JPS63245504A - 除氷方法およびその装置 - 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、回路内の負荷に所望時間にわたって電流を逐
次供給するときに通常使用される順序付は制御タイマに
関する。特に、本発明は、航空機の板翼などの氷付着面
から付着した氷を除去あるいはその面に氷が付着しない
ようにする場合に用いられる電熱式氷結防止装置に対し
所望時間にわたって電流を逐次印加するときに利用され
る固体シーケンサ制御装置に係わる。

〔従来技術、および発明が解決しようとする課題〕従来
、種々な表面に付着した氷を除去したり、例えば航空機
の主翼や尾翼面、壁部などの氷が付着し易い面に氷が付
着しないようにする構造が知られている。このような氷
を蓄積させないようにする装置は氷結防止装置と呼ばれ
ている。この様な装置で蓄積された氷を周期的に取り除
く場合には、しばしば除氷装置と呼ばれている。

通常、このような氷結防止装置は２つの基本的な方法に
基づいて動作する。１つは、氷結を抑制する固有的９な
性質のある流体を表面に導入するもので、他の方法は、
氷の付着する表面を加熱して、表面温度を十分高温にし
、この表面に対する氷結を防止するものである。除氷装
置に関し、除氷方法は代表的には３つのカテゴリーの１
つに属する。

１つのカテゴリーでは、氷付着面に蓄積した氷の下に流
体を流して、表面と氷の間の結合を弱くし、それによっ
て表面に沿って移動する空気などの流体の作用により氷
を除去するものである。２番目のカテゴリーでは、表面
を定期的に加熱して表面と氷の間の結合を弱め、気流に
より氷を除去するものである。さらに、第３番目の方法
は、例えば、氷付着面にわたって設けられた空気式除氷
装置を膨張させて氷付着表面を定期的に変形させるもの
である。

着氷面の着氷を防止し、あるいは除氷するための熱的手
段に関しては、その加熱は、着氷面の上方或はその直下
におかれた電熱パッドを用いるか、またはタービンエン
ジンのコンプレッサ部分から流出した望ましい着氷防止
あるいは除氷機能を与えるに十分に高温に上昇せしめら
れているガスなどの流体を着氷面の下に導入することに
より典型的に実現されている。このような着氷防止の場
合は、通常これを実施するために用いられる熱源は連続
的に動作される。従って、着氷防止に用いられる電熱パ
ッドは一般に、このような着氷防止が必要な時間にわた
って連続的に付勢されることになる。

一方、除氷が必要な場合は、電熱パッドは断続的に動作
されるのが普通である。このような断続動作は、電熱式
除氷バッドの作動に必要な発電装置の重量および電力消
費特性の点から部分的には望ましいものである。一定時
間だけこのようなパッドを作動させ、また比較的わずか
なものが特定の時間にわたり作動するようにパッドの作
動を順序づけることにより、電熱除氷の実施に十分な、
発電装置に係わりのある大きさと電力の放出をかなり低
減することができる。

電熱式除氷パッドを、それぞれ所望の期間にわたって、
規則的にかつ逐次に作動させるには、除氷パッドに操２
作可能に接続されたタイマ・シーケンサと、電熱式パッ
ドに対する電流印加を適切に順序づけるように構成され
た、除氷パッドの作動時に用いられる電流源とが必要に
なる。このようなタイマ・シーケンサ、即ちタイマ制御
装置は、航空機に装着した種々の電熱式除氷バッドに所
望の時間にわたって電流を逐次印加する電気機械装置を
具備している。そのような適用に際してはこれらの除氷
パッドは、電流源から始まり、そして電流が負荷を通っ
た後電流源に戻る低基準電圧点で終るような負荷回路内
の電気負荷を表わしている。電気機械式タイマ制御装置
においては、特定の負荷に流れる電流は、機械的順序付
は装置内の接点を介し、タイマ・制御装置を通して流れ
る。

電気機械式順序付は装置またはタイマ制御装置は、これ
を通して大きな電流が流れるので、比較的大きな表面積
を有し、機械的シーケンサを通して大電流を負荷に流す
ように構成された接点を必要に応じて備えなければなら
ない。従って、これらの、電気機械式シーケンサは通常
、強力な電気アクティベータを必要とし、これらのアク
ティベータは、この電気機械式シーケンサに内蔵される
接点の接触接点間の摩擦障害を克服するのに必要な変更
を該シーケンサ内の回転接触手段により通常は効果ある
ように構成されている。シーケンサ内の比較的大形の導
電性電流移送接点の存在によりこのようなシーケンサに
対するかなり大きな物理的装置と結合された上記のよう
な電気機械式シーケンサに用いられる大形電気アクチユ
エータは、電気機械式タイマ・制御装置の重量を大きく
する傾向がある。殆んどの航空機で重量は大きな問題で
あり、タイマ・制御装置に係わる重量はできるだけ減ら
すことが望まれる。

同様に、このようなタイマ・制御装置における電気機械
式シーケンサの運動は、従来、通常電気アクチユエータ
を活性化して電気機械タイマシーケンサ内の接点を次の
シーケンス位置に回転させる機械的クロックにより指令
される。このようなりロックもかさがあり、かなり重量
がある。従って、このようなりロック機構に対して要求
される重量とかさを減らすのに有効なタイマ・制御装置
が得られれば、航空機の除氷システムに用いられるタイ
マ・制御装置の製造に利用することができる。

