JP2009261752A - Ultrasonic atomizer and washing/drying machine having same - Google Patents
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Abstract
Description
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。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an ultrasonic atomizer suitable for uses such as a washing dryer and a dishwasher, in which water is atomized by an ultrasonic vibrator to produce atomized particles, and a laundry dryer having the ultrasonic atomizer. is there.
従来、この種の霧化装置または噴霧装置は霧化量のバラツキを抑えるために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)。 Conventionally, this type of atomizer or atomizer controls supply voltage switching according to the current state of the ultrasonic vibrator in order to suppress variations in the amount of atomization (see, for example, Patent Document 1).
図9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9に示すように、超音波霧化装置は電池15、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16、振動子駆動用電圧昇圧回路16より直流電力の供給を受ける振動子駆動回路17、振動子駆動回路17により駆動される超音波振動子18、アナログ−デジタル変換機(ADC)19、中央演算処理器(CPU)20、超音波霧化装置を始動させるための始動スイッチ21、CPU20で制御されて振動子駆動用電圧昇圧回路16の出力電圧を切り替えるための電圧切り替えスイッチ22及びCPU20で点灯制御されるLED表示器23を具備して構成されている。
FIG. 9 shows a conventional ultrasonic atomizer described in
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。CPU20は、始動スイッチ21のオン指令により起動し、CPU20が起動すると、まず、電池15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16のスイッチ(図示せず)を入れ、振動子駆動用電圧昇圧回路16を動かす。通常、超音波振動子18の動作開始時は電圧切り替えスイッチ22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16で高電圧を振動子駆動回路17に供給して超音波振動子18を励振する。
The operation of the ultrasonic atomizer configured as described above will be described below. The
前記超音波振動子18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、CPU20は電圧切り替えスイッチ22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16で低電圧を振動子駆動回路17に供給するようにして超音波振動子18の電流値を所定値以内に制御する。
If the atomization of the chemical solution and liquid by the
なお、始動スイッチ21のオフ指令により、CPU20は振動子駆動回路17及び超音波振動子18を動作停止する。
Note that the
以上のように、超音波振動子18の動作制御を行うことで、霧化量のバラツキをある程度抑えることが可能であった。
しかしながら、このような従来の構成では、霧化量は超音波振動子18の電流だけではなく、霧化させる液体の温度にも影響され、霧化量のバラツキ要因となっている。つまり、同じ電流を超音波振動子18に流したとしても霧化させる液体の温度が低いほど単位時間あたりの霧化量が低下するという課題を有していた。
However, in such a conventional configuration, the amount of atomization is influenced not only by the current of the
また、超音波振動子18の表面が液体に浸かっていない状態で超音波振動子18を駆動すると超音波振動子18そのものが急激に温度上昇を起こして破壊してしまうという課題
をも有していた。
In addition, when the
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、霧化させる液体の温度が変化しても、発生する霧化量の変動が少なく、超音波振動子が破壊されることなく長期に亘り安定した霧化が行える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。 The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and even if the temperature of the liquid to be atomized changes, the amount of generated atomization is small and stable for a long time without destroying the ultrasonic transducer. It is an object of the present invention to provide an ultrasonic atomizing device capable of performing atomization and a washing / drying machine including the same.
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、水を霧化させる超音波振動子と、前記超音波振動子を駆動する振動子発振回路と、前記振動子発振回路への入力電力を制御またはオンオフするパワー調整回路と、霧化するための水を蓄えるとともに前記超音波振動子を底面に配置した水溜め容器と、前記水溜め容器に蓄えられた水の温度を検知する温度検知部と、前記水溜め容器内の水の有無を検知する水位検知部と、前記パワー調整回路を制御するマイクロコンピュータとを備え、前記水位検知部からの水有無信号と前記温度検知部からの水の温度レベル信号に応じて前記マイクロコンピュータが前記パワー調整回路を制御することを特徴としたものである。 In order to solve the above-described conventional problems, an ultrasonic atomizer of the present invention and a washing / drying machine including the ultrasonic atomizer include an ultrasonic vibrator that atomizes water and an oscillator that drives the ultrasonic vibrator. A circuit, a power adjustment circuit for controlling or turning on / off input power to the vibrator oscillation circuit, a water reservoir for storing water to be atomized and having the ultrasonic vibrator disposed on a bottom surface, and the water reservoir A temperature detection unit that detects the temperature of water stored in the water reservoir, a water level detection unit that detects the presence or absence of water in the water reservoir, and a microcomputer that controls the power adjustment circuit, from the water level detection unit The microcomputer controls the power adjustment circuit in accordance with a water presence / absence signal and a water temperature level signal from the temperature detector.
