(57)【要約】【課題】直流電源と交流電源の温度制御装置を併せて同一システムに設置し、それぞれの使用時点の欠点を互いに補うことが可能な温度制御システムを提供する。【解決手段】電源切替装置３００は、入力端に交流電源１００および直流電源２００、２０１、２０２、２０３に接続され、制御信号に基づき、電源の種類を切り替える。交流温度制御装置は、電源切替装置３００の出力端に接続され、交流電源１００から出力される交流電力により駆動され、温度を制御する。直流温度制御装置は、電源切替装置３００の出力端に接続され、直流電源２００、２０１、２０２、２０３から出力される直流電力により駆動され、温度を制御する。温度センサ７００は、環境温度を検出する。マイクロコントローラー８００は、電源切替装置３００および温度センサ７００に接続され、温度センサ７００の信号を受信し、内蔵された論理回路により、電源切替装置３００を制御する。【選択図】図１
0003190999.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
入力端に交流電源および少なくとも一つの直流電源に接続され、制御信号に基づき、電源の種類を切り替える電源切替装置と、
前記電源切替装置の出力端に接続され、前記交流電源から出力される交流電力により駆動され、温度を制御する交流温度制御装置と、
前記電源切替装置の出力端に接続され、前記直流電源から出力される直流電力により駆動され、温度を制御する直流温度制御装置と、
環境温度を検出する温度センサと、
前記電源切替装置および前記温度センサに接続され、前記温度センサの信号を受信し、内蔵された論理回路により、前記電源切替装置を制御するマイクロコントローラーと、を備えることを特徴とする温度制御システム。
【請求項２】
前記マイクロコントローラーは、前記温度センサによって検出された温度値が前記論理回路に記憶された設定値より小さく、かつ、前記温度値と前記設定値との差が所定閾値以上であるとき、制御信号により、前記電源切替装置の出力を前記交流電源による出力に切り替え、前記交流電源を用いて交流加熱装置を駆動し、高いエネルギーにより被加熱装置を加熱する制御手段を有することを特徴とする請求項１記載の温度制御システム。
【請求項３】
前記マイクロコントローラーは、前記温度センサによって検出された温度値が前記論理回路に記憶されている設定値より小さく、かつ、前記温度値と前記設定値との差が所定閾値未満であるとき、制御信号により、前記電源切替装置の出力を前記直流電源による出力に切り替え、前記直流電源を用いて直流加熱装置を駆動し、加熱または保温を行う制御手段を有することを特徴とする請求項１記載の温度制御システム。
【請求項４】
前記マイクロコントローラーは、前記温度センサによって検出された温度値が短時間で前記論理回路の設定値に到達する必要があるとき、制御信号により、前記電源切替装置の出力を前記直流電源および前記交流電源による出力に切り替え、前記直流電源および前記交流電源を用いて対応する加熱装置を駆動し被加熱区域に最大な熱エネルギーを提供する制御手段を有することを特徴とする請求項１記載の温度制御システム。
【請求項５】
前記被制御温度装置は、熱交換、オーブン乾燥、蒸留、サウナ、及び沸かしのうちの少なくとも一つの操作方式を有することを特徴とする請求項１記載の温度制御システム。
【請求項６】
前記マイクロコントローラーは、制御信号に基づき、前記交流電源および前記直流電源のうち少なくとも一つを使用するよう前記電源切替装置を制御する制御手段を有することを特徴とする請求項１記載の温度制御システム。
【請求項７】
前記直流温度制御装置は、４組を有し、前記被加熱装置の周りに等間隔に取り付けられていることを特徴とする請求項１記載の温度制御システム。
【請求項８】
前記マイクロコントローラーは、外部に情報を表示するための表示装置が設けられていることを特徴とする請求項１記載の温度制御システム。
【請求項９】
各前記直流電源の出力端と、前記電源切替装置との間において、ロードコントローラーをすべて前記マイクロコントローラーに接続して置き、前記マイクロコントローラーの制御を受けて、前記直流電源の負荷出力制御を行うことにより負荷制御の目的を達成することを特徴とする請求項１記載の温度制御システム。
【請求項１０】
前記被制御温度装置は、水タンク、空調機、または電気毛布であることを特徴とする請求項１記載の温度制御システム。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、温度制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来は大量な水の加熱方式に交流電気が採用されている。その主な原因は交流電気のパワーが大きく、充分なパワーを水に加熱できるためである。直流電源のみを使用すると、加熱速度が遅い。場合によっては、直流電源のパワーが水の放熱パワーより小さく、全体の熱流出が直流電源の供給電力より小さいことから、水を加熱することはできない。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
一方、交流電源を使用した場合のコストが非常に高いほか、交流電気には漏電の危険性がある。そのうえ、交流電気の漏電は加熱される水に伝わるおそれがある。よって、この種の加熱装置には、極めて徹底された電気の絶縁工事が必須となるが、電気の絶縁工事によって、加熱効率に影響を与える。
【０００４】
現在市販中の温度制御システムの多くは前述課題が存在するほか、必ず存在する欠点として、恒温制御システムは良好な温度制御効果を提供できるものの、エネルギー消費が非常に高い。よって、温度制御システムに前述の長所を備えながら、かつ公知装置の欠点を改善できる装置ならば、産業上の応用にとって好都合である。
【０００５】
本考案の目的は、前述問題に鑑みてなされたものであり、直流電源と交流電源の温度制御装置を併せて同一システムに設置し、それぞれの使用時点の欠点を互いに補うことが可能な温度制御システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本考案による温度制御システムは、電源切替装置、交流温度制御装置、直流温度制御装置、温度センサ、およびマイクロコントローラーを備える。電源切替装置は、入力端に交流電源および少なくとも一つの直流電源に接続され、制御信号に基づき、電源の種類を切り替える。交流温度制御装置は、電源切替装置の出力端に接続され、交流電源から出力される交流電力により駆動され、温度を制御する。直流温度制御装置は、電源切替装置の出力端に接続され、直流電源から出力される直流電力により駆動され、温度を制御する。温度センサは、環境温度を検出する。マイクロコントローラーは、電源切替装置および現場状況センサに接続され、現場状況センサの信号を受信し、内蔵された論理回路により、電源切替装置を制御する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本考案の一実施形態による温度制御システムを示す模式図である。
【図２】本考案の一実施形態による温度制御システム第１操作パターンを示す模式図である。
【図３】本考案の一実施形態による温度制御システム第２操作パターンを示す模式図である。
【図４】本考案の一実施形態による温度制御システム第３操作パターンを示す模式図である。
【考案を実施するための形態】
【０００８】
本考案の実施形態による温度制御システムを図面に基づいて説明する。
（一実施形態）
図１に示すように、本考案の温度制御システムは、交流電源１００と直流電源２００と電源切替装置３００と交流加熱装置４００と直流加熱装置５００とマイクロコントローラー８００とを備える。
【０００９】
交流電源１００は、１１０ボルトであり、２５００ワットである外部から供給電源である。
【００１０】
直流電源２００は、外部から供給される電源の切換に用いられる。
【００１１】
電源切替装置３００は、入力端がそれぞれ交流電源１００および少なくとも一つの直流電源２００に接続されており、交流電源１００と直流電源２００とのいずれかまたはその組合せを切り換える。
【００１２】
交流加熱装置４００は、電源切替装置３００の出力端に接続され、交流電源１００がの出力電流を受け入れ、出力電流を熱エネルギーに変換して、加熱に提供する。
【００１３】
直流加熱装置５００は、それぞれ直流電源２００に対応して、それぞれ電源切替装置３００の出力端に接続され、対応する直流電源２００の出力電流を受け入れて、出力電流を熱エネルギーに変換して、加熱する。
【００１４】
交流加熱装置４００は、各直流加熱装置５００を併せて、被加熱装置６００の周りに取り付けられている。
【００１５】
そのうち、被加熱装置は、例えば冷蔵庫、空調装置、電気毛布のいずれかである。
【００１６】
図１に示すように、本実施形態では、４組の直流電源２００、２０１、２０２、２０３を有する態様が好ましいであるが、この限りでない。本実施形態では、複数組の直流電源２００、２０１、２０２、２０３を有し、これらの直流電源２００、２０１、２０２、２０３には、それぞれに対応する直流加熱装置５００、５０１、５０２、５０３を有し、それぞれ被加熱装置６００の周りに取り付けており、略等角に分布されている。図示の例は、４組の直流加熱装置５００をそれぞれ９０度間隔置きに、被加熱装置６００の周りに分布する形態である。よって、被加熱装置の周りに均一な加熱ができ、加熱効率を向上することができる。
【００１７】
そのうち、各直流電源２００、２０１、２０２、２０３とも供給電源１２０が交直流変換器１２５および降圧変圧器１３０を通過して得られたものであり、直流電源は、例えば１２ボルトであり、２４０ワットの直流電源である。
【００１８】
