JPH01205217A - Temperature control device - Google Patents
Temperature control deviceInfo
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Landscapes
- Central Heating Systems (AREA)
- Control Of Temperature (AREA)
- Control Of Resistance Heating (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、電気カーペット、床暖などの電気暖房器具に
関し、ヒータ線と温度感熱樹脂とが一体になった温度制
御装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to electric heating appliances such as electric carpets and floor heaters, and relates to a temperature control device in which a heater wire and a thermosensitive resin are integrated.
従来の技術
従来のこの種の電気暖房器具例えば電気カーペットの例
を第４図に示す。１は電気カーペット本体であり、本体
１の中に表面温度を検出する温度感熱樹脂５と、採暖に
寄与するヒータ線９とを別々に配線した、いわゆる二線
式とよばれている電気カーペットである。２は電気カー
ペット１の表面温度を制御するコントローラボックスで
ある。2. Description of the Related Art An example of a conventional electric heating appliance of this type, such as an electric carpet, is shown in FIG. 1 is an electric carpet main body, which is a so-called two-wire type electric carpet in which a thermosensitive resin 5 that detects the surface temperature and a heater wire 9 that contributes to heat collection are wired separately in the main body 1. be. 2 is a controller box that controls the surface temperature of the electric carpet 1.
第６図は温度感熱樹脂５の一部分構成斜視図である。一
対の第１の電極線３，４の間に充填され温度によりイン
ピーダンスが変化する温度感熱樹脂６が一体構成されて
いる。なお６は芯糸、７は外皮であり、芯糸６のまわり
にスパイラル状に巻かれた電極線３と、その周囲に温度
感熱樹脂５が充填され、その外側を同様にスパイラル状
に巻かれた電極ａ４があり、外皮７でおおわれている。FIG. 6 is a perspective view of a portion of the thermosensitive resin 5. FIG. A thermosensitive resin 6, which is filled between the pair of first electrode wires 3 and 4 and whose impedance changes depending on the temperature, is integrally formed. In addition, 6 is a core thread, and 7 is an outer skin, in which an electrode wire 3 is spirally wound around the core thread 6, a temperature-sensitive resin 5 is filled around the electrode wire 3, and the outside of the electrode wire 3 is similarly wound spirally. There is an electrode a4 covered with an outer skin 7.
第６図は温度感熱樹脂６のインビーダンス温度特性図で
あり、温度上昇とともにインピーダンスが低下する特性
を示している。第７図は電気カーペット１の採暖に寄与
するヒータ線９の一部分構成斜視図であり、第２図の電
極線８、ヒータ線９、絶縁樹脂１０が一体構成されてい
る。１１は芯糸、１２は外皮であり、芯糸１１のまわシ
にスパイラル状に巻かれた第２の電極線８と、その周囲
に絶縁樹脂１０が充填され、その外側を同様にスパイラ
ル状に巻かれたヒータ線９があシ、外皮１２でおおわれ
ている。第８図は従来の温度制御回路図である。１３は
交流電源であり、１４は電源スィッチである。１５，１
６，１７．１８は抵抗、１９ 、２０はダイオード、２
１．２２はコンデンサーである。抵抗１５、一対の第１
の電極線３゜４と、温度感熱樹脂６のインピーダンス（
Ｚ、！：する）と、抵抗１６と、ダイオード１９と、コ
ンデンサー２１によって交流電源１３の正サイクルの平
滑された温度信号電圧かえられる。検出される温度信号
電圧の関係式は交流電源１３の電圧をＶＡＣとすると、
概略（１）式のようになる。FIG. 6 is an impedance temperature characteristic diagram of the thermosensitive resin 6, showing a characteristic that the impedance decreases as the temperature increases. FIG. 7 is a partial perspective view of the heater wire 9 that contributes to heating the electric carpet 1, in which the electrode wire 8, heater wire 9, and insulating resin 10 shown in FIG. 2 are integrally constructed. 11 is a core yarn, 12 is an outer sheath, and the second electrode wire 8 is spirally wound around the core yarn 11, and an insulating resin 10 is filled around the second electrode wire 8, and the outside is similarly spirally wound. The wound heater wire 9 is covered with an outer sheath 12. FIG. 8 is a conventional temperature control circuit diagram. 13 is an AC power supply, and 14 is a power switch. 15,1
6, 17, 18 are resistors, 19, 20 are diodes, 2
1.22 is a capacitor. Resistor 15, the first of the pair
The impedance of the electrode wire 3°4 and the temperature thermosensitive resin 6 (
Z,! ), the smoothed temperature signal voltage of the positive cycle of the AC power source 13 is changed by the resistor 16, the diode 19, and the capacitor 21. The relational expression of the detected temperature signal voltage is as follows, assuming that the voltage of the AC power supply 13 is VAC.
It is roughly as shown in equation (1).
