(57)【要約】【課題】  商用電源の複数の異なる電圧が使用可能な電気機器を、その電圧に応じた最適な駆動状態に切り換えることができるようにする。【解決手段】  商用電源電圧を整流する整流回路と、この整流回路の出力電圧を分圧したものが入力される入力ポート及び直流負荷を駆動するための出力信号を出力する出力ポートを有し、入力ポートに入力された電圧をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部、及びこのＡ／Ｄ変換部の出力から商用電源の電圧を判定し当該電圧に応じた直流負荷の最適制御のための駆動信号を生成する制御部を内蔵したマイクロコンピュータと、マイクロコンピュータより出力された駆動信号により直流負荷を駆動する駆動回路部とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用電源の複数の異なる電圧が使用可能であり直流電圧により駆動する直流負荷を備えた電気機器において、前記電源電圧を整流する整流回路と、該整流回路の出力電圧を分圧する分圧回路と、前記分圧回路の出力電圧が入力される入力ポート及び前記直流負荷を駆動するための出力信号を出力する出力ポートを有し、前記入力ポートに入力された電圧をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部、及び前記Ａ／Ｄ変換部の出力から前記商用電源の電圧を判定し当該電圧に応じた前記直流負荷の最適制御のための駆動信号を生成する制御部を内蔵したマイクロコンピュータと、前記マイクロコンピュータの前記出力ポートより出力された前記駆動信号により前記直流負荷を駆動する駆動回路部とを備えたことを特徴とする電気機器。
【請求項２】
前記制御部には、前記商用電源の複数の異なる電圧値が予め設定され、それぞれの電圧値に応じて前記負荷の制御状態が選択されて駆動信号が生成されることを特徴とする請求項１に記載の電気機器。
【請求項３】
前記制御部は、前記商用電源電圧を１０Ｖもしくはそれより小さい電圧値の間隔で認識するように設定されていることを特徴とする請求項２に記載の電気機器。
【請求項４】
前記制御部には、前記商用電源の電圧に応じた地域に適する制御モード・機能が設定されており、前記直流負荷が地域に応じて動作を異ならせるよう制御されることを特徴とする請求項１に記載の電気機器。
【請求項５】
前記直流負荷は、ヘアードライヤにおけるファン駆動用のモータであり、前記電源電圧に応じて、前記モータの回転数が制御されることを特徴とする請求項１に記載の電気機器。
【請求項６】
前記商用電源電圧で駆動されるヒータを備え、該ヒータは前記制御部により発熱量が制御されることを特徴とする請求項５に記載の電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、商用電源の複数の異なる電圧に対応して使用できるようにした電気機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
国外での使用を前提にした電気機器（例えばヘアードライヤ等の製品）では、様々な国の商用電源の電圧に対応して、切り換え回路や電源回路をはじめ内部回路を準備しなければならない。従来では、モータに関しては交流モータが主流であったが、交流モータでは、専ら、機械的スイッチやトライアック等を用い、商用電源の電圧または波形を直接切り替え、もしくは変化させることにより、モータの回転数やヒータの発熱量等の基本的な動作を制御していた。
【０００３】
特に、ヘアードライヤにおいては、国よって或いは地域によって異なる商用電源の電圧に応じて、ファン用モータの回転数やヒータの発熱量をスイッチで切り換える場合、切り換えが必要か否かの判断が困難であったり、切り換え忘れによりヒータ等の部品の破損を招く問題を生じるため、商用電源電圧を計測し、この計測結果に応じてモータ回路とヒータ回路とを１００Ｖ用と２００Ｖ用とに自動的に切り換えるようにしたものが提案されている（例えば特許文献１、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−０１５４０６号公報
