JPS6222371B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、複数のヒータユニツトを床面に敷設
して部屋暖房を行なう床暖房装置に関するもので
ある。

従来のこの種の床暖房装置は第１図に示すよう
に構成されている。１〜８はヒータユニツトであ
り、発熱体（図は省略）が内蔵されている。この
中で１の代表ユニツトに温度センサ９が内蔵され
ている。１０はコード口、１２は電力線及びセン
サ線であり、温度制御を行なうコントローラ１３
に接線されている。１〜８のヒータユニツトに内
蔵されている発熱線はそれぞれ並列接続されて
（図省略）電力線に接続されている。又、１４
は、室温センサであり、リード線１５でコントロ
ーラ１３に接続されていて、部屋の任意の高さに
取り付けることができる。第２図は、すでに述べ
た従来例の回路図であり、室温RTに応じて床面
ヒータの温度（以下床温と略す）が設定される機
能を有する。以下、動作説明を行なう。図におい
て１６は直流電流回路、１７は温度設定回路であ
り、室温サーミスタ１８を含むブリツジ回路の中
点の電圧Ｖ_Rを反転増幅している。室温サーミス
タ１８は、第３図に示す負の温度特性を示す。よ
つて、室温RTが上昇すれば、室温サーミスタ１
８による分圧Ｖ_Rは上昇し、室温RTが下がれば、
Ｖ_Rは小さくなるという、全くの正比例の関係が
ある。このＶ_Rが、反転増幅器１９の基準電圧Ｖ_R
ＥＦに対して、反転増幅される。反転増幅器１９の
出力をＶ_Fとすれば、Ｖ_RとＶ_Fの関係は第４図の
ａの様になる。又、Ｖ_REFを可変抵抗器２０によ
り変えれば、ｂあるいはｃのように、ａのカーブ
をスライドしたカーブが得られる。又、ツエナー
ダイオード２０によつて、Ｖ_Fの最大値を制限し
ている。以上より、室温RTと温度設定回路１７
の出力電圧Ｖ_Rの関係は、第５図の様になる。次
に２１は床温検出回路であり、床温サーミスタ２
２と抵抗の直列回路で構成されている。床温サー
ミスタ２２の温度特性は、室温サーミスタ１８と
同様のもので、第３図に示した特性図である。床
温検出回路２１の出力電圧をＶ_Tとすれば、床温
が低いときは、Ｖ_Tは低い値となり、床温が高く
なれば、Ｖ_Tは高い値となる。２３は温度制御回
路であり、Ｖ_F，Ｖ_Tの電圧比較を行なうコンパレ
ータ２４、その出力に応じて直流リレーコイル２
５をドライブするトランジスタ２６で構成されて
いる。温度設定回路の出力Ｖ_Fが温度検出回路の
出力Ｖ_Tより高い場合は、コンパレータ２４の出
力はHIGHとなりトランジスタ２６が付勢されリ
レー接点２７がONし、発熱体２８は通電され
る。逆にＶ_FがＶ_Tより低い場合は、コンパレータ
２４の出力はLOWとなり、トランジスタ２６は
消勢され、発熱体２８は通電されない。以上をま
とめると、室温RTの低いときは、Ｖ_Rは低い電圧
となり、前述したようにこの場合は温度設定手段
１７の出力Ｖ_Fは高い電圧となつて、温度検出回
路２１の出力Ｖ_TがＶ_Fより高くなるまで発熱体２
８は通電され、床温FTは高く制御される。この
様子を示したのが、第６図のａ点である。又、逆
に室温RTの高いときは、Ｖ_Rは高い電圧となり、
Ｖ_Fは低い電圧となつて、床温FTは低く制御され
る。これに相当するのが第６図のｅ点である。

