JPH08145388A - 面状採暖具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 一線式感温ヒータを使用する面状採暖具で、
温度検出と安全装置を兼ねる信号線の断線を確実に検出
し、発熱線の通電を制御することによって過熱を防止す
る。 【構成】 発熱線６と信号線８との間に高分子感温体７
を介在させた感温ヒータ線１６と、電源１の一方に温度
ヒューズ２とこれに熱結合した抵抗器４とダイオード５
の直列回路を接続し、この直列回路から信号線８を介し
て接続された温度検出回路１１と、直列回路と信号線と
の接続点と回路グランドの間に接続したスイッチング素
子９と、スイッチング素子９に一定タイミングで一定時
間オン信号を出力するタイマ手段と、この信号を受けて
温度検出回路１１の接続点の信号を監視し信号線８の断
線を検出する断線検出回路１０と、温度検出回路１１か
らの信号と断線検出回路１０からの信号により発熱線６
への通電を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電気カーペット等の面状
採暖具の制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】電気カーペットを主とする面状採暖具は
発熱線と温度検出線を別個に配線した二線式の構成が主
流であるが、発熱線と温度検出線を一本の感温ヒータ線
とした一線式構成の面状採暖具の開発が進んでいる。一
線式構成をとると発熱線と温度検出線を別に配線する必
要がなく、一体化した感温ヒータ線を配線するだけで温
度コントロールが可能になるので温度検出線の材料費と
その配線工数を削減でき、コストダウンすることができ
る。さらに発熱部分と温度検出部分を一体化しているた
め、発熱線の温度を直接コントロールできるので、局部
的な保温をされても温度上昇を抑えることができ、安全
性が高まる。

【０００３】一線式構成に用いられる感温ヒータ線は、
発熱線と信号線の間に高分子感温体を介在させ、この感
温体のインピーダンスの温度特性により、線間に流れる
電流が変化することを利用し、これを信号線から取り出
して温度制御を行う。万一、信号線が断線してしまう
と、感温材に流れる電流が少なくなるため、温度が正常
に計測できなくなり、場合によっては不安全な状態とな
る。

【０００４】さらに信号線は外部加熱や局部加熱などに
よる万一の温度過昇時には発熱線への通電を停止するた
めの安全装置として使用される。これは、例えば感温材
にナイロン等の熱溶融性の樹脂を用い、局部的な過熱で
この樹脂が溶融することにより、信号線と発熱線間に導
通が生まれ、ここに流れる電流により抵抗器を発熱させ
て、抵抗器と熱結合した温度ヒューズを切り、発熱線へ
の通電を停止する構成をとっている。したがって、万一
信号線が断線すると場所によってはこの安全装置が働か
なくなってしまう。

【０００５】このように一線式構成における信号線の断
線は温度検出ができないばかりか万一の時の安全装置も
働かなくなる状態となるため、これを確実に検出できる
方法は一線式構成をとる上で必要不可欠な技術である。

【０００６】そこで従来の一線式の面状採暖具は例えば
図１０に示すような構成をとっている。発熱線６と信号
線８との間に高分子感温体７を介在させてなる感温ヒー
タ線１６と、電源１に温度ヒューズ２と温度ヒューズ２
と熱結合した抵抗器４を介してアノードを接続したダイ
オード５と、ダイオード５のカソードから信号線８を介
して接続された温度検出回路１１と、信号線８と温度検
出回路１１の接続点に接続された断線検出回路１０と、
発熱線６への通電を制御するリレー１３とその駆動回路
１２で構成されており、断線検出回路１０及び温度検出
回路１１及びリレー駆動回路１２はマイクロコンピュー
タ３に接続され、マイクロコンピュータ３内のプログラ
ムと合わせてそれぞれ断線検出手段、温度検出手段、電
力制御手段を構成している。図１０にマイクロコンピュ
ータ３内のプログラムのフローチャートを示す。

