JPS643313B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は電気カーベツトなどの電熱装置の安
全保護回路に関するものである。

従来より、カーベツトなどに装置される電熱装
置として、第１図に断面図で示すように負の温度
−インピーダンス特性を有するポリアミド系樹脂
などからなる感熱抵抗体１の片面側にアルミニウ
ム箔などからなる感熱電極２を張設するととも
に、この感熱抵抗体１の他面側にパターン状のヒ
ータ３を張設し、さらにその両面を絶縁フイルム
４，４で被覆して形成した感熱素子５が採用され
ている。

この感熱素子５は給電路を介して電源６に接続
されてヒータ回路を構成し、このヒータ回路は第
２図に示す回路構成によつて温度制御される。

入出力回路７の入力部より所定の交流電圧信号
を入力して、この入力部内に含まれるインピーダ
ンス要素と前記感熱素子５とで前記入力電圧を分
圧し、この感熱素子５の感熱抵抗体１が示すイン
ピーダンスに対応する分圧を前記感熱電極２に印
加し、温度変化に伴う感熱抵抗体１のインピーダ
ンス変化を出力電圧変化として発生させ、この出
力電圧を前記入出力回路７の出力部を介して温度
検出回路８で検出し、その検出値を次段のスイツ
チング回路９で所定の設定温度に対応させて与え
られた基準値と比較して、その比較判定出力によ
り次段のトランジスタ１０をオン・オフ駆動し、
このトランジスタ１０に直列接続されたリレー励
磁コイル１１の駆動を制御して、リレー接点１１
ａ，１１ａのオン・オフ動作により前記ヒータ回
路の給電路を断接し温度制御がはたされる。第２
図中、１２は前記入出力回路７の入力部に所定交
流電圧信号を与える発振回路、１３は前記発振回
路１２の駆動用直流電源回路である。

このような電熱装置における漏電事故や前記リ
レー接点１１ａ，１１ａの接点融着などによるヒ
ータ３の異常加熱に対する対策として、従来は同
図に示すように前記温度検出回路８の検出値を過
温防止回路１４で異常加熱に対応する所定基準値
と比較して異常昇温検出出力を得、別に前記電源
６に並列接続したサイリスタ１５などからなるス
イツチング回路１６を前記異常昇温検出出力でオ
ン動作させ、このスイツチング回路１６に挿入し
た発熱抵抗１７の熱で温度ヒユーズ１８を溶断し
給電路の緊急しや断をはかるようにした過温防止
機構を構成する一方、これとは別に漏電事故を検
出する漏電検知回路１９を設け、この漏電検知回
路１９の検知出力でスイツチング回路９の動作停
止をはかり通電を停止するようにしており、温度
制御回路とは別に２つの保護回路を並設した構成
となり、構成が複雑となるだけでなくコスト高と
なるという欠点を有していた。

したがつて、この発明の目的は、検知部を１つ
の回路で構成して漏電検知と過温防止に共用する
ようにした構成の簡単な電熱装置の安全保護回路
を提供することである。

この発明の一実施例を第３図に示す。すなわ
ち、この電熱装置の安全保護回路は、前記従来例
の電熱装置に対して、各給電路と前記感熱素子５
の感熱電極２との間にダイオード１９ａ，１９ｂ
と限流抵抗２０とで構成した分岐回路２１（限流
抵抗２０の感熱電極非接続側より各ダイオード１
９ａ，１９ｂを分岐接続し、各ダイオード１９
ａ，１９ｂは各給電路に対し共に同一接続方向に
なるように接続）を接続し、この分岐回路２１の
限流抵抗２０が挿入される共通電路にこの共通電
路を流れる電流を検出する変流器２２を配置する
一方、前記温度検出回路８の検出値を入力する前
記スイツチング回路９の検出値入力端子と給電
路との間にサイリスタ２３を接続して漏電検知回
路２４を構成するとともに、前記変流器２２の検
出出力を増幅回路２５で増幅し、その増幅出力を
トリガー信号として前記漏電検知回路２４をオン
動作させるようにし、同時に前記増幅回路２５の
出力を、温度ヒユーズ１８を溶断する発熱抵抗１
７を含むスイツチング回路１６のサイリスタ１５
に対しゲートトリガー信号として入力するように
し、前記スイツチング回路１６を過温防止回路と
して機能させるようにしたものである。

この実施例では、前記分岐回路２１の各ダイオ
ード１９ａ，１９ｂはともにカソード側を給電路
に接続しているが、逆に各ダイオード１９ａ，１
９ｂのアノード側を給電路に接続する構成でもよ
い。

