JP2006010173A - Power source supply method to floor heating heater and electric current control device for performing this method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、正極性のサーミスター特性を有する床暖房用ヒーターへの電源供給方法に係り、より詳しくは、前記ヒーターへの電源供給に際して、ヒーター能力を十分に活用しつつ、電力契約の範囲内における電流値において前記ヒーターへの電源供給を可能にした、正極性のサーミスター特性を有する床暖房用ヒーターへの電源供給方法に関する。 The present invention relates to a method for supplying power to a heater for floor heating having a positive thermistor characteristic, and more particularly, within the scope of a power contract while fully utilizing the heater capacity when supplying power to the heater. The present invention relates to a method of supplying power to a heater for floor heating having positive thermistor characteristics, which enables power supply to the heater at a current value at.
従来から、床暖房等に用いるヒーターとして、「正極性のサーミスター特性」を備えた導電性インクやコンパウンドを用いて、このインク等によって発熱部を構成する電気式の面状ヒーターが提供されている。 Conventionally, as a heater used for floor heating or the like, an electrically conductive sheet heater that constitutes a heat generating portion with this ink or the like using a conductive ink or compound having a “positive thermistor characteristic” has been provided. Yes.
ここで、この「正極性のサーミスター特性」とは、温度が上昇すると抵抗値が上昇し、一定の温度に達した後は消費電流及び温度が安定する特性をいい、一般的に「PTC特性」といわれており、この特性を備えた物質を発熱部として用いたヒーターを「PTCヒーター」という。 Here, the “positive thermistor characteristic” is a characteristic in which the resistance value increases as the temperature rises, and the current consumption and temperature stabilize after reaching a certain temperature. A heater using a substance having this characteristic as a heat generating portion is referred to as a “PTC heater”.
そして、このPTCヒーターにおいては、発熱部の温度が上昇すると抵抗値が上昇して、これにより発熱部を流れる電流が抑制されるとともに発熱部の温度上昇が緩やかになり、その後、発熱部の温度が一定の温度(これを一般的に「キュリーポイント」という。)に達した後は、消費電流及び発熱部の温度が安定していくものである(この領域を「安定領域」という。)。 In this PTC heater, when the temperature of the heat generating portion rises, the resistance value increases, thereby suppressing the current flowing through the heat generating portion and slowing the temperature rise of the heat generating portion. After the temperature reaches a certain temperature (this is generally referred to as “Curie point”), the current consumption and the temperature of the heat generating portion are stabilized (this region is referred to as “stable region”).
このように、PTCヒーターでは、ヒーターの温度が上昇すると消費電流が低くなり、その後一定温度の飽和領域を有する特性があるために、これを用いることにより、消費電力の節約ができるとともに、発熱体の温度の異常上昇を防止可能であるという利点があり、また、一般の発熱体に比較して温度の立ち上がりが速いため、床暖房や融雪のように目的としている温度帯域が明確である場合に使用することが近年多く見受けられる。 As described above, in the PTC heater, when the heater temperature rises, the current consumption decreases, and thereafter there is a characteristic of having a constant temperature saturation region. The rise in temperature can be prevented and the rise in temperature is faster than that of a general heating element, so that the target temperature range is clear, such as floor heating or melting snow. Many have been used in recent years.
しかしながら、一般的にPTCヒーターの場合には初期立ち上がり時の電流が大きく、またこの初期立ち上がり時の電流は、PTCヒーターメーカーや周囲温度により異なるが、安定領域の電流に対して1.5倍から8倍程度の差異があるため、これを使用する場合には、回路数を分けるか、あるいは大口の電力契約をしなければならなかった。 However, in general, in the case of a PTC heater, the current at the initial rise is large, and the current at the initial rise varies depending on the PTC heater manufacturer and the ambient temperature, but from 1.5 times the current in the stable region. Since there is a difference of about 8 times, when using this, it was necessary to divide the number of circuits or make a large power contract.
その一方、例えば、集合住宅であるマンションやアパートでは構造上電力契約が制限される場合が多く、床暖房の専用回線として1回路(20A)しか引き込みできない場合がしばしば見受けられ、かかる場合には、PTCヒーターの設置枚数が制限され、床暖房を十分に行うことができないという問題点が発生することが考えられる。 On the other hand, for example, condominiums and apartments that are apartment buildings often have power contracts limited due to their structure, and often only one circuit (20A) can be drawn in as a dedicated line for floor heating. It is conceivable that the number of PTC heaters to be installed is limited, and there is a problem that floor heating cannot be performed sufficiently.
また、構造上からの電力契約の制限が無い戸建住宅の場合でも、リビングのような広い面積にPTCヒーターを設置しようとすると電力契約が大口となり電気代が高くなる一方、PTCヒーターを使用しない夏場でもこの大口契約した基本料金を払わなければならないという問題点が考えられる。 In addition, even in a detached house where there is no restriction on the power contract from the structure, if you try to install a PTC heater in a large area like a living room, the power contract will be large and the electricity bill will be high, but the PTC heater will not be used There may be a problem that even in the summer, you have to pay this basic charge for large contracts.
そのため、このような問題点を解決するために、電流検知センサーを用いてヒーター側に流れる電流を検知し、この検知した電流が契約電流を超えた場合に電流を制御する方法が考えられるが、この方法では、ヒーター側に一旦電流を流し、その後にこの電流を制限する方法であるため、特に冬場等の初期立ち上がり電流が大きい場合には、電源投入と同時に電流の制御が開始されてしまい、一定時間内にヒーター温度を十分に上昇させることが困難となってしまうとともに、PTCヒーターの初期突入電流設定値よりもはるかに寒いときは、PTCヒーターの抵抗値が設定値以下まで低くなり、電源投入と同時にブレーカーが落ちてしまうという問題点が発生する。 Therefore, in order to solve such problems, a method of detecting the current flowing to the heater side using a current detection sensor and controlling the current when the detected current exceeds the contract current can be considered. In this method, the current is once flowed to the heater side, and then this current is limited. Therefore, particularly when the initial rising current is large, such as in winter, the current control is started at the same time as the power is turned on. When it becomes difficult to raise the heater temperature sufficiently within a certain time and it is much colder than the initial inrush current setting value of the PTC heater, the resistance value of the PTC heater becomes lower than the setting value, There is a problem that the breaker falls at the same time as the release.
そこで、本発明者は過去において、ヒーター側に流す電源の電圧を調整することにより消費電流を制御する方法を提案した。即ち、この方法によれば、ヒーター側に流す電源の電圧を徐々に増加させていき、これにより消費電流値を予め設定した範囲内にすることができ、契約電流内でヒーター温度を上昇させることが可能となる。
ところで、この電流制御方法ではヒーターに供給する電流値を制御する方法を採用しているために、ヒーターの能力を十分に活用することができず、そのためにヒーターが所定の温度に達するまでの時間(「立ち上がり時間」)が長くなってしまうが、このとき、前記電流制御方法では、すべてのPTCヒーターについて一律に供給する電流値を制御しているので、初期立ち上がり時消費電流値が電力契約により許容された電流値よりも少なく定格電圧を加えてもブレーカーが落ちることがないヒーターに対しても制御を加えてしまい、その結果、このような本来は立ち上がり時間が早いヒーターの場合でも立ち上がり時間が遅くなってしまうという問題点が考えられる。 By the way, in this current control method, since the method of controlling the current value supplied to the heater is adopted, the capacity of the heater cannot be fully utilized, and for this reason, the time until the heater reaches a predetermined temperature. ("Rise time") becomes longer, but at this time, in the current control method, the current value supplied uniformly for all the PTC heaters is controlled. Control is also applied to heaters that do not cause breakers to fall even when a rated voltage is applied that is less than the allowable current value. The problem of being slow is considered.
この点、複数枚のPTCヒーターへ電源供給を行う方法として、予め設定した時間ごとに順次各ヒーターへ電源供給を行う方法も提案されてはいるが、かかる場合でも、ヒーター温度が十分に上昇する前に他のヒーターへの電源切り替えが行われてしまうために、各ヒーターの立ち上がり時間が遅くなるという問題点が指摘されている。 In this regard, as a method of supplying power to a plurality of PTC heaters, a method of sequentially supplying power to each heater every preset time has been proposed, but even in such a case, the heater temperature sufficiently rises. It has been pointed out that the rise time of each heater is delayed because the power source is switched to another heater before.
