JP2007032972A - Floor heating control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はヒータ(抵抗発熱線条体)を有するヒータユニットを用いた床暖房制御方法に関するものである。 The present invention relates to a floor heating control method using a heater unit having a heater (resistance heating filament).
従来の床暖房システムでは、一つの部屋、室等の床暖房個所を複数の床暖房区域に分けて、床暖房区域にヒータ(抵抗発熱線条体)を有するヒータユニットを敷いて構成する場合、各ヒータユニットに設けられた床温センサの温度検出手段で検出された温度と温度設定手段で設定された制御目標温度とを温度制御手段(温度コントローラ)で比較して、各ヒータユニットへの通電量を制御して床暖房個所を設定された制御目標温度にまで温める床暖房制御方法が用いられている(特許文献1参照)。 In a conventional floor heating system, when a floor heating part such as a room or a room is divided into a plurality of floor heating areas and a heater unit having a heater (resistance heating filament) is laid in the floor heating area, The temperature detected by the temperature detection means of the bed temperature sensor provided in each heater unit and the control target temperature set by the temperature setting means are compared by the temperature control means (temperature controller), and each heater unit is energized. A floor heating control method for controlling the amount and heating the floor heating location to a set control target temperature is used (see Patent Document 1).
また、各ヒータユニットのヒータには、例えば、サーモスタットや温度ヒューズ等からなる温度過昇防止装置を接続すると共に、各ヒータユニットに人を検知する、例えば、ひずみゲージを用いた圧力センサからなる接触型の人検知センサを設け、人がヒータユニットの上に一定時間以上座り込む等して低温やけどを起こす恐れがある場合、人検知センサからの人検知情報に基づいて、ヒータへの通電(電流供給)を停止するようにした床暖房システムが提案されている(特許文献2参照)。 Further, the heater of each heater unit is connected to an overheat prevention device made of, for example, a thermostat or a thermal fuse, and detects a person in each heater unit, for example, a contact made of a pressure sensor using a strain gauge. If there is a risk of low-temperature burns due to a person sitting on the heater unit for a certain period of time, etc., energization of the heater (current supply based on the human detection information from the human detection sensor) ) Has been proposed (see Patent Document 2).
しかしながら、前者(特許文献1参照)の床暖房制御方法では、複数の床暖房区域に敷かれた床温が40℃乃至60℃のヒータユニットの上に、人が一定時間以上、例えば、3時間以上座り込む等していると、いわゆる低温やけどを起こす恐れがあり、障害を持つ人等の施設への床暖房制御方法の普及が妨げられる原因になっている。 However, in the former (refer to Patent Document 1) floor heating control method, a person is on a heater unit having a floor temperature of 40 ° C. to 60 ° C. laid in a plurality of floor heating zones for a certain time, for example, 3 hours. If you sit down, there is a risk of causing so-called low-temperature burns, which hinders the spread of floor heating control methods to facilities such as people with disabilities.
また、後者(特許文献2参照)の床暖房制御方法によると、各ヒータユニットに圧力センサからなる人検知センサが設けられているので、人がヒータユニットの上に一定時間以上座り込む等していると、そのような状態を人検知センサで検知する。従って、その人検知情報に基づいて、温度過昇防止装置が作動し、ヒータへの通電が停止するので、人が低温やけどを起こすのを防止することができる。 Moreover, according to the latter (refer patent document 2) floor heating control method, since each heater unit is provided with a human detection sensor including a pressure sensor, a person sits on the heater unit for a predetermined time or more. Such a state is detected by a human detection sensor. Therefore, the overheat prevention device operates based on the person detection information and the energization to the heater is stopped, so that it is possible to prevent a person from getting a low temperature burn.
しかしながら、圧力センサからなる人検知センサを利用した床暖房制御方法では、ヒータユニットの上で人が移動可能な又は少しの移動を繰り返している状態にあり、低温やけどを起こす恐れがない場合でも、低温やけどの恐れがある旨の検知信号を出力してヒータユニットへの通電を停止するようなことがあり、快適な暖房環境を損なう問題がある。 However, in the floor heating control method using a human detection sensor composed of a pressure sensor, even if there is no possibility of causing low-temperature burns in a state where a person can move on the heater unit or is repeatedly moving a little, There is a problem that the heater unit is turned off by outputting a detection signal indicating that there is a risk of low-temperature burns, which impairs a comfortable heating environment.
また、ヒータユニットに多数の圧力センサを設ける必要があるため、ヒータユニットのコストが高くなるほか、人検知センサを設けるのに手数がかかり、床暖房システムの施工が面倒になるという問題がある。 In addition, since it is necessary to provide a large number of pressure sensors in the heater unit, there is a problem that the cost of the heater unit is increased, and it takes time to provide the human detection sensor, and the construction of the floor heating system becomes troublesome.
更に、低温やけどを防止するために、人検知センサからの人検知情報に基づいて、ヒータユニットへの通電を停止すると、床暖房個所全体の温度が制御目標温度よりも低くなって、元の制御目標温度に戻すのに時間を要する。このため、床暖房システムのみにて部屋の快適性を維持しようとする場合には床暖房個所の広い範囲にわたって快適な暖房環境を常時維持することが容易でないという問題がある。 Furthermore, in order to prevent low temperature burns, if the heater unit is de-energized based on the human detection information from the human detection sensor, the temperature of the entire floor heating location will be lower than the control target temperature, and the original control It takes time to return to the target temperature. For this reason, when it is going to maintain the comfort of a room only with a floor heating system, there exists a problem that it is not easy to always maintain a comfortable heating environment over a wide range of floor heating places.
