JPH0339198A - 誘導加熱式アイロン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、一般家庭において使用される誘導加熱式アイ
ロンに関するものである。

従来の技術 第３図は、従来の技術における誘導加熱式アイロンの回
路図である。第３図において、２１はアイロン本体、２
２はアイロン台である。アイロン台２２において、１は
直流電源で１００ボルト６０ヘルツの交流電源２と交流
電源２の出力を整流する整流器３と整流器３の出力電圧
から高周波のノブルを除去するためのチョークコイル４
と平滑コンデンサ５によって構成されている。直流電源
１の出力は共振形のハーフブリッジ形のインバータ６お
よびインバータ１３に接続されている。インバータ０は
トランジスタ７とトランジスタ７のコレクタエミッタ間
に逆並列接続されたダイオード８とトランジスタ９とト
ランジスタ９に逆並列接続されたダイオード１０と、ト
ランジスタ７とトランジスタ９の接続点から直流電源１
のプラス端子との間に設けられた共振コンデンサ１１と
加熱コイル１２の直列回路によって構成されている。ま
たインバータ１３もインバータ６と同じ構成である。す
なわちインバータ１３は、トランジスタ１４とトランジ
スタ１４のコレクタエミッタ間に逆並列接続されたダイ
オード１５と、トランジスタ１６とトランジスタ１６に
逆並列接続されたダイオード１７と、トランジスタ１４
とトランジスタ１６の接続点から直流電源１のプラス端
子との間に設けられた共振コンデンサ１８と加熱コイル
１９の直列回路によって構成されている。２０は、トラ
ンジスタ７とトランジスタ９とトランジスタ１４とトラ
ンジスタ１６のオンオフを制御する制御回路である。

以上の構成において、従来の誘導加熱式アイロンの動作
を説明する。アイロンがけを行う場合、使用者は衣類や
ハンカチなどの披ｒイロン物をアイロン台の上に広げて
その上からアイロン本体２１を用いてアイロンがけを行
う。この時、制御回路２０はアイロン本体２１の位置を
検知し、アイロン本体２１が加熱コイル１２の上に位置
した場合には、トランジスタ７とトランジスタ９のベー
スに交互に電流を出力し、これらのトランジスタを交互
にオンオフさせることにより、共振コンデンサ１１と加
熱コイル１２の直列回路に高周波の電圧を供給し、加熱
コイル１２上のアイロン本体２１を誘導加熱する。また
アイロン本体２１が加熱コイル１９の上に位置した場合
には、トランジスタ１４とトランジスタ１６のベースに
交互に電流を出力し、これらのトランジスタを交互にオ
ンオフさせることにより、共振コンデンサ１８と加熱コ
イル１９の直列回路に高周波の電圧を供給し、加熱コイ
ル１９上の゛ｒイロン本体２１を誘導加熱する。

アイロン本体２１は゛ｒイロンがけ中に加熱コイル１２
および加熱コイル１９によって誘導加熱され、アイロン
本体のベース温度はアイロンがけを行うのに適した温度
、例えば２００度に保たれるため、コードレスで連続し
たアイロンがけを行うことができるものである。

発明が解決しようとする課題 このような従来の技術においては、１個の加熱コイルご
とにスイッチング素子を２個とダイオード２個が必要で
ある。ところがトランジスタ７・トランジスタ９・トラ
ンジスタ１４・トランジスタ１６のスイッチング素子は
、加熱コイル１２および加熱コイル１９に供給する高周
波電流の周波数に等しい周波数でオンオフを行うもので
あるため、高速で、かつ大電流容量のものが必要となる
ものである。そのためコストが高くつくという問題があ
る。特に誘導加熱式アイロンにあっては、アイロン本体
がどこにあっても加熱が出来るように加熱コイルを数多
く設ける場合が多く、そうなると特にスイッチング素子
のコストが問題となってくる。

本発明はこのような従来の構成の課題を解決するもので
あって、第一に第一に回路構成に工夫を加えることによ
って使用するスイッチング素子の総数を少なく抑えるこ
とのできる誘導加熱式アイロンを提供することを目的と
している。また第二に、前記第一の目的を更に効果的に
達成することのできる回路構成を有する誘導加熱式アイ
ロンを提供することを目的としている。

