(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒータを有し、敷設されたマットを加熱する電気毛布であって、
電気毛布の所定の場所の温度を検出する温度検出回路と、前記所定の場所の所定温度からの温度降下と該温度降下に対応する前記ヒータへの加電量のテーブルを記憶する記憶手段と、前記ヒータへの加電時の前記所定の場所の温度上昇が前記所定温度に達したときに前記ヒータへの加電を遮断し、前記温度検出回路によって前記所定の場所の温度降下を検出し、検出された温度降下に対応する前記ヒータへの加電量を前記記憶手段のテーブルより取得し、取得された加電量で前記ヒータを温熱制御する温熱制御回路を備えたことを特徴とする電気毛布。
【請求項２】
前記所定温度は、設定された放熱の環境中で放熱量が最も少ない環境における温熱制御の設定温度であることを特徴とする請求項１に記載の電気毛布。
【請求項３】
前記温熱制御回路は前記温度降下の検出を複数回行うことを特徴とする請求項１に記載の電気毛布。
【請求項４】
前記マットは寝具であることを特徴とする請求項１に記載の電気毛布。
【請求項５】
前記温熱制御回路は温熱制御を通電率の変化で行い、前記テーブルが記憶する加電量は一定の電圧における通電率であることを特徴とする請求項１に記載の電気毛布。
【請求項６】
前記記憶手段は前記温度上昇に対応する前記所定の場所の温度の設定値を前記テーブルに記憶し、前記温熱制御回路は、前記検出された温度上昇に対応する前記設定値を前記記憶手段のテーブルより取得し、前記所定の場所の温度が前記取得された設定値を超えるとあるいは前記取得された設定値以上になると前記ヒータへの通電を停止させることを特徴とする請求項１に記載の電気毛布。
【請求項７】
前記ヒータは前記マットを加熱し且つ前記温度を検出する導線を有していることを特徴とする請求項１に記載の電気毛布。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒータを有する電気毛布、特に、敷設されたマットを加熱する電気毛布に関する。
【背景技術】
【０００２】
蓄冷効果の高い材料からなる蓄熱体は保冷剤として搬送用や医療用など多方面で数多く使用されている。また、この蓄熱体は蓄熱効果も高いので、蓄熱体のマットを寝具用の保温材として使用することができる。このマットが布団の間に放置された状態での温度降下は１５時間で６℃程度と小さいので、再び使用されるときも幾分暖かい。この蓄熱体のマットはヒータを備えていないので、何らかの方法、例えば、こたつやホットカーペットで予め暖めておくか、電気毛布などで就寝中に温める必要がある。
【０００３】
しかしながら、蓄熱体のマットをこたつやホットカーペットで温める方法は就寝中にはできないという問題がある。これに対してマットを電気毛布で温める方法は就寝中に蓄熱体を温めることができる。しかしながら、通常の電気毛布は蓄熱体のマットを温めるように温度の設計がされていないために、人体側のマットの表面温度を適温まで高めることはできないという問題があった。また、いずれの方法も蓄熱体のマットの温度を所定の温度になるように制御するものではなく、このマットの温度を適温にすることができないという問題があった。
【０００４】
そこで、特許文献１にはこの蓄熱体をヒータで温める技術が開示されている。図９Ａは従来のヒータ付きの蓄熱マットを示す平面図であり、図９Ｂは従来のヒータ付きの蓄熱マットの断面図である。
【０００５】
