JPH06324750A

JPH06324750A - ヒータの温度制御装置とその部分品

Info

Publication number: JPH06324750A
Application number: JP10807093A
Authority: JP
Inventors: Hideo Sugimori; 英夫杉森
Original assignee: ARCO GIKEN KK; Hakko Kogyo Co Ltd
Current assignee: ARCO GIKEN KK; Hakko Kogyo Co Ltd
Priority date: 1993-05-10
Filing date: 1993-05-10
Publication date: 1994-11-25

Abstract

(57)【要約】【目的】ヘアアイロン、半田ごて等の商用交流電源に
よりヒータが駆動される装置において、温度制御とその
直流電源を含む本体部４と、異なる形状、構造と異なる
ヒータ抵抗値Ｒ_Hをもつヒータ部９を、三端子コネクタ
で接続し、本体部４の温度設定器（ＶＲ）を所望温度に
しておけば、ヒータ部９を差しかえてもヒータ温度が常
に設定値に自動制御されるヒータ駆動制御装置を提供す
る。【構成】温度測定用ブリッジ回路を、基準電圧
（Ｅ_REF）を与える第一の回路（Ｒ_A＋Ｒ_B）と、温度
センサを兼ねたヒータ６と調整用抵抗Ｒ₃およびヒータ
駆動電圧の侵入を阻止するダイオードＤ₃の直列接続よ
りなる第二の回路と、ヒータ駆動電圧を阻止しながらヒ
ータ６の端子電圧（Ｅ_S1）を正確にコンパレータＡ₁の
入力端子に導入するための、抵抗Ｒ₄，Ｒ₅，ダイオー
ドＤ₁，Ｄ₂よりなる第三の回路１０により構成し、第
二の回路を三端子コネクタ（８_A，８_B，８_C）により
着脱自在とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ヘアアイロン、半田ご
てのように商用交流電源によりヒータが駆動される、ヒ
ータの温度制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、商用交流電源によりヒータを駆
動しながらヒータ温度を制御する場合、温度測定のため
にブリッジ回路が用いられ、そのブリッジ回路構成素子
のひとつに温度センサが接続される。この場合、ブリッ
ジ回路にはヒータ駆動用交流電源とは別個に低電圧直流
電源を必要とするため、ヒータ温度を制御するために
は、本体部とヒータの間に、ヒータに交流電源を供給す
るための二端子、温度センサ両端の二端子、合わせて四
端子が必要となる。

【０００３】これに対し、ヒータの抵抗値の温度特性に
着目し、ブリッジ回路の温度センサとしてヒータ自体を
用いることが試みられている。この場合、ヒータを駆動
する商用交流電源、通常は実効値１００ボルトまたは２
００ボルトの高圧が、制御用電子回路を破壊することを
防止しなければならない。

【０００４】このような、温度センサとしてヒータ自体
を兼用させようとする場合に、従来技術から容易に推考
される例を図９に示す。これを簡単に説明すると、
Ｒ_A，Ｒ _B，Ｒ_Cと、ヒータＨによりブリッジ回路が形
成されて測定用の直流電源３１が供給され、一方、制御
端子付スイッチング素子、例えばサイリスタ３２を介し
て商用交流電源３３からヒータＨに交流電源が供給され
る。このヒータ駆動電圧が測定用直流電源系の回路へ印
加されるのを防止するためにダイオードＤを設けること
は不可避である。

【０００５】また、美容院等においてヘアアイロンを用
いる場合、図７に例示するような、使用目的に応じてこ
て先の形状構造が異なるものに交換したとき、従来は、
ヒータ部と本体部が一体化した数種類のアイロンの中か
ら選択交換する必要があり、作業性に不満があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ヘアアイロンが使用さ
れる美容院や理髪室内には、髪の毛や各種薬剤、整髪
剤、石鹸液等が散剤または飛散しており、電子式制御器
具にとって決して良好な環境とはいえない。このような
環境下で本体部とヒータ部を着脱自在とするヘアアイロ
ンを使用する場合、汚物による接続部の電気的接続不
良、発生し易い。従って、接続部の端子数が、四端子か
ら三端子に減少することはきわめて重要である。加え
て、ヘアアイロンのグリップは細く、この部分の断面積
を増大させることなく、接続部を形成することは、作業
上重要な事である。

