(57)【要約】【課題】  温風マットに噴出させる温風の温度制御の精度を高める。【解決手段】  温風噴出孔３を持つ温風噴出パイプ２を寝具等の温風マット１に敷設し、ファン１６の送風をヒータ１８で加熱し、その温風を温風ホース５で温風噴出パイプ２に導き温風噴出孔３から噴出させる。制御装置１０は外気温検出センサ２１の検出外気温度Ｔｅと、ヒータ送出温風温度センサ２０が検出するヒータ１８の加熱後のヒータ送出温風温度Ｔｈと、温風噴出温度センサ２２が検出する温風噴出温度Ｔｄｅｔとを取り込み、Ｔｅと温風設定温度Ｔｓｔを変数とする演算式を用いてヒータ１８のヒータオフ温度Ｔｏｆを演算する。制御装置１０はヒータ送出温風温度センサ２０の温風検出温度がヒータオフ温度Ｔｏｆに達したときにヒータ１８をオフし、ヒータ送出温風温度センサ２０又は温風噴出温度センサ２２がヒータオン温度を検出したときにヒータ１８をオンする。【選択図】        図２
2006025994.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
温風噴出孔を備えた温風噴出パイプが敷設された温風マットと、風供給源のファンと、このファンから送風される空気を加熱するヒータと、このヒータにより加熱された風を前記温風噴出パイプに供給する温風供給管路と、前記温風噴出孔から噴出される温風温度がヒータの目標オフ温度に達したときにヒータをオフ駆動し、目標オフ温度よりも低いヒータの目標オン温度に達したときにヒータをオン駆動して前記温風噴出孔から噴出される温風温度を予め設定される温風設定温度Ｔｓｔとなるように制御する温風温度制御手段と、を備えた温風マットシステムにおいて、外気温度Ｔｅを検出する外気温検出センサと、ヒータにより加熱されてヒータから送出される温風温度Ｔｈを検出するヒータ送出温風温度センサと、前記温風噴出パイプ内の温風温度を検出する温風噴出温度センサとを有し、前記温風温度制御手段は、ヒータから送出される温風の温度が前記温風噴出孔から噴出される位置で前記ヒータの目標オフ温度となるためのヒータ送出温風温度を、温風設定温度Ｔｓｔと、前記外気温検出センサの検出外気温度Ｔｅとを変数値に含む予め与えられた演算式に基き予め与えられる上限温度Ｔｕｐと下限温度Ｔｄｗの範囲内でヒータオフ温度Ｔｏｆとして求めるオフ温度演算部と、前記ヒータ送出温風温度センサによって検出される温度Ｔｈが前記ヒータオフ温度Ｔｏｆよりも予め定めた温度Δｏｆだけ低い温度又は前記温風噴出温度センサによって検出される温度Ｔｄｅｔが前記温風設定温度Ｔｓｔよりも予め定めた温度Δｓｔだけ低い温度を前記ヒータの目標オン温度に対応したヒータオン温度Ｔｏｎとして求めるオン温度演算部と、前記ヒータ送出温風温度センサによって検出される温度Ｔｈが前記ヒータオフ温度Ｔｏｆに達したときにヒータをオフ駆動し、前記ヒータ送出温風温度センサによって検出される温度Ｔｈ又は前記温風噴出温度センサによって検出される温度Ｔｄｅｔがヒータオン温度に達したときに、ヒータをオン駆動するヒータオン、オフ駆動制御部と、を有することを特徴とする温風マットシステム。
【請求項２】
温風マットシステムの運転開始後に、温風噴出温度センサによって検出される温度Ｔｄｅｔが温風設定温度Ｔｓｔよりも予め定めた温度だけ高い切替温度未満のときはヒータ送出温風温度センサによって検出される温度Ｔｈがヒータオフ温度Ｔｏｆよりも予め定めた温度Δｏｆだけ低い温度をヒータオン温度として設定し、温風噴出温度センサによって検出される温度Ｔｄｅｔが前記切替温度以上となった以降は温風噴出温度センサによって検出される温度Ｔｄｅｔが温風設定温度Ｔｓｔよりも予め定めた温度Δｓｔだけ低い温度をヒータオン温度として設定する、ヒータオン温度切替設定部を有していることを特徴とする請求項１記載の温風マットシステム。
【請求項３】
ヒータオフ温度Ｔｏｆを求める演算式は、温度の単位を℃、α，βを係数、θを温度の単位（℃）をもつ定数として、Ｔｏｆ＝α×温風設定温度Ｔｓｔ＋β（θ−外気温度Ｔｅ）の式によって与えれていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の温風マットシステム。
【請求項４】
ヒータオフ温度Ｔｏｆを求める演算式の係数のα，βは、係数α＝１．５、β＝２．５であり、定数のθはθ＝２７℃とし、上限温度Ｔｕｐを８０℃とし、下限温度Ｔｄｗを４５℃として、ヒータオフ温度Ｔｏｆを８０≧Ｔｏｆ≧４５の範囲以内の温度値で求めることを特徴とする請求項３記載の温風マットシステム。
【請求項５】
温風温度制御手段は、外気温検出センサによって検出される外気温度Ｔｅが温風設定温度Ｔｓｔよりも高いときには、ヒータをオフしたままの状態でファンを回転駆動してヒータ加熱されない風を温風噴出パイプへ供給する制御構成を有していることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の温風マットシステム。
【請求項６】