従来、タイマ・制御装置は、１つ以上の電流計を用いて
、逐次除氷プロセスを制御するタイマ・制御装置を使用
する航空機の操縦者に、逐次動作中に全ての特定の除氷
装置に流れる電流量について報告するように構成されて
いる。航空機の操縦者は、１つ以上の除氷パッド内の性
能低下に起因して除氷機能の破壊がもたらされることが
ないように、電流計を必要に応じて観測している必要が
ある。航空機の操縦者が、電流計の指示に基づいて低電
流または、特別に大きな電流が流れるのを観測すると、
これは除氷機能が１つ以上の除氷パッドに対して所望通
りでなかったということを示している。

しかしながら、パイロットには、航空機の操縦時に多く
の果たさなければならない作業がある。

従って、航空機に装備された各種の機能に関してゴー／
ノーゴーの表示を与えるシステムが一般に用いられてい
る。特に、除氷装置に関しては、例えば赤および緑の色
の光を用いたゴー／ノーゴー表示は航空機に対する除氷
システムの製造にかなり有効に利用することができる。

〔課題を解決するための手段〕

従って本発明は、１つ以上の個別負荷に電流を望ましい
逐次的な、時間調整の下に印加するタイマ・制御装置を
提供することを目的とする。このタイマ・制御装置は負
荷回路を具備し、この負荷回路は、個別負荷を通して電
流源からの電流を移送するように構成される。この負荷
回路には、少なくとも１つの固体スイッチング手段、好
ましくは電界効果トランジスタが負荷回路内の各々の個
別負荷に関係して設けられる。制御回路が設けられ、こ
れは、負荷回路を通して電流を流すように構成される。

この制御回路は、特定の個別負荷に電流が印加されたと
き、この負荷に流れる電流の相対的な大きさを検出する
ように構成された手段を具備する。

この手段はまた、検出電流の大きさを所望の大きさと比
較するように構成され、さらに、特定の個別負荷に関す
る電流の大きさが所望の大きさから望ましくなくずれる
ような、特定の個別負荷への電流の終了を指示するよう
に機能的に構成された電気表示を与えるように構成され
る。この制御回路はさらに、固体クローバ−（ｃｒｏｗ
−ｂａｒ）手段を具備し、このクローバー手段は、電気
表示の指示に応じて特定の個別への電流を終了させるよ
うに構成されたリセット手段を有する。さらにこのタイ
マ・制御装置は、制御回路内に固体タイミング手段を具
備し、この手段は、固体スイッチング手段を活性化して
所望の期間個別負荷に逐次電流を供給するように構成さ
れる。

本発明の好ましい実施例においては、負荷回路と制御回
路は、標準の導線の代りに、固体導体により動作可能に
接続される。更に、タイマ・制御装置内で用いられる固
体構成要素が、タイマ・制御装置が動作しているか否か
に関わらず任意の時点で生じ得る外部的に発生された過
渡電圧に敏感な所では、上記回路の少なくとも一方は過
剰過渡電圧保護手段を具備している。これらの保護手段
は、好ましい実施例においては、これらの過渡電圧をク
リップするか、それらを負荷に通過させることができる
。

上記検出手段は、好ましくは、負荷を構成しない回路の
構成要素を通して流れる電流により直接惹起される電圧
差とは別の電圧差を負荷回路に導入する手段と、この電
圧差に応じ、かつそれを増幅するように構成された増幅
手段と、この増幅手段により与えられる増幅された電圧
差をこれに関する上限値と比較し、かつこの増幅された
電圧差が上記上限値以上になっている間に、クローバー
手段に教示的電気指示を与えるように構成された比較手
段とを具備する。同様に、上記クローバー手段は固体ス
イッチング導体を具備し、この導体は、検出電極を有し
、かつタイマ・制御装置の負荷回路に用いられる固体ス
イッチング手段の検出電極から活性化電気信号をラッチ
方式によって送出するように構成され、さらに固体スイ
ッチング導体の検出電極に検出手段により供給される教
示的電気指示の印加により活性化されるように構成され
る。さらにこれら全ての手段はクローバー手段をリセッ
トする手段を具備する。

タイマ・制御装置の好ましい実施例においては、固体タ
イミング手段は、固体発振タイマと、このタイマを有し
電気タイミング信号を発生するように構成された固体シ
ーケンサとを具備し、またシーケンサは上記電気タイミ
ング信号に応じ、かつ所望の期間にわたる各々の固体ス
イッチング手段手段への電流印加を順序付けるように使
用可能に接続され、構成される。さらに、タイマ・制御
装置は、好ましくは、負荷または制御回路のいずれかの
作動状態の可視表示を活性にする手段を具備する。好ま
しい実施例においては、この可視表示はいわゆるイディ
オ（ｉｄｉｏｔ）光である。

他の好ましい実施例においては、タイマ・制御装置は、
高電圧の電流源、好ましくはＤＣ−ＤＣコンバータラ具
備し、これは、一対のコンパレータと共に負荷回路に使
用できる供給電圧以上の電圧で所望の電流を与えるよう
に構成され、接続される。上記コンパレータの一方は、
上記増幅された電圧差を電圧上限値と比較するように構
成、接続され、さらにこの増幅された電圧差が電圧上限
値以上になる所では、可視信号を活性化するように構成
され、接続される。他方のコンパレータは、増幅された
電圧差を電圧下限値と比較するように構成され、接続さ
れ、そして増幅された電圧差が電圧下限値を越えないと
きは、この他方のコンパレータは可視信号を与えるよう
に構成され、接続される。高電圧の電流源が、上記コン
パレータの少なくとも一方に供給される。

