JP2006040550A - Electric floor heating system - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、線ヒータが内蔵された複数の床暖房パネルを使用して床暖房を行う電気式床暖房システムに関する。 The present invention relates to an electric floor heating system that performs floor heating using a plurality of floor heating panels with built-in wire heaters.
この種の電気式床暖房システムとしては、例えば、図8に示すようなものがある。この電気式床暖房システム50は、同図に示すように、床暖房エリアAに敷設される、線ヒータが内蔵された複数の床暖房パネル51と、床暖房パネル51に内蔵された線ヒータへの通電をON/OFF制御するコントローラ52とを備えており、コントローラ52の電源入力端子52bは、ブレーカー54を介して、交流電源55に接続されていると共に、コントローラ52の制御出力端子52aには、各床暖房パネル51の線ヒータが接続された端末通電回路53が接続されている。
An example of this type of electric floor heating system is shown in FIG. As shown in the figure, the electric
前記床暖房パネル51に内蔵される線ヒータは、各床暖房パネル51の線ヒータが接続されている端末通電回路53の電流値が、ブレーカー54の遮断電流を下回るように、その消費電力が設定されており、通電時は、全ての各床暖房パネル51の線ヒータに通電されるようになっている。
The power consumption of the line heater built in the
ところで、全ての床暖房パネル51の線ヒータに同時に通電される、上述した電気式床暖房システム50では、各床暖房パネル51に内蔵されている線ヒータの消費電力は、床暖房パネル51の敷設枚数とブレーカー54の遮断電流とによって決定される消費電力以上に設定することができないので、例えば、遮断電流が十分に大きいブレーカーを設置することができない場合は、各床暖房パネル51に内蔵されている線ヒータの消費電力、即ち、加熱能力が必然的に小さくなり、床暖房を開始した時点から、床面温度が所定温度まで昇温するのに時間がかかるといった問題がある。
By the way, in the electric
そこで、この発明の課題は、遮断電流が十分に大きいブレーカーを設置することができない場合であっても、床暖房を開始した時点から短時間で、床面温度を所定温度まで昇温させることができる電気式床暖房システムを提供することにある。 Thus, the problem of the present invention is to raise the floor surface temperature to a predetermined temperature in a short time from the start of floor heating even when a breaker having a sufficiently large breaking current cannot be installed. It is to provide an electric floor heating system that can.
上記の課題を解決するため、請求項1にかかる発明は、床暖房エリアに敷設される、線ヒータが内蔵された複数の床暖房パネルと、前記床暖房パネルの前記線ヒータへの通電をON/OFF制御するコントローラとを備えた電気式床暖房システムにおいて、前記コントローラを介してブレーカーに接続される、前記床暖房パネルの前記線ヒータが接続された端末通電回路を複数に分割し、前記コントローラが、複数の前記端末通電回路に対して同時に通電しないように、各端末通電回路に対する通電タイミングをずらすようにしたことを特徴とする電気式床暖房システムを提供するものである。
In order to solve the above-described problems, the invention according to
また、請求項2にかかる発明は、請求項1にかかる発明の電気式床暖房システムにおいて、前記コントローラが、所定の制御周期に対して設定された通電時間に基づいて、前記端末通電回路に断続的に通電するようにしたのである。 According to a second aspect of the present invention, in the electric floor heating system according to the first aspect of the present invention, the controller is intermittently connected to the terminal energization circuit based on an energization time set for a predetermined control cycle. The power was turned on.
また、請求項3にかかる発明は、請求項2にかかる発明の電気式床暖房システムにおいて、前記通電時間を、運転開始時点から所定時間が経過するまでの間に適用される初期通電時間と、運転開始時点から所定時間が経過した後に適用される定常通電時間とによって構成したのである。
The invention according to
以上のように、請求項1にかかる発明の電気式床暖房システムでは、床暖房パネルの線ヒータが接続された端末通電回路を複数に分割し、コントローラが、複数の端末通電回路に対して同時に通電しないように、各端末通電回路に対する通電タイミングをずらすようにしたので、それぞれの端末通電回路の許容電流値を、ブレーカーの遮断電流値付近まで高くすることが可能になる。 As described above, in the electric floor heating system according to the first aspect of the present invention, the terminal energization circuit to which the line heater of the floor heating panel is connected is divided into a plurality, and the controller simultaneously applies to the plurality of terminal energization circuits. Since the energization timing for each terminal energization circuit is shifted so as not to energize, the allowable current value of each terminal energization circuit can be increased to the vicinity of the breaking current value of the breaker.
これによって、それぞれの端末通電回路に接続されている線ヒータの消費電力、即ち、加熱能力を、全ての床暖房パネルの線ヒータに同時に通電するようになっている電気式床暖房システムに比べて、高くすることができるので、遮断電流が十分に大きいブレーカーを設置することができない場合であっても、床暖房を開始した時点から短時間で、床面温度を所定温度まで昇温させることができる。 As a result, the power consumption of the line heaters connected to the respective terminal energization circuits, that is, the heating capacity, is compared to the electric floor heating system in which the line heaters of all floor heating panels are energized simultaneously. Therefore, even if it is not possible to install a breaker with a sufficiently large breaking current, the floor surface temperature can be raised to a predetermined temperature in a short time from the start of floor heating. it can.
