JPH0121364Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は電気ごたつの電子制御ユニツトを誤つ
てこたつ内部に入れて使用したような場合、制御
ユニツト内の温度を感知して制御ユニツトおよび
こたつヒータの電源を遮断し、かつ警報装置を作
動させることにより使用者に注意を喚起させ正し
い使用を行なわしめることを目的とした電気ごた
つの制御装置に関するものである。

一般に、第１図に示すような電気ごたつにおい
て、こたつやぐら１と電源コンセント２の間の電
源コード１７の途中には電子制御ユニツト３が挿
入されるが、従来の温度制御回路４は第２図に示
される。この第２図の温度制御回路４において、
電源スイツチ５を閉じると、商用電源６、ヒータ
７、双方向性３端子サイリスタ８、コイル９の閉
回路が形成され、前記３端子サイリスタ８の点弧
角を制御することにより、使用電力を制御するよ
うになつており、この３端子サイリスタ８の点弧
角は、やぐらこたつ内の温度検出用サーミスタ１
０、こたつ温度設定用可変抵抗１１、コンデンサ
１２および負性抵抗発振素子１３によつて制御さ
れる。以上の動作を第３図に基づきさらに詳しく
説明する。この第３図中、ａは電源６の電圧の波
形を、ｂはサイリスタ８の電圧の波形を、ｃはヒ
ータ７の電圧の波形を、ｄはコンデンサ１２の電
圧の波形をそれぞれ示している。まず、こたつ内
が所望の温度になるように可変抵抗１１を設定
し、t₀時にスイツチ５を閉じたものとする。この
ときt₀時からt₂時までの半サイクルの間では、コ
ンデンサ１２はサーミスタ１０、可変抵抗１１を
通して第３図ｄのように徐々に充電される。この
充電電圧が上昇し、t₁時に負性抵抗発振素子１３
の発振領域v₀までに達すると、負性抵抗発振素子
１３は発振し、ゲート駆動パルスを前記サイリス
タ８のゲートへ与える。するとサイリスタ８は点
弧し第３図ｃの斜線に示す様にヒータ７に電力が
供給される。前記発振素子１３が発振すると、コ
ンデンサ１２は放電し、つぎの半サイクルにおけ
る充電に備える。次にt₂時になり電源６の電圧が
負の半サイクルになると、サイリスタ８は遮断さ
れ、ヒータ７への電力の供給を停止する。

次にt₂時に電源６の電圧の負の半サイクルにな
ると、前記同様にコンデンサ１２は負の方向に充
電され、負性抵抗発振素子１３はt₃時にゲート駆
動パルスをサイリスタ８へ与え、サイリスタ８は
再び点弧し第３図ｃの斜線のようにヒータ７に電
力を供給する。以下これを同様に繰り返す。

ここで、サーミスタ８は正特性であるので、こ
たつ内の温度が上昇するに従つて抵抗値が大きく
なり、コンデンサ１２の充電時間は長くなる。

従つてコンデンサ１２の充電電圧が負性抵抗発
振素子１３の発振領域v₀に達するまでの時間は長
くなり、このためサイリスタ８の点弧は遅れるの
で、点弧角度は大きくなる。その結果第３図ｃの
斜線面積が狭くなりヒータ７への供給電力は減少
し、こたつ内の温度は下降する。

一方、こたつ内の温度が低くなると、サーミス
タ８の抵抗値は減少し、前記と逆の作用をし点弧
角度は小さくなり、ヒータ７への供給電力は増加
しこたつ内の温度は上昇する。この様にしてこた
つ内の温度は常に一定に保たれる様になつてい
る。

なお、抵抗１４，１５、コンデンサ１６は点弧
角度が小さい時コンデンサ１２の放電後にこのコ
ンデンサ１２への充電を補充することによつて制
御を円滑に行なうためのものである。

以上述べた様な温度制御回路では電子制御ユニ
ツト３をふとん１８の中に入れたまま使用した
り、ストーブ等の付近に置かれたりすると、電子
制御ユニツト３内の半導体素子が温度上昇で破壊
したり誤作動したりする。そこでユニツト内にサ
ーモスタツトを収納しておき、ユニツト内の温度
を検出してヒータ７への電力を減少させたり、電
源をオフにする方法がすでに提案されている。し
かし、それを報知する手段がなかつたので、使用
者は異常な状態であることに気付かず、そのまま
にしておくと温度過昇防止装置が作動したり、元
に戻つたりを繰返して正常な制御がなされなかつ
た。

本考案は上記欠点を改良するためになされたも
ので、制御ユニツト内に感温抵抗素子を設け、温
度の変化に伴なう抵抗値の変化に応じて電圧の変
化を検出し、この電圧の変化でスイツチング素子
を開閉し、こたつヒータへの電力を減少させた
り、電源を遮断するとともに、警報装置を作動せ
しめるようにしたものである。

