JPS5920563Y2 - 床暖房用温度制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は温水式床暖房パネル、電気カーペラＩ・等の
床暖房システムの温度制御装置に関するものである。

従来この種の制御装置は第１図に示すようなものであっ
た。

図において４１は温度検出素子で、後述する床暖房パネ
ル４８の温度、又はこの床暖房パネル４８が敷設された
部屋の温度を検出する。

４２は温度検出素子１の検出信号が人力され、設定温度
に対して検出温度が低い場合はＯＮを、高い場合はＯＦ
Ｆを出力する温度制御装置、４３は温度制御装置４２の
出力で０Ｎ−ＯＦＦされる接点、４４は温水の流量を制
御する循環ポンプ、４５は電源、４６は温水タンク、４
７は温水パイプ、４８は温水式床暖房パネルで、放熱板
、この放熱板の裏面に密接して設けられる温水パイプ等
から構成されている。

又第２図は、従来装置における温度検出素子４１が、床
暖房パネル４８の温度を検出するように設けられている
場合の、室温−床暖房パネル温度特性図で、Ａは室温特
性を、Ｂは床暖房パネル４８の温度特性を示す。

又第３図は、従来装置における温度検出素子４１が、室
温を検出するように設けられている場合の室温−床暖房
パネル温度特性図で、Ｃは室温特性を、Ｄは床暖房パネ
ル４８の温度特性を示す。

次にこの装置の動作について説明する。

温度検出素子４１を、床暖房パネル４８に取付は温度制
御装置４２を働らかせると、床暖房パネル４８の温度が
設定温度よりも低い場合は、ＯＮ信号を出力するので、
接点４３が閉となって循環ポンプ４４が働き、温水タン
ク４６内の湯が温水パイプ４７を通して床暖房パネル４
８内を循環するため、床暖房パネル４８の温度は」１昇
する。

又床暖房パネル４８の温度が、温度制御装置４２の設定
温度より高くなれは、ＯＮ信号を出力しないので、循環
ポンプ４４がＯＦＦされて循環しいてた温水が停止する
。

このように床暖房パネル４８は、第２図Ｂのようにある
設定温度に制御される。

又このとき室温特性は第２図Ａのようになる。

又温度検出素子４１が室温を検出するよう取付けられて
いる場合は、室温が設定温度になるように、」１記と同
様に０Ｎ−ＯＦＦ操作で床暖房パネル４８の温度制御が
行なわれる。

この時の床暖房パネル４８の温度特性は、第３図りに示
すようになり、又室温特性は、第３図Ｃのようになる。

以上説明した従来の制御装置で、床暖房パネル４８のみ
の温度検出を行うタイプでは、第２図のように室温の上
昇が遅く暖房の立上りが遅い上、パネル４８の温度が一
定のため室温等周囲環境条件の変化によって快適性が損
われることがあり、また室温を検出して床暖房パネル４
８の温度制御を行うタイプでは、床暖房パネル４８の温
度変化に対して室温の温度変化が非常に遅いため、第３
図の様に室温床暖房パネル温共に安定し難いという欠点
があった。

この考案は上記のような従来の装置の欠点を除去するた
めになされたもので、床暖房パネル等の床暖房器は、そ
れ専用に設けられた温度検出素子を用いて一定の設定温
度に制御し、また別の温度検出素子にて室温検知を行い
この室温にて、床暖房器の設定温度を制御するのである
が、室温が設定温度に対しである温度以」二低い場合は
室温に対する温度変化率を大きくして、床暖房器が高温
になるようにし、床暖房の立上りが遅いという欠点の改
善を図ると共に、より快適な暖房効果が得られる装置を
提供することを目的としている。

以下、この考案の一実施例を第４図及び第５図を用いて
説明する。

第４図において、１は床暖房パネル表面に取付けられた
サーミスタ等の第１の温度検出素子、４は室温が検出出
来る様に壁等に取付けられたサーミスタ等の第２の温度
検出素子、２． ３． ５． ６は温度検出素子１，４
の出力特性補正用抵抗、７． ９．１０．１２は分圧用
抵抗、８は床暖房パネル４８の温度調節用可変抵抗器、
１１は室温調節用可変抵抗器、２１．２２．１３．１４
．１５゜１６は入力抵抗、１７．１８．２３は帰還抵抗
、１９．２０は演算増幅器、２４は比較器、２５は電流
制限用抵抗、３９は逆流防止用ダイオード、２６はトラ
ンジスタの保護抵抗、２７はトランジスタ、２８はリレ
ーの逆起電力打消用ダイオード、２９はリレー、３０は
平滑用コンテ゛ンサ、３１は整流用ダイオード、３２は
電流制限抵抗、３３は定電圧ダイオード、３４は電源ト
ランス、３５はリレー２９の通電で閉となる接点、３６
は第１図の循環ポンプ４４に相当する循環ポンプ、３７
は商用電源、３８はトランジスタである。

又、第５図において、Ｅはこの制御装置にて制御した場
合の床暖房パネル４８の温度特性を、又、Ｆはこの時の
室温特性を示す。

次に上記制御装置の動作について説明する。

即ち第２の温度検出素子４にて室温が検知されると、こ
の検出信号が入力抵抗１６を通して演算増幅器２０の非
反転入力端子（以下（＋）人力という）へ入力されるた
め、演算増幅器２０は非反転増幅器として働き、出力電
圧は室温が上がれば下がり、逆に室温が下がれば上がる
。

