JPS6293882A - 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 本発明は主に電気ヒータをカーペットの中に内蔵し電子
回路でヒータの制御を行う床暖房装置（おもに電気カー
ペット）に関する。

従来の技術 一般に床暖房装置は本体内に内蔵されたコード状のヒー
タを同様に本体内に内蔵されたコード状の温度センサで
検出した床暖房装置本体内温度が設定温度に一致するよ
うに制御している。また床暖房装置は直接本体に人体が
接して使用されるためヒータの温度を高温にすることは
できず、一般的にその制御温度は強でも４０〜ｓｏ’ｃ
という設定になっている。さらに床暖房装置本体の表面
材として従来は比較的熱容量の小さいニードルバンチフ
ェルト等が使用されていたが、近年高級感をだすために
熱容量の大きいタフテッドカーペット材等の使用が主流
になっている。このだめ電源投入時の立上り特性が悪く
、とくに高級感のあるものほどその傾向は顕著である。

このため電源投入時や低い温度設定から高い温度設定に
変えたときなかなか床暖房装置表面温度が上らず使用上
重大な問題となっていた。

この問題を解決する技術として、たとえば特公昭５１−
２２１５９号公報の温度制御装置がある。

スイッチが投入されると速熱回路により温度設定用のボ
リュームをシラートし、強設定で制御を開始、上床暖房
装置本体が強温度に達したらボリュームのシロートを解
除し設定された温度に戻すことにより立上り特性を改善
する方法である。第４図に従来例の温度制御装置の技術
を応用した場合の立上り特性を示しているがイに示すニ
ードルパンチフェルト等の熱容量の小さい表面材を使用
した場合に比較して口に示す近年主流になってきたタフ
テッドカーペット材等を表面材として使用した場合は表
面材による保温効果のために本体内部の温度が速く強温
度に達するため本体および表面材に十分熱量が供給され
ないで強設定が解除されるため高級感のある表面材を使
用したものほど立」二り性能を改善することが困難であ
る。口に示すような問題を解決するだめたとえば強制御
時間をながくとるとハに示すように電源投入時の床暖房
装置本体温度が設定温度に比較してそれほど低くない場
合にも強設定でながく制御されるために熱くなり過ぎる
という問題が生じる。また低い温度設定から高い温度設
定に変えた場合にもブツシュスイッチを押すことで前記
の従来例と同様に強制御に切り換え、強温度になったら
設定温度に戻すという立上り制御をおこなったものがあ
る。しかしこの方式では設定を変えるたびにブツシュス
イッチを押さねばならず操作性に問題がある。さらにこ
のときの立上り制御も一意的でブツシュスイッチを押せ
ば設定の変化量に関係なく同様に強制御されるため熱く
なり過ぎたりする問題があった。

発明が解決しようとする問題点 このように従来の床暖房装置では電源投入時の温度立上
り特性が悪く特に近年主流となってきた高級感のある表
面材を使用した場合は著しく悪化しこの問題を解決する
には従来より強く立上り制御を掛けなければいけない。

しかしそれでは電源投入時すでにある程度暖まっていた
場合等熱くなり過ぎるという問題が新に発生する。この
ように従来の技術ではとくに高級感のある厚手の表面材
を使用した場合において立上り特性を効果的に改善する
方法が無かった。

壕だ低い温度設定から高い温度設定に変更した場合につ
いても立上り制御を掛けるためにはそのつどブツシュス
イッチ等を操作しなければならず非常に面倒でそのうえ
設定温度の変化量に関係なく立上り制御を掛けるので熱
くなり過ぎるということがあった。

問題点を解決するだめの手段 本発明の床暖房装置はヒータの内蔵された床暖房装置本
体の内部＠度を同じく本体内に内蔵された温度センサで
検出し設定温度より一定温度以上低くなったらその差の
情報をマイクロコンピュータ等よりなる制御部で処理し
、決定された立上り投入熱隈によりヒータの通電を制御
し後に温度設定部により設定された温度にヒータの通電
を制御することにより従来の問題を解決するものである
。

作　　　用 本発明の床暖房装置は床暖房装置本体温度と設定温度を
比較することで床暖房装置本体がどのような状態にある
かを判断し、床暖房装置本体の温度が設定温度に対して
一定以上低い場合はその状態に最適のヒータ制御温度と
立上げ制御時間を決定し自動的に立上り制御を行うので
、例えば厚手の表面材が使用されている床暖房装置本体
が冷え切っている状態で電源が投入されても設定温度よ
り高い制御温度で最適時間制御することで逸速く床暖房
装置本体に必要な熱量を投入することができ本体表面で
も最適の温度立上り特性を得ることができる。才だ反対
に床暖房装置本体がそｔｌ、はど冷え切っていない状態
で電源が投入さＩｔた場合も初期投入熱量が多過ぎて床
暖房装置本体表面温度が上り過ぎることもなく常に最適
の温度立上り特性を得ることができる。さらに低い設定
温度で使用していて高い設定温度に変更した場合の立上
り特性も同様に改善される。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は、本発明の一実施例の回路図でヒータ１をヒー
タ駆動部２を介してマイクロコンピュータ３（以下マイ
コンと記述する）で制御している。

４は直流電源部でマイコン３を含む制御部に給電してい
る。５は温度検出部で温度センサ６にかかる交流温度信
号電圧を直流温度信号電圧に変換している。７は温度設
定部、８はマイコン３のリセット部、９はマイコン３の
クロック部である。

