(57)【要約】【課題】  制御装置の異常発熱を防止すると共に、制御装置が過剰に昇温しても製品の修理や廃棄を要しない制御システムを提供する。【解決手段】  制御システム１０は、被制御対象１１と、その被制御対象１１に接続されてそれを電気制御する制御装置１３と、制御装置１３に設けられてその内の温度を検知する温度検知センサ１８と、温度検知センサ１８及び制御装置１３にそれぞれ接続されて、温度検知センサ１８が検知した制御装置１３内の温度が所定の臨界温度以上であるときに制御装置１３の運転を停止させる温度用安全装置１４ａと、を備える。【選択図】図２
2006078125.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被制御対象と、
上記被制御対象に接続され、該被制御対象を電気制御する制御装置と、
上記制御装置に設けられ、該制御装置内の温度を検知する温度検知センサと、
上記温度検知センサ及び上記制御装置にそれぞれ接続され、該温度検知センサが検知した該制御装置内の温度が所定の臨界温度以上であるときに該制御装置の運転を停止させる温度用安全装置と、
を備えた、制御システム。
【請求項２】
請求項１に記載された制御システムにおいて、
上記制御装置は、電気制御のために上記被制御対象に接続されたリレーを有しており、
上記リレーの単位時間当たりのＯＮ／ＯＦＦ切り替え頻度が所定の臨界値以上であるときに上記制御装置の運転を停止させるリレー用安全装置をさらに備えた、制御システム。
【請求項３】
請求項２に記載された制御システムにおいて、
上記温度用安全装置と上記リレー用安全装置とが単一装置で構成されている、制御システム。
【請求項４】
被制御対象と、
上記被制御対象に接続され、該被制御対象を電気制御する制御装置と、
上記制御装置に設けられ、該制御装置内の温度を検知する温度検知センサと、
を備えた制御システムの安全制御方法であって、。
上記温度検知センサが検知した上記制御装置内の温度が所定の臨界温度以上であるときに該制御装置の運転を停止させる、制御システムの安全制御方法。
【請求項５】
被制御対象と、
上記被制御対象に接続され、該被制御対象を電気制御する制御装置と、
上記制御装置に設けられ、該制御装置内の温度を検知する温度検知センサと、
を備えた制御システムをコンピュータにより安全制御するためのコンピュータプログラムであって、
コンピュータに、
上記温度検知センサが検知した制御装置内の温度の情報を取得する手順と、
上記取得した制御装置内の温度の情報に基づいて、その制御装置内の温度が所定の臨界温度以上であるときに、該制御装置の運転を停止させる手順と、
を実行させる、コンピュータプログラム。
【請求項６】
請求項５に記載されたコンピュータプログラムを記録した、コンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項７】
電気ヒータと、
上記電気ヒータに接続され、該電気ヒータを電気制御する制御装置と、
上記制御装置に設けられ、該制御装置内の温度を検知する温度検知センサと、
上記温度検知センサ及び上記制御装置にそれぞれに接続され、該温度検知センサが検知した該制御装置内の温度が所定の臨界温度以上であるときに該制御装置の運転を停止させる温度用安全装置と、
を備えた、暖房システム。
【請求項８】
請求項７に記載された暖房システムにおいて、
上記制御装置が建物固設タイプの床暖房用である、暖房システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被制御対象と、その被制御対象に接続されてそれを電気制御する制御装置と、制御装置に設けられてその制御装置内の温度を検知する温度検知センサと、を備えた制御システム及びその安全制御方法、そのためのコンピュータプログラム及びそれを記録した記録媒体、並びに、暖房システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の床暖房システムでは、床暖房用のコントローラ（温度制御装置）が２００Ｖの電源で使用されていると共に、コントローラの電源及び１５Ａ×２回路程度のヒータ電源の負荷がリレーの介設なく直接接続された構成のものが主流となっている。
