JP2017046896A - 乾燥機及び洗濯機 - Google Patents
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Abstract
【課題】多湿の環境下でも湿度の検出に係る信頼性を高めることできる乾燥機及び洗濯機を提供する。【解決手段】本実施形態の乾燥機は、乾燥対象物が収容される収容室内の空気を送風装置の運転により循環させる空気循環手段と、送風装置の運転により循環させる空気を除湿する除湿手段と、収容室内の乾燥対象物の乾燥度合を検出するための検出手段と、を備える。検出手段は、湿度や水分を電極間の静電容量に基づき検出する静電容量センサであって、その電極として、基板に対し相互に対向するように配置され且つ櫛歯形状に形成された第1電極及び第2電極を有する。【選択図】図3
Description
本発明の実施形態は、乾燥機及び洗濯機に関する。
従来より乾燥機では、例えば洗濯物を乾燥対象物として、乾燥機能だけでなく洗濯機能を併せ持つドラム式洗濯機等が知られている。この種のものでは、洗濯乾燥運転の開始により、洗いやすすぎの行程を行い、その後、洗濯物から水分を除去するための脱水行程と乾燥行程を経て、洗濯物を乾燥させる。この場合、洗濯物の乾燥に供された空気の湿度を湿度センサにより検出することで、洗濯物の乾燥度合が判定される。
ところで、湿度センサは、洗濯物から発生した水蒸気に起因する結露等から保護するようにしている。即ち、結露が生じたり水滴に触れやすい環境の下では、湿度センサの感湿材に水が浸入したり、乾湿材が流出する等して正確な検出ができない虞がある。
そこで、多湿の環境下でも、湿度や水分の検出に係る信頼性の向上を図ることができる乾燥機及び洗濯機を提供する。
本実施形態の乾燥機は、乾燥対象物が収容される収容室と、この収容室内の空気を送風装置の運転により循環させる空気循環手段と、前記送風装置の運転により循環させる空気を除湿する除湿手段と、前記収容室内の乾燥対象物の乾燥度合を検出するための検出手段と、を備え、前記検出手段は、湿度や水分を電極間の静電容量に基づき検出する静電容量センサであって、その電極として、基板に対し相互に対向するように配置され且つ櫛歯形状に形成された第1電極及び第2電極を有する。
また、本実施形態の洗濯機は、洗濯物が収容される収容室と、前記収容室内の洗濯物の水分を除去するための水分除去手段と、前記収容室内の洗濯物の湿り具合あるいは乾燥度合を検出するための検出手段と、を備え、前記検出手段は、湿度や水分を電極間の静電容量に基づき検出する静電容量センサであって、その電極として、基板に対し相互に対向するように配置され且つ櫛歯形状に形成された第1電極及び第2電極を有する。
(第1実施形態)
第1実施形態について図1から図7を参照して説明する。図1及び図2において、洗濯乾燥機(以下、洗濯機1と称す)は、洗濯物の洗濯機能と乾燥機能を備えたドラム式のものであり、衣類乾燥機としても機能する。図1に示す洗濯機1の外箱2は、略矩形箱状をなし、底部に図2の台板2aを備える。外箱2の前面カバー2bは、前下がりの傾斜状をなしている。この前面カバー2bの略中央部には、洗濯物出入口3aを開閉する扉3が設けられている。前面カバー2bの上部には、各種の操作スイッチや表示部などを備えた操作パネル4が設けられている。操作パネル4は、前面カバー2bの裏側に設けられた制御装置5に接続されている。
第1実施形態について図1から図7を参照して説明する。図1及び図2において、洗濯乾燥機(以下、洗濯機1と称す)は、洗濯物の洗濯機能と乾燥機能を備えたドラム式のものであり、衣類乾燥機としても機能する。図1に示す洗濯機1の外箱2は、略矩形箱状をなし、底部に図2の台板2aを備える。外箱2の前面カバー2bは、前下がりの傾斜状をなしている。この前面カバー2bの略中央部には、洗濯物出入口3aを開閉する扉3が設けられている。前面カバー2bの上部には、各種の操作スイッチや表示部などを備えた操作パネル4が設けられている。操作パネル4は、前面カバー2bの裏側に設けられた制御装置5に接続されている。
図2に示すように、外箱2内には、後面が閉塞された略円筒状をなす乾燥槽兼水受槽である外槽6が配設されている。外槽6は、軸方向が前後方向の横軸状態で、且つ後下がりにやや傾斜した状態で、台板2a上に弾性支持機構8を介して弾性的に支持されている。外槽6前面の開口部は、洗濯物出入口3aに連通している。また、図2に示すように、外槽6は、前部の上面に温風出口部6aを有するとともに、後部背面の上部に温風入口部6bを有する。
