(57)【要約】【課題】超音波振動子によって水を霧化させて霧化粒子を作る超音波霧化装置およびこれを備えた洗濯乾燥機において、商用電源の電圧の変動や、振動子発振回路を構成するトランジスタの増幅率のバラツキで、発生する総霧化量が変化するという課題を解決し、総霧化量の安定を図る。【解決手段】電流検知回路４で振動子発振回路５への電流を検知し、その電流に応じてマイクロコンピュータ６が入り切り回路３を制御するよう構成したものであり、商用電源１の電圧の変動や、振動子発振回路５を構成するトランジスタの増幅率のバラツキがあり、単位時間当たりの発生霧化量に変化があっても、発生する総霧化量の変動を少なくすることができる。【選択図】図１
2009262091.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源の電圧を降圧する降圧回路と、前記降圧回路の出力を入り切りする入り切り回路と、前記入り切り回路の出力の電流を検知する電流検知回路と、前記降圧回路の出力を整流する振動子発振回路と、前記振動子発振回路の信号を受け水を霧化させる超音波振動子と、前記電流検知回路の信号を受け前記入り切り回路を制御するマイクロコンピュータとを備え、前記電流検知回路が前記振動子発振回路への電流を検知し、検知した電流に応じて前記マイクロコンピュータが前記入り切り回路を制御する超音波霧化装置。
【請求項２】
降圧回路は電源変圧器である請求項１に記載の超音波霧化装置。
【請求項３】
降圧回路は定電圧化したスイッチング電源で構成した請求項１に記載の超音波霧化装置。
【請求項４】
マイクロコンピュータは、振動子発振回路への電流に応じて入り切り回路の入り時間を変える請求項１〜３のいずれか１項に記載の超音波霧化装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の超音波霧化装置を備えた洗濯乾燥機。
【請求項６】
筐体内に懸吊された水槽と、前記水槽内に回転自在に設けられ、洗濯物を収納する回転ドラムと、前記水槽内に空気を送風する送風手段と、前記水槽から排気された空気を前記送風手段を経由して再び前記水槽に戻し送風する循環送風経路とを備え、超音波霧化装置は、前記循環送風経路に接続した請求項５に記載の洗濯乾燥機。
【請求項７】
超音波霧化装置の動作時には、送風手段を動作させる請求項６に記載の洗濯乾燥機。
【請求項８】
超音波霧化装置の動作時には、回転ドラムを回転させる請求項６または７に記載の洗濯乾燥機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波振動子によって水を霧化させて霧化粒子を作る、洗濯乾燥機、食器洗い乾燥機などの用途に適した超音波霧化装置およびこれを備えた洗濯乾燥機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の霧化装置あるいは噴霧装置は超音波振動子の電流状態に応じて供給電圧の切り替え制御をしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１３は、特許文献１に記載された従来の超音波霧化装置を示すものである。図１３に示すように、超音波霧化装置は電池９、電池電圧を昇圧する定電圧電源としての振動子駆動用電圧昇圧回路１０、振動子駆動用電圧昇圧回路１０より直流電力の供給を受ける振動子駆動回路１１、振動子駆動回路１１により駆動される超音波振動子１２、アナログ−デジタル変換機（ＡＤＣ）１３、中央演算処理器（ＣＰＵ）１４、超音波霧化装置を始動させるための始動スイッチ１５、ＣＰＵ１４で制御されて振動子駆動用電圧昇圧回路１０の出力電圧を切り替えるための電圧切り替えスイッチ１６及びＣＰＵ１４で点灯制御されるＬＥＤ表示器１７を具備して構成されている。
【０００４】
以上のように構成された超音波霧化装置について、その動作を以下に説明する。ＣＰＵ１４は、始動スイッチ１５のオン指令により起動し、ＣＰＵ１４が起動すると、まず、電池９の直流電圧を確認し、所望の値以上であれば定電圧電源としての振動子駆動用電圧昇圧回路１０のスイッチ（図示せず）を入れ、振動子駆動用電圧昇圧回路１０を動かす。通常、超音波振動子１２の動作開始時は電圧切り替えスイッチ１６を高電圧発生側に切り替えて、振動子駆動用電圧昇圧回路１０で高電圧を振動子駆動回路１１に供給して超音波振動子１２を励振する。
【０００５】
前記超音波振動子１２による薬液、液体の霧化が正常に開始されて振動子電流検出値が所定値を超えたことを電流検出値から把握したら、ＣＰＵ１４は電圧切り替えスイッチ１６を低電圧発生側に切り替えて、振動子駆動用電圧昇圧回路１０で低電圧を振動子駆動回路１１に供給するようにして超音波振動子１２の電流値を所定値以内に制御する。
