JP3453258B2 - 電気カーペットの温度制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気カーペットの
温度制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１０は電気カーペットの構成を示す平
面図である。図１１は図１０に示す電気カーペットの一
線式ヒータの構成を示す説明図である。

【０００３】一般的に電気カーペットは、図１０に示す
ように、カーペット本体５０と、該カーペット本体５０
内部に蛇行配置された一線式ヒータ５１と、該一線式ヒ
ータ５１への通電を設定温度に応じて制御する温度制御
装置５２とを備えている。

【０００４】前記一線式ヒータ５１は、図１１に示すよ
うに、巻芯５３と、該巻芯５３の周面に巻き付けられた
ヒータ５４と、該ヒータ５４の上から前記巻芯５３の周
面を覆う内部被覆５５と、該内部被覆５５の周面に巻き
付けられた検知線５６と、該検知線５６の上から前記内
部被覆５５の周面を覆う外部被覆５７とからなってい
る。

【０００５】従来の温度制御装置５２は、次のような温
度制御を行っていた。

【０００６】前記一線式ヒータ５１内に収納されている
前記検知線５６は、前記ヒータ５４によって加熱される
とその抵抗が上がる特性を有している。そこで、前記ヒ
ータ５４への通電時に、同時に前記検知線５６にも微弱
電流を通電した上で前記検知線５６の両端電圧を測定す
る。そして、測定した前記検知線５６の両端電圧が設定
した温度に応じた上下限値を越えないように、前記ヒー
タ５４を入切制御する。

【０００７】具体的には、前記検知線５６の両端電圧が
上限値に達すると、前記ヒータ５４の周囲温度が設定さ
れた加熱温度の上限値を上回ったと判断し、前記温度制
御装置５２内のヒータ駆動手段により前記ヒータ５４へ
の通電を停止する。そして、この状態で前記検知線５６
への通電を継続しつつその両端電圧の測定を行い、両端
電圧が下限値に達すると前記ヒータ５４の周囲温度が設
定された加熱温度の下限値を下回ったと判断して、前記
ヒータ５４の通電を再開する。

【０００８】このような制御方法によって、前記ヒータ
５４の通電を入切制御することで、電気カーペットの加
熱温度を設定温度に一定に維持していた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電気カーペットの温度制御装置では、電気カーペット上
に座布団等の保温材が局部的に載置されると、保温材が
局部的に載置された部分が異常に温度が上がってしま
い、そのために一線式ヒータ５１の劣化を引起こし、寿
命を縮めるばかりでなく、最悪の場合一線式ヒータ５１
の断線を引起こすという問題があった。

【００１０】詳細に説明すると、電気カーペット上に座
布団等の保温材が局部的に載置されると載置された部分
の検知線５６の抵抗は相対的に他の領域の抵抗よりも高
くなるが、前記検知線５６の全抵抗としては保温されて
いない領域の抵抗と平均化されたものとなる。よって前
記検知線５６が温度を測定するために検出する両端電圧
は保温部分と非保温部分の平均化された電圧となり、局
部的に保温されていることを判定することができなかっ
た。

【００１１】また、室温が低温になるほど前記検知線５
６が温度を測定するために検出する両端電圧が低温時の
電圧に近いため、より局部的に保温されて、保温部分の
温度が上がっていた。

【００１２】このような理由により通電時間が長い場
合、室温が低い場合、前記両方の場合を含む状態では保
温部分の温度が急激に上昇し、一線式ヒータ５１の劣化
を引起こし、寿命を縮めるばかりでなく、最悪の場合一
線式ヒータ５１の断線を引起こす可能性があった。

【００１３】本発明は、上記課題に鑑み、一線式ヒータ
の劣化を防止することができる電気カーペットの温度制
御装置の提供を目的とするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の電気カーペットの温度制御装置は、ヒータ
に通電して前記ヒータを駆動する駆動手段と、前記ヒー
タの温度を検出する温度検出手段と、前記ヒータの設定
温度を設定する温度設定手段と、前記温度検出手段の出
力と前記温度設定手段の出力とに基づいて前記ヒータの
温度が前記設定温度となるよう前記駆動手段を制御する
制御手段とを備えた電気カーペットの温度制御装置にお
いて、前記ヒータへの通電時間を計測する計測手段と、
該計測手段にて計測された通電時間が所定時間を経過
後、前記ヒータの設定温度を該設定温度より低い新たな
設定温度に移行させる温度設定変更手段とを設け、さら
に、室温を検出する室温検出手段を設け、前記室温検出
手段の出力と前記温度設定手段との出力に基づいて前記
設定温度を新たな設定温度に移行させるか否かを時間が
経過する毎に判定する判定手段とを設け、前記温度設定
変更手段は、前記室温検出手段の出力と前記温度設定手
段との出力に基づいて前記設定温度から新たな設定温度
への移行量を設定してなることを特徴とするものであ
る。

