JP2011244979A - 衣類乾燥機 - Google Patents

Abstract

【課題】乾燥時間の短縮化と衣類のシワ発生を低減する。
【解決手段】ドラム１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に開口し第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を有する第２風路１１とを選択的に切り換える風路切換部１２と、第１風路９が選択されているときは第２風路１１が選択されているときより大風量の乾燥用空気が第１吹出口８からドラム１内へ吹き出し、第２風路１１が選択されているときは第１風路９が選択されているときより高圧高速の乾燥用空気が第２吹出口１０からドラム１内へ吹き出すように乾燥用空気を送風する送風部４と、ドラム駆動部３を制御し、選択されている風路に応じてドラム１の回転シーケンスを切り換える制御部７０と、を備えたものであり、乾燥時間の短縮化と衣類のシワ発生を低減することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、衣類等の乾燥を行う衣類乾燥機に関するものである。

従来、この種の衣類乾燥機は、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等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、限られた狭いドラムの空間内で衣類の乾燥を行うことから、乾燥中に衣類同士が絡んで乾燥用空気が衣類の絡んだ部分に接触せず乾燥所要時間が増加するという問題がある。また、絡んだ状態で乾燥した後の衣類等には、強いシワがついた状態になるという問題があり、その解決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、被乾燥衣類を収容するドラムと、このドラムを正逆両方向に回転させるモータと、ドラム内に温風を供給するファンおよびヒータを主とした温風供給装置とを具備している。このドラム式洗濯乾燥機は、ドラム１回転当たりのモータ負荷の変動量を検知する負荷変動量検知手段を備え、ドラム１回転当たりのモータ負荷の変動量が所定値以上であったときに、被乾燥衣類の絡みが生じていると判断して、モータを逆転させるようにしている。

すなわち、被乾燥衣類の絡みが発生しているときにのみドラムの逆転駆動を行うことにより、ドラム逆転のためのモータの駆動停止時間を必要最小限にし、乾燥時間を短縮するようにしたものである。

特開平７−１８５１９６号公報

しかしながら、前記従来の構成では、特に長物の衣類（長袖のカッターシャツや長ズボン等）が相互に強固に絡んだ状態などが発生した場合、単にドラムを逆転させるだけでは衣類同士の絡みを解きほぐすには不十分である。また、絡みが発生する都度、ドラムを逆転駆動させなければならず、ドラムの逆転時には衣類の動きが一時的に無くなり、乾燥用温風の衣類への接触が悪くなることから、結果として乾燥時間が延びてしまうという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、乾燥工程における高圧高速な風により衣類の絡みを解消しながら乾燥する工程においては、ドラムの回転方向を反転させる頻度を少なくすることにより、乾燥時間の短縮化および衣類のシワ発生の低減化を図ることができる衣類乾燥機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の衣類乾燥機は、ドラムに開口した第１吹出口を有する第１風路と、前記ドラムに開口し前記第１吹出口よりも空気通過断面積が小さい第２吹出口を有する第２風路とを選択的に切り換える風路切換部と、前記第１風路が選択されているときは前記第２風路が選択されているときより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し、前記第２風路が選択されているときは前記第１風路が
選択されているときより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すように乾燥用空気を送風する送風部と、ドラム駆動部を制御し、選択されている風路に応じて前記ドラムの回転シーケンスを切り換える制御部とを備えたものである。

これによって、低消費電力量でありながら、乾燥工程における衣類のシワ固着や衣類同士の絡みを効果的に解消することが可能であり、乾燥時間の短縮化および衣類のシワ発生の低減化を図ることができる衣類乾燥機を実現することができる。

本発明の衣類乾燥機は、低消費電力量で、乾燥工程における衣類のシワ固着や衣類同士の絡みを効果的に解消することができ、乾燥時間の短縮と衣類のシワを低減することができる。

