JP2981296B2 - Temperature control method of PTC heating element - Google Patents

Temperature control method of PTC heating element

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JP2981296B2 JP3042833A JP4283391A JP2981296B2 JP 2981296 B2 JP2981296 B2 JP 2981296B2 JP 3042833 A JP3042833 A JP 3042833A JP 4283391 A JP4283391 A JP 4283391A JP 2981296 B2 JP2981296 B2 JP 2981296B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、主として電気カーペッ
トや電気フロアヒータ等の床暖房装置に用いられるPT
C発熱体の温度制御方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a PT used mainly for floor heating devices such as electric carpets and electric floor heaters.
The present invention relates to a method for controlling the temperature of a C heating element.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、抵抗の温度係数が正で大きい
材料を間に挟んだ一対の電極からなる自己温度制御型発
熱体が電気カーペットや電気フロアヒータの発熱体とし
て用いられるている。この発熱体においては、前記抵抗
の温度係数が正で大きい材料(以下、PTC材料と略称
する)を通して前記一対の電極間を流れる電流によって
全体的に均一な熱が発生する。このような発熱体におけ
る制御温度は、PTC材料を流れる電流による発熱量と
その部分からの放熱量のバランスによって決定される。
このとき、例えば局所的な断熱部分が生じるとその部分
の温度が高くなりPTC材料の抵抗値が大きくなるため
その部分から出力される熱量は急速に低下し、断熱部分
の発熱体の発熱量と放熱量がバランスする温度に自己制
御される。よって局所的な断熱部分が生じても異常に温
度が高くなることはなく、また、局所的な断熱部分以外
の部分は断熱部分の影響を全く受けることがないのであ
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, a self-heating type heating element comprising a pair of electrodes sandwiching a material having a large positive temperature coefficient of resistance has been used as a heating element of an electric carpet or an electric floor heater. In this heating element, uniform heat is generated as a whole by a current flowing between the pair of electrodes through a material having a positive and large temperature coefficient of resistance (hereinafter abbreviated as a PTC material). The control temperature of such a heating element is determined by the balance between the amount of heat generated by the current flowing through the PTC material and the amount of heat radiation from that portion.
At this time, for example, if a locally insulated portion occurs, the temperature of the portion increases, and the resistance value of the PTC material increases, so that the amount of heat output from the portion rapidly decreases, and the amount of heat generated by the heating element in the insulated portion decreases. It is self-controlled to a temperature where the amount of heat radiation is balanced. Therefore, even if a local heat-insulating portion occurs, the temperature does not become abnormally high, and portions other than the local heat-insulating portion are not affected by the heat-insulating portion at all.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな発熱体における制御温度は、PTC材料を流れる電
流による発熱量とその部分からの放熱量のバランスによ
って決定されるため、使用される環境条件によって制御
温度が変動してしまうのである。つまり、このような発
熱体においては、温度が高くなれば抵抗値が大きくなり
発熱量が低下するため、発熱体の温度が低いほど発熱量
が大きくなる。従って室温が低下した場合、発熱体から
の放熱量は増加する。放熱量にバランスするだけの発熱
量を発生するためには、必ず発熱体の温度は低下する。
よって、発熱体の自己制御温度は室温が低下すれば低下
し、室温が上昇すれば自己制御温度も上昇するのであ
る。
However, the control temperature of such a heating element is determined by the balance between the amount of heat generated by the current flowing through the PTC material and the amount of heat radiated from the portion. The control temperature fluctuates. In other words, in such a heating element, the higher the temperature, the larger the resistance value and the lower the heating value. Therefore, the lower the temperature of the heating element, the larger the heating value. Therefore, when the room temperature decreases, the amount of heat radiation from the heating element increases. In order to generate a calorific value that balances the amount of heat radiation, the temperature of the heating element necessarily drops.
Therefore, the self-control temperature of the heating element decreases as the room temperature decreases, and the self-control temperature increases as the room temperature increases.

【0004】それから、このような発熱体の自己制御温
度を決定する発熱体の温度抵抗値特性は、比較的不安定
であり、製造時にバラツキを生じやすかったり発熱体全
体が断熱された場合に自己制御温度が断熱されない状態
より必ず高くなるので、発熱体がそのような状況に長く
置かれた場合、比較的早く抵抗値温度特性が変化してし
まう。変化の方向が抵抗値が高くなる方向の変化であれ
ば自己制御温度が低く変化し、変化の方向が抵抗値が低
くなる方向の変化であれば自己制御温度が高く変化する
ため特に危険である。
The temperature resistance characteristic of the heating element that determines the self-control temperature of such a heating element is relatively unstable, and tends to vary at the time of manufacture or when the entire heating element is thermally insulated. Since the control temperature is always higher than the state where the heat insulation is not performed, if the heating element is left in such a state for a long time, the resistance temperature characteristic changes relatively quickly. If the direction of change is a change in the direction in which the resistance value increases, the self-control temperature changes low. If the change direction changes in a direction in which the resistance value decreases, the self-control temperature changes high, which is particularly dangerous. .

【0005】また、このような発熱体においては、PT
C材料に印加される電圧を長さ方向でできるだけ均一と
するため、導体電極の抵抗値をできるだけ小さくしてい
るので、複数の電極が短絡した場合は非常に大きな電流
が流れ異常発熱するため危険であり、電極が断線した場
合においても、複数の電極間はほぼ均一に電源電圧が印
加されるため、電源が100V商業電源である場合に
は、断線した末端が何らかの理由で対向電極に触れ、ア
ークが発生し発火に至る可能性があり危険であるという
課題があった。
In such a heating element, PT
In order to make the voltage applied to the C material as uniform as possible in the length direction, the resistance value of the conductor electrode is made as small as possible. Even if the electrode is disconnected, the power supply voltage is applied almost uniformly between the plurality of electrodes.If the power supply is a 100 V commercial power supply, the disconnected end touches the counter electrode for some reason, There was a problem that there was a possibility that an arc was generated and the fire was caused, which was dangerous.

