JP2021183027A

JP2021183027A - 衣類乾燥機

Info

Publication number: JP2021183027A
Application number: JP2020089097A
Authority: JP
Inventors: 浩二曽我; Koji Soga
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2020-05-21
Filing date: 2020-05-21
Publication date: 2021-12-02

Abstract

【課題】衣類がほとんど乾いている場合などの使用でも、最適な乾燥ができ且つ乾燥運転のエネルギーの無駄や衣類が痛むことを防止できる衣類乾燥機を提供する。【解決手段】衣類乾燥機１は、乾燥運転開始前にドラム２を回転させて動作確認を行う試運転中に乾燥度合検出手段２１で検出された乾燥度合が所定乾燥度合以上（Ｓ７）であるときは乾燥運転時間を通常コースの最低運転時間よりも短い時間とする専用コース（Ｓ１２）を実行する。前記専用コースでは、衣類Ｍの量が少ないほど及び／又は衣類Ｍの乾燥指標値の変化量（ａ−ｂ）が小さいほど（Ｓ１９）、前記乾燥運転時間を更に短くする（Ｓ２１）又は前記加熱手段８の発生熱量を所定熱量以下とする。【選択図】図３

Description

本発明は、衣類がほとんど乾いている場合などの使用でも最適な乾燥運転を行うことができる衣類乾燥機に関する。

従来、衣類乾燥機として、乾燥運転開始前の試運転中に衣類の乾燥度合を検出し、乾燥度合が所定乾燥度合以上であるときは加熱手段の発生熱量を低く抑えた乾燥運転を行うことで、衣類がほとんど乾いている場合に乾燥運転で衣類が痛むことを防止するものがある（特許文献１）。

特開２００４−２４８８９３号公報

衣類乾燥機の自動運転では、生乾きを防止するために少なくとも最低運転時間（例えば、３０分程度）の乾燥運転が行われる。そのため、前記従来の衣類乾燥機において衣類がほとんど乾いていると判断された場合でも最低運転時間の乾燥運転が行われると、例えばドラム内の衣類の量が少ない場合などでは最低運転時間の経過前に衣類が十分に乾いてしまうことがあり、エネルギーを無駄に消費するとともに衣類を痛めてしまうおそれがあった。

本発明は、以上の事情に鑑みてなされたものであり、衣類がほとんど乾いている場合などの使用でも、最適な乾燥ができ且つ乾燥運転のエネルギーの無駄や衣類が痛むことを防止できる衣類乾燥機を提供することを目的とする。

本発明に係る衣類乾燥機は、
衣類を収容するドラムと、ドラムを回転させるモータと、ドラム内に熱風を供給する加熱手段と、ドラム内の衣類の乾燥度合を検出する乾燥度合検出手段と、ドラムを回転させるとともに加熱手段を作動させる乾燥運転の動作を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記乾燥運転開始前にドラムを回転させて動作確認を行う試運転中に前記乾燥度合検出手段で検出された乾燥度合が所定乾燥度合以上であるときは乾燥運転時間を通常コースの最低運転時間よりも短い時間とする専用コースを実行し、
前記専用コースでは、衣類の量が少ないほど及び／又は衣類の乾燥指標値の変化量が小さいほど、前記乾燥運転時間を更に短くする又は前記加熱手段の発生熱量を所定熱量以下とする制御構成を備えるものである。

前記構成より、通常コースの乾燥運転では少なくとも最低運転時間の乾燥運転が行われるが、乾燥度合が所定乾燥度合以上であり衣類がほとんど乾いているような場合には乾燥運転時間を最低運転時間よりも短い時間とする専用コースが実行される。これにより、衣類が多少湿っている場合などの使用でも十分な乾燥ができるとともに、乾燥運転のエネルギー使用量の削減や衣類を痛めるリスクを減らすことができる。また、専用コースでは、衣類の量が少ないほど及び／又は衣類の乾燥指標値の変化量が小さいほど、前記乾燥運転時間を更に短くする又は前記加熱手段の発生熱量を所定熱量以下とする。これにより、衣類が多少湿っている場合などの使用において、より最適な乾燥運転を行うことができ、乾燥運転のエネルギー使用量の削減や衣類を痛めるリスクを減らすことができる。

