JP2015094565A

JP2015094565A - 電気採暖具のコントローラ

Info

Publication number: JP2015094565A
Application number: JP2013235666A
Authority: JP
Inventors: 鉄矢岡本; Tetsuya Okamoto; 池本　大輔; Daisuke Ikemoto; 池本　　大輔
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2013-11-14
Filing date: 2013-11-14
Publication date: 2015-05-18
Anticipated expiration: 2033-11-14
Also published as: JP6240894B2

Abstract

【課題】シンプルな構成で温度センサを設置することにより低コストで信頼性の高い電気採暖具のコントローラを提供することを目的とする。【解決手段】内部に隔離エリア２１４を備えた上ケース２１０、内部に隔離エリア２２４と外方を連通する通気孔２２５を備えた下ケース２２０と、制御基板２３０と、制御基板２３０の外周近傍に設置された温度検知センサ２３１とを含み、上ケース２１０と制御基板２３０と下ケース２２０とを積層して組み合わせた状態において、上ケース２１０の隔離エリア２１４と下ケース２２０の隔離エリア２２４とは一体の隔離空間２６０を形成し、温度検知センサ２３１は隔離空間２６０の内部に収容されることにより、温度検知センサ２３１は、制御基板２３０の発熱の影響を受けずに室温を正確に検知することが可能となり、検知精度と信頼性を向上することができる。【選択図】図７

Description

本発明は、電気採暖具のコントローラの温度検知センサに関するものである。

従来、この種の電気採暖具のコントローラには、ヒータへの通電を制御するために室温を検知する室温センサをコントローラの内部に備えている。コントローラは制御基板と収容する収容室と、収容室とは隔離され、外気と連通する通気孔が設けられた隔室とを備え、室温センサは隔室に設置され、制御基板とは接続線を介して接続された構成とすることにより、制御基板の発熱が室温センサの温度検知に影響することを抑制し、室温を正確に検知するようにしている（例えば、特許文献１参照）。

図９は、特許文献１に記載された従来の電気採暖具のコントローラの一部を切欠いた部分断面斜視図を示し、図１０はコントローラの断面図を示すものである。

図に示すように、電気採暖具の本体１の角部にコントローラ２が設置されており、コントローラ２の内部には収容室３と隔室４が設けられている。収容室３には制御基板５が設置されており、隔室４には室温センサ６が設置されおり、制御基板５と室温センサ６とは接続線７を介して接続されている。隔室４は本体１とは一番離れたコントローラ２の角部に配置され前面と上面に通気孔８が設けられている。

特開平６−４５０５２号公報

しかしながら、前記従来の構成では、室温センサと制御基板とは別体として構成され、接続線を介して接続された構成であるため、室温センサが不用意に外れて故障の原因となることが考えられる。また、別体として製造するために製造に多くの手間がかかりコストアップにつながる。

また、隔室に設けた通気孔は前面と上面が解放された構成であるため、通気孔を介して塵埃や水が隔室内に侵入したり、通気孔が塞がれる可能性が高く、室温センサが損傷したり、温度検知に誤差が生じることが懸念される構成であり、温度検知の信頼性および製造コストの面で改良の余地があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、シンプルな構成で温度センサを設置することにより低コストで信頼性の高い電気採暖具のコントローラを提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の電気採暖具のコントローラは、下面に開口を備えた略箱状の上ケースと、上面に開口を備えた略箱状の下ケースと、上ケースと下ケースとの間に介装された制御基板と、制御基板の外周近傍に設置された温度検知センサと、を含み、上ケースの内部には、隔離エリアを形成する隔壁が周壁に連続して設けられ、下ケースの内部には、隔離エリアを形成する隔壁が周壁に連続して設けられ、下ケースの隔離エリアに対応する周壁には、下ケースの内方と外方を連通する通気孔を備え、上ケー
スと、制御基板と、下ケースと、を積層して組み合わせた状態において、上ケースの隔離エリアと下ケースの隔離エリアとはケース内の他の内部空間とは隔離された一体の隔離空間を形成し、制御基板の一部と温度検知センサが隔離空間の内部に収容されていることを特徴とするものである。

これにより、温度検知センサは、外方に連通する通気孔を備えた隔離空間に収容されるため、コントローラ内部に設置された制御基板の発熱の影響を受けずに室温を正確に検知することが可能となり、検知精度と信頼性を向上することができる。また、温度検知センサは制御基板に一体に設置されているため、不用意な損傷を受けることが抑制されるとともに、低コストで製造することができる。

