JPH04193298A - 衣類乾燥機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、衣類の量や循環熱風温度を検出してドラムま
たはファンの回転数、ヒータの出力を自動的に制御する
ようにした衣類乾燥機の制御装置に関する。

従来の技術 近年、衣類乾燥機は乾燥性能を向上するためにドラム内
の衣類の量を検知し、衣類の量に最適の乾燥制御をする
ことが求められている。

従来、この種の衣類乾燥機の制御装置は、特開平２−１
３６１７３号公報に示されるように、重量検知素子によ
り衣類が小量あると判断したときドラムの回転数を遅く
していた。

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の制御装置では、布量の変
化に対してきめ細かいドラムの回転数制御を行なってい
ないので、布量によっては熱風の循環経路であるドラム
の中央を通過しない場合があシ、衣類の量によっては乾
燥効率が悪いという課題を有していた。また、布質や衣
類の脱水率も考慮されていなかった。

本発明は上記課題を解決するもので、布量と布質と脱水
率に応じたドラムやファンの回転数、ヒータの出力を制
御することにより乾燥効率を向上させることを目的とし
ている。

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、衣類の量を検出す
る布量センサと、衣類を乾燥させる循環熱風の温度を検
出する温度センサと、乾燥工程を制御する制御手段とを
備え、前記制御手段は、前記布量センサおよび温度セン
サの少なくとも一方に応じてドラムの回転数、ファンの
回転数およびヒータの出力の少なくとも１つを制御する
ようにしたことを課題解決手段としている。

作　　用 本発明は上記した課題解決手段により、布量と布質と脱
水率との検出ができ、それらに応じたきめ細かいドラム
やファンの回転数制御と、ヒータの出力制御を行なうこ
とによシ、最適な乾燥時間で終了させることができる。

特に、布量が少なくかつランジェリ−などのデリケート
な衣類の場合には、ドラムやファンの回転数を非常に遅
くするとともにヒータの出力を下げることができ、布傷
みや消費電力も減少し、乾燥効率が向上する。また、布
量が多くかつジーンズなどの厚物の衣類の場合には、ド
ラムやファイの回転数を非常に速くするとともにヒータ
出力を上げることができ、乾燥時間が短縮できる。

実施例 以下、本発明の一実施例について第１図から第６図を参
照しながら説明する。

図に示すように、ドラム１は衣類を入れ、モータ２で回
転させる。モータ２の回転はシャフト３゜ドラムプーリ
ー４およびベルト６によりドラム１に伝達される。熱交
換型両翼ファン６は除湿を行うだめのもので、モータ７
で回転させる。七−タ了の回転はシャフト８とモータプ
ーリー９とベルト１ｏにより熱交換型両翼ファン６に伝
達される。

サーミスタ１１は熱交換型雨雲ファン６の入口側にあシ
循環熱風の温度を検出し、サーミスタ１２は熱交換型両
翼ファン６の出口側にあり循環熱風の温度を検出する。

ヒータ１３は循環熱風経路に位置し、衣類を乾燥させる
ためのものである。

制御回路１４はドラム１内の衣類の量を検知する布量セ
ンサ１５とサーミスタ１１．１２［よシ構成された温度
センサ１６の出力を入力し、モータ２および７の回転数
を制御してドラム１および熱交換型両翼ファン６の回転
数を制御し、ヒータ１ａの出力を制御するもので、ファ
ジィ推論器１７゜布質推論器１８．脱水率推論器１９お
よびファジィ制御器２０によ、！７ｍ成している。コン
デンサ２１はドラム１を駆動するモータ２に接続し、コ
ンデンサ２２は熱交換型両翼ファン６を駆動するモータ
７に接続している。スイッチング回路２３はモータ２，
７などの負荷を駆動するもので、制御回路１４により制
御されるようにしている。

第３図（ａ）、　（ｂ）、　（Ｃ）はファジィ推論器１
７の前件部となる布量、布質、脱水率のメンバーシップ
関数の一実施例であシ、第４図（４）、　（ｂ）、　（
Ｃ）はファジィ制御の後件部となるドラム回転数、熱交
換型両翼ファン回転数、ヒータ出力のメンバーシップ関
数の一実施例である。推論ルールは、たとえば「布量が
少なくかつ脱水率が高くかつ布質は化学繊維が多ければ
ドラムの回転数と熱交換型両翼ファンの回転数とヒータ
出力を非常に小さくするｊ「布量が少なくかつ脱水率が
低くかつ布質は綿が多ければドラムの回転数と熱交換型
両翼ファンの回転数とヒータ出力を小さくする」　「布
量が中かつ脱水率が中かつ布質は化学繊維と綿が同じぐ
らいならばドラムの回転数と熱交換型両翼ファンの回転
数とヒータ出力を中にする」　「布量が多くかつ脱水率
が高くかつ布質は化学繊維が多ければドラムの回転数と
熱交換型両翼ファンの回転数とヒータ出力を大きくする
」　［布量が多くかつ脱水率が低くかつ布質は綿が多け
ればドラムの回転数と熱交換型向ｎファンの回転数とヒ
ータ出力を非常に大きぐするｊなどよシ構成する。以上
のような推論ルールによりファジィ推論演算を行いドラ
ム１の回転数、熱交換型両翼ファン６の回転数、ヒータ
１３の出力をファジィ制御する。

