JPS5918481Y2 - 制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、たとえば温度制御器等における制御回路を構
成する温度検知用センサを被制御体（発熱体）に取付け
ようとするとき、上記温度検知用センサが被制御体に確
実に固定されたときのみ制御回路を動作せしめ、上記温
度検知用センサが被制御体より外れたり、取付けが不備
の場合には制御回路が動作しないようにして安全の確保
を図るようにした制御装置に関する。

以下従来例および本考案ともに温度制御器を例にとって
説明する。

第１図に従来の温度検知用センサの一構成例を示す。

図において、１はサーミスタ等の素子を内蔵する検知部
、２はリード線、３はコネクタである。

次に上記温度検知用センサを用いた従来の制御回路の構
成およびセンサの使用例を第２図、第３図に示す。

図において、１′はサーミスタ、４，５はシュミット回
路を構成するトランジスタ、６はシュミット回路の出力
によりオン−オフ制御されるスイッチングトランジスタ
、７はこのスイッチングトランジスタ６に直列に接続さ
れたリレー、８はその接点で、ヒータ９に直列に接続さ
れて電源端子１０，１１間に挿入されている。

なお、１２は上記各素子の動作電圧源である。

また、１３は上記ヒータ９を内蔵し、かつ前記検知部１
が固定された被制御体、１４は上記制御回路をブロック
で示したものである。

上記構成において、被制御体１３のヒータ温度が低い場
合、サーミスタ１′の抵抗値が大きいためトランジスタ
４のベース電圧は高く、トランジスタ４はオフとなる。

したがってトランジスタ５，６はオンし、リレー７に電
流が流れることにより接点８は閉じ、ヒータ９に電源が
供給されヒータ９の温度は上昇する。

そして、ヒータ９の温度が高くなると、これに伴ってサ
ーミスタ１′の抵抗値が小さくなるためトランジスタ４
のベース電圧は徐々に低下していき、ある設定された値
まで低下するとトランジスタ４はオンする。

これによりトランジスタ５，６がオフとなり、リレー７
に電流が流れなくなることにより接点８が開き、ヒータ
９への電源の供給は停止されてヒータ９の温度は低下し
ていく。

ヒータ９の温度が低下していくとサーミスタ１′の抵抗
値が大きくなっていき、再び設定された温度に達すると
トランジスタ４はオフとなり、トランジスタ５，６はオ
ンとなる。

このようにヒータ９の温度に伴ってリレー接点８が開閉
し、ヒータ９の温度を一定に保つ。

ところが上記構成において、温度検知用センサの検知部
１が被制御体１３より外れた場合を考えると、この場合
被制御体１３の温度が検知部１に正確に伝わらないため
、被制御体１３の温度が規定の温度に達しても、サーミ
スタ１′の抵抗値がトランジスタ４をオンさせる抵抗値
まで低下せず、トランジスタ４はオフ、トランジスタ５
，６およびリレー接点８はオン状態を保持しつづけるた
め、ヒータ９に電源が供給され続け、被制御体１３の温
度は上昇を続ける。

このように検知部１が被制御体１３より外れている場合
、被制御体１３の温度は異常に上昇し危険な状態となる
。

本考案は上記点に鑑みて、検知部とともに圧電素子を被
制御体に固定し、前記圧電素子による出力により制御回
路を制御して、検知部が被制御体より外れているときは
ヒータに電源を供給しないようにするものである。

以下その一実施例を第４図〜第８図に用いて説明する。

第４図には中央に丸孔を有する円板状をなし、かつ上、
下面におのおの銀電極２１．２２を設けた圧電素子２０
を示す。

この圧電素子２０を第５図、第６図に示すようにサーミ
スタ等の素子を内蔵する検知部２３とともに被制御体（
発熱体）２４に固定する。

ここで、２５．２６は上記圧電素子２０および検知部２
３を被制御体２４に固定するためのビスおよびナツト、
２７．２８はワッシャ、２９はスプリングワッシャ、３
０は圧電素子２０の上、下の電極２１゜２２がビス２５
を介して短絡するのを防止するために設置した絶縁パイ
プである。

上記構成において、圧電素子２０が検知部２３とともに
被制御体２４に固定されているときはリード線３１．３
１間には電圧が発生する。

一方、ナツト２６が外れた等の何らかの原因で検知部２
３が被制御体２４より浮いたり、外れたりして、その取
付けが不備となった場合、同時に圧電素子２０の固定も
ゆるむため圧電素子２０に電圧は発生しない。

