JP2010240181A - 乾燥装置、同装置の制御方法、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】回転ドラム内の衣類などの乾燥状態を精度よく検知する。
【解決手段】回転ドラム３内の衣類などの乾燥度合いを検出する乾燥検知手段８と、乾燥運転を制御する制御手段２と、前記乾燥検知手段からの信号を前記制御手段に送信する無線通信手段とを備え、前記制御手段は、前記回転ドラムの周側壁部３ａに配設された前記乾燥検知手段からの信号によって乾燥運転の終了を判定するようにしたものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、衣類乾燥機や洗濯乾燥機などの乾燥装置、同装置の制御方法、およびプログラムに関するものである。

衣類乾燥機などの乾燥装置では、吸気口から回転ドラム内の衣類などの被乾燥物に温風を吹きかけ、被乾燥物からの水分を含んだ温風を排気口から排出する構成をとっているものが一般的である。この場合、温風は被乾燥物の水分の蒸発熱を奪われて温度が低下するため、排気口付近の温度は吸気口付近の温度よりも低下する。被乾燥物からの水分の蒸発が無くなると、吸気口温度と排気口温度の差が無くなるため、吸気口と排気口付近の温度差が所定の温度差閾値を下回った時点を、乾燥終了として検知することができる。

しかしながら、少量の衣類やポリエステル衣類など、被乾燥物全体の水分量が少ない場合には、蒸発する水分量が少ないため吸気口と排気口の温度差が顕著に表れず、乾燥終了を正確に検知することが難しいことから、布重量に合わして予め決定しておいた所定時間だけ運転するタイマ運転などと併用することも提案されている。

また、乾燥装置の中に、衣類と接触することにより、直接衣類の水分量を検知する検知センサを設けることも提案されている。こうしたセンサの一例としては、衣類の水分量に応じて衣類の接触抵抗が変化することを利用して、衣類と接触して抵抗値を計測する電極式の検知センサなどが知られている（例えば、特許文献１参照）。

上記特許文献１では、回転ドラムの前面下部の本体側壁に電極センサを設け、電極センサで衣類が所定レベルの乾燥度合いに達するのを検知するとともに、電極センサで検出した所定の乾燥レベルに到達するまでの所要時間、その際の排気温度、室内温度などから、最適な乾燥運転延長時間を決定し、電極センサによる乾燥運転の検知のズレを改善するようにしている。

上記の構成では、乾燥を検知する電極センサの信号や電源を供給するリード線を配線する必要があるため、電極センサが設置できる場所が限られるという問題がある。例えば、回転する回転ドラムには配線の絡みや断線などの問題から設置が困難なため、被乾燥物である衣類と接触できる位置として、衣類投入口の内側外周部に設置する構成が提案されている。

特開２００１−７９６号公報

しかしながら、前記従来の構成では、乾燥検知センサが衣類投入口の内側外周部に設置されているため、衣類が少ない場合は衣類が乾燥検知センサと接触する頻度が極端に少なくなって検知ができなくなるケースが生じる。また、逆に衣類の量が多い場合は、投入口側にある一部の同じ衣類のみと接触を繰り返すため、検知できた一部の衣類の結果を元にして乾燥運転の終了を誤って判定されるケースが生じるという問題があった。すなわち、乾燥検知センサの設置可能な場所の制約から、乾燥状態が精度よく検知できないという問題があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、乾燥運転中の回転ドラム内の衣類などの被乾燥物の乾燥検知が精度よくできるようにすることを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の乾燥装置は、被乾燥物を収容する回転ドラムと、前記回転ドラムを回転可能に内装した外槽と、前記回転ドラムを回転駆動するモータ部と、前記回転ドラム内の被乾燥物の乾燥度合いを検出する乾燥検知手段と、乾燥運転を制御する制御手段と、前記乾燥検知手段からの信号を前記制御手段に送信する無線通信手段とを備え、前記制御手段は、前記回転ドラムの周側壁部に配設された前記乾燥検知手段からの無線通信手段による信号によって乾燥運転の終了を判定するようにしたものである。

