JP6704114B2 - 電気採暖具のコントローラ - Google Patents

電気採暖具のコントローラ Download PDF

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Description

本発明は、電気採暖具のコントローラへのヒータ線の導入構造に関するものである。
従来、この種の電気採暖具が、ヒータへの通電を制御する制御基板を内蔵したコントローラを本体の角部に設置されている。本体内部に配設されたヒータ線の端部はコントローラ内部に収容された制御基板に接続されており、コントローラを介してヒータ線は通電制御されている。コントローラのケースは上ケースと下ケースとで構成されており、上ケースと下ケースの側壁と内部リブが当接することにより、制御基板を収容する制御基板収容部が形成される構成となっている。下ケースの内部リブには複数の切り欠きが形成されており、切り欠きにヒータ線を挿入して下ケースの上に上ケース重ねることにより、上ケースの内部リブが切り欠きの上部の開口を閉塞し、ヒータ線の移動を規制する構成となっている。ヒータ線は切り欠きを介して制御基板に接続される構成となっている。(例えば、特許文献1参照)。
また、別の例として、コントローラのケース内のリブに長方形の固定枠を形成し、固定枠の対向する2辺の対向位置にそれぞれ嵌合溝を形成した構成である。ヒータ線は対向する2個の嵌合溝に押入して固定され、先端を制御基板の所定の接続部に接続される。固定枠の上方より、蓋を設置してヒータ線が固定枠より外れることを防止する構成となっている(例えば、特許文献2参照)。
図10は、特許文献1に記載された従来の電気採暖具のコントローラの下ケース斜視図を示し、図11はコントローラ上ケースの斜視図を示すものである。
図10に示すように、下ケース1は、底面2の外周に沿って側壁3が形成されており、側壁3に連続して内部リブ4が形成されている。内部リブ4は複数個所に切り欠き5が形成されている。また、図11に示すように上ケース6は、天面7の外周に沿って側壁8が形成されており、側壁8に連続して内部リブ9が形成されている。下ケース1と上ケースとを積み重ねた場合、下ケース1の切り欠き5の上部の開口が上ケースの内部リブ9により閉塞される。
図12は、特許文献2に記載されたコントローラの内部の平面図を示し、図13は固定枠にヒータ線が押入された状態の詳細な斜視図を示すものである。
図12に示すように、コントローラのケース10外周に沿って設けられた側壁11が形成されており、側壁11に連続してリブ12が形成されている。リブ12の中間部には、略長方形の固定枠13が形成されている。固定枠13の対向する2辺の複数個所にはそれぞれ対向する位置に嵌合溝14が形成されている。側壁11とリブ12で囲まれるコントローラの内部には制御基板15が設置されている。ヒータ線16は2個の嵌合溝14に押入され、ヒータ線16の先端は制御基板15の所定の接続部に接続されている。また、図13に示すように、ヒータ線16が設置された固定枠13の上方から蓋17が設置される構成となっている。
特許第5321374号公報 特開2002−333150号公報
しかしながら、特許文献1に記載された構成では、ヒータ線を切り欠きに挿入し、切り欠きの上部が開放された状態で、上ケースを設置する構成である。このような構成の場合、上ケースを設置する工程において、ヒータ線が切り欠きより飛び出して下ケースのリブと上ケースのリブの間に挟まり、ヒータ線が損傷する可能性があり、安全性と信頼性の面で改良の余地があった。
また、特許文献2に記載された構成では、ヒータ線の飛び出し防止の構成として、別部材の蓋を設置するものである。このような構成の場合、別部品として蓋を追加することが必須であり、しかも蓋を取り付けるための工程を追加する必要があるため、部品コストおよび組み立て工数が増加するため、製造コストの面で改良の余地があった。
また、引用文献1および引用文献2に記載された構成では、100V回路を備えたコントローラ内部と、可燃物である本体とは、切り欠きおよび嵌合溝を介して直線状に連通した構成となっている。このような構成の場合、コントローラ内部で発火した場合、切り欠きおよび嵌合溝を介して本体が延焼する可能性があり、安全性と信頼性の面で改良の余地があった。