【０００６】
なお、始動スイッチ１５のオフ指令により、ＣＰＵ１４は振動子駆動回路１１及び超音波振動子１２を動作停止する。
【０００７】
以上のように、超音波振動子１２の動作制御を行うことで、定電流電源を用いたのと実質的に同じ動作を実現することが可能であった。
【特許文献１】特開２００５−２５４２１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記従来の構成では、ＣＰＵ１４によって、超音波振動子１２の電流状態に応じて振動子駆動回路１１への供給電圧を複数段階で切り替え可能な構成にして、超音波振動子１２の電流に着目した動作制御をし、定電流電源を用いたのと実質的に同様の安定した動作を実現することが可能ではあるが、供給電圧の切り替えが段階的である以上、超音波振動子の電流も段階的であり定電流とは言いがたいものであり、言い換えると超音波振動子１２の駆動により発生する霧化量を一定とすることが困難であるという課題を有していた。
【０００９】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、交流電源の商用電源の電圧の変動や、振動子発振回路を構成するトランジスタの増幅率のバラツキによる単位時間当たりの発生霧化量に変化があっても、発生する総霧化量の変動の少ない超音波霧化装置およびこれを備えた洗濯乾燥機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記従来の課題を解決するために、本発明の超音波霧化装置およびこれを備えた洗濯乾燥機は、交流電源の電圧を降圧する降圧回路と、前記降圧回路の出力を入り切りする入り切り回路と、前記入り切り回路の出力の電流を検知する電流検知回路と、前記降圧回路の出力を整流する振動子発振回路と、前記振動子発振回路の信号を受け水を霧化させる超音波振動子と、前記電流検知回路の信号を受け前記入り切り回路を制御するマイクロコンピュータとを備え、前記電流検知回路が前記振動子発振回路への電流を検知し、検知した電流に応じて前記マイクロコンピュータが前記入り切り回路を制御することを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の超音波霧化装置およびこれを備えた洗濯乾燥機は、商用電源である交流電源の電圧の変動や、振動子発振回路を構成するトランジスタの増幅率のバラツキがあり、単位時間当たりの発生霧化量に変化があっても、発生する総霧化量の変動を少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
第１の発明は、交流電源の電圧を降圧する降圧回路と、前記降圧回路の出力を入り切りする入り切り回路と、前記入り切り回路の出力の電流を検知する電流検知回路と、前記降圧回路の出力を整流する振動子発振回路と、前記振動子発振回路の信号を受け水を霧化させる超音波振動子と、前記電流検知回路の信号を受け前記入り切り回路を制御するマイクロコンピュータとを備え、前記電流検知回路が前記振動子発振回路への電流を検知し、検知した電流に応じて前記マイクロコンピュータが前記入り切り回路を制御することにより、振動子発振回路を構成するトランジスタの増幅率のバラツキで、振動子発振回路に流れる電流が変化し、超音波振動子の単位時間当たりの発生霧化量が変化しても、振動子発振回路に流れる電流に応じてマイクロコンピュータで演算した入り時間、すなわち振動子発振回路の通電時間を入り切り回路の制御により調節して、発生する総霧化量の変動を少なくすることができる。
【００１３】
第２の発明は、特に、第１の発明の降圧回路は電源変圧器である構成としたことにより、電源変圧器を絶縁型とすることで交流電源と振動子発振回路との間を絶縁することができ、超音波振動子に触れた水を介して人体が感電することがなくなる。さらに降圧回路に高周波を使ったスイッチング動作がないので、端子雑音電圧性能に対しても雑音を少なくすることができる。また降圧回路を１個の電源変圧器で構成でき、シンプルな構成で部品点数及びコストの削減や小型化を図ることができる。
【００１４】
第３の発明は、特に、第１の発明の降圧回路を定電圧化したスイッチング電源で構成したことにより、商用電源の電圧の変動による単位時間当たりの発生霧化量への影響を最小限にすると共に、スイッチング電源を絶縁型とすることで商用電源と振動子発振回路との間を絶縁することができ、超音波振動子に触れた水を介して人体が商用電源に感電することがなくなる。
【００１５】
