JP3293228B2 - ドラム式洗濯乾燥機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は一般家庭で用いられてい
る、ドラムの転動によって衣類の洗浄を行い、脱水をド
ラムの高速回転によって行い、さらに温風を転動するド
ラム内の衣類にあてて熱交換器によって除湿を行って衣
類を乾燥するドラム式洗濯乾燥機の乾燥検知に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来のドラム式洗濯乾燥機の構成を図１
２に示している。送風手段１６が送風する乾燥空気は、
加熱手段１７によって適温に加熱されてドラム１４内の
洗濯物を乾燥する。洗濯物を乾燥して高湿となった乾燥
空気は、除湿手段１８によって除湿される。除湿手段１
８には水冷式のものが用いられており、給水手段１９に
よって給水された冷却水と前記高湿となった乾燥空気と
が熱交換されるものである。熱交換の結果冷却された乾
燥空気は、飽和蒸気量が低下するため、洗濯物を乾燥し
て奪った水分の内過剰となった水分が液化される。つま
り除湿されるものである。この除湿水と前記給水された
水とは、水槽１５を通って排水手段２０によって排水さ
れる。またドラム１４の開口部を開閉して洗濯物を投入
するための蓋２３には、電極２４を取付けている。この
電極２４は、ドラム１４と水槽１５との間に一定の電位
差をかけている。２１は、前記電極２４の電位差を検知
して乾燥終了時点を判定する終了条件判定部である。こ
の終了条件判定部２１の信号は行程制御部２２に送られ
ており、行程制御部２２はこの信号を受けると乾燥行程
を終了するように作用するものである。

【０００３】つまり従来のドラム式洗濯乾燥機は、ドラ
ム１４が転動して湿った洗濯物が電極２４に触れること
によって、電極２４に生ずる湿り度合いに応じた電位差
を検知して、洗濯物の乾燥終了時点を判断しているもの
である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の構成のドラ
ム式洗濯乾燥機は、湿った洗濯物が電極２４に触れなく
なった時点を乾燥終了と判断しているものである。

【０００５】しかし実際には、衣類の表面が乾いていて
も例えばポケットなどの表面に出ていない部分が湿って
いるという場合が多くある。このような場合には、前記
従来の構成のドラム式洗濯乾燥機では、正確な乾燥検知
を行うことができないものである。

【０００６】またドラム１４内の洗濯物が非常に少ない
場合は、洗濯物が電極に触れない場合もあって乾燥終了
検知を行えないものである。更にドラム１４内の洗濯物
が多い場合は、送風手段１６が送風する乾燥空気が洗濯
物に遮られて十分ドラム１４の奥にまで吹き通ることな
く循環する。このため、ドラム１４の熱風の吹き出し口
に位置している洗濯物は短時間で乾燥して、奥の方の洗
濯物は未乾燥状態のままとなっている乾燥ばらつきが生
じるものである。

【０００７】本発明はこのような従来の構成が有してい
る課題を解決するもので、ドラム内の洗濯物全体の乾燥
終了を検知することができるドラム式洗濯乾燥機を提供
することを第一の目的としている。また、洗濯物の量が
変動しても正確な乾燥検知を行うことができるドラム式
洗濯乾燥機を提供することを第二の目的としている。ま
た、より正確な乾燥終了検知を行うことができるドラム
式洗濯乾燥機を提供することを第三の目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】第一の目的を達成するた
めの本発明の基本の手段は、洗濯物を洗濯・乾燥するド
ラムと、ドラムを内包する水槽と、ドラム内の洗濯物を
加熱乾燥する送風手段・加熱手段と、送風手段が送風す
る乾燥空気を除湿する除湿手段と、除湿手段に給水を行
う給水手段と、前記除湿手段内の温度を測定する第一の
温度測定手段と、前記除湿手段で除湿され液化した水お
よび前記給水手段で給水された水を排水する排水手段
と、前記排水手段で排水される水の温度を測定する第二
の温度測定手段と、前記第一・第二の温度測定手段のデ
ータから温度差を演算する温度データ演算部と、温度デ
ータ演算部の情報から乾燥終了の判断を行う終了条件判
定部と、終了条件判定部によって終了検知がなされた時
に乾燥を終了させる行程制御部とを備えたドラム式洗濯
乾燥機とするものである。

