(57)【要約】  【課題】  高い乾燥性能を確保しながら、冷却水の使用量を減らして節水性を高める。  【解決手段】  乾燥行程時に制御部は、排気温度センサによりドラム内で洗濯物と熱交換した後の空気の温度Ｔ１を検出するとともに、冷却水温度センサにより除湿後の冷却水の温度Ｔ２を検出する。そして、その両温度Ｔ１、Ｔ２の平均温度Ｔavを計算し、その値が所定の上限温度Ｔｕに達したならば冷却水バルブを開いて冷却水の供給を開始する。それによって平均温度Ｔavが下降し始め、下限温度ＴＬまで下がったならば冷却水の供給を停止する。このように平均温度Ｔavを用いて冷却水の間欠供給の制御を行っているため、洗濯物の乾燥が進んで排気温度Ｔ１が上昇し始めてもドラム内で洗濯物に当たる加熱空気の温度を低下させずに済み、乾燥性能が低下することがない。【選択図】  図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
乾燥対象である濡れた洗濯物が内部に収容される乾燥槽と、該乾燥槽内から空気を吸い込んで該乾燥槽内に再び送り込むための送風手段を有する循環風路と、該循環風路内にあって前記乾燥槽より送られて来る湿った空気を冷却水により冷却して除湿する除湿手段と、外部から供給される水を前記冷却水として前記除湿手段に供給する冷却水供給手段と、前記循環風路内で前記除湿手段よりも下流側にあって除湿後の空気を加熱する加熱手段と、を具備する乾燥機において、
前記乾燥槽内で洗濯物との熱交換を行った後の空気の温度を検出する第１温度検出手段と、
少なくとも前記冷却水供給手段により冷却水が供給されているときに前記除湿手段により除湿に使用された後の冷却水の温度を検出可能な位置に設けられた第２温度検出手段と、
乾燥運転の際に、第１温度検出手段により検出された第１検出温度と第２温度検出手段により検出された第２検出温度とに基づいて、前記冷却水供給手段による冷却水の間欠的な供給又は冷却水の流量を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする乾燥機。
【請求項２】
前記制御手段は第１検出温度と第２検出温度との平均値又はそれに相当する計算値を指標値として制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の乾燥機。
【請求項３】
前記制御手段は、前記指標値が第１設定温度に達したときに冷却水の供給を開始し又は流量を増加し、前記指標値が第１設定温度よりも低い第２設定温度まで下がったときに冷却水の供給を停止する又は流量を減少させるように前記冷却水供給手段を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の乾燥機。
【請求項４】
前記制御手段は、前記指標値が第１設定温度に達したときに冷却水の供給を開始し又は流量を増加し、その冷却水の供給開始又は流量増加から所定時間が経過したときに冷却水の供給を停止する又は流量を減少させるように前記冷却水供給手段を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の乾燥機。
【請求項５】
前記加熱手段は複数段階に加熱出力の調節が可能であって、前記制御手段は、前記冷却水の間欠的な供給又は流量の制御を行うときで冷却水を供給している期間又は流量を増加させている期間の少なくとも一部において、加熱出力が低くなるように前記加熱手段を制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の乾燥機。
【請求項６】
前記送風手段は複数段階に送風量の調節が可能であって、前記制御手段は、前記冷却水の間欠的な供給又は流量の制御を行うときで冷却水を停止している期間又は流量を減少させている期間の少なくとも一部において、送風量が大きくなるように前記送風手段を制御することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の乾燥機。
【請求項７】
除湿後の冷却水を機外に排出するための排水手段を備え、前記制御手段は冷却水の間欠的な供給又は流量の増加のタイミングに合わせて排水を一時的に停止するように前記排水手段を制御することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の乾燥機。
【請求項８】
前記制御手段は、第１検出温度又は第２検出温度のいずれか一方又は両方に基づいて前記乾燥槽内の洗濯物の乾き具合を判断し、所定の乾き具合に達したと判断するまで、冷却水の間欠的な供給又は冷却水の流量制御を継続して行うことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の乾燥機。
【請求項９】
乾燥対象である濡れた洗濯物が内部に収容される乾燥槽と、該乾燥槽内から空気を吸い込んで該乾燥槽内に再び送り込むための送風手段を有する循環風路と、該循環風路内にあって前記乾燥槽より送られて来る湿った空気を冷却水により冷却して除湿する除湿手段と、外部から供給される水を前記冷却水として前記除湿手段に供給する冷却水供給手段と、前記循環風路内で前記除湿手段よりも下流側にあって除湿後の空気を加熱する加熱手段と、を具備する乾燥機において、
乾燥運転の際に、乾燥当初の予熱期間から恒率乾燥期間に移行する時点では冷却水の供給を停止しておき、恒率乾燥期間に入った後に洗濯物に当たる加熱空気の温度が洗濯物に布傷みを生じない範囲の上限温度近傍に到達したと推定できる時点になってから前記冷却水供給手段による冷却水の間欠的な供給又は冷却水の流量制御を開始する制御手段、
を備えることを特徴とする乾燥機。
【請求項１０】
前記乾燥槽内で洗濯物との熱交換を行った後の空気の温度を検出する第１温度検出手段と、少なくとも前記冷却水供給手段により冷却水が供給されているときに前記除湿手段により除湿に使用された後の冷却水の温度を検出可能な位置に設けられた第２温度検出手段と、のいずれか一方又は両方を備え、前記制御手段は、第１温度検出手段により検出された第１検出温度と第２温度検出手段により検出された第２検出温度とのいずれか一方又は両方に基づいて、洗濯物に当たる加熱空気の温度が洗濯物に布傷みを生じない範囲の上限温度近傍に到達したと推定することを特徴とする請求項９に記載の乾燥機。
【請求項１１】
前記制御手段は第１検出温度と第２検出温度との平均値又はそれに相当する計算値を指標値として制御を行うことを特徴とする請求項１０に記載の乾燥機。
【請求項１２】
前記加熱手段は複数段階に加熱出力の調節が可能であって、前記制御手段は、前記冷却水の間欠的な供給又は流量の制御を行うときで冷却水を供給している期間又は流量を増加させている期間の少なくとも一部において、加熱出力が低くなるように前記加熱手段を制御することを特徴とする請求項９〜１１のいずれかに記載の乾燥機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は濡れた洗濯物を乾燥するための乾燥機に関し、更に詳しくは、水冷式の乾燥機に関する。なお、本発明に係る乾燥機は、乾燥のみを行う衣類乾燥機に適用できるほか、洗濯に引き続いて乾燥を行う洗濯乾燥機にも適用することができる。
【背景技術】
【０００２】
ドラム式洗濯乾燥機は、水平軸又は傾斜軸を中心に円筒籠状のドラムを外槽の内部に回転自在に配置した構成を有し、ドラム内に洗濯物を収容して水を貯留した外槽内で回転させることによって洗濯物の叩き洗いやすすぎを行い、さらに洗濯の後には、外槽内に加熱空気を送り込むことによって濡れた洗濯物を乾燥させる。
【０００３】
