JP2008288180A - ヒーターの温度調節器 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来の位相制御の温度調節器は可変抵抗器を動かして調節していたので調節が適正でないと炉や熱風の温度は必要な温度より上昇したり、必要な温度まで上がらなかったりする、調節はそのつど可変抵抗器を動かして行うため手間が掛かる。
【解決の手段】 ヒーターに電源より供給される電力を位相制御するヒーターの温度調節器であって、前記電力を調整する可変抵抗器を直列、又は並列に複数用い、温度計又は外部からの信号により、可変抵抗器を選択又は短絡して位相角をずらし、前記電力を調節することを特徴としたヒーターの温度調節器。
【選択図】図１

Description

本発明は電気炉、熱風発生器等ヒーターの温度調節器に関するものである。

従来、電気を用いた炉、熱風発生器等ヒーターの温度調節には電圧の調節、電流の制限、電気のＯＮ，ＯＦＦの方式がある、電流の制限方法に双方向サイリスタを用いた位相制御がある。

位相制御は交流電気の半サイクルごとに任意の点（位相角）で電気を流す方式である。
従来の位相制御について図３、図４にて示し、図３について説明する、電源に双方向サイリスタ５とヒーターが直列に接続され、ＩＣ１０は電源からダイオード９と抵抗１４コンデンサー１１にて動作電源を得ている、ＩＣ１０は可変抵抗器３の可動部の電圧と抵抗１を通じてコンデンサー２に充電された電圧を比較してトランジスター１７を通して、双方向サイリスタ５に信号を出し、双方向サイリスタ５は信号により導通になりヒーターに電気が流れ発熱する。

図４について説明する、電源に双方向サイリスタ５とヒーターが直列に接続され双方向サイリスタ５の両端から抵抗１可変抵抗器３コンデンサー２が直列に接続され、電源の電圧が抵抗１と可変抵抗器３を通じてコンデンサー２に充電される。充電された電圧がある値になるとトリガーダイオード４は信号を出し、信号により双方向サイリスタ５は導通になりヒーターに電気が流れ発熱する。（非特許文献参照）
トランジスタ技術１９８６年１０月号別冊付録４８ｐ、４９ｐ、５２ｐ

位相制御方式は可変抵抗器を動かして電力調節を行うが調節が適正でないと炉や熱風の温度は必要な温度以上になったり、必要な温度まで上がらなかったりする、温度を合せるのにそのつど可変抵抗器を動かして行うため手間が掛かるという問題があった。

位相制御方式は上記のような現象が出るため、可変抵抗器を複数用い、ヒーターの発熱量を、炉、熱風発生器の放熱量に対し、個々の可変抵抗器を高い設定と低い設定に合わせ、温度計、又は外部信号により可変抵抗器を切り替えて、電力の調節を行い、温度を保つものである。

熱風発生炉においては直接空気をヒーターに当るため電力のＯＮ，ＯＦＦよる熱風の温度はリプル幅が大きく、又ヒーターの温度差は電気をＯＮ時とＯＦＦ時ではさらに大きくなる。ヒーターに供給する電力を調節する方が熱風の温度リプル幅は少なくなる。またヒーターの温度の変化が少ないので温度差によるヒーターのストレス傷みは少なくなる。
電気炉においても電力のＯＮ，ＯＦＦよる炉内の温度はリプル幅が大きい、電力を調節する方が炉内の温度リプル幅は少なくなる。