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、霧化させる水の温度が変化しても、温度検知部が水の温度を検知し、その水の温度に応じてマイクロコンピュータで演算してパワー調整回路を制御することで、発生する霧化量の変動を少なくすることができる。また、水位検知部が水の有無を検知し、水がない場合は超音波振動子の駆動を停止することで、信号超音波振動子が破壊されることなく長期に亘り安定した霧化が行える。 The ultrasonic atomizing device of the present invention and the washing / drying machine equipped with the ultrasonic atomizing device, even if the temperature of the water to be atomized changes, the temperature detector detects the temperature of the water, and the microcomputer according to the temperature of the water The variation in the amount of atomization that occurs can be reduced by controlling the power adjustment circuit by performing the above calculation. In addition, the water level detection unit detects the presence or absence of water, and when there is no water, it stops the driving of the ultrasonic vibrator, so that the signal ultrasonic vibrator can be stably atomized for a long time without being destroyed. .
第1の発明は、水を霧化させる超音波振動子と、前記超音波振動子を駆動する振動子発振回路と、前記振動子発振回路への入力電力を制御またはオンオフするパワー調整回路と、霧化するための水を蓄えるとともに前記超音波振動子を底面に配置した水溜め容器と、前記水溜め容器に蓄えられた水の温度を検知する温度検知部と、前記水溜め容器内の水の有無を検知する水位検知部と、前記パワー調整回路を制御するマイクロコンピュータとを備え、前記水位検知部からの水有無信号と前記温度検知部からの水の温度レベル信号に応じて前記マイクロコンピュータが前記パワー調整回路を制御することで、水温が変化しても発生する霧化量の変動を少なくすることができる。また、水位検知部が水溜め容器内の水の有無を検知し、水溜め容器内に水がない場合は超音波振動子の駆動を停止できるので、水なし運転による超音波振動子の破壊を防ぐことができる。 The first invention includes an ultrasonic vibrator that atomizes water, a vibrator oscillation circuit that drives the ultrasonic vibrator, a power adjustment circuit that controls or turns on or off input power to the vibrator oscillation circuit, A water reservoir for storing water to be atomized and having the ultrasonic vibrator disposed on the bottom surface, a temperature detector for detecting the temperature of the water stored in the water reservoir, and water in the water reservoir And a microcomputer for controlling the power adjustment circuit, the microcomputer according to a water presence / absence signal from the water level detection unit and a water temperature level signal from the temperature detection unit. However, by controlling the power adjustment circuit, it is possible to reduce fluctuations in the amount of atomization that occurs even when the water temperature changes. In addition, the water level detection unit detects the presence or absence of water in the water reservoir, and if there is no water in the water reservoir, the drive of the ultrasonic vibrator can be stopped. Can be prevented.
第2の発明は、上記第1の発明において、パワー調整回路は振動子発振回路への供給電圧を可変にするように構成したものであり、温度検知部で検知した水の温度により、水温が高い場合は超音波振動子を低い電圧で駆動し、水温が低い場合は逆に高い電圧で超音波振動子を駆動することで、水温が変化しても単位時間当たりの霧化量を安定させることができる。 According to a second invention, in the first invention, the power adjustment circuit is configured to make the supply voltage to the oscillator oscillation circuit variable, and the water temperature is controlled by the temperature of the water detected by the temperature detection unit. When the water temperature is low, the ultrasonic vibrator is driven at a low voltage, and when the water temperature is low, the ultrasonic vibrator is driven at a high voltage to stabilize the atomization amount per unit time even if the water temperature changes. be able to.
