JP3293173B2 - 温度制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気カーペット、電気
ストーブ、電気毛布等の電気暖房器具の温度制御装置に
関するものである。
ストーブ、電気毛布等の電気暖房器具の温度制御装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の温度制御装置を図５〜図
９に基づいて説明する。図５は従来例を示すこの種の温
度制御装置を用いた電気カーペットの平面図である。１
は加熱用のヒータ、２はヒータ１の温度を検知する温度
検知線であり電気カーペットの本体３に略平行に配設し
てある。４はカーペットの通電状態をコントロールする
コントローラ、５はこのコントローラ４に給電するため
のプラグ付きのコードである。そして、ヒータ１の温度
を温度検知線２で検出し、その信号によってコントロー
ラ４に内蔵された電子回路で電気カーペットを所望の温
度に制御するものである。
９に基づいて説明する。図５は従来例を示すこの種の温
度制御装置を用いた電気カーペットの平面図である。１
は加熱用のヒータ、２はヒータ１の温度を検知する温度
検知線であり電気カーペットの本体３に略平行に配設し
てある。４はカーペットの通電状態をコントロールする
コントローラ、５はこのコントローラ４に給電するため
のプラグ付きのコードである。そして、ヒータ１の温度
を温度検知線２で検出し、その信号によってコントロー
ラ４に内蔵された電子回路で電気カーペットを所望の温
度に制御するものである。
【０００３】図６は、従来例を示すこの種の温度制御装
置を用いた電気カーペットの回路図である。温度検知線
２は温度によって抵抗分及び容量分、即ちインピーダン
スが変化する高分子感温体６とその電極線７によって構
成される。
置を用いた電気カーペットの回路図である。温度検知線
２は温度によって抵抗分及び容量分、即ちインピーダン
スが変化する高分子感温体６とその電極線７によって構
成される。
【０００４】前記高分子感温体６には交流電圧を印加し
なければ特性が劣化するという欠点があるためダイオー
ド１０による負サイクルの電流経路が必要となる。その
ため電流制限用の抵抗８、コンデンサ９、ダイオード１
０と直列に接続され交流電源１１の負サイクルの電流Ｉ
-が流れる経路を構成している。
なければ特性が劣化するという欠点があるためダイオー
ド１０による負サイクルの電流経路が必要となる。その
ため電流制限用の抵抗８、コンデンサ９、ダイオード１
０と直列に接続され交流電源１１の負サイクルの電流Ｉ
-が流れる経路を構成している。
【０００５】ダイオード１２、コンデンサ１３、抵抗１
４・１５で温度検出部１６を構成している。交流電源１
１の正サイクルに温度検知線２の高分子感温体６に流れ
る電流Ｉ+を温度検出部１６で電圧に変換し平滑する事
で温度信号電圧ＶTを得る。なお、高分子感温体６（温
度検知線２）の温度−インピーダンス特性は、図７に示
すように、温度検知線２の温度が低い時は高分子感温体
６のインピーダンスは高く、高温時にはインピーダンス
は低い。従って、温度検知線２を介して流れる電流Ｉ +
は、温度検知線２の温度が低いときには小さくなり、温
度検知線２の温度が高いときには大きくなる。温度信号
電圧Ｖ T はこの電流Ｉ + によって平滑されたコンデンサ９
の電圧であるため、温度検知線６の温度が高い時は温度
信号電圧Ｖ T は高く、低温時は温度信号電圧Ｖ T は低くな
る。なお、図８は、高分子感温体６（温度検知線２）の
温度−電圧特性を示している。
４・１５で温度検出部１６を構成している。交流電源１
１の正サイクルに温度検知線２の高分子感温体６に流れ
る電流Ｉ+を温度検出部１６で電圧に変換し平滑する事
で温度信号電圧ＶTを得る。なお、高分子感温体６（温
度検知線２）の温度−インピーダンス特性は、図７に示
すように、温度検知線２の温度が低い時は高分子感温体
６のインピーダンスは高く、高温時にはインピーダンス
は低い。従って、温度検知線２を介して流れる電流Ｉ +
は、温度検知線２の温度が低いときには小さくなり、温
度検知線２の温度が高いときには大きくなる。温度信号
電圧Ｖ T はこの電流Ｉ + によって平滑されたコンデンサ９
の電圧であるため、温度検知線６の温度が高い時は温度
信号電圧Ｖ T は高く、低温時は温度信号電圧Ｖ T は低くな
る。なお、図８は、高分子感温体６（温度検知線２）の
温度−電圧特性を示している。
【０００６】温度設定部１７はボリューム１８と抵抗１
９で構成され、ボリューム１８と抵抗１９の接続点の電
圧（温度設定電圧ＶS）を得る。温度設定電圧ＶSは電圧
比較器２０に入力される。
９で構成され、ボリューム１８と抵抗１９の接続点の電
