JPS6237713A - 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】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、たとえば一般家庭において使用される電気
コタツなどの発熱体の通電を制御する温度制御装置に関
し、とくにその温度検出機構の改良に関ザる。

（ロ）従来の技術 一般に、家庭用の電気コタツなどに使用される温度制御
装置としては、たとえば特開昭５８−１５８７２２月公
報や特開昭５８−１６５１６６号公報に記載されている
発明が知られている。

前者は、半導体ヒータへの送Ｊｉ１１ｈｉを送風手段で
あるファンを駆動するモータへの通電を制り１［するこ
とによってＪ３こない、その送Ｊｕｌ　ｆｆｉによって
間？ａ的に半導体ヒータへの発熱聞を制御しようとづる
乙のである。また１受者（ま、ヒータへの通電をＯＮ−
０ＦＦの制御にておこ４家）しのぐある。

さらに第１１図Ｊ３よび第１２図に示１しの６よく知ら
れている。

第１１図のものは、電子制υ０式」タラの回路図ぐ、た
とえば」ントローラ（５０）　−ＣＩ−低１を設定する
と、」ント［」−ラ（５０）内のトライアック＆４１の
位相制御をおＪない、設定に対応した通電率（Ｗ教生）
に゛Ｃヒータ（５１）を制御する。また第１２図のもの
は、いわゆるンイコン制御式半尋体謁旭Ｍｌタツの回路
図て゛、半導体ヒータ（５２）を用い、ンイク「】」ン
１ゴ」−タ（５３）によって送風用の七−タ（５４）と
半導体ヒータ（５２）とのそれぞれの通電率を制ｍ’＋
するとともに、半導体ヒータ（：＋２）自体のワット数
の変化とを交じり合わＦＩＣ」タラ内部の温度を制御Ｉ
Ｉづるもの（・ある５、すな１つら第１２図におい（，
４瓜設定用のｔｉＪ変抵抗器（５５）と抵抗（５６）　
　（５７）どコタツ内に設けたり一ミスタ（５８）とｒ
ゾリツジ回路を構成し、温ｊグ検出＋段としＣ動作し、
その出ｈ（Ｓ￥１４マイク［−１−］ンピξ５−タ（！
１．’−Ｎ　）の△／川つ入力端子に入力さねる。なＪ
３（５９＞は室温を検知するための１ノーミスタで他の
ブリッジ回路を構成しでいる。上記用１）信号により、
ＪなわらＡ／Ｄ人力により」タラ内温度を判定し、コタ
ツ内温度が設定６品１女より６かなり低い場合は、マイ
クロコンピュータ（！＋３）のＤ２出力により１−ラン
ジスタ（６０）を介して１ヘライアツク（６１）をトリ
ガしてモータ（５４）に１００％通電をするとともに、
Ｄ　ｏ出力に五り１・７ノンジスタ（６２）を介し′ｃ
’　Ｉ−ライアツク（６３）を１−リカして半導体と−
タ（５２）も　＋　００　’Ｎｏ通電する。。

この（す］タタラ温度が設定温度に達づると、半、・り
体ヒータ（５２）の通電率は５０％に減少させられる５
、さらに設定温度にコタツ内の温度が徨１Ｙると、［−
タ（５４）の通電率を５０％に、かつ半導体ｔｌ−＜ａ
（５２）の通電率を１０％にそｉｌぞれ減少さＩ！ζ温
１會ｊｊシ゛）制御をおこなうものである３、シたが−
）て１．；ν定゛温度に達づるまで（以ト立ら上りと記
１）の時間がλ０く、かつ設定温度に達し−（がら（以
ト安；ｉｐ　、ｌ−記Ｍ〉の］タタラ湿温度変化が極め
で小さいｌ’、＋ツの温度制鉗ができる。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 しかしながら、／、［Ｉによって温度制御をおこなうも
のにはランプヒータは使用Ｃきす、あるいはヒータをＯ
Ｎ　−、、ＯＦ卜して温度ゐり御をおこなう場合には、
コタツ内部の温度が安定した際にＯＮ時とＯＦＦ時との
温度幅（ディファレンシャル）が生じるとともに、ヒー
タをランプ式とした場合じ一タＯＦＦにおいではランプ
が消灯してしまい、視覚的な暖かさを欠いた感じを使用
品に５えるものぐあった。

