JPH0793179B2 - 電気ヒータの保護装置 - Google Patents
電気ヒータの保護装置Info
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- JPH0793179B2 JPH0793179B2 JP1092314A JP9231489A JPH0793179B2 JP H0793179 B2 JPH0793179 B2 JP H0793179B2 JP 1092314 A JP1092314 A JP 1092314A JP 9231489 A JP9231489 A JP 9231489A JP H0793179 B2 JPH0793179 B2 JP H0793179B2
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- Japan
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- electric heater
- current
- heater
- protection device
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- Resistance Heating (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、発熱部の温度がほぼ一定の温度に保たれる正
特性サーミスタを用いた電気ヒータにおいて、この電気
ヒータの保護装置に関するものである。
特性サーミスタを用いた電気ヒータにおいて、この電気
ヒータの保護装置に関するものである。
（ロ）従来の技術 一般に従来の電気ヒータの保護装置としては、特公昭59
−28822号公報に示されているようなものがあった。こ
の公報に記載されたものは空気調和機の暖房時に用いら
れる室内補助ヒータ用の保護装置であり、室内補助ヒー
タの温度が予め定めた温度以上になった時に溶断する温
度ヒューズと、このヒータの温度が温度ヒューズの溶断
する温度より低い温度で接片を開放する温度リレーとを
このヒータの通電路中に設けたものであった。
−28822号公報に示されているようなものがあった。こ
の公報に記載されたものは空気調和機の暖房時に用いら
れる室内補助ヒータ用の保護装置であり、室内補助ヒー
タの温度が予め定めた温度以上になった時に溶断する温
度ヒューズと、このヒータの温度が温度ヒューズの溶断
する温度より低い温度で接片を開放する温度リレーとを
このヒータの通電路中に設けたものであった。
これによって、一時的な温度上昇に対しては温度リレー
の接片が開放し、ヒータの温度が急激に上昇するような
異常時には温度ヒューズが溶断して室内補助ヒータの異
常発熱を防止するものであった。
の接片が開放し、ヒータの温度が急激に上昇するような
異常時には温度ヒューズが溶断して室内補助ヒータの異
常発熱を防止するものであった。
（ハ）発明が解決しようとする課題 以上のような従来の装置はいずれもヒータの異常過熱を
防止するものであった。このような装置を正特性サーミ
スタ（PTCヒータ、セラミックヒータなど）の発熱を用
いた電気ヒータに適用した際、ヒータの異常発熱に対す
る保護を行なうことができる。しかし、正特性サーミス
タはゴミ、埃、油などの付着量が増えると、これらのゴ
ミや油によて正特性サーミスタの短絡破壊が生じること
があり、この場合、正特性サーミスタはその特性上異常
発熱が起きず破壊に至り、温度ヒューズや温度リレーで
は保護が行なえないものであった。
防止するものであった。このような装置を正特性サーミ
スタ（PTCヒータ、セラミックヒータなど）の発熱を用
いた電気ヒータに適用した際、ヒータの異常発熱に対す
る保護を行なうことができる。しかし、正特性サーミス
タはゴミ、埃、油などの付着量が増えると、これらのゴ
ミや油によて正特性サーミスタの短絡破壊が生じること
があり、この場合、正特性サーミスタはその特性上異常
発熱が起きず破壊に至り、温度ヒューズや温度リレーで
は保護が行なえないものであった。
このような問題点に対して本発明は正特性サーミスタを
用いた電気ヒータのゴミ、埃、油などによる破壊を防止
