WO2019142274A1 - ヒータ制御装置及びハンドドライヤ - Google Patents

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heater
control unit
drive circuit
control
conduction angle
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Inventor
卓也 佐伯
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三菱電機株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating

Definitions

  • the present invention relates to a heater control device that controls the amount of heat generation of a heater and a hand dryer provided with the same.
  • the planar heater includes a plurality of heat generating portions having different amounts of heat generation, and the heat generation amount of the planar heater is changed by changing the combination of the heat generating portions to be energized. Control.
  • This invention is made in view of the above, Comprising: It aims at obtaining the heater control apparatus which can control precisely the emitted-heat amount by a heater.
  • the present invention includes a heater drive circuit that drives a heater, and a control unit that issues an operation command to the heater drive circuit.
  • the control unit controls the operation intensity of the heater by phase control, and controls the conduction angle of the energization to the heater based on the elapsed time from the start of operation of the heater.
  • the heater control device has an effect that the amount of heat generation by the heater can be finely controlled.
  • FIG. 2 shows a configuration of a heater drive circuit of the heater control device according to the first embodiment.
  • Flow chart showing the flow of processing of the heater control device according to the first embodiment
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a hand dryer according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a heater drive circuit of the heater control device according to the first embodiment.
  • the hand dryer 10 is supplied with power from a commercial power supply 1.
  • the hand dryer 10 drives the power supply frequency detection circuit 2 that detects the zero cross point of the AC power supply, the control unit 3 that controls the heater drive circuit 4 and the motor drive circuit 8, the heater drive circuit 4 that drives the heater 5, and the motor 9.
  • a motor drive circuit 8, a hand detection sensor 6 for detecting a user's hand, and a temperature sensor 7 for measuring the temperature of the atmosphere are provided.
  • the control unit 3, the heater driving circuit 4, and the temperature sensor 7 constitute a heater control device 20 that drives the heater 5.
  • the heater 5 and the motor 9 are driven, and the air warmed by the heater 5 becomes a high-speed air flow and the detection range of the hand detection sensor 6 It is jetted and dried by dropping water droplets on the hand.
  • a control unit that controls the heater drive circuit 4 and a control unit that controls the motor drive circuit 8 It may be provided individually.
  • the following embodiment 1 demonstrates the example by which the heater control apparatus which concerns on this invention is mounted in a hand dryer, the heater control apparatus which concerns on this invention is applicable other than a hand dryer.
  • the amount of heat generation of the heater 5 is changed by the voltage applied from the heater drive circuit 4.
  • a nichrome wire can be applied to the heater 5, it is not limited to the nichrome wire.
  • Output values of the hand detection sensor 6 and the temperature sensor 7 are input to the control unit 3.
  • the controller 3 outputs an operation command of the heater 5 to the heater drive circuit 4. Further, the control unit 3 outputs an operation command of the motor 9 to the motor drive circuit 8.
  • the triac 4 a is mounted on the heater drive circuit 4, and the triac 4 a controls the on / off of the heater 5 based on the operation command input from the controller 3 to the gate 41.
  • a triac is mounted in the motor drive circuit 8, and the triac controls the rotation of the motor 9 based on an operation command input from the control unit 3 to the gate 41.
  • the control unit 3 controls the heater drive circuit 4 by phase control.
  • Phase control is a control method of controlling the voltage to the load by changing the conduction angle.
  • control unit 3 changes the conduction angle by controlling the timing at which triac 4 a of heater drive circuit 4 is turned on. Specifically, the control unit 3 adjusts the timing at which the triac 4a is turned on on the basis of the zero cross point of the voltage of the commercial power supply 1 every half cycle of the AC voltage to change the conduction angle. Change the voltage applied to 5.
  • the triac 4a is turned on while the electrical angle of the AC voltage is from 0 ° to 180 °, and as a result, is input to the heater drive circuit 4. 100% of the AC voltage is applied to the heater 5. That is, 100% energization is performed.
  • the TRIAC 4a is turned on between 90 ° and 180 ° of the electrical angle of the AC voltage, and as a result, the heater drive circuit 4 50% of the AC voltage input to the circuit is applied to the heater 5.