こうした乾燥運転を行うために、ドラム式洗濯乾燥機では、外槽内に加熱空気を送り込む一方、濡れた洗濯物から吐き出された水蒸気を含む湿った空気を外槽の外側へと取り出し、水冷式の熱交換器を通して水蒸気を凝縮液化させることにより乾いた空気とし、その空気を再びヒータで加熱して外槽内へと送り込む、という循環風路を備える（特許文献１など参照）。そのため、こうした洗濯乾燥機では洗濯運転時のみならず、乾燥運転時にも除湿用冷却水として水道水を使用する。
【０００４】
近年、環境保護や省資源等の観点から洗濯乾燥機では節水性が重要視されており、洗濯運転時の使用水量を減らすのはもちろんのこと、乾燥運転時に使用する冷却水の量を減らすことが大きな課題となっている。冷却水の水量を減らす１つの方法として、乾燥運転期間中に常時冷却水を流すのではなく、適宜、冷却水の供給を停止することが考えられる。上記特許文献１に記載のドラム式洗濯乾燥機では、外槽から循環風路に戻る空気（排気）の温度を検出する排気温度センサを設け、この排気温度センサによる検出温度が所定の上限目標温度よりも高くなったならば冷却水の供給を開始し、その検出温度が所定の下限目標温度よりも低くなったならば冷却水の供給を停止するように制御を行う。即ち、排気温度が所定の目標温度範囲内に収まるように冷却水の流量を制御する。
【０００５】
しかしながら、排気温度に基づいて冷却水の開閉制御を行った場合、次のような問題がある。乾燥運転の初期から中頃にかけて、即ち恒率乾燥期間には、ドラム内に収容されている洗濯物は十分な水を含んでいるため、ドラムに送り込まれた乾燥した熱風は洗濯物と十分に熱交換を行う。そのため、ドラムに送り込まれる加熱空気の温度と排気温度との差は大きい。ところが、乾燥運転の後半期間、即ち減率乾燥期間になって洗濯物に含まれる水分が減少するに従い、ドラム内での熱交換量は小さくなるため、ドラムに送り込まれる加熱空気の温度と排気温度との差は小さくなる。そのため、上述したように排気温度を所定の目標温度範囲に収めるような制御を行うと、ドラムに送り込まれる加熱空気の温度が低下する傾向にある。その結果、乾燥運転の後期にはドラム内での飽和水蒸気量が減少し乾燥性能が悪化してしまい、所定の乾燥運転時間が終了しても生乾き状態となったり乾燥時間が長引いたりすることがある。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１５９８５９号公報（段落００３９〜００５４、図４及び図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記課題を解決するために成されたものであり、その目的とするところは、高い乾燥性能を維持しながら除湿用の冷却水の使用量を減らすことができる水冷式の乾燥機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために成された第１発明は、乾燥対象である濡れた洗濯物が内部に収容される乾燥槽と、該乾燥槽内から空気を吸い込んで該乾燥槽内に再び送り込むための送風手段を有する循環風路と、該循環風路内にあって前記乾燥槽より送られて来る湿った空気を冷却水により冷却して除湿する除湿手段と、外部から供給される水を前記冷却水として前記除湿手段に供給する冷却水供給手段と、前記循環風路内で前記除湿手段よりも下流側にあって除湿後の空気を加熱する加熱手段と、を具備する乾燥機において、
前記乾燥槽内で洗濯物との熱交換を行った後の空気の温度を検出する第１温度検出手段と、
少なくとも前記冷却水供給手段により冷却水が供給されているときに前記除湿手段により除湿に使用された後の冷却水の温度を検出可能な位置に設けられた第２温度検出手段と、
乾燥運転の際に、第１温度検出手段により検出された第１検出温度と第２温度検出手段により検出された第２検出温度とに基づいて、前記冷却水供給手段による冷却水の間欠的な供給又は冷却水の流量を制御する制御手段と、
を備えることを特徴としている。
【０００９】
また上記課題を解決するために成された第２発明は、乾燥対象である濡れた洗濯物が内部に収容される乾燥槽と、該乾燥槽内から空気を吸い込んで該乾燥槽内に再び送り込むための送風手段を有する循環風路と、該循環風路内にあって前記乾燥槽より送られて来る湿った空気を冷却水により冷却して除湿する除湿手段と、外部から供給される水を前記冷却水として前記除湿手段に供給する冷却水供給手段と、前記循環風路内で前記除湿手段よりも下流側にあって除湿後の空気を加熱する加熱手段と、を具備する乾燥機において、
乾燥運転の際に、乾燥当初の予熱期間から恒率乾燥期間に移行する時点では冷却水の供給を停止しておき、恒率乾燥期間に入った後に洗濯物に当たる加熱空気の温度が洗濯物に布傷みを生じない範囲の上限温度近傍に到達したと推定できる時点になってから前記冷却水供給手段による冷却水の間欠的な供給又は冷却水の流量制御を開始する制御手段と、
を備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
乾燥運転の特に後半の減率乾燥期間においては、洗濯物から蒸発する水分が減って乾燥槽内に供給された加熱空気から奪われる熱量が減少するために、その供給される加熱空気の温度が一定であったとしても、第１温度検出手段により検出される第１検出温度は全体的に上昇し始める。一方、このとき冷却水に与えられる熱量も減少するため第２温度検出手段により検出される第２検出温度は第１検出温度とは逆に全体的に下がり始める。即ち、第１検出温度と第２検出温度とは全体として逆方向の温度変化の傾向を示す。そこで、従来は第１検出温度に相当する温度のみを用いて冷却水の流量制御を行っていたのに対し、第１発明に係る乾燥機においては、第１検出温度と第２検出温度との両方を併用して冷却水の間欠的な供給又は流量を制御する。これにより、減率乾燥期間においても乾燥槽に入って洗濯物に当たる加熱空気の温度が下がらないように、例えばできるだけ一定を維持するようにする。
【００１１】
冷却水の供給を停止又は流量を減らしたときには除湿手段で空気が冷却されない又は冷却が弱いので、循環風路内を循環する空気の温度が相対的に高くなり飽和水蒸気量が増加する。そのため、加熱空気は洗濯物から蒸発した水蒸気を一層多く含むことができる。そして、次に冷却水が供給された又は流量が増加されたときに多量に含まれた水蒸気が一気に凝縮液化して除去される。したがって、恒率乾燥期間では、冷却水を流さない又は流量を減らした期間を設けても乾燥性能の低下は殆ど生じない。一方、減率乾燥期間では、上述したように乾燥槽内で洗濯物に当たる加熱空気の温度が下がることを回避できるので、高い乾燥性能を確保することができる。
【００１２】
このように第１発明に係る乾燥機によれば、冷却水を間欠的に供給し又は流量を断続的に減らしながら高い乾燥性能を達成することができる。これによって、従来と同程度の乾燥度合いを維持しながら乾燥運転時に使用する冷却水の量を減らし、節水性を高めることができる。
【００１３】
上記のような制御を行うため、例えば、前記制御手段は第１検出温度と第２検出温度との平均値又はそれに相当する計算値を指標値として制御を行う構成とすることができる。ここで「それに相当する計算値」とは、両温度を用いた単純平均以外の演算により求めた値であり、例えば両温度の単純加算や、重み付け平均、或いは所定の関数に両温度値を代入することによって算出されるものとすることができる。例えば、乾燥条件等によって上述した第１検出温度の上昇傾向と第２検出温度の低下傾向とのバランスが悪い場合には重み付け平均等の高度の演算が有用である。
【００１４】
第１発明に係る乾燥機において、上記指標値を用いる場合、運転制御手段は、冷却水の供給を停止し又は冷却水の流量を減らしていて指標値が上昇している過程では、乾燥槽内で洗濯物に当たる加熱空気の温度がその洗濯物を損傷しない範囲でできるだけ高くなったときに又はその手前に達したときで冷却水の供給を開始又は流量を増加させるとよい。また、冷却水を供給し又は冷却水の流量を増加していて指標値が下降している過程では、乾燥槽内で洗濯物に当たる加熱空気の温度が乾燥性能を損なうほど下がり過ぎない範囲内で冷却水の供給を停止又は流量を減少させるとよい。
