JPH11121145A - 発熱装置及びこれを用いた浮遊胞子除去装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 使用電圧が高い場合も低い場合もほぼ一定の
発熱量を確保できるようにすると共に、同一のサーモス
タットを使用して本体装置を保護できるようにする。 【解決手段】 任意の発熱出力が与えられたとき、通常
の使用電圧のほぼ２倍の使用電圧２４０Ｖで計算した抵
抗値に関し１／２の値に設定された抵抗ワイヤ３９と、
使用電圧１１０Ｖを供給するタップ端子Ｔｐ１と、使用
電圧２３０，２４０Ｖを供給するために、ダイオード４
５，４６を介して抵抗ワイヤ３９に接続されたタップ端
子Ｔｐ２，Ｔｐ３と、使用電圧に応じてタップ端子Ｔｐ
１、Ｔｐ２又はＴｐ３を選択するタップ選択器４０と、
発熱温度に応じて電源供給を断つサーモスタット５１，
５２とを備え、使用電圧２３０，２４０Ｖで発熱させる
場合には、タップ端子Ｔｐ２又はＴｐ３を選択するよう
にして、抵抗ワイヤ３９に流れる電流をほぼ１／２に制
限するようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は発熱装置及びこれ
を使用した浮遊胞子除去装置に関する。詳しくは、抵抗
体にタップ端子を設け、このタップ端子に電流制限素子
を接続し、使用電圧が高い場合には、その電流制限素子
を接続したタップ端子を選択して抵抗体に流れる電流を
制限することにより、使用電圧が高い場合も低い場合も
ほぼ一定の発熱量を確保できるようにすると共に、同一
の温度センサを使用して本体装置を保護できるようにし
たものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、発熱体を有する装置には温度
センサが取り付けられ、発熱温度が検出される。その過
熱検出時には運転停止等の緊急動作を行わせる場合が多
い。例えば、空気中を浮遊するカビやバクテリア等の胞
子を焼却除去する浮遊胞子除去装置１０には、図９に示
す発熱体１がその内部に取り付けられ、この発熱体１の
排気側に過熱時に電源を遮断するサーモスタット５が取
り付けられている。この発熱体１はキャビネット４に内
包されている。発熱体１は耐熱部材１ａに開口された複
数の開孔部１ｂと、その開孔部１ｂ内に通された抵抗ワ
イヤ１ｃからなる。

【０００３】キャビネット４の材質であるＡＢＳ樹脂は
約８５℃で熱変形してしまうため、排出される空気の温
度が８５℃を越えないようにする必要がある。従って、
この浮遊胞子除去装置１０では、サーモスタット５の動
作温度（熱感知温度）は８０℃に設定される。

【０００４】この浮遊胞子除去装置１０では電源を投入
すると発熱体１が加熱され、自然対流により吸気口２か
ら吸入された空気が発熱体１の開孔部１ｂを通過すると
きに胞子が焼却される。胞子が除去された空気は上部の
排気口３から外部に排出される。発熱体１で加熱された
空気の温度はサーモスタット５によって検出される。

【０００５】例えば、なんらかの外部要因により排気口
３が塞がれて、サーモスタット５で検出された温度がサ
ーモスタット５の動作温度である８０℃に達したときに
は、発熱体１への通電が遮断される。これによって発熱
体１の温度上昇が止まり、過熱によるキャビネット４の
変形や装置の故障等を防止できる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来方式の
浮遊胞子除去装置１０に関して、電力事情の異なる地域
で使用するために、例えば、使用電圧１１０Ｖの地域は
もとより、そのほぼ２倍の２２０，２３０Ｖ，２４０Ｖ
・・・等の使用電圧の地域でも動作できる抵抗ワイヤ１
ｃを備えた発熱体１の製造要求がある。

【０００７】しかしながら、抵抗ワイヤ１ｃの値を一定
とした場合、使用電圧１１０Ｖの供給時と、例えば使用
電圧２２０Ｖの供給時では発熱出力が異なるため、使用
電圧に応じて温度センサを取り替えなければならないと
いう問題がある。

【０００８】一般に、使用電圧に関係なく一定の発熱出
力を得ようとした場合であって、抵抗体に供給する使用
電圧を２倍に設計した場合には、周知の通り抵抗体の値
は４倍になる。従って、使用電圧１１０Ｖで設計した耐
熱部材１ａを応用して発熱体１を製造しようとした場合
に、その耐熱部材１ａの大きさの変更を余儀なくされた
り、耐熱部材１ａの開孔部１ｂの数を増やさなければな
らなくなる。

【０００９】また、最大使用電圧に基づいて計算した値
の抵抗体にタップ端子を設けて、その抵抗体を低い使用
電圧で選択的に発熱させる方法がある。しかしながら、
最大使用電圧に基づいて計算した抵抗ワイヤ１ｃの値を
そのまま取り入れて耐熱部材１ａの大きさや、耐熱部材
１ａの開孔部１ｂの数を決めた場合には抵抗体の利用効
率が大幅に低下することになる。