  • the time for turning on the triac 4a is long, the power supplied to the heater 5 is large, and if the time for turning on the triac 4a is short, the power supplied to the heater 5 is small.
  • the smaller the electrical angle at which the triac 4a is turned on the larger the conduction angle to the heater 5, the larger the amount of heat generation, and the larger the energy consumption.
  • the larger the electrical angle at which the triac 4a is turned on the smaller the conduction angle to the heater 5, the smaller the amount of heat generation, and the smaller the energy consumption. Since the amount of heat generation of the heater 5 is controlled by changing the conduction angle, the amount of heat generation of the heater 5 can be finely controlled.
  • the control unit 3 controls the motor drive circuit 8 by phase control.
  • the controller 3 controls the voltage applied to the motor 9 by adjusting the timing of turning on the triac of the motor drive circuit 8 based on the zero cross point of the commercial power supply 1 as in the heater drive circuit 4. Therefore, the larger the conduction angle to the motor 9, the larger the flow rate of the air flow generated by the rotation of the motor 9, and the larger the energy consumption. As the conduction angle to the motor 9 decreases, the air flow volume decreases and the energy consumption decreases. Since the power consumption of the motor 9 is controlled by changing the conduction angle, the power consumption of the motor 9 can be finely controlled.
  • FIG. 3 is a flowchart showing a flow of processing of the hand dryer according to the first embodiment.
  • the control unit 3 detects a power supply frequency which is the frequency of the power supplied from the commercial power supply 1.
  • the control unit 3 determines whether the hand detection sensor 6 has detected a human hand. If the hand detection sensor 6 does not detect a human hand, it becomes No at Step S2, and Step S2 is repeated. If the hand detection sensor 6 has detected a human hand, the result of step S2 is Yes, and the process proceeds to step S3.
  • the control unit 3 determines whether the temperature detected by the temperature sensor 7 is equal to or higher than the set temperature.
  • step S3 If the temperature detected by the temperature sensor 7 is equal to or higher than the set temperature, the result of step S3 is Yes, and the process proceeds to step S4. If the temperature detected by the temperature sensor 7 is less than the set temperature, the result of step S3 is No, and the process proceeds to step S5.
  • step S4 the control unit 3 outputs, to the heater driving circuit 4, a command for weak operation to turn on the heater 5 at a conduction angle for performing energization at a rate smaller than 100%.
  • step S5 the control unit 3 outputs, to the heater driving circuit 4, an instruction for strong operation to turn on the heater 5 at a conduction angle for performing 100% energization.
  • the heater control device 20 When the ambient temperature is high, the heater control device 20 according to the first embodiment can reduce the voltage applied to the heater 5 and suppress the heating capacity, thereby suppressing wasteful energy consumption. Moreover, since it is not necessary to increase the number of heaters 5 and the heating performance can be finely set by one heater 5, downsizing and cost reduction of the heater control device 20 can be realized.
  • the method of adjusting the voltage applied to the heater 5 by phase control has been described, but the voltage applied to the heater 5 can be adjusted even by the energization ratio control or the inverter control, and the same effect can be obtained. It goes without saying that
  • the heater control device 20 according to the first embodiment to the hand dryer 10 or the heating device, downsizing of the device, cost reduction, and energy saving can be realized.
  • FIG. 4 is a diagram showing the configuration of a hand dryer according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the hand dryer 10 according to the second embodiment is different from the hand dryer 10 according to the first embodiment in that a PTC heater 51 having positive temperature coefficient characteristics (PTC) is provided instead of the heater 5.
  • PTC positive temperature coefficient characteristics
  • the PTC heater 51 having a positive temperature coefficient characteristic has a higher electrical resistance as the temperature rises.
  • the PTC heater 51 starts to be energized and the current becomes gradually less likely to flow when the temperature rises, and once warmed up, it consumes no wasteful power and maintains a stable temperature without the energization control by the temperature sensor 7 Can.
