JP2563245B2 - 床暖房制御装置 - Google Patents
床暖房制御装置Info
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- JP2563245B2 JP2563245B2 JP60043118A JP4311885A JP2563245B2 JP 2563245 B2 JP2563245 B2 JP 2563245B2 JP 60043118 A JP60043118 A JP 60043118A JP 4311885 A JP4311885 A JP 4311885A JP 2563245 B2 JP2563245 B2 JP 2563245B2
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- Japan
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- temperature
- heater
- heaters
- floor heating
- power
- Prior art date
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-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/1906—Control of temperature characterised by the use of electric means using an analogue comparing device
- G05D23/1912—Control of temperature characterised by the use of electric means using an analogue comparing device whose output amplitude can take more than two discrete values
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Temperature (AREA)
- Control Of Resistance Heating (AREA)
- Central Heating Systems (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電気カーペット等の床暖房装置の発熱体へ
の通電の制御回路に関するものである。
の通電の制御回路に関するものである。
従来の技術 一般に電気カーペット等の床暖房装置における通電制
御方法としては、第11図に示すように、温度検出回路11
aの信号と温度設定回路11bの信号とにより、リレー11d
の接点をON−OFF制御させて、一括してヒータ１、２へ
給電せしめる方法、すなわち、リレーON時高ワットOFF
時ゼロワットにすることにより電気カーペットの表面温
度を制御する手段があり、ヒータ１、２の電力を変化さ
せる手段として、単方向性の整流素子を使用して電力を
半分にする通電制御手段がある。また電気カーペットの
通電面積を選択する手段としては、通電面積切換スイッ
チ11E、11Fにより、全く通電しない面積が生じる構成が
一般的である。
御方法としては、第11図に示すように、温度検出回路11
aの信号と温度設定回路11bの信号とにより、リレー11d
の接点をON−OFF制御させて、一括してヒータ１、２へ
給電せしめる方法、すなわち、リレーON時高ワットOFF
時ゼロワットにすることにより電気カーペットの表面温
度を制御する手段があり、ヒータ１、２の電力を変化さ
せる手段として、単方向性の整流素子を使用して電力を
半分にする通電制御手段がある。また電気カーペットの
通電面積を選択する手段としては、通電面積切換スイッ
チ11E、11Fにより、全く通電しない面積が生じる構成が
一般的である。
発明が解決しようとする問題点 ところが、この様な制御方法で電気カーペットを使用
すると、リレー11dON時には、高電力が消費されるた
め、ヒータ１、２の温度が急上昇し、設定温度に達する
時点、すなわちリレー11dがOFFする寸前では人体にあつ
すぎ、逆にリレー11dOFF時には、ヒータ１、２からの熱
供給がなくぬるく感じるという問題がある。また通電面
積を選択する場合は、ヒータ１、２が通電されていない
部分は、当然ながら低温度であり、この部分を所定の温
度にするには時間を要するものである。
すると、リレー11dON時には、高電力が消費されるた
め、ヒータ１、２の温度が急上昇し、設定温度に達する
時点、すなわちリレー11dがOFFする寸前では人体にあつ
すぎ、逆にリレー11dOFF時には、ヒータ１、２からの熱
供給がなくぬるく感じるという問題がある。また通電面
積を選択する場合は、ヒータ１、２が通電されていない
部分は、当然ながら低温度であり、この部分を所定の温
度にするには時間を要するものである。
この問題を解決するために、ヒータの電力を制御極付
単方向性整流素子にて、この電力を半分にする制御方法
があるがこれは電源を歪ませ、高調波が電源に重畳され
て、他機器に対する雑音障害を発生するものである。
