KR870001657B1

KR870001657B1 - Temperature controller

Info

Publication number: KR870001657B1
Application number: KR1019830003283A
Authority: KR
Inventors: 카쓰하루 마쓰오
Original assignee: 가부시기 가이샤 도시바; 사바 쇼오이찌
Priority date: 1982-07-27
Filing date: 1983-07-18
Publication date: 1987-09-18
Also published as: KR840005574A; JPS5922110A

Abstract

The controller includes a circuit for selectively generating data representing a temperature corresponding to a targe temperature of a heat-retaining member and second data representing a second temperature which is higher than the first temperature. The target temperature is preset by an operator. A second circuit is connected to a sensor wire, for generating a temperature detection signal having a signal level corresponding to heater temperature data. A third circuit is connected to the first and second circuits for comparing the detection signal, with one of the first and second data as reference temperature data.

Description

Temperature controller

첨부 도면은 본 발명의 일실시예를 도시한 것으로서,The accompanying drawings show an embodiment of the present invention.

제1도는 전기회로도.1 is an electric circuit diagram.

제2도는 히이터 와이어의 정면도.2 is a front view of the heater wire.

제3도는 센서 와이어의 정면도.3 is a front view of the sensor wire.

제4도는 요부의 블록도.4 is a block diagram of a main part.

제5도 및 제6도는 전기회로 중의 전압 또는 전류파형을 나타낸 도면.5 and 6 show voltage or current waveforms in an electric circuit.

제7도는 온도 특성 및 발열선의 입력특성을 나타낸 도면.7 shows temperature characteristics and input characteristics of heating lines.

제8도는 설정 온도 가변회로의 전압파형을 나타낸 도면.8 shows voltage waveforms of a set temperature variable circuit.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 전기 모포본체 2 : 히이터 와이어1: electric blanket body 2: heater wire

2b : 발열선 3 : 센서와이어2b: heating wire 3: sensor wire

6 : 다이리스터(스위칭 소자) 15 : 분압회로6: Thyristor (switching element) 15: Voltage divider circuit

16 : 직류 전원 회로 23 : 동기 회로16 DC power circuit 23 synchronous circuit

32 : 온도 검출회로 39 : 게이트 회로32: temperature detection circuit 39: gate circuit

41 : 제1기준전압 발생회로 46 : 연산증폭기(제1비교 제어회로)41: first reference voltage generating circuit 46: operational amplifier (first comparison control circuit)

49 : 제2기준 전압발생회로 51 : 연산증폭기(제2비교 제어회로)49: second reference voltage generation circuit 51: operational amplifier (second comparison control circuit)

56 : 콘덴서 60 : 설정온도 가변회로56: condenser 60: set temperature variable circuit

61 : 연산증폭기 69 : 제3기준 전압 발생회로61: operational amplifier 69: third reference voltage generator circuit

74 : 검지회로 90 : 고장 검지회로74: detection circuit 90: fault detection circuit

본 발명은 전기 모포나 전기 카페트와 같은 전기적 발열장치의 히이터 등의 발열을 제어하는 온도 제어 장치에 관한 것으로서, 특히 그 발열체 부근에 설치한 온도센서로 검출하여 제어하는 온도 제어장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a temperature control device for controlling heat generation such as a heater of an electric heating device such as an electric blanket or an electric carpet, and more particularly, to a temperature control device for detecting and controlling by a temperature sensor installed near the heating element.

전기 모포 혹은 카페트에는 발열체로서의 히이터 와이어와 온도 센서로서의 센서 와이어가 근접하여 배치되어 있는데, 이들 전기모포 또는 전기 카페트의 모포 본체나 혹은 카페트 본체는 어느 것이나 열전달이 나쁘므로 통전개시 직후에는 제7도에 도시한 것과 같이 센서 와이어의 온도(T_H')가 모포 본체 혹은 카페트 본체의 온도(T_L')보다 빨리 상승하여 센서 와이어의 온도가 설정온도(T_S1)에 도달하면 제7도에 도시한 것과 같이 히이터 와이어에의 입력전력(P_L')을 저하시켜, 센서 와이어의 온도(T_H')를 일정하게 유지하도록 작용한다.The heater wire as a heating element and the sensor wire as a temperature sensor are arranged in close proximity to the electric blanket or carpet, and both of the electric blanket or the carpet main body of the electric carpet or the carpet main body have poor heat transfer. As shown in FIG. 7, when the temperature T _H ′ of the sensor wire rises faster than the temperature T _L ′ of the blanket body or the carpet body, and the temperature of the sensor wire reaches the set temperature T _{S1, as} shown in FIG. 7. As described above, the input power P _L ′ to the heater wire is lowered and the temperature T _H ′ of the sensor wire is kept constant.

그러나, 이와 같은 종래의 것은 센서와이어가 온도(T_H')에 도달하면, 모포 본체 혹은 카페트 본체의 온도(T_L')가 낮음에도 불구하고 히이터 와이어로의 입력을 제7(b)도에 (P_L')로 표시한 바와 같이 낮아지게 하기 때문에 모포 본체 혹은 카페드 본체가 실제의 설정 온도에서 정상상태로 되기까지는 시간이 오래 걸리는 결점이 있었다.However, such a conventional method, when the sensor wire reaches the temperature (T _H '), even if the temperature (T _L ') of the blanket body or the carpet body is low, the input to the heater wire in Fig. 7 (b) As indicated by (P _L '), there was a drawback in that it took a long time for the blanket body or the carpet body to become normal at the actual set temperature.

본 발명은 이러한 사정을 고려하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 발열체에서 가열되는 부하의 온도를 단시간내에 정상온도 상태로 도달되게 하는 온도 제어 장치를 제공코저하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a temperature control device which allows a temperature of a load heated by a heating element to be reached at a normal temperature within a short time.

