JP2826164B2 - 蓄熱床暖房制御システム - Google Patents
蓄熱床暖房制御システムInfo
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- JP2826164B2 JP2826164B2 JP10446990A JP10446990A JP2826164B2 JP 2826164 B2 JP2826164 B2 JP 2826164B2 JP 10446990 A JP10446990 A JP 10446990A JP 10446990 A JP10446990 A JP 10446990A JP 2826164 B2 JP2826164 B2 JP 2826164B2
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Description
本発明は、発熱体により加熱されて蓄熱する蓄熱ボー
ドを床に配置し、深夜電力時間帯に発熱体に通電し、深
夜電力時間帯が終了した後に蓄熱体から放熱される熱で
暖房を行うようにした蓄熱床暖房制御システムに関する
ものである。
ドを床に配置し、深夜電力時間帯に発熱体に通電し、深
夜電力時間帯が終了した後に蓄熱体から放熱される熱で
暖房を行うようにした蓄熱床暖房制御システムに関する
ものである。
一般にこの種の蓄熱床暖房制御システムでは、第７図
に示すように、一対の蓄熱ボード２の間に発熱体１を挟
んだ構造を有する蓄熱ユニット３を断熱材４の上に載置
し、蓄熱ユニット３の表面にフローリング仕上げ５を施
した床構造を有している。発熱体１は、深夜電力時間帯
に通電されて蓄熱ボード２を加熱し、深夜電力時間帯の
終了後には蓄熱ボード２に蓄えられた熱が放熱されるこ
とによって室内暖房が行われるようになっている。ここ
に、深夜電力時間帯は、午後11時前後から翌日の午前７
時前後までの約８時間に設定されているのが普通であ
り、深夜電力時間帯に蓄積される熱量は、深夜電力時間
帯以外の時間帯（午前７時〜午後11時）における室内の
暖房が賄える程度を必要とする。したがって、冬場にお
ける年間の最低気温を基準にして、十分な暖房が行える
ように設計されている。その結果、10月、11月の秋口や
３月、４月の春先においては、冬場と同じように蓄熱し
たのでは、蓄熱ボード２に蓄積される熱量が多すぎるこ
とになり、暖房が過剰になるという問題が生じる。 このような問題を解決するために、季節に応じて発熱
体１への通電期間を制御することが考えられている。こ
の場合、通電開始時刻は、深夜電力時間帯の終了時刻か
ら通電期間だけ溯って設定される。たとえば、発熱体１
への通電期間が４時間であれば通電開始時刻を午前３時
（深夜電力時間帯の終了時刻を午前７時としている）に
設定し、通電期間が６時間であれば通電開始時刻を午前
１時に設定するのである。第８図（ａ）は冬場における
最大能力での通電期間HPを示し、第８図（ｂ）は秋口や
春先における通電期間HPの一例を示している。
に示すように、一対の蓄熱ボード２の間に発熱体１を挟
んだ構造を有する蓄熱ユニット３を断熱材４の上に載置
し、蓄熱ユニット３の表面にフローリング仕上げ５を施
した床構造を有している。発熱体１は、深夜電力時間帯
に通電されて蓄熱ボード２を加熱し、深夜電力時間帯の
終了後には蓄熱ボード２に蓄えられた熱が放熱されるこ
とによって室内暖房が行われるようになっている。ここ
に、深夜電力時間帯は、午後11時前後から翌日の午前７
時前後までの約８時間に設定されているのが普通であ
り、深夜電力時間帯に蓄積される熱量は、深夜電力時間
帯以外の時間帯（午前７時〜午後11時）における室内の
暖房が賄える程度を必要とする。したがって、冬場にお
ける年間の最低気温を基準にして、十分な暖房が行える
ように設計されている。その結果、10月、11月の秋口や
３月、４月の春先においては、冬場と同じように蓄熱し
たのでは、蓄熱ボード２に蓄積される熱量が多すぎるこ
とになり、暖房が過剰になるという問題が生じる。 このような問題を解決するために、季節に応じて発熱
体１への通電期間を制御することが考えられている。こ
の場合、通電開始時刻は、深夜電力時間帯の終了時刻か
ら通電期間だけ溯って設定される。たとえば、発熱体１
への通電期間が４時間であれば通電開始時刻を午前３時
（深夜電力時間帯の終了時刻を午前７時としている）に
設定し、通電期間が６時間であれば通電開始時刻を午前
１時に設定するのである。第８図（ａ）は冬場における
最大能力での通電期間HPを示し、第８図（ｂ）は秋口や
春先における通電期間HPの一例を示している。
ところで、上述したように、蓄熱ボード２に蓄積され
る熱量は、深夜電力時間帯の終了時刻から次の開始時刻
までの室内の暖房に必要な程度に設定されているのであ
って、従来構成では、深夜電力時間帯の開始時刻から発
熱体１への通電開始時刻までの間の暖房については考慮
