JPH0823774B2

JPH0823774B2 - 温度制御装置

Info

Publication number: JPH0823774B2
Application number: JP26594887A
Authority: JP
Inventors: 照也田中; 勝春松尾
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-10-21
Filing date: 1987-10-21
Publication date: 1996-03-06
Anticipated expiration: 2011-03-06
Also published as: JPH01108609A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、電気毛布、電気カーペット、電気フロアヒ
ータなどの温度を制御する温度制御装置に関する。

（従来の技術）従来、例えば、電気毛布などの暖房器具においては、
毛布本体と、コントローラ（温度制御装置）とをケーブ
ルなどによって接続し、この温度制御装置によって毛布
本体内に設けられたヒータ線の発熱量を制御して、毛布
本体の温度を制御するようにしたものが多い。

第５図はこのような従来の電気毛布と、この電気毛布
の温度を制御する温度制御装置とを示すブロック図であ
る。

この図に示す電気毛布１は、袋状に形成される毛布本
体２と、この袋状の毛布本体２内に配置される１線式ワ
イヤ３とを備えている。

１線式ワイヤ３は、第６図に示す如く線状に形成され
た芯糸４と、この芯糸４に螺旋状に巻付けられるリボン
状のセンサ線５と、このセンサ線５および前記芯糸４を
覆うように形成される感熱誘導層６と、この感熱誘導層
６に螺旋状に巻付けられるヒータ線７と、このヒータ線
７および前記感熱誘導層６を覆うように形成される絶縁
外被８とを備えている。

そして、ヒータ線７に電流が供給されたとき、このヒ
ータ線７が発熱して毛布本体２の温度を上昇させる。ま
た、感熱誘導層６の温度が変化すれば、これに応じてこ
の感熱誘導層６の誘導率が変化し、前記センサ線５と、
ヒータ線７との間の静電容量が変化する。

また、温度制御装置は、整流回路11と、センサ出力取
込み部12と、制御回路13と、サイリスタ回路14と、停止
回路15とを備えており、前記１線式ワイヤ３のセンサ線
５から出力される温度検知信号S1の値と、予め設定され
ている設定温度とを比較し、この比較結果に基づいて前
記１線式ワイヤ３のヒータ線７に流す電流量を制御して
電気毛布１の温度を制御する。また、サイリスタ回路14
が逆方向ブレークダウンを起こしたとき、これを検出し
て回路動作を停止させる。

整流回路11は、交流商用電源16から出力される交流電
圧を整流して予め決められた値の電圧を生成するように
構成されており、これらの各生成電圧を回路各部に供給
する。

またセンサ出力取込み部12は、前記センサ線５に流入
したり、流出したりする電流から温度検出信号S1を生成
し、これを制御回路13に供給する。

制御回路13は、温度設定回路18と、温度制御回路20
と、逆導通判定回路19とを備えており、前記温度検知信
号S1の値と、予め設定されている設定温度とを比較し、
この比較結果に基づいてサイリスタ回路14の導通を制御
してヒータ線７に流れる電流の値（量）を制御する。ま
た、サイリスタ回路14が逆方向ブレークダウンを起こし
たとき、トリガー信号S3を発生して、これを停止回路15
に供給する。

温度設定回路18は、使用者などによって設定された値
の温度設定信号S4を発生し、これを温度制御回路20に供
給する。

温度制御回路20は、前記温度検知信号S1の値と、前記
温度設定信号S4の値とを比較し、前記温度設定回路18に
設定されている温度より前記電気毛布１の温度が低い場
合に、トリガー信号S2を発生し、これをサイリスタ回路
14に供給する。これによって、このサイリスタ回路14を
構成するサイリスタ21が導通して、前記１線式ワイヤ３
を構成するヒータ線７に電流が供給され、電気毛布１の
温度が上昇する。

また逆導通判定回路19は、前記サイリスタ21のアノー
ド・カソード間電圧を取込んで、このサイリスタ21が逆
方向ブレークダウンを起こしているか否かを判定し、こ
のサイリスタ21が逆方向ブレークダウンを起こしている
とき、トリガー信号S3を発生して、これを停止回路15に
供給する。

