特開 2022-49063 スチーマー

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022049063

(43)【公開日】2022-03-29

(54)【発明の名称】スチーマー

(51)【国際特許分類】

   D06F 75/18 20060101AFI20220322BHJP

   D06F 75/26 20060101ALI20220322BHJP

   D06F 87/00 20060101ALI20220322BHJP

【ＦＩ】

D06F75/18

D06F75/26

D06F87/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020155094

(22)【出願日】2020-09-16

(71)【出願人】

【識別番号】390010168

【氏名又は名称】東芝ホームテクノ株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】503376518

【氏名又は名称】東芝ライフスタイル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003063

【氏名又は名称】特許業務法人牛木国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】庭山 晃一

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 裕雅

【テーマコード（参考）】

4L029

【Ｆターム（参考）】

4L029DA09

4L029DB05

4L029GB02

4L029GB05

(57)【要約】

【課題】蓄電装置を急速に充電することができ、スチーマーへの電源供給が無いコードレスの状態であっても噴出部からスチームをスムーズに噴出できるスチーマーを提供する。
【解決手段】本発明のスチーマーは、液体を内部に貯留するタンク組立体１７と、タンク組立体１７の下方に設けられ、ヒータ６を備えたベース７と、タンク組立体１７からの液体を気化させるために、ヒータ６で加熱された気化室１１と、気化室１１で気化したスチームを外部に噴出させるスチーム孔１２と、タンク組立体１７の底面を形成するタンクベース１９よりも高い位置に配置した電気２重層コンデンサ４５と、タンク組立体１７の液体を気化室１１に供給する電磁ポンプ２４と、をスチーマー本体１に備えており、電気２重層コンデンサ４５で発生した電力により、基板３７に搭載した制御装置４０を動作させて、当該制御装置４０が電磁ポンプ２４の駆動を制御する。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体を内部に貯留するタンクと、
前記タンクの下方に設けられ、加熱手段を備えたベースと、
前記タンクからの液体を気化させるために、前記加熱手段で加熱された気化室と、
前記気化室で気化したスチームを外部に噴出させる噴出部と、
前記タンクの底面よりも高い位置に配置したコンデンサと、
前記タンクの液体を前記気化室に供給する液体供給部と、を備え、
前記コンデンサで発生した電力により、前記液体供給部の駆動を制御する構成としたことを特徴とするスチーマー。

【請求項2】

前記コンデンサは定電流回路または定電圧回路により充電され、
前記コンデンサに充電する際に、当該コンデンサの蓄えた電荷の量に影響されずに一定の電流で充電可能にすることを特徴とする請求項１記載のスチーマー。

【請求項3】

前記定電流回路または前記定電圧回路は、当該定電流回路または定電圧回路の出力電力を制御する制御ＩＣを備え、
前記制御ＩＣは、前記コンデンサの蓄えた電荷の量に応じて前記一定の電流を変更可能であることを特徴とする請求項２記載のスチーマー。

【請求項4】

前記スチーマーの動作状態を検知するセンサ部と、
前記スチーマーの動作状態を表示する表示部と、をさらに備え、
前記コンデンサを使用して、前記センサ部による制御駆動で前記表示部を動作させる構成としたことを特徴とする請求項１～３の何れか一つに記載のスチーマー。

【請求項5】

接続時に前記スチーマーに商用電力を供給するプラグユニットと、
前記コンデンサおよび当該コンデンサに充電する定電流回路または定電圧回路を有して、前記プラグユニットが前記スチーマーと接続されている間に前記コンデンセが自動で充電されるように構成される充電回路と、をさらに備えることを特徴とする請求項１～４の何れか一つに記載のスチーマー。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、衣類などの繊維製品にスチームを噴出してしわ伸ばしを行なうスチーマーに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、この種のコードレスアイロンは多数存在し、例えば機械的に弁体となるニードルバルブの開閉を行なうことで、タンク内の水を滴下させ、気化室内に水を送り込んでスチームを発生させるスチーム発生機構を備えたスチーマーが周知である。しかし、こうした構造では、気化室の内圧が高い場合に、タンクから水が滴下しにくく、また水を滴下させるためには、タンクから気化室に至る通水路に水が浸ってなければいけない等、スチームを噴出させるための制約があった。こうした問題に対して、本願出願人は従来の機械的なスチーム発生機構に代わって、直流モータを駆動源とした電磁ポンプをスチームアイロンに組み込む考えを提案し、既に特許を取得している。この場合、直流モータへの通断電を繰り返して電磁ポンプを駆動させることにより、気化室の内圧に拘わらず、またアイロン本体がどのような姿勢で使用されても、噴出部からスチームをスムーズに噴出させることが可能になる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第６５３４８８６号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし上記特許文献１の技術は、電源プラグ付きのコードを通してアイロン本体に商用電力が常時供給されるスチームアイロンを前提としている。そのため、使用時にアイロン本体が置台から離脱して、アイロン本体への電力供給が途絶えるコードレスの状態では、アイロン本体に組み込まれた電磁ポンプを動作させることができず、噴出部からスチームを噴出させることができない。

【0005】

また、電磁ポンプを動作させるために二次電池を搭載するスチーマーも提案されているが、二次電池はエネルギー容量に優れている一方でサイズが大きく、過充電や過放電から二次電池を保護する保護回路が必要であり、大電流、高電圧で充電すると液漏れや破裂が発生する虞がある等、様々な制約があった。またスチーマーは短いサイクルで蓄電装置を充電することと放電することを行なうため、蓄電装置を急速に充電することが重要であるが、従来のスチーマーでは蓄電装置としての二次電池の充電が進むにつれて二次電池の電圧が高くなるため、充電を完了させるために数時間かかってしまっていた。

【0006】

本発明は上記問題点に鑑み、蓄電装置を急速に充電することができ、スチーマーへの電源供給が無いコードレスの状態であっても噴出部からスチームをスムーズに噴出できるスチーマーを提供することを第１の目的とする。

【0007】

また本発明は上記問題点に鑑み、コードレスの状態であってもスチーマーの温度低下時における表示ができるスチーマーを提供することを第２の目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明のスチーマーは、液体を内部に貯留するタンクと、前記タンクの下方に設けられ、加熱手段を備えたベースと、前記タンクからの液体を気化させるために、前記加熱手段で加熱された気化室と、前記気化室で気化したスチームを外部に噴出させる噴出部と、前記タンクの底面よりも高い位置に配置したコンデンサと、前記タンクの液体を前記気化室に供給する液体供給部と、を備え、前記コンデンサで発生した電力により、前記液体供給部の駆動を制御する構成としたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

請求項１の発明によれば、コンデンサをタンクの底面よりも高い位置に配置することで、加熱手段によるベースの加熱温度の影響によりコンデンサが劣化するのを防ぐことができる。また、スチーマーへの電源供給が無いコードレスの状態でも、コンデンサで発生した電力を利用して、液体供給部の駆動を制御することができ、スチーマーをどのような姿勢で使用した場合でも、液体供給部を駆動させてタンクから気化室に液体を強制的に送り出すことで、噴出部からスチームをスムーズに噴出させることができる。そして蓄電装置としてコンデンサを採用することにより、二次電池を採用するよりも安全で、コンパクトで、短時間で充電を完了させることができ、コードレスでスチーマーを使用したときの用途の幅を広げることができる。

【0010】

請求項２の発明によれば、コンデンサの電圧が高い際でも急速に充電することを可能にし、電荷か蓄えられてコンデンサの容量が一杯になってきても充電速度が遅くならない。

【0011】

請求項３の発明によれば、コンデンサの充電が完了した後もこのコンデンサに充電し続けて過充電になることを防止することができる。またコンデンサの充電が完了した後で、過充電になることを防止しつつこのコンデンサの電圧を充電完了したときの値付近に保持することができる。

