JP7731266B2 - 充電装置 - Google Patents

Description

本発明は、充電対象物が備える蓄電池を充電するための充電装置に関するものである。

従来から、充電対象物を充電装置に載置することで、その充電対象物が備える蓄電池を充電することが行われている。特許文献１には、電子機器を載置面に載置することで当該電子機器を無接点充電する技術が開示されている。

特開２０１６－１７８８３７号公報

ところで、蓄電池の充電時において、充電対象物が熱を持つことによって充電効率が低下したり充電が不能になったりする状況が発生する可能性がある。この状況は、蓄電池等からの排熱が十分に行われていれば防止することができるが、充電対象物を充電装置に載置している状態においては、充電対象物の熱を外に逃がすことが十分にできない場合がある。

本発明は、上記点に鑑みなされたものであり、充電対象物の発熱による充電効率の低下を防止することが可能な充電装置を提供することを目的とする。

本発明に係る充電装置は、筐体に接触した充電対象物が備える蓄電池を充電するための充電装置であって、前記筐体内部に、前記充電対象物に対して送電する送電部を備え、前記筐体外面のうち、前記充電対象物が接触する接触面に溝部が形成され、前記充電対象物が前記筐体に接触した状態において、前記充電対象物と前記溝部とによって空気が通過可能な冷却流路が形成されることを特徴とする。

また、本発明に係る充電装置は、前記筐体の一部に形成した吸気口から空気を吸気して、前記筐体の他の一部に形成した排気口から空気を排気するためのファンを備え、前記吸気口又は前記排気口の一方が前記溝部に形成されたことを特徴とする。

また、本発明に係る充電装置は、前記充電対象物は、前記筐体上面に載置され、前記溝部は、前記筐体上面に側面まで連続して切り欠かれた形状であり、前記冷却流路は、前記充電対象物が前記筐体に載置された状態において、前記充電対象物の底面と前記溝部とによって形成されることを特徴とする。

また、本発明に係る充電装置は、前記吸気口は、前記溝部に形成され、前記排気口は、前記筐体の側面に形成され、前記ファンは、遠心ファンであることを特徴とする。

また、本発明に係る充電装置は、前記吸気口は、前記筐体の側面又は底面に形成され、前記排気口は、前記溝部の底面に形成され、前記ファンは、軸流ファンであり、前記ファンからの送風の軸が前記排気口の少なくとも一部と重なるように配置されることを特徴とする。

また、本発明に係る充電装置は、充電状態に基づいて前記ファンの動作を制御する制御部を備え、前記制御部は、前記蓄電池の充電が完了してから所定条件が満たされるまで前記ファンを動作させることを特徴とする。

また、本発明に係る充電装置は、前記蓄電池は、前記充電対象物が前記筐体に接触する面側に設けられ、前記蓄電池から前記接触面に向かう方向に前記溝部が位置するように前記充電対象物の接触位置を特定する接触位置特定部を備えることを特徴とする。

また、本発明に係る充電装置は、前記充電対象物は、受電コイルを備え、前記送電部は、前記受電コイルに無接点で送電可能な送電コイルを備えることを特徴とする。

また、本発明に係る充電装置は、前記充電対象物は、医療機器としてのスリットランプであることを特徴とする。

本発明によれば、充電対象物や自装置からの発熱による充電効率の低下を防止することが可能な充電装置を提供することが可能となる。

本発明の第１の実施の形態に係る充電装置１０の構成例を説明する説明図である。 本発明の第１の実施の形態に係る充電装置１０の作用を説明する説明図である。 本発明の第２の実施の形態に係る医療機器１００の構成の外観例を表した斜視図である。 本発明の第２の実施の形態に係る医療機器１００に適用される無接点充電方式の一例を表したブロック図である。 本発明の第２の実施の形態に係る充電台４００の外観例を表した斜視図である。 本発明の第２の実施の形態に係る充電台４００の筐体上面に医療機器１００を載置した場合の一例を表した側面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る充電装置４０の構成例を説明する説明図である。

以下、本発明の実施形態の例について図面を参照して説明する。なお、以下で説明する各実施形態の例における各種構成要素は、矛盾等が生じない範囲で適宜組み合わせ可能である。また、ある実施形態の例として説明した内容については、他の実施形態においてその説明を省略している場合がある。また、各実施形態の特徴部分に関係しない動作や処理については、その内容を省略している場合がある。

［第１の実施の形態］
以下、図面を参照しながら、本発明の第１の実施の形態に係る充電装置１０の例について説明する。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る充電装置１０の構成例を説明する説明図である。以下、充電装置１０と充電対象物２０とについて説明する。なお、図１に示すように、充電対象物２０は機器本体２１と充電関連ユニット２２を備えるが、これらについては、充電装置１０の説明の後であらためて言及する。

充電装置１０は、自装置の筐体上面に載置される充電対象物２０が備える蓄電池２２Ｃを充電するための装置である。本例における充電装置１０は、筐体１１を備え、充電対象物２０の底面と筐体１１上面に形成された溝部１２とで構成される冷却流路によって蓄電池２２Ｃを冷却することを特徴とするものである。以下、充電装置１０の筐体上面を「載置面」と称する。この載置面は、充電対象物２０と接触する接触面の一例である。なお、蓄電池２２Ｃを充電するための構成は特に限定されず、無接点充電でも接点式充電（装置それぞれに対応する専用の端子部を設けて端子部の接続によって充電するもの）でも有線接続充電（例えばＵＳＢケーブルのようなもので有線接続して充電するもの）でもよい。以下、蓄電池２２Ｃへの充電を無接点充電により行う場合を例に説明する。

