JPH09260036A - 加熱装置 - Google Patents
加熱装置Info
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- JPH09260036A JPH09260036A JP9323396A JP9323396A JPH09260036A JP H09260036 A JPH09260036 A JP H09260036A JP 9323396 A JP9323396 A JP 9323396A JP 9323396 A JP9323396 A JP 9323396A JP H09260036 A JPH09260036 A JP H09260036A
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- Japan
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- transistor
- collector
- electrically connected
- resistor
- heating
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の加熱装置は、平滑な温度特性が得られ
ない、加熱温度の立ち上がりが遅い等の問題があった。 【解決手段】 直流電源ＤＣに接続され櫛本体２に絶縁
シート４を介して取り付けられたトランジスタ３、この
トランジスタ３のコレクタ・ベース間に接続された第１
の抵抗７、およびトランジスタ３のベース・エミッタ間
に接続された負の抵抗温度係数を有する第２の抵抗９を
備えている。トランジスタ３に発生するコレクタ損失が
加熱源となって櫛本体２の温度が上昇する。 【効果】 構造が極めて簡単となり、しかも加熱温度は
速やかに立ち上がり、一定値に落ち着く。
ない、加熱温度の立ち上がりが遅い等の問題があった。 【解決手段】 直流電源ＤＣに接続され櫛本体２に絶縁
シート４を介して取り付けられたトランジスタ３、この
トランジスタ３のコレクタ・ベース間に接続された第１
の抵抗７、およびトランジスタ３のベース・エミッタ間
に接続された負の抵抗温度係数を有する第２の抵抗９を
備えている。トランジスタ３に発生するコレクタ損失が
加熱源となって櫛本体２の温度が上昇する。 【効果】 構造が極めて簡単となり、しかも加熱温度は
速やかに立ち上がり、一定値に落ち着く。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、日用品や飲料等
を簡便に加熱することができる直流電源式の加熱装置に
関するものである。
を簡便に加熱することができる直流電源式の加熱装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】この
種の加熱装置として、従来から市販されている商品の主
なものは、ニクロム線に電流を流し、その発熱を加熱源
とするものである。加熱源として、セラミックスヒータ
ーやペルチェ素子、更には電磁誘導を利用したものもあ
るが、いずれも高価で手軽に購入できるものとは言えな
い。
種の加熱装置として、従来から市販されている商品の主
なものは、ニクロム線に電流を流し、その発熱を加熱源
とするものである。加熱源として、セラミックスヒータ
ーやペルチェ素子、更には電磁誘導を利用したものもあ
るが、いずれも高価で手軽に購入できるものとは言えな
い。
【０００３】図７〜図９はいずれも電池やバッテリを電
源として簡便に操作のできる従来の加熱装置を示し、各
図の（１）はその回路構成図、各図の（２）はスイッチ
投入後の加熱温度の経過特性の概要を示したものであ
る。先ず、図７において、ＤＣは直流電源、Ｆはヒュー
ズ、Ｔはサーモスタット、Ｈはニクロム線からなるヒー
ターである。なお、図中、２本の矢印は、サーモスタッ
トＴの温度が、ヒーターＨによって加熱される熱板（図
示せず）の温度に追従するよう、サーモスタットＴを当
該熱板に取り付けていることを意味しており、本明細書
では、この構成を「サーモスタットＴは熱板に熱的に接
続されている」と表現するものとする。図７（１）の加
熱装置では、スイッチ投入後、同図（２）に示すよう
に、加熱温度の上昇につれてサーモスタットＴがｏｆ
ｆ、ｏｎを繰り返し、ヒーターＨへの電流供給を入切し
て温度調節を行う。最もシンプルな構成であるが、温度
の立ち上がりが遅いこと、温度の平滑化が困難であるこ
と、また、サーモスタットＴの有接点動作の長期信頼性
に問題がある等の不利な点がある。
源として簡便に操作のできる従来の加熱装置を示し、各
