JP2007218553A - Sheet heating device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気カーペット、電気毛布、パネルヒータに関するもので、詳しくは第1の発熱線および第2の発熱線からなる発熱体が、不特定の部位で短絡しても電流検出手段によって短絡を検出し、暖房装置の異常発熱、発火に対する安全性を高めることのできる面状暖房装置に関するものである。 The present invention relates to an electric carpet, an electric blanket, and a panel heater. Specifically, even if a heating element composed of a first heating wire and a second heating wire is short-circuited at an unspecified part, the current detection means causes a short-circuit. The present invention relates to a planar heating device that can detect and enhance safety against abnormal heat generation and ignition of the heating device.
従来の電気カーペットのような面状暖房装置は、発熱体に流れる電流によって商用周波数の磁界が発生していた。そこで、発熱体を第1の発熱線と第2の発熱線に分割し、互いの発熱線に逆位相の電流を流し、かつ第1の発熱線と第2の発熱線を近接することによって双方が発生する磁界を打ち消すことによって外部への磁界の漏洩を防止する構成としたものが知られている。 In a conventional sheet heating device such as an electric carpet, a magnetic field having a commercial frequency is generated by a current flowing through a heating element. Therefore, the heating element is divided into a first heating line and a second heating line, currents in opposite phases are passed through the heating lines, and both the first heating line and the second heating line are brought close to each other. There is known a configuration in which leakage of a magnetic field to the outside is prevented by canceling out a magnetic field generated by.
上記の構成においては近接した発熱線同士が短絡した場合、機器に備えられた電流ヒューズを用い、短絡時に生じる過電流によって電流ヒューズを溶断させる構成が一般的である。しかしながら、発熱線の不特定の部位で短絡が生じた場合で短絡時に機器の電流が電流ヒューズの溶断点まで達しないとき、たとえば電気カーペットの場合、発熱線は数十メートルにも及ぶため短絡部位によってはある程度抵抗値を残したまま発熱線同士が短絡することが考えられ、この場合電流ヒューズが溶断しない。仮に、電流ヒューズが溶断せずに保持されると電源コードの発熱や発熱線そのものの異常発熱など発火に発展する恐れがある。 In the above configuration, when adjacent heating wires are short-circuited, a configuration in which the current fuse provided in the device is used and the current fuse is blown by an overcurrent generated at the time of the short-circuit is common. However, when a short circuit occurs at an unspecified part of the heating wire and the device current does not reach the fusing point of the current fuse at the time of the short circuit, for example, in the case of an electric carpet, the heating wire reaches several tens of meters, so the short circuiting part Depending on the case, it is conceivable that the heating wires are short-circuited while leaving a certain resistance value. In this case, the current fuse is not blown. If the current fuse is held without being blown, there is a risk that the power cord may generate heat due to heat generation of the power cord or abnormal heating of the heating wire itself.
そこでその対策として図11に示す構成のものが特許文献1として公開されている。この文献によると第1発熱線1と第2発熱線2よりなる発熱体を暖房装置本体に配設し、商用電源3により発熱体に通電加熱し、商用電源3に対して過電流により溶断する電流ヒューズ4と、第1発熱線1と、発熱体の温度に応じて開閉する電流遮断器5と、第2発熱線2および外部より加熱されることにより溶断する温度ヒューズ6とを直列に接続し、温度ヒューズ6の両端間に、温度ヒューズ6を加熱し溶断させる発熱抵抗7と、この発熱抵抗7への通電をオン・オフさせるスイッチング素子(トライアック)8を直列接続し、第1発熱線1と第2発熱線2とを互いに電流が逆方向に流れるように電流遮断器5を折り返し点とし、発熱体が不特定箇所で短絡したとき、温度ヒューズ6を溶断して回路部品等の発熱・発火に対する安全性を高めることができる。
しかしながら、上記従来の構成では第1および第2の発熱線同士の短絡を直接検出しているものではない。すなわち、電流遮断器5の開閉によって発熱線の温度を制御する際に、電流遮断器5が開状態のときに発熱線が短絡していることによってトライアック8を通じて発熱抵抗7に通電し、温度ヒューズ6を溶断し短絡の状態を保持させない動作をするため、電流遮断器5が閉状態では短絡を検出し、機器を停止させることはできない。このため短絡の検出に遅れが生じ、発熱・発火を完全に防止することはできないという課題を有していた。
However, the conventional configuration does not directly detect a short circuit between the first and second heating wires. That is, when the temperature of the heating wire is controlled by opening / closing the
本発明は前記従来の課題を解決するもので、不特定部位での発熱線同士の短絡を検出し発熱体への電流供給を即時に遮断することで発熱・発火に対する安全性を飛躍的に高めた面状暖房装置を提供することを目的としている。 The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and dramatically improves safety against heat generation and ignition by detecting a short circuit between heating wires in an unspecified part and immediately cutting off the current supply to the heating element. An object of the present invention is to provide a sheet heating device.