課題を解決するための手段 前記第一の目的を達成するための第一の手段は、″ｒイ
ロン本体と、アイロン台からなり、前記アイロン台は、
直流電源と、前記直流電源の高電位側に一端を接続した
複数の高電位側スイッチング素子と、前記直流電源の低
電位側に一端を接続した複数の低電位側スイッチング素
子と、前記高電位側スイッチング素子および低電位例ス
イッチング素子のオンオフを制御する制御回路と、アイ
ロン作業中にアイロン本体を誘導加熱する加熱コイルと
共振コンデンサの直列接続によって構成した多数の負荷
回路と、２個のダイオードの直列によって構成され、前
記高電位側スイッチング素子および低電位側スイッチン
グ素子のコレクタエミッタ間に逆並列接続された直列ダ
イオード回路を多数個有し、前記負荷回路は前記高電位
側スイッチング素子に逆並列接続された直列ダイオード
回路の中点と前記低電位側スイッチング素子に逆並列接
続された直列ダイオード回路の中点との接続点と前記直
流電源の一端子の間に接続したものである。

また前記第二の目的を達成するための第二の手段は、ア
イロン本体とアイロン台からなり、前記アイロン台は、
直流電源と、前記直流電源の出力に接続された３個以上
のスイッチング素子の直列回路と、前記各スイッチング
素子に逆並列接続されたダイオードと、前記スイッチン
グ素子同士の各接続点と前記直流電源の一端子間に接続
した負荷回路と、制御回路を有し、前記負荷回路は、共
振コンデンサと前記アイロン本体を誘導加熱する加熱コ
イルの直列回路によって構成したものである。

作用 第一の手段は、制御回路が高電位側スイッチング素子と
低電位側スイッチング素子のオンオフを制御することに
より、使用するスイッチング素子の数を従来の技術より
少なくすることができる。

また第二の手段は、制御回路がオンオフさせるスイッチ
ング素子と連続的にオンさせるスイッチング素子を、ｉ
ｌＪ御することによって、スイッチング素子の数を従来
の技術より少なくすることが可能となる。

実施例 第１図は、第一の手段の一実施例における誘導加熱式ア
イロンの回路図である。第１図において、３１はアイロ
ン本体、３２はアイロン台である。３３は直流電源で、
１００ボルト６０ヘルツの交流電′ｆＸ３４と交流電源
３４の出力を整流する整流器３５と整流器３５の出力電
圧から高周波のノブルを除去するためのチョークコイル
３６と平滑コンデンサ３７によって構成されている。３
８及び３９はコレクタが直流電源３３の高電位側に接続
された高電位側スイッチング素子、４０および４１はエ
ミッタが直流電源３３の低電位側に接続された低電位例
スイッチング素子である。４２はスイッチング素子３８
・スイッチング素子３９・スイッチング素子４０・スイ
ッチング素子４１のオンオフを制御する制御回路である
。４３・４６・４９・５２は負荷回路であって、それぞ
れアイロン作業中にアイロン本体３１を誘導加熱する加
熱コイル４４・４７・５０・５３と共振コンデンサ４５
・４８・５１・５４の直列回路によって構成されている
。５５・５８・６１・６４・６７・７０・７３・７６は
、それぞれダイオード５６と同５７、同５９と同６ｏ、
同６２と同６３゜同６５と同６６、同６８と同６９、同
７１と同７２、同７４と同７５、同７７と同７８の直列
接続によって構成された直列ダイオード回路である。