停止回路15は、前記トリガー信号S3が供給されたとき
導通するサイリスタ22と、このサイリスタ22が導通した
ときに発熱する抵抗器23と、この抵抗器23が発熱したと
きに溶断する温度ヒューズ24とを備えており、前記トリ
ガー信号S3が供給されたとき温度ヒューズ24を溶断させ
て、回路動作を停止させる。

（発明が解決しようとする問題点）ところでこのような暖房器具においては、電気毛布１
と、温度制御装置とコネクタ25によって着脱自在に接続
しているので、このコネクタ25が外されたとき、サイリ
スタ21のアノードに電圧が印加されなくなり、このサイ
リスタ21のアノード・カソード間の電圧を取込んでいる
逆導通判定回路19が逆方向ブレークダウンが発生したと
判定して、トリガー信号S3を発生してしまうことがあっ
た。

そこでこのような不都合を取り除くため、従来の装置
においては、コネクタ25をジャンパするようにダミーの
抵抗器26を設けて、このコネクタ25が外された場合にお
いても、サイリスタ21のアノードに電圧が印加されるよ
うにしている。

しかしながらこのような抵抗器26は、ワット数などの
関係からディスクリート部品を用いることが多く、その
分だけコストダウンを図りにくい。

また、抵抗器26としてディスクリート部品を用いる
と、その分だけ半田付け不良などが発生し易くなり、こ
の半田付け不良に起因する回路の誤動作が多くなる。

この発明は上記の事情に鑑み、コネクタをジャンパす
るような抵抗器を用いることなく、コネクタが外された
場合にも、回路が誤動作しないようにすることができ、
これによって回路動作を安定させることができるととも
に、回路のIC化を容易にすることができる温度制御装置
を提供することを目的としている。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）上記の問題点を解決するために本発明による温度制御
装置は、商用電源から温度フェーズを介して給電を受け
る発熱体に近接して温度センサを配設し、この温度セン
サから出力されるセンサ出力と、温度設定部に設定され
ている設定温度とを比較し、この比較結果に基づいてサ
イリスタの導通を制御して前記発熱体の通電量を制御す
る温度制御装置に、前記センサの一端に電圧を印加する
電圧印加部と、前記センサの他端に前記電圧が得られた
とき接続測定時期信号を発生する測定時期検出部と、前
記サイリスタの逆方向電圧が所定値以下のとき、逆方向
電圧不足信号を発生する逆方向電圧検出部と、この逆方
向電圧検出部から逆方向電圧不足信号が出力されるとと
もに、前記測定時期検出部から接続測定時期信号が出力
されているとき前記温度フューズを融断する回路動作停
止部とを備えて構成した。

（作用）本発明における温度制御装置においては、上記の構成
において、電圧印加部がセンサの一端に電圧を印加し、
これによってこのセンサの他端にこの電圧が得られれ
ば、測定時期検出部が測定時期信号を発生する。またこ
のとき逆方向電圧検出部によってサイリスタが逆方向電
圧が不足していることが検出されていれば、逆方向ブレ
ークダウン判定部がこれを検知して回路動作を停止させ
る。また逆方向電圧検出部によってサイリスタが逆方向
電圧が不足していることが検出されていても、測定時期
検出部が測定時期信号を発生していなければ、回路動作
停止部は例えばコネクタなどが外されていると判定して
温度フューズを融断するようにした。

（実施例）第１図はこの発明による温度制御装置の一実施例を示
すブロック図である。

この図に示す温度制御装置は、整流回路41と、センサ
出力取込み部42と、制御回路43と、サイリスタ回路44
と、停止回路45とを備えており、前記１線式ワイヤ33の
センサ線35から出力される温度検出信号S11の値と、予
め設定されている設定温度とを比較し、この比較結果に
基づいて前記１線式ワイヤ33のヒータ線37に流す電流量
を制御して電気毛布31の温度を制御する。また、サイリ
スタ回路44が逆方向ブレークダウン状態になったとき、
コネクタ55が外されているかどうかをチェックし、コネ
クタ55が外されていなければ、回路動作を停止させ、ま
たこのコネクタ55が外されていれば、回路動作を停止さ
せない。

整流回路41は、ダイオードブリッジや、各種の定電圧
生成器などを備えており、交流商用電源46から出力され
る交流電圧を整流して予め決められた値の電圧を生成
し、これらの回路各部に供給する。