本発明の実施の形態１におけるドラム式洗濯乾燥機の要部断面図 同ドラム式洗濯乾燥機のブロック回路図 同ドラム式洗濯乾燥機の動作を示すタイムチャート 図３に示すドラム回転シーケンス１の詳細を示すタイムチャート 図３に示すドラム回転シーケンス２の詳細を示すタイムチャート 図３に示すドラム回転シーケンス２の他の例の詳細を示すタイムチャート

第１の発明は、乾燥対象の衣類等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、前記ドラムに開口した第１吹出口を有する第１風路と、前記ドラムに開口し前記第１吹出口よりも空気通過断面積が小さい第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、前記第１風路が選択されているときは前記第２風路が選択されているときより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し、前記第２風路が選択されているときは前記第１風路が選択されているときより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すように乾燥用空気を送風する送風部と、前記ドラム駆動部を制御し、選択されている風路に応じて前記ドラムの回転シーケンスを切り換える制御部とを備えたものである。

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切り換えることができる。ここで、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、ドラムの後方に開口した第１吹出口からドラム内へ吹き出される。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と、消費電力量の低減とを図れる。

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、ドラムの前方に開口した第２吹出口からドラム内へ吹き出される。この場合、高圧高速の風によって衣類（ドラムの前方に偏り易い長袖衣類など）が押し広げられるため、衣類のシワ固着を防ぐことができ、衣類同士の絡みを解きほぐすことができる。そこで、選択されている風路に応じてドラムの回転シーケンスを切り換える。

例えば、第１風路が選択されているときは、ドラムの回転を衣類の絡みが発生しないように所定の時間間隔で反転させ、衣類の絡みを防ぎながら、大風量の温風で乾燥すること
で乾燥時間を短縮する。

一方、第２風路が選択されているときには、高圧で高速な温風で乾燥することで衣類のシワを伸ばし、衣類の絡みを解くことができるため、ドラムの回転を頻繁に反転させることなく乾燥することができる。これにより、第１風路が選択されているときだけドラムの反転を頻繁に行い、第２風路が選択されているときにはドラムの回転を反転させる頻度を減らすことで、衣類の動きがなくなる頻度も減り、乾燥用温風が常に衣類に当たることになり、乾燥時間が短縮され省エネであり、かつ、シワの固着や絡みの解消をはかることができる。

また、ドラムの反転頻度が減ることにより、ドラムの回転起動時に高くなるドラム駆動部（モータ）の電力の増加を抑えることができるため、消費電力が少なく省エネである。

第２の発明は、特に、第１の発明の第２吹き出し口をドラムの前方に開口したことにより、狭いドラム内での衣類の乾燥において、衣類の量が比較的多い場合には、衣類が自由に動くことができる浴比が小さいため、衣類同士が絡みやすい場合も、絡みが少なく乾燥することが可能となる。例えば、長物の衣類を多く含んだ場合には、長袖等の部分が他の衣類に絡みつき易く、絡んだままの状態で乾燥を続けると、乾燥後に衣類のシワが増加するので、ドラム前方からの高圧高速の乾燥用空気で、衣類を押し広げ絡みを解くことができ衣類をバラバラにすることで、乾燥用空気を満遍なく全体衣類に接触させ、乾燥ムラなく、短時間で衣類乾燥が完了することとなる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明の制御部は、第２風路が選択されているときのドラムの回転方向を反転させる単位時間あたりの頻度を、第１風路が選択されているときより少なくしたものである。例えば、第１風路が選択されているときは、ドラムの回転を衣類の絡みが発生しないように所定の時間間隔で反転させ、衣類の絡みを防ぎながら、大風量の温風で乾燥することで乾燥時間を短縮する。一方、第２風路が選択されているときには、高圧で高速な温風で乾燥することで衣類のシワを伸ばし、衣類の絡みを解くことができるため、ドラムの回転を頻繁に反転させることなく乾燥することができる。これにより、第２風路が選択されているときに、第１風路が選択されているときよりもドラムの単位時間あたりの反転頻度を少なくすることで、衣類の動きがなくなる頻度も減り、乾燥用温風が常にドラム内で動いている状態の衣類に当たることになり、乾燥時間が短縮され省エネであり、かつ、シワの固着や絡みの解消をはかることができる。また、ドラムの反転頻度が減ることにより、ドラムの回転起動時に高くなるドラム駆動部（モータ）の電力増加を抑えることができるため、消費電力が少なく省エネである。

