JP2999839B2

JP2999839B2 - アイロン装置

Info

Publication number: JP2999839B2
Application number: JP5153391A
Authority: JP
Inventors: 青戸　　一義; 昭雄有中
Original assignee: Tottori Sanyo Electric Co Ltd; Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1991-03-15
Filing date: 1991-03-15
Publication date: 2000-01-17
Anticipated expiration: 2015-01-17
Also published as: JPH04285600A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はベースの温度変化に応じ
てベース制御温度を変更するアイロン装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のアイロンは希望の温度に設定する
と、ベースの温度が設定された一定のベース制御温度と
なるようにヒータの通電が制御される構成となっている
（例えば特開昭５８−１１２５８８号公報）。しかしな
がら、衣類が湿っている場合やスチームを使ってアイロ
ン掛けする場合はベース温度が急激に低下するため設定
した希望の温度でのアイロン掛けができないという問題
がある。特にコードレス式とした場合はこの問題が顕著
に現われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題点
を解決し、衣類の湿り具合やスチーム使用の有無にかか
わらず、希望する温度でのアイロン掛けができるアイロ
ン装置を提供するものである。

【０００４】本発明は、ベースを加熱する加熱手段と、
前記ベースの温度を検出する温度検出手段と、設定され
たベース制御温度と前記温度検出手段によって検出され
た温度に基づいて前記加熱手段を制御する制御手段を備
え、該制御手段は前記加熱手段のオンやオフの加熱状態
と前記ベースの温度が所定時間に変化する変化量に基づ
いて前記ベースから布地に奪われる熱量として推定し、
この熱量の大小を推定する奪熱量推定手段を有し、該推
定手段の推定結果によって前記ベース制御温度を変更す
るものである。

【０００５】

【作用】本発明によれば、ベースの加熱状態やベースの
温度傾斜に応じ、乾いた衣類にアイロン掛けする場合な
どベース温度の低下が緩やな場合には、ベースの制御温
度を設定時の状態に維持し、湿った衣類にアイロン掛け
する場合やスチームを使ってのアイロン掛けを行う場合
などベース温度低下が急な場合には、その低下温度を考
慮してベースの制御温度を設定時よりも高く再設定し、
ベースの温度低下が生じても希望の温度を維持可能とす
る。そして、ベースの制御温度を設定時よりも高く再設
定したときは、適温表示を行うための判定基準温度も高
く再設定する。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１において、（１）はアイロン本体、（２）は
この本体（１）を載置するスタンドで、商用電源（３）
が供給される。スタンド（２）には給電端子（４）
（４）が設けられ、本体（１）を所定位置に載置すると
接点（５）（５）が閉じられて給電端子（４）（４）に
商用電源（３）が供給される。本体（１）にはスタンド
（２）に載置された時給電端子（４）（４）に接続され
る受電端子（６）（６）が設けられており、この受電端
子（６）（６）には常開リレー接点（７）とベース加熱
用ヒータ（８）の直列回路、及び直流電源回路（９）と
が接続されている。直流電源回路（９）は商用電源
（３）が供給されると、後述する回路の駆動用直流電圧
Ｖ_DD、Ｖ_SS、Ｖ _LL等の複数の直流電源を供給する。（1
0）は抵抗（11）を介して充電される電源バックアップ
用のコンデンサで、商用電源（３）の断電時ダイオード
（12）を介して電源Ｖ_DDの供給を10分間以上代行できる
容量を有している。

