JPH054569B2 - - Google Patents
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- JPH054569B2 JPH054569B2 JP19438285A JP19438285A JPH054569B2 JP H054569 B2 JPH054569 B2 JP H054569B2 JP 19438285 A JP19438285 A JP 19438285A JP 19438285 A JP19438285 A JP 19438285A JP H054569 B2 JPH054569 B2 JP H054569B2
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Description
【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は電気コタツの温度制御装置に関する。[Detailed description of the invention] (b) Industrial application fields The present invention relates to a temperature control device for an electric kotatsu.
(ロ) 従来の技術
従来より電気コタツの温度制御はヒーターに直
列接続したサーモスタツトにより行つていたが、
この場合、ヒーターへの通電当初においてサーモ
スタツトによる設定温度が「強」、「中」、「弱」の
如何なる位置に設定されていたとしてもコタツ内
温度が設定温度に達するまではヒーターが最大定
格電力で発熱し所謂立上がり特性の優れたもので
ある。この様な特性は例えば特に外気温が低い場
合や使用者が早く暖をとりたい場合には効果的で
あるが、一方温度制御は、コタツ内温度が設定温
度に達した後にサーモスタツトがON−OFFを行
なうことによつてなされるがON−OFFの間隔が
長く所謂デフアレンシヤルが大きくなつてコタツ
内温度が安定せず寒暖差が大きい欠点かあつた。
又、通電初期において、コタツ内温度が設定温度
に達した後であつても該設定温度よりも高くなり
所謂オーバーランを生じてコタツの各部、例えば
保護ガードの温度が高くなり火傷の危険を生ずる
と共に高温の輻射熱により足に痛みを感ずる欠点
があつた。(b) Conventional technology Traditionally, the temperature of electric kotatsu was controlled by a thermostat connected in series to the heater.
In this case, regardless of whether the temperature set by the thermostat is set to "strong,""medium," or "low" when the heater is initially energized, the heater will remain at its maximum rating until the temperature inside the kotatsu reaches the set temperature. It generates heat using electric power and has an excellent start-up characteristic. This kind of characteristic is effective, for example, when the outside temperature is particularly low or when the user wants to warm up quickly, but on the other hand, temperature control is such that the thermostat is turned on after the temperature inside the kotatsu reaches the set temperature. This is done by turning the kotatsu off, but the interval between on and off is long, so the so-called differential becomes large, and the temperature inside the kotatsu is unstable, resulting in large temperature differences.
In addition, at the beginning of energization, even after the temperature inside the kotatsu reaches the set temperature, it becomes higher than the set temperature, causing a so-called overrun, and the temperature of various parts of the kotatsu, such as the protective guard, becomes high, creating a risk of burns. At the same time, it had the disadvantage that the high-temperature radiant heat caused pain in the feet.
このため、実公昭51−21994号公報に示される
ようにコタツ内の温度を検出するサーミスタ、コ
タツ内温度を所望温度に設定するボリウム、ヒー
ターに直列接続したトライアツク等よりなる電子
回路を用いて、コタツ内温度が常に設定された所
望温度になるように正確に制御するものが用いら
れた。 For this reason, as shown in Japanese Utility Model Publication No. 51-21994, an electronic circuit consisting of a thermistor that detects the temperature inside the kotatsu, a volume that sets the temperature inside the kotatsu to a desired temperature, a triax connected in series with the heater, etc. is used. A kotatsu was used that accurately controlled the temperature inside the kotatsu so that it always remained at the desired temperature.
しかしながら、この電子回路を用いた温度制御
ではサーモスタツトに見られるような立上がり特
性が得られず、例えば実公昭58−33499号公報で
は該公報の第5図の様にコタツ内の設定温度を
「高」、「中」、「低」に設定した場合において、
夫々の設定時における立上がり特性が異なり、特
に「低」の設定時には通電初期から設定温度に達
するまでに長時間を要する欠点があるため、夫々
の設定温度に応じた立上がり特性の改善を計つ
た。 However, temperature control using this electronic circuit does not provide the rise characteristics seen in a thermostat. When set to ``High'', ``Medium'', or ``Low'',
The rise characteristics at each setting are different, and there is a drawback that it takes a long time from the initial energization to reach the set temperature especially when set to "low", so we aimed to improve the rise characteristics according to each set temperature.
ところが、前述の実公昭58−33499号公報では
その考案に基づく立上がり特性図を本公報と第2
図に示しているが、この特性図でも明らかなとお
り、各設定温度における立上がりは幾分改善され
ているがコタツ内の設定温度が「高」の場合は早
く、「低」の場合は遅い傾向がある。 However, in the above-mentioned Japanese Utility Model Publication No. 58-33499, the rise characteristic diagram based on the invention was divided into this publication and the second publication.
As shown in the figure, as is clear from this characteristic diagram, the rise is somewhat improved at each set temperature, but it tends to be faster when the set temperature inside the kotatsu is "high" and slower when it is "low". There is.
(ハ) 発明が解決しようとする問題点
本発明は上記の種々の点を改良し、特にコタツ
内温度を如何なる温度に設定した場合であつても
同一の立上がり特性が得られ、又、コタツ内温度
が設定温度に達するまでに消費電力を低減してオ
ーバーランを防止し、設定温度に達した時に正確
な温度制御を行なう。(c) Problems to be Solved by the Invention The present invention improves the various points mentioned above, and in particular, the same rise characteristics can be obtained no matter what temperature the temperature inside the kotatsu is set, and Reduces power consumption until the temperature reaches the set temperature to prevent overrun, and performs accurate temperature control when the set temperature is reached.