図９Ａに示すように、特許文献１の実施例に記載されている蓄熱マット５０は４つの仕切袋５０ａに仕切られており、図９Ａ右方の３つの仕切袋５０ａにはそれぞれ第１、第２、第３発熱体５１，５２，５３が順に設けられている。それぞれの第１、第２、第３発熱体５１，５２，５３にはヒータ５４が設けられ、ヒータ５４の要所には温度スイッチ５５が設けられている。第１、第２、第３発熱体５１，５２，５３は図９Ｂに示すように、ポリエステルフェルトのような含浸母剤５６に含浸された蓄熱体５７を備えている。蓄熱体５７は変態潜熱の大きい酢酸ナトリウム系であり、加熱されることにより液化し、温度検出手段を担う。蓄熱体５７の変態温度は第１、第２、第３発熱体５１，５２，５３が順に５０℃、５５℃、５８℃となっている。蓄熱体５７が含浸された含浸母剤５６は積層アルミニウム箔製の袋体５８に封入されている。袋体５８の図９Ｂ下方にはヒータ５４が配設され、袋体５８の下方にはヒータ５４を挟持してアルミニウム箔５９が接着されている。アルミニウム箔５９が接着された袋体５８は、図９Ｂ上方をクッション６０で、図９Ｂ下方をクッション６１、６２で挟持され、仕切袋５０ａに封入されている。このような構成により、特許文献１の蓄熱マット５０の蓄熱体５７はヒータ５４によって、就寝中であっても温められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実公平２−４２２６６号公報
【特許文献２】特開２００１−７６８４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１には就寝中でも蓄熱体を温める方法は開示されているが、温度スイッチ５５の具体的な取り付け方法が開示されていない。このために、特許文献１に基づいて蓄熱体のマットの具体的な温度制御方法を導き出すことは困難である。また、蓄熱体のマットの場合は含浸母剤５６を備えていないので、人体側のマットあるいは蓄熱体の表面の温度を検出する温度検出手段をマットと粘性の高い蓄熱体で挟持することはできない。このために温度検出手段を付設するための保持部材が必要となり、材料費と工賃が高騰することになる。
【０００８】
また、蓄熱体のマットとヒータを一体にすると、マットの汚れを落としたり、汗を乾燥させたり、他のマットに交換したりするのに不便である。また、蓄熱体の業界とヒータの業界とは業種が異なるために、蓄熱体のマットとヒータを一体にした製品を設計・製造することは容易ではない。
【０００９】
そこで、上記問題を解決するために、ヒータを備えていない従来の蓄熱体のマットを温める電気毛布の開発を想起するに至った。しかしながら、特許文献２に開示されるように、通常の電気毛布には温度検出機能を備えたヒータが使用されており、このヒータの温度検出で温熱制御を行っているため、これにさらに、マット用の温度センサーで温熱制御する回路を追加することとなると価格アップと温熱制御の煩雑化を招くこととなる。そこで、蓄熱体のマットに温度検出手段を付設することなく、また、既存の電気毛布の制御回路等のハードウェア構成を何ら変更しないで、制御ソフトのみを変更することにより、電気毛布を蓄熱体のマットの保温に使用することが、上述のような新たな電気毛布の開発課題とされた。
【００１０】
また、この開発にあたっては放熱の環境の差異も考慮しなければならない。この環境の差異には、まず、就寝時の室温の違いがある。室温が低ければ、放熱が多くなるので、ヒータに多くの電力を供給しなければならない。また、掛け布団や敷布団などの放熱も影響する。例えば、薄い掛け布団は放熱が多くなるので、ヒータに多くの電力を供給しなければならない。図１０Ａはヒータの温熱制御が行われなかったときの室温２０℃、１５℃、１０℃のヒータ表面温度と蓄熱体の表面温度の変化を示した図であり、いずれの表面温度も室温が低くなる程、低くなる。図１０Ｂはヒータの温熱制御が行われなかったときの厚い掛け布団と薄い掛け布団のヒータ表面温度と蓄熱体の表面温度の変化を示した図であり、いずれの表面温度も掛け布団の厚さが薄くなる程低くなる。この放熱の環境を考慮しないと、例えば、室温が低くて薄い布団のときは非常に放熱が大きくなって風邪をひく恐れがあり、逆に、室温が高くて厚い布団のときは非常に放熱が少なくなって低温やけどとなる恐れがある。なお、従来の電気毛布に既存の室温センサーを利用して室温のみ検出したとしても、他の放熱の環境（例えば、前述の布団の厚さ、電気毛布が敷かれるベッドや床の環境）を考慮しないと、風邪をひいたり、低温やけどになったりする恐れがある。
