JPH0517689Y2

JPH0517689Y2 -

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Publication number: JPH0517689Y2
Application number: JP17208985U
Authority: JP
Priority date: 1985-11-08
Filing date: 1985-11-08
Publication date: 1993-05-12
Anticipated expiration: 2000-11-08
Also published as: JPS6281216U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］この考案は温度センサーとして感熱サイリスタ
を使用した温度制御装置に関する。

［従来の技術］感熱サイリスタは温度によつて導通、非導通す
る半導体スイツチング素子で、そのその境界温度
はゲート電流の大きさによつて可変される。従つ
てこの感熱サイリスタはゲート電流をある値に設
定することによつて境界温度が決められ、その設
定には可変抵抗が使用される。従つてこのような
感熱サイリスタを温度センサーとして使用してヒ
ータ制御を行なう場合可変抵抗によつて温度設定
が行われる。

従来、このような温度制御装置は感熱サイリス
タのゲート電流を単に可変抵抗のみによつて調整
していたため一旦可変抵抗によつて設定温度が決
められると感熱サイリスタはその設定温度を境に
導通、非導通し、その感熱サイリスタの導通、非
導通によりリレー接点がオフ、オン動作し、その
リレー接点のオフ、オン動作によりヒータへの通
電が制御されるものであつた。

［考案が解決しようとする問題点］しかしこのように可変抵抗のみによつて感熱サ
イリスタの動作温度を設定したのでは例えばヒー
タ温度が感熱サイリスタの設定温度を少しでも越
えるとサイリスタが導通しリレー接点がオフ動作
してヒータへの通電が停止され、またヒータ温度
が設定温度を少しでも下回るとサイリスタが非導
通しリレー接点がオン動作してヒータへの通電を
開始し、その結果リレーが短い時間周期でオン、
オフ動作を繰返し、リレー接点の寿命を短くして
しまう問題があつた。なお、第４図はヒータ部の
温度変化を示し、これからもオフ点とオン点との
幅ｄが狭いためヒータのオフ、オン周期ｔが短
い、すなわちリレー接点が頻繁に動作することが
わかる。

この考案はこのような問題を解決するために為
されたもので、設定温度での感熱サイリスタの導
通、非導通の周期を長くでき、それによつてヒー
タへの通電を制御するリレー接点の動作回数を減
らすことができ、リレー接点の寿命低下を防止で
きる温度制御装置を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］この考案は、負荷を加熱するヒータと、ゲート
電流の大きさによつて動作温度が可変され、ヒー
タ又は負荷の温度を検出して導通動作する感熱サ
イリスタと、この感熱サイリスタの非導通時リレ
ー接点をオン動作してヒータへの通電を行ない、
かつ感熱サイリスタの導通時リレー接点をオフ動
作してヒータへの通電を停止制御するヒータ制御
回路と、感熱サイリスタのゲート電流を調整する
可変抵抗を含む抵抗回路と、ヒータ制御回路によ
るヒータへの通電停止制御時リレー接点のオン動
作によつて抵抗回路の一部又は全部に並列に接続
される抵抗とを設けたものである。

［作用］このような構成の本考案においては、抵抗回路
の可変抵抗によつて感熱サイリスタの動作温度が
設定され、ヒータ又は負荷の温度がその設定温度
を越えると感熱サイリスタが導通しリレー接点が
オフしてヒータへの通電が停止される。このとき
リレー接点のオン動作によつて抵抗回路の一部又
は全部に抵抗が並列に接続されて感熱サイリスタ
のゲート電流を大きくしヒータ又は負荷の温度が
設定温度よりも充分低下しなければ感熱サイリス
タが非導通しないようにし、それにより次に感熱
サイリスタが非導通してリレー接点がオンしヒー
タへの通電が開始されるまでの時間を長くする。
そしてこれによりリレー接点の動作回数を減らし
ている。

［実施例］以下、この考案の実施例を図面を参照して説明
する。

第１図に示すように交流電源１に第１のリレー
２の常開接点２ｍを介してヒータ３を接続すると
ともに、前記第１のリレー２及び第２のリレー４
の常開接点４ｍを直列に介して電源トランス５の
１次巻線を接続している。

前記電源トランス５の２次巻線に第３のリレー
６の第１常開接点６m₁、整流用ダイオード７及
び抵抗８を直列に介して平滑コンデンサ９を接続
するとともに、その２次巻線に第３のリレー６の
第１常開接点６m₁、整流用ダイオード７及び抵
抗１０を直列に介して平滑コンデンサ１１及び第
１の定電圧ダイオード１２の並列回路を接続して
いる。また、前記電源トランス５の２次巻線に第
３のリレー６の第１常開接点６m₁及び抵抗１３
を直列に介して第２の定電圧ダイオード１４を接
続している。

