JPH0286085A - 電気暖房器具 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は電気毛布、電器カーペット、フロアヒータ等
の電気暖房器具に係り、特にヒータ線とセンサ電極線と
を誘電体層を間に挾んで配置した複合ワイヤを授温体内
に配設してなる電気暖房器具に関する。

（従来の技術） 従来の電気毛布等の電気暖房器具においては、第５図に
示すように芯糸１に巻いたヒータ線２の外側に感熱誘電
体層３を配し、この感熱誘電体層３の周囲にセンサ電極
線４を巻き、絶縁外波５を肢せた構造の調合ワイヤ６を
用い、これを第６図に示すように授温体７（例えば毛布
）内に配設している。感熱誘電体層３は、温度により誘
電率が大きく変化する材質からなる。

この感熱誘電体層３の温度による誘電率の変化によって
、複合ワイヤ６のヒータ線２とセンサ電極線４との間の
インピーダンスが変化する。従つて、このインピーダン
スを検出して、そのインピーダンス検出回路の出力値と
基準値とを比較し、その比較結果に基づいてヒータ線２
への通電を制御することにより、暖房温度をほぼ一定に
保つことができる。

インピーダンス検出回路で検出されるインピーダンスは
、複合ワイヤ６の各部のヒータ線２とセンサ電極線４間
のインピーダンスを合成した値となる。ここで、従来で
は一様な誘電率の感熱誘電体層３を複合ワイヤ６の全体
にわたって設けているため、実使用状態での温度制御を
適切に行なうことができないという問題があった。

電気毛布の実際の使用状態を考えると、ユーザが実際に
温度を感じるのは毛布のうち体が良く接する第６図のＡ
、Ｂ等の部分である。従って、これらＡ、Ｂの部分のイ
ンピーダンスのみが検出されればよいが、実際には体に
接しにくいＣ，Ｄ。

Ｅの部分のインピーダンスとの合成インピーダンスが検
出されてしまい、これが適切な温度制御を行なう上で問
題となる。例えばＣの部分がユーザの体と接していず、
また布団からはみ出ているために温度が低い場合は、Ａ
、Ｂの部分が適切な温度であったとしても、インピーダ
ンス検出結果からは毛布全体の温度が低いと判定される
結果、温度が必要以上に高くなる方向にヒータ線２への
通電が制御されてしまう。

また、センサ電極線４はヒータ線２と一体になっている
ので、センサ電極線４をＡ、Ｂ等の部分の必要な個所の
みに設けることは難しい。

（発明が解決しよう°とする課題） 上述したように、ヒータ線とセンサ電極線との間に一様
に感熱誘電体層を設けた護合線を用い、炭合ワイヤのイ
ンピーダンスを検出して温度制御を行なう従来の電気毛
布等の暖房器具では、暖房に大きく寄与する部分とほと
んど寄与しない部分のインピーダンスが同時に検出され
てしまうため、暖房に大きく寄与する部分の温度をユー
ザの温度感覚に合せて適切に制御することができないと
いう問題があった。

本発明は暖房に大きく寄与する部分の温度を適確に検知
し、ユーザの温度感覚に合った温度制御を行なうことが
できる電気暖房器具を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は上記目的を達成するため、誘電体層を間に挾ん
でヒータ線とセンサ電極線を配置した罠合ワイヤにおけ
る誘電体層を、誘電率の温度依存性が大きい部分と小さ
い部分とで構成し、誘電率の温度依存性が大きい部分を
暖房への寄与率の高い領域に配し、誘電率の温度依存性
が小さい部分を暖房への寄与率が低い領域に配したもの
である。