以下、本考案の一実施例を第４図について説明
する。

第４図中、温度制度回路４は第２図と略同様で
あり、本考案では、制御ユニツト３内にさらに鎖
線で囲まれた警報装置１９と温度検出装置２０と
を付加している。

前記警報装置１９はブザーのような音を発生す
るものからなるが、光を発するもの、あるいは音
と光の組合せからなるものであつてもよい。

前記温度検出装置２０の検出回路２８は、一定
温度以上になると急激に抵抗値が増大する特性を
もつた感温抵抗素子２１を主体として構成され、
この感温抵抗素子２１は前記サーミスタ１０と直
列でかつ、電源６とヒータ７との間に結合され
る。この感温抵抗素子２１の他に、さらに分圧抵
抗２２，２３、逆流阻止ダイオード２４、平滑コ
ンデンサ２５、放電抵抗２６および抵抗２７によ
つて前記検出回路２８が構成される。また、ダイ
オード２９、抵抗３０，３１，３２およびコンデ
ンサ３３により基準電圧発生回路３４が構成さ
れ、この基準電圧発生回路３４と検出回路２８は
比較器３５に接続され、さらに抵抗３６，３７，
３８を介して駆動用トランジスタ３９に結合され
ている。

つぎに本考案の作用を説明する。

今、制御ユニツト３がこたつ内に入つていて制
御ユニツト３の温度が所定以上に上昇したものと
する。すると、感温抵抗素子２１の抵抗値が急激
に増大し、前述のように、コンデンサ１６の電圧
は下り、充電時間が長くなるため、負性抵抗発振
素子１３はその発振領域v₀に達するまでの時間が
長くなり、サイリスタ８の点弧が遅れ、こたつヒ
ータ７への電力供給が次第に少なくなる。場合に
よつては、負性抵抗素子１３の作動領域外とな
り、出力を生ぜずサイリスタ８がオフし、こたつ
ヒータ７への電力供給を停止する。その後こたつ
内の温度が低下して制御ユニツト３内の温度も低
下すると、感温抵抗素子２１とサーミスタ１０は
低抵抗値に戻り、再びコンデンサ１６に充電が行
なわれ、再びこたつヒータ７はオンとなる。しか
し制御ユニツト３がこたつ内に入つている限り以
上の動作を繰返えし正常なこたつとしての温度制
御が行なわれないのみならず、半導体素子の破壊
や誤作動の原因となる。そこで、本考案ではさら
に感温抵抗素子２１で制御ユニツト３内の温度を
検出しているので、制御ユニツト３がこたつ内に
入つていて異常に温度が上昇すると、感温抵抗素
子２１の抵抗値が増大し、分圧された電圧が低下
する。そして基準電圧よりも低くなると、比較器
３５から出力があらわれて、トランジスタ３９を
オンにする。そのためブザー等の警報装置１９が
作動し使用者に異常であることを報知する。ここ
で制御ユニツト３をこたつから取出して外気で冷
やすか、電源スイツチ５を切ると警報装置１９は
停止する。

本考案は上述のように構成したので、制御ユニ
ツト内の温度が上昇すると感温抵抗素子によつて
検出し、こたつヒータをオフにするだけでなく、
警報装置が作動して使用者に異常であることを報
知する。したがつて、異常状態をすぐに気付き、
常に正しく安全な使用ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図の電気ごたつの説明図、第２図は従来の
制御装置の電気回路図、第３図は各部の出力波形
図、第４図は本考案による制御装置の一実施例を
示す電気回路図である。 １……こたつやぐら、３……制御ユニツト、４
……制御回路、５……電源スイツチ、６……電
源、７……こたつヒータ、８……双方向性３端子
サイリスタ、１０……温度検出用サーミスタ、１
１……温度設定用可変抵抗、１３……負性抵抗発
振素子、１７……電源コード、１８……ふとん、
１９……警報装置、２０……温度検出装置、２１
……感温抵抗素子、２８……検出回路、３５……
比較器、３９……駆動用トランジスタ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. こたつヒータの電源コードの途中に、こたつ温
   度制御ユニツトを接続し、こたつ内の感温素子と
   前記制御ユニツト内の負性抵抗発振素子、抵抗器
   およびコンデンサからなるサイリスタ点弧角制御
   回路とにより双方向性３端子サイリスタの点弧角
   を制御してこたつヒータの電力を制御する電気ご
   たつにおいて、前記制御ユニツト内に収納され一
   定温度に達すると急激に抵抗値の変化する感温抵
   抗素子を、前記サイリスタ点弧角制御回路に直列
   に接続するとともに、分圧抵抗からなる電圧検出
   回路に直列に接続し、この電圧検出回路と、基準
   電圧発生回路とを比較器に接続して温度検出装置
   を形成し、この温度検出装置の出力側にトランジ
   スタを介して警報装置を結合してなる電気ごたつ
   の制御装置。