JPH0197387A - 電気暖房装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は電気カーペット等の電気暖房装置に関するもの
である。

（背景技術） 電気カーペット等の電気暖房装置のオンーオフ制陣とし
ては種々の方式が存在するが、ヒータに印加される商用
電源から温度センサに流れる電流を温度信号として利用
した温度制御にあっては、ヒータへの通電が停止した際
に温度信号が消失するため、オフ動作（オン状態からオ
フ状態に移行させる動作）の温度管理は温度センサから
の温度情報に基づき＃御を行い、オン動作（オフ状態か
らオン状態に移行させる動作）については−船釣にタイ
マーによる定時間コントロールがなされている。

すなわち、電気カーペット等の電気暖房装置のヒータ温
度が設定温度に達するとヒータへの通電を停止する信号
が発せられ、ヒータへの通電が停止されると共にタイマ
ーがカウントを開始し、設定された時間が経過するとオ
ン投入信号が発せられヒータへの通電が開始されるよう
になっている。

第６図は上述の如きタイマー回路を含む従来の電気暖房
装置の温度制御回路の構成を示したものであり、ＴＴＭ
’がタイマー回路である。図において、温度信号は抵抗
Ｒ９／　、　Ｒ８／、可変抵抗ＶＲ’によって所定の値
に分圧された後、コンパレータｃｐ、　’によって所定
値と比較が行われ、コンパレータＣＰ、　’の出力でト
ランジスタＴｒ、　’を駆動し、そのコレクタ回路に接
続されたリレーＲｙ’を励磁し、商用電源人Ｃ′とヒー
タＨ′間に接続されたリレー接点ｒｙ′をオン・オフす
るようになっている。なお、可変抵抗ＶＲ’を調整する
ことにより設定温度の変更が行われる。

また、タイマー回路ＴＩＭ’は直流電源Ｖ。０′とコン
パレータＣＰ、　’の出力端子間に設けられており、コ
ンパレータＣＰ、　’の出力がローレベルになった際、
すなわちヒータＨ′への通電が停止された際に電源が与
えられて動作を開始し、所定の時間が経過するとプログ
ラマブルユニジャンクショントランジスタＰＵＴ’の導
通により抵抗Ｒ６′を介してコンパレータＣＰ、　’を
反転させ、ピークＨ′への通電を再開するようになって
いる。

ところで、ヒータＨ’への通電が停止している時に可変
抵抗ＶＲ’を操作してヒータＨ′の設定温度を高くする
ように変更しても、タイマー回路ＴＩＭ’がタイムアツ
プするまではヒータＨ′への通電は再開せず、少しでも
早く暖めたいユーザの要求に反することとなり、快適な
暖房が行えないものであった。

（発明の目的） 本発明は上記の点に鑑み提案されたものであり、その目
的とするところは、ヒータへの通電が停止されている期
間（通電停止保持期間）中に通電停止直前のヒータ温度
以上に設定温度を上げる操作がなされた時、その操作に
応動してヒータへの通電停止保持期間にかかわらずヒー
タへの通電を再開させることにより、快適な温度刷部が
行える電気暖房装置を提供する乙とにあ一３＝ る。

（発明の開示） 以下、本発明の一実施例を第１図ないし第５図に沿って
説明する。

第１図は本発明の電気暖房装置にかかる温度制御回路の
一実施例を示す回路構成図である。

第１図において、Ｈはヒータユニットであり、そのヒー
タＨ，の一端ばリレー接点ｒｙを介し、他端は電源スィ
ッチＳＷ、を介して商用電源人Ｃに接続されている。ま
た、ヒータユニットＨの２ＦＡ　度検出電極Ｓ、の一端
はヒータＨ，の他端に接続され、温度検出電極Ｓ、の他
端は温度検出部１に接続されろようになっている。なお
、第２図ｉｌ；ｔヒータユニット■］の構成例を示した
ものてあり、（イ）〜（ハ）は平面状に構成しｔこ例、
（ニ）はワイヤー状に構成した例である。第２図におい
てＨｌはヒータ、Ｓ、は温度検出電極、Ｚは有機半導体
の如き負の温度−インピーダンス特性を有する温度セン
サ材、ａｌま反射電極、ｂは芯材、Ｃは絶縁被覆である
。

