JPH0779913B2 - 電磁誘導加熱式アイロン装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、電磁誘導加熱式を利用したコードレス式のア
イロン装置に関し、特にアイロン台にアイロン本体を予
熱する予熱部と、アイロン作業を行なうアイロン掛け面
とを有し、予熱部およびアイロン掛け面に夫々加熱コイ
ルを有するアイロン装置に係るものである。

〈従来技術〉 従来、この種の電磁誘導加熱式アイロン装置は、第６図
の如く予熱部用の加熱コイル31と、アイロン掛け面用の
加熱コイル32とを有し、複数の加熱コイル31,32にリレ
ー33を用いた切換え回路34を接続し、必要に応じて該リ
レー33により駆動電流を切換え、加熱コイル31,32のう
ちどちらか一方のみを加熱させていた。

なお、図中C₁,C₂は共振コンデンサ、35はダイオードブ
リツジ、36はマイクロコンピユータ、37は高周波インバ
ータ、38はパワートランジスタ、39はトランジスタ駆動
回路を示している。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかし、上記従来技術では、電磁誘導加熱式アイロン装
置の加熱コイル31,32を加熱するには1200W程度の入力が
必要であるが、この電力を得るには、加熱コイル部の駆
動電流は50〜60Aの大電流が必要である。従来技術のリ
レー33を用いた切換え方式ではリレー33の接点に上記の
様な大電流が流れるため大型のリレー33が必要であり、
装置が大型化する。

また、一般にアイロン作業中、作業者は頻繁にアイロン
本体をアイロン掛面と予熱部とに置替えるので、その毎
にリレー33を切換えなければならず、接点寿命やリレー
切換え時の騒音等の面で問題がある。

これらの解決手段として、リレー33はソリッドステート
リレー等に置き換える方法もあるが、このような方式で
はその切換え回路に大電流耐量のパワーデバイスを使用
しなければならず、装置がさらに高価になるとともにそ
の駆動回路も別途必要になり、また、大電流が切換えパ
ワーデバイスに流れることによる熱損失が増大し、アイ
ロンの加熱効率が低下するなどの問題が残り、本質的な
解決策にはなっていなかった。

本発明は、上記に鑑み、複数の加熱コイルの駆動切換え
において、装置を小型化し、その回路寿命を高め、騒音
を防止し、安全性に優れた電磁誘導加熱式アイロン装置
の提供を目的とするものである。

〈課題を解決するための手段〉 本発明による課題解決手段は、第1,2,3図の如く、共振
周波数の異なる複数個の加熱コイル1,2を、異なる位置
に配した電磁誘導加熱装置３を有するアイロン台５と、
磁性体を有するアイロン本体６と、前記複数個の加熱コ
イル1,2の配置位置に対応して設けられ、前記アイロン
本体６が前記複数個の加熱コイルの何れの側に位置して
いるかを検知する位置検知手段８と、前記位置検知手段
８からの検知信号に基づいて対応する加熱コイルの共振
周波数に切り換えて加熱コイルを駆動する加熱コイル駆
動手段９とを備えたものである。

〈作 用〉 上記課題解決手段において、電磁誘導加熱式アイロン装
置の運転時には、アイロン本体６のアイロン台５の上で
の位置を位置検知手段８が検知し、該位置検知手段８の
検知信号に基づいて、加熱コイル駆動手段９は、加熱コ
イル1,2の駆動電源をアイロン本体６の位置に対応する
加熱コイル1,2の共振周波数に切換えて該加熱コイル1,2
に印加する。

従って、例えば、アイロン台５に、アイロン掛け面10a
と、アイロン予熱部10bとが形成され、夫々に対応して
加熱コイル1,2が配されている場合、アイロン本体６が
アイロン掛け面10aに位置するときは、それに対応する
加熱コイル２が駆動され、アイロン本体６が予熱部10b
に位置するときは、それに対応する加熱コイル１が駆動
されることになる。

このとき、加熱コイル1,2の切換えは、その駆動周波数
を切換えることにより行なつているので、従来の如き加
熱部切換え用のリレーを廃止でき、これに伴なう接点寿
命の問題がなくなり、装置の長寿命が図れる。また、リ
レー切換え時の接点音もなくなり静音化が図ることがで
きる。

さらに、駆動電源の駆動周波数の切換え方式に変えたこ
とにより、制御方法が容易になると共に、切換え用のパ
ワーデバイスが不要になり、装置の小型化が可能とな
る。

〈実 施 例〉 以下、本発明に係る電磁誘導加熱式アイロン装置の一実
施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、本発明に係る電磁誘導加熱式アイロン装置の
機能ブロック図、第２図はアイロン台の電気回路図、第
３図は全体を示す概略図である。

第３図の如く、本実施例のアイロン装置は、第一加熱コ
イル１および第二加熱コイル２を有する電磁誘導加熱装
置３を備えたアイロン台５と、磁性体を有するアイロン
本体６とから構成されている。