第3の発明は、上記第1または第2の発明において、マイクロコンピュータは振動子発振回路への電源供給時間を可変にするように構成したものであり、温度検知部で検知した水の温度により、水温が高い場合は超音波振動子を短い時間で駆動し、水温が低い場合は逆に長い時間超音波振動子を駆動することで、簡単な構成で水温変化により単位時間当たりの霧化量が変化しても総霧化量を安定させることができる。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the microcomputer is configured so that the power supply time to the vibrator oscillation circuit is variable, and the temperature is detected by the temperature of the water detected by the temperature detector. When the water temperature is high, the ultrasonic vibrator is driven in a short time, and when the water temperature is low, the ultrasonic vibrator is driven for a long time. Even if changes, the total atomization amount can be stabilized.
第4の発明は、上記第1〜第3のいずれか1つの発明において、温度検知部と水位検知部は一つのサーミスタで構成するとともに、前記サーミスタに間欠的に大電流を所定時間
通電させて前記サーミスタを自己発熱させる間欠駆動回路を接続し、前記間欠駆動回路停止時は前記サーミスタを温度検知部として動作させ、前記間欠駆動回路動作時は前記サーミスタの温度上昇程度により前記サーミスタが水に浸かっているか否かを判断する水位検知部として動作するよう構成したことで、一つの部品で二つの機能を持たせることにより、少ない部品で水溜め容器内の水有無の判定と水温を測定するとともに霧化量を安定させることができる。
According to a fourth invention, in any one of the first to third inventions, the temperature detection unit and the water level detection unit are configured by one thermistor, and a large current is intermittently supplied to the thermistor for a predetermined time. An intermittent drive circuit that self-heats the thermistor is connected. When the intermittent drive circuit is stopped, the thermistor is operated as a temperature detection unit. During the intermittent drive circuit operation, the thermistor is immersed in water due to the temperature rise of the thermistor. It is configured to operate as a water level detection unit that determines whether or not it has, and by providing two functions with one part, it is possible to determine the presence or absence of water in the water reservoir and measure the water temperature with a few parts The amount of atomization can be stabilized.
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、水位検知部からの水有無信号と温度検知部からの水の温度レベル信号に応じてマイクロコンピュータがパワー調整回路を制御することで、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。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a washing / drying machine including the ultrasonic atomizing device according to any one of the first to fourth aspects of the invention, so that the mist is filled in every corner of the rotating drum, and the clothing surface When performing the “wrinkle spreading process” with the effect of reducing wrinkles, which effectively reduces the wrinkles of dry clothes, the water presence / absence signal from the water level detection unit and the water from the temperature detection unit The microcomputer controls the power adjustment circuit according to the temperature level signal, so that the fluctuation of the total atomization amount generated can be reduced and the total atomization amount can be adjusted appropriately, and the laundry in the aquarium can be misted. And uniformly moistening can be performed with higher accuracy, and as a result, an optimum wrinkle reduction effect can be obtained.
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。 According to a sixth invention, in the fifth invention, a water tank suspended in a housing, a rotary drum rotatably provided in the water tank, and storing laundry, and air is blown into the water tank. The ultrasonic atomizer is connected to the circulating air flow path, and includes an air blowing means and a circulation air flow path for returning air exhausted from the water tank to the water tank again via the air blowing means. By generating a relatively small amount of mist, the garment surface in the rotating drum can be effectively moistened evenly and the wrinkle spreading effect can be efficiently exhibited.
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。 According to a seventh aspect of the present invention, in the sixth aspect of the invention, when the ultrasonic atomizer is in operation, the mist can be forcibly filled and circulated by operating the air blowing means, so that the mist can be forcibly put in a short time. The surface of the clothes can be moistened uniformly and the wrinkle can be spread efficiently.
