JPH07236513A

JPH07236513A - 自動電圧切替加熱装置

Info

Publication number: JPH07236513A
Application number: JP2721394A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Sainomoto; 良典才ノ本
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1994-02-25
Filing date: 1994-02-25
Publication date: 1995-09-12

Abstract

(57)【要約】【目的】電源オフ時のヒータ構成を２００Ｖ系電源用
とした自動電圧切替加熱装置において、簡単な構成で抵
抗の不要な発熱を抑制すること。【構成】２種類の商用電源1 の電圧を検出する検出部
2 と、その出力により動作するサイリスタ10と、サイリ
スタがオン時にオフするスイッチング素子17と、スイッ
チング素子に接続されたリレーの駆動コイル18a と、第
１のヒータ30a,30b と並列に接続される第１リレー接点
18b と、商用電源に直列に接続され第１リレー接点の動
作により２種類の商用電源電圧に対して略同一のヒータ
電力となる抵抗値を設定した第１のヒータ、第２のヒー
タ31と、を具備した自動電圧切替加熱装置において、前
記サイリスタは、その駆動電圧を第２のヒータ位置より
取得した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、１００Ｖ系と２００Ｖ
系の２種類の商用電源電圧において使用可能なヘアード
ライヤなどの自動電圧切替加熱装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に商用電源電圧は、国によって異な
るが、概ね１００Ｖ系（例えば１００Ｖ、１２０Ｖ）と
２００Ｖ系（２００Ｖ、２４０Ｖ）に分類される。この
ため、ヘアードライヤ等の消費電力の大きい加熱装置に
おいては、切替スイッチを設け、このスイッチを供給さ
れている商用電源電圧に応じて手動で切替えるものが商
品化されているが、これでは使用者が予め供給されてい
る電圧を確認して切替える手間がかかるとともに、誤使
用した場合に装置を損傷したり発火するなどの危険があ
る。

【０００３】そこで、商用電源が２００Ｖ系であること
を電気的に検出すると、リレーの駆動コイルに直列に接
続したサイリスタをオンさせ、リレー接点によりヒータ
を自動的に切替えることにより、１００Ｖ系及び２００
Ｖ系の商用電源の違いにもかかわらず、ヒータにおける
消費電力を略一定にできるものが開示されている（特開
昭６２−１８９３２号）。しかしながら，この先行技
術では、電源オフの時のヒータ構成が１００Ｖ系である
ため、２００Ｖ系の電源投入時におけるリレーが動作す
るまでの間、１００Ｖ系ヒータに２００Ｖ系の電源が投
入されることになり、大電流が流れるため、リレー等に
大定格のものを必要とするだけでなく、電圧降下により
商用電源に対しても悪影響を及ぼす。

【０００４】これに対し、サイリスタとリレーとのオン
オフを反転し、ヒータ系を２００Ｖ系にしたものが、特
開平１−２９２０７、特開平２−１９３６０４に開示さ
れている。これらは、電源オフ時のヒータ構成及びモー
タの分圧抵抗構成を２００Ｖ系電源用としたため、２０
０Ｖ系電源が印加された場合でも過大な突入電流が流れ
ることがない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述した特開平１−２
９２０７に開示されるものは、図３に示すように、サイ
リスタ10の駆動電圧を商用電源1 から取っているため、
２００Ｖ系電源のとき、サイリスタ10がオンするとサイ
リスタ10と電源間に挿入した抵抗11、12 での発熱が大き
くなるという問題がある。また、特開平２−１９３６０
４に開示されるものは、リレーの駆動コイルとサイリス
タを並列に接続し、その駆動電圧をヒータ切替により略
一定電圧（１００Ｖ）となるところより取っているが、
１００Ｖ系電源を通電したとき、通電初期は２００Ｖ系
電源の半分の電圧となり、その電圧でリレーが正常に動
作するように降圧抵抗を設定すると、リレー動作後は倍
の電圧となり、降圧抵抗での損失は１００Ｖ系電源より
直接取るよりもかえって大きくなるという問題がある。
さらに、サイリスタの電源についてもリレーと同じ所か
ら取っているため、降圧抵抗はリレーの特性によって決
まり、これも商用電源から直接取るよりも損失はかえっ
て大きくなる。

