JPH04296484A - 採暖具の温度制御装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、面状ヒータを用いた採
暖具の温度制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の面状ヒータを有する採暖具の温度
制御装置は、実公昭５２−４０４４７号公報に示されて
いるように、面状ヒータに温度変化により抵抗値の変化
する感熱層を介して温度検知電極を設け、更に面状ヒー
タに感熱層を介して短絡検知電極板（導電性シート）を
設けた構成となっている。

【０００３】そして、制御手段は温度検知電極を用いて
感熱層の抵抗値を測定して面状ヒータ付近の温度を検知
し、前記面状ヒータ付近の温度と設定温度とを比較制御
することにより、面状ヒータの温度を設定温度に保持す
るものである。

【０００４】なお、短絡検知電極板（導電性シート）は
ピン等が刺さった場合の短絡電流を検知して感電を防止
するもので、面状ヒータを用いた採暖具には通常設けら
れているものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記従来
のものであると、採暖具の本体に短絡検知電極板の他に
通常の温度制御を行うための感熱層及び温度検知電極を
設けなければならず、採暖具本体の構成が複雑であると
共に、感熱層及び温度検知電極を用いた温度制御方式で
は、例えば６０℃程度の高温で使用する場合、感熱層の
劣化が激しくなり、期間の経過と共に感熱層の温度特性
が変化してしまうので検知温度の誤差が生じてしまう不
具合があった。

【０００６】本発明は、このような点に鑑みてなされた
もので、採暖具の構成を簡素化して製造工数を削減でき
ると共に、高温で使用しても劣化による検知温度の誤差
が生じない採暖具の温度制御装置を提供することを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明は、電源に通電制御手段を介して接続された面
状ヒータと、この面状ヒータに絶縁部材を介して前記面
状ヒータとの間にキャパシタンスを有するように設けら
れた導電性シートと、前記面状ヒータに並列に設けられ
た整流回路と、この整流回路に接続され検知レベルを可
変するための可変抵抗を接続し、且つ他端を前記導電性
シートに接続された漏れ電流検知手段と、この漏れ電流
検知手段と前記通電制御手段とに接続された制御手段と
からなり、前記制御手段は前記漏れ電流検知手段からの
検知信号に基づき前記通電制御手段を制御して前記面状
ヒータ付近の温度を所望の温度に保持することとする。

【０００８】

【作用】可変抵抗を操作して設定温度を決定し運転を行
う。

【０００９】この時、整流回路は導電性シートと面状ヒ
ータとの間に漏れ電流を生じさせるための直流電圧を、
導電性シート側に印加する。

【００１０】先ず、面状ヒータ付近の温度が設定温度よ
り低い場合、面状ヒータと導電性シートとの間に小さな
値の漏れ電流が流れるので、漏れ電流検知手段は漏れ電
流を検知せず制御手段には検知信号が入力されない。し
たがって、制御手段は面状ヒータ付近の温度が設定温度
に到達していないと判断し、通電制御手段に信号を送り
、面状ヒータへの通電が行われる。

【００１１】次に、面状ヒータ付近の温度が設定温度よ
り高い場合、面状ヒータと導電性シートとの間に大きな
値の漏れ電流が流れるので、漏れ電流検知手段は漏れ電
流を検知して制御手段に検知信号を入力する。したがっ
て、制御手段は面状ヒータ付近の温度が設定温度に到達
したと判断し、通電制御手段には信号を送らず、面状ヒ
ータへの通電は停止される。

【００１２】このように、漏れ電流検知手段が面状ヒー
タと導電性シートとの間の漏れ電流を検知して面状ヒー
タ付近の温度を所望の温度に保持する。

【００１３】また、面状ヒータと導電性シートとの間に
絶縁部材を設け、この漏れ電流を検知しているので温度
による劣化が生じず、絶縁部材が溶解しない程度までの
温度検知が可能である。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。

【００１５】先ず、図１において１は商用交流電源で、
この商用交流電源１に電源スイッチＳ１と非常用のスイ
ッチＳ２と通電制御手段である双方向性三端子サイリス
タＳＣＲとを介して面状ヒータＨが接続されている。