そこで、本発明は、PTCヒーターへ電源を供給するに際して、ヒーター能力を十分に活用して初期立ち上がり時間を短くしつつ、電力契約の範囲内においてヒーターへの電源供給を可能にした電源供給方法を提供することを課題としている。 Therefore, the present invention provides a power supply method that makes it possible to supply power to the heater within the scope of the power contract while sufficiently utilizing the heater capacity to shorten the initial rise time when supplying power to the PTC heater. The issue is to provide.
請求項1に記載の本発明は、1または複数のPTCヒーターに電源を供給するに際して、いずれか1のヒーター、任意の組み合わせによる複数のヒーター、又はすべてのヒーターに同時に電源供給を行なう方法であって、
予め、定格電圧を加えた場合にヒーターの温度が適温に達するまでの時間を暖気運転時間として設定するとともに、ヒーターに流れる電流値を許容された電流値の範囲内で任意の値ごとに増加していった場合に、ヒーターの温度が上昇することにより、定格電圧を加えた場合においてもヒーター側に流れる電流値が許容された値以下になるまでの時間を制御運転時間として設定し、
電源投入と同時にヒーター側に流れる電流値の検知を開始し、
ヒーター側に流れる電流値が許容された値以下のときには、
まず、前記暖気運転時間が経過するまで、前記選択されたヒーターのすべてに定格電圧を加え、その後、前記暖気運転時間が経過した後は、前記選択されたヒーターのそれぞれへの電源供給を間欠的に行い、
一方、ヒーター側に流れる電流値が許容された値を超えているときは、
まず、前記制御運転時間が経過するまで、ヒーター側へ流れる電流値が許容された値以下になるように各選択されたヒーターに加える電圧を制御して、
その後、前記制御運転時間が経過した後は、前記選択されたヒーターのそれぞれに対する電源供給を間欠的に行うことを特徴としている。
The present invention according to
When the rated voltage is applied in advance, the time until the heater temperature reaches the appropriate temperature is set as the warm-up operation time, and the current value flowing to the heater is increased for each arbitrary value within the allowable current value range. In this case, the time until the current value flowing to the heater side becomes less than the allowable value even when the rated voltage is applied as the heater temperature rises is set as the control operation time.
At the same time when the power is turned on, detection of the current value that flows to the heater side is started.
When the current value flowing to the heater side is less than the allowable value,
First, a rated voltage is applied to all of the selected heaters until the warm-up operation time elapses, and then, after the warm-up operation time elapses, power supply to each of the selected heaters is intermittently performed. To
On the other hand, when the current value that flows to the heater side exceeds the allowable value,
First, until the control operation time elapses, the voltage applied to each selected heater is controlled so that the current value flowing to the heater side is equal to or less than the allowable value,
After that, after the control operation time has elapsed, the power supply to each of the selected heaters is intermittently performed.
また、請求項2に記載の本発明は、1または複数のPTCヒーターに対して、いずれかのヒーター、または任意の複数のヒーターへの電源供給開始時間をずらして電源を供給する方法であって、
予め、定格電圧を加えた場合にヒーターの温度が適温に達するまでの時間を暖気運転時間として設定するとともに、ヒーターに流れる電流値を許容された電流値の範囲内で任意の値ごとに増加していった場合に、ヒーターの温度が上昇することにより、定格電圧を加えた場合においてもヒーター側に流れる電流値が許容された値以下になるまでの時間を制御運転時間として設定し、
最初に選択されたヒーターへの電源投入と同時にヒーター側に流れる電流値の検知を開始し、
ヒーター側に流れる電流値が許容された値以下のときには、前記最初に選択されたヒーターに定格電圧を加え、その後、前記暖気運転時間が経過した後は、前記最初に選択されたヒーターへの電源供給を間欠的に行い、
一方、ヒーター側に流れる電流値が許容された値を超えているときは、まず、制御運転時間が経過するまでは、ヒーター側へ流れる電流値が許容された値以下になるように前記最初に選択されたヒーターに加える電圧を制限し、その後前記制御運転時間が経過した後は、前記最初に選択されたヒーターのそれぞれへの電源供給を間欠的に行う、とともに、
前記最初に選択されたヒーターについての前記暖気運転時間内に他のヒーターが選択されたときにおいて、
ヒーター側に流れる電流値が許容された値以下のときには、前記最初に選択されたヒーターの暖気運転時間が経過するまでは、すべての選択されたヒーターに定格電圧を加え、その後、前記暖気運転時間が経過した後は、前記ヒーターのそれぞれへの電源供給を間欠的に行い、
一方、ヒーター側に流れる電流値が許容された値を超えているときは、まず、最初に選択されたヒーターに対する定格電圧の供給を中止するとともに、すべての選択されたヒーターについて、制御運転時間が経過するまではヒーター側へ流れる電流値が許容された値以下になるようにヒーターに加える電圧を制限し、その後前記制御運転時間が経過した後は、前記ヒーターへの電源供給を間欠的に行い、
前記最初に選択されたヒーターについて間欠的に電源供給を行っているときに他のヒーターが選択されたときにおいて、
ヒーター側に流れる電流値が許容された値以下のときには、前記すべてのヒーターのそれぞれへの電源供給を間欠的に行い、
一方、ヒーター側に流れる電流値が許容された値を超えているときは、前記最初に選択されたヒーターについての間欠的な電源供給を中止するとともに、まず、すべての選択されたヒーターについて、制御運転時間が経過するまではヒーター側へ流れる電流値の合計が許容された値以下になるようにヒーターに加える電圧を制限し、その後前記制御運転時間が経過した後は、前記すべての選択されたヒーターのそれぞれへの電源供給を間欠的に行うことを特徴としている。
The present invention according to
When the rated voltage is applied in advance, the time until the heater temperature reaches the appropriate temperature is set as the warm-up operation time, and the current value flowing to the heater is increased for each arbitrary value within the allowable current value range. In this case, the time until the current value flowing to the heater side becomes less than the allowable value even when the rated voltage is applied as the heater temperature rises is set as the control operation time.
At the same time when the power to the first selected heater is turned on, detection of the current value flowing to the heater side is started.
When the current value flowing to the heater side is less than the allowable value, a rated voltage is applied to the first selected heater, and after the warm-up operation time has elapsed, the power supply to the first selected heater is Supply intermittently,
On the other hand, when the current value flowing to the heater side exceeds the allowable value, first, until the control operation time elapses, the current value flowing to the heater side is first set to be equal to or less than the allowable value. The voltage applied to the selected heater is limited, and after the control operation time has elapsed, the power supply to each of the first selected heaters is intermittently performed, and
When another heater is selected within the warm-up time for the first selected heater,
When the current value flowing to the heater side is less than the allowable value, the rated voltage is applied to all the selected heaters until the warm-up operation time of the first selected heater has elapsed, and then the warm-up operation time After the elapse of time, intermittent power supply to each of the heaters,
On the other hand, when the current value flowing to the heater side exceeds the allowable value, first, the supply of the rated voltage to the first selected heater is stopped, and the control operation time is set for all the selected heaters. Until the time elapses, the voltage applied to the heater is limited so that the value of the current flowing to the heater is less than the allowable value. After that, the power supply to the heater is intermittently performed after the control operation time has elapsed. ,
When other heaters are selected when intermittently supplying power to the first selected heater,
When the current value flowing to the heater side is less than the allowable value, the power supply to each of all the heaters is intermittently performed,
On the other hand, when the value of the current flowing to the heater side exceeds the allowable value, the intermittent power supply for the first selected heater is stopped, and first, all the selected heaters are controlled. Until the operation time elapses, the voltage applied to the heater is limited so that the sum of the current values flowing to the heater side is less than or equal to the allowable value, and after the control operation time elapses, all the selected It is characterized by intermittently supplying power to each of the heaters.