【００１５】加えて、本発明の電気カーペットの温度制
御装置は、上記電気カーペットの温度制御装置におい
て、前記計測手段にて計測された通電時間が所定時間を
経過後、一定時間毎に、前記判定手段が前記室温検出手
段の出力と前記温度設定手段との出力に基づいて前記設
定温度を新たな設定温度に移行させるか否かを判定して
なり、且つ前記温度設定変更手段が前記室温検出手段の
出力と前記温度設定手段との出力に基づいて前記設定温
度から新たな設定温度への移行量を設定してなることを
特徴とするものである。

【００１６】上記構成によれば、本発明の電気カーペッ
トの温度制御装置は、ヒータへの通電時間を計測する計
測手段と、該計測手段にて計測された通電時間が所定時
間を経過後、前記ヒータの設定温度を該設定温度より低
い新たな設定温度に移行させる温度設定変更手段とを設
けた構成なので、電気カーペット上に座布団等の保温材
が局部的に載置されても、通電時間が所定時間を経過
後、ヒータの温度を下げることにより電気カーペットの
保温材が載置された保温部分の温度を下げることがで
き、前記保温部分が高温に過熱されることを防止するこ
とができる。

【００１７】また、本発明の電気カーペットの温度制御
装置は、上記の電気カーペットの温度制御装置におい
て、室温を検出する室温検出手段を設け、前記室温検出
手段の出力と前記温度設定手段との出力に基づいて前記
設定温度を新たな設定温度に移行させるか否かを判定す
る判定手段とを設けた構成なので、室温と設定温度との
関係から、電気カーペットの保温材が載置された部分が
高温に過熱されると判定した場合には新たな設定温度に
移行させ、電気カーペットの保温材が載置された部分が
高温に過熱されないと判定した場合には温度設定手段に
て設定された設定温度を維持させることができる。

【００１８】さらに、本発明の電気カーペットの温度制
御装置は、上記の電気カーペットの温度制御装置におい
て、前記温度設定変更手段が、前記室温検出手段の出力
と前記温度設定手段との出力に基づいて前記設定温度か
ら新たな設定温度への移行量を設定してなる構成なの
で、室温と設定温度との関係から、ヒータへの通電が頻
繁に行われる場合には移行量を大きくし、ヒータへの通
電が頻繁に行われない場合には移行量を小さくすること
ができる。

【００１９】加えて、本発明の電気カーペットの温度制
御装置は、上記の電気カーペットの温度制御装置におい
て、前記計測手段にて計測された通電時間が所定時間を
経過後、一定時間毎に、前記判定手段が前記室温検出手
段の出力と前記温度設定手段との出力に基づいて前記設
定温度を新たな設定温度に移行させるか否かを判定して
なり、且つ前記温度設定変更手段が前記室温検出手段の
出力と前記温度設定手段との出力に基づいて前記設定温
度から新たな設定温度への移行量を設定してなる構成な
ので、所定時間が経過後において時間が経過する毎に室
温が変化した場合であっても、前記設定温度を新たな設
定温度に移行させるか否かの判定と前記設定温度から新
たな設定温度への移行量とを再度見直すことができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面とともに説明する。

【００２１】図１は、本発明の実施の形態にかかる電気
カーペットの温度制御装置の制御ブロック図である。

【００２２】本発明の実施例の形態にかかる電気カーペ
ットの温度制御装置は、図１に示すように、使用者の設
定温度入力に基づいてヒータ７の設定温度を設定する温
度設定手段１と、前記ヒータ７への通電開始からの時間
測定を行い通電時間を計測する計測手段であるタイマ２
と、電気カーペットが設置された室内の室温を検出する
室温検出手段３と、前記ヒータ７への通電を入切する駆
動手段６と、検知線５６（図１１参照）の両端電圧を測
定し前記ヒータ７の温度測定を行う温度検出手段８と、
前記温度検出手段８の出力と前記温度設定手段１の出力
とに基づいて前記ヒータ７の温度が前記温度設定手段８
にて設定された設定温度となるよう前記駆動手段６を制
御する制御手段５とを備え、前記制御手段６に前記タイ
マ２にて計測された通電時間が所定時間を経過後、前記
室温検出手段３の出力と前記温度設定手段１との出力に
基づいて前記設定温度を新たな設定温度に移行させるか
否かを判定するとともに、判定結果に基づいて前記ヒー
タ７の設定温度を該設定温度より低い新たな設定温度に
移行させる温度設定変更判定手段４が設られてなる構成
からなる。