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。 According to an eighth aspect of the present invention, in the sixth or seventh aspect of the invention, the clothing is stirred by rotating the rotating drum during operation of the ultrasonic atomizer, and the mist is put in the rotating drum without being obstructed by the clothing. In addition to being able to be introduced, the entire garment can be moistened evenly in a short time and the wrinkle can be spread efficiently.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment.
(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DC48Vに降圧整流される。この降圧回路2の出力の48Vがパワー調整回路3に接続、入力され、振動子発振回路4をオンオフまたは制御する。さらにこの振動子発振回路4は水溜め容器5底面に配置した超音波振動子6を駆動することで、水溜め容器5内の水に超音波振動を加えこれを霧化させる。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a block diagram of an ultrasonic atomization apparatus according to
また、水溜め容器5内には水の温度を検知する温度検知部7と、実際に水溜め容器5の中に規定水位以上の水があるかを検出する水位検知部8を備え、それぞれの信号が商用電源1から降圧整流して構成された制御電源9(例えばDC5V)により駆動されるマイクロコンピュータ10に入力される。そして、マイクロコンピュータ10は、温度検知部7と水位検知部8とからそれぞれ入力された信号に応じてパワー調整回路3の制御をするように構成している。
Each of the
図2は、本発明の実施の形態1における超音波霧化装置のパワー調整回路3周辺の主要部回路図である。図2において、パワー調整回路3は、V1点の電圧により振動子発振回路4への電圧を切替可能としたレギュレータ11に、V1点の電圧を決定させるための抵抗R1、R2、R3と、抵抗R2、R3とそれぞれ直列に接続されたトランジスタTR2、TR3とを接続し、さらにレギュレータ11の出力に振動子発振回路4への電圧印加をオンオフするためのリレー12を接続して構成され、トランジスタTR2、TR3およびリレー12の駆動はマイクロコンピュータ10が判断し実行するよう構成している。なお、トランジスタTR2、TR3のエミッタはそれぞれアース接続している。
FIG. 2 is a main part circuit diagram around the
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。図3は、振動子発振回路4への入力電圧を固定した場合の水温−霧化量特性をグラフ化した特性図である。この特性図からわかるように、入力電圧一定の場合は、水溜め容器5内の水温が低下するほど単位時間当たりの霧化量が減少し、水温が高いほど霧化量は増加する。
About the ultrasonic atomizer comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated. FIG. 3 is a characteristic diagram showing a graph of the water temperature-atomization amount characteristic when the input voltage to the
そこで、本発明の実施の形態1では、マイクロコンピュータ10は温度検知部7からの水温情報に応じて振動子発振回路4に供給すべき電圧に応じたTR2またはTR3の駆動を決定する構成としている。
Therefore, in the first embodiment of the present invention, the
例えば、水位検知部8が水溜め容器5内に水があると検知した状態で温度検知部7からの信号が10℃であれば超音波振動子6の霧化能力が低いのでリレー12のみをオンして48Vが振動子発振回路4加わるように制御する。また、同様に水温25℃であればトランジスタTR2とリレー12をオンさせて40Vが振動子発振回路4に印加されるようにする。さらに水温50℃の場合はトランジスタTR3とリレー12をオンさせて32Vが振動子発振回路4に印加されるようにする。そして水位検知部8が水溜め容器5内に水がないと検知した場合はリレー12をオフさせることにより超音波振動子8に電圧が印加されないようにする。すなわち、水溜め容器5内に水がない場合は、水位検知部8がその状態を検知しマイクロコンピュータ10がパワー調整回路3をオフする。
For example, if the water
このように水位検知部8で水溜め容器5内の水の有無を検知して、振動子発振回路4への電圧供給をオンオフできるので、水溜め容器5内に規定水位以上の水がなく、超音波振動子6の素子表面に水がない状態で超音波振動子6に電圧を印加して超音波振動子6を破壊する恐れがなくなる。
In this way, the water
