JPH03191967A - 採暖具 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、採暖具に関し、更に詳細には、電源プラグの
差込み方向のいかんに関わらずヒーター回路の電圧降下
が大地に対し負電位になるようにし、正電位の発注を無
くした採暖具に関するものである。

〔従来の技術〕

人体の近（に負電位に保った電極を配置すると肩凝りな
どの治療効果が得られることが従来から知られており、
かかる治療器具を暖房器具に組み込む試みが従来から行
なわれている。

例えば、交流電源の正のサイクルで発熱させ、負のサイ
クルのときには、発熱回路を電源から絶縁すると共に、
この絶縁した回路に負の電位を与えるようにした特開昭
６２−７４３７３号公報の先行技術がある。この公報の
先行技術は、第４図に示すように電気ヒーター１．ＳＣ
Ｒから成る電力制御整流素子２及び温度ヒユーズ４によ
るヒーター回路と、この回路を負のサイクルのときに電
源６から絶縁する絶縁スイッチ素子（ＳＣＲ）　８及び
ダイオードｌＯとによって主電流回路を構成し、絶縁ト
ランス１２は、電源６に対して並列的に接続して制御回
路１４の電源回路を構成している。また１６は高電圧発
生用トランスであり、この高電圧発生用トランス１６と
ダイオード１７及び抵抗１８を通じて前記ヒーター回路
及び制御回路１４に負電位を与えるようにしたものであ
る。なお、第４図の回路は、温度によりインピーダンス
が変化する感熱層２０と、この感熱層２０のインピーダ
ンス変化を検出する信号線２２とを設け、感熱層２０の
温度を検出して制御回Ｊｉ！８１４及び温度ヒユーズ４
の溶断用抵抗２４とに温度信号を与えるようにしている
。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、　第４図の回路が実線で示したとおりに接地
極が接続された場合、電力制御整流素子２のアノードが
接地極側に接続され、第５図に示すように電源６の正の
サイクルでは、第５図中段に示すように電気ヒーターｌ
に電流が供給されて、アースを基準にして電気ヒーター
１０８部はゼロ電位、中央す部はピーク値のｌ／２の負
電位、０部はピーク値の負電位の電圧降下がそれぞれ発
生しながら発熱する。また、電力制御整流素子２がオフ
のときは、前記ａ、ｂ。

０部ともにゼロ電位であり、正電位は全く発生しない。

しかしながら、電源６の極性を逆にし第４図に点線で示
したように接地極が接続された場合、第５図下段に示す
ように電気ヒーターｌに電流が供給されるとアースを基
準にして、電気ヒーターｌのａ部はピーク値の正電位、
ｂ部はピーク値の１／２の正電位、０部はゼロ電位の電
圧降下を発生して発熱し、電力制御整流素子２がオフの
ときａ、ｂ、ｃ部ともにピーク値の正電位がそれぞれ発
生し、一般に人体に対して有害無益と言われている正電
位が発生してしまうという問題がある。

しかしながら、単相商用交流電源は、いずれの極が接地
されているか表示されていないので、電源プラグの差込
み方向を限定して使用することはできない。

本発明は、以上の問題点に着目してなされたものであり
、電源のアース側を検出し、常時負電圧発生回路を電源
のアース側に接続する手段を内蔵し、アースを基準とし
て負電位側サイクルで発熱する採暖具を提供することを
目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

以上の目的を達成するための本発明の採暖具の構成は、
採暖具回路が、電源回路、電力制御整流素子を設けたヒ
ーター回路及び前記電源回路と前記ヒーター回路との接
続極性を選択するために接続端子選択回路とを設けてお
り、この接続端子選択回路は、以下説明する遅延スイッ
チ回路と、電源の接地極を検出するアースライン検出回
路と、切替えスイッチ回路とで形成している。

即ち、前記遅延スイッチ回路の絶縁スイッチは、この絶
縁スイッチが開くとヒーター回路を前記電源回路から絶
縁してヒーター回路を一方の極とし、もう一方の極を大
地とするコンデンサーを形成し、このヒーター回路の電
力制御整流素子のアノードが接地極側か否かを検出でき
るようにし、閉じるとヒーター回路を電源回路に接続す
るものであり、前記絶縁スイッチの駆動回路は、前記電
源回路に電源が接続されると、遅延動作が働いて一定の
時間経過したのちに前記絶縁スイッチを閉じ、電源が切
り離されると開くものである。

前記遅延スイッチ回路に設ける前記遅延手段は、例えば
コンデンサーの充電時間を利用した一般的遅延回路を用
いることができ番が、これに限定されず公知の遅延手段
を適宜用いることができる。

前記切替えスイッチ回路は、前記電源回路の一方の極と
ヒーター回路を通じて大地に流れる電流を検出して前記
一方の極が電源の接地であるか否かを検出するアースラ
イン検出回路と、このアースライン検出回路の出力信号
により前記電力制御整流素子のアノード側を前記電源の
接地極に接続する切替えスイッチにより形成したもので
ある。

