JP2003290586A - 洗濯乾燥機及び乾燥機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷却水の温度が低い場合でも循環乾燥風路内
の空気の温度を初期的に迅速に立ち上げ、乾燥時間を短
縮する。 【解決手段】 乾燥運転の当初は循環乾燥風路内に空気
流を発生させるファンのモータの回転速度を低く（３４
００ｒｐｍ）抑えて空気流の勢いを弱め、それにより風
路に導入された冷却水が細かい水滴となって拡散するこ
とを抑える（Ｓ２）。そのため、冷却作用は非常に低下
し、乾燥用ヒータに戻る空気の温度が相対的に高まるた
め、循環する空気の温度は迅速に上昇する。空気の温度
が或る程度高くなったと見込める時間が経過した後（Ｓ
４）、ファンの回転速度を４５００ｒｐｍまで徐々に上
昇させ（Ｓ５，Ｓ６）、急激な速度上昇によるファンの
騒音を避けつつ、冷却水による除湿効果を高めて実質的
な乾燥を始める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、洗濯乾燥機及び乾
燥機に関し、更に詳しくは、循環乾燥風路を有する洗濯
乾燥機及び乾燥機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、衣類の洗濯から乾燥までを一連に
行うものとしてドラム式洗濯乾燥機が知られていたが、
最近では、いわゆる渦巻き式洗濯機においても、乾燥ま
でを一連に行えるようにしたものが商品化されている。
こうしたドラム式又は渦巻き式の洗濯乾燥機は、特に洗
濯物の移し替えが不要であるという点で家事労働の軽減
が図れるとともに、設置空間が小さくて済む、といった
利点から、普及が進みつつある。

【０００３】こうした洗濯乾燥機においては、乾燥を行
うために洗濯物から吐き出された多量の水蒸気を含む空
気を冷却する除湿器が備えられており、一般には、除湿
効率の高さやもともと洗濯のために水を使用することか
ら、水冷式の除湿器が用いられている。水と空気との熱
交換の方法としては、洗濯物から蒸発した水蒸気を含む
空気を流す循環乾燥風路内に直接冷却水を導入して、冷
却水と空気とを直接接触させる方法が採用されている。
除湿された空気は再びヒータで加熱され、洗濯物を収容
した内槽へ供給されることになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た方法では、冬季など水道水の水温が低い場合、乾燥運
転の初期には、ヒータに循環する空気が冷却水によって
冷やされ過ぎるため、循環空気の温度の上昇が緩慢にな
る。そのため、洗濯物に与える熱量と洗濯物から蒸発す
る水によって奪われる熱量とがほぼ平衡するような恒率
乾燥の状態に移行するまでに時間が掛かり、結果的に、
乾燥運転の時間が非常に長引くということがあった。

【０００５】また、洗濯乾燥機では、洗濯から乾燥まで
の一連の行程の中で乾燥運転時に消費する電力が最も大
きくなり、省電力化が強く要望されている。すなわち、
乾燥運転時間を短縮するために必要以上の電力消費の増
加をもたらすことは好ましくなく、トータルの電力消費
量を加味した乾燥効率の向上が望まれる。

【０００６】本発明はこのような点に鑑みて成されたも
のであり、その第１の目的は、冷却水が低温である場合
にも、乾燥運転初期の循環乾燥風路内の空気の加熱を効
率よく行い、ひいては乾燥運転時間を短縮することがで
きる洗濯乾燥機及び乾燥機を提供することである。ま
た、本発明の第２の目的は、乾燥運転に要する電力消費
量を抑制しつつ乾燥をできるだけ効率的に行うことがで
きる洗濯乾燥機を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段、及び効果】上記第１の目
的を達成するために成された第１発明に係る洗濯乾燥機
は、 a)洗濯物が収容される内槽を回転自在に内装する外槽
と、 b)該外槽内に開放して両端が連結された循環乾燥風路
と、 c)ファンと該ファンを回転駆動するモータとを含み、前
記循環乾燥風路に循環空気流を発生させる送風手段と、 d)前記循環乾燥風路の一部に冷却水を供給して該循環乾
燥風路の内部でその冷却水を拡散させ、洗濯物から吐き
出された水蒸気を含む空気と直接的に熱交換を行うこと
により該空気を冷却して除湿する除湿手段と、 e)前記循環乾燥風路内にあって、前記除湿手段により除
湿された空気を加熱する加熱手段と、 f)乾燥運転時、初期には、前記循環乾燥風路内での冷却
水の拡散の程度を小さくしておき、その後に、該冷却水
の拡散の程度を増大させる運転制御手段と、を備えるこ
とを特徴としている。

【０００８】第１発明に係る洗濯乾燥機において、送風
手段のモータがファンを回転駆動すると、循環乾燥風路
には、外槽→除湿手段→加熱手段→外槽→…と循環する
空気流が発生する。除湿手段では、循環乾燥風路の一部
に供給された冷却水は、上記のような空気流の勢いによ
って、冷却水が流れの途中で突起部などに接触すること
によって、或いは、そのほかの各種の方法やこれら方法
の組み合わせによって、循環乾燥風路内で拡散する。こ
こで、冷却水が「拡散」するとは、冷却水が微小な水滴
の集合体に変化することと、その微小水滴の集合体が空
間内を広がってゆくことの両方を含むものとする。した
がって、「冷却水の拡散の程度」が大きい状態とは、冷
却水が分裂して微小水滴になるときのその水滴のサイズ
が小さくその分だけ水滴の数は多いという状態と、発生
した水滴の広がる範囲が広いという状態と、その両者が
ともに生じる状態と、が考え得る。いずれにしても、循
環乾燥風路内で冷却水の拡散の程度が大きい場合には小
さい場合よりも、空気との熱交換の効率が良くなるた
め、高い除湿効果が発揮される。

