(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
３個以上の奇数個のヒーターが直列に接続された直列ヒーターと、
複数のリレーと、
前記複数のリレーを動作させる制御部と
を備え、
前記複数のリレーは、前記直列ヒーターの一方の端部から奇数番目に配置された各ヒーターの前記一方の端部側と電源の一端との間、および前記直列ヒーターの一方の端部から奇数番目に配置された各ヒーターの前記直列ヒーターの他方の端部側と電源の他端との間にそれぞれ挿入され、
前記複数のリレーの全てが前記制御部によりオンされた際、各ヒーターに流れる電流の合計電流が各リレー１個に集中して流れないことを特徴とするヒーター制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記直列ヒーターのうちの何れかのヒーターに通電する際、予め定められた設定時間をおいて、当該ヒーターと電源との間のリレーを１個ずつ動作させることを特徴とする請求項１記載のヒーター制御装置。
【請求項３】
前記電源から前記直列ヒーターに流れる電流を検出する電流検出部を備え、
前記制御部は、前記ヒーターに通電する際、前記リレーのうち１個のリレーを動作させてから前記設定時間内に、前記電流検出部により検出された電流が入力されたときには、前記リレーの全てを前記電源から切り離すことを特徴とする請求項２記載のヒーター制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記直列ヒーターのうち全ヒーターを除く１個以上のヒーターに通電する際、当該ヒーターの個数に応じて前回と異なるリレーあるいは前回と異なる順序でリレーを動作させることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のヒーター制御装置。
【請求項５】
浴室内の空気を循環させる循環送風機と、
請求項１〜４の何れか１項に記載のヒーター制御装置とを備え、
前記ヒーター制御装置の前記直列ヒーターを前記循環送風機の空気送風側のダクト内に設置したことを特徴とする浴室用乾燥暖房機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リレーを用いてヒーターへの通電をＯＮ／ＯＦＦするヒーター制御装置、及びこのヒーター制御装置を備えた浴室用乾燥暖房機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
浴室用乾燥暖房機の暖房／乾燥時におけるヒーターの通電制御は、従来より提案されている。
【０００３】
例えば、３つのヒーター毎に接続されたリレーと、各リレーと商用電源との間に挿入された電源遮断リレーと、各ヒーターへの通電を検出する電流検出部とを備え、前記ヒーターが動作していないときに、電流検出部によりヒーターへの通電が検出されると、電源遮断リレーによって各ヒーターを商用電源から切り離すものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２３０２７４号公報（第４頁、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、前述した特許文献１に記載の技術では、電源遮断リレーには、３つのヒーターに流れる電流が流入するため、電源遮断リレーへの負荷集中による部品発熱、延いては発熱におけるヒートショックによる部品の信頼性低下の懸念がある。また、電源遮断リレーに流れる電流が大きくなることから、必然的に定格容量の大きいリレーを選定せざるを得ず、コストや制御基板への搭載面積への影響度からも課題があった。
【０００６】
これを解決する方法として、ヒーター毎に電源遮断リレーを付加することで解決は可能であるが、リレーの個数が増加（合計６個）し、これに伴ってコスト増加や制御基板の面積増大が必至であり、実現性に乏しかった。
【０００７】
本発明は、前記のような課題を解決するためになされたもので、従来と同じ個数のヒーターを備えていても、リレーの個数を増やすことなく、リレー１個の当たりの負荷（電流）集中の回避ができるヒーター制御装置及び浴室用乾燥暖房機を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るヒーター制御装置は、３個以上の奇数個のヒーターが直列に接続された直列ヒーターと、複数のリレーと、複数のリレーを動作させる制御部とを備え、複数のリレーは、直列ヒーターの一方の端部から奇数番目に配置された各ヒーターの一方の端部側と電源の一端との間、および直列ヒーターの一方の端部から奇数番目に配置された各ヒーターの直列ヒーターの他方の端部側と電源の他端との間にそれぞれ挿入され、複数のリレーの全てが制御部によりオンされた際、各ヒーターに流れる電流の合計電流が各リレー１個に集中して流れないようにしたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、前述した従来と比べ、リレーの個数を増加させることなく、リレー１個当たりの電流を最大でも２個以下のヒーターに流れる電流とすることができる。このため、従来のように１個のリレーに集中して電流が流れることにより起こる発熱を抑えることができ、発熱におけるヒートショックによるリレーの信頼性低下も抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態に係るヒーター制御装置の回路構成を示すブロック図。