  • the PTC heater 51 has a low resistance value since it has a low temperature at the time of activation immediately after the hand detection sensor 6 detects a hand. That is, the current value at 100% energization is large, and the rush current by changing from 0% energization to 100% energization at the time of start-up also becomes large. Further, the motor 9 rotating at high speed also has a large inrush current due to the change from 0% energization to 100% energization at the time of startup. The hand dryer is frequently started and stopped due to the nature of the product. The frequent repetition of the inrush current may shorten the life of the current fuse or cause deterioration of the power supply system electronic components to cause an early failure.
  • the control unit 3 controls the conduction angle of the energization to the PTC heater 51 based on the elapsed time from the start of the operation of the PTC heater 51. Specifically, when the PTC heater 51 is activated, the PTC heater 51 is at a low temperature and the rush current is large. Therefore, the control unit 3 sets the conduction angle to a smaller value than when conducting at 100% by phase control. By setting, the current flowing to the PTC heater 51 is suppressed. After the start of energization of the PTC heater 51, the controller 3 sets the conduction angle by phase control to a value larger than that at the start, when the resistance increases due to the temperature rise. Therefore, the heater control device 20 according to the second embodiment can realize the injection of warm air to the hand while suppressing the rush current.
  • the switching control of the conduction angle to the PTC heater 51 may be performed according to the elapsed time of the energization, or may be performed by detecting the temperature of the detection range of the room temperature or the hand detection sensor 6.
  • the conduction angle may be controlled in accordance with the current supplied to the PTC heater 51. That is, when the room temperature or the temperature of the detection range of the hand detection sensor 6 is less than the set value and the resistance value of the PTC heater 51 is small, the conduction angle is reduced to suppress the conduction current to the PTC heater 51.
  • control may be performed to increase the conduction current to the PTC heater 51 by increasing the conduction angle.
  • the conduction angle is reduced to reduce the effective value of the conduction current, and if the crest value of the conduction current is less than the set value, the crest value of the conduction current to the heater It is also possible to control so as to increase the conduction angle so as to increase the effective value of the conduction current as compared with the case where the value of.
  • the conduction angle of the conduction to the PTC heater 51 is set to a larger value than when the conduction current to the PTC heater 51 is the set value or more. It is possible to realize warm air injection to the hand while suppressing the inrush current.
  • phase control of the PTC heater 51 has been described above, if the phase control of the motor 9 that is started at the same time is also performed, it is more effective to reduce the inrush current.
  • the heater control device 20 has the effect of reducing the inrush current as described above, but since the PTC heater 51 can be finely controlled by phase control, unnecessary power consumption is avoided and power consumption is reduced. It is also effective.
  • the heater control device 20 is applied to the hand dryer 10 in the above-described first and second embodiments, the heater control device 20 according to the present invention is also applicable to a heating device other than the hand dryer 10.
  • the heater provided with the heater 5 or the PTC heater 51 and the motor 9 can be exemplified by a fan heater.
  • the heater control device 20 according to the present invention can also be applied to a heating device that does not have the motor 9.
  • the function of the control unit 3 according to the first embodiment or the second embodiment is realized by a processing circuit.
  • the processing circuit may be dedicated hardware or an arithmetic device that executes a program stored in a storage device.
  • FIG. 5 is a diagram showing a configuration in which the function of the control unit according to the first embodiment or the second embodiment is realized by hardware.
  • the processing circuit 29 incorporates a logic circuit 29 a that realizes the function of the control unit 3.
  • the hardware for implementing the processing circuit 29 can be exemplified by a microcontroller.
  • control unit 3 When the processing circuit 29 is an arithmetic device, the function of the control unit 3 is realized by software, firmware, or a combination of software and firmware.
  • FIG. 6 is a diagram showing a configuration in which the function of the control unit according to the first embodiment or the second embodiment is realized by software.
  • the processing circuit 29 includes an arithmetic unit 291 for executing the program 29b, a random access memory 292 used by the arithmetic unit 291 for a work area, and a storage unit 293 for storing the program 29b.
  • the arithmetic unit 291 develops the program 29 b stored in the storage unit 293 on the random access memory 292 and executes it, whereby the function of the control unit 3 is realized.