(ニ) 問題点を解決するための手段
本発明は、加熱手段と、温度設定手段と、温度
検出手段と、第1モード及び第2モードを有し加
熱手段の通電率を制御する電力制御手段とを備
え、前記温度検出手段により検出した温度が、前
記レベル設定手段の検知レベル温度以下の時に加
熱手段を第1モードによる最大消費電力にて発熱
し、検知レベル温度以上で設定温度領域以下の時
に加熱手段を第1モードの電力よりも低い第2モ
ードによる電力にて発熱し、設定温度領域に達し
た時はその設定温度を保持する構成とする。(d) Means for solving the problems The present invention provides a heating means, a temperature setting means, a temperature detection means, and a power control means having a first mode and a second mode and controlling the energization rate of the heating means. and when the temperature detected by the temperature detection means is below the detection level temperature of the level setting means, the heating means generates heat at the maximum power consumption in the first mode, and when the temperature is above the detection level temperature and below the set temperature range. At times, the heating means generates heat using power in the second mode that is lower than power in the first mode, and when the set temperature range is reached, the set temperature is maintained.
(ホ) 作用
通電初期に、温度設定手段により所望温度を設
定して、この設定後温度検出手段により検出した
コタツ本体内の温度と設定温度とを比較し、検出
温度が設定温度よりも低い検知レベル温度以下の
場合には電力制御手段の第1モードにより加熱手
段をその最大消費電力で発熱し、検出温度が検知
レベル温度以上で設定温度以下の時には電力制御
手段の第2モードにより加熱手段を第1モードの
電力よりも低い電力で発熱せしめ、検出温度が設
定温度に達した時は位相制御手段により設定温度
を保持する。(E) Effect At the beginning of energization, the desired temperature is set by the temperature setting means, and after this setting, the temperature inside the kotatsu body detected by the temperature detection means is compared with the set temperature, and the detected temperature is detected to be lower than the set temperature. When the detected temperature is below the level temperature, the first mode of the power control means causes the heating means to generate heat at its maximum power consumption, and when the detected temperature is above the detection level temperature and below the set temperature, the second mode of the power control means causes the heating means to generate heat. Heat is generated with a power lower than the power in the first mode, and when the detected temperature reaches the set temperature, the set temperature is maintained by the phase control means.
(ヘ) 実施例
本発明の実施例を図面に基づき説明する。1は
複数本の桟2……2を縦横に組合わせて枠体3を
構成し該枠体の角部に複数本の支持脚4……を固
定したコタツ本体で、前記枠体3の中央部に収納
部5を設けると共に該収納部に隣接して空所6を
設けている。(f) Examples Examples of the present invention will be described based on the drawings. Reference numeral 1 denotes a kotatsu main body in which a plurality of crosspieces 2...2 are combined vertically and horizontally to form a frame 3, and a plurality of support legs 4... are fixed to the corners of the frame. A storage section 5 is provided in the section, and a vacant space 6 is provided adjacent to the storage section.
7は前記収納部5に収納固定するヒーターユニ
ツトで、取付枠体8と該枠体に固定した反射板9
と両端を前記取付枠体8の下面に固定した複数本
のランプヒータよりなる加熱手段10,10(以
下ヒータとする)と網目状の保混ガード11と天
板12とから構成している。13は前記空所6に
収納した前記ヒータ10,10の加熱量を調節す
る電装ユニツトで、前記桟2を挿通したリード線
14によりヒータ10,10に接続している。 Reference numeral 7 denotes a heater unit that is housed and fixed in the storage section 5, and includes a mounting frame 8 and a reflector 9 fixed to the frame.
The heating means 10 is composed of a plurality of lamp heaters (hereinafter referred to as heaters) whose both ends are fixed to the lower surface of the mounting frame 8, a mesh-like mixture retention guard 11, and a top plate 12. Reference numeral 13 denotes an electrical unit that adjusts the heating amount of the heaters 10, 10 housed in the space 6, and is connected to the heaters 10, 10 by a lead wire 14 inserted through the crosspiece 2.
次に第2図に示す概略電気回路図について説明
する。15は交流電源、16は交流波形の略0度
付近でパルスを発生するゼロクロスパルス発生手
段、17は該パルス発生手段のパルスを若干遅ら
せて交流波形の略0度付近で出力するデイレイ手
段である。 Next, the schematic electrical circuit diagram shown in FIG. 2 will be explained. 15 is an AC power supply; 16 is a zero-cross pulse generating means that generates a pulse near approximately 0 degrees of the AC waveform; and 17 is a delay means that slightly delays the pulse of the pulse generating means and outputs it at approximately 0 degrees of the AC waveform. .
