JP3446292B2 - 衣類乾燥機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明はモータで回転駆動される
回転ドラム内へ温風を循環して衣類を乾燥させる衣類乾
燥機に関する。 【０００２】 【従来の技術】近年、家庭用の衣類乾燥機は、衣類を乾
燥させる回転ドラム内に糸屑などをとるフィルターを設
け、フィルターの糸屑が多くなって目詰まりした場合に
は、表示灯により目詰まりを報知する衣類乾燥機が提案
されている。 【０００３】従来、この種の衣類乾燥機は、特開昭５５
−１６６３１号公報に示すように構成されていた。すな
わち、正特性感温抵抗ヒータ（以下、ＰＴＣヒータとい
う）の電流変化をカレントトランスにより検出し、この
検出したＰＴＣヒータ電流が設定値より小さければ目詰
まり報知するようにしていた。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】このような従来の衣類
乾燥機では、ＰＴＣヒータ電流は、その吸気温度、風
量、電圧により変化し、夏、冬の季節変化や、電圧変
化、布量によるＰＴＣヒータの電流変化の方が目詰まり
による電流変化よりもずっと大きいため、すべての変動
を考慮して電流変化のみにより目詰まりを検知できる設
定値を求めることはほとんど不可能に近く、実際には目
詰まり状態の検知は不可能であるという問題を有してい
た。 【０００５】本発明は上記従来課題を解決するもので、
温度変化や電圧変化、風量変化に影響されなれることな
く、フィルターの目詰まりを検知できるようにすること
を目的としている。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、衣類を乾燥させる回転ドラムと、前記回転
ドラム内へ温風を循環させる送風手段と、前記回転ドラ
ム内への送風経路に設けたＰＴＣヒータよりなる加熱手
段と、前記送風経路に設けたフィルターと、前記送風手
段または前記回転ドラムを回転駆動するモータと、前記
回転ドラム、モータなどの回転数または回転周期を検知
する回転検知手段と、前記モータの回転数および前記加
熱手段を制御する制御手段と、前記加熱手段への送風経
路に設けた温度検知手段と、前記制御手段に接続され前
記加熱手段の電流を検知する電流検知手段と、報知手段
を備え、前記制御手段は、前記モータの回転起動時に、
前記モータの回転数を制御可能なほぼ最低回転数に一定
期間制御した状態で、前記温度検知手段の出力信号と前
記電流検知手段の出力信号とにより前記フィルターの目
詰まりを検知し、その後、通常運転時の回転数まで上昇
させ、乾燥運転を行うとともに、前記フィルターが目詰
まりを起こしていると判定した場合には、乾燥運転終了
後、前記報知手段により前記フィルターの目詰まりを報
知するようにしたことを課題解決手段としている。 【０００７】 【作用】本発明は上記した課題解決手段により、ＰＴＣ
ヒータの吸気温度とＰＴＣヒータに加わる電力とよりフ
ィルターの目詰まりを検知し、電圧変化や温度変化に関
わらず目詰まりを正確に検知でき、ＰＴＣヒータ電流を
下げた状態で起動して、ＰＴＣヒータの突入電流による
電源ブレーカの遮断などの発生がなく、制御可能なほぼ
最低の回転数で一定時間運転することにより、検知風量
を下げて風量変化に対する電流変化を大きくできるので
目詰まり検知精度を向上でき、また、運転終了後報知す
るので、運転中に表示する場合に比べて使用者の不安や
不審、あるいは、運転を中止して掃除する等の誤使用を
防止できる。 【０００８】 【実施例】以下、本発明の一実施例を図１および図２を
参照しながら説明する。 【０００９】図に示すように、回転ドラム１は被乾燥物
（衣類）を収容して乾燥させるもので、熱交換型両翼フ
ァン（送風手段）２により回転ドラム１内に温風を循環
させる。熱交換型両翼ファン２は、回転ドラム１内に温
風を循環させると同時に外部からの空気を取り入れてフ
ァンを冷却し、回転ドラム１の循環空気を除湿する。Ｐ
ＴＣヒータ（加熱手段）３は、回転ドラム１への送風経
路、すなわち循環空気取入れ口に配設して循環空気を加
熱する。 【００１０】フィルター４は熱交換型両翼ファン２の送
風経路、すなわち回転ドラム１内の空気の排気口に設け
ている。糸屑などによりフィルター４が目詰まりする
と、送風量が減ってＰＴＣヒータ３の加熱電力が減少
し、乾燥時間が長くなり乾燥効率も低下する。モータ５
