(57)【要約】【課題】ヒートポンプ装置の駆動モータを一定速の誘導モータとした場合でも、誘導モータの過負荷状態を検出し、駆動および停止の動作を適正に制御する。【解決手段】ヒートポンプ装置５の圧縮機５１を駆動する一定速度の誘導モータ５２と、ヒートポンプ装置で加熱した空気を洗濯槽３内に送風する送風部６と、誘導モータの電流を検出する電流検出部１０２と、電流検出部の一定時間毎の電流変化が一定値幅以上の振幅となる脈動電流を検知する脈動検知部と、脈動検知部が脈動電流と判定した場合に一定時間経過後の電流値を予測する予測部１０３と、予測部の予測電流値から誘導モータの動作を停止する駆動部１０１とを備え、駆動部１０１は、予測部１０３が制限値を超える脈動電流値を予測した場合に誘導モータ５２の動作を停止するようにしたものである。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗濯物を収容する回転槽と、前記回転槽を回転可能に内包する洗濯槽と、前記回転槽を駆動するモータと、前記洗濯槽内と管路で接続された熱交換器を有したヒートポンプ装置と、前記ヒートポンプ装置の圧縮機を駆動する一定速度の誘導モータと、前記ヒートポンプ装置で加熱した空気を前記洗濯槽内に送風する送風部と、前記誘導モータの電流を検出する電流検出部と、前記電流検出部の一定時間毎の電流変化が一定値幅以上の振幅となる脈動電流を検知する脈動検知部と、前記脈動検知部が脈動電流と判定した場合に一定時間経過後の電流値を予測する予測部と、前記予測部の予測電流値から前記誘導モータの動作を停止する駆動部と、機体の動作を制御する制御部とを備え、前記駆動部は、前記予測部が制限値を超える脈動電流値を予測した場合に前記誘導モータの動作を停止するようにしたドラム式洗濯乾燥機。
【請求項２】
予測部は、脈動電流の振幅変動幅の時間変化から誘導モータへの通電期間を判断する通電時間予測部を備え、駆動部が前記通電時間予測部の予測時間経過後に前記誘導モータの動作を停止するようにした請求項１記載のドラム式洗濯乾燥機。
【請求項３】
洗濯物を収容する回転槽と、前記回転槽を回転可能に内包する洗濯槽と、前記回転槽を駆動するモータと、前記洗濯槽内と管路で接続された熱交換器を有したヒートポンプ装置と、前記ヒートポンプ装置の圧縮機を駆動する一定速度の誘導モータと、前記ヒートポンプ装置で加熱した空気を前記洗濯槽内に送風する送風部と、前記誘導モータの電流を検出する電流検出部と、前記誘導モータへの通電期間の一定時間毎における電流値変化から次の一定期間における電流値を推測する推測部と、前記電流検出部と前記推測部のそれぞれの電流値の比較から次の一定時間後の通電の制御をおこなう通電制御部と、前記誘導モータの動作を制御する駆動部と、機体の動作を制御する制御部とを備え、前記通電制御部は、前記電流検出部の現在電流値と前記推測部で推測した予測電流値とを比較して現在電流値が予測電流値より小さい場合は通電を継続し、現在電流値が予測電流値より大きい場合は通電を停止するようにしたドラム式洗濯乾燥機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗濯および乾燥機能を備え、ヒートポンプ装置で衣類等を乾燥させるドラム式洗濯乾燥機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のドラム式洗濯乾燥機は、ヒートポンプ装置の圧縮機をインバータ制御で回転数を可変させることで、乾燥性能および省エネ性能を向上させていた。また、圧縮機の負荷増加により冷媒の吐出温度や吐出圧力が上昇すると、圧縮機のモータ回転数をインバータ制御により低下させることで、吐出温度や吐出圧力を規定値以下に制御し、動作を連続運転させることができる。また、冷媒の吐出温度や吐出圧力は、圧縮機の周囲温度の影響によりさらに上昇するため、圧縮機のモータ回転数を制御することで、連続運転を継続することができる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、圧縮機のモータを誘導モータとし、一定速度で運転する場合には、周囲温度の影響等で圧縮機の負荷増加を想定して、冷媒の吐出温度や吐出圧力の規定値を超過しないように誘導モータを停止する必要がある。一旦動作を停止した圧縮機は、一定時間の休止をもって誘導モータの動作を開始する必要があり、連続運転をおこなうことが難しいという問題がある。
