JPH0317987A - ふとん用面発熱器具の安全装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明はふとん敷き込み電気カーペット、電気敷き毛布
など敷ふとんと併用する面発熱器具に係り、特に感熱線
に関係する温度検知ラインの不良状態によって異常発熱
を来すことが無いようにした安全装置に関する。

（従来の技術） この種の面発熱器具において、感熱線などの温度センサ
が断線したとき、またはその接続部のビンコネクタでの
接触不良が生じたときなど温度検知ラインである入力回
路の不良によって温度制御不能となる場合が屡々あるが
、このように温度制御不能になると発熱体の温度が過度
に上昇して危険な状態となる。

上述する温度過昇現象を防止する手段として従来は特開
昭６３−４０２８５号公報に示されるように、コードヒ
ー夕を用いたものでは内巻線と外巻線との間の感熱線が
熱（１５０〜１６０℃）によって溶着することを利用し
て、ヒータにつながる電源ラインに介在している温度ヒ
ューズを抵抗の発熱を用い強制的に切るようにしたもの
である。

（発明が解決しようとする課題） かかる従来の制御方式は可戊りの高温度が起生ずること
避けられなく、ふとん敷き込み電気カーベット等におい
ては、ふとんに熱がこもるので危険であり、また、人が
直接寝具として使うものである関係上、前述する不具合
状態が発生したときになるべく低い温度の領域でヒータ
への通電を停止させることが肝要であるが、従来のもの
は低温度作動形とすることができなくて寝具用としては
不適当であった。

また、温度センサ及びその入力回路を補完的な役割りに
叶わせるものとして２回路以上備えさせて、たとえ一つ
が実質的に不作動となることがあっても、他の健全なも
のによって十分対処し得る如くなしたシステムが当然推
測し得るものであるが、これは装置コストが相当大きく
なるために経済面で問題が多く実用品としては今だに採
用されていないのが現状である。

かかる問題点に着目して制御面、コスト面のそれぞれに
関し従来のものとは格段に有利となり、しかも安全性の
見地からも優れてなる装置を提供しようとしてなされた
ものであり、通断電制御系に対する指示等を受け持つ中
央演算処理側で若干の改変、すなわちソフトの変更を行
わせるだけで済ませることを可能ならしめて、汎用性に
富ましめる点を目的とする。

（課題を解決するための手段） しかして本発明は上記目的を達威させるために、添付図
面に示す実施例を参照し明らかな如く、面状発熱体（１
）への通電を該面状発熱体（王）に沿わせ設けた感熱線
（２）の検知信号を受ける通断電制御系によって通断電
するふとん用面発熱器具において、電源投入により作動
し、前記通断電制御系が通電指令を出力する毎に運転時
間＜１１＞を計測して次の断電指令の出力によってリセ
ットするタイマａυと、このタイマαυが計測してなる
運転時間（ｔ２）を通電時間情報として次の運転時間計
測が行われるまで記憶する記憶手段（自）と、設定して
なる１０分程度の初期時間（ｔ３）の経過に伴い前記タ
イマＱｌ）が出力するチェック信号を受けて前記感熱線
（２）の検知信号を１０℃程度の初期低温度（Ｔ）と比
較し、これより以下の温度であれば第１オフ信号を出力
する第１チェ７ク手段α刃と、実用状態下で面状発熱体
（１）が連続通電によって危険温度よりも低い最高許容
温度に温度上昇するまでの所定運転時間（ｔ３）と前記
記憶手段（自）が記憶してなる通電時間情報とを比較し
て、該通電時間情報の方が大であれば第２オフ信号を出
力する第２チェック手段α０と、前記第１オフ信号又は
前記第２オフ信号によって面状発熱体（１）への通電を
断たせる通電停止手段α９とにより安全装置を構威した
ことを特徴とする。

（作用） 第１チェック手段α１が電源投入直後のウオーミングア
ップ時における作動不良状態を１０℃前後の低温域にお
ける温度変動状態としてチエ・７クし、また第２チェッ
ク手段０ωが、温度変動現象でなく、これまでに当然発
停現象があった筈としてその発停状態の有無でチェフク
することにより、中央演算処理部の機能を若干変更する
だけで温度検知ラインの不良状態を的確に検知すること
が可能である。

この場合、作動点における温度を不良検出のための要素
としていないので、温度の過昇が生じるおそれは無い。

（実施例） 以下、本発明の実施例を添付図面によって説明する。

第１図は本発明の実施例に係るふとん敷き込みカーベッ
トの電気回路図であり、カーペットには面状発熱体（１
）が展開して配設されているとともに、この面状発熱体
（１）に沿わせて感熱線｛２｝を延長し、面状発熱体（
１）の発熱温度を抵抗変化によって検知し、検知信号を
中央演算処理部（３）及びコンパーレタＩＣ（４）に送
信するようになっている。

