JPH01196611A - Temperature control device - Google Patents

Temperature control device

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JPH01196611A
JPH01196611A JP63021542A JP2154288A JPH01196611A JP H01196611 A JPH01196611 A JP H01196611A JP 63021542 A JP63021542 A JP 63021542A JP 2154288 A JP2154288 A JP 2154288A JP H01196611 A JPH01196611 A JP H01196611A
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temperature
signal
driving means
heater
comparing
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Takashi Kashimoto
隆 柏本
Kazutoshi Nagai
和俊 永井
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To suppress the rise of a temperature under a cushion and to prevent the degradation of the impedance of temperature thermal resin by executing temperature detection at a non-energizing time to the heater line of floor- warming, etc., in a constant period, determining the energizing time to the heater line according to the difference of the temperature and detecting the local heat insulating condition of the heater line during heater energizing. CONSTITUTION:Since a control means 76 drives and re-starts a driving means 40 in the constant period, the exact temperature detection can be executed during the stop of the driving means 40. Since the driving means 40 is driven by the signal of a first comparing means 74, the energizing time to a heater line 9 in the constant period goes to the remaining time of a time to drive the driving means 40 by the signal of a first comparing means 74 from the stop of the driving means 40. When local heat insulation is generated during the heater energizing, since the energizing to the heater line is forcibly stopped by the signal of a second comparing means 102, an energizing rate can be decreased. Thus, the temperature rise under the cushion can be suppressed and the degradation of the impedance of the temperature thermal resin can be prevented.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電気カーペット、床暖などの電気暖房器具の
温度制御装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a temperature control device for electric heating appliances such as electric carpets and floor heaters.

従来の技術 従来のこの穏の電気暖房器具例えば電気カーペットの例
を第4図に示す。1は電気カーペット本体であり、本体
1の中に表面温度を検出する温度感熱樹脂6と、採暖に
寄与するヒータ線9とを別々に配線した、いわゆる二線
式とよばれている電気カーペットである。2は電気カー
ペット1の表面温度を制御するコントローラボックスで
ある。
2. Description of the Related Art An example of a conventional electric heating appliance such as an electric carpet is shown in FIG. 1 is an electric carpet main body, which is a so-called two-wire type electric carpet in which a thermosensitive resin 6 that detects the surface temperature and a heater wire 9 that contributes to heat collection are wired separately in the main body 1. be. 2 is a controller box that controls the surface temperature of the electric carpet 1.

第6図は、温度感熱樹脂6の一部分構成斜視図である。FIG. 6 is a perspective view of a portion of the thermosensitive resin 6. FIG.

一対の第1の電極線3.4の間に充填され温度によジイ
ンピーダンスが変化する温度感熱樹脂6が一体構成され
ている。なお6は芯糸、7は外皮であり、芯糸6のまわ
もにスパイラル状に巻かれた電極線3と、その周囲に温
度感熱樹脂6が充填され、その外側を同様にスパイラル
状に巻がれた電極線4があシ、外皮7でおおわれている
A thermosensitive resin 6, which is filled between the pair of first electrode wires 3.4 and whose diimpedance changes depending on the temperature, is integrally formed. In addition, 6 is a core thread, and 7 is an outer skin. The electrode wire 3 is spirally wound around the core thread 6, and the temperature-sensitive resin 6 is filled around the electrode wire 3, and the outside of the electrode wire 3 is similarly wound spirally. The electrode wire 4 that came off is covered with an outer sheath 7.

第6図は温度感熱樹脂5のインピーダンス温度特性変化
図であシ、温度上昇とともにインピーダンスが低下する
特性を有する。第7図は、電気カーペット1の採暖に寄
与するヒータ線9の一部分構成斜視図であシ、第2の電
極線8、ヒータ線9、絶縁樹脂1oが一体構成されてい
る。11は芯糸、12は外皮であシ、芯糸11のまわシ
にスパイラル状に巻かれた第2の電極線8と、その周囲
に絶縁樹脂1oが充填され、その外側を同様にスパイラ
ル状に巻かれたヒータ線9があシ、外皮12でおおわれ
ている。第8図は、従来の温度制御回路図である。13
は交流電源であシ、14は電源スィッチである。15,
18,17.18は抵抗、19.20はダイオード、2
1.22はコンデンサーである。抵抗15、一対の第1
の電極線3゜4と、温度感熱樹脂5のインピーダンス(
Z、!:称す。)と、抵抗16と、ダイオード19と、
コンデンサー21によって交流電源13の正サイクルの
平滑された温度信号電圧がえられる。検出される温度信
号電圧の関係式は交流電源13の電圧をvAcとすると
、概略(1)式のようになる。
FIG. 6 is a diagram showing changes in impedance temperature characteristics of the thermosensitive resin 5, which has a characteristic that the impedance decreases as the temperature rises. FIG. 7 is a partial perspective view of the heater wire 9 that contributes to heating the electric carpet 1. The second electrode wire 8, the heater wire 9, and the insulating resin 1o are integrally constructed. 11 is a core thread, 12 is an outer sheath, a second electrode wire 8 is spirally wound around the core thread 11, and an insulating resin 1o is filled around the second electrode wire 8; The heater wire 9 wound around the heater wire 9 is covered with an outer sheath 12. FIG. 8 is a conventional temperature control circuit diagram. 13
is an AC power supply, and 14 is a power switch. 15,
18, 17.18 is a resistor, 19.20 is a diode, 2
1.22 is a capacitor. Resistor 15, the first of the pair
The impedance of the electrode wire 3°4 and the temperature thermosensitive resin 5 (
Z,! : Called. ), a resistor 16, a diode 19,
A smoothed temperature signal voltage of the positive cycle of the AC power supply 13 is obtained by the capacitor 21 . The relational expression of the detected temperature signal voltage is approximately as shown in equation (1), assuming that the voltage of the AC power supply 13 is vAc.