単方向性整流素子にて、この電力を半分にする制御方法
があるがこれは電源を歪ませ、高調波が電源に重畳され
て、他機器に対する雑音障害を発生するものである。
本発明はこのような従来の問題点を解消するものであ
り、使用者に暖感覚が良く、雑音障害のない電気カーペ
ットを提供するものである。
り、使用者に暖感覚が良く、雑音障害のない電気カーペ
ットを提供するものである。
問題点を解決するための手段 本発明の床暖房制御装置は、２組のヒーターを一対と
し１組のヒータの半分の電力と、もう１組のヒータの半
分の電力を、異なる半周期で交互に消費するよう、電源
の電圧検出回路、温度設定回路、温度検出回路、給電選
択スイッチの各回路の出力信号により論理回路構成した
ものである。
し１組のヒータの半分の電力と、もう１組のヒータの半
分の電力を、異なる半周期で交互に消費するよう、電源
の電圧検出回路、温度設定回路、温度検出回路、給電選
択スイッチの各回路の出力信号により論理回路構成した
ものである。
作用 本発明の床暖房制御装置は、一対のヒータを異った電
源の相で交互に消費させるよう制御することにより、瞬
時の消費電力を半減したり、一対のヒータの抵抗値をか
えることにより任意に瞬時の消費電力量を変化させるこ
とができ、使用者が簡単に好みの暖感覚を得られるもの
である。
源の相で交互に消費させるよう制御することにより、瞬
時の消費電力を半減したり、一対のヒータの抵抗値をか
えることにより任意に瞬時の消費電力量を変化させるこ
とができ、使用者が簡単に好みの暖感覚を得られるもの
である。
さらに他機器に対して、この電気カーペットは電源の
それぞれ異なる半周期中に電力が消費されるので、電源
歪がなく、電気雑音障害が極めて少ないものである。
それぞれ異なる半周期中に電力が消費されるので、電源
歪がなく、電気雑音障害が極めて少ないものである。
実施例 以下、本発明の一実施例の床暖房制御装置を図面を参
照して説明する。
照して説明する。
第１図に示すように、ヒータ１及びヒータ２の給電は
制御極付双方向整流素子（以下商品名のトライマックで
代表する）４及び５を駆動することにより、制御され
る。温度センサ３はヒータ１及びヒータ２の熱雰囲気を
検知するよう配設されており、この温度の電気信号への
変換は、第２図に示す回路で構成されている。第２図に
おいて温度センサ３の温度が低いと、第３図のごとく、
温度センサ３のインピーダンスが高いためトランジスタ
401のベースからエミッタへ電流が少なく、このトラン
ジスタ401のコレクタの電位は高い。温度センサ３の温
度が高くなると、トランジスタ401のベースからエミッ
タへの電流が多くなりこのトランジスタ401のコレクタ
の電位は低くなる。このコレクタをコンパレータ402の
非反転入力に接続し、反転入力電位を温調用ボリューム
403と、抵抗404の直列回路により構成すると、コンパレ
ータ402の反転入力電圧が非反転入力電圧より低い時
は、コンパレータ402の出力はHi出力となり、その逆の
時はLoとなる。すなわち、温度センサ３の温度が低いと
きはHi設定より高くなるとLoを出力する。
制御極付双方向整流素子（以下商品名のトライマックで
代表する）４及び５を駆動することにより、制御され
る。温度センサ３はヒータ１及びヒータ２の熱雰囲気を
検知するよう配設されており、この温度の電気信号への
変換は、第２図に示す回路で構成されている。第２図に
おいて温度センサ３の温度が低いと、第３図のごとく、
温度センサ３のインピーダンスが高いためトランジスタ
401のベースからエミッタへ電流が少なく、このトラン
ジスタ401のコレクタの電位は高い。温度センサ３の温
度が高くなると、トランジスタ401のベースからエミッ
タへの電流が多くなりこのトランジスタ401のコレクタ
の電位は低くなる。このコレクタをコンパレータ402の
非反転入力に接続し、反転入力電位を温調用ボリューム
403と、抵抗404の直列回路により構成すると、コンパレ
ータ402の反転入力電圧が非反転入力電圧より低い時
は、コンパレータ402の出力はHi出力となり、その逆の
時はLoとなる。すなわち、温度センサ３の温度が低いと
きはHi設定より高くなるとLoを出力する。
次に電源の正、負極性電圧検出回路５について第４
図、第５図により説明する。第４図において電源端子Ｙ
を0Vとすると、電源電圧が電源端子Ｙに対し、電源端子
Ｘが正のときはトランジスタ501がその周期中ONし、第
５図のＢに示す様な電圧を発生する。
図、第５図により説明する。第４図において電源端子Ｙ
を0Vとすると、電源電圧が電源端子Ｙに対し、電源端子
Ｘが正のときはトランジスタ501がその周期中ONし、第
５図のＢに示す様な電圧を発生する。
電源端子Ｙが負の期間になるとトランジスタ502のベ
ースからエミッタへと電流が流れて、トランジスタ503
がONし、第５図のＣに示すような電圧を発生する。
ースからエミッタへと電流が流れて、トランジスタ503
がONし、第５図のＣに示すような電圧を発生する。
次に論理回路第６図について、電力選択スイッチ７、
８も含めて、タイミングチャート図である第７図に従っ
て説明する。第６図において端子Ａには、第２図で示し
たコンパレータ402の出力が印加され、端子Ｂ、端子Ｃ