されていないものである。一方、昨今では生活時間帯が
深夜にずれこむ傾向があるから、秋口や春先において発
熱体１への通電期間が短くなり、通電開始時刻が遅くな
ると、十分な暖房が行われない室内で生活することにな
る。したがって、深夜電力時間帯の開始時刻以降で発熱
体１への通電開始時刻になるまでの間に、室温が急に低
下したような場合には、暖房が不足するという問題が生
じる。また、従来構成では、通電期間における室温は考
慮されておらず、生活時間帯において発熱体１への通電
が開始されると、蓄熱ユニット３の温度は室温とは無関
係に設定されるのであって、発熱体１への通電時間には
蓄熱ユニット３は放熱時よりも高い温度に加熱されるか
ら、発熱体１への通電開始時刻より後で、室温が急に上
昇したような場合には、暖房が過剰になるという問題が
生じる。 本発明は上記問題点の解決を目的とするものであり、
生活時間が深夜にずれこんでも、適度の暖房が行われる
ようにして室温の低下を防止し、また、生活時間帯に発
熱体への通電が開始されても暖房が過剰にならないよう
にした蓄熱床暖房制御システムを提供しようとするもの
である。
る熱量は、深夜電力時間帯の終了時刻から次の開始時刻
までの室内の暖房に必要な程度に設定されているのであ
って、従来構成では、深夜電力時間帯の開始時刻から発
熱体１への通電開始時刻までの間の暖房については考慮
されていないものである。一方、昨今では生活時間帯が
深夜にずれこむ傾向があるから、秋口や春先において発
熱体１への通電期間が短くなり、通電開始時刻が遅くな
ると、十分な暖房が行われない室内で生活することにな
る。したがって、深夜電力時間帯の開始時刻以降で発熱
体１への通電開始時刻になるまでの間に、室温が急に低
下したような場合には、暖房が不足するという問題が生
じる。また、従来構成では、通電期間における室温は考
慮されておらず、生活時間帯において発熱体１への通電
が開始されると、蓄熱ユニット３の温度は室温とは無関
係に設定されるのであって、発熱体１への通電時間には
蓄熱ユニット３は放熱時よりも高い温度に加熱されるか
ら、発熱体１への通電開始時刻より後で、室温が急に上
昇したような場合には、暖房が過剰になるという問題が
生じる。 本発明は上記問題点の解決を目的とするものであり、
生活時間が深夜にずれこんでも、適度の暖房が行われる
ようにして室温の低下を防止し、また、生活時間帯に発
熱体への通電が開始されても暖房が過剰にならないよう
にした蓄熱床暖房制御システムを提供しようとするもの
である。
請求項１の構成では、上記目的を達成するために、発
熱体により加熱されて蓄熱する蓄熱ボードが床に配置さ
れ、発熱体への通電時間を制御するとともに蓄熱ボード
が設定温度になるように発熱体の発熱量を制御する制御
手段が設けられ、蓄熱ボードからの放熱によって室内を
暖房するようにした蓄熱床暖房制御システムにおいて、
制御手段により、深夜電力時間帯の開始時刻から発熱体
に通電する前期通電期間と、深夜電力時間帯の終了時刻
から溯って設定した所定時刻から上記終了時刻まで発熱
体に通電する後期通電期間とを設定するとともに、前期
通電期間における設定温度を後期通電期間における設定
温度よりも高く設定しているのである。 請求項２の構成では、制御手段により、前期通電期間
と後期通電期間との間に発熱体に通電しない室温検出期
間を設け、室温検出期間内に室温センサにより検出され
た室温と所定の閾値との大小関係により後期通電期間の
長さを調節しているのである。 請求項３の構成では、制御手段により、前期通電期間
と後期通電期間との間に発熱体に通電しない室温検出期
間を設け、室温検出期間内に室温センサにより検出され
た室温と所定の閾値との大小関係により後期通電期間に
おける設定温度を調節しているのである。
熱体により加熱されて蓄熱する蓄熱ボードが床に配置さ
れ、発熱体への通電時間を制御するとともに蓄熱ボード
が設定温度になるように発熱体の発熱量を制御する制御
手段が設けられ、蓄熱ボードからの放熱によって室内を
暖房するようにした蓄熱床暖房制御システムにおいて、
制御手段により、深夜電力時間帯の開始時刻から発熱体
に通電する前期通電期間と、深夜電力時間帯の終了時刻
から溯って設定した所定時刻から上記終了時刻まで発熱
体に通電する後期通電期間とを設定するとともに、前期
通電期間における設定温度を後期通電期間における設定
温度よりも高く設定しているのである。 請求項２の構成では、制御手段により、前期通電期間
と後期通電期間との間に発熱体に通電しない室温検出期
間を設け、室温検出期間内に室温センサにより検出され
た室温と所定の閾値との大小関係により後期通電期間の
長さを調節しているのである。 請求項３の構成では、制御手段により、前期通電期間
と後期通電期間との間に発熱体に通電しない室温検出期
間を設け、室温検出期間内に室温センサにより検出され
た室温と所定の閾値との大小関係により後期通電期間に
おける設定温度を調節しているのである。