【０００６】本発明は、かかる事由に鑑みてなしたもの
で、その目的とするところは、電源オフ時のヒータ構成
を２００Ｖ系電源用とした自動電圧切替加熱装置におい
て、簡単な構成で抵抗の不要な発熱を抑制することがで
きる自動電圧切替加熱装置を提供するにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに、請求項１記載の自動電圧切替加熱装置は、１００
Ｖ系と２００Ｖ系の２種類の商用電源電圧を検出する検
出部と、検出部の出力によりオンオフするサイリスタ
と、サイリスタがオン時にオフするスイッチング素子
と、スイッチング素子に接続されたリレーの駆動コイル
と、第１のヒータと並列に接続され電源オフ時にオフと
なる前記リレーの第１リレー接点と、商用電源に直列に
接続され前記第１リレー接点の動作により２種類の商用
電源電圧に対して略同一のヒータ電力となるように抵抗
値を設定した第１のヒータ及び第２のヒータと、商用電
源に整流器を介して直列に接続されたモータと、を具備
した自動電圧切替加熱装置において、前記サイリスタ
は、その駆動電圧を商用電源をヒータ等の降圧抵抗で降
圧した位置より取得した構成している。

【０００８】また、請求項２記載の自動電圧切替加熱装
置は、請求項１記載のサイリスタにおいて、その駆動電
圧を第２のヒータ位置より取得した構成としている。

【０００９】また、請求項３記載の自動電圧切替加熱装
置は、第１の分圧抵抗と並列に接続され第１リレー接点
と連動して動作する第２リレー接点を設けるとともに、
請求項１記載のモータは、第１のヒータ及び第２のヒー
タとは並列であって、第２リレー接点のオンオフ動作に
より２種類の商用電源電圧に対して略同一のモータの回
転数となるように抵抗値を設定した第１の分圧抵抗及び
第２の分圧抵抗と直列な整流器を介して接続され、請求
項１記載のサイリスタは、その駆動電圧を第２の分圧抵
抗位置より取得した構成としている。

【００１０】

【作用】請求項１記載の構成によれば、商用電源電圧が
２００Ｖ系の場合、サイリスタの駆動電圧は、ヒータ等
による降圧抵抗で降圧した低い値とすることにより、サ
イリスタを流れる電流が小さくなり、その駆動電圧の経
路における抵抗の発熱を小さく抑えることができる。

【００１１】また、請求項２記載の構成によれば、サイ
リスタの駆動電圧は、第２のヒータ位置より取得するこ
とにより、第１のヒータによる降圧抵抗で降圧した低い
値とすることができるので、請求項１の作用をさらに助
長する。

【００１２】また、請求項３記載の構成によれば、請求
項１の作用を奏するうえに、モータは、第１のヒータ及
び第２のヒータとは並列に配置されているために、モー
タのみを独立に動かすことができ、ヘアードライヤの場
合、冷風が可能となる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の第１実施例を図１に基づいて
説明する。図１は、自動電圧切替加熱装置の回路図であ
る。なお、従来例で説明したものと基本的な機能が同様
な部材には、同一の符号を付している。

【００１４】1 は商用電源であり、交流電源であって、
電圧は、１００Ｖ、１２０Ｖ等の１００Ｖ系、又は２０
０Ｖ、２４０Ｖ等の２００Ｖ系の場合がある。

【００１５】2 は検出部であり、商用電源電圧が１００
Ｖ系か、２００Ｖ系かを検出する。検出部2 は、商用電
源1 に電源スイッチ3 、整流器4 を介して直列に接続さ
れ、その後段にはサーモスイッチ5 を有している。さら
に、検出部2 を詳しく述べると、整流器4 の出力を抵抗
6、7 で抵抗分割し、その中点にツェナーダイオード8、
抵抗9 が接続されている。

