JP2017104181A - 洗濯乾燥機 - Google Patents

Abstract

【課題】槽乾燥行程を必要十分に行って終了することができる洗濯乾燥機を提供する。【解決手段】実施形態の洗濯乾燥機は、洗濯水を貯留する水槽と、前記水槽内の空気が循環する循環風路と、前記循環風路中に設けられた除湿手段と、前記水槽内又は前記循環風路内の温度を検知する温度センサと、前記水槽内又は前記循環風路内の湿度を検知する湿度センサと、前記温度センサ及び前記湿度センサの検知に基づいて前記除湿手段の制御を行う制御手段と、を備え、前記制御手段は、機内に衣類が投入されていない状態において前記除湿手段により前記空気の除湿を行う槽乾燥行程を有し、前記温度センサ及び前記湿度センサの両方の検知に基づいて前記槽乾燥行程を終了する。【選択図】図４

Description

本発明の実施形態は、洗濯乾燥機に関する。

衣類を取り出した状態において乾燥機構を駆動する槽乾燥行程を行う洗濯乾燥機が知られている。このような洗濯乾燥機では、従来、槽乾燥行程の終了は、その運転時間に基づいて行っていた。

しかし、このような従来構成の洗濯乾燥機においては、槽乾燥が不十分となってカビの成長を抑えられなかったり、槽乾燥が過剰となって無駄に電力を消費してしまったりすることがあった。

特開２０１０−２４６７０９号公報

本発明が解決しようとする課題は、槽乾燥行程を必要十分に行って終了することができる洗濯乾燥機を提供することである。

上記課題を達成するために、実施形態の洗濯乾燥機は、洗濯水を貯留する水槽と、前記水槽内の空気が循環する循環風路と、前記循環風路中に設けられた除湿手段と、前記水槽内又は前記循環風路内の温度を検知する温度センサと、前記水槽内又は前記循環風路内の湿度を検知する湿度センサと、前記温度センサ及び前記湿度センサの検知に基づいて前記除湿手段の制御を行う制御手段と、を備え、前記制御手段は、機内に衣類が投入されていない状態において前記除湿手段により前記空気の除湿を行う槽乾燥行程を有し、前記温度センサ及び前記湿度センサの両方の検知に基づいて前記槽乾燥行程を終了する。

第一の実施形態の洗濯乾燥機の模式図 第一の実施形態の洗濯乾燥機の制御系を示す機能ブロック図 温度と相対湿度に対するカビの成長領域の分布を示す図 第一の実施形態における槽乾燥行程における制御を示すフローチャート 第一の実施形態における閾値を示す図 第一の実施形態における冷却行程における制御を示すフローチャート 第二の実施形態による自動槽乾燥開始モード設定時における、待機状態での制御を示すフローチャート

以下、複数の実施形態による洗濯乾燥機について図面を参照して説明する。なお、各実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
＜第一の実施形態＞
第一の実施形態の洗濯乾燥機について図１〜図６を参照して説明する。

まず、図１を参照しながら、本実施形態の洗濯乾燥機の構造について説明する。本実施形態の洗濯乾燥機は、洗濯機能を備えた所謂洗濯乾燥機であり、筺体１、水槽２、回転槽３、モータ４を備える。

筺体１は、図示しないが、上部に開口部からなる洗濯物出入口と、前記洗濯物出入口を開閉する蓋を備える。この蓋は、ロック機構２５（図２参照）によりロック可能となっており、制御装置２１（図２参照）によって開閉制御される。ロック機構２５は、開閉検知手段（図示せず）が設けられており、蓋が開いているか閉じているかを検知することができる。

水槽２は有底円筒状に形成されており、開口端が上方を向くように、筺体１の内部に弾性的に支持されて収容されている。水槽２は、底部に排水口１８を備え、側面上方に溢水口１７を備えている。排水口１８は、排水弁１９を介して排水ホース２０に接続されており、排水弁１９が開放されると、水槽２内の水は、排水口１８及び排水ホース２０を通じて筺体１外に排出される。溢水口１７は、弁を介さずに排水ホース２０に接続されており、水槽２内の水位が異常に上昇した際には、水槽２内の水は溢水口１７及び排水ホース２０を通じて筺体１外に排出される。

回転槽３は、水槽２と同様に、有底円筒状に形成されており、開口端が上方を向くように、水槽２の内部に配置されている。回転槽３内の底面中央部には、パルセータ６が回転可能に設けられている。回転槽３は、水槽２の内部に、水槽２と中心軸が一致するように、回転可能に収容されている。