【００１１】
本発明は、このような従来技術の問題点を解決すべくなされたものであって、蓄熱体のマットに温度検出手段を付設することなく、また、既存の電気毛布のハードウェア構成を何ら変更しないで制御ソフトのみを変更することにより、蓄熱体のマットの保温に好適に使用できる電気毛布であって、かつ、放熱の環境変化があってもマットの表面温度の変化が少ない電気毛布を供給することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の電気毛布の発明は、ヒータを有し、敷設されたマットを加熱する電気毛布であって、電気毛布の所定の場所の温度を検出する温度検出回路と、前記所定の場所の所定温度からの温度降下と該温度降下に対応する前記ヒータへの加電量のテーブルを記憶する記憶手段と、前記ヒータへの加電時の前記所定の場所の温度上昇が前記所定温度に達したときに前記ヒータへの加電を遮断し、前記温度検出回路によって前記所定の場所の温度降下を検出し、検出された温度降下に対応する前記ヒータへの加電量を前記記憶手段のテーブルより取得し、取得された加電量で前記ヒータを温熱制御する温熱制御回路を備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電気毛布において、前記所定温度は、設定された放熱の環境中で放熱量が最も少ない環境における温熱制御の設定温度であることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の電気毛布において、前記温熱制御回路は前記温度降下の検出を複数回行うことを特徴とする。
【００１５】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の電気毛布において、前記マットは寝具であることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の電気毛布において、前記温熱制御回路は温熱制御を通電率の変化で行い、前記テーブルが記憶する加電量は一定の電圧における通電率であることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の電気毛布において、前記記憶手段は前記温度上昇に対応する前記所定の場所の温度の設定値を前記テーブルに記憶し、前記温熱制御回路は、前記検出された温度上昇に対応する前記設定値を前記記憶手段のテーブルより取得し、前記所定の場所の温度が前記取得された設定値を超えるとあるいは前記取得された設定値以上になると前記ヒータへの通電を停止させることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の電気毛布において、前記ヒータは前記マットを加熱し且つ前記温度を検出する導線を有していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は上記構成を備えることにより、以下に示すような優れた効果を奏する。すなわち、請求項１に記載の電気毛布の発明によれば、蓄熱体のマットの温度を検出せずに、電気毛布本来の温度検出手段を使用して所定温度からの温度降下を測定し、その温度降下に対応するヒータへの加電量をテーブルにより取得して、取得した加電量でヒータを温熱制御することにより、マットの温度を調整することができる。このために、マットの温度を検出するための新たなセンサーの追加やこれに伴う回路などの部品の追加が不要となり、電気毛布のハードウェア構成を変更しないで、制御ソフトのみを変更することにより、電気毛布を蓄熱体のマットの保温に好適に使用することができる。また、実験データによって得たテーブルを使用すれば、マットの表面温度の変化を低減することができる。また、本発明の電気毛布はマットの温度を検出しないので、蓄熱体のマットとヒータを別体にすることができる。これにより、マットの汚れを落としたり、汗を乾燥させたり、他のマットに交換したりすることが容易となる。