【０００７】（13）は電源Ｖ_DDの供給を受けて駆動する
１チップ型のマイコンで、予め設定された処理プログラ
ムに従って各部を制御する制御手段を構成する。このマ
イコン（13）はポート（Ｐo1）よりリレー駆動信号を出
力し、リレー駆動手段（14）を介してリレー接点（７）
の開閉を制御する。（15）は商用電源の供給の有無を検
出する接続検出手段で、検出信号をマイコン（13）のポ
ート（Ｐi3）に出力する。（16）はマイコン（13）のポ
ート（ＰLCD）から出力される駆動信号によって表示動
作を行なう液晶表示器より成る表示手段で、図２に示す
ように、印刷された枠内に目盛用の５つのパターン（PT
1）（PT2）（PT3）（PT4）（PT5）を配設した目盛表示
部（17）と、印刷された「高・スチーム」「中」「低」
「切」の文字に対応して設定表示用の４つのパターン
（PT6）（PT7）（PT8）（PT9）を配設した設定表示部
（18）とで構成している。なお、目盛用の５つのパター
ン（PT1）（PT2）（PT3）（PT4）（PT5）を総称して以
下、目盛「５」と呼び、そのうち、パターン（PT1）を
除いたものを目盛「４」、さらにパターン（PT2）を除
いたものを目盛「３」、パターン（PT3））を除いたも
のを目盛「２」、パターン（PT5）のみのものを目盛
「１」と呼ぶ。

【０００８】（19）はブザーで、マイコン（13）のポー
ト（Ｐo3）より出力されるブザー信号により鳴動する。
（20）はベースの温度を検出する感温素子としてのサー
ミスタで、マイコン（13）のアナログ入力用のポート
（Ａin）に接続されているとともに、抵抗（21）を介し
てポート（Ｐo2）に接続されている。そしてマイコン
（13）は、商用電源（３）の供給がある場合はポート
（Ｐo2）を定期的にローレベル（Ｖ_SS）（以下Ｌとい
う）とし、ポート（Ａin）の入力電圧を内部のＡ／Ｄ変
換回路によってデジタル信号に変換し、ベース温度情報
を得る構成としている。また、マイコン（13）は接続検
出手段（15）の出力によって商用電源（３）の供給が停
止されたことを検知すると、ポート（Ｐo2）をＬとする
間隔を大きくし、サーミスタ（20）及び抵抗（21）によ
って消費される電力を小さくする構成としている。（2
2）は温度設定用の常開スイッチで、マイコン（13）の
ポート（Ｐi1）に接続され、温度設定用ボタン（23）に
より操作される。

【０００９】マイコン（13）は接続検出手段（15）の検
出信号がある時のみスイッチ（22）の入力を取込み、こ
の信号の入力がある毎に温度設定を「切」−「高・スチ
ーム」−「中」−「低」−「切」の順に変更しそれを記
憶する。そして各温度設定に対しては、図４に示すよう
に複数の比較温度（θ１）〜（θ8）がそれぞれ予め設
定され、マイコン（13）に記憶されている。ここで（θ
７）はベースの制御用温度である。また、温度θ１〜θ
8と目盛表示部（17）の目盛との関係は、図５に示すよ
うに予め設定されてマイコン（13）に記憶されており、
ベースの温度上昇時と温度下降時とで温度ヒステリシス
を持たせている。

【００１０】次に、本体（１）の構造について図３を参
照して説明すると、ヒータ（８）はベース（24）に埋設
されており、サーミスタ（20）はベース（24）の上面に
固定されている。ベース（24）の上面はベースカバー
（25）で覆われており、ベースカバー（25）にはハンド
ル（26）を有する把手体（27）が固定されている。把手
体（27）の前方にはスチーム発生機構を構成する水タン
ク（28）が着脱自在に取付けられており、水タンク（2
8）は底部のノズル（29）を介してベース（24）の気化
室（30）に連絡されている。水タンク（28）内にはノズ
ル（29）を常閉する弁体（31）が設けられ、この弁体
（31）はハンドル（26）の上面に設けたスチームボタン
（32）、軸（33）、レバー（34）を介して開閉される。
軸（33）にはセレクター（35）が設けられており、セレ
クター（35）が作動状態になった時のみ弁体（31）を開
位置に保持することができるようになっている。セレク
ター（35）はベース（24）上面に配置された反転式バイ
メタル（36）がスチーム発生適温に達して上方に湾曲反
転した時、レバー（37）を介して作動状態になる。そし
てセレクター（35）が非作動時は、スチームボタン（3
2）を押しても弁体（31）を開位置に保持することがで
ないようになっている。また、ハンドル（26）の上面に
は、図２のように表示手段（16）がハンドル（26）の長
手方向に沿って設けられ、その手前には温度設定ボタン
（23）が配置されている。