【０００９】そして、第二の目的を達成するための本発
明の第二の手段は、本発明の基本の手段の構成に加え、
終了条件判定部は、前記温度データ演算部から得られる
データから洗濯物量検知を行い、かつ、終了条件補正部
を備え、前記終了条件補正部が前記検知した洗濯物量に
応じて乾燥を終了させる終了条件を補正するドラム式洗
濯乾燥機とするものである。

【００１０】また第三の目的を達成するための本発明の
第三の手段は、本発明の基本の手段の構成に加え、終了
条件判定部は、前記温度データ演算部から得られるデー
タから洗濯物の状態検知を行い、かつ、ファジィ推論部
を備え、前記ファジィ推論部が前記検知した洗濯物の状
態に応じて乾燥を終了させる終了条件を補正するドラム
式洗濯乾燥機とするものである。

【００１１】

【作用】本発明の基本の手段は、除湿手段内の温度を測
定する第一の温度測定手段と、排水温度を測定する第二
の温度測定手段から得られる温度データの差を用いて、
終了条件判定部が乾燥終了検知を行うように作用するも
のである。

【００１２】また本発明の第二の手段は、終了条件補正
部が洗濯物の量による補正を行うため、洗濯物の量が変
動しても、正確な乾燥終了検知を行うよう作用するもの
である。

【００１３】また本発明の第三の手段は、ファジィ推論
部が洗濯物の状態による補正を行うため、一層正確な乾
燥終了検知を行うように作用するものである。

【００１４】

【実施例】以下本発明の基本の手段の実施例の構成につ
いて、図１に基づいて説明する。１は洗濯物を洗濯・脱
水・乾燥するためのドラムである。２は、前記ドラム１
を内包する水槽である。３は前記ドラム１内の洗濯物を
乾燥するための乾燥空気を送風する送風手段で、送風フ
ァンで構成している。４は、送風手段３が送風する乾燥
空気を適温に加熱して熱風とするヒータ等で構成した加
熱手段である。５は除湿手段で、前記ドラム１内の洗濯
物の乾燥の進行にともなって洗濯物から蒸発した水分を
受けて高湿となった乾燥空気を冷却して水分を除湿する
ように作用する。本実施例では、除湿手段５として水冷
式のものを使用している。６は、前記除湿手段５に給水
する電磁弁等で構成した給水手段である。７は、前記除
湿手段５内の温度を測定する第一の温度測定手段であ
る。８は、除湿手段５で除湿・結露した水と前記給水手
段６が給水した水を排水する排水手段である。９は、前
記排水手段６が排水した水の温度を測定する第二の温度
測定手段である。１０は、第一の温度測定手段７および
第二の温度測定手段９の情報を受けて、これらの温度差
を演算する温度データ演算部である。また１１は、前記
温度データ演算部１０が演算した温度差から乾燥終了の
判断を行う終了条件判定部である。１２は、終了条件判
定部１１が乾燥終了を検知したときに乾燥を終了させる
行程制御部である。また１３は、ドラム１の開口部を開
閉して洗濯物を投入するための蓋である。

【００１５】なお本実施例では、第一の温度測定手段７
・第二の温度測定手段９として、サーミスタを、温度デ
ータ演算部１０・終了条件判定部１１および行程制御部
１２にはマイクロコンピュータを使用している。