  • the software or firmware is written in a programming language and stored in the storage device 293.
  • the arithmetic unit 291 can exemplify a central processing unit, but is not limited to this.
  • the processing circuit 29 implements the function of the control unit 3 by reading and executing the program 29 b stored in the storage device 293.
  • the program 29 b may be said to cause a computer to execute a procedure and a method for realizing the function of the control unit 3.
  • the processing circuit 29 may be partially realized by dedicated hardware and partially realized by software or firmware.
  • the processing circuit 29 can implement the above-described functions by hardware, software, firmware, or a combination thereof.
  • the configuration shown in the above embodiment shows an example of the contents of the present invention, and can be combined with another known technique, and one of the configurations is possible within the scope of the present invention. Parts can be omitted or changed.
  • SYMBOLS 1 commercial power supply, 2 power supply frequency detection circuit, 3 control part, 4 heater drive circuit, 4a triac, 5 heater, 6 hand detection sensor, 7 temperature sensor, 8 motor drive circuit, 9 motor, 10 hand dryer, 20 heater control device , 29 processing circuits, 29a logic circuits, 29b programs, 41 gates, 51 PTC heaters, 291 arithmetic units, 292 random access memories, 293 storage units.

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  • Control Of Washing Machine And Dryer (AREA)

Abstract

ヒータ制御装置（２０）は、ヒータ（５）を駆動するヒータ駆動回路（４）と、ヒータ駆動回路（４）に運転指令を出す制御部（３）とを備え、制御部（３）は、ヒータ（５）の運転強度を、交流電圧を直接オン又はオフして印加する電圧を可変する方式である位相制御により制御する。制御部（３）は、商用電源（１）の電圧のゼロクロスポイントを基準にトライアックをオンするタイミングを交流電圧の半サイクルごとに調整して導通角を変えることにより、ヒータ駆動回路（４）がヒータ（５）へ印加する電圧を変化させ、ヒータ（５）の運転開始からの経過時間に基づいてヒータ（５）への通電の導通角を制御する。

Description

ヒータ制御装置及びハンドドライヤ
　本発明は、ヒータの発熱量を制御するヒータ制御装置及びこれを備えたハンドドライヤに関する。
　特許文献１に開示される電気暖房器のヒータ制御装置では、平面状ヒータは発熱量の異なる複数の発熱部を備えており、通電する発熱部の組み合わせを変えることで、平面状ヒータの発熱量を制御している。
特開平７－３３５３７５号公報
