JP6491025B2 - 背負い式ブロワ - Google Patents

Description

本発明は、バッテリから電力供給を受けて動作する背負い式ブロワに関する。

従来、モータにより回転駆動されるファンと、このファンに電力供給を行うバッテリとを、背負子に搭載し、背負子を介して使用者が背負って使用できるように構成された背負い式ブロワが知られている（例えば、特許文献１参照）。

ＵＳ６００６４００

上記従来の背負い式ブロワにおいては、背負子に、モータ及びファンが一組搭載されることから、ブロワからの空気の吐出能力は、ファンの大きさとモータの回転速度にて決定される。

このため、吐出能力を高めるには、ファンを大きくするか、モータの回転速度を高める必要がある。しかし、このような方法で吐出能力を高めると、ブロワが大型化するだけでなく、動作時に発生する騒音が大きくなるため、使い勝手が悪いという問題があった。

本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、動作時に発生する騒音を抑制しつつ、空気の吐出能力を高めることのできる背負い式ブロワを提供することを目的とする。

本発明の背負い式ブロワにおいては、モータを備えた複数のファンと、各ファンにそれぞれ電力供給を行う複数の直流電源とを備え、複数のファンからの風を合わせて吐出するよう構成されている。

このため、複数のファンによって、各ファンの回転速度（換言すればモータの回転速度)を増大させることなく、ブロワからの空気の吐出能力を増大させることができるように
なり、延いては、騒音の発生を抑制できる。

また、各ファンには複数の直流電源からそれぞれ電力供給がなされるので、１つのバッテリから各ファン（モータ）に電力供給を行うようにした場合に比べて、バッテリの満充電状態からの使用可能時間（所謂ランタイム）を長くすることができる。

よって、本発明の背負い式ブロワにおいては、従来のものに比べて使い勝手を向上できる。
ここで、複数の直流電源は、それぞれ、独立した給電経路を介して、対応するファンに電力供給するよう構成されていてもよい。

このようにすれば、複数の直流電源間で出力電圧のばらつきがある場合に、ファンへの給電経路を介して、直流電源間で電流の流れ込みが発生するのを防止することができる。
さらに、例えば、複数のファンの１つが高温等の異常によって、そのファンを停止したとしても、他のファンは正常に駆動することが可能となり、ブロワとして機能しなくなる
のを防止できる。

また、複数の直流電源の負極は、同電位となるように構成してもよい。
このようにすれば、直流電源から対応するファン（モータ）への給電経路を導通・遮断したり、その経路を流れるモータ電流を制御したりするのに用いられる、各種回路の基準電位を一致させることができ、その回路構成を簡素化できるようになる。

また、各直流電源は、それぞれ、複数のバッテリにて構成されていてもよい。
そして、この場合、複数のバッテリは、並列接続するよりも、直列接続する方がよい。
つまり、複数のバッテリを直列接続すれば、直流電源からファン（モータ）に供給される駆動電圧が高くなるので、その給電経路に流れる電流を抑えて、給電経路で生じる電力損失を低減することが可能となる。

また、本発明の背負い式ブロワには、複数の直流電源又は複数のファンの状態を監視し、ファンの回転を継続できない異常を検出すると、当該ファンの回転を停止させる、制御部を設けてもよい。

このようにすれば、直流電源の残容量の低下、或いは、ファン（モータ）の故障等によって、ファンを正常に駆動できなくなったときに、モータの回転を停止させることができる。そして、このようにモータの回転を停止させれば、直流電源を構成しているバッテリを過放電させてしまうとか、モータに過電流が流れてモータを焼損させてしまうといったことを防止することができる。

また、制御部は、異常を検出したファンの回転を停止させると、他のファンの回転数を上昇させるよう構成されていてもよい。このようにすれば、背負い式ブロワからの空気の吐出量が低下するのを防止することができる。

なお、この場合、制御部は、当該ブロワからの吐出量が、異常を検出したファンの回転を停止させる前と同じになるよう、他のファンの回転数を制御するように構成されているとよい。

また、制御部は、各直流電源の残容量に応じて、各直流電源から各ファンへの供給電力を制御するよう構成されていてもよい。
つまり、このようにすれば、例えば、背負い式ブロワに直流電源及びファンがそれぞれ２つ搭載されていて、２つの直流電源の残容量の比が１対２である場合、各直流電源から電力供給を受ける２つのファンへの供給電力の比も１対２となるように制御する、といったことが可能となる。従って、この場合、各直流電源の電力を効率よく使用することが可能となる。

次に、複数のファンに設けるモータには、耐久性が良く、効率よく駆動することのできる、ブラシレスモータを使用するとよい。
ところで、ブラシレスモータを駆動するには、モータの回転位置を検出する必要があるが、この検出にセンサを利用するようにすると、ファンに接続する配線の数が増加する。

このため、各ファンにブラシレスモータを設ける場合には、回転位置検出用のセンサを備えていないセンサレスモータを用いるようにしてもよい。なおこの場合、回転位置は、モータの回転により発生する誘起電圧を検出する方法等、従来から知られているセンサレス方式で検出するようにすればよい。

また、各ファンに設けられたモータは、駆動部にて定回転制御するようにするとよい。
このようにすれば、モータ（延いてはファン）を一定速度で回転させることができ、ブロワから空気を安定して吐出させることができるようになる。