【０００７】また、ヘアアイロンのこて先温度は、髪の
毛の太さ、湿り具合などに応じて微妙に変化させること
が好ましく、適性温度の判断を誤れば髪の毛に損傷を与
えることになるから、こて先の温度制御は肝要である。
ところが、もし、こて先を交換するたびに温度調節しな
ければならないとすれば、その作業は大層わずらわし
く、誤って髪に損傷を与えるおそれがある。

【０００８】ここで図９に示した仮想的の従来例におい
て、本体部に設けられた一つの温度設定つまみを調節す
るだけで、異なる複数個のヒータ部に差しかえても、再
調整することなく常に自動的にヒータ温度が制御される
ヒータ部差しかえタイプのヒータ温度制御装置を提供し
ようとすれば、制御の目標値を与えるブリッジ回路一辺
の抵抗比Ｒ_A／Ｒ_Bと、測定値を与えるブリッジ回路の
他辺の抵抗比Ｒ_C／Ｒ _H（ただし、Ｒ_Hは制御目標値に
おけるヒータＨの抵抗値）が均衡するように設定しなけ
ればならず、ヒータの抵抗値Ｒ_Hが大幅に異なる場合
は、ヒータＨと共に抵抗Ｒ_Cを組み合わせてヒータ部３
４とし、本体部３５に対し着脱自在構造にしなければな
らない。その結果、図９に小文字１，２，３，４で示す
四端子の接続手段を必要とする。

【０００９】本発明は上記に鑑みなされたものであっ
て、把手内に収納された制御装置の本体部と複数種類の
ヒータ部とを差しかえ使用でき、本体部とヒータ部の接
続端子数が三端子であり、本体部の温度設定（制御の目
標値）を再調整することなく、いかなるヒータ部に差し
かえても常にヒータ温度が設定温度に自動的に制御さ
れ、しかも、三端子の内どの一つが接続不良または断
線、ヒータ駆動が過熱側に暴走せず安全であり、さらに
回路構成がきわめて簡素化され、制御に要する消費電力
が微少であって発熱量がきわめて小さいため商用交流電
源端子から接続用三端子までの本体回路部を把手内に収
納することができ、従って把手から直接に交流電源コン
セントへ接続できる新規なヒータの温度制御装置の提供
を解決課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】これらの課題を解決する
ための本発明のヒータの温度制御装置は、図１に示す通
り、測定用電源（Ｐ，Ｑ）間に接続される温度測定用ブ
リッジ回路が、上記測定用電源（Ｐ，Ｑ）間に接続され
た抵抗直列回路（Ｒ_A＋Ｒ_B）よりなる第一の回路と、
温度センサを兼ねた電気ヒータ（６）と抵抗（Ｒ₃）お
よびヒータ駆動電圧が測定用電源回路へ印加されること
を阻止するダイオード（Ｄ₃）の直列回路よりなる第二
の回路と、上記測定用電源（Ｐ，Ｑ）の一端から抵抗
（Ｒ₅）を通して、アノード側が共通接続された２個の
ダイオード（Ｄ_1,Ｄ₂）を接続し、その２個のうちの一
方のダイオード（Ｄ₂）のカソード側を上記第二の回路
の電気ヒータ（６）と抵抗（Ｒ₃）の接続点に接続し、
他方のダイオード（Ｄ₁）のカソード側を抵抗（Ｒ₄）
を通して上記測定用電源（Ｐ，Ｑ）の他端に接続してな
る第三の回路を有し、交流電源から上記電気ヒータ
（６）へヒータ駆動電流を供給する制御端子付スイッチ
ング素子と、上記第一の回路の直列回路（Ｒ_A＋Ｒ _B）
の中間から導出される基準電圧（Ｅ_REF）と上記第三の
回路のダイオード（Ｄ₁）のカソード側に導出される測
定電圧（Ｅ_s2）の大小関係を検知して上記制御端子付ス
イッチング素子のオンオフを制御するオンオフ回路を有
している。

