JP3100052B2 - 蓄熱床暖房制御システム - Google Patents

蓄熱床暖房制御システム

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JP3100052B2
JP3100052B2 JP02120810A JP12081090A JP3100052B2 JP 3100052 B2 JP3100052 B2 JP 3100052B2 JP 02120810 A JP02120810 A JP 02120810A JP 12081090 A JP12081090 A JP 12081090A JP 3100052 B2 JP3100052 B2 JP 3100052B2
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裕之 斉藤
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Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は、深夜電力を通電される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、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
御システムに関するものである。
【従来の技術】
一般にこの種の蓄熱床暖房制御システムでは、第5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の表面に表面床材5を配設した床構
造を有している。発熱体1は深夜電力を通電されて蓄熱
ボード2に蓄熱するのであり、蓄熱ボード2に蓄えられ
た熱が深夜電力時間帯の終了後に放熱されることによっ
て室内暖房がなされるようにしてある。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蓄熱ボ
ード2への蓄熱量が設定される。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への蓄熱量が過剰にな
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への通電時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
ら通電時間だけ溯って設定される。たとえば、発熱体1
への通電時間が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、通電時間が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6図(a)は冬場における
最大能力での通電期間HPを示し、第6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。
【発明が解決しようとする課題】
ところで、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るが、実際には、
地域の違いや住宅の施工条件の違いによって、蓄熱ボー
ド2への蓄熱量が不十分になることがあり、深夜電力時
間帯の開始時刻よりも前に暖房能力が不足してしまうこ
とがある。 本発明は上記問題点の解決を目的とするものであり、
深夜電力時間帯のみではなく通常電力時間帯にも発熱体
に適宜通電することによって、暖房能力が不足しないよ
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。
【課題を解決するための手段】
請求項1の構成では、深夜電力を通電される発熱体と
発熱体により加熱されて蓄熱する蓄熱ボードとを有した
蓄熱ユニットを床に配置し、蓄熱ボードの蓄熱量が所定
量になるように発熱体の通電時間および温度を制御する
コントローラを蓄熱ユニットとは別に設け、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、蓄熱ユニットに蓄熱ボードの
温度を検出する温度センサを設け、コントローラに室温
センサを設け、コントローラが、深夜電力時間帯の終了
時刻から次の開始時刻までの間、温度センサにより検出
される蓄熱ボードの温度および室温センサにより検出さ
れる室温を監視し、蓄熱ボードの温度と室温との少なく
ともいずれか一方がそれぞれに対応して設定された下限
値未満になると、通常電力を発熱体に通電するようにし
ている。
【作用】
請求項1の構成によれば、発熱体と蓄熱ボードとを備
える蓄熱ユニットに温度センサを設けて温度センサによ
り床温を検出し、蓄熱ユニットとは別に設けたコントロ
ーラに室温センサを設けて室温を検出しているから、蓄
熱ボードの温度と室温とをそれぞれ区別して正確に検出
することができるのであって、深夜電力時間体の終了時
刻から次の開始時刻までの間に、蓄熱ボードの温度と室
温とを監視し、いずれか一方が所定温度未満になれば、
通常電力によって発熱体に通電するから、気象条件など
によって深夜電力時間帯における蓄熱ボードへの蓄熱量
が不足した場合でも、室温および床温の低下を抑制する
ことができ、十分な暖房が行えるのである。
【実施例1】 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、マイクロコンピュータを用いて構成される。 コントローラ7は、リレー10の接点を開閉制御し発熱
体1への通電量を制御することによって、蓄熱ボード2
の蓄熱量を調節する。すなわち、コントローラ7に設け
られた温度設定部によって使用者が所望の室温を設定す
ると、発熱体1への通電期間および蓄熱ボード2の加熱
温度が決定され、コントローラ7に内蔵されたタイマに
より設定された通電期間内に、温度センサ6による検出
温度に基づいて蓄熱ボード2が所定の加熱温度になるよ
うにリレー10の接点を開閉して発熱体1への通電量を制
御するのである。コントローラ7には、カレンダ機能が
内蔵されており、日付に対応してあらかじめ設定されて
いる補正用のデータなどを用いて、温度設定部で設定さ
れた温度に所定の補正演算を施すことにより、通電期間
や加熱温度を決定する。補正演算には、室温センサ11に
より検出した室温、前回の動作条件、前回の動作結果な
ども用いられる。 通電期間は、第2図に示すように、基本的には深夜電
力時間帯HUに設定されるのであって、深夜電力時間帯HU
の開始時刻t1と終了時刻t4との間で、時刻t2から時刻t3
の間は発熱体1への通電を行わない休止期間HSとしてあ
らかじめ設定してある。休止期間HSは、深夜電力時間帯