また、このようにブロワからの空気の吐出量を安定化させるためには、各ファンに設けられるモータを、アウターロータモータにて構成するとよい。つまり、アウターロータモータは、インナーロータモータに比べ、慣性モーメントが大きく、ロータの回転が安定するので、ファンを一定速度で安定して回転させることが可能となる。

実施形態の背負い式ブロワ全体の構成を表す構成図である。 ブロワ本体を図１と同方向から見た断面図である。 ブロワ本体の内部を図２の左方向から見た説明図である。 実施形態の背負い式ブロワの回路構成を表すブロック図である。 駆動用コントローラの回路構成を表すブロック図である。 集中管理コントローラにて実行される制御処理を表すフローチャートである。 駆動用コントローラの回路構成の変形例を表すブロック図である。

以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
図１に示すように、本実施形態の背負い式ブロワ（以下単にブロワともいう）２は、背負子４に搭載されたブロワ本体６と、ブロワ本体６から吐出される空気を先端の吐出口９まで導き、吐出口９から排出するパイプ８と、を備える。

図２に示すように、ブロワ本体６には、共通の中心軸Ａ周りに回転することで、中心軸Ａの両端側から導入して、空気を同一方向に送出するファン１０Ａ、１０Ｂが収納されている。

そして、ブロワ本体６には、各ファン１０Ａ、１０Ｂからの風を集めてパイプ８に吐出するためのパイプ取付部７が設けられている（図３参照）。
各ファン１０Ａ、１０Ｂは、それぞれ、アウタロータ型のブラシレスモータ（以下単にモータという）１２Ａ、１２Ｂを備え、そのモータ１２Ａ、１２Ｂのロータに固定されている。

モータ１２Ａ、１２Ｂは、同一構造であり、ファン１０Ａ、１０Ｂの回転により中心軸Ａの両端側から外気を導入できるように、中心軸Ａ上に逆向きに配置されている。そして、各モータ１２Ａ、１２Ｂは、回転方向が逆方向となるよう駆動されることで、中心軸Ａ周りに同一方向に回転する。

また、ファン１０Ａ、１０Ｂは、それぞれ、各モータ１２Ａ、１２Ｂが中心軸Ａ周りに同一方向に回転することで、中心軸Ａの両側から外気を取り込み、その取り込んだ空気を、パイプ取付部７から同一方向に吐出する。

また、ブロワ本体６は、背負子４に対し、振動吸収用のバネ５を介して固定されており、背負子４には、使用者が肩にかけるための肩パッド４ａ及びベルト４ｂが取り付けられている。

また、ブロワ本体６において、パイプ取付部７は、使用者が背負子４を介してブロワ本体６を背負った際に使用者の右側に位置するように設けられている。
次に、パイプ８は、パイプ８の中心軸に沿って５つに分割されたパイプ８ａ〜８ｅにて
構成されている。

このうち、パイプ８ａは、パイプ取付部７に着脱自在に装着可能であり、ブロワ本体６からの空気の吐出方向を使用者の横方向から前方向に変更できるよう、Ｌ型に形成されている。

また、パイプ８ａに連結されるパイプ８ｂは、吐出口９の向きを任意に変更できるように蛇腹状に形成されている。
また、パイプ８ｂに連結されるパイプ８ｃは、直線型のパイプであり、その外周には、使用者が把持して吐出口９の向きを調整できるように、ハンドル部２０が設けられている。なお、ハンドル部２０は、パイプ８ｃの中心軸方向にスライド可能であり、任意の位置に固定して使用できる。

また、パイプ８ｃには、直線型のパイプ８ｄと、先端が吐出口９として小径に形成されたパイプ８ｅとの何れかを連結できるようになっており、パイプ８ｃにパイプ８ｄを連結した際には、パイプ８ｄの先端に、パイプ８ｅを連結可能である。

次に、ハンドル部２０には、使用者が把持した際に、指で操作できるように各種操作スイッチが設けられている。
すなわち、ハンドル部２０には、ブロワ２からの空気の吐出量を調整するためのトリガスイッチ（以下スイッチをＳＷと記載する）２２、トリガＳＷ２２の操作によって調整可能な最大吐出量を設定するためのダイヤルＳＷ２４、及び、トリガＳＷ２２を最大操作位置で保持するためのロックボタン２６が設けられている。また、ハンドル部２０には、主電源ＳＷ２８や、動作状態表示用の表示部３０も設けられている（図４参照）。

そして、トリガＳＷ２２、ダイヤルＳＷ２４、主電源ＳＷ２８、及び、表示部３０は、図４に示すように、ケーブル３２及びコネクタ３４を介して、ブロワ本体６と共に背負子４に固定された集中管理コントローラ４０に接続されている。

なお、集中管理コントローラ４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力ポート等からなる周知のマイクロコンピュータにて構成されている。
また、トリガＳＷ２２は、使用者により操作されるとオン状態となるメインＳＷ２２ａと、使用者による操作量に応じて抵抗値が変化する可変抵抗部２２ｂとを備える。

そして、集中管理コントローラ４０は、可変抵抗部２２ｂに電源電圧Ｖｄを印加して、可変抵抗部２２ｂの摺動接点による分圧電圧を、トリガ変速指令として取り込む。
また、ダイヤルＳＷ２４は、ダイヤルの回転位置に応じて抵抗値が変化する可変抵抗にて構成されている。