【００１０】そこで、本発明は、このような従来の課題
を解決したものであって、使用電圧が高い場合も低い場
合もほぼ一定の発熱量を確保できるようにすると共に、
同一の温度センサを使用して本体装置を保護できるよう
にした発熱装置及びこれを使用した浮遊胞子除去装置を
提案するものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、この発明に係る発熱装置は任意の発熱出力が与えら
れたとき、第１の使用電圧のα倍の第２の使用電圧で計
算した抵抗値に関し用途に応じて１／ｎの値に設定され
た抵抗体と、この抵抗体の一端と該抵抗体の他端に至る
途中との間に第１の使用電圧が供給されたとき、ほぼそ
の発熱出力が得られる抵抗体の位置から引き出されたタ
ップ端子と、抵抗体の一端と該抵抗体の他端若しくは他
端に至る途中との間に、電流制限素子の一端を接続し
て、その抵抗体の一端と電流制限素子の他端との間に第
２の印加電圧が供給されたとき、ほぼその発熱出力が得
られる抵抗体の位置から引き出されたタップ端子と、使
用電圧に応じて電流制限素子を接続しないタップ端子又
は電流制限素子を接続したタップ端子を選択するタップ
選択器と、抵抗体の発熱温度に応じて該抵抗体への電源
供給を断つ温度センサとを備え、第２の使用電圧で抵抗
体を発熱させる場合には、電流制限素子を接続したタッ
プ端子を選択するようにして、抵抗体に流れる電流を、
電流制限素子を接続しないタップ端子が選択されたとき
の電流のほぼα分の１に制限するようにしたものであ
る。

【００１２】また、本発明に係る浮遊胞子除去装置は本
発明の発熱装置を応用したものである。

【００１３】この発明の発熱装置及びこれを使用した浮
遊胞子除去装置によれば、電流制限素子を接続したタッ
プ端子と、その電流制限素子を接続しないタップ端子と
が抵抗体から引き出され、第２の使用電圧で抵抗体を発
熱させる場合には、電流制限素子を接続したタップ端子
を選択するようにして、抵抗体に流れる電流を電流制限
素子を接続しないタップ端子が選択されたときの電流の
ほぼα分の１に制限するようにしたものである。

【００１４】従って、第１の使用電圧で抵抗体を発熱さ
せる場合も、第２の使用電圧で抵抗体を発熱させる場合
も、発熱量がほぼ一定になることから、使用電圧が異な
っても、同一の温度センサを使用して抵抗体の異常加熱
から当該発熱装置及びこれを使用した浮遊胞子除去装置
を保護することができる。例えば、抵抗体の発熱温度が
所定温度以上に上昇したときに、温度センサによって抵
抗体への電源供給を自動遮断することができる。これに
より、通常使用電圧が１１０Ｖ、２３０Ｖ，２４０Ｖと
いうように電力事情の異なる海外での発熱装置及びこれ
を使用した浮遊胞子除去装置の使用に十分対処すること
ができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】続いて、本発明に係る発熱体装置
及びこれを用いた浮遊胞子除去装置について図面を参照
して詳細に説明する。

【００１６】図１は本実施の形態としての発熱装置を使
用した浮遊胞子除去装置２０の構成を示す斜視図であ
る。この実施の形態では抵抗体からタップ端子を引き出
し、そのタップ端子に電流制限素子を接続し、使用電圧
が高い場合には、その電流制限素子を接続したタップ端
子を選択して抵抗体に流れる電流を制限することによ
り、使用電圧が高い場合も低い場合もほぼ一定の発熱量
を確保できるようにすると共に、使用電圧が異なった場
合でも、同一の温度センサを使用して異常過熱からキャ
ビネットなどを保護できるようにしたものである。

【００１７】この浮遊胞子除去装置２０は図１に示す発
熱体２１を使用して空気中に含まれる胞子、例えばカビ
の胞子やバクテリアを焼却するものである。浮遊胞子除
去装置２０の外装は、ＡＢＳ樹脂で成形された中空の箱
型ケースであるキャビネット２２と、このキャビネット
２２の下面に連結固定されたベース２３とからなる。

【００１８】ベース２３は、扁平な基台部２３ａと、そ
の両端に立設された支持部２３ｂ，２３ｂとから構成さ
れ、両方の支持部２３ｂ，２３ｂの上面にキャビネット
２２がネジを用いて取付け固定される。基台部２３ａ、
支持部２３ｂ，２３ｂ及びキャビネット２２で囲まれた
部分には矩形の通気口２６が形成され、ここからキャビ
ネット２２の下面に設けられた吸気口３２に外部の空気
が導かれる。

【００１９】キャビネット２２の上部にはプッシュ型の
電源スイッチ３７が取り付けられ、この電源スイッチ３
７の上部には３個のＬＥＤ３７ａ〜３７ｃが取り付けら
れる。１個のＬＥＤ３７ａは電源が投入されたときに赤
く点灯し、残りの２個のＬＥＤ３７ｂ，３７ｃは後述す
るように過熱時に作動した２個の温度センサ、この実施
の形態ではサーモスタット５１，５２のいずれかに対応
して点灯する。また、キャビネット２２の上部内側面に
近接して制御用基板３４（二点鎖線で示す）が取り付け
られる。この制御用基板３４には上述した電源スイッチ
３７その他の電子部品が実装される。