第４の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明の制御部は、第２風路が選択されているときはドラム駆動部を制御してドラムの回転数を所定時間毎に変動させるようにしたことにより、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高圧で高速な乾燥用空気がドラムの前方に開口した第２吹出口からドラム内へ吹き出されるが、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ため、このようにして吹き出された高圧高速な乾燥用空気が衣類に接触する面積は、空気通過断面積が大きな第１吹出口の時に比べて小さくなる。このため、高圧高速な空気が衣類全体に作用するような工夫が必要となってくる。そこで、ドラムの回転数を所定時間毎に変動させることにより、ドラムの回転数を多くして衣類がドラムの内壁に張り付き気味になるようにしたり、逆に回転数を少なくして衣類が早めに重力で落下するようにしたりするなど、ドラム内における衣類の位置を上下に変動させることができることから、高圧高速ではあるが狭い面積である乾燥用空気を衣類に万遍なく当てることが可能となり、衣類への乾燥用空気の接触効率を高めて乾燥時間を短くすることや、効率よく衣類のシワを伸ばしたりすることが可能となり、低消費電力でシワの少ない乾燥を実現することができ
る。

第５の発明は、特に、第１〜第４のいずれか１つの発明の制御部は、第２風路が選択されているときのドラムの回転数を、第１風路が選択されているときより多くするようにしたことにより、第２風路で乾燥するときには、高圧高速な風が衣類に作用することによって衣類の絡みを抑えながら乾燥することができるため、回転数を高めても衣類が絡むことなく乾燥ができる。一方、回転数を高めることで衣類が長い間落下せずドラム内で広がっている状態で、高圧高速ではあるが狭い面積である乾燥用空気を衣類に当てることが可能となり、衣類への乾燥用空気の接触効率を高めて乾燥時間を短くすることができるとともに、効率よく衣類のシワを伸ばすことが可能となり、低消費電力でシワの少ない乾燥を実現することができる。

第６の発明は、特に、第１〜第５のいずれか１つの発明の衣類乾燥機に、ドラムを内包して洗濯水を貯留する水槽と、前記水槽に洗濯水を給水する給水弁を設けた給水管と、前記水槽内の洗濯水を排水する排水弁を設けた排水管を有し、洗濯機能を備えたことにより、同一のドラム内で洗濯から乾燥まで一貫して行うことができるとともに、低消費電力量で衣類同士の絡みの少ない乾燥ができる洗濯機能を備えた衣類乾燥機を実現することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態におけるドラム式洗濯乾燥機の要部断面図、図２は同ブロック回路図である。図１および図２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１ａ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（図示せず）、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の前面側には、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（衣類等）を出し入れすることができる。ドラム１の内周壁面には、内方に向かって複数の突起体（図示せず）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の周側面に多数設けた小孔１ｂからドラム１の外へ排出され、受筒２上部の前方に設けた排出口５から排出される。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。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に比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に比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の後方奥の底面側には、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に衣類等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１ａ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。したがって、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から風（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風（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、衣類の絡みを解きほぐすことができ、シワの低減効果が高い。

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または第２風路１１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側に回動して第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側に回動して第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がその途中に配設されており、ドラム１から排出口５、除湿部６、加熱部７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。送風部４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。

また、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、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。

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、排出口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、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。

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。

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５０を備えている。このヒートポンプ装置５０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、これらの部材（圧縮機１６、放熱器１７、絞り部１８、吸熱器１９）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５０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で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およびこれらを接続するバスにより構成することができる。

また、制御部７０は、後述する第１所定時間および第２所定時間を計時するタイマ７１を有している。このタイマ７１としては、制御部７０の動作上の内部機能として組み込まれている内部タイマを用いることができる。なお、タイマ７１として、制御部７０とは独立したタイマ装置を用いることもできる。

