(57)【要約】  【課題】  比較的単純な構成で、ヒータの断線事故ならびに地絡事故を検出して通知可能な利便性の高い温度調節器を提供する。  【解決手段】  電流センサ９、電流測定部１０、異常電流検出部１１および異常通知部１２を有する異常電流判定手段６とを備え、測定したヒータ電流ＩHの最大値電流ＩMと予め設定した上限規定値ＩUおよび下限規定値ＩLとを比較してヒータＨＴの地絡事故および断線を判定して通知する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リレーやＳＳＲなどのスイッチを所定駆動量で駆動して、駆動量に応じた電流を炉などのヒータに流し、制御対象（何を表わす？）の温度を設定温度に制御する温度調節器において、
前記ヒータに流れる電流値を検出し、検出した電流値を予め設定した複数の電流規定値で異常電流を判定する異常電流判定手段を備えたことを特徴とする温度調節器。
【請求項２】
前記予め設定した複数の電流規定値は、前記ヒータに流れる異常電流の大および小を判定する上限規定値および下限規定値であることを特徴とする請求項１記載の温度調節器。
【請求項３】
前記異常電流判定手段は、前記ヒータに流れる電流を検出する電流センサと、所定駆動量の出力に同期して前記電流センサが検出した電流値を測定する電流測定部と、前記電流測定部が測定した電流値を下限規定値および上限規定値と比較して異常電流を検出する異常電流検出部と、異常電流を通知する異常通知部と、を備えたことを特徴とする請求項１記載の温度調節器。
【請求項４】
前記電流センサは、変流器で構成したことを特徴とする請求項２記載の温度調節器。
【請求項５】
前記電流測定部は、前記電流センサが検出したアナログの電流値をディジタルの電流値に変換するＡ／Ｄコンバータと、所定駆動量の出力期間中にディジタルの電流値の最大値を取り込んで記憶する最大値記憶部と、を備えたことを特徴とする請求項２記載の温度調節器。
【請求項６】
前記異常電流検出部は、前記最大値記憶部からの電流値の最大値を、下限規定値と比較して断線を判定する断線検出部と、上限規定値と比較して地絡を判定する地絡検出部と、を備えたことを特徴とする請求項２記載の温度調節器。
【請求項７】
前記断線検出部および前記地絡検出部は、ソフト制御の演算手段、判定手段を備えたことを特徴とする請求項６記載の温度調節器。
【請求項８】
前記断線検出部および前記地絡検出部は、ウインドコンパレータで構成したことを特徴とする請求項６記載の温度調節器。
【請求項９】
前記異常通知部は、可聴表示器、可視表示器で構成したことを特徴とする請求項３記載の温度調節器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は制御対象の温度を設定温度で駆動する温度調節器に係り、特に炉などのヒータに流れる異常電流を検出して表示する温度調節器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の温度調節器において、炉などのヒータに流すヒータ電流をＳＳＲ（ソリッド・ステート・リレー）で制御し、ヒータに断線事故が発生した場合、ヒータ電流からヒータ断線を判定して通知するものが知られている。
【０００３】
図８に従来の温度調節器の一適用例を示す。図８において、温度調節器５０は、ＳＳＲ（ソリッド・ステート・リレー）５１のオン／オフを制御し、ヒータＨＴに交流電源ＶACを印加してヒータ電流ＩHを変流器５２で検出して監視し、ヒータＨＴの断線に起因してヒータ電流ＩHが予めヒータＨＴの断線に対応して設定した規定値を下回る場合には、ヒータＨＴの断線と判定してＬＥＤ（発光ダイオード）の表示やブザーの鳴動で通知するように構成されている。
【０００４】
図９に従来の温度調節器におけるヒータ断線の判定説明図を示す。図９において、ヒータＨＴの断線を検知するための電流規定値ＩRを、ヒータＨＴに流れるヒータ電流ＩHの通常電流ＩNよりも低い値に設定する。
【０００５】
ヒータＨＴに断線事故が発生した場合、変流器５２が検出するヒータ電流ＩHは、電流規定値ＩRを下回るので（完全な断線の場合には０値）、温度調節器５０が異常範囲と認識してヒータＨＴの断線と判定し、警告のための表示や音声を発生する。
【０００６】
また、従来の温度調節器は、本出願人が「特許文献１」（負荷断線検出装置）に開示したように、自己保持型のコンパレータを用い、比較的単純な構成でヒータの断線を確実に検出することができる。