さらに、水位検知部8が水溜め容器5内の水を検知した場合は、温度検知部7からの温度信号は水溜め容器5内の水の温度なので、温度検知部7で霧化させる水の温度を検知することにより水温が高いほど振動子発振回路4への供給電圧を下げることができるというように、水温に応じた電力を超音波振動子6に供給できるようにマイクロコンピュータ10がパワー調整回路3への出力を行うので、水温が変化しても発生する霧化量の変動を少なくすることができ、単位時間当たりの無化量を安定させることができる。
Further, when the water
なお、パワー調整回路3の電圧可変の手段としては、例えば一つのトランスから複数の異なる電圧が取り出せるようにしておいて、水温の結果に応じた電圧をリレー等で切り替えることでも可能である。
Note that the voltage adjusting means of the
(実施の形態2)
本発明の実施の形態2では、マイクロコンピュータ10は温度検知部7からの水温情報に応じて振動子発振回路4を駆動させる時間を判断して決定する構成としている。より具体的には、本発明の実施の形態2における超音波霧化装置は、水温と振動子発振回路4への電源供給時間との関係をグラフ化した特性図が、図4に示すように、水温が高いほど振動子発振回路への電源供給時間がほぼ直線的に短くなるような特性を有するにマイクロコ
ンピュータ10が制御するよう構成している。他の構成およびその構成の動作は上記実施の形態1と同じであり、詳細な説明は省略する。
(Embodiment 2)
In the second embodiment of the present invention, the
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。例えば、水位検知部8が水溜め容器5内に水があると検知した状態で温度検知部7からの信号が10℃であれば超音波振動子6の霧化能力が低いので10分間振動子発振回路4に電圧を供給することにより、超音波振動子6を駆動して水を霧化させる。また、同様に水温25℃であれば8.5分間霧化させる。さらに水温50℃の場合は6.8分間霧化させる。このように水温が高いほど振動子発振回路4への電圧供給時間を短くするよう制御することで、水温が変化した場合に単位時間当たりの霧化量は変化するものの、簡単な構成で総霧化量を安定させることができる。
About the ultrasonic atomizer comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated. For example, if the signal from the
なお、本実施の形態は、実施の形態1で述べた、パワー調整回路3は温度検知部7で検知した水の温度に応じて振動子発振回路4への供給電圧を可変にする構成と併用することも可能で、そうすることにより、よりきめ細かく総霧化量を安定させることができる。
The present embodiment is used in combination with the configuration described in the first embodiment in which the
(実施の形態3)
図5は、本発明の実施の形態3における超音波霧化装置の温度検知と水位検知を兼用させるサーミスタ13と間欠駆動回路14とで構成した主要部の回路図である。また図6は、同超音波霧化装置の間欠駆動回路14の動作波形図である。図5において水溜め容器5内に取付けられた自己発熱型サーミスタ13は、直流電圧5Vに抵抗R4と直列に接続されている。また抵抗R4と並列に、抵抗R4より十分小さい抵抗R5と、この抵抗R5とコレクタで直列接続されたトランジスタTR5とが接続されている。
(Embodiment 3)
FIG. 5 is a circuit diagram of a main part composed of a thermistor 13 and an intermittent drive circuit 14 that combine the temperature detection and the water level detection of the ultrasonic atomizer according to the third embodiment of the present invention. FIG. 6 is an operation waveform diagram of the intermittent drive circuit 14 of the ultrasonic atomizer. In FIG. 5, the self-heating type thermistor 13 mounted in the
また、図6に示すように、トランジスタTR5は時間t1間オフ、時間t2間オンを繰り返しており、時間t2間は時間t1間より大きな電流をサーミスタ13に流すことにより、サーミスタ13を故意に自己発熱させるように構成されている。他の構成およびその構成の動作は上記実施の形態1と同じであり、詳細な説明は省略する。 Further, as shown in FIG. 6, the transistor TR5 is repeatedly turned off for the time t1 and turned on for the time t2, and the thermistor 13 is deliberately self-actuated by flowing a larger current to the thermistor 13 during the time t2. It is configured to generate heat. Other configurations and the operations of the configurations are the same as those of the first embodiment, and detailed description thereof is omitted.