また、請求項2にかかる発明の電気式床暖房システムでは、設定された使用温度や床暖房パネルの面積に応じた通電時間を適宜選択することにより、不要な通電を行う必要がなく、消費電力の削減を図ることができる。また、コントローラに端末通電回路への通電をON/OFFするリレーが搭載されている場合は、リレー接点の開閉回数が抑制されるので、リレーの寿命が長くなるという効果も得られる。
In the electric floor heating system of the invention according to
また、請求項3にかかる発明の電気式床暖房システムでは、初期通電時間と定常通電時間とをそれぞれ個別に設定することができるので、それぞれの時間を適正な値に設定しておくことによって、暖房運転を開始した後、短時間で床暖房パネルの表面温度を使用温度まで昇温させることができると共に、床暖房パネルの表面温度が使用温度まで昇温した後は、その使用温度に安定して保持することができる。
Moreover, in the electric floor heating system of the invention according to
以下、実施の形態について図面を参照して説明する。図1に示すように、この電気式床暖房システム1は、床暖房エリアAに敷設される、線ヒータが内蔵された複数の床暖房パネル11と、各床暖房パネル11に内蔵された線ヒータへの通電をON/OFF制御するコントローラ20とを備えており、コントローラ20の電源入力端子21は、ブレーカー30を介して、交流電源40に接続されている。
Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, this electric
前記コントローラ20を介してブレーカー30に接続される端末通電回路は、床暖房エリアAの半分の領域に敷設される床暖房パネル11の線ヒータが接続された端末通電回路10aと、床暖房エリアAの残り半分の領域に敷設される床暖房パネル11の線ヒータが接続された端末通電回路10bとに分割されており、端末通電回路10a、10bは、コントローラ20の制御出力端子22a、22bにそれぞれ接続されている。
The terminal energization circuit connected to the
前記コントローラ20は、図2に示すように、使用温度を設定する温度設定ボタン23と、端末通電回路10a、10bへの通電をON/OFFするリレー24a、24bと、表1に示すように、使用温度毎に設定された、端末通電回路10a、10bへの通電時間を記憶するROM25と、制御周期(例えば、6分)や端末通電回路10a、10bへの通電時間を計測するタイマ26と、温度設定ボタン23によって設定された使用温度に応じて、ROM25から端末通電回路10a、10bへの通電時間を読み出し、これに基づいて、リレー24a、24bの動作を制御するCPU27とを備えている。
As shown in FIG. 2, the
前記ROM25に記憶されている端末通電回路10a、10bへの通電時間は、予め、定められている制御周期(例えば、6分)に対する通電時間として設定されており、図3に示すように、端末通電回路10a、10bへの通電時間(ON時間)が短くなると、逆に、非通電時間(OFF時間)は長くなるようになっている。
The energization time to the
また、ROM25に記憶されている端末通電回路10a、10bへの通電時間は、表1に示すように、運転開始から30分が経過するまでの間に適用される初期通電時間と、30分経過後に適用される定常通電時間とから構成されており、初期通電時間は、図4(a)に示すように、使用温度に拘わらず、180秒であるが、定常通電時間は、同図(b)に示すように、使用温度に応じて、180秒から90秒まで変化するようになっている。従って、この電気式床暖房システム1では、運転開始直後の30分間の通電時間(初期通電時間)が、30分経過後の通電時間(定常通電時間)よりも短くなることはない。
Further, as shown in Table 1, the energization time to the
また、CPU27は、図5(a)、(b)に示すように、端末通電回路10aへの通電開始時点よりも、制御周期の1/2(180秒)だけ遅らせた時点から、端末通電回路10bへの通電を開始するようになっており、端末通電回路10a及び端末通電回路10bの双方に同時に通電されないようになっている。なお、同図(a)は、運転開始直後の30分間の状態、同図(b)は30分経過後の状態を示している。
Further, as shown in FIGS. 5A and 5B, the
以上のように構成された電気式床暖房システム1では、床暖房パネル11の線ヒータに電力を供給する端末通電回路を、2つの端末通電回路10a、10bに分割し、コントローラ20が、双方の端末通電回路10a、10bに対して同時に通電しないように、各端末通電回路10a、10bに対する通電タイミングをずらすようにしたので、それぞれの端末通電回路10a、10bの許容電流値を、ブレーカー30の遮断電流値付近まで高くすることが可能になる。従って、この電気式床暖房システム1では、全ての床暖房パネルの線ヒータに同時に通電するようになっている電気式床暖房システムに比べて、それぞれの端末通電回路10a、10bに接続されている線ヒータの消費電力、即ち、加熱能力を高くすることができるので、遮断電流が十分に大きいブレーカーを設置することができない場合であっても、床暖房を開始した時点から短時間で、床暖房フロアの床面温度を所定温度まで昇温させることができる。
In the electric
図6に示すグラフは、消費電力が34.5Wの線ヒータが内蔵された床暖房パネルを20枚敷設することによって床暖房フロアを形成し、全ての床暖房パネルの線ヒータが接続された1つの端末通電回路に100%通電(連続通電)することによって床暖房を行った場合と、消費電力が2倍の69Wの線ヒータが内蔵された床暖房パネルを20枚敷設することによって床暖房フロアを形成し、10枚の床暖房パネルの線ヒータがそれぞれ接続された2つの端末通電回路に同時に通電しないように、50%通電(交互通電)することによって床暖房を行った場合の床面温度の時間変化を示している。このグラフにおいて、T0が床暖房を開始した時点であり、T1は69W50%通電の場合における床面温度が30℃に到達した時点、T2は34.5W100%通電の場合における床面温度が30℃に到達した時点を示している。なお、50%通電の場合の制御周期は6分、初期通電時間及び定常通電時間はそれぞれ180秒である。 The graph shown in FIG. 6 shows that a floor heating floor is formed by laying 20 floor heating panels with built-in line heaters with power consumption of 34.5 W, and the line heaters of all floor heating panels are connected 1 When floor heating is performed by 100% energization (continuous energization) of two terminal energization circuits, and floor heating floors are installed by laying 20 floor heating panels with 69W of wire heaters with double power consumption. Floor temperature when floor heating is