これにより、乾燥検知センサの電源線や信号線の配線のための制限をなくして、回転ドラム側壁などの、より衣類などの被乾燥物と接触頻度の高い箇所に乾燥検知センサを設置することが可能となり、乾燥検知精度の高い乾燥装置を実現することが可能となる。

本発明の乾燥装置は、回転ドラム内の衣類などの被乾燥物の乾燥検知の精度をよくして最適な乾燥を実現することができる。

本発明の実施の形態１における乾燥装置を備えた洗濯乾燥機の概略構成図 同洗濯乾燥機の回転ドラムの正面図 同洗濯乾燥機の回転ドラムの他の例の展開図 同洗濯乾燥機の動作を示すフローチャート 同洗濯乾燥機の乾燥検知手段の他の例のブロック構成図 同洗濯乾燥機の乾燥検知手段の他の例のブロック構成図

第１の発明は、被乾燥物を収容する回転ドラムと、前記回転ドラムを回転可能に内装した外槽と、前記回転ドラムを回転駆動するモータ部と、前記回転ドラム内の被乾燥物の乾燥度合いを検出する乾燥検知手段と、乾燥運転を制御する制御手段と、前記乾燥検知手段からの信号を前記制御手段に送信する無線通信手段とを備え、前記制御手段は、前記回転ドラムの周側壁部に配設された前記乾燥検知手段からの無線通信手段による信号によって乾燥運転の終了を判定するようにしたことにより、電源線や信号線の配線のために制限されていた乾燥検知センサの設置場所の制約がなく、衣類などの被乾燥物との接触頻度の高い回転ドラムの周側壁に乾燥検知センサを設けて乾燥検知精度を高めることができ、未乾燥や過乾燥のない乾燥装置を実現することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の乾燥検知手段は、回転ドラム内で被乾燥物が落下する位置に設けたことにより、回転ドラムの回転動作にともなって衣類が回転ドラム内で攪拌転動しながら乾燥検知手段上に落下させることができ、回転ドラム内の種類の異なる衣類の乾燥状態をムラなく検知することができる。

第３の発明は、特に、第２の発明の回転ドラムは、回転軸を前上がりに傾斜して設け、乾燥検知手段は、前記回転ドラムの周側壁部の底部側に設けたことにより、回転ドラムの底部側に集まりやすい衣類の乾燥状態を確実に検知することができる。

第４の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明の乾燥検知手段は、回転ドラム
の回転軸を中心として周側壁部の両側に設けたことにより、乾燥検知手段を分散して回転ドラムの周側壁部に設けることができ、回転ドラムの回転動作にともなって衣類が回転ドラム内で攪拌転動しながら乾燥検知手段への接触頻度を増加させることができ、回転ドラム内の衣類の乾燥状態を精度よく検知することができる。

第５の発明は、特に、第１〜第４のいずれか１つの発明の乾燥検知手段は、被乾燥物の湿り具合により変化する抵抗成分値を計測する電極式で構成したことにより、衣類の湿り具合による抵抗値の変化を応用した簡単で低コストのセンサを実現することができる。

第６の発明は、特に、第１〜第４のいずれか１つの発明の乾燥検知手段は、被乾燥物に光を投射する発光部と、前記被乾燥物の湿り具合により変化する反射光量を受光して計測する受光部とを備えた光反射式で構成したことにより、乾燥検知手段に衣類が接触しなくても近傍に接近するだけで乾燥具合を検知することが可能となり、乾燥状態を精度よく検知することができる。

第７の発明は、特に、第１〜第６のいずれか１つの発明に振動エネルギーで発電を行う発電部を設け、前記発電部の電力により乾燥検知手段および無線通信手段を動作するようにしたことにより、消費電力を少なくすることができる。