【0006】この発明は、斯る課題を解決するためにな
されたものであり、その目的とするところは、発熱体を
構成する電極の両端間に発生する温度電圧特性を検出す
ることによって発熱体の温度制御を行うことにより、 1.発熱体の温度を外部環境に影響されることなく一定
の温度に制御することができ、 2.発熱体の温度抵抗値特性が、製造バラツキ、経年劣
化等により若干変化した場合でも一定の発熱電力量で制
御することができ、 3.発熱体の短絡、断線異常を検知することができ、 4.発熱体の温度を任意の温度に制御することができる
PTC発熱体の温度制御方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and an object of the present invention is to detect a temperature-voltage characteristic generated between both ends of an electrode constituting a heating element to thereby detect the heating element. By performing the temperature control of 1. 1. The temperature of the heating element can be controlled to a constant temperature without being affected by the external environment. 2. Even if the temperature resistance characteristic of the heating element slightly changes due to manufacturing variations, aging, etc., it can be controlled with a constant amount of generated electric power. 3. Can detect short-circuit and disconnection abnormality of the heating element. An object of the present invention is to provide a method of controlling the temperature of a PTC heating element that can control the temperature of the heating element to an arbitrary temperature.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明は、複数の導体を電極として対向配置し、その
電極間に抵抗値温度係数が正の材料を挟んでなる発熱体
において、前記電極間に電圧を印加した場合に、電極の
両端に発生する電圧を検出し、温度による温度電圧特性
を有する前記電圧が所定値となるように電力の供給を制
御することにより、発熱体の温度を外部の温度に影響さ
れることなく一定の温度に制御することを特徴としてい
る。また、PTC発熱体の電極の温度電圧特性を利用し
た温度制御方法において、前記発熱体の温度を任意の温
度に温度制御することを特徴としている。また、PTC
発熱体の電極の温度電圧特性を利用した温度制御方法に
おいて、前記発熱体の電極の断線及び短絡故障を検出し
て、運転を停止させる様にしたことを特徴としている。
また、PTC発熱体の電極の温度電圧特性を利用した温
度制御方法において、前記発熱体の電極抵抗値Reと電
極間における正の材料の抵抗値Rptc とを発熱体が使用
される最も低い温度のときにRptc /Re比が略1/3
より大きくなるように構成し、電極の断線及び短絡故障
を確実に検出して、運転を停止することを特徴としてい
る。
In order to achieve the above object, the present invention provides a heating element comprising a plurality of conductors arranged as electrodes facing each other, and a material having a positive temperature coefficient of resistance sandwiched between the electrodes. When a voltage is applied between the electrodes, a voltage generated at both ends of the electrodes is detected, and the supply of power is controlled so that the voltage having a temperature-voltage characteristic depending on temperature becomes a predetermined value. It is characterized in that the temperature is controlled to a constant temperature without being affected by an external temperature. In a temperature control method using the temperature-voltage characteristics of the electrodes of the PTC heating element, the temperature of the heating element is controlled to an arbitrary temperature. Also, PTC
In the temperature control method using the temperature-voltage characteristics of the electrodes of the heating element, a disconnection and a short-circuit failure of the electrodes of the heating element are detected, and the operation is stopped.
Further, in the temperature control method utilizing the temperature-voltage characteristics of the electrodes of the PTC heating element, the electrode resistance value Re of the heating element and the resistance value Rptc of the positive material between the electrodes are determined based on the lowest temperature at which the heating element is used. Sometimes Rptc / Re ratio is about 1/3
It is configured to be larger, to reliably detect disconnection and short circuit failure of the electrode, and to stop the operation.

【0008】[0008]

【作用】前記構成により、本発明において、PTC材料
を介して対向配置された複数の導体電極の両端に発生す
る温度電圧特性を検出して発熱体の温度制御を行うた
め、発熱体の温度を自己制御温度に関係なく任意の温度
に制御することができる。また、電極の断線、短絡異常
を検知することができる。
According to the above construction, in the present invention, the temperature of the heating element is controlled by detecting the temperature-voltage characteristics generated at both ends of the plurality of conductor electrodes opposed to each other via the PTC material. Any temperature can be controlled regardless of the self-control temperature. Further, disconnection and short-circuit abnormality of the electrode can be detected.

【0009】[0009]

【実施例】以下、図面に基づき本発明の実施例を説明す
る。図8(a)〜図8(c)には本発明に係る発熱体の
概略構成が示されている。同図において、発熱体は複数
の対向した電極1の間がPTC材料2で満され、その周
囲が絶縁材料3で覆われた構造を有している。そして、
これらの電極1間に一定の電圧を印加した場合、PTC
材料2に電流が流れ発熱を生ずる。この発熱によりPT
C材料2の温度が上昇すると共にPTC材料2の抵抗値
は次第に大きくなり、反対に電流は減少してくる。やが
て、PTC材料2の発熱量と放熱量が同一となる温度で
安定する。この安定する温度は、PTC材料2の備えて
いる正の温度抵抗値特性と放熱特性によって支配されて
いる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIGS. 8A to 8C show a schematic configuration of a heating element according to the present invention. In the figure, a heating element has a structure in which a space between a plurality of opposed electrodes 1 is filled with a PTC material 2 and the periphery thereof is covered with an insulating material 3. And
When a constant voltage is applied between these electrodes 1, the PTC
An electric current flows through the material 2 to generate heat. PT
As the temperature of the C material 2 increases, the resistance value of the PTC material 2 gradually increases, and conversely, the current decreases. Eventually, the temperature becomes stable at a temperature at which the heat generation amount and the heat radiation amount of the PTC material 2 become the same. This stable temperature is governed by the positive temperature resistance characteristic and the heat radiation characteristic of the PTC material 2.

【0010】図9では、本発明に係る発熱体Hを商用電
源Eに接続する方法が示されている。発熱体Hの一端の
一対の電極1の端子をA及びBとし、発熱体Hの他端の
A及びBに対応する電極1の端子をそれぞれC及びDと
する場合、端子A及びDをそれぞれ商用電源Eに接続す
ることによって、発熱体Hの長さ方向にわたって、一対
の電極1の間のPTC材料2にできるだけ均一な電圧を
印加できるようにしている。
FIG. 9 shows a method for connecting a heating element H according to the present invention to a commercial power supply E. When the terminals of a pair of electrodes 1 at one end of the heating element H are A and B, and the terminals of the electrode 1 corresponding to A and B at the other end of the heating element H are C and D, respectively, the terminals A and D are respectively By connecting to the commercial power source E, a voltage as uniform as possible can be applied to the PTC material 2 between the pair of electrodes 1 over the length direction of the heating element H.