【００２０】キャビネット２２の下面には複数のスリッ
トを有した吸気口３２が設けられる。また、吸気口３２
の上部は湾曲して形成され、ここに断面円弧状のグリル
３６が嵌め込めれている。グリル３６はポリカーボネー
トによって形成され、複数のスリットが排気口３３を構
成する。グリル３６の裏面には複数の取付ボス３６ａ，
３６ａ（図２）が立設され、これがキャビネット２２の
側面に突出された取付板部２２ａ，２２ａ（図２）にネ
ジで固定されて取り付けられる。

【００２１】キャビネット２２の内部中央には発熱体２
１が取付け固定される。発熱体２１は粘土等を固めて乾
燥させた耐火性の材料からなり、直方体のブロックを構
成する。発熱体２１には空気を通過させるための複数の
開孔部としての口径３ｍｍφ程度のダクト２１ａが垂直
方向に穿通されている。この例では図１に示す縦に５
個、横に１０列の合計５０個の場合を示している。ダク
ト２１ａには抵抗体としての抵抗ワイヤ３９が適宜通さ
れており、発熱体２１が加熱される。発熱体２１の上部
及び下部には、それらの外周に沿って固定用のフレーム
３８，３８が装着される。

【００２２】キャビネット２２の内部底面には角柱状の
支持部４１，４１が立設され、発熱体２１が固定されて
いる。支持部４１，４１の対向する側に段部４１ａ，４
１ａ（図２）が設けられ、ここに発熱体２１が載置され
る。また、支持部４１，４１の上面には保持板４２，４
２がネジによって固定され、この保持板４２，４２によ
って、上側のフレーム３８の上面及び側面に接して発熱
体２１が所定位置に保持される。なお、キャビネット２
２の内部底面には補助支持部４３，４３が立設され、発
熱体２１の長手方向の側面及び下面に当接して発熱体２
１の位置が補助支持部４３、４３によって規制される。

【００２３】図２に示すように、浮遊胞子除去装置２０
は過熱時に緊急動作を行わせるための温度センサを備え
ている。この実施の形態では、電源を遮断するための２
個の温度センサ、例えばバイメタル式のサーモスタット
５１，５２で構成される。

【００２４】バイメタル式とは、熱膨張率の異なる２種
の金属板をはり合わせ、温度が高くなると膨張率の高い
金属は伸び曲がることによって、接点が離間され通電を
遮断するものである。

【００２５】下側のサーモスタット５１は発熱体２１の
下面側、すなわち空気の吸入側に所定距離をおいて配置
され、上側のサーモスタット５２は発熱体２１の上面
側、すなわち空気の排出側に所定距離をおいて配置され
る。

【００２６】下側のサーモスタット５１の動作温度（通
電が遮断される熱感知温度）は７０℃に設定される。こ
れは下側のサーモスタット５１が、異常状態、例えば排
気口３３が塞がれたときなどに、キャビネット２２の材
質であるＡＢＳ樹脂が熱変形を起こす約８５℃に達する
前に作動する温度である。なお、下側のサーモスタット
５１の動作温度を８５℃よりも低く設定したのは、発熱
体２１で加熱される前の温度の低い空気の熱を検出する
ことにより発熱体２１の温度を検出するからである。

【００２７】また、下側のサーモスタット５１は通常の
使用状態で作動しないように、発熱体２１から所定距離
をおいて配置される。つまり、発熱体２１に近づけて配
置した場合、高温の雰囲気中で使用されたときに吸入さ
れる空気の熱と発熱体２１の熱の両方を受けて、下側の
サーモスタット５１は容易に動作温度である７０℃に達
してしまい、通電が頻繁に遮断されてしまう場合があ
る。

【００２８】一方、発熱体２１から所定距離より遠ざけ
て配置した場合は、発熱体２１が過熱したときの熱が伝
わりにくいため下側のサーモスタット５１は動作温度で
ある７０℃に達せず、異常状態のときにキャビネット２
２が熱変形を起こしても作動しない場合が考えられる。

【００２９】従って、このようなことを考慮して下側の
サーモスタット５１を発熱体２１から所定距離をおいて
配置することによって、下側のサーモスタット５１が異
常状態でキャビネット２２が熱変形を起こすときにのみ
に作動させ、外気温が動作を補償しようとする所定温
度、例えば４０℃に達するまでは通常の使用状態では作
動しないようにすることができる。

【００３０】上側のサーモスタット５２の動作温度は１
１０℃に設定されている。また、上側のサーモスタット
５２の動作温度を比較的高く設定したのは、下側のサー
モスタット５１が故障したときに非常用として作動させ
るためである。

【００３１】なお、下側のサーモスタット５１は手動で
復帰するタイプが使用され、上側のサーモスタット５２
は非常用であり、装置が異常状態であることを検出する
ようにしており、一度作動すると手動では復帰しないタ
イプとなっている。

【００３２】図３に下側のサーモスタット５１の取付部
の詳細を示す。同図に示すように、キャビネット２２
（図１）の内部底面のスリットを形成する梁部５３に円
柱状の取付用ボス５４，５４が立設され、これらの上面
にはネジ穴５４ａ，５４ａが設けられる。また、取付用
ボス５４，５４の間には下側のサーモスタット５１のリ
セットボタン５１ａを押圧するための円柱突起５５が形
成される。また、円柱突起５５が設けられた梁部５３ａ
の先端は他の梁部５３と連結されておらず、弾性的に撓
曲可能となっている。