本発明の電気採暖具のコントローラは、室温検知を正確に実施することができ、検知精度と信頼性を向上することができる。

本発明の実施の形態１における電気採暖具の外観を示す斜視図本発明の実施の形態１におけるコントローラの外観を示す斜視図同コントローラの下ケースの上面図同コントローラの上ケースの下面図同コントローラの上ケースに制御基板を取り付けた状態の下面図図２にＣＣで示すコントローラの断面図図６にＤで示すコントローラの室温検知の詳細を示す縦断面図図７にＥＥで示すコントローラの室温検知部の詳細を示す横断面図従来の電気採暖具のコントローラの部分断面斜視図従来の電気採暖具のコントローラの断面図

第１の発明は、下面に開口を備えた略箱状の上ケースと、上面に開口を備えた略箱状の下ケースと、前記上ケースと前記下ケースとの間に介装された制御基板と、前記制御基板の外周近傍に設置された温度検知センサと、を含み、前記上ケースの内部には、隔離エリアを形成する隔壁が周壁に連続して設けられ、前記下ケースの内部には、隔離エリアを形成する隔壁が周壁に連続して設けられ、前記下ケースの前記隔離エリアに対応する前記周壁には、前記下ケースの内方と外方を連通する通気孔を備え、前記上ケースと、前記制御基板と、前記下ケースと、を積層して組み合わせた状態において、前記上ケースの前記隔離エリアと前記下ケースの前記隔離エリアとはケース内の他の内部空間とは隔離された一体の隔離空間を形成し、前記制御基板の一部と前記温度検知センサが前記隔離空間の内部に収容されていることを特徴とする、電気採暖具のコントローラである。

第２の発明は、特に第１の発明において、前記通気孔は、前記周壁の下端近傍に設けたことを特徴とするものである。

これにより、通気孔から水が進入することを防止することができるので、温度検知センサの誤検知と損傷を抑制することができ、信頼性をより向上することができる。

第３の発明は、特に第１または第２の発明において、前記下ケースの内部には、前記通気孔に対向する位置に制止片が設けられ、前記通気孔の外部から前記隔離空間へは、直進して侵入することができないことを特徴とするものである。

これにより、温度検知センサが配置された隔室空間に塵埃や水が侵入することをより確実に抑制することができるので、室温センサの損傷を抑制することができるとともに、温度検知に誤差が生じることを抑制することができる。

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。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における電気採暖具の外観を示す斜視図である。図２は電気採暖具のコントローラの外観を示す斜視図である。

＜１＞電気採暖具の構成
図１に示すように、電気採暖具１００は複数のシート状の部材で構成した略長方形の本体１１０の角部にコントローラ２００が配設されており、コントローラの右側面には電気採暖具１００に電源を供給する電源コード２０１が接続されている。コントローラ２００に接続した電源コード２０１で電力を供給することにより本体１１０を発熱させ、住宅の床面に設置して使用する採暖具である。

電気採暖具１００の本体１１０は、表面材１１１とヒータユニット（図示せず）と断熱シート（図示せず）と裏面材（図示せず）等のシート状の構成部材を積層した積層体で構成されている。

ヒータユニットは、電気採暖具１００の発熱源であり、アルミニュームを主成分とする均熱シート（図示せず）の片面にヒータ線を（図示せず）蛇行形状に配設して接着固定したものである。

均熱シートは、ヒータ線で発熱した熱を本体１１０全面に均一に拡散する目的の部材であり、熱伝導率が高い金属シートであるアルミニュームを主成分とする厚さ約０．０１ｍｍのアルミシートである。

ヒータ線は、中心のガラス繊維（図示せず）の周囲に温度を検知する温度検知線（図示せず）を螺旋状に巻回し、その外周にナイロン樹脂で絶縁層（図示せず）を形成し、絶縁層の外周に発熱線（図示せず）を螺旋状に巻回し、その外周にＰＶＣの絶縁層（図示せず）を形成し、絶縁層の外周にポリエチレン樹脂による接着層（図示せず）を形成したものである。

ヒータユニットは図１に示すように加熱範囲をエリアＡとエリアＢの２つのエリアに分かれて配置されており、それぞれ本体１１０の約１／２の面積を加熱する。２つのエリアは選択可能であり、両方のエリアの加熱と、どちらか一方のエリアのみの加熱とをコントローラ２００により選択的に操作することができる。

本体１１０の角部に設置したコントローラ２００にはヒータユニットの発熱線と温度検知線が接続されおり、コントローラ２００より発熱線へ電力が供給されるとともに、コントローラで温度検知線の抵抗変化を検知することにより本体１１０の温度変化が検知できる構成となっている。

＜２＞コントローラの構成
図２コントローラの外観を示す斜視図であり、図３はコントローラの下ケースの上面図を示すものであり、図４はコントローラの上ケースの下面図を示すものであり、図５はコントローラの上ケースに制御基板を取り付けた状態の下面図を示すものであり、図６は図２にＣＣで示すコントローラの断面図を示すものであり、図７は図６にＤで示すコントローラの室温検知部の詳細な縦断面図を示すものであり、図８は図７にＥＥで示す温度検知部の詳細な横断面図を示すものである。

コントローラ２００は樹脂材料で成型した略箱状の上ケース２１０と、上ケース２１０と対抗する略箱状の下ケース２２０と、上ケース２１０と下ケース２２０に介装されるように内蔵された制御基板２３０とを主な構成部材とし、上ケース２１０にはコントローラ２００を操作する複数の操作つまみ、操作ボタン、表示灯が設置されている。

図２に示すように、コントローラ２００の前面と上面との角部には、横方向にスライドさせて電気採暖具１００の電源の「入」、「切」を操作する電源操作つまみ２４１と、温度設定を行う温度設定つまみ２４２が設置されている。電源操作つまみ２４１と温度設定つまみ２４２を横方向のスライドさせることにより、コントローラ２００の内部に内蔵された制御基板２３０に設置された電源スイッチ（図示せず）とスライド抵抗（図示せず）を操作する構成となっている。

なお、本実施の形態においては図２に示すよう、電源操作つまみ２４１と温度設定つまみ２４２を配置した側を前方とし、反対方向を後方し、前方から後方に向かって右側を右側、後方に向かって左側を左側として各構成要素の配置を説明する。

また、コントローラ２００の上面には本体１１０の加熱エリアを選択して切換えを行うエリア切換ボタン２４３と、切タイマを設定する切タイマボタン２４４と、本体１１０の温度を、設定された温度より低めに制御することにより省エネを図るひかえめボタン２４５と、室温の変化により設定温度を自動的に変化させる省エネ機能を設定する省エネボタン２４６が設置されている。

これらのボタンは上方より押圧することにより、コントローラ２００の内部に内蔵された制御基板２３０に設置されたプッシュ型のスイッチ（図示せず）が駆動され、切換操作がなされる構成となっている。

エリア切換ボタン２４３の近傍には加熱エリアを表示する２個のエリア表示灯２５１と、切タイマボタン２４４の近傍には切タイマの設定時間を表示する２個のタイマ表示灯２５２と、省エネボタン２４６の近傍には省エネ表示灯２５３が設置されている。

コントローラ２００の内部に内蔵された制御基板２３０には、操作つまみおよび操作ボタンで操作される複数のスイッチと、ＬＥＤからなる表示灯と、制御機能を形成する複数の回路部品が設置されており、特に制御基板２３０の前方の端部近傍には室温を検知するサーミスタからなる温度検知センサ２３１が設置されている。

なお、本実施の形態においては図２に示すように操作つまみおよび操作ボタンを配置した上面の側を上方とし、電源操作つまみ２４１と温度設定つまみ２４２を配置した側を前方とし、反対方向を後方し、前方から後方に向かって右側を右側、後方に向かって左側を左側として各構成要素の配置を説明する。

図３に示すように、下ケース２２０は上面が開口の略箱状の形状であり、略長方形の底
面２２１と、底面２２１の外周に沿って形成された周壁２２２が樹脂材料により一体に成型されたものである。

下ケース２２０の前方左側には底面２２１より起立したリブで形成された略コの字状の隔壁２２３が設置されており、隔壁２２３の両端部は前方の周壁２２２に連接して形成されており、下ケース２２０の内部には周壁２２２と隔壁２２３で区画された隔離エリア２２４が形成されている。

