JP782H - 保育器における温度制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は保育器内の空気を加熱するための加熱器を具備
し、この加熱器に供給する電力を制御して保育器内の温
度を制御するようにした保育器における温度制御装置に
関するものである。 従来、体力的に未成熟な低体重児に対して、外気を遮断
した保育器内の環境で保護育成する方法がとられてい
た。この保育器について概略を述べれば、台座上に低体
重児のためのベッドを載置し、低体重児を観察するのに
便利な透明な材質を用いたフードをもってベッドを覆っ
た構造になっている。そして所定の温度や湿度を維持す
るための種々の装置は台座内に内装されているが、保育
器内の環境にとって最も重要な保育器内の空気温度（以
下において、単に器内温と称する。）を設定するための
設定装置は加熱器及び器内温を平均化するための送風機
と温度制御回路とから成っている。この温度制御は種々
の方法によって行われる。例えばサーモスタットによっ
て加熱器の電源を断続するオン・オフ制御と、特公昭４
７−３５８３２号公報に開示されているように、感温素
子によって温度を検知して制御信号となし、この制御信
号をサイリスタのゲートに加えて位相制御を行い、これ
によって加熱器の電力量を比例的に制御する比例制御と
があり、以下に述べるように何れも一長一短を有するも
のである。 即ち、上述のサーモスタットによるオン・オフ制御は回
路構成は簡便であり、また生産コストも安価であるが、
温度誤差が大きいので、保育器で使用される目的を考慮
した場合適切な制御方法ではない。又、接点の断続時に
発生すアーク雑音は他の監視装置、例えば脳波計の測定
値に影響を与える等の欠陥を有するものである。 また上述の比例制御は温度を検知して制御信号としてい
るため、保育器内の温度変化について高速度で対応し、
温度制御をなすことが出来る。しかし上述のように位相
制御によって器内温を制御する場合の欠点は、加熱器に
供給される電力がサイリスタのオン期間に対して非直線
的に変化し、オン期間が少し増減するのみで上記供給電
力が急激に増減する場合とその逆の場合とがあるので、
微細な温度変化についての正確な温度制御が行い難いも
のであった。しかも低体重児の体温を検出して器内温を
制御する場合においては、非直線的な熱電力供給では、
低体重児の要求熱量に正確に対応することが出来ず、生
理的に最良の器内環境を提供することが出来なかった。
その上、この位相制御に付随する欠陥は、特にヒータへ
の給電電圧が極めて頻繁にゼロ電圧から或る電圧へと急
激に変化するために、サイリスタのオン・オフ時に発生
する高周波雑音が交流電源に重畳し、また空中を伝播し
て他の監視装置に影響を及ぼすことである。又、加熱器
に供給される電源の波形を変えるために、積算電力計に
よって表示される電力の消費量も不正確であった。 なおこのような欠点を是正するために、保育器内の空気
を加熱するための加熱器を具備し、この加熱器に供給さ
れる電力を制御して保育器内の温度を制御するようにし
た保育器における温度制御装置において、 (a)、上記加熱器と、この加熱器に対して直列に接続さ
れているスイッチング素子とをそれぞれ具備し、所定の
交流電圧を供給される直列回路、 (b)、その制御端子に制御信号が供給されると上記交流
電圧の次のゼロ電位までの間オン状態となる上記スイッ
チング素子、 (c)、保育器内の所定部分の温度を設定する設定手段
と、上記温度を検知する検知手段とをそれぞれ具備し、
上記設定温度と上記検知温度との差に応じたレベルの出
力信号を発生する温度設定回路、 (d)、上記交流電圧の半周期に較べて充分大きい所定の
時間巾を有するランプ信号を周期的に発生するランプ信
号発生回路、 (e)、上記温度設定回路からの出力信号と上記ランプ信
号とをレベル比較して上記温度差に比例した時間巾を有
する出力信号を発生するオン・オフ検知回路、 (f)、上記交流電圧のゼロ電位位置に対応したゼロクロ
ス信号を発生するゼロクロス検出回路、 (g)、上記オン・オフ検知回路からの出力信号により上
記時間巾だけゲートを開かれることによって、上記ゼロ