【００１６】10はサイリスタであり、検出部2 の出力に
よりオンオフする。サイリスタ10のゲートは、ツェナー
ダイオード8 と抵抗9 の中点に接続され、サイリスタ10
のアノードは、抵抗11、12 と整流器13を介して後述する
第１のヒータと第２のヒータの中点に接続され、第２ヒ
ータの電圧をサイリスタ10の駆動電圧としている。ま
た、サイリスタ10のアノードには、抵抗14、15 が接続さ
れ、ゲート、カソード間にはノイズ防止用コンデンサ16
が接続されている。

【００１７】17はトランジスタで形成されたスイッチン
グ素子であり、サイリスタ10のオン時にオフする。スイ
ッチング素子17のベースには、抵抗14、15 の中点が接続
され、コレクタには、リレー18の駆動コイル18a 、抵抗
19を介して整流器4 の出力が接続される。また、駆動コ
イル18a と並列に平滑用コンデンサ20、ツェナーダイオ
ード21が接続され、リレー18の動作の安定化を図る。な
お、抵抗11、12 の中点には平滑用コンデンサ22が接続さ
れ、サイリスタ10及びスイッチング素子17の動作を安定
させる。

【００１８】30a,30b は第１のヒータ、31は第２のヒー
タであり、商用電源1 、サーモスイッチ5 と直列に接続
されている。18b はリレー18の第１リレー接点であり、
第１のヒータ30a,30b と並列に接続され、オンオフする
ことによりヒータ構成を変えるものであって、電源オフ
時にはオフとなる。第１のヒータ30a,30b 及び第２のヒ
ータ31は、第１リレー接点18b の動作により、１００Ｖ
系と２００Ｖ系の２種類の商用電源電圧に対して略同一
のヒータ電圧となるように抵抗値が設定されている。

【００１９】32はモータであり、第１のヒータの一部30
b と第２のヒータ31と並列に分圧抵抗33、整流器34を介
して接続される。なお、モータ32は、風を流れを作るフ
ァン（図示せず）と連結されている。

【００２０】このような構成にすることにより、自動電
圧切替加熱装置は次のように動作する。まず、商用電源
1 が１００Ｖの場合、電源スイッチ3 をオンして商用電
源1より１００Ｖが印加されると、整流器4 を介して抵
抗6、7 で抵抗分割された電圧が、ツェナーダイオード8
に印加される。ところが、前記電圧は、ツェナーダイオ
ード8 のツェナー電圧よりも低いため、ツェナーダイオ
ード8 はオフのままで電流が流れない。その結果、サイ
リスタ10のゲートにはサイリスタ10をオンするだけの電
流が流れず、サイリスタ10はオフしたままである。

【００２１】一方、スイッチング素子17には、第１のヒ
ータ30a,30b と第２のヒータ31で商用電源1 の電圧を分
割した電圧、すなわち、第２のヒータ31の電圧より、整
流器13、抵抗12、11、14を介して、ベースに電流が流れ、
スイッチング素子17がオンする。これにより、リレー18
の駆動コイル18a には抵抗19を介して駆動電流が流れ、
リレー18が動作する。これにより、リレー18の第１リレ
ー接点18b がオンするため第１のヒータ30a,30b が短絡
し、商用電源1 は第２のヒータ31に直接印加される。ま
た、モータ32には、第１のヒータの一部30b と第２のヒ
ータ31と並列な分圧抵抗33、整流器34を介して商用電圧
1 が印加される。従って、第２のヒータ31とモータ32に
電源が供給されることにより、温風が発生する。

