JPH11257756A - 温風式電気コタツのヒータユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヒータへの通電初期は冷風の吐出を防ぎ、所
定温度以上になるとファンモータを回転させて熱気を吐
出させ安全生が高く、且つ使い心地のよいヒータユニッ
トを提供する。 【解決手段】 ヒータ４と、ファンモータ３と、ヒータ
の加熱スイッチ１５と、温度センサー５と、駆動回路１
４を備え、前記温度センサーによる検出温度が所定温度
よりも低い時はファンモータへの通電を止め、所定温度
以上の時にはファンモータへの通電を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はヒータの輻射熱や伝
導熱をファンモータによって強制的にヒーターユニット
の外側に吐出してコタツ内を暖める温風式電気コタツの
ヒータユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】此種の温風式電気コタツは、特開平８−
５４１４７号公報に見られるようにヒータユニット内
に、ヒータとファンを回転させるファンモータを設けて
いる。そして、本先行技術には積極的に記載されていな
いが、ヒータに直列接続した温度ヒューズと、この直列
回路に電源スイッチを直列に接続している。

【０００３】この様な接続状態を具体的に例示したもの
は特開平７−１１０１３２号があり、本先行技術には、
ヒータ（２）に温度ヒューズ（２０）と電源スイッチ
（２１）を接続し、また、ファンモータ（４）は前記電
源スイッチを介して交流電源に直列接続している。

【０００４】そして、前述の特開平７−１１０１３２号
公報では、ヒータユニット内の温度をサーミスタにより
検出しボリウムにより設定された温度により制御してい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記ヒータユニット内
の温度は、ボリウムにより設定された温度により制御さ
れるわけであるが、実際には設定された温度に対して上
下の温度幅があり、例えば「高」温度に設定された場合
には予め設定された「高」の絶対温度を基準として、こ
の基準温度よりも若干高い温度になるとヒータをＯＦＦ
にし、基準温度よりも若干低い温度になるとヒータへの
通電を開始するようになされている。

【０００６】この様な制御は設定温度が［中」や「低」
であっても同様であるが、特に「高」に設定した場合に
はヒータがＯＦＦする基準温度に対する温度上昇値が大
きい。

【０００７】このため、今設定温度が「高」であり、仮
にヒータユニット内の温度が「高」の基準温度よりも高
くヒータがＯＦＦする直前の時に電源スイッチをＯＦＦ
にしたり、このような状態の時にヒータユニットの電源
プラグを外した場合には、ヒータとファンモータが同時
にＯＦＦするがヒータユニット内の温度がヒータの余熱
により基準温度の上限温度値以上に急激に温度上昇し異
常温度となる。

【０００８】この異常温度を検出した温度ヒューズは、
溶断してヒータユニット内のヒータやファンモータを含
む全ての電気部品への断電を行い、次回からは通常の使
用ができない欠点がある。

【０００９】温度ヒューズは、もともと例えばサーミス
タやサーモスタット等の温度センサーが故障してヒータ
ユニット内が異常温度上昇の時に溶断して電源の主回路
を断電して最終的な安全を確保するものであるが、一度
溶断すると再使用できないものである。

【００１０】さりとて、前述の様な電源スイッチのＯＦ
Ｆ時におけるヒータユニット内の温度上昇分（オーバー
ラン）を想定して温度ヒューズの溶断温度を高い温度に
設定すると、通常の使用時における設定温度に近くな
り、設定温度の上限温度よりも僅かに高くなると溶断す
る欠点があった。

【００１１】また、ファンによりヒータの熱を温風に変
換してヒータユニットより吐出するこの様な温風式電気
コタツは、電源スイッチのＯＮと同時にヒータユニット
内が十分に温度上昇していないにも拘らずファンモータ
に通電されて冷ややかな風が吐出し肌寒さを感じる欠点
があった。

