｂの回転軸８９ａの軸方向（前後方向）と、回動軸２４ａの軸方向（上下方向）が平行である場合、キャスタ８８ａ、８８ｂの回転軸８９ａを中心に発生する振動方向とカバー２４の回動軸方向が同一となるためにカバー２４を開けようとする力が繰り返し働くことになり、第一ラッチ２６ａ及び第二ラッチ２６ｂと回動軸２４ａにかかる負荷が高くなる。これに対して、本実施例の回動軸２４ａの配置では、キャスタ８８ａ、８８ｂを中心に発生する振動方向と回動軸２４ａの軸方向が交差する関係となることで、振動によってカバー２４が開こうとする方向に力がかかることを抑制できる。
【0030】
バッテリ６１、６２は、接続端子が配置される装着面が、鉛直方向に向くようにして上下に２つ並べて配置される。その装着方向はバッテリ収容室２０の後方から前方側に向けてであって、バッテリ６１、６２を横倒しにした状態で、後方から前方に移動させることで装着される。右側面から見た際に、開口部２１ｆの前後方向長さは、収容されるバッテリ６１、６２の略半分程度の長さＤＢとされる。この長さＤＢは、ユーザがバッテリ収容室２０に装着された状態のバッテリ６１、６２の図示しないラッチボタンを押す操作に支障が無い程度の長さとする。また、バッテリ収容室２０の内部の収容空間の高さＨＢは、ユーザがそれぞれのラッチボタンを押す操作と、バッテリ６１、６２を引き出す操作が可能なように、バッテリ２つ分の大きさ以上であって、バッテリ６１、６２の周囲に所定のスペースを確保したような大きさとする。ここでは収容空間の高さＨＢと、開口部２１ｆの高さをほぼ等しくしている。本実施例では、バッテリ収容室２０にバッテリを複数容可能とし、開口部分に開閉可能な蓋（カバー２４）を設けることによってバッテリ収容室２０の収容空間を密閉できるので、バッテリ６１、６２や制御回路基板等を完全に覆うことができ、粉塵や雨水等の侵入から保護できる。
【0031】
図４は図１のＡ－Ａ断面図である。収容空間１３は、収容物を入れる空間であり、周囲の壁部の内側面（前壁部１１ａの後面、後壁部１１ｂの前面、右壁部１１ｃの左面及び左壁部１１ｄの右面と底壁部１２ｂの上面）によって画成される。容器部１０の壁部の外面と内面は、例えばＡＢＳ樹脂により構成され、外面と内面の間に発泡ウレタン等の断熱材３３が充填されることにより、収容空間１３内の断熱性が確保される。ドア部３０には外壁３１と内壁３２が設けられる。ドア部３０の内部には熱交換機構５０が設けられる。熱交換機構５０は収容空間１３内の熱を奪って大気中に排出するか、又は、大気中の熱を吸収して収容空間１３内に放出する冷却、又は加熱装置である。熱交換機構５０は、２つのペルチェ素子５１、５２と、ペルチェ素子５１、５２の表面側（外面側）に配置される外側ヒートシンク５４及び外側ファン５５と、ペルチェ素子５１、５２の裏面側（内面側）に配置される内側ヒートシンク５６（５６ａ～５６ｃ）と、庫内ファン５７によって主に構成される。本実施例ではバッテリ６１、６２をドア部３０ではなくてバッテリ収容室２０に収容したので、ドア部３０の重量増加を抑制でき、重心が下がり保冷庫１の安定性や可搬性を向上できる。尚、特許文献１で開示されたように、熱交換機構５０だけでなくバッテリ６１をドア部３０に装着するように構成することも考えられる。しかしながら、そのような構成によるとドア部３０が重くなってしまい、開閉しにくくなる可能性が高い。
【0032】
【0033】
ペルチェ素子５１、５２は内壁３２の面方向と平行になるように前後方向にわずかな隙間５３ａを有するように隣接して配置される。ペルチェ素子５１、５２の上面は外側ヒートシンク５４に共通して当接し、下面は内側ヒートシンク５６の熱伝導体５６ａに共通に当接する。ペルチェ素子５１、５２は、それぞれ後述する赤コードと黒コードが接続され、電流が赤コードから黒コードに流れた場合に、上面が発熱し、下面が吸熱する（下面が冷却される）。一方、電流が黒コードから赤コードに流れた場合に、上面が吸熱し、下面が発熱する。熱伝導体５６ａは、例えばアルミニウムのブロックであり、貫通孔３２ａに対応する大きさに形成される。ここでは貫通孔３２ａと熱伝導体５６ａの隙間３２ｃを有するが、この隙間３２ｃに接着性の樹脂を充填しても良い。
【0034】
外側ヒートシンク５４は、ペルチェ素子５１、５２に上面に接触される板状の基台部５４ａと、基台部５４ａから直交方向上側に延びる板状の複数のフィンからなるフィン部５４ｂにより形成される。フィン部５４ｂは前後方向に延び、上下方向に所定の長さを有するものであり、外側ヒートシンク５４はアルミニウム等の軽金属の一体成形により製造される。外側ヒートシンク５４の基台部５４ａと内壁３２との間には、ゴム等の弾性体５８が介在される。このように外側ヒートシンク５４とドア部１０の筐体との隙間に、弾性体５８を設けることによって、キャスタ移動時の外側ヒートシンク５４のがたつきを抑制できる。フィン部５４ｂの上側には外側ファン５５が隣接して設けられる。外側ファン５５は遠心ファンであり、外側ファン５５が回転することにより吸気口３５の複数形成されたスリット３５ａから軸方向（上から下方向）に外気を吸引して、矢印ＡＦ１のように径方向に流して排気口３６（図１参照）から排気される。この際、外気が熱せられた外側ヒートシンク５４に接することにより、外側ヒートシンク５４から熱を奪う。ここでは矢印ＡＦ１は上から後方向に流れるように示しているが、ペルチェ素子５２側でも同様にして、上から前方向に流れる空気流が発生する。
