JP2012000352A

JP2012000352A - 洗濯乾燥機

Info

Publication number: JP2012000352A
Application number: JP2010140088A
Authority: JP
Inventors: Tomohiro Fujii; 友弘藤井
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2010-06-21
Filing date: 2010-06-21
Publication date: 2012-01-05

Abstract

【課題】利用者が設定した目標消費電力量以下に消費電力を抑制する。
【解決手段】布量検知部２０３で検知した布量から各工程の消費電力を予測し、動作時間とその動作時間経過後の予測電力量を算出する予測電力算出部２０５と、消費電力の発生する動作部２０６、２０７、２０８の各々の消費電力を測定する電力測定部２０９、２１０、２１１と、動作部２０６、２０７、２０８の電力制御をおこなう電力制御部２１２とを備え、動作開始から所定時間経過時の実測電力量値とその時点の予測電力量値を比較し、運転終了時に実測電力量値が予測電力量値を超えないように動作部２０６、２０７、２０８を制御し、利用者が設定した目標消費電力量以下となるようにしたものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、洗濯乾燥機の利用者が目標消費電力量を事前に設定し、布量検知後に推奨するコース運転と運転後の仕上がり予測状況を表示し、目標消費電力量以下となる制御運転をおこない、利用者の省エネへの啓蒙を高め、利用者の利便性を向上する洗濯乾燥機に関するものである。

従来、この種の電気機器において、使用者が消費電力量や動作時間等の目標値を設定して使用することが考えられている（例えば、特許文献１参照）。図５は、特許文献１に記載された温水洗浄暖房便座のブロック構成図である。図５において、１１は温水洗浄暖房便座１０の本体機能部で、便座の保温や、洗浄用温水の沸き上げや保温、および洗浄用温水の出水等の本体機能を有している。１２は本体機能部１１を制御する本体制御手段、１３は商用電源接続部（電源プラグ）で、商用電源に接続して温水洗浄暖房便座１０に電源を供給する。１４は電力目標設定手段、１５は電力制御手段、１６はメモリ、１７はタイマ、１８は温水洗浄暖房便座１０の消費電力を計測する電力計測手段１８である。

電力目標設定手段１４により目標とする消費電力を設定することにより、電力制御手段１５は、電力計測手段１８から得た消費電力情報と、タイマ１７の時間情報から消費電力量を予測し、この予測値と電力目標設定手段１４で設定した目標値を比較し、予測値が目標値を上回る場合は、２４時間（１日）の消費電力が目標値となるように制御するものである。

特開２００３−２２２４０２号公報

しかしながら、前記従来の構成では、主幹のみで電力の計測をしているために、目標値との比較をおこなう場合に、各工程での各部の消費電力が分からず、どこをどれだけ制御すれば削減できるかを把握することができず、精度が低くなっていた。したがって、目標値に対して精度が悪く、目標値を上回る場合が生じるという問題があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、各部の消費電力を計測し、目標電力量に対して各部の動作を制御し、利用者が設定した目標消費電力量以下にすることができるようにした洗濯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、本発明の洗濯乾燥機は、洗濯槽に投入された衣類等の洗濯物の量を検知する布量検知部と、目標の消費電力量を設定する設定部と、前記設定部で設定された消費電力量時の動作コースおよび衣類の仕上がり予測を表示する表示部と、全体の消費電力を測定する第一電力測定部と、前記洗濯槽を駆動する洗濯モータの消費電力を測定する第二電力測定部と、乾燥用空気を送風するファンを駆動する乾燥モータの消費電力を測定する第三電力測定部と、乾燥用空気を加熱する加熱部の消費電力を測定する第四電力測定部と、前記布量検知部で検知した布量から各工程の消費電力を予測し、動作時間とその経過後の予測電力量を算出する予測電力算出部と、前記各部の電力制御をおこなう電力制御部とを備え、動作開始から所定時間経過時の実測電力量値とその時点の予
測電力量値を比較し、運転終了時に実測電力量値が予測電力量値を超えないように前記各部の動作を制御し、利用者が設定した目標消費電力量以下となるようにしたものである。

これによって、投入された布量から各工程での消費電力を予測し、任意の時間経過時の実測電力量値とその時点の予測電力量値を比較し、実測電力量値が予測電力量値を超過しないように、電力制御部により各部の動作を制御することができ、利用者によって設定された目標消費電力量以下にすることができる。また、利用者が設定した所望の消費電力量とする動作コースおよび仕上がり状況を事前に表示することができる。