前記従来の課題を解決するために、本発明の電気採暖具のコントローラは、下面に開口を備えた略箱状の上ケースと、上面に開口を備えた略箱状の下ケースと、を上下に重ね合わせたケースと、ケース内に収容された制御基板と、制御基板に接続されたヒータ線と、を含み、ケースは制御基板を収容する収容部と、ケースの外周の一部に臨み電気採暖具の
本体と接合する接合部とを備え、上ケースと下ケースの少なくとも一方に、収容部と接合部とを区画し、略並行に間隙を設けて配設された複数の隔壁を備え、隔壁は端部よりヒータ線を押入可能な複数の導入溝を備え、少なくとも1個の隔壁には、隔壁の端部に開口し、端部より略垂直に形成された垂直部と、垂直部に連続して形成され、端部と略平行の平行部と、で形成された鉤形導入溝を備え、前記複数の隔壁に設けられた導入溝は、相互に異なる水平位置に配置し、前記ケースの外部より導入溝を介して前記ケースの収容部が直視できないことを特徴とするものである。
これにより、ヒータ線を鉤型導入溝の平行部に抱持させることが可能となり、ヒータ線が隔壁より浮き上がることを防止することができるため、上ケースと下ケースを重ね合わせたときに、隔壁の端部でヒータ線を噛み込むことを抑制することが可能となり、ヒータ線の損傷およびそれに伴う発火等の異常の発生を抑制することができ、安全性と信頼性の高い電気採暖具のコントローラを提供することができる。
本発明の電気採暖具のコントローラは、発火等の異常の発生を抑制することができ、安全性と信頼性の高い電気採暖具のコントローラを提供することができる。
本発明の実施の形態1における電気採暖具の外観を示す斜視図 本発明の字氏の形態1におけるヒータ線の構成を示す模式図 本発明の実施の形態1におけるコントローラの外観を示す斜視図 同コントローラの下ケースの上方からの斜視図 同コントローラの上ケースの下方からの斜視図 第二隔壁の詳細斜視図 図5に矢印Cで示すC矢視図 同コントローラの上ケースに制御基板と本体を取り付けた状態の下面図 同電気採暖具の完成状態におけるコントローラの断面図 特許文献1に記載された従来のコントローラの下ケース斜視図 特許文献1に記載された従来のコントローラの上ケースの斜視図 特許文献2に記載されたコントローラの内部の平面図 特許文献2に記載された固定枠にヒータ線が押入された状態の斜視図
第1の発明は、下面に開口を備えた略箱状の上ケースと、上面に開口を備えた略箱状の下ケースと、を上下に重ね合わせたケースと、ケース内に収容された制御基板と、制御基板に接続されたヒータ線と、を含み、ケースは制御基板を収容する収容部と、ケースの外周の一部に臨み電気採暖具の本体と接合する接合部とを備え、上ケースと下ケースの少なくとも一方に、収容部と接合部とを区画し、略並行に間隙を設けて配設された複数の隔壁を備え、隔壁は端部よりヒータ線を押入可能な複数の導入溝を備え、少なくとも1個の隔壁には、隔壁の端部に開口し、端部より略垂直に形成された垂直部と、垂直部に連続して形成され、端部と略平行の平行部と、で形成された鉤形導入溝を備え、前記複数の隔壁に設けられた導入溝は、相互に異なる水平位置に配置し、前記ケースの外部より導入溝を介して前記ケースの収容部が直視できないことを特徴とする、電気採暖具のコントローラである。
これにより、ヒータ線を鉤型導入溝の平行部に抱持させることが可能となり、ヒータ線が隔壁より浮き上がることを防止することができるため、上ケースと下ケースを重ね合わせたときに、隔壁の端部でヒータ線を噛み込むことを抑制することが可能となり、ヒータ線の損傷およびそれに伴う発火等の異常の発生を抑制することができ、安全性と信頼性の高い電気採暖具のコントローラを提供することができる。
また、コントコーラに収容された制御基板で発火した場合、それぞれの隔壁に設けられた導入溝の開口は他の隔壁に閉塞されることとなり、コントローラで発火した火が本体に引火することを抑制することが可能となり、安全性をより向上することができる。
第2の発明は、特に第1の発明において、前記ヒータ線は、前記隔壁間に形成された少なくとも1つの間隙内で、略U字状に折り曲げて配設されたものである。
