JP2662548B2 - 自動電圧切替温風器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、ヘアードライヤ等
の温風器の自動電圧切替えに関する。 【０００２】 【従来の技術】従来からヘアードライヤ等の消費電力の
大きい電気機器の自動電圧切替回路としては、手動スイ
ッチによりヒータやモータの分圧抵抗を切替えるように
したものが多く用いられている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】ところが、この構成で
は、使用者が商用電源の電圧に応じてスイッチを切替え
る手間がかかるとともに、誤使用した場合に、機器を損
傷したり、発火する等の危険がある。また、各国の電源
電圧は１００Ｖ，１２０Ｖ，２２０Ｖ，２４０Ｖ等多様
であり、全ての電圧に対応するには、スイッチが煩雑に
なる等の欠点がある。 【０００４】また、インバータ電源のような、入力電源
が異なった場合でもフィードバックをかけることにより
一定電圧を取り出し得る電源を用いることもできるが、
温風器のような消費電力の大きな負荷に対しては電源の
構成が大型化し、携帯に適しないとともに回路も複雑と
なるといった問題を有する。 【０００５】本発明は、各国の電源電圧が低電圧電源地
域（１００Ｖ，１１０Ｖ，１２０Ｖ）と高電圧電源地域
（２００Ｖ，２２０Ｖ，２４０Ｖ）に大別されることに
注目してなされたもので、電源電圧が異なる場合におい
ても、使用者の手を煩わせることなく、使用でき、しか
も風温、風量等の特性を同等にでき、しかも小型で安価
な自動電圧切替温風器を提供することを目的とする。 【０００６】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、ファン駆動用のモータと、一部短絡によ
る切替えにより低電圧電源用と高電圧電源用とを形成す
る前記ヒータ構成およびモータの分圧抵抗構成と、電源
電圧検出手段と、前記電源電圧検出手段の出力に応じ
て、前記ヒータ構成とモータの分圧抵抗構成とを切替え
るそれぞれのスイッチング手段とを備え、ヒータ構成を
切替えるスイッチング手段が１トランスファ接点構成の
リレーであり、モータの分圧抵抗構成を切替えるスイッ
チング手段が双方向性３端子サイリスタであり、前記リ
レーのコモン端子と前記ヒータ構成の短絡すべき一端と
前記サイリスタの第１端子を接続し、前記リレーの他端
子を前記ヒータ構成の短絡すべき他端に接続し、前記リ
レーのさらに他の端子を前記サイリスタのゲートに接続
し、低電圧電源時には前記リレーにより前記ヒータ構成
の一部を短絡し、一方、前記サイリスタをオンにし、前
記モータの分圧抵抗構成の一部を短絡して前記ヒータ構
成およびモータの分圧抵抗構成を低電圧電源構成とし、
高電圧電源時には前記リレーにより前記サイリスタの第
１端子とゲート間を短絡して前記サイリスタをオフに
し、前記ヒータ構成および前記モータの分圧抵抗構成が
短絡されることなく高電圧電源構成となるようにしたも
のである（請求項１）。 【０００７】上記構成によれば、低電圧電源時には、リ
レーによりヒータ構成の一部が短絡されてヒータ構成の
一部に低電圧が印加されるとともに、双方向性３端子サ
イリスタがオンにされ、モータの分圧抵抗構成の一部が
短絡されてモータに所要の電圧が印加される。一方、高
電圧電源時には、リレーの作動によりヒータ構成の全体
に高電圧が印加されるとともに、双方向性３端子サイリ
スタの第１端子とゲート間が短絡されて双方向性３端子
サイリスタがオフにされ、モータには低電圧時と同様
に、所要の電圧が印加される。そして、ヒータ及びモー
タの分圧抵抗が短絡されることなく、低電圧電源用構成
から高電圧電源構成に移行する。 【０００８】請求項２記載の発明では、前記双方向性３
端子サイリスタの第２端子とゲート間に低電圧電源時に
短絡すべきモータの分圧抵抗を接続したので、前記双方
向性３端子サイリスタの第２端子とゲート間に、低電圧
電源時に短絡すべきモータの分圧抵抗が接続され、別個