以上の様に、室温に応じて床面ヒータの動作温
度が制御される構成の床暖房装置は、洋室や板の
間等、椅子などに座つたりして生活する部屋にお
いては、主に輻射熱によつて暖かさを得ることに
なり、第６図に示した関係は成立する。データの
一例を示せば、第６図においてａ点は室温10℃で
床温42℃、ｆ点は室温15℃で床温35℃、ｅ点は室
温20℃で床温28℃であり、この様な室温と床温と
の関係で制御を行なえば、前述した洋室等では一
応の快適さは得られる。ところが、日本では一般
的である和室等の、床（たたみ）に座つて生活す
る部屋においては、不都合が生じる。床に座つ
て、主に伝導熱によつて採暖する場合は、床温が
人間の体温を越えるあたりから、少し暑さを感
じ、40℃を越えればかなり暑く感じ、それが継続
すれば不快感を感じることになる。よつて、従来
の床暖房装置では、前述した和室等の座わつて生
活する部屋において使用する場合は、特に室温が
低いときに、床温が上がりすぎて、快適な暖房を
期待することはできない。又、床温を人体にとつ
て快適な温度にすれば、発熱体の通電率が下がる
ことになり、室温上昇能力が低下して、部屋の温
度は、あまり上昇せず、床に接している部分のみ
が暖かくて、その他は寒さを感じ、やはり不快で
ある。

本発明はこのような従来の欠点を改良するもの
であり、座つて生活する部屋においても、簡単な
操作で、座つている場所のヒータユニツトは、使
用者の好みの温度に設定でき、その他のヒータユ
ニツトは、室温に応じて自動的に温度が設定さ
れ、部屋自体の暖房を行ないながら、使用者にも
快適な採暖ができるように構成した床暖房装置を
提供することを目的とするものである。

この目的を達成するために本発明は、複数のヒ
ータユニツトを備え、手動設定すべく構成した第
１の温度設定手段と、室温に応じて自動設定すべ
く構成した第２の温度設定手段とを具備し、前記
ヒータユニツトの少なくとも１つ以上のヒータユ
ニツトは前記第１の温度設定手段の出力に応じた
温度で動作し、その他のヒータユニツトは前記第
２の温度設定手段で動作すべく構成した制御手段
とを設けたものである。

この構成によつて、第１の温度設定手段によつ
て動作するヒータユニツトは、使用者による手動
の温度設定により、好みに合つた動作温度で動作
させることができ、又、第２の温度設定手段によ
つて動作するヒータユニツトは、室温に応じた動
作温度で動作させることができるので、第１の温
度設定手段によつて動作するヒータユニツトに座
つている使用者は、室温にかかわらず、自分の好
みに合つた快適な採暖ができると共に、第２の温
度設定手段によつて動作するヒータユニツトから
は、室温に応じて快極と感じる輻射熱による輻射
暖房を受けることができると共に、室温に応じて
部屋全体の暖房ができることになる。

さらに、前述した目的をより効果的に、より使
い勝手よく達成するために本発明は、個々のヒー
タユニツトに対応して、第１、第２の温度設定手
段のどちらかが指定可能な指定手段を設けたもの
である。

この構成によつて、使用者は指定手段により自
分の座るべきヒータユニツトを任意に指定してそ
のヒータユニツトの動作温度を手動設定できるこ
とになる。

以下、本発明の一実施例を第７図の図面を用い
て説明する。なお、第７図中、第２図と同一回路
については同一番号を付している。本実施例は、
ヒータユニツトが８枚の場合を例にとり述べる。
又各ヒータユニツトには発熱体と温度センサが内
蔵してある。２９は任意に手動設定できる温度設
定回路であり、具体構成は第８図に示したよう
に、２９−１，２９−２間に直流電源を印加し、
それを、抵抗と可変抵抗２９−３で分圧して、２
９−４の分圧点より出力をとり出している。可変
抵抗２９−４の抵抗値を変えることにより、出力
を変えることができる。１７は室温に応じて温度
設定出力が変わる自動温度設定回路であり、第２
図や第３図〜第５図を用いて説明した内容と同様
の動作を行なう。３０は各ヒータユニツトを手動
の設定温度で動作させるか、室温に応じて設定さ
れる自動の設定温度で動作させるかを指定する指
定回路であり、その具体構成を第９図に示す。指
定回路は８枚のヒータユニツトに対応した８つの
ブロツクから構成されている。図中３０−１，３
０−８が、それぞれひとつのブロツクであり、３
０−２から３０−７までは省略してある。３０−
１のブロツクを例にとり、指定回路の動作を説明
する。３０−９には直流電流のプラス側、３０−
１０には直流電源のグランド側が接続される。３
０−１１は、指定スイツチであり、図示してある
ように３０−Ａの側に接点がONしている場合
は、このブロツクに対応するヒータパネルは、室
温に応じて自動温度設定される様に、又、３０−
Ｂの側に接点がONしている場合は、手動による
温度設定がされる様に以下の回路構成を行なつて
いる。スイツチ３０−１１が３０−Ａ側に接点が
ONしているときは、トランジスタ３０−１１は
付勢され、リレーコイル３０−１３，３０−１
４，３０−１５はドライブされる。逆に、スイツ
チ３０−１１が３０−Ｂ側に接点がONしている
ときは、トランジスタ３０−１１は消勢され、リ
レーコイル３０−１３，３０−１４，３０−１５
はドライブされない。

