(57)【要約】【課題】強電界地域における短絡故障の誤検出を、使用者が違和感なく解除できる面状採暖具を提供すること。【解決手段】短絡故障の誤った検出によるヒータ１１への通電遮断を解除させる解除手段２０を備え、使用者が温度調節手段２１の温度を上げる操作をし、温度信号電圧を低下させ非通電状態時の温度信号電圧との変化幅を大きくすることにより、温度制御手段１７の解除手段が温度制御信号がＬｏからＨｉに変化していると判断して短絡故障を解除するので、使用者は違和感なく正常に使用することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
面状採暖具本体に配設したヒータと、前記ヒータの温度を検出する温度信号検出手段と、前記温度信号検出手段の温度信号を温度制御信号に変換する温度信号変換手段と、前記ヒータの通電をオンオフする通電手段と、前記温度信号変換手段の温度制御信号を処理して前記通電手段をオンオフ制御する温度制御手段と、前記温度制御手段からの信号に基づき前記通電手段の短絡故障を検出する短絡検出手段と、前記短絡検出手段の遮断信号により前記ヒータへの通電を遮断する通電遮断手段と、前記温度制御手段に信号を送り前記ヒータの設定温度を調節する操作部を有する温度調節手段を備え、前記温度制御手段は、前記通電手段の短絡故障を誤検出した場合、前記温度調節手段の設定温度を上げる操作信号により前記誤検出の短絡故障を解除させる面状採暖具。
【請求項２】
温度制御手段は、短絡故障の誤検出時よりもヒータの温度を上昇させるように操作部を操作したことを受けて前記誤検出を解除させる異常解除手段を有する構成とした請求項１記載の面状採暖具。
【請求項３】
ヒータに電波が重畳した異常状態を報知するＬＥＤ、ブザー等の報知手段を有する請求項１または請求項２記載の面状採暖具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気カーペットや電気毛布などの広範囲を暖房し、ヒータの通電手段が故障したときには、安全に通電を遮断する装置を設けた面状採暖具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の面状採暖具としては、例えば、ヒータの温度を検出する温度検出手段の検出値で、ヒータの通電を制御すると共に、リレーなどの通電手段の故障検出についても実施している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図５は、特許文献１に記載された従来の面状採暖具を示すもので、ヒータ１と一体に構成した温度検知線２の間に設けた感温材３のインピーダンス変化を、ヒータ１と温度検知線２の間に流れる電流値として検出し、この検出した電流を温度検出手段４で温度信号電圧に変換して、温度信号電圧を温度制御手段５に入力する。温度制御手段５は温度信号電圧を処理して通電手段６をオンオフしてヒータ１への通電をコントロールする。また、温度検出手段４の温度信号電圧は、短絡検出手段７へも送られ、短絡検出手段７も温度信号電圧を処理して、通電手段６が故障したと判断した時は通電遮断手段８をオフしてヒータ１への通電を遮断する。
【０００４】
図６は、通電手段６を通電状態から非通電状態に切り替えたときの温度検出手段４における温度信号電圧の変化を表したもので、図６（ａ）のように、通電手段６が正常であれば、通電手段６は非通電状態となった時、ヒータ１と温度検知線２の間で電流が流れないので温度検出手段４の温度信号電圧は、Ｈｉ電圧へと変化する。
【０００５】
一方、通電手段６の接点が溶着して短絡故障しているときは、温度制御手段５が非通電状態を指示しても、通電手段６は短絡したままで非通電状態にならずに通電し続けるため、温度検出手段４の温度信号電圧は、図６（ｂ）のようにヒータ温度に応じて変化（低下）し続ける。
【０００６】
この変化の違い、すなわち、通電手段６を通電状態から非通電状態へと切り替えたときの温度検出手段４における温度信号電圧の変化が、図６（ａ）または図６（ｂ）のどちらの状態であるかを短絡検出手段７により検出することで、通電手段６が短絡しているか否かを判定し、短絡故障と判定した場合には、通電遮断手段８によりヒータ１への通電を遮断するように構成されている。
【特許文献１】特開２００４−１４２８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記従来の構成では、ＡＭラジオの送信所など、放送用アンテナのある近辺においては、送信電波がヒータ１に乗ってしまう現象が起こる。特に、電気カーペットや電気毛布は、サイズの大きいものでは３畳相当となり、その中に紐状のヒータ１を全面に配設しており、その長さは１００ｍに達する。そのため、ヒータ１がアンテナの役割をし、電波を受信して図５の温度検出手段４に影響を与える。
