JPH0960900A - 温度センサ付きオイルヒータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、好みの設定温度に室温を設
定するために、ほぼ正確な室温を測定できるようにした
温度センサ付きオイルヒータを提供することにある。 【構成】 放熱フィン（２）の側面にサイドパネル
（３）が取り付けられている。前記サイドパネル（３）
は第１の温度センサと第２の温度センサとを有し、前記
第１の温度センサは前記サイドパネル（３）の上部に位
置し、前記第２の温度センサは前記サイドパネル（３）
の下部に位置する。前記第１の温度センサ及び前記第２
の温度センサからの出力により、ほぼ正確な室温を測定
できるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、室内の空気を暖め
るための温度センサ付きオイルヒータに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、部屋の空気を汚さずに、部屋をま
んべんなく暖めることができるオイルヒータが注目され
ている。また、オイルヒータは表面が熱くならないので
安全性の面からも注目されている。

【０００３】オイルヒータは、密封された板状放熱器
（放熱板）内に、熱媒体としてオイルを入れて該放熱板
下部に組み込まれた電気ヒータで加熱循環させることに
より、放熱板から熱を放出させて空気の自然対流で部屋
全体を暖房するというものである。

【０００４】従来のオイルヒータは、温度センサを使用
して部屋の温度を測定していた。ユーザの操作の便宜
上、オイルヒータの操作パネルは放熱板の上部に取り付
けられていたので、当該温度センサも当該操作パネル
内、即ち放熱板の上部の方に取り付けられていた。

【０００５】また、従来のオイルヒータでは、熱源であ
る電気ヒータを一定電力で作動させたり作動を切ったり
して、電気ヒータの通電時間を制御することにより室温
の調整を実現していた。

【０００６】さらに、従来のオイルヒータは室温を上下
させるためには、単に室温を上げるためのスイッチと室
温を下げるためのスイッチの二つのボタンで制御してい
た。例えば、室温が上がりすぎたとき、室温を下げるた
めのスイッチを押す。当該スイッチが押されたことによ
りヒータの通電時間が短くなり、室温が下がる。室温が
下がりすぎた場合も、同様のやり方で制御していた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のオイル
ヒータでは、温度センサが放熱板の上部に取り付けられ
ていたので、部屋の空気の温度の変化だけでなく、当該
放熱板自身の輻射熱の影響を受けやすく、正確に室温が
測定できなかった。放熱板の影響を受けにくくして室温
を正確に測定するために、放熱板の上部で且つ放熱板か
ら離して温度センサを設置することも考えられるが、そ
れではオイルヒータ自身が大型になり、構造上及びデザ
イン上も好ましくなかった。

【０００８】また、電気ヒータの通電時間のみを制御す
るやり方では所望の室温を正確に実現することが難しか
った。

【０００９】さらに、従来のオイルヒータでは室温を上
げ下げさせることはできても、正確な室温の測定及び細
かな温度制御ができなかったので、現在の室温を常に正
しく維持することは難しかった。

【００１０】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、本発明の目的は、従来に比べて室温が正確
に測定でき構造上及びデザイン上も好ましく、精度がよ
く細かな温度制御が可能なオイルヒータを提供すること
にある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、内部に封入さ
れたオイルと、該オイルを加熱するために下部に配置さ
れた電気ヒータとを含む放熱器及び前記放熱器の側面に
取り付けられたサイドパネルを有し、前記サイドパネル
が第１の温度センサを有する温度センサ付きオイルヒー
タにおいて、前記サイドパネルが第２の温度センサを有
し、前記第１の温度センサが前記サイドパネルの上部に
位置し、前記第２の温度センサが前記第１の温度センサ
から少なくとも２５ｃｍ離れた前記サイドパネルの下部
に位置し、更にこれら温度センサの出力に基づいて前記
電気ヒータを制御する制御手段を備えることを特徴とす
る。

【００１２】本発明者らは、オイルヒータが空気及びオ
イルの対流を利用するという特性に鑑み、オイルヒータ
の上部と下部とで温度差があることに着目し、この温度
差を利用して正確な室温を把握できるようにしたもので
ある。温度差があるオイルヒータの上部と下部とにそれ
ぞれ温度センサを設けて、２個の温度センサの出力の差
が室温が変化してもほぼ一定であることを、多くの室内
実験により見い出したのである。この関係は、室温を制
御する熱源である電気ヒータの影響を、程度の差はあっ
ても共通に受けることから推察できる。ただし、温度差
を検出するためには、第１の温度センサがオイルヒータ
のサイドパネルの上部に位置し、第２の温度センサが前
記第１の温度センサから少なくとも２５ｃｍ離れた前記
サイドパネルの下部に位置することが好ましい。