上記従来の課題を解決するために、本発明の面状暖房装置は、第1のまたは第2の発熱線の一端と他端の電流を検出するように第1および第2の電流検出手段を設け、比較器によって前記第1および第2の電流検出手段の検出電流値が所定の値以上の差が生じると電流遮断手段によって発熱線への電流供給を遮断する構成としたものである。 In order to solve the above-mentioned conventional problems, the planar heating device of the present invention includes first and second current detection means so as to detect currents at one end and the other end of the first or second heating wire. And when the difference between the detected current values of the first and second current detection means exceeds a predetermined value by the comparator, the current interruption means interrupts the current supply to the heating wire.
これによって発熱線同士が短絡した際に、短絡点において第1の発熱線と第2の発熱線の間に短絡電流経路が形成され、発熱線の一端の電流値と他端の電流値に差が生じる。このため第1または第2の発熱線に設けた、第1および第2の電流検出手段の検出電流値に差が生じ、この検出電流値の差によって制御部は発熱線の短絡を検出することができる。 Thus, when the heating wires are short-circuited, a short-circuit current path is formed between the first heating wire and the second heating wire at the short-circuit point, and the difference between the current value at one end and the current value at the other end of the heating wire is established. Occurs. For this reason, a difference occurs in the detected current values of the first and second current detecting means provided in the first or second heating wire, and the control unit detects a short circuit of the heating wire by the difference in the detected current value. Can do.
また、第1又は第2の発熱線のいずれか一方の発熱線の両端における電流の不平衡を検出する電流不平衡検出手段を設けたものである。 Further, current unbalance detection means for detecting a current unbalance at both ends of one of the first and second heating lines is provided.
これにより、発熱線が不特定部位で短絡することによって発熱線の端子部における電流が不等となったことを不平衡電流検出手段で検出できるので、制御部は電流不平衡検出手段の出力信号によって発熱線の短絡を検出することができる。 As a result, the unbalanced current detection means can detect that the current at the terminal portion of the heating wire is unequal due to a short circuit at the unspecified part of the heating wire, so that the control section outputs the output signal of the current unbalance detection means. Can detect a short circuit of the heating wire.
本発明の面状暖房装置によれば第1の発熱線と第2の発熱線が不特定部位で短絡したことを電流検出手段によって検出し、電流遮断手段を開放状態とすることで発熱体への電流供給を遮断することができるので、発熱線の短絡時に即時に機器を停止させることができる。 According to the planar heating device of the present invention, it is detected by the current detection means that the first heating wire and the second heating wire are short-circuited at an unspecified part, and the current interrupting device is opened to the heating element. Therefore, the apparatus can be stopped immediately when the heating wire is short-circuited.