前記アイロン台５の上面には、衣服類をアイロン掛けす
るため、布地等からなるアイロン掛け面10aと、アイロ
ン本体６を予熱するための予熱部10bとが形成されてい
る。前記第一加熱コイル１は予熱部10b直下に配され、
第二加熱コイル２は、アイロン掛け面10aの直下に配さ
れている。

また、アイロン台５の下部に設置された電磁ボツクス11
には電磁誘導加熱装置３の制御部が内装され、該電磁誘
導加熱装置３は、第１図の如く、前記アイロン本体６の
アイロン台５の上での位置を検知する位置検知手段８
と、該位置検知手段８からの検知信号に基づいて加熱を
必要とするアイロン本体直下の第一加熱コイル１または
第二加熱コイル２の固有の共振周波数に切換え駆動する
加熱コイル駆動手段９とを有している。

前記第一加熱コイル１および第二加熱コイル２は、第２
図の如く、夫々直列に第一共振コンデンサ12および第二
共振コンデンサ13が接続されている。第一加熱コイル１
および第一共振コンデンサ12から成るLC直列回路（予熱
部用の第一加熱コイル部14）の共振周波数が20KHzに設
定されている。

また第二加熱コイル２および第二共振コンデンサ13から
成るLC直列回路（アイロン掛け面用の第二加熱コイル部
15）の共振周波数が50KHzに設定されている。

これらの共振コンデンサの容量Ｃ、共振周波数ｆ、加熱
コイルのインダクタンスＬの関係は、 Ｃ＝1/｛（２πｆ）^２×Ｌ｝ となっている。

前記アイロン本体６のこて面には、電磁誘導加熱装置３
の電磁誘導により加熱されるべき金属磁性板からなる被
加熱体6aが配されている。

前記位置検知手段８は、予熱部用の第一加熱コイル１の
近傍に配され予熱部10bアイロン本体６の存在を検知す
る第一近接センサー16と、アイロン掛け面用の第二加熱
コイル２の近傍に配されアイロン掛け面10aでのアイロ
ン本体６の存在を検知する第二近接センサー17とを備え
ている。

前記加熱コイル駆動手段９は、第1,2図の如く、位置検
知手段８からの検知信号に基づいて、第一加熱コイル部
14および第二加熱コイル部15の電源周波数を20KHzまた
は50KHzに切換える周波数切換え手段18と、該周波数に
切換え手段18によって指定された周波数を出力する第一
周波数出力手段19および第二周波数出力手段20とを備え
ている。

前記周波数切換え手段18は、一般的なワンチップマイク
ロコンピュータを備え、内部にデータRAM、プログラムR
OM、CPU等を有するものである。

前記第一周波数出力手段19および第二周波数出力手段20
は、整流された直流を高周波電流として両加熱コイル1,
2に供給するため高周波スイツチングを行なうトランジ
スタ21,22と、フリーホイルダイオード23,24と、周波数
切換え手段18（マイクロコンピユータ９）の出力信号を
トランジスタ21,22を駆動できる電圧レベルに変換する
トランジスタ駆動回路25とを備えている。

トランジスタ21,22は、高周波化に対応するためにIGBT
等の高周波デバイスを使用し、フリーホイルダイオード
23,24と共にハーフブリツジ回路が形成されている。ま
た、トランジスタ駆動回路25はトランジスタ21およびト
ランジスタ22に互いに反転した信号を出力する機能を有
している。

なお、第２図中、26は電源プラグ、27は該電源プラグ26
から供給される交流電圧を直流電圧に変換するためのダ
イオードブリツジ、28は平滑コンデンサ、29は定電圧電
源回路、30は電磁誘導加熱式アイロン装置の運転スイツ
チを示すものである。

次に、上記構成の電磁誘導加熱式アイロン装置の回路制
御動作について説明する。

第２図において、運転スイツチ30がONされると、アイロ
ン本体６が予熱部10bにある場合は第一近接センサー16
がアイロン本体６がアイロン掛け面10aにある場合は第
二近接センサー17がその存在を検知する。

今、アイロン本体６が予熱部10bにある場合、第一近接
センサー16によつてその存在が検知されると、周波数切
換え手段18は第一周波数出力手段19を制御し、該第一周
波数出力手段19の内のトランジスタ駆動回路25は20KHz
の信号をトランジスタ21,22を駆動できる電圧レベルに
変換する。このとき、該両トランジスタ21,22は互いに
反転動作をくり返す。これによりトランジスタ21,22は
第一加熱コイル１と第一共振コンデンサ12、および第二
加熱コイル２と第二共振コンデンサ13に対して整流され
た直流電圧を波高値とする20KHzの方形電流を印加す
る。

