JP6534886B2

JP6534886B2 - スチームアイロン

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Publication number: JP6534886B2
Application number: JP2015148740A
Authority: JP
Inventors: 晃一庭山; 諸田　博; 博諸田; 石山　豊; 豊石山
Original assignee: Toshiba Home Technology Corp
Current assignee: Toshiba Home Technology Corp
Priority date: 2015-07-28
Filing date: 2015-07-28
Publication date: 2019-06-26
Anticipated expiration: 2035-07-28
Also published as: JP2017023651A

Description

本発明は、衣類などに使用するスチーム機構を備えたスチームアイロンに関するものである。

従来、この種のスチームアイロンは、タンクに貯留した水をポンプにより気化室へ送り出し、気化したスチームを衣類などに噴出してしわを伸ばすようにしていた。

この場合、スチームアイロンに設けた自動式のポンプは、一定量の水を気化室に供給するため、気化室の温度が低い場合には、気化しなかった水が滴下するいわゆる湯滴により、衣類やその周辺を濡らしてしまう問題があった。

この問題を解決するために、バイメタル式の弁を備えたものが提案されている（特許文献１参照）。これは、気化室が水の気化に充分な温度にあるときに、バイメタルによってポンプと気化室との間を開路し、タンク内の水をポンプにより気化室へ送水して、スチームを噴出させる。一方、気化室が水の気化に充分な温度に達するまでは、バイメタルによってポンプと気化室との間を閉塞し、水の滴下を防止する、というものである。

特開平２−２８０７９８号公報

上記従来技術では、スチームアイロンにバイメタル式の弁構造を備えなければならないため、構造が複雑である。また、気化室が水の気化に充分な温度に達すると、その気化室の温度に拘らず、噴出するスチームの量は一定となるため、使い勝手の悪いものであった。

そこで、本発明は上記問題点に鑑み、温度に応じた最適なスチーム量を安定して確保することができるスチームアイロンを提供することを目的とする。

また本発明の別な目的は、バイメタルによる湯滴防止構造を設けることなく、ポンプのみで過剰な液体の供給を防止できるスチームアイロンを提供することにある。

請求項１のスチームアイロンは、加熱手段によって加熱されるベースと、前記ベースに形成した気化室と、液体を貯えるタンクと、前記タンクの液体を前記気化室に供給するポンプと、を備えたスチームアイロンにおいて、前記ポンプは直流モータを駆動源とし、温度を設定する温度調節手段と、前記温度調節手段の設定温度に応じて、前記気化室への液体供給量を可変するように、前記ポンプを制御する制御手段と、を備え、前記ポンプは、シリンダの内部にピストンを配置して構成され、前記直流モータは、前記ピストンと一体的に組み込まれるロータと、このロータへの電磁力により当該ロータに回転運動を生じさせるステータとを備え、前記ステータへの通断電を繰り返すことで、前記ピストンを正逆回転しながら往復運動させて、前記シリンダの内部に供給された液体を、前記気化室に送る構成としたものである。

請求項２のスチームアイロンは、前記ベースの温度を検知する温度検知手段を備え、前記制御手段は、前記温度検知手段の検知温度に応じて、前記気化室への液体供給量を可変するように、前記ポンプを制御する構成としたものである。

請求項３のスチームアイロンは、前記温度調節手段の設定温度に応じた最大液体供給量の範囲内で、前記液体供給量を切換設定できるスチーム量切換手段を設けたものである。

請求項１のスチームアイロンは、スチームの噴出量となる気化室への液体供給量を、温度調節手段による設定温度とリンクさせ、設定温度によって気化室への液体の供給量を変えることができる。また、直流モータを駆動源としたポンプにより、液体を継続して気化室へ送り込むことで、スチーム量を安定させることができる。そのため、設定した温度に応じた最適なスチーム量を安定して確保することが可能となる。

請求項２のスチームアイロンは、温度検知手段の検知温度に応じて、ポンプの駆動源となる直流モータを制御して、気化室への液体供給量を変えることができるので、バイメタルによる湯滴防止構造を設ける必要がなく、ポンプのみで過剰な液体の供給を防止できる。