【００１５】
具体的な一態様として、前記制御手段は、前記指標値が第１設定温度に達したときに冷却水の供給を開始し又は流量を増加し、前記指標値が第１設定温度よりも低い第２設定温度まで下がったときに冷却水の供給を停止する又は流量を減少させるように前記冷却水供給手段を制御する構成とすることができる。
【００１６】
この構成によれば、第１設定温度を適宜に定めることにより、乾燥槽内で洗濯物に当たる加熱空気の温度を洗濯物の布傷みを生じない範囲でできるだけ高い温度となるようにすることができる。また、第２設定温度を適宜に定めることにより、乾燥槽内で洗濯物に当たる加熱空気の温度が乾燥性能が悪化するほど下がることを回避することができる。したがって、高い乾燥性能を確保しながら熱による洗濯物の布傷みを防止することができる。
【００１７】
乾燥槽内で洗濯物に当たる温度が高くなり過ぎると洗濯物の布傷みを生じるおそれがあるから、冷却水の供給開始又は流量増加のタイミングはできるだけ厳密に定めることが好ましい。一方、冷却水の供給停止又は流量減少のタイミングはたとえ少し遅れてもその時点での乾燥効率が若干低下するだけでそれほど大きな問題とはならない。
【００１８】
そこで別の態様として、前記制御手段は、前記指標値が第１設定温度に達したときに冷却水の供給を開始し又は流量を増加し、その冷却水の供給開始又は流量増加から所定時間が経過したときに冷却水の供給を停止する又は流量を減少させるように前記冷却水供給手段を制御する構成としてもよい。即ち、この構成では、冷却水の供給停止又は流量減少のタイミングは温度ではなく、その直前の冷却水供給開始又は流量増加の時点からの経過時間で以て決めることとする。
【００１９】
但し、冷却水供給を開始してから又は流量を増加してからの温度の低下速度は、例えば周囲温度や冷却水の水温、或いは負荷量（洗濯物の量）に依存する。したがって、好ましくは、周囲温度の測定値、冷却水の水温測定値、或いは負荷量などに応じて上記所定時間を算出し、その所定時間を利用して冷却水の供給停止又は流量減少のタイミングを決めるとよい。具体的には、周囲温度や冷却水の水温が高い場合には温度低下が遅くなる傾向にあるから、周囲温度や冷却水の水温が低い場合に比べて上記所定時間を相対的に長くするとよい。また、負荷量が多い場合にも温度低下が遅くなる傾向にあるから、負荷量が少ない場合に比べて上記所定時間を相対的に長くするとよい。
【００２０】
また第１発明に係る乾燥機において、好ましくは、前記加熱手段は複数段階に加熱出力の調節が可能であって、前記制御手段は、前記冷却水の間欠的な供給又は流量の制御を行うときで冷却水を供給している期間又は流量を増加させている期間の少なくとも一部において、加熱出力が低くなるように前記加熱手段を制御する構成とするとよい。
【００２１】
冷却水を供給している期間又は流量を増加させている期間に加熱出力を低下させると、熱交換後の空気（排気）の温度、冷却水の温度ともに温度低下が速まる。したがって、上記指標値が例えば上記第１設定温度から第２設定温度まで下がるのに要する時間、即ち、冷却水を供給している期間又は流量を増加させている期間が相対的に短くなる。そのため、冷却水の使用量が一層少なくて済み、節水性が一段と向上する。
【００２２】
また第１発明に係る乾燥機において、好ましくは、前記送風手段は複数段階に送風量の調節が可能であって、前記制御手段は、前記冷却水の間欠的な供給又は流量の制御を行うときで冷却水を停止している期間又は流量を減少させている期間の少なくとも一部において、送風量が大きくなるように前記送風手段を制御する構成とするとよい。
【００２３】
冷却水の供給を停止している期間又は流量を減少させている期間に送風量を増加させると、第１温度、第２温度ともに昇温速度が遅くなる。したがって、上記指標値が例えば上記第２設定温度から第１設定温度まで上がるのに要する時間、即ち、冷却水を停止している期間又は流量を減少させている期間が相対的に長くなる。そのため、冷却水の使用量が一層少なくて済み、節水性が一段と向上する。また、昇温が急であると次に冷却水の供給を開始し又は流量を増加させたときにもすぐには温度が下がり始めず、オーバーシュートが生じてしまう可能性が高いが、昇温速度を遅くすることによりこうした温度のオーバーシュートを防止することができる。
【００２４】
また第１発明に係る乾燥機において、好ましくは、除湿後の冷却水を機外に排出するための排水手段を備え、前記制御手段は冷却水の間欠的な供給又は流量の増加のタイミングに合わせて排水を一時的に停止するように前記排水手段を制御する構成とするとよい。
【００２５】
冷却水の供給中に排水を一時的に停止すると、循環風路内の底部に除湿後の冷却水が溜まり、その付近の壁面に付着している糸屑等の異物が壁面から浮き上がる。その後に排水手段により排水を行うと、溜まっていた水とともに上記異物が外部に流出する。したがって、糸屑等の異物が排出されずに循環風路内に堆積することを防止することができる。
【００２６】
なお、第１発明に係る乾燥機では、前記制御手段は、前記第１検出温度又は第２検出温度のいずれか一方又は両方に基づいて前記乾燥槽内の洗濯物の乾き具合を判断し、所定の乾き具合に達したと判断するまで、冷却水の間欠的な供給又は冷却水の流量制御を継続して行う構成とすることができる。
【００２７】
この構成によれば、減率乾燥が始まって洗濯物が十分に乾くまで高い乾燥性能が維持されるため、乾燥運転時間が長引くことを防止することができる。
【００２８】
第２発明に係る乾燥機において、制御手段は、乾燥運転の際に、予熱期間から恒率乾燥期間に移行しても暫くは冷却水の供給を停止したままとするように冷却水供給手段を制御する。恒率乾燥期間に入っても暫くは乾燥槽内で洗濯物に当たる加熱空気の温度は上昇を続ける。このとき、冷却水が供給されていないので、除湿手段に送られた湿った空気は除湿されないまま加熱手段で再加熱されて再び乾燥槽に送り込まれる。しかしながら、空気の温度上昇が続くために飽和水蒸気量も増加し、乾燥槽内で洗濯物から吐き出された水蒸気をさらに一層保持することができるようになる。したがって、除湿を行わなくても乾燥性能は殆ど低下しない。そして、運転制御手段は、洗濯物に当たる加熱空気の温度が洗濯物に布傷みを生じない範囲の上限温度付近になったと推定される時点になったならば、冷却水の供給を開始又は流量を増加させる。これにより、水蒸気を多量に含む空気が除湿手段で急に冷却されるため、一気に水蒸気が結露して空気中から除去される。なお、上記上限温度は通常１２０〜１３０℃程度である。
【００２９】
従来、恒率乾燥期間に入った後には洗濯物に当たる加熱空気の温度が上記上限温度よりも十分に低い、かなり余裕を持った温度範囲となるように制御が行われている。これに対し、第２発明に係る乾燥機では、洗濯物に当たる加熱空気の温度が上記上限温度を超えないようにしながら、全体としては従来よりも高い温度範囲で、特に最高温度ができるだけ高くなるように冷却水の間欠的な供給又は流量制御を実行している。これにより、洗濯物の乾燥具合に大きな影響を与える恒率乾燥期間において冷却水を流さない期間があっても効果的に洗濯物を乾かすことができ、従来と遜色ない乾燥性能を確保することができる。それによって、乾燥性能を確保しながらも、冷却水を停止している期間を長くし、冷却水の使用量を減らすことができる。その結果、節水性を高めることができる。
【００３０】
