JPH09178265A - 水加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】水供給タンクの水切れを検知することができる
水加熱装置を提供することを目的とする。 【解決手段】水切れ検知ブロック２はヒーターブロック
１の通電路に電流検出用抵抗２₁ を直列に挿入し、この
抵抗２₁ の両端に電圧降下によって発生する電圧でヒー
ターブロック１に流れる電流を検出し、この検出電流に
対応した抵抗２ ₁ の両端電圧と基準電圧源２₂ により与
えられる基準電圧、つまり閾値とをコンパレータ２₃ で
比較して、検出電流に対応した抵抗２₁ の両端電圧が閾
値Ｌより高い場合にはコンパレータ２₃ より”Ｈ”レベ
ルの出力を、また閾値Ｌ以下になるとコンパレータ２₃
より”Ｌ”レベルの出力を発生させ、この”Ｌ”レベル
の出力を水切れ検出信号とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水加熱装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来ブラシに組み込まれ髪の毛に蒸気を
与えるための水加熱装置には、水供給タンクの水切れを
検知する機能が備わっていなかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし従来の水加熱装
置では水供給タンクの水切れを検知できないため、水供
給タンクの異常加熱や、水供給タンクから水を導いてヒ
ーターにより加熱され蒸気を発生させるフェルトが焦げ
付くという等の問題があった。本発明は上記問題点に鑑
みて為されたもので、請求項１の発明の目的とするとこ
ろは水供給タンクの水切れを検知することができる水加
熱装置を提供するにある。

【０００４】請求項２の発明の目的とするところは、水
供給タンクの水切れを検知した時に報知することができ
る水加熱装置を提供するにある。請求項３の発明の目的
とするところは、水供給タンクの水切れ時にヒーターブ
ロックへの給電を制限できる水加熱装置を提供するにあ
る。請求項４の発明の目的とするところは、請求項３の
発明において、給電が制限された場合にも任意に元の状
態に戻すことが容易にできる水加熱装置を提供するにあ
る。

【０００５】請求項５の発明の目的とするところは、水
供給タンクの水切れ時にヒーターブロックへの給電を停
止できる水加熱装置を提供するにある。請求項６の発明
の目的とするところは、環境温度の変化があっても正確
に水切れを検知できる水加熱装置を提供するにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、水供給タンクと、水供給タンク
を加熱するヒーターブロックと、ヒーターブロックに流
れる電流を検出して該電流が閾値以下となると水供給タ
ンクの水切れ検知出力を発生する水切れ検知ブロックと
を備えたことを特徴とし、水供給タンクの水切れを自動
的に検知することができ、そのため水供給タンクの異常
加熱等のトラブルを未然に防ぐことが可能となる。

【０００７】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、報知ブロックを備え、水切れ検知ブロックが水切れ
を検知したときに報知ブロックを動作させることを特徴
とし、水供給タンクの水切れをヒーターブロックの通電
電流の大きさから自動的に検知し且つ使用者に報知する
ことができ、そのため水供給タンクの異常加熱等のトラ
ブルを未然に防ぐことが可能となる。

【０００８】請求項３の発明は、請求項１の発明におい
て、ヒーターブロックに電源供給を行う可変電圧電源を
備え、水切れ検知ブロックが水切れを検知したときに、
可変電圧電源の出力電圧を下げるため、水切れ時にヒー
ターブロックの発熱を自動的に抑えて、水供給タンクの
異常加熱等のトラブルを未然に防ぐことができる。請求
項４の発明は、請求項３の発明において、水切れ検知ブ
ロックが水切れを検知した後に操作されると、可変電圧
電源の電圧値を通常動作時に戻すリセットスイッチを有
したので、水切れ解消時等に使用者が容易に通常状態に
戻すことができる。

【０００９】請求項５の発明は、請求項１の発明におい
て、ヒーターブロックへの通電をオンオフする電源スイ
ッチを備え、水供給タンクの水切れ検知時に電源スイッ
チを切るので、水切れ時にヒーターブロックへの通電を
停止させることができ、水供給タンクの異常加熱等のト
ラブルを未然に防ぎ、しかも通電を止めることにより安
全性を高めることができる。