【０００４】
そのため、一定速の誘導モータで圧縮機を駆動するヒートポンプ装置では、冷媒の吐出温度や吐出圧力を測定し、その規定値を超えないように監視し、その規定値以下で動作を停止させる必要があり、インバータモータで回転数を可変できるインバータ制御モータによる駆動方式と比較して、構成が複雑になり、制御も難しいという課題がある。
【０００５】
図７は、特許文献１に記載された従来の洗濯乾燥機の構成図を示したもので、インバータモータを使用したヒートポンプ装置により、乾燥工程前にあらかじめ予熱運転をおこなうようにしたものである。
【０００６】
図７に示すように、乾燥工程では、送風機２０１が回転槽２０２内に乾燥風を送り、回転槽２０２内の衣類２０３は、その乾燥風により衣類２０３に含まれる水分を乾燥風に放出する。回転槽２０２内に送風された乾燥風は、風路２０４を通してヒートポンプ装置２０５に送られる。湿度を含んだ乾燥風は、圧縮機２０６により吸熱部２０７で吸熱され、冷やされることで含まれた水分が結露することで除湿する。
【０００７】
冷却除湿された空気は放熱部２０８に送られて高温に加熱され、乾燥した温風となって再び、送風機２０１により回転槽２０２内に送られる。このように、回転槽２０２内の濡れた衣類２０３に乾燥した高温の温風を送り、衣類２０３の湿度を含んだ空気をヒートポンプ装置２０５内で冷却除湿し、再び乾燥温風を送ることで衣類２０３を乾燥させる。
【０００８】
ヒートポンプ装置２０５の吸熱部２０７と放熱部２０８を効率よく動作させるために、制御部２０９が圧縮機２０６の動作を制御し、冷媒を圧縮して送ることで、吸熱および放熱をさせる。また、制御部２０９は、洗濯乾燥機の送風機２０１および回転槽２０２、圧縮機２０６を効率よく動作させるための制御をおこなうものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−２６１７０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、前記従来の構成では、ヒートポンプ装置の予熱運転を行う場合、ヒートポンプモータを定格回転数で動作させると同時に、ドラムモータを脱水回転数で動作させるため、消費電力が乾燥工程の消費電力よりも大幅に消費されるため、ヒートポンプモータをインバータ制御により低回転数として消費電力を抑制することができるが、圧縮機を動作させるヒートポンプモータを誘導モータとした場合には、回転数の制御ができないため、予熱運転時も定格回転数で動作することとなり、消費電力の制限値を超えるという課題があった。
【００１１】
また、洗濯乾燥機の設置環境により、誘導モータのような一定速モータをヒートポンプの圧縮機に使用する場合には、乾燥工程でヒートポンプ装置の運転を連続でおこなう際に冷媒温度や吐出圧力の制限を超過するため、一定速モータを連続して運転することができないという課題があった。
【００１２】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、ヒートポンプ装置の駆動モータを一定速の誘導モータとした場合でも、誘導モータの過負荷状態を検出し、駆動および停止の動作を適正に制御することができるようにしたドラム式洗濯乾燥機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記従来の課題を解決するために、本発明のドラム式洗濯乾燥機は、ヒートポンプ装置の圧縮機を駆動する一定速度の誘導モータと、前記ヒートポンプ装置で加熱した空気を洗濯槽内に送風する送風部と、前記誘導モータの電流を検出する電流検出部と、前記電流検出部の一定時間毎の電流変化が一定値幅以上の振幅となる脈動電流を検知する脈動検知部と、前記脈動検知部が脈動電流と判定した場合に一定時間経過後の電流値を予測する予測部と、前記予測部の予測電流値から前記誘導モータの動作を停止する駆動部と、機体の動作を制御する制御部とを備え、前記駆動部は、前記予測部が制限値を超える脈動電流値を予測した場合に前記誘導モータの動作を停止するようにしたものである。
【００１４】