図１、図２は実施例でヒーターの温度調節器である。図２はＩＣ用いた実施例でヒーターの温度調節器である。電源に双方向サイリスタ５とヒーターが直列に接続され、ＩＣ１０は電源からダイオード９と抵抗１４コンデンサー１１にて動作電源を得、ＩＣ１３はダイオード９と抵抗１４コンデンサー１１、ダイオード１２とコンデンサー１６で動作電源を得ている。ＩＣ１０の電源に可変抵抗器６可変抵抗器７を直列に接続し、又可変抵抗器１８は可変抵抗器６可変抵抗器７と並列に接続し、可変抵抗器６可変抵抗器７可変抵抗器１８の可動部はＩＣ１３に接続され、ＩＣ１３の出力はＩＣ１０に接続されている。ＩＣ１３は温度計、又は外部信号により可変抵抗器６可変抵抗器７又は可変抵抗器１８を選択して可変抵抗器の可動部の電圧をＩＣ１０に出力する。ＩＣ１０はＩＣ１３より出力された電圧と抵抗１を通してコンデンサー２に充電される電圧を比較し、トランジスター１７を通して双方向サイリスタ５に信号を出し信号により双方向サイリスタ５が導通になりヒーターに電気が流れ発熱する。

図１はトリガーダイオードを用いた実施例である。ヒーターの温度調節器である。電源に双方向サイリスタ５とヒーターが直列に接続され、双方向サイリスタ５の両端から抵抗１、可変抵抗器６、可変抵抗器７コンデンサー２が直列に接続されている。可変抵抗器７にリレー８が並列に接続され、温度計の信号又は外部からの信号でリレー８を短絡して抵抗１可変抵抗器６可変抵抗器７の合成抵抗値を変えコンデンサー２に充電される充電時間を変えるものである。トリガーダイオード４はコンデンサー２に充電される電圧がある電圧になると信号を出し双方向サイリスタ５が導通になりヒーターに電気が流れ発熱する。

実施例の温度調節器の回路図 実施例の温度調節器の回路図 従来の温度調節器の回路図 従来の温度調節器の回路図

符号の説明

１ 抵抗
２ コンデンサー
３ 可変抵抗器
４ トリガーダイオード
５ 双方向サイリスタ
６ 可変抵抗器
７ 可変抵抗器
８ リレー
９ ダイオード
１０ トリガーＩＣ
１１ コンデンサー
１２ ダイオード
１３ ＩＣ
１４ 抵抗
１５ 抵抗
１６ コンデンサー
１７ トランジスター
１８ 可変抵抗器

Claims (3)

1. ヒーターに電源より供給される電力を位相制御するヒーターの温度調節器であって、前記電力を調整する可変抵抗器を直列、又は並列に複数用い、温度計又は外部からの信号により、可変抵抗器を選択又は短絡して位相角をずらし、前記電力を調節することを特徴としたヒーターの温度調節器。
2. 電源に双方向サイリスタとヒーターが直列に接続され、前記双方向サイリスタの両端に抵抗、２つの可変抵抗器とコンデンサーが直列に接続され前記可変抵抗器の片方がリレーと並列に接続され、前記リレーを温度計の信号又は外部信号で短絡して前記抵抗と前記２つの可変抵抗器の合成抵抗値を変え前記コンデンサーの充電時間を変えるのを特徴とするヒーターの温度調節器。
3. 電源に双方向サイリスタとヒーターが直列に接続され、前記の双方向サイリスタとヒーターに並列に抵抗、ダイオードと２つのコンデンサーが直列に接続され、これが比較ＩＣと選択ＩＣの電源である。前記比較ＩＣの電源にコンデンサーと抵抗が直列に接続されコンデンサーと抵抗の接続点が比較ＩＣに接続され、さらに前記比較ＩＣの電源に直列、又は並列に複数の可変抵抗器が接続され、各可変抵抗器の可動部が前記選択ＩＣに接続され、選択ＩＣの出力が前記比較ＩＣに接続されている、比較ＩＣは、前記可変抵抗器の電圧と前記コンデンサーに充電される電圧が等しくなると前記双方向サイリスタに信号を出す。前記選択ＩＣは温度計又は外部の信号で前記可変抵抗器を選択する。温度計又は外部の信号で選択された１つの可変抵抗器の電圧と温度計又は外部の信号で選択する前の可変抵抗器の電圧とが異なるので、前記コンデンサーに充電される充電時間が変わるのを特徴とするヒーターの温度調節器。

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