JPH07234730A - 電気機器における自動電圧切替加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 比較的簡易な回路構成により、電熱ヒータと
リレーとのブロックとを手動式のものとして共用化を図
るとともに手動式及び自動式として全体の装置のコスト
ダウンを図る。 【構成】 第１の電熱ヒータ３と第２の電熱ヒータ４と
の接続を切り替える電圧切替回路である。商用電源の電
源電圧を検出する検出回路１６と、検出回路１６の出力
により動作するサイリスタ２１とサイリスタ２１の動作
時にオフするトライアック７と、トライアック７に並列
に接続された駆動コイル５ａと２接点回路を有するリレ
ー５と、第１の電熱ヒータ３の一端を第２の電熱ヒータ
４の他端間にトライアック７を接続し、リレー５の常開
接点５ｂを第１の電熱ヒータ３の他端と第２の電熱ヒー
タ４の他端間に接続し、リレー５の常閉接点５ｂを第１
の電熱ヒータ３の他端と第２の電熱ヒータ４の一端に接
続した回路とで構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電源電圧の異なる商用
電原のもとでも使用可能な電気機器における自動電圧切
替加熱装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に世界で使用される商用電源の電源
電圧は、おおよそ１００Ｖ系電圧（例えば１００Ｖ，１
２０Ｖ）と２００Ｖ系電圧（例えば２００Ｖ，２４０
Ｖ）とに分類されており、国によって使用される商用電
源の電源電圧が異なる。このため、電気機器例えばヘア
ードライヤのような消費電力の大きな電気機器に使用さ
れる加熱装置では、使用電圧を切替えるための切替スイ
ッチを設けており、使用電圧が供給される商用電源に応
じて手動により切替スイッチで使用電圧を切り替えてい
る。

【０００３】このように、電源電圧が供給される商用電
源に応じて手動により切替スイッチを切り替える方式の
ものでは、その国において供給されている商用電源の電
源電圧を、予め電気機器の使用者が確認する必要がある
ばかりでなく、電源電圧を切り替えるために切替スイッ
チを操作する手間が掛かる。しかも、誤って異なる電源
電圧のもとで電気機器を使用した場合には、その電気機
器が発火して焼損する危険がある。

【０００４】そこで、使用される商用電源の電源電圧
が、２００Ｖ系電圧であることを電気的に検出し、その
検出によりリレーの駆動コイルと直列に接続されたサイ
リスタをオンさせて、前記リレーの接点及びトライアッ
クにより、使用している１００Ｖ系電圧又は２００Ｖ系
電圧の異なる商用電源の電源電圧により電熱ヒータを自
動的に切り替えることで、電気機器の消費電力を常に一
定に保持する技術が従来から開示されている（例えば特
開昭６２−５８５０３号公報参照）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来の
技術のものでは、２００Ｖ系電源電圧ではリレーが動作
するが、リレーの駆動電源を商用電源から取っているた
めに電圧を落とすための降圧抵抗が必要となる。ところ
が、降圧抵抗による消費電力が大きくなるので定格値の
大きな抵抗が必要となり、抵抗による電力損失、すなわ
ち発熱が大きくなるという欠点がある。さらに、このよ
うな自動電圧切替のものは、その電気回路が複雑となる
ばかりでなく、コスト的にも経済的ではないという問題
がある。

【０００６】このような問題点に鑑み本発明に係る電気
機器における自動電圧切替加熱装置は、リレーの駆動電
圧を電熱ヒータの構成のなかで、１００Ｖ系の電源電圧
のもとでは０（ゼロ）Ｖ、２００Ｖ系の電源電圧のもと
で通電初期では２００Ｖ、そして電熱ヒータを自動的に
切り替えた後では１００Ｖとなるところから取ることに
より、比較的簡易な回路構成にでき、電熱ヒータの不要
な発熱を抑えるようにし、しかも、リレー回路を他の回
路と分離した回路構成とすることにより、電熱ヒータと
リレーとのブロックとを手動式のものとして共用化を図
り、かつ手動式及び自動式として全体の装置のコストダ
ウンを図ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明に係る電気機器における自動電圧切替加熱装置
は、商用電源の異なる極に接続した第１の電熱ヒータと
第２の電熱ヒータとから成る電熱ヒータを具えており、
供給される商用電源の電源電圧に応じて前記第１の電熱
ヒータと第２の電熱ヒータとの接続を切り替えるように
した電圧切替回路であって、その電圧切替回路は商用電
源の電源電圧を検出する検出回路と、その検出回路の出
力によりオン・オフするサイリスタと、そのサイリスタ
のオン時にオフするトライアックと、そのトライアック
に並列に接続された駆動コイルを有しかつ２接点回路を
有するリレーと、前記第１の電熱ヒータの一端を前記第
２の電熱ヒータの他端間に前記トライアックを接続し、
そのリレーの常開接点を前記第１の電熱ヒータの他端と
前記第２の電熱ヒータの他端間に接続するとともに前記
リレーの常閉接点を前記第１の電熱ヒータの他端と前記
第２の電熱ヒータの一端に接続した回路とから成ること
を特徴とするものである。