【００１３】放熱板の上部に設置された温度センサは、
空気の熱の対流以外にヒータの輻射熱の影響も受けて、
実際の室温より高い温度として温度Ｔ１を検知する。一
方、ヒータの輻射熱の影響が少なく、また対流による冷
たい空気の流入が大きいので、オイルヒータの下部の所
に設けられたもう一つの温度センサは、実際の室温より
高いが比較的室温に近い温度Ｔ２を検知する。

【００１４】Ｔ１とＴ２とはほぼ比例関係にありＴ２が
比較的室温に近いことから、実際の室温ＲＴは、

【数１】 と表わすことができる。ここで、ｋは比例定数であり、
ｃは補正値である。比例定数ｋ及び補正値ｃはオイルヒ
ータの設置される部屋の環境及び使用されるオイルヒー
タにより決定される値である。一般的な部屋の環境をあ
らかじめ設定すれば、比例定数ｋ及び補正値ｃは、オイ
ルヒータ固有の値として製造段階で実験により決定する
ことが可能である。

【００１５】この式（１）から実際の室温がほぼ正確に
求めることができるようになった。実際の室温が正確に
測定できるようになったため、きめの細かい温度設定が
オイルヒータでも実現可能になった。

【００１６】本発明の他の好ましい特徴は、前記電気ヒ
ータを制御する前記制御手段が、前記第１及び第２の温
度センサの出力に基づいて前記電気ヒータに供給する電
力を切り換えるための切換制御信号を発生する電力切換
制御手段と、この切換制御信号に基づいて複数の電力の
中から一つの電力を前記電気ヒータに供給する電力供給
手段とを有することを特徴とする。

【００１７】本発明では室温が正確に把握できるので、
正確な室温制御が望まれる。そこで、ヒータの通電時間
を制御するのではなく、ヒータの電力を段階的に切り換
えることにより、精度の高い室温制御を実現させたもの
である。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例を詳細に説明する。

【００１９】図１は本発明に基づく一実施例のオイルヒ
ータの外観を図示したものであり、図２は図１に示され
たサイドパネルの内部のブロック図を示したものであ
る。図１において、オイルヒータ１は、放熱板として高
さ６０ｃｍの放熱フィン２、サイドパネル３、電源コー
ド４及び電源コードリール収納部５を有している。前記
放熱フィン２内部には不燃性のオイルが封入されてい
る。また、前記放熱フィン２の下部内に電気ヒータ１０
（図１では図示略）が設けられている。当該電気ヒータ
１０は、一般に使用されているニクロム線等を巻いたシ
ーズヒータと呼ばれるものでもよい。前記サイドパネル
３の上部は、ユーザがタッチできるようにしたタッチパ
ネル部６で覆われている。前記サイドパネル３は、上部
パネル基板７、下部パネル基板８及び電力供給手段９を
有している（図２参照）。

【００２０】前記上部パネル基板７は前記サイドパネル
３の上部に位置し、前記下部パネル基板８は前記サイド
パネル３の下部であって前記電源コードリール収納部５
の上に位置し、前記電力供給手段９は前記上部パネル基
板７と前記下部パネル基板８との間で前記下部パネル基
板８の付近に位置する。前記上部パネル基板７は電源ス
イッチ２１、設定温度保持スイッチ２２、温度設定スイ
ッチ２３及び２４、ＬＥＤ表示パネル２５、マイコン２
６及び第１の温度センサ２７を有している。前記上部パ
ネル基板７は操作の便宜上前記サイドパネル３の上部に
あり前記第１の温度センサ２７を含んでいるので、前記
放熱フィン２の上の縁から下方に向かって１５ｃｍ以内
に前記第１の温度センサ２７が位置されるように設けら
れていることが好ましい。前記下部パネル基板８は、家
庭用交流電圧を降圧させるためのトランス３１及び第２
の温度センサ３２を有している。前記第２の温度センサ
３２は、前記放熱フィン２とは反対側の前記下部パネル
基板面に取り付けられて、前記放熱フィン２からの輻射
熱の影響を受けにくくしている。前記第２の温度センサ
３２が空気に触れやすくするために、前記電源コードリ
ール収納部５の上にある前記サイドパネル３の部分が下
方に向かって開口されていて、当該開口部から上に向か
って５ｃｍ以内に前記第２の温度センサ３２が位置され
るように、前記下部パネル基板８は設けられていること
が好ましい。この場合、前記第１の温度センサ付近の温
度との差が大きくなるようにするために、前記第２の温
度センサ３２は、前記第１の温度センサ２７から少なく
とも上下方向に２５ｃｍ離れていることが好ましい。た
だし、前記第２の温度センサ３２の位置が前記オイルヒ
ータの底部から７ｃｍ以下だと、あまりにも部屋の床に
近すぎて冷たい空気の影響が大きいので実際の室温から
離れすぎてしまい好ましくない。前記第１及び第２の温
度センサ２７、３２は、各センサの周囲の温度が上昇す
ると抵抗値が下がる特性を有するＮＴＣ素子を使っても
よい。前記電力供給手段９は、第１のトライアック４１
及び第２のトライアック４２を有している。前記第１及
び第２のトライアック４１、４２は前記トランス３１と
協動して、それぞれ８００Ｗ、５００Ｗの電力を前記電
気ヒータ１０へ与えるように構成されている。