【００１０】請求項６の発明は、請求項１の発明におい
て、環境温度を検出する温度センサを備え、該温度セン
サが検出する環境温度の変化に応じて水切れ検知ブロッ
クの閾値を変化させるので、環境温度が変化しても正確
に水供給タンクの水切れを検知することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。 （実施形態１）図１は本実施形態をブラシに組み込んだ
場合の回路構成を示し、図２はそのブラシの概略構成を
示す。図示するようにブラシは本体７のブラシ部側先端
に水供給タンク３を配置し、また水供給タンク３に接触
するようにヒーターブロック１を本体７内に配置し、更
に把持部側の本体７内に水供給タンク３の水切れを検知
する水切れ検知ブロック２を配置している。

【００１２】ヒーターブロック１は、商用交流電源に電
源スイッチＳＷ及びプラグ６を通じて接続されるもの
で、先端を水供給タンク３の後部に設けた凹所５にフェ
ルト４を介して挿入接触させ、フェルト４を通じて水供
給タンク３を加熱する。フェルト４は水供給タンク３内
に溜められた水を水供給タンク３の外部に導くためのも
ので、フェルト４は加熱されることにより蒸気を発生さ
せ、蒸気はブラシ部より外部へ出るようになっている。

【００１３】ここでヒーターブロック１は、温度が一定
となるような制御機能を有するもので、例えばＰＣＴヒ
ーターから構成され、図４に示すように冷たい時は抵抗
値が低いため電流が多く流れて発熱し、熱くなると、抵
抗値が高くなって発熱量を低下し、その結果、水供給タ
ンク３に与える熱量と、ヒーターブロック１の発熱する
熱量とが釣り合って一定温度となるようになっている。
勿論ニクロム線等の発熱線とサーミスタ及び制御回路で
ＰＴＣヒーターと同様に温度が一定となるように制御す
ることも可能である。

【００１４】水切れ検知ブロック２はヒーターブロック
１の通電路に電流検出用抵抗２₁ （例えば１Ωの抵抗値
を持つ）を直列に挿入し、この抵抗２₁ の両端に電圧降
下によって発生する電圧でヒーターブロック１に流れる
電流を検出し、この検出電流に対応した抵抗２₁ の両端
電圧と基準電圧源２₂ により与えられる基準電圧、つま
り閾値Ｌとをコンパレータ２₃ で比較して、検出電流に
対応した抵抗２₁ の両端電圧が閾値Ｌより高い場合には
コンパレータ２₃ より”Ｈ”レベルの出力を、また閾値
以下になるとコンパレータ２₃ より”Ｌ”レベルの出力
を発生させ、この”Ｌ”レベルの出力を水切れ検出信号
とするものである。

【００１５】而して今プラグ６を電源コンセントに入れ
て図３のｔ₀ 時点で電源スイッチＳＷをオンすると、電
源スイッチＳＷと電流検出用抵抗２₁ とを介してヒータ
ーブロック１に通電が為される。電源投入時のヒーター
ブロック１の抵抗は温度が室温の為、例えば図４に示す
ように例えば９Ωというような低い状態にある。そのた
め電流検出用抵抗２₁ の直列回路には１０Ａというよう
な大きな電流が流れ、ヒーターブロック１は発熱し、フ
ェルト４を通じて水供給タンク３の加熱を始める。とこ
ろがヒーターブロック１は温度上昇すると共に抵抗値が
上昇し、それに伴って流れる電流が低下する。一方水供
給タンク３及びフェルト４が温められて水が蒸気になり
本体７外に出る。このとき略１００℃の温度で平衡して
ヒーターブロック１の抵抗値は１９９Ωになり、この状
態、つまり０．５Ａ程度の電流が継続されて流れること
になる。

【００１６】やがて水供給タンク３の水が無くなると、
その水はフェルト４を介してヒーターブロック１側に導
かれないため、水を蒸気に変える熱量が必要なくなる。
そのためヒーターブロック１の温度が上昇する。その
時、ヒーターブロック１は温度が１６０℃（＝０．２５
Ａ）の所で釣り合う。ここでコンパレータ２₃ の上記閾
値Ｌを０．３Ａに対応させていると、流れる電流が０．
３Ａ以下となった時点ｔ ₁ で水切れ検知ブロック２のコ
ンパレータ２₃ は出力を”Ｈ”レベルから”Ｌ”レベル
に反転し、つまり水切れ検知信号を出力する。