本発明は上記の課題を解決し、床暖房個所の広い範囲にわたって人が低温やけどを起こすのを精度よく確実に防止することができ、且つ、床暖房システムの施工が簡単で、床暖房個所の広い範囲にわたって快適な暖房環境を常時維持することができる床暖房制御方法を提供することを目的とするものである。 The present invention solves the above-described problems, can accurately and reliably prevent humans from causing low-temperature burns over a wide range of floor heating locations, and the construction of the floor heating system is simple, An object of the present invention is to provide a floor heating control method capable of constantly maintaining a comfortable heating environment over a wide range.
上記目的を達成するために、本発明の請求項1に記載された発明は、一つの床暖房個所を複数の床暖房区域に分けて、各床暖房区域にヒータユニットを敷いて床暖房システムを構成し、各ヒータユニットへの通電量を制御して床暖房個所を設定された制御目標温度にまで温める床暖房制御方法において、前記床暖房区域内におけるヒータユニットの上方に非接触型の人検知センサを配備し、人検知センサからの人検知情報に基づいて、人が低温やけどを起こす恐れがあると判断した床暖房区域のヒータユニットの通電量を減少させ、その減少に応じて人が低温やけどを起こす恐れがないと判断した床暖房区域のヒータユニットの通電量を増加するように制御することを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, a floor heating system is provided by dividing one floor heating area into a plurality of floor heating areas and laying a heater unit in each floor heating area. In the floor heating control method configured to control the energization amount to each heater unit and warm the floor heating location to the set control target temperature, non-contact type human detection above the heater unit in the floor heating area A sensor is installed, and based on the human detection information from the human detection sensor, the energization amount of the heater unit in the floor heating area that is determined to cause a low-temperature burn is reduced. Control is performed so as to increase the energization amount of the heater unit in the floor heating area that is determined not to cause burns.
本発明の請求項2に記載された床暖房制御方法は、請求項1記載の床暖房制御方法において、通常時はヒータユニットの通電を設定時間毎に順次切替えながら行ない、前記人検知センサからの人検知情報に基づいて、人が低温やけどを起こす恐れがあると判断した床暖房区域のヒータユニットの通電時間を減少させ、その通電時間の減少割合に応じて低温やけどを起こす恐れがないと判断した床暖房区域のヒータユニットへの通電時間を増加させるように制御することを特徴とするものである。 The floor heating control method according to claim 2 of the present invention is the floor heating control method according to claim 1, wherein the heater unit is normally energized while sequentially switching the energization of the heater unit every set time. Based on the human detection information, reduce the energization time of the heater unit in the floor heating area that is judged to cause low temperature burns, and determine that there is no risk of low temperature burns according to the decrease rate of the energization time It controls to increase the energization time to the heater unit in the floor heating area.
本発明の請求項3に記載された床暖房制御方法は、請求項1又は2記載の床暖房制御方法において、前記人検知センサからの人検知情報に基づいて、人が一定時間以上動かず低温やけどを起こす恐れがあると判断した床暖房区域のヒータユニットの通電量を減少させると共に制御目標温度を低めにシフトし、その通電量の減少に応じて人が低温やけどを起こす恐れがないと判断した床暖房区域のヒータユニットの通電量を増加させると共に制御目標温度を高めにシフトして制御することを特徴とするものである。 The floor heating control method according to claim 3 of the present invention is the floor heating control method according to claim 1 or 2, wherein the person does not move for a predetermined time or less based on the person detection information from the person detection sensor. Decrease the energization amount of the heater unit in the floor heating area that is judged to cause burns, shift the control target temperature to a lower level, and determine that there is no risk of human low-temperature burns according to the decrease in the energization amount In addition, the energization amount of the heater unit in the floor heating area is increased, and the control target temperature is shifted to a higher level for control.
本発明の請求項1記載の床暖房制御方法によると、前記床暖房区域内におけるヒータユニットの上方に非接触型の人検知センサを配備するので、従来よりも少ない個数の人検知センサで複数の床暖房区域に分けられた床暖房個所、即ち、床暖房区域の広い範囲にわたって人の存在有無及び動きを検知することが可能になり、人が低温やけどを起こすのを精度よく確実に防止することができる。 According to the floor heating control method of the first aspect of the present invention, since the non-contact type human detection sensor is arranged above the heater unit in the floor heating area, a plurality of human detection sensors can be used. It is possible to detect the presence and movement of a person over a wide area of the floor heating area, that is, the floor heating area divided into floor heating areas, and accurately and reliably prevent people from causing low-temperature burns. Can do.
また、人検知センサを配備する個数が減少するので、ヒータユニットのコスト増加が抑えられるほか、人検知センサを配備する手数が省けて床暖房システムの施工が容易になり、施工費用を低減させることができる。 In addition, since the number of people detection sensors to be deployed decreases, the cost of the heater unit can be suppressed, and the number of people detection sensors can be reduced, making it easier to install the floor heating system and reducing the construction costs. Can do.