【００２３】以下、本発明の第１実施の形態にかかる電
気カーペットの温度制御装置について説明する。

【００２４】図２は本実施の形態にかかる電気カーペッ
トの温度制御装置のヒータの通電時間とヒータの表面温
度との関係を示す図であり、図３は本実施の形態にかか
る電気カーペットの温度制御装置の制御フローチャート
である。

【００２５】本実施の形態にかかる電気カーペットの温
度制御装置は、前記温度設定変更判定手段４にて、前記
ヒータ７への通電時間が所定時間経過後、前記温度設定
手段１にて設定された初期設定温度に関係なく、該初期
設定温度に対して温度の低い新たな設定温度に移行させ
て前記制御手段５にて通電制御するものであり、前記ヒ
ータ７に通電開始後、通電時間ｔ０までは温度設定手段
１の状態（例えば温度調節位置）に応じた設定温度で制
御を行い、通電時間ｔ０後、温度設定手段１の状態（例
えば温度調節位置）に関係なく新たな温度設定に移行
し、通電制御する。

【００２６】これにより、電気カーペット上に座布団等
の保温材が局部的に載置されても、通電時間が所定時間
を経過後、ヒータの温度を下げることにより電気カーペ
ットの保温材が載置された保温部分の温度を下げること
ができ、前記保温部分が高温に過熱されることを防止す
ることができる。したがって、ヒータが高温に過熱され
ることにより劣化して、寿命が縮まったり、断線するこ
とを防止することができる。

【００２７】続いて、本発明の第２実施の形態にかかる
電気カーペットの温度制御装置について説明する。

【００２８】図４は本実施の形態にかかる電気カーペッ
トの温度制御装置のヒータの通電時間とヒータの表面温
度との関係を示す図であり、図５は本実施の形態にかか
る電気カーペットの温度制御装置の制御フローチャート
である。

【００２９】本実施の形態にかかる電気カーペットの温
度制御装置は、前記温度設定変更判定手段４にて、前記
ヒータ７への通電時間が所定時間経過後、前記温度設定
手段１にて設定された初期設定温度から該初期設定温度
に対して温度の低い複数の新たな設定温度内の１つに移
行させて前記制御手段５にて通電制御を行い、その所定
時間後にさらに温度の低い新たな設定温度に移行させて
前記制御手段５に通電制御するものであり、例えば、ヒ
ータ７に通電開始後、通電時間ｔ０までは温度設定手段
の状態（例えば温度調節位置）に応じた設定温度で制御
を行い、通電時間ｔ０後、温度設定手段１の状態（例え
ば温度調節位置）に関係なく、複数の新たな設定温度の
１つに移行、通電し、その所定時間後ｔ１に他の新たな
設定温度の１つに移行し、通電制御する。

【００３０】これにより、ヒータが高温に過熱されるこ
とにより劣化して、寿命が縮まったり、断線することを
防止することができるとともに新たな設定温度に移行し
たことを使用者が体感することを防止することができ
る。また、さらに多くの段階を設けることにより、使用
者の体感を確実に防止することができる。

【００３１】続いて、本発明の第３実施の形態にかかる
電気カーペットの温度制御装置について説明する。

【００３２】図６は本実施の形態にかかる電気カーペッ
トの温度制御装置のヒータの通電時間とヒータの表面温
度との関係を示す図であり、図７は本実施の形態にかか
る電気カーペットの温度制御装置の制御フローチャート
である。図８は本実施の形態にかかる電気カーペットの
温度制御装置のヒータの通電時間とヒータの表面温度及
び室温との関係を示す図である。

【００３３】本実施の形態にかかる温度制御装置は、図
１に示すようにヒータ７への通電を入切する駆動手段７
と、検知線の両端電圧を測定し、ヒータ７の温度測定を
行う温度検出手段８と、ヒータ７への通電開始から時間
測定を行うタイマ２と、電気カーペットを使用している
室温を測定する室温検出手段３と、電気カーペットの加
熱温度等の設定を行って、その設定を制御手段５に指示
する（例えば温度調節を有する）温度設定手段１と、通
電時間と室温と温度設定手段１の状態に応じて初期設定
温度を当該初期設定温度以下の新たな設定温度に移行す
ることを判定するとともに該判定結果に基づいて移行さ
せる温度設定変更判定手段５をもつ制御手段６とを備え
てなり、ヒータ７への通電開始後、通電時間ｔ０までは
温度設定手段の状態（例えば温度調節位置）に応じた初
期設定温度で制御を行い、通電時間ｔ０（例えば、３時
間）後、一定時間（１０分）毎に温度設定手段１の状態
（初期設定温度）と室温検出手段３からの室温データの
サンプリングを行う。