第６図（ａ）、　（ｂ）、　（Ｃ）は布量と、布量と温
度よシファジィ推論した布質と脱水率により分類された
衣類のランク０〜４に対するドラム回転数と熱交換型両
翼ファン回転数とヒータ出力のファジィ推論結果を室温
に応じてファジィ制御テーブルとして制御回路１４の内
部に記憶する一実施例（常温）である。制御回路１４の
メモリ内に室温に応じたファジィ制御テーブルを記憶さ
せテーブルルックアップ機能によシファジィ制御する方
法は高速で動作し、メモリ内容が少なくて最も実現しや
すい。

もちろんメンバーシップ関数よシファジィ推論演算を実
行すればより細やかな制御が可能となる。

つぎに、布量センサ１６は、第６図のように、コンデン
サ２１の端子間に抵抗１６０と半波整流用ダイオード１
６１と保護用ダイオード１５２を直列に接続し、保護用
ダイオード１６２と並列にフォトカプラ１５３を接続し
て電気的に絶縁する。

フォトカプラ１６３の出力側であるフォトトランジスタ
のエミッタ端子に抵抗１５４ａとベース・エミッタ抵抗
１５４ｂの直列回路を接続し、これら抵抗１５４ａ、１
５４ｂの接続点にトランジスタ１５６のベースを接続す
る。トランジスタ１６６のコレクタには抵抗１５６ａ、
１　ｓ６ｂを直列に接続し、これら抵抗１５８ａ、１５
６ｂの接続点にトランジスタ１６７のベースを接続スル
。トランジスタ１５７のコレクタ端子と抵抗１５６ａと
フォトカプラ１５３のコレクタ端子は直流電源端子Ｖ。

。側に接続している。また、トランジスタ１６７のエミ
ッタ端子には抵抗１６８を接続し、トランジスタ１５５
のエミッタ端子ト抵抗１ｒｓ４ｂとともに直流電源端子
Ｇ側に接続している。抵抗１６８の端子電圧ｖ０を制御
回路１４に入力する。

ここで、布量センサ１５の動作を第７図により説明する
。

モータ２のＯＦＦ直後のコンデンサ２１の端子電圧はモ
ータ回転数と相関があシ、スイッチング回路２３により
モータ２に通電後、モータ２をＯＦＦした休止期間中も
モータ２は慣性力によシ回転をつづけ、主コイルおよび
補助コイルに誘起電圧が発生し、回転の減少とともに誘
起電圧は減少する。

よってコンデンサ２１の端子電圧Ｖｃは第７図（ａ）の
ようになる。また、負荷量が大きい場合にはモータ回転
数は急激に減少し、コンデンサ電圧も減少するので布な
どの負荷量を検知することができる。よって、布量が多
い場合にはＴ、は短くなり、布量が少ない場合にはＴ１
　は畏くなるため、予め端子電圧ｖｃが０となるまでの
時間Ｔ１　　内の布量センサー出力電圧■。のパルス数
と布量の関係を求め、制御回路１４は第７図（ｂ）のよ
うなパルス数をカウントすることによシ布量を判定する
ことかで°きる。