クロス信号を上記時間巾内だけ通過させるゲート回路、 をそれぞれ具備させ、上記ゲート回路を通過した上記ゼ
ロクロス信号を上記制御信号として上記スイッチング素
子の上記制御端子に供給するように構成することが考え
られる。 このように構成することによって、簡単な回路構成で以
って操作の簡単なかつ高精度な温度制御を行い得られ、
しかも他の監視装置への悪影響のない保育器における温
度制御装置を提供することができる。 次にこのように構成した保育器における温度制御装置の
具体例を第１図及び第３図に示す本発明の参考例につい
て説明する。 第１図には、保育器内の温度を検知してこの器内を制御
し得るようにした本発明の参考例が示されている。 第１図において、(1)は保育器であり、台座(2)の上部は
フード(3)によって覆われている。(4)は加熱器を示し、
(5)は保育器内の空気を撹拌するための送風機である。 電源ライン(6)(7)から供給された交流電源は双極の電源
スイッチ(8a)(8b)及び電源ライン(9)(10)を介して変圧
器(31)の１次巻線に供給される。又、電源ライン(11)(1
2)は送風機(5)に電源を供給するためのものであり、パ
イロットランプ(13)は接続線(14)(15)によって電源ライ
ン(9)(10)に接続され電源が供給されたことを表示す
る。 加熱器(4)の一端はライン(16)によって危険防止用リレ
ースイッチ(17)のメイク接点に接続され、これに供給さ
れる電源が継電器(27)の動作によって断続される。加熱
器(4)の他の一端はライン(22)によってトライアック(4
2)（ゼネラルエレクトリック社〔米国〕の商標名）に接
続され、更にライン(20)によって電源ライン(10)に接続
され、電源の供給を受けると同時にその電力量が制御さ
れる。パイロットランプ(23)は、加熱器(4)に電源が供
給されている場合にのみ点灯する。又、パイロットラン
プ(29)及び警報器(30)はその一端を夫々電源ライン(10)
に接続され、他の一端をライン(28)によってスイッチ(1
7)のブレーク接点に夫々接続され、継電器(27)の電源が
サーモスタット(24)に内装されたスイッチ(25)によって
遮断された場合に限り動作する。 変圧器(31)の２次側の各端子からは、基準線(33b)を中
心として、夫々所望の電圧が供給される。ダイオード(3
2a)(32c)からは正極性の電圧が得られ、これらの電圧は
器内温設定回路(35)及びランプ信号発生回路(37)にそれ
ぞれ供給される。又、ダイオード(32b)(32d)によって得
られた負極性の電圧は器内温設定回路(35)に供給されて
いる。そしてライン(33a)によって交流電圧がゼロクロ
ス検出回路(38)に供給される。又、器内温を検出するた
めの感温素子、例えばサーミスタ(34)は、器内温設定回
路(35)に接続され、ポテンショメータ(36)を含むブリッ
ジ回路の一辺を構成し器内温設定回路(35)の出力信号は
オン・オフ検知回路(39)に供給される。そしてランプ信
号発生回路(37)から得られた鋸歯状の基準電圧もこのオ
ン・オフ検知回路(39)に供給され、これらの２つの信号
によって得られた制御信号はゲート回路(40)の一方の入
力端子に供給される。又、ゲート回路(40)の他の入力端
にはゼロクロス検出回路(38)から交流電源のゼロ電位の
位置に同期したパルス状のゲート信号が供給される。こ
のためにパルストランス(41)の２次側に接続されたトラ
イアック(42)のゲートに器内温度に対応したゲート信号
が供給されて、加熱器(4)の電力が制御される。 次に上述の如くに構成された温度制御装置の動作につい
て以下説明する。 第１図に示す如く、電源スイッチ(8a)(8b)がオン状態に
おいては、第３Ａ図に示す交流電源(84)は電源ライン
(6)(9)及び(7)(10)によって変圧器(31)の１次側に供給
され、２次側から得られた電圧は所定の回路に夫々供給
される。 電源が供給されると同時に、パイロットランプ(13)も点
灯し、送風機(5)も動作を始め、後述の如く制御される
加熱器(4)も熱を発生するから、保育器(1)のフード(3)
に覆われた器内の温度も上昇を続ける。感温素子(34)の