１／（１＋抵抗１５／Ｚ）ＸＶＡＣ・”−・−”（１）
すなわち、温度上昇とともに温度感熱樹脂５のインピー
ダンスが低下するので平滑された温度信号電圧は低下す
る。また、ダイオード２０．抵抗１７、コンデンサー２
２で交流電源１３の負のサイクルにおいても、温度感熱
樹脂５に正のサイクルと対称な電圧が印加されるように
なっている。1/(1+resistance 15/Z)XVAC・”-・-”(1)
That is, as the temperature rises, the impedance of the thermosensitive resin 5 decreases, so the smoothed temperature signal voltage decreases. In addition, the diode 20. Resistor 17, capacitor 2
2, even in the negative cycle of the AC power source 13, a voltage symmetrical to that in the positive cycle is applied to the temperature thermosensitive resin 5.
これは温度感熱樹脂５はナイロン系の化学物質の樹脂で
あシ、分極劣化を防ぎインピーダンスの安定化をはかる
ためである。２３はダイオード、２４．２５，２６，２
７．２８は抵抗、２９は所望の温度に設定するだめの温
度設定手段である可変抵抗器であり、３０はコンデンサ
ーであシこれらにより平滑されて温度設定電圧となる。This is because the temperature-sensitive resin 5 is a nylon-based chemical resin to prevent polarization deterioration and stabilize impedance. 23 is a diode, 24.25, 26, 2
7.28 is a resistor, 29 is a variable resistor which is a temperature setting means for setting the desired temperature, and 30 is a capacitor.The temperature setting voltage is smoothed by these.
３１は制御手段であり、温度感熱樹脂５の温度信号電圧
と、温度設定手段２９の温度設定電圧を比較制御してい
るものである。３２はダイオード、３３゜３４は抵抗、
３５．３６はコンデンサー、３７は定電圧ダイオードで
あり、３８は電力制御手段であるリレー、３９はリレー
３８のサージ吸収用のダイオードである。ダイオード３
２、抵抗３３゜３４、コンデンサー３５．３６、定電圧
ダイオード３７から制御手段３１、リレー３８の駆動電
源をえている。４０はリレー３８の駆動手段のトランジ
スターであり、４１．４２は抵抗、４３はダイオードで
あり、制御手段３１信号によシトランシスター４０がオ
ンオフし、リレー３８の制御を行ない、ヒータ９の通電
の入り切りを制御する。Reference numeral 31 denotes a control means that compares and controls the temperature signal voltage of the thermosensitive resin 5 and the temperature setting voltage of the temperature setting means 29. 32 is a diode, 33°34 is a resistor,
35 and 36 are capacitors, 37 is a constant voltage diode, 38 is a relay which is a power control means, and 39 is a diode for surge absorption of the relay 38. diode 3
2. The driving power for the control means 31 and the relay 38 is obtained from the resistors 33 and 34, the capacitors 35 and 36, and the constant voltage diode 37. Reference numeral 40 designates a transistor as a driving means for the relay 38, 41 and 42 a resistor, and 43 a diode.The citransistor 40 is turned on and off by the control means 31 signal, controls the relay 38, and controls the energization of the heater 9. Controls on/off.
なお、抵抗４２とダイオード４３はリレー３８のチャタ
リングを防止するものである。４４．４５はダイオード
、４６．４７はそれぞれ抵抗値の小さい第１．第２発熱
抵抗、４８は保安回路である。Note that the resistor 42 and diode 43 prevent the relay 38 from chattering. 44.45 is a diode, and 46.47 is a first diode with a small resistance value. The second heating resistor 48 is a safety circuit.
制御手段３１が故障し、リレー３８がオン状態のままで
電気カーペット１本体のヒータ線９の温度が異常に上昇
し絶縁樹脂１０が溶解し、第２の電極線８とヒータ線９
が接触することによって、第１、第２発熱抵抗４６．４
７に大電流が流れそのジュール熱で保安回路４８を動作
させて交流電源１３を遮断するものである。When the control means 31 malfunctions and the relay 38 remains on, the temperature of the heater wire 9 of the electric carpet 1 body rises abnormally, the insulating resin 10 melts, and the second electrode wire 8 and the heater wire 9
contact, the first and second heating resistors 46.4
A large current flows through the AC power source 7, and the resulting Joule heat operates the safety circuit 48 to cut off the AC power source 13.
