JP5167916B2 - ヒータ制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、面状ヒータの温度制御に関し、ヒータ温度情報を得る為の温度センサをリードレスにする取付構造としたヒータ制御装置に関するものである。

従来、この種のヒータ制御装置は、制御装置と温度センサとは、リード線にて接続されていた（例えば、特許文献１参照）。

図７は、特許文献１に記載された従来のヒータ制御装置を示すもので、面状ヒータを缶飲料に巻きつけて所定の温度に温めるためのヒータ制御装置の例である。図７に示すように面状のヒータユニット１４に、ヒータ１と温度センサ３を配置し、各配線はコード１１にまとめて制御回路１２へ接続される。電源はシガーライタ用プラグ１３から供給される。制御回路１２は、ヒータ１の温度を所定の温度に保持する為に、温度センサ３でヒータ１の温度を検出し、温度が予め設定された温度を超えるとヒータ１をＯＦＦさせ、温度が予め設定された温度以下になるとヒータ１をＯＮさせるように動作する。
特開平０９−０２０１６７号公報

しかしながら、前記従来の構成では、温度センサ３は、ヒータユニット１４の中央付近に配置され、ヒータ１と共にコード１１を経由して制御回路１２に配線されている。一般的に温度センサ３のインピーダンスは高いため、ノイズの影響を受けやすく、配線を長くすればそれだけノイズに影響される可能性が高くなり、制御回路１２側でのノイズ対策が必要で、部品点数が増加し、実装面積が増大したりコストアップするという課題を有していた。また、配線のリード線が長い為に、地絡や隣接ショート、あるいは屈曲等による断線の懸念もあるため、検査を厳重にしたり、コード１１や配線材料は信頼性の高い丈夫なものとする必要があり、コストアップするという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、サーミスタ等の温度センサを温度制御基板に直接取り付け、その状態でもヒータ温度が検知出来るように、温度センサの取付位置・温度制御装置を収納するケース・温度センサへの熱伝導、等を適切に構成することで、リードレスの温度センサを使用可能とすることで、安価で信頼性が高く省スペースのヒータ制御装置を提供する事を目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明のヒータ制御装置は、ヒータと、温度制御基板と、前記温度制御基板に直接取り付けられた温度センサと、前記温度制御基板を収納するケースと、前記温度センサに接近もしくは接触して取り付けられた熱伝導板とを備え、前記ケースは一部が開口され前記熱伝導板が露出するようにし、前記熱伝導板が前記ヒー
タに直接接触もしくは接近させて取り付けられた構成とすることで、前記ケースを開口することなく前記ヒータの温度を前記温度センサに伝える事が出来るようにしたものである。

また、本発明のヒータ制御装置は、前記構成に加えて、前記熱伝導板をアースする構成であるため、印加された静電気をアースへ逃がすことにより、前記温度センサが静電気の影響を受けないようにしたものである。

これによって、温度制御基板に温度センサを直付けしてリード線を無くしても、ヒータの温度を確実に検出する事が出来るので、配線を簡略化することが可能となり、小型化・低コスト化を実現し、ノイズにも強い信頼性の高いヒータ制御装置を提供する事が出来る。

本発明のヒータ制御装置は、温度制御基板を収納するケースを一部工夫する事により、温度制御基板に直付けの温度センサを用いてヒータ温度を検出し、検出温度に応じてヒータ温度を所定の温度に保つように制御する事が出来るので、温度センサのリード線を無くすことが出来、配線を簡略化することが出来るので、コンパクトで低コストでノイズにも強いヒータ制御装置を提供する事が出来る。

第１の発明は、ヒータと、温度制御基板と、前記温度制御基板に直接取り付けられた温度センサと、前記温度制御基板を収納するケースと、前記温度センサに接近もしくは接触して取り付けられた熱伝導板とを備え、前記ケースは一部が開口され前記熱伝導板が露出するようにし、前記熱伝導板が前記ヒータに直接接触もしくは接近させて取り付けて構成されたヒータ制御装置であり、熱伝導板を用いてヒータの温度を温度センサに伝える方式なので、効率よくヒータ温度を温度センサに伝える事が出来、かつケースに孔を空けないので埃の侵入の心配もなく、信頼性を向上させる事が出来る。