外槽6は収容室とされ、その内部には回転ドラム7(図1参照)が回転可能に配設されている。回転ドラム7は、外槽6と同様に略円筒状をなし、多数の孔7aとバッフル7bを備える。孔7aは、洗濯時に水が通る通水孔としての機能と、乾燥時に乾燥風が通る通風孔としての機能がある。回転ドラム7は、外槽6後面に設けたモータ7Mにより回転駆動される。洗濯物は、洗濯物出入口3a、外槽6の開口部、及び回転ドラム7の開口部を通して回転ドラム7内(つまり外槽6内)に出し入れ可能に収容される。回転ドラム7は、乾燥時には洗濯物の撹拌用であり、洗濯時には洗濯槽として作用し、脱水時には脱水槽として作用する。また、後述するように、回転ドラム7及びモータ7Mは、脱水時に洗濯物の水分を除去するための水分除去手段として作用する。
外槽6の外部において、図2に示す温風出口部6aと温風入口部6bとの間には、乾燥用の通風路9が連通接続されている。通風路9は、通風ダクトあるいは通風ダクト機能を有する構成部材として、温風出口部6a側から順に、排気ダクト10、フィルタ装着ケース11、連結ダクト12、垂下ダクト13、除湿器14のダクト14a、送風装置15のケーシング15a、加熱装置16のケース16a、可撓性ダクト17、及び給気ダクト18を接続し、この給気ダクト18を温風入口部6bに接続した構成にある。なお、通風路9のうち、排気ダクト10及び可撓性ダクト17は、可撓性のある蛇腹部を有し、フィルタ装着ケース11、連結ダクト12、垂下ダクト13、除湿器14、送風装置15、加熱装置16は外箱2側に取り付け固定されている。また、通風路9において、その一部を構成するフィルタ装着ケース11は、外箱2の天板部2c(図1、図8参照)の裏面側に位置し、フィルタ部材20が装着されるようになっている。
前記除湿器14は、ダクト14a内に、上部から冷却水となる水道水を注水することで、内部を通過する温風の湿気を除去する水分除去手段(除湿手段)である。送風装置15は、ケーシング15a内に、送風モータ15bによって回転される送風羽根(図示略)を備えている。また、送風装置15は、外槽6内の空気を、通風路9を通して外槽6内に戻す循環を行わせる空気循環手段である。加熱装置16は、ケース16a内に電気ヒータ(図示略)を備えており、通風路9、除湿器14及び送風装置15とともに乾燥装置19を構成する。なお、図示はしないが、洗濯機1には、周知のように外槽6内へ水を供給する給水手段や、外槽6内の水を機外へ排出するための排水手段等が設けられている。
さて、洗濯機1には、洗濯物の湿り具合あるいは乾燥度合を検出するための検出手段として静電容量センサ29が用いられている。この静電容量センサ29について、図3、図4も参照しながら詳述する。
静電容量センサ29は、基板30上に一対の電極31,32を対向するように配置して構成される。基板30は、例えば図3、図4に示すような略矩形平板状をなす絶縁基材で形成されている。一対の電極31,32は、何れも基板30の一面30a側に、櫛歯形状のパターンで形成され、それら電極31,32の端部には、ケーブル33に接続される接続端子31a,32aが設けられている。具体的には、一方の電極31(第1電極)は、複数の櫛歯部311,312,313と、それらを接続する基部310とが相互に直交する方向に延び、全体として櫛歯形状をなす。同様に、他方の電極32(第2電極)も、複数の櫛歯部321,322,323と、それらを接続する基部320とを有し、全体として櫛歯形状をなす。
そして、電極31,32は、その基部310,320の延設方向に、櫛歯部が311,321,312,322,313,323の順に並んで互い違いとなるように配列されている。この場合、電極31,32は、各歯部311〜323が相互に平行で所定間隔を有して対向している。これにより、歯部311〜323の対向面積を大きくし且つ間隔を狭めることで、当該センサ29の静電容量値を大きく設定しつつ、小型化を図ることができる。ここで、図5は、静電容量センサによる湿度あるいは水分の検出に係る原理の説明図であり、便宜上、一対の電極を符号31´,32´で表すものとする。同図において、電極31´,32´を所定間隔dを隔てて対向配置し、その対向面積をS、電極31´,32´間の誘電率をεとしたとき、静電容量値Cは以下の式(1)で与えられる。
C=ε×S/d ・・・(1)
