(57)【要約】【課題】遮断電流が十分に大きいブレーカーを設置することができない場合であっても、床暖房を開始した時点から短時間で、床面温度を所定温度まで昇温させることができる電気式床暖房システムを提供する。【解決手段】床暖房エリアＡに敷設される、線ヒータが内蔵された複数の床暖房パネル１１と、各床暖房パネル１１の線ヒータへの通電をＯＮ／ＯＦＦ制御するコントローラ２０とを備えており、コントローラ２０の電源入力端子２１は、ブレーカー３０を介して、交流電源４０に接続されている。コントローラ２０の制御出力端子２２ａ、２２ｂには、床暖房エリアＡに敷設される床暖房パネル１１の線ヒータが接続された２つの端末通電回路１０ａ、１０ｂが接続されており、コントローラ２０が、双方の端末通電回路１０ａ、１０ｂに対して同時に通電しないように、各端末通電回路１０ａ、１０ｂに対する通電タイミングをずらすようになっている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
床暖房エリアに敷設される、線ヒータが内蔵された複数の床暖房パネルと、
前記床暖房パネルの前記線ヒータへの通電をＯＮ／ＯＦＦ制御するコントローラと
を備えた電気式床暖房システムにおいて、
前記コントローラを介してブレーカーに接続される、前記床暖房パネルの前記線ヒータが接続された端末通電回路を複数に分割し、
前記コントローラが、複数の前記端末通電回路に対して同時に通電しないように、各端末通電回路に対する通電タイミングをずらすようにしたことを特徴とする電気式床暖房システム。
【請求項２】
前記コントローラは、所定の制御周期に対して設定された通電時間に基づいて、前記端末通電回路に断続的に通電するようになっている請求項１に記載の電気式床暖房システム。
【請求項３】
前記通電時間は、運転開始時点から所定時間が経過するまでの間に適用される初期通電時間と、運転開始時点から所定時間が経過した後に適用される定常通電時間とから構成されている請求項２に記載の電気式床暖房システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、線ヒータが内蔵された複数の床暖房パネルを使用して床暖房を行う電気式床暖房システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の電気式床暖房システムとしては、例えば、図８に示すようなものがある。この電気式床暖房システム５０は、同図に示すように、床暖房エリアＡに敷設される、線ヒータが内蔵された複数の床暖房パネル５１と、床暖房パネル５１に内蔵された線ヒータへの通電をＯＮ／ＯＦＦ制御するコントローラ５２とを備えており、コントローラ５２の電源入力端子５２ｂは、ブレーカー５４を介して、交流電源５５に接続されていると共に、コントローラ５２の制御出力端子５２ａには、各床暖房パネル５１の線ヒータが接続された端末通電回路５３が接続されている。
【０００３】
前記床暖房パネル５１に内蔵される線ヒータは、各床暖房パネル５１の線ヒータが接続されている端末通電回路５３の電流値が、ブレーカー５４の遮断電流を下回るように、その消費電力が設定されており、通電時は、全ての各床暖房パネル５１の線ヒータに通電されるようになっている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１６２０４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、全ての床暖房パネル５１の線ヒータに同時に通電される、上述した電気式床暖房システム５０では、各床暖房パネル５１に内蔵されている線ヒータの消費電力は、床暖房パネル５１の敷設枚数とブレーカー５４の遮断電流とによって決定される消費電力以上に設定することができないので、例えば、遮断電流が十分に大きいブレーカーを設置することができない場合は、各床暖房パネル５１に内蔵されている線ヒータの消費電力、即ち、加熱能力が必然的に小さくなり、床暖房を開始した時点から、床面温度が所定温度まで昇温するのに時間がかかるといった問題がある。
【０００６】
そこで、この発明の課題は、遮断電流が十分に大きいブレーカーを設置することができない場合であっても、床暖房を開始した時点から短時間で、床面温度を所定温度まで昇温させることができる電気式床暖房システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、請求項１にかかる発明は、床暖房エリアに敷設される、線ヒータが内蔵された複数の床暖房パネルと、前記床暖房パネルの前記線ヒータへの通電をＯＮ／ＯＦＦ制御するコントローラとを備えた電気式床暖房システムにおいて、前記コントローラを介してブレーカーに接続される、前記床暖房パネルの前記線ヒータが接続された端末通電回路を複数に分割し、前記コントローラが、複数の前記端末通電回路に対して同時に通電しないように、各端末通電回路に対する通電タイミングをずらすようにしたことを特徴とする電気式床暖房システムを提供するものである。
【０００８】
また、請求項２にかかる発明は、請求項１にかかる発明の電気式床暖房システムにおいて、前記コントローラが、所定の制御周期に対して設定された通電時間に基づいて、前記端末通電回路に断続的に通電するようにしたのである。
