JP3554188B2

JP3554188B2 - Dry battery type equipment

Info

Publication number: JP3554188B2
Application number: JP10918698A
Authority: JP
Inventors: 厚史安藤
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 1998-04-20
Filing date: 1998-04-20
Publication date: 2004-08-18
Anticipated expiration: 2018-04-20
Also published as: JPH11308784A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は乾電池と、該乾電池から電力を供給されて作動される作動手段とを備えた乾電池式機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、乾電池と、該乾電池から電力が供給されて作動される作動手段とを備えた乾電池式機器が知られている。例えば、ガスコンロやガス小型湯沸器のような燃焼装置において、ガス電磁弁やイグナイタは乾電池から電力供給されて作動し、該乾電池から電力供給された制御手段によりその燃焼が制御されている。
【０００３】
このような燃焼装置において、制御手段は印加電圧が該所定電圧以下のときは作動が不安定となる。このため、乾電池の電圧が前記所定電圧以下になるとガス電磁弁やイグナイタの作動が適切に制御されないことがある。そこで、乾電池の電圧を検出し、検出電圧が前記所定電圧以下になったときに、該乾電池からガス電磁弁やイグナイタへの電力供給を停止させる電力制御手段を設けた燃焼装置が知られている。電力の供給が停止されると、ガス電磁弁は閉弁され、イグナイタの作動は停止される。そして、乾電池の交換により乾電池の電圧が再び前記所定電圧より高くなるまでバーナは燃焼されない。このため、制御手段の作動が不安定な状態で燃焼が行われることを防止することができる。
【０００４】
バーナの点火時にはガス電磁弁及びイグナイタへ同時に電力が供給され、点火終了後はガス電磁弁への電力供給は維持され、イグナイタへの電力供給は停止される。このため、乾電池の電圧が点火時に一時的に前記所定電圧以下になり、その後に該所定電圧より高くなる場合がある。しかし、前記燃焼装置によれば、電力制御手段により乾電池の電圧が一旦前記所定電圧以下になったと判断されると電磁弁が閉弁されてバーナの燃焼が停止される。そして、この乾電池は取り外されるが、該乾電池の残留電力が全く無駄になるのはエネルギー効率の点で好ましくない。また、乾電池の交換を頻繁にする必要があるため、使用者は煩わしさを感じるという不都合があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はかかる不都合を解消するため、乾電池の残留電力を有効に利用することのできる乾電池式機器を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための本発明の乾電池式機器は、電力が供給されたときに所定の作動を行う作動手段と、電力が供給されたときに該作動手段の作動を制御する制御手段と、該作動手段及び該制御手段に電力を供給する乾電池と、該乾電池の電圧を検出し、該電圧が所定電圧以下となったときに前記作動手段及び前記制御手段への電力供給を停止させる電力制御手段とを有する乾電池式機器において、前記乾電池と並列接続され、充電・放電が可能な補助電源と、前記電力制御手段の検出電圧が前記所定電圧以下となったときに該乾電池の残留電力を該補助電源へ充電させる充電手段とを設けたことを特徴とする。
【０００７】
前記構成の乾電池式機器によれば、乾電池の電圧が所定電圧以下となったときに該乾電池の残留電力が補助電源に充電される。この間、電力制御手段により作動手段及び制御手段への電力供給が停止されているので、乾電池の残留電力は作動手段及び制御手段に消費されることなく効率よく補助電源に充電される。
【０００８】
補助電源への充電後に使用されていた乾電池を取り外し、新しい乾電池に交換すると電力制御手段の検出電圧が所定電圧より高くなり、作動手段や制御手段への電力供給が可能となる。このとき、新しい乾電池と補助電源とは並列接続されており、該乾電池及び補助電源から作動手段及び制御手段に電力が供給されるため、乾電池の寿命を延ばすことができる。そして、乾電池を頻繁に交換するという煩わしさが軽減され、使用者は快適に乾電池式機器を使用することができる。また、以上のように乾電池の残留電力を補助電源に充電して作動手段及び制御手段に供給することにより、有効に利用することができる。
【０００９】
前記乾電池の残留電力を、前記補助電源に充電させるときに昇圧する昇圧手段を設けるとよい。この昇圧手段により乾電池の残留電力を昇圧し、補助電源に充電させて充電後の補助電源の電圧を交換後の新しい乾電池の電圧と同程度に上昇させることができる。そして、この新しい乾電池及び補助電源から作動手段及び制御手段に電力が供給されるため、乾電池の寿命を延ばすことができる。
【００１０】
前記電力制御手段の検出電圧が前記所定電圧以下であるときに第１の表示を行い、該所定電圧より低い第２所定電圧以下であるときに第２の表示を行う表示手段を設けるとよい。この表示手段により第１の表示が行われたときに使用者は乾電池の電圧低下のために作動手段が停止されたことを認識することができる。
【００１１】