【００３３】取付用ボス５４，５４の上面に下側のサー
モスタット５１の取付フランジ部５１ｂが載置される。
このとき、下側のサーモスタット５１の熱感知面５１ｃ
は上側に向いており、発熱体２１（図２）に対向する。

【００３４】熱感知面５１ｃにはカバー５６が載置され
る。このカバー５６は熱伝導率が低く高耐熱性を有する
材質、例えばポリカーボネートで形成され、下側のサー
モスタット５１の熱感知面５１ｃを含む取付フランジ部
５１ｂの全面を覆う形状となっている。下側のサーモス
タット５１及びカバー５６はネジ５７，５７によって取
付ボス５４，５４の上面に固定される。

【００３５】図４に示すようにカバー５６は下側のサー
モスタット５１の熱感知面５１ｃに覆設されることにな
る。このカバー５６は後述するように下側のサーモスタ
ット５１の熱感知面５１ｃに直接空気が接触しないよう
にして、通過する空気によって熱を奪われないようにし
て発熱体２１の過熱を確実に検出するようにするもので
ある。

【００３６】上側のサーモスタット５２は図２に示すグ
リル３６から下方に突出する２個の取付用ボス６１，６
１にネジによって固定される。ここで上側のサーモスタ
ット５２の熱感知面は下方、すなわち発熱体２１に対向
して配される。なお、上側のサーモスタット５２の熱感
知面は露出した状態である。

【００３７】また、本装置２０には転倒検出手段として
の図５に示す姿勢センサ７０が取付けられている。図５
において、キャビネット２２の梁部７１にはマイクロス
イッチ７２が取付けられ、このマイクロスイッチ７２に
隣接して梁部７１に凸部７３が設けられている。

【００３８】一方、キャビネット２２の底部７４であっ
て、梁部７１の凸部７３を投影する位置には開孔部７５
が開口されている。この開孔部７５と凸部７３との間に
は、コイルバネ７６を外周面に有したつば突きの円柱体
７７が設けられている。このつば部は開孔部７５の開口
幅よりも大きな口径を有しており、円柱体７７のつば部
がマイクロスイッチ７２を押すようになされている。そ
して、キャビネット２２が転倒したとき、又は、キャビ
ネット２２が持ち上げられて床面７８から脚部７９が離
れたときに、抵抗ワイヤ３９への通電が断たれるように
なされている。

【００３９】続いて、３つの使用電圧１１０，２３０，
２４０Ｖで動作可能な浮遊胞子除去装置２０に付いて説
明する。上述した電源スイッチ３７、抵抗ワイヤ３９、
サーモスタット５１、５２及び姿勢センサ７０を電気回
路図で示すと図６のようになる。

【００４０】この例では電流制限素子としての図６に示
すダイオード４５，４６を接続したタップ端子Ｔｐ２，
Ｔｐ３を抵抗ワイヤ３９から引き出し、使用電圧Ｖｉｎ
が高い場合には、そのダイオード４５，４６を接続した
タップ端子Ｔｐ２又はＴｐ３を選択して抵抗ワイヤ３９
に流れる電流を制限することにより、使用電圧Ｖｉｎが
高い場合も低い場合もほぼ一定の発熱量を確保できるよ
うにすると共に、同一のサーモスタット５１，５２を使
用して異常過熱からキャビネット２２などを保護できる
ようにしたものである。

【００４１】この浮遊胞子除去装置２０には図６に示す
一対の電源端子１１，１２が設けられ、一方の電源端子
１１には電源スイッチ３７、ヒューズ６、サーモスタッ
ト５１，５２が直列に接続されている。サーモスタット
５２には更に抵抗ワイヤ３９が直列に接続されている。
この抵抗ワイヤ３９は任意の発熱出力Ｐ0が与えられた
とき、使用電圧１１０Ｖのα＝２．１８倍の使用電圧２
４０Ｖで計算した抵抗値に関して１／ｎの値に設定され
たものである。この例では、少なくとも、使用電圧１１
０Ｖの供給時に抵抗ワイヤ３９の半分を使用できるよう
に、ｎ＝２として計算するものとする。その計算例につ
いては後述する。

【００４２】この抵抗ワイヤ３９の途中の位置ｐ１には
タップ端子Ｔｐ１が引き出されている。この位置ｐ１は
抵抗ワイヤ３９の一端とその抵抗ワイヤ３９の他端に至
る途中との間に使用電圧１１０Ｖが供給されたとき、ほ
ぼその任意の発熱出力Ｐ0が得られる抵抗値を示す位置
である。

【００４３】この抵抗ワイヤ３９の位置ｐ１と、この抵
抗ワイヤ３９の他端に至る途中との間の位置ｐ２から更
にタップ端子Ｔｐ２が引き出されている。この位置ｐ２
は抵抗ワイヤ３９の一端と、その抵抗ワイヤ３９の他端
に至る途中との間に使用電圧２３０Ｖがそのまま供給さ
れたときは、ほぼその発熱出力Ｐ0の２倍の発熱出力が
得られる抵抗値を示す位置である。

【００４４】そして、本実施形態ではタップ端子Ｔｐ２
に、ダイオード４５の一端が接続されており、使用電圧
２３０Ｖの供給時の抵抗ワイヤ３９に流れる電流が半波
整流される。このダイオード４５によって電流をほぼ半
分（１／２．０９）に制限できるので、その発熱出力は
使用電圧１１０Ｖの供給時とほぼ同じ値のＰ0になる。