【0035】
内側ヒートシンク５６は、熱伝導体５６ａと基台部５６ｂとフィン部５６ｃにより構成され、これらはアルミニウム等の軽金属の一体成形により製造される。熱伝導体５６ａの下面には、面積が大きい板状の基台部５６ｂが連結され、板状の基台部５６ｂの下方には、基台部５６ｂから直交方向に延びる板状の複数のフィンからなるフィン部５６ｃが形成される。フィン部５６ｃは前後方向に延び、上下方向に所定の長さを有する。フィン部５６ｃの下方には隣接して庫内ファン５７が形成される。庫内ファン５７の軸方向下側には、複数の風窓（ここでは断面形状の関係から見えない）が形成された合成樹脂製のファンカバー３７が設けられる。庫内ファン５７は、フィン部５６ｃに接近しており、容器部１０の庫内の上面の空気を軸方向下方から吸引して、フィン部５６ｃに空気を十分接するように流して径方向外側に向けて矢印ＡＦ２のように排出する。図５では空気流ＡＦ２は後方に向けた成分だけを矢印で示したが、内側ヒートシンク５６に前方側にも同様に排出される。冷却された内側ヒートシンク５６が、ＡＦ２のように流れる空気から熱を奪うことにより庫内の温度が低下する。また、矢印ＡＦ２のような空気が循環することで、庫内の空気が十分に撹拌される。
【0036】
図６は図１のＢ－Ｂ断面図である。ドア部３０の外縁形状は下面視又は上面視で略長方形であり、外縁の長辺側の一方（前方）には、ラッチ１８ａ、１８ｂと係合する凸部３４ａ、３４ｅが形成される。また、凸部３４ａ、３４ｂに挟まれる中央付近には、ユーザがドア部３０を開ける際に手を掛けるためのわずかな窪み３４ｃが形成される。外縁の長辺側の他方（後方）には、蝶番１９を固定する為の取付部３４ｄ、３４ｃが設けられる。ドア部３０の内壁のうち、左側の略半分は上方に窪ませた凹部３２ｂが形成され、右側の略半分は熱交換機構５０の配置部４１となる。凹部３２ｂの左側には、ドア部３０を開けた際に所定の角度を隔てて開状態を保つように回動式のストッパー片４３が設けられる。ストッパー片４３は後方にて回動軸４４を介してドア部３０に軸支され、前方側４３ａが自由端部となり、容器部１０の開口付近の上面に当接することにより、ドア部３０をわずかに開いた状態にて保持できる。
【0037】
図６の断面位置は、２つのペルチェ素子５１、５２の下面と同じ位置にある。ペルチェ素子５１、５２は同サイズ、同規格のものを用い、わずかな隙間５３ａを隔てて隣接させる。外側ヒートシンク５４の基台部５４ａの大きさは、２つのペルチェ素子５１、５２を合わせた大きさよりも大きく構成される。このように１つの外側ヒートシンク５４に２つのペルチェ素子５１、５２を配置することにより、冷却性能を向上させつつ部品点数の増加による製造コストの上昇を抑制した。ペルチェ素子５１、５２の２つの面の形状は正方形であって、１つの辺部から２本の電源コードが引き出される。即ち、ペルチェ素子５１からは赤コード５１ａと黒コード５１ｂが前方側に引き出され、ペルチェ素子５２からは赤コード５２ａと黒コード５２ｂが後方側に引き出される。引き出された電源コード（５１ａ、５１ｂ、５２ａ、５２ｂ）は、バッテリ収容室２０の制御回路基板７０までコード収容凸部１５（図２参照）を通って配線される。ここではペルチェ素子５１、５２から引き出すコードの方向が、側方側（右側）でなくて、前方側又は後方側に向けることにより、配線のために必要な空間を小さくして、熱変換機構の配置部４１の占める左右方向の大きさを、熱変換機構の非配置部４２の占める左右方向の大きさ以下とした。
【0038】
本実施例では図６のように配置して、ペルチェ素子５１の赤コード５１ａと黒コード５１ｂが引き出される辺部５１ｃから見て対向する辺部５１ｄが、ペルチェ素子５２の赤コード５２ａと黒コード５２ｂが引き出される辺部５２ｃから見て対向する辺部５２ｄと隣接するように、隙間５３ａを隔てて配置した。この結果、ペルチェ素子５１、５２を２つ並べても熱交換機構５０の収容空間の占める面積の増加を抑制できる。また、ペルチェ素子５１、５２から引き出す電源コードの方向が、側方側（右側）には向かないが、ペルチェ素子５１、５２の位置を図１９で示す従来例よりも右側にずらして配置したので、赤コード５１ａ、５２ａと黒コード５１ｂ、５２ｂが長くなることを抑制できる。
【0039】