本発明の洗濯乾燥機は、設定された目標の消費電力量以下に精度よく制御することができるとともに、利用者が設定した所望の消費電力量とする動作コースおよび仕上がり状況を事前に表示することができる。

本発明の実施の形態１における洗濯乾燥機のブロック構成図同洗濯乾燥機の全工程での電力予測図同洗濯乾燥機の洗濯工程での電力予測図同洗濯乾燥機の洗濯工程での洗濯モータの動作図従来の電気機器のブロック構成図

第１の発明は、洗濯槽に投入された衣類等の洗濯物の量を検知する布量検知部と、目標の消費電力量を設定する設定部と、前記設定部で設定された消費電力量時の動作コースおよび衣類の仕上がり予測を表示する表示部と、全体の消費電力を測定する第一電力測定部と、前記洗濯槽を駆動する洗濯モータの消費電力を測定する第二電力測定部と、乾燥用空気を送風するファンを駆動する乾燥モータの消費電力を測定する第三電力測定部と、乾燥用空気を加熱する加熱部の消費電力を測定する第四電力測定部と、前記布量検知部で検知した布量から各工程の消費電力を予測し、動作時間とその経過後の予測電力量を算出する予測電力算出部と、前記各部の電力制御をおこなう電力制御部とを備え、動作開始から所定時間経過時の実測電力量値とその時点の予測電力量値を比較し、運転終了時に実測電力量値が予測電力量値を超えないように前記各部の動作を制御し、利用者が設定した目標消費電力量以下となるようにしたことにより、電力を消費する各部の消費電力を計測するとともに、投入された布量から各工程の消費電力を予測し、任意の時間経過時の実測電力量値とその時点の予測電力量値を比較し、実測電力量値が予測電力量値を超過しないように、電力制御部により各部の動作を制御することができ、利用者によって設定された目標消費電力量以下にすることができる。また、任意の時間経過時点での実測電力量値と、その時点の予測電力量値を比較し、工程終了時に実測電力量値が予測電力量値を超過しないように、各工程での残時間から各部の動作を前記電力制御部で制御をおこなうことができ、各工程でのどの部分の実測電力値が目標値に対して差があるかを把握でき、どの部分をどの程度削減するかを把握することができ、目標電力量値以内に制御することができる。また、設定された消費電力量時の動作コースと、その時の衣類の仕上がり状況を予測して表示することにより、標準値からどの程度差があるかを表示することができ、利用者の消費電力優先運転時の納得性が得られ、利便性を向上することができる。また、あらかじめ実験値から予測電力量を算出しているために大幅な差異はないものの、実測値では多少の差異が発生する。そのために各部の電力測定部を設け、その合算値と主幹の電力値との比較から、各工程でのどの部分の実測電力値が目標値に対して差があるかを把握でき、削減対象を明確にすることができる。したがって、その削減のために対象工程の対象部分を運転制御することができ、その結果、目標電力量値以内とすることができる。また、各部の電力測定部の合算値と主幹の電力値との比較から、各工程でのどの部分の実測電力値が目標
値に対して差があるかを把握でき、削減対象を明確にすることができるとともに、予測電力値の精度を向上することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の電力制御部は、工程の終了時に実測電力量値が予測電力量値を超えないように、各工程の残時間内に動作を制御するようにしたことにより、布量検知部により検知した布量に基いて、あらかじめ各工程での予測電力量値を算出し、その値からコース時間とその時の消費電力量を算出することで、各工程での目標電力量値を決定し、各工程でその目標値となるように動作をおこなうことができる。また、実測値が目標電力値を超過する場合でも、各工程の動作残時間内に目標電力量値までの電力削減制御を各工程の制御対象を詳細に制御することができ、各工程での動作終了時に目標消費電力量以下にすることができる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明の第二電力測定部と第三電力測定部および第四電力測定部の電力測定値の合算値を第一電力測定部の値としたことにより、第一電力計測部を演算により求めることで不要にすることができ、経済性、省スペース性を向上することができる。