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。まず、時間t1間はトランジスタTR5をオフしているので、サーミスタ13にはサーミスタ13の抵抗と抵抗R4で分圧された電圧がV2に作用する。このV2の電圧はサーミスタ13の駆動電流が少なくサーミスタ13は自己発熱しないため、V2の電圧をマイクロコンピュータ10で読むことにより、サーミスタ周囲の温度を推定することができる。
About the ultrasonic atomizer comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated. First, since the transistor TR5 is turned off during the time t1, a voltage divided by the resistance of the thermistor 13 and the resistance R4 acts on the thermistor 13. Since the V2 voltage has a small drive current for the thermistor 13 and the thermistor 13 does not self-heat, the temperature around the thermistor can be estimated by reading the V2 voltage with the
また、時間t2間はトランジスタTR5をオンさせることにより、抵抗R4と抵抗R5の並列回路がサーミスタ13と直列に接続されるので、時間t1間より大きな電流をサーミスタ13に流すことになる。この時にサーミスタ13の消費電力を100mW程度消費させることにより、サーミスタ13は自己発熱し、サーミスタ13の抵抗値が低下し、結果的にV2の電圧が上昇する。 Further, by turning on the transistor TR5 during the time t2, the parallel circuit of the resistor R4 and the resistor R5 is connected in series with the thermistor 13, so that a larger current flows through the thermistor 13 than during the time t1. At this time, by consuming about 100 mW of power consumption of the thermistor 13, the thermistor 13 self-heats, the resistance value of the thermistor 13 decreases, and as a result, the voltage V2 increases.
そして、再び時間t1間はトランジスタTR5をオフするので、サーミスタ13への電流は減少し、自己発熱がなくなるため、サーミスタ13の抵抗値はサーミスタ13の周辺温度のレベルまで上昇し、V2の電圧が低下する。 Since the transistor TR5 is turned off again during the time t1, the current to the thermistor 13 decreases and self-heating is eliminated, so that the resistance value of the thermistor 13 rises to the level of the ambient temperature of the thermistor 13, and the voltage of V2 is descend.
以上の動作についてサーミスタ13が水溜め容器5内の水に浸かっている場合と水に浸かっていない場合についてさらに詳しく説明する。トランジスタTR5をオンする時間t2間は、サーミスタ13に大電流を流すことにより自己発熱させている。サーミスタ13が水に浸かっている場合は自己発熱した熱を周囲の水に奪われるため、サーミスタ13の温度上昇(抵抗値の減少)は緩やかであり、V2の電圧は最終的に2.5V程度となる。
反対にサーミスタ13が水に浸かっていない場合は周囲が空気であるため水に浸かっている場合ほど周囲に熱を奪われることがない。この場合は、サーミスタ13の温度上昇(抵抗値の減少)は急激となり、V2の電圧は最終的に4.0V程度となる。
About the above operation | movement, the case where the thermistor 13 is immersed in the water in the
On the other hand, when the thermistor 13 is not immersed in water, the surroundings are air, so that the heat is not taken away as much as when immersed in water. In this case, the temperature rise (decrease in resistance value) of the thermistor 13 becomes abrupt, and the voltage V2 finally becomes about 4.0V.
