電源制御装置
【課題】安価な回路構成で、機器を使用していない間の待機電力を無くす電源制御装置を提供する。
【解決手段】制御回路部１９と、第１降圧回路部２０と、加熱ヒータ８と、制御回路部１９によって導通可能な接続状態及び導通不可能な遮断状態に切り換えられる第１スイッチ２１と、押圧時のみオン状態となる第２スイッチ２２を有する起動回路部２３と、を備え、制御回路部１９は、第２スイッチ２２が押圧されることで、加熱ヒータ８を介して電源ポート２４に電源５１から電源電流の供給を受けて起動し、かつ、第１スイッチ２１をオン状態に切り換え、第２スイッチ２２がオフ状態に切り換わった後は、加熱ヒータ８を介さずに第１スイッチを介して電源ポート２４に電源５１から電源電流の供給を受けることで、第１スイッチ２１をオン状態に維持し続ける。
【解決手段】制御回路部１９と、第１降圧回路部２０と、加熱ヒータ８と、制御回路部１９によって導通可能な接続状態及び導通不可能な遮断状態に切り換えられる第１スイッチ２１と、押圧時のみオン状態となる第２スイッチ２２を有する起動回路部２３と、を備え、制御回路部１９は、第２スイッチ２２が押圧されることで、加熱ヒータ８を介して電源ポート２４に電源５１から電源電流の供給を受けて起動し、かつ、第１スイッチ２１をオン状態に切り換え、第２スイッチ２２がオフ状態に切り換わった後は、加熱ヒータ８を介さずに第１スイッチを介して電源ポート２４に電源５１から電源電流の供給を受けることで、第１スイッチ２１をオン状態に維持し続ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱ヒータを負荷として用いる電気機器において、安価な回路構成で、機器を使用していない間の待機電力を無くす電源制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の省エネ志向の高まりにより、様々な電気機器において、機器を使用していない間の待機電力を無くすことが求められている。例えば、洗濯機等の電気機器において、待機時の電力消費を無くす電源制御装置として、特許文献１に示すようなものがある。
【０００３】
この特許文献１の電源制御装置は、図７に示すように、給水弁、排水弁及び、モータなどの負荷３９と、負荷３９に直列に接続されたスイッチング素子４０と、負荷３９をスイッチング素子４０を介して制御するマイコン４１と不揮発性メモリ４２よりなる制御回路部４３と、押圧時のみ閉成する電源投入スイッチ４４と電流制限抵抗４５よりなる起動部４６と、制御回路部４３によって制御されるリレー制御コイル４７と、リレー制御コイル４７により開閉されるリレー４８とからなり、交流電源５１に起動部４６及び、リレー４８を並列に接続し、これらを制御回路部４３に対して直列に設けた構成になっている。なお、電流制限抵抗４５は、電源投入スイッチ４４を押圧した際に流れる電源電流を制限する役割を有している。
【０００４】
起動時には、電源投入スイッチ４４の押圧により、制御回路部４３のマイコン４１に電源電流が供給され、マイコン４１が起動する。そして、起動したマイコン４１は、交流電源５１と制御回路部４３の間に設けられたリレー４８がオン状態となるようにリレー制御コイル４７を制御する。また、定常時には、マイコン４１は、スイッチング素子４０を制御することにより、負荷３９について所定の動作を行う。更に、待機時には、制御回路部４３による制御プログラムの終了に基づき、リレー４８をオフ状態となるようにリレー制御コイル４７を制御して交流電源５１を遮断する。これにより、待機時の電力消費を無くすことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１３６５６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
加熱ヒータを負荷として用いる電気ケトルなどの電気機器の場合、電源スイッチをオンにすると同時に加熱ヒータにも電源電流を流して湯水等を加熱するという商品の特性上、また、コストを抑える上で、特許文献１のように、負荷を制御するスイッチング素子のような部品を加熱ヒータに直列に設ける必要はない。
【０００７】
しかしながら、特許文献１の電源制御装置を電気ケトルに用いる場合、電源投入スイッチの押圧によりマイコンを起動させるためには、スイッチング素子等の加熱ヒータを制御する部品を必ず設ける必要がある。すなわち、加熱ヒータを制御する部品を設けなかった場合、制御回路部にかかる電圧は、電流制限抵抗と加熱ヒータで分圧された電圧値となる。そして、加熱ヒータの抵抗値は通常数Ω程度であり、通常数ｋΩ以上である電流制限抵抗の抵抗値と比べて非常に小さいため、マイコンを起動するために必要となる電圧を確保できないためである。
なお、電流制限抵抗を設けない場合であれば、負荷を制御する部品を設けなくてもマイコンを起動することが可能である。しかし、電流制限抵抗を設けない場合、電源投入スイッチを操作した際に、大電流が流れることによって、電源投入スイッチが損傷してしまう問題が生じてしまう。
【０００８】
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、加熱ヒータを負荷として用いる電気機器において、安価な回路構成で、機器を使用していない間の待機電力を無くす電源制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するため、本発明に係る電源制御装置の特徴構成は、制御回路部と、
電源と制御回路部の基準ポートとの間に直列に設けられた第１降圧回路部と、
制御回路部と第１降圧回路部とに対して並列に設けられた加熱ヒータと、
制御回路部の電源ポート及び加熱ヒータの電源ポート接続側と、電源との間に設けられた、制御回路部によって導通可能な接続状態及び導通不可能な遮断状態に切り換えられる第１スイッチと、
第１スイッチの電源側と基準ポートとの間に設けられ、押圧時のみオン状態となる第２スイッチを有する起動回路部と、を備え、
制御回路部は、第２スイッチが押圧されることで、加熱ヒータを介して電源ポートに電源から電源電流の供給を受けて起動し、かつ、第１スイッチをオン状態に切り換え、第２スイッチがオフ状態に切り換わった後は、加熱ヒータを介さずに前記第１スイッチを介して電源ポートに電源から電源電流の供給を受けることで、第１スイッチをオン状態に維持し続ける点にある。
【００１０】
上記特徴構成によれば、加熱ヒータの抵抗値は通常数Ω程度と非常に低いことから、一つの導線と見立てて利用することにより、電源→加熱ヒータ→電源ポートのルートが形成される。そして、起動回路部の一端を基準ポートと接続し、他端を第１スイッチの電源側に接続したことにより、電源→加熱ヒータ→電源ポート→制御回路部→基準ポート→起動回路部→電源のルートが形成される。従って、第２スイッチをオン状態にすることにより、上記ルートを通る閉回路（第１閉回路）が形成され、電源から電源電流が供給されることにより起動した制御回路部が第１スイッチをオン状態に切り換える。その後、第２スイッチをオフ状態にした場合には、第１閉回路は形成されなくなるが、第１スイッチはオン状態となっているため、電源→第１スイッチ→電源ポート→制御回路部→基準ポート→第１降圧回路部→電源の閉回路（第２閉回路）が形成されているため、制御回路部へ電源電流を供給し続けることが可能となる。