には第４図に示す出力が印加されている。
８も含めて、タイミングチャート図である第７図に従っ
て説明する。第６図において端子Ａには、第２図で示し
たコンパレータ402の出力が印加され、端子Ｂ、端子Ｃ
には第４図に示す出力が印加されている。
電力選択スイッチ７が7a、８が開放に接続されている
時、Ｒ−Ｓフリップフロップ610の出力ＱにHi、Ｒ−Ｓ
フリップフロップ609のＱはHiとなりAND回路605、606の
出力は第７図に示すようになり、このときAND回路607の
出力はLoとなり、OR回路612の出力Ｄ端子は時間T1で示
すように電源の半周期出力し、同様にＦ端子は次の半周
期間出力される。
時、Ｒ−Ｓフリップフロップ610の出力ＱにHi、Ｒ−Ｓ
フリップフロップ609のＱはHiとなりAND回路605、606の
出力は第７図に示すようになり、このときAND回路607の
出力はLoとなり、OR回路612の出力Ｄ端子は時間T1で示
すように電源の半周期出力し、同様にＦ端子は次の半周
期間出力される。
次に、電力選択スイッチを7bにすると、Ｒ−Ｓフリッ
プフロップ610の出力ＱはLo、Ｒ−Ｓフリップフロップ6
09の出力ＱはLoとなり、端子Ｄ、Ｆには、電源の正から
負、負から正へ変化する一定の期間出力される。その様
子は第７図のT2の期間である。T3の期間は、電力選択ス
イッチ７を7bにした状態でさらに面積選択スイッチ8aを
ONした場合、期間T4は面積選択スイッチ8bをONした場
合、期間T5は面積選択スイッチ8aを再びOFFした場合で
ある。前記いずれの状態でも温度センサーが設定に達し
ていない場合である。すなわち、T1の期間は第１図で示
すトライアック４の正方向の半波駆動される期間で、ヒ
ータ１は半波通電され、トライアック５は次の半サイク
ルの負方向の半波駆動でヒータ２は半波通電される。T2
の期間はトライアック４、５とも正負の両期間駆動され
ヒータ１、２の消費電力は、前記T1の期間の倍となる。
T3の期間トライアック５が全波駆動され、T4期間はトラ
イアック４、５は駆動されず、ヒータOFFの状態、T5の
期間はトライアック４が駆動されて、ヒータ１が全波通
電されている状態を示す。
プフロップ610の出力ＱはLo、Ｒ−Ｓフリップフロップ6
09の出力ＱはLoとなり、端子Ｄ、Ｆには、電源の正から
負、負から正へ変化する一定の期間出力される。その様
子は第７図のT2の期間である。T3の期間は、電力選択ス
イッチ７を7bにした状態でさらに面積選択スイッチ8aを
ONした場合、期間T4は面積選択スイッチ8bをONした場
合、期間T5は面積選択スイッチ8aを再びOFFした場合で
ある。前記いずれの状態でも温度センサーが設定に達し
ていない場合である。すなわち、T1の期間は第１図で示
すトライアック４の正方向の半波駆動される期間で、ヒ
ータ１は半波通電され、トライアック５は次の半サイク
ルの負方向の半波駆動でヒータ２は半波通電される。T2
の期間はトライアック４、５とも正負の両期間駆動され
ヒータ１、２の消費電力は、前記T1の期間の倍となる。
T3の期間トライアック５が全波駆動され、T4期間はトラ
イアック４、５は駆動されず、ヒータOFFの状態、T5の
期間はトライアック４が駆動されて、ヒータ１が全波通
電されている状態を示す。
なお、温度センサ３が設定温度に達すれば、前記いず
れの状態でも端子ＡがLoとなり、どのトライアック４、
５も駆動されない。
れの状態でも端子ＡがLoとなり、どのトライアック４、
５も駆動されない。
第８図はヒータ１、２の構造図で、1aはヒータ線、1b
は熱溶融絶縁物、1cは安全線、1dは芯糸、1eは外被であ
る。
は熱溶融絶縁物、1cは安全線、1dは芯糸、1eは外被であ
る。
第９図は温度センサ３の構造図で、3a、3cは電極線、
3bは感温材、3eは外被である。
3bは感温材、3eは外被である。
第10図は床暖房装置にヒータ１、２、温度センサ３を
配設した構造を示す斜視図で、10aは芯地、10bは表布で
ある。
配設した構造を示す斜視図で、10aは芯地、10bは表布で
ある。
また第１図の4aは温度検出回路、4bは温度設定回路で
ある。
ある。
発明の効果 以上のように本発明の床暖房制御装置は、電力選択ス
イッチにより、一対のヒータにそれぞれ異った極性の電
圧を印加できるので、他機器に対して電気雑音障害を与
えることなく、ヒータの消費電力を半減できる。またヒ
ータの抵抗値をそれぞれ異ならせることにより、電力を
任意に変えることができ、使用者に簡単な操作で、好み
の暖感覚を提供できる。
イッチにより、一対のヒータにそれぞれ異った極性の電
圧を印加できるので、他機器に対して電気雑音障害を与
えることなく、ヒータの消費電力を半減できる。またヒ
ータの抵抗値をそれぞれ異ならせることにより、電力を
任意に変えることができ、使用者に簡単な操作で、好み
の暖感覚を提供できる。
第１図は本発明の一実施例における制御ブロック図、第
２図は温度検出回路図、第３図は温度センサー３の温度
に対するインピーダンス特性図、第４図は正負極性電圧
検出回路図、第５図は正負極性電圧検出回路図の電圧波
形図、第６図は論理回路図、第７図は論理回路のタイミ
ングチャート図、第８図はヒータ１、２の構造図、第９
