JPS60257090A - 電気カ−ペツトの温度制御装置 - 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】 し発明の技術分野］ 本発明は電気カーペットに係わり、特にカーペットの複
数に分割された各領域を各スイッチにてそれぞれ独立し
て温度制御できる電気カーベラ１〜の温度制御装置の改
良に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ カーベラ］・を右半分ど左半分等のように２つの領域に
分割し、各領域に独立してヒータを配設し、各領域毎に
又は両方の領域でもってカーペットを部分的又は全面的
に加熱できる発熱面積切換方式の電気カーペットがある
。このような電気カーペットにおいては、上記各領域毎
に、専用のヒータを配設すると共に、温度を検出するた
めの例えば湿度変化に対応してインピーダンス値が負特
性に変化する線状の温度センサを配設する必要があった
。しかし、各領域毎に専用の・温度センサを配設した電
気カーペットにおいては、両方の領域を同時に加熱する
場合両方の濃度センサの出力をヒータの通電を制御する
制御回路へ入力しなければならない。一方、いづれか片
方の領域のみを加熱する場合他方の領域の温度センサの
出力線を制御回路から外す必要がある。したがって温度
制御装置全体が複雑化する問題があった。

また、上記二つの領域の温度を一つの温度センサで検出
するようにすると、片方の領域のみを加熱している状態
においては、温度センサは加熱されている領域部分のイ
ンピーダンスのみしか変化しないので、両方の領域を加
熱している場合と片方の領域のみを加熱している場合と
で同一目標温度に対して温度センサの両端のインピーダ
ンス値が異なり、正確な湿度制御が実施できない問題が
あった。

このような問題を回避するために、両方の領域を加熱し
ている場合は、温度センサに温度補正抵抗を接続して、
温度に対応する両端のインピーダンス値を片方の領域を
加熱している場合のインピーダンス値に近似させるよう
にした温度制御装置が提案されている。（特開昭５７〜
１７６６８０）しかしながら、上記のように両方の領域
を加熱する場合に温度センサに補正抵抗を接続する温度
制御ｌｌ装置においても、まだ改良すべき次のような課
題があった。すなわち、上記補正抵抗は加熱すべき領域
を片方か又は両方かに切換える切換スイッチに連動して
温度センサに接続されるよに構成されている。したがっ
て、例えば両方に電源を投入して一方を保温状態に保ち
他方を加熱状態に制御しようとすると、温度センサには
補正抵抗が接続された状態であるので、加熱しよううと
した領域の湿度に対応する正確なインピーダンス値が温
度センサから得られない。その結果、適切な温度制御が
実施できない問題があった。

また、カーペットを２分割のみならず、上下左右４等分
又は任意の方向に４，６等分して各領域を独立して又は
複数の領域を組合わして温度制御を実施する場合におい
ては、複数の温度センサを配設する必要がある。このよ
うな場合、各温度センサは、温度を検出すべき領域内の
周辺部を通るときに隣接する他の領域のヒータの通電又
は非通電による熱の影響を受けるので、この影響を排除
するだめの補正回路が別途必要となり、温度制御装置全
体がさらに複雑になる。

［発明の目的］ 本発明はこのような事情に基づいてなされたものであり
、その目的とするところは、各領域毎にその領域のヒー
タのスイッチ操作に応動してその領域の補正抵抗を加熱
している領域の温度センサに接続することによって、複
数に分割されたカーペットの各領域をそれぞれ独立して
精度良＜　１ｆｆｉ度制御を実施できる電気カーペット
の温度制御装置を提供することにある。

［発明の概要］ 本発明は、カーペットの複数の領域に分割された各領域
を加熱する複数のヒータと、これら各ヒータと電源との
間に介挿された複数のスイッチと、それぞれ一つ以上の
前記領域に亘って配設され配設された領域の温度に応じ
て両端間のインピーダンスが変化する複数の温度センサ
と、これら各温度センサの一端に接続され、前記各温度
センサが配設された領域の設定濃度に対応した設定電圧
を５− 前記各温度センサへ出力する温度設定回路と、この温度
設定回路からの設定電圧が前記一端に入力された各温度
センサの他端の出力電圧に基づいて前記各ヒータを通電
制御する通電制御回路と、前記各スイッチの各開動作に
応動して開動作されたスイッチに対応する領域の補正抵
抗を前記各温度センサに接続する温度補正手段とを具備
した電気カーペットの温度制御装置である。

