JPH0519817U - 暖房機器の温度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本考案は、通電の立ち上がり時における温度が
オーバシュート及び温度ドロップすることなく安定した
状態に制御しようとするものである。 【構成】電気カーペット等の暖房機器の温度を検出する
温度センサ(4) と、この温度センサにより検出された暖
房機器の温度が予め設定された第１温度に達する時間を
測定し、この時間に応じて目標温度を補正する第１補正
回路(8,10)と、暖房機器の温度が補正された目標温度に
達する時間を測定し、この時間に応じて補正された目標
温度を目標温度に順次戻すまでの時間の長さを求めて目
標温度に順次変更する第２補正回路(9,10,11) とを備え
ている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、電気カーペット等の暖房機器の温度制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

例えば、電気カーペットではカーペット本体にヒータ線を配線してカーペット 本体を加熱するが、この場合、ヒータへの通電初期時におけるカーペット本体温 度の立ち上がりを速くするために次のような技術が備えられている。例えば通電 時から所定期間だけ目標温度を一定の温度だけ増加等する補正を行い、これによ りカーペット本体の温度を速く目標温度に到達させる技術がある。又、他の技術 としては、カーペット本体の温度が目標温度に達するまで目標温度を増加等の補 正を行って速く目標温度に到達させるものがある。さらに他の技術としては室温 とカーペット本体の温度との差から通電開始時に目標温度の補正を行うかの判断 を行い、この判断により例えば通電時から所定期間だけ目標温度を増加等の補正 を行うものがある。

【０００３】 しかしながら、上記各技術ではカーペット本体の保温状態が良くてカーペット 本体の温度が高かったり、又カーペットを通電してからカーペット本体の温度が 低下しないうちに再通電すると、カーペット本体の温度が目標温度よりも高くな る、つまり通電の立ち上がりにおいてカーペット本体の温度がオーバシュートす る。又、カーペット本体の温度が低下しないうちに再通電すると、この再通電時 に補正した目標温度が高くなり、カーペット本体の温度が高くなる。又、通電時 における温度補正が終了して目標温度に設定したときに、補正した目標温度と目 標温度とに差があってカーペット本体の温度が一時的にドロップすることがある 。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

以上のように通電時における目標温度の補正が不適性であり、通電時における 立ち上がり温度が不安定となる。

【０００５】 そこで本考案は、通電の立ち上がり時における温度がオーバシュート及び温度 ドロップすることなく安定した状態に制御できる温度制御装置を提供することを 目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は、電気カーペット等の暖房機器の温度を検出する温度センサと、この 温度センサにより検出された暖房機器の温度が予め設定された第１温度に達する 時間を測定し、この時間に応じて目標温度を補正する第１補正回路と、暖房機器 の温度が補正された目標温度に達する時間を測定し、この時間に応じて補正され た目標温度を目標温度に順次戻すまでの時間の長さを求めて目標温度に順次変更 する第２補正回路とを備えて上記目的を達成しようとする暖房機器の温度制御装 置である。

【０００７】

【作用】

このような手段を備えたことにより、第１補正回路は温度センサにより検出さ れた暖房機器の温度が予め設定された第１温度に達する時間を測定してこの時間 に応じて目標温度を補正し、第２補正回路は暖房機器の温度が補正された目標温 度に達する時間を測定し、この時間に応じて補正された目標温度を目標温度に順 次戻すまでの時間の長さを求めて目標温度に順次変更する。

【０００８】

【実施例】

以下、本考案の一実施例について図面を参照しながら説明する。

【０００９】 図１は電気カーペットに適用した暖房機器の温度制御装置の構成図である。交 流電源１にはサイリスタ等のスイッチング素子２を介してヒータ線３が接続され ている。なお、ヒータ線３はカーペット本体に配置されている。このカーペット 本体には温度センサ４が配線されている。

【００１０】 一方、目標温度設定回路５が設けられ、この目標温度設定回路５で設定された 目標温度Ｔｍに応じた信号が加算器６を介して比較回路７に送られるようになっ ている。

【００１１】 又、上記温度センサ４から出力される温度検出信号は第１タイマ回路８及び第 ２タイマ回路９に送られている。これらタイマ回路８、９のうち第１タイマ回路 ８は温度センサ４により検出されたカーペット本体の温度が予め設定された第１ 温度Ｔ₀ 、例えば３０℃に達する時間を測定してその時間ｔ1 を温度補正回路１ ０に送出する機能を有するものである。