駆動軸５は、モータ４の駆動力を回転槽３及びパルセータ６に伝達する軸である。駆動軸５は、図示しないが、中心軸と前記中心軸を収容する中空の筒部からなる。前記中心軸の上端はパルセータ６と接続しており、前記中心軸の下端は、図示しないが、前記ロータにクラッチを介さずに接続されている。一方、前記筒部の上端は回転槽３に接続しており、前記筒部の下端は、図示しないクラッチ機構を介して前記ロータに接続されている。前記クラッチ機構により、モータ４の駆動力を回転槽３へ伝達するかしないかを切り替えることができる。

回転槽３は、円筒状側面及び底面に多数の孔部を有する。孔部は、洗い行程、濯ぎ行程、脱水行程等においては、水が回転槽３と水槽２との間で移動するための通水孔として機能し、乾燥行程や槽乾燥行程においては、空気が移動するための通風孔として機能する。

前記蓋を開放することにより、筺体１の洗濯物出入口、水槽２及び回転槽３の開口を通じて、筺体１外部と回転槽３の間で衣類を出し入れすることができる。
本実施形態の洗濯乾燥機は、水槽２内の空気を水槽２外の風路に排気し、除湿し、加熱して再度水槽２へ給気する循環風路２７を備える。図１に示す通り、本実施形態における循環風路２７は、ファン７、ヒータ９、給気ダクト１０、排気ダクト１１、リントフィルタ１３及び水冷式除湿器１４を備える。

ファン７は、ファンモータ８によって駆動され、水冷式除湿器１４を通過した空気をヒータ９側へ送る。
ヒータ９は、ファン７から送られてきた空気を加熱する加熱部として機能する。

ヒータ９を通過した高温で乾燥した空気は、給気ダクト１０を通じて、水槽２及び回転槽３内へと導入され、回転槽３に投入された衣類の水分を吸収して湿った空気となる。給気ダクト１０は、循環風路２７を通じて循環した空気を水槽２内へ導入する導入口として機能する。

衣類の水分を吸収して湿った空気は、排気ダクト１１を通じてリントフィルタ１３へ排気される。リントフィルタ１３は、衣類から出たリントを捕集し、循環風路２７中の各装置を保護する。

排気ダクト１１とリントフィルタ１３の間には、温度センサ１２及び湿度センサ２２が設けられており、それぞれ、この位置における温度及び相対湿度（以下、単に湿度という）を測定する。なお、温度センサ１２及び湿度センサ２２は、水槽２内に臨むように設けても良い。温度センサ１２及び湿度センサ２２は、衣類の乾燥運転の終了判定と、後述する槽乾燥運転の終了判定のどちらにも利用される。

水冷式除湿器１４は、リントフィルタ１３を通過した空気を冷却除湿する除湿手段として機能する。水冷式除湿器１４は、上部に設けられた注水口１５と、外部水源及び注水口１５の間に接続された注水弁２４（図２参照）と、下部に設けられたドレン口１６とを備える。注水口１５は、注水弁２４の開放に応じて水冷式除湿器１４内に冷却水を放出する。一方、ドレン口１６は、弁を介さずに排水ホース２０に接続されている。注水口１５より放たれた冷却水と循環空気に含まれていた水分は、ドレン口１６を通じて水冷式除湿器１４より排出され、さらに排水ホース２０を通じて筺体１外へ排水される。

水冷式除湿器１４により冷却除湿された空気は、ファン７によってヒータ９へ送られ、ヒータ９によって加熱されて高温の乾燥した空気となって、再度水槽２内へ導入される。
次に、図２を参照しながら、本実施形態における制御系について説明する。図２は、制御装置２１を中心として示す制御系の機能ブロック図である。

制御装置２１は、マイクロコンピュータを主体に構成されたものであり、図２に示すように、操作パネル２３、モータ電流検知装置２６、温度センサ１２、湿度センサ２２等からの入力に応じて、駆動回路２９〜３４等を介して、モータ４、ファンモータ８、ヒータ９、排水弁１９、注水弁２４、ロック機構２５等を制御して運転を行う。特に、制御装置２１は、温度センサ１２及び湿度センサ２２の検知に基づいて、除湿手段である水冷式除湿器１４の注水弁２４の開閉制御を行う制御手段として機能する。

モータ電流検知装置２６は、モータ４を流れる電流を検知するものであり、特にｑ軸電流を検知可能である。このｑ軸電流はモータ４にかかる負荷と相関があるため、制御装置２１は、モータ４によってパルセータ６を回転させる際のｑ軸電流を測定することにより、機内に投入されている衣類の重量を検知することができる。