（作　用） このように複合ワイヤにおける誘電体層の誘電率の温度
依存性が大きい部分を暖房への寄与率の高い領域に配し
、誘電率の温度依存性が小さい部分を暖房への寄与率が
小さい領域に配した構造にすると、暖房への寄与率が高
い領域において複合ワイヤのヒータ線・センサ電極線間
のインピーダンスが温度によって大きく変化する。従っ
て、インピーダンス検出回路の検出値と基準値とを比較
し、その比較結果に基づいてヒータ線への通電を制御す
ることにより、暖房に大きく寄与する部分が適切な温度
となるように制御される。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る電気暖房器具における
護合線の構成を示したものである。同図に示すように、
芯糸１１に巻いたヒータ線１２の外側に、誘電体層１３
として誘電率の温度依存性の大きい部分（以下、感熱誘
電体部という）１３ａと、誘電率の温度依存性がこれよ
り十分に小さい部分（以下、非感熱誘電体部という）１
３ｂとが長さ方向に選択的に配されている。そして、こ
の誘電体層１３の周囲にセンサ電極線１４が巻かれ、そ
の外側に絶縁外波１５が設けられて腹合ワイヤ１６を構
成している。

第２図は第１図の複合ワイヤ１６を授温体１７（例えば
毛布）内に配設した状態を概略的に示したものであり、
感熱誘電体部１３ａが暖房への寄与率が高い領域、すな
わちユーザの体によく接する個所に位置し、また非感熱
誘電体部１３ｂが暖房への寄与率が低い領域、すなわち
ユーザの体に接しにくい個所に位置するように蛇行させ
て配設している。

第３図は複合ワイヤ１６に接続される温度制御回路の一
例であり、ヒータ線１２はサイリスタ２２を介して商用
電源２１に接続されている。センサ電極線１４の一端は
抵抗Ｒ１＊　Ｒ２を介して電源２１に接続されている。

抵抗Ｒ１，Ｒ２と演算増幅器２３とダイオードＤｌと抵
抗Ｒ３，Ｒ４及びコンデンサＣ１によって、インピーダ
ンス検出回路２４が構成されている。抵抗Ｒ，，Ｒｅ、
は基準電圧ｖ８を発生するための分圧抵抗であり、コン
パレータ２５はこの基準電圧ｖ８とインピーダンス検出
回路２４の出力電圧ＶＤとを比較する。

サイリスクトリガ回路２６はコンパレータ２５の出力に
よって起動され、サイリスタ２２をオン・オフさせる回
路である。

今、誘電体Ｗ１１３は温度が上がると誘電率が上がるも
のとする。誘電体層１３の誘電率が上がると、複合ワイ
ヤ１６のヒータ線１２の一端とセンサ電極線１４との間
の静電容量が増加するので、インピーダンスが低下する
。インピーダンスが低下すると、抵抗Ｒｔ　＊　Ｒ２に
よる分圧電圧Ｖｔが上昇する。この分圧電圧Ｖｌは演算
増幅器２３の反転入力端子に印加され、演算増幅器２３
とダイオードＤ１＋　コンデンサＣ３及び抵抗Ｒ３，Ｒ
４により整流平滑され、直流電圧ＶＤに変換される。

この直流電圧ＶＤ、つまりインピーダンス変換回路２４
の出力電圧は、Ｖｉが演算増幅器２３で反転増幅される
ために、Ｖｌが上昇すると下降する。

このインピーダンス検出回路２４の出力電圧ＶＤがコン
パレータ２５で基準電圧ＶＳと比較される。

この比較の結果、ＶＤくＶＳであればサイリスタトリガ
回路２６はサイリスタ２２をオフ状態にし、ヒータ線１
２への通電を停止させる。

一方、温度が下降して基準電圧■ｓで定まる所定温度に
まで下がると、複合ワイヤ１６のヒータ線１２の一端と
センサ電極線１４との間の静電容量が減少してインピー
ダンスが上昇するので、インピーダンス変換回路２４の
出力電圧ＶＤが上昇し、ＶＤ≧ＶＳとなってサイリスタ
トリガ回路２６はサイリスタ２２をオン状態にし、ヒー
タ線１２への通電を再開させる。

このようにインピーダンス検出回路２４の出力電圧ＶＤ
と基＊電圧Ｖ、とを比較し、その比較結果に基づいてサ
イリスタトリガ回路２６を制御し、サイリスタ２２によ
りヒータ線１２への通電をオン・オフ制御することによ
り、暖房温度をほぼ一定に制御できる。

