JP5193273B2 - 加熱送風装置 - Google Patents

Description

本発明は、加熱送風装置、殊に送風能力を可変としている加熱送風装置に関するものである。

毛髪の乾燥やヘアセットに用いられるヘアドライヤーでＡＣ電源を用いるものにおいては、通常、送風用のモータに半波通電するか全波通電するかによって送風能力を変化させている。この場合、風量に応じて、あるいは風温に応じて加熱用のヒータに供給する電力を制御することで、風量を低下させた時の風温が高くなり過ぎないようにしなくてはならない。

このために従来においては風量を切り替える機械式スイッチの位置を検出する手段を設けてヒータ供給電力を切り換えたり、温度センサによって検出した風温に応じてヒータ供給電力を切り換えたりしていた。また、ヒータ供給電力の切り換えも、風量（送風能力）の切り換えと同様に、半波通電か全波通電かで行っていた。

この場合、風量もしくは風温の検出のための検出手段を必要とする上に、該検出手段への配線も必要であり、このためにコストが高くなっているとともに組立性も良くないという問題を有している。また、上記のヒータ供給電力の切り換えでは、通常使用では問題なくても、例えば頭皮をピンポイントに乾燥させるために吹き出し口を頭皮に近接させて使用すると、風温が高すぎて吹き出し口を頭皮から離さざるを得なかったり、風温が低くて頭皮をしっかり乾かすことができないといったことが生じる。

特公昭６０−３４８５号公報

本発明は上記のような点に鑑みなされたものであって、風温の制御を簡便に且つ適切に行うことができる加熱送風装置を提供することを課題とするものである。

本発明は、送風用のファン及びファン駆動用のモータと、ファンによって流れる空気を加熱する加熱部とを備えるとともに、上記モータに通電される電圧または電流を検知する検出部と、上記加熱部に供給する電力を上記検出部の検出結果に応じてデューティ制御する制御部とを備えていることに特徴を有している。モータ電流または電圧を検出することで風量を検知して、加熱部をデューティ制御するようにしたものである。

この時、電源部と検知部の間に降圧部が設けられているとともに、電源部からオンオフ用のスイッチを介してモータへ至る電源線の途中もしくは電源部からモータに至る電源線の途中から上記降圧部の片側に電流を流す分岐線が設けられて、該分岐線上に前記検出部が配されていることが好ましく、更には放電部と、この放電部に液体を供給する液体供給手段と、上記液体供給手段を制御する第２の制御部とを備えたものでは、電源部からの降圧手段を有する上記第２制御部が上記検出部のための前記降圧部を兼ねていることが好ましい。

風量低下時のヒータ加熱しすぎによる熱風出力を防ぐため、風温を検出するか、または風量に応じてヒータに供給する電力を制御する必要があるが、モータ電流または電圧を検出することで風量検出を行うために、風量を切り替える機械式スイッチの位置を検出したり、温度センサを追加して風温を検出したりする必要がなく、シンプルで低価格な構成をとることができる。また、加熱部をデューティ制御するために、適切な風温を得ることが容易である。

本発明の実施の形態の一例のブロック図である。 同上の回路図である。 他例の回路図である。 さらに他例の回路図である。 別の例の回路図である。 ヘアドライヤーの斜視図である。 ヘアドライヤーの断面図である。 ヘアドライヤーの他例の断面図である。

本発明の実施の形態の一例を図に基づいて説明すると、本発明に係る加熱送風装置は、図１に示すように、ファン駆動用のモータＭと加熱用の加熱部Ｈ、そして電源部Ｄに加えて、モータＭに通電される電圧または電流を検知する検出部Ｎと、検出部Ｎからの信号を受けて加熱部Ｈに供給する電力を予め設定された状態にデューティ制御する制御部Ｃとを備えている。

図２は上記電源部Ｄを直流電源Ｖで、加熱部Ｈを抵抗Ｒで、検出部Ｎを抵抗Ｒ１で構成した場合の具体例を示しており、上記抵抗Ｒ１はモータ電流が流れる経路に直列に接続してある。また、制御部Ｃは、ここでは１チップマイクロコンピュータからなるとともに上記抵抗Ｒ１の両端電圧が入力される制御回路ＩＣ１と、トランジスタＴＲ１で構成している。

本体が通電されて制御回路ＩＣ１に電圧が印加されることで制御回路ＩＣ１が動作すれば、モータＭに流れる駆動電流の電流値に応じて抵抗Ｒ１両端に発生する電圧を制御回路ＩＣ１が取り込む。そして加熱部Ｈ（抵抗Ｒ）を駆動するタイミングになると、制御回路ＩＣ１はＨレベルの制御信号を出力してトランジスタＴＲ１のベースに電圧を印加して、トランジスタＴＲ１をターンオンさせて抵抗Ｒに電流を流す。また、制御回路ＩＣ１からＬレベルの信号がトランジスタＴＲ１のベースに出力されると、トランジスタＴＲ１は非道通となって抵抗Ｒへの電流が遮断される。この時、制御回路ＩＣ１は、抵抗Ｒ１の両端電圧に応じて、つまりはモータＭに流れる駆動電流値に応じて、トランジスタＴＲ１のオン期間（デューティ比）を制御することで、抵抗Ｒの発熱量をモータＭによる送風量に応じた値に調整する。ここでは示していないが、上記送風量だけでなく、使用者によって別途設定される設定値に応じても上記デューティ比を制御するようにしてもよいのはもちろんである。