好ましくは、タイマ・制御装置内のコンパレータと、ク
ローバー手段などのその他の機能装置、またはタイマ・
制御装置内の可視信号との間の使用可能な結合が光カッ
プラの採用により実現される。

好ましい実施例においては、負荷回路内の個別負荷は電
熱式除氷パッドである。

本発明に関する上述した或は他の特徴及び利点は本明細
書の一部を形成する以下の図面と共に説明される好まし
い実施例の見地において検討すればより明らかとなるで
あろう。

〔実施例〕

次に、実施例につき本発明の詳細な説明する。

図は本発明によるタイマ・制御装置の一実施例を示す回
路ブロック図である。図において、負荷回路１０と制御
回路１２はタイマ・制御装置１４を構成する。負荷回路
１０は、直流電圧源１６からの電流を複数の負荷１８．
１８’に供給し、その後第１ｅｉ地として示した基準低
電圧点２０に供給するように構成される。ジャンクショ
ンブロック２２はタイマ・制御装置１４を用いて航空機
または他の装置に搭載された負荷回路１０′の部分と、
制御回路の部分１２′とを、同様に航空機に搭載された
タイマ・制御装置１４に内蔵される回路１０゜１２の残
りの部分から分離する。この最良の実施例におけるタイ
マ・制御装置１４は２回路ボード装置であり、このタイ
マ・′制御装置に内蔵される負荷回路の部分ｌＯはいわ
ゆるパワーボード２４上に載置され、またこのタイマ・
制御装置１４に内蔵される制御回路１２の部分は、いわ
ゆる制御ボード２６に搭載される。これらのボード２４
．２６は適切なもの、あるいは従来のものでよいが、通
常はその上に箔による回路経路と、それを貫通する孔を
有する適切なプラスチック材で形成され、これらの孔を
通して回路１０．１２の構成要素が上記箔に対して電気
的な導電関係をもつよう位置づけされ、固着される。電
子部材の製造時における、回路ボードの形成、ならびに
回路構成要素を動作可能にボードに固着する方法は公知
のものである。

タイマ・制御装置１４に対し内部および外部に配置され
た負荷回路１０．１０’は、電流を負荷１８゜１８′に
導くように構成された複数の分岐経路２８゜２８′を具
備している。これらの分岐経路２８．２８’の各々は１
つ以上の固体スイッチング手段３０を具備し、各々の固
体スイッチング手段は検出電極３２を具備する。複数の
抵抗３４が設けられ、固体スイッチング手段３０の望ま
しくない発振を抑えるように接続される。プルダウン抵
抗３６が設けられ、時間の経過と共に検出電極３２で得
られる電気信号を送出するように接続される。これらの
プルダウン抵抗３６は、特に、負荷回路１０をしゃ断し
た後検出電極３２から信号を取り出すように設けられる
。抵抗３４の機能を果たすこれらのプルダウン抵抗３６
の大きさの決定とそれらの選定は回路設計者には公知の
ものである。

負荷回路１０は手動式しゃ断器３８を任意に具備するこ
とができる。この手動式しゃ断器３８は、ヒユーズ、ま
たは適切なあるいは従来のリセット式あるいは非リセツ
ト式しゃ断器を用いることができる。

ジャンクションブロック２２とパワー回路ボード２４０
間には電気的相互連絡部４０．４０’　、　４０’が設
けられ、これらの連絡部は、好ましくは、回路ボード上
のより線状または箔状導体から区別されるように、固体
導体から、及びそれと共に形成される。このような接続
部の形成にはフレキシブルより線が好ましく、またソリ
ッドコネクタは初期に脆性破壊を受は易いということが
、ピストン式航空機に付随する振動低減方法（Ｐｒｏｎ
ｅ　５ｅｒｖｉｅ）で通常見出されているが、本発明の
構成においては固体の単線或は固体の単線を組み合わさ
れた母線（ｂｕｓｅｓ）のようなソリッド導体が接続４
０．４０’。

′４０′を有効なものとし、十分満足な有効寿命を与え
るために利用できることが見出されている。また、驚く
べきことにはソリッド導体を用いた本発明のタイマ・制
御装置は、構成が単純であり、アセンブリを防振性にす
る利点がある。

負荷回路１０゛はシャント４２を内蔵する。このシャン
ト４２は、これに係わる負荷回路に差電圧を誘起するよ
うに構成される。このシャントに係わる差電圧は、負荷
１８．１８’の構成要素を電流が流れるために負荷回路
１０に生じるいかなる差電圧とも別のものでそれから分
離されており、また負荷回路１０を流れる電流に比例し
ている。このシャント抵抗４２は、好ましくは、広い温
度範囲にわたって比較的一定の抵抗値を持つように小さ
な抵抗温度係数を有する材料により形成されるべきであ
る。

固体電流スイッチング手段３ｏは適切な、あるいは従来
の装置を用いてよく、この装置は、特定の電気信号、即
ち活性化電気信号を検出電極３２に印加する場合に、ス
イッチング手段３ｏを通して電流を流すための電路を形
成するように構成される。このような装置は回路設計分
野では公知のものであり、例えば電界効果トランジスタ
（ＦＥＴ）が用いられる。好ましくは、固体電流移送手
段３０はラッチ式装置ではなく、即ち、手段３゜は、検
出電極３２から活性化電気信号を除去した後、電流移送
あるいは「オン」状態を保つ通常の電流移送手段ではな
い。