次に従来の技術の他の例として、第９図から第１１図に
示すように比較的消費電力の小さい電気毛布に採用され
ているヒータ線と電極線が一体に構成されたいわゆる一
発熱抵抗で電極線５１に接続されている。温度検出方法
は、ベース接地されたトランジスタ６ｏが、交流電源１
３の負の半サイクルでオンし、トランジスタ６ｏのベー
ス・エミッタ間から発熱抵抗６４、電極線６１、温度感
熱樹脂６、ヒータ線９と流れる温度信号電流をコレクタ
側に接続された抵抗６６、コンデンサー６７で温度信号
電圧に変換される。６６は電力制御手段であるサイリス
タでヒータ線９０通電の入り切りを制御しているもので
あり、６６は抵抗、６７はコンデンサーであシ、ノイズ
による誤動作を防止している。また温度検出はサイリス
タが負の半サイクルが非導通であり、温度感熱樹脂５と
電極線６１の間にはいかなる部分においても均等な電界
がかかっておりヒータ線９全体の正確な温度検出ができ
るものである。６８はダイオード、６９、了０，７１は
抵抗、７２は所望の温度に設定するための設定手段であ
る可変抵抗器、７３はコンデンサーである。これらの構
成で平滑された温度設定電圧を作成している。７４は温
度信号電圧と、温度設定電圧を比較する比較手段である
コンパレータ、７６は交流電源１３に同期したパルスを
発生するゼロボルトパルス発生手段、７６は制御手段で
あり、コンパレータ７４の出力信号にもとづいてゼロボ
ルトパルス発生手段７５のパルスに同期してサイリスタ
６６をトリガーし所望の温度になるように制御するもの
である。７７はダイオード、７８は抵抗、７９はコンデ
ンサー、８ｏは定電圧ダイオードで、これらの構成部品
によシ、制御手段７６とコンパレータ７４の電源を作成
している。Next, as another example of the conventional technology, as shown in Figs. 9 to 11, there is a so-called one-heating resistor in which a heater wire and an electrode wire are integrated, which is used in an electric blanket with relatively low power consumption. and is connected to the electrode wire 51. In the temperature detection method, a transistor 6o whose base is grounded is connected to an AC power source 1.
3, the temperature signal current flows from the base to the emitter of the transistor 6o through the heating resistor 64, the electrode wire 61, the thermosensitive resin 6, and the heater wire 9. The temperature signal current is connected to the collector side of the resistor 66 and the capacitor. 67, it is converted into a temperature signal voltage. Reference numeral 66 is a thyristor which is a power control means and controls the on/off of energization of the heater wire 90, 66 is a resistor, and 67 is a capacitor to prevent malfunction due to noise. In addition, for temperature detection, the thyristor is non-conducting during the negative half cycle, and a uniform electric field is applied between the temperature thermosensitive resin 5 and the electrode wire 61 at any part, allowing accurate temperature detection of the entire heater wire 9. It is something. 68 is a diode, 69, 71 is a resistor, 72 is a variable resistor which is a setting means for setting a desired temperature, and 73 is a capacitor. These configurations create a smoothed temperature setting voltage. 74 is a comparator which is a comparison means for comparing the temperature signal voltage and the temperature setting voltage; 76 is a zero volt pulse generation means which generates a pulse synchronized with the AC power supply 13; and 76 is a control means. The thyristor 66 is triggered in synchronization with the pulse of the zero volt pulse generating means 75 to control the temperature to a desired level. 77 is a diode, 78 is a resistor, 79 is a capacitor, and 8o is a constant voltage diode. These components create a power source for the control means 76 and the comparator 74.
４８は保安回路であシ、８１はダイオード、８２は発熱
抵抗、８３はサイリスタ、８４は抵抗、８５はコンデン
サであシ、これらは、電力制御手段であるサイリスター
６５の逆方向の短絡故障時や異常塩度上昇時に制御手段
７６からサイリスター８３をトリガーし発熱抵抗８２に
大電流を流、し、そのジュール熱で保安回路４８を動作
させて交流電源１３を遮断させるものである。また異常
温度によって温度感熱樹脂５が溶解したときも、ダイオ
ード６１，６２、発熱抵抗６４、電極線６１、温度感熱
樹脂６、ヒータ線９と大電流が流れ同様に発熱抵抗６４
のジュール熱で保安回路４８が動作し、交流電源１３を
遮断する。48 is a safety circuit, 81 is a diode, 82 is a heating resistor, 83 is a thyristor, 84 is a resistor, and 85 is a capacitor. When an abnormal salinity rises, the control means 76 triggers the thyristor 83 to cause a large current to flow through the heating resistor 82, and the Joule heat operates the safety circuit 48 to shut off the AC power supply 13. Also, when the temperature thermosensitive resin 5 melts due to abnormal temperature, a large current flows through the diodes 61 and 62, the heating resistor 64, the electrode wire 61, the temperature thermosensitive resin 6, and the heater wire 9.
The safety circuit 48 operates due to the Joule heat generated by the AC power source 13.
発明が解決しようとする課題
しかしながら上記のような構成では、以下に示す課題を
有していた。Problems to be Solved by the Invention However, the above configuration has the following problems.
