(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転ドラムを有する衣類乾燥機において、
a)ドラムを回転駆動するモータと、
b)該モータを駆動制御する駆動制御手段と、
c)前記モータの回転数を検出する回転数検出手段と、
d)乾燥運転が終了した後に電源が遮断されるまでの前記駆動制御手段により前記モータが回転すべく制御されていない期間中、第１の所定時間内に前記回転数検出手段にて検出したモータの回転数を計数する計数手段と、
e)該計数手段の計数値が所定の値を越えているか否かを判定する異常検知手段と、
f)計数値が所定の値を越えている場合に異常報知を行なう報知手段と、
を備え、
前記計数手段は、前記駆動制御手段が前記モータを回転駆動させた後に回転を停止させるべく制御した時点から、モータの回転速度が定常回転速度近傍から十分に下がるための第２の所定時間が経過するのを待って該モータの回転数の計数を開始することを特徴とする衣類乾燥機。
【請求項２】
前記異常検知手段における所定の値は、使用者自らが故意にドラムを回転させたとしても到達し得ない値に設定しておくことを特徴とする請求項１に記載の衣類乾燥機。
【請求項３】
前記異常検知手段により異常が検知されたとき、即座に又は一定時間後に電源を自動的に遮断する電源遮断手段を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の衣類乾燥機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、衣類乾燥機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
家庭用の衣類乾燥機は、湿った衣類を収容したドラム内に乾燥した熱風を供給し、衣類から蒸発した水分を含む湿った熱風を冷却することにより除湿し、乾燥させた空気をヒータにて再加熱してドラムへ循環する構成となっている。ドラムは水平軸を中心にゆっくりと回転され、これによりドラム内の衣類は攪拌されてむらのない乾燥が実行される。一般に、このような衣類乾燥機では、循環風を発生させるためのファンとドラムとをそれぞれ回転させるために唯一のモータが設けられ、そのモータの回転軸からプーリ、Ｖベルト等の伝達機構を介してファン及びドラムをそれぞれ所定の回転速度にて回転駆動する構成となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記衣類乾燥機において、モータ自体又はモータ駆動回路に短絡等の故障が発生するとモータの停止制御が不能になり、例えば、ドラムが回転し続けていることに使用者が気付かずにドアを開いた場合に衣類がドラム内から飛び出す、というような問題があった。
【０００４】
本発明は上記問題を解決するために成されたもので、その目的とするところは、モータ短絡等の故障検知を簡単な構成にて確実に行なうことができる衣類乾燥機を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段、及び、発明の実施の形態】
上記課題を解決するために成された本発明は、回転ドラムを有する衣類乾燥機において、
a)ドラムを回転駆動するモータと、
b)該モータを駆動制御する駆動制御手段と、
c)前記モータの回転数を検出する回転数検出手段と、
d)乾燥運転が終了した後に電源が遮断されるまでの前記駆動制御手段により前記モータが回転すべく制御されていない期間中、第１の所定時間内に前記回転数検出手段にて検出したモータの回転数を計数する計数手段と、
e)該計数手段の計数値が所定の値を越えているか否かを判定する異常検知手段と、
f)計数値が所定の値を越えている場合に異常報知を行なう報知手段と、
を備え、
