JP4214892B2

JP4214892B2 - 面状採暖具

Info

Publication number: JP4214892B2
Application number: JP2003382177A
Authority: JP
Inventors: 尚保片山; 雅徳西山
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-11-12
Filing date: 2003-11-12
Publication date: 2009-01-28
Anticipated expiration: 2023-11-12
Also published as: JP2005147439A

Description

本発明は、電気カーペットなどのリレーを制御する面状採暖具に関するものである。

従来この種の面状採暖具としては、例えば、図４に示すものがあった。図４において、温度制御部１は、採暖具本体に配設したヒータ２、３の温度を検出する温度検出部、採暖具本体の温度を設定する温度設定部等を内蔵しており、温度検出部と温度設定部の信号を処理して、処理結果に従って、リレー４、５を動作する。リレーのコイル駆動部６、７が動作すれば、リレー４、５の接点部４ａ、５ａが閉じて、交流電源８をヒータ２、３へ通電する。温度制御部１およびリレーのコイル駆動部６、７の電源は、交流電源８に接続した電源供給部９と直列に接続され、まずリレーのコイル駆動部６、７およびリレー電源部１０を接続、そして、さらにリレーのコイル駆動部６、７と直列に温度制御部１及び温度制御電源部１１を接続している。

しかし、かかる先行技術は、文献公知発明に係るものでないため、記載すべき先行技術文献情報はない。

しかしながら、前記従来の構成では、リレーのコイル駆動部６、７がオフした時は、リレーのコイル駆動部６、７からの電流がなくなるので、温度制御部１へ供給する電流がなくなってしまう。このためリレー電源部１０に定電圧素子１２を接続して、リレーのコイル駆動部６、７がオフした時は定電圧素子１２に流れる電流だけを温度制御部１に供給する。このためリレーのコイル駆動部６、７がオンした時には、定電圧素子１２、リレーのコイル駆動部６、７の三つの負荷電流が流れる。従って、電源供給部９は定電圧素子１２、リレーのコイル駆動部６、７の三つの負荷電流を流す設定としなければならず、抵抗１３の値が小さくなって消費電力が大きくなり、電気カーペット等のように、大きさが制限され、また、密閉状態に近いケースに収納すると、ケース内の温度が上昇し、部品の温度許容値を超えてしまう課題を有していた。

本発明はこのような従来の課題を解決したもので、ケース内の消費電力を低減して、ケース内が温度上昇することを防止することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の面状採暖具は、採暖具本体に配設したヒータへ交流電源を供給するリレーのコイル駆動部と並列に電流補給回路を接続して、リレーのコイル駆動部がオフした時に温度制御部からの信号によって動作し、前記温度制御部へ電流を流す電流補給回路としたものである。これによって、リレーがオフした時には電流補給回路から温度制御部へ電流を供給するものであるから、電源供給部の電流供給能力を最小限に抑えることができるものである。また、前記電流補給回路は、その抵抗値を、リレー電源部の負荷が最大でもリレーのコイル駆動部の負荷となり必要電流を削減するように、前記リレーのコイル駆動部の抵抗値に対応して設定するので、消費電力を小さくできるものである。

以上のように、本発明によれば、リレーがオフした時には電流補給回路から温度制御部へ電流を供給するものであるから、最大の消費電流をリレーコイル二個分が動作した時とすることができ、電源供給部の電流供給能力を最小限に抑えることができ、ケース内の消費電力を低減して、ケース内が温度上昇することを防止することができる。

第１の発明は、交流電源と、採暖具本体に配設したヒータと、前記ヒータへ前記交流電源を供給するリレーと、前記リレーを制御する温度制御部と、前記リレー及び前記温度制御部へ電源を供給する電源供給部と、前記電源供給部と直列に接続した前記リレーのコイル駆動部およびリレー電源部と、前記リレーのコイル駆動部と直列に接続した前記温度制御部および温度制御電源部と、前記リレーのコイル駆動部と並列に接続して前記リレーがオフした時に前記温度制御部からの信号によって動作する電流補給回路を備えたことにより、リレーがオフした時には電流補給回路から温度制御部へ電流を供給することができ、ケース内の消費電力を低減して、ケース内が温度上昇することを防止することができる。

第２の発明は、上記第１の発明の電流補給回路に、複数のリレーに対応した複数の電流供給部を備え、オフしたリレーの数と同じ数だけ温度制御部からの信号によって動作することにより、常にリレー電源部の電圧を安定した電圧とすることができ、より精度よく電源供給部の電流供給能力を最小限に抑えることができると共に、リレーコイルへの印加電圧も安定化することができる。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態について、図１〜３を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって発明が限定されるものではない。

図１〜３において、２１は交流電源、２２、２３はヒータで平面構造の中に組み込んで面状の電気カーペットなどの発熱源となる。

２４、２５はリレーでヒータ２２、２３へ接点部２４ａ、２５ｂを介して交流電源２１を供給する。２６は温度制御部でヒータ２２、２３の温度を検出して、設定温度より低ければリレー２４、２５の接点部２４ａ、２５ａを閉とし、設定温度より高ければリレー２４、２５の接点部２４ａ、２５ａを開として、ヒータ２２、２３の温度を制御する。

また、温度制御部２６はヒータ２２、２３のどのヒータを通電するかの切り換え機能なども有している。２７は電源供給部でリレー２４、２５、温度制御部２６へ順次電流を供給する。

２８、２９はリレーの駆動部で、リレー２４、２５のコイル３０、３１、駆動素子３２、３３で構成する。３４はリレー電源部で平滑コンデンサ３５により構成する。３７は温度制御電源部で平滑コンデンサ３８と定電圧素子３９で構成している。

