JPH084678B2 - 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、アイロン本体部に内蔵したヒータにスタン
ド部から電力を供給して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は、アイロン本体
部に内蔵した感熱素子からの信号をスタンド部の温度制
御部に伝送する方式が提案されている。これを第７図に
示す。１はアイロンのベース、２はアイロンのベース１
を加熱するヒータ、３はベース１の温度を検知する感知
素子、４はアイロン本体部で、電源コードはついておら
ず、ヒータは電極P₁,P₂でスタンド部６の電極P₃,P₄に接
続され、温度制御回路５によって電力が供給され温度制
御される。スタンド部６には電源コード７が付属してお
り、ヒータ２への電力供給を可能にしている。またアイ
ロン本体部４に内蔵した感熱素子３の信号は、電極P₅,P
₆によってスタンド部６の温度制御回路５の電極P₇,P₈に
接続され、アイロン本体部４の温度信号がスタンド部６
の温度制御回路５に入力される。

発明が解決しようとする問題点 しかし、このような構造のものは、感熱素子３に流れ
る電流が微弱（数μＡ）であり、電圧も小さなもの（5V
程度）であるため、温度信号を伝送する電極P₅,P₇とP₆,
P₈間の導通が不良になり、正常な温度制御が行い得ない
ものであった。

本発明は上記従来の問題を解決したものであり、導通
不良のない信頼性の高い温度制御が行いうるコードレス
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 上記従来の問題点を解決するために本発明は、ヒータ
により加熱されるベースの温度を検知する感熱素子、こ
の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、上記ヒータおよ
び温度検知回路に接続された電極を有するアイロン本体
部と、上記温度検知回路の出力信号を検出する信号検出
回路、この信号検出回路の出力パルスの間隔を計時して
規定の時間と比較し、それにもとづいてヒータへの電力
供給を制御するとともに、第２の規定時間をもち、同第
２の規定時間以上パルス信号がないときあるいは第２の
規定時間以上のパルス間隔のときヒータへの電力供給を
停止する温度制御回路、上記アイロン本体部の電極に接
続される電極を有するスタンド部とを具備したものであ
る。

作用 上記本発明によれば、アイロン本体部のベース温度を
感熱素子で検知し、温度検知回路からそのときの温度に
応じたパルス間隔の温度信号パルスを発生する。そして
同信号は信号検出回路に伝送され、次いで、温度制御回
路がその出力パルスの間隔を計時するとともに、規定の
時間と比較してヒータへの電力供給を制御する。またこ
の温度制御回路は、アイロン本体部がスタンド部に載置
されているにもかかわらず、所定の時間幅以上経過して
もパルス信号がないときまたはパルス間隔が所定以上の
とき、異常と判定してヒータへの電力供給を断つ。

実 施 例 以下その実施例を添付図面を参照して説明する。

第１図，第２図において、ベース11にヒータ12を埋設
したアイロン本体部13は、電源コード14を有するスタン
ド部15に着脱自在に載置される。そして、この載置状態
において、ヒータ12へはスタンド部15を介して給電が行
われるものである。もちろん、アイロンがけ作業時に
は、スタンド部15よりアイロン本体部13を外して使用す
る。

上記アイロン本体部13には、上記ヒータ12のほか、ベ
ース11の温度を検知する感熱素子16と、この感熱素子16
からの出力を受け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17とを内設している。またア
イロン本体部13の後面、すなわち、スタンド部15に対す
る被載置側には温度検知回路17の信号を出力する電極P₁
と、ヒータ13への給電用の電極P₂とがそれぞれ配設して
ある。

一方、スタンド部15は、上記温度検知回路17からの温
度信号パルスを検出して出力パルスを発生する信号検出
回路18と、第1,第２の規定時間をもち、前記信号検出回
路18の出力パルスの間隔あるいは時間との比較結果でヒ
ータ12に対する電力供給の制御あるいは発停を行う温度
制御回路19と、スタンド部15へのアイロン本体部13の載
置を検知して上記温度制御回路19を動作状態に保持し、
それ以外では不動作状態とする載置検知部20と、上記電
極P₁,P₂に着脱自在に接続される電極P₃,P₄とをそれぞれ
有するものである。