【０００８】
特に、通電手段６がオフしたときにヒータ１の片側がオープンとなりインピーダンスが大となるので、著しく影響を受けることになる。この影響を受けた時の動作を図７（ａ）、（ｂ）とともに説明する。図７（ａ）は温度制御手段５の制御により温度調節を低い側に設定した時で、この設定温度が低い設定状態においては、ヒータ１の温度が低くなるの
で温度検出手段４による温度信号電圧の変化は図７（ａ）に示すように小さくなる。
【０００９】
この状態において上記した電波の影響を受けると、低温の設定温度になり温度制御手段５の温度制御により通電手段６がオフしヒータ１が非通電状態となった正常な温度制御下にあっても図５に示すようにヒータ１と温度検知線２の間に、ヒータ１に重畳した電波による電流Ｉｅが流れ、図７（ｂ）に示すように温度検出手段４による温度信号電圧が低下し続けたままとなる。
【００１０】
従って、低下した温度検出手段４の温度信号電圧を処理した短絡検出手段７は、通電手段６が短絡故障していないのに短絡故障していると誤判断してオフ信号を発し、通電遮断手段８をオフしてしまう。その結果、低温度に設定して面状採暖具を使用している筈なのに、希望通りの暖かさが得られなくなり違和感を感じるものであった。
【００１１】
前記従来の問題点に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、ＡＭラジオの送信所のある近辺、いわゆる強電界地域においても上記の違和感なく使用することのできる面状採暖具を提供することにある。
【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、本発明の面状採暖具は、面状採暖具本体に配設したヒータと、前記ヒータの温度を検出する温度信号検出手段と、前記温度信号検出手段の温度信号を温度制御信号に変換する温度信号変換手段と、前記ヒータの通電をオンオフする通電手段と、前記温度信号変換手段の温度制御信号を処理して前記通電手段をオンオフ制御する温度制御手段と、前記温度制御手段からの信号に基づき前記通電手段の短絡故障を検出する短絡検出手段と、前記短絡検出手段の遮断信号により前記ヒータへの通電を遮断する通電遮断手段と、前記温度制御手段に信号を送り前記ヒータの設定温度を調節する操作部を有する温度調節手段を備え、前記温度制御手段は、前記通電手段の短絡故障を誤検出した場合、前記温度調節手段の設定温度を上げる操作信号により前記誤検出の短絡故障を解除させるものである。
【００１３】
これにより、強電界地域下においてヒータに電波が重畳した時に面状採暖具の非通電による温度変化を感じた使用者による温度調節手段の設定温度の上昇操作により誤検出の短絡故障を解除し、正常に使用することができるものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の面状採暖具は、温度調節手段の操作により、強電界地域下における誤検出の短絡故障を解除し、違和感なく正常に使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
第１の発明は、面状採暖具本体に配設したヒータと、前記ヒータの温度を検出する温度信号検出手段と、前記温度信号検出手段の温度信号を温度制御信号に変換する温度信号変換手段と、前記ヒータの通電をオンオフする通電手段と、前記温度信号変換手段の温度制御信号を処理して前記通電手段をオンオフ制御する温度制御手段と、前記温度制御手段からの信号に基づき前記通電手段の短絡故障を検出する短絡検出手段と、前記短絡検出手段の遮断信号により前記ヒータへの通電を遮断する通電遮断手段と、前記温度制御手段に信号を送り前記ヒータの設定温度を調節する操作部を有する温度調節手段を備え、前記温度制御手段は、前記通電手段の短絡故障を誤検出した場合、前記温度調節手段の設定温度を上げる操作信号により前記誤検出の短絡故障を解除させることにより、強電界地域下において短絡故障を誤検出した場合でも使用者が操作部を操作して温度調節手段の設定温度を上げることで違和感なく正常の動作に戻すことができる。
【００１６】
第２の発明は、特に、第１の発明の温度制御手段を、短絡故障の誤検出時よりもヒータの温度を上昇させるように操作部を操作したことを受けて前記誤検出を解除させる異常解除手段を有する構成としたことにより、操作部の操作により簡単に誤検出の短絡故障を解除することができる。