第１図に戻り他の構成を説明すると、温度検出部］は辷
−タＨ，と並列に接続された抵抗Ｒ１゜Ｒ２の直列回路
を有し、抵抗Ｒ，，Ｒ２の接続点に湿度検出電極Ｓ、が
接続され、乙の接続点は抵抗Ｒ９を介してオペアンプＯ
Ｐ１の反転入力端子に接続されている。また、オペアン
プＯＰ、の非反転入力端子は抵抗Ｒ５を介してヒータＨ
の他端に接続されると共に、抵抗Ｒ４を介して自己の出
力端子に接続されている。そして、オペアンプＯＰ、の
出力端子にはダイオードＤ、のアノードが接続され、そ
のカソードはコンデンサＣ，ｊ抵抗Ｒ６を介しＴ’ｆ−
夕Ｈ，の他端に接続されると共に、温度検出部１の出力
として制御部２に接続されている。

しかして、ヒータＨ１に通電されている時には、ヒータ
Ｈ１から温度センサ材Ｚを介して流入する電流により温
度検出電極Ｓ１には電圧が発生し、この電圧はオペアン
プＯＰ１て増幅され、ダイオードＤ１．コンデンサＣ１
て整流されて、制御部２にヒータ温度を示す温度信号と
して入力される。

次いて、制御部２はマイクロコンピュータＭ。

を主たる構成要素としており、温度検出部１の出力であ
るヒータ温度を示す温度信号は入力端子Ｓ４．に入力さ
れるようになっている。また、ユーザにより調整される
設定温度に対応した設定温度信号を入力するために入力
端子Ｓ１２が設けられており、直流電源ｖ２と回路アー
ス間に両端が接続された可変抵抗ＶＲ，の可動端子が接
続されている。マイクロコンピュータＭ１の機能および
動作の詳細についてＣま後述するが、温度信号に基づく
ヒータ温度と設定温度信号に基づく設定温度とを比較し
、ピーク温度が設定温度より高くなった際にヒータＨ１
への通電を停止させると共に、ヒータＨ１への通電が停
止してから時間コントロールでヒータＨ０への通電を再
開させて温度制御を行う基本的な機能の他に、本発明の
主要部である、ヒータＨ１への通電が停止した時のヒー
タ温度を保持する手段と、ヒータＨ１への通電が停止し
ている期間中に変更された設定温度と保持されたヒータ
温度とを比較する手段と、比較の結果変更された設定温
度が保持されたヒータ温度より高い場合にヒータＨ１へ
の通電を再開させる手段とをソフトウェア的に実現して
いる。なお、ヒータＨ０への通電を制卸する信号は出力
端子Ｓ。、から出力され、リレー駆動部３に与えられる
ようになっている。なお、ｖｏｏ、ＶＳＳば電源端子、
Ｘ、、Ｘ２は外付けされる抵抗Ｒ７のための端子である
。

次いで、リレー駆動部３ばマイクロコンピュータＭ１の
出力端子Ｓ。、に抵抗Ｒ８を介して接続されるトランジ
スタＱ１を有し、そのコレクタ回路内にリレーＲｙのリ
レーコイルが挿入されている。なお、Ｄ２はリレーコイ
ルに発生するサージを吸収するためのダイオードである
。