できる保護装置を提供するものである。
用いた電気ヒータのゴミ、埃、油などによる破壊を防止
できる保護装置を提供するものである。
（ニ）課題を解決するための手段 本発明は正特性サーミスタの通常時の発熱を用いる電気
ヒータの保護装置において、正特性サーミスタに流れる
電流を検出する電流検出器と、この電流検出器の検出値
が所定値以下になった時に正特性サーミスタへの通電を
遮断するスイッチ機構と、正特性サーミスタの通電開始
から所定時間の間スイッチ機構の作動を阻止する阻止機
構とを備えたものである。
ヒータの保護装置において、正特性サーミスタに流れる
電流を検出する電流検出器と、この電流検出器の検出値
が所定値以下になった時に正特性サーミスタへの通電を
遮断するスイッチ機構と、正特性サーミスタの通電開始
から所定時間の間スイッチ機構の作動を阻止する阻止機
構とを備えたものである。
（ホ）作用 このようにして構成された保護装置を用いることによっ
て、正特性サーミスタに流れる電流が安定した後、ゴ
ム、埃、油などがこの正特性サーミスタに付着すると電
流が異常に低下する。この異常低下を電流検知器で検出
して、スイッチ機構を作動させて正特性サーミスタへの
通電を遮断して。この正特性サーミスタを保護する （ヘ）実施例 以下本発明の保護装置を空気調和機に適用した実施例を
図面に基づいて説明する。第１図は天井埋込み型の空気
調和機を設置したところの断面図である。図中１は被調
和室の天井、2,3は空気調和機のケーシング、４は遠心
型ファン、５はこのファン用の電動機である。この電動
機５が回転することによって被調和室内の空気が実線矢
印の方向に側って循環する。すなわち、被調和室内の空
気は、エアフィルター６、ヒータ保護用の金網７、電気
ヒータ８、ファン４、室内側熱交換器９を順に通過する
ものである。
て、正特性サーミスタに流れる電流が安定した後、ゴ
ム、埃、油などがこの正特性サーミスタに付着すると電
流が異常に低下する。この異常低下を電流検知器で検出
して、スイッチ機構を作動させて正特性サーミスタへの
通電を遮断して。この正特性サーミスタを保護する （ヘ）実施例 以下本発明の保護装置を空気調和機に適用した実施例を
図面に基づいて説明する。第１図は天井埋込み型の空気
調和機を設置したところの断面図である。図中１は被調
和室の天井、2,3は空気調和機のケーシング、４は遠心
型ファン、５はこのファン用の電動機である。この電動
機５が回転することによって被調和室内の空気が実線矢
印の方向に側って循環する。すなわち、被調和室内の空
気は、エアフィルター６、ヒータ保護用の金網７、電気
ヒータ８、ファン４、室内側熱交換器９を順に通過する
ものである。
電気ヒータ８は、正特性サーミスタの発熱を利用したPT
Cヒータ、又はセラミックヒータなどと称すものであ
り、発熱温度が常に一定になるように通電量を自動的に
調節するものである。第２図は本実施例で用いる一般的
な電気ヒータの通電開始時の電流特性（時間−電流）を
示す説明図である。H,M,Lは夫々、送風量（電動機５の
回転数）を強，中，弱に変えた時のものである。電流の
通電開始からTP秒後（10秒位）で電流が安定し、その安
定値は夫々、IH（Ａ）,IM（Ａ）,IL（Ａ）である。この
値は用いる電気ヒータ８の発熱温度（放熱フィンの形状
による設計発熱温度）、すなわち、電気ヒータ８を通過
した後の空気の温度によって異なる。
Cヒータ、又はセラミックヒータなどと称すものであ
り、発熱温度が常に一定になるように通電量を自動的に
調節するものである。第２図は本実施例で用いる一般的
な電気ヒータの通電開始時の電流特性（時間−電流）を
示す説明図である。H,M,Lは夫々、送風量（電動機５の
回転数）を強，中，弱に変えた時のものである。電流の
通電開始からTP秒後（10秒位）で電流が安定し、その安
定値は夫々、IH（Ａ）,IM（Ａ）,IL（Ａ）である。この
値は用いる電気ヒータ８の発熱温度（放熱フィンの形状
による設計発熱温度）、すなわち、電気ヒータ８を通過
した後の空気の温度によって異なる。
第３図は同電気ヒータの電流特性（送風量−電流）を示
す説明図である。FH,FM,FLは夫々、送風量強，中，弱に
