JP2664468B2 - 温度制御装置 - Google Patents
温度制御装置Info
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- JP2664468B2 JP2664468B2 JP9017989A JP9017989A JP2664468B2 JP 2664468 B2 JP2664468 B2 JP 2664468B2 JP 9017989 A JP9017989 A JP 9017989A JP 9017989 A JP9017989 A JP 9017989A JP 2664468 B2 JP2664468 B2 JP 2664468B2
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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、電気毛布などの採暖用器
具の温度制御装置に関する。
具の温度制御装置に関する。
従来の技術 従来の温度制御装置を第３図および第４図にもとづい
て説明する。第３図は、従来の電気カーペットの回路図
である。１は電気カーペット本体（図示せず）に配線さ
れた温度検知線で、２本の電極線２の間に高分子感温体
３を介在させ、この温度検知線１に直列に抵抗４、ダイ
オード５、温度検知回路６が接続されている。温度検知
回路６は抵抗7,8の直列回路とコンデンサ９との並列回
路より構成され、ダイオード５に流れる電流を電圧に変
換している。また抵抗４とダイオード５との接続点にダ
イオード10と抵抗11および電解コンデンサ12の並列回路
とが直列に接続され、電源13の正のサイクルに流れる電
流Iaとほぼ等しい電流Ibを電源13の負のサイクルに流
し、高分子感温体３の分極による劣化を防止している。
電源13に接続された温度設定回路14はダイオード15、可
変抵抗器16、抵抗17,18、コンデンサ19で構成されてい
る。制御回路20は、温度検知回路６の出力信号VTと温度
設定回路14の出力信号VSを比較するオープンコレクタ型
の比較器21と、比較器21により作動してリレー24を駆動
し、ヒータ線23をON,OFF制御する電力制御素子としての
トランジスタ22とからなり、このトランジスタ22のベー
ス電流は電源13を半波整流するダイオード27から抵抗2
5,26を介して与えられる。28はダイオード27に接続され
た平滑用コンデンサである。29はリレー24のコイルの逆
起電力吸収用ダイオードである。電気カーペット本体に
配線されたヒータ線23は発熱体30と電極線31とその間に
介在させた高分子材料32で構成され、この高分子材料32
は通常温度では高インピーダンスを有し一定温度で溶解
してショートする。したがって、発熱線30が異常発熱
時、発熱線30と電極線31がショートし、電源13に直列に
接続された温度ヒューズ37と熱的に結合した抵抗33,34
にダイオード35,36を介して電流を流すことにより、抵
抗33,34を発熱させて温度ヒューズ37を溶断させ、発熱
線30の異常発熱を停止させる。また、電圧検出回路38は
トランジスタ39,40と抵抗41で構成されて、温度検知回
路６に接続され、温度ヒューズ37と温度検知線１の経路
のオープン故障、温度検知線１と抵抗４の経路および抵
抗４自身のオープン故障、抵抗４とダイオード５の経路
およびダイオード５自身のオープン故障、ダイオード５
と抵抗７の経路のオープン故障時に、リレー24を駆動す
るトランジスタ22をOFFし、ヒータ線23が異常発熱し、
電気カーペット本体が高温になるのを防止する。
て説明する。第３図は、従来の電気カーペットの回路図
である。１は電気カーペット本体（図示せず）に配線さ
れた温度検知線で、２本の電極線２の間に高分子感温体
３を介在させ、この温度検知線１に直列に抵抗４、ダイ
オード５、温度検知回路６が接続されている。温度検知
回路６は抵抗7,8の直列回路とコンデンサ９との並列回
路より構成され、ダイオード５に流れる電流を電圧に変
換している。また抵抗４とダイオード５との接続点にダ
イオード10と抵抗11および電解コンデンサ12の並列回路
とが直列に接続され、電源13の正のサイクルに流れる電
流Iaとほぼ等しい電流Ibを電源13の負のサイクルに流
し、高分子感温体３の分極による劣化を防止している。
電源13に接続された温度設定回路14はダイオード15、可
変抵抗器16、抵抗17,18、コンデンサ19で構成されてい
る。制御回路20は、温度検知回路６の出力信号VTと温度