　しかしながら、上記特許文献１に開示される発明は、通電する発熱部の数により暖房性能が決定されるため、きめ細かな暖房運転を設定することが難しく、発熱量が過剰であると無駄なエネルギーを消費してしまう。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ヒータによる発熱量をきめ細かく制御できるヒータ制御装置を得ることを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、ヒータを駆動するヒータ駆動回路と、ヒータ駆動回路に運転指令を出す制御部とを備える。制御部は、ヒータの運転強度を位相制御により制御し、ヒータの運転開始からの経過時間に基づいてヒータへの通電の導通角を制御する。
　本発明に係るヒータ制御装置は、ヒータによる発熱量をきめ細かく制御できるという効果を奏する。
本発明の実施の形態１に係るヒータ制御装置の構成を示すブロック図 実施の形態１に係るヒータ制御装置のヒータ駆動回路の構成を示す図 実施の形態１に係るヒータ制御装置の処理の流れを示すフローチャート 本発明の実施の形態２に係るヒータ制御装置の構成を示す図 実施の形態１又は実施の形態２に係る制御部の機能をハードウェアで実現した構成を示す図 実施の形態１又は実施の形態２に係る制御部の機能をソフトウェアで実現した構成を示す図
　以下に、本発明の実施の形態に係るヒータ制御装置及びハンドドライヤを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
実施の形態１．
　図１は、本発明の実施の形態１に係るハンドドライヤの構成を示すブロック図である。図２は、実施の形態１に係るヒータ制御装置のヒータ駆動回路の構成を示す図である。ハンドドライヤ１０は、商用電源１から電力が供給される。ハンドドライヤ１０は、交流電源のゼロクロスポイントを検知する電源周波数検知回路２、ヒータ駆動回路４及びモータ駆動回路８を制御する制御部３、ヒータ５を駆動するヒータ駆動回路４、モータ９を駆動するモータ駆動回路８、ユーザの手を検知する手検知センサ６及び雰囲気の温度を測定する温度センサ７を備えている。制御部３、ヒータ駆動回路４及び温度センサ７は、ヒータ５を駆動するヒータ制御装置２０を構成している。実施の形態１において、ハンドドライヤ１０は、手検知センサ６が手を検知すると、ヒータ５及びモータ９が駆動され、ヒータ５によって暖められた空気が高速気流となって手検知センサ６の検知範囲に噴射され、手の水滴を飛ばして乾燥させる。なお、ここでは、制御部３が、ヒータ駆動回路４及びモータ駆動回路８を制御する例を説明するが、ヒータ駆動回路４を制御する制御部と、モータ駆動回路８を制御する制御部とが個別に設けられてもよい。また、以下の実施の形態１では、本発明に係るヒータ制御装置がハンドドライヤに搭載される例を説明するが、本発明に係るヒータ制御装置はハンドドライヤ以外にも適用可能である。
　ヒータ５は、ヒータ駆動回路４から印加される電圧によって発熱量が変化する。ヒータ５には、ニクロム線を適用できるが、ニクロム線に限定はされない。
　手検知センサ６及び温度センサ７の出力値は、制御部３に入力される。制御部３は、ヒータ５の運転指令をヒータ駆動回路４に出力する。また、制御部３は、モータ９の運転指令をモータ駆動回路８に出力する。
　ヒータ駆動回路４には、トライアック４ａが搭載されており、トライアック４ａは制御部３からゲート４１に入力される運転指令に基づいてヒータ５のオンオフを制御している。モータ駆動回路８には、図示を省略しているが、トライアックが搭載されており、トライアックは制御部３からゲート４１に入力される運転指令に基づいてモータ９の回転を制御している。
　制御部３は、位相制御によってヒータ駆動回路４を制御する。位相制御は、負荷に対する電圧を、導通角を変えることにより制御する制御方式である。実施の形態１では、制御部３は、ヒータ駆動回路４のトライアック４ａをオンするタイミングを制御することにより導通角を変化させる。詳細には、制御部３は、商用電源１の電圧のゼロクロスポイントを基準にトライアック４ａをオンするタイミングを交流電圧の半サイクルごとに調整して導通角を変えることにより、ヒータ駆動回路４がヒータ５へ印加する電圧を変化させる。例えば、ゼロクロスポイントでトライアック４ａをオンする設定の場合は、交流電圧の電気角が０°から１８０°までの間トライアック４ａがオンされることになり、結果的にヒータ駆動回路４に入力される交流電圧の１００％がヒータ５へ印加されることになる。すなわち、１００％の通電が行われることになる。