第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明のマイクロコンピュータは、振動子発振回路への電流に応じて入り切り回路の入り時間を変えることを特徴とするもので、
商用電源の電圧の変動による単位時間当たりの発生霧化量の変化や、振動子発振回路を構成するトランジスタの増幅率のバラツキで単位時間当たりの発生霧化量に変化があっても、振動子発振回路に流れる電流を電流検知回路で検知し、振動子発振回路を動作させる入り時間を変える制御をして発生する総霧化量の変動を少なくすることができる。
【００１６】
第５の発明は、上記第１〜第４のいずれか１つの発明の超音波霧化装置を備えた洗濯乾燥機としたことにより、回転ドラム内の隅々にまでミストを充満させ、衣類表面を効果的に湿らせて、乾燥状態にある衣類のしわを低減させるしわ低減効果を持たせた「しわのばし行程」を行うに際し、電流検知回路の電流の値に応じてマイクロコンピュータが入り切り回路の入り切りを制御することで、発生する総霧化量の変動を少なくし、総霧化量を適切に調節することができ、水槽内の洗濯物をミストで均一に湿らせることが、より精度良く実行することができ、その結果として、最適なしわ低減効果を得ることができる。また、商用電源の電圧変化により、回転ドラム内の衣類が不均一に濡れてしまい、ミストを用いる意味がなくなってしまったり、その結果、乾燥の時間が余分にかかってしまうといった問題も起こり難く、また洗濯物が充分に湿らずしわをのばすことができないといった問題も起こり難くなる。
【００１７】
第６の発明は、上記第５の発明において、筐体内に懸吊された水槽と、前記水槽内に回転自在に設けられ、洗濯物を収納する回転ドラムと、前記水槽内に空気を送風する送風手段と、前記水槽から排気された空気を前記送風手段を経由して再び前記水槽に戻し送風する循環送風経路とを備え、超音波霧化装置は、前記循環送風経路に接続したことにより、比較的少量のミストを発生させるだけで回転ドラム内の衣類表面を万遍なく効果的に湿らせて、効率よくしわのばし効果を発揮することができる。
【００１８】
第７の発明は、上記第６の発明において、超音波霧化装置の動作時には、送風手段を動作させることにより、送風に乗せて強制的にミストを充満、循環させることができるので、短時間で万遍なく衣類表面を湿らせてしわのばしを効率よく行うことができる。
【００１９】
第８の発明は、上記第６または第７の発明において、超音波霧化装置の動作時には、回転ドラムを回転させることにより、衣類がかき混ぜられ、衣類に邪魔されずにミストを回転ドラム内に導入することができるとともに、衣類全体をさらに短時間で万遍なく湿らせてしわのばしを効率よく行うことができる。
【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は本発明の実施の形態１における超音波霧化装置のブロック図、図２は同超音波霧化装置の主要部回路図を示すものである。図１において、交流電源である商用電源１から降圧回路２で例えばＡＣ１００ＶからＡＣ４８Ｖに降圧される。この降圧回路２の出力の４８Ｖが入り切り回路３に接続、入力され、さらに電流検知回路４を経て出力の４８Ｖを整流し超音波振動子７に信号を送る振動子発振回路５に接続している。入り切り回路３はマイクロコンピュータ６の指示で降圧回路２の出力の４８Ｖを入り切りし、電流検知回路４を経て振動子発振回路５へ通電し、振動子発振回路５は超音波振動子７へ超音波を発生させるための信号を送り、超音波振動子７を駆動し、図示しない水溜め容器に貯留された水に超音波振動を加えこれを霧化させる。
【００２２】
超音波振動子７が駆動して超音波振動を発生するとき、振動子発振回路５には電流が流れ、その電流を電流検知回路４で検知し、電流に応じた信号をマイクロコンピュータ６に入力する。そして、マイクロコンピュータ６では、その電流に応じた信号から入り切り回
路３の制御をするように構成している。
【００２３】
降圧回路２は電源変圧器とし、その電源変圧器の入力の１次電圧をＡＣ１００Ｖとし、出力の２次電圧が定格２次電流でＡＣ４８Ｖになるように構成され、しかも１次と２次とは電気的に絶縁されている。しかも振動子発振回路５は２次電圧を整流しトランジスタで超音波振動子７に信号を送るように構成されている。
【００２４】
図２に示すように、入り切り回路３は、リレーＲＹ１と、トランジスタＴＲ１および抵抗Ｒ１、Ｒ２で構成され、マイクロコンピュータ６からの入力信号によりリレーＲＹ１への通電をオンオフするスイッチング回路とで構成され、電流検知回路４は、電流トランスＣＴ１と、ダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３およびＤ４より成る両波整流回路と、マイクロコンピュータ６に入力されるＤＣ電圧を生成するための負荷抵抗Ｒ３とで構成されている。