制御回路１２は、ＤＣ−ＤＣコンバータタイマ・シーケ
ンサ部分５０、部分５２、コンパレータ部分５４、およ
びインクロック部分５６とを具備する。

インクロック部分５６はクローバ−（ｃｒｏｗ−ｂａｒ
）手段５８を具備する。このクローバー手段５８は、こ
れを流れる電流が保護回路で終了されるべきことが望ま
しい場合は、固体電流移送手段３０の検出電極３２から
電流を取り出すように作用する。

このクローバー手段５８は検出電極６２を有する固体電
流スイッチング装置６０を具備する。この固体スイッチ
ング装置６０は導通電極６４．６４’を具備する。検出
電極６２に指示電気信号を印加する際、スイッチング装
置６０は、導通状態になり、電極６４．６４’を用いる
装置６０に電流を流す。クローバー手段においては、プ
ル・ダウン抵抗６６は検出電極６２から指示電気信号を
取り出すように作用する。コンデンサ６８は検出電極６
２でノイズを分離するように作用し、また第２コンデン
サ６９は、スイッチング装置６０が過渡的な電圧スパイ
クのためにオンになる傾向を抑制するように作用する。

電極６４は、ダイオード７０．７０’および抵抗３４を
介して電力回路または負荷回路ｌＯの電流移送手段３０
の検出電極３２に接続される。一対の光カップラ７２．
７２’は、ダイオード７０．７０’を介して、電流移送
手段３ｏの検出電極３２と固体電流スイッチング装置６
ｏの電極６４に電流を供給するように作用する。

クローバー手段５８が、検出電極６２に開始指示電流を
加えることによりオンにされると、装置６０は導通し、
検出電極３２から電気信号を取り出す。これらの電極３
２から取り出された電気信号は、ダイオード７４と、ス
イッチング手段８６を介して基準低電圧点、即ち図の接
地２ｏに送られる。

直流電源１６はスイッチ７６を介して制御回路１２に与
えられる。抵抗７８は、制御回路７６を流れる過剰電流
を抑えるように作用する。抵抗８０で直流電圧が得られ
る。この抵抗８ｏは抵抗６６と共に分圧器を構成するよ
うに作用する。光カップラ８２は、抵抗８ｏから低減さ
れた電圧を取り出し、そしてこの電圧をダイオード８４
を通して検出電極６２に与え、これと共に光カップラ８
２は「オン」にされる。検出電極６２に電圧を加えると
、スイッチング装置６ｏがオンにされる。

このスイッチング装置６０を有効にオンにすると、クロ
ーバ−検出電極６２は、この検出電極３２から電気信号
を除去して、この電極３２により制御される装置３０を
オフにする。抵抗７７は、ダイオード７９と共に、スイ
ッチング装置を「ラッチ・オン」状態に保つのに十分な
電流レベルまたはホールド電流を与える。

検出電極８８と導通電極８９．８９’を有するＦＥＴ）
ランジスタなどの固体装置８６は、検出電極８８で時間
調整された電気信号を受け、さらに導通電極６４′をダ
イオード７４を通して接地２０に接続する導通電極８９
．８９’を用いた導電路を形成するように構成される。

プル・ダウン抵抗９０は、回路１２が動作してないとき
、検出電極８８から電圧を取り出すように構成される。

ＤＣ−ＤＣコンバータ部分５２は、スイッチング電源や
、フライバックコンバータ、順方向コンバータ、オフラ
インスイッチングサプライ、ブーストまたはバックレギ
ュレータ、プッシュプルコンバータ、または全波あるい
は半波ブリッジコンバータなどの適切なあるいは従来の
ものを用いることができる。本実施例においては、ＤＣ
−ＤＣコンバータ部分５２は電圧ラダーであり、このラ
ダーは、高電圧と低電圧状態の間を変化させ、それによ
りダイオード９６のラダー９４と共に方形波を発生する
ように構成された複数の論理インバータ９２からなり、
ここでラダー９４のレール９７はコンデンサ９８により
しゃ断される。

ＤＣ−ＤＣコンバータ部分５２は、これに印加された電
圧以上の電圧を発生する。図に示した実施例においては
、直流２８ボルトの電圧がダイオード９９を通して得ら
れる。昇圧された電圧は、ダイオード１００および検出
脚１０２を有するＦＥＴトランジスタ１０１を介してコ
ンパレータ部分５４に与えられる。抵抗１０３、ツェナ
ダイオード１０４、およびＦＥＴ）ランジスタ１０１は
、定電圧がＤＣ−ＤＣコンバータから得られることを保
証する電圧レギュレータを構成するように作用する。

論理インバータ９２の動作のための上、下限電圧パラメ
ータがツェナダイオード１０５を用いて確立される。こ
のツェナダイオード１０５　は、論理インバータ９２に
対する下限電圧を確立するように構成された固体装置１
０７の検出電極１０６に電圧信号を与える。抵抗１０８
は、ツェナダイオード１０５および固体装置１０７と共
に、論理インバータ９２にほぼ調整された基準下限電圧
を与えるように作用する。

タイマシーケンサ部分５０は、プログラマブルタイマ・
あるいはいわゆる発振器・タイマ１１０、そして固体シ
ーケンサ１１２を具備する。固体発振器・タイマと固体
シーケンサはエレクトロニクス分野では公知である。

タイマ・発振器またはプログラマブルタイマ１１０に対
しては、１対の抵抗、即ち抵抗１１４とポテンショメー
タ１１６が抵抗１１８とコンデンサ１１９と共同で、タ
イマ・発振器が所望の速度または周波数で発振するのに
必要な外部要素を与える。図の実施例では、抵抗１１４
は通常は、約１．０００キロオームであり、ポテンショ
メータ１１６は約５００キロオーム、抵抗１１８は約２
．０００キロオームである。

