JP2006032117A - ヒータ制御装置と浴室空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 リレースイッチのオン・オフの回数を少なくすることができるとともに、被加熱体の温度が目標温度から大きくずれてしまうことのないヒータ制御装置と浴室空調装置と浴室構造を提供する。
【解決手段】 被加熱体を加熱するヒータＨと、このヒータＨと交流電源とを接続するリレースイッチ６４と、被加熱体の温度を検知する温度センサ６５と、リレースイッチ６４をオン・オフする制御装置６６とを備え、交流電源Ｅの電流をリレースイッチ６４を介してヒータへ流す位相制御回路と、交流電源Ｅの交流電圧のゼロクロス点を検出するゼロクロス検出回路６１とを設け、制御装置６６は、加熱モードが設定されている期間中、リレースイッチ６４をオンさせておくとともに、そのリレースイッチ６４がオンしてヒータＨの通電を開始するスタート時点で、ゼロクロス点近傍からヒータＨに交流電圧を入力させ、温度センサ６５が検知する温度に基づいて位相制御回路６２を位相制御して被加熱手段を所定の目標温度にする。
【選択図】 図５

Description

この発明は、例えば浴室に設けたヒータを制御するヒータ制御装置と浴室空調装置に関する。

従来から、図１５および図１６に示すように、浴室の空気を吸い込んで外へ排気したり、浴室の空気を吸い込むとともにこの吸い込んだ空気を暖めて浴室へ戻したりする換気装置１が知られている（特許文献１参照）。

かかる換気装置１は、本体ケース２内に換気用のシロッコファン３と循環用のシロッコファン４とヒータ５とを備えている。

この換気装置１は、シロッコファン３の回転により浴室の空気を吸い込んで本体ケース２の排気口６から接続ダクト６Ａに接続された図示しない排気ダクトを介して外へ排気するようになっている。また、シロッコファン４の回転により浴室の空気を吸い込むとともに、この吸い込んだ空気をヒータ５で暖めて吹出口９から浴室へ戻すようになっている。

この換気装置では、図１７に示すように、ヒータ５はリレースイッチＲＳを介して交流電源Ｅに接続されており、リレースイッチＲＳがオンすると、ヒータ５に電流が流れて浴室の温度が図１８に示すように上昇していく。そて、吹出口９から吹き出す空気の温度が目標温度（例えば５０゜）に達すると、リレースイッチＲＳがオフされる。このリレースイッチＲＳがオフされてから所定時間後に吹出口９から吹き出す空気の温度が低下していき、さらに吹出口９から吹き出す空気の温度が低下して例えば４０度になると、再度リレースイッチＲＳがオンされてヒータ５が通電される。このヒータ５の通電により、吹出口９から吹き出す空気の温度が上昇していく。

そして、これら動作が繰り返し行われていくことにより、浴室の温度を一定に保つようにするものである。
特開平１０−１４１７０２号公報（図１ないし図３参照）

しかしながら、このような換気装置では、吹出口９から吹き出す空気の温度が５０度を越えるとリレースイッチＲＳをオフにし、その温度が４０度になるとリレースイッチＲＳをオンにするため、暖房モード期間中のリレースイッチＲＳのオン・オフの回数が多くなってしまう。また、吹出口９から吹き出す空気の温度が４０度から５０度＋数度までの範囲で変動するため、その温度変化が大きく、吹出口９から吹き出す空気の温度が目標温度から大きくずれてしまうという問題があった。その温度変化を小さくするとリレースイッチＲＳのオン・オフの回数がさらに多くなってしまう等の問題が発生する。

この発明は、リレースイッチのオン・オフの回数を少なくすることができるとともに、被加熱体の温度が目標温度から大きくずれてしまうことのないヒータ制御装置と浴室空調装置と浴室構造を提供することにある。

請求項１の発明は、被加熱体を加熱するヒータと、このヒータと交流電源とを接続するリレースイッチと、前記被加熱体の温度を検知する温度検知手段と、前記リレースイッチをオン・オフする制御装置とを備えたヒータ制御装置であって、
前記交流電源の電流を前記リレースイッチを介してヒータへ流すスイッチング回路と、
前記交流電源の交流電圧のゼロクロス点を検出するゼロクロス検出回路とを設け、
前記制御装置は、加熱モードが設定されている期間中、前記リレースイッチをオンさせておくとともに、そのリレースイッチがオンしてヒータの通電を開始するスタート時点で、前記ゼロクロス点近傍からヒータに交流電圧を入力させ、前記温度検知手段が検知する温度に基づいて前記スイッチング回路を位相制御して被加熱手段を所定の目標温度にすることを特徴とする。