【特許文献１】特公平６−１４０８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の温度調節器は、ヒータ断線を判定できるが、図８に示すヒータＨＴが絶縁不良などによって接地アースＥに接続され、大電流が流れてしまう地絡事故に対しては、図９に示すヒータ電流ＩHが電流規定値ＩRや通常電流ＩNよりも大きいとか、場合によっては異常に大きいと判定できるが、正常範囲にあるために地絡事故に起因する異常と判定することができない課題があり、炉などに致命的な欠陥を招く虞がある。
【０００８】
なお、地絡検出については、通常漏電ブレーカを用いることが多いが、小型の装置では、コストの制約から漏電ブレーカが採用されないケースが殆どである。
【０００９】
この発明はこのような課題を解決するためになされたもので、その目的は比較的単純な構成で、ヒータの断線事故ならびに地絡事故を検出して通知可能な利便性の高い温度調節器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するためこの発明に係る温度調節器は、リレーやＳＳＲなどのスイッチを所定駆動量で駆動して、駆動量に応じた電流を炉などのヒータに流し、制御対象の温度を設定温度に制御する温度調節器において、ヒータに流れる電流値を検出し、検出した電流値を予め設定した複数の電流規定値で異常電流を判定する異常電流判定手段を備えたことを特徴とする。
【００１１】
この発明に係る温度調節器は、ヒータに流れる電流値を検出し、検出した電流値を予め設定した複数の電流規定値で異常電流を判定する異常電流判定手段を備えたので、複数の電流規定値を設定することにより、ヒータ電流に現れる系全体の複数の事故、例えば、ヒータの断線、ヒータの地絡（どの部分からの地絡）、ＳＳＲのリレー接点の溶着、接触不良等を検出することができる。
【００１２】
また、この発明に係る予め設定した複数の電流規定値は、ヒータに流れる異常電流の大および小を判定する上限規定値および下限規定値であることを特徴とする。
【００１３】
この発明に係る予め設定した複数の電流規定値は、ヒータに流れる異常電流の大および小を判定する上限規定値および下限規定値であるので、上限規定値および下限規定値に基づいてヒータ電流の正常範囲および異常範囲、各種事故の種類を特定することができる。
【００１４】
さらに、この発明に係る異常電流判定手段は、ヒータに流れる電流を検出する電流センサと、所定駆動量の出力に同期して電流センサが検出した電流値を測定する電流測定部と、電流測定部が測定した電流値を下限規定値および上限規定値と比較して異常電流を検出する異常電流検出部と、異常電流を通知する異常通知部とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
この発明に係る異常電流判定手段は、ヒータに流れる電流を検出する電流センサと、所定駆動量の出力に同期して電流センサが検出した電流値を測定する電流測定部と、電流測定部が測定した電流値を下限規定値および上限規定値と比較して異常電流を検出する異常電流検出部と、異常電流を通知する異常通知部とを備えたので、ヒータにヒータ電流を流すタイミングでヒータ電流値を測定し、精度の高いヒータ電流値と下限規定値および上限規定値を比較して異常電流を正確に検出して通知することができる。
【００１６】
また、この発明に係る電流センサは、変流器で構成したことを特徴とする。
【００１７】
この発明に係る電流センサは、変流器で構成したので、電流経路に非接触でヒータ電流を検出することができる。
【００１８】
さらに、この発明に係る電流測定部は、電流センサが検出したアナログの電流値をディジタルの電流値に変換するＡ／Ｄコンバータと、所定駆動量の出力期間中にディジタルの電流値の最大値を取り込んで記憶する最大値記憶部とを備えたことを特徴とする。
【００１９】
この発明に係る電流測定部は、電流センサが検出したアナログの電流値をディジタルの電流値に変換するＡ／Ｄコンバータと、所定駆動量の出力期間中にディジタルの電流値の最大値を取り込んで記憶する最大値記憶部とを備えたので、実際のヒータ電流の最大値を測定することができる。
【００２０】
また、この発明に係る異常電流検出部は、最大値記憶部からの電流値の最大値を、下限規定値と比較して断線を判定する断線検出部と、上限規定値と比較して地絡を判定する地絡検出部とを備えたことを特徴とする。
