JPH0117168B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は温度制御装置に関するものである。

従来の面状暖房器具の感熱面発熱体５は、第１
図および第２図に示すように負の温度インピーダ
ンス特性を有するポリアミド系物質などを用いた
感熱樹脂面材１の片面に温度検出電極２を張設す
る一方他面に発熱線路３を張設し、この感熱面発
熱体５の両面を絶縁フイルム４で被覆しており、
その温度制御はたとえば、第３図に示すようにし
ていた。すなわち、前記感熱面発熱体５の発熱線
路３に対し給電用リレー７の常開接点７ａを介し
電源８を接続し、前記電源８を定電圧直流電源に
変換する電源回路９の出力電圧V_Dで発振回路１
０を動作させ、この発振回路１０より出力させる
高周波電圧Ｖを電圧分割用コンデンサ１１で分圧
して前記感熱面発熱体５の温度検出電極２、発熱
線路３間に印加し、この感熱面発熱体５のインピ
ーダンスに対応する温度検出電極２および発熱線
路３間の電圧信号をフイルタ回路１２を介して出
力し、その検出値を次段のスイツチング回路１３
の前段部を構成する比較回路１４に入力して、こ
の比較回路１４の基準電圧と前記検出値とを比較
し、前記検出値がこの基準電圧を下まわるとこの
比較回路１４の出力信号によりそれまでの安全温
度範囲においてオン状態に保持していたスイツチ
ング回路１３の後段部のヒータ制御回路を構成す
るトランジスタ１５をオフ状態に反転させ、この
トランジスタ１５に直列接続された給電用リレー
７の励磁コイルが駆動を停止し、前記電源８と発
熱線路３との間に接続された常開接点７ａをそれ
までのオン状態からオフ状態に反転させ、ヒータ
回路の給電路をしや断するようにしていた。

ところが、前記感熱面発熱体５の構造では、感
熱樹脂面材１が特に発熱線路３側の絶縁フイルム
４を透過して前記発熱線路３のない部分から吸湿
するのを防ぐことができなかつた。その結果、第
４図に示す温度インピーダンス特性が吸湿のない
特性ａから特性a′に変化してしまい、温度制御設
定が前記感熱樹脂面材１の吸湿によつて変つてし
まうという欠点があつた。この感熱樹脂面材１の
吸湿は発熱によつて乾燥したり、放置される雰囲
気で吸湿度が変化したりするので温度調節をする
上で非常に不都合なものであつた。

したがつて、この発明の目的は、前記感熱樹脂
面材の温度〜インピーダンス特性が、前記感熱樹
脂面材の吸湿現象によつて変化し、その結果とし
て温度制御性能が変つてしまうのを防止すること
ができる温度制御装置を提供することである。

この発明の第１の実施例を第５図ないし第８図
に示す。すなわち、この温度制御装置は、感熱面
発熱体５′をつぎのように構成する。負の温度イ
ンピーダンス特性を有するポリアミド系物質など
を用いた感熱樹脂面材１′の片面にアルミニウム
箔などによりなる発熱線路３′をパターン張設し、
この発熱線路３′とは分離して第１の温度検出電
極２a′を並設し、前記発熱線路３′および第１の
温度検出電極２a′とは分離して第２の温度検出電
極２b′を並設し、前記感熱樹脂面材１′の他面に
前記発熱線路３′、第１の温度検出電極２a′およ
び第２の温度検出電極２b′に対面するように補助
導電板１b′を分散配置し、前記感熱樹脂面材１′
の両面を絶縁フイルム４′で被覆している。第１
の温度検出電極２a′および第２の温度検出電極２
b′と対向電極となる発熱線路３′の温度インピー
ダンス特性は、第８図の特性ａ（電極２a′）およ
び特性ｂ（電極２b′）であるが、前記感熱樹脂面
材１′の吸湿により前記したように特性ａが特性
a′にまた特性ｂが特性b′に変化してしまう。とこ
ろが、前記温度第１の温度検出電極２a′および第
２の温度検出電極２b′は感熱面発熱体５′上に同
時に形成され、しかもほぼ均等に配設されている
ので、ある温度の特性ａのインピーダンス対特性
ｂのインピーダンスの比率と吸湿が発生した場合
の特性a′のインピーダンス対特性b′のインピーダ
ンスの比率はほぼ同じに保たれることになる。さ
らに温度―インピーダンス特性変換用のインピー
ダンス素子である抵抗２０ａを第１の温度検出電
極２a′の発振回路１０側直列接続することによ
り、第８図に示すように第１の温度検出電極２
a′の温度―インピーダンス特性が特性ａから特性
a₂₀に変化し、感熱樹脂面材１′の吸湿時も特性
a′から特性a₂₀′に変化する。その結果、両電極２
a′，２b′の温度―インピーダンス変化の勾配が異
なるため、第１の温度検出電極２a′と第２の温度
検出電極２b′の分圧比が温度変化とともに変化す
る。したがつてその温度変化によるインピーダン
スの比率を電気信号に取出して湿度の影響を受け
ずに発熱線路３′への通電を制御することができ
る。