18はヒーターユニツト7の適所に取付けた負
特性のサーミスタよりなる温度検出手段(以下サ
ーミスタとする)で、前記コタツ本体1内の温度
を検出する。19は前記ヒータ10,10の加熱
量を調節しコタツ本体1を所望温度に設定するボ
リウムよりなる温度設定手段(以下ボリウムとす
る)である。20は該ボリウムとこのボリウムに
直列接続したコンデンサ21を一辺とする回路と
前記サーミスタ18とこのサーミスタに直列接続
した抵抗22とからなるブリツジ回路、23はコ
ンパレータよりなる比較手段で(以下第1コンパ
レータとする)、反転入力端子を前記サーミスタ
18と抵抗22の接続部に接続し非反転入力端子
を前記ボリウム19とコンデンサ21の接続部に
接続している。この第1コンパレータ23はサー
ミスタ18により検出した温度による電位(比較
電位)と前記ボリウム19により設定された温度
に基づくコンデンサ21の充電電位(基準電位)
を比較しコタツ本体1の温度が設定温度よりも低
い時、即ち、比較電位が基準電位よりも低い時に
出力する。 Reference numeral 18 denotes a temperature detection means (hereinafter referred to as a thermistor) consisting of a thermistor with a negative characteristic attached to a suitable position of the heater unit 7, and detects the temperature inside the kotatsu main body 1. Reference numeral 19 denotes a temperature setting means (hereinafter referred to as a volume) consisting of a volume that adjusts the heating amount of the heaters 10, 10 and sets the temperature of the kotatsu main body 1 to a desired temperature. 20 is a bridge circuit consisting of a circuit whose one side is the volume and a capacitor 21 connected in series with the volume, the thermistor 18 and a resistor 22 connected in series with the thermistor, and 23 is a comparison means consisting of a comparator (hereinafter referred to as a first comparator). ), the inverting input terminal is connected to the connection between the thermistor 18 and the resistor 22, and the non-inverting input terminal is connected to the connection between the volume 19 and the capacitor 21. This first comparator 23 has a potential (comparison potential) based on the temperature detected by the thermistor 18 and a charging potential (reference potential) of the capacitor 21 based on the temperature set by the volume controller 19.
When the temperature of the kotatsu main body 1 is lower than the set temperature, that is, when the comparison potential is lower than the reference potential, it is output.
24は前記デイレイ手段17のパルス信号によ
り前記コンデンサ21の充電電荷の放電を行う電
位降下手段(以下スイツチングトランジスタとす
る)で、コンデンサ21の両端にエミツタとコレ
クターを接続している。 Reference numeral 24 denotes potential dropping means (hereinafter referred to as a switching transistor) for discharging the charge in the capacitor 21 in response to a pulse signal from the delay means 17, and an emitter and a collector are connected to both ends of the capacitor 21.
25はコンパレータよりなる比較器(以下第2
コンパレータとする)で、反転入力端子を前記ボ
リウム19とコンデンサ21の接続部に接続し、
非反転入力端子を抵抗26と抵抗27間に接続し
ている。 25 is a comparator consisting of a comparator (hereinafter referred to as the second
a comparator) whose inverting input terminal is connected to the connection between the volume 19 and the capacitor 21,
A non-inverting input terminal is connected between resistor 26 and resistor 27.
28は前記第2コンパレータ25の出力信号の
立下がり時の信号を入力としてパルス信号を一定
時間(0.95ms)出力する第1タイマー手段、2
9は該第1タイマー手段と同様に前記第2コンパ
レータ25の出力信号の立下がり時の信号を入力
として前記第1タイマー手段28のパルス信号よ
りも長いパルス信号を一定時間(2.45ms)出力
する第2タイマー手段である。この第1及び第2
タイマー手段28,29は、デイレイ手段17の
パルス信号によりスイツチングトランジスタ24
がONした時点で第2コンパレータ25の出力が
「H」となり、この信号の立下がり時に一定時間
出力する。 28 is a first timer means for inputting the falling signal of the output signal of the second comparator 25 and outputting a pulse signal for a certain period of time (0.95 ms);
Similarly to the first timer means, a reference numeral 9 inputs the falling signal of the output signal of the second comparator 25 and outputs a pulse signal longer than the pulse signal of the first timer means 28 for a certain period of time (2.45 ms). This is second timer means. This first and second
The timer means 28 and 29 operate the switching transistor 24 in response to a pulse signal from the delay means 17.
When the signal turns ON, the output of the second comparator 25 becomes "H", and is output for a certain period of time when this signal falls.
30は前記第1コンパレータ23の出力をJ端
子に接続し前記第1タイマー手段28の出力を
CLK端子に接続した第1フリツプフロツプ(第
1FFとする)、31は前記第1コンパレータ25
の出力をJ端子に接続し前記第2タイマー手段2
9を出力をCLK端子に接続した第2フリツプフ
ロツプ(第2FFとする)、32は前記ゼロクロス
パルス発生手段16のパルス信号の立下がり時に
出力する第1ワンシヨツトマルチバイブレータ
(以下第1MV)、33は前記第1タイマー手段2
8の出力信号の立下がり時に出力する第2ワンシ
ヨツトマルチバイブレータ(以下第2MV)、34
は前記第1コンパレータ23の出力によりパルス
信号を出力する第3マルチバイブレータ(第
3MV)、35は前記第1FF30のQ端子と前記第
2FF31のQ端子を入力側に接続した第1ANDゲ
ート、36は前記第1FF30の端子と前記第
2FF31のQ端子を入力側に接続した第2ANDゲ
ート、37は前記第1FF30の端子と前記第
2FF31の端子を入力側に接続した第3ANDゲ
ート、38は前記第1ANDゲート35の出力と前
記第1MV32の出力を入力側に接続した第
4ANDゲート、39は前記第2ANDゲート36の
出力と前記第2MV33の出力を入力側に接続し
た第5ANDゲート、40は前記第3ANDゲート3
7の出力と前記第3MV34の出力を入力側に接
続した第6ANDゲート、41は前記第4、第5、
第6ANDゲート38,39,40の出力の少なく
とも1つが「H」の時に出力するORゲートであ
る。 30 connects the output of the first comparator 23 to the J terminal and connects the output of the first timer means 28.
The first flip-flop (first
1FF), 31 is the first comparator 25
The output of the second timer means 2 is connected to the J terminal.
9 is a second flip-flop whose output is connected to the CLK terminal (hereinafter referred to as 2nd FF); 32 is a first one-shot multivibrator (hereinafter referred to as 1st MV) which outputs at the falling edge of the pulse signal of the zero-cross pulse generating means 16; and 33 is a Said first timer means 2
A second one-shot multivibrator (hereinafter referred to as 2nd MV) that outputs when the output signal of No. 8 falls, 34
is a third multivibrator (a third multivibrator) which outputs a pulse signal based on the output of the first comparator 23;
3MV), 35 is the Q terminal of the first FF 30 and the
The first AND gate connects the Q terminal of 2FF31 to the input side, and 36 connects the terminal of the first FF30 and the first AND gate.
A second AND gate 37 connects the Q terminal of 2FF31 to the input side, and 37 connects the terminal of the first FF30 and the second AND gate.
The third AND gate 38 has the terminal of 2FF31 connected to the input side, and the third AND gate 38 has the output of the first AND gate 35 and the output of the first MV32 connected to the input side.
4AND gate; 39 is a fifth AND gate whose input side is connected to the output of the second AND gate 36 and the output of the second MV 33; 40 is the third AND gate 3;
7 and the output of the third MV 34 are connected to the input side, and 41 is the fourth, fifth, and
This is an OR gate that outputs when at least one of the outputs of the sixth AND gates 38, 39, and 40 is "H".
42はヒータ10,10に直列接続したスイツ
チング素子(TAIACとする)、43はベースを
前記ORゲート41の出力に接続しコレクタを抵
抗44を介して前記TAIAC42のゲートに接続
しエミツタを接地した駆動トランジスタである。 42 is a switching element (TAIAC) connected in series to the heaters 10, 10; 43 is a drive whose base is connected to the output of the OR gate 41, whose collector is connected to the gate of the TAIAC 42 via a resistor 44, and whose emitter is grounded. It is a transistor.
前記抵抗26,27と第2コンパレータ25と
第1、第2タイマー手段28,29と第1及び第
2FF30,31は前記ボリウム19により所望温
度を設定したときにこの設定温度よりも低い検知
レベル温度を設定するレベル設定手段を構成す
る。 the resistors 26, 27, the second comparator 25, the first and second timer means 28, 29, and the first and second timer means 28, 29;
2FF30, 31 constitute a level setting means for setting a detection level temperature lower than the set temperature when a desired temperature is set by the volume 19.
前記第4第5ANDゲート38,39と第1及び
第2MV32,33は電力制御手段を構成する。
そして、この電力制御手段はヒータ10,10を
その最大消費電力で発熱する第4ANDゲート38
と第1MV32とからなる第1モード(第4,5,
6図参照)と該第1モードの電力よりも低い電力
で発熱する第5ANDゲート39と第2MV33と
からなる第2モード(第4,5,6図参照)とを
備えている。 The fourth and fifth AND gates 38 and 39 and the first and second MVs 32 and 33 constitute power control means.
This power control means is a fourth AND gate 38 that causes the heaters 10, 10 to generate heat at their maximum power consumption.
and the first MV32 (4th, 5th,
6) and a second mode (see FIGS. 4, 5, and 6) consisting of a fifth AND gate 39 and a second MV 33 that generate heat with lower power than the first mode.
前記第6ANDゲート40と前記第1コンパレー
タ23の出力を直接入力として使用する第3MV
34は位相制御手段を構成する。 A third MV that uses the outputs of the sixth AND gate 40 and the first comparator 23 as direct inputs.
34 constitutes a phase control means.
次に第3図a乃至dに示す特性図について説明
する。aはヒータ10,10の定格消費電力を
500Wとしブリツジ回路20内の各部品の抵抗値
及びコンデンサ21の値を実験的に求めた時のコ
タツ本体1内の温度イとサーミスタ温度ロを示す
もので、理想的にはある一定消費電力の時にサー
ミスタ温度ロとコタツ本体1内温度イは同一の線
形を示すのが望ましいが、図に示す様に実際には
サーミスタ18はヒータユニツト7側の温度をも
検出するためコタツ本体1内の温度イよりは若干
高くなつている。従つて、通電当初にその定格消
費電力の全500Wでヒータ10,10を発熱する
とコタツ本体1内の温度イとサーミスタ温度ロの
温度差は一層大きくなる。 Next, the characteristic diagrams shown in FIGS. 3a to 3d will be explained. a is the rated power consumption of heaters 10, 10
This shows the temperature A and the thermistor temperature B in the kotatsu body 1 when the resistance value of each component in the bridge circuit 20 and the value of the capacitor 21 are experimentally determined at 500W. Sometimes, it is desirable that the thermistor temperature B and the temperature inside the kotatsu body 1 show the same linearity, but as shown in the figure, in reality, the thermistor 18 also detects the temperature on the heater unit 7 side, so the temperature inside the kotatsu body 1 is It is slightly higher than A. Therefore, when the heaters 10, 10 generate heat with their rated power consumption of 500 W at the beginning of power supply, the temperature difference between the temperature A in the kotatsu body 1 and the thermistor temperature B becomes even larger.
bはゼロクロスパルス発生手段16からのパル
ス信号の時間によつて算式に基づき描かれる曲線
で、消費電力はパルス信号の時間が短かければ大
きく、長ければ小さくなる。 b is a curve drawn based on a formula based on the time of the pulse signal from the zero-crossing pulse generating means 16, and the power consumption increases as the time of the pulse signal is short and decreases as the time of the pulse signal is long.
