JPH0347133Y2

JPH0347133Y2 -

Info

Publication number: JPH0347133Y2
Application number: JP1983169112U
Authority: JP
Priority date: 1983-10-31
Filing date: 1983-10-31
Publication date: 1991-10-07
Also published as: JPS6077926U

Description

【考案の詳細な説明】（技術分野）本考案はホツトカーペツト等の暖房装置の自動
ワツト切替回路に関する。

（背景技術）ホツトカーペツト等の暖房装置にあつては、始
動時に素早く暖まり、また通常使用時には省エネ
ルギーの要請から、ヒータを２系統設け、始動時
には２系統のヒータに同時通電し、その後、一方
のヒータを切り離すようにしたものがある。しか
しながら、従来この種の装置ではヒータ系路の切
替（ワツト切替）は手動で行われているのが現状
であり、簡易な構成で安定な動作を得ることがで
きる自動ワツト切替回路の実現が待たれていた。

（考案の目的）本考案は上記の点に鑑み提案されたものであ
り、簡易な構成にして周囲温度に応じて適度な時
間をもつてワツト数の切替が行われる暖房装置の
自動ワツト切替回路を提供することを目的とする
ものである。

すなわち、本考案においてはヒータを２系統有
し、始動時には前記の２系統のヒータに同時に通
電して急速加熱を行わせ、その後、温度制御にか
かるヒータ電流のオン・オフのスイツチング回数
が所定の回数に達した際、一方のヒータを自動的
に切り離すようにして上記の目的を達成してい
る。

（考案の開示）以下、図面に沿つて本考案を詳述する。

第１図は本考案にかかる暖房装置の自動ワツト
切替回路の構成を一部ブロツク図で示したもので
ある。図において、商用電源１には電源スイツチ
SWおよび第１のリレーRy₁の２個の接点Ry_1aを
両端に介して発熱体２の第１のヒータH₁が直接
に、また第２のリレーRy₂の接点Ry_2bを介して第
２のヒータH₂が夫々接続されて閉回路を構成し
ている。また、前記商用電源１には電源スイツチ
SWを介して電源トランスＴの１次巻線が接続さ
れ、この電源トランスＴの２次巻線の一端は接地
されると共に、他端は各回路部分に直流電源を供
給するための電源回路３の入力端に接続されてい
る。

一方、発熱体２はヒータH₁，H₂の配設される
ほぼ全面にわたつて近接して設けられたセンサ電
極S₁，S₂を有しており、これらセンサ電極S₁，S₂
の間にはプラスチツク半導体の如き温度に対して
負特性のインピーダンスを有する感熱材が設けら
れている。そして、一方のセンサ電極S₁には抵抗
R₁を介して前記電源トランスＴの２次巻線から
降圧された交流信号が与えられ、他のセンサ電極
S₂は接地され、与えられる交流信号を抵抗R₁と
感熱材の有するインピーダンスとで分圧する構成
となつている。次いで、センサ電極S₁は検出回路
４の入力端に接続され、この検出回路４ではセン
サ電極S₁に発生した交流電圧を整流・平滑して直
流信号に変換し、この信号はスイツチング回路５
に入力される。ここで、スイツチング回路５は入
力された信号をボリユーム等の調整器（図示せ
ず）により与えられた設定信号と比較して、ロー
レベルもしくはハイレベルの信号を出力するもの
で、スイツチング回路５の出力端に抵抗R₂を介
してベースが接続され、かつエミツタが接地され
たトランジスタQ₁を駆動し、これによりコレク
タと電源回路３の直流出力端子との間に挿入され
たリレーRy₁を動作せしめるようになつている。
なお、商用電源１と発熱体２との間に挿入された
前記接点Ry_1aはこのリレーRy₁の接点（ノーマル
オープン；ａ接点）である。また、ダイオード
D₁はリレーRy₁のコイルに生じる逆起電力を吸収
してトランジスタQ₁を保護するためのものであ
る。

一方、スイツチング回路５の出力端はカウンタ
６にクロツク入力として与えられ、このカウンタ
６のカウントアツプの出力端は自己の動作保持用
入力端子に接続されると共に、エミツタを接地し
たトランジスタQ₂のベースに抵抗R₃を介して接
続され、トランジスタQ₂のコレクタと電源回路
３の直流出力端子との間に挿入されたリレーRy₂
を駆動するようになつている。なお、このリレー
Ry₂は前述したヒータH₂と直列接続された接点
Ry_2b（ノーマルクローズ；ｂ接点）を駆動するも
のである。また、D₂はリレーコイルに生じる逆
起電力を吸収するためのダイオードである。

動作にあたり、電源スイツチSWを投入すると
電源トランスＴの２次巻線より降圧された交流電
圧が発熱体２のセンサ電極S₁に印加され、抵抗
R₁とセンサ電極S₁，S₂間の感熱材のインピーダ
ンスとにより分圧された電圧が検出回路４に入力
される。このセンサ電極S₁に生じる電圧はセンサ
電極S₁，S₂間に介在された感熱材が温度に対し負
特性のインピーダンスを示すことから、温度が低
い場合には大きな振幅となり、逆に温度が高い場
合には小さな振幅となる。よつて、始動時にあつ
ては発熱体は低温であるので検出回路４に入力さ
れる交流信号の振幅は十分大きく、整流・平滑さ
れてスイツチング回路５に入力される直流信号の
レベルは図示しない調整器より与えられる設定レ
ベルを越え、トランジスタQ₁をオンせしめてリ
レーRy₁を駆動し、接点Ry_1aのオンによりヒータ
H₁，H₂に通電を行う。なお、この時、ノーマル
クローズ（常閉接点）であるリレーRy₂の接点
Ry_2bはオンを維持している。