ところで、上記実施例では第１図および第２図に示すよ
うにドラム駆動用のモータ２と熱交換型両翼ファン駆動
用のモータ７を別にして布量検知を行なっているため、
コンデンサ端子電圧の減衰時間により正確な布量を判定
することができるが、第８図に示すように１つのモータ
２でドラム１と熱交換型両翼ファン６を駆動する場合、
モータ２に通電後の休止期間中、熱交換型両翼ファン６
も慣性力により回転しているのでその回転がモータ２に
伝わり、コンデンサ電圧ｖｃは衣類の量の大小にかかわ
らず減衰時間が決ってしまい正確に負荷量を判定できな
くなってしまう。そこで、第９図に示すようなワンウェ
イローラクラッチ機構のモータプーリー２４を使用する
。これは、複数個のラチェット構２６が内周面に連続し
て形成され、そのラチェット構２６内に各１本の円柱状
のローラ２６が回転可能に配置されていて、ローラベア
リングと同じ形態に構成され、各ローラ２６がシャフト
８の円筒部２７の外周面に接するようになっている。ま
た、モータプーリー２４内には回転による音防止および
防錆などのためにグリスが塗布されている。通常、モー
タ回転時は、第９図（ｂ）に示すようにシャフト８の円
筒部２７が回転するトローラ２６がラチェット構２６の
浅床面に引っかかってスリーブ２８に圧接し、これを拘
束することによりモータプーリ２４が回転し、熱交換型
両翼ファン６を回転させることができる。また、第９図
（ａ）に示すように、モータ２に通電後の休止期間中、
熱交換型両翼ファン６の慣性力による惰性回転により、
モータプーリー２４は回転してしｔ’）が、各ローラ２
６はラチェット構２５の浅床面から電深部に移動して拘
束を解除され、自由に回転するため円筒部２７およびシ
ャフト８は回転しない。以上のような構成によシ、モー
タ２通電後の休止期間中、モータ２は熱交換型両翼ファ
ン６の慣性力による惰性回転の影響を受けないため、コ
ンデンサ端子電圧の減衰時間Ｔ１　内の布量センサの出
力電圧Ｖ○のパルス数をカラントスることによシ正確に
布量を判定することができる。

つぎに、温度センサ１６を構成するサーミスタ１１．１
２の出力により衣類の脱水率、布質などを推定する方法
について説明する。

第１０図はサーミスタ１１．１２の差温の乾燥運転開始
後の変化を表し、布量が少なく脱水率が高い場合には曲
線（ａ）のように一定時間Ｔの間に急速に差温め：上昇
し、布量が多く脱水率が低い場合には曲線（ｂ）のよう
に一定時間Ｔの間の差温の上昇率が低く、すぐに定常状
態になってしまう。そこで、乾燥運転１時間後のサーミ
スタ１１．１２の差温（ａ／またはｂ／）を予め測定さ
れている１時間後の差温と布量の脱水率の関係を比較し
、ファジィ推論することにより、脱水率を推定すること
ができる。

つぎに、第１１図はサーミスタ１１の乾燥運転開始後の
変化を表し、衣類の量、脱水率、衣類の質によシ温度上
昇の度合が異なるが、予め布量センサ１５によって布量
、温度センサ１６の差温と布量センサ１５による布量に
よって脱水率がわかっているため、布量および脱水率お
よび室温を一定とした場合のＳ時間後のサーミスタ１１
の温度（Ｃ′またはｄ／）は布質により異なる。たとえ
ば、化学繊維などが多い場合には曲線（、）のように温
度の立ち上がりが速くなシ、よって乾燥時間が短くなる
。綿などの厚物が多い場合には、曲線伽）のように立ち
上がりが遅く、よって乾燥時間が長くなる。したがって
、Ｓ時間経過したときのサーミスタ１１の温度を検出す
ることで予め測定されている布量、脱水率、室温を一定
にしたときの布質の違いによるサーミスタ１１の温度の
違い（Ｃ’ｉ’＃いか、ｄ′に近いか）により、布質が
化学繊維が多いのか、綿が多いのかファジィ推論により
推定することができる。

上記構成において、第１２図に示した乾燥工程の布量検
知から乾燥終了までの制御回路１４の制御内容を示すフ
ローチャートにより動作を説明する。

制御回路１４はスイッチング回路２３によりモータ２を
２秒間ＯＮし、ドラム１を回転させる（ステップ１）。

つぎに、そ−夕２を１秒間ＯＦＦしくステップ２）、Ｏ
ＦＦ期間中に制御回路１４は布量センサ１６の出力電圧
Ｖ　のパルス数をカラントする（ステップ３）。ステッ
プ１〜ステツプ３を１０回繰ジ返した稜（ステップ４）
、１０回−のパルス数の和を予め定められたパルス数と
布量の関係と比較することにより、布量を判定する（ス
テップ６）。そして、この布量に応じたドラム１の回転
数や熱交換型両翼ファン６の回転数。

ヒータ１３の出力が制御回路１４によシファジィ制御さ
れる（ステップ６）。つぎに、運転開始Ｔ分後（ステッ
プ７）、制御回路１４は布量センサ１５による布量デー
タ、温度センサ１６によるサーミスタ１１，１２の差温
データにより、布量および脱水率をファジィ推論する（
ステップ８）。