【００２１】
この発明に係る異常電流検出部は、最大値記憶部からの電流値の最大値を、下限規定値と比較して断線を判定する断線検出部と、上限規定値と比較して地絡を判定する地絡検出部とを備えたので、ヒータの断線事故およびヒータの地絡事故を検出することができる。
【００２２】
さらに、この発明に係る断線検出部および地絡検出部は、ソフト制御の演算手段、判定手段を備えたことを特徴とする。
【００２３】
この発明に係る断線検出部および地絡検出部は、ソフト制御の演算手段、判定手段を備えたので、ハードを追加することなくソフト処理で機能を追加することができる。
【００２４】
また、この発明に係る断線検出部および前記地絡検出部は、ウインドコンパレータで構成したことを特徴とする。
【００２５】
この発明に係る断線検出部および前記地絡検出部は、ウインドコンパレータで構成したので、最少のハードで機能を追加することができる。
【００２６】
さらに、この発明に係る異常通知部は、可聴表示器、可視表示器で構成したことを特徴とする。
【００２７】
この発明に係る異常通知部は、可聴表示器、可視表示器で構成したので、異常のみの表示または事故に対応した表示を音声や表示で通知することができる。
【発明の効果】
【００２８】
この発明に係る温度調節器は、ヒータに流れる電流値を検出し、検出した電流値を予め設定した複数の電流規定値で異常電流を判定する異常電流判定手段を備えたので、複数の電流規定値を設定することにより、ヒータ電流に現れる系全体の複数の事故、例えば、ヒータの断線、ヒータの地絡（どの部分からの地絡）、ＳＳＲのリレー接点の溶着、接触不良等を検出することができ、事故を容易に特定して利便性の向上を図ることができる。
【００２９】
また、この発明に係る予め設定した複数の電流規定値は、ヒータに流れる異常電流の大および小を判定する上限規定値および下限規定値であるので、上限規定値および下限規定値に基づいてヒータ電流の正常範囲および異常範囲、各種事故の種類を特定することができ、事故に対して効率的な対応を実行することができる。
【００３０】
さらに、この発明に係る異常電流判定手段は、ヒータに流れる電流を検出する電流センサと、所定駆動量の出力に同期して電流センサが検出した電流値を測定する電流測定部と、電流測定部が測定した電流値を下限規定値および上限規定値と比較して異常電流を検出する異常電流検出部と、異常電流を通知する異常通知部とを備えたので、ヒータにヒータ電流を流すタイミングでヒータ電流値を測定し、精度の高いヒータ電流値と下限規定値および上限規定値を比較して異常電流を正確に検出して通知することができ、比較的単純な構成で、高精度に事故検出が可能となり、利便性の向上を図ることができる。
【００３１】
また、この発明に係る電流センサは、変流器で構成したので、電流経路に非接触でヒータ電流を検出することができ、ヒータ電流検出に自由度が広がり、容易に実行することができる。
【００３２】
さらに、この発明に係る電流測定部は、電流センサが検出したアナログの電流値をディジタルの電流値に変換するＡ／Ｄコンバータと、所定駆動量の出力期間中にディジタルの電流値の最大値を取り込んで記憶する最大値記憶部とを備えたので、実際のヒータ電流の最大値を測定することができ、正確なヒータ電流の最大値測定を実行することができる。
【００３３】
また、この発明に係る異常電流検出部は、最大値記憶部からの電流値の最大値を、下限規定値と比較して断線を判定する断線検出部と、上限規定値と比較して地絡を判定する地絡検出部とを備えたので、ヒータの断線事故およびヒータの地絡事故を検出することができ、ヒータの断線事故およびヒータの地絡事故の判定を容易に実現することができる。
【００３４】
さらに、この発明に係る断線検出部および地絡検出部は、ソフト制御の演算手段、判定手段を備えたので、ハードを追加することなくソフト処理で機能を追加することができ、単純な構成で装置を実現することができる。
【００３５】
また、この発明に係る断線検出部および前記地絡検出部は、ウインドコンパレータで構成したので、最少のハードで機能を追加することができ、単純な構成で装置を実現することができる。
【００３６】