前記計数手段は、前記駆動制御手段が前記モータを回転駆動させた後に回転を停止させるべく制御した時点から、モータの回転速度が定常回転速度近傍から十分に下がるための第２の所定時間が経過するのを待って該モータの回転数の計数を開始することを特徴としている。
【０００６】
計数手段は、乾燥運転が終了した後に電源が遮断されるまでの駆動制御手段によりモータが回転すべく制御されていない期間において、第１の所定時間の間、回転数検出手段から得られるモータ回転に同期したパルス信号を計数することによりモータの回転（停止）状況を把握する。通常この期間にモータは回転していない筈であるから、異常検知手段はその計数値を所定の値と比較し、所定の値を越えている場合にモータ短絡等の異常によりモータが回転しているものと判断する。この判断結果を受けて、報知手段は視覚的又は聴覚的に使用者に対し警告を発する。この結果、使用者はその異常に気付き、電源を遮断する等の適切な処置をとることができる。
【０００７】
異常検知手段は、上記の如く乾燥運転の前又は／及び後ろのいずれの期間においても異常検知を行なうことが可能である。しかしながら、例えば、使用者により電源が投入された後にすぐに運転スタートキーが操作されることも多く、乾燥運転開始前には確実に異常検知を行なう機会が得られるとは限らない。このため、少なくとも乾燥運転後には必ず異常検知を行なうようにすれば、確実にモータ回転の異常検知を実行することができる。
【０００９】
ここで、乾燥運転終了直後にはモータがほぼ定常回転速度で回転している状態にあるから、モータの回転速度が適当に減速した後に回転数を計数し始めないと正確な異常検知が行なえない。そこで、モータへ供給する駆動電流を遮断する等、モータ回転を停止させるべく制御した時点から第２の所定時間が経過するまでは回転数の計数を開始せず、第２の所定時間が経過した後に第１の所定時間内のモータの回転数を計数するようにする。つまり、第２の所定時間はモータの回転速度が定常回転速度近傍から充分に下がるために必要なマージンの時間であるから、計数値を判断するための所定の値との関係において予め適当に定める。
【００１０】
この異常検知手段における所定の値は、上記条件のみならず様々な状況を考慮して適当な値に予め定められる。例えば、モータの駆動制御が正常であって本来ドラムが停止している筈の場合であっても、使用者がドラムを故意に回転させるように力を加える可能性も考えられる。ドラムが外力により回転されると、Ｖベルトを介してモータの回転軸が回ってしまう。しかしながら、使用者の力によりドラムが回転される場合にはモータの回転速度は駆動制御手段により駆動される場合ほどには高くならないから、異常検知手段における所定の値は、使用者自らが故意にドラムを回転させたとしても到達し得ない適当な値に設定しておくことにより、短絡等の異常によりモータが回転している場合とドラムが故意に回されたことによりモータが回転している場合とを識別することができる。
【００１１】
なお、上記衣類乾燥機において、報知手段が異常報知を行なったとしても使用者が衣類乾燥機の周囲に居るとは限らない。そこで、異常検知手段により異常が検知されたとき、即座に又は一定時間後に電源を自動的に遮断する電源遮断手段を備える構成とすることが好ましい。これにより、使用者によって電源遮断の操作がなされなくとも、異常時には即座に又は一定時間後に電源が遮断されるので、長時間ドラムが回転し続けることを防止することができる。
【００１２】
本発明に係る衣類乾燥機によれば、乾燥運転後に繰り返しモータの短絡等によるモータ回転の異常が検知される。このため、異常検知が確実に行なわれ、乾燥運転終了後にドラムが回転し続けていることに使用者が気付かずにドアを開放してしまうといったことを防止することができる。
【００１３】
また、特にモータを回転駆動させた状態から回転を停止するように制御し、そのた時点から第２の所定時間が経過した後に異常検知を行なうようにすることにより、１回の乾燥運転のサイクル中に必ずモータ回転の異常検知が実行される。このため、異常が発生した後、迅速にその異常を検知することができる。また、異常でないにも拘らず異常報知がなされることを防止でき、異常検知の信頼性も高まる。