【００１１】上記の構成における動作について、まず図
６を参照して表示手段（16）の表示動作を中心に説明す
る。はじめに本体（１）をスタンド（２）に載置し、Ｔ
0時点でプラグをコンセントに差込んで商用電源（３）
の供給を開始すると、マイコン（13）は温度設定を「切」
として記憶するとともに、設定表示部（18）のパターン
（PT9）を点灯させ「切」設定を表示する。この時本体
（１）をスタンド（２）から取外すとパターン（PT9）
は消える。

【００１２】本体（１）をスタンド（２）に載置した状
態で、Ｔ1の時点で設定ボタン（23）を押してスイッチ
（22）を閉じると、マイコン（13）は温度設定を「切」
から「高・スチーム」に変更後それを記憶し、設定表示
部（18）の表示パターン（PT9）に代えてパターン（PT
6）を点灯すると同時にリレー接点（７）を閉じてヒー
タ（８）への通電を開始する。その後、マイコン（13）
は160ミリ秒毎にポート（Ｐo2）をＬとしてポート（Ａi
n）の電圧を入力し、その電圧をデジタル信号に変換し
てベース（24）の温度検出を行なう。目盛表示部（17）
の表示は、「高・スチーム」の場合にかぎり、ヒータへ
の通電開始温度がθ１以下の場合（θ１以上であっても
目盛「０」の場合）は図６（ｂ）の（Ｍ2）に示すよう
に目盛「０」に保たれる。

【００１３】ベース（24）の温度が上昇してθ６を越え
ると、マイコン（13）はその信号入力によってスチーム
発生適温となったと判断し、ベースの温度が上昇中であ
るので、図５の内容に基ずき（Ｍ3）のように目盛
「４」の表示を行なう。ここで、突然目盛「４」の表示
を行うのではなく、例えば１秒の間隔をおいて目盛
「１」から順次その目盛を増加させて目盛「４」の表示
を行なってもよい。前記θ６はバイメタル（36）が反転
する温度（170℃）よりも高く設定しているので、ベー
ス（24）の温度が確実にバイメタルの反転する温度に成
っているときのみ適温報知を行うことができる。

【００１４】ベース（24）の温度が上昇を続け、Ｔ3時
点でθ７を上回るとヒータ（８）の通電を停止するとと
もに（Ｍ４）のように目盛「５」の表示を行なう。これ
と同時に、ブザー（19）を鳴らして適温報知を行なう。
その後、マイコン（13）はベース（24）の温度をθ７に
維持すべくヒータ（８）のオンオフを制御し、その間目
盛表示部（17）には目盛「５」の表示を行なう。なお、
マイコン（１３）はヒータ（８）がオフされる直前のヒ
ータオン時間とヒータ（８）がオフされてからの経過時
間を各々計時するタイマー手段を備えている。

【００１５】Ｔ4の時点で本体（１）を離してアイロン
掛けを開始すると商用電源（３）の供給が停止される
が、コンデンサ（10）により直流電源Ｖ_DDの供給は継続
される。これによりマイコン（13）は動作し続け、接続
検出手段（15）の検出信号がなくなることにより本体
（１）がスタンド（２）から離れたことを検知する。そ
の後マイコン（13）はコンデンサ（10）の電力消費を抑
えるため、ポート（Ｐo2）をＬとする間隔を５秒間とし
て温度検出回数を少なくするとともに、ブザー（19）及
びリレー駆動手段（14）の作動も禁止する。さらに温度
設定スイッチ（22）からの入力を禁止して設定温度の変
更も禁止する。

