JPH0351637A - 採暖装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は電気カーペットなどの採暖装置に関する。

（従来の技術） 第６図は特開昭５８−１３８２９０号公報に記載されて
いる電気カーペットの電気回路溝戊図である。この電気
カーペットは電源１の一端にサーモスタットなどの温度
調整器２を介してそれぞれ発熱量の異なる各発熱線３．
４を並列接続するとともに電源１の他端に温度調整器２
の動作により切換られるスイッチ５を接続して各発熱線
３，４を切換接続する構成となっている。なお、発熱線
３．４の発熱量は発熱線３の方が太き《設定されている
。このような構或であれば、通電初期においてスイッチ
５は発熱量の大きい発熱線３に切換接続されて電気カー
ペットの温度は上昇し、この後温度調整器２の動作によ
ってス・インチ５は発熱線４に切換接続されて電気カー
ペットの温度が維持される。

ところで、電気カーペットでは発熱線３．４に沿って過
昇温度防止の信号線が配線されている。

従って、電気カーペット本体に２本の発熱線３，４が配
線されている場合には、これら発熱線３，４に加えて２
本の信号線が配線されることになり、回路構或が復雉化
する。しかるに、発熱線の配線数が増加すればするほど
回路構成が複雑化する。

（発明が解決しようとする課題） 以上のように電気カーペットでは発熱線３．４に沿って
過昇温度肋止の信号線が配線されるので、発熱線の配線
数が増加すればするほど回路構成が複雑化する。

そこで本発明は、所望発熱量の発熱線を選択できかつ発
熱線と信号線とを兼用して簡ｔｉｔなＭ路購成で複数の
発熱線を配線できる採暖装置を提供することを目的とす
る。

［発明の構或〕 （課題を解決するための手段） 本発明は、カーペット本体に配線された第１の発熱線と
、この第１の発熱線に沿ってカーペット本体に配線され
た第１の発熱線の発熱量と異なる発熱量の第２の発熱線
と、これら第１又は第２の発熱線に流れる異常電流を検
出して第１又は第２の発熱線に接続される遮断素子を遮
断動作させる過昇温度防止手段と、第１又は第２の発熱
線のうち一方の発熱線を電源に切換え接続するとともに
他方の発熱線を過昇温度防止手段に切換え接続する切換
手段とを備えて上記目的を達成しようとする採暖装置で
ある。

（作　用） このような手段を備えたことにより、例えば、通電初期
において第１の発熱体が電源に接続されるとともに第２
の発熱体が過昇温度防止手段に接続されて電気カーペッ
ト本体の温度が上昇している状態に、切換手段の切換動
作によって第２の発熱体が電源に接続されるとともに第
１の発熱体が過昇温度防止手段に接続される。

（大施例） 以下、本発明の一大施例について図面を参照して説明す
る。

第１図は電気カーペットの電気回路構或図である。電源
プラグ１０にはメインスイッチ１１、温度ヒューズ１２
及び回路保護抵抗Ｒ１が直列接続されている。一方、Ｈ
Ｉは第１の発熱線であって、この第１の発熱線Ｈ１は比
較的大きい発熱量を発生するもので図示しないカーペッ
ト本体に配線されている。又、Ｈ２は第２の発熱線であ
って、この第２の発熱線Ｈ２は第１の発熱線Ｈ１の発熱
量よりも少ない発熱量を発生するもので第１の発熱線Ｈ
１に沿ってカーペット本体に配線されている。

工Ｌ体的にこれら第１及び第２の発熱線Ｈ，，Ｈ２は第
２図に示すように芯糸１３の外周に第２の発熱線Ｈ２を
巻回し、その周囲に感熱層１４を施して第１の発熱線Ｈ
１を巻回し、そして外周にビニール披覆１５及び接着層
１６を施したものとなっている。