第４の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明の設定部に設定範囲を制限する制限部を設け、前記制限部は、布量検知部で検知した布量から実現可能な最少消費電力量値を制限値とし、利用者によって設定された目標消費電力量の設定値が制限値以下の場合に表示部に表示するようにしたことにより、利用者の設定誤りの防止、利用制限による納得性のある利便性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洗濯乾燥機のブロック構成図を示すものである。

図１において、洗濯乾燥機１００は、運転操作をおこない、電装部２００内に目標消費電力の設定をおこなう設定部２０２と、その設定により各部の目標消費電力値への運転動作を制御する制御部２０１と、洗濯衣類の量を検知する布量検知部２０３と、検知した布量に応じて設定された目標消費電力量で運転した際に衣類の仕上がり状況を表示する表示部２０４と、設定された目標消費電力量値とするための予測電力量を算出する予測電力算出部２０５と、設定部２０２で設定された値が、布量検知部２０３で検知した衣類量から実現可能な設定値であるか判断する制限部２１３とから構成している。

さらに、洗濯乾燥機１００内の電力消費となる洗濯工程や脱水工程、乾燥工程で動作する洗濯モータ２０６と、乾燥工程で乾燥風を送風する乾燥モータ２０７と、その乾燥用の温風を作るための加熱部２０８と、それぞれの動作を制御する電力制御部２１２を構成している。

さらに、これらの消費電力を測定するために、洗濯モータ２０６の電力を測定する第二電力測定部２０９と、乾燥モータ２０７の電力を測定する第三電力測定部２１０と、加熱部２０８の電力を測定する第四電力測定部２１１と、洗濯乾燥機１００全体の消費電力を測定する第一電力測定部３００と、その商用電源を入力する電源プラグ４００から構成している。

洗濯モータ２０６は、一般的な洗濯乾燥機１００の水槽（図示せず）内に回転可能に設
けられた洗濯槽（図示せず）を回転駆動するもので、例えば、ブラシレス直流モータで構成するとともに、インバータ制御され、回転速度を自在に変化させて回転させることができる。洗濯槽は、回転軸を水平またはななめに傾斜させた有底円筒状のドラム、または、回転軸を鉛直方向に設けた縦型のいずれの構成でもよい。

衣類等の洗濯物を収容する洗濯槽は、水槽内に供給された洗濯水によって洗濯をおこなう洗濯槽として機能するほか、水槽内の洗濯水を排水した後、高速回転により脱水をおこなう脱水槽として機能する。さらに、脱水後は、乾燥用空気が供給され、洗濯物を撹拌しながら乾燥をおこなう乾燥槽として機能する。

乾燥モータ２０７は、乾燥用空気を洗濯槽内へ供給する送風ファン（図示せず）を回転駆動するもので、送風ファンによって送風される乾燥用空気を、例えば、ヒータ等で構成される加熱部２０８により加熱して温風とし、回転する洗濯槽内で撹拌されている衣類を乾燥させる。なお、加熱部２０８は、乾燥用空気を加熱して温風とするものであるから、例えば、ヒートポンプで構成してもよく、この場合は、冷媒を循環させる圧縮機が制御対象となる。

洗濯乾燥機１００の運転は、制御部２０１を含む制御手段（図示せず）によって制御される。洗濯槽内へ洗濯物を投入し、運転を開始すると、洗濯槽が回転し投入された洗濯衣類の量を布量検知部２０３で検知し、設定された運転プログラムで洗濯がおこなわれ、洗濯、排水、給水、すすぎ、脱水、乾燥の各工程を逐次実行し、乾燥モータ２０７、排水弁（図示せず）、給水弁（図示せず）、乾燥モータ２０７、加熱部２０８等を制御する。

図２は、本発明の第１の実施の形態における洗濯乾燥機１００の全工程での予測電力量と実測電力量を示すものである。

図２において、横軸を動作時間（分）、縦軸を電力量（Ｗｈ）とし、洗濯乾燥機１００の設定された目標電力量Ｓに対して、その目標電力量値Ｓを基に算出した予測電力量値を洗濯工程電力Ａ、脱水工程電力Ｂ、乾燥工程電力Ｃを示し、実際の第一電力測定部３００での実測電力量値Ｄを示している。

また、洗濯時間５０１と脱水時間５０２および乾燥時間５０３は、目標電力量Ｓを設定した段階で可変し、各工程の時間と各工程の目標電力量（例えば、洗濯工程では目標電力量ＳＡ、脱水工程ではＳＢ）を設け、その値となる制御をおこなう。その結果、全工程では設定された目標電力量Ｓに達するように予測電力量値は設定される。