【0012】

請求項４の発明によれば、コンデンサからの電力を表示部の駆動にも利用でき、スチーマーに電源供給が行われないコードレスの状態でも、スチーマーの動作状態であるベースの温度を検知して、その結果を表示部に表示させることが可能になる。

【0013】

請求項５の発明によれば、スチーマーを使用しない未使用時の切状態など、プラグユニットがスチーマーと接続されている間にコンデンサが自動的に充電されるので、コンデンサの充電を普段気にすることなく、噴出部からスチームをスムーズに噴出させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の一実施形態におけるスチーマーの右側面図である。

【図2】同上、スチーマーの平面図である。

【図3】同上、スチーマーの右側前方から見た斜視図である。

【図4】同上、スチーマー本体の縦断面図である。

【図5】同上、スチーマー本体の内部構造を示す立体断面図である。

【図6】同上、スチーマー本体の上面から見た透視図である。

【図7】同上、スチーマーの電気的な接続の構成を示す回路ブロック図である。

【図8】同上、蓄電装置としての二次電池とコンデンサとを比較した表である。

【図9】同上、置台にプラグユニットを取付けた状態を示す右側前方から見た斜視図である。

【図10】同上、定電流回路なしで電気２重層コンデンサを充電したときと、定電流回路経由で電気２重層コンデンサを充電したときの、電気２重層コンデンサの電圧の値の計測結果をグラフで示した図である。

【図11】同上、スチーマー本体使用時における、電気２重層コンデンサの電圧の値、電磁ポンプに供給される電圧の値、および電気２重層コンデンサ４が供給し、または供給される電力の値の計測結果をグラフで示した図である。

【図12】本発明の別の実施形態におけるスチーマー本体の断面拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の好ましいスチーマーの実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。

【0016】

図１～図６は、本発明の一実施形態におけるスチーマーを示している。これらの各図において全体の構成を説明すると、本実施形態のスチーマーは、液体である水を加熱気化してスチームを外部に噴出するスチーマー本体１と、家庭用のコンセント（図示せず）からスチーマー本体１に商用電力を供給するプラグユニット２と、床面Ｓに置いた状態で使用され、スチーマー本体１を着脱可能に載置する置台３と、を主な構成要素とする。プラグユニット２は、スチーマー本体１と置台３の何れにも着脱できる構成となっている。

【0017】

スチーマー本体１は、電力を受ける凹状の受電部５が後部に設けられる一方で、加熱手段としてヒータ６を埋設した金属製のベース７を下部に備えている。ベース７は、ダイキャスト成形品によるベース基体８の底面に、掛け面部材となるベースプレート９が具備された構成を有し、ベースプレート９に固着された締結部材１０によって、ベース基体８に密着固定される。ベース７の内部には、ヒータ６の近傍に位置して蒸気室すなわち気化室１１が形成され、この気化室１１に連通する複数のスチーム孔１２が、ベース７の下面をなすベースプレート９に開口形成される。また、ベース７は金属板状の上蓋となるスチームカバー１３を備え、ベース基体８に取付け固定されたスチームカバー１３により、気化室１１の上面が形成される。なお、気化室１１はベース７に形成されずに、別体であってもよい。その場合も、気化室１１で液体となる水を加熱気化させるために、ヒータ６若しくは別な加熱手段が設けられる。

【0018】

１５はベース７の上部から側部を覆うように設けられた樹脂製のカバーであり、１６はカバー１５の上方に固定して設けられ、側面から見て前端および後端を接続した略Ｏ字状に形成された把手である。把手１６の内部前方から後方にかけては、液体を貯留するタンクに相当するタンク組立体１７が設けられる。タンク組立体１７は、何れも樹脂製のタンクカバー１８とタンクベース１９とにより構成され、タンクカバー１８の底面開口を覆うようにタンクベース１９を取付け固定することで、タンク組立体１７の内部に液体の貯留空間２０が形成される。

【0019】

２１は、タンク組立体１７の前部に設けられ、前述の貯留空間２０に直接連通する注水口である。この注水口２１に対向して把手１６の前部には、注水口２１を手動で開閉可能にする注水口蓋２２が設けられ、注水口蓋２２を手前側に起こして注水口２１を開けることで、ここからタンク組立体１７内に液体である水を収容したり、タンク組立体１７内の不要水を廃棄したりするようになっている。またスチーマー本体１の内部において、タンクカバー１８の後方に形成された立壁１８Ａで貯留空間２０と仕切られた上部収容空間２３には、タンク組立体１７の貯留空間２０に収容される水を、ヒータ６で加熱される気化室１１に供給するための電磁ポンプ２４が配設される。電磁ポンプ２４には、タンク組立体１７の貯留空間２０に連通する吸込管２５と、気化室１１に連通する吐出管２６がそれぞれ接続され、電磁ポンプ２４とタンク組立体１７とが液密状態で連結している。これにより、スチーマー本体１がどのような姿勢で使用されても、貯留空間２０に収容した水が電磁ポンプ２４を配置した把手１６の後端の内部の空間に侵入することなく、電磁ポンプ２４の動作時に貯留空間２０から吸込管２５を通して電磁ポンプ２４に吸い込んだ水を、吐出管２６を通して気化室１１に送り出すことが可能となる。また本実施形態のスチーマー本体１は把手１６の内部前方から後方にかけてタンク組立体１７および上部収容空間２３が設けられ、タンク組立体１７および上部収容空間２３が後述する下部収容空間５４の上方を全部覆っているため、タンク組立体１７の貯留空間２０内の水または空気、および上部収容空間２３内の空気がベース７からの熱を遮断する層の役割を果たし、後述するように把手１６の内部に配置される部品、例えば電磁ポンプ２４や基板３７に搭載される各部品などの温度上昇が回避できる。

【0020】

把手１６は、何れも樹脂製の把手ベース２８と把手カバー２９との二部品で構成され、把手ベース２８は、カバー１５上に取り付けられる基部２８Ａと、基部２８Ａの前側でＵ字状に立ち上がる前方連結部２８Ｂと、前方連結部２８Ｂより後方に延びる延設部２８Ｃと、基部２８Ａの後側でＵ字状に立ち上がり、延設部２８Ｃの後端に接続する後方連結部２８Ｄと、からなる。把手ベース２８の上部から後部を連続して形成する延設部２８Ｃおよび後方連結部２８Ｄは、断面が略Ｕ字状に形成され、これらの一側開口を覆うように、略板状の把手カバー２９が配設される。把手ベース２８の延設部２８Ｃおよび把手カバー２９は、ユーザーがスチーマー本体１の上部で手を握るための握り部３１を形成している。

【0021】

棒状の握り部３１は、スチーマー本体１の腹部３２との間に空洞３３を有しており、この空洞３３に手を差し入れて、握り部３１を手で握ることができるように形成される。つまり、ここでいう腹部３２は、タンク組立体１７の両側部を除く握り部３１に対向したスチーマー本体１の平坦状の中央上面部を指すものであり、本実施形態では、把手ベース２８の基部２８Ａとして形成される。

【0022】

スチーマー本体１の上部に位置する握り部３１の前側には、手動操作が可能な操作体として、ベース７の温度設定と電源の入・切を兼用する第１操作体としての温度設定／切ボタン３５と、スチーム孔１２から噴出するスチームの流量設定を行なう第２操作体としてのスチーム量設定ボタン３６がそれぞれ配設される。これらの操作用のボタン３５，３６は、握り部３１の内部に配置された基板３７に搭載される。なお、操作体の数や形式は本実施形態のようなものに限定されず、押動式以外の操作体であってもよい。また、どの操作体にどの機能を割り当てても構わない。

【0023】

タンク組立体１７から気化室１１に至る液体の通路４６には、前述の吸込管２５や吐出管を含む電磁ポンプ２４が組み込まれる。電磁ポンプ２４は、タンク組立体１７から気化室１１に水を供給すると共に、スチーム量設定ボタン３６で設定されたスチーム流量に応じて、気化室１１に供給する水の流量を可変する液体供給部として、上述したように把手１６の後端の内部に配設される。電磁ポンプ２４の具体的な構成は、例えば特許文献１に開示される直流モータ駆動式のポンプを採用してもよい。