圧（温度設定電圧ＶS）を得る。温度設定電圧ＶSは電圧
比較器２０に入力される。
【０００７】温度設定電圧ＶSと前記温度信号電圧ＶTと
をオープンコレクタ形出力の電圧比較器２０で比較し
て、所望の設定温度より温度検知線２の温度が低い時
（ＶT＜ＶS）、前記電圧比較器２０の出力はハイとなり
直流電源ＶCCより抵抗２１を介してトランジスタ２２へ
ベース電流を流してトランジスタ２２をオンさせる。そ
して、トランジスタ２２のコレクタに接続されたリレー
２３のコイルに電流を流しリレー２３の接点をオンさせ
てヒータ１へ通電する。そこで、所望の設定温度より温
度検知線２の温度が高い時（Ｖ T ＞Ｖ S ）、前記電圧比較
器２０の出力はローとなりトランジスタ２２はオフし、
リレー２３がオフすることでヒータ１の温度を制御して
いる。
をオープンコレクタ形出力の電圧比較器２０で比較し
て、所望の設定温度より温度検知線２の温度が低い時
（ＶT＜ＶS）、前記電圧比較器２０の出力はハイとなり
直流電源ＶCCより抵抗２１を介してトランジスタ２２へ
ベース電流を流してトランジスタ２２をオンさせる。そ
して、トランジスタ２２のコレクタに接続されたリレー
２３のコイルに電流を流しリレー２３の接点をオンさせ
てヒータ１へ通電する。そこで、所望の設定温度より温
度検知線２の温度が高い時（Ｖ T ＞Ｖ S ）、前記電圧比較
器２０の出力はローとなりトランジスタ２２はオフし、
リレー２３がオフすることでヒータ１の温度を制御して
いる。
【０００８】２４は前記リレー２３を駆動させるための
電源を作るためのダイオード、２５は平滑用のコンデン
サ、２６はリレー２３のコイルに発生する逆起電力を吸
収するためのダイオードである。ヒータ駆動部５３はリ
レー２３〜ダイオード２６から構成される。
電源を作るためのダイオード、２５は平滑用のコンデン
サ、２６はリレー２３のコイルに発生する逆起電力を吸
収するためのダイオードである。ヒータ駆動部５３はリ
レー２３〜ダイオード２６から構成される。
【０００９】ここで前記温度検知線２に流れる電流Ｉ+
の経路がオープン故障した場合（例えば、ダイオード１
２がオープン故障）にＶT＝０となり、温度検知線２の
温度に関わらずＶT＜ＶSとなりヒータ１は常に通電状態
となるためヒータ１は異常加熱し危険な状態になる。こ
のため抵抗１４と１５の接続点の電圧をトランジスタ２
７のベースへ供給することにより、回路が故障したとき
には、トランジスタ２７がオフ時には直流電圧ＶCCから
抵抗２８を介してトランジスタ２９のベースに電流を供
給することでトランジスタ２９をオンさせトランジスタ
２２をオフさせる。従ってこの時電圧比較器２０の出力
によらずリレー２３はオフとなりヒータ１への通電は停
止する。また、回路故障が無いときには、トランジスタ
２７がオンしてトランジスタ２９がオフとなり、電圧比
較器２０の出力によりヒータ１への通電が制御される。
制御部３０は電圧比較器２０〜トランジスタ２９から構
成される。
の経路がオープン故障した場合（例えば、ダイオード１
２がオープン故障）にＶT＝０となり、温度検知線２の
温度に関わらずＶT＜ＶSとなりヒータ１は常に通電状態
となるためヒータ１は異常加熱し危険な状態になる。こ
のため抵抗１４と１５の接続点の電圧をトランジスタ２
７のベースへ供給することにより、回路が故障したとき
には、トランジスタ２７がオフ時には直流電圧ＶCCから
抵抗２８を介してトランジスタ２９のベースに電流を供
給することでトランジスタ２９をオンさせトランジスタ
２２をオフさせる。従ってこの時電圧比較器２０の出力
によらずリレー２３はオフとなりヒータ１への通電は停
止する。また、回路故障が無いときには、トランジスタ
２７がオンしてトランジスタ２９がオフとなり、電圧比
較器２０の出力によりヒータ１への通電が制御される。
制御部３０は電圧比較器２０〜トランジスタ２９から構
成される。
【００１０】更に、交流電源１１の負サイクルに前記温
度検知線２に流れる電流Ｉ-の経路のうち、ダイオード
１０がオープン故障した場合もコンデンサ９の放電経路
が無 くなるためＩ+＝０となりＶT＝０となる。従ってＩ
+の経路がオープン故障した場合と同様にヒータ１の異
常過熱を防止している。
度検知線２に流れる電流Ｉ-の経路のうち、ダイオード
１０がオープン故障した場合もコンデンサ９の放電経路
が無 くなるためＩ+＝０となりＶT＝０となる。従ってＩ
+の経路がオープン故障した場合と同様にヒータ１の異
常過熱を防止している。
【００１１】３１・３３は抵抗、３２はダイオード、３
４はトランジスタであり、これらでパルス発生部３５を
構成している。図９は、交流電源１１の波形とパルス発
生部３５の出力波形ＶP の関係を表した波形でありＶPは