図７は図２のＤ－Ｄ断面図である。ここで、容器部１０の内側の幅をＷとすると、熱交換機構５０の収容される側と、収容されない側の距離がＷ／２でほぼ等しくされる。このように構成することによって凹部３２ｂによって庫内の最大高さＨ（＝Ｈ１＋Ｈ２）を有する部分の面積を大きく確保することができ、高さのある容器を収容するのに有利である。バッテリ収容室２０には、上下に方向にバッテリ取付部２５ａ、２５ｂが配置される。バッテリ取付部２５ａ、２５ｂは図示しない接続端子部を有し、バッテリ６１、６２側に形成される図示しない接続端子と接続される。バッテリ取付部２５ａ、２５ｂにはそれぞれ平行に延びる１組の図示しないガイドレールが形成される。バッテリ収容室２０のバッテリ６１、６２より容器部１０に近い部分には、制御回路基板７０が配置される。制御回路基板７０はその面方向が鉛直になるように配置され、ペルチェ素子５１、５２への電源コード、外側ファン５５への電源コード、庫内ファン５７への電源コードや、温度センサ７８（図９で後述）への信号線等を含むコード群５９がドア部３０にまで配線される。
【0040】
図８は図１のＣ－Ｃ断面図である。２つのバッテリ６１、６２は所定の距離を隔てて上下に並べて配置される。バッテリ６１、６２の装着のためのスライド方向は、後方から前方方向（水平方向）であって、その方向はキャスタ８８ａ、８８ｂの回転軸８９ａの軸方向と平行になる向きである。バッテリ６１、６２の前方側には制御回路基板７０が設けられる。制御回路基板７０には、バッテリ６１、６２以外の外部電源と接続可能とするための電源接続部、即ち電源ジャック７１が設けられる。電源ジャック７１には、図１１（Ａ）に示すような、一端に電源ジャック７１と接続可能な端子８５ｂを有し、他端にシガーソケット８５ａを備える車載用ＤＣコード８５、又は、図１１（Ｂ）に示すような、交流電源から直流電源に変換するものでＡＣ－ＤＣ変換アダプタ８６が接続可能である。ＡＣ－ＤＣ変換アダプタ８６は、家庭用の商用電源（例えばＡＣ１００Ｖ）と接続するコンセント８６ａと、ＡＣ－ＤＣ変換器を収容するアダプタ部８６ｂと、電源ジャック７１と接続可能な端子８６ｃを有する。
【0041】
次に、図９を用いて保冷庫１の電気的構成を説明する。図９に示す機器は、大別すると、マイコン７７及び第一リレースイッチ７５、第二リレースイッチ７６を含む制御部１００と、バッテリ６１及びバッテリ６２を含む複数のバッテリ１０１と、第一ペルチェ素子５１及び第二ペルチェ素子５２、外側ファン５５、庫内ファン５７を含む負荷１０２と、を含んで構成される。保冷庫１は制御部１００及び負荷１０２を備え、かつ、複数のバッテリ１０１が着脱自在に装着されており、ペルチェ素子５１、５２を除いてバッテリ収容室２０の筐体内に収容され、マイコン７７や電気的な回路部分は主に制御回路基板７０（図８参照）に搭載される。保冷庫１は、電源を用いて２つ設けられたペルチェ素子５１、５２に所定の直流電流を供給することによって、ペルチェ素子５１、５２の一方の面を吸熱させて、反対の面を発熱させる。ペルチェ素子５１、５２の吸熱量は印加する電圧（Ｖ）の大きさにほぼ比例するが、印加電圧が大きすぎると発熱量が増えて冷却効率が低下するため、最大電圧の５０－６０％程度の効率が高くなる。ペルチェ素子５１、５２の駆動や、ファン５５、５７の駆動はマイコン７７によって制御される。マイコン７７は、保冷庫１の動作を制御するもので、市販されている１チップ型のマイクロコントローラ（ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）を用いる。マイコン７７は、５Ｖ又は３．３Ｖの電圧で動作するが、図９ではマイコン７７用の電源回路の図示を省略している。マイコン７７用の電源は電源回路７９によって生成されており、電源回路７９はバッテリ６１、６２及び充電回路７２の電力を利用して三端子レギュレータ回路等のＤＣ－ＤＣコンバータを用いて生成する。
【0042】
保冷庫１の電源は３電源方式とされる。一つは、バッテリ収容室２０内に配置されるバッテリ６１、６２である。バッテリ６１、６２による可動を可能とすることで、商用電源や車載電源が得られないような環境下においても、保冷庫１を稼働させることが可能となる。ここではバッテリによる稼働時間を長くするために、着脱可能なバッテリを２つ装着できるようにした。バッテリを２つ用いる場合は、それらを切り替えて制御するか、直列接続するか、並列接続するかのいずれかの接続方法が可能である。本実施例では切替制御方式を採用し、バッテリ駆動の場合は、バッテリ６１又はバッテリ６２のいずれかをマイコン７７が順に選択して使用する。そのため負荷となるペルチェ素子５１、５２に対してバッテリ６１、６２は並列に接続され、それぞれにリレースイッチ７５、７６が設けられる。また、バッテリ６１、６２間にて電流が循環しないように、ダイオードＤ１、Ｄ２が設けられる。リレースイッチ７５、７６は、マイコン７７によって開閉が制御される。リレースイッチ７５、７６は複数の切替部の一例である。
【0043】
マイコン７７は、最初にバッテリ６１を使用し、次にバッテリ６２を使用する。換言すると、バッテリ６１を負荷１０２に接続する接続バッテリとして選択し、次にバッテリ６２を接続バッテリとして選択する。ただし、マイコン７７は予め決められたルールに従って、例えば、バッテリ６１、６２のそれぞれの電圧を測定して、残量の高いバッテリ側から、又は、残量の低いバッテリ側から使用する順番としてもよく、これら使用する順番を作業者が選択可能な構成としても良い。マイコンがバッテリを選択する手順については、後述する。また、バッテリ６１、６２として同一規格のバッテリパックだけでなく、定格電圧が異なるバッテリを混在させて装着することも可能である。例えば、バッテリ６１として定格１４．４Ｖのバッテリを使用し、バッテリ６２として定格１８Ｖのバッテリを使用しても良い。但し、バッテリ収容室２０のバッテリ取付部２５ａ、２５ｂに物理的に装着可能なものに限定されるので、バッテリ取付部２５ａ、２５ｂ（図７参照）には複数種類のバッテリが直接、又は変換アダプタを介して装着可能なように構成すると好ましい。
