(57)【要約】【課題】洗い、すすぎ、脱水の洗濯行程と乾燥行程を備えた洗濯乾燥機において、構成が簡単な温風を排気する構成で乾燥できるようにするとともに、温度調節による部品の寿命低下を生じないようにし、品質および信頼性を向上する。【解決手段】外枠４５の上部を外枠カバー４６により覆うとともに、外枠４５内に支持した外槽３内に、回転中心軸を略鉛直方向に有する内槽４を回転自在に配設し、外気を吸気ダクト４４により吸気し、吸気した外気を送風ファン３５および第１のケーシング３６と第２のケーシング３７により送風し、外気をヒータ３９により加熱して、加熱された空気の温度をサーミスタ４１により検知し、ヒータ３９およびサーミスタ４１を制御装置５２に接続する。制御装置５２は、サーミスタ４１で検知した温度が所定値を超えたとき、ヒータ３９の通電と非通電を所定時間の周期で繰り返すようにする。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外枠の上部を覆う外枠カバーと、外枠内に支持した外槽と、回転中心軸を略鉛直方向に有し前記外槽内に回転自在に配設した内槽と、外気を吸気する吸気ダクトと、吸気した外気を送風する送風ファンおよびケーシングと、外気を加熱するヒータと、加熱された空気の温度を検知する温度検知手段と、前記ヒータおよび温度検知手段を接続した制御手段とを備え、前記制御手段は、前記温度検知手段で検知した温度が所定値を超えたとき、前記ヒータの通電と非通電を所定時間の周期で繰り返すようにした洗濯乾燥機。
【請求項２】
ヒータの通電と非通電を繰り返す周期は、２分以上とした請求項１記載の洗濯乾燥機。
【請求項３】
温度の所定値を複数有し、温度の所定値に応じて通電と非通電の時間配分を変更するようにした請求項１または２記載の洗濯乾燥機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、洗い、すすぎ、脱水の洗濯行程と乾燥行程を備えた洗濯乾燥機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の洗濯乾燥機は図７に示すような構成が提案されている。以下、その構成について説明する。
【０００３】
図７に示すように、外枠１は、内部に複数のサスペンション２によって弾性的に吊り下げた外槽３を設け、脱水時の振動をサスペンション２によって吸収する構成としている。外槽３の内部に、回転中心軸を鉛直方向に有し洗濯物および乾燥対象物を収容する内槽４を脱水軸５を中心に回転可能に配設し、内槽４の内底部に衣類（洗濯物や乾燥対象物）を撹拌する回転翼６を洗濯軸７を中心に回転自在に配設している。
【０００４】
また、内槽４の内部周壁には小孔（図示せず）を多数設けるとともに、上方には流体バランサー８を設けている。回転翼６は外周部に傾斜面９を有する略皿状の基盤の上面に撹拌用突出部１０を形成することにより、乾燥行程においては、乾燥対象物を回転翼６の回転による遠心力で傾斜面９に沿って上方へと舞い上がりやすくしている。
【０００５】
モータ１１は、外槽３の底部に取り付け、洗濯または脱水時に回転力の伝達を洗濯軸７または脱水軸５に切り換えるクラッチ１２と洗濯軸７、脱水軸５を介して、内槽４または回転翼６に連結している。
【０００６】
熱交換器１３は、循環する湿った温風を除湿するもので、一端を伸縮自在の下部蛇腹状ホース１４を介して外槽３の下部に接続し、他端を循環する温風に含まれるリントを回収するリントフィルター１５を介して循環用送風機１６の一端に接続している。循環用送風機１６の他端は、加熱手段であるヒータ１７を有する温風供給路１８に接続し、上部蛇腹状ホース１９を通って内槽４へ繋がり、循環する温風循環経路２０を構成している。
【０００７】
