JPS58155424A - 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】 本発明は共振回路の共振周波数を変化することにより温
度設定を行なう操作部と、該操作部と分離されて設けら
れ該操作部の温度設定を行なう操作により発熱体への通
電を制御し温度制御動作を行なう制御回路とを具備して
なる温度制御装置に関し、特に操作部と制御回路とが分
離して設ける場合に使用して好適な温度制御装置に関す
るものである。

以下本発明の温度制御装置の一実施例を操作部を天板に
制御回路をヤグラコタッ本体に分離して設けたヤグラコ
タツに実施した場合について図面とともに説明する。

第１図に於て、１はヤグラコタッ本体、２は操作部（省
略）等を有するテーブル板で、該テーブル板２俣ヤグラ
コタツ本体ｌの間には保温具としての布団等が介在して
いる。３１ｄ電圧制御発振器（以下ｖＣＯと称す）でＰ
Ｕ、Ｔ（プログラマブルユニジャンクショントランジス
タ）１５のアノード電位（弛張発振回路の出力第２図（
ハ））に応じてその発振周波数が変る。４Ａ乃至４Ｂは
ヤグラコタツ本体ｌに設けられた信号送受用の電極、５
Ａ乃至５Ｂはテーブル板２に設けられた信号送受用の電
極で、夫々上記４Ａ・４Ｂと一対をなし対向して設けら
れている。６はインダクタ、７は可変キャパシタでイン
ダクタ６とにより共振回路８をなし、可変キャパシタ７
の容量値を可変することにより共振周波数が変化し、延
いてはｖｃｏａの制御電圧のレベルが変化するとともに
比較器２９の基準信号（（＋）個入力）のレベルも変化
し負荷の通電量（電力）が変る。８はテーブル板２に設
けられた電力調節用の操作部（省略）と連動してその共
振周波数ｆＯが変化する。９は検出器でＶＣＯ３の発振
信号が電極板４Ａ−５Ａ間の浮遊容量ＣＡを介してテー
ブル板２の共振回路８に供給され、そしてその信号は電
極板５Ｂ−４Ｂ間の浮遊容量ｃＢを介して検出器９に入
力される。そして共振回路８での共振、非共振状態を弁
別する。１０はアンプ（増幅器）で、検出器９の出力信
号を増幅して出力する。１１は検波器でアンプ１０の出
力を直流値に変換する。１２は比較器で共振回路か共振
時はその出力は■（低）、非共振時はその出力は■（高
）となる。そして、１３は抵抗、１４抗で、これらは弛
張発振回路をなし、その出力はＰＬＯＴ　］　５のアノ
ード端子からとられ、該出力電圧はｖｃｏ　ａの制御電
圧として、更には比較器２９０基準信号となっている。

１９はパルストランス（１９Ａは一次側１９Ｂは二次側
コイル）、２０はダイオード、２１はｎｐｎ　トランジ
スタ、２２．２８は抵抗、２４はコンデンサ、２５は抵
抗、２６はｐｎｐ　）ランジスタ、２７．２８は抵抗、
２９は比較器、３０，３１，３２．３３は抵抗、３４は
サーミスタ等の感熱素子（以下サーミスタで説明する）
、３５゜３６．３７は抵抗、３８はコンデンサ、３９は
ｎｐｎトランジスタ、４０．４１は抵抗、４２はｎｐｎ
　）ランジスタ、４３．４４は抵抗、４５はダイオード
、４６はトライアック等の制御素子（以下トライアック
で説明）、４７は負荷（ヒータ）である。

そして交流電源（省略）の全波整流信号が抵抗４８　、
４４により分割されてトランジスタ４２０ベースに印加
される如く接続され、該トランジスタ４２は直流電源（
＋Ｖｃｃ−アース間）に接続された抵抗４０．４１の接
続端とアース間に接続されている。また抵抗４０．４１
の接続端はトランジスタ３９０ペースに接続され、該ト
ランジスタ３９は抵抗３７を介して、直流電源に接続さ
れた抵抗３６゜コンデンサ３８の接続端とアース間に接
続されている。また抵抗３６とコンデンサ３８の接続端
は抵抗３５を介して比較器２９の（→個入力にも接続さ
れている。また該比較器２９の（→個入力とアース間に
はサーミスタ３４が接続されている。そして比較器２９
の（＋）個入力には直流電源に接続された抵抗３０．３
１．３２の抵抗３０．３１の接続端が接続され、また抵
抗８１．３２の接続端は抵抗３３を介してＰＴＪＴＩ５
のアノード（弛張発振回路の出力）に接続されている。