【0044】
マイコン７７は、バッテリ６１を接続バッテリとして選択すると、リレースイッチ７５をオンする。これにより、バッテリ６１の電力はＤＣ－ＤＣコンバータ８０、８１、８２を介してペルチェ素子５１、５２及び外側ファン５５、庫内ファン５７に供給される。つまり、バッテリ６１は負荷１０２と接続される。バッテリ６１が接続バッテリとして選択されている間、リレースイッチ７６はオフされ、バッテリ６２と負荷との間は遮断される。一方、バッテリ６２が接続バッテリとして選択されると、リレースイッチ７５がオフとなり、リレースイッチ７６がオンとなるため、バッテリ６１は負荷１０２と遮断され、バッテリ６２は負荷１０２と接続されて電力を供給する。このように、制御部１００は複数のバッテリ１０１の各々と負荷１０２との接続及び遮断を切り替えており、制御部１００のリレースイッチ７５、７６の各々は、バッテリ６１、６２と負荷１０２との接続及び遮断を、互いに独立して切り替える。尚、上記のように負荷１０２を接続バッテリに接続するとともに、残りのバッテリから遮断した状態を接続状態と呼び、使用可能な複数のバッテリ１０１のうち１つを接続バッテリとして選択し接続状態とすることを、接続動作と呼ぶ。
【0045】
バッテリ６１、６２は、複数本の二次電池セルを収容している。本実施例では、リチウムイオン二次電池が用いられる。ここでは図示していないが、バッテリ６１、６２には、充電プラス端子（Ｃ＋）、放電プラス端子（＋）、充放電マイナス端子（－）という電源用の接続端子に加えて、温度信号出力端子（Ｔ）、過充電信号出力端子（Ｖ）、電池種判別端子（Ｌｓ）、電池残量信号出力端子（ＬＤ）の４つの制御用の信号端子を有しており、これらの信号端子のすべて又は一部がマイコン７７に接続される。従ってマイコン７７はバッテリ６１、６２の種類や残量等を検知することができる。
【0046】
第一電源部となるＤＣ－ＤＣコンバータ８０は、ペルチェ素子５１、５２に駆動用の直流を供給する。例えば、１４．４Ｖ、１８Ｖ、または１２Ｖ以上のバッテリから、１２Ｖまたは６Ｖの電圧を生成してペルチェ素子５１、５２に供給する。「ペルチェ素子」は、電子冷却素子と呼ばれるもので、異なる金属を接合して、そこに電流を流すことで熱が金属間を移動する原理を利用して、一面側を冷却することできる。ペルチェ素子は可動部分がないため耐久性や信頼性に優れ、取り扱いも簡単である。また、冷媒のガス漏れや腐食の虞もなく、取り扱いも簡単である。さらに、ペルチェ素子は、印加する電圧極性（プラス、マイナス）を反転させることによって、温める面と冷やす面を逆転させることができる。図９ではペルチェ素子５１、５２に流す極性が固定されているように図示しているが、極性を反転させる図示しない切替回路を介在させることによって、保冷庫１の全体構成を変えることなく温蔵庫としても用いることができる。
【0047】
ペルチェ素子５１、５２への電力供給回路には、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）等のスイッチング素子Ｍ６、Ｍ７が介在される。スイッチング素子Ｍ６、Ｍ７のゲートにはマイコン７７からの制御信号が入力され、マイコン７７はスイッチング素子Ｍ６、Ｍ７のいずれか、又は、双方を遮断することによって、ペルチェ素子５１、５２の双方、又は、一方の稼働を停止させることができる。抵抗１と抵抗Ｒ３～Ｒ５はＤＣ－ＤＣコンバータ８０へのフィードバック電圧（帰還電圧）ＦＢを設定するための回路であり、抵抗Ｒ３～Ｒ５にはそれぞれ半導体スイッチング素子Ｍ３～Ｍ５が直接に設けられる。半導体スイッチング素子Ｍ３～Ｍ５のゲートには、マイコン７７の出力が接続され、マイコン７７による制御によりそれぞれの接続又は遮断を行うことができる。スイッチング素子Ｍ３～Ｍ５の接続または遮断の組み合わせにより、ＤＣ－ＤＣコンバータ８０へのフィードバック電圧（帰還電圧）が変更され、ＤＣ－ＤＣコンバータ８０からペルチェ素子５１、５２への出力電圧の変更が可能である。
【0048】
バッテリ６１、６２の出力側には、第二電源部となるＤＣ－ＤＣコンバータ８１と８２が設けられる。ＤＣ－ＤＣコンバータ８１は、外側ファン５５を駆動するための電源である。ＤＣ－ＤＣコンバータ８２は庫内ファン５７を駆動するためのファンである。また、外側ファン５５への電力供給にはスイッチング素子Ｍ１が介在され、庫内ファン５７への電力供給には半導体スイッチング素子Ｍ２が介在される。スイッチング素子Ｍ１、Ｍ２はマイコン７７によってオンオフ制御が可能である。
【0049】