次いで、ヒータH₁，H₂への通電により発熱体
２の温度が上昇してくると、センサ電極S₁，S₂間
に介在された感熱材のインピーダンスが温度上昇
とともに低下し、検出回路４を介してスイツチン
グ回路５に与えられる検出信号が低下する。そし
て、発熱体２の温度上昇が設定値に達するとスイ
ツチング回路５は反転動作し、トランジスタQ₁
をオフに転じ、リレーRy₁の動作を解除して接点
Ry_1aをオフし、ヒータH₁，H₂への通電を遮断す
る。また、ヒータH₁，H₂への通電遮断により発
熱体２の温度が低下し、設定温度を下回ると再び
通電が行われ、よつて発熱体２は一定温度に保た
れることになる。なお、スイツチング回路５にお
ける比較レベルには動作を安定にするためにヒス
テリシスが設けられており、厳密に言えば発熱体
２は設定温度付近のヒステリシスの巾の中で上
昇、下降を繰り返すことになる。

一方、カウンタ６は上記の温度制御にかかるス
イツチング回路５のオン・オフ信号を始動時より
カウントしており、所定数（例えば10回）をカウ
ントした際に信号を送出する。この信号は抵抗
R₃を介してトランジスタQ₃のベースに与えられ
ると共に、以後カウント動作を停止して現動作を
保持するために自己の動作保持入力端子に接続さ
れており、よつてスイツチング回路５のオン・オ
フ制御が所定数繰り返された時点でトランジスタ
Q₂がオンし、リレーRy₂動作せしめ、接点Ry_2bを
オフしてヒータH₂を切り離す。

第２図はカウンタ６のカウントアツプ数を10回
とした場合の発熱体２の温度変化を示したもので
あり、始動時t₀よりカウンタ６のカウントアツプ
が行われる時点t₁まではヒータH₁，H₂による大
電力加熱が行われ、t₁より以後はヒータH₁単独
による小電力加熱が行われる。第３図はカウンタ
６のクロツク入力ａと出力ｂとの関係をタイムチ
ヤートにより示したものであり、スイツチング回
路５の温度制御にかかるオン・オフ信号を所定数
Ｎ回（上記の例では10回）カウントした際にカウ
ンタ６の出力ｂがローレベルからハイレベルに反
転し、以後、ハイレベルに保持される。

ところで、このように大電力加熱から小電力加
熱への切替を温度制御にかかるスイツチング回数
をもつて決定するようにしたのは、暖房装置を使
用する部屋の室温を考慮したためである。すなわ
ち、タイマー等の計時手段により、始動時から一
定時間をもつて無条件に小電力に移行するように
構成すると、室温の高低によつては、まだ十分に
暖房されていないにもかかわらず小電力に切替つ
てしまうこととなり、急速加熱の効果が十分に発
揮されないからである。しかして、本考案の場
合、発熱体２の温度上昇および下降の周期は室温
によつて変化するため、同じスイツチングの回数
であつても室温が低い場合は比較的長時間を要
し、逆に室温が高い場合には短時間で所定数のス
イツチングが終了するので、室温に応じた効率の
良い電力供給を行うことができるわけである。な
お、カウンタ６は電源スイツチSWを切り、再び
投入した際にはリセツトされ、前述と同様の動作
を繰り返すことになる。

（考案の効果）以上のように本考案にあつては、ヒータの温度
を検出し、設定温度と比較して前記ヒータへの通
電をオン・オフ制御してなる暖房装置において、
前記ヒータは２系統のヒータを有し、始動に際し
てはこれら２系統のヒータへ同時に通電し、前記
オン・オフ制御にかかるスイツチング回数をカウ
ントして、所定の回数に達した際に前記２系統の
ヒータの一方への通電を以後停止するようにした
ので、始動直後においては大電力により急速加熱
が行え、その後は室温に応じた適度の時間をもつ
て低電力加熱へ移行し、簡易な構成にして有用か
つ消エネルギー的な暖房装置の自動ワツト切替回
路を提供することができる効果がある。換言すれ
ば、室温が低い場合は、自動的に高ワツト運転期
間が長くなり（第４図ａ参照）、室温が高い場合
は、高ワツト運転期間を短くし（第４図ｂ参照）、
使用環境条件に応じて、高ワツト運転期間が自動
的に変化するものであり、これによつて適正な暖
房を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す回路構成図、
第２図および第３図は第１図の動作状態を説明す
るタイムチヤート、第４図ａ，ｂは本考案の作用
の説明図である。１……商用電源、２……発熱体、H₁，H₂……
ヒータ、S₁，S₂……センサ電極、３……電源回
路、４……検出回路、５……スイツチング回路、
６……カウンタ、Ｔ……電源トランス、SW……
電源スイツチ、Q₁，Q₂……トランジスタ、R₁，
R₂，R₃……抵抗、Ry₁，Ry₂……リレー、Ry_1a，
Ry_2b……接点、D₁，D₂……ダイオード。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

ヒータの温度を検出し、設定温度と比較して前
記ヒータへの通電をオン・オフ制御してなる暖房
装置において、前記ヒータは２系統のヒータを有
し、始動に際してはこれら２系統のヒータへ同時
に通電し、前記オン・オフ制御にかかるスイツチ
ング回数をカウントして、所定の回数に達した際
に前記２系統のヒータの一方への通電を以後停止
することを特徴とした暖房装置の自動ワツト切替
回路。