前記電源トランス５の２次巻線側からの出力は
その１次巻線側とは位相が逆になるように取出し
ている。

前記平滑コンデンサ９にはNPN形のトランジ
スタ１５を介して前述した第２のリレー４を並列
に接続している。

前記第１の定電圧ダイオード１２には抵抗１
６，１７，１８の直列回路、コンデンサ１９、抵
抗２０，２１の直列回路並びに抵抗２２，２３の
直列回路がそれぞれ並列に接続されている。また
前記第１の定電圧ダイオード１２に第１、第２の
コンパレータ２４，２５がそれぞれ並列に接続さ
れている。

前記第２の定電圧ダイオード１４に抵抗２６を
介して温度センサーである第１、第２の感熱サイ
リスタ２７，２８をそれぞれ並列に接続してい
る。前記第１の感熱サイリスタ２７は設定温度検
出用のもので、そのアノード、ゲート間にコンデ
ンサ２９を接続している。また前記第２の感熱サ
イリスタ２８はリミツターとして機能する上限温
度検出用のもので、そのアノード、ゲート間にコ
ンデンサ３０、抵抗３１の並列回路を接続してい
る。前記第１の感熱サイリスタ２７のアノード、
ゲート間には固定抵抗３２及び可変抵抗３３を直
列に接続してなる抵抗回路を接続している。そし
て前記固定抵抗３２に前記第２のリレー４の常閉
接点４ｂを介して固定抵抗３４を並列に接続して
いる。

前記ヒータ３及び第１、第２の感熱サイリスタ
２７，２８は負荷であるヒータパネルＡ内に収納
されている。

また前記第２の定電圧ダイオード１４に前記抵
抗２６、抵抗３５を直列に介して抵抗３６を並列
に接続している。そしてその抵抗３６に抵抗３７
とダイオード３８との直列回路に抵抗３９を並列
に接続してなる並列回路を介して平滑コンデンサ
４０を並列に接続している。

前記平滑コンデンサ４０にはダイオード４１を
介して前記平滑コンデンサ１１並びに第１の定電
圧ダイオード１２が並列に接続されている。

前記平滑コンデンサ４０の正極端子は抵抗４２
を介して前記第１のコンパレータ２４の反転入力
端子（−）及び第２のコンパレータ２５の非反転
入力端子（＋）にそれぞれ接続されている。前記
第１のコンパレータ２４の非反転入力端子（＋）
には前記抵抗２０，２１の接続点が抵抗４３を介
して接続され、前記第２のコンパレータ２５の反
転入力端子（−）には前記抵抗２２，２３の接続
点が抵抗４４を介して接続されている。

前記第１のコンパレータ２４の反転入力端子
（−）と非反転入力端子（＋）との間にはコンデ
ンサ４５が接続され、また第１のコンパレータ２
４の反転入力端子（−）と第２のコンパレータ２
５の反転入力端子（−）との間にはコンデンサ４
６が接続されている。また前記第１のコンパレー
タ２４の反転入力端子（−）は抵抗４７を介して
そのコンパレータ２４の出力端子に接続される。

前記第１、第２のコンパレータ２４，２５の出
力端子は前記抵抗１６，１７の接続点に接続され
ている。前記抵抗１７，１８の接続点は前記トラ
ンジスタ１５のベースに接続されている。

前記第１、第２のリレー２，４、第１、第２の
コンパレータ２４，２５、可変抵抗３３を含む回
路部はヒータ制御回路４８を構成している。

また、前記電源トランス５の３次巻線には整流
用ダイオード４９，５０，５１や平滑コンデンサ
５２からなる整流回路を介してタイマ装置５３を
接続している。

前記タイマ装置５３は時計回路５４、時刻設定
回路５５を備え、その両回路５４，５５の時刻デ
ータを比較回路５６によつて比較し、両データが
一致したとき出力回路５７に一致信号を出力して
いる。前記出力回路５７は一致信号が入力される
と例えば１時間ハイレベルな信号を抵抗５８を介
してNPN形のトランジスタ５９のベースに供給
する。

前記トランジスタ５９は前記平滑コンデンサ５
２に前述した第３のリレー６を介して接続されて
いる。そのトランジスタ５９には前記第３のリレ
ーの第３常開接点６m₂を介して切換えスイツチ
６０の連続動作接点６０₁を並列に接続している。
なお、６０₂は非連続動作接点である。