본 발명은 발열체의 발열운전 개시시의 설정온도를 기준 설정온도 보다 높은 보정 설정 온도로 변화시켜 상기한 발열체의 발열에 의하여 온도센서의 검출온도가 상기한 보정 설정온도에 도달했을 때 상기한 보정 설정온도를 기준 설정온도로 복귀시키는 설정온도 가변회로를 설치함으로써 발열체를 상기 보정 설정온도가지 연속적으로 발열시켜 온도 상승시간의 단축화를 도모하도록 한 것이다.According to the present invention, the set temperature at the start of the heating operation of the heating element is changed to a correction set temperature higher than the reference set temperature, and the correction setting described above is performed when the detection temperature of the temperature sensor reaches the correction set temperature due to the heating of the heating element. The variable temperature setting circuit for returning the temperature to the reference set temperature is provided so that the heating element is continuously heated to the corrected set temperature to shorten the temperature rise time.

이하, 본 발명의 일실시예에 대해 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

(1)은 전기 모포 본체인데, 그 내부에는 히이터 와이어(2) 및 센서 와이어(3)가 설치되어 있다.(1) is an electric blanket main body, The heater wire 2 and the sensor wire 3 are provided in the inside.

즉, 제2도는 히이터 와이어(2)를 나타낸 도면인데, 코어(2a)에 발열체로서의 발열선(2b)를 감고, 그 위체 소정의 온도로 용융되는 나일론층(2c)을 피복하고 다시 과열감지선(2d)을 감아서 그 외부에 전기 절연층(2e)을 피복한 것이다. 또, 제3도는 센서 와이어(3)를 나타낸 도면이며, 코어(3a)에 제1의 도체(3b)를 감고, 그 위에 부의 온도계수의 임피던스 특성을 가진 감열층(3c)을 피복하고, 다시 제2의 도체(3d)를 그 위에 감아서 그 외부에 전기절연층(3e)을 피복한 것이다.That is, FIG. 2 is a view showing the heater wire 2. The heating wire 2b is wound around the core 2a as a heating element, and the nylon layer 2c is melted at a predetermined temperature of the upper body. 2d) is wound and the electrical insulation layer 2e is coated on the outside thereof. 3 is a diagram showing the sensor wire 3, the first conductor 3b is wound around the core 3a, and the heat-sensitive layer 3c having a negative impedance characteristic of negative temperature coefficient is coated thereon. The second conductor 3d is wound thereon and the electrical insulation layer 3e is coated on the outside thereof.

한편, (4), (5)는 한쌍의 교류 전원 단자이며, 이들의 사이에는 발열선(2b)과 스위칭 소자로서의 다이리스터(6)와 안전기로서의 온도 퓨즈(7)와의 직렬회로가 접속되어 있다. (8)은 온도 설정용 가변 저항이고, (9)는 고정저항인데, 이들은 센서와이어(3)의 감열층(3c)의 임피던스 감지선(2d)과, 온도 퓨즈(7)를 가열하는 히이터(10) 및 온도 퓨즈(7)를 통하여 교류 전원단자(4), (5) 사이에 접속되어 있고, 도체(3b), (3d)에는 저항(11), (12), (13) 및 콘덴서(14)로 되는 분압회로(15)가 접속되어 있다.On the other hand, (4) and (5) are a pair of AC power supply terminals, between which the series circuit of the heating line 2b, the thyristor 6 as a switching element, and the thermal fuse 7 as a safety device is connected. . (8) is a variable resistor for temperature setting, (9) is a fixed resistor, these are the impedance sensing line (2d) of the heat-sensitive layer (3c) of the sensor wire (3), and the heater for heating the thermal fuse ( 10) and the thermal fuse 7 are connected between the AC power terminals 4 and 5, and the conductors 3b and 3d are resistors 11, 12, 13 and a capacitor ( The voltage dividing circuit 15, which is a member 14, is connected.

한편, (16)은 직류 전원회로인데, 저항(17), 제너 다이오드(18), 다이오드(19) 및 (20), 콘덴서(21) 및 (22)로 구성된다. (23)은 동기 회로인데, 4개의 다이오드(24a) 내지 (24d)로 되는 전파 정류기(24), 저항(25) 내지 (29), 트랜지스터(30) 및 (31)로 된다. (32)는 온도검출회로인데, 제너 다이오드(33) 및 (34), 연산증폭기(35), 다이오드(36), 저항(37), 콘덴서(38)로 된다. (39)는 샘플링용의 게이트 회로인데, 제너 다이오드(40)로 되는 제1의 기준전압발생회로(41), 저항(42) 내지 (44), 트랜지스터(45)로 된다.On the other hand, 16 is a DC power supply circuit, which is composed of a resistor 17, a zener diode 18, diodes 19 and 20, and capacitors 21 and 22. Reference numeral 23 denotes a synchronous circuit, which includes a full-wave rectifier 24, resistors 25 to 29, transistors 30, and 31 that are four diodes 24a to 24d. Numeral 32 denotes a temperature detection circuit, which includes Zener diodes 33 and 34, operational amplifier 35, diode 36, resistor 37, and capacitor 38. Reference numeral 39 denotes a gate circuit for sampling, and includes a first reference voltage generator circuit 41, resistors 42 to 44, and a transistor 45 that serve as a zener diode 40.

(46)은 제1의 비교제어 회로로서의 오픈 콜렉터형의 연산증폭기이다. (47)은 샘플링 용의 게이트회로인데, 3개의 다이오드(48a) 내지 (48c)로 되는 제2의 기준전압발생회로(48)와 저항(49), (50)으로 된다.Reference numeral 46 denotes an operational collector of the open collector type as the first comparison control circuit. Reference numeral 47 denotes a gate circuit for sampling, which is composed of a second reference voltage generator circuit 48 consisting of three diodes 48a to 48c and resistors 49 and 50.