第２の発明は、特に第１の発明における熱伝導板をアースする構成としたヒータ制御装置であり、外部からの静電気を逃がす経路を確保しているので、温度センサの故障を防ぐ事が出来るので、静電気に強いヒータ制御装置を提供する事が出来る。

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

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態におけるヒータ制御装置の部分断面図で、図２は同装置の外観概略図である。本実施の形態は、自動車の座席に組み込まれる座席暖房用のヒータの温度制御装置への応用例である。以下、図１〜図２を参照しながら動作、作用について説明する。

線状のヒータ１が不織布２に配線されて、面状ヒータユニットを構成している。電源は自動車側のハーネスからカプラ６を通して供給される。

温度制御基板４には電子回路が構成されており、温度センサ３で検出した温度と、予め設定された温度とを比較し、設定温度を超えるとヒータ１への通電を切り、設定された温度以下になるとヒータ１への通電を開始するようにして、ヒータ１の温度を設定温度に保持するように動作する。

温度センサ３は温度制御基板４に直付けされており、一般的な温度センサの形態であるリード線をなくしている。また、温度センサ３は、温度制御基板４を収納するケース５に接触されて取り付けられ、ヒータ１の温度をケース５を介して検出する構成としている。

以上のように、本発明の形態では、ヒーター１の温度検出をケースを介して温度センサ３で検出する構成になっているので、温度センサのリード線をなくする事が出来、配線が短くなることで、耐ノイズ性が向上し、ノイズ対策部品削減が可能な事から、小型化・低コストで信頼性の高いヒータ制御装置を提供する事が出来る。

（実施の形態２）
図３は、本発明の第２の実施の形態におけるヒータ制御装置の部分断面図で、システム構成は実施の形態１と同じ図２であるため説明を省略する。以下、図３を参照しながら動作、作用について説明する。

温度制御基板４には電子回路が構成されており、温度センサ３で検出した温度と、予め設定された温度とを比較し、設定温度を超えるとヒータ１への通電を切り、設定された温度以下になるとヒータ１への通電を開始するようにして、ヒータ１の温度を設定温度に保持するように動作する。

温度センサ３は温度制御基板４に直付けされており、一般的な温度センサの形態であるリード線をなくしている。また、温度センサ３は、温度制御基板４を収納するケース５に接触されて取り付けられ、ヒータ１の温度をケース５を介して検出する構成としている。

ケース１は、ヒータ１と温度センサ３との間に介在する部分のみ厚みを薄くしている。

以上のように、本発明の形態では、ケース１を部分的に薄肉部７を設ける事によって、ヒーター１の温度が、より早く温度センサ３に伝わるので、温度検出レスポンスが早くなり、温度制御性能を向上させることが出来る。

（実施の形態３）
図４は、本発明の第３の実施の形態におけるヒータ制御装置の部分断面図で、システム構成は実施の形態１〜２と同じ図２であるため説明を省略する。以下、図４を参照しながら動作、作用について説明する。

温度制御基板４には電子回路が構成されており、温度センサ３で検出した温度と、予め設定された温度とを比較し、設定温度を超えるとヒータ１への通電を切り、設定された温度以下になるとヒータ１への通電を開始するようにして、ヒータ１の温度を設定温度に保持するように動作する。

温度センサ３は温度制御基板４に直付けされており、一般的な温度センサの形態であるリード線をなくしている。また、温度センサ３は、温度制御基板４を収納するケース５に設けた開口部８から露出するように取り付けられ、ヒータ１の温度を直接検出する構成としている。

以上のように、本発明の形態では、ケース１の一部に開口部８を設けたことで、ヒーター１の温度が、直接温度センサ３で検出する事が出来るので、温度検出の精度とレスポンスを向上させることが出来る。