第1の発明は、商用電源によって通電加熱する直列に接続した第1の発熱線と第2の発熱線から構成される発熱体と、前記商用電源に対して制御部によって開閉動作する電流遮断手段と、前記発熱体を直列接続するとともに、前記発熱体の入力端子部の電流が不平衡となったときに出力する不平衡電流検出手段を設け、前記不平衡電流検出手段が出力すると前記制御部は前記電流遮断手段を開放状態とし、発熱体への電流供給を遮断する構成とするとともに前記第1の発熱線又は第2の発熱線の一部に通電によって発熱しないリード線部を設け、前記リード線部を前記不平衡電流検出手段に接続することによって不平衡電流を検出する構成とすることにより、不平衡電流検出手段によっていずれの発熱体の発熱線同士が短絡したことを確実に検出することができるので、発熱・発火に対する安全性を飛躍的に向上することが可能となる。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a heating element composed of a first heating line and a second heating line connected in series to be energized and heated by a commercial power source, and a current interrupting means that opens and closes the commercial power source by a control unit. And an unbalanced current detecting means for outputting when the current of the input terminal portion of the heating element becomes unbalanced, and when the unbalanced current detecting means outputs, the control section Has a configuration in which the current interrupting means is opened and the current supply to the heating element is interrupted, and a lead wire portion that does not generate heat when energized is provided in a part of the first heating wire or the second heating wire, By connecting the lead wire portion to the unbalanced current detecting means to detect the unbalanced current, it is ensured that the heating wires of any heating element are short-circuited by the unbalanced current detecting means. It is possible to output, it is possible to significantly improve the security against overheating, fire.
第2の発明は、特に第1の発明の面状暖房装置において1対の発熱線からなる発熱体を複数有するとともに、不平衡電流検出手段は前記複数の発熱体の少なくとも1つの発熱体の不平衡電流を検出する構成とすることにより、不平衡電流検出手段によっていずれの発熱体の発熱線同士が短絡したことを確実に検出することができるので、発熱・発火に対する安全性を飛躍的に向上することが可能となる。 The second invention has a plurality of heating elements each composed of a pair of heating lines, particularly in the planar heating device of the first invention, and the unbalanced current detecting means is configured to detect at least one heating element of the plurality of heating elements. By adopting a configuration that detects the balanced current, it is possible to reliably detect that the heating wires of any of the heating elements are short-circuited by the unbalanced current detection means, thus dramatically improving the safety against heat generation and ignition. It becomes possible to do.
第3の発明は、特に第1または第2の発明の面状暖房装置に制御基板を設け、前記制御基板上に商用電源から発熱体への接続部に不平衡電流検出手段を接続する構成とすることにより、不平衡電流検出手段によって発熱線同士の短絡を確実に検出することができるので、発熱・発火に対する安全性を飛躍的に向上することが可能となる。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a configuration in which a control board is provided in the planar heating device of the first or second invention, and an unbalanced current detecting means is connected to a connection portion from a commercial power source to a heating element on the control board. By doing so, it is possible to reliably detect a short circuit between the heating wires by the unbalanced current detection means, and it is possible to dramatically improve the safety against heat generation and ignition.
第4の発明は、特に第1または第2の発明の面状暖房装置の不平衡電流検出手段は第1の発熱線と第2の発熱線の接続部に設ける構成とすることにより、不平衡電流検出手段に
よっていずれの発熱体の発熱線同士が短絡したことを確実に検出することができるので、発熱・発火に対する安全性を飛躍的に向上することが可能となる。
In the fourth aspect of the invention, in particular, the unbalanced current detecting means of the planar heating device of the first or second aspect of the invention is provided at the connecting portion between the first heating line and the second heating line, thereby providing an unbalanced state. Since it is possible to reliably detect that the heating wires of any of the heating elements are short-circuited by the current detection means, it is possible to dramatically improve the safety against heat generation and ignition.
第5の発明は特に第1または第2の発明の面状暖房装置の不平衡電流検出手段は環状の磁性体と前記磁性体に巻回した検出巻線からなり、制御基板上で商用電源から発熱体へ接続される導体パターンと前記導体パターンに隣接した貫通穴を設け、前記貫通穴に前記環状の磁性体を貫通させることによって不平衡電流を検出する構成とすることによって、不平衡電流検出手段によって発熱線同士の短絡を確実に検出することができるので、発熱・発火に対する安全性を飛躍的に向上することが可能となる。 According to a fifth aspect of the present invention, the unbalanced current detecting means of the planar heating device of the first or second aspect of the invention comprises an annular magnetic body and a detection winding wound around the magnetic body. By providing a conductor pattern connected to the heating element and a through hole adjacent to the conductor pattern and detecting the unbalanced current by passing the annular magnetic body through the through hole, the unbalanced current detection is performed. Since it is possible to reliably detect a short circuit between the heating wires by means, it is possible to dramatically improve the safety against heat generation and ignition.