コンデンサ１１９は、通常は、０．００１マイクロフア
ラツドが選択される。タイマ・発振器１１０はピン１２
４を介してシーケンサ１１２に与える出力を発生する。

この信号は固体装置８６の検出脚８８にも与えられる。

この検出脚８８では、タイミングファンクション信号が
、クローバ−固体装置６０をリセットすることにより、
クローバー手段をリセットする。

ダイオード１２６　とコンデンサ１２８は、電源１６か
ら直流電力が供給されるわずかな時間の間シーケンサ１
１２に与える電力をホールドように作用する。抵抗１２
９、コンデンサ１３７、およびダイオード１３０はピン
１２４からの信号を微分するように作用する。

スイッチ７６を手動で作動すると、発振器・タイマ１１
０とシーケンサ１１２は負荷１８．１８’の作動サイク
ルを通して昇圧される。

プログラマブルタイマまたは発振器・タイマ１１０のピ
ン１２４で得られた信号は微分され、シーケンサ１１２
のピン１３２に与えられる。このピンで受信された信号
は１対のピン１３４．１３６の間でシーケンサ１１２の
出力を交互に変えるように作用する。

これらのピン１３４．１３６は、通常はＦＥＴである固
体スイッチング手段１４２．１４２’に関わる検出電極
１３８、１４０に接続される。固体スイッチング装置１
４２、　１４２’　は光カツプリング装置７２．７２’
を通して固体スイッチング手段１４４に電流を流すよう
に作用する。この固体スイッチング手段１４４は、この
手段の検出電極１４６で電圧が得られる限りは固体スイ
ッチング装置１４２．１４２’からの電流を通過させる
。検出電極１４６の電圧は、この電圧を確立するように
作用するツェナダイオード１５０′を用いて維持される
。この電圧は制御回路５０を動作させる。固体スイッチ
ング装置１４４に関わる残る導通電極１４８′は、固体
スイッチング手段８６を電極８９を介して手段１４２に
接続するように構成される。抵抗１５０．１５０’　は
光カップラ７２．７２’を流れる電流を制限するように
作用する。

コンパレータ部分５４では、高い脚１５４と低い脚１５
４′を持つ増幅器１５２が設けられ、シャント４２によ
り惹起される差電圧が増幅器１５２に与えられるように
動作回路あるいは負荷回路１０に接続される。１対の抵
抗１５５．１５６が増幅器１５２に接続され、増幅器に
対して利得機能を与える。電圧増幅器１５２は、電圧増
幅器１５２の電極１５８でシャント４２により惹起され
る差電圧の増幅を与えるように構成される。図に示した
実施例では、電圧増幅器はＬＭ１２４５Ｊ集積回路また
はこれに等価なものとして与えられ、抵抗１５５．１５
６の選択により調節自在な増幅率を与える。シャント４
２により惹起された差電圧は、この前に測定可能でない
ときは、これにより測定可能にされる。ここで「測定可
能」とは、制御回路１４の制御に利用され得ることを意
味する。

高い脚１６２と低い脚１６２’　、および出力電極１６
４を持つコンパレータ１６０が設けられる。電極１５８
で得られた増幅差電圧が電極１６２′に与えられる。抵
抗１６６、１６８により形成された分圧器は、固体調整
装置１０１を介してＤＣ−ＤＣコンバータ５２から与え
られる電圧を減少させるように設けられ、またこの分割
電圧はコンパレータ１６０の電極１６２に与えられる。

電極１６２′で与えられる増幅差電圧が電極１６２の抵
抗１６６、１６８の間の分圧器から得られた低減された
上昇電圧以上になったときは、コンパレータは電極１６
４に開始指示電気信号を与えるように構成される。

この開始指示電気信号１６４は光カップラ８２に与えら
れる。抵抗１７０は、コンパレータ回路５４を過剰電流
を保護するように作用する。開始指示電気信号が光カッ
プラ８２に与えられると、この光カップラ８２は、イン
クロック部分５８の固体スイッチング手段６０の検出電
極６２に与える電気信号を発生する。固体手段６０を活
性化すると、電流スイッチング手段３０の検出電極３２
から活性化電気信号を取り去ることにより負荷回路１０
を流れる電流が有効に遮断される（ｃｒｏｗｂａｒ）。

１対の他のコンパレータ１７２．１７４がコンパレータ
部分５４に設けられる。電極１５８で得られる増幅され
た差電圧は、コンパレータ１７２の高い側の電極１７６
およびコンパレータ１７４の低い側の電極１７８の双方
で利用される。コンパレータ１７２の電極１８０は、ポ
テンショメータ１８２ス得られる電圧を受信するように
構成され、このポテンショメータ１８２は、ツェナダイ
オード１８３により確立された電圧で電流を受けるよう
に構成されている。図の実施例では、この電圧は約６．
４ボルト以下である。コンパレータ１７２の高い側の電
極１７６で得られる電圧が、コンパレータ１７２の低い
側の電極１８０で得られる電圧以上になると、コンパレ
ータは電極１８４に活性化電気信号を与える。

