JPH08261560A - 電気温風機 - Google Patents

電気温風機

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JPH08261560A
JPH08261560A JP7067554A JP6755495A JPH08261560A JP H08261560 A JPH08261560 A JP H08261560A JP 7067554 A JP7067554 A JP 7067554A JP 6755495 A JP6755495 A JP 6755495A JP H08261560 A JPH08261560 A JP H08261560A
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JP
Japan
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heaters
heater
ptc
amount
air
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Application number
JP7067554A
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English (en)
Inventor
Masahiko Yaguchi
正彦 矢口
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Toshiba Electric Appliances Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Electric Appliances Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、温風の風量を一定のままに、PTC
ヒータへの電力量の制御を行う。 【構成】2本のPTCヒータ1、2に対して互いに18
0°位相のずれた各半波波形の電力をそれぞれ供給し、
このときにPTCヒータ1、2に発生する熱を送風ファ
ン15の駆動により温風として送風する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、セラミックヒータ(以
下、PTCヒータと称する)の熱を温風として送風する
電気温風機に関する。
【0002】
【従来の技術】かかる電気温風機は、図7に示すように
2本のPTCヒータ1、2(上側PTCヒータ1、下側
PTCヒータ2とも称する)を並列接続し、これに10
0Vの商用電源3を接続している。
【0003】このような構成であれば、暖房運転を行う
場合、商用電源3の投入と同時に、上下2本のPTCヒ
ータ1、2の両端に正弦波電圧を印加して各PTCヒー
タ1、2に熱を発生させる。
【0004】これと共に送風ファンを駆動して各PTC
ヒータ1、2に対して一定量の送風を行う。これによ
り、各PTCヒータ1、2に発生した熱は、温風として
送風される。
【0005】しかしながら、このように2本のPTCヒ
ータ1、2の両端に正弦波電圧を印加する通電方法を採
っているので、これらPTCヒータ1、2に供給する電
力量の制御は行っておらず、温風の風量が一定のままに
各PTCヒータ1、2への電力量の制御ができないもの
となっている。
【0006】このため、温風の温度は、微妙に調整する
ことが困難となっている。従って、例えば、自動運転で
設定温度20℃の場合、温風の温度を微妙に調整できな
いので、室温は図8に示すように設定温度付近で変動の
大きなものとなってしまう。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】以上のように温風の風
量が一定のままに、2本のPTCヒータ1、2への電力
量の制御ができないものとなっている。そこで本発明
は、温風の風量が一定のままに、PTCヒータへの電力
量の制御ができる電気温風機を提供することを目的とす
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1によれば、セラ
ミックヒータに通電を行うとともに送風ファンを駆動し
てセラミックヒータに発生する熱を温風として送風する
電気温風機において、セラミックヒータに対して通電率
制御を行う通電率制御手段、を備えて上記目的を達成し
ようとする電気温風機である。