【０００３】
このようにコントローラ内で流れる負荷電流は大きくなってきており、高頻度でスイッチングのＯＮ／ＯＦＦ切り替えが行われた場合、コントローラ内が異常発熱することが考えられる。また、負荷電流の大容量化に伴って部品が大型化していると共に、コントローラの高性能化に伴って部品点数が増加していることに加えて、コンパクト化のためにコントローラが小型化されているために、コントローラ内が高密度化しており、さらに、建物の断熱性が高まっているために建物に固設されたコントローラからの放熱が小さいといった事情から、コントローラ内が蓄熱されて温度上昇しやすくなっている。以上のような事情により、コントローラ内が異常発熱して破損したり、或いは、発火することが考えられ、それに起因した事故の発生が懸念される。
【０００４】
このような問題に対し、特許文献１には、ヒータに直列接続したリレー接点と温度ヒューズの直列回路と、温度ヒューズの近傍に設けた加熱抵抗と、リレー接点の溶着検出ラインと、ヒータの断線検出ラインとを備え、リレー接点が溶着した場合とヒータが断線した場合のいづれの場合にも加熱抵抗を発熱させて温度ヒューズを溶断して主回路を遮断する床暖房システムが開示されている。そして、これによれば、リレー接点の溶着によるヒータの異常過熱を防止すると共にヒータの断線を即時に検出して主回路を遮断し、特に溶着検出回路と断線検出回路の簡素化を図ることができる、と記載されている。
【特許文献１】特開平１０−３８２９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、特許文献１に開示された技術は、回路の断線（溶着）が発生してから安全システムが作動する、つまり、製品が故障したことを検知してから安全システムが作動するものである。そのため、安全システムが作動することで事故を未然に防止することは可能であるものの、製品を修理することや廃棄することが不可欠であり、当該技術は製品寿命を延ばすというものではない。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、制御装置の異常発熱を防止すると共に、制御装置が過剰に昇温しても製品の修理や廃棄を要しない制御システム及びその安全制御方法、並びに、そのためのコンピュータプログラム及びそれを記録した記録媒体、並びに、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】
上記目的を達成する本発明の制御システムは、
被制御対象と、
上記被制御対象に接続され、該被制御対象を電気制御する制御装置と、
上記制御装置に設けられ、該制御装置内の温度を検知する温度検知センサと、
上記温度検知センサ及び上記制御装置にそれぞれ接続され、該温度検知センサが検知した該制御装置内の温度が所定の臨界温度以上であるときに該制御装置の運転を停止させる温度用安全装置と、
を備える。
【０００８】
このような構成によれば、制御装置内温度が所定の臨界温度以上となって過剰に昇温したときに、温度用安全装置が制御装置の運転を停止させるので、制御装置の異常発熱を未然に防止することができる。従って、回路の断線等が生じて製品が故障する前に制御装置の運転を停止するので、製品の修理や廃棄を要せず、故障が発生してから措置を講ずる従来のものに比べ、全体として製品寿命が長くなる。
【０００９】
本発明の制御システムは、上記制御装置が、電気制御のために上記被制御対象に接続されたリレーを有しており、該リレーの単位時間当たりのＯＮ／ＯＦＦ切り替え頻度が所定の臨界値以上であるときに上記制御装置の運転を停止させるリレー用安全装置をさらに備えたものであってもよい。
【００１０】
リレーを有する制御装置では、リレーが高頻度でＯＮ／ＯＦＦ切り替えすることにより接点の溶着や制御装置内の異常発熱が起こることが考えられる。上記の構成によれば、そのような場合にも制御装置の運転を停止させるので、リレーの接点の溶着や制御装置の異常発熱も未然に防止することができる。
【００１１】
本発明の制御システムは、上記温度用安全装置と上記リレー用安全装置とが単一装置で構成されているものであってもよい。
【００１２】
上記の構成によれば、システム構成の簡略化を図ることができる。
