JPH0414477B2 - - Google Patents
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- JPH0414477B2 JPH0414477B2 JP59223390A JP22339084A JPH0414477B2 JP H0414477 B2 JPH0414477 B2 JP H0414477B2 JP 59223390 A JP59223390 A JP 59223390A JP 22339084 A JP22339084 A JP 22339084A JP H0414477 B2 JPH0414477 B2 JP H0414477B2
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Landscapes
- Control Of Resistance Heating (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
本発明は、電気カーペツトや電気毛布等の広面
積発熱体の温度制御を行う広面積温度検知センサ
ーの改良に関するものである。
積発熱体の温度制御を行う広面積温度検知センサ
ーの改良に関するものである。
（背景技術）
従来、電気カーペツトや電気毛布等の広面積発
熱体の温度制御には、広面積温度検知センサーが
用いられることが必要である。その理由はサーモ
スタツトやチツプ状のサーミスタを用いた場合
は、その取付場所より離れた場所が部分的に断熱
された場合、その部分の温度が異常高温になつて
危険な状態となる為である。そのことを防止する
為には、サーモスタツトの個数を増やす手段も考
えられるが、相当多数使用する必要がある為に、
第１図及び第２図に示す様な感熱面状発熱体や感
熱発熱線等が用いられている。
熱体の温度制御には、広面積温度検知センサーが
用いられることが必要である。その理由はサーモ
スタツトやチツプ状のサーミスタを用いた場合
は、その取付場所より離れた場所が部分的に断熱
された場合、その部分の温度が異常高温になつて
危険な状態となる為である。そのことを防止する
為には、サーモスタツトの個数を増やす手段も考
えられるが、相当多数使用する必要がある為に、
第１図及び第２図に示す様な感熱面状発熱体や感
熱発熱線等が用いられている。
第１図イ，ロにおいて、１は感熱樹脂フイル
ム、２は発熱線、３は温度検知線、４は絶縁フイ
ルム、６は多分割反射電極を示し、第２図におい
て１′は感熱樹脂層、２′は発熱線、３′は温度検
知線、４′は絶縁層、７′は芯を示す。
ム、２は発熱線、３は温度検知線、４は絶縁フイ
ルム、６は多分割反射電極を示し、第２図におい
て１′は感熱樹脂層、２′は発熱線、３′は温度検
知線、４′は絶縁層、７′は芯を示す。
これらの温度検知センサーの感熱樹脂には通常
ポリアミド樹脂やポリ塩化ビニル等の変性樹脂が
プラスチツクサーミスタとして用いられる。それ
らの感熱樹脂の温度−インピーダンス変化率特性
を第３図に示す。
ポリアミド樹脂やポリ塩化ビニル等の変性樹脂が
プラスチツクサーミスタとして用いられる。それ
らの感熱樹脂の温度−インピーダンス変化率特性
を第３図に示す。
次にこの広面積温度検知センサーの動作を従来
例について説明すると次のようになる。
例について説明すると次のようになる。
電気カーペツト（大きさ２畳）に応用した例で
は、ダイヤル強の全面均一温度は通常50℃に設計
される（第３図でa1，b1で示される）。ところが
電気カーペツトの実際の使用状態を考えてみると
ダイヤル強の状態で例えば表面に座布団が１枚だ
け置かれるという場合も考えられる。
は、ダイヤル強の全面均一温度は通常50℃に設計
される（第３図でa1，b1で示される）。ところが
電気カーペツトの実際の使用状態を考えてみると
ダイヤル強の状態で例えば表面に座布団が１枚だ
け置かれるという場合も考えられる。
この場合には座布団部分の温度は断熱（局部的
に過熱）される為に、全面均一ダイヤル強での設
定（すなわち50℃）温度よりもかなり高くなつて
しまう。この理由は広面積温度検知センサーは、
その検出値が全面均一温度であるa1，b1に相当す
るインピーダンス値と等価な値に達した時にオフ
