JPH01108616A

JPH01108616A - 温度制御装置

Info

Publication number: JPH01108616A
Application number: JP26595087A
Authority: JP
Inventors: Teruya Tanaka; 照也田中; Katsuharu Matsuo; 勝春松尾
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-10-21
Filing date: 1987-10-21
Publication date: 1989-04-25
Anticipated expiration: 2012-01-22
Also published as: JP2573257B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、例えば電気毛布、電気カーペット、電気フロ
アヒータなどの温度を制御する温度制御装置に関する。

（従来の技術）従来、例えば電気毛布などの暖房器具においては、毛布
本体と、コントローラ（温度制御装置）とをケーブルな
どによって接続し、この濃度制御装置によって毛布本体
内に設けられたヒータ線の発熱量を制御して、毛布本体
の温度を制御するようにしたものが多い。

第８図はこのような電気毛布と、この電気毛布の温度を
制御する温度制御装置とを示すブロック図である。

この図に示す電気毛布１０１は、袋状に形成される毛布
本体１０２と、この毛布本体２内に配置される１線式ワ
イヤ１０３とを備えている。

１線式ワイヤ１０３は、第９図に示す如く線状に形成さ
れた芯糸１０４と、この芯糸１０４に螺旋状に巻付けら
れるリボン状のセンサ線１０５と、このセンサ線１０５
および前記芯糸１０４を覆うように形成される感熱誘導
層１０６と、この感熱誘導層１０６に螺旋状に巻付けら
れるヒータ線１０７と、このヒータ線１０７および前記
感熱誘導層１０６を覆うように形成される絶縁外被１０
８とを備えている。

そして、ヒータ線１０７に電流が供給されたとき、この
ヒータ線１０７が発熱して毛布本体１０２の温度を上昇
させる。また、感熱誘導層１０６の温度が変化すれば、
これに応じてこの感熱誘導層１０６の誘電帯が変化し、
前記センサ線１０５と、ヒータ線１０７との間の静電容
量が変化する。

また、温度制御装置は、整流回路１１１と、センサ出力
取込み部１１２と、制御回路１１３と、サイリスタ回路
１１４とを備えており、前記１線式ワイヤ１０３のセン
サ線１０５から出力される温度検知信号Ｓ１の値と、予
め設定されている設定温度とを比較し、この比較結果に
基づいて前記１線式ワイヤ１０３のヒータ線１０７に流
す電流を制御して電気毛布１０１の温度を制御する。

また整流回路１１１は、交流商用電源１１６から出力さ
れる交流電圧を整流して予め決められた値の電圧を生成
するように構成されており、これらの各生成電圧を回路
各部に供給する。

またセンサ出力取込み部１１２は、前記センサ線１０５
に流入したり、流出したりする電流から温度検知信号Ｓ
１を生成し、これを制御回路１１３に供給する。

制御回路１１３は、急速加熱回路１１７と、温度設定回
路１１８と、温度制御回路１２０とを備えており、定常
時においては、前記温度検知信号Ｓ１の値と、予め設定
されている設定温度とを比較し、この比較結果に基づい
てサイリスタ回路１４の導通を制御してヒータ線７に流
れる電流の値（量）を制御する。また、電源が投入され
たときや、急速加熱スイッチが操作されたときには、−
定時間、前記設定温度をレベルアップして前記ヒータ線
７に流れる電流の市を多くする。

急速加熱回路１１７は、電源が投入されたときや、急速
加熱スイッチが操作されたとき、これを検知して、一定
時間、急速加熱指示信号Ｓ３を発生し、これを温度設定
回路１１８に供給する。

温度設定回路１１８は、前記急速加熱指示信号Ｓ３が供
給されていないときには、使用名などによって設定され
た値の温度設定信号Ｓ４を発生し、これを温度制御回路
１２０に供給する。また、前記急速加熱指示信号Ｓ３が
供給されているときには、設定されている値よりも大ぎ
い値の温度設定信号Ｓ４を発生し、これを温度制御回路
１２０に供給する。