交流電源１１に同期したパルスとなる。
４はトランジスタであり、これらでパルス発生部３５を
構成している。図９は、交流電源１１の波形とパルス発
生部３５の出力波形ＶP の関係を表した波形でありＶPは
交流電源１１に同期したパルスとなる。
【００１２】抵抗４３・４５・４７とトランジスタ４４
で接点状態検出部４６を構成する。リレー２３の接点が
閉成（オン）しているときは抵抗４５を経てトランジス
タ４４がオンして接点状態検出部４６の出力ＶSTはパル
スとなる。抵抗４７はトランジスタ４４のベース−エミ
ッタ抵抗である。リレー２３の接点が開放（オフ）して
いるときはトランジスタ４４はオフしＶSTはハイとなり
パルスではなくなる。即ちこの接点状態検出部４６の出
力ＶSTのパルス出力の有無を判定部４０に入力すること
によりリレー２３の接点の閉成／開放（オフ／オフ）状
態が判定できる。尚、接点状態検出部４６の回路構成、
及びヒータ１とリレー２３の接点の構成により論理が反
転した場合でも、リレー２３の接点が開放（オフ）して
いるときにパルスとなり、リレー２３の接点が閉成（オ
ン）しているときにパルスではなくなるため、判定部４
０にてリレー２３の接点の状態を検出できる。
で接点状態検出部４６を構成する。リレー２３の接点が
閉成（オン）しているときは抵抗４５を経てトランジス
タ４４がオンして接点状態検出部４６の出力ＶSTはパル
スとなる。抵抗４７はトランジスタ４４のベース−エミ
ッタ抵抗である。リレー２３の接点が開放（オフ）して
いるときはトランジスタ４４はオフしＶSTはハイとなり
パルスではなくなる。即ちこの接点状態検出部４６の出
力ＶSTのパルス出力の有無を判定部４０に入力すること
によりリレー２３の接点の閉成／開放（オフ／オフ）状
態が判定できる。尚、接点状態検出部４６の回路構成、
及びヒータ１とリレー２３の接点の構成により論理が反
転した場合でも、リレー２３の接点が開放（オフ）して
いるときにパルスとなり、リレー２３の接点が閉成（オ
ン）しているときにパルスではなくなるため、判定部４
０にてリレー２３の接点の状態を検出できる。
【００１３】判定部４０でのリレー２３の接点の閉成／
開放（オン／オフ）状態の判定方法としては、図９の交
流電源波形とパルス発生部３５の出力波形Ｖ P と接点状
態検出部４６の出力波形Ｖ ST の波形からもわかるよう
に、前記パルス発生部３５のパルスの立ち下がり（パル
ス発生部３５のパルスがハイ→ロウとなったとき）から
一定時間後に接点状態検出部４６の出力ＶSTを検出し、
ハイの時はリレー２３の接点の状態が開放（オフ）であ
るとみなし、ロウを検出したときはリレー２３の接点が
閉成（オン）であるとみなしている。
開放（オン／オフ）状態の判定方法としては、図９の交
流電源波形とパルス発生部３５の出力波形Ｖ P と接点状
態検出部４６の出力波形Ｖ ST の波形からもわかるよう
に、前記パルス発生部３５のパルスの立ち下がり（パル
ス発生部３５のパルスがハイ→ロウとなったとき）から
一定時間後に接点状態検出部４６の出力ＶSTを検出し、
ハイの時はリレー２３の接点の状態が開放（オフ）であ
るとみなし、ロウを検出したときはリレー２３の接点が
閉成（オン）であるとみなしている。
【００１４】判定部４０では、パルス発生部３５と接点
状態検出部４６の出力により検出さ れたリレー２３の接
点状態と、電圧比較器２０の出力に相違があった場合
（リレー２３をオンすべきときであるにも関わらずリレ
ー２３がオフしている。または、リレー２３がオフすべ
きときであるにも関わらずリレー２３がオンしてい
る。）、リレー２３に故障が発生したと判定し、ヒータ
１への通電を停止し、ランプなどの表示手段（図示せ
ず）やブザーなどの報知手段（図示せず）により使用者
に故障であることを報知する。
状態検出部４６の出力により検出さ れたリレー２３の接
点状態と、電圧比較器２０の出力に相違があった場合
（リレー２３をオンすべきときであるにも関わらずリレ
ー２３がオフしている。または、リレー２３がオフすべ
きときであるにも関わらずリレー２３がオンしてい
る。）、リレー２３に故障が発生したと判定し、ヒータ
１への通電を停止し、ランプなどの表示手段（図示せ
ず）やブザーなどの報知手段（図示せず）により使用者
に故障であることを報知する。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の構成
では、前記リレー２３のオン／オフ状態の検出や、前記
温度検知線２のオープン故障を検出する回路や前記温度
検出部１６、前記パルス発生部３５の回路等複数の回路
を有することは小型実装を求められ、さらにコスト競争
の激しい現在において非常に大きな課題である。
では、前記リレー２３のオン／オフ状態の検出や、前記