動作をするような温度制御回路で使用される為で
ある。つまり、部分的に断熱された状態では、断
熱部の温度上昇と共にその部分のみインピーダン
スが低下するが、オン−オフ動作をする為にオン
−オフを繰り返すうちに部分的な断熱とそれ以外
の放熱とがバランスを保つ点で最高温度（第３図
a2，b2で示す）が決まつてしまう。
に過熱）される為に、全面均一ダイヤル強での設
定（すなわち50℃）温度よりもかなり高くなつて
しまう。この理由は広面積温度検知センサーは、
その検出値が全面均一温度であるa1，b1に相当す
るインピーダンス値と等価な値に達した時にオフ
動作をするような温度制御回路で使用される為で
ある。つまり、部分的に断熱された状態では、断
熱部の温度上昇と共にその部分のみインピーダン
スが低下するが、オン−オフ動作をする為にオン
−オフを繰り返すうちに部分的な断熱とそれ以外
の放熱とがバランスを保つ点で最高温度（第３図
a2，b2で示す）が決まつてしまう。
第３図は室温15℃の部屋で50cm角の座布団を１
枚だけ置き、ダイヤル強を通電、制御させた時の
最高温度a2，b2と断熱されていない部分の温度
a3，b3と全面均一設定a1，b1の関係をサーミスタ
特性上にプロツトしたものである。
枚だけ置き、ダイヤル強を通電、制御させた時の
最高温度a2，b2と断熱されていない部分の温度
a3，b3と全面均一設定a1，b1の関係をサーミスタ
特性上にプロツトしたものである。
ところでこの最高温度を低減することが特に低
温ヤケドの防止、他の暖房器具（たとえばコタ
ツ）との併用時の安全確保、および最近多く見ら
れるようになつたスタイロ畳というような商品名
で販売されている耐熱性・熱変形温度の低い発泡
材を使用した床材の変形防止等の理由で要求され
るようになつている。
温ヤケドの防止、他の暖房器具（たとえばコタ
ツ）との併用時の安全確保、および最近多く見ら
れるようになつたスタイロ畳というような商品名
で販売されている耐熱性・熱変形温度の低い発泡
材を使用した床材の変形防止等の理由で要求され
るようになつている。
この要求に対して考えられる手段は、感熱樹脂
材料のサーミスタ定数（いわゆるＢ定数）を特に
高温側で大きくしたり、検知面積を小面積に分割
制御する等の方法があるが、前者はイオン電導性
の限界があり添加剤を必要以上に多量に添加して
もＢ定数がある程度以上大きくならないこと、後
者はリード線接合部が複雑になる温度制御回路が
複雑になる等の理由で実現が困難であつた。
材料のサーミスタ定数（いわゆるＢ定数）を特に
高温側で大きくしたり、検知面積を小面積に分割
制御する等の方法があるが、前者はイオン電導性
の限界があり添加剤を必要以上に多量に添加して
もＢ定数がある程度以上大きくならないこと、後
者はリード線接合部が複雑になる温度制御回路が
複雑になる等の理由で実現が困難であつた。
（発明の目的）
本発明は上記の欠点を改善するために提案され
たもので、広面積発熱体の一部分のみが断熱され
た場合に発生する部分的な過熱温度を低い温度で
検出できるようにしたことを目的とするものであ
る。
たもので、広面積発熱体の一部分のみが断熱され
た場合に発生する部分的な過熱温度を低い温度で
検出できるようにしたことを目的とするものであ
る。
（発明の開示）
本発明はこの要求を満たすべく従来のセンサー
特性を示すセンサー構成に着目して検討した結果
得られたものである。
特性を示すセンサー構成に着目して検討した結果
得られたものである。
すなわち同じ従来例（第３図参照）であつても
樹脂Ａと樹脂Ｂとでは、樹脂Ａの方が最高温度が
低くなることに着目した。このＡとＢの差はすな
わち最高温度設定a1，b1から低温側へのサーミス
タ特性の傾き（Ｂ定数）の差が大きく影響してい
る為である。
樹脂Ａと樹脂Ｂとでは、樹脂Ａの方が最高温度が
低くなることに着目した。このＡとＢの差はすな
わち最高温度設定a1，b1から低温側へのサーミス
タ特性の傾き（Ｂ定数）の差が大きく影響してい
る為である。
そこで本発明は最高温度設定より低温側のサー
ミスタ特性を発熱材料によらずにＢ定数を小さく
し、それが安定して検出できる方法がないかにつ
いて検討した結果得られたものである。
ミスタ特性を発熱材料によらずにＢ定数を小さく
