JP2011083458A - 衣類乾燥機および洗濯乾燥機 - Google Patents

Abstract

【課題】乾燥工程における衣類の乾燥ムラを効果的に解消することができる衣類乾燥機および洗濯乾燥機を提供する。
【解決手段】衣類乾燥機は、乾燥対象の衣類を収容するドラム１と、ドラム１を回転駆動するドラム駆動モータ３と、ドラム１内へ乾燥用空気を送風する送風部４と、ドラム１の後方に開口した第１吹出口８を有する第１風路９と、ドラム１の前方に開口した第２吹出口１０を有する第２風路１１と、第１風路９と前記第２風路１１とを選択的に切り換える風路切換部１２と、ドラム１の振動を検知する振動検知部１４と、振動検知部１４の検知結果に基づいて風路切換部１２を制御し、乾燥工程の途中で第１風路９と第２風路１１とを選択的に切り換える制御部とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、衣類の乾燥を行うドラム式の衣類乾燥機および洗濯機能と衣類乾燥機能とを具備したドラム式の洗濯乾燥機に関するものである。

従来、ドラム式の衣類乾燥機や洗濯乾燥機は、乾燥用空気を風路を通してドラム内に送風し、ドラムに投入された衣類に乾燥用空気を接触させて衣類から水分を奪い衣類を乾燥させるとともに、湿気を含んで高湿度となった乾燥用空気をドラム外の風路に排出するものである。特に、限られたドラムの空間内で多量の衣類の乾燥を行うことから衣類の入れ替わりが困難となり、乾燥中に乾燥用空気が吹出口に面した衣類の一部分に集中して接触する一方、吹出口から遠い衣類の部分には接触し難く、ドラム内の位置によって衣類の乾燥状態に差が生じ易い。これにより、ドラム内における衣類の乾燥の仕上がりにムラが生じたり、或いは乾燥不十分な状態を回避するために乾燥時間を必要以上に増加させることで、所要時間や加熱エネルギーが増加したりするという問題を招来する。そして、この問題の解決のために種々の方法が考えられている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載された従来のドラム式洗濯乾燥機は、水槽内の空気を吸い込んで吹き出す送風装置と、送風装置の下流側に設けられて当該送風装置が吹き出した空気を加熱する加熱装置と、送風装置に吸い込まれた空気の行き先を切り換える切換装置と、ドラム開口部に対向するように設けられていると共に、切換装置からの空気を回転ドラム内に向けて吹き出す前側吹出口と、回転ドラムの後部に設けられていると共に、切換装置からの空気を回転ドラム内に向けて吹き出す後側吹出口と、送風装置、加熱装置、切換装置などを制御する制御装置とを具備している。そして、上記制御装置は、恒率乾燥過程時、送風装置に吸い込まれた空気の行き先が切り換わらず、かつ、減率乾燥過程時、送風装置に吸い込まれた空気の行き先が切り換わるように切換装置を制御する。これにより、恒率乾燥過程では、前側吹出口および後側吹出口の一方から乾燥用空気が吹き出し、かつ、減率乾燥過程では、前側吹出口と後側吹出口との他方から乾燥用空気が吹き出す。すなわち、恒率乾燥過程から減率乾燥過程に切り換わったときに、恒率乾燥過程時に乾燥用空気が当たり難かった洗濯物に乾燥用空気が当たるようにし、洗濯物を短い時間でムラ無く乾燥させようとしている。

特開２００８−２５９５４９号公報

しかしながら、前記従来の構成では、恒率乾燥過程と減率乾燥過程とが存在する乾燥運転時には、減率乾燥過程に切り換わるタイミングで乾燥用空気の行き先を切り換えることができるが、恒率乾燥過程が殆どないような乾燥運転時には、乾燥用空気の行き先を切り換える機会を逸することとなる。特に近年、乾燥工程直前の脱水工程において、例えばドラム回転数が１５００ｒｐｍを上回るような高速回転で長時間衣類を脱水し、脱水工程が終了した時点で、衣類の脱水度が８０％を超えるような非常に脱水能力の高いドラム式洗濯乾燥機も多数ある。このような脱水能力の高いドラム式洗濯乾燥機においては、脱水工程から乾燥工程に移行した時点において、既に減率乾燥過程に入ってしまうことが多く、恒率乾燥過程から減率乾燥過程に切り換わるタイミングで乾燥用空気の行き先を切り換えることは出来ない。

また、前記従来の構成は、単に恒率乾燥過程か減率乾燥過程かによって乾燥用空気の行き先の切り換えを実行するものであり、衣類の乾燥度合いを検知しながら乾燥運転を行っておらず、また、乾燥ムラが十分に解消されているかどうかの判定もできていない。

以上のことから、前記従来の構成では、確実に衣類の乾燥ムラを低減することは困難であるという課題を有している。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、衣類の乾燥度合いを精度よく検知しながら乾燥運転を行うことで、確実に衣類の乾燥ムラを低減することができる衣類乾燥機および洗濯乾燥機を提供することを目的とするものである。

本発明に係る衣類乾燥機は、乾燥対象の衣類を収容するドラムと、前記ドラムを回転駆動するドラム駆動部と、前記ドラム内へ乾燥用空気を送風する送風部と、前記ドラムの後方に開口した第１吹出口を有する第１風路と、前記ドラムの前方に開口した第２吹出口を有する第２風路と、前記第１風路と前記第２風路とを選択的に切り換える風路切換部と、前記ドラムの振動を検知する振動検知部と、前記振動検知部の検知結果に基づいて前記風路切換部を制御し、乾燥工程の途中で前記第１風路と前記第２風路とを選択的に切り換える制御部とを備える。