これにより、ヒータ線が隔壁より浮き上がることをより確実に防止することができるとともに、ヒータ線の破損または接続作業の不具合により、ヒータ線を切断する必要が生じた場合に、略U字状に折り曲げた部分を伸長して制御基板に接続することが可能となり、コントローラの信頼性とメンテナンス性を向上することができる。
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、本発明の実施の形態1における電気採暖具の外観を示す斜視図である。図2はヒータ線の構成を示す模式図である。
<1>電気採暖具の構成
図1に示すように、電気採暖具100は複数のシート状の部材で構成した略長方形の本体200の角部にコントローラ300が配設されており、コントローラ300の右側面に
は電気採暖具100に電源を供給する電源コード305が接続されている。コントローラ300に接続した電源コード305で電力を供給することにより本体200を発熱させ、住宅の床面に設置して使用する採暖具である。
電気採暖具100の本体200は、表面材210とヒータユニット220と断熱シート230と裏面材240のシート状の構成部材を積層した積層体で構成されている。
ヒータユニット220は、電気採暖具100の発熱源であり、アルミニュームを主成分とする均熱シート(図示せず)の片面にヒータ線400を蛇行形状に配設して接着固定したものである。
均熱シートは、ヒータ線400で発熱した熱を本体200全面に均一に拡散する目的の部材であり、熱伝導率が高い金属シートであるアルミニュームを主成分とする厚さ約0.01mmのアルミシートである。
図2に示すように、ヒータ線400は、中心のガラス繊維401の周囲に温度を検知する温度検知線402を螺旋状に巻回し、その外周にナイロン樹脂で絶縁層403を形成し、絶縁層の外周に発熱線404を螺旋状に巻回し、その外周にPVCの絶縁層405を形成し、絶縁層の外周にポリエチレン樹脂による接着層406を形成したものである。
ヒータユニットは図1に示すように加熱範囲をエリアAとエリアBの2つの加熱エリアに分かれて配置されており、それぞれ本体200の約1/2の面積を加熱する。2つの加熱エリアは選択可能であり、両方の加熱エリアの加熱と、どちらか一方の加熱エリアのみの加熱とをコントローラ300により選択的に操作することができる。
本体200の角部に設置したコントローラ300にはヒータユニット220のそれぞれの加熱エリアに配設されたヒータ線400の両端が導入されており、コントローラ300に内蔵された制御基板330にヒータ線400の発熱線404と温度検知線402はそれぞれ所定の端子に接続されおり、コントローラ300より発熱線404へ電力が供給されるとともに、コントローラで温度検知線402の抵抗変化を検知することにより本体200の温度変化が検知できる構成となっている。
上記構成の本実施の形態における電気採暖具は、電源コード305を電源コンセントに接続して、電源つまみ241を左方向にスライドさせることにより本体200のヒータへの通電が開始され、本体200が設定された温度まで昇温する。本体200の温度は、温度設定つまみ241をスライドさせることにより設定温度を調節することができる。
本体200のヒータ線400は2個に分割して配置されており、エリアAとエリアBの2つの加熱エリアが設けられている。通常は両方のエリアが同時に加熱されるようになっているが、電気採暖具100を1人で使用する場合などで、狭い範囲の暖房でよい場合は、エリア切換ボタン343を押動すると加熱エリアを切換えることができる。エリア切換ボタン343を1回押動するとエリアAのみの加熱となり、2回押動するとエリアBのみの加熱となり、3回押動すると両方のエリアの加熱に戻るようになっている。また、加熱エリアの切換にともなって2個のエリア表示灯344の表示が切換わる。
<2>コントローラの構成
図3はコントローラの外観を示す斜視図であり、図4はコントローラの下ケースの上方からの斜視図であり、図5はコントローラの上ケースの下方からの斜視図であり、図6は第二隔壁の詳細斜視図であり、図7は図5に矢印Cで示すC矢視図であり、図8はコントローラの上ケースに制御基板と本体を取り付けた状態の下面図であり、図9は電気採暖具