【００１７】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、ヒータに電波が重畳した異常状態を報知するＬＥＤ、ブザー等の報知手段を有することにより、短絡故障の誤検出を素早く知り、前記誤検出を解除することができる。
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１９】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における面状採暖具で採用した電気ヒータの要部斜視図で、図２は同面状採暖具の制御ブロック図である。
【００２０】
図１において、電気ヒータは、通電により発熱するヒータ１１およびヒータ１１と一体構成とした温度信号検出手段１２からなり、温度信号検出手段１２は、ヒータ１１の温度検知線１３と、ヒータ１１と温度検知線１３との間に介在した感温材１４からなっている。この紐状で一体構成としたヒータ１１と温度信号検出手段１２は、面状採暖具本体（図示せず）の全体へ配設した長尺ものである。
【００２１】
図２において、温度信号変換手段１５は、温度検知線１３の両端子に接続し、ヒータ１１の温度に応じてインピーダンスの変化する感温材１４を介して温度検知線１３に流れる、すなわち温度信号検出手段１２の温度信号を温度制御手段１７が取り扱える信号に変換する。ここではヒータ１１と温度検知線１３との間に流れる電流を電圧に変換する。通電手段１６はヒータ１１への通電をオンオフする。
【００２２】
温度制御手段１７は、マイクロコンピュータおよびその周辺回路からなり、少なくとも以下に説明する面状採暖具の制御を実行するプログラムを内蔵している。すなわち、温度制御手段１７は、温度信号変換手段１５の温度制御信号を処理してヒータ１１の温度が設定温度より低いと判断した時は通電手段１６をオンし、逆にヒータ１１の温度が設定温度よりも高くなった時は通電手段１６をオフし、面状採暖具本体の温度を設定温度に制御する。
【００２３】
また、温度制御手段１７は温度調節手段２１の操作部（図示せず）が最低の温度設定である弱目盛にて通電手段１６が正常にオンオフしているのに、オンを継続していると誤った検出が行われた際に、操作部による温度調節手段２１の最低温度を上げる設定信号を受けて誤検出を解除する異常解除手段２０と、通電手段１６をオンオフするために確定したオンオフ信号を出力する通電状態確定手段２３を有する。
【００２４】
通電検出手段２２は、通電状態確定手段２３からのオンオフ信号と通電手段１６からの実際のオンオフ信号を処理し、通電状態確定手段２３が確定した通電手段１６の通電状態と通電手段１６からの実際の状態信号とに相違（不一致）がある時にのみ信号を短絡検出手段１８に出力する。
【００２５】
短絡検出手段１８は、通電手段１６のオンオフする接点の短絡故障を検出するもので、上記した通電検出手段２２の出力信号を検出して通電遮断手段１９に遮断信号を出力する。通電遮断手段１９は、通電手段１６と電源２４との間に接続し、短絡検出手段１８からの遮断信号によりヒータ１１への通電を遮断する。
【００２６】
異常解除手段２０は、強電界地域下でヒータ１１に電波が重畳した異常状態時にヒータ１１から感温材１４を介して温度検知線１３に流れる電流Ｉｅを温度信号変換手段１５が処理した温度制御信号を受けて温度制御手段１７が短絡していないのに、通電手段１６が短絡故障していると誤検出して通電手段１６をオフに保持し、さらに前記オフによるヒータ１１の温度変化を受けて気づいた使用者が最低の温度設定である弱目盛から温度調節手段２１の設定温度を上げる操作により、その信号を受けると通電手段１６のオフを解除しオンにする信号を出力し前記誤検出による短絡故障を解除するものである。
【００２７】
温度調節手段２１は、使用者の好みで操作部の操作により最低温から最高温の設定温度の信号を温度制御手段１７に送りヒータ１１の設定温度を調節する。
【００２８】
以上のように構成された面状採暖具について、以下その動作、作用を説明する。図３（ａ）は通電手段１６が通電状態および非通電状態に切り替わったときの通電手段１６が正常における温度信号変換手段１５の温度制御信号の変化を表したもので、この図は温度調節手段２１の温度設定が低い状態を示しているので、温度制御信号の変化は小さくなっている。
【００２９】
図３（ａ）において、通電手段１６が非通電状態から通電状態に切り替わると、ヒータ１１の温度が上昇していくのに伴って温度信号検出手段１２の感温材１４のインピーダンスが低下し、ヒータ１１と温度検知線１３との間で流れる電流（温度信号）が増えて行き、温度信号変換手段１５の温度制御信号は段々と下がって行く。そして、温度設定温度である温度制御点に達すると温度制御手段１７は、通電手段１６をオフして非通電状態となる。
【００３０】