【００１１】このような回路構成において、図２に示す
ように、第二の回路のヒータ（６）と抵抗（Ｒ₃）、ま
たは、これにダイオード（Ｄ₃）を直列接続した回路を
ヒータ部（９）とし、これを本体部に対し着脱自在構造
とするとき、接続に要する端子数を三端子（８_A，
８_B，８_C）とすることが可能になる。

【００１２】また図２に示す通り、商用交流電源（１）
のゼロクロスパルス発生回路（３）を設け、温度測定用
回路およびオンオフ制御回路に要する直流電源のすべて
をゼロクロスパルス発生回路（３）の出力パルスにより
供給することが好ましい。この構成は、制御回路に要す
る消費電力を格段に少なくすると共に、本体部の回路
（４）を入力側二端子（１_A，１_B）と出力側三端子
（８_A，８_B，８_C）に構成し、商用交流電源（１）と
ヒータ部（９）の間に接続することを可能にする。

【００１３】本体部の回路（４）の小型軽量化を更に進
めるため、本発明における制御端子付スイッチング素子
のトリガ回路を、図３に示すように、ゼロクロスパルス
発生回路の出力により充電されるコンデンサ（Ｃ₁）
と、上記基準電圧（Ｅ_REF）と上記測定電圧（Ｅ_S2）の
大小関係を比較するコンパレータ（Ａ₁）と、そのコン
パレータ（Ａ₁）の出力側インピーダンスが高い（ＯＦ
Ｆ）状態にあることを条件に上記コンデンサ（Ｃ₁）か
ら上記スイッチング素子の制御端子へトリガ電流を与え
るコンデンサ放電回路より構成されるものであることが
好ましい。

【００１４】

【作用】第一の回路がブリッジ回路の一辺を構成して抵
抗Ｒ_A，Ｒ_Bの分圧点が基準電圧（Ｅ_REF）をあたえて
いる。第二の回路と第三の回路の並列回路がブリッジ回
路のもう一辺を構成し、ヒータ抵抗Ｒ_HとＲ₃の分圧点
が一次測定電圧（Ｅ_S1）を出力し、第三の回路がこの一
次測定電圧（Ｅ_S2）を商用交流電源の侵入を防ぎながら
コンパレータＡ₁へ導入している。この第三の回路の作
用を以下説明する。測定用直流電源のプラス側（Ｐ）よ
り抵抗Ｒ₅に流れる電流はダイオードＤ₁とＤ₂に分流
し互いに順方向の電圧降下を生ずる。ダイオードＤ₂は
商用交流電源の侵入を防止し、ダイオードＤ₁はダイオ
ードＤ₂の電圧降下分を補償して、一次測定電圧
（Ｅ_S1）をコンパレータＡ₁の入力端子へ導入してい
る。コンパレータＡ₁の入力電圧（Ｅ_S2）はこの補償の
結果Ｅ_S2＝Ｅ_S1 となる。コンパレータＡ₁は基準電圧（Ｅ_REF）に対す
る測定電圧（Ｅ_S2）の大小関係を判別し、制御端子付ス
イッチング素子、例えばサイリスタ（５）のオンオフを
制御する。

【００１５】ゼロクロスパルス発生時の約１００μＳec
の極短時間のみに、ブリッジ回路、コンパレータ、トリ
ガ回路等の電子回路に電源供給される場合（請求項４）
には、ゼロクロスパルス発生時に温度測定とヒータ駆動
電流をオンオフするかの決定が実行される。ヒータ温度
が目標設定温度に達していないときは、ヒータ抵抗（Ｒ
_H）間の電圧が低くＥ_REF＞Ｅ_S2 であって、ゼロクロスパルス発生時または終了後直ちに
スイッチング素子５が導通して次の商用電源半サイクル
の間、ヒータに通電される。やがてヒータ温度が上昇し
て、ヒータ温度が設定温度を上まわるとＥ_REF＜Ｅ_S2 となり、ゼロクロスパルス終了後もスイッチング素子５
は導通しない。ヒータと抵抗（Ｒ₃）の直列回路（Ｒ_H
＋Ｒ₃）は、三端子（８_A，８_B，８_C）により着脱自
在に接続されている。測定電圧（Ｅ_S1）を与える抵抗比
Ｒ₃／Ｒ_Hをあらかじめ所定比に調整しておけば、ヒー
タ部が差しかえられても前記した温度制御部の入力条件
が変わらないので、ヒータ温度は何らの再調整なしに所
定温度に制御される。

