JP3170091B2 - 衣類乾燥機 - Google Patents

衣類乾燥機

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JP3170091B2 JP07248693A JP7248693A JP3170091B2 JP 3170091 B2 JP3170091 B2 JP 3170091B2 JP 07248693 A JP07248693 A JP 07248693A JP 7248693 A JP7248693 A JP 7248693A JP 3170091 B2 JP3170091 B2 JP 3170091B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、衣類乾燥機に関し、特
に衣類の乾燥終了を判断する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の衣類乾燥機は、ドラム内の温度の
変化を検知する方法、或いは衣類の湿り具合の変化によ
る電気伝導度の変化を検知する方法等により、衣類の乾
燥の進み具合を検知し、乾燥終了を判断していた。
【0003】温度の変化によって検知するという方法
は、図10中のaに示すように衣類の乾燥が進むとある
時点で温度が急激に上昇することを利用して乾燥終了を
判断するものである。温度が急激に上昇した時から一定
時間後に乾燥を終了する。しかしながらこの方法では、
衣類の量が少ない場合は乾燥が進んでいない段階で図1
0中のbに示すように温度が上りきってしまう。このた
め、乾燥の最初の段階で衣類の量を検知し、一定量より
も少ない場合は、ある決められた時間だけ乾燥を行うと
いうような制御が必要であった。また、温度を検出する
ためのセンサが必要であった。
【0004】湿り具合により変化する衣類の電気伝導度
により乾燥終了を判断するという方法は、図11に示す
ように、2つの電極13,14をドラム内に設け、これ
に衣類が触れたときに測定できる衣類のインピーダンス
が、乾燥につれて大きくなるということを利用するもの
である。インピーダンスがある一定値よりも大きくな
り、変化が少なくなった時点から、ある一定時間だけ乾
燥を進めて乾燥を終了するものである。この方法では、
衣類が電極13,14に触れなくてはインピーダンスを
測定することができず、触れる、触れないは確率の問題
である。したがって、衣類の量が少ない場合は乾燥終了
の判断をすることは困難である。衣類乾燥機が大容量化
し、ドラムが大きくなると衣類が電極13,14に触れ
る可能性が小さくなり、やはり乾燥終了の判断が困難に
なっていく。また、電極13,14と、インピーダンス
を測定するための回路が必要である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の衣類乾燥機は、
乾燥終了の判断をドラム内の温度変化や、衣類の電気伝
導度の変化を検知することによって行っていた。しかし
ながら、これらの方法では衣類が少ないときや、ドラム
が大きくなったときに乾燥終了の判断が困難になるとい
う問題点があった。また、そのための特別なセンサや、
回路等が必要であった。
【0006】そこで、本発明は、衣類の量、ドラムの大
きさに拘わらず、また特別なセンサや回路等を必要とす
ることなく、確実に衣類の乾燥終了を判断することがで
きる衣類乾燥機を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、第1に、衣類を収容するドラムと、該ド
ラムを回転させるモータと、該モータにかかるトルクを
検出するトルク検出手段と、同一回転速度における前記
モータのトルクの変動幅の変化に基づいて衣類の乾燥終
了を判断する判断手段とを有することを要旨とする。
【0008】第2に、衣類を収容するドラムと、該ドラ
ムを回転させるモータと、該モータにかかるトルクを検
出するトルク検出手段と、同一回転速度における前記モ
ータのトルクの絶対値の変化に基づいて衣類の乾燥終了
を判断する判断手段とを有することを要旨とする。
【0009】第3に、衣類を収容するドラムと、該ドラ
ムを回転させるモータと、該モータにかかるトルクを検
出するトルク検出手段と、同一回転速度における前記モ
ータのトルクの変動幅の変化と絶対値の変化に基づいて
衣類の乾燥終了を判断する判断手段とを有することを要
旨とする。
【0010】第4に、上記第1、第2又は第3の構成に
おいて、乾燥初期に前記トルク検出手段で検出されたモ
ータにかかるトルクの大きさに応じて前記判断手段にお
ける乾燥終了と判断する前記変動幅又は絶対値の設定値
を変えるように構成してなることを要旨とする。
【0011】第5に、上記第1、第2又は第3の構成に
おいて、乾燥初期に前記トルク検出手段で検出されたモ