温風噴出孔を備えた温風噴出パイプが敷設された温風マットと、風供給源のファンと、このファンから送風される空気を加熱するヒータと、このヒータにより加熱された風を前記温風噴出パイプに供給する温風供給管路と、前記温風噴出孔から噴出される温風温度がヒータの目標オフ温度に達したときにヒータをオフ駆動し、目標オフ温度よりも低いヒータのオン温度でヒータをオン駆動して前記温風噴出孔から噴出される温風温度を予め設定される温風設定温度Ｔｓｔとなるように制御する温風温度制御手段と、を備えた温風マットシステムの風温制御方法において、外気温度Ｔｅと、ヒータにより加熱されてヒータから送出される温風温度Ｔｈとを検出し、ヒータから送出される温風の温度が前記温風噴出孔から噴出される位置で前記ヒータの目標オフ温度となるためのヒータ送出温風温度を、温風設定温度Ｔｓｔと、検出外気温度Ｔｅとを変数値に含む予め与えられた演算式に基きヒータオフ温度Ｔｏｆとして求め、ヒータから送出される温風の検出温度Ｔｈが前記ヒータオフ温度Ｔｏｆに達したときにヒータをオフ駆動する構成とし、ヒータのオフ駆動は、前記温風噴出パイプの温風噴出孔から噴出される温風温度を直接検出した値を用いずに、ヒータから送出される温風の検出温度と前記温風設定温度とに基いて制御することを特徴とする温風マットシステムの風温制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は寝具や介護等のマットに温風の噴出機能を持たせた温風マットシステムおよびその風温制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、冬季等においては、夜に布団に入って眠るとき、布団に入ったときには布団は冷えているので、直ぐには眠れず、布団に入ったときから眠りに適した温度に布団が温まるまで約３０分程度かかり、その後眠りにつくので、布団に入ってから眠りにつくまで時間が長くかかるという問題がある。
【０００３】
また、介護の現場においては、被介護者はベッド（マット）上で長時間にわたって寝たきりになることが多く、そうなると、ベッド（マット）が汗等により湿気をもち、床ずれを起こし易くなると言う問題が生じる。
【０００４】
上記の問題を解消するために、本発明者は鋭意検討を進めた結果、布団の下側に敷かれるマットから温風を噴出させることにより、冬季においても布団を眠りに適した温度に短時間のうちに暖めて眠りにつくまでの時間を短縮することができ、また、介護の現場においても、温風を噴出することで、マット（ベッド）の湿気を少なくし、床ずれの発生を軽減できることを突き止めた。この検証結果をふまえ、本発明者は寝具や介護等のマットに温風の噴出機能を持たせた温風マットシステムの製品開発を進めている。
【０００５】
【特許文献１】特開平３−２２２９０９号公報
【特許文献２】特開平４−５８９０７号公報
【特許文献３】特開平７−１３６３９３号公報
【特許文献４】特開平７−１３６３９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
温風マットシステムの商品品質を高めるためには、マットから適温の温風を安定的に噴出させることが重要である。温風の噴出温度が低すぎても、高すぎても、布団を眠りに適した温度に暖めることができないこととなり、介護の利用においても被介護者の床ずれを軽減し、かつ、被介護者が快適に感じる温度の温風を与えることができないからである。
【０００７】
周知のように、伝熱媒体としての空気は伝熱速度が緩慢であり、その上、ヒータ加熱源からマットまでの距離があるので、ヒータ駆動を制御してマットから噴出する温風温度を快適な温度（設定温度）に安定的に制御することは難しい。勿論、大掛かりな装置を用いて複雑な温度制御方式を採用すれば、温風温度の快適制御が可能となることが期待できるが、そのような大掛かりな複雑な装置を用いることは装置コストが嵩み、装置も大型となって世の中に広く普及させることは困難である。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、簡易、小型な装置構成で、マットから噴出する温風温度を設定温度に対して安定的に制御でき、利用者に快適環境をもたらすことができる温風マットシステムおよびその風温制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記目的を達成するため次ぎのような構成をもって課題を解決する手段としている。すなわち、温風マットシステムの第１の発明は、温風噴出孔を備えた温風噴出パイプが敷設された温風マットと、風供給源のファンと、このファンから送風される空気を加熱するヒータと、このヒータにより加熱された風を前記温風噴出パイプに供給する温風供給管路と、前記温風噴出孔から噴出される温風温度がヒータの目標オフ温度に達したときにヒータをオフ駆動し、目標オフ温度よりも低いヒータの目標オン温度に達したときにヒータをオン駆動して前記温風噴出孔から噴出される温風温度を予め設定される温風設定温度Ｔｓｔとなるように制御する温風温度制御手段と、を備えた温風マットシステムにおいて、外気温度Ｔｅを検出する外気温検出センサと、ヒータにより加熱されてヒータから送出される温風温度Ｔｈを検出するヒータ送出温風温度センサと、前記温風噴出パイプ内の温風温度を検出する温風噴出温度センサとを有し、前記温風温度制御手段は、ヒータから送出される温風の温度が前記温風噴出孔から噴出される位置で前記ヒータの目標オフ温度となるためのヒータ送出温風温度を、温風設定温度Ｔｓｔと、前記外気温検出センサの検出外気温度Ｔｅとを変数値に含む予め与えられた演算式に基き予め与えられる上限温度Ｔｕｐと下限温度Ｔｄｗの範囲内でヒータオフ温度Ｔｏｆとして求めるオフ温度演算部と、前記ヒータ送出温風温度センサによって検出される温度Ｔｈが前記ヒータオフ温度Ｔｏｆよりも予め定めた温度Δｏｆだけ低い温度又は前記温風噴出温度センサによって検出される温度Ｔｄｅｔが前記温風設定温度Ｔｓｔよりも予め定めた温度Δｓｔだけ低い温度を前記ヒータの目標オン温度に対応したヒータオン温度Ｔｏｎとして求めるオン温度演算部と、前記ヒータ送出温風温度センサによって検出される温度Ｔｈが前記ヒータオフ温度Ｔｏｆに達したときにヒータをオフ駆動し、前記ヒータ送出温風温度センサによって検出される温度Ｔｈ又は前記温風噴出温度センサによって検出される温度Ｔｄｅｔがヒータオン温度に達したときに、ヒータをオン駆動するヒータオン、オフ駆動制御部と、を有する構成をもって課題を解決する手段と成している。