cコンデンサ21の充電比率(Vc)とゼロクロ
スパルス発生手段16からのパルス信号 の時間
によつて定まる曲線で、ボリウム19の位置
(「高」、「中」、「低」)によつて変化する。すなわ
ち、「低」位置であればコンデンサ21への充電
時間が長く、「高」位置であれば短かい。This is a curve determined by the charging ratio (Vc) of the c capacitor 21 and the time of the pulse signal from the zero-cross pulse generating means 16, and changes depending on the position of the volume control 19 ("high", "middle", "low"). . That is, the charging time for the capacitor 21 is long if it is in the "low" position, and short if it is in the "high" position.
dはサーミスタ18の変化率(VTh)と温度
との関係を示したもので、前述のボリウム19が
「低」の時に変化率(VTh)が0.44であつて、こ
の時のコタツ本体1内の温度イが一般に「低」温
度設定レベルとされている約34℃になり、「高」
の時に変化率(VTh)が0.76であつて、この時の
コタツ本体1内の温度イが一般に「高」温度レベ
ルとされている約67℃になる。 d shows the relationship between the rate of change (VTh) of the thermistor 18 and temperature; when the aforementioned volume 19 is set to "low", the rate of change (VTh) is 0.44, and the temperature inside the kotatsu body 1 at this time is 0.44. Temperature A is approximately 34°C, which is generally considered the "low" temperature setting level, and it is set to "high".
When the rate of change (VTh) is 0.76, the temperature inside the kotatsu body 1 at this time is about 67°C, which is generally considered a "high" temperature level.
この様に第3図a乃至dは夫々が相関関係があ
り、aの特性図を基準にしてb,c,dを描き、
特にcの曲線ではボリウム19が「高」設定の場
合にはaに示すコタツ本体内の温度が「高」の安
定レベル(約67℃)になる点を定め、「低」設定
の場合にはaに示すコタツ本体内の温度が「低」
の安定レベル(約34℃)になる点を定めている。 In this way, there is a correlation between a to d in Figure 3, and b, c, and d are drawn based on the characteristic diagram of a,
In particular, in the curve c, when the volume 19 is set to "high", the temperature inside the kotatsu body shown in a is determined to be at the "high" stable level (approximately 67 degrees Celsius), and when the volume 19 is set to "low", the point is determined. The temperature inside the kotatsu body shown in a is "low"
The point at which the temperature reaches a stable level (approximately 34℃) is determined.
次に動作について述べる。今コタツ本体1内を
「高」温度に設定したい場合には交流電源15を
供給してボリウム19を「高」位置に設定して抵
抗値を最少にする。前述のボリウム19による温
度設定に伴ないコンデンサ21の充電時間が決定
され充電により第3図のcのVR1=minの曲線を
描くことになり自動的に前述の設定温度よりも低
い検知レベル(第4図のI)が設定される。すな
わち、この検知レベルIの設定は第2コンパレー
タ25の反転入力時のレベルを変えることにな
り、この結果第1及び第2タイマー手段28,2
9の動作タイミングがずれる。この時の検知レベ
ル温度は、設定温度安定領域に達する点を示し、
具体的には保護ガード11が高温となり触れた時
に不快感を感じない温度(例えば約54℃)であ
り、オーバーランを生じない程度の温度である。 Next, we will discuss the operation. If it is desired to set the inside of the kotatsu body 1 to a "high" temperature, the AC power supply 15 is supplied and the volume 19 is set to the "high" position to minimize the resistance value. The charging time of the capacitor 21 is determined in accordance with the temperature setting by the volume control 19 described above, and the charging draws the curve VR1=min shown in c in FIG. I) in Figure 4 is set. That is, the setting of this detection level I changes the level at the time of the inverted input of the second comparator 25, and as a result, the first and second timer means 28, 2
9's operation timing is off. The detection level temperature at this time indicates the point at which the set temperature reaches the stable area,
Specifically, the protective guard 11 is at a high temperature that does not cause discomfort when touched (for example, about 54° C.), and is at a temperature that does not cause overrun.
前述のボリウム18による所望温度の設定に伴
ない、(VC)>(VC)>(VTh)の関係から第
1コンパレータ23の比較電位は基準電位よ
りも低くなつているため、このコンパレータが出
力し第1及び第2FF30,31のJ端子に入力
する。一方、交流電源波形に基づくゼロクロス
パルスは第1MV32に入力されると共にデイ
レイ手段17により若干遅れたパルスとなつて
スイツチングトランジスタ24をONせしめコン
デンサ21を放電する。この時、第2コンパレー
タ25の出力が「H」となり、この出力は再びコ
ンデンサ21が充電開始して第1コンパレータ2
3の基準電位と第2コンパレータ25の基準電
位のレベルが反転した時にその出力が「L」と
なり第1、第2タイマー手段28,29が計時動
作を開始して、始めに第1タイマー手段28の出
力が「H」から「L」に反転してその立下がり
時に第1FF30のQ端子を「H」とする。一
方、第2タイマー手段29の出力は「H」から
「L」に反転して第2FF31のQ端子を「H」
とし、第1ANDゲート35を動作せしめて、その
出力と第1MV32の出力により第4ANDゲ
ート38を動作せしめてORゲート41を介しそ
の出力により駆動トランジスタ43をONにし
てTRIAC42をONしヒータ10,10を定格
電力にて発熱せしめる。この時、TRIAC42は
交流電源波形の0°に近い付近にてONするため、
ヒータ10,10がその定格消費電力(概ね
500W)で発熱する(第6図第1モード)。 As the desired temperature is set by the aforementioned volume control 18, the comparison potential of the first comparator 23 is lower than the reference potential due to the relationship (VC)>(VC)>(VTh), so this comparator outputs Input to the J terminals of the first and second FFs 30 and 31. On the other hand, the zero-cross pulse based on the AC power supply waveform is input to the first MV 32 and becomes a slightly delayed pulse by the delay means 17, turning on the switching transistor 24 and discharging the capacitor 21. At this time, the output of the second comparator 25 becomes "H", and this output is transmitted to the first comparator 2 as the capacitor 21 starts charging again.
