JPH07112097A - 衣類乾燥機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】乾燥時間短縮のため定電流制御を目的に、運転
初期に半導体ヒータをＯＮ−ＯＦＦ制御し、運転初期以
降は電流を検知しながら一定電流値内で電流を制御す
る。 【構成】半導体ヒータ１３を素子１３ａ，１３ｂに分割
し、スタートスイッチ３１で運転開始した時は、素子１
３ａ，１３ｂをＯＮ−ＯＦＦ制御する。その後、電流セ
ンサー２２により電流を検知しながら制御装置２５でモ
ータ１８の回転を制御、すなわち両面ファン１６を回転
制御し、半導体ヒータ１３に流入する除湿空気の風量を
制御し、最終的に電流を一定値内に制御する。 【効果】風量，気温などの変動要因に関係なく所定の電
流で運転でき、安価で実用的な時間短縮を目指した衣類
乾燥機が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は衣類乾燥機に係り、さら
に詳細には、正特性サーミスタの半導体ヒータを用いて
電流制御をおこなう場合に、従来よりも乾燥時間の短縮
化をはかり得る衣類乾燥機の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】正特性サーミスタを用いた半導体ヒータ
は、 （１）半導体ヒータを通る風量により発熱量、すなわち
電流が変動する（図６）。

【０００３】（２）半導体ヒータを通る風温により発熱
量、すなわち電流が変動する（図７）。

【０００４】（３）電圧が変化すると電流が変化、すな
わち電圧が低下すると電流が増えるなどの特徴を有す
る。

【０００５】なお、正特性サーミスタを用いた半導体ヒ
ータは、 （４）常温での抵抗が小さいため、電圧を加えた時発熱
し、抵抗が増大するまでの間、突入電流と呼ぶ安定電流
の何倍かの過大な電流が流れる（図４）。

【０００６】このため、半導体ヒータを用いた衣類乾燥
機においては、その対応策として、（１）に対しては、
最大風量となる使用条件を見い出し、この条件で家庭用
コンセントの許容電流を越えないように設定する。

【０００７】（２）に対しては、使用環境温度を想定
し、この環境温度内で家庭用コンセントの許容電流を越
えないように設定する。

【０００８】（３）に対しては、使用電圧の最低を想定
し、電流設定するなどの手段が採られている。

【０００９】なお、（４）に対しては、ブレーカあるい
は電流ヒューズの動作を防止するため、半導体ヒータを
分割して、順次半導体ヒータをＯＮし、突入電流を分散
して押えるようにしている（図４）。

【００１０】しかし、（１）においては、負荷の少ない
時風量が増え、多い時圧損が増え、風量が減るため発熱
量が少なくなる。

【００１１】このため、本来負荷量が多くて発熱量が増
えて欲しいところ、逆に減り、乾燥時間が延びる要因と
なっていた。

【００１２】また、同じように（２）においては、外気
温が高くなると発熱量が減り、乾燥時間を延ばす要因と
なっている。

【００１３】以上（４）を含めた（１），（２）の次の
対応策として、半導体ヒータの分割数を増やして発熱量
が減ってきたならば順次半導体ヒータをＯＮさせて補う
方法が考えられるが、 （ａ）どうしても制御が不連続になり、減少分を完全に
カバーすることができない。

【００１４】（ｂ）不連続を少なくするため分割数を限
りなく増やすと、配線の複雑さ、制御の複雑さを招き、
コスト高の要因となる。

【００１５】そこで最近、半導体ヒータの電流を検知
し、最大設定電流を越えたならば風量をダウンさせて発
熱量を減らし、また最少設定電流を切ったならば風量を
アップさせ、発熱量を増やすような風量制御、具体的に
は送風装置の回転制御、すなわちモータの回転制御が考
えられるようになった。

【００１６】しかしながら、回転制御の場合、前述した
半導体ヒータの特徴、すなわちの突入電流の問題を含
めて、の風量，の風温，の電圧の問題に対応する
ためには、最大回転数から最大回転数の４０〜５０％の
範囲まで回転制御が必要になる。

【００１７】そして、この場合、従来の単一回転数を有
するモータに対してその４０〜５０％の回転数で同一出
力を出すことが要求され、 （ａ）モータの極端な大形化が必要となり、コスト高に
なる （ｂ）回転制御の幅が大きく、ノイズの発生要因が増
え、このため緩和措置が必要となる などの問題が新たに発生する。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】乾燥時間短縮のために
は、家庭用コンセントの許容電流内の最大定電流で常に
どのような状態でも運転できるようにすることが大きな
条件であり、またそれを実現するために簡単で安価な制
御装置が要求される。