上記の構成によれば、衣類を収容するドラムに乾燥用空気を導入する風路として、第１風路および第２風路の２つの風路が設けられており、当該２つの風路は風路切換部により選択的に切り換えることができる。そして、乾燥工程中は、第１風路または第２風路の何れかの風路が選択されて乾燥が進行する。乾燥工程が進行するに従って衣類の含水量が漸次的に減少するので、衣類の重量が徐々に軽くなり、衣類が落下する際のドラムへの衝撃（振動検知部が検知する振動値）も徐々に小さくなる。ここで、選択されている風路の吹出口に近い側にある衣類だけが十分に乾燥すると、衣類から除去される水分量が減少して衣類の重量変化が乏しくなり、振動検知部が検知する振動値も収束してしまう。すなわち、振動検知部の検知結果により、選択されている風路の吹出口に近い側の衣類の乾燥度合い（吹出口側の衣類が十分に乾燥した状態）を判定することができる。これにより、振動検知部の検知結果を基に乾燥度合いを精度よく検知しながら乾燥用空気の吹出口を切り換えることで、確実に衣類の乾燥ムラを低減することができる。

また、上記の制御部は、前記第１風路を選択した乾燥工程の途中で、前記振動検知部が検知した振動値の単位時間当りの減少量または減少率が第１所定値を下回ったとき、前記風路切換部を制御して前記第２風路に切り換えることが好ましい。

上記の構成において、振動検知部が検知した振動値が収束し、当該振動値の単位時間当りの減少量または減少率が第１所定値を下回ったとき、選択されている第１風路の第１吹出口に近い側の衣類が十分に乾燥したと判定することができる。そして、このタイミングで第１風路から第２風路へと切り換えることで、第２吹出口に近い側の衣類を重点的に乾燥できるようになる。これにより、ドラム内の衣類の部分的な乾燥ムラを効果的に解消することができる。

また、上記の制御部は、前記第２風路を選択した乾燥工程の途中で、前記振動検知部が検知した振動値の単位時間当りの減少量または減少率が、前記第１所定値よりも小さい第２所定値を下回ったとき、乾燥運転を終了することが好ましい。

上記の構成において、第１風路から第２風路へと切り換えられた後、振動検知部が検知した振動値が再度収束し、当該振動値の単位時間当りの減少量または減少率が第２所定値（第２所定値＜第１所定値）を下回ったとき、第１吹出口および第２吹出口の両側に位置する衣類（すなわちドラム内の全ての衣類）が十分に乾燥したと判定することができる。これにより、乾燥運転終了のタイミングを高精度に判定することができる。

また、上記の構成において、前記ドラム内の衣類の量を検知する布量検知部をさらに備え、前記制御部は、前記布量検知部が検知する衣類の量に応じて前記第１所定値または前記第２所定値を設定することが好ましい。

上記の構成において、ドラム内の衣類の量（総重量）により、衣類が落下する際のドラムへの衝撃（振動検知部が検知する振動値）レベルも異なる。そこで、ドラム内の衣類の量を布量検知部で検知し、検知した衣類の量に応じて判定基準値としての第１所定値や第２所定値を設定する。具体的には、ドラム内の衣類の量が多いほど振動検知部が検知する振動値も大きくなるので、第１所定値や第２所定値を大きくし、逆にドラム内の衣類の量が少ないほど第１所定値や第２所定値を小さくする。このように、ドラム内の衣類の量に応じて第１所定値または第２所定値を設定することによって、高精度に風路切り換えタイミングまたは乾燥運転終了タイミングを決定することができる。

また、上記の構成において、前記第１吹出口の空気通過断面積は、前記第２吹出口の空気通過断面積よりも大きく、前記送風部は、前記第１風路が選択されているときには前記第２風路が選択されているときよりも大風量の乾燥用空気が前記第１吹出口からドラム内へ吹き出される一方、前記第２風路が選択されているときには前記第１風路が選択されているときよりも高圧高速の乾燥用空気が前記第２吹出口からドラム内へ吹き出されるように乾燥用空気を送風することが好ましい。

上記の構成によれば、第１風路の第１吹出口は、第２風路の第２吹出口よりも空気通過断面積が大きく、圧力損失が少ない。そして、この第１風路が選択されているときには、第２風路が選択されているときよりも大風量の乾燥用空気が、収容部の後方に開口した第１吹出口から収容部内へ吹き出される。この場合、第１風路の圧力損失が少ないため、比較的少ない消費電力で送風部を駆動しても、大風量の風を得ることができる。よって、大風量の風による乾燥時間の短縮および消費電力量の低減を図れる。一方、第２風路の第２吹出口は、第１吹出口よりも空気通過断面積が小さくなっている。そして、第２風路が選択されているときには、第１風路が選択されているときよりも高圧高速の乾燥用空気が、収容部の前方に開口した第２吹出口から収容部内へ吹き出される。この場合、高圧高速の風によって衣類（収容部の前方に偏り易い長袖衣類など）が押し広げられるため、シワの発生を低減することができる。これにより、消費電力量の低減化を図りながら、乾燥ムラの低減のみならず、高圧高速の乾燥用空気による衣類のシワ低減をも実現することができる。

本発明に係る洗濯乾燥機は、上記の何れかの衣類乾燥機と、前記収容部を内包して洗濯水を貯留する水槽とを含む。このように、上記の何れかの衣類乾燥機を適用することにより、確実に衣類の乾燥ムラを低減することができる洗濯乾燥機を実現できる。

本発明によれば、振動検知部の出力値を基に乾燥度合いを精度よく検知しながら乾燥用空気の吹出口を切り換えることで、確実に衣類の乾燥ムラを低減することが可能な衣類乾燥機および洗濯乾燥機を実現できる。

本発明の実施の一形態に係るドラム式洗濯乾燥機の概略構成を示す側面断面図である。 前記ドラム式洗濯乾燥機の概略構成を示すブロック図である。 前記ドラム式洗濯乾燥機における振動検知部の一例を示す概略の斜視図である。 前記ドラム式洗濯乾燥機における乾燥時間と振動検知部の出力積算値との関係を示すグラフである。 前記ドラム式洗濯乾燥機における風路切り換え処理の一例を示すフローチャートである。 前記ドラム式洗濯乾燥機における風路切り換え処理の他の例を示すフローチャートである。 本発明の実施の一形態に係るドラム式洗濯乾燥機の概略構成を示す側面断面図である。 前記ドラム式洗濯乾燥機における振動検知部の他の例を示す概略の斜視図である。

以下、本発明の実施の形態に係るドラム式洗濯乾燥機について、添付図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
（実施の形態１）