この非通電状態になるとヒータ１１に電圧がかからなくなるので、ヒータ１１と温度検知線１３との間に電流（温度信号）は流れない。このように電流（温度信号）が流れなくなると温度制御信号はＨｉ電圧となる。以上説明した制御を繰り返して面状採暖具を設定温度に保つものである。
【００３１】
図３（ｂ）は通電手段１６が接点溶着を起こして短絡故障した時の温度信号変換手段１５における温度制御信号の変化を表したものである。通電手段１６の接点が短絡故障を起こすと、温度調節手段２１による設定温度にヒータ１１の温度が達して温度信号検出手段１２を介しての温度信号変換手段１５からの信号で温度制御手段１７が通電手段１６へ非通電（オフ）信号を出力しても通電を継続してしまうので、ヒータ１１には通電し続けて温度信号検出手段１２からの温度制御信号は下がり続ける。
【００３２】
一方、このように温度制御手段１７が非通電（オフ）信号を出した時に温度制御信号がＬｏからＨｉとなる変化をしないので、通電検出手段２２には温度制御手段１７の通電状態確定手段２３からのオフ（非通電）信号と通電手段１６から実際のオン（通電）信号が入力され、この両信号の不一致による通電検出手段２２より出力された信号を受けて短絡検出手段１８は通電手段１６が実際に短絡故障していると判断して通電遮断手段１９へ遮断信号を出力し、この信号を受けて通電遮断手段１９は遮断して通電手段１６への通電を停止し、ヒータ１１の異常温度上昇を未然に防止し、面状採暖具の安全を保つのである。
【００３３】
さらに、本実施の形態では放送用アンテナの存在する強電界地域下で面状採暖具が使用された場合でも安全に使用することができるものである。
【００３４】
すなわち、強電界地域下のもとで、かつ温度調節手段２１が最低温度の弱目盛りに設定して面状採暖具を使用している場合において、図３（ａ）において説明したように温度信
号検出手段１２の電流（温度信号）が増えて行き、温度信号変換手段１５の温度制御信号は段々と下がり設定温度である弱目盛の温度制御点に達すると温度制御手段１７は、本来であれば通電手段１６をオフし非通電状態にする信号を出力しなければならないところである。
【００３５】
しかしながら、この時に強電界地域下で、かつ温度調節手段２１が最低温度の弱目盛りに設定して面状採暖具を使用しているがために、長尺のヒータ１１に電波が重畳して図２に示すようにヒータ１１と温度検知線１３の間に電流Ｉｅが流れ続けるので温度信号電圧が下がり続け、このとき最低温度の弱目盛りであるので温度制御信号はヒータ１１の非通電時の温度制御信号との変化幅は少ない。
【００３６】
この場合、温度制御手段１７は、温度制御信号がＬｏからＨｉに変化していないので、通電手段１６が短絡故障をしていると判断して温度制御手段１７が非通電（オフ）信号を出力しても温度制御信号がＬｏからＨｉとなる変化をしないので、通電検出手段２２には温度制御手段１７の通電状態確定手段２３からのオフ（非通電）信号と通電手段１６から実際のオフ（非通電）信号が入力され、この両信号の一致により通電検出手段２２からは信号が出力されない。
【００３７】
そして、上記電波が重畳し続けている間、通電手段１６がオフしてヒータ１１への通電が停止することで面状採暖具の温度が低くなり、この不具合に気づいた使用者が操作部により温度調節手段２１を操作して最低温度の弱目盛より温度を上げると、この信号を受けた異常解除手段２０が通電手段１６へオン（通電）信号を出力して通電手段１６はオンになり、強電界地域下でもヒータ１１へ通電が行われ、再び面状採暖具が温まり暖をとることができるのである。
【００３８】
そして、その後にあっては強電界地域下で温度調節手段２１が最低温度の弱目盛り以外に設定されているので、温度制御手段１７がオンオフの制御を行い、通電手段１６へ非通電（オフ）信号を出力してもヒータ１１は通電を継続してしまうので温度制御信号は下がり続けるが、このとき最低温度の弱目盛り以外であるので、温度制御信号は非通電時の温度制御信号と比較して変化幅は大きい。このために温度制御手段１７は、温度制御信号がＬｏからＨｉに変化していると判断して、正常に動作する。
【００３９】
以上のように、本実施の形態においては、使用者が温度調節手段２１を上げることにより強電界の影響で通電手段が短絡していないのに誤って短絡故障と誤検出した場合においても、使用者に違和感を与えることなく正常の動作に戻すことができる。
【００４０】
また、本発明の面状採暖具は、温度設定を上げた場合のみ異常状態を解除するので、本当に短絡故障していた場合においては、温度調節手段２１が最大目盛りになるとそれ以降異常を解除しないので、正しく短絡故障を検知することができる。
【００４１】