【0011】図10には、発熱体Hの長さが20mであ
るときの、一対の電極1の間のPTC材料2の抵抗値
(以下Rptc と略称する)の温度抵抗値特性が示されて
いる。温度が高くなるほど抵抗値が大きくなる正の温度
抵抗係数をもつ特性であるが、特に温度が高くなるほど
正の温度抵抗係数が大きくなるという特徴を持った特性
である。
FIG. 10 shows the temperature resistance characteristics of the resistance value (hereinafter abbreviated as Rptc) of the PTC material 2 between the pair of electrodes 1 when the length of the heating element H is 20 m. I have. This is a characteristic having a positive temperature resistance coefficient in which the resistance value increases as the temperature increases. In particular, the characteristic has a characteristic that the positive temperature resistance coefficient increases as the temperature increases.

【0012】図11には、発熱体Hの長さが20mであ
るときの、一対電極1の電極抵抗値(以下Reと略称す
る)の温度抵抗値特性が示されている。本実施例の電極
は銅合金で構成されているため、前記PTC材料2の抵
抗値Rptc の特性とは異なり温度による抵抗値の変化が
少ない特性である。
FIG. 11 shows the temperature resistance characteristic of the electrode resistance value (hereinafter abbreviated as Re) of the pair of electrodes 1 when the length of the heating element H is 20 m. Since the electrode of the present embodiment is made of a copper alloy, unlike the characteristic of the resistance value Rptc of the PTC material 2, the resistance value changes little with temperature.

【0013】図12には、図9に示した発熱体Hを長さ
方向にn個の要素に分割した場合の等価回路を示す。図
におけるReは発熱体Hの電極1の電極抵抗値であり、
Rptc は一対の電極1の間のPTC材料2の抵抗値であ
る。
FIG. 12 shows an equivalent circuit when the heating element H shown in FIG. 9 is divided into n elements in the length direction. Re in the figure is the electrode resistance value of the electrode 1 of the heating element H,
Rptc is a resistance value of the PTC material 2 between the pair of electrodes 1.

【0014】図13には、図10に示した発熱体Hの長
さが20mであるときの、一対の電極1の間のPTC材
料2の抵抗値Rptc の温度抵抗値特性及び図11に示し
た電極1の電極抵抗値Reの温度抵抗値特性を図12に
示した発熱体Hの等価回路に代入し演算することによっ
て求めた発熱体Hの端子Aと端子Dの間の抵抗値温度特
性を示す。端子Aと端子Dの間の抵抗値は、共に正の温
度抵抗値特性を持つRptc 及びReの合成抵抗値である
ので、必ず正の温度抵抗値特性を持つ特性となる。ま
た、端子Aと端子Dの間の抵抗値は、温度による抵抗値
変化の大きいRptc の影響を強く受け、低温付近では比
較的なだらかで高温付近で急激に大きくなるような抵抗
値温度特性を持っている。
FIG. 13 shows the temperature resistance characteristics of the resistance value Rptc of the PTC material 2 between the pair of electrodes 1 when the length of the heating element H shown in FIG. 10 is 20 m and FIG. The resistance-temperature characteristic between the terminals A and D of the heating element H obtained by substituting the temperature resistance characteristic of the electrode resistance value Re of the electrode 1 into the equivalent circuit of the heating element H shown in FIG. Is shown. Since the resistance value between the terminal A and the terminal D is a combined resistance value of Rptc and Re having a positive temperature resistance value characteristic, the resistance value always has a positive temperature resistance value characteristic. The resistance value between the terminal A and the terminal D is strongly affected by Rptc, which has a large change in resistance value due to temperature, and has a resistance-temperature characteristic that is relatively gentle near low temperatures and sharply increases near high temperatures. ing.

【0015】図14には、図9に示した発熱体Hの端子
Aと端子Dをそれぞれ商用電源Eに接続した場合で、電
源電圧が100Vであり、発熱体Hの長さが約20mの
ときの発熱体Hの発熱電力量と温度との関係を図13に
示した発熱体Hの端子Aと端子Dの間の温度抵抗値特性
を用いて計算で求めた図を示す。前記のように商用電源
Eに接続した発熱体Hの発熱電力量は発熱体Hの温度が
上昇するに従ってほぼ一律減少する。
FIG. 14 shows a case where the terminals A and D of the heating element H shown in FIG. 9 are respectively connected to a commercial power supply E. The power supply voltage is 100 V, and the length of the heating element H is about 20 m. FIG. 14 is a diagram showing the relationship between the amount of heat generated by the heating element H and the temperature obtained by calculation using the temperature resistance characteristic between the terminals A and D of the heating element H shown in FIG. As described above, the amount of heat generated by the heating element H connected to the commercial power supply E decreases substantially uniformly as the temperature of the heating element H increases.

【0016】図15には、図9に示した発熱体Hの端子
Aと端子Dをそれぞれ商用電源Eに接続した場合で、電
源電圧が100Vであり、発熱体Hの長さが約20mの
ときの発熱体Hの電極1の両端間(端子B−端子D間)
に発生する電圧(以下、電極電圧Vreと略称する)と発
熱体Hの温度との関係を示す。この特性についても前記
のものと同様に図12に示した発熱体Hの等価回路に図
10に示した抵抗値Rptc の温度抵抗値特性と図11に
示した電極抵抗値Reの温度抵抗値特性を代入し、端子
Aと端子Dの間に100Vが印加された場合に端子Bと
端子Dの間に発生する温度電圧特性を計算で求めたもの
である。この特性によれば、発熱体Hの温度と電極電圧
Vreはある一定の関係にあるため、この電極電圧Vreの
温度特性を検知し、ある値に制御することによって発熱
体Hの温度をある一定の値に制御できるのである。
FIG. 15 shows a case where the terminals A and D of the heating element H shown in FIG. 9 are respectively connected to a commercial power supply E. The power supply voltage is 100 V, and the length of the heating element H is about 20 m. Between the two ends of the electrode 1 of the heating element H (between the terminals B and D)
Shows the relationship between the voltage (hereinafter, abbreviated as electrode voltage Vre) generated in the heating element H and the temperature of the heating element H. Similar to the above, the characteristics of the resistance element Rptc shown in FIG. 10 and the electrode resistance value Re shown in FIG. 11 are shown in the equivalent circuit of the heating element H shown in FIG. Is substituted, and a temperature-voltage characteristic generated between the terminal B and the terminal D when 100 V is applied between the terminal A and the terminal D is obtained by calculation. According to this characteristic, since the temperature of the heating element H and the electrode voltage Vre have a certain fixed relationship, the temperature characteristic of the electrode voltage Vre is detected and controlled to a certain value, so that the temperature of the heating element H is fixed to a certain value. It can be controlled to the value of.