また、人検知センサからの人検知情報に基づいて、人が低温やけどを起こす恐れがあると判断した床暖房区域のヒータユニットへの通電量を低温やけどを起こす恐れがないと判断した床暖房区域のヒータユニットへの通電量よりも減少させ、その通電量の減少に応じて床暖房区域のヒータユニットへの通電量を増加させるように、各ヒータユニットへの通電量を制御するので、床暖房個所、即ち、床暖房区域の広い範囲にわたって快適な暖房環境を常時維持することができる。 Also, based on the human detection information from the human detection sensor, the floor heating area where it is determined that there is no risk of low temperature burns for the heater unit in the floor heating area where it is determined that there is a risk of low temperature burns. Since the amount of electricity supplied to each heater unit is controlled so that the amount of electricity supplied to the heater unit in the floor heating area is increased according to the decrease in the amount of electricity supplied. A comfortable heating environment can be constantly maintained over a wide area of the place, that is, the floor heating area.
更に、人が居なくなったときには、これを人検知センサで検知して、ヒータユニットへの通電量を減少させることが可能になるので、無駄なエネルギを節約することができる。 Furthermore, when there is no more person, this can be detected by a human detection sensor, and the amount of power applied to the heater unit can be reduced, so that useless energy can be saved.
本発明の請求項2記載の床暖房制御方法によると、各ヒータユニットへの通電を同時にではなく順次切り換えながら行うので、各ヒータユニットへの通電量を制御する際、相互に干渉し合って制御動作の遅延、乱れ等を起こすことがなく、安定した制御を行うことができる。また、ヒータへの通電量の制御は通電電流ではなく、通電時間を変えることにより行うので、簡単で精度の高い制御を行うことができる。 According to the floor heating control method according to claim 2 of the present invention, since the energization to each heater unit is performed while switching sequentially instead of simultaneously, when controlling the energization amount to each heater unit, the control is performed by interfering with each other. Stable control can be performed without causing operational delay or disturbance. Moreover, since the control of the energization amount to the heater is performed by changing the energization time, not the energization current, simple and highly accurate control can be performed.
本発明の請求項3記載の床暖房制御方法によると、各ヒータユニットへの通電量を制御して床暖房個所を設定された制御目標温度にまで温める際、各ヒータユニットへの通電量の減少又は増加に応じて床暖房区域の床温の制御目標温度を低く又は高くシフトすることにより制御するので、床暖房個所、即ち、複数の床暖房区域の温度を設定された制御目標温度に速やかに温めることができる。 According to the floor heating control method according to claim 3 of the present invention, when the amount of electricity supplied to each heater unit is controlled to warm the floor heating location to the set control target temperature, the amount of electricity supplied to each heater unit is reduced. Or, by controlling the floor heating temperature control target temperature in the floor heating area to be lower or higher according to the increase, the floor heating location, that is, the temperature of the plurality of floor heating areas can be quickly set to the set control target temperature. Can be warmed.
次に本発明を実施するための最良の形態を図面により詳細に説明する。図1は本発明に係る床暖房制御方法の第1実施形態を示す概要図、図2は2個のヒータユニット12、13への通電の切り換え状態を示す図で、(a)は通常時の通電の切り換え状態を示す図、(b)はヒータユニット13側に人が継続して存在するときの通電の切り換え状態を示す図である。
Next, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing a first embodiment of a floor heating control method according to the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a switching state of energization to two
第1実施形態の床暖房制御方法の使用に供する床暖房システムは、図1に示すように、一つの部屋、室等の床暖房個所10が2個の床暖房区域12、13に分けられ、各床暖房区域12、13にヒータ(抵抗発熱線、条、シート体等の面状発熱素子)を有する電気カーペット、電気床マット、電気毛布、床暖房パネル、蛇行させたヒータをテープ、紐等のバインダですだれ状に形成したもの、床材上にヒータを布設し、保護シート、板条材で覆って形成したもの等のヒータユニット16、17が敷かれて構成される。なお、各床暖房区域12、13に敷かれるヒータユニット16、17は、複数枚の小ヒータユニットを組み合わせたものを含むものである。
