JP4650135B2 - 電気機器システム - Google Patents

Description

本発明は、電源生成手段と第一の電気機器と第一の電気機器と共に使用される第二の電気機器から成る電気機器システムに関する。

従来より電源生成手段と第一の電気機器と第一の電気機器と共に使用される第二の電気機器から成る電気機器システムの具体例として、たとえば体毛の除毛を行うための除毛器具を第一の電気機器とし、該除毛器具を洗浄するための洗浄装置を第二の電気機器とし、各電気機器に電力を供給する電源生成手段としてＡＣアダプターを用いた電気機器システムが挙げられる（特許文献１参照）。

図５に示すように、第一の電気機器である除毛器具１は、除毛器具１の制御全般を行っている制御回路５１と、電池（二次電池）５２と、洗浄装置２との接続を行う側面端子５３と、電池５２の充電を行う充電回路５４と、体毛の除毛を行うための体毛処理部５５とを備えており、体毛処理部５５は、体毛を剃る刃と刃を回転させるモータで構成されている。

第二の電気機器である洗浄装置２は、洗浄装置２全体の制御を行う制御回路６１と、除毛器具１に設けられた側面端子５３と接続するための接続端子６２と、体毛処理部５５を洗浄する洗浄部６３と、洗浄液を入れる密閉された容器（図示せず）と、この密閉された容器内を加圧することで容器内の洗浄液を洗浄部６３に供給し且つ洗浄部６３における洗浄後の洗浄液を加圧して再び容器に返送するためのポンプ６４と、洗浄液による除毛器具１の洗浄が終わって洗浄液をポンプ６４により回収する際に容器内の気密を開放するための空気弁６５と、体毛処理部５５に送風して乾燥させるためのファン装置６６と、充電や洗浄等の除毛器具１及び洗浄装置２の状態を表示する表示回路６８とを備えている。

除毛器具１の制御回路５１は、ＡＣアダプターを介して外部電源から供給される電力又は電池５２から供給される電力によって体毛処理部５５を駆動するように制御する。又、洗浄装置２の接続端子６２及び除毛器具１の側面端子５３を通して洗浄装置２から伝送される信号に応じて除毛器具１の体毛処理部５５を駆動するように制御する。充電回路５４は、ＡＣアダプターを介して外部電源から供給される電力又は洗浄装置２の接続端子６２及び除毛器具１の側面端子５３を通して洗浄装置２から伝送された電力により電池５２を充電する。洗浄装置２の制御回路６１は、洗浄及び充電等の動作の制御を行うと共に、洗浄装置２の接続端子６２及び除毛器具１の側面端子５３を通して除毛器具１への制御信号及び電力の伝送の制御を行う。表示回路６８は、発光ダイオードのような表示素子とその駆動回路から成り、制御回路６１からの信号に応じて表示素子を点灯又は消灯させることで、除毛器具１及び洗浄装置２の動作状態（充電中、洗浄中等）を表示するものである。

電源生成手段（図示せず）は、外部電源から入力される交流電力を除毛器具１及び洗浄装置２を動作させるために必要な大きさの直流電力に変換するＡＣアダプターであって、外部電源と除毛器具１又は洗浄装置２を接続することで除毛器具１及び洗浄装置２に直流電力を供給する。

以下、この電気機器システムの動作説明をする。体毛を処理するには、ＡＣアダプターを除毛器具１に接続し、ＡＣアダプターを介して外部電源から供給される電力によって体毛処理部５５を駆動することで行う。又はＡＣアダプターを接続せずに、除毛器具１に内蔵される電池５２から供給される電力によって駆動して体毛の処理を行う。次に除毛器具１を洗浄するには、まず外部電源と洗浄装置２とをＡＣアダプターを介して接続し、除毛器具１を洗浄装置２の洗浄部６３の一側方（図５における右側）に上方に向けて立ち上がった傾斜部６７に沿って、側面端子５３の設けられた面と接続端子６２が設けられた面が対向するようにもたれさせ、体毛処理部５５を洗浄部６３に配置する。側面端子５３が接続端子６２に接触すると、この接続端子６２への側面端子５３の接触を任意の検出手段で検出し、洗浄装置２の制御回路６１により洗浄動作を始めるように制御する。同時に、接続端子６２及び側面端子５３を通して洗浄装置２から制御信号及び電力を伝送し、接続端子６２及び側面端子５３を通して洗浄装置２から伝送された制御信号を除毛器具１の制御回路５１に入力して体毛処理部５５を駆動させると共に、接続端子６２及び側面端子５３を通して洗浄装置２から伝送された電力により電池５２を充電する。