【0017】図16に、図14に示した発熱体Hの発熱
電力量と温度の関係及び図15に示した発熱体Hの電極
電圧Vreと温度の関係より求めた、発熱体Hの発熱電力
量と電極電圧Vreとの関係を示した。この特性によれば
発熱体Hの発熱電力量と電極電圧Vreとはある一定の関
係にある。ここで注目すべきことは、発熱電力量と電極
電圧Vreとの関係は、発熱体Hの温度とは無関係である
ことである。つまり、電極電圧Vreの温度特性を検知
し、ある一定の値に制御することによって発熱体Hの発
熱電力量をある値に制御できることになるのである。こ
のことは、図13に示した発熱体Hの端子Aと端子Dの
間の抵抗値の温度抵抗値が製造上のバラツキ、または、
PTC材料2の経時劣化等によって若干変化した場合に
おいても、それらには無関係に発熱体Hの発熱電力量を
ある値に制御できるということである。
FIG. 16 shows the relationship between the amount of heat generated by the heating element H and the temperature shown in FIG. 14 and the relationship between the electrode voltage Vre of the heating element H and the temperature shown in FIG. The relationship between the amount and the electrode voltage Vre is shown. According to this characteristic, the amount of heat generated by the heating element H and the electrode voltage Vre have a certain relationship. It should be noted here that the relationship between the amount of heat generated and the electrode voltage Vre is independent of the temperature of the heating element H. That is, by detecting the temperature characteristic of the electrode voltage Vre and controlling it to a certain value, the amount of heat generated by the heating element H can be controlled to a certain value. This means that the temperature resistance of the resistance between the terminals A and D of the heating element H shown in FIG.
Even if the PTC material 2 slightly changes due to aging or the like, the amount of heat generated by the heating element H can be controlled to a certain value regardless of the change.

【0018】 上記表に、図9に示した発熱体Hにおけて電極1の端子
A及び端子Dを商用電源Eにそれぞれ接続し発熱させた
場合で、発熱体長さが20m、商用電圧100V、発熱
体温度60°Cのときに、発熱体Hの長さ方向中央部で
一対の電極1が短絡したり、同部で電極1が断線したと
き、発熱体Hの電極1の両端である端子Bと端子Dの間
に発生する電極電圧Vreの値を図12に示した発熱体H
の等価回路を用いて計算した値を示す。電極1が短絡し
たり断線したりした場合、そうでない場合に比べて電極
電圧Vreの値はかなり大きいものとなっている。よっ
て、電極電圧Vreがある値をこえて大きくなったことを
検出することによって電極1の短絡断線故障が発見でき
るのである。
[0018] In the above table, when the terminals A and D of the electrode 1 are connected to the commercial power source E in the heating element H shown in FIG. 9 to generate heat, the heating element length is 20 m, the commercial voltage is 100 V, and the heating element temperature is shown. At 60 ° C., when the pair of electrodes 1 is short-circuited at the center in the longitudinal direction of the heating element H, or when the electrode 1 is disconnected at the same part, the terminals B and the terminals at both ends of the electrode 1 of the heating element H D, the value of the electrode voltage Vre generated during the heating element H shown in FIG.
The value calculated using the equivalent circuit of FIG. When the electrode 1 is short-circuited or disconnected, the value of the electrode voltage Vre is considerably larger than in the case where it is not. Therefore, by detecting that the electrode voltage Vre has increased beyond a certain value, a short-circuit disconnection failure of the electrode 1 can be found.

【0019】図17には、このような発熱体Hを熱源と
して用いた電気カーペットの斜視図が示されている。発
熱体Hは一定間隔で配線されていて、電気カーペットの
表面温度が均一になるようにしてある。発熱体Hの両端
はコントローラCtに接続されていて、コントローラC
tには、商用電力を得るための電源コードWが備えられ
ている。
FIG. 17 is a perspective view of an electric carpet using such a heating element H as a heat source. The heating elements H are wired at regular intervals so that the surface temperature of the electric carpet becomes uniform. Both ends of the heating element H are connected to the controller Ct.
At t, a power cord W for obtaining commercial power is provided.

【0020】図18には、図12に示した電気カーペッ
トの断面構成図が示されている。発熱体Hは、配線間隔
約40mmで、厚さ約9μmのアルミニウム箔でできて
いる均熱アルミニウム平面体Sに固定され、面状発熱体
を形成している。さらに、面状発熱体の上面及び下面に
は、ポリエステル繊維よりなる表面布F及び裏面布Rが
それぞれ接着され、電気カーペットを形成している。
FIG. 18 is a sectional view of the electric carpet shown in FIG. The heating element H is fixed to a uniform aluminum plate S made of aluminum foil having a thickness of about 9 μm with a wiring interval of about 40 mm to form a planar heating element. Further, a top cloth F and a back cloth R made of polyester fibers are adhered to the upper and lower surfaces of the sheet heating element, respectively, to form an electric carpet.

【0021】図1には、本発明の特許請求の範囲第1項
に示したPTC発熱体の温度制御方法の実施例のブロッ
ク回路図を示す。発熱体Hの一端の端子A及び他端の端
子Dは電源スイッチSWとリレーのスイッチ要素Ryを
介して商用電源Eに接続されている。発熱体Hの電極1
の間に商用電圧が印加されPTC材料2を電流が流れジ
ュール熱を発生する。このときPTC材料2を流れた電
流に応じて電極1の両端間(端子B−端子C)に電圧を
生じる。電極1のB端は、整流平滑回路4に接続されて
おり電極1のB端に生じた交流電圧を整流、平滑して直
流化し、比較器5の一方の入力端子に温度信号として入
力されている。
FIG. 1 is a block circuit diagram showing an embodiment of a method for controlling the temperature of a PTC heating element according to the first aspect of the present invention. A terminal A at one end and a terminal D at the other end of the heating element H are connected to a commercial power supply E via a power switch SW and a switch element Ry of a relay. Electrode 1 of heating element H
During this time, a commercial voltage is applied and a current flows through the PTC material 2 to generate Joule heat. At this time, a voltage is generated between both ends of the electrode 1 (terminal B-terminal C) according to the current flowing through the PTC material 2. The B terminal of the electrode 1 is connected to a rectifying / smoothing circuit 4 for rectifying and smoothing the AC voltage generated at the B terminal of the electrode 1 to DC, and is input to one input terminal of the comparator 5 as a temperature signal. I have.

