JPS6343826Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は電熱装置に関するものである。

従来、電気カーペツトなどに装置される電熱装
置においては、第１図に示すように複数のヒータ
１ａ，１ｂ（図では２つ）を交流電源２に対し並
列接続するとともに、これらヒータ１ａ，１ｂの
いずれかを断接して発熱量を選択設定できるよう
にしたヒータ回路を構成する一方、第２図に断面
図で示すようにアルミニウム箔などからなる一対
の温度検出電極３，３で負の温度−インピーダン
ス特性を有するポリアミド系樹脂などの感熱樹脂
材４を挟着して形成した感熱素子５の片面側に絶
縁材６を介して前記ヒータ１ａ，１ｂを接面さ
せ、前記ヒータ１ａ，１ｂの温度変化を次のよう
に検知して前記ヒータ回路の温度制御を行うよう
にしている。

すなわち、第１図に示す交流電源２より変圧器
７を介して得られる交流電圧をコンデンサ８で分
圧して前記感熱素子５の両温度検出電極３，３間
に印加し、前記ヒータ１ａ，１ｂの温度変化に伴
なう感熱樹脂材４のインピーダンス変化を前記両
温度検出電極３，３間の電圧変化として検出回路
９で検出し、この検出回路９の検出値を次段のス
イツチング回路１０で設定温度に対応する基準電
圧と比較して、前記検出値がこの基準電圧を下ま
わるとこのスイツチング回路１０の出力がそれま
でのＨ出力からＬ出力に反転して、それまでオン
状態に保持していた後段部のトランジスタ１１を
オフ状態に反転させ、このトランジスタ１１に直
列接続されたリレー励磁コイル１２の駆動が停止
し、前記ヒータ１ａ，１ｂと交流電源２とを結ぶ
給電路に挿入されたリレー接点１２ａ，１２ａを
それまでのオン状態からオフ状態に反転させヒー
タ回路をしや断するものである。第１図中、１４
は前記検出回路９、スイツチング回路１０などに
電源を供給する直流電源回路である。

ところが、このような回路構成において、ヒー
タ回路の発熱量を選択設定する切替スイツチとし
て片切スイツチSWを採用した場合には、ヒータ
１ａ，１ｂを１系統だけ通電する使用状態におい
て、第３図に示すように湿気の介在などが原因
し、片切りされているヒータ１ｂ、感熱素子５の
温度検出電極３，３間、絶縁材６、コンデンサ
８、トランス７を介して、ヒータ１ｂと大地アー
スの間に電流ループが発生する可能性があり、こ
の場合には感熱素子５の温度検出電極３，３間に
はリーク電流Ｉによる電位が生ずることになる。

そして、このようなリークに起因する電位を前
記検出回路９はヒータの温度に関係する感熱素子
５のインピーダンス変化に相当するものとして検
出してしまうことになり（リレー接点１２ａ，１
２ａがオン状態のとき前記リークが生じ、オフ状
態ではリークは生じない）、検出される感熱素子
５の温度検出電極３，３間電圧はリレー接点１２
ａのオンとオフの場合で変動し、温度制御回路が
チヤタリングなどの誤動作を起す危険を有する。

そのため、このような従来例の構成では、正確
な温度制御動作を行わせるために、前記ヒータ回
路の発熱量選択用の切替スイツチ１３として第１
図に示すように両切スイツチを採用し、不使用中
のヒータ１ｂを給電路から完全に切り離すように
する必要があり、両切スイツチの介在によりヒー
タ回路の接続構造が複雑になるばかりでなく、製
造コストも増大するという欠点を有していた。

したがつて、この考案の目的は、発熱量切替用
のスイツチ接続構成を簡略化することのできる電
熱装置を提供することである。

この考案の一実施例を第４図および第５図に示
す。すなわち、この電熱装置は、前記感熱素子
５′の両端子間へ印加する交流制御電圧として、
第５図に示すようにヒータ回路の交流電源２と異
なる周波数（例えば1KHz）の交流信号を発振回
路１５で得て、これを入出力回路１６の入力部に
含まれるコンデンサなどから構成されるインピー
ダンス要素で分圧して感熱素子５′の端子間に印
加する一方、感熱素子５′の端子間電圧として出
力される感熱樹脂材４′のインピーダンス変化を、
前記入出力回路１６の出力部に含まれるフイルタ
回路を介して出力し、この出力をヒータ１′ａ，
１′ｂの温度変化として次段の検出回路９で検出
するようにしたものである。

前記フイルタ回路は、前記交流制御電圧の周波
数（1KHz）の出力のみを透過するものであり、
前記感熱素子５′の出力のうち、前記交流制御電
圧に応答する出力すなわち感熱樹脂材４′のイン
ピーダンス変化に基づく出力のみをリーク電流に
起因する出力分と弁別して透過する。

また、交流電源２に対し並列接続されてヒータ
回路を構成する主ヒータ１′ａおよび補助ヒータ
１′ｂは、第４図に示すように感熱樹脂材４′の片
面に並設するとともに、この感熱樹脂材４′の他
面に温度検出電極３′を張設し、さらにその両面
を絶縁材６′，６′で被覆して、前記主ヒータ１′
ａ、補助ヒータ１′ｂと温度検出電極３′とで感熱
樹脂材４′を挟着することにより、感熱素子５′の
一方の温度検出電極をヒータ１′ａ，１′ｂでまか
ない、感熱素子５′とヒータ１′ａ，１′ｂとの一
体化をはかつている。