【００１３】
本発明の制御システムをコンピュータで安全制御するためのコンピュータプログラムは、
コンピュータに、
上記温度検知センサが検知した制御装置内の温度の情報を取得する手順と、
上記取得した制御装置内の温度の情報に基づいて、その制御装置内の温度が所定の臨界温度以上であるときに、該制御装置の運転を停止させる手順と、
を実行させるものである。
【００１４】
このようなコンピュータプログラムは、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されたものがコンピュータにインストールされ、或いは、オンラインでコンピュータにダウンロードされることによりコンピュータで実行可能な状態となる。
【００１５】
本発明の制御システムは、特に適用されるものが限定されるものではないが、被温度制御対象が電気ヒータである暖房システム、特に、大容量の負荷電流が流れる制御装置が建物の壁等に固設される床暖房システムに好適である。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、本発明によれば、制御装置内温度が所定の臨界温度以上となって過剰に昇温したときに、温度用安全装置が制御装置の運転を停止するので、制御装置の異常発熱を未然に防止することができ、そのため、製品の修理や廃棄を要せず、故障が発生してから措置を講ずる従来のものに比べ、全体として製品寿命が長くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の実施形態に係る床暖房システム１０の構成を示す。
【００１９】
この床暖房システム１０は、電気ヒータ１１と、電気ヒータ１１に取り付けられたヒータ温度検知センサ１２と、電気ヒータ１１及びヒータ温度検知センサ１２がそれぞれ接続されたコントローラ（制御装置）１３と、を備えている。電気ヒータ１１は、熱源を構成している。ヒータ温度検知センサ１２は、電気ヒータ１１の温度を検知してその情報をコントローラ１３に送る。コントローラ１３は、ヒータ温度検知センサ１２からの情報に基づいて、電気ヒータ１１に対して温度制御を行う。コントローラ１３は、例えば、壁固定型コントローラで構成される。
【００２０】
図２は、コントローラ１３の構成を示す。
【００２１】
コントローラ１３は、筐体１６内に、マイクロコンピュータの温度制御部１７と、その温度制御部１７に温度用安全装置１４ａを介して接続された筐体内温度検知センサ１８と、電気ヒータ１１との間に介されるように温度制御部１７に接続されたリレー１９と、温度制御部１７に接続されたリレー用安全装置１４ｂと、が設けられた構成となっている。温度制御部１７は、ヒータ温度検知センサ１２からの情報に基づいた電気ヒータ１１への温度制御を直接的に行う。筐体内温度検知センサ１８は、筐体内温度を検知する。リレー１９は、温度制御部１７による電気ヒータ１１への温度制御に連動して電気ヒータ１１への通電のＯＮ／ＯＦＦ切り替えを行う。温度用安全装置１４ａ及びリレー用安全装置１４ｂは床暖房システム１０の安全制御を行う。
【００２２】
図３は、この床暖房システム１０による床構造２０を示す。
【００２３】
この床構造２０は、断熱材層２１、コンクリートスラブ２２、ワイヤメッシュ２３が埋設されたモルタル層２４が順に下層から積層され、その上に床仕上材２５が設けられたものである。そして、コンクリートスラブ２２とモルタル層２４との層間にヒーティングケーブルからなる電気ヒータ１１が布線されている。また、コンクリートスラブ２２を通って設けられた配線Ｌが電気ヒータ１１に接続されている。
【００２４】
この床暖房システム１０では、コントローラ１３において、電気ヒータ１１の設定温度を自在に変更することができるようになっている。なお、電気ヒータ１１の設定温度は、熱の散逸等による損失があるため、床の設定温度よりもやや高い温度であり、床の設定温度と１対１対応となっている。従って、床の設定温度を変えることによって電気ヒータ１１の設定温度が変わるようになっている。
【００２５】
次に、この床暖房システム１０の制御動作について説明する。
【００２６】
図４は、温度制置部１７による温度制御を示すフローチャートである。
【００２７】