そして、これらの方法を実施するための本発明の電流制御装置は、ヒーター側へ流れる電流値を検知するための電流検知手段と、ヒーター側へ流れる電流値を制御するためのサイリスタと、該サイリスタへ入力するゲート信号を生成するためのゲート信号生成手段と、前記ゲート信号生成手段及び装置全体の作動を制御するための制御部と、該制御手段に対して所定の指示を与えるためのスイッチと、を具備し、
前記ゲート信号生成手段は、ヒーターへ定格電圧を加えることを可能にするためのゲート信号を生成するための第1のゲート信号生成手段と、ヒーターへ加える電圧値を制御可能にするためのゲート信号を生成するためのリミッター回路と、を有し、
前記スイッチは少なくとも、暖気運転時間を設定するための暖気時間設定スイッチと、制御運転時間を設定するための制御時間設定スイッチと、ヒーター側へ流れる電流値の許容値を設定するための許容値設定スイッチと、該許容値設定スイッチの設定に基づいて、ヒーター側へ流れる電流値が許容された値以下になるようにヒーターに加える電圧を制限する際の制御電流値を設定するための制御値設定スイッチと、を有することを特徴としている。
And the current control device of the present invention for carrying out these methods includes a current detection means for detecting a current value flowing to the heater side, a thyristor for controlling the current value flowing to the heater side, and the thyristor Gate signal generating means for generating a gate signal to be input to the control device, a control unit for controlling the operation of the gate signal generating means and the entire apparatus, and a switch for giving a predetermined instruction to the control means , And
The gate signal generation means includes a first gate signal generation means for generating a gate signal for enabling a rated voltage to be applied to the heater, and a gate signal for enabling a voltage value to be applied to the heater to be controlled. A limiter circuit for generating
The switch includes at least a warm-up time setting switch for setting a warm-up operation time, a control time setting switch for setting a control operation time, and an allowable value setting for setting an allowable value of a current value flowing to the heater side Based on the setting of the switch and the allowable value setting switch, the control value setting for setting the control current value when limiting the voltage applied to the heater so that the current value flowing to the heater side is less than the allowable value And a switch.
本発明では、PTCヒーターへの電源供給に際して、初期立ち上がり時消費電流が電力契約により許容された電流値の範囲内の場合には定格電圧を加え、一方、初期立ち上がり時消費電流が電力契約により許容された電流値を超えている場合には、電流値を制御することを特徴としているために、初期立ち上がり時消費電流が電力契約により許容された電流値の範囲内にあるヒーターの場合には、このヒーターが本来必要としている電圧を加えることができ、ヒーター能力を十分に活用し、立ち上がり時間を短くすることが可能となる。 In the present invention, when power is supplied to the PTC heater, the rated voltage is applied when the initial rising current consumption is within the range of current values permitted by the power contract, while the initial rising current consumption is allowed by the power contract. In the case of a heater whose initial rising current consumption is within the range of current values permitted by the power contract, the current value is controlled when the current value exceeds the specified current value. The voltage that the heater originally needs can be applied, the heater capacity can be fully utilized, and the rise time can be shortened.
また、ヒーター温度が適温まで上昇した後は、ヒーターへの電源供給を間欠的に行うこととしているために、消費電力を少なくすることが可能である。 Moreover, since the power supply to the heater is intermittently performed after the heater temperature rises to an appropriate temperature, it is possible to reduce power consumption.
1または複数のPTCヒーターに電源を供給するに際して、いずれか1のヒーター、任意の組み合わせによる複数のヒーター、又はすべてのヒーターに同時に電源供給を行なう場合には、
まず、予め、定格電圧を加えた場合にヒーターの温度が適温に達するまでの時間を暖気運転時間として設定するとともに、ヒーターに流れる電流値を許容された電流値の範囲内で任意の値ごとに増加していった場合に、ヒーターの温度が上昇することにより、定格電圧を加えた場合においてもヒーター側に流れる電流値が許容された値以下になるまでの時間を制御運転時間として設定しておく。
そして、電源投入と同時にヒーター側に流れる電流値の検知を開始して、ヒーター側に流れる電流値が許容された値以下のときには、まず、前記暖気運転時間が経過するまで、前記選択されたヒーターのすべてに定格電圧を加え、その後、前記暖気運転時間が経過した後は、前記選択されたヒーターのそれぞれへの電源供給を間欠的に行う。
一方、ヒーター側に流れる電流値が許容された値を超えているときは、まず、前記制御運転時間が経過するまで、ヒーター側へ流れる電流値が許容された値以下になるように各選択されたヒーターに加える電圧を制御して、その後、前記制御運転時間が経過した後は、前記選択されたヒーターのそれぞれに対する電源供給を間欠的に行う。
When supplying power to one or more PTC heaters, when supplying power to any one heater, a plurality of heaters in any combination, or all heaters simultaneously,
First, when the rated voltage is applied in advance, the time until the heater temperature reaches the appropriate temperature is set as the warm-up operation time, and the current value flowing through the heater is set for each arbitrary value within the allowable current value range. As the temperature of the heater rises, the time until the current value flowing to the heater falls below the allowable value even when the rated voltage is applied is set as the control operation time. deep.
Then, the detection of the current value flowing to the heater side at the same time as turning on the power is started, and when the current value flowing to the heater side is equal to or less than the allowable value, first, the selected heater is used until the warm-up operation time elapses. The rated voltage is applied to all of the heaters, and thereafter, after the warm-up operation time has elapsed, the power supply to each of the selected heaters is intermittently performed.
On the other hand, when the current value flowing to the heater side exceeds the allowable value, first, each value is selected so that the current value flowing to the heater side is less than the allowable value until the control operation time elapses. Then, after the control operation time has elapsed, the power supply to each of the selected heaters is intermittently performed.
次に、いずれかのヒーター、または任意の複数のヒーターへの電源供給開始時間をずらして電源を供給する場合には、前記と同様に、まず、予め、定格電圧を加えた場合にヒーターの温度が適温に達するまでの時間を暖気運転時間として設定するとともに、ヒーターに流れる電流値を許容された電流値の範囲内で任意の値ごとに増加していった場合に、ヒーターの温度が上昇することにより、定格電圧を加えた場合においてもヒーター側に流れる電流値が許容された値以下になるまでの時間を制御運転時間として設定しておく。
そして、最初に選択されたヒーターへの電源投入と同時にヒーター側に流れる電流値の検知を開始して、ヒーター側に流れる電流値が許容された値以下のときには、前記最初に選択されたヒーターに定格電圧を加え、その後、前記暖気運転時間が経過した後は、前記最初に選択されたヒーターへの電源供給を間欠的に行う。
一方、ヒーター側に流れる電流値が許容された値を超えているときは、まず、制御運転時間が経過するまでは、ヒーター側へ流れる電流値が許容された値以下になるように前記最初に選択されたヒーターに加える電圧を制限し、その後前記制御運転時間が経過した後は、前記最初に選択されたヒーターのそれぞれへの電源供給を間欠的に行う。
そしてそれとともに、最初に選択されたヒーターについての前記暖気運転時間内に他のヒーターが選択されたときにおいて、ヒーター側に流れる電流値が許容された値以下のときには、前記最初に選択されたヒーターの暖気運転時間が経過するまでは、すべての選択されたヒーターに定格電圧を加え、その後、前記暖気運転時間が経過した後は、前記ヒーターのそれぞれへの電源供給を間欠的に行い、一方、ヒーター側に流れる電流値が許容された値を超えているときは、まず、最初に選択されたヒーターに対する定格電圧の供給を中止するとともに、すべての選択されたヒーターについて、制御運転時間が経過するまではヒーター側へ流れる電流値が許容された値以下になるように加える電圧を制限し、その後前記制御運転時間が経過した後は、前記ヒーターへの電源供給を間欠的に行う。
また、前記最初に選択されたヒーターについて間欠的に電源供給を行っているときに他のヒーターが選択されたときにおいて、ヒーター側に流れる電流値が許容された値以下のときには、前記すべてのヒーターのそれぞれへの電源供給を間欠的に行い、一方、ヒーター側に流れる電流値が許容された値を超えているときは、前記最初に選択されたヒーターについての間欠的な電源供給を中止するとともに、まず、すべての選択されたヒーターについて、制御運転時間が経過するまではヒーター側へ流れる電流値の合計が許容された値以下になるようにヒーターに加える電圧を制限し、その後前記制御運転時間が経過した後は、前記すべての選択されたヒーターのそれぞれへの電源供給を間欠的に行う。
Next, in the case where power is supplied by shifting the power supply start time to any one of the heaters or any of a plurality of heaters, the temperature of the heater when the rated voltage is first applied in the same manner as described above. The time until the temperature reaches the optimum temperature is set as the warm-up operation time, and the heater temperature rises when the current value flowing through the heater is increased by any value within the allowable current value range. Thus, even when the rated voltage is applied, the time until the value of the current flowing through the heater becomes equal to or less than the allowable value is set as the control operation time.