【０００８】

【作用】次に本発明に係る電気機器における自動電圧切
替加熱装置の作用について述べる。商用電源の異なる電
源電圧を検出回路で検出し、その検出回路の出力により
前記異なる電源電圧時にオン・オフするサイリスタと、
そのサイリスタに連動するリレーと、互いに直列接続さ
れた第１の電熱ヒータ及び第２の電熱ヒータを具備して
おり、前記サイリスタがオンするときオフするトライア
ックに並列に前記リレーを接続し、そのトライアックの
両端を前記第１の電熱ヒータ及び第２の電熱ヒータのそ
れぞれの一端に接続することにより、そのトライアック
と前記第２の電熱ヒータの直列回路に１００Ｖ電圧を印
加する。そして前記リレーの駆動コイルには前記第２の
電熱ヒータにより分圧された電圧を印加する。

【０００９】

【実施例】以下に図面を参照しながら本発明の実施例を
具体的に説明する。図１は本発明に係る電気機器におけ
る自動電圧切替加熱装置を、例えばヘアードライヤに適
用した場合の電気回路構成を示している。この図につい
て説明する。商用電源１の一方の極に電源スイッチ２を
介して第１の電熱ヒータ３の一端を接続するとともに、
他方の極にサーモ６を介して第２の電熱ヒータ４の一端
を接続する。そして第１の電熱ヒータ３の一端と第２の
電熱ヒータ４の他端との間にトライアック７を接続し、
第１の電熱ヒータ３の他端と第２の電熱ヒータ４の他端
との間にリレー５の常開接点５ｂを接続し、第１の電熱
ヒータ３の他端と第２の電熱ヒータ４の一端との間にリ
レー５の常閉接点５ｃを接続し、トライアック７と並列
に整流器８と抵抗９とリレー５の駆動コイル５ａの直列
回路を接続し、リレー５の駆動コイル５ａと並列に、平
滑用コンデンサ１０とツェナダイオード１１を接続す
る。

【００１０】また、第１の電熱ヒータ３は電熱ヒータ３
ａと電熱ヒータ３ｂとの二分割の電熱抵抗に分割されて
おり、電熱ヒータ３ａと並列に整流器１２を介してモー
タ１３を接続する。そして、電源スイッチ２及びサーモ
６を介して商用電源１の両端に、整流器１４、抵抗１５
及び検出回路１６の直列回路を接続する。検出回路１６
では整流器１４の出力を抵抗１７，１８により抵抗分割
し、抵抗１８とツェナダイオード１９と抵抗２０とは閉
回路を構成している。さらに、検出回路１６の出力であ
るツェナダイオード１９と抵抗２０の中点に、サイリス
タ２１のゲートを接続するとともにサイリスタ２１のア
ノードには抵抗２２，２３を直列に接続し、そのサイリ
スタ２１のアノード・カソード間には抵抗２４，２５を
接続してその抵抗２４，２５との中点にはトランジスタ
２６のベースを接続している。

【００１１】トランジスタ２６のコレクタには抵抗２
７，２８を直列に接続し、その抵抗２７，２８の中点に
トライアック７のゲートを接続する。抵抗２２，２３の
中点とサイリスタ２１のカソードとの間には平滑用コン
デンサ２９とツェナダイオード３０を接続する。本発明
に係る電気機器における自動電圧切替加熱装置の電気回
路は前記のように構成して成るもので、次にその動作状
態について述べる。

【００１２】 商用電源１が１００Ｖ電圧の場合 電源スイッチ２をオンして１００Ｖ電圧を印加すると、
整流器１４、抵抗１５を介して抵抗１７，１８により分
割された電圧がツェナダイオード１９に印加されること
になる。しかし、この電圧はツェナダイオード１９のツ
ェナ電圧よりも低いため、ツェナダイオード１９はオフ
状態のままで電流は流れることがなく、従ってサイリス
タ２１のゲートには、そのサイリスタ２１をオンさせる
だけの電流が流れないことになりオフ状態を維持してい
る。

【００１３】一方、トランジスタ２６には抵抗２２，２
３，２４を介してベース電流が流れることになるから、
トランジスタ２６はオンする。トランジスタ２６がオン
すると、抵抗２７を介してトライアック７のゲートに電
流が流れることになりトライアック７はオンする。従っ
て、整流器８と抵抗９を介してリレー５の駆動コイル５
ａは短絡されることになり、そのリレー５は動作しない
のである。このときトライアック７がオンするまでの間
は、リレー５の駆動コイル５ａには電圧が印加されるこ
とになるが、トライアック７の動作速度はリレー５の駆
動速度に比べて数段速いのでリレー５は誤動作すること
がない。

【００１４】このようにして、第１の電熱ヒータ３と第
２の電熱ヒータ４とは、商用電源１に対して並列に接続
されることになる。さらに、第１の電熱ヒータ３が分割
された電熱ヒータ３ａに並列に接続されているモータ１
３にも整流器１２を介して電圧が供給されるから、その
モータ１３が駆動して温風が発生する。 商用電源１が２００Ｖ電圧の場合 電源スイッチ２をオンして２００Ｖ電圧を印加すると、
整流器１４、抵抗１５を介して抵抗１７，１８により分
割された電圧がツェナダイオード１９に印加されること
は、前述した「 商用電源１が１００Ｖの場合」と同
様である。