温度検知線２のオープン故障を検出する回路や前記温度
検出部１６、前記パルス発生部３５の回路等複数の回路
を有することは小型実装を求められ、さらにコスト競争
の激しい現在において非常に大きな課題である。
【００１６】本発明は、従来機能を保持しつつ回路構成
を軽減することで、より安価により小型な省スペース実
装を実現し、不安全動作のない温度制御装置を提供する
ことを目的としたものである。
を軽減することで、より安価により小型な省スペース実
装を実現し、不安全動作のない温度制御装置を提供する
ことを目的としたものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、ヒータと、前記ヒータを駆動するヒータ駆
動部と、前記ヒータと熱的に結合した温度によってイン
ピーダンスが変化する高分子感温体よりなる温度検知線
と、前記温度検知線に交流電源の負サイクルに流れる電
流を電圧に変換する温度検出部と、交流電源によって前
記温度検知線に流れる電流の正サイクルの立ち上がりに
同期したパルスを発生するパルス発生部と、前記ヒータ
を所望の温度に設定する温度設定部と、この温度設定部
の設定温度と前記温度検出部の検出温度を比較して検出
温度が設定温度よりも低いときに前記ヒータ駆動部をオ
ンする判定部と、前記ヒータ駆動部のオンまたはオフの
どちらか一方が交流電源に同期したパルスを発生する接
点状態検出部と、前記パルス発生部から発生されたパル
スの立ち下がりまたは立ち上がりから少なくとも交流電
源周期の半周期の１／２以上の期間前記接点状態検出部
の出力信号を検出して、前記判定部の信号と前記接点状
態検出部の信号から交流電源と前記ヒータとを遮断する
保安出力部への駆動出力を行う制御部から構成される。
するために、ヒータと、前記ヒータを駆動するヒータ駆
動部と、前記ヒータと熱的に結合した温度によってイン
ピーダンスが変化する高分子感温体よりなる温度検知線
と、前記温度検知線に交流電源の負サイクルに流れる電
流を電圧に変換する温度検出部と、交流電源によって前
記温度検知線に流れる電流の正サイクルの立ち上がりに
同期したパルスを発生するパルス発生部と、前記ヒータ
を所望の温度に設定する温度設定部と、この温度設定部
の設定温度と前記温度検出部の検出温度を比較して検出
温度が設定温度よりも低いときに前記ヒータ駆動部をオ
ンする判定部と、前記ヒータ駆動部のオンまたはオフの
どちらか一方が交流電源に同期したパルスを発生する接
点状態検出部と、前記パルス発生部から発生されたパル
スの立ち下がりまたは立ち上がりから少なくとも交流電
源周期の半周期の１／２以上の期間前記接点状態検出部
の出力信号を検出して、前記判定部の信号と前記接点状
態検出部の信号から交流電源と前記ヒータとを遮断する
保安出力部への駆動出力を行う制御部から構成される。
【００１８】
【作用】本発明は上記構成によって、パルス発生部のパ
ルスの立ち下がりから接点状態検出部の出力ＶSTを交流
電源周期の半周期の１／２以上の期間検出し、この期間
内にロウとならないときはリレーの接点の状態が開放
（オフ）であるとみなし、この期間内にロウを検出した
ときはリレーの接点が閉成（オン）であるとみなす。こ
のことでリレー接点の状態を検出でき、判定部の出力信
号と相違がある場合には制御部にて保安出力部への駆動
出力をし温度制御不能から起こる異常発熱・発火等の不
安全動作を回避する。
ルスの立ち下がりから接点状態検出部の出力ＶSTを交流
電源周期の半周期の１／２以上の期間検出し、この期間
内にロウとならないときはリレーの接点の状態が開放
（オフ）であるとみなし、この期間内にロウを検出した
ときはリレーの接点が閉成（オン）であるとみなす。こ
のことでリレー接点の状態を検出でき、判定部の出力信
号と相違がある場合には制御部にて保安出力部への駆動
出力をし温度制御不能から起こる異常発熱・発火等の不
安全動作を回避する。
【００１９】
【実施例】図１は本発明の一実施例を示す温度制御装置
を用いた電気カーペットの回路ブロック図である。図２
〜図３と同一番号のものは同一物であり、従って説明を
省略する。
を用いた電気カーペットの回路ブロック図である。図２
〜図３と同一番号のものは同一物であり、従って説明を
省略する。
【００２０】温度検出部１６はトランジスタ３６、抵抗
３７、コンデンサ３８で構成している。そして、前記交
流電源１１の負サイクル時には、交流電源１１→トラン
ジスタ３６のベース→トランジスタ３６のエミッタ→抵
抗８→温度検知線２→交流電源１１の経路で電流Ｉ-が
流れる。前記トランジスタ３６のコレクタにはベースに
流れる電流と同じ電流が流れるため抵抗３７にはＩ-が
流れる。そして、抵抗３７には直流電源Ｖ CC からＩ - の
