JPH0668957A

JPH0668957A - 面状採暖具の温度制御装置

Info

Publication number: JPH0668957A
Application number: JP21803792A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Kuroyama; 勝彦黒山; Michiharu Kamikawa; 道治上川
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1992-08-17
Filing date: 1992-08-17
Publication date: 1994-03-11

Abstract

(57)【要約】【目的】暖房能力を確保しながらも、部分的な断熱によ
る局所的な高温部分の最高温度を下げることができる面
状採暖具の制御装置を提供する。【構成】発熱体２は、ヒータ導体２ａとセンサ導体２ｂ
との間に電気抵抗が負特性である感熱材２ｃを備える。
演算制御部１２は、センサ導体２ｂの出力に基づいて検
出した発熱体２の温度が設定温度を越えると発熱体２へ
の通電を所定時間停止した後に通電を再開するようにス
イッチ素子Ｑを制御する。また、演算制御部１２は、発
熱体２が設定温度に達するまでに設定温度に達したとき
の通電停止期間よりも短い通電停止期間でスイッチ素子
Ｑを１回以上オフにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主として電気カーペッ
トや電気フロアヒータ等の床暖房装置に用いられる面状
採暖具の温度制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電気カーペット等の面状採暖具
は消費電力量が比較的大きいので、面状採暖具の温度制
御装置では、特開昭６２−１９９１７号公報等に記載さ
れているように、リレーを用いて面状採暖具への通電を
オン・オフしているのが現状である。

【０００３】すなわち、面状採暖具は、面状に形成され
た発熱体に近接して配置された図１０に示すような負特
性のサーミスタからなる温度センサを備え、温度センサ
によって発熱体の温度を検知し、発熱体の温度が上昇し
て設定温度に達するとリレーをオフにして発熱体への通
電を停止し、発熱体の温度が低下すればリレーをオンに
して発熱体に通電することによって、温度が略一定に保
たれるように通電量を制御するようになっている。ま
た、所望温度に調節できるように設定温度は可変になっ
ている。

【０００４】上述したリレーの制御には、図９に示すよ
うな温度制御装置を用いる。面状の発熱体２は、蛇行し
た形状のヒータ導体２ａと、蛇行した形状であってヒー
タ導体２ａと離間して配設されたセンサ導体２ｂと、ヒ
ータ導体２ａとセンサ導体２ｂとの間に介装された電気
抵抗が負特性である感熱樹脂よりなる感熱材２ｃとを備
える。したがって、ヒータ導体２ａとセンサ導体２ｂと
感熱材２ｃとにより負特性のサーミスタが構成され、ヒ
ータ導体２ａとセンサ導体２ｂとの間に流れる電流を検
出すれば、発熱体２の温度が検出できることになる。ヒ
ータ導体２ａは、リレーの接点Ｓ₁および電源スイッチ
ＳＷを介して商用電源１に接続され、センサ導体２ｂの
一端はヒータ導体２ａの一端（回路の接地側）に共通接
続される。

【０００５】センサ導体２ｂの他端からの出力は、バイ
アス回路７から出力されるバイアス電圧に重畳されて増
幅回路１０に入力され、増幅回路１０の出力は平滑回路
３によって整流・平滑化される。したがって、平滑回路
３からは、ヒータ導体２ａからセンサ導体２ｂに漏れる
電流量の平均値に対応したレベルの直流出力が得られる
のであって、平滑回路３は発熱体２の温度に対応する直
流出力を発生することになる。平滑回路３の出力はスイ
ッチング回路４に入力され、スイッチング回路４では平
滑回路３の出力レベルを所定の設定レベルと比較し、比
較結果に基づいて駆動回路８を介してリレーの接点Ｓ₁
のオン・オフを決定する。

