JP2016202781A - 衣類乾燥機 - Google Patents

Abstract

【課題】除湿水を検知した出力信号を制御部が取りこぼさないようにして乾燥完了の判定を的確に行う衣類乾燥機を提供する。【解決手段】筐体２の内部に、乾燥用空気の給気口２０および排気口１５を有する外槽１と、給気口２０と排気口１５とを連通接続する空気循環路１４と、空気循環路１４を通して外槽１内に乾燥用空気を送風する送風機１９と、空気循環路１４内に配設された蒸発器１７および凝縮器１８を有するヒートポンプ装置２３と、ヒートポンプ装置２３で発生する除湿水が集められて排水される集排水経路２６と、集排水経路２６を水が通過したことを非接触で検知する除湿水センサ２８を有する除湿水検知部２９と、乾燥運転を制御する制御部２７とを備え、除湿水検知部２９は、除湿水センサ２８からの入力信号を第１の閾値と比較した結果によって一定時間の出力信号を出力するように構成されたものである。【選択図】図１

Description

本発明は、衣類等の繊維製品の乾燥を行う衣類乾燥機に関する。

近年、例えば家庭用の乾燥機において、従来の加熱用のヒータを用いて乾燥運転を行うものに代えて、ヒートポンプ装置を用いて乾燥運転を行う乾燥機が提供されている。ヒートポンプ装置は、圧縮機、凝縮器、キャピラリチューブおよび蒸発器が冷媒管路により閉ループ状に接続されて構成されている。そして乾燥機は、衣類が収容された乾燥室内の空気を蒸発器および凝縮器を順に通して乾燥室内に戻すための循環用通風路を備えている。この循環用通風路に送風機が設けられ、送風機が駆動されることにより、乾燥用空気が循環する。乾燥用空気は、凝縮器で加熱されて乾燥室内に供給され、衣類等の洗濯物の水分を奪った後、蒸発器で冷却されるとともに除湿され、再び凝縮器で加熱されるといった循環が行われる。このヒートポンプ装置を用いた乾燥方法は、ヒータを用いた乾燥方法に比べて、エネルギー効率に優れるとともに、加熱温度が低く設定され、しわや縮みが少ない等のメリットがある。

従来の乾燥機は、空気循環路に温度検知手段を備え、温度検知手段の温度差を元に乾燥の完了判定を行う（例えば、特許文献１参照）。この種の乾燥機について、具体的に図７、図８、図９を用いて説明する。図７は従来の乾燥機の断面図である。図８は、従来の空気循環機構およびヒートポンプ装置の概略構成を示す図である。図９は、従来の乾燥機における乾燥運転時の乾燥室出入口の温度の推移を示すグラフである。

図７と図８に示されるように、乾燥機１０２は、衣類が収容される乾燥室１０１としての外槽１０３および回転ドラム１０４と、送風機１１９とを備えている。送風機１１９は、乾燥ステップの実行時において、乾燥室１０１内の空気を循環用通風路１１４を通して乾燥室１０１（外槽１０３、回転ドラム１０４）内に戻すように循環させる。また、乾燥機１０２は、蒸発器１１７および凝縮器１１８を循環用通風路１１４内に配置してなるヒートポンプ装置１２３と、乾燥室１０１に供給される入口空気温度および排出される出口空気温度を検出する入口温度センサ１２５および出口温度センサ１２４とを備えている。さらに、乾燥機１０２の運転全般を制御し、入口空気温度と出口空気温度との温度差に基づいて乾燥完了を判定する制御部１２７を備えている。蒸発器１１７と凝縮器１１８は、圧縮機１２１などの運転により冷媒が循環するヒートポンプサイクルを構成する。つまり、乾燥室１０１から排出された高湿空気は、蒸発器１１７で冷却されて除湿される。ここで絶対湿度が低下した乾燥用空気は、循環用通風路１１４を介して凝縮器１１８に至る。凝縮器１１８を通過した乾燥用空気は、加熱され高温低湿空気となって循環用通風路１１４を介して給気口１２０より乾燥室１０１内に吹き込まれ、衣類を乾燥させる。

上記した乾燥機１０２の各機構は、制御部１２７により運転制御される。制御部１２７は、乾燥ステップの終了を次のようにして判断する。即ち、循環用通風路１１４に設けられた、乾燥室１０１の入口部分の乾燥用空気の温度を検出する入口温度センサ１２５、および、乾燥室１０１の出口部分の乾燥用空気の温度を検出する出口温度センサ１２４の信号が、制御部１２７に入力される。制御部１２７は、乾燥ステップの開始後、それら温度センサにより検出された入口空気温度と出口空気温度との温度差を常に監視する。

