JPH082398B2 - 誘導加熱式アイロン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は誘導加熱式アイロンのアイロン本体装置に設
けられた電気回路に電力を供給するためのピックアップ
コイルに関するものである。

従来の技術 コードレスアイロンの一形態として誘導加熱式アイロ
ンが各種提案されている。この誘導加熱式アイロンの利
点はアイロン掛け作業中にもパワーを供給することが出
来るということであり、本格的なコードレスアイロンを
実現することが出来るということである。しかし全体的
なシステムとして機能を果たすためには、コードレスと
いう形態を取りながらアイロンベースの温度情報を制御
部に伝達し、それによって高周波磁界発生源を制御して
温度制御を行う必要がある。この目的を果たすために、
従来より無線通信を利用した温度情報伝達法が提案され
ていた。しかしながらこれにはコードレスとなっている
アイロン本体装置部になんらかの電気回路が必要で、こ
のための電源を確保する必要がある。

一般的にコードレス機器の電源としては一次電池や二
次電池を用いる方法が考えられ、これらをアイロン本体
装置に用いて上記の目的を達成するという方法が、最も
簡便で実用的であると考えられている。

発明が解決しようとする課題 しかしこの様な方法では、電池を用いているというこ
とに起因する課題が発生する。即ち一次電池を用いた方
法では電池の起電力が不十分となったときは電池を交換
する必要があり、二次電池による方法では何等かの手段
によって別途充電する作業が必要となる。これではコー
ドレス化という使用性の向上がありながら、電池に関す
るメンテナンスが発生するという不都合が生じ、使用者
にとっては決してメリットの大きいシステムであるとは
言い切れない。

本発明は上記の課題を考慮してなされたもので、真に
使い勝手のよいコードレス形態を有する機器の電源構成
を提供するもので、第一には前記の目的に加えて電力変
換効率が非常に高い誘導加熱式アイロンを提供すること
にある。第二には、アルミニウム層を含むアイロンベー
スが用いられている場合であっても有効に電力変換が行
える誘導加熱式アイロンを提供することである。第三に
は、誘導加熱式アイロンを使用するにあたって、視認性
の良い誘導加熱式アイロンを提供することにある。第四
には、前記視認性を確保しつつ電力変換効率も非常に高
い誘導加熱式アイロンを提供することにある。

課題を解決するための手段 本発明は上記課題を解決するために発明されたもの
で、その第一の手段は、誘導加熱式アイロンのアイロン
本体装置に於て、磁性金属体によって構成されたアイロ
ンベースと、アイロン本体装置の温度情報送信等に用い
る為に前記アイロン本体装置に設けられた電気回路と、
この電気回路に電力を供給するために、誘導加熱のため
に高周波電流が供給される励磁コイルからの高周波磁界
によって誘導起電力を得るピックアップコイルを有し、
前記ピックアップコイルはアイロンベースの底面と略同
一平面上でかつアイロンベースの外周に沿って略密接し
て巻かれて構成されている。

第二の手段は、第一の手段のアイロンベースとピック
アップコイルに関して、アルミニウムと磁性金属体によ
る多層構造を有するアイロンベースと、このアイロンベ
ースの底面と略同一平面上に適宜な支持手段によって前
記アイロンベースの底面の外周より外側に適宜な距離を
隔てて張り出して巻かれているピックアップコイルとし
て構成されている。

第三の手段は、第一の手段のアイロンベースとピック
アップコイルに関して、アルミニウムと磁性金属体によ
る多層構造を有するアイロンベースと、このアイロンベ
ースの底面より上方に適宜な距離を隔てて適宜な支持手
段によって支持されて巻かれているピックアップコイル
として構成されている。

第四の手段は、第一の手段及び第二の手段のピックア
ップコイルに関して、アイロンベースの先端部に於いて
は、ピックアップコイルは前記アイロンベースの底面外
周よりも内側かつ上方に巻かれている構成としている。

作用 第一の手段ではピックアップコイルを磁性金属体のア
イロンベースの外周に略密接して巻くことにより、アイ
ロンベースを貫く磁束による電磁誘導によって効率よく
誘導起電力を得ている。

第二の手段では、ピックアップコイルをアイロンベー
スに対して空間的に距離を持たせたことにより、第一の
手段より電力変換効率が低下してしまうが、多層構造の
アイロンベースのアルミニウムの部分のために生じる電
磁シールド効果による出力低下の影響を受けずに、安定
して誘導起電力を得ている。