【０００６】発熱体２を構成する感熱材２ｃは発熱体２
の温度が高いと抵抗値が小さくなるから、発熱体２の温
度が高いと平滑回路３の出力レベルが上昇してスイッチ
ング回路４の出力がＬレベルになり、発熱体２の温度が
低いと平滑回路３の出力レベルの低下によってスイッチ
ング回路４の出力がＨレベルになる。スイッチング回路
４は、Ｌレベルのときにリレーの接点Ｓ₁をオフにす
る。

【０００７】スイッチング回路４の出力はオフ時間タイ
マ６にも入力されており、オフ時間タイマ６はスイッチ
ング回路４の出力がＬレベルになってリレーの接点Ｓ₁
がオフになると一定時間の限時動作を開始し、限時動作
が終了するまでスイッチング回路４の出力をＬレベルに
保つのである。すなわち、スイッチング回路４の出力が
Ｌレベルになってリレーの接点Ｓ₁がオフになりヒータ
導体２ａに通電されなくなると、平滑回路３の出力レベ
ルが下がってスイッチング回路４の出力が再びＨレベル
になろうとするが、オフ時間タイマ６を設けていること
によって、スイッチング回路４の出力を一定時間はＬレ
ベルに保ち、発熱体２の温度がある程度低下するまでリ
レーの接点Ｓ₁をオフに保つようになっているのであ
る。平滑回路３、スイッチング回路４、オフ時間タイマ
６、駆動回路８、増幅回路１０には、商用電源１を直流
電源に変換する電源回路９より給電される。電源回路９
は、電源スイッチＳＷとリレーの接点Ｓ₁との間に一方
の入力端が接続され、リレーの接点Ｓ₁のオン・オフに
かかわりなく、上記各回路に給電できるようにしてあ
る。

【０００８】次に上記従来構成の動作を説明する。発熱
体２の温度が低い場合は感熱材２ｃのインピーダンスが
高く、ヒータ導体２ａから感熱材２ｃを通してセンサ導
体２ｂに流れる電流が小さいから、センサ導体２ｂにお
ける増幅回路１０への接続端の電位Ｖａは比較的低くな
る。このとき、平滑回路３の出力レベルも低いから、ス
イッチング回路４の設定レベルを越えることができず、
駆動回路８はリレーの接点Ｓ₁をオン状態に保つのであ
って、ヒータ導体２ａには通電され続けることになる。

【０００９】一方、発熱体２の温度が上昇するとセンサ
導体２ｂにおける増幅回路１０への接続端の電位Ｖａも
上昇し、平滑回路３の出力レベルがスイッチング回路４
の設定レベルを越えると、駆動回路８はリレーの接点Ｓ
₁をオフにし、ヒータ導体２ａへの通電を停止する。こ
のとき、オフ時間タイマ６によって一定時間はリレーの
接点Ｓ₁のオフ状態が保たれる。オフ時間タイマ６の限
時動作が終了した時点では接点Ｓ₁はオフ状態であり、
平滑回路３の出力レベルがスイッチング回路４の設定レ
ベルよりも低いから、駆動回路８を介して接点Ｓ₁が一
旦オンになる。このとき、発熱体２の温度が設定温度に
近ければ接点Ｓ₁が再びオフになり、設定温度よりも一
定温度以上下がっていれば接点Ｓ₁はオンに保たれるの
であって、発熱体２の温度が略一定温度に保たれること
になる。

【００１０】ここにおいて、発熱体２の温度を調節可能
とするために、スイッチング回路４における設定レベル
は可変抵抗器等を用いて調節できるようになっている。
ところで、上述したような温度制御装置では、面状採暖
具の全面が略均一な温度分布になっているときには設定
温度に制御できるが、カーペットのような面状採暖具で
は座布団などの断熱性を有する物が置かれていることが
多く、面状採暖具の場所ごとに温度むらが生じて、設定
温度に制御するのが困難であるという問題を有してい
る。

【００１１】すなわち、一般的な使用形態では面状発熱
体の温度むらがあるから、たとえば、図１０のように設
定温度がＸ₁であるときに、部分的な断熱によって局所
的に温度Ｘ₂となる高温部が発生したとすると、断熱さ
れていない部分は温度Ｘ₃になるように制御され、面状
発熱体の全体としてのインピーダンスが設定温度Ｘ₁に
対応するインピーダンスになるように制御されることに
なる。すなわち、局所的に高温部が発生すると、他の部
分は設定温度よりも低くなることになる。また、設定温
度については、高温部の温度が感熱部２ｃなどの耐熱温
度の限界を越えないように設定温度を低く設定すること
が必要になる。しかしながら、設定温度が低いと高温部
以外の部分が低温になり暖房能力が下がることになる。

【００１２】ここに、実際の温度制御特性について図１
１を用いて説明する。図１１（ａ）（ｂ）は、図９の構
成を採用して設定温度が「強」「中」「弱」と３段階に
設定できるようにした場合について、「中」のときと
「強」のときとを示し、同図のロは部分的に断熱されて
高温になっている部分の温度を示し、イは他の部分の温
度を示す。上述したように、断熱されている部分は高温
になるが、使用者が暖をとる部分の温度は設定温度より
も低くなるという問題が生じる。

【００１３】これに対して、面状採暖具の温度を制御す
る構成としては、上述のように設定温度になるまで連続
的に通電し、設定温度になると通電を停止するという動
作を繰り返す制御を行う構成のほかに、断続的に通電を
行い暖房能力の段階に応じて通電率を選択してオン時間
およびオフ時間を設定し、許容されている最高設定温度
以下であれば、設定された時間だけタイマ制御を行うよ
うにした構成も考えられている（特願平３−８０２９５
号）。図１１（ｃ）はこのような構成の温度制御装置を
用いた場合を示し、ロは部分的な高温部の温度を示し、
イは他の部分の温度を示す。このような制御の場合に
は、感熱部２ｃでの検出温度が最高設定温度以下であれ
ば、設定された温度に対応するようにタイマ制御される
ので、部分的な断熱部の温度が上昇しても、他の部分の
温度が低下することはないという利点を有している。

【００１４】ところで、発熱体２の電力定格と発熱電力
量との関係は図１２のようになり、発熱体２の電力定格
が低いほど暖房能力が高くなり、また設定温度と部分的
断熱により生じる高温部の最高温度との関係は図１３の
ようになるから、発熱体２の電力定格を下げることがで
きれば、設定温度を下げて最高温度を低下させても暖房
能力が低下しないことがわかる。そこで、断続的に通電
する構成では、暖房能力を低下させずに設定温度を最低
に設定するには、設定温度で通電率が１００％になるよ
うに発熱体２の電力定格を設定すればよいことになる。
すなわち、面状採暖具の表面温度と雰囲気温度との差が
大きいほど放熱量が増加するものであるから、商用電源
１からの通電停止による面状採暖具の表面温度の低下が
少ないほど暖房能力が高くなるのである。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、面状採
暖具に用いる面状の発熱体２のヒータ導体２ａは、金属
導体であるから、抵抗値を変化させるのが難しく、ま
た、電力量が比較的大きいから電圧を変えようとすれば
大規模な変圧器が必要になり、発熱体２の電圧定格を制
御して面状採暖具の表面温度が設定温度に保たれるよう
に制御するのは技術的に困難であるという問題がある。

【００１６】本発明は上記問題点の解決を目的とするも
のであり、部分的な断熱が生じて局所的に高温になって
もその高温部が耐熱限界温度以下に保たれるように、設
定温度を引き下げるようにし、かつ設定温度を引き下げ
ても暖房能力の低下が少なくなるようにした面状採暖具
の温度制御装置を提供しようとするものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、上
記目的を達成するために、面状の温度センサを備えた面
状の発熱体を熱源とする面状採暖具について、温度セン
サにより検出される発熱体の温度が設定温度を越えると
発熱体への通電を所定時間停止した後に通電を再開する
面状採暖具の温度制御装置において、上記設定温度に達
するまでに設定温度に達したときの通電停止期間よりも
短い通電停止期間を１回以上設けているのである。