図の（１）はその回路構成図、各図の（２）はスイッチ
投入後の加熱温度の経過特性の概要を示したものであ
る。先ず、図７において、ＤＣは直流電源、Ｆはヒュー
ズ、Ｔはサーモスタット、Ｈはニクロム線からなるヒー
ターである。なお、図中、２本の矢印は、サーモスタッ
トＴの温度が、ヒーターＨによって加熱される熱板（図
示せず）の温度に追従するよう、サーモスタットＴを当
該熱板に取り付けていることを意味しており、本明細書
では、この構成を「サーモスタットＴは熱板に熱的に接
続されている」と表現するものとする。図７（１）の加
熱装置では、スイッチ投入後、同図（２）に示すよう
に、加熱温度の上昇につれてサーモスタットＴがｏｆ
ｆ、ｏｎを繰り返し、ヒーターＨへの電流供給を入切し
て温度調節を行う。最もシンプルな構成であるが、温度
の立ち上がりが遅いこと、温度の平滑化が困難であるこ
と、また、サーモスタットＴの有接点動作の長期信頼性
に問題がある等の不利な点がある。
【０００４】図８はヒーターＨ自体を正の抵抗温度係数
を有する材料で構成したもので、バランス温度に達した
後は平滑な温度特性が得られる利点があるが、温度の立
ち上がりに時間を要することが欠点で、その分用途が制
約される。
を有する材料で構成したもので、バランス温度に達した
後は平滑な温度特性が得られる利点があるが、温度の立
ち上がりに時間を要することが欠点で、その分用途が制
約される。
【０００５】図９はトランジスタＴＲを使用してヒータ
ーＨへの電流供給を制御するもので、図において、ＴＨ
はいわゆるサーミスタで、負の抵抗温度係数を有する抵
抗、Ｒは抵抗値固定の抵抗である。この場合、無接点で
温度調節がなされるが、発熱体はあくまでもニクロム線
からなるヒーターＨで、熱板とヒーターＨとの間の熱抵
抗が大きくなり温度上昇の立ち上がりは遅くなる。
ーＨへの電流供給を制御するもので、図において、ＴＨ
はいわゆるサーミスタで、負の抵抗温度係数を有する抵
抗、Ｒは抵抗値固定の抵抗である。この場合、無接点で
温度調節がなされるが、発熱体はあくまでもニクロム線
からなるヒーターＨで、熱板とヒーターＨとの間の熱抵
抗が大きくなり温度上昇の立ち上がりは遅くなる。
【０００６】トランジスタを利用した他の例として、例
えば特開昭６０−１１２１２０号公報には、サーミスタ
を感温素子としてトランジスタによりヒーターの電流を
制御する加熱装置（恒温槽）が記載されており、更に、
このトランジスタの発熱をヒーターの一部として利用す
るアイデアが開示されている。しかし、この場合も、発
熱を担う主要部はヒーターで、トランジスタの発熱量は
制御対象とはなっておらず、温度の立ち上がりには長時
間を要する。また、特開平７−１９８２０６号公報に
は、ヒーター電流を制御するトランジスタの発熱を加熱
源の一部として利用する加熱装置（暖房装置）が記載さ
れているが、前掲公報と変わるところがない。
えば特開昭６０−１１２１２０号公報には、サーミスタ
を感温素子としてトランジスタによりヒーターの電流を
制御する加熱装置（恒温槽）が記載されており、更に、
このトランジスタの発熱をヒーターの一部として利用す
るアイデアが開示されている。しかし、この場合も、発
熱を担う主要部はヒーターで、トランジスタの発熱量は
制御対象とはなっておらず、温度の立ち上がりには長時
間を要する。また、特開平７−１９８２０６号公報に
は、ヒーター電流を制御するトランジスタの発熱を加熱
源の一部として利用する加熱装置（暖房装置）が記載さ
れているが、前掲公報と変わるところがない。
【０００７】この発明は以上のような従来の加熱装置の
問題点を解消するためになされたもので、極めて簡単な
構成で、加熱の立ち上がりが早くしかも平滑な温度特性
が得られる加熱装置を得ることを目的とする。
問題点を解消するためになされたもので、極めて簡単な
構成で、加熱の立ち上がりが早くしかも平滑な温度特性
が得られる加熱装置を得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る加熱装置
は、トランジスタを電気的負荷として直流電源に接続
し、上記トランジスタのコレクタ損失（コレクタ・エミ
ッタ間電圧ＶCE×コレクタ電流ＩC）による発熱を加熱
源とするものである。
は、トランジスタを電気的負荷として直流電源に接続
し、上記トランジスタのコレクタ損失（コレクタ・エミ
ッタ間電圧ＶCE×コレクタ電流ＩC）による発熱を加熱
源とするものである。
【０００９】また、請求項２に係る加熱装置は、請求項
１において、その直流電源の電圧またはトランジスタの
動作特性を制御することにより上記トランジスタのコレ