ポテンショメータ１８６には他の低減された電圧信号が
与えられ、これはコンパレータ１７４の高い側の電極１
８８に与えられる。コンパレータ１７４の高い側の電圧
が電極１７８で得られる電圧以下のときは、コンパレー
タ１７４は活性化電気信号を電極１９８で得られるよう
にする。電極１８４．１９８はダイオード１９２．１９
３を通して接続され、光カップラ１９５の一部である発
光ダイオード（ＬＥＤ）に信号を与える。抵抗１９６は
コンパレータ回路５４を過剰電流から保護するように作
用する。コンパレ−タ１７２．１７４は、増幅された差
電圧が存在しなければならない電圧上、下限値を確立す
るように作用する。

この電極１５８で得られる増幅差電圧がコンパレータ１
７２．１７４により確立された上記限界電圧の間にない
ときは、光カツプラ装置１９５が活性化される。固体調
整手段１０１を介してＤＣ−ＤＣコンバータ９４から与
えられる上昇電圧も、光カップラ７２．７２’の検出器
側で抵抗２００を用いて利用でき、またこれにより検出
電極３２において、出力固体スイッチング手段３０を「
オン」にするのに利用できる。

検出電極２０４を有する固体電流スイッチング手段２０
２が設けられ、この電極２０４は、プル・アップ抵抗２
０６と抵抗７８を介して直流電流源１６から電流を受け
るように構成される。検出電極２０４で受信された電圧
は、固体スイッチング手段２０２を活性化して、直流電
流源１６から電流スイッチング手段２０２とダイオード
２０８を通し、固体スイッチング装置８６の電極８９．
８９’　とダイオード７４を介して、基準低電圧点、即
ち接地２０に電流を流すように作用する。

第１図の実施例における光学的、即ち可視インディケー
タが、直流電流源１６と、固体スイッチング手段２０２
の間に与えられ、従って固体スイッチング手段２０２を
通しての電流の導通により緑色可視インディケータ２１
０が活性化される。

光カップラ１９５を活性化することにより、電流は、１
対の固体スイッチング手段２１６．２１８の検出電極２
１２　、２１４でそれぞれ利用できる。固体スイッチン
グ手段２１６　は、固体スイッチング手段２０２の検出
電極２０４から電気信号を取り出し、これにより緑色可
視インディケータ２１０を通しての電流を中断させるよ
うに構成される。固体電流スイッチング手段２１８は、
直流電圧源１６から、固体スイッチング手段２１８、ダ
イオード２０８、固体スイッチング手段８６の電極８９
．８９’、およびダイオード７４を通して接地２０に電
流を流すように作用する。赤色可視インディケータ、即
ち光インディケータ２２０が直流電流源１６と固体スイ
ッチング手段２１８の間に配置され、これを通して接地
２０に電流が流されるとき活性化される。

固体装置７２．７２’　に対する動的過渡電圧に対する
保護がツェナダイオード２３０．２３１を用いてなされ
る。トランジェントクリッパ２３２．２３３および２３
４は、公知の方法で回路１４の多くの部位で、過渡電圧
をクリップするように作用する。トランジェントクリッ
プ手段２３２〜２３４は、回路１０．１２の構成要素の
あるものが、潜在的に回路１０．１２に存在すると通常
予測される過渡電圧スパイク以下の電圧に対して定格化
されているにも係わらず、上記要素を保護するように構
成される。

ダイオード２３６．２３６’は、ツェナダイオード２３
８、２３８’とペアにされ、検出電極３２に十分な電気
信号を印加することにより、要求に応じて、メインパワ
ーラインに存在する過渡電圧を負荷１８゜１８′に通過
させて、ツェナダイオード２３０．２３１を通しての過
渡電圧の通過が固体装置７２．７２’を介して検出電極
３２に活性化電気信号を印加できるようになるまで、固
体装置３０を通して少なくとも部分的に導通状態を確立
する。

使用時には、タイマ・制御装置１４が、スイッチ７６を
閉路することにより、この装置を通して電流を流すこと
により活性化される。これにより、発振器・タイマ１１
０が活性化され、シーケンサ１１２にタイミング信号を
与える。シーケンサ１１２は活性化電気信号を固体スイ
ッチング手段１４２゜１４２′に交互に印加し、またこ
れにより光カップラ７２．７２’を通して信号を印加す
る。この結果、光カップラ７２．７２’は、それらの検
出電極３２に活性化電気信号を印加することにより、電
流スイッチング手段３０の組を交互に活性化する。

直流電圧源１６から電流移送固体手段３０を通して負荷
１８．１８’に流れる電流は、この時点で、活性化電気
信号が電極１３４または１３６で得られるかに依存して
負荷１８．１８’の間を交互に流れ始める。負荷回路１
０とシャント４２の動作により差電圧が発生する。この
差電圧は増幅器１５２に与えられ、増幅され、そしてこ
の増幅差電圧がコンパレータ１６０．１７２．１７４に
対して利用可能になる。

コンパレータ１６０は、上記増幅された差電圧が上限値
、即ち負荷１１８．１１８’の１つの短絡の表示以上に
なったか否かを判定し、もしそうなら、光カップラ８２
が活性化されて、インクロック部分５８の電流スイッチ
ング手段６０の検出電極６２に開始指示電気信号を印加
するように活性化される。固体スイッチング手段６０が
活性化されると、検出電極３２から電流を取り出すこと
により負荷回路１０がオフ状態になされる。

増幅された差電圧がコンパレータ１７２の電圧上限値と
コンパレータ１７４の電圧下限値の間にあるときは、固
体スイッチング手段２０２を用いて緑色可視インディケ
ータ２１０が点灯される。電流上、下限値を越えたとき
は、赤色可視インディケータ２２０が固体電流スイッチ
ング手段２１８を通して活性化される。この電流スイッ
チング手段２１６１ｔ’１流スイ流子イツチング０２を
ロックして緑色可視表示２１０をオフにする。