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および平滑コンデンサ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、入力設定部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。入力設定部３２から入力された設定内容は表示部３３に表示される。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。

制御部７０は、洗濯およびすすぎ時に、受筒２に給水される洗濯水を水位検知部３１で検知し、布量検知部１５で検知した洗濯物の量に応じて設定された洗濯水が溜められると給水弁２５を閉じる。

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、１９ｂ、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つの位置検出素子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７２によって算出する。

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、衣類乾燥におけるシワの発生等について考察する。狭いドラム１内で衣類を乾燥すると、衣類にシワが多く発生して残るため、使用者の不満となる。これは、狭いドラム１内では、衣類がきれいに伸びた状態で乾燥させることができないためである。特に、綿を多く使用した衣類でシワが多く発生し、乾燥後の仕上がりが悪くなる傾向にある。

綿繊維においては、水分が繊維内に介在している状態では繊維同士が自由に動くことができるため、ドラム１の回転によって衣類が撹拌されて機械的な力で折り曲げられても、次に伸ばす方向に力が加わると曲がった部分が伸びてシワとして残ることはない。しかし、乾燥が進んで繊維内の水分が減少すると、綿の繊維同士の結合力が強くなり、繊維の動きが悪くなってしまう。このときに機械的な力で繊維が折り曲げられると、その状態を維持し易くなる。

さらに乾燥が進んで繊維内の水分がより減少すると、次に伸ばす方向に力が加わっても繊維が曲がったままになって伸びない。この状態をシワの固着と呼ぶ。衣類を乾燥させるには水分を蒸発させなければならないが、水分が減少するとシワが固着するという、相反する現象がおこる。シワの固着が多い程、仕上がりが悪い乾燥ということになる。

狭いドラム１内では、繊維が曲がった状態になることは避けられない。よって、シワを軽減するためには、シワの数を少なくすること、および繊維の折り曲がりが鋭角となって強く固着することを避けることが大切である。したがって、繊維が折り曲がった箇所が伸びて別の箇所が折り曲がるというように、頻繁に折り曲がりの位置が変わって繊維が伸びたり折り曲がったりしながら乾燥が進むことが望ましい。一方、繊維が伸びた状態で乾燥が進んで水分が殆どなくなった状態では、次に曲げ方向に機械的な力が働いても、繊維同士の結合が強いため、折り曲がって新たなシワにはなり難い。

以上のことから、乾燥工程において、衣類の乾燥状態によってシワが固着し易い領域とそうでない領域とがある。最もシワが発生し易い綿繊維からなる衣類を基準とした乾燥率
でいうと、略８５％（８５％前後）から略１００％（１００％前後）の領域が、衣類にシワが固着し易い領域である。特に、綿繊維からなる衣類を基準とした乾燥率が略９０％（９０％前後）から略１００％（１００％前後）となる領域が、最も衣類にシワが固着し易い。ここで、乾燥率（％）は、数式１で示される。

ここで、標準の衣類の質量とは、気温２０℃、湿度６５％の条件下で平衡した衣類の質量である。

なお、１枚の衣類の乾燥状態をみても、均等に乾燥することはなく、部分的に乾燥ムラが発生する。例えば、長袖のシャツの場合、脇の下の部分は最も乾きが遅い。このため、通常、乾燥終了時の乾燥率としては１００％を目標にするのではなく、１００％を超える過乾燥の状態となる乾燥率（例えば、乾燥率１０２％〜１０５％）で乾燥工程を終了するように設定される。

したがって、乾燥工程を乾燥率に基づいて領域区分すると、脱水直後から乾燥率９０％前後までのシワが固着し難い乾燥序盤の領域、乾燥率９０％前後から１００％前後のシワが発生して固着が多くなり易い乾燥中盤の領域、および乾燥率が１００％を超えてシワが発生し難くい乾燥終盤の領域となる。

