JPS59127121A - 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】 産業上の利用分野 本発明は、電気カーペット、電気毛布などの電気暖房器
の温度制御装置に関するものである。

従来例の構成とその問題点 従来の温度制御装置を第１図に従って説明する。

これは、特開昭５６−１６８２３３号の第６図に示され
た温度制御装置であり、この第１図において１は一体型
の感温ヒータで、この感温ヒータ１は第２図に示すよう
な構成となっている。この第２図において、２は芯糸、
３はヒータ、４はセンサ、５は温度検知電極、６は外被
である。この感温ヒータ１はヒータ３が一方の温度検知
電極も兼ねており、温度検知電極６との間にセンサ４が
存在することになる。センサ４のインピーダンスの温度
特性は、第３図に示すように負の傾きを示す。また第１
図において、６はダイオード、７はセンサ４の出力信号
を検出する信号検出回路であり、ト３ベニ゛ ランジスタ８で構成されている。９は直流電源回路であ
り、ダイオードｉｏ、抵抗１１．コンデンサ１２から構
成されており、直流電源電子■ＣＣを供給する。１３は
積分回路であり、抵抗１４゜コンデンサ１６で構成され
ている。１６はゼロクロスパルス発生回路であり、交流
電圧ｖＡＣの正のゼロクロス点でパルスを発生する。１
７は温度設定回路であり、トランジスタ１日、抵抗１９
゜２０、可変抵抗２１で構成されている。２２は制御回
路、２３は比較器、２４は電力制御ｆ￥である。

以上のような構成において従来の温度制御装置は、交流
電圧ｖＡｃの負の半サイクル（回路の非接地側Ａが接地
側Ｅよりも負にふれた時間）に、その負電子をセンサイ
ンピーダンスで割った値の電流Ｉｓが、ベース接地のト
ランジスタ８のコレクタにＩＣとして流れ、この電流Ｉ
Ｃによってコンデンサ１５を充′ポし、壕だ抵抗１４に
より放電して、積分回路１３の出力として温度信号■Ｔ
を得ている。コンデンサ１５の両端電圧をＶＣとす特開
昭５９−１２７１２１（２） れば、ｖＴは、ｖＴ−ｖｃｃ−ｖｃとなる。センサ４の
温度が低いときは、センサインピーダンスは高いので、
センサ電流Ｉｓは小さい値を示し、積分回路１３の充電
電流■ｃは小さくなるので、コンデンサ１６にはあまり
充電されずＶｃは小さい値となり、ｖＴは大きい値を示
す。逆にセンサ４の温度が高くなれば、センサ電流ＩＳ
Ｉ！：増大し、積分回路１３の充電電流Ｉｃは大きくな
るので、コンデンサ１６の充電電荷は増え、Ｖｃが大き
い値となるので、ｖＴは低い値を示すことになる。

前記ゼロクロスパルス発生回路１６は、第４図すに示す
ように■Ａｃ　の正のゼカ顎付近で、トランジスタ１８
をＯＦＦさせるパルスｚＰを出力する。

よって、温度設定回路１７の出力信号である温度設定信
号ｖＲは第４図Ｃに示す正のゼロクロス付近以外では、
ｖｃｃよりもトランジスタ１８の飽和電圧分だけ低い値
を示し、正のゼロクロス付近では、抵抗１９と抵抗２０
．可変抵抗２１の分割電圧を示す。この正のゼロクロス
パルスの期間のｖＲの値が温度設定電圧となる。積分回
路１３の出力５　ページ である温度信号■Ｔと温度設定回路１７の出力である温
度設定信号ｖＲは、制御回路２２に入力され電圧比較器
２３で比較されて、温度信号■Ｔが温度設定信号■Ｒよ
り大きいときには、比較器２３からゼロクロスパルスが
出力され、電力制御素子２４がｏＮｌ、で、ヒータ１に
通電される。逆に、温度信号■Ｔが温度設定信号ｖＲよ
り小さいときには、比較器２３は信号を出力せず、電力
制御素子２４はＯＦＦしてヒータ３には通電されない。

第６図のａは、比較器２３の入力であるｖＴとＶＲを示
したものであり、正のゼロクロスで、ｖＴ＞ｖＲのとき
はＯＮモードとなり、ヒータ電流ＩＨが流れ、ｖＴ＜ｖ
ＲのときはＯＦＦモードとなり、ヒータ３には通電、し
ない。第６図すはヒータ電流ＩＨを示したものである。