乾電池から補助電源への充電が進むと該乾電池の電圧は第１所定電圧よりさらに低下し、ある電圧まで低下すると残留電力が補助電源に有効に移行しなくなる。かかる電圧に第２所定電圧を設定すると、第２の表示が行われたときに使用者は乾電池の残留電力が補助電源に可能な限り充電され、乾電池を交換すべき時期に至ったことを認識することができる。そして、しかる後に乾電池を交換することにより、乾電池の残留電力を最大限有効に利用することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の乾電池式機器の実施形態について図面を用いて説明する。図１は本実施形態の乾電池式機器の説明的構成図である。図１に示す本実施形態の乾電池式機器であるガスコンロ１は、所定の定格電圧（例えば、３．０Ｖ）を有する乾電池２を電源とし、コントロールユニット３によりその作動が制御される。また、ガスコンロ１には、図示しない被加熱物を加熱するバーナ４と、バーナ４にガスを供給するガス供給路５と、使用者に操作されてガス供給路５の開度を調節するガス供給量調節弁６と、開弁・閉弁によりガス供給路５を開閉するガス電磁弁７（作動手段）と、イグナイタ８を介して高電圧を印加されてバーナ４に点火する点火プラグ９と、バーナ４の燃焼炎の有無を検出する熱電対１０とが設けられている。
【００１３】
使用者がガスコンロ１を使用すべく図示しない操作手段を操作すると、ガス電磁弁７はこの操作力により開弁され、電力供給されることにより開弁保持されてガス供給路５からバーナ４にガスが供給される。このとき、バーナ４が点火プラグ９により点火されて燃焼を開始し、図示しない被加熱物を加熱する。使用者がガスコンロ１の使用を停止すべく図示しない操作手段を操作すると、ガス電磁弁７は電力供給が停止されて開弁し、バーナ４の燃焼が停止される。なお、コントロールユニット３は、ガス電磁弁７が開弁しているときに熱電対１０によりバーナ４の燃焼炎が検出されないと、該ガス電磁弁７を強制的に閉弁させる。
【００１４】
ガスコンロ１の主要部であるコントロールユニット３には、図１に示すように制御回路（制御手段）１１と、電力制御回路（電力制御手段）１２と、昇圧回路（昇圧手段）１３と、補助電源１４と、後述する所定の表示を行うＬＥＤ（表示手段）１５ａ、１５ｂとが設けられている。
【００１５】
制御回路１１は、その入力端子１１ｉからの入力の有無に応じてその出力端子１１ｏからの出力がローレベル（＝０Ｖ）又はハイレベル（＝乾電池２の電圧Ｖ_ｂ）になる。電力制御回路１２は、入力端子１２ｉでの検出電圧Ｖ_ｄ（＝Ｖ_ｂ）が第１所定電圧（本発明の所定電圧）Ｖ_１より高いとき、出力端子１２ｏ_１、１２ｏ_２からの出力はともにハイレベルとなる。検出電圧Ｖ_ｄが第２所定電圧Ｖ_２よりは高いが第１所定電圧Ｖ_１以下になったときは、出力端子１２ｏ_１、１２ｏ_２からの出力はそれぞれローレベル、ハイレベルとなる。検出電圧Ｖ_ｄが第２所定電圧Ｖ_２以下のときは、出力１２ｏ_１、１２ｏ_２からの出力はともにローレベルとなる。第１所定電圧Ｖ_１は制御回路１１への印加電圧がそれ以下ならば該制御回路１１の作動が不安定になる値（例えば、１．８Ｖ）に設定されている。第２所定電圧Ｖ_２は乾電池２の電圧Ｖ_ｂがそれ以下になると該乾電池２の残留電力が補助電源１４に有効に移行されなくなる値（例えば、１．０Ｖ）に設定されている。
【００１６】
昇圧回路１３は、入力端子１３ｉからの入力を昇圧して出力端子１３ｏから出力する。補助電源１４は、例えば、ニッケル−カドミウム電池等の充電・放電が可能な蓄電池である。ＬＥＤ１５ａは電力制御手段１２の検出電圧Ｖ_ｄが第１所定電圧Ｖ_１以下になったときに点灯する（本発明の第１の表示を行う）。ＬＥＤ１５ｂは電力制御手段１２の検出電圧Ｖ_ｄが第２所定電圧Ｖ_２以下になったときに点灯する（本発明の第２の表示を行う）。
【００１７】
次に、図１に示したガスコンロ１の作動について説明する。ガスコンロ１において、乾電池２の電圧Ｖ_ｂが第１所定電圧Ｖ_１より高いときは、使用者の操作によりバーナ４の燃焼が開始・停止される。乾電池２の電圧Ｖ_ｂが第２所定電圧Ｖ_２より高いが第１所定電圧Ｖ_１以下になったときは、バーナ４の燃焼が強制的に停止され、該乾電池２の残留電力により補助電源１４が充電されるとともに、ＬＥＤ１５ａが点灯する。乾電池２の電圧Ｖ_ｂが第２所定電圧Ｖ_２以下になったときは、該乾電池２の残留電力による補助電源１４の充電が停止されるとともに、ＬＥＤ１５ｂが点灯する。以下、これらの場合について順に説明する。なお、本実施形態では複数のスイッチングトランジスタ（以下、「ＳＴ」という）が用いられているが、その全てはＰＮＰ型である。また、複数のインバータも用いられているが、その全てはオープンコレクタ型である。
【００１８】
乾電池２の電圧Ｖ_ｂが第１所定電圧Ｖ_１（１．８Ｖ）より高いとき、使用者がガスコンロ１を作動させるべく操作手段（図示せず）を操作すると、該操作に応じてスイッチ１６がＯＮ（閉）する。また、操作手段からの操作力によりガス電磁弁７が開弁される。スイッチ１６がＯＮすると、ベース、エミッタ、コレクタがそれぞれスイッチ１６、乾電池２の正極、制御回路１１の入力端子１１ｉに接続されているＳＴ１７のベース電位がローレベル、エミッタ電位がハイレベルとなって、エミッタ−コレクタ間が導通（ＯＮ）状態になる。そして、制御回路１１は入力端子１１ｉから乾電池２の電力が供給されて作動を開始し、出力端子１１ｏからの出力はローレベルとなる。このとき、電力制御回路１２の検出電圧Ｖ_ｄが第１所定電圧Ｖ_１より高いので、出力端子１２ｏ_１からの出力はハイレベルとなる。そのため、ベース、エミッタ、コレクタがそれぞれ電力制御回路１２の出力端子１２ｏ_１、乾電池２の正極、制御回路１１の出力端子１１ｏに接続されているＳＴ１８のベース、エミッタが等電位（ハイレベル）になってＳＴ１８がＯＦＦする。従って、ベース、エミッタ、コレクタがそれぞれ制御回路１１の出力端子１１ｏ、乾電池２の正極、ガス電磁弁７に接続されたＳＴ１９のベース電位がローレベル、エミッタ電位がハイレベルとなってＯＮする。これにより、乾電池２からＳＴ１９を介して電力供給されてガス電磁弁７が開弁保持される。そして、前述のようにガス供給路５からガスを供給され、このガスが点火プラグ９により点火されてバーナ４が燃焼する。