そして、集中管理コントローラ４０は、その可変抵抗に電源電圧Ｖｄを印加して、可変抵抗の摺動接点による分圧電圧を、ダイヤル変速指令として取り込む。
また、集中管理コントローラ４０は、トリガＳＷ２２のメインＳＷ２２ａがオン状態となると、ダイヤルＳＷ２４から取り込んだダイヤル変速指令に対応した回転速度を最大回転速度として、トリガＳＷ２２の可変抵抗部２２ｂから取り込んだトリガ変速指令（つまり分圧電圧）に対応した比率で、ファン１０Ａ、１０Ｂ（換言すればモータ１２Ａ、１２Ｂ）の回転速度を設定する。

また、主電源ＳＷ２８は、モメンタリ型のＳＷ（ノーマリオフ）であり、使用者の操作によりＳＷをオンすることで、内部の電源回路のオン・オフ状態（換言すれば自身の動作・停止）を切り替える。

また、各種ＳＷ２２、２４、２８が一定時間操作されない場合、集中管理コントローラ４０は自動的に内部の電源回路をオフ状態にする。
表示部３０は、集中管理コントローラ４０が各ファン１０Ａ、１０Ｂを駆動可能であるとき、集中管理コントローラ４０からの通電により、それぞれ点灯される発光ダイオード（ＬＥＤ）ＤＡ、ＤＢを備える。

次に、モータ１２Ａ、１２Ｂを駆動するのに用いられる直流電源５０Ａ、５０Ｂは、それぞれ、図３、図４に示す２つのバッテリパック５０Ａ１、５０Ａ２、及び、５０Ｂ１、５０Ｂ２にて構成されている。

これら２つのバッテリパック５０Ａ１、５０Ａ２、及び、５０Ｂ１、５０Ｂ２は、それぞれ、モータ１２Ａ、１２Ｂ駆動用のコントローラ６０Ａ、６０Ｂに接続されており、図５に示すように、これら各駆動用コントローラ６０Ａ、６０Ｂ内部で、直列接続されている。

なお、図３に示すように、各バッテリパック５０Ａ１、５０Ａ２、５０Ｂ１、５０Ｂ２は、ブロワ本体６を背負子４の後方から見たとき、ブロワ本体６の下方で左側から右側へと順に配置される。

また、図２に示すように、駆動用コントローラ６０Ａ、６０Ｂ（図では６０Ａを示す）は、ブロワ本体６において、バッテリパック５０Ａ１、５０Ａ２、５０Ｂ１、５０Ｂ２（図では５０Ａ２を示す）の装着部よりも背負子４の前方側に配置されている。

そして、図３に示すように、駆動用コントローラ６０Ａは、バッテリパック５０Ａ１、５０Ａ２を接続する必要があるため、ブロワ本体６を背負子４の後方から見たとき、ブロワ本体６の左側に配置される。同様に、駆動用コントローラ６０Ｂは、バッテリパック５０Ｂ１、５０Ｂ２を接続する必要があるため、ブロワ本体６の右側に配置される。

また、集中管理コントローラ４０は、駆動用コントローラ６０Ａ、６０Ｂを介して、モータ１２Ａ、１２Ｂ（延いてはファン１０Ａ、１０Ｂ）を駆動するため、各駆動用コントローラ６０Ａ、６０Ｂに、ケーブル４２Ａ、４２Ｂ及びコネクタ４４Ａ及び４４Ｂを介して接続される。

そして、集中管理コントローラ４０は、ケーブル３２を介して、パイプ８に設けられたハンドル部２０の各種ＳＷ２２、２４、２８及び表示部３０に接続する必要があることから、パイプ取付部７と同様、ブロワ本体６を背負子４の後方から見たとき、右側に配置される。

具体的には、集中管理コントローラ４０は、駆動用コントローラ６０Ａ、６０Ｂと同様、バッテリパック５０Ａ１〜５０Ｂ２の装着部よりも背負子４の前方側に配置されると共に、ブロワ本体６を背負子４の後方から見たとき、駆動用コントローラ６０Ｂよりも更に右側に配置される（図３参照）。

この結果、集中管理コントローラ４０と駆動用コントローラ６０Ａとを接続するケーブル４２Ａの長さを、集中管理コントローラ４０と駆動用コントローラ６０Ｂとを接続するケーブル４２Ｂよりも長くすることができる。

そして、本実施形態では、このようにケーブル４２Ａ、４２Ｂの長さを異なる長さにすることで、これらを同一の長さにすることによって生じる配線ミスを防止している。
つまり、集中管理コントローラ４０は、ケーブル４２Ａ、４２Ｂを介して、駆動用コントローラ６０Ａ、６０Ｂに対し、トリガＳＷ２２及びダイヤルＳＷ２４から取り込んだメインＳＷ信号、モータ１２Ａ、１２Ｂの速度指令、モータ１２Ａ、１２Ｂの回転方向を表すＦ／Ｒ信号をそれぞれ出力する。

また、集中管理コントローラ４０は、ケーブル４２Ａ、４２Ｂを介して、駆動用コントローラ６０Ａ、６０Ｂから、モータ１２Ａ、１２Ｂの駆動を許可する駆動許可信号、及び、直流電源５０Ａ、５０Ｂの残容量の低下を表す残容量低下信号を取り込む。