(51)은 제2의 비교제어회로로서의 연산증폭기이다. (52)는 점호제어용 트랜지스터이고, (53) 내지 (55)는 저항이며, (56)은 점호용 콘덴서, (57)은 저항, (58) 및 (59)는 잡음방지용 저항 및 콘덴서이다. (60)은 설정온도 가변회로인데 연산증폭기(61), 트랜지스터(62), (63), 다이오드(64), 내지 (68)로 구성되는 제3기준전압발생회로(69)와 저항(71) 내지 (73)을 갖고 있다.Numeral 51 denotes an operational amplifier as the second comparison control circuit. Reference numeral 52 denotes a firing control transistor, 53 through 55 denote resistors, 56 denotes a firing capacitor, 57 denotes a resistor, and 58 and 59 denote noise preventing resistors and capacitors. Reference numeral 60 denotes a set temperature variable circuit, in which a third reference voltage generation circuit 69 and a resistor 71 composed of operational amplifiers 61, transistors 62 and 63, diodes 64 to 68 are formed. To (73).

또, 저항(71)의 일단은 다이오드(20)와 콘덴서(21)의 공통 접속점에 접속되어 있다. (74)는 다이리스터(6)의 온·오표를 검지하는 검지회로인데, 4개의 다이오드(75a) 내지 (75d)로 된 전파정류회로(75), 저항(76) 내지 (82), 트랜지스터(83) 내지 (87), 다이오드(88) 및 (89) 로 된다. (90)은 다이스터(6)의 고장을 검지하는 고장 검지회로인데, 저항(91) 내지 (97), 콘덴서(98), 2개의 다이오드(99) 및 (100), 연산증폭기(101), 트랜지스터(102) 및 (103)으로 된다. (104)는 온도퓨즈(7)를 가열하는 히이터이고, (105)는 다이오드이며,(106)은 히이터(104)의 통전과 단전을 제어하는 다이리스터이고, (107)은 점호용 콘덴서이며, (108)은 저항이다.One end of the resistor 71 is connected to a common connection point between the diode 20 and the capacitor 21. Denoted at 74 is a detection circuit for detecting the ON / OFF of the thyristor 6, a full-wave rectifier circuit 75 consisting of four diodes 75a to 75d, resistors 76 to 82, and a transistor ( 83) to 87, diodes 88 and 89, respectively. Reference numeral 90 denotes a failure detection circuit for detecting a failure of the dyster 6. The resistors 91 to 97, the capacitor 98, the two diodes 99 and 100, the operational amplifier 101, Transistors 102 and 103. Numeral 104 denotes a heater for heating the temperature fuse 7, 105 denotes a diode, 106 denotes a thyristor for controlling energization and disconnection of the heater 104, 107 denotes a firing capacitor, 108 is the resistance.

또, 제1도에 있어서 점선(P) 내에 위치된 직류전원회로(16), 검출전압 발생회로(32), 게이트회로(39), 연산증폭기(46), 게이트회로(47), 연산증폭기(51), 검출회로(74), 고장 검출회로(90)등의 구성부품은 집적회로화되어 한개의 IC패키지 내에 수용되고, 점선(P)와의 각 부품은 그밖에 설치된다.In FIG. 1, the DC power supply circuit 16, the detection voltage generation circuit 32, the gate circuit 39, the operational amplifier 46, the gate circuit 47, and the operational amplifier positioned in the dotted line P in FIG. 51), components such as the detection circuit 74 and the failure detection circuit 90 are integrated circuits and accommodated in one IC package, and each component with the dotted line P is provided elsewhere.

다음에 상기한 구성의 작용을 설명한다. 교류전원단자((4), (5) 사이에 교류전원(V_AC)이 인가되면, 가변저항(8), 고정저항(9), 감열층(3c)의 임피던스와 과열 감지선(2d) 및 히이터(10)의 직렬회로에 전류가 흘러서, 도체(3b), (3d) 사이에 감열층(3c)에서 분압된 교류검출전압(V_s)이 생성되고, 이것이 저항(11), (12)과 저항(13), 콘덴서(14)에서 다시 분압되어서 분압회로(15)의 출력 단자에 검출전압(Vi)이 출력되어, 연산증폭기(35)의 비반전 입력단자에 입력된다〔제5(a)도, 제5(c)도 참조〕.Next, the operation of the above configuration will be described. When AC power V _AC is applied between the AC power terminals 4 and 5, the impedance of the variable resistor 8, the fixed resistor 9, the heat-sensitive layer 3c and the overheat detection line 2d and An electric current flows in the series circuit of the heater 10, and the alternating current detection voltage V _s divided by the heat-sensitive layer 3c is generated between the conductors 3b and 3d, which is the resistances 11 and 12. The voltage is again divided by the over-resistance 13 and the condenser 14, and the detection voltage Vi is output to the output terminal of the voltage divider circuit 15 and input to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 35. ) And also the fifth (c)].

그리고 감열층(3c)의 임피던스는 전기 모포 본체(1)의 온도에 따라서 변화도므로 도체(3b), (3d) 사이에 발생하는 교류검출전압(V_S) 및 분압호로(15)에서 출력되는 검출 전압(Vi)는 전기 모포 본체(1)의 온도에 따른 전압이 된다. 그리고 분압회로(15)를 통하여 온도검출회로(32)에 입력된 검출전압(Vi)은 연산증폭기(35)로 완충 증폭되어, 이것이 다이오드(36)로 정류되고, 또한 콘덴서(38)에서 평활되어서 직류화되고, 온도 검출신호로서의 직류검출전압(Vd)이 된다〔제5(c)도 참조〕.Since the impedance of the heat-sensitive layer 3c changes depending on the temperature of the electric blanket main body 1, it is output from the alternating current detection voltage V _S and the voltage dividing arc 15 generated between the conductors 3b and 3d. The detection voltage Vi becomes a voltage according to the temperature of the electric blanket main body 1. The detection voltage Vi input to the temperature detection circuit 32 through the voltage dividing circuit 15 is buffered and amplified by the operational amplifier 35, which is rectified by the diode 36, and smoothed by the capacitor 38. It is made into a direct current and becomes a direct current detection voltage Vd as a temperature detection signal (see also fifth (c)).