【００１８】請求項２の発明では、面状の温度センサを
備えた面状の発熱体を熱源とする面状採暖具について、
温度センサにより検出される発熱体の温度が最高設定温
度以下に保たれるように発熱体への通電を断続制御する
温度制御手段と、暖房能力の段階ごとに通電率を選択し
てオン時間とオフ時間とが設定され、オフ時間およびオ
フ時間がともに最高設定温度になるまで温度制御手段を
タイマ制御する通電率制御手段とを備え、最高設定温度
に達するまでの期間であってタイマ制御によるオン期間
内に、タイマ制御によるオフ期間よりも短い通電停止期
間を１回以上設けるのである。

【００１９】請求項３の発明では、請求項２の発明にお
いて、短い通電停止期間を０．１〜６０秒の範囲に設定
している。請求項４の発明では、短い通電停止期間の長
さとタイミングとを変化させることによって、通電率を
変化させている。

【００２０】

【作用】請求項１の構成によれば、発熱体への通電期間
中に短い通電停止期間を１回以上設けているので、発熱
体の電力定格を擬似的に下げたことと等価になり、結果
的に従来構成に比較すれば、設定温度を低くしても暖房
能力の低下が少なくなる。すなわち、暖房能力を確保し
ながらも、部分的な断熱による局所的な高温部分の最高
温度を下げることができるのである。

【００２１】また、請求項２の発明のように、暖房能力
の各段階ごとに発熱体への通電率を選択する構成におい
て、発熱体への通電期間中に短い通電停止期間を１回以
上設けた場合には、使用者が高い段階に温度を設定して
いる場合でも、最高設定温度に達しにくくなるので、部
分的な断熱状態が生じても暖房能力が低下しないのであ
る。

【００２２】請求項３の構成は望ましい実施態様であ
る。請求項４の構成では、短い通電停止期間の長さやタ
イミングを変化させるので、発熱体の電力定格を擬似的
に連続させて変えることになり、面状採暖具の温度に簡
単かつ自由に揺らぎを持たせることができる。このよう
な揺らぎがあれば、一定温度で固定した場合のように使
用者の慣れによって温度が下がったかのような印象を受
けることが少なくなり、長時間使用しても暖房感の低下
（すなわち温度が低下したかのような印象）を感じにく
くなるのである。

【００２３】

【実施例】

（実施例１）本実施例は、請求項１に対応するものであ
って、図１に示すように、発熱体２は、トライアックよ
りなるスイッチ素子Ｑと電源スイッチＳＷとを介して商
用電源１に接続されたヒータ導体２ａと、ヒータ導体２
ａとは離間して配設されたセンサ導体２ｂと、ヒータ導
体２ａとセンサ導体２ｂとの間に介装された電気抵抗の
温度特性が負特性である感温樹脂よりなる感熱材２ｃと
を備える。図２に示すように、ヒータ導体２ａ、センサ
導体２ｂ、感熱材２ｃは、絶縁材料の芯糸２ｄの外周に
金属箔よりなるヒータ導体２ａをスパイラル状に巻装
し、その外周を図１０に示したような温度−インピーダ
ンス特性を有した合成樹脂の感熱材２ｃで被覆し、さら
に感熱材２ｃの外周に金属箔よりなるセンサ導体２ｂを
スパイラル状に巻装し、その外周を絶縁材料の外被２ｅ
で被覆した構成を有している。発熱体２には、図２に示
すような構成の感熱発熱線１１がジグザグ状に蛇行され
て内装されるのである。