【００２５】
以上のように構成した超音波霧化装置について、その動作、作用を説明する。商用電源１の電圧が変動し、それに応じて降圧回路２の電圧が変動すると、振動子発振回路５のインピーダンスはほぼ一定であるので、振動子発振回路５に流れる電流も変化する。その電流に応じて超音波振動子７が水を霧化する。その単位時間当たりの発生霧化量は、振動子発振回路５を流れる電流に比例している。また、振動子発振回路５を構成するトランジスタの増幅率のバラツキで、振動子発振回路５に流れる電流が変化した場合も、その電流に比例して単位時間当たりの発生霧化量が変化する。
【００２６】
本発明の実施の形態１では、電流検知回路４で振動子発振回路５を流れる電流を検知し、その電流に応じた信号をマイクロコンピュータ６に入力し、マイクロコンピュータ６が入り切り回路３の入り切りを制御することで、発生する総霧化量の変動を少なくしている。
【００２７】
以下、本実施の形態の動作、作用について、図を用いてさらに詳しく述べる。図２において、降圧回路２で商用電圧１００ＶがＡＣ４８Ｖに降圧される。入り切り回路３では、マイクロコンピュータ６からＨｉｇｈレベルの入力信号がトランジスタＴＲ１のベースに入った場合は、トランジスタＴＲ１と抵抗Ｒ１、Ｒ２で構成されたスイッチング回路がＯＮとなり、トランジスタＴＲ１のコレクタがＬｏｗレベルになる。するとリレーＲＹ１のコイルが通電状態になり、リレーＲＹ１のスイッチが閉じられ、上記ＡＣ４８Ｖが電流検知回路４へと通電される。
【００２８】
マイクロコンピュータ６からの入り信号がない場合は、スイッチング回路がＯＦＦであり、トランジスタＴＲ１のコレクタはＨｉｇｈレベルのままである。その場合はリレーＲＹ１のコイルには通電されず、リレーＲＹ１のコイルのスイッチは開いた状態である。
【００２９】
電流検知回路４では、入り切り回路３からＡＣ４８Ｖが通電された場合は、電流トランスＣＴ１の入力コイルに振動子発振回路５への電流が流れる。そして、電流トランスＣＴ１の入力コイルに流れる電流に応じて、電流トランスＣＴ１の出力コイルに電流が流れる。電流トランスＣＴ１の出力コイルの電流は、ダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４を介して整流され負荷抵抗Ｒ３に流れる。その電流値は、電流トランスＣＴの入力コイルと出力コイルの巻数比と負荷抵抗Ｒ３の抵抗値によって決まることは言うまでもない。
【００３０】
負荷抵抗Ｒ３のＤＣ電圧は、出力コイルＣＴ１に流れる電流によって決まり、そのＤＣ電圧がマイクロコンピュータ６に入力される。マイクロコンピュータ６は、そのＤＣ電圧に応じて、入り切り回路３の入り切り時間を決めるようロジックが構成されている。
【００３１】
図３は、商用電源１に接続された電源変圧器の１次電圧を変化させ、さらに振動子発振
回路５を構成するトランジスタの増幅率ｈｆｅを代表的な値に変化させて、横軸を１次電圧とし縦軸を２次電流すなわち振動子発振回路５を流れる電流とした関係を、トランジスタの増幅率ｈｆｅ毎にグラフ化した本発明の実施の形態１における超音波霧化装置の特性図である。この特性図から判るように、いずれのトランジスタの増幅率ｈｆｅにおいても２次電流は１次電圧にほぼ一次的に正比例して増加し、さらにはトランジスタの増幅率ｈｆｅが増えるに従って２次電流が増加の傾向を示している。
【００３２】
また図４は、商用電源１に接続された電源変圧器の１次電圧を変化させ、さらに振動子発振回路５を構成するトランジスタの増幅率ｈｆｅを代表的な値に変化させて、横軸を１次電圧とし縦軸を分当たりの発生霧化量とした関係を、トランジスタの増幅率のｈｆｅ毎にグラフ化したものである。この特性図から判るように、いずれのトランジスタの増幅率ｈｆｅにおいても分当たりの発生霧化量も１次電圧に一次比例して増加し、さらにはトランジスタの増幅率のｈｆｅが増えるに従って分当たりの発生霧化量が増加する傾向を示している。
【００３３】
図５は、この図３と図４のグラフから１次電圧を共通要素として、横軸を２次電流とし縦軸を分当たりの発生霧化量とした関係を、トランジスタの増幅率の代表的なｈｆｅ毎にグラフ化したものである。この特性図から判るように、分当たりの発生霧化量が２次電流に一次的に正比例して増加し、しかもトランジスタの増幅率ｈｆｅに関わらずに、分当たりの発生霧化量が２次電流に一次的に正比例する傾向を示している。つまり、トランジスタの増幅率ｈｆｅとは関係なく、２次電流さえ判れば、分当たりの発生霧化量が推定できるということになる。
【００３４】