【００１０】
また、温風マットシステムの第２の発明は、前記第１の発明の構成を備えた上で、温風マットシステムの運転開始後に、温風噴出温度センサによって検出される温度Ｔｄｅｔが温風設定温度Ｔｓｔよりも予め定めた温度だけ高い切替温度未満のときはヒータ送出温風温度センサによって検出される温度Ｔｈがヒータオフ温度Ｔｏｆよりも予め定めた温度Δｏｆだけ低い温度をヒータオン温度として設定し、温風噴出温度センサによって検出される温度Ｔｄｅｔが前記切替温度以上となった以降は温風噴出温度センサによって検出される温度Ｔｄｅｔが温風設定温度Ｔｓｔよりも予め定めた温度Δｓｔだけ低い温度をヒータオン温度として設定する、ヒータオン温度切替設定部を有している構成としたことを特徴とする。
【００１１】
さらに、第３の発明は前記第１又は第２の発明の構成を備えた上で、ヒータオフ温度Ｔｏｆを求める演算式は、温度の単位を℃、α，βを係数、θを温度の単位（℃）をもつ定数として、Ｔｏｆ＝α×温風設定温度Ｔｓｔ＋β（θ−外気温度Ｔｅ）の式によって与えれていることを特徴とする。
【００１２】
さらに、第４の発明は前記第３の発明の構成を備えたものにおいて、ヒータオフ温度Ｔｏｆを求める演算式の係数のα，βは、係数α＝１．５、β＝２．５であり、定数のθはθ＝２７℃とし、上限温度Ｔｕｐを８０℃とし、下限温度Ｔｄｗを４５℃として、ヒータオフ温度Ｔｏｆを８０≧Ｔｏｆ≧４５の範囲以内の温度値で求めることを特徴とする。
【００１３】
さらに、第５の発明は、前記第１乃至第４の何れか１つの発明の構成を備え、温風温度制御手段は、外気温検出センサによって検出される外気温度Ｔｅが温風設定温度Ｔｓｔよりも高いときには、ヒータをオフしたままの状態でファンを回転駆動してヒータ加熱されない風を温風噴出パイプへ供給する制御構成を有していることを特徴とする。
【００１４】
さらに、温風マットシステムの風温制御方法の発明は、温風噴出孔を備えた温風噴出パイプが敷設された温風マットと、風供給源のファンと、このファンから送風される空気を加熱するヒータと、このヒータにより加熱された風を前記温風噴出パイプに供給する温風供給管路と、前記温風噴出孔から噴出される温風温度がヒータの目標オフ温度に達したときにヒータをオフ駆動し、目標オフ温度よりも低いヒータのオン温度でヒータをオン駆動して前記温風噴出孔から噴出される温風温度を予め設定される温風設定温度Ｔｓｔとなるように制御する温風温度制御手段と、を備えた温風マットシステムの温風制御方法において、外気温度Ｔｅと、ヒータにより加熱されてヒータから送出される温風温度Ｔｈとを検出し、ヒータから送出される温風の温度が前記温風噴出孔から噴出される位置で前記ヒータの目標オフ温度となるためのヒータ送出温風温度を、温風設定温度Ｔｓｔと、検出外気温度Ｔｅとを変数値に含む予め与えられた演算式に基きヒータオフ温度Ｔｏｆとして求め、ヒータから送出される温風の検出温度Ｔｈが前記ヒータオフ温度Ｔｏｆに達したときにヒータをオフ駆動する構成とし、ヒータのオフ駆動は、前記温風噴出パイプの温風噴出孔から噴出される温風温度を直接検出した値を用いずに、ヒータから送出される温風の検出温度と前記温風設定温度とに基いて制御する構成としたことをもって上記課題を解決する手段と成している。
【発明の効果】
【００１５】
本発明においては、温風噴出孔から噴出される温風温度がヒータの目標オフ温度に達したときにヒータをオフ駆動し、目標オフ温度よりも低いヒータの目標オン温度に達したときにヒータをオン駆動することで、温風噴出孔から噴出される温風温度が制御されるが、本発明において特徴的なことは、温風噴出孔から噴出される温風温度を検出してその検出温度がヒータの目標オフ温度に達したときにヒータをオフ駆動するのではなく、温風噴出孔から噴出される温風温度によって与えられるヒータの目標オフ温度をヒータの温風送出位置、つまり、ヒータ送出温風温度センサの位置の温風温度の値に換算してヒータオフ温度Ｔｏｆとして表し、ヒータ送出温風温度センサの温風検出温度がこのヒータオフ温度Ｔｏｆに達したときにヒータをオフさせることである。
【００１６】
ヒータ送出温風温度センサの温風検出温度がヒータオフ温度Ｔｏｆに達したということは、そのヒータの温風送出位置のＴｏｆの温度の温風が温風マットへ供給されて温風噴出孔から噴出される位置では前記ヒータの目標オフ温度になることを意味する。したがって、ヒータ送出温風温度センサの温風検出温度がヒータオフ温度Ｔｏｆに達したときにヒータがオフされることにより、温風噴出孔からヒータの目標オフ温度の温風が噴出した瞬間以降にはヒータによって加熱されない風が温風噴出孔から噴出することとなるので、温風マットから噴出する温風がヒータの目標オフ温度よりも高いオーバーシュートの温風となって噴出することはなく、これにより、温風噴出孔から噴出する温風温度を前記ヒータの目標オフ温度を越えない温度に制御できるという画期的な効果が得られる。