外部電源の接続部となる電源ジャック７１を介して商用電源、又は、外部直流電源を介して入力する場合は、充電回路７２が動作する。充電回路７２は、電源ジャック７１を介して外部の電源と接続可能であり、その出力は、バッテリ６１、６２に接続されると共に、リレースイッチ７５、７６を介してＤＣ－ＤＣコンバータ８０～８２にも接続される。従って、ＤＣ－ＤＣコンバータ８０～８２への電力供給をすると共に、バッテリ６１、６２を充電することができる。本実施例の回路では充電制御回路７３が設けられ、バッテリ６１、６２の充電を制御する。具体的には、充電制御回路７３は最初にバッテリ６１が満充電であるか否かを判断し、満充電でない場合、充電回路７２がバッテリ６１を充電する。バッテリ６１が最初から満充電だった場合、あるいは、バッテリ６１が充電により満充電となった場合には、充電制御回路７３はバッテリ６２が満充電であるか否かを判断し、満充電でない場合、充電回路７２がバッテリ６２を充電する。マイコン７７は、入力検出回路７４により外部電源が接続されているか否かを検出してマイコン７７に出力する。この出力によってマイコン７７は充電制御回路７３を制御する。尚、リレースイッチ７５、７６を共にオフにした状態であっても、バッテリ６１、６２の充電も可能である。さらに、庫内の温度を検出するサーミスタ等の温度センサ７８が設けられるので、マイコン７７は庫内温度を検出できる。マイコン７７は、バッテリの装着状態（１個か２個か）、外部電源との接続状態、庫内温度（収容空間１３内の温度）に基づいてペルチェ素子５１、５２に供給される電力を最適に制御する。この際、ペルチェ素子５１、５２の稼働状況に関わらずに、外側ファン５５と庫内ファン５７を連続して稼働できるので、熱交換機構５０の運転と、外側ファン５５、庫内ファン５７の運転をそれぞれ独立して制御でき、バッテリ６１、６２による限られた電力であっても効率の良い運転が可能となる。
【0050】
図１０は本実施例におけるペルチェ素子５１、５２の制御方法を説明する図である。図１０の上側のグラフは時間の経過（単位：分）と庫内温度（単位：℃）の関係であり、下側のグラフは時間の経過（単位：分）とペルチェ素子への供給電圧（単位：Ｖ）の関係を示す。ここでは２つのペルチェ素子に同じ電圧を供給することによって、外気温から２５℃低い温度Ｃ２（但しＣ２＜Ｃ１）まで低下させる。但し、庫内温度はマイコン７７によって制御されるため、温度Ｃ１、Ｃ２が所定温度（例えば５℃未満）にならないように制御される。また、温度Ｃ２は、冷却モードが“強”の場合の設定値であり、“中”や“小”の設定の場合は設定温度差が小さく設定される。
【0051】
時刻ｔ＝０においてペルチェ素子の電源をオンにすると、庫内温度９３が矢印９３ａのように低下し、時刻ｔ１において矢印９３ｂのように希望温度Ｃ２（ここでは外気温から２５℃低い温度）に到達する。ここまでのペルチェ素子５１、５２へ印加する電圧９３は１２Ｖで一定であり、時刻ｔ１においてペルチェ素子５１、５２への電圧を矢印９４ａのような１２Ｖから矢印９４ｂのように６Ｖに低下させる。この６Ｖの生成は、ＤＣ－ＤＣコンバータ８０の出力自体を低減させても良いし、スイッチング素子Ｍ６、Ｍ７（図９参照）をＰＷＭ制御することによって、電圧の実効値を６Ｖに下げる方法でも良い。時刻ｔ１において矢印９４ｂのように電圧を６Ｖに落とすと、矢印９３ｃのように庫内温度９３がほぼ一定になる。しかしながら時間の経過によって矢印９３ｄのようにわずかに低下する場合もある（上昇する場合もありうる）。この温度変化状態は庫内に収容する収容物の種類、大きさ、温度等に大きく依存するので、矢印９３ｄのような温度変化は一例である。
【0052】
矢印９３ｅのように時刻ｔ２において温度が所定の閾値、即ちペルチェ素子５１、５２へ電力供給を停止する温度に到達したら、マイコン７７は矢印９４ｃのようにペルチェ素子５１、５２への電圧供給を停止する。すると時間の経過と共に庫内温度９３が矢印９３ｆのように上昇するが、矢印９３ｇのように時刻ｔ４において温度が所定の閾値、即ちペルチェ素子へ電力供給を再開する温度に到達したら、矢印９４ｄのようにペルチェ素子５１、５２へ１２Ｖが印加される。この際、ペルチェ素子５１、５２へ１２Ｖを供給するのではなくて６Ｖの印加にするようにしても良いが、どちらかにするかは矢印９３ｆの上昇速度を考慮してマイコン７７が決定すれば良い。時刻ｔ３でペルチェ素子への電力供給が再開されると、矢印９３ｈのように庫内温度が徐々に低下する。時刻ｔ４の時点で、温度が所定の閾値、即ちペルチェ素子５１、５２の電力を低下させる閾値温度に到達したら、矢印９４ｅのようにペルチェ素子への電圧が６Ｖに低減させる。以下、同様の制御を繰り返す。
【0053】
