JP5332538B2

JP5332538B2 - 電気温風機

Info

Publication number: JP5332538B2
Application number: JP2008297556A
Authority: JP
Inventors: 裕幸鈴木; 和也近藤
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2008-11-21
Filing date: 2008-11-21
Publication date: 2013-11-06
Anticipated expiration: 2028-11-21
Also published as: JP2010121897A

Description

本発明は複数の線間電圧の交流電源に運転対応した電気温風機に関するものである。

従来、この種の電気暖房器は、２つの商用電源を利用可能とするために１つの発熱体と、前記発熱体と２つの商用電源とをそれぞれ接続する２つの回路部と、前記２つの回路部を選択的に開閉可能な切換部と、周囲の温度に応じて発熱体に供給される電力を制御する温度調節部で構成され、さらに使用する電源に合わせて発熱体に電力供給する回路部を選択し切換えて発熱体に通電する構成になっている（例えば、特許文献１参照）。

図５は、特許文献１に記載された従来の電気暖房器を示すものである。図５に示すように、ヒータ１と、ヒータ１とメイン商用電源Ｖ１とを接続するメイン回路部２と、ヒータ１とサブ商用電源Ｖ２とを接続するサブ回路部３と、メイン商用電源Ｖ１からの電力供給により、メイン回路部２およびサブ回路部３の双方を電気的に開閉可能なリレー４と、周囲の温度に応じてヒータ１への供給電力を制御可能なサーモスタット５と異常加熱時に通電を遮断する温度過昇防止器６から構成されている。
特開２００７−２５５７４３号公報

しかしながら、前記従来の構成では、供給される商用電源に接続された回路部を選択してヒータに通電するが、回路部に関係なく通電されるヒータ１は共用なので、ヒータ１への供給電力が２００Ｖと１００Ｖの場合、ヒータ１の発熱能力は２００Ｖ時の発熱能力を１００％とすると１００Ｖ時は１／４の２５％と大きく変わる。

従って、ヒータ１の発熱能力を２００Ｖ電源の使用時の暖房が快適になるように設定すると、１００Ｖ電源の使用時では暖房感が悪くなり、逆に１００Ｖ電源の使用時の暖房が快適になるようにヒータ１の発熱能力の仕様を決めると、２００Ｖ電源の使用時にはヒータに流れる電流値は１００Ｖ使用時の２倍となりヒータ１は大出力で高温となるため機器の断熱など構造が複雑になることが考えられる。

また、このように電流値も大きいので、場合によっては室内配線の許容電流を越えてブレーカが動作することも考えられる。また、２つの商用電源を切換えて使用するために、常に２つの回路部を商用電源に接続しなければならず、機器の使用場所が限定されることも考えられる。さらに、使用する二つの商用電源を選択するために回路の切換えが必要となるので、使用者は使用毎に電源を切換える必要があり、また、切換えをタイマー等で実施する場合は部品点数が増加し、接続する電源が固定される。

前記従来の問題点に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、一つの機器で複雑な回路の切換や複数の電源との同時接続を行うことなく、また電力会社の使用時間帯によって電気料金が異なるオール電化契約に合わせて使用者が機器を運転する電源を自由に選択でき、また供給された電源電圧が２００Ｖ使用時でも１００Ｖ使用時でも、これに適応して常に快適な温度の温風を吹き出すように構成した電気温風機を提供することにある。

前記課題を解決するために、本発明の電気温風機は、送風路内に送風手段と、温風ヒータユニットを設け、運転制御装置により、外部交流電源から供給された電力の線間電圧を自動検知して送風手段の送風量ならびに温風ヒータユニットの発熱量を印加電圧に合わせた設定値に制御するようにしたものである。

これによって、利用者が機器を使用する時間帯や暖房を行う場所の大きさによって複数の機器を使い分けることなく使用目的にあった線間電圧の交流電源に機器を接続するだけで機器自体が印加された電圧を自動検知し、その電圧にあった運転設定がなされるので面倒な設定を行うことなく、最適な暖房運転を行うことが可能となる。

本発明の電気温風機は、複雑な設定変更等を行うことなく利用者が使用目的や使用空間ならびに使用時間帯に適した線間電圧の交流電源を選択して最適な暖房を簡便に行うことができる。

第１の発明は、送風路と、前記送風路内に設けた送風手段と、前記送風路内に設けた温風ヒータユニットと、前記送風手段と前記温風ヒータユニットを制御する運転制御装置と、前記送風手段と前記温風ヒータユニットと前記運転制御装置に外部交流電源からの電力を供給するための電源供給手段と、使用者が温風の温度を設定する操作手段と、吸気空気温度を測定するサーミスタと、を備え、前記運転制御装置は、接続された外部交流電源の線間電圧を自動検知する電圧検知回路と、前記送風手段の送風量ならびに前記温風ヒータユニットの発熱量の運転条件が予め設定されて登録されたメモリーと、を備え、前記運転制御装置は、前記電圧検知回路が検知した前記外部交流電源の線間電圧と、前記操作手段で設定された温度と、前記サーミスタが測定した吸気空気温度に基づき、前記メモリーに登録された運転条件で制御することにより、供給される電源電圧と、使用者が設定する温度と、サーミスタにより測定される吸込空気温度とに対応した最適条件で、ヒータが発熱し、その発熱量に合わせて設定された送風手段の風量で送風されるので、例えば、交流２００Ｖ電源の使用時に吹き出される温風が熱くなり過ぎることもなく、交流１００Ｖ電源の使用時に冷風が吹き出すこともなく最適温度の温風を吹き出すことができる。