【００１７】従って、本実施形態ではこの水切れ検知信
号を用いることにより、水供給タンク３の異常加熱やフ
ェルト４の焦げ付き等のトラブルを未然に防ぐことが可
能となる。 （実施形態２）本実施形態は、図５に示すように上記実
施形態１の水切れ検知信号を用いて報知ブロック１０を
動作させ、使用者に水切れを知らせるようにしたもので
ある。

【００１８】つまり、図６（ａ）に示すように水切れ検
知ブロック２の検出電流がコンパレータ２₃ の閾値Ｌに
対応する電流以下になると（ｔ₁ ）、水切れ検知ブロッ
ク２のコンパレータ２₃ は出力を”Ｈ”レベルから”
Ｌ”レベルに反転する。つまり水切り検知信号を出力
し、この出力を受けた報知ブロック１０は動作する。例
えば報知ブロック１０がブザーの場合、水切れが検知さ
れると図６（ｂ）に示すように吹鳴して水切れを報知す
る。

【００１９】この報知を聞いた使用者は使用を中止する
か、水供給タンク３に水を追加することができる。従っ
て水供給タンク３の異常加熱やフェルト４の焦げ付き等
のトラブルを未然に防ぐことが可能となる。尚報知ブロ
ック１０はブザー以外に、ランプ、振動発生器等により
構成しも良い。

【００２０】報知ブロック１０以外の構成は実施形態１
と同じ構成であるため、説明は省略する。 （実施形態３）本実施形態は、図７に示すようにヒータ
ーブロック１の通電路に、ダイオードＤとリレー接点ｒ
₁ との並列回路を直列挿入し、リレー接点ｒ₁ がオン状
態のときのヒーターブロック１への印加電圧を交流電圧
とし、リレー接点ｒ₁ がオフ状態のときのヒーターブロ
ック１への印加電圧を半波の脈流電圧として平均印加電
圧を小さくする可変電圧電源１１を備えた点で実施形態
１と相違する。

【００２１】可変電圧電源１１は水切れ検知ブロック２
のコンパレータ２₃ の出力を記憶する記憶素子（たとえ
ば、Ｄ型フリップフロップにより構成する）１２を備
え、電源投入時に、”Ｈ”レベルを出力（記憶）し、水
切れ検知ブロック２のコンパレータ２₃ の出力が”Ｈ”
レベルから”Ｌ”レベルに変化すると、”Ｌ”レベルを
出力（記憶）し、水切れ検知ブロック２のコンパレータ
２₃ の出力が”Ｌ”レベルから”Ｈ”レベルに変化して
も、”Ｌ”レベルを出力（記憶）し続けるようになって
いる。そして上記リレー接点ｒ₁ を駆動するリレーは励
磁コイル１３が記憶素子１２の出力に接続され、その出
力が”Ｈ”レベルの時に励磁されてリレー接点ｒ₁ をオ
ン駆動し、出力が”Ｌ”レベルの時には非励磁状態にな
るとリレー接点ｒ₁ をオフ復帰させるようになってい
る。

【００２２】而して水切れ検知ブロック２が水切れを検
知していない場合には、記憶素子１２の出力が”Ｈ”レ
ベルであるため、リレーは励磁コイル１３が励磁されリ
レー接点ｒ₁ をオン状態とする。従ってヒーターブロッ
ク１には商用交流電源の正負の半サイクルとも電源電圧
が印加されて、定格の電力が供給される。次に水供給タ
ンク３の水が切れて、図８（ａ）に示すようにヒーター
ブロック１に流れる電流が低下して閾値Ｌ以下になる
と、水切れ検知ブロック１は水切れを検知して（ｔ₁ 時
点）、コンパレータ２₃ の出力は”Ｈ”レベルから”
Ｌ”レベルに反転する。従って記憶素子１２はその出力
を”Ｈ”レベルから”Ｌ”レベルに反転し、リレーは励
磁コイル１３に励磁電流が流れ無くなるためその時点ｔ
₁ でリレー接点ｒ₁ は図８（ｂ）に示すようにオン状態
からオフ状態になる。

【００２３】従ってヒーターブロック１に印加する電圧
は半波に代わって平均印加電圧が小さくなり、そのため
供給電力が半減し、ヒーターブロック１の発熱が抑制さ
れることになる。以上のように本実施形態では、水切れ
検知時にヒーターブロック１への供給電力を半減してヒ
ーターブロック１の発熱を抑制し、水供給タンク３の異
常加熱やフェルト４の焦げ付きを防止することができ
る。