第三の手段では、ピックアップコイルがアイロンベー
ス底面よりも上方に位置しているため、第二の手段と同
様に多層構造のアイロンベースのアルミニウムの部分に
よる電磁シールド効果による影響を防ぐことが出来る
が、第二の手段と比較すると更に電力変換効率が低下し
てしまう。しかし使用者にとっては、アイロンベース底
面周辺の視認性が向上することにより使い勝手が良くな
っている。また電力変換効率は低くなるが、ピックアッ
プコイルの巻数増加等によって実使用上はなんら問題の
ないレベルの誘導起電力を得ることができる。

第四の手段では、ピックアップコイルの内で比較的電
力変換に寄与する割合が低く、かつ使用者の視認性にと
っては重要な部分であるアイロンベースの先端部のみを
アイロンベースの底面外周よりも内側かつ上方に設ける
ことにより、電力変換効率の低減を最小限のものとしつ
つ使い勝手を向上させている。

実施例 まず本発明の第一の手段の一実施例を説明する。第１
図（ａ）及び（ｂ）にこの第一の手段の一実施例を用い
た誘導加熱式アイロンのアイロン本体装置の上面図及び
側面図をそれぞれ示す。１は把手部、２は磁性金属体で
ある鉄で構成されたアイロンベースである。３は、後述
する誘導加熱用の励磁コイルからの高周波磁界によって
誘導起電力を得るピックアップコイル、４〜８はピック
アップコイル３を把手部１に固定して支持する支持手段
である。第１図（ｃ）にはピックアップコイル３の拡大
断面図を示している。９はコイル素線、10は耐熱性を有
する非磁性の被覆チューブである。本実施例ではコイル
素線９は外径0.5mmのものを19ターン巻いている。図に
示すようにピックアップコイル３はアイロンベース１の
底面の略同一平面上にアイロンベース１の外周に略密接
して巻かれている。

次にこのアイロン本体装置を誘導加熱する構成につい
て説明する。第２図に、第１図に示したアイロン本体装
置を誘導加熱するアイロン台装置の断面図を示す。11は
外装ケース、12は剛性を有する支持天板、13はフエルト
等で形成された柔軟性を有するマット部、14は平板状に
スパイラル巻されて第１図に示すアイロン本体装置を誘
導加熱するための励磁コイル、15は励磁コイル14を支持
する支持手段、16は励磁コイル14に高周波電流を供給す
る高周波電源部、17は励磁コイル14と高周波電源部とを
電気的に接続する接続手段である。

高周波電源部16から励磁コイル14に供給された高周波
電流によって高周波磁界が発生し、これによって第１図
に示すアイロン本体装置のアイロンベース２が誘導加熱
され、アイロン掛けに必要な電力が供給される。また高
周波電源部16は、後述するアイロン本体装置からのアイ
ロンベース温度情報に従って、励磁コイル14に供給する
高周波電流を制御している。

続いて第１図に示したアイロン本体装置のピックアッ
プコイル３の機能を説明する。このアイロン本体装置を
第２図に示したアイロン台装置の上に置くと、前述した
高周波磁界によってアイロンベース２が誘導加熱され
る。この時ピックアップコイル３にはアイロンベース２
を貫く磁束によって誘導起電力が発生する。この誘導起
電力によってアイロン本体装置に設けられた電気回路の
電源を得ている。第３図にこのアイロン本体装置に設け
られた電気回路の構成を示す。18はピックアップコイル
３によって得られた高周波交流起電力を直流に整流する
整流ダイオード、19はこれを平滑する平滑コンデンサ、
20はこれらによって得られた直流の電圧を後に接続され
る回路に用いるのに必要な電圧に変換する電源回路部で
ある。21はアイロンベース２上に設けられたサーミスタ
で、22はこのサーミスタ21を用いてアイロンベース２の
温度を検知する温度検知部である。23はこの温度検知部
22によって得られるアイロンベース２の温度に対応する
信号を符号化して無線によってアイロン台装置に送信す
るための送信部、24は送信部23の高周波出力を空中に伝
搬させるためのアンテナである。温度検知部22及び送信
部23へは電源回路部20より電力が供給されている。アイ
ロン台装置ではこの無線信号を受信し、これによって伝
達されているアイロンベース２の温度を認識して、設定
温度との比較により励磁コイル14に印加される高周波電
流を制御している。このようにピックアップコイル３は
アイロン台装置からの誘導加熱用の高周波磁界による電
磁誘導を利用し、アイロン本体装置に設けられている電
気回路に非接触で電力を供給することができる。