【００１７】
これに対し、温風噴出孔から噴出される温風温度を検出してその検出温度がヒータの目標オフ温度に達したときにヒータをオフ駆動する制御形態としたときには、ヒータがオフしたときには、ヒータから温風噴出孔に至る流路にはヒータがオフされる前に既にヒータによって加熱されている温風が残存しているので、温風噴出孔からヒータの目標オフ温度に達した温風が噴出された後もその残存の温風が温風噴出孔から出続け（ヒータの目標オフ温度より温度の高い温風が噴出され続ける場合がある）、温風マットからヒータの目標オフ温度を越えたオーバーシュートの温風が噴出されることを防止できず、その場合には、利用者に不快感を与えてしまう結果となるが、本発明においては上記したようにこのような不具合の発生は生じない。
【００１８】
また、本発明においては、ヒータの目標オン温度に対応するヒータオン温度が検出されたときにはヒータがオン駆動されるので、温風マットに噴出される温風の温度が低すぎてしまうことは無く、温風設定温度に対して上下変動の小さい好適な風温制御を達成することができる。しかも、本発明においては、電気ヒータによってマットを暖めるのではなく、温風によって暖める構成としたので、温風マットの除湿効果が優れたものとなり、特に、介護利用の場合には、被介護者の床ずれの発生を抑制することができる。
【００１９】
さらに、ヒータオフ温度Ｔｏｆを求める演算式として、Ｔｏｆ＝α×温風設定温度Ｔｓｔ＋β（θ−外気温度Ｔｅ）の式を基本式として与えられている発明においては、温風設定温度が変更されたり、外気温度が変化しても１つの共通の簡易な演算式を用いてヒータオフ温度Ｔｏｆを求めることができるので、演算構成が簡易化され、装置構成の簡易化、装置の軽量小型化、装置コストの低減化を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。図２は本発明に係る温風マットシステムの第１の実施形態例の構成を示し、図５はそのシステム構成を利用形態の状態で示す。図２及び図５に示されるように、第１の実施形態例の温風マットシステムは、温風マット１と、温風供給管路としての温風ホース５と、温風供給装置８とを有して構成されている。温風マット１はマット１ａ内に温風噴出パイプ２を敷設（収容）したもので、その温風噴出パイプ２にはマット１ａの上面に向けて温風を噴出させるための温風噴出孔３が複数形成されている。そして、温風噴出パイプ２の適宜の位置には温風噴出パイプ２内の温度、すなわち、温風噴出孔３から噴出する温風温度を検出する温風噴出温度センサ２２が設けられ（図２参照）、この温風噴出温度センサ２２の検出信号は温風供給装置８に加えられている。
【００２１】
図５に示されるように、温風マット１はマットカバー４によって全体が覆われている。この温風マット１が使用されるときは、マットカバー４の上側にシーツ６が被せられ、その上に利用者２５が横たわり、その上に掛け布団７が掛けられて使用され、温風マット１は健常者の寝具のマットとして、或いは介護の寝具のマットとして利用される。なお、図５中の符号２４は枕を示している。
【００２２】
図２及び図５に示されるように、温風マット１に敷設される温風噴出パイプ２の基端側には温風ホース５の先端側が接続され、温風ホース５の基端側は温風供給装置８側に接続されている。図２に示されるように、温風供給装置８は、ケース（筐体）３５の内部に、ファン１６と、ヒータ（電気ヒータ）１８と、制御装置１０とを収容して構成されている。
【００２３】
ファン１６はファンモータ（図示せず）の回転制御によって風量が制御されるもので、その送風出口の筒部にヒータ収容ハウジング１７の一端側が接続され、ヒータ収容ハウジング１７内は風が通る通風室１９として機能し、その通風室１９内にヒータ１８が配置されている。ヒータ収容ハウジング１７の通風の出口側は小径の出口風路と成しており、その出口風路の先端側（出口側）に前記温風ホース５の基端側が接続され、ファン１６で発生された風はヒータ１８で加熱され、その温風が温風ホース５を介して温風噴出パイプ２に供給され、温風噴出孔３から噴出される構成と成している。
【００２４】
通風室１９の出口風路にはヒータ１８で加熱された直後の温風の温度、つまり、ヒータ１８により加熱されてヒータ１８から送出される温風温度（以下、ヒータ送出温風温度ともいう）Ｔｈを検出するヒータ送出温風温度センサ２０が設けられており、また、ファン１６にはファン回転数（回転速度）を検出するファン回転検出センサ２６が設けられている。これらのセンサ２０、２６の検出信号は制御装置１０に加えられている。また、ケース３５の空気取り入れ口にはフィルタ２３が配置され、この空気取り入れ口の近傍位置には外気温度Ｔｅを検出する外気温検出センサ２１が設けられており、この外気温検出センサ２１の検出信号は温風供給装置８に加えられている。これらの各温度センサ２０、２１、２２は図示の例ではサーミスタによって形成されているが、勿論、サーミスタ以外の他の構成の温度センサであっても良い。
【００２５】