また、真空の誘電率をε0としたとき、比誘電率εrは以下の式(2)で与えられる。
εr=ε/ε0 ・・・(2)
この点、空気の比誘電率はほぼ1であり、水の比誘電率はほぼ80である。従って、静電容量センサ29は、電極31,32間にわたって水滴が付いたり、湿った洗濯物と接触することに伴い、その電極31,32間の比誘電率が大きくなる。この場合、静電容量センサ29における電極31,32間の比誘電率の変化は、制御装置5により静電容量の変化として検出することができる。
また、真空の誘電率をε0としたとき、比誘電率εrは以下の式(2)で与えられる。
εr=ε/ε0 ・・・(2)
この点、空気の比誘電率はほぼ1であり、水の比誘電率はほぼ80である。従って、静電容量センサ29は、電極31,32間にわたって水滴が付いたり、湿った洗濯物と接触することに伴い、その電極31,32間の比誘電率が大きくなる。この場合、静電容量センサ29における電極31,32間の比誘電率の変化は、制御装置5により静電容量の変化として検出することができる。
上記した静電容量センサ29は、電極間で水分を吸脱湿する乾湿部(感湿材)を省略した構成にあるため、当該乾湿部への水の侵入を防ぐためのケースも不要とされる。また、本実施形態の静電容量センサ29は、図1に示すように回転ドラム7内(外槽6内)に臨む位置に設けられている。この場合、静電容量センサ29は、回転ドラム7内の洗濯物との接触を可能とするために、電極31,32の存する一面30a側を外槽6内へ向けて露出させ且つ当該面30aを略垂直にした状態で、外槽6開口部の下側に、取付け部材35により固定されている。静電容量センサ29の接続端子31a,32aと、制御装置5との間を接続するケーブル33として、同軸ケーブル33が用いられる。図3に示すように、同軸ケーブル33の芯線は、静電容量センサ29の一方の接続端子31aに接続され、同軸ケーブル33の外皮導体は、他方の接続端子32aに接続されている。そして、制御装置5は、自身の備えるセンサ回路(図示略)を通じて同軸ケーブル33と電気的に接続され、静電容量の検出値を「Raw値(図6参照)」として取得する。
制御装置5は、マイクロコンピュータを主体に構成され、ROM、RAM等の記憶部を備える。制御装置5は、操作パネル4や静電容量センサ29等から受け付ける入力信号並びに予め記憶された制御プログラムに基づいて、モータ7M、前記給水手段や排水手段などを制御するとともに、送風モータ15bや加熱装置16、除湿器14を含む乾燥装置19に係る制御を行うことで、洗濯(洗い、すすぎ)、脱水、乾燥の各行程(運転)を実行する。
ところで、発明者は、例えば乾燥したハンカチと充分に湿らせたハンカチとを用意し、それらを静電容量センサ29の検出面30aに押し当てる等して、静電容量センサ29の検出手段としての機能を確認した。図6は、この場合に制御装置5により取得される静電容量センサ29の検出結果を表すグラフであり、縦軸の「Raw値」は静電容量値Cに対応する検出値を表し、横軸は時間を表す。
先ず時間t1よりも前の段階で、乾燥したハンカチを静電容量センサ29の検出面30aの略全面に押し当てても、静電容量の検出値は殆ど変化しないという結果が得られた。一方、図6のt1,t2近傍の夫々の時間には、充分に湿らせたハンカチを静電容量センサ29の検出面30aの略全面に押し当てたため、各時間t1,t2で静電容量の検出値が大きくなっている。
t1〜t2の間の時間帯では、湿らせたハンカチを静電容量センサ29の検出面30a全面から少なくとも一部離すことで、静電容量変化を表すグラフが凹状となっている。つまり、図3の2点鎖線で示す検出面30aの一部100にだけ湿らせたハンカチが触れていれば、静電容量の検出値は、検出面30a全面に湿らせたハンカチが触れている場合に比して小さくなる。このような傾向は、ハンカチから流出した水が、検出面30aの一部100に、電極31,32をまたぐように残存している場合にも確認される。