第一の手段では、アイロンベース２は磁性金属体であ
る鉄で構成され、ピックアップコイル３はアイロンベー
ス２の周囲にほぼ密着して巻かれている。励磁コイル14
によって発生される高周波磁界は磁性体であるこのアイ
ロンベース２に集中し、ピックアップコイル３はこの様
な密着構成をとることによってその全てを損失すること
なく利用して電磁エネルギー変換することができ、効率
よく誘導起電力を得ることができる。このため本実施例
は非常に電力変換効率が良く、かつコンパクトなシステ
ムを構成することができる。

尚本実施例ではアイロンベース材料を鉄としている
が、磁性SUS鋼の様な磁性金属体であればどのようなも
のでも同様の効果を得ることができる。

次に第二の手段の一実施例を説明する。第４図（ａ）
及び（ｂ）にこの第二の手段を用いた誘導加熱式アイロ
ンのアイロン本体装置の一実施例の上面図及び側面図を
それぞれ示す。25は把手部、26は底面が厚さ0.5mmの磁
性SUS鋼で覆われ、他の部分が厚さ5mmのアルミニウムで
構成されている２層構造のアイロンベースである。この
様なアイロンベースを用いるのは、第一の手段のように
アイロンベースを鉄や磁性SUS鋼の様な磁性金属体のみ
によって構成すると重量が大きくなったり、熱伝導率が
低いために底面の温度分布が不均一になってしまうから
である。本実施例ではこの様な不都合を避けるために、
軽量で熱伝導率の高いアルミニウムとの多層構造を用い
ている。27はピックアップコイルで、28〜32はピックア
ップコイル27を把手部25に固定させるための支持手段で
ある。尚ピックアップコイル27は第１図（ｃ）に示すも
のと同様に、コイル素線がアイロンベース26の周回方向
に巻かれた構成となっている。第一の手段と異なる点
は、ピックアップコイル27が支持手段28〜32によってア
イロンベース26の底面と略同一平面上で、且つこれと2m
m程度の間隙を隔てて設置されていることである。以下
この理由を説明する。

前述したように本実施例ではアイロンベース26は磁性
SUS鋼とアウルミニウムの多層構造となっている。磁性
コイル14によって発生する高周波磁界はこのアイロンベ
ース26の内磁性SUS鋼層の部分に於て渦電流を発生さ
せ、これを加熱する。またアルミニウム層の部分は熱伝
導を促進してアイロンベース26の温度分布を均一化させ
る。しかしこのアルミニウム層は電磁シールド効果を有
するため、第一の手段のようにピックアップコイル27を
アイロンベース26の周囲に密接して設けると、この影響
を受けてピックアップコイル27を貫く磁束が吸収されて
しまうので、誘導起電力が発生しなくなるという不都合
点が生じる。従ってこれを回避するためにピックアップ
コイル27は支持手段28〜32によってアイロンベース26の
周囲よりも2mm程間隙をおいて設置されている。このよ
うな構成をとることによって、アルミニウム層による電
磁シールド効果の影響を受けずに高周波磁界より誘導記
電力を得ることができる。

しかもアルミニウムを用いた多層構造のアイロンベー
ス26を用いることによって温度分布の均一な加熱を行う
ことができる。尚このピックアップコイル27によって得
られた誘導起電力は第一の手段と同様に、アイロン本体
装置に設けられた温度情報伝達用の電気回路の電源とし
て用いられる。またピックアップコイル27はアイロンベ
ース26の底面とほぼ同一平面状に位置するため、励磁コ
イル14との距離は第一の手段のものと同じで、アイロン
ベース26とピックアップコイル27の間隙がこの程度であ
れば、その電磁結合の度合はほぼ等しくなって電力変換
効率をさほど低下させることなく誘導起電力を得ること
ができる。

尚本実施例ではアイロンベース26は二層構造としてい
るが、三層以上の多層構造によっても同様の効果が得ら
れる。また本実施例では磁性SUS鋼を用いた多層構造と
しているが、他の磁性金属体との多層構造を用いても同
じことである。