前記衣類乾燥機において、
前記乾燥指標値の変化量は、乾燥運転の開始前と開始後におけるドラム内の衣類の重さの減少量とすることができる。

乾燥運転によって衣類の重さは水分の蒸発によって変化する。衣類の重さの減少量が小さいということは、水分の蒸発が少なく衣類が乾燥完了に近い状態にあると判断することができる。この場合、前記乾燥運転時間を更に短くする又は前記加熱手段の発生熱量を所定熱量以下とすることにより、より最適な乾燥運転を行うことができ、乾燥運転のエネルギー使用量の削減や衣類を痛めるリスクを減らすことができる。

前記衣類乾燥機において、
前記衣類の重さは、前記モータにおけるモータ始動時のピーク電流値に基づいて判断することができる。

衣類を収容することでドラム全体の重量が大きくなるほど、ドラムの回転開始時にドラムを回転させるモータの負荷が大きくなるため、モータ始動時のピーク電流値が大きくなる。このことから、モータ始動時のピーク電流値に基づいてドラム内に収容する衣類の重さを求めることができる。従って、部品を追加することなくドラム内の衣類の重さを測定することができる。

衣類乾燥機の全体構成を示す模式図である。衣類乾燥機の制御系を示すブロック図である。実施形態１の衣類乾燥機の運転動作を説明するためのフローチャートである。実施形態２の衣類乾燥機の運転動作を説明するためのフローチャートである。

以下に、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
（実施形態１）
図１を参照して、衣類乾燥機１は、衣類Ｍを収容して回転させるドラム２が設けられている。衣類乾燥機１の下面にはフィルタ３ａ付きの給気口３が開設されている。ドラム２の背面には、フィルタ４ａ付きの排気口４が開設されており、この排気口４に連通する排気ダクト５が衣類乾燥機１内の後部に設けられている。衣類乾燥機１は、ドラム２内の空気を排気口４を介して排気ダクト５内に排気しつつ、給気口３からの空気をドラム２内に供給する給排気ファン６を配置している。ドラム２と給排気ファン６とは、共通のモータ７により、夫々、ベルト２ａ，６ａを介して回転駆動される。モータ７は、モータドライバ３２（図２参照）によって回転駆動される。

また、衣類乾燥機１内には、ドラム２に対する給気口３からの空気の給気通路に位置させて、加熱手段たるバーナ８と、バーナ８の燃焼排ガスを空気と共に温風としてドラム２内に導く燃焼筐９とが配置されている。バーナ８に対するガス供給路８ａには、第１と第２の一対の電磁弁１０，１１と、比例弁１２とが介設されている。燃焼筐９には、バーナ８に点火する点火電極１３と、失火検知のための第１サーモカップル１４と、過熱検知のための第２サーモカップル１５と、バイメタルスイッチからなる第１オーバーヒートスイッチ１６（作動温度１５０℃）と、ドラム２に供給される温風の温度を検出する吹出温センサ１７とが設けられている。

センサ類としては、更に、ドラム２のドア１８の開閉を検出するドアスイッチ１９と、ドラム２内の衣類Ｍの温度を検出する衣類温センサ２０と、ドラム２内の衣類Ｍに接触する一対の電極２１ａ，２１ｂ間の抵抗変化から衣類Ｍの乾燥度合いを検出する電極センサ２１と、排気ダクト５内に配置した排気温センサ２２及びバイメタルスイッチからなる第２オーバーヒートスイッチ２３（作動温度８５℃）と、ドラム２に取り付けた磁石２４ａと協働してドラム２の回転を検出するドラム用回転検出器２４と、給排気ファン６に取り付けた磁石２５ａと協働して給排気ファン６の回転を検出するファン用回転検出器２５とが設けられている。