［発明の実施例コ 以下本発明の一実施例を図面を用いて説明する。

第１図は実施例の温度制御装置を適用した電気カーペッ
トを示す概略構成図であり、この電気カーペット１は発
熱面積が四つの領域Ａ、Ｂ、Ｃ。

Ｄに等分れている。各領域Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄにはそれぞれ
専用の線状のヒータ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄが配設され
ており、各ヒータ２ａ、２ｂ、２ｃ。

２ｄの両端子は電気カーペット１の片隅に設けられた制
御部２へ接続されている。領域Ａ、Ｂに亘って１本の温
度センサ３が図中一点鎖線で示すように一部分ヒータ２
ａ、２ｂと平行して配設され−〇− ており、領域Ｃ，Ｄに亘って別の温度センサ４が図中破
線で示すように一部分ヒータ２ｃ、２ｄと平行して配設
されている。これら各温度センサ３゜４の両端子は各ヒ
ータ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄと同様に制御部２へ接続さ
れている。なお、制御部２には電源コード５が接続され
ている。

前記各ヒータ２　ａ　、　２　ｂ　、　２　ｃ　、　２
　ｄ　ハ例エバニクロム線等で形成されている。また、
前記各温度センサ３，４は、芯材に一次電極、感湿層、
二次電極、外被閤を順次巻付けて線状に形成されたもの
であり、第２図に示すように周囲の温度上昇に対応して
、−次電極の両端間のインピーダンス値が減少する特性
を有している。

第３図は電気カーペラ１〜の温度制御装置を示す回路図
であり、図中６は例えば交流１００ボルトの電源であり
、この電［６の電源ライン７ａ、７ｂの一方の電源ライ
ン７ａに通電制御回路８が接続されている。この通電制
御回路８の出力端子に電気カーペラ１〜１の各領域Ａ、
Ｂ、Ｃ，Ｄに配設された各ヒータ２ａ、２ｂ、２ｃ、２
ｄの一端が接続されており、各他端はそれぞれ切換スイ
ッチ９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄの各ａ端子、共通端子Ｃを
介して他方の電源ライン７ｂに接続されている。

電源ライン７ａには、領域Ａ、Ｂおよび領域Ｃ９Ｄの目
標温度をそれぞれ設定するための例えば２個の可変抵抗
で構成された温度設定回路１０が接続されており、温度
設定回路１０の二つの出力端子はそれぞれ温度センサ３
，４の各−次電極３ａ。

４ａの一端に接続さている。温度センサ３，４の一次電
極３ａ、４ａの他端はそれぞれ整流用のタイオード１１
．１２を介して前記通電制御回路８の各制御入力端子１
３．１４へ入力されている。

なお、前記各制御入力端子１３．１４と接地間には平滑
用のコンデンサ１５．１６が挿入されている。各温度セ
ンサ３，４の二次電極３ｂ、４ｂの一端は電源ライン７
ｂに接続されている。

前記温度センサ３の一次電極３ａの温度設定回路１０側
端子はそれぞれ補正抵抗１７とダイオード１８とからな
る補正回路１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄを介して切
換スイッチ９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄの各す端子に接続さ
れている。同様に、温度センサ４の一次電極４ａの温度
設定回路１０側端子はそれぞれ補正抵抗２０とダイオー
ド２１ととからなる補正回路２２ａ、２２ｂ、２２Ｇ。