図１２は、本実施例におけるマイコン７７の接続動作を示すフローチャートである。ステップＳ１において図示しない電源スイッチがオンされると、マイコン７７は、ステップＳ２にてバッテリ６１が保冷庫１に接続されているか否かを検出し、バッテリ６１が保冷庫１に接続されている場合（Ｓ２：Ｙｅｓ）、ステップＳ３にてバッテリ６１放電済みフラグの有無を判別する。バッテリ６１放電済みフラグについては後述する。バッテリ６１放電済みフラグが存在しない場合（ステップＳ３：Ｎｏ）、ステップＳ４に移行し、バッテリ６１を放電する。換言すると、マイコン７７はステップＳ４において、負荷１０２をバッテリ６１に接続するとともにバッテリ６２から遮断する。ステップ４の後、ステップ５においてマイコン７７はバッテリ６１の出力電圧が放電停止電圧Ｖ２以下であるか否かを識別する。放電停止電圧Ｖ２は、バッテリ６１の残容量が低下し過放電になる直前の状態における電圧であり、過放電閾値の一例である。マイコン７７は、ステップ５においてバッテリ６１の出力電圧が放電停止電圧Ｖ２より大きければ（Ｓ５：Ｎｏ）、ステップＳ６に移行してバッテリ６２が離脱しているか否かを識別し、バッテリ６２が接続されている場合（Ｓ６：Ｎｏ）には、さらにステップＳ７にて、バッテリ６１が離脱しているか否かを識別する。ステップＳ７においてもバッテリ６１が継続して接続されている場合（Ｓ７：Ｎｏ）、ステップＳ４に戻る。ステップ５においてバッテリ６１の出力電圧が放電停止電圧Ｖ２以下であれば（Ｓ５：Ｙｅｓ）、マイコン７７はステップＳ８に移行し、バッテリ６１放電済みフラグをセットする。つまり、バッテリ６１放電済みフラグは、バッテリ６１の出力電圧が放電停止電圧Ｖ２以下であることを示すフラグである。尚、バッテリ６１の出力電圧が放電停止電圧Ｖ２以下であることは、使用停止条件の一例である。マイコン７７は、ステップＳ８においてバッテリ６１放電済みフラグをセットした後、ステップＳ２に戻る。尚、ステップＳ６においてバッテリ６２の離脱が検出されると（Ｓ６：Ｙｅｓ）、ステップＳ９に進み、バッテリ６２放電済みフラグが存在する場合にこれをリセットする。同様に、ステップＳ７においてバッテリ６１の離脱が検出されると（Ｓ７：Ｙｅｓ）、ステップ１０に進み、バッテリ６１放電済みフラグが存在する場合にこれをリセットする。ここでいうバッテリ６１放電済みフラグ及びバッテリ６２放電済みフラグ６２をリセットするとは、バッテリ６１放電済みフラグ及びバッテリ６２放電済みフラグを削除することを意味し、これによりバッテリ６１やバッテリ６２が使用可能となる。バッテリ６１及びバッテリ６２が保冷庫１から離脱した後に保冷庫１に再び取り付けられた場合、バッテリ６１及びバッテリ６２が外部の充電器で充電された可能性が高いため、バッテリ６１、６２の過放電が解消され、問題なく使用することができる。この構成において、バッテリ６１、６２が保冷庫から離脱されることは、再使用条件の一例である。また、再使用条件は、電源ジャック７１が外部の電源と接続され、充電回路７２に外部の電源から電力に供給されることとしてもよい。また、尚、マイコン７７は、ステップＳ４～Ｓ５において接続状態である。
【0054】
マイコン７７は、ステップＳ２においてバッテリ６１が接続されていない場合（Ｓ２：ＮＯ）、または、ステップＳ３においてバッテリ６１放電済みフラグが存在する場合（Ｓ３：Ｙｅｓ）に、ステップＳ１０にてバッテリ６２が接続されているか否かを検出し、バッテリ６２が接続されている場合（Ｓ１０：Ｙｅｓ）にはステップＳ１１に進む。マイコン７７は、ステップＳ１１においてバッテリ６２放電済みフラグが検出されない場合、ステップＳ１２においてバッテリ６２を放電した後、ステップＳ１３にてバッテリ６２の出力電圧が放電停止電圧Ｖ２以下であるか否かを識別する。マイコン７７は、バッテリ６２の出力電圧が放電停止電圧Ｖ２より大きい場合（Ｓ１３：Ｎｏ）にはステップ１４に移行してバッテリ６１の離脱しているか否かを識別し、バッテリ６１が接続している場合（Ｓ１４：Ｎｏ）には、さらにステップＳ１５に移行してバッテリ６２が離脱しているか否かを識別し、バッテリ６２も継続して接続されている場合（Ｓ１５：Ｎｏ）には、ステップＳ１２に戻る。戻り、ステップ１３においてバッテリ６２の出力電圧が放電停止電圧Ｖ２である場合ステップＳ１６に移行してバッテリ６２放電済みフラグをセットした後に、ステップ２に戻る。ステップＳ１４においてバッテリ６１の離脱が検出された場合（Ｓ１４：Ｙｅｓ）には、ステップＳ１７にてバッテリ６１放電済みフラグをリセットしてステップＳ１５に進み、ステップＳ１５にてバッテリ６２の離脱が検出された場合（Ｓ１５：Ｙｅｓ）には、バッテリ６２放電済みフラグをリセットして、ステップＳ２に戻る。また、マイコン７７は、ステップ１０においてバッテリ６２の離脱を検出した場合（Ｓ１０：Ｎｏ）、あるいは、ステップ２においてバッテリ６１放電済みフラグを検出し（Ｓ２：Ｙｅｓ）、ステップ１１６においてバッテリ６２放電済みフラグを検出した場合（Ｓ１１６：Ｙｅｓ）、保冷庫１にバッテリ６１，６２のいずれも接続されていないか、接続された複数のバッテリ１０１のすべてが使用禁止バッテリであると判断し、ステップ１９０に移行する。マイコン７７はステップ１９において、電源ジャック７１に外部電源が接続されているか否かを識別して、外部電源が接続されている場合（Ｓ５４：Ｙｅｓ）には負荷１０２を外部電源で駆動し、外部電源が接続されていない場合には、して電源をＯＦＦとする。尚、ステップＳ５５においてバッテリ６１放電済みフラグとバッテリ６２放電済みフラグをリセットしても良い。
【0055】