これによって、ヒートポンプ装置の圧縮機駆動用のモータを一定速誘導モータとすることで経済性に優れた装置とすることができ、さらに予測部で脈動電流を検知することで、事前に過負荷保護が動作する前に誘導モータの停止をおこない再び脈動電流の状態監視をおこない動作させることで、一定速誘導モータをヒートポンプ装置の安定かつ安全性を向上して動作させることができる。また、電流検出部で誘導モータの電流を検出していることで、予熱運転時に誘導モータを起動した際にも、誘導モータとして流せる上限値の制限をあらかじめ他の予熱運転部分の電流値がわかっていることから判断でき、誘導モータの動作をＯＮ／ＯＦＦ制御することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のドラム式洗濯乾燥機は、経済性に優れたヒートポンプ装置とすることができるとともに、ヒートポンプ装置を安定かつ安全に動作させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態１におけるドラム式洗濯乾燥機の構成図
【図２】同ドラム式洗濯乾燥機の制御ブロック図
【図３】同ドラム式洗濯乾燥機のヒートポンプ装置を駆動する一定速誘導モータの入力電流の時間変化を示す電流特性図
【図４】同ドラム式洗濯乾燥機の一定速誘導モータの回転数−トルク特性図
【図５】本発明の実施の形態２におけるドラム式洗濯乾燥機の制御ブロック図
【図６】同ドラム式洗濯乾燥機のヒートポンプ装置を駆動する一定速誘導モータの入力電流の時間変化を示す電流特性図
【図７】従来の洗濯乾燥機の構成図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
第１の発明は、洗濯物を収容する回転槽と、前記回転槽を回転可能に内包する洗濯槽と、前記回転槽を駆動するモータと、前記洗濯槽内と管路で接続された熱交換器を有したヒートポンプ装置と、前記ヒートポンプ装置の圧縮機を駆動する一定速度の誘導モータと、前記ヒートポンプ装置で加熱した空気を前記洗濯槽内に送風する送風部と、前記誘導モータの電流を検出する電流検出部と、前記電流検出部の一定時間毎の電流変化が一定値幅以上の振幅となる脈動電流を検知する脈動検知部と、前記脈動検知部が脈動電流と判定した場合に一定時間経過後の電流値を予測する予測部と、前記予測部の予測電流値から前記誘導モータの動作を停止する駆動部と、機体の動作を制御する制御部とを備え、前記駆動部は、前記予測部が制限値を超える脈動電流値を予測した場合に前記誘導モータの動作を停止するようにしたことにより、ヒートポンプ装置の駆動モータである一定速誘導モータを、冷媒の吐出圧力や吐出温度の制限値内で使用するために、モータ電流の脈動電流を検出することで、冷媒の吐出圧力や吐出温度の限度値を把握することができ、回転数を可変できない一定速誘導モータの規定値を超えない状態でＯＮ／ＯＦＦ制御をおこなうことができ、安全かつ安定したヒートポンプ装置の駆動をおこなうことができる。その結果、経済性の高い一定速誘導モータを搭載したヒートポンプ装置を使用することができる。また、脱水工程終了時におけるヒートポンプ装置以外の構成部分の消費電力は、あらかじめわかっているため、その消費電力を除く使用可能な消費電力の上限を、誘導モータの電流値を電流検出部で検出していることで容易に判断することができ、使用可能な範囲で誘導モータをＯＮ／ＯＦＦ制御運転することができる。したがって、ヒートポンプ装置の一定速誘導モータの過負荷保護の動作がおこなわれる前に停止動作をおこない、安全かつ安定動作をおこなうことができる。
【００１８】
第２の発明は、特に、第１の発明の予測部は、脈動電流の振幅変動幅の時間変化から誘導モータへの通電期間を判断する通電時間予測部を備え、駆動部が前記通電時間予測部の予測時間経過後に前記誘導モータの動作を停止するようにしたことにより、一定速誘導モータをＯＮ／ＯＦＦ制御する上で、ＯＦＦ動作のタイミングをより精度よくおこなうことができる。脈動電流の変動幅が大きくなれば誘導モータの負荷トルクが大きく、停動トルクに近くなるため、モータ回転数が変動しやすくなり電流の変化として現れる。その変動幅と変動時間から負荷状態がモータのトルク―回転数特性より予測され、ＯＦＦ条件の精度を向上することができる。
【００１９】