【０００９】しかしながら、乾燥運転の初期には循環乾
燥風路内の空気流の温度は未だ低く雰囲気温度と同程度
でしかないため、運転制御手段は、冷却水の拡散の程度
を相対的に小さくすることにより、除湿手段における熱
交換の効率を落とす。すると、加熱手段へと戻る空気の
温度が相対的に高くなるから、循環する空気の温度を短
時間で上昇させることができる。循環する空気の温度が
或る程度上昇した後は、外槽内に供給された高温の空気
が内槽に収容されている洗濯物と熱交換を行い、洗濯物
から水分を奪って蒸発させる。したがって、水蒸気を多
量に含む空気が外槽から循環乾燥風路内に流れ込んで来
るようになるから、運転制御手段は、冷却水の拡散の程
度を増大させることにより、除湿手段における熱交換の
効率を上げる。これにより、その空気に含まれる水分は
効率よく除去され、加熱手段へと戻る。その結果、高い
乾燥効率が達成できる。

【００１０】このように第１発明に係る洗濯乾燥機によ
れば、乾燥運転の初期には除湿手段での冷却作用が弱ま
るので、たとえ冷却水が低温であっても循環する空気の
温度を迅速に高めることができ、結果的に、乾燥運転時
間を短縮することができる。また、冷却水を乾燥運転の
当初から循環乾燥風路内に流すことにより、循環乾燥風
路の内壁面等が適度に冷却されるため、循環する空気の
温度上昇をオーバーシュートさせることなく所定温度近
傍に的確に制御し易くなる。更にまた、冷却水を乾燥運
転の当初から循環乾燥風路内に流すことにより、循環す
る空気の温度が高くなる以前に、冷却水が供給できるか
否か（例えば水道栓が開かれているか否か）を判定する
こともできる。

【００１１】第１発明に係る洗濯乾燥機において、冷却
水の拡散の程度を変化させる方法には様々な方法が考え
得るが、循環乾燥風路内を流れる空気流の勢いによって
冷却水の拡散を生じさせる構成である場合には、送風量
を変化させることによって上記拡散の程度を制御するこ
とが最も容易な方法の一つである。したがって、第１発
明に係る洗濯乾燥機の一実施態様として、前記運転制御
手段は前記モータを制御する手段であって、前記ファン
の回転速度を上昇させて前記循環乾燥風路に循環する送
風量を増加させることにより前記冷却水の拡散の程度を
増大させる構成とすることができる。

【００１２】すなわち、乾燥運転の初期には、ファンの
回転速度を相対的に低く抑えることにより送風量を小さ
くし、空気流の勢いを弱める。そのため、冷却水はあま
り拡散せず、熱交換の効率が低くなって加熱手段へ戻る
空気の温度が相対的に高くなる。したがって、循環する
空気の温度は短時間で上昇する。その後、ファンの回転
速度を上昇させることにより送風量を増加させると、空
気流の勢いは強まって冷却水の拡散が促進される。その
結果、乾燥効率が高くなる。この構成によれば、ファン
モータの駆動制御のみを変更すればよいので、大きなコ
ストの増加をもたらすことなく上記効果を達成すること
ができる。

【００１３】上記第１発明に係る洗濯乾燥機では、冷却
水の拡散の程度を増大させるタイミング、例えばファン
の回転速度を上昇させるタイミング、を様々な方法によ
り決めることができる。一実施態様として、前記運転制
御手段は、乾燥運転の開始時点から所定時間が経過した
ときに冷却水の拡散の程度を増大させる構成とすること
ができる。この構成によれば、後述のように温度を検出
する必要がないので構成が簡単で、制御も容易である。

【００１４】また、他の実施態様として、前記外槽又は
循環乾燥風路内にあって、循環する空気の温度を検出す
る温度検出手段を備え、前記運転制御手段は、該温度検
出手段による検出温度に応じて冷却水の拡散の程度を増
大させる構成とすることができる。この構成によれば、
冷却水の温度や雰囲気温度などの影響を受けることな
く、適切なタイミングで除湿手段による冷却効果を高め
ることができるので、乾燥運転時間の短縮化に特に有効
である。

【００１５】更に、ファンの回転速度によって冷却水の
拡散の程度を変化させる構成では、前記運転制御手段
は、前記ファンの回転速度を上昇させる際の速度変化率
を小さくした構成であることが好ましい。この構成によ
れば、ファンの回転速度がゆっくりと上昇するため、フ
ァンによる騒音が耳障りにならずに済む。

【００１６】また、一般に家庭用の衣類乾燥機は除湿に
水を使用しない空冷式のものが多いが、上記第１発明に
係る洗濯乾燥機における除湿手段と同様の構成を有する
水冷式の乾燥機であれば、上述したような技術を適用す
ることが可能である。

【００１７】すなわち、上記第１の目的を達成するため
に成された第２発明に係る乾燥機は、 a)回転自在であって、内部に濡れた洗濯物が収容される
ドラムと、 b)該ドラム内に連通して両端が連結された循環乾燥風路
と、 c)ファンと該ファンを回転駆動するモータとを含み、前
記循環乾燥風路に循環空気流を発生させる送風手段と、 d)前記循環乾燥風路の一部に冷却水を供給して該循環乾
燥風路の内部でその冷却水を拡散させ、洗濯物から吐き
出された水蒸気を含む空気と直接的に熱交換を行うこと
により該空気を冷却して除湿する除湿手段と、 e)前記循環乾燥風路内にあって、前記除湿手段により除
湿された空気を加熱する加熱手段と、 f)運転時の初期には、前記循環乾燥風路内での冷却水の
拡散の程度を小さくしておき、その後に、該冷却水の拡
散の程度を増大させる運転制御手段と、を備えることを
特徴としている。

