JPH02196312A - 温度制御装置 - Google Patents

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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は例えば電気毛布、電気カーペットの様な電気暖
房器の温度制御装置に関する。

（ロ）従来の技術 電気毛布や電気カーペットはヒータ線と該ヒータ線の加
熱による温度を検出する絶縁層（インピーダンス素子）
を有し、該インピーダンス素子の抵抗値変化によってヒ
ータ線を制御するようにしている。この具体例としては
特開昭６３−１１８５４２号公報がある。そして、その
温度制御の方法としては、前記インピーダンス素子と抵
抗よりなる一辺と複数個の抵抗を直列接続した他辺とよ
りなるブリッジ回路を設け、前記インピーダンス素子の
抵抗値に伴なう一辺の電位と他辺の電位とを比較して前
記ヒータ線に直列接続したＳＣＲ等の制御素子を制御し
ている。ところが、前記インピーダンス素子は温度によ
り抵抗値が変化する成分を含んだ御脂材料により形成し
ているために交流電源の影響を受けやすくなる。この影
響に伴なう欠点を第１図に示す特性図に基づき詳述する
。（Ａ　Ｃ）はヒータ線に印加する交流電源波形、（Ｖ
　ｅ　）はブリッジ回路の他辺側の温度設定による基準
電位、（Ｖ　ｆ　）はある時点での理想的な比較電位、
（Ｖａ）、（ｖ　ｂ　）、（Ｖｃ）は前記インピータン
ス素子を一辺とするブリッジ回路の一辺側の比較電位を
示し、温度が低い場合と温度が若干高い場合と温度が高
い場合を示す。

前記インピーダンス素子は、前述の様に樹脂材料により
形成していることから容量分と抵抗分の性質を備えてい
るために、例えば温度が低い場合には、抵抗値が大きく
容量分の影響が大きくなり、交流電圧波形よりも位相の
進んだ交流会が重量されるため、不安定な電位となる。

（Ｖ　ａ　）、若干温度が高くなると、容量分の影響が
少なくなるものの抵抗分の影響が生じ交流電圧波形と略
同期しくｖ　ｂ　）点（Ｄ）では基準電位（Ｖｅ）に達
して比較器の出力が反転し点（Ｑ）では元に戻るという
現象を生じその都度ヒータ線が通断電する結果となった
。さらに、温度が高くなるとインピーダンスが小さくな
り抵抗分の影響で波高の高い交流波形となり（Ｖ　ｃ　
）実際の温度は設定温度量」二になっているにも拘らす
、例えば点（Ｒ）ではこの期間中比較器は設定温度以下
であると判断し再びヒータ線に通電することになり異當
過熱等の危険な状態となった。

（ハ）発明が解決しようとする課題 本発明は、安定した状態てヒータ線を制御し正確に温度
制御を行うものである。

（ニ）課題を解決するための手段 ヒータ線と、該ヒータ線に近接して設けらｈ温度によっ
て抵抗値が変化するインピーダンス素子と、前記ヒータ
線に接続した制御素子と、前記インピーダンス素子に直
列接続した複数個の抵抗を辺とし抵抗と温度設定用抵抗
器との直列回路を他辺としたブリッジ回路と、該ブリッ
ジ回路の夫々の辺の電位を比較しその出力によって前記
制御素子を制御する比較器と、前記インピーダンス素子
を含むブリッジ回路の一辺に接続したピークホールド回
路と、前記ブリッジ回路に供給する直流電源回路とを備
え、前記ヒータ線と制御素子の直列回路に交流電源を印
加するものにおいて、前記ピークホールド回路は、前記
ブリッジ回路の一辺の電位の最高値を前記比較器に入力
するものである。

（ホ）作　用 インピーダンス素子を含むブリッジ回路の一辺の電位が
温度により不安定に且交流波形で変化してもピークホー
ルド回路によってその電位の最高値を安定電位として比
較器に入力するため、温度が変化しても常に安定した状
態で比較器に入力することができる。