直列ダイオード回路５５および直列ダイオード回路５８
ば、高電位側スイッチング素子３８のコレクタエミッタ
間に逆並列接続され、　ｎ！列ダイオード回路６１およ
び直列ダイオード回路６４は高電位側スイッチング素子
３９のコレクタエミッタ間に逆並列接続され、直列ダイ
オード回路６７および直列ダイオード回路７０は低電位
側スイッチング素子４０のコレクタエミッタ間に逆並列
接続され、直列ダイオード回路７３および直列ダイオー
ド回路７６は低電位側スイッチング素子４１のコレクタ
エミッタ間に逆並列接続されている。負荷回路４３は、
直列ダイオード回路５５の中点と直列ダイオード回路６
７の中点の接続点と直流電源３３のマイナス端子の間に
接続され、負荷回路４６は直列ダイオード回路６１の中
点と直列ダイオード回路７０の中点の接続点と直流電源
３３のマイナス端子の間に接続され、負荷回路４９は直
列ダイオード回路５８の中点と直列ダイオード回路７３
の中点の接続点と直流電源３３のマイナス端子の間に接
続され、負荷回路５２は直列ダイオード回路６４の中点
と直列ダイオード回路７６の中点の接続点と直流電源３
３のマイナス端子の間に接続されている。

以上の構成に於て、動作を説明する。アイロンがけを行
う場合、使用者は、被アイロン物をアイロン台３２の上
に置き、その上からアイロン本体３１を用いてアイロン
がけを行う。この時、制御回路４２はアイロン本体３１
の位置を検知し、アイロン本体３１の位置に応して加熱
コイルを選択し誘導加熱を行う。すなわち、制御回路４
２は、アイロン本体３１が加熱コイル４４の上に位置す
る場合には高電位側スイッチング素子３８と低電位（１
１＋１スイツヂング素子４０を交互にオンオフし、アイ
ロン本体３１が加熱コイル４７の上に位置する場合には
高電位側スイッチング素子３９と低電位側スイッチング
素子４０を交互にオンオフし、アイロン本体３１が加熱
コイル５０の上に位置する場合には高電位側スイッチン
グ素子３８と低電位側スイッチング素子４１を交互にオ
ンオフし、アイロン本体３１が加熱コイル５３の上に位
置する場合には高電位側スイッチング素子３９と低電位
側スイ゛ツチング素子４１を交互にオンオフする。たと
えばアイロン本体３１が加熱コイル４４の上に位置して
おり、制御回路４２が高電位側スイッチング素子３８と
低電位側スイッチング素子４０を交互にオンオフさせて
いる場合について動作を説明する。まず制御回路４２の
作用により高電位側スイッチング素子３８がオンしてい
る場合においては、直流電源３３のプラス端子から高電
位側スイッチング素子３８からダイオード５７を経て共
振コンデンサ４５が充電され、加熱コイル４４に電流が
流れ直流電源１のマイナス端子に戻る。この時同時に共
振コンデンサ５１も充電されるため加熱コイル５０にも
電流が流れる。つぎに制御回路４２によって低電位側ス
イッチング素子４０がオンになると、共振コンデンサ４
５に蓄えられていた電荷が、放電されることによって加
熱コイル４４に逆の電流が流れる。すなわち共振コンデ
ンサ４５からダイオード６９と低電位側スイッチング素
子４０を通して加熱コイル４４に放電電流が流れる。一
方共振コンデンサ５１に蓄えられている電荷は、そのま
まである。再び制御回路４２によって高電位側スイッチ
ング素子３８がオンになると、また共振コンデンサ４５
が充電されるため加熱コイル４４に電流が流れる。しか
し共振コンデンサ５１はすでに充電されているためもう
電流が流れることはない。高電位側スイッチング素子３
８と低電位側スイッチング素子４０をオンオフさせる周
波数は、負荷回路４３の共振周波数の時が最も大きな加
熱パワーが得られるが、必ずしも負荷回路４３の共振周
波数でなくてもよく、共振周波数よりも高い周波数や共
振周波数よりも低い周波数であっても、ダイオード５６
とダイオード７４に回生電流が流れ、アイロン本体３１
の加熱が行われる。このように、制御回路４２によって
高電位側スイッチング素子３８と低電位側スイッチング
素子４０が交互にオンオフされることにより、加熱コイ
ル４４には連続して高周波電流が供給され、加熱コイル
４４の上にあるアイロン本体３１が誘導加熱される。な
お、加熱コイルに５０には、最初共振コンデンサ５１が
充電される際にごく短時間電流が流れるが、それによっ
て不要にアイロン本体３１以外のものが加熱されたり、
不要輻射が発生することもない。また他の加熱コイルの
上にアイロン本体３１が位置した場合においても制御回
路４２がアイロン本体３１の位置を検知し、その位置に
応じて高電位側スイッチング素子と低電位側スイッチン
グ素子をオンす）させることによって同様に加熱が行わ
れる。