したがって、本発明の実施の形態１によれば、電流検知回路４で振動子発振回路５を流れる電流を検知し、その電流に応じた信号をマイクロコンピュータ６に入力し、マイクロコンピュータ６が入り切り回路３の入り切りを制御することで、トランジスタの増幅率ｈｆｅのバラツキによって振動子発振回路５に流れる電流が変化したとしても、発生する総霧化量の変動を少なくすることができる。
【００３５】
また、降圧回路２を電源変圧器で構成したことにより、電源変圧器を絶縁型とすることで商用電源１と振動子発振回路５との間を絶縁することができ、超音波振動子７に触れた水を介して人体が感電することがなくなる。さらに降圧回路２に高周波を使ったスイッチング動作がないので、端子雑音電圧性能に対しても雑音を少なくすることができる。また降圧回路２を１個の電源変圧器で構成でき、シンプルな構成で部品点数及びコストの削減や小型化を図ることができる。
【００３６】
（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２における超音波霧化装置の主要部回路図を示すものである。本発明の実施の形態２においては、降圧回路２は定電圧化したスイッチング電源で構成されている。具体構成としては、この降圧回路２の入力側である電源トランスＴ１と、それに接続され、ダイオードＤ５、Ｄ６、Ｄ７およびＤ８より成る両波整流回路と、この両波整流回路で整流された波形を平滑化する電解コンデンサＣ１と、トランジスタＴＲ２、ＴＲ３および抵抗Ｒ４、Ｒ５より成る誤差増幅器と、基準電圧比較用のツェナーダイオードＺＤ１と、抵抗Ｒ６、Ｒ７および可変抵抗ＶＲ１より成り、可変抵抗ＶＲ１の中間端子がトランジスタＴＲ３のベースに接続された分圧回路と、この降圧回路２の出力側にとなる電解コンデンサＣ２とで構成されている。他の構成は上記実施の形態１と同じであり、詳細な説明は省略する。
【００３７】
以上のように構成した超音波霧化装置について、その動作、作用を説明する。商用電源１から供給された商用電圧が降圧回路２に入力されると、その入力側である電源トランス
Ｔ１により１００Ｖから４０Ｖに降圧された後、ダイオードＤ５、Ｄ６、Ｄ７、Ｄ８で両波整流され、トランジスタＴＲ２のコレクタに入力される。トランジスタＴＲ２のコレクタの電位は電解コンデンサＣ１にて平滑されて４８Ｖより少し高めの約５０Ｖになる。この降圧回路２に、定電圧回路を組み込んだ場合には、電流検知回路４は必ずしも設けなくてもよい。
【００３８】
降圧回路２の出力側となる電解コンデンサＣ２の両端には、入り切り回路３を経て電流負荷となる振動子発振回路５が繋がり、この負荷のインピーダンスによって電解コンデンサＣ２両端の出力電圧が決まる。その出力電圧が抵抗Ｒ６、Ｒ７と可変抵抗ＶＲ１で構成した分圧回路で分圧され、この分圧電圧はツェナーダイオードＺＤ１の基準電圧と比較して、出力電圧の変動分を検出している。そして、その出力電圧の変動分は、トランジスタＴＲ３と抵抗Ｒ４からなる誤差増幅器により増幅されて、トランジスタＴＲ２へ送られる。
【００３９】
いま、商用電圧変動または負荷のインピーダンス変動によって電解コンデンサＣ２両端の出力電圧が低下したとすると、この電圧の変化は分圧回路を介して誤差増幅器であるトランジスタＴＲ２のベースに送られる。ツェナーダイオードＺＤ１によって定まる基準電圧が一定であることから、ＴＲ２のベース・エミッタ間電圧Ｖｂｅが低下して、コレクタ電流が減少し、コレクタ電圧が上昇する。それによって、トランジスタＴＲ２のベース電位が上昇して、出力電圧の低下を打ち消すことになる。
【００４０】
このように、降圧回路２を定電圧化することにより、商用電圧変動または負荷のインピーダンス変動にもかかわらず、負荷電圧を一定にすることができる。
【００４１】
以上のように、降圧回路２は定電圧化したスイッチング電源で構成されているので、商用電源１の電圧が変動しても、スイッチング電源の出力の電圧は定電圧化されている。したがって振動子発振回路５へ供給される電圧も定電圧化されている。
【００４２】
図７は、スイッチング電源の１次電圧をＡＣ１００Ｖとし、振動子発振回路５を構成するトランジスタの増幅率のｈｆｅを代表的な値に変化させて、縦軸を２次電流すなわち振動子発振回路５を流れる電流とした関係をグラフ化した本発明の実施の形態２における超音波霧化装置の特性図である。この特性図から判るように、２次電流がトランジスタの増幅率ｈｆｅに一次的に正比例して増加する傾向を示している。
【００４３】
また図８はスイッチング電源の１次電圧をＡＣ１００Ｖとし、振動子発振回路５を構成するトランジスタの増幅率ｈｆｅを代表的な値に変化させて、縦軸を分当たりの発生霧化量とした関係をグラフ化したものである。この特性図から判るように、分当たりの発生霧化量もトランジスタの増幅率ｈｆｅに一次的に正比例して増加する傾向を示している。