上述のように、接続端子６２及び側面端子５３を通して洗浄装置２から制御信号及び電力を伝送することで、ＡＣアダプターを介して外部電源と接続された洗浄装置２の動作を制御するのみならず、除毛器具１の動作の制御及び充電を行うことができる。
特開２００４―２４３１１３号公報

ところで、上述の従来の電気機器システムでは、ＡＣアダプターを用いて除毛器具１及び洗浄装置２に直流電力を供給しているが、電気機器システムに含まれるＡＣアダプターが一つしかない場合、除毛器具１にＡＣアダプターを接続して使用した後に洗浄するためには、ＡＣアダプターを除毛器具１から取外して洗浄装置２に付け替える必要があり、ＡＣアダプターの付け替えに手間がかかるという問題があった。

本発明は上記の点に鑑みて為されたもので、２つの電気機器の何れか一つに外部電源が接続されている場合に、外部電源が接続されていない他の電気機器にも電力を供給することのできる電気機器システムを提供することを目的とする。

請求項１の発明は、上記目的を達成するために、外部電源からの入力電力から所望の出力電力を生成する電源生成手段と、電源生成手段から電力が供給される第一の負荷を有しかつ単独で使用される第一の電気機器と、電源生成手段から電力が供給される第二の負荷を有しかつ第一の電気機器に対して使用される第二の電気機器とを備えた電気機器システムであって、第一の電気機器は、電源生成手段で生成される電力を第二の電気機器に伝送する機能と第二の電気機器から伝送される電力を第一の負荷に供給する機能とを有する第一の電力伝送手段を備え、第二の電気機器は、電源生成手段で生成される電力を第一の電気機器に伝送する機能と第一の電気機器から伝送される電力を第二の負荷に供給する機能とを有する第二の電力伝送手段を備えたことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、第一の電気機器は、第一の負荷に電力を供給する二次電池と、電源生成手段から供給される電力によって二次電池を充電する充電手段とを備えたことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項２の発明において、第一の電力伝送手段は、二次電池により第二の負荷に電力を供給する機能を有することを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項３の発明において、第一の電気機器は、二次電池の電池電圧を所定の一定値に安定化する定電圧回路を備えたことを特徴とする
請求項５の発明は、請求項４の発明において、第一の電気機器は、定電圧回路が動作を開始した時点から所定の動作時間が経過した時点で定電圧回路を停止させるよう制御する定電圧回路制御手段を備えたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、第一の電気機器及び第二の電気機器の何れにも電力伝送手段を備えたため、第一の電気機器に電源生成手段で生成される電力を供給する場合には、第一の電力伝送手段を介して第二の電気機器に電力を伝送することができ、また第二の電気機器に電源生成手段で生成される電力を供給する場合にも、第二の電力伝送手段を介して第一の電気機器に電力を伝送することができるため、外部電源を何れか一方に接続するだけで両方の電気機器に電力を供給することができる。

請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加えて、第一の電気機器に二次電池と充電手段を備えたため、第一の電気機器に電力を蓄えることができ、第一の電気機器を外部電源と接続することなく利用することができるようになり、利便性が良くなる。

請求項３の発明によれば、請求項２の発明の効果に加えて、第一の電気機器の電力伝送手段が二次電池により第二の電気機器に電力を供給する機能を有するため、第二の電気機器が外部電源と接続することなく利用できるようになり、利便性が良くなる。

請求項４の発明によれば、請求項３の発明の効果に加えて、第一の電気機器に定電圧回路を備えたため、二次電池の電圧を一定に保つことができ、安定した電力供給を行うことができる。

請求項５の発明によれば、請求項４の発明の効果に加えて、定電圧回路が動作を開始してから一定時間を超えると動作を止めるように制御したので、二次電池の過放電による電池寿命の劣化を防ぐことができる。