When the levels of the reference potential of 3 and the reference potential of the second comparator 25 are reversed, the output becomes "L", and the first and second timer means 28, 29 start timekeeping operation, and first the first timer means 28 The output of the first FF 30 is inverted from "H" to "L" and at the time of its fall, the Q terminal of the first FF 30 is set to "H". On the other hand, the output of the second timer means 29 is inverted from "H" to "L", and the Q terminal of the second FF 31 is set to "H".
Then, the first AND gate 35 is operated, and the fourth AND gate 38 is operated by its output and the output of the first MV 32, and the drive transistor 43 is turned on by the output via the OR gate 41, and the TRIAC 42 is turned on, and the heaters 10, 10 are turned on. generates heat at the rated power. At this time, TRIAC42 turns on near 0° of the AC power waveform, so
The heaters 10, 10 have their rated power consumption (approximately
500W) (Figure 6, mode 1).
やがて、コタツ本体1内の温度が上昇し、この
温度上昇を検出したサーミスタ18はその抵抗値
を徐々に低下せしめ第1コンパレータ23の比較
電位が上昇し(VC)>(VTh)>(VC)と
なると、第1タイマー手段28の出力の立下が
り時に第1FF30のQ、端子が反転し出力が
「H」となると共に第2ANDゲート36の出力
が「H」となる。そして、検知レベル温度を設定
した第2タイマー手段29の出力の立下がり時
と第1コンパレータ23の比較電位と基準電位
が反転した時に出力が「H」になると共に交
流電源の次の半周期で出力する第1タイマー手段
28により第2MV33の出力を「H」として
第5ANDゲート39を動作しORゲート41を動
作してヒータ10,10の消費電力を定格消費電
力より低い約400Wとする。(第6図第2モード)
そして、さらにコタツ本体1内の温度が上昇
し、やがて設定温度に近い領域(第4図、第6図
参照)に達すると、(VC)<(VC)<(VTh)
となり第1コンパレータ23の基準電位と比較
電位のレベルが反転する位置が大きく変化しコ
ンデンサ21の放電タイミングに近くなる。この
時には前述の電位の反転により第1コンパレータ
23の出力が「H」であつたとしても、既に第
2タイマー手段29の出力の立下がり時に第1
及び第2FF30,31の出力が反転しており、第
1及び第2ANDゲート35,36は動作せず、第
3ANDゲート37が出力して第6ANDゲート4
0を出力し駆動トランジスタ43をONにして
TRIAC42を導通しヒータ10,10を位相制
御する。即ち、第3MV34の出力は第1コン
パレータ23の出力の変化のみに委ねられるた
め、第7図に示す第1コンパレータ23の比較電
位と基準電位のレベルが反転する時点の出力
の変化によりヒータ10,10を約260W〜
165Wの範囲で制御する。 Eventually, the temperature inside the kotatsu body 1 rises, and the thermistor 18 that detects this temperature rise gradually lowers its resistance value, and the comparison potential of the first comparator 23 rises (VC)>(VTh)>(VC). Then, when the output of the first timer means 28 falls, the Q terminal of the first FF 30 is inverted and the output becomes "H", and the output of the second AND gate 36 becomes "H". Then, when the output of the second timer means 29 that has set the detection level temperature falls and when the comparison potential and reference potential of the first comparator 23 are reversed, the output becomes "H" and in the next half cycle of the AC power supply. The output of the second MV 33 is set to "H" by the first timer means 28, which operates the fifth AND gate 39 and the OR gate 41, thereby reducing the power consumption of the heaters 10, 10 to approximately 400 W, which is lower than the rated power consumption. (Figure 6, Mode 2) Then, the temperature inside the kotatsu body 1 further increases and eventually reaches a region close to the set temperature (see Figures 4 and 6), when (VC) < (VC) < ( VTh)
Therefore, the position at which the levels of the reference potential of the first comparator 23 and the comparison potential are inverted changes greatly and becomes close to the discharge timing of the capacitor 21. At this time, even if the output of the first comparator 23 is "H" due to the above-mentioned potential reversal, the first
and the outputs of the second FFs 30 and 31 are inverted, the first and second AND gates 35 and 36 do not operate, and the outputs of the second FFs 30 and 31 are inverted.
3AND gate 37 outputs and the 6th AND gate 4
Outputs 0 and turns on the drive transistor 43.
The phase of the heaters 10, 10 is controlled by conducting the TRIAC 42. That is, since the output of the third MV 34 depends only on the change in the output of the first comparator 23, the heater 10, 10 about 260W ~
Control within the range of 165W.
又、第6図の破線はコタツ本体1内を「低」温
度に設定した場合を示すもので、第2モードは約
260Wで発熱し、設定温度領域ではヒータ10,
10を約110W〜50Wの範囲で制御する。 Also, the broken line in Figure 6 shows the case where the temperature inside the kotatsu body 1 is set to "low", and the second mode is approximately
Generates heat at 260W, and in the set temperature range heater 10,
10 is controlled in the range of approximately 110W to 50W.
