(57)【要約】【課題】電源回路部の電流容量を小さくすることにより、小型かつ低コストのコントローラを備えた面状採暖具を提供することを目的とする。【解決手段】交流電源２０と、ヒータ線２４と可溶体２３と温度検知線２２を一体に設けた発熱体２１と、温度信号電圧Ｖａを出力する温度検出部２５と、電力制御素子２８を駆動する制御部２７と、制御電源を供給する電源回路部３１と、温度検知線２２を駆動する温度信号線駆動部３７と、温度検出部２５に電流を流す温度検出用電流駆動部４５とを含み、温度検出用電流駆動部４５は温度検知線２２の導通状態である期間の一部の期間だけ温度検出部２５に電流を流すことにより、温度検出部に流す平均電流を少なくすることが可能となり、電源回路部の電流容量を小さくすることができ、小型かつ低コストのコントローラを備えた面状採暖具を提供することができる。【選択図】図１
2013165015.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源と、
面状採暖具本体に配設し、ヒータ線と可溶体と温度検知線とを一体に設けた発熱体と、
前記温度検知線の抵抗値変化を検出して温度信号電圧に変換する温度検出部と、
前記温度検出部の前記温度信号電圧を処理して前記ヒータ線の通電をオン、オフする電力制御素子を駆動する制御部と、
少なくとも前記温度検出部と前記制御部へ制御電源を供給する電源回路部と、
前記ヒータ線の異常加熱時に前記可溶体の溶融により前記ヒータ線と前記温度検知線がショートすることで流れる電流で発熱する発熱抵抗と、
前記発熱抵抗の加熱によって溶断して前記ヒータ線の通電を停止する温度ヒューズと、
前記交流電源の一方の半サイクルの期間は前記温度信号電圧が得られるように前記温度検知線を導通状態とし、他方の半サイクルの期間は前記温度検知線を非導通状態とする温度信号線駆動部と、
前記温度検出部に温度検出用の電流を流す温度検出用電流駆動部と、を含み、
前記温度検出用電流駆動部は、前記温度検知線の導通状態である期間の一部の期間だけ前記温度検出部に電流を流すことを特徴とする、
面状採暖具。
【請求項２】
前記温度検出部の温度信号電圧を前記制御部の制御電源にプルアップし、前記温度信号線駆動部が前記温度検知線を非導通状態としている期間において、前記制御部は前記温度信号電圧を監視し、前記温度信号線駆動部の異常を検知することを特徴とする、
請求項１に記載の面状採暖具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気カーペットや電気毛布などの広範囲を暖房するようにした面状採暖具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の面状採暖具は、交流電源の半サイクル側を使って温度検出を行い、もう一方の半サイクル側ではヒータ線が制御回路の故障によってフル通電となった時にヒータ線と温度検知線の間に設けた可溶体が溶断してヒータ線と温度検知線が接触することにより温度ヒューズを断線させてヒータ線の通電を停止させる安全手段を確実なものとしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図６〜図７は、特許文献１に記載された従来の面状採暖具を示すものである。図７に示すように、発熱体１は、ヒータ線２の上に、ある温度で溶融する可溶体３を被覆し、その上に温度検知線４を設け、さらにその上を電気絶縁物５で被っている。この紐状の発熱体１を、面状の敷物などに配線設置して暖房する。そして図６に示すように、交流電源６のＰ点側が高い電圧となる正サイクル側においては温度信号線駆動部７のトランジスタ８がオフとなって温度検知線４をＧＮＤから切り離す。