また、集中管理コントローラ４０は、ケーブル４２Ａ、４２Ｂを介して、駆動用コントローラ６０Ａ、６０Ｂから、直流電源５０Ａ、５０Ｂの電源電圧（直列接続された２つのバッテリの両端電圧）ＶｂａｔＡ、ＶｂａｔＢを取り込む。

このため、ケーブル４２Ａ、４２Ｂを介して、駆動用コントローラ６０Ａ、６０Ｂが逆に接続されると、例えば、Ｆ／Ｒ信号が空気の吐出方向とは逆方向（つまり吸入方向）に回転させる指令信号になる、といった問題が生じる。

これに対し、本実施形態のように、集中管理コントローラ４０を上記のように配置して、駆動用コントローラ６０Ａ、６０Ｂとの間のケーブル４２Ａ、４２Ｂの長さを異なる長さに設定すれば、こうした配線ミスにより生じる問題を防止することができるようになる。

なお、駆動用コントローラ６０Ａ、６０Ｂから集中管理コントローラ４０への直流電源５０Ａ、５０Ｂの電源電圧ＶｂａｔＡ、ＶｂａｔＢの入力ラインは、直流電源５０Ａ、５０Ｂの正極側及び負極側に接続された正負一対の信号線からなり、その負極側の信号線は、集中管理コントローラ４０のグランドラインに接続されている。

従って、直流電源５０Ａ、５０Ｂの負極側は、集中管理コントローラ４０を介して同電位となる。また、後述するが、駆動用コントローラ６０Ａ、６０Ｂのグランドラインも、対応する直流電源５０Ａ、５０Ｂの負極側に接続されているので、集中管理コントローラ４０及び駆動用コントローラ６０Ａ、６０Ｂのグランドラインも同電位となる。

次に、駆動用コントローラ６０Ａ、６０Ｂの構成を説明する。
図５に示すように、駆動用コントローラ６０Ａ、６０Ｂにおいて、モータ１２Ａ、１２Ｂ駆動用の正極側の電源ラインには、バッテリパック５０Ａ１、５０Ｂ１の正極端子が接続されている。

また、負極側のグラインドラインには、バッテリパック５０Ａ２、５０Ｂ２の負極端子が接続され、バッテリパック５０Ａ１、５０Ｂ１の負極端子とバッテリパック５０Ａ２、５０Ｂ２の正極端子は、駆動用コントローラ６０Ａ、６０Ｂ内で接続されている。

駆動用コントローラ６０Ａ、６０Ｂには、電源ライン及びグランドラインから電源供給を受けて、モータ１２Ａ、１２Ｂの各相巻線へ通電するインバータ回路６２と、インバータ回路６２を構成するスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のオン・オフ状態を制御する制御回路７０と、が備えられている。

インバータ回路６２は、電源ラインとモータ１２Ａ、１２Ｂの各相巻線の接続点と間に設けられた３つのスイッチング素子（所謂ハイサイドスイッチ）Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３と、モータ１２Ａ、１２Ｂの各相巻線の接続点とグランドラインとの間に設けられた３つのスイッチング素子（所謂ローサイドスイッチ）Ｑ４、Ｑ５、Ｑ６と、から構成されている。

制御回路７０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力ポート等からなる周知のマイクロコンピュータにて構成されている。
そして、制御回路７０においては、ＣＰＵがＲＯＭに記憶された制御プログラムに従い各種制御処理を実行することにより、ロータ位置検出部７２、ロータ回転速度演算部７４、ＰＷＭ生成部７６、スイッチング制御部７８として機能する。

ここで、ロータ位置検出部７２は、モータ１２Ａ、１２Ｂに設けられた回転位置センサ６４からの検出信号に基づき、モータ１２Ａ、１２Ｂの回転位置（位相）を検出する。
また、ロータ回転速度演算部７４は、ロータ位置検出部７２により検出される回転位置の変化から、モータ１２Ａ、１２Ｂの回転速度を算出する。

また、ＰＷＭ生成部７６は、集中管理コントローラ４０から入力される速度指令信号と、ロータ回転速度演算部７４にて算出された回転速度とに基づき、モータ１２Ａ、１２Ｂを速度指令に対応した回転速度で駆動するのに必要なゲート駆動信号（ＰＷＭ信号）を生成する。

また、スイッチング制御部７８は、集中管理コントローラ４０からメインＳＷ信号が入力されているとき、ＰＷＭ生成部７６にて生成されたＰＷＭ信号に基づき、インバータ回路６２の各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を制御することで、モータ１２Ａ、１２Ｂを駆動する。

なお、スイッチング制御部７８は、集中管理コントローラ４０から入力されるＦ／Ｒ信号に応じて、モータ１２Ａ、１２Ｂの回転方向が正方向又は逆方向になるよう、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を制御する。

また、駆動用コントローラ６０Ａ、６０Ｂには、状態監視部８０が設けられている。
状態監視部８０は、バッテリパック５０Ａ１、５０Ａ２又は５０Ｂ１、５０Ｂ２の温度や残容量等を検出するバッテリ状態検出部８２、８４、駆動用コントローラ６０Ａ、６０Ｂ自身の温度を検出する温度センサ６８及びモータ１２Ａ、１２Ｂの温度を検出する温度センサ６６、等からの検出信号に基づき、これらの状態を監視するためのものである。

そして、状態監視部８０は、その監視結果から、モータ１２Ａ、１２Ｂを正常に駆動できると判定すると、集中管理コントローラ４０に駆動許可信号を出力し、そうでなければ、駆動許可信号の出力を停止する。