【００１６】そして、この面状ヒータＨに並列にカソー
ドを相対向させたダイオードＤ１及びＤ２と、このダイ
オードＤ１及びＤ２の間に電圧降下用の抵抗Ｒ２及びＲ
３を接続して成る整流回路２を接続している。この整流
回路２の出力は、漏れ電流検知手段であるフォトカプラ
Ｐの発光ダイオード側（入力）及びこのフォトカプラＰ
に並列接続された検知レベルを可変するための可変抵抗
ＶＲと電流制限用の抵抗Ｒ４を介して導電性シートＥＳ
に接続されている。

【００１７】ここで、採暖具３の構成は、図示しないが
四角形状の面状ヒータＨと、この面状ヒータＨの上部に
位置し、面状ヒータＨと同一形状及び略同一面積の例え
ばアルミ箔により構成されている導電性シートＥＳと、
これら面状ヒータＨ及び導電性シートＥＳとをそれぞれ
絶縁部材である塩化ビニル３ａにより包んで電気的に離
間した状態で接着して構成している。なお、面状ヒータ
Ｈの下面は断熱材に覆われる構成でも構わない。

【００１８】４は制御手段で、ポートＰ５及びポートＰ
６にフォトカプラＰのトランジスタ（出力）側を接続し
ている。更に、この制御手段４のポートＰ４には双方向
性三端子サイリスタＳＣＲのトリガ端子、ポートＰ３に
は一端を整流回路の出力に接続した電圧検知手段である
抵抗Ｒ１が接続されている。また、ポートＰ７及びポー
トＰ８はリレーコイルＲＣに接続され、このリレーコイ
ルＲＣはポートＰ７及びポートＰ８からの出力信号によ
り非常用のスイッチＳ２を開成する構成となっている。

【００１９】なお、５は制御手段４用の電源回路で、電
源スイッチＳ１と非常用のスイッチＳ２の間に接続され
、この電源回路５の出力は制御手段４のポートＰ１及び
ポートＰ２に接続されている。

【００２０】ところで、面状ヒータＨと導電性シートＥ
Ｓは略同一形状であり、且つこの間は塩化ビニル５で絶
縁されている。したがって構造上キャパシタンスを有す
るコンデンサと等価の構成となる。すなわち、面状ヒー
タＨと導電性シートＥＳとの間には漏れ電流が生ずるが
、この漏れ電流の値は、図２に示すように３０℃−約０
．１ｍＡ、６０℃−約０．２ｍＡの温度特性を有する。 この特性に対し、フォトカプラＰは図３に示すように０
．１ｍＡ−０．９Ｖから動作を開始する特性を有する。

【００２１】したがって可変抵抗ＶＲは、フォトカプラ
Ｐが通常の使用温度である３０℃から６５℃程度の間で
動作できるような範囲の抵抗値が設定できる構成となっ
ている。

【００２２】前記構成につき、作用を説明する。

【００２３】先ず、通常の動作では、電源スイッチＳ１
を閉成し、可変抵抗ＶＲにより分流比を調節し、例えば
４０℃でフォトカプラＰに流れる電流が０．１ｍＡにな
るように設定する。なお、整流回路２は抵抗Ｒ４を介し
て面状ヒータＨと導電性シートＥＳとの間に漏れ電流を
発生させる供給源である。

【００２４】ここで、面状ヒータＨ付近の温度が１０℃
程度の場合、制御手段４はポートＰ５及びポートＰ６に
信号が入力されないので、ポート４から双方向性三端子
サイリスタＳＣＲにトリガ出力を行い面状ヒータＨに通
電を行う。

【００２５】そして、面状ヒータＨ付近の温度が４０℃
に到達すると、フォトカプラＰは動作して制御手段４の
ポートＰ５及びポートＰ６に信号が入力されると、制御
手段４はポート４から双方向性三端子サイリスタＳＣＲ
へのトリガ出力を停止し、面状ヒータＨへの通電を停止
する。

【００２６】このような通電制御を行うので採暖具３か
らは、可変抵抗ＶＲにより設定可能な３０℃から６５℃
の間の所望の温度を得ることができる。

【００２７】したがって、採暖具３の構成を面状ヒータ
Ｈと導電性シートＥＳとこれらを電気的に絶縁し且つ覆
う絶縁部材３ａのみで構成しても、従来と変わらない温
度制御を行える。