請求項１の構成によれば、深夜電力時間帯の開始時刻
から発熱体に通電する前期通電期間と、深夜電力時間帯
の終了時刻から溯って設定した所定時刻から深夜電力時
間帯の終了時刻まで発熱体に通電する後期通電期間とを
設定しているので、深夜電力時間帯の開始時刻になれば
発熱体に通電され、深夜における室温の低下が防止でき
るのであって、生活時間帯が深夜にずれこんでも暖房さ
れた室内での生活活動ができるのである。また、発熱体
への通電期間を、前期通電期間と後期通電期間とに分け
ているので、両通電期間の間に発熱体への通電を停止す
る期間を適宜長さで設ければ、生活時間帯において室内
が過剰に暖房されることも防止できるのである。 また、前期通電期間における設定温度を後期通電期間
における設定温度よりも高く設定しているので、前期通
電期間では蓄熱ボードの温度が速く上昇することにな
り、前期通電期間を比較的短時間に設定することができ
る。その結果、室温の低下を防止する効果が高くなるの
である。 請求項２および請求項３の構成によれば、前期通電期
間と後期通電期間との間で発熱体に通電しない期間に室
温を検出し、室温と所定の閾値との大小関係により後期
通電期間の長さや設定温度を調節するので、室温に応じ
た最適な暖房が行われることになり、暖房が過剰になる
ことが防止できるのである。
から発熱体に通電する前期通電期間と、深夜電力時間帯
の終了時刻から溯って設定した所定時刻から深夜電力時
間帯の終了時刻まで発熱体に通電する後期通電期間とを
設定しているので、深夜電力時間帯の開始時刻になれば
発熱体に通電され、深夜における室温の低下が防止でき
るのであって、生活時間帯が深夜にずれこんでも暖房さ
れた室内での生活活動ができるのである。また、発熱体
への通電期間を、前期通電期間と後期通電期間とに分け
ているので、両通電期間の間に発熱体への通電を停止す
る期間を適宜長さで設ければ、生活時間帯において室内
が過剰に暖房されることも防止できるのである。 また、前期通電期間における設定温度を後期通電期間
における設定温度よりも高く設定しているので、前期通
電期間では蓄熱ボードの温度が速く上昇することにな
り、前期通電期間を比較的短時間に設定することができ
る。その結果、室温の低下を防止する効果が高くなるの
である。 請求項２および請求項３の構成によれば、前期通電期
間と後期通電期間との間で発熱体に通電しない期間に室
温を検出し、室温と所定の閾値との大小関係により後期
通電期間の長さや設定温度を調節するので、室温に応じ
た最適な暖房が行われることになり、暖房が過剰になる
ことが防止できるのである。
基本構成は第１図に示すようなものであって、複数個
の蓄熱ユニット３により床が構成される。いずれか一つ
の蓄熱ユニット３には、蓄熱ボード２の温度を検出する
温度センサ６が配設されており、検出された温度は制御
手段であるコントローラ７に入力される。また、発熱体
１に深夜電力電源８を接続する通電経路には、漏電ブレ
ーカ９の接点部とコントローラ７により開閉制御される
リレー10の接点とが挿入されている。 コントローラ７は、基本的には第２図のような各部機
能が実現されるように、マイクロコンピュータを用いて
構成される。すなわち、コントローラ７には、リレー10
の接点を開閉制御するリレー制御部11が設けられ、リレ
ー制御部11では、タイマ部12により設定された時間内に
リレー10の接点を開閉して温度センサ６により検出され
る温度をほぼ一定に保つようにする。すなわち、リレー
制御部11には、温度センサ６により検出される温度によ
って発熱体１をフィードバック制御するための目標値
と、発熱体１の通電時間とが入力されるのである。温度
の目標値は、温度設定部13から入力された所望温度に対
して、補正演算部14で所定の補正を加えることによって
得られる。補正演算部14での補正に必要なデータは、タ
イマ部12に内蔵したカレンダ機能により与えられる日
付、室温センサ15により検出された室温、前回データメ
モリ16に格納された前回の動作条件、システムの固有値
として補正データメモリ17に格納された補正データであ
って、これらのデータに基づいて補正演算が行われる。
ここに、前回データメモリ16および補正データメモリ17
は、独立したメモリを用いても、また、１つのメモリ内
で領域を分割したものとしてもよい。補正演算について
は後述する。室温センサ15により検出された室温は、後
述する室温検出期間には、異常検出部18に入力され、室
温が異常に低下または上昇したときに、タイマ部12によ
り設定される通電期間を調節するようになっている。 コントローラ７は、第３図に示すように、深夜電力を
受電すると補正演算部14による補正演算を行う。ここ
に、第４図に示すように、発熱体１は、深夜電力時間帯
HUの開始時刻（午後11時前後）から一定時間（たとえ
ば、２時間）として設定された前期通電期間HMと、深夜
電力時間帯HUの終了時刻（午前７時前後）から溯って設