Then, the detection of the current value flowing to the heater side at the same time as the power supply to the first selected heater is started, and when the current value flowing to the heater side is less than the allowable value, the first selected heater is After the rated voltage is applied and then the warm-up operation time has elapsed, the power supply to the first selected heater is intermittently performed.
On the other hand, when the current value flowing to the heater side exceeds the allowable value, first, until the control operation time elapses, the current value flowing to the heater side is first set to be equal to or less than the allowable value. The voltage applied to the selected heater is limited, and thereafter, after the control operation time has elapsed, the power supply to each of the first selected heaters is intermittently performed.
At the same time, when another heater is selected within the warm-up operation time for the first selected heater, and the current value flowing to the heater side is less than the allowable value, the first selected heater Until the warm-up operation time elapses, the rated voltage is applied to all the selected heaters, and after the warm-up operation time has elapsed, power supply to each of the heaters is intermittently performed, When the value of the current flowing to the heater side exceeds the allowable value, first the supply of the rated voltage to the first selected heater is stopped, and the control operation time elapses for all the selected heaters. Until the current value flowing to the heater side is less than the allowable value, the voltage applied is limited, and then the control operation time has elapsed Intermittently perform power supply to the heater.
In addition, when other heaters are selected when power is intermittently supplied to the first selected heater, when the current value flowing to the heater side is less than an allowable value, all the heaters are On the other hand, when the current value flowing through the heater exceeds the allowable value, the intermittent power supply for the first selected heater is stopped. First, for all the selected heaters, the voltage applied to the heater is limited so that the total current value flowing to the heater side is equal to or less than the allowable value until the control operation time elapses, and then the control operation time After the time elapses, power is supplied intermittently to each of the selected heaters.
次に、前記方法を実施するための電流制御装置は、ヒーター側へ流れる電流値を検知するための電流検知手段と、ヒーター側へ流れる電流値を制御するためのサイリスタと、該サイリスタへ入力するゲート信号を生成するためのゲート信号生成手段と、ゲート信号生成手段及び装置全体の作動を制御するための制御部と、制御手段に対して所定の指示を与えるためのスイッチとを具備している。
そして、ゲート信号生成手段は、ヒーターへ定格電圧を加えることを可能にするためのゲート信号を生成するための第1のゲート信号生成手段と、ヒーターへ加える電圧値を制御可能にするためのゲート信号を生成するためのリミッター回路とを有している。
また、前記スイッチは少なくとも、暖気運転時間を設定するための暖気時間設定スイッチと、制御運転時間を設定するための制御時間設定スイッチと、ヒーター側へ流れる電流値の許容値を設定するための許容値設定スイッチと、該許容値設定スイッチの設定に基づいて、ヒーター側へ流れる電流値が許容された値以下になるようにヒーターに加える電圧を制限する際の制御電流値を設定するための制御値設定スイッチとを有している。
Next, a current control apparatus for carrying out the method includes a current detection means for detecting a current value flowing to the heater side, a thyristor for controlling the current value flowing to the heater side, and inputs to the thyristor. A gate signal generating means for generating a gate signal; a control unit for controlling the operation of the gate signal generating means and the entire apparatus; and a switch for giving a predetermined instruction to the control means. .
The gate signal generating means includes a first gate signal generating means for generating a gate signal for enabling the rated voltage to be applied to the heater, and a gate for enabling control of the voltage value applied to the heater. And a limiter circuit for generating a signal.
The switch includes at least a warm-up time setting switch for setting a warm-up operation time, a control time setting switch for setting a control operation time, and an allowance for setting an allowable value of a current value flowing to the heater side. A value setting switch and control for setting a control current value for limiting the voltage applied to the heater so that the current value flowing to the heater side is less than the allowable value based on the setting of the allowable value setting switch A value setting switch.
本発明の床暖房用ヒーターへの電源供給方法(以下単に「電源供給方法」という。)の第1実施例について図1のフローチャートを参照して説明すると、本実施例においては、20Aの許容電流値の下、A及びBの二つのPTCヒーターが接続されている状態において、Aのヒーターにのみ電源を供給する方法について説明する。 A first embodiment of a method for supplying power to a heater for floor heating according to the present invention (hereinafter simply referred to as “power supply method”) will be described with reference to the flowchart of FIG. A method of supplying power only to the A heater in the state where the two PTC heaters A and B are connected under the value will be described.
即ち、本実施例ではまず、ステップ1の初期設定として、ヒーターAに定格電圧を加えた場合に、電源供給開始からヒーターAの温度が適温に達するまでの時間を暖気運転時間として設定する。この暖気運転時間は、ヒーターの施工を行う地域や断熱材の材質、厚み等による現場の施工方法によって異なるために、施工する地域や現場の施工方法等に応じて適宜の時間を設定する。
That is, in this embodiment, first, as the initial setting in
そしてそれとともに、定格電圧を加えた場合にヒーター側に流れる電流が20Aを超えてしまう場合を想定して、ヒーターAに流す電流値を徐々に増加していった場合において、ヒーターAの温度上昇に伴い、定格電圧を加えた場合においてもヒーター側に流れる電流値が20A以下になるまでの時間を制御運転時間として設定しておく。この制御運転時間もまた、施工を行う地域や断熱材の材質、厚み等による現場の施工方法によって異なるために、これらに応じて適宜設定する。 At the same time, assuming that the current flowing to the heater exceeds 20 A when the rated voltage is applied, the temperature of the heater A rises when the current value flowing to the heater A is gradually increased. Accordingly, even when the rated voltage is applied, the time until the value of the current flowing to the heater side becomes 20 A or less is set as the control operation time. Since this control operation time also differs depending on the construction method in the field depending on the construction area and the material, thickness, etc. of the heat insulating material, it is set appropriately according to these.
そして、その状態において、ステップ2で電源を投入するとともに、ステップ3において、ヒーター側に流れる電流値を検知する。
In this state, the power is turned on in
そして、ヒーター側に流れる電流値が20A以下の場合には、ステップ4において、前記設定した暖気運転時間内は暖気運転を行なう。即ち、ヒーターAへ定格電圧を加える。
If the value of the current flowing to the heater side is 20 A or less, in
一方、ヒーター側に流れる電流値が20Aを超えている場合には、ステップ5において、前記設定した制御運転時間内は、ヒーターAに供給する電流値を制御し(以下「リミッター制御」という。)、ヒーター側へ流れる電流値が20A以内になるようにする。
On the other hand, if the current value flowing to the heater side exceeds 20 A, the current value supplied to the heater A is controlled in
次に、前記設定した暖気運転時間が経過し、あるいは制御運転時間が経過した後には、ステップ6においてサイクル運転を行う。即ち、ヒーターAに対する電源供給を間欠的に行なう。
Next, after the set warm-up operation time elapses or the control operation time elapses, the cycle operation is performed in
ここで、このサイクル運転について説明すると、本実施例においては、前記ステップ1における初期設定の際に、通電率を制御するための通電時間を設定しておき、この設定に基づきヒーターAに対する通電率制御を行う。たとえば、本実施例では、1分間を基準として、この1分間の10%〜45%を設定可能としており、通電率を10%に設定した場合には、6秒間だけヒーターAへの通電が行われ、その他54秒間は電源供給が遮断される。また、通電率を45%に設定した場合には、27秒間だけヒーターAへの通電が行われ、その他33秒間は電源供給が遮断される。そしてこれにより、ヒーターAで消費する消費電流を抑えることを可能としている。
Here, the cycle operation will be described. In this embodiment, during the initial setting in
なお、前記ヒーターAに供給する電流値の制御方法は特に限定されないが、本実施例においては、電源とヒーターとの間にサイリスタ、より詳しくは双方向制御を可能なトライアックを介在させておき、このトライアックに加えるゲート信号のパルスを調整し、これによりヒーター側へ流れる電流値が20Aを超えないようにしている。 The method for controlling the current value supplied to the heater A is not particularly limited. In this embodiment, a thyristor, more specifically, a triac capable of bidirectional control is interposed between the power source and the heater, The pulse of the gate signal applied to the triac is adjusted so that the value of the current flowing to the heater side does not exceed 20A.
