JP3048105B2 - 電気カーペットの制御装置 - Google Patents

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に係わ
り、詳しくはヒーターへの通電の制御に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の電気カーペットの制御装置は図４
のブロック図に示すように構成されている。即ち、交流
電源１、電源スイッチ２、温度調節用の可変抵抗器３お
よび整流ダイオード４の直列回路を介しコンパレータ５
のマイナス入力端子に接続されると共に、この接続点と
接地間に電気カーペット内に敷設されているセンサー線
６が接続されている。コンパレータ５の出力信号は、暖
房面積を切換える面切換スイッチ７を介してリレー駆動
部Ａ８およびリレー駆動部Ｂ９に接続され、このリレー
駆動部と連係したヒーターＡ１０およびヒーターＢ１１
への通電が入り切りされるようになっている。前記セン
サー線６は電気カーペット内のヒーターに平行して敷設
され１次線と２次線は絶縁層を介して配設されている。
ヒーターで熱せられた電気カーペットの温度変化は、前
記センサー線６で検出されインピーダンスの変化として
出力される。即ち、そのインピーダンスは温度が上がれ
ば小さくなり、温度が下がれば大きくなる。従って、希
望する温度に前記可変抵抗器３を設定することにより決
まる抵抗値と前記センサー線６が検出したインピーダン
スで決まる検出電圧は、前記コンパレータ５のマイナス
入力端子に入力され、プラス入力端子に入力された基準
電圧１２と検出電圧（マイナス入力端子）とを比較して
前記基準電圧１２より検出電圧が高い場合、出力信号を
送出し、低い場合には停止するようにしている。

【０００３】しかしながら、前述の電気カーペットの制
御装置は、図５の温度と時間の関係を示したグラフのよ
うに、電気カーペット内部のヒーターに平行して敷設さ
れたセンサー線６のインピーダンスの変化と、可変抵抗
器３を設定して決まる検出電圧と基準電圧１２との差に
より断続してヒーターに通電がなされるため、実際に
は、電源投入時におけるヒーターに平行に敷設されセン
サー線６のインピーダンスの変化に対して、電気カーペ
ットの素材が繊維質で断熱性が高いこととあいまって、
カーペットカバーを被せるのが一般的であることから、
電気カーペット並びにカーペットカバーの表面の温度が
上昇して設定した温度に至らないうちに、ヒーターによ
り熱せられたセンサー線６のインピーダンスの変化によ
って、コンパレータ５の出力信号が停止されることにな
る。従って、電気カーペットの表面温度が設定した温度
に至るまでには時間がかかると言う問題があった。ま
た、電源投入後、ヒーターに一定時間の通電をすること
により温度上昇を早める方法を用いたものもあるが、電
源投入時の室温（電気カーペットの温度）を検出してヒ
ーターへの通電を最適時間に設定するものではなく、安
全性の面からも電源投入後の通電時間を長くすることは
できず、特に室温が低く電気カーペットが冷えきってい
る場合には、希望する温度に至るまでに時間がかかると
言う問題があった。

【０００４】一方、電気カーペットの温度が上昇した後
のヒーターに通電される通電率が５０パーセント以下と
なるのが一般的である。しかし、暖房する面を複数に分
割して必要とする面のみに通電することができる電気カ
ーペットにおいては、電気カーペットの全面積を暖房す
る場合、前記コンパレータ５の出力信号により複数のリ
レー駆動部を同時に作動して複数のヒーターへ同時に通
電がなされるようになっているため、この投入電流が大
となり、利用する側の他の機器の消費電力との関係にお
いて、この電気カーペットに投入する電流の起伏を小さ
く抑えることが望ましい。また、電気カーペットの人体
に感ずる温かさの度合いは、所定の温度に至った後のカ
ーペットカバーを含めたカーペット全体の残留温度によ
って温かさを感ずるので、若干通電率を短くして設定温
度を上限として、この設定温度以下に抑えるようにすれ
ば、電気カーペットの人体に感ずる温かさを維持しなが
ら電力を節減することになり、一般に望まれている人体
にやさく省エネルギーとなる電気カーペットが出現する
ものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような点
に鑑みなされたもので、電源投入時おける電気カーペッ
トの温度を検出して設定温度に至るまでヒーターに通電
を継続し、電気カーペットの表面温度を、より短時間に
上昇せしめると共に、温度が上昇した後には、暖房する
面毎に備えたヒーターへ交互に通電することにより、消
費する電力を節減する電気カーペットの提供を目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するため、本願第１の発明は、交流電源に電源スイッ
チを介して、可変抵抗器と、整流ダイオードと、カーペ
ットに備えたセンサー線との直列回路を接続し、前記整
流ダイオードと前記センサー線との接続点をコンパレー
タのマイナス入力端子に接続すると共に、前記コンパレ
ータのプラス入力端子に基準電圧を入力し、前記コンパ
レータの出力信号を切換スイッチを介して、複数のリレ
ー駆動部およびヒーターへの通電を制御する電気カーペ
ットにおいて、前記接続点の電圧を検出する検出部と、
検出された電圧を時間に変換する変換部と、変換された
時間をカウントすると共に開閉信号を送出するタイマー
部と、前記開閉信号により複数のリレー駆動部を交互に
作動する切換部と、前記変換部、前記タイマー部および
リレー駆動部を制御する制御部とからなることを特徴と
する。本願第２の発明は、本願第１の発明に係わり、前
記コンパレータの出力信号にて前記切換部を介して複数
の前記リレー駆動部を同時に作動してなることを特徴と
する。