前記時計回路５４の時刻データは時刻表示器６
１によつて表示され、前記時刻設定回路５５の時
刻データは設定表示器６２によつて表示されるよ
うになつている。

前記時計回路５４の時刻修正は時間スイツチ６
３及び分スイツチ６４の操作により行われ、高速
で行なう場合はクロツク発生回路６５からのクロ
ツクを直接入力して行ない、低速で行なう場合は
クロツク発生回路６５からのクロツクを分周回路
６６で分周した信号を入力して行なう。この切換
えは切換えスイツチ６７によつて行なう。また、
前記時刻設定回路５５の時刻設定は時間スイツチ
６８及び分スイツチ６９の操作により行われ、こ
の場合も時計回路５４と同様に高速で行なう場合
はクロツク発生回路６５からのクロツクを直接入
力して行ない、低速で行なう場合はクロツク発生
回路６５からのクロツクを分周回路６６で分周し
た信号を入力して行なう。そしてこの切換えも切
換えスイツチ６７によつて行なう。

前記第１のコンパレータ２４の非反転入力端子
（＋）への入力レベルは前記第２のコンパレータ
２５の反転入力端子（−）への入力レベルに比べ
て高く設定されている。

なお、前記各感熱サイリスタ２７，２８の並列
回路には外付けの抵抗７０が並列に接続されてい
る。

前記ヒータ制御回路４８とタイマ装置５３とは
第２図に示すようにコントローラ部Ｂに組込ま
れ、そのコントローラ部ＢとヒータパネルＡとを
同芯ケーブルＣで接続している。

このような構成の本考案実施例ではヒータパネ
ルＡの温度が低い状態で時計回路５４の時刻デー
タが時刻設定回路５５で設定した時刻データにな
ると出力回路５７によつてトランジスタ５９がオ
ン動作されて第３のリレー６が動作する。しかし
て第３のリレー６の各常開接点６m₁，６m₂が閉
成し、ヒータ制御回路４８及び各感熱サイリスタ
２７，２８への電力供給が開始される。なお、こ
のとき切換えスイツチ６０を連続動作接点６０₁
側にセツトしておけば第３のリレー６は自己保持
される。今、ヒータパネルＡの温度が低いので第
１、第２の感熱サイリスタ２７，２８は非導通と
なり第２の定電圧ダイオード１４の両端間に発生
する電圧は抵抗２６，３５，３９，３７、ダイオ
ード３８を介して平滑コンデンサ４０に充電され
る。このとき第２のコンパレータ２５の非反転入
力端子（＋）に入力されるレベルはその反転入力
端子（−）に入力されるレベルよりも高くなる。
しかして第２のコンパレータ２５の出力はハイレ
ベルとなる。一方、第１のコンパレータ２４にお
いてはその反転入力端子（−）に入力されるレベ
ルが非反転入力端子（＋）に入力されるレベルよ
りも低く、この第１のコンパレータ２４の出力も
ハイレベルとなる。こうしてトランジスタ１５は
オン状態となり第２のリレー４が動作してその常
開接点４ｍが閉成し、その常開接点４ｂが開放す
る。従つて、第１のリレー２が動作してその常開
接点２ｍが閉成しヒータ３への通電が行われる。
こうしてヒータパネルＡはヒータ３によつて加熱
される。

この状態でヒータ３による加熱動作でヒータパ
ネルＡの温度が上昇し、可変抵抗３３で設定され
た所定の温度に達すると第１の感熱サイリスタ２
７が導通する。これにより第２のコンパレータ２
５の非反転入力端子（＋）に入力されるレベルが
その反転入力端子（−）に入力されるレベルより
も低くなる。こうして第２のコンパレータ２５の
出力がローレベルに反転し、これによりトランジ
スタ１５がオフ動作して第２のリレー４がオフ動
作される。こうして第１のリレー２がオフ動作し
ヒータ３への通電が停止される。また第２のリレ
ー４の常閉接点４ｂが閉成し固定抵抗３４が抵抗
３２に並列に接続されるようになる。こうして第
１の感熱サイリスタ２７のゲート、アノード間に
接続される抵抗値が小さくなり、その感熱サイリ
スタ２７のゲート電流が大きくなる。こうして第
１の感熱サイリスタ２７は非導通するための温度
点が低下されこれによりヒータパネルＡの温度が
第１の感熱サイリスタ２７を導通させたときの温
度よりもある温度以上低下しなければ非導通動作
しなくなる。

