JP4786075B2 - 乾燥制御方法および乾燥装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば室内に吊り下げた洗濯衣類に低湿空気を供給して衣類の乾燥を行う等の場合の乾燥制御方法および乾燥装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の乾燥制御方法および乾燥装置については、一つの例として特開２００１−１４１２８４号公報に除湿機として、衣類を乾燥する場合のものが記載されている。
【０００３】
以下、その乾燥制御方法および乾燥装置について図９〜図１１を参照しながら説明する。
【０００４】
図に示すように本体１０１の天面に操作パネル１０２を設け、操作パネル１０２には衣類乾燥モードまたは乾燥キープ運転モードを選択するための衣類乾燥スイッチ１０３と、この衣類乾燥スイッチ１０３の選択した運転モードを表示する乾燥ＬＥＤおよび乾燥キープＬＥＤが配置され、さらにタイマーを選択するための切タイマースイッチと、この切タイマースイッチの操作によるタイマー時間の設定および残時間表示を行なう数字表示のＬＥＤが設けられている。
【０００５】
また、図１１のブロック回路図に示すように、本体１０１内部の制御部１０４にはマイクロコンピューター１０５が設けられ、マイクロコンピューター１０５内部にはタイマー設定時のタイマー時間制御を行なう制御手段１０６が設けられている。また、制御部１０４には除湿装置の駆動制御を行なう除湿制御手段１０７と、送風装置の駆動制御をする送風制御手段１０８を設けている。
【０００６】
上記構成において図１０のフローチャートに示すように、ＳＴＥＰ１１０、ＳＴＥＰ１２０ではスイッチ入力および入力されたスイッチの種類の判断を行なっており、衣類乾燥スイッチの入力である場合はＳＴＥＰ１３０に移りタイマー制御手段により固定タイマー時間として３時間のタイマー時間が設定される。ＳＴＥＰ１４０で乾燥ＬＥＤの点灯とともに除湿量と風量を最大出力として衣類乾燥運転を開始し、同時に３時間のタイマー運転がスタートする。ＳＴＥＰ１５０でタイマー制御手段はタイマーの経過時間の判断を行い、３時間経過するとＳＴＥＰ１６０に移行し運転を停止する。
【０００７】
以上のように乾燥させたい衣類を除湿機の吹出し口上方に吊り下げて衣類乾燥運転を選択すれば、除湿能力を最大として３時間のタイマーが自動設定され、標準的に衣類乾燥が終了する３時間後に運転停止となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の乾燥制御方法および乾燥装置では、タイマーによる自動運転のために衣類自体が乾燥しているのか否かが不明なまま運転されることとなり、充分に衣類が乾燥していない状態で運転が停止されたり、衣類が充分乾燥しているにも拘らず運転することで無駄な除湿運転を継続し過除湿状態となり、したがって無駄な消費電力を浪費するといった課題があり、衣類の乾燥状態をある程度判断しながら、衣類乾燥が終了したときは自動的にそして正確に乾燥運転も停止するようにすることが要求されている。
【０００９】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、衣類等の乾燥対象物の乾燥状態を把握し判断しながら運転されることで、衣類等の乾燥対象物が充分乾燥したときは自動的に、そして、その乾燥状態をある程度正確に把握判断して乾燥運転を停止させることのできる乾燥制御方法および乾燥装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の乾燥制御方法および乾燥装置は上記目的を達成するために、除湿により乾燥させたい衣類の乾燥運転を行う除湿乾燥機の乾燥制御方法において、温度検知手段により除湿乾燥機周辺温度を検知し、湿度検知手段により除湿乾燥機周辺湿度を検知し、その検知された除湿乾燥