(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内に弾性的に吊支した外槽と、回転中心軸を鉛直方向に有し前記外槽内に回転自在に支持した内槽と、前記内槽の内底部に回転自在に設けた回転翼と、前記内槽または回転翼を駆動する駆動手段と、前記内槽内に温風を送風する温風送風手段と、熱交換器を有し前記温風送風手段による温風を循環させる温風循環経路と、前記熱交換器を冷却する冷却用送風機と、前記熱交換器の出口に取り付けられ前記温風循環経路の循環風温度を検知する第１のサーミスタと、前記熱交換器の外壁に取り付けられ前記熱交換器の外壁温度を検知する第２のサーミスタと、前記駆動手段、温風送風手段、冷却用送風機などの動作を制御し洗い、すすぎ、脱水、乾燥などの行程を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、乾燥行程に入ってから、前記温風循環経路の前記熱交換器の出口における循環風温度と前記熱交換器の外壁温度との差温値が一定値に到達する恒率乾燥期間に入るまでは、差温値の過去の値を現在の値に順次更新して差温の変化量を０とし、その後、恒率乾燥期間および減率乾燥期間においては、前記温風循環経路の前記熱交換器の出口における循環風温度の上昇と、前記冷却用送風機により前記熱交換器に送風されたときの前記熱交換器の外壁温度の下降による差温変化量によって乾燥終了するよう構成した洗濯乾燥機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、洗濯、すすぎ、脱水、乾燥の一連の行程を逐次制御する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４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４に示すように、筐体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の内部には、洗濯物および乾燥対象物を収容する内槽４を中空で２重構造とした洗濯／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７を設けている。回転翼６は外周部に傾斜面８を有する略皿状の基盤の上面に撹拌用突出部９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８に沿って上方へと舞い上がりやすくしている。
【０００５】
モータ１０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／脱水軸５に切り換えるクラッチ１１と洗濯／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１２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１３を介して外槽３の下部に接続し、他端を乾燥用送風機１４の一端に接続している。乾燥用送風機１４の他端は、加熱手段であるヒータ１５を有する温風供給路１６に接続し、上部蛇腹状ホース１７を通って内槽４へ繋がり、循環する温風循環経路１８を構成している。乾燥用送風機１４とヒータ１５とで温風送風手段を構成している。
【０００７】
外槽３には、外槽３の上面を気密的に覆う外槽カバー１９を設けており、この外槽カバー１９に伸縮自在の上部蛇腹状ホース１７からの温風噴出孔２０を開口している。また、この外槽カバー１９に中蓋２１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】
筐体カバー２２は筐体１の上部を覆うもので、開閉蓋２３を開閉自在に有し、操作表示手段２４を設けるとともに、内槽４に給水する給水弁２５を設けている。また、外槽３の底部に外槽３内に水を排水する排水弁２６を設けている。冷却用送風機２７は、筐体１の側面に取り付け、筐体１の内部の外槽３、熱交換器１２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２８は、マイクロコンピュータを具備し、モータ１０、クラッチ１１、乾燥用送風機１４、ヒータ１５、給水弁２５、排水弁２６、冷却用送風機２７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２９は熱交換器１２の入口の循環風温度を検知するもので、サーミスタ３０は熱交換器１２の出口の循環風温度を検知するものである。