【００１９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、 （１）電流変動の大きい運転初期時、分割された半導体
ヒータをＯＮ−ＯＦＦ制御する。

【００２０】ＯＮ−ＯＦＦ制御の期間は初期の５分間程
度でよいので、不連続の制御にはなるが全体への影響は
少なくて済む。

【００２１】（２）安定電流に入った時点より、風量，
風温，電圧変動による電流値の変動に対しては、前記電
流値の変動を電流センサーで検知しながら半導体ヒータ
に入る除湿空気の風量をコントロールし、モータの回転
数制御による風量制御で定電流制御をおこなう。

【００２２】なお、運転初期時、分割された半導体素子
を順次ＯＮするようにすれば、運転初期時における突入
電流を抑えることができる。

【００２３】突入電流は安定電流の２倍近くなるので、
この部分での回転制御を回避できれば、回転制御は最大
回転数７０〜８０％で済み、極端なモータの出力アップ
を抑えることができる。

【００２４】

【作用】電流変動の大きい運転初期時、全半導体ヒータ
に通電させると、電流は安定電流まですぐには降下しな
い。特に循環型と呼ばれる除湿ノーダクト型乾燥機で
は、半導体ヒータに流入する風温が排気形乾燥機より一
般的に高く、安定電流に達するまでの時間が長くなり、
この間ブレーカーや電流ヒューズが動作しやすくなるポ
テンシャルをもつ。

【００２５】そこで、この間分割された半導体ヒータの
一部をＯＮ−ＯＦＦ制御し、ブレーカーあるいは電流ヒ
ューズに加わる熱エネルギーを軽減し、約５分間の区間
を乗り越える。

【００２６】次に安定電流の領域に近づくと、 半導体ヒータに流入する風の量 半導体ヒータに流入する風の温度 電圧 などによって変化する半導体ヒータ全電流を検知し、電
流が最大設定電流より大ならば、送風装置を駆動するモ
ータの回転数を下げて風量を制御し、電流が小ならば、
モータの回転数を上げて風量を制御し、常にどのような
条件においても所定の定電流で運転できるようにして乾
燥時間の短縮を図る。

【００２７】ところで、半導体ヒータに通電すると半導
体ヒータの常温での抵抗は小さく、通電と同時に通常使
用安定電流の２倍程度の突入電流が流れるので、半導体
ヒータを分割（２分割と仮定）し、分割した半導体ヒー
タを一度にＯＮさせないで順次通電させるのがよく、な
おこの通電の遅延時間は１０秒程度でよく、このように
運転初期時、分割された半導体素子を順次ＯＮするよう
にすれば、前記効果に加えて、さらに、運転初期時にお
ける突入電流を抑えることができる。

【００２８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を各図を参照して説
明する。

【００２９】まず図１，２により一連の乾燥機構成を説
明する。

【００３０】外枠１の後面に裏蓋２が止着してある。

【００３１】衣類投入口３、この投入口３を開閉するド
ア４も外枠１の前面に設置し、外枠１に止着された金属
製の環状のドラム支持体５と外枠１内の後部に配設され
た後部軸受６とに、乾燥室となるドラム７が回転自在に
支持されている。

【００３２】ドラム７の後面には、多数の穴からなる熱
気出口８が形成されている。

【００３３】ドラム支持板５の下部に形成された熱気入
口９に、ファンケーシング１１の通気口１２から連通さ
れた循環路１０が形成されている。

【００３４】熱気入口９に対向して、正特性サーミスタ
を用いた素子１３ａ，１３ｂよりなる半導体ヒータ１３
を備え、ドラム支持板５に固着されたＬ字形ダクト１４
内に半導体ヒータ１３を納めてある。

【００３５】ファンケーシング１１内に位置して、熱交
換型の両面ファン１６が、後部軸受６にメタルを介し回
転自在に軸支されている。

【００３６】外枠１内の上部にモータ１８が配設されて
おり、アイドラプーリ２３およびベルト２４によりドラ
ム７を回転させると共に、両面ファン１６をプーリベル
ト１７により回転させる。

【００３７】ドラム７の熱気出口８を覆うように、ドラ
ム７の内方向からフィルタ１９が装着されている。

【００３８】循環風路内であるファンケーシング１１の
熱気出口８に面した位置に、サーミスタからなる温度セ
ンサ２０と湿度センサ２１とが、乾燥空気の状態変化を
検知するために取り付けられている。