クタ損失を可変としたものである。
１において、その直流電源の電圧またはトランジスタの
動作特性を制御することにより上記トランジスタのコレ
クタ損失を可変としたものである。
【００１０】また、請求項３に係る加熱装置は、被加熱
体と熱的に接触可能に構成された熱板、この熱板に熱的
に接続されコレクタ、エミッタが直流電源に電気的に接
続されるトランジスタ、このトランジスタのコレクタ・
ベース間に電気的に接続された第１の抵抗、および負の
抵抗温度係数を有し上記熱板に熱的に接続され上記トラ
ンジスタのベース・エミッタ間に電気的に接続された第
２の抵抗を備え、上記トランジスタの発熱を加熱源とす
るものである。
体と熱的に接触可能に構成された熱板、この熱板に熱的
に接続されコレクタ、エミッタが直流電源に電気的に接
続されるトランジスタ、このトランジスタのコレクタ・
ベース間に電気的に接続された第１の抵抗、および負の
抵抗温度係数を有し上記熱板に熱的に接続され上記トラ
ンジスタのベース・エミッタ間に電気的に接続された第
２の抵抗を備え、上記トランジスタの発熱を加熱源とす
るものである。
【００１１】また、請求項４に係る加熱装置は、被加熱
体と熱的に接触可能に構成された熱板、この熱板に熱的
に接続されコレクタ、エミッタが直流電源に電気的に接
続されるトランジスタ、正の抵抗温度係数を有し上記熱
板に熱的に接続され上記トランジスタのコレクタ・ベー
ス間に電気的に接続された第１の抵抗、および上記トラ
ンジスタのベース・エミッタ間に電気的に接続された第
２の抵抗を備え、上記トランジスタの発熱を加熱源とす
るものである。
体と熱的に接触可能に構成された熱板、この熱板に熱的
に接続されコレクタ、エミッタが直流電源に電気的に接
続されるトランジスタ、正の抵抗温度係数を有し上記熱
板に熱的に接続され上記トランジスタのコレクタ・ベー
ス間に電気的に接続された第１の抵抗、および上記トラ
ンジスタのベース・エミッタ間に電気的に接続された第
２の抵抗を備え、上記トランジスタの発熱を加熱源とす
るものである。
【００１２】また、請求項５に係る加熱装置は、請求項
３または４において、そのトランジスタをｎ（ｎ≧２）
個設け、それぞれ熱板に熱的に接続するとともに、上記
各トランジスタの各同極端子同士を相互に電気的に接続
したものである。
３または４において、そのトランジスタをｎ（ｎ≧２）
個設け、それぞれ熱板に熱的に接続するとともに、上記
各トランジスタの各同極端子同士を相互に電気的に接続
したものである。
【００１３】また、請求項６に係る加熱装置は、請求項
３または４において、そのトランジスタをｎ（ｎ≧２）
個設け、それぞれ熱板に熱的に接続するとともに、上記
ｎ個のトランジスタのコレクタ、エミッタを相互に直列
にして直流電源に電気的に接続し、第１番目のトランジ
スタのコレクタ・ベース間および各トランジスタのベー
ス間にそれぞれ第１の抵抗を電気的に接続し、第ｎ番目
のトランジスタのベース・エミッタ間に第２の抵抗を電
気的に接続したものである。
３または４において、そのトランジスタをｎ（ｎ≧２）
個設け、それぞれ熱板に熱的に接続するとともに、上記
ｎ個のトランジスタのコレクタ、エミッタを相互に直列
にして直流電源に電気的に接続し、第１番目のトランジ
スタのコレクタ・ベース間および各トランジスタのベー
ス間にそれぞれ第１の抵抗を電気的に接続し、第ｎ番目
のトランジスタのベース・エミッタ間に第２の抵抗を電
気的に接続したものである。
【００１４】
実施の形態１．この発明は、ヒーターに電流を供給して
そのオーミック損失を加熱源とする、従来からの加熱装
置の概念を覆す、全く新しい発想になるもので、ヒータ
ーを有さず、直流電源に接続されたトランジスタ自体を
加熱源の主体とするものである。以下、図面を参照して
詳細に説明する。
そのオーミック損失を加熱源とする、従来からの加熱装
置の概念を覆す、全く新しい発想になるもので、ヒータ
ーを有さず、直流電源に接続されたトランジスタ自体を
加熱源の主体とするものである。以下、図面を参照して
詳細に説明する。
【００１５】図１はこの発明になる加熱装置を利用した
電子櫛で、同図（１）はその構造を示す斜視図、同図
（２）はその回路構造図である。図において、１は電子
櫛、２は被加熱体と一体となった熱板としての櫛本体
で、ここではアルミニウム材で製作されている。なお、
同図（２）ではこの櫛本体２の図示は省略している。３
はトランジスタ、４はトランジスタ３と櫛本体２との間
に挿入された絶縁シートで、ここでは、厚さ５０〜１０
０μｍのマイカシートを使用している。５および６は、
絶縁シート４を介してトランジスタ３を櫛本体２に取り