第２発明に係る乾燥機の具体的な一態様として、前記乾燥槽内で洗濯物との熱交換を行った後の空気の温度を検出する第１温度検出手段と、少なくとも前記冷却水供給手段により冷却水が供給されているときに前記除湿手段により除湿に使用された後の冷却水の温度を検出可能な位置に設けられた第２温度検出手段と、のいずれか一方又は両方を備え、前記制御手段は、第１温度検出手段により検出された第１検出温度と第２温度検出手段により検出された第２検出温度とのいずれか一方又は両方に基づいて、洗濯物に当たる加熱空気の温度が洗濯物に布傷みを生じない範囲の上限温度近傍に到達したと推定する構成とすることができる。
【００３１】
一般に第１検出温度と第２検出温度とはドラム内で洗濯物に当たる加熱空気の温度と関連しているから、これらいずれか一方又は両方に基づいて上記のような推定が可能である。また、より確かな推定を行うには、第１発明と同様に、前記制御手段は第１検出温度と第２検出温度との平均値又はそれに相当する計算値を指標値として制御を行う構成とするとよい。
【００３２】
さらにまた、前記加熱手段は複数段階に加熱出力の調節が可能であって、前記制御手段は、前記冷却水の間欠的な供給又は流量の制御を行うときで冷却水を供給している期間又は流量を増加させている期間の少なくとも一部において、加熱出力が低くなるように前記加熱手段を制御する構成としてもよい。
【００３３】
これにより、１回の乾燥運転の中で冷却水を供給するトータル時間を一層短くして節水性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明に係る乾燥機の一実施例であるドラム式洗濯乾燥機について、図面を参照して説明する。
【００３５】
まず図１に基づき、本実施例によるドラム式洗濯乾燥機の外観上の構成について説明する。図１は本実施例によるドラム式洗濯乾燥機の外観斜視図である。本実施例のドラム式洗濯乾燥機の外形を成す外箱１は、左右両側面と後面とが一体に形成され、前面、下面及び上面が開放された胴体部１ａと、胴体部１ａの上面に取り付けられた上面板１ｂと、胴体部１ａの前面を着脱可能に覆う前面板１ｃと、胴体部１ａが載置される台座部１ｄとから成る。胴体部１ａの上面は後部から前端に掛けて前下がり湾曲形状に形成されており、上面板１ｂも同様に前下がり湾曲形状に形成されている。
【００３６】
上面板１ｂの前端部から後部に掛けて左右方向の中央には、前後に長い大きな洗濯物投入口２が形成され、この洗濯物投入口２を開閉するために、前後方向にスライド移動自在である上蓋３が設けられている。上蓋３が図１に示すように閉鎖された状態では、使用者が右側方に配置された蓋開ボタン４を押すと、上蓋３が自動的に後方にスライド移動して洗濯物投入口２が全開する。開放した上蓋３を閉じる際には、使用者は上蓋３の前端部に設けられた把手３ａに指を掛けて手前に引き、上蓋３を前方にスライド移動させる。上蓋３が完全に閉鎖されると、図示しないラッチ機構によりラッチが掛かって使用者が指を話しても上蓋３は閉鎖状態を維持する。
【００３７】
上蓋３の右側には、前後方向に延伸して複数の操作キーや表示器が設けられた操作パネル５が配置され、上蓋３を挟んで操作パネル５と反対側の左方後方には、横開き式の蓋体で覆われた洗剤容器６が設けられている。さらに、洗剤容器６の後方には外部の給水栓等にホースを介して接続される水道水給水口７が設けられ、操作パネル５の後方には別のホースを介して風呂の浴槽内等に接続される風呂水給水口８が設けられている。
【００３８】
次に図２〜図６に基づき、本ドラム式洗濯乾燥機の内部構成について説明する。図２は内部構造を示す正面縦断面図、図３は内部構造を示す右側面縦断面図、図４は循環風路を中心に描出した正面縦断面図、図５は内部構造を示す右側面図、図６は循環風路を中心に描出した上面横断面図である。
【００３９】
外箱１の内部にあって台座部１ｄの上には、周面が略円筒形状で両端面がほぼ閉塞された外槽１１（本発明における乾燥槽に相当）が、胴体部１ａの左右側面にそれぞれ端面が対向する状態で、左右両側上方から吊下げ支持する図示しない二本のばねと、前後方向に外槽１１の下部を支え受ける２本のダンパ１２とにより適度に揺動自在に保持されている。外槽１１の内部には、多数の通水穴１４ａが穿孔された、周面が略円筒形状で両端面がほぼ閉塞された横型のドラム１４が、左右方向に延伸する水平軸線Ｃを中心に回転自在に設けられている。このドラム１４の内周面には、周方向に互いに等間隔（約１２０°）で３個のバッフル１４ｂが取り付けられている。
【００４０】
ドラム１４の左端面中央に固着された主軸１５は、外槽１１の左端面に固定された第１軸受ケース１７に保持される軸受１８により支承される。他方、ドラム１４の右端面中央に固着された補助軸１６は、外槽１１の右端面に固定された第２軸受ケース１９に保持される軸受２０により支承される。この主軸１５及び補助軸１６により、ドラム１４の回転軸である水平軸線Ｃが形成される。
【００４１】
外槽１１の左端面から左方へと突出した主軸１５の先端には、アウタロータ型の直流ブラシレスモータであるドラムモータ２１の円盤状のロータ２１ｂが固定され、一方、モータ台を兼ねる第１軸受ケース１７にはドラムモータ２１のステータ２１ａが固定され、ステータ２１ａとロータ２１ｂの磁石とは対面している。図示しない制御回路からステータ２１ａに駆動電流が供給されるとそれに応じてロータ２１ｂが回転し、主軸１５を介してロータ２１ｂと同一の回転速度で以てドラム１４が回転駆動される。
【００４２】
外槽１１の周面の上部から斜め前方にかけて、上面板１ｂの洗濯物投入口２と一致する位置に外槽開口１１ｇが形成され、外槽開口１１ｇを開閉するために、左右方向に水平に延在する軸を中心に後方に起立自在の内蓋２３が設けられている。また、ドラム１４の周面にもドラム開口１４ｃが形成され、このドラム開口１４ｃを開閉するために、前後に観音開き構造を有する２枚の蓋体から成るドラム蓋２５が設けられている。
【００４３】
ドラム１４は外槽１１内で回転可能であるから、少なくとも使用者がドラム１４内に洗濯物を出し入れする際には、ドラム開口１４ｃと外槽開口１１ｇとが径方向に一致した位置でドラム１４を停止させ、その状態を維持する必要がある。そこで、ドラム１４の位置を固定するために、外槽１１左端面にあってステータ２１ａの下方にはドラムロック装置２６が設けられ、該装置２６から上方に突出する係合ピンとドラムモータ２１のロータ２１ｂに形成されている係合凹部とが噛み合うことによって、ドラム１４が停止位置でロックされる。この状態において、使用者は上蓋３、内蓋２３及びドラム蓋２５を開放し、ドラム１４内を開放させて洗濯物を出し入れすることができる。
【００４４】
外槽１１の後部の中央よりやや上には給水管２７が接続され、この給水管２７は洗剤容器６に接続されている。図示しない給水バルブを開放すると、水道水給水口７に供給されている水道水が洗剤容器６を通り、給水管２７を経て外槽１１内に供給される。このとき、洗剤容器６内の所定位置に洗剤が収容されていれば、該洗剤は水とともに外槽１１内に投入される。
【００４５】
外槽１１の底部には排水口２８が設けられ、排水口２８は排水バルブ２９を介し、図示しない排水ホースを通して外部の排水溝へと接続されている。外槽１１内に水を貯留する際には排水バルブ２９は閉鎖されており、排水バルブ２９が開放されると、外槽１１内の水は排水口２８及び排水ホースを経て機外へと排出される。
【００４６】
ドラム１４を挟んでドラムモータ２１と反対側の、第２軸受ケース１９周囲の外槽１１右端面と胴体部１ａの右側面との間には、乾燥運転時に加熱した乾燥風を外槽１１の内部に循環供給するための循環風路３０が形成されている。次に、この循環風路３０の構成について詳述する。
【００４７】