また、状態監視部８０は、バッテリパック５０Ａ１、５０Ａ２又は５０Ｂ１、５０Ｂ２の残容量の低下を判定すると、集中管理コントローラ４０に残容量低下信号を出力する。
また、状態監視部８０には、図４に示す残容量表示部５２Ａ又は５２Ｂが接続されており、状態監視部８０は、バッテリパック５０Ａ１、５０Ａ２又は５０Ｂ１、５０Ｂ２の残容量を表す第１、第２残容量表示信号を、残容量表示部５２Ａ又は５２Ｂに出力する。

この結果、残容量表示部５２Ａ、５２Ｂには、バッテリパック５０Ａ１、５０Ａ２或いは５０Ｂ１、５０Ｂ２の残容量が表示され、使用者は、その表示からバッテリパック５０Ａ１、５０Ａ２、５０Ｂ１、５０Ｂ２の残容量を確認できるようになる。

なお、残容量表示部５２Ａ、５２Ｂは、ブロワ本体６に設けられる。
上記のように、本実施形態のブロワ２においては、ハンドル部２０に設けられたトリガＳＷ２２が操作されてメインＳＷ２２ａがオン状態となると、集中管理コントローラ４０が、ファン１０Ａ、１０Ｂ（換言すればモータ１２Ａ、１２Ｂ）の回転速度を設定する。

そして、集中管理コントローラ４０は、その設定した回転速度に対応した速度指令信号を駆動用コントローラ６０Ａ、６０Ｂに出力することで、モータ１２Ａ、１２Ｂ（延いてはファン１０Ａ、１０Ｂ）を、空気を吐出する方向に回転駆動させる。

この集中管理コントローラ４０によるモータ１２Ａ、１２Ｂの駆動制御は、図６に示す手順で実行される。
図６に示すように、モータ１２Ａ、１２Ｂを駆動制御するに当たって、集中管理コントローラ４０は、まずＳ１１０にて、各モータ１２Ａ、１２Ｂの駆動用コントローラ６０Ａ、６０Ｂから、駆動許可信号を取り込む。

そして、続くＳ１２０では、駆動用コントローラ６０Ａからの駆動許可信号に基づき、モータ１２Ａの駆動が許可されているか否かを判断し、駆動許可されていれば、Ｓ１３０に移行し、駆動許可されていなければ、Ｓ２５０に移行する。

次に、Ｓ１３０では、駆動用コントローラ６０Ｂからの駆動許可信号に基づき、モータ１２Ｂの駆動が許可されているか否かを判断し、駆動許可されていれば、Ｓ１４０に移行し、駆動許可されていなければ、Ｓ１９０に移行する。

Ｓ１４０では、現在、モータ１２Ａ、１２Ｂの駆動が許可された状態であるので、モータ１２Ａ、１２Ｂの回転速度を、トリガＳＷ２２からのトリガ変速指令及びダイヤルＳＷ２４からのダイヤル変速指令に基づき設定される指令回転速度に設定する。

そして、続くＳ１５０及びＳ１６０では、それぞれ、Ｓ１４０にて設定した回転速度に対応した速度指令信号を、駆動用コントローラ６０Ａ及び６０Ｂに出力することで、モータ１２Ａ及び１２Ｂを、トリガＳＷ２２及びダイヤルＳＷ２４を介して設定される指令回転速度で定速回転させる。

また、続くＳ１７０及びＳ１８０では、それぞれ、モータ１２Ａ及び１２Ｂが正常に駆動されているので、その旨を報知するために、表示部３０の発光ダイオードＤＡ、ＤＢをそれぞれ点灯させ、その後、再度Ｓ１１０に移行する。

次に、Ｓ１９０では、現在、モータ１２Ｂの駆動が禁止された状態であるので、モータ１２Ａの回転速度を、トリガＳＷ２２からのトリガ変速指令及びダイヤルＳＷ２４からのダイヤル変速指令に基づき各モータ１２Ａ、１２Ｂ毎に設定される指令回転速度の加算値に設定し、Ｓ２００に移行する。なお、このときのモータ１２Ｂの回転速度は「０」である。

Ｓ２００では、Ｓ１９０にて設定した回転速度は、予め設定されたモータ１２Ａの最大回転速度を越えているか否かを判断し、設定回転速度が最大回転速度を越えていなければ、Ｓ２１０に移行する。

なお、Ｓ２００で用いられる最大回転速度は、ダイヤルＳＷ２４を介して設定される回転速度ではなく、モータ１２Ａの仕様によって駆動が許可された最大の回転速度である。
次に、Ｓ２００にて、設定回転速度が最大回転速度を越えていると判断されると、Ｓ２０５にて、モータ１２Ａの回転速度を最大回転速度に設定した後、Ｓ２１０に移行する。

Ｓ２１０では、Ｓ１９０〜Ｓ２０５の処理で設定した回転速度に対応した速度指令信号を、駆動用コントローラ６０Ａに出力することで、モータ１２Ａを、トリガＳＷ２２及びダイヤルＳＷ２４を介して設定されるモータ１２Ａの指令回転速度とモータ１２Ｂの指令
回転速度を加算した回転速度で定速回転させる。

また続くＳ２２０では、駆動用コントローラ６０Ｂへの速度指令信号の出力を停止するか、或いは、駆動用コントローラ６０Ｂへ「回転速度：０」の速度指令信号を出力することで、モータ１２Ｂの駆動を停止させる。