このように温度検知線４の一端をＧＮＤから切り離すのは安全手段を確実に動作させるためで、安全手段はヒータ線２が何らかの故障で異常加熱を発生して可溶体３が溶けヒータ線２と温度検知線４が接触した時に流れるショート電流の全てを発熱抵抗９に流し熱的に結合状態にある温度ヒューズ１０を発熱抵抗９で加熱し溶断させているが、温度検知線４がＧＮＤに接続されたままだとショート電流がＧＮＤ側へと分流してしまって発熱抵抗９の過熱が十分ではなくなってしまうのでトランジスタ８でもって切り離している。そして、交流電源６のＮ点側が高い電圧となる負サイクル側においてはトランジスタ８がオンになって温度検知線４をＧＮＤに接続している。温度検知線４がＧＮＤに接続されると、電源回路部１１から温度検出部１２、温度検知線４、ＧＮＤへと電流が流れ、温度検出部１２の抵抗１３と温度検知線４の抵抗値による分圧で温度信号電圧Ｖａが発生する。温度信号電圧Ｖａは温度検知線４の抵抗値変化によって変化し、温度検知線４の抵抗値はヒータ線２の温度によって変化している。この温度信号電圧Ｖａを制御部１４に入力し、制御部１４はヒータ線２が所定の温度になるように電力制御素子１５をコントロールしている。それから、温度信号線駆動部７のトランジスタ８がオンする故障が発生すると、ヒータ線２が異常過熱し可溶体３が溶けヒータ線２と温度検知線４が接触した時に流れるショート電流がＧＮＤ側へと分流してしまって発熱抵抗９の過熱が十分ではなくなってしまうのでトランジスタ８の状態を監視部１６で確認して、オフであるべきトランジスタ８がオンとなっている信号が制御部１４に入力されると制御部１４は異常と判断して電力制御素子１５をオフしヒータ線２への通電を停止するなどの措置をとっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４７１０５１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来の構成では、温度検知線４はヒータ線２の異常加熱で可溶体３が溶けヒータ線２と温度検知線４が接触した場合、発熱抵抗９を加熱するショート電流の通り道となる。例えば、発熱体１の中間点ａ点でヒータ線２と温度検知線４が接触した場合の電流経路をみると、交流電源６のＰ点側が高い電圧となる正サイクル時は、Ｐ点から
温度ヒューズ１０、ヒータ線２、接触個所ａ点、温度検知線４および温度検知線４からダイオード１７、発熱抵抗９、ダイオード１８、交流電源６のＮ点へと流れる経路（経路（１））となる。
【０００６】
温度検知線４の抵抗値はショート電流値の決定に大きく影響し、発熱抵抗９の発熱量を確保するために温度検知線４の抵抗値は３００Ω程度に設定されるので、温度検知線４の温度が制御温度範囲の２０℃〜８０℃においては２００Ω前後の低い抵抗値となる。
【０００７】
また、温度検知線４は金属線であるので温度係数が小さく制御温度範囲の２０℃〜８０℃における抵抗値変化は数十Ωである。そのため温度信号電圧Ｖａの変化を大きくとるように電源回路部１１の電圧を高くする必要がある。
【０００８】
ここで仮に電源回路部１１の電圧を１２Ｖ、温度検出部１２の抵抗１３を５００Ω、温度検知線４の抵抗を２００Ωと仮定して電流値を計算してみると１７ｍＡ（１２÷（５００＋２００）＝０．０１７Ａ）の電流が流れることになる。
【０００９】
面状採暖具は一般に長尺の発熱体１が設置された広範囲の敷物の一角に出来る限り小型で薄型で水などが入らないように密閉構造のコントローラのケースを設け、その中に電源回路部１１などの制御部品を収納するのが一般的であり、制御部品の小型化や発熱の低減が重要であり、１７ｍＡの僅かな電流の削減も重点課題である。
【００１０】
この１７ｍＡは温度信号線駆動部７のトランジスタ８がオンしている状態の交流電源６のＮ点側が高い電圧となる負サイクル側の半サイクル期間流れることになる。この半サイクル期間の電流を電源回路部１１に設けている平滑や瞬時電流を補うコンデンサでまかなうのは不可能であるため、電流容量の大きい電源回路部１１が必要であり、部品の大型化およびコストアップにつながる。