上記温度制御回路19は、まず、信号検出回路18から入
力されたパルス間隔を計時して第１の規定時間と比較
し、ベース温度が設定値より低いと判定したときにヒー
タ12へ電力を供給するものであり、逆に高いと判定した
ときにヒータ12への電力供給を停止する。このようにし
てベース11の温度は所定値に保持される。

またこの温度制御回路19は、信号検知回路18からのパ
ルスが第２の規定時間を越える間隔である場合、あるい
は、第２の規定時間以上パルス信号がない場合のいずれ
においても異常と判定し、ヒータ12への電力供給を停止
するものである。

第３図は上記温度検知回路17などの具体回路構成を示
す。

交流電源V_ACは、スタンド部より電極P₃,P₄,P₁,P₂を経
てアイロン本体部に供給される。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
ロン本体部をスタンド部よりはずしたときコンデンサC₂
の放電経路を構成し、電極P₃,P₄に触れても感電のない
ようにするものである。

ここで感熱素子16の温度が上昇するとその抵抗値は小
さくなる。抵抗R₅,R₆,トランジスタQ1により感熱素子16
に定電流が流れるよう構成し、コンデンサC₄に充電電流
を流す。抵抗R₇は低温時感熱素子16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。演算増幅器IC₁
その一入力端子にコンデンサC₄の端子電圧を入力してい
る。演算増幅器IC₁の＋入力端子は抵抗R₈,R₉,R₁₀を図の
様に接続し、基準電圧を作っている。いま演算増幅器IC
₁の−入力端子電圧e₁が演算増幅器IC₁の＋入力端子電圧
e₂より低いとき、演算増幅器IC₁の出力電圧はハイレベ
ルで、このときの演算増幅器IC₁の＋入力端子電圧e₂をe
_2Hとすると である。

V:演算増幅器IC₁の電源電圧 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、演算増幅器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、 なお、比較器IC₂は、その＋入力端子に抵抗R₁₁,R₁₂で
作る基準電圧を入力している。−入力端子には演算増幅
器IC₁の出力電圧を入力している。すなわち、演算増幅
器IC₁の出力電圧がハイレベルのときは比較器IC₂の出力
電圧e₃はローレベル、演算増幅器IC₁の出力電圧がロー
レベルのときは比較器IC₂の出力電圧はハイレベルとな
る。比較器IC₂の出力端子には、抵抗R₁₄,R₁₅を通じてト
ランジスタQ₂が駆動されるように接続されている。さら
に抵抗R₁₆,R₁₇を通じてトランジスタQ₃が駆動されるよ
う接続されている。トランジスタQ₂のコレクタは抵抗R
₁₃を通してコンデンサC₄に接続し、比較器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,トランジスタQ₂を通して放
電するよう構成している。

さらに、比較器IC₂の出力がハイレベルのとき、トラ
ンジスタQ₃をオンさせ、トランジスタQ₃のコレクタに接
続した抵抗R₁₈（抵抗値小）に電流を流し、電極R₁,R₂間
のインピーダンスが大きく落ちるように構成している。
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
るとトランジスタQ₃のオン時間だけ大きな電流が流れ
る。したがって、抵抗R₂の両端電圧e₄は、トランジスタ
Q₃オフ時は小さな電圧、オン時は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Ｖを
演算増幅器IC₁および比較器IC₂に印加するためのもので
ある。