図９に示されるように、乾燥運転を開始して乾燥機の機体が温まり、本格的に衣類の乾燥が進むと、乾燥室１０１の入口温度センサ１２５が検知する温度は一定となる。一方で、乾燥室１０１内の湿った衣類は、乾燥室入口より流入する加熱された乾燥用空気の熱量
を奪う。このため、出口温度センサ１２４が検知する温度は、入口温度センサ１２５が検知する温度に比べてかなり低い。つまり、この２つの温度センサが検知する温度の差は、乾燥開始時はかなり差があるが、衣類の乾燥が進むにつれて徐々に小さくなる。そして、制御部１２７は、温度差が所定値（例えば１０ｄｅｇ）より下回った場合、乾燥完了と判定する。

しかしながら、従来の乾燥機は、２つの温度センサが検知する入口空気温度と出口空気温度との温度の差は、衣類の乾燥が進むにつれて徐々に小さくなるが、温度差の変化度合いはかなり小さくなる。具体的には、図９に示されたグラフにおいて、運転時間が６０分ぐらいで実際に衣類が９割ほど乾いたタイミングから、運転時間が１００分ぐらいで実際に運転を終了させたタイミングまでは、温度差の変化度合いは極めて小さい。また、この温度差は乾燥機が設置される場所の雰囲気温度に大きく影響を受ける。例えば、雰囲気温度が低い場合、湿った衣類以外に外気にも熱が奪われることで、長時間にわたり温度差値が大きいままである等、温度差検知のバラツキ要因が大きい。そのため、衣類が乾いたと判定する乾燥完了の検知精度が低くなり、衣類が未乾燥のまま運転が終了したり、運転時間が長くなって衣類が過乾燥となったりし、布傷みや布縮みなどの不具合を引き起こすなどの課題を有していた。

そこで、温度センサを用いずに、除湿水の通過を発光素子と受光素子とで構成された光センサで検知する方法もある。この場合、受光素子の小さな出力信号を所定のパルス信号に変換する回路を設けて除湿水検知部とし、検知部信号として所定の電圧で出力している。制御部は、その出力信号を所定の間隔で検知して除湿水の通過として判断している。

特開２０１２−２５４２０７号公報

しかしながら、除湿水１滴が滴下する時のタイミングは、光センサの検知範囲と滴下スピードにもよるが、約５０ｍｓｅｃ．と考えられる。このような瞬間的な除湿水の通過を光センサで検知した場合、除湿水検知部からの出力信号も短時間となり、通常のサンプリング方式の制御部でその出力信号を検知しようとすると、取りこぼしてしまうことがあるという問題があった。また、光センサが設置されている配管内は湿気が充満しており、乾燥機が設置される場所の雰囲気温度によってはその湿気が配管側壁に付着したりして、光センサの出力信号に対する微小ノイズやベースラインの低下につながるという問題があった。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、乾燥室の入口と出口の温度差の影響や、乾燥機が設置される場所の雰囲気温度の影響を受けずに、除湿水検知部の出力信号を確実に検知し、乾燥完了のタイミングを的確に判定し、衣類に不具合が発生することを抑制できる衣類乾燥機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明の衣類乾燥機は、筐体の内部に、乾燥用空気の給気口および排気口を有する乾燥室と、前記給気口と前記排気口とを連通接続する風路と、前記風路を通して前記乾燥室内に乾燥用空気を送風する送風機と、前記風路内に配設された蒸発器および凝縮器を有するヒートポンプ装置と、前記ヒートポンプ装置で発生する除湿水が集められて排水される集排水経路と、前記集排水経路を水が通過したことを非接触で検知する除湿水センサを有する除湿水検知部と、乾燥運転を制御する制御部とを備え、前記
除湿水検知部は、前記除湿水センサからの入力信号を所定の閾値と比較した結果によって一定時間以上の出力信号を出力するように構成されたものである。

上記構成によれば、乾燥運転でヒートポンプ装置の蒸発器で発生した除湿水は集排水経路を流れ、除湿水検知部は非接触で除湿水を確実に検知して一定時間以上の出力信号を出力し、制御部は、出力信号を取りこぼすことがなく、風路や周囲の温度の影響を受けずに、乾燥完了のタイミングを精度良く的確に判定し、衣類に不具合が発生することを抑制できる。

上記課題を解決するために本発明の乾燥機は、集排水経路の除湿水通過を非接触で確実に検知し、風路や周囲の温度の影響を受けずに、乾燥完了のタイミングを精度良く的確に判定できるので、衣類の未乾燥や、過乾燥による布傷みや布縮みなどの不具合を抑制することができる。