【００２８】次に、異常状態につき説明する。

【００２９】例えば、前記通常の動作を行っている最中
に、ピン等が導電性シートＥＳを貫通して面状ヒータＨ
に触れるような状態なった場合、導電性シートＥＳと面
状ヒータＨとの間には漏れ電流に対して大きな電流が流
れる。

【００３０】この時、制御手段４からのトリガ出力は停
止され双方向性三端子サイリスタＳＣＲは通電を停止す
るが、ダイオードＤ２→抵抗Ｒ３→フォトカプラＰ→抵
抗Ｒ４→導電性シートＥＳ→面状ヒータＨという経路で
電流が流る。ここで、制御手段４は抵抗Ｒ１を介してポ
ートＰ４よりフォトカプラＰ部分の電圧を検知しており
、前記の経路で電流が流れることにより、フォトカプラ
Ｐ部分の電圧が１００Ｖから例えば７０Ｖに降下すると
、制御手段４は、比較手段により短絡電流が発生したこ
とを検知してポートＰ７及びポートＰ８よりリレーコイ
ルＲＣに信号を出力し、非常用のスイッチＳ２を開成す
る。

【００３１】また、双方向性三端子サイリスタＳＣＲが
故障して面状ヒータＨが制御手段からのトリガ信号がな
いにもかかわらず導通状態になった場合、図２に示すよ
うに１００℃で０．４ｍＡ程度の漏れ電流が生じること
になり、抵抗Ｒ１及び制御手段４内部の図示しない比較
手段の設定値を漏れ電流による電圧降下を検知できるよ
うに設定にすることで、異常温度に対しても非常用のス
イッチＳ２を開成することで対応できる。

【００３２】したがって、抵抗Ｒ１により電圧降下を検
知しているので、温度制御だけでなく異常検知をも行え
、従来と変わらない機能を有し且つ採暖具３ａの構成も
複雑にならない採暖具の温度制御装置を提供できるもの
である。

【００３３】なお、本発明は前記一実施例に限定される
ものではなく、制御手段は電子回路でもマイコンでも良
く、また、漏れ電流検知手段はフォトカプラだけでなく
低電流でスイッチングを行える機能を有するものであれ
ば良く、更に、面状ヒータは蛇行配線されているもので
も導電性シートと面状ヒータとの間に検知できる程度の
漏れ電流が生ずるキャパシタンスを形成するものであれ
ば良く、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変形して実施で
きるものである。

【００３４】

【発明の効果】面状ヒータに絶縁部材を介して設けられ
た導電性シートを有する採暖具において、感熱層及び温
度検知電極を廃止し、導電性シートに接続され漏れ電流
を検知する漏れ電流検知手段と検知電流を可変するため
の可変抵抗を設け、制御手段により漏れ電流の検知に対
応して通電制御手段への制御信号を通断電して所望の温
度を保持する構成としたので、採暖具の構成を簡素化し
て製造工数を削減できると共に、高温で使用しても劣化
による検知温度の誤差が生じない採暖具の温度制御装置
を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の回路構成図。

【図２】本発明の採暖具の温度変化に対する漏れ電流特
性図。

【図３】本発明におけるフォトカプラの動作特性図。

【符号の説明】

ＳＣＲ　　　　通電制御手段 Ｈ　　　　　　　　面状ヒータ ３ａ　　　　　　絶縁部材 ＥＳ　　　　　　導電性シート ２　　　　　　　　整流回路 ＶＲ　　　　　　可変抵抗 Ｐ　　　　　　　　漏れ電流検知手段 ４　　　　　　　　制御手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　電源に通電制御手段を介して接続され
   た面状ヒータと、この面状ヒータに絶縁部材を介して前
   記面状ヒータとの間にキャパシタンスを有するように設
   けられた導電性シートと、前記面状ヒータに並列に設け
   られた整流回路と、この整流回路に接続され検知レベル
   を可変するための可変抵抗を接続し、且つ他端を前記導
   電性シートに接続された漏れ電流検知手段と、この漏れ
   電流検知手段と前記通電制御手段とに接続された制御手
   段とからなり、前記制御手段は前記漏れ電流検知手段か
   らの検知信号に基づき前記通電制御手段を制御して前記
   面状ヒータ付近の温度を所望の温度に保持することを特
   徴とする採暖具の温度制御装置。