図は温度センサの構造図、第10図は床暖房装置にヒー
タ、温度センサを配設した構造を示す斜視図、第11図は
従来の制御ブロック図である。 １……ヒータ、２……ヒータ、３……温度センサ、４…
…トライアック、５……トライアック、4a……温度検出
回路、4b……温度設定回路、5A……正、負極性電圧検出
回路、６……論理回路、７……電力選択スイッチ、８…
…面積選択スイッチ、10a……芯地、10b……表布。
２図は温度検出回路図、第３図は温度センサー３の温度
に対するインピーダンス特性図、第４図は正負極性電圧
検出回路図、第５図は正負極性電圧検出回路図の電圧波
形図、第６図は論理回路図、第７図は論理回路のタイミ
ングチャート図、第８図はヒータ１、２の構造図、第９
図は温度センサの構造図、第10図は床暖房装置にヒー
タ、温度センサを配設した構造を示す斜視図、第11図は
従来の制御ブロック図である。 １……ヒータ、２……ヒータ、３……温度センサ、４…
…トライアック、５……トライアック、4a……温度検出
回路、4b……温度設定回路、5A……正、負極性電圧検出
回路、６……論理回路、７……電力選択スイッチ、８…
…面積選択スイッチ、10a……芯地、10b……表布。
Claims (3)
- 【請求項１】複数のヒータと、前記ヒータの温度を検出
する温度センサと、前記ヒータを通電制御をする、複数
の制御極付双方向整流素子と、前記温度センサの温度を
電圧変換する温度検出回路と、前記ヒータへ給電する交
流電源の電圧に同期して極性を検出する正、負極性電圧
検出回路と、前記ヒータの温度を調節する温度設定回路
と、前記ヒータへの給電状態を選択出来る電力選択スイ
ッチと、前記ヒータの通電面積を選択できる面積選択ス
イッチとを備え、前記電力選択スイッチにより前記ヒー
タへの給電を可変してなる床暖房制御装置。 - 【請求項２】正、負極性電圧検出回路の出力信号と、温
度検出回路の出力信号と、温度設定回路の出力信号と、
前記３つの出力信号の論理を構成する論理回路とを備
え、前記論理回路により、一対のヒータへの通電を互い
に半同期毎に給電してなる特許請求の範囲第１項記載の
床暖房制御装置。 - 【請求項３】一対のヒータは互いに異なる抵抗値を有す
る特許請求の範囲第２項記載の床暖房制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60043118A JP2563245B2 (ja) | 1985-03-05 | 1985-03-05 | 床暖房制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60043118A JP2563245B2 (ja) | 1985-03-05 | 1985-03-05 | 床暖房制御装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7311996A Division JP2743892B2 (ja) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | 床暖房制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61202214A JPS61202214A (ja) | 1986-09-08 |
| JP2563245B2 true JP2563245B2 (ja) | 1996-12-11 |
Family
ID=12654921
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60043118A Expired - Lifetime JP2563245B2 (ja) | 1985-03-05 | 1985-03-05 | 床暖房制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2563245B2 (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5627839A (en) * | 1979-08-10 | 1981-03-18 | Sanyo Electric Co Ltd | Laying type electric room heater |
| JPS58207116A (ja) * | 1982-05-27 | 1983-12-02 | Sharp Corp | 温度制御装置 |
| JPS5949212U (ja) * | 1982-09-24 | 1984-04-02 | 株式会社日立ホームテック | ヒ−タ−の温度制御装置 |
| JPS60249282A (ja) * | 1984-05-24 | 1985-12-09 | 松下電工株式会社 | 温度制御回路 |
-
1985
- 1985-03-05 JP JP60043118A patent/JP2563245B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61202214A (ja) | 1986-09-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |