JP2626312B2 - 電気カーペットの温度調節方法 - Google Patents

電気カーペットの温度調節方法

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JP2626312B2 JP3147316A JP14731691A JP2626312B2 JP 2626312 B2 JP2626312 B2 JP 2626312B2 JP 3147316 A JP3147316 A JP 3147316A JP 14731691 A JP14731691 A JP 14731691A JP 2626312 B2 JP2626312 B2 JP 2626312B2
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秀和 吉岡
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、床面に敷いて暖房に用
いられる電気カーペットの温度調節方法に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来より、床暖房機として、内蔵ヒータ
への通電をオンまたはオフすることにより温度を制御す
るようにした電気カーペットがある。通常、この電気カ
ーペットにおいては、ヒータへの通電をオフさせる温度
とヒータへの通電をオンさせる温度との差分を、所定の
設定差分温度に設定している。
【0003】この電気カーペットとして、保温作用によ
る電気代の節約やインテリア性を考慮して、ヒータを内
蔵したカーペット本体の上面に、当該カーペット本体と
別体のカーペットカバーを被せて使用するものが多く普
及している。しかし、このカーペットカバーを有する電
気カーペットにおいては、電源立上げ後、ヒータの熱が
カーペットカバーの表面に伝えられるまでに時間がかか
るので、特にカーペットカバーの厚みが厚い場合に、人
体接触側であるカーペットカバーの表面の、温度の立ち
上がりが遅いという問題があった。
【0004】一方、上記のようなカーペットカバーを設
けず、カーペット本体の構成要素である上面材に、上記
カーペットカバーの機能を持たせ、人体と上面材とが直
接接触するようにした電気カーペットもあるが、上記カ
ーペットカバーを有する電気カーペットと同様に、人体
接触側である上面材の表面の、温度の立ち上がりが遅い
という問題があった。
【0005】このような人体接触側の温度の立ち上がり
の遅れを抑制するために、電源立上げ直後に、ヒータ近
傍の温度を、一旦設定オフ温度よりも一定のシフト量だ
け高く上昇させるようにし、これにより、いわゆる急速
暖房を行う電気カーペットの温度調節方法が提供されて
いる。また、電源立上げ直後だけでなく、電気カーペッ
トの使用中での急速暖房(いわゆる途中速暖)を可能に
したものも提供されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、電気カーペ
ットが設置される条件は、上記のようなカーペットカバ
ーの有無、カーペットカバーや上面材の熱伝達特性、床
面の熱伝達特性および室温等の相違によって種々様々で
ある。これに対して、上記のようにシフト量を一定にし
ている温度調節方法においては、上記の設置条件の相違
に対応できず、したがって、カーペットカバーあるいは
上面材の表面温度の立ち上げに時間がかかり過ぎる場合
も生じて、快適な急速暖房が行えないという問題があっ
た。
【0007】そこで、本発明の目的は、上述の技術的課
題を解決し、設置条件の相違にかかわらず、快適な急速
暖房を達成することができる電気カーペットの温度調節
方法を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の請求項1記載の電気カーペットの温度調節方法は、カ
ーペット本体に内蔵されたヒータへの通電を、ヒータ近
傍の温度を検出する本体温度センサおよび室温センサか
らの検出信号に基づいてオンオフ制御する電気カーペッ
トの温度調節方法において、急速暖房モード開始後最初
にヒータへの通電をオフさせる第1回目オフ温度を、設
定オフ温度よりも所定のシフト量だけ高く設定し、その
後にオフ温度を設定オフ温度に戻すように制御すると共
に、上記所定のシフト量を、本体温度センサによる検出
温度に基づいて演算された単位時間当たりの検出温度上
昇率が高いほど増大させ且つ室温が低いほど増大させる
ように、上記検出温度上昇率及び室温に基づいて制御す
ることを特徴とするものである。
【0009】
【作用】ヒータ近傍での検出温度上昇率が高い場合、カ
ーペットカバー等や床面の熱伝達率が低く、したがっ
て、ヒータ側の温度上昇に比べて、カーペットカバー等
の表面の温度上昇が遅れているという知見を得た。一
方、ヒータ近傍での検出温度上昇率が同等の場合であっ
ても、室温が低い場合は、室温が高い場合と比較して、
カーペットカバー等や床面の熱伝達率が低く、したがっ
