JPS6041433B2 - 面状発熱体の温度制御回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はカーペット、ルーフヒータ等に用いられる面状
発熱体の温度制御回路に関し、その目的とするところは
ヒータと感熱電極とを対向させその間に温度インピーダ
ンス特性を有する感熱素子を介在させた面状発熱体にお
いて、前記ヒータと感熱電極間に高周波の制御用信号電
圧を印加して温度制御を行う場合に、その制御用信号電
圧を発生させる発振部の回路構成が簡易なものとなる温
度制御回路を提供するにある。

第１図ａ，ｂは従来使用されているカーペットで、ヒー
ターと感熱電極２とを対向させその間にポリァミド系樹
脂よりなる感熱素子３を介在した面状発熱体として絶縁
層４により電気絶縁すると共に、さらに表面材６、裏面
材６を重合してある。

そして第１図ａではヒータ１が平面状に蛇行形成された
導電部をもつ一定のパターンのものとし、感熱電極２は
パターン化しない平面状のものとしてある。そして、第
１図ｂはヒータ１と感熱電極２とが夫々平面状に蛇行形
成されたものである。か）る面状発熱体に対しての温度
制御回路は、第２図の如く、商用周波の交流電源７より
開閉接点８，８を介してヒータ１に給電すると共に、交
流電源７に接続して制御回路電源部９を設け、その電源
部９に発振部１０、総合部１１、スイッチング部１２を
操続することにより前記発振部１０よりの制御信号電圧
を結合部１１を介してヒータ１と感熱電極２間に印加し
感熱素子３のインピーダンス変化による前記信号電圧の
変化を結合部１１で検出してスイッチング部１２を駆動
させ開閉接点８，８がオンまたはオフされる。

この場合に、カーペット表面上に人が乗っているかいな
いか、即ち断熱されているかいないかで異なる値とはな
るが、通常感熱電極２はヒータ１からの誘起電圧によっ
てヒータ１と同電位に帯電されており、したがってその
部分に人が乗ることにより局部的に断熱状態となったり
あるいは金属ピンが刺さったりしたとき不感帯となり制
御回路の動作上問題がある。

したがって、温度制御に利用される信号電圧の周波数を
発振部１０によって商用周波数とは異なった周波数のも
のとするのであるが、この場合に第３図の如くコイルＬ
とコンデンサＣ．，Ｃ２を用いたコルピッッ型のＬＣ発
振回路で前記発振部１０が構成され正弦波を用いて行う
のが一般的である。しかし、か）る正弦波を用いた発振
回路では、ＩＫＨＺ前後の制御信号を発振させる場合、
ｆ＝１′２ノＬＣで決定されるが、発振条件および小型
化することを考慮に入れると、コンデンサＣの値はあま
り大きな値をとることができず、インダクタンスＬの値
は１０瓜ｈＨ前後必要となり形状が大きくなる。また制
御信号電圧の周波数を調整する手段としてコンデンサＣ
の値を微細に行うことはむつかしく、通常ィンダクタン
スＬによること）なる。そのため大型化し価格も高価と
なるのである。

本発明はか）る事由に鑑みなされたもので、高調波成分
を含んだひずみ波を制御用周波数とした信号を利用する
ものである。以下第４図乃至第７図において、発振波形
に方形波を用いた場合を実施例として説明すると、商用
周波の交流電源７に開閉接点８，８を介して援続するヒ
ータ１と、その交流電源７に接続する制御回路電源部９
、発振部１０、結合部１１、スイッチング部１２を備え
る温度制御回路とすることは従来例第２図と同じである
が、発振部１川ま第４図の如く、コンデンサＣと、抵抗
Ｒと、ィンバータゲートＩＣＡＡを用い第６図の方形波
を出力するようにしてある。

