JPH05143178A - 温度制御回路 - Google Patents

温度制御回路

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JPH05143178A
JPH05143178A JP30898191A JP30898191A JPH05143178A JP H05143178 A JPH05143178 A JP H05143178A JP 30898191 A JP30898191 A JP 30898191A JP 30898191 A JP30898191 A JP 30898191A JP H05143178 A JPH05143178 A JP H05143178A
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JP
Japan
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temperature
resistance
variable resistor
control
temperature coefficient
Prior art date
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Application number
JP30898191A
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English (en)
Inventor
Masahiro Shinkai
正博 新海
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TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高精度でしかも小型化,簡素化を図った温度
制御装置を提供すること。 【構成】 制御温度において、ヒータ13と正特性サー
ミスタ14との合成抵抗に等しくなるように可変抵抗器
VR10の抵抗を調整する。温度制御する恒温槽内に本回
路10を配置する。恒温槽内の雰囲気温度が制御温度よ
り低い場合は、その分正特性サーミスタ14の抵抗が低
くなるために、合成抵抗も低くなり、電流が正特性サー
ミスタ14及びヒータ13の側に多く流れ、ヒータ13
は多く発熱する。これとは逆に、雰囲気温度が制御温度
より高い場合は、その分正特性サーミスタ14の抵抗が
高くなるために、合成抵抗も高くなり、電流が可変抵抗
器VR10の側に多く流れ、ヒータ13の発熱は抑制され
る。このようにして、恒温槽内の温度が制御温度に保た
れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、恒温槽,半田槽等に適
用される温度制御回路に関する。
【0002】
【従来の技術】精度の高い温度制御に、正特性サーミス
タの抵抗温度係数の大きい直線領域を用いた温度制御回
路が知られている((株)技術資料センター発行「最新
検知システム総覧」等)。図4はその温度制御回路1を
示すものである。
【0003】同図に示す回路1は、電源2,ヒータ3,
可調整抵抗器VR1 ,VR2 及び正特性サーミスタ4を
具備し、更にスイッチング素子であるトライアック5,
6,抵抗R,コンデンサC,チョークコイルCHを備
え、正特性サーミスタ4を温度検出器として用いて位相
制御方式により温度制御を行うものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】近年、温度制御回路に
おいても、小型化,簡素化の要求があり、温度制御回路
の構成を高精度な制御が行え、しかも必要最小限度にす
る必要があった。
【0005】そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなさ
れたものであり、高精度でしかも小型化,簡素化を図っ
た温度制御装置を提供することを目的とするものであ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の温度制御
回路は、発熱導体に直列に接続され所定制御温度範囲で
急峻な正の直線的抵抗温度係数を有する熱可変抵抗器
と、前記発熱導体及び熱可変抵抗器に並列に接続された
可調整抵抗器とを具備することを特徴とするものであ
る。
【0007】請求項2記載の温度制御回路は、発熱導体
に直列に接続された可調整抵抗器と、前記発熱導体及び
可調整抵抗器に並列に接続され所定制御温度範囲で急峻
な負の直線的抵抗温度係数を有する熱可変抵抗器とを具
備することを特徴とするものである。
【0008】請求項3記載の温度制御回路は、請求項1
又は2記載の温度制御回路において、直線的抵抗温度係
数を105 Ω/℃以上とするものである。
【0009】請求項4記載の温度制御回路は、請求項1
又は3記載の温度制御回路において、熱可変抵抗器を少
なくとも結晶性重合体を含んで構成された正特性サーミ
スタとするものである。
【0010】
【作用】請求項1記載の温度制御回路によれば、まず、
制御温度において、発熱導体と熱可変抵抗器との合成抵
抗に等しくなるように可調整抵抗器の抵抗を調整する。
次に、温度制御対象の流体中に本回路を配置する。制御
対象の温度が制御温度より低い場合は、その分熱可変抵
抗器の抵抗が低くなるために、合成抵抗も低くなり、電
流が熱可変抵抗器及び発熱導体の側に多く流れ、発熱導
体は多く発熱する。これとは逆に、制御対象の温度が制