以下、本発明の実施形態について図１、２を用いて詳細に説明する。但し、本実施形態の第一の電気機器である除毛器具１と第二の電気機器である洗浄装置２は、従来例の除毛器具１及び洗浄装置２と基本的な構成及び動作が共通であるため、これらの構成及び動作について本発明の要旨でない構成の図示並びに説明は省略する。尚、第一の電気機器及び第二の電気機器は除毛器具１及び洗浄装置２に限定されるものではなく、これ以外の電気機器を備えた電気機器システムにも本発明の技術思想は適用可能である。

本実施形態の電気機器システムは、第一の電気機器であって体毛の除毛を行う除毛器具１と、第二の電気機器であって除毛器具１を洗浄する洗浄装置２と、電源生成手段であって除毛器具１又は洗浄装置２に直流電力を供給するＡＣアダプター３とを備えている。

除毛器具１は、ＡＣアダプター３から電力が供給される第一の負荷である体毛処理部１１と、ＡＣアダプター３で生成される電力を洗浄装置２に伝送する機能と洗浄装置２から伝送される電力を体毛処理部１１に供給する機能とを有する第一の電力伝送手段である背面端子１２とを備える。尚、本実施形態では、除毛器具１に二次電池１３と、二次電池１３を充電する充電手段としての充電回路１４とを備えており、ＡＣアダプター３から供給される電力又は接続端子２２より伝送される電力により充電回路１４を介して二次電池１３の充電も行うことができる。

洗浄装置２は、体毛処理部１１の洗浄が行われる洗浄部２４と、ＡＣアダプターから電力が供給される第二の負荷であってポンプ、空気弁、ファン装置から成る洗浄動作部２１と、ＡＣアダプター３で生成される電力を除毛器具１に伝送する機能と除毛器具１から伝送される電力を洗浄動作部２１に供給する機能とを有する第二の電力伝送手段である接続端子２２とを備えている。

ＡＣアダプター３は、図２（ｃ）に示すように、外部電源と接続する電源用プラグ３０と、外部電源から伝送される交流電圧を整流する整流回路３１と、整流された電圧を所定の電圧値に変換するスイッチング・コンバータ３２と、除毛器具１に備えられて外部電源からの電力を受電する入力部１０又は洗浄装置２に備えられて外部電源からの電力を受電する入力部２０と接続する機器用プラグ３３で構成されている。外部電源と除毛器具１又は洗浄装置２との間をＡＣアダプター３を介して接続することで、外部電源から入力される交流電力を整流回路３１で整流し、スイッチング・コンバータ３２のスイッチング回路によって高周波に変換し、トランスによって除毛器具１又は洗浄装置２の動作に必要な電圧値まで降圧し、ダイオード及びコンデンサを通して再度整流及び平滑して直流電力を生成し、除毛器具１又は洗浄装置２に供給する。尚、本実施形態ではコンバータ回路としてスイッチング・コンバータ３２を用いているが、これに限定されるものではなく、他のコンバータ回路で構成しても構わない。

体毛処理部１１は、体毛を剃る刃と刃を回転させるモータで構成され、ＡＣアダプター３又は接続端子２２より供給される電力によって駆動される。洗浄動作部２１は、従来例と同様にポンプ、空気弁、ファン装置で構成され、ＡＣアダプター３又は背面端子１２より供給される電力によって駆動される。

第一の電力伝送手段は除毛器具１の背面（図１（ａ）において洗浄装置２と対向する面）に設けられる背面端子１２で、第二の電力伝送手段は洗浄装置２の接触面（図１（ａ）において除毛器具１と対向する面）に設けられる接続端子２２であり、背面端子１２と接続端子２２とを接触させることで電気的に接続され、除毛器具１から洗浄装置２への電力伝送及び洗浄装置２から除毛器具１への電力伝送を行うことができる。