【０００７】

【作用】以上のように構成したので、本発明による電気
カーペットによれば、第１の発明として、電気カーペッ
トの電源スイッチを投入すると、希望する温度に可変抵
抗器を設定することにより決まる抵抗値とセンサー線が
検出したインピーダンスで決まる電圧を検出部が検出
し、この電圧の高低を変換部が時間に変換し、変換され
た時間をタイマー部がカウントすると共に通電開始信号
を送出し、この信号を制御部と切換部とを介してリレー
駆動部を作動してヒーターに通電し、電源投入時のセン
サー線の温度（検出電圧）に相応して決められた時間に
至った時に、タイマー部から制御部へ通電停止信号が送
出され、同制御部はリレー駆動部の作動を停止してヒー
ターへの通電が切られる。そして、以上の作用と同時並
行してコンパレータの出力信号にてリレー駆動部が作動
するようになっているので、電源投入時から通電を継続
して所定の時間を経過した後は、このコンパレータの出
力信号を切換部にて、複数のリレー駆動部を交互に作動
する信号に切り換え、それぞれの暖房する面に備えたヒ
ーターへの通電が交互になされる。第２の発明として、
コンパレータの出力信号にて切換部を介して複数の前記
リレー駆動部を同時に作動し、それぞれの暖房する面に
備えたヒーターへの通電が同時になされる。

【０００８】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明によるの実施例
を詳細に説明する。図１は本発明の電気カーペットの制
御装置の一実施例を示すブロック図である。図２は本発
明の電気カーペットの制御装置のヒーターへの通電の経
時変化を示す波形図で、（Ａ）はコンパレータの出力信
号、（Ｂ）は電気カーペットＡ面への出力信号、（Ｃ）
はそのＢ面への出力信号を表したものである。図３は上
記図２（Ｂ）および（Ｃ）における電気カーペットの表
面温度をグラフに表したものである。本実施例の説明に
おいて、前述の従来技術にて説明した内、同一機能を有
するものは同一番号を付し前述同様に詳細な説明は割愛
する。図において、２１は検出部で、前記整流ダイオー
ド４と前記センサー線６との接続点と、制御部２２との
間に接続され、電気カーペットへの電源投入時に設定さ
れている前記可変抵抗器３の抵抗値と前記センサー線６
のインピーダンスで決まる抵抗値とによって得られる電
圧を検出して前記制御部２２へ送出する。２３は変換部
で、前記制御部２２を介して送出された前記検出部の検
出電圧に比例して時間に変換する。２４タイマー部で、
前記制御部２２を介して送出された前記変換部２３の信
号をカウントすると共に、通電時間を設定して前記制御
部２２へ伝える。そして、この前記制御部２２はリレー
駆動部を作動する電源に変換して切換部２５へ送出す
る。

【０００９】同切換部２５は、電源投入時から設定され
た時間に至るまで、面切換スイッチ７を介してリレー駆
動部Ａ並びにリレー駆動部Ｂを作動し、ヒーターＡ１０
並びにヒーターＢ１１に通電し、設定時間に至った時
に、前記タイマー部２４は停止信号を送出し、前記制御
部２２と前記切換部２５を介して前記リレー駆動部Ａ並
びにリレー駆動部Ｂの作動を停止し、前記ヒーターＡ１
０並びにヒーターＢ１１への通電が停止される。 次
に、コンパレータ５の間欠した出力信号を前記切換部２
５が受けて交互に切り換えた出力信号に変換することに
より、面切換スイッチ７の一方のコモンに奇数、他方の
コモンに偶数の出力信号が送出され、よって、この面切
換スイッチ７を介して、それぞれのリレー駆動部を交互
に作動してヒーターへの通電がなされる。