の抵抗が不要になる。 【０００９】 【発明の実施の形態】以下、本発明をドライヤに適用し
た実施形態について図面とともに説明する。図１は電気
回路構成を、図２は温度センサの特性を、図３はドライ
ヤの断面構成を示す。 【００１０】図１において、商用電源１にスイッチ２
（２ａ，２ｂ）と位相制御回路１１とヒータ９が直列に
接続され、また、スイッチ２ａと整流器２２とモータの
分圧抵抗１０がリレー８を介して直列に接続され、この
整流器２２の出力には定電圧回路１８を介してモータ２
３が接続され、さらに、スイッチ２ａと電源電圧検出回
路３が直列に接続されている。 【００１１】また、位相制御回路１１においては、コン
デンサ１５とヒータ９に対してドライヤの吐出口３０
（図３）側に設置された温度センサ１３とセンサ保護用
抵抗１４とが直列に接続され、この直列回路と並列に双
方向性３端子サイリスタ１２が接続され、このサイリス
タ１２のゲートと、前記コンデンサ１５とセンサ保護用
抵抗１４の接続点との間に、トリガ素子１６とトリガ素
子保護用抵抗１７の直列回路が接続されている。温度セ
ンサ１３は正特性サーミスタ（ＰＴＣ）であり、その特
性は図２に示すごとくである。 【００１２】一方、モータの定電圧回路１８において
は、抵抗２１とツェナーダイオード２０が直列に接続さ
れ、前記抵抗２１と並列にトランジスタ１９のコレクタ
とベースが接続され、トランジスタ１９のエミッタが出
力としてモータ２３に接続されている。 【００１３】また、電源電圧検出回路３においては、分
圧抵抗４と整流器５が直列に接続され、整流器５の出力
端子にリレー８の駆動コイル８ａと調整用抵抗７と平滑
コンデンサ６が並列に接続されている。ここでリレー８
は１トランスファの接点構成であり、リレー８のコモン
（Ｃ）端子を低電圧電源時に短絡すべきヒータ９ａの一
端とサイリスタ２７のＴ１端子に接続し、リレー８のノ
ーマルクローズ（ＮＣ）端子をヒータ９ａの他端（ヒー
タ９ａと９ｂの中点）に接続し、リレー８のノーマルオ
ープン（ＮＯ）端子をサイリスタ２７のゲート（Ｇ）端
子に接続し、低電圧電源時に短絡すべきモータの分圧抵
抗１０ａをサイリスタ２７のゲート（Ｇ）端子とＴ２端
子間に接続している。なお、端子Ｔ２はモータ分圧抵抗
１０ａと１０ｂの中点に接続されている。 【００１４】図３において、ドライヤ本体ハウジングは
空気の吸込口２９、温風の吐出口３０を有し、内部には
送風用モータ２３により回転駆動されるファン２８、温
風を得るためのヒータ９、吐出口３０側で温風温度を検
知する温度センサ１３などを装備している。 【００１５】次に、上記構成の動作について説明する。
スイッチ２ａ，２ｂをオンして商用電源１が印加される
と、まず電源電圧検出回路３においては、分圧抵抗４、
整流器５を介して、リレー８の駆動コイル８ａに電圧が
印加される。ここで調整用抵抗７はリレー８が低電圧電
源と高電圧電源の中間の電圧で動作するように設定され
ている。また、平滑コンデンサ６はリレー８の電源を平
滑して、リレーの動作を確実にし、寿命を伸ばすための
ものである。 【００１６】かくして、リレー８の駆動コイル８ａに電
圧が印加されると、上記構成により、低電圧電源時は電
源電圧検出回路３によりリレー８は動作せず、リレー８
のＣ端子はＮｃ端子と接続され、ヒータ９ａが短絡され
る。一方、サイリスタ２７のＴ１端子とＧ端子はリレー
８により短絡されることがなく、Ｔ１端子とＴ２端子間
には整流器２２、モータの分圧抵抗１０ｂを介して電源
が供給され、Ｔ１端子とＧ端子間には整流器２２、モー
タの分圧抵抗１０ａ，１０ｂを介して電源が供給され、
Ｔ１端子とＧ端子間に電位差が生じて電流が流れること
により、サイリスタ２７がオンする。サイリスタ２７が
オンするとＴ１端子とＴ２端子間が導通するため、モー
タの分圧抵抗１０ａ間には電位差がほとんどなくなり、
モータの分圧抵抗１０ａは短絡された状態となる。サイ
リスタ２７は一旦オンすると、Ｔ１端子とＧ端子間に電
流が流れなくなってもオン状態が保持される。これによ
り、ヒータ９ａとモータの分圧抵抗１０ａは短絡され
