【手続補正書】
【提出日】平成15年12月11日(2003.12.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気ヒータを備えた本体型枠を複数の支持脚により床面上に支持して暖房空間を形成する電気こたつにおいて、前記暖房空間内で使用者の有無を検出するもので無しを検出すると前記電気ヒータへの通電を停止可能とする人体センサーを前記支持脚の何れかに設けたことを特徴とする電気こたつ。
【請求項２】
前記支持脚の何れかに設けられる前記人体センサーは暖房空間内の対角線上にある他の支持脚に向けて配置したことを特徴とする請求項１に記載の電気こたつ。
【請求項３】
前記人体センサーは前記支持脚に着脱自在に設けると共に前記電気ヒータへ電源を供給する電源線の途中に設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電気こたつ。
【請求項４】
前記人体センサーの運転又は停止を切換えるための運転スイッチを設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の電気こたつ。
【請求項５】
電気ヒータを備えた本体型枠を複数の支持脚により床面上に支持して暖房空間を形成する電気こたつにおいて、前記暖房空間内で使用者の有無を検出するもので無しを検出すると前記電気ヒータへの通電を停止可能とする人体センサーを暖房空間内の対角線上にある他の支持脚に向けて配置したことを特徴とする電気こたつ。
【請求項６】
電気ヒータを備えた本体型枠を複数の支持脚により床面上に支持して暖房空間を形成する電気こたつにおいて、前記暖房空間内で使用者の有無を検出する人体センサーと、該人体センサーが赤外線入射量が所定時間変化しないときに使用者が不在であると判断して前記電気ヒータへの通電を停止するように制御する制御回路とを設けたことを特徴とする電気こたつ。
【請求項７】
電気ヒータを備えた本体型枠を複数の支持脚により床面上に支持して暖房空間を形成する電気こたつにおいて、前記暖房空間内で使用者の有無を検出するもので無しを検出すると前記電気ヒータへの通電を停止可能とする人体センサーを、前記電気ヒータへ電源を供給する電源線の途中に設けたことを特徴とする電気こたつ。
【請求項８】
電気ヒータを備えた本体型枠を複数の支持脚により床面上に支持して暖房空間を形成する電気こたつにおいて、前記暖房空間内で使用者の有無を検出するもので無しを検出すると前記電気ヒータへの通電を停止可能とする人体センサーと、該人体センサーの運転又は停止を切換えるための運転スイッチとを設けたことを特徴とする電気こたつ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の詳細な説明
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冬季に電気ヒータの発熱を利用して暖をとる電気こたつに関するものである。詳述すれば、使用者の有無を検出して電気ヒータの発熱を制御する電気こたつに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種電気こたつは、矩形の本体型枠に発熱する電気ヒータを備え、この本体型枠の４隅に支持脚を設けて床面上に支持した状態で、その外周を布団で覆うことにより暖房空間を形成している。
【０００３】
そして、赤外線センサーにより使用者の有無を検出して、使用者が不在時には電気ヒータの通電を停止するものが特開平７−１９８１４９号公報に開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記公報には赤外線センサーの取付方法や位置が開示されていなかった。そこで、赤外線センサーを本体型枠に設けることも考えられるが、近傍の電気ヒータからの伝導熱により赤外線センサーが温度上昇することで、検出感度が低下したり誤差が発生し、使用者の有無を正確に判定できない不具合もあった。
【０００５】
そこで本発明は、上記の点に鑑み、暖房空間内における使用者の有無を人体センサーで検出し、使用者の不使用時には電気ヒータへの通電を停止して無駄な電力消費を抑えると共に安全性の高い電気こたつを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このため第１の発明は、電気ヒータを備えた本体型枠を複数の支持脚により床面上に支持して暖房空間を形成する電気こたつにおいて、前記暖房空間内で使用者の有無を検出するもので無しを検出すると前記電気ヒータへの通電を停止可能とする人体センサーを前記支持脚の何れかに設けたことを特徴とする。