電流による電圧降下が発生し、コンデンサ３８でこれを
平滑して電圧に変換する。温度検知線２を構成している
高分子感温体６は温度に対応して高温時には低インピー
ダンス、低温時には高インピーダンスを示すため高温時
Ｉ-は大きく低温時Ｉ - は小さい。温度検知線２が温度に
対応してＩ- が変化することから抵抗３７に流れる電
流、つまりＩ-を平滑した電圧Ｖ T が温度検知線２の温度
に対応した温度信号電圧となる。温度信号電圧Ｖ T は図
２の高分子感温体６（温度検知線２）の温度−電圧特性
として示すように、本実施例 では交流電源の負サイクル
の電流Ｉ- を用い、直流電源Ｖ CC からの抵抗３７の電圧
降下を温度信号電圧Ｖ T に変換しているため、従来例と
は反対に低温時に電圧が高く高温時に低いという特性を
示す。尚、高分子感温体（温度検知線）の温度−インピ
ーダンス特性は図７と同一である。
３７、コンデンサ３８で構成している。そして、前記交
流電源１１の負サイクル時には、交流電源１１→トラン
ジスタ３６のベース→トランジスタ３６のエミッタ→抵
抗８→温度検知線２→交流電源１１の経路で電流Ｉ-が
流れる。前記トランジスタ３６のコレクタにはベースに
流れる電流と同じ電流が流れるため抵抗３７にはＩ-が
流れる。そして、抵抗３７には直流電源Ｖ CC からＩ - の
電流による電圧降下が発生し、コンデンサ３８でこれを
平滑して電圧に変換する。温度検知線２を構成している
高分子感温体６は温度に対応して高温時には低インピー
ダンス、低温時には高インピーダンスを示すため高温時
Ｉ-は大きく低温時Ｉ - は小さい。温度検知線２が温度に
対応してＩ- が変化することから抵抗３７に流れる電
流、つまりＩ-を平滑した電圧Ｖ T が温度検知線２の温度
に対応した温度信号電圧となる。温度信号電圧Ｖ T は図
２の高分子感温体６（温度検知線２）の温度−電圧特性
として示すように、本実施例 では交流電源の負サイクル
の電流Ｉ- を用い、直流電源Ｖ CC からの抵抗３７の電圧
降下を温度信号電圧Ｖ T に変換しているため、従来例と
は反対に低温時に電圧が高く高温時に低いという特性を
示す。尚、高分子感温体（温度検知線）の温度−インピ
ーダンス特性は図７と同一である。
【００２１】温度設定部１７はボリュームで、このボリ
ューム１７で設定された温度設定電圧ＶSはＡ／Ｄ変換
器３９に入力される。
ューム１７で設定された温度設定電圧ＶSはＡ／Ｄ変換
器３９に入力される。
【００２２】温度検出部１６の出力である温度信号電圧
ＶTはＡ／Ｄ変換器３９に入力され、温度設定値（温度
設定電圧ＶSをＡ／Ｄ変換器３９でＡ／Ｄ変換した値）
と温度検出値（温度信号電圧ＶTをＡ／Ｄ変換器３９で
Ａ／Ｄ変換した値）を判定部４０で比較し、所望の設定
温度より検出温度が低い時（電圧としてはＶT＞ＶSの
時）トランジスタ２２をオンさせリレー２３をオンして
ヒータ１へ通電する。制御部３０は前記Ａ／Ｄ変換器３
９と前記判定部４０から構成される。
ＶTはＡ／Ｄ変換器３９に入力され、温度設定値（温度
設定電圧ＶSをＡ／Ｄ変換器３９でＡ／Ｄ変換した値）
と温度検出値（温度信号電圧ＶTをＡ／Ｄ変換器３９で
Ａ／Ｄ変換した値）を判定部４０で比較し、所望の設定
温度より検出温度が低い時（電圧としてはＶT＞ＶSの
時）トランジスタ２２をオンさせリレー２３をオンして
ヒータ１へ通電する。制御部３０は前記Ａ／Ｄ変換器３
９と前記判定部４０から構成される。
【００２３】パルス発生部３５は抵抗４１とトランジス
タ４２で構成される。前記交流電源１１の正サイクルに
は、交流電源１１→温度検知線２→抵抗８→トランジス
タ４２のベース→トランジスタ４２のエミッタ→交流電
源１１の経路で電流が流れトランジスタ４２がオンす
る。また負サイクルではトランジスタ４２はオフする。
従って、パルス出力ＶPが発生する。図３に交流電源波
形と本実施例のパルス発生部と接点状態検出部の出力波
形を示す。これは温度検知線２に流れる電流によってパ
ルス発生部を構成しているため温度検知線２（高分子感
温体６）の容量分によって交流電源の位相とずれること
を示す。パルス発生部３５と交流電源との位相のずれは
最大交流電源周期の半周期の１／２以下である。
タ４２で構成される。前記交流電源１１の正サイクルに
は、交流電源１１→温度検知線２→抵抗８→トランジス
タ４２のベース→トランジスタ４２のエミッタ→交流電
源１１の経路で電流が流れトランジスタ４２がオンす
る。また負サイクルではトランジスタ４２はオフする。
従って、パルス出力ＶPが発生する。図３に交流電源波
形と本実施例のパルス発生部と接点状態検出部の出力波
形を示す。これは温度検知線２に流れる電流によってパ
ルス発生部を構成しているため温度検知線２（高分子感
温体６）の容量分によって交流電源の位相とずれること
