(57)【要約】【課題】衣類乾燥機において衣類に空気を送風する送風ファンを駆動するファンモータの消費電力を削減し、温度上昇を抑制すること。【解決手段】衣類に空気を送風する送風ファン１１と、送風ファン１１を駆動するファンモータ１２と、ファンモータ１２の駆動回転数と駆動電流値を制御するとともにファンモータ１２の負荷を推定する制御手段２６とを備え、制御手段２６はファンモータ１２の推定負荷が小さいほど回転数を維持したままファンモータ１２の駆動電流値を小さく制御する。これにより、ファンモータ１２を一定回転数で駆動させながらファンモータ１２の負荷を推定して過不足なく駆動電流を流し、駆動電流不足によるモータの脱調を回避しつつ、駆動電流過剰を未然に防止する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
衣類を収容するドラムと、衣類に空気を送風する送風ファンと、前記送風ファンを駆動するファンモータと、空気を加熱する放熱手段と、空気を循環させる循環風路と、前記ファンモータの駆動回転数と駆動電流値を制御するとともに前記ファンモータの負荷を推定する制御手段とを備え、前記制御手段は前記ファンモータの推定負荷が小さいほど回転数を維持したまま前記ファンモータの駆動電流値を小さく制御する衣類乾燥機。
【請求項２】
送風ファンの吸込空気または吹出空気の温度を検出する送風空気温度検出手段を備え、制御手段は、前記送風空気温度検出手段の検出温度が高くなるほど前記ファンモータの負荷が小さいと推定する請求項１記載の衣類乾燥機。
【請求項３】
ドラムから流出する空気の温度を検出するドラム流出空気温度検出手段を備え、制御手段は、前記ドラム流出空気温度検出手段の検出温度が高くなるほど前記ファンモータの負荷が小さいと推定する請求項１記載の衣類乾燥機。
【請求項４】
圧縮手段、減圧手段、放熱手段および吸熱手段を備えて冷凍サイクルを構成した請求項１〜３のいずれか１項記載の衣類乾燥機。
【請求項５】
放熱手段の温度を検出する凝縮温度検出手段を備えるとともに、前記放熱手段とドラムの間の循環風路に送風ファンを配し、制御手段は、前記凝縮温度検出手段の検出温度が高くなるほど前記ファンモータの負荷が小さいと推定する請求項４記載の衣類乾燥機。
【請求項６】
ドラムに収容した衣類の洗濯を可能にした請求項１〜５のいずれか１項記載の衣類乾燥機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衣類の乾燥を行う衣類乾燥機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の衣類乾燥機は図２に示すような構成であった。以下、その構成について説明する。図に示すように、外装ケース５１内に水平軸を中心軸として回転する回転ドラム５２が配置してあり、回転ドラム５２の前面の開口は、扉５３で開閉されるようにしてある。外装ケース５１内には、回転ドラム５２を含む風路５４が構成してあり、風路５４に循環用ファン５５を設け、風路５４外に循環用ファン５５を駆動するファンモータ５６を設けている。風路５４内に設置した吸熱手段５７、放熱手段５８と、風路５４外に設置した圧縮手段５９、減圧手段６０で冷凍サイクルを構成している。
【０００３】
上記構成において、ファンモータ５６を動作させて循環用ファン５５を駆動し、吸熱手段５７、放熱手段５８、回転ドラム５２の順に空気が流れるよう風路５４にて空気を循環させる。ここで圧縮手段５９を動作させ、回転ドラム５２から流入した高湿の空気を吸熱手段５７にて冷却除湿し、その後放熱手段５８で空気を加熱し、高温低湿の空気を回転ドラム５２に戻し、衣類の乾燥を促進させる。除湿水は機外に排出される。
【特許文献１】特許第３３３０７８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の発明ではファンモータ５６の制御に関しては具体的に開示していない。ここで衣類乾燥機においては乾燥状態の進行とともに循環空気の温度や湿度が時々刻々変化し、ファンモータ５６の負荷が変化する。このため衣類乾燥機におけるファンモータ５６をさらに高効率に駆動させるためには一般的な制御方法では困難である課題があった。
【０００５】
本発明は、このような従来の発明の課題を解決しようとするもので、ファンモータの消費電力の削減や温度上昇の抑制を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記従来の課題を解決するために、衣類に空気を送風する送風ファンと、前記送風ファンを駆動するファンモータと、空気を加熱する放熱手段と、前記ファンモータの駆動回転数と駆動電流値を制御するとともに前記ファンモータの負荷を推定する制御手段とを備え、前記制御手段は前記ファンモータの推定負荷が小さいほど回転数を維持したまま前記ファンモータの駆動電流値を小さく制御する。
【０００７】
これにより、ファンモータを一定回転数で駆動させながらファンモータの負荷を推定して過不足なく駆動電流を流し、駆動電流不足によるモータの脱調を回避しつつ、駆動電流過剰を未然に防止する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の衣類乾燥機は、ファンモータの消費電力の削減、温度上昇抑制に効果的である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
第１の発明は、衣類を収容するとともに回転自在に構成されたドラムと、衣類に空気を送風する送風ファンと、前記送風ファンを駆動するファンモータと、空気を加熱する放熱
手段と、空気を循環させる循環風路と、前記ファンモータの駆動回転数と駆動電流値を制御するとともに前記ファンモータの負荷を推定する制御手段とを備え、前記制御手段は前記ファンモータの推定負荷が小さいほど回転数を維持したまま前記ファンモータの駆動電流値を小さく制御することにより、ファンモータを一定回転数で駆動させながらファンモータの負荷を推定して過不足なく駆動電流を流し、駆動電流不足によるモータの脱調を回避しつつ、駆動電流過剰を未然に防止して、消費電力を削減し、またモータの温度上昇を抑制できる。
【００１０】
第２の発明は、特に、第１の発明において、送風ファンの吸込空気または吹出空気の温度を検出する送風空気温度検出手段を備え、制御手段は、前記送風空気温度検出手段の検出温度が高くなるほど前記ファンモータの負荷が小さいと推定する。空気温度が高くなると密度が軽くなり、送風ファンの質量流量が減少して負荷が小さくなる。よって送風ファンの吸込空気または吹出空気の温度を直接検出して、検出温度が高くなるほど前記ファンモータの負荷が小さいと精度よく推定できる。
【００１１】
第３の発明は、特に、第１〜２のいずれか１つの発明において、ドラムから流出する空気の温度を検出するドラム流出空気温度検出手段を備え、制御手段は、前記ドラム流出空気温度検出手段の検出温度が高くなるほど前記ファンモータの負荷が小さいと推定する。ドラム流出空気温度が高いと送風ファンの吸込温度が高い関係を利用し、ドラム流出空気温度を検出して、検出温度が高くなるほど前記ファンモータの負荷が小さいと精度よく推定できる。
【００１２】
第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明において、圧縮手段、減圧手段、放熱手段および吸熱手段を備えて冷凍サイクルを構成していることにより、電気ヒータを放熱手段とするよりも、大幅に消費電力を削減できる。
【００１３】
第５の発明は、特に、第４の発明において、放熱手段の温度を検出する凝縮温度検出手段を備え、前記放熱手段とドラムの間の循環風路に送風ファンを配し、制御手段は、前記凝縮温度検出手段の検出温度が高くなるほど前記ファンモータの負荷が小さいと推定する。
【００１４】
凝縮温度と放熱手段を流出する空気温度がほぼ同等である関係を利用し、凝縮温度を検出して、検出温度が高くなるほど前記ファンモータの負荷が小さいと精度よく推定できる。
【００１５】
第６の発明は、特に、第１〜５のいずれか１つの発明において、ドラムに収容した衣類の洗濯を可能にしたことにより、衣類の洗濯から乾燥までを同一ドラム内で一貫して行うことができ、単一筐体で省スペースの衣類洗濯乾燥機を提供できる。
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における衣類乾燥機の全体断面図である。本体１の内に弾性支持される外槽２を設け、衣類（図示せず）を収容するとともに外槽２内に配されて、回転自在に構成され側面に多数の穴３を配した円筒状のドラム４を設けている。ドラムモータ５が外槽２に固定され、ドラムモータ５の駆動軸をドラム４に取り付けている。ドラム４内は洗濯工程においては、衣類の洗濯室となり、乾燥工程においては、衣類の乾燥室となる。
