JP4784502B2

JP4784502B2 - 電子機器およびそれを備えた髪ケア装置

Info

Publication number: JP4784502B2
Application number: JP2006337699A
Authority: JP
Inventors: 拓史荘村
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2006-12-15
Filing date: 2006-12-15
Publication date: 2011-10-05
Anticipated expiration: 2026-12-15
Also published as: JP2008148793A

Description

本願発明は、マイナスイオン発生部およびヒータを制御する電子機器、および同電子機器を備えた髪ケア装置に関する。

マイナスイオンを発生する、マイナスイオン発生部を制御するためのマイナスイオン制御回路においては、電圧を昇圧するトランスと、トランスの一次側に接続されパルス電圧を発生する一次側回路部と、トランスの二次側に接続されトランスで発生したパルス高電圧を整流するとともに、整流されたパルス電圧をマイナスイオンを発生するマイナスイオン発生部に印加する二次側回路部とから構成されており、前記の構成により、マイナスイオン発生部を制御している（特許文献１）。

また、ヒータの温度を制御する温度制御回路においては、電源用トランスを用いることなく、交流商用電源と直列にヒータおよびサイリスタが接続されており、このヒータとサイリスタとを直列に接続した状態と並列に、整流用のダイオードと、電圧を降圧するための抵抗と、定電圧素子としてのツェナーダイオードとが直列に接続された状態に構成されている。前記の構成により、トランスを用いることなくヒータの温度を制御している（特許文献２）。
特開２００４−８０９４０特開平１０−２８４２１６

しかしながら、前記背景技術の特許文献１に記載のマイナスイオン制御回路と、前記背景技術の特許文献２に記載の温度制御回路とを組み合わせた電子機器を用いる、例えばヘアアイロン等の髪ケア装置においては、温度制御回路に、電源から供給される電圧を降圧するための抵抗が設けられているが、上記電源の電圧と温度制御回路に供給される電圧との差が、すべて上記抵抗に印加されるために、特に温度制御回路の消費電流が大きい場合は、抵抗の発熱が大きくなることから、この発熱を抑制するために、定格電力が大きい抵抗や、複数の抵抗を設ける必要が生じてしまい、その結果、電子機器が大型化したり、電子機器のコストが上昇するといった問題点があった。

本願発明はこのような上記背景技術の課題を解決するものであり、電源から供給される電力を、マイナスイオン制御回路を介して温度制御回路に供給することで、温度制御回路において、電圧を降圧するための抵抗を用いることなく、小型で省コストの電子機器を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本願発明は、電圧を昇圧するトランスと、トランスの一次側に接続されパルス電圧を発生する一次側回路部と、トランスの二次側に接続されトランスで発生したパルス高電圧を整流するとともに、整流されたパルス電圧をマイナスイオンを発生するマイナスイオン発生部に印加する二次側回路部と、から構成されるマイナスイオン制御回路を有し、ヒータの温度を制御する温度制御回路と、マイナスイオン制御回路および温度制御回路に電力を供給する電源と、を備え、電源に対して、マイナスイオン制御回路と、温度制御回路とを直列に接続するとともに、温度制御回路に供給される電力は、電源よりマイナスイオン制御回路の一次側回路部を介して供給し、マイナスイオン制御回路の一次側回路部には、電源から一次側回路部を介して温度制御回路に流れる電流を調整する調整手段を設け、前記調整手段はマイナスイオン制御回路に設けられた整流用のダイオードから温度制御回路に設けられたツェナーダイオードに至る間に直列に接続した少なくとも一つのバイパス抵抗であることを特徴としている。

そして、上記マイナスイオン制御回路と温度制御回路とを備えた電子機器を髪ケア装置に用いてもよい。

本願発明の電子機器においては、電源から供給される電力を、マイナスイオン制御回路を介して温度制御回路に供給することで、温度制御回路において、電圧を降圧するための抵抗を用いることなく、小型で省コストの電子機器を提供できる。

また、例えば温度制御回路の消費電流が大きくなった場合に、温度制御回路に設けられた電流の調整手段により、温度制御回路の電流を適切な値に調整することができる。

そして、上記電子機器を髪ケア装置に用いることで、小型かつ省コストの髪ケア装置を提供することができる。

図１は、本願発明の第１の実施形態である髪ケア装置を示しており、図２は、同じく本願発明の第１の実施形態である電子機器１０を示している。前記電子機器１０は、図２に示すように、電圧を昇圧するトランス１と、トランス１の一次側に接続されパルス電圧を発生する一次側回路部２と、トランス１の二次側に接続されトランス１で発生したパルス高電圧を整流するとともに、整流されたパルス電圧をマイナスイオンを発生するマイナスイオン発生部３に印加する二次側回路部４と、から構成されるマイナスイオン制御回路５を有し、ヒータ６の温度を制御する温度制御回路７と、マイナスイオン制御回路５および温度制御回路７に電力を供給する電源８と、を備え、電源８に対して、マイナスイオン制御回路５と、温度制御回路７とを直列に接続するとともに、温度制御回路７に供給される電力は、電源８よりマイナスイオン制御回路５の一次側回路部２を介して供給している。

