JPH02112191A

JPH02112191A - 多分割感熱面状発熱体

Info

Publication number: JPH02112191A
Application number: JP26552088A
Authority: JP
Inventors: Michiharu Kamikawa; 上川　道治
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1988-10-21
Filing date: 1988-10-21
Publication date: 1990-04-24
Anticipated expiration: 2012-09-10
Also published as: JP2652430B2

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】（産業上の利用分野）本発明は、電気カーベント等の広面積暖房器具に適用さ
れる多分割感熱面状発熱体に関する。

（従来の技術）電気カーペット等の暖房器具は低温輻射と座った人への
接触伝熱とで暖房感を得るものであり、面積が広いこと
が必要であるが、近年、省エネルギーの観点から使用す
る人数に応して暖房面積を切り替え、少人数の場合は小
さな面積で使用する使われ方が普及し始めている。

この背景としては、省エネルギー以外に、電気カーペッ
トは他の暖房器、例えば石油ストーブ等と併用されるこ
とも多く、主暖房器具としての輻射暖房感や室温を上昇
させる能力をあまり問題としない使われ方も多いためと
思われる。

（発明が解決しようとする課題）従って、電気カーペット等の暖房器具に要求されている
機能としては、１人で使用する場合はその人が座ってい
る部分のみ暖めることができる接触伝熱を重視した暖房
から、室温を上昇させたり多人数で使用する場合のよう
に広面積を暖めることができる暖房まで、暖房の仕方を
自由に選べることが要求される。

本発明は上記の点に鑑み捉案されたものであり、その目
的とするところは、発熱面積が自由に選択でき、更に構
造を簡単にして配線作業や温度制御回路が簡易化できる
と共に、分割された発熱体の相互間で温度制御動作に影
響を与えないようにすること及び、分割された発熱体の
断線故障にも異常発熱することのない多分割感熱面状発
熱体を提供することにある。

（課題を解決するための手段）本発明は、電源に並列に接続され、かつパターンの往路
と復路が並列乙こ配設された２個以上の発熱電極と、感
熱樹脂材を介して前記発熱電極に共通的に対面すると共
に、一端を前記電源と接続した温度検知電極とを備え、
前記発熱電極から前記温度検知電極に流れるリーク電流
を前記発熱電極の往路、復路をＣＴ鎮交させて検知する
ようにし、かつ前記複数個の発熱電極への通電を選択す
るスイッチと、この選択スイッチの動作を発熱電極に流
れる電流によって生ずる電圧変化の有無で検出して発熱
電極の個数に応して温度制御設定レベルを変化させてな
る装置を設けることにより、上記目的を達成している。

（作用）本発明は上記構成を採用し、発熱電極への通電の有無を
暖房面積選択スイッチとは別に電圧変化のを無で検出す
る様にしている。

従って、分割された発熱体へ選択的に通電が行え、発熱
面積が自由に選択でき、更に暖房面積選択スイッチは簡
単な構造でよい。

また、発熱電極は複数に分割されているが、温度検知電
極は発熱電極の分割数より少ないので、配線作業が簡単
であり、端子数が少なく、更に温度制御回路が簡単にな
る。

さらに、非発熱部の状態が他の発熱部に影響しないので
、発熱面積を切り替えても制御温度をほぼ一定乙こ保つ
ことができ、安定した温度制御動作が行える。

また、暖房面積選択スイッチの故障や、発熱電極の断線
故障に対しても異常温度上昇を防止できるようになって
いる。

（実施例）以下、実施例を示す圃面に沿って本発明を詳述する。

第１図は本発明の多分割感熱面状発熱体を応用した電気
カーペットの斜視図である。図において、イは電気カー
ペラＩ・本体、口は温度制御回路部、ハは電源コート部
、Ａ−１〜Ａ−３は３分割された個々の発熱体（ヒータ
素子）、ＳＳ、〜ＳＳ３は３分割された個々の発熱体Ａ
−］〜Ａ−３への通電のオン・オフを行う暖房面積選択
スイッチである。なお、発熱体の分割数は３個に限られ
ないことは言うまでもない。

第２図は本発明に用いられる多分割感熱面状発熱体Ａの
一例を部分的な断面図で示したものであり、負特性感熱
樹脂材１の一方の面に金属箔よりなる発熱電極２を設け
、他の面に同様に金属箔よりなる温度検知電極３を設け
、その両面に絶縁フィルム４を貼って構成しである。