【００１６】

【実施例】図３に本発明実施例の回路図を示す。本体部
４は、商用交流電源１に接続される入力端子１Ａ，１Ｂ
と、ヒータ部９に接続される３個の出力端子８Ａ，８
Ｂ，８Ｃを備えた５端子回路網である。本体部に対し着
脱自在のヒータ部９はタングステン等の発熱体がセラミ
ックにより被覆されたセラミックヒータ６と、可変抵抗
器を含み全体として抵抗値Ｒ₃の抵抗器７の直列回路よ
り成り、測定用電圧供給端子８Ａ、中間端子８Ｂ、およ
び共通端子（コモン端子）８Ｃの３端子により本体部と
着脱自在に接続されている。このヒータ部９は、使用目
的に応じていくつかの種類が予め用意されており適宜交
換して使用することができる。

【００１７】本体部４は、入力端子１Ａから中間端子８
Ｂを通りヒータ６へ供給する電流をオンオフ制御するた
めのサイリスタ（制御端子付半導体スイッチング素子）
５と、このサイリスタ５のゲート（制御端子）Ｇを制御
するための、以下説明する諸回路、および、ヒータ加熱
用の商用電源電圧が制御用回路へ印加されることを防止
するダイオードＤ₂，Ｄ₃，Ｄ₄より構成されている。

【００１８】サイリスタ５のゲートを制御するための諸
回路は、商用交流電源が半サイクルごとにゼロになる瞬
間を検知して、図５に示すようなパルスを発生するゼロ
クロスパルス発生回路３、およびこのゼロクロスパルス
発生中に、ヒータ温度を測定して次の半サイクルにヒー
タへの通電を行うか否かを決定して実行するオンオフ制
御回路より構成されている。このゼロクロスパルスのパ
ルス幅は、約１００μＳec、パルス電圧Ｖ_cは例えば２
４ボルトである。

【００１９】温度設定のためのブリッジ回路は、その一
辺が抵抗Ｒ₁，Ｒ₂，Ｒ₇および可変抵抗ＶＲの直列回
路により構成され、可変抵抗ＶＲの調節により制御の基
準温度が設定され、その中点より基準電圧Ｅ_REFが取り
出される。ブリッジ回路のもう一辺はヒータ部９の抵抗
Ｒ₃とセラミックヒータ６の抵抗要素Ｒ_Hの直列回路に
より構成されており、両抵抗の接続点となる中間端子８
Ｂより測定電圧Ｅ_SIが取り出される。抵抗Ｒ₃は１個の
半可変抵抗と例えば３個の固定抵抗より成り、固定抵抗
の調整により抵抗値Ｒ₃を広範囲にわたり任意に選定で
きるようになっている。

【００２０】ヒータ６の抵抗値Ｒ_Hの温度特性は、図４
に示す通り、近似的に一次関数であって、例えば室温２
３℃においてＲ_H＝５６Ωのタングスタンヒータを用い
た場合、例えば１００℃〜２２０℃の使用温度範囲にお
ける抵抗値Ｒ_Hはほぼ７５〜１０５Ωの範囲で変化す
る。この温度特性により、ゼロクロスパルス発生時にお
ける端子８Ｂの測定電圧Ｅ_S1は、ヒータ温度が低いとき
は電圧Ｅ_S1も低く、ヒータ温度が高くなると電圧Ｅ_S1も
高くなる。