これら第１及び第２の発熱線Ｈ，，Ｈ２にはそれぞれ切
換手段を溝或する各リレー接点ＲＡ，ＲＢ，Ｒｃ　，Ｒ
ｏが接続されている。これらリレー接点Ｒ　Ａ　，Ｒ　
Ｒ　ｒ　Ｒ　Ｃ　＋　Ｒ　Ｄはそれぞれ端子ｒｌＪ　　
ｒ２Ｊ及びコモン端子Ｃを有しており、このうち各リレ
ー接点ＲＡ，ＲＢの各端子「１」「２」に第１及び第２
の発熱線Ｈ，，Ｈ２の一端が接続されるとともに各リレ
ー接点Ｒ。，Ｒｏの各端了ｒｌＪ　　ｒ２Ｊに第１及び
第２の発熱線ＨＨ２の他端が接続されている。

又、前記回路保護抵抗Ｒ，にはダイオードＤ，抵抗Ｒ２
を介してリレーコイルＲＶが接続され、さらにこのリレ
ーコイルＲＹに抵抗Ｒ，を介してＮＰＮ型トランジスタ
Ｑが接続されている。なお、Ｒａ，Ｒｑは抵抗である。

そして、リレーコイルＲＶの接点Ｒｙｓが温度ヒューズ
１２と前記リレー接点ＲＡのコモン端子Ｃとの間に接続
されている。

前記リレー接点ＲＢのコモン端子Ｃには過昇温度防止回
路が接続されており、この過昇温度防止回路は次のよう
な構成となっている。リレー接点Ｒ８めコモン端７−　
ｃには発熱抵抗Ｒ．が接続され、この発熱抵抗ＲＨに対
して各ダイオードＤ２，Ｄ，がノ（通接続されて、この
うちダイオードＤ２が回路保護抵抗Ｒ１に接続されたも
のとなっている。発熱抵抗ＲＨは過大電流が流れること
によって発熱して温度ヒューズ１２を溶断するものであ
る。

一方、１７は温度センサであって、この温度センサ１７
はカーペット本体に配線されてカーペット本体の温度に
応じて内部抵抗が変化するものである。この温度センサ
１７には温度検出用の各分圧抵抗Ｒ６，Ｒ，，Ｒ，が接
続され、このうち分圧抵抗Ｒ，，Ｒ８を介して温度検知
部１８が接続されている。この温度検知部１８は温度セ
ンサ１７のインピーダンスに応じた温度検知電圧Ｖｄを
温度制御同路１つへ出力するものとなっている。

なお、温度検知電圧Ｖｄは第３図に示すように温度が高
くなるに従ってレベルが低下する。

温度制御回路１９は温度センサ１７で検出されたカーペ
ット本体の温度と設定塩度とを比較して第１の発熱線Ｈ
１又は第２の発熱線Ｈ２への通電初期においてカーペッ
ト本体の温度が設定温度以上となったときに各リレー接
点ＲＡ，ＲＢ，Ｒｃ，ＲＩ）を切換動作させる機能を有
するとともにＮＰＮ型トランジスタＱをオン・オフして
第１又は第２の発熱線Ｈ，，Ｈ２への通電制御を行なう
機能を有している。具体的には次のような構戒となって
いる。温度比較部２０は温度検知電圧Ｖｄと温度設定部
２１からの設定温度電圧ｖ　ｓｅｔとを比較して通常使
用状態で 温度検知電圧Ｖｄ＜設定温度電圧ｖ　ｓｅｔとなったと
きに切換信号Ｖｃを出力切換制御部２２に送出し、かつ
温度検知電圧Ｖｄと設定温度竃圧Ｖ　ｓｅｔとの比較結
果に応じてＮＰＮ型トランジスタＱをオン・オフする機
能を有している。出力切換制御部２２は切換信号Ｖｃを
受けて出力切換部２３を動作させて各リレー接点ＲＡ，
Ｒ．，ＲＣ，ＲＤの各リレーコイルＲｙａ，Ｒｙｂ，Ｒ
ｙｃ，Ｒｙｄを付勢制御するものとなっている。

