JPH064119B2 - スチ−ムアイロン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は一般家電で使用されるアイロン，さらに詳しく
は電源の切り忘れを防止したスチームアイロンに関す
る。

（従来の技術） 従来この種の電源切り忘れを防止するアイロンとして
は，実開昭５９−３７０９８号公報（以下Ａという），
特開昭59-85700号公報（以下Ｂという）等が提案されて
いる。すなわち，Ａにおいては，アイロン掛け動作と動
作停止時とを検出する検出手段と，該検出手段のアイロ
ン掛け動作時の停止後一定時間経過した後にヒーターへ
の通電回路をしゃ断する手段とを備えた構成で，アイロ
ン掛けを停止した状態を検出手段によって検知し，一定
時間後にヒーターへの通電を自動的にしゃ断する動作に
なっている。実施例においては検出手段として水銀スイ
ッチを用い，アイロン掛け動作にともなう水銀の移動に
よって導電板を短絡・開放することでアイロン掛け動作
と動作停止を検出するようにしている。Ｂにおいても基
本的にはＡの構成と類似で，動作もほぼ同じとみなすこ
とができる。Ｂにおいては、Ａにおける検出手段が使用
判定装置である。使用判定装置の実施例としてはＡと同
様に水銀スイッチが用いられている。

（発明が解決しようとする問題点） この種の提案の電源切り忘れを防止するアイロンでは次
のような問題を有していた。

(1)アイロンの使用目的に関係なく一定時間経過後に電
源切の状態にリセットさせるので，ベース温度が高く危
険性の高い場合でもベース温度が低い場合と同じ時間を
要することになり，安全性上で好ましくない。ここで使
用目的とは，スチーム使用時，スチーム以外の使用時す
なわちドライ使用時等，アイロンをかけられる布地の違
いによってアイロンの動作条件が違う状態にあることを
いう。

(2)アイロンがけを停止した状態を検出する検出手段は
方向性のあるものが一般的であり，静かにアイロンを動
かしたときにこの動きに追従できないことがある。その
ため，通常の使用状態でも誤動作し，不便を来すことが
度々生じる。これをさけるためには，当該検出手段の信
号で動作するタイマー回路の時間を延ばし，アイロンが
けの途中で誤動作によって電源切にリセットされる機会
を少なくするという手段が用いられるが，これはアイロ
ンの電源切り忘れ防止という本来の目的に反し，安全性
上でも好しくない。

（問題点を解決するための手段） 本発明は，ヒーターを備えたベースと，ベース温度を検
知し設定温度に制御する温度検知回路及び温度調節回路
と，アイロンの自立放置状態を検知する自立放置検知回
路と，ドライ設定回路及びスチーム設定回路と予熱終了
後にスチーム使用条件で自立放置以外の状態で置かれて
いる場合にはヒーター通電時間（以下，tON（秒）とい
う。）及びヒーター休止時間tOFF（秒）を計測してその
比tON/tOFF(%)が基準の値Ｋ以下となったとき，又ドラ
イ使用条件で自立放置以外の状態で置かれているときに
はtOFF（秒）が基準の値tB以上となったとき，更に又自
立放置状態にある場合に一定時間tA（分）を経過したと
きには各電源を切にさせる制御装置とを備えた構成とし
ている。

（作用） 第１図及び第２図を用いて説明する。電源プラグをコン
セントに差し込み，ベース温度を所定温度に設定すると
アイロンは通電を開始し，ヒーター２はONとなってベー
ス温度を上昇させる。ベース温度上昇に温度検知素子３
が追従し，温度検知回路４のはたらきで，ベース温度Ta
が設定温度Tsに到達するとヒーター２はいわゆる第１波
OFFとなり，これを制御装置７は認識する。その後，ヒ
ーターはON/OFFを続け，ベース温度は一定温度に保持さ
れる。第１波OFF後は自立放置検知素子５の信号で次の
ように動作する。