【0009】請求項2によれば、複数のセラミックヒー
タに対して通電を行うとともに送風ファンを駆動して一
定の風量を複数のセラッミックヒータに送風し、これら
セラミックヒータに発生する熱を温風として送風する電
気温風機において、複数のセラミックヒータのうち少な
くとも1つのセラミックヒータに対して通電率制御を行
う通電率制御手段、を備えて上記目的を達成しようとす
る電気温風機である。請求項3によれば、通電率制御手
段は、互いに180°位相のずれた各半波波形の電力を
2つのセラミックヒータにそれぞれ供給する電気温風機
である。
【0010】
【作用】請求項1によれば、セラミックヒータに対して
通電率制御手段により通電制御を行い、このときにセラ
ミックヒータに発生する熱を送風ファンの駆動により温
風として送風する。このようにセラミックヒータに対し
て通電率制御を行うことにより、温風の風量が一定のま
まに、PTCヒータへの電力量の制御ができる。
【0011】請求項2によれば、複数のセラミックヒー
タのうち少なくとも1つのセラミックヒータに対して通
電率制御手段により通電制御を行い、このときにセラミ
ックヒータに発生する熱を送風ファンの駆動により温風
として送風する。
【0012】請求項3によれば、セラミックヒータに対
する通電制御は、互いに180°位相のずれた各半波波
形の電力を例えば2つのセラミックヒータにそれぞれ供
給することにより、PTCヒータへの電力量の制御を行
う。
【0013】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。図1は電気温風機の構成図である。上側
PTCヒータ1と商用電源3との間にはリレー10のリ
レー接点10aが接続され、下側PTCヒータ2と商用
電源3との間にはリレー11のリレー接点11aが接続
され、さらに上側PTCヒータ1及び下側PTCヒータ
2の接続点と商用電源3との間にはリレー12のリレー
接点12aが接続されている。
【0014】これらリレー10〜12は、その各リレー
コイル10b〜12bがリレー駆動部13により付勢、
付勢解除されるものとなっている。ここで、リレー12
のリレー接点12aが閉じることにより上側PTCヒー
タ1及び下側PTCヒータ2は商用電源3に対して並列
接続され、かつリレー12のリレー接点12aが開くこ
とにより上側PTCヒータ1及び下側PTCヒータ2は
商用電源3に対して直列接続される。
【0015】一方、ファンモータ14の回転軸に送風フ
ァン15が取り付けられている。このファンモータ14
は、ファン駆動部16により一定の回転数で回転駆動す
るものとなっている。
【0016】なお、この送風ファン15の回転による送
風は、2本のPTCヒータ1、2に送られるように送風
路が形成されている。次に制御系の構成について説明す
る。
【0017】主制御部20から発せられる各指令によ
り、リレー駆動部13、ファン駆動部16、操作部2
1、接続切換部22、通電制御部23が統括制御される
ものとなっている。
【0018】なお、電源部24は、商用電源3の交流電
力を所定電圧の直流電力に変換し、この直流電力を駆動
電圧としてリレー駆動部13、ファン駆動部16、操作
部21、接続切換部22及び通電制御部23に供給する
機能を有している。
【0019】操作部21は、電源スイッチ、上側PTC
ヒータ1又は下側PTCヒータ2の選択スイッチ、暖房
温度の設定スイッチ、室温調整スイッチ等を備えてい
る。接続切換部22は、操作部21における上側PTC
ヒータ1又は下側PTCヒータ2の選択スイッチが操作
されたとき、この選択スイッチの操作内容をリレー駆動
部13に送る機能を有している。
【0020】すなわち、接続切換部22は、上側PTC
ヒータ1のみの選択であれば各リレー10、12を付勢
し、下側PTCヒータ2のみの選択であれば各リレー1
1、12を付勢し、さらに2本のPTCヒータ1、2の
選択であれば各リレー10〜12を全て付勢する操作内
容をリレー駆動部13に送る機能を有している。
【0021】又、接続切換部22は、2本のPTCヒー
タ1、2を並列接続する選択であれば、リレー12の付
勢を解除する操作内容をリレー駆動部13に送る機能を
有している。
【0022】通電制御部23は、暖房の設定温度と実際
の室温とを比較し、実際の室温が設定温度に保持される
ように2本のPTCヒータ1、2に対して通電率制御を
行うもので、リレー駆動部13に対してリレー10又は