図１に示すように、充電装置１０は、筐体１１と、溝部１２と、送電コイル１６とを少なくとも備える。以下、充電装置１０が、格納部１３と、吸気口１４と、排気口１５と、ファン１７とをさらに備える場合を例に説明する。

筐体１１は、内部に各種部品を格納するための容器であり、送電コイル１６とファン１７とを自身の内部に格納する。なお、筐体１１は、送電コイル１６に電力を供給する部品（図示せず）も備える。なお、筐体１１の形状は、図１に示すような充電対象物２０を自身の上面に載置可能な形状に限定されず、充電対象物２０、特に蓄電池２２Ｃの近傍に接触面を持つ形状であればよい。

溝部１２は、載置面に設けられ、筐体１１の側面まで連続して切り欠かれた形状に形成されている。ここで、筐体１１の側面まで連続して切り欠かれた形状とは、載置面の一部から筐体１１の側面まで延びる空間を構成する形状を意味する。また、筐体１１を側面から観察した場合の溝部１２の形状は特に限定されず、溝の途中で形状が変化してもよい。溝部１２の断面形状の例には、矩形や台形だけでなく、曲線を含む形状も含まれる。以下、溝部１２が矩形の場合を例に説明する。なお、筐体１１の側面側から見た溝部１２の切り欠きの大きさは特に限定されないが、蓄電池２２Ｃに対する冷却効率が考慮された大きさであることが好ましい。一方、筐体１１を上面から観察した場合の溝部１２の形状は特に限定されず、載置面の一部又は筐体１１の側面から、筐体１１の側面まで連続して切り欠かれた形状であればよい。このような構成の例には、載置面の一部から筐体１１の側面の一箇所まで連続して切り欠かれた形状や、筐体１１の側面の複数箇所まで連続して切り欠かれた形状がある。なお、筐体１１が複数の側面を有する場合、溝部１２は、ある側面の一箇所から当該側面とは異なる側面の一箇所まで連続して切り欠かれた形状であってもよい。また、溝部１２の一部又は全体が湾曲した形状でもよい。以下、溝部１２が、載置面における側面の一箇所から他の側面の一箇所まで直線状に延びた形状を例に説明する。

格納部１３は、筐体１１の内部に設けられた空間であって、後述する送電コイル１６とファン１７とを格納するための空間である。なお、格納部１３に送電コイルなどとは異なる部材が格納されていてもよい。

吸気口１４は、溝部１２の空気を格納部１３に流入させるために溝部１２に形成される。本例では、吸気口１４は溝部１２の側面に形成されており、吸気口１４によって格納部１３と充電装置１０外の空間とが連通している。

排気口１５は、格納部１３の空気を格納部１３の外部に流すために筐体１１に形成される。本例では、排気口１５は筐体１１の側面に形成されており、排気口１５によって格納部１３と充電装置１０外の空間とが連通している。なお、排気口１５の形成位置は特に限定されないが、後述するファン１７によって吸気口１４から吸気された空気を適切に排気可能な位置に形成されることが好ましい。すなわち、例えば、ファン１７の構造及び設置位置に合せて排気口１５が異なる位置に形成されてもよい。

なお、上述した例では、吸気口１４は溝部１２に形成され、排気口１５は筐体１１に形成された場合について説明したが、格納部１３におけるファン１７の位置や向きによって、吸気口１４及び排気口１５の関係は逆になってもよい。

送電コイル１６は、充電関連ユニット２２が備える受電コイル２２Ｂに無接点で送電可能なコイルである。本発明に係る充電装置１０は、蓄電池２２Ｃを充電するための電力を充電対象物２０に対して送電するための構成である送電部の少なくとも一部として、送電コイル１６を備える。本例では、送電コイル１６は、格納部１３内の上方部分に配置されている。ここで、送電コイル１６に電流を生じさせると磁界（磁束）が発生する。発生した磁界（磁束）によって受電コイル２２Ｂで電流が生じることになる。例えば、充電装置１０はＡＣアダプタ（図示せず）を備え、送電コイル１６に対して、ＡＣアダプタによって交流から直流に変換された電力が供給される。なお、送電部は、充電対象物２０に対して送電するためのものであれば特に限定されない。充電対象物２０に対して送電するための構成例には、充電装置１０及び充電対象物２０それぞれに対応する専用の端子部を設けて充電装置１０と充電対象物２０とを当該端子部によって接続することで充電対象物２０に対して送電する構成や、ＡＣアダプタで変換した直流電源を有線にて充電対象物２０に対して送電する構成がある。

ファン１７は、吸気口１４から空気を吸気して、排気口１５から空気を排気するための装置である。

ここで、ファン１７の種類は特に限定されず、吸込方向と送風方向とが略垂直関係にある送風装置である遠心ファンでもよいし、吸込方向と送風方向とが略平行関係にある送風装置である軸流ファンでもよい。なお、遠心ファンには、例えばシロッコファンやターボファンがある。

また、ファン１７は、格納部１３に配置されているが、格納部１３における配置位置は特に限定されない。但し、効率的な送風を考えた場合、ファン１７は排気口１５に隣接する位置に配置されることが好ましい。本例のファン１７は、格納部１３において、筐体１１の側面に設けられた排気口１５と隣り合った関係で配置される。