【特許文献２】特開昭６４−０２９２０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
機械的スイッチやトライアック等を用いる装置（ＡＣモータなど）では、その調整し得る範囲や動作に限界があり、最適化が困難である。一方、モータ等をＤＣ化すると細かい制御が可能であるが、整流後の電圧（ＤＣ電圧）がＡＣ電圧によって変わってしまうため、それに応じて回転数が変化してしまう等の問題がある。
【０００６】
また、特許文献１または特許文献２のように、商用電源電圧を整流したのち、その電圧を計測し、計測結果に応じて回路を切り替える形態のものでは、回路構成が複雑になるばかりでなく、１００Ｖ圏（１００Ｖ・１１０Ｖ・１２０Ｖ）や２００Ｖ圏（２２０Ｖ・２３０Ｖ・２４０Ｖ・２５０Ｖ）でも、より細かい仕分けが必要な場合には対応が困難となる問題がある。例えば、同一の国であっても、地域によって異なる電圧を採用する場合もあり、利用者に混乱を生じることになる。
【０００７】
さらに、ある種の電気機器においては、使用される国・地域によって、使用モードや機能等の仕様の切り換えが必要とされる場合があり、従来のものでは、実質的に対応ができない問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記問題点に留意してなされたものであり、その目的とするところは、機械的スイッチなどによって商用電源の電圧を切り替える必要があった海外向け電気機器においても、構成を複雑にすることなく、また何ら設定することなく自動的に様々な国・地域の商用電源に対応し、それに応じた動作をコントロール、最適化できる手段を提供することにある。
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明にあっては、商用電源の複数の異なる電圧が使用可能であり直流電圧により駆動する直流負荷を備えた電気機器において、電源電圧を整流する整流回路と、この整流回路の出力電圧を分圧する分圧回路と、分圧回路の出力電圧が入力される入力ポート及び直流負荷を駆動するための出力信号を出力する出力ポートを有し、入力ポートに入力された電圧をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部、及びこのＡ／Ｄ変換部の出力から商用電源の電圧を判定し当該電圧に応じた直流負荷の最適制御のための駆動信号を生成する制御部を内蔵したマイクロコンピュータと、マイクロコンピュータの出力ポートより出力された駆動信号により直流負荷を駆動する駆動回路部とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
商用電源電圧を整流しＤＣ化して直流負荷を使用すれば、マイクロコンピュータにより細かい制御や新しい機能を追加し、製品に対し付加価値を設けることができる。しかし、細かい制御が可能になっても、整流後の電圧が商用電源電圧によって変わってしまうため、それに応じて直流負荷の動作状態が変化してしまう。
【００１１】
そこで、上述した構成の電気機器においては、マイクロコンピュータにおけるＡ／Ｄ変換部及び制御部により、商用電源の電圧を測定してその電圧に応じた直流負荷の最適駆動が行われるため、使用者が電圧に応じて機械的スイッチを切り換えることなく、各国や地域の様々な商用電源を認識し、それに応じて様々な動作をコントロールし、最適化できる。
【００１２】
上述した電気機器において、制御部に、商用電源の複数の異なる電圧値を予め設定し、それぞれの電圧値に応じて直流負荷の制御状態が選択されて駆動信号が生成されるようにするのが望ましい。この場合、商用電源電圧を１０Ｖもしくはそれより小さい電圧値の間隔で認識するように設定してもよい。また、制御部に、商用電源の電圧に応じた地域に適する制御モード・機能を設定しておき、直流負荷の動作を地域に応じて異ならせるよう制御してもよい。
【００１３】
さらに、直流負荷をヘアードライヤにおけるファン駆動用のモータとし、電源電圧に応じて、モータの回転数を制御するようにするのがよく、特に、商用電源電圧で駆動されるヒータを備え、このヒータによる発熱量を制御部により同時に制御するのがよい。
【発明の効果】
【００１４】