【００３９】外枠１の側面部には、一連の乾燥作業を遂
行し、電流センサー２２を内蔵する制御装置２５が配置
されている。

【００４０】外枠１のフロント面には操作部２６が配置
されている。

【００４１】操作部２６には電源スイッチ２７、乾燥コ
ース選択スイッチ２８、ヒータの発熱量を設定するヒー
タ切換設定スイッチ２９、乾燥終了後布にしわが発生す
るのを防止するためドラム７を間欠運転するふんわりガ
ード設定スイッチ３０、運転をスタートするためのスタ
ートスイッチ３１よりなる入力装置３２と、表示装置３
３とが設けられている。

【００４２】以下に本実施例の動作を説明する。

【００４３】運転をおこなうときは、まずドア４を開
け、脱水した衣類をドラム７に収納して電源スイッチ２
７を入れる。

【００４４】この状態において、前述の乾燥コースは自
動運転コースに、ヒータは強に、ふんわりガードは間欠
運転するように設定される。

【００４５】スタートスイッチ３１を押下すと、温度セ
ンサ２０と湿度センサー２１とで乾燥空気の状態を検知
する自動運転コースを実行する。

【００４６】まずモータ１８および半導体ヒータ１３に
通電され、ドラム７が回転し、また両面ファン１６が高
速でそれぞれ回転する。

【００４７】循環路１０の空気は半導体ヒータ１３によ
り加熱され、高温の乾燥空気として熱気入口９よりドラ
ム７内に吸い込まれる。

【００４８】ドラム７内に送られた高温の乾燥空気はド
ラム７内の衣類と接触し、衣類に含まれた水分の蒸発を
促し、高温高湿の空気となり、フィルター１９で布くず
が捕集された後、ファンケーシング１１内の両面ファン
１６に吸い込まれる。

【００４９】裏蓋２の冷却風入口２ａより両面ファン１
６に吸い込まれた機外空気によって露点温度以下に冷却
され、両面ファン１６の循環路側に凝縮水を生ずると、
この凝縮水は循環路１０の排水口１５より機外に排出さ
れる。

【００５０】両面ファン１６を通過する際水分の一部を
失った循環空気は除湿空気となり、Ｌ字形ダクト１４内
に設けてある半導体ヒータ１３により加熱された後、高
温の乾燥空気として再びドラム７内に送られ、衣類の乾
燥に利用される。

【００５１】衣類乾燥機の水分の蒸発が進むと乾燥空気
の湿度は下がり、また温度は上がる。

【００５２】過度の温度にならぬよう半導体ヒータ１３
の素子１３ａもしくは素子１３ｂをＯＮ−ＯＦＦしなが
ら、温度センサー２０からの入力をもとに制御装置２５
でコントロールし、湿度センサー２１の入力を待つ。

【００５３】乾燥空気が所定の湿度になると、湿度セン
サー２１の入力により半導体ヒータ１３をＯＦＦし、モ
ータ１８のみを運転して、乾燥室や衣類の冷ますための
冷風運転を約１０分間程おこなって停止する。

【００５４】なお前後したが、スタートスイッチ３１を
押下するとモータ１８に通電され、ドラム７，両面ファ
ン１６が回転されると同時に、半導体ヒータ１３にも通
電され、加熱される。

【００５５】ここで、半導体ヒータ１３の素子１３ａと
１３ｂとに同時に通電されると、図４に破線で示すごと
く、３０Ａ近くの突入電流が流れるが、この突入電流の
大きさによっては、家庭内のブレーカや電流ヒューズが
動作することがある。

【００５６】そこで、半導体ヒータ１３の素子１３ａ，
１３ｂいずれかにまず通電し、約１０秒後に残りの素子
に通電すると、図４，図５に実線で示すごとく、突入電
流がほぼ２分されるので突入電流の最大値が大幅に抑え
られる。

【００５７】次に、半導体ヒータ１３の全素子１３ａ，
１３ｂに通電されるも、すぐに安定電流には達せず、特
に循環形の衣類乾燥機では半導体ヒータ１３に入る風温
が高く、安定電流になるまでに時間がかかる。

【００５８】そして、この状態が続くとこれによってブ
レーカやヒューズが動作するケースがあるが、加わるト
ータルのエネルギーを軽減するためには、半導体ヒータ
１３の素子１３ａ，１３ｂのいずれかをＯＮ−ＯＦＦす
るいわゆるＯＮ−ＯＦＦ制御して、ブレーカやヒューズ
が動作しないようにする。なお、このＯＮ−ＯＦＦ制御
をする期間はスタート後約５分位である。

