JP2653271B2 - 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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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・オフすることにより温度を制御するよ
うにしたホットカーペットがある。近年、このホットカ
ーペットでは、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
せて使用するのが一般的である。
【0003】この電気カーペットの温度調節方法におい
ては、カーペット本体がカーペットカバーによって保温
されるので、電気代を節約できるという利点がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この電気カー
ペットの温度調節方法においては、電源立上げ後、カー
ペット本体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、カーペットカバーの表面温度の立ち上が
りが遅いという問題があった。
【0005】このような問題を解決するために、電源立
上げ直後に、カーペット本体の温度を、一旦設定オフ温
度よりも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。ところが、このホットカーペットにおいて
は、カーペットカバーによる保温作用のため、カーペッ
トカバーの表面温度に比較してカーペット本体の温度が
下がりにくい。したがって、以下の問題があった。すな
わち、図5において示すカーペット本体の温度(実線)
およびカーペットカバーの表面温度(一点鎖線)の変化
を参照して、急速暖房後、最初にヒータへの通電がオフ
されて(図5においてAで示す)から次にヒータへの通
電がオンされる(図5においてBで示す)までに、長い
時間を要する。したがって、この間にカーペットカバー
の表面温度が下がってしまい(図5においてCで示
す)、人に不快感を与えてしまうという難点があった。
【0006】そこで、本発明の目的は、上述の技術的課
題を解決し、いわゆる急速暖房後の表面温度の低下を抑
制でき、人に不快感を与えない電気カーペットの温度調
節方法を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
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オンオフ
制御すると共に、電源立ち上げ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Tupを、設定オフ温度T
o よりも所定温度だけ高く設定している電気カーペット
の温度調節方法において、カーペット本体の温度を、上
記第1回目オフ温度Tupから段階的に設定オフ温度To
に近づけることを特徴とするものである。
【0008】また、電源立上げ後、第n回目にヒータが
オンされる第N回目オン温度Tn を、下記の式に基づい
て設定するものであれば望ましい。 Tn =To +(Tup−To )/(n×k)−ΔT ただし、To は設定オフ温度、Tupは電源立上げ後最初
にヒータへの通電がオフされる第1回目オフ温度、kは
電気カーペットの機種に応じて実験により求められる定
数、ΔTはヒータへの通電をオンさせるオン温度と次に
ヒータへの通電をオフさせるオフ温度との差分である。
【0009】
【作用】電源立上げ後に設定オフ温度よりも高く上昇さ
せた第1回目オフ温度から、一気に設定オフ温度まで下
げようとすると、ヒータへの通電がオフされている時間
が長くなり、表面温度が低下してしまうといった事態が
発生するが、本発明では、上記第1回目オフ温度から段
階的に設定オフ温度に近づけるので、ヒータへの通電の
オフ状態が長時間続くことがない。したがって、電源立
上げ時の急速暖房後に表面温度が低下することを抑制す
ることができる。
【0010】また、第n回目にヒータがオンされる第n
回目オン温度Tn を上記式に基づいて設定する場合に
は、上記式右辺の第2項の(Tup−To )/(n×k)
が段階的に減少する。これに伴って、ヒータへの通電を
オンする温度が、設定オフ温度To から所定温度ΔTを
減じた温度すなわち安定時のオン温度に、段階的に近づ
けられるので、ヒータへの通電のオフ状態が長時間続く
ことがない。したがって、電源立上げ時の急速暖房後に
表面温度が低下することを抑制することができる。しか
も、オン温度の下降度合いを決定する上記第2項に含ま
れる定数kを、電気カーペットの機種に応じて実験によ
り求めるようにしているので、機種に適した温度調節が
可能となる。
【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り、図3は
その縦断面図である。これらの図を参照して、この電気
カーペットは、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、このカーペット本体1の温度を検
知する感熱線からなる温度センサSと、この温度センサ
Sからの信号に基づいて電気カーペットの温度を制御す
るコントローラ3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とを備えている。
【0012】図1は、電気カーペットの電気的構成を示
す概略図であり、同図を参照して、ヒータ2は、カーペ
ット本体1を区分した面毎にそれぞれ内蔵されたヒータ
2a,2b,2cにより構成されている。コンセントか
らの交流電源が、電源スイッチS1、ヒューズ4、リレ
ーコイル5によって開閉される一対のリレー接片6、お
よび一対の切換え器7を介してヒータ2に供給されてい
る。リレー接片6は、全ヒータ2a,2b,2cへの通
電を同時に断続する。切り換え器7は、面切りスイッチ
S2によって接点7a,7b,7cを切り換えることに
より、ヒータ2a,2b,2cの少なくとも一つに対し
て選択的に通電させる。また、上記交流電源は、コント
ローラ3に内蔵された制御回路8、およびセンサ回路9
に供給されている。センサ回路9は、温度センサSから
の信号を、センサブロック10を介して入力し、検知温
度に応じた信号を制御回路8へ出力する。
【0013】制御回路8には、コントローラ1に設けら