【００２４】ここにおいて、発熱体２の形状や構成につ
いてはとくに制約されるものではなく、たとえば、ワイ
ヤ状のヒータ導体２ａおよびセンサ導体２ｂを別体に備
え、ヒータ導体２ａとセンサ導体２ｂとの間に感熱材２
ｃを介装した構成や、フィルム状の感熱材２ｃに金属箔
のパターンによってヒータ導体２ａおよびセンサ導体２
ｂを形成した構成など各種のものが利用可能である。

【００２５】感熱発熱線１１は、感熱材２ｃが負の温度
特性を有しているから、センサ導体２ｂの一端の電位Ｖ
ａは、発熱体２の温度に対して図３のように変化する。
感熱発熱線１１におけるセンサ導体２ｂの一端は従来構
成と同様に、ヒータ導体２ａの一端と共通接続され、セ
ンサ導体２ｂの他端からの出力はバイアス回路７からの
バイアス電圧に加算されて、増幅回路１０に入力され
る。増幅回路１０の出力は平滑回路３によって整流・平
滑化され、平滑回路３からはセンサ導体２ｂの一端の電
位Ｖａに対応する直流電圧が出力される。

【００２６】平滑回路３の出力は、マイクロコンピュー
タよりなる演算制御部１２に入力される。演算制御部１
２には、暖房能力を設定するセレクト回路１３が接続さ
れており、平滑回路３の出力とセレクト回路１３の出力
とは、それぞれアナログ−ディジタル変換されて演算制
御部１２で後述する所定の処理を施され、駆動回路８を
通して制御されるスイッチ素子Ｑのオン・オフを決定す
る。

【００２７】増幅回路１０、演算制御部１２、セレクト
回路１３などには、商用電源を定電圧の直流に変換する
電源回路９によって給電される。演算制御部１２は、図
４に示すように動作する。まず、電源投入時には初期化
がなされ（Ｓ１）、演算制御部１２の内部カウンタの時
間のカウント値をすべて０に設定した後（Ｓ２）、スイ
ッチ素子Ｑをオンにして感熱発熱線１１に通電する（Ｓ
３）。ここで、センサ導体２ｂの一端の電位Ｖａに対応
する平滑回路３を読み込み（Ｓ４）、セレクト回路１３
で設定された設定温度に基づいて設定温度を確定する
（Ｓ５）。

【００２８】本実施例では、ヒータ導体２ａの電力定格
を擬似的に低くしたのと同様にするための短いオン時間
Ｔ_ONを決定し（Ｓ６）、ステップＳ３でスイッチ素子Ｑ
がオンになってからの時間Ｔ₁をカウントする（Ｓ
７）。また、平滑回路３の出力に対応する検出温度Ｄ₁
とセレクト回路１３での設定温度Ｄｓとの高低を比較し
（Ｓ８）、検出温度Ｄ₁が設定温度Ｄｓ以上であれば、
設定されたオン時間Ｔ_ONとカウントされた時間Ｔ₁とを
比較する（Ｓ９）。このとき、カウント時間Ｔ₁がオン
時間Ｔ_ONに満たなければ、スイッチ素子Ｑをオン状態に
保ったままで検出温度Ｄ₁と設定温度Ｄｓとの比較を続
ける。

