JPH084677B2 - コードレスアイロン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はアイロン本体部に電源コードを持たず、アイ
ロン本体部をスタンド部上にセットすると、アイロン本
体部に内蔵するヒータにスタンド部より電力を供給し、
加熱するコードレスアイロンに関するものである。

従来の技術 従来この種のコードレスアイロンとして、アイロン本
体部にヒータとサーモスタットを備え、これをスタンド
部上に置くとこれに供電し温度制御する方式が提案され
ていた。

発明が解決しようとする問題点 この場合、サーモスタットによる温度制御であるた
め、温度制御時、アイロンのベース面の温度波高値が高
い，温調精度が悪い，温度設定がやりにくい等の問題が
あった。

本発明は上記従来の問題を解決するもので、温調精度
が良く、温度波高値の小さく、かつ温度制御するに際し
安全性が高く信頼度の高いコードレスアイロンを提供す
ることを目的とするものである。

問題点を解決するための手段 上記目的を達成するために本発明のコードレスアイロ
ンは、アイロン本体部と、このアイロン本体部を着脱自
在に載置するスタンド部とを備え、前記アイロン本体部
はアイロンのベースを加熱するヒータと、ベース温度を
検知する感熱素子と、感熱素子からの信号によってパル
ス間隔が変化する温度信号パルスを発生する温度検知回
路と、前記ヒータ及び温度検知回路に給電するための電
極とで構成し、前記スタンド部は、アイロン本体部を検
知する載置検知部と、アイロン本体部の温度検知回路か
らの信号を検出する信号検出回路と、信号検出回路の出
力パルスのパルス幅を計時し、パルス幅が規定時間以上
ある場合、又は規定時間以上あるものを複数回検出した
場合ヒータへの電力供給を停止させるパルス幅検知回路
と、信号検出回路のパルス間隔を計時し、基準時間と比
較しヒータへの電力供給を制御する温度制御回路と、ア
イロン本体部の電極と接続する電極とで構成したもので
ある。

作用 上記構成のコードレスアイロンにおいては、アイロン
本体部のベース温度を感熱素子で検知し、温度検知回路
でベース温度に応じたパルス間隔をもつ信号に変換し、
スタンド部の信号検出回路に伝送するが、このときパル
ス幅が規定時間以上ある場合、又は規定時間以上のパル
ス幅を持つパルスが複数回続いた場合、異常時と判定し
ヒータへの電力供給を停止するものである。

実 施 例 以下本発明の一実施例について添付図面をもとに説明
する。

第１図，第２図において、１はアイロンのベースを加
熱するヒータ、２はベース温度を検知する感熱素子、３
は感熱素子２からの信号を受け、感熱素子２の信号に応
じた（すなわちベース温度に応じた）間隔を持つパルス
信号を発生する温度検知回路、４は温度検知回路３に給
電するための電極、５は同様にヒータ１に給電するため
の電極である。そして上記した各部１〜５によりコード
をもたないアイロン本体部９が構成されている。

６は信号検出回路で、アイロン本体部９の温度検知回
路３より送られてくる温度信号を検出する。７はパルス
幅検知回路で、信号検出回路６の出力パルスのパルス幅
を計時し、パルス幅が規定時間以上ある場合、又は規定
時間以上あるものを複数回検出した場合、ヒータ１への
電力供給を停止させる。８は温度制御回路で、載置検知
部９によりアイロン本体部９を検知したとき信号検出回
路６の出力パルス間隔を計時し、予め設定した基準時間
と比較し、ベース温度が設定温度より低いと判定した時
にはヒータ１に電力を供給し、高いと判定した時にはヒ
ータ１への電力供給を停止してアイロンのベース温度を
一定に制御する。12はアイロン本体部９を検知する載置
検知部である。４′,5′はアイロン本体部９の電極4,5
と接続する電極である。そして、上記した各部６〜8,1
2,4′,5′によりアイロン本体部９を載置するスタンド
部10を構成している。このスタンド部10には電源コード
11が接続されている。

なお、第２図において13はスタンド部10に内蔵した回
路部であり、信号検出回路6,載置検知部12,パルス幅検
知回路7,温度制御回路８を含んでいる。

次に第３図により温度検知回路３の具体例を示す。図
においてR_thは第１図，第２図の感熱素子２である。こ
の例の場合、R_thはサーミスタであり、温度が上昇する
と抵抗値が小さくなる。