【０００７】
また第２の発明は、第１の発明において、前記支持脚の何れかに設けられる前記人体センサーは暖房空間内の対角線上にある他の支持脚に向けて配置したことを特徴とする。
【０００８】
第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記人体センサーは前記支持脚に着脱自在に設けると共に前記電気ヒータへ電源を供給する電源線の途中に設けたことを特徴とする。
【０００９】
更に第４の発明は、第１乃至第３の発明において、前記人体センサーの運転又は停止を切換えるための運転スイッチを設けたことを特徴とする。
【００１０】
第５の発明は、電気ヒータを備えた本体型枠を複数の支持脚により床面上に支持して暖房空間を形成する電気こたつにおいて、前記暖房空間内で使用者の有無を検出するもので無しを検出すると前記電気ヒータへの通電を停止可能とする人体センサーを暖房空間内の対角線上にある他の支持脚に向けて配置したことを特徴とする。
【００１１】
第６の発明は、電気ヒータを備えた本体型枠を複数の支持脚により床面上に支持して暖房空間を形成する電気こたつにおいて、前記暖房空間内で使用者の有無を検出する人体センサーと、該人体センサーが赤外線入射量が所定時間変化しないときに使用者が不在であると判断して前記電気ヒータへの通電を停止するように制御する制御回路とを設けたことを特徴とする電気こたつ。
【００１２】
第７の発明は、電気ヒータを備えた本体型枠を複数の支持脚により床面上に支持して暖房空間を形成する電気こたつにおいて、前記暖房空間内で使用者の有無を検出するもので無しを検出すると前記電気ヒータへの通電を停止可能とする人体センサーを、前記電気ヒータへ電源を供給する電源線の途中に設けたことを特徴とする。
【００１３】
第８の発明は、電気ヒータを備えた本体型枠を複数の支持脚により床面上に支持して暖房空間を形成する電気こたつにおいて、前記暖房空間内で使用者の有無を検出するもので無しを検出すると前記電気ヒータへの通電を停止可能とする人体センサーと、該人体センサーの運転又は停止を切換えるための運転スイッチとを設けたことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下図１乃至図５に基づき、本発明の実施の形態について説明する。先ず、図１において、１は電気カーペットなどの略中央に載置される電気こたつで、矩形をなす本体型枠２内に設けた天板３の略中央下部に下方から吸込んだ空気を放射状に水平方向に送風する送風機４及び例えば石英管の中に通電により赤熱するタングステン線ヒータを内蔵しハロゲン化合物、不活性ガスを封入した電気ヒータ５を備えている。
【００１５】
前記本体型枠２をこの４隅に配した支持脚６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄにより床面上に支持することで暖房空間Ａを形成している。また、この本体型枠２の上部には支持脚６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄの外側を覆うこたつ布団７を介して卓板８を載置している。
【００１６】
そして、電気こたつ１の暖房空間Ａ内に足や身体を入れたときに前記電気ヒータ５に直接触れて火傷などが起こるのを防止する網目状の保護カバー９が設けられ、この保護カバー９内に設けた感熱抵抗素子１１の抵抗と後述するコントローラ１７に設けた温度調節ボリューム１７Ｃで設定された抵抗の合成抵抗により前記電気ヒータ５への電力供給量を制御し温度調節がなされる。また、１２は安全保護のための温度ヒューズで、保護カバー９内の空間Ａが異常過熱温度の状態になった場合に作動して電気ヒータ５や送風機４への通電を遮断する。
【００１７】
次に図２及び図５に基づき、人体（使用者）を検出するための人体センサー１３の取付方法とその動作について詳述する。この人体センサー１３は、１つの支持脚６ａの内方である暖房空間Ａ側に設けたセンサー取付け用のアングル１４に着脱自在に固定され、その赤外線センサー１３ｄが暖房空間Ａの対角線上にある支持脚６ｂに向けて対向する位置に配置している。