外槽１１の胴部部材１１ａは左側端面がほぼ閉塞し、右側端面が開放した合成樹脂の一体成型品であって、水平軸線Ｃ方向の略中央下部に外槽１１内側に連通する排気出口１１ｂを有し、該排気出口１１ｂから水平軸線Ｃ方向に延伸して右側端面まで至る筒状の排気風路１１ｃが一体に形成されている。この排気出口１１ｂが乾燥運転時に外槽１１から水蒸気を含む湿った空気が排出される出口になり、排気風路１１ｃは循環風路３０の一部となる。
【００４８】
胴部部材１１ａの右側の開放端面には、この端面をほぼ閉塞する端面部材１１ｄが装着される。その端面部材１１ｄにあって上記排気風路１１ｃの開放端面に対応する箇所には円形状の開口１１ｅが形成されている。端面部材１１ｄには循環風路３０の一部を構成する除湿風路３１が後述するように固定される。
【００４９】
除湿風路３１は、下端に側方に向けて略円形状に開放する開口３２を有し、ほぼ垂直方向（縦方向）に延伸する扁平筒状の第１風路３３と、この第１風路３３の上部に連通してほぼ水平から斜め上方に屈曲しつつ延伸する扁平筒状の第２風路３４とが一体化された形状を有する。第１風路３３と第２風路３４との接続部よりも低い位置には冷却水供給口３５が設けられ、ここに図示しない冷却水管が接続される。この冷却水管の上流に設けられた冷却水バルブが開放されると、冷却水管を通して冷却水（水道水）が冷却水供給口３５から第１風路３３内へと流れ込む。
【００５０】
第１風路３３にあって冷却水供給口３５の直下の内壁は傾斜壁５０となっておりその傾斜壁５０の下端には風路内方に膨出した上部膨出部５１となっている。これにより、冷却水供給口３５から第１風路３３内に放出された水は、傾斜壁５０に沿って流下した後、上部膨出部５１の突端を乗り越えて分散しながらシャワー状に落下する。
【００５１】
第１風路３３の下方には、内壁面を風路内方に膨出させることにより管路の断面積を小さくした第１絞り部５２が形成され、さらにその第１絞り部５２の下方には開口３２側の内壁のみを内方に膨出させた第２絞り部５６が形成されている。上述したようにシャワー状に落下する冷却水の多くは第１絞り部５２に当たって跳ね返り、第１絞り部５２を通過する際の空気の乱流によって水滴は巻き上げられる。そのため、第１絞り部５２の上部には細かい水滴が集まった上部除湿領域が形成される。
【００５２】
さらに、第１風路３３の内壁を伝い落ちた冷却水及び上部除湿領域で凝縮液化した水は第２絞り部５６において、下方から上昇して来る横断面内で不均一な速度分布を有する空気流の作用により膜状に広がって下部除湿領域を形成する。このように、第１風路３３内には下部除湿領域と上部除湿領域とが形成され、湿った空気はこの両除湿領域を順に通過するから、効率良く除湿が行われる。ここでは、第１風路３３内の上記構成全体が本発明における除湿手段として機能する。
【００５３】
除湿風路３１は、その下端の開口３２が外槽１１の開口１１ｅに嵌合するように取り付けられ、第１風路３３は外槽１１の右端面と胴体部１ａの右側面との間の空隙に配設され、第２風路３４は外槽１１の胴部の後方側と胴体部１ａの後面との間の空隙に配設される。
【００５４】
第２風路３４の出口端３６は前方に向いて開放しており、ブロア４１が内装されたブロア室４０の後方に接続される。ブロア室４０の前方、つまりブロア室４０を挟んで胴体部１ａの後面と反対側で且つ外槽１１の上部後方には、モータ軸に沿った軸線が水平軸線Ｃと略直交し且つ水平に延伸するようにブロアモータ４２が配置され、ブロアモータ４２のモータ軸とブロア４１とは直結されている。
【００５５】
ブロア室４０の右側方には、ほぼ水平に延伸し外槽１１の右端面外側においてほぼ直角に前方に屈曲し、更に補助軸１６の上方で下方向にほぼ直角に屈曲した、循環風路３０の一部を構成するヒータハウジング４３が接続されている。ヒータハウジング４３の出口端は、第２軸受ケース１９に形成された開口１９ａに被さるように設けられている。このヒータハウジング４３内には、本発明における加熱手段に相当するヒータ４４が配設されており、該ハウジング４３内を通過する空気を加熱する。ヒータ４４は２個から成り、一方のヒータのみに通電することで「弱」（例えば約６００Ｗ）で駆動でき、両方のヒータに通電することで「強」（例えば約１２００Ｗ）で駆動することができる。また、両方のヒータに通電を行うとともに、一方のヒータに流れる交流電流に対し全波制御を半波制御に切り換えることにより、「中」（例えば９００Ｗ）で駆動することもできる。
【００５６】
外槽１１の端面部材１１ｄにあって第２軸受ケース１９で覆われる部分には開口１１ｆが設けられており、第２軸受ケース１９の開口１９ａと外槽１１の開口１１ｆとを介して、ヒータハウジング４３と外槽１１内部とは連通している。したがって、この開口１１ｆが外槽１１内への熱風供給口として機能する。
【００５７】
ドラム１４の右端面の中央部には。外槽１１の開口１１ｆと対向するように吹出口１４ｄが形成されている。吹出口１４ｄは補助軸１６の周囲に放射状に複数形成されている。また、開口１１ｆと吹出口１４ｄの間は、外槽１１側に設けた複数の環状リブとドラム１４側に設けた複数の環状リブとによるラビリンス結合のシール部により気密性が高められている。
【００５８】
上記のように構成された循環風路３０に於いて、ブロアモータ４２によりブロア４１が回転駆動されると、ブロア４１は後方側から吸い込んだ空気を側方に向けて吐き出す。そのため、ブロア室４０からヒータハウジング４３へと向かう空気流が形成され、ヒータハウジング４３を通過する間にヒータ４４により加熱された高温の空気流（熱風）が、外槽１１への熱風供給口である開口１１ｆを通して外槽１１内へと送り込まれる。さらには、吹出口１４ｄを通してドラム１４内へと熱風が流れ込む。
【００５９】
ドラム１４内に濡れた洗濯物が収容されている場合、ドラム１４内に入った熱風は洗濯物同士の隙間や洗濯物の繊維の隙間を通過し、その際に洗濯物から水分を奪う。そして、湿り気を十分に含んだ空気は主として通水穴１４ａを通ってドラム１４の外側へと出て、ドラム１４と外槽１１との隙間を通って排気出口１１ｂへと向かう。
【００６０】
排気出口１１ｂから外槽１１の外側へ取り出された、湿り気を多量に含む空気は、水平に延伸する排気風路１１ｃを通って第１風路３３の入口である開口３２へと達し、第１風路３３内を上昇する。上述したように冷却水が供給されているときには第１風路３３内に除湿領域が形成されるから、主としてここで湿った空気は急激に冷却される。その結果、空気に含まれる水蒸気は凝縮して水となり、除湿風路３１の内壁面に結露しそれを伝って流下する。したがって、第１風路３３内を通過するに伴い空気は除湿され、乾いた空気となって第２風路３４を通りブロア室４０へと戻る。そして、ブロア４１により再びヒータハウジング４３へと送られヒータ４４で再加熱される。
【００６１】
第１風路３３の内壁面に結露した水は冷却水とともに、空気流とは反対に開口１１ｅから排気風路１１ｃ内へと流れ込み、排気風路１１ｃ底部の緩やかな傾斜に沿って外槽１１内へと流入する。そして、最終的には外槽１１の排水口２８を経て機外へと排出される。また、第１風路３３内を流下した水の一部は、外槽１１の胴部部材１１ａに端面部材１１ｄを装着したときの隙間に形成される排水孔からも外槽１１内に流れ出る。
【００６２】
次いで、上記構成を有するドラム式洗濯乾燥機の電気系の構成について図７により説明する。図７は本ドラム式洗濯乾燥機の電気系ブロック構成図である。
【００６３】