V_ACは交流電源で、スタンド部10より電極P₅,P₆,P₁,P₂を
経てアイロン本体部９に供給される。ダイオードD₂,コ
ンデンサC₂は直流電源を作る電源回路である。抵抗R₃は
アイロン本体部９をスタンド部10よりはずしたとき、コ
ンデンサC₂の放電経路を構成し、アイロン本体部９をは
ずしたときに電極P₅,P₆にふれても感電のないようにす
るものである。抵抗R₅,R₆,トランジスタQ₁により感熱素
子R_thに定電流が流れるように構成し、コンデンサC₄に
充電電流を流す。R₇は低温時感熱素子R_thの抵抗値が非
常に大きくなるのを補償するためのものである。ダイオ
ードD₃は温度保証のために用いたものである。

IC₁は演算増幅器で、IC₁の−入力端子にコンデンサC₄に
流れる充電電流によるコンデンサC₄の端子電圧を入力し
ている。IC₁の＋入力端子は抵抗R₈,R₁₀,R₉を図の様に接
続し、基準電圧を作っている。いまIC₁の−入力端子電
圧e₁がIC₁の＋入力端子電圧e₂より低いとき、IC₁の出力
電圧はハイレベルで、このときのIC₁の＋入力端子電圧e
₂をe_2Hとすると である。V₂はIC₁の電源電圧である。コンデンサC₄の充
電が進みe₁が高くなって、e₁がe_2Hを越えると、IC₁の出
力はローレベルとなる。従ってe₂の電圧は小さくなる。
このときのe₂をe_2Lとすると、 となる。

IC₂は比較器で、＋入力端子には抵抗R₁₁,R₁₂で作る基
準電圧を入力している。−入力端子にはIC₁の出力電圧
を入力している。

すなわち、IC₁の出力電圧がハイレベルのときはIC₂の
出力電圧はローレベル、IC₁の出力電圧がローレベルの
ときはIC₂の出力電圧はハイレベルとなる。

IC₂の出力端子には、抵抗R₁₄,R₁₅を通じてトランジス
タQ₂を駆動できるよう接続している。さらに抵抗R₁₆,R
₁₇を通じてトランジスタQ₃を駆動できるよう接続してい
る。トランジスタQ₂のコレクタは抵抗R₁₃を通してコン
デンサC₄に接続し、IC₂の出力レベルがハイレベルのと
きトランジスタQ₂をオンさせ、コンデンサC₄の充電電荷
をR₁₃、Q₂を通して放電するよう構成している。

さらにIC₂の出力がハイレベルのとき、トランジスタQ
₃をオンさせ、Q₃のコレクタに接続した小抵抗値の抵抗R
₁₈に電源V₁より電流を流し電極P₁,P₂間のインピーダン
スが大きく落ちるよう構成している。すなわち、抵抗R₂
に流れる電流は、トランジスタQ₃がオフしているとき、
小電流が流れ、トランジスタQ₃がオンすると、Q₃のオン
時間だけ大きな電流が流れる。従って、R₂の両端電圧e₄
は、Q₃オフ時小さな電圧、Q₃がオンすると大きな電圧が
得られる。

抵抗R₄,ツェナーダイオードZD₂,電解コンデンサC₃は
トランジスタQ₃がオン，オフしても変動のない電圧V₂を
演算増幅器IC₁及び比較器IC₂に印加するためのものであ
る。

第４図に第３図の回路図の要点電圧波形を示す。第４
図において、１はコンデンサC₄の端子電圧e₁を示す。充
電時（電圧上昇時）定電流であるので、直線的にe_iは上
昇する。電圧e₁がIC₁の＋入力端子e_2Hより低い時、IC₂
の出力電圧e₃はローレベルでトランジスタQ₃はオフでR₂
には小さな電流しか流れず、R₂の両端電圧e₄は小であ
る。そしてe₁が上昇し、IC₁の＋入力端子e_2Hに達する
と、IC₂出力電圧e₃はハイレベルとなり、トランジスタQ
₃はオンし、抵抗R₂に大きな電流が流れ、R₂の両端電圧e
₄は大となる。同様にe₃がハイレベルになるとトランジ
スタQ₂がオンし、コンデンサC₄の充電電荷は抵抗R₁₃,ト
ランジスタQ₂を通じて放電する。e₁が放電により低下し
e_2Lに達すると再度IC₁の出力がハイレベルIC₂の出力は
ローレベルとなりトランジスタQ₃はオフとなり、C₄の充
電が開始する。