また第１１図にｉｊ＼づもの（゛は、）γら上−り時に
目標温度（設定温度）に到達するまでに時間がかかると
いう問題点があった。

ざらに、第１２図に示すものでは、半導体ヒータを用い
ているのぐ輻用熱がなく、ランプヒータＶ比べて通電初
１９１の体感的暖房感が劣るものであ（つ、この回路に
１−゛）ン１ヒ・−タを制り１１シた場合には、位相制
御の割合が１００％、５０％、および１０１％であるた
め、ランプに明暗が生じ−（ＯＮ　ｆｆ、’ｊと０（〜
Ｆ時にＪ３ける温度幅が大きくなるとい）／ｊ問題貞が
あった。

この弁明は上記の事情に鑑みてなされたもので、発熱体
にランプヒータを用いた場合に立ちトリ＋１．）間が早
く、かつ安定時に発熱体周囲の温度幅を極めＣ小さくで
きる温度制御装置を提供しよ′、）と・するものである
。

（ニ）問題点を解決するための手段 この発明の構成は、発熱体と、発熱体による周囲温度の
変化を検知する感温１段とを具備し、感温手段の信号に
対応して発熱体の通電を制御する温度制御装置において
、一定周期で繰り返し光放電がなされるコンデンサと、
その］ンデン４ｙへの充電開始後所定の時間が経過した
時点でその時点での」ンフ゛ンサの充電電圧と感温手段
のイ５シ」の電圧とを比較する判定手段とを具備し、Ｉ
１１定１段ノ）１らの出力信号によって発熱体の通電率
を制陣寸を一通市率制御手段を発熱体に電気的に接続し
く設ける（゛とを特徴とする温度ゐり御装置である、。

（ホ）作　用 この発明は上記のように構成され℃いる（ｆ）　’ｒ、
−」ンｉ−ンサの充電型ｊｌと感温手段の信号電Ｊ干ど
が、所定の時間経過後判定手段に−Ｃ比較され、判定手
段の出力信号が所定１１．１間経過時に高電位レベルで
あるなら、通′市率制御手段は発熱体に約　１００％の
通電を、逆に低電位レベルであるなら、高電位し′；ル
になるタイ′ミングにて発熱体への通電を、位相制御に
よっておこない安定に必要な消費電力艶までほぼ直線的
にυＩＩＩＩ］する。

（へ）実施例 以１・この発明の実施例を図面にて詳述するが、この発
明が以１：の実施例に限定されるものではない。

第１図にＪ５いで、（１）はじロクロスパルス発生回路
（′、交流電源（２）の゛電圧〈ＪがＯｖになった際に
ニバルス伝号＋ｂ＋を出ツノ俳る。（３）はディレィ回
路で、ゼ：Ｉ′ｊｉ　ｌ）　、、２パルス発生手段（１
）に電気的に接続され、パルス（２１号山〉を一定時間
遅延させてのらパルス信号＜〔］）を出力する。（４）
はタイマ回路で、ディレィ回路＋３）　ｉご電気的に接
続され、コンデンサ（５）の充電開始（す所定の時間”
Ｈ″ルベル遅延信号＋ｄ＞を出力する。」ンデンリ（５
））には、トランジスタ（６）が１１し＋ｌ＋に接続さ
れる。すなわら、」ンデンリ（！５）の−万※η：ｉ、
：　ｌ＝ラリンスタ（（３）の二」レクタが＃８続され
るとど０に、使乃端はＬミッタが接続されるととしにク
ノウン′ドに接続される。また−１ン′ｆンリ（５）の
−１ノ９鮒に肩よ１−＋Ｊ変低抵抗器７）がＣＩ流電源
、メインとの間に接続される。可変（１（機器（７）は
温度調整用である。、＋１’４＋　＋、↓！ｌ（一段（
・、たとえば負特性の＋ｔ−ミスタで、＋ｒｃ抗ｉ９＋
　１．：直＋１１に接続されＣ１−コンデ２１月５）と
’Ｊ　？　ＩＩ（機器（７）どのル″１列回路とで１１
１ツジ回路を（１１１成１ｊう、。

（ＩＯ）は比較回路て・、その１−入力端はコンデンサ
（５）とｉｊＪ変抵抗器（７）の接続点に、−入力端は
感温１段（ン））と抵抗（９）との接続点に−でれぞれ
接続され（いる、。