【００２２】次に、商用電源1 が２００Ｖの場合につい
て説明すると、電源スイッチ3 をオンして商用電源1 の
２００Ｖが印加されると、整流器4 を介して抵抗6、7 で
分割された電圧がツェナーダイオード8 に印加される。
ところが、今回は前記電圧がツェナーダイオード8 がな
い場合はツェナー電圧より高くなるが、ツェナーダイオ
ード8 によってツェナー電圧になるように電流が流れ、
サイリスタ10のゲートにこの電流が供給されて、サイリ
スタ10がオンする。なお、抵抗6、7 の抵抗値及びツェナ
ーダイオード10のツェナー電圧は、商用電源1 が１００
Ｖ系ではサイリスタ10がオンせず、２００Ｖ系では確実
にオンするように設定されている。

【００２３】一方、コンデンサ22には抵抗12を介して徐
々に充電されていくが、スイッチング素子17がオンする
前にサイリスタ10がオンするため、スイッチング素子17
にベース電流が流れず、スイッチング素子17はオフのま
まとなる。ここで、コンデンサ22は、サイリスタ10のオ
ン電流を平滑化し、且つコンデンサ22、抵抗11、12 の値
は、商用電源1 の交流波形を整流したリップル波形に対
してもサイリスタ10の保持電流以下となって、サイリス
タ10がオフすることがないように設定されている。

【００２４】スイッチング素子17がオフのままのため、
リレー18の駆動コイル18a には電流が流れず、リレー18
は動作しない。すなわち、第１リレー接点18b はオフの
ままであり、商用電源1 は第１のヒータ30a,30b と第２
のヒータ31に直列に印加される。一方、モータ32には、
第１のヒータ30a,30b 、第２のヒータ31の抵抗分圧され
た電圧が分圧抵抗33、整流器34を介して印加されるた
め、モータ32を回転させて温風が発生する。

【００２５】ここで、各ヒータの抵抗値は、第１のヒー
タ30a が２Ｒ、30b がＲであり、第２のヒータ31はＲと
設定することにより、１００Ｖ電源のときのヒータの抵
抗はＲとなり、２００Ｖ電源のときは４Ｒとなるため、
１００Ｖ、２００Ｖのいずれの電源においても略同一の
ヒータ電力となるように設定されている。また、モータ
32への電源となる第１のヒータの一部30b と第２のヒー
タ31間の電圧は、分圧抵抗33の抵抗値が各ヒータの抵抗
値と比較してかなり大きいため、略同じ１００Ｖとな
り、略同一のモータ32の回転数が得られる。

【００２６】従って、商用電源として１００Ｖ系電圧が
印加された場合でも、２００Ｖ系電圧が印加された場合
でも、自動的に電圧を検出しリレー18を制御してヒータ
構成を切替えるため、ヒータ電力及びモータ32の回転数
が略同一になるため、同じ風温の温風が使用者の手を煩
わせること無く得られる。

【００２７】また、電源オフ時のヒータ構成を２００Ｖ
系電源用となるようにしたため、２００Ｖ系電源が印加
された場合でも確実にリレー18が動作せず、１００Ｖ系
電源用ヒータ構成となることがない。従って、短時間で
も過大な突入電流が流れることがなく、リレー18等の劣
化を防ぐばかりでなく、商用電源の過大な電圧降下が発
生せず、他の機器への悪影響を与えることがないため安
全である。さらに、サイリスタ10の駆動電圧を第２のヒ
ータ31より取ったため、抵抗11、12 での損出が少ない。

【００２８】ここで、リレー18の降圧用の抵抗19とサイ
リスタ10の降圧用の抵抗11、12 での損失を、両方とも商
用電源1 から取った特開平１−２９２０７号の場合
（Ａ）と、共用して第１のヒータ30a,30b の中点から取
った特開平２−１９３６０４号の場合（Ｂ）と、本発明
の第１実施例とを次に比較する。

