JPH07253223A - 暖房用シート体の温度制御方法及びその暖房用シート体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】暖房用シート体の温度制御を、温度検知線イン
ピーダンスと可変抵抗の抵抗値との比較によって行うこ
となく、極めて正確に、且つ確実にシート本体の温度を
所望の温度に設定すべく制御することが出来る極めて優
れた暖房用シート体の温度制御方法を提供するものであ
る。 【構成】発熱線６、有機感熱材７、外部検知導体８が同
軸一線構造のヒータ2aを具備したシート体２と、発熱線
６への供給電力量を変化可能な温度コントローラとを具
備した暖房用シート体に於いて、交流電力調整手段によ
って前記発熱線６に流れる負荷電流を一定サイクル内で
所定の時間オンさせて発熱線６を熱し、異常温度検知手
段によってシート体２の異常温度を、前記有機感熱材７
のインピーダンス変化を電圧変化値として検出し前記シ
ート体２の表面温度を制御することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主に電気カーペット、
電気毛布等の暖房用シート体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記電気カーペット等の暖房用シ
ート体としては、例えば、図２に示す様に、１枚のシー
ト本体10a 内に、面切替スイッチ11を介して選択される
一対の右側面ヒータ12と左側面ヒータ12a （二・三畳
用）と、該ヒータ12，12a の少なくとも何れか一方の発
熱温度によりインピーダンスが変化する温度検知線13と
を共に平面状で敷設すると共に、該温度検知線13と温度
設定用の可変抵抗14を介して所望の温度設定が出来る温
度コントローラ15とから構成された暖房用シート体が存
在する。

【０００３】即ち、上記構成からなる暖房用シート体10
は、温度コントローラ15に設けられたコンパレータ16
が、前記可変抵抗14より設定された電圧と温度によりイ
ンピーダンスが変化する温度検知線13を介して変化する
電圧の比較により、トランジスタ17をON，OFF させてリ
レー18を作動させ、その結果回路のリレー接点18a をO
N，OFF させることで前記可変抵抗14を介してシート本
体10a の温度制御を行うことが出来ると共に、右面、左
面の選択は、前記面切替スイッチ11を介して容易に行
え、しかも主回路の電源は電源用入切スイッチ19で行う
ことが出来るものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成からなる暖房用シート体に於いては、下記の様な問題
点があった。

【０００５】即ち、上記構成からなる暖房用シート体10
に於いて、シート本体10a 内にヒータ12，12a と共に平
面状で敷設された温度検知線13のインピーダンスは、前
記ヒータ12，12a を介して発生する温度の関数となり、
あくまでシート本体10a の平面の平均温度を検知するに
すぎない。

【０００６】よって、例えばシート本体10a の上面に、
保温性の高い物品等が置かれたりすると、その物品の下
部に位置するシート本体10a の一部位の温度が異常に高
くなる。

【０００７】従って、上記構成からなる暖房用シート体
10を実際に使用する場合に於いて、温度設定用の可変抵
抗14を介して前記シート本体10a の温度を希望の温度に
設定しても、設定温度と実際のヒータ12，12a を介して
熱せられるシート本体10a の温度とに必ず誤差が生じる
こととなり、正確な温度制御を全く行うことが出来ない
という極めて重大な問題が生じていた。

【０００８】然して、本発明は上記の問題を解決するも
のであり、暖房用シート体の温度制御を、温度検知線イ
ンピーダンスと可変抵抗の抵抗値との比較によって行う
ことなく、極めて正確に、且つ確実にシート本体の温度
を所望の温度に設定すべく制御することが出来る極めて
優れた暖房用シート体の温度制御方法及びその暖房用シ
ート体を提供することを課題とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために全く新しい暖房用シート体の温度制御方法
及びその暖房用シート体を発明し、以下の手段を講じた
ものである。

【００１０】即ち、本発明は、発熱線６、有機感熱材
７、外部検知導体８が同軸一線構造のヒータ2aを具備し
たシート体２と、発熱線６への供給電力量を変化可能な
温度コントローラとを具備した暖房用シート体に於い
て、交流電力調整手段によって前記発熱線６に流れる負
荷電流を一定サイクル内で所定の時間オンさせて発熱線
６を熱し、異常温度検知手段によってシート体２の異常
温度を、前記有機感熱材７のインピーダンス変化を電圧
変化値として検出し前記シート体２の表面温度を制御す
る点にある。

