JPS60250577A - 加熱装置 - Google Patents

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〕 この発明は、定温制御機能をもつ加熱装置に関するもの
である。

〔背景技術〕

第６図および第７図に従来例を示す。図において、１は
ヒータ本体ハウジング、２はハウジングｌから突出した
発熱体、３は空炊き防止スイッチ、４は電源コード、５
は差込プラグ、６は容器で、ある。発熱体２はヒータ素
子７をセラミックなどの絶縁材でサンドインチ構造にし
たもので、ヒータ素子７が液に直接触れないようになっ
ている。

スイッチ３は、容器６にセットしたときに容器６・の上
縁に押圧されてオンとなる。これによりヒータ素子７に
商用電源Ｅの電圧が印加され、ヒータ素子７に電流が流
れて発熱する。

ところで、商用電源Ｅが、例えば１００〜２６０（Ｖ）
の範囲で変化すると、消費電力は２６０（Ｖ）のときに
１００（Ｖ）のときの６〜７倍にもなる。

このような状態で使用すると容器６内の水はすぐに沸騰
し、ふきこぼれを生じたり、ハウジングＩに湯がかかっ
て感電する危険を生じる。

また、空炊き状態になると、発熱体２が加熱され、発熱
体２を構成するセラミックが割れる。そのまま再使用さ
れると、内部のヒータ素子７のところまで水が浸透して
漏電するだけでなく、危険性が著しくなるという問題が
あった。

〔発明の目的〕

この発明の目的は、上記のような問題を解消するうえで
有効な、熱的応答性が良く、ヒータ素その温度を所定範
囲内に良好に保つ加熱装置を提供することである。

〔発明の開示〕

この発明の加熱装置は、ヒータ素子と、このヒータ素子
に近接しこのヒータ素子の熱を感知する感熱素子と、こ
の感熱素子の出力によって前記ヒータ素子への通電量を
このヒータ素子の温度が所定範囲内に保たれるように制
御する制御手段とを備えたものである。

この構成によれば次の作用がある。すなわち、ヒータ素
子の熱を感知する感熱素子をヒータ素子に近接して設け
であるから、ヒータ素子の温度の変動を短時間のうち敏
感に感知する。すなわち、熱的応答性にすぐれている。

そして、このような熱的応答性のすぐれた感熱素子の信
号に基づいて温度制御手段がヒータ素子への通電量を制
御するから、ヒータ素子の温度は良好に所定範囲内に保
たれる。

したがって、商用電源Ｅが大きく変動してもヒータ素子
が異常加熱されることがなく、発熱体の割れ等の問題も
生じない。

実施例 この発明の第１の実施例を第１図ないし第４図に基づい
て説明する。

アルミナなどの薄肉な絶縁性の基板８上に、抵抗体を細
くかつジグザグ状にプリントしてヒータ素子９を形成す
るとともに、このヒータ素子９に近接しかつそれと並行
なジグザグ状に極細の抵抗体をプリントして感熱素子１
０を形成している。

このようにプリントした面の前面に対しアルミナ絶縁保
護層をコーティングし、さらにこれを高温で一体的に焼
結させてセラミックヒータとしての発熱体１１を構成し
ている。ａはＮ　ｉ　ＩＪ−ド線である。

ヒータ素子９および感熱素子１０の抵抗値および形状は
スクリーンプリントによって任意に定めることができる
。また、発熱体１１は平板状となっているが、焼結前に
丸棒状に巻いて・焼結すれば、第６図の発熱体２と同様
な形状にすることもできる。後者は、第２の実施例とい
える。

ヒータ素子９に対する通電量の制御手段を第２図ないし
第４図に示しである。ゼロボルトスイッチ１２（μｐｃ
１７０１ｃ）は、トライアック１３とともに交流電力を
制御するＩＣであり、その制御方式が交流電圧のゼロボ
ルト点でトランジスタ１３をオン・オフさせる（ＺＶＳ
と略記される）。

このゼロボルトスイッチ１２は第３図の構造をもつ。第
３図において、１４は１ビンに接続した基準電圧源、１
５は３ピンから反転入力を４ビンから非反転入力を入力
し、２ピンに出力するコンパレータ、１６は４ピンに接
続した電圧リミッタ、１７は低電圧検出器で、電圧リミ
ッタ１６はＧＮＤの７ピンに接続しである。１８は交流
電源を入力する８ピンに接続した同期部、１９は半波検
出器、２０はパルス発生器である。コンパレータ１５゜
低電圧検出器１７の出力はアンドゲートＧ１に入力され
、その出力はオアゲー）Ｇ２に入力される。