また、第３図は他のコード式の感熱発熱体Ａを示したも
のであり、面状に配設して面状発熱体を形成するもので
ある。構成としては、中芯６゛に温度検知電極３゛を巻
回し、その周囲に負特性感熱樹脂材１゛を介して発熱電
極２゛を巻回し、その周囲を分離層５′、絶縁層４°で
被覆するようにしである。

第４図は第１図に示した電気カーペットの温度制御回路
を示す。この温度制御回路の構成を説明すると、商用電
源ＡＣに電源スイッチＳＷ、リレー接点Ｒｙを介して多
分割感熱面状発熱体への３分割に並列に配設された発熱
電極２〜１〜２−３（第１図の発熱体Ａ−１−Ａ−３に
おける発熱電極）が並列に個々の暖房面積選択スイッチ
ＳＳ〜Ｓ　Ｓ　ｓと共に接続されており、これらの並列
に配設された発熱電極２−１〜２−３に負特性感熱樹脂
材１を介して対面する様に直列に配設された温度検知電
極３が設けられている。

なお、温度検知電極３の一端は、発熱電極２１〜２−３
より負特性感熱樹脂材１を介して流れるリーク電流Ｌ１
〜Ｌ３が検知できる様に商用電源ＡＣの一端と接続され
ている。また、発熱電極２−１〜２−３には夫々通電の
有無を電圧変化の有無として検出する抵抗素子Ｒ５〜Ｒ
３が直列に接続されている。

さらに、発熱電極２−１〜２−３の往路と復路とが、電
流変換器ＣＴを鎖交して商用電源ＡＣに接続されており
、電流変換器ＣＴは、温度上昇とともに、上昇する負特
性感熱樹脂材１を介して流れるリーク電流り、−Ｌ３の
増加を検知し、その出力は、温度制御のための回路に与
えられる様になっている。すなわち、電流変換器ＣＴの
出力は、平滑回路１１を介し、温度信号の大きさを基準
電圧と比較して温度制御を行うスイッチング回路１２と
リレーＲｙをオン・オフさせるリレー駆動回路１４に順
次伝達されて処理されるようになっている。

また、リレーＲ，ｙがオフ動作した後に発熱電極２１〜
２−３の温度が低下すると再び発熱のために、リレーＲ
ｙをオン動作させるためのオフ時間タイマー回路１５が
リレー駆動回路１４に接続されている。なお、電源回路
１６は、各部に直流電源を供給するためのものである。

ここで、前述の発熱電極２−１〜２−３の通電の有無を
、電圧の有無として検知する抵抗素子Ｒ〜Ｒ３０両端の
電圧を検知する通電面積検知回路１７が前記の温度信号
の大きさを基準電圧と比較して温度制御を行うスイッチ
ング回路１２の基準電圧の変化を通電面積の大きさに応
じて行う様に設けられている。

一方、温度検知電極３の他端は、センサー断線検知回路
１３を介してスイッチング回路１２に至り温度検知電極
３が途中で断線して温度検知不能となった際の安全性を
確保する様になっている。また、同時に温度検知電極３
は過昇防止回路１８にも接続されており、温度制御回路
の故障などでリーク電流Ｌ１〜Ｌ３が限界値を超えるほ
ど異常高温になった場合に、リーク電流と、温度検知電
極３の抵抗値によって生しる温度検知電極３の異常電圧
を検出して温度ヒユーズＴｈｒｕを溶断させて、通電を
停止する様に構成されている。

しかして、上記の温度制御回路の動作は次のようになる
。すなわち、発熱電極２−１〜２−３が温度上昇すると
、負特性感熱樹脂材１のインピーダンスが低下し、電流
変換器ＣＴの出力が上昇し、電流変換器ＣＴより平滑回
路１１を介してスイッチング回路１２に人力する温度信
号が増大して設定温度に達すると、スイッチング回路１
２の出力が反転し、リレー駆動回路１４を介してリレー
Ｒｙがオフされ温度上昇が停止して冷却状態となる。ま
た、リレーＲｙがオフとなると温度信号が得られなくな
るが、オフ時間タイマー回路１５により所定時間オフが
維持され、その時間の経過後に再び通電が開始され、こ
れらの動作により多分割面状発熱体Ａは、所定の温度に
制御される。