【０００７】この構成は以下のように動作する。電源１
が負のサイクルでは温度検出回路１１のトランジスタの
ベースからエミッタに電流が流れ、これに比例した電流
がコレクタからベースに流れる。トランジスタのベース
電流は感温ヒータ線１６の線間インピーダンスにより変
化するので、コレクタ電流はこれに比例して変化し、こ
れを平滑した温度検出回路１１の出力電圧も変化する。
この電圧の大小をマイクロコンピュータ３で設定温度と
なるように、リレー駆動回路１２への出力をコントロー
ルし、面状採暖具の温度を一定の温度に制御する。

【０００８】次に信号線８の断線検出の動作を説明す
る。図１２に動作波形を示す。温度信号は上記したとお
り、電源１の負のサイクルの時に流れる電流を利用して
行われる。電源１が負サイクルの時は信号線８の断線、
非断線に関わらず断線検出回路１０のトランジスタは逆
バイアスがかかりオフ状態となるため断線検出回路１０
の出力信号はＨレベルとなる。

【０００９】信号線８が正常に接続されている状態で、
電源１が正のサイクルでは抵抗器４とダイオード５と信
号線８を介して断線検出回路１０のトランジスタに電流
が流れ、トランジスタがオンして断線検出回路１０の出
力信号は図１２ａのようにＬレベルとなる。

【００１０】従って正常に信号線８が接続されている時
には図１２中のａに示すように、電源１の正のサイクル
ではＬレベル、負のサイクルではＨレベルとなるパルス
信号となる。

【００１１】一方、信号線８が断線状態となった時には
電源１の正サイクルでも抵抗器４とダイオード５を介し
て流れる電流が信号線８の断線のために断線検出回路１
０のトランジスタまで到達しない。したがって電源１の
正のサイクルでも、断線検出回路１０のトランジスタは
オンしないため断線検出回路１０の出力信号は図１２ｂ
に示すように電源１の正、負どちらのサイクルでもＨレ
ベル状態を維持する波形となる。

【００１２】これらの断線、非断線の断線検出回路１０
の波形変化を図１０に示すフローチャートにしたがって
マイクロコンピュータ３で判断し、断線の場合はリレー
１３をオフして発熱線６への通電を停止し、安全を確保
していた。

【００１３】また、局部保温や外部過熱などで局部的に
感温ヒータ線１６の温度が上昇した時には、高分子感温
体７が溶融し、発熱線６と信号線８に導通が生まれるこ
とによって、電源１からの電流が抵抗器４、ダイオード
５及び信号線８から発熱線６へと流れることによって抵
抗器４が発熱し、温度ヒューズ２を切って発熱線６への
電源供給を停止する安全装置も備えている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来のこ
のような構成では、信号線８を通じて断線検出回路１０
に流れてくる電流の有無による断線検出回路１０の出力
波形変化で信号線８の断線、非断線を検出しているため
以下のような課題があった。

【００１５】信号線８の抵抗値が高分子感温体７のイン
ピーダンスに比較して十分小さい時は従来の構成でも十
分対応できる。しかし、例えばカーペットが広面積とな
ったときなどは、これに使用する感温ヒータ線１６の長
さも長くなる。このことは、高分子感温体７のインピー
ダンスが低くなると同時に信号線８の抵抗値が大きくな
り、その差が小さくなることを意味する。一般的に感温
ヒータ線１６に用いる高分子感温体７は、温度が上昇す
るとインピーダンスが低下するものが安価で特性が安定
しており現在の主流であり、これは高分子感温体７の温
度が上昇し、そのインピーダンスが低下するとさらに信
号線８の抵抗値とインピーダンスの差が縮まることにな
る。

