JPH0378755B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、絶縁型のヒータのための電力制御装
置に関するものである。

従来の技術 従来の絶縁型のヒータのためのオンオフデユー
テイ可変電力制御装置について第５図および第６
図を用いて説明する。第５図は回路図で、１は安
全のためにヒータ本体をパイプの中に入れ絶縁材
により充てん支持された絶縁型のヒータであり、
交流電源２の両端に、マイクロスイツチ３と双方
向性サイリスタSCR₁とを介して接続されている。
４はＬ張発振器で、第６図ｂに示すような凝似三
角波を発生する。このＡ点の波形と可変抵抗器
VR₁で決定されたＢ点の電位とをデユーテイ比決
定回路５のコンパレータ６により比較することに
より、デユーテイ比を決定し、双方向性サイリス
タSCR₁にオン・オフ信号を与え、ヒータ１の加
熱量を可変する。またマイクロスイツチ３は、可
変抵抗器VR₁と機構的に連動されており、電力を
零にした状態すなわち「切」の状態になつたとき
は、マイクロスイツチ３の接点を開いた状態に
し、双方向性サイリスタSCR₁のオフ状態ととも
に、ヒータ１を交流電源から絶縁する。

すなわち、可変抵抗器VR₁を「切」の位置か
ら、任意のデユーテイ比の位置にすると、Ｂ点の
電位はたとえば第６図ｂに破線で示す電位にな
る。Ａ点の電位がＢ点の電位より高くなると、コ
ンパレータ６の出力はローレベルになり、双方向
性サイリスタSCR₁をトリガし、ヒータ１に通電
される。逆にＡ点の電位の方が低くなると、双方
向性サイリスタSCR₁はオフし、ヒータ１には通
電されない。このときのＡ点の電位がＢ点の電位
より高い時間と、全体の時間との比率でヒータ通
電のデユーテイ比が決定されている。また可変抵
抗器VR₁を「切」の位置にすると、マイクロスイ
ツチ３と双方向性サイリスタSCR₁とにより絶縁
されるので、ヒータ１の絶縁が劣化した場合に
も、安全性は確保されている。なお第６図ａはマ
イクロスイツチ３のオン・オフの状態を示してお
り、第６図ｃは双方向性サイリスタSCR₁のオ
ン・オフの状態を示している。

発明が解決しようとする問題点 しかながら、上記従来の構成では、マイクロス
イツチ３およびその付加的機構と、高価な双方向
性サイリスタSCR₁およびその放熱フインが必要
になり、装置の構成が複雑で大きな空間を必要と
する。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するため、本発明の電力制御
装置は、絶縁型のヒータの一端と交流電源との間
に接続された第１のリレー接点を有する第１のリ
レーと、前記ヒータの他端と前記交流電源との間
に接続された第２のリレー接点を有する第２のリ
レーと、通電開始時には前記第１のリレーを駆動
してから前記第２のリレーを駆動しかつ通電停止
時には前記第２のリレーを駆動停止してから前記
第１のリレーを駆動停止させる第１のリレー順次
駆動手段と、通電開始時には前記第２のリレーを
駆動してから前記第１のリレーを駆動しかつ通電
停止時には前記第１のリレーを駆動停止してから
前記第２のリレーを駆動停止させる第２のリレー
順次駆動手段と、前記ヒータの通電・非通電を決
定する通電決定手段と、この通電決定手段の出力
により前記第１および第２のリレー順次駆動手段
を交互に駆動させる交互駆動手段とを備えた構成
としたものである。

作 用 上記構成によれば、ヒータへの通電の１サイク
ル毎に、第１のリレーオン→第２のリレーオン→
第２のリレーオフ→第１のリレーオフという第１
のパターンと、第２のリレーオン→第１のリレー
オン→第１のリレーオフ→第２のリレーオフとい
う第２のパターンとを交互に繰り返す。したがつ
て、第１のパターンの場合には、第２のリレーに
のみオン・オフ時のアークが発生して接点が消耗
し、第２のパターンの場合には、逆に第１のリレ
ーのみ接点が消耗する。すなわち、交互に接点消
耗させることにより、リレーの寿命を倍にのばす
ことができるとともに、「切」の状態では、２つ
のリレー接点を、開くことにより、絶縁型のヒー
タを交流電源から簡単に絶縁することができるの
で、安価で、省スペースで、安全性の確保された
電力制御装置を実現できる。

実施例 以下、本発明の一実施例を第１図〜第４図に基
づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例における電力制御装
置の回路ブロツク図で、１１は交流電源であり、
この交流電源１１の両端に、第１のリレー接点１
２と絶縁型のヒータ１３と第２のリレー接点１４
とが直列に接続されている。１５は第１のリレー
順次駆動手段で、ヒータ１３への通電開始時には
第１のリレー接点１２を有する第１のリレーを駆
動してから所定の時間後第２のリレー接点１４を
有する第２のリレーを駆動し、通電停止時には第
２のリレーを駆動停止してから所定の時間後第１
のリレーを駆動停止する。１６は第２のリレー順
次駆動手段で、通電開始時には第２のリレーを駆
動してから所定の時間後第１のリレーを駆動し、
通電停止時には第１のリレーを駆動停止してから
第２のリレーを駆動停止する。１７はヒータ１３
への通電・非通電を決定する通電決定手段、１８
は通電決定手段１７がオン・オフで１サイクルの
出力信号を出力する毎に、前記第１および第２の
リレー順次駆動手段１５，１６を交互に駆動する
交互駆動手段である。この構成により、第１およ
び第２のリレー接点１２，１４の接点消耗を考慮
した順次駆動を行なうことができる。