し、それが安定して検出できる方法がないかにつ
いて検討した結果得られたものである。
最高温度設定より低温側のサーミスタ定数を小
さくするためには低温側では絶縁フイルム層にも
ある程度電流が流れ、高温側ではその絶縁フイル
ム層を流れる電流がセンサ特性の検出値では無視
される程度に小となる構成材料を選べば良いこと
が判つた。
さくするためには低温側では絶縁フイルム層にも
ある程度電流が流れ、高温側ではその絶縁フイル
ム層を流れる電流がセンサ特性の検出値では無視
される程度に小となる構成材料を選べば良いこと
が判つた。
次に実施例について説明する。
第４図は本発明の第１の実施例を示すもので、
図において１は感熱樹脂フイルム、２は発熱線
路、３は温度検知線、４，５は絶縁フイルムを示
す。
図において１は感熱樹脂フイルム、２は発熱線
路、３は温度検知線、４，５は絶縁フイルムを示
す。
しかして、発熱線路２と温度検知線３とはほぼ
並列に、しかも所定の間隔を介して、感熱樹脂フ
イルム１の中に埋設した状態で配設され、さらに
発熱線路２と温度検知線３の一方の面は絶縁フイ
ルム４に接して配置されている。
並列に、しかも所定の間隔を介して、感熱樹脂フ
イルム１の中に埋設した状態で配設され、さらに
発熱線路２と温度検知線３の一方の面は絶縁フイ
ルム４に接して配置されている。
この様な状態では発熱線路２と温度検知線３と
の間に流れる電流は、その一つは感熱樹脂フイル
ム１を通つて発熱線路２と温度検知線３との間に
流れる電流と、他は絶縁フイルム４を通つて発熱
線路２と温度検知線３との間に流れる電流との合
成電流である。従つて、この回路は抵抗が分布し
ている回路と等価であると考えられ、その等価回
路は第７図イに示すようである。
の間に流れる電流は、その一つは感熱樹脂フイル
ム１を通つて発熱線路２と温度検知線３との間に
流れる電流と、他は絶縁フイルム４を通つて発熱
線路２と温度検知線３との間に流れる電流との合
成電流である。従つて、この回路は抵抗が分布し
ている回路と等価であると考えられ、その等価回
路は第７図イに示すようである。
このようにすると感熱樹脂フイルム１のインピ
ーダンスの絶対値が従来より急激に大きくなり、
低温側では絶縁フイルム５中に流れる電流が検出
値に影響する為に、低温側Ｂ定数が小さくなる。
低温側Ｂ定数は主に発熱線路２と温度検知線３の
スキマ寸法、絶縁フイルム材質、厚さで任意に調
節できる。
ーダンスの絶対値が従来より急激に大きくなり、
低温側では絶縁フイルム５中に流れる電流が検出
値に影響する為に、低温側Ｂ定数が小さくなる。
低温側Ｂ定数は主に発熱線路２と温度検知線３の
スキマ寸法、絶縁フイルム材質、厚さで任意に調
節できる。
特開昭49−49580号公報に示された装置におい
て発熱線と温度検知線との間に並列抵抗を挿入し
た場合の等価回路は第６図イに示すようであり、
またこの場合の抵抗−温度特性はロに示すようで
ある。ここにＡ特性とは発熱線と温度検知線との
間に感熱樹脂のみを配置した場合の特性であり、
Ｃ特性は並列抵抗を配置した場合の特性を示すも
のである。この曲線は並列抵抗値として90KΩと
して試算したものである。
て発熱線と温度検知線との間に並列抵抗を挿入し
た場合の等価回路は第６図イに示すようであり、
またこの場合の抵抗−温度特性はロに示すようで
ある。ここにＡ特性とは発熱線と温度検知線との
間に感熱樹脂のみを配置した場合の特性であり、
Ｃ特性は並列抵抗を配置した場合の特性を示すも
のである。この曲線は並列抵抗値として90KΩと
して試算したものである。
ところで発熱体の一部分が局部的に過熱され
た、いわゆる部分断熱時には特性はＣ特性ではな
くてＡ特性となるものである。この理由は次のと
おりである。
た、いわゆる部分断熱時には特性はＣ特性ではな
くてＡ特性となるものである。この理由は次のと
おりである。
第６図イの抵抗８により補正された特性（Ｃ特
性）は、センサー全体が同一な温度の時について
のみ表現されるものであり、部分断熱時にはＡ特
性上で温度分布に応じて計算された合成抵抗値が
抵抗８により変換されるだけであり、部分断熱感
度は、抵抗８により改善されることはない。
性）は、センサー全体が同一な温度の時について
のみ表現されるものであり、部分断熱時にはＡ特