外槽３には、外槽３の上面を気密的に覆う外槽カバー２１を設けており、この外槽カバー２１に伸縮自在の上部蛇腹状ホース１９から温風を供給する温風供給口２２を開口している。また、この外槽カバー２１に内蓋２３を開閉自在に設け、衣類を出し入れするようにしている。
【０００８】
外枠カバー２４は外枠１の上部を覆うもので、外蓋２５を開閉自在に有し、操作表示手段２６を設けるとともに、内槽４に給水する給水弁２７を設けている。また、外槽３の底部に外槽３内の水を排水する排水弁２８を設けている。冷却用送風機２９は、外枠１の側面に取り付け、外枠１の内部の外槽３、熱交換器１３などを冷却するように送風できるよう構成している。
【０００９】
制御装置３０は、マイクロコンピュータを具備し、モータ１１、クラッチ１２、循環用送風機１６、ヒータ１７、給水弁２７、排水弁２８、冷却用送風機２９などの動作を制御し、洗い、すすぎ、脱水、乾燥の一連の行程を逐次制御するように構成している。
【００１０】
サーミスタ３１は外槽３の外壁の温度を検知するもので、サーミスタ３２は熱交換器１３の出口の循環風温度を検知するものである。制御装置３０は、これらサーミスタ３１、３２による検知出力を入力し、乾燥終了を判定するよう構成している。
【００１１】
上記構成において動作を説明する。洗い行程では、外蓋２５と内蓋２３を開けて、内槽４に衣類（洗濯物）を投入し運転を開始すると、給水弁２７を開いて所定の水位まで給水した後、モータ１１を駆動する。このとき、伝達機構部のクラッチ１２によりモータ１１の動力を洗濯軸７を介して回転翼６に伝達し、回転翼６が回転することで、回転翼６の撹拌用突出部１０により衣類を撹拌し、洗濯物どうし、または内槽４の内壁や回転翼６との接触により作用する機械力と、水流力により行われる。
【００１２】
脱水行程では、洗濯終了後、排水弁２８を開いて内槽４内の水を排水した後、伝達機構部のクラッチ１２を脱水側に切り換えて、モータ１１の動力を脱水軸５を介して内槽４に伝達して回転させ、衣類に遠心力を与えることにより、水分を衣類から分離することで行う。脱水行程が終了すると引きつづいて乾燥行程に入る。
【００１３】
乾燥行程に入ると、排水弁２８を閉じるとともにクラッチ１２を洗濯側に切り換える。そして、モータ１１を駆動して回転翼６に伝達し、回転翼６を正転、反転させて撹拌用突出部１０で衣類を引っかけて撹拌しながら、循環用送風機１６とヒータ１７に通電して温風を温風供給口２２に送る。温風供給口２２より内槽４に吹き込まれた温風は、衣類から水分を蒸発させた後、内槽４から外槽３の内側へ出た後、下部蛇腹状ホース１４を通過して、熱交換器１３へ至る。
【００１４】
衣類の水分を奪って湿気を含んだ温風が、外槽３の内壁や熱交換器１３内を通過しているとき、外枠１の側面に設置した冷却送風機２９による外部空気の流入で、外槽３や熱交換器１３の外壁は冷却されることになり、その内部では、水分の結露が起こり、湿った温風は除湿されて循環用送風機１６に戻る。この温風循環経路２０で温風を循環させることにより、内槽４内の衣類を乾燥することができる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の構成では、熱交換器１３は一端を伸縮自在の下部蛇腹状ホース１４を介して外槽３の下部に接続し、他端を循環用送風機１６の一端に接続しており、必然的に温風循環経路２０は大がかりなものになり、機体本体も大きく、重量も増加するという問題を有していた。
【００１６】
また、外気によって熱交換器１３内を循環する温風を間接的に冷却する空冷方式は、広い熱交換面積を必要とするとともに、冷却用送風機２９は外枠１の後面に設ける必要があり、さらに機体本体が大きく、重量も増加するという問題を有していた。
【００１７】
