JPH0886453A - 温度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 暖房器具としてのカーペットを他の暖房機
（エアコンなど）と併用された時の暖房器具の温度設定
を快適になるように制御し、使用者は暖かくも寒くもな
い快適となり、省エネをする。 【構成】 ヒータ１とその駆動手段２、温度を検出する
温度検出手段３と、ヒータ１の温度を設定する第１温度
設定手段４と、室温検出手段９と室温検出手段９によ
り、ヒータ１の温度設定を行う第２温度設定手段１０と
からなり、通電開始時は第２温度設定手段１０より高い
温度でヒータ１を制御し、その後第１温度設定手段４よ
りも高温になった時第２温度設定手段１０の設定温度に
移行させるヒータ速熱手段１１を有したものであり、室
温検出手段９によりヒータ速熱手段１１を動作させるか
どうかを判定する温度制御手段５を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気カーペット、電気
ストーブ、電気毛布等の電気暖房器具の温度制御装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の温度制御装置を図２に基づ
いて説明する。１はヒータ、２はヒータ１を駆動する駆
動手段である。電気カーペットのように大電力の温度制
御装置ではリレーを用いるのが一般的である。３は、ヒ
ータ１近傍の温度を検出する温度検出手段で、温度検出
信号を発生する。通常はサーミスタなどの感温素子にて
電圧値として温度を検出する。４は所望の温度を設定す
る温度設定手段である。温度検出手段３と第１温度設定
手段４を入力とする制御手段５にて駆動手段２を駆動し
ヒータ１への通電を行う。制御手段５での駆動判定ブロ
ック図を図３に示す。制御手段５では温度検出手段３の
検出温度と第１温度設定手段４の設定温度を比較する比
較手段６を有し、比較手段６の比較により温度検出手段
３にて検出した検出温度が温度設定手段４にて設定され
た設定温度よりも低いとき（検出温度＜設定温度）、駆
動手段２にてヒータ１を駆動する。一旦検出温度が設定
温度よりも大きくなると（検出温度≧設定温度）制御温
度にヒステリシスを設け、リレーのような駆動手段２の
接点寿命をも考慮して制御している。

【０００３】上記構成における動作を説明する。温度検
出手段３により検出されたヒータ１の温度は、第１温度
設定手段４で設定する制御温度と比較される。このと
き、ヒータ１の温度が第１温度設定手段４で設定する制
御温度より高くなるまで駆動手段２はヒータ１の通電を
行う。そして、ヒータ１の温度が第１温度設定手段４で
設定する制御温度より高くなると、駆動手段２はヒータ
１の通電を停止する。さらに、ヒータ１の温度が第１温
度設定手段４で設定する制御温度より低くなると、駆動
手段２は再びヒータ１の通電を開始する。この様な一連
の動作を繰り返し温度制御装置等のヒータ１の温度を一
定にする。

【０００４】図４は電気カーペットの外観図である。電
気カーペットは、ヒータ１と温度検出手段３としての温
度検知線とを配設した本体７と、第１温度設定手段４と
駆動手段２等を構成する制御基板を収納したコントロー
ラボックス８とで構成されている。更に、図５に示すよ
うに電気カーペット等の温度制御装置は室温検出手段９
を供え、前記コントローラボックス８周囲の温度を検出
している。

【０００５】また、図６に示すように通電開始時に第１
温度設定手段４で通電を開始した場合は、温度設定に関
わらず一定時間だけ温度設定を高く制御し、通電開始初
期時の表面温度低温による使用者の不快感を改善してい
る（以下この制御のことを初期速熱手段と称する）。

【０００６】さらに、使用者が前記第２温度設定手段１
０選択時は、前記室温検出手段９にて検出した室温に応
じて第２温度設定手段１０の設定温度にて駆動手段２を
介しヒータ１への通電制御を行う。通常は第１温度設定
手段４を使用し、エアコン等の他の暖房機器を併用して
いて、室温が十分に暖まった場合に第２温度設定手段９
で第２の温度設定状態を設定する。よって、前記第２温
度設定手段の設定温度は前記第１温度設定手段の設定温
度よりも低温でも使用者は不快感を感じず、さらに温度
設定を低温にするため省エネ効果も得られる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
様な従来構成では、以下に示す欠点を有していた。