請求項３のスチームアイロンは、温度調節手段の設定温度に応じた最大液体供給量の範囲内で、気化室に送り込む液体供給量を、スチーム量切換手段により衣類などに合せて多様に変化させることができる。

本発明の第１実施例におけるスチームアイロンの断面図である。同上、スチームポンプの断面図である。同上、電気的構成を示すブロック図である。同上、スチーム量と掛け面温度との関係を示すグラフである。本発明の第２実施例におけるスチームアイロンの概略説明図である。

以下、本発明に係るスチームアイロンの好ましい実施例を、添付図面に基づいて説明する。

図１乃至図４は、本発明の第１実施例のスチームアイロンを示すもので、１はアイロン本体で、このアイロン本体１は、例えばアルミダイカストで形成されたベース２の上面に、ベース２からの熱を遮断する遮熱板３を設け、この遮熱板３の上面をカバー４で覆い、このカバー４の上にハンドル５を取り付けてなる。

ベース２には加熱手段たるヒータ６が鋳込まれているとともに、上面に気化室７が形成され、この気化室７内がベース２の下面である掛け面に設けられたスチーム孔８を介して、その下側に連通している。

遮熱板３の上面には導液路たる通水継手９が設けられ、この通水継手９の一端側の上面に開口１０が形成されている。通水継手９の内部には、前記開口１０に連通する流入部１１と流出部１２が形成されている。

遮熱板３と通水継手９の間には前記流出部１２と前記気化室７を連通し、通水継手９内の水を外部へ漏れないようにシールされる通水パッキン１３が配置されている。

カバー４とハンドル５の間には、液体を蓄えるタンクとしての水タンク１４が配置され、この水タンク１４の底部には流出口１５が形成されている。この流出口１５が通水継手９の開口１０に液密的に接続し、水タンク１４内に収容された液体である水が、この流出口１５から開口１０を通して通水継手９の流入部１１内に流入するようになっている。

前記水タンク１４の前面の上部には注水口１６が形成され、この注水口１６に注水口蓋１７が設けられ、この注水口蓋１７を開放して注水口１６から水タンク１４内に水を適宜注入することができるものである。

通水継手９の他端側の上面には支持リブ１８および支持板１９が一体に形成され、これら支持リブ１８および支持板１９を介して、通水継手９の上に送液装置たる直流モータ駆動式のスチームポンプ２０が、ほぼ垂直に起立する縦長の状態で取り付けられている。

このスチームポンプ２０はコ字形のホルダー２１によりその上下面を保持され、前記ホルダー２１の側面が前記支持板１９の側面に係合し、この状態でホルダー２１がネジ２２により前記支持板１９に締付け固定されている。さらにホルダー２１の下面は、支持リブ１８により当接支持されている。

スチームポンプ２０は、下端側の側面下部に吸水口２３を、上端面に排水口２４をそれぞれ有し、前記排水口２４に逆Ｕ字形の送水パイプ２５が接続されている。

そして、前記吸水口２３が通水継手９内に挿入され、前記送水パイプ２５の先端が流出部１２に挿入され、前記スチームポンプ２０の作動により前記流入部１１内の水が吸水口２３から吸入され、この水が排水口２４から送水パイプ２５を通して流出部１２に供給されるようになっている。

ベース２の上面には温度センサとなるサーミスタ２６が設けられ、またハンドル５の内部には基板２７が設けられ、この基板２７上にアイロン本体１の姿勢、即ちアイロン本体１がほぼ水平またはほぼ垂直を検知する姿勢センサ２８が設けられ、基板２７に繋がっている。ここでのサーミスタ２６は、ベース２ひいては気化室７の温度を検知する温度検知手段に相当する。

また、基板２７上にはマイクロコンピュータを内蔵した制御手段たる制御部２９の他に、アイロンの使用者が操作可能な操作部として、アイロンの掛け面となるベース２の下面の温度を設定する温度調節手段たる温度調節釦３０、アイロンの使用設定をスチームモードまたはドライモードの何れかに切り替え可能とするスチーム釦３１、前記温度調節釦３０の設定温度に基づく最大スチーム噴出量の範囲内で、スチームポンプ２０による水の供給量即ちスチーム孔８からのスチーム噴出量を複数段に切換設定できるスチーム量切換手段たるスチーム量切換釦３２がそれぞれ配置され、さらにそれらの設定状況などを表示する表示部として、複数のＬＥＤ３３が設けられる。これらの温度設定釦３０、スチーム釦３１、スチーム量調節釦３２、ＬＥＤ３３は、ハンドル５の上面に露出するように配置されている。