第８の発明は、回転ドラム内の被乾燥物の乾燥度合いを検出する乾燥検知手段と、乾燥運転を制御する制御手段と、前記乾燥検知手段からの信号を前記制御手段に送信する無線通信手段とを備え、前記乾燥検知手段により被乾燥物の乾燥度合いを検知するステップと、前記乾燥検知手段で検知した乾燥度合いを前記無線通信手段により前記制御手段に送信するステップと、送信された乾燥信号を前記制御手段で受信するステップと、受信した乾燥信号により乾燥運転の終了を判定するステップとを備えた乾燥装置の制御方法であり、電源線や信号線の配線のために制限されていた乾燥検知センサの設置場所の制約がなく、衣類などの被乾燥物との接触頻度の高い回転ドラムの周側壁に乾燥検知センサを設けて乾燥検知精度を高めることができる乾燥装置の制御方法を実現することができる。

第９の発明は、第１〜第８のいずれか１つの発明の乾燥装置の制御を実行するプログラムであり、電気・情報機器、コンピュータ、サーバー等のハードリソースを協働させて本発明の情報配信システムの少なくとも一部を容易に実現することができる。また、記録媒体に記録したり通信回線を用いてプログラムを配信したりすることで、プログラムの配布・更新やそのインストール作業が簡単にできる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。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。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態の乾燥装置を備えた洗濯乾燥機の概略構成図、図２は、同洗濯乾燥機の回転ドラムの正面図である。図１および図２において、１は洗濯乾燥機の本体で、洗濯乾燥機の洗濯、すすぎ、脱水、乾燥等全体の動作を逐次制御するプログラムを記憶したマイコン周辺回路や、操作スイッチ、ＬＥＤ、液晶表示器などを一体化した制御手段２を設けている。

３は洗濯や乾燥をおこなう衣類Ａ等を収容する有底筒状の回転ドラムで、その前面側に衣類の投入や取り出しをおこなう投入口４を設けている。５は回転ドラム３を回転可能に内装した外槽で、後部に設けたモータ部６で回転ドラム３を正逆回転駆動する。回転ドラム３の周側壁部３ａには脱水時に回転ドラム３内の洗濯水を排出する多数の排水孔７を設けている。

回転ドラム３の周側壁部３ａには電極センサ８で構成した乾燥検知手段が設けてあり、周方向に所定の間隔をおいて複数配設している。電極センサ８は回転ドラム３とともに回動し、回転ドラム３内で攪拌転動する衣類Ａと接触してその乾燥度合いを検出する。電極センサ８は、電極表面と衣類の接触により衣類の湿り具合に応じて変化する抵抗値を計測するマイコンや周辺回路（図示せず）と、計測結果を制御手段２に無線送信する無線通信手段（図示せず）を備えている。

制御手段２も無線送受信部を有し、電極センサ８から送信されるデータを受信して、移動平均処理などの算出演算をおこなう。制御手段２では、この演算結果が予めプログラムに記憶した閾値を超えた時点で乾燥終了と判断し、乾燥運転を終了する。制御手段２と乾燥検知手段８間の送受信は無線通信手段によっておこなわれる。

制御手段２で乾燥終了を判定する際の閾値を越えたかどうかの判定は、１回の判定だけで判断するのではなく、電極センサ８に接触する衣類や接触場所によりばらつきがあることを考慮し、複数回の検知結果により判断する方法が有効である。アルゴリズムとしては、一般的に用いられているような、所定回数以上連続して閾値を越えたかどうか判定する方法や、所定回数中何回以上閾値を越えたかで判定する多数決判定方法や、さらに、判定に使う値も移動平均値を算出して判定するといった方法を用いることができる。

もちろん、乾燥センサ８側で乾燥終了判定までを行い、乾燥終了の判定結果を制御手段２に送信する構成でもかまわない。

衣類Ａは、乾燥時に回転ドラム３の正逆回転動作により、周側壁部３ａに複数個突設したバッフル３ｃによって持ち上げられて落下する動作を繰り返す。乾燥検知手段を構成する電極センサ８は、回転ドラム３の回転駆動によって回転ドラム３内で衣類Ａが落下する位置、すなわち、周側壁部３ａに設けてあり、回転ドラム３の回転動作にともなって衣類Ａが回転ドラム３内で攪拌されて電極センサ８上に落下し、回転ドラム３内に混在する様々な衣類と次々に接触させることができるようにしている。