そして、電源供給部２７、リレーの駆動部２８、２９、温度制御部２６は、交流電源２１と直列の接続関係にある。４０は電流補給回路で電流補給素子４１と駆動素子４２とで構成して、リレーの駆動部２８、２９に並列接続している。

以上のように構成された面状採暖具において、温度制御部２６は、ヒータ２２、２３の温度が設定温度より高くなったと判断すると、リレーの駆動部２８、２９へオフ信号を出力する。

リレーの駆動部２８、２９は温度制御部２６からのオフ信号によって駆動素子３２、３３がオフとなり、リレーコイル３０、３１の通電が停止する。リレーコイル３０、３１の通電が停止すれば接点部２４ａ、２５ａが開となってヒータ２２、２３への通電も停止する。

ここで温度制御部２６は、リレーの駆動部２８、２９へオフ信号を出力するとともに、電流補給回路４０へはオン信号を出力する。電流補給回路４０は、温度制御部２６からのオン信号によって駆動素子４２がオンして、電流補給素子４１に電流が流れ、この電流が温度制御部２６へと供給されることとなる。

また、ヒータ２２、２３の温度が設定温度より低くなったと判断すると、リレーの駆動部２８、２９へはオン信号を出力し、電流補給回路４０へはオフ信号を出力する。このようにリレーの駆動部２８、２９がオフの時は、電流補給回路４０をオンすることで、温度制御部２６に電流を供給することができる。

ここで、例えば電流補給回路４０の電流補給素子４１の抵抗値をリレーコイル３０、３１の二つ分の抵抗値に設定すれば、リレー電源部３４の負荷は、最大でもリレーコイル二個分の負荷となって必要電流が削減でき、従って、電流供給部２７のインピーダンスを大きく設定できるため、消費電力を小さくすることができる。

（実施の形態２）
図２に示す実施の形態２では、電流補給回路４０に複数の電流供給部４３、４４を構成している。その動作は、例えば温度制御部２６がヒータ２２だけを通電するモード（半面通電）を認識した場合、温度制御部２６はリレーの駆動部２８だけにオン信号を出力するとともに、電流補給回路４０の電流供給部４３へもオン信号を出力する。

そして、ヒータ２２の温度が設定温度より高くなったと温度制御部２６が判断すると、温度制御部２６はリレーの駆動部２８へオフ信号を出し、電流補給回路４０へは電流供給部４４もオンするようにオン信号を出力する。

また、温度制御部２６がヒータ２２、２３の両方を通電するモード（全面通電）を認識した場合においては、リレーの駆動部２８、２９の両方にオン信号を出力した場合には、電流補給回路４０の電流供給部４３、４４の両方へはオフ信号を出力し、リレーの駆動部２８、２９の両方にオフ信号を出力した場合には、電流補給回路４０の電流供給部４３、４４の両方へはオン信号を出力する。

ここで、電流補給回路４０の電流供給部４３、４４の抵抗値をリレーコイル３０、３１の抵抗値と同じ値に設定しておけば、リレー電源部３４の負荷は、常にリレーコイル二個分の負荷となり、負荷の安定化を図ることができる。当然、電流供給部２７のインピーダンスについても大きく設定できるため、消費電力は小さくすることができる。

尚、前記実施例においては、リレー電源部３４は平滑コンデンサ３５のみで構成したが、図３のようにツェナーダイオードや抵抗等を接続した回路においても、リレーのコイル駆動部２８、２９がオフした時、温度制御部２６が不足する電流を供給するのに有効な手段である。および、平滑コンデンサ３５の−端子は、温度制御電源部３７の平滑コンデンサ３８の−端子側に接続しても同様の効果を得ることができるものである。

以上のように本発明にかかる面状採暖具によれば、電源供給部の電流供給能力を最小限に抑えて消費電力を低減し、ケース内が温度上昇することを防止することができるもので、リレーを有する電気カーペットなどへの適用が可能である。

本発明の実施の形態１における面状採暖具の構成図本発明の実施の形態２における面状採暖具の構成図本発明の実施の形態３における面状採暖具の構成図従来の面状採暖具の構成図

符号の説明

２１交流電源
２２、２３ヒータ
２４、２５リレー
２６温度制御部
２７電源供給部
２８、２９リレーのコイル駆動部
３４リレー電源部
３７温度制御電源部
４０電流補給回路
４３、４４電流供給部

Claims

交流電源と、採暖具本体に配設したヒータと、前記ヒータへ前記交流電源を供給するリレーと、前記リレーを制御する温度制御部と、前記リレー及び前記温度制御部へ電源を供給する電源供給部と、前記電源供給部と直列に接続した前記リレーのコイル駆動部およびリレー電源部と、前記リレーのコイル駆動部と直列に接続した前記温度制御部および温度制御電源部と、前記リレーのコイル駆動部と並列に接続して前記リレーがオフした時に前記温度制御部からの信号によって動作し、前記温度制御部へ電流を流す電流補給回路とを具備し、前記電流補給回路は、その抵抗値を、前記リレー電源部の負荷が最大でも前記リレーのコイル駆動部の負荷となり必要電流を削減するように、前記リレーのコイル駆動部の抵抗値に対応して設定する面状採暖具。
電流補給回路は、複数のリレーに対応した複数の電流供給部を備え、オフしたリレーの数と同じ数だけ温度制御部からの信号によって動作させるようにした請求項１記載の面状採暖具。