【００１１】
また、面状採暖具に面積切換機能をつける場合は温度検知線４や温度検出部１２が複数必要となり、そこに流れる電流も複数倍となり、さらに大きな電流容量の電源回路部１１が必要となってくる。また、温度信号線駆動部７のトランジスタ８の異常を検知する監視部１６も複数必要で部品増加や制御部へ入力する信号ラインの数も増えるため、ポート数の多いマイコン使用することが必要となり、コントローラの小型化とコストダウンの観点から未だ改良の余地があった。
【００１２】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、電源回路部の電流容量の低減および制御部へ入力する信号ラインの数を削減し、小型かつ低コストのコントローラを備えた面状採暖具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】
【００１３】
前記従来の課題を解決するために、本発明の面状採暖具は、交流電源と、面状採暖具本体に配設し、ヒータ線と可溶体と温度検知線とを一体に設けた発熱体と、温度検知線の抵抗値変化を検出して温度信号電圧に変換する温度検出部と、温度検出部の温度信号電圧を処理してヒータ線の通電をオン、オフする電力制御素子を駆動する制御部と、少なくとも温度検出部と制御部へ制御電源を供給する電源回路部と、ヒータ線の異常加熱時に前記可溶体の溶融によりヒータ線と温度検知線がショートすることで流れる電流で発熱する発熱抵抗と、発熱抵抗の加熱によって溶断してヒータ線の通電を停止する温度ヒューズと、交流電源の一方の半サイクルの期間は温度信号電圧が得られるように温度検知線を導通状態とし、他方の半サイクルの期間は温度検知線を非導通状態とする温度信号線駆動部と、温度検出部に温度検出用の電流を流す温度検出用電流駆動部とを含み、温度検出用電流駆動部は、温度検知線の導通状態である期間の一部の期間だけ温度検出部に電流を流すことを
特徴とするものである。
【００１４】
これにより、交流電源の半サイクルのさらに短い期間で温度信号電圧が得られることとなり、温度検出部に流す平均電流を少なくすることが可能となり、温度検出部に流す電流が電源回路部内のコンデンサにチャージした電荷で補えるため電源回路部の電流容量を小さくすることができ、小型かつ低コストのコントローラを備えた面状採暖具を提供することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の面状採暖具は、電源回路部の電流容量を小さくすることができ、小型かつ低コストのコントローラを備えた面状採暖具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態１における面状採暖具の制御系の構成を示す回路図
【図２】本発明の実施の形態１における発熱体の構成を示す模式図
【図３】本発明の実施の形態１における面状採暖具のタイミングチャート
【図４】本発明の実施の形態２における面状採暖具の構成図
【図５】本発明の実施の形態２における面状採暖具のタイミングチャート
【図６】従来の面状採暖具の構成図
【図７】従来の発熱体の構成を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