In the floor heating system used for the floor heating control method of the first embodiment, as shown in FIG. 1, the
また、床暖房区域12、13には温度検出手段である床温センサ20が設けられる。床温センサ20は、図示例では各ヒータユニット16、17に設けられているが、床下材の表面又は裏面等に設けられるようにしてもよい。
In addition, the
各ヒータユニット16、17の一方の端子は、床暖房個所10、即ち、床暖房区域12、13を設定された制御目標温度にまで温める温度制御手段(温度コントローラ)22の2個の制御スイッチ(制御リレー接点)24にそれぞれ電源線26により接続され、ヒータユニット16、17の他方の端子は共通の電源線28により温度制御手段22側に接続されている。
One terminal of each
温度制御手段22は、図示省略するが、温度検出手段である床温センサ20又は室温センサで検出された各床暖房区域12、13内の床温又は室温と温度設定手段で設定された制御目標温度とを比較する比較回路、各ヒータユニット16、17への通電時間を設定時間毎に切り換える通電時間切換回路、各ヒータユニット16、17への通電量の減少又は増加に応じて床暖房区域12、13の床温の制御目標温度を低く又は高くシフトする制御目標温度シフト回路、人検知センサ30、32(後記)からの人検知情報に基づいて、人が低温やけどを起こす恐れがあると判断した床暖房区域12、13のヒータユニット16又はヒータユニット17への通電時間を前記設定時間よりも所定割合減少させ、その通電時間の減少割合に応じて人が低温やけどを起こす恐れがないと判断した床暖房区域13、12のヒータユニット17又はヒータユニット16への通電時間を前記設定時間よりも増加させることにより、各ヒータユニット16、17への通電量を制御するCPUを備えた通電制御回路等で構成されている。
Although not shown, the temperature control means 22 is a control target set by the floor temperature or room temperature and the temperature setting means in the
更に、床暖房区域12、13に敷かれた各ヒータユニット16、17の上方には、人の存在有無だけでなく、人の動きも検知し得る、いわゆる赤外線感知型、撮像カメラ等の非接触型の人検知センサ30、32が配備されている。人検知センサ30、32は、図示例では、床暖房区域12、13の天井に配備されているが、床暖房区域12、13の上方の壁、天井のない屋根裏、床から柱、ポール等を介して上方に位置するように配備されるようにしてもよい。人検知センサ30、32が赤外線感知型のセンサの場合の感知範囲を表1に示す。
Further, above the
第1実施形態の床暖房制御は次のような方法で行う。即ち、通常時は、温度制御手段22の2個の制御スイッチ24を順次オン、オフして、図2(a)に示すように、各ヒータユニット16、17への通電時間配分を段階1(下記表2参照)に設定し、一定の設定時間T、例えば、10分毎に順次切り換えながら行う。図2(a)(b)において、Taはヒータユニット16への通電がオンになっている時間、Tbはヒータユニット17への通電がオンになっている時間であり、それぞれ設定時間T(10分)に等しく設定されている。従って、図2(a)(b)において、斜線区域はヒータユニット16、17への通電がオンになっている時間、非斜線区域はヒータユニット16、17への通電がオフになっている時間を示している。このように、各ヒータユニット16、17への通電を設定時間T毎に順次切り換えながら行い、各床温センサ20で検出された温度と温度設定手段で設定された制御目標温度とを温度制御手段22で比較して、各ヒータユニット16、17への通電量を制御しながら床暖房個所10の床暖房区域12、13内を制御目標温度にまで温め、且つ、その温度を保持するように制御する。
The floor heating control of the first embodiment is performed by the following method. That is, in normal times, the two control switches 24 of the temperature control means 22 are sequentially turned on and off to distribute the energization time to the
第1実施形態の床暖房制御方法により床暖房個所10の床暖房を実施中、例えば、床暖房区域12内に人が入り、ヒータユニット16上に座り込んだとする。そうすると、表1に示すように、赤外線感知型の人検知センサ30からの人検知情報に基づいて、人の存在を検知し、温度制御手段22に出力する。更に、床暖房区域12内に入った人が動かず、その区域12内に一定時間以上、例えば、低温やけどを生じる恐れがある時間に近い時間以上、継続して座り込む等して低温やけどを起こす恐れがあると判断したときには、表2に示すように、通電時間配分を段階1から段階2に変更し、表2及び図2(b)に示すように、低温やけどを起こす恐れがあると判断した床暖房区域12のヒータユニット16への通電量、即ち、通電時間(ヒータユニット16側の制御スイッチ24を閉じて通電をオンする時間)Taを設定時間T(10分)よりも所定割合、例えば、2割減少させ、0.8Tである8分に短くすると共に、非通電時間(ヒータユニット16側の制御スイッチ24を開いて通電をオフする時間)を2割増加させ、1.2Tである12分に長くする。
Assume that, for example, a person enters the
一方、その通電時間の減少割合に応じて、表2及び図2(b)に示すように、例えば、人が存在せず、低温やけどを起こす恐れがないと判断した床暖房区域13のヒータユニット17への通電量、即ち、通電時間(ヒータユニット17側の制御スイッチ24を閉じて通電をオンする時間)Tbを設定時間T(10分)よりも2割増加させ、1.2Tである12分に長くすると共に、非通電時間(ヒータユニット17側の制御スイッチ24を開いて通電をオフする時間)を2割減少させ、0.8Tである8分に短くする。また、第1実施形態では、温度制御手段22において、ヒータユニット16側の床温の温度設定手段の制御目標温度を段階1に対応する温度よりも1ランク下げた温度にシフト(補正)する共に、ヒータユニット17側の床温の温度設定手段の制御目標温度を段階1に対応する温度よりも1ランク上げた温度にシフトする。このようにして、各ヒータユニット16、17への通電量を制御する。
On the other hand, as shown in Table 2 and FIG. 2 (b), for example, the heater unit in the