【0024】

この場合、後述するマイコン６６が温度検知手段４１からの検知信号に基づくベース７の温度に従い、ベース７が液体の気化温度よりも高い場合には電磁ポンプ２４への通断電を繰り返すように、制御装置４０が電磁ポンプ２４を駆動制御することで、タンク組立体１７から気化室１１に所定量の水を送り出すことが可能となり、電磁ポンプ２４からの送水量、ひいてはスチーム孔１２からのスチーム流量は、電磁ポンプ２４への通断電のタイミングを変えることで任意に増減できる。一方、ベース７が液体の気化温度よりも低い場合には、マイコン６６が電磁ポンプ２４を駆動停止するように制御している。

【0025】

スチーマー本体１の内部において、タンク組立体１７の底面を形成するタンクベース１９と、ヒータ６で加熱されるベース７の上面との間には、スチームカバー１３の上面に載置された温度検知手段４１などをカバー１５で覆って収容する下部収容空間５４が形成される。タンクベース１９とベース７との間の下部収容空間５４には、カバー１５の上面が遮熱部１５Ａとして介在しており、図４に示すようなベース７の底面を水平に向けた状態、すなわちスチーマー本体１を水平にした状態で、電磁ポンプ２４や後述する基板３７に搭載される各部品、例えば発電装置４３などは、何れもタンクベース１９や下部収容空間５４よりも上方の高い位置に配置される。

【0026】

電磁ポンプ２４や基板３７に搭載される各部品をタンクベース１９よりも高い位置に配置することで、ベース７と、電磁ポンプ２４や基板３７に搭載される各部品との間には、ベース７からの熱を遮断する、下部収容空間５４や貯留空間２０および上部収容空間２３が介在し、電磁ポンプ２４や基板３７に搭載される各部品の温度上昇が回避される。また、下部収容空間５４にはカバー１５の遮熱部１５Ａも配置されるため、この遮熱部１５Ａもベース７からの熱を効果的に遮断して、電磁ポンプ２４や基板３７に搭載される各部品の温度上昇を一層回避できる。特に後述する電気２重層コンデンサ４５は、ベース７から最も離れ、介在する貯留空間２０の厚さが最も厚い把手１６の握り部３１の内部前方に設けられているため、ベース７から電気２重層コンデンサ４５に対する熱影響を最大限に回避できる。

【0027】

基板３７には、温度設定／切ボタン３５やスチーム量設定ボタン３６の他に、握り部３１の上部前側に設けられ、複数のＬＥＤを並べた温度表示ランプ３８と、電源の入・切およびベース７が設定温度に達した時や温度低下時に音で知らせる報知部としてのブザー４２と、スチーマー本体１の負荷となるヒータ６や、電磁ポンプ２４や、温度表示ランプ３８や、ブザー４２の動作を制御する制御装置４０や、発電装置４３や、電源回路４４などが搭載される。温度表示ランプ３８は、温度設定／切ボタン３５による設定温度や、温度検知手段４１が検知したベース７の温度が、設定温度に達したか否かを表示するもので、スチーマー本体１の動作状態を表示する表示部に相当する。また温度検知手段４１は、スチーマー本体１の動作状態を表示するセンサ部として、スチーマー本体１の内部でベース７に取付け固定される。

【0028】

発電装置４３は、プラグユニット２からの外部商用電力とは別に、スチーマー本体１の内部で発電機能を有するものであり、電源回路４４と、電源供給用の蓄電装置としての電気２重層コンデンサ４５と、急速充電回路としての定電流回路６２（図５参照）と、逆流防止用のダイオード６３，６４（図５参照）と、を主に備えて構成される。電源回路４４は、プラグユニット２からの外部商用電力からの電力を受けて、スチーマー本体１の各部に適切な動作電力を出力するものである。なお、スチーマー本体１に組み込まれる基板３７の数や、どの基板３７にどの部品を搭載するのかは、特に限定されない。

【0029】

制御装置４０は、発電装置４３から動作電力が与えられると、温度設定／切ボタン３５からの操作信号に基づく設定温度と、温度検知手段４１からの検知信号に基づくベース７の温度とにより、温度表示ランプ３８への制御駆動を行なう。また制御装置４０は、発電装置４３から動作電力が与えられると、温度設定／切ボタン３５からの操作信号に基づき電源の入・切を報知するようにブザー４２の制御駆動を行ない、また温度設定／切ボタン３５からの操作信号に基づく設定温度と、温度検知手段４１からの検知信号に基づくベース７の温度とにより、温度表示ランプ３８への制御駆動を行なう。そして制御装置４０は、発電装置４３から動作電力が与えられると、スチーム量設定ボタン３６からの操作信号に基づき設定された流量のスチームが、スチーム孔１２を通してスチーマー本体１の外部に噴出されるように、電磁ポンプ２４の駆動を制御する。このとき電磁ポンプ２４は、同じく発電装置４３からの動作電力が与えられて、設定されたスチーム流量に応じた動作を行なう構成となっている。

【0030】

図７は、本実施形態のスチーマーの電気的な接続の構成を示す回路ブロック図である。同図において、６１は例えば商用電源などの交流（ＡＣ）電源であり、この交流電源６１から供給される交流電力が、プラグユニット２および受電部５を介して、ヒータ６や、発電装置４３の電源回路４４に印加され、電源回路４４がこの交流電力を整流平滑して直流電力に変換し、この直流電力を電磁ポンプ２４や制御装置４０に供給する構成となっている。

【0031】

発電装置４３の接続を説明すると、電源回路４４の一対の入力端子と、ヒータ６および制御装置４０のリレー回路６８の直列回路とが、受電部５に並列に接続される。電源回路４４の出力端子にはダイオード６３のアノードが接続され、ダイオード６３のカソードに、例えば制御装置４０のマイクロコンピュータ６６や電磁ポンプ２４などのスチーマー本体１の各部が接続される。また電源回路４４の別の出力端子には、定電流回路６２およびダイオード６４の直列回路が接続され、ダイオード６３およびダイオード６４のカソード同士が接続される。そして定電流回路６２の出力側およびダイオード６３のアノードの接続点と、接地ラインＧＬとの間に、電気２重層コンデンサ４５が接続される。

【0032】

電源回路４４は、交流電源６１から供給される電力をプラグユニット２経由で受け、基板３７に搭載された温度表示ランプ３８や、ブザー４２や、制御装置４０の各部に、それぞれを動作させるに必要な動作電力を送り出すと共に、電磁ポンプ２４にも動作させるのに必要な動作電力を送り出すものである。なお電源回路４４が複数ある出力端子のそれぞれに、別個で電力を送り出すことができるように構成されてもよい。定電流回路６２は、電源回路４４から供給された電力により電気２重層コンデンサ４５を急速充電するものであり、この定電流回路６２が出力する電流を制御する制御ＩＣなどの制御部６２Ａを備え、この制御部６２Ａが定電流回路６２の出力電圧を監視して、この出力電圧がある電圧の閾値を超えると、所定の電流値で電圧が出力されるように定電流回路６２を制御している。なお、本実施形態では制御部６２Ａを備えた定電流回路６２を採用しているが、その代わりに制御ＩＣなどの制御部を備えた定電圧回路を使用してもよく、この場合も、電気２重層コンデンサ４５の蓄えた電荷の量に影響されずに、同様の効果を得ることができる。

