(57)【要約】【課題】  ヒータの能力を最大限に利用できると共に、ヒータの使用によるブレーカの動作を抑制することができる洗濯乾燥機を提供する。【解決手段】  乾燥運転における洗濯機モータ６の回転を一定電流制御とする（低速度回転とする）と共に、カレントトランス４０により乾燥用電気ヒータ１４、１５に流れる総電流値を検知し、これに基づいて乾燥用電気ヒータ１５の駆動を制御（導通角制御）し、両乾燥用電気ヒータ１４、１５の消費電流が常に略設定電流値（定格電流値）となるように制御する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗濯物を収納する回転槽と、この回転槽を駆動する洗濯機モータと、２個のヒータと、これらヒータによって熱せられた温風を前記回転槽に供給するための送風ファンと、前記ヒータに流れる電流を検知するヒータ電流検知手段と、前記洗濯機モータ、ヒータ及び送風ファンによる洗濯乾燥運転を制御する制御手段とを備えた洗濯乾燥機において、
前記制御手段は、前記送風ファンと前記ヒータとにより生成された温風を前記洗濯機モータによって回転させた前記回転槽に供給する洗濯乾燥運転の際、前記洗濯機モータに対しては、一定電流制御を行い、前記ヒータに対しては、前記ヒータ電流検知手段の検知電流値を設定電流値と比較し、その検知電流値が前記設定電流値を超えないように前記ヒータの一方に流れる電流を制御することを特徴とする洗濯乾燥機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗濯物を乾燥させるための温風を生成するヒータ及び送風ファンを備えた洗濯乾燥機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ドラム式の洗濯乾燥機においては、洗い、すすぎ、及び脱水の洗濯運転終了後に、電気ヒータによって暖めた温風を回転槽たるドラム内に送風すると共に、このドラムを洗濯機モータで回転させることにより当該ドラム内の洗濯物を攪拌しながら乾燥させる構成のものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平８−８０３９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ここで、電気ヒータは、一般的に消費電力が大であることが知られており、この種の洗濯乾燥機に用いられる電気ヒータは、定格消費電流が１２Ａ（定格電力が１２００Ｗ）程度である。ところが、家庭用の洗濯乾燥機に供される商用電源電圧は、公称１００Ｖであっても電力消費事情により少なからず変動し、また、電気ヒータには製作ばらつきがあって定格通りの消費電力とはならない事情がある。このため、電気ヒータが定格電流通りであることを前提として設計された洗濯乾燥機においては、電気ヒータの消費電流が大幅に上昇してブレーカがトリップ（動作）することが考えられる。
【０００４】
これに対応するためには、電気ヒータに流れる総電流値を検知し、その電流値が設定電流値（定格電流値）以上に達すると、電気ヒータの駆動をオフ（電気ヒータが２個の場合には、片側を完全にオフ）させることにより、前記ブレーカの動作を抑制することが考えられる。ところが、このように電気ヒータの駆動を規制してしまうと、その能力を十分に利用することができず、結果的に洗濯乾燥運転の時間を長くしなければならないという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、ヒータの能力を最大限に利用できると共に、ヒータの使用によるブレーカのトリップ（動作）を抑制することができる洗濯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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、洗濯物を収納する回転槽と、この回転槽を駆動する洗濯機モータと、２個のヒータと、これらヒータによって熱せられた温風を前記回転槽に供給するための送風ファンと、前記ヒータに流れる電流を検知するヒータ電流検知手段と、前記洗濯機モータ、ヒータ及び送風ファンによる洗濯乾燥運転を制御する制御手段とを備えた洗濯乾燥機において、