る。 【００１７】一方、高電圧電源時は電源電圧検出回路３
により、リレー８が動作し、リレー８のＣ端子はＮｏ端
子と接続され、ヒータはヒータ９ａと９ｂの直列構成と
なる。また、リレー８のＣ端子とＮｏ端子が短絡するた
め、サイリスタ２７のＴ１端子とＧ端子が短絡され、Ｔ
１端子とＧ端子間に電位差が生じず電流も流れないこと
により、サイリスタ２７はオフとなり、モータの分圧抵
抗は分圧抵抗１０ａと１０ｂの直列構成となる。このた
め、モータの定電圧回路１８には、リレーのＣ端子、Ｎ
Ｏ端子、モータの分圧抵抗１０ａ，１０ｂ、整流器２２
を介して商用電源１が供給される。 【００１８】ここでモータの分圧抵抗１０ａと１０ｂの
抵抗値は低電圧電源の最低電圧１００Ｖ時と高電圧電源
の最低電圧２００Ｖで同じ電圧がモータの定電圧回路１
８に供給されるように設定しておく。一方、モータの定
電圧回路１８では低電圧電源地域での電圧の差（１００
〜１２０Ｖ）および高電圧電源地域での電圧の差（２０
０〜２４０Ｖ）があっても、ほぼツェナーダイオード２
０のツェナー電圧がモータ２３に印加される。したがっ
てモータ２３は電源電圧に関係なく一定の電圧が供給さ
れ、常に一定の回転数となるためドライヤの風量も一定
となる。 【００１９】一方、位相制御回路１１には低電圧電源で
はヒータ９ｂが接続され、高電圧電源ではヒータ９ａ，
９ｂが直列に接続される。ここで、ヒータ９ａと９ｂの
抵抗値およびその比は、低電圧電源の最低電圧１００Ｖ
時と高電圧電源の最低電圧２００Ｖ時とで電力が同等に
なるように設定しておく。 【００２０】かくして、ヒータ９を介して電源が接続さ
れると温度センサ１３、センサ保護用抵抗１４を通して
コンデンサ１５が充電されていく。このコンデンサ１５
の端子間電圧がトリガ素子１６の設定電圧に達すると、
トリガ素子１６が導通してサイリスタ１２のゲートＧと
端子Ｔ１間に電流が流れ、サイリスタ１２の端子Ｔ１，
Ｔ２間が導通する。これにより、ヒータ９に電源が供給
され、モータ２３とファン２８の回転により吸込口２９
より吸込んだ空気がヒータ９で暖められて、温風が吐出
口３０より吐出される。この風温は温度センサ１３によ
り検出され、風温が上昇するとともに温度センサ１３の
抵抗値も徐々に大きくなり、キューリ温度Ｔｃを越える
と急激に抵抗値が大きくなり、位相角が大きくなってサ
イリスタ１２の導通時間が短くなり、ヒータ９への電力
が抑えられて、温度センサ１３の特性と設定場所で決め
られた一定温度で風温が安定する。 【００２１】ここに、室温の変化等の外乱が入った場合
でも、温度センサ１３を用いた位相制御回路１１の働き
により一定の風温が得られる。また、ヒータ９への通電
は、商用電源１の電圧が異なる場合でも、電圧の低いと
きには位相角の小さな所で安定し、電圧の高い時には位
相角の大きな所で安定して、ヒータ９への電力がほぼ同
じとなり、電源電圧に関係なく風温は一定に制御され
る。 【００２２】なお、前記センサ保護用抵抗１４は温度セ
ンサ１３に直列に挿入されているが、これは温度センサ
１３が低電圧電源としての耐電圧しかなくても高電圧電
源でも使用できるようにするためである。温度センサ１
３が高電圧で破壊するのは、室温時の抵抗値が小さいた
め、センサ保護用抵抗１４がなければ、高電圧で大電流
が流れるためであり、保護用抵抗１４を挿入したことに
よりセンサに流れる電流を規定値以下に抑えることがで
き、したがって低電圧用のセンサでも高電圧での使用が
可能となる。また、センサ保護用抵抗１４の抵抗値は温
度センサ１３の通常動作時の抵抗値に比べると小さく、
温度センサ１３の特性には影響しないので位相制御性能
もほとんど変らない。 【００２３】また、コンデンサ２４、チョークコイル２
５はモータ２３や位相制御回路１１からのノイズを低減
するためのものであり、サーモ２６は異常時の安全のた
めのものである。 【００２４】次にスイッチ２ａをオン、スイッチ２ｂを
オフすることにより、ヒータ９へは電源が供給されず、
電源電圧検出回路３、リレー８、モータ分圧抵抗１０、
定電圧回路１８、モータ２３にのみ電源が供給され、電
