(57)【要約】【課題】無駄な駆動を防いで省エネルギー化を図ることができるパネルヒータを提供する。【解決手段】複数のヒータブロック１０，１０・・・と、該ヒータブロック毎の通電電流値を検出してその表面温度を算出し前記ヒータブロック毎にオンオフを制御する制御部８とを備えたパネルヒータ１において、前記制御部は、オン毎に前記ヒータブロック毎の通電電流値を検出してその表面温度を算出するとともに前記ヒータブロックのうちその表面温度が所定温度以上となるヒータブロックを記憶し、該記憶したヒータブロックを所定回数連続して記憶したときには、前記記憶したヒータブロックを駆動しないことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のヒータブロックと、該ヒータブロック毎の通電電流値を検出してその表面温度を算出し前記ヒータブロック毎にオンオフを制御する制御部とを備えたパネルヒータにおいて、
前記制御部は、オン毎に前記ヒータブロック毎の通電電流値を検出してその表面温度を算出するとともに前記ヒータブロックのうちその表面温度が所定温度以上となるヒータブロックを記憶し、該記憶したヒータブロックを所定回数連続して記憶したときには、前記記憶したヒータブロックを駆動しないことを特徴とするパネルヒータ。
【請求項２】
請求項１において、
前記制御部は、オフになってから所定時間経過後のオン時に直近に記憶したヒータブロックと同じヒータブロックを記憶したときには、前記記憶したヒータブロックを駆動しないことを特徴とするパネルヒータ。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
前記制御部は、オン毎に連続で同じヒータブロックが記憶されると次回のオン時から前記記憶したヒータブロックを駆動しないことを特徴とするパネルヒータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のヒータブロックを備えたパネルヒータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、床面や壁面等に設置されるパネルヒータが知られている。
例えば下記特許文献１には、マット材の上面に面状発熱体を構成する面状ＰＴＣヒータを載置し、面状ＰＴＣヒータの上面に設けた均熱シートの上に床材を積層して構成されたものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２５３８７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようなパネルヒータは、床面や壁面等に家具や絵画等が設置されている場合でも、パネルヒータがオンになればその全面が暖められ、暖める必要のない場所も暖められる。
【０００５】
本発明は、かかる事由に鑑みて成されたものであり、無駄な駆動を防いで省エネルギー化を図ることができるパネルヒータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係るパネルヒータは、複数のヒータブロックと、該ヒータブロック毎の通電電流値を検出してその表面温度を算出し前記ヒータブロック毎にオンオフを制御する制御部とを備え、前記制御部は、オン毎に前記ヒータブロック毎の通電電流値を検出してその表面温度を算出するとともに前記ヒータブロックのうちその表面温度が所定温度以上となるヒータブロックを記憶し、該記憶したヒータブロックを所定回数連続して記憶したときには、前記記憶したヒータブロックを駆動しないことを特徴とする。
【０００７】
本発明において、前記制御部は、オフになってから所定時間経過後のオン時に直近に記憶したヒータブロックと同じヒータブロックを記憶したときには、前記記憶したヒータブロックを駆動しないようにしてもよい。
また本発明において、前記制御部は、オン毎に連続で同じヒータブロックが記憶されると次回のオン時から前記記憶したヒータブロックを駆動しないようにしてもよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るパネルヒータによれば、ヒータブロックの無駄な駆動を防いで省エネルギー化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係るパネルヒータが設置された室内を説明するための概念図である。
【図２】同パネルヒータの制御装置のブロック図である。
【図３】同パネルヒータの特性の一例を説明するためのグラフである。
【図４】同パネルヒータの動作例を説明するためのフローチャートである。