第３の発明は、洗濯物を収容する回転槽と、前記回転槽を回転可能に内包する洗濯槽と、前記回転槽を駆動するモータと、前記洗濯槽内と管路で接続された熱交換器を有したヒートポンプ装置と、前記ヒートポンプ装置の圧縮機を駆動する一定速度の誘導モータと、前記ヒートポンプ装置で加熱した空気を前記洗濯槽内に送風する送風部と、前記誘導モータの電流を検出する電流検出部と、前記誘導モータへの通電期間の一定時間毎における電流値変化から次の一定期間における電流値を推測する推測部と、前記電流検出部と前記推測部のそれぞれの電流値の比較から次の一定時間後の通電の制御をおこなう通電制御部と、前記誘導モータの動作を制御する駆動部と、機体の動作を制御する制御部とを備え、前記通電制御部は、前記電流検出部の現在電流値と前記推測部で推測した予測電流値とを比較して現在電流値が予測電流値より小さい場合は通電を継続し、現在電流値が予測電流値より大きい場合は通電を停止するようにしたことにより、現在の電流値から次の動作時間での電流値を予測することができ、次の動作時間の電流値が規定値を超過するかどうかを容易に判断ができるため、事前に超過予測時間前にモータを停止する制御を容易におこなうことができる。したがって、一定速誘導モータのような回転数を可変できないヒートポンプ装置であっても、負荷状態や周囲温度の影響がある場合でも制御を可能とすることができる。
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態におけるドラム式洗濯乾燥機の構成図、図２は、同制御ブロック図、図３は、同ヒートポンプ装置を駆動する誘導モータに流れる電流値の時間変化を示した電流値変化図、図４は、同ヒートポンプ装置を駆動する誘導モータの回転数とトルクの特性図である。
【００２２】
図１において、ドラム式洗濯乾燥機の本体１は、洗濯物イを収納するドラム（回転槽）２と、ドラム２を内部に回転可能に収納する洗濯槽３と、ベルト４ａを介してドラム２を回転駆動させるモータ４と、空気の吸熱除湿および加熱乾燥する熱交換機能を有するヒートポンプ装置５と、ヒートポンプ装置５で熱交換した加熱乾燥空気を洗濯槽３内へ送風する送風部６と、送風部６と洗濯槽３を連通接続し、洗濯槽３の後方に設けられた風路を構成する管路後７と、洗濯槽３内に送風された空気をヒートポンプ装置５へ戻すために洗濯槽３とヒートポンプ装置５を連通接続し、洗濯槽３の前方に設けられた風路を構成する管路前８と、ヒートポンプ装置５やモータ４および送風部６等の制御をおこなう制御部１０とから構成している。
【００２３】
管路後７は、ヒートポンプ装置５から洗濯槽３へ送風する風路であり、管路前８は、洗濯槽３からヒートポンプ装置５へ送風する風路である。送風部６は、送風ファンと、送風ファンを駆動するファンモータからなるファンユニットで構成している。
【００２４】
また、乾燥工程時に送風部６からの空気の流れは、矢印ロで示すように、ヒートポンプ装置５の熱交換機能により除湿吸熱され、加熱乾燥された空気が送風部６から管路後７を経由して、洗濯槽３の背面部からドラム２に設けた多数の透孔９を通してドラム２内に送られ、洗濯物イに送風されることで、洗濯物イに含まれる水分を乾燥させる。その際に吸収し加湿された空気が管路前８を経由してヒートポンプ装置５に再び戻ることを示している。
【００２５】
ここで、送風部６は、制御部１０により任意の回転数に可変可能で、乾燥性能に必要な風量および風速を出力することができるインバータ方式のファンユニットである。
【００２６】
図２において、ヒートポンプ装置５は、内部に冷媒を圧縮膨張させて熱交換器５３を通過する空気の熱吸収および加熱をおこなう圧縮機５１を有している。圧縮機５１は、冷媒を圧縮膨張させるために商用電源により駆動する一定速の誘導モータ５２により駆動している。
【００２７】
この一定速の誘導モータ５２を使用した圧縮機５１は、回路構成が簡単で、経済性に優れているものであり、商用電源の周波数が５０Ｈｚの場合は、約２４００−２７００ｒｐｍ、６０Ｈｚの場合は約２９００〜３２００ｒｐｍで動作している。したがって、可変速の制御をおこなうことができないために、動作方法は、停止または動作のＯＮ／ＯＦＦ制御のみの簡単な制御をおこなうことができる。しかし、ヒートポンプ装置５の負荷状況により、一定速の誘導モータ５２の回転数は、前記回転数の範囲のように増減することがある。
【００２８】