ｉｎｌ　ｆよ１′１ｊ定１段ぐ、たどえば、）・Ｋ−ノ
リッゾノ１ノ・ンブ−Ｃ−その、Ｊ入力端（Ｊ比較回路
宝〕）の出力りｉ：に、５（、たクロック（以１・ＣＩ
Ｋと記す）入力端はタイマ回路（４）の出力端にそ才′
）ぞれ接続さ−Ｃいる。さらに判定手段（１１）の（コ
出７７９Ｅ　ａｊ　Ｊび心出カ喘に【、１抵抗０；））
’−”；１ｗ：’ｆ１′４−　トｆ１３＋トノｎ列回’
Ｍ　、ｊ３　、Ｊ：　Ｕ　低１ｙ”ｔ　ｔ１４ｉ　ト昆
毘ダ−イＡ　−ド（１５）とのｊｌ　＋ＩＪｌ路とがそ
れぞれ接続され（いる。ブで光ダイオード０３）は低温
状態て・ある４−とを、発光ダイオード０５）は適温状
態であることをそれぞれ発光しで表示する。（５）は通
電率制罪手段テ、２つのＡＮＤ回路１］７）Ｑ８）とそ
のそれぞれの出７り喘に接続されるダイオード」（イ）
およびそのそれぞれのダイオード８■のカソードがベー
スに接続（きれるトランジスタ＆ｌｌとで構成されるト
リが手段のつと、ノンブヒータなどの発熱体（至）に直
列に接続される゛、ｔ′導体制御手段圀）とで構成され
る。゛Ｆ−導体ｖＩｔｌｌ十段（２４＋としてはトライ
アックが好適である。

ぞして発熱体（至）と半導体制御手段（、’４）との直
列回路が、交流電源（２）に並クリに接続されている。

またＡＮＤ回路（＋７１の一方の入力端は、判定手段（
１１）のＱ出力端に、他方の入力端はワンショットマル
チバイブレータ囚の出力端にそれぞれ接続されう１．ま
たＡＮＤ回路錦１の一方の入力端は、判定１１Ｑ　ｆｌ
ｌ）のＱ出力端に、他方の入力端はワンショットンルヂ
バイル−タ人の出力端にそれぞれ接続され〔いる。ワン
ショットマルチバイブレータ（ハ）のへり端はぜ［］り
［」スバルス発生回路（１）の出ツノ端にまたワンシ」
ットフルヂバイブレータ（至）の入力端は比較回路００
）の出力端にそれぞれ接続されている。

つぎに第２図Ａ２［３を交えてこの実施例の動作につい
て説明する。

コンデンサ（５）はディレィ回路（３）が出力するパル
ス信号（Ｃ１によって、一定周期で充電と放電とが繰り
返しおこなわれる。ずなわら、トランジスタｉ６）がＯ
Ｆ　ｒ：の時に可変抵抗２！ｉ　（７＋を介して充電が
なされ、パルス信号（Ｃ）によってトランジスタ（８）
がＯＮの時に放電がおＳ二りわれる。この充放電１に５
の］ン子゛ンサ（５）の充電電圧を（ｑ）とする。

いま、発熱体内の周囲温度が低いものとする３゜比較回
路（ト））は、充電電圧（ｊＪ）と感温手段（８）とＩ
ｌｔ　Ｉ＋’ｉ’（ＩＪ）とで分圧された電ｆｔＥ　（
ｆ＋とを比較し、それぞれの電圧が１０１−であれば高
電位レベルの出力信Ｑ　（ｈ＋を出力する。出力仁号市
）か、コンデンサ（５））の充ｔＢ　ｌ１ｉｌ始後所定
の時間が経過しｌεε自白高電位レベルて・あるな１う
、判定手段（１１）の０出力端から出力信号〈！１が出
ｊＪされる。ごの出力信号ｔｉｔ　ｆｆｆよっ（発光ダ
イオード＆４１が発光し、（Ｉｔ温状態で・あることを
表１ｉ１−づろ。また出力信号（１）はＡＮＤ回路ａ力
に人力されて、ワンショットマルヂパイブレータ囚がゼ
ロクロスパルス発生回路（１）からのパルス信号＋ｂ＋
の（り縁でトリガされて出力するワンショットパルス信
号ｔｅｌのパルス幅時間だけＡＮＤ回路０７）　、Ｊ：
り出力信号り）どして出力され、トランジスタ３１）を
ＯＮさせる。トランジスタ＆Ｉ）がＯＮすることによっ
て半導体υ制御手段Ｑ勺がトリガされて発熱体（至）に
通電される。半導体制御手段＆４１がトリガされるタイ
ミングは、ワンショットパルス信号＋０１に依存してい
るため、第２図Ａからもわかるように、光熱体■へは約
１００％の通電率（通電波形をｍとし通電を実線で示す
）どなる。なお上記の状態において、Ａ　Ｎ　Ｉ）回路
部）は、その一方の入力端に入力される判定手段（１１
）か５　’７）　出力（ｇ　号（１１）　ｌｆｉ　”　
ｌ　”　Ｔ”あるため、出力は’　ｌ−１”とならない
。