図３に他例を示す。ここでは電源部Ｄを商用交流電源で構成し、電源部ＤとモータＭの間に並列状態にあるスイッチＳＷ１ａ，ＳＷ１ｂを接続している。また、スイッチＳＷ１ａ側には整流ダイオードＤ１を直列接続している。そしてスイッチＳＷ１ａ，ＳＷ１ｂからモータＭに至る電源線の途中から分圧抵抗Ｒ５，Ｒ６からなる検出部Ｎにつながる分岐線を設けている。図中ＳＤは上記商用交流電源を降圧する降圧部であり、電源部Ｄと並列にダイオードブリッジＤＢとトランスＴ、３端子レギュレータＩＣ２で構成されている。

そして検出部Ｎにおける分圧抵抗Ｒ５は前記整流ダイオードＤ１のカソード側に接続され、Ｒ５と直列接続された分圧抵抗Ｒ６の両端は制御回路ＩＣ１とダイオードブリッジＤＢの２次グランドＧ側に接続されている。また、加熱部Ｈ（抵抗Ｒ，Ｒ）と直列接続されたトライアックＴＲが電源部Ｄと並列に接続されている。

制御部Ｃは、加熱部Ｈの制御信号を出力する制御回路ＩＣ１と、フォトトライアックＰＴと上記トライアックＴＲ、フォトトライアックＰＴの１次側電流を制限する抵抗Ｒ４、フォトトライアックＰＴの２次側電流を制限する抵抗Ｒ３で構成している。

今、整流ダイオードＤ１と直列接続されているスイッチＳＷ１ａを導通させたならば、電源部Ｄから半波の電力波形がモータＭに印加される。整流ダイオードＤ１と直列接続されていないスイッチＳＷ１ｂが導通した場合は、電源部Ｄから全波の電力波形がモータＭに通電される。

一方、電源部Ｄから降圧部ＳＤに電流が流れると、ダイオードブリッジＤＢを介して全波整流が行われ、３端子レギュレータＩＣ２から制御回路ＩＣ１に例えば５Ｖの電源が供給される。

そしてスイッチＳＷ１ａが導通して、電源部Ｄから図中Ａの方向に電流が流れる場合、モータ駆動電流は整流ダイオードＤ１へは流れずに検出部Ｎの分圧抵抗Ｒ５, Ｒ６を通り、分圧抵抗Ｒ６に電圧が発生する。電源部から図中Ｂの方向に電流が流れた場合にも、スイッチＳＷ１ａから整流ダイオードＤ１を経て分圧抵抗Ｒ５, Ｒ６に電流が流れ、分圧抵抗Ｒ６に電圧が発生する。

これに対し、スイッチＳＷ１ｂが導通する時、電源部ＤからＡの方向に電流が流れる場合は、モータ駆動電流はスイッチＳＷ１ｂへと電流が流れて、検出部Ｎには電流が流れず、電源部ＤからＢの方向に電流が流れた場合には、スイッチＳＷ１ｂ及び分圧抵抗Ｒ５, Ｒ６に電流が流れて、分圧抵抗Ｒ６に電圧が発生する。

スイッチＳＷ１ａ，１ｂのどちらがオンとなるかによって、つまりはモータ駆動電流が半波通電か全波通電かによって、分圧抵抗Ｒ６の印加電圧が違うことから、これを制御回路ＩＣ１で検出する。そして、制御回路ＩＣ１は、加熱部Ｈをオンとするタイミングで、フォトトライアックＰＴが接続されたポートにＨレベル信号を出力し、抵抗Ｒ４を介してフォトトライアックＰＴの１次側を導通させる。これによってフォトトライアックＰＴの２次側も抵抗Ｒ３を介して導通し、トライアックＴＲがオンとなって加熱部Ｈが導通する。制御回路ＩＣ１のフォトトライアックＰＴを接続したポートにＬレベル信号を出力すれば、トライアックＴＲはオフして加熱部Ｈは非導通となる。

この時、トライアックＴＲの通電を、半波１個を通電した後、半波２個を非通電とするパターンでデューティ制御すれば、全波比１／３の電力で通電させることができ、整流ダイオードで加熱部Ｈを半波駆動した場合と比較すると、３２％の電力低減を図ることができる。このようなパターンでの加熱部Ｈへの通電は、該加熱送風装置がヘアドライヤーである場合、頭皮をピンポイントで乾燥させるために吹き出し口を頭皮に近接させた時にも、頭皮が熱くなり過ぎることがない温度の風温とすることができるものであり、このために毛髪だけでなく頭皮までしっかり乾燥させることができるものとなる。