一方、機器を使用していない間は、第１スイッチ及び、第２スイッチはともにオフ状態となっており、第１閉回路及び、第２閉回路はともに形成されないため、電源電流は流れることはなく、待機電力を無くすことが可能となる。
【００１１】
本発明に係る電源制御装置の別の特徴構成は、第１降圧回路部は、電源と制御回路部の基準ポートとの間に抵抗及びコンデンサを並列に設け、かつ、電源ポートと基準ポートとの間にダイオードを設けた構成からなる点にある。
【００１２】
上記特徴構成によれば、第２閉回路に電源電流が流れる場合において、第１降圧回路部での発熱を低く抑えることが可能となる。すなわち、電源電圧を基準とした場合、コンデンサに流れる電流は位相が９０度進む関係にあるため、コンデンサで電力の消費、つまり、発熱を生じることはなく、また、コンデンサと並列に接続された抵抗の値を、コンデンサの容量リアクタンスに比べて十分に高い値に設定することにより、第１降圧回路部に流れる電流のほとんどが、並列に接続された抵抗側ではなく、コンデンサ側に流れることになり、抵抗はほとんど発熱を生じることがないためである。
したがって、第１降圧回路部は、発熱をほとんど生じることがないため、発熱の対策等の開発上の負担を軽減することが可能となる。また、余分な放熱部品等を追加する必要がないため、コスト面での負担も軽減することが可能となる。
【００１３】
本発明に係る電源制御装置の更に別の特徴構成は、起動回路部は、第２スイッチと第２スイッチと直列に接続された第２降圧回路部とからなる点にある。
【００１４】
上記特徴構成によれば、第２降圧回路部の抵抗成分の大きさを変えることによって、第１閉回路に流れる電源電流の大きさを調整することが可能となる。第１閉回路が形成されたときに必要となる電流量は、電源制御装置の起動時に必要となる電流量、すなわち、制御回路部が起動し、かつ、第１スイッチをオン状態にするのに必要な電流量があれば足りる。一方、第２閉回路が形成されたときに必要となる電流量は、制御回路部の起動を維持し、第１スイッチをオン状態に維持する電流量に加えて、例えば、ブザーによる報知や発光素子の点灯など定常時の動作に必要となる電流量も必要となり、通常は、起動時に必要となる電流量よりも大きくなる。
したがって、第１閉回路に流れる電流量は、第２閉回路に流れる電流量以下で足り、また、第１閉回路と第２閉回路は異なる閉回路を形成しているため、第２閉回路に必要な電流量を考慮する必要はなく、第１閉回路に流れる電流量を小さくすることが可能となる。そのため、第２スイッチには、電流定格の小さい、安価で小型のスイッチを用いることが可能となる。
【００１５】
本発明に係る電源制御装置の更に別の特徴構成は、加熱ヒータによって加熱される被加熱物の温度を検出する温度検出手段を備え、制御回路部は、温度検出手段により所定の温度を検出すると、第１スイッチをオフ状態にする点にある。
【００１６】
上記特徴構成によれば、制御回路部は、温度検出手段により所定の温度を検出すると、所定の動作が完了したと判断して、直ちに第１スイッチをオフ状態にすることが可能となる。第１スイッチ及び、第２スイッチはともにオフ状態となっており、第１閉回路及び、第２閉回路はともに形成されないため、電源電流は流れることはなく、待機電力を無くすことが可能となる。
また、所定の動作が完了した際、制御回路部が第１スイッチをオフ状態にするので、待機電力を無くすためにコンセントを抜く等の手間を省くことが可能となる。
【００１７】
本発明に係る電源制御装置の別の特徴構成は、電源制御装置を備えた電気製品である点にある。
【００１８】
上記特徴構成によれば、電気製品に待機電力を無くすことが可能な電源制御装置を備えているため、ユーザは、家庭において機器を使用していない間の待機電力を無くすことが可能となる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の電源制御装置では、機器を使用していない間は、第１スイッチ及び第２スイッチがともにオフ状態となるため、加熱ヒータや制御回路等に電源電流は流れることはなく、待機電力を無くすことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る電源制御装置を搭載した電気ケトルの外観を示す斜視図
【図２】図１の電気ケトルの分離状態を示す斜視図
【図３】図１の電気ケトルの縦断面図
【図４】本発明の実施形態に係る電源制御装置のブロック図
【図５】電気ケトルにおける電源制御装置の回路図
【図６】第２閉回路が構成されたときの制御を示すフローチャート
【図７】従来の電源制御装置の回路図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
【００２２】
本発明の電源制御装置を有する製品の一例である電気ケトルは、図１〜図３に示すように、ケトル本体Ｋと、ケトル本体Ｋが載置される電源プレートＰとを備えている。
【００２３】
図１及び図２に示すように、ケトル本体Ｋの本体肩部４の下側には、ステンレス製の円筒形状の本体胴部６が設けられている。更に、本体胴部６の下側には、樹脂製の有底円筒状の本体底部７が設けられていて、ケトル本体Ｋの外郭部が構成されている。
また、ケトル本体Ｋの外郭部には、ケトル本体Ｋを持ち上げるための把手２が設けられるとともに、貯留部１内の湯水を注ぐ注ぎ口３が樹脂製の円筒形状の本体肩部４に一体成型されて設けられている。これらは、把手２と注ぎ口３が、本体肩部４の中心に対して、互いに反対側に位置している。そして、把手２を把持してケトル本体Ｋを持ち上げて傾けることにより、貯留部１内の湯水を注ぎ口３から注がれる。
【００２４】
図２及び図３に示すように、ケトル本体Ｋの内部には、湯水を貯留する貯留部１が設けられている。貯留部１の下側には、貯留部１内の湯水を加熱する加熱ヒータ８が設けられ、電源から供給される電源電流を加熱ヒータ８等に供給する受電機構９が本体底部７の底面の中央部に位置する状態で設けられている。
【００２５】
本体底部７の外周部には、電気ケトルの動作を開始する開始スイッチ２２と、動作を停止する停止スイッチ３２を有する操作パネル１４が設けられており、その内側には、操作基板１５（図５参照）が固定されている。そして、本体底部７内側の底には、基板ホルダー１６が設けられており、更に、基板ホルダー１６の内側には、操作基板１５とリード線により接続された電源制御基板１７が設けられている。
【００２６】
本体肩部４の上方には、開口部を開閉する円盤状の蓋体５が設けられている。また、蓋体５には、加熱ヒータ８により加熱された貯留部１内の蒸気を外部へ放出するための蒸気通路１１と、その蒸気通路１１から分岐する蒸気温度検出用の蒸気通路１２が形成されている。そして、蒸気通路１２には、温度センサー１３が設けられている。温度センサー１３は、蒸気温度を検出することにより、貯留部１内の湯水が沸騰しているか否かを判断するために用いられる。
【００２７】
電源プレートＰには、電源コード（図示省略）を通して供給される電源電流を外部に出力する給電機構１０が上面の中央部に位置する状態で設けられ、ケトル本体Ｋを電源プレートＰに載置した給電姿勢において、受電機構９と給電機構１０とが導通状態に接続されるように構成される。