第２図は、マイコン３に搭載されているプログラムのフ
ローチャートである０まず床暖房装置の電源が投入され
るとマイコン３にリセット部８よリセットが掛かりＳｌ
からプログラムが実行されてゆく。まずＳｌでは出力端
子Ｐ６をＬＯ（ヒータ０ＦＦ）にしＲＡＭチェック等を
おこなう。Ｓ２で温度設定部子からの信号をアナログ入
力端子ＡＮ１より入力し、Ｓ３で温度検出部５の信号を
アナログ入力端子ＡＮ２より入力しセンサ温度を検出す
る。Ｓ４で設定温度とセンサ温度（床暖房装置本体温度
）との差を温度差ＳとするＯ５６で温度差をチェックし
床暖房装置本体温度が設定温度に対し一定温度（α）以
上圓い場合Ｓ６〜Ｓ１３で構成される立上り制御ルーチ
ンに分岐し、床暖房装置本体温度が設定温度に対し同程
度もしくは高い場合は８１４〜Ｓ１６の定常制御をおこ
なう。

立上り制御ルーチンはＳ６で表面材もふくむ本体熱容量
と温度差Ｓに対応した制御温度Ｆ（Ｓ）および立上り制
御時間Ｔ　（Ｓ）を決定し、Ｓ７でマイコン３に内蔵さ
れているタイマに立上り制御時間Ｔ（Ｓ）を設定し起動
する。８８〜６１３でタイマがカウントアツプするまで
立上り設定温度Ｆ　（Ｓ）でヒータを制御する。Ｓ１３
でタイマのカウントアツプを検出したらＳ２〜Ｓ６．３
１４〜Ｓ１６の定常制御ルーチンに戻り温度設定部子か
らの信号に基づいてヒータを制御する。

第３図に前記実施例の本体温度特性を示しているが、こ
のように本発明による床暖房装置は電源投入時床暖房装
置本体の温度を検出し設定温度との差Ｓに対応した制御
温度下（Ｓ）で立ち上り制御時間Ｔ　（Ｓ）だけ制御す
るので、例えば（イ）に示すように本体が冷え切ってい
る場合でも、（ロ）に示すように本体がそれほど冷え切
っていない場合でも床暖房装置本体表面の温度を逸速く
設定温度にすることができ、高級感のある表面材を使用
した床暖房装置ではつきものの立上り特性の悪さを効果
的に改善することができる。また（ハ）に示すように使
用中に設定を上げた場合も自動的に最適な立上り制御が
かかる。

なお第２図の８８においてヒータを強温度で制御する際
に８７で設定駆動したタイマのカウントダウンをヒータ
通電時に限って行う様にするとより一層床暖房装置本体
およびカバーに熱量を正確に与えることができる。また
本実施例ではＳ６で温度差Ｓの関数として立上り制御温
度Ｆ　（Ｓ）と立上り制御時間Ｔ　（Ｓ）を算出してい
るが、温度差Ｓから立上り制御温度および立上り制御時
間への変換はこの方法に限るものではなく、変換テーブ
ルを用いる方法等もある。さらに本実施例では立上り投
入熱量を立上り制御温度と立上り制御時間で決めている
がこれについてもこの方法に限るものではなく、立上り
制御温度を強温度で固定し制御する時間を変化させて決
める方法もある。

発明の効果 以上のように本発明の床暖房装置は床暖房装置本体温度
と設定温度との差の情報をもどに立上り制御の必要性を
判断して自動的に立上り制御を行うので、電源を投入し
た時のみでなく設定温度を変更したときにも自動的に立
上り制御が動作するのでそのつどスイッチ等を操作する
必要がない。

また床暖房装置本体温度と設定温度との差から立上り投
入熱量を決定し、最適な制御温度と立上り制御時間で床
暖房装置本体内に内蔵されたヒータを制御し後に設定さ
れた温度で制御するので、通電開始時の本体が冷え切っ
ている時もそれほど冷えていない時も、また設定温度を
大きく変えた時も小さく変えた時も、すべての条件で最
も効率的に本体温度を立上げることができ、とくに近年
主流になってきたタフテンドカペット材等の厚手の表面
材を使用した床暖房装置についてその効果は犬である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の回路図、第２図は本発明実施
例のマイコンに搭載されているプログラムのフローチャ
ート、第３図は本発明実施例の温度立上りを示す特性図
、第４図は従来例の温度立上りを示す特性図である。 １・・・・・・ヒータ、２・・・・・・ヒータ駆動部、
３・・・・・・マイクロコンピュータ、４・・・・・・
直流電源部、６・・・・・・温度検出部、６・・・・・
・温度センサ、了・・・・・・温度設定部、８・・・・
・・リセット部、９・・・・・・クロック部。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第２
図 第３図 とイ） 第４図 １イ） 電源θＮ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）床暖房装置本体と、前記床暖房装置本体に内蔵さ
   れたヒータと、前記床暖房装置本体内に内蔵された温度
   センサと、前記床暖房装置本体の制御温度設定を行う温
   度設定部と、前記温度センサで検出した温度と前記温度
   設定部により設定された温度が一致するように前記ヒー
   タの通電を制御する定常温度制御部と、前記温度設定部
   により設定された温度より高い温度で前記ヒータの通電
   を制御した後自動的に制御権を前記定常温度制御部に引
   き渡す立上り制御部と、前記温度センサで検出した温度
   が前記温度設定部により設定された温度より一定温度以
   上低くなったら前記定常制御部から立上り制御部に制御
   権を移動する立上り制御起動部よりなる床暖房装置。
2. （２）立上り制御部は前記温度センサで検出した温度と
   前記温度設定部により設定された温度との差から投入熱
   量を決定し、さらに前記投入熱量から決定した立上り制
   御温度と立上り制御時間により前記ヒータの通電を制御
   し前記立上り制御時間経過後に自動的に制御権を前記定
   常温度制御部に引き渡す特許請求の範囲第１項記載の床
   暖房装置。