【００１４】
更に、異常検知後に電源遮断の操作がなされなくとも電源が自動的に遮断される構成とすれば、長時間ドラムが回転し続けることを防止することができる。
【００１５】
【実施例】
以下、本発明による衣類乾燥機の一実施例を図１〜図６に基づいて説明する。まず、この衣類乾燥機の全体構成を図１の側面縦断面図を参照して説明する。衣類乾燥機１の機枠２の前面中央には衣類投入口３が設けられ、その開口はドア４により開閉される。機枠２の背面には後面板５が止着され、後面板５の略中央には外部空気の吸気口６が形成されている。一方、機枠２の下面には空気の排気口７が形成されている。機枠２内において、衣類投入口３を取り囲むように環状の板金製のドラム支持板８が取り付けられ、また後部には後面板５と所定間隔を保って横方向に支持板９が架設されている。この支持板９には一部を切り欠いたファンケーシング１０が固定されており、これにより機枠２内はファン室１１と乾燥室１２とに区画されている。
【００１６】
乾燥室１２内には水平軸型のドラム１３が、前面開口を衣類投入口３に対向させた状態でドラム支持板８にフェルト等を介して支持され、後面側は主軸１４により回転自在に軸支されている。ドラム１３の背面にはリントフィルタ１６に被覆された空気出口１５が形成される一方、前面のドラム支持板８の下部には空気取入口１７が形成されている。支持板９には乾燥室１２とファン室１１とを連通する連通口１８が形成され、空気出口１５からの空気流が確実に連通口１８に至るようにシール部材１９がドラム１３と支持板９との間に取り付けられている。
【００１７】
ファン室１１内においては、主軸１４に円板状の合成樹脂製の両面ファン２０が固着され、乾燥室１２側に位置する循環ファン２０ａと後面板５側に位置する冷却ファン２０ｂとがそれぞれ放射状に表裏一体に形成されている。ファンケーシング１０内には両面ファン２０を囲むように隔壁２１が設けられ、この隔壁２１の略中央の円形開口に両面ファン２０を収容することにより、この両面ファン２０と隔壁２１とが相まってファン室１１内を乾燥風路２２と冷却風路２３とに区画している。両面ファン２０の周縁には乾燥風路２２へ向けて開口する同心状の回転溝が一体形成され、一方、隔壁２１の内周縁には冷却風路２３へ向けて開口する同心状の固定溝が形成されており、両面ファン２０の回転溝と隔壁２１の固定溝とは相互に非接触状態で遊嵌されている。すなわち、両面ファン２０の回転溝と隔壁２１の固定溝とはラビリンス結合を成している。このため、乾燥風路２２と冷却風路２３との間は空気の交換ができないようになっている。
【００１８】
乾燥風路２２の下部とドラム支持板８に形成されている空気取入口１７とは乾燥ダクト２４により連結されており、その内部の空気取入口１７付近には加熱ヒータ２５が配置されている。この加熱ヒータ２５は、例えばハニカム形状の正特性サーミスタで構成されている。乾燥ダクト２４の最下部には、乾燥ダクト２４内に凝縮した除湿水を機外に排出するための排水口２６が設けられている。
【００１９】
機枠２内の底部にはモータ２７が配置されている。モータ２７は、ドラム１３の外周面に巻掛けられたＶベルト３２にプーリ３１を介して回転力を与える一方、プーリ２８、ファンベルト２９を介して冷却ファン２０ｂの中央に形成されたプーリ３０に回転力を与えている。また、Ｖベルト３２のスリップを防止するために、ドラム回転時にアイドラプーリ３３がＶベルト３２に適当な張力を加える。プーリ２８にはモータ２７の回転数を検出するための回転センサ３４が取り付けられている。
【００２０】