またセンサ出力取込み部42は、コネクタ55を介して前
記１線式ワイヤ33を構成するセンサ線35の一端に接続さ
れる短絡検出用の抵抗器60と、この抵抗器60の一端とサ
イリスタ回路44のカソード側との間に介挿される電流／
電圧変換用の抵抗器61と、この抵抗器61の両端間に介挿
される信号極性制限用のダイオードアレー62と、前記抵
抗器60の両端間電圧が所定値以上になったときに導通す
るダイオードアレー63と、このダイオードアレー63が導
通したときにオン状態となるトランジスタ64とを備えて
いる。

そして、前記センサ線35の電位が所定値以上であると
きには、前記センサ線35に流入したり、流出したりする
電流から温度検知信号S11を生成し、これを制限回路43
に供給する。また、前記センサ線35が電位が所定値以下
であるときには、トランジスタ64がオンしてコネクタ接
続検知信号S15を生成し、これを制御回路43に供給す
る。

制御回路43は、温度設定回路48と、温度制御回路50
と、逆導通判定回路49と、バルス発生回路65と、パルス
検出回路66と、RS型フリップフロップ67と、サイリスタ
駆動回路68とを備えており、前記温度検知信号S11の値
と、予め設定されている設定温度とを比較し、この比較
結果に基づいてサイリスタ回路44の導通を制御して１線
式ワイヤ33のヒータ線37に流れる電流の値（量）を制御
する。また、サイリスタ回路44が逆方向ブレークダウン
状態になったとき、コネクタ55が外されているか否かを
チェックし、コネクタ55が外されていなければ、停止回
路45を動作させて回路の電源を遮断させる。また、サイ
リスタ回路44が逆方向ブレークダウン状態になっても、
コネクタ55が外されていれば、回路の電源を遮断させな
い。

温度設定回路48は、可変抵抗器などを備えており、使
用者などによって設定された値の温度設定信号S14を発
生し、これを温度制御回路50に供給する。

温度制御回路50は、前記温度検知信号S11の値と、前
記温度設定信号S14の値とを比較し、前記温度設定回路4
8に設定されている温度より前記電気毛布31の温度が低
い場合に、トリガー信号S12を発生し、これをサイリス
タ回路44に供給する。

サイリスタ回路44は、サイリスタ51と、このサイリス
タ51のアノード・カソード間に介挿されるノイズ吸収用
の抵抗器69とコンデンサ70とを備えており、前記トリガ
ー信号S12が供給され、かつサイリスタ51のアノード・
カソード間に順方向電圧が印加されたときに導通して、
ヒータ線37に電流の供給し、電気毛布１の温度を上昇さ
せる。

また逆導通判定回路49は、第２図に示すように前記サ
イリスタ51のアノード・カソード間電圧が逆方向に所定
値以上大きくなったときにオン状態となるトランジスタ
71と、このトランジスタ71のベース電流値を制限する抵
抗器72と、前記トランジスタ71のベース・エミッタ間に
所定値以上の電圧が印加されるのを防止するダイオード
73a,73b,73cと、前記トランジスタ71のコレクタ電圧を
分圧する抵抗器74,75と、これら抵抗器74,75の接続点電
圧が所定値以上となったときにオン状態となるトランジ
スタ76と、このトランジスタ76のコレクタ電流を電圧に
変換する抵抗器77とを備えている。

そして、前記サイリスタ51の逆方向電圧が所定値以下
であるとき、逆方向電圧不足信号（２値論理レベルの
“1"信号）S16を発生して、これをサイリスタ駆動回路6
8に供給する。

またパルス発生回路65は、交流商用電源46から出力さ
れる交流電圧を取込むとともに、そのゼロクロス点を検
出して、ゼロクロス検出パルス（“1"信号）S17と、逆
電圧検出信号（“1"信号）S18とを生成する波形成型回
路78と、この波形整形回路78からゼロクロス検出パルス
S17が出力されたときにオン状態となってそのコレクタ
電圧を電圧V_EE近くまで低下させるトランジスタ79と、
このトランジスタ79のベース電流値を制限する抵抗器80
と、前記トランジスタ79のコレクタ電圧を前記コネクタ
55を介して前記センサ線35の一端に伝達する抵抗器81
と、前記波形整形回路78から出力されるゼロクロス検出
パルスS17をカウントして、その値が６になる毎にリセ
ット信号（“1"信号）S19を生成するカウンタ82とを備
えている。そして、交流商用電源46から出力される交流
電圧がゼロ電圧になる毎に前記センサ線35の一端を電圧
V_EEまで低下させるとともに、この交流電圧が負極性に
なっている間、逆電圧検出信号S18を発生して、これを
サイリスタ駆動回路68に供給する。またこの動作と並行
して、前記センサ線35の一端を電圧V_EEまで低下させる
動作を６回、行う毎にリセット信号S19を発生して、こ
れをRS型フリップフロップ67と、サイリスタ駆動回路68
とに供給する。