衣類乾燥機１の前面の操作パネル２６には、図２に示すように、電源スイッチ２７、乾燥運転の開始を指示する運転スイッチ２８、衣類の種別（厚物、デリケート等）を選択する選択スイッチ２９及び表示部３０が設けられている。また、衣類乾燥機１内には、操作パネル２６に接続されるマイクロコンピュータからなるコントローラ（制御手段）３１が設けられており、前記各種センサ類からの信号がコントローラ３１に入力されている。コントローラ３１には、モータドライバ３２を介してモータ７の動作を制御する。このモータ７を制御するコントローラ３１の機能部には、モータ７に通電するモータ電流の検知部を有しており、この検知部によってモータ始動時のピーク電流値を検知することができる。

次に、衣類乾燥機１の乾燥運転動作の例を説明する。
以下の乾燥運転動作は、コントローラ３１によって制御される。図３のフローチャートを参照して、運転スイッチ２８がオン（Ｓ１）されると、モータ７を作動（Ｓ２）し、ドラム２と給排気ファン６とを回転させて所定の試運転時間ＴＭ（例えば、１分）の試運転を行う。試運転中にドラム用とファン用の回転検出器２４，２５から発生される検出パルスに基づいてドラム２と給排気ファン６とが正常に回転されているか否かの動作確認と、各センサ類から正常な信号が出力されているか否かを診断するセンサ確認とを実行する。試運転で異常が発見された場合はエラー表示等の異常処理を行うとともにモータ７を停止し、異常が発見されなければ、試運転時間が経過（Ｓ５で「Ｙ」）すると、点火電極１３を火花放電させてバーナ８にガス供給し、バーナ８を点火（Ｓ６）する。

試運転中は、ドラム２内の初期の衣類Ｍの重さａを測定（Ｓ３）し、また、ドラム２内の衣類Ｍの乾燥度合を検出（Ｓ４）する。衣類Ｍの重さの測定は、モータ始動時におけるモータ電流のピーク電流値に基づいて求めることができる。すなわち、衣類Ｍを収容したドラム２の重量が大きいほど、ドラム２の回転開始時におけるモータ７の負荷が大きくなるため、モータ始動時におけるモータ電流のピーク電流値が大きくなる。これより、モータ始動時のピーク電流値とドラム２内の衣類Ｍの重さとの関係を定めたテーブル又は関係式を用いて、検出されたモータ始動時のピーク電流値に基づいてドラム２内の初期の衣類Ｍの重さを求める。なお、ピーク電流値と衣類重さとの関係を定めたテーブル又は関係式は、実験やシミュレーション等を行って事前に定めることができる。このテーブル又は関係式は、コントローラ３１の記憶部に記憶させている。

衣類Ｍの乾燥度合は、乾燥度合検出手段となる電極センサ２１での電極２１ａ，２１ｂ間の抵抗値Ｒに基づいて検出することができる。すなわち、電極センサ２１の電極２１ａ，２１ｂ間の抵抗値は、ドラム２の回転で衣類Ｍが両電極２１ａ，２１ｂに接触する度に低下する。電極センサ２１で検出される抵抗値Ｒは、衣類Ｍが乾燥しているほど高くなるので、この検出抵抗値Ｒに基づいてドラム２内の衣類Ｍの乾燥度合を検知することができる。

そして、ステップＳ７の乾燥判定では、ほとんど乾いている衣類Ｍが接触したときの電極センサ３２の抵抗値を乾燥判別値ＹＲとする。実際にドラム２内の衣類Ｍが電極センサ２１に接触したときの検出抵抗値Ｒが乾燥判別値ＹＲを下回った回数Ｃ（未乾燥とみなせる回数）をカウントする。この回数Ｃが所定回数ＹＣ（例えば、２回）以上の場合は、ドラム２内の衣類Ｍは未乾燥であると判定し、回数Ｃが所定回数ＹＣ未満の場合は、ドラム２内の衣類Ｍはほとんど乾燥していると判定する。なお、乾燥判定における前記回数Ｃのカウントは、試運転の開始時からバーナ点火時までの間の試運転中ずっとカウントする。これにより、衣類Ｍの乾燥判定を精度よく行うことができる。