次に第７図に戻り３１は、指示回路３０の出力
を受けて、手動温度設定回路１７、自動温度設定
回路２９のそれぞれの出力を、各ヒータユニツト
を制御する温度制御回路２３−１から２３−８ま
でに指定に応じて供給する制御回路であり、具体
的構成は第１０図に示す。図中の３１−１から３
１−８までの各リレー接点は、第９図に示した３
０−１から３０−８の各ブロツクのリレーコイル
に対応している。３１−１の接点を例にとり動作
の説明を行なう。第９図の３０−１で、リレーコ
イル３０−１３は、ドライブされており、これに
よつて第１０図のリレー接点３１−１−Ａは閉
じ、３１−１−Ｂは開いている。よつて、第１０
図の３１−９の出力として１７の自動温度設定回
路の出力が供給されることになる。第９図のスイ
ツチ３０−１１が３０−Ｂ側にONされていると
きは、リレーコイル３０−１３はドライブされ
ず、３１−１−Ａの接点は開き、３１−１−Ｂの
接点は閉じることになり、３１−９には、手動温
度設定回路の出力が供給されることになる。以
下、第９図の３０−２から３０−８の指定回路の
各ブロツクに対応して、３１−１０から３１−１
６に自動温度設定回路１７及び、手動温度設定回
路２９の出力のどちらかが、同様の動作で、供給
される。次に第７図に戻り、温度検出回路３２に
ついて説明を行なう。温度検出回路３２の具体構
成は、第１１図に示す。図中、３２−１から３２
−８までのサーミスタは、各ヒータユニツトに内
蔵されている温度センサである。３２−９，３２
−１０間に直流電源を接続し、サーミスタと抵抗
で電圧分割し、その分圧を、各ヒータパネルの温
度信号としてとり出している。この温度信号は、
リレー接点３２−１１〜３２−１８を介して、入
力電圧の平均値を出力する回路３２−１９に入力
される。リレー接点３２−１１〜３２−１８はそ
れぞれ、第７図の指定回路のブロツク３０−１〜
３０−８に対応しており、３０−１の場合は、リ
レーコイル３０−１４がドライブされれば、第１
１図のリレー接点３２−１１が閉じることにな
る。よつて、指定回路３０で、室温による自動温
度設定を指定されたヒータユニツトの温度信号
は、平均電圧を求める回路３２−１９に入力さ
れ、その平均値が得られることになる。又、リレ
ー接点３２−２１〜３２−２７も、第７図の指定
回路のブロツク３０−１〜３０−８に対応してお
り、３０−１の場合は、リレーコイル３０−１５
がドライブされれば、第１１図のリレー接点３２
−２０−Ａが閉じられ、３２−２０−Ｂが開かれ
ることになり、温度検出回路の出力として３２−
２８より、平均値の信号が得られる。逆に、第７
図のリレーコイル３０−１５がドライブされてい
ない場合は、リレー接点３２−２０−Ａは開き、
３２−２０−Ｂは閉じて、出力３２−２８には、
サーミスタ３２−１に対応する温度信号が出力さ
れる。この様に第９図の指定回路の各ブロツクに
対応して、温度検出回路３２の出力３２−２８〜
３２−３５には、手動による温度設定を行なうヒ
ータユニツトに対しては、対応するヒータユニツ
トに内蔵した個々のサーミスタのから得られる温
度信号が出力され、その他の室温に応じて自動温
度設定を行なうヒータユニツトに対しては、対応
するヒータユニツトに内蔵した個々のサーミスタ
から得られる温度信号の平均値が出力されること
になる。次に第７図に戻り、２３−１〜２３−８
は、各ヒータユニツトに対応する温度制御回路で
あり、具体構成は第２図の２３に示した回路と同
様であり、動作は前述した通りである。２３−１
を例にとれば、指定回路３０で、ブロツク３０−
１において、手動温度設定が指定された場合、制
御回路３１の出力として、３１−９からは、手動
温度設定回路２９の出力が選択されて出力され
る。又、温度検出回路からは、対応するヒータユ
ニツトに内蔵されたサーミスタから得られる温度
信号が、３２−２８に出力される。この２つの信
号に応じて、温度制御回路２３−１は、リレー接
点３３−１をON，OFFすることによつて、発熱
体３４−１への通電を手動設定回路で設定された
動作温度になるように制御することになる。又、
指定回路３０で、ブロツク３０−１において、室
温に応じて温度設定される自動温度設定が指定さ
れた場合は、３１−９には自動温度設定回路１７
の出力が出力される。又、温度検出回路からは、
自動温度設定を指定されたヒータユニツトに内蔵
されたサーミスタから得られる温度信号の平均値
が、３２−２８に出力される。この２つの信号に
応じて、温度制御回路２３−１はリレー接点３３
−１をON，OFFすることにより、発熱体３４−
１への通電を室温に応じて自動温度設定する温度
設定回路によつて設定された動作温度になる様に
制御することになる。