【００２８】
次に、本発明に係る電源制御装置の概要について説明する。
【００２９】
図４（Ａ）〜図４（Ｃ）は、電気ケトルが加熱動作を行っていない間の待機電力を無くすことを可能とする電源制御装置の概要を説明するブロック図である。
図４（Ａ）に示すように、電源制御装置１８は、制御回路部１９と、第１降圧回路部２０と、第１スイッチ２１と、開始スイッチ２２（以下「第２スイッチ」と称する。）を有する起動回路部２３とを備えており、電源５１及び加熱ヒータ８が接続されている。
【００３０】
第１降圧回路部２０は、電源５１と制御回路部１９の基準ポート２５との間に直列に接続されている。また、第１スイッチ２１は、電源５１と制御回路部１９の電源ポート２４との間に直列に接続されている。更に、起動回路部２３は、第１スイッチ２１の電源５１側と基準ポート２５に接続されている。そして、加熱ヒータ８は、制御回路部１９と第１降圧回路部２０とに対して並列に接続されている。
【００３１】
電気ケトルの動作を開始する第２スイッチ２２が押圧された場合、図４（Ｂ）に太線で示すように、電源５１→加熱ヒータ８→電源ポート２４→制御回路部１９→基準ポート２５→起動回路部２３→電源５１の第１閉回路が形成される。そして、制御回路部１９は、加熱ヒータ８を介して電源電流の供給を受けて起動し、その後、第１スイッチ２１をオン状態に切り換える制御を行う。
【００３２】
第２スイッチ２２がオフ状態に切り換わった後は、図４（Ｃ）に太線で示すように、電源５１→第１スイッチ２１→電源ポート２４→制御回路部１９→基準ポート２５→第１降圧回路部２０→電源５１の第２閉回路が形成される。そのため、制御回路部１９は、加熱ヒータ８を介さずに電源電流の供給を受けることができ、第１スイッチ２１をオン状態に維持し続けることが可能となる。
【００３３】
一方、第１スイッチ２１及び、第２スイッチ２２がともにオフ状態の場合、第１閉回路及び、第２閉回路はともに形成されない。そのため、電源電流は流れることはなく、待機電力を無くすことが可能となる。
なお、加熱ヒータ８ではなく導線を用いた場合、第１スイッチ２１がオン状態となったときに電源５１が短絡状態となるため、導線を用いることはできない。また、抵抗値の低い抵抗を用いた場合、抵抗が異常に発熱してしまうため、用いることができない。
本発明では、電気ケトル等の製品で用いられている加熱ヒータ８が通常数Ω程度の抵抗値であることに着目し、一つの導線と見立てて利用することにより、発明を実現可能としている。
【００３４】
次に、本発明に係る電源制御装置について、具体的に説明する。
【００３５】
図５は、電気ケトルにおける電源制御装置１８の更に具体的な回路図である。
電源制御装置１８は、操作基板１５と電源制御基板１７とから構成されており、操作基板１５と電源制御基板１７は、リード線により接続されている。また、電源５１と、貯留部１内の湯水を加熱する加熱ヒータ８と、蒸気温度検出用の温度センサー１３は、電源制御基板１７に接続されている。
【００３６】
電源制御基板１７は、制御回路部１９と、第１降圧回路部２０と、第１スイッチ２１とを備えている。
第１降圧回路部２０は、抵抗２６とコンデンサ２７とダイオード２８とから構成されている。そして、抵抗２６とコンデンサ２７は並列に接続されており、その一端は基準ポート２５と接続され、他端は電源５１と接続されている。また、ダイオード２８は、その一端は電源ポート２４と接続され、他端は基準ポート２５と接続されている。
第１スイッチ２１は、制御回路部１９によって導通可能な接続状態及び導通不可能な遮断状態に切り換えられるリレーから構成されている。そして、第１スイッチ２１の一端は電源５１と接続され、他端は電源ポート２４と接続されている。
制御回路部１９は、電源５１からの電源電流が、電源ポート２４からダイオード３４を通って各部へ流れ込む。ツェナーダイオード３８は、その一端はダイオード３４と接続され、他端は基準ポート２５と接続されており、電源電流が流れることにより、両端間に約２４Ｖの電位差を生じさせる。また、マイコン２９からの信号によりオンオフ制御するトランジスタ３３と、第１スイッチ２１を開閉制御するリレー制御コイル３０とは直列に接続されており、コンデンサ３６と共に、ツェナーダイオード３８に並列に接続されている。
ツェナーダイオード３７と抵抗４９とは直列に接続されており、ツェナーダイオード３７の一端はダイオード３４と接続され、抵抗４９の一端は基準ポート２５と接続されている。そして、ツェナーダイオード３７は電源電流が流れることにより、両端間に約５Ｖの電位差を生じさせる。また、マイコン２９及びコンデンサ３５は、ツェナーダイオード３７に並列に接続されている。
【００３７】
温度センサー１３は抵抗５０と直列に接続されており、ツェナーダイオード３７に並列に接続され、直列に接続された両端間には約５Ｖの電位差が生じている。そして、温度センサー１３の抵抗値と抵抗５０との分圧値がマイコン２９に入力される。
また、加熱ヒータ８は制御回路部１９と第１降圧回路部２０とに対して並列に接続されている。
【００３８】
操作基板１５は、起動回路部２３と停止スイッチ３２とを備えている。
起動回路部２３は、電流制限抵抗３１と加熱動作を開始する第２スイッチ２２とから構成されている。そして、電流制限抵抗３１と第２スイッチ２２は直列に接続されており、第２降圧回路部である電流制限抵抗３１の一端は第１スイッチ２１の電源５１側と接続され、第２スイッチ２２の一端は基準ポート２５と接続されている。また、停止スイッチ３２は、その一端はマイコン２９と接続され、他端は基準ポート２５と接続されている。
【００３９】
第２スイッチ２２は押圧時のみオン状態となるマイクロスイッチである。第２スイッチ２２がオフ状態で、かつ、第１スイッチ２１もオフ状態においては、電源５１と電源制御基板１７と操作基板１５との間で閉回路が形成されないため、加熱ヒータ８やマイコン２９等に電源電流が流れることはない。そのため、電気ケトルの電源コードをコンセントに差し込んだ状態であっても、待機電力の消費は一切発生しない。
【００４０】
一方、第２スイッチ２２がオン状態においては、電源５１→加熱ヒータ８→電源ポート２４→制御回路部１９→基準ポート２５→起動回路部２３→電源５１の第１閉回路が形成される。電源ポート２４から制御回路部１９に流れ込んだ電源電流はマイコン２９にも流れ込み、電源電流が供給されたマイコン２９が起動する。起動したマイコン２９は、トランジスタ３３をオン状態にしてリレー制御コイル３０に電源電流を流す制御を行う。そして、リレー制御コイル３０に電源電流が流れることによって、第１スイッチ２１がオン状態となる。
【００４１】
第２スイッチ２２がオフ状態になった場合においても、第１スイッチ２１がオン状態であるため、マイコン２９に電源電流を供給し続けることが可能となる。すなわち、交流電源である電源５１の第１スイッチ２１側の電圧が高い場合は、電源５１→第１スイッチ２１→電源ポート２４→制御回路部１９→基準ポート２５→コンデンサ２７→電源５１の第２閉回路を電源電流は流れることによって、マイコン２９に電源電流が供給される。一方、第１降圧回路部２０側の電圧が高い場合は、電源５１→コンデンサ２７→ダイオード２８→第１スイッチ２１→電源５１のルートで電源電流が流れる。この場合、ダイオード３４があるため、制御回路部１９側へ電源電流は流れることはないが、マイコン２９は電荷が充電されているコンデンサ３５から電流の供給を受けるため、トランジスタ３３をオン状態に維持することが可能となる。また、リレー制御コイル３０にはコンデンサ３６に充電されていた電荷が供給されるため、第１スイッチ２１をオン状態に維持することが可能となる。