【００２１】ユーザが所望の温度を前記タッチパネル部
６を使って設定する。前記第１の温度センサ２７及び前
記第２の温度センサ３２を使って現在の室温を測定す
る。室温は部屋の大きさ及び部屋のどこで測定するかに
より少し違うので、発明者らは便宜上六畳の大きさの密
閉された平面視長方形状の部屋内において、当該部屋の
短辺部の端にオイルヒータ１を置いたときに、前記オイ
ルヒータ１から１．３ｍの距離で高さ９０ｃｍの所の空
気の温度を室温とみなした。これは、この部屋の大きさ
が日本の部屋の大きさとして一般的であり、この室温と
してみなすべき位置の付近がユーザの主な行動範囲と考
えたからである。ユーザの所望した設定温度と前記第１
及び第２の温度センサ２７、３２により算出された算出
温度とが等しくなるように、前記電気ヒータ１０へ供給
されるべき電力が決められる。前記電気ヒータ１０によ
り前記放熱フィン２中のオイルが暖められ、当該オイル
が前記放熱フィン２の中を循環する。前記放熱フィン２
は例えば図１に示されるように多層になっていて、空気
と当該放熱フィン２がより多く接触するようになってい
る。前記放熱フィン２により、暖められた空気は室内を
対流し、この対流により部屋が暖められ、所望の設定温
度に達するようになる。以下に、前記第１及び第２の温
度センサ２７、３２から実際の室温を求めて前記電気ヒ
ータ１０を制御するやり方について更に詳細に説明す
る。

【００２２】ユーザが前記電源スイッチ２１をオンし、
続いて前記温度設定スイッチ２３又は２４を押すことに
より所望の設定温度を設定する。前記温度設定スイッチ
２３を押せば設定温度は上がり、前記温度設定スイッチ
２４を押せば設定温度は下がる。前記設定温度スイッチ
２３又は２４からの信号を前記マイコン２６に取り込ん
で、前記マイコン２６は設定温度を記憶する。前記温度
設定スイッチ２３又は２４の操作に連動して、前記マイ
コン２６からの制御信号により前記ＬＥＤ表示パネル２
５が設定温度の数字を表示する。前記第１及び第２の温
度センサ２７、３２からの各センサ出力を前記マイコン
２６は取り込む。前記マイコン２６は、前述の式（１）
により実際の室温を算出する。前記第１及び第２の温度
センサからの各センサ出力と当該センサ出力に対応する
温度との関係を示すテーブルは、前記マイコン２６内部
のメモリにあらかじめ組み込まれている。実際の室温の
算出によれば、例えば、比例定数ｋの値が１．５、補正
値ｃが０にあらかじめ設定されていて、前記第２の温度
センサ３２のセンサ出力に対応する温度が２７度、前記
第１の温度センサ２７のセンサ出力に対応する温度が３
１度の場合、式（１）より、算定温度は２１度となる。
例えば設定温度が２５度の場合、算定温度とは４度の大
きな差があるので、前記マイコン２６は前記電気ヒータ
１０へかける電力を最大にしようとする。このとき、前
記マイコン２６は、電力切換制御手段として機能する。
前記マイコン２６から前記電力供給手段９内の前記第１
及び第２のトライアック４１、４２にそれぞれトライア
ックスイッチ信号５１、５２が送られ、前記第１及び第
２のトライアック４１、４２を両方ともオンにする。前
記第１及び第２のトライアック４１、４２からそれぞれ
８００Ｗ及び５００Ｗの電力、即ち全体で１３００Ｗの
電力が前記電気ヒータ１０へ供給される。