【００２１】ヒータ６が異なるものに差し替えられると
当然にヒータの抵抗値Ｒ_Hも異なる値になる。しかし、
可変抵抗器ＶＲにより目標値が例えば１８０℃に設定さ
れておれば、予め調整されたいかなるヒータ部に差し替
えられても可変抵抗器ＶＲを再調整することなく常に自
動的にヒータ温度が１８０℃になるよう制御される。こ
の構成例を数値を挙げて説明する。簡単なためブリッジ
回路各辺の抵抗値をＲ_A＝Ｒ₁＋ｒ₁ Ｒ_B＝Ｒ₂＋Ｒ₇＋ｒ₂ と置く。ここにｒ₁，ｒ₂は可変抵抗器ＶＲの設定位置
において二分されたＲ₁側抵抗値とＲ₂側抵抗値とす
る。ブリッジの平衡条件はＲ_A／Ｒ_B＝Ｒ₃／Ｒ_H 第１のヒータとして室温２３℃における抵抗値が５６Ω
のものを使用する場合、１８０℃における抵抗値は９５
Ωとなる。いま例えばＲ_A＝５Ｒ_BとすればＲ₃はＲ₃＝Ｒ_A・Ｒ_H／Ｒ_B＝５Ｒ_H ＝４７５Ω となる。差し替え使用される第２のヒータが室温２３℃
の抵抗値３９Ωのものであれば同様にしてＲ₃＝３３２Ω が得られる。すなわち、常温抵抗値５６Ωのヒータに対
して４７５Ωの抵抗を直列接続してヒータ部９を構成
し、常温抵抗値３９Ωのヒータに対して３３２Ωの抵抗
を直列接続してヒータ部９を構成すれば、温度調節範囲
全域にわたって互換性のある温度制御が得られる。

【００２２】ブリッジ回路の平衡条件の偏差を検出する
ためにコンパレータＡ₁が設けられ、端子８Ｂの測定電
圧をコンパレータＡ₁へ導入するために第三の回路１０
が設けられている。この第三の回路１０は、抵抗Ｒ₄，
Ｒ₅およびＤ₁，Ｄ₂により構成されている。前述した
通りダイオードＤ₂は商用電源の電圧が制御用回路へ印
加されるのを防止しており、ダイオードＤ₁は、ダイオ
ードＤ₂の電圧降下分を補償する。抵抗Ｒ₄，Ｒ₅はそ
れぞれ抵抗Ｒ_H，Ｒ₃と並列に接続されることになる
が、Ｒ₄≫Ｒ_H、Ｒ₅≫Ｒ₃に設定されているのでブリ
ッジ回路の平衡条件に対し実質的に影響を与えない。

【００２３】コンパレータＡ₁は、プラス入力端子の電
位Ｅ_REFに比べて、マイナス入力端子の電位Ｅ_S2が低い
ときに出力がＨｉレベルになり、入力電位の大小関係が
逆になると出力がＬｏレベルになる。出力がＨｉのとき
出力インピーダンスは高く、コモンレベルに対しＯＦＦ
状態になっており、これと逆に、出力がＬｏのとき出力
インピーダンスは低く、コモンレベルに対しＯＮ状態に
なっている。このコンパレータＡ₁の出力がＨｉのとき
サイリスタ５のゲートＧにトリガ信号が印加され、これ
と逆に、出力がＬｏのときにはトリガ信号が印加されな
い。

【００２４】トリガ回路は、コンパレータＡ₁のほか、
抵抗Ｒ₈，Ｒ₆，コンデンサＣ₁およびダイオードＤ₄
により構成されている。コンデンサＣ₁の充電電圧がト
リガ信号を発するための電源となり、このコンデンサＣ
₁の充電はゼロクロスパルス発生回路３から抵抗Ｒ₈を
通して行われ、抵抗Ｒ₆ダイオードＤ₄を通ってサイリ
スタ５のゲートＧに至るコンデンサＣ₁の放電によりサ
イリスタ５のトリガが行われる。コンデンサＣ₁の充電
時定数（Ｃ₁・Ｒ₈）は、ゼロクロスパルスの時間幅、
例えば１００μｓよりも格段に短い時間、例えば２０〜
３０μｓ程度に設定される。従って、ゼロクロスパルス
が立ち上がると、直ちにコンデンサＣ₁が時定数（Ｃ₁
・Ｒ₈）で充電される。コンデンサＣ₁の放電時におい
て、コンパレータＡ₁の出力がＨｉレベルのときは放電
電流ｉ_Tが時定数（Ｃ₁・Ｒ₆）でゲートＧに印加され
てサイリスタ５をトリガする。コンパレータＡ₁の出力
がＬｏレベルのときはコンデンサの放電電流ｉ_Tがコン
パレータに吸収されてサイリスタ５をトリガすることが
できない。