なお本実施例においては、高電位側スイッチング素子と
低電位側スイッチング素子の数を２個ずつとし、加熱コ
イルの数を４個としているが、高電位側スイッチング素
子あるいは低電位側スイッチング素子の数をさらに増や
すことにより、もつと多くの加熱コイルを接続すること
が出来る。−般にＮ個の高電位側スイッチング素子と、
Ｎ２個■ の低電位側スイッチング素子を接続した場合には、最大
でＮ、ＸＮ２個の加熱コイルを接続することが出来る。

ただしこの場合には、加熱コイル数と同数の共振コンデ
ンサと、加熱コイル数の４倍のダイオードが必要である
。しかし加熱コイルの数が多い場合には、従来の技術に
比べ高価なスイッチング素子の数を相当少なくすること
が出来るため、装置のコストを低減することが可能とな
る。また本実施例においては、１個の高電位例スイッチ
ング素子と１個の低電位側スイッチング素子をオンオフ
させることにより、１個の加熱コイルに高周波電流を供
給しているが、例えば１個の高電位側スイッチング素子
と２個の低電位側スイッチング素子を交互にオンオフさ
せれば、２個の加熱コイルに同時に高周波電流を供給す
ることができる。小形の加熱コイルを使用し、２個の加
熱コイルで同時にアイロン本体を誘導加熱する場合には
、そのような構成にするとアイロン本体を加熱するパワ
ーが大きくなり、高性能の誘導加熱アイロンどすること
もできる。

第２図は、第二の手段の一実施例における誘導加熱式ア
イロンの回路図である。第２図において、８１はアイロ
ン本体、８２はアイロン台である。８３は直流電源で１
００ボルト６０ヘルツの交流電源８４と交流電源８４の
出力を整流する整流器８５と整流器８５の出力電圧から
高周波のりプルを除去するためのチョークコイル８６と
平滑コンデンサ８７によって構成されている。８８・８
９・９０・９１はスイッチング素子で、清流電源８４の
出力に接続されている。９２・９３・９４・９５は、そ
れぞれスイッチング素子８８・８９・９０・９１のコレ
クタエミッタ間に逆並列接続されたダイオードである。

９８はスイッチング素子８８のエミッタとスイッチング
素子８９のコレクタとの接続点から直流電源８３のマイ
ナス端子の間に接続した負荷回路で、共振コンデンサ９
６と加熱コイル９７によって構成されている。１０１は
スイッチング素子８９のエミッタとスイッチング素子９
０のコレクタとの接続点から直流電源８３のマイナス端
子の間に接続した負荷回路で、共振コンデンサ９９と加
熱コイル１００によって構成されている。１０４はスイ
ッチング素子９０のエミッタとスイッチング素子９１の
コレクタとの接続点から直流電源８３のマイナス端子の
間に接続した負荷回路で、共振コンデンサ１０２と加熱
コイル１０３によって構成されている。

なお、加熱コイル９７・１００・１０３は、いずれもそ
の上にアイロン本体８１が位置した場合にアイロン本体
８１を誘導加熱するためのものである。１０５は制御回
路で、スイッチング素子８８・８９・９０・９１のオン
オフを制御するものである。