【００１６】このように、高分子感温体７と信号線８の
インピーダンスの差が小さくなると、図１３のように断
線した時には電源１の正のサイクル時には断線検出回路
１０のトランジスタを十分オンすることができる電流１
７が流れてしまうことになる。上記の動作説明で述べた
ように、本来この構成では信号線８の断線時には正サイ
クルで断線検出トランジスタがオンしないことを利用し
て信号線８の断線を検出しているのにもかかわらず、ト
ランジスタがオンしてしまうことになり、図１２のｃの
ようにパルス波形となり、断線と非断線の区別ができな
い。

【００１７】また、上記状態でもトランジスタがオンし
ないような回路定数の選定は非常に難しく、仮に可能と
なっても、高分子感温体７のインピーダンスの下限が厳
しく制限されることになり、感温ヒータ線１６の使用長
が長くなったり、高分子感温体７のインピーダンス特性
が変更になって低くなった時には対応ができなくなると
いう課題があった。

【００１８】これらの高分子感温体７はインピーダンス
として抵抗成分の他にリアクタンス成分を含むものもあ
り、例えば容量成分を含む波形としては図１２ｄのよう
になり、温度変化によるインピーダンスの容量成分変化
で最大９０°の位相進みが生じる。これは、温度および
高分子感温体７の特性によりその位相も一定せず絶えず
変化する。このため、断線、非断線を判定するための信
号処理が複雑になるばかりか、温度域によっては判定不
可能となる場合も出てくる。

【００１９】感温ヒータ線１６の構成によっては信号線
８が一旦断線しても素線と素線が接触し、断線を検出で
きない場合がある。従来の構成では断線を検出した時に
はリレー１３をオフするようになっているため、このよ
うに状態になった時にでも使用者により再使用される機
会が生じ、危険を未然に防ぐことができない。

【００２０】さらに、このような面状採暖具では、リレ
ー１３の接点溶着、電力制御素子のショート故障等、温
度検出に関わらず発熱線６に通電してしまう故障が生じ
た時には、その状態を検出し、温度ヒューズ２を切るこ
とによって発熱線６への通電を停止する構成とするのが
普通であるが、そのための部品として温度ヒューズやス
イッチング素子等を別途つける必要があった。また、こ
れらの安全回路の回路故障は検出できず、安全回路が故
障している状態で使用される可能性があった。

【００２１】本発明は上記した課題を解決し、感温ヒー
タ線１６の線長、高分子感温体７のインピーダンス特性
やその温度変化による信号線８断線の誤検出がなく安全
性を高めた面状採暖具を提供することを第１の目的とす
る。

【００２２】本発明の第２の目的は、感温層のインピー
ダンスがリアクタンス成分を持ち、これが変化するよう
な高分子感温体７を使用した時にも信号線８の断線の誤
検出がなく、安全性を高めた面状採暖具を提供すること
にある。

【００２３】本発明の第３の目的は、感温層のインピー
ダンスが容量成分を持ち、これが変化するような高分子
感温体７を使用した時にも信号線８断線の誤検出がな
く、安全性を高めた面状採暖具を提供することにある。

【００２４】本発明の第４の目的は、信号線８の断線を
確実に検出することにより使用者による再使用を不可能
にして、より安全性を高めた面状採暖具を提供すること
にある。

【００２５】さらに本発明の第５の目的は、通電をする
必要のないときに部品故障により発熱線６に通電し続け
られた時に発熱線６への通電を停止し、安全性を高めな
がら、断線検出及び安全回路の回路故障も検出可能な安
全性を高めた面状採暖具をコストアップを抑えながら提
供することにある。

【００２６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の面状採暖具は発熱線と信号線との間に高分
子間温体を介在させてなる感温ヒータ線と、電源の一方
に温度ヒューズと温度ヒューズと熱結合した抵抗器とダ
イオードの直列回路を接続し、直列回路から信号線を介
して接続された温度検出手段と、直列回路と信号線との
接続点と回路グランドの間に接続したスイッチング素子
と、スイッチング素子に一定時間ごとに一定タイミング
で一定時間オン信号を出力するタイマ手段と、タイマ手
段からの信号を受けて温度検出手段の接続点の信号を監
視し信号線の断線を検出する断線検出手段と、温度検出
手段からの信号と断線検出手段からの信号により発熱線
への通電を制御する電力制御手段からなる。