(1)自立放置状態では制御装置７のタイマー回路を動作
させ，一定時間tA（分）経過後にアイロンを電源切の状
態にさせる。

(2)ドライ使用時には，tOFF（秒）を計測し，この値が
基準の値tB（秒）以上となったとき，制御装置７のはた
らきで電源を切る。tB（秒）以上とならない時には，ヒ
ーター２は温度調節回路４のはたらきでON/OFFを続け
る。

(3)スチーム使用時には，tON（秒）及tOFF（秒）を計測
し，その比tON/tOFF(%)が基準の値Ｋ（％）以下となっ
たときには制御装置７のはたらきで電源切にリセットさ
せ，そうではないときにはヒーター２はON/OFFを続け
る。

ここで，ヒーター休止時間tOFF（秒）と電源切の違い
は，前者はベース温度が所定の値以下となったときにヒ
ーター２はONに復帰するが，後者は人為的に復帰操作を
行なわない限りヒーター２はONにはならない状態をい
う。

さらに詳細について第３図から第９図をよういて説明す
る。第３図において，アイロン(A)から(E)に示すような
状態で通電したまま放置されることがある。(A)はいわ
ゆる自立放置で，アイロンを予熱するときあるいはアイ
ロン掛けを小休止するときの状態である。(B)はアイロ
ン掛けをするときの状態であるが，この状態のまま放置
されることを水平放置と呼ぶ。水平放置は直接に床面や
布地にベースが接触した状態であり，ヒーター２への通
電を停止させ電源切にリセットすることが最も必要な状
態である。(C)は自立放置状態を横転させた横転放置，
(D)は水平放置を逆転させた水平逆転放置，(E)は自立放
置を逆転させた自立逆転放置である。一般にアイロンは
(A)以外の状態で放置されることは少ないが，電源コー
ドを誤って引張ったのを気付かないでいると，(B)〜(E)
の状態でも放置されることがある。ここで，自立放置以
外の状態とは(A)を除く(B)〜(E)の状態，あるいはこれ
らのパターンの中間的な状態等さまざまな状態をいう。
第４図において，ヒーター２に通電を開始するとベース
温度は時間とともに同図に示すような状態で変化する。
はスタート点で，は第１波OFF点である。は第２
波のON点で，は第２波のOFF点，は第３波のONであ
る。同様に，，はそれぞれ第ｎ波後のON,OFFであ
る。この特性のうち，，のポイントに着目し，ド
ライ使用時の第３図(A)の状態と(B)の状態を比較したの
が第５図である。同図において，(I)は(A)の状態，すな
わち自立放置状態，(II)は(B)の状態，すなわち水平放
置状態，(III)は(B)の状態でアイロンを水平方向に移動
させた場合，すなわちアイロン掛け状態の温度特性を示
している。tON（秒）は，ドライ使用時にはベース１の
熱容量が支配的となるため，(I)，(II)，(III)のいずれ
の場合でも大差はないが，tOFF（秒）はベース１に蓄え
られた熱エネルギーを放出する期間であり，放熱条件に
よって著しく異なる。この関係を定量的に求めたもの
が，第６図である。同図は，消費電力900Ｗの市販のス
チームアイロンを用い，ベース温度150(゜C)，常温時に
おける各種放置条件のtOFF回数（回）とtOFF(秒)の関係
を示している。ここで床面には木台を使用し，木台の上
には綿布（手ぬぐい）を敷している。(D)，(E)はベース
温度に影響がないように補助具で固定して放置した。こ
の結果からもわかるように，アイロン掛けをしていると
きのtOFF（秒）はあらゆる放置条件よりも小さく，しか
も顕著な差になっている。例えば第２波時のtOFFは(B)
で移動，すなわちアイロン掛けのとき33（秒）であるの
に対して，(A)で放置，すなわち自立放置で56（秒）で
あり，(B)で放置，すなわち綿布上の水平放置に到って
は84（秒）と著しい差がある。水平放置に着目すると，
この場合にはベース面が直接に水平面に接触するので，
被接触物によってtOFFはは変わる。これを求めたのが第
７図である。第７図は，ベース温度150（℃），常温に
おける被接触面として綿布の他に新聞，木台，鉄板を選
んでtOFFは回路（回）とtOFF（秒）の関係を求めたもの
である。この結果，tOFF（秒）は被接触物の熱伝導性に
よって差違はあるものの，その値はアイロン掛けをして
いるときのものに比べてはるかに大きい。第８図はベー
ス温度とtOFF（秒）の関係を定量的に求めたものである
が，tOFF（秒）はベース温度によっても変化するが，水
平放置，アイロン掛け，自立放置の相互関係には変りは
ない。