対応する風量である。ISH,ISM,ISLは夫々送風量FSH,
FSM,FSLの時の電流値である。
す説明図である。FH,FM,FLは夫々、送風量強，中，弱に
対応する風量である。ISH,ISM,ISLは夫々送風量FSH,
FSM,FSLの時の電流値である。
第４図は同電気ヒータの通電を制御する電気回路図であ
る。図中10は電気ヒータの結線部であり、前記電気ヒー
タ８を３個△状に結線したものである。これ等の電気ヒ
ータは、夫々三相電源のＲ相,S相,T相に常開接片11,12,
13を介して接続されている。14,15,16は電流検出器（カ
レントトランスなど）であり、夫々電気ヒータに通電さ
れる電流を検出するものである。17は整流平滑部であ
り、電流検出器14,15,16が検出した電圧を整流、平滑し
た後直流電圧の電位に変換してマイクロプロセッサ18の
アナログ入力端子（内部にアナログ／デジタル変換機能
を有する端子）A/DR,A/DS,A/DTに出力する。すなわち、
電流検出器14,15,16の検出した電流値に対応する直流電
圧をマイクロプロセッサ18の端子A/DR,A/DS,A/DTに出力
する。マイクロプロセッサ18はデジタルデータに変更し
た後、電流値のデータとして格納する。
る。図中10は電気ヒータの結線部であり、前記電気ヒー
タ８を３個△状に結線したものである。これ等の電気ヒ
ータは、夫々三相電源のＲ相,S相,T相に常開接片11,12,
13を介して接続されている。14,15,16は電流検出器（カ
レントトランスなど）であり、夫々電気ヒータに通電さ
れる電流を検出するものである。17は整流平滑部であ
り、電流検出器14,15,16が検出した電圧を整流、平滑し
た後直流電圧の電位に変換してマイクロプロセッサ18の
アナログ入力端子（内部にアナログ／デジタル変換機能
を有する端子）A/DR,A/DS,A/DTに出力する。すなわち、
電流検出器14,15,16の検出した電流値に対応する直流電
圧をマイクロプロセッサ18の端子A/DR,A/DS,A/DTに出力
する。マイクロプロセッサ18はデジタルデータに変更し
た後、電流値のデータとして格納する。
19はリレーであり、常開接片11,12,13の開閉を行なう。
すなわち、リレー19が通電され常開接片11,12,13が閉じ
た時に電気ヒータの通電が行なわれる。このリレー19は
一端を電流ヒューズ20（手動スイッチの操作で復帰する
電流ブレーカーを用いてもよい）を介して直流電源（48
（Ｖ））に接続され、他端はスイッチング素子21を介し
てアース接地されている。このスイッチング素子21はマ
イクロプロセッサ18の端子OHがＨレベル電位（ON信号の
出力）の時にON状態、すなわちリレー19の通電を行な
う。22はスイッチング素子であり、スイッチング素子21
と同様にマイクロプロセッサ18の端子OEがＨレベル電位
になった時にON状態になる。このスイッチング素子22が
ON状態になると、このスイッチング素子22に対する負荷
がないため、実質的に48（Ｖ）の直流電源が電流ヒュー
ズ20,スイッチング素子22を介してアース接地短絡され
る。従って電流ヒューズ20が溶断する。この状態を復帰
させる復帰手段としては電流ヒューズの変換を行なう。
尚、23は発光素子であり、スイッチング素子22のONに連
動して点灯する。尚、マイクロプロセッサ18の端子Ｏは
空気調和機の他の機器の制御信号、例えば圧縮機のON/O
FF又は運転能力、電動機５の回転数を設定する信号など
を出力し、端子Ｉは諸データ、例えば室温、外気温、室
温設定値などのデータを入力する端子である。
すなわち、リレー19が通電され常開接片11,12,13が閉じ
た時に電気ヒータの通電が行なわれる。このリレー19は
一端を電流ヒューズ20（手動スイッチの操作で復帰する
電流ブレーカーを用いてもよい）を介して直流電源（48
（Ｖ））に接続され、他端はスイッチング素子21を介し
てアース接地されている。このスイッチング素子21はマ
イクロプロセッサ18の端子OHがＨレベル電位（ON信号の
出力）の時にON状態、すなわちリレー19の通電を行な
う。22はスイッチング素子であり、スイッチング素子21
と同様にマイクロプロセッサ18の端子OEがＨレベル電位