源電圧が異なる場合でもモータ２３、ファン２８が同じ
回転数で回転し、吸込口２９より吸込んだ空気をそのま
ま吐出口３０より吐出するため冷風が得られる。 【００２５】また、このサイリスタ２７としてはモータ
電流が小さいため、非常に小型小容量のサイリスタを使
用することができる。 【００２６】本実施形態によれば、サイリスタ２７のゲ
ート端子への電源供給抵抗をモータ分圧抵抗１０ａと共
用したため、本来なら高電力の抵抗を用いる必要があっ
たものが不要となる利点がある。 【００２７】 【発明の効果】以上のように本発明によれば、低電圧電
源（１００〜１２０Ｖ）と高電圧電源（２００〜２４０
Ｖ）に対応してリレーを切替え、この切り替えによって
サイリスタをオンオフに切替えるように構成したので、
サイリスタ切替えのための構成を簡易にしながら、電源
電圧が異なる場合でも使用者がスイッチ等を切替操作す
る必要がなく、使い勝手の向上を図ることができる。ま
た電圧の自動切替のための大掛かりな電源構成なども必
要でなく、この結果、小型で、かつ安価な自動電圧切替
温風器を提供できる。 【００２８】また、モータとヒータとを別個に電源電圧
に応じて制御するようにしたため、モータをヒータ分圧
で使用した場合には得られなかった冷風を得ることも可
能となる。更に、ヒータ構成およびモータの分圧抵抗構
成を一部短絡による切替えにより低電圧電源用と高電圧
電源用とを形成するようにしたので、リレー端子の接点
間で電源短絡が生じない。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明に係る自動電圧切替温風器の回路図であ
る。 【図２】同回路に用いた温度センサの特性図である。 【図３】同温風器の構成断面図である。 【符号の説明】 １ 商用電源 ３ 電源電圧検出回路（電源電圧検出手段） ８ リレー（スイッチング手段） ８ｂ 接点 ９，９ａ，９ｂ ヒータ １０，１０ａ，１０ｂ モータの分圧抵抗 １１ 位相制御回路 １３ 温度センサ １４ センサ保護用抵抗 １８ モータの定電圧回路 ２３ モータ ２７ 双方向性３端子サイリスタ（スイッチング手段） Ｔ１ サイリスタの端子（第１端子） Ｇ ゲート Ｃ コモン端子 ＮＣ ノーマルクローズ端子（他端子） ＮＯ ノーマルオープン端子（さらに他の端子）

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．ファン駆動用のモータと、一部短絡による切替えに
   より低電圧電源用と高電圧電源用とを形成するヒータ構
   成および前記モータの分圧抵抗構成と、電源電圧検出手
   段と、前記電源電圧検出手段の出力に応じて、前記ヒー
   タ構成とモータの分圧抵抗構成とを切替えるそれぞれの
   スイッチング手段とを備え、ヒータ構成を切替えるスイ
   ッチング手段が１トランスファ接点構成のリレーであ
   り、モータの分圧抵抗構成を切替えるスイッチング手段
   が双方向性３端子サイリスタであり、前記リレーのコモ
   ン端子と前記ヒータ構成の短絡すべき一端と前記サイリ
   スタの第１端子を接続し、前記リレーの他端子を前記ヒ
   ータ構成の短絡すべき他端に接続し、前記リレーのさら
   に他の端子を前記サイリスタのゲートに接続し、低電圧
   電源時には前記リレーにより前記ヒータ構成の一部を短
   絡し、一方、前記サイリスタをオンにし、前記モータの
   分圧抵抗構成の一部を短絡して前記ヒータ構成およびモ
   ータの分圧抵抗構成を低電圧電源構成とし、高電圧電源
   時には前記リレーにより前記サイリスタの第１端子とゲ
   ート間を短絡して前記サイリスタをオフにし、前記ヒー
   タ構成および前記モータの分圧抵抗構成が短絡されるこ
   となく高電圧電源構成となるようにしたことを特徴とす
   る自動電圧切替温風器。 ２．前記双方向性３端子サイリスタの第２端子とゲート
   間に低電圧電源時に短絡すべきモータの分圧抵抗を接続
   したことを特徴とする請求項１記載の自動電圧切替温風
   器。