前記リレー接点ＲＤのコモン端子Ｃには断線検知回路２
４が接続され、この断線検知回路２４により過昇温度防
Ｉト回路に接続される第１又は第２の発熱線Ｈ，，Ｈ２
を通して人力する電圧ｖｈのレベルにより第１又は第２
の発熱線Ｈ，，Ｈ２の断線を検知するようになっている
。

２５は直流電源部であって、温度比較部２０及び出力切
換制御部２２などに直流電圧を供給するものとなってい
る。

次に上記の如く構戊された電気カーペ・ソトの作用につ
いて説明する。

メインスイッチ１１が投入されると、直流電源部２５か
ら直流電圧が温度比較部２０及び出力切換制御部２２な
どに供給され、これにより出力切換制御部２２は初期切
換パターンに従い出力切換部２３を通して各リレーコイ
ルＲｙａ，Ｒｙｂ，Ｒｙｃ，Ｒｙｄを例えば付勢する。

このとき各リレーコイルＲｙａ，Ｒｙｂ．Ｒｙｅ，Ｒｙ
ｄは出力切換制御部２２によって第４図に示すように先
ずリレーコイルＲｙａが付勢され、次にリレーコイルＲ
ｙｄ，Ｒｙｃ，Ｒｙｂの順に付勢される。

これにより、各リレー接点ＲＡ，Ｒ，，Ｒ，，ＲＯは上
記順序に従って端子「１」に切換接続される。

一方、温度センサ１７は電気カーペット本体の温度に応
じた抵抗値を示しており、温度検知部１８はこの抵抗値
に応した温度検知電圧Ｖｄを温度比較部２０へ出力する
。この温度比較部２０は温度検知屯圧Ｖｄと設定温度電
圧Ｖ　ｓｅｔとを比較し、通電初期においては電気カー
ペット本体の温度は低く、 塩度検知電圧Ｖｄ＞設定温度電圧ＶＳｅＬとなっている
ので抵抗Ｒ４を通してＮＰＮ型トランジスタＱをオンす
る。かくして、リレーコイルＲｙが付勢されてそのリレ
ー接点Ｒｙｓが閉じて第１の発熱線Ｈ１に通電がなされ
る。この結果、通電初期においては第１の発熱線Ｈ，に
より電気カーペット本体の温度が上昇され、第２の発熱
線Ｈ２により第１の発熱線Ｈ１に対する過昇温度防止回
路の信号線としての機能がなされる。

この状態で電気カーペット本体の温度が上昇し”Ｃ 温度検知電江Ｖｄ＜設定温度電圧ｖ　ｓａｔとなると、
温度比較部２０はＮＰＮ型トランジスタＱをオフすると
ともに切換信号Ｖｃを出力切換制御部２２に送出する。

このＮＰＮ型トランジスタＱのオフによりリレー接点Ｒ
ｙｓは開いて第１の発熱線Ｈ１への通電は遮断される。

又、出力切換制御部２２は安定切換パターンに従い出力
切換部２３を通して各リレーコイルＲｙａ，Ｒｙｂ，Ｒ
ｙｃ，Ｒｙｄの付勢を解除する。このとき各リレーコイ
ルＲｙａ，Ｒｙｂ，Ｒｙｃ，Ｒｙｄは出力切換制御部２
２によって第５図に示すように先ずリレーコイルＲｙａ
の付勢を解除し、次にリレーコイルＲｙｄ，Ｒｙｅ，Ｒ
ｙｂの順に付勢を解除する。これにより、各リレー接点
ＲＡ，ＲＤ，ＲＣ，ＲＲは上記順序に従って端子「２」
に切換接続される。かくして、第２の発熱線Ｈ２がリレ
ー接点Ｒｙｓと接続されるとともに第１の発熱線Ｈ，が
過昇温度防止回路に接続される。これにより、電気カー
ペット本体は第２の発熱線Ｈ２により加熱される。以後
、メインスイッチ１１が開くまで出力切換制御部２２は
安定切換パターンに従って各リレーコイルＲｙａ，Ｒｙ
ｂ，Ｒｙｃ，Ｒｙｄの付勢を解除する。そして、温度比
較部２０は温度検知電圧Ｖｄと設定温度電圧ｖ　ｓｅｔ
との差に応じてＮＰＮ型トランジスタＱをオン◆オフ制
御して第２の発熱線Ｈ２への通電制御を行う。