【０００９】
また、請求項３にかかる発明は、請求項２にかかる発明の電気式床暖房システムにおいて、前記通電時間を、運転開始時点から所定時間が経過するまでの間に適用される初期通電時間と、運転開始時点から所定時間が経過した後に適用される定常通電時間とによって構成したのである。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように、請求項１にかかる発明の電気式床暖房システムでは、床暖房パネルの線ヒータが接続された端末通電回路を複数に分割し、コントローラが、複数の端末通電回路に対して同時に通電しないように、各端末通電回路に対する通電タイミングをずらすようにしたので、それぞれの端末通電回路の許容電流値を、ブレーカーの遮断電流値付近まで高くすることが可能になる。
【００１１】
これによって、それぞれの端末通電回路に接続されている線ヒータの消費電力、即ち、加熱能力を、全ての床暖房パネルの線ヒータに同時に通電するようになっている電気式床暖房システムに比べて、高くすることができるので、遮断電流が十分に大きいブレーカーを設置することができない場合であっても、床暖房を開始した時点から短時間で、床面温度を所定温度まで昇温させることができる。
【００１２】
また、請求項２にかかる発明の電気式床暖房システムでは、設定された使用温度や床暖房パネルの面積に応じた通電時間を適宜選択することにより、不要な通電を行う必要がなく、消費電力の削減を図ることができる。また、コントローラに端末通電回路への通電をＯＮ／ＯＦＦするリレーが搭載されている場合は、リレー接点の開閉回数が抑制されるので、リレーの寿命が長くなるという効果も得られる。
【００１３】
また、請求項３にかかる発明の電気式床暖房システムでは、初期通電時間と定常通電時間とをそれぞれ個別に設定することができるので、それぞれの時間を適正な値に設定しておくことによって、暖房運転を開始した後、短時間で床暖房パネルの表面温度を使用温度まで昇温させることができると共に、床暖房パネルの表面温度が使用温度まで昇温した後は、その使用温度に安定して保持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、実施の形態について図面を参照して説明する。図１に示すように、この電気式床暖房システム１は、床暖房エリアＡに敷設される、線ヒータが内蔵された複数の床暖房パネル１１と、各床暖房パネル１１に内蔵された線ヒータへの通電をＯＮ／ＯＦＦ制御するコントローラ２０とを備えており、コントローラ２０の電源入力端子２１は、ブレーカー３０を介して、交流電源４０に接続されている。
【００１５】
前記コントローラ２０を介してブレーカー３０に接続される端末通電回路は、床暖房エリアＡの半分の領域に敷設される床暖房パネル１１の線ヒータが接続された端末通電回路１０ａと、床暖房エリアＡの残り半分の領域に敷設される床暖房パネル１１の線ヒータが接続された端末通電回路１０ｂとに分割されており、端末通電回路１０ａ、１０ｂは、コントローラ２０の制御出力端子２２ａ、２２ｂにそれぞれ接続されている。
【００１６】
前記コントローラ２０は、図２に示すように、使用温度を設定する温度設定ボタン２３と、端末通電回路１０ａ、１０ｂへの通電をＯＮ／ＯＦＦするリレー２４ａ、２４ｂと、表１に示すように、使用温度毎に設定された、端末通電回路１０ａ、１０ｂへの通電時間を記憶するＲＯＭ２５と、制御周期（例えば、６分）や端末通電回路１０ａ、１０ｂへの通電時間を計測するタイマ２６と、温度設定ボタン２３によって設定された使用温度に応じて、ＲＯＭ２５から端末通電回路１０ａ、１０ｂへの通電時間を読み出し、これに基づいて、リレー２４ａ、２４ｂの動作を制御するＣＰＵ２７とを備えている。
【００１７】
【表１】
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【００１８】
前記ＲＯＭ２５に記憶されている端末通電回路１０ａ、１０ｂへの通電時間は、予め、定められている制御周期（例えば、６分）に対する通電時間として設定されており、図３に示すように、端末通電回路１０ａ、１０ｂへの通電時間（ＯＮ時間）が短くなると、逆に、非通電時間（ＯＦＦ時間）は長くなるようになっている。
【００１９】
また、ＲＯＭ２５に記憶されている端末通電回路１０ａ、１０ｂへの通電時間は、表１に示すように、運転開始から３０分が経過するまでの間に適用される初期通電時間と、３０分経過後に適用される定常通電時間とから構成されており、初期通電時間は、図４（ａ）に示すように、使用温度に拘わらず、１８０秒であるが、定常通電時間は、同図（ｂ）に示すように、使用温度に応じて、１８０秒から９０秒まで変化するようになっている。従って、この電気式床暖房システム１では、運転開始直後の３０分間の通電時間（初期通電時間）が、３０分経過後の通電時間（定常通電時間）よりも短くなることはない。
【００２０】
また、ＣＰＵ２７は、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、端末通電回路１０ａへの通電開始時点よりも、制御周期の１／２（１８０秒）だけ遅らせた時点から、端末通電回路１０ｂへの通電を開始するようになっており、端末通電回路１０ａ及び端末通電回路１０ｂの双方に同時に通電されないようになっている。なお、同図（ａ）は、運転開始直後の３０分間の状態、同図（ｂ）は３０分経過後の状態を示している。