【００１０】上記構成において、電気カーペットの温度
（室温）が低い時には前記センサー線６のインピーダン
スが大きく検出する電圧も高い一方、電気カーペットの
温度（室温）が高い時には前記センサー線６のインピー
ダンスが小さく検出する電圧も低い。従って、例えば、
電源スイッチ２を投入した時点の電気カーペットの表面
温度が１０℃の場合は通電時間を３０分、同表面温度が
２０℃の場合は通電時間を２０分となるように検出電圧
により前記変換部２３が温度を時間に変換することによ
って、電源投入時のセンサー線６の温度（検出電圧）に
相応した時間の通電がなされ、電気カーペットが所定の
温度に上昇した後は、コンパレータ５の出力信号にて前
記切換部２５を介してリレー駆動部を交互に作動してヒ
ーターへの通電がなされようにする。よって、電源投入
時には温度上昇を速め、温度上昇後は通電率を短くして
設定温度以内に抑えることにより、人体に感ずる温かさ
を保ち、消費する電力を節減することができる。本願第
２の発明において、電源投入から所定の通電時間を経過
した後のコンパレータ５の出力信号により、前記切換部
２５を介して前記リレー駆動部の双方を同時に作動して
通電率を長くし、特に室温が低い場合において、電気カ
ーペットの表面温度を上げるようにする。

【００１１】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、電源投入時の室温に合わせて通電時間が設定される
ことにより、電気カーペットの表面温度を、より短時間
に上昇せしめる効果を有し、かつ、通電時間が室温の変
動によって可変するので温度が異常に上昇することもな
く安全面の効果も有する一方、温度上昇後には、個別の
暖房面毎に、交互に通電して全体の通電率を短くし、設
定温度を上限として、その設定温度以下に温度を抑えて
消費する電力を節減する効果は大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電気カーペットの制御装置の一実施例
を示すブロック図である。

【図２】本発明の電気カーペットの制御装置の出力信号
（ヒーター通電時間）の経時変化を示す波形図で、
（Ａ）はコンパレータの出力信号、（Ｂ）はＡ面への切
換部の出力信号、（Ｃ）はＢ面への切換部の出力信号を
示したものである。

【図３】上記、図２の（Ｂ）および（Ｃ）における電気
カーペットの表面温度の変化をグラフに表したものであ
る。

【図４】従来の電気カーペットの制御装置の一実施例を
示すブロック図である。

【図５】上記、図４における電気カーペットの表面温度
の変化をグラフに表したものである。

【符号の説明】

１ 電源 ２ 電源スイッチ ３ 可変抵抗器 ４ 整流ダイオード ５ コンパレータ ６ センサー線 ７ 面切換スイッチ ８ リレー駆動部Ａ ９ リレー駆動部Ｂ １０ ヒーターＡ １１ ヒーターＢ １２ 基準電圧 ２１ 検出部 ２２ 制御部 ２３ 変換部 ２４ タイマー部 ２５ 切換部

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交流電源に電源スイッチを介して、可変
   抵抗器と、整流ダイオードと、カーペットに備えたセン
   サー線との直列回路を接続し、前記整流ダイオードと前
   記センサー線との接続点をコンパレータのマイナス入力
   端子に接続すると共に、前記コンパレータのプラス入力
   端子に基準電圧を入力し、前記コンパレータの出力信号
   を切換スイッチを介して、複数のリレー駆動部およびヒ
   ーターへの通電を制御する電気カーペットにおいて、前
   記接続点の電圧を検出する検出部と、検出された電圧を
   時間に変換する変換部と、変換された時間をカウントす
   ると共に開閉信号を送出するタイマー部と、前記開閉信
   号により複数のリレー駆動部を交互に作動する切換部
   と、前記変換部、前記タイマー部およびリレー駆動部を
   制御する制御部とからなることを特徴とする電気カーペ
   ットの制御装置。
2. 【請求項２】 前記コンパレータの出力信号にて前記切
   換部を介して複数の前記リレー駆動部を同時に作動して
   なることを特徴とする請求項１記載の電気カーペットの
   制御装置。