次に、ドラム式洗濯乾燥機の本体１の動作、すなわち、洗濯、すすぎ、脱水、乾燥の各工程の駆動制御を行う制御部１０は、図２に示すように、洗濯物イを収納するドラム（回転槽）２を回転駆動するモータ４により制御をおこなうものである。さらに、ヒートポンプ装置５の圧縮機５１内の誘導モータ５２に商用電源を供給するかどうかのＯＮ／ＯＦＦ制御をおこなう駆動部１０１と、誘導モータ５２に流れる電流を測定する電流検出部１０２を有している。
【００２９】
さらに、電流検出部１０２の電流値と一定時間間隔内の電流値（振幅）および時間変化（周期）から脈動電流を検出し、モータ４の駆動状態を予測する予測部１０３と、その脈動電流からその後の動作時間を推測する通電時間予測部１０４と、予測部１０３の予測により、駆動部１０１のＯＮ／ＯＦＦ制御の判断をおこなう構成としている。
【００３０】
また、ヒートポンプ装置５で加熱乾燥した空気を送風部６によりドラム２内に送風する制御も制御部１０がおこなう構成であり、送風部６の風量および風速を制御し、最適な乾燥風をドラム２内に送ることができる。
【００３１】
図３は、ヒートポンプ装置５を駆動する誘導モータ５２に流れる電流値の時間変化を示している。誘導モータ５２に商用電源を印加する時間ｔ０で、その経過時間を一定経過時間Ｔの間隔で、時間ｔ０〜ｔ１２まで示している。
【００３２】
予測部１０３は、電流値変化を常に計測しており、一定間隔Ｔ時間よりも短い時間内に脈動電流ＯＣ１が、一定周期（商用電源の周波数より遅い周期、例えば５Ｈｚ以下）で、一定の振幅以上の振幅を繰り返す状態を検出するものであり、時間ｔ９から時間ｔ１１の間に脈動電流を発生させている場合を示している。
【００３３】
さらに、脈動電流が、一定時間間隔Ｔよりも短い時間で発生した際に、その脈動電流ＯＣ１から一定時間継続後に、加速度的に電流が増加する現象が発生し、誘導モータ５２の最大定格電流値を超過し、過電流を発生する状態を示している。
【００３４】
したがって、誘導モータ５２の電流値が過電流の状態である電流値ＯＣ２となる前に、誘導モータ５２に流れる電流値が脈動電流ＯＣ１の現象を発生するため、その現象を事前に検出することができることがわかる。
【００３５】
これは、誘導モータ５２にかかる負荷が徐々に増加し、誘導モータ５２の停動トルク付近に負荷トルクが近くなることで、回転数が変動することで、誘導モータ５２の負荷トルクも変化することとなり、電流値変化として現象が発生する。
【００３６】
図４は、ヒートポンプ装置５を駆動する誘導モータ５２の回転数−トルク特性を示している。縦軸に誘導モータ５２のトルク、横軸に回転数を示している。誘導モータ５２は、２極の誘導モータであり、商用周波数の電源を印加することで駆動され、例えば、図４に示す商用周波数が６０Ｈｚの場合、定格回転数は３６００ｒｐｍであるが、誘導モータの滑りがあるため、負荷トルクが加えられる状態回転数（動作点Ａ）では、回転数が低下し、おおよそ３２００ｒｐｍ前後の回転数となる。したがって、負荷トルクが零の状態から増加するとともに回転数は徐々に低下する。
【００３７】
その回転数が低下し、誘導モータ５２が動作または停止の状態の限界に位置する停動トルクとなる回転数が停動トルクでの回転数Ｂとなる。この停動トルクを超過して負荷トルクが加えられると誘導モータ５２は回転数がさらに低下し、零まで低下した時点（Ｃ点）で停止となる。その状態を示した特性図が図４に示す回転数−トルク特性ＳＴ１である。加えられる商用周波数電源が５０Ｈｚの場合は、回転数−トルク特性ＳＴ２となる。
【００３８】
ここでは、誘導モータ５２の回転数−トルク特性の一例を示したものであり、誘導モータ５２の形状、仕様により、停動トルク（Ｂ点）や始動トルク（Ｃ点）の値も異なるが、誘導モータとしての一般的な特性を示している。
【００３９】
以上のように構成されたドラム式洗濯乾燥機について、以下にその動作、作用を説明する。
【００４０】
まず、脱水工程終了後、乾燥工程を開始する際に、モータ４がドラム２を低速（例えば約４５ｒｐｍ程度）で回転させ、水分を含んだ洗濯物イを上部へ持ち上げ、持ち上げられた洗濯物イが重力により落下する際に、送風部６から一定量の風量（例えば約３．０ｍ3／ｍｉｎ）で、管路後７を経由してドラム２の後部から送風し、洗濯物イに当てることで、洗濯物イに含まれた水分をドラム２内の空気に含ませ、その加湿された空気が再びドラム２の前方にある管路前８を通り、ヒートポンプ装置５に送られ、ヒートポンプ装置５内部で、除湿および熱交換されることで、再び加熱乾燥風が送風部６より送られる。