【００１９】
使用者がガスコンロ１を停止させるべく操作手段（図示せず）を操作すると、スイッチ１６がＯＦＦ（開）となり、ＳＴ１７はＯＦＦし、乾電池２から制御回路１１への電力供給が停止される。このとき制御回路１１の出力端子１１ｏからの出力がローレベルからハイレベルに切り換わり、ＳＴ１９はエミッタ及びベースが等電位（ハイレベル）になってＯＦＦする。そのため、ガス電磁弁７は乾電池２からの電力供給が停止されて閉弁され、バーナ４の燃焼が停止される。
【００２０】
次に、乾電池２の出力が低下してその電圧Ｖ_ｂが第２所定電圧Ｖ_２（１．０Ｖ）より高いが第１所定電圧Ｖ_１（１．８Ｖ）以下になったとき、電力制御回路１２の検出電圧Ｖ_ｄが第１所定電圧Ｖ_１以下なので、出力端子１２ｏ_１からの出力はハイレベルからローレベルに切り換わる。このとき、ベース、エミッタ、コレクタがそれぞれ電力制御回路１２の出力端子１２ｏ_１、乾電池２の正極、ＬＥＤ１５ａのアノードに接続されたＳＴ２０のベース電位がローレベル、エミッタ電位がハイレベルになってＳＴ２０がＯＮする。これによりＬＥＤ１５ａの入力電圧がハイレベルとなり、インバータ２１の出力電圧がローレベルになる。
【００２１】
インバータ２１の出力がローレベルとなることで、ベース、エミッタ、コレクタがそれぞれインバータ２１の出力端子、乾電池２の正極、ＳＴ１７のベースに接続されたＳＴ２２のベース電位がローレベル、エミッタ電位がハイレベルになってＳＴ２２がＯＮする。ＳＴ２２がＯＮすることで、ＳＴ１７のエミッタ、ベースが等電位（ハイレベル）となるので、スイッチ１６のＯＮ／ＯＦＦにかかわらずＳＴ１７はＯＦＦする。そのため、制御回路１１の入力端子１１ｉへの電力供給が停止される。
【００２２】
また、制御回路１１の出力端子１１ｏからの出力がハイレベルになることでＳＴ１９がＯＦＦするが、電力制御回路１２の出力端子１２ｏ_１からの出力がローレベルになることでＳＴ１８がＯＮする。ＳＴ１８がＯＮすることでＳＴ１９のエミッタとベースとが等電位となる。そのため、制御回路１１の出力端子１１ｏからの出力レベルにかかわらず、ＳＴ１９がＯＦＦしてガス電磁弁７は電力供給が停止されて閉弁し、バーナ４の燃焼が強制的に停止される。
【００２３】
また、インバータ２１の出力がローレベルとなることで、ベース、エミッタ、コレクタがそれぞれインバータ２１の出力端子、乾電池２の正極、昇圧回路１３の入力端子１３ｉに接続されたＳＴ２３のベース電位がローレベル、エミッタ電位がハイレベルになってＳＴ２３がＯＮする。これにより、乾電池２の残留電力が昇圧回路１３を介して補助電源１４に充電され始める。昇圧回路１３は乾電池２の電圧Ｖ_ｂを定格電圧に近い値（例えば、２．８Ｖ）になるまで昇圧させる。また、昇圧回路１３から補助電源１４に至る経路にはダイオード２４が順方向に介装されており、逆方向の電力供給が防止されている。
【００２４】
電力制御回路１２の出力端子１２ｏ_１からの出力がローレベルとなると、前述のようにＳＴ２０がＯＮになるので、ＬＥＤ１５ａは乾電池２から電力供給されて点灯する。また、ＳＴ２０からＬＥＤ１５ａに至る経路の電圧がハイレベルとなり、該経路に入力端子が接続されたインバータ２５によりＳＴ２０のベース電位はローレベルとなる。従って、乾電池２の電圧Ｖ_ｂが一旦第１所定電圧Ｖ_１以下となればその後Ｖ_ｂがＶ_１より高くなっても、ＳＴ２０はＯＮ状態に維持され、ＬＥＤ１５ａは点灯し続ける。
【００２５】
乾電池２から補助電源１４への充電が進行して乾電池２の電圧Ｖ_ｂが第２所定電圧Ｖ_２（１．０Ｖ）以下となったときは、電力制御回路１２の検出電圧Ｖ_ｄが第２所定電圧Ｖ_２以下なので、出力端子１２ｏ_２からの出力はハイレベルからローレベルに切り換わる。このとき、ベース、エミッタ、コレクタがそれぞれ電力制御回路１２の出力端子１２ｏ_２、補助電源１４の正極、ＬＥＤ１５ｂのアノードに接続されたＳＴ２６のベース電位がローレベル、エミッタ電位がハイレベルになってＳＴ２６がＯＮする。このため、ＳＴ２６からＬＥＤ１５ｂに至る経路の電圧がハイレベルとなり、該経路に入力端子が接続されたインバータ２７の出力がローレベルになる。
【００２６】
このときインバータ２１の出力端子はハイインピーダンス状態となるため、ＳＴ２３はエミッタからベースに電流が流れなくなってＯＦＦし、補助電源１４の充電が停止される。なお、このときも電力制御回路１２の出力端子１２ｏ_１からの出力はローレベルのままであり、前述のようにＬＥＤ１５ａは点灯し続け、制御回路１１やガス電磁弁７への電力供給が停止されてバーナ４の燃焼は停止される。
【００２７】
前述のように制御回路１２の出力端子１２ｏ_２からの出力がローレベルとなると、ＳＴ２６がＯＮするので、ＬＥＤ１５ｂは補助電源１４から電力供給されて点灯する。また、ＳＴ２６からＬＥＤ１５ｂに至る経路の電圧がハイレベルとなり、該経路に入力端子が接続されたインバータ２８によりＳＴ２６のベース電位はローレベルとなる。従って、乾電池２の電圧Ｖ_ｂが一旦第２所定電圧Ｖ_２以下となればその後Ｖ_ｂがＶ_２より高くなっても、ＳＴ２６はＯＮ状態が維持され、ＬＥＤ１５ｂは点灯し続ける。
【００２８】