また、マイナスイオン制御回路５の一次側回路部２には、電源８から一次側回路部２を介して温度制御回路７に流れる電流を調整する調整手段としてのバイパス抵抗９を設けてもよい。

次に、図１に示すように、上記マイナスイオン制御回路５と温度制御回路７とを備えた電子機器１０が髪ケア装置としてのヘアアイロン１１に設けられている。

以下、この実施形態の電子機器１０、および同電子機器１０を備えたヘアアイロン１１を、より具体的詳細に説明する。

図１に示すように、ヘアアイロン１１の本体１２の片側には内部にヒータ６を備えた加熱部１３が設けられており、この加熱部１３と対向するとともに加熱部１３の外周側の一部を覆うように押え板１４が設けられていて、上記加熱部１３と押え板１４とで、使用者の髪を挟んで加熱するようにしている。

上記押え板１４の一方の側部には、本体１２に可動自在に支持されたレバー１５が接続されていて、レバー１５側を支点として、押え板１４を加熱部１３に対して開閉できるようにされている。

また、本体１２の加熱部１３と反対側には、マイナスイオン制御回路５と温度制御回路７とから構成された電子機器１０が設けられており、この電子機器１０には、電源８につながる電源コードが接続されるコネクタ１６と、本体１２内に設けられたスイッチ１７とが接続されている。

さらに、電子機器１０の温度制御回路７にはヒータ６が接続されており、マイナスイオン制御回路５には、本体１２の両側部に設けられた一対の電極を内蔵したマイナスイオン発生部３が配置されている。

次に、図２に示すように、電子機器１０は、マイナスイオン制御回路５と温度制御回路７とから構成されているが、マイナスイオン制御回路５には、電圧を昇圧するトランス１と、トランス１の一次側に接続されパルス電圧を発生する一次側回路部２と、トランス１の二次側に接続されトランス１で発生したパルス高電圧を整流するとともに、整流されたパルス電圧を、マイナスイオンを発生する放電電極を備えたマイナスイオン発生部３に印加する二次側回路部４とが設けられている。

上記一次側回路部２には、整流用のダイオード１８と抵抗１９と、コンデンサ２０とが、トランス１の一次側の巻線２１に対して直列の状態で接続されており、これに対して、片方向のブレークオーバー素子としてのサイダック２２が、上記直列に接続された状態に対して並列に接続されている。

また、上記二次側回路部４には、整流用の高圧ダイオード２３と、電流制限用の抵抗２４と、電極から構成されるマイナスイオン発生部３とが、トランス１の二次側の巻線２５に対して直列の状態で接続されており、これに対して、コンデンサ２０が、上記直列に接続された状態に対して並列に接続されている。

次に、温度制御回路７においては、定電圧素子としての、例えば順方向電圧が５．６Ｖ
程度のツェナーダイオード２６が、マイナスイオン制御回路５のトランス１の一次側の巻線２１に対して直列の状態で接続されており、これに対して、温度ヒューズ２７と、ヒータ６と、サイリスタ２８とが直列に接続された状態のものが、並列に接続されている。

また、温度制御回路７において、ヒータ６の温度を検知し、予め設定された温度と比較してサイリスタ２８への制御信号を出力する検知回路部２９と、コンデンサ２０とが、それぞれ上記ツェナーダイオード２６に対して並列に接続されている。

さらに、検知回路部２９内においては、抵抗値が４８ｋΩ程度の抵抗３０と、抵抗値が２４ｋΩ程度の抵抗３１とが直列に接続されたものが、上記ツェナーダイオード２６に対して並列に接続されるとともに、抵抗値が６．２ｋΩ程度の抵抗３２と、ヒータ６の温度を検知するセンサとしてのサーミスタ３３とが直列に接続されたものが、同様に上記ツェナーダイオード２６に対して並列に接続されている。

そして、検知回路部２９内には、コンパレータ３４が設けられており、このコンパレータ３４の反転入力端子側は、上記抵抗３０と抵抗３１との間に接続され、コンパレータ３４の非反転入力端子側は、上記抵抗３２とサーミスタ３３との間に接続されている。

コンパレータ３４の出力端子側は、抵抗値が３．０ｋΩ程度の抵抗３５を介して、サイリスタ２８に接続されている。

以上の構成において、本願発明の第１の実施形態における電子機器１０、および同電子機器１０を備えたヘアアイロン１１の動作を、図１、２を用いて説明する。

使用者が、ヘアアイロン１１の本体１２に設けられたスイッチ１７をオンにすると、電源８より供給される電力が、電源コードが接続されたコネクタ１６を介して電子機器１０に供給され、例えば、電源８に商用の交流電源を用いている場合は、１００Ｖの電圧が電子機器１０に印加される。