【００２０】
請求項２の発明によれば、放熱量が最も少ない環境における温熱制御の設定温度から温度降下が検出されるので、温度降下の検出前のヒータへの加電によって、マットが適温を超えることを防止することができる。
【００２１】
請求項３の発明によれば、温熱制御回路は温度降下の検出を複数回行うので、温度降下の検出精度を上げることができる。尚、温度降下の値として、初回よりも安定した最終検出値を採用してもよく、複数の検出値の平均値を採用してもよい。
【００２２】
請求項４の発明によれば、請求項１に記載の電気毛布において、掛け布団、敷布団等の寝具の厚さや材質などの違いにより放熱が異なっても、マットの表面温度の変化を低減することができる。
【００２３】
請求項５の発明によれば、請求項１に記載の電気毛布において、温熱制御を通電率の変化で行う電気毛布に本発明を適用させることができる。
【００２４】
請求項６の発明によれば、請求項１に記載の電気毛布において、蓄熱体のマットの温度を検出することなく、蓄熱体のマットの温度が設定値を超えるとあるいは設定値以上になるとヒータへの通電を停止させる。これにより、異常状態で蓄熱体表面温度が高温になり、使用者が低温やけどになることを防止することができる。
【００２５】
請求項７の発明によれば、既存の電気毛布のヒータが１つの導線で加熱と温度検出を行う一線式と称されるものであっても、本発明を適用させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は本実施形態に係る電気毛布の使用状態を示す断面図である。
【図２】図２は本実施形態に係る電気毛布の概要を示す平面図である。
【図３】図３Ａはヒータの斜視図であり、図３Ｂはヒータの等価回路図である。
【図４】図４は本実施形態に係る電気毛布の概要を示すブロック図である。
【図５】図５Aは実験で通電率テーブルを取得するための、ヒータの温度降下の測定を示す図であり、図５Ｂは温熱制御の通電率を示す図であり、図５Cは温度降下に対応する通電率のテーブルを示す図である。
【図６】図６は温熱制御回路の動作を示すフローチャートである。
【図７】図７Ａは室温が異なったときの温度変化を示す図であり、図７Ｂは室温が異なったときの通電率を示す図である。
【図８】図８Ａは掛け布団の厚さが異なったときの温度変化を示す図であり、図８Ｂは掛け布団の厚さが異なったときの通電率を示す図である。
【図９】図９Ａは従来のヒータ付きの蓄熱マットを示す断面図であり、図９Ｂは従来のヒータ付きの蓄熱マットの断面図である。
【図１０】図１０Ａは室温が異なり温熱制御が行われなかったときの温度変化を示す図であり、図１０Ｂは掛け布団の厚さが異なり温熱制御が行われなかったときの温度変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、実施形態及び図面を参照にして本発明を実施するための最良の形態を説明するが、以下に示す実施形態は、本発明をここに記載したものに限定することを意図するものではなく、本発明は特許請求の範囲に示した技術思想を逸脱することなく種々の変更を行ったものにも均しく適用し得るものである。
【００２８】
図１に示すように、敷布団３０上に本実施形態の電気毛布１０が敷設され、電気毛布１０にマット３１が敷設され、マット３１に人体３２が横たわり、人体３２に掛け布団３３が掛けられる。マット３１は不織布の袋体３４に蓄熱性の高い材料からなる蓄熱体３５が封入されている。蓄熱体は例えば、吸水性ポリマー、パラペン、防カビ剤、グリセリン、水などで構成され、水のみの場合と比べ数十倍の蓄熱性を有する。この蓄熱性により蓄熱体３５は温度降下が小さい。例えば、布団中に放置された３０℃のマット３１の１５時間後の温度降下は７℃程度である。また、蓄熱体３５は粘度が高くて低反発であり、身体にフィットするために、体圧をよく分散できるので、寝心地が良いという特徴も備えている。
【００２９】