なお、マイコン２９は、ツェナーダイオード３７により電圧が５Ｖに維持されており、また、トランジスタ３３とリレー制御コイル３０の両端電圧は、ツェナーダイオード３８により電圧が２４Ｖに維持されている。
【００４２】
本実施例では、抵抗２６の抵抗値をＲ＝３９０ｋΩ、コンデンサ２７の容量をＣ＝１ｕＦに設定している。したがって、コンデンサ２７の容量リアクタンスＸｃは、電源５１の周波数が６０Ｈｚの場合、以下の式から２．６ｋΩとなる。
Ｘｃ＝１÷（２×π×ｆ（Ｈｚ）×Ｃ（Ｆ））＝１÷（２×π×６０×１×１０−６）
Ｘｃの値は、抵抗２６の抵抗値よりも十分に小さいため、閉回路に流れる電源電流は、抵抗２６側にはほとんど流れることはなく、大部分が抵抗２６と並列に接続されたコンデンサ２７側に流れることになる。そのため、抵抗２６の発熱は、ほとんど生じることはない。また、電源５１を基準とした場合、コンデンサ２７に流れる電源電流は、位相が９０度進む関係にあるため、コンデンサ２７で電力の消費はなく、コンデンサ２７は発熱を生じない。従って、第１降圧回路部２０は、発熱がほとんど生じることがないため、発熱対策等の開発上の負担を軽減することが可能となる。また、余分な放熱部品等を追加する必要がないため、コスト面での負担も軽減することが可能となる。
なお、抵抗２６は、電気ケトルが動作中にコンセントが抜かれた場合や、停止スイッチ３２が押された場合に、コンデンサ２７に充電された電荷を素早く放電する役割を有している。したがって、第１降圧回路部２０は、抵抗２６を有していない場合であっても、本発明の目的である待機電力を無くすことは可能である。
【００４３】
第１閉回路が形成されたときに必要となる電流量は、マイコン２９が起動するために必要な電流量と、第１スイッチ２１をオン状態にするためにリレー制御コイル３０に流す必要のある電流量、すなわち、起動時に必要な電流量があれば足りる。
一方、第２閉回路が形成されたときは、上記の内容に加えて、図示はしていないが、例えば、動作中であることを表示するＬＥＤの点灯や、ブザー報知など、定常時に必要となる電流量が必要なため、第１閉回路が形成されたときと比べて、必要となる電流量は大きくなる。
第１閉回路と第２閉回路は異なる閉回路を形成するため、第１閉回路に必要となる電流量は、第２閉回路に必要となる電流量を考慮する必要はない。したがって、電流制限抵抗３１の抵抗値を調整することにより、第１閉回路に流す電流量を小さくすることができる。その結果、第２スイッチ２２には電流定格の小さい安価で小型のスイッチを用いることが可能となる。
【００４４】
次に、第１閉回路が形成された後のマイコン２９の制御について具体的に説明する。
【００４５】
第１閉回路が形成されると、図６に示すように、マイコン２９は、ステップＳ１で起動処理を行った後、ステップＳ２でトランジスタ３３をオン状態に維持することにより、第１スイッチ２１がオン状態に維持される。そして、第２スイッチ２２がオフ状態になると、第１スイッチ２１がオン状態となって、第２閉回路が形成されるため、加熱ヒータ８にも電源電流が流れ、貯留部１内の湯水が加熱される。ステップＳ３では、温度センサー１３により検出した蒸気の温度が予め設定している設定温度以上か否かを判断している。設定温度以上になった場合は、貯留部１内の湯水が沸騰したと判断し、ステップＳ５で、トランジスタ３３をオフ状態にすることにより、第１スイッチ２１がオフ状態となる。そして、加熱ヒータ８及び、マイコン２９等への電源電流が遮断され、加熱動作が終了する。
一方、ステップＳ３において、設定温度未満の場合は、ステップ４に進み、停止スイッチ３２がオン状態か否かを判断している。停止スイッチ３２がオン状態になっている場合は、ステップＳ５に進み、上記と同様の制御を行い、加熱動作が終了する。また、停止スイッチ３２がオフ状態になっている場合は、ステップＳ２に戻り、前述した内容と同様の制御がくり返し行われる。
【００４６】
なお、本発明の電源制御装置は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
【００４７】
例えば、前記実施形態では、第１降圧回路部２０として、抵抗２６及びコンデンサ２７を並列に設け、かつ、電源ポート２４と基準ポート２５との間にダイオード２８を設けた構成としているが、抵抗のみ又は、コンデンサのみで第１降圧回路部２０を構成してもよい。
【００４８】
また、前記実施形態では、第１スイッチ２１にリレーを設けた構成としているが、フォトトライアックを用いて構成しても良い。
【００４９】
更に、前記実施形態では、電気ケトルに用いられる場合を例示したが、加熱ヒータを用いる他の電気機器に用いてもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１ 貯留部
８ 加熱ヒータ
１３ 温度センサー（温度検出手段）
１８ 電源制御装置
１９ 制御回路部
２０ 第１降圧回路部
２１ 第１スイッチ
２２ 第２スイッチ（開始スイッチ）
２３ 起動回路部
２４ 電源ポート
２５ 基準ポート
２６ 抵抗
２７ コンデンサ
２８ ダイオード
３１ 電流制限抵抗（第２降圧回路部）
５１ 電源
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱ヒータを負荷として用いる電気機器において、安価な回路構成で、機器を使用していない間の待機電力を無くす電源制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の省エネ志向の高まりにより、様々な電気機器において、機器を使用していない間の待機電力を無くすことが求められている。例えば、洗濯機等の電気機器において、待機時の電力消費を無くす電源制御装置として、特許文献１に示すようなものがある。
【０００３】
この特許文献１の電源制御装置は、図７に示すように、給水弁、排水弁及び、モータなどの負荷３９と、負荷３９に直列に接続されたスイッチング素子４０と、負荷３９をスイッチング素子４０を介して制御するマイコン４１と不揮発性メモリ４２よりなる制御回路部４３と、押圧時のみ閉成する電源投入スイッチ４４と電流制限抵抗４５よりなる起動部４６と、制御回路部４３によって制御されるリレー制御コイル４７と、リレー制御コイル４７により開閉されるリレー４８とからなり、交流電源５１に起動部４６及び、リレー４８を並列に接続し、これらを制御回路部４３に対して直列に設けた構成になっている。なお、電流制限抵抗４５は、電源投入スイッチ４４を押圧した際に流れる電源電流を制限する役割を有している。
【０００４】