t2よりも後の時間帯では、湿らせたハンカチを静電容量センサ29から完全に離間させており(t3の時点を除く)、上記した乾燥運転の進行に伴い、静電容量センサ29の検出面30aの水滴が少なくなる等して、静電容量の検出値が小さくなる傾向を示している。具体的には、検出面30aからハンカチを離せば、その時点t2以降、静電容量の検出値が急に小さくなる。また、静電容量センサ29は、検出面30aを略垂直にし且つ前記乾燥風等の空気の流れの影響を受けるため、ハンカチに触れた検出面30aに水滴が付いたとしても流れ落ち、あるいは電極31,32をまたがない程度の細かい水滴や薄い水膜状になる(t2´近傍の時間帯)。そして、t2´以降、乾燥運転の進行により洗濯物が乾燥されてゆくに従い、検出面30aにおける水分量が減少し、空気中に含まれる水分(雰囲気の湿度)も減少することで、静電容量の検出値が次第に小さくなる。なお、t3の時点では、湿らせたハンカチを検出面30aに再び押し当てることで、静電容量の検出値も一時的に大きくなっている。このように、静電容量センサ29によって、空気中に含まれる水分(湿度)はもちろんのこと、洗濯物に含まれる水分や洗濯物から流出した水分を大きな静電容量の変化として直接的に検出できる構成となっている。
制御装置5の前記記憶部には、静電容量センサ29での検出値に応じて、洗濯物の湿り具合あるいは乾燥度合を判別するための閾値A,B(図6参照)が設定されている。制御装置5は、静電容量センサ29での検出値と閾値A,Bに基づいて、脱水運転あるいは乾燥運転等を制御する。
次に、上記構成の作用について、図7も参照しながら説明する。図7のフローチャートは、制御装置5により実行される乾燥運転に関する処理の流れを示している。なお、乾燥運転より先に、洗濯運転及び脱水運転が順次実行されるものとする。また、脱水運転では、周知のように洗濯物が回転ドラム7の周壁に張り付く程度にドラム7を高速回転させて遠心脱水をする高速回転動作と、その脱水運転終了の際に洗濯物を撹拌してほぐす、ほぐし回転動作を行うものとする。ほぐし回転動作とは、洗濯物が比較的低速(回転ドラム7の周壁に張り付かない速度)で正方向に複数回回転させることに伴い、洗濯物がその張り付きから解放されてドラム7内を上げ下げされるようにして撹拌される。当該ドラム7の低速回転中(又は当該低速回転が終了した時点で)、送風装置15が駆動され、乾燥運転が開始されるものとする。詳しくは後述するが、この送風装置15の駆動により、回転ドラム7内の空気が外槽6内から通風路9を通して外槽6外に出された後、外槽6内に、そしてドラム7内に戻される循環が行われる(図2の矢印参照)。
こうして、制御装置5は乾燥運転を開始すると、その初期設定処理として洗濯物の湿り具合あるいは乾燥度合を判断するためのカウンタL,M,Nを夫々0にリセットして初期化する(ステップS1)。次いで、制御装置5は、乾燥運転に際して所定期間、一定時間間隔で静電容量センサ29からの入力をサンプリングして静電容量の検出値を取得する(ステップS2)。
そして、制御装置5は、取得した静電容量の検出値毎に閾値A,Bと比較して、対応するカウンタL,M,Nの値をカウントアップする(ステップS3)。具体的には、一の検出値が、閾値A以上のときカウンタLを1だけインクリメントし、閾値A未満で且つ閾値B以上のときカウンタMを1だけインクリメントし、閾値B未満のときカウンタNを1だけインクリメントする。現時点では、回転ドラム7内の洗濯物がその張り付きから解放され、その脱水直後の洗濯物と静電容量センサ29の検出面30aとが接触可能な状態にあるため、サンプリングされた各検出値について、カウンタL,M,Nのカウント値(カウンタ毎の合計値)を求めると、カウンタLの値が最も大きくなる(L>M、L>N)。
この場合、制御装置5は、乾燥運転の終了条件を満たしていないと判断し(ステップS4にてNO)、カウンタL,M,Nの値に応じた乾燥制御を実行する(ステップS5)。上記のように、制御装置5は、サンプリングされた各検出値に基づきカウンタLの値が最も大きいと判断すると、第1乾燥制御を実行する。第1乾燥制御では、洗濯物に含まれる水分が少なくない状態にあるため、例えば送風装置15を継続して駆動するとともに、再度高速回転動作とほぐし回転動作とを順次行うようにモータ7Mを制御する。このように、第1乾燥制御は、先に実行された脱水行程と同様の制御が行われることから、脱水行程の延長制御として位置づけることもできる。
また、制御装置5はステップS2へリターンし、再度のほぐし回転動作中(当該回転動作が終了した時点でもよい)、一定時間間隔で静電容量センサ29からの入力をサンプリングして静電容量の検出値を取得する。そして、ステップS3において、制御装置5によりサンプリングした各検出値に基づきカウンタL〜Nでカウントして、最も大きい値を示すカウンタを特定する。