なお、乾電池２と補助電源１４とは並列接続されている。即ち、乾電池２の正極は順方向のダイオード２９を経て、また、補助電源１４の正極は順方向のダイオード３０を経てそれぞれＳＴ１７、ＳＴ１９を介して制御回路１１、ガス電磁弁７に接続されている。このため、補助電源１４はその電圧Ｖ_ｃが乾電池２の電圧Ｖ_ｂより高くなったときは、該乾電池２に代わって制御回路１１及びガス電磁弁７の電源となる。ただし、補助電源１４の電圧Ｖ_ｃが第１所定電圧Ｖ_１より高くても乾電池２の電圧Ｖ_ｂがＶ_１以下ならば、上述したとおりＳＴ１７及びＳＴ１９はＯＦＦするので、補助電源１４から制御回路１１やガス電磁弁７への電力供給が停止される。
【００２９】
本実施形態における充電手段は乾電池２の電圧Ｖ_ｂに応じてＯＮ／ＯＦＦして該乾電池２と補助電源１４との正極同士を導通・遮断するＳＴ２３を備えた回路である。即ち、この充電手段は電力制御回路１２の出力端子１２ｏ_１からＳＴ２０、インバータ２１を経てＳＴ２３へと至る一連の回路と、該電力制御回路１２の出力端子１２ｏ_２からＳＴ２６、インバータ２７、２１を経てＳＴ２３へと至る一連の回路とをまとめてさす。
【００３０】
本実施形態のガスコンロ１によれば、前記充電手段により乾電池２の電圧Ｖ_ｂが第１所定電圧Ｖ_１以下になってから第２所定電圧Ｖ_２以下になるまでの間、ＳＴ２３がＯＮになって乾電池２の残留電力が補助電源１４に充電される。補助電源１４に充電された乾電池２の残留電力は、ＬＥＤ１５ｂを点灯させるのに用いられる。また、前記残留電力は、補助電源１４の電圧Ｖ_ｃが交換後の乾電池２の電圧Ｖ_ｂ（＞Ｖ_１）より高いときは制御回路１１や電磁弁７に供給されてガスコンロ１を作動させるために有効に利用される。
【００３１】
また、電力制御手段１２の検出電圧Ｖ_ｄ（＝乾電池２の電圧Ｖ_ｂ）が第１所定電圧Ｖ_１以下になったときにガス電磁弁７が閉弁されてバーナ４の燃焼が強制的に停止されるとともに、ＬＥＤ１５ａが点灯する。このため、使用者はＬＥＤ１５ａの点灯によって、乾電池２の出力が低下して電磁弁７が閉弁し、バーナ４の燃焼が停止されたことを察知することができる。
【００３２】
さらに、乾電池２の電圧Ｖ_ｂが第２所定電圧Ｖ_２以下になったときに補助電源１４の充電が停止されるとともに、ＬＥＤ１５ｂが点灯する。このため、使用者はＬＥＤ１５ｂの点灯によって、乾電池２から補助電源１４への充電が停止されたことを察知できる。また、第２所定電圧Ｖ_２は前述のように乾電池２の電圧Ｖ_ｂがそれ以下になると該乾電池２の残留電力が補助電源１４に有効に移行されないような電圧に設定されている。従って、ＬＥＤ１５ｂの点灯後に乾電池２を取り外して交換することにより、該乾電池２の残留電力を最大限有効に利用することができる。
【００３３】
なお、本実施形態における乾電池式機器は操作手段からの操作力により開弁され電力供給により開弁保持されるガス電磁弁を有するガスコンロであった。他の実施形態として、作動コイルへの電力供給により開弁及び開弁保持がなされるガス電磁弁を有するガス小型湯沸器等の機器であってもよい。
【００３４】
かかるガス小型湯沸器等の機器においては、ガス電磁弁の開弁時には開弁保持時より大きい電力が必要とされる。このため、乾電池の電力がガス電磁弁の開弁保持のため十分に残っていても、ガス電磁弁の開弁時に該乾電池の電圧Ｖ_ｂが一時的に第１所定電圧Ｖ_１以下に低下し、バーナの燃焼が強制的に停止される場合がある。この場合、上述した使用者の操作力により開弁されるガス電磁弁を使用したときよりも、多くの電力が乾電池に残った状態となる。このため、本発明による乾電池の残留電力の有効利用が特に有効となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の乾電池式機器の説明的構成図
【符号の説明】
１‥ガスコンロ（乾電池式機器）、２‥乾電池、７‥ガス電磁弁（作動手段）、１１‥制御回路（制御手段）、１２‥電力制御回路（電力制御手段）、１３‥昇圧回路（昇圧手段）、１４‥補充電源、１５ａ、１５ｂ‥ＬＥＤ（表示手段）、２０、２３、２６‥スイッチングトランジスタ（充電手段）、２１、２７‥インバータ（充電手段）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a dry battery type device including a dry battery and an operation unit that is operated by being supplied with power from the dry battery.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a dry battery type device including a dry battery and an operation unit that is operated by being supplied with power from the dry battery. For example, in a combustion device such as a gas stove or a small gas water heater, a gas solenoid valve and an igniter are operated by being supplied with power from a dry battery, and the combustion is controlled by control means supplied with power from the dry battery.