【0022】また、比較器5には、直流電源回路6でつ
くられた直流電圧を基準電圧回路7に入力して、常に一
定の値とした基準電圧が他方の入力端子に入力されてい
る。比較器5の出力は、リレー駆動回路8に接続されて
いて、比較器5に入力される前記温度信号が前記基準電
圧を下まわったとき、リレーを駆動して、リレーのスイ
ッチ要素RyをOFFするようにしている。しかし、こ
のような回路構成だけでは一度スイッチ要素RyがOF
Fしてしまえば発熱体Hの電極1のB端に発生する電圧
は常に0となり、比較器5の前記温度信号は常に比較対
象である前記基準電圧を下まわっているためリレーが永
久にONしなくなる。そこで比較器5の出力を検出して
リレーがOFFしてから一定時間経過後、リレーを一度
強制的にONさせるOFF時間タイマー回路9を設けて
いる。よって、外部の影響を受けることなく発熱体の温
度を一定に制御できるのである。
The comparator 5 receives the DC voltage generated by the DC power supply circuit 6 and supplies it to the reference voltage circuit 7, and the reference voltage having a constant value is input to the other input terminal. The output of the comparator 5 is connected to a relay drive circuit 8, and when the temperature signal input to the comparator 5 falls below the reference voltage, drives the relay and turns off the switch element Ry of the relay. I am trying to do it. However, with such a circuit configuration alone, once the switch element Ry
Once the F is applied, the voltage generated at the end B of the electrode 1 of the heating element H is always 0, and the temperature signal of the comparator 5 is always lower than the reference voltage to be compared, so that the relay is permanently ON. No longer. Therefore, an OFF time timer circuit 9 is provided for forcibly turning on the relay once a predetermined time has elapsed after the output of the comparator 5 is detected and the relay is turned off. Therefore, the temperature of the heating element can be controlled to be constant without being affected by the outside.

【0023】図2には、本発明の特許請求の範囲第2項
に示したPTC発熱体の温度制御方法の実施例のブロッ
ク回路図を示す。図1に示したPTC発熱体の温度制御
回路においては、基準電圧回路7で発生しうる基準電圧
は常に一定の値であった。しかし、発熱体Hの温度は、
前記基準電圧を可変させることによって変化させること
ができるため、基準電圧回路7に変えて、任意の電圧を
発生できる可変電圧回路10を設けることによって、可
変電圧回路10の発生電圧を可変させ、発熱体の温度を
任意に制御することができるようにしてある。
FIG. 2 is a block circuit diagram showing an embodiment of a method for controlling the temperature of a PTC heating element according to the second aspect of the present invention. In the temperature control circuit of the PTC heating element shown in FIG. 1, the reference voltage that can be generated in the reference voltage circuit 7 is always a constant value. However, the temperature of the heating element H is
Since the reference voltage can be changed by changing the reference voltage, by providing a variable voltage circuit 10 that can generate an arbitrary voltage instead of the reference voltage circuit 7, the voltage generated by the variable voltage circuit 10 can be changed to generate heat. The body temperature can be controlled arbitrarily.

【0024】図3には、発熱体H(長さ20m)の電極
1aの端子AからXmの地点Oaに断線が生じた場合の
図が示されている。発熱体Hは電極1a,1bの2本の
導体電極を持っていて、電極1aと電極1bは同じもの
であるので、電極抵抗値Reの温度特性は図11のよう
になる。また、電極1aと電極1bの間のPTC材料2
の抵抗値Rptc の温度抵抗値特性は図10のようにな
る。発熱体Hの一方の端の電極1aの端子Aと他方の端
の電極1bの端子Dは商用電源Eの100Vにそれぞれ
接続されている。この発熱体Hが通常使用される温度帯
を0〜70°Cにすると電極1aの両端子である端子A
と端子Cの間及び電極1bの両端子である端子Bと端子
Dの間に発生する電圧は、図15より9〜37Vである
ことがわかる。電極1aのOa地点に対応する電極1b
の地点をObとする。電位的にみると電極1aのOa地
点から端子Cまでの部分は、電極1bのOb地点から端
子Dまでの部分とその部分に面したPTC材料2を介し
て結びついているのみであるので、電極1aのOa地点
から端子Cまでの部分には、電極1bのOb地点と端子
Dの間に生じている電圧の約1/2が誘起されることに
なる。
FIG. 3 is a diagram showing a case where a disconnection occurs at a point Oa Xm from the terminal A of the electrode 1a of the heating element H (length 20 m). The heating element H has two conductor electrodes 1a and 1b, and since the electrode 1a and the electrode 1b are the same, the temperature characteristics of the electrode resistance value Re are as shown in FIG. Also, the PTC material 2 between the electrode 1a and the electrode 1b
FIG. 10 shows the temperature resistance characteristic of the resistance value Rptc of FIG. The terminal A of the electrode 1a at one end of the heating element H and the terminal D of the electrode 1b at the other end are connected to 100 V of the commercial power supply E, respectively. When the temperature range in which the heating element H is normally used is set to 0 to 70 ° C., the terminal A, which is both terminals of the electrode 1a, is used.
It can be seen from FIG. 15 that the voltage generated between the terminal C and the terminal C and between the terminal B and the terminal D, which are both terminals of the electrode 1b, is 9 to 37V. Electrode 1b corresponding to Oa point of electrode 1a
Is defined as Ob. In terms of potential, the portion from the Oa point of the electrode 1a to the terminal C is only connected to the portion from the Ob point of the electrode 1b to the terminal D via the PTC material 2 facing the portion. About 2 of the voltage generated between the Ob point of the electrode 1b and the terminal D is induced in the portion from the Oa point of 1a to the terminal C.