そして、前記ヒータ回路の発熱量の切替は、主
ヒータ１′ａと補助ヒータ１′ｂの２系統のうち、
補助ヒータ１′ｂの一方の端子に片切切替スイツ
チ１７を接続することによりはたしている。その
ほかの構成は前記従来例と同様である。

このように、感熱素子５′の端子間に印加する
交流制御電圧の周波数をヒータ回路の交流電源２
と異ならせるとともに、感熱素子５′の出力を前
記交流制御電圧と等しい周波数信号を透過するフ
イルタ回路を介して出力するようにしたため、前
記片切切替スイツチ１７をオフして補助ヒータ
１′ｂを片切り状態とした低発熱状態で補助ヒー
タ１′ｂと大地アースとの間に感熱素子５′を経て
リーク電流が流れることがあつても、検出回路９
は感熱素子５′の出力のうち交流制御電圧に応答
する出力分のみをフイルタ回路で弁別してピツク
アツブすることができ、片切りされた補助ヒータ
１′ｂを介して流れるリーク電流に左右されない
正確な温度制御を行うことができ、ヒータ回路の
発熱量切替を接続構成の簡単な片切切替スイツチ
１７を用いて行うことができ、ヒータ回路の構成
を簡略化することができる。そして、従来例のよ
うに両切スイツチを接続する場合には、補助ヒー
タ１′ｂの両端子にそれぞれスイツチ接続を行う
必要上、主ヒータ１′ａ、補助ヒータ１′ｂとも両
端子を独立させた構造とする必要があるが、この
実施例の場合には、補助ヒータ１′ｂの一方の端
子に片切切替スイツチ１７を接続するだけでよい
ため、補助ヒータ１′ｂのスイツチ非接続側端子
では主ヒータ１′ａの一方の端子と共用すること
ができ、端子数の省略をはかることもできる。こ
の実施例では、主ヒータ１′ａと補助ヒータ１′ｂ
の２系統でヒータ回路が構成されている場合につ
いて示しているため、前記の端子数の省略は１本
にとどまるが、ヒータ回路を構成するヒータの数
が増加するにつれて端子数の省略本数はさらに増
大する。

また、この実施例では、感熱素子５′の一方の
温度検出電極をヒータ１′ａ，１′ｂで兼用して感
熱素子５とヒータ１′ａ，１′ｂを一体化している
ため、感熱素子５′とヒータ１′ａ，１′ｂ間の絶
縁が湿気を帯びた場所など悪条件での使用に対し
ても十分保たれ、リーク電流の発生そのものにつ
いても効果的にこれを防止することができる。

以上のように、この考案の電熱装置は、交流電
源に給電用リレーを介して第１、第２のヒータを
並列接続するとともにこれらのヒータを選択的に
断接し発熱量を設定する第１、第２の切替スイツ
チを接続したヒータ回路と、並列接続され前記各
ヒータにそれぞれ対向配置した複数の感熱素子
と、前記交流電源の交流電圧を直流電圧に変換す
る直流電源回路と、前記直流電源回路の出力を電
源とし前記交流電源と異なる周波数の交流制御電
圧を出力する発振回路と、前記交流制御電圧を受
け自己のインピーダンスと前記感熱素子のインピ
ーダンスの比に分圧し前記感熱素子に印加する分
圧回路と、前記分圧回路の出力に応答する前記感
熱素子の出力分をリーク電流に起因する出力分と
弁別して出力するフイルタ回路と、前記フイルタ
回路の出力を受け前記ヒータの温度変化を検出す
る検出回路と、前記検出回路による検出値レベル
を所定設定値と比較判定して前記給電用リレーを
開閉駆動するスイツチング回路とを備えたもので
あるため、ヒータ回路の発熱量切替用として片切
スイツチを用いても温度制御回路に誤動作を起さ
せることがなく、ヒータ回路の接続構成の簡略化
および製造コストの低減化をはかることができる
などの効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の概略回路図、第２図は従来例
の感熱素子と発熱線路の構成を示す断面図、第３
図は片切りヒータによるリークの状態を示す説明
図、第４図はこの考案の一実施例に用いる感熱素
子の断面図、第５図はこの考案の一実施例の概略
回路図である。 １′ａ……主ヒータ、１′ｂ……補助ヒータ、２
……交流電源、３′……温度検出電極、４′……感
熱樹脂材、５′……感熱素子、７……変圧器、９
……検出回路、１０……スイツチング回路、１１
……トランジスタ、１２……リレー励磁コイル、
１２ａ……リレー接点、１４……直流電源回路、
１５……発振回路、１６……入出力回路、１７…
…片切切替スイツチ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 交流電源に給電用リレーを介して第１、第２の
   ヒータを並列接続するとともにこれらのヒータを
   選択的に断接し発熱量を設定する第１、第２の切
   替スイツチを接続したヒータ回路と、並列接続さ
   れ前記各ヒータにそれぞれ対向配置した複数の感
   熱素子と、前記交流電源の交流電圧を直流電圧に
   変換する直流電源回路と、前記直流電源回路の出
   力を電源とし前記交流電源と異なる周波数の交流
   制御電圧を出力する発振回路と、前記交流制御電
   圧を受け自己のインピーダンスと前記感熱素子の
   インピーダンスの比に分圧し前記感熱素子に印加
   する分圧回路と、前記分圧回路の出力に応答する
   前記感熱素子の出力分をリーク電流に起因する出
   力分と弁別して出力するフイルタ回路と、前記フ
   イルタ回路の出力を受け前記ヒータの温度変化を
   検出する検出回路と、前記検出回路による検出値
   レベルを所定設定値と比較判定して前記給電用リ
   レーを開閉駆動するスイツチング回路とを備えた
   電熱装置。