第6の発明は特に第5の発明の面状暖房装置の環状の磁性体は2つに分割したコの字状の磁性体を組み合わせてなり、前記環状の磁性体は高さ方向が低くなるように扁平に構成することによって、不平衡電流検出手段によって発熱線同士の短絡を確実に検出することができるので、発熱・発火に対する安全性を飛躍的に向上することが可能となると同時に高さ方向に対して扁平な不平衡電流検出手段としているので制御基板の高さを低くすることができ制御基板を小型化することができる。 In the sixth aspect of the invention, the annular magnetic body of the surface heating device of the fifth aspect of the invention is a combination of U-shaped magnetic bodies divided into two, and the annular magnetic body has a lower height direction. In this way, the short circuit between the heating wires can be reliably detected by the unbalanced current detection means, so that the safety against heat generation and ignition can be drastically improved and at the same time height Since the unbalanced current detecting means is flat with respect to the direction, the height of the control board can be reduced and the control board can be miniaturized.
第7の発明は、特に第6の発明の面状暖房装置の分割した一方の磁性体に検出巻線を巻回する構成とすることによって、不平衡電流検出手段によって発熱線同士の短絡を確実に検出することができるので、発熱・発火に対する安全性を飛躍的に向上することが可能となると同時に高さ方向に対して扁平な不平衡電流検出手段としているので制御基板の高さを低くすることができ制御基板を小型化することができる。 In the seventh aspect of the invention, in particular, the detection winding is wound around one of the divided magnetic bodies of the planar heating device of the sixth aspect of the invention, so that the unbalanced current detecting means can reliably short-circuit the heating wires. Therefore, it is possible to drastically improve the safety against heat generation and ignition, and at the same time, the height of the control board is lowered because the unbalanced current detection means is flat in the height direction. The control board can be downsized.
第8の発明は、特に第1から第7の発明の面状暖房装置の不平衡電流検出手段によって不平衡電流を検出するリード線ないしは基板上の導体パターンは前記不平衡電流検出手段に固着する構成とすることによって、不平衡電流検出手段によって発熱線同士の短絡を確実に検出することができるので、発熱・発火に対する安全性を飛躍的に向上することが可能となると同時に振動などによって巻線と磁性体との位置関係が変化しないので振動によって不平衡電流検出手段が誤動作することを防止し不平衡電流検出手段の感知精度を向上することができる。 In the eighth invention, the lead wire or the conductor pattern on the substrate for detecting the unbalanced current by the unbalanced current detecting means of the planar heating device of the first to seventh inventions is fixed to the unbalanced current detecting means. With this configuration, it is possible to reliably detect a short circuit between heating wires by the unbalanced current detection means, so it is possible to dramatically improve the safety against heat generation and ignition, and at the same time, winding by vibration, etc. Since the positional relationship between the magnetic material and the magnetic material does not change, it is possible to prevent the unbalanced current detecting means from malfunctioning due to vibration and improve the sensing accuracy of the unbalanced current detecting means.
第9の発明は、特に第8の発明の面状暖房装置の不平衡電流検出手段の閉磁路内の中空部分は樹脂によって充填し前記不平衡電流検出手段と前記不平衡電流検出手段によって不平衡電流を検出するリード線ないしは基板上の導体パターンは前記不平衡電流検出手段に固着する構成とすることによって、不平衡電流検出手段によって発熱線同士の短絡を確実に検出することができるので、発熱・発火に対する安全性を飛躍的に向上することが可能となると同時に振動などによって巻線と磁性体との位置関係が変化しないので振動によって不平衡電流検出手段が誤動作することを防止し不平衡電流検出手段の感知精度を向上することができる。 In the ninth aspect of the invention, in particular, the hollow portion in the closed magnetic circuit of the unbalanced current detecting means of the planar heating device of the eighth aspect of the invention is filled with resin and unbalanced by the unbalanced current detecting means and the unbalanced current detecting means. Since the lead wire for detecting the current or the conductor pattern on the substrate is fixed to the unbalanced current detecting means, the unbalanced current detecting means can reliably detect a short circuit between the heating wires.・ It is possible to dramatically improve the safety against ignition, and at the same time, the positional relationship between the winding and the magnetic body does not change due to vibration, etc., so that the unbalanced current detection means can be prevented from malfunctioning due to vibration. The sensing accuracy of the detection means can be improved.