【０００８】通電開始時に第２温度設定手段９を操作し
て、第２の温度設定状態で通電を開始した場合、温度設
定は温度の低い低温固定温度設定になり、カーペット本
体の立ち上がり温度が低く、ぬるく感じるという不具合
を有する。

【０００９】また、通電開始時に第１温度設定状態４で
通電を開始した場合は、初期速熱手段にて一定時間第１
温度設定手段４よりも高い温度で制御を行うが、本体７
の温度が十分に暖まらない途中に、第２温度設定手段９
で第２の温調設定状態にきりかえた場合は、初期速熱手
段が解除され、カーペット本体７の温度が十分に高くな
らずにぬるく感じるという不具合を有する。

【００１０】また、通常は第１温度設定手段４を使用
し、エアコン等の他の暖房機器を併用していて、室温が
十分に暖まった場合に第２温度設定手段９で第２の温度
設定状態を設定するため、他の暖房機器を使用していな
い時は、室温が低く、カーペット本体７の温度を高くし
ておかないとぬるく感じるため、通常は第１温度設定状
態４で使用するケースが多い。

【００１１】本発明の第１の目的は第２温度設定手段を
選択されたときにも本体温度立ち上がりの遅れをなく
し、使用中の不快感を改善することにある。

【００１２】第２の目的として、カーペット使用環境に
応じた本体温度を設定し、より使い勝手のよいカーペッ
トを供給する事にある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の第１の温度制御装置は、ヒータと前記ヒー
タを駆動する駆動手段と、前記ヒータと熱的に結合した
温度検出手段と、前記ヒータを所望の温度に設定する第
１設定手段と、室温を検出する室温検出手段と、前記室
温検出手段によって前記ヒータの温度設定を行う第２温
度設定手段と、前記第２温度設定手段にて前記ヒータへ
通電開始してから一定時間前記第２温度設定手段より高
い温度で前記ヒータを制御し、一定時間経過後、あるい
は、前記温度検出手段にて検出された検出温度が、前記
第１温度設定手段よりも高い設定温度に到達した場合は
前記第２温度設定手段での設定温度に移行するヒータ速
熱手段と、前記室温検出手段より前記ヒータ速熱手段の
動作の必要の有無を判定する制御手段を備える。更に、
記制御手段は前記室温検出手段と前記温度検出手段にて
前記ヒータ速熱手段の動作の必要の有無を判定する。

【００１４】さらに、本発明の第２の温度制御装置は、
ヒータと前記ヒータを駆動する駆動手段と、前記ヒータ
と熱的に結合した温度検出手段と、前記ヒータを所望の
温度に設定する第１設定手段と、室温を検出する室温検
出手段と、前記室温検出手段によって前記ヒータの温度
設定を行う第２温度設定手段と、前記第２温度設定手段
にて前記ヒータへ通電開始してから一定時間前記第２温
度設定手段より高い温度で前記ヒータを制御し、一定時
間経過後、あるいは、前記温度検出手段にて検出された
検出温度が、前記第２温度検出手段よりも高い設定温度
に到達した場合は前記第２温度設定手段での設定温度に
移行するヒータ速熱手段と、前記室温検出手段と前記温
度検出手段にて前記ヒータ速熱手段の有無を判定する制
御手段を備え、前記ヒータ速熱手段は、前記室温検出手
段による検出室温に応じて、前記第２温度設定手段への
移行迄の時間を変更するとともに、前記第２温度設定手
段の温度設定よりも高い温度設定を補正する。

【００１５】

【作用】上記構成により、ヒータ速熱手段を設け、第２
温度設定手段選択時の立ち上がりの遅れを回避できる。
更に室温検出手段にてヒータ速熱手段の必要性の有無を
判定することで、既に室温が高いときに更にヒータ速熱
手段で本体を加熱し、使用者の不快感を排除できる。

【００１６】さらに室温検出手段と温度検出手段からヒ
ータ速熱手段の有無を判定することで、ファンヒータ等
で室温検出手段が保温された時にヒータ速熱手段がなく
なることを回避できる。