更に、人が一定時間以上継続して座り込む等、動かない状態が続いた場合には、このような人検知センサ30からの人検知情報により、表2に示すように、通電時間配分を段階2から段階3に変更し、ヒータユニット17への通電時間Tbを設定時間T(10分)よりも4割減少させ、0.6Tである6分に短くすると共に、非通電時間を4割増加させ、1.4Tである14分に長くする。一方、その通電時間の減少割合に応じて、表2に示すように、ヒータユニット17への通電量、即ち、通電時間Tbを設定時間T(10分)よりも4割増加させ、1.4Tである14分に長くすると共に、非通電時間を4割減少させ、0.6Tである6分に短くする。また、第1実施形態では、温度制御手段22において、ヒータユニット16側の床温の温度設定手段の制御目標温度を段階1に対応する温度よりも2ランク下げた温度にシフトする共に、ヒータユニット17側の床温の温度設定手段の制御目標温度を段階1に対応する温度よりも2ランク上げた温度にシフトする。このようにして、同様に各ヒータユニット16、17への通電量を制御する。
Furthermore, when a person does not move, such as sitting down for a certain period of time or longer, the energization time distribution is performed in step 2 based on the human detection information from the
このような制御動作を繰り返し行い、人が低温やけどを起こす恐れがあると判断した床暖房区域12、即ち、ヒータユニット16側の床温が低下して低温やけどを防止すると共に、低温やけどを起こす恐れがないと判断した床暖房区域13、即ち、ヒータユニット17側の床温が上昇して、床暖房個所10全体の温度が制御目標温度以下に低下するのを防止し、床暖房個所10の広い範囲にわたって快適な暖房環境を常時維持する。
Such a control operation is repeated, and the
人が床暖房区域12から外に出て行き、人検知センサ30が人を検知しなくなった場合には、各ヒータユニット16、17の通電時間配分を段階3から段階2又は段階1に戻し、また、温度制御手段22において、各ヒータユニット16、17側の温度設定手段の制御目標温度を段階3から段階2又は段階1に対応する温度に戻し、各ヒータユニット16、17への通電量を制御する。更に、床暖房区域12内に人が入らない時間が所定時間継続した場合には、各ヒータユニット16、17への通電を停止する。
When a person goes out of the
本発明の床暖房制御方法によると、第1実施形態から明らかなように、前記床暖房区域12、13内におけるヒータユニット16、17の上方に非接触型の人検知センサ30、32を配備するので、従来よりも少ない個数の人検知センサ30、32で複数の床暖房区域12、13に分けられた床暖房個所10、即ち、床暖房区域12、13の広い範囲にわたって人の存在有無及び動きを検知することが可能になり、人が低温やけどを起こすのを精度よく確実に防止することができる。
According to the floor heating control method of the present invention, as is apparent from the first embodiment, the non-contact type
また、人検知センサ30、32を配備する個数が減少するので、ヒータユニット16、17のコスト増加が抑えられるほか、人検知センサ30、32を配備する手数が省けて床暖房システムの施工が容易になり、施工費用を低減させることができる。
Moreover, since the number of deployment of the
また、例えば、人検知センサ30からの人検知情報に基づいて、例えば、人が低温やけどを起こす恐れがあると判断した床暖房区域12のヒータユニット16への通電量を低温やけどを起こす恐れがないと判断した床暖房区域13のヒータユニット17への通電量よりも減少させ、その通電量の減少に応じて床暖房区域13のヒータユニット17への通電量を増加させるように、各ヒータユニット16、17への通電量を制御するので、床暖房個所10、即ち、床暖房区域12、13の広い範囲にわたって快適な暖房環境を常時維持することができる。
Further, for example, based on the human detection information from the
更に、人が居なくなったときには、これを人検知センサ30、32で検知して、ヒータユニット16、17への通電量を減少させることが可能になるので、無駄なエネルギを節約することができる。
Furthermore, when there are no more people, this can be detected by the
また、第1実施形態のように、各ヒータユニット16、17への通電を同時にではなく順次切り換えながら行うことにより、各ヒータユニット16、17への通電量を制御する際、相互に干渉し合って制御動作の遅延、乱れ等を起こすことがなく、安定した制御を行うことができる。また、ヒータへの通電量の制御は通電電流ではなく、通電時間を変えることにより行うことにより、簡単で精度の高い制御を行うことができるので好ましい。
Further, as in the first embodiment, when the energization to each
更に、各ヒータユニット16、17への通電量を制御して床暖房個所10、即ち、床暖房区域12、13を設定された制御目標温度にまで温める際、各ヒータユニット16、17への通電量の減少又は増加に応じて床暖房区域12、13の床温の制御目標温度を低く又は高くシフトして制御することにより、床暖房個所、即ち、複数の床暖房区域の温度を設定された制御目標温度に速やかに温めることができるので好ましい。
Furthermore, when the heating amount of each
図3は本発明に係る床暖房制御方法の第2実施形態を示す概要図、図4は第2実施形態の床暖房システムにおける人検知センサ30、32の配備状態を示すもので、(a)は正面図、(b)は平面図、図5(a)は人検知センサ30、(b)は人検知センサ32の構成を示す略図、図6は3個のヒータユニット16、17、18への通電の切り換え状態を示す図で、(a)は通常時の通電の切り換え状態を示す図、(b)はヒータユニット16側に人が継続して存在するときの通電の切り換え状態を示す図である。なお、第1実施形態と同一構成、機能を有するものには同一符号が付してある。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a second embodiment of the floor heating control method according to the present invention, and FIG. 4 shows a deployment state of the
第2実施形態の床暖房制御方法の使用に供する床暖房システムは、図3、図4(a)(b)に示すように、一つの部屋、室等の床暖房個所10が3個の床暖房区域12、13、14に分けられ、各床暖房区域12、13、14にヒータを有する電気カーペット、床暖房パネル等のヒータユニット16、17、18が敷かれて構成される。
As shown in FIGS. 3 and 4A and 4B, the floor heating system used for the floor heating control method of the second embodiment has three
また、床暖房区域12、13、14には温度検出手段である床温センサ20が設けられる。床温センサ20は、図示例では各ヒータユニット16、17、18に設けられているが、床下材の表面又は裏面等に設けられるようにしてもよい。
In addition,