起動時には、電源投入スイッチ４４の押圧により、制御回路部４３のマイコン４１に電源電流が供給され、マイコン４１が起動する。そして、起動したマイコン４１は、交流電源５１と制御回路部４３の間に設けられたリレー４８がオン状態となるようにリレー制御コイル４７を制御する。また、定常時には、マイコン４１は、スイッチング素子４０を制御することにより、負荷３９について所定の動作を行う。更に、待機時には、制御回路部４３による制御プログラムの終了に基づき、リレー４８をオフ状態となるようにリレー制御コイル４７を制御して交流電源５１を遮断する。これにより、待機時の電力消費を無くすことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１３６５６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
加熱ヒータを負荷として用いる電気ケトルなどの電気機器の場合、電源スイッチをオンにすると同時に加熱ヒータにも電源電流を流して湯水等を加熱するという商品の特性上、また、コストを抑える上で、特許文献１のように、負荷を制御するスイッチング素子のような部品を加熱ヒータに直列に設ける必要はない。
【０００７】
しかしながら、特許文献１の電源制御装置を電気ケトルに用いる場合、電源投入スイッチの押圧によりマイコンを起動させるためには、スイッチング素子等の加熱ヒータを制御する部品を必ず設ける必要がある。すなわち、加熱ヒータを制御する部品を設けなかった場合、制御回路部にかかる電圧は、電流制限抵抗と加熱ヒータで分圧された電圧値となる。そして、加熱ヒータの抵抗値は通常数Ω程度であり、通常数ｋΩ以上である電流制限抵抗の抵抗値と比べて非常に小さいため、マイコンを起動するために必要となる電圧を確保できないためである。
なお、電流制限抵抗を設けない場合であれば、負荷を制御する部品を設けなくてもマイコンを起動することが可能である。しかし、電流制限抵抗を設けない場合、電源投入スイッチを操作した際に、大電流が流れることによって、電源投入スイッチが損傷してしまう問題が生じてしまう。
【０００８】
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、加熱ヒータを負荷として用いる電気機器において、安価な回路構成で、機器を使用していない間の待機電力を無くす電源制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するため、本発明に係る電源制御装置の特徴構成は、制御回路部と、
電源と制御回路部の基準ポートとの間に直列に設けられた第１降圧回路部と、
制御回路部と第１降圧回路部とに対して並列に設けられた加熱ヒータと、
制御回路部の電源ポート及び加熱ヒータの電源ポート接続側と、電源との間に設けられた、制御回路部によって導通可能な接続状態及び導通不可能な遮断状態に切り換えられる第１スイッチと、
第１スイッチの電源側と基準ポートとの間に設けられ、押圧時のみオン状態となる第２スイッチを有する起動回路部と、を備え、
制御回路部は、第２スイッチが押圧されることで、加熱ヒータを介して電源ポートに電源から電源電流の供給を受けて起動し、かつ、第１スイッチをオン状態に切り換え、第２スイッチがオフ状態に切り換わった後は、加熱ヒータを介さずに前記第１スイッチを介して電源ポートに電源から電源電流の供給を受けることで、第１スイッチをオン状態に維持し続ける点にある。
【００１０】
上記特徴構成によれば、加熱ヒータの抵抗値は通常数Ω程度と非常に低いことから、一つの導線と見立てて利用することにより、電源→加熱ヒータ→電源ポートのルートが形成される。そして、起動回路部の一端を基準ポートと接続し、他端を第１スイッチの電源側に接続したことにより、電源→加熱ヒータ→電源ポート→制御回路部→基準ポート→起動回路部→電源のルートが形成される。従って、第２スイッチをオン状態にすることにより、上記ルートを通る閉回路（第１閉回路）が形成され、電源から電源電流が供給されることにより起動した制御回路部が第１スイッチをオン状態に切り換える。その後、第２スイッチをオフ状態にした場合には、第１閉回路は形成されなくなるが、第１スイッチはオン状態となっているため、電源→第１スイッチ→電源ポート→制御回路部→基準ポート→第１降圧回路部→電源の閉回路（第２閉回路）が形成されているため、制御回路部へ電源電流を供給し続けることが可能となる。
一方、機器を使用していない間は、第１スイッチ及び、第２スイッチはともにオフ状態となっており、第１閉回路及び、第２閉回路はともに形成されないため、電源電流は流れることはなく、待機電力を無くすことが可能となる。
【００１１】
本発明に係る電源制御装置の別の特徴構成は、第１降圧回路部は、電源と制御回路部の基準ポートとの間に抵抗及びコンデンサを並列に設け、かつ、電源ポートと基準ポートとの間にダイオードを設けた構成からなる点にある。
【００１２】
上記特徴構成によれば、第２閉回路に電源電流が流れる場合において、第１降圧回路部での発熱を低く抑えることが可能となる。すなわち、電源電圧を基準とした場合、コンデンサに流れる電流は位相が９０度進む関係にあるため、コンデンサで電力の消費、つまり、発熱を生じることはなく、また、コンデンサと並列に接続された抵抗の値を、コンデンサの容量リアクタンスに比べて十分に高い値に設定することにより、第１降圧回路部に流れる電流のほとんどが、並列に接続された抵抗側ではなく、コンデンサ側に流れることになり、抵抗はほとんど発熱を生じることがないためである。
したがって、第１降圧回路部は、発熱をほとんど生じることがないため、発熱の対策等の開発上の負担を軽減することが可能となる。また、余分な放熱部品等を追加する必要がないため、コスト面での負担も軽減することが可能となる。
【００１３】
本発明に係る電源制御装置の更に別の特徴構成は、起動回路部は、第２スイッチと第２スイッチと直列に接続された第２降圧回路部とからなる点にある。
【００１４】
上記特徴構成によれば、第２降圧回路部の抵抗成分の大きさを変えることによって、第１閉回路に流れる電源電流の大きさを調整することが可能となる。第１閉回路が形成されたときに必要となる電流量は、電源制御装置の起動時に必要となる電流量、すなわち、制御回路部が起動し、かつ、第１スイッチをオン状態にするのに必要な電流量があれば足りる。一方、第２閉回路が形成されたときに必要となる電流量は、制御回路部の起動を維持し、第１スイッチをオン状態に維持する電流量に加えて、例えば、ブザーによる報知や発光素子の点灯など定常時の動作に必要となる電流量も必要となり、通常は、起動時に必要となる電流量よりも大きくなる。
したがって、第１閉回路に流れる電流量は、第２閉回路に流れる電流量以下で足り、また、第１閉回路と第２閉回路は異なる閉回路を形成しているため、第２閉回路に必要な電流量を考慮する必要はなく、第１閉回路に流れる電流量を小さくすることが可能となる。そのため、第２スイッチには、電流定格の小さい、安価で小型のスイッチを用いることが可能となる。
【００１５】
本発明に係る電源制御装置の更に別の特徴構成は、加熱ヒータによって加熱される被加熱物の温度を検出する温度検出手段を備え、制御回路部は、温度検出手段により所定の温度を検出すると、第１スイッチをオフ状態にする点にある。
【００１６】
上記特徴構成によれば、制御回路部は、温度検出手段により所定の温度を検出すると、所定の動作が完了したと判断して、直ちに第１スイッチをオフ状態にすることが可能となる。第１スイッチ及び、第２スイッチはともにオフ状態となっており、第１閉回路及び、第２閉回路はともに形成されないため、電源電流は流れることはなく、待機電力を無くすことが可能となる。