御温度より高い場合は、その分熱可変抵抗器の抵抗が高
くなるために、合成抵抗も高くなり、電流が可調整抵抗
器の側に多く流れ、発熱導体の発熱は抑制される。
【0011】請求項2記載の温度制御回路によれば、ま
ず、制御温度において、発熱導体と可調整抵抗器との合
成抵抗が熱可変抵抗器の抵抗に等しくなるように可調整
抵抗器の抵抗を調整する。次に、温度制御対象の流体中
に本回路を配置する。制御対象の温度が制御温度より低
い場合は、その分熱可変抵抗器の抵抗が高くなるため
に、電流が発熱導体及び可調整抵抗器の側に多く流れ、
発熱導体は多く発熱する。これとは逆に、制御対象の温
度が制御温度より高い場合は、その分熱可変抵抗器の抵
抗が低くなるために、電流が熱可変抵抗器の側に多く流
れ、発熱導体の発熱は抑制される。
【0012】請求項3記載の温度制御回路によれば、熱
可変抵抗器の直線的抵抗温度係数を105 Ω/℃以上と
することにより、より高精度な制御が可能となる。
【0013】請求項4記載の温度制御回路によれば、高
い直線的抵抗温度係数が得られる。
【0014】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳述
する。
【0015】図1は本発明の温度制御回路の第1の実施
例を示す概略回路図10である。本回路10は、電源1
2と、発熱導体としてのヒータ13と、このヒータ13
に直列に接続された熱可変抵抗器としての正特性サーミ
スタ14と、ヒータ13及び正特性サーミスタ14に並
列に接続された可調整抵抗器としての可変抵抗器VR10
とを有している。
【0016】前記正特性サーミスタ14は、ポリフッ化
ビニリデン等の結晶性重合体(ポリマー)と、この結晶
性重合体に導電性物質として混練したスパイク状の突起
を有する所定量のスパイク状Niパウダー(インコ・リ
ミテッド製)等の導電性粒子からなるものである。ま
た、結晶性重合体の種類を適宜選択することにより、急
峻な直線的抵抗温度係数を示す温度範囲を100℃乃至
200℃、抵抗温度係数を105 Ω/℃以上の所望の値
にできる。図2はこの正特性サーミスタ14の抵抗温度
特性の一例を示すグラフである。同図に示すように、抵
抗温度係数は、常温(0.6Ω)から温度160℃まで
は104 Ω/℃であるが、温度160℃を超えると10
7 Ω/℃以上の急峻な立ち上がり特性を示し、温度17
6℃で最大の抵抗3×107 となっている。従って、こ
のような特性の場合は、制御温度範囲が160℃乃至1
70℃に適している。なお、正特性サーミスタ14は、
チタン酸バリウム(BaTiO3 )に希土類元素を添加
したものでも、同様に材料組成を変えることにより急峻
な直線的抵抗温度係数を示す温度範囲,抵抗温度係数を
所望の値に設定できる。
【0017】前記可変抵抗器VR10は、制御温度におい
て、可変抵抗範囲の中心がヒータ13と正特性サーミス
タ14との合成抵抗とほぼ一致するものを選定する。
【0018】次に、上記構成の第1の実施例の温度制御
回路10の作用を恒温槽に適用した場合を例にして説明
する。
【0019】まず、恒温槽内の温度を本回路10以外の
ヒータにより室温から制御温度(例えば165℃)まで
上昇させる。そして、制御温度において、ヒータ13と
正特性サーミスタ14との合成抵抗に等しくなるように
可変抵抗器VR10の抵抗を調整する。次に、温度制御す
る恒温槽内に本回路10を配置する。恒温槽内の雰囲気
温度が制御温度より低い場合は、その分正特性サーミス
タ14の抵抗が低くなるために、合成抵抗も低くなり、
電流が正特性サーミスタ14及びヒータ13の側に多く
流れ、ヒータ13は多く発熱する。これとは逆に、雰囲
気温度が制御温度より高い場合は、その分正特性サーミ
スタ14の抵抗が高くなるために、合成抵抗も高くな
り、電流が可変抵抗器VR10の側に多く流れ、ヒータ1
3の発熱は抑制される。このようにして、恒温槽内の温
度が制御温度に保たれる。
【0020】このような上記第1の実施例の温度制御回
路10によれば、正特性サーミスタ14の抵抗温度係数
が107 Ω/℃の直線的領域を用いて温度制御するよう
にしているので高精度な温度制御が行える。また、本回
路10は、電源12,ヒータ13,正特性サーミスタ1
4及び可変抵抗器VR10から構成され、正特性サーミス
タ14を温度検出器としてだけでなく制御素子としても
用いているので、スイッチング素子等の回路素子が不要
となり、小型化,簡素化が図れる。
【0021】図3は本発明の温度制御回路の第2の実施
例を示す概略回路図20である。本回路20は、電源1
2と、発熱導体としてのヒータ13と、このヒータ13
に直列に接続された可調整抵抗器としての可変抵抗器V
R20と、ヒータ13及び可変抵抗器VR20に並列に接続
された熱可変抵抗器としての負特性サーミスタ24とを
有している。
【0022】前記負特性サーミスタ24は、抵抗温度係
数が正特性サーミスタ14と比較して約0.5Ω/℃と
低いが、温度係数の直線性を示す温度範囲が正特性サー
ミスタ14と比較して広いため、制御温度範囲の広い場
合に適している。また、負特性サーミスタ24の代わり
に、バナジウム酸化物半導体等の臨界温度サーミスタC
TR(Critical Temperature Resistor )を用いてもよ
い。この臨界温度サーミスタCTRは、温度範囲65乃
至70℃に急峻な負の直線的抵抗温度係数(約102 Ω
/℃)を有しているため、制御温度範囲が65乃至70
℃の場合に適している。