本発明における制御手段に相当する制御部６０はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマなどを含むマイクロコンピュータを中心に構成されており、ＲＯＭに格納されている制御プログラムに基づいて、洗い、すすぎ、脱水及び乾燥の各行程の運転動作を行うための各種の制御を実行する。制御部６０には、操作パネル５に設けられた各種操作キー５ａからキー入力信号が与えられるとともに、外槽１１内に貯留された水の水位を検知する水位センサ６６、排気温度センサ６７、冷却水温度センサ６８からそれぞれ検出信号が入力される。また、制御部６０には表示器５ｂや負荷駆動部６１が接続されており、この負荷駆動部６１を介してドラムモータ２１、ブロアモータ４２、水加熱用ヒータ６３、乾燥用のヒータ４４、外槽１１に給水を行うための主給水バルブ６４、本発明における冷却水供給手段に相当する冷却水バルブ６５、排水バルブ２９等の動作を制御する。
【００６４】
本発明における第１温度検出手段である排気温度センサ６７は、循環風路３０の入口である外槽１１内下部（排気風路１１ｃ内）に設置されている。洗い運転やすすぎ運転の際に外槽１１内に水が貯留されたとき排気温度センサ６７は水没するから、貯留水の水温を検出可能である。一方、乾燥運転時には、排気温度センサ６７近傍にはドラム１４内で洗濯物と熱交換を行った後の湿った空気が通過するから、排気温度センサ６７によりこの排気の温度を検出することができる。
【００６５】
他方、本発明における第２温度検出手段である冷却水温度センサ６８は外槽１１の胴部部材１１ａと端面部材１１ｄとの接続部で開口１１ｅの近傍に設置されている。詳しく述べると、開口１１ｅの近傍において端面部材１１ｄの壁面には外面が凹状となるように内方に突出する凸部が形成されており、その外面の凹部には冷却水温度センサ６８が装着されている。この凸部には第１風路３３内を流下した水、つまり除湿に使用された後の冷却水とその除湿で生じた結露水とが掛かるように構成されており、特に冷却水が供給され且つブロア４１が回転駆動されて循環風路３０内に送風が行われている状態では、溜まった水の水面が負圧によって上昇して凸部はその水中に浸かる。冷却水温度センサ６８は壁面を隔ててその水の温度を間接的に検出する。以下の説明では、排気温度センサ６７により検出される温度を排気温度、冷却水温度センサ６８で検出される温度を冷却水温度と呼ぶ。
【００６６】
本実施例のドラム式洗濯乾燥機では、操作キー５ａからの設定により、洗濯及び乾燥の全ての行程を連続的に行わせることができ、またいずれかの行程のみを選択的に行わせることもできる。本ドラム式洗濯乾燥機は、乾燥行程における制御動作に特徴を有している。この動作について図８のタイムチャートを参照しながら説明する。
【００６７】
乾燥行程が開始されると、制御部６０はドラムモータ２１を所定時間毎に正逆回転させてドラム１４を正逆回転させる。また、冷却水バルブ６５は閉鎖状態とし排水バルブ２９は開放状態とする。さらにまた、ブロアモータ４２を低速（例えば３４００ｒｐｍ）で作動させてブロア４１により外槽１１を含む循環風路３０内に空気流を生起させる。それから、ヒータ４４に加熱電流を供給し、加熱出力を「強」として加熱を開始する。なお、このときのブロア４１の回転速度を低速とするのは、送風量を大きくするとヒータ４４自体が暖まるのに時間が掛かるからである。
【００６８】
上記制御動作により、外槽１１内にヒータ４４で加熱された加熱空気が送給され、ゆっくりした回転速度で回転駆動されているドラム１４内に流れ込む。このとき加熱空気が持つ熱量はその殆どがドラム１４や洗濯物、外槽１１内部、或いは加熱空気が通過する風路内に位置するその他の構造物の温度上昇に費やされ、洗濯物が含む水の蒸発にはあまり寄与しない。即ち、乾燥運転の開始から暫くはこのような予熱期間が続く。
【００６９】
上記のような乾燥運転が開始された後、制御部６０は、排気温度センサ６７によりドラム１４を通過して洗濯物との熱交換が成された後の空気の温度（排気温度Ｔ１）を検出するとともに、冷却水温度センサ６８により除湿後の冷却水の温度（冷却水温度Ｔ２）を検出する。乾燥運転開始時点（ｔ＝０）から時間が経過するに伴って、排気温度Ｔ１及び冷却水温度Ｔ２は例えば図８（ａ）にそれぞれ示すようにほぼ単調に上昇してゆく。制御部６０はこの排気温度Ｔ１と冷却水温度Ｔ２との平均温度Ｔavを計算し、この値Ｔavを制御に利用する。
【００７０】
運転開始から所定時間（１５分又はそれ以下）が経過したならば、制御部６０は、ブロアモータ４２の回転速度を中速度（例えば４７００ｒｐｍ）に上げる。これにより送風量は増加する。
【００７１】
ドラム１４やそのほかの構造物の温度が或る程度上がると、ドラム１４内に供給された加熱空気はドラム１４内に収容されている洗濯物と接触して熱交換を行い、洗濯物に含まれる水分を盛んに蒸発させ始める。洗濯物から蒸発した水蒸気を含む湿った空気は外槽１１から出て排気出口１１ｂから排気風路１１ｃを経て第１風路３３に流れ込むが、このときには未だ冷却水が供給されていないので除湿は行われず、湿った空気はそのまま第２風路３４を通りブロア室４０に戻り、再びヒータ４４で加熱される。このように除湿がなされなくても、加熱空気の温度が上昇するに伴い飽和水蒸気量、つまり保持することのできる水蒸気量も増加するので、ドラム１４内では洗濯物からの水分の蒸発が引き続き行われる。そして、ドラム１４内に供給された加熱空気が有する熱量のうちのほぼ一定量が洗濯物から水分を蒸発させるために消費されるようになると、排気温度Ｔ１、冷却水温度Ｔ２とも温度上昇速度の傾きが緩やかになる。これ以降が恒率乾燥期間である。一般的には、図８（ａ）に示すように平均温度Ｔavが６０〜６５℃程度になると予熱期間から恒率乾燥期間に移行する。
【００７２】
上記のように恒率乾燥期間に入っても暫くは冷却水が供給されない状態が続くので、循環風路３０内を循環する空気は非常に多量の水蒸気を含んだ状態となる。制御部６０は時刻ｔ０で平均温度Ｔavが本発明における第１設定温度である上限温度Ｔｕ（例えば７０℃）に達したことを検知すると、ヒータ４４の加熱出力を「弱」に切り換え、冷却水バルブ６５を開放するとともに排水バルブ２９を閉鎖し、さらにブロアモータ４２の回転速度を低速に落とす。その直前、上述の如く循環風路３０内に流れる空気には飽和水蒸気量にほぼ近い多量の水蒸気が含まれているため、時刻ｔ０において第１風路３３内に冷却水が供給され始めると、第１風路３３内に形成された上部及び下部除湿領域で急激に冷却されて水蒸気は一気に凝縮液化し、第１風路３３の内壁面に結露する。
【００７３】
結露した水は冷却水とともに開口１１ｅから排気風路１１ｃ内へと流れ込み、排気風路１１ｃを通って外槽１１へと流入し、最終的には排水口２８から機外へと排出される。それにより冷却水温度センサ６８が外面に装着された上記凸部は水没し、冷却水温度Ｔ２は急速に低下し始める。その際に空気の温度も下がり、さらにまた、ヒータ４４の加熱出力が弱められたことによりヒータ４４から与えられる熱量自体が減少するため、排気温度Ｔ１も急速に低下する。
【００７４】
なお、冷却水バルブ６５を開いて冷却水の供給を開始した初期に排水バルブ２９を閉鎖しているので、外槽１１に流入した除湿後の冷却水及び結露水は外槽１１の底部に溜まる。それにより、冷却水等とともに流れ込んで来る糸屑等の異物を水中に浮遊させる。その後、排水バルブ２９を開放した際に、溜まっている水は上記のように浮遊している異物を伴って一気に排水口２８から機外へと流出する。このようにして糸屑やゴミなどの異物の排出を促進し、こうした異物が外槽１１の底部や排気風路１１ｃ内、第１風路３３の底部などに堆積することを防止することができる。但し、排水バルブ２９を開放している時間が外槽１１内に貯留した水を排出するのに不足する場合には、排水バルブ２９を閉鎖する動作を適宜に省略してもよい。
【００７５】
次に、制御部６０は時刻ｔ１において平均温度Ｔavが本発明における第２設定温度である下限温度ＴＬ（例えば６０℃）にまで下がったことを検知すると、冷却水バルブ６５を閉鎖して冷却水の供給を停止し、ヒータ４４の加熱出力を「強」に上げるとともにブロアモータ４２の回転速度も中速に上昇させる。これにより、排気温度Ｔ１、冷却水温度Ｔ２ともに上昇し始める。