尚、バッテリ６１放電済みフラグとバッテリ６２放電済みフラグは、図１２のフローチャート中における任意のステップ、換言すると、接続動作中における任意のタイミングでリセット可能である。例えば、バッテリ６１放電済みフラグはバッテリ６１が保冷庫１から取り外された後に再度取り付けられた場合にリセットされ、バッテリ６２放電済みフラグはバッテリ６２が保冷庫１から取り外された後に再度取り付けられた場合にリセットされる構成としてもよい。バッテリ６１及びバッテリ６２が保冷庫１から取り外されて充電された後に保冷庫１に再び取り付けられた可能性が高いため、過放電が解消され使用可能となったバッテリ６１、６２を問題なく使用することができる。この構成において、バッテリ６１、６２が保冷庫から取り外された後に再度取り付けられることは、再使用条件の一例である。また、再使用条件は、電源ジャック７１が外部の電源と接続され、充電回路７２に外部の電源から電力に供給されることとしてもよい。
【0056】
図１３はバッテリ６１、バッテリ６２、及びＤＣ－ＤＣコンバータ８０の入力電圧の時系列変化の一例を示すグラフである。バッテリ６１及びバッテリ６２の何れも出力電圧が満充電電圧Ｖ１である場合、マイコンはバッテリ６１を接続バッテリとして選択し、時刻ｔ１１においてバッテリ６１の放電を開始する。バッテリ６１を放電している間、バッテリ６１の電圧は残容量に合わせて低下する。時刻ｔ１２においてバッテリ６１の出力電圧が放電停止電圧Ｖ２以下となると、マイコン７７はバッテリ６１を使用禁止バッテリとして記憶し、バッテリ６２を接続バッテリとして選択する。時刻ｔ１２においてバッテリ６１が負荷１０２から遮断されると、バッテリ６１は負荷１０２から解放されるため、出力電圧はＶ２からＶ３へと増加する。バッテリ６２も放電が進み出力電圧が放電停止電圧Ｖ２以下となると、マイコン７７はバッテリ６２も使用禁止バッテリとして記憶し、電源がＯＦＦとなる。
【0057】
以上説明したように、本実施例によれば負荷１０２と接続したバッテリ６１、６２が停止条件を満たすと、バッテリ６１、６２が再使用条件を満たすまで使用不能な使用禁止バッテリとして記憶したうえで新たに他のバッテリを選択して使用する構成としたため、後に再度バッテリを選択する際に、一度使用不能と判断したバッテリを再度選択して使用し、直後に使用不能と判断してしまうような動作が抑制されるため、保冷庫１の動作を安定させることができる。また、バッテリの選択は制御部１００によって行われるため、作業者の手間が少なく使用時の作業性が向上する。また、バッテリの選択時に不要な動作が少なくなるため、消費電力を低減し効率的に電力を使用可能になる。
【0058】
次に、図１４及び図１５を用いて、本実施例の変形例に係る電気機器の動作を説明する。図１４は、変形例におけるマイコン７７の接続動作を示すフローチャートである。変形例においては、本実施例に加えてステップＳ２３およびステップＳ２４３６が追加されており、その他の構成は本実施例と大方同様である。ステップＳ３２～３５において、バッテリ６１、６２の両方が接続されていると判断し、かつ、バッテリ６１放電済みフラグとバッテリ６２放電済みフラグのいずれも検出されない場合、マイコン７７はＳ３６において、図示しない電圧検出器によって、バッテリ６１の出力電圧及びバッテリ６２の出力電圧を検出し、比較する。２２においてバッテリ６１放電済みフラグが検出された場合、マイコン７７はステップＳ２３に移行し、バッテリ６２放電済みフラグの有無を識別する。ステップＳ２３においてバッテリ６２放電済みフラグが存在しない場合（Ｓ２３：Ｙｅｓ）にはステップＳ２５に移行し、その後のフローは図１２と同様である。ステップＳ２３においてバッテリ６２放電済みフラグが存在しない場合には（Ｓ２３：Ｎｏ）、マイコン７７はステップＳ２４に移行し、バッテリ６１の出力電圧とバッテリ６２の出力電圧とを比較する。マイコン７７は、バッテリ６１の出力電圧のほうがバッテリ６２の出力電圧以下である場合（Ｓ３６２４：Ｙｅｓ）には、ステップＳ３７２５に進んで接続バッテリとしてバッテリ６１を選択し、バッテリ６１の出力電圧がバッテリ６２の出力電圧より大きい場合（Ｓ３６：Ｎｏ）、ステップＳ４７２９に進んで接続バッテリとして６２を選択する。換言すると、本実施例の変形例においては、マイコン７７は、接続動作において、使用可能な複数のバッテリ１０１のうち最も出力電圧の小さいバッテリを接続バッテリとして選択する。本変形例の構成によれば、保冷庫１に接続される複数のバッテリ１０１のうち残容量の少ないバッテリから先に消費するため、１つ目のバッテリを使い切った後に、より残容量の大きい２つ目のバッテリを使用しながら１つ目のバッテリを長時間充電できるようになり、保冷庫１を効率よく使用することができる。
【0059】
