JPS60226658A - 加熱器 - Google Patents

加熱器

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Publication number
JPS60226658A
JPS60226658A JP59083480A JP8348084A JPS60226658A JP S60226658 A JPS60226658 A JP S60226658A JP 59083480 A JP59083480 A JP 59083480A JP 8348084 A JP8348084 A JP 8348084A JP S60226658 A JPS60226658 A JP S60226658A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heater
voltage
transistor
switching element
power source
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP59083480A
Other languages
English (en)
Inventor
Satoru Inakagata
悟 田舎片
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
Priority to JP59083480A priority Critical patent/JPS60226658A/ja
Publication of JPS60226658A publication Critical patent/JPS60226658A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00Details
    • F24H9/20Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24H9/2007Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters
    • F24H9/2014Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters using electrical energy supply
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00Control of fluid heaters
    • F24H15/30Control of fluid heaters characterised by control outputs; characterised by the components to be controlled
    • F24H15/355Control of heat-generating means in heaters
    • F24H15/37Control of heat-generating means in heaters of electric heaters

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明はカップ ヒータの如き電気湯沸器等の加熱器に
関する。
(背最技術) 従来から用いられている最も単純な加熱器の構成を第7
図に示す。この加熱器は単一のヒータHのみからなるも
のであり、端子P1.P2を商用電源に接続して用いる
ものである。ところで、この種の電気機器は日本国内の
みでなく海外で使用されることもあることから、電源電
圧はA C100〜240Vと範囲が広く、上記のヒー
タHはこの電圧範囲をカバーしなければならないため無
理が生じ易い。すなわち、240■の場合に1;tlo
oVの場合に比ベヒータのワット数は約4倍(ヒータの
温度上昇に伴う抵抗値の増大により電圧比の2乗よりも
若干小さくなる。)となるため、温度過昇となる危険性
が大きいからである。例えば、水を満たしたカップ等に
ヒータを差し込むことにより湯を沸かすようにした加熱
器を考えてみると、水が十分に入った正常な使用状態に
あっては、水への熱伝達によりいずれの電源電圧であっ
ても温度過昇となることはなく、単に湯が沸(までの時
間が遅いか速いかというt!けで、ヒータとして十分に
機能するが、ヒータの電源の切り忘れや空炊ぎ等の状態
にあっては、100■での使用時には十分耐え得ても2
40■ではヒータ湿度が異常に上昇し、ヒータ クラッ
クと呼ばれる外皮絶縁物の割れが生じる危険がある。
そして、乙のヒータ・クラックに気が付かずに使用した
場合には、ヒータが表面に露出した状態にあるため漏電
の恐れがあり、感電等の事故が生じる危険性がある。
次に、第8図は従来における他の加熱器の例を示しtこ
ものであり、スイッチsw2の操作により電源電圧に合
わせてヒータ賽量を切り替えられるようにしたものであ
る。すなわち、200〜240Vの高圧電源の場合には
、スイッチsw2をオフにしてヒータH1のみにより加
熱を行い、100−130■の低圧電源の場合にはスイ
ッチsw2をオンすることによりヒータH□、H2の同
時加熱とし、発熱量の均等化を図っている。なお、Pは
電源プラグ、S町はメインスイッチ、TFは温度ヒユー
ズ、TPはサーモ プロテクタ(サーモ スイッチ)、
MLは通電表示用のネオン ランプ、RNは抵抗である
しかして、この例にあっては使用する電源電圧に応じて
スイッチSW2を正確に切り替えて使用している場合に
は問題ないが、操作ミスにより切替方向を間違えた時、