【００１６】以下本実施例の動作に就いて説明する。ド
ラム１の洗濯物が洗濯されて、行程制御部１２が乾燥行
程を開始すると、送風手段３及び加熱手段４が動作し
て、洗濯物を乾燥する乾燥空気が適温に加熱されてドラ
ム１を通過する循環を開始する。この乾燥空気がドラム
１を通過する際に、洗濯物から水分を蒸発させ乾燥を進
行させる。洗濯物から蒸発した水分は乾燥空気に含まれ
ることになり、乾燥空気は高湿状態となる。高湿状態と
なった乾燥空気は、除湿手段５に循環して冷却され除湿
されて低温低湿となる。低温低湿となった乾燥空気は、
送風手段３によって送風され、加熱手段４によって適温
に加熱される。こうして再び高温となった乾燥空気は、
ドラム１に送り込まれて洗濯物を乾燥する。この乾燥空
気の循環によって、ドラム１内の洗濯物の乾燥が進行し
ていくものである。

【００１７】ここで除湿手段５の動作について説明す
る。本実施例では除湿手段５は、水冷式の熱交換器を使
用している。これは、温度が下がると空気の飽和水蒸気
量（単位体積当たりに含むことが出来る水蒸気の量）が
少なくなる特性を利用したものである。つまり、高湿と
なった乾燥空気を給水手段６が供給した冷却水と接触さ
せて乾燥空気の温度を下げ、飽和水蒸気量を減少させて
過飽和となった水分を凝縮・液化させるものである。こ
のとき乾燥空気が加熱手段４から受けるエネルギーは、
蒸発潜熱という形で熱交換に使用される。このため前記
冷却水は、常に一定量のエネルギーを与えられることに
なる。従って除湿手段５を構成する熱交換器の温度は、
乾燥空気が洗濯物からの多量の水分を含んでいる間は、
上昇せず一定となるものである。一方熱交換に使用され
る冷却水は、給水手段６により新たに供給されながら、
常に一定量の液化熱を与えられることになるため、温度
は一定となる。

【００１８】こうして除湿手段５内で乾燥空気と熱交換
された冷却水は、水槽２の内壁を通って排水手段８によ
って排水される。

【００１９】図２は、このときの第一の温度測定手段７
が測定した除湿手段５内の温度変化と、第二の温度測定
手段９が測定した冷却水の温度変化を示している。図２
に示しているように、第一の温度測定手段７が測定した
温度と第二の温度測定手段９が測定した温度とは、一定
である時間を経て再び変化を起こしている。これは、循
環風と冷却水との間の熱交換が行われなくなったためで
あり、ドラム１内の洗濯物が乾燥したことを示すもので
ある。この特徴をより強く表すため、第一の温度測定手
段７の温度と第二の温度測定手段９の温度の差をとった
時の、温度差の時間変化を図３に示している。温度デー
タ演算部１０では、図３に示すような温度差平衡点の決
定を行っている。

【００２０】図４は、この温度データ演算部１０の動作
を示すフローチャートである。まずステップ１で平衡点
を確定しているかどうかを判断し、確定していれば終了
条件判定部１１に終了判定を行わせる。また確定してい
ない場合は、ステップ２へ進む。ステップ２では、乾燥
開始直後の系が不安定な時間を避けて、一定時間の経過
を待つステップである。この一定時間が経過すると図３
に示しているように、温度差が安定して降下し始める。
この段階でステップ３に進む。温度差を測定する時間間
隔を例えば１分とすると、ステップ３では、前回測定時
からの経過時間がこの１分に達したかどうかを判定して
いるものである。この測定時間に到達すると、ステップ
４では現在の温度差を測定する。更にステップ５で、仮
に定めている平衡点との差をとり、例えば０.５degとい
う所定値より大きいかどうかを判断する。所定値より大
きい場合はまだ温度差は降下中と判断して、ステップ６
で仮に定めた平衡点を現温度差に更新する。所定値より
小さかった場合はステップ７へ進んで、例えば８分とい
う所定時間の間に温度変化がないかどうかを判定する。
前記８分が経過しても ０.５degの変化がない場合は、
ステップ８で仮の平衡点を平衡点として確定する。終了
条件判定部１１は、このようにして温度データ演算部１
０が決定した平衡点から、例えば８degという乾燥検知
温度差分に相当する温度が上昇したかどうかを判定して
いるものである。この終了条件が満たされれば、終了条
件判定部１１は行程制御部１２に乾燥終了検知信号を送
るものである。この信号を受けた行程制御部１２は、送
風手段３・加熱手段４・給水手段６を停止して乾燥終了
を行う。