（１）例えば消費電力の高い３００ワット以上の電気カ
ーペットにおいて局部的に温度感熱樹脂５にかからずに
ヒータ線９に保温物をおくと、温度感熱樹脂６はヒータ
線９の異常温度上昇を全く検出できない。これは温度感
熱樹脂６とヒータ線９が別々に配線されているためであ
り、ヒータ線９の異常温度上昇によって保温物下が変色
したり、ついには絶縁樹脂１ｏの溶解温度にまで達する
ことがあった。また温度感熱樹脂５とヒータ線９とをペ
アに配線するため、生産性の面とコストダウンの点で限
界があった。(1) For example, in an electric carpet of 300 watts or more with high power consumption, if a heat insulator is placed on the heater wire 9 without locally covering the temperature thermosensitive resin 5, the temperature thermosensitive resin 6 will prevent the abnormal temperature rise of the heater wire 9. Not detectable at all. This is because the temperature-sensitive resin 6 and the heater wire 9 are wired separately, and an abnormal temperature rise in the heater wire 9 may cause discoloration of the underside of the heat-insulating material, or even reach the melting temperature of the insulating resin 1o. there were. Furthermore, since the temperature-sensitive resin 5 and the heater wire 9 are wired in pairs, there is a limit in terms of productivity and cost reduction.
（２）温度感熱樹脂５とヒータ線９が一体になったヒー
ター体型温度感熱樹脂を使用した場合には、（１）の欠
点は解消されるが比較的消費電力の少ない電気毛布の場
合に限定される。また、数百ワットの電力をサイリスタ
で制御すると、その放熱フィンの増大や雑音が大きくな
る問題点があった０
（３）サイリスタの非導通領域（交流電源１３の負の半
サイクル）を温度検出に使用した場合、ヒータ線９の正
確な温度検出ができるものであるが、リレーのような双
方向の電力制御手段の場合、ヒータ線９に通電されてい
る場合、負の半サイクルにおいてヒータ線９と電極線５
１の間の温度感熱樹脂５には均等な電界がかかつておら
ず、ヒータ線９の正確な温度検出ができないことである
。したがって制御手段でリレーを定期的に非通電にして
温度感熱樹脂５の正確な温度検出をおこなったものの座
蒲団などの局部保温時に、温度感熱樹脂６の耐熱限界を
こえてしまう温度になシ温度感熱樹脂のインピーダンス
の特性が変化してしまうことがあった。(2) When using a heater type thermosensitive resin in which the temperature thermosensitive resin 5 and the heater wire 9 are integrated, the drawback of (1) can be overcome, but it is limited to electric blankets with relatively low power consumption. be done. Additionally, when several hundred watts of power is controlled by a thyristor, there is a problem that the number of heat dissipation fins increases and noise increases. However, in the case of a bidirectional power control means such as a relay, when the heater wire 9 is energized, the temperature of the heater wire 9 can be accurately detected in the negative half cycle. 9 and electrode wire 5
1, a uniform electric field is not formed in the thermosensitive resin 5, and the temperature of the heater wire 9 cannot be accurately detected. Therefore, even if the relay is periodically de-energized by the control means to accurately detect the temperature of the temperature-sensitive resin 5, the temperature may exceed the heat resistance limit of the temperature-sensitive resin 6 when keeping a local area such as a cushion warm. In some cases, the impedance characteristics of the resin changed.
本発明は上記課題を解消する温度制御装置を提供するも
のである。The present invention provides a temperature control device that solves the above problems.
課題を解決するための手段
上記課題を解決するために、本発明の温度制御装置は電
極線とヒータ線と電極線とヒータ線の間に充填し温度に
よりインピーダンスが変化する一体構成された温度感熱
樹脂の温度信号を検出する温度検出回路と、所望の温度
に設定する設定手段と、温度検出回路の信号と設定手段
の信号を比較する比較手段と、ヒータ線の通電をＯＮ・
ＯＦＦする電力制御手段と、電力制御手段を駆動する駆
動手段と、駆動手段をある定周期で強制的に駆動し再ス
タートするタイマ手段と、駆動手段駆動中の比較手段の
信号で駆動手段の駆動を停止する制御手段で構成とした
ものである。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the temperature control device of the present invention is an integrally configured temperature thermosensitive device that is filled between an electrode wire, a heater wire, and an electrode wire and the heater wire, and whose impedance changes depending on the temperature. A temperature detection circuit that detects a temperature signal of the resin, a setting means that sets the temperature to a desired temperature, a comparison means that compares the signal of the temperature detection circuit and the signal of the setting means, and a temperature detection circuit that turns on and off the heater wire.
A power control means that turns off, a drive means that drives the power control means, a timer means that forcibly drives the drive means at a certain regular period and restarts it, and a signal from a comparison means that drives the drive means when the drive means is driven. The system is constructed with a control means for stopping the operation.
作用
本発明は、上記した構成によって、制御手段がある定周
期で駆動手段を駆動し再スタートするので、駆動手段駆
動中の温度感熱樹脂そのものの温度検出で制御をする。Effects According to the present invention, with the above-described configuration, the control means drives and restarts the driving means at regular intervals, so that control is performed by detecting the temperature of the thermosensitive resin itself while the driving means is being driven.