次に第三の手段の一実施例を説明する。第５図（ａ）
及び（ｂ）にこの第三の手段を用いた誘導加熱式アイロ
ンのアイロン本体装置の一実施例の上面図及び側面図を
それぞれ示す。33は把手部、34は第二の手段に用いられ
ているのと同様の磁性SUS鋼とアルミニウムの多層構造
を有するアイロンベースである。これを用いている理由
は第二の手段の説明で述べた理由と同じである。35はピ
ックアップコイルで、36〜40はピックアップコイル35を
把手部33に固定させるための支持手段である。尚ピック
アップコイル35は第１図（ｃ）に示すものと同様に、コ
イル素線がアイロンベース34の周回方向に巻かれた構成
となっている。これが第二の手段と異なる点は、ピック
アップコイル35がアイロンベース34の底面よりも約10mm
上方に位置していることである。第４図に示す第二の手
段ではピックアップコイル27がアイロンベース26底面と
ほぼ同一平面上にあり、かつこの外周よりも若干張りだ
しているため、アイロン掛け作業時における使い勝手が
やや悪いものとなっていた。このようにピックアップコ
イル35をアイロンベースよりも上方に隔てた構成をとる
ことによって、第二の手段と同様に多層構造のアイロン
ベースのアルミニウムの部分による電磁シールド効果に
よる影響を防ぐことが出来、しかも使用者にとってはア
イロンベース底面周辺の視認性が向上することにより使
い勝手を向上させることができる。また第二の手段と比
較すると、ピックアップコイル35と励磁コイル14との距
離が長いために電磁結合の度合は低くなり、そのため電
力変換効率は若干低下してしまう。従ってピックアップ
コイル35の巻数を第二の手段と比較して増加させる必要
がある。このような対策を施すことによって実使用上は
なんら問題のないレベルの誘導起電力を得ることができ
る。

尚このピックアップコイル35によって得られた誘導起
電力は第一及び第二の手段と同様に、アイロン本体装置
に設けられた温度情報伝達用の電気回路の電源として用
いられる。

最後に本発明の第四の手段の一実施例を説明する。第
６図（ａ）及び（ｂ）にこの第四の手段を用いた誘導加
熱式アイロンのアイロン本体装置の一実施例の上面図及
び側面図を示す。41は把手部、42は第二の手段及び第三
の手段に用いられているのと同様の磁性SUS鋼とアルミ
ニウムの多層構造を有するアイロンベースである。これ
を用いている理由は第二の手段の説明で述べた理由と同
じである。43はピックアップコイルで、44〜48はピック
アップコイル43を把手部41に固定させるための支持手段
である。尚ピックアップコイル43は第１図（ｃ）に示す
ものと同様に、コイル素線がアイロンベース42の周回方
向に巻かれた構成となっている。これが第二の手段及び
第三の手段と異なる点は、ピックアップコイル43が支持
手段44及び48によって、アイロンベース42の先端部にお
いてのみアイロンベース底面よりも上方かつ内側に設置
されていることである。アイロンベース42の先端部は全
体的にみて比較的電力変換に寄与する割合が低く、この
部分のみを励磁コイル14との距離を隔てて設置して電磁
結合の度合が低下しても全体的にはその影響はほとんど
受けない。またアイロンベース42の先端部はアイロン作
業中の使用者の視認性にとっては重要な部分であり、こ
の部分の見通しが良好になると作業性は非常に向上す
る。このようにアイロンベース42の先端部のみをアイロ
ンベース42の底面外周よりも内側かつ上方に設けること
により、電力変換効率の低減を最小限のものとしつつ使
い勝手の良いシステムを構成することができる。

尚このピックアップコイル43によって得られた誘導起
電力は第一〜第三の手段と同様に、アイロンベース本体
装置に設けられた温度情報伝達用の電気回路の電源とし
て用いられる。また本実施例ではアイロンベース42は磁
性金属体とアルミニウムの多層構造のものを用いている
が、第一の手段の様に磁性金属体のみで構成されたアイ
ロンベースに密接して巻かれたピックアップコイルによ
る構成に適用しても視認性が向上するという同じ効果が
得られることはいうまでもない。

発明の効果 以上述べてきたように本発明の第一〜第四の手段の説
明で述べたピックアップコイルによれば、誘導加熱式ア
イロンのアイロン本体装置の電気回路に非接触で電力を
供給することができ、一時電池を用いたときのような電
池交換の手間が不用となり、二次電池を用いたときのよ
うに別途充電させる必要もない。