【００２９】一方、検出温度Ｄ₁が設定温度Ｄｓに達し
ていない場合や、カウント時間Ｔ₁がオン時間Ｔ_ONに達
した場合には、スイッチ素子Ｑをオフにする（Ｓ１
０）。ここにおいて、スイッチ素子Ｑがオフになった理
由が、ステップＳ８での判定結果による場合、すなわち
Ｄｓ＜Ｄ₁となったことによる場合には（Ｓ１１）、そ
の場合に対応して設定された第１のオフ時間Ｔ_OF1を決
定し（Ｓ１２）、ステップＳ９での判定結果による場合
には、その場合に対応して設定された第２のオフ時間Ｔ
_OF2を決定する（Ｓ１３）。ここに、第１のオフ時間Ｔ
_OF1は比較的長い時間であって、第２のオフ時間Ｔ_OF2
はごく短い時間に設定されている。要するに、検出温度
Ｄ₁が設定温度Ｄｓに達したときにはオフ時間を長くし
てスイッチ素子Ｑのオフ状態が保たれるようにし、検出
温度Ｄ₁が設定温度Ｄｓに達していないときには、供給
電力を大きくして短時間で設定温度Ｄｓに到達させるよ
うになっている。オフ時間Ｔ_OF1，Ｔ_OF2が確定する
と、ステップＳ１０においてスイッチ素子Ｑがオフにな
ってからの時間をカウントし（Ｓ１４）、このカウント
時間Ｔ₂がオフ時間Ｔ_OF（＝Ｔ_OF1またはＴ_OF2）に達
すると（Ｓ１５）、ステップＳ２に戻って上記手順を繰
り返すのである。

【００３０】演算制御部１２において上記手順でスイッ
チ素子Ｑを制御することによって、スイッチ素子Ｑは図
５のように動作することになる。すなわち、短い周期で
オン・オフを繰り返すことによって、擬似的にヒータ導
体２ａの電力定格を下げた場合と同様に機能するように
なっているのである。図６は、図１に示した平滑回路３
と増幅回路１０との具体的構成例であって、増幅回路１
０は演算増幅器ＯＰに増幅率を決定する抵抗Ｒ₁，Ｒ₂
を外付けして構成され、センサ導体２ｂの一端からの出
力を増幅する。増幅回路１０の出力は平滑回路３に設け
たダイオードＤｐにより半波整流された後、平滑用のコ
ンデンサＣｄおよびコンデンサＣｄに並列接続された抵
抗Ｒｄにより平滑化され、発熱体２の温度に対応する直
流電圧が演算制御部１２に入力されるのである。（実施例２）本実施例は、請求項２に対応するものであ
って、演算制御部１２が図７のように動作する。電源を
投入すると初期化を行い（Ｓ２１）、次に、第１オン時
間Ｔ _ON1および第２オン時間Ｔ_ON2のカウント値をそれ
ぞれ０に設定した後（Ｓ２２，Ｓ２３）、スイッチ素子
Ｑをオンにする（Ｓ２４）。さらに、平滑回路３の出力
値である温度情報を読み込み（Ｓ２５）、セレクト回路
１３での設定温度に基づいて安全を確保するための最高
設定温度Ｄｈを確定する（Ｓ２６）。また、比較的長い
オン時間である第１のオン時間Ｔ_ON1およびごく短いオ
ン時間である第２のオン時間Ｔ_ON2を決定する（Ｓ２
７，Ｓ２８）。第２のオン時間Ｔ_ON2は、ヒータ導体２
ａへの通電を比較的短い周期で断続させることによって
電力定格を擬似的に低くするために設定されるのであっ
て、実施例１におけるオン時間Ｔ_ONに相当する。このよ
うにして、第１のオン時間Ｔ_ON1および第２のオン時間
Ｔ_ON ₂が確定されると、スイッチ素子Ｑがオンになって
からの時間をカウントする（Ｓ２９，Ｓ３０）。次に、
最高設定温度Ｄｈと平滑回路３の出力に対応した検出温
度Ｄ₁との比較（Ｓ３１）、カウント時間Ｔ₁₁と第１の
オン時間Ｔ_ON1との比較（Ｓ３２）、カウント時間Ｔ₁₂
と第２のオン時間Ｔ_ON2との比較（Ｓ３３）を行う。検
出温度Ｄ₁が最高設定温度Ｄｈより低く、スイッチ素子
Ｑのオンからのカウント時間Ｔ₁₁が第１のオン時間Ｔ
_ON1に達しておらず、スイッチ素子Ｑがオンになってか
らのカウント時間Ｔ₁₂が第２のオン時間Ｔ₁₂に達してい
ないときには、スイッチ素子Ｑをオンに保ったままで検
出温度Ｄ₁と最高設定温度Ｄｈとの比較を続ける。ま
た、検出温度Ｄ₁が最高設定温度Ｄｈ以上になるか、カ
ウント時間Ｔ₁₁が第１のオン時間Ｔ_ON1に達するか、カ
ウント時間Ｔ₁₂が第２のオン時間Ｔ_ON2に達すると、ス
イッチ素子Ｑをオフにする（Ｓ３４）。