第8図はボリウム19による設定温度が「高」
の場合及び「中」の場合及び「低」の場合におけ
る第2モード時のタイムチヤートを示すもので、
夫々の設定温度に応じて電力が低減されることを
表わしている。これを、第3図cに基づいて述べ
ると、第2コンパレータ25の出力が「H」か
ら「L」への立下がり時の信号により第1及び第
2タイマー手段28,29の動作時がVC=0.2と
なり、この点X0,Y0,Z0を基準にして第1タイ
マー手段28の出力が反転した時、すなわち、
0.95ms後は「高」設定の場合には(X)とな
り、「中」の設定の場合には(Y)となり、
「低」の設定の場合には(Z)となる。さらに
第2タイマー手段29の出力が反転した時、す
なわち、2.45ms後は「高」設定の場合は(X
)となり、「中」設定の場合は(Y)となり、
「低」設定の場合は(Z)となる。この第3図
cの図でも明らかな通り、「高」設定の場合は検
出レベル温度(X)をその曲線の設定温度より
もかなり早い時点に定めてオーバーランを防ぎ、
「低」設定の場合は検出レベル温度(Z)をそ
の曲線の設定温度に比較的近い点に定めてできる
だけ設定温度に近い時点でヒータの消費電力を低
減しオーバーランをしない限度一杯に設定温度に
近づけている。 In Figure 8, the temperature set by volume 19 is "high"
This shows the time chart in the second mode in the case of , the case of "medium" and the case of "low".
This indicates that the power is reduced according to each set temperature. To explain this based on FIG. = 0.2, and when the output of the first timer means 28 is inverted based on this point X 0 , Y 0 , Z 0 , that is,
After 0.95ms, it becomes (X) for "high" setting, (Y) for "medium" setting,
In the case of "low" setting, it becomes (Z). Furthermore, when the output of the second timer means 29 is inverted, that is, after 2.45 ms, in the case of the "high" setting, (X
), and if the setting is “medium”, it will be (Y),
In the case of "low" setting, it becomes (Z). As is clear from the diagram in Figure 3c, in the case of the "high" setting, the detection level temperature (X) is set at a point much earlier than the set temperature of the curve to prevent overrun.
In the case of "Low" setting, the detection level temperature (Z) is set at a point relatively close to the set temperature on the curve, and the power consumption of the heater is reduced as close to the set temperature as possible, and the set temperature is set to the maximum without overrun. is approaching.
尚、「中」設定の場合の第2モードの消費電力
は約320Wであり、第2モード後は133W〜100W
で位相制御される。 In addition, the power consumption in the second mode when set to "Medium" is approximately 320W, and after the second mode it is 133W to 100W.
The phase is controlled by
(ト) 発明の効果
以上の様に本発明は、温度検出手段により検出
した温度が、レベル設定手段の検知レベル温度以
下の時に加熱手段を第1モードによる最大消費電
力にて発熱し、検知レベル温度以上で設定温度領
域以下の時に加熱手段を第1モードの電力よりも
低い第2モードによる電力にて発熱し、設定温度
領域に達した時には設定温度を保持するものであ
るから、コタツ本体内温度を如何なる温度に設定
した場合であつても同一の立上がり特性が得ら
れ、短時間でコタツ本体内を設定温度に到達せし
めることができる。又、通電当初の立上がり時に
おいて、設定温度領域に達するまでに消費電力を
低減するため、オーバーランを防止しコタツ本体
各部の異常高温及び痛みのある輻射熱を防止する
ことができる。さらに、コタツ本体内温度が安定
領域に達した時点では、雑音に影響のない周期で
位相制御ができランプヒータを用いたものにあつ
てはチラツキがなくなると共に正確な温度制御を
行なうことができる。又、温度設定手段により所
望温度を設定した時は、この設定温度に応じて電
力制御手段の第2モードの電力を低減するため、
夫々の設定状態での特性を最大限に生かすことが
できる。(g) Effects of the Invention As described above, the present invention allows the heating means to generate heat at the maximum power consumption in the first mode when the temperature detected by the temperature detection means is lower than the detection level temperature of the level setting means, so that the detection level is lowered. When the temperature is higher than the set temperature range and lower than the set temperature range, the heating means generates heat using the power in the second mode, which is lower than the power in the first mode, and when the set temperature range is reached, the set temperature is maintained. No matter what temperature is set, the same rising characteristics can be obtained, and the set temperature can be reached within the kotatsu body in a short time. Moreover, since the power consumption is reduced before the set temperature range is reached at the time of initial power supply, overrun can be prevented, and abnormal high temperatures and painful radiant heat in various parts of the kotatsu body can be prevented. Furthermore, once the temperature inside the kotatsu body reaches a stable region, phase control can be performed at a cycle that does not affect noise, and in the case of a lamp heater, flickering can be eliminated and temperature control can be performed accurately. Further, when the desired temperature is set by the temperature setting means, in order to reduce the power of the second mode of the power control means according to this set temperature,
You can make the most of the characteristics of each setting state.
