JP2504425B2 - 温度調節器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は温度調節器に関し、特に、熱電対構成の温度
検出センサを有するものに適用して好適なものである。

［従来の技術］ 従来、温度調節器として、熱電対を温度検出センサと
して用いたものがあり、これは熱電対による温度に応じ
た電圧信号を、電圧信号変換部によって電圧変換した
後、さらにデジタルデータに変換してマイクロコンピュ
ータ構成の制御部に入力し、制御部において入力装置か
ら入力された設定温度と比較し、その偏差に応じて加
熱、冷却装置等を駆動して設定温度になるように制御す
るものである。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、一般に熱電対は、２種類の金属の一端を接
続すると共に、他端を開放し、開放された端子間の電圧
を計測することで温度を検出するようになされており、
従って、実装されているとは言え、接続方向は１方向に
定まっている。

このような熱電対を、温度調節器に実装する際、誤っ
て逆方向に接続すると、温度が上昇したときに生じる本
来の変化方向とは逆の方向に検出出力が変化する。すな
わち、温度が上昇しているにも拘らず、温度調節器本体
への入力が逆に変化するため、温度調節器本体は、温度
が下降していると反対に捕え、上昇させるように動作さ
せる。そのため、制御部は、温度が所定の設定温度より
既に高くなっている場合にも、さらに高くするように駆
動部を制御し、故障を誘発する原因にもなり兼ねない。

本発明は、以上の点を考慮してなされたもので、温度
検出センサが逆方向に接続されたとき、そのことを迅速
に検出して表示することができ、故障の発生等を未然に
防止することのできる温度調節器を提案しようとするも
のである。

［問題点を解決するための手段］ かかる問題点を解決するため、本発明においては、制
御部５が接続方向に融通性がない温度検出センサ２によ
る検出温度T1と、入力装置６からの設定温度T2との偏差
に基づき検出温度T1が設定温度T2に一致するように制御
対象８を制御する温度調節器１において、制御部５は、
所定範囲内にあることを確認した電源オン時の検出温度
T1ONより、設定温度T2が第１の所定温度以上高い（低
い）場合において、この設定温度T2を目標とした、制御
対象８に対する温度調節制御によって変化した検出温度
T1iが電源オン時の検出温度TIONより第２の所定温度Ｔ
以上下降（上昇）したとき、表示手段11を動作させて温
度検出センサ２の逆接続異常を報知させるようにした。

［作用］ 設定温度T2と、電源９のオン時の温度T1ONとの大小関
係が判れば、オン後、制御対象８に対する温度調節制御
によって変化する検出温度T1が上昇するか、又は、下降
するかが定まる。そこで、上昇すべきであるのに検出温
度T1が下降している場合、また、下降すべきであるのに
検出温度T1が上昇している場合には、温度検出センサ２
の接続異常と判断して表示手段11に表示させるようにし
た。その結果、過度の上昇や、過度の下降によって温度
調節器１の一部が故障するようなことを防ぐことができ
るようになる。

ここで、制御部５が、電源オン時の検出温度T1ONが所
定範囲内にあることを確認しているので、断線異常と区
別して、温度検出センサ２の逆接続異常を検出すること
ができる。

また、制御部５が、電源オン時の検出温度T1ONより、
設定温度T2が第１の所定温度以上高い（低い）場合にお
いてのみ、温度検出センサ２の逆接続異常か否かを判断
するようにしたので、電源オン時の検出温度T1ONと設定
温度T2とが近いために誤った検出がなされるようなこと
を防止できる。

さらに、電源オン時の検出温度T1ONからのその後の検
出温度T1の変化方向が、設定温度T2からみて逆方向にな
っているかに基づいて、逆接続異常を検出するようにし
たので、電源オン時の検出温度T1ONから所定温度Ｔ以上
下降（上昇）していれば、そのときの検出温度T1が通常
の制御範囲内の温度であっても異常を検出でき、異常検
出までの時間を短時間できる。

さらにまた、電源オン時の検出温度T1ONからのその後
の検出温度T1の変化方向が、設定温度T2からみて逆方向
になっているかに基づいて逆接続異常を検出しており、
接続方向に融通性がない温度検出センサ２に共通の性質
を利用しているので、接続方向に融通性がない温度検出
センサを備える温度調節器に広く適用できる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳述する。