請求項２の発明は、前記スイッチング回路は、前記交流電圧のゼロクロス点近傍からヒータに電流を流して、半波を周期として交流電圧をオン・オフすることを特徴とする。

請求項３の発明は、前記ヒータの通電により前記被加熱体が温度上昇して目標温度に近づいたとき、その被加熱体の温度上昇率を低下させることを特徴とする。

請求項４の発明は、被加熱体を加熱するヒータと、このヒータと交流電源とを接続するリレースイッチと、前記被加熱体の温度を検知する温度検知手段と、加熱モードが設定されている期間中、前記リレースイッチをオンさせておく制御装置とを備えたヒータ制御装置であって、
前記交流電源の電流を前記リレースイッチを介してヒータへ流すスイッチング回路を設け、
前記制御装置は、前記温度検知手段が検知する温度に基づいて前記スイッチング回路を位相制御して被加熱手段を所定の目標温度にする際に、前記被加熱体の温度上昇率が予め設定した基準温度上昇率となるように、前記スイッチング回路の位相制御を修正することを特徴とする。

請求項５の発明は、前記制御装置は、前記被加熱体の温度上昇率が予め設定した基準温度上昇率となるように、半波を周期として交流電圧をオン・オフすることを特徴とする請求項４に記載のヒータ制御装置。

請求項６の発明は、前記請求項１ないし請求項５のいずれか１つに記載のヒータ制御装置を備えた浴室空調装置であることを特徴とする。

請求項７の発明は、室内または外気の少なくともいずれかの空気を吸い込む吸込口と、前記空気を暖める加熱手段と、前記空気の温度を検出する温度検出手段と、前記吸込口より吸い込んだ空気を室内へ吹き出す吹出口とを備えた空調装置であって、
所定のモード時に前記吹出口から吹き出され、前記加熱手段によって加熱される空気の温度が前記温度検出手段の検出結果に基づき、所定の値に近づけるよう制御する制御部を備えたことを特徴とする。

請求項８の発明は、前記浴室空調装置において、前記ヒータ制御装置は、所定の運転モード時にヒータのリレースイッチを常時通電して制御することを特徴とする。

この発明によれば、リレースイッチのオン・オフの回数を少なくすることができるとともに、被加熱体の温度が目標温度から大きくずれてしまうことを防止することができる。

以下、この発明に係わるヒータ制御装置を搭載した浴室空調装置の実施例を図面に基づいて説明する。

［第１実施例］
図１はこの発明に係る浴室構造１００を示したものであり、この浴室構造１００は、浴室１０１と、この浴室１０１の天井１０２に設けた浴室空調装置１０等とを備えている。

浴室１０１には、浴槽１０３と、この浴槽１０３の隣に設けられた洗い場１０４と、図示しない脱衣室に通じるドア１０５等とが設けられている。ドア１０５の下部には通風口となるガラリ１０６が設けられている。また、浴室１０１の天井１０２には点検口１０７が設けられており、この点検口１０７には蓋１０８が開閉自在に取り付けられている。

浴室１０１の外側の壁面には浴室空調装置１０のリモートコントロール装置（リモコン装置）５０および配電盤５１が取り付けられており、これらリモコン装置５０および配電盤５１は例えば脱衣室等に設けられている。
［浴室空調装置］
浴室空調装置１０は、図２および図３に示すように、換気ユニット１１と暖房ユニット（輻射暖房ユニット）２０とを備え、換気ユニット１１と暖房ユニット２０とが一体となっている。

換気ユニット１１は、天井１０２に埋め込まれる筺体状の換気ケース１２を有し、この換気ケース１２の下面には、浴室１０１内の空気を吸気する吸込口（給気開口）１３と浴室内へ温風を吹き出す吹出口１４とが設けられている。吹出口１４内にはヒータＨ（ＰＴＣヒータ：自己温度制御機能付きヒータ）が設けられており、吹出口１４から吹き出す空気をそのヒータＨによって暖めるようになっている。

また、換気ケース１２の側方には排気口１５が設けられており、この排気口１５には接続ダクト１５Ａが設けられている。この接続ダクド１５Ａには排気ダクト１１０（図１参照）の一端が接続されており、排気ダクト１１０の他端は浴室１０１の外壁に設けた排気グリル１１１に接続され、浴室１０１内の空気を外へ排気できるようになっている。

また、換気ケース１２内にはダンパＤが設けられており、このダンパＤは図３に示す実線位置と破線位置と鎖線位置とに切り換え可能となっている。ダンパＤが実線位置に切り換わると吸込口１３と吹出口１４とが連通されてヒータＨの通電により予備暖房モードとなる。ダンパＤが破線位置に切り換わると吸込口１３と排気口１５とが連通されて換気モードとなる。また、ダンパＤが中間位置である鎖線位置に切り換わるとヒータＨの通電により乾燥モードとなり、衣類の乾燥が行えるようになっている。さらに、ヒータＨを非通電状態にすると涼風モードとしての風を吹出口１４から吹き出すようになっている。

また、換気ケース１２内にはファンケースＫが設けられており、このファンケースＫ内には遠心ファンＦが設けられている。この遠心ファンＦによって吸込口１３から空気を吸気し、この吸気した空気を吹出口１４から吹き出させたり、排気口１５から排気したりするようになっている。ファンケースＫには、吸込口１３から吸い込まれた空気の温度を検知する温度センサ（温度検知手段）６５が設けられている。Ｍ１は遠心ファンＦを回転させるモータであり、このモータＭ１は換気ケース１２の天板１２Ａに固定されている。