【００１８】この第２発明に係る乾燥機でも上記第１発
明に係る洗濯乾燥機と同様の作用により、たとえ冷却水
が低温であっても循環する空気の温度を迅速に高めるこ
とができ、結果的に、運転時間を短縮することができ
る。また、そのほかの効果も同様に奏する。

【００１９】ところで、本願発明者らの実験によると、
上記ファンを回転駆動するモータが直流モータであると
き、例えば該モータへの供給電圧を一定に維持して駆動
を行うと、循環乾燥風路内に流れる空気の温度が低いと
きには初期設定した例えば４５００ｒｐｍで回転する
が、該空気の温度が上昇するに伴い回転速度は徐々に上
昇し、空気による流れ抵抗と釣り合った回転速度、例え
ば４７５０ｒｐｍで一定になる。こうした現象は、流れ
る空気の粒子密度が温度上昇によって疎になり、それに
より流れ抵抗が下がってファンが回転し易くなることに
依るものと考えられる。すなわち、こうしたファンの回
転速度変化は空気の流れ抵抗の変化を反映しており、そ
の回転速度変化に逆らうことなくモータを駆動すること
がモータの効率の点からは最良である筈である。

【００２０】こうしたことから、上記第２の目的を達成
するために成された第３発明に係る洗濯乾燥機は、 a)洗濯物が収容される内槽を回転自在に内装する外槽
と、 b)該外槽内に開放して両端が連結された循環乾燥風路
と、 c)ファンと該ファンを回転駆動するモータとを含み、前
記循環乾燥風路に循環空気流を発生させる送風手段と、 d)前記循環乾燥風路内にあって、洗濯物から吐き出され
た水蒸気を含む空気を冷却して除湿する除湿手段と、 e)前記循環乾燥風路内にあって、前記除湿手段により除
湿された空気を加熱する加熱手段と、 f)前記循環乾燥風路内に流れる空気の温度上昇による空
気抵抗の減少に追従するように前記ファンの回転速度を
上昇させるべく前記モータを制御する運転制御手段と、
を備えることを特徴としている。

【００２１】この第３発明に係る洗濯乾燥機によれば、
ファンを回転駆動するモータが効率よく制御されるの
で、該モータでの消費電力が相対的に少なくて済み、巻
線の温度上昇も抑制される。その一方で、循環乾燥風路
内の送風量は時間経過に伴い増加することはあっても減
少することはないので、高い乾燥効率を維持することが
できる。したがって、第３発明に係る洗濯乾燥機によれ
ば、消費電力（使用電力コスト）と乾燥性能とを考慮し
たコストパフォーマンスを従来よりも改善することがで
きる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る洗濯乾燥機の
一実施例であるドラム式洗濯乾燥機について、図面を参
照して説明する。

【００２３】図１は本実施例のドラム式洗濯乾燥機の外
観斜視図、図２は本ドラム式洗濯乾燥機内部の要部の正
面縦断面図、図３は同じく内部の要部の右側面縦断面
図、図４及び図５は本洗濯乾燥機において乾燥に関わる
部分を詳しく描いた図であり、図４は右側面図、図５は
正面縦断面図である。

【００２４】図１に示すように、このドラム式洗濯乾燥
機において、外箱１は、上面と前面との間の角部がやや
丸みをもちつつ前下がりに傾斜しており、この傾斜部か
らその後方にかけて大きな洗濯物投入口３が開口し、こ
の洗濯物投入口３を開閉するために、該洗濯物投入口３
の後方に二つ折り状態で起立可能な上蓋２が設けられて
いる。また、上蓋２の左側には前方に引き出し自在の洗
剤容器４が、右側には前後方向に延伸して操作パネル５
が設けられている。この操作パネル５はそのほぼ全体が
斜め上方を指向しているため、ユーザが本洗濯乾燥機の
前方に立った姿勢で斜め下方を見下ろしたとき、操作パ
ネル５面はその視線に対して垂直に近い状態となり、表
示が見易く且つ操作キーも押し易いという配慮がなされ
ている。

【００２５】次に、図２〜図５により内部構成を説明す
る。外箱１の内部にあっては、周面が略円筒形状で両端
面がほぼ閉塞された外槽１０が、外箱１の左右側面にそ
れぞれ端面が対向する状態で、左右両側上方から吊支す
る二本のばね１１と、前後方向に外槽１０の下部を支持
する三本のダンパ１２とにより適度に揺動自在に保持さ
れている。この外槽１０の内部には、洗濯物を内部に収
容するための内槽として、多数の通水穴１３ａが穿孔さ
れた略円筒形状の周面とほぼ閉塞された両端面とを有す
る横型のドラム１３が、左右方向に延伸する水平軸線Ｃ
を中心に回転自在に設けられている。このドラム１３の
内周面には、回転に伴って洗濯物を掻き上げるためのバ
ッフル１３ｂが、水平軸線Ｃの周りに略１２０°の角度
間隔で設けられている。

【００２６】ドラム１３の左端面中央に固着された主軸
１４は、外槽１０の左端面に固定されている第１軸受ケ
ース１６に保持された軸受１７により支承されている。
他方、ドラム１３の右端面中央に固着された補助軸１５
は、外槽１０の右端面に固定されている第２軸受ケース
１８に保持された軸受１９により支承されている。この
主軸１４及び補助軸１５により上記水平軸線Ｃが形成さ
れる。外槽１０の左端面から側方へと突出した主軸１４
の先端には、アウタロータ型のドラムモータ２０のロー
タ２０ｂが固定され、一方、モータ台を兼ねる第１軸受
ケース１６にはモータ２０のステータ２０ａが固定され
ている。図示しない制御回路からステータ２０ａに駆動
電流が供給されるとそれによってロータ２０ｂが回転
し、主軸１４を介してロータ２０ｂと同一の回転速度で
ドラム１３が回転駆動される。