さらに、温風循環経路２０は多数の部品で構成されているため、圧力損失が大きくなるとともに、部品の接合部に隙間が発生して空気漏れが発生しやすく、風量を増加させようとすると大きな循環用送風機１６を高速で回転させなければならなくなり、必然的に大きく、重量も増加するとともに、騒音も大きくなるという問題を有していた。
【００１８】
そこで、これらの問題の解決策として、温風を循環させる方式ではなく、温風を排気する排気式の構成にすればよいが、循環式では温風の経路が閉じた系であるため、ヒータの通電時と非通電時の温風温度の差が小さいのに対し、排気式では温風の経路が開放された系であるので、ヒータの通電時と非通電時の温風温度の差が大きくなる。
【００１９】
このため、温風の温度が高くなればヒータを非通電にし、温風の温度が低くなればヒータを通電にするというように温度調節を実施すると、温風の温度上昇時にヒータを非通電にすると温風の温度は急激に下がり、すぐにヒータを通電状態にしなければならず、通電状態にすると温風温度は急激に上がり、またすぐにヒータを非通電状態にしなければならず、ヒータの通電と非通電の周期が非常に短くなる。これは、ヒータや制御部品であるリレーなどの寿命低下につながる。
【００２０】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、構成が簡単な温風を排気する構成で乾燥できるようにするとともに、温度調節による部品の寿命低下を生じないようにし、品質および信頼性を向上することを目的としている。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、外枠の上部を外枠カバーにより覆うとともに、外枠内に支持した外槽内に、回転中心軸を略鉛直方向に有する内槽を回転自在に配設し、外気を吸気ダクトにより吸気し、吸気した外気を送風ファンおよびケーシングにより送風し、外気をヒータにより加熱して、加熱された空気の温度を温度検知手段により検知し、ヒータおよび温度検知手段を制御手段に接続し、制御手段は、温度検知手段で検知した温度が所定値を超えたとき、ヒータの通電と非通電を所定時間の周期で繰り返すようにしたものである。
【００２２】
これにより、構成が簡単な温風を排気する構成で乾燥することができるとともに、温度調節による部品の寿命低下を生じないようにでき、品質および信頼性を向上することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、外枠の上部を覆う外枠カバーと、外枠内に支持した外槽と、回転中心軸を略鉛直方向に有し前記外槽内に回転自在に配設した内槽と、外気を吸気する吸気ダクトと、吸気した外気を送風する送風ファンおよびケーシングと、外気を加熱するヒータと、加熱された空気の温度を検知する温度検知手段と、前記ヒータおよび温度検知手段を接続した制御手段とを備え、前記制御手段は、前記温度検知手段で検知した温度が所定値を超えたとき、前記ヒータの通電と非通電を所定時間の周期で繰り返すようにしたものであり、構成が簡単な温風を排気する構成で乾燥することができるとともに、温度調節による部品の寿命低下を生じないようにでき、品質および信頼性を向上することができる。
【００２４】
請求項２に記載の発明は、上記請求項１に記載の発明において、ヒータの通電と非通電を繰り返す周期は、２分以上としたものであり、ヒータとして正の温度抵抗特性を有する半導体ヒータ（ＰＴＣヒータ）を用いた場合、ヒータの突入電流は数１０秒続くので、ヒータの通電と非通電の所定サイクルの周期を２分以上とすることにより、突入電流で電流が多い状態で非通電状態にすることによる部品の寿命低下を防ぐことができる。
【００２５】
請求項３に記載の発明は、上記請求項１または２に記載の発明において、温度の所定値を複数有し、温度の所定値に応じて通電と非通電の時間配分を変更するようにしたものであり、所定の周期を保ったままで、高い温度調節温度では通電時間を短くして非通電時間を長くし、低い温度調節温度では通電時間を長くして非通電時間を短くすることで、同一の制御構成で温度調節による温風の温度を一定に近づけることができる。