【００２５】異常時にトリガ機能を抑止してサイリスタ
５を強制的にオフにするためのトリガ禁止回路１１は、
第２のコンパレータＡ₂、抵抗Ｒ₇等により構成されて
いる。コンパレータＡ₂のプラス入力端子に温度測定電
圧Ｅ_S2が入力され、マイナス入力端子に抵抗Ｒ₇の端子
電圧Ｅ_Rが入力される。正常状態のときＥ_S2≫Ｅ_Rであ
ってＡ₂の出力はＨｉでありトリガ回路に影響を与えな
い。異常状態のひとつとして、コネクタ端子８Ａが接続
不良になると、Ｒ₃≪Ｒ₅のためコンパレータＡ₂のプ
ラス入力端子電圧Ｅ_S2が激減してＥ_S2≪Ｅ_Rとなって入
力電圧の大小関係が逆転し、Ａ₂の出力はＬｏに転じ、
コンデンサＣ₁の充電電流ｉ_TがコンパレータＡ₂に吸
収されてトリガが禁止される。他の異常状態として、コ
ネクタ端子８Ｂ，８Ｃの間がショートしているときも、
電圧Ｅ_S2が零になり、同様にしてコンパレータＡ₂の入
力端子の大小関係が逆転し、トリガが禁止される。

【００２６】図５に、図３に示す実施例の各部の波形図
を示す。（Ａ）列の各図は、ヒータ温度が設定値よりも
低く、Ｅ_REF＞Ｅ_S2であって、コンパレータがこれを判
定したのちサイリスタがトリガされて次の半サイクルに
ヒータに駆動電流が供給される場合を示している。
（Ｂ）列の各図は、ヒータ温度が設定値よりも高くな
り、Ｅ_REF＜Ｅ_S2であってコンパレータがこれを判定し
てトリガ電流を出力せず、その結果、ヒータに駆動電流
が供給されなかった場合を示している。上記いずれの場
合も、Ｅ_REFまたはＥ_S2に比べて抵抗Ｒ₇の端子電圧Ｅ
_Rは充分低く、第２のコンパレータＡ₂の出力はＨｉレ
ベルであってトリガ電流が発生したとき、これを抑止し
ない。

【００２７】このような正常動作に対し、例えば三端子
コネクタの端子８Ａが断線したり、又、万一ヒータ６の
端子８Ｂ，８Ｃ間がショートするなどの異常の場合、Ｅ
_S2が零付近まで低下してＥ_S2＜Ｅ_Rとなり、図５（Ｃ）
に示すように、ゼロクロスパルスによりコンデンサＣ₁
が充電されず、従ってトリガ電流ｉ_Tがサイリスタ５の
ゲートＧに供給されず、サイリスタ５がオンになること
はない。

【００２８】トリガ禁止回路は、図３の実施例に限らず
種々の変形実施が可能である。その一例を図６に示す。
正常状態のときトランジスタＱのベースには第三の回路
の抵抗Ｒ₅，Ｒ₄を通る電流が流れてトランジスタＱは
オン状態を維持し、コンデンサＣ₁は、ヒータ温度が設
定値よりも低いとき、すなわちＥ_REF＞Ｅ_S2であってコ
ンパレータＡ₁の出力がＨｉ（出力端がＯＦＦ）のとき
ゼロクロスパルスの期間に充電され、コンパレータＡ₃
はこの間マイナス入力端子に正のパルスが印加されるの
でその出力がＬｏ（出力端がＯＮ）であり、ゼロクロス
パルスが終了後にその出力がＨｉ（出力端がＯＦＦ）と
なるので充電されたコンデンサＣ₁の放電電流がサイリ
スタ５をトリガする。

【００２９】例えば三端子（８_A，８_B，８_C）の一つ
の端子８_Aが接触不良になると、測定電圧Ｅ_S2がトラン
ジスタＱのベース・エミッタ間電圧Ｖ_BEよりも低くな
り、トランジスタＱはオフになってコンデンサＣ₁に充
電電流が流れなくなる。ゼロクロスパルスの期間コンパ
レータＡ₃のマイナス入力端子にこの測定電圧Ｅ_S2が印
加されるのでコンパレータＡ₃の出力がゼロクロスパル
ス出力期間中Ｌｏに保持される。ゼロクロスパルス期間
終了後コンデンサＣ₁に充電されていないのでサイリス
タ５はトリガされない。なお、このトリガ禁止回路は本
発明の実施上不可欠のものではなく、これを省いて実施
することができる。

