JP2626260B2 - 電気暖房器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電気暖房器に関し、さら
に詳細にいえば、温度に応じて抵抗率が変化する感熱層
を２本の導線の間に介在させて構成した感熱線により温
度を検知して電熱線への通電を制御する電気暖房器に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】電熱線を用いた暖房機器、例えば暖気毛
布、電気カーペットには、電熱線に添って感熱線を配置
し、この感熱線にサーモスタットの役割を果たさせてい
る。感熱線の典型的な構成を図４に示す。感熱線１１
は、互いに逆向きに巻いた２つの導線２ａ，２ｂからな
り、その間に特殊ナイロンの感熱層１を介在させたもの
である。

【０００３】温度が上がると感熱層１の抵抗が減少する
ので、これを検出器で検出して温度制御に用いることが
できる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の電気
暖房器では、感熱層の経年変化、変質等で感熱層の抵抗
が変化したり、感熱層が破れて導線間の短絡、あるいは
コネクタに異物が挾まって導線の開放が発生した場合、
感熱線の温度検知機能が働かなくなり、温度制御ができ
なくなる。

【０００５】このため、暖房機器の温度が異常に上が
り、焦げや火災等の事故に発展する可能性がある。本発
明は、感熱線に二重の温度検知機能を設けることによ
り、感熱線の異常を検知して安全に温度を制御すること
ができる電気暖房器を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の電気暖房器は、図１に示すように、温度に
応じて抵抗率が変化する感熱層１を２本の導線２ａ，２
ｂの間に介在させた感熱線と、上記２本の導線２ａ，２
ｂの間の抵抗値により温度を検知する第一の温度検知手
段３とを設け、この第一の温度検知手段３で検知した温
度により電熱線への通電を制御する電気暖房器におい
て、上記２本の導線２ａ，２ｂのうち少なくとも１本
（図では２ａ）を、温度により抵抗値が変化する金属で
構成し、その導線自体の抵抗値により温度を検知する第
二の温度検知手段４を設け、上記第一の温度検知手段３
の検知温度Ｔs2と第二の温度検知手段４の検知温度Ｔs1
との比較に基づいて感熱線の温度検知機能の異常を検知
する異常検知手段５と設けたものである。

【０００７】

【作用】上記の構成の電気暖房器によれば、感熱線を構
成する２本の導線２ａ，２ｂのうち少なくとも１本を、
温度により抵抗値が変化する金属で構成し、その導線２
ａ，２ｂ自体の抵抗値の変化により温度を検知し、第一
の温度検知手段３の検知温度と比較することによって、
検知温度が違っていれば感熱線の温度検知機能の異常を
判断する。

【０００８】そこで、この判断に基づいて、電熱線への
通電を停止したり異常表示を出したりすることができ
る。

【０００９】

【実施例】以下実施例を示す添付図面によって詳細に説
明する。図２は電気暖房器の電気回路の概略を示す。商
用電源の電圧は、抵抗Ｒ１と導線２ａの抵抗で分圧さ
れ、導線２ａの電圧はフォトトライアックPHT1を通して
抵抗Ｒ３とＲ４で分圧され、ダイオードＤ１で整流され
る。Ｃ１は平滑コンデンサである。ダイオードＤ１で整
流された電圧Ｖs1はマイクロコピュータ５１に入力され
る。したがって、電圧Ｖs1は導線２ａの抵抗値に相当す
る直流電圧となる。

【００１０】導線２ａは、温度により抵抗値が著しく変
化する金属、例えばＮi ，Ａl で構成される。一方、感
熱層１を介して導線２ａと対向して設けられた導線２ｂ
の電圧は、フォトトライアックPHT2、コンデンサＣ２を
通して抵抗Ｒ６，Ｒ７で分圧され、ダイオードＤ２で整
流される。Ｃ３は平滑コンデンサである。ダイオードＤ
２で整流された電圧Ｖs2はマイクロコピュータ５１に入
力される。電圧Ｖs2は感熱層１と導線２ａとの合成抵抗
に相当する直流電圧となる。コンデンサＣ２を挿入した
のは、感熱層１に蓄積される電荷に起因して発生する直
流電圧成分をカットするためである。

【００１１】ＶＲは、使用者の設定する温度設定器であ
り、両端の電圧Ｖs2と中間タップの電圧Vrefとの比を測
定することにより、使用者が設定した温度を読み取るこ
とができる。演算増幅器ＯＰ1 は電圧Ｖs1を入力として
基準電圧Ｅと比較し、電圧Ｖs1＞Ｅとなったとき、ＳＣ
Ｒをオンして抵抗Ｒ５に電流を流し、抵抗Ｒ５と熱結合
させているヒューズＦを切って電熱線Ｈへの通電を停止
させるものである。基準電圧Ｅの値は、電気暖房器の異
常温度上昇を防止する観点から決められる。

