JPS5990117A - 温度制御装置 - Google Patents
温度制御装置Info
- Publication number
- JPS5990117A JPS5990117A JP57199187A JP19918782A JPS5990117A JP S5990117 A JPS5990117 A JP S5990117A JP 57199187 A JP57199187 A JP 57199187A JP 19918782 A JP19918782 A JP 19918782A JP S5990117 A JPS5990117 A JP S5990117A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- control device
- heater
- temperature control
- oscillator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/20—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature
- G05D23/24—Control 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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- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Resistance Heating (AREA)
- Control Of Temperature (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、電気毛布、カーペット等の温度制御装置に関
する。
する。
従来例の構成とその問題点
一般にこの種の温度制御装置において、従来は無線機器
にみられるような信号検波方式を採用したものが提案さ
れている。たとえば特開昭５６−８７１１３にみられる
ように、温度センサーに発振器より一定周波数の電圧を
与え、センサーからの温度によって変化した出力信号を
検波回路にて検出する方法がある。
にみられるような信号検波方式を採用したものが提案さ
れている。たとえば特開昭５６−８７１１３にみられる
ように、温度センサーに発振器より一定周波数の電圧を
与え、センサーからの温度によって変化した出力信号を
検波回路にて検出する方法がある。
一方、温度センサーとヒータとを兼用した一線式感熱ヒ
ータ線を用いる温度制御方法としては、たとえば第１図
のような芯糸１、内巻電極２、高分子感温層３、外巻電
極４、外被５を順次構成した感熱ヒータ線６を用いて構
成し、前記内外の巻線電極２，４間の温度によるインピ
ーダンスの変化を検出し、内巻、外巻電極２，４の一方
を発熱線に兼用してヒータとした 温度制御装置がある
。
ータ線を用いる温度制御方法としては、たとえば第１図
のような芯糸１、内巻電極２、高分子感温層３、外巻電
極４、外被５を順次構成した感熱ヒータ線６を用いて構
成し、前記内外の巻線電極２，４間の温度によるインピ
ーダンスの変化を検出し、内巻、外巻電極２，４の一方
を発熱線に兼用してヒータとした 温度制御装置がある
。
この装置は、交流電源の正サイクルをヒータに、負サイ
クルを温度検知というように分離して駆動する方式で、
常時温度検知の安全性の高い方式であるが、ヒータ電流
を半波で導通させねばならぬため、高ワツト機器への適
用が電源フリッカ−やヒータ抵抗値等の関係で困難であ
るという欠点を有している。それ故、センサーヒータ一
体形の感熱ヒータを用いる高ワツト機器の温度制御方式
としては、前記の発振器よシある周波数の電圧を発振さ
せ、それを検波する方式が利用できる。この場合は商用
交流電圧とこの発振器からの電圧か重畳されるが、それ
を同期検波回路にょシ分離して信号検出することができ
る。従来、この方式は前記の特開昭５６−８７１１３に
開示されているが、発振器の発振周波数は約Ｉ ＫＨｚ
程度と商用周波数（５ｏＨｚ、または６０Ｈｚ） よ
シ高く、検知方式としてはよいがＪ、所過熱防止性とい