ここで、制御装置5は、カウンタL〜Nの値のうちカウンタMの値が最も大きいと判断したとき(M>L、M>N)、乾燥運転の終了条件を満たしていないと判断して、第2乾燥制御を実行する(ステップS4にてNO、ステップS5)。即ち、この場合、静電容量センサ29の検出値の多くは、閾値A〜Bの範囲内にあり(図6参照)、前記脱水行程や第1乾燥制御で洗濯物に含まれる水分は少なくなったものの、未乾燥の状態にある。このため、第2乾燥制御では、例えば回転ドラム7を正逆両方向に回転駆動させるとともに、前記送風装置15の駆動を継続しつつ除湿器14に冷却水を注水し、加熱装置16を通電発熱させる制御を行う。この送風装置15の送風作用と加熱装置16の加熱作用により温風が生成され、この温風は、図2の矢印で示すように、可撓性ダクト17、給気ダクト18、温風入口部6bを通って外槽6内に供給され、外槽6内の洗濯物の乾燥に寄与(水分を奪って)した後、温風出口部6aから出て、矢印で示すように、排気ダクト10、フィルタ装着ケース11、連結ダクト12、垂下ダクト13、除湿器14を通る。この除湿器14において、温風中の湿気が除去され、再び、送風装置15、加熱装置16により温風化されることが繰り返される。こうして外槽6内の洗濯物(回転ドラム内の洗濯物)が乾燥される。
この後、制御装置5はステップS2へリターンして、上記した各ステップS2〜S5を繰り返し実行する。そして、制御装置5は、第2乾燥制御中にサンプリングした検出値に基づき、カウンタNの値が最も大きいと判断したとき(N>L、N>M)、第2乾燥制御から第3乾燥制御へと移行する。第3乾燥制御では、静電容量センサ29の検出値の多くは閾値B未満となり、洗濯物を略乾燥し終えたと判断されるため、仕上げ乾燥が行われる。仕上げ乾燥は例えば、加熱装置16の通電を停止する以外は第2乾燥制御と同様で、回転ドラム7の正逆回転を継続したまま、送風装置15の駆動と除湿器14の注水とが行われ、これを所定時間継続することをもって前記ステップS4での乾燥運転の終了条件としている。こうした、言わば冷却行程としての仕上げ乾燥が終了すると(ステップS4にてYES)、乾燥工程が終了する(エンド)。
以上説明したように、本実施形態では、湿度や水分を電極31,32間の静電容量に基づき検出する静電容量センサ29であって、その電極31,32として、基板30に対し相互に対向するように配置され且つ櫛歯形状に形成された第1電極31及び第2電極32を有する検出手段を用いた。
これによれば、基板30において電極31,32が配置された面30aを検出面として乾燥対象物(洗濯物)の水分等を静電容量に基づき検出することができる。また、電極31,32は、何れも櫛歯形状をなして相互に対向するため、その対向面積を大きくすることができるとともに静電容量の変化量を大きくすることができる。よって、検出手段のサイズをコンパクトなものとしながらも、静電容量センサ29としての検出精度を高めることができる。
本実施形態では、電極31,32に対して直列接続される抵抗体を、制御装置5の前記センサ回路として含んでおり、基板30において電極31,32を露出した構成としている。この場合、前記抵抗体を省略して、電極31,32を絶縁被覆してもよい。何れにしても、本実施形態の静電容量センサ29は、水分を吸脱湿する感湿材や、その乾湿材への水の侵入を防ぐカバーを省略した簡単な構成とすることができ、多湿の環境下での水分の検出を好適に行うことができる。
静電容量センサ29は、外槽6内に臨む位置に設けた。この構成によれば、外槽6内の洗濯物に臨む近い位置で、その洗濯物の湿り具合あるいは乾燥度合を、静電容量に基づき検出することができる。従って、静電容量センサ29を外槽6内の洗濯物と接触可能な位置に設けることで、洗濯物の湿り具合あるいは乾燥度合を直接的に検出することができ、より検出精度を向上させることができる。
洗濯機1は、送風装置15及び前記除湿手段による乾燥運転等を制御し、静電容量センサ29からの信号が入力される制御装置5を備え、静電容量センサ29と制御装置5との間のケーブルとして、同軸ケーブル33を用いた。これによれば、静電容量センサ29での検出に関して、ケーブルのもつ静電容量の影響や、外部からの影響を受けにくい構成とすることができ、検出に係る信頼性を向上させることができる。従って、洗濯物の所期の乾燥状態を得ることができる等、良好な乾燥運転(あるいは脱水運転)を実現することができる。また、同軸ケーブル33に代えて、静電容量センサ29の一方の接続端子31aに接続される第1電線と他方の接続端子32aに接続される第2電線とが撚られたツイストペアケーブルを用いた場合でも、同様の効果を奏する。