図１は、本発明の実施の形態に係るドラム式洗濯乾燥機の側面断面図である。

図１において、洗濯物を収容する前面開口で底面を有する筒状のドラム１は、筐体１００内に支持されて洗濯水を貯める筒状の水槽としての受筒２に内包されている。受筒２の背面には、ドラム１の回転軸を前上がりに傾斜して回転させるドラム駆動モータ３（ドラム駆動部）が取り付けられている。また、受筒２には、給水弁２５（図２参照）が設けられた給水管、および排水弁２７が設けられた排水管４０が接続されている。

筐体１００には、ドラム１の開口端側に対向させて扉体３５が設けられており、使用者は、扉体３５を開くことで、ドラム１に対して洗濯物（衣類）を出し入れすることができる。

ドラム１の内周壁には、複数の突起体が設けられており、ドラム１を低速で回転させることにより、衣類を突起体で引っ掛けて上方に持ち上げた後、適当な高さで落下させるといった攪拌動作（タンブリング動作）を与えることができる。

衣類を乾燥させるための乾燥用空気は、送風部４に送風されて、ドラム１内の洗濯物から水分を奪って多湿状態になり、ドラム１の側面周囲に位置する排出口５を通ってドラム１の外へ排出される。排出された乾燥用空気は除湿部６で除湿される。除湿部６で除湿した乾燥用空気は、加熱部７で加熱される。加熱された乾燥用空気は、第１風路９または第２風路１１のいずれかに導かれ、再びドラム１内に吹き出す。ここで、第１風路９は、ドラム１の後方に開口した第１吹出口８を有する。一方、第２風路１１は、ドラム１の前方周側面に開口した第２吹出口１０を有する。

風路切換部１２は、送風部４の下流側に形成された第１風路９と第２風路１１との分岐部に設けられている。この風路切換部１２は、乾燥用空気の通過路を、第１風路９か第２風路１１かの何れかに切り換えるものである。風路切換部１２は、第１風路９と第２風路１１との分岐部に回動可能に枢支された弁１２ａと、当該弁１２ａを回動駆動する図示しない駆動部とを具備する。そして、弁１２ａが図１中のａ側に回転して第２風路１１を閉じると、第１風路９側が開となり、送風部４にて送風された乾燥用空気が第１風路９を通過するようになる。一方、弁１２ａが同図中のｂ側に回転して第１風路９を閉じると、第２風路１１側が開となり、送風部４にて送風された乾燥用空気が第２風路１１を通過するようになる。

循環風路１３は、送風部４と風路切換部１２とがその途中に配設されており、ドラム１、排出口５、除湿部６、加熱部７という風路を順に経て、再度、第１吹出口８もしくは第２吹出口１０からドラム１へと乾燥用空気を送り込み、乾燥用空気をドラム式洗濯乾燥機内で循環させる。

送風部４は、加熱部７と風路切換部１２との間に設けられ、加熱部７で加熱された乾燥用空気を循環風路１３の下流側へと送り出す。この送風部４は、送風用ファン４ａと送風用ファンモータ４ｂとを具備している。

また、排出口５は、ドラム１の上方側に配設されており、衣類に接触後の乾燥用空気を効果的に上方へ排出できるようになっている。なお、洗濯機能のないドラム式衣類乾燥機においては排出口５をドラム１の上方以外の場所に設けることもできるが、ドラム式洗濯乾燥機においては洗濯水の影響を受けるので、洗濯水の水位よりも上方に設けることが望ましい。

なお、本実施の形態では、第１風路９の第１吹出口８を１つだけ設けているが、第１吹出口８を複数とすることもできる。同様に、第２風路１１の第２吹出口１０を１つだけ設けた例を示しているが、第２吹出口１０を複数とすることもできる。

受筒２の下方には、受筒２を支えるとともに、脱水時等のドラム１内の衣類の偏りなどで発生する重量アンバランス状態でドラム１を回転した場合の受筒２の振動を減衰させるダンパ３４が設けられている。このダンパ３４には、支持する受筒２内の衣類などによる重量変化でダンパ３４の軸が上下に変位する変位量を検知して衣類の量を検知する布量検知部１５が取り付けられている。

本実施の形態のドラム式洗濯乾燥機はヒートポンプ方式の除湿および加熱を行う構成であり、ヒートポンプ装置を備えている。このヒートポンプ装置は、冷媒を圧縮する圧縮機１６と、圧縮されて高温高圧となった冷媒の熱を放熱する放熱器１７と、高圧の冷媒の圧力を減圧するための絞り部１８と、減圧されて低圧となった冷媒によって周囲から熱を奪う吸熱器１９と、これら４つの部材を連結して冷媒を循環させる管路２０とを具備している。そして、このヒートポンプ装置における吸熱器１９が上記の除湿部６であり、放熱器１７が上記の加熱部７である。

なお、ドラム式洗濯乾燥機はヒートポンプ方式の衣類乾燥を行う構成に限定されるものではない。例えば、除湿部６は乾燥用空気に直接水を噴霧する水冷式でもよく、また、加熱部７はヒータであってもよい。

図２に示すように、ドラム式洗濯乾燥機は、制御部７０を有している。この制御部７０は、入力設定部３２を介して使用者から入力される設定情報と各部の動作状態監視とに基づいて、洗濯、すすぎ、脱水、乾燥にわたる一連の運転動作を制御する。例えば、制御部７０は、乾燥工程においては、ドラム駆動モータ３の回転を制御し、送風部４、除湿部６および加熱部７の動作を制御し、さらに、風路切換部１２を制御して第１風路９と第２風路１１とを切り換える。制御部７０は、例えば、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、プログラムを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、各種処理の実行時にプログラムやデータを記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力インタフェース及びこれらを接続するバスにより構成することができる。

ドラム式洗濯乾燥機においては、交流電力２３を整流器２８により整流し、その後、チョークコイル２９及び平滑コンデンサ３０からなる平滑回路により平滑化する。そして、平滑化された直流電力を駆動電力として、インバータ回路２２によりドラム駆動モータ３を回転駆動するようになっている。制御部７０は、入力設定手段３２から入力される運転指示および各検知部により検知される運転状態の監視情報に基づいてドラム駆動モータ３の回転を制御する。さらに制御部７０は、負荷駆動部２４を介して給水弁２５、排水弁２７、送風部４、除湿部６、加熱部７などの必要負荷の動作を制御する。