暖房ユニット２０は、吸込口１３および吹出口１４に隣接するとともに天井から下方に突出する暖房ケース２１を有し、この暖房ケース２１の底面には輻射開口２２が形成され、この輻射開口２２には格子状に形成されたガード金具２３が取り付けられている。

暖房ケース２１内には、図４に示すように、カーボンランプ２４と反射板２５と送風ファン２６等とが設けられている。カーボンランプ２４は輻射開口２２の右側（図４において）に配置され、反射板２５はカーボンランプ２４から発生する熱線を輻射開口２２から図１に示す洗い場１０４に向けて輻射するようになっている。これは、リモコン装置５０の入浴暖房スイッチが選択された場合に作動する。

送風ファン２６は、輻射開口２２の左側の上方に配置されており、暖房ケース２１の天板２１Ａに垂下された保持板２９に取り付けられたモータＭ２の駆動軸Ｍaに装着されている。この保持板２９には案内風路板２８が取り付けられており、この案内風路板２８が送風ファン２６の周囲を囲んでいる。この案内風路板２８には吹出口２７が形成されており、送風ファン２６が回転すると吹出口２７から輻射開口２２に向けて吹き出すようになっている。

また、運転モードはリモコン装置５０に設けた各運転モードスイッチ（図示せず）により、選択された運転モードスイッチに基づいて、予備暖房モード、入浴暖房モード、乾燥モード、換気モード、涼風モードが設定され、この設定された各モードの運転が行われる。

図５は浴室空調装置１０に搭載されたヒータ制御装置６０の構成を示したブロック図である。

図５において、６１は交流電源Ｅの交流電圧のゼロクロス点（交流電圧がゼロとなる点）を検出するゼロクロス検出回路、６２はヒータＨに流れる電流を位相制御する図示しないトライアック（スイッチング素子）を備えた位相制御回路（スイッチング回路）、６３はヒータＨに流れる電流を検知する電流検知回路、６４はリレースイッチである。６６はＣＰＵ等から構成される制御装置であり、この制御装置６６は、リモコン装置５０からの信号や温度センサ６５の信号やゼロクロス検出回路６１の信号に基づいてリレースイッチ６４のオン・オフやトライアックの動作を制御する。また、制御装置６６はモータＭ１,Ｍ２やカーボンランプ２４を制御するようになっている。

また、制御装置６６は、温度センサ６５の検知信号に基づいて、吸込口１３から吸い込まれる空気の温度Ｔａが目標温度に近づくようにヒータＨを制御する。その範囲は、目標温度に対して±５％以内とすることが好ましい。
［動 作］
次に、上記のように構成される浴室空調装置１０の動作を図６および図７に示すフロー図に基づいて説明する。

先ず、テストモードを設定して図示しないスタートスイッチをオンすると、ステップ１では、リレースイッチ６４がオンされるとともにモータＭ１が駆動され、位相制御回路６２がヒータＨに流れる電流を位相制御する。

位相制御回路６２は、ゼロクロス検出回路６１が検出するゼロクロス点を基準にして、図８（Ａ）に示すように、半波周期毎に「オン,オン,オン,オン,オフ」され、この「オン,オン,オン,オン,オフ」の制御が繰り返し行われてヒータＨに電流を流していく。すなわち、８０％の能力でヒータＨが通電されることになる。なお、オン・オフの順番はこの順番である必要はなく、５つの半波のうち１つだけオフであればよく、その順番はどのような順番でもよい。

また、図８（Ｂ）に示すように、半波を周期としていれば複数のオフ期間があってもよく、オフとなる半波の個数や、オフの半波が出てくる周期が変わってもよい。

ステップ２では、電流検知回路６３によってヒータＨに流れるヒータ電流を検出する。

ステップ３では、ステップ２で検出したヒータ電流と定格消費電流とを比較し、ヒータ電流が定格消費電流より高い場合にはステップ４へ進み、低い場合にはステップ５へ進み、同じ場合にはステップ６へ進む。

ステップ４では、ヒータＨの出力波形を５％をカットする。すなわち、１００個の半波のうち８０個の半波がオンし（２０個の半波がオフしている。）、この８０個のオンのうち５個をオフにする。そして、ステップ２へ戻る。

ステップ２では、再度ヒータＨに流れるヒータ電流を検出し、ステップ３でヒータ電流と定格消費電流とを比較し、高い場合にはステップ４へ進み、さらに７５個のオンのうち５個がオフにされてステップ２へ戻る。

このように、ヒータ電流が定格消費電流になるまでステップ２,３,４の処理動作が繰り返し行われ、１００個の半波に対してオフする半波の数が５個づつ増加されていく。そして、ヒータ電流が定格電流になるとステップ６へ進む。

ヒータ電流が定格消費電流より低い場合、すなわちステップ５では、ヒータＨの出力波形を５％アップする。すなわち、１００個の半波にうち２０個の半波がオフ（８０個の半波がオンしている。）、この２０個のオフのうち５個をオンにする。そして、ステップ２へ戻る。