抵抗値は、器内温のこの上昇によって徐々に減少し、器
内温設定回路(35)によって検知され、ポテンショメータ
(36)の抵抗値と比較される。そして器内温設定回路(35)
は、そのブリッジ回路が平衡点に達するまで、次段のオ
ン・オフ検知回路(39)に対して所定の電圧値の出力信号
を供給する。この出力信号の電圧値はポテンショメータ
(36)の抵抗値と温度に反比例して変化する感温素子(34)
の抵抗値とに応じて変化し、第３Ｂ図に示すように、上
述の平衡点に達したときの出力信号(85)は設定温度と器
内温との差に対応したものとなる。従ってポテンショメ
ータ(36)の抵抗値を器内温に換算して抵抗値を設定すれ
ば、器内温が所定の温度に達するまで、加熱器(4)は通
電し続けられ、所定温度に達したとき、オン・オフ検知
回路(39)に供給される出力信号はランプ信号発生回路(3
7)からの鋸歯状の基準電圧の最大レベルとほぼ一致した
レベルとなる。オン・オフ検知回路(39)には、ランプ信
号発生回路(37)から一定の電圧値を有する第３Ｂ図に示
す鋸歯状波(86)が基準電圧として供給されている。そし
て器内温設定回路(35)の出力信号と上記基準電圧とが互
いに比較され、前記出力信号の電圧値を越えた部分に相
当する時間巾の第３Ｃ図に示す制御信号(87)が次段のゲ
ート回路(40)に供給される。即ち、器内温設定回路(35)
の出力信号レベルによって、ゲート回路(40)に供給され
る制御信号の時間巾が規定される。故にポテンショメー
タ(36)によって器内温を比較的高温度に設定すれば、器
内温が或る値に達した時における器内温設定回路(35)の
出力信号のレベルは低くなり、前記基準電圧の大部分に
相当する時間巾の制御信号がゲート回路(40)に供給され
るから、信号供給時間は延長されることになる。又、ポ
テンショメータ(36)によって器内温を比較的低温度に設
定すれば、器内温が或る値に達した時における器内温設
定回路(35)の出力信号のレベルは高くなり、前記基準電
圧の僅少な時間巾においてのみ、前記制御信号がゲート
回路(40)に供給されるため、信号供給時間は短縮され
る。ゲート回路(40)には、オン・オフ検知回路(39)から
与えられる制御信号以外に、電源電圧に同期した第３Ｄ
図に示すパルス状のゼロクロス信号(88)（これは後述の
ようにトライアック(42)のゲート信号として働く。）
が、ゼロクロス検出回路(38)から供給される。このゲー
ト信号は、ゲート回路(40)及びパルストランス(41)をそ
れぞれ介してトライアック(42)のゲートに供給される
が、供給される時間はオン・オフ検知回路(39)から与え
られる制御信号によって左右されるので、第３Ｄ図に示
すようにゼロクロス信号(88)の一部のみが第３Ｅ図に示
すようにトライアック(42)に供給される。そしてトライ
アック(42)のアノード及びカソードの間に印加される交
流電源のゼロ電圧時に同期したゲート信号が前記トライ
アック(42)のゲートに供給される。このために加熱器
(4)には第３Ｆ図に示すように常に正弦波の電源(89)が
印加されるから、効率の良い制御が行われる。尚ランプ
信号の時間巾は交流電圧の周期より長く、且つ制御系統
の熱時定数より短いことが必要である。なおこの例にお
いては、ランプ信号の時間巾は交流電圧の周期の約３倍
〜７倍位であってよい。 なお全く予期されない理由によって上述の制御機能を果
たせなくなった場合には、低体重児の安全を守るため
に、サーモスタット(24)が動作する。器内温が予め設定
された上限温度に達した場合には、サーモスタット(24)
に内装されたスイッチ(25)がオフとなるので、継電器(2
7)の電源を遮断する。そしてリレースイッチ(17)の可動
接点がブレーク接点に切換わり、加熱器(4)の電源は遮
断され、器内温度が上限温度以下になる迄、警報が発せ
られ表示ランプが点灯する。 しかしながら、以上に述べた第１図及び第３図に示す保
育器における温度制御装置においては、器内温による温
度制御しか行えないから、健康状態その他の状況のため
に体温による温度制御を必要とする低体重児には、最適
な温度制御を行うことができない。 なお、第１図及び第３図に示す本発明の参考例におい