制御装置２８は、これらサーミスタ２９、３０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、開閉蓋２３と中蓋２１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２５を開いて所定の水位まで給水した後、モータ１０を駆動する。このとき、伝達機構部のクラッチ１１によりモータ１０の動力を洗濯軸を介して回転翼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９により衣類を撹拌し、洗濯物同士、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３６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１１を脱水側に切り換えて、モータ１０の動力を脱水軸を介し内槽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続いて乾燥行程に入る。
【００１３】
乾燥行程に入ると、クラッチ１１を洗濯側に切り換えてモータ１０を駆動して回転翼６に伝達し、回転翼６を急速に正転、反転することで、脱水後に内槽４の内壁に張り付いた衣類を引き剥がす。つぎに、排水弁２６を閉じて回転翼６を正転、反転させて撹拌用突出部９で衣類を引っかけて撹拌しながら、乾燥用送風機１４とヒータ１５とで構成した温風送風手段により温風を温風噴出孔２０に送る。温風噴出口２０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１３を通過して、熱交換器１２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１２内を通過しているとき、筐体１の側面に設置した冷却送風機２７による外部空気の流入で、外槽３や熱交換器１２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乾燥用送風機１４に戻る。この温風循環経路１８で温風を循環させることにより、内槽４内の衣類を乾燥させることができる。
【００１５】
乾燥行程での循環風の温度は、図５に示すように変化する。すなわち、図５に示すように乾燥を開始すると、温風にさらされた衣類は温度が上昇し、やがてヒータ１５の加熱入力と衣類に含まれる水分の蒸発潜熱の熱量の授受が平衡を保った乾燥状態になる。この期間Ｔ１は恒率乾燥期間と呼ばれる。
【００１６】
さらに乾燥が進行し衣類の表面部に含まれた水分が蒸発し終わると、繊維の内部に含まれた水分の蒸発が進行し始める。この期間Ｔ２は減率乾燥期間と呼ばれ、ヒータ１５の加熱入力に対し蒸発水分量が少ないため、余剰加熱入力が顕熱分として衣類および循環風の温度を上昇させる。この温度の上昇開始ポイントを変曲点Ａと呼んでいる。
【００１７】
このときの衣類の乾燥率は約９０〜９５％程度であり、制御装置２８は、この変曲点Ａをサーミスタ２９による検知温度ＴＨ１とサーミスタ３０による検知温度ＴＨ２の変化率から判定し、所定の遅延時間を設け、十分に乾燥させてから乾燥行程を終了する。
【００１８】
【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、脱水行程での外槽３の振れ廻りなどを考慮した筐体１内の限られたスペースで、温風循環経路１８を構成しなければならず、充分な断面積を持つ通路を構成できなかった。このため、乾燥に必要な所定の風量を確保するためには風速を上げることが必要となり、そのときの強い風圧で熱交換器１２内の除湿水が機外に排出されにくく、減率乾燥期に再蒸発して温風循環経路１８内の相対湿度を上げ、サーミスタ２９、３０によって判別される変曲点が現れにくくなる。
【００１９】
特に、サーミスタ３０による検知温度は、通常乾燥専用機器においては、減率乾燥期では徐々に温度が下がるが、この種の洗濯乾燥機は徐々に上昇するといった傾向がある。さらに、下部の蛇腹状ホース１３にも残水しやすく、同様の弊害を起こしている。これによって乾燥検知精度が損なわれ、未乾燥や過乾燥などの乾燥性能を低下させるという問題があった。
【００２０】
さらに、乾燥行程を開始してしばらくは筐体１の温度が恒率乾燥期に至るまで、サーミスタ２９、３０による検知温度の差温が開き、あたかも変曲点に達したのと同じ挙動を示す。したがって、この時点で誤検知をおこし、未乾燥のまま終了し、乾燥性能に対する信頼性を低下させるという問題があった。
【００２１】