以下本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
本発明の第1の実施の形態について電気カーペットへの応用例として図面を用いて説明する。図1は本発明による電気カーペットの概略外観図である。
(Embodiment 1)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings as an application example to an electric carpet. FIG. 1 is a schematic external view of an electric carpet according to the present invention.
カーペット本体は断熱性に優れた素材(たとえばポリエステルのフェルト生地など)からなる裏生地10上に通電によって発熱する発熱体11を蛇行させて配設し、この発熱体11の上からタフト生地等からなる表生地12を接着固定する。さらに外周部はオーバー
ロック縫製し構成される。このカーペット本体の周縁部には発熱体11の通電量を制御し温度調整機能や安全保護機能を有したコントローラ13が接続されており、コントローラ13には商用電源3からの給電用のプラグ14が接続されている。
The carpet body has a
発熱体11は芯材に銅合金からなる第1の発熱線15を螺旋状に巻回し、この第1の発熱線15をポリエステル又はポリアミドなどの耐熱性の絶縁物で被覆し、さらにこの外周に第1の発熱線15と同様の第2の発熱線16を螺旋状に巻回し、再び耐熱性の絶縁物で被覆するいわゆる同軸上に第1の発熱線15および第2の発熱線16を配置し、双方の発熱線を隣接して配置する構成や芯材に銅合金からなる第1の発熱線15を螺旋状に巻回し、この第1の発熱線15をポリエステルやポリアミドなどの耐熱性の絶縁物で被覆し、同様の構成の第2の発熱線16を隣接して平行に配置する構成又は双方の発熱線を対撚りにすることによって隣接配置する構成となっている。このように構成し、かつ各々の発熱線に互いに逆方向となる電流を通電することによって相互に発生する磁界を打ち消すことができるようになる。
In the
図2は本発明による電気カーペットの要部回路図である。ここに示すように商用電源3に対して第1の発熱線15、第2の発熱線16を直列に接続し、電流遮断装手段20は前記の発熱線と商用電源の間に接続し、第1の発熱線15あるいは第2の発熱線16の不平衡電流を検出する不平衡電流検出手段22は一方の発熱線に商用電源から流れ込む電流と、逆に発熱線から流れ出す電流を同時に検出し、その2つの電流の不平衡を検出する構成となっている。不平衡電流検出手段22が不平衡状態を検出すると電流遮断手段20によって発熱線への電流の供給が遮断され発熱線11(ここでは第1の発熱体15と第2の発熱体16のペア)の加熱がストップする。
FIG. 2 is a circuit diagram of a main part of the electric carpet according to the present invention. As shown here, the
このように機能する不平衡電流検出手段22は図3に示す構成で実現することができる。環状の磁性体コア220に検出巻線221を巻回し、環状コア220に電流検出する電流線222、223を貫通させる。このとき電流線222と223の電流の流れる向きは互いに反対方向になっていなければならない。このように構成することで電流線222と223に図示のよう方向に電流が流れかつI1=I2の条件であると各々の電流線が作る磁界は互いに打ち消しあうため磁性体コア220に磁束は発生しない。このため検出巻線221の出力はゼロである。しかしながらI1≠I2となると磁性体コア220に磁束が発生し、検出巻線221に電圧が出力される。制御部21はこの検出巻線221に出力電圧が発生すると電流遮断手段20を強制的に遮断し、機器を停止させる。
The unbalanced current detecting means 22 that functions in this way can be realized by the configuration shown in FIG. A detection winding 221 is wound around the annular
第1の発熱線15のA―E間の抵抗値をR1、E−B間の抵抗値をR2とし、第2の発熱線16のC−F間の抵抗値をR3、F−D間の抵抗値をR4とするとA端子側の電流値I1とB端子側の電流値I2はそれぞれ式(3)、(4)で表すことができる。
The resistance value between A and E of the
I1=V/(R1+R2)+V/(R1+R3) ・・・(3)
I2=V/(R1+R2)+V/(R2+R4) ・・・(4)
V:商用電源3の電圧