機周辺温度と除湿乾燥機周辺湿度により、除湿乾燥機周辺空気の絶対湿度と全熱量（エンタルピー）を算出し、その算出された除湿乾燥機周辺空気の全熱量と湿度１００％の温度とにより乾燥させたい衣類近傍空気の絶対湿度を推測し、その推測された前記衣類近傍空気の絶対湿度と前記算出された除湿乾燥機周辺空気の絶対湿度との差から乾燥係数を算出し、その算出した乾燥係数の乾燥運転時間積分値を求め、その求められた乾燥係数の乾燥運転時間積分値があらかじめ設定された乾燥指数を上回った場合、除湿乾燥機の乾燥運転を停止する乾燥制御方法および乾燥装置としたものである。
【００１１】
また、除湿乾燥機周辺温度と除湿乾燥機周辺湿度をもとに所定の換算表から乾燥係数を拾い出すことを特徴とする乾燥制御方法および乾燥装置としたものである。
【００１３】
上記手段により本発明は、乾燥対象物の乾燥状態を把握し判断しながら運転されることで、乾燥対象物が充分乾燥したときは自動的に、そして、その乾燥状態をある程度正確に把握判断して乾燥運転を停止させることのできる乾燥制御方法および乾燥装置を提供することとなる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
請求項１記載の発明は、除湿により乾燥させたい衣類の乾燥運転を行う除湿乾燥機の乾燥制御方法において、温度検知手段により除湿乾燥機周辺温度を検知し、湿度検知手段により除湿乾燥機周辺湿度を検知し、その検知された除湿乾燥機周辺温度と除湿乾燥機周辺湿度により、除湿乾燥機周辺空気の絶対湿度と全熱量（エンタルピー）を算出し、その算出された除湿乾燥機周辺空気の全熱量と湿度１００％の温度とにより乾燥させたい衣類近傍空気の絶対湿度を推測し、その推測された前記衣類近傍空気の絶対湿度と前記算出された除湿乾燥機周辺空気の絶対湿度との差から乾燥係数を算出し、その算出した乾燥係数の乾燥運転時間積分値を求め、その求められた乾燥係数の乾燥運転時間積分値があらかじめ設定された乾燥指数を上回った場合、除湿乾燥機の乾燥運転を停止する乾燥制御方法としたものであり、乾燥指数と乾燥係数を比較することで常に乾燥対象物の乾燥状態を判断しながら運転制御することとなり、衣類等の乾燥対象物が充分乾燥したときは自動的に、そして、その乾燥状態をある程度正確に把握判断して乾燥運転を停止させることができ、そのようにすることで乾燥効率の良い、正確に乾燥ができ、また、過除湿過乾燥のない省エネルギーの乾燥制御方法を提供することができる。
【００１６】
請求項２記載の発明は、除湿乾燥機周辺温度と除湿乾燥機周辺湿度をもとに所定の換算表から乾燥係数を拾い出すことを特徴とする請求項１記載の乾燥制御方法としたものであり、乾燥係数の簡潔化が図れデータベースの容量減を図れることとなる。
【００２１】
請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載の乾燥制御方法を用いた乾燥装置としたものである。
【００２２】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【００２３】
【実施例】
（実施例１）
まず、衣類乾燥を例として本発明の基本の考え方について説明する。
【００２４】
その構成を図１及び図２に示すように本発明の乾燥制御方法は、機器本体１内に除湿装置１２および送風装置１３と、これら除湿装置１２および送風装置１３の運転制御を行う制御装置８と、機器周辺温度を検知する温度検知手段４、湿度を検知する湿度検知手段５および運転操作を行なう操作部２を備えた乾燥装置において、操作部運転スイッチの衣類乾燥モード（図示せず）を選択した場合、制御部８において温度検知手段４から検知された温度と湿度検知手段５から検知された湿度の値から機器の雰囲気空気の絶対湿度と全熱量を求め、演算された全熱量を利用し、且つ、これから乾燥させようとする衣類近傍空気の湿度を１００％と仮定して衣類近傍の空気の絶対湿度を算出する。これにより、機器周辺の雰囲気空気の絶対湿度と衣類近傍の絶対湿度との差が予測できる。濡れた衣類を如何に早く乾燥させるかは、衣類内部の水分を如何に早く周囲の空気に放散させることが出来るか、すなわち、雰囲気空気と衣類近傍空気の絶対湿度差（水蒸気分圧差）に係ってくることになる。したがって、衣類乾燥速度は前記両空気の絶対湿度差に比例するという関係が成立することとなる。