本実施の形態では、乾燥中盤の領域において、衣類の伸びを大きくしてシワ低減に効果のある高圧高速の風を第２風路１１の第２吹出口１０から吹き出して衣類に当てるようにしている。そして、乾燥序盤と乾燥終盤との少なくとも一方の領域において、第１風路９の第１吹出口８から大風量の風を吹き込むようにしている。このように、乾燥工程において第１風路９と第２風路１１とを切り換えることにより、シワの発生を低減するとともに省電力化をも図っている。

乾燥工程における乾燥序盤、乾燥中盤および乾燥終盤の時期は、乾燥工程開始からの時間により推測することができる。そこで、本実施の形態では、制御部７０が、乾燥工程開始からの時間に基づいて、乾燥工程における乾燥序盤、乾燥中盤および乾燥終盤の時期を判断し、風路切換部１２を制御して第１風路９と第２風路１１とをタイミングよく切り換える。

より具体的には、制御部７０は、乾燥工程開始から第１所定時間が経過するまでの期間を乾燥序盤と判断する。また、制御部７０は、第１所定時間の経過後、乾燥工程開始からの時間が前記第１所定時間よりも長い第２所定時間が経過するまでの期間を乾燥中盤と判断する。また、制御部７０は、第２所定時間の経過後、乾燥工程が終了するまでの期間を乾燥終盤と判断する。

上記のように、乾燥工程の途中で第１風路９と第２風路１１とをタイミングよく切り換えることによって、１つの送風部４でもって効果的にシワの発生を低減できる。さらに、乾燥工程の途中において、高風速よりも消費電力の少ない大風量で乾燥する領域を設けているため、高圧で高速の乾燥用空気を常にドラム内に吹き出し、さらに風量を増加するために２つの送風ファン用モータを常に駆動するよりも、トータルの消費電力量を低減できる。このように、本実施の形態のドラム式洗濯乾燥機は、省電力化を図りながら、衣類のシワの発生が少ない良好な乾燥仕上がりを実現することができる。

また、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している。このように、ドラム１の前方側に排出口５が配設されているので、第１吹出口８と排出口５との距離が長くなり、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。よって、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することができる。

また、排出口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、本実施の形態では、前記のように乾燥工程における乾燥序盤、乾燥中盤および乾燥終盤に応じて第１風路９と第２風路１１とをタイミングよく切り換えているが、この切り換えた風路に応じてドラム回転シーケンスを変えている。これは、前述したとおり、乾燥の時期に応じてシワをとるために風速を速めたり、風量を高めて効率よく乾燥して省エネ運転をしているが、衣類への風の作用の仕方がそれぞれの風速（風量）によって異なるため、それにあわせてドラム１の回転を最適なシーケンスとし、さらなる省エネ運転を実現しようとするものである。以下にドラム１の回転シーケンスと衣類へ作用の仕方の関係について考察する。

先ず、乾燥率９０％前後までの乾燥序盤であるが、この期間は前述したとおり比較的衣類へのシワの固着が少ないため、風量を多くして（風速は低く）効率良く乾燥する。このとき配慮することは、衣類同士が絡むことで乾燥用空気と衣類全体との接触が悪くならないようにすることである。ドラム１の回転方向を比較的短時間の周期で正逆反転させることで、衣類の絡みを少なくしたり、絡んでしまった衣類を解きほぐす効果がある。よって、乾燥序盤はドラム回転シーケンスを反転頻度が比較的多いパターンとすることで衣類の絡みを抑えながら、大風量で効率の良い乾燥運転をすることが可能となる。

次に、乾燥率９０％前後から１００％前後の乾燥中盤であるが、この期間は前述したとおり衣類へのシワの固着がしやすくなるため、風速を速めた（風量は少なくした）乾燥用空気を吹出しながら乾燥する。このときはこの高圧で高風速な風が衣類に作用することで、シワを伸ばすことに加えて、衣類が絡んだ部分に高圧な風が当たることで衣類の絡みが解きほぐされる効果もある。一方、風量が少なくなることで乾燥（除湿）能力が若干低くなるため、この期間においてはできるだけ乾燥用空気の衣類への接触が悪くならないようにすることが重要である。