以上のことから，ドライ使用時においては，予熱を終了
した状態におけるtOFF（秒）の基準の値tB（秒）をベー
ス温度目盛ごと予め設定しておき，このtB（秒）をtOFF
（秒）を超えたとき自動的に電源を切にさせれば，自立
放置及びアイロン掛けをしていないときの不安全モード
を排除できる。ここで自立放置はアイロン掛けの正常な
使い方の一部となっているので，tB（秒）の適用外とし
ておく必要がある。

第９図は，消費電力900Ｗの市販のスチームアイロンを
用いて，スチーム使用時における各種条件下のtON回数
（回）とtON/tOFF(%)の関係を常温で求めたものであ
る。この結果，スチーム使用時においてはヒーター２の
エネルギーはベース温度を所定の温度に保持し，一定量
のスチームを発生させるのに消費されるものであり，通
常のアイロンがけの状態のtON/tOFF(%)と水平放置，自
立放置，給水タンク空時等のそれとを比較すると前者は
著しく大きな値になっている。同図において，綿布上の
往復運動，すなわち通常のアイロンがけに近い状態で
は，tON/tOFF(%)は500〜200(%)の範囲にあり，自立放置
及び給水タンク空時の水平放置等のスチームが発生して
いない時には50%以下の値である。綿布上の往復運動で
はtON回数ｎ（回）が増えるに従ってtON/tOFF(%)は減少
する傾向を示しているが，これはベース面を同一綿布上
を往復運動させているため当該綿布の温度が上昇し，ベ
ース面の温度に近づいてくるために起る現象であり，通
常はこのように何回もくり返して同一綿布上だけをアイ
ロンがけするということはなく，せいぜいtON回数ｎは1
0回程度の範囲でアイロンがけは完了する。綿布上の水
平放置ではtON/tOFF(%)は約100(%)で，木台上の水平放
置でも200(%)を超えることはない。

以上のことから，スチーム使用時には予熱終了後にtON/
tOFF(%)を計測し，その値が予め設定した基準の値Ｋを
超えたときに電源を切にさせれば，不安全モードの排除
が可能になる。ここで，自立放置はアイロンがけの正常
な使い方の一部であるので，ドライ使用時と同様に自立
放置時のtON/tOFF(%)は上記基準の値Ｋの適用外として
おく必要がある。

