JPS62256114A - 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、電気毛布、電気カーペット等の電気暖房器具
の温度制御装置に関するものである。

従来の技術 従来のこの種の７気暖房器具の温度制御装置は、第６図
に示すように、交流電源１にヒータ２が接続され、ヒー
タ２と温度検出電極３の間に温度によジインピーダンス
が変化するセンサ４を介装しておシ、ヒータ２％温度検
出電極３、センサ４は一体型となっている。第２図はそ
の外観図であり。

第３図は、その等価回路図、第４図は、センサ４の温度
特性であり、温度上昇とともにインピーダンスが小さく
なる負の特性を有する。

また、第６図において温度検出電極３に温度検出部５が
接続され、制御手段６に電圧レベルで入力される。７は
、電力制御素子であるサイリスタで、制御手段６の付勢
によシヒータ４の通電を制御する。８は、ゼロボルト信
号回路で交流電源１に同期したゼロポルトパルスを発生
し、制御手段６に入力し、そのタイミングでサイリスタ
７を付勢するものである。１０は、低電圧回路であシ。

制御手段６等に電流を供給するだめのものである。

さて、従来の温度制御の方法としては、温度検出部５に
おいて、ベース接地のトランジスタ２４によって、サイ
リスタ７が非導通である交流の負の半サイクル中にエミ
ッタに流れる電流、すなわち温度検出電極３、センサ４
．ヒータ２へと流れる電流をコレクタ側の抵抗２６．コ
ンデンサ２７で電流−電圧変換を行ない、制御手段６へ
と入力しているものである。制御手段６は、その電圧レ
ベルによってサイリスタ７の付勢を制御することによっ
て温度制御を行なっているものである。

なお、とのセンサ４は、分極を生じないようにするため
交流を印加して使用している。（例えば。

特公昭６０−５３８８５号） 発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、以下に述べる問題
点を有していた。

（１）従来のような温度制御装置は、比較的消費電力の
少ない電気毛布等に限定され、電気カーペット等の消費
電力の大きい温度制御装置では、サイリスタを使用せず
双方向電力制御素子であるリレー等を使用しているのが
一般的である。またサイリスタを使用した場合、その放
熱フィンが大きくなシ制御ａ］の小型化で不可能となる
。また、従来の電気カーペットは、温度検知用に専用の
検知線を設けてあり、ヒータ線と温度検知線を別配線し
たもので同様に小型化に限界があった。

り）従来の温度制御装置は、サイリスタを庚用しておシ
、交流の負の半サイクルは、ヒータが非導通である。一
方、その負の半サイクルは、ベース接地のトランジスタ
がオンすることによって温度検出を行っておシ、リレー
を使用した場合には、双方向電力制御素子であるため、
負の半サイクル時に温度検出を行なうとするとリレーの
接点を開放して検出しなければならない制御シーケンス
が必要となる。

（３）交流電源は、絶えず変動しておシ、電圧レベルで
温度制御を行なうとすると、その変動分を補正して温度
制御しなければならない複雑さが生じる。

本発明はかかる従来の問題点を解消するもので。

比較的消費電力の大きい電気カーベントにもと−タ体型
センサを使用し、かつ双方向電力制御素子を使用しても
温度制御を正確に行なうことのできる温度制御装置を提
供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の温度制御装置は、
センサの容量成分に着目し、位相変化を温度信号に利用
するものである。したがって、交流電源に同期したゼロ
ボルト信号回路と、温度信号の位相差を測定する測定手
段を設ける構成としたものである。

作　　　用 本発明は上記した構成によって、温度上昇とともにセン
サの抵抗成分、容量成分が変化するので、（１）式に示
す θ＝　ｊａｎ−１（２Ｘπ×周波数×容量成分／抵抗成
分）・・・（１）なる関係式で温度の信号は位相変化を
生じ、測定手段によって温度信号の情報が得られるもの
である。

実施例 以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて説明する
。

第１図は、概略制御回路図で、従来と異なるところは、
電力制御手段にリレー７を、制御手段６中に、ゼロボル
ト信号回路８と、温度検出部５からの２つの信号の位相
差を測定する測定手段９（ここでは、タイマカウンタ）
を設けたものである。

第３図にセンサ４の等価回路図を示してあシ、全体に抵
抗成分と容量成分が分布してとみなし、第４図のような
センサ４の温度特性になる。

第５図は、交流電源に同期した各部の電圧波形である。

第１図において抵抗１１〜１４で適宜分割し、ダイオー
ド１５．１６でクリップした波形がＡ点の波形である。

Ａ点の波形は、センサ４のインピーダンスの抵抗成分、
容量成分および抵抗１１〜１４によって（１）式の関係
式で決まる位相θになる。Ａ点波形をゼロボ／ｌ／　）
で検出するゼロクロスコンパレータ２０でＢ点波形に変
換し、制御手段６へ入力する温度上昇とともに位相θが
変化し、第４図に示すＢ点の位相言分を得た。

この位相を測定する方法として制御手段６（例えばマイ
クロコンピュータ）は、測定手段９のタイマカウンタに
よシゼロボルト信号回路８の信号の立上すで夕〆マカウ
ンタをスタートし、温度検出部５０Ｂ点波形の立上シ、
もしくは立下シでカウンタをストップすれば、その値が
温度言置とな９、制御手段６は、その値によってリレー
ドライバ２１を付勢し、ヒータ４の通電制御を行なうも
のである。

なお、電力制御手段としてリレーを用いたがトライアッ
クでもよく本発明に限定されるものではない。

発明の効果 以上のように本発明の温度制御装置によれば次の効果が
得られる。

（１）　　（１）式に示すように位相変化のパラメータ
は、センサの容量成分と抵抗成分だけで決定されるので
、電源電圧の変動を受けないので、温度制御における電
圧補正回路は不用となる。

１２）　　電圧レベルで検出するアナログ量と異なり、
単に位相差をデジタル量で検出する温度検出部および測
定手段なのでノイズに対してきわめて強い。

０）　ヒータ通電しながら温度制御ができ、従来のよう
にリレーの接点を開放して温度検出を行なう制御シーケ
ンスは不要となり、リレー接点の開閉の回数が少なくな
り、長寿命化がはかれる。

（４）　　ヒータ通電しながら温度制御ができるので、
厳冬時のスピードアップ暖房が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における温度制御装置の概略
制御回路図、第２図は同ヒータ体型センサの外観斜視図
、第３図は同制御回路図、第４図は同温度特性図、第５
図は同制御回路図における各部波形図、第６図は従来の
温度制御装置の概略制御回路図である。 １・・・・・・交流電源、２・・−・・・ヒータ、３・
・・・・温度検出電極、４・・・・・・センサ、５・・
・・・温度検出部、６・・・・・制御手段、７・・・・
・・電力制御手段、８・・・・・ゼロポルト信号回路、
９・・・・測定手段。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第２
図 ？ 第３図 第４図 ＋＋）　　　　　　υ　　　　　３０　　　　４θ　　
　　　５θ表面温度　じり 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 交流電源と、ヒータと、温度検出電極と、前記ヒータと
   前記温度検出電極の間に介装し、温度によりインピーダ
   ンスの変化するヒータ体型センサと、温度検出部と、制
   御手段と、ヒータの通電を制御する電力制御手段と、前
   記交流電源に同期したゼロボルト信号回路と、前記制御
   手段内に在って、前記ゼロボルト信号回路の信号と前記
   温度検出部の信号の位相差を測定する測定手段とからな
   り、前記制御手段は、前記位相差に基づいてヒータの通
   電を制御する構成とした温度制御装置。