【００１２】ＲＹはマイクロコンピュータ５１の指令に
よって動作する両切りのリレー、ＬＰは異常表示点滅ラ
ンプである。図３は上記実施例における温度制御のフロ
ーチャートである。まず商用電源を入れるとマイクロコ
ンピュータ５１はフォトトライアックPHT1をオン、PHT2
をオフし（ステップ(1) ）、電圧Ｖs1を観測する（ステ
ップ(2) ）。これにより導線２ａのインピーダンスを検
出する。次にフォトトライアックPHT1をオフ、PHT2をオ
ンし（ステップ(3) ）、電圧Ｖs2と電圧Vrefを測定する
（ステップ(4) ）。そして、比Vref／Ｖs2をとることに
よって温度設定器ＶＲに設定された温度を調べ（ステッ
プ(5) ）、この設定温度をＴref とする。また、電圧Ｖ
s1、電圧Ｖs2から感熱線の温度Ｔs1，Ｔs2をそれぞれ算
出する（ステップ(6) ）。

【００１３】次に、ステップ(7) においてＴs1とＴs2と
を比較する。感熱線に断線、短絡があったり、感熱線の
接続端子Ｔの接触に異常があったりすると、Ｔs1とＴs2
とは原則として一致しない。この時は異常とみなし、ト
ランジスタＴr をオンしてリレーＲＹをカットし（ステ
ップ(8) ）、ランプＬＰを点滅させる。Ｔs1とＴs2とが
一致またはほぼ一致していれば、通常の温度制御を行
う。すなわち、温度Ｔs1，Ｔs2のうちいずれかの温度
（実施例ではＴs2）と設定温度Ｔref とを比較して（ス
テップ(9) ）、Ｔs2＞Ｔref ならばリレーＲＹをオフし
（ステップ(10)）、Ｔs2＜Ｔref ならばリレーＲＹをオ
ンする（ステップ(11)）。そして、スタートに戻り以上
の手順を繰り返す。

【００１４】なお、以上の手順中でＴs1とＴs2とが一致
しながら共に上昇する場合が考えられるが、Ｔs1が基準
温度を超えると演算増幅器ＯＰ1 の働きによりヒューズ
Ｆを切断して危険を防止できる。以上のように、この実
施例では、感熱線を構成する導線の一つを、温度に対す
る抵抗変化の大きな金属で形成し、この金属の抵抗から
算出される感熱線の温度と、従来どおり感熱層１の抵抗
変化から算出される温度との比較の結果、不一致が認め
られれば、リレーをカットし電熱線Ｈへの通電を遮断で
きるので、従来のように感熱線の温度検知機能に異常が
発生したまま温度制御を続行していた場合と比べ、安全
性が高くなっている。

【００１５】なお、本発明は上記の実施例に限定される
ものではなく、例えば感熱線を構成する導線を、両方と
も温度に対する抵抗変化の大きな金属で形成し、これら
の金属の合成抵抗により温度Ｔs1を検知するようにして
もよい。その他本発明の要旨を変更しない範囲内におい
て、種々の設計変更を施すことが可能である。

【００１６】

【発明の効果】以上のように、本発明の電気暖房器によ
れば、感熱線を構成する２本の導線のうち少なくとも１
本を、温度により抵抗値が変化する金属で構成し、その
導線自体の抵抗値の変化により温度を検知し、第一の温
度検知手段の検知温度と比較することによって、感熱線
の温度検知機能の正常・異常を判断できるようになるの
で、この判断に基づいて電熱線への通電を制御すれば、
非常に安全な電気暖房器の温度制御を実現することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電気暖房器の要部構成を示すブロック
図である。

【図２】電気暖房器の電気回路図である。

【図３】温度制御のフローチャートである。

【図４】従来の感熱線の構成図である。

【符号の説明】

１ 感熱層 ２ａ，２ｂ 導線 ３ 第一の温度検知手段 ４ 第二の温度検知手段 ５ 異常検知手段 Ｈ 電熱線

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】温度に応じて抵抗率が変化する感熱層(1)
   を２本の導線(2a,2b) の間に介在させて構成した感熱線
   と、上記２本の導線(2a,2b) の間の抵抗値により温度を
   検知する第一の温度検知手段(3)とを設け、この第一の
   温度検知手段(3) で検知した温度により電熱線への通電
   を制御する電気暖房器において、上記２本の導線(2a,2
   b) のうち少なくとも１本を、温度により抵抗値が変化
   する金属で構成し、その導線自体の抵抗値により温度を
   検知する第二の温度検知手段(4) を設け、上記第一の温
   度検知手段(3) の検知温度Ｔs2と第二の温度検知手段
   (4) の検知温度Ｔs1との比較に基づいて感熱線の温度検
   知機能の異常を検知する異常検知手段(5) と設けたこと
   を特徴とする電気暖房器。