JPS609856Y2 - 温度制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はサイリスタを利用して負荷への通電量を制御す
ることによって温度制御する装置に係り、特に雑音発生
の少ない制御装置に関するものである。

例えば従来の電気毛布の温度制御は、温度検知部のイン
ピーダンス変化によってＳＣＲの導通位相角を制御する
位相制御方式が多く使用されている。

しかし、位相制御は交流電圧をある位相角で急激にオン
するものであるから、ヒータ等の負荷に流れる電流波形
はパルス性の強いものとなり、多くの強い雑音を発生す
る。

この雑音を防止し、又は軽減するためコンデンサ、チョ
ークコイル等によりフィルター回路を設けているが、完
全になくすことは不可能であるばかりでなく損失も大き
い。

本案は従来装置の以上の問題点を解決することを目的と
し、ＳＣＲ等のサイリスクをゼロ電圧制御方式によって
制御するものである。

又、ＳＣＲ等の回路素子が故障した場合温度制御不能の
時でも独立した別の安全装置で回路を切る等の安全性の
向上を目的とするものである。

第１図は、本考案の温度制御装置を電気毛布に実施した
例を示す電気回路であり、以下この図について詳細に説
明する。

１は電源端子、２は抵抗３と組れた温度ヒユーズ、４は
主ＳＣＲ，５はダイオード、６は発熱用ヒータ以上が主
回路で、実際の毛布のメイン電流の流れる回路である。

７はＳＣＲ４を駆動させるための保持電流を供給するた
めのコンデンサ、８は負荷抵抗、９はコンデンサ７を充
電させるための補助ＳＣＲ，１０はコンデンサ７の放電
用ダイオード、これらの回路はＳＣＲ４を動作させるコ
ンデンサの充放電回路である。

次にＳＣＲ９のゲート回路について記すと、１１は温度
調節用可変抵抗器、１２は上限温度設定用固定抵抗器、
１３はヒータ６の上にサーミスタ１４を介して巻れた信
号線、１５はネオンランプでここではその定電圧での放
電作用を利用している１６はダイオードでゲート回路用
である。

１７は主ＳＣＲのゲート回路用の抵抗で構成される。

１８．１９は負荷抵抗である。

第２図は動作について説明するためのタイムチャートを
示す。

第１図、第２図にしたがって動作について説明すると、
通電すると端子１には第２図ａで示す電圧が印加される
。

まず２つのＳＣＲに対し順方向（ここで正と記す）なる
電流について述べる。

電源端子１、温度ヒユーズ２、可変抵抗器１１、抵抗１
２、信号線１３、サーミスタ１４、ヒータ６、電源端子
１へと電流が流れる。

ここで、ヒータ６と信号線１３はサーミスタ１４を誘電
体とするコンデンサをなしており、サーミスタ１４を介
して電流が流れるとともにヒータ６と信号線１３の間の
電圧が上昇する。

この電圧は電気的にネオンランプ１５に印加されており
、ネオンランプ１５の放電電圧以上にヒータ６、信号線
１３間の電圧が高くなるとネオンランプ１５は放電し、
サーミスタ１４の電荷が、ダイオード１６、ＳＣＲ９、
ヒータ６を介し放電する。

これによりＳＣＲ９のゲートにパルス電流が流れ補助Ｓ
ＣＲ９はオンする。

第２図すはネオンランプ１５の両端電圧波形、Ｃは補賑
ＣＲのゲート電流波形、（この時ヒータの温度が低くサ
ーミスタ１４のインピーダンスは小さい）補＃ＣＲ９が
オンすると、その負荷抵抗８に電圧が生じる（第２図ｄ
）この電圧は同時に、コンデンサ７に印加され充電され
る。