【００４１】
このような加熱乾燥および吸熱除湿が循環回路として、ドラム洗濯乾燥機の本体１内で継続して繰り返しおこなわれることで、洗濯物イの乾燥をおこなうことができる。
【００４２】
次に、加熱乾燥および吸熱除湿をおこなうヒートポンプ装置５は、図２に示すように、内部に搭載している圧縮機５１を駆動するモータは、誘導モータ５２（例えば２極）としており、商用周波数の電源（例えばＡＣ１００Ｖ，６０Ｈｚ）を印加することで、図４に示すように定格回転数３６００ｒｐｍで、動作点回転数は約３２００ｒｐｍで動作する。
【００４３】
また、停止および動作は、電源を印加の可否で切り替えるもので、回転数を可変することは制御できない。したがって、一定速の回転数で圧縮機５１は動作するため、冷媒の吐出圧力が規定値を超えないように誘導モータ５２の動作および停止をすることで、ヒートポンプ装置５を制御する。
【００４４】
また、圧縮機５１の冷媒の吐出圧力は、吐出温度と比例関係にあり、周囲温度の影響により吐出圧力が上昇および低下するため、高温の周囲環境で使用する場合には、圧縮機５１の誘導モータ５２を停止する頻度を多くして動作させるものである。
【００４５】
この吐出圧力は、圧力が高くなることで誘導モータ５２にかかる負荷トルクが増加するため、負荷トルク増加により、誘導モータ５２に流れる電流も増加し、負荷トルクが電流値と一定の比例関係として動作する。したがって、吐出圧力の上昇を誘導モータ５２の電流値の変化で判断することができる。
【００４６】
また、圧縮機５１は、動作および停止を繰り返す場合に、停止直後に誘導モータ５２を定格回転数で再び動作させる場合、熱交換器５３の加熱乾燥する際に温度が高い状態で動作させることとなるため、ヒートポンプ装置５を故障させる可能性がある。したがって、停止後に一定の時間をおいてから誘導モータ５２を定格回転数で回転させるものである。インバータ式のモータを使用して駆動する場合であれば、回転数を始動時に低速でおこなう方法など故障させない制御をおこなうことも可能であるが、経済性が高く、構成が容易な一定速の誘導モータ５２を使用して圧縮機５１を動作させる場合には、一定時間を休止させるものである。
【００４７】
次に、ヒートポンプ装置５は、ドラム２から戻る加湿空気を熱交換器５３の内部で回収（除湿）し、その回収した潜熱を圧縮機５１により高温の冷媒状態へ変換し、熱交換器５３内部で空気を加熱することで、除湿吸熱および加熱乾燥をおこなうものであり、高効率の熱交換サイクルの乾燥をおこなうことができる。
【００４８】
したがって、誘導モータ５２を使用するヒートポンプ装置５を駆動する場合、一定期間の休止条件を判断するうえで、誘導モータ５２の電流値を検出し、その電流の変化度合で判断することができる。
【００４９】
次に、その判断方法について説明する。図２〜図４において、制御部１０は、ヒートポンプ装置５内の誘導モータ５２を駆動するために、駆動部１０１から商用周波数の電源（例えばＡＣ１００Ｖ、６０Ｈｚ）を印加するかどうかを制御し、誘導モータ５２に流れる電流を電流検出部１０２で検出する。
【００５０】
さらに予測部１０３は、図３に示すように、一定時間間隔Ｔより短い時間内に、誘導モータ５２に流れる電流を電流検出部１０２が検出し、一定周期（商用電源の周波数より低い、例えば５Ｈｚ以下）でかつ一定振幅（例えば通常電流値の変化度合が約１０％以上）以上の電流変化を検出した場合（例えば電流変化ＯＣ１）、誘導モータ５２の負荷トルクが定常動作点を超過し、ヒートポンプ装置５の停止が必要であると判断する。
【００５１】
その結果、電流値変化（周期と振幅）の値が規定以上の場合には、制御部１０は、即時に駆動部１０１をＯＦＦ制御し、誘導モータ５２を停止する。また、電流変化の値が、規定値以下の場合には、その後の動作で、規定値に達するまでの時間を通電時間予測部１０４で予測し、その予測時間後に駆動部１０１が誘導モータ５２への電源供給を停止する。
【００５２】
また、制御部１０が駆動部１０１をＯＦＦ制御する場合は、時間経過ｔ９および時間ｔ１０で電流検出部１０２が検出する脈動電流ＯＣ１であり、一定の周期で一定の振幅幅で脈動を発生する。この脈動電流ＯＣ１は、圧縮機５１の吐出圧力が上昇することで、誘導モータ５２の負荷トルクが上昇し、図４に示すように、通常動作時の動作点トルクＡから負荷が重負荷となり、回転数が低下し停動トルクＢに近くなることで回転数が不安定に変動することで、電流値も変動をおこなうことで発生する。