ここで本例の場合、ファン１７の長手方向が筐体１１の上面（接触面あるいは載置面）と略平行関係に配置されているが、これによって、充電装置１０の厚み（あるいは高さ）を抑えることができる。なお、本例の他、例えば充電対象物２０との接触面が筐体１１の側面にある場合、ファン１７の長手方向が筐体１１の側面と略平行関係に配置されることで、充電装置１０の幅を抑えることができる。同様に、例えば充電対象物２０との接触面が筐体１１の底面にある場合、ファン１７の長手方向が筐体１１の底面と略平行関係に配置されることで、充電装置１０の高さを抑えることができる。更に、本例のように接触面が筐体１１の上面にある場合、ファン１７として遠心ファンを用いる方が充電装置１０の高さをより抑えることができる。仮に、ファン１７として軸流ファンを用いた場合、上面側から吸い込んだ空気を底面側に吐き出すため、ファン１７の底面側に空間を設ける必要がある。これには、筐体１１自体の高さを十分に高くした上でファン１７を筐体１１の上面側に置く、あるいは、筐体１１の下側に更に脚部を設ける、等の方法が考えられるが、いずれにしても充電装置１０全体としてある程度の高さが必要になる。その点、ファン１７として遠心ファンを用いた場合、空気を側面側に吐き出せば良く、ファン１７の底面側に空間を設ける必要がないためである。

なお、図１では示していないが、充電装置１０は、充電状態に基づいてファン１７の動作を制御する制御部を備えてもよい。

ここで、充電状態とは、充電装置１０から蓄電池２２Ｃへの充電の状態を意味する。充電状態を特定するための構成は特に限定されず、充電装置１０に設けられた温度センサが検知した温度の状態から特定する構成としてもよいし、蓄電池２２Ｃの充電量あるいは充電の完了から特定する構成としてもよい。ここで、温度の状態から充電状態を特定する構成とする場合、温度センサが設けられる位置の例には、制御部の基板上や充電装置１０の内部上方がある。また、蓄電池２２Ｃの充電量あるいは充電の完了から特定する構成とする場合、蓄電池２２Ｃの充電量あるいは充電の完了を通知する信号を、充電関連ユニット２２から受信する受信手段を充電装置１０に設ける構成がある。

また、充電状態に基づいてファン１７の動作を制御するための構成は特に限定されないが、ファン１７の動作を開始させる条件（開始条件）と、ファン１７の動作を停止させる条件（停止条件）とが、充電装置１０の使用者にとって明確であることが好ましい。このような構成の例には、充電装置１０から蓄電池２２Ｃへの充電が開始されたことを開始条件とし、該充電が停止又は完了したことを停止条件とする構成がある。また、充電装置１０の温度から充電状態を特定する構成の場合、充電装置１０に設けられた温度センサが検知した温度が所定値以上となったことを開始条件とし、該温度が特定値以下になったことを停止条件とする構成としてもよい。

また、制御部は、蓄電池２２Ｃの充電が完了してから所定条件が満たされるまでファン１７を動作させる構成としてもよい。すなわち、制御部は、蓄電池２２Ｃへの充電が完了したときにファン１７が動作している状態である場合、所定条件が満たされるまでファン１７の動作を継続させる構成としてもよい。所定条件は特に限定されず、充電装置１０に設けられた温度センサが検知する温度が所定値以下まで下がることを条件としてもよいし、蓄電池２２Ｃの充電が完了した時点から所定時間が経過することを条件としてもよい。

また、図１では示していないが、充電対象物２０を充電装置１０に載置したときに蓄電池２２Ｃの下方に溝部１２が位置することが好ましいため、そのような位置関係を定めるために、充電装置１０の載置面に対して充電対象物２０の載置位置を特定する載置位置特定部が設けられてもよい。

ここで、充電対象物２０の載置位置を特定するための構成は特に限定されず、充電対象物２０の一部を所定箇所に嵌合させることで位置決めする構成でもよいし、目視で確認可能なように充電対象物２０の載置位置を載置面に表示する構成でもよい。充電対象物２０の一部を嵌合する構成とする場合、充電対象物２０の下方部分の形状に沿った凸部及び／又は凹部を充電装置１０の載置面に形成する構成がある。また、充電対象物２０の載置位置を載置面に表示する構成とする場合、充電対象物２０の載置位置を表示するマーカが載置面に備えられた構成がある。このような構成とすることで、使用者が充電対象物２０を充電装置１０に載置する際の位置ずれの防止が可能となる。

充電対象物２０は、上述の通り、機器本体２１と充電関連ユニット２２を備える。このうち機器本体２１は、蓄電池２２Ｃから電力の供給を受けて動作するものであれば特に限定されない。機器本体２１には、充電対象物２０を機能させるための各種部品（図示せず）が格納される。

充電関連ユニット２２は、少なくともハウジング２２Ａと、受電コイル２２Ｂと、蓄電池２２Ｃとから構成される。充電関連ユニット２２を充電対象物２０に設けるための構成は特に限定されず、機器本体２１に対して着脱可能に設けられてもよいし着脱不能に設けられてもよい。

ハウジング２２Ａは、受電コイル２２Ｂ及び蓄電池２２Ｃを格納するための容器である。ハウジング２２Ａの形状は、機器本体２１の下方に蓄電池２２Ｃが設けられることが可能な形状である。例えば、ハウジング２２Ａは、機器本体２１と電気的に接続するための電池側端子部が設けられる。

受電コイル２２Ｂは、送電コイル１６から受電可能なコイルである。受電コイル２２Ｂでは、送電コイル１６に電流が流れることで発生した磁界（磁束）によって電流が発生する。受電コイル２２Ｂで発生した電流は、充電制御ＩＣ（図示せず）の制御に基づいて蓄電池２２Ｃに送られ、蓄電池２２Ｃは充電される。

蓄電池２２Ｃは、機器本体２１に電力を供給する。本例では、充電装置１０から蓄電池２２Ｃへの無接点充電が可能である。蓄電池２２Ｃは、例えばリチウムイオン電池やニッケル水素電池である。