各ヒータユニット16、17、18の一方の端子は、床暖房個所10、即ち、床暖房区域12、13、14を設定された制御目標温度にまで温める温度制御手段(温度コントローラ)22の3個の制御スイッチ(制御リレー接点)24にそれぞれ電源線26により接続され、ヒータユニット16、17、18の他方の端子は共通の電源線28により温度制御手段22側に接続されている。この温度制御手段22はヒータユニット18に対する信号処理が新たに付加されるだけで、第1実施形態の温度制御手段22と実質的には同じ構成になっている。
One terminal of each
更に、図4(a)(b)に示すように、床暖房区域12、13、14に敷かれたヒータユニット16、17、18において、ヒータユニット16、17の中間(境界)部分の上方には、非接触型の人検知センサ30が配備され、ヒータユニット17、18の中間(境界)部分の上方には、非接触型の人検知センサ32が配備されている。人検知センサ30、32は人の存在有無及び人の動きを検知する赤外線感知型、撮像カメラ等からなり、図示例では、床暖房区域12、13間と13、14間の天井に配備されているが、床暖房区域12、13間と13、14間の壁等に配備されるようにしてもよい。人検知センサ30は、図5(a)に示すように、表面の左側半分がフィルタ34で覆われて感度を落とされ、人検知センサ32は、図5(b)に示すように、表面の右側半分がフィルタ35で覆われて感度を落とされるように構成されている。
Further, as shown in FIGS. 4A and 4B, in the
人検知センサ30、32が赤外線感知型のセンサの場合の感知範囲を表3に、また、これら人検知センサ30、32の感知状態による人の存在有無の判定基準を表4に示す。
Table 3 shows the detection range when the
第2実施形態の床暖房制御は次のような方法で行う。即ち、通常時は、温度制御手段22の3個の制御スイッチ24を順次オン、オフして、図6(a)に示すように、各ヒータユニット16、17、18への通電時間配分を段階1(下記表5参照)に設定し、一定の設定時間T、例えば、10分毎に順次切り換えながら行う。図6(a)(b)において、Taはヒータユニット16への通電がオンになっている時間、Tbはヒータユニット17への通電がオンになっている時間、Tcはヒータユニット18への通電がオンになっている時間であり、それぞれ設定時間T(10分)に等しく設定されている。従って、図6(a)(b)において、斜線区域はヒータユニット16、17、18への通電がオンになっている時間、非斜線区域はヒータユニット16、17、18への通電がオフになっている時間を示している。このように、各ヒータユニット16、17、18への通電を設定時間T毎に順次切り換えながら行い、各床温センサ20で検出された温度と温度設定手段で設定された制御目標温度とを温度制御手段22で比較して、各ヒータユニット16、17、18への通電量を制御しながら床暖房個所10の床暖房区域12、13、14内を制御目標温度にまで温め、且つ、その温度を保持するように制御する。
The floor heating control of the second embodiment is performed by the following method. That is, in normal times, the three
第2実施形態の床暖房制御方法により床暖房個所10の床暖房を実施中、例えば、床暖房区域12内に人が入り、ヒータユニット16上に座り込んだとする。そうすると、表3、4に示すように、人検知センサ30が人の存在を弱感知し、人検知センサ32が不感知になって、このような人検知情報に基づいて、人の存在を検知し、温度制御手段22に出力する。更に、床暖房区域12内に入った人が動かず、その区域12内に一定時間以上、例えば、低温やけどを生じる恐れがある時間に近い時間以上、座り込む等して低温やけどを起こす恐れがあると判断したときには、表5に示すように、通電時間配分を段階1から段階2に変更し、表5及び図6(b)に示すように、人が低温やけどを起こす恐れがあると判断した床暖房区域12のヒータユニット16への通電量、即ち、通電時間(ヒータユニット16側の制御スイッチ24を閉じて通電をオンする時間)Taを設定時間T(10分)よりも所定割合、例えば、2割減少させ、0.8Tである8分に短くすると共に、非通電時間(ヒータユニット16側の制御スイッチ24を開いて通電をオフする時間)を2割増加させ、1.2Tである12分に長くする。
Assume that, for example, a person enters the
一方、その通電時間の減少割合に応じて、表5及び図6(b)に示すように、例えば、人が存在せず、低温やけどを起こす恐れがないと判断した床暖房区域13、14のヒータユニット17、18への通電量、即ち、通電時間(ヒータユニット17、18側の制御スイッチ24を閉じて通電をオンする時間)Tb、Tcを設定時間T(10分)よりも合計で2割増加するように、各1割増加させ、1.1Tである11分に長くすると共に、非通電時間(ヒータユニット17、18側の制御スイッチ24を開いて通電をオフする時間)を合計で2割減少するように、各1割減少させ、0.9Tである9分に短くする。また、第2実施形態では、温度制御手段22において、ヒータユニット16側の床温の温度設定手段の制御目標温度を段階1に対応する温度よりも1ランク下げた温度にシフトすると共に、ヒータユニット17、18側の床温の温度設定手段の制御目標温度を段階1に対応する温度よりも合計で1ランク上がるように、各1/2ランク上げた温度にシフトする。このようにして、各ヒータユニット16、17、18への通電量を制御する。
On the other hand, according to the decreasing rate of the energization time, as shown in Table 5 and FIG. 6 (b), for example, the
更に、人が一定時間以上継続して座り込む等、動かない状態が続いた場合には、このような人検知センサ30、32からの人検知情報により、表5に示すように、通電時間配分を段階2から段階3に変更し、ヒータユニット16への通電時間Taを設定時間T(10分)よりも4割減少させ、0.6Tである6分に短くすると共に、非通電時間を4割増加させ、1.4Tである14分に長くする。一方、その通電時間の減少割合に応じて、表5に示すように、人が低温やけどを起こす恐れがないと判断した床暖房区域13、14側のヒータユニット17、18への通電量、即ち、通電時間Tb、Tcを設定時間T(10分)よりも3割増加させ、1.3Tである13分に長くすると共に、非通電時間を3割減少させ、0.7Tである7分に短くする。また、第2実施形態では、温度制御手段22において、ヒータユニット16側の床温の温度設定手段の制御目標温度を段階1に対応する温度よりも2ランク下げた温度にシフトする共に、ヒータユニット17、18側の床温の温度設定手段の制御目標温度を段階1に対応する温度よりも合計で2ランク上がるように、各1ランク上げた温度にシフトする。このようにして、同様に各ヒータユニット16、17、18への通電量を制御する。
Furthermore, when a person keeps sitting for a certain time or longer, such as when the person does not move, the distribution of energization time is distributed as shown in Table 5 based on the human detection information from the