短絡が発生していない状態では各々の式の第2項はないので、必ずI1=I2という等式が成立し、電流不平衡検出手段22は出力信号を発生しない。しかしながら、E−F間で短絡が発生すると各々の式の第2項が発生し、I1≠I2となり電流が不平衡となる。このとき電流不平衡検出手段22は出力信号を発し、発熱線15、16の相互短絡を検出することができる。また、この式においてR1+R3=R2+R4の場合、A端子部の電流とB端子部の電流に差が生じないことになるが、この条件が満たされるときは常に短絡点E−F間の電位差は零となるので仮にこの点で短絡が生じたとしても短絡点を通して電流が流れることはなく発熱線が異常に発熱することはない。
I1 = V / (R1 + R2) + V / (R1 + R3) (3)
I2 = V / (R1 + R2) + V / (R2 + R4) (4)
V: Voltage of the
以上のように本実施の形態の面状暖房装置においては発熱線のいずれの箇所において相互に短絡しても確実に一方の端子側の電流値と他端側の電流値の不平衡を検出することができるので発熱体での短絡を短時間で検出し、商用電源からの電流供給を遮断することができるので、発熱体が異常に高温になることがなく電気カーペットの安全性を高めることが可能となる。また、本実施の形態では第1および第2の発熱線15、16の抵抗値についてなんら制限していないが、例えば2つの発熱線が互いにほぼ等しい抵抗値の場合、2つの発熱線の抵抗値がアンバランスな場合であっても本実施の形態の効果を発揮できることは言うまでもない。
As described above, in the planar heating device according to the present embodiment, even if any part of the heating wire is short-circuited with each other, an unbalance between the current value on one terminal side and the current value on the other end side is reliably detected. Because it is possible to detect a short circuit in the heating element in a short time and cut off the current supply from the commercial power supply, the heating element will not become abnormally hot and the safety of the electric carpet can be improved It becomes possible. In this embodiment, the resistance values of the first and
また、第1の発熱線15には通電によって発熱しないリード線部23A、23Bをもうけておりこのリード線部23A、23Bを不平衡電流検出手段22を構成する磁性体コア220に貫通させることによって発熱体11によって発生する熱を不平衡電流検出手段22が受けることなく安定した動作をすることができる。
The
図4は第1及び第2の発熱線15、16の電流波形を示した波形図である。第1の発熱線15と第2の発熱線16がともに正常な状態で動作している時刻T1までは各々の発熱線の抵抗値で決まる所定の電流値が観測される。例えば、時刻T1において図1中A1−A2間で発熱線同士が短絡すると商用電源3側から見た発熱体11の抵抗値が減少するため過電流が発生し、正常時はI1であった電流ピーク値がI2まで上昇する。これは、例えば発熱線15,16が何らかの異常で部分的に加熱し、相互の発熱線の間に介在する絶縁物が融解した場合や使用者が誤って押しピンなどを電気カーペットに貫通させてしまい、偶然、発熱線同士を短絡してしまった場合などに起こりうる現象である。通常、過電流に対する保護対策としては電流ヒューズ(図示せず)を発熱体11に直列に接続することで保護するが、電気カーペットの場合、発熱体11の全体長が数十メートルにも及ぶため短絡する部位によっては電流ヒューズの溶断電流に達しない場合がある。この場合、電流ヒューズによる保護ではいつまでも発熱線の短絡状態が保持されてしまうため、安全性に問題があるが、本実施の形態のように発熱線11での短絡を検出する不平衡電流検出手段22を設けることによって電流ヒューズの溶断電流に達しないような短絡状態であっても異常を検出できるため発熱体11の異常過熱を防止することができる。
FIG. 4 is a waveform diagram showing current waveforms of the first and
また、発熱体を複数設けた構成についても同様に検出することができる。図5は例えば3つの発熱体を設けた場合の要部回路図である。 Moreover, it can detect similarly about the structure provided with two or more heat generating bodies. FIG. 5 is a principal circuit diagram in the case where, for example, three heating elements are provided.