このように、室温に応じて温度を設定する自動
温度設定回路１７と、手動で温度設定ができる手
動温度設定回路２９を設けて各ヒータユニツトの
動作温度を設定することにより、使用者が、好み
の温度で動作しているヒータユニツトに座つて採
暖できると共に、その他のヒータユニツトは、部
屋の温度に応じて動作温度がきまるので、自動的
に快適な部屋暖房が可能となる。またヒータユニ
ツト毎に手動温度設定か、自動温度設定かを指定
する指定回路３０と、２種類の温度設定信号のど
ちらかに温度制御回路２３−１〜２３−８に供給
する制御回路３１を設けることにより、使用者が
任意のヒータユニツトを指定して好みの場所で好
みの動作温度で採暖できると共に、その他のヒー
タユニツトによつて部屋暖房ができる。

以上のように本発明の床暖房装置によれば、手
動温度設定により動作するヒータユニツトは、使
用者による手動の温度設定により、使用者の好み
に合つた動作温度で動作させることができ、又、
自動温度設定によつて動作するヒータユニツト
は、室温に応じた動作温度で動作させることがで
きるので、手動温度設定したヒータユニツトに座
つている使用者は室温にかかわらず、自分の好み
に合つた快適な採暖ができると共に、自動温度設
定によつて動作するヒータユニツトからは、室温
に応じて快適と感じる輻射熱による輻射暖房を受
けることができると共に、室温に応じて部屋全体
の暖房ができることになる。さらに、個々のヒー
タユニツトに対応して、手動温度設定及び自動温
度設定のどちらかの温度設定の指定が可能な構成
にすることにより、使用者は部屋に物が置かれて
いる等の使用状態に応じて、自分の座るべきヒー
タユニツトを任意に指定してそのヒータユニツト
の動作温度を好みの温度に手動設定できることに
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の床暖房装置を示す全体構成図、
第２図は従来の床暖房装置の制御回路図、第３図
はサーミスタの温度特性図、第４図は室温に応じ
て設定温度が変わる自動温度設定回路の入力と出
力の関係を示す図面、第５図は、第４図と同じく
自動温度設定回路における室温と出力電圧の関係
を示す図面、第６図は従来例の床暖房装置による
室温と床温の関係を示す図、第７図は本発明の一
実施例による床暖房装置の制御回路図、第８図は
第７図中の手動温度設定回路の具体構成を示す回
路図、第９図は第７図中の指定回路の具体構成を
示す回路図、第１０図は第７図中の制御回路の具
体構成を示す回路図、第１１図は第７図中の温度
検出回路の具体構成を示す回路図である。 １７……第２の温度設定手段、２３−１〜２３
−８，３１，３３−１〜３３−８……制御手段、
３０……指定手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 床面に敷設すべく構成した複数のヒータユニ
   ツトから成る床面ヒータと、手動設定すべく構成
   した第１の温度設定手段と、室温に応じて自動設
   定すべく構成した第２の温度設定手段と、前記ヒ
   ータユニツトの少なくとも１つ以上のヒータユニ
   ツトは前記第１の温度設定手段の出力に応じた温
   度で動作し、その他のヒータユニツトは前記第２
   の温度設定手段で動作すべく構成した制御手段と
   を具備してなる床暖房装置。 ２ 制御手段は、個々のヒータユニツトに対応し
   て、第１、第２の温度設定手段のどちらかが指定
   可能な指定手段を備えた構成とした特許請求の範
   囲第１項記載の床暖房装置。