また比較手段の信号によシ駆動手段を停止する構成なの
で、ある定周期内のヒータ線への通電オフ時間は、比較
手段による駆動手段停止から制御手段で駆動手段を駆動
するまでの時間となる。In addition, since the drive means is stopped by the signal from the comparison means, the time during which the heater wire is energized within a certain period is the time from when the comparison means stops the drive means until when the control means drives the drive means. .
実施例
以下、本発明の実施例を添付図面にもとすいて説明する
。Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
第１図は本発明の一実施例を示す温度制御装置の回路図
である。従来例と同一の構成部分には同一符号を付与し
ている。温度感熱樹脂５、ヒータ線９、電極線５１が一
体に構成され、電気カーペット本体１内に配線されてい
る。１３は交流電源、１４は電源スィッチである。３２
はダイオード、３３は抵抗、３８は電力制御手段である
リレー、３９はリレー３８のサージ吸収用のダイオード
であシ、４０はリレー３８を駆動するだめの駆動手段で
あるトランジスターである。４８．４７は発熱抵抗、４
８は保安回路である。５４はダイオード、５５．６６は
抵抗、５７．５８はコンデンサ、６９は定電圧ダイオー
ドでこれらによって定電圧回路を構成している。６０は
温度検出用のペース接地されたトランジスタであｐ、６
１，６２゜６３．９７．９８はダイオード、９９は抵抗
である。温度検出方法は、従来の他の例と同様にペース
接地されたトランジスタ６０が、交流電源１３の負の半
サイクルでオンし、ダイオード６１゜６２．９７、発熱
抵抗４７、電極線５１、温度感熱樹脂５、ヒータ線９と
流れる温度信号電流をコレクタ側に接続された抵抗６６
、コンデンサー６７で温度信号電圧に変換される。６８
はダイオード、６９．７０．７１は抵抗、７２は所望の
温度に設定するための設定手段である可変抵抗器、了３
はコンデンサーであシ、これらによシ平滑された温度設
定電圧を作成している。了４は温度信号電圧と、温度設
定電圧を比較する比較手段であるコンパレータ、７６は
交流電源に同期したノ（ルスを発生するゼロボルトパル
ス発生手段、７６は制御手段テするマイクロコンピュー
タ（以後マイコンとよぶ）であり、コンパレータ７４の
出力信号にもとづいて駆動手段であるトランジスタ４０
をオフし、リレー３８の制御をおこない、ヒータ線９の
通電の入り切りを制御する。７７．８９はダイオード、
７８は抵抗、７９はコンデンサー、８０は定電圧ダイオ
ードでこれらの構成によりコン７（レータ７４の電源を
作成している。また９０はダイオード、９１は抵抗、９
２はコンデンサー、９３は定電圧ダイオードでありこれ
らの構成によりマイコンの駆動電源を作成している。９
４はマイコン７６のリセット回路、９５はマイコン７６
へのクロック回路である。９６はタイマカウンターであ
り、ゼロボルトパルス発生手段７６のパルスをカウント
することによっである定周期の時間を作成している。な
おマイコン７６が故障し、リレー３８がオン状態のまま
で電気カーペット１本体内のヒータ線９の温度が異常に
上昇し温度感熱樹脂が溶解すると、電極線６１とヒータ
線９が接触し、その接触部位によって発熱抵抗４６．４
７に大電流が流れ保安回路４８が動作して交流電源１３
を遮断するものである。しかし、通常は温度感熱樹脂５
のインピーダンスは非常に大きくしたがって発熱抵抗４
６．４７には微小な電流しか流れないので保安回路４８
が動作することはない。また抵抗９９は温度感熱樹脂５
に充電される電荷を放電するものであシ、ダイオード６
１ 、６２．９７ 。FIG. 1 is a circuit diagram of a temperature control device showing one embodiment of the present invention. Components that are the same as those of the conventional example are given the same reference numerals. A temperature-sensitive resin 5, a heater wire 9, and an electrode wire 51 are integrally constructed and wired inside the electric carpet body 1. 13 is an AC power supply, and 14 is a power switch. 32
is a diode, 33 is a resistor, 38 is a relay which is a power control means, 39 is a diode for absorbing surge of the relay 38, and 40 is a transistor which is a driving means for driving the relay 38. 48.47 is heating resistance, 4
8 is a safety circuit. 54 is a diode, 55.66 is a resistor, 57.58 is a capacitor, and 69 is a constant voltage diode, which constitute a constant voltage circuit. 60 is a pace grounded transistor for temperature detection p, 6
1,62°63.97.98 is a diode, and 99 is a resistor. In the temperature detection method, as in other conventional examples, a pace-grounded transistor 60 is turned on in the negative half cycle of the AC power supply 13, and a diode 61°62.97, a heating resistor 47, an electrode wire 51, and a temperature sensitive A resistor 66 connected to the collector side of the temperature signal current flowing through the resin 5 and the heater wire 9
, is converted into a temperature signal voltage by a capacitor 67. 68
is a diode, 69, 70, and 71 are resistors, and 72 is a variable resistor that is a setting means for setting the desired temperature.