第1図は本発明の温度制御装置を実装した電気
コタツの断面図、第2図は同じく等価回路図、第
3図は温度の特性図で、a部分はコタツ本体内温
度とサーミスタ温度の関係図、b部分は同じくゼ
ロクロス時間と消費電力との関係図、c部分は同
じくボリウムによる設定値とコンデンサの充電比
率との関係図、d部分は同じく温度とサーミスタ
の変化率との関係図、第4図はボリウムによりコ
タツ本体内温度を「高」に設定した場合のゼロク
ロス時間と電力及びコンデンサの充電比率との関
係図、第5図はコタツ本体内温度を「低」に設定
した場合の第4図と同様の関係図、第6図はコタ
ツ本体内温度と電力との対応図、第7図は第2図
に示す各部のタイムチヤート図であり、各点〜
の対応する部分の波形を示すタイムチヤート
図、第8図はボリウムによる設定温度が「高」、
「中」、「低」の場合の第2モード時のタイムチヤ
ート図を示すものである。
1……コタツ本体、10,10……加熱手段
(ヒータ)、16……ゼロクロスパルス発生手段、
18……温度検出手段(サーミスタ)、19……
温度設定手段(ボリウム)、20……ブリツジ回
路、21……コンデンサ、23……比較手段、2
5……比較器、25,28,29,30,31…
…レベル設定手段を構成する第2コンパレータ、
第1及び第2タイマー手段、第1及び第2FF、3
2,33,38,39……電力制御手段を構成す
る第1及び第2マルチバイブレータ、第4及び第
5ANDゲート、34,40……位相制御手段を構
成する第3マルチバイブレータ、第6ANDゲー
ト。
Figure 1 is a cross-sectional view of an electric kotatsu equipped with the temperature control device of the present invention, Figure 2 is an equivalent circuit diagram, and Figure 3 is a temperature characteristic diagram, where part a shows the relationship between the temperature inside the kotatsu body and the thermistor temperature. In the figure, part b is a diagram of the relationship between zero cross time and power consumption, part c is a diagram of the relationship between the setting value by the volume and the charging ratio of the capacitor, and part d is a diagram of the relationship between temperature and the rate of change of the thermistor. Figure 4 shows the relationship between zero cross time and electric power and capacitor charging ratio when the temperature inside the kotatsu body is set to "high" by the volume control, and Figure 5 shows the relationship between the temperature inside the kotatsu body and the temperature when it is set to "low". Figure 6 is a relationship diagram similar to Figure 4, Figure 6 is a correspondence diagram between temperature inside the kotatsu body and electric power, Figure 7 is a time chart of each part shown in Figure 2, and each point ~
Figure 8 is a time chart showing the waveform of the corresponding part of
It shows a time chart in the second mode in the case of "medium" and "low". 1... Kotatsu body, 10, 10... Heating means (heater), 16... Zero cross pulse generating means,
18...Temperature detection means (thermistor), 19...
Temperature setting means (volume), 20...Bridge circuit, 21...Capacitor, 23...Comparison means, 2
5... Comparator, 25, 28, 29, 30, 31...
...a second comparator constituting the level setting means;
first and second timer means, first and second FF, 3
2, 33, 38, 39...first and second multivibrators, fourth and third multivibrators constituting the power control means
5AND gate, 34, 40...3rd multivibrator and 6th AND gate constituting phase control means.
Claims (1)
ツ本体を所望温度に設定する温度設定手段と、前
記コタツ本体の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度設定手段により所望温度を設定したとき
にこの設定温度よりも低い検知レベル温度を設定
するレベル設定手段と、前記加熱手段をその最大
消費電力で発熱する第1モードとこの第1モード
の電力よりも低い電力で発熱する第2モードを有
した加熱手段の通電率を制御する電力制御手段と
を備え、前記温度検出手段により検出した温度
が、前記レベル設定手段の検知レベル温度以下の
時に加熱手段を第1モードによる電力にて発熱
し、検知レベル温度以上で設定温度以下の時に加
熱手段を第2モードによる電力にて発熱し、設定
温度領域に達した時はその設定温度を保持する電
気コタツの温度制御装置。 2 前記温度設定手段により所望温度を設定した
時は、この設定温度に応じて電力制御手段の第2
モードの電力を設定することを特徴とする特許請
求の範囲第1項に記載の電気コタツの温度制御装
置。[Scope of Claims] 1. A heating means for heating the kotatsu body, a temperature setting means for setting the kotatsu body to a desired temperature, and a temperature detection means for detecting the temperature of the kotatsu body.
Level setting means for setting a detection level temperature lower than the set temperature when a desired temperature is set by the temperature setting means; a first mode for causing the heating means to generate heat at its maximum power consumption; and power for the first mode. and a power control means for controlling the energization rate of the heating means having a second mode of generating heat with a lower power than the above, and heating when the temperature detected by the temperature detection means is equal to or lower than the detection level temperature of the level setting means. The heating means generates heat using electric power in a first mode, and when the temperature is higher than the detection level temperature and lower than the set temperature, the heating means generates heat using electric power in the second mode, and when the set temperature range is reached, the set temperature is maintained. Kotatsu temperature control device. 2. When the desired temperature is set by the temperature setting means, the second temperature of the power control means is adjusted according to this set temperature.
The temperature control device for an electric kotatsu according to claim 1, characterized in that the power of the mode is set.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19438285A JPS6256714A (en) | 1985-09-03 | 1985-09-03 | Temp. control device for kotatsu |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19438285A JPS6256714A (en) | 1985-09-03 | 1985-09-03 | Temp. control device for kotatsu |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6256714A JPS6256714A (en) | 1987-03-12 |
| JPH054569B2 true JPH054569B2 (en) | 1993-01-20 |
Family
ID=16323667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19438285A Granted JPS6256714A (en) | 1985-09-03 | 1985-09-03 | Temp. control device for kotatsu |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6256714A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007000981A1 (en) | 2005-06-29 | 2007-01-04 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Toilet seat device and toilet device with the same |
| JP5011031B2 (en) * | 2007-08-28 | 2012-08-29 | パナソニック株式会社 | Digging Goat Temperature Control Method |
-
1985
- 1985-09-03 JP JP19438285A patent/JPS6256714A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6256714A (en) | 1987-03-12 |
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