ドラム駆動モータ３は、例えば、３相巻線３ａ、３ｂ、３ｃを有するステータと、２極の永久磁石を有するロータとを備え、３つの位置検出素子１９ａ〜１９ｃを設けた直流ブラシレスモータとして構成することができる。このドラム駆動モータ３は、スイッチング素子２２ａ〜２２ｆによりＰＷＭ制御可能に構成されたインバータ回路２２によって回転制御することができる。ここで、位置検出素子１９ａ〜１９ｃが検出するロータ位置検出信号は制御部７０に入力される。そして、制御部７０は、ロータ位置検出信号に基づいてインバータ駆動回路２１に制御信号を出力し、当該インバータ駆動回路２１を介してスイッチング素子２２ａ〜２２ｆのオン、オフ状態をＰＷＭ制御する。このようにして、制御部７０はステータの３相巻線３ａ、３ｂ、３ｃに対する通電を制御し、ドラム駆動モータ３のロータを所望の回転速度で回転させる。なお、制御部７０は、３つの位置検出手段１９ａ〜１９ｃのいずれかの信号の状態が変わるたびにその周期を検出し、その周期よりロータの回転速度を内部機能としての回転数検知部１９によって算出する。

受筒２の前面開口側上部には、ドラム１の振動や衝撃を検知する振動検知部１４が取り付けられている。この振動検知部１４が検知した振動値は、乾燥工程において、第１風路９と第２風路１１とを切り換えるタイミングを判断するために用いられる（その詳細は後述する）。本実施の形態では、振動検知部１４の一例として、図３に示すように、互いに直交する３方向（検知方向１４ａ、１４ｂ、１４ｃ）の加速度を検出可能な加速度センサを用いている。ここで、検知方向１４ａは、ドラム１の回転軸１ａと一致する方向である。また、検知方向１４ｂは、ドラム１の前面開口から見て左右水平方向である。また、検知方向１４ｃは、検知方向１４ａ及び１４ｂと互いに直交する略上下垂直方向である。振動検知部１４は、上記の検知方向１４ａ、１４ｂ、１４ｃの各方向の振動を監視できるように受筒２への取り付け方向が調整されている。但し、加速度センサの検知方向は必ずしも１４ａ、１４ｂ、１４ｃに限定されるものではなく、その他の方向の加速度を検出するものであってもよい。

受筒２に設けられる振動検知部１４の取り付け位置は特に限定されるものではないが、振動検知部１４を加速度センサとした場合は、受筒２の振動を減衰させるダンパ３４からより遠い位置に設けることが望ましい。加速度センサをダンパ３４から遠ざけて設けることにより、高感度な振動検知が可能となる。本実施の形態では、ドラム１から受筒２に伝達された振動を最も高感度に検知できる位置として、受筒２の前面開口側上部に加速度センサを設けている。

加速度センサとしては、半導体式、機械式、光学式の何れの加速度センサを用いることもできる。特に、小型化に適した半導体式加速度センサを好適に用いることができる。

なお、本実施の形態では、検知方向１４ａ、１４ｂ、１４ｃの３方向（３軸）の加速度を検知可能な加速度センサを用いているが、加速度センサの検出軸数はこれに限定されない。例えば、検知方向１４ａ、１４ｂ、１４ｃの中の少なくとも１方向の加速度を検知可能な１軸〜３軸の加速度センサであってもよい。

ところで、振動検知部１４としての加速度センサは、ドラム１が高速で回転する衣類の脱水工程において、ドラム１内の衣類の偏りなどで発生する重量アンバランス状態を検知するためにも使用できる。よって、振動検知部１４としての加速度センサは、乾燥工程における衣類の乾燥度合い判定用および脱水工程における重量アンバランス判定用として兼用できる。

また、振動検知部１４は、加速度センサに限定されるものではない。例えば、図８に示すように、加速度センサに代えて角速度センサ３８を振動検知部として用いることができる。角速度センサ３８は、受筒２が振動で変位したときの角速度を検出するものである。例えば、図８および図９に示すように、角速度センサ３８は、ドラム１の前面開口から見て左右水平方向を軸とした回転方向３８ａの角速度を検出できるように受筒２への取り付け方向が調整されている。但し、角速度センサ３８の検出する回転方向３８ａはこれに限定されるものではなく、その他の回転方向の角速度を検出するものであってもよい。角速度センサ３８が検出する受筒２の角速度は、当該受筒２の何れの位置においても同一である。よって、角速度センサ３８は、ダンパ３４から遠ざけて設ける必要性はなく、取り付け位置の自由度が高い。角速度センサ３８としては、機械式、流体式または光学式のジャイロスコープ等を用いることができる。特に、小型化に適した機械式（振動型）ジャイロスコープを好適に用いることができる。

本実施の形態では、図１に示した振動検知部１４（加速度センサ）または図８に示した角速度センサ３８を、受筒２に１つのみ設けた例を示しているが、複数の振動検知部１４（加速度センサ）または複数の角速度センサ３８を受筒２に設けてもよい。さらには、加速度センサおよび角速度センサ３８の両方を受筒２に設けてもよい。振動検知部として複数のセンサを用いることにより、振動検知の精度を高めることができる。

以上のように構成されたドラム式洗濯乾燥機について、以下、その動作および作用効果を詳細に説明する。

先ず、衣類乾燥における乾燥ムラの発生等について考察する。限られたドラム空間内での多量の衣類の乾燥において、ドラム１の回転により衣類が多くても衣類の左右移動は容易だが、前後方向の移動が困難となる。従って、乾燥用空気は、吹出口に面した衣類の一部分に集中して接触する一方、吹出口から遠い衣類の部分には接触し難い。よって、ドラム１内の位置によって衣類の乾燥状態に差が生じて乾燥ムラとなり、これが使用者の不満の原因となる。

そこで、本実施の形態では、受筒２に固定した振動検知部１４が検知する振動値に基づいて、図２に示す制御部７０が、ドラム１内における衣類の乾燥度合い（吹出口側の衣類が十分に乾燥した状態）を正確に判定している。以下に、この原理を説明する。