따라서, 직류 검출전압(Vd)는 전기 모포 본체(1)의 온도에 따른 전압이 된다. 한편, 제너다이오드(18)의 양단에는 최대치가 일정화된 교류전압이 발생하여, 모선(109) 및 (110) 사이에서 다이오드(20)로 정류되고, 또 전해 콘덴서(21)로 평활하게 된 저압의 직류전압(Vcc-Vee)이 인가된다. 그리고, 동기회로(23)의 트랜지스터(30)의 베이스. 에미터 사이에는 전파정류기(24)로 직류화된 제5(b)도에 표시한 전압(Va)이 인가되므로, 그 트랜지스터(30)는 교류 전원단자(4), (5) 사이에 인가된 교류전원의 “0”전압근방에서, 그 교류전원과 동기하여 차단되고, 트랜지스터(31)는 트랜지스터(30)의 도통시에 도통하여 콜렉터가 저레벨(Vee)이 되며, 또 트랜지스터(30)의 차단시에 차단하여 고레벨(Vcc)이 되므로, 제6(c)도에 표시한 파형(Vp)이 출력된다.Therefore, the DC detection voltage Vd becomes a voltage according to the temperature of the electric blanket main body 1. On the other hand, an alternating voltage having a constant maximum is generated at both ends of the zener diode 18, rectified by the diode 20 between the bus lines 109 and 110, and smoothed by the electrolytic capacitor 21. DC voltage of Vcc-Vee is applied. And the base of the transistor 30 of the synchronization circuit 23. Since the voltage Va shown in FIG. 5 (b), which is direct-currentized by the full-wave rectifier 24, is applied between the emitters, the transistor 30 is applied between the AC power supply terminals 4 and 5. In the vicinity of the "0" voltage of the AC power supply, it is cut off in synchronism with the AC power supply, and the transistor 31 is turned on when the transistor 30 is turned on, and the collector becomes low level (Vee), and the transistor 30 is cut off. Since it is interrupted at the time and becomes high level Vcc, the waveform Vp shown in FIG. 6 (c) is output.

한편, 트랜지스터(45)는 베이스테 고레벨이 주어졌을 때 도통하여 콜렉터가 저레벨이 되고, 이때 제1의 기준 전압발생회로(41)가 유효화되어 게이트회로(39)의 출력단자인 제너 다이오드(40)와 저항(43)의 공통 접속점은 제너 다이오드(40)의 제너전압에 의하여 모선(109)의 전압(Vcc)에 대하여 약 4.9V 낮은 제1기준전압(-Vr₁)이 된다. 또, 그 트랜지스터(45)는 베이스에 저레벨이 주어졌을 때 차단되어 게이트 회로(39)의출력단자가 고레벨(Vcc)이 된다. 그리고 트랜지스터(45)의 베이스에는 동기회로(23)의 출력이 주어지므로, 제1의기준전압(-Vr₁)이 동기회로(23)에 의하여 샘플링되고, 게이트 회로(39)의 출력단자에 제5(c)도에 도시한 샘플링 결과 신호(V₁)가 출력된다. 그리고, 온도 리출회로(32)에서 출력되는 직류검출전압(Vd)이 연산증폭기(49)의 비반전 입력단자에 입력되고, 또 게이트회로(39)의 샘플링 결과 신호(V₁)가 연산증폭기(46)의 반전입력단자에 입력되어, 양자가 그 연산 증폭기(46)에서 비교된다.On the other hand, the transistor 45 conducts when a high base level is given, and the collector becomes a low level. At this time, the first reference voltage generating circuit 41 is activated, so that the zener diode 40 which is an output terminal of the gate circuit 39 is provided. The common connection point between the and the resistor 43 becomes the first reference voltage (-Vr ₁ ) which is about 4.9 V lower than the voltage Vcc of the bus line 109 by the zener voltage of the zener diode 40. The transistor 45 is cut off when a low level is given to the base, and the output terminal of the gate circuit 39 becomes a high level Vcc. Since the output of the synchronization circuit 23 is given to the base of the transistor 45, the first reference voltage (-Vr ₁ ) is sampled by the synchronization circuit 23, and the output terminal of the gate circuit 39 is provided to the output terminal of the gate circuit 39. The sampling result signal V ₁ shown in Fig. 5 (c) is output. Then, the temperature re-direct-current detection voltage (Vd) outputted from the in - taking (32) is input to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 49, and the sampling result signal (V ₁₎ of the gate circuit 39 operational amplifier Input to the inverting input terminal of (46), both are compared in the operational amplifier 46.

그에 따라 온도검출회로(32)에서 출력되는 직류검출전압(Vd)은 회로가 정상으로 작동하고 있을 때에는 전기 모포 본체(1)의 온도가 실온정도일 때도 제1기준전압(-Vr₁) 보다 높은 값을 출력하도록 되어 있고, 따라서 V₁= Vr₁이 되어, (Vd)가 (-Vr₁)보다 높을 때 연산증폭기(46)는 오프로 되고, 기타의 (Vd)가 (-Vr₁)보다 낮을 때는 연산증폭기(46)가 온으로 된다.Accordingly, the DC detection voltage Vd output from the temperature detection circuit 32 is higher than the first reference voltage (-Vr ₁ ) even when the temperature of the electric blanket body 1 is about room temperature when the circuit is operating normally. And V ₁ = Vr ₁ , so that the operational amplifier 46 is off when (Vd) is higher than (-Vr ₁ ), and other (Vd) is lower than (-Vr ₁ ). At that time, the operational amplifier 46 is turned on.