て、ヒータ側の温度上昇に比べて、カーペットカバー等
の表面の温度上昇が遅れているという知見を得た。
【0010】この発明は、このような知見に基づいてな
されたものであり、ヒータ近傍での検出温度上昇率が高
いほどシフト量を増大させ、且つ室温が低いほどシフト
量を増大させることにより、人体接触側であるカーペッ
トカバー等の表面の温度上昇の遅れを取り戻すことがで
きる。
【0011】
【実施例】以下実施例を示す添付図面によって詳細に説
明する。図2は、この発明の一実施例の温度調節方法が
適用される電気カーペットの分解斜視図である。図1
は、その制御回路のブロック図である。これらの図を参
照して、この電気カーペットAは、面状発熱体からなる
ヒータ2を内蔵したカーペット本体1と、カーペット本
体1の上面に被せられるカーペットカバー11と、電気
カーペットの温度を制御する制御回路8を内蔵したコン
トローラ3とを備えている。
【0012】図2および図3を参照して、カーペット本
体1には、当該カーペット本体1の略全面にわたって織
りこまれた面状発熱体等からなるヒータ2と、このヒー
タ2近傍の温度を検知する蛇行状の感熱線からなる本体
温度センサSHとが内蔵されている。コントローラ3に
は、電源スイッチS1、面切りスイッチS2、およびユ
ーザが設定オフ温度を入力するための操作スイッチS3
が設けられているとともに、室温TRを検出する室温セ
ンサSRが設けられている。
【0013】図1を参照して、上記の制御回路8には、
コントローラ3に設けられた操作スイッチS3を介して
使用者が設定した設定オフ温度To を入力する設定オフ
温度入力部81と、本体温度センサSHによって検出さ
れた検出温度THに基づいて単位時間当たりの検出温度
上昇率KT(°C/分)を演算する温度上昇率演算部8
2と、温度上昇率演算部82によって演算された検出温
度上昇率KTおよび室温センサSRによって検出された
室温TRに基づいて、後述するシフト量ΔSを演算する
シフト量演算部83と、電源スイッチS1からの電源立
上げ信号を受けて急速暖房モードと判断しモード信号を
出力する急速暖房モード判断部84と、ヒータ2への通
電をオンオフ制御する通電制御部85とが含まれてい
る。
【0014】上記の検出温度上昇率KTは、急速暖房モ
ード開始時点からの温度上昇を経過時間で除したもので
あり、例えば数10秒ごとに計測される。シフト量演算
部83によるシフト量ΔSの演算は、室温、床面の種類
(畳やフローリング等)、カーペットカバー11の種類
(断熱性、放熱性に差のある、目付の大小、厚みの大
小)を種々変更した条件下で、予め実験により求めたデ
ータに基づいて行われる。なお、上記カーペットカバー
11の種類としては、カーペット本体1の上面材を厚め
にしてカバーの役目を果たさせ、カーペットカバーをカ
ーペット本体1に一体化させた構成のものも含んでお
り、これをも考慮した条件にてデータが求められてい
る。このデータは、所定範囲ごとの検出温度上昇率KT
と所定範囲ごとの室温TRとをマトリックスとしたテー
ブルとしてプログラムに組みこまれている。このテーブ
ルにおいては、ヒータ2近傍での検出温度上昇率KTが
高いほどシフト量ΔSを段階的に増大させ、且つ室温T
Rが低いほどシフト量ΔSを段階的に増大させるように
設定されている。室温TRがテーブルの上限値を超える
場合には、当該上限値に対応するシフト量ΔSに設定
し、また、室温TRがテーブルの下限値を下回る場合に
は、当該下限値に対応するシフト量ΔSに設定する。こ
のように設定しても差支えないようにテーブルの範囲が
設定されている。検出温度上昇率KTがテーブルの上限
値や下限値を超える場合についても同様である。
【0015】なお、テーブルを用いた制御パターンの数
が多くなってプログラムが複雑になる場合には、いわゆ
るファジー理論を用いればプログラムを簡素化すること
ができる。図4を参照して、通電制御部85は、通常、
設定オフ温度To でヒータ2への通電をオフさせ、設定
オフ温度To から所定の差分温度ΔT(いわゆるデファ
レンシャルであり、例えば2°Cと設定されている)だ
け減じたオン温度でヒータ2への通電をオンさせるよう
にしている。そして、急速暖房モード判断部84からの
モード信号を受けた場合に、モード開始後最初にヒータ
2への通電をオフさせる第1回目オフ温度T1 を、設定
オフ温度TO にシフト量ΔSを加えた値に設定する。な
お、第2回目以降のオフ温度としては、設定オフ温度T
O が採用される。
【0016】この実施例によれば、電源スイッチS1に
より電源を投入すると、急速暖房モード判断部84が急
速暖房モードと判断し、通電制御部85へモード信号を
出力する。このモード信号を受けた通電制御部85は、
モード時第1回目オフ温度T 1 を、設定オフ温度TO
シフト量ΔSを加えた値TO +ΔSに設定する。このΔ
Sは、ヒータ2近傍での検出温度上昇率KTおよび室温
TRに基づいて演算されており、電気カーペットAの設
置条件を十分に考慮したものとなっているので、設置条