ＤＣ−ＤＣコンバータ部分５２は、増幅器１５２、コン
パレータ１６０．１７２．１７４で使用され、又、電流
移送手段３０の活性化のための上昇電圧電流を与える。

固体スイッチ１４４　は、回路５ｏがスイッチ７６を開
路することにより不活性化されると直ちに光カツプリン
グ装置７２．７２’を流れる電流を禁止するように作用
する。

以上の説明では、４つの電流移送手段３ｏが、負荷１８
．１８’と電流移送手段３ｏの大きさ決定と選択に依存
して、各負荷１８．１８’に電流を供給するものとして
示されたが、４つ以下または４つ以上のものを用いても
よい。即ち、本発明を実施するために必要な電流移送手
段３ｏの個数に対して負荷に流される特定電流（アンペ
ア）は決定的な効果を有する。

図に示したシーケンサは、２つの負荷ＩＬ１ｇ’の間を
順序付けるものであるが、同様に多くの負荷の間を順序
付けるように構成できることは明らかである。

図の回路においては、電流スイッチング手段１４２、１
４２’　、　１４４．２０２．２１６．２１８．８６、
および１０１は、ＩＲＦＤ１２０　ＦＩＥＴ　トランジ
スタなどが通常用いられる。通常、電圧調整手段１０７
はＰＮＰ型トランジスタである。コンパレータ１６０．
１７２．　１７４、および増幅器１５２は適切なものま
たは従来のもの、通常はＬＭ１２４Ｊ演算増幅器などが
用いられる。電流スイッチング手段６０は、通常は、い
わゆるシリコン制御整流器（ＳＣＲ）が用いられる。