一方、乾燥序盤のような短時間でドラム１の回転方向を反転させるドラム１の回転シーケンスでは、ドラム回転の反転タイミングの前後期間において、衣類がドラム１の回転によって持ち上げられて落下するという一連の動きが一旦止まってしまい、衣類が底部に溜まることで、乾燥用空気が衣類へ接触しにくくなったり、乾燥用空気が衣類へ当たる位置が一部分に集中してしまうといった課題がある。

すなわち、乾燥時間に対してドラム１の回転方向を反転させる比率か高ければ高いほど、乾燥用空気の衣類への接触効率が低下し、乾燥時間が延びてしまうことになる。これを防ぐためドラム回転の反転頻度を前記乾燥序盤と比べて少なくする必要がある。前述したとおり、この期間においては、高圧で高速な風が衣類に作用することでシワや絡みを抑える効果があることから、ドラム１の回転方向を反転させることによってシワや絡みを抑える必要がなくなり、反転頻度を少なくすることが可能となるのである。

そこで、第２風路１１が選択され、高圧で高速な乾燥用空気が第２吹出口１０からドラム１内へ吹き出される乾燥中盤においては、第１風路９が選択され、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内へ吹出す乾燥序盤と比べて、ドラム１の回転方向を反転させる頻度が少ないドラム回転パターンとすることで、衣類への乾燥用空気の接触効率を高めて乾燥時間を短くしながら、シワや絡みの少ない乾燥運転をすることが可能となる。

またこの期間は、一旦できたシワは乾燥（除湿）の進行とともに、急速に固着が進行してしまうため、期間を通じ極力高圧高速な乾燥用空気を多くの衣類に万遍なく当てながら乾燥させ、シワの固着進行を防ぐ必要がある。ドラム回転の反転頻度が少なくなることで、同一方向にドラム１を回転させる時間が長くなり、ドラム１の回転によって持ち上げられた衣類を広げながら高圧で高速な風が当たる頻度も増加することから、シワを伸ばす効果も増加するという利点がある。

また、ドラム回転を反転させた直後の起動時は、ドラム１を停止することで衣類が底部へ溜まり、底部に溜まり重くなった状態の衣類の塊を持ち上げるためには、一定速度でドラム１を回転させている状態に比べ大きな電力が必要となる。そのため反転頻度を少なくすることで、ドラム駆動モータ３による消費電力量を少なくすることもでき、ドラム駆動モータ３の温度上昇を抑えたり、省エネ運転をすることができるなどの利点もある。

最後に、乾燥率が１００％を超えた乾燥終盤であるが、この期間は前述した乾燥序盤と同様、比較的衣類へのシワの固着が少ないため、乾燥用空気の風量を高め（風速は低く）効率良く乾燥する。ドラム回転についても同様に比較的短時間の周期で回転方向を正逆反転させることで、衣類の絡みを少なくし、衣類への接触を良くし効率よく乾燥する。よって、乾燥終盤はドラム回転シーケンスを反転頻度が比較的多いパターンとする。

以上のように、衣類のシワや絡みが発生する期間に応じて、最適に乾燥用空気の風量や風速を切り換えるだけでなく、ドラム回転シーケンスについても衣類のシワや絡みの発生を抑え、かつ、衣類への乾燥用空気の接触効率が高まるような最適な回転パターンとすることで、省電力化を図りながら、衣類のシワの発生が少ない良好な乾燥仕上がりを実現することができる。

図３は、前述したような乾燥序盤、乾燥中盤および乾燥終盤に応じた、風路およびドラム回転シーケンス切り換えタイミングの一例を示すタイムチャートである。以下に、同図に示す風路およびドラム回転シーケンス切り換えタイミングを適用した場合における、ドラム式洗濯乾燥機の動作を説明する。

乾燥工程において、乾燥運転を開始してから第１所定時間が経過するまでの乾燥序盤期間では、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、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。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、乾燥運転を開始する。また、制御部７０は、乾燥運転の開始と同時にタイマ７１による計時を開始し、第１所定時間が経過するまで第１風路９の開状態を継続する。