【００２１】以上のように本実施例は、除湿手段５内の
温度を測定する第一の温度測定手段と前記排水手段６が
排水した水の温度を測定する第二の温度測定手段のデー
タを用いて、温度データ演算部１０の演算によって乾燥
終了を判定するようにしているため、洗濯物の正確な乾
燥終了を検知できるものである。

【００２２】なお、前記乾燥検知温度差の設定を変更す
ることによって、乾燥終了時の洗濯物の乾燥率を変化さ
せることができることは言うまでもない。

【００２３】次に本発明の第二の手段の実施例に就い
て、図５に基づいて説明する。なお、前記実施例と同一
部分には同一符号を付けて説明を省略する。本実施例で
は、温度データ演算部１０が演算した温度データから布
量を判断し終了条件を補正する終了条件補正部１４を設
けている。従って終了条件判定部１１は、終了条件補正
部１４により補正された目標値を用いて乾燥終了検知を
行うものである。

【００２４】なお本実施例では、終了条件補正部１４と
してマイクロコンピュータを用いている。

【００２５】以下本実施例の動作に就いて、図６を参照
して説明する。図６は洗濯物の量が異なった場合の、第
一の温度測定手段７と第二の温度測定手段９の温度差の
変化を示す温度特性図である。この図から分かるよう
に、ドラム１内の洗濯物量が異なる場合には最適乾燥検
知温度差が異なるものである。特に、洗濯物量が非常に
少ない場合（例えば、ドラム１の乾燥容量が2.5kgで、
洗濯物の量が0.5kg程度である場合）には、乾燥空気が
非常に通り易いため乾燥効率が向上して、この傾向が顕
著に現れる。つまり、より正確な乾燥検知を行うために
は洗濯物の量による乾燥検知温度差の補正が必要となる
ものである。本実施例では、終了条件補正部１４が図６
に示しているような温度差平衡点確定時点から温度差が
上昇を始める迄の平衡点継続時間Ｔの長さによって、洗
濯物の量の判定を行っているものである。つまり予め設
定した例えば８分という所定値と比べて、前記平衡点継
続時間Ｔが短ければ、洗濯物の量は標準よりも少ないと
判断するものである。この場合は、例えば乾燥検知温度
差を８degから４degに変更して、この情報を終了条件判
定部１１に送るものである。つまり前記所定値との差に
応じて、乾燥検知温度差の設定を補正するようにしてい
るものである。こうして終了条件判定部１１は、この補
正された乾燥検知温度差を用いて乾燥検知を実行するも
のである。

【００２６】以上のように本実施例は、終了条件補正部
１４が洗濯物の量に応じて乾燥検知温度差の設定を補正
するようにしているため、洗濯物の量が変わっても正確
な乾燥終了を検知することができるものである。

【００２７】次に本発明の第三の手段の実施例に就い
て、図７に基づいて説明する。なお、前記実施例と同一
部分には同一符号を付けて説明を省略する。本実施例で
は、温度データ演算部１０が演算した温度データから洗
濯物の状態を判断して、乾燥終了条件を補正するための
乾燥終了検知目標値（以下単に乾燥検知目標値と称す
る）を出力するファジィ推論部１５を設けている。従っ
て終了条件判定部１１は、ファジィ推論部１５により出
力された乾燥検知目標値を用いて乾燥終了検知を行うも
のである。