【００２３】次に、空気の対流により室温が上昇し、前
記第１及び第２の温度センサ２７、３２をもとにした算
定温度が前記設定温度に近づいてきたと前記マイコン２
６が判断したとき、前記電気ヒータ１０に供給する電力
を段階的に下げるため、前記第１のトライアック４１又
は前記第２のトライアック４２をオフにするように、前
記トライアックスイッチ信号５１、５２を前記第１及び
第２のトライアック４１、４２に印可する。この場合何
れのトライアックをオフにするかは、算定温度及び設定
温度により決められる。例えば、設定温度が２５度で算
定温度が２４度の場合、前記電気ヒータ１０に供給され
る電力を僅かに落とせばよいので、前記第２のトライア
ック４２のみをオフにして、前記電気ヒータ１０には前
記第１のトライアック４１からのみの電力、即ち８００
Ｗだけ供給するようにする。したがって、前記電気ヒー
タ１０に供給される電力は例えば図３ａに示すようにな
る。なお、同図ｂは従来の電力切換方式を示す。このよ
うにして、実際の室温は、設定温度に近づくようにな
る。そして、算定温度と設定温度とが等しくなった後
は、この状態を維持するように、前記放熱フィン２に供
給する電力を段階的に上下させる。

【００２４】ユーザが今の室温を維持したいと望んだと
き、例えば設定温度へ算定温度が近づく途中で、当該途
中時の室温を維持したいと望んだとき、ユーザは前記設
定温度保持スイッチ２２をオンする。前記マイコン２６
は前記設定温度保持スイッチ２２からの信号を読み取
り、前記設定温度保持スイッチ２２がオンされたときの
算定温度を設定温度として置き換える。この新しい設定
温度を保持するように、前記第１及び第２の温度センサ
２７、３２からの出力をもとにして算定温度を計算し、
該設定温度と比較することにより、前述のように前記第
１及び第２のトライアック４１、４２を制御する。

【００２５】

【発明の効果】以上、説明したように本発明のオイルヒ
ータによれば、２個の温度センサを使用して、室温をほ
ぼ正確に検知でき、放熱フィンに供給する電力を段階的
に制御できるようにして、ユーザの所望の設定温度の室
温が実現できるようになった。また、ユーザが今の室温
を維持したいと望んだ場合は、当該今の室温がワンタッ
チで維持できるようになった。

【００２６】実施例は多層の放熱フィンを用いたオイル
ヒータについて説明したが、本発明はこれに限ることな
く、例えばパネル型の放熱板を有したオイルヒータにも
適用できることは言うまでもない。なぜならば、当該パ
ネル型オイルヒータにおいても、パネル型の放熱板の上
部と下部とでは温度が相違するからである。

【００２７】また、より精度の高い算出温度を得るため
に、比例定数ｋ及び補正値ｃは、Ｔ１及びＴ２の変数で
あってもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による一実施例のオイルヒータの外観
図である。

【図２】 図１のサイドパネルの内部を表したブロック
図である。

【図３】ａ 本発明による電力切換方式を表した図であ
る。

【図３】ｂ 従来のオイルヒータによる電力切換方式を
表した図である。

【符号の説明】 １：オイルヒータ、２：放熱フィン、３：サイドパネ
ル、４：電源コード、５：電源コードリール収納部、
７：上部パネル基板、８：下部パネル基板、９：電力供
給手段、１０：電気ヒータ、２１：電源スイッチ、 ２
２：設定温度保持スイッチ、２３、２４：温度設定スイ
ッチ、２５：ＬＥＤ表示パネル、２６：マイコン、２
７：第１の温度センサ、３１：トランス、３２：第２の
温度センサ、４１：第１のトライアック、４２：第２の
トライアック

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に封入されたオイルと、該オイルを
   加熱するために下部に配置された電気ヒータとを含む放
   熱器及び前記放熱器の側面に取り付けられたサイドパネ
   ルを有し、前記サイドパネルが第１の温度センサを有す
   る温度センサ付きオイルヒータにおいて、前記サイドパ
   ネルが第２の温度センサを有し、前記第１の温度センサ
   が前記サイドパネルの上部に位置し、前記第２の温度セ
   ンサが前記第１の温度センサから少なくとも２５ｃｍ離
   れた前記サイドパネルの下部に位置し、更にこれら温度
   センサの出力に基づいて前記電気ヒータを制御する制御
   手段を備えることを特徴とする温度センサ付きオイルヒ
   ータ。
2. 【請求項２】 請求項１の温度センサ付きオイルヒータ
   において、前記制御手段が、前記第１及び第２の温度セ
   ンサの出力に基づいて前記電気ヒータに供給する電力を
   切り換えるための切換制御信号を発生する電力切換制御
   手段と、この切換制御信号に基づいて複数の電力の中か
   ら一つの電力を前記電気ヒータに供給する電力供給手段
   とを有することを特徴とする温度センサ付きオイルヒー
   タ。