本発明は上記課題を解決するもので、乾燥検知精度が高く、未乾燥や過乾燥が起こらないようにして信頼性が高い乾燥検知性能を実現することを目的としている。
【００２２】
【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、筐体内に弾性的に吊支した外槽と、回転中心軸を鉛直方向に有し前記外槽内に回転自在に支持した内槽と、前記内槽の内底部に回転自在に設けた回転翼と、前記内槽または回転翼を駆動する駆動手段と、前記内槽内に温風を送風する温風送風手段と、熱交換器を有し前記温風送風手段による温風を循環させる温風循環経路と、前記熱交換器を冷却する冷却用送風機と、前記熱交換器の出口に取り付けられ前記温風循環経路の循環風温度を検知する第１のサーミスタと、前記熱交換器の外壁に取り付けられ前記熱交換器の外壁温度を検知する第２のサーミスタと、前記駆動手段、温風送風手段、冷却用送風機などの動作を制御し洗い、すすぎ、脱水、乾燥などの行程を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、乾燥行程に入ってから、前記温風循環経路の前記熱交換器の出口における循環風温度と前記熱交換器の外壁温度との差温値が一定値に到達する恒率乾燥期間に入るまでは、差温値の過去の値を現在の値に順次更新して差温の変化量を０とし、その後、恒率乾燥期間および減率乾燥期間においては、前記温風循環経路の前記熱交換器の出口における循環風温度の上昇と、前記冷却用送風機により前記熱交換器に送風されたときの前記熱交換器の外壁温度の下降による差温変化量によって乾燥終了するよう構成したしたものである。
【００２３】
これにより、乾燥検知精度を高くすることができ、未乾燥や過乾燥が起こらないようにできて、信頼性が高い乾燥検知性能を実現することができる。
【００２４】
【発明の実態の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、筐体内に弾性的に吊支した外槽と、回転中心軸を鉛直方向に有し前記外槽内に回転自在に支持した内槽と、前記内槽の内底部に回転自在に設けた回転翼と、前記内槽または回転翼を駆動する駆動手段と、前記内槽内に温風を送風する温風送風手段と、熱交換器を有し前記温風送風手段による温風を循環させる温風循環経路と、前記熱交換器を冷却する冷却用送風機と、前記熱交換器の出口に取り付けられ前記温風循環経路の循環風温度を検知する第１のサーミスタと、前記熱交換器の外壁に取り付けられ前記熱交換器の外壁温度を検知する第２のサーミスタと、前記駆動手段、温風送風手段、冷却用送風機などの動作を制御し洗い、すすぎ、脱水、乾燥などの行程を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、乾燥行程に入ってから、前記温風循環経路の前記熱交換器の出口における循環風温度と前記熱交換器の外壁温度との差温値が一定値に到達する恒率乾燥期間に入るまでは、差温値の過去の値を現在の値に順次更新して差温の変化量を０とし、その後、恒率乾燥期間および減率乾燥期間においては、前記温風循環経路の前記熱交換器の出口における循環風温度の上昇と、前記冷却用送風機により前記熱交換器に送風されたときの前記熱交換器の外壁温度の下降による差温変化量によって乾燥終了するよう構成したものであり、減率乾燥期間の循環風温度の上昇と、熱交換器の表面温度の下降とによる差温値の変化量である変曲点を明確に判定でき、乾燥検知精度を高くすることができ、未乾燥や過乾燥が起こらないようにできて、信頼性が高い乾燥検知性能を実現することができる。また、乾燥開始時に誤検知して未乾燥のまま乾燥を終了することを防止でき、信頼性の高い乾燥検知を実現できる。
【００２５】
【実施例】
以下、本発明の実施例について、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。
【００２６】
（実施例１）
図１に示すように、サーミスタ３１は熱交換器１２の出口に取り付け、温風循環経路１８の循環風温度を検知し、サーミスタ３２は熱交換器１２の外壁表面に取り付け、熱交換器１２の外壁温度を検知するよう構成している。
【００２７】
制御装置（制御手段）３３は、マイクロコンピュータを具備し、モータ（駆動手段）１０、クラッチ１１、乾燥用送風機（温風送風手段）１４、ヒータ（温風送風手段）１５、
給水弁２５、排水弁２６、冷却用送風機（冷却手段）２７などの動作を制御し、洗い、すすぎ、脱水、乾燥の各行程を制御すると同時に、サーミスタ３１とサーミスタ３２の検知温度に基づいて、温風循環経路１８の循環風温度と、熱交換器１２の外壁温度の差温変化量によって乾燥終了するよう構成している。