【００４５】また、抵抗ワイヤ３９の終端位置ｐ３から
タップ端子Ｔｐ３が引き出されている。この位置ｐ３は
任意の発熱出力Ｐ0が与えられたとき、使用電圧２４０
Ｖで計算した抵抗値の１／２の値を示す位置である。そ
して、タップ端子Ｔｐ３にはダイオード４６の一端が接
続されており、使用電圧２４０Ｖの供給時の抵抗ワイヤ
３９に流れる電流が半波整流される。このダイオード４
６によって電流をほぼ半分（１／２．１８）に制限でき
るので、その発熱出力は使用電流１１０Ｖの供給時とほ
ぼ同じ値のＰ0になる。なお、これら３つのタップ端子
Ｔｐ１〜Ｔｐ３は発熱時の抵抗値の上昇を見込んで、抵
抗ワイヤ３９の他端側に補正した位置から引き出すよう
にする。

【００４６】上述したタップ端子Ｔｐ１，ダイオード４
５，４６の各々の他端にはタップ選択器４が接続されて
いる。タップ選択器４は３つの接点ａ〜ｃと、この接点
ａ〜ｃのいずれか１つと接続するための中性点Ｎとを有
している。タップ端子Ｔｐ１はタップ選択器４０の接点
ａに接続され、ダイオード４５は接点ｂに接続され、ダ
イオード４６は接点ｃに接続されている。中性点Ｎは姿
勢センサ７０を直列に接続して電源端子１２に接続され
る。電源端子１１及び１２は電源プラグに接続される。

【００４７】タップ選択器４０では使用電圧１１０，２
３０，２４０Ｖに応じてタップ端子Ｔｐ１を接続した接
点ａ又はダイオード４５，４６を接続した接点ｂ，ｃが
選択される。この例では使用電圧２３０Ｖで抵抗ワイヤ
３９を発熱させる場合には、ダイオード４５を接続した
接点ｂを選択するようにする。この接点ｂを選択するこ
とで、抵抗ワイヤ３９に流れる電流を、タップ端子Ｔｐ
１が選択されたときの電流のほぼα＝１／２．０９に制
限できる。

【００４８】また、使用電圧２４０Ｖで抵抗ワイヤ３９
を発熱させる場合には、ダイオード４６を接続した接点
ｃを選択するようにする。この接点ｃを選択すること
で、抵抗ワイヤ３９に流れる電流を、タップ端子Ｔｐ１
が選択されたときの電流のほぼα＝１／２．１８に制限
できる。

【００４９】このように本実施形態に係る浮遊胞子除去
装置２０によれば、使用電圧１１０Ｖで抵抗ワイヤ３９
を発熱させる場合も、使用電圧２３０又は２４０Ｖで抵
抗ワイヤ３９を発熱させる場合も、発熱量がほぼ一定に
なることから、使用電圧が１１０、２３０、２４０Ｖと
異なっても、同一のサーモスタット５１，５２を使用し
て抵抗ワイヤ３９の異常加熱から当該浮遊胞子除去装置
２０を保護することができる。例えば、抵抗ワイヤ３９
の発熱温度が所定温度以上に上昇したときに、サーモス
タット５１，５２によって抵抗ワイヤ３９への電源供給
を自動遮断することができる。これにより、通常使用電
圧が１１０Ｖ、２３０Ｖ，２４０Ｖというように電力事
情の異なる海外での浮遊胞子除去装置２０の使用に十分
対処することができる。

【００５０】（計算例）次に、３つの使用電圧１１０，
２３０，２４０Ｖで動作可能な浮遊胞子除去装置２０の
抵抗ワイヤ３９の抵抗値と、タップ端子Ｔｐ１〜Ｔｐ３
の位置とを求める場合について説明する。その設計条件
は縦に６個、横に１６列の合計９６個のダクト２１ａを
発熱体２１に設ける場合であって、発熱体２１のダクト
方向の長さを約６ｃｍとし、任意の発熱出力Ｐ0を３８
Ｗとした場合である。

【００５１】この場合の抵抗ワイヤ３９の抵抗値Ｒは使
用電圧２４０Ｖで計算した抵抗値Ｒ240の１／２である
から、 Ｒ＝Ｒ240／２＝２４０²／（２・Ｐ0）＝７５８Ω となり、タップ端子Ｔｐ３が決定される。

【００５２】また、使用電圧１１０Ｖの供給時の抵抗ワ
イヤ３９の抵抗値Ｒ110は、 Ｒ110＝１１０²／Ｐ0＝３１８Ω となり、タップ端子Ｔｐ１は４１個目のダクト２１ａか
ら引き出すようになる。しかし、発熱時の抵抗値の上昇
を見込んで、タップ端子Ｔｐ１を抵抗ワイヤ３９の終端
部側に位置補正すると、４３番目のダクト２１ａから引
き出すようになる。