【0025】発熱体Hの端子Aの電位が100V、端子
Dの電位を0Vであるとすると、通常使用される温度帯
では端子Bと端子Dの間には最大37Vの電圧が生じ
る。このとき、電極1aに断線が発生したとし、端子B
と端子Dの間の電圧は37Vから変わらないと仮定する
(実際は断線位置に応じて必ず減少する)と断線した地
点Oaと端子Cの間の電極は、ほぼ全体が最大でも37
/2=18.5Vに誘起されるだけである。従って断線
が発生した電極1aの両端である端子Aと端子Cの間の
電圧は100−18.5V=81.5Vとなる。発熱体
Hが正常な場合の電極1aの両端である端子Aと端子C
の間の電圧は、9〜37Vであるため、電極1の両端子
間電圧が81.5V以上になった場合電極1aに断線が
発生したといえる。断線が電極1bに発生した場合につ
いても前記と同様の原理で電極1bの両端子間電圧が8
1.5V以上になるのである。
Assuming that the potential of the terminal A of the heating element H is 100 V and the potential of the terminal D is 0 V, a maximum voltage of 37 V is generated between the terminal B and the terminal D in a normally used temperature zone. At this time, it is assumed that a disconnection has occurred in the electrode 1a and the terminal B
It is assumed that the voltage between the terminal D and the terminal D does not change from 37 V (actually, it always decreases in accordance with the position of the disconnection).
/2=18.5V only. Therefore, the voltage between the terminals A and C at both ends of the electrode 1a where the disconnection has occurred is 100-18.5V = 81.5V. Terminals A and C at both ends of electrode 1a when heating element H is normal
Is 9 to 37 V, it can be said that when the voltage between both terminals of the electrode 1 becomes 81.5 V or more, disconnection occurs in the electrode 1 a. When the disconnection occurs in the electrode 1b, the voltage between both terminals of the electrode 1b is set to 8 based on the same principle as described above.
It becomes 1.5V or more.

【0026】図4には、図3に示した発熱体Hと同様の
構成で、発熱体Hの電極1aの端子AからXmの地点O
aで電極1aと電極1bが短絡した図が示されている。
この場合端子Aと端子Dの間を流れる電流の大部分は、
端子Aから短絡地点Oaまでの電極1aと電極1aのO
a地点に対応する電極1b上の地点Obから端子Dまで
の電極1bで構成される回路を流れることになる。ここ
で電極1aと電極1bは同様の電極抵抗値Reであるた
め、発熱体Hの長さLm、端子Aから短絡発生地点Oa
までの長さXmとすると、電極1aの端子Aと短絡発生
地点Oaの間に発生する電圧Va-oaは次の式で表され
る。 Va-oa=(X/L)100〔V〕 短絡発生地点Oaから端子Cの間にはほとんど電流が流
れないので端子Aと短絡発生地点Oaの間に発生する電
圧Va-oaと端子Aと端子Cの間の電圧とはほぼ一致す
る。同様にして、電極1bの端子Dと短絡発生地点Ob
の間に発生する電圧Vob-dは次の式で表される。 Vob-d=((L−X)/L)100〔V〕 前記と同様にして、端子Dと短絡発生地点0bの間に発
生する電圧Vob-dと端子Bと端子Dの間の電圧とほぼ一
致する。ここで0<X<(1/2)Lのときについて考
えて見ると式、式より Va-oa<50〔V〕 Vob-d>50〔V〕 ということが言える。または、(1/2)L<X<Lの
ときには同様にして、 Va-oa>50〔V〕 Vob-d<50〔V〕 ということが言える。つまり、発熱体Hにおいて電極1
aと電極1bが短絡した場合、電極1aの両端間の電圧
が電極1bの両端間の電圧のどちらか一方が必ず50V
以上になることになる。前記のことをまとめると、発熱
体Hの端子Aと端子Cの間の電圧と端子Bと端子Dの間
の電圧の少なくともどちらか一方が50V以上になった
ことを検出すれば、発熱体Hに発生した電極1a、1b
の断線、短絡故障を検出できるのである。
FIG. 4 shows a configuration similar to that of the heating element H shown in FIG.
FIG. 2A shows a diagram in which the electrode 1a and the electrode 1b are short-circuited.
In this case, most of the current flowing between the terminals A and D is
The electrode 1a from the terminal A to the short-circuit point Oa and the O of the electrode 1a
The current flows through the circuit composed of the electrode 1b from the point Ob on the electrode 1b corresponding to the point a to the terminal D. Here, since the electrode 1a and the electrode 1b have the same electrode resistance value Re, the length Lm of the heating element H and the short-circuit occurrence point Oa
Assuming that the length is Xm, the voltage Va-oa generated between the terminal A of the electrode 1a and the short-circuit occurrence point Oa is expressed by the following equation. Va-oa = (X / L) 100 [V] Since almost no current flows from the short-circuit occurrence point Oa to the terminal C, the voltage Va-oa generated between the terminal A and the short-circuit occurrence point Oa and the terminal A The voltage substantially coincides with the voltage between terminals C. Similarly, the terminal D of the electrode 1b and the short-circuit occurrence point Ob
Is generated by the following equation. Vob-d = ((L−X) / L) 100 [V] In the same manner as above, the voltage Vob-d generated between the terminal D and the short-circuit occurrence point 0b and the voltage between the terminal B and the terminal D Almost match. Here, considering the case of 0 <X <(1/2) L, it can be said that Va-oa <50 [V] Vob-d> 50 [V] from the formula and the formula. Or, similarly, when (1/2) L <X <L, it can be said that Va-oa> 50 [V] Vob-d <50 [V]. That is, in the heating element H, the electrode 1
a and the electrode 1b are short-circuited, one of the voltages across the electrode 1a must be 50V
That is all. To summarize the above, if it is detected that at least one of the voltage between the terminals A and C and the voltage between the terminals B and D of the heating element H has become 50 V or more, the heating element H Electrodes 1a and 1b generated on
Disconnection and short-circuit failure can be detected.

【0027】図5には、本発明の特許請求の範囲第3項
に示したPTC発熱体の温度制御方法の実施例のブロッ
ク回路図を示す。基本的な発熱体Hの温度制御を行う回
路ブロックは図2に示したものと同一であるので説明を
省略し、新しく設けた発熱体Hの電極の断線及び短絡を
検出する回路について基本的原理を説明する。発熱体H
の一対の電極をそれぞれ電極1a及び電極1bとし、電
極1aの一方の端子をA、他方の端子をC、電極1bの
一方の端子をB、他方の端子をDとする。発熱体Hの電
極1aの両端は、50V以上の電圧を検出する高電圧検
出回路11aに接続され、発熱体Hの電極1bの両端も
同様に、50V以上の電圧を検出する高電圧検出回路1
1bに接続されている。高電圧検出回路11a及び11
bの出力はOR回路12に入力されている。またOR回
路12の出力は、リレー駆動回路8に入力されるように
なっていて、2個の高電圧検出回路11a及び11bの
少なくともどちらか一方が出力を出せば、リレー駆動回
路8に入力し、リレーのスイッチ要素RyをOFFして
運転を停止するようにしている。
FIG. 5 is a block circuit diagram showing an embodiment of a method for controlling the temperature of a PTC heating element according to claim 3 of the present invention. The basic circuit block for controlling the temperature of the heating element H is the same as that shown in FIG. 2, and therefore the description thereof is omitted, and the basic principle of a circuit for detecting disconnection and short circuit of the electrode of the newly provided heating element H is described. Will be described. Heating element H
Are a pair of electrodes 1a and 1b, one terminal of the electrode 1a is A, the other terminal is C, one terminal of the electrode 1b is B, and the other terminal is D. Both ends of the electrode 1a of the heating element H are connected to a high voltage detection circuit 11a for detecting a voltage of 50 V or more, and both ends of the electrode 1b of the heating element H are similarly connected to a high voltage detection circuit 1 for detecting a voltage of 50 V or more.
1b. High voltage detection circuits 11a and 11
The output of b is input to the OR circuit 12. The output of the OR circuit 12 is input to the relay drive circuit 8, and if at least one of the two high voltage detection circuits 11a and 11b outputs an output, the output is input to the relay drive circuit 8. The operation is stopped by turning off the switch element Ry of the relay.