[0003]
In such a combustion device, the operation of the control means becomes unstable when the applied voltage is lower than the predetermined voltage. For this reason, when the voltage of the dry battery falls below the predetermined voltage, the operation of the gas solenoid valve or the igniter may not be properly controlled. Therefore, there is known a combustion device provided with power control means for detecting the voltage of a dry battery and stopping the supply of power from the dry battery to a gas solenoid valve or an igniter when the detected voltage falls below the predetermined voltage. . When the power supply is stopped, the gas solenoid valve is closed, and the operation of the igniter is stopped. Then, the burner is not burnt until the voltage of the dry battery becomes higher than the predetermined voltage again by replacing the dry battery. Therefore, it is possible to prevent the combustion from being performed in a state where the operation of the control unit is unstable.
[0004]
When the burner is ignited, power is simultaneously supplied to the gas solenoid valve and the igniter, and after the ignition is completed, the power supply to the gas solenoid valve is maintained and the power supply to the igniter is stopped. For this reason, the voltage of the dry battery may temporarily fall below the predetermined voltage at the time of ignition, and thereafter become higher than the predetermined voltage. However, according to the combustion device, when it is determined by the power control means that the voltage of the dry battery has once dropped below the predetermined voltage, the solenoid valve is closed to stop burning the burner. Then, the dry battery is removed, but it is not preferable in terms of energy efficiency that the residual power of the dry battery is wasted at all. In addition, it is necessary to frequently change the dry battery, so that there is an inconvenience that the user feels troublesome.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a battery-powered device that can effectively use the residual power of a battery in order to solve such inconveniences.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
A battery-operated device according to the present invention for solving the above-mentioned problem, an operating means for performing a predetermined operation when power is supplied, a control means for controlling the operation of the operating means when power is supplied, A dry battery for supplying power to the operating means and the control means; and a power control for detecting a voltage of the dry battery and stopping power supply to the operating means and the control means when the voltage falls below a predetermined voltage. Means connected in parallel with the dry battery and capable of charging and discharging, and the residual power of the dry battery when the detected voltage of the power control means falls below the predetermined voltage. And charging means for charging the auxiliary power supply.
[0007]
According to the dry battery device having the above configuration, when the voltage of the dry battery becomes equal to or lower than the predetermined voltage, the residual power of the dry battery is charged to the auxiliary power supply. During this time, the power supply to the operating unit and the control unit is stopped by the power control unit, so that the residual power of the dry battery is efficiently charged to the auxiliary power supply without being consumed by the operating unit and the control unit.
[0008]
If the dry battery used after charging the auxiliary power supply is removed and replaced with a new dry battery, the detection voltage of the power control means becomes higher than a predetermined voltage, and power can be supplied to the operation means and the control means. At this time, the new dry cell and the auxiliary power supply are connected in parallel, and power is supplied from the dry cell and the auxiliary power supply to the operating means and the control means, so that the life of the dry cell can be extended. Then, the trouble of frequently changing the dry batteries is reduced, and the user can comfortably use the dry battery type device. As described above, the residual power of the dry battery is charged to the auxiliary power supply and supplied to the operating means and the control means, so that the battery can be effectively used.
[0009]
It is preferable to provide a booster that boosts the residual power of the dry battery when charging the auxiliary power. The boosting means boosts the residual power of the dry battery, charges the auxiliary power, and raises the voltage of the charged auxiliary power to about the same as the voltage of the new dry battery after replacement. Then, power is supplied to the operating means and the control means from the new dry battery and the auxiliary power supply, so that the life of the dry battery can be extended.
[0010]
Display means may be provided for performing a first display when the detected voltage of the power control means is equal to or lower than the predetermined voltage, and performing a second display when the detected voltage is equal to or lower than a second predetermined voltage lower than the predetermined voltage. When the first display is performed by the display means, the user can recognize that the operation means has been stopped due to the voltage drop of the dry battery.
