JPH0830338A - 温度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、温度制御回路側の異常により発熱
する加熱用抵抗と、熱溶融層の溶融により発熱する加熱
用抵抗の少なくとも一方の加熱用抵抗に温度により色彩
が変化する示温材を設けて、示温材の色彩によって異常
個所を即時に判断し必要な対策を講じることができるも
のである。 【構成】 本発明は、異常時に発熱する加熱用抵抗（２
２）（２３）に設けた示温材（２４）の色彩変化によ
り、発熱体（５）（６）の異常発熱により該発熱体と短
絡用導体（９）（１０）間に介在した熱溶融層（７）
（８）が溶融して発熱体と短絡用導体が短絡し加熱用抵
抗が発熱して温度ヒューズ（２１）が溶断した場合と、
温度制御回路（１３）の異常により前記発熱体の通断電
を行う第１電力制御素子（１９）の連続通電を検出して
導通する第２電力制御素子（２９）により加熱用抵抗が
発熱して温度ヒューズが溶断した場合のいずれかである
かを即時に判断できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、線状の発熱体を有した
例えば電気カーペットや電気毛布等の温度制御装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】通常、電気カーペットは少なくともカー
ペットを暖める発熱線とカーペットの温度を検出する検
知線を備えており、この検知線を構成する２本の導体間
に温度によってインピーダンスが変化する感熱層を添設
している。また、この感熱層は、カーペット温度が火災
等を生じる危険な異常温度に達するまでの所定温度到達
時に溶融して２本の導体が短絡し発熱線への通電を遮断
して安全を確保するようにしている。

【０００３】このような先行技術として特開平４−６４
８２８号公報を開示する。この先行技術では電熱線
（Ｈ）とこの電熱線の温度を監視する感熱線（１１）と
からなるヒ−タ線を備えており、前記感熱線は、２本の
導線（２ａ．２ｂ．２ｃ）間に温度に応じて抵抗率が変
化する感熱層（１ａ．１ｂ）を介在させている。一方、
前記導線（２ａ．２ｂ）のそれぞれには発熱抵抗（Ｒ
１．Ｒ２）を接続しており、ヒ−タ線自体が異常の場合
における前記導線（２ａ）と導線（２ｃ）が短絡した場
合には前記発熱抵抗（Ｒ１）を発熱させ、前記導線（２
ｂ）と導線（２ｃ）が短絡した場合には前記発熱抵抗
（Ｒ２）を発熱させて前記電熱線（Ｈ）に直列接続した
温度ヒューズ（Ｆ）を溶断する構成としている。

【０００４】また、上記引用例には開示されていないが
電気カーペットのヒータは温度制御回路の出力によって
前記ヒータに直列接続したリレー接点のオン／オフを行
い所定温度に制御されるようになされているが、前記温
度制御回路の異常によって前記リレー接点が溶着した場
合にはヒ−タ温度が急激に上昇し前述と同様に火災等を
生じる危険がある。このためヒ−タとこのヒータの温度
を監視する検知導体間に配置した溶融層が溶融してヒー
タと検知導体が短絡し発熱抵抗を発熱させて温度ヒュー
ズを溶断するようにしている。

【０００５】従って、一般の電気カーペットにはヒータ
線自体の異常時と温度制御回路の異常時に伴うリレー接
点の溶着による異常時のいずれの場合にも発熱する複数
個の発熱抵抗を設けている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の実施
例では異常時に温度ヒューズを溶断して電気カーペット
の安全を確保するもののどの温度ヒューズが溶断したも
のかが判断できないために異常個所を特定できず即時に
その対策を講じることができない欠点がある。