第４図に第３図の要点部分の電圧波形を示す。第４図
において、ａ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e₁は上昇
する。電圧e₁が演算増幅器IC₁の＋入力端子e_2Hより低い
時、比較器IC₂の出力電圧e₃はローレベルでトランジス
タQ₃はオフし、抵抗R₂には小さな電流した流れず、抵抗
R₂の両端電圧e₄は小である。端子電圧e₁が上昇し、演算
増幅器IC₁の＋入力端子e_2Hに達すると、第４図ｂのよう
に比較器IC₂の出力電圧e₃はハイレベルとなり、トラン
ジスタQ₃はオンし、抵抗R₂に大きな電流が流れ、抵抗R₂
両端の電圧e₄は大となる。同時に出力電圧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。端
子電圧e₁が放電により低下しe_2Lに達すると、再度演算
増幅器IC₁の出力がハイレベル、比較器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、コンデン
サC₄の充電が開始する。第４図ｃの波形は抵抗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、両
端電圧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は小（e_4L）となる。この電圧e₄のローレ
ベルの時間t₁を測定し、アイロン本体部10のベース温度
を検知するものである。ベース温度が、上昇するに従っ
て感熱素子16の抵抗値は小さくなるので、コンデンサC₄
への充電時間が短かくなり、従って、両端電圧e₄ののロ
ーレベルの時間t₁が短かくなってゆく。上記両端電圧e4
のローレベル（e_4L）の時間t₁を測定し、アイロン本体
部のベース温度を検知するものである。この時間t₁は近
似的に以下の式で現わせる。

V:演算増幅器IC₁の電源電圧 V_E:トランジスタQ₂のエミッタ電圧 R_th:感熱素子16の統計値 第５図に、横軸にアイロンのベース温度、縦軸にe₄の
ハイレベルの時間t₁をとったグラフを示す。これからあ
きらかなように、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12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12に流す電流を断にして温度制御
するものである。また、他の実施回路例として、無安定
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。

次に第６図に、電流検知回路部16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、抵抗R₂の
両端電圧e₄は小さく、抵抗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。逆に抵抗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Q
₄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
路部17に入力し、ホトトランジスタ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のかわりに、
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図に温度検知回路と信号検知回路の他の実施例を
示す。上記実施例にあっては発光ダイオードLEDで赤外
線を発光し、これをスタンド部15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17部の回路動作は第３図で説明したのと
同様で、第３図のトランジスタQ₃のコレクタに発光ダイ
オードLEDを接続し、トランジスタQ₃がオンするごとに
発光ダイオードLEDに電流が流れ、発光するものであ
る。抵抗R₁₉は発光ダイオードLEDに流れる電流を制限す
るものである。

スタンド部15の信号検知回路18のホトトランジスタPT
は光が入るたびにオンし、ホトトランジスタPTのエミッ
タ，アース間の接続された抵抗R₂₀に電圧V₀が発生す
る。この電圧V₀を温度制御回路19へ入力し、温度制御を
行う。

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20であるが、これはアイロン本体13が
スタンド部15に置かれたか、置かれないか検知するもの
で、マイクロスイッチをスタンド部15に設けておき、ア
イロン本体部13がスタンド部15に置かれた時、その重さ
でオンし、はなせばオフする。式でも良いし、あるい
は、スタンド部15にリードスイッチを、アイロン本体部
13にマグネットをそれぞれ設け、アイロン本体部13がス
タンドに置かれたとき、そのマグネットの磁場によりリ
ードスイッチがオン、はなせばオフする方式でもよい。

第９図に温度制御回路19の一実施例を示す。載置検知
部20はアイロン本体部13がスタンド部15上にあるとき、
スイッチSWがオンし、マイクロコンピュータICのポート
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の入力がポートP₁に電圧Ｖが出ておればアイロン
本体部がスタンド部上にあり、電圧がゼロであればアイ
ロン本体部がスタンド部上にないと検知する。

18は前述の信号検出回路であり、マイクロコンピュー
タICのP₂にパルス電圧を入力する。マイクロコンピュー
タICはポートP₂の入力パルス間隔を計時し、ベース温度
を検知する。