になった時にON状態になる。このスイッチング素子22が
ON状態になると、このスイッチング素子22に対する負荷
がないため、実質的に48（Ｖ）の直流電源が電流ヒュー
ズ20,スイッチング素子22を介してアース接地短絡され
る。従って電流ヒューズ20が溶断する。この状態を復帰
させる復帰手段としては電流ヒューズの変換を行なう。
尚、23は発光素子であり、スイッチング素子22のONに連
動して点灯する。尚、マイクロプロセッサ18の端子Ｏは
空気調和機の他の機器の制御信号、例えば圧縮機のON/O
FF又は運転能力、電動機５の回転数を設定する信号など
を出力し、端子Ｉは諸データ、例えば室温、外気温、室
温設定値などのデータを入力する端子である。
第５図は第４図に示したマイクロプロセッサ18の主な動
作を示す説明図である。まずステップS1にて空気調和機
の電源投入による起動処理を行なった後、次のステップ
S2へ進む。ステップS2では、室温、設定温度、運転モー
ドなどに基づいて圧縮機、電動機など空気調和機を構成
する機器の運転を制御する。次いでステップS3へ進み、
ステップS2の結果電気ヒータのON信号が出力されている
か否かを判断し、電気ヒータのON信号が出力されている
時にはステップS4へ進む。ステップS4では現在スイッチ
ング素子21がOFFになっているか否か、すなわち現在電
気ヒータが通電されているか否かを判断し、電気ヒータ
が通電されていない時にはステップS5でタイマの計時を
開始させた後ステップS6へ進む。ステップS6ではスイッ
チング素子21をONにし、かつその状態をホールドする。
すなわち電気ヒータの通電を行なうものである。この
後、ステップS7でタイマの計時がタイムUP（TP時間計
時）したか否かを判断し、タイムUPしていない時は、ス
テップS2へもどる。ここでタイムUP（TP時間計時）を設
けたのは次の理由による。これは電気ヒータ（正特性サ
ーミスタ）への通電を開始すると、前述したように約10
秒程度は電流値が第２図で示すように安定しないためで
あり、この電流値が安定した後に後述するような電流検
知を行う。すなわち、ステップS7でタイムUPが判断され
た時にはステップS8へ進み、電流検出器14,15,16のいず
れかの検出する電流値Ｉが“Ｉ≧IP＋α”となったか否
かを判断する。尚、IPは第２図に示すピーク電流であ
り、αは約５〜10（Ａ）位の値である。すなわち、この
ステップS8では電気ヒータに過電流が流れたか否かを判
断する。次いでステップS9へ進み電動機の送風量が強
（Ｈ），中（Ｍ），弱（Ｌ）のいずれに設定されている
かを判断し、H,M,Lに応じて夫々ステップS10,S11,S12へ
進む。このステップS10,S11,S12では夫々電流検出器14,
15,16のいずれかの検出する電流値Ｉが“Ｉ≦ISH"、
“Ｉ≦ISM"、“Ｉ≦ISL"となったか否かを判断する。す
なわち、実際に電気ヒータを通過する空気の量が夫々第
３図に示す送風量FSH,FSM,FSL以下になったか否かを判
断するものである。ステップS8,S10,S11,S12の条件が満
たされた時にはいずれもステップS13へ進み、スイッチ
ング素子22をON状態にする。すなわち、第４図に示す電
流ヒューズ20を溶断するものである。
作を示す説明図である。まずステップS1にて空気調和機
の電源投入による起動処理を行なった後、次のステップ
S2へ進む。ステップS2では、室温、設定温度、運転モー
ドなどに基づいて圧縮機、電動機など空気調和機を構成
する機器の運転を制御する。次いでステップS3へ進み、
ステップS2の結果電気ヒータのON信号が出力されている
か否かを判断し、電気ヒータのON信号が出力されている
時にはステップS4へ進む。ステップS4では現在スイッチ
ング素子21がOFFになっているか否か、すなわち現在電
気ヒータが通電されているか否かを判断し、電気ヒータ
が通電されていない時にはステップS5でタイマの計時を
開始させた後ステップS6へ進む。ステップS6ではスイッ
チング素子21をONにし、かつその状態をホールドする。
すなわち電気ヒータの通電を行なうものである。この
後、ステップS7でタイマの計時がタイムUP（TP時間計
時）したか否かを判断し、タイムUPしていない時は、ス