第１の発明は、交流電源と、面状採暖具本体に配設し、ヒータ線と可溶体と温度検知線とを一体に設けた発熱体と、前記温度検知線の抵抗値変化を検出して温度信号電圧に変換する温度検出部と、前記温度検出部の前記温度信号電圧を処理して前記ヒータ線の通電をオン、オフする電力制御素子を駆動する制御部と、少なくとも前記温度検出部と前記制御部へ制御電源を供給する電源回路部と、前記ヒータ線の異常加熱時に前記可溶体の溶融により前記ヒータ線と前記温度検知線がショートすることで流れる電流で発熱する発熱抵抗と、前記発熱抵抗の加熱によって溶断して前記ヒータ線の通電を停止する温度ヒューズと、前記交流電源の一方の半サイクルの期間は前記温度信号電圧が得られるように前記温度検知線を導通状態とし、他方の半サイクルの期間は前記温度検知線を非導通状態とする温度信号線駆動部と、前記温度検出部に温度検出用の電流を流す温度検出用電流駆動部とを含み、前記温度検出用電流駆動部は、前記温度検知線の導通状態である期間の一部の期間だけ前記温度検出部に電流を流すことを特徴とする面状採暖具である。
【００１８】
これにより、交流電源の半サイクルのさらに短い期間で温度信号電圧が得られることとなり、温度検出部に流す平均電流を少なくすることが可能となり、温度検出部に流す電流が電源回路部内のコンデンサにチャージした電荷で補えるため電源回路部の電流容量を小さくすることができ、小型かつ低コストのコントローラを備えた面状採暖具を提供することができる。
【００１９】
第２の発明は、特に、第１の発明において、前記温度検出部の温度信号電圧を前記制御部の制御電源にプルアップし、前記温度信号線駆動部が前記温度検知線を非導通状態としている期間において、前記制御部は前記温度信号電圧を監視し、前記温度信号線駆動部の異常を検知することを特徴とするものである。
【００２０】
これにより、温度信号線駆動部のショート故障の検出が可能となり、専用の検出回路を必要としないため部品の削減や前記制御部へ入力する信号ラインの数を削減することができ、より小型かつ低コストのコントローラを備えた面状採暖具を提供することができる。
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２２】
（実施の形態１）
図１は実施の形態１における面状採暖具の制御系の構成を示す回路図であり、図２は発熱体の構成を示す模式図であり、図３は面状採暖具の交流電源に対するタイミングチャートである。
【００２３】
本実施の形態における図示しない面状採暖具は、複数のシートを積層して形成し発熱体を内蔵した平板状の面状採暖具本体と、面状採暖具本体の一端に設置したコントローラと、コントローラに交流電源を供給する電源コードで構成されている。
【００２４】
図１に示す交流電源２０は電源コードにより得ている。面状採暖具本体内には線状の発熱体２１が略全面に亘って蛇行して配設されている。
【００２５】
発熱体２１は図２に示すように、中心のガラス繊維２１ａの周囲に温度を検知する温度検知線２２を螺旋状に巻回し、その外周にナイロン樹脂で絶縁体でもある可溶体２３を形成し、可溶体２３の外周にヒータ線２４を螺旋状に巻回し、その外周にＰＶＣの絶縁層２１ｂが形成されている。
【００２６】
温度検知線２２はヒータ線２４の温度が上がるにつれて温度が上がり温度検知線２２自身の抵抗値が上がる。逆にヒータ線２４の温度が下がると温度検知線２２自身の抵抗値は下がる。この温度検知線２２の抵抗値変化を温度検出部２５で電圧の変化に変換し検出することで発熱体２１の温度を所定の温度に制御する。
【００２７】
温度検出部２５は抵抗２６と温度検知線２２とで制御電源の電圧を分圧して得られる電圧を温度信号電圧Ｖａとして出力する。温度信号電圧Ｖａは温度検知線２２の抵抗値が大きくなるのに従って高くなるように変化を示す。この温度信号電圧Ｖａを制御部２７に入力する。
【００２８】
制御部２７は温度信号電圧Ｖａ値を認識して、発熱体２１の温度が設定した所定の温度に達していないと判断している時は電力制御素子２８のリレーコイル部２９を駆動してリレー接点部３０をオンにする。リレー接点部３０のオンによりヒータ線２４に交流電源２０が供給される。
【００２９】