う温度センサー特性の長所を損なわせ、安全性の高い温
度制御装置を構成できないものであった。
クルを温度検知というように分離して駆動する方式で、
常時温度検知の安全性の高い方式であるが、ヒータ電流
を半波で導通させねばならぬため、高ワツト機器への適
用が電源フリッカ−やヒータ抵抗値等の関係で困難であ
るという欠点を有している。それ故、センサーヒータ一
体形の感熱ヒータを用いる高ワツト機器の温度制御方式
としては、前記の発振器よシある周波数の電圧を発振さ
せ、それを検波する方式が利用できる。この場合は商用
交流電圧とこの発振器からの電圧か重畳されるが、それ
を同期検波回路にょシ分離して信号検出することができ
る。従来、この方式は前記の特開昭５６−８７１１３に
開示されているが、発振器の発振周波数は約Ｉ ＫＨｚ
程度と商用周波数（５ｏＨｚ、または６０Ｈｚ） よ
シ高く、検知方式としてはよいがＪ、所過熱防止性とい
う温度センサー特性の長所を損なわせ、安全性の高い温
度制御装置を構成できないものであった。
一般にこれら採暖具に用いられる温度センサーは、第１
図のような温度検知線や感熱ヒータ線あるいはこれを面
状にしたもの等である。これらのセンサーの働きは、面
状採暖具における広い面積内の平均温度を検出して温度
制御する働きに加え、面内の局所的な過熱箇所の温度を
優先的に検知して、応用製品が局所保温されたシ、しわ
になったりした際の過熱事故を防止するという働きをす
るものである。このセンサーに用いる高分子感温体とし
ては（２Ｌ）イオン伝導性（Ｉ形） 、（ｂｌ静電容量
性（Ｃ形）、（Ｃ）電子伝導性（Ｅ形）の三種類がある
が、これらの高分子感温体の感温特性は第２図のように
表わされる。ここでＩ形、Ｅ形す−ミスタはＴ２〜Ｔ３
温度域が使用温度範囲になるよう”に材料の比抵抗値が
設定され、ＲｓＺの領域で温度センサーとして利用され
、一方Ｃ形の場合はＴ１〜Ｔ２の温度域が使用温度域に
なるように材料設計される。この場合、ｘｏによるＢ定
数は比較的小さくてもＢ定数の高い特性が使用温度域の
高温部７２以上の領域に生ずるため、局部過熱検出能も
高いセンサーが構成できる。
図のような温度検知線や感熱ヒータ線あるいはこれを面
状にしたもの等である。これらのセンサーの働きは、面
状採暖具における広い面積内の平均温度を検出して温度
制御する働きに加え、面内の局所的な過熱箇所の温度を
優先的に検知して、応用製品が局所保温されたシ、しわ
になったりした際の過熱事故を防止するという働きをす
るものである。このセンサーに用いる高分子感温体とし
ては（２Ｌ）イオン伝導性（Ｉ形） 、（ｂｌ静電容量
性（Ｃ形）、（Ｃ）電子伝導性（Ｅ形）の三種類がある
が、これらの高分子感温体の感温特性は第２図のように
表わされる。ここでＩ形、Ｅ形す−ミスタはＴ２〜Ｔ３
温度域が使用温度範囲になるよう”に材料の比抵抗値が
設定され、ＲｓＺの領域で温度センサーとして利用され
、一方Ｃ形の場合はＴ１〜Ｔ２の温度域が使用温度域に
なるように材料設計される。この場合、ｘｏによるＢ定
数は比較的小さくてもＢ定数の高い特性が使用温度域の
高温部７２以上の領域に生ずるため、局部過熱検出能も
高いセンサーが構成できる。
いずれにしても、高分子感温体から交流電界による信号
を取シ出す場合、その静電容量Ｃと抵抗Ｒが関与する。
を取シ出す場合、その静電容量Ｃと抵抗Ｒが関与する。
Ｒは材料に固有の値であシ、周波数ｆに依存しないが、
Ｃはεがｆに多少依存する０と・栂び容量性リア′り７
７．Ｘ・＝ｗｊ）ｒＣで表わされ、Ｉの影響を犬きく受
けることがわかる。
Ｃはεがｆに多少依存する０と・栂び容量性リア′り７
７．Ｘ・＝ｗｊ）ｒＣで表わされ、Ｉの影響を犬きく受
けることがわかる。
それ故、ｆを大きくすると第２図のｘＯ１’ＸＯ２のよ
うにｘｃ が低下し、それによりインピーダンスＺはＺ
１→Ｚ２に変動する。そのだめＺ２は高温部でのＢ定数
が、ＺＩのように大きくないだめ、先に述べた局部過熱
検出能力が極度に低下することになる。
うにｘｃ が低下し、それによりインピーダンスＺはＺ
１→Ｚ２に変動する。そのだめＺ２は高温部でのＢ定数
が、ＺＩのように大きくないだめ、先に述べた局部過熱
検出能力が極度に低下することになる。
面状採暖具を中心とする温度制御装置において最も大切