【００２５】
本発明は上記考え方を基本とし、乾燥対象物である衣類近傍空気の絶対湿度算出方法を検討し、この絶対湿度と機器周辺空気の絶対湿度との差から乾燥運転の効率的、正確な制御方法を見出すことに、すなわち、両空気の乾燥の程度（乾燥度）の比較から衣類乾燥に必要な運転時間を割り出し等、乾燥運転の制御をしようとするものである。
【００２６】
本発明によれば、運転スイッチの衣類乾燥運転を選択した場合、衣類の乾燥度を判断し乾燥時間に必要な運転時間が経過した場合、自動的に運転停止することとなる。
【００２７】
（実施例２）
次に衣類乾燥を例として、本発明の別の乾燥制御方法について説明をおこなう。
【００２８】
その構成を図１及び図２に示すように実施例１と同様に、除湿装置１２および送風装置１３と、これらの運転制御を行なう制御部８、機器周辺温度を検知する温度検出手段４と湿度を検知する湿度検出手段５および運転操作をおこなう操作部２を備えた乾燥装置において、この操作部２に設けた衣類乾燥モードを選択したとき、前記制御部８は除湿装置１２、送風装置１３を最大出力として運転するともに温度検知手段４と湿度検知手段５により検出された運転温湿度環境を検知し、運転開始時点の衣類乾燥運転を選択した時にあらかじめ設定された乾燥運転制御ソフトにより乾燥制御運転が開始される。このソフトにより乾燥制御運転が開始された場合、あらかじめ設定された時間毎に温度検知手段４と湿度検知手段５にて温度、湿度を検出し、これら検出された温度、湿度を用い衣類を充分乾燥させるに必要な残り運転時間を導き出し、充分に乾燥していると判断されると自動的に運転を停止することとなる。
【００２９】
（実施例３）
次に具体例として除湿乾燥機に利用した場合の乾燥制御方法を述べる。
【００３０】
図１に示すように、本体１の天面には操作部２を設け、操作部２には衣類乾燥モードまたは乾燥キープ運転モードを選択するための衣類乾燥スイッチ（図示せず）が取り付けられている。
【００３１】
図２のブロック回路図に示すように、本体１内部の制御部９にはマイクロコンピューター７が設けられ、マイクロコンピューター７内部には乾燥運転設定時の乾燥運転制御を行う制御装置８が設けられている。また、制御部９には除湿装置１２の作動制御を行う除湿制御手段１０と、送風装置１３の駆動制御をする送風制御手段１１を設けている。
【００３２】
上記構成において主要な動作を説明すると、図３のフローチャートに示すように、ＳＴＥＰ１１でスイッチ入力される。次にＳＴＥＰ１２で入力されたスイッチの種類を区別し、衣類乾燥スイッチの入力がある場合はＳＴＥＰ１３に移ることとなる。そしてＳＴＥＰ１３にて制御装置８により乾燥運転が開始され乾燥指数Ｄｘが設定される。
【００３３】
温度検出手段４、湿度検出手段５において検知された温度・湿度は信号送付手段によりマイクロコンピューター７内の制御装置８に送られる。検出された温度、湿度をもとに制御装置８にて乾燥係数Ｔｔの算出（ＳＴＥＰ１６）が行われる。
【００３４】
乾燥係数Ｔｔの算出（ＳＴＥＰ１６）方法について図４にて詳しく説明する。
【００３５】
まず、検出された温度、湿度から雰囲気空気の絶対湿度Ｘｒと全熱量Ｉｒを算出する（ＳＴＥＰ２１）。
【００３６】
ここで、衣類の乾燥についての考え方を空気線図上で検討を行なうこととする。図８において一般的な雰囲気空気を▲１▼の空気状態とする。この空気で全熱量が変化しない状態は等エンタルピー状態である。衣類乾燥時の衣類近傍空気は湿度１００％の状態になっていることから上記雰囲気空気▲１▼の等エンタルピー上の▲２▼の空気状態と推測できる。