【００１７】また、室温検出手段にてヒータ速熱手段の
設定温度や時間を補正することでより周囲環境に応じた
表面温度が得られる。

【００１８】

【実施例】以下本発明の温度制御装置の実施例を図面を
参照しながら説明する。図１に本発明の温度制御装置の
ブロック図を示す。１はヒータ、２はヒータ１を駆動す
る駆動手段である。３は、ヒータ１近傍の温度を検出す
る温度検出手段で、温度検出信号を発生する。通常はサ
ーミスタなどの感温素子にて電圧値として温度を検出す
る。４は所望の温度を設定する第１温度設定手段であ
る。温度検出手段３と第１温度設定手段４を入力とする
制御手段５にて駆動手段２を駆動しヒータ１への通電を
行う。通電開始時に第１温度設定手段４で通電を開始し
た場合は、温度設定に関わらず一定時間だけ温度設定を
高く制御する初期速熱手段を有し、通電開始初期時の表
面温度低温による使用者の不快感を改善している。

【００１９】９はコントローラボックス８付近の室温を
検出する室温検出手段である。１０は第２温度設定手段
で第２温度設定手段９選択時は前記第２温度設定手段１
０の設定温度にて温度制御を行う。第２温度設定手段９
選択時の温度制御は前記第１温度設定手段選択時同様
で、第２温度設定手段９の設定温度と前記温度検出手段
３の検出温度を比較し、検出温度が設定温度よりも低温
時（検出温度＜設定温度）は前記駆動手段２を介してヒ
ータ１への通電を行い、本体を暖める。また、検出温度
が設定温度よりも高温時（検出温度＞設定温度）は駆動
手段２によるヒータ１への通電を停止する。駆動手段２
でのヒータ１への通電を停止すると、検出温度は次第に
低下し、検出温度が設定温度を下回る（検出温度＜設定
温度）。検出温度が設定温度よりも低温になると再度ヒ
ータ１への通電を開始する。この一連の動作を繰り返し
カーペットの温度を保持する。

【００２０】カーペット使用実態として、カーペット単
体だけでなく他の暖房機器と併用し、居室全体を暖房す
ることが多くなってきている。このようにカーペットを
エアコンやファンヒータ等の他の暖房機器と併用したと
きに前記第２温度設定手段９を選択する。このとき居室
の温度（室温）は使用者の期待する温度（適温）となっ
ており、カーペットの温度を多少低温設定としても使用
者の体感的に「ぬるい」感覚はない。よって、第２温度
設定手段１０の設定温度は前記第１温度設定手段４の温
度よりも低温にすることで、使用者は暖かくもなく寒く
もない状態（これを温冷感ゼロと称する）でかつ、省エ
ネとなる。

【００２１】また、本発明の第１の温度制御装置は、前
記第２温度設定手段１０選択時にも、前記第１温度設定
手段４選択時の初期速熱手段同様、本体温度の立ち上が
りを速め使用者の不快感をなくすためヒータ速熱手段１
１を有し、第２温度設定手段１０選択時から一定時間、
前記第２温度設定手段１０での設定温度よりも一定温度
高い設定温度にて通電を行う。

【００２２】本発明の第２の温度制御手段では前記ヒー
タ速熱手段１１の、前記第２温度設定手段１０よりも一
定温度高い温度設定を前記室温検出手段９にて補正し、
前記室温検出手段９の検出温度が基準温度（例えば２０
℃）よりも低温時は、基準温度からの低温度合いに応じ
て高い設定温度に設定し、基準温度よりも高温時は基準
温度からの高温度合いに応じて低い設定温度に設定す
る。これを図７に示す。更に、設定温度のみならず、前
記第２温度設定手段１０選択時点から第２温度設定手段
１０の設定温度から前記室温検出手段９での検出室温に
て設定温度を補正した設定温度で制御する前記ヒータ速
熱手段１１での制御時間（以後、ヒータ速熱時間と称す
る）を前記室温検出手段９にて補正する。このヒータ速
熱手段１１の通電時間は設定温度同様、前記室温検出手
段９での検出温度が基準温度（例えば２０℃）よりも低
温であればヒータ速熱時間を長くし、基準温度よりも高
温であればヒータ速熱時間を短くする。