さらに、この発明に係る異常通知部は、可聴表示器、可視表示器で構成したので、異常のみの表示または事故に対応した表示を音声や表示で通知することができ、事故の発生を直ちに認識することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。図１はこの発明に係る温度調節器の一実施の形態基本ブロック構成図である。図１において、温度調節器１は、温度設定部２、温度制御演算部３、駆動量出力部４、温度測定部５および異常電流判定手段６を備え、所定駆動量ＳDでＳＳＲ（ソリッド・ステート・リレー）７をオン／オフ駆動し、交流電源ＶACを断続して炉などのヒータＨＴにヒータ電流ＩHを流し、炉内の制御対象（例えば、半導体ウェハー等）の温度を温度センサ８で検出して測定することにより、測定した制御対象の温度が予め設定した温度となるように所定駆動量ＳDを制御するとともに、ヒータＨＴに流れるヒータ電流ＩHを検出して測定することにより、測定したヒータ電流ＩHと予め設定した複数の電流規定値とを比較してＳＳＲ７やヒータＨＴの事故（例えば、ＳＳＲ７の接点溶着、接触不良、ヒータＨＴの断線、地絡等の異常等）を判定して通知する。
【００３８】
温度調節器１は、温度設定部２で予め設定した設定温度ＴSに対応した駆動量ＳDを駆動量出力部４が出力し、駆動量ＳDでＳＳＲ（ソリッド・ステート・リレー）７をオン／オフ駆動する。
【００３９】
ＳＳＲ７は、駆動量ＳDでオン／オフ駆動され、交流電源ＶACを断続して炉などのヒータＨＴに駆動量ＳDに対応したヒータ電流ＩHを流す。ヒータＨＴにヒータ電流ＩHが流れ、炉を加熱して図示しない炉内の制御対象（例えば、半導体ウェハー等）が暖まり、制御対象の温度を温度センサ８が検出し、検出した温度を温度測定部５に提供する。
【００４０】
温度測定部５は、温度センサ８から提供された温度を測定し、測定した温度ＴOを温度制御演算部３に供給する。温度制御演算部３は、温度設定部２で設定された設定温度ＴSと温度測定部５から供給された温度ＴOの温度偏差ΔＴ（＝ＴS−ＴO）を演算し、温度偏差ΔＴ（＝ＴS−ＴO）を駆動量出力部４に供給する。
【００４１】
駆動量出力部４は、温度制御演算部３から供給される温度偏差ΔＴ（＝ＴS−ＴO）に対応して駆動量ＳDを調整し、調整した駆動量ＳDでＳＳＲ（ソリッド・ステート・リレー）７をオン／オフ駆動することにより、ヒータＨＴに流れるヒータ電流ＩHを調節し、炉内の制御対象の温度を調節する。
【００４２】
再度、制御対象の温度を温度センサ８が検出し、温度測定部５が温度ＴOを測定して温度制御演算部３が温度偏差ΔＴ（＝ＴS−ＴO）を演算し、駆動出力部４が温度偏差ΔＴ（＝ＴS−ＴO）に対応した駆動量ＳDでＳＳＲ７を駆動することを繰り返し、測定温度ＴOと設定温度ＴSが一致（ＴO＝ＴS）した時点で、駆動量ＳDが一定値となり、ヒータ電流ＩHも一定値になる。なお、設定温度ＴS、測定温度ＴOおよび温度偏差ΔＴ（＝ＴS−ＴO）の系は、帰還（負帰還）ループを形成する。
【００４３】
設定温度ＴSで駆動開始した時点が、正常範囲の最大のヒータ電流ＩHが流れ、測定温度ＴOの帰還量が大きくなるにつれてヒータ電流ＩHが次第に減少し、測定温度ＴOと設定温度ＴSが一致（ＴO＝ＴS）した時点で、正常範囲の最小のヒータ電流ＩHが流れることになる。異常電流判定手段６でヒータ電流ＩHの正常範囲を設定するが、正常範囲の最大ヒータ電流ＩHの値（後述する上限規定値）は、上述の最大のヒータ電流ＩHよりもわずかに大きい値に設定し、正常範囲の最小ヒータ電流ＩHの値（後述する下限規定値）は、上述の最小のヒータ電流ＩHよりもわずかに小さい値に設定する。
【００４４】
異常電流判定手段６は、ヒータＨＴに流れるヒータ電流ＩHの電流値を検出し、検出したヒータ電流値を予め故障（事故）に対応して設定した複数の電流規定値で異常電流を判定し、判定した異常電流の故障（事故）を通知する。
【００４５】
設定する複数の電流規定値は、まず、炉内の制御対象の温度を設定温度にするためにヒータＨＴに流すヒータ電流ＩHの正常範囲の最大値である上限規定値ＩUと正常範囲の最小値である下限規定値ＩLを設定し、上限規定値ＩUを超えるヒータ電流ＩHまたは下限規定値ＩLを下回るヒータ電流ＩHを検出した場合には、それぞれ異常電流が大、小と判定する。
【００４６】
上限規定値ＩUを超えるヒータ電流ＩHの異常電流が大の故障（事故）は、ヒータＨＴの絶縁不良が原因となって対地アースＥに落ちる（接触する）地絡事故、ＳＳＲ（ソリッド・ステート・リレー）７の接点が接触しっぱなし（オン状態を継続）になって常時最大のヒータ電流ＩHが流れるリレー接点溶着事故等がある。