ところで、一般的にコンデンサは、初期的に漏れ電流を
有しており、しかも、高温の雰囲気においては、漏れ電
流が増加する傾向にあり、かつ経時的な変化においても
、漏れ電流は増加していく。

積分回路１３を構成しているコンデンサ１６の漏６　ベ
ージ れ電流が増加すれば、コンデンサ１６は内部で自己放電
を行なうことになり、コンデンサ１５の両端電圧ｖｃは
小さくなる。よって、温度信号■Ｔは上列することにな
り、かつ実際のセンサ温度よりも低い温度信号を示すこ
とになる。第６図は、センサ温度と温度信号■Ｔの関係
を示したもので、ａはコンデンサ１６が正常であるとき
、ｂはコンデンサ１５の漏れ電流が増加したときの温度
信号であり、Ｃがゼロクロスパルス期間中の温度設定信
号ｖＲとすれば、コンデンサ１５の漏れの増加により、
ヒータ３はＴｌＣからＴ２Ｃへ制御温度が上昇すること
になる。電気暖房器は、商品の性格上、高い安全性が要
求されるが、従来の温度制御装置は、前述したように部
品の劣化時に不安全側の動作をするという、極めて好ま
しくないという問題点があった。

発明の目的 本発明は、上記従来の欠点を除去するもので、部品の劣
化時においても、安全側に動作する温度制御装置を提供
することを目的とするものである。

発明の構成 上記目的を達成するために本発明の温度制御装置は、信
号検出回路としてペース接地したＮＰＮトランジスタの
エミッタを、一方の電極を交流電圧の非接地側に接続し
たセンサの他方の電極に接続して構成するとともに積分
回路は直流電源回路クタ電流により前記コンデンサの放
電を行なう放電回路とで構成したもので、この構成によ
れば、積分回路の放電がベース接地のトランジスタのコ
レクタ電流によって行なわれ、充電は直流電源から抵抗
を介して行なわれることになり、その結果、コンデンサ
は一方の端子を接地して回路構成ができるため、コンデ
ンサが劣化して漏れ電流が増大し、自己放電が行なわれ
ても、積分回路の出力電圧は似くなり、制御温度が低く
なるので、部品の劣化時でも安全側の動作が行なわれる
ことになる。

実施例の説明 以下、本発明の一実施例を第７図にもとづいて説明する
。なお、この第７図においては、従来例で示した第１図
と同一部品については同一番号を付しており、従来例と
異なる点のみを説明する。

図において、２６は積分回路で、この積分回路２５は直
流電源回路９に抵抗２６とコンデンサ２７の直列回路を
挿入した構成で゛ある。この構成において、センサ電流
Ｉｓと同一値を示すトランジスタ８のコレクタ電流ＩＣ
は、センサ４の温度に応じた電流をコンデンサ２７から
強制放電させる。

一方、直流電源から抵抗２６を介してコンデンサ２７は
充電される。このような充放電にょシ積分回路２７は積
分を行ない、温度信号ｖＴを出力する。センサ４の温度
が低いときは、センサイン、ピーダンスは大きいので、
センサ電流Ｉｓは少なく、これにより、トランジスタ８
のコレクタ電流ＩＣも同様に少ないので、コンデンサ２
７の放電は少なく、かつ温度信号７丁は高い値を示すこ
とになる。逆にセンサ４の温度が高くなれば、センサ電
流Ｉｓ、トランジスタ８のコレクタ電流ＩＣは多くなり
、かつコンデンサ２７の放電は多くなって、９７９．ジ 温度信号ｖＴは低い値を示すことになる。以後の動作は
、従来例で示した第１図の回路と同様である。

このような構成において、コンデンサ２７の漏れ電流が
増加したときは、コンデンサ２７の内部で自己放電が行
なわれるので、温度信号ｖＴは低くなる。第８図は、セ
ンサ温度と温度信号ｖＴの関係を示したものであり、ａ
はコンデンサ２７が正常なとき、ｂはコンデンサ２７の
漏れ電流が増加したときの温度信号ｖＴを示し、Ｃはゼ
ロクロス期間中の温度設定信号ｖＲの値を示したもので
あり、コンデンサ２７が正常なときの制御温度はＴ　と
なり、コンデンサ２７の漏れ電流が増加したときの制御
温度はＴ４となって、漏れ電流が生じたときの制御温度
は低くなることになる。