【００３４】そして、例えば予めに設定した初期設定温
度の内容が図９と仮定した場合、温度調節位置が「５」
であれば、通電開始からｔ０までは室温に関係無く設定
温度「５」であり、通電時間ｔ０後からは一定時間ｔ１
毎にサンプリングを行い、温度調節位置の「５」であっ
ても室温がＴ０１〜Ｔ１２（室温ゾーンＴ１）の範囲で
あれば、設定温度は「３」になる。また、室温がＴ１２
以下（室温ゾーンＴ２）であれば設定温度範囲「１」、
室温はＴ０１以上（室温ゾーンＴ２）であれば設定温度
は「５」になってヒータ７を制御する。前記Ｔ０１及び
Ｔ１２は、例えば５℃及び１５℃に設定する。

【００３５】また、ｔ１内に温度調節位置が変更された
場合は次回のサンプリング時に温度調節位置と室温デー
タを読み込むようにし、その都度、図９の条件の設定温
度とする。

【００３６】これにより、ヒータが高温に過熱されるこ
とにより劣化して、寿命が縮まったり、断線することを
防止することができる。

【００３７】また、室温と設定温度との関係から、電気
カーペットの保温材が載置された部分が高温に過熱され
ると判定した場合には新たな設定温度に移行させ、電気
カーペットの保温材が載置された部分が高温に過熱され
ないと判定した場合には温度設定手段にて設定された設
定温度を維持させることができ、必要に応じて新たな設
定温度に移行させることができる。

【００３８】さらに、室温と設定温度との関係から、ヒ
ータへの通電が頻繁に行われる場合（室温の低温時）に
は移行量を大きくし、ヒータへの通電が頻繁に行われな
い場合（室温の高温時）には移行量を小さくすることが
でき、適切な移行量を設定することができる。

【００３９】加えて、所定時間が経過後において時間が
経過する毎に室温が変化した場合であっても、前記設定
温度を新たな設定温度に移行させるか否かの判定と前記
設定温度から新たな設定温度への移行量とを再度見直す
ことができる。

【００４０】なお、第２及び第３実施の形態において、
温度設定変更判定手段にて室温検出手段の出力と前記温
度設定手段との出力に基づいて前記設定温度を新たな設
定温度に移行させるか否かを判定させることにより、室
温と設定温度との関係から、電気カーペットの保温材が
載置された部分が高温に過熱されると判定した場合には
新たな設定温度に移行させ、電気カーペットの保温材が
載置された部分が高温に過熱されないと判定した場合に
は温度設定手段にて設定された設定温度を維持させるこ
とができ、必要に応じて新たな設定温度に移行させるこ
とができる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の電気カー
ペットの温度制御装置によれば、ヒータへの通電時間を
計測する計測手段と、該計測手段にて計測された通電時
間が所定時間を経過後、前記ヒータの設定温度を該設定
温度より低い新たな設定温度に移行させる温度設定変更
手段とを設けた構成なので、電気カーペット上に座布団
等の保温材が局部的に載置されても、通電時間が所定時
間を経過後、ヒータの温度を下げることにより電気カー
ペットの保温材が載置された保温部分の温度を下げるこ
とができ、前記保温部分が高温に過熱されることを防止
することができる。したがって、ヒータが高温に過熱さ
れることにより劣化して、寿命が縮まったり、断線する
ことを防止することができる。

【００４２】また、本発明の電気カーペットの温度制御
装置によれば、上記の電気カーペットの温度制御装置に
おいて、室温を検出する室温検出手段を設け、前記室温
検出手段の出力と前記温度設定手段との出力に基づいて
前記設定温度を新たな設定温度に移行させるか否かを判
定する判定手段とを設けた構成なので、室温と設定温度
との関係から、電気カーペットの保温材が載置された部
分が高温に過熱されると判定した場合には新たな設定温
度に移行させ、電気カーペットの保温材が載置された部
分が高温に過熱されないと判定した場合には温度設定手
段にて設定された設定温度を維持させることができる。
したがって、必要に応じて新たな設定温度に移行させる
ことができる。

