JPS6235483A - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、高容量の採暖器具における温度制御装置に関
するものである。

（従来の技術） 従来、電気カーペットを中心とした面状採暖器具は面状
発熱体を用いたものと、可撓電線を用いたものに大別さ
れている。このうち可撓電線を用いた面状採暖器具にお
けるサーモレス温度制御方式は、−線式方式と二線式方
式と呼ばれる二方式に大別される。−線式方式とは高分
子感温体を用いた温度検知線の一方の電極を発熱線に兼
用した一体形の感熱ヒータ線によるものであり、この場
合、交流印加による半波を温度検知に利用し、逆手波を
サイリスタ制御によるヒータ電流に利用するものである
。この場合の欠点は、ヒータ電流が　゛半波であるため
、余波を用いるヒータに比べ、発熱量が半分であること
、および、高容量の半波電流は電源の交流波形を乱すこ
と等の問題点をもち、高容量を得ることに限界があった
。この半波電流により高容量を得るためには、ヒータ抵
抗を下げる必要があるが、電気カーペット等では純銅線
をヒータ線材としており、これ以上抵抗を下げるために
は、線径をさらに太くする必要があり、二重巻線ヒータ
においては事実上困難な問題となっている。また、一方
この一線式方式で全波ヒータとしようとすれば、この方
式では温度検知をする瞬間がなく不可能である。一方、
二線式方式では、温度検知線と発熱線が別個に設けられ
ているため。

配線工程が複雑であるばかりでなく、配線パターンによ
る製品の局部昇温や立上り特性等によって大きく影響さ
れる欠点がある。さらに二線式方式においては、温度検
知線が温度検知機能を発揮するだけに留まっている。

（発明が解決しようとする問題点） 二線式方式においては、採暖器具の暖房面積の切替を多
くの区分に分けて行なう場合、電子コントローラへの配
線端末部のワイヤ数が多くなり、接続が困難になる欠点
があった。

本発明の目的は、従来の欠点を解消し、正サイクルによ
る半波通電発熱と負サイクルによる半波通電発熱とをほ
ぼ同数配設することにより、正負サイクルの電流消費を
ほぼ同一にして交流電源波形のかたよりのない高容量の
温度制御装置を提供することである。

（問題点を解決するための手段） 本発明の温度制御装置は、スパイラル状金属導体線より
なる発熱線と信号線の間に、高分子感温体を介在させて
なる感熱ヒータ線を複数本用い。

交流電源の正サイクルによる半波通電発熱をする前記感
熱ヒータ線と、負サイクルによる半波通電発熱をする前
記感熱ヒータ線とが、ほぼ同数配設されてなり、前記発
熱サイクルと逆サイクルの電界による複数の前記感熱ヒ
ータ線からの温度検出信号により、温度制御回路を駆動
させ、前記発熱線の通電を制御してなるものである。ま
たほぼ同数が、２ないし８までの整数であり、正サイク
ル−負サイクルの組合せが、１−１．２−１．２−２゜
３−２．３−３．４−３．４−４のいずれがである。

（作　、用） 本発明においては、温度検知は、上記半波通電発熱サイ
クルと逆サイクルを用いて行ない、複数本の感熱ヒータ
線からの温度信号を検出して温度制御回路を駆動させ、
発熱線の通電を制御する。

また異常昇温か生じた場合は、信号線に直列接続してい
る抵抗器が、信号線と発熱線との短絡により発熱し、主
電源回路の温度ヒユーズを切断する機能をもたせること
ができる。

（実施例） 本発明の一実施例を第１図ないし第３図に基づいて説明
する。

第２図に示すようにポリエステル芯糸（１５００デニー
ル）１上に内省信号鋼線２、ナイロン（登録商標名）１
２系組成物よりなる静電容量型高分子感温体３、外巻発
熱鋼線４、軟質ポリ塩化ビニル外被５よりなる各２０ｍ
の２本の感熱ヒータ線６，７を用いて第１図に示すよう
な回路を構成する。

感熱ヒータ線６は正サイクルで温度検出し、負サイクル
時に半波通電発熱する。−力感熱ヒータ線７は、感熱ヒ
ータ線６と逆に、正サイクルで半波通電発熱し、負サイ
クルで温度検出する。温度検出は、高分子感温層３ａ　
、　３ｂの温度によるインピーダンス変化をトランジス
タ８，９を通してコンパレータ１０に入力し、その出力
ｔこよってサイリスタのゲート１１．１２の電位を制御
し、外巻発熱鋼線４を発熱させる。なお、異常昇温が生
じ、外巻発熱鋼線４と、内省信号鋼線２とが短絡した際
は、抵抗器１３．１４が発熱し、温度ヒユーズ１５を溶
断する。