【０００７】本発明は、温度制御回路側の異常により発
熱する加熱用抵抗と、熱溶融層の溶融により発熱する加
熱用抵抗の少なくとも一方の加熱用抵抗に温度により色
彩が変化する示温材を設けて、示温材の色彩によって異
常個所を即時に判断し必要な対策を講じることができる
ものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、交流電源の両
端に発熱体と第１電力制御素子を直列接続した発熱体回
路と、前記発熱体の温度を検出し前記第１電力制御素子
を開閉して前記発熱体を所定温度に制御する温度制御回
路と、前記発熱体回路に直列接続した温度ヒューズと、
前記温度ヒューズの近傍に配置しそれぞれの一端を交流
電源に接続した複数個の加熱用抵抗と、前記発熱体に熱
溶融層を介して添設した短絡用導体と一方の前記加熱抵
抗の他端に接続した異常過熱防止回路と、温度制御回路
の異常を検出して導通する第２電力制御素子を他方の前
記加熱抵抗の他端に接続した安全回路とを備え、前記加
熱用抵抗の少なくとも一方に温度により色彩が変化する
示温材を設けたものである。

【０００９】また、前記示温材は変色温度の異なる複数
個により構成し、一方の示温材は一方の加熱用抵抗に設
け、他方の示温材は他方の加熱用抵抗に設けたものであ
る。

【００１０】さらに他の発明の一つは、交流電源の両端
に発熱体と第１電力制御素子を直列接続した発熱体回路
と、前記発熱体の温度を検出し前記第１電力制御素子を
開閉して前記発熱体を所定温度に制御する温度制御回路
と、前記発熱体回路に直列接続した温度ヒューズと、前
記温度ヒューズの近傍に配置しそれぞれの一端を交流電
源に接続した複数個の加熱用抵抗と、前記発熱体に熱溶
融層を介して添設した短絡用導体と一方の前記加熱抵抗
の他端に接続した異常過熱防止回路と、温度制御回路の
異常を検出して導通する第２電力制御素子を他方の前記
加熱抵抗の他端に接続した安全回路とを備え、前記加熱
用抵抗の少なくとも一方を温度により変形する変温材に
より被ったものである。

【００１１】

【作用】本発明は、加熱用抵抗に設けた示温材の色彩変
化により、発熱体の異常発熱により該発熱体と短絡用導
体間に介在した熱溶融層が溶融して発熱体と短絡用導体
が短絡し加熱用抵抗が発熱して温度ヒューズが溶断した
場合と、温度制御回路の異常により前記発熱体の通断電
を行う第１電力制御素子の連続通電を検出して導通する
第２電力制御素子により加熱用抵抗が発熱して温度ヒュ
ーズが溶断した場合のいずれかであるかを即時に判断で
きる。

【００１２】また、示温材は変色温度の異なる複数個に
より構成し、一方の示温材は一方の加熱用抵抗に設け、
他方の示温材は他方の加熱用抵抗に設けたことにより、
温度ヒューズの溶断は一方の加熱用抵抗によって溶断し
たものかあるいは他方の加熱用抵抗によって溶断したも
のかどうかを判断できる。

【００１３】そして、加熱用抵抗の少なくとも一方を温
度により変形する変温材により被ったことにより、変形
した変温材を見てどの加熱用抵抗が発熱したかを判断で
きる。

【００１４】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。（１）（２）は電気カーペット（図示せず）に蛇行
状に配置した２本の線状ヒ−タで、図３に示すようにテ
トロン芯（３）（４）を中心にしてその外側に発熱体
（５）（６）を巻回するとともに該発熱体に一定温度以
上で溶融する熱溶融層（７）（８）を介して添設した短
絡用導体（９）（１０）を設け、その外側に塩化ビニ−
ルよりなる絶縁体（１１）（１２）で被覆している。
（１３）は前記発熱体（４）（５）の近くに配置した温
度センサー（図示せず）によって発熱体の温度を検出し
所定温度に制御する温度制御回路である。

【００１５】図２は電気回路図を示しており、その詳細
を説明する。（１４）は交流電源、（１５）は２つの固
定接点（１６）（１７）と１つの可動接点（１８）を有
し希望により前記ヒ−タ（１）（２）の一方または他方
を選択して電気カーペットの発熱領域を切り換える発熱
面積の切換スイッチ、前記発熱体（５）（６）はそれぞ
れの一端を接続するとともに一方の発熱体（５）の他端
は前記切換スイッチ（１５）の１つの固定接点（１６）
に接続し、他方の発熱体（６）の他端は前記切換スイッ
チ（１５）の残りの１つの固定接点（１７）に接続して
いる。