11のいずれか一方又は両方を繰り返して付勢、付勢解
除して、各PTCヒータ1、2にそれぞれ互いに180
°位相のずれた各半波波形の電力を供給する機能を有し
ている。
【0023】この場合、通電制御部23は、電源部24
の交流波形からゼロクロス点を検出し、このゼロクロス
点に基づいてリレー10又は11のいずれか一方又は両
方を繰り返して付勢、付勢解除し、半波波形の電力を得
るものとなっている。
【0024】次に上記の如く構成された電気温風機の作
用について説明する。操作部21において、電源スイッ
チが投入されると、主制御部20は、ファン駆動部16
及び通電制御部23に対して動作指令を発する。
【0025】この動作指令を受けてファン駆動部16
は、ファンモータ14を一定の回転数で駆動し、これに
応動して送風ファン15が回転する。この送風ファン1
5の回転により、一定量の風が2本のPTCヒータ1、
2に送られる。
【0026】又、操作部21において、例えば選択スイ
ッチの操作により上下側の2本のPTCヒータ1、2が
選択されると、接続切換部22は、2本のPTCヒータ
1、2の選択を示す操作内容、すなわち全てのリレー1
0〜12を付勢する操作内容をリレー駆動部13に送
る。
【0027】この操作内容を受けてリレー駆動部13
は、全てのリレー10〜12を付勢し、そのリレー接点
10a〜12aを閉じる。又、操作部21において暖房
温度が設定されると、通電制御部23は、暖房の設定温
度と実際の室温とを比較し、実際の室温が設定温度に保
持されるように2本のPTCヒータ1、2に対して通電
率制御を行う。
【0028】すなわち、通電制御部23は、電源部24
の交流波形からゼロクロス点を検出し、このゼロクロス
点に基づき、リレー駆動部13に対してリレー10及び
11の両方を交互に付勢、付勢解除することを繰り返す
情報を送出する。
【0029】これにより、リレー駆動部13は、交流波
形のゼロクロス点毎に、各リレー10、11を交互に付
勢、付勢解除を繰り返す。従って、2本のPTCヒータ
1、2が商用電源3に対して並列接続されている状態
に、各リレー10、11が交互に付勢、付勢解除を繰り
返すことになるので、2本のPTCヒータ1、2には、
図2に示すように互いに位相180°ずれた各半波波形
の電力が供給される。
【0030】すなわち、各PTCヒータ1、2には、交
互に半波波形の電力が供給され、同時に通電されること
はない。このような通電制御により各PTCヒータ1、
2に半波波形の電力が供給されると、これらPTCヒー
タ1、2は発熱し、この熱が送風ファン15からの送風
により温風として出力される。
【0031】なお、この通電制御部23による半波波形
電力の供給の制御は、実際の室温が暖房の設定温度付近
に達するまでは、各リレー10、11を付勢して各PT
Cヒータ1、2に全波の交流電力を供給し、この後に実
際の室温が暖房の設定温度付近に達したことを検出し、
このときから各PTCヒータ1、2に半波波形の電力を
供給するように制御してもよい。
【0032】このように2本のPTCヒータ1、2に半
波波形の電力を供給するように制御すれば、例えば、自
動運転で設定温度20℃の場合、温風の温度を微妙に調
整でき、室温は図3に示すように暖房の設定温度付近で
変動の少ないものとなる。
【0033】又、2本のPTCヒータ1、2に半波波形
の電力を供給するように制御すれば、温風の風量を一定
のままに、電力量を全波電力を供給する場合と比較し
て、約15%〜30%節電できる。
【0034】すなわち、PTCヒータ1、2の特性は、
図4に示すように温度が高くなるに従ってその抵抗値が
大きくなる。この特性を有する事から2本のPTCヒー
タ1、2に半波波形の電力を供給すれば、温風の風量を
一定のままに、電力量を約15%〜30%節電できる。
【0035】ところで、操作部21において、選択スイ
ッチの操作により例えば上側のPTCヒータ1のみが選
択されると、接続切換部22は、上側のPTCヒータ1
の選択を示す操作内容、すなわち各リレー10、12を
付勢する操作内容をリレー駆動部13に送る。
【0036】この操作内容を受けてリレー駆動部13
は、各リレー10、12を付勢し、その各リレー接点1
0a、12aを閉じる。又、操作部21において暖房温
度が設定されると、通電制御部23は、暖房の設定温度
と実際の室温とを比較し、実際の室温が設定温度に保持
されるように上側のPTCヒータ1に対して通電率制御
を行う。