（実施例） 第１０図に本発明の一実施例の回路構成を示す。同図に
おいて，ヒーター２には消費電力900(W)のシーズヒータ
ーを用い，回路記号をR₁としている。ヒーターR₁は接点
S₁を介して電源13に接続されている。接点S₁は温度調節
回路８のリレーRYの接点であり，S₁がベース温度に関係
なくOFFとなっている状態が電源切であり，ベース温度
に応動してON/OFFしてヒーターR₁への通電を制御し，ベ
ース温度を所定温度に保持するはたらきをする。Ｆは温
度ヒューズである。９は直流電源回路で，電源13の100
(V)を整流し，分圧する回路である。この回路には，接
地端子と正の電位V₁V₂の端子を有している。V₁は直流リ
レーを動作させる24(V)，V₂はその他の電子回路を動作
させるために５(V)としている。７の制御装置はLSIチッ
プであり，本実施例ではCMOSワンチップマイクロコンピ
ューターを使用している。VDDは電源端子，Vss，CNVss
は接地端子，▲▼はリセット入力端子，XOU
T，XINはクロック入力端子であり，D₀〜D₇，F₀〜F₃，Ｓ
は外部回路との入出力用のポート端子である。XOUT，XI
Nにはセラミック振動子，抵抗等で構成された発振回路1
2が接続され，400KHZのクロック入力が入力されてい
る。D₀はトランジスタQ₃ドライブ用の端子でD₀がハイレ
ベル（以下，Ｈという。）のときQ₃はOFF，ローレベル
（以下，Ｌという。）のときONとなる。D₀は一定周期で
Ｈ，Ｌの信号を出し，D₀＝Ｈのときスチーム設定12が，
D₀＝Ｌのときドライ設定回路の入力が可能となる。D₁〜
D₇はＤ−Ａ変換回路10に接続されている。Ｓは温度検知
回路４の入力ポート端子で，F₀は自立放置検知回路６，
F₁はドライ設定回路１１，F₂はスチーム設定回路12の入
力ポート端子である。又，F₃は温度調節回路８の出力ポ
ート端子である。そして，プログラムメモリ(ROM)には
第２図に示すフローチャート，すなわちベース温度Taと
設定温度Taとを比較し，第１波0FF認識後自立放置か否
かによって一定時間tA後に，又，ドライ使用時にはヒー
ター休止期間tOFFが基準の値tBを越えた後に，更にスチ
ーム使用時にはヒーター通電時間tONとヒーター休止期
間tOFFの比が基準の値Ｋを越えた後に各電源を切らせる
ような機能がインプットされている。３の温度検知素子
には負特性サーミスターTHを使用し，４の温度検知回路
にはIC₁を比較器とする比較回路が構成されている。Ｄ
−Ａ変換回路10は温度検知回路４の回路構成の一部とな
っている。IC₁の入力端子側にはサーミスターTHの他の
抵抗R₆，R₇R₈を有し，出力端子側には抵抗R₉，R₁₀を有
している。又，入力端子側にはノイズ除去用の抵抗，コ
ンデンサーを備えている。５の自立放置検知素子にはフ
ォトインターラプターを使用している。当該フォトイン
ターラプターの回路構成要素には発光素子TEDとフォト
トランジスターQ₂がある。R₁₁はLEDの電流制限用抵抗
で，R₁₂はQ₂の負荷抵抗である。６の自立検知回路とし
てはIC₂とその入力側の抵抗R₁₃，R₁₄及び出力側抵抗
R₁₅，R₁₆で構成されている。８の温度調節回路はトラン
ジスターQ₁と，Q₁の負荷となるリレーRY及びQ₁のベース
回路の抵抗R₂，R₃等で構成されている。D₁はRYのコイル
にかかる逆起電圧を吸収するためのダイオードである。
LSIチップのF₃ポート端子はQ₁のドライブ用端子で，F₃
がＨのときQ₁はOFF，ＬのときQ₁はONとなる。11のドラ
イ設定回路はQ₃がONでスイッチS₂がONのときF₁ポート端
子にＬ，スイッチS₂がOFFのときＨの信号を入力する。S
₂は自己復帰形のスイッチで，手で押したときにONとな
り，手を離すとOFFとなるものである。R₄，R₅はQ₂のベ
ース回路に接続された抵抗で，R₁₇，R₁₈はドライ設定回
路を構成する抵抗である。12はスチーム設定回路で，Q₃
がOFFでスイッチS₃がONのときF₂ポート端子にＬ，S₃がO
FFのときＨの信号を入力する。S₃は上記と同様に自己復
帰形のスイッチで，R₁₉，R₂₀はスチーム設定回路を構成
する抵抗である。第11図は５の自立検知素子の構造を示
している。14はLED，Q₂を内蔵したケーシングで，15は
障害物16を案内する溝部である。障害物16は光を通さな
い球コロ状のものである。溝部15にはLEDが発光した光
をフォトトランジスターQ₂に到達させる穴部17を有して
いる。そして第12図(a)に示すごとく，自立放置の状態
では障害物16で穴部17が封塞され，LEDの光はQ₂に到達
できないのでQ₂はOFFになっている。又，自立放置以外
の状態では第12図(b)に示すごとく障害物が溝部15内を
移動し，穴部17が開孔し，LEDの光がQ₂に到達し，Q₂をO
Nにする。ここで，自立放置の状態で第12図(a)のごとく
溝部15を鉛直方向に対して傾きを持たせた配置にしてい
るが，これは放置状態の微妙な変化に対しても自立放置
検知素子が円滑に応動できるようにしたためである。