図１に示すように、電気毛布１０はヒータ１１が第１毛布生地１２と第２毛布生地１３で挟持される構成となっている。第１毛布生地１２と第２毛布生地１３は例えば、アクリルとポリエステルからなる。図２に示すように、ヒータ１１は矩形の第１毛布生地１２と第２毛布生地１３の間をジグザグに配線されている。ヒータ１１の両端はコントローラ１４に接続されている。図３Ａに示すように、ヒータ１１は、例えばポリエステルなどの可撓性樹脂からなる芯線１５の上に抵抗が大きい一次導体１６が巻き付けられ、その上にプラスチックサーミスタ１７の層が形成され、その上に抵抗が小さい二次導体１８が巻き付けられ、その上に塩化ビニールなどの可撓性電気絶縁材からなる外被１９が形成されている。プラスチックサーミスタ１７は塩化ビニールなど温度によりインピーダンスが変化する樹脂からなり、温度を検知することが可能である。図３Ｂに示すように、抵抗が大きい一次導体１６は発熱する抵抗となって蓄熱体３５を温める。インピーダンスが変化するプラスチックサーミスタ１７は一次導体１６と二次導体１８に電気的に接続されて、一次導体１６と二次導体１８によって温度検出の信号を取り出すことができるようになっている。このように、ヒータ１１は、蓄熱体３５を温める機能と自己の温度検出の機能を備えている。
【００３０】
図４に示すように、ヒータ１１が接続されるコントローラ１４は、スイッチ２０と、温度検出回路２１と温熱制御回路２２と記憶回路２３と室温センサー２４を備えている。発熱体である一次導体１６はスイッチ２０を介して交流１００Ｖの商用電源３６に接続されている。温度検出回路２１はヒータ１１の一次導体１６と二次導体１８に電気的に接続されて、特許文献２に開示されるように、ヒータ１１の温度を検出し、これを温熱制御回路２２に出力する。記憶回路２３は温熱制御回路２２を動作させるプログラム２５、ON時間の初期値２６と通電率テーブル２７を予め記憶している。室温センサー２４は電気毛布１０が既存の電気毛布として使用されていたときの部品であり、既存の電気毛布として室温を検出することができるように、外気と触れ且つヒータ１１の加熱の影響を受けにくい位置に配設されている。
【００３１】
上述の構成により、ヒータ表面温度は温熱制御回路２２の制御のもとで温度検出回路２１によって検出され、検出されたヒータ表面温度が温熱制御回路２２に入力される。ヒータ表面温度の検出はマット３１を加熱しているとき（後述のヒータＯＮ時）も加熱していないときも間欠的に行われている。なお、市販されているヒータには、プラスチックサーミスタの温度によるインピーダンスの変化を利用して温度を検出するもの、金属抵抗線の抵抗値変化を利用して温度を検出するものがある。また、１本の導線で加熱と温度検出を行うものや、別々の線で加熱と温度検出を行うものがある。このように、種々のヒータがあるが、本発明はいずれのヒータにも適用することができる。なお、１本の導線で加熱と温度検出を行うヒータのときも、ヒータ表面温度の検出は間欠的に行われるので、マット３１を加熱する必要がないときも導線に短時間の電流が流れることになる。しかしながら、この温度検出のためによるマット３１の温度上昇は無視できるほど小さい。
【００３２】
次に通電率テーブル２７について説明する。図５Ａは通電率テーブル２７を実験により取得するための図であり、ヒータ表面温度と蓄熱体３５の表面温度の変化を記したものである。図５Ｂはヒータ１１に通電される電圧を示す。図５Ｂのように、ヒータ１１には所定の電圧で、１周期Ｐ中ＯＮ時間Ｂのパルスが印加され、このときの通電率（デューティ比）はＢ／Ｐとなる。まず、製品の仕様として最も放熱が少ない環境と最も放熱が多い環境が設定される。例えば、最も放熱が少ない環境とは室温が高くで掛け布団が最も厚い環境であり、最も放熱が多い環境とは室温が低く掛け布団が無い環境である。そして、最も放熱が少ない環境で蓄熱体３５の表面温度が目標値Ｔ（例えば、３２℃）になるようなヒータ表面温度Ｃｍｉｎと、最も放熱が多い環境で蓄熱体３５の表面温度が目標値Ｔになるようなヒータ表面温度Ｃｍａｘが実験により求められる。例えば、ＣｍａｘとＣｍｉｎの温度差は６℃となる。ヒータ表面温度Ｃｍｉｎは、製品の仕様内のいかなる環境でも蓄熱体３５の表面温度が目標値Ｔを超えることがない閾値となる。