1/(1+抵抗15/z)×vAc  ・・団・(1)
すなわち、温度上昇とともに温度感熱樹脂5のインピー
ダンスが低下するので平滑された温度信号電圧は低下す
る。また、ダイオード20.抵抗17、コンデンサー2
2で交流電源13の負のサイクルにおいても、温度感熱
樹脂5に正のサイクルと対称な電圧が印加されるように
なっている。これは、温度感熱樹脂5はナイロン系の化
学物質の樹脂であシ、分極劣化を防ぎインピーダンスの
安定化をはかるためである。23はダイオード、24,
25゜26.27.28は抵抗、29は所望の温度に設
定するための温度設定手段である可変抵抗器でらシ、3
Qはコンデンサーでアシこれらによシ平滑されて温度設
定電圧となる。31は制御手段であシ、温度感熱樹脂5
の温度信号電圧と、温度設定手段29の温度設定電圧を
比較制御しているものである。32はダイオード、33
.34は抵抗、35.36はコンデンサー、37は定電
圧ダイオードでアシ、38は電力制御手段であるリレー
、39はリレー38のサージ吸収用のダイオードである
。ダイオード32、抵抗33.34、コンデンサー35
.36、定電圧ダイオード37から制御手段31、リレ
ー38の駆動電源をえている。
1/(1+resistance 15/z)×vAc...group(1)
That is, as the temperature rises, the impedance of the thermosensitive resin 5 decreases, so the smoothed temperature signal voltage decreases. In addition, the diode 20. Resistor 17, capacitor 2
2, even in the negative cycle of the AC power source 13, a voltage symmetrical to that in the positive cycle is applied to the temperature thermosensitive resin 5. This is because the thermosensitive resin 5 is a nylon-based chemical resin, and is intended to prevent polarization deterioration and stabilize impedance. 23 is a diode, 24,
25° 26, 27, 28 are resistors, 29 is a variable resistor which is a temperature setting means for setting the desired temperature, 3
Q is smoothed by a capacitor and becomes the temperature setting voltage. 31 is a control means, temperature thermosensitive resin 5
The temperature signal voltage of the temperature setting means 29 and the temperature setting voltage of the temperature setting means 29 are compared and controlled. 32 is a diode, 33
.. 34 is a resistor, 35 and 36 are capacitors, 37 is a constant voltage diode, 38 is a relay which is a power control means, and 39 is a diode for surge absorption of the relay 38. Diode 32, resistance 33.34, capacitor 35
.. 36, the driving power for the control means 31 and the relay 38 is obtained from the constant voltage diode 37.

40はリレー38の駆動手段のトランジスターであシ、
41.42は抵抗、43はダイオードであシ、制御手段
31信号によりトランジスター40がオンオフし、リレ
ー38の制御を行ない、ヒータ9の通電の入り切シを制
御する。なお、抵抗42とダイオード43はリレー38
のチャタリングを防止するものである。44.45はダ
イオード、46.47は抵抗値の小さい発熱抵抗、48
は保安回路である。制御手段31が故障し、リレーG8
がオン状態のまま・で電気カーペット1本体のヒータ線
9の温度が異常に上昇し絶縁樹脂10が溶解し、第2の
電極線8とヒータ線9が接触することによって発熱抵抗
46.47に大電流が流れそのジュール熱で保安回路4
8を動作させて交流電源13を遮断するものである。な
お、通常は絶縁樹脂1oのインピーダンスは非常に大き
くしたがって発熱抵抗46,4了には微小な電流しか流
れないので保安回路48が動作することはない。
40 is a transistor for driving means of the relay 38;
41 and 42 are resistors, and 43 is a diode. A transistor 40 is turned on and off by a signal from the control means 31, controls a relay 38, and controls whether or not the heater 9 is energized. Note that the resistor 42 and diode 43 are connected to the relay 38.
This is to prevent chattering. 44.45 is a diode, 46.47 is a low resistance heating resistor, 48
is a safety circuit. Control means 31 is out of order and relay G8
When the heater wire 9 of the electric carpet 1 body remains on, the temperature of the heater wire 9 of the electric carpet 1 body rises abnormally, the insulating resin 10 melts, and the second electrode wire 8 and the heater wire 9 come into contact, causing the heating resistor 46.47 to rise. A large current flows and the Joule heat generates safety circuit 4.
8 is operated to cut off the AC power supply 13. Note that normally, the impedance of the insulating resin 1o is very large, so that only a small current flows through the heating resistors 46 and 4, so that the safety circuit 48 does not operate.

次に従来の技術の他の例として、第9図から第11図に
示すように比較的消費電力の小さい電気毛布に採用され
ているヒータ線と電極線が一体に構成されたいわゆる一
線式の毛布の例について説明する。なお、第4図乃至第
8図に示した従来例と同一構成部分には、同−付号を付
与している。
Next, as another example of the conventional technology, as shown in FIGS. 9 to 11, there is a so-called single-wire type electric blanket in which the heater wire and electrode wire are integrated, which is used in electric blankets with relatively low power consumption. An example of a blanket will be explained. Note that the same reference numerals are given to the same components as those of the conventional example shown in FIGS. 4 to 8.