【００２８】なお本実施例では、ファジィ推論部１５と
してマイクロコンピュータを用いている。

【００２９】以下本実施例の動作に就いて、図８から図
１１を参照して説明する。

【００３０】図８は、洗濯物の量と洗濯物が乾燥前に含
んでいる含水量（以下単に乾燥前含水量と称する）を変
えた場合の、第一の温度測定手段７と第二の温度測定手
段９の温度差の変化を示す温度特性図である。図８
（ａ）・図８（ｂ）の温度差変化から分かるように、乾
燥前含水量や洗濯物の量が異なる場合には、最適乾燥検
知温度差は異なったものとなる。したがってより正確な
乾燥終了検知を行うためには、乾燥前含水量および洗濯
物量を示すパラメータによって、乾燥検知目標値の補正
が必要となるものである。しかし、乾燥前含水量と洗濯
物量と最適乾燥検知温度差の間の関係は非常に複雑で、
モデルの同定が非常に困難である。よって本実施例で
は、複雑なパラメータ間の関係を簡単に表すことができ
るファジィ推論によってこの乾燥検知目標値を推論して
いるものである。

【００３１】ここでは、乾燥前含水量と相関の高いパラ
メータおよび洗濯物量に相関の高いパラメータとして、
それぞれ、図８に示す平衡継続時間Ｔおよび温度差が平
衡に達した後の温度差上昇勾配を示す平衡後温度差上昇
勾配θを採用し、この情報を温度データ演算部１０の演
算によって得るようにしている。ここで得られたデータ
を基に、ファジィ推論部１５は、例えば「平衡継続時間
が長く、平衡後勾配が小さければ、乾燥検知目標値は大
きい」という推論ルールを使用して、乾燥検知目標値を
乾燥検知温度差として決定して終了条件判定部１１に送
っている。

【００３２】なお図９は前記ファジィ推論の構成を示し
ている。また使用しているメンバシップ関数およびルー
ルテーブルを、それぞれ図１０・図１１に示している。

【００３３】終了条件判定部１１では、補正された乾燥
検知温度差を用いて乾燥検知を実行するものである。

【００３４】以上に述べたように本実施例は、ファジィ
推論部が洗濯物の状態を判断して、洗濯物の状態に応じ
た乾燥終了目標値を推論するようにしているため、より
正確な乾燥検知を行うことができるものである。

【００３５】

【発明の効果】本発明の基本の手段は、洗濯物を洗濯・
乾燥するドラムと、ドラムを内包する水槽と、ドラム内
の洗濯物を加熱乾燥する送風手段・加熱手段と、送風手
段が送風する乾燥空気を除湿する除湿手段と、除湿手段
に給水を行う給水手段と、前記除湿手段内の温度を測定
する第一の温度測定手段と、前記除湿手段で除湿され液
化した水および前記給水手段で給水された水を排水する
排水手段と、前記排水手段で排水される水の温度を測定
する第二の温度測定手段と、前記第一・第二の温度測定
手段のデータから温度差を演算する温度データ演算部
と、温度データ演算部の情報から乾燥終了の判断を行う
終了条件判定部と、終了条件判定部によって終了検知が
なされた時に乾燥を終了させる行程制御部とを備えた構
成として、ドラム内の洗濯物全体の正確な乾燥終了検知
を行うことができるドラム式洗濯乾燥機を提供できるも
のである。

【００３６】本発明の第二の手段は、本発明の第一の手
段の構成に加え、温度データ演算部から得られるデータ
から、洗濯物量検知を行いかつ終了条件を補正する終了
条件補正部を備えた構成として、洗濯物の量が変動して
も正確な乾燥検知を行うことができるドラム式洗濯乾燥
機を提供するものである。