本実施形態の洗濯乾燥機は、洗濯運転後に行われる槽乾燥運転を有する。槽乾燥運転は、回転槽３内から衣類が取り出された状態において、ヒータ９に通電し注水弁２４を開いた状態でファンモータ８を回転駆動し、水槽２内の乾燥を行う槽乾燥行程と、この槽乾燥行程の後、水槽２内の冷却を行う冷却行程とを含む運転である。冷却行程は、ヒータ９への通電を切り注水弁２４を閉じた状態で、ファンモータ８を回転駆動するものであるが、ファンモータ８の回転駆動は必須ではない。

ここで、図３を参照しながら、槽乾燥行程の終了判定の原理について説明する。図３中において破線を施した領域は、カビが成長しやすい温度・湿度条件の領域を表す（以下、この領域をカビ成長領域と称する）。即ち、基本的に温度や湿度が高いほどカビは成長しやすい。洗濯行程終了時において、水槽２内は、例えば、点Ｐで表されるような高湿度状態にある。この状態から槽乾燥行程が開始されると、線ＰＱで示されるように、温度が上昇するとともに湿度が低下していく。

点Ｑにおいて槽乾燥行程が終了し、冷却行程が開始されたとする。このとき、線ＱＲや線ＱＲ´で示されるように、温度が低下するとともに、湿度が上昇する。これは、湿度が下式（１）によって定義されるところ、低温ほど飽和水蒸気量が小さいためである。

湿度＝（水蒸気量）／（飽和水蒸気量）×１００［％］ ・・・式（１）
冷却行程においては、除湿が行われないため、後述の例外を考慮しない場合においては、水蒸気量は不変である。また、飽和水蒸気量は、温度によって定まる。従って、基本的に、冷却行程において、線ＱＲ´のようにカビ成長領域に入り得るか、或いは線ＱＲのようにカビ成長領域に入り得ないかは、槽乾燥行程終了時の状態（点Ｑ）によって決まる。本実施形態においては、この原理を槽乾燥行程の終了判定に用いる。

槽乾燥行程における制御について、図４のフローチャートに沿って説明する。槽乾燥行程が開始されると（Ｓ１）、ヒータ９の通電がオンとなり、注水弁２４が開弁され、ファンモータ８が駆動される（Ｓ２）。これにより水槽２内の乾燥を行いながら、温度センサ１２によって温度Ｔを取得し、湿度センサ２２によって湿度Ｈを取得する（Ｓ３）。そして、図５に示すテーブルにより、温度Ｔに応じて第一閾値Ｈ１を決定する（Ｓ４）。例えば、温度Ｔが３０℃であれば、第一閾値Ｈ１はａ４となる。なお、各閾値は、高温側ほど小さな値となっている（ａ１＞ａ２＞ａ３＞ａ４＞ａ５＞ａ６）。

続いて、湿度センサ２２による検知湿度Ｈと第一閾値Ｈ１とを比較する（Ｓ５）。検知湿度Ｈが第一閾値Ｈ１以上である場合（Ｓ５でＮｏ）には、再度、温度Ｔ及び湿度Ｈを取得するＳ３へと戻る。一方、検知湿度Ｈが第一閾値Ｈ１未満である場合（Ｓ５でＹｅｓ）には、ヒータ９の通電をオフとし、注水弁２４を閉弁して（Ｓ６）、槽乾燥行程を終了し、続いて冷却行程へ移行する（Ｓ７）。

即ち、検知湿度Ｈが、温度Ｔに依存した第一閾値Ｈ１を下回った場合に、続く冷却行程においてカビ成長領域に入り得ない状態となったとして、槽乾燥行程を終了する。
上述したように、基本的には、槽乾燥行程終了時の状態によって、続く冷却行程においてカビ成長領域に入り得るか否かは決まる。しかし、槽乾燥行程終了時において、液体の水が水槽２内に残存していた場合、回転槽３の余熱が大きい場合、温度センサ１２又は湿度センサ２２に誤検知があった場合等、例外的な場合においては、上記制御により槽乾燥終了判定を行ったにもかかわらず、冷却行程においてカビ成長領域に入ってしまう場合がある。そこで、冷却行程においては、図６に示す制御を行う。

冷却行程における制御について、図６のフローチャートに沿って説明する。冷却行程が開始されると（Ｓ８）、まず、温度センサ１２によって温度Ｔが取得され（Ｓ９）、冷却行程が行われる時間τが決定される（Ｓ１０）。続いて、温度Ｔと湿度Ｈを取得し（Ｓ１１）、図５のテーブルにより、温度Ｔに応じて第二閾値Ｈ２を決定する（Ｓ１２）。