【0028】図6に図12に示した発熱体Hの等価回路
において端子Aに商用電圧100Vを印加し端子Dを接
地した場合に生じる電極1の両端電圧Vreと発熱体Hの
電極間PTC材料抵抗値と電極抵抗値との比Rptc /R
eとの関係を示す。前記図5に示した構成では、発熱体
Hの電極1aまたは電極1bに生じる電圧が50V以上
の場合には、発熱体Hの電極1a、1bに断線あるいは
短絡どちらかの故障が発生したものと判断し、運転を停
止するようにしている。しかし、電極間PTC材料抵抗
値と電極抵抗値との比Rptc /Reが1/3より小さい
とき電極1a、1bには50V以上の電圧が生じるた
め、前記図5に示した構成では電極1a、1bの断線あ
るいは短絡故障が発生しなくてもまちがって運転が停止
してしまう。従って前記図5に示した構成で正確に電極
1a、1bの断線あるいは短絡故障を検出するためには
発熱体Hが通常使用される最も低い温度において電極間
PTC材料抵抗値と電極抵抗値との比Rptc /Reは1
/3より大きいことが必要である。
FIG. 6 shows a voltage Vre across the electrode 1 and a PTC material between the electrodes of the heating element H generated when a commercial voltage of 100 V is applied to the terminal A and the terminal D is grounded in the equivalent circuit of the heating element H shown in FIG. Ratio of resistance value and electrode resistance value Rptc / R
This shows the relationship with e. In the configuration shown in FIG. 5, when the voltage generated at the electrode 1a or the electrode 1b of the heating element H is 50 V or more, it is determined that either the disconnection or the short circuit has occurred at the electrodes 1a and 1b of the heating element H. Judge and stop the operation. However, when the ratio Rptc / Re between the inter-electrode PTC material resistance value and the electrode resistance value is smaller than 1/3, a voltage of 50 V or more is generated at the electrodes 1a and 1b. Even if the disconnection or short-circuit failure of 1b does not occur, the operation is mistakenly stopped. Therefore, in order to accurately detect the disconnection or short-circuit failure of the electrodes 1a and 1b in the configuration shown in FIG. 5, the resistance value of the inter-electrode PTC material and the electrode resistance value at the lowest temperature at which the heating element H is normally used. The ratio Rptc / Re is 1
It needs to be greater than / 3.

【0029】図7に発熱体Hを70°C雰囲気下に放置
した場合の発熱体温度60°Cにおける抵抗値の変化率
を破線aで示し、60°C雰囲気下に放置した場合の前
記変化率を実線bで示す。約7200H、70°C雰囲
気下に放置した発熱体Hの前記変化率は+48%で変化
が大きいのに対して、60°C雰囲気下に放置した発熱
体Hの前記変化率は+10%で変化が小さいことがわか
る。
FIG. 7 shows the rate of change of the resistance value at a heating element temperature of 60.degree. C. when the heating element H is left in an atmosphere of 70.degree. The rate is shown by the solid line b. The rate of change of the heating element H left in an atmosphere of about 7200H and 70 ° C. is + 48%, which is large, whereas the rate of change of the heating element H left in an atmosphere of 60 ° C. is + 10%. Is small.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明した通り、本発明は、複数の導
体を電極として対向配置し、その電極間に抵抗値温度係
数が正の材料を挟んでなる発熱体において、前記電極間
に電圧を印加した場合に電極の両端に発生する温度電圧
特性を検出して発熱体の温度を制御するようにしたの
で、 1.発熱体の温度を外部の温度に影響されずに一定に制
御できる。 2.発熱体の温度を使用者の好みに応じて任意の温度に
変えることができる。 3.発熱体の断線及び短絡故障を検出して運転を停止す
ることができる。 4.発熱体を製造する時に温度抵抗値特性がバラツキを
生じたり、前記特性に経年劣化等により変化した場合に
おいても発熱電力量を一定に制御することができる。 5.発熱体が断熱された場合でも一定温度以上にならな
いので発熱体の経年劣化にともなう温度抵抗特性の劣化
を少なくすることができる。
As described above, according to the present invention, in a heating element in which a plurality of conductors are opposed to each other as electrodes and a material having a positive temperature coefficient of resistance is sandwiched between the electrodes, a voltage is applied between the electrodes. The temperature of the heating element is controlled by detecting a temperature-voltage characteristic generated at both ends of the electrode when the voltage is applied. The temperature of the heating element can be controlled to be constant without being affected by the external temperature. 2. The temperature of the heating element can be changed to any temperature according to the user's preference. 3. The operation can be stopped by detecting disconnection and short-circuit failure of the heating element. 4. Even when the temperature resistance value characteristics vary when the heating element is manufactured, or when the characteristics change due to aging or the like, the amount of heat generated can be controlled to be constant. 5. Even when the heating element is insulated, the temperature does not reach a certain temperature or higher, so that deterioration of the temperature resistance characteristic due to aging of the heating element can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】PTC発熱体の温度制御方法の実施例のブロッ
ク回路図である。
FIG. 1 is a block circuit diagram of an embodiment of a method for controlling a temperature of a PTC heating element.

【図2】PTC発熱体の温度制御方法の実施例のブロッ
ク回路図である。
FIG. 2 is a block circuit diagram of an embodiment of a method of controlling a temperature of a PTC heating element.

【図3】発熱体の電極端子からのXmの地点における断
線が生じた場合の図である。
FIG. 3 is a diagram showing a case where disconnection occurs at a point Xm from an electrode terminal of a heating element.