【0033】

電気２重層コンデンサ４５は定電流回路６２からの出力電力を充電してスチーマー本体１の各部に電力を供給するものであり、スチーマー本体１にプラグユニット２からの商用電力が供給されているときには、電源回路４４からの直流電力を定電流回路６２に供給し、その定電流回路６２の出力電力が電気２重層コンデンサ４５に充電され、スチーマー本体１にプラグユニット２からの商用電力が供給されていないコードレスの状態のときには、電気２重層コンデンサ４５からの電力が、ダイオード６４のカソードに接続されたスチーマー本体１の各部に供給されるように構成される。スチーマー本体１の各部が動作していない未使用時の切状態に、スチーマー本体１にプラグユニット２からの商用電力が供給されていれば、その商用電力を利用して電源回路４４が定電流回路６２経由で電気２重層コンデンサ４５を自動的に充電できるように構成されるのが好ましい。

【0034】

図８は、蓄電装置としての二次電池とコンデンサとを比較した表である。蓄電装置として、二次電池ではＮｉＣｄ電池やリチウム二次電池を例に取り、コンデンサではアルミ電解コンデンサや電気２重層コンデンサ（スーパーキャパシタ）を例に取って比較している。

【0035】

バックアップ能力はバックアップ時間の量についての能力であり、二次電池はエネルギー容量に優れている。その一方でコンデンサは二次電池と異なる原理で電気エネルギーを蓄積し、二次電池と比較してエネルギー容量が非常に小さかった。しかしながら電気２重層コンデンサは、コンデンサと二次電池の特性を補完する性質を有しており、１個当たりの静電容量も数百～数千ファラド（Ｆ）に達している。公害性は有害な物質を使用しているかであり、ＮｉＣｄ電池がカドミウムを使用している他は、有害な物質を使用しているものはなかった。使用温度の範囲について、二次電池は電気化学反応によって化学エネルギーを電気エネルギーに変換するため、低温では出力が低下する一方で高温では材料の変形が起こり、動作温度の範囲は狭い。その一方で、上述したようにコンデンサは二次電池と異なる原理で電気エネルギーを蓄積しており、電気２重層コンデンサは電解液と電極の界面に極めて短い距離を隔てて電荷が配向する現象（電気二重層）を利用し、物理的な過程により蓄電するため、低温側、高温側共に二次電池よりも動作温度の範囲は広い。

【0036】

二次電池は、上述のように電気化学反応によって化学エネルギーを電気エネルギーに変換するため、充電時間が数時間程度と長時間かかってしまい、充放電寿命も５００～１０００回程度であり、過充電や過放電を行なうと二次電池の寿命が短くなる。また、二次電池では、例えば過充電や過放電から二次電池を保護する保護回路が必要である、という充放電時の制限がある。これに対してコンデンサにおいて、例えば電気２重層コンデンサは、活性炭のように表面積の大きな物質の表面におけるイオンの物理的な吸着のみでエネルギーを蓄えているため構成材料の劣化がほとんどない、という特徴を有しており、そのためコンデンサは、充電時間が数秒程度と短時間で完了し、物理的な現象で充放電を行なうためにこの充放電に伴う劣化もほとんどなく、数百万サイクルの充放電が可能で半永久的に使用できるため、充放電寿命が理論上は無制限であり、電圧が０Ｖになるまで放電可能で完全放電できるために充放電時の制限がない。さらにコンデンサは、フローソルダリング（フローはんだ付け）が可能であり、自動実装機での対応ができるために自動実装対応も可能である。また、安全性についても、電気２重層コンデンサは、二次電池やアルミ電解コンデンサに比して優位である。

【0037】

このため本実施形態では、安全性とコンパクトの観点から蓄電装置として電気２重層コンデンサ４５を採用しているが、アルミ電解コンデンサなどの他のコンデンサを使用してもよく、いずれも使用温度範囲が通常の二次電池よりも広く、配置箇所の汎用性を高めることができ、また充放電寿命を高めることができ、保護回路を必要としないなど充放電に関するメリットを享受することができる。なお、蓄電装置として、二次電池を用いてもよいのはもちろんである。

【0038】

図７に戻って説明すると、制御装置４０は、スチーマー本体１の制御手段としてのマイコン（マイクロコンピュータ）６６と、電磁ポンプ２４を駆動させるスイッチング素子６７と、ヒータ６をＯＮ／ＯＦＦさせるリレー回路６８と、温度設定／切ボタン３５やスチーム量設定ボタン３６からの操作信号をマイコン６６に送信するＳＷ（スイッチ）回路６９と、温度表示ランプ３８をＯＮ／ＯＦＦさせるＬＥＤ回路７０と、受電部５に印加される交流電圧を検知してマイコン６６に送信するゼロクロス回路７１と、ブザー４２をＯＮ／ＯＦＦさせる報知回路７２と、を主に備えて構成される。

【0039】

温度検知手段４１はマイコン６６の入力側に接続されており、上述したようにベース７の温度を検知してマイコン６６に送信している。スイッチング素子６７は、例えばＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor：絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）などで構成され、電磁ポンプ２４と接地ラインＧＬとの間に接続される。また制御端子となる例えばＩＧＢＴのゲートにマイコン６６が接続され、マイコン６６の出力側から、例えばＰＭＷ（Pulse Width Modulation：パルス幅変調）制御信号などのパルス駆動信号が送出されて、スイッチング素子８のスイッチング動作に伴い発電装置４３から電磁ポンプ２４への直流電力を断続させて、電磁ポンプ２４を駆動させている。

【0040】

ＳＷ回路６９は、温度設定／切ボタン３５およびスチーム量設定ボタン３６と、マイコン６６の入力側との間に接続され、温度設定／切ボタン３５やスチーム量設定ボタン３６が操作されると、その操作信号をマイコン６６に送信するものである。またＬＥＤ回路７０は、マイコン６６の出力側と、温度表示ランプ３８との間に接続され、マイコン６６の制御信号に従い温度表示ランプ３８のＯＮ／ＯＦＦを行なうものである。そしてリレー回路６８は、マイコン６６の制御信号に従いヒータ６のＯＮ／ＯＦＦを行なうものであり、リレー回路６８に含まれるリレーの一次側にマイコン６６の出力側が接続され、このリレーの二次側にヒータ６が接続されている。

【0041】

ゼロクロス回路７１は、受電部５からの高出力である交流電力からリレー回路６８のリレーの接点を保護するために受電部５に印加される交流電圧を検知してマイコン６６に送信するものであり、リレー回路６８および受電部５の接続点と、マイコン６６の入力側との間に接続される。マイコン６６は、ゼロクロス回路７１からの検出信号に基づき、リレー回路６８のリレーに印加される電圧が０ＶのときにこのリレーのＯＮ／ＯＦＦが行なわれるように制御信号を送出している。また報知回路７２は、マイコン６６の出力側と、ブザー４２との間に接続され、マイコン６６の制御信号に従いブザー４２のＯＮ／ＯＦＦを行なうものである。なお報知回路７２が、マイコン６６の制御信号に従いブザー４２の音声や音色を変更するように構成されてもよい。

【0042】

図９を参照して、プラグユニット２および置台３の構成を説明する。プラグユニット２は、可撓性の電源コード７４と、電源コード７４の基端に設けられる給電プラグ７５と、を主な構成要素とする。図示しないが、電源コード７４の先端には、家庭用のコンセントに挿抜が可能な電源プラグが設けられる。本実施形態では、電源コード７４付きの給電プラグ７５を、スチーマー本体１と置台３の何れにも着脱できる構成となっている。