ゼロクロスポイントから９０度進んだ位置でトライアック４ａをオンする設定の場合は、交流電圧の電気角の９０°から１８０°までの間トライアック４ａがオンされることになり、結果的にヒータ駆動回路４に入力される交流電圧の５０％がヒータ５へ印加されることになる。このように、トライアック４ａをオンする時間が長ければ、ヒータ５に供給される電力は大きくなり、トライアック４ａをオンする時間が短ければヒータ５に供給される電力は小さくなる。トライアック４ａをオンする電気角が小さいほど、ヒータ５への導通角が大きくなって発熱量が大きくなり、消費エネルギーも大きくなる。トライアック４ａをオンする電気角が大きいほど、ヒータ５への導通角が小さくなって発熱量は小さくなり、消費エネルギーも小さくなる。導通角を変更することによってヒータ５の発熱量を制御するため、ヒータ５の発熱量をきめ細かく制御することができる。
　制御部３は、位相制御によってモータ駆動回路８を制御する。制御部３は、ヒータ駆動回路４と同様に、商用電源１のゼロクロスポイントを基準に、モータ駆動回路８のトライアックをオンするタイミングを調整することにより、モータ９に印加される電圧を制御する。したがって、モータ９への導通角が大きいほどモータ９の回転により生じる気流の風量が大きくなり、消費エネルギーも大きくなる。モータ９への導通角が小さくなるほど気流の風量は小さくなり、消費エネルギーも小さくなる。導通角を変更することによってモータ９での消費電力を制御するため、モータ９での消費電力をきめ細かく制御することができる。
　図３は、実施の形態１に係るハンドドライヤの処理の流れを示すフローチャートである。ステップＳ１において、制御部３は、商用電源１から供給される電力の周波数である電源周波数を検知する。ステップＳ２において、制御部３は、手検知センサ６が人の手を検知したか否かを判定する。手検知センサ６が人の手を検知していなければ、ステップＳ２でＮｏとなり、ステップＳ２を繰り返す。手検知センサ６が人の手を検知していれば、ステップＳ２でＹｅｓとなり、ステップＳ３に進む。ステップＳ３において、制御部３は、温度センサ７が検知する温度が設定温度以上であるか否かを判定する。温度センサ７が検知する温度が設定温度以上であれば、ステップＳ３でＹｅｓとなり、ステップＳ４に進む。温度センサ７が検知する温度が設定温度未満であれば、ステップＳ３でＮｏとなり、ステップＳ５に進む。ステップＳ４において、制御部３は、１００％よりも小さい割合の通電を行うための導通角でヒータ５をオンする弱運転の指令をヒータ駆動回路４に出力する。ステップＳ５において、制御部３は、１００％の通電を行うための導通角でヒータ５をオンする強運転の指令をヒータ駆動回路４に出力する。
　実施の形態１に係るヒータ制御装置２０は、周囲温度が高い時はヒータ５へ印加する電圧を低くし、暖房能力を抑えることで無駄なエネルギー消費を抑制できる。また、ヒータ５の数を増やす必要がなく、一つのヒータ５で暖房性能をきめ細かく設定することができるため、ヒータ制御装置２０の小型化及び低コスト化を実現できる。
　なお、実施の形態１ではヒータ５に印加する電圧を位相制御によって調整する方法について説明したが、通電率制御又はインバータ制御でもヒータ５に印加する電圧を調整することが可能であり、同様の効果が得られることは言うまでもない。
　以上のように、実施の形態１に係るヒータ制御装置２０をハンドドライヤ１０又は暖房機器に適用することで、機器の小型化、低コスト化及び省エネルギー化を実現できる。
実施の形態２．
　図４は、本発明の実施の形態２に係るハンドドライヤの構成を示す図である。実施の形態２に係るハンドドライヤ１０は、ヒータ５の代わりに正温度係数特性（Positive　Temperature　Coefficient,　PTC）を有するＰＴＣヒータ５１を備える点で、実施の形態１に係るハンドドライヤ１０と相違する。正温度係数特性を有するＰＴＣヒータ５１は、温度が上がるにつれて電気抵抗値が高くなる。
　ＰＴＣヒータ５１は、通電を開始して温度が上がると次第に電流が流れにくくなって、一度暖まると無駄な電力を消費しなくなり、温度センサ７による通電制御をしなくても安定した温度を保つことができる。
　ＰＴＣヒータ５１は、手検知センサ６が手を検知した直後の起動時には低温であるため、抵抗値が低い。すなわち、１００％の通電での電流値が大きく、起動時に０％通電から１００％通電に変化することによる突入電流も大きくなる。また、高速回転するモータ９も、起動時に０％通電から１００％通電に変化することによる突入電流が大きい。ハンドドライヤは、製品の性格上、起動及び停止が頻繁に行われる。突入電流が頻繁に繰り返されることは、電流ヒューズの寿命が短くなったり、電源系の電子部品が劣化して早期故障が発生したりする原因となりうる。したがって、電源ヒューズが短寿命になったり、早期故障が発生したりすることを防止するために、突入電流に耐える大型で高価な電子部品を選定したり、ハンドドライヤを接続する分電盤のブレーカの容量を大きくするなどの対策が必要になる場合がある。