また、パルス検出回路66は、前記センサ出力取込み部
42から出力されるコネクタ接続信号S15を受ける抵抗器8
3を備えており、前記センサ出力取込み部42からコネク
タ接続信号S15が出力されたとき、つまり前記コネクタ5
5によってこの装置と、電気毛布31とが接続されて前記
パルス発生回路65によって前記センサ線35の一端側が電
圧V_EE近くまで低下させられ、これに対応して前記セン
サ線35の他端側が電圧V_EE近くまで低下させられたと
き、このコネクタ接続信号S15を受けて、これをRS型フ
リップフロップ67に供給する。

RS型フリップフロップ67は、２つのノアゲート84a,84
bを備えており、前記コネクタ接続信号S15が供給された
ときコネクタ接続信号（“1"信号）S20を発生して、こ
れをサイリスタ駆動回路68に供給する。この後、前記パ
ルス発生回路65からリセット信号S19が供給されたと
き、前記コネクタ接続信号S20の発生を停止する。

サイリスタ駆動回路68は、前記逆方向電圧不足信号S1
6と、前記コネクタ接続信号S20と、前記逆方向電圧不足
信号S16との論理積をとるアンドゲート85と、RS型フリ
ップフロップを構成するノアゲート86a,86bとを備えて
いる。従って、前記逆方向電圧不足信号S16と、前記コ
ネクタを接続信号S20と、前記逆方向電圧不足信号S16と
が供給されたとき、トリガー信号S13を発生して、これ
を停止回路45に供給する。この後、前記パルス発生回路
65からリセット信号S19が供給されたとき、前記トリガ
ー信号S13の発生を停止する。

停止回路45は、前記トリガー信号S13が供給され、か
つそのアノード・カソード間に順方向電圧が印加された
ときに導通するサイリスタ52と、このサイリスタ52が導
通したときに発熱する抵抗器87と、この抵抗器87や、前
記センサ出力取込み部42の抵抗器60が発熱したときに溶
断する温度ヒューズ88とを備えており、前記トリガー信
号S13が供給されたときや、前記抵抗器60が発熱したと
きに温度ヒューズ54を溶断させて、回路への給電を停止
させる。

また、サイリスタ駆動回路68と停止回路45は回路動作
停止部を構成する。

次に、第３図（Ａ）〜（Ｈ）、第４図（Ａ）〜（Ｅ）
に示す波形図を参照しながらこの実施例の動作を説明す
る。

まず、サイリスタ51が逆方向ブレークダウンを起こし
ておらず、かつコネクタ55が接続されていれば、第３図
（Ａ）に示す如く交流商用電源46から交流電圧が出力さ
れれば、この交流電圧が正極性のとき、逆導通判定回路
49が第３図（Ｂ）に示す如く逆方向電圧不足信号S16を
発生し、これをサイリスタ駆動回路68に供給する。

またこの動作と並行して、前記交流商用電源46から出
力される交流電圧の極性が負になる毎に、第３図（Ｇ）
に示す如く、パルス発生回路65が逆電圧検出信号S18を
発生して、これをサイリスタ駆動回路68に供給する。

またこの動作と並行して、前記交流商用電源46から出
力される交流電圧が値“0"になる毎にパルス発生回路65
がこれを検出してゼロクロス信号S17を生成し、第３図
（Ｃ）に示す如くトランジスタ79のコレクタ電圧を値
“V_EE"近くまで低下させる。これによって、センサ線35
の電圧が低下して、第３図（Ｃ）に示す如くトランジス
タ79がコネクタ接続信号S15を発生してRS型フリップフ
ロップ67をセットさせる。これによって、このRS型フリ
ップフロップ67が第３図（Ｆ）に示す如くその出力端子
からコネクタ接続信号S20を出力して、これをサイリス
タ駆動回路68に供給する。