て、既述の保育器内の所定部分の温度を低体重児の体温
とすることも考えられる。しかし、この場合には、健康
状態その他の状況のために器内温による温度制御の方が
好ましい低体重児には、最適な温度制御を行うことがで
きない。また、体温による制御の場合には、体温を検知
するための感温手段が低体重児の体から外れたときなど
に、実際の体温よりも低い温度を検出することになるか
ら、器内温が必要以上に上昇する。従って、この上昇に
より危険防止用スイッチが動作するようにすれば、加熱
器を含む直列回路を開状態にして警報を発することがで
きるが、必要以上に上記直列回路が開状態となるから、
最適な温度制御を行うことができない。 本発明は、従来のオン・オフ制御及び位相制御における
前述の欠点と、本発明の参考例における上述のような問
題点とを何れも是正すべく発明されたものであって、保
育器内の空気を加熱するための加熱器を具備し、この加
熱器に供給される電力を制御して保育器内の温度を制御
するようにした保育器における温度制御装置において、 (a)、上記加熱器と危険防止用スイッチとがそれぞれ直
列に接続され、所定の交流電圧を供給される直列回路、 (b)、保育器内の空気の温度である器内温による温度制
御を行うための器内温制御部、 (c)、保育器内に収容された者の体温による温度制御を
行うための体温制御部、 (d)、上記器内温による温度制御と上記体温による温度
制御とのうちの何れか一方を選択するために切換えられ
る切換えスイッチ、 (e)、上記器内温が予め設定した上限温度に達したとき
に上記加熱器への電力供給を中断させるための上限温度
制御部、 をそれぞれ具備し、上記器内温制御部は、 (f)、上記器内温を設定する器内温設定手段と、上記器
内温を検知する器内温検知手段とをそれぞれ具備し、上
記器内温設定温度と上記器内温検知温度との差に応じた
レベルの出力信号を発生する器内温設定回路、 (g)、上記切換えスイッチにより上記器内温による温度
制御が選択されているときに上記加熱器および上記危険
防止用スイッチにそれぞれ直列に接続され、その制御端
子に制御信号が供給されると上記交流電圧の次のゼロ電
位までの間オン状態となる器内温用スイッチング素子、 (h)、上記交流電圧の半周期に比べて充分大きい所定の
時間巾を有するランプ信号を周期的に発生するランプ信
号発生回路、 (i)、上記器内温設定回路からの出力信号と上記ランプ
信号とをレベル比較して上記温度差に比例した時間巾を
有する出力信号を発生するオン・オフ検知回路、 (j)、上記交流電圧のゼロ電位位置に対応したゼロクロ
ス信号を発生するゼロクロス検出回路、 (k)、上記オン・オフ検知回路からの出力信号により上
記時間巾だけゲートを開かれることによって、上記ゼロ
クロス信号を上記時間巾内だけ通過させるゲート回路、 をそれぞれ具備し、このゲート回路を通過した上記ゼロ
クロス信号を上記制御信号として上記器内温用スイッチ
ング素子の上記制御端子に供給するように構成され、上
記体温制御部は、 (l)、上記体温を設定する体温設定手段と、上記体温を
検知する体温検知手段とをぞれぞれ具備し、上記体温設
定温度と上記体温検知温度との差に応じたレベルの出力
信号を発生する体温設定回路、 (m)、上記切換えスイッチにより上記体温による温度制
御が選択されているときに上記加熱器および上記危険防
止用スイッチにそれぞれ直列に接続され、その制御端子
に制御信号が供給されると上記交流電圧の次のゼロ電位
までの間オン状態となる体温用スイッチング素子、 (n)、上記交流電圧の半周期に比べて充分大きい所定の
時間巾を有するランプ信号を周期的に発生するランプ信
号発生回路、 (o)、上記体温設定回路からの出力信号と上記ランプ信
号とをレベル比較して上記温度差に比例した時間巾を有
する出力信号を発生するオン・オフ検知回路、 (p)、上記交流電圧のゼロ電位位置に対応したゼロクロ
ス信号を発生するゼロクロス検出回路、 (q)、上記オン・オフ検知回路からの出力信号により上
記時間巾だけゲートを開かれることによって、上記ゼロ
クロス信号を上記時間巾内だけ通過させるゲート回路、 をそれぞれ具備し、このゲート回路を通過した上記ゼロ