温度制御回路１２０は、前記温度検知信号Ｓ１の値と、
前記温度設定信号Ｓ４の値とを比較し、この温度設定信
号Ｓ４の値で示される温度より前記電気毛布１０１の温
度が低い場合に、トリガー信号Ｓ２を発生し、これをサ
イリスタ回路１１４に供給する。これによって、このサ
イリスタ回路１１４を構成するサイリスタ１２１が導通
しＣ１前記１線式ワイヤ１０３を構成するヒータ線１０
７に電流が供給され、電気毛布１．０１の温度が上昇す
る。

（発明が解決しようとする問題点）、　ところでこのような暖房器具においては、電気毛布
１０１の実際温度、センサ線１０５によって得られた温
度（測定温度）とが異なる。

＝４− このため、電源投入時や、急速加熱スイッチが操作され
たとき、急速加熱回路１１７が温度設定回路１１８から
出力される温度設定信号Ｓ３の値を約２０度だけレベル
アップすようにしている。

しかしながらこのような制御では、第１０図に示すよう
に、電気毛布１０１の温度と、設定温度との差が小さい
場合、電気毛布１０１の温度が６０度近くまで上がる虞
れがあった。

また、第１１図に示すように電気毛布１０１の温度と、
設定温度との差が大きい場合、電気毛布１０１の温度が
設定温度に達するまで、時間がかかりすぎるという不都
合があった。

本発明は上記の事情に鑑み、電気毛布などの負荷温度と
、設定された温度との差が小さい場合には、負荷温度が
上がりすぎないようにすることができ、また電気毛布な
どの負荷温度と、設定された温度との差が大きい場合に
は、負荷温度を速く上昇させることができる温度制御装
置を提供することを目的としている。

［発明の構成］６一（問題点を解決するための手段）上記の問題点を解決するために本発明による温度制御装
置は、負荷を加熱するヒータと、このヒータ温度を検出
する手段と、上記ヒータの速熱開始時、使用者の加熱設
定温度情報により定められた急速加熱設定温度情報で負
荷を加熱する第１の制御手段と、この第１の制御手段は
、上記ヒータ湿度検出手段が予め定めた温度に達するま
での時間から急速加熱設定温度で制御する制御時間を決
めるタイマ装置とを右して構成した。

（作用）上記の構成において、例えば電源が投入されたときや、
急速加熱スイッチが操作されたときには、第１の制御手
段は、使用者が入力する加熱設定温度情報に応じて定め
られた急速加熱設定温度情報に基づいて負荷を急速加熱
する。さらにこのヒとき上記？−タ濡度検出手段が予め定めた温度に達する
までの時間から急速加熱設定温度で制御する制御時間を
決めるタイマ装置を備えているのでこの急速加熱を行な
うに必要な時間だけ負荷を加熱することができる。

（実施例）第１図は本発明による温度制御装置の一実施例を示すブ
ロック図である。

この図に示す温度制御装置は、センサ出力取込み部１と
、サイリスタ２と、安全監視回路３と、制御回路４とを
備えている。そして、電源が投入されたときや、急速加
熱スイッチが操作されたときにおいて、電気毛布５の温
度と、設定された温度との差が小さい場合には、電気毛
布５の温度が上がりすぎないように急速加熱時間を短く
し、また電気毛布５の温度と、設定された温度との差が
大きい場合には、急速加熱時間を長くして、この電気毛
布５の温度を速く設定値に近づける。

センサ出力取込み部１は、抵抗６を備えており、電気毛
布５内に配置された１線式ワイヤのセンサ線７に流入し
たり、流出したりする電荷の量に応じた値の電圧信号（
温度検知信号）８５を発生して、これを制御回路４に供
給する。

また、安全監視回路３は、抵抗８と、温度ヒュ＝　７− −ズ９とを備えており、前記１線式ワイヤのセンサ線７
と、ヒータ線１０とが接触したとき、温度ヒユーズ１０
を溶断させて、交流商用電源１１から出力される交流電
圧が装置側に供給されないようにする。