付けている取付ネジおよび取付ナットである。
電子櫛で、同図（１）はその構造を示す斜視図、同図
（２）はその回路構造図である。図において、１は電子
櫛、２は被加熱体と一体となった熱板としての櫛本体
で、ここではアルミニウム材で製作されている。なお、
同図（２）ではこの櫛本体２の図示は省略している。３
はトランジスタ、４はトランジスタ３と櫛本体２との間
に挿入された絶縁シートで、ここでは、厚さ５０〜１０
０μｍのマイカシートを使用している。５および６は、
絶縁シート４を介してトランジスタ３を櫛本体２に取り
付けている取付ネジおよび取付ナットである。
【００１６】７はトランジスタ３のコレクタ・ベース間
に接続された第１の抵抗（Ｒ）、８は過電流防止素子
（Ｆ）、９は負の抵抗温度係数を有しトランジスタ３の
ベース・エミッタ間に接続された第２の抵抗（ＴＨ）で
ある。そして、抵抗７、９および過電流防止素子８は共
通のプリント基板１０に取り付け配線され、このプリン
ト基板１０は櫛本体２に固着されている。１１は電源ケ
ーブルで、直流電源ＤＣ、例えば乗用車の運転席にその
端末が備えられたカーバッテリー電源に接続される。１
２は耐熱樹脂製のカバーである。
に接続された第１の抵抗（Ｒ）、８は過電流防止素子
（Ｆ）、９は負の抵抗温度係数を有しトランジスタ３の
ベース・エミッタ間に接続された第２の抵抗（ＴＨ）で
ある。そして、抵抗７、９および過電流防止素子８は共
通のプリント基板１０に取り付け配線され、このプリン
ト基板１０は櫛本体２に固着されている。１１は電源ケ
ーブルで、直流電源ＤＣ、例えば乗用車の運転席にその
端末が備えられたカーバッテリー電源に接続される。１
２は耐熱樹脂製のカバーである。
【００１７】次に動作について説明する。直流電源ＤＣ
から抵抗７（Ｒ）を経てトランジスタ３（ＴＲ）にベー
ス電流が供給され、その一部は抵抗９（ＴＨ）に流れ
る。ベース電流が供給されると、トランジスタ３のコレ
クタ・エミッタ間にはベース電流のβ倍（電流増幅率）
の電流が流れる。この動作により、トランジスタ３には
いわゆるコレクタ損失（コレクタ・エミッタ間電圧ＶCE
×コレクタ電流ＩC）が発生し、これによる発熱が櫛本
体２に伝達されてその温度が上昇し、これに伴って抵抗
９（ＴＨ）の温度が上昇しその抵抗値が減少する。この
結果、トランジスタ３のベース電流が低減し、これに伴
ってコレクタ電流ＩCが減少してトランジスタ３の発熱
量が減少し温度上昇が抑制され、やがて飽和域に達して
定常状態に移行する一連の温度制御が自動的になされ
る。
から抵抗７（Ｒ）を経てトランジスタ３（ＴＲ）にベー
ス電流が供給され、その一部は抵抗９（ＴＨ）に流れ
る。ベース電流が供給されると、トランジスタ３のコレ
クタ・エミッタ間にはベース電流のβ倍（電流増幅率）
の電流が流れる。この動作により、トランジスタ３には
いわゆるコレクタ損失（コレクタ・エミッタ間電圧ＶCE
×コレクタ電流ＩC）が発生し、これによる発熱が櫛本
体２に伝達されてその温度が上昇し、これに伴って抵抗
９（ＴＨ）の温度が上昇しその抵抗値が減少する。この
結果、トランジスタ３のベース電流が低減し、これに伴
ってコレクタ電流ＩCが減少してトランジスタ３の発熱
量が減少し温度上昇が抑制され、やがて飽和域に達して
定常状態に移行する一連の温度制御が自動的になされ
る。
【００１８】ここで、図２により、トランジスタの熱放
散の状態を説明する。図２は関係部位の熱伝導の状態を
示す等価回路図で、図において、各記号の意味は以下の
通りである。 θj：内部熱抵抗（発熱部からパッケージまでの熱抵
抗） θB：外部熱抵抗（パッケージから直接外気に放熱され
る部分の熱抵抗） θS：絶縁シートの抵抗 θC：接触熱抵抗（熱板と絶縁シートとの間の接触部分
の熱抵抗） θF：熱板熱抵抗（熱板から外気に放熱される部分の熱
抵抗） Ｔj：トランジスタの接合部温度 ＴC：パッケージ温度 ＴA：周囲温度 ΔＴj：接合部温度上昇 ｐｃ：トランジスタの発熱源（定熱流源）
散の状態を説明する。図２は関係部位の熱伝導の状態を
示す等価回路図で、図において、各記号の意味は以下の
通りである。 θj：内部熱抵抗（発熱部からパッケージまでの熱抵
抗） θB：外部熱抵抗（パッケージから直接外気に放熱され
る部分の熱抵抗） θS：絶縁シートの抵抗 θC：接触熱抵抗（熱板と絶縁シートとの間の接触部分
の熱抵抗） θF：熱板熱抵抗（熱板から外気に放熱される部分の熱
抵抗） Ｔj：トランジスタの接合部温度 ＴC：パッケージ温度 ＴA：周囲温度 ΔＴj：接合部温度上昇 ｐｃ：トランジスタの発熱源（定熱流源）
【００１９】ここで、加熱装置が目的とする温度上昇、