設定回路14の出力信号VSを比較するオープンコレクタ型
の比較器21と、比較器21により作動してリレー24を駆動
し、ヒータ線23をON,OFF制御する電力制御素子としての
トランジスタ22とからなり、このトランジスタ22のベー
ス電流は電源13を半波整流するダイオード27から抵抗2
5,26を介して与えられる。28はダイオード27に接続され
た平滑用コンデンサである。29はリレー24のコイルの逆
起電力吸収用ダイオードである。電気カーペット本体に
配線されたヒータ線23は発熱体30と電極線31とその間に
介在させた高分子材料32で構成され、この高分子材料32
は通常温度では高インピーダンスを有し一定温度で溶解
してショートする。したがって、発熱線30が異常発熱
時、発熱線30と電極線31がショートし、電源13に直列に
接続された温度ヒューズ37と熱的に結合した抵抗33,34
にダイオード35,36を介して電流を流すことにより、抵
抗33,34を発熱させて温度ヒューズ37を溶断させ、発熱
線30の異常発熱を停止させる。また、電圧検出回路38は
トランジスタ39,40と抵抗41で構成されて、温度検知回
路６に接続され、温度ヒューズ37と温度検知線１の経路
のオープン故障、温度検知線１と抵抗４の経路および抵
抗４自身のオープン故障、抵抗４とダイオード５の経路
およびダイオード５自身のオープン故障、ダイオード５
と抵抗７の経路のオープン故障時に、リレー24を駆動す
るトランジスタ22をOFFし、ヒータ線23が異常発熱し、
電気カーペット本体が高温になるのを防止する。
第４図は、温度検知線１の温度−インピーダンス特性
図で、XCは容量分によるインピーダンス分、XRは抵抗分
によるインピーダンス分であり、全体では合成したイン
ピーダンスとなる。図よりわかるように、高温になれば
なるほどインピーダンスが下がる。すなわち、電流Iaは
温度が高いほど大きく、したがってVTも高くなる。反対
に温度が低いほどVTも低い。つまり、たとえば抵抗４の
オープン故障のようにIaが０になる故障はそのときの電
気カーペット本体の温度が低いということを示すことに
ほかならず、このままではヒータ線23の異常発熱を生ず
るため、電圧検出回路38によって、これを未然に防止す
るものである。
図で、XCは容量分によるインピーダンス分、XRは抵抗分
によるインピーダンス分であり、全体では合成したイン
ピーダンスとなる。図よりわかるように、高温になれば
なるほどインピーダンスが下がる。すなわち、電流Iaは
温度が高いほど大きく、したがってVTも高くなる。反対
に温度が低いほどVTも低い。つまり、たとえば抵抗４の
オープン故障のようにIaが０になる故障はそのときの電
気カーペット本体の温度が低いということを示すことに
ほかならず、このままではヒータ線23の異常発熱を生ず
るため、電圧検出回路38によって、これを未然に防止す
るものである。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、温度検知線１のインピーダンスは抵抗
分と容量分で構成されており、電流Ibが０となるような
故障、つまり電源13からダイオード10の経路およびダイ
オード10自身およびダイオード10と抵抗11の経路および
抵抗11自身および抵抗11と抵抗４・ダイオード５の接続
点までの経路のオープン故障時には、温度検知線１の容
量分に関する電流分だけ、正常時のIaよりも少なくな
る。したがって、VTは正常時の電圧より低くなる。つま
り、正常時の制御温度に比べて電気カーペット本体の制
御温度は高くなり、人体にやけどなどの非常に大きな損
害を与える危険をともなうものであり、採暖に用いる温
度制御装置としてはきわめて大きな問題をもっている。
分と容量分で構成されており、電流Ibが０となるような
故障、つまり電源13からダイオード10の経路およびダイ
オード10自身およびダイオード10と抵抗11の経路および
抵抗11自身および抵抗11と抵抗４・ダイオード５の接続
点までの経路のオープン故障時には、温度検知線１の容
量分に関する電流分だけ、正常時のIaよりも少なくな
る。したがって、VTは正常時の電圧より低くなる。つま
り、正常時の制御温度に比べて電気カーペット本体の制
御温度は高くなり、人体にやけどなどの非常に大きな損
害を与える危険をともなうものであり、採暖に用いる温
度制御装置としてはきわめて大きな問題をもっている。
さらに、高分子感温体３の可塑剤の量とイオンキャリ
アの量によっては、第４図のXR′のようなインピーダン