この後周囲４度が高くなると、第２図Ｂに示す、ように
、比較回路（ト））の出力信号＜ｔｎが、充電開始後ｒ
ｆｒ定の時間を経過したのちｎ電位レベルとなる。

すイ５わら、温度が高くなる（適温）になることによっ
て、感温手段（８）の抵抗値がさがり、したがって比較
回路００）の−入力端へ印加される１°ｈル（ｆ＋が１
−ｎする口とによって、光電重重（す）が一致するまで
に時間がかかるものである。Ｔ１１定手段（１１）は、
Ｊ入力端に入力される出力信号山〉が所定の時間経過し
た８４点で低電位レベルであるため、Ｑ出力端から出力
信号（ｋ）を出力する。この時出力信号（１）はｌ−”
となる。そして発光ダイオード０５）に電圧が印加され
ることによって発光し適温表示をする。ざらに出力信号
＋に＋は、ＡＮ　＋）回路部）の一方の入力端に人力さ
れ、他方の入力端に入力される出力信舅面の前縁にてト
リガされたワンショットマルチバイブレーク（ト）が出
力するワンショットパルス４３号〈１）と論理積をどら
れて、ＡＮ　Ｄ回路［１８）から出力信号（Ｊ）を出力
４る。そして上記の低温時と同様、出力（８号り）によ
ってトランジスタ（２１）がＯＮＬ、、このタイミング
で半導体制御手段＆４）が位相制御されて発熱体（ハ）
の通電が制御される。

以上に述べたようにして発熱体（ハ）の通電が制御され
るが、さらに畠い温度を必要とする場合あるいは温度を
低くしたい場合は、可変抵抗器（７１を操作して好みの
温度設定ができる。すなわち可変抵人器（７）を操作す
ることによって抵抗値が可変され、したがってコンデン
サ（５）の充電電圧の立ら上つ方が変って設定温度が変
えられるものである。たとえば温度設定「高」の場合に
は、可変抵抗器（７）の抵抗値ＶＲをＶＲ＝Ｏとし、逆
に１低」の場合にはＶＲ＝ＭＡＸとすれば、「高」では
急激に立ら上り、「低」では緩かに立ち上るものである
。

ここで設定温度付近でバランスのとれた安定状態を作り
だすためのブリッジ回路を構成乃るコンデン（月５）、
可変抵抗器（刀、感温手段（８）および抵抗（９）の定
数を実験的に求める方法について、第３図（二で説明す
る。

第３図のグラフＩは、この実施例をＪタラに使用した場
合において、発熱体内に一定電力を通電した場合の、電
力とコタツ内温度Ｔｋｊ３よび感温手段（８）が検知す
る温度Ｔ【との関係を示すグラフ、グラフ■はｅｏＨｚ
の交流電源（２）を使用した場合の発熱体内の消費電力
の時間的変化を示すグラフ、グラフ■は感温手段（８）
のコタツ内温度１”ｋに対する電位の比率を示すグラフ
、グラフＩＶは可変抵抗器（刀を可変した場合の、コン
デン１す（５）の充電電ｆ−＋Ｆの比率の充電開始後の
時間的変化を示すグラフである。

まず、グラフ■において、コタツ内温度Ｔ　ｋを６７℃
（希望する「高」温度）に保つためには１６５ｗ必要で
あることがわかる。この１６５Ｗを得るための発熱体Ｚ
ｌ）の通電時間は、グラフ■よりゼロクロスから５．２
１　ｓｅｃ　、後に位相制御をおこなえばよいことがわ
かる。つぎに５．２ｍ　ｓｅｃ　、経過後のコンデンサ
（５）の充電電圧比率を求めるためにグラフ■よりグラ
フ■に向けて垂直線■を引く。一方、グラフ■において
、コタツ内温度を６７℃にした場合に感温＋段（８）は
７７℃を検知した。ここでグラフ■からグラフ■に対し
７７℃を通る垂線を引さ゛、グラフ■における交点を求
めると、電位の比率は０．７６となる。この比率からこ
の実施例では雷Ｊｆ（「）（よりＸ　Ｏ，７６＝　６，
８４とすればよいことがわかる。すなわち、グラフ■は
感温手段（８）の抵抗−温度特ｔｒｉが決定されれば抵
抗（９）の抵抗値により求められる曲線である。つぎに
グラフ■の０．７６の直線■と水平線■の交点（ｉｔ通
過する可変抵抗器（７）とコンデン＋ｊ（５）との定数
を決定フればコタツ内は（−高」（６７℃）で安定する
ことがわかる。