HUの終了時刻t4から上記補正演算によって求められる全
通電時間HTだけ溯った時刻と終了時刻t4との間に設定さ
れる。したがって、深夜電力時間帯HUにおける発熱体1
への通電期間は、休止期間HSを挟んで前期通電期間HFと
後期通電期間HLとに分割される。すなわち、全通電期間
HTは、HT=HF+HLになるのであって、前期通電期間HFの
開始時刻t0は、時刻t2から時間HF(=HT−HL)だけ溯っ
た時刻になる。すなわち、時刻t3から深夜電力時間帯HU
の終了時刻t4までの期間である後期通電期間HLは一定で
あるから、全通電期間HTが変化すると前期通電期間HFの
開始時刻t0が変化することになる(第2図に破線で示し
てある)。 上述したように、深夜電力時間帯HUにおける通電期間
を、前期通電期間HFと後期通電期間HLとの2回に分割す
ることによって、分割しない場合に比較すれば通電開始
時刻を早めることができるのであって(休止期間HSの分
だけ早くなる)、通電開始時刻における蓄熱ボード2の
温度を従来よりも高い温度に保つことができるのであ
る。すなわち、蓄熱ボード2の温度の低下を抑制できる
結果、室温の変化を少なくすることができるのである。
また、蓄熱ボード2の温度低下が少ないから、発熱体1
への通電率を従来よりも減少させることができ、消費電
力を低減できるのである。 ところで、住居の断熱性能や気象条件によっては、深
夜電力時間帯の開始時刻になるまでに蓄熱ボード2の温
度や室温が低下し、暖房が不十分になることがある。こ
のような問題が生じないように、深夜電力時間帯の終了
時刻から次の開始時刻までの間、温度センサ6によって
蓄熱ボード2の温度を検出するとともに、室温センサ11
によって室温を検出し、いずれか一方の検出温度がそれ
ぞれに対応して設定された温度の下限値未満になると、
通常電力によって発熱体1に一定時間の通電を行うよう
にする(第2図の期間HN)。このように、通常電力によ
る通電を必要に応じて間欠的に行うことによって、蓄熱
ボード2の温度および室温の低下を防止できるのであ
る。 第3図は以上の動作をまとめたフローチャートであ
る。すなわち、動作を開始すると、通電時間および蓄熱
ボード2の加熱温度を決定し、深夜電力時間帯において
発熱体1への通電を行う。深夜電離時間帯が終了すれ
ば、室温および蓄熱ボード2の温度を監視し、いずれか
一方の温度がそれぞれに対応して設定された下限値T1,T
2を下回った場合には、通常電力により発熱体1に通電
する。次の深夜電力時間帯が開始されると、前回の通電
条件等に基づいて深夜電力時間帯における通電時間およ
び加熱温度の補正演算を行い、今回の通電時間および加
熱温度を決定するのである。
【実施例2】 本実施例では、第4図に示すように、深夜電力時間帯
HUの開始時刻t1の前に、通常電力によって発熱体1に一
定時間通電する予熱期間PHを設定している。 すなわち、深夜電力時間帯HUの開始時刻t1の前には蓄
熱ボード2の温度がかなり低下しているから、深夜電力
時間帯HUにおける発熱体1への通電に先立って蓄熱ボー
ド2をある程度加熱するための予熱期間PHを設けること
によって、蓄熱ボード2の温度低下を実施例1に比較し
て一層抑制できるのである。
【発明の効果】
請求項1の構成によれば、発熱体と蓄熱ボードとを備
える蓄熱ユニットに温度センサを設けて温度センサによ
り床温を検出し、蓄熱ユニットとは別に設けたコントロ
ーラに室温センサを設けて室温を検出しているから、蓄
熱ボードの温度と室温とをそれぞれ区別して正確に検出
することができるのであって、深夜電力時間体の終了時
刻から次の開始時刻までの間に、蓄熱ボードの温度と室
温とを監視し、いずれか一方が所定温度未満になれば、
通常電力によって発熱体に通電するから、気象条件など
によって深夜電力時間帯における蓄熱ボードへの蓄熱量
が不足した場合でも、室温および床温の低下を抑制する
ことができ、十分な暖房が行えるという利点を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例1を示す概略構成図、第2図は
同上の通電状態を示す動作説明図、第3図は同上に用い
るコントローラの動作説明図、第4図は本発明の実施例
2における通電状態を示す動作説明図、第5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
6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、11……室
温センサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鳴尾 正之 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電 工株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−89927(JP,A) 特開 昭60−221629(JP,A) 特開 昭63−135746(JP,A) 実開 昭60−132579(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F24D 11/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】深夜電力を通電される発熱体と発熱体によ
    り加熱されて蓄熱する蓄熱ボードとを有した蓄熱ユニッ
    トを床に配置し、蓄熱ボードの蓄熱量が所定量になるよ
    うに発熱体の通電時間および温度を制御するコントロー
    ラを蓄熱ユニットとは別に設け、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、蓄熱ユニットに蓄熱ボードの温度を検出
    する温度センサを設け、コントローラに室温センサを設
    け、コントローラが、深夜電力時間帯の終了時刻から次
    の開始時刻までの間、温度センサにより検出される蓄熱
    ボードの温度および室温センサにより検出される室温を
    監視し、蓄熱ボードの温度と室温との少なくともいずれ
    か一方がそれぞれに対応して設定された下限値未満にな
    ると、通常電力を発熱体に通電することを特徴とする蓄
    熱床暖房制御システム。
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JPH06193896A (ja) * 1992-12-28 1994-07-15 Tokyo Denki Kogyo Kk 蓄熱式電気暖房器の温度調節器

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