なお、図示していないが、充電関連ユニット２２から機器本体２１に電力を供給するために、機器本体２１は充電関連ユニット２２との間の通電を担う本体側端子部を備え、充電関連ユニット２２は充電対象物２０との間の通電を担う電池側端子部を備える。

また、本例では、ハウジング２２Ａ、受電コイル２２Ｂ及び蓄電池２２Ｃを備える充電関連ユニット２２が充電関連ユニット２２に設けられるものとして説明したが、蓄電池２２Ｃは機器本体２１内に直接設けられるようにしてもよい。

以上、本発明の第１の実施の形態に係る充電装置１０及び充電対象物２０の構成例について説明した。

次に、充電装置１０の作用について説明する。

図２は、本発明の第１の実施の形態に係る充電装置１０の作用を説明する説明図である。すなわち、図２は、充電装置１０の載置面に充電対象物２０が載置された状態においてファン１７を動作させたときの様子を説明するための、充電装置１０及び充電対象物２０を上方から観察した上面図である。図２において、溝部１２は破線で示されている。また、図２において、ファン１７、充電関連ユニット２２、受電コイル２２Ｂ及び蓄電池２２Ｃの位置は、一点鎖線で示されている。また、図２では、充電装置１０に対して充電対象物２０が適切に載置されており、蓄電池２２Ｃの下方に溝部１２が位置した状態となっているものとする。以下、充電装置１０の作用について、充電状態に基づいてファン１７の動作を制御する制御部を充電装置１０が備える場合を例に説明する。

まず、使用者は、充電対象物２０が備える蓄電池２２Ｃの充電を目的として、充電装置１０の載置面に充電対象物２０を載置する。充電装置１０の載置面に充電対象物２０が載置されると、蓄電池２２Ｃへの充電が開始される。蓄電池２２Ｃへの充電においては、送電コイル１６、受電コイル２２Ｂ、蓄電池２２Ｃ等が発熱する。その熱によって蓄電池２２Ｃの温度が上昇する。

次に、制御部は、所定の動作開始タイミングでファン１７の動作を開始する。ここで、制御部がファン１７の動作を開始するタイミングは特に限定されず、蓄電池２２Ｃの充電が開始されたタイミングでもよいし、充電装置１０が備える温度センサが検知した温度が所定値以上となったタイミングでもよい。

ファン１７は、動作を開始すると、吸込方向から空気を吸い込み、送風方向へ空気を吐き出し始める。ファン１７による空気の吸い込み及び吐き出しによって、溝部１２の端部から、筐体１１の溝部１２と充電対象物２０の底面によって形成される冷却流路に対して空気が流入し始め、当該空気は冷却流路内を吸気口１４に向かって流れていく。吸気口１４の真上に蓄電池２２Ｃが配置されているため、冷却流路を通過する空気は、充電対象物２０の下方に設けられている蓄電池２２Ｃが持っている熱を奪いつつ、吸気口１４から筐体１１の内部に流入する。筐体１１の内部に流入した空気は、ファン１７の吸気箇所に向かって格納部１３を通過し、ファン１７の吸気箇所から吸気された空気はファン１７の排気箇所から排気され、筐体１１の排気口１５から筐体１１の外部へと排気される。ここで、格納部１３を通過する空気は、送電コイル１６の熱を奪っていく。図２の矢印に示されるように、ファン１７の動作によって筐体１１外から空気が流入して冷却流路及び格納部１３を通過して当該空気が排気口１５から排気される。そのため、熱を奪った空気が冷却流路及び格納部１３に残らないため、ファン１７を動作させない場合と比較してより効率的な冷却が可能である。

また、図２に示されるように、ファン１７の動作によって筐体１１の外部から流入する空気は吸気口１４に向かって冷却流路を通過する経路を流れ、当該空気が、蓄電池３３の空冷に寄与しない経路に逃げていかない。よって、ファン１７の動作によって筐体１１の外部から流入する空気を無駄なく空冷に利用することができるため、より効率的な冷却が可能である。

また、制御部は、ファン１７が動作しており、かつ充電装置１０に設けられた温度センサによって検知された温度が所定値以下になった場合に、ファン１７の動作を停止させてもよい。そして、制御部は、当該温度センサによって検知された温度が所定値以上になった場合はファン１７の動作を再開してもよい。なお、ファン１７の動作を開始させる際の温度の閾値と、ファン１７の動作を終了させる際の温度の閾値は、異なる値に設定してもよい。例えば、動作終了時の温度の閾値を動作開始時の温度の閾値よりも低い温度に設定してやれば、閾値を挟んで動作終了と動作開始が繰り返され、結果としてファン１７が回り続けるという状況を回避することが可能となる。

また、制御部は、蓄電池２２Ｃへの充電が完了したときにファン１７が動作している場合、蓄電池２２Ｃへの充電が完了したことをトリガとしてファン１７の動作を停止させてもよい。