図３は、本発明の第１の実施の形態における洗濯乾燥機１００の洗濯工程での予測電力量と実測電力量を示すものである。

図３において、横軸を動作時間（分）、縦軸を電力量（Ｗｈ）とし、洗濯乾燥機１００の設定された目標電力量Ｓに対して、洗濯工程での目標消費電力量ＳＡを基に算出した予測電力量値を洗濯工程電力Ａに示し、実際の第一電力測定部３００での実測電力量値ＤＡを示している。また、洗濯工程では、洗濯モータ２０６が主に消費する電力として動作しているため、第二電力測定部２０９の測定値を実測電力量値ＤＡ１として示している。実測電力量値ＤＡと実測電力量値ＤＡ１の差は、制御部２０１および電力制御部２１２等の固定的な消費電力量である。

また、洗濯工程の初期期間５０１１と中間期間５０１２と終了期間５０１３に任意の期間を設け、初期期間５０１１経過後に実測電力値の推移と予測電力値の差分を確認し、その電力量差から残時間における削減電力を算出し、削減制御を実施する期間を中間期間５
０１２とし、その後の終了期間５０１３では、継続的に実測電力値と予測電力値の差分を確認しながら洗濯モータ２０６の制御をおこなったことを示している。

図４は、本発明の第１の実施の形態における洗濯乾燥機１００の洗濯工程での動作シーケンスを示すものである。

図４において、（ａ）は、洗濯工程における洗濯モータ２０６の定常時の動作シーケンス、（ｂ）は、消費電力削減動作時、（ｃ）は、定常時の電力値変化、（ｄ）は、消費電力削減動作時の電力値変化を示している。

図４（ａ）は、洗濯工程における洗濯モータ２０６の定常時の動作シーケンスで、洗濯モータ２０６のＯＮ動作時間が６Ｔ秒で、ＯＦＦ停止時間が１Ｔ秒で繰り返し（右回転、左回転を交互に繰り返す）おこなう波形Ｓ１を示している。

図４（ｂ）は、削減時の動作シーケンスで、洗濯モータ２０６のＯＮ動作時間が１１Ｔ秒で、ＯＦＦ停止時間が３Ｔ秒で繰り返し（右回転、左回転を交互に繰り返す）おこなう波形Ｓ２を示しており、定常時（ａ）よりもＯＮ時間が１Ｔ秒短く、ＯＦＦ時間が１Ｔ秒長く、右回転、左回転の繰り返し回数が半減する動作を示している。

図４（ｃ）は、定常時の動作シーケンス時に洗濯モータ２０６に入力される入力電力（Ｗ）の変化を波形Ｈ１に示しており、ＯＮ動作の立ち上がり時にオーバーシュートによる電力波形Ｕ１が、立ち上がり毎に発生している。

図４（ｄ）は、削減時の動作シーケンス時に洗濯モータ２０６に入力される入力電力（Ｗ）の変化を波形Ｈ２に示しており、ＯＮ動作の立ち上がり時にオーバーシュートによる電力波形Ｕ２が、立ち上がり毎に発生している。その発生回数は、繰り返し回数が波形Ｈ１の半減しており、立ち上がり時のオーバーシュートによる電力Ｕ２は波形Ｈ１のオーバーシュート電力Ｕ１とほぼ同等となっている。

以上のように構成された洗濯乾燥機について、以下にその動作、作用を説明する。まず、商用電源に電源プラグ４００を接続して電源を供給し、第一電力測定部３００が洗濯乾燥機１００の全体の消費電力を測定する。

次に、電装部２００は、洗濯乾燥機１００の全ての制御をおこなう制御部２０１を備えており、この制御部２０１から洗濯モータ２０６と乾燥モータ２０７と乾燥時の加熱をおこなう加熱部２０８の電力制御を主におこなう電力制御部２１２を制御する。

制御部２０１は、利用者が衣類を洗濯乾燥機１００に投入した後に、布量検知部２０３が投入された衣類の衣類量を検出し、利用者が目標の消費電力量を設定部２０２でおこなった際に、その衣類量から洗濯乾燥機１００の運転コースおよびその運転時間と、その設定時の仕上がり状況を予測電力算出部２０５で算出し、表示部２０４に表示する制御をおこなう。