本発明のタイマ・制御装置は、添付した特許請求の範囲
の精神と範囲から逸脱せずに多くの変形が可能なことは
明らかである。特に、限定するものではないが、電流移
送手段３０は、直流電圧源１６と負荷１８．１８’の間
に電流を流すように構成された電気機械式リレー（閃絡
）と共同動作するコイルに電流を与えるように構成する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明によるタイマ・制御装置の一実施例を示す回
路ブロック図である。 １０．１０’・・・負荷回路、　　　１２・・・制御回
路、１４・・・タイマ・制御装置、　　１６・・・直流
電圧源、１８．１８’・・・負荷、 ３０、６０．２０２．２１６．２１８・・・固体電流ス
イッチング手段、 ５２・・・ＤＣ−ＤＣコンバータ部分、５８・・・クロ
ーバー手段、 ＝４ヨ＝Ｔ本＃４駄− ７２、７２’　、　　１９５・・・光カップラ、１１０
・・・タイマ・発振器、　　１１２・・・シーケンサ、
１６０、　１７２．　１７４・・・コンパレータ、２１
０、２２０・・・可視インディケータ、２３２〜２３４
・・・トランジェントクリップ手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも１つの個別負荷に電流を、時間調整され
   て、順次印加する固体タイマ・制御装置であって ａ）電位源からの電流を特定の個別負荷に印加するよう
   に構成され、かつ負荷を流れる電流に比例する測定可能
   な電圧差を導入するように構成された個別負荷から分離
   した特定の個別負荷と前記電位源との間に抵抗手段を内
   蔵する負荷回路と、 ｂ）活性化電気信号を発生するように構成され、負荷回
   路に含まれる特定の個別負荷に負荷回路を通して所望時
   間にわたって逐次電流を印加動作するように接続された
   制御回路と、 ｃ）負荷回路内で各々の特定の個別負荷に係わる検出電
   極を備えた少なくとも１つの固体電流スイッチング手段
   にして、それぞれがその検出電極を通してそれに活性化
   電気信号を印加して活性化されるように各々が接続され
   た少なくとも１つの固体電流スイッチング手段と、 ｄ）固体増幅器にして、ｉ）電圧差を増幅し、これに固
   体コンパレータを接続し、それによりこのコンパレータ
   は前記増幅された差電圧を所定値と比較し、更にこの増
   幅された差電圧が所定値を越えて、ｉｉ）開始指示電気
   表示を与えるように構成された固体増幅器と、 ｅ）前記負荷回路固体スイッチング手段に接続され、前
   記開始指示電気表示に応じて特定の個別負荷に対する電
   流を終了させるように構成され、かつ負荷回路内の固体
   スイッチング手段から活性化電気信号を流出させてこの
   スイッチング手段を流れる電流を終了させるように構成
   された固体クローバー手段と、 ｆ）このクローバー手段を、これを流れる電流を終了さ
   せることにより、不活性化するように構成され、接続さ
   れたリセット手段と、 ｇ）固体シーケンサに接続され、これと共に用いられる
   固体発振タイマであって、この発振タイマにより決定さ
   れた所望の時間間隔で前記固体シーケンサに電気タイミ
   ング信号を与えるように構成され、前記固体シーケンサ
   は、当該発振タイマからの電気タイミング信号を受ける
   ように構成され、かつその際活性化電気信号を発生させ
   て、前記負荷回路内の特定の個別負荷に前記負荷回路内
   の固体スイッチング手段を通して逐次電流を与えるよう
   に構成され、接続された固体発振タイマとから構成され
   、さらに ｈ）この発振タイマは前記リセット手段に電気信号を与
   えるように構成、接続されていることを特徴とする固体
   タイマ・制御装置。 ２、前記コンパレータからの開始指示電気表示により活
   性化され、かつこの開始指示電気表示を前記クローバー
   手段に印加するように構成され、接続された光結合手段
   をさらに具備することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載の固体タイマ・制御装置。 ３、負荷回路で使用しうる供給電圧よりも過剰な電圧値
   で所望の電流を与えるように構成、接続された高電圧下
   の電流源と、１対のコンパレータであって、これらのコ
   ンパレータの一方が前記増幅差電圧を上限電圧値と比較
   するように構成、接続され、そしてこの増幅差電圧が上
   限電圧値より大きくなったとき、可視信号を活性化する
   ように構成、接続され、他方のコンパレータはこの増幅
   電圧値を下限電圧値と比較するように構成、接続され、
   そしてこの増幅差電圧が下限電圧値以下のとき、可視信
   号を与えるように構成、接続された１対のコンパレータ
   とを更に具備し、前記電圧上昇下の電流源が電圧上昇下
   にある電流を前記コンパレータの少なくとも一方に供給
   するように構成、接続されてなる特許請求の範囲第１項
   または２項に記載の固体タイマ・制御装置。 ４、前記１対のコンパレータの少なくとも一方からの出
   力電流により活性化されるように構成、接続され、さら
   に可視インディケータを活性化するための電気出力を発
   生するように構成、接続された光カップラをさらに具備
   する特許請求の範囲第３項に記載の固体タイマ・制御装
   置。 ５、前記制御回路および負荷回路の少なくとも一方に生
   じた過渡電圧を減衰させるように構成接続された少なく
   とも一つの動的過渡電圧処理手段または過渡電圧クリッ
   パをさらに具備することを特徴とする特許請求の範囲第
   １項から４項に記載の固体タイマ・制御装置。 ６、前記負荷回路および制御回路は固体電流導体を用い
   ることにより一方から他方に動作可能に接続される特許
   請求の範囲第１項から５項に記載の固体タイマ・制御装
   置。 ７、前記電圧上昇時の電流源はＤＣ−ＤＣコンバータで
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項から６項に
   記載の固体タイマ・制御装置。 ８、前記個別負荷は電熱式除氷装置であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項から７項に記載の固体タイマ
   ・制御装置。 ９、個別負荷に電流を逐次印加するように構成された固
   体タイマ・制御装置を用いる方法にして、前記個別負荷
   は負荷回路に内蔵され、該負荷回路は、電位源からの電
   流を個別負荷を通して基準低電圧点に印加するように構
   成され、また個別負荷とは独立に前記電位源と個別負荷
   の間に電圧差を導入する抵抗手段を内蔵し、さらに所望
   の時間にわたり負荷回路を通してこの負荷回路に内蔵さ
   れる個別負荷に逐次電流を流すように構成された制御回
   路を具備してなり、 ａ）前記負荷回路に内蔵される固体電流スイッチング手
   段を用い、電流を個別負荷に移送し、さらに固体電流ス
   イッチング手段を、その検出電極に活性化電気指示を与
   えることにより活性化するステップと、 ｂ）電圧差を表わす信号を所定電圧と比較し、さらにこ
   の所定電圧より前記電圧差を表わす信号の方が大きくな
   ったとき開始指示電気表示を与えるステップと、 ｃ）固体クローバー手段を用い、開始指示電気表示に応
   じて固体スイッチング手段を活性化することにより、負
   荷回路の固体スイッチング手段から活性化電気表示を流
   出させてこの固体スイッチング手段を流れる電流を終了
   させるステップと、 ｄ）固体タイマ・発振器から電気タイミング信号を与え
   、そしてこれらの電気タイミング信号に応じる固体シー
   ケンサを用い、さらにこれらの電気タイミング信号に応
   じて前記負荷回路の固体スイッチング手段を通して個別
   負荷に逐次電流を印加するステップと、 ｅ）前記クローバー手段を周期的にリセットするステッ
   プとにより構成された固体タイマ・制御装置を用いる方
   法。 １０、開始指示電気表示源を光学的に結合して、クロー
   バー手段に光学的に伝達された開始指示電気表示を与え
   るステップを含む特許請求の範囲第９項に記載の方法。 １１、ｉ）差電圧を表わす信号を電圧上限値と比較し、
   このときこの差電圧を表わす信号が前記電圧上限値以上
   になると可視信号を活性化するステップと、 ｉｉ）この差電圧を表わす信号を電圧下限値に比較し、
   そして差電圧を表わす信号が前記電圧下限値を越えない
   とき、可視信号を与えるステップと、さらに ｉｉｉ）負荷回路に与える電圧源以上の電圧で電流源を
   与え、そして差電圧を表わす信号と電圧上限値の間で比
   較を行うとき高電圧を使用するステップとを含む特許請
   求の範囲第９項または１０項に記載の方法。 １２、差電圧を表わす信号を電圧上、下限値と比較して
   得られた電気信号を可視表示と光学的に結合するステッ
   プをさらに含む特許請求の範囲第９項から１１項に記載
   の方法。 １３、回路の少なくとも一つに存在する過渡電圧をクリ
   ップするステップをさらに含む特許請求の範囲第９項か
   ら１２項に記載の方法。 １４、固体導体を用いる制御回路と負荷を動作可能に結
   合するステップをさらに含む特許請求の範囲第９項から
   １３項に記載の方法。 １５、高電圧における電流源としてＤＣ−ＤＣコンバー
   タを用いるステップをさらに含む特許請求の範囲第９項
   から１４項に記載の方法。 １６、個別負荷回路は少なくとも１つの電熱式除氷装置
   である特許請求の範囲第９項から１４項に記載の方法。