加热器装置的制造方法_2

文档序号:9355816阅读:来源:国知局
定。当对操作部27进行操作时,向控制部26提供该操作信息。
[0024] 检测部23包括导电部31、触摸传感器电路33与继电器34。导电部31如上所述 地产生电场。触摸传感器电路33是与导电部31连接并且检测导电部31的静电电容的变 化的电路。触摸传感器电路33也与继电器34连接。触摸传感器电路33如果检测到静电 电容的变化,则将该变化变换成电信号,将继电器34控制成从断开到接通。由此,经由继电 器34向控制部26提供静电电容变化的信号。
[0025] 控制部26控制对通电部24施加的电力。控制部26当通过操作部27而被操作 时,根据该操作信息而控制向通电部24的电力。例如,如果被进行电源接通的操作,则控制 部26控制成使通电部24供给电力。另外,控制部26如果如上所述地被从检测部23提供 信号,则判断为物体接近或者接触了。
[0026] 接下来,利用图5,说明控制部26的处理。在加热器装置10的电源接入状态下重 复执行图5所示的处理。在步骤Sl中,判断是否通过检测部23检测到物体,在检测到物体 的情况下,转移到步骤S2,在未检测到的情况下,结束本流程。关于由检测部23实施的物 体的检测,在物体例如接近或者接触到主体部21的规定范围内的情况下,判断为检测到物 体。接近表示例如处于相距主体部21的表面几公分的范围内的位置的状态。
[0027] 在步骤S2中,由于检测到物体,所以控制成停止向通电部24的供给电力,结束本 流程。由此,如果停止向通电部24的供给电力,则停止基于发热部25的发热。
[0028] 这样控制部26在通过检测部23检测到物体处于主体部21的规定范围内的情况 下,控制成使向通电部24的通电量少于通常状态。在本实施方式中,控制部26以停止通电 的方式控制向通电部24的通电。换而言之,控制部26在静电电容的变化为规定值以上的 情况下,以停止向通电部24的电力供给的方式控制电力。通常状态是例如达到通过用户设 定了的设定温度那样的通电量。
[0029] 接下来,利用图6,说明在物体接触到主体部21的情况下的主体部21的接触部分 的温度变化。在图6所示的示图中,在全部的时间段内,对通电部24供给通常状态的电力。 因此,即使物体接触到主体部21,发热部25也处于在通常状态下被通电而发热的状态。另 外,在图6中,将主体部21接触到的物体设为人的一根手指的前端。
[0030] 在加热器装置10进行动作的状态下,在图6所示的时刻Tl (约30秒)时,手指的 前端接触到主体部21的表面。由此,温度立即从约90度降低到约40度。这是由于,在手 指接触到主体部21的瞬间,接触部的热量移动到手指。在主体部21中的接触部,热移动到 手指,所以产生从主体部21的周围向接触部的热移动。但是,发热部25是细的形状,而且 周围被主体部21覆盖,所以热难以从发热部25向接触部传递。因此,手指从时刻Tl接触 直到时刻T2 (约4分20秒),但温度上升较低。并且可知,当在时刻T2手指从主体部21离 开时,温度在短时间内上升。
[0031] 如上所述,控制部26在通过检测部23检测到物体处于主体部21的规定范围内的 情况下,控制向通电部24的通电,以停止向通电部24的通电量。因此,至少当物体接触到 主体部21时,停止电力供给,但如图6所示,无论有没有电力供给,当物体接触到主体部21 时,表面温度都瞬时降低。因此,即使主体部21为高温,在接触到的时间点下物体也不会变 成高温。而且,其后,由于停止电力供给,所以即使持续接触,也能够可靠地防止物体变成高 温。换而言之,由于断开通电,主体部21的接触部温度降低,所以能够防止向物体的热移 动。
[0032] 接下来,利用图7和图8以及公式,说明手指40的接触前后的热的移动。在图7 以及图8中,为了说明热的移动方向,省略导电部31以及绝缘基板22,仅示出发热部25以 及主体部21。另外,在图7以及图8中,用箭头示出热的移动方向。另外,假设主体部21的 背面完全被绝热。
