JPH04413Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は電気カーペツトなどの電熱装置の温
度制御回路に関するものである。

第１図に従来の電気カーペツトの温度制御回路
の一例を示す。この温度制御回路は、リレー接点
１ａ、１ａを介して電源２にヒータ３を接続しヒ
ータ回路を構成する一方、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からなる
感熱抵抗体４の片面側にアルミニウム箔などから
なる感熱電極５を張設するとともに、この感熱抵
抗体４の他面側に前記ヒータ３を張設し、さらに
両面を絶縁フイルム（図示せず）で被覆して感熱
素子６を形成し、所定の交流電圧信号を発振回路
７より出力して、この交流電圧信号を入出力回路
８の入力部に含まれるインピーダンス要素と前記
感熱素子６とで分圧することにより、この感熱素
子６の感熱抵抗体４が示すインピーダンスに対応
する分圧を前記感熱電極５に印加し、温度変化に
伴う感熱抵抗体４のインピーダンス変化を出力電
圧変化として発生させ、この出力電圧を前記入出
力回路８の出力部を介して温度検出回路９で検出
し、その検出値を次段のスイツチング回路１０で
所定の設定温度に対応させて与えられた基準値と
比較して、その比較判定出力により次段のトラン
ジスタ１１をオン・オフ駆動し、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１の駆
動を制御して、リレー接点１ａ，１ａのオン・オ
フ動作により前記ヒータ回路の給電路を断接し温
度制御をはかるようにしたものである。第１図
中、１２は前記発振回路７の駆動用直流電源回路
である。

この温度制御回路では、前記スイツチング回路
１０に入力される基準値を、分圧回路などにより
与え、分圧回路中の可変抵抗器の抵抗値を温度設
定ダイヤルの操作によつて調節することにより、
前記基準値を所望の温度に対応する値に設定する
ように構成されている。

ところが、前記温度設定ダイヤルの操作によつ
て所定の温度に設定しても、通電初期においては
温度の立上りが遅いため目標温度に到達するまで
に相当の時間を要する。第２図にその温度立上り
特性を示している。このような立上りの遅れを回
避して早期に目標温度に到達させるために、従来
は通電初期において前記温度設定ダイヤルを目標
温度より大きい温度目盛に設定して温度の立上り
を強制的に早め、所定時間経過後改めて目標温度
目盛に温度設定ダイヤルを調節しなおすという操
作を行つていたが、操作が面倒であり使用勝手が
悪いという欠点を有する。

また、電気カーペツトなどの電熱装置では、ヒ
ータを表面材、裏面材、ナイロンなどで被覆した
構造を有するため、これらの熱容量の関係で発熱
分布が均一にはなりにくく、所定の設定温度に到
達するまでの間にヒータ回路の給電路を数回ない
し数十回オン・オフすることになり、温度立上り
時間は一層遅れるという傾向を示す。

したがつて、この考案の目的は、温度設定ダイ
ヤルを途中で設定変更するといつた面倒な操作を
要さず、所望の設定温度までの温度立上り時間を
大幅に短縮することのできる使用勝手のよい電熱
装置の温度制御回路を提供することである。

この考案の一実施例を第３図および第４図に示
す。すなわち、この電熱装置の温度制御回路は、
前記従来例におけるスイツチング回路１０の出力
信号のうち、トランジスタ１１をオフ駆動する最
初のＬ出力（最初の熱源駆動回路オフ制御用出
力）を受けてセツトされ、所定時間の間、前記ス
イツチング回路１０に入力される基準値を、設定
温度に対応する値より所定値だけ低い（スイツチ
ング回路１０に入力される温度検出値は検出温度
が高いほど小さくなる）補正するタイマ１３を設
け、タイマ１３がカウント動作している間だけ、
所望の温度より高い温度を目標温度として温度制
御回路を働かせることにより温度立上り時間を早
めるようにしたものである。

第４図にその具体的回路構成を示す。同図にお
いて、スイツチング回路１０を構成する比較器の
基準値入力端子〓に基準値を入力する分圧回路１
４は、直流電圧電源＋V_DD、アース間に直列接続
した固定抵抗１５，１６と、直流電圧電源＋
V_DD、アース間に接続した可変抵抗器１７と、こ
の可変抵抗器１７の摺動タツプ１７ａと前記固定
抵抗１５，１６の接続中点Ｎ間に接続した固定抵
抗１８で構成し、前記接続中点Ｎとアース間にト
ランジスタ１９と固定抵抗２０の直列回路からな
る基準値補正回路２１を接続し、タイマ１３のＨ
出力を受けて前記トランジスタ１９がオンすると
分圧回路１４の固定抵抗１６に対し固定抵抗２０
が並列接続されるようにしている。