そして、続くＳ２３０では、表示部３０の発光ダイオードＤＡを点灯させ、続くＳ２４０では、表示部３０の発光ダイオードＤＢを消灯させ、Ｓ１１０に移行する。この結果、使用者は、表示部３０を見ることで、現在、ファン１０Ｂの駆動系に異常があり、一方のファン１０Ａだけが回転していることを検知できるようになる。

なお、バッテリパック５０Ｂ１、５０Ｂ２の残容量の低下によってファン１０Ｂの駆動出力が低下しているときには、集中管理コントローラ４０は、残容量低下信号によりその旨を検知して、表示部３０の発光ダイオードＤＢを点滅させる。

このため、使用者は、表示部３０を確認することで、バッテリパック５０Ｂ１、５０Ｂ２の残容量の低下も検知することができる。
次に、Ｓ２５０では、Ｓ１３０と同様、駆動用コントローラ６０Ｂからの駆動許可信号に基づき、モータ１２Ｂの駆動が許可されているか否かを判断し、駆動許可されていれば、Ｓ２６０に移行する。

Ｓ２６０では、現在、モータ１２Ａの駆動が禁止され、モータ１２Ｂの駆動が許可された状態であるので、モータ１２Ｂの回転速度を、トリガＳＷ２２及びダイヤルＳＷ２４からの変速指令に基づき各モータ１２Ａ、１２Ｂ毎に設定される指令回転速度の加算値に設定し、Ｓ２７０に移行する。なお、このときのモータ１２Ａの回転速度は「０」である。

Ｓ２７０では、Ｓ２６０にて設定した回転速度は、予め設定されたモータ１２Ｂの最大回転速度を越えているか否かを判断し、設定回転速度が最大回転速度を越えていなければ、Ｓ２８０に移行する。

なお、Ｓ２７０で用いられる最大回転速度は、Ｓ２００と同様、モータ１２Ｂの仕様によって駆動が許可された最大の回転速度である。
次に、Ｓ２７０にて、設定回転速度が最大回転速度を越えていると判断されると、Ｓ２７５にて、モータ１２Ｂの回転速度を最大回転速度に設定した後、Ｓ２８０に移行する。

Ｓ２８０では、駆動用コントローラ６０Ａへの速度指令信号の出力を停止するか、或いは、駆動用コントローラ６０Ａへ「回転速度：０」の速度指令信号を出力することで、モータ１２Ａの駆動を停止させる。

そして、続くＳ２９０では、Ｓ２６０〜Ｓ２７５の処理で設定した回転速度に対応した速度指令信号を、駆動用コントローラ６０Ｂに出力することで、モータ１２Ｂを、トリガＳＷ２２及びダイヤルＳＷ２４を介して設定されるモータ１２Ａの指令回転速度とモータ１２Ｂの指令回転速度を加算した回転速度で定速回転させる。

次に、続くＳ３００では、表示部３０の発光ダイオードＤＡを消灯させ、続くＳ３１０では、表示部３０の発光ダイオードＤＢを点灯させ、Ｓ１１０に移行する。この結果、使用者は、表示部３０を見ることで、現在、ファン１０Ａの駆動系に異常があり、一方のファン１０Ｂだけが回転していることを検知できるようになる。

なお、バッテリパック５０Ａ１、５０Ａ２の残容量の低下によってファン１０Ａの駆動
出力が低下しているときには、集中管理コントローラ４０は、残容量低下信号によりその旨を検知して、表示部３０の発光ダイオードＤＡを点滅させる。

このため、使用者は、表示部３０を確認することで、バッテリパック５０Ａ１、５０Ａ２の残容量の低下も検知することができる。
次に、Ｓ２５０にて、モータ１２Ｂの駆動が許可されていないと判断された場合には、モータ１２Ａ及びモータ１２Ｂの駆動が共に禁止されているので、Ｓ３２０、Ｓ３３０にて、モータ１２Ａ、１２Ｂの駆動を停止させる。

なお、Ｓ３２０、Ｓ３３０では、駆動用コントローラ６０Ａ、６０Ｂへの速度指令信号の出力を停止するか、或いは、駆動用コントローラ６０Ａ、６０Ｂへ「回転速度：０」の速度指令信号を出力することで、モータ１２Ａ、１２Ｂの駆動を停止させる。

そして、続くＳ３４０及びＳ３５０では、それぞれ、モータ１２Ａ及び１２Ｂが共に停止しているので、その旨を報知するために、表示部３０の発光ダイオードＤＡ、ＤＢをそれぞれ消灯させ、その後、再度Ｓ１１０に移行する。

以上説明したように、本実施形態のブロワ２においては、一対のファン１０Ａ、１０Ｂを備え、ファン１０Ａ、１０Ｂ毎に設けられた駆動用コントローラ６０Ａ、６０Ｂが、それぞれ、専用の直流電源５０Ａ、５０Ｂから電力供給を受けて、各ファン１０Ａ、１０Ｂのモータ１２Ａ、１２Ｂを駆動する。

このため、パイプ８の吐出口９から吐出される空気（風）は、２つのファン１０Ａ、１０Ｂの回転により生成され、ファン及びモータをそれぞれ１つ設けただけのブロワに比べて、空気の吐出能力を増大させることができる。また、吐出能力が同じであれば、騒音の発生を抑制できる。