上述した構成の電気機器にあっては、マイクロコンピュータにおけるＡ／Ｄ変換部及び制御部により、商用電源の電圧を測定してその電圧、差異を検出することにより、使用者が機械的スイッチを切り替えることなく、様々な地域の商用電源を認識し、それに応じて直流負荷を駆動するばかりでなく、様々な動作の制御や最適化を実現できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態である電気機器を示すヘアードライヤの回路図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明に係る電気機器をヘアードライヤに適用した場合の実施形態につき、図１を用いて説明する。図１はヘアードライヤの回路構成を示したものである。
【００１７】
商用電源電圧（ＡＣ電圧）が入力される電源入力部（ＡＣコンセント）１には、ダイオードブリッジ回路からなる整流回路２が接続され、電源入力部１からのＡＣ電圧が全波整流される。整流回路２からの整流出力は平滑用コンデンサ３により平滑化され、２個の抵抗４，５からなる分圧回路に入力されると共に、抵抗５の両端の電圧がアナログフィルタ用コンデンサ６を通して計測電圧としてマイクロコンピュータ７に入力ポートより取り込まれる。
【００１８】
マイクロコンピュータ７には、整流回路２で整流されコンデンサ３で平滑化された直流電圧をＤＣ／ＤＣ変換器８で所望の直流電圧に変換したものが供給される。このマイクロコンピュータ７は、ヘアードライヤとしての直流負荷であるファン用のモータ９や、発熱体である２つのヒータ１０Ａ・１０Ｂに対して、最適な状態で駆動するよう機能する。
【００１９】
より具体的には、マイクロコンピュータ７は、抵抗５及びコンデンサ６から入力ポートを経て供給される計測電圧をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部７ａ、Ａ／Ｄ変換部７ａからのデジタル信号におけるノイズを除去するノイズ除去フィルタ７ｂ、フィルタ７ｂより得られた計測電圧から商用電源の電圧値を判定し、この電圧値に応じて予め設定された最適制御のための各種条件に基づきモータ９及びヒータ１０Ａ・１０Ｂの駆動信号を出力する制御部７ｃ、この制御部７ｃからのモータ駆動信号に基づきモータ９を駆動するためのＰＷＭ信号を生成し第１の出力ポートより出力するＰＷＭ出力部７ｄ、及び制御部７ｃからのヒータ駆動信号に基づきヒータ通電制御用リレー信号を第２の出力ポートより出力するＩ／Ｏ部７ｅを備えている。
【００２０】
モータ９を駆動するための駆動回路部となるドライブ回路１１には、整流回路２で整流されコンデンサ３で平滑化された直流電圧が抵抗１２を通して入力され、マイクロコンピュータ７のＰＷＭ出力部７ｄからのＰＷＭ信号に従い、モータ９を駆動する。
【００２１】
２個のヒータ１０Ａ・１０Ｂには、電源入力部１からのＡＣ電源が入力される。すなわち、２個のヒータ１０Ａ・１０Ｂのうち、一方のヒータ１０Ａにはリレースイッチ１３が直列接続されると共に、この直列回路に他方のヒータ１０Ｂが並列接続され、これらヒータ１０Ａ・１０Ｂ及びリレースイッチ１３からなる回路が冷温風切り換えスイッチ１４を介して電源入力部１に接続されている。ここで、リレースイッチ１４は、マイクロコンピュータ７のＩ／Ｏ部７ｅより出力されるリレー信号に基づきオンオフ操作される。より具体的には、商用電源電圧が１００Ｖ圏であることをマイクロコンピュータ７の制御部７ｃが判定した時には、リレースイッチ１３はオン操作され、２００Ｖ圏であることを判定した時にはオフ操作される。また、冷温風切り換えスイッチ１４は、ドライヤの送風を温風と冷風とに切り換えるためのものであり、オン操作時は温風送風モードとなり、オフ操作時は冷風送風モードとなる。
【００２２】
このような構成のヘアードライヤにおいて、電源入力部１を商用電源に接続すると、商用電源電圧が整流回路２で全波整流されると共に、コンデンサ３で平滑化され、このようにして得られたＤＣ電圧がＤＣ／ＤＣ変換器８で所定電圧に変換されてマイクロコンピュータ７に供給される。上記ＤＣ電圧は分圧回路（抵抗４・５）で分圧されて計測電圧としてマイクロコンピュータ７のＡ／Ｄ変換部７ａに入力され、この計測電圧に基づき制御部７ｃにおいて商用電源の電圧値の判定が行われる。