制御装置１０は操作パネル９を有しており、この操作パネル９はケース３５の窓（図示せず）から外側に露出し、操作パネル９のスイッチや、ボタン操作が温風供給装置８の外側から操作可能な構成と成している。操作パネル９には表示部１２と、通電確認ランプ１３と、温度設定ボタン１５ａ、１５ｂと、運転スイッチ１４とが設けられている。運転スイッチ１４は温風供給装置８の運転のオン、オフを操作するスイッチであり、温度設定ボタン１５ａ、１５ｂは温風噴出孔３から噴出する温風の温度を設定するボタンであり、温度設定ボタン１５ａを１回押すごとに温度が単位温度（例えば１℃或いは０．５℃）だけ低下し、温度設定ボタン１５ｂを１回押すごとに温度が単位温度だけ上昇する。
【００２６】
表示部１２は前記温度設定ボタン１５ａ、１５ｂで設定された温度（温風設定温度）Ｔｓｔを表示するもので、例えば、２桁７セグメントＬＥＤによって構成される。通電確認ランプ１３は温風供給装置８の電源の確認を行なうランプで、ＬＥＤ（発光ダイオード）等により形成され、電源が入っているときにのみ発光して電源が入っていることを報知する。なお、温風供給装置８からは電源ケーブル１１が導出されており、その電源ケーブル１１の先端には電源プラグとアース線が設けられ、電源プラグを商用電源のコンセントに差し込み、アース線をコンセントのアース端子に接続することで（図５参照）、商用電源（ＡＣ１００Ｖ）によって温風マットシステム（温風供給装置８）の運転が可能となっている。
【００２７】
制御装置１０には制御基板が配置され、この制御基板には図１に示す温風温度制御手段２７の回路と、風量制御手段３３の回路とが形成されている。この実施形態例において、温風温度制御手段２７は、ＣＰＵによって構成される温度演算部２８と、メモリ３１と、ヒータオン、オフ駆動制御部３２とを有して構成されている。実際のメモリはＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の揮発性、不揮発性の様々なメモリを用いて構成されるが、ここでは、図示の複雑化を避ける為、これらのメモリは１つのブロックに統合してメモリ３１として図示してある。前記温度演算部２８は、温風噴出孔３から噴出する温風噴出温度が温風設定温度Ｔｓｔとなるようにヒータ１８をオン、オフするための温風の温度を演算によって求めるもので、オフ温度演算部２９とオン温度演算部３０とによって構成されている。
【００２８】
オフ温度演算部２９はヒータ１８をオフするための温風温度をヒータオフ温度Ｔｏｆとして求めるものであり、具体的には、温度の単位を℃、α，βを係数、θを温度の単位（℃）をもつ定数として、Ｔｏｆ＝α×温風設定温度Ｔｓｔ＋β（θ−外気温度Ｔｅ）の基本式を利用して、ヒータオフ温度Ｔｏｆを予め定めた上限温度Ｔｕｐと下限温度Ｔｄｗの範囲内の値で求める（Ｔｕｐ≧Ｔｏｆ≧Ｔｄｗ）。本実施形態例において特徴的なことは、このヒータオフ温度Ｔｏｆはヒータ１８の温風送出位置（ヒータ送出温風温度センサ２０の配置位置）においての温風温度で求める構成としたことである。
【００２９】
温風噴出孔３から噴出する温風噴出温度が温風設定温度Ｔｓｔとなるようにヒータ１８をオン、オフ制御する場合、基本的には温風噴出孔３から噴出する温風噴出温度がヒータ１８をオフするための目標温度（ヒータの目標オフ温度：例えば、温風設定温度Ｔｓｔよりも３℃高い温度）と、このヒータの目標オフ温度よりも低いヒータの目標オン温度（例えば、温風設定温度Ｔｓｔよりも３℃低い温度）を定め、温風噴出孔３から噴出する温風噴出温度がヒータの目標オフ温度になるときにヒータ１８をオフし、その温風噴出温度がヒータの目標オン温度に達するときにヒータ１８をオンする制御形態を採る。この場合、特に注意すべきことは、温風噴出孔３から噴出する温風噴出温度がヒータの目標オフ温度になることを温風噴出孔３の位置で温風温度を検出して判断する構成とした場合には、ヒータ１８をオフした後にヒータの目標オフ温度を越えた高温のオーバーシュートの温風が温風噴出孔３から噴出されるという事態を回避できなくなってしまうことである。この不具合の問題は次の理由によって生じる。
【００３０】
すなわち、温風噴出温度センサ２２で温風温度がヒータの目標オフ温度になったことを検出したときに、ヒータ１８をオフすると、既にヒータ１８で加熱された温風がヒータ１８と温風噴出孔３との間の風路に存在（残存）しており、その存在（残存）している温風の温度はヒータの目標オフ温度を越えていることが有り得る。その場合には、ヒータ１８がオフした後にヒータの目標オフ温度を越えたオーバーシュートの温風が続いて温風噴出孔３から噴出されるために、利用者に不快感を与えてしまうという問題が生じる。
【００３１】
本実施形態例においては、このような問題を避けるために、ヒータ１８から送出される温風温度Ｔｈの温風が温風噴出孔３から噴出される位置に来たときに（温風噴出パイプ２内の位置で、つまり、温風噴出温度センサ２２で検出される温風噴出パイプ２内の位置で）前記ヒータの目標オフ温度となるためには、前記ヒータ送出温風温度Ｔｈが何度であればよいかを演算している。そして、その演算温度をヒータ１８をオフするためのヒータオフ温度Ｔｏｆとして定義している。これは、ヒータ送出温風温度Ｔｈがヒータオフ温度ＴｏｆとなったときにそのＴｏｆの温度の温風がヒータ１８の送出側から温風噴出パイプ２の温風噴出孔３から噴出する位置ではヒータの目標オフ温度として検出されることを意味する。
【００３２】