【００１１】又、上記暖房用シート体の温度制御方法を
実施するための暖房用シート体として、本発明は、発熱
線６、有機感熱材７、外部検知導体８が同軸一線構造の
ヒータ2aを具備したシート体２と、発熱線６への供給電
力量を変化可能な温度コントローラとを具備した暖房用
シート体に於いて、前記温度コントローラ又はシート体
２の少なくとも何れか一方には、前記発熱線６に流れる
負荷電流を一定サイクル内で所定の時間オンさせる制御
信号を介して制御する交流電力調整手段と、前記有機感
熱材７のインピーダンス変化を電圧変化値として検出す
ることにより前記シート体２の異常温度を検知する異常
温度検知手段が設けられた点にある。

【００１２】更に、前記交流電力調整手段が、予め設定
された指令順序に従って、前記制御信号を出力するコン
ピュータ４と、前記発熱線６に接続され、且つ前記制御
信号の受信によって双方向にターンオンする交流制御素
子５とから構成された点にある。

【００１３】更に、前記交流制御素子５が、３０秒以内
の短周期でON，OFF 動作を繰り返す点にある。

【００１４】又、前記暖房用シート体１の主回路の電源
及び面切替の入切を、前記コンピュータ４で前記交流制
御素子５を制御することにより機能させる点にある。

【００１５】

【作用】本発明に於ける暖房用シート体の温度制御方法
に用いられる暖房用シート体によれば、温度コントロー
ラ又はシート体２の少なくとも何れか一方に、前記発熱
線６に流れる負荷電流を一定サイクル内で所定の時間オ
ンさせる制御信号を介して制御する交流電力調整手段
と、前記有機感熱材７のインピーダンス変化を電圧変化
値として検出することにより前記シート体２の異常温度
を検知する異常温度検知手段が設けられてなることか
ら、シート体２の全面の平均温度を検出して温度制御す
ることなく、前記発熱線６に流れる負荷電流をON，OFF
比率で制御してより正確なシート体２の温度制御を行う
ことが出来る。

【００１６】更に、前記交流電力調整手段が、予め設定
された指令順序に従って制御信号を出力するコンピュー
タ４と、前記発熱線６に接続され、且つ前記制御信号の
受信によって双方向にターンオンする交流制御素子５と
から構成されてなるために、標準使用状態での必要電力
量より算出したON，OFF 比率を前記コンピュータ４に組
み込むことが可能となり、その結果一定の表面温度を得
ることが出来るだけでなく、前記ON，OFF 比率を変更す
るだけで使用者の好みに合わせて表面温度の高低を容易
に変更することが出来る。

【００１７】更に、前記交流制御素子５が、３０秒以内
の短周期でON，OFF 動作を繰り返すことから、発熱線６
にON，OFF の比率により定まる平均電力を供給すること
が可能となり、発熱線６を介してのヒータ2aの最高温度
を低く抑えることが出来る。

【００１８】又、前記暖房用シート体の主回路の電源及
び面切替の入切を、前記コンピュータ４で前記交流制御
素子５を制御することにより機能させることから、主回
路の電源及び面切替の入切を、コンピュータ４に具備さ
れたタクトスイッチ4eで選択して行うことが可能とな
り、接点開閉容量の大きな電源用入切スイッチ、面切替
スイッチ等を主回路から省くことが出来る。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に従って説明
する。

【００２０】図１に於いて、１は暖房用シート体の内部
回路図を示す。

【００２１】２は内部に２本の有機高分子化合物よりな
るヒータ（コードヒータ）2aが敷設された二畳用のシー
ト体を示す。

【００２２】尚、上記ヒータ2aは、テフロンからなる芯
材（図示せず）に発熱線６が巻装され、且つ該発熱線６
の外周面にはナイロンサーミスタからなる有機感熱材７
及び外部検知導体８が被装されて同軸一線構造を有して
なる。

