JPS62186485A - 床暖房装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、眠気カーペスト等、電気暖房器の温度制御方
法に関するものである。

従来の技術 従来の電気カーペット等の温度制御回路では、実開昭５
７−１１２６０９号公報に見られるように、カーペット
本体の感熱線の１言号と、あらかじめ設定された信号と
の差を比較して、本体の発熱線への通電を制御するもの
であった。第５図に、そのブロック図を示すが、感熱線
１２の信号と、設定された２つの抵抗Ｒ１とＲ２で分制
されたシ圧ｌ言号とが、比較器３に入力され、この出力
１８号を、リレー駆動回路４で処理し、リレー５を駆動
し、発熱線１１を制御するものであった。ここで、可変
抵抗器６は、カーベント本体の温度を所定温度に設定す
るためのものであった。

発明が解決しようとする間、頭点 このような従来の回路では、カーベント本体の温度は温
度調節用の可変抵抗器６で設定された温度になるが、こ
れは、讃密には、カーペット本体内の感熱腺１２の平均
温度が、所定温度になるのであって、カーペットの表面
温度とは、多少異なる場合がある。例えば、カーベント
上に、カバー等をかけて使用する場合は、同じ設定温度
でも、カバーの表面温度が低下するため、使用者は設定
温度を再設定したり、あるいは設定温度が最高位置で使
っていても、暖房（感が不足するといった問題点があっ
た。

本発明は、かかる点に濫みて、カーベント上にカバーを
かけて醍用するときも、カーペット単独で使用するとき
も、カーペット及びカバーの表面温度を同じくし、温度
調節の使用性同上と、暖房能力改善を目的としている。

問題点を解決するための手段 本発明は、上記問題点を解決するため、カーペット本体
温度の設定は、可変抵抗器等で設定する、手動の温度設
定と、発熱体の熱を受けて変化する温度検知体の熱応答
時間値に対応して設定される、自動の温度設定との２つ
の温度設定で構成されるものである。すなわち、使用者
が設定する従来方式の手動設定のほかに、使用条件の差
異（例えばカバーの有・無等の差）による補正を、自動
温度設定で行なうものである。

作　　用 本発明は、上記した構成により、自動温度設定にて使用
条件の差異を補正するものであるが、その作用原理は次
のとおりである。カーペット本体に内蔵された温度検知
体は同じく内蔵された発熱体と多少の距離を隔てている
ので、発熱体の熱挙励に対して、幾分かの時間遅れを伴
って挙動する。

しかもこの時間遅れは上面にカバー材がａわれていると
きと、そうでないときとでは、横方向への熱の拡がりが
違うため、異ってくる。従って、温度検知体の熱応答時
間をとれば、カーペット本体上に覆われたカバー材の可
・無及びその種類等の床温条件との相関はとれる。

熱応答時間を検出する一例として、発熱体が、非導通か
ら導通へ移った時点から、温度検知体の温度が極少値（
温度下降状態から温度上昇に移る時の値）を示す時まで
の時間値を検出すれば、熱応答時間とすることができる
。それは、発熱体が導通状態になっても、その瞬間は、
まだ感熱体は温度下降をたどり、やや遅れて、温度上昇
に移るからである。従ってこの熱応答時間値に応じた値
を、手動で設定した値に那算して温度設定は号とするな
らば、使用条件の差異を補正した温度設定が可能となる
。

実旌例 以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する。

第１図は、本発明の床暖房装置の一実施例の回路ブロッ
ク図である。第１図に於いて、１は発熱体１１、温度検
知体１２を有したカーペット本体、２は直流′４源回路
、３は電圧比較器、４はリレー駆動回路、５はリレー、
６は温度設定信号処理回路、７は手動温度設定回路、８
は微分処理回路、９はタイマー回路、１０はタイマー駆
動用トリガ回路であり、温度検知体１２からの電圧信号
は、電圧比較器３に入力される。一方、温度設定信号は
、手動温度設定回路７から所定値の言号出力が、温度設
定信号処理回路６に入力され、その出力が電圧比較器３
に入力される。電圧比較器３では、２つの入力信号を比
較し、温度検知体１２がらの電圧信号が大きいときのみ
出力信号を出し、リレー駆動回路４を経てリレー５を駆
動し発熱体１１を通電状態とする。尚、使用する温度検
知体１２は、サーミスタ特性を有しているため、第１図
のブロック回路図のＡ点での信号は、検知体温度と関係
があり、第２図で示すようなりＴ特性を示す。