本実施形態例で特徴的なことはヒータ送出温風温度センサ２０がヒータオフ温度Ｔｏｆを検出したときにヒータ１８をオフする構成としたことである。この構成とすることにより、ヒータ１８がオフしたときにはヒータ１８から温風噴出孔３の間の風路に既にヒータ１８で加熱された温風が存在（残存）するが、その残存する温風はヒータ送出温風温度センサ２０によってヒータオフ温度Ｔｏｆ未満の温度として検出されているものであるから、その残存の温風が温風噴出孔３を出るときにヒータの目標オフ温度を越えることは無く、これにより、本実施形態例の構成とすることにより、ヒータ１８の加熱温風がヒータの目標オフ温度を越えて温風噴出孔３から噴出されることは無く、利用者に不快感を与えることのない快適温風制御が達成されるものである。
【００３３】
本実施形態例では一例として、メモリ３１に格納されるヒータオフ温度Ｔｏｆの演算式は前記のＴｕｐ≧Ｔｏｆ≧Ｔｄｗ、Ｔｏｆ＝α×温風設定温度Ｔｓｔ＋β（θ−外気温度Ｔｅ）の基本式をより具体化し、Ｔｕｐ＝８０℃、Ｔｄｗ＝４５℃、α＝１．５、β＝２．５、θ＝２７℃とし、８０≧Ｔｏｆ≧４５、Ｔｏｆ＝１．５×温風設定温度Ｔｓｔ＋２．５（２７−外気温度Ｔｅ）の式で与えている。このＴｏｆの式をより簡易に示せば、Ｔｏｆ＝１．５×Ｔｓｔ＋２．５（２７−Ｔｅ）となる。このヒータオフ温度Ｔｏｆを求める演算式は図４に示すグラフを根拠にして導かれており、以下にそれを説明する。
【００３４】
図４に示すグラフの横軸はヒータオフ温度Ｔｏｆを示し、縦軸は目標オフ温度（温風噴出温度）を示している。各特性線は各外気温度Ｔｅ１、Ｔｅ２、Ｔｅ３（Ｔｅ１≦Ｔｅ２≦Ｔｅ３）における目標オフ温度とヒータオフ温度Ｔｏｆの関係を示している。例えば、外気温度がＴｅ２のときに、温風噴出温度が目標オフ温度Ｔｔとなるためには、ヒータ１８の温風送出側のヒータ送出温風温度、つまり、ヒータオフ温度ＴｏｆがＴｏｆ２となり、また、外気温度がそれよりも高いＴｅ３のときにはヒータオフ温度はＴｏｆ１となることを意味している。
【００３５】
このように、目標オフ温度Ｔｔを一定の温度に設定したとき、ヒータオフ温度Ｔｏｆは外気温度によって異なった値となる。そのため、外気温度Ｔｅが変化するとヒータオフ温度Ｔｏｆも変化するため、ヒータオフ温度Ｔｏｆによってヒータ１８のオフ制御を行なうためには外気温度の異なる無数の特性線を実験等によって求めて用意することが必要となる。また、温風設定温度Ｔｓｔを変更するに伴い、目標オフ温度Ｔｔも変化させる場合には、外気温度Ｔｅの変化とともに温風設定温度Ｔｓｔの変化を考慮した、さらに無数の特性線を実験等によって求めて用意することが必要となる。
【００３６】
しかしながら、外気温度や温風設定温度の異なる無数の特性線を用意することは困難であり、また、そのような無数の特性線が用意できたとしても、その特性線のデータをメモリに格納するためには大きな記憶容量のメモリを用意するか、数多くのメモリを用意しなければならず、制御構成も複雑化し、制御装置も大型になり、重量も増して、コストも高くなるという問題が生じてしまう。そこで、本発明においては、このような問題を避けるために、１つの外気温度についての代表の特性線を選定し、その特性線を用いて他の外気温度のヒータオフ温度Ｔｏｆを補正演算によって求める制御構成と成している。
【００３７】
本実施形態例では、１つの外気温度（図４の例ではＴｅ２）を選定し、その選定した外気温度の特性線を代表の特性線とし、定数θをその選定した外気温度の値としている。そうすると、ヒータオフ温度Ｔｏｆを求める基本式において、（θ−外気温度Ｔｅ２）＝０となるので、代表の特性線（外気温度がＴｅ２の特性線）においては、ヒータオフ温度Ｔｏｆの式は外気温度Ｔｅの項を含まず、ヒータオフ温度Ｔｏｆ２＝α×温風設定温度Ｔｓｔとなる。つまり、代表の特性線においては、ヒータオフ温度Ｔｏｆ２は温風設定温度Ｔｓｔのα培の値となる。したがって、実験によって、温風噴出孔３から噴出する温風の温度がヒータの目標オフ温度となるヒータオフ温度Ｔｏｆ２（ヒータ送出温風温度Ｔｈ）を求めることにより、係数αの値はこの求めたヒータオフ温度Ｔｏｆ２を温風設定温度Ｔｓｔで割り算することにより得られる。
【００３８】
そして、外気温度が異なる他の特性線、図４の例では外気温度Ｔｅ３の特性線を用い、同様に、外気温度がＴｅ３のときのヒータオフ温度Ｔｏｆ１を実験によって求め、−（Ｔｏｆ２−Ｔｏｆ１）を求める。この−（Ｔｏｆ２−Ｔｏｆ１）の値は上記ヒータオフ温度Ｔｏｆを求める基本式の外気温度に関連する項のβ（θ−外気温度Ｔｅ３）に対応し、したがって、｛−（Ｔｏｆ２−Ｔｏｆ１）｝の値を（θ−外気温度Ｔｅ３）で割り算することにより係数βの値が求まる。このようにして、ヒータオフ温度Ｔｏｆを求める基本式の係数α，β、定数θは、代表となる外気温度Ｔｅの特性線を１つ選定し、その外気温度（上記の場合はＴｅ２）のヒータオフ温度の実験取得値（上記の場合はＴｏｆ２）と、他の１つの外気温度の特性線のヒータオフ温度の実験取得値（上記の場合はＴｏｆ１）との関係から容易に求められる。
【００３９】
本実施の形態例では、代表となる特性線を外気温度２７℃の特性線とし、上記のようにして、θ＝２７℃、α＝１．５、β＝２．５の値を得ている。そしてヒータオフ温度Ｔｏｆの上限温度Ｔｕｐを８０℃とし、ヒータオフ温度Ｔｏｆの下限温度Ｔｄｗを４５℃として、ヒータオフ温度Ｔｏｆを８０≧Ｔｏｆ≧４５の範囲以内の温度値で求めるようにし、ヒータオフ温度Ｔｏｆの演算式としてより具体的に、Ｔｏｆ＝１．５×温風設定温度Ｔｓｔ＋２．５（２７−外気温度Ｔｅ）の式をメモリ３１に与えている（格納している）。