ータにかかるトルクの大きさに応じてトルク検出時の前
記モータの回転速度を変えるように構成してなることを
要旨とする。
【0012】
【作用】上記構成において、第1に、同一回転速度で同
じ直径のドラムを回転させた場合、モータにかかるトル
クの大きさは衣類の重量に依存する。衣類が重いときは
トルクは大きくなり、軽いときは小さくなる。また、ド
ラムの中の衣類は完全に均質になっておらず、偏りがあ
るため、モータのトルクも衣類の上下運動に合わせて変
動し、この変動幅も衣類の重量に依存する。したがっ
て、同一回転速度の下でモータにかかるトルクを検出
し、その変動幅が一定値以下になったときをもって衣類
の乾燥終了が判断される。モータにかかるトルクの変動
幅の変化は衣類の量によらず起るため、少量の衣類に対
しても確実に衣類の乾燥終了を判断することが可能とな
る。
【0013】第2に、モータにかかるトルクの大きさは
衣類の重量に依存するので、同一回転速度の下でモータ
にかかるトルクを検出し、その絶対値が一定値以下にな
ったときにも衣類の乾燥終了が判断される。この絶対値
の変化も衣類の量によらず起るため、少量の衣類に対し
ても確実に衣類の乾燥終了を判断することが可能とな
る。
【0014】第3に、同一回転速度の下でモータにかか
るトルクを検出し、その変動幅と絶対値の両者がそれぞ
れ一定値以下になったときをもって衣類の乾燥終了を判
断することにより、一層確実な判断が可能となる。
【0015】第4に、乾燥初期にモータにかかるトルク
の大きさを検出することにより、衣類の初期の重さ、即
ち衣類の容量を検知することが可能となる。モータにか
かるトルクは負荷量に依存するので、この検知された衣
類の容量に応じて乾燥終了と判断する変動幅又は絶対値
の設定値を変えることにより、衣類の乾燥終了を正確に
判断することが可能となる。
【0016】第5に、モータにかかるトルクを、モータ
に流れる電流で検知する場合、回転速度を大きくすると
トルク変化に対する電流の変化が大きくなる。したがっ
て検知された衣類の容量に応じてトルク検出時の回転速
度を変えることによりトルク検出が容易かつ確実にな
る。
【0017】
【実施例】まず、図5〜図8を用いて、本実施例の構成
により、その目的とする作用、効果の生じる理由を、原
理的に説明する。
【0018】回転速度を一定にするとき、モータのトル
クはモータにかかる負荷に応じて変化する。モータの回
転速度が同じであるならば、負荷が大きいときはトルク
も大きくなり、負荷が小さいときはトルクも小さくな
る。ドラム式の衣類乾燥機の場合、主として負荷はドラ
ム自体を回転させようとして生じるものと、図5に示す
ようにドラム9の回転にしたがって衣類10が持ち上げ
られることによって生じるものがある。前者は、主とし
てドラム9のモーメントによって決まり、同じ衣類乾燥
機であれば同じものとなる。後者は、持ち上げられる衣
類10の重量とその回転中心からの距離、すなわちドラ
ムの直径によって決まる。したがって、同じ回転速度で
同じ直径のドラムを回転させた場合、モータのトルクは
衣類の重量で決まることになり、衣類が重いときは大き
なトルク、軽いときは小さなトルクというようになる。
【0019】衣類乾燥機において、衣類の乾燥が進んで
いくと、衣類の重量は軽くなっていく。このことによ
り、同一の回転数でモータのトルクを検出していけば、
衣類が乾燥していくにつれモータのトルクが小さくな
り、やがて一定値に近づく。また、図6に示すようにド
ラム9の中の衣類10は完全に均質になってはおらず偏
りがあるため、モータのトルクも衣類10の上下運動に
合わせて変動する。これもまた、衣類10の乾燥が進み
軽くなっていくと小さくなり、やがて一定値以下にな
る。
【0020】以上のことから、モータのトルクを同一回
転数の下で検出し、図7に示すように、その絶対値の変
化ΔT1 、あるいは変動幅ΔT2 のうちの一方又は両方
が、所定の設定値Δt1 ,Δt2 よりも小さくなったと
きを、乾燥の終了と判断することができる。また、この
絶対値の変化ΔT1 や変動幅ΔT2 変化は、衣類の量に
よらず起るため、少量の衣類に対しても対応できる。
【0021】そして、上記のモータのトルクの検出は、
後述するように、モータに流れる電流を検出することに
より行うことができるが、通常、衣類乾燥機には、モー
タが回転しているか否かの判断や、インバータ回路にお
けるスイッチング素子等を過電流から保護するために、
電流検出手段が設けられている。したがって、トルク検
出のためのセンサ、回路等を新たに設ける必要はない。
このように、衣類乾燥機にはモータのトルクを検出する
手段が備わっているため、乾燥初期にモータのトルクを
検出することにより衣類の初期の重さ、すなわち衣類の
容量を判定できる。このことにより、衣類の容量が大き
いときは乾燥終了と判断してからの追加乾燥時間を長く