【００２３】ここで、前記ヒータ速熱手段１１の動作を
詳細に説明する。ヒータ速熱手段１１は前述のように通
電開始時点の本体温度の立ち上がりの遅れによる使用者
の不快感を改善するものであるが、エアコンやファンヒ
ータ等の他の暖房装置併用時の室温が高い時にヒータ速
熱手段１１を行うと、本体温度を前記第２温度設定手段
１０の設定温度よりも高い温度とするため一旦本体温度
が高温状態となりその後元の第２温度設定手段１０での
設定温度に戻ることとなる。これは使用者の体感的には
高温状態時には「あつい」と感じ、元の第２温度設定手
段１０での設定温度下では前回「あつい」と感じたため
に「ぬるい」という感覚となる。これでは立ち上がりを
改善しても使用途中での不快感が生じてしまう。これを
改善するために前記室温検出手段９での検出温度がある
温度（例えば２０℃）よりも低温であれば、前記ヒータ
速熱手段１１での温度制御をなくし、高温であればヒー
タ速熱手段１１にて温度制御を行う。室温検出手段９で
の検出室温が高い時にはヒータ速熱手段１１での温度制
御がないため、使用者の不快感はなくなる。また、検出
室温が低いときにはヒータ速熱手段１１での温度制御を
行うため立ち上がりの遅れによる不快感もなくなる。

【００２４】カーペットの使用環境として図８に示すよ
うに、コントローラボックス８内の室温検出手段９付近
にファンヒータ等の他の暖房機器を置かれ、ファンヒー
タ等の温風が室温検出手段９の検出温度に影響を及ぼし
ている場合や、座布団等でコントローラボックス８全体
を保温されていた場合や、コントローラボックス８全体
でなくとも室温検出手段９を保温されていた場合、検出
室温が高温側に検出してしまう。このとき、実際の室温
は低温であるにも関わらず、検出室温は高温と検出する
ためヒータ速熱手段１１は解除され、本体の立ち上がり
が遅れ不快となる。よって、ヒータ速熱手段１１の有無
判定を室温検出手段９の検出温度だけでなくヒータ１近
傍の温度を検出する温度検出手段３の検出温度にて前記
ヒータ速熱手段１１の有無を判定する。このときの動作
を（表１）に示す。

【００２５】

【表１】

【００２６】室温がある温度（例えば２０℃）よりも低
温の時は温度検出手段３での検出温度によって以下のよ
うに動作を切り替える。温度検出手段３での検出温度が
ある温度（例えば３５℃）以下の低温の時は、室温も本
体温度も低温であるためヒータ速熱手段１１での温度制
御を行い、室温に応じた温度制御を行う。温度検出手段
３の検出温度が３５℃以上の高温の時は室温が低くても
本体温度がすでに高温状態であるためヒータ速熱手段１
１の温度制御を行わない。室温も本体温度も高温状態の
時はすでに室温も本体も暖かいためヒータ速熱手段１１
での温度制御は行わない。室温が高温でも本体温度が低
温状態の時は、使用者としては室温が高いため不快とは
感じない。カーペットの温度制御としてはコントローラ
ボックス８が他の暖房機器によって保温され、室温検出
手段９で検出した室温は誤検出の可能性が高いと判定す
る。室温が高い温度であるが、本体温度は低温であるた
めヒータ速熱手段１１での温度制御を行う。このときの
ヒータ速熱手段１１の設定温度は室温検出手段９の検出
温度が誤検出の可能性があるため室温検出手段９での検
出室温にて設定温度やヒータ速熱時間を補正せず、固定
設定、固定時間とする。このときの設定温度はすでに室
温が高いため本体温度の設定温度を高く設定するとオー
バーシュートとなり不快となるため設定温度を低くする
（例えば３０℃）。

【００２７】尚、本実施例では基準温度やある温度を２
０℃としているが、２０℃以外の温度を基準温度として
も同様の構成であることは言うまでもない。更に、設定
温度の基準温度とヒータ速熱時間の基準温度を同一とし
て述べているが異なる基準温度としても同一構成となる
ことは明らかである。