【図２】図１において１つのヒーターに通電する場合の回路動作を示すブロック図。
【図３】図１において２つのヒーターに通電する場合の回路動作を示すブロック図。
【図４】図１において３つのヒーターに通電する場合の回路動作を示すブロック図。
【図５】図１において商用電源に対し３つのヒーターを直列に接続した場合の回路動作を示すブロック図。
【図６】実施の形態に係るヒーター制御装置においてリレーＲ１〜Ｒ４の各リレー接点が溶着しているかどうかの判定動作を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は実施の形態に係るヒーター制御装置の回路構成を示すブロック図である。
図１に示すヒーター制御装置は、ヒータユニットＨと、ヒータユニットＨに電流を流すリレー回路４と、商用電源１からリレー回路４を介してヒータユニットＨに流れる電流を検出する電流検出部２と、リレー回路４を制御する制御部３とを備えている。
【００１２】
ヒータユニットＨは、浴室用乾燥暖房機の循環送風機の空気送風側のダクト内に設置されている。この循環送風機は、浴室内の空気を吸引して浴室内に送り、浴室内の空気を循環させる。このヒータユニットＨには、例えば、並列に配置されて互いに接続された３個のヒーターＨ１、Ｈ２、Ｈ３を備えている。
【００１３】
リレー回路４は、３個のヒーターＨ１、Ｈ２、Ｈ３よりも１個多いリレーＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４を備えている。リレーＲ１は、ヒーターＨ１の一端と商用電源１との間に挿入されており、リレーＲ２は、ヒーターＨ２の一端とヒーターＨ３の一端との接続点と商用電源１との間に挿入されている。リレーＲ３は、ヒーターＨ１の他端とヒーターＨ２の他端との接続点と商用電源１との間に挿入されており、リレーＲ４は、ヒーターＨ３の他端と商用電源１との間に挿入されている。この４個のリレーＲ１〜Ｒ４は、コイルとリレー接点とで構成され、各コイルは、例えば制御部３を介して商用電源１にそれぞれ接続されている。
【００１４】
なお、本実施の形態では、ヒーターを３個としているが、１個以外の奇数個であれば何個でもよい。例えばヒーターの個数を５個とした場合、リレーの個数は、ヒーターの個数よりも１個多い６個となる。
【００１５】
制御部３は、リレーＲ１〜Ｒ４のコイルに通電してリレー接点をＯＮさせる。また、制御部３は、例えば、ヒーターＨ１に通電する際、リレーＲ１を動作させてリレー接点をＯＮし、予め定められた設定時間を経過したときに、リレーＲ３を動作させてリレー接点をＯＮする。つまり、リレーを動作させる場合、設定時間おいて１個ずつ動作させるようにしている。
【００１６】
また、制御部３は、４個のリレーＲ１〜Ｒ４のうち１個のリレーを動作させてから設定時間内に、電流検出部２により検出された電流検出信号（電流）が入力されたときには、４個のリレーＲ１〜Ｒ４の全てを商用電源１から切り離す。これは、何れかのリレー接点の溶着等による故障リレーの有無を監視するためである。なお、ヒーターＨ１〜Ｈ３に通電する際、リレーＲ１〜Ｒ４の動作順序を異ならせる制御については、後述する。
【００１７】
前記のように構成されたヒーター制御装置の動作について、図２〜図５を用いて説明する。
図２は図１において１つのヒーターに通電する場合の回路動作を示すブロック図である。
例えば１つのヒーターで浴室内を乾燥させる場合、リレーＲ１、Ｒ３を動作させて各リレー接点をＯＮし、ヒーターＨ１に通電する場合と、リレーＲ２、Ｒ４を動作させて各リレー接点をＯＮし、ヒーターＨ３に通電する場合とがある。
【００１８】
この場合、リレーＲ１を動作させてから設定時間後にリレーＲ３を動作させ、リレーＲ２を動作させてから設定時間後にリレーＲ４を動作させる。これは、前回でヒーターＨ１によって浴室内を乾燥させた場合、次回をヒーターＨ３によって浴室内を乾燥させるようにする。この繰り返しにより、リレーＲ１〜Ｒ４の各リレー接点のＯＮ／ＯＦＦ回数の偏りがなくなる。
【００１９】
図３は図１において２つのヒーターに通電する場合の回路動作を示すブロック図である。
例えば２つのヒーターで浴室内を乾燥させる場合、リレーＲ１〜Ｒ３を動作させて各リレー接点をＯＮし、ヒーターＨ１、Ｈ２に通電する場合と、リレーＲ２〜Ｒ４を動作させて各リレー接点をＯＮし、ヒーターＨ２、Ｈ３に通電する場合とがある。
【００２０】