前記制御手段は、前記送風ファンと前記ヒータとにより生成された温風を前記洗濯機モータによって回転させた前記回転槽に供給する洗濯乾燥運転の際、前記洗濯機モータに対しては、一定電流制御を行い、前記ヒータに対しては、前記ヒータ電流検知手段の検知電流値を設定電流値と比較し、その検知電流値が前記設定電流値を超えないように前記ヒータの一方に流れる電流を制御することを特徴とする。
【０００７】
このような構成によれば、制御手段は、家庭用の商用電源電圧において、ヒータの消費電流は常に設定電流値に制御できるので、ヒータの能力を最大限に利用でき、ブレーカのトリップを抑制することができる。
【発明の効果】
【０００８】
以上のように、本発明の洗濯乾燥機によれば、ヒータの能力を最大限に利用できると共に、ヒータの使用によるブレーカのトリップを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
図２において、外箱１の前部には、洗濯物出入口２が形成されており、これは扉３によって開閉されるようになっている。この扉３は扉本体枠３ａと、透明な窓部材３ｂと、同じく透明な内板部３ｃとから構成されており、内板部３ｃは次に述べる水槽４の開口部４ａ内にまで進入する形態である。
外箱１の内部には、前部に開口部４ａを有する円筒状の水槽４が弾性支持機構４ｂを介して設けられており、この水槽４の内部には、前面を開口し周壁に多数の孔部５ａを有する回転槽たるドラム５が若干後下がり（略水平）の軸を中心として回転可能に設けられている。このドラム５は水槽４後部に設けたＤＣブラシレスモータからなる洗濯機モータ６により回転駆動されるようになっている。なお、ドラム５は水平な軸を中心として回転可能でも良い。上記ドラム５の開口は水槽４の開口部４ａに臨んでいる。また、水槽４の開口部４ａと洗濯物出入口２とはベロー７により水密且つ気密に連通されており、更に水槽４の底面には、排水弁８及び排水路９が接続されている。
【００１０】
水槽４の後部外部には熱交換器用のダクト１０が上下にわたって取り付けられており、その下部は水槽４の後部下部に形成され水槽４と連通する通気口１１に連通され、上部はダクト１２を介して送風ファンに相当する送風機１３の吸入側（図２、左側）に接続されている。この送風機１３の吐出側（図２、右側）には、ヒータに相当する乾燥用電気ヒータ１４及び乾燥用電気ヒータ１５（図３も参照）の吸入側に接続され、これら乾燥用電気ヒータ１４、１５の吐出側はダクト１６を介して水槽４の開口部４ａ上部に連通されている。乾燥運転においては、送風機１３が駆動され、且つ乾燥用電気ヒータ１４、１５が通電されることにより駆動（オン）されると、図２中、矢印Ａで示すように、温風がダクト１６、水槽４、ドラム５、通気口１１、ダクト１０、ダクト１２、送風機１３、乾燥用電気ヒータ１４、１５、そしてダクト１６というような順路で循環するようになる。
【００１１】
外箱１の内部上部には、図示しないが、それぞれ給水弁、風呂水ポンプ、注水器等が配設されると共に、前面側（図２中、左側）の裏面には、制御手段に相当する制御装置１７が配設されている。なお、この制御装置１７には、図示しない操作パネルの各スイッチが電気的に接続されると共に、前記洗濯機モータ６、乾燥用電気ヒータ１４、１５等も電気的に接続されている。
ここで、図１を用いて、制御装置１７を含む洗濯乾燥機の電気的構成の概略的に示す。なお、制御装置１７は、マイコンを主体として構成されたもので、洗濯乾燥運転を制御する。
【００１２】
交流電源１８の両端子には、交流電源線１９、２０が接続されている。交流電源線１９、２０には、整流ブリッジ回路２１の交流入力端子が接続されており、整流ブリッジ回路２１の直流出力端子には、平滑コンデンサ２１ａ及び２１ｂの直列回路が接続され、コンデンサ２１ａ、２１ｂの共通接続点は、清流ブリッジ回路２１の一方に接続され、以上により倍電圧清流回路が構成されている。そして、平滑コンデンサ２１ａ、２１ｂの直列回路の両端子には、直流駆動電源線２２、２３が接続されている。