２２ｄを介して切換スイッチ９ａ、９ｂ、９ｃ。

９ｄの同じく各す端子に接続されている。

次に、このように構成された電気カーペットの温度制御
装置の動作説明を行なう。まず第１図の電源コード５の
プラグをコンセントに接続し、電気カーペラｈ　１の希
望する領域Ａ〜Ｄのヒータ２ａ〜２ｄの切換スイッチ９
ａ〜９ｄをａ端子側へ投入する。今例えば領域Ａ、Ｂを
加熱するために切換スイッチ９ａ、９ｂを第３図に示す
ようにａ端子側に投入し、温度設定回路１０のＡ、Ｂ領
域の目Ｉｌ！温度を例えば１度に設定したとする。する
と、温度設定回路１０の一方の出力端子から温度センサ
３の一次電極３ａに設定温度Ｔに対応する設定電圧Ｖ９
が印加される。また、切換スイッチ９ａ、９ｂがａ端子
側に投入されると、切換スイッチ９ａ、９ｂのｂ端子に
接続された補正回路１９− ９ａ、１９ｂが開放され、切換スイッチ９Ｇ、９ｄのｂ
端子に接続された補正回路１９ｃ、１９ｄが上記温度セ
ンサ３の一次電極３ａの温度設定回路１０側端子と二次
電極３ｂの電源ライン７ｂ側端子間に接続されることに
なる。しかして、温度センサ３の一次電極３ａのダイオ
ード１１側端子に得られる電圧はダイオード１１および
コンデンサ１５にて直流の検温電圧ＶＴに変換されて通
電制御回路８の制御入力端子１３へ印加される。

切換スイッチ９ａ、９ｂを投入した時点では領域Ａ、Ｂ
の温度は１−ｉｌ温度センサ３の一次電極３ａの両端間
のインピーダンス１直は大きいので通電制御回路８の制
御入力端子１３へ印加される検温電圧ＶＴは通電制御回
路８にて予め定められた遮断電圧ＶＤ以下である。した
がって、通電制御回路８は導通し、領１ｉ１１Ａ、　Ｂ
の各ヒータ２ａ。

２ｂに電源６から電力が供給され、電気カーペット１の
領域Ａ、Ｂは加熱される。領域Ａ、Ｂが加熱されると、
領域Ａ、Ｂの温度上昇に応動して前述した温度センサ３
のインピーダンス値が低下す１０− るので、設定電圧Ｖｓの温度センサ３による電圧降下も
低下し、通電制御回路８へ印加される検温電圧ＶＴは上
昇する。そして、領域Ａ、Ｂの湿度が設定温度Ｔに達す
ると、検温電圧ＶＴが遮断電圧ＶＤに達するので、通電
制御回路８は遮断状態になる。その結果、ヒータ２ａ、
２ｂへの通電が遮断される。

通電が遮断されると、領域Ａ、Ｂの温度上昇は停止する
。一方、領域Ａ、Ｂの温度が設定ｍ度Ｔから一定限度以
上に低下すると、検温電圧ＶＴが通電制御回路８に設定
された通電電圧ＶＦ以下に低下するので、通電制御回路
８が導通して、再びヒータ２ａ、　２ｂに電力が供給さ
れる。しかして、電気カーペット１の各領域Ａ、Ｂの温
度はほぼ一定に保持される。

領域Ｃ，Ｄのみを加熱する場合、又は全ての領域Ａ、Ｂ
、Ｃ，Ｄを加熱する場合も同様な動作で各領域Ａ〜Ｄの
温度が一定値に制御される。

このように動作する温度制御装置において、各領域Ａ〜
Ｄに配設された温度センサ３，４は各領域Ａ〜Ｄの境界
近傍部分にも配線されているので各温度センサ３，４は
隣接する領域の温度によってそのインピーダンス値が大
きく影響される。例えば隣接する領域のヒータが通電さ
れていなくて温度が低い場合、測定しようとする領域の
温度センサのインピーダンス値は領域全体の平均）温度
に対応する値より高い値になる。

本発明は、このような隣接領域の通電、非通電による影
響を排除するために、隣接領域が非通電の時にその隣接
領域に対応する補正抵抗およびダイオードからなる補正
回路を測定領域の温度センサに接続し、上記インピーダ
ンス値を小さくなるように補正しいる。例えば、第３図
に示すように領域Ａ、Ｂのヒータ２ａ、２ｂのみ通電す
る場合、温度センサ３に通電されていない領域Ｃ，Ｄに
対応する補正回路１９ｃ、１９ｄが切換スイッチ９Ｃ，
９ｄのす、ｃ端子を介して接続される。−万全部の領域
Ａ−Ｄのヒータ２ａ〜２ｄが通電されている場合、補正
回路１９ａ〜１９ｄは接続されない。したがって、各領
域の温度セン（Ｊ−３，４のインピーダンス値は隣接す
る領域のヒータの通電。

