JPH0817821B2 - 採暖具 - Google Patents

採暖具

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JPH0817821B2
JPH0817821B2 JP1329590A JP32959089A JPH0817821B2 JP H0817821 B2 JPH0817821 B2 JP H0817821B2 JP 1329590 A JP1329590 A JP 1329590A JP 32959089 A JP32959089 A JP 32959089A JP H0817821 B2 JPH0817821 B2 JP H0817821B2
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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、正電位の発生を
無くした採暖具に関するものである。
〔従来の技術〕
人体の近く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、SCRか
ら成る電力制御整流素子2及び温度ヒューズ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10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路14及び温
度ヒューズ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1
に電流が供給されて、アースを基準にして電気ヒーター
1のa部はゼロ電位、中央b部はピーク値の1/2の負電
位、c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,c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1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1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、c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、電源のアース側を特別の電極を取り付けることなく
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
用いることができるが、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。
前記アースライン検出回路は、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もの
である。
また前記切替えスイッチ回路は、前記アースライン検
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、電気クッ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。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RY1とこのリレー回路R
Y1で駆動される絶縁スイッチRY1−K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RY2と、このリレー回路RY2で駆
動される切替えスイッチRY2−K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40とを、
直流電源回路34の低圧側のライン46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SW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40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RY1−Kを投入する。こ
の間、即ちメインスイッチSWを投入してから絶縁スイッ
チRY1−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C0を通
じて電源6による交流電流I0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RY2−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RY1−Kが閉じ、ヒーター回路28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C0を流れる電流I0によって電解コンデン
サーC1に生じる電圧をOPアンプU2Aが検出し、この検出
信号をOPアンプU1Aに入力しリレー回路RY2に出力する制
御信号を得るものである。リレー回路RY2のソレノイドY
2は、前記制御信号によって作動するトランジスタQ2に
より切替えスイッチRY2−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SWが投入され
たのち、コンデンサーC2と抵抗R9との時定数によって定
まる電圧変化と、抵抗R10とR11との分圧値とをOPアンプ
U2Bが比較し、コンデンサーC2の充電が進み抵抗R9に生
じる電圧の低下を検出してトランジスタ−Q1を駆動し絶
縁スイッチRY1−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C2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C2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C3〜C8及びダイオード
D3〜D8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600V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10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ューズ溶断手段、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1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1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1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1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、特別の電極取
り付けを必要としない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。 1……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。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−195472(JP,A) 実開 昭61−21546(JP,U) 実開 昭58−1452(JP,U)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項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
    ッチ回路とにより形成し、 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、 前記アースライン検出回路は、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、
    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
    出し、 前記切替えイッチ回路は、前記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
    チにより形成した採暖具。
  2. 【請求項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請求項1記載の採
    暖具。
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