【0037】すなわち、通電制御部23は、上記同様
に、電源部24の交流波形からゼロクロス点を検出し、
このゼロクロス点に基づき、リレー駆動部13に対して
リレー10のみを付勢、付勢解除することを繰り返す情
報を送出する。
【0038】これにより、リレー駆動部13は、交流波
形のゼロクロス点毎に、リレー10に対する付勢、付勢
解除を繰り返す。従って、上側のPTCヒータ1が商用
電源3に対して接続されている状態に、リレー10が付
勢、付勢解除を繰り返すことになるので、上側のPTC
ヒータ1には、例えば正の半波波形の電力が供給され
る。
【0039】このような通電制御により上側のPTCヒ
ータ1に半波波形の電力が供給されると、この上側のP
TCヒータ1は発熱し、この熱が送風ファン15からの
送風により温風として出力される。
【0040】このように一方のPTCヒータ、例えば上
側のPTCヒータ1のみに半波波形の電力を供給するよ
うに制御しても、自動運転で設定温度20℃の場合、温
風の温度を微妙に調整でき、室温は暖房の設定温度付近
で変動の少ないものとなる。
【0041】又、温風の風量を一定のままに、電力量を
全波電力を供給する場合と比較して、約15%〜30%
節電できる。一方、操作部21において、選択スイッチ
の操作により2本のPTCヒータ1、2を直列接続する
ことが選択されると、接続切換部22は、この操作を受
けてリレー12の付勢を解除する操作内容をリレー駆動
部13に送る。
【0042】この操作内容を受けてリレー駆動部13
は、リレー12の付勢を解除し、そのリレー接点12a
を開く。これにより、2本のPTCヒータ1、2は、商
用電源3に対して直列接続される。
【0043】この状態に、操作部21において暖房温度
が設定されると、通電制御部23は、暖房の設定温度と
実際の室温とを比較し、実際の室温が設定温度に保持さ
れるように2本のPTCヒータ1、2に対して通電率制
御を行う。
【0044】すなわち、通電制御部23は、上記同様
に、商用電源3の交流波形からゼロクロス点を検出し、
このゼロクロス点に基づき、リレー駆動部13に対して
リレー10及び11に対して同時に付勢、付勢解除を繰
り返す情報を送出する。
【0045】これにより、リレー駆動部13は、交流波
形のゼロクロス点毎に、各リレー10、11を同時に付
勢、付勢解除を繰り返す。従って、2本のPTCヒータ
1、2が商用電源3に対して直列接続されている状態
に、各リレー10、11が同時に付勢、付勢解除を繰り
返すことになるので、2本のPTCヒータ1、2には半
波波形の電力が供給される。
【0046】このような通電制御により2本の直列接続
されたPTCヒータ1、2に半波波形の電力が供給され
ると、これらのPTCヒータ1、2は発熱し、この熱が
送風ファン15からの送風により温風として出力され
る。
【0047】このように2本のPTCヒータ1、2を直
列接続して半波波形の電力を供給するように制御して
も、自動運転で設定温度20℃の場合、温風の温度を微
妙に調整でき、室温は暖房の設定温度付近で変動の少な
いものとなる。
【0048】又、温風の風量を一定のままに、電力量を
全波電力を供給する場合と比較して、約15%〜30%
節電できる。そのうえ、2本のPTCヒータ1、2を直
列接続するので、これらPTCヒータ1、2を並列接続
する場合よりも合成抵抗値が大きくなり、電源投入時の
突入電流を軽減できる。
【0049】又、図5に示すように各PTCヒータ1、
2の配置された送風路の全域から温風を送風できるの
で、均一に温風を送風でき、冷風感を与えることはな
い。このように上記一実施例においては、2本のPTC
ヒータ1、2に対して互いに180°位相のずれた各半
波波形の電力をそれぞれ供給し、このときにPTCヒー
タ1、2に発生する熱を送風ファン15の駆動により温
風として送風するようにしたので、温風の風量を一定の
ままに、各PTCヒータ1、2への電力量を微小に制御
でき、これにより温風の温度を微妙に調整でき、室温を
暖房の設定温度付近で変動の少ないものにできる。
【0050】例えば、暖房運転する場合、温風の吹き出
し温度が高い場合、2本のPTCヒータ1、2に半波波
形の電力を供給するようにすれば、温風の吹き出し温度
を少し下げることができ、かつこのときの電力量も少な
く制御できる。
【0051】又、2本のPTCヒータ1、2に半波波形
の電力を供給することにより、最大電力量を少し絞って
運転でき、いわゆるブレーカ対策として使用できる。