定された後期通電期間HAとにおいて通電されるのであっ
て、全通電期間HTはHT＝HM＋HAとなる。全通電時間HTの
最大値は深夜電力時間帯により規制され、一般には８時
間であるから、HT＜８であるときには、前期通電期間HM
と後期通電期間HAとの間には、発熱体１への通電を行わ
ない室温検出期間HRが設定される。すなわち、HR＝８−
HTとなる。 補正演算では、前期通電期間HMと後期通電期間HAとの
合計である全通電期間HTと基準設定温度TOとが求められ
る。前期通電期間HMは、上述したように、一定時間とし
て設定され、前期通電期間HMの設定温度TM（発熱体１へ
の通電をオフにする温度）は、基準設定温度TOを用い
て、TM＝TO＋10として設定される。また後期通電期間HA
は、HA＝HT−HMであり、後期通電期間HAの設定温度TAと
しては、基準設定温度TOがそのまま用いられる（TA＝T
O）。ここにおいて、全通電期間HTの最大値は８時間、
設定温度の最大値は70℃として制限されている。したが
って、補正演算によって求めた全通電期間HTが８時間を
越える場合には、全通電期間HTは８時間になるようにし
てある。また、設定温度も70℃を越える場合には70℃に
なるようにしてある。 補正演算によって、前期通電期間HMと設定温度TM、後
期通電期間HAと設定温度TAが求められると、発熱体１に
対して前期通電期間HMの通電が行われる。この間に温度
センサ６により検出される温度が設定温度TMに保たれる
ようにリレー10の接点が開閉される。前期通電期間HMが
終了すると、HT＜８であるときには、室温検出期間HRに
なり、この間には室温センサ15によって室温が常時検出
されることになる。室温検出期間HRに検出された室温
は、異常検出部18において高低２つの閾値と比較され、
室温が低温側閾値以下になると、後期通電期間HAの開始
時刻を早めて後期通電期間HAを長くし、逆に、室温が高
温側閾値異常になると、後期通電期間HAの開始時刻を遅
くして後期通電期間HAを短くする。ここにおいて、後期
通電期間HAの長さを室温に応じて調節するのではなく、
後期通電期間HAにおける設定温度TAを調節するようにし
てもよい。以上のような制御を行うことによって、蓄熱
ユニット３は、第５図（ａ）のような温度変化をするこ
とになる。第５図（ｂ）は蓄熱ユニット３の従来構成に
よる温度変化を示している。 ところで、補正演算は、以下のように行われる。すな
わち、深夜電力を受電すると、まず補正演算部14に対し
て、タイマ部12から日付が与えられるとともに、温度設
定部13での設定温度TQが与えられる。一方、第６図に示
すように、前回データメモリ16からは、前回（前日）の
通電時間HDと、前回（前日）の設定温度TEと、前回にお
ける発熱体１への通電終了後の平均室温TRとが前回デー
タとして与えられ、また、タイマ部12からの日付に基づ
いて基準通電時間HCおよび設定温度の下限値TSTが補正
データメモリ16から与えられ、さらに、補正データメモ
リ16からは、時間補正定数Ａ［時間／度］と温度補正定
数Ｂとが与えられる。ここに、基準通電時間HCおよび設
定温度の下限値TSTは、各日ごとに統計などの手法によ
って決定されている。以上の各データが補正演算に用い
られるのである。ここに、第６図において破線で囲んだ
部分が第３図における補正演算に対応する。補正演算に
おいては、まず、前回の平均室温TRと今回の設定温度TQ
との温度差TS（＝TR−TQ）が演算される。この温度差TS
に対して時間補正定数Ａを乗じた値の前回の通電時間HD
に対する差を補正通電時間HF（＝HD−Ａ・TS）として求
める。補正通電時間HFは、今回の設定温度TQが前回の平
均室温TRよりも低いときに、値が小さくなるように設定
される。ここで、補正通電時間HFが、基準通電時間HC以
上でかつ通電時間の最大値（８時間）以下であるときに
は（８≧HF≧HC）、前回の設定温度TEと設定温度の下限
値TSTとの大小関係によって次のように場合分けを行
う。すなわち、TE≧TSTであれば、全通電時間HTを補正
通電時間HFとし（HT＝HD−Ａ・TS）、基準設定温度TOを
前回の設定温度TEとする（TO＝TE）。一方、TE＜TSTで
あれば、さらに、補正通電時間HFとHC＋A/B・（TST−T
E）とを比較し、HF＜HC＋A/B・（TST−TE）であれば、H
T＝HC、TO＝TSTとし、HF≧HC＋A/B・（TST−TE）であれ
ば、HT＝HF−A/B・（TST−TE）、TO＝TSTとする。要す
るに、補正通電時間HFが基準通電時間HC以上かつ８時間
以下であるときに、前回の設定温度TEが設定温度の下限
値TS以上ならば基準設定温度TOは前回の設定温度TEのま
まにして全通電時間HTのみを調節するのであり、前回の
設定温度TEが設定温度の下限値TST未満ならば、基準設
定温度TOは設定温度の下限値TSTにするとともに、補正