【００２６】
【実施例】
以下、本発明の一実施例について、図面を参照しながら説明する。なお、従来例と同じ構成のものは同一符号を付して説明を省略する。
【００２７】
図１に示すように、温風送風手段３３は、送風用モータ３４によって駆動される送風ファン３５、ヒータ３９などを有し（詳細は後述する）、送風ファン３５は、回転中心軸を鉛直方向に有する遠心ファンで、図２から図４に示すように、第１のケーシング（ケーシング）３６および第２のケーシング（ケーシング）３７で形成した渦室３８に配設している。渦室３８の下流側には、ヒータ支持部４２に内包されたヒータ３９を同じく第１のケーシング３６、第２のケーシング３７で形成した温風供給路４０に配設している。
【００２８】
温風供給路４０のヒータ３９の下流側にサーミスタ（温度検知手段）４１を配設し、その下流側に第２のケーシング３７に形成した開口部４２に上部蛇腹状ホース４３を接合して、温風を送風するように構成している。渦室３８の上流側は、外気を吸気する吸気ダクト４４を第２のケーシング３７の下部に配設し、機体の後方から外気を吸気するように構成している。
【００２９】
これら送風用モータ３４、送風ファン３５、第１のケーシング３６、第２のケーシング３７、ヒータ３９、サーミスタ４１、上部蛇腹状ホース４３、および吸気ダクト４４をユニット化して温風送風手段３３を構成している。
【００３０】
このユニット化した温風送風手段３３は、図１に示すように、外枠４５の上部を覆う外枠カバー４６内に配設している。温風送風手段３３より送風された温風は、上部蛇腹状ホース４３から外槽カバー４７に形成した温風供給口４８に繋がり、内槽４内へ温風を供給するように構成している。
【００３１】
また、外槽カバー４７に内蓋４９を開閉自在に設け、衣類を出し入れするようにしている。外槽カバー４７には、温風供給口４８から内槽４に供給された温風を排気する排気口５０を形成している。さらに排気口５０の外側にメッシュ状の排気フィルター５１を設けている。
【００３２】
制御装置（制御手段）５２は、マイクロコンピュータを具備し、モータ１１、クラッチ１２、送風用モータ３４、ヒータ３９、給水弁（図示せず）、排水弁２８などの動作を制御し、洗い、すすぎ、脱水、乾燥の一連の行程を逐次制御するように構成している。
【００３３】
サーミスタ４１は温風供給路４０から供給される温風の温度を検知するもので、温風供給路４０のヒータ３９から上部蛇腹状ホース４３の間に設けている。制御装置５２は、サーミスタ４１による検知出力を入力し、温風温度が正常な状態かを監視している。
【００３４】
上記構成において動作を説明する。なお、洗い行程から脱水行程までの動作は従来例の動作と同じであるので説明を省略する。
【００３５】
乾燥行程に入ると、排水弁２８を閉じるとともにクラッチ１２を洗濯側に切り換え、モータ１１を駆動して回転翼６に伝達し、回転翼６を正転、反転させて撹拌用突出部１０で衣類を引っかけて撹拌する。このとき、温風送風手段３３の送風用モータ３４とヒータ３９に通電し、外気を後方から吸気して加熱し、温風を上部蛇腹状ホース４３に送る。
【００３６】
そして、上部蛇腹状ホース４３から外槽カバー４７に形成した温風供給口４８に繋がり、内槽４内へ温風を供給する。内槽４に吹き込まれた温風は、衣類から水分を蒸発させた後、内槽４から上方に向かって上昇し、外槽カバー４７に形成した排気口５０から排気フィルター５１を通して排気する。
【００３７】
このように本実施例では、構成が簡単な温風を排気する構成で乾燥することができ、機体本体を大きくすることなく、かつ重量を増加させなくて済む。さらに、温風送風手段３３をユニット化しているため、洗濯乾燥機の機種切換えが容易になり、基本設計は同じでも、ユニット化した温風送風手段３３を搭載した機種は洗濯乾燥機、温風送風手段３３を搭載していない機種は洗濯機など、容易に機種切り換えができる。