テップS2へもどる。ここでタイムUP（TP時間計時）を設
けたのは次の理由による。これは電気ヒータ（正特性サ
ーミスタ）への通電を開始すると、前述したように約10
秒程度は電流値が第２図で示すように安定しないためで
あり、この電流値が安定した後に後述するような電流検
知を行う。すなわち、ステップS7でタイムUPが判断され
た時にはステップS8へ進み、電流検出器14,15,16のいず
れかの検出する電流値Ｉが“Ｉ≧IP＋α”となったか否
かを判断する。尚、IPは第２図に示すピーク電流であ
り、αは約５〜10（Ａ）位の値である。すなわち、この
ステップS8では電気ヒータに過電流が流れたか否かを判
断する。次いでステップS9へ進み電動機の送風量が強
（Ｈ），中（Ｍ），弱（Ｌ）のいずれに設定されている
かを判断し、H,M,Lに応じて夫々ステップS10,S11,S12へ
進む。このステップS10,S11,S12では夫々電流検出器14,
15,16のいずれかの検出する電流値Ｉが“Ｉ≦ISH"、
“Ｉ≦ISM"、“Ｉ≦ISL"となったか否かを判断する。す
なわち、実際に電気ヒータを通過する空気の量が夫々第
３図に示す送風量FSH,FSM,FSL以下になったか否かを判
断するものである。ステップS8,S10,S11,S12の条件が満
たされた時にはいずれもステップS13へ進み、スイッチ
ング素子22をON状態にする。すなわち、第４図に示す電
流ヒューズ20を溶断するものである。
以上のように構成された電気ヒータの保護装置では、電
気ヒータに何らかの異常によって過電流が流れた時、又
はフィルタ６の目詰まり、電気ヒータの放熱フィンの表
面にゴミ、埃、油などが付着して風量が異常に低下した
際にスイッチング素子22をON状態にして電流ヒューズ20
を溶断する。すなわち電気ヒータの通電を遮断するもの
である。
気ヒータに何らかの異常によって過電流が流れた時、又
はフィルタ６の目詰まり、電気ヒータの放熱フィンの表
面にゴミ、埃、油などが付着して風量が異常に低下した
際にスイッチング素子22をON状態にして電流ヒューズ20
を溶断する。すなわち電気ヒータの通電を遮断するもの
である。
（ト）発明の効果 本発明は、正特性サーミスタの通電時の発熱を用いる電
気ヒータの保護装置において、正特性サーミスタに流れ
る電流を検出する電流検出器と、この電流検出器の検出
値が所定値以下になった時に正特性サーミスタへの通電
を遮断するスイッチ機構と、正特性サーミスタの通電開
始から所定時間の間スイッチ機構の作動を阻止する阻止
機構とを備えたので、正特性サーミスタに流れる電流が
安定した後、ゴミ、埃、油などがこの正特性サーミスタ
に付着して電流が異常に低下すると、正特性サーミスタ
への通電を停止する。これによってゴミ、埃、油などに
よる電気ヒータの短絡事故を防止することができる。
気ヒータの保護装置において、正特性サーミスタに流れ
る電流を検出する電流検出器と、この電流検出器の検出
値が所定値以下になった時に正特性サーミスタへの通電
を遮断するスイッチ機構と、正特性サーミスタの通電開
始から所定時間の間スイッチ機構の作動を阻止する阻止
機構とを備えたので、正特性サーミスタに流れる電流が
安定した後、ゴミ、埃、油などがこの正特性サーミスタ
に付着して電流が異常に低下すると、正特性サーミスタ
への通電を停止する。これによってゴミ、埃、油などに
よる電気ヒータの短絡事故を防止することができる。
第１図は天井埋込み型の空気調和機を設置したところの
断面図、第２図は電気ヒータの時間−電流の特性を示す
説明図、第３図は同電気ヒータの送風量−電流の特性を
示す説明図、第４図は同電気ヒータの通電を制御する電
気回路図、第５図は第４図に示したマイクロプロセッサ
の主な動作を示す説明図である。 ８……電気ヒータ、14〜16……電流検出器、18……マイ
クロプロセッサ、20……電流ヒューズ、21,22……スイ
ッチング素子。
断面図、第２図は電気ヒータの時間−電流の特性を示す
説明図、第３図は同電気ヒータの送風量−電流の特性を
示す説明図、第４図は同電気ヒータの通電を制御する電
気回路図、第５図は第４図に示したマイクロプロセッサ
の主な動作を示す説明図である。 ８……電気ヒータ、14〜16……電流検出器、18……マイ