【００２７】外槽１０の周面の上部から斜め前方にかけ
て、外箱１の洗濯物投入口３と一致する位置に、洗濯物
を出し入れするための外槽開口１００が設けられ、外槽
開口１００は左右水平方向に延伸する軸を中心に回動自
在に設けられた外槽扉１０１により開閉自在となってい
る。また、ドラム１３の周面（胴部）にも洗濯物を出し
入れするためのドラム開口１３０が設けられ、ドラム開
口１３０は、前後方向に観音開き構造を有する二枚の扉
体１３１ａ，１３１ｂから成るドラム扉１３１により開
閉自在となっている。但し、ドラム１３は回転可能であ
るため、ドラム開口１３０が外槽開口１００と径方向に
一致した位置でドラム１３が停止状態を維持するよう
に、ステータ２０ａの下方にはドラムロック装置２１が
設けられており、ドラム１３停止時にはドラムロック装
置２１から突出するピンとロータ２０ｂに形成されてい
る係合凹部とが噛み合い、ドラム１３の停止位置が決ま
るように構成されている。

【００２８】外槽１０の右側底部には排水口２２が設け
られ、排水口２２はトルクモータの動作により開閉する
排水バルブ２３を介し、図示しない排水ホースを通して
外部の排水溝へと接続されている。また、外槽１０の最
底部には一段窪んだ凹陥部１０ａが形成されており、そ
こにはほぼ水平に延在する水加熱ヒータ２４が配設され
ており、外槽１０内に貯留された水を適度な温度に加熱
することができるようになっている。

【００２９】また、図示しないものの、外箱１内の上部
空間には、給水バルブ、風呂水ポンプ、上記洗剤容器４
を内装する洗剤投入器などを含む給水装置が設けられて
おり、必要に応じ洗剤容器４に収容された洗剤や柔軟仕
上げ剤を伴って、外槽１０内に給水を行うことができる
ようになっている。

【００３０】ドラム１３を挟んでドラムモータ２０と反
対側の、外槽１０の端面及び第２軸受ケース１８の外側
及び後方には、乾燥運転の際に加熱空気を外槽１０内に
循環供給するための循環乾燥風路が設けられている。す
なわち、外槽１０の凹陥部１０ａ後方側には、外槽１０
の左右方向の略中央付近に設けられた開口１０ｂから右
端面側に延伸する筒状の管路１０ｃが、上記循環乾燥風
路の一部として、外槽１０と一体に形成されている。管
路１０ｃの右端開口１０ｄは外槽１０の右側端面の外側
に取り付けられた除湿パイプ３０の下端に連通してい
る。

【００３１】除湿パイプ３０の内部はほぼ真上に延伸す
る縦通気路３１となっており、縦通気路３１の上部には
冷却水供給口３２が設けられ、その下方には管路の断面
を内側に絞った冷却水跳ね返し部３３が設けられてい
る。冷却水供給口３２には図示しない給水バルブから引
導された冷却水管が接続されており、冷却水供給口３２
から縦通気路３１内に冷却水が供給され、落下した水の
多くは冷却水跳ね返し部３３に当たって細かく分裂しな
がら跳ね返るため、その上部空間には細かな水滴による
冷却層が形成される（図７参照）。この冷却層が外槽１
０から排出された空気と熱交換を行う主要な部分である
ため、図４及び図５中では、この部分を熱交換部３４と
して示しているが、必ずしもこの狭い範囲のみが熱交換
に寄与しているわけではなく、冷却水が流下した除湿パ
イプ３０の下部や、上記冷却層を形成した水滴が空気流
に乗って運ばれてゆく広い範囲、更には外槽１０への冷
却水の流路である管路１０ｃ内部などにおいても熱交換
が行われる。したがって、狭く捉えれば、冷却水供給口
３２、冷却水跳ね返し部３３及び熱交換部３４が上記除
湿手段に相当するが、広く捉えれば、上記のような冷却
水やその水滴が広がる範囲全てが除湿手段の一部である
とみることができる。

【００３２】縦通気路３１は外槽１０の後方上部で、水
平やや斜め上方に延伸する後部横通気路３５に接続さ
れ、後部横通気路３５はファン３７が内装されたファン
室３６の後方に接続されている。ファン室３６の前方
で、且つ外槽１０の上部後方には、ファン３７を回転駆
動するファンモータ３８が配置されている。ファン室３
６の右側方には、ほぼ水平に延伸し外槽１０の右端面外
側において前方に屈曲し更に下方向に屈曲した横通気路
３９を内部に有するヒータカバー４０が取り付けられて
おり、横通気路３９の末端は第２軸受ケース１８に形成
された開口１８ａに連通している。ヒータカバー４０内
には乾燥用ヒータ４１が加熱手段として配設されてい
る。

【００３３】上記構成において、ファンモータ３８によ
りファン３７が回転駆動されると、ファン３７は後部横
通気路３５側から吸い込んだ空気を横通気路３９に向け
て吐き出す。そのため、ファン室３６から横通気路３９
を通って開口１８ａへと向かう空気流が形成され、その
途中で乾燥用ヒータ４１との熱交換によって加熱された
空気が、開口１８ａを通して外槽１０内へと送り込まれ
る。ドラム１３の右端面にあって補助軸１５の周囲には
複数の開口が放射状に形成されており、主としてその開
口からドラム１３内へと加熱空気が流れ込む。ドラム１
３内に濡れた洗濯物が収容されている場合、加熱空気は
洗濯物同士の隙間や洗濯物の繊維の隙間を通過し、その
際に洗濯物から水分を奪う。水蒸気を含む空気は主とし
て通水穴１３ａを通ってドラム１３の外側へ出て、ドラ
ム１３と外槽１０との隙間を通って排気出口となる開口
１０ｂへと向かう。