【0043】

給電プラグ７５には、手動操作で給電プラグ７５をスチーマー本体１の凹状の受電部５に嵌合可能または嵌合不可能にするコードレス切換スイッチ７６が設けられる。コードレス切換スイッチ７６は、給電プラグ７５の上面側で前後に摺動可能に設けられており、図８に示すような給電プラグ７５を置台３に装着した状態では、プラグユニット２をスチーマー本体１から取り外したコードレスの状態で、スチーマー本体１を使用するために、コードレス切換スイッチ７６を一側前方に動かして、スチーマー本体１と給電プラグ７５との嵌合を解除する。これに対して、置台３から給電プラグ７５を取り外し、プラグユニット２をスチーマー本体１に取り付けたコード付きの状態で、スチーマー本体１を使用するためには、コードレス切換スイッチ７６を他側後方に動かして、スチーマー本体１と給電プラグ７５とを嵌合させる。このとき、給電プラグ７５の前側部分はスチーマー本体１の受電部５に装着されるが、コードレス切換スイッチ７６を含む給電プラグ７５の後側部分は、受電部５に囲まれることなく露出し、ユーザーが何時でもコードレス切換スイッチ７６を手動操作できるようになっている。スチーマー本体１の受電部５には、プラグユニット２の給電端子（図示せず）と電気的に接続が可能な一対の受電端子７６が設けられる。

【0044】

置台３は、スチーマー本体１の前方を斜め上方向に向けて載置するために、床面Ｓに対して傾斜して形成された本体載置部７８と、本体載置部７８の後方に設けられる凹状のプラグ収容部７９と、置台３の後部に設けられ、給電プラグ７５をプラグ収容部７９に装着したときに、置台３の外部に電源コード７４を引き出すコード引出部８０と、を備えている。給電プラグ７５をプラグ収容部７９の開放した前側から差し込むと、給電プラグ７５がプラグ収容部７９に嵌合保持される一方、この状態から給電プラグ７５を前側に向けて引抜くと、給電プラグ７５とプラグ収容部７９との嵌合が解除される構成となっている。

【0045】

給電プラグ７５は、前述したコードレス切換スイッチ７６の他に、嵌合爪８２と、シャッター部材８３とを備えている。嵌合爪８２は、給電プラグ７５の内部に設けたスプリングなどの第１弾性部材により、給電プラグ７５の上面部から突出するように常時付勢される。この第１弾性部材の付勢に抗して、コードレス切換スイッチ７６を一側前方の「コードレス」側に動かすと、給電プラグ７５の上面部からの嵌合爪８２の突出長を少なくする構成となっている。これにより、コードレス切換スイッチ７６が「コードレス」側にある場合は、給電プラグ７５の上面部からの嵌合爪８２の突出長が僅かになるため、前述のように給電プラグ７５を置台３のプラグ収容部７９に収容保持すれば、嵌合爪８２に干渉することなく、置台３の本体載置部７８に載せたスチーマー本体１の受電部５を、給電プラグ７５に抜き差しできるようになり、スチーマー本体１をコードレスで使用することが可能となる。

【0046】

一方、コードレス切換スイッチ７６を他側後方の「コード付き」側に動かすと嵌合爪８２には第１弾性部材の付勢力だけが作用するため、給電プラグ７５の上面部からの嵌合爪８２の突出長が、「コードレス」の場合よりも増加する。したがって、コードレス切換スイッチ７６が「コード付き」側にある場合に、スチーマー本体１の凹部５を給電プラグ７５に差し込むと、第１弾性部材の付勢力により大きく突出した嵌合爪８２が、受電部５に形成した受け部（図示せず）に嵌合し、コードレス切換スイッチ７６を「コードレス」側に切換えない限り、スチーマー本体１をプラグユニット２が装着したままのコード付きで使用することが可能となる。

【0047】

樹脂製のシャッター部材８３は、給電プラグ７５の前方に開口形成した一対の給電孔８４から、給電プラグ７５の内部に設けられた導電性の給電端子（図示せず）が何れも露出しない方向に、同じく給電プラグ７５の内部に設けられたトーションバネなどの第２弾性部材（図示せず）で常時付勢される。そして本実施形態では、スチーマー本体１をコードレスまたはコード付きの何れで使用する場合にも、スチーマー本体１の凹部５を給電プラグ７５に挿入すると、給電孔８４から給電端子が露出するように、第２弾性部材の付勢力に抗してシャッター部材８３が回動し、スチーマー本体１の受電端子７６が、給電プラグ７５の給電孔６５Ａを挿通して給電端子８８に接触する。これにより、家庭用のコンセントからプラグユニット２を介してスチーマー本体１への給電が可能となる。

【0048】

次に、上記構成のスチーマーについて、その動作を説明する。スチーマー本体１に設けられた注水口蓋２２を開閉して、所定量の水をタンク組立体１７の貯留空間２０に収容する。続いて、置台３のプラグ収容部７９にプラグユニット２の給電プラグ７５を嵌合収容し、その置台３の本体載置部７８にスチーマー本体１を載置するか、或いは置台３を用いずに、スチーマー本体１の受電部５に給電プラグ７５を差し込んで嵌合させて、家庭用のコンセントから供給される商用電力を、給電プラグ７５を介してスチーマー本体１に給電する。

【0049】

給電直後の温度設定／切ボタン３５やスチーム量設定ボタン３６を操作しない切状態では、商用電力が受電部５経由で発電装置４３の電源回路４４に供給され、この電源回路４４の出力端子からスチーマー本体１の各部に直流電力が送り出される。また電源回路４４の別の出力端子から送り出された直流電力により、定電流回路６２経由で電気２重層コンデンサ４５が自動的に充電される。そのため、発電装置４３を充電する際に、例えば温度設定／切ボタン３５やスチーム量設定ボタン３６などの操作体をユーザーがわざわざ操作する必要がない。また切状態ではヒータ６には通電されないが、電気２重層コンデンサ４５の電池残量を温度表示ランプ３８若しくは別な表示部に表示させてもよい。

【0050】

図１０は、定電流回路６２なしで電気２重層コンデンサ４５を充電したときの、電気２重層コンデンサ４５の電圧の値を示すグラフＧ_１と、急速充電回路としての定電流回路６２経由で電気２重層コンデンサ４５を充電したときの、電気２重層コンデンサ４５の電圧の値を示すグラフＧ_２を示している。ここで、電気２重層コンデンサ４５の静電容量は、４ファラド（Ｆ）のものを２つ直列に接続した２ファラドであり、この電気２重層コンデンサ４５の電圧が4.2Ｖまで上昇したときに充電が完了したものとして説明する。またＲは基準線であり、目標である１分２０秒で4.2Ｖの電圧値まで充電するために必要な電圧と時間の関係を一次関数で示している。

【0051】

まず定電流回路６２なしで電気２重層コンデンサ４５を充電したときのグラフＧ_１を説明すると、０秒から約５０秒までは基準線Ｒに沿って電気２重層コンデンサ４５の電圧が上昇していく一方で、電気２重層コンデンサ４５の電圧が閾値Ｔｈ_１付近まで上昇し、電荷か蓄えられて電気２重層コンデンサ４５の容量が一杯になるに伴い、この電圧の上昇が鈍くなってグラフＧ_１が基準線Ｒから離れていき、電気２重層コンデンサ４５の充電速度が低下して飽和してしまう。そのためグラフＧ_１で充電が完了となる4.2Ｖに到達するまでに約１０分かかってしまう（図示せず）。

【0052】

次に定電流回路６２経由で電気２重層コンデンサ４５を充電したときのグラフＧ_２を説明すると、０秒から約５０秒まではグラフＧ_１と同様に、基準線Ｒに沿って電気２重層コンデンサ４５の電圧が上昇していく。そして、この電圧が、電気２重層コンデンサ４５において電荷を所定量蓄えた時の電圧の閾値Ｔｈ_１を超えるまで上昇したことを定電流回路６２の出力電圧から制御部６２Ａが検知すると、制御部６２Ａは定電流回路６２から所定の電流値で電力が供給されるように定電流回路６２を制御するため、電気２重層コンデンサ４５の電圧の上昇値がこれまでの基準線Ｒに沿ったものよりも増加し、グラフＧ_２の傾きがこれまでのものよりも急になる。そのため、電荷か蓄えられて電気２重層コンデンサ４５の容量が一杯になってきても充電速度が遅くなることなく、グラフＧ_２では約６０秒で充電が完了となる4.2Ｖに到達している。したがって本実施形態の発電回路４３では、電気２重層コンデンサ４５が蓄えた電荷の量に影響されずに一定の電流で充電でき、電気２重層コンデンサ４５の電圧が高い際でも急速に充電することを可能にしている。そのため本実施形態のスチーマーやコードレスアイロンのように充放電のサイクルが短い製品においても短時間で充電でき、また電気２重層コンデンサ４５の蓄電容量を増加させた場合でも、充電時間も増加されるという弊害を抑制できる。