発熱体２１の温度が設定した所定の温度、すなわち温度信号電圧Ｖａが設定した所定の電圧に達したと判断した時は、制御部２７は電力制御素子２８のリレーコイル部２９の駆動を止めリレー接点部３０をオフにする。
【００３０】
温度信号電圧Ｖａを得るための制御電源は電源回路部３１で発生する。電源回路部３１は温度検出部２５と制御部２７へそれぞれ異なる制御電源の電圧を供給する。異なる制御電源の電圧としているのは、温度検出部２５へは温度検知線２２の小さな抵抗値変化を大きな変化の温度信号電圧Ｖａとして取り出すために高い制御電源の電圧（例えば１２Ｖ）を供給し、マイコン等を含む制御部２７へは許容動作電圧である制御電源の電圧（例えば５Ｖ）を供給するためである。そして電源回路部３１には制御電源の電圧の平滑や瞬時電流を供給するためにコンデンサ３２、３３を内蔵する。
【００３１】
次に、温度検知線２２の両端にはダイオード３４を並列接続し、ダイオード３４のカソードと接続している一端を温度検出部２５へ接続し、さらに同じ一端には発熱抵抗３５を接続する。発熱抵抗３５は温度ヒューズ３６と熱的に結合状態にありヒータ線２４の異常
加熱時に発熱して温度ヒューズ３６を溶断する。
【００３２】
そして温度検知線２２の他端には温度信号線駆動部３７を接続する。温度信号線駆動部３７は、交流電源２０のＰ点側が高い電圧となる正サイクル期間にダイオード３８および抵抗３９から流れる電流でトランジスタ４０がオンとなる。トランジスタ４０がオンすると電源回路部３１から抵抗４１を通して流れる電流が全てトランジスタ４０のコレクタに流れるのでトランジスタ４２はオフとなって温度検知線２２の一端はオープン状態となる。
【００３３】
トランジスタ４２で交流電源２０のＰ点側が高い電圧となる正サイクル期間において温度検知線２２の一端をオープン状態とするのは、ヒータ線２４の異常加熱時にヒータ線２４から温度検知線２２に流れるショート電流を全て発熱抵抗３５に流すためである。
【００３４】
例えば、電力制御素子２８のリレー接点部３０が溶着故障を起こしヒータ線２４が連続通電状態になると、発熱体２１の温度が異常に高くなる。特に座布団などで保温された部分があるといち早く温度が上昇する。そうして発熱体２１の温度が約１７０℃前後に達すると可溶体２３は溶融して、ヒータ線２４と温度検知線２２がショートしてショート電流が流れる。
【００３５】
仮に発熱抵抗３５の発熱量が小さくなる発熱体２１の全長の中央部であるｓ１点でショートが発生すると、ｓ１点に流れるショート電流は、温度信号線駆動部３７のトランジスタ４２がオフ状態となっているので、Ｐ点から温度ヒューズ３６、ヒータ線２４、ショート個所ｓ１点、温度検知線２２および温度検知線２２からダイオード３４、発熱抵抗３５、ダイオード４３、交流電源２０のＮ点へと流れる経路（経路ｓａ）だけで流れ、ｓ１点に流れるショート電流の全てが発熱抵抗３５を流れることになり、発熱抵抗３５の発熱量を十分に確保することができる。
【００３６】
また、ｓ１点に流れるショート電流は、交流電源２０のＮ点側の電圧が高くなる負サイクル期間においても流れ、その経路は、Ｎ点からリレー接点部３０、ヒータ線２４、ショート個所ｓ１点、温度検知線２２および温度検知線２２からダイオード３４、発熱抵抗３５、ダイオード４４、温度ヒューズ３６、交流電源２０のＰ点へと流れる経路となる。この正サイクルまたは負サイクルでｓ１点に流れる全てのショート電流によって発熱抵抗３５は発熱して温度ヒューズ３６を十分に加熱でき、温度ヒューズ３６を溶断させヒータ線２４の通電を停止する。
【００３７】
また、温度信号線駆動部３７は、交流電源２０のＮ点側が高い電圧となる負サイクル期間においては、ダイオード３８が逆方向となってトランジスタ４０へのベース電流は流れずトランジスタ４０はオフなので抵抗４１を流れる電流はトランジスタ４２のベースに流れてトランジスタ４２がオンする。トランジスタ４２がオンすると温度検知線２２の一端が制御部２７のＧＮＤに接続される。