乾燥工程中は、第１風路９または第２風路１１の何れかの風路が選択されて乾燥が進行する。乾燥工程が進行するに従って、ドラム１内の衣類の含水量が漸次的に減少するので、衣類の重量が徐々に軽くなり、衣類が落下する際のドラムへの衝撃（振動検知部１４が検知する振動値）も徐々に小さくなる。ここで、選択されている風路の吹出口に近い側にある衣類だけが十分に乾燥すると、衣類から除去される水分量が減少して衣類の重量変化が乏しくなり、振動検知部１４が検知する振動値も収束してしまう。よって、振動検知部１４の検知結果により、選択されている風路の吹出口に近い側の衣類の乾燥度合い（吹出口側の衣類が十分に乾燥した状態）を判定することができる。

そして、本実施の形態の制御部７０は、振動検知部１４の検知結果を基に乾燥度合いを精度よく検知しながら乾燥用空気の吹出口を切り換えることで、確実に衣類の乾燥ムラを低減する。以下に、図４を参照しながら、振動検知部１４の検知結果に基づく風路の切り換えについて説明する。

図４は、乾燥時間と振動検知部１４の出力積算値との関係を示すグラフである。

ここでは、振動検知部１４として互いに直交する３方向（１４ａ、１４ｂ及び１４ｃ）の加速度を検出することができる半導体加速度センサを用いている。そして、乾燥工程におけるドラム１の回転数を４７ｒｐｍとし、ドラム１の回転軸１ａ方向（すなわち、検知方向１４ａ）の受筒２の加速度を読み取った結果を図４に示している。これは、前記ドラム回転数での乾燥中において、前記３方向のうち、検知方向１４ａの振動値が最も大きな値を示した（すなわち、最も感度が高かった）ためである。

但し、検知方向１４ａの加速度を読み取ることに限定するものではない。すなわち、機体の構造、受筒２やドラム１の支持構造（ドラム１の傾斜角度、受筒２を支えるダンパ３４や支持バネの取り付け構造など）、あるいはドラム１の回転数などに応じて、最も感度の高い方向の振動値を読み取ることが望ましく、特定の方向の加速度を読み取ることに限定するものではない。このように、振動検知部１４を２軸以上の振動検出が可能な多軸感応型センサとして構成し、乾燥工程中のタンブリング動作において最も感度の高い方向の値を選択して使えるように、複数方向の振動成分を読み取ることが望ましい。例えば、乾燥回転数により、振動検知部１４の検知軸を変化させ、現実に回転させる回転数に最も感度よく反応する検知軸を選定する。この場合、乾燥工程開始の初期段階で、振動検知部１４の各軸の変化度合いを確認して、もっとも感度良く反応する検知軸を選定し、その検知軸の変化に応じて切り替え制御を行う。

ところで、ドラム１が１回転する間に、振動検知部１４の出力（加速度）は数個のピークを示す。そこで、図４では、振動検知部１４の検出した加速度ピークトゥピーク値のドラム１０回転分の積算値を、振動検知部１４が検出する振動値Ａ_ppとしている。そして、制御部７０が１０分毎に振動値Ａ_ppをサンプリングしている。

図４において、乾燥工程の開始時に第１風路９が選択され、第１吹出口８からドラム１内へ乾燥用空気を吹き出して衣類を乾燥させる乾燥運転が行われている。そして、第１風路９を用いた乾燥が進行するに伴い、振動検知部１４が検出する振動値Ａ_ppは漸次的に減少している。ここで、振動検知部１４が検出する振動値Ａ_ppが収束し、単位時間（図４においては１０分間）当りの振動値Ａ_ppの減少量ΔＡ_ppが、所定値ΔＡ_pp１を下回ったとき、現在選択されている第１風路９の第１吹出口８に近い側の衣類が十分に乾燥したと判定し、これをもって風路切り換えタイミングとする。図４の場合、乾燥工程の開始から８０分が経過したときに、第１風路９から第２風路１１へ切り換えている。

ところで、上記のタイミングで風路切り換えを行わずに第１風路９を用いた乾燥運転を継続した場合、図４中の（ａ）に示すように、振動検知部１４が検出する振動値Ａ_ppは収束して殆ど変化していない。これは第１吹出口８側の衣類が十分に乾燥していることを示すものであり、上記のタイミングで風路切り換えを行わず乾燥を続けても、風路近傍の衣類から除去される水分は極僅かである一方、風路よりはなれたところにある衣類の乾燥は十分に行われていない状況となる。そこで、上記のタイミングで風路切り換えを行った場合、図４中の（ｂ）に示すように、風路切り換え直後から再び振動値Ａ_ppが減少し、ドラム１内の衣類の含水量が減少していることが分かる。これは、第２風路１１へ切り換えられたことにより、乾燥が不十分であった第２吹出口１０側の衣類の乾燥が進行していることを示すものである。これにより、ドラム１内の衣類の部分的な乾燥ムラを効果的に解消することができる。

図５は、振動検知部１４の検知結果に基づいた風路切り換えタイミングを示すフローチャートである。

乾燥運転（乾燥工程）が始まると、制御部７０は、振動検知部１４が検出する振動値のモニタリングを開始する（Ｓ１）。例えば、振動検知部１４の検出した加速度ピークトゥピーク値のドラム１０回転分の積算値を、振動検知部１４が検出する振動値Ａ_ppとすることができる。なお、振動値Ａ_ppの積算期間はこれに限定されることなく、任意に設定可能である。

そして、制御部７０は、風路切換部１２を制御して第１風路９側を開き、第１吹出口８からドラム１内へ乾燥用空気を吹き出して衣類を乾燥させる乾燥運転を開始する（Ｓ２）。その後、制御部７０は、単位時間（例えば１０分間）当りの振動値Ａ_ppの減少量ΔＡ_ppが、第１所定値ΔＡ_pp１を下回るか否かを判断する（Ｓ３）。ドラム１内の衣類の乾燥が順調に進んで当該衣類の重量が漸次的に軽くなれば、振動検知部１４が検出する振動値Ａ_ppも漸次的に減少する。衣類から水分が除去されて乾燥が進行している間は、単位時間当りの振動値Ａ_ppの減少量ΔＡ_ppが、第１所定値ΔＡ_pp１を下回ることはなく（Ｓ３でＹＥＳ）、上記Ｓ２に示す条件での乾燥運転を継続する。