特に高圧M8でありながら低圧側に切り替えた状態で使
用した場合にはヒータが異常発熱を起こし、前述の例と
同様にヒータ クラックを生じ、感電等の事故の原因と
なる。
(発明の目的) 本発明は上記の点に鑑み提案されたものであり、その目
的とするところは、使用する電源電圧に応じてヒータ容
量を自動的に切り替えることを可能とした安全な加熱器
を提供することにある。
(発明の開示) 以下、実施例を示す図面に沿って本発明を詳述する。
第1図は本発明の一実施例の外観図を示したもので、カ
ップ ヒータの如き湯沸器に適用したものである。図に
おいて、1はヒータ本体ハウジング、2はセラミック等
の絶縁物で発MMをサンドイッチ構造にしてなる筒状の
ヒータ、3は空炊き防止用のス、イッチ、4ば通電表示
用の11− ランプ、5ば引掛片、6は可動片、7は電源コード、8
は電源プラグ、9は水の入ったカップである。すなわち
、第3図はカップ9に本体を取り付けた状態を断面図で
示したものであるが、カップ9の縁に引掛片5を引っ掛
けることにより容濶壁に装着され、この際、カップ9の
縁が可動片6を押し上げることによりスイッチ3がオン
し、これにより電源が与えられて動作を開始するように
なっている。
第2図は上記の加熱器の回路構成を示したもので、主た
る回路は第1図および第3図におけるヒータ本体ハウジ
ング1内に設けられている。
第2図において構成を説明すると、商用電源に接続され
る電源プラグ8の一端は前述の空炊き防止用のスイッチ
3を介して共通ラインに接続され、他端は温度過昇防止
装置Bの温度ヒユーズTFおよびサーモ・プロテクタ 
(サーモ・スイッチ) TPを介してヒータ2のa端子
に接続されている。なお、ヒータ2は抵抗値の大きい高
圧用のヒータH1と、抵抗値の小さい低圧用のヒータR
2とからなり、両ヒータH,,H2の一端は共に接続さ
れ(a点)、他端は夫々側に取り出され、ヒータH1の
他端Cは共通ラインに直接接続されている。
一方、ブロックAは自動電圧切替回路を示し、その出力
側に設けられたサイリスタQのオン・オフによりヒータ
H2への通電が制御されるようになっている。すなわち
、電源ライン間にはダイオードDsUP、抵抗R8UP
、抵抗R6,、R,。の直列回路が接続され、抵抗R,
,、R,2の直列回路と並列にコンデンサc supが
接続され、抵抗R112の両端にはトランジスタQ2の
ベース・エミッタが接続され、トランジスタQ2のコレ
クタは抵抗RQを介して抵抗R,UP、 RB、の接続
点に接続されると共に、抵抗R6を介してサイリスタQ
、のゲートに接続されている。ここで、ダイオードD8
UP、抵抗R8UP、抵抗Ra 、p RE12の直列
回路はトランジスタQ2への直流電源の供給および分圧
回路としての機能を兼ねているものであり、トランジス
タQ2は自己のベース・エミッタの立上り電圧v1をス
レシホールドとした電圧検出回路を構成するものである
しかして、動作にあっては、電源プラグ8に供給される
入力電圧(商用電源)はダイオードD supにより半
波整流されたのちに抵抗R,UP。
RB、、 R,。により分圧され、抵抗RB2の両端の
電圧はトランジスタQ2のベースに印加される。
ここで、抵抗R8□の両端に生じる電圧を、入力電源が
低圧の場合(AC100〜130V )においてトラン
ジスタQ2の立上り電圧■a11−(約0.7V )以
下になるように、また高圧の場合(AC200〜240
V )において立上り電圧VBl:以上になるように各
定数を設定しておけば、低圧電源にあってはトランジス
タQ2をオフ、高圧電源にあってはオンとすることがで
き、電源電圧を判別することができる。
従って、使用する電源電圧が低圧である時はトランジス
タQ2がオフであるため抵抗RQ、 R8を介してサイ
リスタQ1にゲート電流が与えられ、サイリスタQ1は
オンし、アノード側が正となる期間のみ導通してヒータ
H2を発熱せしめる。なお、ヒータH,は常時通電が行
われているので、この期間はヒータH,,H2の同時加
熱となる。
まtコ、使用する電源電圧が高圧である時は!・ランジ
スタQ2によりゲート電流がバイパスされるtこめサイ
リスタQ1はオフを維持し、ヒータH2は遮断されてヒ
ータH1のみによる加熱となる。よって、電源電圧の上
昇による発熱量の増大が相殺され、空炊き等の誤使用に
おいてもヒータ2は異常加熱状態となることはなく、ヒ
ータ クラック等が生じる心配もない。
一方、連続沸騰などの正常使用時における温度過昇につ
いては温度過昇防止装置Bの温度ヒユーズTF、サーモ
 プロテクタTPによる安全機構が動作するものである
が、本発明においては自動電圧切替回路Aのトランジス
タQ2の特性を利用して一層の安全性を確保している。
すなわち、第3図に示す如く、沸騰した蒸気の熱が伝わ
り易い場所にトランジスタQ2を配置することにより、
ヒータ部の温度−上昇に応じてトランジスタ8− Q2のベース・エミッタ間の立上り電圧■、Eを低下せ
しめ、ヒータH1,R2の同時加熱状態からヒータH1
のみの加熱に強制的に移行せしめるものである。なお、
乙の動作は電源電圧が低圧の場合に限られている。
第4図はトランジスタロ2付近の温度Tと、サイリスタ
Q1がオフに転じる際の電源電圧■。FPとの関係を示
したもので、この例では温度1度あたりの電圧変化、す
なわちΔVOFF/ΔTを−0,825V 7℃とじ、
温度Tが20℃の時に■。1Fが150vとなるように
設定することにより温度Tが100℃においてV。PF
が電源電圧を下回り、ヒータH2が遮断されるようにし
ている。よって、連続沸騰などにより異常に温度が上昇