　実施の形態２に係るヒータ制御装置２０では、制御部３は、ＰＴＣヒータ５１の運転開始からの経過時間に基づいて、ＰＴＣヒータ５１への通電の導通角を制御する。具体的には、ＰＴＣヒータ５１を起動する際は、ＰＴＣヒータ５１が低温であり突入電流が大きくなるため、制御部３は、位相制御により１００％で通電する場合よりも導通角を小さい値に設定して、ＰＴＣヒータ５１に流れる電流を抑える。制御部３は、ＰＴＣヒータ５１への通電開始後、温度上昇によって抵抗が大きくなってきたところで、位相制御による導通角を起動時よりも大きい値に設定する。したがって、実施の形態２に係るヒータ制御装置２０は、突入電流を抑えつつ、手への温かい空気の噴射を実現することができる。
　なお、ＰＴＣヒータ５１への導通角の切換制御は、通電の経過時間に応じて行ってもよいし、室温又は手検知センサ６の検知範囲の温度検出によって行ってもよい。また、ＰＴＣヒータ５１への通電電流に応じて導通角を制御してもよい。すなわち、室温又は手検知センサ６の検知範囲の温度が設定値未満であり、ＰＴＣヒータ５１の抵抗値が小さい場合は、導通角を小さくしてＰＴＣヒータ５１への通電電流を抑え、室温又は手検知センサ６の検知範囲の温度が設定値以上であり、ＰＴＣヒータ５１の抵抗値が大きい場合は、導通角を大きくしてＰＴＣヒータ５１への通電電流を増やすように制御してもよい。この制御によって、突入電流を抑えつつ、手への温かい空気の噴射を実現することができる。また、通電電流の波高値が設定値以上であれば、導通角を小さくして通電電流の実効値を抑え、通電電流の波高値が設定値未満であれば、ヒータへの通電電流の波高値が設定値以上である場合よりも導通角を大きくして通電電流の実効値を増やすように制御してもよい。ＰＴＣヒータ５１への通電電流が設定値未満である場合には、ＰＴＣヒータ５１への通電電流が設定値以上である場合よりもＰＴＣヒータ５１への通電の導通角を大きい値に設定することで、突入電流を抑えつつ、手への温かい空気の噴射を実現することができる。
　上記ではＰＴＣヒータ５１の位相制御について説明したが、同時に起動されるモータ９も位相制御すれば、突入電流の低減に対しさらに効果的である。
　実施の形態２に係るヒータ制御装置２０は、上述したように突入電流を低減する効果を有するが、位相制御によりきめ細かくＰＴＣヒータ５１を制御できるため、無駄な通電を回避して消費電力を低減することにも有効である。
　上記の実施の形態１，２において、ヒータ制御装置２０をハンドドライヤ１０に適用したが、本発明に係るヒータ制御装置２０は、ハンドドライヤ１０以外の暖房装置にも適用可能である。ヒータ５又はＰＴＣヒータ５１とモータ９とを備える暖房装置には、ファンヒータを例示できる。また、本発明に係るヒータ制御装置２０は、モータ９を備えない暖房装置に適用することも可能である。
　上記実施の形態１又は実施の形態２に係る制御部３の機能は、処理回路により実現される。処理回路は、専用のハードウェアであっても、記憶装置に格納されるプログラムを実行する演算装置であってもよい。
　処理回路が専用のハードウェアである場合、処理回路は、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、特定用途向け集積回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ、又はこれらを組み合わせたものが該当する。図５は、実施の形態１又は実施の形態２に係る制御部の機能をハードウェアで実現した構成を示す図である。処理回路２９には、制御部３の機能を実現する論理回路２９ａが組み込まれている。処理回路２９を実現するハードウェアには、マイクロコントローラを例示できる。
　処理回路２９が演算装置の場合、制御部３の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。
　図６は、実施の形態１又は実施の形態２に係る制御部の機能をソフトウェアで実現した構成を示す図である。処理回路２９は、プログラム２９ｂを実行する演算装置２９１と、演算装置２９１がワークエリアに用いるランダムアクセスメモリ２９２と、プログラム２９ｂを記憶する記憶装置２９３を有する。記憶装置２９３に記憶されているプログラム２９ｂを演算装置２９１がランダムアクセスメモリ２９２上に展開し、実行することにより、制御部３の機能が実現される。ソフトウェア又はファームウェアはプログラム言語で記述され、記憶装置２９３に格納される。演算装置２９１は、中央処理装置を例示できるがこれに限定はされない。
