JP2975656B2 - 乾燥機の制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、乾燥室からの排気を冷却して水分を除去し
たのちヒータで再加熱して乾燥室へ供給する除湿型乾燥
機の制御方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種の乾燥機としては、例えば特公昭62−68
34号公報（D06F 58/28）に示されている。

この除湿型乾燥機は、衣類乾燥用空気が循環するた
め、熱ロスが少ないといった長所を有している。

しかし、このものでは、ヒータで加熱された空気が12
0〜150℃となり、排気型乾燥機の場合の80〜100℃と比
べるとかなり高温の空気で衣類を乾かすため、衣類が湿
っている時には問題にならないが、衣類が乾いてきてま
でこれに高温空気を当てるので、衣類に縮みを生じる欠
点がある。

この欠点を解消するために、例えば特開昭59−209400
号公報（D06F 58/28）に見られるように、乾燥工程の減
率乾燥期に入った時点からヒータパワーを低下させて延
長乾燥を行うことが考えられている。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述したように、減率乾燥期にヒータパワーを低下さ
せると、衣類の縮み防止に対し効果的であるが、このヒ
ータパワーを低下させた延長乾燥の最適時間をあらかじ
め設定しておくことは困難である。

前記公報（特開昭59−209400号）では、延長乾燥時間
を乾燥工程の総時間の1/5〜1/3としているが、乾燥負荷
の種類、例えばタオルや下着といった木綿の薄物，ジー
ンズのような厚地の木綿，木綿と化繊とを混合したもの
等によって乾燥特性が大きく異なるため、当然，減率乾
燥期に入る時期も異なり、延長乾燥時間を単純に総時間
の1/5〜1/3としたのでは、減率乾燥期とは無関係に延長
乾燥を行う場合を生じることとなり、乾燥仕上りに不満
が残る結果となる。

これを、乾燥機における熱交換器の入口温度と出口温
度との温度差の時間特性を示した第１図を参照して説明
する。

同図（ａ）に示すタオル負荷の場合、脱水率はタオル
１枚１枚ほぼ均一でしかも重量に比例して容積も大きい
ため、ヒータで加熱された乾燥用空気は効率よく衣類に
当り、恒率乾燥期における熱交換器入口での空気の相対
湿度は90％以上に達する。

そのため、この空気が熱交換器で冷却されても、冷却
能力の大部分が空気中の水蒸気を凝縮させるのに使われ
るため、温度低下は小さく、温度差は小さく一定とな
る。

そして、減率乾燥期に入ると、熱交換器入口の空気中
に含まれる水蒸気量が減少してくるため、熱交換器出口
での温度低下が大きくなり、温度差が上昇する。

この結果、温度差の特性曲線からいつ減率乾燥期に入
ったかがよくわかり、総時間の1/5〜1/3だけ乾燥時間を
延長すれば、ヒータパワーを低下させてもまずまずの乾
燥仕上り状態となる。

ところが、同図（ｂ）に示すジーンズ負荷の場合、衣
類の重量の割に容積が小さくしかも脱水率も化繊物に比
べてよくないため、乾燥用空気が効率よく衣類に当ら
ず、熱交換器入口での水蒸気量も少なくなり、空気温度
が低下し、熱交換器の入口と出口との温度差がかなり大
きくなる。

このため、運転を開始してからいつが恒率乾燥期でい
つからが減率乾燥期なのか区別がつき難く、延長乾燥時
間を総時間の1/5〜1/3にするというような単純な制御で
は、乾燥仕上りの誤差が大きくなる。

また、混合負荷の場合、脱水率の悪い木綿と良い化繊
とを混合しているので、同図（ｃ）に示すように、タオ
ル負荷の恒率乾燥期と減率乾燥期とを合わせたような特
性となり、この場合も恒率乾燥期と減率乾燥期との区別
がつき難く、前述と同様に乾燥仕上りの誤差が大きくな
る。

さらに、負荷量の少ないタオル負荷の場合、先に述べ
たジーンズ負荷の場合と同様に、乾燥用空気が衣類にう
まく当らず、同図（ａ）に示すように、温度差が大きく
なり、この場合、特に水分量が少ないので恒率乾燥期が
ほとんどなく減率乾燥期に入ることになり、延長乾燥時
間を単純に設定できない。

本発明は、従来の技術の有するこのような問題点に留
意してなされたものであり、その目的とするところは、
負荷の種類や量が異なっても、ヒータパワーを低下させ
る最適な延長乾燥時間を設定して良好な乾燥仕上りを得
ることができる乾燥機の制御方法を提供することにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するために、本発明の乾燥機の制御方
法においては、乾燥室からの排気を冷却して水分を除去
する前記熱交換器の入口温度と出口温度との温度差ある
いは前記温度差の変化率から乾燥工程の減率乾燥期に入
った時点を検出し、減率乾燥期に入った時点から、更に
所定の延長乾燥時間だけ乾燥運転を継続する。このと
き、前記延長乾燥時間は、乾燥運転開始から一定時間経
過した時に読み込んだ前記熱交換器の入口温度と出口温
度との温度差と、この温度差を読み込む前後のこの温度
差の変化率と、乾燥運転開始から前記減率乾燥期に入っ
た時点までの運転時間と、に基づいて決定する。