し十分乾燥させる(図8)、容量が小さい場合にはトル
ク検知時のモータの回転速度を大きくしてトルク変化に
対する電流の変化を大にし、トルク検知を容易かつ確実
にする、衣類の容量が大きいときは小さいときよりも乾
燥終了を判断するための設定値Δt1 ,Δt2 を大きく
して衣類の乾燥終了を正確に判断する等のことも可能と
なる。
【0022】次に、図1〜図4を用いて、本発明の第1
実施例を説明する。本実施例は、モータのトルクの変動
幅により乾燥終了を判断するようにしたものである。図
1において、モータとして、インバータ回路1によって
駆動されるブラシレスDCモータ3が用いられている。
モータ制御回路4は判断手段としての機能を有するマイ
クロプロセッサ5の指示によりインバータ回路1におけ
る例えば3個のトランジスタ2a,2c,2eのON期
間を可変してブラシレスDCモータ3の回転速度を変え
ることができるようになっている。また、モータ制御回
路4はインバータ回路1の各トランジスタ2a〜2fの
スイッチングタイミングをブラシレスDCモータ3の備
えられたホールIC6からのロータ位置検出信号により
得るが、このロータ位置検出信号によりブラシレスDC
モータ3の回転数も検知し、マイクロプロセッサ5の指
示回転速度に一致させるような制御を行う。インバータ
電流値Iは抵抗7により検知され、マイクロプロセッサ
5に入力されている。このようにして検知されたインバ
ータ電流値Iは、インバータ回路1を過電流から保護す
るためにも使用される。ブラシレスDCモータ3はベル
ト8を介してドラム9を回転させるようになっている。
【0023】ブラシレスDCモータの場合、トルク−回
転数の関係は図2に示すようになる。したがって回転数
が一定ならば図3に示すようにインバータ電流はブラシ
レスDCモータのトルクに比例することになる。このこ
とから抵抗7で検出された電流値によりモータのトルク
を検出することができ、抵抗7はトルク検出手段として
機能する。
【0024】次いで、上述のように構成された衣類乾燥
機の作用を、図4のフローチャートを用いて説明する。
ドラム9に衣類が入れられ乾燥がスタートすると、マイ
クロプロセッサ5は、初期のブラシレスDCモータ3の
トルクを検知することにより、まず衣類の初期容量V0
を検出する(ステップ22)。マイクロプロセッサ5
は、検出された初期容量V0 の大きさに応じてモータの
トルクを検出するときのモータ回転数N、乾燥終了を判
断する変動幅の設定値Δt2 、乾燥終了と判断してから
の追加乾燥時間τの各値を決める(ステップ23,2
4)。このあと、マイクロプロセッサ5はモータ制御回
路4に指令を送ってブラシレスDCモータ3を乾燥時の
回転数とし、実質的に乾燥をスタートさせる(ステップ
25,26)。以後マイクロプロセッサ5は一定時間毎
にブラシレスDCモータ3の回転速度をNとしてブラシ
レスDCモータ3のトルクの変動幅を一定回数測定し、
その平均をΔT2 とする(ステップ27〜29)。その
後、ΔT2 とΔt2 とを比較し(ステップ30)、ΔT
2 >Δt2 のときはそのまま乾燥を続け、ΔT2 <Δt
2 となったとき乾燥終了と判断し、その後τ時間だけ追
加乾燥を行なって全行程を終了させる(ステップ31,
32)。
【0025】上記の場合は、衣類の乾燥終了の判断を、
モータのトルクの変動幅の変化に基づいて行なったが、
構成は図1と同じもので衣類の乾燥終了の判断をモータ
のトルクの絶対値の変化ΔT1 が設定値Δt1 よりも小
さくなったときで行なうこともできる。このときは、一
定時間に複数回検出したトルクの絶対値の変化を平均し
てΔT1 とする。このとき平均するためのトルクのサン
プリング周波数は、トルクの変動幅の影響が入らないよ
うに、ドラムの回転速度よりも十分大きくすることが必
要である。
【0026】図9には、本発明の第2実施例に適用され
るモータ等部分の構成を示す。本実施例では、モータを
誘導モータ11とし、トルクの検出は、カレントトラン
ス12により行いトルクをモータ電流と電圧の位相差に
よって検出しようというものである。この場合電源電圧
によって位相差が異なってくるので、電源電圧による補
正が必要である。トルク検出後の衣類の乾燥終了の判断
等の実行は前記第1実施例の場合とほぼ同様である。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
第1に、同一回転速度におけるモータのトルクの変動幅
の変化に基づいて衣類の乾燥終了を判断するようにした
ため、モータのトルクの変動幅の変化は衣類の量によら
ず起り、また電極等を衣類に直接接触させて測定する方
法ではないので、衣類の量、ドラムの大きさに拘らず確
実に衣類の乾燥終了を判断することができる。さらに、
モータのトルクはモータに流れる電流を検出することに