また制御回路４は、センサ温度検知回路１２と、温度制
御回路１３と、駆動回路１４と、温度設定用の可変抵抗
１５と、湿度設定回路１６と、設定温度到達判定回路１
７と、波形整形回路１８と、カウンタ１９と、第１タイ
マ２２と、第２タイマ２３と、加熱状態保持回路２４と
、急速加熱用設定切替回路２５と、急速加熱用スイッチ
２６と、初期化回路２７と、オアゲート２８とを備えて
いる。そして、電源が投入されたときや、急速加熱用ス
イッチ２６が操作されたときにおいて、電気毛布５の温
度と、設定された温度との差が小さい場合には、電気毛
布５の温度が上がりすぎないように急速加熱時間を短く
し、また電気毛布５の温度と、設定された温度との差が
大ぎい場合には、急速加熱時間を長くして、この電気毛
布５の温度を速く設定値に近づ【プる。

センサ温度検知回路１２は、前記温度検知信号Ｓ５を取
込んで、温度検知信号Ｓ６を生成し、これを温度制御回
路１３や、設定温度到達判定回路１７に供給する。

温度制御回路１３は、前記温度検知信号Ｓ６の値と、温
度設定回路１６から出力される電圧信号（急速設定温度
信号Ｓ７、または温度設定信号Ｓ８）の値とを比較し、
これらが一致するように駆動信号を発生して、これを駆
動回路１４に供給する。

駆動回路１４は、前記駆動信号に基づいてトリガー信号
を発生してサイリスタ２の通電を制御する。

また、温度設定回路１６は、急速加熱用設定切替回路２
５から急速加熱指示信号Ｓ１２が供給されていないとぎ
には、温度設定用の可変抵抗１５に設定されている値に
対応した電圧値の温度設定信号Ｓ８を生成し、これを温
度制御回路１３に供給する。また、前記急速加熱用設定
切替回路２５から急速加熱指示信号Ｓ１２が供給されて
いるときには、温度設定用の可変抵抗１５に設定されて
いる値よりも約１０度高い値に対応した電圧値の急速設
定温１交信号Ｓ７を生成し、これを温度制御回路１３や
、設定温度到達判定回路１７に供給ケる。

設定温度到達判定回路１７は、ヒステリシスコンパレー
タなどを備えており、前記急速設定温度信号Ｓ７と、前
記センナ温度検知回路１２から出力される温度検知信号
Ｓ５とを比較し、温度検知信号Ｓ５によって示される温
度が急速設定温度信＠Ｓ７によって示される温度より低
いとき、“Ｏ″信号発生し、これを第１．第２タイマ２
２，２３供給する。そして、温度検知信号Ｓ５によって
示される温度が急速設定温度信号Ｓ７によって示される
温度を越えたとき、前記ＬＬ　ＯＩＩ倍信号代えで、１
１１　Ｉ＋倍信号発生し、これを第１．第２タイマ２２
．２３に供給する。

また波形成形回路１８は、前記交流商用電源１１から出
ツノされる交流電圧を取込んで、これを波形整形して周
期的なパルス信号を生成し、これをカウンタ１９に供給
する。

カウンタ１９は、リセット信号Ｓ９が供給されたときに
リセットされ、この後前記波形成形回路１８から供給さ
れるパルス信号を計数し、この計数結果が所定の値に達
する毎に、“１″信号を発生して、これを第１．第２タ
イマ２２．２３に供給する。

第１タイマ２２は、第２図に示すようにアンドゲート３
１ａ〜３１ｅと、インバータ３２ａ〜３２ｆと、カウン
タ３３とを備えており、前記リセット信号Ｓ９が供給さ
れたときにリセットされる。