第７図は温度制御回路であり、発振回路１０よ
り出力される高周波電圧Ｖを電圧分割用コンデン
サ１１で分圧して第２の温度検出電極２b′に印加
するとともにインピーダンス素子である抵抗２０
ａを介して第１の温度検出電極２a′に印加し、一
方フイルタ回路１２を通して、第１の温度検出電
極２a′と発熱線路３′との間および第２の温度検
出電極２b′と発熱線路３′との間のインピーダン
スに対応する電圧をそれぞれ比較回路１４に入力
し、両者の電圧の比と基準値とを比較して出力信
号を出力し、この出力信号によりヒータ制御回路
を制御する。その他は第３図と同構成であるの
で、同一個所に同一符号を付して説明を省略す
る。

このように構成したため、補助導電材１b′に基
づくこの種の面状発熱体の特長である、製造上避
けることができなかつた感熱樹脂中の異物の混入
等における感熱樹脂面材の温度―インピーダンス
特性の異常がなくなり、感熱樹脂面材の厚さも補
助導電材１b′を用いない従来の感熱面発熱体と比
べて薄くでき、補助導電材からはリード線等の取
出しを行なわないので金属箔を使用する場合には
その厚みを薄くでき、場合によつては導電ペイン
トでもよい等主に省資材的な特長がある。そのう
え、１枚の感熱面発熱体の中に２本の温度検出電
極をほぼ全面にわたつて均等に設けているので２
本の温度検出電極が同時に製造されて時間ととも
に、あるいは使用（発熱されると乾燥する）条件
によつて刻々と変化する感熱樹脂面材の吸湿度が
２本の温度検出電極ともほぼ同時に同じ比率だけ
変化し、吸湿度合によつても制御設定が変わらな
い。また、この種の感熱面状発熱体においては必
ず考慮しなければならない部分的な断熱状態にお
ける温度制御も、２本の温度検出電極がほぼ全面
にわたつて均等に配設してあるので、２本とも同
時に部分断熱の影響を受け、部分断熱の検出温度
制御も感熱樹脂面材の吸湿に影響されなくなる。

この発明の第２の実施例を第９図および第１０
図に示す。これは、前記抵抗２０ａに代えて第１
の温度検出電極２a′および対向電極である発熱線
路３′間にコンデンサ２０ｂを並列接続している。
そのインピーダンス特性は第１０図のとおりであ
るが、コンデンサ２０ｂを接続したことによる勾
配の変化方向は抵抗２０ａの場合と同様である。

この発明の第３の実施例を第１１図および第１
２図に示す。これは、抵抗２０ａに代えて、抵抗
２０ｃを第２の温度検出電極２b′に直列接続した
ものである。そのインピーダンス特性は第１２図
のように、高温側で拡散形になるので当然、比較
回路１４は基準電圧と検出値とを比較し、検出値
がこの基準電圧を上まわるとこの比較回路１４が
それまでの安全温度範囲においてオン状態に保持
していたスイツチング回路１３の後段部を構成す
るトランジスタ１５をオフ状態にするように、比
較回路１４の動作を第１の実施例とは逆にしなけ
ればならない。