３の波形はR₂の両端電圧e₄の波形である。トランジス
タQ₃がオンすると電圧e₄は大となり（e_4H）、トランジ
スタQ₃がオフの時には電圧e₄は低電圧e_4Lである。

感熱素子R_thはベース温度が上昇するに従ってその抵
抗値が小さくなるので、コンデンサC₄への充電時間が短
かくなり、従ってe₄のローレベルの時間t₁が短かくなっ
てゆく。このe₄のローレベル（e_4L）の時間t₁を測定
し、アイロン本体部９のベース温度を検知するものであ
る。時間t₁は近似的に以下の式で表わせる。

ΔＶ＝e_2H−e_2L V_E:トランジスタQ₂のエミッタ電圧 なお、第５図は横軸にアイロンベース温度、縦軸にe₄
のローレベルの時間t₁をとったグラフを示す。

以上のように、温度によってt₁が連続的に変化するの
でこの時間t₁を読みとり、アイロンベースの温度を検知
し、設定温度と比較し、ベース温度が設定温度より低け
れば、ヒータ１に電流を流し、ベース温度が設定温度よ
り高ければ、ヒータ１に流す電流を断にして温度制御を
するものである。また、他の実施回路例として、無案定
マルチバイブレータの回路素子の一部に感熱素子を用い
温度によって発振周期が変動するのを利用する方法もあ
る。

第６図に信号検出回路部６の一実施例を示す。第６図
ａは抵抗R₂に流れる電流が小さい時、R₂の両端電圧e₄は
小さく、R₂の両端間に接続したツェナーダイオードZD₃
及びホトカプラIC₃を構成するLEDL₁に電流は流れず、従
ってホトカプラIC₃を構成するホトトランジスタQ₄のエ
ミッタとアース間に接続した抵抗R₂₀に電流は流れず、
ホトトランジスタQ₄のエミッタ電圧は０である。抵抗R₂
に大電流が流れると、電圧e₄は大となり、従ってLEDL₁
に電流が流れ、ホトトランジスタQ₄のエミッタにはハイ
レベルの電圧が得られる。

このホトトランジスタQ₄のエミッタ電圧を温度制御回
路８に入力し、Q₄のエミッタ電圧のローレベルの時間を
計測し温度を検知して温度制御を行うものである。

第６図ｂは、抵抗R₂を使用せず、抵抗R₂のあった所
に、パルストランスPTを接続した例である。

このパルストランスPTの２次側より電流変化分を検出
するものである。

第６図ｃは抵抗R₂の一端よりコンデンサC₅,抵抗R₂₁を
接続し、電流の変化を検出しようとするものである。

第７図に温度検知回路３と信号検出回路６の他の実施
例を示す。これは、アイロン本体部９のLEDで赤外線を
発光し、これをスタンド部10のホトトランジスタPTで受
光し、温度信号パルスを得ようとするものである。

温度検知回路３の回路動作は第３図で説明したのと同
様で、第３図のトランジスタQ₃のコレクタにLEDを接続
し、トランジスタQ₃がオンするごとにLEDに電流が流
れ、発光するものである。抵抗R₁₉はLEDに流れる電流を
制限するものである。

スタンド部10の信号検知回路部６のホトトランジスタ
PTに光が入るたびにホトトランジスタPTがオンし、ホト
トランジスタPTのエミッタ，アース間に接続された抵抗
R₂₀に電圧V₀が発生する。

この電圧V₀をパルス幅検知回路７へ入力してパルス幅
を計時し、正規の信号であるかどうか判定し、正規の信
号と判定した時には温度制御回路８へ入力し温度制御を
行う。異常と判定した場合には、温度制御回路８でヒー
タ１への電力供給を停止する。