【００２７】第２の目的を達成するために、電源の波形
に同期した信号を出力する電源同期手段と、電源同期手
段からの信号を受けてから一定時間遅延して遅延信号を
出力する遅延手段と備え、スイッチング素子はタイマ手
段からのオン信号と遅延手段からの遅延信号を受けて駆
動されるようにし、断線検出手段は電源同期手段からの
信号をうけてから遅延信号が出力されるまでの間と遅延
信号が出力されている間に信号線と温度検出手段の接続
点の信号を監視して信号線の断線検出を行うように構成
してなる。

【００２８】第３の目的を達成するために遅延手段は電
源同期手段の信号により電源の極性が負から正に反転し
てから電源位相で９０度以内に電源位相で９０度以内の
間遅延信号を出力するように構成してなる。

【００２９】第４の目的を達成するために断線検出手段
での断線検出時にはスイッチング素子に連続してオン信
号を出力する断線時連続オン手段を設けてなる。

【００３０】第５の目的を達成するために発熱線への通
電状態を検出する通電状態検出手段を設け、電力制御手
段が通電不許可状態であるにもかかわらず、発熱線への
通電が行われている時はスイッチング素子に連続してオ
ン信号を出力する通電回路故障時連続オン手段を設けて
なる。

【００３１】

【作用】本発明は上記した構成により、タイマ手段によ
り、一定時間ごとに一定のタイミングで一定時間スイッ
チング素子をオンし、信号線の抵抗器とダイオードの直
列回路側をグランド電位に落とし、これが信号線を通じ
て温度検出手段と断線検出手段の接続点に伝達されるか
どうかを断線検出手段で検出し、断線、非断線の結果と
温度検出手段により電力制御手段を制御し、発熱線への
通電をオンオフする。

【００３２】タイマ手段による一定時間ごとに発生する
一定時間の信号と、遅延手段による電源同期手段の信号
をうけてから一定時間遅延した信号で、スイッチング素
子をオンし、信号線の抵抗器とダイオードの直列回路側
をグランド電位に落とし、これが信号線を通じて温度検
出手段と断線検出手段の接続点に伝達されるかどうかを
断線検出手段で検出し、断線、非断線の結果と温度検出
手段により電力制御手段を制御し、発熱線への通電をオ
ンオフする。

【００３３】電源同期手段により電源の極性が負から正
に反転してから電源位相で９０度以内に電源位相で９０
度以内の間遅延信号を出力し、この信号でスイッチング
素子をオンし信号線の抵抗器とダイオードの直列回路側
をグランド電位に落とし、これが信号線を通じて温度検
出手段と断線検出手段の接続点に伝達されるかどうかを
断線検出手段で検出し、断線、非断線の結果と温度検出
手段により電力制御手段を制御し、発熱線への通電をオ
ンオフする。

【００３４】断線検出手段での断線検出時にはスイッチ
ング素子に連続してオン信号を出力し、抵抗器を発熱さ
せてこれと熱結合した温度ヒューズを切り、発熱線への
通電を遮断する。

【００３５】さらに、通電状態検出手段により発熱線へ
の通電状態を検出し、電力制御手段が通電不許可状態で
あるにもかかわらず発熱線への通電が行われている時は
通電回路故障時連続オン手段によりスイッチング素子に
連続してオン信号を出力して抵抗器を発熱させ、これと
熱結合した温度ヒューズを溶断して通電を遮断する。