また、共通の直流電源から各ファン１０Ａ、１０Ｂ（モータ１２Ａ、１２Ｂ）に電力供給を行うようにした場合に比べて、直流電源５０Ａ、５０Ｂを構成するバッテリの消費電力を抑制し、バッテリの満充電状態からの使用可能時間（所謂ランタイム）を長くすることができる。

また、本実施形態では、直流電源５０Ａ、５０Ｂが、それぞれ、駆動用コントローラ６０Ａ、６０Ｂに接続され、駆動用コントローラ６０Ａ、６０Ｂが、各モータ１２Ａ、１２Ｂを個々に駆動する。

このため、直流電源５０Ａ、５０Ｂからの供給電圧にばらつきがあっても、一方の直流電源から他方の直流電源への電流の流れ込みが発生することがない。従って、例えば、モータ１２Ａ、１２Ｂの内、一方のモータの駆動系に異常が生じ、そのファンが停止したとしても、他方のモータを駆動して、ブロワ２として動作させることができる。

特に、本実施形態では、一方のモータの駆動系に異常が生じたときには、駆動用コントローラが、駆動許可信号の出力を停止することで、その旨を集中管理コントローラ４０に通知する。

すると、集中管理コントローラ４０は、正常に駆動することのできるモータの回転速度を、予め設定された最大回転速度を上限として、通常時の２倍に設定する。
この結果、本実施形態によれば、一方のモータの駆動系に異常が生じたとしても、ブロワ２の吐出口９からの空気の吐出量を、トリガＳＷ２２の操作によって使用者が要求してきた吐出量に制御することができるようになり、ブロワ２としての機能が低下するのを防
止できる。

また、集中管理コントローラ４０には、駆動用コントローラ６０Ａ、６０Ｂを介して、直流電源５０Ａ、５０Ｂの正極側及び負極側から電源電圧が入力され、直流電源５０Ａ、５０Ｂの負極側は、集中管理コントローラ４０のグランドラインに接続される。

このため、集中管理コントローラ４０及び駆動用コントローラ６０Ａ、６０Ｂのグランドラインと、直流電源５０Ａ、５０Ｂの負極側とを、全て同電位にすることができる。
よって、集中管理コントローラ４０が、駆動用コントローラ６０Ａ、６０Ｂを介して、モータ１２Ａ、１２Ｂを駆動するときの、制御系の基準電位を一致させることができ、その制御系を構築する際の設計作業を容易にすることができる。

なお、本実施形態においては、駆動用コントローラ６０Ａ、６０Ｂ内の状態監視部８０及び集中管理コントローラ４０が、本発明の制御部に相当し、駆動用コントローラ６０Ａ、６０Ｂ内のインバータ回路６２及び制御回路７０が、本発明の駆動部に相当する。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内にて、種々の態様をとることができる。
例えば、上記実施形態では、モータ１２Ａ、１２Ｂには、回転位置センサ６４が設けられていて、ロータ位置検出部７２が、その回転位置センサ６４からの検出信号に基づき、モータ１２Ａ、１２Ｂの回転位置（位相）を検出するものとして説明した。

しかし、図７に示すように、モータ１２Ａ、１２Ｂは、回転位置センサ６４が設けられていないセンサレスモータとし、ロータ位置検出部７２は、インバータ回路６２からモータ１２Ａ、１２Ｂへの通電経路に発生する誘起電圧に基づき、回転位置を検出するようにしてもよい。

そして、このようにすれば、モータ１２Ａ、１２Ｂと駆動用コントローラ６０Ａ、６０Ｂとを接続する信号線の数を少なくして、その配線作業を簡単にすることができる。
また、上記実施形態では、集中管理コントローラ４０は、モータ１２Ａ、１２Ｂを正常に駆動できるときには、各モータ１２Ａ、１２Ｂの回転速度を、トリガＳＷ２２及びダイヤルＳＷ２４を介して設定される指令回転速度に制御するものとして説明した。

しかし、モータ１２Ａ駆動用の直流電源５０Ａと、モータ１２Ｂ駆動用の直流電源５０Ｂは、別々に充放電されることから、残容量にばらつきが生じる。
従って、各モータ１２Ａ、１２Ｂの回転速度が同一になるように制御すると、各モータ１２Ａ、１２Ｂを駆動可能な時間にもばらつきが生じ、最終的には、一方の直流電源の放電に伴い、一方のモータを停止させることになる。

そこで、駆動用コントローラ６０Ａ、６０Ｂの状態監視部８０から、集中管理コントローラ４０に対し、直流電源５０Ａ、５０Ｂの残容量を通知するようにし、集中管理コントローラ４０は、その通知された残容量の違い（比率など）に応じて、モータ１２Ａ、１２Ｂ毎に指令回転速度を設定するようにしてもよい。

つまり、このようにすることで、各直流電源５０Ａ、５０Ｂから各モータ１２Ａ、１２Ｂへの供給電力を、直流電源５０Ａ、５０Ｂの残容量がモータ駆動判定用の閾値に達するまでの時間が一致するように制御するのである。

そして、このようにすれば、各直流電源の電力を効率よく使用し、吐出口９からの空気の吐出量を、使用者の要求に応じた吐出量に制御することが可能となる。
また、上記実施形態では、直流電源５０Ａ、５０Ｂは、モータ１２Ａ、１２Ｂ毎に使用されるものとして説明した。