【００１２】 又、第２タイマ回路９はカーペット本体の温度が温度補正回路１０により上記 時間ｔ1 に基づいて補正された目標温度Ｔ(t1)に達する時間を測定してその時間 ｔ2 を第３タイマ回路１１に送出する機能を有している。

【００１３】 この第３タイマ回路１１は上記時間ｔ2 を受け、この時間ｔ2 に応じて補正さ れた目標温度Ｔ(t1)を目標温度Ｔｍに順次変更する時間Ｆ(t2)を求めて温度補正 回路１０に送出する機能を有している。

【００１４】 この温度補正回路１０は、第１タイマ回路８からカーペット本体の温度が第１ 温度Ｔ₀ に達する時間ｔ1 を受け、この時間ｔ1 に応じて目標温度Ｔｍを増減す る補正信号を加算器６に送出する第１の機能、第３タイマ回路１１から時間ｔ2 を受け、この時間ｔ2 に従って目標温度Ｔ(t1)を目標温度Ｔｍに順次変更する補 正信号を加算器６に送出する第２の機能を有している。

【００１５】 ここで、上記補正された目標温度Ｔ(t1)は次式により表される。 Ｔ(t1)＝Ｔc ＋Ｋ1 ×ｔ1 …(1) ここで、Ｔc は最低補正値、Ｋ1 は定数であって、一般にＴc はほぼ２deg で あり、Ｋ1 はほぼ0.05［deg ／分］である。

【００１６】 又、上記目標温度Ｔ(t1)を目標温度Ｔｍに順次変更する時間Ｆ(t2)は、時間ｔ 2 に反比例した時間となる。つまり Ｆ(t2)＝Ｋ2 ／ｔ2 …(2) として表される。ここで、Ｋ2 はほぼ 600［ｓ² ］である。 又、この時間Ｆ(t2)は直線近似して、 Ｆ(t2)＝Ｔc0−Ｋ3 ×ｔ2 …(3) としてもよい。但し、Ｔc0は定数でほぼ60、Ｋ3 はほぼ1,5 である。なお、時間 ｔ2 により立上り時の傾斜を知ることにより急激な立上りでは温度センサ４の検 出温度とカーペット表面温度との温度差が大きくなるため、目標温度Ｔm に達す る時間が長くなる。このため、時間Ｆ(t2)は時間ｔ2 に反比例した値となる。

【００１７】 以上の構成により第１タイマ回路８及び温度補正回路１０により第１補正回路 、つまり温度センサ４により検出されたカーペット本体の温度が予め設定された 第１温度Ｔ₀ に達する時間を測定し、この時間ｔ1 に応じて目標温度Ｔｍを補正 する機能を有するものとなる。

【００１８】 又、第２タイマ回路９、第３タイマ回路１１及び温度補正回路１０により第２ 補正回路、つまりカーペット本体の温度が目標温度Ｔ(t1)に達する時間を測定し 、この時間ｔ2 に応じて目標温度Ｔ(t1)を目標温度Ｔｍに順次戻すまでの時間Ｆ (t2)を求めて目標温度Ｆ(t2)に順次変更する機能を有するものとなる。

【００１９】 比較回路７は加算器７からの目標温度と温度センサ４からの温度検出信号とを 入力してこれに温度差に応じてスイッチング素子２をオン・オフ制御する機能を 有している。 次に上記の如く構成された装置の作用について図２に示す動作タイミング図を 参照して説明する。

【００２０】 電源スイッチが投入され、交流電源１からスイッチング素子２を通してヒータ 線３に電力が供給されると、このとき温度センサ４はカーペット本体の温度を検 出してその温度検出信号を出力する。この温度検出信号は第１及び第２タイマ回 路８、９に共に送られる。

【００２１】 このうち、第１タイマ回路８は温度センサ４からの温度検出信号を受け、カー ペット本体の温度と第１温度Ｔ₀ とを比較してカーペット本体の温度が第１温度 Ｔ₀ に達する時間を測定する。そして、第１タイマ回路８はこの測定した時間ｔ 1 を温度補正回路１０に送出する。この温度補正回路１０は時間ｔ1 を受けると 、この時間ｔ1 に応じて目標温度Ｔｍを増減する補正信号を加算器６に送出する 。この場合、補正信号は、上記第(1) 式に従ってカーペット本体の温度が所定温 度よりも高かったり室温が所定室温よりも高いと目標温度Ｔｍを低下させるもの となり、又カーペット本体の温度が所定温度よりも低かったり室温が所定室温よ りも低いと目標温度Ｔｍを上げるものとなる。