第１図は、全体として温度調節器１を示し、熱電対で
なる温度検出センサ２からの検出信号は電圧信号変換部
３に与えられる。電圧信号変換部３は、検出範囲の異な
るセンサ２が接続されても、他の構成を代えずに適用で
きるように所定範囲の電圧信号に変換する。

このようにして変換された後の電圧信号は、さらにア
ナログ／デジタル変換回路４によってデジタルデータT1
に変換された後、マイクロコンピュータ構成の制御部５
に与えられる。

制御部５は、プログラムメモリ5bに格納されているプ
ログラムに基づき通常動作時には、入力装置６からの設
定温度T2に対する検出温度（デジタルデータが示す温
度）T1が示す偏差を求め、その偏差に応じ、その偏差を
なくすような駆動信号DRを駆動部７に与える。

駆動部７は、この信号DRに応じて制御対象８を動作さ
せ、かくして検出温度T1が設定温度T2になるように制御
される。

以上の構成に加え、この実施例においては、温度検出
センサ２の接続監視構成を有する。すなわち、制御部５
のプログラムメモリ5bには、第２図に示す接続監視プロ
グラムが格納されている。電源９がオンされたとき、制
御部５のCPU5aはステップS1において当該プログラムを
開始し、次のステップS2に進んで電源９のオン時の検出
温度T1ONを取り込み、この温度T1ONが所定範囲の温度で
あるか否か判断する。

ここで、所定範囲の温度は、例えば、当該温度調節器
１が設置された場所における非動作時の温度（室温）で
あり、例えば、０〜50［度］が考えられる。このステッ
プS2の判断結果、否定結果を得ると、直ちに、ステップ
S3に進んで当該接続監視プログラムを終了する。これに
対して、肯定結果を得ると、ステップS4において目標設
定温度T2を入力装置６から取り込む。

次いで、ステップS5において、この取り込んだ設定温
度T2が、接続異常の判断を行う温度より大きく指定され
ているか否かを判断する。

その結果否定結果を得ると、ステップS3に進んで当該
プログラム（温度検出センサ２の接続監視処理）を終了
し、温度調節制御だけを継続して行なう。

逆に、設定温度T2が所定温度より大きい場合には、ス
テップS6においてそのときの検出温度T1を取り込み、次
のステップS7において、電源９のオン時の温度T1ONと比
べ、いま取り込んだ温度T1iが所定温度Ｔ（例えば10
度）以上下降しているか否かを判断する。

その結果、肯定結果を得ると、ステップS8に進んで、
表示駆動部10を駆動させて表示手段11に温度検出センサ
２の接続方向が反対である旨のメッセージを表示させ、
ステップS3において当該プログラムを終了させる。

これに対して、ステップS7の判断結果、否定結果を得
ると、ステップS9に進んで、いま取り込んだ検出温度T1
iが電源オン時の検出温度T1ONに比べて所定温度Ｔ（例
えば10度）以上上昇しているか否かを判断する。

その結果、肯定結果を得ると、温度検出センサ２が正
常に接続されていると判断してステップS3に進んで温度
検出センサ２の接続監視プログラムを終了させる。これ
に対して、否定結果を得ると、上述のステップS6に戻
る。

なお、設定温度T2を取り込んだ以降は、第２図では処
理ステップを省略しているが、この温度検出センサ２の
接続監視と平行して温度調節制御が実行される。

かかる接続監視プログラムは、以下に述べる考えに基
づき形成されたものである。

第１に、電源９のオン時には検出温度T1ONは室温であ
ることが多く、例えば、設定温度T2が室温より高い場合
においてオン時の検出温度T1ONが室温より低いときには
接続異常以外の異常（例えば断線異常）が発生している
と考えられ、他のルーチンによる異常表示動作に委ね、
オン時検出温度T1ONが室温より高いときには、電源９が
オフされた直後に再び電源９がオンされたと考えられて
接続は既に確認済みとすることにした。

第２に、設定温度T2が室温より高く設定されている場
合には、検出温度T1は上昇するはずであり、そこで所定
温度Ｔの上昇があったとき接続が正常であると判断する
ようにした。ここで、所定温度Ｔは、判断誤差を伴わな
いような値、例えば、10度程度に選定されることが望ま
しい。

第３に、逆に所定温度Ｔだけオン時検出温度（室温）
T1ONより低下することは、温度検出センサ２が逆に接続
されたためであると判断してメッセージを表示するよう
にした。