【００４３】さらに、本発明の電気カーペットの温度制
御装置によれば、上記の電気カーペットの温度制御装置
において、前記温度設定変更手段が、前記室温検出手段
の出力と前記温度設定手段との出力に基づいて前記設定
温度から新たな設定温度への移行量を設定してなる構成
なので、室温と設定温度との関係から、ヒータへの通電
が頻繁に行われる場合には移行量を大きくし、ヒータへ
の通電が頻繁に行われない場合には移行量を小さくする
ことができる。したがって、適切な移行量を設定するこ
とができる。

【００４４】加えて、本発明の電気カーペットの温度制
御装置によれば、上記の電気カーペットの温度制御装置
において、前記計測手段にて計測された通電時間が所定
時間を経過後、一定時間毎に、前記判定手段が前記室温
検出手段の出力と前記温度設定手段との出力に基づいて
前記設定温度を新たな設定温度に移行させるか否かを判
定してなり、且つ前記温度設定変更手段が前記室温検出
手段の出力と前記温度設定手段との出力に基づいて前記
設定温度から新たな設定温度への移行量を設定してなる
構成なので、所定時間が経過後において時間が経過する
毎に室温が変化した場合であっても、前記設定温度を新
たな設定温度に移行させるか否かの判定と前記設定温度
から新たな設定温度への移行量とを再度見直すことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態にかかる電気カーペットの
温度制御装置の制御ブロック図である。

【図２】本発明の第１実施の形態にかかる電気カーペッ
トの温度制御装置のヒータの通電時間とヒータの表面温
度との関係を示す図である。

【図３】本発明の第１実施の形態にかかる電気カーペッ
トの温度制御装置の制御フローチャートである。

【図４】本発明の第２実施の形態にかかる電気カーペッ
トの温度制御装置のヒータの通電時間とヒータの表面温
度との関係を示す図である。

【図５】本発明の第２実施の形態にかかる電気カーペッ
トの温度制御装置の制御フローチャートである。

【図６】本発明の第３実施の形態にかかる電気カーペッ
トの温度制御装置のヒータの通電時間とヒータの表面温
度との関係を示す図である。

【図７】本発明の第３実施の形態にかかる電気カーペッ
トの温度制御装置の制御フローチャートである。

【図８】本発明の第３実施の形態にかかる電気カーペッ
トの温度制御装置のヒータの通電時間とヒータの表面温
度及び室温との関係を示す図である。

【図９】室温と新たな設定温度との関係を示す図であ
る。

【図１０】電気カーペットの構成を示す平面図である。

【図１１】図１０に示す電気カーペットの一線式ヒータ
の構成を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 温度設定手段 ２ タイマ ３ 室温検出手段 ４ 温度設定変更判定手段 ５ 制御手段 ６ 駆動手段 ７ ヒータ ８ 温度検出手段

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヒータに通電して前記ヒータを駆動する
   駆動手段と、前記ヒータの温度を検出する温度検出手段
   と、前記ヒータの設定温度を設定する温度設定手段と、
   前記温度検出手段の出力と前記温度設定手段の出力とに
   基づいて前記ヒータの温度が前記設定温度となるよう前
   記駆動手段を制御する制御手段とを備えた電気カーペッ
   トの温度制御装置において、 前記ヒータへの通電時間を計測する計測手段と、該計測
   手段にて計測された通電時間が所定時間を経過後、前記
   ヒータの設定温度を該設定温度より低い新たな設定温度
   に移行させる温度設定変更手段とを設け、さらに、室温
   を検出する室温検出手段を設け、前記室温検出手段の出
   力と前記温度設定手段との出力に基づいて前記設定温度
   を新たな設定温度に移行させるか否かを時間が経過する
   毎に判定する判定手段とを設け、前記温度設定変更手段
   は、前記室温検出手段の出力と前記温度設定手段との出
   力に基づいて前記設定温度から新たな設定温度への移行
   量を設定してなることを特徴とする電気カーペットの温
   度制御装置。
2. 【請求項２】 前記計測手段にて計測された通電時間が
   所定時間を経過後、一定時間毎に、前記判定手段は前記
   室温検出手段の出力と前記温度設定手段との出力に基づ
   いて前記設定温度を新たな設定温度に移行させるか否か
   を判定してなり、且つ前記温度設定変更手段は前記室温
   検出手段の出力と前記温度設定手段との出力に基づいて
   前記設定温度から新たな設定温度への移行量を設定して
   なることを特徴とする請求項１記載の電気カーペットの
   温度制御装置。