第２の発明は、電源供給手段より供給された交流電源電圧を一定の直流電源電圧に変換するスイッチング電源を有し、特に、第１の発明の送風手段に使用しているモータを前記スイッチング電源で変換された直流電源電圧で駆動する直流モータとすることにより、接続される交流電源の線間電圧の影響を受けなくなり、線間電圧に合わせた定格のモータを選択しなくても設定した回転数に安定して制御することができる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明の温風ヒータユニットを複数本の電気ヒータで構成することにより、温風ヒータユニットの発熱能力が各電気ヒータに分散されることとなり、通電本数を変更することで発熱能力を容易に調節することができる。

第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明の温風ヒータユニットの発熱能力切換を、供給電力の通電率を変更して行うことにより、送風路内の温風ヒータユニット全体を均一に通電しながら発熱能力を切換え可能となり送風路内を通過する空気を均一温度で暖めながら発熱能力を切換えることができる。

第５の発明は、特に、第１〜４のいずれか１つの発明の温風ヒータユニットは、電気ヒータに放熱フィンを設けた構成とすることにより、電気ヒータより発生した熱を放熱する面積が格段に増加することとなり、送風路内を通過する空気に効率よく熱を伝えることができる。

第６の発明は、特に、第１〜５のいずれか１つの発明の温風ヒータユニットは多数のフィンと複数のパイプからなるクロスフィン型熱交換器と複数本の丸棒形状をした電気ヒータを有し、前記パイプ内に電気ヒータを挿入した構成とすることにより、発熱能力を切換えるために電気ヒータの通電本数を変更しても各フィンはパイプを介して各電気ヒータと繋がっているので各フィンの温度は均一となり、送風路内を通過する空気を均一に加熱することができる。

第７の発明は、特に、第５または第６の発明の送風手段を送風路風下側に配置し、クロスフローファンとしたことにより、送風路内の幅方向の流れが均一となるので送風路内に設けられた熱交換器の各フィンを通過する風量がほぼ同じとなり、各フィンから効率的に放熱することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における電気温風機の断面図で、図２は同じく電気回路図で、図３は同じく動作のフローチャートを示すものである。

図１〜図３において、機器への供給電源の電圧検知回路１６は、供給された交流電源電圧の振幅の大きさから供給電源の電圧を検知できるようにしたものであり、温風ヒータユニット１０の通電制御および送風ファン１３の送風量を調節するために直流モータ１４の回転数を制御する制御回路１７と有機的に関連して機器の制御を行う運転制御装置１５を構成している。

また、送風路９内に設けられた温風ヒータユニット１０は、複数本のシーズヒータ１１を多数の放熱フィン１２ａと複数のパイプ１２ｂからなるクロスフィン型熱交換器１２のパイプ１２ｂ内に挿入したものであり、送風ファン１３に機械的接続された直流モータ１４と有機的に関連して温風吹出口８より設定温度の温風を送風する温風発生ユニットを構成している。

以上のように構成された電気温風機について、以下その動作、作用を主として図３、図４を中心にして説明する。

まず、使用者が電源コード１９を任意の外部交流電源に接続すると、運転制御装置１５にスイッチング電源１８で整流され、レギュレーターで使用電圧に調節された直流電源が供給され、運転制御装置１５が起動する。一方、同時に電源コード１９と直列に接続された電圧検知回路１６に接続した外部交流電源が印加される。そして、電圧検知回路１６は印加された外部交流電源の電源電圧の振幅の大きさにより、印加された前記電源が１００Ｖか２００Ｖかを検知する。

次に使用者が電源スイッチ２１を入り状態にすると、外部交流電源が電源コード１９、運転制御装置１５、制御回路１７等を介して温風ヒータユニット１０に接続状態となる。制御回路１７は、使用者が操作基板２０により設定した温度と電圧検知回路１６により検知された外部交流電源の電圧から温風ヒータユニット１０の発熱量と送風ファン１３の送風量を調節する。

温風ヒータユニット１０の発熱能力調整は、シーズヒータ１１に供給している電力の通電量を制御回路１７でコントロールしているトライアック２３で行なうか、シーズヒータ１１の通電本数を切換えることで行なう。また、送風ファン１３の送風量の調節は、スイッチング電源１８で変換された直流電源で駆動する直流モータ１４の回転数を制御することで行う。