【００５３】
したがって、この現象が発生した際に、駆動部１０１のＯＦＦ制御をおこなうことで、誘導モータ５２の保護回路を動作させずに、安定で安全なＯＦＦ制御をおこなうことができる。
【００５４】
次に、駆動部１０１がＯＦＦ制御せずに継続して動作させていた場合には、時間ｔ１１から時間ｔ１２において、実際の電流値が過電流の直前の電流値ＯＣ２となっているため、そのまま継続する場合には、誘導モータ５２の保護回路（過電流）が動作する可能性があり、駆動部１０１のＯＦＦ制御が動作する前に保護回路が動作する可能性もある。したがって、時間ｔ１２になる前の時間ｔ１１、時間ｔ１０の時点で停止する必要があるために、電流検出部１０２が脈動電流ＯＣ１を検出し、予測部１０３が判定をおこなう。
【００５５】
このように動作することで、誘導モータ５２が過電流動作することで動作できなくなることを防止するとともに、安定して安全な動作を継続しておこなうことができる。
【００５６】
なお、ここで通電時間予測部１０４は、予測部１０３が一定時間間隔Ｔの期間毎に電流値変化である脈動電流を検出した後、その振幅や周期が一定値に満たない場合は、次の時間間隔Ｔまでの時間内に規定値を超過するかを、その脈動電流の振幅や周期の変化度合から比例関係であるとして予測し、超過の可能性があると判断した場合は、駆動部１０１が誘導モータ５２を停止する。
【００５７】
なお、通電時間予測部１０４の通電時間の予測を、予測部１０３の脈動電流ＯＣ１の振幅の増大変化度合のみでその後の通電時間を予測しても同じ効果、作用がある。
【００５８】
このようにすることで、誘導モータ５２の過電流保護を動作させずに、安全かつ安定した動作を継続し、ヒートポンプ装置５の動作停止時間を最小限に抑えることができ、乾燥工程での乾燥時間の短縮および省エネ性の向上をおこなうことができる。さらに、誘導モータ５２の性能を最大限に利用することで、経済性も大幅に向上させることができる。
【００５９】
（実施の形態２）
図５は、本発明の第２の実施の形態におけるドラム式洗濯乾燥機の制御ブロック図、図６は、同ヒートポンプ装置を駆動する誘導モータに流れる電流値の時間変化を示した電流値変化図である。
【００６０】
図５において、制御部１０は、電流検出部１０２の電流値から一定時間間隔Ｔ毎に電流値の変化度合（勾配）から次の時間Ｔ後の電流値の値を予測する推測部１０５を有し、推測部１０５は、推測した電流値に応じて駆動部１０１から誘導モータ５２への電源供給を判断する通電制御部１０６を備えた構成としている。他の構成は実施の形態１と同じであり、同一の構成に同一の符号を付して、詳細な説明は実施の形態１のものを援用する。
【００６１】
図６は、ヒートポンプ装置５を駆動する誘導モータ５２に流れる電流値の時間変化を示している。誘導モータ５２に商用電源を印加する時間ｔ０で、その経過時間を一定経過時間Ｔの間隔で、時間ｔ０〜ｔ１２まで示している。
【００６２】
推測部１０５は、電流値変化を一定時間間隔Ｔ毎に計測しており、一定時間間隔Ｔ時間経過時点で、その前の時間Ｔ前の電流変化度合（勾配）から次の時間Ｔ後に電流値を推測することを示している。
【００６３】
例えば、誘導モータ５２の動作開始時点ｔ０とＴ時間後の時間ｔ１時点での電流変化度合（勾配）とから、次の時間Ｔ後の時間ｔ２の電流値の推測をおこなう。その推測電流値ＹＣ１に対して、実際の時間ｔ２に流れる電流値ＲＣ１は推測電流値ＹＣ１より小さいことを示している。したがって、推測部１０５は、実電流値ＲＣ１が推測電流値ＹＣ１より小さいため、誘導モータ５２への通電を継続すると判断する。
【００６４】
次に、その状態が時間ｔ２からｔ１０まで継続し、繰り返しＴ時間毎に判断をおこない通電を継続している。時間ｔ１１になる時点で実電流値ＲＣ３が推測電流値ＹＣ３より大きくなるため、その時点で、推測部１０５内の通電制御部１０６は駆動部１０１からの電源供給を停止する制御をおこなう。また、仮に、ＯＦＦ制御せずに継続した場合は、時間ｔ１２で過電流直前の電流値ＯＣ２まで増加することを示している。
【００６５】
