JPH0119236B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電気毛布、電気敷布等の温度制御装置
に関し、特に異常時の異常状態を簡単な構成で確
実に認識できるようにした温度制御装置に関する
ものである。

従来、例えば電気毛布の温度制御装置において
は、該電気毛布の使用部品の故障や該電気毛布の
誤使用による異常状態に動作する感熱体、電流ヒ
ユーズ、温度ヒユーズ等の安全装置を設け、該安
全装置を異常状態時に動作させ、電気毛布の安全
をはかるように構成したものである。

上記のように構成した温度制御装置であれば、
感熱体、電流ヒユーズ、温度ヒユーズ等の安全装
置の動作状態が識別することができず、そのため
に電気毛布の動作不良が停電によるのか、安全装
置の動作によるのかを識別することができない欠
点があつた。

本発明は上記のような欠点を除去した温度制御
装置に関するものである。

以下本発明の温度制御装置の一実施例を電気毛
布に実施した場合について図面とともに説明する
と、本発明の温度制御装置は第１図に示すように
交流電源１にスイツチ２、発熱線３、サイリスタ
４及び温度ヒユーズ５が直列に接続され、該発熱
線３とサイリスタ４の直列回路に並列に第１の感
熱線６、感熱層７、第２の感熱線８よりなる感熱
体９、抵抗１０及び可変抵抗１１の直列回路が接
続されるとともにダイオード１２、コンデンサ１
３及びダイオード１４の直列回路が接続され、上
記抵抗１０と可変抵抗１１の接続点にダイオード
１５を介してトランジスタ１６のベースが接続さ
れ、該トランジスタ１６のエミツタが上記サイリ
スタ４のカソードに接続されるとともにコレクタ
が上記ダイオード１２とダイオード１３の接続点
に接続され、該トランジスタ１６のベースとエミ
ツタとの間にコンデンサ１７が接続され、上記ダ
イオード１２とコンデンサ１３の接続点が上記サ
イリスタ４のゲートに接続され、上記コンデンサ
１３とダイオード１４の接続点に抵抗１８、上記
発熱線３・感熱層１９・感熱線２０よりなる発熱
体２１の感熱線２０及び上記温度ヒユーズ５を加
熱する保安用抵抗２２を直列に介して上記サイリ
スタ４のカソードが接続され、上記交流電源１と
温度ヒユーズ５の接続点にネオン管よりなる表示
用ランプ２３とコンデンサ２４の並列回路、ダイ
オード２５、抵抗２６を直列に介して上記発熱体
２１の感熱線２０と保安用抵抗２２の接続点が接
続され、該表示用ランプ２３とダイオード２５の
接続点にダイオード２７及び抵抗２８を直列に介
して上記感熱体９の感熱線８と抵抗１０の接続点
が接続されて構成されるものである。

尚、上記構成において使用される感熱体９は第
２図のａに示されるように絶縁物よりなる芯線３
０に導体よりなる第１の感熱線６を巻装し、該第
１の感熱線６を負の温度特性を有するプラスチツ
クサーミスタよりなる感熱層７で被覆し、該感熱
層７に導体よりなる第２の感熱線８を巻装し、該
第２の感熱線８を塩化ビニールよりなる絶縁体３
１で被覆して線状に形成したものであり、また発
熱体２１は第２図ｂに示すように絶縁物よりなる
芯線３２に発熱線３を巻装し、該発熱線３に負の
温度特性を有するナイロンサーミスタよりなる感
熱層１９で被覆し、該感熱層１９に導体よりなる
感熱線２０を巻装し、該感熱線２０を塩化ビニー
ルよりなる絶縁体３２で被覆して線状に形成した
ものであり、上記感熱体９の感熱層７は第３図の
ｃで示すようなインピーダンス特性のものを、ま
た上記発熱体２１の感熱層１９は第３図のｄで示
すようなインピーダンス特性のものを使用するも
のである。