クロス信号を上記制御信号として上記体温用スイッチン
グ素子の上記制御端子に供給するように構成され、 上記上限温度制御部は、 (r)、上記器内温が予め設定した上限温度に達したこと
を上記器内温検知手段が検知したときに制御信号を出力
する上限温度制御手段、 (s)、上記切換えスイッチにより上記体温による温度制
御が選択されているときに上記加熱器および上記危険防
止用スイッチにそれぞれ直列に接続され、その制御端子
に上記上限温度制御手段からの制御信号が供給されてい
る間オフ状態となる上限温度用スイッチング素子、 をそれぞれ具備し、上記体温による温度制御において、
上記器内温が予め設定した上限温度に達したときに、上
記上限温度用スイッチング素子がオフ状態となって加熱
器への電力供給を中断させるように構成され、上記器内
温が上記上限温度よりも高い限界温度に達したとき、上
記器内温による温度制御及び上記体温による温度制御の
何れであっても、上記危険防止用スイッチが動作して上
記直列回路を開状態にすると共に上記限界温度に達した
ことが警報されるように構成した保育器における温度制
御装置に係るものである。 このように構成することによって、簡単な回路構成で以
って操作の簡単なかつ高精度な温度制御を行い得られ、
また器内温による制御と体温による制御とを必要に応じ
て簡単に切換えることが出来、また保育器内の低体重児
に危険の及ぶ恐れがなく、しかも他の監視装置への悪影
響のない保育器における温度制御装置を提供することが
できる。 次に本発明の実施例を第２図に付き説明する。 第２図には、低体重児の体温と器内温とを検知して温度
制御をなし得るようにした本発明の実施例が示されてい
る。なおこの第２図において、第１図と共通の部分に
は、同一の符号を付してその説明を省略する。 第２図において、一対の電源ライン(6)(7)によって供給
された電源電圧は第１図における場合と同様に変圧器(3
1)の１次側に達し、２次側から得られた所定の電圧は各
回路に夫々供給される、(51)は通電されたことを示すパ
イロットランプであるが、同時に低体重児の体温に基い
て温度制御されていることを表示する。パイロットラン
プ(52)は体温による温度制御とは独立して器内温の制御
が行われる場合を示すもので、この切換はスイッチ(50
a)(50b)及び(50c)によって連動してなされる。又、保育
器(1)内に設置された感温素子(53)は低体重児の体温を
検知するもので体温調節回路(54)に接続されている。以
下、ランプ信号発生回路(57)、オン・オフ検知回路(5
8)、ゼロクロス検出回路(59)、ゲート回路(60)及びパル
ストランス(61)の夫々の動作は、第１図について述べた
場合と同様な動作をなすものである。又、低体重児の体
温と連動して器内温の上限温度を設定するために、上限
温度制御回路(63)、オン・オフ検出回路(65)、ゼロクロ
ス検出回路(69)及びゲート回路(66)が夫々図の如くに構
成されている。切換スイッチ(50c)の可動接点とアース
との間に接続されている偏差計(56)は、体温による温度
制御が行われている場合には、ポテンショメータ(55)に
よって設定された設定温度と器内温度との差を表示し、
低体重児に必要な熱量を指示する。そして器内温度のみ
によって温度制御がなされる場合には、外気環境温度と
器内設定温度との差を表示する。 上述の如くに構成された温度制御装置において、一対の
電源スイッチ(6)(7)に供給される交流電源は、双極の電
源スイッチ(8a)(8b)がオンされれば、電源ライン(7)(1
0)によって変圧器(31)の１次側に供給され、２次側から
得られた電圧は所定の回路に夫々供給される。 電源が供給されると同時に、パイロットランプ(51)も点
灯し、送風機(5)も動作を始め、後述の如く制御される
加熱器(4)も熱を発生するから、保育器(1)のフード(3)
に覆われた器内の温度も上昇を続ける。感温素子(34)の
抵抗値は器内温のこの上昇によって徐々に減少し、器内
温設定回路(35)及び上限温度制御回路(63)によってそれ
ぞれ検知される。しかし切換スイッチ(50b)がトライア
ック(62)の側に切換わっているために、トライアック(4