【００３６】

【実施例】以下本発明の一実施例を図に基づいて説明す
る。従来例と同一の構成には同一図番を付して詳細な説
明は省略する。

【００３７】第一の実施例を図１に示す。１６は感温ヒ
ータ線、６は発熱線、８は信号線、７は高分子間温体、
１は電源、２は温度ヒューズ、４は抵抗器、５はダイオ
ード、１１は温度検出回路、１０は断線検出回路、１３
はリレー、１２はリレー駆動回路である。９はマイコン
３に接続されたスイッチング素子としてのサイリスタで
ある。従来例と同じく断線検出回路１０及び温度検出回
路１１及びリレー駆動回路１２はマイクロコンピュータ
３に接続され、マイクロコンピュータ３内のプログラム
と合わせてそれぞれ断線検出手段、温度検出手段、電力
制御手段を構成している。さらに、マイクロコンピュー
タ３内のタイマを用いてタイマ手段を構成している。図
２にマイクロコンピュータ３内のプログラムのフローチ
ャートを示す。

【００３８】上記構成の動作は温度検出に関しては従来
の構成と全く同一であるため説明は省略する。次に断線
検出であるが、この動作は図２に示すフローチャートに
従って以下のようになる。また、動作時の断線検出回路
１０の出力波形は図３の通りとなる。

【００３９】動作を開始するとマイクロコンピュータ３
内のタイマがスタートする。本実施例では３分間に初期
値を設定している。タイマがタイムアップしない間は断
線検出をせず温度にしたがってリレー１３をオン、オフ
する。

【００４０】３分間経過し、タイマがタイムアップする
とタイマを再スタートさせてからサイリスタをオンす
る。この時信号安定待ちのため１ｍｓの待ち時間を入れ
その後断線検出回路１０の信号を入力する。信号の入力
後断線、非断線を判定し、断線であればリレー１３をオ
フ、非断線であれば通常の温度制御を行う。この時サイ
リスタのゲートに与えられる信号は図３のトリガ信号の
ように約１ｍｓ幅のパルスとなる。

【００４１】図３のトリガ信号がＨレベルの時、すなわ
ちタイマがタイムアップした時には、信号線８の電位が
回路グランドに落とされる。このことにより、本来電源
１の正サイクルで抵抗器４とダイオード５を通じて流れ
てくるはずの電流がすべてサイリスタの方に流れ、結
果、断線検出回路１０のトランジスタはオフする。した
がって、断線していない時の断線検出回路１０の出力信
号は図３のａのようにタイマがタイムアップしておら
ず、信号線８の断線もしていない時は電源１正サイクル
ではＬレベル、負サイクルではＨレベルのパルスとな
り、タイマがタイムアップして、スイッチング素子がオ
ンした時の正サイクルのみＨレベルとなる。

【００４２】次に、信号線８が断線した時の動作につい
て説明する。この場合、２つのケースが考えられ、第一
のケースはスイッチング素子９のオン、オフ状態に関わ
らず断線検出回路１０のトランジスタには電流が流れな
いケースであり、この場合、従来の断線検出波形と同じ
ように、電源１の負、正に関わらずＨレベルとなる図３
ｂのような波形となる。また、第二のケースは高分子感
温体７のインピーダンスが低いケースでである。この場
合、電源１の正のサイクルでは断線していても高分子感
温体７を通じて電流が流れしまい、断線検出回路１０の
トランジスタがオンする。したがって、タイマがタイム
アップし、スイッチング素子がオンして信号線８の電源
１側の電位がグランドに落とされていても、信号線８が
断線しているので断線検出回路１０のトランジスタはオ
フしない。ゆえに、サイリスタがオンしている時の正サ
イクルでも断線検出回路の出力はＬレベルとなり、図３
中のｃのような波形になる。

【００４３】このように、信号線８が断線していない場
合に、タイマがタイムアップし、スイッチング素子がオ
ンすると、断線検出回路１０の出力は電源１の正サイク
ルでもＨレベルとなる。一方信号線８が断線すると断線
検出回路１０の出力波形が電源１の正、負サイクルに関
わらずＨレベルである図３ｂの場合と電源１の正サイク
ルでＬレベルになる図３ｃの場合があり、いずれの場合
も非断線時と波形が異なる。これを利用して信号線８の
断線検出を行い、断線を検出した場合にはリレー１３を
オフして発熱線６への通電を停止する。