【００２８】
図２は乾燥行程におけるサーミスタ３１による検知温度ＴＨ１と、サーミスタ３２による検知温度ＴＨ２およびＴＨ１−ＴＨ２の差温値を表している。この図をもとに乾燥行程の進行に伴う、温風循環経路１８の状態の変化を説明する。
【００２９】
乾燥行程が始まると、乾燥用送風機１４、ヒータ１５が作動し、乾燥循環経路１８に温風が循環する。温風噴出孔２０から内槽４へ吹き出された温風は、回転翼６によって撹拌される湿った衣類に吹き付けられて、効率的な乾燥を行う。衣類から水分を奪って多湿になった温風は、熱交換器１２を通過するとき、冷却用送風機２７によって送られる送風によって、熱交換器１２の壁面を介して熱交換する。
【００３０】
このとき、冷やされて結露点に達した温風は、熱交換器１２の内壁面に結露水を形成する。図２に示す恒率乾燥期間Ｔ１は衣類からの蒸発水分量が一定（平衡状態）であり、冷却風による冷却効果は凝縮という状態変化に費やされ、熱交換器１２の壁面温度は平衡状態を保ったままとなる。したがって、熱交換器１２の壁面温度を検知するサーミスタ３２の検知温度ＴＨ２も一定の値を示す。
【００３１】
さらに、乾燥が進行し衣類からの蒸発水分量が徐々に減少し、温風の温度が上昇していく減率乾燥期間Ｔ２では、温風の相対湿度（水分量）が徐々に下がっていくため、熱交換器１２の壁面での凝縮に費やされる交換熱量も減少してくる。したがって、冷却用送風機２７から送風された冷却風は熱交換器１２の壁面を冷やし始め、その結果、熱交換器１２の壁面温度が下がってくる。
【００３２】
この熱交換器１２の壁面における状態変化をサーミスタ３２によって検知する。さらに、循環風の恒率乾燥期間Ｔ１から減率乾燥期間Ｔ２に至る温度上昇をサーミスタ３１で温度ＴＨ１を検知し、サーミスタ３２の検知温度ＴＨ２との差をとることによって、より明確に変曲点を判定することができ、所定の遅延時間を設け、十分に乾燥させてから乾燥行程を終了する。
【００３３】
このように本実施例によれば、温風循環経路１８の循環風温度を検知するサーミスタ３１の検知温度ＴＨ１と、熱交換器１２の外壁温度を検知するサーミスタ３２の検知温度ＴＨ２との差温変化量によって変曲点を判定し、乾燥終了するようにしているので、減率乾燥期間の循環風温度の上昇と、熱交換器１２の表面温度の下降とによる差温値の変化量である変曲点を明確に判定でき、乾燥検知精度を高くすることができ、未乾燥や過乾燥が起こらないようにできて、信頼性が高い乾燥検知性能を実現することができる。
【００３４】
（実施例２）
図１に示す制御手段３０は、乾燥行程に入ってからサーミスタ３１による検知温度ＴＨ１と、サーミスタ３２による検知温度ＴＨ２の差温ＴＨ１−ＴＨ２の値が、乾燥開始から所定の時間（たとえば、４０分）以内に一定の温度（たとえば、３６℃）以上になると少容量衣類と判断し、所定の遅延時間（たとえば、２０分）を経過するとヒータ１５をオフし、内槽４内の空冷を行い内槽４内の温度が所定値（たとえば、約４７℃）に到達したときに報知して終了するよう構成している。他の構成は上記実施例１と同じである。
【００３５】
上記構成において図３を参照しながら動作を説明する。図３は約０．５ｋｇ以下の少容量の衣類や、無負荷のときのサーミスタ３１による検知温度ＴＨ１と、サーミスタ３２による検知温度ＴＨ２およびＴＨ１−ＴＨ２の差温値を表している。なお、二点鎖線は、たとえば４．５ｋｇ等の高容量のときのＴＨ１−ＴＨ２の差温値を表している。
【００３６】
約０．５ｋｇ以下の少容量の衣類や、無負荷のときは蒸発水分量がヒータ１５の入力に対して少ないため、図３に示すように、恒率乾燥期間が表れずに乾燥してしまう。さらに少容量や無負荷の場合ヒータ１５の入力が温風温度の上昇に費やされ、たとえば４．５ｋｇ等の高容量に比較すると、乾燥開始後の温度上昇が速くなる。
【００３７】
一般に、ヒータ１５の入力１２００Ｗ程度の洗濯乾燥機の場合、少容量の乾燥に必要な時間は、約６０分程度であることが実験的に判っている。さらに乾燥開始から４０分以内に差温値が３６℃に達することも実験的に判っている。
【００３８】
したがって、乾燥行程に入ってからサーミスタ３１による検知温度ＴＨ１と、サーミスタ３２による検知温度ＴＨ２の差温ＴＨ１−ＴＨ２の値が、乾燥開始から所定の時間（４０分）以内に一定の温度（３６℃）以上になると少容量衣類と判断し、所定の遅延時間（２０分）経過後にヒータ１５をオフし、内槽４内の空冷を行う。さらに、内槽４内の温度がやけどや自然発火が起こらない所定値（約４７℃）に到達したときに報知して終了することによって、適正な時間で衣類を充分に乾燥させることができる。