検出部Ｎにつながる分岐線は、図４に示すように、電源部ＤからモータＭに至る電源線の途中に設けてもよい。いずれにしてもモータ駆動電流の検出は、通常、その経路に抵抗を挟んで抵抗の両端電圧を測定することで行うために、抵抗の両端に２本の電線を接続することになるが、ここでは１本の電線は既存の電線を共用するために、分岐線を新たに設けるだけでよく、配線が簡潔となり組立性が改善する。

図５に他の例を示す。検出部Ｎの構成及び加熱部４を制御する制御部Ｃの構成は基本的に図３に示したものと同じであるが、放電部ＤＣＧと、第２制御部Ｃ２とを追加している。ここにおける放電部ＤＣＧは水を静電霧化させるためのもので、第２制御部Ｃ２は上記空気中の水分を冷却によって結露水として得て上記静電霧化に供するための液体供給手段（例えばペルチェ素子）Ｐの駆動制御のためのものである。

図示例における第２制御部Ｃ２は、検出部Ｎのための降圧部ＳＤを兼ねたもので、降圧部ＳＤにおけるトランスＴは、液体供給手段Ｐの電圧変換用トランスとしても使用している。すなわち、トランスＴは、巻線Ｔ１ｐ，Ｔ１ｓ，Ｔ１ｂを同一ボビンに巻いたもので、巻数比はＴ１ｐ：Ｔ１ｓ：Ｔ１ｂ=１４６：４：９となっており、巻線Ｔ１ｓに液体供給手段Ｐを接続して、液体供給手段Ｐの駆動用電源としている。

電源部ＤからダイオードブリッジＤＢを介して第２制御部Ｃ２に電源が供給されると、トランスＴが起動して発振を開始する。巻線Ｔ１ｂには８Ｖ程度の電圧が発生しており、巻線Ｔ１ｂから３端子レギュレータＩＣ２の入力部に接続することで、制御部Ｃの電源を構成し、さらに検出部Ｎに流入した電流は第２制御部Ｃ２のグランドＧに返す。放電部ＤＣＧは、電源部Ｄ（ＡＣ１００Ｖ／５０−６０Ｈｚ）の倍の周期で間欠発振しており、負荷２５０ＭΩ時に−４．２ｋＶを静電霧化のための放電用として出力する。

液体供給手段Ｐを制御する第２制御部Ｃ２が備える降圧手段が検出部Ｎの降圧部ＳＤを兼用しているために、検出部Ｎのための降圧手段を別途設けなくてもすむものであり、回路構成を簡素化し、コストダウンや省スペース化を図ることができる。

図６及び図７は上記放電部ＤＣＧとして、静電霧化部２１と、亜鉛電極やプラチナ電極に高電圧を印加する金属微粒子発生部２２とを備えているヘアドライヤーの一例を示しており、背面に吸い込み口１１を、先端に吹き出し口１３を備えた本体１内にはモータＭと該モータＭで駆動されるファン１２と、加熱部Ｈとを内蔵しており、さらに本体１に対して折り畳み自在に連結されているグリップ部１０の前面には、前記スイッチＳＷ１ａ，ＳＷ１ｂの操作用のスライド操作部１４を備えている。本体１の側面でグリップ部１０を握る手の指で操作することができる位置に配した操作部１５は、加熱部Ｈへの供給電力を変化させるためのもので、該操作部１５の操作により、前記制御部Ｃは加熱部Ｈへの通電のデューティ制御のデューティ比を変更する。

図８は加熱送風装置としてのブラシ付きヘアドライヤーを示している。一端に吸い込み口１１を、他端に吹き出し口１３を備えた筒状で且つグリップ部を兼ねている本体１内にモータＭとファン１２及び加熱部Ｈを内蔵しており、吹き出し口１３には先端が閉じた中空筒状で多数のブラシ３０及び多数の小径吐出口３１を周面に備えたブラシアタッチメント３が取り付けられる。

上記実施例ではヘアドライヤーあるいは毛髪くせ付けのためのブラシ付きヘアドライヤーという毛髪を対象とした機器を例として示したが、送風用のモータＭと風温を高める加熱部Ｈとを有するものであれば、本発明に係る加熱送風装置はこれらに限定されるものではない。

Ｃ 制御部
Ｄ 電源部
Ｈ 加熱部
Ｍ モータ
Ｎ 検出部

Claims (3)

1. 送風用のファン及びファンの駆動用のモータと、ファンによって流れる空気を加熱する加熱部とを備えるとともに、上記モータに通電される電圧または電流を検知する検出部と、上記加熱部に供給する電力を上記検出部の検出結果に応じてデューティ制御する制御部とを備えていることを特徴とする加熱送風装置。
2. 電源部と検知部の間に降圧部が設けられているとともに、電源部からオンオフ用のスイッチを介してモータへ至る電源線の途中もしくは電源部からモータに至る電源線の途中から上記降圧部の片側に電流を流す分岐線が設けられて、該分岐線上に前記検出部が配されていることを特徴とする請求項１記載の加熱送風装置。
3. 放電部と、この放電部に液体を供給する液体供給手段と、上記液体供給手段を制御する第２の制御部とを備えて、電源部からの降圧手段を有する上記第２制御部が上記検出部のための前記降圧部を兼ねていることを特徴とする請求項２記載の加熱送風装置。

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