図中、抵抗２６、可変抵抗器２７、抵抗２８の
直列回路は、前記スイツチング回路９の比較基準
値を与える分圧回路である。

この電熱装置の安全保護回路の動作をつぎに説
明する。

前記感熱素子５の感熱抵抗体１として例えばポ
リアミド系樹脂を採用する場合、その温度−イン
ピーダンス特性は極端な負特性を示し、通常の温
度制御の場合の最高温度とされる50℃のときに対
し、例えば発熱面が100℃まで上昇したときでは、
そのインピーダンスは約1/100以上に低下するこ
とが知られている。

そこで、前記電熱装置において、リレー接点１
１ａ，１１ａが接点融着を起し前記スイツチング
回路９によるリレー接点１１ａ，１１ａのオン・
オフ制御が働かなくなつて異常昇温すると、正常
使用時の場合に比して前記感熱抵抗体１に流れる
電流が急激に増大し、その通電電流の増加が前記
分岐回路２１に配設した変流器２２によつて検知
されて、その検出出力は増幅回路２５で増幅さ
れ、その増幅出力はゲートトリガー信号としてス
イツチング回路１６をオン動作させ、発熱抵抗１
７の発熱作用により温度ヒユーズ１８を溶断して
ヒータ回路の給電路は完全にしや断され、異常昇
温事故が回避される。

また、例えば感熱電極２に導体ピンなどがささ
つて、この導体ピンに人体が触れ、人体を介して
アースにリーク電流が流れるといつた漏電事故の
場合には、導体ピンが感熱電極２とヒータ３との
間を短絡することになり、50℃の温度設定の場合
よりもはるかに大きい電流が前記感熱素子５に流
れ、これを前記異常昇温の場合と同様に変流器２
２が検出し、増幅回路２５より増幅されて出力さ
れる検出信号で前記漏電検知回路２４がオンし
て、スイツチング回路９の検出値入力端子の電
圧レベルが異常昇温の場合に相当する低レベルに
保持され、スイツチング回路９によりヒータ回路
の給電路がオフ状態に保持されてヒータ回路への
通電が緊急停止される。このように構成したた
め、検出部を１つの回路構成で共用して漏電検知
と異常昇温検知の２つの機能を得ることができ、
回路構成が簡単になり、製造コストを低減化でき
る。

以上のように、この発明の電熱装置の安全保護
回路は、温度−インピーダンス特性を有する感熱
抵抗体の片面に感熱電極を張設し他面にヒータを
接面配置した感熱素子と、前記感熱抵抗体のイン
ピーダンス変化を検出する検出回路と、前記検出
回路による検出値を所定基準値と比較して前記ヒ
ータ回路をオン・オフするスイツチング回路と、
前記感熱電極に一端を接続した限流抵抗とこの限
流抵抗の他端と各給電路との間に接続方向を揃え
て分岐接続した一対のダイオードとからなる分岐
回路と、前記ヒータの異常昇温または漏電時に増
大する前記分岐回路の通電電流を検出する変流器
と、前記変流器の検出出力を受け前記スイツチン
グ回路をオフ動作側に保持する漏電検知回路と、
前記変流器の検出出力を受けヒータ回路を緊急し
や断する過温防止回路とを備えたものであるた
め、検知部を１つの回路構成で共用して異常昇温
検知と漏電検知の２つの機能を同時に付与するこ
とができ、構成が簡単になり製造コストを抵減下
できるなどの効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は感熱素子の断面図、第２図は従来例を
示す回路図、第３図はこの発明の一実施例を示す
回路図である。 １……感熱抵抗体、２……感熱電極、３……ヒ
ータ、５……感熱素子、６……電源、７……入出
力回路、８……温度検出回路、９……スイツチン
グ回路、１０……トランジスタ、１１……リレー
励磁コイル、１１ａ……リレー接点、１５……サ
イリスタ、１６……スイツチング回路（過温防止
回路）、１７……発熱抵抗、１８……温度ヒユー
ズ、１９ａ，１９ｂ……ダイオード、２０……限
流抵抗、２１……分岐回路、２２……変流器、２
３……サイリスタ、２４……漏電検知回路、２５
……増幅回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 温度−インピーダンス特性を有する感熱抵抗
   体の片面に感熱電極を張設し他面にヒータを接面
   配置した感熱素子と、前記感熱抵抗体のインピー
   ダンス変化を検出する検出回路と、前記検出回路
   による検出値を所定基準値と比較して前記ヒータ
   回路をオン・オフするスイツチング回路と、前記
   感熱電極に一端を接続した限流抵抗とこの限流抵
   抗の他端と各給電路との間に接続方向を揃えて分
   岐接続した一対のダイオードとからなる分岐回路
   と、前記ヒータの異常昇温または漏電時に増大す
   る前記分岐回路の通電電流を検出する変流器と、
   前記変流器の検出出力を受け前記スイツチング回
   路をオフ動作側に保持する漏電検知回路と、前記
   変流器の検出出力を受けヒータ回路を緊急しや断
   する過温防止回路とを備えた電熱装置の安全保護
   回路。