【００３０】図７に、本発明を実施したヘアアイロンの
斜視図を示す。把手となる本体１２の中に図１に示す本
体部の回路４が収納され、後端から電源コード１３が導
出され、前端に三端子コネクタ１４と固着用ねじ１５が
設けられ、把手１２の表面に電源スイッチ１６と温度設
定器１７が配設されている。本体１２に選択的に接続使
用されるヒータ部は、例えば棒状のもの１８、円筒状の
もの１９、板状のもの２０であって、それぞれの根元部
に本体コネクタ１４と係合する三端子コネクタプラグ２
１と固着用ねじ１５に嵌合する固着用リング２２を備え
ている。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば１個の本体部の温度設定
器を所望の温度、例えば１７０℃に設定しておけば、ヒ
ータ部を異なるものに差し替えても再調整することなく
ヒータ温度が常に１７０℃に制御される。図８は形状構
造、ヒータ抵抗値Ｒ_Hが異なる２種類のヒータを次々と
差し替えたときの試験データを示す。この試験は、異な
る構造、抵抗値の２種類のヘアアイロンのこて表面、髪
に当たる部位にそれぞれ熱伝対温度センサを付設してそ
の測定値を自記記録計に接続しておき、アイロン１が設
定温度まで加熱されて１〜２分経過するとヒータ部をア
イロン２に差しかえ、同様に設定温度まで加熱されて１
〜２分経過するとヒータ部をアイロン１に差しかえ、こ
れを数回づつ繰り返して行われた。

【００３２】また、温度センサを個別に設けず、ヒータ
の抵抗値Ｒ_Hから測定信号Ｅ_Sを得ており、例えば常温
におけるヒータの抵抗値Ｒ_Hに対し所定比の抵抗値Ｒ₃
をもつ抵抗器とヒータの直列回路によりヒータ部を構成
しているので、本体部とヒータ部を三端子で接続しなが
ら、ヒータ温度と測定値の間にずれのない高精度の温度
制御を行うことができる。

【００３３】さらに、商用交流電源のゼロクロスパルス
発生時のわずか１００μＳecの短時間に温度測定と設定
温度との比較を行わせ、この温度制御に必要なブリッジ
回路、測定補助回路、比較判定回路等の電子回路への電
源供給をゼロクロスパルス期間のみ行う構成としている
ので、温度制御のための回路の消費電力がきわめて少な
く、従って、ゼロクロスパルス発生回路へ電力供給する
直流電源の容量も非常に小形化され、その結果、直流電
源回路２、ゼロクロスパルス発生回路３、温度制御回路
を含む本体部の電力消費が非常に小さくなって、回路全
体の発熱が僅小となり、ヒータ部差しかえの互換性を有
しながら本体部を狭小な把手内空間に収納することが可
能になった。

【００３４】ちなみに、ヒータ抵抗値が常温で３９Ω、
Ｒ₃＝３３２Ω、ゼロクロスパルスの電圧２４Ｖ、パル
ス時間幅１００μＳecの場合、制御回路全体に要する電
力は０．０１５５Ｗとなった。そしてこの場合、直流電
源回路内に必要なデカップリングコンデンサの容量がゼ
ロクロスパルス測定方式を用いない場合１００μＦと大
形であったのに比べ、その百分の一の１μＦとなって非
常に小形化された。