図２および図３に示すように、周壁２２２の前面下方には、周壁２２２の外方と隔離エリア２２４とを連通する通気孔２２５が形成されている。

図７および図８に示すように通気孔２２５は、周壁２２２の下端近傍と底面２２１の前端近傍に亘って縦長形状の通気孔２２５が間隔を開け複数個（本実施の形態の場合は５個）設けられている。

通気孔２２５の内部には、通気孔２２５から進入する空気や水の直進を制止する制止片２２６が形成されている。

制止片２２６は、通気孔２２５の内方上部に略水平方向に配置され通気孔２２５の幅と略同寸法の幅の略長方形に形成されており、全ての通気孔２２５に対応するように通気孔２２５と同数設けられている。隣接する制止片２２６の間は通気開口２２７が形成されており、通気孔２２５と通気開口２２７を介して隔離エリア２２４は外部と連通している。

図４に示すように、上ケース２１０は、下面が開口の略箱状の形状であり、略長方形の天面２１１と、天面２１１の外周に沿って形成された周壁２１２が樹脂材料により一体に成型されたものである。

上ケース２１０の前方左側には天面２１１より垂下したリブで形成された略コの字状の隔壁２１３が設置されており、隔壁２１３の両端部は前方の周壁２１２に連接して形成されており、上ケース２１０の内部には周壁２１２と隔壁２１３で区画された隔離エリア２１４が形成されている。

図５は上ケース２１０に制御基板２３０を設置した状態を示すものであり、制御基板２３０の前方左側の端部近傍が隔離エリア２１４の一部を覆うように配置される。

図６に示すように、制御基板２３０を設置した上ケース２１０に下ケース２２０を組み合わせた状態においては、制御基板２３０は上ケース２１０と下ケース２２０との間に介装された状態で設置される。

図７および図８に示すように、上ケース２１０の隔壁２１３とした下ケース２２０の隔壁２２３は相互に重なり合った状態で設置され、上ケース２１０の隔離エリア２１４と下ケース２２０の隔離エリア２２４は連通した状態となり、一体の隔離空間２６０が形成されている。

隔離空間２６０は上ケース２１０の隔壁２１３と下ケース２２０の隔壁２２３によりコントローラ２００の他の内部空間２７０とは隔離された空間となっており、コントローラ２００の内部で発生する熱を遮断するとともに、隔離空間２６０は下ケース２２０に形成された通気孔２２５と通気開口２２７とを介して外部と連通する構成となっている。

隔離空間２６０の内部には制御基板２３０の外周近傍の上面に設置されたサーミスタか
らなる温度検知センサ２３１が配置されている。温度検知センサ２３１は、コントローラ２００の内部の発熱に影響されずに、通気孔２２５と通気開口２２７とを介してコントローラ２００の外部の温度を正確に検知できる構成となっている。

＜３＞電気採暖具の動作および作用
電源コード２０１を電源コンセントに接続して、電源つまみ２４１を左方向にスライドさせることにより本体１１０のヒータへの通電が開始され、本体１１０が設定された温度まで昇温する。本体１１０の温度は、温度設定つまみ２４１をスライドさせることにより設定温度を調節することができる。

本体１１０のヒータは２個に分割して配置されており、エリアＡとエリアＢの２つの加熱エリアが設けられている。通常は両方のエリアが同時に加熱されるようになっているが、電気採暖具１００を１人で使用する場合などで、狭い範囲の暖房でよい場合は、エリア切換ボタン２４３を押動すると加熱エリアを切換えることができる。エリア切換ボタン２４３を１回押動するとエリアＡのみの加熱となり、２回押動するとエリアＢのみの加熱となり、３回押動すると両方のエリアの加熱に戻るようになっている。また、加熱エリアの切換にともなって２個のエリア表示灯２５１の表示が切換わる。

電気採暖具１００を自動的に停止させたい場合は、切タイマボタン２４４を操作することにより、タイマの設定ができる。切タイマボタンを１回押動操作すると２時間後に自動停止する設定となり、２回押動操作すると４時間後に自動停止する設定となり、３回押動操作すると切タイマが設定されない状態にもどる。また、切タイマの設定にともなって２個のタイマ表示灯２５２の表示が切換わる。