【００４４】さらに第２及び第３の実施例について図４
〜図６を用いて説明する。図４に示す第２及び第３の実
施例では第１の実施例に電源同期回路１５を追加したも
のである。電源同期回路１５は図６中のａに示すように
電源１の正のサイクルでＬレベル、負サイクルでＨレベ
ルとなるパルス波形となっている。また、第１の実施例
とはマイクロコンピュータ３のフローチャートが異なっ
ており、これを図５に示す。図５中に示すように遅延手
段はマイクロコンピュータ３の遅延タイマとして実現し
ている。その他の構成は第１の実施例と同様である。

【００４５】次に動作を説明する。動作を開始すると３
分間のタイマがスタートする。続いて電源１の正サイク
ルの開始を判定するが、これは電源同期回路１５の出力
がＨからＬになる点によって検出する。正サイクル開始
点でない間は温度検出回路１１からの温度信号にしたが
って温度調節を行う。電源１の正サイクルの開始点を検
出したら、３分タイマのタイムアップの判定を行う。タ
イムアップしていない時はそのまま温度調節を行う。タ
イマがタイムアップしていたら、タイマを再スタート
し、遅延タイマをスタートする。この遅延タイマは電源
周波数を５０Ｈｚとして位相角４５°に相当する５ｍｓ
に設定している。５ｍｓ経過し、遅延タイマがタイムア
ップすると断線検出回路１０からの信号を１回目入力し
サイリスタをオンする。信号安定待ち時間１ｍｓのあと
断線検出回路１０からの信号を２回目入力しサイリスタ
のトリガ信号をオフして断線の判定を行い、断線の場合
はリレー１３オフ、非断線の場合は通常の温度制御を行
う。

【００４６】この動作波形を図６に示す。トリガ信号は
電源同期回路１５の出力信号がＨからＬに変化する点か
ら遅延タイマによる遅延時間後に、断線検出回路１０の
信号入力１回目と信号安定待ち時間の後断線検出回路１
０の信号入力２回目の検出を行う間のパルス幅だけ図６
中のｂにしめすように出力される。これは、第１の実施
例からみるとトリガ信号遅延しているだけであり、その
他の回路動作は第１の実施例に準じている。

【００４７】すなわち、信号線８が断線していないとき
は断線検出回路１０の出力波形はトリガ信号が出力され
るタイミングでサイリスタがオンし、信号線８の一端の
電位が回路グランドとなるために断線検出回路１０のト
ランジスタがオフし、その出力はＨレベルとなる図６中
のｃのような波形となる。

【００４８】信号線８が断線しているときは、第１の実
施例同様、図６中のｄのように電源極性に関わらずＨレ
ベルとなる場合と、図６中のｅのようにパルスとなる場
合がある。ただし、本実施例では、高分子感温体７のイ
ンピーダンスに容量成分がある場合を示しており、断線
検出回路１０信号は９０度位相が進んでいる。

【００４９】このように断線検出回路１０の出力信号は
信号線８が断線していない場合、図６中のｃのように遅
延されたトリガ信号の前でＬレベル、トリガ信号の出力
後でＨレベルとなる。また、断線の場合で図６中のｄの
ように信号がＨ固定となった場合はトリガ信号の前後で
の検出で両方Ｈレベルとなる。さらに、断線時で波形が
パルスとなる場合、図６中のｅのようにたとえインピー
ダンスに容量成分があり、位相に変化があったとして
も、その進みは最大９０度であり、遅延タイマの値を電
源位相で９０度以内に設定しておけばトリガ信号の前後
で両方Ｌが検出できるため、断線と非断線が確実に検出
できる。したがって、この結果に基づき、リレー１３を
オフし、機器を安全に停止することができる。