更に、直流駆動電源線２２、２３間にＤＣ−ＤＣコンバータ２４が接続されており、このＤＣ−ＤＣコンバータ２４は、コンデンサ２５ａが接続された直流制御電源線２５とアースとの間に１５Ｖの直流制御電源電圧を発生すると共に、コンデンサ２６ａが接続された直流制御電源線２６とアースとの間に３．３Ｖの直流制御電源電圧を発生する。そして、直流駆動電源線２２は、インバータ２７の直流駆動電源端子の一方に接続され、直流駆動電源線２３は、アースされていると共に、抵抗２３ａを介してインバータ２７の直流駆動電源端子の他方に接続されている。
【００１３】
インバータ２７は、６個のＩＧＢＴを３相ブリッジ接続されて構成されたもので、その３相出力端子は、洗濯機モータ６の入力端子に接続されている。前記抵抗２３ａのインバータ２７側の端子は、抵抗２３ｂ及び２３ｃを介して直流制御電源線２６に接続され、以ってモータ電流検知回路２９が構成されている。このモータ電流検知回路２９の検出端子たる抵抗２３ｂ及び２３ｃの共通接続点は、制御装置１７の入力端子に接続されている。なお、制御装置１７の直流制御電源端子は、直流制御電源線２３に接続されている。また、制御装置１７の６個のゲート信号出力端子は、インバータ２７のゲート信号入力端子に接続されてインバータ２７のゲート回路に与えられるようになっている。また、制御装置１７は、モータ電流検知回路２９の検出結果に基づいてＰＷＭ信号を生成して、インバータ回路２７を構成するＩＧＢＴ等のゲート信号を出力する構成となっている。
【００１４】
交流電源線１９、２０の間にはフォトトライアック３０をトリガ素子として有するトライアック３１及び乾燥用電気ヒータ１４が直列に接続され、これらの直列回路と並列に、リレースイッチ（常閉）３２及び乾燥用電気ヒータ１５の直列回路が接続されている。前記フォトトライアック３０は、発光ダイオード（ＬＥＤ）３３と共にフォトカプラ３４を構成するものであり、発光ダイオード３３が点灯、消灯することによりトライアック３１を導通角（位相）制御するように構成されている。
そして、発光ダイオード３３において、そのアノードは、前記直流制御電源線２５に接続され、カソードは、抵抗３３ａ及びＮＰＮ形の制御用トランジスタ３５のコレクタ、エミッタ間を直列に介してアースされている。なお、制御用トランジスタ３５のベースには、後述するように制御装置１７からベース信号が与えられるようになっている。
【００１５】
リレースイッチ３６は、リレーコイル３７と共にリレーを構成する。そして、リレーコイル３７において、その一方の端子は、直流制御電源線２５に接続され、他方の端子は、ＮＰＮ形の制御用トランジスタ３８のコレクタ、エミッタ間を介してアースされており、そして、制御用トランジスタ３８のベースは、ＰＮＰ形の制御用トランジスタ３９のコレクタ、エミッタ間を介して直流制御電源線２６に接続されている。なお、制御用トランジスタ３９のベースには、後述するように制御装置１７からベース信号が与えられる。
また、交流電源線２０には、ヒータ電流検知手段に相当するカレントトランス４０が配設されている。このカレントトランス４０の両端子間には、抵抗４１が接続され、この抵抗４１にダイオード４２とコンデンサ４３との直列回路が並列に接続されている。そして、このコンデンサ４３には並列に抵抗４４が接続され、この抵抗４４の両端は、制御装置１７の入力端子に接続されている。
【００１６】
次に、図３を参照して、乾燥運転の流れを説明する。
洗い、すすぎ、脱水運転終了後に、制御装置１７は、ステップＳ１にて、モータ電流検知回路２９からの信号を基に洗濯機モータ６を一定電流制御しながらドラム５を低速度で回転させて、乾燥運転を開始させる。その後、ステップＳ２に移行して、乾燥用電気ヒータ（ヒータ１）１５をオンさせる。このとき、制御装置１７は、乾燥用電気ヒータ１５の出力が１００％となるようにリレースイッチ３２をオン状態に制御し、その後、ステップＳ３に移行して、乾燥用電気ヒータ１４をオンさせる。このとき、制御装置１７は、図４で示すように、乾燥用電気ヒータ１４の出力が５０％となるように導通角制御する。