乾燥判定（Ｓ７）で衣類Ｍの乾燥度合が所定乾燥度合以上でないと判断された場合（Ｓ７で「Ｎ」）は、通常コースの乾燥運転へ移行（Ｓ８）する。通常コースでは、例えば、バーナ８の燃焼量（発生熱量）を最大燃焼量にして乾燥運転を開始し、衣類温センサ２０、電極センサ２１、排気温センサ２２等からの信号に基づいて把握する衣類Ｍの乾燥進捗状況に応じてバーナ８の燃焼量を段階的に減少させ、衣類Ｍの乾燥完了（Ｓ９）が判断されると、バーナ８を消火しモータ７を停止（Ｓ１０）させ、乾燥運転を終了（Ｓ１１）する。この通常コースでは、衣類Ｍの生乾きを防止するために最低運転時間（例えば、３０分）の乾燥運転が行われる。

乾燥判定（Ｓ７）で衣類の乾燥度合が所定乾燥度合以上であると判断された場合（Ｓ７で「Ｙ」）は、専用コースの乾燥運転へ移行（Ｓ１２）する。この専用コースは、ドラム２内の衣類Ｍがほとんど乾いている状態にあると判断されているので、乾燥運転時間を前記通常コースでの最低運転時間（例えば、３０分）よりも短い時間で乾燥運転が行われる。専用コースでは、乾燥運転が開始されると、バーナ８の燃焼量を最大燃焼量にして初期運転時間ｔ（例えば、１０分）の乾燥運転が行われる（Ｓ１３）。これにより、衣類Ｍに僅かに含まれている水分の蒸発を促進することができる。初期運転時間ｔが経過すると、ここで一旦、モータ７を停止しバーナ８を消火（Ｓ１４）する。モータ７が完全に停止したところで、モータ７を再始動（Ｓ１５）させて、ドラム２内の衣類Ｍの重さｂを測定する。この衣類重さの測定方法は、試運転のときと同様であり、モータ始動時のピーク電流値に基づいて測定される。モータ７を再始動させてから所定時間ｔｓ（例えば、５秒）が経過（Ｓ１７）すると、バーナ８を再点火（Ｓ１８）する。

そして、乾燥運転の開始前と開始後におけるドラム２内の衣類Ｍの重さの減少量（ａ−ｂ）が水分判別値Ｘ以上か否か判断（Ｓ１９）する。前記減少量（ａ−ｂ）が水分判別値Ｘ以上の場合（Ｓ１９で「Ｙ」）は、乾燥運転の残時間をｔ１（例えば、１０分）とし長く設定（Ｓ２０）し、前記減少量（ａ−ｂ）が水分判別値Ｘ未満の場合（Ｓ１９で「Ｎ」）は、乾燥運転の残時間をｔ２（例えば、５分）とし短く設定（Ｓ２１）する。すなわち、衣類Ｍの乾燥指標値の変化量Δｍとなる衣類Ｍの重さの減少量（ａ−ｂ）が小さいほど、専用コースの全乾燥運転時間を更に短くする。これにより、衣類Ｍが多少湿っている場合や衣類Ｍを暖める場合などの使用において、より最適な乾燥運転を行うことができ、乾燥運転のエネルギー使用量の削減や衣類Ｍを痛めるリスクを減らすことができる。

そして、乾燥運転の残時間（ｔ１又はｔ２）が経過すると、バーナ８を消火しモータ７を停止（Ｓ２２）させ、乾燥運転を終了（Ｓ２３）する。

以上のように、実施形態１によれば、乾燥度合が所定乾燥度合以上であり衣類Ｍがほとんど乾いているような場合には乾燥運転時間を通常コースでの最低運転時間よりも短い時間とする専用コースが実行される。これにより、衣類Ｍが多少湿っている場合又は衣類Ｍを暖める場合などの使用でも十分な乾燥又は暖めができるとともに、乾燥運転のエネルギー使用量の削減や衣類Ｍを痛めるリスクを減らすことができる。