電圧が印加されると、整流用のダイオード１８と抵抗１９とを介して、コンデンサ２０が充電される。コンデンサ２０の両端電圧が、サイダック２２のブレークオーバー電圧（例えば７０Ｖから１１０Ｖ程度）に達した場合に、サイダック２２が短絡することで、コ
ンデンサ２０に充電された電力が、トランス１の一次側の巻線２１およびサイダック２２へ急速に放電され、一次側の巻線２１の両側にパルス電圧が発生する。

その後、放電されたコンデンサ２０が再び充電されることで、このコンデンサ２０は、充放電のサイクルを繰り返し行っている。

また、トランス１は巻線比が大きいために、一次側の巻線２１で発生したパルス電圧は、二次側の巻線２５において、例えば４０００Ｖ程度の高いパルス電圧を示す。このパル
ス電圧は、整流用の高圧ダイオード２３と、コンデンサ２０とを介して整流されることで、例えば３５００Ｖ程度の直流高電圧となり、電流制限用の抵抗２４を経た後、放電電極
を備えたマイナスイオン発生部３に印加され、マイナスイオン発生部３においてコロナ放電が発生することでマイナスイオンが生成され放出される。

このとき、マイナスイオン制御回路５の一次側回路部２に設けられた抵抗１９において消費される電力の平均値は、（１）式から算出された値を、
（電源８の電圧−コンデンサ２０の電圧−温度制御回路７に供給される電圧）²／抵抗１９の電圧・・・（１）
交流波形の一周期にわたって積分し、さらにこの積分値の平均をとることにより求めることができるが、コンデンサ２０には、最大でサイダック２２のブレークオーバー電圧が印加されるため、抵抗１９に印加される電圧は、電源８の電圧と温度制御回路７に供給される電圧との差分から、上記ブレークオーバー電圧分だけ小さくなることから、抵抗１９における発熱を低くすることができる。

一方、コンデンサ２０に充電された電力は、上記のようにトランス１により二次側回路部４に供給された後、放電電極を備えたマイナスイオン発生部３において放電される。

このように、マイナスイオン制御回路５においては、マイナスイオン制御回路５に供給された電力のすべてを抵抗１９において消費することがなく、トランス１を介して二次側回路部４に供給し、マイナスイオン発生部３で放電することにより、結果として抵抗１９の発熱を抑制することができる。

次に、温度制御回路７においては、マイナスイオン制御回路５の一次側回路部２より供給された電力により、コンデンサ２０の両端電圧がツェナーダイオード２６におけるツェナー電圧（例えば５．６Ｖ程度）に達するまで、コンデンサ２０が充電される。

このとき、さらに過剰な電流が温度制御回路７に供給された場合は、ツェナーダイオード２６に電流が流れることにより、コンデンサ２０の両端電圧が維持されている。したがってこの電圧が、温度制御回路７における電源電圧となる。

温度制御回路７に電力が供給されたときは、ヒータ６の温度が低いためにサーミスタ３３の抵抗値が高くなっており、抵抗３２とサーミスタ３３の間の電圧は、制御温度を設定する抵抗３０と抵抗３１との間の電圧より高くなる。このため、コンパレータ３４の反転入力端子の電圧が、非反転入力端子の電圧より高くなり、その結果、コンパレータ３４の出力端子側の電圧が高くなるとともに、サイリスタ２８のゲート電圧も高くなることから、サイリスタ２８がオンとなってヒータ６に通電される。

一方、ヒータ６の温度が抵抗３０と抵抗３１とから設定される制御温度より高くなった場合は、サーミスタ３３の抵抗値が低くなり、コンパレータ３４の反転入力端子の電圧が、非反転入力端子の電圧より低くなる。よって、コンパレータ３４の出力端子側の電圧が低くなるとともに、サイリスタ２８のゲート電圧も低くなることから、サイリスタ２８がオフとなってヒータ６に通電されなくなる。

ここで、温度制御回路７に必要とされる電流の最大値は、ツェナーダイオード２６に流れる電流（例えば０．１０mＡ程度）と、抵抗３０および抵抗３１に流れる電流（例えば０．０８ｍＡ程度）と、抵抗３２とサーミスタ３３に流れる電流（例えば０．６８ｍＡ程度）と、コンパレータ３４の消費電流（例えば１．００ｍＡ程度）および、コンパレータ３４の出力端子側から、抵抗３５を介してサイリスタ２８のゲート端子側に流れる電流（例えば１．１６ｍＡ程度）の和で示される（例えば３．０２ｍＡ程度）。