【００４７】
なお、地絡事故は、ヒータＨＴのどの部分が対地アースＥに落ちる（接触する）かによって異常電流が大となるヒータ電流ＩHの値が異なる。従って、ヒータＨＴを分割し、それぞれ分割したヒータＨＴに流れる地絡事故のヒータ電流ＩHを測定し、予め異常電流値として複数の規定値を設定することにより、地絡事故の状態を判定することができる。
【００４８】
一方、下限規定値ＩLを下回るヒータ電流ＩHの異常電流が小の故障（事故）は、ヒータＨＴのヒータ電流ＩHが０となる断線事故、ＳＳＲ（ソリッド・ステート・リレー）７のオン時間が駆動量ＳDのオン時間よりも短くなる接触不良事故等がある。
【００４９】
なお、ＳＳＲ７の接触不良事故は、駆動量ＳDのオン時間に対してＳＳＲ７のリレー接点のオン時間が短くなることによって異常電流が小となるヒータ電流ＩHの値が異なる。従って、リレー接点の短いオン時間に対応するヒータ電流ＩHを測定し、予め異常電流値として複数の規定値を設定することにより、リレー接点の接触不良の状態を判定することができる。
【００５０】
また、複数のヒータＨＴが並列に接続されている場合、ヒータＨＴを１個づつ切り離した状態にしてそれぞれヒータ電流ＩHを測定し、予め異常電流値として複数の規定値を設定することにより、ヒータＨＴの断線事故の状態を判定することができる。
【００５１】
このように、この発明に係る温度調節器１は、ヒータＨＴに流れる電流値（ヒータ電流ＩT）を検出し、検出した電流値を予め設定した複数の電流規定値で異常電流を判定する異常電流判定手段６を備えたので、複数の電流規定値を設定することにより、ヒータ電流ＩTに現れる系全体の複数の事故、例えば、ヒータの断線、ヒータの地絡（どの部分からの地絡）、ＳＳＲのリレー接点の溶着、接触不良等を検出することができ、事故を容易に特定して利便性の向上を図ることができる。
【００５２】
また、この発明に係る予め設定した複数の電流規定値は、ヒータに流れる異常電流の大および小を判定する上限規定値ＩUおよび下限規定値ＩLであるので、上限規定値ＩUおよび下限規定値ＩLに基づいてヒータ電流ＩHの正常範囲および異常範囲、各種事故の種類を特定することができ、事故に対して効率的な対応を実行することができる。
【００５３】
図２はこの発明に係る異常電流判定手段の一実施の形態要部ブロック構成図である。図２において、異常電流判定手段６はマイクロプロセッサを基本にソフト制御の処理機能、メモリ機能およびセンサや表示器等のハードで構成し、電流センサ９、電流測定部１０、異常電流検出部１１、異常通知部１２を備える。
【００５４】
電流センサ９は、非接触の変流器で構成し、ヒータＨＴに流れるヒータ電流ＩHをアナログの検出電流ＩDで検出し、検出した検出電流ＩDを電流測定部１０に供給する。
【００５５】
電流測定部１０は、電流センサ９から供給されるアナログの検出電流ＩDをディジタルの変換電流（ＩDC）に変換し、変換電流（ＩDC）を駆動量ＳDのタイミングに同期させて最大値電流ＩMを測定し、測定した最大値電流ＩMを異常電流検出部１１に供給する。
【００５６】
図３はこの発明に係る電流測定部の一実施の形態要部ブロック構成図である。図３において、電流測定部１０は、Ａ／Ｄコンバータ１３、最大値検出部１４、最大値記憶部１５を備える。
【００５７】
Ａ／Ｄコンバータ１３は、電流センサ９が検出したアナログの検出電流ＩDを所定のサンプリングパルスでディジタルの変換電流ＩDCに変換し、変換電流IDCを最大値検出部１４に供給する。
【００５８】
最大値検出部１４は、駆動量ＳDのタイミングに同期してＡ／Ｄコンバータ１３から供給される変換電流ＩDCを取り込み、取り込んだ変換電流ＩDCの中から最大値電流ＩMを検出し、最大値電流ＩMを最大値記憶部１５に供給する。最大値電流ＩMの検出は、今回取り込んだ変換電流ＩDCと前回取り込んだ変換電流ＩDCを比較し、今回取り込んだ変換電流ＩDCが変曲点になった場合には、変換電流ＩDCを最大値電流ＩMとする。
【００５９】
最大値記憶部１５は、最大値検出部１４から供給される最大値電流ＩMを一時記憶し、記憶した最大値電流ＩMを異常電流検出部１１に提供する。
【００６０】
このように、この発明に係る電流測定部１０は、電流センサ９が検出したアナログの電流値ＩDをディジタルの電流値ＩDCに変換するＡ／Ｄコンバータ１０と、所定駆動量ＳDの出力期間中にディジタルの電流値ＩDCの最大値ＩMを取り込んで記憶する最大値記憶部１５とを備えたので、実際のヒータ電流ＩHの最大値ＩMを測定することができ、正確なヒータ電流の最大値測定を実行することができる。