前述の説明で、例えば温度設定信号処理回路６からの信
号が、ｖｌの値であったとき、温度検知体１２の温度が
５０°Ｃになるまでリレー駆動回路４を介してリレー５
により発熱体１１に通電され、その温度を調えると通電
は止まる。

第３図は、本実施例のカーペット本体の断面構造を示す
もので、発熱体１１と温度検知体１２は本体内に蛇行配
諜し、接着シート１４で固定され、表布材１３、断熱材
１５とも一体接着して構成されるものである。

次に、自２！Ｉ温度設定について、説明を加える。

発熱体の通電初期の最初の非通電状態（以降ＯＦＦ状態
という）から再び、通電状態（以降○Ｎ状態という）に
移るときの、温度検知体の熱挙動に着目すると、発熱体
のＯＦＦ状態では、温度検知体の温度も冷却するが、発
熱体が○Ｎ状態になっても、すぐには、温度検知体は、
温度上昇しないで、やや遅れてから上昇が始まる。しか
も、この遅れ時間は、カーペット本体に、カバー材が４
っているときと、そうでないときとでは、全く異なる。

つまり、カバー材が４っているときの方が、横方向への
熱拡がりが良いから、温度検知体は短時間で熱応答する
。カバーのないときは、ＯＮ状態になってから長時間後
に、温度上昇に変わる。ここで、前述の時間遅れは、発
熱体がＯＮになった時点から、温度検知体の温度が１小
値を示す時点までを計測し、温度設定にフィードバンク
させればカバー材の有無に関係なく常に一定の熱を使用
者に与えることができる。

これを第１図の回路ブロック図で示すと、発熱体１１が
ＯＮになった信号は、タイマー駆劾用トリガー回路１０
に入力され、この時点からタイマー回路９２では、タイ
マーカウントが開始する。

一方、温度検知体１２のインピーダンス出力は、常時、
微分処理回路８に取り込まれておりこのインピーダンス
変化の微分値がゼロを示すときは、極小値、すなわち、
温度降下から温度上昇に移るときであるため、微分値が
ゼロになった信号を、前述のタイマー駆動用トリガー回
路１０に入力するならば、その時点で、タイマー回路９
２でのタイマーカウントは停止させることができる。こ
のようにして得られた、タイマーカウント値（前述の遅
れ時間値に相当する）の信号は温度設定信号処理回路６
に入力される。この温度設定処理回路６では、初期に、
手動温度設定回路７で設定された信号と、上述のタイマ
ー回路９２で設定された信号とを加算して、域圧比較器
３に入力される。

ここで、前述のタイマーカウント値が、小さい程、タイ
マー回路９２からの出力値を大きく、すなわち設定温度
を高温になるように定数設計するならば、温度検知体の
熱応答時間の短いときは、自動的に設定温度が補正され
る。

この状態について、第４図を用いて説明を加えると上段
のカーブは、カーペット単独で通電する場合、下段は、
カバーを覆って通電する場合を示す。ＯＦＦ状態になっ
た時点ｔ１から温度下降が始り、ｔ２の時点でＯＮ状態
になっても、下降を読け、ｔ′２になって始めて、温度
上昇に明度わる。

上段と下段では、（ｔ’２　　ｔ２　）の１直に差が生
れ、カバーの有・無との相関はとれる。

ここで（ｔ２−　ｔ’２）の値は、温度制御している絶
対値温度、すなわち第４図のＴ１の値が高いか低いかに
よっても多少影響をうける。冷却スピードや上昇スピー
ドは、周囲温度との差に左右される面があるからで、こ
の点の精度をアンプするために、カバー有・無にかかわ
らず、又どのような手動温度を設定した場合でも、これ
ら手動温度設定に優先させて、通電初期の一定時間だけ
、強目盛設定で通電され、しかも、その後の最初のＯＦ
Ｆ状態での温度設定は、あらかじめ一義的に決められた
所定温度に設定される方法をとっている。この方法によ
り、カバー有・無にかかわらず決められた温度域（第４
図のＴ１値近傍）での上昇に限定できるので、前述の（
ｔ２−ｔ’２）値は精度良く検出できる。尚この通電初
期の温度設定は、第１図のブロック回路図では、初期値
設定回路９１で行なわ机る。

