JPS5854401B2 - 温度変換設定回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は湯温等の温度変化を抵抗値の変化に変換する感
温抵抗素子を備えた温度変換設定回路に関し、その目的
とするところは湯温等を自動的に制御する自動温度制御
器においてオーバシュートを引き起こすことのない温度
変換設定回路を安価に提供することにある。

従来から第６図に示すように直流電源１、抵抗２、可変
抵抗３、感温抵抗素子４を直列接続した温度変換設定回
路５が提案されているが、この回路５を例えばガス湯沸
器に適用しようとすれば次のような問題が生じる。

つまり、この回路５をガス湯沸器に適用した場合には可
変抵抗３が湯温を設定するもの、また感温抵抗素子４が
湯温を検出するものになり、この両者の差は出力端子６
から電圧値として表われる。

そして、この電圧値を比例微分し、この比例微分値によ
ってバーナの燃焼量を制御し、これによって湯温を設定
温度に保とうとする。

しかしながら、このように出力端子６に表われた電圧を
微分するものについては、設定温度を可変した時に大き
なオーバシュートを引き起こしてしまう。

これを具体的にのべると、湯温を４０℃から６０℃に変
更しようとして可変抵抗３を操作すると、この時には出
力端子６の電圧が瞬時に変わるのでその微分値は非常に
大きなものとなり、この結果湯温は６゛０°Ｃをはるか
に超して８０℃にも達してしまう。

ところが、このようなオーバシュートを知らない使用者
はこの湯を６０℃と信んして使い、この結果火傷をする
恐れがある。

そこで本発明は可変抵抗にコンデンサを並列接続すると
いう簡単な構成により上記従来の欠点を解消しようとす
るとともに、自動温度制御系の応答速度を改善しようと
するものである。

以下、本発明の一実施例を添付図面にもとづいて説明す
る。

第１図において、７は温度変換設定回路で、この回路７
は直流電源８、抵抗９、可変抵抗１０、サーミスタ等の
温度検出素子としての感温抵抗素子１１を直列接続する
とともに、上記可変抵抗１０にコンデンサ１２を並列接
続して構成した。

つまり、本発明の温度変換設定回路７は従来の温度変換
設定回路５にコンデンサ１２を並列接続したものである
が、このコンデンサ１２を設置ｄたことにより出力端子
１３には次のような電圧が表われるようになった。

先ず、温度設定のために可変抵抗１０の抵抗値をＲ１か
らＲ２（Ｒ１＜Ｒ２）にステップ的に可変した場合につ
いてのべる。

この場合、コンデンサ１２の両端に表われる電圧は次の
（１，）式の電圧■１から（ｎ）式の電圧■２に適当な
時定数をもって徐々に上昇する。

この結果、出力端子１３に表われる電圧は当然次の（Ｉ
ＩＩ）式の電圧■３から（ＩＶ）式の電圧■４に一次遅
れの状態で徐々に上昇することになる。

但し、（ｎｌ）式、０式のＲ３，Ｒ４，Ｅは上記（Ｌ）
式、 （ＩＩ）式を準用する。

次に、感温抵抗素子１１の抵抗値がＲ１１からＲ４□（
Ｒ＋ｘ ＜Ｒ４２）にステップ的に変化した場合につい
てのべる。

この場合、感温抵抗素子１１の抵抗値がＲ４□の時コン
デンサ１２の両端に表われる電圧■、は次の（Ｖ）弐の
ようになる。

但しくＶ）式（７）Ｒ，、Ｒ３，Ｅハ上記（１）弐〜（
■）式を準用する。

その後、感温抵抗素子１１の抵抗ｆ直がＲ４□からＲ４
□に変化すると、この感温抵抗素子１１の両端に表われ
る電圧■６は次の（９）式のように上昇するが、この時
コンデンサ１２の両端の電圧■、は瞬時には下降しない
。

但しくＶｌ１式のＲ１，Ｒ３，Ｅは上記（１）弐〜（Ｉ
Ｖ）式を準用する。

このため、感温抵抗素子１１の抵抗値がＲ２１からＲ４
□に変化した瞬時においては出力端子１３の電圧Ｖ７は
次の浦式のように上昇する。

但しくＶＩＤ式のＲ１，Ｒ３，Ｅは上記（１式〜曲）式
を準用する。

その後、時間の経過とともにコンデンサ１２が放電し、
この結果電圧■５が次の（ｎｘ）式のようになると出力
端子１３に表われていた電圧ｖ７はこの降下につれて次
の（ＩＸ）式まで降下する。

