JPS6044988A - 加熱器の温度制御装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は加熱器の発熱体の平均温度の立上り改善と、周
囲温度変化等の発熱体の熱放出変化があった場合の発熱
体平均温度補正を行なう加熱器の温度制御力、法および
その装置に関する。

一般に、電気毛布等の加熱器は感熱層をイコする感熱発
熱線又は、発熱専用の発熱線と感熱線の２本を一緒に本
体に内蔵１７ており、例えば前記電気毛布では毛布生地
内に一定間隔に設けた袋状のワイヤー通り路に通電して
発熱体を形成している。

このため前者の場合は、感熱発熱線自体の７’ｉｒ’を
度、後者の場合は発熱線近傍の温度を制御する事になり
、人体が感じる電気毛布等の９１′−均温度を割付］ｌ
ずろ事ができなかつだので、初期通電時の電気氾イ１】
等の平均温度が希望温度に達する前に感熱発熱線又は感
熱線温度が設定温度に達し−（−ｔ、−：ｉ：い、・１
′均１．１．．１．度が安定するのに時間を要し／で、
３１だ寒冷則崎、でｄ、中月方の室温の低下で電気−１
布等の・１′−均ｌ晶１升が低下ｌ〜、ダイヤル等で設
定７１□、１“１度のｌｌ”６市が必′冴であったり、
使用途中電気毛イＩＩ等」、リー担離れて両度使用した
とき、冷えた人体に対し反応が鈍く、寒かったりした。

以Ｉ−のような不具合は、いずれも感熱層がある程度反
応して発熱線への通電率を高くし通電：ｄを増加してい
るが、７Ｅ気毛布の平均温度を充分に一８望扁吐寸で下
界させるに至ってない事かし発生１〜でいる。

本発明のＩ−１的は、加熱器への初期通電時、加熱器お
よびその周辺物温度が低い場合、例えば電気毛イＤ等や
布団等が冷えていて通電率が高い場合や、周囲温１変が
低下Ｉ〜で通電率が高くなったｊ場合に、あらかじめ設
定されている温度より、設定温１戻を高くする小により
、初期通電時の電気毛布等の加熱器の半均温度の４’７
：　、’、ｌ−，りを速＜シ２だり、周囲温度の低下に
」；る平均温度の低「を補正して前記不具合を４：りす
ことかできる優れた加熱器の温度制御方法およびその装
置を提供することである。

前記目的を達成する本発明の加熱器の痛１晩制御方法お
よびその装置日１、温度検出回路により検出される温度
信号にて動作する通電側６１１１素＝ｒで発熱体温度を
制御する加熱器において、前ｉ℃発熱体の通電率を検出
して、通電率が高い時には発熱体の設定温度を高り１−
１通電率が低い時に口、発熱体の設定温度を低クシ、て
発熱体温１茂を制御するようにし／こことを特徴として
いる。

以下、本発明を図に示す実施例によって詳細に説明する
。

第１図は電気毛布に実施した本発明の加熱器の温度制御
装置の回路構成を示す。この図において１は発熱導体、
２はナイ［」ン等の熱溶１７Ｊ！　ｌａｇ感温体、６は
熱冶融感温体２か過詔して溶融した場合に発熱導体１と
短絡する短絡導体、４はその知絡’Ｉ−ｈ：流により発
熱する抵抗、５は発熱抵ｊ７Ｉ’、　４の熱を受けて溶
断し電源を遮断する温度ヒユーズであり、これらは過荷
防止回路を構成している、。

６　ｉＡｌ：　Ｊ：１１；抗、７ｉＪ感熱線の一次電イ
ひ、８は温度か十￥１′するとインピーダンスが下がる
負の温度−インピーダンス私゛性を有する感熱層、９は
感熱線の二次’ｉ’ｌｉ　杉で、１ｏｉｔ、感熱層への
直流分を遮断する結合ニア／テンプ、１１は抵抗であり
、以Ｊ−ＣＩ、′ＣＩＬ源電圧全電圧ｉ’＋’、　６と
感熱層８とで分圧し、更に結合コンデンサ１０と抵抗１
１で分圧し、抵抗１１０両端に現われる交流の〃１−１
、庇信号として取り出している部面信号検出回路である
。

１２はダイオードで交流の温度信号を整流し、１６はコ
ンデンサで整流した温度信号を平滑するので、コンデン
サ１６の両端には前記温度信号が直流温度信号として現
われる。

