JP4396556B2 - 面状採暖具 - Google Patents

Description

本発明は電磁波低減を可能とした面状採暖具に関するものである。

従来、この種の面状採暖具での電磁波対策としては、暖房器本体に配置された発熱体の発熱線を２層若しくは平行に２本設け、夫々の発熱線へ流れる電流を制御して、発生する磁界を互いに打ち消したり（例えば特許文献１参照）、また、電源端子と抵抗発熱体との間に整流回路を設け、直流電源によって無害な定常磁場に置き換えているものがあった（例えば特許文献２参照）。

図４は、前記公報に記載された従来の面状採暖具のヒータ線を示すものである。図４に示すように、発熱体８と、芯材９、第１発熱線１０、耐熱絶縁体１１、第２発熱線１２、融解層１３、検知線１４、絶縁用外肢１５から構成されている。

また図５は、前記公報に記載された従来の面状採暖具の回路図を示すものである。図５に示すように、整流回路１６によって構成されている。
特開平４−２７８１２５号公報 実開平２−１２８３９５号公報

しかしながら、図４に示される前記従来のヒータ線の構成では、発熱体８において第１発熱線１０と第２発熱線１２が平行に配列しているため、画鋲等でさした際ショートするなど、安全面で問題があるという課題を有していた。

また、図５に示される前記従来の回路の構成では、直流電源に置き換えることによって、部品やそれに伴う温度制御器６も大きくなり、コスト的にも商品的にも問題があるという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、面状採暖具から発生する電磁波の影響を抑え、使用者が安全に使用することが出来る面状採暖具を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の電気加熱機は、発熱するヒータ線と、ヒータ線と電気的に接続された温度制御手段と、を備え、温度制御手段は、通電開始時から所定時間までは電源から得られた交流電流のうちプラスまたはマイナスのどちらか一方からなる半波整流を連続に流してヒータ線を制御し、所定時間後は、ヒータ線へ流す半波整流後の電流を、もとの交流電流でみたときの２周期に１周期、３周期に１周期、４周期に１周期、及び、５周期に１周期、のうちのいずれか１つの頻度で流してヒータ線を制御する構成としている。

これによって、面状採暖具より発生する電磁波の量は通常制御に比べ減少させることが出来る。

本発明の面状採暖具は、発生する電磁波の影響を抑え使用者がより安全に使用する事が出来る。

第１の発明は、発熱するヒータ線と、ヒータ線と電気的に接続された温度制御手段と、を備え、温度制御手段は、通電開始時から所定時間までは電源から得られた交流電流のうちプラスまたはマイナスのどちらか一方からなる半波整流を連続に流してヒータ線を制御
し、所定時間後は、ヒータ線へ流す半波整流後の電流を、もとの交流電流でみたときの２周期に１周期、３周期に１周期、４周期に１周期、及び、５周期に１周期、のうちのいずれか１つの頻度で流してヒータ線を制御する構成とすることにより、従来と同様の時間で所定温度まで上げることができ、かつ電磁波を低減させることができる。

第２の発明は、特に第１の発明の面状採暖具を、ヒータ線の発熱温度に基づいて半波整流を前記ヒータ線へ流す頻度を変更することにより、温度を一定に保つことができる。

第３の発明は、特に第１の発明または第２の発明のいずれか１つの発明の面状採暖具を、ヒータ線の発熱温度が高温であるほど半波整流を前記ヒータ線へ流す頻度を少なくすることにより、制御的に温度を下げる事ができ、且つ、発生する電磁波の量を低減させることができる。

第４の発明は、特に第１〜３のいずれか１つの発明の面状採暖具を、ヒータ線の発熱温度が低温であればあるほど半波整流を前記ヒータ線へ流す頻度を多くすることにより、制御的に温度を上げる事ができる。

第５の発明は、特に第１〜４のいずれか１つの発明の面状採暖具を、ヒータ線の発熱温度が所定温度以下となったとき、連続して半波整流をヒータ線へ流すことにより、制御的に所定温度を保つことができる。

第６の発明は、特に第１の発明の面状採暖具を、通電時間／（通電時間＋遮断時間）で求めるヒータ線の通電率の高低に基づいて半波整流を前記ヒータ線へ流す頻度を変更することにより、所定の温度をより正確に保つことができる。

第７の発明は、特に第６の発明の面状採暖具を、ヒータ線の通電率が高いほど半波整流を前記ヒータ線へ流す頻度を多くすることにより、温度を早く上げることができる。

第８の発明は、特に第６の発明の面状採暖具を、ヒータ線の通電率が低いほど半波整流を前記ヒータ線へ流す頻度を少なくすることにより、温度を早く下げることができる。

第９の発明は、特に１〜８のいずれか１つの発明の面状採暖具を、ヒータ線の発熱温度が所定温度になったことを使用者に報知させる報知手段を設けることにより、使用者が視覚的聴覚的に使用時期がわかるようになる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、面状採暖具である電気毛布の一部分解正面図であり、上生地１と下生地２が接結糸３で部分的に固定しヒータユニット生地４を構成している。前記ヒータユニット生地４の上生地１と下生地２の間には通電することで発熱する機能と温度検出機能を併せ持つヒータ線５が面状に配線されている。また前記ヒータ線５は温度制御器６と電気的に接続されて構成されている。

以上のように構成された面状裁断具である電気毛布について、以下その動作、作用を説明する。

まず、電源を入れると通電が開始され、図７に示すように面状採暖具のヒータ線５の温度が立ち上がり、面状採暖具が所定の温度になるまでは、図２のように半周期ごとにカットして半周期だけ電流を流す半波整流７を連続してヒータ線５に流す。また実線がヒータ線５に流す半波整流の通電時間であり、点線部分は半波整流の流れない遮断時間である。図２は、通常行われる制御を示すものであり、面状採暖具のヒータ線５はこの半波整流７によって制御されている。

その後、図６のようヒータ線５の温度が所定温度になった時間より、半波整流の頻度は温度または通電率によって変えられる。所定温度に到達するまでは従来と同様の制御を行うので、所定温度に上がる時間は従来と変わることはない。所定温度になった後は、図３のようにヒータ線５に流す半波整流の頻度を変えて温度を調節する。

ヒータ線５の温度が所定温度よりも高ければ、温度を下げるためにヒータ線５に流す半波整流の頻度を少なくし、ヒータ線５の温度が所定温度よりも低ければ、温度を上げるためにヒータ線５に流す半波整流の頻度を多くする。また通電率が高ければ、温度を上げるためにヒータ線５に流す半波整流の頻度を多くし、通電率が低ければ、温度を下げげるためにヒータ線５に流す半波整流の頻度を少なくする。なお、本明細書でいう通電率とは、図３に示すように通電時間／（通電時間＋遮断時間）により求められるものである。

以上のように、本実施の形態においてはヒータ線５に流す半波整流の頻度を温度により変えることにより、特に面状採暖具で発生する電磁波の量を低減することができる。

また図７に示すように、本実施の形態のヒータ線５に流す半波整流の頻度を実験的に１回ずつ減らしていった際には、電磁波の量は減っていった。またここでの１／２とは、図３に示されるように２回に１回の頻度でヒータ線５に半波整流を流すということである。これより、ヒータ線５に流す半波整流の頻度を２回に１回から３回に１回、４回に１回、５回に１回と変えていったとしても、同様の効果が得られることがわかる。

（実施の形態２）
図８は、所定温度になった際、温度制御器６にＬＥＤ等の報知手段１８を設けることにより、使用者が視覚的聴覚的に使用時期をしることができる面状採暖具である。温度制御器６にＬＥＤやブザー等の報知手段１８が搭載されている構成となっている。

以上のように構成された面状採暖具について、以下その動作、作用を説明する。

面状採暖具の温度が立ち上がって所定温度になるまでは、ヒータ線は全ての半波整流で制御されており、所定温度になった時間より電磁波低減のため半波整流の頻度を変える。このとき温度制御器６に報知手段１８を設けることにより、面状採暖具の電磁波がいつ低減されているのかが使用者に対してより明確になる。また特に電気毛布に使用する場合、使用者が電源を入れてから所定温度になるまでに時間がかかり、いつから使用できるのかが不明瞭である。その場合にもこの報知手段１８があることにより、いつから使用できるのかが明確になり使用者に対して親切である。