［作 用］ 熱交換器の入口温度と出口温度との温度差及びこの温
度差の変化率により負荷の種類を推定でき、乾燥運転開
始から減率乾燥期に入った時点までの運転時間より負荷
量推定でき、こうして推定した負荷の種類と負荷量とに
基づいて延長乾燥時間を決定することにより、負荷の種
類及び量に応じた最適な延長乾燥が実現する。

〔実施例〕

実施例につき、図面を用いて説明する。

まず、第２図は除湿型乾燥機の全体構成を示したもの
であり、（１）は外箱、（２）は外箱（１）内に収納さ
れシャフト（３）に回転自在に支持された円筒状のドラ
ムであり、内部に衣類を収容する乾燥室（４）が形成さ
れ、前面の衣類投入口（５）がドア（６）による閉塞さ
れている。

（７）は外箱（１）内の下部に配設されたモータであ
り、一方の回転軸に軸着されたプーリ（８）とドラム
（２）との間にＶベルト（９）が巻装され、モータ
（７）によりドラム（４）が回転され、衣類が攪拌され
る。（10）はＶベルト（９）に張力を与えるアイドラプ
ーリである。

（11）は外箱（１）内に循環風路（12）及び冷却風路
（13）を形成したケーシング、（14）はドラム（２）の
後方のケーシング（11）内に配置され前記シャフト
（３）に回転自在に支持された熱交換型両面ファンであ
り、後部に一体に設けられたプーリ（15）とモータ
（７）の他方の回転軸に軸着されたプーリ（16）とが丸
ベルト（17）を介して連結され、モータ（７）により両
面ファン（14）が回転する。

この両面ファン（14）の前面側は循環風路（12）に，
後面側は冷却風路（13）にそれぞれ連通し、両面ファン
（14）の回転により、ドラム（２）内の空気をドラム後
面の通気口（18）より吸い込んで循環風路（12）に導
き、さらに循環風路（12）を通してドラム前面の通気口
（19）よりドラム（４）内に流入させる循環空気流を形
成すると共に、外部空気を外箱（１）の後面の吸気口
（20）より吸い込んで冷却風路（13）に導き、外箱
（１）の後面及び下面の排気口（21），（22）より外部
へ排出する冷却空気流を形成する。

（23），（24）は循環風路（12）の最上流位置，すな
わち通気孔（19）の手前に配設された半導体ヒータから
なる第1,第２ヒータであり、予熱期及び恒率乾燥期に両
ヒータ（23），（24）が同時に駆動され、減率乾燥期に
いずれか一方のみが駆動される。

（25）及び（26）はドラム（２）内に排気口（18）を
覆うように設けられたリントフィルタ及びフィルタカバ
ー、（27）は乾燥室（４）からの排気温度つまり熱交換
器入口温度を検出するドラム出口サーミスタ、（28）は
循環風路（12）内に設けられ熱交換器出口温度を検出す
るヒータ入口サーミスタ、（29）は循環風路（12）に連
通し外部に開口された排水口である。

このような構成の乾燥機にあっては、乾燥室（４）内
に衣類を投入した後、モータ（７）及びヒータ（23），
（24）を駆動すると、ドラム（２）の回転により衣類が
攪拌されると共に、両面ファン（14）の回転により同図
矢印に示すように循環空気流が形成される。

そして、ヒータ（23），（24）で加熱された熱風がド
ラム（２）内に導入されると、衣類と熱交換して高温多
湿空気となり、フィルタカバー（26）及びリントフィル
タ（25）を通って通気口（18）より両面ファン（14）の
片面（前面）に当り、さらに循環風路（12）を通って再
びヒータ（23），（24）により加熱される。

一方、両面ファン（14）の回転により循環空気流と同
時に冷却空気流も形成され、吸気口（20）より外箱
（１）内に吸い込まれた外部空気が両面ファン（14）の
片面（後面）に当ってこれを冷却し、冷却風路（13）を
通って排気口（21），（22）より外部へ排出される。

この結果、両面ファン（14）の循環風路（12）側の高
温多湿空気が冷却されるため、空気中に含まれた蒸気が
凝縮して水滴となり、この水滴が両面ファン（14）の回
転により振り飛ばされ、循環風路（12）の底面を伝って
排水口（29）より排出される。

第３図は、前述した乾燥機の制御回路のブロック構成
を示したものであり、マイクロコンピュータ構成の制御
部（30）には、キー入力部（31）からのコース選択，ス
タート等のキー信号や両サーミスタ（27），（28）から
の温度信号が入力され、制御部（30）は、これらの入力
情報を基にあらかじめ設定されたプログラムに従い、制
御回路（32）を介してモータ（７）及び両ヒータ（2
3），（24）の駆動を制御する。