感熱線（２）は負特性を持つ抵抗体であって、第３図に
示す如く、正常状態では線（Ｉ）に、接触抵抗が例えば
４００オームの接触不良異常状態では線（ｎ）に対応し
た抵抗変化を威す。

（５）は面状発熱体（１）に対して絶縁層（６）を介し
平行に対設したアルミニウム箔であって感電防止用入力
回路の極として設けられる。

面状発熱体（１）は、温度ヒューズ《７》、電源接続用
リレー（８）の接触子（８ａ　），（８ｍ　）及びスイ
ッチング素子としてのトライアソク（９）を直列に介し
て商用電源α鴫に並列接続せしめている。

上記回路において感熱線（２）の一端には抵抗（Ｒ３）
と抵抗（Ｒ２）で分圧された電圧が与えられて、感熱線
（２）と抵抗（Ｒ３）とで分圧された電圧をダイオード
（Ｄ３）と抵抗（Ｒ３）とを通じてコンバーレタＩＣ（
４）のｅ人力端子と中央演算処理部（３）とに対し温度
データとして入力させている。

上述の回路構戒から明らかなように、負抵抗特性を持つ
感熱線（２）は面状発熱体（１）の温度が高いときは入
力電圧を高くさせ、低いときは入力電圧を低くさせるよ
うに作動するものである。

前記コンバーレタＩＣ（４）は、抵抗（Ｒ３）と抵抗（
Ｒ４）とで分圧された直流電圧がｅ入力端子に加えられ
、本体温度過昇防止で例えば４７℃以上になるときなど
、前記トライアフク（９》が短絡モードになり故障を起
こす状態のときには、ｅ入力端子に低い電圧が加えられ
ることとなって「Ｈ」出力を発するようになり、この出
力によって温度ヒューズ（７）の傍熱ヒータに通電させ
てヒューズ（７）を強制溶断せしめ、面状発熱体（１１
への通電を停止させるよう作動する。

一方、中央演算処理部（３）はＡ／Ｄ入カインタフェー
スを有していて、温度設定用抵抗器（ＶＲ）で設定した
温度換算電圧と感熱線（２）に係る温度データ電圧とを
温度調節部α尋に入力してトライアック（９）をオン・
オフ制御し、面状発熱体（１）の温度を設定温度に保持
させるよう作動する。

さらに、中央演算処理部（３）は本体温度過昇防止のた
め４７℃以上でヒューズ（７）を強制溶断させる安全回
路と感熱線（２）を含む温度検知ラインの抵抗が接触不
良等によって例えば３メグオーム以上になると前記リレ
ー（８）を開放させる安全回路とを有しており、また、
以下に述べる本発明の特徴をなす安全装置を備えている
。

上記安全装置としては電子クロソクパルス回路を要素と
するタイマＱυ、諸情報を記憶する記憶手段Ｏａ，第１
チェック手段α刃、第２チェック手段０む及び通電停止
手段αつから構威される。

タイマαυは、発熱運転開始のために運転スイソチＯＤ
を投入して面状発熱体（１）に電源を供給するのに呼応
して作動し、トライアック（９）がオンする毎に運転時
間（Ｌ２）を計測して次にオフすることによってリセソ
トされる電子タイマであり、このタイマαυは予め設定
した初期時間（１＋）を計測した時点でチェック信号を
発信する。

記憶手段（自）は、ＲＡＭを要素となしていて、前記タ
イマαＤが計測してなる運転時間（ｔ２）を通電時間情
報として読み出し可能に記憶するとともに、次の運転時
間計測がタイマαＤによって行われるまでの例えばトラ
イアック（９）オフ時間中に記憶内容がクリアされるよ
う構或される。

第１チェック手段α濁は比較回路を要素としていて、タ
イマ０υが設定した初期時間（ｔ３）例えばウオーミン
グアップ中の時間でｌＯ分程度の短時間を計測した時点
において発信するチェック信号にもとづいて作動し、感
熱線（２）が検知した検知信号（温度信号）と１０℃程
度の初期低温度（Ｔ）と比較して、検知信号の方が低け
れば何等かの原因で正常に通電加熱が成されてていない
ものと判断して第１オフ信号を出力するようになってい
る。

なお、初期低温度（Ｔ）とは、前記初期時間（ｔ１）の
通電によって正常加熱が威されているとしたときに感熱
線（２）が検知する温度よりも相当低い温度値でつあっ
て、１０℃前後が適していると考えられるものである。