그리고, 저기 모포 본체(1)의 온도가 실온(예컨데 20℃ 정도)으로 냉각되고 있는 상태〔제7도 및 제8도에 시간(t₀)으로 표시됨〕에서 교류전원(4), (5) 사이에 교류전원이 인가되면, 발열선(2b)이 통전됨에 따라 전기 모포 본체(1)가 가열되고, 전기모포 본체(1)의 온도(T_L)및 센서 와이어(3)의 온도(T_H)가 제7(a)도와 같이 상승하여 직류검출전압(Vd)이 제8(a)도, 제8(c)도와 같이 상승한다. 시간(t₀)에 연산증폭기(61)의 출력(V₆₁)은 제8(b)도에 나타낸 바와 같이 저레벨이므로 트랜지스터(62)는 도통하고, 제3의 기준전압발생회로(69)의 전압(-Vr₁)은 2개의 다이오드(67) 및 (68)의 순방향의 전압(약 0.7×2)에 의해 (Vcc)에 대하여 약 1.4V 낮아지게 되어 있다. 그리고 이때 트랜지스터(63)가 도통되어 있으므로, 제2의 기준전압 발생회로(48)의 다이오드(48a), (48b)의 공통 접속점의 전압이 (Vcc)로 되어 제2기준전압(-Vr₂)이 다이오드(48b), (48c)의 순방향 전압강하(약 0.7V×2)에 따라, (Vcc) 보다 약 1.4V 낮은 보정 설정 온도 신호(Y)를 출력하고, 이에 의하여 설정 온도가 제7(a)도에 나타낸 바와 같이 기준 설정 온도(T_s1)에서 보정 설정 온도(T_s2)에 예를들면 약 10℃상승된다. 그리고, 연산증폭기(46)가 온·오프되는 정상작동시에는 게이트 회로(47)의 출력단자, 즉 저항(50)과 연산증폭기(51)의 반전입력단자와 공통 접속점이 연산증폭기(46)의 출력에 의하여 샘플링되어 제5(d)도에 나타낸 샘플링 결과 신호(V₂)가 출력된다. 그 신호(V₂)는 교류 전원의 “0”전압근방에서 (-Vr₁)로 되고 그 이외일 때는 (Vee)가 된다. 그리고 연산증폭기(51)의 반전입력 단자에 신호(V₂)가 입력되고 연산증폭기(51)의 비반전 입력단자에 직류검출전압(Vd)이 입력되어서, 양자가 연산증폭기(51)에 의해 비교된다.Then, in the state where the temperature of the blanket main body 1 is cooled to room temperature (for example, about 20 ° C.) (indicated by the time t _{0 in} FIGS. 7 and 8), the AC power source 4, (5) When an AC power source is applied therebetween, as the heating wire 2b is energized, the electric blanket main body 1 is heated, the temperature T _L of the electric blanket main body 1 and the temperature T _H of the sensor wire 3. As shown in FIG. 7A, the DC detection voltage Vd increases as shown in FIG. 8A and FIG. 8C. At time t ₀ , the output V ₆₁ of the operational amplifier ₆₁ is at a low level as shown in FIG. 8 (b), so that the transistor 62 is turned on and the voltage of the third reference voltage generating circuit 69 is turned on. (-Vr ₁ ) is lowered by about 1.4V with respect to (Vcc) by the forward voltages (about 0.7x2) of the two diodes 67 and 68. At this time, since the transistor 63 is turned on, the voltage at the common connection point of the diodes 48a and 48b of the second reference voltage generation circuit 48 becomes (Vcc) and the second reference voltage (-Vr ₂ ) According to the forward voltage drop (about 0.7 V x 2) of the diodes 48b and 48c, a correction set temperature signal Y of about 1.4 V lower than (Vcc) is output, whereby the set temperature is set to 7th ( As shown in a) figure, it raises about 10 _degreeC , for example from correction | standard set temperature _Ts1 to correction set temperature _Ts2 . In the normal operation in which the operational amplifier 46 is turned on and off, the output terminal of the gate circuit 47, that is, the inverting input terminal of the resistor 50 and the operational amplifier 51 and the common connection point of the operational amplifier 46 are connected to each other. The sampling result signal V ₂ shown in Fig. 5D is sampled by the output. The signal (V ₂ ) becomes (-Vr ₁ ) near the "0" voltage of the AC power supply, and otherwise (Vee). Then, the signal V ₂ is input to the inverting input terminal of the operational amplifier 51 and the DC detection voltage Vd is input to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 51, so that both are compared by the operational amplifier 51. do.

그리고 전기 모포 본체(1)의 설정 온도 보다 낮아져서, 전압(Vd)이 신호(V₂)의 피이크 전압(전압 -Vr₂)보다 낮아질 경우(제5도에 시간(T₁)으로 표시됨)는 연산증폭기(51)의 출력전압(V₀)이 교류전압의 “0”전압근방에서 전압(Vee)까지 처지는 파형이 되고, 그 출력전압(V₁)이 트랜지스터(52)의 베이스에 저항(53)을 통하여 입력되므로, 전압(V₁)이 낮은 레벨일 때〔전압(Vee)와 같을 때〕는 트랜지스터(52)가 도통하여 콜렉터 전압(Vc)이 상승하며〔제5(f)도 참조〕, 다이리스터(6)의 게이트에 제5(g)도로 나타낸 바와 같이 교류전류의 “0”전압근방에서 콘덴서(56)에 정류된 전하가 게이트 전류(Ig)로서 흘러들어가게 되어, 그 다이리스터(6)가 교류전원의 정의 반사이클 기간동안 도통하므로써 발열선(2b)의 양단에 제5(h)도로 나타낸 바와 같이 교류전압(Vh)이 인가되고, 발열선(2b)이 발열하게 된다.When the voltage Vd becomes lower than the peak voltage (voltage -Vr ₂ ) of the signal V ₂ (indicated by the time T _{1 in} FIG. 5), the temperature is lower than the set temperature of the electric blanket main body 1. The output voltage V ₀ of the amplifier 51 becomes a waveform which sags from the "0" voltage of the AC voltage to the voltage Vee, and the output voltage V ₁ is a resistor 53 at the base of the transistor 52. Since the voltage V ₁ is at a low level (when the same as the voltage Vee), the transistor 52 is turned on to increase the collector voltage Vc (see also fifth (f)). As shown by the fifth (g) degree in the gate of the dyister 6, the charge rectified in the capacitor 56 near the " 0 " voltage of the alternating current flows as the gate current Ig, and the diester 6 Is applied during the positive half-cycle period of the AC power supply, so that the AC voltage Vh is applied to both ends of the heating line 2b as shown by the fifth (h). , The heating line (2b) is to generate heat.