【００２８】

【発明の効果】以上のように、第１の発明の温度制御装
置によれば以下のような効果が得られる。

【００２９】（１）第２温度設定手段選択時にヒータ速
熱手段を設けることで、初期速熱手段同様、カーペット
本体低温時に使用者の期待する表面温度まですばやく立
ち上げることができる。

【００３０】（２）更に、室温に応じたヒータ速熱手段
の温度設定を行うことで、第１温度設定手段での制御温
度から第２温度設定手段に切り替えた時の表面温度のオ
ーバーシュートをなくす。

【００３１】（３）また、室温検出手段がファンヒータ
等で保温されていた場合、ヒータ速熱手段の設定温度の
誤検出を防止し、使用者の期待する表面温度にすばやく
立ち上げる。

【００３２】さらに、第２の発明の温度制御装置によれ
ば以下のような効果が得られる。 （４）室温検出手段にてヒータ速熱手段の設定温度や時
間を補正することでより周囲環境に応じた制御を行う。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における温度制御装置を用い
た電気カーペットの制御ブロック図

【図２】従来の温度制御装置における制御ブロック図

【図３】従来の温度制御装置における比較部のブロック
図

【図４】同実施例のの温度制御装置の外観図

【図５】同実施例のの温度制御装置のコントローラボッ
クス図

【図６】従来の温度制御装置における初期速熱手段制御
時の表面温度−通電時間図

【図７】同実施例の検出温度−設定温度補正関連図

【図８】同実施例の室温検出保温状態の一例図

【符号の説明】

１ ヒータ ２ 駆動手段 ３ 温度検出手段 ４ 第１温度設定手段 ５ 制御手段 ６ 制御手段内部の比較手段 ７ 本体 ８ コントローラボックス ９ 室温検出手段 １０ 第２温度設定手段 １１ ヒータ速熱手段 １２ タイマ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ヒータと前記ヒータを駆動する駆動手段
   と、前記ヒータと熱的に結合した温度検出手段と、前記
   ヒータを所望の温度に設定する第１温度設定手段と、室
   温を検出する室温検出手段と、前記室温検出手段によっ
   て前記ヒータの温度設定を行う第２温度設定手段と、前
   記第２温度設定手段にて前記ヒータへ通電開始してから
   一定時間前記第２温度設定手段より高い温度で前記ヒー
   タを制御し、一定時間経過後、あるいは、前記温度検出
   手段にて検出された検出温度が、前記第１温度設定手段
   よりも高い設定温度に到達した場合は前記第２温度設定
   手段での設定温度に移行するヒータ速熱手段と、前記室
   温検出手段より前記ヒータ速熱手段の動作の必要の有無
   を判定する制御手段を備えた温度制御装置。
2. 【請求項２】制御手段は室温検出手段と温度検出手段に
   て前記ヒータ速熱手段動作の必要の有無を判定する請求
   項１記載の温度制御装置。
3. 【請求項３】ヒータと前記ヒータを駆動する駆動手段
   と、前記ヒータと熱的に結合した温度検出手段と、前記
   ヒータを所望の温度に設定する第１温度設定手段と、室
   温を検出する室温検出手段と、前記室温検出手段によっ
   て前記ヒータの温度設定を行う第２温度設定手段と、前
   記第２温度設定手段にて前記ヒータへ通電開始してから
   一定時間前記第２温度設定手段より高い温度で前記ヒー
   タを制御し、一定時間経過後、あるいは、前記温度検出
   手段にて検出された検出温度が、前記第２温度検出手段
   よりも高い設定温度に到達した場合は前記第２温度設定
   手段での設定温度に移行するヒータ速熱手段と、前記室
   温検出手段と前記温度検出手段にて前記ヒータ速熱手段
   の有無を判定する制御手段を備え、前記ヒータ速熱手段
   は、前記室温検出手段による検出室温に応じて、前記第
   ２温度設定手段への移行迄の時間を変更するとともに、
   前記第２温度設定手段の温度設定よりも高い温度設定を
   補正する温度制御装置。