【００５０】次に第４の実施例を図７を用いて説明す
る。第４の実施例の構成は第１の実施例の構成と同じく
図１に示す構成である。異なる点はマイクロコンピュー
タ３のフローチャート図７である。図７は第１の実施例
のフローチャートとほぼ同じであるが、断線時連続オン
手段に相当する点が追加となっている。従って信号線８
の断線を検出するところまでの動作は第１の実施例と全
く同じであるため詳細な説明は省略する。この構成によ
り信号線８の断線を検出した場合は、サイリスタのトリ
ガ信号をオンしつづける。したがって、一旦信号線８の
断線を検出したら、サイリスタを連続にオンさせること
になり、抵抗器４が発熱することによって熱結合した温
度ヒューズ２が溶断し、発熱線６への通電を遮断するこ
とができる。

【００５１】この実施例では、温度ヒューズ２を交換し
ない限り再使用は不可能となるので信号線８が一旦断線
すれば、たとえそれが再度接触状態になったとしてもユ
ーザーによる再使用は不可能であるため、安全を確保で
きる。

【００５２】次に第５の実施例を図８、９に示す。図８
は第１の実施例に通電状態検出手段としての接点状態検
出回路１４を設けている。接点状態検出回路１４の出力
は、リレー１３の接点が開の時には電源１の正サイクル
でＬレベル、負サイクルでＨレベルの信号が出力され
る。一方、リレー１３の接点が閉の時にはトランジスタ
がオフ状態のままになり、信号はＬのまま維持される。
また、図９にマイクロコンピュータ３のフローチャート
を示す。この構成も第１の実施例とほぼ同じであるが、
通電回路故障時連続オン手段に相当する部分が追加とな
っている。

【００５３】この構成の動作は図９に示すように信号線
８の断線検出を行う動作は第１の実施例と全く同様であ
るから説明は省略する。

【００５４】断線、あるいは温度検出信号によりリレー
１３オフとなったときには接点状態検出回路１４により
接点状態を検出する。この時先に述べたように接点状態
検出回路１４の信号がパルスであれば接点が開であり正
常とみなして処理を続ける。接点状態検出回路１４の信
号がＬレベルであれば接点が閉であり、本来接点がオフ
しているはずなのでリレー１３の接点が溶着状態である
と判断してサイリスタを連続オンして抵抗を発熱させ、
これと熱結合した温度ヒューズ２を溶断させて発熱線６
への電源供給を遮断することができる。

【００５５】

【発明の効果】以上の説明からあきらかなように本発明
の面状採暖具は一定時間ごとに信号を出すタイマ手段か
らの信号でオンオフするスイッチング素子により信号線
の一端の電位を回路グランドに落とし、これが信号線の
他端に接続した断線検出手段に伝達されることを検出し
て信号線の断線検出を行っているため以下の効果を得る
ことができる。

【００５６】（１）感温ヒータ線に使用している高分子
感温体のインピーダンス変化に関わらず断線検出が確実
にできるため、温度センサの特性変化やインピーダンス
の低下する高温時にも安定して信号線の断線検出ができ
るので、安全性の高い面状採暖具とすることができる。

【００５７】（２）固定されたレベルの信号ではなく、
パルス信号により断線を判定しているため、断線検出に
使用している抵抗器の断線、スイッチング素子の短絡開
放故障等の回路構成部品の故障も検出することができ、
より安全性が高い面状採暖具とすることができる。

【００５８】（３）発熱線の通電状態に関わらず安定し
て断線検出ができるため安全性の高い面状採暖具とする
ことができる。

【００５９】さらに、断線検出時にスイッチング素子に
連続してオン信号を出力する断線時連続オン手段を備え
たため、信号線の断線を検出した時は温度ヒューズを溶
断してしまうので、一旦信号線が断線したものが再度接
触状態となるような不安定な状態での再使用を防ぐこと
ができるため安全性の高い面状採暖具とすることができ
る。