　処理回路２９は、記憶装置２９３に記憶されたプログラム２９ｂを読み出して実行することにより、制御部３の機能を実現する。プログラム２９ｂは、制御部３の機能を実現する手順及び方法をコンピュータに実行させるものであるとも言える。
　なお、処理回路２９は、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェア又はファームウェアで実現するようにしてもよい。
　このように、処理回路２９は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。
　以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
　１　商用電源、２　電源周波数検知回路、３　制御部、４　ヒータ駆動回路、４ａ　トライアック、５　ヒータ、６　手検知センサ、７　温度センサ、８　モータ駆動回路、９　モータ、１０　ハンドドライヤ、２０　ヒータ制御装置、２９　処理回路、２９ａ　論理回路、２９ｂ　プログラム、４１　ゲート、５１　ＰＴＣヒータ、２９１　演算装置、２９２　ランダムアクセスメモリ、２９３　記憶装置。

Claims (8)

  1. 　ヒータを駆動するヒータ駆動回路と、
    　前記ヒータ駆動回路に運転指令を出す制御部とを備え、
    　前記制御部は、前記ヒータの運転強度を位相制御により制御し、前記ヒータの運転開始からの経過時間に基づいて前記ヒータへの通電の導通角を制御することを特徴とするヒータ制御装置。
  2. 　前記制御部は、前記ヒータの運転開始から設定時間経過後に、前記ヒータへの通電の導通角を、運転開始時の前記ヒータへの通電の導通角よりも大きい値に設定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. 　ヒータを駆動するヒータ駆動回路と、
    　前記ヒータ駆動回路に運転指令を出す制御部と、
    　雰囲気の温度を検出する温度センサとを備え、
    　前記制御部は、前記温度センサの検出結果に基づいて前記ヒータへの通電の導通角を制御することを特徴とするヒータ制御装置。
  4. 　前記制御部は、前記雰囲気の温度が設定温度未満である場合には、前記雰囲気の温度が設定温度以上である場合よりも前記ヒータへの通電の導通角を大きい値に設定することを特徴とする請求項３に記載のヒータ制御装置。
  5. 　ヒータを駆動するヒータ駆動回路と、
    　前記ヒータ駆動回路に運転指令を出す制御部とを備え、
    　前記制御部は、前記ヒータの運転強度を位相制御により制御し、前記ヒータへの通電電流に基づいて前記ヒータへの通電の導通角を制御することを特徴とするヒータ制御装置。
  6. 　前記ヒータへの通電電流の波高値が設定値未満である場合には、前記ヒータへの通電電流の波高値が設定値以上である場合よりも前記ヒータへの通電の導通角を大きい値に設定することを特徴とする請求項５に記載のヒータ制御装置。
  7. 　ヒータと、
    　モータと、
    　前記モータを駆動するモータ駆動回路と、
    　前記モータを用いた送風機と、
    　手を検知する手検知センサと、
    　請求項１から６のいずれか１項に記載のヒータ制御装置とを有し、
    　前記制御部は、前記手検知センサによる手の検知に基づいて、前記ヒータ及び前記モータを駆動し、前記送風機により前記ヒータを経由して、手検知センサの検知範囲に空気を送ることを特徴とするハンドドライヤ。
  8. 　前記制御部は、前記モータの運転強度を位相制御により制御することを特徴とする請求項７に記載のハンドドライヤ。
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JPS5299443A (en) * 1976-02-18 1977-08-20 Hitachi Ltd Inrush current reducing device of positive temperature coefficient res istance element
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JP2002100454A (ja) * 2000-09-21 2002-04-05 Takatoshi Tominaga ヒータの電流量制御方法、及び暖房装置

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