このような制御動作を繰り返し行い、人が低温やけどを起こす恐れがあると判断した床暖房区域12、即ち、ヒータユニット16側の床温が低下して低温やけどを防止すると共に、低温やけどを起こす恐れがないと判断した床暖房区域13、14、即ち、ヒータユニット17、18側の床温が上昇して、床暖房個所10全体の温度が制御目標温度以下に低下するのを防止し、床暖房個所10の広い範囲にわたって快適な暖房環境を常時維持する。
Such a control operation is repeated, and the
人が床暖房区域12から外に出て行き、人検知センサ30、32が、表4に示すように、各不感知になって、人を検知しなくなった場合には、各ヒータユニット16、17、18の通電時間配分を段階3から段階2又は段階1に戻し、また、温度制御手段22において、各ヒータユニット16、17、18側の温度設定手段の制御目標温度を段階3から段階2又は段階1に対応する温度に戻し、各ヒータユニット16、17、18への通電量を制御する。更に、床暖房区域12内に人が入らない時間が所定時間継続した場合には、各ヒータユニット16、17、18への通電を停止する。第2実施形態の床暖房制御方法においても、上記第1実施形態の床暖房制御方法の場合と同じ効果が得られる。
When a person goes out of the
なお、人検知センサ30、32がCCD機能等を有する撮像カメラの場合には、その感知範囲が赤外線感知型のものに比較して広範囲なので、床暖房個所10の床面積の大きさによるが、第1実施形態の場合には、人検知センサ30、32のいずれか一方をヒータユニット12、13の中間(境界)部分の上方に、また、第2実施形態の場合には、人検知センサ30、32のいずれか一方をヒータユニット13の上方に配備し、他の人検知センサ30又は人検知センサ32を省略することも可能である。
In addition, in the case of an imaging camera having the CCD function or the like as the
また、第1実施形態では、ヒータユニット16側に人が入って動かず、一定時間以上座り込む等して低温やけどを起こす恐れがある場合について説明したが、ヒータユニット17側に人が入って動かず、一定時間以上座り込む等して低温やけどを起こす恐れがある場合についても同様に制御することができる。第2実施形態では、ヒータユニット16側に人が入って動かず、一定時間以上座り込む等して低温やけどを起こす恐れがある場合について説明したが、ヒータユニット17側、ヒータユニット18側、又はヒータユニット16側とヒータユニット18側に人が入って動かず、一定時間以上座り込む等して低温やけどを起こす恐れがある場合についても同様に制御することができる。ヒータユニット16、17、18毎に赤外線感知型の人検知センサを配備したり、撮像カメラの人検知センサを配備したりした場合には、ヒータユニット16側とヒータユニット17側、又はヒータユニット17側とヒータユニット18側に人が入って動かず、一定時間以上座り込む等して低温やけどを起こす恐れがある場合にも同様に制御することができる。
Further, in the first embodiment, the case where a person enters the
また、第2実施形態では、前記人検知センサ30、32からの人検知情報に基づいて、低温やけどを起こす恐れがあると判断した床暖房区域12のヒータユニット16への通電時間を前記設定時間Tよりも、例えば、2割減少させ、非通電時間を2割増加させ、その通電時間の減少割合に応じて低温やけどを起こす恐れがないと判断した床暖房区域13、14のヒータユニット17、18への通電時間を前記設定時間よりも合計で2割増加するように、各1割増加させ、非通電時間を各1割減少させることにより、各ヒータユニット16、17、18への通電量を制御するようにしたが、床暖房区域13、14のヒータユニット17、18のいずれか一方だけ、通電時間を2割増加させ、非通電時間を2割減少させることにより、各ヒータユニット16、17、18への通電量を制御するようにしてもよい。
Moreover, in 2nd Embodiment, the energization time to the
更に両実施形態では、人検知センサからの人検知情報に基づいて、人が低温やけどを起こす恐れがあると判断した床暖房区域のヒータユニットへの通電時間を人が低温やけどを起こす恐れがないと判断した床暖房区域のヒータユニットへの通電時間よりも減少させ、その通電時間の減少に応じて人が低温やけどを起こす恐れがないと判断した床暖房区域のヒータユニットへの通電時間を増加させるように、各ヒータユニットへの通電量を制御するようにしたが、人が低温やけどを起こす恐れがあると判断した床暖房区域のヒータユニットへの通電電流を人が低温やけどを起こす恐れがないと判断した床暖房区域のヒータユニットへの通電電流よりも減少させ、その通電電流の減少に応じて人が低温やけどを起こす恐れがないと判断した床暖房区域のヒータユニットへの通電電流を増加させるように、各ヒータユニットへの通電量を制御するようにしてもよい。 Furthermore, in both embodiments, there is no possibility that a person may cause low-temperature burns during the energization time to the heater unit in the floor heating area that is determined that there is a possibility that the person may cause low-temperature burns based on the human detection information from the human detection sensor. Decrease the energization time to the heater unit in the floor heating area judged to be, and increase the energization time to the heater unit in the floor heating area judged that there is no risk of low temperature burns as the energization time decreases The amount of current supplied to each heater unit is controlled so that a person may cause low-temperature burns. The floor heating is determined to be less than the current applied to the heater unit in the floor heating area that is determined to be unexistent, and the person is not likely to cause low-temperature burns according to the decrease in the current applied. As increasing the current supplied to the frequency of the heater unit may be controlled amount of current to each heater unit.