その後ヒータパネルＡがその温度まで低下する
と第１の感熱サイリスタ２７は再び非導通状態と
なり、トランジスタ１５がオン動作してヒータ３
への通電が開始されるようになる。また第２のリ
レー４の常閉接点４ｂが開放して第１の感熱サイ
リスタ２７へのゲート電流の量が低下される。こ
うして第１の感熱サイリスタ２７の非導通状態が
安定化される。

このように第１の感熱サイリスタ２７のゲート
回路の抵抗値をその感熱サイリスタ２７の導通、
非導通によつて変化させ第３図に示すように第
１、第２のリレー２，４の各接点２ｍ，４ｍ，４
ｂがオン、オフ動作する温度幅ｄを広くすること
ができる。従つて、第１、第２のリレー２，４が
オン、オフ動作する周期ｔは長くなりそれだけこ
の各リレー２，４の単位時間当りの動作回数を減
らすことができる。従つて第１、第２のリレー
２，４は頻繁に動作することがなくリレー接点の
寿命低下を防止できる。

また、第１の感熱サイリスタ２７が導通不能に
なりヒータ３が通電され続ける状態になるとこの
ときにはヒータパネルＡの温度が上限温度を越え
たとき第２の感熱サイリスタ２８が導通して第２
のコンパレータ２５の出力をローレベルに反転さ
せる。しかしてトランジスタ１５がオフ制御され
て第１、第２のリレー２，４がオフされヒータ３
への通電が停止制御されて安全性が確保される。
さらに第２の感熱サイリスタ２７，２８とヒータ
制御回路４８とを接続しているラインが切断した
場合には外付けの抵抗７０が切り離れるので、平
滑コンデンサ４０の充電レベルが高くなり第１の
コンパレータ２４の反転入力端子（−）への入力
レベルがその非反転入力レベル（＋）への入力レ
ベルよりも高くなる。これにより第１のコンパレ
ータ２４の出力レベルがローレベルとなりトラン
ジスタ１５がオフ制御されて第１、第２のリレー
２，４がオフ動作しヒータ３への通電が禁止され
る。こうして断線時の安全性が確保される。

また、電源トランス５の１次巻線側と２次巻線
側との位相を逆にしているので、ヒータ３へ流れ
る電流の位相と感熱サイリスタ２７，２８に流れ
る電流の位相が逆になり、これによつてヒータ３
への通電ラインと感熱サイリスタ２７，２８への
通電ラインが同芯ケーブルＣに一緒に束ねられて
も浮遊容量による微電流が流れる虞れがなく、こ
の微電流のために感熱サイリスタ２７，２８が誤
動作する虞れはない。すなわち感熱サイリスタ２
７，２８の動作を確実なものにでき、信頼性を向
上できる。

なお、前記実施例では固定抵抗３４を使用した
が必ずしもこれに限定されるものではなく、半固
定抵抗を使用してもよく、このようにすればオン
点とオフ点との幅ｄを任意に設定できるものであ
る。

［考案の効果］以上詳述したようにこの考案によれば、設定温
度での感熱サイリスタの導通、非導通の周期を長
くでき、それによつてヒータへの通電を制御する
リレー接点の動作回数を減らすことができ、リレ
ー接点の寿命低下を防止できる温度制御装置を提
供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の実施例を示す回路図、第２
図は同実施例の配線構成を示す図、第３図は同実
施例におけるヒータ制御動作を示す波形図、第４
図は従来におけるヒータ制御動作を示す波形図で
ある。２……第１のリレー、２ｍ……第１のリレーの
常開接点、３……ヒータ、４……第２のリレー、
４ｍ……第２のリレーの常開接点、４ｂ……第２
のリレーの常閉接点、１５……NPN形のトラン
ジスタ、２５……第２のコンパレータ、２７……
第１の感熱サイリスタ、３２……抵抗、３３……
可変抵抗、３４……抵抗、４８……ヒータ制御回
路。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

負荷を加熱するヒータと、ゲート電流の大きさ
によつて動作温度が可変され、前記ヒータ又は負
荷の温度を検出して導通動作する感熱サイリスタ
と、この感熱サイリスタの非導通時リレー接点を
オン動作して前記ヒータへの通電を行ない、かつ
前記感熱サイリスタの導通時リレー接点をオフ動
作して前記ヒータへの通電を停止制御するヒータ
制御回路と、前記感熱サイリスタのゲート電流を
調整する可変抵抗を含む抵抗回路と、前記ヒータ
制御回路による前記ヒータへの通電停止制御時リ
レー接点のオン動作によつて前記抵抗回路の一部
又は全部に並列に接続される抵抗とを具備してな
ることを特徴とする温度制御装置。