【００２２】 しかして、目標温度設定回路５から出力された目標温度信号は加算器６におい て補正信号により補正された目標温度Ｔ(t1)の信号となって比較回路７に送られ る。この比較回路７は目標温度Ｔ(t1)の信号と温度センサ４からの温度検出信号 とを入力し、目標温度Ｔ(t1)とカーペット本体の温度との温度差に応じてスイッ チング素子２をオン・オフ制御する。これにより、カーペット本体の温度は目標 温度Ｔ(t1)に向かって上昇する。この結果、初期温度と安定温度との差やカーペ ットカバー等の熱容量の変化による補正不足、さらにはオーバシュートが低減さ れる。

【００２３】 次に第２タイマ回路９は温度センサ４からの温度検出信号を受けてカーペット 本体の温度が目標温度Ｔ(t1)に達するまでの時間を測定し、その時間ｔ2 を第３ タイマ回路１１に送出する。この第３タイマ回路１１は時間ｔ2 を受け、この時 間ｔ2 に応じて目標温度Ｔ(t1)を目標温度Ｔｍに順次下げる時間Ｆ(t2)を上記第 (2) 式に基づいて求め、この時間Ｆ(t2)後に補正ゼロとなる補正信号を温度補正 回路１０に送出する。これにより、目標温度Ｔ(t1)は時間Ｆ(t2)後に目標温度Ｔ ｍとなって比較回路７に送られる。

【００２４】 この比較回路７は目標温度Ｔ(t1)から目標温度Ｔｍに低下する信号と温度セン サ４からの温度検出信号とを入力し、時間Ｆ(t2)後に目標温度Ｔｍとカーペット 本体の温度との温度差に応じてスイッチング素子２をオン・オフ制御する。以後 、カーペット本体の温度は目標温度Ｔｍ一定に制御される。

【００２５】 このように上記一実施例においては、カーペット本体の温度が第１温度Ｔ₀ に 達する時間ｔ1 を測定し、この時間ｔ1 に応じて目標温度Ｔｍを増減して目標温 度Ｔ(t1)とし、カーペット本体の温度が目標温度Ｔ(t1)に達する時間ｔ2 を測定 してこの時間ｔ2 に応じて目標温度Ｔ(t1)を目標温度Ｔｍに順次変更する時間Ｆ (t2)の長さを調整するようにしたので、カーペット本体の温度、つまりカーペッ ト本体の保温状態、放熱状態、室温の高低、カーペットカバーの使用による熱容 量の変化などに応じて通電時における目標温度Ｔｍを補正でき、通電立ち上がり 時におけるカーペット本体温度のオーバシュートが発生しない。又、温度補正が 終了した後に温度ドロップすることなく安定した状態に制御できる。

【００２６】 なお、本考案は上記一実施例に限定されるものでなくその要旨を変更しない範 囲で変形してもよい。例えば、目標温度設定回路５に設定される目標温度は最高 温度及び最低温度を設定してもよい。又、電気カーペットに限らず暖房畳み、電 気毛布、電気こたつなどにも適用できる。

【００２７】

【考案の効果】

以上詳記したように本考案によれば、通電の立ち上がり時における温度がオー バシュート及び温度ドロップすることなく安定した状態に制御できる暖房機器の 温度制御装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係わる暖房機器の温度制御装置の一実
施例を示す構成図。

【図２】同装置の温度制御の作用を示す図。

【符号の説明】

２…スイッチング素子、３…ヒータ線、４…温度セン
サ、５…目標温度設定回路、６…加算器、７…比較回
路、８…第１タイマ回路、９…第２タイマ回路、１０…
温度補正回路、１１…第３タイマ回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気カーペット等の暖房機器の温度を検
   出する温度センサと、この温度センサにより検出された
   前記暖房機器の温度が予め設定された第１温度に達する
   時間を測定し、この時間に応じて目標温度を補正する第
   １補正回路と、前記暖房機器の温度が補正された前記目
   標温度に達する時間を測定し、この時間に応じて補正さ
   れた前記目標温度を前記目標温度に順次戻すまでの時間
   の長さを求めて前記目標温度に順次変更する第２補正回
   路とを具備したことを特徴とする暖房機器の温度制御装
   置。