以上の構成において、動作を説明する。まず使用者がア
イロンがけをしたい被アイロン物をアイロン台８２の上
におき、その上からアイロン本体８１を用いてアイロン
がけを行う。この時、制御回路１０５はアイロン本体８
１の位置を検知し、アイロン本体が各加熱コイル上にあ
る場合には、その加熱コイルに高周波電流を供給し、ア
イロン本体８１を誘導加熱する。すなわち、アイロン本
体８１が加熱コイル９７の上に位置する場合には、制御
回路１０５は、スイッチング素子９０およびスイッチン
グ素子９１についてはずっとオンの信号を出力し、スイ
ッチング素子８８とスイッチング素子８９については、
約２５キロヘルツの周波数で交互にオンオフ信号を出力
する。これにより、負荷回路９８の両端には、高周波電
圧が印加され、加熱コイル９７と共振コンデンサ９６の
共振作用によって加熱コイル９７に高周波電流が流れ、
アイロン本体８１が誘導加熱される。−方、負荷回路１
０１および負荷回路１０４については、両端子間がスイ
ッチング素子９０とスイッチング素子９１でショートさ
れているため電圧が印加されず、したがって加熱コイル
１００と加熱コイル１０３には高周波電流は供給されな
い。つぎに加熱コイル１００の上にアイロン本体８１が
位置する場合には、制御回路１０５は、スイッチング素
子８８およびスイッチング素子９１についてはずっとオ
ンの信号を出力し、スイッチング素子８９とスイッチン
グ素子９０については、約２５キロヘルツの周波数で交
互にオンオフ信号を出力する。これにより、負荷回路１
０１の両端には、高周波電圧が印加され、加熱コイル９
９と共振コンデンサ１００の共振作用によって加熱コイ
ル１００に高周波電流が流れ、アイロン本体８１が誘導
加熱される。一方、負荷回路９８は直流電源８３から一
定電圧が印加されるだけであり、負荷回路１０４につい
ても、両端子間がスイッチング素子９１でショートされ
ているため電圧が印加されず、したがって加熱コイル９
７と加熱コイル１０３には高周波電流は供給されない。

最後に加熱コイルエ０３の上にアイロン本体８１が位置
する場合には、制御回路１０５は、スイッチング素子８
８およびスイッチング素子８９についてはずっとオンの
信号を出力し、スイッチング素子９０とスイッチング素
子９１については、約２５キロヘルツの周波数で交互に
オンオフ信号を出力する。これにより、負荷回路１０４
の両端には高周波電圧が印加され、加熱コイル１０３と
共振コンデンサ１０２の共振作用によって加熱コイルｌ
○３に高周波電流が流れ、アイロン本体８１が誘導加熱
される。一方、負荷回路９８および負荷回路１０１は直
流電源８３から一定電圧が印加されるだけであるため、
加熱コイル９７と加熱コイル１０ｏには高周波電流は供
給されない。

以上のような動作を行うことにより、本実施例の誘導加
熱式アイロンは、アイロン本体８１がある加熱コイルだ
けに高周波電流を供給することができる。なお本実施例
においては、加熱コイルの数を３個とし、スイッチング
素子の数を４個としているが、スイッチング素子の直列
接続数をもっと増やすことにより、さらに多くの加熱コ
イルを接続することも可能である。一般にＮ個のスイッ
チング素子を設けた場合には、Ｎ−１個の加熱コイルを
制御することができる。なお本実施例では、１個の加熱
コイルだけに高周波電流を供給する場合について述べた
が、制御回路からの信号を工夫することにより、同時に
２個以上の加熱コイルに高周波電流を供給することもで
きる。例えば、スイッチング素子８９とスイッチング素
子９１をずっとオンさせておいて、スイッチング素子８
８とスイッチング素子９０を交互にオンオフさせれば、
加熱コイル９７と加熱コイル１００に同時に高周波電流
が供給される。またスイッチング素子８９とスイッチン
グ素子９０をずっとオンとしておき、スイッチング素子
８８とスイッチング素子９１を交互にオンオフさせれば
、加熱コイル９７と加熱コイル１００と加熱コイル１０
３の全ての加熱コイルに同時に高周波電流が供給される
。