【図５】同パネルヒータの別の動作例を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に本発明における実施の形態の一例について、図１〜図５に基づいて説明する。
本実施形態におけるパネルヒータ１は、複数のヒータブロック１０，１０・・・と、該ヒータブロック１０，１０・・・毎の通電電流値を検出してその表面温度を算出しヒータブロック１０，１０・・・毎にオンオフを制御する制御部８とを備えている。
制御部８は、オン毎に前記ヒータブロック１０，１０・・・毎の通電電流値を検出してその表面温度を算出するとともにヒータブロック１０，１０・・・のうちその表面温度が所定温度以上となるヒータブロック１０を記憶する。そして制御部８は、記憶したヒータブロック１０を所定回数連続して記憶したときには、記憶したヒータブロック１０を駆動しないように制御する。
以下、詳しく説明する。
【００１１】
室内１１は、壁面１２で仕切られており、その壁面１２には、パネルヒータ１が複数並設されるとともに、床面１３にも、パネルヒータ１が複数敷設されている。
パネルヒータ１には、複数のヒータブロック１０，１０・・・が並設されて内装されており、ヒータブロック１０とヒータブロック１０との間は電気的に接続され、一枚のパネルヒータ１を構成している。また図例のものは、壁面１２にも同じ構成のパネルヒータ１が設置されている。
図１では、室内１１に物が設置される一例として整理ダンスなどとして使用される家具３が置かれた例を示しており、その家具３は、床面１３に設けられたパネルヒータ１の上面に載置されるとともに、家具３の背面が壁面１２近接するように設置されている。
なお、これらパネルヒータ１は、床材或いは壁材の下層に設けられている。またここでは壁面１２、床面１３ともにパネルヒータ１を複数設けた例を示しているが、いずれか一方でもよいし、設置枚数、設置場所も図例に限定されるものではない。
【００１２】
壁面１２には、コントローラ２が取り付けられており、コントローラ２は、パネルヒータ１，１・・・のオンオフ操作や温度設定等を制御する制御手段２０を備えている。制御手段２０は、パネルヒータ１，１・・・と電気的に接続されており、パネルヒータ１，１・・・の制御部８（図２参照）と制御信号の送受信を行う。
これにより、コントローラ２でパネルヒータ１，１・・・のオンオフ操作や温度設定操作等をすることができる。
【００１３】
図例で示すパネルヒータ１の構成、形状は、特に限定するものではないが、床面１３、壁面１２に設置しやすい面状ヒータが望ましい。例えば、パネルヒータ１を構成するヒータブロック１０，１０・・・としては、ＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient  正温度係数）の特性を利用したＰＴＣヒータが好適に用いられる。
ＰＴＣヒータは、温度が低い部分は電流が大量に流れ、温度が高い部分には電流が流れにくくなるＰＴＣ特性を利用したヒータで、これによれば、別途温度センサ等を設けることなく、簡易な回路構成で自己温度に反応して通電電流量を自動制御する。従って、ＰＴＣヒータを用いれば、ＰＴＣ特性による自己発熱制御により、温度ムラを解消できるとともに過昇温に対して安全で、且つ省電力で効率よく暖めを行うことができる。
以下では、ヒータブロック１０，１０・・・としてＰＴＣヒータを採用した例について説明する。
【００１４】
図２に示すようにパネルヒータ１は、複数のヒータブロック１０，１０・・・で構成され、それらを制御する制御ユニット５を備えている。
制御ユニット５は、ヒータブロック１０，１０・・・毎に設けられた検出部４と、ヒータブロック１０，１０・・・毎に設けられたヒータオンオフ回路７と、これらを制御する制御部８とを備えている。
検出部４は電流値検出回路で構成され、この検出部４によってヒータブロック１０，１０・・・の通電電流量、すなわち抵抗値を測定し表面温度を算出する。なお、表面温度の算出は制御部８で行うようにしてもよい。ヒータオンオフ回路７は制御部８によって制御されヒータブロック１０をオンオフする。
【００１５】
制御ユニット５は、ヒータブロック１０の表面温度が所定温度以上と判断された該当するヒータブロック１０を記憶する記憶部８ａと、その記憶した回数をカウントするカウンタ部８ｂとを備えている。また、制御ユニット５は、カウンタ部８ｂでカウントされたカウンタ値が所定値以上か否かを判別するカウンタ値判別部８ｃをさらに備えている。