即ち、図１の例では、櫛本体２の温度上昇（θFの温度
上昇）を速やかに上昇させるためにはθS、θCを小さく
する必要がある。しかし、従来の加熱装置では、前述し
た通り、ニクロム線等、何らかのヒーターを使用してい
るため、（θS＋θC）が大きくなり、目的の熱板（櫛本
体）に到達する熱量が低下して効率的な加熱、速やかな
温度の立ち上がりが達成されない。
即ち、図１の例では、櫛本体２の温度上昇（θFの温度
上昇）を速やかに上昇させるためにはθS、θCを小さく
する必要がある。しかし、従来の加熱装置では、前述し
た通り、ニクロム線等、何らかのヒーターを使用してい
るため、（θS＋θC）が大きくなり、目的の熱板（櫛本
体）に到達する熱量が低下して効率的な加熱、速やかな
温度の立ち上がりが達成されない。
【００２０】このような従来の装置に対して、本願発明
の加熱装置では、発熱体であるトランジスタ３は薄い絶
縁シート４を介して櫛本体２に締め付ける構造で、（θ
S＋θC）は非常に小さく、容易に１．０℃／Ｗ程度以下
のレベルにできる。これは、トランジスタ自体が、その
接合温度を許容値以下に抑えるため、開発当初よりその
放熱性能の向上が継続的に行われており、効率的な放熱
構造がほぼ完成された状態となっているためである。
の加熱装置では、発熱体であるトランジスタ３は薄い絶
縁シート４を介して櫛本体２に締め付ける構造で、（θ
S＋θC）は非常に小さく、容易に１．０℃／Ｗ程度以下
のレベルにできる。これは、トランジスタ自体が、その
接合温度を許容値以下に抑えるため、開発当初よりその
放熱性能の向上が継続的に行われており、効率的な放熱
構造がほぼ完成された状態となっているためである。
【００２１】図３は、加熱温度特性の実測例を示すもの
で、ここでは、トランジスタとしてＮＰＮ三重拡散形シ
リコントランジスタ２ＳＣ３１５９を使用し、直流電源
ＤＣ＝１３．２Ｖ、抵抗Ｒ＝４７０Ω、抵抗ＴＨ＝２２
０Ω／２０℃としている。図から判るように、電流ＩC
は当初の１７００ｍＡ程度から自動的に急速に低減し、
速やかな温度の立ち上がり特性が得られている。
で、ここでは、トランジスタとしてＮＰＮ三重拡散形シ
リコントランジスタ２ＳＣ３１５９を使用し、直流電源
ＤＣ＝１３．２Ｖ、抵抗Ｒ＝４７０Ω、抵抗ＴＨ＝２２
０Ω／２０℃としている。図から判るように、電流ＩC
は当初の１７００ｍＡ程度から自動的に急速に低減し、
速やかな温度の立ち上がり特性が得られている。
【００２２】なお、この実測例では、上限温度の最高を
１００℃以下に設定している。これは、一般的なパワー
トランジスタのＴj（接合部温度）として１５０℃を絶
対最大定格に決めていることから、この温度の７０〜８
０％位迄が安全動作領域とされていることに基づくもの
である。従って、この制限を考慮に入れると、図１で例
示した電子櫛やコーヒー、紅茶等の保温器具などが本願
発明の最適な用途と言える。
１００℃以下に設定している。これは、一般的なパワー
トランジスタのＴj（接合部温度）として１５０℃を絶
対最大定格に決めていることから、この温度の７０〜８
０％位迄が安全動作領域とされていることに基づくもの
である。従って、この制限を考慮に入れると、図１で例
示した電子櫛やコーヒー、紅茶等の保温器具などが本願
発明の最適な用途と言える。
【００２３】実施の形態２．図４はこの発明の実施の形
態２による加熱装置を示す回路構成図である。ここで
は、ｎ個のトランジスタ３１、３２、・・・３ｎを使用
し、これらを図に示すように互いに並列に接続してい
る。なお、図示しない熱板には、これらｎ個のトランジ
スタを適当に分散して取り付けることにより、加熱容量
の増大、面積の大きな被加熱体の効率的加熱の実現が可
能となる。
態２による加熱装置を示す回路構成図である。ここで
は、ｎ個のトランジスタ３１、３２、・・・３ｎを使用
し、これらを図に示すように互いに並列に接続してい
る。なお、図示しない熱板には、これらｎ個のトランジ
スタを適当に分散して取り付けることにより、加熱容量
の増大、面積の大きな被加熱体の効率的加熱の実現が可
能となる。
【００２４】実施の形態３．図５はこの発明の実施の形
態３による加熱装置を示す回路構成図で、ここでは、ｎ
個のトランジスタ３１、３２、・・・３ｎを図に示すよ
うに、互いに直列に接続している。そして、各トランジ
スタには、それぞれベース電流を供給するための抵抗７
１、７２、・・・７ｎを接続している、加熱効果として
は、図４の場合と同様である。適用する直流電源ＤＣの
電圧定格やトランジスタ３の仕様等により、図４または
図５の回路を適宜選択して採用することができる。