クロプロセッサ、20……電流ヒューズ、21,22……スイ
ッチング素子。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高田 弍郎 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三洋 電機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−54175（ＪＰ，Ａ) 実開 昭54−148792（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】正特性サーミスタの通電時の発熱を用いる
電気ヒータの保護装置において、正特性サーミスタに流
れる電流を検出する電流検知器と、この電流検知器の検
出値が所定値以下になった時に正特性サーミスタへの通
電を遮断するスイッチ機構と、正特性サーミスタの通電
開始から所定時間の間スイッチ機構の作動を阻止する阻
止機構とを備えたことを特徴とする電気ヒータの保護装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1092314A JPH0793179B2 (ja) | 1989-04-12 | 1989-04-12 | 電気ヒータの保護装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1092314A JPH0793179B2 (ja) | 1989-04-12 | 1989-04-12 | 電気ヒータの保護装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8244828A Division JPH09119713A (ja) | 1996-09-17 | 1996-09-17 | 電気ヒータの保護装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02270280A JPH02270280A (ja) | 1990-11-05 |
| JPH0793179B2 true JPH0793179B2 (ja) | 1995-10-09 |
Family
ID=14050939
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1092314A Expired - Lifetime JPH0793179B2 (ja) | 1989-04-12 | 1989-04-12 | 電気ヒータの保護装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0793179B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05296521A (ja) * | 1992-04-10 | 1993-11-09 | Hitachi Air Conditioning & Refrig Co Ltd | 空気調和機 |
| JP5344475B2 (ja) * | 2009-08-10 | 2013-11-20 | 大下産業株式会社 | 加熱蒸散装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54182977U (ja) * | 1978-06-16 | 1979-12-25 | ||
| JPS6154175A (ja) * | 1984-08-24 | 1986-03-18 | 松下電工株式会社 | ヒ−タ断線検出回路 |
| JPS6164293A (ja) * | 1984-09-07 | 1986-04-02 | 松下電器産業株式会社 | 衣類乾燥機 |
-
1989
- 1989-04-12 JP JP1092314A patent/JPH0793179B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02270280A (ja) | 1990-11-05 |
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