而して、乾燥運転時には、モータ２７の回転駆動力により、ドラム１３が低速で、両面ファン２０は高速でそれぞれ回転され、同時に加熱ヒータ２５に通電されて乾燥風が加熱される。これにより、循環ファン２０ａの回転で生起した風が、乾燥風路２２、乾燥ダクト２４、ドラム１３を通って循環し、熱風がドラム１３内を通過する際に衣類から水分を奪う。一方、冷却ファン２０ｂの回転により、外気が吸気口６から冷却風路２３内に導入され排気口７から排出される。このとき両面ファン２０自体が冷気により冷却される。ドラム１３を通過した後の水分を含む熱気は両面ファン２０に接触して冷却され、凝縮した水が乾燥風路２２の内壁を流下して排水口２６から排出される。
【００２１】
ドラム１３の空気出口１５の近傍には、ドラム１３から排気される空気の温度を検出するための出口温度センサ３５が配置されている。出口温度センサ３５は、例えばサーミスタのような感熱素子で構成されている。また、機枠２の前面下方には、種々の入力キーや表示器を備えた操作パネル３６が設けられている。この操作パネル３６の後方の機枠２内部には合成樹脂製の基板ケース３７がビスにて取り付られており、基板ケース３７には周囲温度の急激な変化の影響を受けにくい熱容量の大きな部材で構成された制御基板３８が内装されている。制御基板３８上には、後述するマイクロコンピュータ（以下「マイコン」という）や制御基板３８自体の温度を検出するための雰囲気温度センサ３９、その他の各種の電気部品が実装されている。
【００２２】
図２は、上記操作パネル３６の外観を示す正面図である。この操作パネル３６には、電源を投入するための電源キー４０、乾燥運転のスタートや一時停止を指示するためのスタートキー４１、「標準乾燥コース」「念入り乾燥コース」等の乾燥コースを選択するためのコース切換キー４２、及び、加熱の強さを選択するためのヒータ切換キー４３といった入力キー類と、選択されたコース、加熱の強さ、及び、乾燥運転の進行状況を知らせるためのＬＥＤ群４４、並びに、入力キーの操作確認や異常報知を行なうための電子ブザー４５が設けられている。
【００２３】
次に、この衣類乾燥機の電気系構成を図３を参照して説明する。制御の中心には、ＣＰＵ５１、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５３、タイマ５４、Ａ／Ｄ変換器５５等から成るマイコン５０が備えられており、ＲＯＭ５２に予め記憶されてる運転プログラムに従って後述の各部を制御することにより乾燥運転を実行する。マイコン５０には、操作パネル３６の入力キー類を含む入力キー回路６０、ドア４の開閉を検知するドアスイッチ６１、操作パネル３６のＬＥＤ群４４を駆動するＬＥＤ点灯回路６２、出口温度センサ３５、雰囲気温度センサ３９、回転センサ３４を含む回転数検出回路６３、電子ブザー４５を駆動するブザー回路６４、商用電源に接続された電源回路６５、商用電源のゼロクロス点を検出する商用電源ゼロクロス信号検出回路６６、モータ２７、二つの加熱ヒータ２５ａ、２５ｂ及び乾燥運転が終了した後に自動的に電力供給を遮断するためのオートパワーオフ回路（ＡＰＯ）６７を駆動するための負荷駆動回路６８、マスタークロック信号を生成するクロック発振回路６９、並びに、リセット回路７０が接続されている。
【００２４】
以下、本発明の特徴であるモータ短絡検知処理を中心に、マイコン５０の処理動作を図４〜図６のフローチャートに沿って説明する。
図４は、電源投入から電源遮断までの全体のフローチャートである。まず、電源キー４０がＯＮされると（ステップＳ１）、マイコン５０はリセット回路７０からのリセット信号を受けて初期設定処理を実行し（ステップＳ２）、これにより各種フラグや変数等がリセットされる。そして、スタートキー４１が押されるまで後述するモータ短絡検知処理を繰り返し実行する（ステップＳ３）。
【００２５】