【００５９】次にこのＯＮ−ＯＦＦ制御した５分後は、
図５に示すように、全電流を電流センサー２２で検知し
ながら、制御装置２５でモータ１８の回転を制御、すな
わち両面ファン１６を回転制御し、半導体ヒータ１３に
流入する除湿空気の風量をコントロールしつつ、電流を
一定範囲内にコントロールする。

【００６０】すなわち、電流値が一定範囲内をオーバー
したなら両面ファン１６の回転数をダウンさせ、電流値
が下がったなら両面ファン１６の回転数をアップさせ、
電流を一定範囲内の定めた値に制御する。

【００６１】電流を変動させる要因としては、 （１）風量そのものの変動：ドラム７内に投入された負
荷の量、さらにはフィルター１９の糸屑の目詰りに程度
によっても変動する （２）風温：衣類乾燥機の設置された温度環境によって
変動する （３）電圧：電圧が低くなれば発熱量を増やすため電流
が増え、これとは逆に電圧が高くなれば発熱量を減じる
ため電流が減るがあり、これらの変動に対して電流を一
定値に制御する。

【００６２】また、モータ１８の回転数制御方式として
はインバータ制御や位相制御があるが、前記変動に対し
ては価格面で位相制御が一般的に有利である。

【００６３】

【発明の効果】本発明のように、 （１）電流変動の大きい運転初期に半導体ヒータ１３の
素子を分割ＯＮ−ＯＦＦ制御する （２）運転初期以降、風量，風温，電圧の変動による電
流値の変動を電流センサー２２で検知しながら半導体ヒ
ータ１３に入る除湿空気の風量をコントロールし、電流
を一定値に制御することにより、 モータ１８の回転数制御の範囲を小さくし、モータ
１８のパワーアップの要因を小さくでき、安価なモータ
の使用が可能となる モータ１８のパワーアップを小さく抑えることがで
き、位相制御方式で発生するノイズに対しての緩和措置
がとりやすい 半導体ヒータ１３のＯＮ−ＯＦＦ制御は初期段階の
５分程度であるため、ＯＮ−ＯＦＦ制御によるパワーロ
スも全体から見れば極めて少なく、乾燥時間を長くする
要因も小さい ＯＮ−ＯＦＦ制御の回数も少なく、半導体ヒータ１
３あるいは制御系の寿命への影響も小さい など、半導体ヒータ１３のＯＮ−ＯＦＦ制御とモータ１
８の回転数制御の特徴を活かした安価で実用的な時間短
縮を目指した衣類乾燥機を提供することができる。

【００６４】なお、前記構成に加えて、さらに、先の実
施例に示すように、運転初期時、複数個の素子よりなる
半導体素子を順次ＯＮするようにすれば、前記効果に加
えて、さらに、運転初期時における突入電流を抑えるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である衣類乾燥機の内部構造
を示す一部切欠側面図である。

【図２】図１に示す衣類乾燥機の外観斜視図である。

【図３】図２に符号２５で示す制御装置、および操作部
２６と関連部分のブロック図である。

【図４】従来型衣類乾燥機の電流制御による電流特性線
図である。

【図５】本発明に係る衣類乾燥機の電流制御による電流
特性線図である。

【図６】半導体ヒータの風量−電流特性線図である。

【図７】半導体ヒータの気温−電流特性線図である。

【符号の説明】

１３…半導体ヒータ、１６…両面ファン、１８…モー
タ、２０…温度センサー、２１…湿度センサー、２２…
電流センサー、２５…制御装置。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外枠内に回転自在に支持したドラムと、ド
   ラム内に温風を送るための、正特性サーミスタを用いた
   複数個の素子よりなる半導体ヒータと、送風装置と、送
   風装置，ドラムを駆動するモータとを備えた衣類乾燥機
   において、 半導体ヒータの電流を検知する電流センサーの入力によ
   り制御される送風装置用速度制御装置を備え、運転初期
   時、複数個の素子よりなる半導体素子の一部の素子をＯ
   Ｎ−ＯＦＦ制御してモータ，半導体ヒータを含めた全電
   流を抑え、運転初期以降の電流安定時には、前記速度制
   御装置により送風装置の風量を調整して半導体ヒータの
   電流を一定に制御する構成を特徴とする衣類乾燥機。
2. 【請求項２】請求項１において、運転初期時は、複数個
   の素子よりなる半導体素子を順次ＯＮして突入電流を抑
   え、その後、前記複数個の素子よりなる半導体素子をＯ
   Ｎ−ＯＦＦ制御する構成を特徴とする衣類乾燥機。