【００１８】
本体１の前面には衣類を出し入れするための扉６が設けられている。本体１の下部に洗濯水や除湿水を排出する排水口７を設け、洗濯水排水経路８に排水弁９を設けている。ドラム４を通じて空気を循環させる循環風路１０内に送風ファン１１を設け、送風ファン１１を駆動するファンモータ１２を循環風路１０外に設けている。
【００１９】
循環風路１０を通流する空気中のほこりや糸くずなどの異物を除去する取り外し可能に構成したリントフィルタ１３を設けている。また送風ファン１１とドラム４の間にて送風ファン１１吹出後の循環空気温度を検出する送風空気温度検出手段１４と、ドラム４とリントフィルタ１３の間にてドラム４流出後の循環空気温度を検出するドラム流出空気温度検出手段１５を備えている。
【００２０】
圧縮手段１６、放熱手段１７、減圧手段１８、吸熱手段１９を環状に管で接続して冷凍サイクルを構成し、吸熱手段１９が空気の通流方向の上流側になるよう放熱手段１７と吸熱手段１９を循環風路１０に配置し、冷媒の凝縮温度を検出する凝縮温度検出手段２０を設けている。
【００２１】
ドラム４と送風ファン１１の間の循環風路１０に循環空気の一部を排気する排気口２１と外気が流入する外気吸入口２２とを設け、外気吸入口２２には外気吸入制御弁２３を設けている。吸熱手段１７の下部には、吸熱手段１７で発生した除湿水を一時的に貯める除湿水容器２４が設けられており、除湿水容器２４に貯まった水は排水ポンプ２５の動作により排水口７を経て本体１外へと排出される。
【００２２】
制御手段２６が送風空気温度検出手段１４、ドラム流出空気温度検出手段１５、凝縮温度検出手段２０、操作手段２７からの情報を入力し、ドラムモータ５、排水弁９、ファンモータ１２、圧縮手段１６、外気吸入制御弁２３、排水ポンプ２５を制御する。
【００２３】
以上のような構成において、動作、作用について説明する。洗濯工程では、排水弁９を閉じた状態で外槽２内に所定の水位に達するまで給水を行い、ドラムモータ５により衣類と洗浄水の入ったドラム４を回転させて衣類の洗濯を行う。また、洗濯後の濯ぎ工程でも、洗濯工程と同様に外槽２内に給水を行い、ドラム４を回転させて衣類の濯ぎを行う。脱水工程では、排水弁９を開いて機外へ水を排水した後、ドラムモータ５がドラム４を高速回転させ、衣類に含まれる水は遠心力により穴３を通じて外槽２に排出され、排水口７から排出される。
【００２４】
乾燥工程が始まると、外気吸入制御弁２３を閉弁し、ファンモータ１２を動作させ、図１中の点線矢印のように循環風路１０を通じて空気を循環させる。また、ドラムモータ５を低速回転駆動して、ドラム４を回転させ衣類を撹拌する。さらに圧縮手段１６を動作させて冷凍サイクルを機能させる。吸熱手段１９にて低温低圧の気液混合の冷媒はドラム４より出た多湿の空気より顕熱および潜熱を吸熱して蒸発し、低圧の過熱状態のガス状冷媒となる。圧縮手段１６が吸入した冷媒は圧縮されて高温高圧のガス状冷媒となり、放熱手段１７にて空気に放熱して凝縮し、高圧の液状冷媒となる。そして減圧手段１８にて減圧され、再び吸熱手段１９に流入する。
【００２５】
吸熱手段１９において空気を冷却して結露させ、空気から除湿する。この空気は放熱手段１７において加熱されて高温低湿の温風となり、循環風路１０を通流してドラム４に再び流入し、衣類の乾燥を促進する。吸熱手段１９で発生した除湿水は、除湿水容器２４に貯まり、排水ポンプ２５の間欠動作により本体１外へと排出される。ドラム４を通過した循環空気には糸くずが混入しているが、リントフィルタ１３で捕捉される。
【００２６】
放熱手段１７の作用により循環空気の温度が徐々に上昇し、それとともに冷媒の凝縮温
度が上昇する。凝縮温度検出手段２０の検出する放熱手段１７における凝縮温度が所定温度に達すると、外気吸入制御弁２３を開弁して循環空気の一部を排気口２１より排気するとともに外気を外気吸入口２２より吸入することにより、圧縮手段１６への入力に相当するエンタルピを循環空気から放熱し、凝縮圧力の過昇を招くことなく、安定的に圧縮手段１６を運転できる。そして、凝縮温度検出手段２０の検出温度にて圧縮手段１６の能力をフィードバック制御し、凝縮温度を所定温度に維持して放熱手段１７から流出する循環空気の温度を所定温度に維持する。
【００２７】