ス特性となり、XCとXRのときよりもXCとXR′のときの方
が相対的に容量分の占める割合が高くなり、上記問題
は、容量分の割合が増せば増すほど大きな問題となる。
アの量によっては、第４図のXR′のようなインピーダン
ス特性となり、XCとXRのときよりもXCとXR′のときの方
が相対的に容量分の占める割合が高くなり、上記問題
は、容量分の割合が増せば増すほど大きな問題となる。
すなわち、温度検知線１に用いられる高分子感温体３
の分極による劣化を防止するために設けられた回路（こ
こではIbだけが流れる回路）の故障時において、電気カ
ーペット本体などの制御温度が正常時の制御温度より高
くなり、人体にやけどなどの損害を与える危険をともな
うという問題を有するものである。特に温度検知線１の
容量分の割合が大きくなればなるほど正常時の制御温度
と異常時の制御温度の差は大きくなるという問題を有し
ている。
の分極による劣化を防止するために設けられた回路（こ
こではIbだけが流れる回路）の故障時において、電気カ
ーペット本体などの制御温度が正常時の制御温度より高
くなり、人体にやけどなどの損害を与える危険をともな
うという問題を有するものである。特に温度検知線１の
容量分の割合が大きくなればなるほど正常時の制御温度
と異常時の制御温度の差は大きくなるという問題を有し
ている。
４、かかる従来の問題を解決するもので、温度検知線に
用いられる高分子感温体の分極による劣化を防止するた
めに設けられた回路の故障時において、温度検知線のイ
ンピーダンスの容量分の割合が多いとも、ヒータ線のO
N,OFFを制御する電力制御素子をOFFすることにより、ヒ
ータ線の通電を停止し、制御温度が異常に上昇すること
を防止することのできる温度制御装置を提供することを
目的とするものである。
用いられる高分子感温体の分極による劣化を防止するた
めに設けられた回路の故障時において、温度検知線のイ
ンピーダンスの容量分の割合が多いとも、ヒータ線のO
N,OFFを制御する電力制御素子をOFFすることにより、ヒ
ータ線の通電を停止し、制御温度が異常に上昇すること
を防止することのできる温度制御装置を提供することを
目的とするものである。
課題を解決するための手段 上記問題を解決するために、本発明の温度制御装置
は、ヒータ線と、このヒータ線をON,OFFする電力制御素
子と、２本の電極線の間に高分子感温体を介在させて前
記ヒータ線の温度を検出するようにした温度検知線と、
この温度検知線に直列に接続されたコンデンサと、この
直列回路に直列に接続された第１のダイオードと、この
第１のダイオードに流れる電流を電圧に変換し、前記高
分子感温体のインピーダンスに比例した電圧を出力する
温度検知回路と、前記第１のダイオードと温度検知回路
の直列回路に並列にかつ前記第１のダイオードとは逆方
向で接続された第２のダイオードと、前記ヒータ線の温
度を設定する温度設定回路と、この温度設定回路の出力
信号と前記温度検知回路の出力信号を比較し前記電力制
御素子の駆動を制御する制御回路と、前記温度検知回路
の出力信号が一定電圧以下のとき、前記電力制御素子を
OFFする電圧検出回路とで構成したものである。
は、ヒータ線と、このヒータ線をON,OFFする電力制御素
子と、２本の電極線の間に高分子感温体を介在させて前
記ヒータ線の温度を検出するようにした温度検知線と、
この温度検知線に直列に接続されたコンデンサと、この
直列回路に直列に接続された第１のダイオードと、この
第１のダイオードに流れる電流を電圧に変換し、前記高
分子感温体のインピーダンスに比例した電圧を出力する
温度検知回路と、前記第１のダイオードと温度検知回路
の直列回路に並列にかつ前記第１のダイオードとは逆方
向で接続された第２のダイオードと、前記ヒータ線の温
度を設定する温度設定回路と、この温度設定回路の出力
信号と前記温度検知回路の出力信号を比較し前記電力制
御素子の駆動を制御する制御回路と、前記温度検知回路
の出力信号が一定電圧以下のとき、前記電力制御素子を
OFFする電圧検出回路とで構成したものである。
作用 上記構成により、電源の正のサイクルまたは負のサイ
クルのどちらのサイクルであっても、温度検知線に流れ
る電流が０になるような故障、すなわちオープン故障時
には、温度検知線に直列に接続したコンデンサによっ
て、反対のサイクルに流れる電流も０として温度検知回
路の出力信号を０とし、電圧検出回路で前記温度検知回
路の出力信号が一定電圧以下であることを検出し、電力
制御素子をOFFすることにより、ヒータ線への通電を停
止し、やけどなどの人体に及ぼす危険を未然に防止す