前記タイマ１３は、前記のように前記スイツチ
ング回路１０の出力のうちトランジスタ１１をオ
フする（したがつてトランジスタ１１に直列接続
されたリレー励磁コイル１が駆動停止し給電路の
リレー接点１ａ，１ａがオフする）最初のＬ出力
を受けてセツトされ、所定設定時間の間、単動作
カウントして基準値補正回路２１のトランジスタ
１９をオンするＨ出力を出しつづけ、以後はＬ出
力状態を維持する単動作型で構成する。

分圧回路の一部を構成する可変抵抗器１７は、
その摺動タツプ１７ａが温度設定ダイヤル（図示
せず）と連動するように構成し、摺動タツプ１７
ａの位置変更により分圧回路１４の接続中点Ｎの
電圧、すなわち基準値が変化するようにしてい
る。

この電熱装置の温度制御回路の動作は次のとお
りである。

温度設定ダイヤルを操作して所望の設定温度目
盛に合わせて通電を開始すると、分圧回路１４の
接続中点Ｎより得られる基準電圧と前記感熱素子
６より得られる温度検出値とをスイツチング回路
１０が接続して、スイツチング回路１０の比較判
定出力のＨ，Ｌによりトランジスタ１１をオン・
オフ制御してヒータ回路がオン・オフ制御される
が、スイツチング回路１０の最初のＬ出力を前記
タイマ１３が受けると、タイマ１３は以後所定時
間の間Ｈ出力を出しつづけ基準値補正回路２１の
トランジスタ１９をオンし、この間、分圧回路１
４の固定抵抗１６に並列に固定抵抗２０が接続さ
れ、スイツチング回路１０の基準値入力端子〓に
は分圧回路１４で与えられる基準値より所定値
ΔVだけ低い電圧が入力され、温度設定はその補
正値ΔV分だけ高温側に自動的に補正される（設
定温度と基準値電圧レベルとの関係を補正前を
Ａ、補正後をＢとして第５図に示している）。

そのため、温度制御回路は第６図に実線で示す
従来の温度立上り特性に比して、同図に破線で示
すような急峻な温度立上り動作となり、タイマ１
３の設定時間経過後は分圧回路１４のみによる本
来の基準電圧を比較基準値として従来の場合と同
じオン・オフ制御が行われる。

ここで、最初の熱源駆動回路オフ制御出力によ
りタイマ１３を作動させることによる作用につい
て説明する。

タイマ１３を設けて基準値を設定温度より高い
温度に対応する値に補正するのは、熱源温度が設
定温度とに達するまでの期間は熱源駆動回路の不
要なオンオフを防止してオン状態を持続させるこ
とで、熱源温度の立上がりを急峻にすることを目
的とするものである。

仮にタイマ１３を電源投入に応答して作動さ
せ、電源投入後の所定時間だけ基準値補正回路２
１のトランジスタ１９をオンにする構成の場合の
つぎのような問題点が生じる。つまり、外気温が
低い場合、あるいは電源電圧が低い場合等のよう
に、カーペツト等の熱源の温度が上昇しにくい環
境下の場合、熱源の温度がある程度上昇して熱源
駆動回路のオンオフ動作が開始するまでに、タイ
マ１３による所定時間の大半を消費してしまい、
本来の目的である熱源駆動回路の不要なオンオフ
を防止してオン状態を持続させることができる時
間が少なくなり、もしくはまつたく無くなる。こ
のため、タイマ１３を利用して基準値を設定温度
より高い温度に対応する値に補正することによる
効果が十分に得られないうちにタイマ１３による
所定時間が終了してしまい、その後は基準値が設
定温度に対応した値となつて、熱源温度の立上が
りを十分に早めることができず、熱源の温度が設
定値になるまでに時間を要するという問題があ
る。

ところが、実施例のように、トランジスタ１１
をオフ駆動する最初のＬ出力（最初の熱源駆動回
路オフ制御出力）によりタイマ１３を作動させる
構成、すなわち、最初はタイマ１３を作動させず
に設定温度に対応した基準値のままで所定の温度
まで到達させ、その後タイマ１３の出力で所定時
間は基準値を設定温度に対応する値よりΔVだけ
高温側に移行させることにより、外気温が低い場
合、もしくは電源電圧が低い場合等、熱源温度が
上昇しにくい環境下においても、熱源温度が設定
温度に到達する前にタイマ１３による所定時間が
経過してしまつて熱源温度の立上がりをほとんど
早くできないというようなことを防止し、速やか
に電気カーペツトを設定温度に到達させることが
できる。