つぎに、運転開始８分後（ステップ９）、布量と脱水率
と温度センサ１６であるサーミスタ１１の温度デャタに
よυ布質をファジィ推論する（ステップ１０）。そして
、布量と脱水率と布質からドラム１の回転数、熱交換型
両翼ファン６の回転数およびヒータ１３の出力をファジ
ィ制御する（ステップ１１）。ここで、ドラム１および
熱交換型両宍ファン６の回転数は制御回路１４によりス
イッチング回路２３を位相制御して適切な回転数に設定
される。また、ヒータ１３は制御回路１４によりスイッ
チング回路２３を通して、位相制御および０Ｎ１０ＦＦ
制御され、適切な出力に設定される。そして、サーミス
タ１１，１２の差温によシ乾燥を検知し乾燥を終了する
（ステップ１２）。

なお本実施例では、布量、脱水率、布質に応じてドラム
回転数、ファン回転数、ヒータ出力の全てを制御したが
、制御対象に、３つの内の１つでもかまわないし、２つ
の組合せでもかまわない。

たとえば、ドラムの回転数のみを可変としても、乾燥効
率を向上させることができる。

また、本実施例ではモータ２のコンデンサ電圧によシ減
衰時間を測定した例を示したが、モータ２の回転数の減
衰時間、あるいはモータ回転数と相関関係にあるモータ
のコイル電圧の減衰時間を検出してもよく、要はモータ
の回転数と相関関係のあるパラメータを利用すればよい
。

発明の効果 以上の実施例から明らかなように本発明によれば、乾燥
工程を制御する制御手段は、布量センサおよび温度セン
サの少なくとも一方に応じて、ドラムの回転数、ファン
の回転数およびヒータの出力の少なくとも１つを制御す
るようにしたから、衣類の量と質と衣類の脱水率を検出
し、ドラムの回転数、ファンの回転数、ヒータの出力な
どを制御できるので、衣類の量と質と脱水率に応じた適
切な乾燥を自動で行うことができ、消費電力の削減や乾
燥効率の向上、乾燥時間の給綿を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の衣類乾燥機の制御装置のブ
ロック図、第２図は同制御装置を備えた衣類乾燥機の一
部切り欠きした構成図、第３図（ａ）。 （ｂ）、　（Ｃ）はそれぞれ同制御装置のファジィ制御
の前件部のメンバーシップ関数を示す図、第４図（ａ）
。 （ｂ）、　（Ｃ）はそれぞれ同制御装置のファジィ制御
の後件部のメンバーシップ関数を示す図、第６図（ａ）
。 ΦＬ　（Ｃ）はそれぞれ同制御装置のドラム回転数、フ
ァン回転数、ヒータ出力のファジィ制御テーブルを示す
図、第６図は同制御装置の布量センサの回路図、第７図
（ａ）、［有］）はそれぞれ同布量センサのコンデンサ
端子電圧波形図と布量センサ回路高力波形図、第８図は
本発明の制御装置を備えた衣類乾燥機の実施例の構成図
、第９図（ａ）、　（ｂ）はそれぞれ同衣類乾燥機に使
用するワンウェイローラクラッチ機構のモータプーリー
の動作状態の断面図、第１０図は同衣類乾燥機の乾燥運
転開始後の温度センサの差温特性図、第１１図は同衣類
乾燥機の乾−チャードである。 １・・・・・ドラム、６・・・・・・熱交換型両翼ファ
ン（ファン）、１３・・・・・・ヒータ、１４・・・・
・・制御回路（制御手段）、１５・・・・・・布量セン
サ、１６・・・・・・温度センサ。 １　−−−　　ド　　ラ　　ム ロ−２−熱全段型両翼ファン（ファン）第２図 第３図 （勾　　　　　　　　　　　（ｂ） 脱水牢 第４図 鵞）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（
′ｂンヒータ出ズ 宵５図 ＩＩＧ図 第７図 ｔｏ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　亡ｌ
第８図 第９図 （幻　　　　　　　　　　　　　　　（ｂ）第１０ｆｌ
Ｕ Ｐ＋　間　−− ＄１１図 時開□ 前！２１１１１７ 祿）（ｂ〕

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 衣類の量を検出する布量センサと、衣類を乾燥させる循
   環熱風の温度を検出する温度センサと、乾燥工程を制御
   する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記布量セン
   サおよび温度センサの少なくとも一方に応じてドラムの
   回転数、ファンの回転数およびヒータの出力の少なくと
   も１つを制御するようにしてなる衣類乾燥機の制御装置
   。