【００３４】そして、その空気は開口１０ｂから管路１
０ｃを通って縦通気路３１内の熱交換部３４に達し、冷
却水との熱交換によって急激に冷却される。その結果、
空気に含まれる水蒸気は凝縮・液化して水となり、除湿
された乾いた空気がファン室３６へと戻り、再び乾燥用
ヒータ４１で加熱されるように循環される。熱交換部３
４で凝縮・液化（結露）した水は冷却水と一緒になって
除湿パイプ３０の内壁を流下し、開口１０ｄから外槽１
０側へと流れ込む。

【００３５】図６は開口１０ｄ付近を右側から見た拡大
図である。管路１０ｃと外槽１０内部と隔てる隔壁とし
て機能するリブ１０ｅの下端は内側（図６では奥側）に
切り欠かれた欠損部１０ｆとなっているため、この欠損
部１０ｆを介して、管路１０ｃを通らずに開口１０ｄと
外槽１０内部とを連通する冷却水流路が形成される。す
なわち、管路１０ｃは、開口１０ｄ側から開口１０ｂに
向かって下傾斜の勾配を有する冷却水の主排水路である
のに対し、上記欠損部１０ｆを介した流路は補助的な副
排水路として機能する。

【００３６】この副排水路に流れ得る水の量は乾燥運転
時に供給される冷却水の流量に比べると僅かであり、し
かも、ファン３７の動作によって上記循環乾燥風路内に
空気流が生起されると、欠損部１０ｆと開口１０ｄとの
間の空間内は負圧になるため、ここを通って外槽１０へ
と流出しようとする水には吸い上げようとする力が作用
する。そのため、ファン３７が作動している期間中は、
欠損部１０ｆの手前には冷却水が滞留し、滞留した冷却
水の水位は負圧による吸い上げ作用によって相対的に上
昇する。この水面が上昇する冷却水中に水没するような
位置に冷却水温度センサ２７は取り付けられており、こ
れにより、乾燥運転時に確実に除湿後の冷却水の温度を
検出することができる。

【００３７】一方、ドラム１３を通過した後の空気の温
度を検知するドラム出口温度センサ２６は、管路１０ｃ
の左端面を閉塞する壁面を貫通して、該管路１０ｃ内に
挿入されるように取り付けられている。乾燥運転時に、
外槽１０内から開口１０ｂを通して管路１０ｃに流れ込
んだ空気はすぐに管路１０ｃの延伸方向（つまりは左右
方向）にその向きを変えるから、ドラム出口温度センサ
２６はこの空気流とほぼ同一方向に延伸し、且つ中空に
浮かんで配設されている。そのため、空気流に乗って運
ばれて来る糸屑などのゴミがドラム出口温度センサ２６
に引っ掛かりにくく、また、管路１０ｃ内底部を空気流
とは逆方向に流れる冷却水によって運ばれて来る塵芥も
ドラム出口温度センサ２６に付着しない。したがって、
該温度センサ２６の清潔さを保つことができるととも
に、付着したゴミによる温度の誤検出も防止することが
できる。

【００３８】図８は、上記構成を有する本実施例のドラ
ム式洗濯機の電気系ブロック構成図である。制御部５０
はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマなどを含むマイクロ
コンピュータ（マイコン）を中心に構成されており、Ｒ
ＯＭに格納されている制御プログラムに基づいて、洗
い、すすぎ、脱水及び乾燥の各行程の運転動作を行うた
めの各種の制御を実行する。制御部５０には、使用者が
各種設定や指示を与えるために操作パネル５に設けられ
た各種操作キーからキー入力信号が与えられるととも
に、外槽１０内に貯留された水の水位を検知する水位セ
ンサ５２、洗いやすすぎ行程時には水温を、乾燥行程時
にはドラム１３の出口側の温度を検出するドラム出口温
度センサ２６、乾燥行程時に除湿後の冷却水の温度を検
出する冷却水温度センサ２７、外槽１０内での異常な泡
の発生を検知する泡検知センサ５３などからそれぞれ信
号が入力される。また、制御部５０には負荷駆動部５１
が接続されており、この負荷駆動部５１を介してドラム
モータ２０、水加熱ヒータ２４、給水バルブ５４、風呂
水ポンプ５５、排水バルブ２３、電解水生成部２５、ド
ラムロック装置２１、ファンモータ３８、乾燥用ヒータ
４１などの動作をそれぞれ独立に制御する。

【００３９】本実施例のドラム式洗濯乾燥機では、操作
パネル５の操作キーからの設定により、洗濯及び乾燥の
全ての行程を連続的に行わせることができ、またいずれ
かの行程のみを選択的に行わせることもできる。本実施
例のドラム式洗濯機では、乾燥行程における制御動作に
その特徴を有しているので、この点に関し図９〜図１１
を参照しつつ説明する。図９は乾燥行程における制御フ
ローチャート、図１０は乾燥行程時の時間経過に対する
ファンの設定回転速度の変化を示すグラフ、図１１は乾
燥行程時の時間経過に対するドラム出口温度、冷却水温
度及びファンの回転速度の変化を示すグラフである。

【００４０】乾燥運転が開始されると、制御部５０はま
ず、ドラム１３が所定回転速度で回転するようにドラム
モータ２０を制御する。例えば、６０秒正転方向回転−
５秒停止−６０秒逆転方向回転−５秒停止、を１周期と
するパターンで、且つ回転速度は６０ｒｐｍに設定す
る。また、給水バルブ５４において冷却水バルブ５４ａ
を開放し、冷却水供給口３２から除湿パイプ３０内に冷
却水を供給し始める。これにより熱交換部３４が機能し
始める（ステップＳ１）。またほぼ同時に、回転速度を
３４００ｒｐｍに設定してファンモータ３８を駆動し、
ファン３７を回転させる（ステップＳ２）。これによ
り、上述したように循環乾燥風路に空気流が発生する。
次いで、ファンモータ３８を作動し始めてから５秒が経
過した後に、乾燥用ヒータ４１に加熱電流を供給し始め
る（ステップＳ３）。制御部５０はこの５秒の間にファ
ンモータ３８が回転したか否かを判定し、ファンモータ
３８が確実に作動して上記循環乾燥風路に空気流が生起
してから加熱を開始することができる。