【００１２】本発明は上記欠点に鑑みなされ、温度セン
サーにより、ヒータへの通電初期の温度が低い場合には
ファンモータの回転を止めて冷風の吐出を防ぎ、ヒータ
ユニット内が所定温度以上の場合にはヒータへの通断電
に拘らずファンモータを回転させて熱気を吐出し、コタ
ツ内が均一となる暖かさと異常温度上昇を抑えたもので
ある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、ヒータと、こ
のヒータの熱を吐出するファンモータと、前記ヒータへ
の通断電を行う加熱スイッチと、前記ヒータによる雰囲
気温度を検出する温度センサーと、この温度センサーに
よる検出温度が所定温度よりも低い時は前記ファンモー
タへの通電を断電し所定温度以上に達するとファンモー
タへの通電を行う駆動回路を設けたものである。

【００１４】また、前記ヒータは「高」、「中」、
「低」の少なくとも３つの温度設定ポジションを有して
おり、前記所定温度は、前記温度センサーが「低」で設
定された温度に達する前の予め設定された定温度であ
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の実施例を図面に基づいて
説明する。図１は本発明の温風式電気コタツのヒータユ
ニットの電気回路図、図２は同じく平面図、図３は同じ
くコタツ内温度と各電気部品の動作状態を示す温度特性
／タイムチャート、図４は同じく他の実施例を示すヒー
タユニットの平面図、図５は図４の実施例におけるヒー
タユニットの電気回路図である。

【００１６】（１）はコタツ（図示せず）に装着するヒ
ータユニットで、その詳細構造を説明する。（２）は方
形で金属製の取付板、（３）は前記取付板（２）の下面
中央部に設けたファンモータ、（４）（４）は前記ファ
ンモータ（３）を挟んでそれぞれを並行に配置固定した
２本のヒータで、本実施例の場合は、例えばシーズヒー
タの様な赤色しないシーズヒータを使用する。

【００１７】一般に、電気コタツに使用するヒータは、
所謂視覚暖房と速熱性の効果から石英管ヒータが用いら
れている。ところが、この石英管ヒータは、確かに速熱
性があるものの輻射熱による痛みにも似た暖房であり身
体の表面のみしか暖かくならないと共に、視覚暖房効果
はコタツの中にて使用することから電気ストーブの様に
ヒータ部分が露呈するものと異なり、通常の使用状態で
は赤色を目にすることが少なく必要性のないものであ
る。

【００１８】これに対して、シーズヒータは、金属パイ
プの内部にマグネシアよりなる絶縁物を入れてヒータ線
とパイプとを絶縁しているが、此種のヒータは石英管ヒ
ータに比べて速熱性は若干劣るものの温度が安定した後
では身体の中まで暖まる。これは、パイプの表面から所
謂遠赤外線が放射されることによる。また、絶縁物は熱
容量が大きく、このために前述した速熱性が劣る原因と
なるが、反面、この熱容量の影響により温度が安定した
後では、例えばサーモスタットのＯＮ−ＯＦＦ時におけ
るヒータの温度上昇と温度降下の変動周期が小さくなり
コタツ内の寒暖差が小さくなって安定した暖かさが得ら
れる。

【００１９】（５）は前記取付板（２）の一部に取り付
けられ前記ヒータによる雰囲気温度を検出するサーミス
タからなる温度センサー（以下サーミスタとする）、
（６）は前記取付板（２）に取り付けられ外側に露呈し
て設けた温度調節ツマミ（７）を有し、少なくとも
「高」、「中」、「低」の位置を選択設定するサーモス
タットで、これらの各設定温度はこのサーモスタットの
ＯＮ−ＯＦＦより保持されるものであるが、どの設定温
度の場合であっても、それぞれの設定温度に応じた基準
温度を設けており、基準温度よりも若干高い温度になる
とサーモスタットがＯＦＦし、基準温度よりも若干低い
温度になるとサーモスタットがＯＮして設定温度を保持
する。

【００２０】ところが、温度調節ツマミ（７）により
「高」に設定した場合には、サーモスタット（６）のＯ
ＦＦ時における温度上昇（オーバーラン）が大きく、基
準温度に対する上下の温度幅が大きくなる傾向にある。
このことを考慮して後述する温度ヒューズの溶断温度を
設定する。