【００６０】通電状態検出手段と通電回路故障時連続オ
ン手段を設け、断線検出に使用するスイッチング素子
を、電力制御手段が故障し発熱線への通電状態が継続し
てしまったときの安全装置と兼用させることができるた
め、コストアップをおさえながらより安全性の高い面状
採暖具とすることができる。また、このことにより従来
検出できなかった温度ヒューズ溶断用の抵抗器及びそれ
と直列に接続されたダイオードのオープン故障及びスイ
ッチング素子の故障も検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における面状採暖具のブ
ロック図

【図２】同面状採暖具の動作フローチャート

【図３】同面状採暖具の動作説明図

【図４】本発明の第２の実施例における面状採暖具のブ
ロック図

【図５】同面状採暖具の動作フローチャート

【図６】同面状採暖具の動作説明図

【図７】本発明の第４の実施例における面状採暖具の動
作フローチャート

【図８】本発明の第５の実施例における面状採暖具のブ
ロック図

【図９】同面状採暖具の動作フローチャート

【図１０】従来の面状採暖具のブロック図

【図１１】同面状採暖具の動作フローチャート

【図１２】同面状採暖具の動作説明図

【図１３】同面状採暖具の動作説明図

【符号の説明】

１ 電源 ２ 温度ヒューズ ４ 抵抗器 ５ ダイオード ６ 発熱線 ７ 高分子感温体 ８ 信号線 ９ サイリスタ １０ 断線検出回路 １１ 温度検出回路 １６ 感温ヒータ線

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】発熱線と信号線との間に高分子感温体を介
   在させてなる感温ヒータ線と、電源の一方に温度ヒュー
   ズと前記温度ヒューズと熱結合した抵抗器とダイオード
   の直列回路を接続し、前記直列回路から前記信号線を介
   して接続された温度検出手段と、前記直列回路と前記信
   号線との接続点と回路グランドの間に接続したスイッチ
   ング素子と、前記スイッチング素子に一定時間ごとに一
   定タイミングで一定時間オン信号を出力するタイマ手段
   と、前記タイマ手段からの信号を受けて前記温度検出手
   段の接続点の信号を監視し前記信号線の断線を検出する
   断線検出手段と、前記温度検出手段からの信号と前記断
   線検出手段からの信号により発熱線への通電を制御する
   電力制御手段を備えた面状採暖具。
2. 【請求項２】電源波形に同期した信号を出力する電源同
   期手段と、前記電源同期手段からの信号を受けてから一
   定時間遅延して遅延信号を出力する遅延手段と備え、ス
   イッチング素子は前記タイマ手段からのオン信号と前記
   遅延手段からの遅延信号を受けて駆動されるようにし、
   断線検出手段は前記電源同期手段からの信号をうけてか
   ら遅延信号が出力されるまでの間と遅延信号が出力され
   ている間に信号線と温度検出手段の接続点の信号を監視
   して前記信号線の断線検出を行う構成とした請求項１記
   載の面状採暖具。
3. 【請求項３】遅延手段は電源同期手段の信号により電源
   の極性が負から正に反転してから電源位相で９０度以内
   に電源位相で９０度以内の間遅延信号を出力する構成と
   した請求項２記載の面状採暖具。
4. 【請求項４】断線検出手段での断線検出時にはスイッチ
   ング素子に連続してオン信号を出力する断線時連続オン
   手段を設けた請求項１、２及び３項のいずれか１項記載
   の面状採暖具。
5. 【請求項５】発熱線への通電状態を検出する通電状態検
   出手段を設け、電力制御手段が通電不許可状態であるに
   もかかわらず、発熱線への通電が行われている時はスイ
   ッチング素子に連続してオン信号を出力する通電回路故
   障時連続オン手段を設けた請求項１、２、３及び４項の
   いずれか１項記載の面状採暖具。