【００２４】（実施形態４）上記実施形態３では、水切
れ時にヒーターブロック１への供給電力を半減させるよ
うにしているが、本実施形態では、図９に示すようにヒ
ーターブロック１の通電路に水切れ検知ブロック２のコ
ンパレータ２₃ の出力に応じてオン、オフする例えば半
導体スイッチやリレー等からなる電源スイッチ１４を挿
入して。水切れ検知時にはヒーターブロック１への電源
供給を遮断するようにしたものである。

【００２５】而して本実施例では、図１０（ａ）に示す
ように電源投入時から水切れ検知があるまで（ｔ₁ 時
点）、水切れ検知ブロック２のコンパレータ２₃ の”
Ｈ”レベルの出力を受けて図１０（ｂ）に示す電源スイ
ッチ１４がオンし、ヒーターブロック１へ定格の電力を
供給する。そして水切れが起きて水切れ検知ブロック２
のコンパレータ２₃ の出力が”Ｌ”レベルに反転する
と、電源スイッチ１４はオフしてヒーターブロック１へ
の電源供給を遮断する。

【００２６】以上のように本実施形態では、水切れ検知
時にヒーターブロック１への供給電力を遮断してヒータ
ーブロック１の発熱を停止させ、水供給タンク３の異常
加熱やフェルト４の焦げ付きを防止することができる。 （実施形態５）上記実施形態３では水切れ検知があっ
て、ヒーターブロック１への供給電力を半減した後、水
を補給しても記憶素子１２の記憶状態がリセットされな
い限り、半減状態が継続することになる。従って一々電
源をオフしなければならない。

【００２７】そこで本実施形態５では可変電圧電源１１
の記憶素子１２の記憶状態をリセットするリセットスイ
ッチ１５を図１１に示すように電源スイッチＳＷと直列
に接続した点で実施形態３と相違する。従って、本実施
形態では、図１２（ａ）に示すように水切れ検知（ｔ₁
時点）後、水補給等を行った後、リセットスイッチ１５
をオフすれば、電源スイッチＳＷを一々オフせずとも、
可変電圧電源１１の記憶素子１２の記憶状態をリセット
することができる。従って水切れ後に水補給を行った
後、図１２（ｂ）に示すようにリセットスイッチ１５を
オフして一旦通電を停止させ再びオン状態にしてヒータ
ーコイルブロック１への通電を再開させると、水切れ検
知ブロック２のコンパレータ２₃ の出力が”Ｈ”に戻
り、これに応じて可変電圧電源１１の記憶素子１２の出
力が”Ｈ”となる。そのため可変電圧電源１１のリレー
は励磁コイル１３が励磁され、そのリレー接点ｒ₁ をオ
ンする。よってヒーターブロック１への電力供給が１０
０％に戻り図１２（ａ）に示すように電流量が増えて通
常通りの加熱が行えることになる。

【００２８】（実施形態６）本実施形態６は、図１３に
示すように実施形態１の水切れブロック２の基準電圧源
２₂ とコンパレータ２₃ の閾値の入力端子との間に環境
温度を検出する温度センサ２₄ を挿入した点で本実施形
態１と相違する。温度センサ２₄ は検出温度に応じて閾
値、つまりコンパレータ２₃ の基準入力端子に入力する
電圧を演算して基準電圧源２₂ からの電圧に補正を加え
る。勿論温度センサ２₄ が負特性サーミスタ等の素子の
場合には演算を行うのではなくそれ自体の抵抗値が変化
して電圧を補正する。

【００２９】図１４は環境温度と閾値との関係を示して
おり、環境温度が上昇すると、これに応じて一定比率で
閾値を上昇させるのである。このようにして本実施形態
では環境温度が変化した場合にはこれに応じて閾値Ｌと
なるコンパレータ２₁ に与えられる電圧が変化し、水供
給タンク３の水切れを環境温度に左右されることなく正
確に検知することができる。

【００３０】本実施形態の水切れ検知ブロック２の構成
を実施形態２乃至５の水切れ検知ブロック２に代えて用
いることができるのは言うまでもない。

【００３１】

【発明の効果】請求項１の発明は、水供給タンクと、水
供給タンクを加熱するヒーターブロックと、ヒーターブ
ロックに流れる電流を検出して該電流が閾値以下となる
と水供給タンクの水切れ検知出力を発生する水切れ検知
ブロックとを備えたので、水供給タンクの水切れを自動
的に検知することができ、そのため水供給タンクの異常
加熱等のトラブルを未然に防ぐことが可能となるという
効果がある。