第9図は電気毛布の全体外観図である。49は、電気毛
布本体であシ、6oはコントローラボックスであシ、電
気毛布49の中に温度感熱樹脂5とヒータ線9が一体に
構成された線が一本配線されている。第10図はヒータ
ー体型温度感熱樹脂の一部分構成斜視図で、ヒータ線9
と電極線51の間に温度によってそのインピーダンスが
変化する温度感熱樹脂6が充填されその温度特性は第6
図と同様である。なお、62は芯糸であり、53は外皮
である。第11図は一線式毛布の制御回路図である。1
3は交流電源であシ、14は電源スィッチである。5は
温度によりインピーダンスの変化する温度感熱樹脂であ
シ、9はヒータ線、51は電極線である。64はダイオ
ード、55.56は抵抗、57.58はコンデンサ、5
9は定電圧ダイオードでこれらによって定電圧回路を構
成している。60は温度検出用のベース接地されたトラ
ンジスタであシ、61.62.63はトランジ^ スタ保護用のダイオードであり、64は発熱抵抗^ で電極線51に接続されている。温度検出方法はベース
接地されたトランジスタ60が、交流電源△ 13の負の半サイクルでオンし、トランジスタの1へ のベーヌエミッタから、発熱抵抗64、電極線51、温
度感熱樹脂5、ヒータ線9と流れる温度信号電流をコレ
クタ側に接続された抵抗66、コンデンサ 57で温度
信号電圧に変換される。e6は電力制御手段であるサイ
リスタでヒータ線9の通電の入り切りを制御しているも
のであシ、66は抵抗、67はコンデンサーであり、ノ
イズによる誤動作を防止している。また温度検出はサイ
リスタが負の半サイクルが非導通であシ、温度感熱樹脂
6と電極線51の間にはいかなる部分においても均等な
電界がかかっておυヒータ線9全体の正確な温度検出が
できるものである。68はダイオード、69 、70 
、了1は抵抗、72は所望の温度に設定するための設定
手段である可変抵抗器、73はコンデンサーである。こ
れらの構成で平滑された温度設定電圧を作成している。
FIG. 9 is an overall external view of the electric blanket. Reference numeral 49 indicates an electric blanket main body, 6o indicates a controller box, and a single line in which a temperature-sensitive resin 5 and a heater wire 9 are integrated is wired inside the electric blanket 49. FIG. 10 is a perspective view of a part of the heater-type temperature-sensitive resin.
A thermosensitive resin 6 whose impedance changes depending on the temperature is filled between the electrode wire 51 and the electrode wire 51, and its temperature characteristics are as follows.
It is similar to the figure. In addition, 62 is a core thread, and 53 is an outer skin. FIG. 11 is a control circuit diagram of a one-line blanket. 1
3 is an AC power supply, and 14 is a power switch. 5 is a thermosensitive resin whose impedance changes depending on the temperature, 9 is a heater wire, and 51 is an electrode wire. 64 is a diode, 55.56 is a resistor, 57.58 is a capacitor, 5
Reference numeral 9 denotes a constant voltage diode, which constitutes a constant voltage circuit. 60 is a base-grounded transistor for temperature detection, 61, 62, and 63 are diodes for transistor protection, and 64 is a heating resistor connected to the electrode wire 51. The temperature detection method is such that a transistor 60 whose base is grounded is turned on in a negative half cycle of AC power supply △ 13, and from the Beine emitter to the transistor 1, the heating resistor 64, the electrode wire 51, the temperature thermosensitive resin 5, the heater wire 9 and the like are connected. The flowing temperature signal current is converted into a temperature signal voltage by a resistor 66 and a capacitor 57 connected to the collector side. Reference numeral e6 is a thyristor, which is a power control means, and controls the on/off of energization of the heater wire 9. Reference numeral 66 is a resistor, and reference numeral 67 is a capacitor, which prevents malfunctions due to noise. In addition, for temperature detection, the thyristor is non-conductive during the negative half cycle, and a uniform electric field is applied between the temperature thermosensitive resin 6 and the electrode wire 51 at any part, allowing accurate temperature detection of the entire heater wire 9. It is something that can be done. 68 is a diode, 69, 70
, 1 is a resistor, 72 is a variable resistor which is a setting means for setting a desired temperature, and 73 is a capacitor. These configurations create a smoothed temperature setting voltage.

74は温度信号電圧と、温度設定電圧を比較する比較手
段であるコンパレータ、75は交流電源13に同期した
パルスを発生するゼロボルトパルス発生手段、76は制
御手段であシ、コンパレータ74の出力信号にもとづい
てゼロボルトパルス発生手段76のパルスに同期してサ
イリスタ66をトリガーし所望の温度になるように制御
するものである。77はダイオード、78は抵抗、79
はコンデンサ、80は定電圧ダイオードで、これらの構
成部品により、制御手段76とコンパレータ74の電源
を作成している。
74 is a comparator which is a comparison means for comparing the temperature signal voltage and the temperature setting voltage; 75 is a zero volt pulse generation means which generates a pulse synchronized with the AC power supply 13; and 76 is a control means. Based on this, the thyristor 66 is triggered in synchronization with the pulse of the zero volt pulse generating means 76 to control the temperature to a desired level. 77 is a diode, 78 is a resistor, 79
80 is a capacitor, and 80 is a constant voltage diode. These components create a power source for the control means 76 and the comparator 74.