以下、本実施形態の動作の説明をする。体毛の処理は従来例と同様で、除毛器具１にＡＣアダプター３を接続し、ＡＣアダプター３を介して外部電源から供給される電力によって体毛処理部１１を駆動する。若しくは、ＡＣアダプター３を接続せずに、二次電池１３から供給される電力によって体毛処理部１１を駆動する。除毛器具１の洗浄を行うには、ＡＣアダプター３を洗浄装置２に接続した場合（図１（ａ）参照）、除毛器具１を洗浄装置２の洗浄部２４の一側方（図１（ａ）における左側）に上方に向けて立ち上がった傾斜部２５に沿って、側面端子２２の設けられた面と接続端子１２が設けられた面が対向するようにもたれさせ、体毛処理部１１を洗浄部２４に配置する。洗浄装置２に備えられた制御回路２３によって背面端子１２と接続端子２２の接触を検知し、ＡＣアダプター３で生成される電力を洗浄動作部２１に供給して洗浄動作部２１を駆動させ、除毛器具１の体毛処理部１１を洗浄するように制御する。同時に接続端子２２及び背面端子１２を介して除毛器具１の体毛処理部１１に電力が伝送されて体毛処理部１１を駆動させると共に充電回路１４を介して二次電池１３の充電を行う。尚、本実施形態では除毛器具１を洗浄装置２にセットすると自動的に洗浄動作部２１の駆動、体毛処理部１１の駆動、二次電池１３の充電が行われるように制御する例を示したが、洗浄装置２の所定の位置に除毛器具１を配置して背面端子１２と接続端子２２を接触させた後、洗浄装置２に設けたスイッチ（図示せず）を操作することで上記洗浄動作部２１の駆動、体毛処理部１１の駆動、二次電池１３の充電を行わせるように制御してもよい。

一方、ＡＣアダプター３を除毛器具１に接続した場合（図１（ｂ）参照）、除毛器具１を傾斜部２５に沿って、側面端子２２の設けられた面と接続端子１２が設けられた面が対向するようにもたれさせ、体毛処理部１１を洗浄部２４に配置すると、除毛器具１に備えられた制御回路１５によって背面端子１２と接続端子２２の接触を検知し、ＡＣアダプター３で生成される電力を体毛処理部１１に供給して体毛処理部１１を駆動させると共に充電回路１４を介して二次電池１３の充電を行う。同時に背面端子１２及び接続端子２２を介して洗浄装置２の洗浄動作部２１に電力が伝送されて洗浄動作部２１を駆動させ、除毛器具１の体毛処理部１１の洗浄を行う。尚、ＡＣアダプター３を洗浄装置２に接続した場合と同様に、除毛器具１を洗浄装置２にセットすると自動的に洗浄動作部２１の駆動、体毛処理部１１の駆動、二次電池１３の充電を行うように制御するのではなく、除毛器具１に設けたスイッチ（図示せず）を操作することで上記洗浄動作部２１の駆動、体毛処理部１１の駆動、二次電池１３の充電を行わせるように制御してもよい。

ＡＣアダプター３を何れの電気機器にも接続しない場合は、除毛器具１を傾斜部２５に沿って、側面端子２２の設けられた面と接続端子１２が設けられた面が対向するようにもたれさせ、体毛処理部１１を洗浄部２４に配置すると、除毛器具１に備えられた制御回路１５によって背面端子１２と接続端子２２の接触を検知し、除毛器具１の二次電池１３から体毛処理部１１に電力を供給して体毛処理部１１を駆動させる。同時に背面端子１２及び接続端子２２を介して洗浄装置２の洗浄動作部２１に電力が伝送されて洗浄動作部２１を駆動させ、除毛器具１の体毛処理部１１の洗浄を行う。この場合にも、ＡＣアダプター３を除毛器具１に接続した場合と同様に、除毛器具１に設けたスイッチ（図示せず）を操作することで上記洗浄動作部２１の駆動、体毛処理部１１の駆動を行わせるように制御してもよい。

本実施形態によれば、除毛器具１及び洗浄装置２の何れにも電力伝送手段を備えたため、除毛器具１にＡＣアダプター３を接続した場合にも洗浄装置２にＡＣアダプター３を接続した場合にも何れの場合でも双方に電力を供給することができるので、何れか一方の電気機器にＡＣアダプター３を接続すればＡＣアダプター３を付け替える必要がなく、利便性が良くなる。またＡＣアダプター３を何れの電気機器にも接続しない場合でも、除毛器具１の二次電池１３によって洗浄動作部２１の駆動、体毛処理部１１の駆動を行うことができるので、利便性が良くなる。