【００３８】
また、圧力損失と空気漏れが少ない送風経路を形成し、風量を増加させて乾燥性能を向上することができるとともに、後方より吸気するため、送風ファン３５による風切り音等の騒音は前方に来にくく、騒音を抑えた洗濯乾燥機を実現できる。
【００３９】
なお、本実施例では、送風用モータ３４、送風ファン３５、第１のケーシング３６、第２のケーシング３７、ヒータ３９、サーミスタ４１、上部蛇腹状ホース４３、および吸気ダクト４４をユニット化して温風送風手段３３を構成したが、少なくとも外気を吸気する送風ファン３５、第１のケーシング３６、第２のケーシング３７のどちらか一方、およびヒータ３９がユニット化されていればよい。また、吸気ダクト４４を第２のケーシング３７に一体に形成してもよい。
【００４０】
また、本実施例では、送風ファン３５の回転中心軸を鉛直方向で構成したが、鉛直方向に限定されず、どの方向でもよい。
【００４１】
さらに、外気を吸気する吸気ダクト４４は第２のケーシング３７の下部に一体で形成したが、配置を変えて、どの向きに形成してもよい。
【００４２】
さて、この構成で本体の後方から吸気する外気の温度が高い場合は、排気口５０から内槽４内へ供給される温風の温度もそれに伴なって上昇する。この温風温度の上昇が所定の値に達したことをサーミスタ４１の出力から検知して制御装置５２はヒータ３９を所定時間の周期で通電と非通電を繰り返すように制御する。
【００４３】
図５は乾燥運転中の温風温度の変化を示すタイムチャートである。図５で温風温度が８５℃になると、サーミスタ４１により制御装置５２は８５℃という温度を検知する。制御装置５２は予め８５℃を検知すると、ヒータ３９を非通電１分と通電５分という６分を一周期とする所定時間の周期で制御を行うように構成しており、図５に示すように、ヒータ３９の通電と非通電を繰り返す。これに伴ない、温風温度も上昇と下降を繰り返す。
【００４４】
これにより、ヒータ３９への平均電力を減少させることで、衣類や内槽４の構成部品の温度が上がりすぎることを防ぐことができる。
【００４５】
また、乾燥時間の平均を３時間とし、その後半の１．５時間で上述の６分間隔の温度調節がかかるとすると、１回の乾燥によってヒータ３９の通電と非通電の回数は１５回程度に抑えられる。
【００４６】
この通電と非通電の回数が増えると、ヒータ３９やそれを制御するリレーなどの制御素子（図示せず）の寿命が短くなることから、ヒータ３９の通電と非通電の周期を固定することで、部品の寿命の低下を防ぐことができる。
【００４７】
さて、ヒータ３９としては、正の温度抵抗特性を有する半導体ヒータ（ＰＴＣヒータ）が使われることが多い。ＰＴＣヒータは、一定温度以上になると自己の抵抗値が急激に上昇することから、電力が減少するという性質を持っている。このＰＴＣヒータは突入電流が定常電流の１．５倍程度あり、その時間も数１０秒続くことが知られている。一般に、ヒータやリレー等の電気部品は電流の多い状態で通電や非通電の切り換えを行うと、部品寿命が急激に低下することが知られている。
【００４８】
通電と非通電を繰り返す周期を２分以上とすると、突入電流の期間中の電流が多い状態で非通電状態にすることによる部品の寿命低下を防ぐことができる。
【００４９】
図６は、乾燥運転中に、さらに温風温度が上昇したときの温風温度の変化を示すタイムチャートである。温風温度が８５℃になったときの制御は、図５と同じである。温風温度がさらに上昇して、９０℃になると、非通電時間を２分と通電時間を４分で制御するようにする。こうすることで温風温度の上昇を防ぐことができる。
【００５０】