이와 같이 하여 발열선(2b)에서 통전되면, 시간(t₁)에 온도센서(3)에 의한 검출온도(T_H)가 기준설정 온도(T_s1)로 되는데, 시간(t₀)에 설정온도가 보정설정 온도(T_S2)로 상승되고 있으므로, 온도센서(3)에 의한 검출온도(T_H)가 보정 설정온도(T_S2)에 도달할 때(시간 t₂)까지 발영선(2b)에서 연속 통전된다. 그리고 시간(t₂)에 온도센서(3)에 의한 검출 온도가 (T_S2)를 초과하면, 전류 검출전압(Vd)이 제2기준전압 발생회로(48)의 출력전압(-Vr₂)및 제3기준전압발생회로(69)의 출력전압(Vr₃)을 넘게 되고, 연산증폭기(51) 및 (61)의 출력(V₁) 및 (V₆₁)이 각기 저레벨에서 고레벨로 변화한다. 그리고, 전압(V₆₁)이 고레벨로 변화함에 따라 트랜지스터(62), (63)는 각기 오프가 되고, 제3의 기준전압 발생회로(69)의 전압(-Vr₃)은 5개의 다이오드(64) 내지 (68)의 순방향 전압강하(약 0.7V×5)에 따라 모선(109)에 대하여 약 3.5V 낮은 전압으로 변화되며, 동시에 제2의 기준전압 발생회로(48)의 전압(-Vr₂)은 3개의 다이오드(48a) 내지 (48c)의 순방향 전압강하(약 0.7V×3)에 의해 모선(109)의 전압(Vcc)에 대하여 약 2.1V 낮은 기준설정 온도 신호(X)가 된다.In this way, when the electrification in the heating line (2b), there is a detected temperature (T _H) is based on a set temperature (T _s1) by the temperature sensor (3) to the time (t _1), the set temperature at the time (t ₀₎ Since the temperature rises to the correction set temperature T _S2 , the detection temperature T _H by the temperature sensor 3 continues on the emission line 2b until the temperature reaches the correction set temperature T _S2 (time t ₂ ). It is energized. When the detected temperature by the temperature sensor 3 exceeds T _{S2 at} time t ₂ , the current detection voltage Vd becomes the output voltage (−Vr ₂ ) and the second reference voltage generating circuit 48. The output voltage Vr ₃ of the third reference voltage generation circuit 69 is exceeded, and the outputs V ₁ and V _{61 of the} operational amplifiers 51 and 61 respectively change from the low level to the high level. As the voltage V ₆₁ changes to a high level, the transistors 62 and 63 are turned off, respectively, and the voltage (-Vr ₃ ) of the third reference voltage generation circuit 69 is divided into five diodes 64. The voltage of the second reference voltage generation circuit 48 (-Vr ₂ ) is changed to about 3.5V lower with respect to the bus bar 109 according to the forward voltage drop (about 0.7V × 5) of () to (68). ) Becomes the reference temperature signal X which is about 2.1 V lower than the voltage Vcc of the bus 109 by the forward voltage drop (about 0.7 V x 3) of the three diodes 48a to 48c.

즉, 시간(t₂)에 설정온도가 보정 설정 온도(T_S2)에서 기준 설정 온도(T_S1)로 복귀되고, 그 이후에는 직류 검출전압(Vd)과 샘플링 결과신호(V₂)와의 비교에 의해 다이리스터(6)의 온·오프가 제어된다. 그리고 직류검출전압(Vd)이 샘플링 결과 신호(V₂)의 피이크치(상술한 기준설정온도(T_S1)보다 높은 시간(T₂)에 있어서는 연산증폭기(51)의 출력전압(V₁)이 전압( Vcc)과 같은 일정 전압 파형〔제5(e)도 참조〕이 되고, 트랜지스터(52)가 오프 상태를 유지하게 되므로, 콘덴서(56)는 방전하고 다이리스터(6)가 오프 상태를 나타내며, 직류 검출전압(Vd)이 샘플링 결과 신호(V₂)의 피이크치(상술한 기준 설정 온도 T_S1) 보다 낮은 기간(T₁)에 있어서는 다이리스터(6)가 도통된다. 그 경우 직류 검출전압(Vd)이 (-Vr₂)이하가 되면, 즉시 발열선(2b)에서 통전하므로, 시간(t₂) 이후에는 직류 검출전압(Vd)이 제3의 기준전압(-Vr₃) 보다 낮아지는 일이 없다.That is, at the time t ₂ , the set temperature is returned from the correction set temperature T _S2 to the reference set temperature T _S1 , and thereafter, the comparison between the DC detection voltage Vd and the sampling result signal V ₂ is performed. The on / off of the thyristor 6 is controlled by this. At the time T _{2 at which the} DC detection voltage Vd is higher than the peak value of the sampling result signal V ₂ (the above-described reference set temperature T _S1 ), the output voltage V ₁ of the operational amplifier 51 is increased. It becomes a constant voltage waveform (see also fifth (e)) such as the voltage Vcc, and the transistor 52 is kept in the off state, so that the capacitor 56 discharges and the thyristor 6 is in the off state. In the period T _{1 in which the} DC detection voltage Vd is lower than the peak value of the sampling result signal V ₂ (the above-described reference set temperature T _S1 ), the thyristor 6 becomes conductive. When (Vd) is less than or equal to (-Vr ₂ ), since the electricity is immediately supplied to the heating line (2b), the DC detection voltage (Vd) becomes lower than the _third reference voltage (-Vr ₃ ) after the time (t ₂ ). There is no