ここで、誘電体層１３は感熱誘電体部１３ａと非感熱誘
電体部１３ｂからなっており、　インピーダンス検出回
路２４で検出されるインピーダンスは、感熱誘電体部１
３ａが配された暖房への寄与率の高い領域の温度変化に
よって大きく変化し、非感熱誘電体部１３ｂが配された
暖房への寄与率の低い領域の温度変化によってはほとん
ど変化しない。従って、暖房への寄与率の高い領域が基
準電圧Ｖｓで定まる所定温度になるように、ユーザの温
度感覚に合った適切な温度制御が行なわれる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
例えば実施例では電気毛布について説明したが、電気カ
ーペット、フロアヒータ等にも適用することが可能であ
り、電気カーペットの場合は第４図に示すように授温体
１７（カーペット）の中央部に感熱誘電体部１３．８を
配置し、周辺部に非感熱誘電体部１３ｂを配置すればよ
い。

また、実施例ではヒータ線１２を誘電体層１３の内側に
配置し、センサ電極線１４を外側に配置したが、逆にセ
ンサ電極線１４を：ａ電体層１３の内側に配置し、ヒー
タ線１２を外側に配置してもよい。

さらに、誘電体層１３として例えば１００℃〜２００℃
程度の温度で溶融する材質のものを用い、暖房器具が加
熱状態になったとき誘電体層１３を介してヒータ線１２
とセンサ電極線１４とが短絡して大７ｄ流が流れること
を利用し、ヒユーズを溶断させる等の安全回路を付加す
ることも有効である。

［発明の効果］ 本発明によれば、誘電体層を間に挾んでヒータ線とセン
サ電極線を配置した複合ワイヤにおける誘電体層を、誘
電率の温度依存性が大きい部分と小さい部分とで構成し
、誘電率の温度依存性が大きい部分を暖房への寄与率の
高い領域に配し、誘電率の温度依存性が小さい部分を暖
房への寄与率が低い領域に配し、暖房への寄与率が高い
領域において複合ワイヤのヒータ線・センサ電極線間の
インピーダンスが温度によって大きく変化するようにし
たことにより、暖房に大きく寄与する部分が適切な温度
となるように制御でき、実使用状態でのユーザの温度感
覚に合った快適な温度制御を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る電気暖房器具に使用す
る複合ワイヤの構造を示す図、第２図は同実施例におけ
る授温体中での腹合ワイヤの配役状態を示す図、第３図
は同実施例における温度制御回路の構成を示す図、第４
図は本発明の他の実施例における授温体中での複合ワイ
ヤの配設状態を示す図、第５図は従来の電気暖房器で使
用される複合ワイヤの構成を示す図、第６図は従来の電
気暖房器具における授温体中での複合ワイヤの配設状態
を示す図である。 １１・・・芯糸、１２・・・ヒータ線、１３・・・誘電
体層、１３ａ・・・感熱誘電体部（誘電率の温度依存性
が高い大きい部分）、１３ｂ・・・非感熱誘電体部（誘
電率の温度依存性が小さい部分）、１４・・・センサ電
極線、１５・・・絶縁外波、１６・・・複合ワイヤ、１
７・・・授温体、２２・・・サイリスタ、２４・・・イ
ンピーダンス検出回路、２５・・・コンパレータ、２６
・・・サイリスタトリガ回路。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第４図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 授温体と、この授温体内に配設され、誘電体層を間に挾
   んでヒータ線とセンサ電極線を配置してなる複合ワイヤ
   と、この複合ワイヤにおける前記ヒータ線と前記センサ
   電極線との間のインピーダンスを検出するインピーダン
   ス検出回路と、このインピーダンス検出回路の出力値と
   基準値とを比較する比較回路と、この比較回路の比較結
   果に応じて前記ヒータ線への通電を制御する手段とを備
   えた電気暖房器具において、前記誘電体層は誘電率の温
   度依存性の大きい部分と小さい部分とを有し、誘電率の
   温度依存性の大きい部分が暖房への寄与率の高い領域に
   配され、誘電率の温度依存性の小さい部分が暖房への寄
   与率の低い領域に配されていることを特徴とする電気暖
   房器具。