１４は抵抗、１５は整流用ダイオード、１６はモ１１°
ｔコ／テンザで電源に接続し、直流電源を構成している
。

１７　、１８　、１９　ｉＩ：↓それぞれ、）ｌ（準電
圧回路を（１１）成する抵抗で直流電源に接続され、抵
抗１７とＪ：Ｋ　ｊ’Ａ１８との接続点は温度信号と比
較する基糸電圧を発生している。

２０　、２１も基準電圧回路を構成する抵抗で前記直流
電源に接続され、抵抗２ｏと抵抗２１との接続点は後述
する通電率検出信号と比較する基準電圧を発生している
。

２２は発熱導体１と直列に接続されたＩＪＩ／−。

ザイリスタ、］・ライアノク等の通電制御素子であ、る
。

２３はダイオード、２４は抵抗、２５ｉｌ−ｔコンチン
　′ザで、その直列回路が通電制御素子２２と１１し列
に接続されていて、２６は抵抗でコンデンサ２５に並列
に接続され通電制御素子２２がＯＦＦのとき、発熱導体
１．ダイオード２３．抵抗２４を通じてコンデンサ２５
が充電され、通電制御素子２２がＯＮのとき抵抗２６で
コンデンサ２５を放〒（Ｌし、その充放電はコンデンサ
２５の容量と抵ＪＡ’、　２４の値と抵抗２６の１直で
決定される時定数によって平均化された電圧が、コンア
ンサ２５と抵抗２４との接続点に通電率に応じた％圧変
化として現われる。以上は通電率検出信号取出回路を構
成している、。

一方、２７　＆：１１ｉｉＪ記基準電圧回路と共に温度
設定回路イｃ構成する第一の電位比較器で、入力端子に
１１前述の：Ｊンテ／す１６の両端に現われる温度＋＋
：ｉ’　＞３と］１（４７＋、１７と抵１人１８の接続
点の基準電圧を１を続し、基糸７１．：圧より温度信号
電圧が高い特出）Ｊして通電！ｔｉｌｌ　４ＩＱ＋素子
２２をＯＮ　Ｌ、、温度−Ｉ−昇により感熱層８のイン
ビーダ７ノが低下し、基準電圧より部面信号が低下した
ときＩｉｌ！ｌＩ電素子２２全素子２２いにする。

２８は前記基準′重圧回路と共に温度設定回路の基準電
）上曲正回路をＡ−ｆｆｊ成する第二の電位比較器で、
入力端子には前述の通電率検出信号取出回路のコンアン
サ２５と抵抗２４の接続点に現われるｊ山電率検出情号
と、抵抗２０と抵抗２１の接続点の基準電圧を接続し、
基準電圧より通電率検出信号が低い場合、抵抗１８と抵
抗１９の接続点の電位を下げ、それにより第一の電位比
較器２７の基準電圧を下は設定温度を高くする。

以上のように構成した加熱器の温１川制御装置を用いて
、本発明では次のような方法で加熱器の温度制御を行な
う。すなわち、通電初期状、暢および周囲温度低下状態
にて加熱器の発熱体への通電率が高くなった時、通電率
検出信号取出回路からの出力信号が小さくなるようにし
、これを人力する補正回路に設定する基準電圧を、ｉ′
ｌｆ記出カ信号【に圧より大きくしておく。そして、前
記通電率の高い状態ては補正回路からの出力電圧も低く
なるようにして、この状態で補正回路が接続する温度設
定回路の基準電圧設定回路の基準？ｂ；圧を下ける。こ
れにより通電率が高い状態で７ｉ＋’！ｔ　Ｗ信吋電圧
が低下しても、基準電圧が低下（−でいるために通電率
が高い状、ｌ：キて作ｊ＼１ｊされ、加熱器の設定７、
情度が高くなるのである。

逆に通電率が低くなった場合は、高くなった通電率検出
信号取出回路からの出力′「Ｅ圧により補正回路からの
出力′電圧を高＜［７、今度ｆｌ：　（ｒ＋Ａ度設定回
路の基準電圧を」−げて加熱器の設定温度を低くするの
である。

第２図は本発明の方法および装（猷を電気毛布に実施し
７だ場合の各＞Ｘｌ（温度変化及び通電率変化を一表；
ｂ　ｌ−、たグラフてあり、装置としては第１図のもの
を１史用している。そし、て、電気毛布の上１・゛に１
７Ｊ、５　ｃｒｎ厚の綿布団を使用している。以下この
第２図に従って本発明を具体的に説明する。