同様にして、コタツ内温度Ｔｋを３４℃く［低コ）とし
たい場合には５０ｗが必要であり、以下上記とめる。こ
こで交点ω′と交点Ｏ″において変化するのはｒｉＪ変
抵抗器（７）の抵抗値であり、コンデンサ（５）の定数
を決定すれば可変ｌＩ（波器（刀に必要な抵抗変化量が
決定される。

以上のように、立ちトリ時には約１００％通電し、設定
温度に近づくと通電率は５０％から安定に必要な最小通
電率（この実施例の場合は、［低ｌ設定にて５０ｗであ
り　１００％通電時５００Ｗに設定しているので５０ｗ
　／　５００ｗ　＝　１０％）まで位相制御をすること
ができる。

つぎにこのざｔ明の他実施例について第４〜６図にて説
明する。

第４図（Ｊこの発明の温度制御［！装置を使用した電子
制御式コタツの全体を示す回路図で、いはマイクロコン
ピュータである。この他実施例ｅは、判定手段および通
電率制御手段にマイクロコンビュータロを使用するしの
である。第５図は温度検知および半導体制御手段に）の
トリガ信号を制御するこの発明の特徴的な回路を抜粋し
たものである。

以■この他実施例の動作を第５図および第６図Ｍで詳述
覆る。

第６図に示ザ波形図は、第５図の制御回路のそれぞれの
入・出力端子および各部の電圧の波形を示したものぐあ
る。

マイクロコンピュータ（２７１がゼロクロスパルスＰｚ
を検出し、その結束端子「く　４からリセットパルスｐ
ｒを出力する。リセットパルスｐｒが°゛Ｌ″Ｌ″レベ
ルと、端子Ｒ１からの電圧により、可変抵抗器（ハ）、
抵抗（（１０１１を介してコンデンサ（５）に充電が開
始される。ここで可変抵抗器内は上記実施例の可変抵抗
器（７１同様、温度設定用の可変ポリュ−１いであり、
コンデンサ（５）への充電抵抗の値を変化させ得るもの
である。この時の充電電圧をＶｃとする。つぎにリセッ
トパルスｐｒが゛ト］″レベルになると、トランジスタ
ＭがＯＮしコンデンサ（５）の充電電圧Ｖｃは放電され
る。

一方コタツの内部温度を検出するため、コタツ内の所定
の位置に設置された感温手段（８）のたとえば負特性を
有する１ノーミスタ（以下サーミスタと記す）は、抵抗
（至）と直列に接続されているとともに、その接続が比
較回路色の一入力端に接続されている。したがってコタ
ツ内温度の上昇とともに上記接続点の電圧ＶＴｈのレベ
ルが［背する。

ここでコタツ温度が低い場合、すなわち温度数ｊＥ［高
１の場合の１作について、第６図の第１部分を交えて説
明する。

充電電圧ＶＣと電圧Ｖｖｈとは比較回路色にて比較され
る。この比較結果は、トランジスタ（至）を介してマイ
クロコンビュータロの端子に４に入力される。マイクロ
コンピュータいは、交流電圧波形の９０°ごとに比較結
果がパトードルベルであるかをｐ１定し、この１．１点
で比較結果が″“Ｌ゛ルベルあるなら、すなわち充電電
圧Ｖｃ＞電圧Ｖ丁りならば、端子Ｒ２にパルス信号［〕
Ｒ２を出力する。このパルス信号ＰＲ’２は発熱体（至
）が約１００％通電されるタイミングにて出力される。

すなわち、ゼロクロスパルスＰｚが出力された直後にこ
のパルス信号ＰＩ１１２を出ツノすれば、比較回路ηか
らの比較出力をコンデンサ（ト）を介して得られる、ト
リガパルスＶ　Ｅｌより早いタイミングでトランジスタ
（ト）のベースに印加できるためである。このトランジ
スタ（１）のコレクタは、抵抗（３乃を介して半導体制
御手段２４１のゲートに接続されでおり、上記パルス信
号ＰＲ２のタイミングで半導体制御手段２４１はトリガ
され、発熱体（至）への通電がなされる。

つぎに温度設定Ｕ高」において、コタツ内温度が設定温
度に近づくと、第６図の第２部分および第３８Ｉ１分に
示すように、交流電圧波形９０°の時点で充電電圧ＶＣ
＜電圧■Ｔｈとなり、したがってマイクロコンビュータ
ロの端子に４には“Ｈ１１レベルの信号が入力される。