ところで、第一加熱コイル１と第一共振コンデンサ12、
および第二加熱コイル２と第二共振コンデンサ13の共振
周波数はそれぞれ20KHzと50KHzに設定されているので、
そのインピーダンスは、第４図の如く、第一加熱コイル
１はＡのように20KHzで、また第二加熱コイル２はＢの
ように50KHzで急激に低下する特性を持っている。

今、20KHzの方形波の駆動電源が両加熱コイル1,2に印加
されているが、20KHzでは第一加熱コイル１のインピー
ダンスが第二加熱コイル２のインピーダンスに比べて著
しく低いので、両加熱コイルへの駆動電流は、第５図
（ａ）のように、20KHzで同調している第一加熱コイル
１には共振電流が流れるが、第二加熱コイル２にはほと
んど電流は流れない。

次にアイロン本体６がアイロン掛け面10aの上に移動さ
れ、第二近接センサー17によりアイロン本体６の存在が
検知されると、周波数切換え手段18および第二周波数出
力手段20はその出力信号を20KHzから50KHzに切換えの
で、第一加熱コイル１および第二加熱コイル２のインピ
ーダンスは逆転し、第５図（ｂ）のように第二加熱コイ
ル２には共振電流が流れ第一加熱コイル１にはほとんど
流れなくなる。

従って、加熱コイル駆動手段９がアイロン本体６の位置
により電磁誘導加熱装置３の両加熱コイル1,2の共振周
波数に対応して駆動周波数を切換えることにより、アイ
ロン加熱に必要な加熱コイル1,2の駆動を切換えること
ができる。

なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではな
く、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修正および変
更を加え得ることは勿論である。

例えば、本実施例では、２つの加熱コイルが設けられて
いたが、アイロンの使用性の向上のため、加熱コイルの
数がそれよりも多くてもよい。この場合、加熱コイルの
駆動を切換える必要があるが、加熱コイル部を夫々固有
の共振周波数に設定すれば、本発明のような周波数切換
え方式でも対応できる。

また、位置検出手段は、上記実施例の如き近接センサー
から構成するものに限らず、光方式、磁気式のものを利
用して構成してもよい。

〈発明の効果〉 以上の説明から明らかな通り、本発明によると、共振周
波数の異なる複数個の加熱コイルを、異なる位置に配し
た電磁誘導加熱装置を有するアイロン台と、磁性体を有
するアイロン本体と、前記複数個の加熱コイルの配置位
置に対応して設けられ、前記アイロン本体が前記複数個
の加熱コイルの何れの側に位置しているかを検知する位
置検知手段と、前記位置検知手段からの検知信号に基づ
いて対応する加熱コイルの共振周波数に切り換えて加熱
コイルを駆動する加熱コイル駆動手段とを備えたことに
より、以下の様な優れた効果がある。

（１）アイロン作業者が頻繁にアイロン本体を複数の加
熱部間を往復させても、回路の電流の加熱部間の切換え
動作においてリレーを廃止しているので、接点寿命の問
題がなくなり、装置の長寿命が図れる。また、リレー切
換え時の接点音もなくなり静音化が図ることができる。

（２）加熱部の切換えを駆動電源のリレーの切換え方式
から、駆動電源の駆動周波数の切換え方式に変えたこと
により、制御方法が容易になると共に、切換え用のパワ
ーデバイスが不要になり装置の小型化が可能となり、コ
ストダウンを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る電磁誘導加熱式アイロン装置の機
能ブロツク図、第２図は同じくアイロン台の電気回路
図、第３図は全体を示す構成図、第４図は加熱コイルの
インピーダンス特性図、第５図（ａ）は20KHzの電圧を
印加した場合の加熱コイルの駆動電圧と駆動電流の波形
図、同図（ｂ）は50KHzの電圧を印加した場合の加熱コ
イルの駆動電圧と駆動電流の波形図、第６図は従来のア
イロン台の電気回路図である。 1,2:加熱コイル、3:電磁誘導加熱装置、 5:アイロン台、6:アイロン本体、 8:位置検知手段、9:加熱コイル駆動手段。 10a:アイロン掛け面、10b:予熱部 12,13:共振コンデンサ、 16,17:近接センサー 18:周波数切換え手段 19,20:周波数出力手段 21,22:トランジスタ 23,24:フリーホイルダイオード 25:トランジスタ駆動回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】共振周波数の異なる複数個の加熱コイル
   を、異なる位置に配した電磁誘導加熱装置を有するアイ
   ロン台と、磁性体を有するアイロン本体と、前記複数個
   の加熱コイルの配置位置に対応して設けられ、前記アイ
   ロン本体が前記複数個の加熱コイルの何れの側に位置し
   ているかを検知する位置検知手段と、前記位置検知手段
   からの検知信号に基づいて対応する加熱コイルの共振周
   波数に切り換えて加熱コイルを駆動する加熱コイル駆動
   手段とを備えた電磁誘導加熱式アイロン装置。