の完成状態におけるコントローラの断面図である。
コントローラ300は難燃性の樹脂材料で成型した略箱状の上ケース310と、略平板状の下ケース320とを重ね合わせたケース301と、上ケース310の内部に設置された制御基板330とを主な構成部材とし、上ケース310にはコントローラ300を操作する複数の操作つまみ、操作ボタン、表示灯が設置されている。
図3に示すように、コントローラ300の前面と上面との角部には、横方向にスライドさせて電気採暖具100の電源の「入」、「切」を操作する電源操作つまみ341と、温度設定を行う温度設定つまみ342が設置されている。電源操作つまみ341と温度設定つまみ342を横方向のスライドさせることにより、コントローラ300の内部に内蔵された制御基板330に設置された電源スイッチ(図示せず)とスライド抵抗(図示せず)を操作する構成となっている。
なお、本実施の形態においては図3に示すよう、電源操作つまみ341と温度設定つまみ342を配置した側を前方とし、反対方向を後方し、前方から後方に向かって右側を右方、後方に向かって左側を左方として各構成要素の配置を説明する。
また、コントローラ300の上面には本体200の加熱エリアを選択して切換えを行うエリア切換ボタン343が設置されている。エリア切換ボタン343は上方より押圧することにより、コントローラ300の内部に内蔵された制御基板330に設置されたプッシュ型のスイッチ(図示せず)が駆動され、切換操作がなされる構成となっている。
エリア切換ボタン343の近傍には加熱エリアを表示する2個のエリア表示灯344が設置されている。
コントローラ300の内部に内蔵された制御基板330には、操作つまみおよび操作ボタンで操作される複数のスイッチと、LEDからなる表示灯と、制御機能を形成する複数の回路部品が設置されている。
図4に示すように、下ケース320は略長方形の底板321の外周に沿って高さの低い周壁322が形成されている。左側方と後方には外周より所定寸法内側に略L字状の保持リブ323が一体に成型されている。保持リブ323の上端には本体200の裏面材240を保持する突起323aと凹陥穴323bが交互に形成されている。
周壁322と保持リブ323に囲まれたスペースは制御基板330等を設置する収容スペース325であり、後方および左方の保持リブ323の外側に略L字状に形成されたスペースは本体200とコントローラ300を接合する接合スペース326である。
収容スペース325の内部には上ケース310と下ケース320をねじ(図示せず)で固定するための複数のねじ孔327が形成されている。
図5に示すように、上ケース310は、下面が開放された略箱状の形状であり、天板311は左側縁と後縁が略L字状に切り欠かれた形状であり、天板311の前縁と右側縁には外周に沿って周壁312が一体に成型されている。略L字状に切り欠かれた左側縁と後縁には高さの低い保持リブ313が一体に成型されており、保持リブ313の上端には本体200の裏面材240を保持する突起313aと凹陥穴313bが交互に形成されている。
上ケース310の周壁312と保持リブ313は、下ケース320の周壁322と保持
リブ323と対向する形状に形成されている。
保持リブ313が配置された上ケースの左側縁と後縁の近傍には、外周より所定寸法内側に隔壁314が成型されている。隔壁314の後辺の一部は前方に折れ曲がって凹陥部314aが成型されている。
周壁312と隔壁314に囲まれたスペースは制御基板330等を設置する収容スペース315であり、隔壁の外側に略L字状に形成されたスペースは本体200とコントローラ300を接合する接合スペース316である。
収容スペース315の内部には上ケース310と下ケース320をねじ(図示せず)で固定するための複数のねじ受315aが形成されている。
凹陥部314aは本体200のヒータ線400をコントローラ300の収容スペース315に導入するために形成されたものであり、凹陥部314aの前方辺は第一隔壁317が一体に形成されている。第一隔壁317の後方には、略平行の間隙を設けて第二隔壁318が形成されている。第二隔壁318は図6に示すように上ケース310とは別部材で形成されており、上ケース310と同じ樹脂材料で成型された板状の部材を所定位置に嵌合固定されている。