使用者により衣類がドラム１３内へ収容されスタートキー４１が押されると（ステップＳ４）、マイコン５０はモータ目標回転速度を例えば１１５０ｒｐｍに設定してモータ２７を始動させると共に加熱ヒータ２５に通電を開始し、乾燥運転をスタートさせる（ステップＳ５）。また、乾燥運転のスタートと同時に運転時間カウント用のタイマＡの計時を開始する（ステップＳ６）。これにより、モータ２７の回転速度は目標回転速度にまで急速に上昇し、ドラム１３及び両面ファン２０はそれぞれの減速比により定まった所定の回転速度にて回転する。
【００２６】
次いで、乾燥運転のための各種処理を実行する（ステップＳ７）。すなわち、乾燥運転が始まると、マイコン５０は出口温度センサ３５及び雰囲気温度センサ３９からそれぞれアナログ電圧値の温度データを受けて、これをＡ／Ｄ変換器５５にてデジタル電圧値に変換し、この温度データに基づいて二つの加熱ヒータ２５ａ、２５ｂを適宜ＯＮ／ＯＦＦするように負荷駆動回路６８へ制御信号を出力する。
【００２７】
その後、乾燥運転が終了したか否かの判定を行ない（ステップＳ８）、終了していない場合にはステップＳ７へと戻り乾燥運転のための処理を繰り返す。乾燥運転は、例えば、タイマＡの計時が所定の運転時間に到達したとき、或いは、出口温度センサ３５及び雰囲気温度センサ３９にてそれぞれ検出された温度の差が予め設定された所定温度差に到達したときに終了される。
【００２８】
乾燥運転終了後は、高温になった衣類を取り出し易い温度にまで冷却するためにクールダウン運転を実行する（ステップＳ９）。クールダウン運転では、モータ２７の駆動制御を続行したまま加熱ヒータ２５ａ、２５ｂへの通電を遮断し、例えば、出口温度センサ３５の検出温度が所定温度に達したとき、或いは、所定のクールダウン時間が経過したときにクールダウン運転を終了する。
【００２９】
クールダウン運転終了後、モータ２７をＯＦＦし（ステップＳ１０）、運転時間カウント用のタイマＡの計時をリセットした後、再スタートさせる（ステップＳ１１）。そして、上記ステップＳ３と同様にモータ短絡検知処理を行なう（ステップＳ１２）。その後、タイマＡの計時が所定のオートパワーオフ時間に到達したか否かを判定し（ステップＳ１３）、到達していない場合には更に電源キー４０がＯＦＦされたか否かを判定し（ステップＳ１４）、タイマＡの計時が所定のオートパワーオフ時間に到達しているか、或いは、電源キー４０が使用者によりＯＦＦされた場合に全ての処理を終了する。いずれでもない場合にはステップはＳ１２へと戻り、モータ短絡検知処理を繰り返し実行する。
【００３０】
なお、図４のフローチャートでは、電源キー４０がＯＮされてからスタートキー４１がＯＮされるまでの間、及び、ステップＳ９のクールダウン運転の終了後、にモータ短絡検知処理を実行するようにしていたが、これ以外にもモータ２７が停止するように制御されている期間においてモータ短絡検知処理を行なうことができる。例えば、クールダウン運転の後に、衣類の皺防止のため、いわゆるソフトリンクル運転を行なうことがある。一般に、ソフトリンクル運転では、相対的に短時間（例えば５秒程度）のドラム回転と長時間（例えば５５秒程度）のドラム停止とを交互に実行する。このソフトリンクル運転のドラム停止期間中にもモータ２７は停止するように制御されているから、後に詳述するモータ短絡検知処理を実行することができる。
【００３１】
次に、上記ステップＳ３及びＳ１２のモータ短絡検知処理について図５のフローチャートを参照して説明する。処理開始後、まずモータ短絡検知用のタイマＢの計時をスタートし（ステップＳ２０）、タイマＢの計時が５秒に到達すると（ステップＳ２１）、このタイマＢをリセットして計時を再びスタートさせる（ステップＳ２２）。また、それと同時にモータ回転数カウンタをリセットし計数を開始する（ステップＳ２３）。このモータ回転数カウンタは、モータ２７が１回転する毎に１個発生するパルス信号を回転数検出回路６３から受けて、これを計数するカウンタである。
【００３２】
モータ短絡検知用のタイマＢの計時が５秒に到達したとき（ステップＳ２４）、モータ回転数カウンタの計数値を予め定めたモータ回転数判定閾値（この場合は７０）と比較する（ステップＳ２５）。そして、モータ回転数カウンタの値の方が大きい場合にはステップＳ２６へ進み、後述するエラー処理を実行する。