【００３７】本発明の第三の手段は、本発明の第一の手
段の構成に加え、温度データ演算部から得られるデータ
から、洗濯物の状態検知を行いかつ終了条件を補正する
ファジィ推論部を備えた構成として、洗濯物の状態に関
わらず正確な乾燥検知を行う事ができるドラム式洗濯乾
燥機を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本の手段の実施例を示すドラム式洗
濯乾燥機のブロック図

【図２】同第一の温度測定手段・第二の温度測定手段が
検知する温度の特性を示す図

【図３】同温度差の特性を示す図

【図４】同温度データ演算部の動作を示すフローチャー
ト

【図５】本発明の第二の手段の実施例を示すドラム式洗
濯乾燥機のブロック図

【図６】同洗濯物の量による温度特性の違いを示す図

【図７】本発明の第三の手段の実施例を示すドラム式洗
濯乾燥機のブロック図

【図８】同洗濯物の状態による温度特性の違いを示す図

【図９】同ファジィ推論の構成を示す説明図

【図１０】同メンバシップ関数を示す説明図

【図１１】同ルールテーブルを示す説明図

【図１２】従来のドラム式洗濯乾燥機のブロック図

【符号の説明】

１ ドラム ２ 水槽 ３ 送風手段 ４ 加熱手段 ５ 除湿手段 ６ 給水手段 ７ 第一の温度測定手段 ８ 排水手段 ９ 第二の温度測定手段 １０ 温度データ演算部 １１ 終了条件判定部 １２ 行程制御部 １４ 終了条件補正部 １５ ファジィ推論部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安倍 秀二 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−26597（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−75697（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) D06F 25/00 D06F 58/28

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 洗濯物を洗濯・乾燥するドラムと、ドラ
   ムを内包する水槽と、ドラム内の洗濯物を加熱乾燥する
   送風手段・加熱手段と、送風手段が送風する乾燥空気を
   除湿する除湿手段と、除湿手段に給水を行う給水手段
   と、前記除湿手段内の温度を測定する第一の温度測定手
   段と、前記除湿手段で除湿され液化した水および前記給
   水手段で給水された水を排水する排水手段と、前記排水
   手段で排水される水の温度を測定する第二の温度測定手
   段と、前記第一・第二の温度測定手段のデータから温度
   差を演算する温度データ演算部と、温度データ演算部の
   情報から乾燥終了の判断を行う終了条件判定部と、終了
   条件判定部によって終了検知がなされた時に乾燥を終了
   させる行程制御部とを備え、前記終了条件判定部は、前
   記温度データ演算部から得られるデータから洗濯物量検
   知を行い、かつ、終了条件補正部を備え、前記終了条件
   補正部が前記検知した洗濯物量に応じて乾燥を終了させ
   る終了条件を補正するドラム式洗濯乾燥機。
2. 【請求項２】 洗濯物を洗濯・乾燥するドラムと、ドラ
   ムを内包する水槽と、ドラム内の洗濯物を加熱乾燥する
   送風手段・加熱手段と、送風手段が送風する乾燥空気を
   除湿する除湿手段と、除湿手段に給水を行う給水手段
   と、前記除湿手段内の温度を測定する第一の温度測定手
   段と、前記除湿手段で除湿され液化した水および前記給
   水手段で給水された水を排水する排水手段と、前記排水
   手段で排水される水の温度を測定する第二の温度測定手
   段と、前記第一・第二の温度測定手段のデータから温度
   差を演算する温度データ演算部と、温度データ演算部の
   情報から乾燥終了の判断を行う終了条件判定部と、終了
   条件判定部によって終了検知がなされた時に乾燥を終了
   させる行程制御部とを備え、前記終了条件判定部は、前
   記温度データ演算部から得られるデータから洗濯物の状
   態検知を行い、かつ、ファジィ推論部を備え、前記ファ
   ジィ推論部が前記検知した洗濯物の状態に応じて乾燥を
   終了させる終了条件を補正するドラム式洗濯乾燥機。