JPH0447845B2 - - Google Patents

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JPH0447845B2
JPH0447845B2 JP9644282A JP9644282A JPH0447845B2 JP H0447845 B2 JPH0447845 B2 JP H0447845B2 JP 9644282 A JP9644282 A JP 9644282A JP 9644282 A JP9644282 A JP 9644282A JP H0447845 B2 JPH0447845 B2 JP H0447845B2
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JP
Japan
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temperature
heater wire
sensitive material
potential
heater
Prior art date
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Expired
Application number
JP9644282A
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English (en)
Other versions
JPS58213314A (ja
Inventor
Yasukyo Ueda
Kazutoshi Nagai
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Granted legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00Control of temperature
    • G05D23/19Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/20Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature
    • G05D23/24Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature the sensing element having a resistance varying with temperature, e.g. a thermistor

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Resistance Heating (AREA)
  • Central Heating Systems (AREA)
  • Control Of Temperature (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、車の座席やベツド等を採暖する直流
電源用採暖装置に関するものである。
従来のこの種の直流電源用採暖装置は第1図に
示すように構成されていた。この例では車の座席
を採暖するカーシートヒータを示している。すな
わち、この第1図において、1は座部シート、2
は背部シート、3は前記座部および背部シート
1,2を加熱するヒータ線、4は前記座部および
背部シート1,2間に埋め込まれ、かつ前記ヒー
タ線3の温度制御を行うサーモスタツト、5はリ
ード線6は車のバツテリーに接続するコネクター
である。しかしながら、上記従来の構成では、前
記サーモスタツト4が一点の温度を検出して作動
するものであるため、他の部分の局部過熱を検出
することができず、例えば座布団が前記サーモス
タツト4から外れて前記座部シート1を覆つてい
た場合などには、前記座布団と座部シート1間の
みが過熱することになり、その結果、前記サーモ
スタツト4が作動せずに正確な温度制御が行えな
いばかりでなく、火災に至るという危険性があつ
た。
本発明は上記従来の欠点を解消するもので、ヒ
ータ線の全ての部分の過熱を検出して適切な温度
制御を行うことにより、精度の高い温度制御と火
災防止とを行うことを目的とするものである。
上記目的を達成するために本発明は、ヒータ線
と電極線とを電子電導またはイオン電導性感温材
を介して巻回し、チユーブ状に構成したチユービ
ングヒータと、前記ヒータ線の非通電状態におい
てこのヒータ線と電極線間の抵抗値を検出して基
準値と比較する比較回路と、この比較回路の出力
によつて一定時間前記ヒータ線の通電状態を維持
する時限タイマ回路とを設けたものである。
本発明は上記構成とすることにより、前記ヒー
タ線の温度が設定温度よりも低い場合には、前記
感温材の抵抗値は小さく、従つて前記ヒータ線の
非通電状態において前記比較回路によつて、検出
された前記抵抗値が設定値よりも小さいと判別さ
れると、前記比較回路の出力によつて前記時限タ
イマ回路を付勢して前記ヒータ線の通電を行い、
設定温度まで引き上げ、そして前記時限タイマ回
路のタイマ時間経過後には前記ヒータ線は非通電
状態に戻されるが、その時点でもまだ設定温度に
達していない時には、前記比較回路によつて前記
時限タイマ回路が再度反転され、継続して設定温
度になるまで前記ヒータ線の時限ONを繰り返す
という作用を行い、また前記ヒータ線の温度が設
定温度を越えた場合もしくは前記ヒータ線の一部
が過熱した場合には、前記比較回路が前記感温材
の抵抗値の減少を検出し、前記時限タイマ回路の
再度の付勢を止めるので、前記ヒータ線の再通電
は停止され、前記ヒータ線の温度を設定温度に引
き上げる作用を行うもので、前記感温材が有する
抵抗は、前記ヒータ線と電極線間に並列に無数に
接続される等価回路を有するため、局部過熱によ
つて一部の抵抗が小さくなつた場合でもこれに伴