しかしこの場合、パルス発生回路65から出力される逆
電圧検出信号S18と、逆導通判定回路49から出力される
逆方向電圧不足信号S16とがサイリスタ駆動回路68に同
時に供給されることはないので、第３図（Ｈ）に示す如
くサイリスタ駆動回路68はトリガー信号S13を発生しな
い。そして、第３図（Ｅ）に示す如くパルス発生回路66
からリセット信号S19が出力される毎に、装置各部がリ
セットされる。

また、コネクタ55が接続されている状態で、サイリス
タ51が逆方向ブレークダウンを起こせは、第４図（Ａ）
に示す如く交流商用電源46から出力される交流電圧の極
性に関係なく、第４図（Ｂ）に示す如く逆導通判定回路
49から常時、逆方向電圧不足信号S16が出力され続ける
ので、第４図（Ｃ）に示す如くパルス発生回路65から逆
電圧検出信号S18が出力されるとともに、第４図（Ｄ）
に示す如くRS型フリップフロップ67からコネクタ接続信
号S20が出力されたとき、第４図（Ｅ）に示す如くサイ
リスタ駆動回路68からトリガー信号S13が出力される。

これによって、停止回路45を構成するサイリスタ52の
アノード・カソード間に順方向の電圧が印加されたと
き、このサイリスタ52が導通し、抵抗器87を発熱させ
て、温度ヒューズ88を溶断させる。そして、パルス発生
回路66からリセット信号S19が出力されたとき、装置各
部がリセットされる。

また、コネクタ55が外されている状態では、パルス発
生回路65のトランジスタ79がオンしても、センサ線35が
電圧V_EE近くまで低下しないので、センサ出力取込み部4
2からコネクタ接続信号S15が出力されず、これに対応し
てRS型フリップフロップ67がコネクタ接続信号S20を出
力しない。

したがってこの場合には、サイリスタ駆動回路68を構
成するアンドゲート85の論理和がとれず、このサイリス
タ駆動回路68からトリガー信号S13が出力されない。

つまりこの場合には、停止回路45の温度ヒューズ88が
溶断されない。

このように本実施例においては、コネクタ５が外れて
いる場合には、これを検出して停止回路45のサイリスタ
52がトリガされないようにしたので、従来のようなダミ
ー抵抗を不要にすることができ、これによって回路のコ
ストダウンを図ることができるとともに、ダミー抵抗の
半田付け不良に起因する回路の誤動作を防止することが
できる。

［発明の効果］以上説明したように本発明によれば、コネクタをバャ
ンパするような抵抗器を用いることなく、コネクタが外
された場合にも、回路が誤動作しないようにすることが
でき、これによって回路動作を安定させることができる
とともに、回路のIC化を容易にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による温度制御装置の一実施例を示す
ブロック図、第２図は第１図に示すパルス検出回路、逆
導通判定回路、保持回路、サイリスタ駆動回路の具体例
を示す回路図、第３図はこの実施例の動作例を示す波形
図、第４図はこの実施例の動作例を示す波形図、第５図
は従来の温度制御装置を示すブロック図、第６図は第５
図に示す１線式ワイヤの一例を示す斜視図である。 33……１線式ワイヤ 35……センサ線 37……ヒータ線 45……停止回路 48……温度設定回路 49……逆導通判定回路 51……サイリスタ 65……パルス発生回路 67……RS型プリップフロップ 68……サイリスタ駆動回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】商用電源から温度フューズを介して給電を
受ける発熱体に近接して温度センサを配設し、この温度
センサから出力されるセンサ出力と、温度設定部に設定
されている設定温度とを比較し、この比較結果に基づい
てサイリスタの導通を制御して前記発熱体の通電量を制
御する温度制御装置において、前記センサの一端に電圧を印加する電圧印加部と、前記センサの他端に前記電圧が得られたとき接続測定時
期信号を発生する測定時期検出部と、前記サイリスタの逆方向電圧が所定値以下のとき、逆方
向電圧不足信号を発生する逆方向電圧検出部と、この逆方向電圧検出部から逆方向電圧不足信号が出力さ
れるとともに、前記測定時期検出部から接続測定時期信
号が出力されているとき前記温度フューズを融断する回
路動作停止部とを具備して成ることを特徴とする温度制御装置。