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、乾燥序盤における乾燥時間の短縮と、この間の消費電力量の低減を図れる。この間のドラム回転シーケンスは比較的短時間の周期で回転方向を正逆反転させるパターンとする。一例として、ドラム回転を、図４に示すようなドラム回転シーケンス１「正方向１
５秒回転（回転数４７ｒｐｍ）−３秒停止−逆方向１５秒回転（回転数４７ｒｐｍ）−３秒停止・・・」というパターンの繰り返し運転とすることで、衣類の絡みを抑えながら、大風量の乾燥用空気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。

そして、乾燥運転を開始してから第１所定時間経過後の乾燥中盤期間においては、風路切換部１２によって第２風路１１に切り換え、送風ファン用モータ４ｂの回転数を上げる。これにより、乾燥中盤期間では、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。すなわち、制御部７０は、乾燥運転を開始してから第１所定時間が経過したとき、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。

その後、制御部７０は、第２所定時間が経過するまで、第２風路１１の開状態を継続する。この場合、高圧高速の乾燥用空気によって衣類が常時押し広げられるため、シワが低減する。この間のドラム回転シーケンスは回転方向を反転する頻度を乾燥序盤と比べて少ないパターンとする。一例として、ドラム回転を、図５に示すようなドラム回転シーケンス２「正方向６０秒回転（回転数４７ｒｐｍ）−３秒停止−逆方向６０秒回転（回転数４７ｒｐｍ）−３秒停止・・・」というパターンの繰り返し運転とすることで、衣類の動きを止めることなく乾燥することで、乾燥用空気がドラム１内で動く衣類に当たり続けることができ、乾燥序盤に比べ小風量でありながら、乾燥時間を極力短くし、この間の消費電力量の低減を図れる。

さらに、第２所定時間経過後の乾燥終盤には、風路切換部１２によって第１風路９に切り換える。乾燥終盤は、衣類に含まれる水分量が少なく、この少ない水分が乾燥用空気と接触して蒸発するには時間がかかる。この様な状態では、大風量の乾燥用空気をドラム１内に送風して水分と乾燥用空気とが接触する機会を多くすることが必要であり、低消費電力で大風量が得られることが望ましい。

そこで、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、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。すなわち、制御部７０は、乾燥運転を開始してから第２所定時間が経過したとき、風路切換部１２を制御して第１風路９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の回転数を下げる。その後、制御部７０は、乾燥工程の終了まで、第１風路９の開状態を継続する。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、乾燥終盤における乾燥時間の短縮と、この間の消費電力量の低減を図れる。

この間のドラム回転シーケンスは、再び乾燥序盤と同じく、比較的短時間の周期で正逆反転させるパターンとする。ドラム回転を、図４に示すようなドラム回転パターン１「正方向１５秒回転（回転数４７ｒｐｍ）−３秒停止−逆方向１５秒回転（回転数４７ｒｐｍ）−３秒停止・・・」というパターンの繰り返し運転とすることで、衣類の絡みを抑えながら、大風量の乾燥用温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。

なお、乾燥終盤のドラム回転シーケンスは乾燥序盤と異なるシーケンスにしてもよい。例えば、回転パターン「正方向３０秒回転（回転数４７ｒｐｍ）−３秒停止−逆方向３０秒回転（回転数４７ｒｐｍ）−３秒停止・・・」としてもよい。

以上のように、衣類のシワや絡みが発生する期間に応じて、最適に乾燥用空気の吹出口や風量、風速を切り換えるだけでなく、ドラム１の回転についても衣類のシワや絡みの発生を抑え、かつ、衣類への温風の接触効率が高まるような最適な回転シーケンスとするこ
とで、省電力化を図りながら、衣類の絡みやシワの発生が少ない良好な乾燥仕上がりを実現することができる。