また、布量検知部２０３で検知した衣類量から予測電力算出部２０５で算出した運転コースおよび運転時間と、予測消費電力が、設定部２０２で設定された目標消費電力量を達成できない場合は、衣類量に対して実現不可能な設定部２０２の設定値であることを制限部２１３が判断し、制御部２０１が表示部２０４に設定値が実現できないことを表示し、設定値の変更を促す表示をおこなう。

ここでは、設定変更を促す表示をおこなうとしているが、設定値の変更がされない場合
は、運転を開始しない。もしくは、設定値をクリアして、表示部２０４に設定が不可能な条件であることと、設定に関係なく動作をおこなうことの表示をおこない、一定時間後に動作を開始するとしてもよい。その場合は、目標消費電力量とならないことを表示部２０４に表示する。

次に、設定部２０２の設定値が制限部２１３の範囲内である場合に、予測電力算出部２０５は、あらかじめ洗濯モータ２０６や乾燥モータ２０７および加熱部２０８の負荷−電力の関係を実験値から分かっているため、布量検知部２０３で検知した布量により負荷条件が分かることから消費電力を予測でき、洗濯、脱水、乾燥の各工程での運転時間から合計の消費電力量を予測することができる。

その予測値から、利用者が設定した目標消費電力量となるために、各工程の動作時間を決定し、その結果、標準動作時の仕上がり状況よりも脱水仕上がりや乾燥仕上がりの状態がプラスかマイナスかを算出し、表示部２０４に表示をおこなう。

さらに、利用者が目標消費電力量を設定した際に、設定値が、布量検知部２０３で検知した衣類量から予測電力算出部２０５で算出した値に対し、実行不可能な値が設定されている場合に、表示部２０４に設定不可または目標値の変更を促す表示をおこなう。

実行不可能な値とは、あらかじめそれぞれの衣類量の動作に必要な最低消費電力量が予測電力算出部２０５で実験値から分かっているため、その値よりも小さな消費電力量が設定された場合には、運転をおこなってもその値以下に消費電力量を抑制できないと分かっているような場合に、実行不可能な値と判断する。

次に、電力制御部２１２は、洗濯モータ２０６に洗濯、脱水、乾燥工程時のそれぞれの回転数、動作時間、動作シーケンス等で決められた条件で動作するために、制御部２０１からの指令に合わせた動作をおこなうように制御する。また、その時の洗濯モータ２０６の入力である消費電力を第二電力測定部２０９で測定をおこなう。

同様に、電力制御部２１２は、乾燥工程で乾燥時の送風を発生させる乾燥モータ２０７の制御をおこなう。また、その時の乾燥モータ２０７の入力である消費電力を第三電力測定部２１０で測定をおこなう。

さらに電力制御部２１２は、乾燥工程で乾燥モータ２０７で送風する際に、温風を発生させるために送風する空気を加熱し、規定の温度となるように加熱部２０８を制御する。また、その時の加熱部２０８の入力である消費電力を第四電力測定部２１１で測定をおこなう。

また、予測電力算出部２０５は、第二電力測定部２０９と第三電力測定部２１０および第四電力測定部２１１と第一電力測定部３００のそれぞれの測定電力値から各工程の時間経過後の実測消費電力量を算出することができ、その算出結果から目標消費電力量に対して、残りの時間経過後に目標値を超過するかどうかを予測することができる。

次に、各工程の経過時点での実測消費電力量を、各電力測定部からの測定値により算出し、目標消費電力量を超過しそうな場合は、電力制御部２１２に対して、制御部２０１は消費電力削減のための制御方式に変更を指令する。

例えば、図２に示すように、利用者が目標消費電力を設定部２０２で１０００Ｗｈと設定した場合に、洗濯乾燥機１００の目標電力量Ｓが１０００Ｗｈとなり、その目標値を実現するために、各工程の各部の消費電力の目標電力量を予測電力算出部２０５で算出し、
その結果が、洗濯工程５０１では目標ＳＡ、脱水工程５０２での目標ＳＢ、乾燥工程５０３での目標Ｓとなる。