つて、前記ヒータ線と電極線間で検出される抵抗
値も小さくなり、その結果、局部変化も敏感に検
出することができる。
すなわち、上記作用によつてヒータ線が配設さ
れている採暖部の全面を総合的に監視して温度制
御できるため、精度の高い温度制御が可能になる
とともに、局部過熱に対しても敏感に反応し、温
度を下降させることができるので、火災防止の面
での安全性も飛躍的に向上し、さらにヒータ線温
度は、ヒータ線の非通電時に感温材の抵抗を検出
することによつて検出する構成であるため、ヒー
タ線の電位勾配の影響を受けずに抵抗値を検出で
き、従つて精度の高い温度検出ができる等の種々
のすぐれた特長を有するものである。
以下、本発明の一実施例を第2図〜第5図を用
いて説明する。
第2図は本発明に用いられるチユービングヒー
タの構造図を示したもので、7は芯糸、8は前記
芯糸7上に巻回された電極線、9は前記電極線8
の全面を覆う感温材で、この感温材9は電子電導
またはイオン電導性を有する。10は前記感温材
9上に巻回さりヒータ線であり,11は前記ヒー
タ線10の全面を覆う絶縁被覆である。なお、チ
ユービングヒータの構造によつては、前記電極線
8とヒータ線10とが入れ替わつているもの、ま
たは内側の線が巻回されずにまつすぐになつて芯
糸を兼ねているものなどがあり、第2図に示した
例に限定されるものではない。
第3図は前記電極線8とヒータ線10との間で
検出される感温材9の抵抗値の温度特性図であ
り、横軸に温度T、縦軸に抵抗値Rを示す。
第4図は本発明の電気回路図、第5図は前記電
気回路図における要部電位の波形図を示したもの
で、第4図において、12は直流電源であり、こ
の場合は車のバツテリーである。13は採暖スイ
ツチ、14は比較回路で、この比較回路14は、
前記感温材9が有する抵抗とともにブリツジを構
成する抵抗15〜17、基準電位VSを可変する
可変抵抗18、感温材9の電位VDと前記基準電
位VSとを比較するオペアンプ19、雑音防止用
および後述するヒータ線非通電時間設定用コンデ
ンサ20とで構成されている。21は時限タイマ
回路で、この時限タイマ回路21は、タイマ時間
を決定するコンデンサ22と、充電抵抗23、基
準電位V0をえる抵抗24,25、放電用の抵抗
26とダイオード27、前記コンデンサ22の電
位VCと前記基準電位VOとを比較するオペアンプ
28、入力固定手段としてのダイオード29、前
記オペアンプ28の出力VAがHiのときに前記感
温材9の電位VDを電源電圧まで上昇させるダイ
オード30、前記オペアンプ28の出力抵抗31
および前記オペアンプ28の出力電位VAがHiの
時にONして前記ヒータ線10への通電を行うト
ランジスタ32とで構成されている。
上記第4図の回路構成において動作を説明す
る。前記採暖スイツチ13のON状態において、
前記ヒータ線10の温度、つまり前記感温材9の
温度が設定温度よりも高い場合には、感温材9の
電位VDと基準電位VSはVD>VSとなり、前記オペ
アンプ19の出力はLowである。従つて、コン
デンサ22の電位VCと基準電位VOはVC<VOとな
り、かつ前記オペアンプ28の出力電位VA
Lowであるため、前記ヒータ線10は非通電を
維持し、その温度は下降する。従って前記感温材
9の電位VDは徐々に下降するが、前記ヒータ線
10の温度が設定温度より下がると、感温材9の
電位VDと基準電位VSはVD<VSとなり、前記オペ
アンプの19の出力がHiに反転する。この場合、
前記抵抗26≪抵抗23に選定しておくことによ
り、前記コンデンサ22の電位VCもHiになつて、
VC>VOになるので、前記オペアンプ28の出力
VAもHiになり、前記ダイオード29を介して前
記コンデンサ22の(+)側をHiに固定する。
つまり、前記オペアンプ28の出力VAが一旦Hi
になると、その後前記オペアンプ19の出力が
Lowになつても、前記コンデンサ22の(+)
側電位はHiを維持し、前記抵抗23を介してコ
ンデンサ22の充電を継続する。それと同時に、
前記ダイオード30により前記コンデンサ20に
急速充電を行い、前記感温材9の電位VDをHi状
態に引き上げて前記オペアンプ19の出力を再度
Lowに戻しておく。そしてまたそれと同時に前
記トランジスタ32がONし、前記ヒータ線10
の通電を行つて温度を上げる。前記コンデンサ2
2は充電とともにその電位VCは下降して行くが、
このコンデンサ22の電位VCと基準電位VOがVC
<VOとなつた時点で前記オペアンプ28の出力
VAはLowに戻り、前記ダイオード29が逆バイ
アスになるので、前記コンデンサ22の蓄積電荷
は前記抵抗26とダイオード27を介して急速放
電して次に前記オペアンプ19の出力がHiにな
るのを待機する。それと同時に、前記ダイオード
30も逆バイアスになり、前記感温材9の電位
VDは急速に下降して前記感温材9の抵抗と前記
抵抗15とで定まる電位に戻る。もし、前記感応
材9の電位VDが戻つた時点でまだ検出温度が設
定温度よりも低い場合には、前記オペアンプ19
の出力はHiに戻り、再度前記時限タイマ回路2
1を付勢して前記ヒータ線10の通電を繰り返
し、設定温度に引き上げる。前記ダイオード30
が逆バイアスになり、前記感温材9の電位VD
下降して前記オペアンプ19の出力が再びHiに
戻る時間よりも、前記コンデンサ22の放電時間
を短く設定することにより、前記タイマ回路21
が繰り返し付勢される場合でも毎回正確なタイマ
時間を得ることができる。タイマ時間が終了して
前記感温材9の電位VDが戻つた時点で検出温度
が設定温度よりも高くなつた場合には、感温材9
の電位VDと基準電位VSはVD>VSの関係が保た
れ、前記オペアンプ19の出力はLowを維持し、
前記ヒータ線10を非通電にして、ヒータ線10
の温度が設定温度に下がるまで待機する。このよ
うにして前記ヒータ線10の温度を設定温度に制
御する。しかるに、前記ヒータ線10が通電され