な機能は、局部的な過熱をいかに防止し、安全性を高め
るかということであり、局部過熱検出能力の大きいシス
テムを構成することは非常に重要なことである。この点
を鋭意検討の結果、この能力の大きいシステムを提供す
るものである。
な機能は、局部的な過熱をいかに防止し、安全性を高め
るかということであり、局部過熱検出能力の大きいシス
テムを構成することは非常に重要なことである。この点
を鋭意検討の結果、この能力の大きいシステムを提供す
るものである。
すなわち、高分子感温体のインピーダンスＺの温度特性
は先の第２図のような様子であるが、ここで、Ｃ形高分
子感温体としてフェノール性材料を含有したナイロン１
謳組成物を用いたものの、各周波数におけるＺ−Ｔ特性
を示すと、第３図のようである。これかられかるように
ｆが小さくなるに従い、Ｂ定数の大きくなっていくこと
がわかる。すなわち、温度検出能力が増加するし、また
高温部でのＢ定数の高い特性を十分に温度検知に発揮さ
せることができることを示す′ものである。
は先の第２図のような様子であるが、ここで、Ｃ形高分
子感温体としてフェノール性材料を含有したナイロン１
謳組成物を用いたものの、各周波数におけるＺ−Ｔ特性
を示すと、第３図のようである。これかられかるように
ｆが小さくなるに従い、Ｂ定数の大きくなっていくこと
がわかる。すなわち、温度検出能力が増加するし、また
高温部でのＢ定数の高い特性を十分に温度検知に発揮さ
せることができることを示す′ものである。
発明の目的
本発明は前記従来の問題および温度センサー（高分子感
温体）の特性に留意し、前記温度センサーの特性の長所
を大いに発揮させたすぐれた温度制御装置を提供するこ
とを目的とする。
温体）の特性に留意し、前記温度センサーの特性の長所
を大いに発揮させたすぐれた温度制御装置を提供するこ
とを目的とする。
発明の構成
前記目的を達成するため、本発明は高分子感温体を用い
た温度センサーに与える周波数をヒータに与える商用周
波数以下として、その温度センサーからの信号を、発振
器に同期した検波回路により、検出するものである。
た温度センサーに与える周波数をヒータに与える商用周
波数以下として、その温度センサーからの信号を、発振
器に同期した検波回路により、検出するものである。
実施例の説明
以下本発明の一実捲例を説明する。
第１図のような感熱ヒータ線６において、芯糸１にポリ
エステル糸、内巻および外巻電極２，４に銅線、高分子
感温体３に前述のナイロン系材料のＣ形感温体、外被６
に軟質塩ビ組成物を用いて構成とした。そしてヒータは
外巻銅線４をヒータに兼用した。これを４０ ｍ長に切
断し、１青用カーペット中に配線した。定格は１００
Ｖ 、 ３６０Ｗとした。
エステル糸、内巻および外巻電極２，４に銅線、高分子
感温体３に前述のナイロン系材料のＣ形感温体、外被６
に軟質塩ビ組成物を用いて構成とした。そしてヒータは
外巻銅線４をヒータに兼用した。これを４０ ｍ長に切
断し、１青用カーペット中に配線した。定格は１００
Ｖ 、 ３６０Ｗとした。
回路は第４図のように構成し、カーペットに接続して、
１００Ｖ６０Ｈｚの電源１０にて温度制御特性を測定し
た。発振器子の周波数は１５Ｈｚ。
１００Ｖ６０Ｈｚの電源１０にて温度制御特性を測定し
た。発振器子の周波数は１５Ｈｚ。
あるいは１．２ＫＨ２にして正常使用時の温度を各々５
０℃に設定した。ここで図の８は同期検波回路であり、
感熱ヒータ線の温度信号を検出してリレー９を駆動する
。このカーペットに６ｏＣ１ｎ×６０Ｃ１ｎの座ぶとん
をおき、局部保温して、座ふとん下の温度を測定したと
ころ、発振器７の周波数が１５Ｈｚの場合は８０′Ｃ′
″ｃあシ、１．２ＫＨｚの場合は１２５℃に上昇し、大
きな差が生じた。
０℃に設定した。ここで図の８は同期検波回路であり、
感熱ヒータ線の温度信号を検出してリレー９を駆動する
。このカーペットに６ｏＣ１ｎ×６０Ｃ１ｎの座ぶとん
をおき、局部保温して、座ふとん下の温度を測定したと
ころ、発振器７の周波数が１５Ｈｚの場合は８０′Ｃ′
″ｃあシ、１．２ＫＨｚの場合は１２５℃に上昇し、大
きな差が生じた。
発明の効果
以上のように本発明は、温度センサーの特性にあわせた
すぐれた温度制御装置を提供するものであり、局部過熱