【００２１】
以上のように構成された電気式床暖房システム１では、床暖房パネル１１の線ヒータに電力を供給する端末通電回路を、２つの端末通電回路１０ａ、１０ｂに分割し、コントローラ２０が、双方の端末通電回路１０ａ、１０ｂに対して同時に通電しないように、各端末通電回路１０ａ、１０ｂに対する通電タイミングをずらすようにしたので、それぞれの端末通電回路１０ａ、１０ｂの許容電流値を、ブレーカー３０の遮断電流値付近まで高くすることが可能になる。従って、この電気式床暖房システム１では、全ての床暖房パネルの線ヒータに同時に通電するようになっている電気式床暖房システムに比べて、それぞれの端末通電回路１０ａ、１０ｂに接続されている線ヒータの消費電力、即ち、加熱能力を高くすることができるので、遮断電流が十分に大きいブレーカーを設置することができない場合であっても、床暖房を開始した時点から短時間で、床暖房フロアの床面温度を所定温度まで昇温させることができる。
【００２２】
図６に示すグラフは、消費電力が３４．５Ｗの線ヒータが内蔵された床暖房パネルを２０枚敷設することによって床暖房フロアを形成し、全ての床暖房パネルの線ヒータが接続された１つの端末通電回路に１００％通電（連続通電）することによって床暖房を行った場合と、消費電力が２倍の６９Ｗの線ヒータが内蔵された床暖房パネルを２０枚敷設することによって床暖房フロアを形成し、１０枚の床暖房パネルの線ヒータがそれぞれ接続された２つの端末通電回路に同時に通電しないように、５０％通電（交互通電）することによって床暖房を行った場合の床面温度の時間変化を示している。このグラフにおいて、Ｔ０が床暖房を開始した時点であり、Ｔ１は６９Ｗ５０％通電の場合における床面温度が３０℃に到達した時点、Ｔ２は３４．５Ｗ１００％通電の場合における床面温度が３０℃に到達した時点を示している。なお、５０％通電の場合の制御周期は６分、初期通電時間及び定常通電時間はそれぞれ１８０秒である。
【００２３】
このグラフから分かるように、６９Ｗ５０％通電の場合は、床暖房の開始後、約１０分経過した時点で、床面温度が３０℃に到達しているが、３４．５Ｗ１００％通電の場合は、床暖房の開始後、床面温度が３０℃に到達するまでに、１５分程度要しており、３４．５Ｗ１００％通電に比べて、６９Ｗ５０％通電のほうが５分程度早く３０℃まで昇温させることができる。
【００２４】
なお、上述した実施形態では、端末通電回路を２つに分割しているが、これに限定されるものではなく、端末通電回路を３以上に分割することも可能であり、その場合は、各端末通電回路の許容電流値をさらに高くすることができるので、さらに消費電力の大きい線ヒータを内蔵した床暖房パネルを使用することができる。
【００２５】
例えば、端末通電回路を３つに分割した場合は、制御周期を６分とすると、各端末通電回路への初期通電時間を１２０秒に設定し、図７に示すように、分割された３つの端末通電回路Ｘ、Ｙ、Ｚに対して、同時に通電しないように、各端末通電回路Ｘ、Ｙ、Ｚの通電タイミングを１２０秒づつずらすようにしておけばよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明にかかる電気式床暖房システムの一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】同上の電気式床暖房システムに使用されているコントローラを示すブロック図である。
【図３】同上のコントローラによって設定可能な使用温度毎の通電時間と制御周期との関係を示す図である。
【図４】（ａ）は運転開始直後の３０分間の各端末通電回路への通電動作を示すタイミングチャート、（ｂ）は３０分経過後の各端末通電回路への通電動作を示すタイミングチャートである。
【図５】（ａ）は運転開始直後の３０分間の双方の端末通電回路への通電動作を示すタイミングチャート、（ｂ）は３０分経過後の双方の端末通電回路への通電動作を示すタイミングチャートである。
【図６】同上の電気式床暖房システム及び従来の電気式床暖房システムについて、それぞれの床面温度の時間変化を示すグラフである。
【図７】他の実施形態における運転開始直後の３０分間の通電動作を示すタイミングチャートである。
【図８】従来の電気式床暖房システムを示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  電気式床暖房システム
１０ａ、１０ｂ  端末通電回路
１１  床暖房パネル
２０  コントローラ
２１  電源入力端子
２２ａ、２２ｂ  制御出力端子
２３  温度設定ボタン
２４ａ、２４ｂ  リレー
２５  ＲＯＭ
２６  タイマ
２７  ＣＰＵ
３０  ブレーカー
４０  交流電源
Ａ  床暖房エリア
【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】
2006040550.tif 000009
【図７】
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【図８】
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