本発明の実施の形態１における衣類乾燥機の側面断面図 本実施の形態における衣類乾燥機の除湿水センサである光センサと、除湿水が通過する様子を示した模式図 本実施の形態における衣類乾燥機の除湿水検知部の回路図 本実施の形態における衣類乾燥機の乾燥運転時における除湿水検知部の出力信号の推移を示すグラフ 本実施の形態における衣類乾燥機の乾燥運転における処理手順を示すフローチャート 本実施の形態における衣類乾燥機の乾燥運転時における除湿水検知部の出力信号のカウント数の推移を示すグラフ 従来の乾燥機の断面図 従来の乾燥機における空気循環機構およびヒートポンプ装置の概略構成を示す図 従来の乾燥機における乾燥運転時の乾燥室出入口の温度の推移を示すグラフ

第１の発明の衣類乾燥機は、筐体の内部に、乾燥用空気の給気口および排気口を有する乾燥室と、前記給気口と前記排気口とを連通接続する風路と、前記風路を通して前記乾燥室内に乾燥用空気を送風する送風機と、前記風路内に配設された蒸発器および凝縮器を有するヒートポンプ装置と、前記ヒートポンプ装置で発生する除湿水が集められて排水される集排水経路と、前記集排水経路を水が通過したことを非接触で検知する除湿水センサを有する除湿水検知部と、乾燥運転を制御する制御部とを備え、前記除湿水検知部は、前記除湿水センサからの入力信号を所定の閾値と比較した結果によって一定時間の出力信号を出力するように構成されたものである。

この構成により、乾燥運転でヒートポンプ装置の蒸発器で発生した除湿水は集排水経路を流れ、除湿水検知部は非接触で除湿水を確実に検知して一定時間の出力信号を出力し、制御部は、出力信号を取りこぼすことがなく、風路や周囲の温度の影響を受けずに、乾燥完了のタイミングを精度良く的確に判定し、衣類に不具合が発生することを抑制できる。

第２の発明は、第１の発明において、前記制御部は、前記出力信号を前記一定時間以下の間隔で検知して前記出力信号を検知した回数をカウントし、所定の条件を満足したときに乾燥完了と判定するように構成されたものである。この構成により、制御部は、乾燥完了を的確に判定することができる。

第３の発明は、第１または第２の発明において、前記制御部は、単位時間当たりのカウント数の変化から乾燥速度を求め、衣類の乾燥率を算出するように構成されたものである。この構成により、制御部は乾燥運転の途中に乾燥速度を求め、乾燥率を算出することにより、乾燥完了のタイミングを予測して精度良く判定することができる。

第４の発明は、第１〜第３のいずれかの発明において、前記制御部は、時間を表示する表示部を備え、前記カウント数が所定数以下になったとき、前記表示部に乾燥運転の残り時間を表示するように構成されたものである。この構成により、制御部は乾燥運転の残り時間を使用者に知らせることができる。

第５の発明は、第４の発明において、前記制御部は、乾燥完了と判定したとき、前記所定時間だけ乾燥運転を延長し、前記表示部に前記所定時間を起点とする残り時間を表示するように構成されたものである。この構成により、衣類を適度に乾燥させることができるとともに、乾燥運転の正確な残り時間を使用者に知らせることができる。

第６の発明は、第１〜第５のいずれかの発明において、前記制御部は、乾燥用空気の温度を検知する温度検知部を備え、前記乾燥用空気が所定温度を超えてから乾燥完了を判定するように構成されたものである。この構成により、衣類乾燥機が設置される環境の雰囲気温度が低いときに、凝縮器による乾燥用空気の温度上昇が遅く、乾燥室内の衣類の温度上昇が遅い場合においても、乾燥運転を良好なタイミングで終了することができる。

第７の発明は、第１〜第６のいずれかの発明において、前記除湿水センサは、水が前記集排水経路を通過することで光量が変化する光センサで構成されたものである。この構成により、制御部は、集排水経路を通過する除湿水を光センサにより非接触で検知し、光量の変化で周期時間を計測し、除湿水の量を検知することができる。

第８の発明は、第１〜第６のいずれかの発明において、前記除湿水センサは、水が前記集排水経路を通過することで静電容量が変化する静電センサで構成されたものである。この構成により、制御部は、集排水経路を通過する除湿水を静電センサにより非接触で検知し、静電容量の変化で周期時間を計測し、除湿水の量を検知することができる。