48は保安回路であシ、81はダイオード、82発熱抵
抗、83はサイリスタ、84は抵抗、86はコンデンサ
であり、これらは、電力制御手段であるサイリスター6
6の逆方向の短絡故障時や、異常温度上昇時に制御手段
76からサイリスク−83をトリガーし発熱抵抗82に
大電流を流し、そのジュール熱で保安回路48を動作さ
せて交流電源13を遮断させるものである。また異常温
度によって温度感熱樹脂6が溶解したときもダイオード
61,62、発熱抵抗64、電極線51、温度感熱樹脂
5、ヒータ線9と大電流が流れ、同様に発熱抵抗640
ジユール熱で保安回路48が動作し、交流電源13を遮
断する。
48 is a safety circuit, 81 is a diode, 82 is a heating resistor, 83 is a thyristor, 84 is a resistor, 86 is a capacitor, and these are the thyristor 6 which is a power control means.
6 or when the temperature rises abnormally, the control means 76 triggers the Cyrisk-83 to flow a large current through the heating resistor 82, and the Joule heat operates the safety circuit 48 to cut off the AC power supply 13. It is something. Also, when the temperature thermosensitive resin 6 melts due to abnormal temperature, a large current flows through the diodes 61 and 62, the heating resistor 64, the electrode wire 51, the temperature thermosensitive resin 5, and the heater wire 9, and similarly the heating resistor 640
The safety circuit 48 operates due to the Joule heat and cuts off the AC power supply 13.

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、次のような課題を
有していた。
Problems to be Solved by the Invention However, the above configuration has the following problems.

(1)例えば消費電力の高い300ワット以上の電気カ
ーペットにおいて局部的に温度感熱樹脂5にかからずに
ヒータ線9に保温物をおくと、温度感熱樹脂5はヒータ
線9の異常温度上昇を全く検出できない。これは、温度
感熱樹脂6とヒータ線9が別々に配線されているためで
あシ、ヒータ線9の異常温度上昇によって保温物下が変
色したシ、ついには絶縁樹脂1oの溶解温度にまで達す
ることがちった。また、温度感熱樹脂5とヒータ線9と
をペアに配線するため、生産性の面と、コストダウンの
点で限界があった。
(1) For example, in an electric carpet with a power consumption of 300 watts or more, if a heat insulator is placed on the heater wire 9 without locally covering the temperature thermosensitive resin 5, the temperature thermosensitive resin 5 will prevent the abnormal temperature rise of the heater wire 9. Not detectable at all. This is because the thermosensitive resin 6 and the heater wire 9 are wired separately, and the underside of the insulation material changes color due to the abnormal temperature rise of the heater wire 9, which eventually reaches the melting temperature of the insulating resin 1o. Something happened. Furthermore, since the temperature-sensitive resin 5 and the heater wire 9 are wired in pairs, there is a limit in terms of productivity and cost reduction.

@)温度感熱樹脂5とヒータ線9が一体になったヒータ
ー体型温度感熱樹脂を使用した場合には、(1)の欠点
は解消されるが比較的消費電力の少ない電気毛布の場合
に限定される。また、数百ワットの電力をサイリスクで
制御すると、その放熱フィンの増大や雑音が大きくなる
問題があった。
@) When using a heater-type temperature-sensitive resin in which the temperature-thermosensitive resin 5 and the heater wire 9 are integrated, the disadvantage of (1) can be solved, but it is limited to electric blankets with relatively low power consumption. Ru. Furthermore, when several hundred watts of power are controlled by Cyrisk, there is a problem in that the number of heat dissipation fins increases and noise increases.

(3)第2の従来例では、サイリスタの非導通領域(交
流電源13の負の半すイク/L/)を温度検出に使用し
ており、それゆえヒータ線9の正確な温度検出ができる
ものであるが、リレーのような双方向の電力制御手段の
場合、負の半サイクルにおいてもヒータ線9に通電され
ているのでヒータ線9とtFM線51の間の温度感熱樹
脂5には均等な電界がかかっておらず、ヒータ線9の正
確な温度検出ができないことである。したがって制御手
段でリレーを定期的に非通電にして温度感熱樹脂5の正
確な温度検出をおこなったものの座蒲団などの局部保温
時に温度感熱樹脂6の耐熱限界をこえてしまう温度にな
り温度感熱樹脂のインピーダンスの特性が変化し、また
座蒲団下が高温状態になシこげや変色の危険性をともな
っていた。
(3) In the second conventional example, the non-conducting region of the thyristor (the negative half current /L/ of the AC power supply 13) is used for temperature detection, and therefore the temperature of the heater wire 9 can be accurately detected. However, in the case of a bidirectional power control means such as a relay, the heater wire 9 is energized even in the negative half cycle, so the temperature of the thermosensitive resin 5 between the heater wire 9 and the tFM wire 51 is evenly distributed. Since no electric field is applied to the heater wire 9, accurate temperature detection of the heater wire 9 cannot be performed. Therefore, although the relay is periodically de-energized by the control means to accurately detect the temperature of the thermosensitive resin 5, the temperature exceeds the heat resistance limit of the thermosensitive resin 6 when keeping a local area such as a cushion, etc. The impedance characteristics changed, and the area under the cushion became hot, posing the risk of scorching or discoloration.