【００２３】３は上記ヒータ2aの電力量を制御すること
によって該ヒータ2aの温度を調整する温度コントローラ
内の制御回路を示す。

【００２４】４は上記制御回路３に設けられたコンピュ
ータを示し、暖房用シート体の標準使用状態での必要電
力量より算出したON，OFF 時間の比率を介して前記発熱
線６に流れる負荷電流を一定サイクル内で所定の時間オ
ンさせる制御信号を出力すべく予め機能設定されてな
る。

【００２５】５は上記２本のコードヒータ2aの夫々の発
熱線６に接続されたトライアック（交流制御素子）を示
し、二つの主電極5a，5bと一つのゲート電極5cを有する
と共に、夫々のゲート電極5cは前記コンピュータ４の制
御信号を出力するポート4a，4bに接続されることで交流
電力調整手段を構成し、しかも該コンピュータ４を介し
て、例えば、１サイクルを１６秒とし、強では１０秒ON
となる様に、３０秒以内の短周期でON，OFF 動作を繰り
返すべく機能設定されてなる。

【００２６】尚、上記有機感熱材７の夫々のインピーダ
ンス変化は、コンピュータ４のポート4cを介しての電圧
変化値として検出されることで異常温度検知手段を構成
してなる。

【００２７】4eは上記コンピュータ４に予め具備された
面切替等のタクトスイッチ（機能設定スイッチ）を示
し、９は該コンピュータ４の異常用出力ポート4dから出
力される信号を介してＳＣＲ9aをONして抵抗9bを熱し温
度ヒューズ9cを溶断して回路をOFF する保護回路を示
す。

【００２８】本実施例に於ける暖房用シート体の温度制
御方法に使用される暖房用シート体は以上の構成からな
るが、次にかかる暖房用シート体を用いる場合について
説明する。

【００２９】先ず、図１に示す様に、暖房用シート体の
温度コントローラ内の制御回路３には、前記発熱線６に
流れる負荷電流を一定サイクル内で所定の時間オンさせ
る制御信号を介して制御する交流電力調整手段と、前記
有機感熱材７のインピーダンス変化を電圧変化値として
検知することにより前記シート体２の異常温度を検知す
る異常温度検知手段が設けられてなることから、シート
体２の全面の平均温度を検出して温度制御することな
く、前記発熱線６に流れる負荷電流をON，OFF 比率で制
御してより正確なシート体２の温度制御を行うことが出
来る。

【００３０】更に、前記交流電力調整手段が、予め設定
された指令順序に従って制御信号を出力するコンピュー
タ４と、前記発熱線６に接続され、且つ前記制御信号の
受信によってオンするトライアック５とから構成されて
なるために、標準使用状態での必要電力量より算出した
ON，OFF 比率を前記コンピュータ４に組み込むことが可
能となり、その結果一定の表面温度を得ることが出来る
だけでなく、前記ON，OFF 比率を変更するだけで使用者
の好みに合わせて表面温度の高低を容易に変更すること
が出来る。

【００３１】更に、前記トライアック５が、３０秒以内
の短周期でON，OFF 動作を繰り返すことから、発熱線６
にON，OFF の比率により定まる平均電力を供給すること
が可能となり、発熱線６を介してのヒータ2aの最高温度
を低く抑えることが出来る。

【００３２】又、前記暖房用シート体の主回路の電源及
び面切替の入切を、前記コンピュータ４で前記交流制御
素子５を制御することにより機能させることから、主回
路の電源及び面切替の入切を、コンピュータ４に具備さ
れたタクトスイッチ4eで選択して行うことが可能とな
り、接点開閉容量の大きな電源用入切スイッチ、面切替
スイッチ等を主回路から省くことが出来る。

【００３３】

【発明の効果】叙上の様に、本発明は、温度コントロー
ラ又はシート体の少なくとも何れか一方に、発熱線に流
れる負荷電流を一定サイクル内で所定の時間オンさせる
制御信号を介して制御する交流電力調整手段と、前記有
機感熱材のインピーダンス変化を電圧変化値として検出
することにより前記シート体の異常温度を検知する異常
温度検知手段が設けられてなることから、シート体の全
面の平均温度を検出して温度制御することなく、前記発
熱線に流れる負荷電流をON，OF比率で制御してより正確
なシート体の温度制御を行うことが出来る。