実際に動作開始後の時間経過における電力量が、実測電力量Ｄとなる場合は、各工程での目標消費電力量の内、洗濯、脱水工程で超過し、乾燥工程で消費電力を抑制し、目標電力量Ｓに推移しており、そのために各工程で、実測消費電力の値を各電力測定部で測定し、電力制御部２１２で制御をおこない、目標電力量Ｓ以下となるように制御をおこなう。

実測電力量が各工程で目標電力量以下に推移している場合には、電力制御部２１２は標準動作を継続し、消費電力削減のための制御をおこなう必要は無い。

次に、図２のように洗濯工程ですでに実測消費電力が目標消費電力を超過するような場合において、図３に示すように洗濯工程で消費電力を削減する制御をおこない、目標消費電力量以下にする動作を示している。

図３では、洗濯工程の動作開始から期間５０１１の間に実測消費電力量は、第二電力測定部２０９と第一電力測定部３００で測定し、予測消費電力Ａの値を超過しており、期間５０１１経過時点で超過しているために、電力制御部２１２は、図４（ａ）に示すように洗濯工程の動作を６Ｔ時間動作、１Ｔ時間停止の繰り返しから、１１Ｔ時間動作、３Ｔ時間停止に変更することで、動作条件が１２Ｔ／１４Ｔから１１Ｔ／１４Ｔとなり、約８．３％の削減と、図４（ｂ）に示すように、動作停止時間の回数が変わることにより、起動時の消費電力が約２％削減できることが実験値から分かっている。したがって、約１０％の削減制御をおこなうことができる。ただし、この場合、動作時間が短くなるために、洗濯時の洗浄度がやや標準より下がる。したがって、表示部２０４にややマイナスの表示をする。

この結果、残時間の期間５０１２は、図４（ｂ）に示す制御方法で洗濯工程をおこない、その推移ＤＡとなる場合に、その時間経過後に、再度、実測消費電力を第二電力測定部２０９と第一電力測定部３００で測定した経過時点での消費電力量と、予測電力算出部２０５で算出した予測消費電力量を比較し、予測値を下回っているため、さらに残時間の期間５０１３では、図４（ａ）に示す標準動作に戻し運転する。その間、消費電力量の推移ＤＡ１となり、第二電力測定部２０９と第一電力測定部３００が、消費電力量を継続して測定し、目標消費電力量ＳＡを超過しないように管理する。

例えば、利用者の目標消費電力量の設定部２０２への設定値が１０００Ｗｈで、布量検知部２０３が衣類の量を６ｋｇと検知した場合に、予測電力算出部２０５は、あらかじめ実験値から分かっている負荷と電力値の関係から洗濯工程の平均電力は１２０Ｗとして、動作時間２０分の場合、消費電力量が４０Ｗｈ、脱水工程の平均電力は６００Ｗとして、動作時間１６分で１６０Ｗｈ、乾燥工程の平均電力は４００Ｗとして、動作時間１２０分で８００Ｗｈとなり、合計１０００Ｗｈとして予測電力値を算出し、目標設定どおりの動作時間で運転をおこなう。

しかし、実際の動作中に、例えば、洗濯工程で１０分経過後に第一電力測定部３００の計測値が平均電力で１２６Ｗで推移し、１０分経過時点での消費電力が２１Ｗｈとなり、第二電力測定部２０９の平均電力が１２０Ｗで２０Ｗｈ、第三電力測定部２１０と第四電力測定部２１１の平均電力は０Ｗで０Ｗｈである。この時、予測電力算出部２０５は、１０分経過時点での２１Ｗｈから洗濯工程終了の２０分経過後に４２Ｗｈとなることを予測できるため、１０分経過時点で、制御部２０１は電力制御部２１２に対して洗濯モータ２０６の制御を変更し、消費電力削減をおこなう。また、ここで第一電力測定部３００の計測値と第二電力計測部２０９の差が、固定的に消費される電力となり、平均電力が６Ｗと
なっている。

この消費電力削減方法は、前記の図４（ａ）に示すように、洗濯工程の動作を６Ｔ時間動作、１Ｔ時間停止の繰り返しから、１１Ｔ時間動作、３Ｔ時間停止に変更することで、動作条件が１２Ｔ／１４Ｔから１１Ｔ／１４Ｔとなり約８．３％の削減と、図４（ｂ）に示すように、動作停止時間の回数が変わることにより、起動時の消費電力が約２％削減できることが実験値から分かっている。したがって、約１０％の削減制御をこの動作変更によりおこなう。