【００２３】
制御部７ｃには、商用電源の電圧値に応じ、モータ９に対する最適制御のための制御プログラム、及び商用電源の電圧値が１００Ｖ圏か２００Ｖ圏かに応じてヒータ１０Ａ・１０Ｂに対する切り換えプログラムが備えられている。そして、制御部７ｃにおいて、商用電源の電圧値の判定結果に基づき、モータ９を最適回転数に制御するための駆動信号をＰＷＭ出力部７ｄよりＰＷＭ信号として出力し、ドライブ回路１１によりモータ９が最適回転数で駆動される。同時に、制御部７ｃは、商用電源の電圧値が１００Ｖ圏である場合はＩ／Ｏ部７ｅよりリレースイッチ１３をオンにするリレー信号を出力し、両ヒータ１０Ａ・１０Ｂが商用電源にて同時に駆動される。また、商用電源の電圧値が２００Ｖ圏である場合には、制御部７ｃはリレースイッチ１３をオフにするリレー信号を出力し、片方のヒータ１０Ｂのみが商用電源にて駆動される。
【００２４】
これにより、商用電源電圧に応じて、モータ９の最適回転数での駆動が可能になる上、ヒータ１０Ａ・１０Ｂによる発熱量も自動的に切り換えることができ、利用者の手を煩わせることなくヘアードライヤを使用することができる。
【００２５】
ここで、上記制御部７ｃにおいて、商用電源の電圧値の認識を１０Ｖ単位あるいはそれより細かい間隔で行えるよう設定しておけば、同じ１００Ｖ圏（例えば、日本１００Ｖ・カナダ１１０Ｖ・米国１２０Ｖ）や２００Ｖ圏（例えば、欧州２２０Ｖ・ドイツ２３０Ｖ・イギリス２３０Ｖ／２４０Ｖ・オーストラリア２４０Ｖ／２５０Ｖ）であっても国よって或いは地域によって異なる電圧値に対応したモータ回転数・ヒータ発熱量やその他の動作を最適なものに切り換えることが可能である。
【００２６】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した範囲において種々の変形が可能である。
例えば、上記したヘアードライヤでは、発熱量を２個のヒータ１０Ａ・１０Ｂの両方または片方の駆動により切り換える場合を説明したが、回路構成を工夫すること等によって電源電圧に応じたより細かい発熱量の制御を行うようにしてもよい。
【００２７】
また、本発明は、供給される商用電源の電圧値を判定して各種制御の切り換えを行うことができるため、単に電気製品を電圧値の異なる国や地域に移動して使用する場合だけでなく、電圧値の異なる国や地域に製品供給する場合にも同様に適用できる。この場合、電圧値により電気製品の仕向け地を判断し、自動的にマイクロコンピュータ７による制御のモードや機能の切り換えを行うようにすれば、仕向け地に適した仕様に変更することができる。例えば、日本と米国向けに供給される電気製品では、日本と米国とで要求される機能の違いがある場合に自動的に機能を切り換えることができ、マイクロコンピュータや回路基板等の仕向け地別の管理が不要になる。
【００２８】
さらに、本発明は、使用環境に応じて動作モードを異ならせるのが望ましいような電気製品への適用も可能である。例えば、シーリングファンでは、常夏のように、常に涼を取ることが要求される地域では、羽根の回転を一定方向に固定して羽根の下方に送風するモードが選択されるが、夏季と冬季の季節を有する地域では、夏季に羽根を一定方向に回転して涼を取るモードに設定すると共に、冬季に羽根を逆回転させて直接風で冷風感を感じないよう部屋全体の空気の循環を促すモードに設定される。このようなシーリングファンに対して本発明を適用することにより、商用電源の電圧値で仕向け地を判断し、自動的にマイクロコンピュータのモード・機能を切り換えることができ、地域に応じた仕様を自動設定できることになる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明は、電圧値の異なる複数の商用電源に対応し、その電源電圧の違い、差異によって動作・制御を変更、最適化することが望まれる全ての電気製品に適用することができる。
【符号の説明】
【００３０】
２  整流回路
４・５  抵抗
７  マイクロコンピュータ
７ａ  Ａ／Ｄ変換部
７ｃ  制御部
９  モータ
１０Ａ・１０Ｂ  ヒータ
１１  ドライブ回路
【図１】
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