are capacitors, and these create a smoothed temperature setting voltage. Reference numeral 4 is a comparator which is a comparison means for comparing the temperature signal voltage and the temperature setting voltage, 76 is a zero volt pulse generation means that generates a voltage synchronized with an AC power source, and 76 is a microcomputer (hereinafter referred to as microcomputer) which is a control means. Based on the output signal of the comparator 74, the transistor 40, which is a driving means, is
is turned off, the relay 38 is controlled, and the energization of the heater wire 9 is controlled. 77.89 is a diode,
78 is a resistor, 79 is a capacitor, 80 is a constant voltage diode, and these components create a power supply for the controller 74. Also, 90 is a diode, 91 is a resistor, 9
2 is a capacitor, 93 is a constant voltage diode, and these components create a driving power source for the microcomputer. 9
4 is the reset circuit of the microcomputer 76, 95 is the microcomputer 76
This is the clock circuit for the A timer counter 96 generates a fixed period of time by counting the pulses of the zero volt pulse generating means 76. If the microcomputer 76 malfunctions and the relay 38 remains on and the temperature of the heater wire 9 inside the electric carpet 1 body rises abnormally and the temperature-sensitive resin melts, the electrode wire 61 and the heater wire 9 will come into contact and the Heat resistance 46.4 depending on the contact area
A large current flows through the AC power supply 13 and the safety circuit 48 operates.
This is to block the However, usually the temperature thermosensitive resin 5
The impedance of is very large, so the heating resistor 4
6. Only a small current flows through 47, so safety circuit 48
never works. Also, the resistor 99 is a temperature-sensitive resin 5
The diode 6 discharges the electric charge that is charged in
1, 62.97.
９８で温度感熱樹脂６に交流電源１３の半波倍電圧が印
加されることによる極度の分極劣化を防ぐものである。This is to prevent extreme deterioration of polarization due to the application of the half-wave doubled voltage of the AC power source 13 to the thermosensitive resin 6 at step 98 .
以上の構成から本実施例の温度制御の方法を第２図、第
３図を用いて説明する。Based on the above configuration, the temperature control method of this embodiment will be explained using FIGS. 2 and 3.
マイコン７６は、駆動手段のトランジスタ４゜をオンし
てからゼロボルトパルス発生手段７６のパルス数をタイ
マカウンター９６でカウントし、ある定周期を作成する
。（例えば、６分とする。）そして、トランジスタ４ｏ
がオンのあいだは、リレー３８がオンであシ、リレー３
８の接点が閉じているので、温度感熱樹脂６には、ヒー
タ線９の通電中の温度そのものが検出される。ヒータ線
９全体の温度検出は、交流電源１３の負の半サイクルに
おいてベース接地されたトランジスタ６０により通電中
の温度検出をすることができるものである。このヒータ
線９の温度信号電圧と、設定手段である可変抵抗器７２
の温度設定電圧をコン・（レータ７４で比較し、リレー
３８のオフ要求の信号を発生し、マイコン７６に入力さ
れる。マイコン７６はただちにトランジスタ４０を停止
し、リレー３８がオフになり、ヒータ線９の通電が停止
されるものである。ここでヒータ線９がオフしている時
間（Ｔｏｆｆ３は、第２図に示すように、ある定周期内
（Ｔｔｏｔａｌ ）でコンパレータ７４からオフ要求信
号がきてからマイコン７６が駆動手段を強制的にオンす
るまでの時間となシ、残シがヒータ線９の通電時間（Ｔ
ｏｎ ）となる。温度制御は、設定手段７２を変える
とＴ。ｎの時間が変わりある定周期内（Ｔｔｏｔａｌ
）でのＴ。ｎ の時間が変化し、したがってヒータ線９
の通電率が変化することによシ所望の温度が得られるも
のである。なおタイマカウンター９６は、マイコン７６
内にあって、マイコン７６はトランジスター４０をオン
した時にリセットし、タイマのカウントを再スタートす
るものである。The microcomputer 76 turns on the transistor 4° of the driving means, and then counts the number of pulses from the zero-volt pulse generating means 76 using a timer counter 96, thereby creating a certain fixed period. (For example, 6 minutes.) And transistor 4o
is on, relay 38 is on and relay 3 is on.
Since the contact point 8 is closed, the temperature itself of the heater wire 9 while it is energized is detected in the thermosensitive resin 6. The temperature of the entire heater wire 9 can be detected during the negative half cycle of the AC power supply 13 by means of the transistor 60 whose base is grounded. The temperature signal voltage of the heater wire 9 and the variable resistor 72 which is a setting means
The controller 74 compares the temperature setting voltage of The energization of the wire 9 is stopped.Here, the time during which the heater wire 9 is off (Toff3 is the period when the off request signal is received from the comparator 74 within a certain fixed period (Ttotal) as shown in FIG. The remaining time is the time from when the microcomputer 76 forcibly turns on the drive means, and the remaining time is the energization time of the heater wire 9 (T
on). Temperature control is achieved by changing the setting means 72. Within a fixed period where the time of n changes (Ttotal
) at T. The time of n changes and therefore the heater wire 9
A desired temperature can be obtained by changing the energization rate. Note that the timer counter 96 is controlled by the microcomputer 76.