又、2本のPTCヒータ1、2に半波波形の電力を供給
制御するので、温風の風量を一定のままに、電力量を全
波電力を供給する場合と比較して約15%〜30%節電
できる。
【0052】従って、電力量を全波電力を供給する場合
と比較して、温風の風量が同一であっても少ない電力量
に節電でき、例えば暑すぎない温風で室内の空気の循環
ができる。
【0053】又、2本のPTCヒータ1、2を直列接続
して温風を送風するので、電源投入時の突入電流を軽減
でき、かつ均一に温風を送風でき、冷風感を与えること
がない。
【0054】なお、本発明は、上記一実施例に限定され
るものでなく次の通りに変形してもよい。例えば、2本
のPTCヒータ1、2に対する電力供給の制御は、半波
波形の電力を供給するに限らず、商用電源3の電源周波
数を検出し、例えば2本のPTCヒータ1、2をそれぞ
れ電源周波数の4サイクル期間に通電し、次の2サイク
ル期間に通電を停止するようなサイクルパターンを繰り
返す通電率制御を行うようにしてもよい。
【0055】このような通電率制御の方式にしても、上
記一実施例と同様に、温風の風量を一定のままに、各P
TCヒータ1、2への電力量を微小に制御でき、温風の
温度を微妙に調整できて室温を暖房の設定温度付近で変
動の少ないものにできる。そのうえ、温風の風量を一定
のままに、電力量を全波電力を供給する場合と比較して
節電できる。
【0056】又、リレー10〜12に限らず、スイッチ
ング素子としてトライアックに代えて、2本のPTCヒ
ータ1、2に対する通電率制御を行うようにしてもよ
い。次に本発明の応用例として蓄熱式電気温風機に適用
した場合について説明する。
【0057】図6は蓄熱式電気温風機の構成図である。
筐体30の内部には、蓄熱タンク31が配置されてい
る。この蓄熱タンク31は、その中心に蓄熱ヒータ32
が配置され、この蓄熱ヒータ32の周囲に蓄熱材33を
覆った構成となっている。
【0058】又、この蓄熱タンク31の周囲は、断熱材
34が配置され、熱的なしゃ断が行われている。この断
熱材34は、下方に開口部が形成され、かつ蓄熱タンク
31との間に空気層断熱部35が形成されている。
【0059】この断熱材34の開口部の下部には、2本
のPTCヒータ1、2が設けられている。これらPTC
ヒータ1、2の配置されている筐体30下部の前面、後
面には、それぞれ送風口36、取込み口37が形成され
ている。
【0060】このうち送風口36には温風ルーバ38が
形成され、取込み口37側にはシャッター39が設けら
れている。このシャッター39は、矢印方向に回動して
空気の流れ量を調整するもので、蓄熱タンク31側に流
す空気量をその回動角度により調整するものとなってい
る。
【0061】又、シャッター39は、空気の流れを2本
のPTCヒータ1、2側のみ、又はPTCヒータ1、2
と蓄熱タンク31との両方に流すのいずれかに切り換え
る機能を有している。
【0062】筐体30の後面には、ファンモータ14が
設けられ、その回転軸に送風ファン15が取り付けられ
ている。一方、制御系は、図1に示す構成と同様に、主
制御部20から発せられる各指令により、リレー駆動部
13、ファン駆動部16、操作部21、接続切換部2
2、通電制御部23が統括制御されており、これら各部
の機能の説明については上記図1に示す構成と同様なの
で省略する。なお、蓄熱ヒータ32に対する蓄熱制御系
についても省略する。
【0063】このような構成であれば、蓄熱材33に対
する蓄熱が完了し、暖房開始の設定時間になると、シャ
ッター39を回動し、ファンモータ14の駆動による送
風を2本のPTCヒータ1、2及び蓄熱タンク31の両
方に流す。
【0064】これにより、蓄熱タンク31の熱は、温風
として送風される。又、操作部21において、例えば2
本のPTCヒータ1、2が選択されると、接続切換部2
2は、全てのリレー10〜12を付勢する操作内容をリ
レー駆動部13に送る。このリレー駆動部13は、全て
のリレー10〜12を付勢し、そのリレー接点10a〜
12aを閉じる。
【0065】一方、通電制御部23は、暖房の設定温度
と実際の室温とを比較し、実際の室温が設定温度に保持
されるように2本のPTCヒータ1、2に対して通電率
制御を行う。
【0066】すなわち、通電制御部23は、電源部24
の交流波形からゼロクロス点を検出し、このゼロクロス
点に基づき、リレー駆動部13に対してリレー10及び
11の両方を交互に付勢、付勢解除することを繰り返す