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、本発明の実施の形態１における衣類乾燥機の側面断面図である。図１において、外槽１は乾燥室を構成する。外槽１は衣類乾燥機の筐体２の内部で複数の防振機構３により弾性的に支持されている。ドラム４は外槽１内に設けられ、洗濯物の衣類５を収容する。ドラム４は、正面側に衣類５を出し入れする投入口６を有して有底筒状に構成され、回転シャフト１１で回転可能に支持されている。ドラム４は、底壁７ａに乾燥用空気が流入する複数の流入孔８ａを有し、周壁７ｂに乾燥用空気が排出される複数の排出孔８ｂを有する。また、周壁７ｂの内面には衣類５を効率的に持ち上げるための攪拌バッフル９を備えている。外槽１とドラム４および回転シャフト１１は、水平に対して角度θ（例えば１０°〜２０°）だけ前上がりに傾けて配置されている。なお、これらは傾けて配置されることに限定されるものではなく、水平に配置されていてもよい。

モータなどの駆動装置１０が外槽１の外部に設けられ、回転シャフト１１を介してドラム４を正方向または逆方向に回転させる。筐体２の前面には衣類５を出し入れする略円形状の投入口６と、これを開閉する扉１２が設けられている。投入口６と対向する外槽１の
開口部は、パッキン１３によって筐体２と気密性を確保して連結されている。なお、駆動装置１０の駆動方式は、外槽１の背面外部に設けられてドラム４を直接駆動する直接駆動方式に限られず、ベルト駆動方式やギア駆動方式などであってもよい。

外槽１の上方には、外槽１とドラム４を含んだ風路として空気循環路１４が構成されている。本実施の形態では、空気循環路１４内を循環する空気を乾燥用空気と称する。空気循環路１４は、外槽１の出口である排気口１５から出た乾燥用空気が、リントフィルタ１６、蒸発器１７、凝縮器１８、送風機１９の順に通過して、外槽１の入口である給気口２０を介して再度、外槽１およびドラム４の内部へ循環するように構成されている。

リントフィルタ１６は、衣類５から発生して乾燥用空気に含まれる毛や綿くずなどのリントを捕捉する。これにより、蒸発器１７、凝縮器１８および送風機１９でのリント堆積による目詰まりを防止し、風量低下などの不具合を抑制する。リントフィルタ１６は、衣類乾燥機本体から脱着可能に設けられており、使用者が捕捉されたリントを廃棄することができる。送風機１９は、ファンを駆動するファンモータ１９ａを具備し、空気循環路１４を通して外槽１に乾燥用空気を送風し、循環させる。

蒸発器１７および凝縮器１８は、冷媒が流れる配管と、冷媒と空気との熱交換を促進させるフィンとで構成される熱交換器である。ヒートポンプ装置２３は、吸入した冷媒を圧縮して吐出する圧縮機２１、圧縮されて高圧高温となった冷媒と空気とを熱交換させる凝縮器１８、高圧の冷媒を減圧する絞り部２２、減圧されて低温となった冷媒と空気とを熱交換させる蒸発器１７を有し、これらが配管により冷媒が循環できるように接続されて構成されている。ヒートポンプ装置２３は、空気循環路１４の配置に合わせて、外槽１の上方もしくは筐体２の内部でも上方に構成されている。

集排水経路２６は、蒸発器１７の下方に配設された排水流路であり、蒸発器１７により乾燥用空気の水分が凝縮されて発生する除湿水を集めて筐体２の外に排出する。また、除湿水検知部２９は、水を検知する除湿水センサ２８を有する。除湿水センサ２８は、集排水経路２６の途中で蒸発器１７とはさほど離れない位置に取り付けられて、除湿水が集排水経路２６を通過したことを検知する。除湿水センサ２８は、除湿水が集排水経路２６を通過したことを非接触で検知できるものであればその形態や方式は特に限定されないが、本発明では、発光素子２８ａと受光素子２８ｂとで構成された光センサを用いた方式について具体的に説明する。

図２は、本実施の形態における衣類乾燥機の除湿水センサである光センサと、除湿水が通過する様子を示した模式図である。除湿水センサ２８は、１対の発光素子２８ａと受光素子２８ｂとが対向するように、集排水経路２６の側面外側に密着して設けられている。除湿水センサ２８は、後述する除湿水検知部２９の回路に組み込まれ、発光素子２８ａからの光を受光素子２８ｂが受けて光強度を測定する。これによって、ヒートポンプ装置２３の蒸発器１７発生した除湿水の通過を検知することができる。具体的には、除湿水が無い場合は発光素子２８ａから受光素子２８ｂに光がそのまま入射するが、除湿水が流れると発光素子２８ａからの光は除湿水によって遮られ、受光素子２８ｂに入射する光が減少することで受光素子２８ｂの出力が変化し、除湿水の有無を検知することができる。

なお、非接触式の除湿水センサ２８は、接触式のセンサと比較して集排水経路２６の内部に突起物がない。このため、除湿水に混じっている綿くずや毛などのリントがセンサ部に引っかかることがないという利点がある。