は、回転ドラム１と熱交換型両翼ファン２を回転駆動さ
せるもので、モータ５の回転数を制御することにより回
転ドラム１と熱交換型両翼ファン２の回転数を制御で
き、ＰＴＣヒータ３の発熱量を制御でき電流制御が可能
となる。温度検知手段６は、ＰＴＣヒータ３の吸い込み
空気温度を検知するものである。 【００１１】回転検知手段７は、回転ドラム１の回転数
を検知するもので、回転ドラム１に磁石８を２〜６個取
り付け、磁気センサ（図示せず）を本体部に固定して回
転ドラム１の回転数を検知する。制御手段９はモータ５
の回転数とＰＴＣヒータ３を制御するもので、回転ドラ
ム１の回転数を設定する回転数設定手段１０と、回転検
知手段７の出力と回転数設定手段１０の出力を比較する
回転数比較手段１１と、回転数比較手段１１の出力によ
りモータ５に直列に接続した双方向性サイリスタ１２の
導通角を制御する導通角制御手段１３と、モータ５の起
動時に設定回転数を低くする低速起動手段１４と、温度
検知手段６の出力を入力する温度制御手段１５および目
詰まり検知レベル設定手段１６と、目詰まり検知レベル
設定手段１６の出力と電流検知手段１７の出力とを比較
する目詰まり報知判定手段１８とで構成している。 【００１２】回転検知手段７により検知した回転ドラム
１の回転数と、回転数設定手段１０からの設定回転数の
差を回転数比較手段１１により比較し、導通角制御手段
１３により双方向性サイリスタ１２を制御してモータ５
の回転数を制御する。最も簡単な導通時間制御方法とし
て位相制御が考えられる。インバータの場合は導通時間
だけではなく周波数も制御する。このようにすれば、モ
ータ５と回転ドラム１の安定な回転制御ができる。 【００１３】また、回転ドラム１の循環空気の温度を検
知する温度検知手段６の出力を温度制御手段１５に入力
し、この温度制御手段１５の出力によりＰＴＣヒータ３
ａ、３ｂにそれぞれ接続したリレー接点１９ａ、１９ｂ
を制御し、ＰＴＣヒータ３ａ、３ｂをオン、オフ制御し
て循環空気の温度を制御する。さらに、温度検知手段６
の出力を入力する目詰まり検知レベル設定手段１６の出
力と電流検知手段１７の出力とを報知判定手段１８に入
力して、報知手段２０によりフィルター４の目詰まりを
報知するようにしている。 【００１４】操作設定手段２１は、制御手段９に接続さ
れ複数種類の運転コースを操作設定するもので、回転数
設定手段１０に入力して回転ドラム１の回転数を運転コ
ースに応じた回転数に設定できるようにするとともに、
温度制御手段１５に入力して温度検知手段６の出力に応
じて回転ドラム１内の温度を運転コースに応じて制御す
るようにしている。 【００１５】電流検知手段１７は、カレントトランス２
２と電流−電圧変換回路２３とで構成し、ＰＴＣヒータ
３の入力電流を検知し、その出力を電流比較設定手段２
４に入力する。電流比較設定手段２４は、ＰＴＣヒータ
３の設定電流値と電流検知手段１７の出力とを比較し、
その出力を回転数設定手段１０に入力して設定回転数を
制御する。ここで、回転数設定手段１０により設定され
る設定回転数は、ＰＴＣヒータ３の電流が所定の電流値
以上または以下にならない風量になるように設定する。 【００１６】電流検知手段１７の出力は、また、温度検
知手段６の出力によって目詰まり検知レベルを演算する
目詰まり検知レベル設定手段１６の出力とともに目詰ま
り報知判定手段１８に入力し、モータ５の回転数を制御
可能なほぼ最低回転数に設定した状態で、目詰まり検知
レベル設定手段１７の出力と電流検知手段１７の出力と
を比較し、報知手段２０によりフィルター４の目詰まり
を報知するようにしている。すなわち、熱交換型両翼フ
ァン２の回転制御を行うことにより、目詰まり検知時の
送風条件を一定に設定している。 【００１７】上記構成において図３から図７を参照しな
がら動作を説明すると、まず、図３は本発明による目詰
まり検知方法を示すための、ＰＴＣヒータ３の入力電力
Ｐと吸気温度Ｔの特性図であり、ＰＴＣヒータ３の入力
電力Ｐは、キュリー温度Ｔｑと吸気温度Ｔの温度差トＴ
と放熱係数Ｈの積で表され、Ｐ＝Ｈ（Ｔｑ−Ｔ）とな
る。フィルター４が目詰まりすると、目詰まりによる風
量低下で放熱係数Ｈが低下するので、キュリー温度Ｔｑ
は一定であるから、入力電力Ｐと吸気温度Ｔより放熱係
数Ｈを求めることができ、目詰まりを推定することがで
きる。 【００１８】図３における特性Ａは、衣類が少ない場合