2)には電源電圧が印加されず、このために上限温度制御
回路(63)のみが動作する。 ポテンショメータ(64)は、器内温の上限を設定するため
のもので、感温素子(34)の抵抗値と比較し平衡点に達す
るまで、次のオン・オフ検知回路(65)に対して所定の電
圧値の出力信号を供給する。故にこの出力信号はオン・
オフ検知回路(65)に内装された固定基準電圧回路(70)か
ら得られた基準電圧と比較されるので、制御信号がゲー
ト回路(66)に供給される。この基準電圧は、器内温が３
７℃迄上昇したとき、オン・オフ検知回路(65)からゲー
ト回路(66)に制御信号を供給し、ゼロクロス検出回路(6
9)から前記ゲート回路(66)に供給されたゲート信号がト
ライアック(68)に印加されない様に遮断するためのもの
であり、加熱器に供給される交流電圧をゼロ電圧にする
必要がある場合に限り、遮断される様に設定されてい
る。そして器内温が３７℃に達しない場合には、オン・
オフ検知回路(65)からゲート回路(66)に制御信号を供給
し、ゼロクロス検出回路(69)から前記ゲート回路(66)に
供給されるゲート信号が、ゼロ電圧タイミング時のみパ
ルストランス(67)を介して、トライアック(68)のゲート
に印加される様に設定されている。しかしこの場合、ト
ライアック(68)(62)は直列に接続されているから、一方
のトライアック(68)にゲート信号が供給されても、加熱
器(4)に電力を供給することは出来ない。従って低体重
児の体温を検知し、この検知結果に基いて他方のトライ
アック(62)にもゲート信号が供給されるようにして、互
いに直列に接続された二つのトライアックを同時にオン
状態にしなければならない。 感温素子(53)は、低体重児の体に密着して体温を検出す
ると同時に、体温調節回路(54)に接続され、ポテンショ
メータ(55)を含むブリッジ回路の一辺を構成している。
以下、低体重児の体温を検出し、パルストランス(61)を
介してトライアック(62)にゲート信号を供給する過程
は、第１図及び第３図に示す本発明の参考例について既
に記述した場合と同様であるため説明を省略する。上述
の如き一連の動作によって、トライアック(62)(68)がオ
ン状態になった後、加熱器(4)に供給される電力の制御
は、トライアック(62)によって行われる。そして低体重
児の体温と必要な熱量は偏差計(56)によって指示される
から、この指示値に基づいてポテンショメータ(55)によ
り器内温を設定することが出来る。この様に、体温によ
る温度制御がなされている間は、上限温度は３７℃に限
定され、この温度より上昇する場合にはトライアック(6
8)にゲート信号が供給されないから、感熱器(4)には電
力が供給されず器内温は下降する。従って低体重児に対
し二重の温度制御がなされ、極めて安全な器内環境を提
供している。 次に切換スイッチ(50a)(50b)及び(50c)が器内温設定回
路(35)に切換えられた場合の動作について述べる。この
とき感温素子(34)の抵抗値の変化は器内温設定回路(35)
によって検知される。以下、トライアック(42)にゲート
信号を供給する迄の一連の動作は第１図及び第３図に示
す本発明の参考例について述べた場合と同様である。切
換スイッチ(50a)(50b)及び(50c)が切換ったことによっ
て、体温による温度制御は行われず偏差計(56)の指示値
に基づき、ポテンショメータ(36)を操作して器内温を設
定することが出来る。 サーモスタット(24)は、前記上限温度よりも高い限界温
度を規定するために設けられ、切換スイッチ(50a)(50b)
及び(50c)がいずれに切換えられていても動作する。器
内温が限界温度に達したとき、サーモスタット(24)に内
装されたスイッチ(25)がオフ状態となり、継電器(27)に
供給される電源を遮断し、危険防止用リレースイッチ(1
7)はプレーク接点に切換えられ、警報ランプ(29)が点灯
すると共に、あるいは電源スイッチ(8a)(8b)によって電
源が遮断される迄、警報ブザー(30)によって警報が発せ
られる。 本発明は上述の如く、保育器内の所定部分の温度につい
ての設定温度と検知温度との差に応じたレベルの温度設