この状態で、ステップＳ４に移行し、制御装置１７は、カレントトランス４０からの信号に基づいて、交流電源線２０に流れる（乾燥用電気ヒータ１４、１５に流れる）総電流値、即ち検出電流値が設定下限値（設定電流の下限値たる定格電流下限値）より低いか否かを検知し、高いことを検知（Ｎｏ）するとステップＳ５に移行し、今度は検出電流値が設定上限値（設定電流の上限値たる定格電流上限値）より高いか否か検知する。ここで、検出電流値が設定上限値よりも低いことを検知する（Ｎｏ）と、制御装置１７は、ステップＳ６にて、乾燥運転の設定時間が経過したか否かを検知し、設定時間が経過していない（Ｎｏ）ときにはステップＳ４に戻る。
【００１７】
ここで、制御装置１７は、ステップＳ４にて、交流電源線１９に流れる検出電流値が、設定下限値よりも低いことを検知（Ｙｅｓ）すると、ステップＳ７に移行し、５０％の出力に制御されていた乾燥用電気ヒータ１５の出力（ＤＵＴＹ値）を、例えば５％〜１０％だけ上昇（ＵＰ）させる。これにより、乾燥運転における乾燥能力を上げることにより（具体的には、温風の温度を上昇させる）、洗濯物への乾燥が不足することを防止する。その後、制御装置１７は、ステップＳ６に移行する。
また、制御装置１７は、ステップＳ５にて、交流電源線１９に流れる検出電流値が、設定上限値よりも高いことを検知（Ｙｅｓ）すると、ステップＳ８に移行し、乾燥用電気ヒータ１５の出力を、例えば５％〜１０％だけ減少（ＤＯＷＮ）させ、そして、ステップＳ６に戻る。制御装置１７は、以上の動作を繰り返すことにより電気ヒータ１４、１５に流れる総電流値、即ち検出電流値が設定下限値と設定上限値との間の設定電流値（定格電流値、例えば１２００Ｗ）に略一定となるように（略設定電流値となるように）し、結果として、検出電流値が設定電流値を超えないようにする。その後、制御装置１７は、設定時間が経過すると、ステップＳ６からステップＳ９に移行し、乾燥運転を終了する構成となっている。
【００１８】
以上のように、本実施例によれば、まず乾燥運転における洗濯機モータ６の回転を一定電流制御とする（低速度回転とする）と共に、カレントトランス４０により乾燥用電気ヒータ１４、１５に流れる総電流値を検知し、これに基づいて乾燥用電気ヒータ１４の駆動を制御（導通角制御）し、両乾燥用電気ヒータ１４、１５の消費電流を常に略設定電流値に制御できるので、乾燥運転時に洗濯乾燥機全体の定格電流値を超えることによりブレーカがトリップしてしまうことを抑制することが可能となる。
また、乾燥用電気ヒータ１４、１５のうち、乾燥用電気ヒータ１５は、常に１００％の出力に制御されると共に、乾燥用電気ヒータ１５は５０％前後に制御され、これらの乾燥能力を低下させることがないので、洗濯物に対する乾燥が不足してしまったり、或いは乾燥運転時間が長くなってしまったりすることを防止することができる。
【００１９】
なお、上記実施例において、乾燥用電気ヒータ１５の出力は、５０％を境に制御すると共に、ＤＵＴＹ値の変化を５％〜１０％としたが、これらの数値は、使用するヒータの種類や入力される電流値に応じて適宜変更することが可能である。更に、乾燥用電気ヒータ１５の出力を導通角制御により変化させるようにしたが、例えば数サイクルオン及び数サイクルオフのサイクル制御を行うようにしてもよく、更には極短い時間のオンオフを繰り返すようなオンオフ制御を行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施例を示すもので、ヒータ及びモータの駆動系を概略的に示す図
【図２】洗濯乾燥機の縦断面図
【図３】乾燥運転時のヒータ制御のフローチャート
【図４】作用説明用の波形図
【符号の説明】
【００２１】
図面中、５はドラム（回転槽）、６は洗濯機モータ、１３は送風機（送風ファン）、１４、１５は乾燥用電気ヒータ（ヒータ）、１７は制御装置（制御手段）、４０はカレントトランス（ヒータ電流検知手段）である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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