【００３８】
この交流電源２０のＮ点側が高い電圧となる負サイクル期間内において、温度信号電圧Ｖａを検出するが、温度信号電圧Ｖａを検出する期間をさらに温度検出用電流駆動部４５によって制限している。温度検出用電流駆動部４５は、交流電源２０のＮ点側が高い電圧となる負サイクル期間のさらに短い期間だけ制御部２７からの信号で動作する。制御部２７からのＬｏ信号によって抵抗４６を通して流れる電流でトランジスタ４７がオンとなり、温度検出部２５に電源回路部３１の制御電源の電圧（１２Ｖ）による電流を流すように構成している。
【００３９】
さらには、交流電源２０のＮ点側が高い電圧となる負サイクル期間の回路電流を阻止す
るために、ダイオード４８とダイオード４９を電源回路部３１のＧＮＤ側、ＨＯＴ側にそれぞれ接続している。
【００４０】
以上のように構成された面状採暖具について、以下その動作、作用を説明する。
【００４１】
まず、温度検知線２２の抵抗値は、ヒータ線２４が異常加熱した時に可溶体２３が溶融してヒータ線２４と温度検知線２２とがショートして流れるショート電流で、熱的結合状態の温度ヒューズ３６を溶断させるに至る発熱抵抗３５の発熱量を得ることが必要であることから温度検知線２２の抵抗値が決まってくる。
【００４２】
発熱抵抗３５は温度ヒューズ３６に対して絶縁性と熱的結合が必要なので絶縁物を充填した一体構成としており、発熱抵抗３５の抵抗値は１５０Ω前後であり５Ｗ程の消費電力がかかれば温度ヒューズ３６を溶断することが可能な発熱量を発生するようになっている。
【００４３】
そして温度検知線２２の抵抗値は可溶体２３が溶融する時の温度である１７０℃前後、及び、発熱抵抗３５の消費電力が５Ｗ程は確保できる抵抗値に設定する必要があり、その抵抗値は１７０℃前後において３００Ω前後となる。
【００４４】
また、温度検知線２２は金属線を使用することから温度によって変化する抵抗の変化量が少ない。一般的には温度係数は正の係数で０．４５［％／℃］程度であり、例えば１７０℃における抵抗値を３００Ωに設定すると、温度制御として使用する２０℃〜８０℃でみると１７９Ω〜２１３Ωで、その変化量は３４Ωである。この僅かな変化量を検出する必要があるので温度検知線２２と直列接続する温度検出部２５の制御電源は温度信号電圧Ｖａを入力する制御部２７の制御電源より高い電圧としている。
【００４５】
温度検出部２５側の制御電源の電圧を高くすることで温度信号電圧Ｖａの電圧変化を大きくすることが出来るが、温度信号電圧Ｖａの上限はマイコン等を含む制御部２７の許容動作電圧である制御電源の電圧（５Ｖ）以下に設定するのが一般的である。そのため温度検出部２５の抵抗２６は温度信号電圧Ｖａが制御部２７の制御電源の電圧（５Ｖ）以下になるように、例えば約５００Ω以上に設定する。
【００４６】
仮に抵抗２６を５００Ω、温度検知線２２の抵抗が１７０℃で３００Ω、温度検出部２５へ供給する制御電源の電圧が１２Ｖとして温度信号電圧Ｖａを単純に抵抗の分圧から算出すると４．５Ｖで、制御部２７の制御電源である電圧（５Ｖ）以下にすることができる。
【００４７】
そして温度検知線２２の他端は温度信号線駆動部３７で交流電源２０のＮ点側が高い電圧となる負サイクル期間は制御部２７のＧＮＤに接続する。また温度検出部２５は温度検出用電流駆動部４５で同じく交流電源２０のＮ点側が高い電圧となる負サイクル期間のさらに短い期間だけ電源回路部３１の制御電源（１２Ｖ）に接続している。
【００４８】
図３は交流電源２０に対する各機能および信号のタイミングを示すタイミングチャートである。図３に示すように温度信号線駆動部３７のトランジスタ４２は、交流電源２０の正サイクル期間にはオフとなり、交流電源２０の負サイクル期間はオンとなる。
【００４９】