【００５３】更に、使用電圧２３０Ｖの供給時の抵抗ワ
イヤ３９の抵抗値Ｒ230は、 Ｒ230＝２３０²／（２・Ｐ0）＝６９６Ω となり、タップ端子Ｔｐ３は８９番目のダクト２１ａか
ら引き出すようになる。これも同様に、発熱時の抵抗値
の上昇を見込んで、タップ端子Ｔｐ２を抵抗ワイヤ３９
の終端部側に位置補正すると、９３番目のダクト２１ａ
から引き出すようになる。抵抗ワイヤ３９の抵抗率ρは
その全長を約６ｍとすると、ρ＝１．２６Ω／ｃｍとな
る。この抵抗ワイヤ３９には抵抗率ρのニクロム線が使
用できる。

【００５４】これらの設計条件から、本発明者はこの抵
抗率ρの抵抗ワイヤ３９を使用して発熱体２１を形成
し、各々のタップ端子Ｔｐ１〜Ｔｐ３を選択して発熱出
力Ｐ0を測定した。この結果、タップ端子Ｔｐ１を選択
して使用電圧１１０Ｖを供給したときの発熱出力は４２
Ｗとなり、タップ端子Ｔｐ２を選択して使用電圧２３０
Ｖを供給したときの発熱出力は４５Ｗとなり、タップ端
子Ｔｐ３を選択して使用電圧２４０Ｖを供給したときの
発熱出力は４６Ｗとなった。

【００５５】いずれの発熱出力Ｐ0＝４２，４５又は４
６Ｗの場合でも同一のサーモスタット５１，５２により
十分にキャビネット２２などを保護できることが確認さ
れた。

【００５６】以上のように構成された浮遊胞子除去装置
２０及びサーモスタット５１，５２の動作について図７
を参照して説明する。例えば、使用電圧２４０Ｖの地域
で当該浮遊胞子除去装置２０を動作させる場合に、ま
ず、タップ選択器４０を操作してタップ端子Ｔｐ３を選
択する。その後、電源スイッチ３７（図１）を操作して
電源を入れると、抵抗ワイヤ３９が通電され発熱体２１
が約３５０℃まで加熱される。このとき、ダイオード４
６によって使用電圧２４０Ｖが半波整流されるので電流
がほぼ１／２に制限される。この通電によって空気が暖
められて、この装置２０が設置された部屋において自然
対流が起される。

【００５７】つまり、自然対流によってキャビネット２
２の下面の吸気口３２から空気が吸入され、発熱体２１
のダクト２１ａを通過して、上部の排気口３３から排出
される。空気が発熱体２１のダクト２１ａを通過すると
きに、発熱体２１の熱によって空気中の胞子、例えばカ
ビの胞子やバクテリアなどが焼却される。このように浮
遊胞子除去装置２０を室内で一定時間稼動することによ
り、空気中の胞子が焼却されて除去される。

【００５８】続いて、浮遊胞子除去装置２０のサーモス
タット５１，５２の動作について説明する。浮遊胞子除
去装置２０が高温、例えば４０℃の雰囲気中で使用され
た場合でも、上側のサーモスタット５２は動作温度が１
１０℃に高く設定されているので、通常の動作時には作
動しない。一方、下側のサーモスタット５１は熱感知温
度が７０℃に低く設定されているが、発熱体２１から所
定距離をおいて温度の低い吸気側に配置されているの
で、通常状態の使用時には作動しない。

【００５９】また、下側のサーモスタット５１の熱感知
面５１ｃ（図３）にはカバー５６が覆設されているの
で、通過する空気が熱感知面５１ｃに直接接触はしな
い。さらに、カバー５６は熱伝導率の低いポリカーボネ
ートによって形成されているため、空気がカバー５６に
接触しても熱感知面５１ｃが冷却されにくい。従って、
下側のサーモスタット５１は通過する空気によって熱を
奪われることがなく、発熱体２１の過熱を確実に検出す
ることができる。

【００６０】この浮遊胞子除去装置２０では、下側のサ
ーモスタット５１が従来の浮遊胞子除去装置１０（図
９）と異なり、発熱体２１から所定距離をおいて吸気
側、すなわち温度の低い側に位置して温度を検出してい
るので、発熱体２１の温度上昇を適正に検出することが
できる。従って、高温雰囲気中でもサーモスタットの作
動によって頻繁に電源が切れるようなことがなく、浮遊
胞子の除去効果の低下を防止することができる。

【００６１】また、図８に示すように何らかの外部要因
によって浮遊胞子除去装置２０の排気口３３が塞がれて
空気の流通が妨げられたとき、浮遊胞子除去装置２０の
内部温度が急激に上昇する。この場合、加熱された空気
は放出されず下側のサーモスタット５１まで流れる。こ
れによって、下側のサーモスタット５１には発熱体２１
の熱のみならず加熱された空気の熱が加えられ、所定の
動作温度に達して電源を切る。また、上側のサーモスタ
ット５２は下側のサーモスタット５１が故障したときに
非常用として動作する。

【００６２】このように、使用電圧２４０Ｖの地域で当
該浮遊胞子除去装置２０を動作させる場合には、ユーザ
はタップ選択器４０を操作してタップ端子Ｔｐ３を選択
する。そして、異常な過熱状態を生じたときは、サーモ
スタット５１によりその異常発生と共に、電源が断たれ
るので、当該装置２０を保護することができる。

【００６３】また、使用電圧２３０Ｖの地域で当該浮遊
胞子除去装置２０を動作させる場合には、タップ選択器
４０によってタップ端子Ｔｐ２を選択する。異常な過熱
状態を生じたときは、同一のサーモスタット５１により
その異常発生と共に、電源が断たれるので、当該装置２
０を保護することができる。