温度制置部１７による温度制御の運転が開始されると、まず、ステップＡ１では、ヒータ温度検知センサ１２の検知したヒータ温度の情報を取得し、続くステップＡ２に進む。
【００２８】
ステップＡ２では、そのヒータ温度の情報に基づいて、ヒータ温度が設定温度よりも低いか否かを判断し、ＹＥＳの場合にはステップＡ３に進み、ＮＯの場合にはステップＡ４に進む。
【００２９】
ステップＡ３では、電気ヒータ１１に通電してステップＡ１に戻る。
【００３０】
ステップＡ４では、電気ヒータ１１の通電を停止してステップＡ１に戻る。
【００３１】
以上の制御は、温度制御部１７としてのマイクロコンピュータにインストールされた下記のコンピュータプログラムの情報処理によって実行されるものである。
【００３２】
そのコンピュータプログラムの要部は、コンピュータである温度制御部１７に、
ヒータ温度検知センサ１２の検知したヒータ温度の情報を取得する手順と、
その取得したヒータ温度の情報に基づいて、ヒータ温度が設定温度よりも低いか否かを判断する手順と、
その判断に基づいて、ヒータ温度が設定温度よりも低いときに電気ヒータ１１に通電する一方、ヒータ温度が設定温度以上のときに電気ヒータ１１への通電を停止すると共にプログラムの最初に戻る手順と、
を実行させるものである。
【００３３】
図５は、温度用安全装置１４ａによる安全制御を示すフローチャートである。
【００３４】
温度用安全装置１４ａによる安全制御の運転が開始されると、まず、ステップＢ１では、筐体内温度検知センサ１８の検知した筐体内温度の情報を取得し、続くステップＢ２に進む。
【００３５】
ステップＢ２では、その筐体内温度の情報に基づいて、筐体内温度が臨界温度以上であるか否かを判断し、ＹＥＳの場合にはステップＢ３に進み、ＮＯの場合にはステップＢ１に戻る。
【００３６】
ステップＢ３では、温度制置部１７による温度制御の運転を停止させる。
【００３７】
以上の制御は、温度用安全装置１４ａとしてのマイクロコンピュータにインストールされた下記のコンピュータプログラムの情報処理によって実行されるものである。
【００３８】
そのコンピュータプログラムの要部は、コンピュータである温度用安全装置１４ａに、
筐体内温度検知センサ１８が検知した筐体内温度の情報を取得する手順と、
その取得した筐体内温度の情報に基づいて、その筐体内温度が臨界温度以上であるか否かを判断する手順と、
その判断に基づいて、筐体内温度が臨界温度以上であるときにコントローラ１３の温度制置部１７による温度制御の運転を停止させて警告表示を行う一方、筐体内温度が臨界温度よりも低いときにプログラムの最初に戻る手順と、
を実行させるものである。
【００３９】
図６は、温度用安全装置１４ａによる安全制御を示すフローチャートである。
【００４０】
リレー用安全装置１４ｂによる安全制御の運転が開始されると、まず、ステップＣ１では、温度制御部１７からリレー１９の単位時間当たりのＯＮ／ＯＦＦ切り替え頻度の情報を取得し、続くステップＣ２に進む。
【００４１】
ステップＣ２では、そのＯＮ／ＯＦＦ切り替え頻度が臨界値以上か否かを判断し、ＹＥＳの場合にはステップＣ３に進み、ＮＯの場合にはステップＣ１に戻る。
【００４２】
ステップＣ３では、温度制置部１７による温度制御の運転を停止させる。
【００４３】
以上の制御は、リレー用安全装置１４ａとしてのマイクロコンピュータにインストールされた下記のコンピュータプログラムの情報処理によって実行されるものである。
【００４４】
そのコンピュータプログラムの要部は、コンピュータであるリレー用安全装置１４ｂに、
温度制御部１７からリレー１９の単位時間当たりのＯＮ／ＯＦＦ切り替え頻度の情報を取得する手順と、
その取得したＯＮ／ＯＦＦ切り替え頻度の情報に基づいて、そのＯＮ／ＯＦＦ切り替え頻度が臨界値以上であるか否かを判断する手順と、
その判断に基づいて、ＯＮ／ＯＦＦ切り替え頻度が臨界値以上であるときにコントローラ１３の温度制置部１７による温度制御の運転を停止させて警報表示を行う一方、ＯＮ／ＯＦＦ切り替え頻度が臨界値よりも低いときにプログラムの最初に戻る手順と、
を実行させるものである。
【００４５】