定回路からの出力信号と、交流電圧の半周期に較べて充
分大きい所定の時間巾を有する周期的なランプ信号とを
レベル比較して、上記温度差に比例した時間巾のゲート
信号を形成し、上記交流電圧のゼロ電位位置に対応した
ゼロクロス信号を上記ゲート信号の時間巾内だけ通過さ
せ、その制御端子に制御信号が供給されると上記交流電
圧の次のゼロ電位までの間オン状態となるスイッチング
素子に、上記通過したゼロクロス信号を制御信号として
供給するようにした。故に回路構成が簡単であり、また
制御信号の時間巾と加熱器への供給電力とほぼ比例する
ために簡単な操作で高精度の温度制御を行うことが出来
る。特に加熱器と危険防止用スイッチとスイッチング素
子とから成る直列回路に供給される交流電圧のゼロ位置
においてのみ、スイッチング素子のオン・オフ動作が行
われるので、電気的雑音の発生が極めて少なく、このた
めにアーク雑音、高周波雑音等を発生して他の監視装置
に悪影響を及ぼす恐れがなく、従って保育器として最適
な温度制御装置を提供することが出来る。またスイッチ
ング素子を介して加熱器に加えられる交流波形が変形さ
れることがないので、積算電力計による消費電力の表示
を正確に行うことが出来る。 また、切換スイッチを操作することによって器内温によ
る温度制御と体温による温度制御とを必要に応じて選択
することが出来、このために低体重児の健康状態その他
の状況に応じた最適な温度制御を行うことが可能であ
る。 また、体温による温度制御において、器内温が予め設定
した上限温度に達したことを器内温検知手段が検知した
とき、上限温度制御手段がスイッチング素子を制御して
加熱器への電力供給を中断させるようにした。従って、
体温検知手段が低体重児の体から外れたときなどでも、
器内温が必要以上に高くならないから、保育器内の低体
重児が必要以上に加熱されることはなく、また、器内温
が上限温度以下になったときには、速やかに通常の体温
制御に戻るから、一層高精度な温度制御を行うことがで
きる。 また、体温による温度制御において、上限温度に達した
とき、上限温度制御手段がスイッチング素子を制御して
加熱器への電力供給を中断させ、また、器内温が上限温
度よりも高い限界温度に達したとき、器内温による温度
制御及び体温による温度制御の何れであっても、危険防
止用スイッチが動作して加熱器を含む直列回路を開状態
にすると共に限界温度に達したことが警報されるように
した。従って、器内温制御及び体温制御を何れも高制度
に行い得るにもかかわらず、保育器内の低体重児に危険
が及ぶのをきわめて確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の参考例の保育器における温度制御装置
の回路図、第２図は本発明の実施例の保育器における温
度制御装置の回路図、第３図は第１図及び第２図に示す
回路の動作を説明するための波形図である。 なお図面に用いた符号において、 (1)……保育器 (4)……加熱器 (24)……サーモスタット (34)(53)……サーミスタ (35)……器内温設定回路 (37)(57)……ランプ信号発生回路 (38)(59)(69)……ゼロクロス検出回路 (39)(70)……オン・オフ検知回路 (40)(60)(66)……ゲート回路 (41)(61)(67)……パルストランス (42)(62)(68)……トライアック (54)……体温調節回路 (63)……上限温度制御回路 である。

Claims (1)

1. 【訂正明細書】 【特許請求の範囲】 【請求項１】保育器内の空気を加熱するための加熱器を
   具備し、この加熱器に供給される電力を制御して保育器
   内の温度を制御するようにした保育器における温度制御
   装置において、 (a)、上記加熱器と危険防止用スイッチとがそれぞれ直
   列に接続され、所定の交流電圧を供給される直列回路、 (b)、保育器内の空気の温度である器内温による温度制
   御を行うための器内温制御部、 (c)、保育器内に収容された者の体温による温度制御を
   行うための体温制御部、 (d)、上記器内温による温度制御と上記体温による温度
   制御とのうちの何れか一方を選択するために切換えられ