ステップ２では、再度ヒータＨに流れるヒータ電流を検出し、ステップ３でヒータ電流と定格消費電流とを比較し、低い場合にはステップ５へ進み、さらに１５個のオフのうち５個がオンにされてステップ２へ戻る。

このように、ヒータ電流が定格消費電流になるまでステップ２,３,５の処理動作が繰り返し行われ、１００個の半波に対してオフする半波の数が５個づつ減少されていく。そして、ヒータ電流が定格消費電流になるとステップ６へ進む。

ステップ６では、１００個の半波に対してオフする半波の数が記憶される。例えば、ステップ４で１回だけ出力波形が５％カットされた場合には、オフする半波の数は「２５」であり、ステップ５で１回だけ出力波形が５％アップされた場合にはオフする半波の数は「１５」である。

そして、次回からヒータＨを通電するとき、記憶した数だけ１００個の半波に対してオフにし、これを次回から１００パーセントの出力とする。そして、テストモードが終了する。

このようにすることにより、ヒータＨごとによって異なる電流のバラツキを所定の範囲内に納めることができる。

次に、リモコン装置５０によって暖房モードや乾燥モードが設定された場合について説明する。

暖房モードや乾燥モードが設定されると、ステップ１０では図５に示すリレースイッチ６４がオンされるとともにモータＭ１（図３参照）が駆動され、暖房モードであればダンパＤが実線位置に切り換わり、乾燥モードであればダンパＤは鎖線位置に切り換わる。そして、位相制御回路６２がリレースイッチ６４がオンされた後ヒータＨに流れる電流を位相制御する。

位相制御回路６２は、ゼロクロス検出回路６１が検出するゼロクロス点を基準にして、半波毎にオンやオフを行っていく。ここでは、テストモードで記憶した１００個の半波に対してオフの数だけオフされる。すなわち、図６のステップ６でオフの数が例えば２５個記憶されたならば、１００個の半波に対して２５個だけオフされ、７５個の半波がオンされることになる。

ステップ１１では、温度センサ６５が検出する温度、つまり吸込口１３から吸い込まれた空気の温度が監視温度（目標温度５０゜より低い温度）になったか否かが判断され、イエスであればステップ１９へ進み、ノーであればステップ１２へ進む。

ステップ１２では、図９に示すように予め設定されている温度上昇限界線Ｇ１と温度センサ６５が検出する温度Ｔａの上昇率とが比較され、その温度Ｔａの上昇率が温度上昇限界線Ｇ１の上昇率より低ければステップ１０へ戻り、高ければステップ１３へ進む。

すなわち、温度Ｔａの上昇率が温度上昇限界線Ｇ１の上昇率より低ければ、吹出口１４から吹き出す空気の温度Ｔａが監視温度になるまで、ステップ１０,１１,１２の処理動作が繰り返し行われ、オンされる半波の数が増加されていく。この増加する半波の数は、例えば１０周期に対して１個の割合で増加されていく。

ステップ１３では、５周期に対して１周期分だけオフされる。つまり、半波の数が１０個に対して２個の半波が５周期毎にオフされる。

ステップ１４では、温度センサ６５が検出する温度Ｔａが監視温度になったか否かが判断され、イエスであればステップ１９へ進み、ノーであればステップ１５へ進む。

ステップ１５では、図９に示すように予め設定されている温度上昇限界線Ｇ１と温度センサ６５が検出する温度Ｔａの上昇率とが比較され、その温度Ｔａの上昇率が温度上昇限界線Ｇ１の上昇率より低ければステップ１６へ進み、高ければステップ１３へ戻る。

温度Ｔａの上昇率が温度上昇限界線Ｇ１の上昇率より高ければ、吸込口１３から吸い込まれる空気の温度が監視温度になるまで、ステップ１３〜１５の処理動作が繰り返し行われる。

この処理により、温度Ｔａの上昇率が高い間、オフされる半波の数が増加されていくことになる。

ステップ１６では、すなわち温度Ｔａの上昇率が低い場合、今度は逆にオフとなっている半波がオンされていく。その数は、例えば５周期に対して１個である。

ステップ１７では、温度センサ６５が検出する温度Ｔａが監視温度になったか否かが判断され、イエスであればステップ１９へ進み、ノーであればステップ１８へ進む。

ステップ１８では、温度上昇限界線Ｇ１と温度センサ６５が検出する温度Ｔａの上昇率とが比較され、その温度Ｔａの上昇率が温度上昇限界線Ｇ１の上昇率より低ければステップ１６へ戻り、高ければステップ１３へ戻る。

すなわち、温度Ｔａの上昇率が低い場合、吸込口１３から吸い込まれた空気の温度Ｔａが監視温度になるまで、ステップ１６〜１７の処置が繰り返し行われ、オンされる半波の数が増加されていく。この増加する半波の数は、例えば１０周期に対して１個の割合で増加されていく。

そして、ステップ１０ないしステップ１８までの処理動作は、温度上昇限界線Ｇ１と同様な温度上昇率で吸込口１３から吸い込まれた空気の温度Ｔａを上昇させるものである。

ステップ１９では、ヒータＨの加熱量を８０パーセントに落とされる。すなわち、ステップ１０でオンされた半波の数の８０％の数だけオンされる。例えば、ステップ１０で７５個の半波がオンされ、２５個の半波がオフされている場合、６０個の半波がオンされ、４０個の半波がオフされることになる。