[0033] 从发热部25向主体部21的表面的传热量Ql能够通过下式(1)来表示。另外,从 主体部21的表面向外部的放热量存在基于对流的热量与基于辐射的热量。基于对流的热 量Q2能够通过下式(2)来表示。另外,基于辐射的热量Q3能够通过下式(3)来表示。
[0034] [数 1]
Q2 = h (T3-T0) [W/m2]…(2) Q3 = ε σ (Τ24- TO 4) [ff/m2] ··· (3) 此处,将周围的温度设为TO,将发热部25的温度设为Tl,并且将主体部21的表面温 度设为T2。T3表示接触前的发热部25的表面温度。另外,将发热部25发出的热量(焦耳 热)设为QO (W/m2)。另外,将在轴Y的方向上切断发热部25的情况下的截面积设为Α。将 发热部25的上部的面积设为S。将发热部25的热传导率设为λ 1,将主体部21的热传导 率设为λ 2。另外,将主体部21的表面与发热部25的期间的厚度设为t。另外,作为系数, 将自然对流的热导率设为h,将放射率设为ε,将斯忒藩一玻耳兹曼常数设为σ。另外,将 发热部25的横向的热阻设为R,将手指40 (人体的传热系数)设为Κ,将发热部25的长度 (单位长度)设为1。
[0035] 此处,如果发热部25的发热量QO直接传递到主体部21的表面并通过对流与辐射 向外部放出,则主体部21的表面温度稳定在Τ2。换而言之,在QO = Ql = Q2+Q3时,Τ2稳 定在规定的放射温度以上。放射温度是例如60°C以上的规定温度。
[0036] 接下来,说明手指40接触到主体部21的表面的情况。如果手指40接触到主体部 21的表面,则对流与辐射至少部分地被妨碍。另外,来自主体部21的表面的放热的至少一 部分通过向接触了的手指40的传热来提供。因此,当手指40接触时,主体部21的内部的 热平衡变化。在手指40接触了的情况下的从发热部25向主体部21的表面的传热量Qlt 能够通过下式(4)来表示。另外,接触了的手指40的吸热量Q4能够通过下式(5)来表示。 另外,伴随着接触部的温度降低的来自发热部25的侧面(两侧)的传热量Q5能够通过下 式(6)来表不。
[0037] [数 2]
此处,将手指40的内部温度设为T4,将接触时的发热部25的温度设为Tlt,将接触时 的主体部21的表面温度设为T2t,将接触时的发热部25的表面温度设为T3t。在对加热器 装置10供给额定电力时,有时某些物体(例如,手指40)接触到主体部21的表面的一部分。 在这种情况下,由于接触了的手指40带走的热量,表面温度降低。稍后当在该接触部分实 现热平衡时,有Q5+Q0 = Qlt = Q4。此时,以T2t为规定的抑制温度以下的方式,定义热阻 R。热阻R能够通过下式(7)来表示。抑制温度是例如50°C以下的规定温度。
[0038] [数 3]
选择发热部25的截面形状、材料,以使得式(7)所示的热阻R为规定值以上。这是由 于,如果热阻R变大,则如式(6)所示,来自发热部25的侧面(两侧)的传热量Q5变小。 热阻R例如被设定为1000K/W以上,优选被设定为7000K/W。另外,例如,发热部25的宽度 (直径)低于1mm,优选为500 μ m以下,高度低于1mm,优选设定为100 μ m以下。这样,通过 使发热部25的截面变细,能够实现热容小的加热器。由此,也能够实现早期的上升。
[0039] 如以上说明的那样,本实施方式的加热器装置10具有检测主体部21的周围的物 体的检测部23。控制部26根据检测部23的检测结果,对向通电部24的电力供给量进行 控制。具体来说,控制部26在通过检测部23检测到物体处于主体部21的规定范围内的情 况下,控制向通电部24的通电,以使向通电部24的通电量少于通常状态。换而言之,检测 部23检测物体接触或者接近到主体部21的情况,在检测到接触或者接近的情况下,控制部 26降低或者停止加热器装置10的输出。由此,在物体处于主体部21的规定范围内的情况
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