この場合、図４のグラフおよび表１に示すように、温度調節釦３０は掛け面の温度を例えば１００℃、１５０℃、２００℃の３段階に設定可能であり、この設定温度に基づく最大スチーム量（スチーム噴出量）は例えば１００℃で１ｍｌ、１５０℃で２０ｍｌ、２００℃で４０ｍｌを確保できるように設定されている。

また、本実施例のスチーム量切換釦３２は、温度設定釦３０による各設定温度に応じた最大スチーム量の範囲内で、スチーム量を図４のａ〜ｅにそれぞれ対応した５段階に切替え設定することが可能であり、例えば掛け面の設定温度が１００℃において、スチーム量は１段目で０.２ｍｌ、２段目で０.４ｍｌ、３段目で０.６ｍｌ、４段目で０.８ｍｌ、５段目で最大スチーム量に一致した１.０ｍｌとなり、掛け面の設定温度が１５０℃において、スチーム量は１段目で４.０ｍｌ、２段目で８.０ｍｌ、３段目で１２.０ｍｌ、４段目で１６.０ｍｌ、５段目で最大スチーム量に一致した２０.０ｍｌとなり、掛け面の設定温度が２００℃において、スチーム量は１段目で８.０ｍｌ、２段目で１６.０ｍｌ、３段目で２４.０ｍｌ、４段目で３２.０ｍｌ、５段目で最大スチーム量に一致した４０.０ｍｌとなるように制御される。つまりここでは、各設定温度の最大スチーム量に対して、スチーム量切換釦３２で切換え可能な段数（例えば５段設定）を割った値に、何番目の段数であるのかを掛け合わせた値がスチーム量となる。

次に、図３に基づき電気的な構成を説明する。制御部２９は、内蔵する前記マイクロコンピュータの記憶装置（図示せず）に記憶されたプログラムの制御シーケンスに従って、一連の動作を行なうように構成されている。

この制御部２９の入力側には、サーミスタ２６、姿勢センサ２８、温度調節釦３０、スチーム釦３１、スチーム量切換釦３２が各々接続される、出力側には、ヒータ６、スチームポンプ２０、ＬＥＤ３３が各々接続される。

また、図２に示すようにスチームポンプ２０は、シリンダとなる円筒形状のポンプ本体３４と、このポンプ本体３４内部の通路内に密接して、ポンプ本体３４の軸方向に往復動可能に配置されたピストンとなるプランジャ３５とを備える。

前記ポンプ本体３４の下端側の側面に吸水口２３を、上端側の端面に排水口２４をそれぞれ有し、前記プランジャ３５の上端側と前記ポンプ本体３４の上端側内壁部との間には、プランジャ３５を下方向に付勢する弾性体としてのスプリング３６が介在しており、スプリング３６の上端はポンプ本体３４に固着され、スプリング３６の下端はプランジャ３５に固着されている。前記ポンプ本体３４の下端壁部には、パッキン３７を介して棒状の軸３８がポンプ本体３４の軸方向に固着され、この軸３８にはねじ部３９を介して前記プランジャ３５の下端側が螺合されている。

さらに、例えばブラシレスモータやステップモータなどの直流モータを構成する永久磁石のロータ４０が前記プランジャ３５の下面部に一体的に組み込まれ、ポンプ本体３４の外周囲には電磁石のステータ４１が配設され、このステータ４１にはロータ４０の回転位置を検出する位置検知手段としてのホール素子（図示せず）が設けられている。

そして、直流モータの作用により前記ステータ４１に通電すると、ステータ４１からの電磁力によりポンプ本体３４の内部でロータ４０に回転運動を生じ、ロータ４０とプランジャ３５が一体に回転して、前記プランジャ３５は前記軸３８のねじ部３９によるねじ回転運動で、前記スプリング３６を圧縮しながら上昇する。また、ステータ４１への通電を停止して断電すると、ポンプ本体３４の内部でスプリング３６の復元力によりプランジャ３５が下方へ押圧され、プランジャ３５は前記軸３８のねじ部３９によるねじ回転運動で下降する。この場合、直流モータの原理によって、プランジャ３５を逆方向に回転させて下降するように構成してもよい。