【００４１】ステップＳ２でファンモータ３８が駆動さ
れることにより循環乾燥風路に空気流が発生するが、フ
ァン３７の回転速度は後述するような恒率乾燥時の回転
速度に比べると遙かに低いため、送風量は少なく空気流
の速度は低い。冷却水供給口３２から供給された冷却水
の一部は図７に示すように除湿パイプ３０内を落下する
過程で冷却水跳ね返し部３３に当たるが、下方から吹き
上げてくる空気流の勢いが弱いため、細かな水滴に分裂
して飛散しにくく、また広い範囲に広がりにくい。その
ため、熱交換部３４での冷却効果は充分に発揮されず、
通過する空気との熱交換はあまり行われない。その結
果、縦通気路３１を通過する空気はあまり温度が下がる
ことなく乾燥用ヒータ４１へと戻る。

【００４２】乾燥運転開始当初に循環乾燥風路内を循環
する空気の温度はほぼ周囲温度と同じであるが、乾燥用
ヒータ４１がオンした後は上記理由により効率よく加熱
されるため、その温度は迅速に上昇する。特に、冬季な
ど冷却水の温度が低い（特に１０℃以下）場合には、熱
交換部３４での熱交換効率が高いと循環乾燥風路内の空
気の温度上昇はかなり緩慢なものとなるが、送風量を落
として熱交換効率を意図的に低く抑えることにより、空
気の温度の立ち上がりを大幅に改善することができる
（図１１参照）。

【００４３】冷却水の水温が低い等、空気の温度上昇の
ための条件が厳しい場合であっても、乾燥用ヒータ４１
をオンしてから５分が経過するまでにはドラム１３出口
での空気の温度は４０℃以上になるから、５分が経過し
た時点（ステップＳ４で「Ｙ」）より、図１０に示すよ
うに、ファン３７の回転速度を１０秒毎に約３０ｒｐｍ
ずつ上昇させるようにファンモータ３８を制御する。そ
して、それから約６分後に回転速度が４５００ｒｐｍに
到達するまで、上記回転速度の段階的上昇を継続する
（ステップＳ５，Ｓ６）。ここで、３４００ｒｐｍ→４
５００ｒｐｍへと急激に回転速度を上げてしまうと、フ
ァン３７による風切り音がユーザの耳につくような騒音
として検知され易くなるが、上記のように徐々に回転速
度を上げることにより、こうした耳障りな騒音の発生を
防止することができる。なお、図１０はファンモータ３
８における回転速度の設定目標であって、モータの追従
特性にも依るが、実際の回転速度はこのように階段状に
上昇しないことは言うまでもない。

【００４４】ファン３７の回転速度が４５００ｒｐｍに
なると循環乾燥風路内の送風量は格段に増加し、空気流
の速度は非常に速くなる。そのため、冷却水跳ね返し部
３３に当たった冷却水は微小な水滴となって広い範囲に
広がる。その結果、熱交換部３４での冷却作用は強ま
り、通過する空気流との熱交換が盛んになる。また、こ
のときには循環する空気の温度は充分に高くなっている
ため、洗濯物に対する実質的な乾燥動作が開始される。

【００４５】すなわち、外槽１０内に乾燥用ヒータ４１
で加熱された加熱空気が送給され、その大部分はドラム
１３内に直接送給され、一部はドラム１３の外周側に回
り込んでドラム１３を包み込むように流れる。ドラム１
３はゆっくりした回転速度で回転駆動されているため、
ドラム１３内の洗濯物は適度に撹拌され、ドラム１３内
に送り込まれた加熱空気に満遍なく晒される。濡れた洗
濯物から蒸発した水分を含む湿った空気は外槽１０から
出て熱交換部３４に達し、熱交換部３４で冷却されて水
蒸気は凝縮液化する。そして、除湿により乾いた空気と
なった後に再び乾燥用ヒータ４１で加熱される。流れ落
ちた冷却水と結露により生成された水は一緒になって開
口１０ｄから管路１０ｃ内へ流入し、上記のように、大
部分は管路１０ｃを通って外槽１０内へと流れ込み、残
りの一部は欠損部１０ｆを通って外槽１０内へと流れ込
む。そして、いずれも排水口２２から機外へと排出され
る。

【００４６】その後、制御部５０は、ファン３７の回転
速度を４５００ｒｐｍから１０分毎に約４２ｒｐｍずつ
上昇させるようにファンモータ３８を制御し、６０分後
に回転速度が４７５０ｒｐｍに到達するまでその速度上
昇を継続する（ステップＳ７，Ｓ８）。そして、回転速
度が４７５０ｒｐｍに達したならば、回転速度の上昇を
止めほぼその回転速度を維持する（ステップＳ９）。こ
のようにファンモータ３８の回転速度を上昇させる利点
は次の通りである。

【００４７】本願発明者らの実験によると、上記構成に
おいて直流モータであるファンモータ３８に供給する電
圧を一定に維持すると、循環乾燥風路内に流れる空気の
温度が低いときには初めに設定した４５００ｒｐｍで回
転するが、該空気の温度が上昇するに伴い回転速度は徐
々に上昇し、空気による流れ抵抗と釣り合った回転速度
と思われる４７５０ｒｐｍ近傍で一定になる。こうした
現象は、流れる空気の体積が温度上昇によって膨張した
結果、空気を構成する粒子の密度は疎になり、それによ
りファン３７のインペラに対する流れ抵抗が下がり、フ
ァン３７が回転し易くなることに依るものと考えられ
る。こうしたファン３７の回転速度の変化は空気の流れ
抵抗の変化を反映しており、その回転速度変化に逆らう
ことなくモータ３８を駆動することがモータ３８の効
率、つまり消費電力を最小限に抑えつつ充分な回転トル
クを確保する、という点からは最良である筈である。