複数の人数で使用する場合、使用する人の好みにより、加熱エリア毎に設定温度を変えることが望まれることがある。そのような場合、ひかえめボタン２４５を操作することにより選択されたエリアの表面温度が設定温度より３℃低くすることができる。ひかえめボタン２４５を１回押動操作するとエリアＡの表面温度が設定温度より３℃低くなり、２回押動操作するとエリアＢの表面温度が設定温度より３℃低くなり、３回押動操作すると両方のエリアの表面温度が設定温度より３℃低くなり、４回押動操作をすると両エリアの表面温度は設定温度にもどる。また、ひかえめボタン２４５の操作にともなって、表面温度が低くなるエリアに対応するエリア表示灯２５１の色が赤から緑に変化する。

また、エアコンや温風機と併用した場合や、春先、秋口等の比較的室温と高い状態で使用する場合は、同じ設定温度でも体感温度が高くなるため、低温時と同等の体感温度を得るためには設定温度を低くすることが有効であり、省エネ効果も得ることができる。

本実施に形態における電気採暖具は、室温の変化を検知して設定温度を自動的に調整する省エネ機能を備えており、省エネボタン２４６を操作することにより省エネ機能を起動させることができる。省エネボタン２４６を１回押動操作すると省エネ機能が起動し、省エネ表示灯２５３が点灯する、省エネボタン２４６を２回押動操作すると省エネ機能は停止し、省エネ表示灯２５３は消灯する。

省エネ機能が起動されている状態では、コントローラ２００は温度検知センサ２３１により室温を正確に検知し、室温が高い場合は温度設定つまみ２４２で設定された温度より２℃〜６度程度低い温度になるように調整する。これにより１０％〜２０％程度の省エネ効果を得ることができる。

上記のように、本実施の形態における電気採暖具は省エネ機能を備えたことにより、他の暖房器具を併用した場合や、室温が比較的高い場合に省エネ効果を得ることができる。

また、制御基板上に設置された温度検知センサをコントローラの内部に形成された隔離空間に配置し、隔離空間と外部が連通する通気孔を設けたことにより、温度検知センサを低コストで安定して設置できるとともに、コントローラ内部の発熱に影響されずに室温を正確に検知することができる。これにより省エネ機能を効果的に作用させることができる。

また、通気孔をコントローラの下ケースの周壁の下端近傍に設けたことにより、通気孔から水が進入することを防止することができるので、温度検知センサの誤検知と損傷を抑制することができ、信頼性を向上することができる。

また、通気孔の内部に制止片を設けたことにより、水の進入をより確実に防止することができるので、温度検知センサの誤検知と損傷をより一層抑制することができ、信頼性をより向上することができる。

以上のように、本発明にかかる電気採暖具のコントローラは、操作開口からの水の浸入を防止することが可能となるので、電気採暖具以外の電気機器のコントローラ等の用途にも適用できる。

１００電気採暖具
２００コントローラ
２１０上ケース
２１２周壁
２１３隔壁
２１４隔離エリア
２２０下ケース
２２２周壁
２２３隔壁
２２４隔離エリア
２２５通気孔
２２６制止片
２３０制御基板
２３１温度検知センサ
２６０隔離空間
２７０内部空間

Claims

下面に開口を備えた略箱状の上ケースと、
上面に開口を備えた略箱状の下ケースと、
前記上ケースと前記下ケースとの間に介装された制御基板と、
前記制御基板の外周近傍に設置された温度検知センサと、を含み、
前記上ケースの内部には、隔離エリアを形成する隔壁が周壁に連続して設けられ、
前記下ケースの内部には、隔離エリアを形成する隔壁が周壁に連続して設けられ、
前記下ケースの前記隔離エリアに対応する前記周壁には、前記下ケースの内方と外方を連通する通気孔を備え、
前記上ケースと、前記制御基板と、前記下ケースと、を積層して組み合わせた状態において、前記上ケースの前記隔離エリアと前記下ケースの前記隔離エリアとはケース内の他の内部空間とは隔離された一体の隔離空間を形成し、
前記制御基板の一部と前記温度検知センサが前記隔離空間の内部に収容されていることを特徴とする、
電気採暖具のコントローラ。
前記通気孔は、前記周壁の下端近傍に設けたことを特徴とする、
請求項１に記載の電気採暖具のコントローラ。
前記下ケースの内部には、前記通気孔に対向する位置に制止片が設けられ、
前記通気孔の外部から前記隔離空間へは、直進して侵入することができないことを特徴とする、
請求項１または２に記載の電気採暖具のコントローラ。