通電時間HFと基準通電時間HCとの差が所定値A/B・（TST
−TE）以上であるときに全通電時間HTを補正通電時間HF
よりも所定値A/B・（TST−TE）だけ長くし、そうでなけ
れば全通電時間HTを基準通電時間HCにするのである。 一方、補正通電時間HFが基準通電時間HC以上であり、
しかも８時間を越える場合には、全通電時間HTは８時間
（HT＝８）とし、基準設定温度TOを調節することにな
る。すなわち、補正通電時間HFが８時間を越えている部
分について補正項B/Aを乗じて求めた温度補正値B/A・
（HF−８）と前回の設定温度TEとの加算値が、設定温度
の下限値TST未満であれば、基準設定温度TOは設定温度
の下限値TSTとする（TO＝TST）。また、前回の設定温度
TEと温度補正値との加算値が、設定温度の下限値TST以
上であり、かつ70度以下ならばこの加算値を基準設定温
度TOとする（TO＝TE＋B/A・（HF−８））。さらに、上
記加算値が、設定温度の下限値TST以上でありかつ70度
を越えるならば基準設定温度TOを70度に設定する（TO＝
70）。この状態は本発明の床暖房システムの最大能力の
状態である。 さらに、補正通電時間HFが基準通電時間HC未満である
ときには、全通電時間を基準通電時間HCとして（HT＝H
C）、基準設定温度TOを調節する。すなわち、基準通電
時間HCと補正通電時間HFとの差に補正項B/Aを乗じて求
めた温度補正値B/A・（HC−HF）を前回の設定温度TEか
ら引いた減算値が、設定温度の下限値TST未満であれ
ば、基準設定温度TOは設定温度の下限値TSTとし（TO＝T
ST）、上記減算値が、設定温度の下限値TST以上であれ
ば、基準設定温度TOを上記減算値とするのである（TO＝
TE−B/A・（HC−HF））。 以上のように、前回の平均室温TRが今回の設定温度よ
りも高いときには蓄熱体２に与える熱量を下げ、逆のと
きには熱量を上げるように制御を行うのである。 なお、上記実施例では、深夜電力を受電してから補正
演算を行うようにしているが、補正演算そのものは比較
的短時間で終了するから通電時間の誤差は問題にならな
い。
の蓄熱ユニット３により床が構成される。いずれか一つ
の蓄熱ユニット３には、蓄熱ボード２の温度を検出する
温度センサ６が配設されており、検出された温度は制御
手段であるコントローラ７に入力される。また、発熱体
１に深夜電力電源８を接続する通電経路には、漏電ブレ
ーカ９の接点部とコントローラ７により開閉制御される
リレー10の接点とが挿入されている。 コントローラ７は、基本的には第２図のような各部機
能が実現されるように、マイクロコンピュータを用いて
構成される。すなわち、コントローラ７には、リレー10
の接点を開閉制御するリレー制御部11が設けられ、リレ
ー制御部11では、タイマ部12により設定された時間内に
リレー10の接点を開閉して温度センサ６により検出され
る温度をほぼ一定に保つようにする。すなわち、リレー
制御部11には、温度センサ６により検出される温度によ
って発熱体１をフィードバック制御するための目標値
と、発熱体１の通電時間とが入力されるのである。温度
の目標値は、温度設定部13から入力された所望温度に対
して、補正演算部14で所定の補正を加えることによって
得られる。補正演算部14での補正に必要なデータは、タ
イマ部12に内蔵したカレンダ機能により与えられる日
付、室温センサ15により検出された室温、前回データメ
モリ16に格納された前回の動作条件、システムの固有値
として補正データメモリ17に格納された補正データであ
って、これらのデータに基づいて補正演算が行われる。
ここに、前回データメモリ16および補正データメモリ17
は、独立したメモリを用いても、また、１つのメモリ内
で領域を分割したものとしてもよい。補正演算について
は後述する。室温センサ15により検出された室温は、後
述する室温検出期間には、異常検出部18に入力され、室
温が異常に低下または上昇したときに、タイマ部12によ
り設定される通電期間を調節するようになっている。 コントローラ７は、第３図に示すように、深夜電力を
受電すると補正演算部14による補正演算を行う。ここ
に、第４図に示すように、発熱体１は、深夜電力時間帯
HUの開始時刻（午後11時前後）から一定時間（たとえ
ば、２時間）として設定された前期通電期間HMと、深夜
電力時間帯HUの終了時刻（午前７時前後）から溯って設
定された後期通電期間HAとにおいて通電されるのであっ
て、全通電期間HTはHT＝HM＋HAとなる。全通電時間HTの
最大値は深夜電力時間帯により規制され、一般には８時
間であるから、HT＜８であるときには、前期通電期間HM
と後期通電期間HAとの間には、発熱体１への通電を行わ
ない室温検出期間HRが設定される。すなわち、HR＝８−
HTとなる。 補正演算では、前期通電期間HMと後期通電期間HAとの
合計である全通電期間HTと基準設定温度TOとが求められ