【００３３】
ヒータ表面温度の閾値となるＣｍｉｎが取得されると、図５Ａに示すように、室温と掛け布団の厚さが所定の条件に設定され、ヒータ表面温度がＣｍｉｎになるまで、通電率のＯＮ時間が初期値Ｂｄとなるパルスがヒータ１１に印加される（図５のＤ１期間）。ヒータ表面温度がＣｍｉｎになると、所定時間Ｅ（例えば、１分〜５分）ヒータ１１への通電がＯＦＦされ、この間のヒータ表面の第１回目の温度降下Ａｎ（ｎは環境の符号。ｎ＝１，２，３，・・・）（１）が測定される。再び、ヒータ表面温度がＣｍｉｎになるまで、初期値Ｂｄの通電率でヒータ１１が通電され、所定時間Ｅのヒータ表面の第２回目の温度降下Ａｎ（２）が測定される。これを繰り返して、３回の温度降下Ａｎ（１），Ａｎ（２），Ａｎ（３）が測定され、第３回目の温度降下の測定値Ａｎ（３）が通電率テーブル２７の温度降下の測定値Ａｎとして記憶される（図５のＤ２期間）。初回の測定値Ａｎ（１）よりも最終の測定値Ａｎ（３）の方が安定した放熱状態であるので、第３回目の測定値Ａｎ（３）が採用される。しかしながら、複数の検出値の平均値が採用されてもよく、１回しか測定されなくてもよい。
【００３４】
その後、蓄熱体３５の表面温度が目標値ＴになるようなＯＮ時間Ｂｎ（ｎは環境の符号。ｎ＝１，２，３，・・・）のパルスが実験により求められる。また、蓄熱体３５の表面温度が略目標値Ｔになるときのヒータ表面温度が設定値Ｃｎ（ｎは環境の符号。ｎ＝１，２，３，・・・）として実験により求められる。そして、ＯＮ時間Ｂｎと設定値Ｃｎがヒータ表面温度の所定時間Ｅの温度降下Ａｎに対応されて記録される。室温と掛け布団の厚さが変更されながら温度降下ＡｎとＯＮ時間Ｂｎと設定値Ｃｎの実験データが取得され、これが図５Ｃに示すような通電率テーブルとして記憶回路２３に記憶される。室温が高くなれば、蓄熱体３５の放熱が小さくなるために、蓄熱体３５の表面温度が目標値ＴになるようなＯＮ時間Ｂｎと温度降下Ａｎと設定値Ｃｎは小さくなる。掛け布団の厚さが厚くなれば、蓄熱体３５の放熱が小さくなるために、蓄熱体３５の表面温度が目標値ＴになるようなＯＮ時間Ｂｎと温度降下Ａｎと設定値Ｃｎは小さくなる。
【００３５】
次に、ユーザーが使用するときの温熱制御回路２２の動作を、図６のフローチャートに基づき説明する。電気毛布１０のメイン電源（図示せず）がＯＮされると（ステップＳ１）、温熱制御回路２２は記憶回路２３よりパルスのＯＮ時間Ｂの初期値Ｂｄを読み取る（ステップＳ２）。そして、温熱制御回路２２はヒータ表面温度がＣｍｉｎになるまで、ＯＮ時間Ｂｄをヒータ１１に印加してマット３１を加熱させる（ステップＳ３、Ｓ４）。そして、前述の通電率テーブル２７のヒータ表面温度の所定時間Ｅの温度降下Ａｎの取得と同様の方法で、ヒータ表面温度がＣｍｉｎに達したときから所定時間Ｅだけヒータ１１への通電がＯＦＦされたときの温度降下を３回測定し、最終の測定値Ａ（３）をこの環境における温度降下の測定値Ａとする（ステップＳ５）。
【００３６】
温熱制御回路２２は記憶回路２３の通電率テーブル２７から温度降下の測定値Ａに対応するＯＮ時間Ｂｎとヒータ表面温度の設定値Ｃｎを求めて、ＯＮ時間Ｂとヒータ表面温度の設定値Ｃを取得する（ステップＳ６）。通電率テーブル２７に温度降下の測定値Ａの値がないときは温度降下の測定値Ａの前後の値に対応する２つのＯＮ時間Ｂｎと２つのヒータ表面温度の設定値Ｃｎより補間してＯＮ時間Ｂの値とヒータ表面温度の設定値Ｃの値を取得する。温熱制御回路２２は、ヒータ表面温度が設定値Ｃ未満であれば（ステップＳ７のＹ）、温熱制御回路２２はＯＮ時間Ｂをヒータ１１に印加してマット３１を加熱させる（ステップＳ８）。温熱制御回路２２は、ヒータ表面温度が設定値Ｃ以上であれば（ステップＳ７のＮ）、蓄熱体３５の表面温度が目標値Ｔを越えたものとして、ヒータ１１への通電をＯＦＦにする（ステップＳ９）。そして、温熱制御回路２２は、電気毛布１０の主電源スイッチ（不図示）がＯＦＦにされなければ（ステップＳ１０のＮ）、ステップＳ７に戻り、電気毛布１０の主電源スイッチがＯＦＦにされれば（ステップＳ１０のＹ）、動作を終了する。