（実施の形態４）
図５は、本発明の第４の実施の形態におけるヒータ制御装置の部分断面図で、システム構成は実施の形態１〜３と同じ図２であるため説明を省略する。以下、図５を参照しながら動作、作用について説明する。

温度制御基板４には電子回路が構成されており、温度センサ３で検出した温度と、予め設定された温度とを比較し、設定温度を超えるとヒータ１への通電を切り、設定された温度以下になるとヒータ１への通電を開始するようにして、ヒータ１の温度を設定温度に保持するように動作する。

温度センサ３は温度制御基板４に直付けされており、一般的な温度センサの形態であるリード線をなくしている。また、温度センサ３は、温度制御基板４を収納するケース５に設けた開口部に取り付けられた熱伝導板９に接触させて取り付けられ、ヒータ１の温度を熱伝導板９を通して間接的に検出する構成としている。

以上のように、本発明の形態では、ケース１の一部を開口し、そこに熱伝導板９を取り付けることで、ヒータ１の温度を温度センサ３へ中継する構成であるので、ゴミ、埃の侵入を防ぐ事が出来、さらにケース１の樹脂材料よりも熱をより早く伝える事が出来るので、信頼性の高いヒータ制御装置を提供することが出来る。

（実施の形態５）
図４は、本発明の第５の実施の形態におけるヒータ制御装置の部分断面図で、システム構成は実施の形態１〜４と同じ図２であるため説明を省略する。以下、図６を参照しながら動作、作用について説明する。

温度制御基板４には電子回路が構成されており、温度センサ３で検出した温度と、予め設定された温度とを比較し、設定温度を超えるとヒータ１への通電を切り、設定された温
度以下になるとヒータ１への通電を開始するようにして、ヒータ１の温度を設定温度に保持するように動作する。

温度センサ３は温度制御基板４に直付けされており、一般的な温度センサの形態であるリード線をなくしている。また、温度センサ３は、温度制御基板４を収納するケース５に設けた開口部に取り付けられた熱伝導板９に接触させて取り付けられ、ヒータ１の温度を熱伝導板９を通して間接的に検出する構成としている。

さらにこの熱伝導板９は金属製で、端子１０が設けられていて、温度制御基板４に接続されており、熱伝導板９に印加された静電気を逃がして、温度センサ３を静電気から保護するようにしている。

以上のように、本発明の形態では、ケース１の一部に開口部を設け、そこに熱伝導板９を取り付け、さらにアースをとることで、静電気を逃がして温度センサ３を保護する構成としており、信頼性の高いヒータ制御装置を提供することが出来る。

以上のように、本発明にかかるヒータ制御装置は、温度センサを温度制御基板に直付けしてケースに収納し、ヒータ温度をケースの中から検知する構成であるので、温度センサの配線をなくす事が可能となる為、配線の引き回しや、ノイズ耐量アップ、それに伴う対策部品の減少によりスペースとコストの削減が可能となるので、量産性の高い、また、信頼性の高いヒータ制御装置を提供する事が出来る。

本発明の実施の形態１におけるヒータ制御装置の部分断面図 本発明の実施の形態１から５におけるヒータ制御装置の概観外観図 本発明の実施の形態２におけるヒータ制御装置の部分断面図 本発明の実施の形態３におけるヒータ制御装置の部分断面図 本発明の実施の形態４におけるヒータ制御装置の部分断面図 本発明の実施の形態５におけるヒータ制御装置の部分断面図 従来のヒータ制御装置の概略外観図

符号の説明

１ ヒータ
３ 温度センサ
４ 温度制御基板
５ ケース

Claims (2)

1. ヒータと、温度制御基板と、前記温度制御基板に直接取り付けられた温度センサと、前記温度制御基板を収納するケースと、前記温度センサに接近もしくは接触して取り付けられた熱伝導板とを備え、前記ケースは一部が開口され前記熱伝導板が露出するようにし、前記熱伝導板が前記ヒータに直接接触もしくは接近させて取り付けられた構成としたヒータ制御装置。
2. 熱伝導板をアースする構成とした請求項１に記載のヒータ制御装置。