る。前期通電期間HMは、上述したように、一定時間とし
て設定され、前期通電期間HMの設定温度TM（発熱体１へ
の通電をオフにする温度）は、基準設定温度TOを用い
て、TM＝TO＋10として設定される。また後期通電期間HA
は、HA＝HT−HMであり、後期通電期間HAの設定温度TAと
しては、基準設定温度TOがそのまま用いられる（TA＝T
O）。ここにおいて、全通電期間HTの最大値は８時間、
設定温度の最大値は70℃として制限されている。したが
って、補正演算によって求めた全通電期間HTが８時間を
越える場合には、全通電期間HTは８時間になるようにし
てある。また、設定温度も70℃を越える場合には70℃に
なるようにしてある。 補正演算によって、前期通電期間HMと設定温度TM、後
期通電期間HAと設定温度TAが求められると、発熱体１に
対して前期通電期間HMの通電が行われる。この間に温度
センサ６により検出される温度が設定温度TMに保たれる
ようにリレー10の接点が開閉される。前期通電期間HMが
終了すると、HT＜８であるときには、室温検出期間HRに
なり、この間には室温センサ15によって室温が常時検出
されることになる。室温検出期間HRに検出された室温
は、異常検出部18において高低２つの閾値と比較され、
室温が低温側閾値以下になると、後期通電期間HAの開始
時刻を早めて後期通電期間HAを長くし、逆に、室温が高
温側閾値異常になると、後期通電期間HAの開始時刻を遅
くして後期通電期間HAを短くする。ここにおいて、後期
通電期間HAの長さを室温に応じて調節するのではなく、
後期通電期間HAにおける設定温度TAを調節するようにし
てもよい。以上のような制御を行うことによって、蓄熱
ユニット３は、第５図（ａ）のような温度変化をするこ
とになる。第５図（ｂ）は蓄熱ユニット３の従来構成に
よる温度変化を示している。 ところで、補正演算は、以下のように行われる。すな
わち、深夜電力を受電すると、まず補正演算部14に対し
て、タイマ部12から日付が与えられるとともに、温度設
定部13での設定温度TQが与えられる。一方、第６図に示
すように、前回データメモリ16からは、前回（前日）の
通電時間HDと、前回（前日）の設定温度TEと、前回にお
ける発熱体１への通電終了後の平均室温TRとが前回デー
タとして与えられ、また、タイマ部12からの日付に基づ
いて基準通電時間HCおよび設定温度の下限値TSTが補正
データメモリ16から与えられ、さらに、補正データメモ
リ16からは、時間補正定数Ａ［時間／度］と温度補正定
数Ｂとが与えられる。ここに、基準通電時間HCおよび設
定温度の下限値TSTは、各日ごとに統計などの手法によ
って決定されている。以上の各データが補正演算に用い
られるのである。ここに、第６図において破線で囲んだ
部分が第３図における補正演算に対応する。補正演算に
おいては、まず、前回の平均室温TRと今回の設定温度TQ
との温度差TS（＝TR−TQ）が演算される。この温度差TS
に対して時間補正定数Ａを乗じた値の前回の通電時間HD
に対する差を補正通電時間HF（＝HD−Ａ・TS）として求
める。補正通電時間HFは、今回の設定温度TQが前回の平
均室温TRよりも低いときに、値が小さくなるように設定
される。ここで、補正通電時間HFが、基準通電時間HC以
上でかつ通電時間の最大値（８時間）以下であるときに
は（８≧HF≧HC）、前回の設定温度TEと設定温度の下限
値TSTとの大小関係によって次のように場合分けを行
う。すなわち、TE≧TSTであれば、全通電時間HTを補正
通電時間HFとし（HT＝HD−Ａ・TS）、基準設定温度TOを
前回の設定温度TEとする（TO＝TE）。一方、TE＜TSTで
あれば、さらに、補正通電時間HFとHC＋A/B・（TST−T
E）とを比較し、HF＜HC＋A/B・（TST−TE）であれば、H
T＝HC、TO＝TSTとし、HF≧HC＋A/B・（TST−TE）であれ
ば、HT＝HF−A/B・（TST−TE）、TO＝TSTとする。要す
るに、補正通電時間HFが基準通電時間HC以上かつ８時間
以下であるときに、前回の設定温度TEが設定温度の下限
値TS以上ならば基準設定温度TOは前回の設定温度TEのま
まにして全通電時間HTのみを調節するのであり、前回の
設定温度TEが設定温度の下限値TST未満ならば、基準設
定温度TOは設定温度の下限値TSTにするとともに、補正
通電時間HFと基準通電時間HCとの差が所定値A/B・（TST
−TE）以上であるときに全通電時間HTを補正通電時間HF
よりも所定値A/B・（TST−TE）だけ長くし、そうでなけ
れば全通電時間HTを基準通電時間HCにするのである。 一方、補正通電時間HFが基準通電時間HC以上であり、
しかも８時間を越える場合には、全通電時間HTは８時間
（HT＝８）とし、基準設定温度TOを調節することにな
る。すなわち、補正通電時間HFが８時間を越えている部
分について補正項B/Aを乗じて求めた温度補正値B/A・