カウンタ部８ｂは、ヒータブロック１０毎に設けられるものとしてもよいし、制御部８に設けられるものとしてもよい。要は表面温度が所定温度以上であると検出されたヒータブロック１０をヒータブロック１０毎にカウントできる構成であればよく、カウンタ部８ｂのカウント値に基づいてヒータオンオフ回路７が制御部８によって制御される構成であればよい。
また制御部８は、図５で説明する動作のため、所定時間を計時するタイマ部８ｄも備えているものとしてもよい。
【００１６】
図３には、ヒータブロック１０，１０・・・に用いられるＰＴＣヒータの発熱特性の一例をグラフで示している。
ヒータブロック１０，１０・・・は、その表面温度により通電電流量が変動し、このグラフより温度が低い程、発熱量が多く、温度が高い程、発熱量が少ないことがわかる（例えば１０℃の場合、発熱量はおよそ６８０Ｗ、４０℃の場合、発熱量はおよそ３８０Ｗ）。
ヒータブロック１０，１０・・・はこのように温度が高くなるとともに発熱量が低くなる特性を有し、通電電流量によって予め発熱量が規定されているので、検出部４で通電電流量を検出すれば、そのときのヒータブロック１０の表面温度を算出することができる。
【００１７】
制御部８は、検出部４での測定結果に基づいて、所定条件となったヒータブロック１０，１０・・・を駆動しない制御を行う。
具体的には、例えば制御部８は、パネルヒータ１をオンする毎にヒータブロック１０，１０・・・毎の通電電流値を検出部４によって検出しその値からヒータブロック１０の表面温度を算出する。そして複数のヒータブロック１０，１０・・・のうちその表面温度が所定温度以上となるヒータブロック１０を記憶し、記憶したヒータブロック１０を所定回数連続して記憶したときには、記憶したヒータブロック１０を駆動しない。
すなわち、ヒータブロック１０の表面温度が所定回数連続で所定温度以上になるということは、例えば図１に示すように室内１１の端に設置された家具３があるため、ヒータブロック１０が放つ熱が発散されず、ヒータブロック１０の表面温度が高くなっていると考えることができる。
そこで、オン毎に表面温度が高いヒータブロック１０を記憶し、同じヒータブロック１０の表面温度が高いと所定回数連続して記憶したときには、記憶したヒータブロック１０を駆動しない。これにより、暖める必要のないヒータブロック１０の無駄な駆動を防いで省エネルギー化を図ることができる。
【００１８】
なお、床面１３の上に人が座ったり横たわったりした場合や、壁面１２にもたれかかったりした場合、その時間が長いとヒータブロック１０の表面温度が高く維持される可能性がある。しかし、これについては、その状態が所定回数以上連続して検出した場合に上述の制御を行うことで、人と物との誤判断を防いでいる。
【００１９】
図４はパネルヒータ１，１・・・の動作例を説明するためのフローチャートである。
このフローチャートでは表面温度の所定温度をαで示し、所定回数をカウンタ値βで示している。なお、「α」の設定所定温度は特に限定されるものではないが、パネルヒータ１の上等に物が設置され放熱しにくい状況において示される温度（例えば３５℃等）が設定される。
パネルヒータ１がオンになると（Ｓ１００）、まずカウンタ値がすでに「β」と記憶されたヒータブロック１０があるか否かを判別する（Ｓ１０１）。ここで該当するヒータブロック１０がある場合は、そのヒータブロック１０の駆動はオフにする（Ｓ１０７）。
一方、カウンタ値が「β」でないヒータブロック１０については、ヒータブロック１０の駆動をオンにし、検出部４はヒータブロック１０，１０・・・毎の通電電流量（抵抗値）を測定し、これに基づいて表面温度を算出する（Ｓ１０２）。算出された表面温度が「α」以上の場合は、該当するヒータブロック１０を記憶部８ａに記憶する（Ｓ１０３、Ｓ１０４）。そして、カウンタ部８ｂはカウントを「１」プラスし、カウント値判別部８ｃによって該当するヒータブロック１０のカウントされた値が「β」か否かを判別する（Ｓ１０５、Ｓ１０６）。このとき、カウントされた値、すなわち、カウント値が「β」の場合は、該当するヒータブロック１０の駆動をオフする（Ｓ１０５）。カウンタ値が「β」より小さい場合は、ヒータブロック１０の駆動をオンのままとして、通常の暖房を行う。
【００２０】
上述の動作の具体例として、例えば、カウント値のしきい値を２回とし、あるヒータブロック１０の表面温度が「α」以上と検出された場合は、以下のとおりに制御される。