これにより、図１０に示すように、吸込口１３から吸い込まれた空気の温度Ｔａが上昇して監視温度になると（時点ｔ１）、オンされた半波の数が８０％になることにより、その時点ｔ１以後は温度Ｔａの上昇率が下がることになる。

ステップ２０では、吸込口１３から吸い込まれた空気の温度Ｔａと目標温度とが比較され、温度Ｔａが目標温度より低い場合、ステップ１９へ戻る。すなわち、温度Ｔａが目標温度を越えるまでステップ１９,２０の処理動作が繰り返し行われることになる。

図１０に示すように温度Ｔａが目標温度より高くなると（時点ｔ２）、ステップ２１へ進み、ステップ２１では５周期に対して１周期分だけオフされる。つまり、半波の数が１０個に対して２個の半波が５周期毎にオフされる。

ステップ２２では、吸込口１３から吸い込まれた空気の温度Ｔａと目標温度とが比較され、温度Ｔａが目標温度より高いときステップ２１へ戻る。すなわち、温度Ｔａが目標温度より低くなるまでステップ２１,２２の処理動作が繰り返し行われることになる。

この処理動作が繰り返される毎に、オフされている５周期毎の半波の数が２個づつ増加していき、ヒータＨによる発熱量が減少され、吸込口１３から吸い込まれる空気の温度Ｔａが図１０に示すように低下していく。

そして、温度Ｔａが目標温度より低くなると（時点ｔ３）、ステップ２２からステップ２３へ進む。

ステップ２３では、５周期に対してオフとなっている半波を１個だけオンしていく。

ステップ２４では、吸込口１３から吸い込まれた空気の温度Ｔａと目標温度とが比較され、温度Ｔａが目標温度より低いときステップ２３へ戻る。すなわち、温度Ｔａが目標温度より高くなるまでステップ２３,２４の処理動作が繰り返し行われることになる。この処理動作が繰り返される毎に、オンされる半波の数が５周期に対して１個づつ増加していくことになり、ヒータＨによる発熱量が増加され、吸込口１３から吸い込まれる空気の温度Ｔａが上昇していく。

そして、吸込口１３から吸い込まれる空気の温度Ｔａが目標温度より高くなるとステップ２４からステップ２１へ戻る。

そして、ステップ２１ないしステップ２４の処理動作は、吸込口１３から吸い込まれる空気の温度Ｔａ、すなわち浴室１０１の温度を目標温度にして一定に保つようにするものである。そして、タイマで設定された暖房時間や乾燥時間が経過した場合や運転停止により、ステップ２１〜２４の処理動作は終了する。すなわち、タイマの計時がタイムアップしたり運転が停止されたりすると、リレースイッチ６４がオフし、ヒータＨに流れる電流が停止される。

上述のように、吸込口１３から吸い込まれる空気の温度Ｔａ、すなわち浴室１０１の温度が監視温度に達すると、ステップ１９でヒータＨの加熱量が８０パーセントに落とされて、温度Ｔａの上昇率が下がる。このため、図１０に示す時点ｔ２で浴室１０１の温度Ｔａが目標温度を大きく越してしまうことを防止することができ、電力の無駄を省くことができる。

また、位相制御回路６２によってヒータＨに流れる電流を半波毎に制御（位相制御）するものであるから、浴室１０１の温度Ｔａを大きく変動させることなく目標温度にほぼ一定に保つことができる。このため、所望の温度に設定しても入浴時に寒くなったり暑くなったりすることなく、快適な温度で入浴することができる。

このように、浴室１０１の温度Ｔａが大きく変動してしまうことがないので、例えば乾燥モードを設定して浴室１０１で衣類を乾燥させる場合、ヒータＨを長時間オフしていることがなく、つまり温度Ｔａが設定温度より大きく下がってしまうことがないことにより、衣類を短時間で乾燥させることができ、省エネ乾燥が行えることになる。

また、暖房モードの際にも、温度Ｔａが目標温度を大きくオーバしてしまうことがないことにより、省エネ暖房が可能となる。

しかも、暖房モードや乾燥モードが設定されている期間中リレースイッチ６４はオンし続けているので、リレースイッチ６４のオン・オフの回数は１回だけとなり、リレースイッチ６４の接点が保護される。このため、リレースイッチ６４の寿命が大きく延びることになる。

さらに、ヒータＨに流れる電流を半波毎にすなわちゼロクロス点からヒータＨに電圧を印加させるものであるから、ヒータＨに急激に大きな電圧が印加してしまうことがなく、このためヒータＨに過電流が流れてしまうことが防止される。この実施例では、ゼロクロス点からヒータＨに電圧を印加させているが、この近傍であれば必ずしもゼロクロス点である必要はない。