よってマイクロコンビュータ弼は充電電圧ＶＣが電圧ｖ
Ｔｈに達していｔいため、端子Ｒ２からパルス信ｆ７　
ｒ）ｐ２を出力しない。しかしながら、充電電圧Ｖｃと
電圧ｖＴｈか一致した時点で、比較手段（ト））は高電
位レベルの信号を出力し、端子Ｒ１の電圧がコンデンサ
（至）と抵抗（１）によって微分されて、トリガパルス
ＶＢを得う。このトリがパルスＶＢによってトランジス
タ（ト）がＯＮＬで、Ｖｃ＝Ｖｒｈの交点角度にて半導
体制御手段Ｉ２４）にゲート信号が流れ、発熱体（至）
がＯＮＬ、Ｕ位相制御される。この時の通電率（Ｗ数）
は、コタツ内温度をＮ持安定さぼるＷ数よりも大きいの
で、コタツ内温度は上昇しつづけ、したがって電圧Ｖ［
ｈも増加しつづける。その結果充電電圧Ｖｃと電圧ＶＴ
ｈとの交点く一致点）は、第６図の第２部分と第３部分
とに示すように、右側に移行するので通電率は徐々に低
下する。第６図第３部分は、温度設定「高」でコタツ内
温度が設定温度に達した場合で、通電率（Ｗ数）が減少
してコタツ内温度を維持し得るＷ数まで下がると、コタ
ツ内温度の上昇がとまるものである。

また温度設定を１低」に変えた場合、第６図第４部分に
承りように、充電型Ｆｆ：、　ｖ　ｃのピークが低トし
、電圧Ｖ［１１との交点りなわら一致点がなくなり、発
熱体（財）への通電はなくなる。すなわち発熱体（至）
がランプヒータの場合には、ランプヒータは消灯状態と
なる。この場合は、コタツ使用者が温度をトげたいため
にＵｌｉ設定を「低」側に変更したので、ランプヒータ
は消灯した方が使用者にコタツ温度がトがったという感
じを与え（実際に温度し一■・がる）のＣ，ｄ″１幻と
なるｔようがよいものである。そしてランプヒータが消
灯しているのでコタツ内温度（よ徐々に低］ミし、「低
コの設定温度に近づくと、充電電圧Ｖｃと雷汁ｖ１ｈと
は一致（交差）するが、この交差角度は通電率Ｏ％に近
いのでコタツ内Ｈｉａ　Ｉｆはさらにイ１（トしつづけ
る。　１タラ内温度の低下に伴なって光′＃ｉ電圧Ｖｃ
と電ｒ１ｈＶ１ｈとの交点は、第６図において、左側に
移１ｊするので通電率が増加し、やがで１低１の設定設
度を維持するのに必要なワッｌ〜数に−Ｃ安定する３゜
なｊ５この信実施例では、端子に４の入力を９０″′ｃ
検出してるが、マイクロコンピュータ処理しているため
、コタツの大きさ、発熱体（ハ）のＷ数に応じた検出角
度に変えることで、約１００％の通電範囲をコタツ使用
に見合った範囲に容易に設定することができる。

つぎにさらに他の実施例について第７〜１１図にで説明
する。

この信実施例は、上記実施例における温度設定用可変抵
抗器（７）の設定抵抗値による温度検出におよぼす影響
を小さくするためのものである。つまり第３図において
、グラフ■に示すように、充電電圧Ｖｃの比率は、可変
抵抗器（７）の設定抵抗値により種々の傾きをもち、そ
れぞれの設定点の、■′、Ｇを通る直線Ｙは斜めに傾い
ている。そのため所定の時間（この場合５■ＳｅＣ、と
する）を経過した時に充電電圧ＶＣと電圧Ｖｒｈの電圧
レベルを比較すると、可変抵抗器（力の抵抗値が＃ｌｉ
ｎ、（グラフＩＶにｖＲａｇｉｎ、で示す）の時はｒ高
」安定点との差■は少なくて安定温度よりもやや低い温
度で検出しているが、可変抵抗器（７）の抵抗値がｍ１
ｄ（グラフ１ＶＧＣＶＲＩｌｌｉｄ　、テ示Ｖ）および
ｍａＸ　　（グラフｒｖにｖ）’ｉｍａｘ、で示す）と
大きくするにつれＣＵ中」安定点どの差ホおよび［低Ｊ
安定ｙ、−どの差へは大きくなり、可変抵抗器（７）を
最大にした低温度安定時にはかなり低温のときに充電型
Ｊ、、ｌ−Ｖ　Ｃと電圧Ｖｒｈの電圧を比較することに
なる。