情報を送出する。
【0067】これにより、リレー駆動部13は、交流波
形のゼロクロス点毎に、各リレー10、11を交互に付
勢、付勢解除を繰り返す。従って、2本のPTCヒータ
1、2が商用電源3に対して並列接続されている状態
に、各リレー10、11が交互に付勢、付勢解除を繰り
返すことになるので、2本のPTCヒータ1、2には、
図2に示すように互いに位相180°ずれた各半波波形
の電力が供給される。
【0068】このような通電制御により各PTCヒータ
1、2に半波波形の電力が供給されると、これらPTC
ヒータ1、2は発熱し、この熱が送風ファン15からの
送風により温風として、蓄熱タンク31の熱による温風
と合流して出力される。
【0069】このような蓄熱式電気温風機であれば、特
にPTCヒータ1、2のみによる暖房運転を行った場
合、温風の風量を一定のままに、各PTCヒータ1、2
への電力量を微小に制御でき、温風の温度を微妙に調整
できて室温を暖房の設定温度付近で変動の少ないものに
でき、かつ温風の風量を一定のままに節電できる。
【0070】又、蓄熱式電気温風機において、2本のP
TCヒータ1、2に対する電力供給の制御を、商用電源
3の電源周波数を検出し、例えば2本のPTCヒータ
1、2をそれぞれ電源周波数の4サイクル期間に通電
し、次の2サイクル期間に通電を停止するようなサイク
ルパターンを繰り返す通電率制御を行うようにしてもよ
い。
【0071】
【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、温
風の風量が一定のままに、PTCヒータへの電力量の制
御ができる電気温風機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる電気温風機の一実施例を示す構
成図。
【図2】同温風機の2本のPTCヒータに供給される各
半波波形の電力を示す図。
【図3】同温風機による暖房の設定温度に制御したとき
の室温を示す図。
【図4】PTCヒータの温度に対する抵抗値の特性を示
す図。
【図5】2本のPTCヒータを直列接続したときの温風
を示す図。
【図6】本発明を適用した蓄熱式電気温風機の構成図。
【図7】従来の電気温風機の構成図。
【図8】従来の電気温風機により室温制御を示す図。
【符号の説明】
1…上側PTCヒータ、 2…下側PTCヒータ、 10,11,12…リレー、 13…リレー駆動部、 14…ファンモータ、 15…送風ファン、 23…通電制御部。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 セラミックヒータに通電を行うとともに
    送風ファンを駆動して前記セラミックヒータに発生する
    熱を温風として送風する電気温風機において、 前記セラミックヒータに対して通電率制御を行う通電率
    制御手段、を備えたことを特徴とする電気温風機。
  2. 【請求項2】 複数のセラミックヒータに対して通電を
    行うとともに送風ファンを駆動して一定の風量を前記複
    数のセラミックヒータに送風し、これらセラミックヒー
    タに発生する熱を温風として送風する電気温風機におい
    て、 前記複数のセラミックヒータのうち少なくとも1つのセ
    ラミックヒータに対して通電率制御を行う通電率制御手
    段、を備えたことを特徴とする電気温風機。
  3. 【請求項3】 通電率制御手段は、互いに180°位相
    のずれた各半波波形の電力を2つのセラミックヒータに
    それぞれ供給することを特徴とする請求項1又は2記載
    の電気温風機。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100295137B1 (ko) * 1999-04-26 2001-07-03 김우신 전기 가열장치
CN103353165A (zh) * 2013-05-30 2013-10-16 苏州华达仪器设备有限公司 一种空气加热器
JP2018173224A (ja) * 2017-03-31 2018-11-08 トヨタ自動車株式会社 暖房装置
CN115639859A (zh) * 2021-07-19 2023-01-24 广东美的环境电器制造有限公司 家电设备的控制方法、家电设备及计算机可读存储介质

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