この出力信号は比較器２３の（＋）入力側の入力信号と
なる。

また第１の温度検出素子１にて床暖房パネル４８の温度
が検知されると、この検出信号が入力抵抗１４を介して
演算増幅器１９の（＋）入力へ入力されるため、演算増
幅器１９は、室温検出側と同様に非反転増幅器として働
くが、第１の温度検出素子１が室温検出側の第２の温度
検出素子４と違って電源の（＋）極側に入っているため
出力電圧は、室温検出側と逆でパネル４８の温度が、上
がれば上がり下がれば下か゛る。

またこの出力信号は、入力抵抗２１を通して比較器２４
の反転入力端子（以下（−）入力という）入力信号とな
るため、このパネル側の出力電圧（以下ｅ１という）が
室温側の出力電圧（以下ｅ２という）よりも低いｅｌ〈
ｅ２の場合は比較器２４の出力電圧が“Ｈ“であるため
トランジスタ２７は導通となりリレー２つに通電され接
点３５か閉となって循環ポンプ３６か゛回り、パネル４
８に温水が供給される。

パネル４８の温度が上昇すると、比較器２４の（−）人
力電位ｅ１が上がるためある温度でｅｌ〉ｅ２となって
比較器２４の出力が°“Ｌ”となり、トランジスタ２７
が不導通となってリレー２９が通電されなくなり、接点
３５が開となって循環ポンプ３６が停止し、パネル４８
へ温水供給されなくなる。

またパネル４８が放熱して温度が下がりｅｌ〈ｅ２とな
ると再び循環ポンプ３６が働いて、温水パネル４８に供
給されるという操作が繰返されパネル４８の温度は一定
に保たれる。

またｅ２は先に説明したように、室温に応して変化をし
、室温が低い場合はｅ２の電位が高いためｅｌ〉ｅ２と
なる時のｅｌも高いというようにパネルの温度は高温に
保たれ、室温の高い場合はｅ２電位が低いためパネル温
度は低く一定に保たれる。

又室温によるパネルの温度変化率はｅ２電位の変化量で
決まり、設定温度付近では、演算増幅器２０の増幅半均
帰還抵抗１８／入力抵抗１５で動作するが、室温が設定
室温に対してかなり低い場合は演算増幅器２０の入力電
圧条件が（＋）＞ （−）となるため、ダイオード３９
を通して１ヘランジスタ３８ヘベース電流が流れトラン
ジスタ３８はコレクタエミッタ間の電気抵抗が小さくな
り、入力抵抗１５が小さくなって演算増幅器２０の増幅
率が増加し、ｅ２電位の変化量が増して、パネル温度は
より高温になる。

このように演算増幅器２０は（＋）＞ （＝）入力に対
して一定の増幅特性でなく、逆対数増幅特性を持たせて
いる。

上記実施例では、パネル４８の温度制御を循環ポンプ３
６の０Ｎ−ＯＦＦにて行う場合について説明したが、温
水の供給停止を行う場合では電磁弁等を用いても良いし
、また、燃焼器を制御して温水温度を一定に保つ方法で
も良い。

勿論、両者共ＯＮ−〇ＦＦ制御でなく比例制御等の連続
制御であっても良い。

電気カーペットを制御しても良い。また実施例では電子
回路を用いたが、バイメタル、気体膨張式等のメカニカ
ルサーモスタツ１へを用いても良く、又メカニカルサー
モスタツＩ・と電子回路の組合せでも良い。

更に又床暖房パネル、室温の温度検出素子は夫々に複数
個用いて制御しても良い。

以上のように、この考案によれば室温の低い場合は床暖
房パネルの温度は高くまた室温が高い場合は低く一定に
調節され、且、室温が設定温度に対しである温度風」−
低い場合は、床暖房パネルの温度がより高くなるのでよ
り早い立上りの床暖房が可能となると共に、より快適な
暖房効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置を示す図、第２図は従来装置において
温度検出素子が床暖房パネルの温度を検出するように設
けられている場合の室温−床暖房パネル温度特性図、第
３図は従来装置において温度検出素子が室温を検出する
ように設けられている場合の室温−床暖房パネル温度特
性図、第４図はこの考案の一実施例に係る装置を示す回
路図、第５図はこの考案の一実施例に係る装置の室温床
暖房パネル温度特性図である。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示し、１は第１
の温度検出素子、４は第２の温度検出素子、１９．２０
は演算増幅器、２４は比較器、２７はＩ・ランジスタ、
２９はリレー、３５は接点、３６は循環ポンプ、３８は
トランジスタ、３９はダイオード、４８は床暖房パネル
である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 床暖房パネルを加熱して暖房を行う床暖房システムにお
   いて、前記床暖房パネルの温度を検出する第１の温度検
   出素子と、この温度検出素子の出力とパネル設定温度と
   を比較して両者の差がなくなるように前記床暖房パネル
   の加熱を制御する加熱制御手段と、室温を検出する第２
   の温度検出素子と、この温度検出素子の出力と室温設定
   温度とを比較してその差の大小に応じ前記加熱制御手段
   を制御する室温制御部とからなり、さらに室温が設定温
   度に対しである温度範囲以上低い場合には、室温が設定
   温度に対しである温度範囲内にある場合に比べて、上記
   床暖房パネルの温度がより高温になるように制御する手
   段を設けたことを特徴とする床暖房用温度制御装置。