回路図 Circuit Diagram
下図のように、基板は電子工作６８のものをそのまま使った。白熱電球も同様に、90Wと40Wの小型タイプを使用。それらから発生する熱を拡散するために、DC12V直径38mmの電動ファンをDC6VのACアダプタで回転させる。基板上には白熱電球に繋がるAC
100Vラインに直列に120Cの熱フューズを組み込んだ。基板の外に出る同じAC 100Vラインには普通のフューズとサーモスタットを直列に組み込んだ。前者は過電流が流れたらAC100Vラインが切断するように、後者のサーモスタットは、その設計温度60Cに達したらAC100Vの通電が切れ、白熱電球が消灯、しばらくして足温器内の温度が下がってある一定温度になると再びサーモスタットが通電して足温器内の温度が上がる。以上のON/OFFサイクルを繰り返す。足温器内の温度は白熱電球への電圧を変える調光器のスライドボリュームの位置と、サーモスタットセンサーを足温器のどこにセットするかによって決まる。もう一つの安全対策として12時間回転タイマー(セットした時間になると切れる)を組み込んである。
主要部品 Main components
サーモスタット： KSD9700 (バイメタル式小型サーモスタット(サーモスイッチ) 250V 5A 60C (NC: Normally Close) をaitendo
で￥50で入手。温度レンジの違うものも選択出来る。
調光器： Lucon TLC-150 白熱灯用調光器: 最大負荷容量 150W、調光範囲 0-100%、定格電圧/容量 AC100V/150VA トヨスター株式会社
10年以上前に購入したもの。
写真の説明 Explanation of Photos
shown below
６０度Cサーモスタット： ６０C＋/−５C位でON/OFFを繰返し、２５０Vで５A流せる。実験では、このサーモスタットを使うと、設置位置にもよるが、電源ONで温度が次第に上がり５５Cから６０Cで発熱回路の電源が切れ、次いで温度が下がり始め４３Cから４８Cで発熱回路に電源が入り昇温が始まることが分かった。このサーモスタットのOF/OFF繰返し耐久回数は１０、０００回以上とされているので、１冬期間は持つと思われる。
Thermostat
(KSD9700, bimetal type, 250V 5A) with an ON/OFF life of more than 10,000 times
調光器（表、裏、内部）： トライアックQ4015L5が使われていた。1.6Aのフューズも内蔵。
Dimmer 150W (Outside, backside, inside) using triac Q4015L5
発熱部基板
左の写真は白熱電球がない状態、２個の内径１７mmの磁器製ソケットが中央部に、その右側に黒色の電動ファン、そして左手中央部の耐熱チューブの下には１２０Cの熱フューズが設置してある。右の写真は通電されて、白熱電球が点灯しいる状態。右の大きい電球が９０W、左の小さいものが４０W、計１３０Wが発熱源となる。
Heat generating section using
two incandescent lamps
発熱部カバー： 電子工作５０や６８で使われて来た１２０Cまで耐えられるポリプロピレン製のダイソーA80（L26XW17.５XH13cm）穴空きかごを２重に重ねて使用。熱で劣化するので１シーズン使用後は２個のうちの内側のものは交換が必要。
Polypropylene covers with
lots of holes
サーモスタット差込口： 差込む位置によってダンボールボックス内の温度が変わる。
Thermostat insertion slot
足を入れて暖をとっている様子： 足湯に浸かっているような感じで身体に良いと思っている。
Enjoying the heat from Foot
Warmer
サーモスタット式温度スイッチ（KSD３０１）の紹介： 今回使用したKSD9700サーモスタットに類似のもので、ON/OFF切替え温度が４５C、６５C、８５C、９５C、１１０C、１５０Cのものがあり、内部の接点がNO（Normally
Open）とNC（Normally Close）の2種類に分かれる。250V 5A と容量が大きく、OF/OFF繰返し耐久回数は１００、０００回以上とされている。本体の裏側に２つの端子が出ているのでAC１００Cの直列につないで使う。なお、このサーモスタットスイッチはaitendoで1個￥１００で購入出来た。
Different type of thermostat
(KSD301, bimetal type, 250V 10A) with an ON/OFF life of more than 100,000
times, which was not used in this project.
結論＆コメント
１） 出来るだけ簡単のするため、PICのようなマイクロコントローラーを使わないアナログな回路を使ってみた。家庭用コタツの回路に近い。
２） 安全面では、設定時間が来ると切れるダイアルタイマー、熱フューズ、普通のAC100Vライン用フューズの３段階にして、万全を期している。
３）
AC１００Vで、2個の電球合わせて１３０Wの熱源だが、４５C前後の温度が保てるので、ちょうど足湯に浸かっているような感じである。
４）
足温器ボックスへ引込線の数が３本ほどでスッキリした。
５）
デジタル温度計で足温器内の温度がモニター出来るようにしてある。
Conclusion
& comments
1)
It works well. Because of its
simpler structure, the number of cables needed to be introduced into the foot warmer
box from the outside was reduced to only three, easing its maintenance.
2)
With a digital thermometer with
a long cable whose probe is installed inside the box, you can monitor the
temperature change in the box.
3)
The total cost for building
this foot warmer is 2000 to 3000 yen. Dimmer is the most expensive, costing
about 1500 yen.
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