【００１８】
前述の人体センサー１３は、合成樹脂製の縦長の前ケース１３ａと後ケース１３ｂにて箱状を成すよう形成し、上部左右に電源線１９の配線を行う配線孔１３ｇを設けると共に後ケース１３ｂの背面側には２箇所の爪部１３ｃを設けてアングル１４に着脱自在に固定できるようにしている。さらに、人体センサー１３の下部には人体（使用者）を検出するためのセンサーとしての赤外線センサー１３ｄを内蔵しており、その検出部を前ケース１３ａから外部に露出させることで暖房空間Ａ内における使用者の有無を検出するようにしている。また、人体センサー１３の中央部には、この人体センサー１３の運転、停止を選択して切換えるための運転スイッチ１３ｅと、その上部にはコントローラ１７から電源が供給され、かつ運転スイッチ１３ｅが入っているとき（人体センサー１３の運転中）に点灯するＬＥＤ（ライトエミッティングダイオード）から成る運転ランプ１３ｆを設けている。
【００１９】
前記アングル１４は、ステンレス等の金属製で側方視クランク形状をしており、その上部には支持脚６ａを固定するためのボルト１５を貫通させる貫通孔１４ａを開設した固定部１４ｂを形成している。そして、ボルト１５によりアングル１４の貫通孔１４ａと、本体型枠２を構成している各々の横桟２ａの内側コーナ部分を固定する固定金具２ｂに開設した取付孔２ｃを介して支持脚６ａと共締めすることでアングル１４を支持脚６ａ内方の暖房空間Ａ側に吊持固定している。また、アングル１４の下部には人体センサー１３を着脱自在に固定するための矩形状の取付孔１４ｄを開設した取付部１４ｃを形成し、この孔１４ｄに後ケース１３ｂの爪部１３ｃを挿入し下方に移動して係合させることで人体センサー１３をアングル１４に着脱自在に固定している。
【００２０】
１９は電源を電気ヒータ５に供給する電源線で、一端を負荷としての電気ヒータ５および送風機４やマイナスイオン発生器１８と接続する負荷側プラグ１９ａに接続すると共にその途中に人体センサー１３およびコントローラ１７を介して他端をＡＣ１００Ｖの商用電源２１の電源コンセント２０に接続するための電源プラグ１９ｂに接続している。
【００２１】
前記マイナスイオン発生器１８は、電気ヒータ５および送風機４に電源を供給する接続コンセントと電源線１９の負荷側プラグ１９ａ間に接続しており、この発生器１８本体にはマイナスイオンを発生させるか否かだけを選択するスイッチを設けており、不要時には選択設定できるようにしている。また、このマイナスイオン発生器１８は電気式であり高電圧が印加された針電極（金属）から電子が周囲の空中に放出され、その電子が空気中の中性分子に付着してマイナスイオンを生成するものである。
【００２２】
前記コントローラ１７は、電気こたつ１の運転、停止を選択して切換るための運転スイッチ１７ａと、その上部には運転状態を表示する運転ランプ１７ｂを設けており、このスイッチ１７ａを閉成することで、電気ヒータ５および送風機４、マイナスイオン発生器１８、人体センサー１３に電源が供給されるように構成している。
【００２３】
次に、上述する構成による電気こたつ１の動作について説明する。コントローラ１７の運転スイッチ１７ａを閉成（ＯＮ）すると、人体センサー１３およびマイナスイオン発生器１８、電気ヒータ５、送風機４に電源が供給され、前記電気ヒータ５は感熱抵抗素子１１の感知温度と温度調節ボリューム１７Ｃの設定によって電力供給量が制御されることで電気こたつ１内の温度がほぼ一定に保たれる。また、送風機４により電気ヒータ５により暖められた暖気とマイナスイオン発生器１８により発生するマイナスイオンが電気こたつ１内の暖房空間Ａ内を循環する。
【００２４】
人体センサー１３は、運転スイッチ１７ａの閉成により電源が供給されると赤外線センサー１３ｄは暖房空間Ａ内での人体が発する赤外線を検出することで、この空間Ａ内での使用者の有無検出を開始する。そして、赤外線入射量が連続して所定時間（例えば３０分間）変化しない時には使用者が不在であると制御回路が判断して、負荷側のマイナスイオン発生器１８および電気ヒータ５、送風機４への通電を遮断して停止させる。その後、人体センサー１３による負荷側への通電停止中に使用者が暖房空間Ａ内に足を入れると、赤外線センサー１３ｄはこれを検出すると再び負荷側のマイナスイオン発生器１８および電気ヒータ５、送風機４へ通電して暖房を行う。