る。
クルのどちらのサイクルであっても、温度検知線に流れ
る電流が０になるような故障、すなわちオープン故障時
には、温度検知線に直列に接続したコンデンサによっ
て、反対のサイクルに流れる電流も０として温度検知回
路の出力信号を０とし、電圧検出回路で前記温度検知回
路の出力信号が一定電圧以下であることを検出し、電力
制御素子をOFFすることにより、ヒータ線への通電を停
止し、やけどなどの人体に及ぼす危険を未然に防止す
る。
実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は本発明の一実施例を示す温度制御装置のブロ
ック図であり、従来例と同一部品については同一の符号
を付し、その説明を省略する。第１図において、42は温
度検知線１と抵抗４の直列回路に直列に接続されたコン
デンサで、ダイオード５と10はそれぞれコンデンサ42を
介して温度検知線１と抵抗４との直列回路に接続されて
いる。
ック図であり、従来例と同一部品については同一の符号
を付し、その説明を省略する。第１図において、42は温
度検知線１と抵抗４の直列回路に直列に接続されたコン
デンサで、ダイオード５と10はそれぞれコンデンサ42を
介して温度検知線１と抵抗４との直列回路に接続されて
いる。
ここで、電源13と温度検知線１の経路および温度検知
線１と抵抗４の経路および抵抗４自身および抵抗４とコ
ンデンサ42の経路およびコンデンサ42自身およびコンデ
ンサ42とダイオード５の経路およびダイオード５自身お
よびダイオード５と抵抗７の経路のオープン故障におい
ては、従来例と同様、電圧検出回路38のトランジスタ40
をOFF、トランジスタ39をONし、制御回路20のトランジ
スタ22をOFFさせることから、ヒータ線23の異常過熱を
防止する。
線１と抵抗４の経路および抵抗４自身および抵抗４とコ
ンデンサ42の経路およびコンデンサ42自身およびコンデ
ンサ42とダイオード５の経路およびダイオード５自身お
よびダイオード５と抵抗７の経路のオープン故障におい
ては、従来例と同様、電圧検出回路38のトランジスタ40
をOFF、トランジスタ39をONし、制御回路20のトランジ
スタ22をOFFさせることから、ヒータ線23の異常過熱を
防止する。
一方、電源13とダイオード10の経路およびダイオード
10自身およびダイオード10とコンデンサ42・ダイオード
５の接続点までの経路におけるオープン故障において
は、電流Ibが０となることによってコンデンサ42には一
方向のみの電圧が加わり、コンデンサ42の放電回路がな
いことから、電流Iaも０となり、したがって、VT＝０と
なって、トランジスタ40をOFF、トランジスタ39をON
し、トランジスタ22をOFFし、ヒータ線23への通電を停
止する。
10自身およびダイオード10とコンデンサ42・ダイオード
５の接続点までの経路におけるオープン故障において
は、電流Ibが０となることによってコンデンサ42には一
方向のみの電圧が加わり、コンデンサ42の放電回路がな
いことから、電流Iaも０となり、したがって、VT＝０と
なって、トランジスタ40をOFF、トランジスタ39をON
し、トランジスタ22をOFFし、ヒータ線23への通電を停
止する。
また、電圧検出回路38は第２図のように構成し、VT自
身の電圧を比較するようにしてもよい。第２図におい
て、温度検知回路６の出力信号であるVTを、直流電源V
CCを抵抗43と44で分割した電圧VCと比較器45で比較し、
VTが一定電圧以下、すなわちVTVCで比較器45の出力を
L0とし、電力制御素子を駆動するトランジスタ22をOFF
させる。
身の電圧を比較するようにしてもよい。第２図におい
て、温度検知回路６の出力信号であるVTを、直流電源V
CCを抵抗43と44で分割した電圧VCと比較器45で比較し、
VTが一定電圧以下、すなわちVTVCで比較器45の出力を
L0とし、電力制御素子を駆動するトランジスタ22をOFF
させる。
発明の効果 以上のように本発明の温度制御装置によれば、次のよ
うな効果が得られる。
うな効果が得られる。
（１）温度検知線に流れる電流の経路にコンデンサを接
続することにより、電源電圧が正のサイクルに流れる電
流経路のオープン故障のみでなく、負のサイクルに流れ
る電流経路のオープン故障についても、完全に検出する
ことができ、制御温度の上昇に起因するヒータ線の異常
加熱によって、やけどなどの人体に及ぼす危険を未然に
防止することができる。この効果は、温度検知線のイン
ピーダンス特性において、容量分の分割が抵抗分の割合