また、所定の動作が完了した際、制御回路部が第１スイッチをオフ状態にするので、待機電力を無くすためにコンセントを抜く等の手間を省くことが可能となる。
【００１７】
本発明に係る電源制御装置の別の特徴構成は、電源制御装置を備えた電気製品である点にある。
【００１８】
上記特徴構成によれば、電気製品に待機電力を無くすことが可能な電源制御装置を備えているため、ユーザは、家庭において機器を使用していない間の待機電力を無くすことが可能となる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の電源制御装置では、機器を使用していない間は、第１スイッチ及び第２スイッチがともにオフ状態となるため、加熱ヒータや制御回路等に電源電流は流れることはなく、待機電力を無くすことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る電源制御装置を搭載した電気ケトルの外観を示す斜視図
【図２】図１の電気ケトルの分離状態を示す斜視図
【図３】図１の電気ケトルの縦断面図
【図４】本発明の実施形態に係る電源制御装置のブロック図
【図５】電気ケトルにおける電源制御装置の回路図
【図６】第２閉回路が構成されたときの制御を示すフローチャート
【図７】従来の電源制御装置の回路図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
【００２２】
本発明の電源制御装置を有する製品の一例である電気ケトルは、図１〜図３に示すように、ケトル本体Ｋと、ケトル本体Ｋが載置される電源プレートＰとを備えている。
【００２３】
図１及び図２に示すように、ケトル本体Ｋの本体肩部４の下側には、ステンレス製の円筒形状の本体胴部６が設けられている。更に、本体胴部６の下側には、樹脂製の有底円筒状の本体底部７が設けられていて、ケトル本体Ｋの外郭部が構成されている。
また、ケトル本体Ｋの外郭部には、ケトル本体Ｋを持ち上げるための把手２が設けられるとともに、貯留部１内の湯水を注ぐ注ぎ口３が樹脂製の円筒形状の本体肩部４に一体成型されて設けられている。これらは、把手２と注ぎ口３が、本体肩部４の中心に対して、互いに反対側に位置している。そして、把手２を把持してケトル本体Ｋを持ち上げて傾けることにより、貯留部１内の湯水を注ぎ口３から注がれる。
【００２４】
図２及び図３に示すように、ケトル本体Ｋの内部には、湯水を貯留する貯留部１が設けられている。貯留部１の下側には、貯留部１内の湯水を加熱する加熱ヒータ８が設けられ、電源から供給される電源電流を加熱ヒータ８等に供給する受電機構９が本体底部７の底面の中央部に位置する状態で設けられている。
【００２５】
本体底部７の外周部には、電気ケトルの動作を開始する開始スイッチ２２と、動作を停止する停止スイッチ３２を有する操作パネル１４が設けられており、その内側には、操作基板１５（図５参照）が固定されている。そして、本体底部７内側の底には、基板ホルダー１６が設けられており、更に、基板ホルダー１６の内側には、操作基板１５とリード線により接続された電源制御基板１７が設けられている。
【００２６】
本体肩部４の上方には、開口部を開閉する円盤状の蓋体５が設けられている。また、蓋体５には、加熱ヒータ８により加熱された貯留部１内の蒸気を外部へ放出するための蒸気通路１１と、その蒸気通路１１から分岐する蒸気温度検出用の蒸気通路１２が形成されている。そして、蒸気通路１２には、温度センサー１３が設けられている。温度センサー１３は、蒸気温度を検出することにより、貯留部１内の湯水が沸騰しているか否かを判断するために用いられる。
【００２７】
電源プレートＰには、電源コード（図示省略）を通して供給される電源電流を外部に出力する給電機構１０が上面の中央部に位置する状態で設けられ、ケトル本体Ｋを電源プレートＰに載置した給電姿勢において、受電機構９と給電機構１０とが導通状態に接続されるように構成される。
【００２８】
次に、本発明に係る電源制御装置の概要について説明する。
【００２９】
図４（Ａ）〜図４（Ｃ）は、電気ケトルが加熱動作を行っていない間の待機電力を無くすことを可能とする電源制御装置の概要を説明するブロック図である。
図４（Ａ）に示すように、電源制御装置１８は、制御回路部１９と、第１降圧回路部２０と、第１スイッチ２１と、開始スイッチ２２（以下「第２スイッチ」と称する。）を有する起動回路部２３とを備えており、電源５１及び加熱ヒータ８が接続されている。
【００３０】
第１降圧回路部２０は、電源５１と制御回路部１９の基準ポート２５との間に直列に接続されている。また、第１スイッチ２１は、電源５１と制御回路部１９の電源ポート２４との間に直列に接続されている。更に、起動回路部２３は、第１スイッチ２１の電源５１側と基準ポート２５に接続されている。そして、加熱ヒータ８は、制御回路部１９と第１降圧回路部２０とに対して並列に接続されている。
【００３１】
電気ケトルの動作を開始する第２スイッチ２２が押圧された場合、図４（Ｂ）に太線で示すように、電源５１→加熱ヒータ８→電源ポート２４→制御回路部１９→基準ポート２５→起動回路部２３→電源５１の第１閉回路が形成される。そして、制御回路部１９は、加熱ヒータ８を介して電源電流の供給を受けて起動し、その後、第１スイッチ２１をオン状態に切り換える制御を行う。
【００３２】
第２スイッチ２２がオフ状態に切り換わった後は、図４（Ｃ）に太線で示すように、電源５１→第１スイッチ２１→電源ポート２４→制御回路部１９→基準ポート２５→第１降圧回路部２０→電源５１の第２閉回路が形成される。そのため、制御回路部１９は、加熱ヒータ８を介さずに電源電流の供給を受けることができ、第１スイッチ２１をオン状態に維持し続けることが可能となる。
【００３３】
一方、第１スイッチ２１及び、第２スイッチ２２がともにオフ状態の場合、第１閉回路及び、第２閉回路はともに形成されない。そのため、電源電流は流れることはなく、待機電力を無くすことが可能となる。
なお、加熱ヒータ８ではなく導線を用いた場合、第１スイッチ２１がオン状態となったときに電源５１が短絡状態となるため、導線を用いることはできない。また、抵抗値の低い抵抗を用いた場合、抵抗が異常に発熱してしまうため、用いることができない。
本発明では、電気ケトル等の製品で用いられている加熱ヒータ８が通常数Ω程度の抵抗値であることに着目し、一つの導線と見立てて利用することにより、発明を実現可能としている。
【００３４】
次に、本発明に係る電源制御装置について、具体的に説明する。
【００３５】
図５は、電気ケトルにおける電源制御装置１８の更に具体的な回路図である。
電源制御装置１８は、操作基板１５と電源制御基板１７とから構成されており、操作基板１５と電源制御基板１７は、リード線により接続されている。また、電源５１と、貯留部１内の湯水を加熱する加熱ヒータ８と、蒸気温度検出用の温度センサー１３は、電源制御基板１７に接続されている。
【００３６】
電源制御基板１７は、制御回路部１９と、第１降圧回路部２０と、第１スイッチ２１とを備えている。