性上で温度分布に応じて計算された合成抵抗値が
抵抗８により変換されるだけであり、部分断熱感
度は、抵抗８により改善されることはない。
第７図イは本発明の等価回路を示すもので、発
熱線と温度検知線との間には多数の抵抗が分布し
て配置されていると考えられる。
熱線と温度検知線との間には多数の抵抗が分布し
て配置されていると考えられる。
R1は温度検知電極抵抗値
R2は発熱線の電極抵抗値
Z1〜Z7は感熱樹脂インピーダンス
Rxは絶縁層の分流する経路の抵抗
この回路は抵抗分布回路であるため、各節点イ
〜トの電位は同一ではない。
〜トの電位は同一ではない。
また温度特性はロに示されるようであり、Ｋ特
性は分流のない場合を示しており、Ｂ特性は改良
された特性を示すものである。この場合の曲線は
発熱線と温度検知線と50等分に分割されたモデル
として計算されたものである。
性は分流のない場合を示しており、Ｂ特性は改良
された特性を示すものである。この場合の曲線は
発熱線と温度検知線と50等分に分割されたモデル
として計算されたものである。
つぎに本発明が部分断熱された場合の効果につ
いて説明すると、次のようである。
いて説明すると、次のようである。
本発明にあつては、分流経路の抵抗Rxは第７
図イに示す様な分布をしており、ロ図において断
熱されていない低温部分は、分流抵抗Rxにより
インピーダンスが低下し、断熱された高温部は感
熱樹脂材のインピーダンス低下が大きくRxが無
視される様な動作をし、感熱樹脂材そのものの特
性をＢ特性の様に改良したのと同じ効果があり、
部分断熱感度は改善される。なお、電極抵抗R1，
R2がある為に電圧分布を生じるので全面均一温
度と部分断熱時とでは、等価的に表現されるRx
のみの合成抵抗値は同一にはならない。
図イに示す様な分布をしており、ロ図において断
熱されていない低温部分は、分流抵抗Rxにより
インピーダンスが低下し、断熱された高温部は感
熱樹脂材のインピーダンス低下が大きくRxが無
視される様な動作をし、感熱樹脂材そのものの特
性をＢ特性の様に改良したのと同じ効果があり、
部分断熱感度は改善される。なお、電極抵抗R1，
R2がある為に電圧分布を生じるので全面均一温
度と部分断熱時とでは、等価的に表現されるRx
のみの合成抵抗値は同一にはならない。
次に実施例について説明する。
第４図に示す構成とし、面状発熱体を構成し感
熱樹脂フイルム厚60ミクロン、発熱線路（アルミ
箔、20μ厚さ、線幅５mm）、温度検知線（アルミ
箔、20μ厚さ、線幅３mm）、絶縁フイルム（ポリ
エチレン100ミクロン、ポリエステル50ミクロ
ン）、線間スキマ２mm、寸法60cm×90cmと構成し
たときの特性値を第５図に示す。この図は室温
150℃の部屋で50cm角座布団をのせてテストした
結果を示したもので、最高温度が第３図よりそれ
ぞれ低下しているのがわかる。
熱樹脂フイルム厚60ミクロン、発熱線路（アルミ
箔、20μ厚さ、線幅５mm）、温度検知線（アルミ
箔、20μ厚さ、線幅３mm）、絶縁フイルム（ポリ
エチレン100ミクロン、ポリエステル50ミクロ
ン）、線間スキマ２mm、寸法60cm×90cmと構成し
たときの特性値を第５図に示す。この図は室温
150℃の部屋で50cm角座布団をのせてテストした
結果を示したもので、最高温度が第３図よりそれ
ぞれ低下しているのがわかる。
（発明の効果）
本発明は叙上のように感熱樹脂材料の全面均一
温度設定領域のサーミスタ検出特性を、サーミス
タ定数が小さくなる方向に検出されるように構成
し、かつ高温領域はほぼ感熱樹脂材料のみの特性
となるセンサー構成としたことにより、感熱面状
発熱体において、かりに一部に断熱部が発生して
も最高温度を低減せしめ、部分的な過熱温度を低
い温度で検出しうる効果を有するものである。
温度設定領域のサーミスタ検出特性を、サーミス
タ定数が小さくなる方向に検出されるように構成
し、かつ高温領域はほぼ感熱樹脂材料のみの特性
となるセンサー構成としたことにより、感熱面状
発熱体において、かりに一部に断熱部が発生して
も最高温度を低減せしめ、部分的な過熱温度を低
い温度で検出しうる効果を有するものである。
第１図イ，ロ及び第２図は従来の感熱樹脂発熱
体を示し、第３図は感熱樹脂特性、第４図は本発
明の感熱樹脂センサーの一実施例、第５図は本発