そして、設定温度到達判定回路１７から“０″信号が供
給されているとき、前記カウンタ１９から”　ｉ　”信
号が供給される毎に、これを計数して４ビツトの計数デ
ータを生成し、これを第２タイマ２３に供給する。この
場合、計数時においては、カウンタ３３の出力や、各ア
ンドゲート３１ａ〜３１ｄの出力、インバータ３２ｆの
出力は、第３図（Ａ）〜（Ｈ）に示すように変化する。

第２タイマ２３はアンドゲート３４ａ〜３４ｉと、イン
バータ３’５　ａ〜３５ｄと、カウンタ３６と、オアゲ
ート３７とを備えており、前記リセット信号Ｓ９が供給
されたときにリセットされる。

そして、設定温度到達判定回路１７から゛１″信号が供
給されといるとき、前記カウンタ１９から１１１１！信
号が供給される毎に、これを計数し、この計数結果が前
記第１タイマ２２から供給されている計数データの値と
対応したとき、加熱解除信号（”　１　”信号）Ｓ１０
を発生して、これを加熱状態保持回路２５に供給する。

この場合、計数時においては、カウンタ３６の出力や、
各アンドゲート３４ａ〜３４ｄの出力は、第４図（Ａ）
〜（Ｈ）に示すように変化する。

加熱状態保持回路２４は、前記リセット信号Ｓ９が供給
されたときから前記加熱解除信号Ｓ１０が供給されるま
での間、加熱保持信号Ｓ１１を発生し、これを急速加熱
用設定切替回路２５に供給する。

急速加熱用設定切替回路２５は、前記加熱保持信号Ｓ１
１が供給されている間、急速加熱指示信号Ｓ１２を発生
して、これを前記温度設定回路１６に供給する。

また、オアゲート２８は、電源が投入されて初期化回路
２７からイニシャルリセット信号が供給されたり、急速
加熱用スイッチ２６が操作されたりしたとき、リセット
信＠Ｓ９を発生して、これをカンウタ１９や、第１．第
２タイマ２２．２３、加熱状態保持回路２４に供給する
。

次に、電気毛布５の温度が低い場合と、高い場合とに分
けて、この実施例の動作を説明する。

尚、図中ＴＯは加熱設定温度であり、Ｔ１は急速加熱設
定温度をそれぞれ示す。また下１はＴＯより小であって
も良い。

まず、電気毛布５の温度が低い場合において、例えば第
５図（Ａ）に示すように時刻ｔｏで電源を投入すれば、
このとき回路各部がリセットされて、加熱状態保持回路
２４から加熱保持信号Ｓ１１が出力される。これによっ
て、急速加熱用設定切替回路２５が急速加熱指示信号Ｓ
１２を発生して、これを温度設定回路１６に供給し、こ
の温度設定回路１６から急速設定温度信号Ｓ８を出力さ
せる。この結果、温度制御回路１３は、駆動回路１４を
制御して、電気毛布５の温度が前記急速設定温度信号Ｓ
８によって示される温度になるように、サイリスタ２の
導通を制御させる。

またこの動作と並行して、時刻ｔｏにおいて、カウンタ
１９が波形整形回路１８から出力されるパルス信号の数
を計数して、この計数結果が所定の値になる毎に、“１
″信号を発生し、これを第１、第２タイマ２２．２３に
供給する。

ここで、前記温度設定回路１６から出力されてる急速設
定温度信号Ｓ８の値より、センサ温度検知回路１２から
出力される温度検知信号Ｓ５の値が低いので、設定温度
到達判定回路１７が１１０１＋信号を発生している。し
たがってこの場合には、第１タイマ２２だけが前記カウ
ンタ１９から出力される。“１″信号の数を計数すると
ともに、この計数結果を計数データとして第２タイマ２
３に供給する。

この後、前記温度設定回路１６から出力されている急速
設定温度信号Ｓ８の値より、センサ温度検知回路１２か
ら出力される温度検知信号Ｓ５の値が高くなったとき、
（時刻で１）、設定温度到達発生回路１７がこれを検知
して、“１″信号を発生する。

これによって、第１タイマ２２が計時動作を停止すると
ともに、第２タイマ２３が計時動作を開始し、前記カウ
ンタ１９から”　１　”信号が出力される毎に、その計
数値をインクリメントさせる。