【００３９】
（実施例３）
図１に示す制御装置３３は、乾燥行程に入ってから所定時間経過するまで、またはサーミスタ３１による検知温度ＴＨ１と、サーミスタ３２による検知温度ＴＨ２の差温ＴＨ１−ＴＨ２の値が一定値に到達するまでの間の差温値を現在の値に順次更新して一定数とし、差温の変化量を０として乾燥終了するよう構成している。他の構成は上記実施例１と同じである。
【００４０】
上記構成において動作を説明する。図２に示すように、乾燥行程に入ってから所定の期間は温風の温度（サーミスタ３１による検知温度ＴＨ１）が熱交換器１２の壁面温度（サーミスタ３２による検知温度ＴＨ２）より速く上昇することによって、差温値が開いてくる。
【００４１】
この温度変化の挙動は、恒率乾燥期間Ｔ１から減率乾燥期間Ｔ２に移行したときの差温値の挙動に疑似しており、判別するのが困難であった。したがって、図２に示すように、乾燥開始からのこの疑似的挙動をなくすために、乾燥行程に入ってから所定時間経過するまで、またはサーミスタ３１、３２の差温値が一定値に到達するまでの間の過去の差温値の値を現在の値に順次更新し、一定数とする。たとえば、図２における時間ｔ１、ｔ２での差温値をｆ（ｔ１）、ｆ（ｔ２）とすると、ｆ（ｔ１）＝ｆ（ｔ２）とすることにより、変化量△＝０となる。
【００４２】
これにより、差温値の変化量が０となり、ここで誤検知して未乾燥のまま終了するということがなくなる。
【００４３】
【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、筐体内に弾性的に吊支した外槽と、回転中心軸を鉛直方向に有し前記外槽内に回転自在に支持した内槽と、前記内槽の内底部に回転自在に設けた回転翼と、前記内槽または回転翼を駆動する駆動手段と、前記内槽内に温風を送風する温風送風手段と、熱交換器を有し前記温風送風手段による温風を循環させる温風循環経路と、前記熱交換器を冷却する冷却用送風機と、前記熱交換器の出口に取り付けられ前記温風循環経路の循環風温度を検知する第１のサーミスタと、前記熱交換器の外壁に取り付けられ前記熱交換器の外壁温度を検知する第２のサーミスタと、前記駆動手段、温風送風手段、冷却用送風機などの動作を制御し洗い、すすぎ、脱水、乾燥などの行程を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、乾燥行程に入ってから、前記温風循環経路の前記熱交換器の出口における循環風温度と前記熱交換器の外壁温度との差温値が一定値に到達する恒率乾燥期間に入るまでは、差温値の過去の値を現在の値に順次更新して差温の変化量を０とし、その後、恒率乾燥期間および減率乾燥期間においては、前記温風循環経路の前記熱交換器の出口における循環風温度の上昇と、前記冷却用送風機により前記熱交換器に送風されたときの前記熱交換器の外壁温度の下降による差温変化量によって乾燥終了するよう構成したから、減率乾燥期間の循環風温度の上昇と、熱交換器の表面温度の下降とによる差温値の変化量である変曲点を明確に判定でき、乾燥検知精度を高くすることができ、未乾燥や過乾燥が起こらないようにできて、信頼性が高い乾燥検知性能を実現することができる。さらに、熱交換器の外壁温度の温度を検知することにより、温度検知手段を熱交換器の外壁面に設けることによって、洗濯、乾燥中のリントや汚れが付着することがなく、信頼性を向上することができる。また、乾燥開始時に誤検知して未乾燥のまま乾燥を終了することを防止でき、信頼性の高い乾燥検知を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施例の洗濯乾燥機の縦断面図
【図２】  同洗濯乾燥機の乾燥行程での動作タイムチャート
【図３】  本発明の第２の実施例の洗濯乾燥機の乾燥行程での動作タイムチャート
【図４】  従来の洗濯乾燥機の縦断面図
【図５】  同洗濯乾燥機の乾燥行程での動作タイムチャート
【符号の説明】
１    筐体
３    外槽
４    内槽
６    回転翼
１０  モータ（駆動手段）
１２  熱交換器
１４  乾燥用送風機（温風送風手段）
１５  ヒータ（温風送風手段）
１８  温風循環経路
２７  冷却用送風機（冷却手段）
３３  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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