この場合にあって、暖房面積選択スイッチＳＳ１〜Ｓ　
Ｓ　３のいづれかが、オフ側に選択されていると、通電
面積検知回路１７がオフ側に選択されている暖房面積選
択スイッチの個数に応じて、スイ・ンチング回路１２の
基準電圧値を変化させるので、任意の部分のみ発熱させ
る場合であっても、全体を発熱させる場合とほぼ同等の
温度に制御を行うことができる。

また、前述の様に暖房面積選択スイッチＳＳＩ〜Ｓ３３
の選択されている方向を電圧降下素子としての抵抗素子
Ｒｌ−Ｒ３の両端の電圧の有無で検出する様にしている
ため、発熱電極２−１〜２３の断線故障や暖房面積選択
スイッチＳＳ、〜Ｓ　Ｓ　３の故障等の場合であっても
、常に発熱している個数に応じた設定での温度制御動作
が行われるので、きわめて安全な多分割感熱面状発熱体
を得ることが可能である。

なお、上記の実施例では発熱電極が３個に対して温度検
知電極を１本としたが、特に制約はない。

同様に温度制御回路についてもブロック図で説明したが
、説明した内容に限定されるものではない。

また、抵抗素子Ｒ１〜Ｒ３による電圧の有無の検知方式
が簡単でよいがプリント基板等のパターン抵抗等でもよ
いし、ＺＣＴを鎖交させたり、リードスイッチ等で発熱
回路への通電を検出する方法等としてもよい。

（発明の効果）以上のように本発明にあっては、電源に並列に接続され
た２個以上の発熱電極と、感熱樹脂材を介して前記発熱
電極に共通的に対面すると共に一端を前記電源と接続し
た温度検知電極とを備え、前記発熱電極から前記温度検
知電極に流れるリーク電流を前記発熱電極の往路、復路
をＣＴ鎖交させて検知するようにし、かつ前記発熱電極
への通電の有無を暖房面積選択スイッチとは別に電圧変
化の有無で検出する様にしたので、（イ）分割された発熱体へ選択的に通電が行え、発熱面
積が自由に選択でき、更に暖房面積選択スイッチは簡単
な構造でよい。

（ＩＩ）発熱電極は複数に分割されているが、温度検知
電極は発熱電極の分割数より少ないので、配線作業が簡
単であり端子数が少なく、更に温度制御回路が簡単にな
る。

（ハ）非発熱部の状態が他の発熱部に影響しないので、
発熱面積を切り替えても制御温度をほぼ一定に保つこと
ができ、安定した温度制御動作が行える。

（＝）暖房面積選択スイッチの故障や発熱電極の断線故
障に対しても異常温度上昇を防止できる。

等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電気カーペットの斜視図、第２図、第
３図はそれぞれ本発明に用いられる多分割感熱面状発熱
体の例を示す。また、第４図は本発明の電気カーベント
の温度制御回路を示す。Ａ・・・多分割感熱面状発熱体、Ｒ１−Ｒ３・・抵抗素
子、ｓｓ、−５ｓ３　・・・暖房面積選択スイッチ、Ａ
Ｃ・・・商用電源、ｓｗ・・・電源スィッチ、Ｒｙ・・
・リレー接点、ＣＴ・・電流変換器、■・・・負特性感
熱樹脂材、２−１〜２−３・・・発熱電極、３・・・温
度検知電極、１１・・・平滑回路、１２・・・スイッチ
ング回路、１３・・・センサー断線検知回路、１４・・
・リレー駆動回路、】５・・・オフ時間タイマー回路、
１６・・・電源回路、１７・・　通電面積検知回路、１
８・・・過昇防止回路Ｊ派派］〇−

Claims

【特許請求の範囲】

（１）電源に並列に接続され、かつパターンの往路と復
路が並列に配設された２個以上の発熱電極と、感熱樹脂
材を介して前記発熱電極に共通的に対面すると共に、一
端を前記電源と接続した温度検知電極とを備え、前記発
熱電極から前記温度検知電極に流れるリーク電流を前記
発熱電極の往路、復路をＣＴ鎖交させて検知するように
し、かつ前記複数個の発熱電極への通電を選択するスイ
ッチと、この選択スイッチの動作を発熱電極に流れる電
流によって生ずる電圧変化の有無で検出して発熱電極の
個数に応じて温度制御設定レベルを変化させてなる装置
を設けたことを特徴とした多分割感熱面状発熱体。
（２）特許請求の範囲第１項記載において、前記装置を
電圧降下素子とした多分割感熱面状発熱体。