検出特性に優れる温度制御装置を構成するものである。
すぐれた温度制御装置を提供するものであり、局部過熱
検出特性に優れる温度制御装置を構成するものである。
第１図は感熱ヒータ線の１例を示す図、第２図は高分子
感温体のＺ 、 Ｒ、Ｘｏの相関図、第３図はＣ形高分
子感温体を用いた感熱ヒータ線のＺ−Ｔ特性図、第４図
は本発明の実施例における回路のブロック図である。 １・・・・・芯糸、２・・・・・・同巻電極、３・・・
・・・高分子感温体、４・・・・・・外巻電極、５・・
・・・外被、６・・・・・・感温ヒータ線、７・・・・
・・発振器、８・・・・・同期検波回路、９・・・・・
リレー、１０・・・・・・交流電源。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 渥麿丁 第３図 温度Ｔ（°ｃ）
感温体のＺ 、 Ｒ、Ｘｏの相関図、第３図はＣ形高分
子感温体を用いた感熱ヒータ線のＺ−Ｔ特性図、第４図
は本発明の実施例における回路のブロック図である。 １・・・・・芯糸、２・・・・・・同巻電極、３・・・
・・・高分子感温体、４・・・・・・外巻電極、５・・
・・・外被、６・・・・・・感温ヒータ線、７・・・・
・・発振器、８・・・・・同期検波回路、９・・・・・
リレー、１０・・・・・・交流電源。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 渥麿丁 第３図 温度Ｔ（°ｃ）
Claims (2)
- （１） 一対の電板間に温度によって電気特性の変化
する高分子感温体層を介在せしめてなる＠度センサーと
、前記一対の電極間に交流電圧を印加する発振器と、前
記温度センサーの信号を入力して温度検知する同期検波
回路とを備え、前記同期検波回路より得られる出力によ
シヒータへの通電を制御する温度制御装置において、前
記発振器からの交流電圧周波数が、前記ヒータに印加さ
れる商用交流周波数よシ低いことを％徴とする温度制御
装置。 - （２） ヒータが温度センサーの一対の電極と兼用さ
れている構成とした特許請求の範囲第１項記載の温度制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57199187A JPS5990117A (ja) | 1982-11-12 | 1982-11-12 | 温度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57199187A JPS5990117A (ja) | 1982-11-12 | 1982-11-12 | 温度制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5990117A true JPS5990117A (ja) | 1984-05-24 |
Family
ID=16403582
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57199187A Pending JPS5990117A (ja) | 1982-11-12 | 1982-11-12 | 温度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5990117A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5687113A (en) * | 1979-12-18 | 1981-07-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Heater |
-
1982
- 1982-11-12 JP JP57199187A patent/JPS5990117A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5687113A (en) * | 1979-12-18 | 1981-07-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Heater |
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