[0011]
As the charging of the dry battery from the auxiliary power supply progresses, the voltage of the dry battery further drops below the first predetermined voltage. When the dry battery drops to a certain voltage, the residual power does not effectively shift to the auxiliary power supply. When the second predetermined voltage is set to such a voltage, when the second display is performed, the user recognizes that the remaining power of the dry battery has been charged to the auxiliary power supply as much as possible, and it is time to replace the dry battery. can do. Then, by replacing the dry battery after that, the residual power of the dry battery can be used most effectively.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of a dry cell device of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory configuration diagram of a dry-cell device of the present embodiment. The operation of the gas stove 1 as a dry battery type appliance of the present embodiment shown in FIG. 1 is controlled by a control unit 3 using a dry battery 2 having a predetermined rated voltage (for example, 3.0 V) as a power supply. Further, the gas stove 1 includes a burner 4 for heating an object to be heated (not shown), a gas supply path 5 for supplying gas to the burner 4, and a gas supply for operating the user to adjust the opening of the gas supply path 5. A quantity control valve 6, a gas solenoid valve 7 (operating means) for opening and closing the gas supply path 5 by opening and closing the valve, an ignition plug 9 for applying a high voltage via an igniter 8 to ignite the burner 4; A thermocouple 10 for detecting the presence or absence of a combustion flame of the burner 4 is provided.
[0013]
When a user operates an operating means (not shown) to use the gas stove 1, the gas solenoid valve 7 is opened by this operating force, is kept open by being supplied with electric power, and is supplied from the gas supply path 5 to the burner 4. Is supplied. At this time, the burner 4 is ignited by the ignition plug 9 to start combustion, and heats an object to be heated (not shown). When the user operates an operating means (not shown) to stop using the gas stove 1, the power supply of the gas solenoid valve 7 is stopped and the valve is opened, and the combustion of the burner 4 is stopped. The control unit 3 forcibly closes the gas solenoid valve 7 when the combustion flame of the burner 4 is not detected by the thermocouple 10 when the gas solenoid valve 7 is opened.
[0014]
As shown in FIG. 1, the control unit 3, which is a main part of the gas stove 1, includes a control circuit (control means) 11, a power control circuit (power control means) 12, a boost circuit (boost means) 13, and an auxiliary power supply. 14 and LEDs (display means) 15a and 15b for performing a predetermined display described later.
[0015]
In the control circuit 11, the output from the output terminal 11o becomes a low level (= 0V) or a high level (= the voltage _{Vb of the} dry battery 2) according to the presence or absence of the input from the input terminal 11i. The power control circuit 12, when the detection voltage _V d at the input terminal 12i (= _{V b)} is higher than _{V 1} (the predetermined voltage of the present invention) first predetermined voltage, the output from the output terminal _12o 1, 12o ₂ together High level. Although the detection voltage _{V d} is higher than the second predetermined voltage _{V 2} when it becomes the first predetermined voltages _{V 1} or less, the output terminal _12o 1, respectively output the low level from 12o _2, a high level. The detected voltage _{V d} is the second predetermined voltage _{V 2} less, the output from the output _12o 1, 12o ₂ both become low level. The first predetermined voltage V ₁ is set to operate is unstable value of the control circuit 11 if the applied voltage is less to the control circuit 11 (e.g., 1.8V). The second predetermined voltage V ₂ is set to a value of residual power of wherein the drying battery 2 when the voltage V _b of battery 2 is less is no longer effectively shifts the auxiliary power source 14 (e.g., 1.0 V).
[0016]
The booster circuit 13 boosts the input from the input terminal 13i and outputs it from the output terminal 13o. The auxiliary power supply 14 is, for example, a rechargeable battery such as a nickel-cadmium battery that can be charged and discharged. LED15a is (performs first display of the present invention) that light up to when the detection voltage _{V d} of the power control unit 12 becomes the first predetermined voltages _{V 1} or less. LED15b is (performs second display of the present invention) that light up to when the detection voltage _{V d} of the power control unit 12 reaches the second predetermined voltage _{V 2} or less.
[0017]
Next, the operation of the gas stove 1 shown in FIG. 1 will be described. In gas stove 1, the voltage V _b of battery 2 when the first higher than the predetermined voltage V ₁ was, combustion of the burner 4 is started and stopped by user's operation. Although the voltage V _b of battery 2 is higher than the second predetermined voltage V ₂ when it becomes the first predetermined voltages V ₁ or less, the combustion of the burner 4 is forcibly stopped, the auxiliary power supply 14 by the residual power of wherein the drying battery 2 Is charged, and the LED 15a is turned on. When the voltage V _b of battery 2 reaches the second predetermined voltage V ₂ below, along with the charging of the auxiliary power supply 14 due to the residual power of wherein the drying battery 2 is stopped, LEDs 15b are turned. Hereinafter, these cases will be described in order. In this embodiment, a plurality of switching transistors (hereinafter, referred to as “ST”) are used, but all of them are PNP type. A plurality of inverters are also used, but all of them are of the open collector type.
[0018]
When the user operates the operating means (not shown) to operate the gas stove 1 when the voltage _Vb of the dry battery 2 is higher than the first predetermined voltage V ₁ (1.8 V), the switch 16 is turned on in response to the operation. Turn ON (close). Further, the gas solenoid valve 7 is opened by the operation force from the operation means. When the switch 16 is turned on, the base, the emitter and the collector of the switch 17 are connected to the switch 16, the positive terminal of the dry cell 2 and the base potential of ST17 connected to the input terminal 11i of the control circuit 11 at a low level and the emitter potential at a high level, respectively. The conduction (ON) state is established between the emitter and the collector. Then, the control circuit 11 starts operating when the power of the dry cell 2 is supplied from the input terminal 11i, and the output from the output terminal 11o becomes low level. At this time, since the detection voltage V _d of the power control circuit 12 is higher than the first predetermined voltage V _1, the output from the output terminal 12o ₁ becomes high level. Therefore, the base, the emitter, and the collector of ST18 connected to the output terminal 12o ₁ of the power control circuit 12, the positive electrode of the dry battery 2, and the output terminal 11o of the control circuit 11, respectively, have the same potential (high level). ST18 is turned off. Accordingly, the base potential of the base 19, the emitter, and the collector of the ST 19 connected to the output terminal 11o of the control circuit 11, the positive electrode of the dry cell 2, and the gas solenoid valve 7 are low and the emitter potential is high, and the base is turned on. Thereby, power is supplied from the dry battery 2 via ST19, and the gas solenoid valve 7 is kept open. Then, the gas is supplied from the gas supply path 5 as described above, and the gas is ignited by the ignition plug 9 and the burner 4 burns.