上記の内容を考慮してこの信実ｍＦ’Ａでは、」ンデン
サ（５）への充電開始後、充電電圧Ｖｃの電圧が所定の
レベルに達した時点より：ｌ　３１’ｌを開始し、更に
所定の時間が経過した時点で充電電圧ＶＣと電圧ｖｒｈ
を比較シーるｂの（゛ある。

第７図に示すものは、第１図の実施例にＪ３いで、コン
デンサ（芝））の充電電圧ＶＣが所定のレベルに遂した
かどうかを検知する比較回路（至）を追加したものであ
る。比較回路艶を追加することによってディレィ回路（
３）の出力端はトランジスタ（６）のベースにのみ接続
される。またタイマ回路（４）の入力端（こは比較回路
ＣＢの出力端が接続される。

この信実施例の動作を第８図および第９図を交えて説明
りる９ まず比較回路（１）の基ｔＩ！電圧ＶＳを第９図グラフ
ＩＶより求める。

可変抵抗器（７）をＵ高ｊ温度設定にした場合の安定点
は図中■となる。つぎに可変抵抗器（７）を徐々に大ぎ
くし、１−低」温度設定にした場合の安定点を求めると
図中■となる。安定点■と安定点＠との時間差を図中＠
で示す。ここで可変抵抗器（７）の抵抗値Ｖ　Ｒｍｉｎ
、とＶＲＩＩｌａＸ、のそれぞれと交差しかつそのれぞ
れの交点の間隔が時間差■と同じ時間差■′とｔＫるよ
うな充電電ＪｆＶ　Ｃの比率をＷ出すると、直線Ｚが得
られる。この直線Ｚの電圧レベルが基準゛電圧ＶＳとな
る。

今、可変抵抗器（７）をＶＲｍｉｎ、にセットする。

＝１ンデンサ（５）の充￥１雷圧ＶｃはＶＲｍｉｎ、の
曲線に沿って立ち上り、ＬｔｒＶ−電圧ＶＳを越える。

越えた時点で計測を開始し、時間■を経過した後に充電
電圧ＶＣと電圧Ｖｖｈとを比較する。この場合の安定点
■との差は図中＠となる。

つぎに可変抵抗器（刀をＶ）ｔｌｌｌａｘ、にセットす
る。

コンデンサ（５）の光電電圧ＶｃはＶＲｎａｘ、の曲線
に沿って立ち上り基準電圧ＶＳを越える。上記同様、越
えた時点でみ１側を開始し、時間■を経過した（腿に充
電電圧と電圧ＶＴｈとを比較すると、安定点■どの差は
図中■となる。

ここで基準電圧ＶＳを越える時間差Ｇは、安定時の安定
点■、■の時間差■と同一の設定となり、かつ時間■＝
待時間′であるから、差■と差■は同一時間となり、可
変抵抗器（７）の設定に影響されずに温度検出がなされ
る。

第７図において、比較回路（至）によってコンデンサ（
５）の充電電圧Ｖｃ　　（以下充電電圧（９〉と記す）
と基準電圧Ｖｓ　　（以下７３準電圧（ｎ）と記す）と
を比較する。比較回路（３１は充電電圧（９）が基準電
圧＋ｎ＋以下の状態で゛Ｈ″レベル出力信号（ｐ）を出
力し、その（り縁にてタイマ回路（４）がトリガされて
遅延信号＋ｄ＋を出力する。遅延信号＋ｄ＋の時間幅１
１は一定であるが、出力信号（ρ）の時間幅Ｔ２は、充
電電圧＋（Ｊ）、いいかえれば可変抵抗器（７）の設定
に対応して変化する。そして比較回路Ｍの出力信号（ｈ
）が時間幅Ｔ１の間に゛トドルベルとなれば、判定手段
（１υは”　Ｈ”レベルの出力信号（１〉を出力し、上
記実施例同様低温表示をするとともに発熱体（支）の通
電を制御する。

第１０図に示すものは、第５図に示す実施例にＥ記の比
較回路艶を設けたもので、したがって発熱体色への温度
制御はマイクロコンピュータＱ力によっておこなわれる
ものである。