【００７６】
時刻ｔ１の直前には、除湿が十分に行われたことにより外槽１１から吐き出される空気に含まれる水蒸気量は飽和水蒸気量よりもかなり低くなっている。したがって、時刻ｔ１以降はドラム１４内において濡れた洗濯物と加熱空気との熱交換が再び盛んになり、洗濯物からの水蒸気の発生が促進される。但し、このときブロア４１が低速ではなく中速に切り換えられているので、その分だけ送風量が増加している。そのため、外槽１１に送り込まれる空気流について、単位流量の空気流が有する熱量は低速時より少なくなっている。それによって、排気温度Ｔ１と冷却水温度Ｔ２との上昇度合いは抑制され、その結果、冷却水の供給停止時間は長くなっている。
【００７７】
なお、冷却水が供給された後にその供給が停止されている期間では、冷却水温度センサ６８が装着された壁面の凸部は除湿後の冷却水に水没した状態ではない。しかしながら、壁面自体はその直前に供給された冷却水や除湿により生じた結露水で冷やされており、またそのときの水滴が未だ付着している場合もある。したがって、このときの冷却水温度センサ６８は厳密に言えば冷却水の温度を検出しているわけではないが、その直前の冷却水の影響を受けることになる。
【００７８】
そして、制御部６０は平均温度Ｔavが再び上限温度Ｔｕに達したことを検知すると、上述したように、ヒータ４４の加熱出力を「弱」に切り換え、冷却水バルブ６５を開放するとともに排水バルブ２９を閉鎖し、さらにブロアモータ４２の回転速度を低速に落とす。
【００７９】
このように制御部６０は平均温度Ｔavが上昇している過程では上限温度Ｔｕに達したことを検知し、平均温度Ｔavが下降している過程では下限温度ＴＬまで下がったことを検知し、冷却水バルブ６５の開閉、ブロアモータ４２の回転速度、ヒータ４４の加熱の強弱をそれぞれ切り換える、という制御を繰り返す。これにより、除湿のための冷却水は間欠的に供給され、その冷却水の供給・停止に合わせてブロアモータ４２の回転速度は低速・中速に切り換えられ、ヒータ４４の加熱出力は「弱」・「強」に切り換えられる。また、冷却水の供給開始時点から少しの間だけ排水バルブ２９が閉鎖され、それ以外の期間では排水バルブ２９は開放される。
【００８０】
上記のような制御を行うことで排気温度Ｔ１は上限温度Ｔｕよりも若干高い温度以下に抑えられる。このとき、ドラム１４内に入る高温の空気の温度は洗濯物に布傷みを生じさせないような範囲、具体的に１２０〜１３０℃以下に収まり、且つ乾燥のために十分に高温となっている。それにより、洗濯物の布傷みを起こすことなく高い乾燥性能を達成できる。
【００８１】
洗濯物が十分に湿っていて高温の空気と熱交換を十分に行える状態であるときには、排気温度Ｔ１の最高温度はほぼ一定を保つが、洗濯物が乾いてきて熱交換が十分に行えなくなると、洗濯物に奪われる熱量が減少するため排気温度Ｔ１は全体として上昇する傾向となる。一方、空気中の水蒸気量が減るため、冷却水が供給されているときに冷却水に与えられる熱量も減少し、冷却水温度Ｔ２は全体として徐々に下がる傾向となる。つまり、この状態が恒率乾燥期間から減率乾燥期間への移行である。排気温度Ｔ１の傾向と冷却水温度Ｔ２の傾向とはちょうど逆方向であるため、平均温度Ｔavには減率乾燥期間に移行したことの影響が殆ど現れない。そして、制御部６０は平均温度Ｔavに基づいて上記のような制御を継続して行うので、ドラム１４内で洗濯物に当たる加熱空気の温度は低下せず、高い乾燥性能を維持し得る。
【００８２】
減率乾燥期間に入ると排気温度Ｔ１と冷却水温度Ｔ２との温度差が拡大し、その温度差はドラム１４内で洗濯物に奪われる熱量に依存する。そこで、制御部６０は排気温度Ｔ１と冷却水温度Ｔ２との温度差を求め、この温度差に基づいて洗濯物の乾燥の度合いを判断する。そして、この温度差が運転初期に定めた閾値を超えたときに所定の乾燥度合いに達したと判断し、次に、この乾燥度合いに達するまでの乾燥運転の所要時間に応じて設定した延長時間だけ加熱乾燥運転を続行する。乾燥運転所要時間が長いほど洗濯物の量が多い、又は洗濯物は少なくても含水量が多いと想定されるので、長い延長時間が設定される。
【００８３】
図８に示すように、延長期間に入ると、制御部６０はヒータ４４の加熱出力を「強」とし、冷却水バルブ６５を開放し、ブロアモータ４２の回転速度を中速度から高速度に所定時間ｔ３（例えば２０秒間）だけ上昇させる。このときには循環風路３０内の送風量が非常に大きくなるため、冷却水供給口３５から除湿風路３１内に供給された冷却水は強い空気流に巻き上げられて霧状になってヒータ４４に達し、ヒータ４４の加熱によってスチームが発生し、このスチームが空気流に乗ってドラム１４内まで運ばれる。こうしてドラム１４内の洗濯物にスチームが当たり、これによって洗濯物のしわが伸ばされるとともに、洗濯物の繊維が起毛してふんわりと仕上がる。また、スチームが掛かることで静電気の発生も抑えられる。
【００８４】
上記所定時間が経過してブロアモータ４２の回転速度が中速に戻された後にも冷却水は供給されるから、スチームによって付与された湿り気は続いて高温の乾燥風が当たることによって蒸発し、洗濯物に湿り気は残らず、上記のようなスチームの効果のみが得られる。この延長期間では、乾燥行程中のように平均温度Ｔavを基にした冷却水供給・停止等の制御は行われず、図８（ｃ）中のＡ部のタイミングは時間のみで決められる。
【００８５】
上記のようなスチームの供給は、延長時間が長ければ所定時間ｔ４（例えば２分間）をおいて上限回数（例えば最高３回）まで繰り返される。例えば、延長時間が、４分、８分、１５分の３種類の中から選択される場合には、スチーム供給は延長時間４分では１回、８分では２回、１５分では３回実行される。即ち、図８（ｅ）中にＢで示した例はこの上限回数だけ繰り返した場合である。このように延長時間が長いほどスチーム供給回数を増やすのは、延長時間が長い場合には、洗濯物が多いと想定されスチームが全体に行き渡りにくいからである。
【００８６】
このようにして所定の延長時間が終了すると、制御部６０はヒータ４４を停止して加熱乾燥運転を終了する。そして、ブロアモータ４２を低速で回転させ、冷却水バルブ６５を開放して冷却水を供給し続けて冷たい空気をドラム１４内に送り込むことで洗濯物のクールダウンを実行する。所定のクールダウン運転時間が経過したならば、ブロアモータ４２及びドラムモータ２１を停止させ、冷却水バルブ６５を閉鎖して全ての運転を終了する。
【００８７】
以上のように、本実施例のドラム式洗濯乾燥機によれば、乾燥行程において、排気温度Ｔ１と冷却水温度Ｔ２との平均温度Ｔavを利用して除湿用の冷却水の供給・停止を制御するようにしたので、乾燥性能を確保しながら、冷却水を供給する時間を短縮することで冷却水の使用量を大きく減らすことができる。それによって節水性が高まる。
【００８８】
また、冷却水を供給しているときにはヒータ４４での加熱出力を低下させるようにしたため、排気温度Ｔ１及び冷却水温度Ｔ２の低下速度が速まり、冷却水供給時間が短くなって冷却水の使用量の一層の削減が図れる。
【００８９】
また、冷却水の供給を停止しているときにはブロア４１の回転速度を上げて送風量を増加させているため、排気温度Ｔ１及び冷却水温度Ｔ２の上昇が遅くなり、その結果、冷却水供給停止時間が長くなって冷却水の使用量の一層の削減が図れる。また、温度上昇速度を抑えることで次に平均温度Ｔavが上限温度Ｔｕに達した後のオーバーシュートを抑えることができる。
【００９０】
また、冷却水の供給開始のタイミングに合わせて排水バルブ２９を一時的に閉鎖して冷却水を溜め、その後に排水バルブ２９を開いて一気に排水を行うようにしたので、糸屑等の異物を円滑に機外に排出することができ、外槽１１内や排気風路１１ｃ内等に異物が堆積することを防止することができる。