Inside, the microcomputer 76 resets the transistor 40 when it is turned on and restarts the timer counting.
第３図は、電気カーペット１を座蒲団などで局部保温し
た時の通電率のパターンを示したものである。これは温
度感熱樹脂６がヒータ線９と電極線６１の間に充填され
電気回路的にみると並列回路になるので局部保温をする
と、ヒータ線９の一部がほかの部分に比べて異常に高く
なシ、コンパレータ７４からのリレー３８のオフの要求
信号が発生しやすくなり、したがってＴｏｆｆの時間が
増加し、全体の通電率が減少することを示すものである
。このように通電率が下がるので、座蒲団などの局部保
温時の座蒲団下のヒータ線９の温度上昇をおさえること
ができるものである。FIG. 3 shows a pattern of energization rate when the electric carpet 1 is kept locally warm with a cushion or the like. This is because the temperature-sensitive resin 6 is filled between the heater wire 9 and the electrode wire 61, making it a parallel circuit from an electrical circuit perspective, so when local heat is kept, a part of the heater wire 9 becomes abnormal compared to other parts. This indicates that the higher the value, the more likely a request signal from the comparator 74 to turn off the relay 38 is generated, the Toff time increases, and the overall energization rate decreases. Since the energization rate is reduced in this way, it is possible to suppress the rise in temperature of the heater wire 9 under the cushion when the cushion is kept locally warm.
なお、本実施例において、タイマカウンター９６はゼロ
ボルトパルス発生手段７５のパルスをカウントしている
がクロック回路９５をカウントしてもよく本発明はこれ
に限定されるものではない。In this embodiment, the timer counter 96 counts the pulses of the zero-volt pulse generating means 75, but the invention is not limited to this. The clock circuit 95 may also be counted.
また本実施例において、電力制御手段にリレー３８を用
いているがトライアックでもよく同様に本発明はこれに
限定されるものではない。Further, in this embodiment, the relay 38 is used as the power control means, but a triac may also be used, and the present invention is not limited to this.
さらに本実施例にわいて、比較手段にコンパレータ７４
を用いているが、マイコン７６をアナログ・デジタル変
換器を内蔵し、マイコン７６内部で比較してもよく、同
様に本発明はこれに限定されるものではない。Furthermore, in this embodiment, a comparator 74 is used as a comparison means.
However, the microcomputer 76 may include an analog-to-digital converter and the comparison may be made within the microcomputer 76; similarly, the present invention is not limited to this.
発明の効果
以上のように本発明の温度制御装置によれば以下に述べ
る効果が得られる。Effects of the Invention As described above, the temperature control device of the present invention provides the following effects.
■ ある定周期内（Ｔ ｔｏｔａｌ ）においてヒータ
線の通電中（Ｔｏｎ ）にヒータ線そのものの温度検出
をしているので温度感熱樹脂の耐熱温度以上の温度には
ならず、また、ヒータ線への非通電時間（Ｔｏｆｆ ）
はその定周期内の（Ｔｏｎ）の残りの時間となるので、
局部保温時、座蒲団下の温度上昇をおさえ、その部分の
温度感熱樹脂のインピーダンスの劣化を防ぎ長期にわた
る電気カーペットの安定な温度制御を可能にすることが
できる。■ The temperature of the heater wire itself is detected while the heater wire is energized (Ton) within a certain period (T total ), so the temperature does not exceed the heat-resistant temperature of the thermosensitive resin, and the temperature of the heater wire is De-energized time (Toff)
is the remaining time of (Ton) within the fixed period, so
When keeping a local area warm, it is possible to suppress the temperature rise under the cushion, prevent deterioration of the impedance of the temperature-sensitive resin in that area, and enable stable temperature control of the electric carpet over a long period of time.
■ 温度感熱樹脂がヒータ線温度を監視しているのでき
わめて安全性が高い。■ Extremely safe as the thermosensitive resin monitors the heater wire temperature.
■ 温度感熱樹脂とヒータ線が一体構成されているので
電気カーペット内の配線工程が簡素になり生産性が向上
する。■ Since the temperature-sensitive resin and heater wire are integrated, the wiring process inside the electric carpet is simplified and productivity is improved.