次に、A及びBの二つのPTCヒーターが接続されている状態において、20Aの許容電流値の下、AとBのヒーターに同時に電源を供給する方法について図2のフローチャートを参照して説明すると、本実施例においても、ステップ11の初期設定として、暖気運転時間、制御運転時間、及びヒーターA、Bに対する通電率を設定する。そして、この暖気運転時間及び制御運転時間の設定は、ヒーターA、Bのそれぞれについて設定し、あるいは、双方に共通に使用可能な時間として一括して設定する。 Next, a method of supplying power to the A and B heaters at the same time under the allowable current value of 20 A in the state where the two PTC heaters A and B are connected will be described with reference to the flowchart of FIG. Also in this embodiment, as the initial setting in step 11, the warm-up operation time, the control operation time, and the energization rate for the heaters A and B are set. The warm-up operation time and the control operation time are set for each of the heaters A and B, or collectively set as a time that can be used in common for both.
そして、ステップ12で電源を投入するとともに、ステップ13において、ヒーター側に流れる電流値の検知を開始する。この電流値の検知はスイッチをオフにするまで継続するとよい。
In
そして、ヒーター側に流れる電流値が20A以下の場合には、ステップ14において、前記設定した暖気運転時間内は暖気運転を行なう。即ち、ヒーターA及びBへ定格電圧を加える。 If the value of the current flowing to the heater side is 20 A or less, in step 14, the warm-up operation is performed within the set warm-up operation time. That is, a rated voltage is applied to the heaters A and B.
一方、ヒーター側に流れる電流値が20Aを超えている場合には、ステップ15において、前記設定した制御運転時間内は、ヒーターA及びBに供給する電流値を制御し、ヒーター側へ流れる電流値が20A以内になるようにする(「リミッター制御」)。なお、電流値の制御方法に関しては前述した実施例1と同様に特に限定されないが、電源とヒーターとの間にトライアックを介在させ、このトライアックに加えるゲート信号のパルスを調整して制御するとよい。 On the other hand, when the current value flowing to the heater side exceeds 20A, the current value supplied to the heaters A and B is controlled in step 15 within the set control operation time, and the current value flowing to the heater side is controlled. Is within 20A ("limiter control"). The method for controlling the current value is not particularly limited as in the first embodiment described above, but it is preferable that a triac be interposed between the power source and the heater, and the gate signal pulse applied to the triac be adjusted and controlled.
次に、前記設定した暖気運転時間が経過し、あるいは制御運転時間が経過した後には、ステップ16において、ヒーターA及びBのそれぞれについてサイクル運転を行い、即ち、ヒーターAに対する電源供給を間欠的に行ない、その後、床暖房を終了する場合には、ステップ176において電源をオフにして終了する。 Next, after the set warm-up operation time elapses or the control operation time elapses, in step 16, cycle operation is performed for each of the heaters A and B, that is, power supply to the heater A is intermittently performed. If the floor heating is to be finished, the power is turned off at step 176 and the process is finished.
そして、本実施例では、ヒーターA及びBに対するサイクル運転を行う際においては、予めヒーターA及びBに対する通電率を設定しておき、ヒーターAへの電源供給が遮断されている間にヒーターBへの電源供給を行う。即ち、ヒーターAの通電率10%の場合には、1分間の54秒間はヒーターBへ定格電圧が加えられ、また、通電率45%の場合には、1分間の33秒間はヒーターBへ定格電圧が加えられる。このサイクル運転の方法は以下の実施例でも同様である。 In this embodiment, when the cycle operation for the heaters A and B is performed, the energization rate for the heaters A and B is set in advance, and the power supply to the heater A is turned off while the power supply to the heater A is shut off. Supply power. That is, when the energization rate of the heater A is 10%, the rated voltage is applied to the heater B for 54 seconds for 1 minute, and when the energization rate is 45%, the rating is applied to the heater B for 33 seconds for 1 minute. A voltage is applied. This cycle operation method is the same in the following embodiments.
次に、実施例1において、電源供給開始時におけるヒーター側に流れる電流値が20A以下の場合であって、それにしたがい、ヒーターAの暖気運転中にヒーターBへの電源供給を開始する場合の方法について図3のフローチャートを参照して説明すると、本実施例においても、前述の実施例と同様にしてステップ21で暖気運転時間、制御運転時間、及び通電率等の初期設定を行い、その状態において、ステップ22で電源を投入してヒーターAに電源供給を行うとともに、ステップ23において、ヒーター側に流れる電流値を検知する。 Next, in the first embodiment, a method of starting power supply to the heater B during the warm-up operation of the heater A when the value of the current flowing to the heater side at the start of power supply is 20 A or less 3 will be described with reference to the flowchart of FIG. 3. In this embodiment as well, in the same manner as in the above-described embodiment, initial settings such as the warm-up operation time, the control operation time, and the energization rate are performed in step 21. In step 22, the power is turned on to supply power to the heater A, and in step 23, the value of the current flowing to the heater side is detected.
そして、ステップ24でヒーターAに対して暖気運転が行なわれているときに、ステップ25でヒーターBへの電源供給が開始されたときには、ヒーター側に流れる電流値が20A以下の場合には、ステップ26において、前記設定した暖気運転時間内はヒーターAについて暖気運転を継続するとともに、ヒーターBに対しても定格電圧を加える。 When the heater A is warmed up in step 24 and the power supply to the heater B is started in step 25, if the current value flowing to the heater side is 20 A or less, the step In 26, during the set warm-up operation time, the warm-up operation is continued for the heater A, and the rated voltage is also applied to the heater B.
一方、ヒーター側に流れる電流値が20Aを超えている場合には、ステップ27において、前記設定した制御運転時間内は、ヒーターA及びBに供給する電流値を制御し、ヒーター側へ流れる電流値が20A以内になるようにする。なお、本実施例における電流値の制御方法に関しても、前述した実施例1と同様に特に限定されないが、電源とヒーターとの間にトライアックを介在させ、このトライアックに加えるゲート信号のパルスを調整して制御するとよい。 On the other hand, if the current value flowing to the heater side exceeds 20 A, in step 27, the current value supplied to the heaters A and B is controlled within the set control operation time, and the current value flowing to the heater side is controlled. Is within 20A. The current value control method in this embodiment is not particularly limited as in the first embodiment, but a triac is interposed between the power source and the heater, and the pulse of the gate signal applied to the triac is adjusted. Control.
次に、前記設定した暖気運転時間が経過し、あるいは制御運転時間が経過した後には、ステップ28においてサイクル運転を行う。即ち、設定された通電率に従い、ヒーターAに対する電源供給を間欠的に行なうとともに、ヒーターAへの電源供給が遮断されている間にヒーターBへの電源供給を行い、その後、床暖房を終了する場合には、ステップ29において電源をオフにして終了する。 Next, after the set warm-up operation time elapses or the control operation time elapses, the cycle operation is performed in step 28. That is, according to the set energization rate, the power supply to the heater A is intermittently performed, the power supply to the heater B is performed while the power supply to the heater A is interrupted, and then the floor heating is finished. If so, the power is turned off in step 29 and the process is terminated.