ここで主５ＣＲ４について述べると、最初の正サイクル
ではゲート回路に電流は流れていないためオフの状態を
示している。

次に負のサイクルについて述べると補１；１ＪｓｃＲ９
のゲート回路はダイオード１６のため電流は流れない。

一方主ＳＣＲ４は負の電流ＩＲの時ゲート電流が流れる
。

即ち、電源端子１、ヒータ６、抵抗１７、主ＳＣＲのゲ
ート、カソード間、ダイオード１０、抵抗８、温度ヒユ
ーズ２、電源端子１へと電流が流れる。

このためコンデンサ７に充電されていた電荷が主ＳＣＲ
４、ダイオード１０、抵抗１８を介して放電する。

ここでコンデンサ７と抵抗１８の値を適当に選べば放電
電流ＩＣの減少をゆるやかにする事が出来る。

ここでその放電電流を次の正のサイクルまで持続させる
と、次の正のサイクルの初めから、主ＳＣＲ４はオンす
る。

そしてその正のサイクルがある間はオンの状態を維持す
る。

ここでヒータ６は通電され発熱する。

以上の様に、ネオンランプ１５が放電し、補助ＳＣＲ９
がオンし、コンデンサ７が充電することにより主ＳＣＲ
４の保持電流を作る。

その保持電流によりＳＣＲ４をオンするとこれはゼロ電
圧制御である。

第２図ｅはコンデンサ７の放電電圧波形を示し、ｆはヒ
ータ６の電流波形である。

ヒータ６の温度が低い時はネオンランプ１５が放電し上
記の動作がくり返される。

ヒータ６の発熱により、サーミスタ１４のインピーダン
スが小さくなると、（又は可変抵抗器１１を大きくする
と）ヒータ６、信号線１３の電圧は小さくなり、ネオン
ランプ１５の放電電圧以下になると、ネオンランプ１５
は放電を停止し補助ＳＣＲ９はオフになる。

コンデンサ７には充電されなくなる。そして主ＳＣＲ４
は保持電流が流れないためオフの状態となる。

（第２図り以後）ヒータ６の温度は可変抵抗器８を調整
することにより任意に選ぶことが出来る。

次に安全回路について述べると、２０はダイオードで負
のサイクルにおいて上記ヒータ６、サーミスタ１４、信
号線１３を介して、抵抗３に電流を通すよう役立ってい
る。

従って、両ＳＣＲの故障（例えばショート）等により温
度制御が不能となったとき、ヒータ６の発熱で温度が異
常に上昇し、サーミスタ１４が溶けると共に極低抵抗と
なりダイオード１９を介して抵抗３が通電発熱する。

即ち、電流は電源端子１′、ヒータ６、サーミスタ１４
、信号線１３、ダイオード２０、抵抗３、温度ヒユーズ
２、電源端子１へと流れる。

この通電発熱量は通常に比べて極めて大きく、この発熱
により傍熱された温度ヒユーズ２が回路を切る。

この安全回路は前述の温度制御回路とは独立した動作を
するため、きわめて安全性が高い。

本考案の温度制御装置は、ゼロ電圧制御方式であるから
、従来の位相制御方式のように負荷電圧は急激な立上り
がなく高調波成分が少なくなって、雑音がほとんど発生
せずラジオ、テレビ等に悪影響を与えることがなく、又
異常温度上昇があれば温度検知部を通る電流で安全回路
を動作して電源を遮断する。

温度制御回路とは独立する安全手段があるためきわめて
安全である。

しかも主ＳＣＲの制御が不能となりその主ＳＣＲの電流
がヒータに流れ放題になって温度が異常に上昇すると、
その主ＳＣＲの逆方向の電流を温度ヒユーズを傍熱する
抵抗に流す構成であるから、温度異常上昇によりヒータ
と信号線との間のサーミスタがどの位置で溶けても上記
抵抗に上記型ＳＣＲの逆方向の電流をすべて流すことが
でき、その抵抗による上記温度ヒユーズの傍熱を効率よ
く行なえ迅速且つ確実に回路を切ることができ安全を確
実に計ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の温度制御装置の実施例を示す電気回
路図、第２図は同上の動作を説明するタイムチャートで
ある。 ２は温度ヒユーズ、３は抵抗、４は主５ＣＲ１６はヒー
タ、７はコンデンサ、９は補助サイリスタ、１３は信号
線、１４はサーミスタ、１５はネオンランプである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 電源端子に温度ヒユーズ、主サイリスク、ダイオード、
   サーミスタを介して信号線を設けてなるヒータを直列に
   接続して交流電源の正のサイクルでオンする主回路を形
   威し、該主回路の主サイリスタのゲートと上記ダイオー
   ドのカソードとの間に該主サイリスタのゲート回路用の
   抵抗を接続するとともに該主サイリスタ、ダイオード、
   ヒータの直列回路に第１負荷抵抗、補助サイリスタ、第
   ２負荷抵抗の直列回路を並列に接続し、該第１負荷抵抗
   に上記主サイリスタ駆動用のコンデンサを並列に接続す
   るとともに上記主サイリスタのカソードと上記補助サイ
   リスクのアノードとの間に上記コンデンサの放電用のダ
   イオードを接続し、上記信号線の一端を温度調節用、温
   度設定用等の抵抗を介して上記主サイリスタのアノード
   に接続するとともに他端をネオンランプ等のトリガー素
   子、ダイオードを介して上記補助サイリスタのゲートに
   接続し、上記温度ヒユーズを温度異常上昇時に加熱溶断
   させる抵抗の該抵抗に温度異常上昇時に電源の負のサイ
   クルの電流を流すダイオードを直列に接続してなる安全
   回路を上記温度調節用、温度設定用等の抵抗に並列に接
   続してなることを特徴とする温度制御装置。