より検知することができ、通常、衣類乾燥機には、モー
タが回転しているか否かの判断等のために電流検出手段
が設けられているので、特別なセンサや回路等を新たに
設ける必要がない。
【0028】第2に、同一回転速度におけるモータのト
ルクの絶対値の変化に基づいて衣類の乾燥終了を判断す
るようにしたため、モータのトルクの絶対値の変化は前
記と同様に衣類の量によらず起るので、上記とほぼ同様
の効果が得られる。
【0029】第3に、同一回転速度におけるモータのト
ルクの変動幅の変化と絶対値の変化に基づいて衣類の乾
燥終了を判断するようにしたため、一層確実に衣類の乾
燥終了を判断することができる。
【0030】第4に、乾燥初期にモータにかかるトルク
の大きさを検出して衣類の容量を検知し、この検知され
た衣類の容量に応じて乾燥終了と判断する変動幅又は絶
対値の設定値を変えるようにしたため、衣類の乾燥終了
を正確に判断することができる。
【0031】第5に、乾燥初期にモータにかかるトルク
の大きさを検出して衣類の容量を検知し、この検知され
た衣類の容量に応じてトルク検出時のモータの回転速度
を変えるようにしたため、トルク検出を容易かつ確実に
行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る衣類乾燥機の第1実施例を示す回
路図である。
【図2】上記第1実施例に適用するブラシレスDCモー
タのトルクと回転数の関係を示す図である。
【図3】上記第1実施例に適用するブラシレスDCモー
タのトルクと電流の関係を示す図である。
【図4】上記第1実施例の作用を説明するためのフロー
チャートである。
【図5】上記第1実施例における衣類の乾燥終了判断の
方法を説明するためのものでドラムの回転にしたがって
衣類が持ち上げられる様子を示す図である。
【図6】上記第1実施例における衣類の乾燥終了判断の
方法を説明するためのものでドラム中の衣類の偏りによ
りトルクに変動が生じることを説明するための図であ
る。
【図7】上記第1実施例における衣類の乾燥終了判断の
方法を説明するためのものでトルクの絶対値の変化又は
変動幅の変化の一方又は両方により乾燥終了を判断する
ことができることを示す図である。
【図8】上記第1実施例において衣類の容量に応じた乾
燥終了判断後の追加乾燥時間の調整を説明するための図
である。
【図9】本発明の第2実施例に適用されるモータ等部分
の構成を示す図である。
【図10】従来の衣類乾燥機における乾燥終了の判断方
法を説明するための図である。
【図11】他の従来例における乾燥終了の判断方法を説
明するための図である。
【符号の説明】
3 ブラシレスDCモータ 5 マイクロプロセッサ(判断手段) 7 電流検知用の抵抗(トルク検出手段) 9 ドラム 11 誘導モータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) D06F 58/28

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 衣類を収容するドラムと、該ドラムを回
    転させるモータと、該モータにかかるトルクを検出する
    トルク検出手段と、同一回転速度における前記モータの
    トルクの変動幅の変化に基づいて衣類の乾燥終了を判断
    する判断手段とを有することを特徴とする衣類乾燥機。
  2. 【請求項2】 衣類を収容するドラムと、該ドラムを回
    転させるモータと、該モータにかかるトルクを検出する
    トルク検出手段と、同一回転速度における前記モータの
    トルクの絶対値の変化に基づいて衣類の乾燥終了を判断
    する判断手段とを有することを特徴とする衣類乾燥機。
  3. 【請求項3】 衣類を収容するドラムと、該ドラムを回
    転させるモータと、該モータにかかるトルクを検出する
    トルク検出手段と、同一回転速度における前記モータの
    トルクの変動幅の変化と絶対値の変化に基づいて衣類の
    乾燥終了を判断する判断手段とを有することを特徴とす
    る衣類乾燥機。
  4. 【請求項4】 乾燥初期に前記トルク検出手段で検出さ
    れたモータにかかるトルクの大きさに応じて前記判断手
    段における乾燥終了と判断する前記変動幅又は絶対値の
    設定値を変えるように構成してなることを特徴とする請
    求項1,2又は3記載の衣類乾燥機。
  5. 【請求項5】 乾燥初期に前記トルク検出手段で検出さ
    れたモータにかかるトルクの大きさに応じてトルク検出
    時の前記モータの回転速度を変えるように構成してなる
    ことを特徴とする請求項1,2又は3記載の衣類乾燥
    機。
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