なお、テストモードを行う必要がない場合には、電流検知回路６３は不要となる。

上記実施例のヒータ制御装置６０は、浴室空調装置１０に搭載したものについて説明したが、これに限るものではなく、他のものを加熱するヒータ制御装置６０であってもよい。

また、ヒータＨの制御に加えて、ファンモータＭ１の回転数を制御し、風量を可変にすることにより、より効率的な暖房、乾燥運転が行える。また、ヒータＨの発熱量を設定スイッチや各運転モードスイッチに連動して変更できるようにしてもよく、リモコン装置５０に温度入力設定スイッチを設けて、室内の温度を設定できるようにしてもよい。

温度センサ６５は、吸込口１３に設けて吸込口１３に吸い込まれる空気の温度を検知しているが、吹出口１４の近傍に設けて吹出口１４から吹き出される温風の温度を直接検出するようにしてもよい。この場合、吹出口１４から吹き出される温風の温度と目標温度との温度差が目標温度に対して±５％以内になるようにヒータＨを制御すれば、その温度差が非常に小さくなり、さらに快適な温度での入浴や衣類の乾燥をより短時間で行うことができることになる。

また、乾燥モードと暖房モードなどの運転モード毎に、設定される目標温度が異なっていてもよい。さらに、暖房モードに複数の運転モード（入浴暖房モードと予備暖房モード）を設け、この運転モードに応じて目標温度を変更してもよい。

さらに、ユーザがリモコン装置５０から目標温度を選択または入力するようにしてもよい。

また、半波を周期として、交流電圧をオン・オフ制御するものと、このようなオン・オフ制御を行わない全波位相制御とを切り換える構成としてもよい。この切り換えは温度センサ６５により検出した温度に基づき切り換えるようにしてもよく、リモコン装置５０に設けられた運転モードスイッチ（半波制御スイッチと全波制御スイッチ）の選択に応じて切り換えるように構成してもよい。
［第２実施例］
図１１は第２実施例の浴室空調装置２１０を示す。この浴室空調装置２１０は第１実施例の暖房ユニット２０（図２参照）を備えていない。

浴室空調装置２１０の換気乾燥装置本体２１１の側方には排気口２１７が設けられている。また、換気乾燥装置本体２１１の下面には、浴室内(図示せず)の空気を吸い込む吸込口２１８と吸い込んだ空気を浴室内へ吹き出す吹出口２１９とが設けられている。吹出口２１９には、吹出口２１９から吹き出す空気を加熱するヒータ（ＰＣＴヒータ）２４０が設けられている。

２１２はフロントパネルであり、このフロントパネル２１２には、吸込口２１８に対向して設けられた吸込開口２１２Ａと、吹出口２１９に対向して設けられた吹出開口２１２Ｂとが設けられている。そして、吸込開口２１２Ａおよび吹出開口２１２Ｂには１グリル２１５,２１６が設けられている。

排気口２１７は、接続ダクト２１８Ｄと、この接続ダクト２１８Ｄに接続される図示しない排気ダクトを介して室外に連通されている。

換気乾燥装置本体２１１内には、送風ファン室２２０とダンパ室２２１とが形成されており、送風ファン室２２０には、ファンケース２２０Ｋが設けられており、このファンケース２２０Ｋ内に送風ファン２２２が設けられている。Ｍ１は送風ファン２２２を回転させるモータである。そして、ファンケース２２０Ｋには、吸込口２１８から吸い込まれる空気の温度を検知する温度センサ２６５が設けられている。

ダンパ室２２１には、ダンパＤが設けられており、ダンパＤが実線位置（第２位置）と破線位置（第１位置）と鎖線位置とに切り換え可能となっている。ダンパＤが実線位置に切り換えられると、吸込口２１８と吹出口２１９とが連通されてヒータＨの通電により暖房モードとなる。ダンパＤが破線位置に切り換わると吸込口２１８と排気口２１７とが連通されて換気モードとなる。また、ダンパＤが中間位置である鎖線位置に切り換わるとヒータ２４０の通電により乾燥モードとなり、衣類の乾燥が行えるようになっている。

この浴室空調装置２１０は、第１実施例と同様なヒータ制御装置６０が搭載されており、ヒータ２４０の制御は第１実施例と同様に行われるので、その説明は省略する。
［第３実施例］
図１２ないし図１４は、第３実施例の浴室空調装置５１０を示したものである。この浴室空調装置５１０は、換気ユニット５１１と、この換気ユニット５１１の換気ユニットケース（本体ケース）５１２内に着脱可能に装着された循環ユニット５２０とを備えている。

換気ユニット５１１は、下面が開口された筺体状の換気ユニットケース５１２と、この換気ユニットケース５１２の天板５１３に取り付けられた換気風路ケース５１４と、この換気風路ケース５１４内に回転自在に配置された換気用のシロッコファン（換気用ファン）５１５と、天板５１３に取り付けられた回路基板５１６と、その天板５１３に取り付けられるとともにシロッコファン５１５を回転させるモータＭ５とを有している。換気ユニットケース５１２の一側壁部５１２Ａには排気口５１７が形成されている。

換気風路ケース５１４は、シロッコファン５１５を回転自在に配置する筒部５１４Ａと、この筒部５１４Ａから換気ユニットケース５１２の排気口５１７まで延びた案内風路部５１４Ｂとを有している。筒部５１４Ａの下面には吸気口５１８が形成され、シロッコファン５１５の回転によりその吸気口５１８から空気を吸い込むようになっている。