また、制御部２７は、筐体２内の前面上部に備えられている。制御部２７は、使用者が操作表示部２７ａから行う運転設定に基づいて、各種検知部からの入力などを監視しなが
ら駆動装置１０や送風機１９などを制御し、衣類乾燥機の運転を実行する。

以上のように構成された衣類乾燥機について、以下にその動作、作用を説明する。

制御部２７が乾燥運転を開始すると、ドラム４は濡れた衣類５を内部に収容した状態で回転する。乾燥用空気は、送風機１９によって空気循環路１４を循環する。まず、凝縮器１８によって加熱された乾燥用空気は、給気口２０から外槽１を経てドラム４内に流入する。ドラム４内に流入した乾燥用空気は濡れた衣類５と接触する。衣類５は乾燥用空気により熱せられ、水分が蒸発して乾く。一方、乾燥用空気は衣類に熱を奪われて温度が下がり、水分を多量に含んだ高湿状態となる。ドラム４内の高湿状態の乾燥用空気は、外槽１を経て排気口１５から流出する。外槽１から流出した乾燥用空気は、蒸発器１７で吸熱、すなわち冷却されて除湿される。その後、乾燥用空気は凝縮器１８に至り、再び加熱されて高温低湿の空気となる。乾燥用空気は、このように空気循環路１４内を循環してドラム４内の衣類５を乾燥させる。

このとき、凝縮器１８から乾燥用空気へ放出される熱エネルギーは、圧縮機２１の消費電力相当分の熱量と蒸発器１７で吸熱される熱量の和にほぼ等しい。このため、圧縮機２１へ入力された電力以上の出力が凝縮器１８から得られ、電気ヒータと比較して少ない消費電力で衣類５を乾燥できる。

ヒートポンプ装置２３を用いた乾燥運転中は、蒸発器１７の温度は５℃〜１５℃と常に冷たい状態になる。ドラム４から流出した高湿状態の乾燥用空気は、蒸発器１７により急激に冷やされる。これにより蒸発器１７の表面で水分が凝縮して水滴が発生する。ここで発生した水滴同士が結合し、ある程度の大きさの水滴となると除湿水として蒸発器１７の下方に滴下する。滴下した除湿水は、集排水経路２６に集められ、川の流れのような常に継続した流れではなく、断続的に集排水経路２６内を流れる。このとき、除湿水センサ２８は除湿水が集排水経路２６を通過したことを非接触で検知し、信号を出力する。この信号は、除湿水が存在すると出力が高くなり（例えば、４．５Ｖ）、除湿水が存在しないと出力が低くなる（例えば、４Ｖ未満）。なお、除湿水センサ２８は、常に除湿水の有無を検知している。

図３は、本実施の形態における衣類乾燥機の除湿水検知部の回路図である。図３において、除湿水検知部２９に組み込まれた除湿水センサ２８の受光素子２８ｂは赤外受光フォトダイオードで構成されている。除湿水検知部２９は、信号の大きさを比較するコンパレータ回路２９ａを有しており、受光素子２８ｂが受けた光強度の信号をコンパレータ回路２９ａに入力する。コンパレータ回路２９ａは、この入力信号を所定の閾値と比較し、その結果によって出力信号を発生する。本実施の形態では、この閾値は第１の閾値として、例えば、除湿水の通過と、除湿水センサ２８の曇りなどによるノイズとを区別できる程度の電圧に設定される。そして、入力信号の大きさが第１の閾値以上のときに所定の信号を出力するようにしている。なお、本実施の形態では、コンパレータ回路２９ａは反転コンパレータであり、第１の閾値未満の入力信号では５Ｖの出力信号を発生し、第１の閾値以上の入力信号があったときには０Ｖの出力信号を発生させるように構成されている。

また、除湿水検知部２９は、出力信号固定回路２９ｂを有している。出力信号固定回路２９ｂは、その出力信号が常に一定時間の出力信号となるように出力する。

具体的には、コンパレータ回路２９ａにおける入力信号の第１の閾値が、例えば４Ｖに設定されているとすると、通常何もないときは、コンパレータ回路２９ａに４Ｖ未満の入力信号があり、コンパレータ回路２９ａは５Ｖの出力信号を発生している。そして、除湿水が通過して受光素子２８ｂに達する光が少なくなり、コンパレータ回路２９ａに第１の
閾値である４Ｖ以上の入力信号が入力されると、コンパレータ回路２９ａは０Ｖの出力信号を発生させる。さらに、この０Ｖの出力信号が発生した場合、そのままでは除湿水が通過する一瞬のタイミングで、例えば５０ｍｓｅｃ．程度の場合もあるので、出力信号固定回路２９ｂにより一定時間、例えば１００ｍｓｅｃ．の間、維持する。これによって、制御部２７は、除湿水検知部２９の出力信号を取りこぼすことなく、微小な除湿水も的確に検知することができるようになる。