[0019]
When the user operates the operating means (not shown) to stop the gas stove 1, the switch 16 is turned off (open), ST17 is turned off, and the power supply from the dry battery 2 to the control circuit 11 is stopped. At this time, the output from the output terminal 11o of the control circuit 11 switches from the low level to the high level, and in ST19, the emitter and the base become equipotential (high level) and turn off. Therefore, the supply of electric power from the dry battery 2 is stopped and the gas solenoid valve 7 is closed, and the combustion of the burner 4 is stopped.
[0020]
Next, when the output of the dry battery 2 decreases and its voltage _Vb is higher than the second predetermined voltage V ₂ (1.0 V) but lower than the first predetermined voltage V ₁ (1.8 V), the power control circuit since the detection voltage V _d of 12, such first predetermined voltages V ₁ or less, the output from the output terminal 12o ₁ is switched from the high level to the low level. At this time, the base potential of ST20 connected to the output terminal 12o ₁ of the power control circuit 12, the positive electrode of the dry battery 2, and the anode of the LED 15a is low and the base potential of the emitter is high, respectively. Turn ON. As a result, the input voltage of the LED 15a goes high, and the output voltage of the inverter 21 goes low.
[0021]
When the output of the inverter 21 is at a low level, the base potential of the base, the emitter, and the collector are at the low level and the emitter potential is at the high level, respectively. And ST22 is turned on. When ST22 is turned on, the emitter and the base of ST17 become equipotential (high level), so that ST17 is turned off regardless of ON / OFF of the switch 16. Therefore, power supply to the input terminal 11i of the control circuit 11 is stopped.
[0022]
Further, the output from the output terminal 11o of the control circuit 11 ST19 is OFF Suruga by a high level and turned ON ST18 by the output becomes low level from the output terminal 12o ₁ of the power control circuit 12. By turning on ST18, the emitter and base of ST19 become equipotential. Therefore, regardless of the output level from the output terminal 11o of the control circuit 11, ST19 is turned off, the power supply of the gas solenoid valve 7 is stopped and the valve is closed, and the combustion of the burner 4 is forcibly stopped.
[0023]
Further, when the output of the inverter 21 becomes low level, the base potential of the ST 23 whose base, emitter and collector are respectively connected to the output terminal of the inverter 21, the positive electrode of the dry cell 2, and the input terminal 13 i of the booster circuit 13 are low level. , The emitter potential goes high and ST23 turns on. As a result, the auxiliary power 14 starts to be charged with the residual power of the dry battery 2 via the booster circuit 13. Booster circuit 13 boosts until close values (e.g., 2.8V) voltage _{V b} of battery 2 to the rated voltage. A diode 24 is interposed in the path from the booster circuit 13 to the auxiliary power supply 14 in the forward direction to prevent power supply in the reverse direction.
[0024]
When the output from the output terminal 12o ₁ of the power control circuit 12 changes to the low level, the ST20 as described above is ON, LEDs 15a are turned on is powered from the battery 2. Further, the voltage of the path from ST20 to the LED 15a becomes high level, and the base potential of ST20 becomes low level by the inverter 25 whose input terminal is connected to this path. Accordingly, even after that _{V b} if the voltage _{V b} of battery 2 once a first predetermined voltages _{V 1} or less is higher than _{V 1,} ST20 is maintained in the ON state, LEDs 15a continuously illuminates.
[0025]
When charging from battery 2 to the auxiliary power supply 14 the voltage _{V b} of the to battery 2 proceeds becomes the second predetermined voltage _V 2 (1.0 V) or less, the detection voltage _{V d} of the power control circuit 12 is second since the predetermined voltage V ₂ such following the output from the output terminal 12o ₂ is switched from the high level to the low level. At this time, the base potential of the ST 26 connected to the output terminal 12 o ₂ of the power control circuit 12, the positive electrode of the auxiliary power supply 14, and the anode of the LED 15 b becomes a low level, and the emitter potential becomes a high level. Turns ON. Therefore, the voltage of the path from ST26 to the LED 15b becomes high level, and the output of the inverter 27 whose input terminal is connected to this path becomes low level.
[0026]
At this time, since the output terminal of the inverter 21 is in a high impedance state, ST23 is turned off because no current flows from the emitter to the base, and charging of the auxiliary power supply 14 is stopped. The output from the output terminal 12o ₁ at this time as well the power control circuit 12 remains at a low level, LEDs 15a as described above remain illuminated, the power supply to the control circuit 11 and the gas solenoid valve 7 is stopped Thus, the combustion of the burner 4 is stopped.
[0027]
When the output from the output terminal 12o ₂ of the control circuit 12 as described above changes to the low level, the ST26 is ON, LEDs 15b are turned on is powered from the auxiliary power supply 14. Further, the voltage of the path from ST26 to the LED 15b becomes high level, and the base potential of ST26 becomes low level by the inverter 28 whose input terminal is connected to this path. Accordingly, even after that _{V b} if the voltage _{V b} of battery 2 once the second predetermined voltage _{V 2} or less becomes higher than _{V 2,} ST26 is ON state is maintained, LEDs 15b continues to light up.