そして、この計数値が第１タイマ２２から出力されてい
る計数データの値に対応する値になったとき（時刻ｔ２
）、加熱解除信号Ｓ１０を発生して、加熱状態保持回路
２４から加熱保持信号８１１が出力されないようにする
。

この結果、急速加熱用設定切替回路２５から急速加熱指
示信号Ｓ１２の発生を停止し、温度設定回路１６から温
度設定信号Ｓ８を出力さぜる。

これによって、温度制御回路１３は、電気毛布５の温度
が、この温度設定信号Ｓ８によって示される温度になる
ように、駆動口Ｎ１４を制御し、サイリスタ２の導通量
をコントロールする。

この場合、時刻ｔｏから時刻ｔ１までの時間は、電気毛
布５の温度と、急速設定温度信号Ｓ８の値との差に対応
し、また時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間は、Ｔ（Ｔ＝
ｔ＋　　ｒｏ）に対応しているので、電気毛布５の温度
が、濡洩設定用の可変抵抗１５によって指定された温度
になるまで、電気毛布５を急速に加熱することができる
。

なお、このときにおける回路各部の波形を図示すれば、
第６図（Ａ）〜（Ｌｌ）に示すようになる。

また、電気毛布５の温度が高い場合において例えば第５
図（Ｂ）に示すように時刻ｔｏで電源を投入すれば、上
述した動作と同様にして、時刻ｔｏから時刻ｔ１まで、
第１タイマ２２によって電気毛布５の温度、急速設定温
度信号Ｓ８の値との差が検出される。そして、この検出
結果に対応して時刻ｔ１から時刻ｔ２までの長さが決め
られる。

この場合、電気毛布５の温度と、急速設定温度信ＭＳ８
の値との差が小さいので、時刻ｔｏから時刻ｔ２までの
長さは、上述した場合に比べて非常に短くなる。

これによって、電気毛布５が過熱するのを防止すること
ができる。

なお、このときにおける回路各部の波形を図示すれば、
第７図（Ａ）〜（Ｕ）に示すようになる。

［発明の効果］以上説明したように本発明によれば、電気毛布などの負
荷温度と、設定された゛温度との差が小さい場合には、
負荷温度が上がりすぎないようにすることができ、また
電気毛布などの負荷温度と、設定された温度との差が大
きい場合には、負荷温度を速く上昇させることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による温度制御装置の一実施例を示す回
路図、第２図は第１図に示す第１タイマ。第２タイマの具体例を示す回路図、第３図は第１タイマ
の動作例を示すタイミングチャート、第４図は第２タイ
マの動作例を示すタイミングチャート、第５図は同実施
例の動作例を示す波形図、第＝１８− ６図は第５図（Ａ）に示す動作を行っているときにおけ
る回路各部の波形図、第７図は第５図（Ｂ）に示す動作
を行っているときにおける回路各部の波形図、第８図は
従来からある温度制御装置の一例を示すブロック図、第
９図は第８図に示１１線式ワイヤの斜視図、第１０図は
第８図に示す温度制御装置の動作例を示す波形図、第１
１図は第８図に示す温度制御装置の動作例を示す波形図
である。７・・・センサ線１０・・・ヒータ線１３・・・温度制御回路１６・・・温度設定回路２２・・・第１タイマ２３・・・第２タイマ２５・・・忠速加熱用設定切替回路２６・・・急速加熱用スイッチ。

Claims

【特許請求の範囲】負荷を加熱するヒータと、このヒータ温度を検出する手段と、上記ヒータの速熱開始時、使用者の加熱設定温度情報に
より定められた急速加熱設定温度情報で負荷を加熱する
第１の制御手段と、この第１の制御手段は、上記ヒータ温度検出手段が予め
定めた温度に達するまでの時間から急速加熱設定温度で
制御する制御時間を決めるタイマ装置とを具備して成ることを特徴とする温度制御装置。