更に、本発明は、採暖具回路に、倍電圧回路を取付け、
電力制御整流素子の負サイクル時にヒーター回路が電源
から絶縁されると共に負の高電位を与えるようにするこ
とができる。

本発明にいう採暖具とは、電気毛布などの就寝用採暖具
、電気カーペット、電気クツションなどのような採暖具
、温熱治療器などを意味する。

〔実施例〕

以下添付の図面を対照して一実施例により本発明の採暖
具を具体的に説明する。

第１図は、本実施例の採暖具の概要及び動作を説明する
ためのブロック図である０図において、採暖具２６は、
電力制御整流素子２を設けたヒーター回路２８と電源回
路３０との間に設けた接続端子選択回路３２とから成る
ものである。そしてコンセント３４は商用電源６の供給
端子であり、一方の極が接地されている。そして電源回
路３０は、コンセント３４に接続するプラグ３６、メイ
ンスイッチＳＷ及び接続端子選択回路３２の電源回路で
あるトランス１２″及び直流電源回路３７によって構成
している。

接続端子選択回路３２は、遅延回路３８及びこの遅延回
路３８によって駆動されるリレー回路ＲＹ。

とこのリレー回路ＲＹ、で駆動される絶縁スイッチＲＹ
、−にとで構成したスイッチ投入遅延回路３９と、アー
スライン検出回路４０によって駆動されるリレー回路Ｒ
Ｙ、と、このリレー回路ＲＹ、で駆動される切替えスイ
ッチＲＹ、−にとで構成した切替えスイッチ回路４１と
から構成している。なお前記リレー回路は何れも無接点
回路によって構成することができる。

アースライン検出回路４０がアースラインを検出する際
の検出電極は、ヒーター回路２８と電源回路３０の一方
のライン４２に接続した電源６の一方の極線を使用する
。そのため、ヒーター回路２８とアースライン検出回路
４０とを、ハイインピーダンス抵抗Ｒ０を介装したライ
ン４４を接続し、また前記ライン４２とアースライン検
出回路４ｏとを、直流電源回路３４の低圧側のライン４
６によって接続している。

次に第１図の回路の動作を説明する。コンセント３４に
プラグ３６を接続（図の状態で）し、メインスイッチＳ
Ｗを投入するとすると、遅延回路３８及びアースライン
検出回路４ｏに電源が供給される。そうすると、遅延回
路３８は、所定時間経過後に絶縁スイッチＲＹ、−Ｋを
投入する。この間、即ちメインスイッチＳ−を投入して
から絶縁スイッチＲＹ、−Ｋが閉じるまでの間のヒータ
ー回路２８に電力が供給されない間に、アースライン検
出回路４０がアースライン検出動作を行う。

アースライン検出動作は、第１図に示すように、ヒータ
ー回路２８と大地ＥとがコンデンサーＣ０を形成してい
ることを利用している。即ち、コンセント３４にプラグ
３６を図の状態で差し込むとライン４２．４６は電源の
接地されていない側に接続される。この場合、コンデン
サーＣ６を通じて電源６による交流電流！。が流れる。

ところが、プラグ３６を前記と逆にして差込み、前記電
源回路３０のライン４２を接地Ｅ側に接続すると、コン
デンサーＣ０の両極が同電位となるので電流が流れない
、アースライン検出回路４０は、この電流の相違を検出
し、電力制御整流素子２のアノード側に電源６の接地極
を接続するように切替えスイッチＲＹｔ−Ｋを駆動する
（図の状態から反対に切り替えた状態）、前記遅延回路
３８の時定数を適当な値に設定しておけば、この切替え
動作（場合によっては切替えないでそのまま）が完了す
ると、絶縁スイッチＲＹ＋−Ｋが閉じ、ヒーター回路２
８に電源が供給される。したがって、プラグ３６をどの
ようにコンセント３４の極性に関係なく差し込んでも、
接続端子選択回路３２は、常に電力制御整流素子２のア
ノード側を電源６の接地Ｅ側に接続することができる。

次に第２図によって第１図の回路の要部について具体的
に説明する。なお、第２図は、高負電位を与える倍電圧
回路４８を設けている。

第２図において、アースライン検出回路４０は、第１図
のコンデンサー００を流れる電流１ｏによって電解コン
デンサーＣＩに生じる電圧をＯＰアンプ１Ｉ２Ａが検出
し、この検出信号をＯＰアンプＵＩＡに入力しリレー回
路ＲＹ、に出力する制御信号を得るものである。リレー
回路ＲＹ、のソレノイドＹ、は、前記制御信号によって
作動するトランジスタＱｔにより切替えスイッチＲＹ！
−Ｋが電源６のアースラインを電力制御整流素子２のア
ノード側に接続する。