ところで、二次電池１３からの出力電圧を昇圧しかつ一定にして背面端子１２に伝送する定電圧回路１６を備えてもよい（図３参照）。定電圧回路１６はインダクタ、ＦＥＴ、ダイオードから成る従来周知の昇圧コンバータで構成され、ＦＥＴのオンデューティー比をＰＷＭ制御することで二次電池１３の出力電圧を一定にし、洗浄装置２に対して安定した電力供給を行うことができる。尚、定電圧回路１６の回路構成は上述のものに限定されない。さらに、定電圧回路１６が動作を開始した時点から所定の動作時間が経過した時点で定電圧回路１６を停止させるように制御回路１５で制御してもよく、定電圧回路１６の動作時間を制限することで二次電池１３の過放電による電池寿命の劣化を防ぐことができる。この場合、制御回路１５が定電圧制御手段である。

また、本実施形態では除毛器具１と洗浄装置２の間の電力伝送をするために、背面端子１２及び接続端子２２を接触させていたが、ＡＣアダプター３の機器用プラグ３３と除毛器具１の入力部１０及び洗浄装置２の入力部２０、並びに背面端子１２と接続端子２２とをコイルで構成し、コイル間の電磁誘導を利用して非接触で電力伝送を行うようにしてもよい（図４参照）。具体的には、ＡＣアダプター３の機器用プラグ３３、除毛器具１の入力部１０、洗浄装置２の入力部２０、背面端子１２、接続端子２２にそれぞれコイルを設けることで、機器用プラグ３３と除毛器具１の入力部１０又は洗浄装置２の入力部２０との間、背面端子１２と接続端子２２との間をコイルによって電磁接続する。この場合、除毛器具１及び洗浄装置２の表面に電極（背面端子１２及び接続端子２２）が露出しないので、除毛器具１及び洗浄装置２の内部に水が侵入するのを防ぐことができる。

本発明の実施形態を示す概略図で、（ａ）は洗浄装置にＡＣアダプターを接続した時の図で、（ｂ）は除毛器具にＡＣアダプターを接続した時の図である。 同上の回路図を示し、（ａ）は除毛器具の回路図で、（ｂ）は洗浄装置の回路図で、（ｃ）はＡＣアダプターの回路図である。 同上において定電圧回路を備えた場合を示す回路図である。 同上において外部と接続される端子をトランスで構成した場合を示す概略図で、（ａ）は第二の電気機器にＡＣアダプターを接続した時の図で、（ｂ）は第一の電気機器にＡＣアダプターを接続した時の図である。 従来の電気機器システムの一例として、除毛器具を第一の電気機器とし、洗浄装置を第二の電気機器とした電気機器システムの概略図である。

符号の説明

１ 除毛器具（第一の電気機器）
１１ 体毛処理部（第一の負荷）
１２ 背面端子（第一の電力伝送手段）
２ 洗浄装置（第二の電気機器）
２１ 洗浄動作部（第二の負荷）
２２ 接続端子（第二の電力伝送手段）
３ ＡＣアダプター（電源生成手段）

Claims (5)

1. 外部電源からの入力電力から所望の出力電力を生成する電源生成手段と、電源生成手段から電力が供給される第一の負荷を有しかつ単独で使用される第一の電気機器と、電源生成手段から電力が供給される第二の負荷を有しかつ第一の電気機器に対して使用される第二の電気機器とを備えた電気機器システムであって、第一の電気機器は、電源生成手段で生成される電力を第二の電気機器に伝送する機能と第二の電気機器から伝送される電力を第一の負荷に供給する機能とを有する第一の電力伝送手段を備え、第二の電気機器は、電源生成手段で生成される電力を第一の電気機器に伝送する機能と第一の電気機器から伝送される電力を第二の負荷に供給する機能とを有する第二の電力伝送手段を備えたことを特徴とする電気機器システム。
2. 前記第一の電気機器は、第一の負荷に電力を供給する二次電池と、電源生成手段で生成される電力によって二次電池を充電する充電手段とを備えたことを特徴とする請求項１記載の電気機器システム。
3. 前記第一の電力伝送手段は、二次電池により第二の負荷に電力を供給する機能を有することを特徴とする請求項２記載の電気機器システム。
4. 前記第一の電気機器は、二次電池の電池電圧を所定の一定値に安定化する定電圧回路を備えたことを特徴とする請求項３記載の電気機器システム。
5. 前記第一の電気機器は、定電圧回路が動作を開始した時点から所定の動作時間が経過した時点で定電圧回路を停止させるよう制御する定電圧回路制御手段を備えたことを特徴とする請求項４記載の電気機器システム。

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