【0023】次に上記構成の第2の実施例の温度制御回
路20の作用を説明する。
【0024】まず、恒温槽内の温度を本回路20以外の
ヒータにより室温から制御温度(例えば100℃)まで
上昇させる。そして、制御温度において、ヒータ13と
可変抵抗器VR20との合成抵抗が負特性サーミスタ24
の抵抗に等しくなるように可変抵抗器VR20の抵抗を調
整する。次に、温度制御する恒温槽内に本回路20を配
置する。恒温槽内の雰囲気温度が制御温度より低い場合
は、その分負特性サーミスタ24の抵抗が高くなるため
に、電流がヒータ13及び可変抵抗器VR20の側に多く
流れ、ヒータ13は多く発熱する。これとは逆に、雰囲
気温度が制御温度より高い場合は、その分負特性サーミ
スタ24の抵抗が低くなるために、電流が負特性サーミ
スタ24の側に多く流れ、ヒータ13の発熱は抑制され
る。このようにして、恒温槽内の温度が制御温度に保た
れる。
【0025】このような上記第2の実施例の温度制御回
路20によれば、負特性サーミスタ24の抵抗温度係数
の直線的領域を用いて温度制御するようにしているの
で、第1の実施例と同様に、高精度な温度制御が行え
る。また、本回路20は、電源12,ヒータ13,負特
性サーミスタ24及び可変抵抗器VR20から構成され、
負特性サーミスタ24を温度検出器としてだけでなく制
御素子としても用いているので、第1の実施例と同様
に、スイッチング素子等の回路素子が不要となり、小型
化,簡素化が図れる。
【0026】なお、本発明は上記実施例に限定されず、
その要旨を変更しない範囲内で種々に変形実施できる。
【0027】
【発明の効果】以上詳述した本発明によれば、以下の効
果を奏する。
【0028】請求項1記載の発明によれば、所定制御温
度範囲で急峻な正の直線的抵抗温度係数を有する熱可変
抵抗器,発熱導体及び可調整抵抗器を具備し、熱可変抵
抗器を温度検出器としてだけでなく制御素子としても用
いているので、高精度でしかも小型化,簡素化を図った
温度制御装置を提供することができる。
【0029】請求項2記載の発明によれば、所定制御温
度範囲で急峻な負の直線的抵抗温度係数を有する熱可変
抵抗器,発熱導体及び可調整抵抗器を具備し、熱可変抵
抗器を温度検出器としてだけでなく制御素子としても用
いているので、高精度でしかも小型化,簡素化を図った
温度制御装置を提供することができる。
【0030】請求項3記載の発明によれば、熱可変抵抗
器の直線的抵抗温度係数を105 Ω/℃以上としている
ので、小型化,簡素化が図れると共により高精度な制御
が可能な温度制御装置を提供することができる。
【0031】請求項4記載の発明によれば、高い直線的
抵抗温度係数が得られるので、小型化,簡素化が図れる
と共により高制度な制御が可能な温度制御装置を提供す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の温度制御回路の第1の実施例を示す概
略回路図である。
【図2】図1に示す正特性サーミスタの抵抗温度特性の
一例を示すグラフである。
【図3】本発明の温度制御回路の第2の実施例を示す概
略回路図である。
【図4】従来の温度制御回路を示す回路図である。
【符号の説明】
13 ヒータ(発熱導体) 14 正特性サーミスタ(熱可変抵抗器) 24 負特性サーミスタ(熱可変抵抗器) VR10,VR20 可変抵抗器(可調整抵抗器)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発熱導体に直列に接続され所定制御温度
    範囲で急峻な正の直線的抵抗温度係数を有する熱可変抵
    抗器と、前記発熱導体及び熱可変抵抗器に並列に接続さ
    れた可調整抵抗器とを具備することを特徴とする温度制
    御回路。
  2. 【請求項2】 発熱導体に直列に接続された可調整抵抗
    器と、前記発熱導体及び可調整抵抗器に並列に接続され
    所定制御温度範囲で急峻な負の直線的抵抗温度係数を有
    する熱可変抵抗器とを具備することを特徴とする温度制
    御回路。
  3. 【請求項3】 前記直線的抵抗温度係数は、105 Ω/
    ℃以上である請求項1又は2記載の温度制御回路。
  4. 【請求項4】 前記熱可変抵抗器は、少なくとも結晶性
    重合体を含んで構成された正特性サーミスタとする請求
    項1又は3記載の温度制御装置。
JP30898191A 1991-11-25 1991-11-25 温度制御回路 Pending JPH05143178A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6587280B2 (en) 2000-05-11 2003-07-01 Canon Kabushiki Kaisha Zoom lens and optical device using the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6587280B2 (en) 2000-05-11 2003-07-01 Canon Kabushiki Kaisha Zoom lens and optical device using the same

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Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20020122