第４に、オン時検出温度T1ONと、設定温度T2が近いと
きには、誤判定する恐れがあるので、また、温度調節制
御だけを行なうメインルーチンに移行するまでの時間が
不必要に長くなる恐れがあるので、この場合には、判断
動作を行わないようにした。

第５に、温度検出センサ２が誤接続されるときとして
は、製造組み立て時か、又は、温度検出センサ２の取替
え時であるので、その際には、一般に電源９をオフして
行うので、接続異常の判断を電源９のオン時に行うよう
にした。

以上の考えに基づいて形成されたプログラムを有する
以上の構成において、製造組み立て時に温度検出センサ
２の接続が反対に行われたとする。このとき、その後の
最初の電源９のオン時に、第２図に示すプログラムが開
始され、オン時の温度T1ONが取り込まれ、次いで、その
温度T1ONが所定範囲の温度であること、設定温度T2が所
定温度以上であることが確認された後、温度調節制御に
よって変化する検出温度T1iが取り込まれ、当初の温度T
IONに比べて所定温度Ｔ（10度）以上上昇したか、又は
所定温度以上下降したか判断できるまで、繰り返し検出
温度T1iの取り込みが実行される。この場合、逆に接続
されているので、やがて所定温度Ｔ（10度）以上下降
し、これにより、表示駆動部10が表示手段11を駆動して
異常を示すメッセージを表示させる。

従って、上述の実施例によれば、温度検出センサ２が
逆に接続されたことをユーザに報知することができ、ユ
ーザが措置を講じて、当該温度調節器１によって調節さ
れる制御対象８、センサ２等を故障させることを未然に
防止させることができる。

なお、上述の実施例においては、温度検出センサ２と
して熱電対を用いたものを示したが、本発明はこれに限
らず、接続方向に融通性のないセンサ（例えば、サーミ
スタ）を用いた温度調節器に広く適用することができ
る。

また、上述の実施例においては、設定温度T2がオン時
の検出温度T1ONより高い場合について述べたが、逆に低
い場合にも本発明を適用することができる。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、温度検出センサの接
続異常を報知するようにしたので、制御対象を初め、各
種の回路、部品が、過度の温度上昇、下降によって故障
するようの事態を有効に回避することができる。

また、本発明によれば、制御部が、電源オン時の検出
温度が所定範囲内にあることを確認しているので、温度
検出センサの逆接続異常を断線異常と確実に区別して検
出することができる。

さらに、本発明によれば、制御部が、電源オン時の検
出温度より、設定温度が所定温度以上高い（低い）場合
においてのみ、温度検出センサの逆接続異常か否かを判
断するようにしたので、電源オン時の検出温度と設定温
度とが近いために誤った検出がなされるようなことを防
止できる。

さらにまた、本発明によれば、電源オン時の検出温度
からのその後の検出温度の変化方向が、設定温度からみ
て逆方向になっているかに基づいて、逆接続異常を検出
するようにしたので、電源オン時の検出温度から所定温
度以上下降（上昇）していれば、そのときの検出温度が
通常の制御範囲内の温度であっても異常を検出でき、異
常検出までの時間を短時間にできる。

また、本発明によれば、電源オン時の検出温度からの
その後の検出温度の変化方向が、設定温度からみて逆方
向になっているかに基づいて逆接続異常を検出してお
り、接続方向に融通性がない温度検出センサに共通の性
質を利用しているので、接続方向に融通性がない温度検
出センサを備える温度調節器に広く適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による温度調節器の一実施例を示すブロ
ック図、第２図は温度検出センサ２の接続異常監視手順
を示すフローチャートである。 ２……温度検出センサ、５……制御部、６……入力装
置、８……制御対象、９……電源、11……表示手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−174977（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−36300（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−74267（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−12207（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭59−37707（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】制御部が接続方向に融通性がない温度検出
   センサによる検出温度と、入力装置からの設定温度との
   偏差に基づき上記検出温度が上記設定温度に一致するよ
   うに制御対象を制御する温度調節器において、 上記制御部は、所定範囲内にあることを確認した電源オ
   ン時の上記検出温度より、上記設定温度が第１の所定温
   度以上高い（低い）場合において、この設定温度を目標
   とした、上記制御対象に対する温度調節制御によって変
   化した上記検出温度が上記電源オン時の検出温度より第
   ２の所定温度以上下降（上昇）したとき、表示手段を動
   作させて上記温度検出センサの逆接続異常を報知させる
   ようにしたことを特徴とする温度調節器。