を示す。パルス発生部３５と交流電源との位相のずれは
最大交流電源周期の半周期の１／２以下である。
【００２４】前記温度検知線２の正サイクルの電流経路
がオープン等の故障が発生した場合パルス発生部３５の
出力ＶPはハイとなりパルスではなくなる。即ちこのパ
ルス発生部３５の出力ＶPのパルス出力の有無を判定部
４０に入力することにより温度検知線２の正サイクルの
電流経路の故障が判定でき、その時はＶTとＶSの関係に
かかわらずトランジスタ２２をオフしヒータ１への通電
を停止する。
がオープン等の故障が発生した場合パルス発生部３５の
出力ＶPはハイとなりパルスではなくなる。即ちこのパ
ルス発生部３５の出力ＶPのパルス出力の有無を判定部
４０に入力することにより温度検知線２の正サイクルの
電流経路の故障が判定でき、その時はＶTとＶSの関係に
かかわらずトランジスタ２２をオフしヒータ１への通電
を停止する。
【００２５】接点状態検出部４６は抵抗４３・４５とト
ランジスタ４４で構成する。リレー２３の設定が閉成
（オン）しているときは抵抗４８から抵抗４５を経てト
ランジスタ４４がオンし、接点状態検出部４６の出力Ｖ
STはパルスとなる。抵抗４７はトランジスタ４４のベー
ス−エミッタ抵抗である。接点状態検出部の出力Ｖ
ST は、上述のパルス発生部３５とは異なり、容量成分を
持った温度検知線２を介さずに信号を入力しているた
め、交流電源１１とは位相のずれが無く同期したパルス
となる。リレー２３の接点が開放（オフ）しているとき
はトランジスタ４４はオフしＶSTはハイとなりパルスで
はなくなる。即ちこの接点状態検出部４６の出力ＶSTの
パルス出力の有無を判定部４０に入力することによりリ
レー２３の接点の閉成／開放（オン／オフ）状態が判定
できる。尚、前述同様回路構成によりリレー２３の接点
の閉成／開放（オン／オフ）状態の論理が反転させるこ
とも可能である。
ランジスタ４４で構成する。リレー２３の設定が閉成
（オン）しているときは抵抗４８から抵抗４５を経てト
ランジスタ４４がオンし、接点状態検出部４６の出力Ｖ
STはパルスとなる。抵抗４７はトランジスタ４４のベー
ス−エミッタ抵抗である。接点状態検出部の出力Ｖ
ST は、上述のパルス発生部３５とは異なり、容量成分を
持った温度検知線２を介さずに信号を入力しているた
め、交流電源１１とは位相のずれが無く同期したパルス
となる。リレー２３の接点が開放（オフ）しているとき
はトランジスタ４４はオフしＶSTはハイとなりパルスで
はなくなる。即ちこの接点状態検出部４６の出力ＶSTの
パルス出力の有無を判定部４０に入力することによりリ
レー２３の接点の閉成／開放（オン／オフ）状態が判定
できる。尚、前述同様回路構成によりリレー２３の接点
の閉成／開放（オン／オフ）状態の論理が反転させるこ
とも可能である。
【００２６】保安出力部５２は、抵抗４８とサイリスタ
４９及び、サイリスタ４９のノイズ対策用のコンデンサ
５０と抵抗５１とで構成される。交流電源１１からの正
サイクル時の電流経路は、判定部４０からロウが出力さ
れているときはサイリスタ４９のゲートに電流が流れ
ず、交流電源１１→リレー２３の接点→抵抗４８→抵抗
４５→抵抗４７→交流電源１１の経路で電流が流れる。
また、判定部４０からハイ出力がされているときはサイ
リスタ４９のゲートに電流が流れサイリスタ４９がオン
するので、電流は交流電源１１→抵抗４８→サイリスタ
４９のアノード→サイリスタ４９のカソード→交流電源
１１の経路で流れる。このとき抵抗４８を抵抗４５・４
７よりも十分小さくすると抵抗４８を流れる電流は大き
くなり発熱し、温度ヒューズ５４を溶断して交流電１１
から回路を遮断する。
４９及び、サイリスタ４９のノイズ対策用のコンデンサ
５０と抵抗５１とで構成される。交流電源１１からの正
サイクル時の電流経路は、判定部４０からロウが出力さ
れているときはサイリスタ４９のゲートに電流が流れ
ず、交流電源１１→リレー２３の接点→抵抗４８→抵抗
４５→抵抗４７→交流電源１１の経路で電流が流れる。
また、判定部４０からハイ出力がされているときはサイ
リスタ４９のゲートに電流が流れサイリスタ４９がオン
するので、電流は交流電源１１→抵抗４８→サイリスタ
４９のアノード→サイリスタ４９のカソード→交流電源
１１の経路で流れる。このとき抵抗４８を抵抗４５・４
７よりも十分小さくすると抵抗４８を流れる電流は大き
くなり発熱し、温度ヒューズ５４を溶断して交流電１１
から回路を遮断する。
【００２７】判定部４０にてリレー２３の接点の状態を
検出する接点状態検出部４６の出力ＶSTのパルスの有無
を検出の際にパルス発生部３５の出力ＶPと接点状態検
出部４６の出力ＶSTの位相はずれるため、パルス発生部