（実施の形態３）
図９は電界遮断のためのスイッチ１９を設けた回路図である。電界を遮断するスイッチ１９と、ヒータ線２０とコンセント２１とで構成されている。

以上のように構成された面状採暖具について、以下その動作、作用を説明する。

本来電磁波とは、磁界、電界の両方を指し、今回の発明は主に磁界の低減に努めたものである。従来も電磁波対策として行われているものはほとんどがその磁界を遮断するものが多く、電界を遮断するものはあまり見られなかった。また電界は磁界と異なり、電源を入れていなくてもコンセント２１をさしているだけで発生しているもので遮断するのが困難であると考えられていた。そこで図９のように、電界をカットするためのスイッチ１９を回路に設け、ヒータ線２０に半波整流が流れていない間、通電していないときやコンセント２１が入っていない場合はそのスイッチ１９を切ることで電界を遮断できる構成とした。これによって面状採暖具を使用しない場合であってもコンセント２１を抜くことなく、電界を遮断することが可能となる。

以上のように、本発明にかかる面状採暖具は、発生する電磁波の低減が可能となるので、電気カーペット、電気毛布等の面状採暖具等の用途にも適用できる。

面状採暖具の一部分解正面図 通常の温度制御図 ヒータ線に流す半波整流の頻度を通常制御より少なくした制御図 従来の面状採暖具のヒータ線の図 整流回路を設けた回路図 温度制御器の温度制御タイムチャート ヒータ線に流す半波整流の頻度を減らした際の相関図 使用時期がわかる報知手段を設けた面状採暖具の図 電界遮断のためのスイッチを設けた面状採暖具の図

１ 上生地
２ 下生地
３ 接結糸
４ ヒータユニット生地
５ ヒータ線
６ 温度制御器
７ ヒータ線に流す半波整流
８ 発熱体
９ 芯材
１０ 第１発熱線
１１ 耐熱絶縁体
１２ 第２発熱線
１３ 融解層
１４ 検知線
１５ 絶縁用外
１６ 整流回路
１７ 寝床内音
１８ 使用者に報知させる手段

Claims (9)

1. 発熱するヒータ線と、
   前記ヒータ線と電気的に接続された温度制御手段と、を備え、
   前記温度制御手段は、通電開始時から所定時間までは電源から得られた交流電流のうちプラスまたはマイナスのどちらか一方からなる半波整流を連続に流してヒータ線を制御し、
   前記所定時間後は、前記ヒータ線へ流す前記半波整流後の電流を、もとの前記交流電流でみたときの２周期に１周期、３周期に１周期、４周期に１周期、及び、５周期に１周期、のうちのいずれか１つの頻度で流して前記ヒータ線を制御する構成とした面状採暖具。
2. 温度制御手段は、ヒータ線の発熱温度に基づいて半波整流を前記ヒータ線へ流す頻度を変更する請求項１記載の面状採暖具。
3. 温度制御手段は、ヒータ線の発熱温度が高温であるほど半波整流を前記ヒータ線へ流す頻度を少なくする請求項１または請求項２記載の面状採暖具。
4. 温度制御手段は、ヒータ線の発熱温度が低温であればあるほど半波整流を前記ヒータ線へ流す頻度を多くする請求項１〜３のいずれか１項に記載の面状採暖具。
5. 温度制御手段は、ヒータ線の発熱温度が所定温度以下となったとき、連続して半波整流をヒータ線へ流す請求項１〜４のいずれか１項に記載の面状採暖具。
6. 温度制御手段は、通電時間／（通電時間＋遮断時間）で求めるヒータ線の通電率の高低に基づいて半波整流を前記ヒータ線へ流す頻度を変更する請求項１に記載の面状採暖具。
7. 温度制御手段は、ヒータ線の通電率が高いほど半波整流を前記ヒータ線へ流す頻度を多くする請求項６に記載の面状採暖具。
8. 温度制御手段は、ヒータ線の通電率が低いほど半波整流を前記ヒータ線へ流す頻度を少なくする請求項６に記載の面状採暖具。
9. ヒータ線の発熱温度が所定温度になったことを使用者に報知させる報知手段を設けた請求項１〜８のいずれか１項に記載の面状採暖具。

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