次に上記のように構成してなる温度制御装置の
動作状態について説明する。

まず通常の温度制御動作は、スイツチ２をオン
動作にすると、コンデンサ１３にサイリスタ４の
阻止方向の交流電源１の電流が温度ヒユーズ５、
ダイオード１２、コンデンサ１３、ダイオード１
４、スイツチ２の回路で流れて充電され、該コン
デンサ１３に充電された電荷が上記サイリスタ４
に対して交流電源１の電流が順方向の時に放電し
て該サイリスタ４のゲートにトリガ電流として印
加され、該サイリスタ４がオン動作となり、上記
交流電源１よりスイツチ２、発熱体２１の発熱線
３、サイリスタ４、温度ヒユーズ５の回路で該発
熱線３に電流が印加され、該発熱線３が発熱す
る。この時トランジスタ１６は感熱体９の感熱層
７の温度が低いので該感熱層７のインピーダンス
が高く第１の感熱線６と第２の感熱線８には電圧
が生じ、可変抵抗１１の両端の電圧は生じずオフ
動作である。そして上記発熱体２１の発熱線３の
発熱により所定の設定温度になると、上記感熱体
９の感熱層７のインピーダンスが低くなり上記第
１の感熱線６より第２の感熱線８の電圧が小さく
なり、上記可変抵抗１１の両端電圧が大きくな
り、該両端電圧がダイオード１５及びコンデンサ
１７で整流平滑されて上記トランジスタ１６に印
加され該トランジスタ１６がオン動作となり、該
トランジスタ１６のオン動作により上記サイリス
タ４のゲード・カソード間が短絡され、上記コン
デンサ１３に充電された電荷はトランジスタ１６
の保安用抵抗２２、感熱線２０、抵抗１８の回路
で放電し、上記サイリスタ４はオフ動作となる。
以後上記のような動作を繰り返して上記可変抵抗
１１により設定された温度で温度制御動作が行な
われる。上記のような場合、可変抵抗１１を可変
することにより温度調節が行なわれる。またサイ
リスタ４のダイオード化、トランジスタ１６の破
壊によるオープン化、電気毛布の誤使用等による
発熱体２１の異常な温度上昇が起きた場合は発熱
体２１の感熱層１９が溶解して該発熱体２１の発
熱線３と感熱線２０が短絡し、交流電源１よりス
イツチ２、発熱線３、感熱層１９、感熱線２０、
保安用抵抗２２、温度ヒユーズ５の回路で保安用
抵抗２２に電流が流れ、該保安用抵抗２２の発熱
により温度ヒユーズ５が溶断され、上記交流電源
１より発熱線３に電流が印加されないように動作
する。

次に異常動作時の表示用ランプの動作について
説明すると、上記で説明したサイリスタ４のダイ
オード化、トランジスタ１６の破壊によるオープ
ン化、電気毛布の誤使用等による異常な温度上昇
が起きた場合は感熱体９のインピーダンスがより
低くなり抵抗１０及び可変抵抗１１間の両端電圧
は大きくなり、交流電源１よりの電流がコンデン
サ２４、ダイオード２７、抵抗２８、感熱体９、
スイツチ２の回路で流れて該コンデンサ２４が充
電され、該コンデンサ２４の充電量が表示用ラン
プ２３の放電電圧に達すると、該コンデンサ２４
の電荷が該表示用ランプ２３で放電して該表示用
ランプ２３が点燈し、そして該表示用ランプ２３
を介して上記コンデンサ２４が放電すると該コン
デンサ２４の電圧が低くなり該コンデンサ２４に
再度充電が行なわれる。この時は上記表示用ラン
プ２３が点灯しない。そして該コンデンサ２４の
充電量が上記表示用ランプ２３の放電電圧に達す
ると、該コンデンサ２４の電荷が該表示用ランプ
２３で放電して該表示用ランプ２３が点灯する。
以後このような動作を繰り返して該表示用ランプ
２３を点滅し、電気毛布に異常な温度上昇が生じ
ていることを表示する。この場合、上記抵抗２８
の抵抗値はＭΩ（メグオーム）のオーダのもので
上記抵抗１０及び可変抵抗１１の抵抗値よりかな
り大きいものを使用し、また該抵抗１０及び可変
抵抗１１の抵抗値を適当に選ぶことにより、通常
の温度では上記表示用ランプ２３が点灯せず、異
常な温度上昇が生じると該表示用ランプ２３が点
滅させ異常な温度上昇が生じていることを表示す
ることができる。