(第2実施形態)
図8は、第2実施形態の静電容量センサ40とともに示す前記フィルタ部材20近傍の縦断側面図である。以下では、静電容量センサ40の構成と併せてフィルタ部材20周辺の構成も説明するが、既述の部分と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
図8は、第2実施形態の静電容量センサ40とともに示す前記フィルタ部材20近傍の縦断側面図である。以下では、静電容量センサ40の構成と併せてフィルタ部材20周辺の構成も説明するが、既述の部分と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
先ずフィルタ装着ケース11は、図2で示したように矩形筒状をなし、上側は、外箱2の天板部2cに対して平面視で矩形状に開口している。この開口11aの周縁部は、天板部2cより低いパッキン受け面11b(図2、図8参照)となっている。フィルタ装着ケース11には、糸屑(リント)等を捕獲するフィルタ部材20が着脱自在に係止される。具体的には図8に示すように、フィルタ装着ケース11は、フィルタ部材20が洗濯機上面側から装着されることに伴い、フィルタ部材20の爪部23aを係止する係止孔11cを備える。
フィルタ部材20は、上面側の上カバー部20aと、手掛け部22と、前記爪部23aを含む係止機構23と、開口11aを閉塞する閉塞部24と、を上部に有し、更に、この閉塞部24の下方に連続して、リント捕獲用ネット25aとその支持枠部25を有する。手掛け部22は、フィルタ部材20の着脱時に人の手が当接して下方へ開く蓋部であり、その下方へ開いた開口部を手で持つことができる。係止機構23は、手掛け部22を回動可能に支持するシャフト23bと、手掛け部22を閉じる方向に付勢する付勢部材(図示略)とを備え、手掛け部22が押されて下方へ回動することに伴い爪部23aを係止解除の方向へ移動させる。
詳しい図示は省略するが、図8に示すフィルタ装着ケース11の前面部11d及び底面部11eは、通風の入口及び出口として開口している。そして、フィルタ装着ケース11の底面部11eの上面側に、静電容量センサ40が設けられている。この場合、フィルタ装着ケース11にフィルタ部材20が装着された装着状態で、静電容量センサ40は、その検出面30aがリント捕獲用ネット25aに対して下流側となる下面側から接するよう配置されている。従って、静電容量センサ40がフィルタ部材20の着脱の邪魔になることはない。
本第2実施形態の静電容量センサ40は、第1実施形態の静電容量センサ29と以下の点で相違する。即ち、図9に示すように、静電容量センサ40の基板30には、その板厚方向に貫通する多数の孔30cが設けられている。基板30の孔30cは、例えば六角形をなしてハニカム状に配列されるように形成されている。この場合、孔30cは、電極41,42間の距離を極力狭めることができるように、同図の上下方向と左右方向とにわたって比較的密なピッチの配列となっている。
静電容量センサ40の電極41,42は、何れも基板30の一面30a側に形成されている。一方の電極41に前記接続端子31aが設けられるとともに他方の電極42に前記接続端子32aが設けられて、前記ケーブル33に接続されている。一方の電極41は、図9で上下方向の孔30cの配列方向へ延び且つ当該孔30cの外周に沿うようにして蛇行する複数の櫛歯部411,412,…と、それらを接続する前記基部310(図3参照)とを有し、全体として櫛歯形状をなす。同様に、他方の電極42も、孔30cの配列方向へ延び且つ当該孔30cの外周に沿うようにして蛇行する複数の櫛歯部421,422,…と、それらを接続する基部320(図3参照)とを有し、全体として櫛歯形状をなす。静電容量センサ40は、少なくともその検出面30aの電極41,42がリント捕獲用ネット25aに接した前記の装着状態で、乾燥運転時(温風循環時)の空気を、電極41,42の櫛歯421,422,421,422,…の間隙に位置する多数の孔30cから通すようになっている。また、この場合、静電容量センサ40が検出面30aを略水平にした姿勢で取付けられており、水分が孔30cの周りに付着するとしても、その電極41,42間に水が残留することはない。