また、制御部は、蓄電池２２Ｃへの充電が完了したことを検知した際にファン１７が動作している場合には、蓄電池２２Ｃへの充電が完了したことを検知してから所定条件が満たされるまでファン１７の動作を継続させてもよい。ここで、所定条件は特に限定されないが、蓄電池２２Ｃへの充電が完了した時点から所定時間が経過するという条件でもよいし、温度センサが検知した温度が所定値以下になるという条件でもよい。所定時間は特に限定されず、蓄電池２２Ｃの充電完了時点において温度センサが検知した温度に基づいて定まる時間でもよいし、予め設定されて変化しない時間でもよい。また、ここでの所定値は、例えば蓄電池２２Ｃへの充電中にファン１７を動作させるか否かの決定に用いられる値と略同一の値としてもよい。このように所定条件が満たされるまでファン１７の動作を継続させると、冷却流路や格納部１３を通過する空気が充電完了時に残っている充電装置１０や蓄電池２２Ｃの熱を奪うことになる。そのため、充電完了後においても充電装置１０や充電対象物２０の温度を継続して下げることが可能となる。これにより、充電装置１０や充電対象物２０の安全性がより担保される。また、充電完了後も継続して充電装置１０の温度を下げておくことで、充電が完了した充電対象物２０とは異なる他の充電対象物２０の蓄電池２２Ｃを充電する必要が生じた場合等において、充電装置１０側の温度が十分に冷却された状態から次の充電を開始することが可能となる。また、充電が完了した後も継続して充電装置１０に載置されている充電対象物２０を継続して冷却することで、充電対象物２０の使用に悪影響がない程度まで十分に冷却することが可能になる。

以上のように、本発明に係る充電装置１０によれば、筐体１１に接触した充電対象物２０が備える蓄電池２２Ｃを充電するための充電装置１０であって、筐体１１内部に、充電対象物２０に対して送電する送電部を備え、筐体１１の外面のうち載置面、すなわち充電対象物２０が接触する接触面に溝部１２が形成され、充電対象物２０が筐体に接触した状態において、充電対象物２０と溝部１２とによって空気が通過可能な冷却流路が形成されるようにしたので、充電対象物２０からの発熱による充電効率の低下を防止することが可能となる。

すなわち、充電装置１０に溝部１２が形成されることで、充電装置１０と充電対象物２０との間に冷却流路ができ、空気が冷却流路内を通過して充電対象物２０の熱を奪うようになる。そのため、溝部１２が形成されていない場合と比較して、充電対象物２０のより効率的な冷却が可能となる。

なお、充電装置１０と充電対象物２０との位置関係は、充電装置１０の上面に充電対象物が載置される関係に限定されない。すなわち、充電装置１０は、筐体１１に接触した充電対象物２０が備える蓄電池２２Ｃを充電するための充電装置であって、筐体１１内部に、充電対象物２０に対して送電する送電部を備え、筐体１１の外面のうち、充電対象物２０が接触する接触面に溝部１２が形成され、充電対象物２０が筐体１１に接触した状態において、充電対象物２０と溝部１２とによって空気が通過可能な冷却流路が形成される構成であればよい。充電装置１０と充電対象物２０との位置関係の他の例には、筐体１１の側面を接触面として当該側面に充電対象物２０が接触した状態や、筐体１１の底面を接触面として充電対象物２０の上面に充電装置１０が載置された状態がある。

また、蓄電池２２Ｃが、充電対象物２０が筐体１１に接触する面側に設けられる場合、充電装置１０が、蓄電池２２Ｃから接触面に向かう方向に溝部１２が位置するように充電対象物２０の接触位置を特定する接触位置特定部を備える構成としてもよい。例えば、充電装置１０の筐体１１の上面に充電対象物２０が載置されることで蓄電池２２Ｃが充電される場合、充電対象物２０が筐体１１に接触する面側は、充電対象物２０の内側下方であり、蓄電池２２Ｃから接触面に向かう方向は、蓄電池２２Ｃの下方向である。

［第２の実施の形態］
次に、充電対象物２０が医療機器である場合について説明する。本発明の第２の実施の形態に係る医療機器は、バッテリからの電力供給を必要とするものであればどのような医療機器であっても対象となり得る。医療機器の一例として、所謂スリットランプと呼ばれる、被検体の眼（以下、「被検眼」と称する。）にスリット光を照射して、被検眼での散乱により生成した散乱光を観察することで被検眼の角膜や水晶体等を検査するための装置がある。医療機器の他の例には、眼圧計や眼底カメラ、オートレフケラトメータ等の眼科装置や、体温計などが考えられる。以下、本発明の実施の形態に係る医療機器の一例であるスリットランプを用いた検査装置の構成について説明する。

図３は、本発明の第２の実施の形態に係る医療機器１００の構成の外観例を表した斜視図である。医療機器１００は、片手で把持した状態で操作することにより被検眼を検査するための装置であり、充電対象物の一例である。図３に示すように、医療機器１００は、照射部１１０と、観察部１２０と、グリップ部１３０と、指掛部１４０と、人差し指側操作部１５０と、親指側操作部１６０と、ベース部１７０と、照射角度調整部１８０と、目盛部１９０とを備える。

照射部１１０は、被検眼に対して照射光を照射する機能を有する。本例では、照射部１１０は、照射光としてスリット光やスポット光を被検眼に照射する機能を有する。照射部１１０は、照射筒１１１と、照射口１１２と、円盤操作部１１３と、スイング部１１４と、別光源設置部１１５とからなる。照射筒１１１は、スリット光を照射するための構成が内部に配置される。本例では、照射筒１１１は、光源、コンデンサレンズ、スポット円盤、スリット円盤及び投光レンズを内部に備える。光源の例にはＬＥＤがある。照射筒１１１では、光源から発された光がコンデンサレンズで集光後にスリット円盤を通過しスリット光やスポット光が生成される。当該スリット光やスポット光は、照射口１１２に入射する。照射口１１２は、内部に配置される投光プリズムからなる。投光プリズムに入射したスリット光やスポット光は、方向を変え装置外部の被検眼方向へ照射される。円盤操作部１１３は、操作者がスポット円盤及びスリット円盤を回転させ、照射するスリット光の長さや幅、スポット光の直径を選択するダイヤルである。スイング部１１４は、一端部分と照射筒１１１の下部に設けられ、当該照射筒１１１と所定の距離を開けて位置する他端部分が後述する照射角度調整部１８０に接続される板状の部材からなる。なお、スイング部１１４における照射角度調整部１８０の外周に接する部分には、照射部１１０の回転角度を示すためのマーカが設けられる。