（HF−８）と前回の設定温度TEとの加算値が、設定温度
の下限値TST未満であれば、基準設定温度TOは設定温度
の下限値TSTとする（TO＝TST）。また、前回の設定温度
TEと温度補正値との加算値が、設定温度の下限値TST以
上であり、かつ70度以下ならばこの加算値を基準設定温
度TOとする（TO＝TE＋B/A・（HF−８））。さらに、上
記加算値が、設定温度の下限値TST以上でありかつ70度
を越えるならば基準設定温度TOを70度に設定する（TO＝
70）。この状態は本発明の床暖房システムの最大能力の
状態である。 さらに、補正通電時間HFが基準通電時間HC未満である
ときには、全通電時間を基準通電時間HCとして（HT＝H
C）、基準設定温度TOを調節する。すなわち、基準通電
時間HCと補正通電時間HFとの差に補正項B/Aを乗じて求
めた温度補正値B/A・（HC−HF）を前回の設定温度TEか
ら引いた減算値が、設定温度の下限値TST未満であれ
ば、基準設定温度TOは設定温度の下限値TSTとし（TO＝T
ST）、上記減算値が、設定温度の下限値TST以上であれ
ば、基準設定温度TOを上記減算値とするのである（TO＝
TE−B/A・（HC−HF））。 以上のように、前回の平均室温TRが今回の設定温度よ
りも高いときには蓄熱体２に与える熱量を下げ、逆のと
きには熱量を上げるように制御を行うのである。 なお、上記実施例では、深夜電力を受電してから補正
演算を行うようにしているが、補正演算そのものは比較
的短時間で終了するから通電時間の誤差は問題にならな
い。
上述のように、請求項１の構成によれば、深夜電力時
間帯の開始時刻から発熱体に通電する前期通電期間と、
深夜電力時間帯の終了時刻から溯って設定した所定時刻
から深夜電力時間帯の終了時刻まで発熱体に通電する後
期通電期間とを設定しているので、深夜電力時間帯の開
始時刻になれば発熱体に通電され、深夜における室温の
低下が防止できるのであって、生活時間帯が深夜にずれ
こんでも暖房された室内での生活活動ができるという利
点を有する。また、発熱体への通電期間を、前期通電期
間と後期通電期間とに分けているので、両通電期間の間
に発熱体への通電を停止する期間を適宜長さで設けれ
ば、生活時間帯において室内が過剰に暖房されることも
防止できるという効果がある。 また、前期通電期間における設定温度を後期通電期間
における設定温度よりも高く設定しているので、前期通
電期間では蓄熱ボードの温度が速く上昇することにな
り、前期通電期間を比較的短時間に設定することができ
るのである。その結果、室温の低下を防止する効果が高
くなるという利点がある。 請求項２および請求項３の構成によれば、前期通電期
間と後期通電期間との間で発熱体に通電しない期間に室
温を検出し、室温と所定の閾値との大小関係により後期
通電期間の長さや設定温度を調節するので、室温に応じ
た最適な暖房が行われることになり、暖房が過剰になる
ことが防止できるのである。
間帯の開始時刻から発熱体に通電する前期通電期間と、
深夜電力時間帯の終了時刻から溯って設定した所定時刻
から深夜電力時間帯の終了時刻まで発熱体に通電する後
期通電期間とを設定しているので、深夜電力時間帯の開
始時刻になれば発熱体に通電され、深夜における室温の
低下が防止できるのであって、生活時間帯が深夜にずれ
こんでも暖房された室内での生活活動ができるという利
点を有する。また、発熱体への通電期間を、前期通電期
間と後期通電期間とに分けているので、両通電期間の間
に発熱体への通電を停止する期間を適宜長さで設けれ
ば、生活時間帯において室内が過剰に暖房されることも
防止できるという効果がある。 また、前期通電期間における設定温度を後期通電期間
における設定温度よりも高く設定しているので、前期通
電期間では蓄熱ボードの温度が速く上昇することにな
り、前期通電期間を比較的短時間に設定することができ
るのである。その結果、室温の低下を防止する効果が高
くなるという利点がある。 請求項２および請求項３の構成によれば、前期通電期
間と後期通電期間との間で発熱体に通電しない期間に室
温を検出し、室温と所定の閾値との大小関係により後期
通電期間の長さや設定温度を調節するので、室温に応じ
た最適な暖房が行われることになり、暖房が過剰になる
ことが防止できるのである。
第１図は本発明の実施例を示す概略構成図、第２図は同
上に用いるコントローラのブロック図、第３図は同上に
用いるコントローラの動作説明図、第４図は同上の通電
状態を示す動作説明図、第５図（ａ）は同上の蓄熱ユニ
ットの温度変化を示す動作説明図、第５図（ｂ）は従来
構成による蓄熱ユニットの温度変化を示す動作説明図、
第６図は本発明の実施例における補正演算を示す動作説
明図、第７図は本発明に係る蓄熱床暖房システムでの床
構造を示す断面図、第８図は従来構成による通電状態を
示す動作説明図である。 １……発熱体、２……蓄熱ボード、３……蓄熱ユニッ