明の温度検知センサーの特性、第６図イ，ロ及び
第７図イ，ロは説明図を示す。 １……感熱樹脂フイルム、２……発熱線路、３
……温度検知線、４，５……絶縁フイルム、６…
…多分割反射電極、７……アルミ蒸着フイルム。
体を示し、第３図は感熱樹脂特性、第４図は本発
明の感熱樹脂センサーの一実施例、第５図は本発
明の温度検知センサーの特性、第６図イ，ロ及び
第７図イ，ロは説明図を示す。 １……感熱樹脂フイルム、２……発熱線路、３
……温度検知線、４，５……絶縁フイルム、６…
…多分割反射電極、７……アルミ蒸着フイルム。
Claims (1)
- １ 同一平面上に金属箔よりなる発熱線路及び温
度検知線をほぼ並列に、かつ互いに所望の間隔を
介して配設し、前記発熱線路及び温度検知線それ
ぞれの両側面および底面は感熱樹脂フイルムに接
触せしめ、上面は絶縁フイルムに接触せしめて構
成し、これによつて感熱樹脂材料の全面均一温度
設定領域におけるサーミスタ検出特性は、サーミ
スタ定数が小さくなる方向に検出され、かつ高温
領域においてはほぼ前記感熱樹脂材料のみの特性
となるようにしたことを特徴とする広面積温度検
知センサー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22339084A JPS61101990A (ja) | 1984-10-24 | 1984-10-24 | 広面積温度検知センサ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22339084A JPS61101990A (ja) | 1984-10-24 | 1984-10-24 | 広面積温度検知センサ− |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61101990A JPS61101990A (ja) | 1986-05-20 |
| JPH0414477B2 true JPH0414477B2 (ja) | 1992-03-12 |
Family
ID=16797392
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22339084A Granted JPS61101990A (ja) | 1984-10-24 | 1984-10-24 | 広面積温度検知センサ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61101990A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20120001958A (ko) * | 2010-06-30 | 2012-01-05 | 코오롱인더스트리 주식회사 | 피혁상 복합시트 및 그 제조방법 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4949582A (ja) * | 1972-09-14 | 1974-05-14 | ||
| JPS4949580A (ja) * | 1972-09-16 | 1974-05-14 |
-
1984
- 1984-10-24 JP JP22339084A patent/JPS61101990A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4949582A (ja) * | 1972-09-14 | 1974-05-14 | ||
| JPS4949580A (ja) * | 1972-09-16 | 1974-05-14 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20120001958A (ko) * | 2010-06-30 | 2012-01-05 | 코오롱인더스트리 주식회사 | 피혁상 복합시트 및 그 제조방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61101990A (ja) | 1986-05-20 |
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