したがって、時間t2間トランジスタTR5をオンさせたときのV2電圧をマイクロコンピュータ10に入力することで、サーミスタ13の周囲つまり水溜め容器5内に水があるかないかを判断することができる。また、水溜め容器5内に水があると判断した場合は時間t1間トランジスタTR5をオフするタイミングでV2の電圧は1.2Vに低下し、サーミスタ13の周囲温度つまり水の温度を測定することができる。
Therefore, by inputting the V2 voltage when the transistor TR5 is turned on for the time t2 to the
このように、間欠駆動回路14を動作させることにより、サーミスタ13を時間t1間は温度検知部7として、また時間t2間は水位検知部8として動作させることが可能となり、少ない部品で水溜め容器5内の水有無の判定と水温の測定とを行うことができるともに霧化量を安定させることが可能となる。
As described above, by operating the intermittent drive circuit 14, the thermistor 13 can be operated as the
(実施の形態4)
図7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8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。
(Embodiment 4)
FIG. 7 is a side sectional view of the washing / drying machine according to
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。
The washer / dryer according to the fourth embodiment of the present invention is a drum-type washer / dryer, and a
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。
A
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。
When the
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。
The
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。
In addition, a water supply pipe 61 and a drainage pipe 62 are connected to the
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。
Further, the washing / drying machine of the present embodiment is provided with a
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。
The operation and action of the washing / drying machine provided with the ultrasonic atomizer configured as described above will be described. When the door 54 is opened and laundry and detergent are put into the
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。
After the required washing time has elapsed, the dirty washing liquid is discharged from the drain pipe 62, and the washing liquid contained in the laundry is dehydrated by a dehydrating operation that rotates the
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。
Next, the drying process is started. In the drying process, the
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。
The heated dry air is sent out from the
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。
Furthermore, the washer / dryer provided with the ultrasonic atomizer according to the fourth embodiment aims to reduce and reduce wrinkles of dry clothing while rotating the
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。
In this “wrinkle spreading course”, the
この「しわのばしコース」を行うに際し、超音波振動子6を底面に取り付けた超音波霧化装置の水溜め容器5内に水がない場合は、水位検知部8がその状態を検知しマイクロコンピュータ10がパワー調整回路3をオフする必要がある。同時に、洗濯乾燥機の場合、一般の水道水を電磁弁等を用いて洗濯槽内や超音波霧化装置の水溜め容器5に給水するのが一般的なので、水位検知部8が水溜め容器5内の水を検知するまで電磁弁を駆動して水道水を給水する必要がある。
When performing this “wrinkle spreading course”, if there is no water in the
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、超音波振動子6の素子表面に水がない状態で超音波振動子6に電圧を印加して超音波振動子6を破壊する恐れがなくなる。また、水位検知部8が水溜め容器5内の水を検知した場合は温度検知部7からの温度信号は水溜め容器5内の水の温度なので、水温に応じた電力を超音波振動子6に供給できるようにマイクロコンピュータ10がパワー調整回路3への出力を行う。よって、水溜め容器5内の水温が変化しても発生する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。
In the present embodiment, since the ultrasonic atomization apparatus according to the first embodiment is used, ultrasonic vibration is performed in a state where there is no water on the element surface of the
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。
In addition, since this “wrinkle spreading course” is performed in a state in which the
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。
Further, in this “wrinkle spreading course”, the effect of reducing wrinkles of clothing can be obtained without rotating the
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。 In addition, under a general usage environment in the home, a voltage change of several volts may actually occur, and therefore, using the ultrasonic atomizer according to the first embodiment, it becomes wet unevenly. The problem that the meaning of using the mist disappears, and as a result, it takes less time to dry, and the laundry is only dampened with a drying rate of about 99%, and can wrinkle. Is less likely to occur.
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。
Further, thereafter, the
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、水位検知部が水の有無を検知するとともに、水溜め容器に蓄えられた水の温度を温度検知部で検知し、水の有無や水温に応じてマイクロコンピュータがパワー調整回路を制御することで、発生する霧化量の変動を少なくすることができる。 As described above, in the ultrasonic atomizer according to the present invention and the washing and drying machine including the ultrasonic atomizer, the water level detection unit detects the presence or absence of water and the temperature detection unit detects the temperature of the water stored in the water reservoir. , And the microcomputer controls the power adjustment circuit according to the presence or absence of water and the water temperature, so that fluctuations in the amount of atomization that occurs can be reduced.
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。 Therefore, the present invention is extremely useful for applications such as a washing dryer and a dishwasher that make atomized particles by atomizing water using an ultrasonic vibrator.
3 パワー調整回路
4 振動子発振回路
5 水溜め容器
6 超音波振動子
7 温度検知部
8 水位検知部
10 マイクロコンピュータ
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