【００６４】更に、使用電圧１１０Ｖの地域で当該浮遊
胞子除去装置２０を動作させる場合には、タップ選択器
４０によってタップ端子Ｔｐ１を選択する。異常な過熱
状態を生じたときは、同一のサーモスタット５１により
その異常発生と共に、電源が断たれるので、当該装置２
０を保護することができる。なお、２個のサーモスタッ
ト５１，５２を備えているため、一方が故障しても他方
が装置の過熱を検出することができる。

【００６５】更に、サーモスタット５１又は５２が動作
して電源が遮断されたときは、図１に示すように対応す
るＬＥＤ３７ｂ又は３７ｃが点灯するので、ユーザはど
ちらのサーモスタット５１又は５２が作動したかを知る
ことができる。

【００６６】下側のサーモスタット５１が作動した場合
は、図４に示すように梁部５３ａを下から押圧すること
によって撓ませ、円柱突起５５により下側のサーモスタ
ット５１のリセットボタン５１ａを押圧する。これによ
って、下側のサーモスタット５１が復帰し、浮遊胞子除
去装置２０を動作可能となる。また、図２に示す上側の
サーモスタット５２は非常用であるので、手動で復帰さ
せることはできない。

【００６７】また、本発明に係る発熱装置は、上述した
浮遊胞子除去装置２０のみならず、発熱体を有する他の
装置、例えばファンヒーター、ストーブ等にも適用でき
る。ファンヒーターに適用する場合は、発熱体である燃
焼室の吸気側にサーモスタット５１，５２を配置して、
燃焼室の温度を検出するようにする。この場合、吸気口
及び排気口は装置側面に設けられていてもよく、またフ
ァンにより強制的に空気を吸入するようにしてもよい。

【００６８】このように使用電圧が１１０，２３０，２
４０Ｖ・・等と異なって、その高温の雰囲気中でファン
ヒーターが使用されたときでも、サーモスタットにより
運転停止等の緊急動作が誤って行われるようなことがな
い。一方、ファンヒーターの排気口が塞がれて装置内部
が異常に過熱したような場合は、燃焼室で過熱された空
気の温度を検出し、運転停止等の緊急動作が行われる。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように本発明の発熱装置及
びこれを使用した浮遊胞子除去装置によれば、電流制限
素子を接続しないタップ端子と、電流制限素子を接続し
たタップ端子とが抵抗体から引き出され、第１の使用電
圧のα倍の第２の使用電圧で抵抗体を発熱させる場合に
は、電流制限素子を接続したタップ端子を選択するよう
にして、抵抗体に流れる電流を電流制限素子を接続しな
いタップ端子が選択されたときの電流のほぼα分の１に
制限するようにしたものである。

【００７０】この構成により、第１の使用電圧で抵抗体
を発熱させる場合も、第２の使用電圧で抵抗体を発熱さ
せる場合も、発熱量がほぼ一定になることから、使用電
圧が異なっても、同一の温度センサを使用して抵抗体の
異常加熱から当該発熱装置などを保護することができ
る。

【００７１】従って、本発明の発熱装置及びこれを使用
した浮遊胞子除去装置は使用電圧が１１０Ｖ、２３０
Ｖ，２４０Ｖというように電力事情の異なる海外向けの
装置に適用して極めて好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態としての発熱装置を応用した浮遊胞
子除去装置２０の構成を示す斜視図である。

【図２】サーモスタット５１，５２の取付け位置を示す
断面図である。

【図３】下側のサーモスタット５１の構成を示す斜視図
である。

【図４】下側のサーモスタット５１の取付状態を示す側
面図である。

【図５】姿勢センサ７０の取付け位置を示す断面図であ
る。

【図６】発熱体２１のタップ選択器４０を含めた電気回
路を示す図である。

【図７】浮遊胞子除去装置２０の通常動作時の空気の流
れを示す断面図である。

【図８】排気口３３が塞がれた時の空気の流れを示す断
面図である。

【図９】従来例の構成を示す断面図である。

【符号の説明】

１，２１ 発熱体 ２，３２ 吸気口 ３，３３ 排気口 ４，２２ キャビネット ５ サーモスタット ２１ａ ダクト ３９ 抵抗ワイヤ ４０ タップ選択器 ４５，４６ ダイオード ５１ 下側のサーモスタット ５１ａ リセットボタン ５１ｂ 取付フランジ部 ５１ｃ 熱感知面 ５２ 上側のサーモスタット ５５ 円柱突起 ５６ カバー ７０ 姿勢センサ