図１を参照する。本実施形態は、被加熱装置６００に内設され、被加熱装置６００の状況を検出する現場状況センサである温度センサ７００をさらに有する。本実施形態において、温度センサである温度センサ７００を用いて、被加熱装置６００内部の温度を検出する。
【００１９】
マイクロコントローラー８００は、それぞれ電源切替装置３００と、温度センサ７００に接続され、温度センサ７００の信号（例えば、被加熱装置６００の温度状況）を受信し、マイクロコントローラー８００の論理回路８１０に設定された論理に従い、電源切替装置３００の切り換え動作（例えば、直流電源２００を導通させ、直流加熱装置５００の加熱を起動するか、または交流電源１００の導通、交流加熱装置４００の加熱を起動するなどの選択。）を決定する。
【００２０】
マイクロコントローラー８００には、例えば表示装置８２０を外部に付けて、水温、使用電源など関連情報を表示する。このほか、現場状況についての警報を発信するため、例えば警報装置８３０に接続することもできる。
【００２１】
マイクロコントローラー８００の電源は、前述の交流電源または直流電源を適宜に降圧されたものを使用することができる。ただし、これは公知技術で簡単に得られるものに属しており、ここでの詳細説明を省略する。
【００２２】
図２に示す本考案の第１操作パターンを参照する。水の温度が設定温度に対してかなり低いため、水タンクに加熱が必要なときは必要パワーが大きいため、電源切替装置３００の出力を交流電源１００による電気供給に設定して、交流電源を用いて交流加熱装置４００を駆動し高エネルギーを発生し、被加熱装置６００（水タンク）に対して加熱を行い、水温を高いパワーで必要温度に高める。
【００２３】
図３に示す、本考案の第２操作パターンを参照する。水温が設定値に達したとき、電源切替装置３００の出力端を直流電源２００、２０１、２０２、２０３とを接続させ、直流電源を用いて直流加熱装置５００、５０１、５０２、５０３を駆動して、被加熱装置６００に加熱または保温を提供すると共に、現場のパワーの必要状況に応じて、一つまたは複数組の直流電源を起動する。図に示すものは、２つの直流電源２００、２０１を起動する例である。
【００２４】
引き続き、図４に示す本考案の第３操作パターンを参照する。被加熱装置６００が極めて大きい温度制御効果（例えば、加熱）が必要であるとき、交流電源１００と各直流電源２００を同時に起動することによって、交流電源２００または直流電源２００、２０１、２０２、２０３はそれぞれの加熱装置を起動することができる。このとき、２つの加熱装置を同時に起動し、システムに最大な加熱エネルギーを提供することができる。
【００２５】
そのうち、本実施形態ではマイクロコントローラー８００の内部には様々な操作方式における操作条件が設定されている。例えば、水を沸騰させるか、フットバス、風呂、蒸留など様々な操作方式に対応する、異なる操作温度および操作条件を有する。使用者によって必要な操作方式が入力されたときに、論理回路は、操作方式に基づき、目標温度と検出されたシステム温度に従い、両者の差値に基づいて、使用電源を決定する。同じ被加熱装置に、異なるパターンの操作を行うことができる。
【００２６】
図１に示すように、本考案はさらに各直流電源２００、２０１、２０２、２０３の出力端において、それぞれロードコントローラー２１０、２１１、２１２、２１３を加えることができ、各ロードコントローラー２１０、２１１、２１２、２１３をそれぞれマイクロコントローラー８００に接続して置き、マイクロコントローラー８００の制御により、直流電源の負荷出力を制御することによって、負荷制御の目的を達成する。負荷制御の論理はマイクロコントローラー８００の論理回路８１０にて設定可能であり、それぞれの状況に応じる負荷を設定することができる。
【００２７】
本考案の被加熱装置は以上に説明された水源に限らず、空調機、ドライヤー、蒸留装置、乾留装置、サウナ、スチームなども含む。
【００２８】
本考案は、直流電源と交流電源の温度制御装置とを同じシステムに共存させ、それぞれの長所を取り出すと共に、異なる時点の使用による欠点を互いに補うことのできる温度制御装置を提供することを目的とする。
【００２９】
前述した詳細説明は、本考案の好ましい実施形態について説明するものである。ただし、該実施形態は、本考案になんらの制限を加わるものではない。本考案の技術思想に基づく等効果の応用又は変更は、すべて本考案の実用新案登録請求の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３０】
１００  交流電源、
２００、２０１、２０２、２０３  直流電源、
３００  電源切替装置、
７００  温度センサ、
８００  マイクロコントローラー。
【図１】
0003190999.tif 000003
【図２】
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【図３】
0003190999.tif 000005
【図４】
0003190999.tif 000006