[0028]
Note that the dry battery 2 and the auxiliary power supply 14 are connected in parallel. That is, the positive electrode of the dry cell 2 is connected to the control circuit 11 and the gas solenoid valve 7 via ST17 and ST19, respectively, via the forward diode 30 and the positive electrode of the auxiliary power supply 14 via the forward diode 30. . Therefore, when the auxiliary power supply 14 to the voltage V _c is higher than the voltage V _b of battery 2, as a power source of the control circuit 11 and the gas solenoid valve 7 on behalf wherein the drying battery 2. However, if voltage _{V c} is the voltage _{V b} of at most batteries 2 than the first predetermined voltage _{V 1} of the auxiliary power supply 14 is _{V 1} or less, since the ST17 and ST19 as described above to OFF, the control circuit from the auxiliary power supply 14 The power supply to 11 and the gas solenoid valve 7 is stopped.
[0029]
The charging means in the present embodiment is a circuit including ST23 that turns ON / OFF according to the voltage _{Vb of the} dry battery 2 to conduct / cut off the positive electrode between the dry battery 2 and the auxiliary power supply 14. That is, the charging means from the output terminal 12o ₁ of the power control circuit 12 ST20, through a series of circuits leading to ST23 via an inverter 21, an output terminal 12o ₂ from ST26 of the power control circuit 12, an inverter 27, 21 A series of circuits leading to ST23 will be described together.
[0030]
According to gas stove 1 of the present embodiment, while the voltage V _b of battery 2 by the charging means from when the first predetermined voltages V ₁ below until the second predetermined voltage V ₂ or less, ST23 becomes ON The auxiliary power 14 is charged with the residual power of the dry battery 2. The residual power of the dry battery 2 charged in the auxiliary power supply 14 is used to turn on the LED 15b. Furthermore, the residual power, voltage V _c is the voltage V _b of battery 2 after the replacement of the auxiliary power supply 14 _(> V ₁₎ when higher is supplied to the control circuit 11 and the solenoid valve 7 for operating the gas stove 1 It is used effectively.
[0031]
Further, when the detection voltage V _d (= the voltage V _{b of the} dry cell 2) of the power control means 12 becomes equal to or lower than the first predetermined voltage V ₁ , the gas solenoid valve 7 is closed to forcibly burn the burner 4. At the same time, the LED 15a is turned on. For this reason, the user can sense that the output of the dry battery 2 is reduced by turning on the LED 15a, the solenoid valve 7 is closed, and the combustion of the burner 4 is stopped.
[0032]
Furthermore, the voltage _{V b} of battery 2 to charge the auxiliary power supply 14 is stopped when it becomes the second predetermined voltage _{V 2} or less, LEDs 15b are turned. For this reason, the user can sense that the charging from the dry battery 2 to the auxiliary power supply 14 has been stopped by turning on the LED 15b. The second predetermined voltage V ₂ is set to a voltage such as residual power of wherein the drying battery 2 when the voltage V _b of battery 2 becomes less as described above is not effectively migrate to the auxiliary power supply 14. Therefore, by removing and replacing the dry battery 2 after the LED 15b is turned on, the residual power of the dry battery 2 can be used most effectively.
[0033]
In addition, the dry battery type apparatus in this embodiment was a gas stove having a gas solenoid valve which was opened by an operation force from an operation means and held open by electric power supply. As another embodiment, a device such as a small gas water heater having a gas solenoid valve that opens and holds a valve by supplying power to an operation coil may be used.
[0034]
In such gas small water heaters and the like, when the gas solenoid valve is opened, more electric power is required than when the valve is held open. Therefore, the power of battery is be left sufficient for opening the holding of the gas solenoid valve, decreases the first predetermined voltages V ₁ lower than the voltage V _b is temporarily in wherein the drying battery during opening of the gas solenoid valve In some cases, the burner combustion is forcibly stopped. In this case, more electric power remains in the dry battery than when using the above-described gas solenoid valve that is opened by the operation force of the user. Therefore, the effective use of the residual power of the dry battery according to the present invention is particularly effective.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory configuration diagram of a dry-cell device of the present embodiment.
1 gas stove (dry battery type device), 2 dry cell, 7 gas solenoid valve (operating means), 11 control circuit (control means), 12 power control circuit (power control means), 13 boost circuit (boost means ), 14 {supplementary power supply, 15a, 15b} LED (display means), 20, 23, 26 {switching transistor (charging means), 21, 27} inverter (charging means)

Claims

Operating means for performing a predetermined operation when power is supplied, control means for controlling the operation of the operating means when power is supplied, a dry battery for supplying power to the operating means and the control means, A battery-operated device having a voltage of the dry battery, and power control means for stopping power supply to the operating means and the control means when the voltage becomes a predetermined voltage or less,
An auxiliary power supply connected in parallel with the dry battery and capable of charging / discharging; and charging means for charging the residual power of the dry battery to the auxiliary power supply when a detection voltage of the power control means becomes equal to or lower than the predetermined voltage. A dry cell type device characterized by being provided.

2. The dry battery device according to claim 1, further comprising a booster for boosting the residual power of the dry battery when charging the auxiliary power.

Display means for performing a first display when the detected voltage of the power control means is equal to or lower than the predetermined voltage, and performing a second display when the detected voltage is equal to or lower than a second predetermined voltage lower than the predetermined voltage. The dry battery type device according to claim 1 or 2, wherein