【００２１】（８）は前記取付板（２）に取り付けられ
前記ヒータ（４）（４）とファンモータ（３）とに直列
に接続した温度ヒューズよりなる温度保安器（以下温度
ヒューズとする）、（９）は前記温度ヒューズ（８）を
介してヒータ（４）（４）とファンモータ（３）に交流
電源電圧の供給用コネクター、（１０）は一端に差し込
みプラグ（１１）を有し他端に器具用プラグ（１２）を
設けると共にその中間程度の位置にコントローラー（１
３）を設けた電源コードで、前記コントローラーの内部
には図１に示す様な駆動回路（１４）を内装している。

【００２２】前記コントローラー（１３）内の電気回路
について述べる。（１５）は前記サーモスタット（６）
とヒータ（４）（４）との直列回路に接続した加熱スイ
ッチ、（１６）は一辺を前記サーミスタ（５）と抵抗
（１７）の直列回路とし、他辺を２つの基準抵抗（１
８）、（１９）の直列回路としたブリッジ回路、（２
０）は前記ブリッジ回路（１６）の基準電位と比較電位
を入力としたコンパレータ、（２１）は前記コンパレー
タの出力をバイアス抵抗（２２）を介して接続したトラ
ンジスタ、（２３）は前記トランジスタに接続したリレ
ーで、前記ファンモータ（３）に直列接続したリレー接
点（２４）を開閉する。（２５）、（２６）はブリッジ
回路（１６）や前記トランジスタ（２１）の直流電源回
路を構成する抵抗とダイオード、（２７）は前記コンパ
レータ（２０）の抵抗、（２８）はトランジスタ（２
１）の保護抵抗、（２９）、（３０）は前記ブリッジ回
路（１６）の直流電源を定電圧安定化するチェナーダイ
オードとコンデンサである。

【００２３】つづいて動作を図３の温度特性／タイムチ
ャートについて述べる。器具用プラグ（１２）を供給用
コネクター（９）に連結接続し差し込みプラグ（１１）
を部屋内のコンセント（図示せず）に差し込んだ後、加
熱スイッチ（１５）をＯＮにする。

【００２４】その後、温度調節ツマミ（１７）を操作し
て、設定温度を例えば「低」に設定した場合には、始め
はヒータユニット（１）内の温度が低いためにコンパレ
ータ（２０）の出力がなくトランジスタ（２１）がＯＦ
Ｆとなりリレー接点（２４）が０ＦＦとなってファンモ
ータ（３）への通電が断たれている。

【００２５】一方、サーモスタット（６）は始めからＯ
Ｎとなっているためにヒータ（４）（４）に通電されて
加熱され、コタツ内の温度が急激に上昇する。

【００２６】やがて、サーミスタ（５）による検出温度
が「低」の設定温度よりも低い所定温度（Ｆ）に達する
と、コンパレータ（２０）の出力によってトランジスタ
（２１）がＯＮとなり、リレー（２３）が駆動されリレ
ー接点（２４）がＯＮとなりファンモータ（３）が回転
して温風が吐出する。

【００２７】コタツ内の温度が設定温度「低」の基準温
度よりも若干高い上限温度に達すると、サーモスタット
（６）がＯＦＦとなりヒータ（４）（４）の発熱が停止
すると共にコタツ内の温度が少しづつ低下する。コタツ
内の温度が「低」の基準温度よりも若干低い下限温度ま
で低下すると、再びサーモスタット（６）がＯＮとなり
ヒータが発熱して加熱する。以降はこの動作を繰り返す
わけであるが、サーモスタット（６）がＯＮ−ＯＦＦを
繰り返している間はコタツ内の温度は所定温度（Ｆ）ま
で低下することなくファンモータ（３）が回転を続け
る。

【００２８】ここで、仮にコタツ内の設定温度を「強」
にして使用している場合であって加熱スイッチ（１５）
をＯＦＦにした時の動作を説明する。

【００２９】前述と同様にコタツ内の温度上昇の過程中
において、コタツ内の温度が所定温度（Ｆ）に達する
と、ファンモータ（３）が回転する。さらにコタツ内の
温度は上昇し図３の破線の様に設定温度「高」の基準温
度よりも高い温度に達するとサーモスタット（６）がＯ
ＦＦしてヒータ（４）（４）への通電を停止する。コタ
ツ内の温度が基準温度より若干低下してサーモスタット
（６）がＯＮになるとヒータに通電し、以降、この動作
を繰り返すわけであるが、設定温度が「高」の場合に
は、「低」や「中」に比べてサーモスタット（６）がＯ
ＦＦした後の温度上昇が大きくなるものの常にファンモ
ータ（３）が回転しているためヒータユニット（１）内
の温度上昇を抑えることができる。