第１降圧回路部２０は、抵抗２６とコンデンサ２７とダイオード２８とから構成されている。そして、抵抗２６とコンデンサ２７は並列に接続されており、その一端は基準ポート２５と接続され、他端は電源５１と接続されている。また、ダイオード２８は、その一端は電源ポート２４と接続され、他端は基準ポート２５と接続されている。
第１スイッチ２１は、制御回路部１９によって導通可能な接続状態及び導通不可能な遮断状態に切り換えられるリレーから構成されている。そして、第１スイッチ２１の一端は電源５１と接続され、他端は電源ポート２４と接続されている。
制御回路部１９は、電源５１からの電源電流が、電源ポート２４からダイオード３４を通って各部へ流れ込む。ツェナーダイオード３８は、その一端はダイオード３４と接続され、他端は基準ポート２５と接続されており、電源電流が流れることにより、両端間に約２４Ｖの電位差を生じさせる。また、マイコン２９からの信号によりオンオフ制御するトランジスタ３３と、第１スイッチ２１を開閉制御するリレー制御コイル３０とは直列に接続されており、コンデンサ３６と共に、ツェナーダイオード３８に並列に接続されている。
ツェナーダイオード３７と抵抗４９とは直列に接続されており、ツェナーダイオード３７の一端はダイオード３４と接続され、抵抗４９の一端は基準ポート２５と接続されている。そして、ツェナーダイオード３７は電源電流が流れることにより、両端間に約５Ｖの電位差を生じさせる。また、マイコン２９及びコンデンサ３５は、ツェナーダイオード３７に並列に接続されている。
【００３７】
温度センサー１３は抵抗５０と直列に接続されており、ツェナーダイオード３７に並列に接続され、直列に接続された両端間には約５Ｖの電位差が生じている。そして、温度センサー１３の抵抗値と抵抗５０との分圧値がマイコン２９に入力される。
また、加熱ヒータ８は制御回路部１９と第１降圧回路部２０とに対して並列に接続されている。
【００３８】
操作基板１５は、起動回路部２３と停止スイッチ３２とを備えている。
起動回路部２３は、電流制限抵抗３１と加熱動作を開始する第２スイッチ２２とから構成されている。そして、電流制限抵抗３１と第２スイッチ２２は直列に接続されており、第２降圧回路部である電流制限抵抗３１の一端は第１スイッチ２１の電源５１側と接続され、第２スイッチ２２の一端は基準ポート２５と接続されている。また、停止スイッチ３２は、その一端はマイコン２９と接続され、他端は基準ポート２５と接続されている。
【００３９】
第２スイッチ２２は押圧時のみオン状態となるマイクロスイッチである。第２スイッチ２２がオフ状態で、かつ、第１スイッチ２１もオフ状態においては、電源５１と電源制御基板１７と操作基板１５との間で閉回路が形成されないため、加熱ヒータ８やマイコン２９等に電源電流が流れることはない。そのため、電気ケトルの電源コードをコンセントに差し込んだ状態であっても、待機電力の消費は一切発生しない。
【００４０】
一方、第２スイッチ２２がオン状態においては、電源５１→加熱ヒータ８→電源ポート２４→制御回路部１９→基準ポート２５→起動回路部２３→電源５１の第１閉回路が形成される。電源ポート２４から制御回路部１９に流れ込んだ電源電流はマイコン２９にも流れ込み、電源電流が供給されたマイコン２９が起動する。起動したマイコン２９は、トランジスタ３３をオン状態にしてリレー制御コイル３０に電源電流を流す制御を行う。そして、リレー制御コイル３０に電源電流が流れることによって、第１スイッチ２１がオン状態となる。
【００４１】
第２スイッチ２２がオフ状態になった場合においても、第１スイッチ２１がオン状態であるため、マイコン２９に電源電流を供給し続けることが可能となる。すなわち、交流電源である電源５１の第１スイッチ２１側の電圧が高い場合は、電源５１→第１スイッチ２１→電源ポート２４→制御回路部１９→基準ポート２５→コンデンサ２７→電源５１の第２閉回路を電源電流は流れることによって、マイコン２９に電源電流が供給される。一方、第１降圧回路部２０側の電圧が高い場合は、電源５１→コンデンサ２７→ダイオード２８→第１スイッチ２１→電源５１のルートで電源電流が流れる。この場合、ダイオード３４があるため、制御回路部１９側へ電源電流は流れることはないが、マイコン２９は電荷が充電されているコンデンサ３５から電流の供給を受けるため、トランジスタ３３をオン状態に維持することが可能となる。また、リレー制御コイル３０にはコンデンサ３６に充電されていた電荷が供給されるため、第１スイッチ２１をオン状態に維持することが可能となる。
なお、マイコン２９は、ツェナーダイオード３７により電圧が５Ｖに維持されており、また、トランジスタ３３とリレー制御コイル３０の両端電圧は、ツェナーダイオード３８により電圧が２４Ｖに維持されている。
【００４２】
本実施例では、抵抗２６の抵抗値をＲ＝３９０ｋΩ、コンデンサ２７の容量をＣ＝１ｕＦに設定している。したがって、コンデンサ２７の容量リアクタンスＸｃは、電源５１の周波数が６０Ｈｚの場合、以下の式から２．６ｋΩとなる。
Ｘｃ＝１÷（２×π×ｆ（Ｈｚ）×Ｃ（Ｆ））＝１÷（２×π×６０×１×１０−６）
Ｘｃの値は、抵抗２６の抵抗値よりも十分に小さいため、閉回路に流れる電源電流は、抵抗２６側にはほとんど流れることはなく、大部分が抵抗２６と並列に接続されたコンデンサ２７側に流れることになる。そのため、抵抗２６の発熱は、ほとんど生じることはない。また、電源５１を基準とした場合、コンデンサ２７に流れる電源電流は、位相が９０度進む関係にあるため、コンデンサ２７で電力の消費はなく、コンデンサ２７は発熱を生じない。従って、第１降圧回路部２０は、発熱がほとんど生じることがないため、発熱対策等の開発上の負担を軽減することが可能となる。また、余分な放熱部品等を追加する必要がないため、コスト面での負担も軽減することが可能となる。
なお、抵抗２６は、電気ケトルが動作中にコンセントが抜かれた場合や、停止スイッチ３２が押された場合に、コンデンサ２７に充電された電荷を素早く放電する役割を有している。したがって、第１降圧回路部２０は、抵抗２６を有していない場合であっても、本発明の目的である待機電力を無くすことは可能である。
【００４３】
第１閉回路が形成されたときに必要となる電流量は、マイコン２９が起動するために必要な電流量と、第１スイッチ２１をオン状態にするためにリレー制御コイル３０に流す必要のある電流量、すなわち、起動時に必要な電流量があれば足りる。
一方、第２閉回路が形成されたときは、上記の内容に加えて、図示はしていないが、例えば、動作中であることを表示するＬＥＤの点灯や、ブザー報知など、定常時に必要となる電流量が必要なため、第１閉回路が形成されたときと比べて、必要となる電流量は大きくなる。
第１閉回路と第２閉回路は異なる閉回路を形成するため、第１閉回路に必要となる電流量は、第２閉回路に必要となる電流量を考慮する必要はない。したがって、電流制限抵抗３１の抵抗値を調整することにより、第１閉回路に流す電流量を小さくすることができる。その結果、第２スイッチ２２には電流定格の小さい安価で小型のスイッチを用いることが可能となる。
【００４４】
次に、第１閉回路が形成された後のマイコン２９の制御について具体的に説明する。
【００４５】