こうして、直流モータのステータ４１への通断電を繰り返すことで、ロータ４０と一体のプランジャ３５が、ポンプ本体３４の内部で正逆回転しながら上下に往復運動し、水タンク１４から吸水口２３を通してポンプ本体３４内へ吸水された水が、排水口２４を通して気化室７へ送水される。スチームポンプ２０からの送水量は、ステータ４１への通断電のタイミングを変えることで任意に増減できる。

４２は、アイロン本体１の後部に組み込まれたコードリールユニットである。コードリールユニット４２は、ドラム状の回動可能な巻装体４３と、巻装体４３に巻き取られる可撓性の電源コード４４と、電源コード４４の先端に設けた電源プラグ４５と、を備えたもので、巻装体４３から電源コード４４を適宜引き出した状態で、電源プラグ４５を図示しない商用電源のコンセントに差し込むことで、アイロン本体１の各部に所望の電力が供給される構成となっている。

次に、上記構成のスチームアイロンにおける動作の説明をする。本実施例のスチームアイロンを使用する場合は、まずアイロン本体１の各部に電力が供給される状態で、ハンドル５の上面に設けた温度調節釦３０を操作して、ベース２の掛け面の温度設定を行なう。この操作に応じてヒータ６が通電され、ベース２の温度が上昇する。

このときベース２の温度はサーミスタ２６により逐次検知され、この検知信号に基づき制御部２９はヒータ６の通断電を制御し、掛け面となるベース２の温度が温度調節釦３０の設定温度に保たれる。

この状態において、スチーム釦３１を押すことによって、水タンク１４から気化室７への水の供給を遮断するドライモードから、水の供給を可能にするスチームモードへと切換えると、制御部２９からの駆動信号によりスチームポンプ２０が作動して、水タンク１４内の水がベース２の気化室７内に供給され、ここで気化したスチームがスチーム孔８からベース２の下面側に順次噴出する。

本実施例では、温度調節釦３０で設定された温度に応じて、スチームポンプ２０による気化室７への水の最大供給量を可変制御する制御部２９を備えている。そのため、温度調節釦３０の設定温度に応じて、気化室７への水の最大供給量すなわちスチーム孔８から噴出する最大スチーム量を最適に変えることができる。また、スチームポンプ２０は直流モータ駆動式であるため、交流モータ駆動式に比べてロータ４０の回転制御が容易で、スチーム量を細かく制御でき、気化室７へ継続して水を送り込むことで、スチーム量を安定させることができる。

また、制御部２９は逐一変化するベース２の掛け面温度をサーミスタ２６により検知し、図４のグラフに示すようにサーミスタ２６の検知温度に応じたスチーム量を供給するように、スチームポンプ２０の動作を制御する。このため、バイメタルによる湯滴防止構造を設ける必要がなく、スチームポンプ２０のみでベース２の掛け面温度とスチーム量との関係性を細かく確保でき、過剰な液体の供給を防止できる。

なお制御部２９は、サーミスタ２６によるベース２の検知温度が所定温度である１００℃以下の際に、スチーム釦３１が押されてもスチームポンプ２０が作動せず、気化室７に水が供給されないように制御する。これにより、バイメタル式の湯滴防止構造を設けなくても、気化能力以上の水が気化室７に供給されないため、気化しなかった水がスチームとともに滴下して衣類等を濡らしてしまう心配がない。

また、前記温度設定釦３０の設定温度に基づく最大スチーム量の範囲内で、スチーム量を複数段に設定できるスチーム量切換釦３２を設けているから、例えば図４のグラフおよび表１に示すように、最大スチーム量の範囲内でスチーム量を複数段に設定でき、掛け面温度とスチーム量との関係性をさらに細かく確保できる。