【００３７】
このように、所定温度Ｃｍｉｎからの温度降下の測定値Ａｎに対応するヒータ１１へのＯＮ時間Ｂｎ（加電量）を複数の環境についてあらかじめ求め、これを通電率テーブル２７として記憶し、温熱制御回路２２は検出された温度降下Ａに対応するヒータ１１へのＯＮ時間Ｂを通電率テーブル２７より取得し、取得されたＯＮ時間Ｂでヒータ１１を温熱制御する。なお、上述の温度降下は、所定時間の温度変化で求められたが、所定の第１温度から所定の第２温度まで温度降下する時間で温度降下を求めることもできる。
【００３８】
図７Ａは室温が２０℃、１５℃、１０℃における蓄熱体３５の表面温度とヒータ１１の表面の温度を示す図であり、実線が２０℃、一点鎖線が１５℃、二点鎖線が１０℃を示す。図７Ｂは室温が２０℃、１５℃、１０℃の１周期Ｐ中のＯＮ時間Ｂｎを示す図である。図７Ａに示すように、蓄熱体３５の表面温度は室温が２０℃、１５℃、１０℃のいずれも同じ目標値Ｔに収束している。その収束したときのヒータ１１の表面の温度は、室温が低くなるほど放熱量が大きくなるために、室温が２０℃、１５℃、１０℃の順に低くなる。そして、所定温度Ｃｍｉｎからの所定時間Ｅの温度降下の測定値Ａｎは室温が２０℃、１５℃、１０℃の順に低くなる。したがって、パルスのＯＮ時間は２０℃、１５℃、１０℃をそれぞれＢ１，Ｂ２，Ｂ３とすると、Ｂ１＜Ｂ２＜Ｂ３になり、室温が低くなるほどヒータ１１への加熱量が多くなる。なお、２０℃、１５℃、１０℃のいずれも電圧とパルスの周期は同じＰである。このように温度降下の測定値Ａｎに対応するＯＮ時間Ｂｎでマット３１を加熱させるために、室温が異なっても、蓄熱体３５の表面温度は同じ目標値Ｔに収束することができる。
【００３９】
図８Ａは厚い掛け布団と薄い掛け布団における蓄熱体３５の表面温度とヒータ１１の表面の温度を示す図であり、実線が厚い掛け布団、破線が薄い掛け布団を示す。図８Ｂは厚い掛け布団と薄い掛け布団の１周期Ｐ中のＯＮ時間Ｂｎを示す図である。図８Ａに示すように、蓄熱体３５の表面温度は厚い掛け布団と薄い掛け布団のいずれも同じ目標値Ｔに収束している。その収束したときのヒータ１１の表面の温度は、掛け布団の厚さが薄くなるほど放熱量が大きくなるために、厚い掛け布団、薄い掛け布団の順に低くなる。そして、所定温度Ｃｍｉｎからの所定時間Ｅからの温度降下の測定値Ａｎは厚い掛け布団、薄い掛け布団の順に低くなる。したがって、パルスのＯＮ時間は厚い掛け布団と薄い掛け布団をそれぞれＢ４，Ｂ５とすると、Ｂ４＜Ｂ５になり、掛け布団の厚みが薄いほどヒータ１１への加熱量が多くなる。なお、厚い掛け布団と薄い掛け布団のいずれも電圧とパルスの周期は同じＰである。このように温度上昇値Ａｎに対応するＯＮ時間Ｂｎでマット３１を加熱させるために、掛け布団の厚さが異なっても、蓄熱体３５の表面温度は同じ目標値Ｔに収束することができる。
【００４０】
また、図６のステップＳ７、ステップＳ９に示すように、温熱制御回路２２は、通電率テーブル２７に基づいて、ヒータ表面温度が設定値Ｃｎ以上になると、蓄熱体３５の表面温度が目標値Ｔを越えたものとして、ヒータ１１への通電をＯＦＦにする。これにより、異常状態で蓄熱体表面温度が高温になり、使用者が低温やけどになることを、蓄熱体のマットの温度を検出することなく、防止することができる。例えば、図５ＡのＢｎで加熱しているＴ２期間中に掛け布団が追加されたりする環境変化や、落下物により電気毛布１０が故障したりする事故や、マット３１を加熱するための電気毛布１０を従来の電気毛布として身体に掛けたりする誤使用などから、低温やけどを防止することができる。なお、温熱制御回路２２はヒータ表面温度が設定値Ｃｎ以上になるとヒータ１１への通電をＯＦＦにしたが、温熱制御回路２２はヒータ表面温度が設定値Ｃｎを超えるとヒータ１１への通電をＯＦＦにしてもよい。