【００１６】そして、ヒータ（８）がオフするので、ベ
ース（24）の温度が低下し始め、Ｔ5時点でθ６を下ま
わると、目盛を「５」から「４」とし、θ５を下まわる
と目盛「３」・・とし、θ３を下まわると目盛「１」と
し、θ２を下まわると目盛「１」の点滅表示を行い、θ
１を下まわると目盛「１」を消して適温範囲を外れたこ
とを表示する。このθ１はバイメタル（36）が元に復帰
する温度（約120℃）よりも高く設定している。なお、
マイコン（13）は本体（１）がスタンド（２）から外さ
れてから内部のタイマーを作動させ、所定時間（例えば
10分間）の間に本体（１）が戻されなければ、温度設定
を「切」とし、さらに表示手段（16）のすべての表示を
消すように設定されている。

【００１７】一方、マイコン（１３）は上述したアイロ
ン掛け中、ベース（２４）から布地に奪われる熱量（以
下奪熱量という）の大小をファジィ推論を用いる奪熱量
推定手段によって推定し、奪熱量が大きければ、本体
（１）をスタンド（２）に戻したとき、ベース制御温度
θ７及び加熱時の比較温度θ２〜θ６を奪熱量に応じて
上昇させ、奪熱量が小さければ上記θ７、θ２〜θ６を
変化させないという制御を行う。奪熱量は、アイロン掛
け時間が長かったり、布地が低温の場合には大きく、逆
の場合は小さくなる。

【００１８】ファジィ推論則を用いた制御について説明
すると、本実施例においては入力として３つの入力を用
い、第１の入力として、ヒータ（８）をオフしてからの
経過時間（以下オフ時間ＩＮＰ１という）、第２の入力
として、ヒータ（８）がオフする直前のヒータへの通電
時間（以下オン時間ＩＮＰ２という）、第３の入力とし
て、ベースの温度が所定時間（５秒）に変化する温度変
化量（以下温度傾斜ＩＮＰ３という）を設定し、出力
（ＯＵＴ）としてベース制御温度θ７及び加熱時の比較
温度θ２〜θ６を変化させる上昇温度（△ｔ）を設定し
ており、図７に示す４５通りのルールをあらかじめ設定
している。この△ｔは0.6℃きざみで最高10℃としてい
る。

【００１９】一つのルールを示すと、ヒータをオフして
からの経過時間が短く（ＰＳ）、ヒータがオフする直前
のヒータへの通電時間が長く（ＰＬ）、ベースの温度傾
斜が降下大（ＮＬ）であれば、上昇温度（△ｔ）を大き
く（ＰＬ）設定するというもので、（ｉｆＩＮＰ１＝
ＰＳａｎｄＩＮＰ２＝ＰＬａｎｄＩＮＰ３＝Ｎ
ＬｔｈｅｎＯＵＴ＝ＰＬ）のように示される。この
ようにあいまいな表現で示される制御ルールは図８に示
すようにメンバシップ関数によって定量的に表現され、
例えばＭＡＸ−ＭＩＮ合成重心法を用いて演算処理可能
となる。

【００２０】次に上記ファジィ制御則を用いる動作
（「高・スチーム」設定時）について図９を参照して説
明する。まず、アイロン掛け中であるｔ0時点では、ヒ
ータがオフしてベース温度が下降し、目盛「４」となっ
ている。さらに温度が下がりｔ1で目盛「３」、ｔ2で目
盛「２」となる。ｔ3の時点で本体（１）を加熱のため
にスタンド（２）に載置すると、ヒータ（８）がオンし
てベースの温度は上昇する。ｔ4で再び本体（１）が取
外されると、マイコン（13）は接続検出手段（15）の出
力によって本体（１）が離脱状態となったことを検出
し、その時のベース温度ＴＭ0を記憶する。また、ヒー
タのオン時間、すなわちｔ3からｔ4までの経過時間（こ
こでは仮に８秒とする）をＩＮＰ２として記憶し、そし
て、ポート（Ｐo2）をＨとして温度検出を停止するとと
もに、計時用タイマー（10分）をスタートさせる。そし
て、アイロン掛けが行われるが、離脱直後のベース（2
4）の温度はオーバーシュートにより上昇する。