例えば本実施例では、スチーム量切換釦３２でスチーム量を５段目に設定すると、掛け面温度とスチーム量の関係はグラフｅに従い、スチーム量を４段目に設定すると、掛け面温度とスチーム量の関係はグラフｄに従い、スチーム量を３段目に設定すると、掛け面温度とスチーム量の関係はグラフｃに従い、スチーム量を２段目に設定すると、掛け面温度とスチーム量の関係はグラフｂに従い、スチーム量を１段目に設定すると、掛け面温度とスチーム量の関係はグラフａに従う。こうして制御部２９は、サーミスタ２６によるベース２の検知温度に基づき、スチーム孔８から噴出するスチーム量を細かく変えることができるように、スチームポンプ２０の動作を制御する。

具体的には、掛け面の設定温度が１５０℃の場合の最大スチーム量は、設定温度が１００℃の場合より多く、設定温度が２００℃の場合より少ない２０ｍｌが確保され、さらにその設定温度の下で、スチーム量切換釦３２によりスチーム量を３段目に設定した場合には、スチーム量を２段目に設定した場合より多く、スチーム量を４段目に設定した場合より少ない１２ｍｌのスチーム量が確保される。このため衣類等の種類に応じてスチーム量を多様に変化させることができ、スチームアイロンの有効性が向上する。

このように、本実施例においては、加熱手段であるヒータ６によって加熱されるベース２と、そのベース２に形成した気化室７と、液体である水を貯えるタンクとしての水タンク１４と、水タンク１４内の水を気化室７に圧送供給するポンプとしてのスチームポンプ２０と、を備えたスチームアイロンにおいて、特にスチームポンプ２０はロータ４０とステータ４１とを組み合わせた直流モータを駆動源とし、ロータ４０の正逆回転運動をプランジャ３５の上下往復運動に変換して、ポンプ本体３４内部への水の吸い込みと吐き出しを繰り返し行なう構成とし、さらにベース２の掛け面の温度を設定する温度調節手段としての温度調節釦３０と、この温度調節釦３０の設定温度に応じて、気化室７への液体供給量を可変するように、スチームポンプ２０を制御する制御手段となる制御部２９と、を備え、スチームポンプ２０は、シリンダとなるポンプ本体３４の内部にピストンとなるプランジャ３５を配置して構成され、前記直流モータは、プランジャ３５と一体的に組み込まれるロータ４０と、このロータ４０への電磁力により当該ロータ４０に回転運動を生じさせるステータ４１とを備え、ステータ４１への通断電を繰り返すことで、プランジャ３５を正逆回転しながら往復運動させて、ポンプ本体３４の内部に供給された液体を、気化室７に送る構成としている。

この場合、スチームの噴出量となる気化室７への液体供給量を、温度調節釦３０による設定温度とリンクさせ、その設定温度によって気化室７への液体の供給量を変えることができる。また、ロータ４０やステータ４１を有する直流モータを駆動源としたスチームポンプ２０により、液体を継続して気化室７へ送り込むことで、スチーム量を安定させることができる。そのためスチームアイロンとして、温度調節釦３０で設定した温度に応じた最適なスチーム量を、安定して確保することが可能になる。

また、本実施例のスチームアイロンは、ベース２の温度を検知する温度検知手段としてサーミスタ２６をさらに備え、前記制御部２９はサーミスタ２６による検知温度に応じて、気化室７への液体供給量を可変するように、スチームポンプ２０を制御する構成となっている。

この場合、サーミスタ２６の検知温度に応じて、スチームポンプ２０の駆動源となる直流モータを制御して、気化室７への液体供給量を変えることができるので、バイメタルによる湯滴防止構造を設ける必要がなく、スチームポンプ２０のみで過剰な液体の供給を防止できる。

また、本実施例のスチームアイロンは、温度調節釦３０の設定温度に基づく最大スチーム量の範囲内で、スチーム量を複数の段階に可変設定できるスチーム量切換手段としてのスチーム量切換釦３２を設けている。

この場合、温度調節釦３０の設定温度に応じた最大液体供給量の範囲内で、気化室７に送り込む液体供給量を、スチーム量切換釦３２により衣類などに合せて多様に変化させることができる。