次に、実施例1において、ヒーターAに対してサイクル運転中にヒーターBへの電源供給を開始する場合の方法について図4のフローチャートを参照して説明すると、本実施例においても、前述の実施例と同様にしてステップ31で初期設定を行い、その状態において、ステップ32で電源を投入してヒーターAに電源供給を行うとともに、ステップ33において、ヒーター側に流れる電流値の検知を開始する。 Next, in the first embodiment, a method for starting the power supply to the heater B during the cycle operation with respect to the heater A will be described with reference to the flowchart of FIG. In the same manner as in the example, initial setting is performed in step 31. In this state, power is turned on in step 32 to supply power to heater A, and in step 33, detection of the value of the current flowing to the heater side is started.
そして、ステップ34でヒーターAに対してサイクル運転が行なわれているときに、ステップ35でヒーターBへの電源供給が開始されたときには、ヒーター側に流れる電流値が20A以下の場合には、ステップ37においてサイクル運転を行う。即ち、ヒーターAに対する電源供給を間欠的に行なうとともに、ヒーターAへの電源供給が遮断されている間にヒーターBへの電源供給を行い、その後、床暖房を終了する場合は、ステップ38において電源をオフにして終了する。 When the cycle operation is being performed on the heater A in step 34 and the power supply to the heater B is started in step 35, if the current value flowing to the heater side is 20 A or less, the step At 37, cycle operation is performed. That is, the power supply to the heater A is intermittently performed, the power supply to the heater B is performed while the power supply to the heater A is interrupted, and then the floor heating is terminated. Turn off to exit.
一方、ヒーター側に流れる電流値が20Aを超えている場合には、ステップ36において、前記設定した制御運転時間内は、ヒーターA及びBに供給する電流値を制御し、ヒーター側へ流れる電流値が20A以内になるようにする。そして、制御運転時間が経過した後は、ステップ37のサイクル運転に移行する。 On the other hand, if the current value flowing to the heater side exceeds 20 A, the current value supplied to the heaters A and B is controlled within the set control operation time in step 36, and the current value flowing to the heater side Is within 20A. And after control operation time passes, it transfers to the cycle operation of step 37. FIG.
次に、前述した電源供給方法を実施するための本発明の電流制御装置の実施例について図面を参照して説明すると、図1は本実施例の電流制御装置を説明するためのブロック図であり、図において1が本実施例の電流制御装置である。また、図において2は電源であり、更に図において3A、3BはPTCヒーターである。
Next, an embodiment of the current control device of the present invention for carrying out the power supply method described above will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram for explaining the current control device of the present embodiment. In the figure,
そして、本実施例の電流制御装置1では電流センサー4を備えており、この電流センサー4により、ヒーター側に流れる電流を検知可能としている。
The
また、この電流検知センサー4には制御手段5が接続されており、この制御手段5において、前記電流検知センサー4により検知した電流値に基づいた各種の制御が行なわれる。
The
次に、前記電源2と前記PTCヒーター3A、3Bとの間にはそれぞれ、ヒーターに供給される電源を制御するためのサイリスタが、より詳しくは双方向制御を可能としたトライアック6が接続されており、このトライアック6に加えられるゲート信号のパルス幅を変更することにより、ヒーター3A、3Bに供給される電流値を制御可能としている。
Next, a thyristor for controlling the power supplied to the heater is connected between the
次に、図において7A、7Bは、前記トライアック6に加えるゲート信号を生成するためのゲート信号生成手段であり、本実施例においてこのゲート信号生成手段7A、7Bはそれぞれ、定格電圧をヒーターに供給可能なゲート信号を生成するための標準パルス生成手段8A、8Bと、トライアック6において制御された電源をヒーターに供給可能とするためのゲート信号を生成するための制御パルス生成手段9A、9Bとで構成されている。
In the figure, 7A and 7B are gate signal generating means for generating a gate signal to be applied to the
そして、この標準パルス生成手段8A、8Bと制御パルス生成手段9A、9Bは、前記電流センサー4により検知した電流値に基づいて、制御手段5により切り替え可能としている。
The standard pulse generation means 8A, 8B and the control pulse generation means 9A, 9B can be switched by the control means 5 based on the current value detected by the
即ち、電源スイッチをオンにした場合に、ヒーター側に流れる電流値が許容値(20A)を超えているときには、制御手段5の制御によって制御パルス生成手段9A、9Bが作動し、制御パルス生成手段9A、9Bより制御されたゲート信号がトライアック6に供給され、これにより、ヒーター3A、3Bに供給される電流が制御される。
That is, when the power switch is turned on and the value of the current flowing to the heater side exceeds the allowable value (20A), the control pulse generating means 9A and 9B are operated by the control of the control means 5, and the control pulse generating means The gate signals controlled by 9A and 9B are supplied to the
一方、ヒーター側に流れる電流値が許容値(20A)の範囲内であるときには、制御手段5の制御によって標準パルス生成手段8A、8Bが作動し、定格電圧をヒーターに供給可能にするためのゲート信号が標準パルス生成手段8A、8Bで生成され、これにより、ヒーター3A、3Bには定格電圧が供給される。 On the other hand, when the value of the current flowing through the heater is within the allowable value (20A), the standard pulse generating means 8A and 8B are operated by the control of the control means 5, and the gate for enabling the rated voltage to be supplied to the heater. A signal is generated by the standard pulse generating means 8A and 8B, whereby a rated voltage is supplied to the heaters 3A and 3B.
ここで、前記制御パルス生成手段9A、9Bについて説明すると、図6は制御パルス生成手段9A、9Bの構成を示すブロック図であり、本実施例において制御パルス生成手段9A、9Bはそれぞれ、ラダー抵抗901、ゼロボルトスイッチ902、及びゲートパルス増幅回路903により構成されている。
Here, the control pulse generating means 9A and 9B will be described. FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the control pulse generating means 9A and 9B. In this embodiment, the control pulse generating means 9A and 9B are respectively ladder resistances. 901, a zero
そして、この構成において、前記制御手段5よりラダー抵抗901に対して、ビット単位の電流が出力されるとともに、この出力は、前記電流センサー4で検知している電流値が予め設定した許容値に達するまでは任意のビット毎が加算されていく。
In this configuration, a current in units of bits is output from the control means 5 to the
そして、電流値が許容値に達した後はこのビット毎の加算が停止され、ヒーター温度の上昇に伴い抵抗値が上昇して、これにより、電流センサー4で検知している電流値が上限値を下回った場合には、再び、電流値が上限値に達するまで、制御手段5から出力される電流が任意のビットごとに加算されていく。
After the current value reaches the allowable value, the addition for each bit is stopped, and the resistance value increases as the heater temperature rises. As a result, the current value detected by the
そして、ラダー抵抗901では、この出力された電流を電圧レベルに変換してゼロボルトスイッチ902に出力する。
The
そうすると、ゼロボルトスイッチでは、ラダー抵抗901から出力された電圧レベルに応じて、ゲートパルス増幅回路903を介して、前記トライアック6にゲート信号を出力する。そしてそれにより、トライアック6の作動を制御して、PTCヒーター3A、3Bへ供給する電流値を制御することが可能となる。即ち、本実施例においては、電流センサー4で検知している電流値に基づき、制御手段5により前記制御パルス生成手段9を制御し、これにより前記トライアック6へ入力するゲート信号のパルス幅を調整している。
Then, the zero volt switch outputs a gate signal to the
なお、ここで図7は、この制御手段5とラダー抵抗901との関係を示すブロック図であり、本実施例において前記制御手段5は、0〜nまでの出力端子を有し、この出力端子がそれぞれ順番に前記ラダー抵抗901に接続されている。そして、スイッチの投入により、0からnまでの出力端子が、順番に1乃至3ビットごとの電流を出力していく。
FIG. 7 is a block diagram showing the relationship between the control means 5 and the
一方、ラダー抵抗901は、制御手段5よりの電流を受けてこれを電圧レベルに変換するとともに、この電圧をゼロボルトスイッチ902に出力する。そしてこのとき、制御手段56からは、1乃至3ビット毎が加算された電流がラダー抵抗901に出力されるため、ラダー抵抗901から出力される電圧レベルも順次大きくなっていく。そうすると、この電圧を受けたゼロボルトスイッチ902から出力されるゲート信号のパルス幅もまた順次大きくなり、これにより、電源2からPTCヒーター3A、3Bへ流れる電流値も大きくなっていき、PTCヒーター3A、3Bの温度が次第に上昇していく。
On the other hand, the
次に、図5において10は操作部であり、この操作部には、時計表示等を行うための表示部11と各種のスイッチ12が備えられ、これらが前記制御手段5に接続されている。
Next, in FIG. 5,
そして、前記スイッチとしては、メインスイッチ12F、及び、ヒーター3A、3Bのそれぞれに電源供給を開始するためのスイッチ12G、12Hのほかに、ヒーター側に流れる電流の許容値、例えば20Aを設定するための許容値設定スイッチ12Aと、暖気運転時間設定スイッチ12B、制御運転時間設定スイッチ12C、サイクル運転のための通電率設定スイッチ12Dを備えており、更に、制御運転を行う際の上限値等を設定するための制御値設定スイッチを備えてもよい。
As the switch, in addition to the main switch 12F and the switches 12G and 12H for starting power supply to the heaters 3A and 3B, an allowable value of the current flowing to the heater side, for example, 20A is set. Allowance setting switch 12A, warm-up operation time setting switch 12B, control operation
そして、許容値設定スイッチ12Aによる設定に基づいて、制御手段5においては、電流センサー4で検知した電流値が許容値を超えているときには制御パルス生成手段9A、9Bに所定の信号を送り、一方、電流センサー4で検知した電流値が許容値以下のときには、標準パルス生成手段8A、8Bに所定の信号を送る。
Based on the setting by the allowable value setting switch 12A, the control means 5 sends a predetermined signal to the control pulse generating means 9A and 9B when the current value detected by the
また、制御パルス生成手段9A、9Bを動作させる場合においては、制御運転時間設定スイッチ1Cによる設定に基づいて、制御パルス生成手段9A、9Bを動作させる時間が決定される。 When the control pulse generating means 9A and 9B are operated, the time for operating the control pulse generating means 9A and 9B is determined based on the setting by the control operation time setting switch 1C.