温度制御部１７、温度用安全装置１４ａ、或いは、リレー用安全装置１４ｂへのこのようなコンピュータプログラムのインストールは、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体から行っても、また、オンラインでダウンロードして行ってもよい。
【００４６】
以上のような構成の床暖房システム１０によれば、コントローラ１３の筐体内温度が所定の臨界温度以上となって過剰に昇温したときに、温度用安全装置１４ａがコントローラ１３の温度制御部１７の運転を停止させるので、コントローラ１３の異常発熱を未然に防止することができる。従って、回路の断線等が生じて製品が故障する前にコントローラ１３の運転を停止するので、製品の修理や廃棄を要せず、故障が発生してから措置を講ずる従来のものに比べ、全体として製品寿命が長くなる。特に、床暖房システム１０では、大容量の負荷電流が流れるコントローラ１３が建物の壁等に固設されるので、その作用効果が顕著となる。
【００４７】
また、リレー１９が高頻度でＯＮ／ＯＦＦ切り替えすることにより接点の溶着やコントローラ１３内の異常発熱が起こることが考えられるが、そのような場合にもコントローラ１３の運転を停止させるので、リレー１９の接点の溶着やコントローラ１３の異常発熱も未然に防止することができる。
【００４８】
なお、本発明を適用することができる床構造としては、本実施形態のものに限定されるものではなく、図７に示すように蓄熱材１５に電気ヒータ１１が取り付けられた蓄熱式床暖房システムなどあらゆるタイプのものに適用することができる。
【００４９】
また、上記実施形態では、本発明の温度制御システムを床暖房システム１０に適用したものとしたが、特にこれに限定されるものではなく、その他のシステムにも適用することが可能である。
【００５０】
また、上記実施形態では、コントローラ１３がリレー１９を備えた構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、リレー１９が設けられていないものであってもよい。
【００５１】
また、上記実施形態では、温度用安全装置１４ａとリレー用安全装置１４ｂとを別々の装置としたが、特にこれに限定されるものではなく、それらを単一の装置で構成してもよく、その場合、システム構成の簡略化を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、電気ヒータなどの被制御対象と、その被制御対象に接続されてそれを電気制御する制御装置と、制御装置に設けられてその制御装置内の温度を検知する温度検知センサと、を備えた制御システム及びその安全制御方法、そのためのコンピュータプログラム及びそれを記録した記録媒体、並びに、暖房システムに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施形態に係る床暖房システムの構成を示す図である。
【図２】温度制御装置の構成を示すブロック図である。
【図３】床構造を示す断面図である。
【図４】温度制御部の温度制御を示すフローチャートである。
【図５】温度用安全装置による安全制御を示すフローチャートである。
【図６】リレー用安全装置による安全制御を示すフローチャートである。
【図７】他の実施形態に係る床構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０  床暖房システム
１１  電気ヒータ
１２  ヒータ温度検知センサ
１３  コントローラ（温度制御装置）
１４ａ  温度用安全装置
１４ｂ  リレー用安全装置
１５  蓄熱材
１６  筐体
１７  温度制御部
１８  筐体内温度検知センサ
１９  リレー
２０  床構造
２１  断熱材層
２２  コンクリートスラブ
２３  ワイヤメッシュ
２４  モルタル層
２５  床仕上材
Ｌ  配線
【図１】
2006078125.tif 000003
【図２】
2006078125.tif 000004
【図３】
2006078125.tif 000005
【図４】
2006078125.tif 000006
【図５】
2006078125.tif 000007
【図６】
2006078125.tif 000008
【図７】
2006078125.tif 000009