第1から第3の発熱体24、25、26を構成する発熱線のうち一方の発熱線(図5ではそれぞれ150、151、152)の電流不平衡を1つの電流不平衡検出手段22で検出する構成となっている。
The current imbalance of one of the heating lines constituting the first to
具体的な構成としては図3で示した電流不平衡検出手段22において磁気コア220にそれぞれの発熱線に接続するリード線を貫通させればよい。したがって今回の場合磁気コア220には6本の電流線が貫通することになる。
As a specific configuration, in the current imbalance detection means 22 shown in FIG. 3, the
いずれの発熱体でも短絡が起こっていない場合、電流不平衡検出手段22に流れる電流はそれぞれI10=I20、I11=I21、I12=I22であるので電流不平衡検出手段22は出力信号を発生しない。ここで発熱体Aで短絡が起こった場合を想定するとI10≠I20となるので電流不平衡検出手段22に出力信号が発生する。これは発熱線B、Cで短絡が起こったときも同様であり、このときはそれぞれI11≠I21、I12≠I22となることによって電流不平衡検出手段22が出力信号を発生する。これによって複数の発熱体を備えた面状暖房装置であっても1つの電流不平衡検出手段22で検出することが可能となる。この構成においても同様に発熱線には通電によって発熱しないリード線部をもうけておりこのリード線部を不平衡電流検出手段22を構成する磁性体コア22
0に貫通させることによって複数の発熱体によって発生する熱を不平衡電流検出手段22が受けることなく安定した動作をすることができる。
When no short circuit occurs in any of the heating elements, the currents flowing in the current imbalance detection means 22 are I10 = I20, I11 = I21, and I12 = I22, respectively, so that the current imbalance detection means 22 does not generate an output signal. Here, assuming that a short circuit occurs in the heating element A, since I10 ≠ I20, an output signal is generated in the current imbalance detection means 22. This is the same when a short circuit occurs in the heating lines B and C. At this time, since I11 ≠ I21 and I12 ≠ I22, the current imbalance detection means 22 generates an output signal. As a result, even a planar heating device having a plurality of heating elements can be detected by one current imbalance detection means 22. Also in this configuration, the heating wire is provided with a lead wire portion that does not generate heat when energized, and this lead wire portion is used as the
By allowing the heat to be generated by the plurality of heating elements, the unbalanced current detecting means 22 can receive a stable operation by passing through 0.
このため制御部21、電流不平衡検出手段22等を装備するコントローラを小型軽量に構成することが可能となるという効果を発揮できる。
For this reason, the effect that it becomes possible to comprise the controller which equips the
(実施の形態2)
本発明の第2の実施形態について図6、図7を用いて説明する。図6は本発明によるホットカーペットの不平衡電流検出手段22の実装状態を示した図である。要部回路構成は前述の実施の形態と同様であるためここでは詳細な説明は割愛する。コントローラ13に内蔵されたコントローラ基板30上には電流遮断手段20、不平衡電流検出手段22が設置され入力電源線27から商用電源3からの電力供給を受けるようになっている。それぞれの部品の接続は図7の要部回路図に示すようになっており、本実施の形態では第1の発熱線15の電流不平衡を不平衡電流検出手段22によって検出するように構成している。
(Embodiment 2)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a view showing a mounting state of the unbalanced current detecting means 22 of the hot carpet according to the present invention. Since the main circuit configuration is the same as that of the above-described embodiment, a detailed description is omitted here. A current interrupting
このように構成することによって前述の実施の形態と同様に第1の発熱線15と第2の発熱線16の間で短絡が発生した場合不平衡電流検出手段22によって短絡を検出することができる。また、不平衡電流検出手段22にはリード線部23を介して不平衡電流を検出するように構成しているため第1及び第2の発熱線15、16の発熱による影響を不平衡電流検出手段22が受けることなく安定した動作をすることができる。また、不平衡電流検出手段22で発する熱量は少ないので密閉したコントローラ内での配置を自由にできるため部品配置を最適にし、コントローラ13自体を小形に設計することができる。
With this configuration, when a short circuit occurs between the
(実施の形態3)