【００３０】今、設定温度が「高」でサーモスタット
（６）がＯＦＦする直前の温度付近で使用者がコタツの
使用を中止するために加熱スイッチ（１５）をＯＦＦに
した場合には、コントローラー（１３）内のブリッジ回
路（１６）やトランジスタ（２１）には電源が印加され
た状態を継続しており、コンパレータ（２０）の出力に
よってリレー接点（２４）がＯＮしたままでファンモー
タ（３）が回転している。

【００３１】加熱スイッチ（１５）のＯＦＦ後には、ヒ
ータへの通電がなく、且つファンモータ（３）の回転が
継続しているため、コタツ内の温度はすぐに所定温度
（Ｆ）まで低下し、この時にコンパレータ（２０）の出
力がなくなりリレー接点（２４）がＯＦＦしてファンモ
ータ（３）の回転が停止する。

【００３２】図４及び図５は他の実施例を示すもので、
ヒータユニット（１）内に駆動回路（１４）を収納固定
したものであり、加熱スイッチ（１５）は差し込みプラ
グ（１１）の近辺に設けている。

【００３３】尚、本発明はヒータの制御をサーモスタッ
トのＯＮ−ＯＦＦにより行ったが、サーモスタットによ
らずサーミスタによりヒータの通断電を行うものであっ
てもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上の様に本発明は、温度センサーによ
り検出温度が所定温度よりも低い時はファンモータへの
通電を止め、所定温度以上に達するとファンモータへの
通電を行う駆動回路を設けたものであるから、ヒータへ
の通電を使用者が強制的に止めた場合であってもファン
モータが回転しているためにヒータユニット内の温度が
急激に上昇することがなく各部の異常過熱にも似た温度
上昇を未然に防止することができる。このことは、温度
ヒューズ等の最終安全装置が異常状態でもない時に溶断
して交換するような支障もなくなり、安全性の高い、且
つ安全装置の管理が不要となる。

【００３５】また、前記所定温度は、温度センサーが
「低」で設定された温度に達する前の予め設定された定
温度であることから、仮に設定温度が「低」の場合であ
っても所定温度に達した時にファンモータが回転するこ
とになり、結局、どの設定温度の場合であっても所定温
度に達した時にはファンによる得られることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の温風式電気コタツのヒータユニットの
電気回路図である。

【図２】同じく平面図である。

【図３】同じくコタツ内温度と各電気部品の動作状態を
示す温度特性／タイムチャートである。

【図４】同じく他の実施例を示すヒータユニットの平面
図である。

【図５】図４の実施例におけるヒータユニットの電気回
路図である。

【符号の説明】

１ ヒータユニット ３ ファンモータ ４ ヒータ ５ 温度センサー ６ サーモスタット １４ 駆動回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 哲 鳥取県鳥取市南吉方３丁目201番地 鳥取 三洋電機株式会社内 (72)発明者 福本 正美 鳥取県鳥取市南吉方３丁目201番地 鳥取 三洋電機株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヒータと、このヒータの熱を吐出するフ
   ァンモータと、前記ヒータへの通断電を行う加熱スイッ
   チと、前記ヒータによる雰囲気温度を検出する温度セン
   サーと、この温度センサーによる検出温度が所定温度よ
   りも低い時は前記ファンモータへの通電を断電し所定温
   度以上に達するとファンモータへの通電を行う駆動回路
   を設けたことを特徴とする温風式電気コタツのヒータユ
   ニット。
2. 【請求項２】 前記ヒータは「高」、「中」、「低」の
   少なくとも３つの温度設定ポジションを有しており、前
   記所定温度は、前記温度センサーが「低」で設定された
   温度に達する前の予め設定された定温度であることを特
   徴とする請求項１に記載の温風式電気コタツのヒータユ
   ニット。