また、専用コースでは、乾燥指標値の変化量Δｍ、すなわち衣類Ｍの重さの減少量（ａ−ｂ）が小さいほど、前記乾燥運転時間を更に短くする。これにより、衣類Ｍが多少湿っている場合や衣類Ｍを暖める場合などの使用において、より最適な乾燥運転を行うことができ、乾燥運転のエネルギー使用量の削減や衣類Ｍを痛めるリスクを減らすことができる。

なお、実施形態１では、ドラム２内の衣類Ｍの重さをモータ始動時のピーク電流値に基づいて測定するが、ドラム重量を測定する重量センサを設け、この重量センサによって測定するようにしてもよい。

また、実施形態１では、衣類Ｍの乾燥指標値の変化量として乾燥運転開始前後の衣類Ｍの重さの減少量（ａ−ｂ）を用いるが、これに限らず、乾燥運転開始前後における衣類Ｍの湿度や温度の変化量を乾燥指標値の変化量Δｍとして用いてもよい。この場合、衣類Ｍの湿度は、ドラム２又は排気ダクト５に湿度センサを設けてこの湿度センサによって測定することができる。衣類Ｍの温度は、衣類温センサ２０又は排気温センサ２２等に基づいて測定することができる。

また、実施形態１では、乾燥判定（図３のフローチャートのＳ７）は、乾燥運転前の乾燥度合として電極センサ２１での検出抵抗値Ｒ（図３のフローチャートのＳ４）に基づいて判断するが、これに限らず、ドラム２又は排気ダクト５等に湿度センサを設け、試運転の際にこの湿度センサで検出する湿度値に基づいて判断するようにしてもよい。

（実施形態２）
実施形態２の衣類乾燥機１ａは、実施形態１と異なる点として専用コースにおいてドラム２内に収容する衣類Ｍの重さによって乾燥運転の残時間を変更するものである。すなわち、実施形態２の衣類乾燥機１ａでは、その運転動作を示した図４のフローチャートに示すように、ステップＳ１１９にて、乾燥運転の途中で測定した衣類Ｍの重さｗ（Ｓ１６）が一定値Ｚ以上の場合（Ｓ１１９で「Ｙ」）は、乾燥運転の残時間をｔ１（例えば、１０分）とし長く設定（Ｓ２０）し、前記衣類重さｗが一定値Ｚ未満の場合（Ｓ１１９で「Ｎ」）は、乾燥運転の残時間をｔ２（例えば、５分）とし短く設定（Ｓ２１）する。ドラム２内の衣類Ｍの重さｗが軽いほど、すなわち衣類量が少ないほど、専用コースの全乾燥運転時間を更に短くする。これにより、衣類Ｍが多少湿っている場合や衣類Ｍを暖める場合などの使用において、より最適な乾燥運転を行うことができ、乾燥運転のエネルギー使用量の削減や衣類Ｍを痛めるリスクを減らすことができる。なお、衣類Ｍの重さｗは、実施形態１で説明したとおり、モータ７のモータ始動時のピーク電流値に基づいて事前に定めたテーブル又は関係式から求めることができ、また、ドラム２に重量センサを設けて測定することができる。

また、実施形態２では、他に実施形態１と異なる点として試運転時ではドラム２内の衣類Ｍの重さを測定せず（図３のフローチャートのＳ３を有しない。）、上述のとおり、専用コースの乾燥運転開始後に衣類Ｍの重さｗを測定するようにしている。ただし、試運転時においてドラム２内の衣類Ｍの重さｗを測定し（図３のフローチャートのＳ３を実施する。）、専用コース移行後では衣類Ｍの重さを測定するステップ（図４のＳ１４〜Ｓ１８）を実施しないようにしてもよい。その他に実施形態２の構成及び作用効果は、実施形態１と同様とする。