この発明の第４の実施例を第１３図および第１
４図に示す。これは、前記抵抗２０ｃに代えて、
コンデンサ２０ｄを第２の温度検出電極２b′およ
び発熱線路３′間に並列接続している。そのイン
ピーダンス特性の勾配の傾き方向は第３の実施例
と同様である。

なお、この発明における面状発熱体の構造は前
記補助電極を有するものに限らず、要は２種の温
度検出電極を有すればよい。

以上のように、この発明の温度制御装置は、温
度―インピーダンス特性をもつ感熱樹脂面材を介
して対設された第１の温度検出電極および第２の
温度検出電極と発熱線路との間に電圧分割用コン
デンサを介して接続された発振回路と、前記第１
の温度検出電極および第２の温度検出電極のいず
れか一方と前記発熱線路との間または前記第１の
温度検出電極および第２の温度検出電極のいずれ
か一方の前記発振回路側に挿入されたインピーダ
ンス素子と、前記第１の温度検出電極と前記発熱
線路との間および前記第２の温度検出電極と前記
発熱線路との間の電圧をそれぞれフイルタ回路を
介して検出するとともに前記電圧の比と基準値と
を比較する比較回路と、この比較回路の出力信号
により前記発熱線路の通電を制御するヒータ制御
回路とを備えたため、湿度の影響を受けることな
く安定した温度制御ができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は面状発熱体の斜視図、第２図はその断
面図、第３図は従来の温度制御回路図、第４図は
感熱樹脂面材の温度―インピーダンス特性図、第
５図はこの発明の第１の実施例の発熱体の一部切
欠平面図、第６図はその断面図、第７図は温度制
御回路図、第８図は温度―インピーダンス特性
図、第９図は第２の実施例の部分回路図、第１０
図はその温度―インピーダンス特性図、第１１図
は第３の実施例の部分回路図、第１２図はその温
度―インピーダンス特性図、第１３図は第４の実
施例の部分回路図、第１４図はその温度―インピ
ーダンス特性図である。 １′……感熱樹脂面材、２a′……第１の温度検
出電極、２b′……第２の温度検出電極、３′……
発熱線路、１０……発振回路、１１……電圧分割
用コンデンサ、１２……フイルタ回路、１４……
比較回路、１５……ヒータ制御回路のトランジス
タ、２０ａ，２０ｃ……インピーダンス素子の抵
抗、２０ｂ，２０ｄ……インピーダンス素子のコ
ンデンサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 温度―インピーダンス特性をもつ感熱樹脂面
   材を介して対設された第１の温度検出電極および
   第２の温度検出電極と発熱線路との間に電圧分割
   用コンデンサを介して接続された発振回路と、前
   記第１の温度検出電極および第２の温度検出電極
   のいずれか一方と前記発熱線路との間または前記
   第１の温度検出電極および第２の温度検出電極の
   いずれか一方の前記発振回路側に挿入されたイン
   ピーダンス素子と、前記第１の温度検出電極と前
   記発熱線路との間および前記第２の温度検出電極
   と前記発熱線路との間の電圧をそれぞれフイルタ
   回路を介して検出するとともに前記電圧の比と基
   準値とを比較する比較回路と、この比較回路の出
   力信号により前記発熱線路の通電を制御するヒー
   タ制御回路とを備えた温度制御装置。 ２ 前記インピーダンス素子は前記第１の温度検
   出電極および第２の温度検出電極のいずれか一方
   の前記発振回路側に挿入された抵抗である特許請
   求の範囲第１項記載の温度制御装置。 ３ 前記インピーダンス素子は前記第１の温度検
   出電極および第２の温度検出電極のいずれか一方
   と前記発熱線路との間に挿入されたコンデンサで
   ある特許請求の範囲第１項記載の温度制御装置。