第５図は、前記制御部（30）における制御手順の概略
をフローチャートで示したものであり、以下第１図を参
照しながら制御方法について説明する。

使用者が、ヒータの発熱量を低下させて行う延長乾燥
を含む「縮み防止コース」を選択すると、モータ（７）
及び両ヒータ（23），（24）を駆動して前述した乾燥動
作を行わせ、運転開始から一定時間T₀（例えば15分）経
過した時の両サーミスタ（27），（28）の検出温度を取
り込み、この温度差の絶対値を基準値Ａとして読み込
む。

また、この基準値Ａを読み込む前後の前記温度差Ｃの
時間的な変化率dC/dtを計時する。

さらに、前記基準値Ａに対し所定値Ｂ′（例えば2de
g）だけ温度差Ｃが開くまでこの運転状態を継続し、温
度差ＣがＡ＋Ｂ′になった時、乾燥工程が減率乾燥期に
入った時点，いわゆるアイロン掛けに適した乾燥度合い
が得られるアイロン検知時間として、それまでに要した
総運転時間Ｔを計測する。

そして、以上のようにして求めた基準値A,変化率dC/d
t及び総運転時間Ｔを入力とし、この３つのパラメータ
からファジィ推論により延長乾燥時間Teを決定し、減率
乾燥期に入った時点からこの延長乾燥時間Teだけ、モー
タ（７）及び第１ヒータ（23）だけ駆動して，すなわち
ヒータパワーを低下させて乾燥運転を行う。

ここで、延長乾燥時間Teの決定に際しては、第４図に
示すように、基準値Ａの大小，変化率dC/dtの大中小，
運転時間の長短に応じて７つのルールを作成しておき、
計測した３つのパラメータからあらかじめ定めてあるメ
ンバーシップ関数と採用度合とにもとづいて決定する。

このようにして決定された延長乾燥時間Teにおける乾
燥運転では、ヒータパワーを低下させているので、衣類
の縮みを防止するのに効果的である。

前記延長乾燥時間Teが経過すると、モータ（７）のみ
を駆動した冷風運転を一定時間行う。

なお、「縮み防止コース」を選択しない場合は、通常
の制御を行って終了するが、この場合に前述したファジ
ィ制御を適用することができる。

すなわち、前述した要領で基準値A,変化率dC/dt及び
運転時間Ｔを計測し、第４図のルールテーブルを用いて
延長乾燥時間Teを決定し、ヒータパワーを低下させるこ
となくこの延長乾燥時間Teだけ乾燥運転を継続する。

この場合、ヒータパワーを低下させる縮み防止コース
に比し、当然延長乾燥時間Teは短くなり、短時間乾燥と
いったメリットがあり、縮む虞れがなく熱にも強い素材
（例えばポリエステル地の布）等の衣類に対し効果的で
ある。

また、前記実施例では、減率乾燥期に入った時点（ア
イロン検知時間）を温度差ＣがＡ＋Ｂ′に達した時点と
して検出したが、これを温度差Ｃの変化率dC/dtを用い
て検出することもできる。

すなわち、運転開始からの温度差Ｃの変化率dC/dtを
計測し、これが最小値に達した時の値を基準値とし、こ
れに所定値を加えた値まで変化率dC/dtが上昇した時点
までの運転時間をアイロン検知時間として扱っても全く
問題ない。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の乾燥機の制御方法によ
ると、熱交換器の入口温度と出口温度との温度差と、こ
の温度差の変化率と、乾燥運転開始から減率乾燥期に入
った時点までの運転時間とに基づいて、減率乾燥期に入
った時点から行うヒータの発熱量を低下させた延長乾燥
の時間を決定するので、負荷の種類や量に応じた延長乾
燥時間が得られ、精度のよい乾燥制御が実現し、乾燥仕
上りが良好になるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明による乾燥機の制御方法の１実施例を示
し、第１図（ａ），（ｂ），（ｃ）は種々の負荷の乾燥
運転時における温度差と時間との関係図、第２図は乾燥
機の切断側面図、第３図は制御回路のブロック図、第４
図はルールテーブルの説明図、第５図は動作説明用フロ
ーチャートである。 （４）……乾燥室、（14）……両面ファン、（23），
（24）……第1,第２ヒータ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−20398（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−159000（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−270900（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−165900（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) D06F 58/28

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】乾燥室からの排気を冷却して水分を除去す
   る熱交換器を備え、前記熱交換器からの空気をヒータで
   再加熱して前記乾燥室へ供給するようにした除湿型乾燥
   機において、 乾燥運転時における前記熱交換器の入口温度と出口温度
   との温度差あるいは前記温度差の変化率から乾燥工程の
   減率乾燥期に入った時点を検出し、減率乾燥期に入った
   時点から、更に所定の延長乾燥時間だけ乾燥運転を継続
   すると共に、 前記延長乾燥時間を、乾燥運転開始から一定時間経過し
   た時に読み込んだ前記熱交換器の入口温度と出口温度と
   の温度差と、この温度差を読み込む前後のこの温度差の
   変化率と、乾燥運転開始から前記減率乾燥期に入った時
   点までの運転時間と、に基づいて決定する、ことを特徴
   とする乾燥機の制御方法。