   る切換えスイッチ、 (e)、上記器内温が予め設定した上限温度に達したとき
   に上記加熱器への電力供給を中断させるための上限温度
   制御部、 をそれぞれ具備し、 上記器内温制御部は、 (f)、上記器内温を設定する器内温設定手段と、上記器
   内温を検知する器内温検知手段とをそれぞれ具備し、上
   記器内温設定温度と上記器内温検知温度との差に応じた
   レベルの出力信号を発生する器内温設定回路、 (g)、上記切換えスイッチにより上記器内温による温度
   制御が選択されているときに上記加熱器および上記危険
   防止用スイッチにそれぞれ直列に接続され、その制御端
   子に制御信号が供給されると上記交流電圧の次のゼロ電
   位までの間オン状態となる器内温用スイッチング素子、 (h)、上記交流電圧の半周期に比べて充分大きい所定の
   時間巾を有するランプ信号を周期的に発生するランプ信
   号発生回路、 (i)、上記器内温設定回路からの出力信号と上記ランプ
   信号とをレベル比較して上記温度差に比例した時間巾を
   有する出力信号を発生するオン・オフ検知回路、 (j)、上記交流電圧のゼロ電位位置に対応したゼロクロ
   ス信号を発生するゼロクロス検出回路、 (k)、上記オン・オフ検知回路からの出力信号により上
   記時間巾だけゲートを開かれることによって、上記ゼロ
   クロス信号を上記時間巾内だけ通過させるゲート回路、 をそれぞれ具備し、このゲート回路を通過した上記ゼロ
   クロス信号を上記制御信号として上記器内温用スイッチ
   ング素子の上記制御端子に供給するように構成され、 上記体温制御部は、 (l)、上記体温を設定する体温設定手段と、上記体温を
   検知する体温検知手段とをぞれぞれ具備し、上記体温設
   定温度と上記体温検知温度との差に応じたレベルの出力
   信号を発生する体温設定回路、 (m)、上記切換えスイッチにより上記体温による温度制
   御が選択されているときに上記加熱器および上記危険防
   止用スイッチにそれぞれ直列に接続され、その制御端子
   に制御信号が供給されると上記交流電圧の次のゼロ電位
   までの間オン状態となる体温用スイッチング素子、 (n)、上記交流電圧の半周期に比べて充分大きい所定の
   時間巾を有するランプ信号を周期的に発生するランプ信
   号発生回路、 (o)、上記体温設定回路からの出力信号と上記ランプ信
   号とをレベル比較して上記温度差に比例した時間巾を有
   する出力信号を発生するオン・オフ検知回路、 (p)、上記交流電圧のゼロ電位位置に対応したゼロクロ
   ス信号を発生するゼロクロス検出回路、 (q)、上記オン・オフ検知回路からの出力信号により上
   記時間巾だけゲートを開かれることによって、上記ゼロ
   クロス信号を上記時間巾内だけ通過させるゲート回路、 をそれぞれ具備し、このゲート回路を通過した上記ゼロ
   クロス信号を上記制御信号として上記体温用スイッチン
   グ素子の上記制御端子に供給するように構成され、 上記上限温度制御部は、 (r)、上記器内温が予め設定した上限温度に達したこと
   を上記器内温検知手段が検知したときに制御信号を出力
   する上限温度制御手段、 (s)、上記切換えスイッチにより上記体温による温度制
   御が選択されているときに上記加熱器および上記危険防
   止用スイッチにそれぞれ直列に接続され、その制御端子
   に上記上限温度制御手段からの制御信号が供給されてい
   る間オフ状態となる上限温度用スイッチング素子、 をそれぞれ具備し、上記体温による温度制御において、
   上記器内温が予め設定した上限温度に達したときに、上
   記上限温度用スイッチング素子がオフ状態となって加熱
   器への電力供給を中断させるように構成され、 上記器内温が上記上限温度よりも高い限界温度に達した
   とき、上記器内温による温度制御及び上記体温による温
   度制御の何れであっても、上記危険防止用スイッチが動
   作して上記直列回路を開状態にすると共に上記限界温度
   に達したことが警報されるように構成した保育器におけ
   る温度制御装置。