【００２９】〔１００Ｖ時〕通電初期本発明（１００Ｖ−Ｖ_L）×ｉ_L＝９００ｍＷ（Ａ）（１００Ｖ−Ｖ_L）×ｉ_L＝９００ｍＷ（Ｂ）（５０Ｖ−Ｖ_L）×ｉ_L＝４００ｍＷ〔１００Ｖ時〕リレー動作後本発明（１００Ｖ−Ｖ_L）×ｉ_L＝９００ｍＷ（Ａ）（１００Ｖ−Ｖ_L）×ｉ_L＝９００ｍＷ（Ｂ）（１００Ｖ−Ｖ_L）²×ｉ_L／（５０−
Ｖ_L）＝２０２５ｍＷ〔２００Ｖ時〕本発明５０Ｖ×ｉ_S＝２５０ｍＷ（Ａ）２００Ｖ×ｉ_S＝１０００ｍＷ（Ｂ）（１００Ｖ）²×ｉ_L／（５０−Ｖ_L）＝２
５００ｍＷ但しｉ_L：リレー18の駆動コイル18a の定格電流（１８ｍ
Ａ）ｉ_S：サイリスタ10のオン電流（１０ｍＡ）Ｖ_L：リレー18の定格電圧（１０Ｖ）簡単のため電源は直流とし、スイッチング素子17のベー
ス電流、サイリスタ10、スイッチング素子17のオン電圧
は小さいので省略した。

【００３０】上記よりわかるように、本発明は、（Ａ）
に対しては、サイリスタ10の降圧用の抵抗17、18 の損失
が、（Ｂ）に対しては、サイリスタ10の降圧用の抵抗1
7、18、リレー18の降圧用の抵抗19の損失が少なくなる。

【００３１】なお、第１実施例では、サイリスタ10の駆
動電圧を第２のヒータ31の端部より取得することで最も
簡単な構成としたが、第２のヒータ31を分割してそこか
ら取得してもよい。

【００３２】次に、本発明の第２実施例を図２に基づい
て説明する。この実施例は、モータを各ヒータとは並列
に接続したものであり、第１実施例と共通部分の説明は
省略する。

【００３３】モータ32は、商用電源1 に対して直列に配
した第１の分圧抵抗40、第２の分圧抵抗41、整流器34に
おける整流器34を介して接続され、第１のヒータ30、第
２のヒータ31、サーモスイッチ5 、スイッチ42と並列に
なっている。なお、第１の分圧抵抗40、第２の分圧抵抗
41の抵抗値は、後述する第２リレー接点がオンオフする
ことにより、商用電源1 が１００Ｖ系、２００Ｖ系のと
きでも、モータ32の回転数が略同一になるように設定さ
れている。

【００３４】18c はリレー18の第２リレー接点であり、
第１の分圧抵抗40と並列に接続され、第１リレー接点18
b と連動して動作する。

【００３５】また、整流器13は、第１の分圧抵抗40、第
２の分圧抵抗41の中点に接続され、サイリスタ10の駆動
電圧を取得するようになっている。なお、本実施例で
は、サイリスタ10の駆動電圧を第２の分圧抵抗41の端部
より取ったが、他方の端部や第２の分圧抵抗41を分割し
てその中点より取ってもよい。

【００３６】さらに、スイッチ43とダイオード44の並列
回路は、本実施例の出力特性を２段階に切替えるもので
あり、45はヒューズである。これらの負荷機能は、必要
に応じて付け加えることができる。

【００３７】次に、この第２実施例の動作について説明
する。まず、商用電源1 が１００Ｖの場合、電源スイッ
チ3 をオンすると、第１実施例と同様、検出部2 のツェ
ナーダイオード8 がオフのままのため、サイリスタ10は
オフであり、第２の分圧抵抗41の端部よりスイッチング
素子17のベースに電流が供給され、スイッチング素子17
がオンすることにより、リレー18の駆動コイル18a に駆
動電圧が流れ、第１リレー接点18b 、第２リレー接点18
c がオンする。