即ち、乾燥運転時には、その空気がフィルタ装着ケース11及びフィルタ部材20を図8の矢印で示すように通過し、この通過時にリントがリント捕獲用ネット25aで捕獲される。また、乾燥運転時には、前述したように外槽6内の空気が通風路9を通して継続して循環し、且つ除湿する直前の空気がリント捕獲用ネット25aと静電容量センサ40の多数の孔30cとを通る。このため、リント捕獲用ネット25aや当該ネット25a上のリントに付着する水分の量、並びに静電容量センサ40の多数の孔30c周縁に付着する水分量は、洗濯物の乾燥度合を正確に反映するものということができる。よって、制御装置5において、静電容量センサ40に係る閾値A,Bを適宜設定することにより、その検出値に基づき洗濯物の乾燥度合を正確に判断することが可能となる。
以上説明したように、前記空気循環手段は、外槽6内の空気を当該外槽6外に設けた通風路9を通して外槽6内に戻す循環を行わせるように構成され、静電容量センサ40を、通風路9内に設けた。これによれば、静電容量センサ40を、通風路9を利用して配置することができる。
具体的には、本第2実施形態のように、フィルタ装着部たる装着ケース11に静電容量センサ40を設ければ、例えばリント捕獲用ネット25a(フィルタ)の水分や当該ネット25aに捕獲されたリントの水分を利用して静電容量センサ40で、より正確な検出を行うことが可能となる。なお、静電容量センサ40の取付け位置は、通風路9内における装着ケース11以外の位置であってもよい。
静電容量センサ40は、電極41,42の櫛歯421,422,421,422,…の間隙となる位置に、基板30を貫通する複数の孔30cが形成されている。これによれば、水分が孔30cの周りに付着しやすくなり、その付着した水分を利用して静電容量センサ40の電極41,42で正確な検出を行うことが可能となる。前述したように、水の比誘電率は大きく、静電容量の変化量を大きくすることができるからである。また、通風路9内に静電容量センサ40を配置しても、圧損の増加を複数の孔30cで抑制することができる。
(その他の実施形態)
図10は、第3実施形態の静電容量センサ50の一部を縦断して示す模式的な拡大斜視図であり、上記第2実施形態と異なる点を説明する。静電容量センサ50の基板30には、その板厚方向に貫通する多数の孔30dが設けられている。基板30の孔30dは、例えば比較的密なピッチで配列された丸孔であり、図10の左右方向に複数並べて形成されるとともに、同図の奥行方向に図示しない丸孔が複数並べて形成されている。
図10は、第3実施形態の静電容量センサ50の一部を縦断して示す模式的な拡大斜視図であり、上記第2実施形態と異なる点を説明する。静電容量センサ50の基板30には、その板厚方向に貫通する多数の孔30dが設けられている。基板30の孔30dは、例えば比較的密なピッチで配列された丸孔であり、図10の左右方向に複数並べて形成されるとともに、同図の奥行方向に図示しない丸孔が複数並べて形成されている。
静電容量センサ50の一方の電極51は、基板30の一面30a側に形成され、他方の電極52は、基板30の他面30b側に形成されている。また、一方の電極51に前記接続端子31aが設けられるとともに他方の電極52に前記接続端子32aが設けられて、前記ケーブル33に接続されている。一方の電極51は、前記孔30dの奥行方向の配列に沿って延びる複数の櫛歯部511,512,513,…と、それらを接続する前記基部310(図3参照)とを有し、全体として櫛歯形状をなす。同様に、他方の電極52も、同奥行方向に延びる複数の櫛歯部521,522,523,…と、それらを接続する基部320(図3参照)とを有し、全体として櫛歯形状をなす。両電極51,52は基板30を挟んで、一方の櫛歯部511〜及び基部310と、他方の櫛歯部521〜及び基部320とが相互に対向する。このため、電極51,52間の距離つまり基板30の板厚を極力小さく設定することで、静電容量の変化量を大きくすることができる。また、基板30の孔30dは、一方の電極51の櫛歯511〜の間隙となる位置にあり,且つ他方の電極52の櫛歯521〜の間隙となる位置にある。