【００２１】５秒経過後のｔ5でマイコン（13）は、ポ
ート（Ｐo2）をＬとして温度検出を行い、再びポート
（Ｐo2）をＨとする。この時の温度をＴＭ1とすると、
ＴＭ1とＴＭ0の差（仮に＋３℃とする）を温度傾斜ＩＮ
Ｐ３とする。また、ヒータがオフされたｔ4からｔ5まで
の時間（この場合５秒）をオフ時間ＩＮＰ１とする。そ
して、これらＩＮＰ１〜ＩＮＰ３を入力として、上述の
メンバーシップ関係とルールに従ってファジィ推論を行
い、ＭＡＸ−ＭＩＮ合成重心法を用いて上昇すべき温度
△ｔ（６℃）を得る。ここで、湿った布へのアイロン掛
け、あるいはスチームの使用によるアイロン掛けが行わ
れた結果ベース温度が急に下がったとする。

【００２２】すると、５秒後のｔ6で上述と同様にして
温度検出を行い、ＴＭ2を得てＴＭ2とＴＭ1の差（仮に
−７℃）を求めこれを温度傾斜ＩＮＰ３とする。オフ時
間ＩＮＰ１はｔ4からｔ6までの経過時間の10秒とし、一
方オン時間ＩＮＰ２は８秒のままである。そしてこれら
ＩＮＰ１〜３を入力としてファジィ推論により上昇温度
△ｔ（10℃）を得る。ここで、上昇温度△ｔは最大値を
保持する構成とし、前回の値より大きい今回の値10℃を
保持する。

【００２３】さらに５秒経過後のｔ８でも同様にしてフ
ァジィ推論を行い、上昇温度△ｔを求める。そして、こ
こで求めた△ｔが０であったとしてもそれまでの最大値
を保持する。このようにアイロン掛け中５秒毎にファジ
ィ推論によってベースの奪熱量を推定し、ベース制御温
度θ７及び加熱時の比較温度θ２〜θ６を変化させる上
昇温度（△ｔ）を逐次求め、本体（１）がスタンド
（２）に載置されたとき、その最大値を上昇温度（△
ｔ）とする。なお、アイロン掛け中（ベース温度低下
時）は、比較温度θ１〜θ７は上述のように求めた上昇
温度（△ｔ）にかかわらず、図４に示すとおりの値に維
持される。

【００２４】そしてｔ9で本体（１）が載置されると、
マイコン（13）はθ１〜θ７に上述のようにして求めた
△ｔ（10℃）を加算し、その値を比較温度とする。その
結果、ヒータへの通電によりベースの温度が上昇し、ｔ
10でθ４より10℃高いθ４’以上に温度上昇したときに
目盛「２」とし、ｔ11でθ５より10℃高いθ５’以上に
温度上昇したとき目盛「３」とし、同様にしてｔ12 で
目盛「４」とし、ｔ13でθ７’（θ７＋10℃）以上にな
ったとき目盛「５」としてブザーを鳴らすとともに、ヒ
ータへの通電を停止する。この時ベースの温度は通常よ
り10℃高くなっており、湿った布へのアイロン掛けやス
チームを使ってのアイロン掛けのようにベースの奪熱量
が大きいアイロン掛けに対してベースの蓄熱量を増加さ
せて対応できる。なお、本体が載置された時、目盛
「０」となっていた場合はθ６’以上に温度上昇するま
で目盛「０」に維持され、θ６’以上となったとき上述
したように目盛「４」として適温となったことを表示す
る。