第一隔壁317には端部より略垂直方向に切り込んだ垂直導入溝317aが間隔をあけて4個形成されている。
また、図6に示すように、第二隔壁318には、端部より略垂直に切り込んで形成された垂直部318aと、垂直部318aに連続して形成され、第二隔壁318の端部と略平行に形成された平行部318bを備えた略鉤形状の鉤形導入溝318cが間隔をあけて4個形成されている。
第二隔壁318の後方には本体200から延出したヒータ線400の位置決めに使用する4個の位置決めリブ319が一体に成型されている。位置決めリブ319は略長方形のリブの端部より略垂直に切り込んだ位置決め溝319aが一体に成型されており、4個の位置決めリブ319は間隔を設けて配置されている。
また、図3に示すように上ケースの天板311の上面には、エリア切換ボタン343とエリア表示灯344が配置された略長方形の操作スペース311aが形成されており、天板311の左側方および後方には本体200の表面材210を粘着固定する粘着スペース311bが形成されている。粘着スペース311bは外周に向かって傾斜する傾斜面で形成されている。
図9に示すように、上記の上ケース310と下ケース320を重ね合わせた場合、相互の周壁312、322と、保持リブ313、323とは当接する構成となっており、上ケースの隔壁314と第一隔壁317と第二隔壁318と位置決めリブ319の先端は、下ケース320の底面に当接する構成となっている。上ケース310の収容スペースと下ケース320の収容スペース325、上ケースの接合スペース316と下ケースの接合スペース326とはそれぞれ連通して一体化された空間が形成され、ケース301の内部空間は収容部302と接合部303に区画された空間が形成されている。
図7は図5に矢印Cで示す凹陥部の背面図を示すものであり、図7に示すように、第一隔壁317の垂直導入溝317aと第二隔壁318の鉤形導入溝318cとは相互に重なり合わない位置に形成されている。このような構成を採用することにより、上ケース31
0の収容スペース315の内部はコントローラ300の外部より直視できない構成となっており、収容スペース315に収容された制御基板330で発火した場合、難燃材料で形成された第一隔壁317と第二隔壁318により、本体200に引火し難い構成となっている。
図8は制御基板330を設置した上ケース310に本体200を接合し、ヒータ線400を制御基板330に接続した状態を示すものである。
図に示すように、上ケース310の収容スペース315には制御基板330が設置され、複数のねじ331で固定されている。
接合スペース316には本体200が設置されている。本体200の角部は収容スペース315の形状に合わせて切断されており、本体200の裏面材240が接合スペースに配置されている。
本体200より延出されたヒータ線400は所定の長さに切断されている。本体200から延出したヒータ線400は位置決めリブ319の位置決め溝319aに押入され、次に、第二隔壁318の鉤形導入溝318cの垂直部318aから押入され平行部318bに収容される。次に、ヒータ線は第一隔壁317と第二隔壁318間に形成された隙間内で略U字状に折り曲げられた後、第一隔壁317の垂直導入溝317aに押入される。
ヒータ線400の先端部は絶縁層403および絶縁層405が剥離され、温度検知線402と発熱線404を露出し、それぞれの端部を制御基板330の所定の端子に半田付けにより接合されている。
図9に示すように、制御基板330を設置した上ケース310に下ケース320を組み合わせた状態においては、制御基板330は上ケース310の下端部に配置された状態で設置される。
本体200の表面材210は上ケース310の粘着スペース311bに粘着剤を介して粘着固定されており、裏面材240は上ケース310の保持リブ313と下ケース320の保持リブ323とで狭持されている。特に裏面材240は保持リブ313、323に形成された突起313a、323aと凹陥穴313b、323bにより確実に固定されている。