【００４０】
上記ヒータオフ温度Ｔｏｆの上限温度Ｔｕｐと下限温度Ｔｄｗは外気温度の変化範囲に対応して設けられており、上限温度Ｔｕｐは外気温度範囲の最低温度に対応し、下限温度Ｔｄｗは外気温度範囲の最高温度に対応する。ヒータオフ温度Ｔｏｆの演算値が上限温度Ｔｕｐを上側に越える温度となるときはヒータオフ温度Ｔｏｆは上限温度Ｔｕｐに固定され、ヒータオフ温度Ｔｏｆの演算値が下限温度Ｔｄｗを下側に越える温度となるときはヒータオフ温度Ｔｏｆは下限温度Ｔｄｗに固定される。このように、ヒータオフ温度Ｔｏｆの演算値に上限と下限を設けることにより、異常なヒータオフ温度Ｔｏｆの演算値が得られたときには、その異常な値が採用されず除外されるので、温風マット１から噴出する温風の温度が異常に高くなったり、異常に低くなる不具合発生を防止することが可能となる。
【００４１】
本実施形態例においては、オフ温度演算部２９は外気温検出センサ２１によって検出される外気温度の情報と、前記温度設定ボタン１５ａ、１５ｂによって設定される温風設定温度Ｔｓｔの情報を得て、前記メモリ３１に格納されているヒータオフ温度Ｔｏｆの演算式を用いてヒータオフ温度Ｔｏｆを算出し、その算出値をヒータオン、オフ駆動制御部３２とオン温度演算部３０に加えている。なお、本実施形態例においては、オフ温度演算部２９には時計機構（図示せず）が内蔵されており、オフ温度演算部２９はこの時計機構を用いて予め定めた所定の時間間隔（例えば５分間隔）で外気温検出センサ２１の外気温度の検出信号をサンプリングし、各サンプリング毎にヒータオフ温度Ｔｏｆを算出している。
【００４２】
オン温度演算部３０は前記オフ温度演算部２９から得られるヒータオフ温度Ｔｏｆから予め定めた温度Δｏｆ（例えば６℃）だけ低い温度を演算によりヒータの目標オン温度に対応したヒータオン温度Ｔｏｎとして求め（Ｔｏｎ＝Ｔｏｆ−Δｏｆ）、その求めた値をヒータオン、オフ駆動制御部３２に加える。
【００４３】
ヒータオン、オフ駆動制御部３２はヒータ送出温風温度センサ２０によって検出されるヒータ送出温風温度Ｔｈの情報を取り込み、ヒータ送出温風温度Ｔｈがヒータオフ温度Ｔｏｆに達したときにヒータ１８をオフ駆動し、ヒータ送出温風温度Ｔｈが前記ヒータオン温度Ｔｏｎに達したときにヒータ１８をオン駆動する。また、ヒータオン、オフ駆動制御部３２は温風設定温度Ｔｓｔの情報と前記外気温検出センサ２１で検出される外気温度Ｔｅの情報を取り込み、外気温度Ｔｅが温風設定温度Ｔｓｔよりも高い（Ｔｅ＞Ｔｓｔ）期間はヒータ１８をオフ状態に維持制御し、温風噴出孔３からヒータで加熱されない風を噴出させる。
【００４４】
風量制御手段３３はファン回転検出センサ２６からファン回転検出信号を取り込み、予め与えられる設定回転数Ｎｓｔとなるようにファン１６のモータへの操作量（電力、電圧、周波数、位相角等の操作量）を制御する。なお、より好ましくは、ファン１６の設定回転数Ｎｓｔは操作パネル９に専用のファン回転設定ボタンを設けて可変設定可能に構成するか、又は温度設定ボタン１５ａ、１５ｂを用いた隠れモード（裏モード）の操作手法に従って操作することで設定回転数Ｎｓｔを可変設定可能に構成する。
【００４５】
この実施形態例においては、運転スイッチ１４をオン操作することにより、温風供給装置８の電源がオンされ、ファン１６が回転駆動され、風量制御手段３３により、ファン１６の回転は設定回転数Ｎｓｔに制御される。そのとき、ヒータオン、オフ駆動制御部３２は温風設定温度Ｔｓｔの情報と外気温検出センサ２１からの外気温度Ｔｅの情報とを取り込んで比較し、外気温度Ｔｅが温風設定温度Ｔｓｔよりも高いときにはヒータ１８をオフさせたままにして、温風噴出孔３からヒータ１８で加熱されない風を噴出させる。
【００４６】
一方、ヒータオン、オフ駆動制御部３２は、外気温度Ｔｅが温風設定温度Ｔｓｔ以下のときにはヒータ１８をオン駆動させる。このヒータ１８のオン駆動により、ヒータ１８から加熱された温風が温風ホース５を介して温風噴出パイプ２に導入され、温風噴出孔３から温風が噴出される。その一方、オフ温度演算部２９は温風設定温度Ｔｓｔの情報と外気温度Ｔｅの情報とを取り込み、メモリ３１に格納されているヒータオフ温度Ｔｏｆの演算式を用いてヒータオフ温度Ｔｏｆを算出し、オン温度演算部３０は前記Ｔｏｎ＝Ｔｏｆ−Δｏｆの演算によりヒータオン温度Ｔｏｎを算出する。
【００４７】
ヒータオン、オフ駆動制御部３２はヒータ送出温風温度センサ２０によって検出されるヒータ送出温風温度Ｔｈと前記ヒータオフ温度Ｔｏｆとを比較し、ヒータ送出温風温度Ｔｈがヒータオフ温度Ｔｏｆに達したときにヒータ１８をオフする。そうすると、ヒータ１８からはヒータ加熱がされない風が温風噴出パイプ２に導かれて温風噴出孔３から噴出するが、時間の経過とともに、ヒータ送出温風温度センサ２０の検出温度（ヒータ送出温風温度）Ｔｈが低下していき、その温度Ｔｈが前記ヒータオン温度Ｔｏｎに達したときに、ヒータ１８がオンされる。このようにしてヒータ１８のオン、オフが制御されて温風マットシステム（温風供給装置８）の運転が連続して行われていき、運転スイッチ１４がオフされたときに、その運転が終了する。
【００４８】