更に本発明の第一の手段によれば、ピックアップコイ
ルを鉄等の磁性金属のアイロンベースの外周に略密接し
て巻くことにより、アイロンベースを貫く磁束の全てを
損失することなく電磁誘導によって効率よく誘導起電力
を得ることができる。

また第二の手段によれば、ピックアップコイルをアイ
ロンベースに対して空間的に距離を持たせたことにより
多少電力変換効率は低下するが、多層構造のアイロンベ
ースのアルミニウムの部分のために生じる電磁シールド
効果による出力低下の影響を受けずに安定して誘導起電
力を得ることができ、しかもアイロンベースの温度分布
の均一な加熱を行うことができる。

また第三の手段によれば、ピックアップコイルがアイ
ロンベース底面よりも上方に位置しているため、第二の
手段と同様に二層構造のアイロンベースのアルミニウム
の部分による電磁シールド効果による影響を防ぐことが
出来るが、第二の手段と比較すると更に電力変換効率が
低下してしまう可能性があった。しかし使用者にとって
は、アイロンベース底面周辺の視認性が向上することに
より使い勝手が良くなっている。また電力変換効率は低
くなるが、ピックアップコイルの巻数増加等によって実
使用上はなんら問題のないレベルの誘導起電力を得るこ
とができる。

更に第四の手段によれば、ピックアップコイルの内で
比較的電力変換に寄与する割合が低く、かつ使用者の視
認性にとっては重要な部分であるアイロンベースの先端
部のみをアイロンベースの底面外周よりも内側かつ上方
に設けることにより、電力変換効率の低減を最小限のも
のとしつつ使い勝手を向上させることができる。

このように本発明は非常に大きな効果を得ることがで
き、その工業的価値は非常に高いと考えられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の誘導加熱式アイロン第一の手段の一実
施例の上面図及び側面図及びピックアップコイルの断面
図、第２図は同アイロン台装置の断面図、第３図は同ア
イロン本体装置の電気回路の構成図、第４図は第二の手
段の一実施例の誘導加熱式アイロンの上面図及び側面
図、第５図は同第三の手段の一実施例の上面図及び側面
図、第６図は同第四の手段の一実施例の上面図及び側面
図である。 ２……第一の手段のアイロンベース、３……第一の手段
のピックアップコイル、４〜８……第一の手段の支持手
段、14……励磁コイル、26……第二の手段のアイロンベ
ース、27……第二の手段のピックアップコイル、28〜32
……第二の手段の支持手段、34……第三の手段のアイロ
ンベース、35……第三の手段のピックアップコイル、36
〜40……第三の手段の支持手段、42……第四の手段のア
イロンベース、43……第四の手段のピックアップコイ
ル、44〜48……第四の手段の支持手段。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】誘導加熱式アイロンのアイロン本体装置に
   於て、磁性金属体によって構成されたアイロンベース
   と、前記アイロン本体装置の温度情報送信等に用いる為
   にアイロン本体装置に設けられた電気回路と、この電気
   回路に電力を供給するために、誘導加熱のために高周波
   電流が供給される励磁コイルからの高周波磁界によって
   誘導起電力を得るピックアップコイルを有し、前記ピッ
   クアップコイルはアイロンベースの底面と略同一平面上
   でかつアイロンベースの外周に沿って略密接して巻かれ
   ている誘導加熱式アイロン。
2. 【請求項２】アルミニウムと磁性金属体による多層構造
   を有するアイロンベースと、このアイロンベースの底面
   と略同一平面上に適宜な支持手段によって前記アイロン
   ベースの底面の外周より外側に適宜な距離を隔てて張り
   出して巻かれているピックアップコイルを有する請求項
   １記載の誘導加熱式アイロン。
3. 【請求項３】アルミニウムと磁性金属体による多層構造
   を有するアイロンベースと、このアイロンベースの底面
   より上方に適宜な距離を隔てて適宜な支持手段によって
   支持されて巻かれているピックアップコイルを有する請
   求項１記載の誘導加熱式アイロン。
4. 【請求項４】アイロンベースの先端部に於いては、ピッ
   クアップコイルは前記アイロンベースの底面外周よりも
   内側かつ上方に巻かれている請求項１又は２記載の誘導
   加熱式アイロン。