また、両実施形態では、温度検出手段として床温センサ20を用いたが、室温センサ(図示せず)を用いるようにしてもよい。室温センサは床暖房個所10、即ち、床暖房区域12、13(第1実施形態)又は床暖房区域12、13、14(第2実施形態)の壁等の適宜個所に1個又は複数個設けられる。このように床暖房個所10の床暖房区域12、13又は床暖房区域12、13、14内の室温を設定された制御目標温度に温め、且つ、その温度を保持するように制御する場合には、、床暖房区域12、13、又は床暖房区域12、13、14内は仕切り壁で仕切られて独立しておらず、バリアフリー状態にある。従って、ヒータユニット16、17、又はヒータユニット16、17、18への通電量の減少又は増加に応じて床暖房区域12、13、又は床暖房区域12、13、14の室温の制御目標温度を必ずしも低く又は高くシフトする必要がない。予め設定された初期の制御目標温度に保持した状態で制御することが可能である。この場合、人が低温やけどを起こす恐れがあると判断した床暖房区域のヒータユニットの通電量を減少させ、その通電量の減少に応じて人が低温やけどを起こす恐れがないと判断した床暖房区域のヒータユニットの通電量を、上記2実施形態のように通電量を減少させる割合と同一割合だけ増加させるようにしてもよいが、それよりも大きな割合、例えば、前者の通電量を2割減少させた場合には、後者の通電量を3割増加させるという具合に、増加させるようにしてもよい。そうすると、床暖房個所の室温が制御目標温度より下がっても、可及的に制御目標温度に戻すことができ、快適な暖房環境状態を維持することができる。
In both embodiments, the
また、両実施形態とも、通常時(人検知センサからの人検知情報に基いて通電制御を行う前)は各ヒータユニットへの通電を同時に行い、人検知センサからの人検知情報に基づいて、低温やけどを起こす恐れがあると判断した床暖房区域のヒータユニットへの通電量を低温やけどを起こす恐れがないと判断した床暖房区域のヒータユニットへの通電量よりも減少させ、その通電量の減少に応じて低温やけどを起こす恐れがないと判断した床暖房区域のヒータユニットへの通電量を増加させるように、各ヒータユニットへの通電量を制御するようにしてもよい。 Also, in both embodiments, during normal times (before performing energization control based on the human detection information from the human detection sensor), the heater units are energized at the same time, based on the human detection information from the human detection sensor, Decrease the amount of electricity applied to the heater unit in the floor heating area that is judged to cause low temperature burns to less than the amount of electricity supplied to the heater unit in the floor heating area judged not to cause low temperature burns. The energization amount to each heater unit may be controlled so as to increase the energization amount to the heater unit in the floor heating area that is determined not to cause low-temperature burn according to the decrease.
更に、両実施形態とも、各ヒータユニットへの通電を設定時間T毎に順次切り換えて制御する場合、通常時は一定の設定時間T毎に順次切り換えるが、複数の床暖房区域の床面積や容積、ヒータユニットの能力、周囲の温度環境等が異なるようなときには、これらに応じて、一方のヒータユニットへの通電時間を他方のヒータユニットへの通電時間よりも長短変更するようにしてもよい。 Furthermore, in both embodiments, when the energization to each heater unit is controlled by switching sequentially at every set time T, it is switched at regular intervals every set time T during normal times. When the capacity of the heater unit, the ambient temperature environment, and the like are different, the energization time for one heater unit may be changed longer or shorter than the energization time for the other heater unit.
10 床暖房個所
12 床暖房区域
13 床暖房区域
14 床暖房区域
16 ヒータユニット
17 ヒータユニット
20 床温センサ
22 温度制御手段
24 制御スイッチ
26 電源線
28 電源線
30 人検知センサ
32 人検知センサ
34 フィルタ
DESCRIPTION OF
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