本実施例においては正負サイクルを同時にサイリスタに
より負荷として使用するため、電源波形の乱れが全く生
じない。

また本発明は、第３図に示すような回路構成によっても
その一例を示すことができる。

本発明は複数本の感熱ヒータ線をほぼ同数使用すること
にその特徴があり「ほぼ同数」とは偶数または隣りあう
整数よりなる奇数をいい、すなわち２−１．３−２．４
−３など隣りあう整数各々を正サイクル、負サイクルの
感熱ヒータ線に分ける。このことにより、正負サイクル
の電力消費量をほぼ同じにすることができる。本発明に
おける複数本の感熱ヒータ線を用いる方法は、電気カー
ペットの暖房面積の切り替えに大きな効果を発揮し、２
面切換はもちろん、４面、６面、８面切換等に適した温
度制御方法である。また−磁電気カーペットでは従来、
大電流を一度に制御するため、リレーを使用していたが
、本発明においては、複数個のサイリスタを使用して発
熱線の通電をＯＮ。

ＯＦＦとする。

本発明における高分子感温体として静電容量型と電子伝
導型の２つのタイプのものを使用することができる。静
電容量型高分子感温体としてはナイロンＩｆ、１２を中
心としたポリアミド組成物が一般的で、フェノール系化
合物、リン系安定剤等を含有したナイロン１２組成物に
おいて最も良好な特性が得られる。これらは吸湿の特性
への影響が少ないこと、直流成分による特性変化が非常
に少ないこと等にその特徴がある。一方、電子伝導型は
、直流、交流にかかわらず任意の電界で温度検知できる
高分子感温体であり、７．７．８．８−テトラシアノキ
ノジメタンに代表される電荷移動型有機半導体含有の高
分子組成物が用いられるのが一般的である。本発明にお
ける高分子感温体層を一対の電極間に介在させた構造と
しては、内側電極を撚り銅線とした構造もあるが、第２
図に示すような芯糸１、内巻電極２．高分子感温体３、
外巻電極４、外被５を順次設けた構造が一般的であり、
その外巻あるいは内巻電極の一方が、サイリスタに　　
　　。

よる交流半波加熱によりヒータ線として兼用される。

（発明の効果） 本発明によれば、次のような種々の効果がある。

（１）二線式方式にかわって、高容量採暖器具であって
も一線式方式を適用でき１本体配線の線の長さを大幅に
低減できる。

（２）暖房面積の切替制御を簡単にすることができ、配
線端末部のワイヤ数を簡素化できる。

（３）電源波形への影響の少ないシステムを構成するこ
とができる６

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による温度制御装置の電気回
路図、第２図は本発明の一実施例による感熱ヒータ線の
斜視図、第３図は同第２実施例の回路図である。 １　・・・ポリエステル芯系、　２・・・内巻信号銅線
、　３・・・静電容量型高分子感温体、　　３ａ、３ｂ
・・・高分子感温層、　４・・・外巻発熱銅線、５・・
・軟質ポリ塩化ビニル外被、　６，７・・・感熱ヒータ
線、　８，９　・・・　トランジスタ、１０・・・　コ
ンパレータ、　１１．１２・・・サイリスタのゲート、
１３．１４・・・抵抗器、１５・・・温度ヒユーズ。 特許出願人　松下電器産業株式会社 第１図 １３１４−礒常昇温吋の儒Ｊ巳迅机器 第２図 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）スパイラル状金属導体線よりなる発熱線と信号線
   の間に、高分子感温体を介在させてなる感熱ヒータ線を
   複数本用い、交流電源の正サイクルによる半波通電発熱
   をする、前記感熱ヒータ線と、負サイクルによる半波通
   電発熱をする、前記感熱ヒータ線とが「ほぼ同数」配設
   されてなり、前記発熱サイクルと逆サイクルの電界によ
   る複数の、前記感熱ヒータ線からの温度検出信号により
   、温度制御回路を駆動させ、前記発熱線の通電を制御し
   てなることを特徴とする温度制御装置。
2. （２）ほぼ同数が、２ないし８までの整数であり、サイ
   クル−負サイクルの組合せが、１−１，２−１，２−２
   ，３−２，３−３，４−３，４−４のいずれかであるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の温度制
   御装置。