【００３２】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、報知ブロックを備え、水切れ検知ブロックが水切れ
を検知したときに報知ブロックを動作させるので、水供
給タンクの水切れをヒーターブロックへの通電電流の大
きさから自動的に検知し且つ使用者に報知することがで
き、そのため水供給タンクの異常加熱等のトラブルを未
然に防ぐことが可能となるという効果がある。

【００３３】請求項３の発明は、請求項１の発明におい
て、ヒーターブロックに電源供給を行う可変電圧電源を
備え、水切れ検知ブロックが水切れを検知したときに、
可変電圧電源の出力電圧を下げるので、水切れ時にヒー
ターブロックの発熱を自動的に抑えて、水供給タンクの
異常加熱等のトラブルを未然に防ぐことができるという
効果がある。

【００３４】請求項４の発明は、請求項３の発明におい
て、水切れ検知ブロックが水切れを検知した後に操作さ
れると、可変電圧電源の電圧値を通常動作時に戻すリセ
ットスイッチを有したので、電源を一々オフすることな
く水切れ解消時にリセットスイッチを操作するだけで容
易に通常状態に戻すことができるという効果がある。請
求項５の発明は、請求項１の発明において、ヒーターブ
ロックへの通電をオンオフする電源スイッチを備え、水
供給タンクの水切れ検知時に電源スイッチを切るので、
水切れ時にヒーターブロックへの通電を停止させること
ができ、水供給タンクの異常加熱等のトラブルを未然に
防ぎ、しかも通電を止めることにより安全性を高めるこ
とができるという効果がある。

【００３５】請求項６の発明は、請求項１の発明におい
て、環境温度を検出する温度センサを備え、該温度セン
サが検出する環境温度の変化に応じて水切れ検知ブロッ
クの閾値を変化させるので、環境温度が変化しても正確
に水供給タンクの水切れを検知できるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】 【符号の説明】

【図１】実施形態１の回路構成図である。

【図２】同上を使用したブラシの概略構成図である。

【図３】同上の動作説明図である。

【図４】同上のヒーターブロックの抵抗−温度特性説明
図である。

【図５】実施形態２の回路構成図である。

【図６】同上の動作説明図である。

【図７】実施形態３の回路構成図である。

【図８】同上の動作説明図である。

【図９】実施形態４の回路構成図である。

【図１０】同上の動作説明図である。

【図１１】実施形態５の回路構成図である。

【図１２】同上の動作説明図である。

【図１３】実施形態５の回路構成図である。

【図１４】同上の動作説明図である。

【符号の説明】

１ ヒーターブロック ２ 水切れ検知ブロック ２₁ 電流検出用抵抗 ２₂ 基準電圧源 ２₃ コンパレータ ３ 水供給タンク ４ フェルト ５ 凹部 ６ プラグ ＳＷ 電源スイッチ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水供給タンクと、水供給タンクを加熱する
   ヒーターブロックと、ヒーターブロックに流れる電流を
   検出して該電流が閾値以下となると水供給タンクの水切
   れ検知出力を発生する水切れ検知ブロックとを備えてこ
   とを特徴とする水加熱装置。
2. 【請求項２】報知ブロックを備え、水切れ検知ブロック
   が水切れを検知したときに報知ブロックを動作させるこ
   とを特徴とする請求項１記載の水加熱装置。
3. 【請求項３】ヒーターブロックに電源供給を行う可変電
   圧電源を備え、水切れ検知ブロックが水切れを検知した
   ときに、可変電圧電源の出力電圧を下げることを特徴と
   する請求項１記載の水加熱装置。
4. 【請求項４】水切れ検知ブロックが水切れを検知した後
   に操作されると、可変電圧電源の電圧値を通常動作時に
   戻すリセットスイッチを有したことを特徴とする請求項
   ３記載の水加熱装置。
5. 【請求項５】ヒーターブロックへの通電をオンオフする
   電源スイッチを備え、水供給タンクの水切れ検知時に電
   源スイッチを切ることを特徴とする請求項１記載の水加
   熱装置。
6. 【請求項６】環境温度を検出する温度センサを備え、該
   温度センサが検出する環境温度の変化に応じて水切れ検
   知ブロックの閾値を変化させることを特徴とする請求項
   １記載の水加熱装置。