この圧電素子２０の発生する出力電圧により第２図、第
３図に示す制御回路を制御する。

第７図に圧電素子２０′の他の固定法を示す。

第５図、第６図に示す実施例が被制御体２４の検知部２
３を固定した面と反対側の面に圧電素子２０を固定した
のに対し、本実施例は圧電素子２０′を検知部２３と被
制御体２４の間に挾持したものであり、もちろん圧電素
子２０′は上記実施例と同様の動作を行う。

ここで第８図に上記圧電素子２０．２０’を有する制御
回路の具体構成を示す。

図において、シュミット回路を構成するトランジスタ６
、リレー７、その接点８、ヒータ９、電源端子１０．１
１．動作電圧源１２の構成については第２図と同様であ
るので、同一番号を附し、詳しく説明は省略する。

また、２３′は検知部２３に内蔵されたサーミスタ、３
２はゲート−ソース間に圧電素子２０を接続した電界効
果トランジスタ等の高入力インピーダンスをもつ増幅素
子、３３はベースを前記増幅素子３２のドレインに接続
したトランジスタ、３４は前記トランジスタ３３のコレ
クタ出力とシュミット回路を構成する一方のトランジス
タ４のベースとの間に、アノードをベース側にして挿入
したダイオードである。

上記構成において、圧電素子２０が検知部２３とともに
ヒータ９を内蔵する被制御体２４に固定されているとき
は、圧電素子２０に電圧が発生するため、増幅素子３２
はオンする。

これにより増幅素子３２のドレイン電圧はアース電位と
なり、よってトランジスタ３３はオフとなる。

したがってトランジスタ３３のコレクタ電圧はほぼ電源
電圧ＥＢとなるが、ダイオード３４が電源電圧ＥＢに対
して逆方向に接続されているため、トランジスタ４のベ
ースは電源電圧Ｅ８と切離され、トランジスタ４のベー
ス電位は検知部２３のサーミスタ２３′で決定される電
圧となり、したがってシュミット回路およびスイッチン
グトランジスタ６等は第２図の場合と同様に動作する。

すなわち被制御体２４の温度に伴ってリレー接点８を開
閉制御し、被制御体２４の温度を一定に保つように働く
。

次に圧電素子２０および検知部２３が被制御体２４から
外れているときについて説明する。

この場合上記したように検知部２３が外れることは同時
に圧電素子２０の外れも意味するため圧電素子２０より
電圧が発生しない。

このため増幅素子３２はオフとなる。

したがって増幅素子３２のドレイン電圧はほぼ電源電圧
ＥＢとなり、トランジスタ３３はオンする。

この結果、トランジスタ３３のコレクタ電圧はアース電
位となり、トランジスタ４のベース電位はダイオード３
４を通じてアース電位となるため、トランジスタ４はオ
ンとなる。

したがってトランジスタ５，６はオフとなり、リレー接
点８は開く。

このためにヒータ９には電源が供給されず、ヒータ９の
温度が上昇することはない。

以上説明したように本考案によれば、圧電素子を検知部
とともに被制御体に取付けるようにし、圧電素子が検知
部とともに被制御体に取付けられているとき制御回路が
正規の制−御動作を行うようにしており、検知部が被制
御体から外れていたり、その取り付けに不備があったり
したときは制御回路が、被制御体、たとえばヒータへの
電力供給を停止するべく動作するようにしているため、
検知部が被制御体から外れているときの安全を確保する
ことができ、その実用的価値は極めて大なるものである
。

なお、上記実施例においては温度制御について述べてき
たが、もちろんこれに限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は温度検知用センサの構成例を示す図、第２図は
従来の温度制御回路の結線図、第３図は同センサの使用
例を示す図、第４図は本考案の一実施例における制御装
置に使用される圧電素子の斜視図、第５図は圧電素子と
ともにセンサを被制御体に固定した状態を示す側面図、
第６図は第５図の要部断面図、第７図は圧電素子および
センサの他の固定法を示す側面図、第８図は同装置にお
ける制御回路の結線図である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 被制御体に固定されて、この被制御体の状態を検出する
   検知部と、この検知部の出力により動作して前記被制御
   体の状態を正規の状態に制御する制御回路と、前記検知
   部とともに被制御体に締付は固定され、かつ固定状態で
   電圧を発生する圧電素子と、前記圧電素子の発生する電
   圧を受けて前記制御回路を動作させ、前記検知部および
   前記圧電素子が前記被制御体より外れたとき前記制御回
   路を動作しないように制御する第２の制御手段を備えて
   いることを特徴とする制御装置。