이와 같이 온도센서(3)의 검출온도(T_H)는 시간(t₁)에 기준 설정온도(T_S1)에 도달하지만, 설정온도가 시간(t₀)에 보정 설정 온도(T_S2)로 변화되고 있으므로 시간(t₁)에서 (t₂) 사이에도 발열선(2b)이 연속 통전되어 제7(a)도에 나타낸 바와 같이 센서 와이어(3)의 온도(T_H) 및 전기 모포 본체(1)의 온도(T_L)가 변화하고, 발열선(2b)으로의 입력전력(P_L)은 제7(b)도에 표시한 바와 같이 되고, 시간(t₁)에서 (t₂) 사이에도 발열선(2b)이 연속 통전됨에 따라, 시간(t₂)에 전기 모포본체(1)의 온도는 목표로 하는 설정온도가 된다.In this way, the detected temperature T _H of the temperature sensor 3 reaches the reference set temperature T _S1 at time t ₁ , but the set temperature changes to the corrected set temperature T _S2 at time t ₀ . Since the heating wire 2b is continuously energized between the times t ₁ and t ₂ , the temperature T _H of the sensor wire 3 and the electric blanket main body 1 are as shown in FIG. 7 (a). The temperature T _L changes, and the input power P _L to the heating line 2b is as shown in FIG. 7 (b), and the heating line (T ₂ ) is also between (t ₂ ) and time t ₁ . As 2b) is continuously energized, at the time t ₂ , the temperature of the electric blanket body 1 becomes the target set temperature.

그리고, 제7(a)도에 표시한 전기 모포본체(1)의 온도(T_L) 및 (T_L')의 변화에서 분명한 바와 같이 실제의 설정온도로 정상상태가 될 때까지의 시간이 대폭으로 단축된다.Then, as is apparent from the change in temperature T _L and T _L 'of the electric blanket body 1 shown in FIG. Is shortened.

따라서, 다이리스터(6)가 정상의 차단상태를 나타내고 있을 때에는 그 다이리스터(6)의 애노우드·캐소우드 사이에 저항(76)을 통하여 병렬로 접속된 전파정류기(75)에 제6(a)도의 기간(Ta)에 표시한 것과 같은 교류전원이 인가되므로, 검지회로(74)의 트랜지스터(83)의 베이스·에미터 사이에는 전파정류기(75)로 직류화된 전압이 인가되고, 트랜지스터(85)가 트랜지스터(30)와 같은 타이밍을 교류전원에 동기하여 도통 및 차단되어 트랜지스터(85)의 콜렉터 전압(Vt)은 제6(b)도에 표시한 것과 같이 되며, 다이오드, (88), (89) 및 트랜지스터(86)로서 OR게이트 회로를 통하여 동기회로(23)의 출력(Vp)과 전압(Vt)이 합성되고 트랜지스터(87)의 콜렉터에 검지전압(Va)이 출력되어 검지전압(Va)이 저레벨일 때 콘덴서(98)가 충전되고, 전압(V₁)이 저레벨일 때 트랜지스터(102)가 온 되어 콘덴서(98)에 정류된 전하가 방전되며 시간(Ta)에 있어서는 연산 증폭기(101) 비반전 입력단자의 전압(Vca)은 제6(f)도로 표시한 것과 같이 된다.Therefore, when the die thruster 6 exhibits a normal shut-off state, the sixth (a) is connected to the full-wave rectifier 75 connected in parallel via the resistor 76 between the anode and the cathode of the die thruster 6. Since an alternating current power source as shown in the period Ta of FIG. 2 is applied, a voltage, which is directly converted to the full-wave rectifier 75, is applied between the base and the emitter of the transistor 83 of the detection circuit 74 and the transistor ( 85 conducts and interrupts the same timing as the transistor 30 in synchronism with an AC power supply, so that the collector voltage Vt of the transistor 85 is as shown in FIG. 6 (b), and a diode, 88, An output Vp and a voltage Vt of the synchronous circuit 23 are synthesized through the OR gate circuit as the 89 and the transistor 86, and the detection voltage Va is output to the collector of the transistor 87 to detect the detection voltage ( Va) is one low-level when capacitor 98 is being charged, the voltage (V _1), a low-level one when the transistor 102 is turned on In the operational amplifier 101, voltage (Vca) of the non-inverting input terminal to the control capacitor 98. The charge and discharge time (Ta) is a rectification as indicated road claim 6 (f).

한편, 연산증폭기(101)의 반전 입력단자에는 샘플링 결과 신호(V₂)에 동기하여 상승된 전압(V₃)이 입력되어 있고, 전압(Vca) 및 (V₃)가 연산증폭기(101)에 의해 비교된다. 그리고 시간(Ta)에 있어서는 콘덴서(98)의 충·방전이 주기적으로 이루어지고 있으므로, 전압(Vca)는 (V₂)보다 높고, 연산증폭기(101)의 출력단자의 전압(V₂)이 제6(g)도에 표시한 바와 같이 고레벨에서 트랜지스터(103)가 차단되고 또 다이리스터(106)가 차단되고 있다. 그러나, 다이리스터(6)가 고정되어, 예를 들면 순방향의 내압이 낮아졌을 때에는 제6도에 시간(Tb)로 표시한 것과 같이 연산 증폭기(51)의 출력 전압(V₁)이 낮은 레벨에서 다이리스터(6)의 게이트에 점호신호가 주어지지 않음에도 불구하고, 그 다이리스터(6) 애노우드·캐소우드 사이의 전압(Vscr)이 내압을 넘은 시점에서 도통 상태가 된다〔제6(a)도 참조〕.On the other hand, the inverting input terminal of the operational amplifier 101, and is synchronized to the input is a rising voltage (V ₃₎ on a sampling result signal (V _2), the voltage (Vca), and (V ₃₎ is an operational amplifier (101) By comparison. In addition, since the charging and discharging of the capacitor 98 are periodically performed at time Ta, the voltage Vca is higher than V ₂ , and the voltage V ₂ of the output terminal of the operational amplifier 101 is zero. As shown in Fig. 6 (g), the transistor 103 is cut off at the high level and the thyristor 106 is cut off. However, when the die thruster 6 is fixed and, for example, the internal voltage in the forward direction is lowered, the output voltage V ₁ of the operational amplifier 51 is at a low level as indicated by the time Tb in FIG. Although a firing signal is not given to the gate of the thyristor 6, the voltage Vscr between the anode and cathode of the thyristor 6 becomes a conducting state when the breakdown voltage exceeds the breakdown voltage. See also).