ここで、過昇温度防止回路の作用について説明すると、
通電初期において各リレー接点ＲＡ，ＲＢ，Ｒｃ，ＲＤ
が端子「１」に切換接続されている状態に何らかの原因
により第１の発熱線Ｈ１が異常加熱して感熱層１４が溶
解して第１の発熱線Ｈ，と第２の発熱線Ｈ２とが短絡す
ると、過大な短絡電流が電源の例えば正の半サイクルに
温度ヒューズ１２からダイオードＤ２、発熱抵抗ＲＨ、
リレー接点Ｒ　Ｒ　、第２の発熱線Ｈ２、第１の発熱線
Ｈ，に流れ、続いてリレー接点Ｒ。、ダイオードＤ１、
発熱抵抗Ｒ．からリレー接点ＲＲ、第２の発熱線Ｈ２、
第１の発熱線Ｈ１を通してリレー接点ＲＡ、リレー接点
Ｒｙｓの経路で流れる。又、各リレー接点ＲＡ，Ｒ，，
ＲＣ，Ｒ，が端子「２」に切換接続された状態に第１の
発熱線Ｈ１と第２の発熱線Ｈ２とが短絡すると、過大な
短絡電流が例えば爪の半サイクルに温度ヒューズ１２か
らダイオードＤ　２　、発熱抵抗ＲＨ％リレー接点Ｒ！
３、第１の発熱線Ｈ，、第２の発熱線Ｈ２に流れ、続い
てリレー接点Ｒｃ、ダイオードＤ，、発熱抵抗ＲＨから
リレー接点Ｒ　Ｒ　、第１の発熱線Ｈ１、第２の発熱線
Ｈ２を通してリレー接点ＲＡ、リレー接点Ｒｙｓの経路
で流れる。かくして、以上のように過大電流が流れると
、発熱抵抗Ｒ　Ｉ１は発熱して温度ヒューズ１２を溶断
ずる。

又、ｌｆｒ線検知Ｉｉ７′ｌ路２４の作用について説明
すると、各リレー接点ＲＡ　，Ｒｐ　，Ｒ（　，ＲＢが
端子「１」に切換接続されている状態に信号線として機
能している第２の発熱線Ｈ２が断線すると、この第２の
発熱線Ｈ２をして人力される電圧ｖｈが零レベルとなる
。しかるに、断線検知回路２４は電圧ｖｈの零レベルへ
の変化により断線発生を険知し、温度設定部２１の設定
温度電圧ｖ　ｓｅｔを強制的に高く設定変史する。これ
により、温度比較部２０はＮ　Ｐ　Ｎｕ　トランジスタ
Ｑをオフにして第１の発熱線Ｈ，への通電を遮断する。

以上の作用は各リレー接点ＲＡ　，ＲＢ，Ｒｃ　．Ｒｏ
が端子「２」に切換接続されている状態でも同様である
。

このように上紀一実施例においては、通電初期において
第１の発熱体Ｈ，が電源に接続されるとともに第２の発
熱体Ｈ２が過昇温度防止回路に接続されて電気カーペッ
ト本体の温度が上昇している状態に、カーペット本体の
温度が設定温度以上となると温度制御口路１９によって
各リレー接点ＲＡ　，Ｒｓ　．Ｒｃ　，Ｒｏが切換動作
されて第２の発熱体Ｈ２が電源に接続されるとともに第
１の発熱体Ｈ，が過昇温度防＋Ｌ回路に接続されるよう
にしたので、通電初期において発熱量の大きい発熱線Ｈ
，で加熱して電気カーペット本体の表面温度を速く上昇
させる場合に第１及び第２の発熱体Ｈ，，Ｈ２を発熱体
本来の作用と信号線とに兼用できて専用の信号線を配線
せずにすみ、電気カーペット本体に配線する線数を威少
できて回路購或を簡単化できる。