課題を解決するための手段 上記課題、、を解決するために、本発明の温度制御装置
は電極線とヒータ線と電極線とヒータ線の間に充填し温
度によジインピーダンスが変化する一体構成された温度
感熱樹脂の温度信号を検出する温度検出回路と、ヒータ
線の通電を入り切りする電力制御手段と、電力制御手段
を駆動する駆動手段と、駆動手段停止中は、所望の温度
に設定する第1の設定手段と温度検出回路の信号を比較
する第1の比較手段で、駆動手段駆動中は、局部保温を
検出するための第2の設定手段と温度検出回路の信号と
を比較する第2の比較手段と、駆動手段をある定周期で
強制的に駆動し再スタートするタイマ手段と、駆動手段
停止中は、第1の比較手段の信号で駆動手段を駆動し、
駆動手段駆動中、局部保温時に第2の比較手段の信号で
駆動手段の駆動を停止し、かつその定周期時間中は駆動
手段の停止を保持する制御手段で構成したものである。
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the temperature control device of the present invention has an integrated structure in which the diimpedance changes depending on the temperature by filling between the electrode wire, the heater wire, and the electrode wire and the heater wire. a temperature detection circuit that detects a temperature signal of the thermosensitive resin, a power control means that turns on and off the energization of the heater wire, a drive means that drives the power control means, and a temperature detection circuit that sets the temperature to a desired temperature while the drive means is stopped. The first comparison means compares the signal of the first setting means and the temperature detection circuit, and while the drive means is being driven, the second comparison means compares the signal of the temperature detection circuit with the second setting means for detecting local heat retention. a timer means for forcibly driving and restarting the driving means at a certain regular cycle; and a timer means for driving the driving means with a signal from the first comparing means when the driving means is stopped;
The control means is configured to stop driving the driving means in response to a signal from the second comparing means when the driving means is being driven, and to keep the driving means stopped during the fixed cycle time.

作  用 本発明は、上記した構成によって、制御手段がある定周
期で駆動手段を駆動し再スタートするので、駆動手段停
止中は正確な温度検出ができ、第1の比較手段の信号に
よシ駆動手段を駆動する構成なので、ある定周期内のヒ
ータ線への通電時間は、駆動手段停止から第1の比較手
段の信号で駆動手段を駆動する時間の残りの時間となシ
、ヒータ通電中、局部保温が生じると第2の比較手段の
信号で強制的にヒータ線への通電を停止するので通電率
を下げる作用を有する。
According to the present invention, with the above-described configuration, the control means drives and restarts the driving means at a certain regular cycle, so that accurate temperature detection can be performed while the driving means is stopped, and the signal from the first comparison means can be used to detect the temperature. Since the driving means is configured to be driven, the time during which the heater wire is energized within a certain period is the remaining time from when the driving means is stopped to when the driving means is driven by the signal from the first comparing means, and when the heater is energized. When local heat retention occurs, the signal from the second comparing means forcibly stops energizing the heater wire, which has the effect of lowering the energization rate.

実施例 以下、本発明の一実施例を添付図面にもとづいて説明す
る。
Embodiment Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described based on the accompanying drawings.

第1図は本発明の一実施例を示す温度制御回路図である
。従来例と同一の構成部分には同−付号を付与している
。温度感熱樹脂6、ヒータ線9、電極線61が一体に構
成され、電気カーペット本体1内に配線されている。1
3は交流電源、14は電源スィッチである。32はダイ
オード、33は抵抗、38は電力制御手段であるリレー
、39はリレー38のサージ吸収用のダイオードであり
、4oはリレー38を駆動するための駆動手段であるト
ランジスターである。46.47は発熱抵抗、48は保
安回路である。54はダイオード、55゜66は抵抗、
57.58はコンデンサ、69は定電圧ダイオードでこ
れらによって定電圧回路を構成している。eOは温度検
出用のベース接地されたトランジスタであシ、61,6
2,63,97゜^ 98はダイオード、99は抵抗である。温度検出方法は
、従来の他の例と同様にベース接地されたトランジスp
Ae oが、交流電源13の負の半サイクルでオンし、
トランジスJ、60、発熱抵抗47、電極線61、温度
感熱樹脂6、ヒータ線9と流れる温度信号電流をコレク
タ側に接続された抵拘聞、コンデンサ 57で温度信号
電圧に変換される。
FIG. 1 is a temperature control circuit diagram showing one embodiment of the present invention. Components that are the same as those of the conventional example are given the same numbers. A thermosensitive resin 6, a heater wire 9, and an electrode wire 61 are integrally constructed and wired inside the electric carpet body 1. 1
3 is an AC power supply, and 14 is a power switch. 32 is a diode, 33 is a resistor, 38 is a relay which is a power control means, 39 is a diode for absorbing surge of the relay 38, and 4o is a transistor which is a driving means for driving the relay 38. 46 and 47 are heat generating resistors, and 48 is a safety circuit. 54 is a diode, 55°66 is a resistor,
57 and 58 are capacitors, and 69 is a constant voltage diode, which constitute a constant voltage circuit. eO is a base-grounded transistor for temperature detection, 61,6
2,63,97°^ 98 is a diode, 99 is a resistor. The temperature detection method uses a transistor p whose base is grounded as in other conventional examples.
Ae o is turned on in the negative half cycle of the AC power supply 13,
The temperature signal current flowing through the transistor J60, heating resistor 47, electrode wire 61, thermosensitive resin 6, and heater wire 9 is converted into a temperature signal voltage by a resistor and a capacitor 57 connected to the collector side.