態３による加熱装置を示す回路構成図で、ここでは、ｎ
個のトランジスタ３１、３２、・・・３ｎを図に示すよ
うに、互いに直列に接続している。そして、各トランジ
スタには、それぞれベース電流を供給するための抵抗７
１、７２、・・・７ｎを接続している、加熱効果として
は、図４の場合と同様である。適用する直流電源ＤＣの
電圧定格やトランジスタ３の仕様等により、図４または
図５の回路を適宜選択して採用することができる。
【００２５】実施の形態４．なお、上記各実施の形態で
は、ＮＰＮトランジスタを使用したが、ＰＮＰトランジ
スタも同様に使用し得ることは当然である。また、同じ
く上記各実施の形態では、コレクタ・ベース間に接続さ
れる第１の抵抗７を固定抵抗、ベース・エミッタ間に接
続される第２の抵抗９を負の抵抗温度係数を有する抵抗
としたが、コレクタ・ベース間に接続される第１の抵抗
７を正の抵抗温度係数を有する抵抗とし、ベース・エミ
ッタ間に接続される抵抗９を固定抵抗として、各抵抗の
抵抗値を適当に設定することにより、上記実施の形態で
説明した場合と同様の加熱動作特性を得ることができ
る。また、固定抵抗を可変としてトランジスタの動作特
性を変化させることにより飽和加熱温度を調節するよう
にしてもよい。
は、ＮＰＮトランジスタを使用したが、ＰＮＰトランジ
スタも同様に使用し得ることは当然である。また、同じ
く上記各実施の形態では、コレクタ・ベース間に接続さ
れる第１の抵抗７を固定抵抗、ベース・エミッタ間に接
続される第２の抵抗９を負の抵抗温度係数を有する抵抗
としたが、コレクタ・ベース間に接続される第１の抵抗
７を正の抵抗温度係数を有する抵抗とし、ベース・エミ
ッタ間に接続される抵抗９を固定抵抗として、各抵抗の
抵抗値を適当に設定することにより、上記実施の形態で
説明した場合と同様の加熱動作特性を得ることができ
る。また、固定抵抗を可変としてトランジスタの動作特
性を変化させることにより飽和加熱温度を調節するよう
にしてもよい。
【００２６】実施の形態５．図６は、家庭用商用電源を
利用する場合の直流電源装置を示す回路構成図で、ＡＣ
は交流商用電源、Ｔｒは変圧器、Ｄは整流ダイオード、
Ｃは平滑コンデンサで、この平滑コンデンサから直流出
力を供給するものである。これによって、安価な直流電
源が得られる。なお、例えば、この変圧器Ｔｒをタップ
付のものとし、直流出力電圧を変化させることによって
トランジスタ３のコレクタ損失を変化させ、飽和加熱温
度を調節するようにしてもよい。
利用する場合の直流電源装置を示す回路構成図で、ＡＣ
は交流商用電源、Ｔｒは変圧器、Ｄは整流ダイオード、
Ｃは平滑コンデンサで、この平滑コンデンサから直流出
力を供給するものである。これによって、安価な直流電
源が得られる。なお、例えば、この変圧器Ｔｒをタップ
付のものとし、直流出力電圧を変化させることによって
トランジスタ３のコレクタ損失を変化させ、飽和加熱温
度を調節するようにしてもよい。
【００２７】
【発明の効果】以上のように、請求項１に係る加熱装置
は、トランジスタを電気的負荷として直流電源に接続
し、上記トランジスタのコレクタ損失（コレクタ・エミ
ッタ間電圧ＶCE×コレクタ電流ＩC）による発熱を加熱
源とするので、簡単な構成で温度の立ち上がりも早くな
る。
は、トランジスタを電気的負荷として直流電源に接続
し、上記トランジスタのコレクタ損失（コレクタ・エミ
ッタ間電圧ＶCE×コレクタ電流ＩC）による発熱を加熱
源とするので、簡単な構成で温度の立ち上がりも早くな
る。
【００２８】また、請求項２に係る加熱装置は、直流電
源の電圧またはトランジスタの動作特性を制御すること
により上記トランジスタのコレクタ損失を可変としたの
で、加熱温度の調節が可能となる。
源の電圧またはトランジスタの動作特性を制御すること
により上記トランジスタのコレクタ損失を可変としたの
で、加熱温度の調節が可能となる。
【００２９】また、請求項３に係る加熱装置は、被加熱
体と熱的に接触可能に構成された熱板、この熱板に熱的
に接続されコレクタ、エミッタが直流電源に電気的に接
続されるトランジスタ、このトランジスタのコレクタ・
ベース間に電気的に接続された第１の抵抗、および負の
抵抗温度係数を有し上記熱板に熱的に接続され上記トラ
ンジスタのベース・エミッタ間に電気的に接続された第
２の抵抗を備え、上記トランジスタの発熱を加熱源とす
るので、熱板の温度上昇に伴い第２の抵抗の抵抗値が低
下し、ベース電流が減少して温度上昇が抑制され加熱温
度が上限値に自動的に速やかに収斂する。
体と熱的に接触可能に構成された熱板、この熱板に熱的
に接続されコレクタ、エミッタが直流電源に電気的に接
