JPH051158Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は自己保持機能と時限装置とを有し、こ
の自己保持機能と時限装置により被制御回路のス
イツチング素子を制御する構成とした温度制御装
置に関するものである。

以下本考案の一実施例について図面に基づいて
説明する。

第１図は本考案の実施例を示す温度制御装置の
電気回路図、第２図は発熱体の温度特性図であ
る。

図において、１は交流電源、２は発熱体等の負
荷、３は負荷２への通電を制御するスイツチング
素子（以下SCRという）、４はSCR３の導通を制
御するための制御回路であり、例えば、負荷２が
発熱体の場合、温度検出回路やSCR３の駆動回
路等が含まれる。５は時限装置６及び自己保持手
段に電源を供給する直流電源である。この時限装
置６は上記制御回路４及び自己保持機能の動作を
制御するための時限的な出力信号を発生する。７
はプツシユしたときのみ接点が閉成され、独立し
た２個の接点７Ａ，７Ｂを有するプツシユオンス
イツチ、８，９，１０，１１，１２，１３及び１
４は固定抵抗、１５はSCR３の通電率を変える
ための可変抵抗器であつて、上記負荷２が発熱体
であるときは温度調節器として働らく。１６，１
７，１８及び１９はダイオード、２０，２１，２
２，２３，２４及び２５はNPNトランジスタ、
２７は自己保持機能動作表示用LEDである。

次に上記第１図の電気回路図の接続関係につい
て説明すると、まず、交流電源１に負荷２及び
SCR３が直列に接続されてなる主回路を形成し、
この主回路に並列に制御回路４が並列に接続さ
れ、この制御回路４からSCR３にゲート信号を
供給すべくSCR３のゲートと制御回路４が接続
され、この制御回路４とSCR３のカソードライ
ン（ACライン）間に温度調節用可変抵抗器１５
が接続されている。

そして直流電源５（負極側は上記SCR３のカ
ソードラインに接続されている）には上記時限装
置６が接続されており、この時限装置６の出力端
子６′は可変抵抗器１５の両端にコレクタ、エミ
ツタが接続されてなるNPNトランジスタ２０及
びNPNトランジスタ２４のベースに接続されて
いる。また、直流電源５には自己保持手段が接続
されている。即ち、直流電源５には、抵抗８を介
してNPNトランジスタ２１，２２が接続され、
このNPNトランジスタ２１，２２と抵抗８との
接続点ａは抵抗１４、ダイオード１８の直列回路
を介してNPNトランジスタ２３のベースに接続
されている。そして、上記NPNトランジスタ２
３のコレクタは抵抗１０を介して直流電源５に接
続されている。

また、上記NPNトランジスタ２２のベースは
ダイオード１７，抵抗９、プツシユオンスイツチ
７の接点７Ｂの直列回路を介して直流電源５の正
極側に、NPNトランジスタ２１のベースはダイ
オード１６を介してNPNトランジスタ２３のコ
レクタと抵抗１０との接続点ｂに接続されてい
る。そして、この接続点ｂはダイオード１９、抵
抗１３の直列回路を介してNPNトランジスタ２
５のベースに、さらに抵抗１２を介してNPNト
ランジスタ２６のベースに接続されている。そし
て、上記NPNトランジスタ２５のコレクタは上
記SCR３のゲートに、エミツタはSCR３のカソ
ード（直流電源５の負極側）に接続され、上記
NPNトランジスタ２６はLED２７、抵抗１１の
直列回路を介して直流電源５間に接続されてい
る。また、上記NPNトランジスタ２５のベー
ス・エミツタ間にNPNトランジスタ２４のコレ
クタ・エミツタが接続され、このNPNトランジ
スタ２４のベースは上記時限装置６の出力端子
６′に接続されている。