但しくａＸ）式と（ω式のＲ３，Ｅは上記（Ｉ）弐〜潤
式を準用する。

つまり、このように感温抵抗素子１１の抵抗値がＲ４□
からＲ４２にステップ的に変化した時には出力端子１３
に表われる電圧■７は微分的に変化することとなった。

上記説明から、明らかなように本発明の温度変換設定回
路７はコンデンサ１２を付加するだけで可変抵抗１０の
抵抗値を変化させた時には出力端子１３には一次遅れ波
形の電圧、また感温抵抗素子１１の抵抗値が変化した時
には出力端子１３に微分波形の電圧を得ることができた
。

このため、この温度変換設定回路７を例えばガス湯沸器
に活用する場合には上記微分波形を増幅し、この増幅値
によってバーナの燃焼量を制御すれば良く、この時には
従来のようなオーバシュートは引き起こすことはない。

つまり、従来の温度変換設定回路５であれば可変抵抗３
によって設定温度を可変した時に大きな微分値が表われ
、この結果オーバシュートを引き起こしていた。

ところが、本発明の温度変換設定回路７では可変抵抗１
０によって設定温度を可変した時には一次遅れ波形の電
圧が表われるので、これによってオーバシュートを引き
起こすことはない。

しかも、感温抵抗素子１１が湯温を検出してその抵抗値
を変化した時には微分波形の電圧が表われるのでこの微
分波形の電圧によって湯温は適宜正確に検出されること
になり、この結果湯温は可変抵抗の抵抗値で設定した設
定温度に保たれることになる。

第２図は本発明の第２の実施例を示し、この実施例では
感温抵抗素子１１に直線性を持たせるためにこの感温抵
抗素子１１に抵抗１４を並列接続した。

また、第３図は本発明の第３の実施例を示し、この実施
例では抵抗１５，１６を加えてブリッジ回路を構成し、
その出力は出力端子１３，１３’から取出した。

なお、上記各実施例では可変抵抗１０を単体で用いた例
を説明したが、第４図、第５図に示すようにこの可変抵
抗１０に抵抗１７を直列接続したり、並列接続したりし
ても良い。

以上のように本発明によれば可変抵抗にたった１個のコ
ンデンサを並列接続するだけで可変抵抗の抵抗値変化に
対してはその出力端子から一次遅れ電圧、また感温抵抗
素子の抵抗値変化に対してはその出力端子から微分電圧
が得られることになる。

このため、これを湯沸器に適用した場合には可変抵抗の
抵抗値変化、つまり設定温度の変更時に従来のようにオ
ーバシュートを引き起こすことはなく設定温度どおりの
湯を得ることができるとともに、湯温か急激に変化した
場合、その微分値が出力されるので速やかな訂正動作が
でき、応答速度が速くなる。

したがって、使用者の使い勝つては非常に良くなり、し
かもオーバシュートによって高温となった湯によって火
傷をおこすことはなくなる。

さらに、本発明の構成は上述のごとくたった１個のコン
デンサを付加するだけであるので安価に提供でき、しか
もこのように構成が簡単であるので誤動作や故障がきわ
めて少なくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例にかかる温度変換設定回
路の回路図、第２図は本発明の第２の実施例にかかる温
度変換設定回路の回路図、第３図は本発明の第３の実施
例にかかる温度変換設定回路の回路図、第４図は本発明
の第４の実施例にかかる温度変換設定回路の要部回路図
、第５図は本発明の第５の実施例にかかる温度変換設定
回路の要部回路図、第６図は従来の温度変換設定回路の
回路図である。 ８・・・・・・直流電源、９・・・・・・抵抗、１０・
・・・・・可変抵抗、１１・・・・・・感温抵抗賽子、
１２・・・・・・コンデンサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 直流電源と可変抵抗と自動温度制御器の温度検出器
   である感温抵抗素子とを直列に接続するとともに、上記
   可変抵抗にコンデンサを並列接続した温度変換設定回路
   。