続されるトランジスタ、このトランジスタのコレクタ・
ベース間に電気的に接続された第１の抵抗、および負の
抵抗温度係数を有し上記熱板に熱的に接続され上記トラ
ンジスタのベース・エミッタ間に電気的に接続された第
２の抵抗を備え、上記トランジスタの発熱を加熱源とす
るので、熱板の温度上昇に伴い第２の抵抗の抵抗値が低
下し、ベース電流が減少して温度上昇が抑制され加熱温
度が上限値に自動的に速やかに収斂する。
【００３０】また、請求項４に係る加熱装置は、被加熱
体と熱的に接触可能に構成された熱板、この熱板に熱的
に接続されコレクタ、エミッタが直流電源に電気的に接
続されるトランジスタ、正の抵抗温度係数を有し上記熱
板に熱的に接続され上記トランジスタのコレクタ・ベー
ス間に電気的に接続された第１の抵抗、および上記トラ
ンジスタのベース・エミッタ間に電気的に接続された第
２の抵抗を備え、上記トランジスタの発熱を加熱源とす
るので、熱板の温度上昇に伴い第１の抵抗の抵抗値が上
昇し、ベース電流が減少して温度上昇が抑制され加熱温
度が上限値に自動的に速やかに収斂する。
体と熱的に接触可能に構成された熱板、この熱板に熱的
に接続されコレクタ、エミッタが直流電源に電気的に接
続されるトランジスタ、正の抵抗温度係数を有し上記熱
板に熱的に接続され上記トランジスタのコレクタ・ベー
ス間に電気的に接続された第１の抵抗、および上記トラ
ンジスタのベース・エミッタ間に電気的に接続された第
２の抵抗を備え、上記トランジスタの発熱を加熱源とす
るので、熱板の温度上昇に伴い第１の抵抗の抵抗値が上
昇し、ベース電流が減少して温度上昇が抑制され加熱温
度が上限値に自動的に速やかに収斂する。
【００３１】また、請求項５に係る加熱装置は、トラン
ジスタをｎ（ｎ≧２）個設け、それぞれ熱板に熱的に接
続するとともに、上記各トランジスタの各同極端子同士
を相互に電気的に接続したので、加熱容量の増大や加熱
面積の増大が簡単に実現する。
ジスタをｎ（ｎ≧２）個設け、それぞれ熱板に熱的に接
続するとともに、上記各トランジスタの各同極端子同士
を相互に電気的に接続したので、加熱容量の増大や加熱
面積の増大が簡単に実現する。
【００３２】また、請求項６に係る加熱装置は、トラン
ジスタをｎ（ｎ≧２）個設け、それぞれ熱板に熱的に接
続するとともに、上記トランジスタの内、１個のトラン
ジスタにはそのコレクタ・ベース間に第１の抵抗をその
ベース・エミッタ間に第２の抵抗をそれぞれ電気的に接
続し、残り（ｎ−１）個のトランジスタにはそれぞれそ
のコレクタ・ベース間に第３の抵抗を電気的に接続し、
上記１個のトランジスタのエミッタが直流電源の正また
は負の端子と同一電位となるよう、上記ｎ個のトランジ
スタのコレクタ、エミッタを相互に直列に接続したの
で、加熱容量の増大や加熱面積の増大が簡単に実現す
る。
ジスタをｎ（ｎ≧２）個設け、それぞれ熱板に熱的に接
続するとともに、上記トランジスタの内、１個のトラン
ジスタにはそのコレクタ・ベース間に第１の抵抗をその
ベース・エミッタ間に第２の抵抗をそれぞれ電気的に接
続し、残り（ｎ−１）個のトランジスタにはそれぞれそ
のコレクタ・ベース間に第３の抵抗を電気的に接続し、
上記１個のトランジスタのエミッタが直流電源の正また
は負の端子と同一電位となるよう、上記ｎ個のトランジ
スタのコレクタ、エミッタを相互に直列に接続したの
で、加熱容量の増大や加熱面積の増大が簡単に実現す
る。
【図１】 この発明の実施の形態１による電子櫛１の構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図２】 トランジスタの熱伝導の状態を示す等価回路
図である。
図である。
【図３】 加熱装置の加熱温度特性の実測例を示す図で
ある。
ある。
【図４】 この発明の実施の形態２による加熱装置を示
す回路構成図である。
す回路構成図である。
【図５】 この発明の実施の形態３による加熱装置を示
す回路構成図である。
す回路構成図である。
【図６】 家庭用商用電源を利用する場合の直流電源装
置を示す回路構成図である。
置を示す回路構成図である。
【図７】 従来の加熱装置の回路構成および加熱温度特
性を示す図である。
性を示す図である。
【図８】 図７とは異なる加熱装置の回路構成および加
熱温度特性を示す図である。
熱温度特性を示す図である。
【図９】 図７、８とは異なる加熱装置の回路構成およ
び加熱温度特性を示す図である。
び加熱温度特性を示す図である。
１ 電子櫛、２ 櫛本体、ＴＲ，３，３１，３２，・・
・３ｎ トランジスタ、Ｒ，７ 第１の抵抗、ＴＨ，９
第２の抵抗、ＤＣ 直流電源。