この信実側倒では、基準電圧（ｎ）を抵抗端と抵抗（ト
）とで＋９ｖを分圧して得ている。そして充電電圧〈９
）と基準電圧（ｎ＋とを比較回路（ト）が比較し、その
比較結果はトランジスタ（４１）で反転されてマイク［
１コンピユータ弼の端子に４に入力される。従って充電
電圧（９）が基ｔｌ！電圧を越えた時点から端子に４人
力されて、所定時間を計測し、この所定時間経過後に充
電電圧（ｆＪ）と感温手段（８）に対応する電圧ｖＴｈ
とが比較検出され、その結束によって第４図および第５
図で示した信実側倒と同様に発熱体（支）の通電が制御
されるものである。

以上のような構成によって、温度設定用の可変抵抗器（
７１の設定にかかわらず、常に安定時よりも温度的にや
や低い位置で周囲温度を検出できる。

また可変抵抗器（刀の抵抗値を読み取って、抵抗値に対
応した時間経過後に充電電圧と感温手段（８）に対応す
る電圧とを比較する構成にしていないので、可変抵抗器
の抵抗値読取回路、各種時間の設定などが不要となり、
回路的にもマイクロコンピュータのソフトウェアである
プログラム的にも簡素となりコストダウンがはかれる。

（１−）発明の効果 この発明によれば、安定に近い温度までは発熱体に　１
００％通電づるので立ち上り時間が早く、以模安定温度
に達するまでは瀬次リニアに通電率を減少させるので、
周囲温度、たとえばコタツに使用された場合はコタツ内
温度のオーバーシュートがなく、安定温度に達すると安
定維持に必要な最小通電率で制御するので、温度変化幅
の極めて小ざい温度制御装置が得られる。また立ち上り
時から安定時にかけて発熱体には通電率θ％がないので
、発熱体としてランプヒータを使用したコタツなどにお
いても、ランプが消灯することがなく（明るさは変化す
る）、使用者に視覚的な冷却値を感じさけない効果もあ
る。

さらにマイクロコンピュータを使用するしのにおいては
、感温手段の温度（抵抗値）をマイクロコンピュータが
常に検出づる必要はなく、プログラムが簡素になるとと
もに、通Ｎ率５０％以下ではコンデンサの充電電圧と感
温手段の抵抗値に対応する電圧との交点の位相角度で制
御するので、安定時のワット数までリニアに通電率を変
化させることができる。位相制御は上記したように充電
電圧と抵抗値に対応する電圧との交点にて回路的な処理
をしているので、たとえばこの発明の温度制御袋２をコ
タツに使用した場合、コタツの大きさく内容積）が異な
るときは、ｒ＋Ｊ変抵抗抵抗器ンデンサ、感温手段Ｊ３
よびこれらとブリッジ回路を構成する抵抗の定数を、そ
のコタツに見合った値に実験的に求めて選定でき、プロ
グラムを変えるといった煩雑さがなくなる効果もあった
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例回路図、第２図△。 Ｂはそれぞれこの実施例の動作を説明するための波形図
、第３図は感温手段ａＬＪ、びコンデンサを含むブリッ
ジ回路の定数を求めるためのグラフ、第４図および第５
図はそれぞれ信実側倒回路図および要部回路図、第６図
は信実側倒の動作を説明するための波形図、第７図およ
び第８図はさらなる信実側倒の回路図およびその動作を
説明するための波形図、第９図は第７図の比較回路田の
基準電圧を求めるためのグラフ、第１０図は比較回路Ｃ
１］）を設けた信実側倒回路図、第１１図および第１２
図はそれぞれ従来例回路図である。 （５）・・・・・・コンデンサ、（８）・・・・・・感
温手段、（１ト＝−・・判定手段、　　色・・・・・・
通′市挙制御手段、■・・・・・・発熱体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、発熱体と、発熱体による周囲温度の変化を検知する
   感湿手段とを具備し、感温手段の信号に対応して発熱体
   の通電を制御する温度制御装置において、一定周期で繰
   り返し充放電がなされるコンデンサと、そのコンデンサ
   への充電開始後所定の時間が経過した時点でその時点で
   のコンデンサの充電電圧と感温手段の信号の電圧とを比
   較する判定手段とを具備し、判定手段からの出力信号に
   よって発熱体の通電率を制御する通電率制御手段を発熱
   体に電気的に接続して設けることを特徴とする温度制御
   装置。 ２、通電率制御手段が、発熱体に直列に接続される半導
   体制御手段と、判定手段の出力信号が所定時間を経過す
   るまでに反転したときには約１００％の通電となるよう
   半導体制御手段をトリガあるいは位相制御するとともに
   、判定手段の出力信号が所定時間を経過した後に反転し
   たときには半導体制御手段をトリガして位相制御あるい
   は約１００％の通電をおこなうトリガ手段とからなる特
   許請求の範囲第１項記載の温度制御装置。