第３図はマイクロコンピュータＭ、内の機能部分を示し
たものであり、入力端子ｓ１１’　”’＋２より入力し
た温度信号電圧も、温度設定電圧ＶＢをディジタル化し
、直流電源Ｖ。０の供給されたＡ／Ｄコンバータ１１．
１２と、Ａ／Ｄコンバータ１１゜１２の出力をランク割
り付けする温度信号ランク割り付は部１３．温度設定ラ
ンク割り付は部１４と、温度信号ランク割り付は部１３
．温度設定ランク割り付は部１４の出力を比較し、ヒー
タ温度が設定温度より高くなった際にヒータＨ１への通
電を停止するように出力端子Ｓ。、よりリレー駆動部３
を制御する信号を出力する比較部１５と、ヒータＨ２へ
の通電がオンしている時間をカウントするオン時間カウ
ント部１６と、オン時間カウント部１６のカウント値に
応じてオフ時間を設定するオフ時間設定部１７と、ヒー
タＨ１への通電がオフしてからオフ時間設定部１７で設
定されるオフ時間だけヒータＨ４への通電をオフに保ち
、かつオフ時間経過後にヒータＨ１への通電を再開させ
るオフ保持部１８とで、湿度制御にかかる基本的な機能
を達成している。また、温度信号ランク割り付は部１３
の信号を受け、ヒータＨ１への通電がオフした時のヒー
タ温度を保持するオフ直前温度信号ランク割り付は部１
９と、温度設定ランク割り付は部１４の出力とオフ直前
温度信号ランク割り付は部１９の出力とを受け、ヒータ
Ｈ１への通電が停止している期間中に変更された設定温
度と保持されたヒータ温度とを比較する比較部２０と、
比較部２０の出力を受け、比較の結果変更された設定湿
度が保持されたヒータ温度より高い場合にオフ保持部１
８を制御することによりヒータＨ１への通電のオフを解
除するオフ保持解除部２１とが設けられている。

第４図は上記の実施例の温度制御にかかるマイクロコン
ピュータＭの動作を示すフローチャートである。しかし
て、ステップ■でイニシャル設定をした後、ステップ■
で出力端子Ｓ。１をハイレベルとしてリレーＲｙのオン
起動を行う。

ステップ■では可変抵抗ＶＲ，の状態に応じた温度設定
電圧ｖ８を読み込み、Ａ／Ｄコンバータ１２によりＡ／
Ｄ変換して温度設定値ＤＡ□とする。ステップ■では温
度設定値ＤＡ２に対応する温度ランクＥ２に温度設定ラ
ンク割り付は部１４により割り付ける。次いで、ステッ
プ■では温度信号電圧ＶＡを読み込み、Ａ／Ｄコンバー
タ１１によりＡ／Ｄ変換して温度信号値ＤＡ１とする。

ステップ■では温度信号値ＤＡ、に対応する温度ランク
Ｅ１に温度信号うンク割り付は部１３により割り付ける
。

また、ステップ■ではオン時間カウント部１６によりオ
ンｌｌｌＴ１をカウントする。

次いで、ステップ■ては温度設定値の温度ランクＥ２と
温度信号値の温度ランクＥ、とを比較部１５により比較
してＥ２＞Ｅ、（ヒータ温度が設定温度より低い）なら
ばステップ■へ進み、Ｅ２≦Ｅ、（ヒータ温度が設定温
度と等しいか高い）ならばステップ■へ進んて出力端子
Ｓ０１をローレベルとしてリレーＲｙをオフさせる。次
いて、ステップ［相］てはヒータＨ，へ通電していたオ
ン時間Ｔ１により、オフ時間設定部Ｊ７において、オン
時間Ｔ、が例えば７０秒以上の場合はヒータオフ保持時
間Ｔを例えば８０秒に、またオン時間Ｔ１が７０秒以下
の時は例えば１５０秒からオン時間Ｔ、を差し引いた値
、すなわちＴ＝１５０−Ｔ、をヒータオフ保持時間Ｔの
設定とする。次いで、ステップ０ではオフ時間Ｔ２をカ
ウントし、ステップ０で温度設定電圧ＶＢを読み込み、
Ａ／Ｄコンバーク１２によりＡ／Ｄ変換して温度設定値
ＤＡ３とし、ステップ■ては温度設定値ＤＡ３に対応す
る温度ランクＥ３に割り付ける。そして、ステップ［相
］では最新の温度設定値ＤＡ３に対応する温度ランクＥ
３と、ヒータＨ８のオフ直前の温度信号値ＤＡ、に対応
するオフ直前温度信号ランク割り付は部１９に記憶され
た温度ランクＥ、とを比較部２０において比較し、Ｅ、
）Ｅ、（変更された設定温度がヒータ１］、がオフする
直前のヒータ温度より高い場合）ならばステップ■へ戻
り、ステップ■、０で設定されたヒータオフ保持時間Ｔ
内であってもヒータＨ１への通電を再開する。また、Ｅ
３≦Ｅ。