このように本発明の一実施例においては、積分回路２５
を抵抗２６とコンデンサ２７の直列回路で構成し、直流
電源回路９から抵抗２６を介して片側を接地したコンデ
ンサ２了に充電を行ない、放電は負の温度特性をもつセ
ンサ４のセンサ電流１０　、、−：。

と同等の値となる゛トランジスタ８のコレクタ電流で行
なうので、コンデンサ２７に漏れ電流が生じても、放電
電流が増加したのと同じになシ、その結果、制御温度が
低くなるため、安全側の動作を行なうという効果を有す
る。

さらに、このようにコンデンサ２７０片側を接地し、温
度信号■Ｔを得ているので、コンデンサ２７の充放電に
よるリップルが生じるだけで、直接直流電源のリップル
の影響を受けることがなく、精度の良い制御が可能とな
る。

第９図は本発明の他の実施例を示したもので、第７図に
示した実施例と異なる点は、第７図においてはヒータと
センサは一体型である感温ヒータを用いた実施例である
のに対して、第９図においては、センサは、温度検知線
２８であり、第２図に示した構造と同等のものであるが
、発熱機能はない。この第９図において、２９．３０は
温度検知電極である。３１はセンサであり、負の温度特
性をもつ。３２は温度検知線２日の電流制限抵抗、３３
はヒータである。上記以外の構成、動作、効１１　７、
−２、 果は、第７図に示した実施例と全く同様であるので、省
略する。

発明の効果 以上のように本発明によれば、負の温度特性をもつセン
サの信号を保持する積分回路を抵抗とコンデンサで構成
し、このコンデンサの放電をセンサの信号によって行な
うようにしているため、高温の雰囲気中、あるいは経時
的な特性劣化でコンデンサの漏れ電流が増加しても、制
御温度が低くなり、その結果、極めて安全性の高い温度
制御装置が構成できるというすぐれた効果を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の温度制御装置を示す回路図、第２図はセ
ンサとヒータが一体形である感温ヒータの構造を示す斜
視図、第３図はセンサインピーダンスの温度特性図、第
４図は従来例の温度設定電圧を示す図、第６図は従来例
の温度設定回路と温度信号電圧ならびにヒータ電流の関
係を示す図、第６図は従来例の温度制御装置においてコ
ンデン特開昭５９−１２７１２１（４） すの漏れ電流が増加したときのセンサ温度と温度信号電
圧の関係を示す図、第７図は本発明の一実施例を示す温
度制御装置の回路図、第８図は本発明の温度制御装置に
おいてコンデンサの漏れ電流が増加したときのセンサ温
度と温度信号の関係を示す図、第９図は本発明の他の実
施例を示す温度制御装置の回路図である。 ３・・・・・・ヒ〜り、４・・・・・・センサ、５・・
・・・・温度検知電極、７・・・・・・信号検出回路、
８・・・・・・ＮＰＮ）ランジスタ、９・・・・・・直
流電源回路、１７・・・・・・温度設定回路、２２・・
・・・・制御回路、２５・・・・・・積分回路、２６・
・・・・・抵抗、２７・・・・・・コンデンサ。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名歌　
　　　　　　　　　　〉 第２図 第３図 ５Ｍ　演　（・Ｃ） 第４図 第６図 で〉す壜度（・Ｃ） 第　８　図 ｅ　ン’ｊ　　”ｉｎ、ｇ　（’ｃ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ヒータ等の負荷と、この負荷の温度を検出する負の温度
   特性をもつセンサと、このセンサの信号を検出する信号
   検出回路と、この信号検出回路の出力を積分する積分回
   路と、前記負荷の動作温度を設定する温度設定回路と、
   前記積分回路の出力と温度設定回路の出力とを比較して
   前記負荷への給電を制御する制御回路と、交流電圧を整
   流して負の端子を交流電圧の一方に接地した前記積分回
   路、温度設定回路、制御回路等に給電する直流電源回路
   とを有し、前記信号検出回路はペース接地したＮＰＮ）
   ランジスタのエミッタを、一方の電極を交流電圧の非接
   地側に接続した前記センサの他方の電極に接続して構成
   するとともに、積分回路は前記直流電源回路から抵抗を
   介して一方を接地したコンデンサに充電する充電回路と
   、前記ＮＰＮトランジスタのコレクタ電流により前記コ
   ンデン２　ページ ンサの放電を行なう放電回路とで構成したことを特徴と
   する温度制御装置。