図４は、本実施の形態における衣類乾燥機の乾燥運転時における除湿水検知部の出力信号の推移を示すグラフである。除湿水が集排水経路２６を通過したタイミングを検知した除湿水検知部２９の出力信号により、「水通過あり」または「水通過なし」を判断することができるようにプロットしている。なお、本実施の形態における衣類乾燥機は、従来の乾燥機で完了検知をしていたのと同様に乾燥室であるドラム４の出入口の各々に温度検知部（ドラム出口：サーミスタ２４、ドラム入口：サーミスタ２５）を備えており、これらの温度の推移も示している。

乾燥運転が開始され、衣類５の乾燥が進むにつれて除湿水が発生し、約２５分経過した時点で集排水経路２６を連続的に通過していることがわかる。そして、運転開始から約６０分経過した時点で徐々に除湿水検知部２９からの出力信号が少なくなってきている。これは、乾燥が十分に進んできていることである。この運転の例で言えば、除湿水検知部２９からの出力信号がなくなったタイミングでは衣類５はすでに乾燥してしまっている状態であり、これ以上乾燥運転を続行すると過乾燥の状態となる。したがって、それ以前に乾燥完了と判定し、適切な乾燥延長時間を設定する必要がある。

制御部２７は、この出力信号が、単位時間当たり、例えば１分間に何回得られたかをカウントする。例えば、１００ｍｓｅｃ．おきに１分間、第２の閾値を例えば２Ｖとして出力信号の有無を検知し、第２の閾値以下の出力信号をカウントする。そして、制御部２７は、このカウント数が所定値以下になるなどして所定の条件を満足すれば乾燥完了と判定する。１００ｍｓｅｃ．おきに１分間の場合、全部で６００回検知することとなるが、除湿水が徐々に少なくなって出力信号を検知した回数が、例えば１分間に２０カウント以下になれば乾燥完了と判定することができる。

つぎに、本実施の形態における乾燥運転の処理手順を説明する。図５は、本実施の形態における衣類乾燥機の乾燥運転における処理手順を示すフローチャートである。

まず、衣類乾燥機のドラム４内に乾燥させたい衣類５が使用者により投入される（ステップＳ０）。使用者は、操作表示部２７ａにより衣類５の乾燥度合いなどの運転設定を行い、運転ボタンを押下する。制御部２７は、駆動装置１０によりドラム４を回転させて衣類５の容量を検知し、ヒートポンプ装置２３を起動して、乾燥運転を開始する（ステップＳ１）。乾燥運転がスタートすると、ヒートポンプ装置２３によって暖められた乾燥用空気が回転するドラム４内に供給され、乾燥用空気が衣類５を熱した後、ドラム４から排出される。

制御部２７は、ヒートポンプ装置２３の運転が始まって、乾燥用空気によって衣類５が暖められるのを待ち、例えば１０分後からドラム入口温度（サーミスタ２５）の検知を行う（ステップＳ２）。ドラム入口温度が所定の温度、例えば５０℃以上になったら、除湿水検知部２９の出力信号を検知して乾燥が完了したかどうかの判定を開始する（ステップＳ３）。

除湿水検知部２９において、除湿水センサ２８が除湿水を検知すると受光量の変化に応じて信号を出力し、その出力された信号をコンパレータ回路２９ａに入力してパルス信号
とし、さらに出力信号固定回路２９ｂで一定時間、例えば１００ｍｓｅｃ．のパルス信号として出力信号が出力される。制御部２７は、出力信号の時間長さに合わせて１００ｍｓｅｃ．ごとにこの出力信号を検知する（ステップＳ４）。出力信号は１００ｍｓｅｃ．のパルス信号なので、少なくとも１００ｍｓｅｃ．以下のタイミングで検知すれば出力信号を取りこぼすことがなく、時間長さを合わせれば出力信号の回数を正確に検知することができる。