【００２５】
このように、使用者の有無を検出して上述の動作を繰り返すことで、使用者がコントローラ１７の運転スイッチ１７ａの切り忘れがあっても、自動的に負荷側への通電を遮断するように構成している。
【００２６】
また、電源の初期通電時には必ず負荷側に通電するよう構成しているため、例えばコントローラ１７の運転スイッチ１７ａを入れただけで、誰も電気こたつ１内の暖房空間Ａ内で暖を取らなかった場合においては、使用者不在を検出する所定時間である３０分後に負荷側のマイナスイオン発生器１８および電気ヒータ５、送風機４への通電を遮断して停止するものである。
【００２７】
さらに、人体センサー１３が使用者の不在を判定した時には負荷側の電気ヒータ５のみへの通電を停止させるように構成しても良い。
【００２８】
また、前記赤外線センサー１３ｄにより使用者が不在であることを検出する所定時間を、使用者が任意に選択設定できるようにする選択スイッチを人体センサー１３本体に設けても良い。
【００２９】
以上のように、電気ヒータ５を備えた本体型枠２を複数の支持脚６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄにより床面上に支持して暖房空間Ａを形成する電気こたつにおいて、前記暖房空間Ａ内で使用者の有無を検出するための人体センサー１３を何れかの支持脚６ａ内方に設けたので、使用者の邪魔にならない場所に容易に人体センサー１３が設置できる。
【００３０】
また、前記支持脚６ａに設けた人体センサー１３は暖房空間Ａ内の対角線上にある他の支持脚６ｂに向けて対向させて配置したので、赤外線センサー１３ｄを暖房空間Ａの天面部分に取付けるよりも検出角度を狭くする（１１０°前後）ことができるので、検出精度を向上させることが可能となり、かつ暖房空間Ａ内における使用者の有無を１個の赤外線センサー１３ｄで確実に検出できる。
【００３１】
さらに、人体センサー１３を支持脚６ｂに設けたので電気ヒータからの伝導熱による温度上昇も防止できるので、人体センサー１３が温度上昇することで検出感度が低下したり誤差が発生することが無い。
【００３２】
さらに、前記人体センサー１３は前記支持脚６ａに着脱自在に設けると共に前記電気ヒータ５および送風機４へ電源を供給する電源線１９の途中に設けたので、専用配線を必要とせず配線コストが低減できると共に収納時には容易に取外せることで電源線と一緒に収納できる。
【００３３】
また、前記人体センサー１３に運転又は停止を切換えるための運転スイッチ１３ｅを設けたことで、この機能動作を容易に選択することができ、例えば人体センサー１３の故障時には停止を選択することで人体センサー１３機能を使用しない状態で使用することができる。
【００３４】
尚、本実施形態では、前記人体センサー１３に運転又は停止を切換えるための運転スイッチ１３ｅ及び運転ランプ１３ｆを設けたが、この運転スイッチ１３ｅ及び運転ランプ１３ｆを前記コントローラ１７に設けてもよい。これにより、使用者は手元で操作及び運転の確認ができることとなる。
【００３５】
さらに、使用者の不在を所定時間検出することで電気ヒータ５等への通電を停止するが、その後、使用者を検出した時点で電気ヒータ５等の負荷側への通電を再開するように構成したので、使用者が再使用時に運転スイッチ１７ａを入れなくても電気こたつ１の暖房空間Ａ内に足部を入れるだけで電気ヒータ５等の負荷側へ再通電して自動的に暖房を行うので、非常に便利である。また、使用者による運転スイッチ１７ａの切り忘れ時には、負荷側の電気ヒータ５および送風機４等への通電を停止することで、負荷寿命を延ばすことで機器の長寿命化が図れると共に無駄な電力消費が抑えられ、かつ連続運転を防止することで火災等の発生を未然に防止できる非常に安全性の高い電気こたつを提供できる。
【００３６】
以上本発明の実施形態について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の代替例、修正又は変形を包含するものである。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、暖房空間内における使用者の有無を人体センサーで確実に検出することができ、使用者の不使用時には電気ヒータへの通電を停止して無駄な電力消費を抑えると共に安全性の高い電気こたつを提供することができる。