その結果、最初の１０分間に測定された第二電力測定部２０９の平均電力１２０Ｗが約１０％削減されるため、平均電力は１０８Ｗで、残り１０分間の消費電力量は１８Ｗｈとなる。さらに、固定的に消費される電力が残り時間１０分間でも同じであるため、平均電力が６Ｗで、消費電力量が１Ｗｈとなる。

したがって、制御前の１０分間に消費される電力量は、洗濯モータ２０６が２０Ｗｈ、固定的に消費される電力量が１Ｗｈの合計２１Ｗｈ（第一電力計測部３００の計測値と同じ）であり、制御後の残り１０分間に消費される電力量は、洗濯モータ２０６が１８Ｗｈ、固定的に消費される電力量が１Ｗｈの合計１９Ｗｈ（第一電力測定部３００の計測値と同じ）となり、洗濯工程全体の合計は、２１Ｗｈ＋１９Ｗｈ＝４０Ｗｈとなり、洗濯工程での目標消費電力量と同じとなり、制御部２０１が電力制御部２１２を制御して目標値を達成することができる。

電力削減制御は、時間経過途中で超過予測となった場合には、起動停止の回数の抑制による微調整でおこなうことができ、さらに目標値との差が大きい場合には、動作時間の変更や回転数の変更により、消費電力を残時間内に目標電力値内に抑制する動作に変更をおこなうことで、省エネ優先の動作を提供することができる。

また、洗濯工程の洗濯モータ２０６の回転数を通常よりやや遅くすることでも消費電力削減をおこなうことができる。

また、例えば、水槽の洗濯液の汚れ度合いを検知するセンサを設けている場合には、その良否判定の条件を緩和することで洗濯やすすぎ時間を短縮し、その仕上がり状態を表示部２０４に表示することで消費電力削減も可能である。

脱水工程では、規定回転数を３段階程度に区分けし、その区分けした動作時間を調整することで、消費電力の抑制をおこなうことができる。例えば、消費電力は回転数が小さいほど少なくなるため、脱水時の回転数を９００ｒｐｍ、１２００ｒｐｍ、１６００ｒｐｍと段階的に上昇させる場合に、動作時間の配分を変えることで消費電力量を調整することができる。また、それ以外にも段階的に変化させる回転数の規定値を変えることでも調整は可能である。

乾燥工程では、洗濯工程と同様の方法で、動作時間と停止時間の変更や、合計の動作時間の変更などでも調整が可能である。また、乾燥工程では、洗濯モータ２０６と乾燥モータ２０７および加熱部２０８が同時に動作しており、その時の消費電力をそれぞれ第二電力測定部２０９と第三電力測定部２１０および第四電力測定部２１１が測定し、その電力値から一律の動作時間を短縮することで消費電力を抑制することでも可能であるが、電力値の比率に合わせて、動作の抑制を決定し消費電力を削減する方法でもよい。

また、脱水工程の回転数を高め、脱水率を上昇させることで脱水時間と乾燥時間を短縮し、脱水回転数上昇における消費電力上昇を時間短縮することで相殺し、乾燥時間の短縮
により消費電力を合計で削減することができる。

また、乾燥工程での加熱部２０８の加熱動作を連続で通電するのではなく、一旦温まった状態で温度が維持されるため、加熱動作時間を短縮またはオンオフを繰り返し、動作時間を短縮することで消費電力の削減をおこなうことができる。

例えば、第二電力測定部２０９と第三電力測定部２１０および第四電力測定部２１１の電力値の比率が１：３：６である場合に、洗濯モータ２０６は制御に変更をせず、乾燥モータ２０７を約１０％、加熱部２０８を約２０％削減する制御をおこなうことで、消費電力削減の効果を高める。その結果、加熱部２０８の性能が約２０％低下した運転での仕上がりをあらかじめ表示部２０４に表示することで、利用者の目標消費電力に対する仕上がりを理解できるようにすることで、利用者の納得性を得ることができる。

ここでは、洗濯乾燥機１００全体の電力測定を第一電力測定部３００で測定をおこなっているが、固定的に消費する部分の平均電力は、実験値等から洗濯乾燥機１００固有の値としてあらかじめわかっているため、固定値として考慮することができる。