그리고 이와 같이 하여 다이리스터(6)가 고장 상태에서 도통하면, 발열선(2b)이 도통상태가 되지만, 검지회로(74)의 전파정류기(75)는 출력을 발생하지 못하게 되므로 트랜지스터(83) 및 (84)는 다이리스터(6)가 도통하였을 때 차단되고, 또 트랜지스터(85)가 도통하여 전압(Vt)이 저레벨(Vee)로 되며, 전압(Va)이 다이리스터(6)가 도통할 때 저레벨 전압(Vee)이 되어, 콘덴서(98)를 충전하게 되므로 전압(Vca)이 떨어져서 곧 전압(V₃)의 피이크치를 밑돌게 된다. 그러면, 전압(V₃)의 피이크치에 동기하여 연산증폭기(101)의 출력단자의 전압(V₂)이 교류전원의 “0”전압근방에서 제6(g)도에 표시한 바와 같이 저전압 되어, 다이리스터(106)가 도통되므로 히이터(104)가 도통되고, 온도 퓨즈(7)가 가열 용단되어서 발열설(2b)으로의 통전이 차단된다. 또, 다이리스터(6)의 역방향의 내압이 저하되었을 때는 다이오드(105)를 통하여 히이터(104)가 통전되고, 온도 퓨즈(7)가 가열 용융되어 발열선(2b)으로의 통전이 차단된다. 또, 다이리스터(6)의 역방향 내압이 처하되었을 때는 다이오드(105)를 통하여 히이터(104)가 통전되고, 온도퓨즈(7)가 가열 용융되어 발열선(2b)으로의 통전이 차단된다.In this way, when the thyristors 6 conduct in a faulty state, the heating line 2b becomes a conduction state, but the full-wave rectifier 75 of the detection circuit 74 does not generate an output, so that the transistors 83 and ( 84 is cut off when the thyristor 6 is turned on, and the transistor 85 is turned on so that the voltage Vt is at the low level Vee, and the voltage Va is at the low level when the thyristor 6 is turned on. Since the voltage Vee is used to charge the capacitor 98, the voltage Vca drops and falls short of the peak value of the voltage V ₃ . Then, in synchronization with the peak value of the voltage V ₃ , the voltage V ₂ of the output terminal of the operational amplifier 101 becomes low voltage as shown in FIG. 6 (g) near the “0” voltage of the AC power supply. Since the thyristors 106 are turned on, the heaters 104 are turned on, and the thermal fuse 7 is blown off to cut off electricity to the heat generating element 2b. Moreover, when the internal pressure of the reverse direction of the thyristor 6 falls, the heater 104 is energized through the diode 105, the thermal fuse 7 heats and fuses, and the electricity supply to the heating line 2b is interrupted | blocked. When the reverse withstand voltage of the thyristors 6 is applied, the heater 104 is energized through the diode 105, and the heat fuse 7 is heated and melted to block the energization of the heating line 2b.

그리고, 상기한 구성에서는 센서 와이어(3)를 과열 감지발열선(2)에서 소정간격을 두어 배치한 것을 예로 들어 설명하였으나, 발열선(2b)가 과열감지선(2d)와의 사이의 나일론층(2c)을 감열층(3c)으로 하여 발열선(2b)과 온도 센서를 일체화한 것에도 적용할 수 있다.In the above configuration, the sensor wire 3 is disposed with a predetermined distance from the overheat detection heating line 2 as an example, but the heating layer 2b is disposed between the nylon layer 2c between the overheat detection line 2d. It is also applicable to the integration of the heating line 2b and the temperature sensor with the heat sensitive layer 3c.

또, 다이리스터(6) 대신에 스위칭 소자로서 트라이 액을 사용해도 좋고, 다이리스터(6)로 릴레이를 구동하여 그 릴레이의 접편으로 발열선(2b)의 통전과 단전을 하도록 해도 된다.In addition, a triac may be used as the switching element instead of the die thruster 6, or the relay may be driven by the die thruster 6, and the energization and disconnection of the heating line 2b may be performed in contact with the relay.

본 발명은 이상의 설명에서 밝힌 바와 같이, 발열체로 가열되는 부하의 온도가 단시간에 정상온도 상태에 도달하도록 한 온도제어장치를 제공할 수 있는 것이다.The present invention can provide a temperature control device in which the temperature of the load heated by the heating element reaches a normal temperature state in a short time as described above.

Claims

A temperature control device in which a detection temperature of a sensor wire disposed in the vicinity of a heating element is compared with a setting temperature, and control of energization and disconnection to the heating element is controlled in accordance with a result of the comparison, wherein the set temperature when the heating operation of the heating element is started. Is set to a correction set temperature higher than the reference set temperature, and the set temperature variable circuit 60 for returning the set temperature to the reference set temperature when the detection temperature reaches the correction set temperature due to heat generation of the heating element is provided. Temperature control device, characterized in that.