第８図にホトトランジスタPTの出力電圧波形V₀を示
す。パルス間隔t₁はアイロンのベース温度が上昇するに
従って短かくなる。

次に載置検知部12であるが、これはアイロン本体部９
がスタンド部10に置かれたか、置かれてないかを検知す
るもので、マイクロスイッチをスタンド部に設けてお
き、アイロン本体部９がスタンド部10に置かれた時、そ
の重さでオンしはなせばオフする方式でも良いし、ある
いはリードスイッチをスタンド部10に設け、アイロン本
体部９にはマグネットを用いて、アイロン本体部９がス
タンド部10に置かれたときマグネットの磁場によりリー
ドスイッチがオンし、はなせばオフする方式でもよい。

次に第９図にパルス幅検知回路７と温度制御回路８の
一実施例を示す。この場合、パルス幅検知回路７は温度
制御回路８を構成するマイクロコンピュータICの中で構
成し、ここで信号検出回路のパルス幅を検知し、正規を
信号であるかどうか判定する。アイロン本体部９がスタ
ンド部10上にあるとき、スイッチSMはオンし、マイクロ
コンピュータICのP₁に電圧Ｖが印加される。すなわち、
マイクロコンピュータICの入力ポートP₁に電圧Ｖが出て
おればアイロン本体部９がスタンド部10上にあり、電圧
がゼロであればアイロン本体部９がスタンド部10上にな
いと検知する。なお信号検知回路６はマイクロコンピュ
ータICのP₂にパルス電圧を入力する。P₂より入力された
電圧はパルス幅検知回路７へ印加される。パルス幅検知
回路７は、アイロン本体部９の温度検知回路３の出力パ
ルスの幅（第４図３の時間t₂）を検知する。

パルス幅t₂は前述のように、第３図のIC₂の出力電圧
がハイレベルとなり、トランジスタQ₂がオンしたときコ
ンデンサC₄の充電電荷がR₁₃,トランジスタQ₂を通って放
電し、コンデンサC₄の端子電圧がe_2Hよりe_2Lに達するま
での時間で決定され一定である。

すなわち、 である。

従って、このコードレスアイロンが正常に動作し、か
つ外来ノイズもなければ、パルス幅検知回路７は、この
一定のパルス幅t₂を検知する。

しかし、外来ノイズが信号検出回路６で検出されたと
きあるいはその他何かの原因で、信号検出回路６の出力
パルスが、規定時間より長くなった時、又は規定時間を
越えたパルスが１回又は複数回つづいた場合、異常時と
判断し、温度制御回路８のリレーRLをオフし、ヒータへ
の電力供給を停止する。そしてパルス幅検知回路７が正
常信号と判断した場合、マイクロコンピュータICはパル
ス間隔を計時し、アイロンベース温度を検知する。マイ
クロコンピュータICはP₃より電圧を出力する。

P₃より抵抗R₂₂,R₂₃を経てトランジスタQ₄を接続し、
トランジスタQ₄のコレクタにはリレーRLのコイルを接続
する。従って、トランジスタQ₄がオンすると、リレーコ
イルに電流が流れ、リレーRLの接点が閉じ、アイロン本
体部９のヒータ１に交流電源V_AC,リレー接点，スタンド
部10の電極P₇,アイロン本体部の電極P₉,ヒータ1,電極P
₁₀,スタンド部10の電極P₈を経て電流が流れヒータ１は
加熱される。なお、ダイオードD₄はトランジスタQ₄がオ
フした時、トランジスタにサージ電圧が印加されないよ
うにするための保護ダイオードである。

第10図にパルス幅検知回路７と温度制御回路８の動作
フロを、第11図にその動作波形図を示す。

まず、15でアイロン本体部９がスタンド部10上にある
かどうか判定する。アイロン本体部９がスタンド部10上
になければ、ヒータ１を制御するリレーRLをオフする。

アイロン本体部９がスタンド部10上にあれば、時間カ
ウントを開始する（16）。アイロン本体部９をスタンド
部10上に置いた時点より一定時間t_k後、入力信号を見に
行く（16,17,18）（マイクロコンピュータICの入力ポー
トP₂の入力電圧をみる）。すなわち、一定時間t_k毎に温
度信号を入力し、温度検知することになる。