上記構成の実施例の動作を説明する。

(1)アイロンの電源プラグをコンセントに差込む。制御
装置７のLSIチップが0Nされるが，ヒーター２には通電
されない電源切の状態となる。F₃ポート端子はＨで，Q₁
はOFF，S₁は0FFとなっている。

(2)使用条件を設定する。S₁を所定回数押すか，所定時
間押し続けると，ポート端子D₁からD₇に順次一つずつＬ
となり，最終的にＬとなった位置がドライ使用時の設定
温度の目盛の位置となる。例えばD₃が最終的にＬとなっ
たときには，D₃に接続されたD-A変換回路の抵抗をRD₃と
すると，設定温度目盛の位置の抵抗値はRD₃とR₆の並列
回路の抵抗値RD₃11R₆で決定されることになる。ID₁の反
転入力側にはRD₃11R₆とTHの抵抗値でV₂を分圧したRD₃11
R₆側の電圧が印加される。又，IC₁の非反転入力側にはR
₇とR₈で決まる基準電圧が入力されている。同様にS₃を
押すとスチーム使用条件が設定される。

(3)ヒーター２に通電が開始され，予熱の状態となる。
予熱開始直後はベース温度は設定温度に達しておらず，
THの抵抗値は高く，IC₁の出力側はＨとなっている。こ
のため，Ｓポート端子にはＨの信号が入力されている。

(4)ベース温度が設定温度に到達し，予熱は終了する。T
Hの抵抗値が低くなり，IC₁の出力側はＬとなる。このた
め，Ｓポート端子はＬの信号が加わり，F₃ポート端子が
ＨとなってQ₁がOFFし，RYが動作して接点S₁がOFFとな
る。そしてベース温度は一定温度領域に保持される。

(5)アイロン掛けを開始する。ベース温度の変化にTHが
追従し，ベース温度は一定温度幅に保持される。この
間，ドライ使用時においてはtOFF（秒）が基準の値tB
（秒）以上となることはなく，スチーム使用時において
はtON/tOFF(%)がＫ(%)以下となることはなく，継続して
アイロンがけが可能となる。

(6)予熱終了後アイロンを自立放置すると，一定時間tA
（分）後に電源切となる。予熱終了後にアイロンを自立
放置すると，自立放置検知素子５は第12図(a)の状態で
あり，Q₂はOFFでIC₂の出力端子側はＨとなったままであ
る。そして，F₀ポート端子にはＨの信号が加わったまま
であり，LSIチップ内蔵のタイマー回路がはたらき，一
定時間tA（分）後にF₃ポート端子をＨにして，電源切の
状態とする。そして，S₂及びS₃の入力，すなわちF₁及び
F₂ポート端子への入力がない限り，ヒーター２は通電さ
れることはなくなる。ここでtAは10(分)程度としてい
る。

(7)ドライ使用時自立放置以外の状態で放置し，ヒータ
ーの休止期間tOFF（秒）が基準の値TB（秒）をＮ（回）
続けて超えると，電源切となる。予熱終了後に自立放置
以外の状態で放置すると，自立放置検知素子５は第12図
(b)の状態となる。このときQ₂はONとなり，IC₂の出力端
子側はＬとなる。そして，F₀ポート端子にはＬの信号が
入力される。F₀ポート端子にＬの信号が入力される，LS
Iチップのデーターメモリ(RAM)にはtOFFの時間が記録さ
れるとともに，プログラムメモリ(RAM)に設けた基準の
値tB（秒）と比較を行ない，tOFFtBとなったとき，F₃
ポート端子をＨにして，電源切にさせる。ここで，実施
例では，ベース温度150゜C設定でtB＝50（秒）としてい
る。

(8)スチーム使用自立放置以外の状態で放置し，tON/tOF
F(%)が基準の値Ｋ以下になると電源切となる。予熱終了
後に自立放置以外の状態で放置すると，自立放置検知素
子５は第12図(b)の状態となる。このときQ₂はONとな
り，IC₂の出力端子側はＬとなる。そして，F₀ポート端
子にはＬの信号が入力され，LSIチップのデーターメモ
リ(RAM)にはtON/tOFF(%)が記録されるとともに，プログ
ラムメモリ(RAM)に設けた基準の値Ｋと比較し，tON/tOF
F(%)ＫとなるとF₃ポート端子をＨにし，電源切にさせ
る。ここで，実施例ではＫ＝200(%)としている。