３５のパルスの立ち下がり（パルス発生部３５のパルス
がハイ→ロウとなったとき）から接点状態検出部４６の
出力ＶSTを交流電源周期の半周期の１／２以上の期間検
出し、この期間内にロウとならないときはリレー２３の
接点の状態が開放（オフ）であるとみなし、この期間内
にロウを検出したときはリレー２３の接点が閉成（オ
ン）であるとみなす。図４に接点状態検出部４６の出力
ＶSTとリレー２３の接点の状態の特性を示す。斜線部分
はパルス発生部３５の立下りから交流電源の半周期の１
／２以上の期間、接点状態検出部４６を検出している。
検出する接点状態検出部４６の出力ＶSTのパルスの有無
を検出の際にパルス発生部３５の出力ＶPと接点状態検
出部４６の出力ＶSTの位相はずれるため、パルス発生部
３５のパルスの立ち下がり（パルス発生部３５のパルス
がハイ→ロウとなったとき）から接点状態検出部４６の
出力ＶSTを交流電源周期の半周期の１／２以上の期間検
出し、この期間内にロウとならないときはリレー２３の
接点の状態が開放（オフ）であるとみなし、この期間内
にロウを検出したときはリレー２３の接点が閉成（オ
ン）であるとみなす。図４に接点状態検出部４６の出力
ＶSTとリレー２３の接点の状態の特性を示す。斜線部分
はパルス発生部３５の立下りから交流電源の半周期の１
／２以上の期間、接点状態検出部４６を検出している。
【００２８】温度検出部１６と温度設定部１７をＡ／Ｄ
変換器３９にてＡ／Ｄ変換し判定部４０の比較判定の結
果と接点状態検出部４６によるリレー２３の接点の状態
が異なるとき、即ち、検出温度＞設定温度（ＶT＜ＶS）
のリレー２３がオフすべき時点でリレー２３の接点が閉
成（オン）しているときはリレー２３の接点の溶着故障
であると判定する。また、検出温度＜設定温度（ＶT＞
ＶS）のリレー２３がオンすべき時点でリレー２３の接
点が開放（オフ）しているときは、リレー２３のコイル
の断線による接点の開放故障であると判定する。これら
のときは温度比較による温度制御ではないため、判定部
４０からハイ出力をしてサイリスタ４９をオンし抵抗４
８を介して温度ヒューズ５４を溶断させ交流電源１１か
ら回路を遮断して、回路故障時に、異常に温度が上昇し
ないような構成としている。
変換器３９にてＡ／Ｄ変換し判定部４０の比較判定の結
果と接点状態検出部４６によるリレー２３の接点の状態
が異なるとき、即ち、検出温度＞設定温度（ＶT＜ＶS）
のリレー２３がオフすべき時点でリレー２３の接点が閉
成（オン）しているときはリレー２３の接点の溶着故障
であると判定する。また、検出温度＜設定温度（ＶT＞
ＶS）のリレー２３がオンすべき時点でリレー２３の接
点が開放（オフ）しているときは、リレー２３のコイル
の断線による接点の開放故障であると判定する。これら
のときは温度比較による温度制御ではないため、判定部
４０からハイ出力をしてサイリスタ４９をオンし抵抗４
８を介して温度ヒューズ５４を溶断させ交流電源１１か
ら回路を遮断して、回路故障時に、異常に温度が上昇し
ないような構成としている。
【００２９】
【発明の効果】以上の実施例から明らかなように本発明
の構成によれば次のような効果が得られる。
の構成によれば次のような効果が得られる。
【００３０】（１）温度検知線のオープン故障を検出す
る回路や前記温度検出部、前記パルス発生部の回路等複
数の回路を共有することでより省スペース実装を実現で
きる。
る回路や前記温度検出部、前記パルス発生部の回路等複
数の回路を共有することでより省スペース実装を実現で
きる。
【００３１】（２）交流電源周期の半周期の１／２以上
の期間リレーの接点の状態を検出することで、上記構成
時の交流電源とパルス発生部の位相ずれがある時にもリ
レーの接点状態を検出でき、リレー接点開放／溶着によ
る温度制御不能から起こる異常発熱・発火等の不安全動
作を回避できる。
の期間リレーの接点の状態を検出することで、上記構成
時の交流電源とパルス発生部の位相ずれがある時にもリ
レーの接点状態を検出でき、リレー接点開放／溶着によ
る温度制御不能から起こる異常発熱・発火等の不安全動
作を回避できる。
【図１】本発明の一実施例における温度制御装置を用い
た電気カーペットの回路ブロック図
た電気カーペットの回路ブロック図
【図２】同温度制御装置における高分子感温体（温度検
知線）の温度−電圧特性図
知線）の温度−電圧特性図
【図３】同温度制御装置における交流電圧波形とパルス
発生部のパルス出力波形と接点状態検出部の出力波形図
発生部のパルス出力波形と接点状態検出部の出力波形図
【図４】同温度制御装置における交流電圧波形とパルス
発生部のパルス出力波形とリレー接点開放／閉成時の接
点状態検出部の出力波形図
発生部のパルス出力波形とリレー接点開放／閉成時の接
点状態検出部の出力波形図
