(57)【要約】【課題】発熱源に面状発熱体を用いた面ヒーターに実施しても、小さなコネクターで済み、嵩張らずに使い勝手も良好であり、小動物の排尿などで面ヒーターが濡れても、絶縁不良や部品不良などを招いて故障要因となるおそれがないようにする。【解決手段】発熱部２と、発熱部２へ電力を供給するための電源コード線４と、電源コード線４の中間に介装されるコントローラ５とで構成される。コントローラ５には、温度調整用のつまみ５１が外部操作可能に設けられるとともに、位相制御により発熱部２へ供給する電力量を制御して発熱部２の温度を可変設定する温度制御回路が組み込まれている。温度制御回路は、温度調整用の可変抵抗器およびコンデンサよりなる移相回路を含み、可変抵抗器は温度調整用のつまみ５１によって抵抗値が変化するように構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱部と、発熱部へ電力を供給するための電源コード線と、電源コード線の中間に介装されるコントローラとで構成され、前記コントローラには、温度調整用のつまみが外部操作可能に設けられるとともに、位相制御により発熱部へ供給する電力量を制御して発熱部の温度を可変設定する温度制御回路が組み込まれており、前記温度制御回路は、温度調整用の可変抵抗器およびコンデンサよりなる移相回路を含み、前記可変抵抗器は前記温度調整用のつまみによって抵抗値が変化するように構成されて成る温度可変ヒーター。
【請求項２】
前記発熱部は、絶縁シート上に面状発熱体が設けられたシート状の面ヒーターにより構成されている請求項１に記載された温度可変ヒーター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、爬虫類などの小動物を飼育するための飼育容器などを加温したり、観賞魚用水槽内の水を加温したりするなど、種々の用途に用いられるヒーターに関し、特にこの発明は、飼育する動物の種類などに応じて設定温度を自由に変えられる温度可変ヒーターに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の温度可変ヒーターとして、発熱源に面状発熱体を用いたものがあり、図６に示すように、シート状の面ヒーター１００に合成樹脂製のコネクター１０１を介して電源コード線１０２が電気接続されて成る。電源コード線１０２の先端には商用電源のコンセントに差し込まれるプラグ１０３が装着されている。
面ヒーター１００は、電気抵抗値が温度上昇に応じて大きくなる特性（一般に「ＰＴＣ特性」という。）をもつ加温のための面状発熱体１０４を有する発熱部分１００Ａと、発熱部分１００Ａの発熱温度を判別するための第２の面状発熱体（図示せず）を有する検温部分１００Ｂとが、絶縁シート上に領域を分けて設けられている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４０３６８５９号公報
【０００４】
コネクター１０１は、図７に示すように、面ヒーター１００の検温部分１００Ｂの位置に取り付けられたプリント配線基板１０６と、前記の第２の面状発熱体の表面に接するように設けられる感温センサ１０７と、プリント配線基板１０６および感温センサ１０７を覆う絶縁性を有するケース１０８とを含んでいる。プリント配線基板１０６には、感温センサ１０７による検出温度に基づいて面状発熱体１０４の発熱温度が可変抵抗器１０９により設定された設定温度となるように制御する温度制御回路が実装されている。
【０００５】
上記した温度可変ヒーターを使用する場合、面ヒーター１００上に飼育容器を置き、プラグ１０３をコンセントに差し込んで面ヒーター１００へ通電し、面状発熱体１０４を発熱させる。面状発熱体１０４の発熱温度は可変抵抗器１０９により設定された設定温度に維持され、飼育容器は飼育する動物に応じた適温に温められる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記した温度可変ヒーターでは、面ヒーター１００に検温部分１００Ｂを設け、その検温部分１００Ｂに装着したコネクター１０１のケース１０８の内部に、感温センサ１０７、可変抵抗器１０９、およびプリント配線基板１０６を装填するので、コネクター１０１が大きくなって面ヒーター１００が嵩張り、使い勝手が悪くなるだけでなく、小動物の排尿などで面ヒーター１００が濡れると、絶縁不良や部品不良などを招いて故障要因となる。また、サーミスターのような感温センサ１０７が必要であり、温度制御回路の構成も複雑であり、また、発熱源にＰＴＣ特性を有する特定のヒーターしか使用できず、コストの低減をはかるのが容易でない、という問題があった。
【０００７】