【００４４】
図９は、この図７と図８のグラフからトランジスタの増幅率ｈｆｅを共通要素として、横軸を２次電流とし縦軸に分当たりの発生霧化量とした関係をグラフ化したものである。この特性図から判るように、分当たりの発生霧化量が２次電流に正比例して増加し、しかもトランジスタの増幅率ｈｆｅに関わらずに、分当たりの発生霧化量が２次電流に一次的に正比例する傾向を示している。言い換えると、トランジスタの増幅率ｈｆｅとは関係なく、２次電流さえ判れば、分当たりの発生霧化量が推定できると言う事になる。
【００４５】
したがって、本発明の実施の形態２によれば、電流検知回路４で振動子発振回路５を流れる電流を検知し、その電流に応じた信号をマイクロコンピュータ６に入力し、マイクロコンピュータ６が入り切り回路３の入り切りを制御することで、トランジスタの増幅率ｈｆｅのバラツキによって振動子発振回路５に流れる電流が変化したとしても、発生する総
霧化量の変動を少なくすることができる。
【００４６】
また、降圧回路２を定電圧化したスイッチング電源で構成することにより、商用電源１の電圧の変動による単位時間当たりの発生霧化量への影響を最小限にすると共に、スイッチング電源を絶縁型とすることで商用電源１と振動子発振回路５との間を絶縁することができ、超音波振動子７に触れた水を介して人体が商用電源１に感電することがなくなる。
【００４７】
（実施の形態３）
実施の形態３では、入り切り回路３の制御は、マイクロコンピュータ６が振動子発振回路５への電流に応じて入り切り回路３の入り時間を変える、すなわち振動子発振回路５を動作させる入り時間を変える制御としている。他の構成は上記実施の形態１と同じであり、詳細な説明は省略する。
【００４８】
本実施の形態の具体構成およびその動作、作用について説明する。入り時間を変えるロジックはマイクロコンピュタ６に組み込まれており、まず最初にマイクロコンピュータ６から入り信号が入り切り回路３に入力され、振動子発振回路５が通電される。その時の降圧回路２の２次電流が電流検知回路４で検知され、その検知信号がマイクロコンピュータ６に入力される。マイクロコンピュータ６にはあらかじめ決められた２次電流に応じた入り時間の関係、すなわち図１０に示すような特性を有するように、降圧回路２の２次電流に応じて入り切り回路３の入り時間が決められ、振動子発振回路５に通電するものである。
【００４９】
以上のように、商用電源１の電圧の変動による単位時間当たりの発生霧化量の変化や、振動子発振回路５を構成するトランジスタの増幅率のバラツキで単位時間当たりの発生霧化量に変化があっても、超音波振動子７が超音波を発生するために振動子発振回路５に流れる電流を電流検知回路４で検知し、入り切り回路３の入り時間を変える、すなわち振動子発振回路５を動作させる入り時間を変えるよう制御することによって、発生する総霧化量の変動を少なくすることができる。
【００５０】
（実施の形態４）
図１１は、本発明の実施の形態４における洗濯乾燥機の側面断面図、図１２は同洗濯乾燥機の背面側から見た斜視図である。実施の形態４における洗濯乾燥機は、上記実施の形態１〜３のいずれの超音波霧化装置も用いることができる。ここでは、実施の形態１の超音波霧化装置を用いたものとして説明する。
【００５１】
本発明の実施の形態４に係る洗濯乾燥機はドラム式の洗濯乾燥機であり、洗濯乾燥機筐体５１内に図示しないサスペンション構造によって水槽５２が宙吊り状態に配設され、水槽５２内に有底円筒形に形成された回転ドラム５３がその軸心方向を正面側から背面側に向けて下向きに傾斜させて配設されている。
【００５２】
水槽５２の正面側に回転ドラム５３の開口端に通じる衣類出入口５２ａが形成され、洗濯乾燥機筐体５１の正面側に形成された上向き傾斜面に設けられた開口部５１ａを開閉可能に閉じる扉５４を開くことにより、衣類出入口５２ａを通じて回転ドラム５３内に対して洗濯物を出し入れすることができる。
【００５３】
扉５４で洗濯乾燥機筐体５１の開口部５１ａを閉じたとき、水槽５２の衣類出入口５２ａは扉５４で直接、水密かつ気密に閉じられる構造とはしていないが、水槽５２内の空間が閉空間となるよう、パッキング等を用いて水槽５２を洗濯乾燥機筐体５１に宙吊り状態に取り付けてある。
【００５４】
回転ドラム５３には、その周壁および底壁に水槽５２内に通じる多数の透孔５３ａが形成されるとともに、その底壁には、水槽５２底面に形成された導風口５２ｂに対向する円周方向に沿った複数位置に底面開口５３ｂが形成されており、さらに周壁内面の複数位置に撹拌突起５３ｃが設けられている。この回転ドラム５３は、水槽５２の背面側に取り付けられたモータ５５によって正転および逆転方向に回転駆動される。
