JPS58139218A - 温度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は設定温度が可変可能な採暖具のヒータへの通電
を位相制御方式により制御し該採暖具の温度を所定の設
定温度に制御する温度制御装置に関し、特に任意に操作
可能な操作スイッチを操作することにより採暖具の設定
温度の可変範囲内の最高温度まで１００％の導通角（１
００％の電力）で通電し該最高温度に到達後は設定温度
に対応した導通角（設定温度に対応した電力）で通電し
該設定温度にて保持し得る温度制御装置に関するもので
ある。

従来のこの種の温度制御装置においては、その立上り温
度特性を改善（温度上昇を早く）する為、通電当初設定
温度の如何にかかわらず設定温度の可変範囲内の最高温
度まで１００％の電力（１００％の導通角）で通電して
温度上昇させ、その周囲温度や保温具等を充分暖めた後
（最高温度に到達後）は設定温度に対応した電力（導通
角）で通電し設定温度にて保持するものであった。

しかし、この場合通電当初は無条件で最高温度まで上昇
する為、使用環境温度が比較的高い駄目や春先等での使
用は通電当初暑く感じるものであり、また設定温度を保
持している時、比較的低い設定温度で使廟していて高い
設定温度に設定温度を変更する時その温度上昇が通電当
初に比べて遅いという欠点があった。

本発明は以上のような欠点を除去した温度制御装置に関
し、特に任意の時にスイッチ操作一つでその立上り温度
上昇を早＜（１００％の導通角で通電）するようにした
もので、通電当初であっても設定温度保持中であっても
可能な為非常に使用感の良いものである。

以下本発明の温度制御装置の一実施例を図面とともに説
明する。

第１図において、１は交流電源、２は電源トランス、８
は全波整流ブリッジ、４は定電圧ダイオード責以下ツェ
ナーダイオードと称す）、５はダイオード、６は平滑用
コンデンサ、７乃至１ｏは抵抗、１１はコンパレータ、
１２及び１３は抵抗、１４はコンデンサ、１５は抵抗、
１６は温度上昇とともにその抵抗値が下降する所謂サー
ミスタ、１７及び１８は抵抗、１９は設定温度（βｍｉ
ｎ〜βｍａｘ　）可変用可変抵抗器（以下ボリウムと称
す）２０ｉｔ、ｎｐｎ）ランジスタ、２１はコンパレー
タ、２２及び２３は抵抗、２４はｎｐｎ）ランジスタ、
２５は抵抗、２６はコンデンサ、２７及び２８は抵抗、
２９はダイオード、３ｏはパルストランス、３１乃至３
３はｎｐｎ　）ランジスタ、３４及び３５は抵抗、３６
はｎｐｎ）ランジスタ、３７は抵抗、３８はコンデンサ
、３９及び４ｏは抵抗、４１はダイオード、４２及び４
３は抵抗、４４はｎｐｎトランジスタ、４５及び４６は
抵抗、４７はｎｐｎトランジスタ、４８は抵抗、４９は
ダイオード、５０乃至５２は抵抗、５８はｎｐｎ）ラン
ジスタ、５４はダイオード、５５は抵抗、５６は操作ス
イッチでプノ７ユオンスイッチとなっており、ブツシュ
した時のみ閉成され離すと開成される２号７は採暖具の
負荷（ヒータ）、５８はトライアック、５９はダイオー
ドである。

そして交流電源ｌに電源トランス２の一次巻線と、負荷
（ヒータ）５７とトライアック５８の直列回路が接続さ
れている。トライアック５８のゲ−）　（Ｇ）−Ｔ、端
子間にはパルストランス８０（７）二次側ゴーイルとダ
イオード５９の直列回路が接続さ　　　　　　　１れて
いる。そして電源トランス２の二次側には全波整流器３
及びツェナーダイオード４及びダイオード５・平滑用コ
ンデンサ６が接続されて二次１１１１１回路の直流電源
を構成している。そして、コンパレータ１１の（へ）個
入力には抵抗９，１ｏによる直流電源の分割電圧が、（
ト）側には平滑前の脈流電圧の抵抗７．８による分割電
圧が印加され、コンパレータ１１の出力は交流電源のゼ
ロクロス時に短期間Ｌ（低）となる。従ってコンデンサ
１４の電位は交流電源に同期した鋸歯状の電位となる（
抵抗１３を介して充電し、主に抵抗１２を介して放電す
る）。そしてその鋸歯状電位の最高値はサーミスタ１６
及び抵抗１５の抵抗値によって決定される。また該鋸歯
状電位はコンパレータ２１の（ト）個入力に印加され、
（へ）個入力に印加された抵抗１７゜１８、ボリウム１
９によって分圧された電位と比較される。コンパレータ
２１の出力にはプルアップ抵抗２２．抵抗２８が接続さ
れ、該抵抗２８はトランジスタ２４のベースに接続され
ている。該トランジスタ２４のコレクタは直流電源の（
ト）側にエミッタは抵抗２５．２７　、コンデンサ２６
よｌる微分回路の入力に接続されている。該微分回路の
出力は抵抗２８を介してトランジスタ８１のベースに接
続され、エミッタは直流電源の（へ）側に、コレクタは
パルストランス３ｏの一次巻線を介して直流電源の（ト
）側に接続され、またパルストランス３０の一次巻線に
はダイオード２９が逆並列に接続されている。またトラ
ンジスタ３１にはトランジスタ３２が並列に接続され、
該トランジスタ３２のベースは抵抗８４．８７、トラン
ジスタ３６、抵抗３５を介して直流電源の（ト）側に、
抵抗３４゜３７の接続端はコンデンサ３８を介して直流
電源の（へ）側に接続され、また該接続端は抵抗４２を
介してトランジスタ４９のベースに接続されている。