しかし、例えば、モータ１２Ａ、１２Ｂ（若しくはファン１０Ａ、１０Ｂ）の何れか一方に故障が生じ、その故障したモータに対応する直流電源にはモータを駆動するのに充分な電力が蓄積されている場合、その直流電源を他のモータの駆動に利用するようにしてもよい。

つまり、上記各直流電源５０Ａ、５０Ｂ、或いは、これを構成するバッテリパック５０Ａ１〜５０Ｂ２は、集中管理コントローラ４０若しくは駆動用コントローラ６０Ａ、６０Ｂにて接続を切り換えることで、他のモータ１２Ｂ、１２Ａの駆動に利用するようにしてもよい。

また次に、上記実施形態においては、各直流電源５０Ａ、５０Ｂは、２つのバッテリパック５０Ａ１、５０Ａ２若しくは５０Ｂ１、５０Ｂ２を直列接続することで構成されるものとして説明した。

しかし、各直流電源５０Ａ、５０Ｂは、バッテリパック１つで構成してもよく、或いは、３個以上のバッテリパックにて構成してもよい。また、直流電源５０Ａ、５０Ｂを、複数のバッテリパックにて構成する場合、各バッテリパックは、必ずしも直列接続する必要はなく、並列接続するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、ファン１０Ａ、１０Ｂを回転させるモータ１２Ａ、１２Ｂは、アウタロータ型のブラシレスモータであるとして説明したが、モータ１２Ａ、１２Ｂは、必ずしもこのように構成する必要はなく、ファン１０Ａ、１０Ｂを回転駆動することのできるモータであればよい。

また、上記実施形態では、ファン１０Ａ、１０Ｂは、中心軸が一致するように並設されて、その両側から外気を導入するものとして説明したが、ファンは、必ずしもこのように配置する必要はなく、例えば、外気の導入方向が同方向（例えば、使用者の後方）となるように配置してもよい。また、ファンの数も、２個にする必要はなく、３個以上であっても良い。

２…ブロワ、４…背負子、６…ブロワ本体、７…パイプ取付部、８，８ａ〜８ｅ…パイプ、９…吐出口、１０Ａ，１０Ｂ…ファン、１２Ａ，１２Ｂ…モータ、２０…ハンドル部、２２…トリガＳＷ、２２ａ…メインＳＷ、２２ｂ…可変抵抗部、２４…ダイヤルＳＷ、２６…ロックボタン、２８…主電源ＳＷ、３０…表示部、ＤＡ、ＤＢ…発光ダイオード、３２，４２Ａ，４２Ｂ…ケーブル、３４，４４Ａ，４４Ｂ…コネクタ、４０…集中管理コントローラ、５０Ａ，５０Ｂ…直流電源、５０Ａ１，５０Ａ２，５０Ｂ１，５０Ｂ２…バッテリパック、５２Ａ，５２Ｂ…残容量表示部、６０Ａ，６０Ｂ…駆動用コントローラ、６２…インバータ回路、６４…回転位置センサ、６６，６８…温度センサ、７０…制御回路、７２…ロータ位置検出部、７４…ロータ回転速度演算部、７６…ＰＷＭ生成部、７８…スイッチング制御部、８０…状態監視部、８２，８４…バッテリ状態検出部。

Claims (11)

1. モータを備え、該モータにより回転駆動される複数のファンと、
   バッテリからなり、前記複数のファンに対しそれぞれ電力供給を行う複数の直流電源と、
   前記複数のファン及び前記複数の直流電源が搭載される背負子と、
   を備え、前記複数のファンからの風を合わせて吐出するよう構成されている、背負い式ブロワであって、
   前記複数の直流電源は、それぞれ、独立した給電経路を介して、対応するファンに電力供給するよう構成され、
   前記複数の直流電源又は前記複数のファンの状態を監視し、ファンの回転を継続できない異常を検出すると、当該ファンの回転を停止させる制御部を備えている、背負い式ブロワ。
2. 前記制御部は、異常を検出したファンの回転を停止させると、他のファンの回転数を上昇させるよう構成されている、請求項１に記載の背負い式ブロワ。
3. 前記制御部は、当該ブロワからの吐出量が前記ファンの回転を停止させる前と同じになるよう、他のファンの回転数を制御する、請求項２に記載の背負い式ブロワ。
4. 前記制御部は、前記各直流電源の残容量に応じて、前記各直流電源から前記各ファンへの供給電力を制御する、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の背負い式ブロワ。
5. 前記複数の直流電源の負極は同電位である、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の背負い式ブロワ。
6. 前記各直流電源は、それぞれ、複数のバッテリにて構成されている、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の背負い式ブロワ。
7. 前記各直流電源を構成する複数のバッテリは、それぞれ、直列接続されている、請求項６に記載の背負い式ブロワ。
8. 前記複数のファンは、それぞれ、ブラシレスモータを備えている、請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の背負い式ブロワ。
9. 前記ブラシレスモータは、回転位置検出用のセンサを備えていないセンサレスモータである、請求項８に記載の背負い式ブロワ。
10. 前記複数のファンのモータをそれぞれ定回転制御する駆動部を備えている、請求項１〜請求項９の何れか１項に記載の背負い式ブロワ。
11. 前記複数のファンのモータはアウターロータモータである、請求項１〜請求項１０の何れか１項に記載の背負い式ブロワ。

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