そして温度検出用電流駆動部４５のトランジスタ４７は交流電源２０の負サイクル期間のさらに短いｔ１期間だけ制御部２７からの信号でオンとなって、温度検出用電流駆動部４５は温度検出部２５へ電源回路部３１の制御電源の電圧（１２Ｖ）からの電流を供給する。このｔ１期間において温度検知線２２の抵抗値と温度検出部２５の抵抗２６とで分圧
したパルス状になった電圧を温度信号電圧Ｖａとして制御部２７へ入力して、制御部２７がｔ１期間の温度信号電圧Ｖａを処理しヒータ線２４の温度を制御する。
【００５０】
このようにｔ１期間において電源回路部３１の制御電源の電圧（１２Ｖ）からの電流が温度検出部２５へと流れることになるが、その電流値のピーク値は例えば温度検知線２２の２０℃における抵抗値を１７９Ω、温度検出部２５の抵抗２６を５００Ω、温度検出部２５へ供給する制御電源の電圧を１２Ｖとして求めて見ると１７．７ｍＡである。
【００５１】
仮にｔ１期間を交流電源２０の１サイクル期間の５％に設定するとその平均電流は０．８８５ｍＡと少なくなって、電源回路部３１に設けた制御電源の電圧の平滑や瞬時電流を供給するためのコンデンサ３２で温度検出部２５へ流す電流を補うことができる。
【００５２】
以上のように、本実施の形態における面状採暖具は、交流電源２０のＮ点側が高い電圧となる負サイクル期間において温度信号電圧Ｖａが得られるように温度検知線２２の一端を導通し、交流電源２０のＰ点側が高い電圧となる正サイクル期間は温度検知線２２の一端を非導通となる温度信号線駆動部３７を備え、温度信号線駆動部３７が温度信号電圧Ｖａを得られるように温度検知線２２の一端を接続するために導通している交流電源２０のＮ点側が高い電圧となる負サイクル期間内の一部の期間だけ温度検出部２５に電流を流す温度検出用電流駆動部４５を駆動する構成としたものである。このような構成を採用することにより、交流電源２０のＰ点側が高い電圧となる正サイクル期間は、ヒータ線２４の異常加熱で可溶体２３の溶融によりヒータ線２４と温度検知線２２がショートすることで流れる全てのショート電流を発熱抵抗３５に流すことができるため、低温時や低交流電圧下においても発熱抵抗３５の発熱量を十分に確保でき安定した動作の安全手段とすることが出来る。
【００５３】
また、交流電源２０のＮ点側が高い電圧となる負サイクル期間のさらにある期間だけ温度検出用電流駆動部４５で温度検出部２５に電流を流すことで、温度検出部２５に流す平均電流が少なくなって電源回路部３１の平滑や瞬時電流を供給するためのコンデンサにチャージした電荷で補え、電源回路部３１の電流容量を小さくでき使用する部品の小型化や安価な部品を使用することができる。
【００５４】
（実施の形態２）
図４は実施の形態１における面状採暖具の制御系の構成を示す回路図であり、図５は面状採暖具の交流電源に対するタイミングチャートである。
【００５５】
本実施の形態が実施の形態１と異なる点は、図４に示すように、温度検出部２５の温度信号電圧Ｖａをプルアップ部５０の抵抗５１で制御部２７の制御電源に接続してプルアップする構成としている点である。
【００５６】
以上のように構成された面状採暖具について、以下その動作、作用を説明する。
【００５７】
まず、プルアップ部５０の抵抗５１は、温度検知線２２の１７０℃前後において３００Ω前後となる抵抗値に対して大きな抵抗値、例えば１００ｋΩ程に設定することで温度信号電圧Ｖａに問題となる影響を与えないようにすることができる。
【００５８】
温度信号電圧Ｖａはプルアップ部５０によって温度検出用電流駆動部４５のトランジスタ４７がオンの時を除いて、交流電源２０に同期して制御部２７の制御電源の電圧（５Ｖ）となったり、ＧＮＤ側の電圧になったりと変化を示す。
【００５９】
この交流電源２０に対するタイミングを図５に示す。図５に示すように交流電源２０の