したがって、第二電力測定部２０９と第三電力測定部２１０および第四電力測定部２１１の合算値とから第一電力測定部３００の全体の電力測定値（固定値の値を考慮した）として判断することができる。

このように、洗濯乾燥機１００の動作における消費電力を所望の消費電力値以下に抑制したい場合に、運転時にあらかじめ利用者の目標消費電力を設定することで、目標消費電力量となる動作運転に切換え、その時の仕上がり状況を同時にあらかじめ表示することで、利用者に納得性のある動作を示すことができる。さらに、利用者がその仕上がり状況を見て、変更をおこなう場合には、設定部２０２で目標消費電力量の変更をおこなうことで、さらに変更後の仕上がり状況を確認し、洗濯乾燥機１００の動作を開始できる。

さらに、利用者が目標消費電力値を動作上不可能な設定をおこなった場合でも、動作前にその設定値が洗濯衣類の量から実現不可能な値であるかを制限部２１３が判断し、表示部２０４で不可能であることを表示することで利用者の利便性を高めることができる。

したがって、消費電力を抑制するとともに、その仕上がり状況を利用者自ら確認できることで利便性を高め、省エネ効果が高く、利用者の省エネ啓蒙を図ることができる。

また、ここでは設定部２０２の設定を目標消費電力量としたが、目標電気代として金額設定とすることであってもよく、利便性を高めることや効果、作用は同じである。したがって、家庭用の洗濯乾燥機に限らず、コインランドリーの洗濯機や乾燥機、洗濯乾燥機のように、あらかじめ投入した金額が目標設定値として動作をおこなうことも可能であり、利用者が投入する金額に応じてコースや動作を変更することができる。

以上のように、本発明の洗濯乾燥機は、利用者が目標消費電力量を事前に設定し、布量検知後に推奨するコース運転と運転後の仕上がり予測状況を表示し、目標消費電力量以下となる制御運転をおこない、利用者の省エネへの啓蒙を高め、利用者の利便性を向上することができる。

以上のように、本発明にかかる洗濯乾燥機は、設定された目標の消費電力量以下に精度よく制御することができるとともに、利用者が設定した所望の消費電力量とする動作コースおよび仕上がり状況を事前に表示できるので、洗濯乾燥機として有用である。

２０１制御部
２０２設定部
２０３布量検知部
２０４表示部
２０５予測電力算出部
２０６洗濯モータ
２０７乾燥モータ
２０８加熱部
２０９第二電力測定部
２１０第三電力測定部
２１１第四電力測定部
２１２電力制御部
２１３制限部
３００第一電力測定部

Claims

洗濯槽に投入された衣類等の洗濯物の量を検知する布量検知部と、目標の消費電力量を設定する設定部と、前記設定部で設定された消費電力量時の動作コースおよび衣類の仕上がり予測を表示する表示部と、全体の消費電力を測定する第一電力測定部と、前記洗濯槽を駆動する洗濯モータの消費電力を測定する第二電力測定部と、乾燥用空気を送風するファンを駆動する乾燥モータの消費電力を測定する第三電力測定部と、乾燥用空気を加熱する加熱部の消費電力を測定する第四電力測定部と、前記布量検知部で検知した布量から各工程の消費電力を予測し、動作時間とその経過後の予測電力量を算出する予測電力算出部と、前記各部の電力制御をおこなう電力制御部とを備え、動作開始から所定時間経過時の実測電力量値とその時点の予測電力量値を比較し、運転終了時に実測電力量値が予測電力量値を超えないように前記各部の動作を制御し、利用者が設定した目標消費電力量以下となるようにした洗濯乾燥機。
電力制御部は、工程の終了時に実測電力量値が予測電力量値を超えないように、各工程の残時間内に各部の動作を制御し、利用者が設定した目標消費電力量以下となるようにした請求項１記載の洗濯乾燥機。
第二電力測定部と第三電力測定部および第四電力測定部の電力測定値の合算値を第一電力測定部の値とした請求項１または２記載の洗濯乾燥機。
設定部に設定範囲を制限する制限部を設け、前記制限部は、布量検知部で検知した布量から実現可能な最少消費電力量値を制限値とし、利用者によって設定された目標消費電力量の設定値が制限値以下の場合に表示部に表示するようにした請求項１〜３のいずれか１項に記載の洗濯乾燥機。