【図4】発熱体の電極端子からのXmの地点における短
絡が生じた場合の図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a case where a short circuit occurs at a point Xm from an electrode terminal of a heating element.

【図5】PTC発熱体の温度制御方法の実施例のブロッ
ク回路図である。
FIG. 5 is a block circuit diagram of an embodiment of a temperature control method of a PTC heating element.

【図6】電極の両端電圧と、電極間PTC材料抵抗値と
電極抵抗値との比の関係を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a voltage between both ends of an electrode and a ratio between a PTC material resistance value between electrodes and an electrode resistance value.

【図7】発熱体を各雰囲気に放置した場合の抵抗の変化
率を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a rate of change in resistance when a heating element is left in each atmosphere.

【図8(a)〜図8(c)】本発明に係る発熱体の概略
構成図である。
8 (a) to 8 (c) are schematic structural views of a heating element according to the present invention.

【図9】本発明に係る発熱体を商用電源に接続した場合
の説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram when the heating element according to the present invention is connected to a commercial power supply.

【図10】発熱体の一対の電極の間のPTC材料の抵抗
値の温度抵抗値特性を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a temperature resistance characteristic of a resistance value of a PTC material between a pair of electrodes of a heating element.

【図11】発熱体の一対電極の電極抵抗値の温度抵抗値
特性を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing temperature resistance characteristics of electrode resistance values of a pair of electrodes of a heating element.

【図12】発熱体を長さ方向にn個の要素に分割した場
合の等価回路を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing an equivalent circuit when a heating element is divided into n elements in a length direction.

【図13】発熱体の端子Aと端子D間の抵抗値温度特性
を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing a temperature characteristic of a resistance value between a terminal A and a terminal D of a heating element.

【図14】発熱体の発熱電力量と温度との関係を示す図
である。
FIG. 14 is a diagram showing the relationship between the amount of heat generated by a heating element and temperature.

【図15】発熱体の電極の両端に発生する電圧と発熱体
の温度との関係を示す図である。
FIG. 15 is a diagram showing a relationship between a voltage generated at both ends of an electrode of the heating element and a temperature of the heating element.

【図16】発熱体の発熱電力量と電極電圧との関係を示
した図である。
FIG. 16 is a diagram showing the relationship between the amount of heat generated by the heating element and the electrode voltage.

【図17】PTC発熱体を用いた電気カーペットの斜視
図である。
FIG. 17 is a perspective view of an electric carpet using a PTC heating element.

【図18】電気カーペットの断面構成図である。FIG. 18 is a cross-sectional configuration diagram of an electric carpet.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電極 1a 電極 1b 電極 2 PTC材料 3 絶縁材料 4 整流平滑回路 5 比較器 6 直流電源回路 7 基準電圧回路 8 リレー駆動回路 9 OFF時間タイマー回路 10 可変電圧回路 11a 高電圧検出回路 11b 高電圧検出回路 12 OR回路 A 端子 B 端子 C 端子 Ct コントローラ D 端子 E 商用電源 F 表面布 H 発熱体 R 裏面布 Re 電極抵抗値 Rptc PTC材料抵抗値 Ry スイッチ要素 Vre 電極電圧 S 均熱アルミニウム平面体 SW 電源スイッチ W 電源コード Reference Signs List 1 electrode 1a electrode 1b electrode 2 PTC material 3 insulating material 4 rectifying / smoothing circuit 5 comparator 6 DC power supply circuit 7 reference voltage circuit 8 relay drive circuit 9 OFF time timer circuit 10 variable voltage circuit 11a high voltage detection circuit 11b high voltage detection circuit 12 OR circuit A terminal B terminal C terminal Ct controller D terminal E Commercial power supply F Front cloth H Heating element R Back cloth Re Electrode resistance Rptc PTC material resistance Ry Switch element Vre Electrode voltage S Uniform aluminum plane SW SW power switch W Power cord

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 複数の導体を電極として対向配置し、そ
の電極間に抵抗値温度係数が正の材料を挟んでなる発熱
体において、 前記電極間に電圧を印加した場合に、電極の両端に発生
する電圧を検出し、 温度による温度電圧特性を有する前記電圧が所定値とな
るように電力の供給を制御することにより、 発熱体の温度を外部の温度に影響されることなく一定の
温度に制御することを特徴とするPTC発熱体の温度制
御方法。
1. A heating element in which a plurality of conductors are opposed to each other as electrodes, and a material having a positive temperature coefficient of resistance is sandwiched between the electrodes. By detecting the generated voltage and controlling the power supply so that the voltage having the temperature-voltage characteristic depending on the temperature becomes a predetermined value, the temperature of the heating element can be kept at a constant temperature without being affected by the external temperature. A method for controlling the temperature of a PTC heating element, comprising:
【請求項2】 請求項1記載のPTC発熱体の電極の温
度電圧特性を利用した温度制御方法において、前記発熱
体の温度を任意の温度に温度制御することを特徴とする
PTC発熱体の温度制御方法。
2. A temperature control method using a temperature-voltage characteristic of an electrode of a PTC heating element according to claim 1, wherein the temperature of the heating element is controlled to an arbitrary temperature. Control method.
【請求項3】 請求項2記載のPTC発熱体の電極の温
度電圧特性を利用した温度制御方法において、前記発熱
体の電極の断線及び短絡故障を検出して、運転を停止さ
せる様にしたことを特徴とするPTC発熱体の温度制御
方法。
3. The temperature control method using the temperature-voltage characteristics of the electrodes of the PTC heating element according to claim 2, wherein the disconnection and short-circuit failure of the electrodes of the heating element are detected and the operation is stopped. A method for controlling the temperature of a PTC heating element, characterized in that:
【請求項4】 請求項3記載のPTC発熱体の電極の温
度電圧特性を利用した温度制御方法において、前記発熱
体の電極抵抗値Reと電極間における正の材料の抵抗値
Rptc とを発熱体が使用される最も低い温度のときにR
ptc /Re比が略1/3より大きくなるように構成し、
電極の断線及び短絡故障を確実に検出して、運転を停止
することを特徴とするPTC発熱体の温度制御方法。
4. A temperature control method using temperature-voltage characteristics of electrodes of a PTC heating element according to claim 3, wherein an electrode resistance value Re of the heating element and a resistance value Rptc of a positive material between the electrodes are determined. At the lowest temperature at which
The ptc / Re ratio is configured to be larger than approximately 1/3,
A method for controlling the temperature of a PTC heating element, wherein the operation is stopped by reliably detecting disconnection and short-circuit failure of an electrode.
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