【００６１】
また、この発明に係る電流センサ９は、変流器で構成したので、電流経路に非接触でヒータ電流ＩHを検出することができ、ヒータ電流検出に自由度が広がり、容易に実行することができる。
【００６２】
図２に戻り、異常電流検出部１１は、電流測定部１０から提供される最大値電流ＩMを予め設定した下限規定値ＩLおよび上限規定値ＩUと比較し、最大値電流ＩMが下限規定値ＩLを下回る（ＩM＜ＩL）場合または最大値電流ＩMが上限規定値ＩUを超える場合（ＩM＞ＩU）には、何らかの事故（故障）でヒータ電流ＩHが異常電流であると判定し、異常電流信号ＩAを異常通知部１２に供給する。
【００６３】
図４はこの発明に係る異常電流検出部の一実施の形態要部ブロック構成図である。（ａ）図にブロック構成図、（ｂ）図にヒータ電流ＩHと事故の関係図を示す。なお、異常電流がヒータＨＴの地絡事故またはヒータＨＴの断線事故に起因する場合について説明する。図４の（ａ）図において、異常電流検出部１１は、地絡検出部１６、断線検出部１７を備える。
【００６４】
地絡検出部１６は、電流測定部１０から提供される最大値電流ＩMと予め地絡事故に対応して設定された上限規定値ＩUとを比較し、最大値電流ＩMが上限規定値ＩUを超える場合（ＩM＞ＩU）には、異常電流が大の地絡事故と判定し、異常電流信号ＩAGを異常通知部１２に供給する。
【００６５】
断線検出部１７は、電流測定部１０から提供される最大値電流ＩMと予め断線事故に対応して設定された下限規定値ＩLとを比較し、最大値電流ＩMが下限規定値ＩLを下回る場合（ＩM＜ＩL）には、異常電流が小の断線事故と判定し、異常電流信号ＩACを異常通知部１２に供給する。
【００６６】
（ｂ）図において、ヒータ電流ＩHが下限規定値ＩL以上で上限規定値ＩU以下（ＩL≦ＩH≦ＩU）の場合には正常範囲と判定し、ヒータ電流ＩHが下限規定値ＩLを下回る（ＩM＜ＩL）場合には断線事故と判定する。また、ヒータ電流ＩHが上限規定値ＩUを超える（ＩM＞ＩU）場合には地絡事故と判定する。
【００６７】
このように、この発明に係る異常電流検出部１１は、最大値記憶部１５からの電流値の最大値ＩMを、下限規定値ＩLと比較して断線を判定する断線検出部１７と、上限規定値ＩUと比較して地絡を判定する地絡検出部１６とを備えたので、ヒータＨＴの断線事故およびヒータＨＴの地絡事故を検出することができ、ヒータの断線事故およびヒータの地絡事故の判定を容易に実現することができる。
【００６８】
なお、異常電流検出部１１に、地絡検出部１６および断線検出部１７を設け、最大値電流ＩMと上限規定値ＩUおよび下限規定値ＩLを比較してヒータＨＴの地絡事故およびヒータＨＴの断線事故を判定するように構成したが、地絡検出部１６および断線検出部１７を複数設け、上限規定値ＩUおよび下限規定値ＩLを地絡事故の状態および断線事故の状態に対応して複数設定し、最大値電流ＩMと複数の規定値を比較することにより、地絡事故および断線事故の複数の状態を判定することもできる。
【００６９】
また、同様にしてＳＳＲ（ソリッド・ステート・リレー）７のリレー接点溶着事故およびリレー接点接触不良事故の複数の状態も検出することができる。
【００７０】
異常電流検出部１１の地絡検出部１６および断線検出部１７は、ソフト制御の演算手段および判定手段を備え、演算手段で最大値電流ＩMと上限規定値ＩUの偏差（＝ＩM−ＩU）および最大値電流ＩMと下限規定値ＩLの偏差（＝ＩM−ＩL）を演算し、偏差ＩM−ＩU＞０の場合には地絡事故と判定し、偏差ＩM−ＩL＜０の場合には断線事故と判定して、判定手段からそれぞれ地絡事故に対応した異常電流信号ＩAG、異常電流信号ＩACを発生する。
【００７１】
このように、この発明に係る断線検出部および地絡検出部は、ソフト制御の演算手段、判定手段を備えたので、ハードを追加することなくソフト処理で機能を追加することができ、単純な構成で装置を実現することができる。
【００７２】
異常電流検出部１１の地絡検出部１６および断線検出部１７は、ウインドコンパレータで構成することもできる。図５はこの発明に係るウインドコンパレータの一実施の形態構成図である。図５において、ウインドコンパレータ１８は、コンパレータ１９、コンパレータ２０、ＸＯＲ（排他的論理和ゲート）２１を備える。