この発明は、上記問題に着目してなされたもので、発熱源に面状発熱体を用いた面ヒーターに実施しても、小さなコネクターで済み、嵩張らずに使い勝手も良好であり、小動物の排尿などで面ヒーターが濡れても、絶縁不良や部品不良などを招いて故障要因となるおそれがなく、サーミスターのような感温センサが不要かつ温度制御回路の構成も簡易であり、また、発熱源に種々のものが使用可能な安価な温度可変ヒーターを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明による温度可変ヒーターは、発熱部と、発熱部へ電力を供給するための電源コード線と、電源コード線の中間に介装されるコントローラとで構成される。前記コントローラには、温度調整用のつまみが外部操作可能に設けられるとともに、位相制御により発熱部へ供給する電力量を制御して発熱部の温度を可変設定する温度制御回路が組み込まれている。前記温度制御回路は、温度調整用の可変抵抗器およびコンデンサよりなる移相回路を含み、前記可変抵抗器は前記温度調整用のつまみによって抵抗値が変化するように構成されている。
【０００９】
上記した構成の温度可変ヒーターにおいて、温度調整用のつまみを外部から操作して可変抵抗器の抵抗値を変化させると、温度制御回路により発熱部へ供給する電力量が抵抗値に応じて制御され、発熱部の温度が供給電力量に応じた値に設定される。このように温度制御を感温センサを用いない電力制御によることにしたので、感温センサが不要でありかつ温度制御回路の構成も簡易となる。また、発熱源にＰＴＣ特性を有するもののみならず、カーボン、ニクロム線などを用いたものなど、種々のものが使用可能である。
また、可変抵抗器や温度制御回路が実装されるプリント配線基板は、電源コード線の中間に介装されるコントローラに組み込まれているので、電源コード線を発熱部に接続するためのコネクターが小さくて済み、発熱部が嵩張ることがない。また、コネクターにプリント配線基板が組み込まれていないので、小動物の排尿などで濡れても、故障を招くおそれがない。
【００１０】
この発明の好ましい実施態様においては、前記発熱部は絶縁シート上に面状発熱体が設けられた面ヒーターにより構成されているが、これに限定されるものではない。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、発熱源に面状発熱体を用いた面ヒーターに実施しても、小さなコネクターで済み、嵩張らずに使い勝手も良好である。また、小動物の排尿などで面ヒーターが濡れても、絶縁不良や部品不良などを招いて故障要因となるおそれがない。さらに、サーミスターのような感温センサが不要でありかつ温度制御回路の構成も簡易であり、また、発熱源に種々のものが使用可能であるので、コストの低減をはかることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の一実施例である温度可変ヒーターの外観を示す平面図である。
【図２】図１の実施例における温度制御回路の構成を示す電気回路図である。
【図３】図２の温度制御回路のタイミングチャートである。
【図４】この発明の他の実施例の外観を示す平面図である。
【図５】この発明の他の実施例である観賞魚用ヒーターを示す説明図である。
【図６】従来例の平面図である。
【図７】図６の従来例のコネクターの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は、この発明の一実施例である動物飼育用の温度可変ヒーター１の外観を示しているが、図示の温度可変ヒーター１は、動物飼育用に限らず、他の用途（例えば、血液の保温、細胞の培養、植物の育成など）にも用いることができる。
【００１４】
この実施例の温度可変ヒーター１は、シート状の面ヒーターより成る発熱部２に合成樹脂製のコネクター３によって電源コード線４が電気接続されるとともに、電源コード線４の中間に合成樹脂製のコントローラ５が介装されたものである。電源コード線４は発熱部２とコントローラ５との間を結ぶ中間コード４１と、先端に商用電源のコンセントに差し込まれるプラグ４３を有する接続コード４２とで構成されている。
なお、コントローラ５と発熱部２とが分離可能なように、図４に示すように、中間コード４１を第１，第２の各部分４１ａ，４１ｂに分けてプラグ４４とソケット４５とにより着脱するよう構成してもよい。
【００１５】
発熱部２は、全体が矩形状をなす絶縁シート２０のほぼ全域にわたって形成されたものである。絶縁シート２０は、上下に重ねられた耐熱性を有する合成樹脂製の絶縁フィルムにより構成され、絶縁フィルム間に加温のための矩形状の面状発熱体２２が設けられている。面状発熱体２２は、一方の絶縁フィルムの表面に導電性のカーボン粒子を主成分とするインキを用いて印刷することにより形成されている。絶縁フィルムの表面にはさらに、面状発熱体２２の両側に沿った２本の直線電極２４ａ，２４ｂより成る第１の電極部２３と、面状発熱体２２を等分する位置に前記直線電極２４ａ，２４ｂと平行に配置される１本の直線電極２６より成る第２の電極部２５とが、それぞれ導電性インキを用いて印刷することにより形成されている。
面状発熱体２２および第１、第２の各電極部２３，２５の上面には他方の絶縁フィルムが被せられて２枚の絶縁フィルムが一体化されている。
【００１６】
コネクター３は、発熱部２の第１，第２の各電極部２３，２５と電源コード線４とを接続するもので、絶縁シート２０の一端縁にかしめ付けられている。コネクター３の内部には、図２に示す温度制御回路６に配された温度フューズｆが組み込まれているが、それ以外の部品や基板は一切組み込まれていない。