れた操作スイッチS3(図2参照)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、ヒータ2への通電をオンまたはオフするべくリ
レーコイル5への通電を制御する通電制御部82とが含
まれている。以下、ヒータ2への通電をオフする温度を
単にオフ温度、ヒータ2への通電をオンする温度を単に
オン温度という。
【0014】通電制御部82は、電源立上げ後の第1回
目オフ温度Tupを設定オフ温度Toよりも所定温度(例
えば7°C)だけ高い値に設定する。また、ヒータ2へ
の通電がオンされるオン温度と次にヒータ2への通電が
オフされるオフ温度との差分ΔTを、例えば2°Cと設
定する。さらに、第n回目のオン温度Tn を下記式(1)
に基づいて設定する。
【0015】 Tn =To +(Tup−To )/(n×k)−ΔT …(1) ただし、kは、電気カーペットの機種に応じて実験によ
り求められる定数である。すなわち、カーペットカバー
11の表面温度が、第1回目オフ温度Tupから例えば
0.5°Cだけ下がった時点での、カーペット本体1の
温度を求め、この温度を式(1) のTn として代入し、定
数kを算出する。上記において0.5°Cとしたのは、
この程度の低下であれば、使用者に不快感を与えないか
らである。定数kの値としては、カーペットカバーの厚
みや材質等に応じて例えば1.5〜7程度の値が得られ
る。
【0016】次に、通電制御部82の動作について説明
する。まず、設定オフ温度入力部81から入力された設
定オフ温度To よりも所定温度だけ高い第1回目オフ温
度Tupを設定する。そして、電源スイッチS1がオンさ
れると、ヒータ2への通電を開始し、カーペット本体1
の温度が上記の第1回目オフ温度Tupになった時点で、
リレー接片6を開放し、ヒータ2への通電を遮断する。
その後、第1回目のオン温度T1 ,T2 ,…を、 T1 =To +(Tup−To )/(1×k)−ΔT T2 =To +(Tup−To )/(2×k)−ΔT T3 =To +(Tup−To )/(3×k)−ΔT : のように演算する。電源立上げ後、第1回目以降のオフ
温度およびオン温度は、下記の表1で示される。
【0017】
【表1】
【0018】この実施例によれば、上記第1回目のヒー
タ2への通電のオフの後、順次にヒータ2への通電のオ
ン、オフを繰り返し、温度変化が安定した後は、オフ温
度が設定オフ温度To に収束し、オン温度が、設定オフ
温度Toから所定温度ΔTを減じた温度に収束すること
になる。そして、オン温度を、設定オフ温度To から所
定温度ΔTを減じた上記温度すなわち安定時のオン温度
に、段階的に近づけるので、ヒータ2への通電のオフ状
態が長時間続くことがない。したがって、電源立上げ時
の急速暖房後に表面温度が低下することを抑制すること
ができ、人に不快感与えることを防止できる。
【0019】しかも、オン温度の下降度合いを決定する
上記式右辺の第2項の(Tup−To)/(n×k)に含
まれる定数kを、電気カーペットの機種に応じて実験に
より求めるようにしているので、機種に適した温度調節
が可能となる。 <試験例>設定オフ温度To を30°C、第1回目のオ
フ温度を37°C、温度安定時のオン温度とオフ温度と
の差分ΔTを2°C、および定数kを3として、温度調
節を行い、カーペットカバー11の表面温度を測定した
ところ、図4に示す結果を得た。ただし、図において、
温度センサSの検出温度すなわちカーペット本体1の温
度を実線で示し、カーペットカバー11の表面温度を一
点鎖線で示した。なお、実験時の室温は、17°Cであ
った。
【0020】図4に示すように、急速暖房後、表面温度
が低下したりすることなく、素早く安定することが実証
された。
【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、電源立上げ後に一旦立上
げたカーペット本体の温度を、段階的に設定オフ温度に
近づけるので、ヒータのオフ状態が長時間続くことがな
く、したがって、急速暖房後の表面温度の低下を抑制で
き、人に不快感を与えることがない。
【0022】また、請求項2記載の電気カーペットの温
度調節方法によれば、電気カーペットの機種等に応じて
オン温度の下降度合いを定めるので、機種等に応じた温
度調節が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の温度調節方法が適用される電気カー
ペットの電気的構成図である。
【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】カーペット本体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。
【図5】従来の制御方法によるカーペット本体の温度お
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 Tup 第1回目オフ温度 To 設定オフ温度 Tn 第n回目オン温度

Claims (2)

    (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)
    への通電をオンオフ制御すると共に、電源立ち上げ後最
    初にヒータ(2)への通電をオフさせる第1回目オフ温度
    Tupを、設定オフ温度To よりも所定温度だけ高く設定
    している電気カーペットの温度調節方法において、カー
    ペット本体(1)の温度を、上記第1回目オフ温度Tupか
    ら段階的に設定オフ温度To に近づけることを特徴とす
    る電気カーペットの温度調節方法。
  2. 【請求項2】請求項1記載の電気カーペットの温度調節
    方法において、電源立上げ後、第n回目にヒータ(2)が
    オンされる第N回目オン温度Tn を、下記の式に基づい
    て設定することを特徴とする電気カーペットの温度調節
    方法。 Tn =To +(Tup−To )/(n×k)−ΔT ただし、To は設定オフ温度、Tupは電源立上げ後最初
    にヒータへの通電がオフされる第1回目オフ温度、kは
    電気カーペットの機種に応じて実験により求められる定
    数、ΔTはヒータ(2)への通電をオンさせるオン温度と
    次にヒータ(2)への通電をオフさせるオフ温度との差分
    である。
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