次に本発明の第２実施例のスチームアイロンについて、図５を参照して説明する。なお、上記第１実施例と同一部分に同一符号を付し、同一箇所の説明を省略する。

従来のコードレス式のスチームアイロンは、衣類などのしわを伸ばすことを目的として、加熱したベースの指定箇所から継続的にスチームを放出する構成となっていたが、連続でスチーム機能を使用する場合は、時間経過と共にベースの温度が低くなり、水を十分に気化できずにスチームの放出量が低下する不便さがあった。またベースの温度低下は、アイロン掛けの際に気化室内に残っている望ましくない水が、スチームの放出箇所から落滴して漏れることがあり、この点でも使い勝手の悪い不便さがあった。

そこで本実施例においては、図５に示すように水タンク１４からの水を、ベース２の下面からスチームとして噴出させるスチームアイロンにおいて、気化室７内の空気を吸気することにより内部の圧力を下げるための真空ポンプなどの吸気装置５１を、アイロン本体１の内部に設けている。またここでは、アイロン本体１が図示しないアイロン台に着脱自在に載置され、アイロン本体１をアイロン台の所定位置に載置したときに、そのアイロン台を介してアイロン本体１に給電が行なわれるコードレスアイロンとしての構成を有している。

前記制御部２９は、例えばベース２を設定温度に加熱したときに、吸気装置５１を所定時間作動させ、気化室７内の空気を吸気して、気化室７内部の圧力を下げる。そして、スチーム釦３１によりスチームの放出をオンにするスチームモードに切り替えた際に、水タンク１４から気化室７に滴下された水を、より低い温度で気化させる。これにより、ベース２の下面から噴出するスチームの連続使用時間を延ばすことができ、また通常よりも低い温度で水を気化させることで、気化室７内に残っている望ましくない水が、スチーム孔８から落滴して漏れるのを防ぐことができ、使い勝手が向上する。

このように本実施例では、液体である水を貯留する水タンク１４と、その水を気化室７へ供給するのに、水タンク１４と気化室７との間の経路の開閉を操作する操作部としてのスチーム釦３１と、を有するスチームアイロンにおいて、気化室７内の圧力を大気圧よりも下げる吸気装置５１を備えている。そのため、スチーム釦３１を操作して、水タンク１４と気化室７との間の経路を開いたときに、水タンク１４から滴下された水が気化する温度を低くすることができ、スチーム孔８から落滴を防ぎつつ、スチームの連続使用時間を増加させることが可能になる。

なお、本発明は上記各実施例に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。例えば第１実施例において、温度調節釦３０による設定温度の段階数や、スチーム量切換釦３２によるスチーム噴出量の範囲および切換段階数は適宜選定できる。また、これらの設定温度やスチーム噴出量を連続的に切換え可能にする構成としてもよい。

２ベース
６ヒータ（加熱手段）
７気化室
８スチーム孔
１４水タンク（タンク）
２０スチームポンプ（ポンプ）
２６サーミスタ（温度検知手段）
２９制御手段（制御部）
３０温度調節釦（温度調節手段）
３２スチーム量切換釦（スチーム量切換手段）
３４ポンプ本体（シリンダ）
３５プランジャ（ピストン）

Claims

加熱手段によって加熱されるベースと、
前記ベースに形成した気化室と、
液体を貯えるタンクと、
前記タンクの液体を前記気化室に供給するポンプと、を備えたスチームアイロンにおいて、
前記ポンプは直流モータを駆動源とし、
温度を設定する温度調節手段と、
前記温度調節手段の設定温度に応じて、前記気化室への液体供給量を可変するように、前記ポンプを制御する制御手段と、を備え、
前記ポンプは、シリンダの内部にピストンを配置して構成され、
前記直流モータは、前記ピストンと一体的に組み込まれるロータと、このロータへの電磁力により当該ロータに回転運動を生じさせるステータとを備え、
前記ステータへの通断電を繰り返すことで、前記ピストンを正逆回転しながら往復運動させて、前記シリンダの内部に供給された液体を、前記気化室に送る構成としたことを特徴とするスチームアイロン。
前記ベースの温度を検知する温度検知手段を備え、
前記制御手段は、前記温度検知手段の検知温度に応じて、前記気化室への液体供給量を可変するように、前記ポンプを制御する構成としたことを特徴とする請求項１記載のスチームアイロン。
前記温度調節手段の設定温度に基づく最大スチーム量の範囲内でスチーム量を設定できるスチーム量調節手段を設けたことを特徴とする請求項１または２記載のスチームアイロン。