またトランジスタ３６のベースはコンパレータ２１の出
力端に接続されている。そして、トランジスタ３２のベ
ース−エミッタ間にはトランジスタ３３が接続され、該
、トランジスタ８Ｂのベースには、抵抗８９．４０によ
って分圧された直流電源の平滑前の脈流電圧が印加され
ている。またトランジスタ４７は抵抗４５を介して直流
電源に接続され、該トランジスタ４７のベースは抵抗５
０を介して抵抗５２とトランジスタ５３のコレクタの接
続端に接続されている。またトランジスタ５３は抵抗５
２を介して直流電源に接続され、該トランジスタ５３の
ベースは操作スイッチ５６、抵抗５５の直列回路を介し
て直流電源の（ト）側に接続されている。また該トラン
ジスタ５３のべｉスートランラスタ４フのコレクタと抵
抗４５の接続端間には抵抗４３、ダイオード５４の直列
回路が接続されている。またトランジスタ４７のベース
と直流電源の（ト）何間には抵抗４８．ダイオード４９
の直列回路が接続されている。また該ダイオード４９と
抵抗４８の接続端と直流電源の（へ）何間にはトランジ
スタ４９が接続されている。またトランジスタ５３のコ
レクタとトランジスタ３３のベース間には抵抗５１、ダ
イオード４１の直列回路が接続されている。またトラン
ジスタ４７のコレクタと抵抗４５の接続端は抵抗４６を
介してトランジスタ２０のベースに接続され該トランジ
スタ２０はボリウム１９の両端と接続されている。

また第２図において、（イ）は操作スイッチ５６がブツ
シュオンされて負荷（ヒータ）５７が最高温度βｍａｘ
に達する迄の負荷５７の電圧（電流）波形図で１００％
の導通角で通電されている。（ロ）は負荷５７が設定温
度βαを保持しているときの負荷５７の電圧（電流）波
形図で導通角αで位相制御的に通電されている。

第３図において、（イ）は通電当初操作スイッチ５６を
ブツシュオンした時の温度特性図で、ブツシュオンされ
ると、ボリウム１９によって可変可能な温度範囲（βｍ
ｉｎ乃至βｍａｘ　）の最高温度（βｍａｘ）まで１０
０％の電力（１００％の導通角）で通電されて温度上昇
し、最高温度βｍａｘまで上昇するとボリウム１９によ
って設定された設定温度βα（βｍｉｎ≦βα≦βｍａ
ｘ）まで下降し、設定温度βαに対応しだ導通角αで通
電されて設定温度βαを保持する。（ロ）は設定温度β
αを保持しているときに操作スイッチ５６をブツシュオ
ンした時の温度特性図で、その動作は上記（イ）と同様
である。

以上構成の温度制御装置において、先ず通電角　　　　
　　　１初に操作スイッチ５６をブツシュオンした時の
説明ｔ−すると、トランジスタ５３のベースには操作ス
イッチ５６のオンにより抵抗５５を介してペース電流が
流れる為トランジスタ５３がオンする。

するとトランジスタ４７のベースは抵抗５０を介してト
ランジスタ５３により電気的に短絡される。

また通電当初は採暖具の温度も低くサーミスタ１６の抵
抗値も比較的高抵抗の為コンパレータ２１の出力も高■
で、従ってトランジスタ３６のベースにも抵抗２２を介
してベース電流が流れてトランジスタ３６はオンする為
、コンデンサ３８は充電されトランジスタ４４のベース
にも抵抗４２を介してベース電流が流れてトランジスタ
４４もオンする。従って抵抗４８を介してトランジスタ
４７のベースに流れようとする電流もトランジスタ４４
によって電気的に短絡される為、トランジスタ４７はＯ
ＦＦである。トランジスタ４７がＯＦＦであると抵抗４
３、ダイオード５４を介してトランジスタ５３のベース
にベース電流を供給し続けるので（操作スイッチ５６が
開成されても）トランジスタ５３のオン、トランジスタ
４７のＯＦＦ状態は持続される。そしてまたコンデンサ
３８の充電電位により抵抗３４を介してトランジスタ３
２のベースにベース電流が印加されトランジスタ３２は
ＯＮ状態になる。しかしトランジスタ３３は交流電源１
のゼロクロス時以外はＯＮ状態で該トランジスタ３３の
動作（ＯＮ）によりトランジスタ３２は交流電源のゼロ
クロス時のみパルス状にＯＮする。従ってパルストラン
ス８０の一次巻線にも交流電源のゼロクロス時のみ瞬時
的に電流が流ね、パルストランス３０の二次側にも該電
流が誘起されて、トライアック５８の（Ｇ）−Ｔ、端子
間には交流電源のゼロクロス時のみダイオード５９を介
してゲート電流が印加されトライアック５８は第２図（
イ）の如く１００％の導通角（１００％の電力）で通電
される。尚このとき前述の如くトランジスタ４７がＯＦ
Ｆの為、抵抗４５．４６を介してトランジスタ２０のベ
ースにもベース電流が印加されており、トランジスタ２
０はＯＮ状態にあり、従って電子的にボリウム１９は短
絡状態に保持されている○このことは設定温度力゛′“
ノウ′−１９のイ直女ロイ謀て力゛　。