その後、振動検知部１４が検出する振動値Ａ_ppが収束し、単位時間当りの振動値Ａ_ppの減少量ΔＡ_ppが、第１所定値ΔＡ_pp１を下回ったとき（Ｓ３でＮＯ）、制御部７０は、現在選択している第１風路９の第１吹出口８に近い側の衣類が十分に乾燥したと判断する。このとき制御部７０は、風路切換部１２を制御して第２風路１１側を開き、第２吹出口１０からドラム１内へ乾燥用空気を吹き出して衣類を乾燥させる乾燥運転に切り換える（Ｓ４）。これにより、乾燥が不十分である第２吹出口１０側の衣類の乾燥が進み、振動検知部１４が検出する振動値Ａ_ppも漸次的に減少する。そして、単位時間当りの振動値Ａ_ppの減少量ΔＡ_ppが、第１所定値ΔＡ_pp１よりも小さい第２所定値ΔＡ_pp２を下回るまで、第２風路１１を使用した乾燥運転を継続する。

その後、単位時間当りの振動値Ａ_ppの減少量ΔＡ_ppが、第２所定値ΔＡ_pp１を下回ったとき（Ｓ５でＮＯ）、制御部７０は、第１吹出口８および第２吹出口１０の両側に位置する衣類（すなわちドラム１内の全ての衣類）がムラなく十分に乾燥したと判断し、乾燥運転を終了する。

上記のＳ３およびＳ５において、単位時間（１０分間）当りの振動値Ａ_ppの減少量ΔＡ_ppが、第１所定値ΔＡ_pp１または第２所定値ΔＡ_pp２を下回るか否かを判断しているが、上記の単位時間は１０分間に限定されるものではなく、例えば５分間でもよく、任意の時間に設定することができる。

また、Ｓ３およびＳ５において、振動検知部１４が検知した振動値Ａ_ppの単位時間当りの減少量ΔＡ_ppが第１所定値または第２所定値を下回るか否かを判断しているが、これに代えて、振動値Ａ_ppの単位時間当りの減少率が第１所定値または第２所定値を下回るかを判断してもよい。

また、ドラム１内の衣類の量（総重量）により、衣類が落下する際のドラム１への衝撃（振動検知部１４が検知する振動値Ａ_pp）も異なる。そこで、ドラム１内の衣類の量を布量検知部１５で検知し、検知した衣類の量に応じて判定基準値としての第１所定値ΔＡ_pp１および第２所定値ΔＡ_pp２を補正することが望ましい。すなわち、ドラム１内の衣類の量が多いほど振動検知部１４が検知する振動値Ａ_ppも大きくなるので、第１所定値ΔＡ_pp１や第２所定値ΔＡ_pp２を大きくし、逆にドラム１内の衣類の量が少ないほど第１所定値ΔＡ_pp１や第２所定値ΔＡ_pp２を小さくする。例えば、定格乾燥容量が衣類６ｋｇの洗濯乾燥機（または衣類乾燥機）において、布量判定部１５が衣類の量を５ｋｇ〜６ｋｇと判定した場合における所定値をΔＡ_pp１及びΔＡ_pp２とし、４ｋｇ〜５ｋｇと判定した場合をそれぞれΔＡ_pp１×０．９及びΔＡ_pp２×０．９とし、３ｋｇ〜４ｋｇと判定した場合をそれぞれΔＡ_pp１×０．８及びΔＡ_pp２×０．８とし、２ｋｇ〜３ｋｇと判定した場合をそれぞれΔＡ_pp１×０．７及びΔＡ_pp２×０．７とし、１ｋｇ〜２ｋｇと判定した場合をそれぞれΔＡ_pp１×０．６及びΔＡ_pp２×０．６とし、１ｋｇに満たないと判定した場合をそれぞれΔＡ_pp１×０．５及びΔＡ_pp２×０．５とすることができる。なお、布量判定部１５が１ｋｇに満たない少量衣類と判定した場合は、衣類の乾燥ムラが生じ難いことから、風路の切り換えを行わないこととすることもできる。

上記のドラム１に収容された衣類の量に応じた所定値ΔＡ_pp１及びΔＡ_pp２の補正は、布量検知部１５の検知結果に基づいて制御部７０にて実行される。洗濯開始前に、布量検知部１５は、ドラム１に投入された衣類の量（質量）を検知する。具体的には、布量検知部１５は、受筒２が空の状態（受筒２内に水が存在せず、ドラム１に衣類が投入されていない状態）におけるダンパ３４の軸の位置と、洗濯開始前であって水を受筒２に注入する前の状態（受筒２内に水は存在しないが、ドラム１内には衣類が存在する状態）におけるダンパ３４の軸の位置との差によって、ドラム１に投入された衣類の量を検知する。そして、制御部７０は、布量検知部１５の検知結果に基づいて、所定値ΔＡ_pp１及びΔＡ_pp２を上述のように補正した上で、図５に示したフローチャートの制御を実行する。このように、ドラム１内の衣類の量に応じて第１所定値ΔＡ_pp１または第２所定値ΔＡ_pp１を設定することによって、高精度に風路切り換えタイミングまたは乾燥運転終了タイミングを決定することができる。

なお、本実施の形態においては、布量検知部１５として、ダンパ３４の軸の上下変位量を検知する方式のものを例示したが、これに限定されるものではない。例えば、ドラム１を回転させるドラム駆動モータ３の回転数、駆動電流、トルクなどの変動量を検知し、ドラム駆動モータ３の負荷変動からドラム１内の衣類の量を検知する方式の布量検知部を適用してもよい。

また、本実施の形態においては、布量検知部１５の検知結果に応じて制御部７０が第１所定値ΔＡ_pp１と第２所定値ΔＡ_pp２とを自動的に変更する構成を示したが、布量検知部１５が存在しない場合でも、使用者が入力設定部３２から衣類の量を入力し、当該使用者の入力に応じて制御部７０が第１所定値ΔＡ_pp１と第２所定値ΔＡ_pp２とを変更する構成とすることもできる。
（実施の形態２）