次に温度がさらに上昇し、発熱体２１の感熱層
１９が溶解して該発熱体２１の発熱線３と感熱線
２０が短絡し、上記で説明した回路で保安用抵抗
２２に電圧が印加されると、該保安用抵抗２２に
並列に接続した表示用ランプ２３にも交流電源１
コンデンサ２４、表示用ランプ２３、ダイオード
２５、抵抗２６、感熱線２０、感熱層１９、発熱
線３、スイツチ２の回路で電流が流れ、該表示用
ランプ２３が点灯し、温度がさらに上昇している
ことを表示する。この場合、上記抵抗２６の抵抗
値を100KΩのオーダに選定すれば上記表示用ラ
ンプは連続点灯し、上記感熱体９により検知され
る温度による上記表示用ランプ２３の点滅点灯と
点灯モードを異ならせることができ、識別表示が
可能となる。また発熱体２１の感熱層１９として
ポリアミド樹脂等を使用すれば通常の使用状態で
は数10MΩのオーダとなり表示用ランプ２３は点
灯しない。そしてまた該感熱層１９の溶解による
表示用ランプ２３の点灯は温度ヒユーズ５が溶断
した後も点灯していて使用者にヒユーズ５の溶断
の表示が連続してなされる。

第４図は本発明の他の実施例を示す回路構成図
であり、異常温度上昇時の動作について簡単に説
明すると、今例えばサイリスタ３５の制御不能に
より温度上昇が生じた場合、発熱線３６、感熱層
３７、感熱線３８より形成した発熱体４０の感熱
層３７が溶解し、該発熱体４０の発熱線３６と感
熱線３８との間が短絡し、交流電源４１より電流
が発熱線３６、感熱線３８、ダイオード４２、保
安用抵抗４３、温度ヒユーズ４４、の回路で流
れ、該保安用抵抗４３の両端にほぼ電源電圧（半
波）に等しい電圧が生じ、該電圧が抵抗４５を介
してコンデンサ４６及び表示用ランプ４７に印加
され、該表示用ランプ４７が上記と同様な動作に
て点滅（間歇的に点灯する）する。この場合、上
記コンデンサ４６を接続しないで、上記抵抗４５
を100KΩのオーダに選定すると上記表示用ラン
プ４７を連続点灯させることができる。

尚上記説明においては電気毛布を実施例にあげ
たが、電気毛布に限らず上記のような温度制御装
置を使用できる電気カーペツト、電気敷布等にも
実施することができる。また温度制御装置の発熱
層は負特性を有する場合について説明したが正特
性のものにも実施することができる。そしてまた
異常状態を表示するのに表示ランプを使用した
が、表示ランプに限らず発光ダイオード等の素子
も使用することができ、表示素子であればよく特
に表示ランプに限定されるものではない。

本発明は温度ヒユーズの溶断前の発熱体の初期
の異常な温度上昇を報知手段で報知するので、該
発熱体が異常な温度上昇を惹起したことを使用者
に早急に知らせることができ、この報知により上
記発熱体への通電を使用者が直ちに遮断すること
により上記温度ヒユーズの溶断を防止することが
できるので温度制御装置の修理時に上記温度ヒユ
ーズの交換を必要とせず、部品の節約をすること
ができサービス性を向上することができるととも
に上記発熱体の異常な温度上昇による他部品への
悪影響を最小限にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の温度制御装置の一実施例を示
す回路構成図、第２図ａ及びｂは第１図の感熱体
及び発熱体の要部構成図、第３図は第２図ａ及び
ｂの感熱体及び発熱体のインピーダンス特性図、
第４図は本発明の温度制御装置の他の実施例を示
す回路構成図を示す。 図面中、５は温度ヒユーズ、９は感熱体、２
１，４０は発熱体、２３，４７は表示ランプを示
す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 発熱体の異常な温度上昇時に温度ヒユーズを
   溶断させて安全を計る温度制御装置において、該
   温度ヒユーズの溶断前の上記発熱体の初期の異常
   な温度上昇を報知する報知手段を具備してなる温
   度制御装置。