した場合(たt、!シ、低圧電源使用時)にはヒータH
2が遮断され、発熱量の低減により安全が図られるもの
である。また、この動作により保温を行わせることもで
きる。なお、上記の動作は低圧電源のときに限られてい
るが、ヒータH,側にも同様な回路を設けることにより
、高圧電源使用時にも同様な動作を行わせることができ
る。
次に、第5図は他の実施例を示したものであり、トラン
ジスタQ3をサイリスタQ、の前段に設け、ゲート電流
の供給に費やしていた電力を低減し、放熱面における対
策を図ったものである。すなわち、第2図の回路におい
ては、サイリスタQ、のゲート電流をダイオードDsu
P、抵抗R,,P、 RQ、 R,を介して供給し、ま
tコ、サイリスタQ1のオフ時においてはl・ランジス
タQ2によりバイパスして無駄に消費していたため、各
抵抗による発熱が相当大きく、他の素子に影響を与える
ものであった。
そこで、この例においてはサイリスタQ、のアノード・
ゲート間にダイオードD。、抵抗R6゜トランジスタQ
3の直列回路を接続し、トランジスタQ3のベースにト
ランジスタQ2のコレクタから駆動信号を与えることに
よりゲート駆動のための電流を大幅に低減することを可
能にしている。
しかして、第6図はサイリスタQ、のアノード・カソー
ド電圧VAKの波形を示したものであるが、サイリスタ
Q、はオンすると同時にそのアノード電圧はほぼカソー
ド電圧まで降下するため、その後はゲート電流を必要と
せず、よって抵抗Roによる発熱はほとんどない。また
、トランジスタQ2がオンの時はダイオードD8UP、
抵抗R8UPJ RQ、)ランジスタQ2を介して電流
が流れ消費されるが、上述のようにサイリスタQ、をオ
ンする際に必要とされる電流が少ないことから、各抵抗
を大きな値に選んで電流を小さく設定することができ、
よって、その発熱をほとんど無視する程度のものとする
ことができる。
(発明の効果) 以上のように、本発明の加熱器にあっては、抵抗値の大
きい高圧用の第1のヒータと、抵抗値の小さい低圧用の
第2のヒータとを入力電源に対して並列に接続し、前記
第2のヒータと直列にスイッチング素子を接続し、この
スイッチング素子のオン・オフを制御するようにしたの
で、使用する電源電圧に応じて自動的にヒータ11 回路を切り替えることができ、安全な加熱器を提供でき
る効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す加熱器の外観図、第2
図は同上の回路構成図、第3図は第1図の加熱器の使用
状態を示す断面図、第4図は第2図の回路の動作説明図
、第5図は他の実施例を示す回路構成図、第6図は同上
の動作説明図、第7図および第8図は従来の加熱器の構
成図である。 12− 第1図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)抵抗値の大きい高圧用の第1のヒータと、抵抗値
    の小さい低圧用の第2のヒータとを入力電源に対して並
    列に接続し、前記第2のヒータと直列にスイッチング素
    子を接続し、このスイッチング素子のオン・オフを制御
    する制御手段を備えてなることを特徴とする加熱器。
  2. (2)制御手段は入力電源の電圧を降圧する分圧回路と
    、この分圧回路の出力電圧と所定の電圧とを比較する電
    圧検出手段とを有し、前記入力電源の電圧が所定の電圧
    より低い場合に出力を送出してスイッチング素子をオン
    せしめ、前記入力電源の電圧が所定の電圧より高い場合
    において前記スイッチング素子をオフせしめてなる特許
    請求の範囲第1項記載の加熱器。
  3. (3)電圧検出手段は分圧回路の出力電圧をベース・エ
    ミッタ間に印加してなるトランジスタを有してなり、前
    記トランジスタの温度特性を利用して加熱器本体の温度
    上昇に応じてスイッチング素子のオフする際の入力電源
    の電圧を低下せしめてなる特許請求の範囲第2項記載の
    加熱器。
  4. (4)スイッチング素子をサイリスタとし、このサイリ
    スタのアノード・ゲート間にダイオード。 抵抗、他のトランジスタのコレクタ・エミッタの直列回
    路を接続し、前記能のトランジスタのペースを駆動する
    ことにより前記スイッチング素子をオンせしめてなる特
    許請求の範囲第1項。 第2項または第3項記載の加熱器。
JP59083480A 1984-04-25 1984-04-25 加熱器 Pending JPS60226658A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07309779A (ja) * 1984-10-18 1995-11-28 Inst Pasteur リンパ節症及び後天性免疫不全症候群のウイルスのエンベロープ抗原の製造方法、免疫原組成物の調製用又は該ウイルスに対する抗体の検出用としての該抗原の使用
JPH07311199A (ja) * 1984-10-31 1995-11-28 Chiron Corp Hiv−iに対する抗体の免疫検定法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07309779A (ja) * 1984-10-18 1995-11-28 Inst Pasteur リンパ節症及び後天性免疫不全症候群のウイルスのエンベロープ抗原の製造方法、免疫原組成物の調製用又は該ウイルスに対する抗体の検出用としての該抗原の使用
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