次に、以上の構成からなる温度制御装置につい
て、電気毛布の温度制御装置に応用した場合につ
きその動作を説明する。

この場合、上記負荷２は電気毛布等の発熱体、
可変抵抗器１５は温度調節用可変抵抗器として使
用される。

まず、（温度）制御装置が交流電源１に接続さ
れると、制御回路４から出力される制御信号によ
りSCR３は導通し、発熱体（負荷）２に交流電
源１が供給される。（温度調節用）可変抵抗器１
５により設定された温度に達すると、上記制御回
路４から出力される制御信号により上記SCR３
はON，OFFをくり返し、発熱体（負荷）２の温
度は一定に保持される。このときの発熱体（負
荷）２の温度特性は第２図における特性曲線Ｂに
示すように室内温度ロより温度が上昇した（温度
調節用）可変抵抗器１５にて設定された温度ハに
達すると、温度検出回路（図示せず）等を含む上
記制御回路４から出力される制御信号により上記
発熱体（負荷）２の温度は略一定に保たれる。

また、通電当初、上記プツシユオンスイツチ７
を手動にて操作すると自己保持機能及び時限装置
６は動作を開始し、時限装置６の時限設定装置
（図示せず）によつて設定される時間だけ出力信
号が出力端子６′から出力される。この出力信号
はNPNトランジスタ２０のベースに加えられる
のでNPNトランジスタ２０はONするとともに
コレクタ・エミツタ間に接続されてなる（温度調
節用）可変抵抗器１５は短絡する。即ち、この
（温度調節用）可変抵抗器１５の抵抗値がいかな
る値であつても毛布温度の調節器としては最高
（強）に設定された状態になる。またこのとき、
自己保持手段のNPNトランジスタ２２も同時に
ONしてコレクタ電位は零電位となり、NPNト
ランジスタ２３にはベース電流は流れずNPNト
ランジスタ２３はOFF状態となる。そうすると
NPNトランジスタ２３のコレクタ電位（ｂ点）
は上昇するので抵抗１０及びダイオード１６を介
してNPNトランジスタ２１にベース電流が流れ
てこのNPNトランジスタ２１はON状態になる。
即ち、NPNトランジスタ２１及び２２のコレク
タ電位は零、NPNトランジスタ２３はOFF、
NPNトランジスタ２１はONとなつて自己保持
状態となる。そして、このときNPNトランジス
タ２６のベースにも抵抗１０及び１２を介してベ
ース電流が流れてNPNトランジスタ２６がON
するため、LED２７に電流が流れてLED２７は
点灯し、上述した自己保持状態を表示する。ま
た、抵抗１０、ダイオード１９、抵抗１３を介し
てNPNトランジスタ２５のベースにも電流が流
れるのであるが、このNPNトランジスタ２５の
ベース・エミツタ間にはNPNトランジスタ２４
が接続されており、ベースには上記時限装置６の
出力端子６′が接続されているから、上述したよ
うに出力端子６′から出力信号が出力されている
間は、当然のことながら上記NPNトランジスタ
２４はONし、上記NPNトランジスタ２５のベ
ース・エミツタ間は短絡された状態になるので上
記NPNトランジスタ２５はOFFとなる。従つ
て、上記制御回路４の出力端子４′から出力され
る制御信号によつてSCR３は導通し、発熱体
（負荷）２の温度は上昇するが、（温度調節用）可
変抵抗器１５が電気的に短絡されているため、設
定可能な最高温度まで上昇し、その温度を持続す
る。そして、上記時限装置６の設定期間が経過し
て時限装置６の出力端子６′からの出力が停止す
ると、上記NPNトランジスタ２０はOFFする。
しかし、このとき自己保持機能は依然として動作
しており、従つて、NPNトランジスタ２４が
OFFとなつているから、NPNトランジスタ２５
のベース電流は抵抗１０、ダイオード１９及び抵
抗１３を介して流れることによりNPNトランジ
スタ２５はONする。上記NPNトランジスタ２
５のコレクタ・エミツタ間には上記SCRのゲー
ト・カソードが接続されているためSCRはOFF
してこの状態を持続する。そして、この状態は上
記直流電源５がOFFされるまで持続する。