68はダイオード、69.To、71は抵抗、72は所
望の温度に設定するための第1の設定手段である可変抵
抗器、73はコンデンサ であシ、とれらによシ平滑さ
れた温度設定電圧を作成している。74は温度信号電圧
と、温度設定電圧を比較する第1の比較手段であるコン
パレータ、75は交流電源に同期したパルスを発生する
ゼロボルトパルス発生手段、76は制御手段であるマイ
クロコンピュータ(以後マイコンとよぶ)であり、駆動
手段であるトランジスタAl40のオフ時にコンパV−
174の出力信号にもとすいてトランジスタ、40をオ
ンし、リレー38の制御をおこない、ヒータ線9の通電
の入シ切シを制御する。77.89はダイオード、78
は抵抗、79はコンデンサー80は定電圧ダイオードで
これらの構成によシコンパレータ74の電源を作成して
いる。また90はダイオード、91は抵抗、92はコン
デンサー、93は定電圧ダイオードであシこれらの構成
により、マイコンの駆動電源を作成している。94はマ
イコン76のリセット回路、96はマイコンT6へのク
ロック回路である。96はタイマ手段であるタイマカウ
ンターであシ、ゼロボルトパルス発生手117Bのパル
スをカウントすることによっである定周期の時間を作成
している。なおマイコンブeが故障し、リレー38がオ
ン状態のままで電気カーペット1本体内のセータ線9の
温度が異常に上昇し温度感熱樹脂が溶解すると、電Wi
線61とヒータ線eが接触し、その接触部位によって発
熱抵抗46.47に大電流が流れ保安回路48が動作し
て交流電源13を遮断するものである。しかし、通常は
温度感熱樹脂5のインピーダンスは非常に大きくしたが
って発熱抵抗46.47には微小な電流しか流れないの
で保安回路48が動作することはない。また9eは抵抗
である。1oO1101は抵抗でこれらによシ第2の設
定手段を構成している。102は第2の比較手段である
コンパレータでその出力信号は、駆動手段4oのオン中
にのみ、制御手段が検出する構成としている。
68 is a diode, 69. To, 71 is a resistor, 72 is a variable resistor which is the first setting means for setting the desired temperature, and 73 is a capacitor, and they create a smoothed temperature setting voltage. . 74 is a comparator which is a first comparing means for comparing the temperature signal voltage and the temperature setting voltage; 75 is a zero volt pulse generating means which generates a pulse synchronized with the AC power supply; and 76 is a microcomputer (hereinafter referred to as microcomputer) which is a control means. ), and when the transistor Al40, which is the driving means, is turned off, the comparator V-
In response to the output signal of 174, the transistor 40 is turned on and the relay 38 is controlled, thereby controlling whether or not the heater wire 9 is energized. 77.89 is a diode, 78
79 is a resistor, 79 is a capacitor 80 is a constant voltage diode, and these structures create a power source for the comparator 74. Further, 90 is a diode, 91 is a resistor, 92 is a capacitor, and 93 is a constant voltage diode.These configurations create a driving power source for the microcomputer. 94 is a reset circuit for the microcomputer 76, and 96 is a clock circuit for the microcomputer T6. Reference numeral 96 is a timer counter which is a timer means, and creates a certain periodic period of time by counting the pulses of the zero volt pulse generator 117B. Furthermore, if the microcomputer e malfunctions and the relay 38 remains on, the temperature of the sweater wire 9 inside the electric carpet 1 body rises abnormally and the temperature-sensitive resin melts, the electric Wi
When the wire 61 and the heater wire e come into contact with each other, a large current flows through the heat generating resistors 46 and 47 due to the contact portion, and the safety circuit 48 operates to cut off the AC power source 13. However, normally, the impedance of the temperature-sensitive resin 5 is very large, so only a small current flows through the heating resistors 46 and 47, so the safety circuit 48 does not operate. Further, 9e is a resistance. 1oO1101 is a resistor, which constitutes a second setting means. Reference numeral 102 denotes a comparator as second comparison means, and the output signal thereof is detected by the control means only while the drive means 4o is on.

以上の構成から本実施例の温度制御の方法を第2図、第
3図を用いて説明する。
Based on the above configuration, the temperature control method of this embodiment will be explained using FIGS. 2 and 3.

マイコンT6は、駆動手段のトランジスタA40をオフ
してからゼロボ/1/l−パルス発生手段75のパルレ
ス数ヲタイマカウンター96でカウントし、ある定周期
を作成する。(例えば、6分とする。)そして、トラン
ジスタ4oがオフのあいだは、す△ レー38がオフであり、リレー38の接点が開放されて
いるので、温度感熱樹脂6と電極線51の間にはいかな
る部分においても均等な電界がかかっておりヒータ線9
全体の温度検出は、交流電源13の負の半サイクルにお
いてベース接地されたトランジスタ6oによシ正確な温
度検出をするこ^ とができるものである。通常の温度制御は、このヒータ
線9の温度信号電圧と、第1の設定手段である可変抵抗
器72の温度設定電圧をコンパレータ74で比較し、リ
レー38のオン要求の駆動信号を発生し、マイコン7e
に入力される。マイコン76はただちにトランジスJ、
、40を駆動すると、リレー38がオンになり、ヒータ
線9に通電されるものである。ここでヒータ線9に通電
されている時間(TOn)は、第2図に示すように、あ
る定周期内(Ttotal)でコンパレータ74からの
オン要求信号がくる(”off )までの差時間となる
After turning off the transistor A40 of the driving means, the microcomputer T6 counts the number of pulses of the zero/1/l-pulse generating means 75 using a timer counter 96, thereby creating a certain fixed period. (For example, 6 minutes.) Then, while the transistor 4o is off, the △ relay 38 is off and the contact of the relay 38 is open, so that there is a gap between the temperature thermosensitive resin 6 and the electrode wire 51. There is a uniform electric field applied to any part of the heater wire 9.
The overall temperature can be accurately detected by using the transistor 6o whose base is grounded during the negative half cycle of the AC power supply 13. In normal temperature control, a comparator 74 compares the temperature signal voltage of the heater wire 9 with the temperature setting voltage of the variable resistor 72, which is the first setting means, and generates a drive signal to request the relay 38 to turn on. Microcomputer 7e
is input. The microcomputer 76 immediately
, 40, the relay 38 is turned on and the heater wire 9 is energized. Here, as shown in FIG. 2, the time during which the heater wire 9 is energized (TOn) is the difference time until the ON request signal is received from the comparator 74 ("off") within a certain fixed period (Ttotal). Become.