リレーＲ１〜Ｒ３を動作させるときは、例えばリレーＲ１→Ｒ３→Ｒ２の順序で行う。リレーＲ１からリレーＲ３を動作させるとき、また、リレーＲ３からリレーＲ２を動作させるときは、設定時間後に行う。
【００２１】
リレーＲ２〜Ｒ４を動作させるときは、例えばリレーＲ２→リレーＲ３→リレーＲ４の順序で行う。リレーＲ２からリレーＲ３を動作させるとき、また、リレーＲ３からリレーＲ４を動作させるときも、前述の設定時間後に行う。
【００２２】
このように、各リレーの動作間に時間差を設けることで、ヒーター通電直後に発生する急峻な電流増加（＝突入電流）が安定してから次のヒーターへの通電を制限することが可能となり、突入電流によるリレー接点の劣化を抑制できる。
【００２３】
図４は図１において３つのヒーターに通電する場合の回路動作を示すブロック図である。
例えば３つのヒーターで浴室内を乾燥させる場合、リレーＲ１〜Ｒ４の全てを動作させて各リレー接点をＯＮし、ヒーターＨ１〜Ｈ３の全てに通電する。リレーＲ１〜Ｒ４の全てを動作させるとき、例えばリレーＲ１→リレーＲ３→リレーＲ２→リレーＲ４の順序で行う。リレーＲ１からリレーＲ３、リレーＲ３からリレーＲ２及びリレーＲ２からリレーＲ４を動作させるとき、設定時間後に行う。
【００２４】
この場合も、１個あたりのリレーに流れるヒーターからの電流は、最大で２個以下の流入となるため、リレー１個に加わる負荷を分散することができる。また、前述のように、各リレーＲ１〜Ｒ４の動作間に時間差を設けることで、突入電流によるリレー接点の劣化を抑制できる。
【００２５】
図５は図１において商用電源に対し３つのヒーターを直列に接続した場合の回路動作を示すブロック図である。
図４と同様に３つのヒーターで浴室内を乾燥させる場合、リレーＲ１、Ｒ４を動作させて各リレー接点をＯＮし、ヒーターＨ１〜Ｈ３の全てに通電する。リレーＲ１、Ｒ４を動作させるとき、例えばリレーＲ１→Ｒ４の順序とし、リレーＲ１からリレーＲ４を動作させるとき、前述の設定時間後に行う。
【００２６】
この場合、３個のヒーターＨ１〜Ｈ３が直列に接続されるため、前述した従来のように、商用電源に対し並列に接続された各ヒーターに流れる電流よりも低減方向にあり、また、各ヒーターに流れる電流が集中（合計）して電源遮断リレーに流れるようなことがなく、新たな通電制御の仕様としての活用が可能となる。
【００２７】
次に、リレーＲ１〜Ｒ４の各リレー接点が溶着によって故障しているかどうかの判定動作について、図６を用いて説明する。
図６は実施の形態に係るヒーター制御装置においてリレーＲ１〜Ｒ４の各リレー接点が溶着しているかどうかの判定動作を示すフローチャートである。
【００２８】
制御部３は、まず、一方のリレーであるリレーＲ１を動作させてリレー接点をＯＮする（Ｓ１）。その後、制御部３は、設定時間内に電流検出部２からの電流検出信号が入力されたかどうかを判定する（Ｓ２）。制御部３は、設定時間を経過しても電流検出信号が入力されなかったときには、もう一方のリレーであるリレーＲ３を動作させてリレー接点をＯＮし、ヒーターＨ１に通電する（Ｓ３）。この場合は、正常動作と見なして、前述の動作を終了する。一方、制御部３は、設定時間を経過する前に電流検出信号が入力されたときには、リレーＲ３、Ｒ４の何れかのリレー接点が溶着していると判定して、全リレーＲ１〜Ｒ４を商用電源から切り離し（Ｓ４）、異常停止する。
【００２９】
また、制御部３は、一方のリレーであるリレーＲ３を動作させてリレー接点をＯＮする（Ｓ１）。その後、制御部３は、設定時間内に電流検出部２からの電流検出信号が入力されたかどうかを判定する（Ｓ２）。制御部３は、設定時間を経過しても電流検出信号が入力されなかったときには、もう一方のリレーであるリレーＲ１を動作させてリレー接点をＯＮし、ヒーターＨ１に通電する（Ｓ３）。この場合は、正常動作と見なして、前述の動作を終了する。一方、制御部３は、設定時間を経過する前に電流検出信号が入力されたときには、リレーＲ１、Ｒ２の何れかのリレー接点が溶着していると判定して、全リレーＲ１〜Ｒ４を商用電源から切り離し（Ｓ４）、異常停止する。
【００３０】
前述の一連の判定動作は、ヒーターＨ１〜Ｈ３に通電する前に行われる。また、リレーＲ１又はＲ３から動作させて、リレー接点が溶着しているかどうかの判定は、前述したように、リレーの動作順序を変える度に行われる。
【００３１】
前述した判定動作により、リレー接点の溶着による意図しない状況でのヒーター通電（＝暴走）を回避することができ、安全性向上に繋げる事が可能となる。
【符号の説明】
【００３２】
１  商用電源、２  電流検出部、３  制御部、４  リレー回路、Ｈ  ヒータユニット、Ｈ１〜Ｈ３  ヒーター、Ｒ１〜Ｒ４  リレー。
【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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【図６】
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