ト、６……温度センサ、７……コントローラ、15……室
温センサ。
上に用いるコントローラのブロック図、第３図は同上に
用いるコントローラの動作説明図、第４図は同上の通電
状態を示す動作説明図、第５図（ａ）は同上の蓄熱ユニ
ットの温度変化を示す動作説明図、第５図（ｂ）は従来
構成による蓄熱ユニットの温度変化を示す動作説明図、
第６図は本発明の実施例における補正演算を示す動作説
明図、第７図は本発明に係る蓄熱床暖房システムでの床
構造を示す断面図、第８図は従来構成による通電状態を
示す動作説明図である。 １……発熱体、２……蓄熱ボード、３……蓄熱ユニッ
ト、６……温度センサ、７……コントローラ、15……室
温センサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−135746（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−221629（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−285335（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F24D 11/00 F24D 13/00 - 13/02 F24H 7/00 - 7/06
Claims (3)
- 【請求項１】発熱体により加熱されて蓄熱する蓄熱ボー
ドが床に配置され、発熱体への通電時間を制御するとと
もに蓄熱ボードが設定温度になるように発熱体の発熱量
を制御する制御手段が設けられ、蓄熱ボードからの加熱
によって室内を暖房するようにした蓄熱床暖房制御シス
テムにおいて、制御手段は、深夜電力時間帯の開始時刻
から発熱体に通電する前期通電期間と、深夜電力時間帯
の終了時刻から遡って設定した所定時刻から上記終了時
刻まで発熱体に通電する後期通電時間とを設定するとと
もに、前期通電期間における設定温度を後期通電期間に
おける設定温度よりも高く設定することを特徴とする蓄
熱床暖房制御システム。 - 【請求項２】制御手段は、前期通電期間と後期通電期間
との間に発熱体に通電しない室温検出期間を設定し、室
温検出期間内に室温センサにより検出された室温と所定
の閾値との大小関係により後期通電期間の長さを調節す
ることを特徴とする請求項１記載の蓄熱床暖房制御シス
テム。 - 【請求項３】制御手段は、前期通電期間と後期通電期間
との間に発熱体に通電しない室温検出期間を設定し、室
温検出期間内に室温センサにより検出された室温と所定
の閾値との大小関係により後期通電期間における設定温
度を調節することを特徴とする請求項１記載の蓄熱床暖
房制御システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10446990A JP2826164B2 (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | 蓄熱床暖房制御システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10446990A JP2826164B2 (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | 蓄熱床暖房制御システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH043819A JPH043819A (ja) | 1992-01-08 |
| JP2826164B2 true JP2826164B2 (ja) | 1998-11-18 |
Family
ID=14381446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10446990A Expired - Fee Related JP2826164B2 (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | 蓄熱床暖房制御システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2826164B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110857795B (zh) * | 2018-08-24 | 2022-07-08 | 广东松下环境系统有限公司 | 取暖换气扇及取暖换气扇的控制方法 |
-
1990
- 1990-04-20 JP JP10446990A patent/JP2826164B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH043819A (ja) | 1992-01-08 |
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