また、本実施の形態では面状採暖具の温度がぬるいと感じて温度調節手段２１を上昇させる使用者の自発的な動作により短絡故障を解除するものであるが、ヒータに電波が重畳した異常状態を報知するＬＥＤ、ブザー等の報知手段を通電検出手段２２に接続し、誤検出の短絡故障を報知させることにより、スムーズに短絡故障を解除することもできる。
【００４２】
以上のように本発明は、ヒータ１１への電波の重畳による異常状態で通電手段１６が短絡故障していないのに誤って短絡と誤検出した時のヒータ１１への通電遮断を解除させる解除手段２０を備え、使用者が温度調節手段２１の温度を上げる操作をし、温度信号電圧を低下させ非通電状態時の温度信号電圧との変化幅を大きくすることにより、温度制御手段１７の異常解除手段が温度制御信号がＬｏからＨｉに変化していると判断して短絡故障
を解除するので、使用者は違和感なく正常の制御動作に戻して使用することができる。
【００４３】
なお、上記実施の形態ではヒータ１１への電波の重畳による異常状態で通電手段１６が短絡故障していないのに誤って短絡と誤検出した時の信号が継続することによる通電手段１６が非通電の継続でヒータ１１への通電停止により面状採暖具が冷たくなり、これに気づいて使用者が温度調節手段２１を操作し異常解除手段２０で解除するようにしたが、これに限定されるものではない。
【００４４】
例えば、上記したようにヒータ１１への電波の重畳による異常状態でヒータ１１への通電停止が通常より長くなり、冷たくなった面状採暖具の温度をセンサで検知し、この検知した信号を温度制御手段１７で処理して非通電状態時の温度信号電圧との変化幅を大きくし異常解除手段２０が、温度制御信号がＬｏからＨｉに変化していると判断して通電手段１６の誤った短絡故障を解除して正常の制御動作に戻すことも可能である。
【００４５】
また、上記実施の形態における通電検出手段２２は、温度制御手段１７と別個に示したが、温度制御手段１７と一体に構成してよいものである。
【００４６】
また、上記実施の形態において、通電手段１６の本当の短絡故障時の信号と、ヒータ１１への電波の重畳による異常状態で通電手段１６が短絡故障していないのに誤って短絡と誤検出した時の信号とを識別するのに図２に示す通電検出手段２２、通電状態確定手段２３、通電手段１６からの実際のオンオフの信号を取り込んで処理する構成にしているが、本実施の形態では、これに限定されるものではなく、通電手段１６の本当の短絡故障時の信号と、ヒータ１１への電波の重畳による異常状態で通電手段１６が短絡故障していないのに誤って短絡と誤検出した時の信号とを識別できるものであれば、どのような構成でもよいものである。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
以上のように、本発明にかかる面状採暖具は、強電界の影響により本来正常であるのに通電手段が誤って短絡故障していると誤検知してしまう場合において、使用者が違和感なく誤判定を解除することができるので、電気カーペット、電気毛布等の面状採暖具等の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施の形態１における面状採暖具のヒータおよび温度信号検出手段を示す構成図
【図２】同面状採暖具の全体構成図
【図３】同面状採暖具の動作説明図
【図４】同面状採暖具の電波受信時の動作説明図
【図５】従来の面状採暖具の構成図
【図６】同面状採暖具の動作説明図
【図７】同面状採暖具の電波受信時の動作説明図
【符号の説明】
【００４９】
１１  ヒータ
１２  温度信号検出手段
１５  温度信号変換手段
１６  通電手段
１７  温度制御手段
１８  短絡検出手段
１９  通電遮断手段
２０  異常解除手段
２１  温度調節手段
【図１】
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【図４】
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【図５】
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【図７】
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【図２】
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【図３】
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【図６】
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