【００２５】目盛「５」となった状態で放置すると、ヒ
ータが３回オフされたｔ14の時点で△ｔを０として比較
温度を元の値に戻すようにしているが、θ７’を越えた
ｔ13の時点で元に戻してもよい。

【００２６】また、本体（１）が外されると、それがθ
７’に達する前であれば△ｔの値はそのまま保持し、θ
７’に達した後であれば△ｔの値を０とし、上述したフ
ァジィ推論が実行される。

【００２７】なお、上記実施例はコードレス式のアイロ
ン装置を例にとって述べたが、本発明はこれに限定され
るものではなく、コード付きのアイロン装置において
も、ヒータのオフ期間中に上述したファジィ推論を用い
た奪熱量の判定を行い、上述した制御を行うことができ
る。

【００２８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、加熱手段
のオンオフによるベースの加熱状態やベースの温度が所
定時間に変化する変化量に応じ、乾いた衣類にアイロン
掛けする場合などベース温度の低下が緩やな場合には、
ベースの制御温度を設定時の状態に維持し、湿った衣類
にアイロン掛けする場合やスチームを使ってのアイロン
掛けを行う場合などベース温度低下が急な場合には、そ
の低下温度を考慮してベースの制御温度を設定時よりも
高く再設定し、ベースの温度低下が生じても希望の温度
を維持してアイロン掛けの状態を良好とする。そして、
ベースの制御温度を設定時よりも高く再設定したとき
は、適温表示を行うための判定基準温度も高く再設定
し、実際の制御に沿った表示を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す回路ブロック図であ
る。

【図２】表示手段を示す平面図である。

【図３】アイロン本体の断面図である。

【図４】各温度設定と比較温度の関係図である。

【図５】「高・スチーム」設定時における温度帯と目盛
の関係図である。

【図６】動作を説明するもので、同図(ａ)は温度特性
図、同図(ｂ)は目盛の変化を示す説明図である。

【図７】ファジィ制御のルールを示す説明図である。

【図８】ファジィ制御のメンバーシップ関数を示し、同
図（ａ）はＩＮＰ１、同図（ｂ）はＩＮＰ２、同図
（ｃ）はＩＮＰ３、同図（ｄ）はＯＵＴのメンバーシッ
プを示す関係図である。

【図９】動作を説明するもので、同図(ａ)は温度特性
図、同図(ｂ)は目盛の変化を示す説明図である。

【符号の説明】

１アイロン本体２スタンド８ヒータ 13 マイコン 16 表示手段 20 サーミスタ 24 ベース

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平４−180799（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−31800（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) D06F 75/26

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ベースを加熱する加熱手段と、前記ベー
スの温度を検出する温度検出手段と、設定されたベース
制御温度と前記温度検出手段によって検出された温度に
基づいて前記加熱手段を制御する制御手段を備え、該制
御手段は前記加熱手段のオンやオフの加熱状態と前記ベ
ースの温度が所定時間に変化する変化量に基づいて前記
ベースから布地に奪われる熱量として推定し、この熱量
の大小を推定する奪熱量推定手段を有し、該推定手段の
推定結果によって前記ベース制御温度を変更することを
特徴とするアイロン装置。
【請求項２】前記温度検出手段の出力に基づき、前記
ベースの温度が設定されたベース制御温度に対して適温
範囲に達したか否か判定する適温判定手段と、適温状態
を表示する表示手段を備え、前記適温判定手段は前記奪
熱量推定手段の推定結果にしたがって適温の判定基準を
変更することを特徴とする請求項１に記載したアイロン
装置。
【請求項３】前記推定手段はファジィ推論を用いて奪
熱量の推定を行うことを特徴とする請求項１もしくは請
求項２に記載のアイロン装置。