【００７３】
コンパレータ１９は、反転入力（−入力）に上限規定値ＩUを入力し、非反転入力（＋入力）に最大値電流ＩMを入力する。コンパレータ２０は、反転入力（−入力）に最大値電流ＩMを入力し、非反転入力（＋入力）に下限規定値ＩLを入力する。
【００７４】
また、コンパレータ１９の出力は、出力Ｏ２とするとともに、ＸＯＲ２１の一方の入力に接続する。コンパレータ２０の出力は、出力Ｏ３とするとともに、ＸＯＲ２１の他方の入力に接続する。
【００７５】
最大値電流ＩMが下限規定値ＩLを下回る（ＩM＜ＩL）場合（ヒータＨＴの断線事故に相当）、コンパレータ２０の出力がＨレベルで、コンパレータ１９の出力がＬレベルとなり、ＸＯＲ２１の出力がＨレベルとなる。従って、出力Ｏ１＝Ｈレベル、出力Ｏ２＝Ｌレベル、出力Ｏ３＝Ｈレベルとなる。
【００７６】
最大値電流ＩMが下限規定値ＩL以上で上限規定値ＩU以下（ＩL≦ＩM≦ＩU）の場合（ヒータ電流ＩHの正常範囲に相当）場合、コンパレータ２０の出力およびコンパレータ１９の出力がＬレベルとなり、ＸＯＲ２１の出力がＬレベルとなる。従って、出力Ｏ１＝Ｌレベル、出力Ｏ２＝Ｌレベル、出力Ｏ３＝Ｌレベルとなる。
【００７７】
最大値電流ＩMが上限規定値ＩUを超える（ＩM＞ＩU）場合（ヒータＨＴの地絡事故に相当）、コンパレータ２０の出力がＬレベルで、コンパレータ１９の出力がＨレベルとなり、ＸＯＲ２１の出力がＨレベルとなる。従って、出力Ｏ１＝Ｈレベル、出力Ｏ２＝Ｈレベル、出力Ｏ３＝Ｌレベルとなる。
【００７８】
従って、ウインドコンパレータ１８の出力Ｏ１、Ｏ２およびＯ３を監視することにより、ヒータＨＴの断線事故および地絡事故を容易に判定することができる。
【００７９】
このように、この発明に係る断線検出部１６および前記地絡検出部１７は、ウインドコンパレータ１８で構成したので、最少のハードで機能を追加することができ、単純な構成で装置を実現することができる。
【００８０】
図２に戻り、異常通知部１２は、可聴表示器および可視表示器で構成し、異常電流検出部１１から供給される異常電流信号ＩAに対応して地絡事故や断線事故の状態を音声や表示で通知する。
【００８１】
図６はこの発明に係る異常通知部の一実施の形態要部ブロック構成図である。図６において、異常通知部１２は、可聴表示器２２および可視表示器２３を備える。
【００８２】
可聴表示器２２は、音声発生回路２４およびスピーカＳＰで構成し、異常電流検出部１１から供給される異常電流信号ＩA（図４に示す異常電流信号ＩAG、ＩAC）に対応して音声信号を発生し、音声信号をスピーカＳＰから音声で出力する。
【００８３】
音声発生回路２４は、地絡事故の異常電流信号ＩAGに対応して特定周波数のトーンまたは「地絡事故が発生しました。」等の音声合成信号を発生するとともに、断線事故の異常電流信号ＩACに対応して別の特定周波数のトーンまたは「断線事故が発生しました。」等の音声合成信号を発生してスピーカＳＰから音声を出力させる。
【００８４】
可視表示器２３は、表示駆動回路２５および発光ダイオードＬＥＤで構成し、異常電流検出部１１から供給される異常電流信号ＩA（図４に示す異常電流信号ＩAG、ＩAC）に対応して表示駆動信号を発生し、表示駆動信号で発光ダイオードＬＥＤを発光する。
【００８５】
表示駆動回路２５は、地絡事故の異常電流信号ＩAGに対応して特定パターンの表示駆動信号を発生するとともに、断線事故の異常電流信号ＩACに対応して別の表示駆動信号を発生して発光ダイオードＬＥＤを表示駆動信号に対応したパターンで発光させる。なお、発光ダイオードＬＥＤの色を変えて、地絡事故と断線事故を表示するようにしてもよい。
【００８６】
このように、この発明に係る異常通知部１２は、可聴表示器２２、可視表示器２３で構成したので、異常のみの表示または事故に対応した表示を音声や表示で通知することができ、事故の発生を直ちに認識することができる。
【００８７】
以上述べたように、この発明に係る異常電流判定手段６は、ヒータＨＴに流れる電流（ヒータ電流ＩH）を検出する電流センサ９と、所定駆動量ＳDの出力に同期して電流センサ９が検出した電流値ＩDを測定する電流測定部１０と、電流測定部１０が測定した電流値（最大値電流ＩM）を下限規定値ＩLおよび上限規定値ＩUと比較して異常電流を検出する異常電流検出部１１と、異常電流を通知する異常通知部１２とを備えたので、ヒータにヒータ電流を流すタイミングでヒータ電流値を測定し、精度の高いヒータ電流値と下限規定値および上限規定値を比較して異常電流を正確に検出して通知することができ、比較的単純な構成で、高精度に事故検出が可能となり、利便性の向上を図ることができる。