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 任意の発熱出力が与えられたとき、第１
   の使用電圧のα倍の第２の使用電圧で計算した抵抗値に
   関し用途に応じて１／ｎの値に設定された抵抗体と、 前記抵抗体の一端と該抵抗体の他端に至る途中との間に
   第１の使用電圧が供給されたとき、ほぼ前記発熱出力が
   得られる抵抗体の位置から引き出されたタップ端子と、 前記抵抗体の一端と該抵抗体の他端若しくは他端に至る
   途中との間に、電流制限素子の一端を接続して、前記抵
   抗体の一端と前記電流制限素子の他端との間に前記第２
   の印加電圧が供給されたとき、ほぼ前記発熱出力が得ら
   れる抵抗体の位置から引き出されたタップ端子と、 使用電圧に応じて前記電流制限素子を接続しないタップ
   端子又は前記電流制限素子を接続したタップ端子を選択
   するタップ選択器とを備え、 前記第２の使用電圧で前記抵抗体を発熱させる場合に
   は、前記電流制限素子を接続したタップ端子を選択する
   ようにして、前記抵抗体に流れる電流を前記電流制限素
   子を接続しないタップ端子が選択されたときの電流のほ
   ぼα分の１に制限するようにしたことを特徴とする発熱
   装置。
2. 【請求項２】 前記抵抗体の発熱温度に応じて該抵抗体
   への電源供給を断つ温度センサが設けられることを特徴
   とする請求項１記載の発熱装置。
3. 【請求項３】 前記電流制限器はダイオードからなり、
   前記抵抗体に流れる電流が半波整流されるようにしたこ
   とを特徴とする請求項１に記載の発熱装置。
4. 【請求項４】 吸入した空気中の浮遊胞子等を発熱部で
   焼却除去する浮遊胞子除去装置において、 任意の発熱出力が与えられたとき、第１の使用電圧のα
   倍の第２の使用電圧で計算した抵抗値のほぼ１／２の値
   に設定された抵抗体と、 前記抵抗体の一端と該抵抗体の他端に至る途中との間に
   第１の使用電圧が供給されたとき、ほぼ前記発熱出力が
   得られる抵抗体の位置から引き出されたタップ端子と、 前記抵抗体の一端と該抵抗体の他端若しくは他端に至る
   途中との間に、電流制限素子の一端を接続して、前記抵
   抗体の一端と前記電流制限素子の他端との間に前記第２
   の印加電圧が供給されたとき、ほぼ前記発熱出力が得ら
   れる抵抗体の位置から引き出されたタップ端子と、 使用電圧に応じて前記電流制限素子を接続しないタップ
   端子又は前記電流制限素子を接続したタップ端子を選択
   するタップ選択器とを備え、 前記第２の使用電圧で前記抵抗体を発熱させる場合に
   は、前記電流制限素子を接続したタップ端子を選択する
   ようにして、前記抵抗体に流れる電流を前記電流制限素
   子を接続しないタップ端子が選択されたときの電流のほ
   ぼα分の１に制限するようにしたことを特徴とする浮遊
   胞子除去装置。
5. 【請求項５】 前記抵抗体の発熱温度に応じて該抵抗体
   への電源供給を断つ温度センサが設けられることを特徴
   とする請求項４記載の浮遊胞子除去装置。
6. 【請求項６】 前記電流制限素子はダイオードからな
   り、前記抵抗体に流れる電流が半波整流されるようにし
   たことを特徴とする請求項４に記載の浮遊胞子除去装
   置。
7. 【請求項７】 前記タップ端子は前記抵抗体の他端側に
   補正した位置から引き出され、 前記抵抗体の発熱時の抵抗値の上昇を見込むようになさ
   れたことを特徴とする請求項４に記載の浮遊胞子除去装
   置。
8. 【請求項８】 前記発熱部に空気を通す複数の開孔部が
   設けられる場合であって、 前記開孔部内に前記抵抗体が通され、該抵抗体によって
   前記発熱部が加熱されることを特徴とする請求項４記載
   の浮遊胞子除去装置。
9. 【請求項９】 発熱温度に応じて前記抵抗体の電源供給
   を断つ温度センサが設けられる場合であって、 前記温度センサはサーモスタットを有することを特徴と
   する請求項５記載の浮遊胞子除去装置。
10. 【請求項１０】 発熱温度に応じて前記抵抗体の電源供
    給を断つ温度センサが設けられる場合であって、 前記温度センサは前記発熱部の吸気側に設けられたこと
    を特徴とする請求項５記載の浮遊胞子除去装置。
11. 【請求項１１】 前記発熱部の吸気側に温度センサを配
    置する場合であって、 前記温度センサの熱感知面に熱伝導率の低いカバーが覆
    設され、 前記温度センサの熱感知面を前記抵抗体に対向するよう
    にしたことを特徴とする請求項５記載の浮遊胞子除去装
    置。
12. 【請求項１２】 発熱温度に応じて前記抵抗体の電源供
    給を断つ複数の温度センサが設けられる場合であって、 一の温度センサが前記発熱部の吸気側に配置され、 他の温度センサが前記発熱部の排気側に配置されたこと
    を特徴とする請求項５記載の浮遊胞子除去装置。
13. 【請求項１３】 発熱温度に応じて前記抵抗体の電源供
    給を断つ複数の温度センサが設けられる場合であって、 前記発熱部の排気側に配置された温度センサの動作温度
    が、前記発熱部の吸気側に配置された温度センサの動作
    温度よりも高く設定されていることを特徴とする請求項
    １２記載の浮遊胞子除去装置。
14. 【請求項１４】 前記発熱部を内包するキャビネットが
    設けられる場合であって、 前記キャビネットに転倒検出手段が設けられ、前記キャ
    ビネットの姿勢に応じて該抵抗体への電源供給が断たれ
    るようにしたことを特徴とする請求項４記載の浮遊胞子
    除去装置。