制御部２７は、検知した出力信号が第２の閾値（２Ｖ）以下であるかどうかを判定し（ステップＳ５）、この１分間における第２の閾値以下（ステップＳ５のＹｅｓ）の回数をカウントする（ステップＳ６）。なお、出力信号は基本的には５Ｖか０Ｖであるが、ノイズなどの影響を考慮して第２の閾値を設けている。この１分間のカウント数を複数の履歴で保持しておき（ステップＳ７）、このカウント数が第３の閾値（例えば、直近２分間で合計１５０カウント）以下であるかどうかを判断し（ステップＳ８）、第３の閾値以下にならなければ（ステップＳ８のＮｏ）、ステップＳ４に戻って所定のカウントを繰り返して行う。また、第３の閾値以下になったら（ステップＳ８のＹｅｓ）、操作表示部２７ａに表示されている残時間表示を変更する（ステップＳ９）。ここで表示される残時間は、もう少し乾燥が必要な時間、例えば３０分を表示する。

さらに、除湿水検知部２９の出力信号の検知とカウントは継続されており、カウント数が第３の閾値より小さい条件である第４の閾値（例えば、１分間２０カウント以下が３分間継続）が満足されたら（ステップＳ１０のＹｅｓ）、制御部２７は乾燥完了と判定する（ステップＳ１１）。制御部２７は、乾燥完了と判定すると、残時間表示を変更する。ここで表示される残時間は、仕上げのための乾燥延長時間であり、例えば１０分が表示される（ステップＳ１２）。制御部２７は、この乾燥延長時間だけ乾燥運転を継続した後、乾燥運転を終了する（ステップＳ１３）。

図６は、本実施の形態の衣類乾燥機の乾燥運転における除湿水検知部の出力信号のカウント数の推移を示すグラフである。乾燥状態が進んでいくにつれて除湿水検知部２９出力信号のカウント数が少なくなって、除湿水の滴下の回数が少なくなってきていることがわかる。従って、制御部２７は、このカウント数が第４の閾値を満足すると乾燥完了と判定し、それ以降は所定の乾燥延長時間だけ乾燥運転を継続した後、乾燥運転を終了させる。これにより、衣類５の未乾燥や、過乾燥による布傷みや布縮みなどの不具合が発生することなく、衣類５を適切な状態に乾燥させることができる。

なお、乾燥完了の判定までの第３の閾値や第４の閾値、および乾燥延長時間などは、乾燥運転開始時に検知された衣類容量に応じて変更することができる。例えば、第３の閾値において、衣類容量が少ないほど直近２分間の合計カウントを小さくするなど変更してもよい。また、乾燥完了の判定となる第４の閾値において、単位時間当たりのカウント数および継続時間を変更しても良い。また、乾燥延長時間は、従来、衣類５の容量に関係なく、例えば２０分間と設定されていたが、衣類容量によって自動設定が可能とすると、衣類容量が規定量のときは乾燥延長時間を２０分とし、規定量の半分程度のときは１０分とし、少量のときは５分として運転する、などのように変更することが可能となる。このように最適な乾燥延長時間を用いることによって、エネルギー消費を少なくして、衣類容量にかかわらず適切な乾燥状態で乾燥運転を終了させることができる。

また、制御部２７は、単位時間当たりのカウント数の変化から乾燥速度を求め、衣類５の乾燥率を算出するように構成されていてもよい。この構成により、制御部２７は乾燥運転の途中に乾燥速度を求め、乾燥率を算出することにより、乾燥完了のタイミングを予測して精度良く判定することができる。

また、除湿水センサ２８は、水が集排水経路２６を通過することで静電容量が変化する静電センサで構成されていてもよい。この構成により、制御部２７は、集排水経路２６を通過する除湿水を静電センサにより非接触で検知し、静電容量の変化で周期時間を計測し、除湿水の量を検知することができる。

以上説明したように、本発明の構成により、ヒートポンプ装置の凝縮器により熱せられた乾燥用空気はドラム内の衣類を熱して水分を蒸発させ、乾燥用空気は蒸発器により除湿されて除湿水を発生させ、除湿水は集排水経路を流れる。そして、除湿水検知部は、除湿水の通過を検知した除湿水センサからの入力信号を所定の閾値（第１の閾値）と比較した結果によって一定時間の出力信号を出力するように構成されたものである。この構成により、制御部は、出力信号を取りこぼすことがなく、間接的にドラム内の衣類が乾燥したタイミングを精度良く的確に判定し、衣類に不具合が発生することを抑制できる。さらに、ドラムの入口と出口の温度差に影響を受けない上に、衣類乾燥機の設置される環境の雰囲気温度の影響も受けずに、乾燥完了のタイミングを精度良く検知できる。

また、制御部は、除湿水検知部の出力信号を一定時間以下の間隔で検知し、出力信号を検知した回数をカウントして所定の条件（第４の閾値）を満足したときに乾燥完了と判定するように構成されたものである。この構成により、制御部は、乾燥完了を的確に判定することができる。

また、制御部は、時間を表示する操作表示部を備え、カウント数が所定数（第３の閾値）以下になったとき、操作表示部に乾燥運転の残り時間を表示するように構成されたものである。この構成により、制御部は乾燥運転の残り時間を使用者に知らせることができる。