また、電極センサ８は、回転ドラム３の回転軸３ｂを中心として周側壁部３ａの対向位置、すなわち、回転軸３ｂを中心とする周側壁部３ａの両側に複数設けてあり、回転ドラム３の回転動作にともなって衣類Ａが回転ドラム３内で攪拌転動しながら電極センサ８への接触頻度を増加させることができるようにしている。図２の実施例では、電極センサ８を４箇所に設けているが、２〜５箇所程度であれば衣類Ａとの接触頻度を良好にすることができ、周側壁部３ａの周方向へ等間隔に設けることが好ましい。

回転ドラム３は、図１に示すように回転軸３ｂを前上がりに傾斜して設けている。電極センサ８は、この傾斜した回転ドラム３の周側壁部３ｂの底部側（例えば、後述する図３の８ハの位置）に設けてあり、回転ドラム３の回転により落下して底部側に集まりやすい衣類Ａと接触しやすくしている。

図３は、電極センサ８を回転ドラム３の周側壁部３ａに設けた他の例を示したもので、回転ドラム３の周側壁部３ａを展開して示したものである。回転ドラム３の投入口側３イからモータ部６のある底部側３ロへ位置をずらせて、電極センサ８イ、８ロ、８ハを配置し、周方向に所定の間隔をおいて複数設けている。

この実施例では、電極センサ８がバッフル３ｃの間に３箇所設けてあり、回転ドラム３の回転によって深さ方向の異なる三位置で攪拌される衣類Ａとの接触が良好におこなわれるようにしている。特に、衣類Ａの量が多い場合は、回転ドラム３内で衣類が投入口側３
イと底部側３ロで入れ替わりにくく、精度よく検知するのに有効である。

次に、図４のフローチャートにしたがって、動作の概略を説明する。制御手段２は、乾燥運転を開始すると（Ｓ１０）、乾燥用の温風を衣類に送風して除湿後の温風を排気口から排出しながら回転ドラム３を回転させる乾燥運転を開始する。１サイクル時間の乾燥運転をおこなうと。回転ドラム３の回転を停止し（Ｓ１１）、電極センサ８に対して電極センサ８の検知値を要求する電文を無線送信する（Ｓ１２）。

一方、電極センサ８は、制御手段２からの電極センサ検出値の送信要求を待ち合わせる（ステップＳ１７）。ステップＳ１７で電極センサ検出値の要求送信を受信した場合（ＹＥＳの場合）は、電極センサ８の計測値を入力し（ステップＳ１８）、計測値を制御手段２に返信する（ステップＳ１９）。

制御手段２では、電極センサ８からの計測値の返信を受信すると（ステップＳ１３）、この信号を演算処理し、予め記憶しておいた演算方法や閾値と比較して乾燥運転を終了するかどうかを判定する（ステップＳ１４）。

乾燥運転を終了する判定の場合（ＹＥＳの場合）には、乾燥温風の送風停止、冷却送風運転、乾燥運転の終了表示やブザー音での報知、回転ドラムの停止、といった予め設定した乾燥運転の終了制御を行う（ステップＳ１６）。

ステップＳ１４で乾燥運転終了でないと判定した場合（ＮＯの場合）には、引き続き乾燥温風を送風すると共に回転ドラム３を反対方向に回転させ（ステップＳ１５）、ステップＳ１１からの計測を継続する。

なお、回転ドラム３の回転を止めずに定期的に電極センサ８から計測値の送信を行なう検知方法、あるいは、回転ドラム３の回転中、および回転ドラム３の停止時に計測を行う検知方法、さらには、回転ドラム３を２回づつ同じ方向に回転させながら検知を行う方法など、回転ドラム３の回転方向や検知タイミング等は、乾燥検知を良好におこなうために最適に設定される。