発振周波数は抵抗Ｒを調整することによって簡単であり
、ィンダクタンス成分を用いないので小形化でき、しか
も安価に発振させ得る。このように方形波を用いたもの
では、次段結合部１１は、第５図の如く送信側及び受信
側に夫々結合トランスが用いられ、送信側において方形
波がヒーターと感熱電極２間に加えられると共に、受信
側では結合部１ １にＬＣよりなるフィルタ回路Ｂを設
けて方形波の基本高調波成分を取り出し、そして奇数高
調波成分をカットし、基本高調波成分を次段のスイッチ
ング回路１２の駆動に使用するものである。

そしてこのスイッチング回路１２には第６図の如くィン
バータＩＣを使用したシュミットスイッチング回路Ｄを
用い前記発振部１０のインバータＩＣと共用することが
でき、回路構成全体を小型化すること）なる。上述する
発振部１０の実施例では方形波を用いたが、例えば３角
波とする等の高調波成分を有する他のひずみ波交流波形
であっても可能であることは勿論である。

以上説明するように本発明面状発熱体の温度制御回路に
よれば、商用周波の交流電源７に開閉接点８，８を介し
て接続するヒータ１と、その交流電源７に接続する制御
回路電源部９、発振部１０、結合部１１、スイッチング
部１２を備える温度制御回路を有し、前記発振部９の出
力を高調波成分を含んだひずみ波を制御周波の信号電圧
として、前記結合部１１を介して感熱素子３を介在させ
た面状発熱体のヒータ１と感熱電極２間に加え、感熱素
子３のインピーダンス変化を結合部１１を介して検出し
スイッチング部１２を駆動させる如く構成したことによ
って、従来の如くコイルＬとコンデンサＣ，，Ｃ２を用
いたコルピツツ発振回路ではなく、抵抗Ｒ、コンデンサ
Ｃ、ィンバータゲートＩＣによる発振回路を用いること
ができ、したがって従来に比較して非常に小型で、安価
に発振部１０を構成でき、しかも高調波成分を含んだひ
ずみ波から基本高調波成分を取り出してスイッチング部
１２を駆動させるために発振部１０とスイッチング部１
２とに使用するィンバータＩＣを共用できること、また
方形波を用いた発振回路では第６図における振幅ＶＤ。

／２の方形波が容易に発振でき基本高調波振幅はＶＤｏ
／ｍという大きな波形が得られるため、制御回路電源部
９の電圧ＶＤＤの値は小さな値でもよく、該電源部をも
小さくできる等温度制御回路の回路関連部を小形化する
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は従来の面状発熱体の温度制御回路を
示し、第１図ａは面状発熱体の−構成を示す断面正面図
、第１図ｂは同他の構成を示す断面正面図である。 第２図は温度制御回路を示す図、第３図は発振部の回路
図である。第４図乃至第７図は本発明面状発熱体の温度
制御回路の実施例を示し、第４図は発振部の回路図、第
５図は結合部の回路図、第６図は発振部の出力波形図、
第７図はスイッチング部の回路図である。１・・・…ヒ
ータ、２・・・・・・感熱電極、３・・・・・・感熱素
子、７・・・・・・交流電源、８……開閉接点、９・・
・・・・制御回路電源部、１０・・・・・・発振部、１
１・・・・・・結合部、１２・・・・・・スイッチング
部、Ｒ・・・・・・抵抗、Ｃ・・・…コンデンサ、Ａ…
…インバータＩＣ、Ｂ……フイルタ部。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 商用周波の交流電源に開閉接点を介して接続するヒ
   ータと、その交流電源に接続する制御回路電源部、発振
   部、結合部、スイツチング部を備える温度制御回路を有
   し、前記発振部の出力を高調波成分を含んだひずみ波を
   制御周波数の信号電圧として前記結合部を介して感熱素
   子を介在させた面状発熱体のヒータと感熱電極間に加え
   、感熱素子のインピーダンス変化に伴う信号電圧の変化
   を結合部を介して検出しスイツチング部を駆動させる如
   く構成した面状発熱体の温度制御回路。