更に、ヒーターに定格電圧を供給する場合においては、暖気運転時間設定スイッチ10Bによる設定に基づいて、その時間が決定される。 Furthermore, when supplying the rated voltage to the heater, the time is determined based on the setting by the warm-up operation time setting switch 10B.
また、通電率設定スイッチ12Dによる設定に基づいて、例えば、基本時間を1分間にしてヒーターAに対する通電率を10%にした場合には、ヒーターAへ6秒間の通電が行なわれるとともに残りの54秒間はヒーターBへの通電が行なわれる。また、基本時間を1分間にして通電率を45%にした場合には、ヒーターAへ27秒間の通電が行なわれるとともに、残りの33秒間はヒーターBへ通電が行なわれる。 Further, based on the setting by the energization rate setting switch 12D, for example, when the energization rate for the heater A is set to 10% by setting the basic time to 1 minute, the heater A is energized for 6 seconds and the remaining 54 The heater B is energized for a second. When the basic time is 1 minute and the energization rate is 45%, the heater A is energized for 27 seconds and the heater B is energized for the remaining 33 seconds.
そして、このような構成によって、メインスイッチ12F及びヒーターごとのスイッチ12G、12Hがオンされると同時にヒーター側に流れる電流値が継続して検知され、検知している電流値が許容値以下のときには標準パルス生成手段8A、8Bからゲート信号が出力されて定格電圧がヒーターに供給され、一方、検知している電流値が許容値を越えているときには制御パルス生成手段9A、9Bから制御されたゲート信号が出力されて、ヒーターに供給される電流値が制御される。 With such a configuration, when the main switch 12F and the switches 12G and 12H for each heater are turned on, the current value flowing to the heater side is continuously detected, and when the detected current value is less than the allowable value A gate signal is output from the standard pulse generation means 8A, 8B and the rated voltage is supplied to the heater. On the other hand, when the detected current value exceeds the allowable value, the gate controlled by the control pulse generation means 9A, 9B A signal is output to control the current value supplied to the heater.
このように、本発明では、PTCヒーターへの電源供給に際して、初期立ち上がり時消費電流が電力契約により許容された電流値の範囲内の場合には定格電圧を加え、一方、初期立ち上がり時消費電流が電力契約により許容された電流値を超えている場合には、電流値を制御可能としているために、初期立ち上がり時消費電流が電力契約により許容された電流値の範囲内にあるヒーターの場合には、このヒーターが本来必要としている電圧を加えることができ、ヒーター能力を十分に活用し、立ち上がり時間を短くすることが可能となる。 Thus, according to the present invention, when power is supplied to the PTC heater, the rated voltage is applied when the initial rising current consumption is within the range of current values permitted by the power contract, while the initial rising current consumption is When the current value permitted by the power contract is exceeded, the current value can be controlled, so in the case of a heater whose initial startup current consumption is within the range of current values permitted by the power contract The voltage that this heater originally requires can be applied, the heater capacity can be fully utilized, and the rise time can be shortened.
本発明は、PTCヒーターへの電源供給に際して、ヒーター能力を十分に活用して立ち上がり時間を短くしつつ許容電力の範囲内で電源供給を行うことを可能としているために、PTCヒーターを用いた床暖房への電源供給の全般に適用可能である。 In the present invention, when power is supplied to the PTC heater, it is possible to perform power supply within the range of allowable power while making full use of the heater capacity and shortening the rise time, so that the floor using the PTC heater is used. Applicable to all power supply to heating.
1 電流制御装置
2 電源(商用100V又は200V)
3A、3B PTCヒーター
4 電流センサー
5 制御手段
6 トライアック
7A、7B ゲート信号生成手段
8A、8B 標準パルス生成手段
9A、9B 制御パルス生成手段
10 操作部
11 表示部
12A 許容値設定スイッチ
12B 暖気運転時間設定スイッチ
12C 制御運転実感設定スイッチ
12D 通電率設定スイッチ
12E 制御値設定スイッチ
12F メインスイッチ
12G、12H ヒーターの作動スイッチ
1
3A,
Claims (3)
予め、定格電圧を加えた場合にヒーターの温度が適温に達するまでの時間を暖気運転時間として設定するとともに、ヒーターに流れる電流値を許容された電流値の範囲内で任意の値ごとに増加していった場合に、ヒーターの温度が上昇することにより、定格電圧を加えた場合においてもヒーター側に流れる電流値が許容された値以下になるまでの時間を制御運転時間として設定し、
電源投入と同時にヒーター側に流れる電流値の検知を開始し、
ヒーター側に流れる電流値が許容された値以下のときには、
まず、前記暖気運転時間が経過するまで、前記選択されたヒーターのすべてに定格電圧を加え、その後、前記暖気運転時間が経過した後は、前記選択されたヒーターのそれぞれへの電源供給を間欠的に行い、
一方、ヒーター側に流れる電流値が許容された値を超えているときは、
まず、前記制御運転時間が経過するまで、ヒーター側へ流れる電流値が許容された値以下になるように各選択されたヒーターに加える電圧を制御して、
その後、前記制御運転時間が経過した後は、前記選択されたヒーターのそれぞれに対する電源供給を間欠的に行うことを特徴とする電源供給方法。 A method of simultaneously supplying power to any one heater, a plurality of heaters in any combination, or all heaters when supplying power to one or more heaters for electric floor heating having positive thermistor characteristics Because
When the rated voltage is applied in advance, the time until the heater temperature reaches the appropriate temperature is set as the warm-up operation time, and the current value flowing to the heater is increased for each arbitrary value within the allowable current value range. In this case, the time until the current value flowing to the heater side becomes less than the allowable value even when the rated voltage is applied as the heater temperature rises is set as the control operation time.
At the same time when the power is turned on, detection of the current value that flows to the heater side is started.
When the current value flowing to the heater side is less than the allowable value,
First, a rated voltage is applied to all of the selected heaters until the warm-up operation time elapses, and then, after the warm-up operation time elapses, power supply to each of the selected heaters is intermittently performed. To
On the other hand, when the current value that flows to the heater side exceeds the allowable value,
First, until the control operation time elapses, the voltage applied to each selected heater is controlled so that the current value flowing to the heater side is equal to or less than the allowable value,
After that, after the control operation time has elapsed, the power supply method is characterized by intermittently supplying power to each of the selected heaters.