このように構成した結果、トランジスタ１１を
オフ駆動する最初のＬ出力（最初の熱源駆動回路
オフ制御出力）が発生した後タイマ１３で設定さ
れる所定時間の間、基準値は設定温度に対する値
よりも低い値に自動補正され、設定温度より高い
目標温度に向かつて温度制御が行われることにな
り、この際トランジスタ１１をオフ駆動するＬ出
力の発生が停止し、トランジスタ１１をオフ駆動
する最初のＬ出力が発生した後もヒータ３への給
電が持続し、その温度の立上がり時間を大幅に短
縮することができ、タイマ１３に設定された時間
を経過すると自動的に本来の設定温度に対応する
基準値に戻り、使用者が温度設定ダイヤルを途中
で再度調節しなおすといつたわずらわしい操作を
要することなく、温度立上り時間の短縮を自動的
に行うことができる。

以上のように、この考案の電熱装置の温度制御
装置は、熱源温度を検出して検出温度に対応する
検出値を出力する感熱素子と、前記検出値を設定
温度に対応した所定の基準値と比較してその比較
判定出力で熱源駆動回路をオン・オフ制御するス
イツチング回路と、前記基準値を与える分圧回路
と、一部にスイツチング素子を含み前記分圧回路
の一部に接続されて前記スイツチング素子が所定
動作状態となつたときに前記基準値を前記設定温
度より高い温度に対応する値に補正する基準値補
正回路と、前記スイツチング回路の出力のうち最
初の熱源駆動回路オフ制御用出力で作動しその後
所定時間の間前記基準値補正回路のスイツチング
素子を前記所定動作状態に保持するタイマとを備
え、 前記スイツチング回路の出力のうち最初の熱源
駆動回路オフ制御用出力を受けた後所定時間の間
前記基準値補正回路により前記基準値を前記設定
温度より高い温度に対応する値に自動補正して熱
源が設定温度に到達する時間を早めるようにした
ので、温度立上がりが早まり、そのために使用者
が温度設定ダイヤルなどを数度にわたつて調節す
るといつたわずらわしい操作を要することもな
く、使用勝手がよいなどの効果を有する。

また、タイマをスイツチング回路の出力のうち
最初の熱源駆動回路オフ制御用出力で作動させそ
の後の所定時間の間前記基準値補正回路のスイツ
チング素子を前記所定動作状態に保持する構成で
あるので、外気温が低い場合、電源電圧が低い場
合等、熱源温度が上昇しにくい環境下において
も、熱源温度が設定温度に到達するまえにタイマ
による所定時間が経過してしまつて熱源温度の立
ち上がりをほとんど早くできないというようなこ
とはなく、熱源を速やかに設定温度とに到達させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の回路図、第２図はその温度立
上り特性を示す図、第３図はこの考案の一実施例
を示す概略回路図、第４図はその具体的構成を示
す要部回路図、第５図はその設定温度と基準値と
の関係を従来例と比較して示す説明図、第６図は
その温度立上り特性を従来例と比較して示す説明
図である。 １……リレー励磁コイル、１ａ……リレー接
点、２……熱源、３……ヒータ、６……感熱素
子、７……発振回路、９……温度検出回路、１０
……スイツチング回路、１１……トランジスタ、
１２……直流電源回路、１３……タイマ、１４…
…分圧回路、１５，１６，１８……固定抵抗、１
７……可変抵抗器、１９……トランジスタ、２０
……固定抵抗、２１……基準値補正回路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 熱源温度を検出して検出温度に対応する検出値
   を出力する感熱素子と、前記検出値を設定温度に
   対応した所定の基準値と比較してその比較判定出
   力で熱源駆動回路とオン・オフ制御するスイツチ
   ング回路と、前記基準値を与える分圧回路と、一
   部にスイツチング素子を含み前記分圧回路の一部
   に接続されて前記スイツチング素子が所定動作状
   態となつたときに前記基準値を前記設定温度より
   高い温度に対応する値に補正する基準値補正回路
   と、前記スイツチング回路の出力のうち最初の熱
   源駆動回路オフ制御用出力で作動しその後所定時
   間の間前記基準値補正回路のスイツチング素子を
   前記所定動作状態に保持するタイマとを備え、 前記スイツチング回路の出力のうち最初の熱源
   駆動回路オフ制御用出力を受けた後所定時間の間
   前記基準値補正回路により前記基準値を前記設定
   温度より高い温度に対応する値に自動補正して熱
   源が設定温度に到達する時間を早めるようにした
   電熱装置の温度制御回路。