また、温度制御回路７に供給される電流が最大となる条件としては、サーミスタ３３の抵抗値が最も小さくなる場合となっている（例えば２ｋΩ程度）。

上記に示された値に設定することにより、温度制御回路７に供給される電源電圧が、ツェナーダイオード２６のツェナー電圧（例えば５．６Ｖ程度）より高くなるために、温度制御回路７において必要とされる電流を、マイナスイオン制御回路５より供給することができる。

以上のように本願発明の第１の実施形態によれば、マイナスイオン制御回路５に供給された電力の一部を、トランス１を介して二次側回路部４に供給し、マイナスイオン発生部３で放電することにより、抵抗１９の発熱を抑制することができるとともに、残りの電力を温度制御回路７に供給することにより、温度制御回路７において、電圧を降圧するための抵抗等を別途設けることがなく、小型でかつ省コストのヘアアイロン１１を提供することができる。

図３は、本願発明の第２の実施形態である電子機器１０を示している。ここでは、上記第１の実施形態と相違する事項についてのみ説明し、同様の構成や作用効果等を有するものについては上記第１の実施形態の説明を援用する。

本願発明の第２の実施形態が上記第１の実施形態と異なる部分は、図３に示すように、電子機器１０のマイナスイオン制御回路５内であって、マイナスイオン制御回路５の整流用のダイオード１８から、温度制御回路７のツェナーダイオード２６に至る間に、電流を調整する調整手段としてのバイパス抵抗９を直列に接続したところである。

上記差異をふまえて、本願発明の第２の実施形態における電子機器１０および同電子機器１０を備えたヘアアイロン１１の動作について図１、３を用いて説明する。

電圧が印加されてから、マイナスイオン発生部３においてコロナ放電が発生することでマイナスイオンが生成され放出されるところは、上記第１の実施形態と同様である。

次に、温度制御回路７においては、マイナスイオン制御回路５の一次側回路部２より電力が供給されるが、このとき電力は、マイナスイオン制御回路５の整流用のダイオード１８と、温度制御回路７のツェナーダイオード２６との間に設けられたバイパス抵抗９を介して供給されるために、例えば、温度制御回路７内に通電確認用のＬＥＤを配置して通電時に点灯させることで、温度制御回路７における消費電流が増加するような場合は、上記バイパス抵抗９の抵抗値を調整することで、温度制御回路７に供給される電流を増加することができる。

そして、温度制御回路７に電力が供給されてからの動作については、上記第１の実施形態と同様である。

以上のように本願発明の第２の実施形態によれば、マイナスイオン制御回路５の整流用のダイオード１８から、温度制御回路７のツェナーダイオード２６に至る間に、電流を調整する調整手段としてのバイパス抵抗９を直列に接続したことにより、温度制御回路７における消費電流が増加するような場合は、上記バイパス抵抗９の抵抗値を調整することで、温度制御回路７に供給される電流を適切に増加することができる。

なお、上記本願発明の第２の実施形態においては、単一のバイパス抵抗９を設けたが、このバイパス抵抗９を複数設けて、互いに直列に接続したり、また、並列に接続するようにしてもよい。

本願発明の第１の実施形態であるヘアアイロンの構成を示す斜視図。本願発明の第１の実施形態である電子機器の回路構成図。本願発明の第２の実施形態である電子機器の回路構成図。

符号の説明

１トランス
２一次側回路部
３マイナスイオン発生部
４二次側回路部
５マイナスイオン制御回路
６ヒータ
７温度制御回路
８電源
９バイパス抵抗（調整手段）
１０電子機器
１１ヘアアイロン（髪ケア装置）

Claims

電圧を昇圧するトランスと、トランスの一次側に接続されパルス電圧を発生する一次側回路部と、トランスの二次側に接続されトランスで発生したパルス高電圧を整流するとともに、整流されたパルス電圧をマイナスイオンを発生するマイナスイオン発生部に印加する二次側回路部と、から構成されるマイナスイオン制御回路を有し、ヒータの温度を制御する温度制御回路と、マイナスイオン制御回路および温度制御回路に電力を供給する電源と、を備え、電源に対して、マイナスイオン制御回路と、温度制御回路とを直列に接続するとともに、温度制御回路に供給される電力は、電源よりマイナスイオン制御回路の一次側回路部を介して供給し、
マイナスイオン制御回路の一次側回路部には、電源から一次側回路部を介して温度制御回路に流れる電流を調整する調整手段を設け、前記調整手段はマイナスイオン制御回路に設けられた整流用のダイオードから温度制御回路に設けられたツェナーダイオードに至る間に直列に接続した少なくとも一つのバイパス抵抗であることを特徴とする電子機器。
請求項１に記載の電子機器を備えた髪ケア装置。