２９Ｌ１、発熱線１への通電率を示すグラフ、６０を１
感熱線温度を示ずグラフ、６１は６５　ｍｍ　Ｘ　６５
　ａｍ×０５１の銅版を電気毛布中心部に置き、その銅
板温度を測定して電気毛布平均温度としたグラフ、　３
０’、３１′は同様に測定した従来の電気毛布のそれぞ
れ感熱線温度と電気毛布平均温度を示したグラフである
。

通電初ｊすｊにおいては、１００％の通電率で温度上＋
１化でいて面電制釧ｊ素子２２の両端電圧が現われす、
第一の′屯イ”：ｊ比較器２８は第一の電位比較器２７
の基べ（電圧を下げ感熱線温度Ｔ２に設定し−Ｃいる。

やがて感熱線温度が温度Ｔ２に達し通′市Ｉｌｌ　５１
ｑ＋素子２２がＯＮ　−ＯＦＦを開始すると、ＱＦ、ｌ
’ｉ”　Ｉｔ与Ｎ１１”ｌ」Ｋコンアンサ２５は充′屯
されＯＮ時間中に放’ｉ１−する動作を始める。最初は
通電’＋１ｔｌｉ御素子２２のＯＮ　ＩＩ！ｊ間が長く
、ＯＦＦ時間が短かいので通？民率力ｓ　４５　？♀・
。

の通電率がＡ（Ａは０から１００捷での実数）（％）よ
り高く、通電率検出信号型１−１三力く１１匁いカニ、
吊手ｊ１−Δ時間が時間ｔ２に達すると、０ＮＬ１．＋
ｊｌ川力用短力１く、ＯＦＦ時間が長くなり、通電片′
・力′ＸＡ（％）　ｊ、：Ｊ、１−に斤り、−すれに伴
ない通電率検出イーｇ号も１＜Ｊ、□ｉ　（なって第二
の電位比較器２８の出力も高くなり、’、ｉ９−σ）′
、Ｕ位比較器２７の基準電圧を高くしｉり”）、Ｅ　ｆ
ｆ：Ａ　ｊ５χを一１ミーｔす感熱線の温度Ｔ、に設定
する。

ここで比較のために鎖線て示しプ乙り゛ラフ６１′は、
従来の電気毛布の平均温Ｙ政のＸ′ｌ−、−、、ｌ二り
！ｌ’！ｊ（ｑＢで安定する一土でに時間ｔ５、から時
間ｉ、ｉ−ＣのＩｌ、′ｆｌｊｌを要している。

さらに時間が経過し室温６２力；　（Ｌｋ　−Ｔ’　Ｌ
−て叫（た」場合、それに従って通電率も徐々Ｖこ」１
ｔ１］ｇ　Ｌ、　’ｉ≦７ｆｉ７ｔ　３２が温度Ｔ１．
まで低下して通電率力ＨＡ（％）を、昭え２゜と、山ひ
前５ボと同様にノｉ７（電率検出信号電圧が低１・−１
１７、第二の’ｉ’ｊＭ　イＩ２比り成型２８が第一の
電位比較器２７の基１１１−電圧を下け、感熱線の設定
温度を温度′１゛２にＩニー’ｙ−ｉさぜる１、 ここ−（、鎖線て人わし〕ｃ従来の電気毛布平均７＋、
＋′、度３１′１ｒｌ１、低下Ｌ　／’ｃ　−ｉ−！、
であるので使用者に寒く感し７るか、本実施の′「Ｌ気
毛布は平均温度かへＴ　／ｉ−け袖面され、・法Ｊ１ち
な温度が得られる。

さらに１１４ｊ間が経過し一１室温が温度Ｔ３以上に土
νＩ°すると通電率も１１人ドし、Ａ（係）以下となり
感熱線の設定温１νが’／＃ｌ’ｌ　ｌ変Ｔ１に復帰す
る。

以上本発明の方２１および装置を一実施例で説明し／Ｃ
か、〕１η電率検出信検出用回路は発熱導体１に並列に
接続して設定温度補正手段を動作させても同様の結果を
得る小かできる。

−１：た、通電率検出電圧に対し、第二の電位叱り成型
２８の出力をテシタル出力で行なつ／（が、７１山′ｌ
’ｉｊ：率恢出信に′３電圧に対し第二の電位比較器２
８の出力をアナログ出力で、第一の電位比較器２７の基
準電圧を変化させて連続的に温度補正しても良い。