第１図は本発明一実施例の温度制御装置の回路図、第２
図および第３図は同回路の温度制御方法を示す図、第４
図は従来例の電気カーペットの本体構成図、第６図は同
温度感熱樹脂の一部分構成斜視図、第６図は温度感熱樹
脂のインピーダンスの温度特性図、第７図はヒータ線の
一部分構成斜視図、第８図は従来の温度制御装置の回路
図、第９図は従来の他の例の電気毛布の正面図、第１０
図はヒーター体型温度感熱樹脂の一部分構成斜視図、第
１１図は第９図に示す電気毛布の温度制御回路図である
。
５・・・・・・温度感熱樹脂、９・・・・・化−夕線、
３８・・・・・・リレー（電力制御手段）、４ｏ・・・
・・トランジスタ（駆動手段）、５１・・・・・・電極
線、θＱ・・・・・・トランジスタ（温度検出回路）、
７２・・・・・可変抵抗器（設定手段）、７４・・・・
・コンパレータ（比較手段）、７６・・・・・・マイク
ロコンピュータ（制御手段）、９６・・・・・タイマカ
ウンター（タイマ手段）。
代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第２
図
第３図
第４図
第５図
第６図
本体表酌温茂
第７図
第 ９ 図
第１０図Fig. 1 is a circuit diagram of a temperature control device according to an embodiment of the present invention;
Figure 3 and Figure 3 are diagrams showing the temperature control method of the same circuit, and Figure 4 shows the temperature control method of the same circuit.
The figure is a diagram of the main body configuration of a conventional electric carpet, Figure 6 is a perspective view of a partial configuration of the same temperature thermosensitive resin, Figure 6 is a temperature characteristic diagram of the impedance of the temperature thermosensitive resin, and Figure 7 is a perspective view of a partial configuration of the heater wire. 8 is a circuit diagram of a conventional temperature control device, FIG. 9 is a front view of another conventional electric blanket, and FIG. 10 is a circuit diagram of a conventional temperature control device.
The figure is a partial perspective view of a heater type thermosensitive resin, and FIG. 11 is a temperature control circuit diagram of the electric blanket shown in FIG. 9. 5... Temperature thermosensitive resin, 9... Chemical - evening line,
38...Relay (power control means), 4o...
...Transistor (driving means), 51... Electrode wire, θQ... Transistor (temperature detection circuit),
72... Variable resistor (setting means), 74...
- Comparator (comparison means), 76... microcomputer (control means), 96... timer counter (timer means). Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person 2nd
Fig. 3 Fig. 4 Fig. 5 Fig. 6 Main body table cup Onshige Fig. 7 Fig. 9 Fig. 10
Claims (1)
電極線と、前記ヒータ線と前記電極線の間に充填し温度
によりインピーダンスが変化する一体構成されたヒータ
ー体型温度感熱樹脂と、前記ヒータ線の通電をＯＮ、Ｏ
ＦＦする電力制御手段と、前記温度感熱樹脂に流れる温
度信号電流を前記電極線を介して検出する温度検出回路
と、所望の温度に設定する設定手段と、前記温度検出回
路の信号と前記設定手段の信号を比較する比較手段と、
前記電力制御手段を駆動する駆動手段と、前記駆動手段
をある定周期で強制的に駆動し再スタートするタイマ手
段と、前記駆動手段駆動中の比較手段の信号にもとづい
て前記駆動手段を停止する制御手段とからなる温度制御
装置。(1) A heater wire that contributes to heat collection, an electrode wire that detects a temperature signal, a heater-type temperature thermosensitive resin that is integrally configured and filled between the heater wire and the electrode wire and whose impedance changes depending on the temperature; Turn on the heater wire and turn it on.
A power control means for FF, a temperature detection circuit for detecting a temperature signal current flowing through the thermosensitive resin via the electrode wire, a setting means for setting the temperature to a desired temperature, and a signal of the temperature detection circuit and the setting means. a comparison means for comparing the signals of
a driving means for driving the power control means; a timer means for forcibly driving and restarting the driving means at a certain regular cycle; and a timer means for stopping the driving means based on a signal from a comparison means during driving of the driving means. A temperature control device comprising a control means.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63029230A JP2517043B2 (en) | 1988-02-10 | 1988-02-10 | Temperature control device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63029230A JP2517043B2 (en) | 1988-02-10 | 1988-02-10 | Temperature control device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01205217A true JPH01205217A (en) | 1989-08-17 |
| JP2517043B2 JP2517043B2 (en) | 1996-07-24 |
Family
ID=12270421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63029230A Expired - Lifetime JP2517043B2 (en) | 1988-02-10 | 1988-02-10 | Temperature control device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2517043B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007033465A (en) * | 1995-02-23 | 2007-02-08 | Atlas Material Testing Technology Llc | How to control temperature and humidity in test chamber of weathering test equipment |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6072010A (en) * | 1983-09-29 | 1985-04-24 | Matsushita Electric Works Ltd | Temperature controlling circuit |
-
1988
- 1988-02-10 JP JP63029230A patent/JP2517043B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6072010A (en) * | 1983-09-29 | 1985-04-24 | Matsushita Electric Works Ltd | Temperature controlling circuit |
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|---|---|---|---|---|
| JP2007033465A (en) * | 1995-02-23 | 2007-02-08 | Atlas Material Testing Technology Llc | How to control temperature and humidity in test chamber of weathering test equipment |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2517043B2 (en) | 1996-07-24 |
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