Ｐ点側が高い電圧となる正サイクル期間で温度信号線駆動部３７のトランジスタ４２がオフしている時は、プルアップ部５０の抵抗５１により制御部２７の制御電源である電圧（５Ｖ）側を示し、温度信号線駆動部３７のトランジスタ４２がオンをしている期間で、交流電源２０のＮ点側が高い電圧となる負サイクル期間の温度検出用電流駆動部４５のトランジスタ４７がオンとなっているｔ１期間を除いて、温度信号電圧Ｖａはプルアップ部５０の抵抗５１と温度検知線２２の抵抗との分圧で決まる電圧となるので温度検知線２２の抵抗値がプルアップ部５０の抵抗５１の抵抗値より非常に小さいためＧＮＤ側の電圧を示す。
【００６０】
尚、温度検出用電流駆動部４５のトランジスタ４７がオンとなっているｔ１期間では、温度検出部２５の抵抗２６と温度検知線２２の抵抗から決まる温度信号電圧Ｖａが制御部２７へ入力されてヒータ線２４の温度を制御している。
【００６１】
次に、温度信号線駆動部３７のトランジスタ４２が短絡故障を起こした時の検出について説明する。
【００６２】
トランジスタ４２が短絡故障を起こすと、ヒータ線２４の異常加熱で可溶体２３が溶融した時に、ヒータ線２４と温度検知線２２がショートすることで流れるショート電流が、温度検知線２２から短絡故障したトランジスタ４２を通して電源回路部３１のＧＮＤへ、そしてダイオード４８へと別経路で流れてしまって発熱抵抗３５へのショート電流が減ってしまい発熱量不足となって温度ヒューズ３６が溶断せずにヒータ線２４が通電し続ける不安全事象が発生する。この不安全事象を防止するために交流電源２０のＰ点側が高い電圧となる正サイクル期間の温度信号電圧Ｖａを制御部２７は監視している。
【００６３】
温度信号電圧Ｖａは、トランジスタ４２が正常であれば交流電源２０のＰ点側が高い電圧となる正サイクル期間では制御部２７の制御電源である電圧（５Ｖ）側となるＨｉ信号を示しているが、トランジスタ４２が短絡故障を起こすとプルアップ部５０の抵抗５１と温度検知線２２の抵抗との分圧で決まる電圧となるので温度検知線２２の抵抗値がプルアップ部５０の抵抗５１の抵抗値より非常に小さいためＧＮＤ側となるＬｏ信号を示すことになる。
【００６４】
温度信号電圧ＶａがＬｏ信号を示すと制御部２７はトランジスタ４２が短絡故障を起こしたと判断して電力制御素子２８のリレーコイル部２９の駆動を止めヒータ線２４の通電を停止させる。または、制御部２７からの信号で温度ヒューズ３６を溶断する別回路（図示せず）で温度ヒューズ３６を溶断させても良い。
【００６５】
以上のように、本実施の形態においては、温度信号電圧Ｖａをプルアップ部５０で制御部２７の制御電源に接続してプルアップし、温度信号電圧Ｖａを監視することにより、温度検知線２２の温度を検出するのと同じ信号ラインでトランジスタ４２の短絡故障をも検出できることとなり、トランジスタ４２の短絡検出用として専用の回路が不要となって部品点数の削減や制御部２７へ入力する信号ラインの数を削減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
以上のように、本発明にかかる面状採暖具は、電源回路部の電流容量の削減により部品の小型化が可能となるので、ヒータを使用した他の加熱機器等の用途にも適用できる。
【符号の説明】
【００６７】
２０  交流電源
２１  発熱体
２２  温度検知線
２３  可溶体
２４  ヒータ線
２５  温度検出部
２７  制御部
２８  電力制御素子
３１  電源回路部
３５  発熱抵抗
３６  温度ヒューズ
３７  温度信号線駆動部
４５  温度検出用電流駆動部
Ｖａ  温度信号電圧
【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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