（発明の効果） 本発明によれば次のような効果を奏す。

(1)スチーム，ドライ共に簡単な手段で放置にともなう
不安全モードが排除でき，安全性の高いアイロンが提供
できる。

(2)危険性をともなう自立放置以外の状態で放置された
場合には，従来のタイマー動作方式と異なり，設定温度
が高い場合には短い時間で，そうでない場合には長い時
間で電源切とすることができ，確実性があり，信頼性の
高いシステムとすることができる。

(3)通常の使用状態の一部であり，比較的危険性の少な
い自立放置状態だけは，タイマー回路の動作で電源切に
リセットさせる制御方式にしているので，危険性をとも
なうその他の放置状態とアイロンがけをしているときの
tOFF秒及びtON/tOFF(%)の識別が明確になり，不安全モ
ードの排除が確実となり，信頼性の高いシステムとする
ことができる。

(4)自立放置検知素子は，自立放置状態にだけ応動すれ
ば良く，方向性のある素子の使用が可能であり，水銀ス
イッチのように公害の要因のないものが使用できる。

(5)スチーム使用時に給水タンクが空になった時等にはt
ON/tOFF(%)が極端に小さくなり，敏感に反応する等，危
険性の高い状態ほどレスポンスを良好にすることができ
る。

なお，本発明はアイロンの使用条件によってtON
（秒），tOFF（秒）が変化することからtOFF,tON/tOFF
に着目して説明してきたが，ヒーターのON/OFFの周期
（tON+tOFF（秒）あるいは通電率（tON/tOFF+tON），ヒ
ーターのOFF時間率（tOFF/tON+tOFF），さらにはその逆
数（tON/tOFF+tON）等の変化でとらえても，実質的には
tON（秒），tOFF（秒）の変化でとらえていることには
変りなく，本発明の内容に包含される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のアイロンに係わるシステム
のブロック図，第２図はプログラムのフローチャート
図，第３図は同各種放置状態の説明図，第４図は同アイ
ロンのベース温度の変化を表わした温度特性図，第５図
は第４図の，，に着目し，アイロンの放置条件に
よって温度特性が変化することを示した説明図，第６図
は同アイロンの各位置におけるtOFF（秒）とその回数と
の関係の説明図，第７図は同アイロンに各種材料を接触
した場合の同説明図，第８図は同tOFF(秒)が各種条件に
よって変化することを示した特性図，第９図はスチーム
使用時におけるtON/tOFFの特性図，第10図は同回路図，
第11図は同自立放置検知素子の説明図，第12図(a)，(b)
は同自立放置検知素子がアイロンに組み込まれた状態の
位置関係を示す説明図である。 １…ベース，２…ヒーター， ４…温度検知回路，６…自立放置検知回路， ７…制御装置，８…温度調節回路， １１…ドライ設定回路，１２…スチーム設定回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ヒーター(2)を備えたベース(1)と，ベース
   温度を検知し設定温度に制御する温度検知回路(4)及び
   温度調節回路(8)と，アイロンの自立放置状態を検知す
   る自立放置検知回路(6)と，ドライ使用条件を入力する
   ドライ設定回路(11)と，スチーム使用条件を入力するス
   チーム設定回路(12)と，予熱終了後において，スチーム
   使用条件で自立放置以外の状態にある場合にヒーター通
   電時間tON（秒）及びヒーター休止期間tOFF（秒）を計
   測しその比tON/tOFFが基準の値Ｋ以下となったとき，又
   ドライ使用条件で自立放置以外の状態にある場合に上記
   tOFF（秒）を計測しその値が基準のtB以上となったと
   き，更に又自立放置状態にある場合に一定時間tA（分）
   を経過したとき，各電源を切を切る機能を有する制御装
   置(7)とを備えたことを特徴とするスチームアイロン。