以上の動作を第２図に示す発熱体の温度特性図
に基づいて説明する。

横軸は時限装置６の設定時間〔Hr〕、縦軸は発
熱体の温度〔℃〕、そして時限装置６の設定時間
をａ時間とした場合についてその使用状態の一例
を示している。

まず、通電当初プツシユオンスイツチ７がON
されると、時限装置６の設定期間ａでは発熱体の
温度は室温ロから上昇して中程度の温度ハを経て
最高温度イに到達した後、この最高温度を持続す
る。そして、上記設定期間ａが終了して期間ｂに
入ると、自己保持機能によりSCR３はOFFし、
発熱体温度は室内温度ロまで低下しその温度を持
続する特性Ａが得られる。

尚、特性Ｂは（温度調節用）可変抵抗器１５を
調節して発熱体の温度がハになるように設定した
場合を示しており、はじめに設定された温度ハを
持続するようにSCR及び発熱体に通電されてい
る。上記特性Ａのような使い方をすれば、電気毛
布の場合であれば、使用前に時限装置の設定時間
を設定すれば自動的に設定時間中、つまり眠りに
つくまでの間、毛布は十分暖まつているが、眠り
についた後は、SCR３はOFFし、毛布の発熱体
に通電されなくなる。睡眠中は、一般に暖はあま
り必要としないので、その期間は通電を自動的に
停止して節電を計ることができる。しかも、通電
が停止するまでの期間は時限装置によつて任意に
調節することができるので非常に使用勝手が良
い。さらに、LED２７の点灯により、時限装置
の設定時間が終了した後、自己保持機能動作が継
続していることが容易にわかる。尚、上述したプ
ツシユオンスイツチ７は手動スイツチであるが、
交流電源１が供給された後、コンデンサ等を用い
た時定数回路により自動的に上記プツシユオンス
イツチ７を投入させることもできる。

以上説明したように本考案によれば、被制御回
路の発熱体の設定温度を任意に設定する温度設定
手段と、該温度設定手段の設定温度を最高温度に
手動又は自動にて自己保持する自己保持手段と、
該自己保持手段により上記発熱体への電流を制御
するスイツチング素子の動作を制御する被制御回
路のスイツチング素子制御手段と、上記自己保持
手段の動作開始と同時に動作し、該スイツチング
素子制御手段を時間的な出力信号により所定時間
通電状態に制御する時限装置とを具備したので、
このような温度制御装置を電気毛布に応用すれ
ば、就寝時に電気毛布の温度を短時間で最高温度
にすることができ、就寝時の寒さを防止すること
ができる。

また、就寝後所定時間経過すれば自動的に発熱
体への通電がきれるので、就寝時に暑く感じるこ
となく、しかも、就寝時に電気毛布への通電をき
るために起きる必要がなく、安らかな睡眠を得る
ことができる。

しかも、就寝から起床まで発熱体へ通電が行わ
れているものに比べ大幅な節電を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す制御装置の電気
回路図、第２図は発熱体の温度特性図であつて、
２はスイツチング素子（SCR）、４は制御回路、
６は時限装置、７はプツシユオンスイツチ、８，
９，１０，１１，１２，１３及び１４は固定抵
抗、１５は可変抵抗器、１６，１７，１８及び１
９はダイオード、２０，２１，２２，２３，２４
及び２５はNPNトランジスタ、２７はLEDであ
る。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 被制御回路の発熱体の設定温度を任意に設定す
   る温度設定手段と、 該温度設定手段の設定温度を最高温度に手動又
   は自動にて自己保持する自己保持手段と、 該自己保持手段により上記発熱体への電流を制
   御するスイツチング素子の動作を制御する被制御
   回路のスイツチング素子制御手段と、 上記自己保持手段の動作開始と同時に動作し、
   該スイツチング素子制御手段を時間的な出力信号
   により所定時間通電状態に制御する時限装置とを
   具備してなることを特徴とする温度制御装置。