捷だ、電気毛布以外の力［１熱器の温度：ｌｉ制御装置
においても、温度セ／ザーを発熱体の希望温度にしよう
とする部分Ｖ′ｃ取例不例不可能烏合や、その部分に取
（＝１可能であっても発熱源からの熱伝導が悪く、温Ｉ
Ｗティファレ７ヤルが大きくなってし捷う場合等に本発
明を実施すると、発熱体の温度立−１こり速度の改善及
び周囲温度変化等で熱放出変化があつ／こ」烏合の温度
補正が］拝能であり、非常に有効な手段であり利用価値
が太きいもの゛（ある。

さｆつに、加熱器の温度信号検出ｒｒ１．ｌ路として■
１、同心固状の一対の電（ポ間に介在さぜ／（高分子感
温層を有するｒＩＪ′撓感熱発熱線を用いたものでも良
く、過昇防止回路として同心固状の一対の電極間に介在
さぜたナイロン等の熱浴融・汁、高分子感温層を有した
可撓発熱線を）目いても良いものである。

以上説明したように本発明でに１１、温度検出回路によ
り検出される貌ＩＷ信−かにて動作する通電制御素子で
発熱体温度をｆｌｊ制御する加熱器において、光熱体１
１η電回路に並列に通電率検出信号取出回路を設け、一
方、前記通電制御素子の動作をｔｌｌ：’１度伯−弓の
大小により制御して、発熱体の温昨設定を行なう温度設
定回路には基準電圧補正回路を設け、この補正回路ｄ゛
前記通電率検出信弓１）ゾ出回路に、ｊｉｉｌス動され
るように接続して温度制御装置を−構成し２、前記発熱
体の通電率を倹Ｉ装置７て、１山′１１Ｌ率か高い時に
は発熱体の設定温度を高くし、通？Ｌ１．率か低い時に
は発熱体の設定温度を低くして発熱体温度を制御するよ
うにしたことにより、加熱器の初期通電時の平均温度の
立上りを速くすることができると共に、周囲温度の１１
（ドに４１こる平均温度の低下を補正することができる
という優ねた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図に１一本発明の加熱器の温度ｆｌｉ制御装置の一
実施例の回路構成図、第２図は本発明の加熱器の飴１ｊ
庄１１ｉ１１　ｊｉ１１方法およびその装置の動作を説
明する／ηめに通′屯率および各部温度の変化を時間と
共に示したグラフである。 １・・・発熱導体、２・・・感温体、６・・・短絡導体
、４・・・発熱抵抗、５・・温度ヒユーズ、７・・・感
熱線−次正極、８・−感熱層、９・・感熱線二次電極、
２２・・通電制御素子。 代理人　弁理士　小　川　侶　− 弁理士　野　口　賢　照 弁理士　斧　下　第１１　彦 手続補正書 昭和５８年９　月２’７１１ 特許庁長官殿 １、事件の表示 昭和Ｆｉ８　’ｌ’　４；１　π「　願　第　１５１６
２２　号２発明θ〕名称 加熱器の７！ｉ７＋　！岐ｆｌ＋制御方／）、：および
その装置３抽ＩＦをする者 ・Ｉｆ　ｌｉとの閏１．ｆｆｉ　隅パイｔ’１ｌｌ１４
［ｉ人４代　理　人 ＩＩ　Ｉ’ｌｉ〒１ｔ１５　ｕｌ＋ｃ都港に西所ＩＡ３
］−１Ｉ３悉３シｊベリカ／ビル小川　’Ｊ’ｒｌ　１
１’ｉｌｌ？＋″ｆし’ｌ事務所内（’ＩＬ１’Ｍ、’
４１　５３６＋）第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　／１ｊ１１．Ｉｇ検出回路により検出される温度信
   号にて動作する通電制御素子で発熱体温度を制御する加
   熱器において、前記発熱体の通電率を検出して、通電率
   が高い時には発熱体の設定（ｉｉＡ度を高りｊ７、通電
   率が低い時には発熱体の設定温度を低くして発熱体温度
   を制御するようにした加熱器の６１清度制御方法。 ２　温度検出回路により検出される温度信号にて動作す
   る通電制御素子で発熱体温度を制御する加熱器において
   、発熱体通電回路に並列に通電率検出信号取出回路を設
   け、一方、前記通電制御素子の動作を温度信号の大小に
   より制御して、発熱体の温度設定を行なう温度設定回路
   には基準電圧補正回路を設け、この補正回路は前記面電
   率検出信号堆出回路に駆動されるように接続したことを
   特徴とする加熱器の温度制御装置。 ３　通電率検出信号取出口路が、ダイオ−Ｉ・と抵抗と
   コンテ／すとが直列に接続されると共に、前記コンデン
   サに並列に抵抗が接続された回路である特許請求の範囲
   第２項記載の加熱器の温度制御装置。