件の相違にかかわらず、快適な急速暖房を行うことがで
きる。
【0017】すなわち、電源立上げ直後の急速暖房モー
ド時において、ヒータ2近傍での検出温度上昇率KTが
高い場合、カーペットカバー11や床面の熱伝達率が低
く、したがって、ヒータ2側の温度上昇に比べてカーペ
ットカバー11の表面の温度上昇が遅れている。一方、
検出温度上昇率KTが同等の場合であっても、室温TR
が低い場合は、室温TRが高い場合と比較して、カーペ
ットカバー11や床面の熱伝達率が低く、したがって、
ヒータ2側の温度上昇に比べてカーペットカバー11の
表面の温度上昇が遅れている。これに対して、ヒータ2
近傍での検出温度上昇率KTが高いほどシフト量ΔSを
増大させ、且つ室温TRが低いほどシフト量ΔSを増大
させるので、上記カーペットカバー11の表面の温度上
昇の遅れを取り戻すことができ、上記のように快適な急
速暖房を行うことができる。
【0018】なお、上記の実施例において、いわゆる途
中速暖に際しても、急速暖房モード判断部84にモード
信号を出力させて、上記の制御を行うことができる。急
速暖房モード判断部84による判断としては、ユーザが
操作スイッチS3により、設定オフ温度TO を所定以上
上昇させた場合に、自動的に判断させるようにしても良
いし、また、コントローラ3に設けた速暖スイッチのオ
ンにより判断させるようにしても良い。
【0019】また、急速暖房モードにあることを、例え
ばコントローラ3に設けた速暖ランプにより点灯表示さ
せて、ユーザに認知させるようにすることもできる。こ
の場合、急速暖房をしていることをユーザの視覚に訴え
て、ユーザに対して快適な暖房体感を与えることができ
る。さらに、電源立上げ時の急速暖房の実行を、本体温
度センサSHによる検出温度THが所定温度(例えば2
5°C)以上である場合に回避させるようにしても良
く、同様に、途中速暖の実行を、上記検出温度THが所
定温度(例えば35°C)以上である場合に回避させる
ようにしても良い。これは、カーペットカバー11の表
面温度が過度に上昇することを防止するためである。な
お、このように急速暖房の実行を回避する場合にも、上
記の速暖ランプは点灯させてユーザに安心感を与えるこ
とが、ユーザの体感上も好ましい。
【0020】その他、この発明は上記実施例に限定され
るものではなく、例えば本発明の制御方法を、カーペッ
トカバーをカーペット本体1に一体に構成した電気カー
ペットに適用すること等、この発明の要旨を変更しない
範囲で種々の設計変更を施すことができる。
【0021】
【発明の効果】以上のように請求項1記載の電気カーペ
ットの温度調節方法によれば、ヒータ近傍での検出温度
上昇率および室温に基づいて、カーペットカバー等や床
面の熱伝達特性を判断し、これに応じてシフト量を制御
して第1回目オフ温度を設定するので、電気カーペット
の設置条件の相違にかかわらず、快適な急速暖房を行う
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の温度調節方法を実現する制御回路の
ブロック図である。
【図2】電気カーペットの分解斜視図である。
【図3】電気カーペットの縦断面図である。
【図4】ヒータ近傍の温度およびカーペットカバーの表
面温度の変化を示す図である。
【符号の説明】
1 カーペット本体 2 ヒータ SH 本体温度センサ SR 室温センサ T1 第1回目オフ温度 To 設定オフ温度 ΔS シフト量 KT 検出温度上昇率 TH 検出温度 TR 室温
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−315786(JP,A) 特開 平2−62613(JP,A) 特開 昭62−52616(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】カーペット本体(1) に内蔵されたヒータ
    (2) への通電を、ヒータ(2) 近傍の温度を検出する本体
    温度センサ(SH)および室温センサ(SR)からの検出信号に
    基づいてオンオフ制御する電気カーペットの温度調節方
    法において、急速暖房モード開始後最初にヒータ(2) への通電をオフ
    させる第1回目オフ温度(T 1 )を、設定オフ温度
    (T 0 )よりも所定のシフト量 (ΔS)だけ高く設定し、
    その後にオフ温度を設定オフ温度 (T 0 )に戻すように
    制御すると共に、 上記所定のシフト量 (ΔS)を、本体温度センサ(SH)によ
    る検出温度(TH)に基づいて演算された単位時間当たりの
    検出温度上昇率(KT)が高いほど増大させ且つ室温(TR)が
    低いほど増大させるように、上記検出温度上昇率(KT)及
    び室温(TR)に基づいて制御することを特徴とする電気カ
    ーペットの温度調節方法。
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