また比較器２９の出力端は抵抗２８を介してトランジス
タ２６０ベースに接続され、該トランジスタ２６のエミ
ッタは直流電源の■側（”’ｃｃ　）にされ、該トラン
ジスタ２６のベース−エミッタ間には抵抗２７が接続さ
れている。そしてトランジスタ２６のコレクタは抵抗２
５を介して直流電源のアース側に接続されていて、該抵
抗２５にコンデンサ２４を介して抵抗２３が並列に接続
されている。また抵抗２３とコンデンサ２４の接続端は
抵抗２２を介してトランジスタ２１のベースに接続され
ている。そして該トランジスタ２１のエミッタは直流電
源のアース側に、コレクタはパルストランス１９の一次
側コイル＋９Ａを介して直流電源の■側に接続されてい
る。

また該コイル＋９Ａにはダイオード２０が逆並列に接続
されている。そしてパルストランス１９の二次側コイル
１９Ｂはダイオード４５を介してトライアック４６のグ
ー）Ｇ−Ｔｌ端子間に接続されている。

第２図に於て（イ）はトランジスタ４２のベースに印加
されるべき交流電源の全波整流波形、（ロ）は比較器２
９の←）個入力に印加されるべき鋸歯状化された温度セ
ンサー（サーミスタ）３４よりの信号波形、（ハ）は弛
張発振回路の出力即ちＰＵＴ　＋　５のアノード電位で
、実線（Ａ）は共振時、一点鎖線（Ｂ）は非共振時であ
ってその出力の最低時はｆ２の周波数％ｖｃｏａは発振
し、最高時はｆ、の周波数でＶＣＯ３は発振（スイープ
発振）する。従ってｖｃｏａはｆ１〜ｆ２の範囲内で発
振し、その範囲内で（ｆ、≦ｆｏ≦ｆ２　）共振周波数
ｆｏ　も可変可能である。

に）はパルストランス１９の入力（出力）信号、（ホ）
は負荷（ヒータ）４７の通電（トライアック４６の導通
）波形で導通角αで通電（導通）している。

（へ）は交流電源波形である。

次に上記構成のヤグラコタツの温度制御回路に於て、そ
の動作態様を説明すると、先ずテーブル板２の操作部（
省略）を操作することにより可変キャパシタ７が適当な
値に設定され、ある共振周波数ｆＯ（但しｆ１≦ｆ、≦
ｆ２）が設定される。そしてＶＣＯ３の発振が周波数ｆ
１〜ｆ２でスイープ発振されており、その信号が電極板
４Ａ　　５Ａ間の浮遊容量ＣＡを介して共振回路８に印
加される。

そしてまた電極板５Ｂ−４Ｂ間の浮遊容量ｃＢを介して
検出器９に入力される。検出器９では共振信号は非共振
信号に比してレベル的に高であることを検出しているも
のとする。そしてその信号はアンプｌＯで増幅されて検
波器１１により直流に振が比較され、非共振時比較器１
２の出力は■（高）、共振時比較器１２の出力は■（低
）である。

そして非共振時比較器１２の出力は■である為コンデン
サ１４は抵抗１３を介して充電される。

従ってＰＴＪＴ　Ｉ　５のアノード電位は上昇しある値
櫃抗１７．１８等により決定される）になるとコンデン
サ１４の電荷はＰＬＩＴ　Ｉ　５を介して放電しそして
低電位まで下降する。このくり返しによってＰＬＩＴ１
５のアノード電位（コンデンサ１４の電位）は第２図（
ハ）（Ｂ）の一点鎖線の如く鋸歯状電位となる。