かわらず最高βｍａｘ値に設定されたことと等価兜であ
る。

従って採暖具の温度は第３図（イ）の如く最高温度βｍ
ａｘまで−ったん上昇する。そして最高温度βｍａｘに
達するとサーミスタ１６の抵抗値は減少していてコンパ
レータ２１の（ハ）個入力の方が高電位（（イ）側の方
が低電位）となる為コンパレータ２１の出力もしく低）
で、トランジスタ３６０ペースにベース電流が流れず、
コンデンサ３８の電位は低電位（略零ポルト）となる為
トランジスタ３２及び４４はＯＦＦとなる。トランジス
タ４４のＯＦＦによりトランジスタ４７のベースには抵
抗４８゜ダイオード４９を介してベース電流が流れてト
ランジスタ４７はＯＮとなる。すると抵抗４５．４Ｂ、
ダイオード５４を介して電流が流れないのでトランジス
タ５８はＯＦＦである。するとトランジスタ４７のベー
スには抵抗５２．５０を介してベース電流が流れてトラ
ンジスタ４゛′７はＯＮを持続し、トランジスタ５３は
ｏｐＦ＊ｍ’続する。トランジスタ５３のＯＦＦにより
抵抗５２．５１、ダイオード４−１を介してトランジス
タ８３のベースにはベース電流が印加されてトランジス
タ３３はＯＮ状態を持続する為トランジスタ３２の動作
によりパルストランス３０が（交流電源のゼロクロス時
に）通電されることはない。そしてパルストランス３０
０通電が停止されるとトライアック５８も導通を停止す
るので負荷（ヒータ）５７も通電を停止し採暖具の温度
が下る。尚こ゛のときトランジスタ４７のＯＮ状態によ
り抵抗４６を介してトランジスタ２０のベースにベース
電流が流れないので、トランジスタ２０はＯＦＦ状態（
を持続）で、ポリウム１９の短絡状態は開放される。

採暖具の温度が下降し設定温度βαまで：Ｆがると、サ
ーミスタ１６の抵抗値とボリウム１９の抵抗値の見合っ
たところ、即ち鋸歯状電位（（＋）個人、力）が（へ）
個入力の電位以上となった所で、コンパレータ２１は出
力し、第２図（ロ）の如く導通角αの位相角で負荷（ヒ
ータ）５７は導通する。そして　。

該コンパレータ２１の出力は抵抗２３を介してトランジ
スタ２４のベースに印加されるのでトランジスタ２４は
導通し抵抗２５，２７、コンデンサ２６により微分され
て抵抗２８を介してトランジスタ３１のベースに印加さ
れる為トランジスタ３１は導通角αの時点でパルス状に
導通し、パルストランス３０は通電する。従ってトライ
アック５８は導通角αで導通し負荷５７は第２図（ロ）
の如くの位相制御波形の通電となる。

また設定温度を保持中に操作スイッチ５６を操作（プッ
７ユオン）すると第３図（ロ）の如くの温度特性となる
。この場合の回路動作についても、前述の如くの通りで
ある為省く。

以上の如く負荷の導通において、ＯＮ・ＯＦＦ動作がな
い為カーラとした暑さや、ＯＦＦ時の冷たさはなく、一
定の温度を保持する為非常に使用感が良く、しかも、簡
単な操作で温度上昇を早めることができ、その上最高温
度まで上昇した後設定温度を保持する為非常に使用感が
良い。

本発明の温度制御装置は以上のような構成であるから、
非常に使用感及び使い勝手が良い０

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の温度制御装置の一実施例を示す回路図
、第２図（イ）、（ロ）は第１図のヒータの通電波形図
、第３図（イ）、（ロ）は本発明の温度特性図である０ 図面中、５６は操作スイッチ、５７はヒータを示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、設定温度が可変可能な採暖具のヒータへの通電を位
   相制御方式により制御し該採暖具の温度を所定の設定温
   度に制御する温度制御装置において、該採暖具の設定温
   度の可変範囲内の最高温度まで１００％の導通角で通電
   し該最高温度に到達後は設定温度に対応した導通角で通
   電し該設定温度にて保持する如くしてなる任意に操作可
   能な操作スイッチを具備してなることを特徴とする温度
   制御装置。