performed by energizing 50% (alternate energization) so that two terminal energization circuits respectively connected to the line heaters of 10 floor heating panels are not energized simultaneously The time change of is shown. In this graph, T0 is the time when floor heating is started, T1 is the time when the floor surface temperature reaches 30 ° C. when 69 W is 50% energized, and T2 is the floor surface temperature is 30 ° C. when 34.5 W is 100% energized. Indicates the point of time when In the case of 50% energization, the control cycle is 6 minutes, and the initial energization time and the steady energization time are 180 seconds.
このグラフから分かるように、69W50%通電の場合は、床暖房の開始後、約10分経過した時点で、床面温度が30℃に到達しているが、34.5W100%通電の場合は、床暖房の開始後、床面温度が30℃に到達するまでに、15分程度要しており、34.5W100%通電に比べて、69W50%通電のほうが5分程度早く30℃まで昇温させることができる。
As can be seen from this graph, in the case of 69
なお、上述した実施形態では、端末通電回路を2つに分割しているが、これに限定されるものではなく、端末通電回路を3以上に分割することも可能であり、その場合は、各端末通電回路の許容電流値をさらに高くすることができるので、さらに消費電力の大きい線ヒータを内蔵した床暖房パネルを使用することができる。 In the above-described embodiment, the terminal energization circuit is divided into two. However, the present invention is not limited to this, and the terminal energization circuit can be divided into three or more. Since the allowable current value of the terminal energization circuit can be further increased, a floor heating panel having a built-in line heater with higher power consumption can be used.
例えば、端末通電回路を3つに分割した場合は、制御周期を6分とすると、各端末通電回路への初期通電時間を120秒に設定し、図7に示すように、分割された3つの端末通電回路X、Y、Zに対して、同時に通電しないように、各端末通電回路X、Y、Zの通電タイミングを120秒づつずらすようにしておけばよい。 For example, when the terminal energization circuit is divided into three, assuming that the control cycle is 6 minutes, the initial energization time to each terminal energization circuit is set to 120 seconds, and as shown in FIG. The energization timing of each terminal energization circuit X, Y, Z may be shifted every 120 seconds so that the terminal energization circuits X, Y, Z are not energized simultaneously.
1 電気式床暖房システム
10a、10b 端末通電回路
11 床暖房パネル
20 コントローラ
21 電源入力端子
22a、22b 制御出力端子
23 温度設定ボタン
24a、24b リレー
25 ROM
26 タイマ
27 CPU
30 ブレーカー
40 交流電源
A 床暖房エリア
DESCRIPTION OF
26
30
Claims (3)
前記床暖房パネルの前記線ヒータへの通電をON/OFF制御するコントローラと
を備えた電気式床暖房システムにおいて、
前記コントローラを介してブレーカーに接続される、前記床暖房パネルの前記線ヒータが接続された端末通電回路を複数に分割し、
前記コントローラが、複数の前記端末通電回路に対して同時に通電しないように、各端末通電回路に対する通電タイミングをずらすようにしたことを特徴とする電気式床暖房システム。 A plurality of floor heating panels with built-in wire heaters laid in the floor heating area;
In an electric floor heating system comprising a controller for ON / OFF control of energization to the line heater of the floor heating panel,
The terminal energization circuit connected to the line heater of the floor heating panel connected to the breaker via the controller is divided into a plurality of parts,
The electric floor heating system characterized by shifting the energization timing with respect to each terminal energization circuit so that the controller may not energize a plurality of the terminal energization circuits simultaneously.
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
JP2009222350A (en) * | 2008-03-18 | 2009-10-01 | Yamatake Corp | Floor heating controller |
CN101979925A (en) * | 2009-12-24 | 2011-02-23 | 阿鲁系统株式会社 | Electric underfloor heating system and operation control method |
-
2004
- 2004-07-22 JP JP2004213983A patent/JP2006040550A/en active Pending
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