パネルヒータ１をオンした際にヒータブロック１０の表面温度が「α」以上と判断されると、ヒータブロック１０が記憶部に記憶され、カウント値は「１」プラスされ「１」となる。このときは、そのままヒータブロック１０Ａを含むすべてのヒータブロック１０，１０・・・が通常どおり駆動する。パネルヒータ１がオフとされ、その後、オンになったときに、再度同じヒータブロック１０の表面温度が「α」以上と判断されると、カウンタ値が「１」プラスされ「２」となり、そのヒータブロック１０の駆動をオフとする。これ以降は、リセットされない限りカウンタ値は「２」が維持されるので、オンオフにかかわらず、ヒータブロック１０は駆動しない制御を行う。
【００２１】
以上によれば、同じヒータブロック１０について通電電流値から算出される表面温度が所定温度以上であると所定回数連続して記憶されると、そのヒータブロック１０の近傍には、家具３などの物があるとして、ヒータブロック１０を駆動しない。従って、不必要なヒータブロック１０の駆動を防ぐことができるので消費電力を低減でき、省エネルギー化を図ることができる。
図１では、上述の制御でオフされるヒータブロック１０，１０・・・を無地で図示し、オンされるヒータブロック１０，１０・・・をわかりやすくするため、ドットを付して示している。
このとき、ヒータブロック１０，１０・・・として上述のＰＴＣヒータを用いた場合は、ＰＴＣヒータによる自己制御機能によって、過昇温を防ぐことができるので、オンになっているヒータブロック１０，１０・・・の駆動についても電力消費の無駄がなく、より一層省エネルギー化を図ることができる。
【００２２】
図５は、パネルヒータ１，１・・・の別の動作例を説明するためのフローチャートである。この動作例は、図４に示した動作例の変形例ともいえる。なお、以下でいう所定時間は、特に限定されるものではないが、人と物との誤判断防止を目的とする制御なので、１２時間、２４時間など、日を跨るようなある程度の間隔を持たせた時間とすることが望ましい。
この例では、オンになっていたパネルヒータ１がオフになるとタイマ部による計時がスタートし、次にパネルヒータ１がオンになるまでの時間が所定時間経過後か否かによってその後の制御が異なる。
【００２３】
まずパネルヒータ１，１・・・がオフになると、タイマ部による計時をスタートする（Ｓ２００，Ｓ２０１）。所定時間が経過してから、パネルヒータ１，１・・・がオンになると、タイマ部をリセットし、通電電流値を測定し表面温度を算出する（Ｓ２０４，Ｓ２０５）。そして表面温度が「α」以上であると判断されたら、その該当するヒータブロック１０がすでに記憶されている直近のヒータブロック１０か否かを判別する（Ｓ２０６，Ｓ２０７）。そこで、すでに記憶されているヒータブロック１０である場合は、該当するヒータブロック１０の駆動をオフにする（Ｓ２０８）。すでに記憶されているヒータブロック１０でない場合は、図４のＳ１０５に移行する。
パネルヒータ１，１・・・がオフになってから、所定時間経過前にオンになった場合は、タイマをリセットして、図４のＳ１０２に移行する制御がなされる（Ｓ２００〜Ｓ２０２０、Ｓ２０９、Ｓ２１０）。
【００２４】
以上によれば、人と物とを誤ってヒータブロック１０をオフにしてしまうことを防ぐことができる。すなわち、パネルヒータ１，１・・・のオンオフが所定時間内になされる場合は、同じ場所に人がずっと横たわっていたり、座っている可能性があり、誤判断による制御がなされてしまう可能性がある。
そこで上述の動作例によれば、オフになってから所定時間経過後のオン時に直近に記憶したヒータブロック１０と同じヒータブロック１０を記憶したときには、記憶したヒータブロック１０を駆動しないようにすることができる。一方、所定時間経過前であれば、人の可能性があるので、直近に記憶したヒータブロック１０が再び記憶されてもただちに駆動をオフにせず、図４に示すようにカウンタ部８ｂのカウント値に基づいて制御を行う。
【００２５】
図４及び図５に示す上述の動作例は一例であって、これに限定されるものではない。従って、例えば模様替えなどにより、家具３の配置が変わる場合もあるので、そのときのために、カウンタ部８ｂのカウント値を初期状態に戻すリセット機能を備えたものとしてもよい。このときのリセットは、コントローラ２で行うようにしてもよい。
【００２６】
以上、本実施形態に係るパネルヒータ１の構成、形状、設置枚数等は図例に限定されず、例えば室内１１もリビングや寝室に限定されず、トイレ、洗面所などのあらゆる部屋に適用できる。
【符号の説明】
【００２７】
１      パネルヒータ
１０      ヒータブロック
８      制御部
【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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