このように温度の所定値を複数有し、温度の所定値に応じて、通電と非通電の時間配分を変更することで、制御周期を一定に保ったままで、高い温度調節温度では通電時間を短くして非通電時間を長くし、低い温度調節温度では通電時間を長くして非通電時間を短くすることで、同一の制御構成で温度調節による温風の温度を一定に近づけることができる。
【００５１】
また、さらに温度が上昇したとき、非通電時間を６分に近づけることで、事実上ヒータ３９への通電をなくすこともできる。例えば、温風温度が９５℃になると、非通電時間を５分５９秒、通電時間を１秒に制御すると、ヒータ３９への通電はほとんどなくなり、内槽４の温度を急激に下げることができる。
【００５２】
これは、制御方法を変更することなく、非通電時間と通電時間の配分を変更するだけで、温度上昇が危険な領域にまで高まった場合の安全制御として用いることができる。
【００５３】
【発明の効果】
以上のように本発明の請求項１に記載の発明によれば、外枠の上部を覆う外枠カバーと、外枠内に支持した外槽と、回転中心軸を略鉛直方向に有し前記外槽内に回転自在に配設した内槽と、外気を吸気する吸気ダクトと、吸気した外気を送風する送風ファンおよびケーシングと、外気を加熱するヒータと、加熱された空気の温度を検知する温度検知手段と、前記ヒータおよび温度検知手段を接続した制御手段とを備え、前記制御手段は、前記温度検知手段で検知した温度が所定値を超えたとき、前記ヒータの通電と非通電を所定時間の周期で繰り返すようにしたから、構成が簡単な温風を排気する構成で乾燥することができるとともに、内槽の温度の上昇を防ぐことができ、さらに、温度調節による部品の寿命低下を生じないようにでき、品質および信頼性を向上することができる。
【００５４】
また、請求項２に記載の発明によれば、ヒータの通電と非通電を繰り返す周期は、２分以上としたから、突入電流で電流が多い状態で、通電と非通電の切り換えが行われることがなくなり、電流が多い状態で切り換えが行われることによるヒータや制御素子の寿命を短くするのを防ぐことができる。
【００５５】
また、請求項３に記載の発明によれば、温度の所定値を複数有し、温度の所定値に応じて通電と非通電の時間配分を変更するようにしたから、所定の周期を保ったままで、高い温度調節温度では通電時間を短くして非通電時間を長くし、低い温度調節温度では通電時間を長くして非通電時間を短くすることで、同一の制御構成で温度調節による温風の温度を一定に近づけることができる。所定の周期を保つことは、制御装置にプログラムが用いられている場合には、プログラム構成を同じままで時間配分だけの変更でよく、開発時間の短縮とともにプログラム容量の減少にも効果がある。また、非通電時間を通電時間に対して極端に長くすることで、危険な温度にまで達したときの安全制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の洗濯乾燥機の縦断面図
【図２】同洗濯乾燥機の温風送風手段の一部切欠した断面図
【図３】同洗濯乾燥機の温風送風手段の一部切欠した縦断面図
【図４】同洗濯乾燥機の温風送風手段の下面図
【図５】同洗濯乾燥機の温風温度の変化の一例を示すタイムチャート
【図６】同洗濯乾燥機の温風温度の変化の他の例を示すタイムチャート
【図７】従来の洗濯乾燥機の縦断面図
【符号の説明】
３　外槽
４　内槽
３５　送風ファン
３６　第１のケーシング（ケーシング）
３７　第２のケーシング（ケーシング）
３９　ヒータ
４１　サーミスタ（温度検知手段）
４４　吸気ダクト
４５　外枠
４６　外枠カバー
５２　制御装置（制御手段）
【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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