（へ）実施例 本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第２図は電
気回路を示す。（１）は交流電源、（２）はヒータ線（
３）と温度により抵抗値が正の特性を有する検知線（４
）とヒータ線（３）と検知線間に介装したインピーダン
ス素子となる絶縁層（５）とからなる線状の発熱体で、
前記絶縁層（５）は温度により抵抗分、容量分が変化す
ると共に所定温度（最高設定温度よりも高い温度）で溶
断する樹脂材料で形成している。（６）は前記ヒータ線
（３）に直列接続したＳＣＲ等の如き制御素子、（７）
は前記交流電源（１）に接続した直流電源回路で、抵抗
（８）、ダイオード（９）、抵抗（１０）、ツェナーダ
イオード（１１）、電源コンデンサ（１２）とにより構
成する。（１３）は抵抗（１４）とダイオード（１５）
と前記インピーダンス素子（４）と抵抗（１６）を−辺
とし抵抗（１７）と温度設定用抵抗器（１８）とを他辺
としたブリッジ回路で、前記直流電源回路げ）より直流
電圧を供給する。（１９）は比較器で、前記ブリッジ回
路（１３）の−辺の抵抗（１４）とインピーダンス素子
（４）との接続部■と他辺の抵抗（１７）と温度設定用
抵抗器（１８）との接続部◎の夫々の接続部の電位を比
較し接続部■の電位が接続部◎の電位よりも低い時はそ
の出力がｒ　Ｈｊ　となり、接続部■の電位が接続部◎
の電位に達するとその出力が「Ｌ」となる。

（２０）は前記ブリッジ回路（］３）の接続部■と交流
電源（１）の一方の極及び前記比較器（１９）の入力端
子との間に接続したピークホールド回路で、ダイオード
（２１）と夫々を並列接続した安定用コンデンサ（２２
）及び抵抗（２３）とから構成し接続部■に生ずる交流
電圧波形を平滑し最高値を直流波形にして安定電位とし
て比較器（１９）に入力するものである。（２４）は入
力側（ＰＩ）に前記比較器（１つ）の出力端子を接続し
出力側（ｐｏ）を前記制御素子（６）のゲートに接続し
たマイクロコンピュータで、予め所望のプログラムがな
されている。

次に第２図及び第３図（イ）〜（ニ）の波形図に基づい
て動作を説明する。例えば電気カーペットとして実装す
る場合は、発熱体（２）をフェルト（図示せず）の上面
に接着剤等にて固定し、その上面に表皮（図示せず）を
接着固定する。温度設定用抵抗器（］８）により「強」
の温度を設定すると、始め、インピーダンス素子（４）
の温度が低く、該インピーダンス素子の抵抗値が小さい
ために接続部■の電位は低く第３図（ロ）の破線の様な
交流波形となる。ここで交流波形となる理由について詳
述すると、温度が低い場合には絶縁層（５）の抵抗値が
大きく該絶縁層の性質によってヒータ線（３）と検知線
（４）間には大きい容量分が形成されるために抵抗分の
影響が少なくなる。この結果、ヒータ線（３）側に印加
された交流電源（１）が絶縁層（５）を介してインピー
ダンス素子（４）に影響を与え接続部■の電圧は交流波
形に近くなる。この場合の接続部■の電圧はその最高値
を基にピークホールド回路（２０）のダイオード（２１
）によって整流され安定用コンデンサ（２２）によって
平滑されるため、第３図（ロ）の実線のように安定電位
となり、比較器（１９）に入力される。この結果、比較
器（１９）は接続部■及び◎の電位を互いに直流の安定
した電圧で比較することができ、もし接続部■の比較電
位が温度設定用抵抗器（１８）で設定された接続部◎の
基準電位よりも低い場合には比較器（１９）の出力がｒ
　ＨＪを継続し、マイクロコンピュータ（２４）の入力
側（ＰＩ）に入力し、該マイクロコンピュータは出力側
（ＰＯ）の出力によって制御素子（６）をＯＮ状態とじ
ヒータ線（３）に通電する。