【００４１】
このように、本発明はマットの温度を検出せずに、従来の温度検出付きヒータを使用して所定時間の温度降下を測定し、その温度降下に基づいてヒータを温熱制御することにより、マットの温度を調整している。このために、マットの温度を検出するための新たなセンサーの追加やこれに伴う回路などの部品の追加が不要となり、既存の電気毛布のハードウェア構成を何ら変更しないで、制御ソフトのみを変更することにより、電気毛布を蓄熱体のマットの保温に使用することができる。また、本発明はマットの温度を検出しないので、蓄熱体のマットとヒータを別体にすることができる。これにより、マットの汚れを落としたり、汗を乾燥させたり、他のマットに交換したりすることが容易となる。
【００４２】
尚、既存の電気毛布としての室温センサー２４は室温を検出することができるが、ヒータ１１のＯＮ／ＯＦＦに伴う温度変化を検出することができない。したがって、室温センサー２４を室温以外の放熱環境の変化、例えば、掛け布団の厚みの違いによる蓄熱体３５の表面の温度変化に対応する電気毛布の検出手段として使用することはできないので、本発明は室温センサー２４が無い既存の電気毛布にも適用することができる。しかしながら、図５Ｃの通電率テーブルを室温ごとに複数取得して記憶し、室温センサー２４で検出した温度によって通電率テーブルを選択するようにすれば、温度変化に対して温熱制御の精度を向上させることができ、また、室温以外の放熱環境の変化にも対応することができる。
【００４３】
また、上述の電気毛布のヒータ１１のＯＮ／ＯＦＦに伴う温度変化は、直接ヒータの温度を検出することによって行われたが、既存の電気毛布の室温センサーがマットで覆われる位置に配設されており、ヒータ１１のＯＮ／ＯＦＦに伴う温度変化を検出することが可能であれば、ヒータ１１でなく、室温センサーでヒータ１１のＯＮ／ＯＦＦに伴う温度変化を検出することができる。さらに、既存の電気毛布の温度検出がヒータや室温センサーとは別体の温度検出手段を備え、電気毛布の毛布生地の温度を検出し、ヒータの温度制御を行うものであるときは、その温度検出手段によって温度降下を検出することにより、本発明をこの電気毛布に適用させることができる。
【００４４】
また、上述のようにあらかじめ実験データにより通電率テーブルを取得し、その通電テーブルに基づいて温熱制御を行っているので、マットの表面温度の誤差をより小さくすることができる。
【００４５】
また、本発明は、所定温度からの温度降下を測定するが、その所定温度は、製品仕様内の環境で最も放熱が少ない環境における蓄熱体の表面温度が目標値になるようなヒータ表面温度Ｃｍｉｎであるために、蓄熱体の表面温度が目標値Ｔを超えることはなく、例えば、低温やけどを防止することができる。そして、蓄熱体の表面温度が目標値Ｔを超えることがないぎりぎりまで、初期の加電率で加熱することができる。このために、初期の加電率を高くすることで、低温やけどを防止しつつ、蓄熱体の表面温度を早く上昇させることができる。尚、所定温度はＣｍｉｎでなくても、Ｃｍｉｎ以下であれば、低温やけどを防止することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１０…電気毛布
１１… ヒータ
１２… 第１毛布生地
１３… 第２毛布生地
１４… コントローラ
１５… 芯線
１６… 一次導体
１７…プラスチックサーミスタ
１８…二次導体
１９…外被
２０…スイッチ
２１…温度検出回路
２２…温熱制御回路
２３…記憶回路
２４…室温センサー
２７…通電率テーブル
３０…敷布団
３１…マット
３２…人体
３３…掛け布団
３４…袋体
３５…蓄熱体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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