発明の効果 以上の実施例からも明らかなように第一の手段の誘導加
熱式アイロンは、特にアイロン本体と、アイロン台から
なり、前記アイロン台は、直流電源と、前記直流電源の
高電位側に一端を接続した複数の高電位側スイッチング
素子と、前記直流電源の低電位側に一端を接続した複数
の低電位側スイッチング素子と、前記高電位側スイッチ
ング素子および低電位側スイッチング素子のオンオフを
制御する制御回路と、アイロン作業中にアイロン本体を
誘導加熱する加熱コイルと共振コンデンサの直列接続に
よって構成した多数の負荷回路と、２個のダイオードの
直列によって構成され、前記高電位側スイッチング素子
および低電位側スイッチング素子のコレクタエミッタ間
に逆並列接続された直列ダイオード回路を多数個有し、
前記負荷回路は前記高電位側スイッチング素子に逆並列
接続された直列ダイオード回路の中点と前記低電位側ス
イッチング素子に逆並列接続された直列ダイオード回路
の中点との接続点と前記直流電源の一端子間に接続した
ことにより、また第二の手段の誘導加熱式アイロンは、
特にアイロン本体とアイロン台からなり、前記アイロン
台は、直流電源と、前記直流電源の出力に接続された３
個以上のスイッチング素子の直列回路と、前記各スイッ
チング素子に逆並列接続されたダイオードと、前記スイ
ッチング素子同士の各接続点と前記直流電源の一端子間
に接続した負荷回路と、制御回路を有し、前記負荷回路
は、共振コンデンサと前記アイロン本体を誘導加熱する
加熱コイルの直列回路によって構成したことによって、
スイッチング素子の数を抑え装置のコストを低減する効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は第一の手段の一実施例における誘導加熱式アイ
ロンの回路図、第２図は第二の手段の一実施例における
誘導加熱式アイロンの回路図、第３図は従来の技術にお
ける誘導加熱式゛アイロンの回路図である。 ３１・・・アイロン本体、３２・・・アイロン台、３３
・・・直流電源、３８・３９・・・高電位側スイッチン
グ素子、４０・４１・・・低電位側スイッチング素子、
４２・・・制御回路、４４・４７・５０・５３・・・加
熱コイル、４５・４８・５１・５４・・・共振コンデン
サ、４３・４６・４９・５２・・・負荷回路、５６・５
７・５９・６０・６２・６３・６５・６６・６８・６９
・７１・７２・７４・７５・７７・７８・・・ダイオー
ド、５５・５８・６１・６４・６７・７０・７３・７６
・・・直列ダイオード回路、８１・・・アイロン本体、
８２・・・アイロン台、８３・・・直流電源、８８．８
９．９０．９１・・・スイッチング素子、９２．９３．
９４．９５・・・ダイオード、９８．１０１．１０４・
・・負荷回路、１０５・・・制御回路、９６．９９．１
０２・・・共振コンデンサ、９７．１００．１０３・・
・加熱コイル。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）アイロン本体と、アイロン台からなり、前記アイ
   ロン台は、直流電源と、前記直流電源の高電位側に一端
   を接続した複数の高電位側スイッチング素子と、前記直
   流電源の低電位側に一端を接続した複数の低電位側スイ
   ッチング素子と、前記高電位側スイッチング素子および
   低電位側スイッチング素子のオンオフを制御する制御回
   路と、アイロン作業中にアイロン本体を誘導加熱する加
   熱コイルと共振コンデンサの直列接続によって構成した
   多数の負荷回路と、２個のダイオードの直列によって構
   成され、前記高電位側スイッチング素子および低電位側
   スイッチング素子のコレクタエミッタ間に逆並列接続さ
   れた直列ダイオード回路を多数個有し、前記負荷回路は
   前記高電位側スイッチング素子に逆並列接続された直列
   ダイオード回路の中点と前記低電位側スイッチング素子
   に逆並列接続された直列ダイオード回路の中点との接続
   点と、前記直流電源の一端子間に接続した誘導加熱式ア
   イロン。
2. （２）アイロン本体とアイロン台からなり、前記アイロ
   ン台は、直流電源と、前記直流電源の出力に接続された
   ３個以上のスイッチング素子の直列回路と、前記各スイ
   ッチング素子に逆並列接続されたダイオードと、前記ス
   イッチング素子同士の各接続点と前記直流電源の一端子
   間に接続した負荷回路と、制御回路を有し、前記負荷回
   路は、共振コンデンサと前記アイロン本体を誘導加熱す
   る加熱コイルの直列回路によって構成した誘導加熱式ア
   イロン。