（その他の実施形態）
他の実施形態として、専用コースにおいて、残時間（ｔ１又はｔ２）を決定するステップを変更することができる。すなわち、図４のフローチャートのように衣類Ｍの重さｗ（図４のＳ１６）が一定値Ｚ以上の場合（図４のＳ１１９で「Ｙ」）は、乾燥運転の残時間をｔ１（例えば、１０分）とし長く設定（図４のＳ２０）する。一方、前記衣類重さｗが一定値Ｚ未満の場合（図４のＳ１１９で「Ｎ」）にあっては、図３のフローチャートのように衣類重さの減少量（ａ−ｂ）が水分判別値Ｘ以上の場合（図３のＳ１９で「Ｙ」）は、乾燥運転の残時間をｔ１（例えば、１０分）とし長く設定（図３のＳ２０）し、衣類重さの減少量（ａ−ｂ）が水分判別値Ｘ未満の場合（図３のＳ１９で「Ｎ」）は、乾燥運転の残時間をｔ２（例えば、５分）とし短く設定（Ｓ２１）する。これにより、衣類Ｍの重さｗに加えて衣類Ｍの重さの変化量（ａ−ｂ）に基づいて乾燥運転時間を設定するので、より最適な乾燥運転を行うことができ、乾燥運転のエネルギー使用量の削減や衣類Ｍを痛めるリスクを減らすことができる。

また、他の実施形態として、前記各実施形態では、専用コースにおいて衣類Ｍの重さｗや衣類Ｍの乾燥指標値の変化量（ａ−ｂ）に基づいて乾燥運転の残時間（ｔ１又はｔ２）を設定するが、残時間に代えて、バーナ８の燃焼量（発生熱量）を少なくするようにしてもよい。この場合、残時間は、専用コースの全乾燥運転時間が通常コースの最低運転時間よりも長くならないように一定（例えば、１０分）とする。そして、各実施形態で説明した残時間ｔ１に代えてバーナ燃焼量を中燃焼量（例えば、最大燃焼量の７０％）とし、残時間ｔ２に代えてバーナ燃焼量を小燃焼量（例えば、最大燃焼量の５０％）とするように制御する。これによっても、衣類Ｍが多少湿っている場合や衣類Ｍを暖める場合などの使用において、より最適な乾燥運転を行うことができ、乾燥運転のエネルギー使用量の削減や衣類Ｍを痛めるリスクを減らすことができる。

その他、本発明は、前記各々の実施形態に限定されるものでなく、本発明の技術思想に基づいて必要な変更を行うことができる。
例えば、前記専用コースにおいて、乾燥運転時間又はバーナ燃焼量をｔ１とｔ２の２段階で設定するが、３段階等の多段階に設定することができる。
また、前記専用コースにおいて、初期運転時間ｔ（図３のＳ１３や図４のＳ１３）の間はバーナ８の燃焼量を最大燃焼量とするが、最大燃焼量よりも少なくした燃焼量としてもよい。
また、加熱手段は、バーナ８に限らず、電気ヒータや温水循環の熱交換器等を加熱手段として使用することができる。

１，１ａ衣類乾燥機
２ドラム
７モータ
８バーナ（加熱手段）
２１電極センサ（乾燥度合検出手段）
３１コントローラ（制御手段）
Ｍ衣類

Claims

衣類を収容するドラムと、ドラムを回転させるモータと、ドラム内に熱風を供給する加熱手段と、ドラム内の衣類の乾燥度合を検出する乾燥度合検出手段と、ドラムを回転させるとともに加熱手段を作動させる乾燥運転の動作を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記乾燥運転開始前にドラムを回転させて動作確認を行う試運転中に前記乾燥度合検出手段で検出された乾燥度合が所定乾燥度合以上であるときは乾燥運転時間を通常コースの最低運転時間よりも短い時間とする専用コースを実行し、
前記専用コースでは、衣類の量が少ないほど及び／又は衣類の乾燥指標値の変化量が小さいほど、前記乾燥運転時間を更に短くする又は前記加熱手段の発生熱量を所定熱量以下とする制御構成を備える衣類乾燥機。
請求項１に記載の衣類乾燥機において、
前記乾燥指標値の変化量は、乾燥運転の開始前と開始後におけるドラム内の衣類の重さの減少量とする衣類乾燥機。
請求項２に記載の衣類乾燥機において、
前記衣類の重さは、前記モータにおけるモータ始動時のピーク電流値に基づいて判断する衣類乾燥機。