【００３１】ここで、スイッチ素子Ｑがオフになった理
由が、ステップＳ３１またはステップＳ３２での条件が
満たされた結果によるものの場合、すなわち、検出温度
Ｄ₁が最高設定温度Ｄｈに達したか、カウント時間Ｔ₁₁
が第１のオン時間Ｔ_ON1に達した場合には（Ｓ３５）、
比較的長い時間である第１のオフ時間Ｔ_OF1を設定し
（Ｓ３６）、カウント時間Ｔ₁₂が第２のオン時間Ｔ_ON2
に達してスイッチ素子Ｑがオフになった場合には、ごく
短い時間である第２のオフ時間Ｔ_OF2を設定する（Ｓ３
７）。その後、スイッチ素子Ｑのオフからの時間をカウ
ントし（Ｓ３８）、カウント時間Ｔ₂が第１のオフ時間
Ｔ_OF1または第２のオフ時間Ｔ_OF2に達すると（３
９）、オフ時間のカウント値を０に設定した後（Ｓ４
０）、スイッチ素子Ｑがオフになった理由がステップＳ
３１またはステップＳ３２の条件が満たされた場合であ
れば、ステップＳ２２に戻ってカウント値Ｔ₁を０に
し、そうでない場合であれば、ステップＳ２３に戻って
カウント値Ｔ₂を０にして、上記手順を繰り返すのであ
る。

【００３２】ここにおいて、スイッチ素子Ｑは短い周期
でオン・オフを繰り返すから、増幅回路１０への入力も
スイッチ素子Ｑのオン・オフに同期して変動するが、平
滑回路３ではコンデンサＣｄおよび抵抗Ｒｄにより設定
された所定の時定数を有しているから、オン・オフの周
期が短い場合には、平滑回路３の出力が追随できなくな
る場合がある。そこで、短い時間に設定される第２のオ
フ時間Ｔ_OF2は最低でも０．１秒以上は必要である。ま
た逆に、第２のオフ時間Ｔ_OF2が長すぎると擬似的にヒ
ータ導体２ａの電力定格を下げる効果が小さくなるか
ら、最高でも６０秒以下に設定する。このような設定範
囲であれば、平滑回路３や増幅回路１０を従来構成のま
ま用いることが可能になる。

【００３３】本実施例の動作によっても、スイッチ素子
Ｑは実施例１と同様に、図５のように動作する。演算制
御部１２の動作を除く他の構成は実施例１と同様であ
る。（実施例３）本実施例は請求項４に対応するものであっ
て、図７に示した実施例２の制御手順において、ステッ
プＳ４１での判定の際にステップＳ２３に戻るループが
形成されると、ループ処理の繰り返し回数に応じて、第
２のオン時間Ｔ_ON2の設定値を変化させるようにしてい
る。具体的には、第２のオン時間Ｔ_ON2の基準値をｔと
するとき、ループ処理の１回目では第２のオン時間Ｔ
_ON2＝３ｔとし、２回目ではＴ_ON2＝２ｔ、３回目では
Ｔ_ON2＝ｔとする。このとき、スイッチ素子の第２のオ
フ時間Ｔ_OF2はｔ₀として一定値に固定されているか
ら、ループ処理を繰り返すたびに、擬似的にヒータ導体
２ａの電力定格を変化させることになる。ここに、第２
のオン期間Ｔ_ON2のみを変化させるようにしているが、
第２のオフ期間Ｔ_OF2のみ、あるいは、第２のオン期間
Ｔ_ON2と第２のオフ期間Ｔ_OF2との両方を変化させても
同様に動作させることが可能である。他の構成は、実施
例２と同様である。