別光源設置部１１５は、蛍光観察照明や背景照明のための光を被検眼に照射する機能を有し、照射口１１２とは別に設けられる。別光源設置部１１５は、蛍光観察照明用光源設置部と背景照明用光源設置部とからなる。例えば、蛍光観察照明用光源設置部には光源として青色ＬＥＤが設置され、背景照明用光源設置部には光源として白色ＬＥＤが設置される。なお、別光源設置部１１５は、蛍光観察照明用光源設置部及び背景照明用光源設置部のうち何れか一方のみを備えてもよい。また、別光源設置部１１５は、照射口１１２から照射される光及び別光源設置部１１５から照射される光が常に概略同一方向を向くように設けられる。例えば、別光源設置部１１５は、照射口１１２の回転に合わせて同様に回転する。

観察部１２０は、照射部１１０から照射された照射光で被検眼を観察するための機能を有する。本例では、観察部１２０は、観察用筐体１２１と、右眼用接眼部１２２と、左眼用接眼部１２３と、変倍レバー１２４とを備える。観察用筐体１２１、右眼用接眼部１２２及び左眼用接眼部１２３は、観察用光学系が内部で構成される。観察用光学系は、右眼での観察用と左眼での観察用とに分かれる。右眼での観察用光学系は、観察用筐体１２１及び右眼用接眼部１２２の内部で構成される。また、左眼での観察用光学系は、観察用筐体１２１及び左眼用接眼部１２３の内部で構成される。例えば、観察用光学系は、少なくとも対物レンズと、接眼プリズムと、レチクルレンズと、接眼レンズとからなる。照射部１１０からのスリット光が被検眼で散乱され散乱光として対物レンズに入射する。入射した散乱光は接眼プリズムと、レチクルレンズと、接眼レンズを通過し操作者が観察可能な光となる。変倍レバー１２４は、左右方向に動かすことにより対物レンズを前後方向に移動させ、被検眼の観察倍率を変更可能なレバーである。

グリップ部１３０は、片手の親指と人差し指側の４本の指の少なくとも何れか１本との間で挟むように操作者が把持可能に設けられる。グリップ部１３０の形状は操作者が把持可能であれば特に限定されないが、略円筒形状が好ましい。本例では、グリップ部１３０は、図３に示すように、観察用筐体１２１の下部に取り付けられ、円筒が反ったような形状である。

指掛部１４０は、グリップ部１３０を操作者が片手で把持したときに人差し指側に位置する指のうち何れかに引っ掛かるように、当該グリップ部１３０に設けられている。ここで、人差し指側とは、グリップ部１３０の側面のうち、当該グリップ部１３０を把持したときに人差し指が接触し得る側をいう。人差し指側に位置する指は、人差し指、中指、薬指及び小指のうち少なくとも何れかである。また、指掛部１４０が指に引っ掛かるとは、指が指掛部１４０の荷重を受ける状態になることをいう。指掛部１４０の形状は、人差し指側に位置する指のうち何れかに引っ掛かることが可能であれば特に限定されない。図３に示す例では、指掛部１４０の形状は、グリップ部１３０の側面から鍔状に突出した形状である。

人差し指側操作部１５０は、検査の操作に用いられ、グリップ部１３０を操作者が片手で把持する際に指掛部１４０によって位置が定まる人差し指側の指のうち、予め操作に用いる指と想定した指が届く範囲内の位置に設けられる。予め操作に用いる指と想定した指は人差し指側の指のうち何れかであれば特に限定されないが、指掛部１４０が引っ掛かる指以外の指が好ましい。本例では、人差し指を操作に用いる指として想定している。また、指が届く範囲内の位置とは、指を動かして届く位置をいう。人差し指側操作部１５０は、例えばボタンやスイッチ等である。本例では、人差し指側操作部１５０は、押下している最中に照射部１１０の照射筒１１１内に配置された光源が発光し照射口１１２から光が照射されるスイッチである。

親指側操作部１６０は、被検眼の検査の操作に用いられ、グリップ部１３０を操作者が片手で把持する際に指掛部１４０によって位置が定まる親指が届く範囲内の位置に設けられる。親指側操作部１６０には、複数の操作箇所が設けられてもよい。操作箇所には、被検眼の検査に関する操作入力を行うためのボタンや種々のスイッチ、ダイヤル等の操作部材が設けられる。本例では、親指側操作部１６０の操作箇所に、操作部材として操作用ボタン１６１～１６３（図示せず）と、操作用ダイヤル１６４とが設けられている。操作用ボタン１６１～１６３は、例えば蛍光観察照明や背景照明のオンオフ等、検査に関する種々の機能が割り当てられる。また、操作用ダイヤル１６４は、例えば照射部１１０の照射口１１２から照射されるスリット光の光量を調整する機能が割り当てられる。

ベース部１７０は、グリップ部１３０の下部に一端部分が取り付けられた板状の部材である。ベース部１７０の他端部分には、後述する照射角度調整部１８０が設けられる。

照射角度調整部１８０は、回転軸を基準として照射部１１０を回転させることにより照射光の照射角度を調整する部材である。本例では、照射角度調整部１８０は、ベース部１７０の他端部分に固定的に取り付けられる。また本例では、照射角度調整部１８０は、スイング部１１４において照射筒１１１から所定の距離を開けた箇所に形成された孔に回動自在に取り付けられて、上面が露出した状態である。すなわち、ベース部１７０とスイング部１１４とが照射角度調整部１８０を介して接続され、スイング部１１４がベース部１７０に対して照射角度調整部１８０を基準に回動自在になっている。なお、照射角度調整部１８０は、例えば軸受により構成される。