【００３４】更に、前記交流電力調整手段が、予め設定
された指令順序に従って制御信号を出力するコンピュー
タと、前記発熱線に接続され、且つ前記制御信号の受信
によって双方向にターンオンする交流制御素子とから構
成されてなるために、標準使用状態での必要電力量より
算出したON，OFF 比率を前記コンピュータに組み込むこ
とが可能となり、その結果一定の表面温度を得ることが
出来るだけでなく、前記ON，OFF 比率を変更するだけで
使用者の好みに合わせて表面温度の高低を容易に変更す
ることが出来る。

【００３５】よって、シート体は、必然的に温度ムラが
小さくなり、有機高分子化合物より構成されたヒータの
耐用寿命を長くのばすことができる。

【００３６】更に、前記交流制御素子が、３０秒以内の
短周期でON，OFF 動作を繰り返すことから発熱線に平均
電力を供給し発熱線の最高温度を低く抑えることが出来
る。

【００３７】又、前記暖房用シート体の主回路の電源及
び面切替の入切を、前記コンピュータで前記交流制御素
子を制御することにより機能させることから、接点開閉
容量の大きな電源スイッチ、面切替スイッチ等を主回路
から省くことが出来る。

【００３８】従って、発熱線の負荷電流のオン時間の周
期を短く設定することが可能になると共に、発熱線に平
均電力を供給することで、該発熱線の最高温度を低く抑
えて有機感熱材等の有機高分子化合物よりなるヒータの
寿命を極めて長く延ばすことが出来るだけでなく、接点
開閉容量の大きな電源用入切スイッチ、面切替スイッチ
等を主回路に用いることなく全てをコンピュータで制御
することが出来ることから、低コストで、しかも交流制
御素子を介して耐久性のある暖房用シート体を提供する
ことが出来るという格別な効果をも有するに至った。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の暖房用シート体の温度制御方法に用い
られる暖房用シート体の内部回路図。

【図２】従来の暖房用シート体の内部回路図。

【符号の説明】

１…暖房用シート体の内部回路図 ２…シート体 ３…温度コントローラ内の制御回路 ４…コンピュータ ５…トライアック（交流制御素子）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発熱線(6) 、有機感熱材(7) 、外部検知
   導体(8) が同軸一線構造のヒータ(2a)を具備したシート
   体(2) と、発熱線(6) への供給電力量を変化可能な温度
   コントローラとを具備した暖房用シート体に於いて、交
   流電力調整手段によって前記発熱線(6) に流れる負荷電
   流を一定サイクル内で所定の時間オンさせて発熱線(6)
   を熱し、異常温度検知手段によってシート体(2) の異常
   温度を、前記有機感熱材(7) のインピーダンス変化を電
   圧変化値として検出し前記シート体(2) の表面温度を制
   御することを特徴とする暖房用シート体の温度制御方
   法。
2. 【請求項２】 発熱線(6) 、有機感熱材(7) 、外部検知
   導体(8) が同軸一線構造のヒータ(2a)を具備したシート
   体(2) と、発熱線(6) への供給電力量を変化可能な温度
   コントローラとを具備した暖房用シート体に於いて、前
   記温度コントローラ又はシート体(2) の少なくとも何れ
   か一方には、前記発熱線(6) に流れる負荷電流を一定サ
   イクル内で所定の時間オンさせる制御信号を介して制御
   する交流電力調整手段と、前記有機感熱材(7) のインピ
   ーダンス変化を電圧変化値として検出することにより前
   記シート体(2) の異常温度を検知する異常温度検知手段
   が設けられてなることを特徴とする暖房用シート体。
3. 【請求項３】 前記交流電力調整手段が、予め設定され
   た指令順序に従って前記制御信号を出力するコンピュー
   タ(4) と、前記発熱線(6) に接続され、且つ前記制御信
   号の受信によって双方向にターンオンする交流制御素子
   (5) とからなる請求項２記載の暖房用シート体。
4. 【請求項４】 前記交流制御素子(5) が、３０秒以内の
   短周期でON，OFF 動作を繰り返す請求項３記載の暖房用
   シート体。
5. 【請求項５】 前記暖房用シート体１の主回路の電源及
   び面切替の入切を、前記コンピュータ(4) で前記交流制
   御素子(5) を制御することにより機能させる請求項３又
   は４記載の暖房用シート体。