【0053】

電気２重層コンデンサ４５の電圧が充電完了となる閾値Ｔｈ_２である4.2Ｖまで上昇したことを定電流回路６２の出力電圧から制御部６２Ａが検知すると、制御部６２Ａは定電流回路６２からの電力の供給を停止するように定電流回路６２を制御する。そのため、電気２重層コンデンサ４５の充電が完了した後も電気２重層コンデンサ４５に充電し続けて過充電になることを防止することができる。したがって本実施形態の定電流回路６２は、電気２重層コンデンサ４５の過充電保護機能も有している。

【0054】

定電流回路６２からの電力の供給が停止されると、電気２重層コンデンサ４５からの放電が少しずつ行なわれ、この放電された電力がダイオード６４経由で、ダイオード６３経由の電源回路４４からの電力と共にスチーマー本体１の各部に送り出される。また電気２重層コンデンサ４５の電圧が再充電を開始する閾値Ｔｈ_３にまで低下したことを制御部６２Ａが検知すると、制御部６２Ａは定電流回路６２から所定の電流値で電力が再度供給されるように定電流回路６２を制御し、電気２重層コンデンサ４５の電圧が閾値Ｔｈ_２である4.2Ｖに上昇するまで再度充電される。ここで閾値Ｔｈ_３は閾値Ｔｈ_２よりも少しだけ低い値であることが好ましい。本実施形態では閾値Ｔｈ_３の値が4.0Ｖであり、そのため電気２重層コンデンサ４５の充電が完了した後でも、過充電になることを防止しつつ電気２重層コンデンサ４５の電圧を充電が完了したときの値付近の4.2Ｖ～4.0Ｖの間に保持することができる。このように定電流回路６２は、電気２重層コンデンサ４５の電荷の量に対応する電圧に応じた閾値Ｔｈ_１、Ｔｈ_２、Ｔｈ_３に応じて、出力する電力や電流の値を変更しており、すなわち、電気２重層コンデンサ４５の電荷の量に応じて電気２重層コンデンサ４５の負荷電流を変更している。

【0055】

上記構成のスチーマーについての動作の説明に戻ると、スチーマー本体１を前述のコード付きで使用する場合、切状態から温度設定／切ボタン３５を押動操作し、スチームの噴出対象物となる衣類の布地などに合わせた温度を設定すると、スチーマー本体１の内部では、制御装置４０のマイコン６６は、温度検知手段４１で検知されるベース７の温度が、温度設定／切ボタン３５で設定した温度に近付くように、リレー回路６８に制御信号を送出してヒータ６を通断電制御し、気化室１１を含むベース７を加熱する。ここで電源回路４４が、定電流回路６２側である別の出力端子からの電力供給を停止して、電気２重層コンデンサ４５への充電を終了させてもよい。

【0056】

その後、ヒータ６への通電に伴いベース７がある温度以上に達すると、マイコン６６がＬＥＤ回路７０に制御信号を送出し、設定した温度に対応する温度表示ランプ３８の中の一つのＬＥＤを点滅動作させるように制御し、温度検知手段４１で検知されるベース７の温度が設定した温度に達したとマイコン６６が判断すると、ＬＥＤ回路７０に制御信号を送出して、点滅したＬＥＤを点灯動作に切替えるように制御すると共に、報知回路７２に制御信号を送出して、ブザー４２を所定の時間ＯＮに切替えるように制御する。

【0057】

ここで、ユーザーがスチーム機能を利用する場合は、握り部３１を手で握ったまま、スチーム量設定ボタン３６を初期位置から指で押動操作すると、ＳＷ回路６９がスチーム量設定ボタン３６の押動位置に応じた操作信号をマイコン６６に送出して、スチーム流量が設定される。マイコン６６は、ＳＷ回路６９からの操作信号を受け、また温度検知手段４１からの検知信号に基づくベース７の温度に従い、ベース７が液体の気化温度よりも高い場合にはスイッチング素子６７の制御端子にパルス駆動信号を送出し、設定された流量のスチームがスチーム孔１２から噴出されるように、電磁ポンプ２４の駆動を制御する。これにより電磁ポンプ２４は、設定されたスチーム流量に対応したタイミングで通断電が繰り返され、タンク組立体１７の貯留空間２０から吸込管２５を通して吸込んだ水を、吐出管２６および液体の通路４６を通して気化室１１に送り出すことが可能となる。したがって、この場合はスチーマー本体１をどのような姿勢で使用した場合でも、加熱された気化室１１に水が確実に達してそこで気化され、スチーム本体１の底面からスチーム孔１２を通して、衣類の布地などに設定された流量でスチームを噴出することができる。

【0058】

また、ユーザーがドライ機能を利用する場合は、スチーム量設定ボタン３６から指を離して、スチーム量設定ボタン３６を初期位置に戻すとＳＷ回路６９が操作信号の送出を停止し、この操作信号の停止を受けてマイコン６６はスイッチング素子６７の制御端子へのパルス駆動信号の送出を停止する。これを受けて電磁ポンプ２４はその動作を停止し、タンク組立体１７の貯留空間２０から気化室１１への水の送出が遮断される。したがって、この場合は全てのスチーム孔１２からスチームが噴出しないドライスチーマーとして、スチーマー本体１を使用できる。

【0059】

一方、スチーマー本体１をコードレスで使用する場合、消費電力の大きいヒータ６以外は、電気２重層コンデンサ４５を電源として、スチーマー本体１の各部をコード付きの場合と同様に動作させることができる。

【0060】

具体的には、スチーマー本体１がコードレスの状態になると、スチーマー本体１の受電部５から給電プラグ７５が切り離されて、スチーマー本体１への商用電力の供給が停止し、これにより基板３７に搭載された電源回路４４の出力端子からの直流電力の供給が停止し、定電流回路６２から電気２重層コンデンサ４５への充電も停止する。またダイオード６３経由の電力の供給も停止するため、ダイオード６３のカソードの電位が低下する。そしてこのダイオード６３のカソードの電位よりもダイオード６４のカソードの電位、すなわち充電された電気２重層コンデンサ４５の電位が高くなると、この電気２重層コンデンサ４５からダイオード６４経由で、基板３７に搭載された温度表示ランプ３８や、ブザー４２や、制御装置４０などに動作電力を供給する。これにより動作した制御装置４０のマイコン６６は、温度設定／切ボタン３５で設定したＳＷ回路６９からの操作信号に基づく設定温度と、温度検知手段４１からの検知信号に基づくベース７の温度とにより、前述したＬＥＤ回路７０および報知回路７２を制御するための制御信号をそれぞれ送出し、温度表示ランプ３８の中の一つのＬＥＤは、電気２重層コンデンサ４５から与えられた動作電力により制御信号に従い点灯または点滅動作し、ブザー４２は、電気２重層コンデンサ４５から与えられた動作電力により制御信号に従いＯＮ／ＯＦＦする。そのため本実施形態のスチーマー本体１ではコードレスでの使用中にも、電気２重層コンデンサ４５からの電力を利用して、スチーマー本体１の動作状態であるベース７の温度を、スチーマー本体１の上面部に設けた温度表示ランプ３８で引き続き表示確認でき、またベース７の温度が低下したときにブザー４２で報知できるため、ユーザーの使用勝手を向上させることができる。