マイクロコンピュータICの出力ポートP₃は抵抗R₂₂,R
₂₃を経てトランジスタQ₄に接続され、このトランジスタ
Q₄のコレクタにはリレーRLのコイルを接続している。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、交流電源V_AC,リレー接
点，スタンド15の電極P₃,アイロン本体部の電極P₁,ヒー
タ1,電極P₂スタンド部の電極P₄を経て電流が流れ、ヒー
タ１は加熱される。

第10図はこの温度制御回路19の動作フローを示す。ま
ず、アイロン本体部がスタンド部上にあるかどうか検知
し、アイロン本体部がスタンド部上になければ、ヒータ
12を制御するリレーRLをオフする。

アイロン本体部がスタンド部上にあれば、次に信号検
知回路18の出力を見にゆき、パルス電圧が出ていなけれ
ば、リレーRLをオフにする。パルス電圧が出ておればパ
ルス間隔を計時する。パルス間隔が第２の規定時間（こ
の実施例の場合、温度制御用の第１の規定時間より長
い）以上の場合、異常状態と判断し、リレーRLとオフす
る。第２の規定時間より短かい場合温度制御を行う。

このアイロン本体がスタンド上にあって、温度信号パ
ルスが来ない、あるいは、パルス間隔が長い場合次の異
常状態が考えられる。

Ａ アイロン本体部の温度検知回路部への給電電極の故
障。

Ｂ 温度検知回路の故障。

Ｃ 感温素子の故障。

Ｄ 信号検知回路の故障。

従ってこのような場合、必らずヒータ制御リレーRLを
オフしようとするのが本実施例の主旨である。

なお、異常状態と判定し、リレーRLをオフしたときオ
フ状態をラッチすることも当然可能である。

パルス間隔が第２の規定時間より短かい場合温度制御
を行うが、このときパルス間隔を第１の規定時間と比較
し、実施例の場合パルス間隔が第１の規定時間より長い
場合、設定温度より低いと判断しリレーRLをオンしヒー
タ12に電力を供給し、第１の規定時間より短い場合設定
温度より高いと判断しリレーRLをオフする。

このようにリレーRLをオンオフして温度制御を行う。

発明の効果 以上のように本発明は、アイロン本体部の温度検知回
路からの温度信号パルスの間隔を計時し、温度制御用の
規定時間とは異なる第２の規定時間を設け、これと比較
し、この第２の規定時間より長い、あるいは温度信号パ
ルスがない場合、温度制御リレーをオフし、ヒータに電
力が供給されず、温度上昇のない安全なコードレスアイ
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図は外観図、第３図は温度検知回路の一
実施例を示す回路図、第４図は第３図の動作電圧波形
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電
圧波形図、第９図は温度制御回路の一実施例を示す回路
図、第10図は温度制御回路の動作フローチャート、第11
図は従来例を示すブロック図である。 １……ヒータ、２……感熱素子、３……温度検知回路、
4,5……電極、４′,5′……電極、６……信号検出回
路、７……温度制御回路、８……載置検知部、９……ア
イロン本体部、10……スタンド部、11……ベース、12…
…ヒータ、13……アイロン本体部、15……スタンド部、
16……感熱素子、17……温度検知回路、18……信号検出
回路、19……温度制御回路、P₁,P₂,P₃,P₄……電極。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アイロン本体部と、このアイロン本体部が
   載置されるスタンド部とよりなり、上記アイロン本体部
   は、ヒータにより加熱されるベースの温度を検知する感
   熱素子と、この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、
   上記ヒータおよび温度検知回路に接続された電極とを有
   し、一方、スタンド部は、上記温度検知回路の出力信号
   を検出する信号検出回路と、この信号検出回路の出力パ
   ルスの間隔を計時して規定の時間と比較し、それにもと
   とづいてヒータへの電力供給を制御するとともに、第２
   の規定時間をもち、同第２の規定時間以上パルス信号が
   ないときあるいは第２の規定時間以上のパルス間隔のと
   きヒータへの電力供給を停止する温度制御回路と、上記
   アイロン本体部の電極に接続される電極とを有すること
   を特徴としたコードレスアイロン。