遅延スイッチ回路３９は、メインスイッチ舖が投入され
たのち、コンデンサーＣ！と抵抗Ｒ９との時定数によっ
て定まる電圧変化と、抵抗Ｒ７゜とＲｏとの分圧値とを
ＯＰアンプ０２Ｂが比較し、コンデンサー０２の充電が
進み抵抗Ｒ１に生じる電圧の低下を検出してトランジス
ターＱ、を駆動し絶縁スイッチＲＹ、−Ｋを閉じヒータ
ー回路２８に電源を供給する。放電回路５０は、電源が
遮断された際にコンデンサー０２を放電させて、電源を
切った直後に再度電源が供給された際にも遅延スイッチ
回路１８を初期化して作動させるようにコンデンサーＣ
１を放電するスイッチ回路である。

倍電圧回路４８は、コンデンサーＣ１〜Ｃ８及びダイオ
ードＤ、〜Ｄ１を用いて、通常の倍電圧回路をカスケー
ド式に接続したもので、図の場合６００■の高圧を発生
し、この電圧をヒーター回路２８に与えるようにしてい
る。したがって、電力制御整流素子２の負のサイクル時
の電気ヒーター２を流れる電流を遮断したときに、ヒー
ター回路２８を絶縁スイッチ素子８及びダイオードｌＯ
により電源から絶縁して負電位を与えることができる。

なお第２図において、回路５２は絶縁スイッチ素子８の
駆動回路であり、また制御回路１４は、第４図の制御回
路１４と同様回路を用いており詳細を省略する。また、
第２図は温度が過上昇した際の温度ヒユーズ溶断手段、
ノイズ除去手段、その他の各種安全手段は煩雑になるの
で省略して記載している。

第３図は、第１図の回路の動作を説明するグラフ図であ
る。図において、採暖具２６に電源が与えられると、電
源６のアースラインが電源回路３０のいずれのラインに
供給されても、第３図に示すように電力制御整流素子２
の正の電源６のサイクルで、電気ヒーターｌに電流が供
給されるとアースを基準にして負電位の電圧降下が生じ
て発熱し、また温度が高い場合には、制御回路１４によ
り電力制御整流素子２が作動して電気ヒーター１の電流
が遮断される。すると、電気ヒーター１には電圧降下が
生じないのでアースと電気ヒーターｌ全体が同電位でゼ
ロ電位となる。また、電力制御整流素子２の負の電源６
のサイクルでは電力制御整流素子２が逆阻止するので電
気ヒーターｌはアースと同電位でゼロ電位である。した
がって、電気ヒーターｌが通電されたときにアースに対
し負電位が生じ、その他のときにはゼロ電位となり有害
無益である正電位が一切生じない。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明の採暖具は、接地極検出手段
を設け、前記電力制御整流素子のアノード側に電源の接
地側を自動的に接続することができるので、採暖具使用
中、アースを基準として負電位側で発熱させて、採暖と
同時にマイナス電位による治療効果ないし健康効果を与
えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例による本発明の採暖具の回路図、第２
図は第１図の接地極検出回路図、第３図は第１図の回路
の作動状態を説明するグラフ図、第４図は従来の採暖具
の回路図、第５図は第４図に示す回路の作動状態を示す
グラフ図である。 ■・・・電気ヒーター、２・・・電力制御整流素子、６
・・・商用電源、３０・・・電源回路、３２・・・接続
端子選択回路、３９・・・遅延スイッチ回路、４０・・
・アースライン検出回路、４８・・・倍電圧回路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）採暖具回路が、電源回路、電力制御整流素子を設
   けたヒーター回路及び前記電源回路と前記ヒーター回路
   との接続極性を選択する接続端子選択回路とを設けてお
   り、 前記接続端子選択回路は、遅延スイッチ回路と、電源の
   接地極を検出するアースライン検出回路と、切替えスイ
   ッチ回路により形成し、 前記遅延スイッチ回路は、絶縁スイッチと駆動回路とか
   ら成り、この駆動回路は、前記電源回路に交流電源を接
   続すると遅延して前記絶縁スイッチを閉じ、前記電源を
   遮断すると前記スイッチを開いて、前記ヒーター回路を
   前記電源回路から電気的に遮断し、 前記切替えスイッチ回路は、前記電源回路の一方の極と
   ヒーター回路とを通じて大地に流れる電流を検出して前
   記一方の極が前記交流電源の接地側であるか否かを検出
   するアースライン検出回路と、このアースライン検出回
   路の出力する制御信号により前記電力制御整流素子のア
   ノード側を前記交流電源の接地極に接続する切替えスイ
   ッチ回路により形成した採暖具。
2. （２）電気ヒーターを制御する電力制御整流素子がヒー
   ター回路に流れる電流を遮断する前記電力制御整流素子
   の負サイクル時にヒーター回路を電源回路から絶縁する
   と共に、前記極性切替えスイッチ手段から供給される電
   源の倍電圧回路によって所定の負電位を前記ヒーター回
   路に与える負電位回路を設けた特許請求項１に記載の採
   暖具。