予め、定格電圧を加えた場合にヒーターの温度が適温に達するまでの時間を暖気運転時間として設定するとともに、ヒーターに流れる電流値を許容された電流値の範囲内で任意の値ごとに増加していった場合に、ヒーターの温度が上昇することにより、定格電圧を加えた場合においてもヒーター側に流れる電流値が許容された値以下になるまでの時間を制御運転時間として設定し、
最初に選択されたヒーター(3A)への電源投入と同時にヒーター側に流れる電流値の検知を開始し、
ヒーター側に流れる電流値が許容された値以下のときには、前記最初に選択されたヒーター(3A)に定格電圧を加え、その後、前記暖気運転時間が経過した後は、前記最初に選択されたヒーター(3A)への電源供給を間欠的に行い、
一方、ヒーター側に流れる電流値が許容された値を超えているときは、まず、制御運転時間が経過するまでは、ヒーター側へ流れる電流値が許容された値以下になるように前記最初に選択されたヒーター(3A)に加える電圧を制限し、その後前記制御運転時間が経過した後は、前記最初に選択されたヒーター(3A)のそれぞれへの電源供給を間欠的に行う、とともに、
前記最初に選択されたヒーター(3A)についての前記暖気運転時間内に他のヒーター(3B)が選択されたときにおいて、
ヒーター側に流れる電流値が許容された値以下のときには、前記最初に選択されたヒーター(3A)の暖気運転時間が経過するまでは、すべての選択されたヒーター(3A、3B)に定格電圧を加え、その後、前記暖気運転時間が経過した後は、前記ヒーター(3A、3B)のそれぞれへの電源供給を間欠的に行い、
一方、ヒーター側に流れる電流値が許容された値を超えているときは、まず、最初に選択されたヒーター(3A)に対する定格電圧の供給を中止するとともに、すべての選択されたヒーター(3A、3B)について、制御運転時間が経過するまではヒーター側へ流れる電流値が許容された値以下になるようにヒーター(3A、3B)に加える電圧を制限し、その後前記制御運転時間が経過した後は、前記ヒーター(3A、3B)への電源供給を間欠的に行い、
前記最初に選択されたヒーター(3A)について間欠的に電源供給を行っているときに他のヒーター(3B)が選択されたときにおいて、
ヒーター側に流れる電流値が許容された値以下のときには、前記すべてのヒーター(3A、3B)のそれぞれへの電源供給を間欠的に行い、
一方、ヒーター側に流れる電流値が許容された値を超えているときは、前記最初に選択されたヒーター(3A)についての間欠的な電源供給を中止するとともに、まず、すべての選択されたヒーター(3A、3B)について、制御運転時間が経過するまではヒーター側へ流れる電流値の合計が許容された値以下になるようにヒーター(3A、3B)に加える電圧を制限し、その後前記制御運転時間が経過した後は、前記すべての選択されたヒーター(3A、3B)のそれぞれへの電源供給を間欠的に行うことを特徴とする電源供給方法。 A method of supplying power to one or a plurality of electric floor heaters having positive thermistor characteristics by shifting the power supply start time to any one of the heaters or any of a plurality of heaters. ,
When the rated voltage is applied in advance, the time until the heater temperature reaches the appropriate temperature is set as the warm-up operation time, and the current value flowing to the heater is increased for each arbitrary value within the allowable current value range. In this case, the time until the current value flowing to the heater side becomes less than the allowable value even when the rated voltage is applied as the heater temperature rises is set as the control operation time.
At the same time when the heater (3A) selected first is turned on, the detection of the current value flowing to the heater side is started.
When the value of the current flowing through the heater is less than the allowable value, a rated voltage is applied to the first selected heater (3A), and after the warm-up operation time has elapsed, the first selected heater (3A) is intermittently supplied with power,
On the other hand, when the current value flowing to the heater side exceeds the allowable value, first, until the control operation time elapses, the current value flowing to the heater side is first set to be equal to or less than the allowable value. The voltage applied to the selected heater (3A) is limited, and after the control operation time has elapsed, the power supply to each of the first selected heaters (3A) is intermittently performed, and
When another heater (3B) is selected within the warm-up operation time for the first selected heater (3A),
When the value of the current flowing to the heater side is less than the allowable value, the rated voltage is applied to all the selected heaters (3A, 3B) until the warm-up operation time of the first selected heater (3A) elapses. In addition, after the warm-up operation time has elapsed, the power supply to each of the heaters (3A, 3B) is intermittently performed.
On the other hand, when the value of the current flowing to the heater side exceeds the allowable value, first, the supply of the rated voltage to the first selected heater (3A) is stopped, and all the selected heaters (3A, 3A, 3B), the voltage applied to the heaters (3A, 3B) is limited so that the value of the current flowing to the heater side is less than the allowable value until the control operation time elapses, and then the control operation time elapses. Performs intermittent power supply to the heaters (3A, 3B),
When another heater (3B) is selected while the power supply is intermittently performed for the first selected heater (3A),
When the current value flowing to the heater side is less than the allowable value, the power supply to all of the heaters (3A, 3B) is intermittently performed,
On the other hand, when the value of the current flowing to the heater side exceeds the allowable value, the intermittent power supply to the first selected heater (3A) is stopped, and first, all the selected heaters are stopped. For (3A, 3B), until the control operation time elapses, the voltage applied to the heater (3A, 3B) is limited so that the sum of the current values flowing to the heater side is less than the allowable value, and then the control operation is performed. A power supply method characterized by intermittently supplying power to each of the selected heaters (3A, 3B) after a lapse of time.
ヒーター側へ流れる電流値を検知するための電流検知手段(4)と、
ヒーター側へ流れる電流値を制御するためのサイリスタ(6)と、
該サイリスタ(6)へ入力するゲート信号を生成するためのゲート信号生成手段(7)と、
前記ゲート信号生成手段(7)及び装置全体の作動を制御するための制御部(5)と、
該制御手段(7)に対して所定の指示を与えるためのスイッチと、を具備し、
前記ゲート信号生成手段(7)は、ヒーターへ定格電圧を加えることを可能にするためのゲート信号を生成するための第1のゲート信号生成手段(8)と、ヒーターへ加える電圧値を制御可能にするためのゲート信号を生成するためのリミッター回路(9)と、を有し、
前記スイッチは少なくとも、ヒーター側へ流れる電流値の許容値を設定するための許容値設定スイッチ(12A)と、暖気運転時間を設定するための暖気時間設定スイッチ(12B)と、制御運転時間を設定するための制御時間設定スイッチ(12C)と、ヒーターへ電源供給を行うサイクルを設定するための通電率設定スイッチ(12D)と、前記許容値設定スイッチ(12A)の設定に基づいて、ヒーター側へ流れる電流値が許容された値以下になるようにヒーターに加える電圧を制限する際の制御電流値を設定するための制御値設定スイッチ(12E)と、を有することを特徴とする電流制御装置。 A current control device for carrying out the power supply method according to claim 1 or 2,
Current detection means (4) for detecting the current value flowing to the heater side;
A thyristor (6) for controlling the current value flowing to the heater side;
Gate signal generating means (7) for generating a gate signal to be input to the thyristor (6);
A control section (5) for controlling the operation of the gate signal generating means (7) and the entire apparatus;
A switch for giving a predetermined instruction to the control means (7),
The gate signal generating means (7) is capable of controlling the voltage value applied to the heater and the first gate signal generating means (8) for generating a gate signal for enabling the rated voltage to be applied to the heater. A limiter circuit (9) for generating a gate signal for
The switch sets at least an allowable value setting switch (12A) for setting an allowable value of a current value flowing to the heater side, a warming time setting switch (12B) for setting a warming operation time, and a control operation time. Based on the settings of the control time setting switch (12C), the energization rate setting switch (12D) for setting the cycle for supplying power to the heater, and the allowable value setting switch (12A) A current control device, comprising: a control value setting switch (12E) for setting a control current value for limiting a voltage applied to the heater so that a flowing current value is equal to or less than an allowable value.
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