上記のように、本実施の形態における電気採暖具のコントローラは、ヒータ線を鉤型導入溝の平行部に抱持させることにより、ヒータ線が隔壁より浮き上がることを防止することができるため、上ケースと下ケースを重ね合わせたときに、上ケースの隔壁の端部と下ケースの底板の間にヒータ線が噛み込むことを抑制することが可能となり、ヒータ線の損傷およびそれに伴う発火等の異常の発生を抑制することができ、安全性と信頼性の高い電気採暖具のコントローラを提供することができる。
また、複数の隔壁に設けられた導入溝は、相互に異なる水平位置に配置したことにより、コントコーラに収容された制御基板で発火した場合、それぞれの隔壁に設けられた導入溝の開口は他の隔壁に閉塞されることとなり、コントローラで発火した火が本体に引火することを抑制することが可能となり、安全性をより向上することができる。
また、ヒータ線を隔壁間に形成された間隙内で、略U字状に折り曲げて配設することにより、ヒータ線が隔壁より浮き上がることをより確実に防止することができるとともに、ヒータ線の破損または接続作業の不具合により、ヒータ線を切断する必要が生じた場合に
は、略U字状に折り曲げた部分を伸長して制御基板に接続することが可能となり、コントローラの信頼性とメンテナンス性を向上することができる。
なお、本実施の形態においては、隔壁は第一隔壁と第二隔壁の二重の構成としたが、これに限るものではなく、例えば、第二隔壁の外側に第三隔壁を設けた三重の構成等、二重以上の複数の隔壁を備えた構成であればよい。
また、本実施の形態においては、第二隔壁は別部材として成型し、上ケースに接合する構成としたが、これに限るものではなく、上ケースと一体成型した構成でもよい。この構成は上ケースの成型条件および金型構成等により選択することが可能である。
また、本実施の形態においては、制御基板を上ケースに設置し、隔壁を上ケースに配置した構成としたが、これに限るものではなく、制御基板を下ケースに設置し、隔壁を下ケースに配置した構成としてもよい。また、隔壁は上ケースと下ケースに分割して配置し、上ケースと下ケースの隔壁が当接する構成としてもよい。
以上のように、本発明にかかる電気採暖具のコントローラは、ヒータ線の噛み込みを抑制することが可能となるので、他の電気機器のコントローラ等の用途にも適用できる。
100 電気採暖具
200 本体
300 コントローラ
301 ケース
302 収容部
303 接合部
310 上ケース
312 周壁
314 隔壁
317 第一隔壁(隔壁)
317a 垂直導入溝
318 第二隔壁(隔壁)
318a 垂直部
318b 平行部
318c 鉤形導入溝
320 下ケース
322 周壁
330 制御基板
400 ヒータ線

Claims (2)

  1. 下面に開口を備えた略箱状の上ケースと、上面に開口を備えた略箱状の下ケースと、を上下に重ね合わせたケースと、
    前記ケース内に収容された制御基板と、
    前記制御基板に接続されたヒータ線と、を含み、
    前記ケースは前記制御基板を収容する収容部と、前記ケースの外周の一部に臨み電気採暖具の本体と接合する接合部とを備え、
    前記上ケースと前記下ケースの少なくとも一方に、前記収容部と前記接合部とを区画し、略並行に間隙を設けて配設された複数の隔壁を備え、
    前記隔壁は端部より前記ヒータ線を押入可能な複数の導入溝を備え、
    少なくとも1個の前記隔壁には、前記隔壁の前記端部に開口し、前記端部より略垂直に形成された垂直部と、前記垂直部に連続して形成され、前記端部と略平行の平行部と、で形成された鉤形導入溝を備え、
    前記複数の隔壁に設けられた導入溝は、相互に異なる水平位置に配置し、前記ケースの外部より導入溝を介して前記ケースの収容部が直視できないことを特徴とする、
    電気採暖具のコントローラ。
  2. 前記ヒータ線は、前記隔壁間に形成された少なくとも1つの間隙内で、略U字状に折り曲げて配設された、
    請求項に記載の電気採暖具のコントローラ。
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