のＰＴＣヒータ３の入力電流Ｉと吸気温度Ｔの関係を示
しており、特性Ａ'は衣類が多い場合、特性Ｂはフィル
ター目詰まりの場合の特性を示している。Ｉｓは目詰ま
りを判定するための吸気温度Ｔに対するＰＴＣヒータ３
の入力電流Ｉの目詰まり検知レベルを示している。検知
レベルＩｓは吸気温度Ｔに対応して、 Ｉｓ＝Ｋ−ｋＴ のようにほぼ直線的に設定できる。ここでＫ、ｋは定数
である。 【００１９】つぎに、目詰まり検知は、回転ドラム１の
回転数、いいかえればモータ５の回転数を一定に制御し
て行う。すなわち、図４に示すように、時刻ｔ０で低速
起動手段１４により回転数設定手段１０の設定回転数を
低速回転数ｎ１（通常運転時の回転ドラム１の回転数４
５ｒｐｍに対して、たとえば３６ｒｐｍ）に設定してス
タートする。そして、所定時間（たとえば３分）経過し
た時刻ｔ１で温度検知手段６により検知した温度にした
がって回転数設定手段１０により設定回転数を演算し、
この設定回転数に基づいて、モータ５の回転数を制御
し、徐々に回転数を上昇させる。最終的に設定された上
限回転数ｎ２となり、時刻ｔ２以降はほぼ一定の回転数
となる。目詰まり検知は、時刻ｔ１の１〜２分前に検知
を行う。 【００２０】図５は、ＰＴＣヒ−タ３の風量とヒ−タ電
流特性で、電源電圧は一定とする。運転初期には、熱交
換型両翼ファン２の回転数を減らしてＰＴＣヒ−タ３を
循環する風量を下げるので、風量Ｑ１、ヒ−タ電流Ｉ１
は、ファン回転数が高い場合の風量Ｑ２ 、ヒ−タ電流
Ｉ２と比較し少なくでき、突入電流も減らすことができ
る。 【００２１】また、フィルタ−が目詰まりした場合の風
量変化率（Ｑ１−Ｑ１'）に対する電流変化率（Ｉ１−
Ｉ１'）は、熱交換型両翼ファン２の回転数が高い場合
の風量変化率（Ｑ２−Ｑ２'）に対する電流変化率（Ｉ
２−Ｉ２'）に比べて高くなる。よって、目詰まり検知
時の熱交換型両翼ファン２の回転数を下げることによ
り、フィルタ−目詰まりによる電流変化率を高くして目
詰まり検知精度を向上させることができる。 【００２２】つぎに、図６を参照しながら動作の詳細を
説明すると、ステップ３０で開始し、ステップ３１で操
作設定手段２１により初期設定した後、ステップ３２で
ソフトスタートする。すなわち、低速起動手段１４によ
り回転数設定手段１０の設定回転数を低速回転数ｎ１に
設定してスタートする。そして、ステップ３３で設定回
転数を制御可能な最低回転数（ｎ１より低い場合もあ
る）に設定して目詰まり検知を行う。 【００２３】つぎに、ステップ３４で電流検知手段１７
によりＰＴＣヒータ３の電流を検知し、電流比較設定手
段２４を介して回転数設定手段１０に入力して、ステッ
プ３５で設定回転数を演算し、この設定回転数に基づい
て、ステップ３６でモータ５の回転数を制御し、ステッ
プ３７、３８を介してステップ３９へ進みステップ３３
で目詰まり報知フラグがオンとなった場合に目詰まり報
知を行う。 【００２４】この目詰まり検知動作を図７を参照しなが
ら説明すると、ステップ５０で目詰まり検知サブルーチ
ンを開始し、ステップ５１で回転ドラム１の回転数をほ
ぼ最低回転数ｎ１に一定に制御する。ステップ５２で一
定時間（たとえば３分）遅延させた後、ステップ５３で
温度検知手段６により循環空気の温度を検知する。つぎ
に、ステップ５４で、目詰まり検知レベル設定手段１５
により図３に示した検知レベルＩｓを演算する。 【００２５】その後、ステップ５５で電流検知手段１７
によりＰＴＣヒータ３の電流Ｉを検知し、ステップ５６
で、検知レベルＩｓと電流Ｉとを比較する。フィルター
４が目詰まりを起こすことにより循環空気量が減少し、
Ｉ＜Ｉｓであれば、ステップ５７で、目詰まり報知フラ
グをオンし、運転終了後目詰まり報知判定手段１８より
出力を出し、報知手段２０により目詰まり報知を可能と
する。そして、ステップ５８で目詰まり検知フラグをオ
ンし、ステップ５９へ進み、図６のステップ３３へ戻
る。 【００２６】以上のように本実施例によれば、運転起動
時に回転ドラム１の回転数をほぼ最低の回転数に設定し
た後、通常回転数に上昇させる前に、制御可能なほぼ最
低の回転数に一定時間設定した後、温度検知手段６の出
力信号と電流検知手段１７の出力信号とによりフィルタ
ー４の目詰まりを検知するようにしたから、温度変化や
電圧変化に影響されることなくフィルターの目詰まりを
検知でき、検知精度を向上できる。 【００２７】 【発明の効果】以上のように本発明によれば、衣類を乾