また、排気口５１７には図示しない排気ダクトが接続される接続ダクト５１７Ｄが取り付けられ、吸気口５１８から吸い込んだ空気は案内風路部５１４Ｂを経て接続ダクト５１７Ｄおよび排気ダクトを介して外へ排気されるようになっている。

換気ユニットケース５１２の下部には天井壁に取り付けるフランジ５１２Ｆが形成され、このフランジ５１２Ｆに化粧板５１９が取り付けられるようになっている。この化粧板５１９により換気ユニットケース５１２の下部開口５１２Ｂが覆われる。

循環ユニット５２０は、換気ユニットケース５１２内に嵌入される循環ユニットケース（本体ケース）５２１と、天井壁部５２２に一体に形成された循環風路ケース５２３と、この循環風路ケース５２３内に回転自在に配置された循環用のシロッコファン（循環用ファン）５２４と、このシロッコファン５２４を回転させるモータＭ６と、循環風路ケース５２３に隣接した位置に形成されるとともに上下方向に貫通した浴室側吸込風路５３０等とを備えている。モータＭ６は循環風路ケース５２３の天井壁部５２２に取り付けられている。

循環ユニットケース５２１には吹出口５２１Ａが形成され、この吹出口５２１Ａが循環風路ケース５２３の案内風路部５２３Ａに接続されている。５２３Ｂはシロッコファン５２４を回転自在に配置した筒部であり、この筒部５２３Ｂの底面には吸気口５２３Ｃが形成され、シロッコファン５２４の回転により循環風路ケース５２３の吸気口５２３Ｃから空気が吸い込まれて案内風路部５２３Ａを介して吹出口５２１Ａから吹き出されるようになっている。

吹出口５２１Ａにはヒータ５２６が取り付けられており、吹出口５２１Ａから吹き出される空気が暖められるようになっている。

浴室側吸込風路５３０内には、シャッタ５３１が回動可能に設けられている。シャッタ５３１の軸５３２の一端は浴室側吸込風路５３０の壁を貫通して循環ユニットケース５２１に形成された電動室（図示せず）に進入している。この電動室にはモータ（図示せず）が設けられており、このモータによってシャッタ５３１が回動するようになっている。このシャッタ５３１の回動によって浴室側吸込風路５３０の開口５３０Ａの開閉およびその開閉度の調整が可能となっている。

浴室空調装置５１０は、換気ユニットケース５１２内に循環ユニット５２０の循環ユニットケース５２１を挿入し、そして換気ユニットケース５１２に循環ユニットケース５２１をネジ止めすれば組み付けが完了するものである。また、ネジを外すことにより循環ユニットケース５２１を換気ユニットケース５１２から取り外すことができる。
［動 作］
次に、上記のように構成される浴室空調装置５１０の動作について説明する。

リモコン５０（図１参照）の操作により換気モードが設定されると、循環ユニット５２０のモータが駆動されてシャッタ５３１が回動し、浴室側吸込風路５３０の開口５３０Ａが開成される。シャッタ５３１は、適正な換気量となるように予め設定された位置へ回動される。

他方、換気ユニット５１１のモータＭ５が駆動されてシロッコファン５１５が回転し、このシロッコファン５１５の回転により浴室１０１（図１参照）の空気が浴室側吸込風路５３０の開口５３０Ａから吸い込まれ、この開口５３０Ａに吸い込まれた空気は浴室側吸込風路５３０および換気風路ケース５１４と循環ユニットケース５２１の天井壁部５２２との間の間隙Ｓを介して換気風路ケース５１４の吸気口５１８に吸い込まれていく。

そして、吸気口５１８に吸い込まれた空気は換気ユニットケース５１２の排気口５１７から排気ダクト（図示せず）を介して外へ排気されていき、浴室１０１の換気が行われる。

暖房モードが設定されると、換気ユニット５１１のシロッコファン５１５の回転は停止されるとともにシャッタ５３１が閉成され、浴室側吸込風路５３０の開口５３０Ａはシャッタ５３１により閉塞される。そして、循環ユニット５２０のシロッコファン５２４が回転していくとともにヒータ５２６が通電される。

シロッコファン５２４の回転により、浴室内の空気が循環ユニット５２０の吸気口５２３Ｃから吸い込まれて吹出口５２１Ａから浴室へ吹き出していく。この吹出口５２１Ａから吹き出される空気はヒータ５２６によって暖められていくので、浴室１０１の暖房が行われる。

乾燥モードが設定されると、換気ユニット５１１と循環ユニット５２０とが動作する。すなわち、浴室１０１の換気により湿気が外へ排出されるとともに、循環ユニット５２０内のシロッコファン５２４とＰＴＣヒータ５２６の動作により浴室１０１の暖房が行われて浴室が乾燥されていく。この乾燥により、浴室で衣類などを乾燥させることができることになる。