第２図は第１図に示す回路のタイムチヤート
で、ａは第１のリレー接点１２の動作、ｂは第２
のリレー接点１４の動作、ｃは通電決定手段１７
の出力を示している。

すなわち、第１のリレー順次駆動手段１５が動
作したときには、接点のオン時にもオフ時にも第
２のリレー接点１４にのみ負担がかかり、逆に第
２のリレー順次駆動手段１６が動作したときに
は、第１のリレー接点１２にのみ負担がかかる。
この動作を、交互駆動手段１８により、交互にく
り返させることにより、第１および第２のリレー
接点１２，１４として、開閉回数の半分の寿命の
ものを使用することが可能になる。また、非通電
時には、第１および第２のリレー接点１２，１４
を開くことにより、絶縁型のヒータ１３を交流電
源１１から完全に絶縁することが簡単にできる。
ヒータ１３の絶縁が劣化したときには、交流電源
１１から完全に絶縁しておかないと、漏電ブレー
カが動作してしまうとか、感電の危険性が生じる
ことがある。

なお本実施例では、デユーテイ制御回路につい
て説明したが、通電決定をサーミスタなどによる
温度制御により行なう場合に適用しても同様のこ
とがいえる。

第３図は本発明の一実施例における電力制御装
置の回路図で、可変抵抗器VR₂を任意の位置に設
定すると、その電圧がＡ／Ｄ変換器１９によりデ
ジタル信号に変換され、マイクロコンピュータ２
０に入力される。マイクロコンピュータ２０は、
この入力信号に応じて、通電・非通電の時間を決
定し、トランジスタQ₁，Q₂を駆動し、第１のリ
レーのコイル２１および第２のリレーのコイル２
２を順次駆動することにより、ヒータ１３への加
熱量を可変制御する。２３は直流電源、R₁〜R₄
は抵抗である。

この順次駆動の動作について、第４図のフロー
チヤートを用いて詳しく説明する。ステツプで
は、交互駆動用カウンタの値ＮをＯにする。次に
ステツプでは、ヒータ１３への通電開始信号の
有無を判断し、通電開始信号がくれば、ステツプ
でカウンタの値ＮがＯであるか否かを判断し、
カウンタの値ＮがＯであれば、ステツプで第１
のリレーのコイル２１に通電して第１のリレー接
点１２をオンさせ、所定の時間後、ステツプで
第２のリレーのコイル２２に通電して第２のリレ
ー接点１４をオンさせる。次にステツプでヒー
タ１３の通電停止信号の有無を判断し、通電停止
信号がくれば、ステツプにおいて、第２のリレ
ーのコイル２２への通電を停止して第２のリレー
接点１４をオフさせ、所定の時間後、ステツプ
において、第１のリレーのコイル２１への通電を
停止して第１のリレー接点１２をオフさせる。そ
して、ステツプでは、１サイクルの動作が終了
したので、次に逆の動作をさせるために、カウン
タの値Ｎを１にする。次にステツプに戻り、ヒ
ータ１３の通電開始信号がくるのを待つ。通電開
始信号がくると、ステツプでカウンタの値Ｎが
１のため、ステツプ〜の動作（すなわちステ
ツプ〜の逆の動作）を行なう。また次に通電
開始信号がくると、今度はステツプ〜の動作
を行なうといつたように、交互にこの動作をくり
返す。

このように、非通電時には、ヒータ１３の両端
の第１および第２のリレー接点１２，１４を開く
ことにより交流電源１１との絶縁が可能である
し、またオン・オフの順次駆動のため、第１およ
び第２のリレー接点１２，１４の消耗を交互に負
担させることができる。

発明の効果 以上述べたように本発明によれば、安価でかつ
省スペースの、安全性の確保された電力制御装置
を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における電力制御装
置の回路ブロツク図、第２図は第１図に示す回路
のタイミングチヤート、第３図は本発明の一実施
例における電力制御装置の回路図、第４図は第３
図に示す回路の動作を示すフローチヤート、第５
図は従来の電力制御装置の回路図、第６図は第５
図に示す回路のタイミングチヤートである。 １１……交流電源、１２……第１のリレー接
点、１３……ヒータ、１４……第２のリレー接
点、１５……第１のリレー順次駆動手段、１６…
…第２のリレー順次駆動手段、１７……通電決定
手段、１８……交互駆動手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 絶縁型のヒータの一端と交流電源との間に接
   続された第１のリレー接点を有する第１のリレー
   と、前記ヒータの他端と前記交流電源との間に接
   続された第２のリレー接点を有する第２のリレー
   と、通電開始時には前記第１のリレーを駆動して
   から前記第２のリレーを駆動しかつ通電停止時に
   は前記第２のリレーを駆動停止してから前記第１
   のリレーを駆動停止させる第１のリレー順次駆動
   手段と、通電開始時には前記第２のリレーを駆動
   してから前記第１のリレーを駆動しかつ通電停止
   時には前記第１のリレーを駆動停止してから前記
   第２のリレーを駆動停止させる第２のリレー順次
   駆動手段と、前記ヒータの通電・非通電を決定す
   る通電決定手段と、この通電決定手段の出力によ
   り前記第１および第２のリレー順次駆動手段を交
   互に駆動させる交互駆動手段とを備えた電力制御
   装置。