温度制御は、設定手段72を変えるとT。ffの時間が
変わり、ある定周期内(T   )でのT′onのot
a1 時間が変化し、したがつてヒータ線9の通電率が変化す
ることにより所望の温度が得られるものである。なお、
タイマカウンター96は、マイコン76内に6うて、マ
イコン76はトランジスター40をオフした時にリセッ
トし、タイマのカウントを再スタートするものである。
Temperature control is achieved by changing the setting means 72. The time of ff changes, and the ot of T'on within a certain fixed period (T)
a1 The desired temperature can be obtained by changing the time and therefore changing the energization rate of the heater wire 9. In addition,
The timer counter 96 is stored in the microcomputer 76, and when the microcomputer 76 turns off the transistor 40, it is reset and restarts the timer counting.

第3図は、電気カーペット1を座蒲団などで局部保温し
た時の通電率のパターンを示したものである。これは、
温度感熱樹脂6がヒータ線9と電極#161の間に充填
され、電気回路的にみると並列回路になるので局部保温
をすると、ヒータ線9がまだ熱い状態の場合、コンパレ
ータ74からのリレー38のオンの要求信号が発生しに
くくなり、したがってTの時間が増加し、全体の通電率
が減少することを示すものである。このように通電率が
下がるので、座蒲団などの局部保温時の座蒲団下のヒー
タ線9の温度上昇をおさえることができるものである。
FIG. 3 shows a pattern of energization rate when the electric carpet 1 is kept locally warm with a cushion or the like. this is,
The temperature thermosensitive resin 6 is filled between the heater wire 9 and the electrode #161, and from an electric circuit perspective, it becomes a parallel circuit, so if the local heat is kept warm, if the heater wire 9 is still hot, the relay 38 from the comparator 74 This indicates that the on-request signal for T is less likely to be generated, and therefore the time T increases and the overall energization rate decreases. Since the energization rate is reduced in this way, it is possible to suppress the rise in temperature of the heater wire 9 under the cushion when the cushion is kept locally warm.

なお、制御手段76をマイコンで構成し、タイマカウン
ター96をマイコン了6内に構成することによってきわ
めて回路構成が簡素化される効果がある。
Note that by configuring the control means 76 with a microcomputer and configuring the timer counter 96 within the microcomputer 6, the circuit configuration can be greatly simplified.

また、電力制御手段に双方向制御素子を使用することに
よってヒータtiA9の有効利用ができる効果もある。
Further, by using a bidirectional control element as the power control means, there is an effect that the heater tiA9 can be used effectively.

なお、本発明一実施例において、タイマカウンター96
はゼロボμトパルス発生手段75のパルスをカウントし
ているがクロック回路95をカウントしてもよく本発明
一実施例に限定されるものではない。
Note that in one embodiment of the present invention, the timer counter 96
Although the pulses of the zero-bottom pulse generating means 75 are counted, the clock circuit 95 may also be counted, and the present invention is not limited to this embodiment.

また、本実施例にお埴て、電力制御手段にリレ−38を
用いているがトライアックでもよく、本発明は、これに
限定されるものではない。
Further, in this embodiment, the relay 38 is used as the power control means, but a triac may also be used, and the present invention is not limited to this.

そして、駆動手段のトランジスJ、、40がオン中局部
保温によシ、第2の比較手段102の信号が発生した時
には、マイコン76はただちにリレー38をオフし、そ
の定周期時間内はリレー38のオフを保持しさらに通電
率を下げ座蒲団下の温度上昇をおさえることができるも
のである(第3図のT′。ffの部分)。
Then, when the transistors J, 40 of the driving means are turned on to keep the local area warm, and when a signal from the second comparing means 102 is generated, the microcomputer 76 immediately turns off the relay 38, and within the fixed cycle time, the relay 38 is turned off. It is possible to maintain the OFF state and further reduce the energization rate to suppress the rise in temperature under the cushion (T'.ff section in Fig. 3).

なお、本実施例において、タイマカウンター%はゼロボ
ルトパルス発生手段76のパルスヲカウントしているが
クロック回路96をカウントしてもよく本発明はこれに
限定されるものではない。
In this embodiment, the timer counter % counts the pulses of the zero-volt pulse generating means 76, but the invention is not limited to this.

また実施例において、電力制御手段にリレー38を用い
ているがトライアックでもよく、本発明はこれに限定さ
れるものではない。
Further, in the embodiment, the relay 38 is used as the power control means, but a triac may also be used, and the present invention is not limited to this.

さらに本実施例において、第1.第2の比較手段にコン
パレータを用いているが、マイコン76をアナログ・デ
ジタル変換器を内蔵し、マイコン76内部で比較しても
よく同様に本発明はこれに限定されるものではない。
Furthermore, in this embodiment, the first. Although a comparator is used as the second comparison means, the microcomputer 76 may include an analog-to-digital converter and the comparison may be made within the microcomputer 76. Similarly, the present invention is not limited to this.

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以下に述べ
る効果が得られる。
Effects of the Invention As described above, the temperature control device of the present invention provides the following effects.