ところで、換気ユニットケース５１２から循環ユニット５２０を取り外すことができるので、換気ユニット５１１のメンテナンスが大変し易いものとなる。また、換気ユニットケース５１２から循環ユニット５２０を取り外すことにより、その循環ユニット５２０のメンテナンスも非常に行い易いものとなる。

この浴室空調装置５１０は、第１実施例と同様なヒータ制御装置６０が搭載されえており、その制御は第１実施例と同様に行われるので、その説明は省略する。

上記実施例は、いずれも浴室の浴室空調装置１０,２１０,５１０について説明したが、洗面所に設置され、暖房などを行う洗面所空調装置に用いてもよく、浴室,洗面所などのサニタリー空間に設置される空調装置に用いられることが
好ましい。

この発明に係わる浴室構造を示した説明図である。 図１に示す浴室に取り付けた浴室空調装置を示した斜視図である。 浴室空調装置の構成を示した断面図である。 浴室空調装置の暖房ユニットの構成を示した断面図である。 浴室空調装置に搭載されたヒータ制御装置の構成を示したブロック図である。 浴室空調装置のテストモードの動作を示したフロー図である。 浴室空調装置の動作を示したフロー図である。 ヒータに流す電流のオン・オフの状態を示した１例である。 吹出口から吹き出される空気の温度上昇と温度上昇限界線との関係を示したグラフである。 吹出口から吹き出される空気の温度と目標温度との関係を示したグラフである。 第２実施例の浴室空調装置の構成を示した断面図である。 第３実施例の浴室空調装置の構成を示した断面図である。 第３実施例の浴室空調装置の構成を示した縦断面図である。 第３実施例の浴室空調装置の構成を示した横断面図である。 従来の換気装置の構成を示した断面図である。 図１５の換気装置を示した底面図である。 従来の換気装置の電気系統の回路を示した説明図である。 従来の換気装置から吹き出される空気の温度と目標温度との関係を示したグラフである。

符号の説明

６１ ゼロクロス検出回路
６２ 位相制御回路（スイッチング回路）
６４ リレースイッチ
６５ 温度センサ（温度検知手段）
６６ 制御装置
Ｈ ヒータ

Claims (8)

1. 被加熱体を加熱するヒータと、このヒータと交流電源とを接続するリレースイッチと、前記被加熱体の温度を検知する温度検知手段と、前記リレースイッチをオン・オフする制御装置とを備えたヒータ制御装置であって、
   前記交流電源の電流を前記リレースイッチを介してヒータへ流すスイッチング回路と、
   前記交流電源の交流電圧のゼロクロス点を検出するゼロクロス検出回路とを設け、
   前記制御装置は、加熱モードが設定されている期間中、前記リレースイッチをオンさせておくとともに、そのリレースイッチがオンしてヒータの通電を開始するスタート時点で、前記ゼロクロス点近傍からヒータに交流電圧を入力させ、前記温度検知手段が検知する温度に基づいて前記スイッチング回路を位相制御して被加熱手段を所定の目標温度にすることを特徴とするヒータ制御装置。
2. 前記スイッチング回路は、前記交流電圧のゼロクロス点近傍からヒータに電流を流して、半波を周期として交流電圧をオン・オフすることを特徴とする請求項１に記載のヒータ制御装置。
3. 前記ヒータの通電により前記被加熱体が温度上昇して目標温度に近づいたとき、その被加熱体の温度上昇率を低下させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のヒータ制御装置。
4. 被加熱体を加熱するヒータと、このヒータと交流電源とを接続するリレースイッチと、前記被加熱体の温度を検知する温度検知手段と、加熱モードが設定されている期間中、前記リレースイッチをオンさせておく制御装置とを備えたヒータ制御装置であって、
   前記交流電源の電流を前記リレースイッチを介してヒータへ流すスイッチング回路を設け、
   前記制御装置は、前記温度検知手段が検知する温度に基づいて前記スイッチング回路を位相制御して被加熱手段を所定の目標温度にする際に、前記被加熱体の温度上昇率が予め設定した基準温度上昇率となるように、前記スイッチング回路の位相制御を修正することを特徴とするヒータ制御装置。
5. 前記制御装置は、前記被加熱体の温度上昇率が予め設定した基準温度上昇率となるように、半波を周期として交流電圧をオン・オフすることを特徴とする請求項４に記載のヒータ制御装置。
6. 前記請求項１ないし請求項５のいずれか１つに記載のヒータ制御装置を備えたことを特徴とする浴室空調装置。
7. 室内または外気の少なくともいずれかの空気を吸い込む吸込口と、前記空気を暖める加熱手段と、前記空気の温度を検出する温度検出手段と、前記吸込口より吸い込んだ空気を室内へ吹き出す吹出口とを備えた空調装置であって、
   所定のモード時に前記吹出口から吹き出され、前記加熱手段によって加熱される空気の温度が前記温度検出手段の検出結果に基づき、所定の値に近づけるよう制御する制御部を備えたことを特徴とする浴室空調装置。
8. 前記浴室空調装置において、前記ヒータ制御装置は、所定の運転モード時にヒータのリレースイッチを常時通電して制御することを特徴とする請求項６に記載の浴室空調装置。

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