【００４８】そこで、ここでは、こうしたモータ３８の
効率を最適に近い状態に保って動作させるために、想定
される空気の温度上昇に応じて回転速度を変化させるよ
うにモータ３８を制御している。回転速度を４７５０ｒ
ｐｍにまで上げることによって循環乾燥風路内を流れる
風量が増加し、それによって乾燥効率は向上するが、最
初から４７５０ｒｐｍでファンモータ３８を回転駆動す
ると、無理な負荷が係るため消費電力が増大し、モータ
３８の巻線の温度上昇も大きくなる。それに対し、本ド
ラム式洗濯乾燥機では、モータ３８に無理な負荷が掛か
らないようにしながら回転速度を上昇させているため、
消費電力と乾燥性能との両者を考慮したコストパフォー
マンスを従来よりも改善することができる。すなわち、
消費電力の増加を抑えつつ乾燥運転時間の短縮を図るこ
とが可能となる。

【００４９】上記のような速度制御とは別に、乾燥運転
が開始された後、制御部５０はドラム出口温度センサ２
６により、ドラム１３を通過して洗濯物との熱交換によ
り温度の下がった空気の温度を検出するとともに、冷却
水温度センサ２７により、欠損部１０ｆ手前に滞留する
除湿後の冷却水の温度を検出する。ドラム出口温度Ｔ１
及び冷却水温度Ｔ２は例えば図１１に示すように乾燥運
転の時間経過に伴い変化する。ドラム出口温度Ｔ１は、
乾燥運転初期に、上記制御により迅速に上昇する。そし
て、所定温度付近に達すると、乾燥用ヒータ４１により
加えられる熱量と洗濯物に奪われる熱量とがほぼ平衡す
る状態となり、ほぼ一定の温度を維持する。一方、除湿
後の冷却水は除湿の際の熱交換によって熱量を与えられ
るから、冷却水温度Ｔ２も乾燥運転の初期には徐々に上
昇してゆき、或る所定温度付近に達した後に暫く一定温
度を維持する。つまり、この状態が恒率乾燥である。

【００５０】そして、洗濯物の乾燥が進行し洗濯物から
発生する水蒸気の量が減少してくると、外槽１０内に供
給された加熱空気から奪われる熱量が減少するためドラ
ム出口温度Ｔ１は徐々に上昇し始め、逆に、冷却水に与
えられる熱量は徐々に減少するため冷却水温度Ｔ２は徐
々に下がり始める。つまり、この状態が減率乾燥であ
る。

【００５１】制御部５０は、例えばこのように変化する
２つの温度センサ２６，２７による検出温度Ｔ１，Ｔ２
の温度差ΔＴに基づいて洗濯物の乾き具合を判断し、温
度差ΔＴが所定値を越えると乾燥が完了したと判断し
（ステップＳ１０）、乾燥用ヒータ４１をオフすること
により乾燥運転を終了し、洗濯物の温度を下げるために
次のクールダウン運転に移行する。

【００５２】以上のように、本実施例によるドラム式洗
濯乾燥機では、乾燥運転時のファンモータ３８の回転速
度を適切に制御することによって、循環乾燥風路内を流
れる空気の温度を迅速に高め、結果的に、乾燥に要する
時間を短縮することができる。また、循環乾燥風路内を
流れる空気の温度が或る程度高くなって実質的な乾燥が
始まった後でも、該空気の温度上昇による流れ抵抗の減
少を見込んでファンの回転速度を上げるようにファンモ
ータ３８を制御しているため、消費電力の増加を抑えつ
つ乾燥に要する時間を短縮することができる。

【００５３】なお、上記実施例では、乾燥用ヒータをオ
ンしてから５分経過後にファンの回転速度を徐々に上昇
させるように制御しているが、５分経過後の循環空気の
温度は雰囲気温度や冷却水の温度などの影響により一定
ではない。したがって、雰囲気温度や冷却水温度がきわ
めて低い場合には、５分経過後にも循環空気の温度が期
待したほどは上昇していないおそれもある。そこで、乾
燥運転開始からの時間経過に応じてファンの回転速度を
変化させるのではなく、ドラム出口温度センサによる検
出温度、つまり循環空気の温度に応じてファンの回転速
度を変化させるような制御を行ってもよい。具体的に
は、例えばドラム出口温度が４０℃に達するまで３４０
０ｒｐｍの回転速度を維持し、ドラム出口温度が４０℃
に達した時点から徐々に又は急激にファンの回転速度を
上昇させるようにすることができる。

【００５４】また、上記実施例は本発明の一例に過ぎ
ず、本発明の趣旨の範囲で適宜変形や修正を行えること
は明らかである。具体的に言うと、例えば上記実施例は
本発明をドラム式洗濯乾燥機に適用したものであるが、
洗濯物を収容する内槽は垂直軸を中心に回転するもので
あってもよいから、循環乾燥風路の構成などが同様であ
れば渦巻き式洗濯乾燥機にも適用が可能であるし、洗濯
機能の有無は本発明とは関係がないから、乾燥専用機能
を有する乾燥機にも適用が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例によるドラム式洗濯乾燥機
の外観斜視図。