なお、本発明は上記一丈施的に限定されるものでなくそ
の主旨を逸脱しない範囲で変形しても良い。例えば、各
リレー接点ＲＡ．Ｒ．，Ｒｃ，Ｒ，の切換えは手動連動
の構成としても良い。この場合、ユーザは各リレー接点
ＲＡ　，　ＲＲ　，　Ｒｃ　，ＲＤの各端子ｒｌＪ　　
ｒ２Ｊを任意に切換えることができ、例えば第１の発熱
線Ｈ１によりカーペ・ノト本体の温度を上昇させれば第
２の発熱線Ｈ２により過昇温度防１１一回路の信号線と
して作用でき、安全性を確実に確保できる。そして、か
かる手動のｌ．ＪＪ換えであれば所望の発熱量でカーペ
・ント本体を加熱でき、急速暖房などが可能となる。

さらに、各リレー接点ＲＡ　，　Ｒｓ　，　Ｒｃ　，　
Ｒｏの切換えはタイマーを用いて所定時間経過後に行っ
てもよく、又カーペット本体の温度とタイマとを供用し
ていずれか一方の条件が満足したときに切換えるように
しても良い。又、過昇温度防止口路は温度ヒューズに限
らず、リレー接点を接続して過大電流の検出によりリレ
ー接点を開いて各発熱線への通電を遮断するようにして
も良い。

叉、屯気カーペットに限らず電気毛布などにも適用でき
る。

［発明の効果］ 以上詳記したように本発明によれば、所望発熱量の発熱
線を選択できかつ発熱線と信号線とを雑用して簡単な回
路構或て複数の発熱線を配線できる採暖装置を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明に係わる採暖装置を電気カー
ペットに適用した場合の一実゜施例を説明するための図
であって、第１図は電気回路構成図、第２図は各発熱線
の外観図、第３図は温度検知電圧の温度に対する変化を
示す図、第４図及び第５図は各リレーの切換タイミング
図、第６図は従来扶術の構成図である。 ］２・・・温度ヒューズ、１７・・・瓜度センサ、１８
・・・温度検知部、】９・・・温度制御回路、２０・・
・温度比較部、２１・・・温度設定部、２２・・・出力
切換制御部、２３・・・出力切換部、２４・・・断線検
知回路、Ｈ１・・・第１の発熱線、Ｈ２・・・第２の発
熱線、ＲＡ，Ｒ８　＋　　ＲＣ　＋　　Ｒ　Ｄ　”’リ
レー接点、Ｒｙａ，Ｒｙｂ，Ｒｙｃ，Ｒｙｄ・・・リレ
ーコイル、Ｒｙ・・・リレーコイル、Ｒｙｓ・・・リレ
ー接点、Ｑ・・・ＮＰＮ型トランジスタ、ＲＨ・・・発
熱抵抗。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　カーペット本体に配線された第１の発熱線と、この第
   １の発熱線に沿って前記カーペット本体に配線された前
   記第１の発熱線の発熱量と異なる発熱量の第２の発熱線
   と、これら第１又は第２の発熱線に流れる異常電流を検
   出して前記第１又は第２の発熱線に接続される遮断素子
   を遮断動作させる過昇温度防止手段と、前記第１又は第
   ２の発熱線のうち一方の発熱線を電源に切換え接続する
   とともに他方の発熱線を前記過昇温度防止手段に切換え
   接続する切換手段とを具備したことを特徴とする採暖装
   置。