ここで、第二閾値Ｈ２は、第一閾値Ｈ１と同様に高温ほど小さな値となっている（ｂ１＞ｂ２＞ｂ３＞ｂ４＞ｂ５＞ｂ６）。また、第二閾値Ｈ１は、第一閾値Ｈ１よりも大きな値となっている（ｂｊ＞ｂｊ（ｊ＝１，２，３，・・・，６））。

湿度Ｈが第二閾値Ｈ２以上である場合（Ｓ１３でＮｏ）には、上記例外的な場合のためカビ成長領域に入った、又は、近づいたとして槽乾燥行程に戻る（Ｓ１４）。一方、湿度Ｈが第二閾値Ｈ２未満である場合（Ｓ１３でＹｅｓ）には、時間τが経過したか否かの判定を行う（Ｓ１５）。

時間τが経過していない場合（Ｓ１５でＮｏ）、Ｓ１１へと戻る。一方、時間τが経過している場合（Ｓ１５でＹｅｓ）、ファンモータ８を停止し（Ｓ１６）、冷却行程を終了する（Ｓ１７）。

即ち、冷却行程において、検知湿度Ｈが第二閾値Ｈ２以上である場合に、冷却行程を中止して再度槽乾燥行程を行う。
本実施形態の洗濯乾燥機によれば、温度センサ及び湿度センサの両方の検知に基づいて前記槽乾燥行程を終了するので、槽乾燥を必要十分に行って終了することができる。

また、冷却行程中において、温度センサ及び湿度センサの両方の検知に基づいて槽乾燥運転の再開を判定するので、槽乾燥行程の終了判定において誤検知等があっても、槽乾燥を十分に行うことができる。

＜第二の実施形態＞
第二の実施形態について、主に図７を参照しながら、第一の実施形態と異なる部分を中心に説明する。

本実施形態の洗濯乾燥機は、『自動槽乾燥開始モード』を備える。自動槽乾燥開始モードを設定すると、待機状態においても温度Ｔ及び湿度Ｈが検知され、水槽２内の環境がカビ成長領域ないしこれに近い領域に入った場合に、自動的に槽乾燥運転が開始される。ここで、『待機状態』とは、洗濯運転、（衣類の）乾燥運転、槽洗浄運転、槽乾燥運転等を行わない状態をいう。

自動槽乾燥開始モードが設定された状態で、運転が終了して待機状態となると、図７に示される制御が行われる。すなわち、待機状態となって（Ｓ１８）、所定時間Δｔが経過すると（Ｓ１９）、温度Ｔ及び湿度Ｈの検知がなされる（Ｓ２０）。そして、図５のテーブルに基づいて、検知された温度Ｔから第二閾値Ｈ２を決定する（Ｓ２１）。ここで、湿度Ｈと第二閾値Ｈ２とを比較し、湿度Ｈが第二閾値Ｈ２よりも小さければ（Ｓ２２でＹｅｓ）、再度所定時間Δｔが経過するのを待ち（Ｓ１９）、湿度Ｈが第二閾値Ｈ２以上であれば（Ｓ２２でＮｏ）、続いて蓋の開閉検知を行う（Ｓ２３）。

蓋が開いている場合には（Ｓ２３でＮｏ）、再度所定時間Δｔが経過するのを待ち（Ｓ１９）、蓋が閉じている場合には（Ｓ２３でＹｅｓ）、ロック機構２５により蓋をロックした状態で（Ｓ２４）、モータ４によってパルセータ６を回転させて重量検知を行う（Ｓ２５）。この重量検知に基づいて、機内に衣類があるか否かを判定し（Ｓ２６）、衣類がある場合には（Ｓ２６でＹｅｓ）、次に使用者が蓋を開ける操作を行うまでは、自動槽乾燥開始モードを一時的に解除する（Ｓ２７）。衣類が無い場合には（Ｓ２６でＮｏ）、第一の実施形態と同様の槽乾燥運転を行う（Ｓ２８）。

上記制御によれば、蓋が閉じている場合に（Ｓ２３でＹｅｓ）、蓋をロックした状態で（Ｓ２４）、重量検知（Ｓ２５）を行うので、使用者が回転槽３内に手を入れた状態で重量検知（Ｓ２５）が開始せず、これにより、安全性が確保される。また、重量検知（Ｓ２５）の結果に基づいて回転槽３内に衣類があると判定された場合（Ｓ２６でＹｅｓ）には、使用者が次に蓋を開ける操作を行うまでは、自動槽乾燥開始モードを一時的に解除する（Ｓ２７）ので、重量検知（Ｓ２５）によって無駄に電力を消費するのを防ぐことができる。というのは、次に蓋を開ける操作が行われるまでは、確実に回転槽３内に衣類が残存し続けているからである。