オアゲートＧ２の出力はアンドゲートＧ３．Ｇ４に出力
され、その出力はメモリ２１に入力される。

アンドゲートＧ４の出力はオアゲートＧ２に入力される
。半波検出器１９の出力はアンドゲートＧ３゜Ｇ４に入
力される。メモリ２１およびパルス発生器２０の出力は
アンドゲートＧ５に入力され、その出力はパルスアンプ
２２を介してトライアック１３のトリガパルスを出力す
る６ピンに出力される。

このゼロボルトスイッチ１２の動作は、コンパレータ１
５への反転入力を基準電圧として、非反転入力が基準電
圧よりも高ければトライアック１３をオフし、逆に低け
ればオンし、これによってヒータ素子９への通電をオフ
、オンして温度制御するものである。

第２図に示すように、商用電源已にコンデンサＣとツェ
ナダイオードｚＤが個別に接続され定電圧回路を構成し
ている。これの電圧が可変抵抗■Ｒ９抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ
２で分圧されてゼロボルトスイッチ１２の３ビンつまり
コンパレータ１５に反転入力として入力される。また、
可変抵抗Ｒ３と感熱素子１０とで分圧されて、４ピンつ
まりコンパレータ１５ば非反転入力として入力される。

コンパレータ１５の出力つまり２ピンはヒステリシス幅
設定抵抗Ｒ，を介して４ピンに帰還される。

第４図は等価回路である。ゼロボルト検出器２２は、第
３図の同期部１８とパルス発生器２０から構成されるも
のである。これに２段のトランジスタＱ、、Ｑ２が接続
されている。

ゼロボルト検出器２２は、前述のように交流電圧のゼロ
ボルト点を検出してパルスを出力するもので、この出力
パルスを受けてトランジスタＱ１が導通し、トライアッ
ク１３にゲートトリガ電流を流し、トライアック１３を
導電してヒータ素子９に通電する。そのための条件は、
トランジスタＱ２がオフとなっていること、すなわち、
コンパレータ１５からの出力がないことである。このと
きは感熱素子１０の加熱による抵抗値上昇があまりなく
、コンパレータ１５の出力はない。

ヒータ素子９が高温になり、゛感熱素子１０の抵抗値が
上昇すると、コンパレータ１５の非反転入力端子（４ピ
ン）の電圧が上昇し、コンパレータ１５から出力がある
。これにより、トランジスタＱ２が導通するので、交流
電圧のゼロボルト点検出があっても、トランジスタＱ１
は導通せず、トライアック１３は非導通である。したが
ってヒータ素子９への電流がしゃ断される。

以上のようにして、ヒータ素子９の温度が所定範囲内に
自動的に保たれ、かつその熱的応答性は非常に高いもの
となる。また、ヒータ素子９の消費電力は、商用電源Ｅ
の電圧変動にかかわらず所定範囲内に保たれる。

鯖３の実施例を第５図に基づいて説明する。

薄肉な絶縁性の基板８上に、抵抗体を細くかつジグザグ
状にプリントしてヒータ素子９を形成するとともに、こ
のようにプリントした面の前面に対しアルミナ絶縁保護
華２３をコーティングし、さらにこれを丸棒状に巻いて
高温で焼結し、その中央空洞に棒状の感熱素子１０を挿
入固着したものである。その他は第１の実施例と同様で
ある。

〔発明の効果〕

この発明によれば、ヒータ素子に対する熱的応答性にす
ぐれ、ヒータ素子の温度を所定範囲内に良好に保つこと
ができるという効果がある。・

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例の斜視図、第２図はそ
の制御手段の回路図、第３図はゼロボルトスイッチのブ
ロック図、第４図は等価回路図、第５図は第３の実施鉤
の破断斜視図、第６図は従来例の斜視図、第７図はその
回路図である。 ８・・・基板、９・・・ヒータ素子、１０・・・感熱素
子第６図 第７　図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）　ヒータ素子と、このヒータ素子に近接しこのヒ
   ータ素子の熱を感知する感熱素子と、この感熱素子の出
   力によって前記ヒータ素子への通電量をこのヒータ素子
   の温度が所定範囲内に保たれるように制御する制御手段
   とを備えた加熱装置。
2. （２）前記ヒータ素子と前記感熱素子とを薄肉な絶縁性
   基板上に互いに並行に形成した特許請求の範囲第（１）
   項記載の加熱装置。　。
3. （３）前記ヒータ素子を薄肉な絶縁性基板上に形成しか
   つ絶縁コーティングしたものを先棒状に巻き、その中央
   空洞に棒状に構成した前記感熱素子を挿入した特許請求
   の範囲第（１１項記載の加熱装置。
4. （４）前記ヒータ素子を前記基板上にジグザグ状に形成
   しである特許請求の範囲第（２）項または第（３）項記
   載の加熱装置。