次に、本発明の第２の実施形態例を説明する。この第２の実施形態例は、ヒータ１８のオン温度を温風噴出孔３から噴出する温風温度によって設定した点が前記第１の実施形態例と異なっており、それ以外は前記第１の実施形態例と同じであるので、共通の構成部分の重複説明は省略する。この第２の実施形態例においては、ヒータオン温度を、温風設定温度Ｔｓｔよりも予め定めた温度Δｓｔ（例えば１℃）だけ低い温度に設定するもので、温風設定温度Ｔｓｔが変更される毎に、オン温度演算部３０はヒータオン温度Ｔｏｎを、Ｔｏｎ＝Ｔｓｔ−Δｓｔの演算によって求め、その値をヒータオン、オフ駆動制御部３２に加える。
【００４９】
ヒータオン、オフ駆動制御部３２は温風噴出温度センサ２２によって検出される温風温度（温風噴出孔３から噴出される温風温度）Ｔｄｅｔをヒータオン温度Ｔｏｎと比較し、温風噴出温度Ｔｄｅｔが前記ヒータオフ温度Ｔｏｆに達したときに（ヒータオフ温度Ｔｏｆまで低下したときに）ヒータ１８をオン駆動する。この第２実施形態例においても、前記第１の実施形態例と同様の効果を奏する。
【００５０】
次に、本発明の第３の実施形態例を説明する。この第３の実施形態例が特徴とすることは、ヒータ１８のオン温度Ｔｏｎを温風噴出孔３からの温風噴出温度に応じて切り替え設定する構成としたことであり、それ以外の構成は前記第１及び第２の実施形態例と同じであり、第１、第２の各実施形態例と同一構成部分の重複説明は省略する。
【００５１】
この第３実施形態例においては、図１の１点鎖線で示すように、温風温度制御手段２７にヒータオン温度切替設定部３４が設けられる。このヒータオン温度切替設定部３４には予め定めた上乗せ温度Δａｖ（例えば１℃）が与えられており、ヒータオン温度切替設定部３４は温風設定温度Ｔｓｔに前記上乗せ温度Δａｖを加算した値を切替温度Ｔｅｘと設定する。
【００５２】
そして、ヒータオン温度切替設定部３４は温風噴出温度センサ２２が検出する温風噴出温度Ｔｄｅｔと切替温度Ｔｅｘとを比較し、温風噴出温度Ｔｄｅｔが切替温度Ｔｅｘ未満のときはヒータオン温度Ｔｏｎを前記第１の実施形態例の場合と同様にヒータオフ温度Ｔｏｆよりも予め定めた温度Δｏｆだけ低い温度をヒータオン温度Ｔｏｎとして演算するようにオン温度演算部３０に指令し、温風噴出温度Ｔｄｅｔが切替温度Ｔｅｘ以上のときはヒータオン温度Ｔｏｎを前記第２の実施形態例の場合と同様に温風設定温度Ｔｓｔよりも予め定めたΔｓｔだけ低い温度をヒータオン温度Ｔｏｎとして演算するようにオン温度演算部３０に指令する。そして、そのヒータオン温度Ｔｏｎの切替指令の信号はヒータオン、オフ駆動制御部３２にも知らされる。
【００５３】
その結果、ヒータオン、オフ駆動制御部３２は、図３に示されるように、温風噴出温度センサ２２によって検出される温風噴出温度Ｔｄｅｔが切替温度Ｔｅｘ未満のとき（図３のＡ区間のとき）は前記第１の実施形態例の場合と同様に、ヒータ送出温風温度センサ２０によって検出されるヒータ送出温風温度Ｔｈがヒータオン温度Ｔｏｎ（ヒータオフ温度Ｔｏｆよりも予め定めた温度Δｏｆだけ低い温度）に達したとき（低下したとき）にヒータ１８をオン駆動し、温風噴出温度Ｔｄｅｔが切替温度Ｔｅｘ以上となった以降（図３のＢ区間のとき）は前記第２の実施形態例の場合と同様に、温風噴出温度センサ２２の検出温度Ｔｄｅｔがヒータオン温度（温風設定温度Ｔｓｔよりも予め定めた温度Δｓｔだけ低い温度）Ｔｏｎとなったときにヒータ１８をオン駆動する。
【００５４】
このように、この第３の実施形態例においては、温風噴出温度Ｔｄｅｔが切替温度Ｔｅｘを境にしてその温度未満のときとその温度以上のときとで、ヒータオン温度Ｔｏｎが切り替えられるので、より緻密な温風温度の制御が可能となる。また、この第３の実施形態例も前記第１、第２の各実施形態例と同様な効果を奏するものである。
【００５５】
なお、本発明は上記各実施形態例の構成に限定されることはなく、様々な実施の形態を採り得る。例えば、ヒータのオフ温度Ｔｏｆを求める演算式は温風設定温度Ｔｓｔと外気温度Ｔｅを変数とした式で与えらるものであればよく、上記実施形態例で示した演算式以外の演算式を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明に係る温風マットシステムの一実施形態例の温風温度制御構成の説明図である。
【図２】同実施形態例における温風マットシステムの全体構成の説明図である。
【図３】本実施形態例における温風マットシステムの温風温度制御の一例を示すタイムチャートである。
【図４】本実施形態例におけるヒータオフ温度Ｔｏｆの演算式を導く説明のためのグラフである。
【図５】本実施形態例の温風マットシステムの使用形態の説明図である。
【符号の説明】
【００５７】
１  温風マット
２  温風噴出パイプ
３  温風噴出孔
５  温風ホース（温風供給管路）
８  温風供給装置
１０  制御装置
２０  ヒータ送出温風温度センサ
２１  外気温検出センサ
２２  温風噴出温度センサ
２７  温風温度制御手段
２９  オフ温度演算部
３０  オン温度演算部
３２  ヒータオン、オフ駆動制御部
３４  ヒータオン温度切替設定部
【図１】
2006025994.tif 000003
【図２】
2006025994.tif 000004
【図３】
2006025994.tif 000005
【図４】
2006025994.tif 000006
【図５】
2006025994.tif 000007