目盛部１９０は、回転軸の上面に回転角度を示す目盛を設ける。具体的には、目盛部１９０は、照射部１１０により照射される照射光の照射角度に対応する目盛を回転軸の上面において円弧状に設ける。本例では、目盛部１９０は、スイング部１１４の照射角度調整部１８０を基準とした回転角度を、スイング部１１４に嵌った照射角度調整部１８０の上面において円弧状に示す目印として設けられる。

また、医療機器１００の内部下方には電池パック２００が設けられる。ここで、電池パック２００は、無接点充電によって充電可能であり、医療機器１００本体に対して着脱可能に設けられている。

図４は、本発明の第２の実施の形態に係る医療機器１００に適用される無接点充電方式の一例を表したブロック図である。図４に示すように、充電台４００は、無接点充電の送電を行うための送電コイル４１６と、ＡＣアダプタ４２０とを備える充電装置の一例である。電池パック２００は、送電コイル４１６が発生させた磁界（磁束）を受電して電流に変換する受電コイル２５０と、受電コイル２５０で変換した電流に基づいて充電を制御する充電制御ＩＣ２６０と、充電対象である蓄電池２７０と、本体と電気的に接続するための電池側端子部２１０とを備える。医療機器１００は、電池側端子部２１０と電気的に接続される本体側端子部１７１を介して電池パック２００からの電力を必要な個所に対して給電する。なお、充電台４００に対して医療機器１００若しくは電池パック２００単体が正しく位置決めされて載置されたときに、最も充電効率が高くなるように送電コイル４１６と受電コイル２５０とが相対するように設けられることが好ましい。

図５は、本発明の第２の実施の形態に係る充電台４００の外観例を表した斜視図である。図５には、筐体４１１と、溝部４１２と、吸気口４１４と、排気口４１５と、載置位置特定部４１８とが示されている。筐体４１１は、概略円筒形状に構成されている。筐体４１１の上面は、医療機器１００を載置するための載置面である。溝部４１２は、筐体４１１の上面に側面まで連続して切り欠かれた形状に形成されている。吸気口４１４は、溝部４１２における排気口４１５に向かう側の側面に複数形成されている。排気口４１５は、筐体４１１の略円筒形状の軸を中心として溝部４１２に対向する筐体４１１側面に形成されている。

載置位置特定部４１８は、載置面に形成されている凸状部材である。載置位置特定部４１８は、載置面での形状によって医療機器１００の載置位置を特定する。載置位置特定部４１８に医療機器１００の一部を嵌合することで、医療機器１００は充電台４００における特定の位置に載置された状態になる。ここでの特定の位置は、医療機器１００が載置面に載置された状態において蓄電池２７０の下方に溝部４１２が位置することになる医療機器１００の載置位置である。

図６は、本発明の第２の実施の形態に係る充電台４００の筐体上面に医療機器１００を載置した場合の一例を表した側面図である。図６には、載置位置特定部４１８により特定される載置位置に載置された医療機器１００が示されている。図６に示された状態において、充電台４００から蓄電池２７０の無接点充電が行われる。ここで、載置位置特定部４１８によって載置位置が特定され、蓄電池２７０の下方に溝部４１２が位置する状態になっている。医療機器１００の底面と溝部４１２とによって冷却流路が形成されている。ファン４１７の動作を開始すると、冷却流路に対して空気が流入し始め、当該空気は吸気口４１４から格納部４１３に流入する。格納部４１３に流入した空気は、ファン４１７の吸気箇所に向かって格納部４１３を通過し、ファン４１７の吸気箇所から吸気された空気はファン４１７の排気個所から排気され、排気口４１５から格納部４１３の外部へと排気される。このようにして、蓄電池２７０及び送電コイル４１６が空冷される。

以上のように、本発明に係る第２の実施の形態に係る充電台４００は、筐体４１１と、溝部４１２と、吸気口４１４と、排気口４１５と、ファン４１７とを備えるようにしたので、吸気口４１４に向かって冷却流路を空気が通過することで蓄電池２７０が空冷されるため、蓄電池２７０の充電効率の低下を防止でき、結果として、医療機器の充電を確実に行って医療機器を使用可能な状態を速やかに確保したいという医療現場の要請に対応した充電台４００を提供することが可能となる。

なお、上述した例においては、医療機器１００がスリットランプである場合について説明したが、本発明に係る充電対象物である医療機器は勿論スリットランプに限定されない。

［第３の実施の形態］
次に、図７を参照しながら、本発明の第３の実施の形態に係る充電装置４０の例について説明する。第１の実施の形態に係る充電装置１０では、吸気口１４が溝部１２に形成され、排気口１５が筐体１１の側面に形成されていた。そのため、ファン１７の動作が開始された後、筐体１１の側面の切り欠き部分から冷却流路に外気が流入して吸気口１４から格納部１３に空気が流れることで充電対象物２０の下方部分が空冷されていた。しかし、本発明に係る充電装置について、吸気口及び排気口の形成位置はこれに限定されない。第３の実施の形態においては、溝部の底面に排気口が形成され、充電装置の筐体の側面又は底面に吸気口が形成される。すなわち、第３の実施の形態では、第１の実施の形態と比較して空気の流れの方向が逆になる。