ているときには、前記ヒータ線10に電位勾配が
生ずるので、その状態で前記感温材9の抵抗を検
出しようとすると、前記直流電源12のアース側
に近い部分、すなわち前記時限タイマ回路21と
の接続側の抵抗判別が不可能になり、均等な温度
検出ができないが、本発明の構成では、前記ヒー
タ線10の温度が設定温度より低い場合であつて
も、時限タイマ回路21の復帰時に前記ヒータ線
10の非通電時間を強制的に設け、その時間に温
度検出を行うものであるから、精度の高い温度検
出および制御が行える。前記のタイマ時間は、応
答の速い機器においてはそれに応じて短く設定す
ることにより、制御温度の変動をほとんどなくす
ることができる。また、検出温度が設定温度より
はるかに低い場合に、前記時限タイマ回路21の
繰り返し作動による前記ヒータ線10の通電を効
率良く行い、立上りを速くさせるためには、前記
時限タイマ回路21の作動時間に比べて前記ヒー
タ線10の非通電時間、つまり前記感温材9の電
位VDがHiの状態から通常の電位に戻り前記オペ
アンプ19が反転するまでの時間を非常に短く設
定すれば良く、これによつて連続通電とほとんど
変わらない立上りを得ることができる。
以上のように本発明の直流電源用採暖装置は、
ヒータ線と電極線とを電子電導またはイオン電導
性感温材を介して巻回し、チユーブ状に構成した
チユービングヒータと、前記ヒータ線の非通電状
態において、このヒータ線と電極線間の前記感温
材の抵抗値を検出して基準値と比較する比較回路
と、前記比較回路の出力によつて一定時間前記ヒ
ータ線の通電状態を維持する時限タイマ回路とを
有し、前記ヒータ線、つまり感温材の温度が設定
温度よりも低い場合には、前記時限タイマ回路を
付勢して前記ヒータ線への通電を行つて温度を上
昇させ、前記タイマ回路の復帰時の、前記ヒータ
線非通電時に再度前記比較回路による前記感温材
の温度検出を瞬間的に行い、その時設定温度より
高くなつていれば前記時限タイマ回路を付勢せず
に待機し、設定温度よりまだ低い場合には前記時
限タイマ回路の再度付勢を繰り返して設定温度に
制御する構成としているため、次のような種々の
すぐれた特長を有するものである。
(1) ヒータ線が配設されている採暖部の全面を総
合的に監視して温度制御できるため、精度の高
い温度制御が可能になる。
(2) 感温材が有する抵抗は、前記ヒータ線と電極
線間に並列に無数に接続される等価回路を有す
るため、局部過熱によつて一部の抵抗が小さく
なつた場合でも、これに伴つて、前記ヒータ線
と電極線間で検出される抵抗値も小さくなり、
その結果、局部過熱も敏感に検出できるため、
火災防止の面での安全性が飛躍的に向上する。
(3) ヒータ線の非通電時、つまり前記ヒータ線に
電位勾配が発生していない時に前記ヒータ線と
電極線間の感温材の抵抗値を判別し、温度検出
を行うので、抵抗値判別を正確に行うことがで
き、従つて温度検出精度は高くなるものであ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の直流電源用採暖装置の構成図、
第2図は本発明の直流電源用採暖装置に用いられ
るチユービングヒータの構造を示す斜視図、第3
図は同チユービングヒータの温度一抵抗値特性
図、第4図は同直流電源用採暖装置における電気
回路図、第5図は上記第4図の電気回路図におけ
る要部電位の波形図である。 8……電極線、9……感温材、10……ヒータ
線、12……直流電源、14……比較回路、21
……時限タイマ回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ヒータ線と電極線とを電子電導またはイオン電
    導性感温材を介して巻回し、チユーブ状に構成し
    たチユービングヒータと、前記ヒータ線の非通電
    状態においてこのヒータ線と電極線間の前記感温
    材の抵抗を検出して基準値と比較する比較回路
    と、この比較回路の出力によつて一定時間前記ヒ
    ータ線の通電状態を維持する時限タイマ回路とを
    設けた直流電源用採暖装置。
JP57096442A 1982-06-04 1982-06-04 直流電源用採暖装置 Granted JPS58213314A (ja)

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JP57096442A JPS58213314A (ja) 1982-06-04 1982-06-04 直流電源用採暖装置

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JP57096442A JPS58213314A (ja) 1982-06-04 1982-06-04 直流電源用採暖装置

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JPS58213314A JPS58213314A (ja) 1983-12-12
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009250455A (ja) * 2008-04-01 2009-10-29 Metro Denki Kogyo Kk 足元暖房器
US8772679B2 (en) 2009-03-19 2014-07-08 Weiss Controls, Inc. Method and system for controlling a heating element with temperature sensitive conductive layer

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JPS58213314A (ja) 1983-12-12

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