このときの入力信号が来ておれば（ハイレベルであれ
ば）、入力信号を見に行った時点より、入力信号がロー
レベルになるまでの時間を計時する（19,20,22）。この
時間が規定時間t_r以内であれば正常信号と判定する（2
0,22）。正常信号であれば、温度制御回路８に入力し、
温度制御を行う（21）。温度制御は第11図Ｂに示すよう
にP₂入力信号がハイよりローレベルになった時点より計
時し、P₂入力信号がハイレベルになるまでの時間t₁を計
る。この時間t₁と温度設定用の基準時間とを比較し、温
度が低いと判断したときには、リレーRLをオン，温度が
高いと判断したときにはリレーRLをオフし温度制御を行
う。入力パルス信号のローレベルになるまでの時間が長
く、規定時間t_r以上となった場合、異常信号と判断し、
これを１回とカウントする（23）。次に先の入力信号受
付後規定時間t_k後、再度入力信号パルスの幅を計時す
る。これが規定時間t_r以上であれば、異常信号とみなし
再度カウントし、２回カウントする（23）。このように
異常信号が規定回数Ｎ回つづいた場合（24）、異常事態
とみなし、温度制御用リレーRLをオフし、ヒータ１への
給電を停止する（25）。

これを第11図Ｃに示す。

第11図Ｄの場合、異常パルスのハイレベルが長時間継
続している場合で、この時も第10図の動作フローよりリ
レーRLをオフする。

第11図Ｅの場合、１回目のパルスは異常と判定する。
２回目のパルスでは、入力信号を見に行ったタイミング
T₃より入力パルスがローレベルになるまでの時間が規定
時間t_r以下であるため、２回目のパルスは本来異常パル
スではあるが、異常とみなさない。

従って、温度制御に入るが、３回目のパルスでハイレ
ベルの時間で規定時間t_rより長いことが判定されるた
め、異常と判定し、このとき計時したパルス間隔t₁は無
効となり、異常信号２回とカウントされる。

このカウント数が規定回数Ｎ回にまで達するとリレー
RLをオフしヒータへの給電を停止する。

従って第11図Ｄで示すようにＮ秒つづく長いパルスも
リレーRLをオフにするものである。

発明の効果 以上のように、本発明は感熱素子で温度検知をし、電
子回路で温度制御することにより温調精度が良く、温度
波高値が小さいという従来にはないすぐれた効果を有し
ている。またアイロン本体部の温度検知回路からの温度
信号のパルス幅を計時し、パルス幅が規定以上長い場
合、あるいは規定以上長いパルスが複数回つづいた場合
異常と判定しヒータへの電力供給を停止する安全で信頼
性の高いコードレスアイロンを提供することができるも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すコードレスアイロンの
ブロック図、第２図は同アイロンの外観図、第３図は同
アイロンの温度検知回路の実施例を示す回路図、第４図
は第３図の各部の動作電圧波形図、第５図はアイロンベ
ース温度とパルス間隔の特性図、第６図a,b,cは信号検
出回路の実施例を示す回路図、第７図は温度検知回路と
信号検出回路の他の実施例を示す回路図、第８図は第７
図の信号検出回路の出力波形図、第９図はパルス幅検知
回路と温度制御回路の一実施例を示す回路図、第10図は
パルス幅検知回路の動作フローチャート、第11図はパル
ス幅検知回路の動作説明用電圧波形図である。 １……ヒータ、２……感熱素子、３……温度検知回路、
4,5……電極、９……アイロン本体部、12……載置検知
部、６……信号検出回路、７……パルス幅検知回路、８
……温度制御回路、４′,5′……電極、10……スタンド
部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アイロン本体と、このアイロン本体部を着
   脱自在に載置するスタンド部とを備え、前記アイロン本
   体部はアイロンのベースを加熱するヒータと、ベース温
   度を検知する感熱素子と、感熱素子からの信号によって
   パルス間隔が変化する温度信号パルスを発生する温度検
   知回路と、前記ヒータ及び温度検知回路に給電するため
   の電極とで構成し、前記スタンド部は、アイロン本体部
   を検知する載置検知部と、アイロン本体部の温度検知回
   路からの信号を検出する信号検出回路と、信号検出回路
   の出力パルスのパルス幅を計時し、パルス幅が規定時間
   以上ある場合、又は規定時間以上あるものを複数回検出
   した場合ヒータへの電力供給を停止させるパルス幅検知
   回路と、信号検出回路のパルス間隔を計時し、基準時間
   と比較しヒータへの電力供給を制御する温度制御回路
   と、アイロン本体部の電極と接続する電極とで構成する
   コードレスアイロン。