JPH04259780A - 発熱体の制御回路 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主として電気カーペッ
トや電気フロアヒータ等の床暖房装置に用いられる面状
発熱体における発熱体の制御回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、抵抗の温度係数が正で大きい
材料の層を間に挟んだ一対の電極からなる自己温度制御
型発熱体が、電気カーペットや電気フロアヒータの発熱
体として用いられている。この発熱体においては、上記
抵抗の温度係数が正で大きい材料（以下、ＰＴＣ材料と
略称する）の層を通して上記一対の電極間を流れる電流
によって全体的に均一な熱が発生する。

【０００３】このとき、例えば局所的な断熱部分が生ず
るとその部分の温度が高くなり、ＰＴＣ材料層の抵抗が
大きくなるために、その部分から出力される熱量は低下
する。すなわち、上記のような発熱体を使用することに
よって、発熱体の局所的な断熱部の温度を自動的に制御
することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな発熱体を広い面積に敷設して高出力の面状発熱体を
構成した場合、通電する直前の発熱体の温度は常温であ
るのでＰＴＣ材料層の抵抗が小さくなっているため、通
電直後に非常に大きな電流が流れ、家庭用電気回路の限
界を越えてしまうという問題があった。

【０００５】本発明は上述の点に鑑みて提供したもので
あって、電源投入時にすべての発熱体に電源が同時に印
加されることを防ぎ、電源投入時の大きな突入電流を防
止することを目的とした発熱体の制御回路を提供するも
のである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、電源を印加す
ることで発熱する発熱体が複数設けられ、電源投入時に
すべての発熱体に電源が同時に印加されることを防ぐ制
御手段を設けたものである。

【０００７】

【作　　用】而して、制御手段により、電源投入時にす
べての発熱体に電源が同時に印加されることを防ぎ、電
源投入時の大きな突入電流を防止している。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図２は発熱体１０の概略構成を示し、発熱体１０
は一対の対向した電極１の間がＰＴＣ材料２で満たされ
、その周囲が絶縁材料３で覆われた構造となっている。 これらの電極１間に一定電圧を印加した場合、ＰＴＣ材
料２に電流が流れて発熱が生ずる。この発熱によりＰＴ
Ｃ材料２はその温度が上昇すると共に、ＰＴＣ材料２の
抵抗値は次第に大きくなり、反対に電流は減少してくる
。やがて、ＰＴＣ材料２の発熱量と放熱量が同一となる
と温度が安定する。この安定する温度は、ＰＴＣ材料２
の備えている正の温度抵抗値によって支配されている。

【０００９】床暖房を行う場合、およそ１２Ｗ／ｍ２　
の発熱量と５０〜６０℃のヒータ温度が必要である。よ
って、３．３ｍ２　の床面積で４００Ｗの発熱量となる
。ＰＴＣ材料２は大きな正の温度係数を持っているため
、５０〜６０℃のヒータ温度のときに４００Ｗの発熱量
が得られるようにすると、ヒータ温度が常温（２０℃前
後）のとき１５００Ｗ以上の電力が通電されてしまう。

【００１０】図３はこのような発熱体１０を熱源として
用いた電気カーペットを示している。発熱体１０で構成
された２つの発熱回路１０ａ，１０ｂが設けられており
、発熱体１０は一定間隔で配線されていて、電気カーペ
ット表面の温度が均一になるようにしてある。両発熱回
路１０ａ，１０ｂの発熱体１０の両端は夫々コントロー
ラ１１に接続されており、コントローラ１１には商用交
流電源を得るための電源コード１２が導出してある。

【００１１】図１はコントローラ１１内の回路を示し、
２つの発熱回路１０ａ，１０ｂはリレー８，９により切
り替えられて通電されるようになっている。尚、この実
施例では発熱回路を構成する発熱体１０は２つだけ記載
してあるが、それ以上の場合も同様に制御できる。両発
熱体１０の一方の電極１は、リレー８，９の接点８ａ，
９ａ及びスイッチスイッチを介して交流電源ＡＣに接続
されている。また、他方の電極１は直接交流電源ＡＣに
接続されている。ここでは、発熱体１０で構成された２
つの発熱回路１０ａ，１０ｂに個々に通電できるように
リレー８及び９が設けられている。また、面積セレクト
回路４により発熱面積を自由に選択できるようになって
いる。

【００１２】今、２つの発熱回路１０ａ，１０ｂに通電
する場合、面積セレクト回路４から初期突入電流防止回
路５に信号が送られる。次に、初期突入電流防止回路５
はリレー駆動回路６を駆動制御し、リレー駆動回路６か
らまずリレー８のみをオンする信号が送られる。そして
、数十秒後、今度はリレー８をオフし同時にリレー９を
オンする信号を出し、数十秒後、リレー８をオンし、リ
レー９をオフ制御する。

【００１３】初期電源投入時に２つの発熱回路１０ａ，
１０ｂが発熱するように選択されている時は、上記のよ
うにして、まず一方の発熱回路１０ａのみに数十秒通電
し、発熱体１０の温度を上昇させて発熱回路１０ａの抵
抗値を大きくしてから、他方の発熱回路１０ｂに通電し
、最後に２つの発熱回路１０ａ，１０ｂに通電すること
により、初期電源投入時の大きな突入電流を防止できる
のである。尚、初期突入電流防止回路５、リレー駆動回
路６、リレー８，９等で制御手段を構成している。

【００１４】また、リレー駆動回路６には温度調整回路
７が接続されていて、接点８ａ及び９ｂの開閉時間を変
えて発熱体１０の温度調整ができるようにしてある。

【００１５】

【発明の効果】本発明は上述のように、電源を印加する
ことで発熱する発熱体が複数設けられ、電源投入時にす
べての発熱体に電源が同時に印加されることを防ぐ制御
手段を設けたものであるから、制御手段により、電源投
入時にすべての発熱体に電源が同時に印加されることを
防ぎ、電源投入時の大きな突入電流を防止することがで
きる効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の回路図である。

【図２】発熱体の要部斜視図である。

【図３】発熱体を敷設した電気カーペットの斜視図であ
る。

【符号の説明】

１０　　発熱体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　電源を印加することで発熱する発熱体
   が複数設けられ、電源投入時にすべての発熱体に電源が
   同時に印加されることを防ぐ制御手段を設けたことを特
   徴とする発熱体の制御回路。