上記動作により、衣類の乾燥が進行し、ドラム流出空気温度が上昇し続ける。ドラム流出空気温度検出手段１５の検出温度が所定温度に達すると乾燥終了と判定し、乾燥工程が終了する。
【００２８】
ここで、圧縮手段１６、減圧手段１８、放熱手段１７および吸熱手段１９を備えて冷凍サイクルを構成していることにより、電気ヒータを放熱手段１７とする場合よりも、消費電力を減らしつつ放熱および吸熱能力を大幅に増大せしめ、乾燥時間の大幅な短縮と消費電力の大幅な削減を実現できる。
【００２９】
また、ドラム４に収容した衣類の洗濯を可能にしたことにより、衣類の洗濯から乾燥までを同一ドラム内で一貫して行うことができ、単一筐体で省スペースの衣類洗濯乾燥機を提供できる。
【００３０】
以下、本発明の特徴を説明する。乾燥状態の進行とともに循環空気の温度や湿度が時々刻々変化し、ファンモータ１２の回転数が同じであってもその負荷が変化する。ここで、送風ファン１１が吸い込む空気の温度が高くなるとその空気の密度が軽くなり、送風ファン１１を同じ回転数で駆動しても送風ファン１１の送風する質量流量が減少し、送風ファンを脱調させることなく安定駆動するための必要トルクが減少し、ファンモータの負荷が小さくなる。よって、制御手段２６がファンモータ１２の負荷を推定し、その推定負荷が小さいほどファンモータ１２の回転数を維持したままファンモータ１２の駆動電流値を小さく制御することにより、過不足なく駆動電流を流し、駆動電流不足によるモータの脱調を回避しつつ、駆動電流過剰を未然に防止して、消費電力を削減し、またファンモータ１２の温度上昇を抑制できる。
【００３１】
次に、ファンモータ１２の負荷推定について説明する。上述したように送風ファン１１が吸い込む空気温度が高くなるほどファンモータ１２の負荷が小さくなる。そこで送風ファンの吸込空気または吹出空気温度（吸込と吹出空気温度はほぼ等しい）を検出する送風空気温度検出手段１４を備え、制御手段２６は、送風空気温度検出手段１４の検出温度が高くなるほどファンモータ１２の負荷が小さいと精度よく推定できる。
【００３２】
また、ドラム流出空気温度が高いと送風ファン１１の吸込温度が高い関係があるので、ドラム流出空気温度検出手段１５を備え、制御手段２６は、ドラム流出空気温度検出手段１５の検出温度が高くなるほどファンモータ１２の負荷が小さいと精度よく推定できる。
【００３３】
さらに、放熱手段１７での冷媒の凝縮温度と放熱手段１７を流出する空気の温度はほぼ等しく（厳密に言うと、凝縮温度より流出空気温度が数度程度低い）、放熱手段１７とドラム４の間の循環風路１０に送風ファン１１を配置すると、凝縮温度と送風ファン１１の吸込温度がほぼ等しくなる。そこで放熱手段１７での冷媒の凝縮温度を検出する凝縮温度検出手段２０を備え、制御手段２６は、凝縮温度検出手段２０の検出温度が高くなるほどファンモータ１２の負荷が小さいと精度よく推定できる。
【００３４】
なお、これら上述したファンモータ１２の負荷推定方法を適宜組み合わせるとさらに精
度良くファンモータ１２の負荷を推定できる。
【００３５】
なお、上記実施の形態では放熱手段１７、吸熱手段１９は冷凍サイクルの凝縮器、蒸発器としているが、これに限るものではない。例えば、放熱手段１７を電気ヒータとし、吸熱手段１９は水冷の熱交換器としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
以上のように、本発明にかかる衣類乾燥機は、新たな部品を追加するファンモータの消費電力を減らし、温度上昇を抑制することができるので、業務用や家庭用を問わずあらゆる衣類乾燥機に対して本発明を適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施の形態１を示す衣類乾燥機の全体断面図
【図２】従来の衣類乾燥機の断面図
【符号の説明】
【００３８】
４  ドラム
１０  循環風路
１１  送風ファン
１２  ファンモータ
１４  送風空気温度検出手段
１５  ドラム流出空気温度検出手段
１６  圧縮手段
１７  放熱手段
１８  減圧手段
１９  吸熱手段
２０  凝縮温度検出手段
２６  制御手段
【図１】
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【図２】
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