ところが共振信号が検出器９で検出されると比較器１２
の出力は■となりコンデンサ１４の充電は停止される。

そしてｖｃｏａの制御電圧も停止されるので、ＶＣＯ８
の発振周波数はそのときの周波数（共振周波数ｆｏ）で
いったん固定される。しかしコンデンサｒ４の電荷が放
電されコンデンサ１４の電位が下降するとｖｃｏａの制
御電圧も低下しｖｃｏａの発振も共振周波数ｆＯからず
れる。する資−共振となり比較器１２の出力は■となる
。するとコンデンサＩ４は充電して電位は上昇し共振周
波数ｆＯに対応したレベルでまた停止する（共振となり
比較器１２の出力が■となる為）Ｏこのくり返しによっ
てコンデンサ１４の電位即ちＰＬＩＴ１５のアノード電
位（弛張発振回路の出力）は第２図（ハ）（Ａ）の如く
ほぼ一定に保たれる。従って■Ｃ０３に印加される制御
電圧が一定の為ｖｃｏａの発振周波数も一定（ｆｏ　）
でこの状態が持続する。そしてまた弛張発振回路の出力
をまた抵抗３３を介して、更に抵抗３０，３１．８２に
より直流電源の電位を重じょうさせて比較器２９の（＋
）入力に基準信号として印加している。そしてトランジ
スタ４２は略０．７ボルト以上でＯＮする（交流電源の
ゼロクロス時のみ０ＦＦ）為トランジスタ３９は交流電
源のゼロクロス時のみ（トランジスタ４２のＯＦＦ時の
み）ＯＮする。従ってコンデンサ３８の電位は第２図（
ロ）の如くの交流電源に同期した鋸歯状電位となる。そ
してこのコンデンサ３８の両端に抵抗３５を介してサー
ミスタ３４が接続されている為サーミスタ３４の電位も
勿論鋸歯状電位（第２図（ロ））である。そしてこの鋸
歯状電位の最大値はサーミスタ３４の抵抗値によって決
定され、そして比較器２９の（→入力に入力される。そ
して比較器２９は前述の（＋）入力の基準信号（第２図
（ロ）ａｏ’）より（−）入力の方が高い（設定値より
も温度が低い）ときは（その設定値及びサーミスタ３４
の温度（抵抗値）に対応して）交流電源のある位相角で
比較器２９の出力が■（低）となりその時点でトランジ
スタ２６は導通する。そして抵抗２５．２３コンデンサ
２４よりなる微分回路にて微分されて、該微分信号によ
りトランジスタ２１は導通する。

従ってパルストランス１９には第２図に）の如くのパル
ス状の信号が入・出力される。従って該信号によりトラ
イアック４６は導通し負荷（ヒータ）４７は通電される
。但しタイミング的には比較器２９の出力が■となった
時点で導通角αで通電される。そしてこの導通角αは共
振回路８の可変キャパシタ７の容量を可変し、共振回路
８の共振周波敷延いてはＰＬＩＴ　Ｉ　５のアノード電
位（第２図（ハ）（Ａ）のレベルａＯ）を可変すること
により温度に対応して変えることができる。

尚、上記実施例においては本発明の温度制御装置をヤグ
ラコタツに実施した場合について説明したが、他の採暖
具等にも実施することができ、本発明は特に上記実施例
に限定されるものではない。

本発明の温度制御装置は上記のような構成であるから、
操作部と制御回路が分離して設ける温度制御装置に適し
、また簡単な回路構成で確実に温度制御が行なえ、しか
も温度制御は位相制御にて行なうので非常に使用感が良
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の温度制御装置の一実施例を示す回路図
、第２図は第１図の主要各部の信号波形図である。 図面中、３は電圧制御発振器、８は共振回路、２９は比
較器、４７はヒータを示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　共振回路の共振周波数を変化することにより温度設
   定を行なう操作部と、該操作部と分離されて設けられ該
   操作部の温度設定を行なう操作によシヒータへの通電を
   制御し温度制御動作を行なう制御回路とを具備してなる
   温度制御装置に於て、該共振回路の共振周波数の変化に
   応じて制御電圧が変化する電圧制御発振器の制御電圧を
   比較器の一方の入力とするとともに装置の温度を検出す
   る温度検出回路よりの信号を鋸歯状化して上記比較器の
   他方の入力とし該比較器の出力で上記ヒータへの通電を
   位相制御にて制御する如く上記制御回路を構成したこと
   を特徴とする温度制御装置。