【0061】

またスチーマー本体１がコードレスの状態で、電気２重層コンデンサ４５からダイオード６４経由で電磁ポンプ２４にも動作電力を供給する。このときスチーム量設定ボタン３６を指で押動操作し、ＳＷ回路６９がスチーム量設定ボタン３６の押動位置に応じた操作信号をマイコン６６に送出して、スチーム流量が設定されると、マイコン６６は、ＳＷ回路６９からの操作信号を受けてスイッチング素子６７の制御端子にパルス駆動信号を送出し、設定された流量のスチームがスチーム孔１２から噴出されるように、電磁ポンプ２４の駆動を制御する。これにより電磁ポンプ２４は、設定されたスチーム流量に対応したタイミングで通断電が繰り返され、タンク組立体１７の貯留空間２０から吸込んだ水を吐出管２６および液体の通路４６を通して気化室１１に送り出すことが可能となる。したがって、ベース７の余熱でベース７が液体の気化温度よりも高い場合には、温度検知手段４１からの検知信号に基づくベース７の温度に従いマイコン６６がスイッチング素子６７の制御端子にパルス駆動信号を送出して電磁ポンプ２４の駆動を制御するので、スチーマー本体１をどのような姿勢で使用した場合でも、タンク組立体１７の貯留空間２０から加熱された気化室１１に水が確実に達してそこで気化され、スチーム量設定ボタン３６で設定した流量のスチームを、スチーム孔１２から噴出させることが可能となる。

【0062】

図１１は、スチーマー本体１がコードレスの状態で、電気２重層コンデンサ４５の充電が完了した満充電の状態の電圧から電磁ポンプ２４のポンプ駆動動作が可能な最低の電圧まで、電磁ポンプ２４を最高出力で連続動作させ、そこから電気２重層コンデンサ４５を充電したときのグラフを示している。ここで、Ｖ_Ｃが電気２重層コンデンサ４５の電圧の値を示すグラフであり、Ｖ_Ｍが電磁ポンプ２４に印加される電圧の値を示すグラフであり、Ｗ_Ｃは電気２重層コンデンサ４５が供給し、または供給される電力の値を示すグラフである。

【0063】

時間ｔ_１でスチーム量設定ボタン３６を指で押動操作すると、上述のようにスチーム流量が設定され、マイコン６６がスイッチング素子６７の制御端子にパルス駆動信号を送出して、時間ｔ_２で、電気２重層コンデンサ４５からダイオード６４経由で電磁ポンプ２４に電力が供給される。したがって時間ｔ_１から時間ｔ_２までの期間Ｔ_１は、スチーム量設定ボタン３６を操作してから電磁ポンプ２４がポンプ駆動するまでの期間である。

【0064】

そして電気２重層コンデンサ４５がスチーマー本体１の各部に電力を供給し、主に電磁ポンプ２４が連続動作するに伴い、電気２重層コンデンサ４５の電圧が時間と共に低下し、時間ｔ_３で電磁ポンプ２４に印加される電圧が、ポンプ駆動動作が可能な最低の電圧値である3.5Ｖまで低下する。したがって時間ｔ_２から時間ｔ_３までの期間Ｔ_２は、電磁ポンプ２４をポンプ駆動させている期間であり、ベース７が設定した温度にまで上昇している場合は、気化室１１に水を送り出して気化させ、スチームをスチーム孔１２から噴出させることができる期間である。本実施形態のスチーマー本体１では、この期間Ｔ_２が約２３秒であった。なお、この期間Ｔ_２は、電磁ポンプ２４を連続動作させて最大流量のスチームを噴出させることができる期間であり、電磁ポンプ２４がマイコン６６のパルス駆動信号によるスイッチング素子６７での、例えばＰＷＭ制御で駆動しているため、通常のスチーム噴出時にはスチームの流量を今回の流量よりも落とすことができ、したがって期間Ｔ_２を長くして約９０秒（１分３０秒）の電磁ポンプ２４のポンプ駆動時間を確保することができる。このため、本実施形態のスチーマーが実際の使用に耐え得ることが確認できた。

【0065】

電磁ポンプ２４に印加される電圧が3.5Ｖまで低下した後、時間ｔ_４でスチーマー本体１を置台３の本体載置部７８に載置し、置台３のプラグ収容部７９にプラグユニット２の給電プラグ７５を嵌合収容すると、家庭用のコンセントから供給される商用電力が、給電プラグ７５を介して受電部５経由で発電装置４３の電源回路４４に供給され、この電源回路４４の別の出力端子から送り出された直流電力により、定電流回路６２経由で電気２重層コンデンサ４５が充電される。そして電気２重層コンデンサ４５を充電するに伴い、電気２重層コンデンサ４５の電圧が時間と共に上昇し、時間ｔ_５で電気２重層コンデンサ４５の電圧、すなわち電磁ポンプ２４に印加される電圧が、充電完了となる閾値Ｔｈ_２である4.2Ｖまで上昇する。したがって時間ｔ_４から時間ｔ_５までの期間Ｔ_３は、電磁ポンプ２４のポンプ駆動動作が可能な最低の電圧から電磁ポンプ２４の充電完了となる電圧まで電気２重層コンデンサ４５を充電させている期間であり、本実施形態のスチーマー本体１では、この期間Ｔ_３が約３秒であった。

【0066】

スチーマーは短いサイクルで、スチーマー本体１を置台３に載置して電気２重層コンデンサ４５を充電することと、置台３からスチーマー本体１を取り外してスチーム噴出するために電磁ポンプ２４をポンプ駆動させて電気２重層コンデンサ４５を放電することを行なうために、蓄電装置を急速に充電することが重要であり、スチーマー本体１が置台３に載置されてヒータ６が通電され、ベース７が設定した温度にまで加熱される２０～３０秒の間に蓄電装置の充電が完了する必要がある。本実施形態のスチーマー本体１では、充電時間が短時間で完了する電気２重層コンデンサ４５と、急速充電回路としての定電流回路６２とを備えることにより、期間Ｔ_３を大幅に短縮して、ベース７の加熱される時間内に余裕をもって電気２重層コンデンサ４５の充電を完了させることができ、本実施形態のスチーマーの優位性が確認できた。

【0067】

図１２は、本実施形態のスチーマー本体１の変形例を示している。この変形例では、吸込管２５や吐出管を含む電磁ポンプ２４に加えて、ベース７が気化温度よりも低い状態で、気化室１１に液体が流れ込むのを防止する低温時液体流入防止機構９１が液体の通路４６に組み込まれる点で、上述した実施形態のスチーマー本体１とは相違している。その他の点では上述した実施形態のスチーマー本体１と同様なので説明を省略する。

【0068】

図１２を参照して具体的に説明すると、低温時液体流入防止機構９１は、ベース７の温度を感知して変形する感熱応動体としてのバイメタル９２と、バイメタル９２に応動して液体の通路４６を開閉する弁部材９３と、を主な構成とする。バイメタル９２は、ベース基体８の上面に設けた凹状のバイメタル収納室９４に収納され、ベース７が液体の気化温度よりも低い場合は、バイメタル９２が復帰状態となって、液体の通路４６を閉塞する方向に弁部材９３が移動するのに対し、ベース７が液体の気化温度以上になると、バイメタル９２が反転状態となって、液体の通路４６を開放する方向に弁部材９３が移動する。このとき、電磁ポンプ２４が動作していれば、スチーマー本体１がどのような姿勢であっても、タンク組立体１７からの水が低温時液体流入防止機構４７を通して気化室１１に強制的に送り出され、気化室１１に液体が確実に滴下される構成となっている。