【００３４】

【発明の効果】請求項１の発明は、発熱体への通電期間
中に短い通電停止期間を１回以上設けているので、発熱
体の電力定格を擬似的に下げたことと等価になり、結果
的に従来構成に比較すれば、設定温度を低くしても暖房
能力の低下が少なくなるという効果を奏する。すなわ
ち、暖房能力を確保しながらも、部分的な断熱による局
所的な高温部分の最高温度を下げることができるという
利点がある。

【００３５】請求項２の発明は、暖房能力の各段階ごと
に発熱体への通電率を選択する構成において、発熱体へ
の通電期間中に短い通電停止期間を１回以上設けている
ので、使用者が高い段階に温度を設定している場合で
も、最高設定温度に達しにくくなるので、部分的な断熱
状態が生じても暖房能力が低下しないという利点を有す
る。

【００３６】請求項４の発明は、短い通電停止期間の長
さやタイミングを変化させるので、発熱体の電力定格を
擬似的に連続させて変えることになり、面状採暖具の温
度に簡単かつ自由に揺らぎを持たせることができる。こ
のような揺らぎがあれば、長時間使用しても使用者は温
度が低下したかのような印象を受けにくくなるという利
点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１を示す回路図である。

【図２】実施例１に用いる感熱発熱線を示す切欠した斜
視図である。

【図３】実施例１の動作説明図である。

【図４】実施例１の演算制御部の動作説明図である。

【図５】実施例１のスイッチ素子の動作説明図である。

【図６】実施例１における増幅回路と平滑回路との回路
図である。

【図７】実施例２の演算制御部の動作説明図である。

【図８】実施例３のスイッチ素子の動作説明図である。

【図９】従来例を示す回路図である。

【図１０】従来の問題点を示す動作説明図である。

【図１１】従来例の動作説明図である。

【図１２】従来例の動作説明図である。

【図１３】従来例の動作説明図である。

【符号の説明】

１商用電源２発熱体２ａヒータ導体２ｂセンサ導体２ｃ感熱材３平滑回路７バイアス回路８駆動回路９電源回路１１感熱発熱線１２演算制御部１３セレクト回路Ｑスイッチ素子ＳＷ電源スイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】面状の温度センサを備えた面状の発熱体
を熱源とする面状採暖具について、温度センサにより検
出される発熱体の温度が設定温度を越えると発熱体への
通電を所定時間停止した後に通電を再開する面状採暖具
の温度制御装置において、上記設定温度に達するまでに
設定温度に達したときの通電停止期間よりも短い通電停
止期間を１回以上設けることを特徴とする面状採暖具の
温度制御装置。
【請求項２】面状の温度センサを備えた面状の発熱体
を熱源とする面状採暖具について、温度センサにより検
出される発熱体の温度が最高設定温度以下に保たれるよ
うに発熱体への通電を断続制御する温度制御手段と、暖
房能力の段階ごとに通電率を選択してオン時間とオフ時
間とが設定され、オフ時間およびオフ時間がともに最高
設定温度になるまで温度制御手段をタイマ制御する通電
率制御手段とを備え、最高設定温度に達するまでの期間
であってタイマ制御によるオン期間内に、タイマ制御に
よるオフ期間よりも短い通電停止期間を１回以上設ける
ことを特徴とする面状採暖具の温度制御装置。
【請求項３】上記短い通電停止期間を０．１〜６０秒
の範囲に設定したことを特徴とする請求項２記載の面状
採暖具の温度制御装置。
【請求項４】上記短い通電停止期間の長さとタイミン
グとを変化させることによって、通電率を変化させるこ
とを特徴とする請求項２または請求項３記載の面状採暖
具の温度制御装置。