なお、本実施の形態１では、乾燥検知手段８として衣類と接触して検知する電極センサを例に挙げて説明したが、他の原理による乾燥検知センサを用いて乾燥検知手段８を構成することができる。例えば、図５に示すように、衣類等の被乾燥物に光を投射する発光部９と、前記被乾燥物の湿り具合により変化する反射光量を受光して計測する受光部１０とを備えた光反射式で乾燥検知手段８を構成し、衣類の湿り具合により反射や吸収の度合いが変化する光を、ＬＥＤやレーザー素子から投光し、その反射光の変化を計測する光方式を用いることができる。

また、図６に示すように、乾燥検知手段である電極センサ８の電源手段として、振動を利用した発電デバイス１１を用いて構成すれば、更に有効なものである。電池の交換が必要なくなる上、防水対策として、乾燥検知手段８全体の防水加工が容易である。近年では、エレクトレットと呼ばれる永久分極材料を微細加工した櫛型電極表面に埋め込み、この電極を対向させて振動させることにより自己発電をおこなう振動発電素子が多数提案され実用レベルになっている。

これらの発電素子を用いて、回転ドラム３の回転運動によって生じる振動により発電をおこなうことで、電極センサ８による乾燥状態のセンシングや検知結果の無線送信する電力として利用することができる。また、この際には、送信可能なだけの電力が振動発電できた段階で送信することも可能である。

なお、発明を実施するための形態、ならびに、実施の形態で記載した各々の構成は、必要に応じて組み合わせて実施することができる。

以上のように、本発明にかかる乾燥装置は、回転ドラム内の衣類などの被乾燥物の乾燥検知の精度をよくして最適な乾燥を実現することができるので、衣類などの乾燥装置として有用である。

２ 制御手段
３ 回転ドラム
３ａ 周側壁部
５ 外槽
６ モータ部
８ 電極センサ（乾燥検知手段）

Claims (9)

1. 被乾燥物を収容する回転ドラムと、前記回転ドラムを回転可能に内装した外槽と、前記回転ドラムを回転駆動するモータ部と、前記回転ドラム内の被乾燥物の乾燥度合いを検出する乾燥検知手段と、乾燥運転を制御する制御手段と、前記乾燥検知手段からの信号を前記制御手段に送信する無線通信手段とを備え、前記制御手段は、前記回転ドラムの周側壁部に配設された前記乾燥検知手段からの無線通信手段による信号によって乾燥運転の終了を判定するようにした乾燥装置。
2. 乾燥検知手段は、回転ドラム内で被乾燥物が落下する位置に設けた請求項１記載の乾燥装置。
3. 回転ドラムは、回転軸を前上がりに傾斜して設け、乾燥検知手段は、前記回転ドラムの周側壁部の底部側に設けた請求項２記載の乾燥装置。
4. 乾燥検知手段は、回転ドラムの回転軸を中心として周側壁部の両側に設けた請求項１〜３のいずれか１項に記載の乾燥装置。
5. 乾燥検知手段は、被乾燥物の湿り具合により変化する抵抗成分値を計測する電極式で構成した請求項１〜４のいずれか１項に記載の乾燥装置。
6. 乾燥検知手段は、被乾燥物に光を投射する発光部と、前記被乾燥物の湿り具合により変化する反射光量を受光して計測する受光部とを備えた光反射式で構成した請求項１〜４のいずれか１項に記載の乾燥装置。
7. 振動エネルギーで発電を行う発電部を設け、前記発電部の電力により乾燥検知手段および無線通信手段を動作するようにした請求項１〜６のいずれか１項に記載の乾燥装置。
8. 回転ドラム内の被乾燥物の乾燥度合いを検出する乾燥検知手段と、乾燥運転を制御する制御手段と、前記乾燥検知手段からの信号を前記制御手段に送信する無線通信手段とを備え、前記乾燥検知手段により被乾燥物の乾燥度合いを検知するステップと、前記乾燥検知手段で検知した乾燥度合いを前記無線通信手段により前記制御手段に送信するステップと、送信された乾燥信号を前記制御手段で受信するステップと、受信した乾燥信号により乾燥運転の終了を判定するステップとを備えた乾燥装置の制御方法。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の乾燥装置の制御を実行するプログラム。

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