また、制御部は、乾燥完了と判定したとき、所定時間だけ乾燥運転を延長し、操作表示部に所定時間を起点とする残り時間を表示するように構成されたものである。この構成により、衣類を仕上がりよく乾燥させることができるとともに、乾燥運転の正確な残り時間を使用者に知らせることができる。

また、制御部は、乾燥用空気の温度を検知する温度検知部を備え、乾燥用空気が所定温度を超えてから乾燥完了を判定するように構成されたものである。この構成により、衣類乾燥機が設置される環境の雰囲気温度が低いときに、凝縮器による乾燥用空気の温度上昇が遅く、乾燥室内の衣類の温度上昇が遅い場合においても、乾燥運転を良好なタイミングで終了することができる。

また、乾燥運転を開始してからしばらくは衣類から水分が蒸発しないため除湿水が検知されない。このため、乾燥運転を開始してから所定時間は、除湿水が検知できなくても乾燥完了検知をさせないようにしている。この構成により、乾燥運転の開始より間もないタイミングでの誤った乾燥完了の判定を回避できる。

本発明にかかる衣類乾燥機は、ヒートポンプ装置を用いた乾燥運転において、衣類から発生した除湿水を非接触で検知することで衣類の乾燥完了を精度良く検知できる構成であるため、衣類乾燥機のみならず、乾燥機能を備えた洗濯乾燥機等にも適用できる。

１ 外槽（乾燥室）
２ 筐体
３ 防振機構
４ ドラム
５ 衣類
６ 投入口
７ａ 底壁
７ｂ 周壁
８ａ 流入孔
８ｂ 排出孔
９ 攪拌バッフル
１０ 駆動装置
１１ 回転シャフト
１２ 扉
１３ パッキン
１４ 空気循環路（風路）
１５ 排気口
１６ リントフィルタ
１７ 蒸発器
１８ 凝縮器
１９ 送風機
１９ａ ファンモータ
２０ 給気口
２１ 圧縮機
２２ 絞り部
２３ ヒートポンプ装置
２４ サーミスタ（温度検知部）
２５ サーミスタ（温度検知部）
２６ 集排水経路
２７ 制御部
２７ａ 操作表示部
２８ 除湿水センサ
２９ 除湿水検知部

Claims (8)

1. 筐体の内部に、
   乾燥用空気の給気口および排気口を有する乾燥室と、
   前記給気口と前記排気口とを連通接続する風路と、
   前記風路を通して前記乾燥室内に乾燥用空気を送風する送風機と、
   前記風路内に配設された蒸発器および凝縮器を有するヒートポンプ装置と、
   前記ヒートポンプ装置で発生する除湿水が集められて排水される集排水経路と、
   前記集排水経路を水が通過したことを非接触で検知する除湿水センサを有する除湿水検知部と、
   乾燥運転を制御する制御部とを備え、
   前記除湿水検知部は、前記除湿水センサからの入力信号を所定の閾値と比較した結果によって一定時間の出力信号を出力するように構成された衣類乾燥機。
2. 前記制御部は、前記出力信号の有無を前記一定時間以下の間隔で検知して前記出力信号を検知した回数をカウントし、所定の条件を満足したときに乾燥完了と判定するように構成された請求項１記載の衣類乾燥機。
3. 前記制御部は、単位時間当たりのカウント数の変化から乾燥速度を求め、衣類の乾燥率を算出するように構成された請求項１または２に記載の衣類乾燥機。
4. 前記制御部は、時間を表示する表示部を備え、前記カウント数が所定数以下になったとき、前記表示部に乾燥運転の残り時間を表示するように構成された請求項１〜３のうちいずれか１項に記載の衣類乾燥機。
5. 前記制御部は、乾燥完了と判定したとき、所定時間だけ乾燥運転を延長し、前記表示部に前記所定時間を起点とする残り時間を表示するように構成された請求項１〜４のうちいずれか１項に記載の衣類乾燥機。
6. 前記制御部は、乾燥用空気の温度を検知する温度検知部を備え、前記乾燥用空気が所定温度を超えてから乾燥完了を判定するように構成された請求項１〜５のうちいずれか１項に記載の衣類乾燥機。
7. 前記除湿水検知部は、水が前記集排水経路を通過することで光量が変化する光センサで構成された請求項１〜６のうちいずれか１項に記載の衣類乾燥機。
8. 前記除湿水検知部は、水が前記集排水経路を通過することで静電容量が変化する静電センサで構成された請求項１〜６のうちいずれか１項に記載の衣類乾燥機。

Images