図６は、図５に示した前記第２風路１１が選択され、前記第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前記第２吹出口１０からドラム１内へ吹き出される乾燥中盤におけるドラム回転シーケンス２の他の例を示すタイムチャートである。以下、図６に示すドラム回転シーケンスを適用した場合における、乾燥中盤のドラム式洗濯乾燥機の動作を説明する。

乾燥運転を開始してから第１所定時間経過後の乾燥中盤期間においては、風路切換部１２によって第２風路１１に切り換え、送風ファン用モータ４ｂの回転数を上げる。これにより、乾燥中盤期間では、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。

すなわち、制御部７０は、乾燥運転を開始してから第１所定時間が経過したとき、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。その後、制御部７０は、第２所定時間が経過するまで、第２風路１１の開状態を継続する。この場合、高圧高速の風によって衣類が常時押し広げられるため、シワが低減する。この間のドラムシーケンスは、所定の回転数でドラム１を回転させる乾燥序盤に対し、所定時間毎に変動させるパターンとする。また、乾燥序盤に比べて回転数を多くするパターンとする。

一例として、ドラム回転を、図６に示すようなドラム回転シーケンス「正方向６０秒回転（内訳：回転数４７ｒｐｍで１０秒→回転数５５ｒｐｍで３０秒→回転数６５ｒｐｍで２０秒）−３秒停止−逆方向６０秒回転（内訳：回転数４７ｒｐｍで１０秒→回転数５５ｒｐｍで３０秒→回転数６５ｒｐｍで２０秒）−３秒停止・・・」を繰り返すパターンとすることで、最初に乾燥序盤と同じ程度の回転数でドラム１を回転させて、衣類が早めに重力で落下していたものが、徐々に乾燥序盤よりもドラム１の回転数を多くなるようにドラム１を回転させて、衣類がドラム１の内壁に張り付き気味になることで、ドラム１内における衣類の位置をドラム回転の途中に上下に変動させることができることから、高圧高速ではあるが狭い面積である乾燥用空気を衣類に万遍なく当てることが可能となり、衣類への乾燥用空気の接触効率を高めて乾燥時間を短くすることや、効率よく衣類のシワを伸ばしたりすることが可能となり、低消費電力でシワの少ない乾燥ができる。

また、本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、水槽２を単なるドラム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。

以上のように、本発明にかかる衣類乾燥機は、低消費電力量で、乾燥工程における衣類のシワ固着や衣類同士の絡みを効果的に解消することができ、乾燥時間の短縮と衣類のシワを低減することができるので、衣類乾燥機として有用である。

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
７０ 制御部

Claims (6)

1. 乾燥対象の衣類等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、前記ドラムに開口した第１吹出口を有する第１風路と、前記ドラムに開口し前記第１吹出口よりも空気通過断面積が小さい第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、前記第１風路が選択されているときは前記第２風路が選択されているときより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し、前記第２風路が選択されているときは前記第１風路が選択されているときより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すように乾燥用空気を送風する送風部と、前記ドラム駆動部を制御し、選択されている風路に応じて前記ドラムの回転シーケンスを切り換える制御部とを備えた衣類乾燥機。
2. 第２吹き出し口をドラムの前方に開口した請求項１記載の衣類乾燥機。
3. 制御部は、第２風路が選択されているときのドラムの回転方向を反転させる単位時間あたりの頻度を、第１風路が選択されているときより少なくした請求項１または２記載の衣類乾燥機。
4. 制御部は、第２風路が選択されているときはドラム駆動部を制御してドラムの回転数を所定時間毎に変動させるようにした請求項１〜３のいずれか１項に記載の衣類乾燥機。
5. 制御部は、第２風路が選択されているときのドラムの回転数を、第１風路が選択されているときより多くするようにした請求項１〜４のいずれか１項に記載の衣類乾燥機。
6. ドラムを内包して洗濯水を貯留する水槽と、前記水槽に洗濯水を給水する給水弁を設けた給水管と、前記水槽内の洗濯水を排水する排水弁を設けた排水管を有し、洗濯機能を備えた請求項１〜５のいずれか１項に記載の衣類乾燥機。

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