次に第２チェック手段Ｑ４）については、前記記憶手段
（自）が記憶してなる通電時間情報と所定運転時間（ｔ
３）とを比較して、通電時間情報の方が大であれば異状
であるとして第２オフ信号を出力するよう比較回路を要
素とした構或になっている。

なお、所定運転時間（ｔ３）とは実際に使用する状態を
再現して、このときに面状発熱体（１）が運転通電によ
って危険温度よりも低い最高許容温度例えば９０℃に温
度上昇するまでの運転時間であって、実測によると長く
て１８０分程度である。

一方、通電停止手段αつはＯＲ回路０榎と増幅回路α濁
とを要素に備えていて、前記第１オフ信号，第２オフ信
号との何れか一方が出力されることによって、増幅回路
α喝から出力を発するようになっており、例えば前記リ
レー（８）のコイルに直列接続してなる出力トランジス
タをオフ復帰させるためのｒＬＪ出力を発生するように
形成している。

以上の各構或要素からなる安全装置の作動Ｂ様は第２図
にフローチャートで示す通りであって、ステップ（ハ）
が第１チェック手段α１、ステ・ノブ（ネ）が第２チェ
ック手段α船の各作動に対応し、また、ステップ（二）
，（ヘ）が通電停止手段αつの作動に対応していること
は言うまでもない。

しかして第４図に示す如く、正常運転時における感熱ｖ
Ａ（２１の検知温度推移が実線示曲線であるのに対して
、感熱線（２）用コネクタが接触不良で４００オームの
抵抗増となっているような異常状態では破線示の曲線の
状態となるので、例えば運転開始直後であれば１０分後
に第１チェック手段α濁によって異常を検出でき、また
、長時間の連続通電に対しては第２チェック手段α旬に
よって異常を検出できることを示している。

（発明の効果） 以上説明した構戒及び作用を有する本発明の効果を挙げ
ると次に述べる通りである。

（１）感熱線（２）又はその入力回路が正常状態でなく
不良個所が有るとすると、第１チェック手段αつによっ
て発熱温度が上昇するまでに検知して通電を強制的に断
つことができ、さらに自動温度制御機能が正常に発揮さ
れていなければ運転時間を基準として第２チェック手段
０旬がこの状態を検知して同様に通電を強制的に断つこ
とができるので、寝具として人の肌に直接的に触れ易い
ふとん用面発熱器具に実施して極めて安全性の高いもの
が得られる。

さらに、本発明はマイクロコンピュータなど中央演算処
理部内において若干の改変を加えるだけで済むので装置
コストの上昇につながらなく汎用的価値にも十分富む経
済的利点も有する。

【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回路図、第２図は
同じくフローチャート、第３図は第１図における感熱線
の温度一抵抗特性線図、第４図は同じく時間一温度特性
線図である。 （１）・・・面状発熱体、 （２）・・・感熱線、 αυ・・・タイマ、 （自）・・・記憶手段、 ０漏・・・第１チェック手段、 ００・・・第２チェック手段、 αつ・・・通電停止手段。 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、面状発熱体（１）への通電を該面状発熱体（１）に
   沿わせ設けた感熱線（２）の検知信号を受ける通断電制
   御系によって通断電するふとん用面発熱器具において、
   電源投入により作動し、前記通断電制御系が通電指令を
   出力する毎に運転時間（ｔ＿２）を計測して次の断電指
   令の出力によってリセットするタイマ（１１）と、この
   タイマ（１１）が計測してなる運転時間（ｔ＿２）を通
   電時間情報として次の運転時間計測が行われるまで記憶
   する記憶手段（１２）と、設定してなる１０分程度の初
   期時間（ｔ＿１）の経過に伴い前記タイマ（１１）が出
   力するチェック信号を受けて前記感熱線（２）の検知信
   号を１０℃程度の初期低温度（Ｔ）と比較し、これより
   以下の温度であれば第１オフ信号を出力する第１チェッ
   ク手段（１３）と、実用状態下で面状発熱体（１）が連
   続通電によって危険温度よりも低い最高許容温度に温度
   上昇するまでの所定運転時間（ｔ＿３）と前記記憶手段
   （１２）が記憶してなる通電時間情報とを比較して、該
   通電時間情報の方が大であれば第２オフ信号を出力する
   第２チェック手段（１４）と、前記第１オフ信号又は前
   記第２オフ信号によって面状発熱体（１）への通電を断
   たせる通電停止手段（１５）とを備えてなることを特徴
   とするふとん用面発熱器具の安全装置。