したがって、過電流の状態になる電流値ＯＣ２となる前に誘導モータ５２に流れる電流値が推測部１０５の推測電流値ＹＣ３よりも実電流値ＲＣ３の方が大きくなる時間が一定時間間隔Ｔ毎の計測で発生してくることで、通電制御部１０６が誘導モータ５２の停止条件を判定すること示している。
【００６６】
以上のように構成されたドラム式洗濯乾燥機について、以下にその動作、作用を説明する。乾燥工程で、ヒートポンプ装置５および送風部６、ドラム２およびドラム２を駆動するモータ４は、実施の形態１と同様のため説明を省略する。
【００６７】
次に、推測部１０５は、図６に示すように、一定期間毎に誘導モータ５２の電流値を検出し、一定時間間隔Ｔ毎に、その前の時間間隔の変化度合（勾配）から次の時間Ｔ後の電流値の推測をおこなう。
【００６８】
したがって、動作開始から最初の経過時間ｔ１時点で、推測部１０５は、動作開始時ｔ０から時間ｔ１の電流変化度合（勾配）から次の時間ｔ２の電流値ＹＣ１を推測し、経過時間ｔ２となった時点で、実際に流れる電流値ＲＣ１を電流検出部１０２で計測し、時間ｔ１で推測部１０５が推測した推測電流値ＹＣ１と時間ｔ２で電流検出部１０２が検出した電流値ＲＣ１とを比較し、実際の電流値ＲＣ１が推測電流値ＹＣ１より大となっている場合には、制御部１０が駆動部１０１にＯＦＦ制御をおこない、誘導モータ５２を停止する。
【００６９】
また、実際の電流値ＲＣ１が推測電流値ＹＣ１より小となっている場合には、誘導モータ５２の動作は継続する。したがって、経過時間ｔ２からｔ７では、実際の電流値が推測電流値よりも小となっているため、動作は継続される。図６に示す場合は、推測電流値ＹＣ１より実電流値ＲＣ１が小さくなっているため継続して動作をおこなう。
【００７０】
誘導モータ５２の最大定格電流ＯＣ２を超過しないかどうか判断し、推測電流値ＹＣ１が最大定格電流値ＯＣ２以下であれば、そのまま動作を継続する。
【００７１】
さらに、時間ｔ１１時点では、時間経過ｔ１０から時間ｔ１１に変化した際、推測電流値ＴＣ３よりも実電流値ＲＣ３が大きくなる状態が発生しているため、通電制御部１０６は、駆動部１０１をＯＦＦ制御し、ヒートポンプ装置５を停止する。
【００７２】
また、誘導モータ５２の過電流保護は、電流ＯＣ２以上流れた場合に発生し、制御部１０がおこなう制御とは関係なく機械的に働き、ＯＮ／ＯＦＦ制御ができない状態となる。しかし、時間ｔ１１では過電流値ＯＣ２以下の電流であるため、その場合には、時間ｔ１１で推測した電流値ＹＣ２に、時間ｔ１０で推測した推測電流値ＹＣ３と時間ｔ１１の実電流値ＲＣ３の差分値（ＲＣ３−ＹＣ３）だけを加えた電流値が、時間ｔ１２時点で過電流値ＯＣ２を超過する場合は、時間Ｔ１１時点で駆動部１０１を停止する。また、超えていない場合は、次の時間間隔Ｔ後の時間ｔ１２まで動作を継続し、その時間ｔ１２時点で再度同じ推測を推測部１０５でおこない、再び動作継続か停止かを判断する。
【００７３】
このようにすることで、誘導モータ５２の過電流保護を動作させずに、安全かつ安定した動作を継続し、ヒートポンプ装置５の動作停止時間を最小限に抑えることができ、乾燥工程での乾燥時間の短縮および省エネ性の向上をおこなうことができる。さらに、誘導モータ５２の性能を最大限に利用することで、経済性も大幅に向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
以上のように、本発明にかかるドラム式洗濯乾燥機は、経済性に優れたヒートポンプ装置とすることができるとともに、ヒートポンプ装置を安定かつ安全に動作させることができるので、ドラム式洗濯乾燥機として有用である。
【符号の説明】
【００７５】
２      ドラム（回転槽）
３      洗濯槽
４      モータ
５      ヒートポンプ装置
６      送風部
７      管路後（管路）
８      管路前（管路）
１０    制御部
５１    圧縮機
５２    誘導モータ
５３    熱交換器
１０１  駆動部
１０２  電流検出部
１０３  予測部
１０４  通電時間予測部
１０５  推測部
１０６  通電制御部
【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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