非通電の状態のいかんに係わらず常に各領域の平均温度
に対応した値となる。その結果、電気カーペット１を領
域Ａ、Ｂ又は領域Ｃ，Ｄを独立して加熱しても、全部の
領域Ａ〜Ｄを同時に加熱しても良好に温度制御を実行で
きる。

また、例えばへ領域のみを加熱するために切換スイッチ
９ａのみをａ端子側に投入した場合、３つの補正回路１
９ｂ、１９ｃ、１９ｄが温度センサ３に接続されるので
、加熱されていない領域Ｂに起因する温度センサ３のイ
ンピーダンス値の低下不足はほぼ補正される。同様に、
３つの領域Ａ。

Ｂ、Ｃを加熱する場合、各温度センサ３，４はそれぞれ
一つの補正回路１９ｄ、２２ｄにて補正される。

このように、電気カーペット１の各領域Ａ−Ｄがどのよ
うな組合せでもって、加熱されたとしても、常に正しく
温度制御される。また、温度設定回路１０における各温
度センサ３，４に印加する設定電圧ＶＢの値を別々に設
定することによって１３− 電気カーペット１の一部の領域を保温状態に設定し、他
を加熱状態に制御することも可能である。

また、第３図に示すように各切換スイッチ９８〜９ｄの
開操作に応動して各温度センサ３，４へ接続される補正
回路１９ａ〜１９ｄ、２２ａ〜２２ｄを設けたとしても
、特に温度制御装置が複雑化することはない。

なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。実施例では電気カーペラ１−１をＡ〜Ｄの４つの領
域に分割したが、分割数は任意に設定できる。また、一
つの温度センサで温度検知する領域数も２以外に１又は
３に設定してもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、各領域毎にその領
域のヒータのスイッチの開操作に応動して加熱されてい
る領域の温度センサにそれぞれ補正抵抗を含む補正回路
を接続するようにしている。

したがって、各温度センサは他の領域の温度に影響され
ず温度に対応した正しい検温電圧を出力し、複数に分割
された電気カーペットの各領域をそれ＝１４− ぞれ独立して精度良く温度制御を実行できる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例の電気カーペットの温度制御ｌ装
置を示すものであり、第１図は電気カーペットの各領域
を示す平面図、第２図は温度センサのインピーダンス特
性図、第３図は制御回路図である。 １・・・電気カーペット、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ・・
・ヒータ、３．４・・・温度センサ、６・・・電源、８
・・・通電制御回路、９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ・・・切
換スイッチ、１０・・・温度設定回路、１１．１２，１
８゜２１・・・ダイオード、１７．２０・・・補正抵抗
、１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、２２ａ、２２ｂ。 ２２ｃ、２２ｄ・・・補正回路、Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ・・・
領域。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 −１５＝

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 力−ペツ１−の複数の領域に分割された各領域を加熱す
   る複数のヒータと、これら各ヒータと電源どの間に介挿
   された複数のスイッチと、それぞれ一つ以上の前記領域
   に亘って配設され配設された領域の温度に応じて両端間
   のインピーダンスが変化する複数の温度センサど、これ
   ら各温度センサの一端に接続され、前記各温度センサが
   配設された領域の設定温度に対応した設定電圧を前記各
   温度センサへ出力する温度設定回路と、この温度設定回
   路から出力された設定電圧が前記一端に入力された各温
   度センサの他端の出力電圧に基づいて前記各ヒータを通
   電制御する通電制御回路と、前記各スイッチの各開動作
   に応動して開動作されたスイッチに対応する領域の補正
   抵抗を前記各温度センサに接続する温度補正手段とを具
   備してなることを特徴とする電気カーペットの温度制御
   装置。