以上のように本第3実施形態の静電容量センサ50は、基板30の一面30a側に第1電極51が配置され、基板30の他面30b側に第2電極52が配置されている。これによれば、例えば孔30dを利用して両面30a,30bを検出面とすることができるとともに、基板30の板厚を小さく設定して検出精度を高めることが可能となる。また、水分が孔30dの周りに付着しやすくなる等、第2実施形態と同様の効果を奏する。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、外槽及び回転槽の軸方向が上下方向に指向する所謂縦型の洗濯乾燥機に適用することも可能であり、又、洗濯機能のない乾燥機並びに乾燥機能のない洗濯機にも夫々適用できる。後者の洗濯機への適用例では、回転槽及びそのモータにより脱水時の水分除去手段を構成し、制御装置により静電容量センサでの検出値と前記閾値に基づいて、脱水運転を制御することができる。また、上記した乾燥装置19に代えて、通風路内を循環する空気を冷却し除湿する除湿手段としての蒸発器と、通風路内を循環する空気を加熱する凝縮器と、この凝縮器に供給する冷媒を圧縮する圧縮機と、前記凝縮器から吐出された冷媒を減圧する減圧手段とを接続することにより冷凍サイクルを構成したヒートポンプを用いた構成としてもよい。
更に、上記した実施形態では、静電容量センサの基板30を、フィルム状をなすシート材で形成する等、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
図面中、1は洗濯機(乾燥機)、5は制御装置、6は収容室、7,7Mは水分除去手段、9は通風路、11はフィルタ装着部、14は除湿器(除湿手段、水分除去手段)、15は送風装置(空気循環手段)、20はフィルタ、29,40,50は静電容量センサ(検出手段)、30は基板、30c,30dは孔、31,41,51は第1電極、32,42,52は第2電極、33はケーブルを示す。
Claims (8)
- 乾燥対象物が収容される収容室と、
この収容室内の空気を送風装置の運転により循環させる空気循環手段と、
前記送風装置の運転により循環させる空気を除湿する除湿手段と、
前記収容室内の乾燥対象物の乾燥度合を検出するための検出手段と、を備え、
前記検出手段は、湿度や水分を電極間の静電容量に基づき検出する静電容量センサであって、その電極として、基板に対し相互に対向するように配置され且つ櫛歯形状に形成された第1電極及び第2電極を有する乾燥機。 - 前記静電容量センサは、前記収容室内に臨む位置に設けた請求項1記載の乾燥機。
- 前記空気循環手段は、前記収容室内の空気を当該収容室外に設けた通風路を通して収容室内に戻す循環を行わせるように構成され、
前記静電容量センサを、前記通風路内に設けた請求項1または2記載の乾燥機。 - 前記通風路内にフィルタを装着するためのフィルタ装着部を設け、そのフィルタ装着部に前記静電容量センサを設けた請求項3記載の乾燥機。
- 前記送風装置及び前記除湿手段による乾燥運転を制御し、前記静電容量センサからの信号が入力される制御装置を備え、
前記静電容量センサと前記制御装置との間のケーブルとして、同軸ケーブルまたはツイストペアケーブルを用いた請求項1から4の何れか一項記載の乾燥機。 - 前記静電容量センサは、前記電極の櫛歯の間隙となる位置に、前記基板を貫通する複数の孔が形成されている請求項1から5の何れか一項記載の乾燥機。
- 前記静電容量センサは、前記基板の一面側に前記第1電極が配置され、前記基板の他面側に前記第2電極が配置されている請求項1から6の何れか一項記載の乾燥機。
- 洗濯物が収容される収容室と、
前記収容室内の洗濯物の水分を除去するための水分除去手段と、
前記収容室内の洗濯物の湿り具合あるいは乾燥度合を検出するための検出手段と、を備え、
前記検出手段は、湿度や水分を電極間の静電容量に基づき検出する静電容量センサであって、その電極として、基板に対し相互に対向するように配置され且つ櫛歯形状に形成された第1電極及び第2電極を有する洗濯機。
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WO2023210864A1 (ko) * | 2022-04-25 | 2023-11-02 | 엘지전자 주식회사 | 건조기용 습도 측정 장치 및 방법 |
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2015
- 2015-09-01 JP JP2015171959A patent/JP2017046896A/ja active Pending
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