【図面の簡単な説明】

【図１】は本発明の基本的構成図である。

【図２】は本発明のヒータ部９を着脱自在とした構成図
である。

【図３】は本発明の一実施例を示す回路図である。

【図４】はヒータ６の抵抗値Ｒ_Hの温度特性図を例示す
る。

【図５】は図３に示す実施例の作用説明図であって、正
常時（Ａ）（Ｂ）と、異常時（Ｃ）の各部の波形図を示
す。

【図６】は図３のトリガ禁止回路１１の変形例を示す回
路図である。

【図７】は本発明実施例の外観斜視図である。

【図８】は本発明実施例の試験データを示す図である。

【図９】は本発明の解決課題を説明するための仮想的従
来例の回路図である。

【符号の説明】

１Ａ，１Ｂ・・・・本体部の直流電源入力端子３・・・・ゼロクロスパルス発生回路４・・・・本体部の回路５・・・・サイリスタ（制御端子付スイッチング素子）６・・・・ヒータ７・・・・調整用抵抗８Ａ，８Ｂ，８Ｃ・・・・接続用三端子９・・・・ヒータ部１０・・・・第三の回路１１・・・・トリガ禁止回路１２・・・・本体（把手）１３・・・・電源コード１４・・・・三端子コネクタ１５・・・・固着用ねじ１７・・・・温度設定器（ＶＲ）１８・・・・棒状ヒータ１９・・・・円柱状ヒータ２０・・・・板状ヒータ２１・・・・三端子コネクタプラグ２２・・・・固着用リング

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】測定用電源（Ｐ，Ｑ）間に接続される温
度測定用ブリッジ回路が、上記測定用電源（Ｐ，Ｑ）間
に接続された抵抗直列回路（Ｒ_A＋Ｒ_B）よりなる第一
の回路と、温度センサを兼ねた電気ヒータ（６）と抵抗
（Ｒ₃）およびヒータ駆動電圧が測定用電源回路へ印加
されることを阻止するダイオード（Ｄ ₃）の直列回路よ
りなる第二の回路と、上記測定用電源（Ｐ，Ｑ）の一端
から抵抗（Ｒ₅）を通して、アノード側が共通接続され
た２個のダイオード（Ｄ_1,Ｄ₂）を接続し、その２個の
うちの一方のダイオード（Ｄ₂）のカソード側を上記第
二の回路の電気ヒータ（６）と抵抗（Ｒ₃）の接続点に
接続し、他方のダイオード（Ｄ₁）のカソード側を抵抗
（Ｒ₄）を通して上記測定用電源（Ｐ，Ｑ）の他端に接
続してなる第三の回路を有し、交流電源から上記電気ヒ
ータ（６）へヒータ駆動電流を供給する制御端子付スイ
ッチング素子と、上記第一の回路の直列回路（Ｒ_A＋Ｒ
_B）の中間から導出される基準電圧（Ｅ_REF）と上記第
三の回路のダイオード（Ｄ₁）のカソード側に導出され
る測定電圧（Ｅ_s2）の大小関係を検知して上記制御端子
付スイッチング素子のオンオフを制御するオンオフ回路
を有する、ヒータの温度制御装置。
【請求項２】上記第二の回路の少くとも上記電気ヒー
タ（６）抵抗（Ｒ₃）を、上記第三の回路に対し、着脱
自在とする三端子接続手段を有する、請求項１に記載の
ヒータの温度制御装置。
【請求項３】上記三端子接続手段により一個の本体部
に対し着脱自在のヒータ部を複数個有し、各ヒータ部の
上記抵抗（Ｒ₃）の抵抗値が、ヒータの抵抗値（Ｒ_H）
に対し、所定比に予め調整されている、請求項２に記載
のヒータの温度制御装置。
【請求項４】上記電気ヒータ（６）を駆動する交流電
源のゼロクロスを検出するゼロクロスパルス発生回路の
出力により、上記測定用電源および上記オンオフ制御回
路の電源を供給するよう構成された、請求項１、請求項
２、または請求項３に記載のヒータの温度制御装置。
【請求項５】上記ゼロクロスパルス発生回路の出力に
より充電されるコンデンサ（Ｃ₁）と上記基準電圧（Ｅ
_REF）と上記測定電圧（Ｅ_s2）の大小関係を比較するコ
ンパレータ（Ａ₁）と、そのコンパレータ（Ａ₁）の出
力側インピーダンスが高い（ＯＦＦ）状態にあることを
条件に上記コンデンサ（Ｃ₁）から上記制御端子付スイ
ッチング素子の制御端子へトリガ電流を与えるコンデン
サ放電回路を有する、請求項４に記載のヒータの温度制
御装置。
【請求項６】上記三端子接続手段により、本体部に対
し着脱自在のヒータ部。