【００３８】これにより、第１のヒータ30及び第１の分
圧抵抗40が短絡され、スイッチ42がオンされていると、
商用電源1 が第２のヒータ31及び第２の分圧抵抗41、整
流器34を介してモータ32に流れ、温風が発生する。ここ
で、スイッチ42がオフされると、第２のヒータ31への電
源が遮断され、冷風のみが発生する。なお、サイリスタ
10の電源、但し１００Ｖ時はスイッチング素子17の電源
を、第２の分圧抵抗41より取り、第１の分圧抵抗40、第
２の分圧抵抗41、整流器34、モータ32のモータ回路を第
１のヒータ30及び第２のヒータ31より分離したため、ス
イッチ42をオフにしてもモータ32のみは正常に動作す
る。

【００３９】ここで、スイッチ43をオフすると、商用電
源1 はモータ32及び第１のヒータ30、第２のヒータ31へ
ダイオード44を介して供給されるため、半波の電源とな
り、冷風及び温風を２段階に切替可能である。

【００４０】

【発明の効果】請求項１記載の自動電圧切替加熱装置
は、商用電源電圧が２００Ｖ系の場合、サイリスタの駆
動電圧は、ヒータ等による降圧抵抗で降圧した低い値と
することにより、サイリスタを流れる電流が小さくな
り、その駆動電圧の経路における抵抗の発熱を小さく抑
えることができるので、抵抗での損失が少なくなる。

【００４１】請求項２記載の自動電圧切替加熱装置は、
サイリスタの駆動電圧を、第２のヒータ位置より取得す
ることにより、第１のヒータによる降圧抵抗で降圧した
低い値とすることができるので、請求項１の作用効果を
さらに助長する。

【００４２】請求項３記載の自動電圧切替加熱装置は、
請求項１の効果を奏するうえに、モータは、第１のヒー
タ及び第２のヒータとは並列に配置されているために、
モータのみを独立に動かすことができ、ヘアードライヤ
の場合、冷風が可能となるので、使い勝手が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す自動電圧切替加熱装
置の回路図である。

【図２】本発明の第２実施例を示す自動電圧切替加熱装
置の回路図である。

【図３】従来例を示す自動電圧切替加熱装置の回路図で
ある。

【符号の説明】

1 商用電源 2 検出部 8 ツェナーダイオード 10 サイリスタ 17 スイッチング素子 18 リレー 18a 駆動コイル 18b 第１リレー接点 18c 第２リレー接点 30、30a,30b 第１のヒータ 31 第２のヒータ 32 モータ 40 第１の分圧抵抗 41 第２の分圧抵抗

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１００Ｖ系と２００Ｖ系の２種類の商
用電源電圧を検出する検出部と、検出部の出力によりオ
ンオフするサイリスタと、サイリスタがオン時にオフす
るスイッチング素子と、スイッチング素子に接続された
リレーの駆動コイルと、第１のヒータと並列に接続され
電源オフ時にオフとなる前記リレーの第１リレー接点
と、商用電源に直列に接続され前記第１リレー接点の動
作により２種類の商用電源電圧に対して略同一のヒータ
電力となるように抵抗値を設定した第１のヒータ及び第
２のヒータと、商用電源に整流器を介して直列に接続さ
れたモータと、を具備した自動電圧切替加熱装置におい
て、前記サイリスタは、その駆動電圧を商用電源をヒータ等
の降圧抵抗で降圧した位置より取得したことを特徴とす
る自動電圧切替加熱装置。
【請求項２】前記サイリスタは、その駆動電圧を第
２のヒータ位置より取得したことを特徴とする請求項１
記載の自動電圧切替加熱装置。
【請求項３】第１の分圧抵抗と並列に接続され第１
リレー接点と連動して動作する第２リレー接点を設ける
とともに、前記モータは、第１のヒータ及び第２のヒー
タとは並列であって、第２リレー接点のオンオフ動作に
より２種類の商用電源電圧に対して略同一のモータの回
転数となるように抵抗値を設定した第１の分圧抵抗及び
第２の分圧抵抗と直列な整流器を介して接続され、前記
サイリスタは、その駆動電圧を第２の分圧抵抗位置より
取得したことを特徴とする請求項１記載の自動電圧切替
加熱装置。