上記の実施の形態１では、第１風路９または第２風路１１が選択された場合の風量や風速は特に限定されない。例えば、何れの風路が選択された場合でも、同一の風量および同一の風速としてもよい。これに対して、本実施の形態では、第１風路９が選択されているときには第２風路１１が選択されているときよりも大風量の乾燥用空気が第１吹出口８からドラム１内へ吹き出される一方、第２風路１１が選択されているときには第１風路９が選択されているときよりも高圧高速の乾燥用空気が第２吹出口１０からドラム１内へ吹き出されるようにし、消費電力量の低減化を図りながら、乾燥ムラの低減のみならず、高圧高速の乾燥用空気による衣類のシワ低減をも実現するものである。

本実施の形態２に係るドラム式洗濯乾燥機の基本的な構成は、図１、図２、図８等に示した前記実施の形態１に係るドラム式洗濯乾燥機と同様である。以下、前記実施の形態１と異なる構成を中心に説明する。

第１風路９の第１吹出口８は、第２吹出口１０よりも空気通過断面積が大きくなるように形成されており、第２風路１１に較べて圧力損失が少なく大風量の乾燥用空気をドラム１内に吹き出すことができるようになっている。また、第２風路１１の第２吹出口１０は、第１吹出口８よりも空気通過断面積が小さくなっており、第１吹出口８に較べて高圧高速の乾燥用空気をドラム１内に吹き出すことができるようになっている。

通常、ドラム式洗濯乾燥機の場合、回転するドラム１の前方と受筒２との間の隙間は、衣類が噛み込まないように、可能な限り小さく形成されている。よって、この僅かな隙間に、広い開口で圧力損失の少ない吹出口を設けることはスペース的に困難であるが、空気通過断面積が比較的小さくて高圧高速の風を吹き出す第２吹出口１０を設けることはできる。一方、ドラム１の後方奥の底面には、比較的大きな開口を有する第１吹出口８を設けるスペース的な余裕がある。そして、通風可能な多数の小径孔からなる開口率の大きなカバー２６で第１吹出口８を覆えば、当該第１吹出口８に衣類が噛み込むことはない。よって、ドラム１後方の底面に、比較的圧力損失の少ない第１吹出口８を設けることができる。

また、ドラム１の回転軸を前上がりに傾斜して回転させて衣類を撹拌する場合、靴下、ハンカチ、ブリーフなどの小物衣類はドラム１の後方奥に偏り易い一方、長袖の肌着、ズボン下、長袖のカッターシャツ、長袖のパジャマなどの長物衣類は、ドラム１の前方に偏り易い。従って、小物衣類および長物衣類が混在した状態で乾燥を行う場合、ドラム１の後方奥に位置する第１吹出口８から大風量の乾燥用空気を吹き出すと、ドラム１の奥に偏った小物衣類に乾燥用空気が先に接触する。さらに、この乾燥用空気は、小物衣類をすり抜けてドラム１前方の長物衣類にも到達する。よって、小物衣類および長物衣類ともに効率よく乾燥でき、特に小物衣類については比較的シワが少ない状態で乾燥できる。一方、乾燥中の撹拌で袖などがねじれ易くてシワが発生し易い長物衣類については、ドラム１の前方に偏り易いため、ドラム１の前方に位置する第２吹出口１０から乾燥用空気を当てる方がより乾燥速度が速くなる。さらに、この長物衣類に第２吹出口１０から噴出する高圧高速の乾燥用空気を当てることで、長物衣類が広がり易くなるとともに、風によって長物衣類がよく動くので、衣類のねじれを解きほぐすことができ、シワの低減効果が高い。

また、送風部４においては、風路切換部１２により第１風路９に切り換えられた場合、第１風路９を通過する風量が第２風路１１の風量よりも多い所定風量になるように、送風用ファン４ａを回転させる。さらに、送風部４は、風路切換部１２により第２風路１１に切り換えられた場合、第２風路１１の第２吹出口１０を通過する風速が第１吹出口８を通過する風速よりも速い所定風速になるように、送風用ファン４ａを回転させる。例えば、第１吹出口８を通過する風速を１０ｍ／ｓ程度とし、第２吹出口１０を通過する風速を５０ｍ／ｓ以上とすることができる。なお、第１吹出口８および第２吹出口１０を通過する風速はこれに限定されるものではなく、第２吹出口１０における風速が第１吹出口８における風速よりも速い条件を満たせば任意の風速に設定可能である。

そして、本実施の形態のドラム式洗濯乾燥機は、第１風路９を通過する風量が第２風路１１を通過する風量よりも多く、第２風路１１の第２吹出口１０を通過する風速が第１吹出口８を通過する風速よりも速く、乾燥工程途中に、振動検知部の検知結果に基づいて風路切換部１２を作動させて第１風路９と第２風路１１とを切り換えるものである。

ここで、排出口５は、相対的に第１吹出口８からの距離が第２吹出口１０からの距離よりも遠い位置に配設されている（換言すれば、排出口５は、相対的に第２吹出口１０に近く第１吹出口８からは遠い位置にある）。よって、排出口５は、ドラム１の後方よりも前方に近くなるように設けられている。排出口５は、第１吹出口８からの距離が最も遠くなるように、ドラム１前方にある第２吹出口１０の近傍に設けてもよい。

上記のように、排出口５を、ドラム１前方の第２吹出口１０に対して近く、第１吹出口８に対して遠い位置に配設することにより、第１吹出口８と排出口５との距離が長くなる。よって、ドラム１後方の第１吹出口８からの送風中は、当該第１吹出口８から吹き出された乾燥用空気がドラム１内に広く行き渡る。これにより、ドラム１内において、衣類と乾燥用空気とが効率よく接触し、少ない消費電力量で衣類を乾燥できる。

また、排気口５が第２吹出口１０付近に配設されていても、ドラム１前方の第２吹出口１０からの送風中においては、当該第２吹出口１０からは高圧高風速の乾燥用空気が吹き出しているため、乾燥用空気はドラム１の前方から後方まで到達することができる。これにより、乾燥用空気と衣類との接触が悪くなることはなく、高圧高風速の乾燥用空気によってシワを伸ばす効果を維持できる。