図１５は変形例におけるバッテリ６１、バッテリ６２、及びＤＣ－ＤＣコンバータ８０の入力電圧の時系列変化の一例を示すグラフである。マイコン７７は、ｔ３１においてバッテリ６１の出力電圧Ｖ１とバッテリ６２の出力電圧Ｖ４のうち残容量の小さいバッテリ６２を接続バッテリとして選択し、放電を開始する。バッテリ６２の放電が進み、出力電圧がｔ３２においてＶ２まで低下すると、マイコン７７はバッテリ６２を使用禁止バッテリとして記憶し、バッテリ６１を接続バッテリとして選択する。バッテリ６２が負荷１０２から遮断されると、バッテリ６２は負荷１０２から解放されるため、出力電圧がＶ２からＶ３まで増加する。バッテリ６１の放電が進み、ｔ３３において出力電圧がＶ２まで低下すると、マイコン７７はバッテリ６１も使用禁止バッテリとして記憶し、電源がＯＦＦとなる。
【0060】
図１６と図１７は本発明の別形態に係る電気機器の動作を説明する。本別形態における電気機器は集塵機２０１である。集塵機２０１は本体部の一例でもある。本体部は、負荷であるモータ２１１と、モータ２１１により駆動する集塵ファン２１２を有するヘッド２１０と、粉塵の吸込口２２１を有するとともに一方に開口し、開口２２３にヘッド２１０が配置されるタンク２２０と、タンク内に設けられ、吸込口２２１から開口２２３に向かう空気を濾過するフィルタ２２２を備える。
【0061】
図１７は、集塵機２０１の回路ブロック図を示す。集塵機２０１にはバッテリ６１、６２が着脱可能に接続される。マイコン２７７が設けられており、マイコン２７７は切替部２７５を切り替えることで、バッテリ６１とバッテリ６２のいずれか一方を選択してモータ２１１と接続する接続動作を行う。マイコン２７７の役割はマイコン７７と同等であり。その接続動作や、バッテリ６１、６２の出力電圧の時系列変化は、図１２、１３に示す本実施例、又は、図１４、１５に示す変形例と同様である。
【0062】
本発明による電気機器は、上述した実施例に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明の要旨の範囲内で種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【0063】
１，１Ａ…冷温庫（保冷庫）、１０，１０Ａ…容器部、１１ａ…前壁部、１１ｂ…後壁部、１１ｃ…右壁部、１１ｄ…左壁部、１２ａ…開口、１２ｂ…底壁部、１３…収容空間、１４…凸部、１４ａ…窪み部、１５…コード収容凸部、１６…第一把持部、１６ａ…窪み部、１６ｂ…第一ベルト取付部、１７…第二把持部、１７ａ…窪み部、１７ｂ…第二ベルト取付部、１８ａ，１８ｂ…ラッチ、１９…蝶番、２０…バッテリ収容室、２１ａ…前壁部、２１ｂ…後壁部、２１ｃ…上側壁、２１ｄ…下側壁、２１ｅ…右壁部、２１ｆ…開口部、２２…操作表示パネル、２３…電源ジャックカバー、２４…カバー、２４ａ…回動軸、２５ａ，２５ｂ…バッテリ取付部、２６ａ…第一ラッチ、２６ｂ…第二ラッチ、２７，２８…第三ベルト取付部、３０…ドア部、３１…外壁、３２…内壁、３２ａ…貫通孔、３２ｂ…凹部、３２ｃ…隙間、３３…断熱材、３４ａ…凸部、３４ｄ…取付部、３５…吸気口、３５ａ…スリット、３６…排気口、３７…ファンカバー、４１…（熱交換機構の）配置部、４２…（熱交換機構の）非配置部、４３…ストッパー片、４３ａ…前方側、４４…回動軸、５０…熱交換機構、５１…第一ペルチェ素子、５１ａ，５２ａ…赤コード、５１ｂ，５２ｂ…黒コード、５１ｃ，５１ｄ，５２ｃ，５２ｄ…（ペルチェ素子の）辺部、５２…第二ペルチェ素子、５３ａ…隙間、５４…外側ヒートシンク、５４ａ…基台部、５４ｂ…フィン部、５５…外側ファン、５６…内側ヒートシンク、５６ａ…熱伝導体、５６ｂ…基台部、５６ｃ…フィン部、５７…庫内ファン（内側ファン）、５８…弾性体、５９…コード群、６１，６２…バッテリ、６５…肩掛けベルト、６６，６７…ベルトアジャスター、６８…肩パッド、６９…グリップ、６９ａ…把持部、６９ｂ…開口部、６９ｃ…ベルト保持部、６９ｄ…貫通穴、６９ｅ…連結部、７０…制御回路基板、７１…電源ジャック、７２…充電回路、７３…充電制御回路、７４…入力検出、７５…第一リレースイッチ、７６…第二リレースイッチ、７７…マイコン、７８…温度センサ、８０…ＤＣ－ＤＣコンバータ（第一電源部）、８１…ＤＣ－ＤＣコンバータ（第二電源部その１）、８２…ＤＣ－ＤＣコンバータ（第二電源部その２）、８５…車載用ＤＣコード、８５ａ…シガーソケット、８５ｂ…端子、８６…ＡＣ－ＤＣ変換アダプタ、８６ａ…コンセント、８６ｂ…アダプタ部、８６ｃ…端子、８８ａ，８８ｂ…キャスタ、８９ａ…回転軸、９１，９３…庫内温度、９２，９４…電圧、９７…引き出し用リング、１０１…保冷庫、１１０…容器部、１１６…第一把持部、１１７…第二把持部、１２０…バッテリ収容室、１３０…ドア部、１３２ｂ…凹部、１５０…熱交換機構、１５１…ペルチェ素子、１５１ａ…赤コード、１５１ｂ…黒コード、１５４…外側ヒートシンク、１５５…外側ファン、１５７…庫内ファン、Ｄ１，Ｄ２…ダイオード、Ｍ１～Ｍ６…スイッチング素子、Ｒ１～Ｒ５…抵抗、ＡＦ１，ＡＦ２…空気の流れ、２０１…集塵機（本体部）、２１０…ヘッド、２１１…モータ、２１２…集塵ファン、２２０…タンク、２２１…吸込口、２２２…フィルタ、２２３…開口、２７５…切替部、２７７…マイコン
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