【００５５】
また、水槽５２には、給水管路６１および排水管路６２が配管接続され、図示しない給水弁および排水弁の制御によって水槽５２内への給水および水槽５２内からの排水がなされる。
【００５６】
また、本実施の形態の洗濯乾燥機には、水槽５２内の空気を排気して除湿し、加熱した乾燥空気を再び水槽５２内に戻して送風する循環送風経路５６が設けられている。この循環送風経路５６の途中には、洗濯乾燥機筐体５１内の下位の位置に、蒸発器５７などの除湿手段、凝縮器５８などの加熱手段および送風ファン５９などの送風手段が設けられている。循環送風経路５６は、水槽５２から送風ファン５９に至る間の循環空気導入管路５６ａと、送風ファン５９から水槽５２に至る間の乾燥空気送風管路５６ｂとで構成されており、乾燥空気送風管路５６ｂにおける水槽５２底面に形成された導風口５２ｂに近接した上方の位置に実施の形態１として説明した超音波霧化装置６０が接続されている。
【００５７】
以上のように構成した超音波霧化装置を備えた洗濯乾燥機について、その動作、作用を説明する。扉５４を開いて開口部５１ａから回転ドラム５３内に洗濯物および洗剤を投入して洗濯乾燥機の運転を開始すると、水槽５２内には給水管路６１から所定量の注水がなされ、モータ５５により回転ドラム５３が回転駆動されて洗濯行程が開始される。回転ドラム５３の回転により、回転ドラム５３内に収容された洗濯物は回転ドラム５３の内周壁に設けられた撹拌突起５３ｃによって回転方向に持ち上げられ、持ち上げられた高さ位置から落下する撹拌動作が繰り返されるので、洗濯物には叩き洗いの作用が及んで洗濯がなされる。
【００５８】
所要の洗濯時間が経過した後、汚れた洗濯液は排水管路６２から排出され、回転ドラム５３を高速で回転させる脱水動作により洗濯物に含まれた洗濯液を脱水し、その後、水槽５２内に給水管路６１から給水してすすぎ・脱水行程が実施される。このすすぎ・脱水行程においても、回転ドラム５３内に収容された洗濯物は、回転ドラム５３の回転により撹拌突起５３ｃにより持ち上げられて落下する撹拌動作が繰り返され、すすぎ洗いが実施される。そして、すすぎ洗いを実施した後、再度、回転ドラム５３を高速で回転させる脱水動作により洗濯物に含まれた水を脱水して、すすぎ・脱水行程を終了する。
【００５９】
次に乾燥行程が開始される。乾燥行程においては、送風ファン５９が高速で回転駆動することにより、循環送風経路５６に空気の流れが発生して、洗濯物を収容した回転ドラム５３内の湿った空気は、周壁に設けられた透孔５３ａを通じて、水槽５２から送風ファン５９側への循環空気導入管路５６ａに排気され、送風ファン５９の上流に位置する蒸発器５７により水分を結露させて除湿されるとともに、凝縮器５８との熱交換により加熱されることにより、高温の乾燥空気とされる。
【００６０】
この加熱された乾燥空気は、送風ファン５９から水槽５２への乾燥空気送風管路５６ｂに送り出されて、水槽５２内に設けられた導風口５２ｂを介して水槽５２内に送り込まれる。水槽５２内に送り込まれた高温の乾燥空気は、回転ドラム５３の底壁に設けられた底面開口５３ｂおよび透孔５３ａを通じて回転ドラム５３内に導入され、衣類などの洗濯物の間を流通し、乾燥させながら湿った空気となって周壁に設けられた透孔５３ａから水槽５２へと抜け、再度、循環空気導入管路５６ａへと導入される。このような循環送風経路５６での空気の循環により乾燥行程が実施される。
【００６１】
さらに、本実施の形態４に係る超音波霧化装置を備えた洗濯乾燥機は、開口部５１ａを閉じた状態で回転ドラム５３を回転させながら乾いた衣類のしわをのばして低減させることを目的とした「しわのばしコース」が設けられている。
【００６２】
この「しわのばしコース」においては、蒸発器５７および凝縮器５８を停止させ、開口部５１ａを閉じた状態で回転ドラム５３および送風ファン５９の回転速度を通常の乾燥行程におけるよりも低速で回転させるとともに、超音波霧化装置６０を起動させることにより、超音波霧化装置６０で微細な液滴からなるミストを発生させ、このミストを乾燥空気送風管路５６ｂを流通する乾燥空気流に落とし込んで、ミストを水槽５２内に送り込む。このようにして、回転ドラム５３内の隅々にまでミストを充満させ、衣類表面を効果的に湿らせて、乾燥状態にある衣類のしわを低減させるしわ低減効果を持たせた行程が実行される。
【００６３】