また、第２吹出口１０は、ドラム１の前方上部に開口している。これにより、ドラム１の回転により持ち上げられた動きのある衣類に対して、効果的に高圧高速の乾燥用空気を吹き付けることができ、シワの低減効果を高めることができる。

図６は、本実施の形態２に係る風路切り換え動作を示すフローチャートである。図５に示した前記実施の形態１に係るフローチャートとの違いは、Ｓ２およびＳ４の乾燥運転条件である。すなわち、本実施の形態２では、図５のＳ２およびＳ４に代えて、図６のＳ２’およびＳ４’の乾燥運転条件を用いる。

具体的には、乾燥工程の開始時において、制御手段７０は、空気通過断面積が大きく圧力損失の少ない第１風路９を使用し、低風速で大風量の乾燥用空気をドラム１後方の第１吹出口８から吹き出して衣類に当てるように乾燥運転条件を設定する（Ｓ２’）。すなわち、制御部７０は、風路切換部１２を制御して第１風路９側を開き、送風ファン用モータ４ｂの回転数を比較的低く設定する。この場合、第１風路９の圧力損失が少ないため、送風ファン用モータ４ｂの回転数を比較的低くし、少ない消費電力で送風部４を駆動しても、大風量の風を得ることができる。よって、上記Ｓ２’に示す設定により乾燥運転している間は、乾燥時間の短縮と、消費電力量の低減を図れる。

その後、振動検知部１４が検出する振動値Ａ_ppが収束し、単位時間当りの振動値Ａ_ppの減少量ΔＡ_ppが、所定値ΔＡ_pp１を下回ったとき（Ｓ３でＹＥＳ）、制御部７０は、第１吹出口８よりも空気通過断面積が小さい第２吹出口１０から、送風ファン用モータ４ｂを大回転数で回転させて得られる高圧で高速の乾燥用空気が送風されるように乾燥運転条件を設定する（Ｓ４’）。すなわち、制御部７０は、風路切換部１２を制御して第２風路１１側を開くとともに、送風部４を制御して送風ファン用モータ４ｂの回転数を上げる。この場合、高圧高速の風によって効果的に衣類のシワが低減される。

以上のように、振動検知部の検知結果を基に乾燥度合いを精度よく検知しながら乾燥用空気の吹出口を切り換える前記実施の形態１の構成に付加して、本実施の形態２の構成を適用すれば、消費電力量の低減化を図りながら、乾燥ムラの低減のみならず、高圧高速の乾燥用空気による衣類のシワ低減をも実現することができる。

なお、上記の各実施の形態においては、洗濯機能および衣類乾燥機能をともに具備するドラム式洗濯乾燥機について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、洗濯機能を具備しない衣類乾燥機にも適用できる。衣類乾燥機の構成例としては、図１に示すドラム式洗濯乾燥機から洗濯機能を除いた構成とすることができる。例えば、洗濯機能を具備しない衣類乾燥機としては、図１の水槽２には給水管や排水管４０を接続する必要がなく、受筒２を水槽ではなく単なるドラム１の外槽として構成し、その他の基本構成を図１のドラム式洗濯乾燥機と同様とすればよい。

本発明に係る衣類乾燥機および洗濯乾燥機は、家庭用のドラム式の衣類乾燥機や洗濯乾燥機だけでなく、業務用のドラム式の衣類乾燥機などにも広く好適に利用することができる。

１ ドラム
２ 受筒（水槽）
３ ドラム駆動モータ（ドラム駆動部）
４ 送風部
５ 排出口
６ 除湿部
７ 加熱部
８ 第１吹出口
９ 第１風路
１０ 第２吹出口
１１ 第２風路
１２ 風路切換部
１３ 循環風路
１４ 振動検知部
１５ 布量検知部
７０ 制御部

Claims (6)

1. 乾燥対象の衣類を収容するドラムと、
   前記ドラムを回転駆動するドラム駆動部と、
   前記ドラム内へ乾燥用空気を送風する送風部と、
   前記ドラムの後方に開口した第１吹出口を有する第１風路と、
   前記ドラムの前方に開口した第２吹出口を有する第２風路と、
   前記第１風路と前記第２風路とを選択的に切り換える風路切換部と、
   前記ドラムの振動を検知する振動検知部と、
   前記振動検知部の検知結果に基づいて前記風路切換部を制御し、乾燥工程の途中で前記第１風路と前記第２風路とを選択的に切り換える制御部と、を備えていることを特徴とする衣類乾燥機。
2. 前記制御部は、前記第１風路を選択した乾燥工程の途中で、前記振動検知部が検知した振動値の単位時間当りの減少量または減少率が第１所定値を下回ったとき、前記風路切換部を制御して前記第２風路に切り換えることを特徴とする請求項１に記載の衣類乾燥機。
3. 前記制御部は、前記第２風路を選択した乾燥工程の途中で、前記振動検知部が検知した振動値の単位時間当りの減少量または減少率が、前記第１所定値よりも小さい第２所定値を下回ったとき、乾燥運転を終了することを特徴とする請求項２に記載の衣類乾燥機。
4. 前記ドラム内の衣類の量を検知する布量検知部をさらに備え、
   前記制御部は、前記布量検知部が検知する衣類の量に応じて前記第１所定値または前記第２所定値を設定することを特徴とする請求項２または３に記載の衣類乾燥機。
5. 前記第１吹出口の空気通過断面積は、前記第２吹出口の空気通過断面積よりも大きく、
   前記送風部は、前記第１風路が選択されているときには前記第２風路が選択されているときよりも大風量の乾燥用空気が前記第１吹出口からドラム内へ吹き出される一方、前記第２風路が選択されているときには前記第１風路が選択されているときよりも高圧高速の乾燥用空気が前記第２吹出口からドラム内へ吹き出されるように乾燥用空気を送風することを特徴とする請求項１ないし４の何れか１項に記載の衣類乾燥機。
6. 請求項１ないし５の何れか１項に記載の衣類乾燥機と、
   前記ドラムを内包して洗濯水を貯留する水槽と、を含むことを特徴とする洗濯乾燥機。

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