尚、第１図の直流成源回路２は、前述の各回路部品が、
直流電源にて動作するために必要とするものである。又
、温度設定信号処理回路６、微分処理回路８、タイマー
回路９等は、マイクロコンピユータ内に予め備わった１
能としている場合が多い。手動温度設定回路７は、タッ
チスイッチによる場合が一般的で、従って、温度設定信
号処理回路６の出力はディジタル信号が一般的である。

発明の効果 以上述べてきたように、本発明によれば、カバー萌用か
否か等を自動的に検出し、カバー使用時には、設定温度
を自動的に高く再設定できるため、使用者が、カバー使
用か非使用かによって設定を変えるといった手間がなく
なり、使用性が向上できる。

又、カバーの有無が自動的に検出できるということは、
人為的な誤操作、例えば、カバーが無いのに、温度を萬
く設定してしまうといった誤操作がないため、カーベン
トの設定温度を高くすることができる。なぜなら、もし
前述の誤操作の場合カバーがない状態で温度を高く設定
すると、使用者が低温やけどを起こしたり、局部保温条
件下で、異常高温になる等の危険を伴ったからである。

ところが、カバーで榎われているときは、カーペット本
体温度を比較的高く設定しても、カバーの熱抵抗があっ
てカバー表面温度はさほど高くならないし、カバーが均
熱効果を発揮するので、局部保温時も異常温度にまで達
しない。このように、１慎操作なく゛腐実にカバーの胃
無で温度設定が変えられることは、カーペットの温度設
定を高くできることであり、大巾に暖房能力が向上でき
る。

カバーの有無以外、床条件がたたみと板間の差異によっ
ても冷却速度は異なるので、前述と同じ作用ａ理からど
のような床で使用されても暖かさを一定に保つことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例である床暖房装置のブロッ
ク回路図、第２図は、同床暖房装置の温度検知体の電圧
信号と温度との特性図、第３図は同床暖房装置であるカ
ーペット本体の断面溝成因、第４図Ａ、Ｂは、温度検知
体の時間経過図、第５図は従来の床暖房装置のブロック
回路図である。 １・・・・・・カーペット本体、１１・・・・・・発熱
体、１２・・・・・・温度検知体、３・・・・・・遣圧
比咬器、６・・・・・・温度設定信号回路、７・・・・
・・手動温度設定回路、８・・・・・・微分処理回路、
１０・・・・・・タイマー駆動用トリガー回路、９１・
・・・・・初期値設定回路、９２・・・・・・タイマー
回路。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第２
図 劫挾知俸３駄（ど） 第４図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）発熱体と温度検知体とをもつ本体と、前記本体の
   温度を制御する温度制御部とを備え、前記温度制御部で
   の前記本体の温度設定は、使用者が、手動で行なう設定
   値よりも、通電開始後最初の非通電状態から次の通電状
   態に移る際の前記温度検知体の熱応答時間が早ければ高
   く、遅ければ低く補正した設定値で行なわれる床暖房装
   置。
2. （２）温度検知体の熱応答時間は、発熱体が通電状態に
   移った時点から、前記温度検知体のインピーダンスの時
   間変化がゼロになる時点までの時間値としてなる特許請
   求の範囲第１項記載の床暖房装置。
3. （３）温度制御部には、少くとも手動で行なわれる温度
   設定の回路部と、熱応答時間をカウントするタイマー回
   路部と、温度検知体のインピーダンス変化の微分処理回
   路部と、温度設定信号処理回路部とを備えてなる特許請
   求の範囲第１項記載の床暖房装置。
4. （４）通電初期、最初の発熱体の通電時の設定と、最初
   の発熱体の非通電時の設定は、手動設定に優先して行な
   われ、前記通電時の設定は、一定時間だけ、手動設定で
   行なえる最高温度に設定され、前記非通電時の設定は、
   ある所定温度に設定されることを特長とする特許請求の
   範囲第１項記載の床暖房装置。