・３ｎ トランジスタ、Ｒ，７ 第１の抵抗、ＴＨ，９
第２の抵抗、ＤＣ 直流電源。
Claims (6)
- 【請求項１】 トランジスタを電気的負荷として直流電
源に接続し、上記トランジスタのコレクタ損失（コレク
タ・エミッタ間電圧ＶCE×コレクタ電流ＩC）による発
熱を加熱源とする加熱装置。 - 【請求項２】 直流電源の電圧またはトランジスタの動
作特性を制御することにより上記トランジスタのコレク
タ損失を可変としたことを特徴とする請求項１記載の加
熱装置。 - 【請求項３】 被加熱体と熱的に接触可能に構成された
熱板、この熱板に熱的に接続されコレクタ、エミッタが
直流電源に電気的に接続されるトランジスタ、このトラ
ンジスタのコレクタ・ベース間に電気的に接続された第
１の抵抗、および負の抵抗温度係数を有し上記熱板に熱
的に接続され上記トランジスタのベース・エミッタ間に
電気的に接続された第２の抵抗を備え、上記トランジス
タの発熱を加熱源とする加熱装置。 - 【請求項４】 被加熱体と熱的に接触可能に構成された
熱板、この熱板に熱的に接続されコレクタ、エミッタが
直流電源に電気的に接続されるトランジスタ、正の抵抗
温度係数を有し上記熱板に熱的に接続され上記トランジ
スタのコレクタ・ベース間に電気的に接続された第１の
抵抗、および上記トランジスタのベース・エミッタ間に
電気的に接続された第２の抵抗を備え、上記トランジス
タの発熱を加熱源とする加熱装置。 - 【請求項５】 トランジスタをｎ（ｎ≧２）個設け、そ
れぞれ熱板に熱的に接続するとともに、上記各トランジ
スタの各同極端子同士を相互に電気的に接続したことを
特徴とする請求項３または４に記載の加熱装置。 - 【請求項６】 トランジスタをｎ（ｎ≧２）個設け、そ
れぞれ熱板に熱的に接続するとともに、上記ｎ個のトラ
ンジスタのコレクタ、エミッタを相互に直列にして直流
電源に電気的に接続し、第１番目のトランジスタのコレ
クタ・ベース間および各トランジスタのベース間にそれ
ぞれ第１の抵抗を電気的に接続し、第ｎ番目のトランジ
スタのベース・エミッタ間に第２の抵抗を電気的に接続
したことを特徴とする請求項３または４に記載の加熱装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9323396A JPH09260036A (ja) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | 加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9323396A JPH09260036A (ja) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | 加熱装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09260036A true JPH09260036A (ja) | 1997-10-03 |
Family
ID=14076826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9323396A Pending JPH09260036A (ja) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | 加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09260036A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007243423A (ja) * | 2006-03-07 | 2007-09-20 | Stanley Electric Co Ltd | マイクロ波供給源装置 |
-
1996
- 1996-03-22 JP JP9323396A patent/JPH09260036A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007243423A (ja) * | 2006-03-07 | 2007-09-20 | Stanley Electric Co Ltd | マイクロ波供給源装置 |
| US8022342B2 (en) | 2006-03-07 | 2011-09-20 | Stanley Electric Co., Ltd. | Microwave source system |
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