本発明の第3の実施の形態について図8を用いて説明する。図8は本発明の不平衡電流検出手段22の実装時の断面図を示したものである。コントローラ13に内蔵され部品を設置する基板に商用電源3から発熱体11へつながる導体パターンをはさんで1対の貫通穴28,29を明けここに不平衡電流検出手段22を構成する磁性体コア220を2つに分割し貫通穴を通して挟み込むように構成する。このように構成することで磁性体コア220の中空部に電流を流すことができ、この2本の導体パターン間で電流の不平衡状態が発生すると、検出巻線221によって不平衡状態を検出し、発熱線11での短絡を検出することができる。前述の実施の形態と同様に不平衡電流検出手段22によって発熱体11での短絡を検出すると電流遮断手段18によって発熱線への電流の供給が遮断され発熱線11(ここでは第1の発熱体15と第2の発熱体16のペア)の加熱がストップする。
(Embodiment 3)
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 shows a cross-sectional view of the unbalanced current detecting means 22 of the present invention when mounted. A pair of through-holes 28 and 29 are formed on a board which is built in the
分割した磁性体コア220は扁平な構成をしておりコントロール基板28からの高さを極力抑制するようになっており、コントロール部13自体を非常に薄型に設計することができる。
The divided
また、磁性体コア220の中空部は樹脂によって充填されコントール基板30に対して振動によって位置ずれを起こさないように固定されている。不平衡電流検出手段22の検出感度は非常に高く、不平衡電流が十mA程度発生しただけでも検出巻線221に信号を発生する。したがって通電中に振動が不平衡電流検出手段22に伝わり磁性体コア220と検知巻線221あるいは通電している導体パターンとの相対的な位置関係がずれることによっても誤って信号を発してしまう。しかしながら本実施の形態のように磁性体コア220の中空部を樹脂によって充填しコントロール基板28に固定することによって振動による位置ずれを起こすことが無くなり、振動が加わった際も誤って信号を発することが無く、かつ、短絡時には高い検出感度によって確実に短絡を検出することができる。
In addition, the hollow portion of the
以上のように、本発明にかかる面状暖房装置は、発熱線相互の短絡を確実に検出できるので、その他の電熱線加熱を応用した機器の短絡検知に応用することもできる。 As described above, the planar heating device according to the present invention can reliably detect the short circuit between the heating wires, and therefore can be applied to the detection of a short circuit of a device to which other heating wire heating is applied.
3 商用電源
15 第1の発熱線
16 第2の発熱線
19 制御部
20 電流遮断手段
22 不平衡電流検出手段
23 リード線部
24 第1の発熱体
25 第2の発熱体
26 第3の発熱体
28、29 貫通穴
30 コントロール基板
DESCRIPTION OF
Claims (9)
The hollow portion in the closed magnetic circuit of the unbalanced current detecting means is filled with resin, and the lead wire or the conductor pattern on the substrate for detecting the unbalanced current by the unbalanced current detecting means and the unbalanced current detecting means is the unbalanced current. The sheet heating apparatus according to claim 8, wherein the sheet heating apparatus is fixed to the detection means.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006042145A JP2007218553A (en) | 2006-02-20 | 2006-02-20 | Sheet heating device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2007218553A true JP2007218553A (en) | 2007-08-30 |
Family
ID=38496052
Family Applications (1)
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JP2006042145A Withdrawn JP2007218553A (en) | 2006-02-20 | 2006-02-20 | Sheet heating device |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2007218553A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109915901A (en) * | 2019-03-08 | 2019-06-21 | 天津赛金节能科技股份有限公司 | A kind of annular electromagnetic heater |
-
2006
- 2006-02-20 JP JP2006042145A patent/JP2007218553A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN109915901A (en) * | 2019-03-08 | 2019-06-21 | 天津赛金节能科技股份有限公司 | A kind of annular electromagnetic heater |
CN109915901B (en) * | 2019-03-08 | 2020-07-07 | 天津赛金节能科技股份有限公司 | Annular electromagnetic heating stove |
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