【００８８】
次に、ヒータ地絡事故およびヒータ切断事故の判定方法について説明する。図７はこの発明に係る温度調節器のヒータ地絡事故およびヒータ切断事故の一実施の形態判定方法の動作フロー図である。なお、動作フローは、図１〜図６を参照する。
【００８９】
ステップＳ１では、所定駆動量でＳＳＲを駆動する。なお、ステップＳ１の動作は、駆動出力部４が実行する。ステップＳ２では、ヒータに流れるヒータ電流を変流器で検出する。なお、ステップＳ２の動作は、電流センサ９（変流器）が実行する。
【００９０】
ステップＳ３では、検出したヒータ電流をＡ／Ｄ変換する。ステップＳ４では、Ａ／Ｄ変換した電流値を駆動量に同期させて最大値を測定する。なお、ステップＳ３およびステップＳ４の動作は、電流測定部１０が実行する。
【００９１】
ステップＳ５では、最大値が上限規定値を超えるか否かを判定し、上限規定値を超える場合にはステップＳ６に移行する。一方、上限規定値を超えない場合にはステップＳ８に移行する。ステップＳ６では、ヒータの地絡事故と判定する。なお、ステップＳ５およびステップＳ６の動作は、地絡検出部１６が実行する。
【００９２】
ステップＳ７では、地絡事故を表示で通知する。なお、ステップＳ７の動作は、異常通知部１２が実行する。
【００９３】
ステップＳ８では、最大値が下限規定値を下回るか否かを判定し、下限規定値を下回る場合にはステップＳ９に移行する。一方、下限規定値を下回らない場合にはステップＳ１１に移行する。ステップＳ９では、ヒータの断線事故と判定する。なお、ステップＳ８およびステップＳ９の動作は、断線検出部１７が実行する。
【００９４】
ステップＳ１０では、断線事故を表示で通知する。なお、ステップＳ１０の動作は、異常通知部１２が実行する。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明に係る温度調節器は、電流規定値を設定してヒータ電流から装置の事故を容易に特定することができ、電流を制御可能なあらゆる装置の状態判定等にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】この発明に係る温度調節器の一実施の形態基本ブロック構成図
【図２】この発明に係る異常電流判定手段の一実施の形態要部ブロック構成図
【図３】この発明に係る電流測定部の一実施の形態要部ブロック構成図
【図４】この発明に係る異常電流検出部の一実施の形態要部ブロック構成図
【図５】この発明に係るウインドコンパレータの一実施の形態構成図
【図６】この発明に係る異常通知部の一実施の形態要部ブロック構成図
【図７】この発明に係る温度調節器のヒータ地絡事故およびヒータ切断事故の一実施の形態判定方法の動作フロー図
【図８】従来の温度調節器の一適用例
【図９】従来の温度調節器におけるヒータ断線の判定説明図
【符号の説明】
【００９７】
１    温度調節器
２    温度設定部
３    温度制御演算部
４    駆動出力部
５    温度測定部
６    異常電流判定手段
７    ＳＳＲ（ソリッド・ステート・リレー）
８    温度センサ
９    温度センサ
１０    電流測定部
１１    異常電流検出部
１２    異常通知部
１３    Ａ／Ｄコンバータ
１４    最大値検出部
１５    最大値記憶部
１６    地絡検出部
１７    断線検出部
１８    ウインドコンパレータ
１９，２０    コンパレータ
２１    ＸＯＲ（排他的論理和）
２２    可聴表示器
２３    可視表示器
２４    音声発生回路
２５    表示駆動回路
Ｅ  対地アース
ＧＮＤ  筐体アース
ＳD    駆動量ＳD
ＩＤ    検出電流
ＩDC    変換電流
ＩH    ヒータ電流
ＩM    最大値電流
ＩL    下限規定値
ＩU    上限規定値
ＩA，ＩAG，ＩAC    異常電流信号
ＬＥＤ  発光ダイオード
ＳＰ  スピーカ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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