温風ヒータユニット１０の発熱量と送風ファン１３の送風量は、供給される電源電圧と使用者が設定する温度、サーミスタ２２により測定される吸込空気温度を入力値として、この入力値に対応した温風ヒータユニット１０の通電率、または通電本数、直流モータ１４の回転数で決定される。なお、温風ヒータユニット１０の通電率、または通電本数、直流モータ１４の回転数は、いろいろな入力値に対応してそれぞれの場合の運転対応表、すなわち、予め実験的に求めた図４に示す運転対応表が運転制御装置１５のメモリーに登録されている。

例えば、１００Ｖ交流電源の通電時にはシーズヒータ１１の発熱能力は低下するので設定温度を高くされ、吸込空気温度が低い場合にはシーズヒータ１１は全ヒータにフル通電を行い大とし、送風ファン１３の回転を超低にして送風量を低減するような設定がなされている。

逆に２００Ｖ交流電源の通電時に設定温度を低くされ、吸込空気温度が低い場合には、シーズヒータ１１の通電量を小にして減少させるか、通電本数を減少する設定にして温風ヒータユニット１０の発熱能力を下げ、送風ファン１３の回転数を低にして送風量を低減し室温が設定温度になるように設定されている。

また、温風ヒータユニット１０に直列で温度過昇防止装置６が接続されており、例えば運転制御装置１５が異常状態となって無送風時に温風ヒータユニット１０がフル通電されて送風路９内の空気が異常に温度上昇した場合には温風ヒータユニット１０に供給される電力を遮断するようになっている。

以上のように、本実施の形態においては接続された外部交流電源の線間電圧を自動検知し、電源電圧と使用者が設定する温度、サーミスタ２２により測定される吸込空気温度を入力値として、この入力値に対応した温風ヒータユニット１０の通電率、または通電本数、直流モータ１４の回転数で運転する構成とすることにより、接続された交流電源電圧、設定温度、吸込空気温度に対応した最適条件で温風ヒータユニット１０は発熱し、送風ファン１３は送風することとなる。

従って、２００Ｖ交流電源の使用時に吹き出される温風が熱くなり過ぎることもなく、また１００Ｖ交流電源の使用時に冷風が吹き出すこともなく最適温度の温風を吹き出すことができる。なお、上記の図４における設定温度、吸込温度の低、中、高は、ある温度〜ある温度の所定の温度範囲をいうものであり、また、ヒーター通電率の小、中、大も、ある率〜ある率の所定範囲の率、ファン回転数の超低、低、中、高も、所定の範囲の回転数を言うものである。

以上のように本発明にかかる電気温風機は、外部交流電源の線間電圧に関係なく使用が可能となるので、２００Ｖ交流電源が普及しているオール電化住宅や２００Ｖ交流電源の使用時の暖房能力から寒い地域での暖房に有効である。

本発明の実施の形態１における電気温風機の断面図同実施の形態１における電気温風機の電気回路概略図同実施の形態１における電気温風機の動作ブロック図同実施の形態１における電気温風機の運転対応表の図従来の電気暖房器の電気回路図

９送風路
１０温風ヒータユニット
１１シーズヒータ
１２クロスフィン型熱交換器
１２ａ放熱フィン
１２ｂパイプ
１３送風ファン（送風手段）
１５運転制御装置
１６電圧検知回路
１７制御回路
１８スイッチング電源

Claims

送風路と、前記送風路内に設けた送風手段と、前記送風路内に設けた温風ヒータユニットと、前記送風手段と前記温風ヒータユニットを制御する運転制御装置と、前記送風手段と前記温風ヒータユニットと前記運転制御装置に外部交流電源からの電力を供給するための電源供給手段と、使用者が温風の温度を設定する操作手段と、吸気空気温度を測定するサーミスタと、を備え、前記運転制御装置は、接続された外部交流電源の線間電圧を自動検知する電圧検知回路と、前記送風手段の送風量ならびに前記温風ヒータユニットの発熱量の運転条件が予め設定されて登録されたメモリーと、を備え、前記運転制御装置は、前記電圧検知回路が検知した線間電圧と、前記操作手段で設定された温度と、前記サーミスタが測定した吸気空気温度に基づき、前記メモリーに登録された運転条件で制御する構成とした電気温風機。
電源供給手段より供給された交流電源電圧を一定の直流電源電圧に変換するスイッチング電源を有し、送風手段に使用しているモータは前記スイッチング電源で変換された直流電源電圧で駆動する直流モータとした請求項１記載の電気温風機。
温風ヒータユニットは、複数本の電気ヒータで構成した請求項１または２に記載の電気温風機。
温風ヒータユニットの発熱能力切換は、供給電力の通電率を変更して行う構成とした請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気温風機。
温風ヒータユニットは、電気ヒータに放熱フィンを設けた構成とした請求項１〜４のいずれか１項に記載の電気温風機。
温風ヒータユニットは、多数のフィンと複数のパイプからなるクロスフィン型熱交換器と複数本の丸棒形状をした電気ヒータを有し、前記パイプ内に前記電気ヒータを挿入した請求項１〜５のいずれか１項に記載の電気温風機。
送風手段は、送風路風下側に配置し、クロスフローファンとした請求項５または６に記載の電気温風機。