【００１５】ところが、前記電圧はツェナダイオード１
９のツェナ電圧で抑制されることになり、その抑制され
た電圧に応じた分だけの電流がツェナダイオード１９に
流れる。そして、この電流の一部がサイリスタ２１のゲ
ートに供給されることになるからサイリスタ２１はオン
するのである。なお、ここで抵抗１５，１７，１８の抵
抗値及びツェナダイオード１９のツェナ電圧、サイリス
タ２１のゲート感度は、商用電源１が１００Ｖ系電圧で
はサイリスタ２１はオンしないが、２００Ｖ系電圧では
確実にオンするように設定されている。一方、平滑用コ
ンデンサ２９は抵抗２２を介して徐々に充電されていく
が、時間的にはトランジスタ２６がオンする以前にサイ
リスタ２１がオンするため、トランジスタ２６はオフ状
態のままとなりトライアック７もオンしないのである。

【００１６】このようにしてリレー５の駆動コイル５ａ
には、整流器８と抵抗９と第２の電熱ヒータ４とを介し
て２００Ｖ電圧の商用電源１が印加されることになり、
リレー５が駆動されて常開接点５ｂはオンするとともに
常閉接点５ｃはオフとなり、第１の電熱ヒータ３と第２
の電熱ヒータ４とは、商用電源１に対して直列に接続さ
れることになる。このときもモータ１３には、第１の電
熱ヒータ３の電熱ヒータ３ａによる分割された電圧が整
流器１２を介して印加されることになり、そのモータ１
３の駆動により温風が発生するのである。なお、抵抗９
の抵抗値及びリレー５の感動電圧は、整流器８、抵抗
９、リレー５に印加される電圧が２００Ｖ電圧時には動
作するが、１００Ｖ電圧時には復帰しないように設定さ
れている。

【００１７】ここで、第１の電熱ヒータ３と第２の電熱
ヒータ４のそれぞれの抵抗値を同じ値としてその値をＲ
とすると、１００Ｖ電圧時には並列接続となるため抵抗
値は１／２Ｒとなり、また２００Ｖ電圧時には直列接続
となるためその抵抗値は２Ｒとなるから、１００Ｖ電圧
時及び２００Ｖ電圧時のいずれの場合であっても電源に
対して略同一の電力となる。また、第１の電熱ヒータ３
が分割された電熱ヒータ３ａ及び電熱ヒータ３ｂの分割
比は、モータ１３の電源に適応した電圧となるように設
定されており、第１の電熱ヒータ３には１００Ｖ電圧ま
たは２００Ｖ電圧のいずれの電源電圧においても１００
Ｖとなるために、モータ１３には略同一の駆動回転数が
得られることになる。

【００１８】従って、商用電源１として１００Ｖ系電圧
または２００Ｖ系電圧のいずれの電源の場合でもその電
圧を自動的に検出し、リレー５及びトライアック７を制
御することにより電熱ヒータの構成を切り替えるため、
電熱ヒータの消費電力及びモータ１３の回転数が略同一
となり、同じ温度の温風が得られるのである。

【００１９】

【発明の効果】本発明に係る電気機器における自動電圧
切替加熱装置は以下のような作用効果を奏する。すなわ
ち、商用電源の電源電圧を検出して第１の電熱ヒータと
第２の電熱ヒータとを自動的に切り替えるからその切替
操作に際して電気機器の使用者の手数を煩わせることが
なく、使用上安全な操作ができ、しかも回路は複雑とな
らず比較的簡易な構成にできて経済的であり、さらに電
熱ヒータによる不要な発熱を効率よく抑制できる利点が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電気機器における自動電圧切替加
熱装置の電気回路図である。

【符号の説明】

１ 商用電源 ２ 電源スイッチ２ ３ 第１の電熱ヒータ ４ 第２の電熱ヒータ ５ リレー ７ トライアック １３ モータ １６ 検出回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 商用電源の異なる極に接続した第１の電
   熱ヒータと第２の電熱ヒータとから成る電熱ヒータを具
   えており、供給される商用電源の電源電圧に応じて前記
   第１の電熱ヒータと第２の電熱ヒータとの接続を切り替
   えるようにした電圧切替回路であって、その電圧切替回
   路は商用電源の電源電圧を検出する検出回路と、その検
   出回路の出力によりオン・オフするサイリスタと、その
   サイリスタのオン時にオフするトライアックと、そのト
   ライアックに並列に接続された駆動コイルを有しかつ２
   接点回路を有するリレーと、前記第１の電熱ヒータの一
   端を前記第２の電熱ヒータの他端間に前記トライアック
   を接続し、そのリレーの常開接点を前記第１の電熱ヒー
   タの他端と前記第２の電熱ヒータの他端間に接続すると
   ともに前記リレーの常閉接点を前記第１の電熱ヒータの
   他端と前記第２の電熱ヒータの一端に接続した回路とで
   構成することを特徴とする電気機器における自動電圧切
   替加熱装置。