【００１６】また、それぞれの前記短絡用導体（９）
（１０）は互いに接続して閉回路を形成するとともにそ
の接続部を短絡している。（１９）は前記可動接点（１
８）と交流電源（１４）間に接続した第１電力制御素子
（以下リレ−接点とする）で、後述するリレ−（３７）
により駆動される。

【００１７】かくして、前記交流電源（１４）−発熱体
（５）と（６）、（５）もしくは（６）−切換スイッチ
（１５）−リレ−接点（１９）は発熱体回路（２０）を
構成する。（２１）は前記発熱体回路（２０）に直列接
続した温度ヒューズで、図１に示すようにそれぞれの複
数個の加熱用抵抗（２２）（２３）間に密着して配置し
ている。（２４）は短絡用導体（９）（１０）側に接続
された一方の加熱用抵抗（２２）に貼着した一定温度以
上によって色彩が変化する例えば所謂サ−モペイントと
呼ばれる示温材で、一度色彩変化を行うとその色彩を長
期間保持する。

【００１８】（２５）（２６）は前記切換スイッチ（１
５）を介して前記発熱体（５）（６）の両端間にそれぞ
れが向かい合って接続したダイオード、一方の前記加熱
用抵抗（２２）の一端は短絡用導体（９）（１０）に接
続し他端はそれぞれの前記ダイオード（２５）（２５）
の接続部に接続しており異常過熱防止回路（２７）を構
成する。（２８）は一方の前記ダイオード（２５）に直
列接続した抵抗、（２９）は他方の前記加熱用抵抗（２
３）に直列接続した第２電力制御素子（以下サイリスタ
とする）、（３０）（３１）は抵抗、（３２）は該抵抗
に直列接続した第１ダイオード、（３３）は前記第１ダ
イオード（３２）に直列接続したコンデンサ、（３４）
（３５）（３６）は前記交流電源（１４）間に接続した
抵抗と第２ダイオードとコンデンサ、（３７）は前記コ
ンデンサ（３６）にトランジスタ（３８）を介して並列
接続したリレー、（３９）は前記抵抗（３０）とダイオ
ード（３２）の接続部とリレー（３７）とトランジスタ
（３８）の接続部間に接続した第３ダイオード、（４
０）は電源スイッチである。

【００１９】次に動作について説明する。初めに採暖者
の人数や座る位置によって電気カーペットの発熱領域を
換える。例えば、前記切換スイッチ（１５）を操作して
可動接点（１８）を一方の固定接点（１６）に接続し、
一方の発熱体（５）を選択し温度制御回路（１３）内の
温度調節摘み（図示せず）を所定温度に設定する。通電
初期では発熱体（５）の温度は所定温度よりも低いため
に温度制御回路（１３）の出力端子（Ｔ）が［Ｈ］レベ
ルでありトランジスタ（３８）がオン状態となっている
ことから、リレ−（３７）が作動しリレ−接点（１９）
をオンにする。

【００２０】これにより発熱体（５）はリレ−接点（１
９）と可動接点（１８）と固定接点（１６）を介して発
熱する。

【００２１】やがて、発熱体（５）が所定温度に達する
と温度制御回路（１３）の出力端子（Ｔ）が［Ｌ］レベ
ルとなりトランジスタ（３８）がオフ状態となってリレ
−（３７）の作動が停止しリレ−接点（１９）がオフと
なり発熱体（５）の発熱が停止する。

【００２２】従って、トランジスタ（３８）がオンのと
きにはリレ−接点（１９）もオンとなり、トランジスタ
（３８）がオフのときにはリレ−接点（１９）もオフと
なる。

【００２３】このように正常な動作中は、熱溶融層
（７）及び（８）の溶融がないため一方の加熱用抵抗
（２２）の発熱がなく、温度制御回路（１３）の異常も
ないためリレ−接点（１９）を介して流れる信号は抵抗
（３０）と第３ダイオード（３９）を通してトランジス
タ（３８）に流れ込みサイリスタ（２９）がオンとなら
ず他方の加熱用抵抗（２３）の発熱もない。

【００２４】しかしながら、何らかの理由により発熱体
（５）が異常過熱を生じた場合は、この高温によって熱
溶融層（７）が溶融し発熱体（５）と短絡用導体（９）
が短絡し一方の加熱用抵抗（２２）が交流電源（１４）
の両波によりダイオード（２５）（２６）を介して発熱
し温度ヒューズ（２１）が溶断して回路の安全を保持す
る。この時の異常状態は、一方の加熱用抵抗（２２）の
温度上昇に伴い示温材（２４）が変色することからリレ
−接点（１９）が溶着して発熱体（５）が異常過熱した
ことに要因するものであるとの確認ができる。その後に
発熱体（５）の点検や交換を行う。

【００２５】また、温度制御回路（１３）の異常状態に
伴いリレ−接点（１９）が溶着した場合は、発熱体
（５）が所定温度に達しており温度制御回路（１３）の
出力端子（Ｔ）が［Ｌ］レベルとなりトランジスタ（３
８）がオフ状態となってリレ−（３７）の作動が停止し
ているにもかわらずリレ−接点（１９）がオンとなった
ままとなっている。この時、リレ−接点（１９）を介し
て流れる正の半波は抵抗（３０）とダイオード（３２）
と抵抗（３１）によりサイリスタ（２９）をオンにし他
方の加熱用抵抗（２３）を発熱させ温度ヒューズ（２
１）を溶断して回路の安全を保持する。この時の異常状
態は、他方の加熱用抵抗（２３）には特に示温材（２
４）を設けていないことから、この場合の異常は温度制
御回路（１３）側にあったものと確認できる。その後に
リレ−接点（１９）の点検や修理を行う。

【００２６】図４は温度ヒューズ（２１）を２つの加熱
用抵抗（２２）（２３）の間に配置し合成樹脂にてモー
ルド成形（４１）したあと一方の加熱用抵抗（２２）に
対応する上面に前記示温材（２４）を貼りつけたもので
ある。

【００２７】図５は図４と同様の構成であり、それぞれ
の加熱用抵抗（２２）（２３）に対応する合成樹脂の上
面に例えば「ヒ−タ異常」、「リレ−異常」というよう
な表示をした示温材（２４Ａ）（２４Ｂ）を貼り付ける
ことにより異常個所の確認を早くすることができる。

【００２８】また、前述の「ヒ−タ異常」、「リレ−異
常」の色彩は、一方の加熱用抵抗（２２）に貼り付けた
「ヒ−タ異常」は変色温度が例えば「黄」から「橙」に
変化する示温材（２４Ａ）を設け、他方の加熱用抵抗
（２３）に貼り付けた「リレ−異常」は変色温度が例え
ば「黄」から「赤」に変化する示温材（２４Ｂ）を設け
ている。

【００２９】図６は他の発明を示す電気回路図で、図２
とほとんど同じであり同一名称は同一図番としている。
異なる点は３つの加熱用抵抗（２２Ａ）（２２Ｂ）（２
３０）を設けた点であり、そのうちの２つの加熱用抵抗
（２２Ａ）（２２Ｂ）は発熱体（５）あるいは（６）の
異常時に発熱するものであり逆方向に接続したそれぞれ
のダイオ−ド（２５）（２６）に接続し、残りの１つの
加熱用抵抗（２３０）は図２と同様にサイリスタ（２
９）に接続している。

【００３０】図７は図６に示す発明の電気回路に使用す
る温度ヒューズ（２１）と加熱用抵抗（２２Ａ）（２２
Ｂ）（２３０）の取りつけ状態を示すもので、残りの１
つの加熱用抵抗（２３０）には示温材（２４）を貼り付
けている。この結果、発熱体（５）あるいは（６）と温
度制御回路（１３）のいずれの異常であるかを正確に知
らせることができる。

【００３１】図８は一方の加熱用抵抗（２２）の周囲を
温度により変形する変温材（４２）により被ったもの
で、発熱体（５）の異常時による一方の加熱用抵抗（２
２）の発熱に伴い前記変温材（４２）が変形し異常であ
ることを知らせる。

【００３２】

【発明の効果】以上のように本発明は、温度ヒューズが
溶断した場合には、加熱用抵抗に設けた示温材の色彩変
化により、発熱体の異常過熱によるものかあるいは温度
制御回路の異常によるものかを即時に判断でき点検、修
理の作業が簡単となる。

【００３３】また、示温材は変色温度の異なる複数個に
より構成してそれぞれの加熱用抵抗に設けたことによ
り、温度ヒューズの溶断は一方の加熱用抵抗によって溶
断したものかあるいは他方の加熱用抵抗によって溶断し
たものかどうかを判断でき、発熱した加熱抵抗を正確に
特定できる。

【００３４】そして、加熱用抵抗の少なくとも一方を温
度により変形する変温材により被ったため、変形によっ
て発熱した加熱用抵抗を正確に特定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の温度制御装置に実装する加熱用抵抗と
温度ヒューズの組立体の平面図である。

【図２】同じく電気回路である。

【図３】同じく発熱体と検知導体を示すヒータの説明図
である。

【図４】同じく加熱用抵抗と温度ヒューズの組立体の図
１とは異なる実施例を示す斜視図である。

【図５】同じく加熱用抵抗と温度ヒューズの組立体の表
面に変色温度の異なる２つの示温材を貼り付けた平面図
である。

【図６】同じく電気回路の他の実施例を示すものであ
る。

【図７】同じく図６に示す電気回路に対応して２つの加
熱用抵抗と温度ヒューズの組立体と該組立体とは独立し
た加熱用抵抗を基板上に取り付けた斜視図である。

【図８】同じく一方の加熱用抵抗に変温材を設けた平面
図である。

【符号の説明】

５ 発熱体 ６ 発熱体 ７ 熱溶融層 ８ 熱溶融層 ９ 検知用導体 １０ 検知用導体 １３ 温度制御回路 １４ 交流電源 １９ 第１電力制御素子 ２０ 発熱体回路 ２１ 温度ヒューズ ２２ 加熱用抵抗 ２３ 加熱用抵抗 ２４ 示温材 ２７ 異常過熱防止回路 ２９ 第２電力制御素子 ３８ トランジスタ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交流電源の両端に発熱体と第１電力制御
   素子を直列接続した発熱体回路と、前記発熱体の温度を
   検出し前記第１電力制御素子を開閉して前記発熱体を所
   定温度に制御する温度制御回路と、前記発熱体回路に直
   列接続した温度ヒューズと、前記温度ヒューズの近傍に
   配置しそれぞれの一端を交流電源に接続した複数個の加
   熱用抵抗と、前記発熱体に熱溶融層を介して添設した短
   絡用導体と一方の前記加熱抵抗の他端に接続した異常過
   熱防止回路と、温度制御回路の異常を検出して導通する
   第２電力制御素子を他方の前記加熱抵抗の他端に接続し
   た安全回路とを備え、前記加熱用抵抗の少なくとも一方
   に温度により色彩が変化する示温材を設けたことを特徴
   とする温度制御装置。
2. 【請求項２】 前記示温材は変色温度の異なる複数個に
   より構成し、一方の示温材は一方の加熱用抵抗に設け他
   方の示温材は他方の加熱用抵抗に設けたことを特徴とす
   る請求項１に記載の温度制御装置。
3. 【請求項３】 交流電源の両端に発熱体と第１電力制御
   素子を直列接続した発熱体回路と、前記発熱体の温度を
   検出し前記第１電力制御素子を開閉して前記発熱体を所
   定温度に制御する温度制御回路と、前記発熱体回路に直
   列接続した温度ヒューズと、前記温度ヒューズの近傍に
   配置しそれぞれの一端を交流電源に接続した複数個の加
   熱用抵抗と、前記発熱体に熱溶融層を介して添設した短
   絡用導体と一方の前記加熱抵抗の他端に接続した異常過
   熱防止回路と、温度制御回路の異常を検出して導通する
   第２電力制御素子を他方の前記加熱抵抗の他端に接続し
   た安全回路とを備え、前記加熱用抵抗の少なくとも一方
   を温度により変形する変温材により被ったことを特徴と
   する温度制御装置。