【００９１】
本発明者は、上記実施例の構成において冷却水の間欠制御を行わない場合と、上述したように冷却水の間欠制御を行った場合とでの冷却水の使用量の比較実験を行った。その結果、上述したように上限温度７０℃、下限温度６０℃とし、衣類重量６ｋｇ、定格条件（室温、水温ともに２０℃）の条件の下では、洗濯物の布傷みも殆ど生じず、冷却水の使用水量が１／３と大幅に削減できることが確認できた。
【００９２】
ところで、上記実施例によるドラム式洗濯乾燥機では、平均温度Ｔavが上限温度Ｔｕに達した時点でヒータ４４の加熱出力を「強」→「弱」に切り換えているが、実際には「弱」に切り換えても余熱によって加熱出力が「強」であるのと近い状態が少しの間、続くため、平均温度Ｔavはオーバーシュートして上限温度Ｔｕを超えてしまうことがある。このオーバーシュート量が大きいと、ドラム１４内の空気温度が想定した温度よりも高くなり過ぎ、熱に弱い繊維から成る衣類の布傷みを起こすおそれがある。
【００９３】
そこで、こうしたオーバーシュートを抑制するために、上記実施例とは異なる他の制御の例を示したのが図９である。図８と異なる点は（ａ）の温度変化及び（ｂ）のヒータ出力である。即ち、この例では、上限温度Ｔｕと下限温度ＴＬとの間に第１中間温度Ｔｐを設定してある。Ｔｕ＝７０℃、ＴＬ=６０℃である場合、例えばＴｐ＝６７．５℃とすることができる。
【００９４】
制御部６０は温度上昇時に、平均温度Ｔavが上限温度Ｔｕに達する前に第１中間温度Ｔｐに達したことを検知したならば、ヒータ４４の加熱出力を「強」から「弱」に切り換える。ヒータ４４を「弱」に切り換えても、その時点から少しの間は温度が上昇することがあり得るが、加熱出力の切り換え時点の温度（つまり第１中間温度Ｔｐ）から上限温度Ｔｕまでは上記数値例で言えば２．５℃の余裕が確保されているため、オーバーシュートがあったとしても平均温度Ｔavが上限温度Ｔｕを超えるおそれは小さくなる。この例では、本発明における第１設定温度に相当するのは上限温度Ｔｕではなく第１中間温度Ｔｐであるとみなすことができる。
【００９５】
さらにまた、上記実施例によるドラム式洗濯乾燥機では、平均温度Ｔavが下限温度ＴＬに達した時点でヒータ４４の加熱出力を「弱」→「強」に切り換えているが、実際には「強」に切り換えてもすぐには温度が上昇せず、平均温度Ｔavはアンダーシュートして下限温度ＴＬを下回ってしまうことがある。このアンダーシュート量が大きいと、ドラム１４内の空気温度が想定した温度よりも低くなり過ぎ、乾燥効率が低下して乾燥運転時間が長引くおそれがある。
【００９６】
そこで、オーバーシュートと共にアンダーシュートをも抑制するために、上記実施例とは異なる他の制御の例を示したのが図１０である。図９と異なる点は（ａ）の温度変化及び（ｂ）のヒータ出力である。即ち、この例では、第１中間温度Ｔｐと下限温度ＴＬとの間にさらに第２中間温度Ｔｑを設定してある。Ｔｕ＝７０℃、ＴＬ=６０℃である場合、例えばＴｑ＝６２．５℃とすることができる。
【００９７】
制御部６０は温度上昇時に、平均温度Ｔavが上限温度Ｔｕに達する前に第１中間温度Ｔｐに達したことを検知したならば、ヒータ４４の加熱出力を「強」から「弱」に切り換える。また、温度下降時に、平均温度Ｔavが下限温度ＴＬにまで下がる前に第２中間温度Ｔｑまで下がったことを検知した時点で、ヒータ４４の加熱出力を「弱」から「強」に切り換える。ヒータ４４を「強」に切り換えても、その時点から少しの間は温度が下降することがあり得るが、加熱出力の切り換え時点の温度（つまり第２中間温度Ｔｑ）から下限温度ＴＬまでは上記数値例で言えば２．５℃の余裕が確保されているため、アンダーシュートがあったとしても平均温度Ｔavが下限温度ＴＬを下回るおそれは小さくなる。この例では、本発明における第２設定温度に相当するのは下限温度ＴＬではなく第２中間温度Ｔｑであるとみなすことができる。
【００９８】
以上の実施例では、乾燥行程の後に延長期間を設け、その延長期間内で洗濯物にスチームを当てるようにしていたが、こうした行程を省略し、乾燥行程において洗濯物が所定の乾き具合になったと判断された後に引き続いてクールダウン行程を実行するようにしてもよい。さらにまた、クールダウン行程の実行も省略することが可能である。
【００９９】
また上記実施例では、冷却水の供給・停止の制御を行うために排気温度Ｔ１と冷却水温度Ｔ２との単純平均をとった平均温度Ｔavを用いているが、単純平均でなく、例えば適度な重み付けを行ってから平均をとる等の、排気温度Ｔ１と冷却水温度Ｔ２とを基に他の演算により求めた値を用いてもよい。
【０１００】
さらにまた、上記実施例では乾燥行程時に冷却水を間欠的に供給するようにしていたが、冷却水を完全に停止するのではなく流量を減らすようにようにしてもよい。
【０１０１】
また、ドラム式洗濯乾燥機において、排気温度センサ６７と冷却水温度センサ６８の設置位置は上記実施例に記載の位置に限定されるものではなく、本発明における乾燥槽（上記実施例では外槽１１）内で洗濯物と熱交換を行った後の空気の温度と、本発明における除湿手段（上記実施例では第１風路３３内）で除湿に使用された後の冷却水の温度とをそれぞれ検出できる位置でありさえすればよい。
【０１０２】
さらにまた、上記実施例は本発明の一例にすぎず、上記記載以外の点についても、本発明の趣旨の範囲で適宜変更や修正を行えることは明らかである。
【０１０３】
また、上記実施例は本発明をドラム式洗濯乾燥機に適用した例であるが、本発明はドラム式洗濯乾燥機のみならず、垂直軸又は垂直からやや傾斜した軸を中心に回転自在の有底円筒形状の洗濯脱水槽を備えたいわゆる渦巻式の洗濯乾燥機にも適用可能であることは当然である。さらに、洗濯機能を有さない衣類乾燥機であっても、水冷式の衣類乾燥機について本発明を適用できることも当然である。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明の一実施例によるドラム式洗濯乾燥機の外観斜視図。
【図２】本実施例のドラム式洗濯乾燥機の内部構造を示す正面縦断面図。
【図３】本実施例のドラム式洗濯乾燥機の内部構造を示す右側面縦断面図。
【図４】本実施例のドラム式洗濯乾燥機における乾燥風路を中心に描出した正面縦断面図。
【図５】本実施例のドラム式洗濯乾燥機の内部構造を示す右側面図。
【図６】本実施例のドラム式洗濯乾燥機における乾燥風路を中心に描出した上面横断面図。
【図７】本実施例のドラム式洗濯乾燥機の電気系ブロック構成図。
【図８】本実施例のドラム式洗濯乾燥機での乾燥行程における制御動作のタイムチャート。
【図９】他の実施例のドラム式洗濯乾燥機での乾燥行程における制御動作のタイムチャート。
【図１０】他の実施例のドラム式洗濯乾燥機での乾燥行程における制御動作のタイムチャート。
【符号の説明】
【０１０５】
１…外箱
１１…外槽
１１ａ…胴部部材
１１ｂ…排気出口
１１ｃ…排気風路
１１ｄ…端面部材
１１ｅ、１１ｆ…開口
１１ｇ…外槽開口
１４…ドラム
２１…ドラムモータ
２８…排水口
２９…排水バルブ
３０…循環風路
３１…除湿風路
３２…開口
３３…第１風路
３４…第２風路
３５…冷却水供給口
３６…出口端
４０…ブロア室
４１…ブロア
４２…ブロアモータ
４３…ヒータハウジング
４４…ヒータ
５０…傾斜壁
５１…上部膨出部
５２…第１絞り部
５６…第２絞り部
６０…制御部
６１…負荷駆動部
６５…冷却水バルブ
６７…排気温度センサ
６８…冷却水温度センサ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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