【００１７】
コントローラ５は、合成樹脂製のケース５０の表面に温度調整用のつまみ５１と通電状態を示すランプ５２とが設けられたものである。図示例のつまみ５１は、スライドタイプのつまみであるが、これに限らず、回動タイプのつまみであってもよい。ケース５０の表面のつまみ５１のスライド位置には、温度を示す目盛り板（図示せず）が付設されるが、この目盛り板の目盛りはつまみ５１のスライド位置と発熱部２の発熱温度との関係を予め求めることで容易に定めることができる。
コントローラ５のケース５０の内部には、図２に示す温度制御回路６の回路パターンが印刷されかつその回路構成部品が実装されたプリント配線基板（図示せず）が組み込まれている。
【００１８】
図２において、６１，６２は１００ボルトの交流電圧Ｖが入力される入力端子、ｆは温度フューズ、ＢＲはノイズ除去用のバリスター、Ｄは前記ランプ５２を構成する発光ダイオードである。
図示例の温度制御回路６は、トリガーダイオードＴＤとトライアックＴＲとを用いた位相制御回路により構成されており、位相制御により発熱部２へ供給する電力量を制御して発熱部２の温度を可変設定する。
【００１９】
図示の位相制御回路は、温度調整用の可変抵抗器ＶＲ、ダミー抵抗Ｒ１、およびコンデンサＣ１より成る移相回路を含むもので、可変抵抗器ＶＲは温度調整用のつまみ５１のスライド操作によって抵抗値が変化するように構成されている。なお、図中、トライアックＴＲの両端に接続された抵抗Ｒ２とコンデンサＣ２との直列回路はサージ吸収回路であり、サージ電圧によるトライアックＴＲの破壊などを防止する。
【００２０】
前記の移相回路は、コンデンサＣ１の両端の電圧Ｖ１がトリガーダイオードＴＤのブレークオーバ電圧に到達すると、トリガーダイオードＴＤがスイッチオンし、コンデンサＣ１が放電し、トライアックＴＲのゲートにゲート信号ｉｇが与えられてトライアックＴＲがトリガされる。なお、図２の回路において、発熱部２での感電を防止するために、出力側に整流、平滑回路６３を設けて交流出力を直流出力に変換することもできる。
【００２１】
図３は、上記した温度制御回路６のタイミングチャートであり、図３（１）は入力端子６１，６２に与えられる電源電圧Ｖの波形を、図３（２）はトライアックＴＲのゲートに与えられるゲート信号ｉｇを、それぞれ示している。また、図３（３）はトライアックＴＲの両端の電圧Ｖｔの波形を、図３（４）は発熱部２の両端の電圧Ｖｈの波形を、それぞれ示している。
【００２２】
いま、つまみ５１をスライドさせて可変抵抗器ＶＲの抵抗値を小さくすると、移相回路のコンデンサＣ１の充電速度が速くなり、ゲート信号ｉｇの位相が図３（２）において矢印で示す方向へ移行する。同時に、図３（３）に示すように、トライアックＴＲの導通角αが大きくなってα′（＞α）となり、発熱部２の両端の電圧Ｖｈが増加し、発熱部２へ供給する電力量が増大して発熱温度が高められる（図３（４）参照）。
【００２３】
なお、上記の実施例は、発熱源に面状発熱体を用いた温度可変ヒーター１の実施例であるが、図５に示すように、発熱源にニクロム線を用いた温度可変ヒーター１にも実施することが可能である。同図のヒーター１は、観賞魚用水槽９内の水を加温するためのもので、発熱部２に電源コード線４が電気接続されるとともに、電源コード線４の中間に合成樹脂製のコントローラ５が介装されている。コントローラ５のケース５０の表面には、温度調整用のつまみ５１と通電状態を示すランプ５２とが設けられている。
【００２４】
上記した各実施例の温度可変ヒーター１において、温度調整用のつまみ５１を外部から操作して可変抵抗器ＶＲの抵抗値を変化させると、位相制御回路によって発熱部２へ供給する電力量が抵抗値に応じて制御され、発熱部２の温度が供給電力量に応じた値に設定される。このように温度制御を感温センサを用いない電力制御によることにしたので、感温センサが不要かつ温度制御回路６の構成も簡易となる。また、発熱源にＰＴＣ特性を有するもののみならず、カーボン、ニクロム線などを用いたものなど、種々のものが使用可能である。
【００２５】
さらに、可変抵抗器ＶＲや温度制御回路６が実装されるプリント配線基板は、電源コード線４の中間に介装されるコントローラ５に組み込まれているので、電源コード線４を発熱部２に接続するためのコネクター３が小さくて済み、発熱部２が嵩張ることがない。また、コネクター３にプリント配線基板などが組み込まれていないので、小動物の排尿などで濡れても、故障を招くおそれがない。
【符号の説明】
【００２６】
１    温度可変ヒーター
２    発熱部
３    コネクター
４    電源コード線
５    コントローラ
６    温度制御回路
５１  温度調整用のつまみ
ＶＲ  可変抵抗器
Ｃ１  コンデンサ
【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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