このとき、本実施の形態においては、実施の形態１に係る超音波霧化装置を用いているので、「しわのばしコース」を行うに際し、電流検知回路４の電流の値に応じてマイクロコンピュータ６が入り切り回路３の入り切りを制御することで、発生する総霧化量の変動を少なくし、総霧化量を適切に調節することができるので、水槽５２内の洗濯物を乾燥率９０％〜９６％、より好ましくは９５％にミストで均一に湿らせることが、より精度良く実行することができ、その結果として、最適なしわ低減効果を得ることができる。なお、ここでいう乾燥率とは、洗濯する前の状態での洗濯物の重量を、湿らせた後の洗濯物の重量で除した値に、１００を掛けて％表示したものである。
【００６４】
また、この「しわのばしコース」は、扉５４で開口部５１ａを閉じた状態で行われるので、水槽５２と循環送風経路５６とで構成される容積が限定された閉空間内にミストを充満、循環させれば良く、比較的少量のミストを発生させるだけで回転ドラム５３内の衣類表面を万遍なく効果的に湿らせて、しわのばし効果を及ぼすことができる。さらに、この「しわのばしコース」において、送風ファン５９を動作させることにより、強制的にミストを充満、循環させることができるので、短時間で万遍なく衣類表面を湿らせてしわのばしを効率よく行うことができる。
【００６５】
また、この「しわのばしコース」においては、回転ドラム５３を回転させなくても、衣類のしわ低減効果を得ることはできるが、本実施の形態では、回転ドラム５３を回転させるようにしている。超音波霧化装置６０の動作時に回転ドラム５３を回転させることにより、衣類がかき混ぜられ、衣類に邪魔されずにミストを回転ドラム５３内に導入することができるとともに、衣類全体をさらに短時間で万遍なく湿らせてしわのばしを効率よく行うことができる。
【００６６】
また、家庭内での一般的な使用環境下においては、数ボルトの電圧変化が実際に起こり得るため、本実施の形態１に係る超音波霧化装置を用いることにより、不均一に濡れてしまい、ミストを用いる意味がなくなってしまったり、その結果、乾燥の時間が余分にかかってしまうといった問題も起こり難く、また洗濯物が乾燥率９９％程度にしか湿らずしわをのばすことができないといった問題も起こり難くなる。
【００６７】
さらに、その後、超音波霧化装置６０を停止させ、回転ドラム５３おより送風ファン５９の回転速度を通常の乾燥行程と同じ速度にまで上昇させるとともに、蒸発器５７および凝縮器５８を動作させて、通常の乾燥運転を実施して、衣類を乾燥させながらその衣類のしわをのばすことができる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
以上のように、本発明にかかる超音波霧化装置およびこれを備えた洗濯乾燥機は、交流電源の電圧の変動や、振動子発振回路を構成するトランジスタの増幅率のバラツキがあり、単位時間当たりの発生霧化量に変化があっても、超音波振動子が超音波を発生するために振動子発振回路に流れる電流を電流検知回路で検知し、その電流に応じてマイクロコンピュータで演算した入り時間、すなわち振動子発振回路の通電時間を入り切り回路の制御により調節することで、発生する総霧化量の変動を少なくすることができる。
【００６９】
したがって本発明は、超音波振動子によって水を霧化させて霧化粒子を作る、洗濯乾燥機、食器洗い乾燥機などの用途にきわめて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施の形態１における超音波霧化装置のブロック図
【図２】本発明の実施の形態１における超音波霧化装置の主要部回路図
【図３】本発明の実施の形態１における超音波霧化装置の特性図
【図４】本発明の実施の形態１における超音波霧化装置の他の特性図
【図５】本発明の実施の形態１における超音波霧化装置の他の特性図
【図６】本発明の実施の形態２における超音波霧化装置の主要部回路図
【図７】本発明の実施の形態２における超音波霧化装置の特性図
【図８】本発明の実施の形態２における超音波霧化装置の他の特性図
【図９】本発明の実施の形態２における超音波霧化装置の他の特性図
【図１０】本発明の実施の形態３における超音波霧化装置の特性図
【図１１】本発明の実施の形態４における洗濯乾燥機の側面断面図
【図１２】本発明の実施の形態４における洗濯乾燥機の背面側から見た斜視図
【図１３】従来の超音波霧化装置のブロック図
【符号の説明】
【００７１】
１  商用電源（交流電源）
２  降圧回路
３  入り切り回路
４  電流検知回路
５  振動子発振回路
６  マイクロコンピュータ
７  超音波振動子
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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