図７は、本発明の第３の実施の形態に係る充電装置４０の構成例を説明する説明図である。第３の実施の形態に係る充電装置４０では、吸気口４４（図示せず）が充電装置４０の筐体４１の側面又は底面に形成され、排気口４５は溝部４２の底面に形成される。また、充電装置４０におけるファン４７は、軸流ファンであり、格納部４３においてファン４７からの送風の軸が排気口４５の少なくとも一部と重なるように配置される。ここで、ファン４７からの送風の軸とは、ファン４７の回転軸と同軸であり、ファン４７の回転軸を送風方向に延長させた軸を意味する。

図７に示される例では、ファン４７は軸流ファンであり、ファン４７の回転軸が排気口４５の中心を通るようにファン４７が配置されている。このような構成とすることで、ファン４７が送り出した風がそのまま直接充電対象物２０の底面に当たることになる。すなわち、ファン４７が送り出した風の圧力を弱めることなく、充電対象物２０の底面に当たることになる。そのため、このような構成を備えない場合と比較して、ファン４７が送り出した空気によってより多くの熱を充電対象物２０の底面から奪っていくことになり、より効率的な蓄電池２２Ｃの冷却が可能となる。

以上のように、本発明の第３の実施の形態に係る充電装置４０によれば、吸気口４４は、筐体の側面又は底面に形成され、排気口４５は、溝部４２の底面に形成され、ファン４７は、軸流ファンであり、送風の軸が排気口４５の少なくとも一部と重なるように配置されるようにしたので、ファン４７からの風が充電対象物２０の底面に直接当たるようになり、遠心ファンよりも汎用性の高い軸流ファンを用いて効率的な空冷が可能となる。

なお、上述した例では、ファン４７は、格納部４３においてファン４７からの送風の軸が排気口４５の少なくとも一部と重なるように配置されていた。しかし、ファン４７が動作するときに排気口４５から空気が上方に通過可能であれば、ファン４７の送風の軸は、排気口４５と重なっていない構成としてもよい。このような構成とすることで、ファン４７の送風の軸が排気口４５と重なるようにファン４７を配置することが充電装置１０の設計上の都合で困難な場合等においても、ファン４７からの風が充電対象物２０の底面に直接当たることによる効率的な空冷は可能になる。

１０、４０ 充電装置
１１、４１、４１１ 筐体
１２、４２、４１２ 溝部
１３、４３、４１３ 格納部
１４、４４、４１４ 吸気口
１５、４５、４１５ 排気口
１６、４６、４１６ 送電コイル
１７、４７、４１７ ファン
２０ 充電対象物
２１ 機器本体
２２ 充電関連ユニット
２２Ａ ハウジング
２２Ｂ、２５０ 受電コイル
２２Ｃ、２７０ 蓄電池
１００ 医療機器
１１０ 照射部
１１１ 照射筒
１１２ 照射口
１１３ 円盤操作部
１１４ スイング部
１１５ マーカ
１２０ 観察部
１２１ 観察用筐体
１２２ 右眼用観察部
１２３ 左眼用観察部
１２４ 変倍レバー
１３０ グリップ部
１４０ 指掛部
１５０ 人差し指側操作部
１６０ 親指側操作部
１７０ ベース部
１７１ 本体側端子部
１８０ 照射角度調整部
１９０ 目盛部
２００ 電池パック
２１０ 電池側端子部
２６０ 充電制御ＩＣ
４００ 充電台
４１８ 載置位置特定部
４２０ ＡＣアダプタ

Claims (7)

1. 筐体に接触した充電対象物が備える蓄電池を充電するための充電装置であって、
   前記筐体内部に、前記充電対象物に対して送電する送電部を備え、
   前記筐体外面のうち、前記充電対象物が接触する接触面に溝部が形成され、
   前記充電対象物が前記筐体に接触した状態において、前記充電対象物と前記溝部とによって空気が通過可能な冷却流路が形成され、
   前記筐体の一部に形成した吸気口から空気を吸気して、前記筐体の他の一部に形成した排気口から空気を排気するためのファンを備え、
   前記吸気口又は前記排気口の一方が前記溝部に形成され、
   前記充電対象物は、前記筐体上面に載置され、
   前記溝部は、前記筐体上面に側面まで連続して切り欠かれた形状であり、
   前記冷却流路は、前記充電対象物が前記筐体に載置された状態において、前記充電対象物の底面と前記溝部とによって形成される
   ことを特徴とする充電装置。
2. 前記吸気口は、前記溝部に形成され、
   前記排気口は、前記筐体の側面に形成され、
   前記ファンは、遠心ファンである
   請求項１に記載の充電装置。
3. 前記吸気口は、前記筐体の側面又は底面に形成され、
   前記排気口は、前記溝部の底面に形成され、
   前記ファンは、
   軸流ファンであり、
   前記ファンからの送風の軸が前記排気口の少なくとも一部と重なるように配置される
   請求項１記載の充電装置。
4. 充電状態に基づいて前記ファンの動作を制御する制御部を備え、
   前記制御部は、前記蓄電池の充電が完了してから所定条件が満たされるまで前記ファンを動作させる
   請求項１から請求項３のうち何れかに記載の充電装置。
5. 前記蓄電池は、前記充電対象物が前記筐体に接触する面側に設けられ、
   前記蓄電池から前記接触面に向かう方向に前記溝部が位置するように前記充電対象物の接触位置を特定する接触位置特定部を備える
   請求項１から請求項４のうち何れかに記載の充電装置。
6. 前記充電対象物は、受電コイルを備え、
   前記送電部は、前記受電コイルに無接点で送電可能な送電コイルを備える
   請求項１から請求項５のうち何れかに記載の充電装置。
7. 前記充電対象物は、医療機器としてのスリットランプである
   請求項１から請求項６のうち何れかに記載の充電装置。