本実施形態によれば、待機中において温度及び湿度を検知し、検知された温度及び湿度に基づいて槽乾燥運転の開始判定を行うため、待機中に機内でカビが発生するのを防ぐことができる。

＜その他の実施形態＞
第一及び第二の実施形態においては、水槽２及び回転槽３の軸が鉛直方向を向いた所謂縦型洗濯乾燥機を示したが、その軸が水平又は斜め方向を向いた所謂ドラム式洗濯乾燥機でも良い。

また、第一及び第二の実施形態においては、除湿手段として水冷式除湿器の例を用いたが、冷凍サイクル装置等、除湿機能を有する他のものでも良い。
さらに、第一及び第二の実施形態においては、モータ電流検知装置２６により、機内に投入された衣類の重量を検知しているが、この他様々な方法（例えば、モータ４への通電を切った後の惰性回転量に基づいて衣類の重量を検知する方法）により、衣類の重量を検知することができる。

また、循環風路は、循環する空気のうちの一部を機外に排出する排気ダンパを備えていても良い。この場合、槽乾燥行程や冷却行程において、その排気ダンパを開くと、より効果的に槽乾燥運転を行うことができる。

さらに、第一及び第二の実施形態においては、湿度センサは、相対湿度を検知するものであるが、検知対象は絶対湿度等でも良い。
また、第一及び第二の実施形態においては、６つの温度帯に対して第一閾値Ｈ１及び第二閾値Ｈ２が設定されているが、温度帯の数は２つ以上であれば良い。

さらに、第一及び第二の実施形態において、冷却行程の終了判定を冷却時間τに基づいて行っている（図６のＳ１５参照）が、この他様々な方法により終了判定を行うことができる。例えば、温度Ｔが所定の温度以下となったら、冷却行程を終了する構成でも良い。

以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、温度センサ及び湿度センサの両方の検知に基づいて槽乾燥行程を終了するので、槽乾燥を必要十分に行って終了することができる。

本発明のいくつかの実施形態について説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

図面中、２は水槽、７はファン、８はファンモータ、９はヒータ、１２は温度センサ、１４は水冷式除湿器（除湿手段）、２１は制御装置（制御手段）、２２は湿度センサ、２４は注水弁（除湿手段の一部）、２７は循環風路を示す。

Claims (6)

1. 洗濯水を貯留する水槽と、
   前記水槽内の空気が循環する循環風路と、
   前記循環風路中に設けられた除湿手段と、
   前記水槽内又は前記循環風路内の温度を検知する温度センサと、
   前記水槽内又は前記循環風路内の湿度を検知する湿度センサと、
   前記温度センサ及び前記湿度センサの検知に基づいて前記除湿手段の制御を行う制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、機内に衣類が投入されていない状態において前記除湿手段により前記空気の除湿を行う槽乾燥行程を有し、前記温度センサ及び前記湿度センサの両方の検知に基づいて前記槽乾燥行程を終了する洗濯乾燥機。
2. 前記制御手段は、前記槽乾燥行程後に前記水槽の冷却を行う冷却行程をさらに有し、前記冷却行程において、前記温度センサ及び前記湿度センサの両方の検知に基づいて前記槽乾燥行程を再開する請求項１に記載の洗濯乾燥機。
3. 前記除湿手段は、冷凍サイクル装置である請求項１又は２に記載の洗濯乾燥機。
4. 前記除湿手段は、水冷式除湿器である請求項１又は２に記載の洗濯乾燥機。
5. 洗濯水を貯留する水槽と、
   前記水槽内の空気が循環する循環風路と、
   前記循環風路中に設けられた除湿手段と、
   前記水槽内又は前記循環風路内の温度を検知する温度センサと、
   前記水槽内又は前記循環風路内の湿度を検知する湿度センサと、
   前記温度センサ及び前記湿度センサの検知に基づいて前記除湿手段の制御を行う制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、機内に衣類が投入されていない状態において前記除湿手段により前記空気の除湿を行う槽乾燥行程を有し、待機状態において、前記温度センサ及び前記湿度センサの両方の検知に基づいて前記槽乾燥行程を開始する洗濯乾燥機。
6. 前記制御手段は、前記温度センサ及び前記湿度センサの両方の検知に基づいて前記槽乾燥行程を終了する請求項５に記載の洗濯乾燥機。

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