（変更された設定温度がビータＨ，がオフする直前のヒ
ータ温度と等しいか低い場合）ならばステップＯへ行き
、オフ時ｒＩＩＪＴ２が設定されたヒータオフ保持時間
Ｔに到達した時点てステップ■へ戻り、ヒータＨ１への
通電を再開する。

以上説明したように、ヒータＨ１がオフしてオフ保持さ
れる時間中に設定温度を高くするような操作が行われた
場合、ヒータオフ保持時間内にかかわらずヒータＨ，へ
の通電が再開され、少−１１〜 しでも早く暖めようとするユーザの期待にこたえた動作
を行わせることができる。

次に、第５図は他の動作例を示したものであり、設定温
度を変更する操作が検知された時にすぐにヒータＨ１へ
の通電を再開させるのではなく、例えば１秒間のタイム
ラグを設け、操作検知から１秒後の設定温度が変更され
た値と変わっていない時に操作完了とみなし、次のステ
ップへ移行できるようにしたものである。すなわち、ス
テップ■〜０までは第４図と同様であり、その後ステッ
プ０，０．■、［相］を経過して設定温度の変更が検知
された場合にステップ［相］で例えば１秒のタイムラグ
をとり、その後、ステップ０．■と同様な入力のための
ステップ■′、［相］′を行い、ステップ［相］で両時
点におけろ温度ランクＥ３．　Ｅ４を比較し、同じであ
れば操作完了とみなしてステップ■に移行するようにし
ている。

しかして、このようにすることによりノイズ等による瞬
時的変動が発生した場合にも安定した制御動作が確保て
き、通電のオン・オフが頻繁に行われるといった不都合
が防止できる。

（発明の効果） 以上のように本発明にあっては、ヒータ温度が設定温度
より高くなった際にヒータへの通電を停止させると共に
、前記ヒータへの通電が停止してから時間コントロール
で前記ヒータへの通電を再開させるようにした電気暖房
装置において、前記ヒータへの通電が停止した時のヒー
タ温度を保持する手段と、前記ヒータへの通電が停止し
ている期間中に変更された設定温度とＩ￥ｉＪ記の保持
されたヒータ温度とを比較する手段と、比較の結果前記
の変更された設定温度が前記の保持されたピーク温度よ
り高い場合に前記ヒータへの通電を再開させる手段とを
備えているので、設定温度を上げる操作が行われた場合
にはヒータへの通電がオフしている期間であっても通電
が即座に再開され、温度が上昇して行くため、少しても
早く暖めようとするユーザの期待にこたえられ、快適な
暖房を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電気暖房装置にかかる温度制御回路の
一実施例を示す回路構成図、第２図はヒータユニットの
構成例を示す図、第３図はマイクロコンピュータ内の機
能部分の構成図、第４図および第５図はマイクロコンピ
ュータの動作を示すフローチャート、第６図は従来の電
気暖房装置における温度制御回路の回路構成図である。 Ｈ・　・　ヒータユニット、Ｈｌ・　・　ヒータ、Ｓ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ヒータ温度が設定温度より高くなった際にヒータ
   への通電を停止させると共に、前記ヒータへの通電が停
   止してから時間コントロールで前記ヒータへの通電を再
   開させるようにした電気暖房装置において、前記ヒータ
   への通電が停止した時のヒータ温度を保持する手段と、
   前記ヒータへの通電が停止している期間中に変更された
   設定温度と前記の保持されたヒータ温度とを比較する手
   段と、比較の結果前記の変更された設定温度が前記の保
   持されたヒータ温度より高い場合に前記ヒータへの通電
   を再開させる手段とを備えてなることを特徴とした電気
   暖房装置。
2. （２）設定温度の変更の操作の開始から所定時間設定温
   度の変更がない時にその時の値を新たな設定温度として
   確定してなる特許請求の範囲第１項記載の電気暖房装置
   。