そして、カーペット本体の温度が若干上昇すると、イン
ピーダンス素子（４）の抵抗値が太き目となり接続部■
の電位が若干上昇すると共に絶縁層（５）の性質から容
量分の影響が若干少なくなり反対に抵抗分の影響が出て
第３図（ハ）の破線の様に交流電圧波形となるが前述と
同様にピークホールド回路（２０）によって第３図（ハ
）の実線の様に安定した電圧となる。

さらに温度が上昇すると、インピーダンス素子（４）の
抵抗値が大きくなり絶縁層（５）の容量分が小さ（抵抗
分の影響が大きくなって接続部■の電圧は絶縁層（５）
を介して交流電源（１）側の影響を受けて第３図（ニ）
の破線の様に交流電圧波形となるが、ピークホールド回
路（２０）によって第３図（ニ）の実線の様に安定した
電圧となる。

前述の様な動作において、温度設定用抵抗器（１８）で
設定された接続部◎の電位と接続部■の電位を比較器（
１９）によって比較し接続部■のピークホールド回路（
２０）による直流化された電位（比較電位）が接続部◎
の電位（基準電位）と一致すると、比較器（１９）の出
力が「Ｌ」となりマイクロコンピュータ（２４）の出力
（ＰＯ）によって制御素子（６）を０ＦＦＬヒーク線（
３）への通電を止める。

尚、本発明はインピーダンス素子として絶縁層を介して
ヒータ線に添設した検知線を例示したが温度により抵抗
値が変化する所謂プラスチックサーミスタを介して添付
した２本の検知線を有したものであって、そノｔら全体
をインピーダンス素子としてブリッジ回路の一辺とする
ものであってもよい。

（ト）発明の効果 以上の様に本発明は、インピーダンス素子を含むブリッ
ジ回路の一辺の電位が温度により不安定に且交流波形で
変化してもピークホールド回路によってその電位の最高
値を安定電位として比較器に入力するため、温度が変化
しても常に安定した状態で比較器に入力することが正確
な温度制御を行うことができる。この結果、本体の温度
が設定値まで上昇しているにも拘らず設定値以下の温度
であると判断してヒータ線に継続して通電して危険温度
となったり、或いは温度が設定値まで上昇していないの
で設定値に達したものと判断してヒータ線・＼の通電を
止めるといった欠点がない。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般の温度制御回路によるブリッジ回路の電圧
波形、第２図は本発明の温度制御装置の電気回路図、第
３図（イ）は交流電源波形、（ロ）〜（ニ）は温度変化
に伴うブリッジ回路の接続部■の電圧波形である。 （１）・・・交流電源、（３）・・・ヒータ線、（５）
・・インピーダンス素子（絶縁層）、（６）・・・制御
素子、（７）・・・直流電源回路、（１３）・・ブリッ
ジ回路、（１４）、（１６）・・・抵抗、（１７）・・
・抵抗、（１８）・・・温度設定用抵抗器、（１９）・
・・比較器、（２０）・・ピークホールド回路。 出願人　三洋電機株式会社外１名 代理人　弁理士　西野卓嗣（外２名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ヒータ線と、該ヒータ線に近接して設けられ温度
   によって抵抗値が変化するインピーダンス素子と、前記
   ヒータ線に接続した制御素子と、前記インピーダンス素
   子に直列接続した複数個の抵抗を一辺とし抵抗と温度設
   定用抵抗器との直列回路を他辺としたブリッジ回路と、
   該ブリッジ回路の夫々の辺の電位を比較しその出力によ
   って前記制御素子を制御する比較器と、前記インピーダ
   ンス素子を含むブリッジ回路の一辺に接続したピークホ
   ールド回路と、前記ブリッジ回路に供給する直流電源回
   路とを備え、前記ヒータ線と制御素子の直列回路に交流
   電源を印加するものにおいて、前記ピークホールド回路
   は、前記ブリッジ回路の一辺の電位の最高値を前記比較
   器に入力することを特徴とする温度制御装置。