に対して大きくなればなるほど、大きくなる。
続することにより、電源電圧が正のサイクルに流れる電
流経路のオープン故障のみでなく、負のサイクルに流れ
る電流経路のオープン故障についても、完全に検出する
ことができ、制御温度の上昇に起因するヒータ線の異常
加熱によって、やけどなどの人体に及ぼす危険を未然に
防止することができる。この効果は、温度検知線のイン
ピーダンス特性において、容量分の分割が抵抗分の割合
に対して大きくなればなるほど、大きくなる。
（２）温度検知線に流れる電流は、コンデンサによって
正負等しくなるので、負サイクルの経路にはダイオード
を１個接続し、その経路を確保するだけでよく、抵抗な
どで正サイクル時の電流に合わせる必要がなく、非常に
簡単な構成となる。
正負等しくなるので、負サイクルの経路にはダイオード
を１個接続し、その経路を確保するだけでよく、抵抗な
どで正サイクル時の電流に合わせる必要がなく、非常に
簡単な構成となる。
第１図は本発明の温度制御装置の一実施例を示す回路
図、第２図は電圧検知回路の別の構成例を示す回路図、
第３図は従来の温度制御装置の一例を示す回路図、第４
図は温度検知線の温度−インピーダンス特性図である。 １……温度検知線、５……ダイオード、６……温度検知
回路、10……ダイオード、14……温度設定回路、20……
制御回路、23……ヒータ線、24……リレー（電力制御素
子）、38……電圧検出回路、42……コンデンサ。
図、第２図は電圧検知回路の別の構成例を示す回路図、
第３図は従来の温度制御装置の一例を示す回路図、第４
図は温度検知線の温度−インピーダンス特性図である。 １……温度検知線、５……ダイオード、６……温度検知
回路、10……ダイオード、14……温度設定回路、20……
制御回路、23……ヒータ線、24……リレー（電力制御素
子）、38……電圧検出回路、42……コンデンサ。
Claims (1)
- 【請求項１】ヒータ線と、このヒータ線をオン、オフす
る電力制御素子と、２本の電極線の間に高分子感温体を
介在させて前記ヒータ線の温度を検出するようにした温
度検知線と、この温度検知線に直列に接続されたコンデ
ンサと、この直列回路に直列に接続された第１のダイオ
ードと、この第１のダイオードに流れる電流を電圧に変
換し、前記高分子感温体のインピーダンスに比例した電
圧を出力する温度検知回路と、前記第１のダイオードと
温度検知回路の直列回路に並列にかつ前記第１のダイオ
ードとは逆方向で接続された第２のダイオードと、前記
ヒータ線の温度を設定する温度設定回路と、この温度設
定回路の出力信号と前記温度検知回路の出力信号を比較
し前記電力制御素子の駆動を制御する制御回路と、前記
温度検知回路の出力信号が一定電圧以下のとき、前記電
力制御素子をオフする電圧検出回路とを備えた温度制御
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9017989A JP2664468B2 (ja) | 1989-04-10 | 1989-04-10 | 温度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9017989A JP2664468B2 (ja) | 1989-04-10 | 1989-04-10 | 温度制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02268309A JPH02268309A (ja) | 1990-11-02 |
| JP2664468B2 true JP2664468B2 (ja) | 1997-10-15 |
Family
ID=13991261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9017989A Expired - Fee Related JP2664468B2 (ja) | 1989-04-10 | 1989-04-10 | 温度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2664468B2 (ja) |
-
1989
- 1989-04-10 JP JP9017989A patent/JP2664468B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02268309A (ja) | 1990-11-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |