JPH0926149A - 電気暖房器具の制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電気暖房器具の発熱線の温度を過度に上昇さ
せないようにすることを目的とする。 【構成】 マット本体部２内にヒーター線１４と温度に
よるインピーダンスの変化を生じる温度センサ１６と信
号線１５とを一体化したものと、サーミスタ１７を配置
し、コントローラ部１に温度センサ１６のインピーダン
スの変化によりヒーター線１４への通電制御を行い過度
の温度上昇を抑制するヒーター線温度過昇防止回路８
と、ヒーター線１４と信号線１５とが温度過昇により短
絡状態になった場合にヒーター線１４への通電を遮断す
るラジエントヒーター１２と、信号線１５又はラジエン
トヒーター１２が断線した場合にヒーター線１４への通
電を停止させる信号線断線検知回路９を設けた電気暖房
器具の制御回路とし、サーミスタ１７による温度検知回
路６が故障した場合にヒーター線１４への通電をヒータ
ー線温度過昇防止回路８により行い、ヒーター線１４の
過度の温度上昇を抑制させることによって、安全性を高
めた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マット本体内部にヒー
ター線と温度によるインピーダンスの変化を生じる温度
センサと信号線とを一体化して配設したもので、ヒータ
ー線の過度の温度上昇を抑えることにより安全性を高め
た電気暖房器具の制御回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の電気暖房器具の制御回路は、図１
に示すように、コントローラ部１とマット本体部２で構
成されており、コントローラ部１内には、温度ヒューズ
３と、この温度ヒューズ３を介した交流電源に並列に接
続した電源回路４と、この電源回路４とにより直流電圧
が供給される温度設定回路５と、温度検知回路６と、サ
イリスタトリガ回路７と、サーミスタ断線検知回路１０
及びサイリスタ故障検出回路１３が具備され、温度設定
回路５と温度検知回路６からの電圧がサイリスタトリガ
回路７に入力されることにより、サイリスタ１１が駆動
して、マット本体部２の内部に具備されている発熱体１
８の通電制御を行っていた。

【０００３】また、マット本体部２の内部には、サーミ
スタ１７が具備され、このサーミスタ１７の温度変化に
よる抵抗値の変化を温度検知回路６により検知して電圧
信号を発生させるものである。

【０００４】サーミスタ１７が断線し温度制御不能とな
った場合には、サーミスタ断線検知回路１０は温度設定
回路５及び温度制御回路６への信号を遮断し、サイリス
タ１１を駆動しないようにする。

【０００５】また、サイリスタ１１が故障した場合に
は、サイリスタ故障検出回路１３は温度ヒューズ３を溶
断させてヒータ線１４への通電を遮断させる。しかし、
サーミスタ断線検知回路１０が故障した場合には、サイ
リスタ１１は連続通電となり、発熱体１８の温度が過昇
してもそのまま連続して通電を行うものであった。

【０００６】他の例として、マット本体部２内にサーミ
スタは用いずヒーター線と温度によるインピーダンスの
変化を生じる温度センサと信号線とを一体化したものを
配置し、信号線の一端と多端の両方に温度ヒューズ溶断
用のラジエントヒーターを配した最終安全回路を構成
し、通常の温度制御はヒーター線と温度センサと信号線
からの温度信号電流を変換した電圧と、温度設定電圧と
を比較することによりヒーター線の通電制御を行う制御
手段を備え、制御手段の故障等によりヒーター線が通電
状態のままとなりヒーター線の温度が異常に上昇し温度
センサが部分的に溶解した場合は、いかなる部分で溶解
しても温度ヒューズを溶断させ、ヒーター線への通電を
停止させるもの（例えば特開平１−２３６３１６号公報
参照）がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
構成によると、前者の例では、サーミスタ１７が断線し
た場合にサーミスタ断線検知回路１０が故障すると、サ
イリスタ１１にトリガパルス信号が入力され続けること
により発熱体１８が連続通電され続け、発熱体１８の温
度が上昇してしまい発熱体１８自体の焼損に至る可能性
がある。

【０００８】後者の例では、サーミスタは用いずヒータ
ー線と温度センサと信号線からの温度信号だけで発熱体
の通電制御を行うとともに、異常温度上昇に対する最終
安全回路も兼ねているため、温度制御の精度は多少劣る
とともに、温度ヒューズが溶断した時は温度センサも溶
解してしまい修理不能となるものであった。

【０００９】本発明は、かかる従来の問題を解消するも
ので、発熱体としてヒーター線と信号線とを一体化さ
せ、ヒーター線の発熱によりヒーター線と信号線との間
に介在する温度センサの温度変化によるインピーダンス
の変化を電圧信号に変換し、比較回路により基準電圧と
この電圧信号とを比較することにより、サイリスタのト
リガパルス入力の制御を行い、ヒーター線への通電を抑
制し、ヒーター線の過度の温度上昇を防止させることに
より、ヒーター線の劣化防止及び使用者の安全性の向上
を図ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するためになされたものであり、ヒーター線と、このヒ
ーター線の温度によりインピーダンスが変化する温度セ
ンサと、この温度センサのインピーダンスの値により決
定される電流を流す信号線を一体化したものを内部に配
設したマット本体部と、マット本体部の温度を設定する
温度設定回路と、マット本体部内に配設されたサーミス
タによりヒーター線の温度を検知する温度検知回路と、
温度設定回路の出力信号と温度検知回路の出力信号の値
を比較して、サイリスタ駆動用のトリガパルスを発生さ
せてヒーター線への通電を制御するサイリスタトリガ回
路と、このサイリスタトリガ回路より発生されるトリガ
パルスによるゲート信号によりヒーター線の通電制御を
行うサイリスタと、サイリスタが故障し連続通電となっ
た場合にヒーター線への通電を遮断する温度ヒューズ
と、サーミスタの断線を検知するサーミスタ断線検知回
路を備えたコントローラー部とで構成したものである。

【００１１】また、コントローラー部に温度センサのイ
ンピーダンスの変化によりヒーター線への通電制御を行
い温度上昇を制限するヒーター線温度過昇防止回路と、
サイリスタが故障し連続通電となった場合に温度ヒュー
ズを溶断させるラジエントヒーターとサイリスタ故障検
出回路と、信号線回路部又はラジエントヒーターが断線
した場合にヒーター線への通電を停止させる信号線断線
検知回路を備えたものである。

【００１２】

【作用】サイリスタトリガ回路はサーミスタにより検知
したヒーター線の温度である温度検知回路の出力信号の
値と温度設定回路の出力信号を比較してサイリスタ駆動
用のトリガパルスを発生させ、サイリスタはこのトリガ
パルスによるゲート信号によりヒーター線の通電制御を
行う。

【００１３】サーミスタ断線検知回路はサーミスタの断
線を検知するとサイリスタトリガ回路からのサイリスタ
駆動用のトリガパルスの出力を停止させヒーター線への
通電を停止し、ヒーター線温度過昇防止回路はヒーター
線の異常温度上昇により感熱層のインピーダンスが極端
に小さくなるとこれを置き換えた電圧による電気信号は
基準となる電圧の大きさと比較して下回ることよりサイ
リスタ駆動用のトリガパルスの出力を停止してヒーター
線への通電を停止して温度上昇を抑制させ、温度ヒュー
ズはサイリスタが故障し連続通電となった場合に溶断し
ヒーター線への通電を遮断し、同じくラジエントヒータ
ーとサイリスタ故障検出回路はサイリスタが故障した場
合に温度ヒューズを溶断させ、信号線断線検知回路は信
号線回路部又はラジエントヒーターが断線した場合にヒ
ーター線への通電を停止させる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例における電気暖房器
具の温度制御装置のブロック図を示す図１に基づいて説
明する。

【００１５】図１において、回路構成はコントローラー
部１とマット本体部２とで構成されており、前記コント
ローラー部１内に、交流電源に直列に接続した温度ヒュ
ーズ３と、その温度ヒューズ３を介した交流電源に並列
に接続した電源回路４と、その電源回路４による直流電
源に接続した温度設定回路５と温度検知回路６とサイリ
スタトリガ回路７とヒーター線温度過昇防止回路８およ
び信号線断線検知回路９と、その温度検知回路６に接続
したサーミスタ断線検知回路１０と、サイリスタトリガ
回路７に接続したサイリスタ１１と、ヒーター線温度過
昇防止回路８に接続したラジエントヒーター１２と、サ
イリスタ故障検出回路１３とを設けてあり、温度設定回
路５と温度検知回路６からの電圧がサイリスタトリガ回
路７に入力されている。

【００１６】前記マット本体部２は、ヒーター線１４と
信号線１５との間に感熱層である温度センサ１６が内蔵
され発熱体が一体に構成され、マット本体部２内に配線
されているものに、温度を検知するサーミスタ１７を具
備したものである。

【００１７】次に、上記構成における作用を説明する。

【００１８】通常は前記マット本体部２の温度を所望の
温度に設定するために温度設定回路５において設定され
た電圧信号と、サーミスタ１７にて検知したマット本体
部２の温度による抵抗値の値を温度検知回路６により変
換された電圧信号をサイリスタトリガ回路７に入力し、
マット本体部２の温度が低い場合にサイリスタ１１駆動
用のトリガパルスを発生させ、高い場合にはトリガパル
スの出力を停止させ、ヒーター線１４への通電制御を行
い、マット本体部２の温度を設定温度に保つ。

【００１９】万一、前記サイリスタ１１が故障し連続通
電となった場合もマット本体部２の温度が異常に上昇す
る恐れがあるが、サイリスタ故障検出回路１３がサイリ
スタ１１の故障を検知し前記温度ヒューズ３を溶断さ
せ、いずれもヒーター線１４への通電を遮断するので、
マット本体部２の温度が過昇してもそのまま連続して通
電するのを防止し、ヒーター線１４と信号線１５及び温
度センサ１６の耐熱温度以下に抑えることが出来る。

【００２０】また万一、何らかの理由でマット本体部２
の温度が異常に上昇した場合、ヒーター線１４と信号線
１５の間の温度センサ１６のインピーダンスが極端に低
下し短絡電流が前記ラジエントヒーター１２を通して流
れラジエントヒーター１２が発熱し温度ヒューズ３を溶
断させる。またマット本体部２の温度が所定値より上昇
した場合には、前記ヒーター線温度過昇防止回路８は温
度センサ部１６のインピーダンスの値の変化によりヒー
ター線１４への通電制御を行い温度上昇を制限する一
方、サーミスタ１７が断線した場合には、前記サーミス
タ断線検知回路１０が温度検知回路６の出力変化により
検知しサイリスタ１１へのトリガパルスの出力を停止
し、また前記信号線１５又はラジエントヒーター１２が
断線した場合には、信号線断線検知回路９はサイリスタ
１１へのトリガパルスの出力を停止し、いずれもヒータ
ー線１４への通電を遮断するので、これらの故障が発生
してもマット本体部２の温度が過昇するのを防止出来
る。

【００２１】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば次の
効果が得られる。

【００２２】マット本体部内にヒーター線と温度による
インピーダンスの変化を生じる温度センサと信号線とを
一体化した発熱体及びサーミスタを配置し、コントロー
ラ部に温度センサのインピーダンスの変化によりヒータ
ー線への通電制御を行い過度の温度上昇を抑制するヒー
ター線温度過昇防止回路と、ヒーター線と信号線とが温
度過昇により短絡状態になった場合にヒーター線への通
電を遮断するラジエントヒーターを設けたので、万一、
サイリスタが故障し連続通電となった場合や何らかの理
由でマット本体部の温度が異常に上昇した場合やサーミ
スタによる温度検知回路が故障した場合でも、センサの
温度によるインピーダンスの変化を利用して、電気信号
に変換しヒーター線への通電を制御することによって、
過度な発熱体への温度上昇を発熱体の耐熱温度以下に抑
制することが可能になり、製品安全性の向上を図ること
ができる。

【００２３】一方、サーミスタが断線した場合にも、サ
ーミスタ断線検知回路がサイリスタへのトリガパルスの
出力を停止し、また信号線又はラジエントヒーターが断
線した場合には、信号線断線検知回路がサイリスタへの
トリガパルスの出力を停止し、いずれもヒーター線への
通電を遮断するので、これらの故障が発生してもマット
本体部の温度が過昇するのを防止出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における電気暖房器具の制御
回路のブロック図である。

【図２】従来の電気暖房器具の制御回路のブロック図で
ある。

【符号の説明】

１ コントローラー部 ２ マット本体部 ３ 温度ヒューズ ５ 温度設定回路 ６ 温度検知回路 ７ サイリスタトリガ回路 ８ ヒーター線温度過昇防止回路 ９ 信号線断線検知回路 １０ サーミスタ断線検知回路 １１ サイリスタ １２ ラジエントヒーター １３ サイリスタ故障検出回路 １４ ヒーター線 １５ 信号線 １６ 温度センサ １７ サーミスタ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヒーター線（１４）と、このヒーター線
   （１４）の温度によりインピーダンスが変化する温度セ
   ンサ（１６）と、この温度センサ（１６）のインピーダ
   ンスの値により決定される電流を流す信号線（１５）と
   を一体化したものを内部に配設したマット本体部（２）
   と、前記マット本体部（２）の温度を設定する温度設定
   回路（５）と、マット本体部（２）内に配設されたサー
   ミスタ（１７）によりヒーター線（１４）の温度を検知
   する温度検知回路（６）と、温度設定回路（５）の出力
   信号と温度検知回路（６）の出力信号の値を比較して、
   サイリスタ駆動用のトリガパルスを発生させて、ヒータ
   ー線（１４）への通電を制御するサイリスタトリガ回路
   （７）と、このサイリスタトリガ回路（７）より発生さ
   れるトリガパルスによるゲート信号によりヒーター線
   （１４）の通電制御を行うサイリスタ（１１）と、この
   サイリスタ（１１）が故障し連続通電となった場合にヒ
   ーター線（１４）への通電を遮断する温度ヒューズ
   （３）を備えたコントローラー部（１）とで構成した電
   気暖房器具の制御回路において、前記コントローラー部
   （１）にサーミスタ（１７）の断線を検知するサーミス
   タ断線検知回路（１０）を設けたことを特徴とする電気
   暖房器具の制御回路。
2. 【請求項２】 前記コントローラー部（１）に温度セン
   サ（１６）のインピーダンスの変化によりヒーター線
   （１４）への通電制御を行い温度上昇を制限するヒータ
   ー線温度過昇防止回路（８）を設けた請求項１記載の電
   気暖房器具の制御回路。
3. 【請求項３】 前記コントローラー部（１）にサイリス
   タ（１１）が故障し連続通電となった場合に温度ヒュー
   ズ（３）を溶断させるラジエントヒーター（１２）とサ
   イリスタ故障検出回路（１３）を設けた請求項１又は２
   記載の電気暖房器具の制御回路。
4. 【請求項４】 前記コントローラー部（１）に信号線
   （１５）回路部又は前記ラジエントヒーター（１２）が
   断線した場合にヒーター線（１４）への通電を停止させ
   る信号線断線検知回路（９）を設けた請求項１、２又は
   ３記載の電気暖房器具の制御回路。