第１閉回路が形成されると、図６に示すように、マイコン２９は、ステップＳ１で起動処理を行った後、ステップＳ２でトランジスタ３３をオン状態に維持することにより、第１スイッチ２１がオン状態に維持される。そして、第２スイッチ２２がオフ状態になると、第１スイッチ２１がオン状態となって、第２閉回路が形成されるため、加熱ヒータ８にも電源電流が流れ、貯留部１内の湯水が加熱される。ステップＳ３では、温度センサー１３により検出した蒸気の温度が予め設定している設定温度以上か否かを判断している。設定温度以上になった場合は、貯留部１内の湯水が沸騰したと判断し、ステップＳ５で、トランジスタ３３をオフ状態にすることにより、第１スイッチ２１がオフ状態となる。そして、加熱ヒータ８及び、マイコン２９等への電源電流が遮断され、加熱動作が終了する。
一方、ステップＳ３において、設定温度未満の場合は、ステップ４に進み、停止スイッチ３２がオン状態か否かを判断している。停止スイッチ３２がオン状態になっている場合は、ステップＳ５に進み、上記と同様の制御を行い、加熱動作が終了する。また、停止スイッチ３２がオフ状態になっている場合は、ステップＳ２に戻り、前述した内容と同様の制御がくり返し行われる。
【００４６】
なお、本発明の電源制御装置は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
【００４７】
例えば、前記実施形態では、第１降圧回路部２０として、抵抗２６及びコンデンサ２７を並列に設け、かつ、電源ポート２４と基準ポート２５との間にダイオード２８を設けた構成としているが、抵抗のみ又は、コンデンサのみで第１降圧回路部２０を構成してもよい。
【００４８】
また、前記実施形態では、第１スイッチ２１にリレーを設けた構成としているが、フォトトライアックを用いて構成しても良い。
【００４９】
更に、前記実施形態では、電気ケトルに用いられる場合を例示したが、加熱ヒータを用いる他の電気機器に用いてもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１ 貯留部
８ 加熱ヒータ
１３ 温度センサー（温度検出手段）
１８ 電源制御装置
１９ 制御回路部
２０ 第１降圧回路部
２１ 第１スイッチ
２２ 第２スイッチ（開始スイッチ）
２３ 起動回路部
２４ 電源ポート
２５ 基準ポート
２６ 抵抗
２７ コンデンサ
２８ ダイオード
３１ 電流制限抵抗（第２降圧回路部）
５１ 電源
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御回路部と、
電源と前記制御回路部の基準ポートとの間に直列に設けられた第１降圧回路部と、
前記制御回路部と前記第１降圧回路部とに対して並列に設けられた加熱ヒータと、
前記制御回路部の電源ポート及び前記加熱ヒータの前記電源ポート接続側と、前記電源との間に設けられ、前記制御回路部によって導通可能な接続状態及び導通不可能な遮断状態に切り換えられる第１スイッチと、
前記第１スイッチの電源側と前記基準ポートとの間に設けられ、押圧時のみオン状態となる第２スイッチを有する起動回路部と、を備え、
前記制御回路部は、前記第２スイッチが押圧されることで、前記加熱ヒータを介して前記電源ポートに前記電源から電源電流の供給を受けて起動し、かつ、前記第１スイッチをオン状態に切り換え、前記第２スイッチがオフ状態に切り換わった後は、前記加熱ヒータを介さずに前記第１スイッチを介して前記電源ポートに前記電源から電源電流の供給を受けることで、前記第１スイッチをオン状態に維持し続けることを特徴とする電源制御装置。
【請求項２】
前記第１降圧回路部は、前記電源と前記制御回路部の基準ポートとの間に抵抗及びコンデンサを並列に設け、かつ、前記電源ポートと前記基準ポートとの間にダイオードを設けた構成からなることを特徴とする請求項１に記載の電源制御装置。
【請求項３】
前記起動回路部は、前記第２スイッチと前記第２スイッチと直列に接続された第２降圧回路部とからなることを特徴とする請求項１または２に記載の電源制御装置。
【請求項４】
前記加熱ヒータによって加熱される被加熱物の温度を検出する温度検出手段を備え、前記制御回路部は、前記温度検出手段により所定の温度を検出すると、前記第１スイッチをオフ状態にすることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の電源制御装置。
【請求項５】
前記請求項１から４のいずれかに記載の電源制御装置を備えた電気製品。
【請求項１】
制御回路部と、
電源と前記制御回路部の基準ポートとの間に直列に設けられた第１降圧回路部と、
前記制御回路部と前記第１降圧回路部とに対して並列に設けられた加熱ヒータと、
前記制御回路部の電源ポート及び前記加熱ヒータの前記電源ポート接続側と、前記電源との間に設けられ、前記制御回路部によって導通可能な接続状態及び導通不可能な遮断状態に切り換えられる第１スイッチと、
前記第１スイッチの電源側と前記基準ポートとの間に設けられ、押圧時のみオン状態となる第２スイッチを有する起動回路部と、を備え、
前記制御回路部は、前記第２スイッチが押圧されることで、前記加熱ヒータを介して前記電源ポートに前記電源から電源電流の供給を受けて起動し、かつ、前記第１スイッチをオン状態に切り換え、前記第２スイッチがオフ状態に切り換わった後は、前記加熱ヒータを介さずに前記第１スイッチを介して前記電源ポートに前記電源から電源電流の供給を受けることで、前記第１スイッチをオン状態に維持し続けることを特徴とする電源制御装置。
【請求項２】
前記第１降圧回路部は、前記電源と前記制御回路部の基準ポートとの間に抵抗及びコンデンサを並列に設け、かつ、前記電源ポートと前記基準ポートとの間にダイオードを設けた構成からなることを特徴とする請求項１に記載の電源制御装置。
【請求項３】
前記起動回路部は、前記第２スイッチと前記第２スイッチと直列に接続された第２降圧回路部とからなることを特徴とする請求項１または２に記載の電源制御装置。
【請求項４】
前記加熱ヒータによって加熱される被加熱物の温度を検出する温度検出手段を備え、前記制御回路部は、前記温度検出手段により所定の温度を検出すると、前記第１スイッチをオフ状態にすることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の電源制御装置。
【請求項５】
前記請求項１から４のいずれかに記載の電源制御装置を備えた電気製品。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−５５１１４（Ｐ２０１２−５５１１４Ａ）
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９６９５４（Ｐ２０１０−１９６９５４）
【出願日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【出願人】（０００００２４７３）象印マホービン株式会社 (440)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【出願人】（０００００２４７３）象印マホービン株式会社 (440)
【Ｆターム（参考）】
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