【００３３】
上述のように、モータ短絡検知処理が行なわれるのはモータ２７がＯＦＦするように制御されている期間であるので、通常、モータ２７は停止の状態にある。また、クールダウン運転時間が終了した直後（或いはソフトリンクル運転でモータ２７の制御が回転から停止に移行された直後）のモータ短絡検知処理に際し、処理の開始時点ではモータ２７は定常回転速度付近で回転しているが、ステップＳ２１にて５秒経過する間に回転速度は下がり、ステップＳ２４の処理の際にはその回転速度は充分に低くなっている。
【００３４】
従って、ステップＳ２５でモータ回転数の計数値が大きい場合には、通常想定し得る状態とは異なる、つまりモータ２７が異常に回転している状態であると判断することができる。ステップＳ２５におけるモータ回転数判定閾値は、上述のように５秒の待機の期間にモータ２７の回転速度が減速する度合や、ドラム１３が使用者により故意に回されることに伴ってモータ２７が回転する場合の回転速度等が考慮され、予め適当な値に定められる。
【００３５】
次に、上記ステップＳ２６のエラー処理について図６のフローチャートを参照して説明する。エラー処理においては、モータＯＮ信号をゼロにすることによりモータ２７の駆動制御を停止する（ステップＳ３０）と共に、加熱ヒータ２５ａ、２５ｂに供給している電流を遮断し加熱を停止する（ステップＳ３１）。上述のようなモータ短絡検知においてはモータ２７は必ずＯＦＦするように制御されているため、実際上ステップＳ３０の処理は意味を持たないが、別の種々の異常検知（説明は省く）に対する共通のエラー処理ルーチンとしてステップＳ３０の処理を実行している。
【００３６】
更に、ＬＥＤ点灯回路６２を駆動し、異常発生時の表示動作として、「残り１０分」、「乾燥１」乃至「乾燥２」、「ヒータ切換弱」、「標準乾燥コース」の各ＬＥＤをいずれも点滅させる（ステップＳ３２）。そして、オートパワーオフ回路（ＡＰＯ）６７を作動させるまでのオートパワーオフ時間を短い値に設定する（ステップＳ３３）。例えば、正常に乾燥運転を終了した場合にはオートパワーオフ時間を５分とし、異常が発生した場合にはオートパワーオフ時間を１分程度に設定する。図４のステップＳ１４では、このオートパワーオフ時間が経過したときに電源が遮断される。従って、エラー発生処理がなされたときには、使用者が衣類乾燥機の周囲におらず電源キー４０がＯＦＦされない場合でも、オートパワーオフ処理により速やかに電源が遮断される。
【００３７】
また、図６の処理ではＬＥＤの点滅により使用者に異常を報知するようにしているが、更に、ブザー回路６４を駆動し電子ブザー４５の警告音により使用者の注意を喚起するようにしても良い。
【００３８】
なお、上記実施例は一例であって、本発明の趣旨に沿った範囲で適宜変形や修正を行なえることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例である衣類乾燥機の側面縦断面図。
【図２】  この衣類乾燥機の操作パネルの外観を示す正面図。
【図３】  この衣類乾燥機の電気系構成図。
【図４】  この衣類乾燥機の処理全体を示すフローチャート。
【図５】  この衣類乾燥機のモータ短絡検知処理の制御動作を示すフローチャート。
【図６】  この衣類乾燥機のエラー処理の制御動作を示すフローチャート。
【符号の説明】
１３…ドラム
２７…モータ
３４…回転センサ
５０…マイコン
６２…ＬＥＤ点灯回路
６３…回転数検出回路
６４…ブザー回路
６８…負荷駆動回路
【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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