燥させる回転ドラムと、前記回転ドラム内へ温風を循環
させる送風手段と、前記回転ドラム内への送風経路に設
けたＰＴＣヒータよりなる加熱手段と、前記送風経路に
設けたフィルターと、前記送風手段または前記回転ドラ
ムを回転駆動するモータと、前記回転ドラム、モータな
どの回転数または回転周期を検知する回転検知手段と、
前記モータの回転数および前記加熱手段を制御する制御
手段と、前記加熱手段への送風経路に設けた温度検知手
段と、前記制御手段に接続され前記加熱手段の電流を検
知する電流検知手段と、報知手段を備え、前記制御手段
は、前記モータの回転起動時に、前記モータの回転数を
制御可能なほぼ最低回転数に一定期間制御した状態で、
前記温度検知手段の出力信号と前記電流検知手段の出力
信号とにより前記フィルターの目詰まりを検知し、その
後、通常運転時の回転数まで上昇させ、乾燥運転を行う
とともに、前記フィルターが目詰まりを起こしていると
判定した場合には、乾燥運転終了後、前記報知手段によ
り前記フィルターの目詰まりを報知するようにしたか
ら、ＰＴＣヒ−タの吸気温度とＰＴＣヒ−タに加わる電
力とによりフィルタ−の目詰まりを検知でき、電圧変化
や温度変化に関わらず目詰まりを正確に検知でき、ま
た、ＰＴＣヒータ電流を下げた状態で起動して、ＰＴＣ
ヒータの突入電流による電源ブレーカの遮断などの発生
がなく、この運転起動初期にフィルターの目詰まりを検
知できるため、目詰まり検知精度を向上させることがで
き、さらに、使用者が運転中にフィルタ−を掃除するな
どの誤使用を防止できる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の一実施例の衣類乾燥機のブロック図 【図２】同衣類乾燥機の断面図 【図３】同衣類乾燥機のＰＴＣヒータの吸気温度と電流
との関係を示す図 【図４】同衣類乾燥機のフィルター目詰まり検知時の回
転数変化を示す図 【図５】同衣類乾燥機のＰＴＣヒ−タの風量とヒ−タ電
流との関係を示す図 【図６】同衣類乾燥機の動作フローチャート 【図７】同衣類乾燥機のフィルター目詰まり検知のフロ
ーチャート 【符号の説明】 １ 回転ドラム ２ 熱交換型両翼ファン（送風手段） ３ ＰＴＣヒータ（加熱手段） ４ フィルター ５ モータ ６ 温度検知手段 ７ 回転検知手段 ９ 制御手段 １７ 電流検知手段 ２０ 報知手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 荘司 彰 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−15100（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−115695（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−126199（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) D06F 58/28

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 衣類を乾燥させる回転ドラムと、前記回
   転ドラム内へ温風を循環させる送風手段と、前記回転ド
   ラム内への送風経路に設けたＰＴＣヒータよりなる加熱
   手段と、前記送風経路に設けたフィルターと、前記送風
   手段または前記回転ドラムを回転駆動するモータと、前
   記回転ドラム、モータなどの回転数または回転周期を検
   知する回転検知手段と、前記モータの回転数および前記
   加熱手段を制御する制御手段と、前記加熱手段への送風
   経路に設けた温度検知手段と、前記制御手段に接続され
   前記加熱手段の電流を検知する電流検知手段と、報知手
   段を備え、前記制御手段は、前記モータの回転起動時
   に、前記モータの回転数を制御可能なほぼ最低回転数に
   一定期間制御した状態で、前記温度検知手段の出力信号
   と前記電流検知手段の出力信号とにより前記フィルター
   の目詰まりを検知し、その後、通常運転時の回転数まで
   上昇させ、乾燥運転を行うとともに、前記フィルターが
   目詰まりを起こしていると判定した場合には、乾燥運転
   終了後、前記報知手段により前記フィルターの目詰まり
   を報知するようにした衣類乾燥機。