【図２】 本実施例のドラム式洗濯乾燥機の内部の要部
の正面縦断面図。

【図３】 本実施例のドラム式洗濯乾燥機の内部の右側
面縦断面図。

【図４】 本実施例のドラム式洗濯乾燥機において乾燥
に関わる部分を詳しく描いた右側面図。

【図５】 本実施例のドラム式洗濯乾燥機において乾燥
に関わる部分を詳しく描いた正面縦断面図。

【図６】 本実施例のドラム式洗濯乾燥機において循環
乾燥風路の一部である管路の右端開口付近を右側から見
た拡大図。

【図７】 本実施例のドラム式洗濯乾燥機において縦通
気路内の冷却水跳ね返し部の作用を説明するための図。

【図８】 本実施例のドラム式洗濯乾燥機の電気系構成
図。

【図９】 本実施例のドラム式洗濯乾燥機における乾燥
運転の制御フローチャート。

【図１０】 本実施例のドラム式洗濯乾燥機におけるフ
ァンの設定回転速度の時間的変化を示すグラフ。

【図１１】 本実施例のドラム式洗濯乾燥機におけるフ
ァンの回転速度、ドラム出口温度及び冷却水温度の時間
的変化を示すグラフ。

【符号の説明】 １０…外槽 １０ｂ…開口 １０ｃ…管路 １０ｄ…開口 １０ｅ…リブ １０ｆ…欠損部 １３…ドラム １４…主軸 １５…補助軸 １６…第１軸受ケース １７，１９…軸受 １８…第２軸受ケース １８ａ…開口 ２０…ドラムモータ ２２…排水口 ２３…排水バルブ ２６…ドラム出口温度センサ ２７…冷却水温度センサ ３０…除湿パイプ ３１…縦通気路 ３２…冷却水供給口 ３３…冷却水跳ね返し部 ３４…熱交換部 ３５…後部横通気路 ３６…ファン室 ３７…ファン ３８…ファンモータ ３９…横通気路 ４０…ヒータカバー ４１…乾燥用ヒータ ５０…制御部 ５１…負荷駆動部 ５４ａ…冷却水バルブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中川 謙治 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 船田 順久 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 竹内 晴美 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 Ｆターム(参考） 3B155 AA16 CA02 CA16 CB07 CB49 CB53 LA13 LB18 LB28 LC07 LC28 MA01 MA02 MA05 MA06 MA07 4L019 AB03 EA03 EB10 EC06

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 a)洗濯物が収容される内槽を回転自在に
   内装する外槽と、 b)該外槽内に開放して両端が連結された循環乾燥風路
   と、 c)ファンと該ファンを回転駆動するモータとを含み、前
   記循環乾燥風路に循環空気流を発生させる送風手段と、 d)前記循環乾燥風路の一部に冷却水を供給して該循環乾
   燥風路の内部でその冷却水を拡散させ、洗濯物から吐き
   出された水蒸気を含む空気と直接的に熱交換を行うこと
   により該空気を冷却して除湿する除湿手段と、 e)前記循環乾燥風路内にあって、前記除湿手段により除
   湿された空気を加熱する加熱手段と、 f)乾燥運転時、初期には、前記循環乾燥風路内での冷却
   水の拡散の程度を小さくしておき、その後に、該冷却水
   の拡散の程度を増大させる運転制御手段と、 を備えることを特徴とする洗濯乾燥機。
2. 【請求項２】 前記運転制御手段は前記モータを制御す
   る手段であって、前記ファンの回転速度を上昇させて前
   記循環乾燥風路に循環する送風量を増加させることによ
   り前記冷却水の拡散の程度を増大させることを特徴とす
   る請求項１に記載の洗濯乾燥機。
3. 【請求項３】 前記運転制御手段は、乾燥運転の開始時
   点から所定時間が経過したときに冷却水の拡散の程度を
   増大させることを特徴とする請求項１又は２に記載の洗
   濯乾燥機。
4. 【請求項４】 前記外槽又は循環乾燥風路内にあって、
   循環する空気の温度を検出する温度検出手段を備え、前
   記運転制御手段は、該温度検出手段による検出温度に応
   じて冷却水の拡散の程度を増大させることを特徴とする
   請求項１又は２に記載の洗濯乾燥機。
5. 【請求項５】 前記運転制御手段は、前記ファンの回転
   速度を上昇させる際の速度変化率を小さくしたことを特
   徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の洗濯乾燥機。
6. 【請求項６】 a)回転自在であって、内部に濡れた洗濯
   物が収容されるドラムと、 b)該ドラム内に連通して両端が連結された循環乾燥風路
   と、 c)ファンと該ファンを回転駆動するモータとを含み、前
   記循環乾燥風路に循環空気流を発生させる送風手段と、 d)前記循環乾燥風路の一部に冷却水を供給して該循環乾
   燥風路の内部でその冷却水を拡散させ、洗濯物から吐き
   出された水蒸気を含む空気と直接的に熱交換を行うこと
   により該空気を冷却して除湿する除湿手段と、 e)前記循環乾燥風路内にあって、前記除湿手段により除
   湿された空気を加熱する加熱手段と、 f)運転時の初期には、前記循環乾燥風路内での冷却水の
   拡散の程度を小さくしておき、その後に、該冷却水の拡
   散の程度を増大させる運転制御手段と、 を備えることを特徴とする乾燥機。
7. 【請求項７】 a)洗濯物が収容される内槽を回転自在に
   内装する外槽と、 b)該外槽内に開放して両端が連結された循環乾燥風路
   と、 c)ファンと該ファンを回転駆動するモータとを含み、前
   記循環乾燥風路に循環空気流を発生させる送風手段と、 d)前記循環乾燥風路内にあって、洗濯物から吐き出され
   た水蒸気を含む空気を冷却して除湿する除湿手段と、 e)前記循環乾燥風路内にあって、前記除湿手段により除
   湿された空気を加熱する加熱手段と、 f)前記循環乾燥風路内に流れる空気の温度上昇による空
   気抵抗の減少に追従するように前記ファンの回転速度を
   上昇させるべく前記モータを制御する運転制御手段と、 を備えることを特徴とする洗濯乾燥機。