【図５】従来の温度制御装置を用いた電気カーペットの
平面図
平面図
【図６】従来の温度制御装置を用いた電気カーペットの
回路ブロック図
回路ブロック図
【図７】高分子感温体（温度検知線）の温度−インピー
ダンス特性図
ダンス特性図
【図８】従来の温度制御装置における高分子感温体（温
度検知線）の温度−電圧特性図
度検知線）の温度−電圧特性図
【図９】従来の温度制御装置における交流電圧波形とパ
ルス発生部のパルス出力波形図
ルス発生部のパルス出力波形図
１ ヒータ ２ 温度検知線 １１ 交流電源 １６ 温度検出部 １７ 温度設定部 ３０ 制御部 ３５ パルス発生部 ３９ Ａ／Ｄ変換器 ４０ 判定部 ４６ 接点状態検出部 ５２ 保安出力部 ５３ ヒータ駆動部 ５４ 温度ヒューズ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−5389（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−14002（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−94122（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G05D 23/00 - 23/32 F24D 13/00 - 13/04
Claims (1)
- 【請求項１】 ヒータと、前記ヒータを駆動するヒータ
駆動部と、前記ヒータと熱的に結合した温度によってイ
ンピーダンスが変化する高分子感温体よりなる温度検知
線と、前記温度検知線に交流電源の負サイクルに流れる
電流を電圧に変換する温度検出部と、交流電源によって
前記温度検知線に流れる電流の正サイクルの立ち上がり
に同期したパルスを発生するパルス発生部と、前記ヒー
タを所望の温度に設定する温度設定部と、この温度設定
部の設定温度と前記温度検出部の検出温度を比較して検
出温度が設定温度よりも低いときに前記ヒータ駆動部を
オンする判定部と、前記ヒータ駆動部のオンまたはオフ
のどちらか一方が交流電源に同期したパルスを発生する
接点状態検出部と、前記パルス発生部から発生されたパ
ルスの立ち下がりまたは立ち上がりから少なくとも交流
電源周期の半周期の１／２以上の期間前記接点状態検出
部の出力信号を検出して、前記判定部の信号と前記接点
状態検出部の信号から交流電源と前記ヒータとを遮断す
る保安出力部への駆動出力を行う制御部から構成される
温度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16449092A JP3293173B2 (ja) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | 温度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16449092A JP3293173B2 (ja) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | 温度制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH064152A JPH064152A (ja) | 1994-01-14 |
| JP3293173B2 true JP3293173B2 (ja) | 2002-06-17 |
Family
ID=15794153
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16449092A Expired - Fee Related JP3293173B2 (ja) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | 温度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3293173B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112670952B (zh) * | 2020-11-26 | 2023-05-02 | 华润新能源投资有限公司山西分公司 | 发电机组的控制方法、设备及可读存储介质 |
-
1992
- 1992-06-23 JP JP16449092A patent/JP3293173B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH064152A (ja) | 1994-01-14 |
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