【0069】

次に、上記構成のスチーマーについて、その動作を説明する。切状態から温度設定／切ボタン３５を押動操作し、スチームの噴出対象物となる衣類の布地などに合わせた温度を設定すると、スチーマー本体１の内部では、制御装置４０のマイコン６６は、温度検知手段４１で検知されるベース７の温度が、温度設定／切ボタン３５で設定した温度に近付くように、リレー回路６８に制御信号を送出してヒータ６を通断電制御し、気化室１１を含むベース７を加熱する。その後、ヒータ６への通電に伴いベース７がある温度以上に達すると、ベース基体８のバイメタル収納室９４に収納したバイメタル９２が反転し、低温時液体流入防止機構９１の内部で液体の通路４６を開放する方向に弁部材９３が移動する。これにより電磁ポンプ２４は、タンク組立体１７の貯留空間２０から吸込管２５を通して吸込んだ水を吐出管２６を通して送り出した際に、低温時液体流入防止機構９１を通して気化室１１に送り出すことが可能となる。したがって、ベース７がある温度以上に達するまでは気化室１１に水を送り出さず、ある温度以下に低下したときにも気化室１１に水を送り出さずにスチーム孔１２からの液漏れを防止する、という目的において、マイコン６６が温度検知手段４１からの検知信号に基づくベース７の温度に従って電磁ポンプ２４の駆動を制御するというソフト的な構成と併せて、ベース７がある温度以上に達するまではバイメタル９２が反転せず、低温時液体流入防止機構９１から気化室１１に水が送り出されないというハード的な構成も追加することができ、より確実にスチーム孔１２からの液漏れを防止することができる。

【0070】

以上のように本実施形態のスチーマーは、液体を内部に貯留するタンクとしてのタンク組立体１７と、タンク組立体１７の下方に設けられ、加熱手段としてのヒータ６を埋設して備えたベース７と、タンク組立体１７からの液体を気化させるために、ヒータ６で加熱された気化室１１と、気化室１１で気化したスチームを外部に噴出させる噴出部としてのスチーム孔１２と、タンク組立体１７の底面を形成するタンクベース１９よりも高い位置に配置したコンデンサとしての電気２重層コンデンサ４５と、タンク組立体１７の液体を気化室１１に供給する液体供給部としての電磁ポンプ２４と、をスチーマー本体１に備えており、電気２重層コンデンサ４５で発生した電力により、基板３７に搭載した制御装置４０を動作させて、当該制御装置４０が電磁ポンプ２４の駆動を制御する構成を有している。

【0071】

この場合、電気２重層コンデンサ４５をタンク組立体１７の底面を形成するタンクベース１９よりも高い位置に配置することで、ヒータ６によるベース７の加熱温度の影響により、電気２重層コンデンサ４５が劣化するのを防ぐことができる。また、スチーマーひいてはスチーマー本体１への電源供給が無いコードレスの状態でも、電気２重層コンデンサ４５で発生した電力を利用して、電磁ポンプ２４の駆動を制御することができ、スチーマー本体１をどのような姿勢で使用した場合でも、電磁ポンプ２４を駆動させてタンク組立体１７から気化室１１に液体を強制的に送り出すことで、スチーム孔１２からスチームをスムーズに噴出させることができる。そして蓄電装置としてコンデンサを採用することにより、二次電池を採用するよりも安全で、コンパクトで、短時間で充電を完了させることができ、コードレスでスチーマー本体１を使用したときの用途の幅を広げることができる。

【0072】

また本実施形態の電気２重層コンデンサ４５は、定電流回路６２または定電圧回路により充電され、電気２重層コンデンサ４５に充電する際に、電気２重層コンデンサ４５の蓄えた電荷の量に影響されずに所定の電流値の一定の電流で充電可能にする構成としている。

【0073】

この場合、電気２重層コンデンサ４５の電圧が高い際でも急速に充電することを可能にし、電荷か蓄えられて電気２重層コンデンサ４５の容量が一杯になってきても充電速度が遅くならない。

【0074】

また本実施形態の定電流回路６２は、定電流回路６２の出力電力を制御する制御ＩＣとしての制御部６２Ａを備え、制御部６２Ａは、電気２重層コンデンサ４５の電荷の量に対応する電圧に応じて、電気２重層コンデンサ４５において電荷を所定量蓄えた時の電圧の閾値Ｔｈ_１、充電完了となる閾値Ｔｈ_２、再充電を開始するＴｈ_３が設けられ、これらの閾値を超えたり達したことを制御部６２Ａが検知すると、その電荷の量に対応する電圧の閾値Ｔｈ_１、Ｔｈ_２、Ｔｈ_３に応じて、制御部６２Ａは定電流回路６２の出力電力を所定の電流値にしたり停止したりして、この一定の電流を変更可能な構成としており、すなわち、電気２重層コンデンサ４５の電荷の量に応じて電気２重層コンデンサ４５の負荷電流を変更している。

【0075】

この場合、制御部６２Ａは充電完了となる閾値Ｔｈ_２で定電流回路６２からの電力の供給を停止するように定電流回路６２を制御することで、電気２重層コンデンサ４５の充電が完了した後も電気２重層コンデンサ４５に充電し続けて過充電になることを防止することができる。また定電流回路６２からの電力供給の停止後、制御部６２Ａは再充電を開始する閾値Ｔｈ_３で定電流回路６２から所定の電流値で電力が再度供給されるように定電流回路６２を制御することで、電気２重層コンデンサ４５の充電が完了した後でも、過充電になることを防止しつつ電気２重層コンデンサ４５の電圧を充電完了したときの値である4.2Ｖ付近に保持することができる。

【0076】

また本実施形態では、スチーマー本体１の動作状態として、ベース７の温度を検知するセンサ部としての温度検知手段４１と、ベース７の温度を表示する表示部としての温度表示ランプ３８と、をさらに備え、電気２重層コンデンサ４５からの電力を使用して、温度検知手段４１による制御装置４０の制御駆動で、ベース７の温度に応じてＬＥＤ回路７０を制御して温度表示ランプ３８を動作させる構成を有している。

【0077】

この場合、電気２重層コンデンサ４５からの電力を制御装置４０のマイコン６６の駆動に加えて温度表示ランプ３８の駆動にも利用でき、スチーマー本体１に電源供給が行われないコードレスの状態でも、スチーマー本体１の動作状態であるベース７の温度をリアルタイムで検知して、その結果を温度表示ランプ３８に表示させることでき、ユーザーの使用勝手を向上させることができる。

【0078】

また本実施形態のスチーマーでは、接続時にスチーマー本体１に商用電力を供給するプラグユニット２と、電気２重層コンデンサ４５および当該電気２重層コンデンサ４５に充電する定電流回路６２を有してプラグユニット２がスチーマー本体１と接続されている間に電気２重層コンデンサ４５が自動で充電されるように構成される充電回路としての発電装置４３と、をさらに備えている。

【0079】

この場合、スチーマー本体１を使用しない未使用時の切状態など、プラグユニット２がスチーマー本体１と接続されている間に電気２重層コンデンサ４５が自動的に充電されるので、電気２重層コンデンサ４５の充電を普段気にすることなく、スチーム孔１２からスチームをスムーズに噴出させることが可能となる。

【0080】

以上、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更可能である。本発明の名称である「スチーマー」は、スチームを噴出して衣類などのしわ伸ばしを行なうあらゆる機器に適用され、例えば本実施形態に示すような離れた位置から衣類へのスチーム噴出を行なうのに適したスチーマーは勿論、ベースの掛け面を衣類に押し当てるアイロン掛けを行ないながらスチーム噴出を行なうのに適したスチームアイロンも含まれる。また、温度検知手段４１以外の各種センサ部を利用して、表示部の動作を駆動制御する構成としてもよく、表示部はＬＥＤに限らず、その他の各種表示素子や表示器を利用できる。

【符号の説明】

【0081】

２ プラグユニット
６ ヒータ（加熱手段）
７ ベース
１１ 気化室
１２ スチーム孔（噴出部）
１７ タンク組立体（タンク）
２４ 電磁ポンプ（液体供給部）
３８ 温度表示ランプ（表示部）
４１ 温度検知手段（センサ部）
４３ 発電装置（充電回路）
４５ 電気２重層コンデンサ（コンデンサ）
６２ 定電流回路
６２Ａ 制御部（制御ＩＣ）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】