■ ある定周期内においてヒータ線への非通電時に正確
に温度検出をし、それらの差によってのヒータ線への通
電時間を決定し、さらにと−タ通電中のヒータ線の局部
保温状態そのものを検出している制御方法なので、局部
保温の検出能力が高く、かつ座蒲団下の温度上昇をおさ
え、その部分の温度感熱樹脂のインピーダンスの劣化を
防ぎ長期にわたる電気カーペットの安定な温度制御を可
能にすることができる。
■ Accurately detects the temperature when the heater wire is not energized within a certain period, determines the energization time to the heater wire based on the difference between them, and also determines the local heat retention state of the heater wire when the heater wire is energized. Since this is a control method that detects local heat retention, it has a high ability to detect local heat retention, suppresses temperature rises under the cushion, prevents deterioration of the impedance of the temperature-sensitive resin in that area, and enables stable temperature control of electric carpets over a long period of time. be able to.

■ 温度感熱樹脂がヒータ線温度を監視しているのでき
わめて安全性が高い。
■ Extremely safe as the thermosensitive resin monitors the heater wire temperature.

■ 温度感熱樹脂とヒータ線が一体構成されているので
電気カーペット内の配線工程が簡素になシ生産性が向上
する。
■ Since the temperature-sensitive resin and heater wire are integrated, the wiring process inside the electric carpet is simplified and productivity is improved.

第1図は本発明一実施例の温度制御回路図、第へ 伍蓼の 2図および第3図は廊−度制御方法を示す図、第4図は
従来例の電気カーペットの本体構成図、第6図は同温度
感熱樹脂の一部分構成斜視図、第6図は温度感熱樹脂の
インピーダンス変化温度特性図、第7図は: ヒータ線
の一部分構成斜視図、第8図は第4図に示す電気毛布の
温度制御回路図、第9図は他の従来例の電気毛布の正面
図、第10図はヒーター体型温度感熱樹脂の一部分構成
斜視図、第11図は第9図に示す電気毛布の温度制御回
路図である。
FIG. 1 is a temperature control circuit diagram of an embodiment of the present invention, FIGS. 2 and 3 are diagrams showing a hallway control method, and FIG. 4 is a diagram of the main body configuration of a conventional electric carpet. Figure 6 is a perspective view of a partial configuration of the same temperature thermosensitive resin, Figure 6 is a diagram of impedance change temperature characteristics of the thermosensitive resin, Figure 7 is a perspective view of a partial configuration of the heater wire, and Figure 8 is shown in Figure 4. 9 is a front view of another conventional electric blanket, FIG. 10 is a perspective view of a partial configuration of a heater-type thermosensitive resin, and FIG. 11 is a diagram of the electric blanket shown in FIG. 9. It is a temperature control circuit diagram.

代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第4
図 第5図 /        S 窮6図 20  47)    ω   め   /θQ;φ(
イ本 表 面 ks&及 第7図 第9図 第】 0図
Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person No. 4
Fig. 5 / S Kaku 6 Fig. 20 47) ω /θQ;φ(
A book surface ks & Figure 7 Figure 9] Figure 0

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 採暖に寄与するヒータ線と、温度信号を検出する電極線
と、前記ヒータ線と前記電極線の間に充填し温度により
インピーダンスが変化する一体構成されたヒーター体型
温度感熱樹脂と、前記ヒータ線の通電を入り切りする電
力制御手段と、前記電力制御手段を駆動する駆動手段と
、前記温度感熱樹脂に流れる温度信号電流を前記電極線
を介して検出する温度検出回路と、所望の温度に設定す
る第1の設定手段と、前記駆動手段停止中の温度検出回
路の信号と前記第1の設定手段を比較する第1の比較手
段と、前記駆動手段駆動中の前記温度検出回路の信号と
、前記ヒータ線の局部保温を検出する第2の設定手段と
、前記第2の信号と前記第2の設定手段とを比較する第
2の比較手段と、前記駆動手段をある定周期で強制的に
停止し再スタートするタイマ手段と、前記駆動手段停止
中は、前記第1の比較手段の信号で、前記駆動手段を駆
動し、前記駆動手段駆動中の局部保温時に、前記第2の
比較手段の信号で前記駆動手段を強制的に停止し、かつ
その定周期時間中は前記駆動手段を停止保持する制御手
段とからなる温度制御装置。
A heater wire that contributes to heat collection, an electrode wire that detects a temperature signal, a heater-type thermosensitive resin that is filled between the heater wire and the electrode wire and whose impedance changes depending on the temperature, and that is integrated with the heater wire. a power control means for turning on and off electricity; a driving means for driving the power control means; a temperature detection circuit for detecting a temperature signal current flowing through the thermosensitive resin via the electrode wire; and a temperature detection circuit for setting the temperature to a desired temperature. a first comparing means for comparing a signal of the temperature detection circuit when the drive means is stopped and the first setting means; a signal of the temperature detection circuit when the drive means is being driven; and a first comparison means for comparing the signal of the temperature detection circuit when the drive means is stopped; a second setting means for detecting local heat retention of the wire; a second comparison means for comparing the second signal with the second setting means; and a second comparison means for forcibly stopping the driving means at a certain regular period. a timer means for restarting; when the driving means is stopped, the driving means is driven by a signal from the first comparing means; and when the driving means is being driven and the local heat is kept warm, the driving means is driven by a signal from the second comparing means; A temperature control device comprising a control means for forcibly stopping the driving means and keeping the driving means stopped during the periodic period.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5294266A (en) * 1976-02-02 1977-08-08 Toray Industries Method of controlling temperature
JPS6072010A (en) * 1983-09-29 1985-04-24 Matsushita Electric Works Ltd Temperature controlling circuit

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