【００３７】
従って、図４に示すように、衣類近傍空気は乾燥過程のため湿度１００％と仮定（ＳＴＥＰ２２）と、ＳＴＥＰ２１で算出された雰囲気空気の全熱量Ｉｒとから衣類近傍の絶対湿度Ｘｃが算出できる（ＳＴＥＰ２３）。
【００３８】
次にＳＴＥＰ２４に移り衣類近傍絶対湿度Ｘｃと雰囲気空気の絶対湿度Ｘｒから乾燥係数Ｔｔを算出する。この乾燥係数Ｔｔは図８の空気線図上では▲３▼となる。この乾燥係数Ｔｔが大となると衣類内水分の雰囲気空気への移行速度が大きくなる。よって乾燥係数Ｔｔを大きくすると衣類の乾燥速度は大となる。
【００３９】
図３において、前述のとおり算出されたＴｔ（ＳＴＥＰ１６）をもとに、ＳＴＥＰ１７に移り、乾燥の判定を行う。ＳＴＥＰ１４の測定間隔Ｘ時間経過毎に乾燥係数Ｔｔ値を求め、ＳＴＥＰ１７で乾燥指数Ｄｘをもとに乾燥の判定を行う。
【００４０】
乾燥係数Ｔｔの累積値が乾燥指数Ｄｘを上回った場合、衣類は乾燥していると判断でき乾燥運転モードは運転停止となる。なお、乾燥指数Ｄｘはあらかじめ数種類用意し運転開始時の雰囲気空気の環境で変化できるものとする。
【００４１】
以上のように乾燥させたい衣類をたとえば除湿機１の吹出し口上方に吊り下げて衣類乾燥運転を選択すれば、マイクロコンピューター７の制御装置８により除湿制御手段１１、送風制御手段１０が自動設定され、衣類乾燥の判断がＳＴＥＰ１７でおこなわれることにより自動的に衣類乾燥運転モードを停止する。すなわち無駄な除湿運転がなくなり、適切に運転が停止されることにより省エネ運転することができる。
【００４２】
なお、乾燥時間と乾燥度の関係について説明すると、乾燥度９７％以上を衣類乾燥の完了状態とすれば通常の使用状態で乾燥係数Ｔｔの累積値５０００で乾燥が完了する。
【００４３】
乾燥係数Ｔｔは運転開始時の室温に影響されず、また湿度にも影響を受け難い為に運転時間による制御に比べ安定的に衣類の乾燥が検知できるとともに、乾燥判定の精度が高くなる。
【００４４】
ここで、乾燥度とは乾燥運転を行う衣類の重量に対する衣類の通常乾燥状態における標準重量の割合であり、衣類乾燥をはじめる際の衣類の乾燥度は７０％としている。
【００４５】
（実施例４）
本実施例では実施例３と同一構成のものは同一番号を付して詳しい説明を省略する。
【００４６】
図１〜図２の構成において主要な動作を図５、図６のフローチャート、図７に乾燥係数Ｔｔ換算表を用いて説明する。本体１の側面内部には雰囲気温度検知手段４、雰囲気湿度検知手段３があり、ＳＴＥＰ１５において検知された温度、湿度をマイクロコンピューター７内の制御装置８に送られる。制御装置８において検出された温度、湿度から衣類の乾燥状況が以下のように判定される。図７に乾燥係数Ｔｔのようなマトリックスがあらかじめ制御装置８に記憶されている。そこで図６のＳＴＥＰ４１に示すように温度、湿度から乾燥係数Ｔｔ値を選択する。選択されたＴｔは図５のＳＴＥＰ３７において実施例３と同様に乾燥判定が運転時間Ｘ時間間隔で実施され条件式を満たす場合に乾燥運転がストップする。
【００４７】
本実施例においては、ＳＴＥＰ３５で検知した温度、湿度をもとに制御装置８において実施例３でおこなっていたＳＴＥＰ２１〜２３の乾燥係数Ｔｔを求める計算を簡略化させた。簡略化させることで制御装置８およびマイクロコンピューター７の負荷軽減なる除湿乾燥機が得られる。ＳＴＥＰ４１はＳＴＥＰ２１〜２３の考えをまとめ図７のマトリックスのようにしたものである。よって、ＳＴＥＰ３５において択られた温度、湿度を図７のマトリックスの値に適合することで適切な乾燥係数Ｔｔが複雑な演算行程なしで択られることとなる。
【００４８】
（実施例５）
次に衣類乾燥を例として、本発明の別の考え方の詳細を述べる。
【００４９】
機器自体の構成は前述のものと同じとする。
【００５０】
本体の天面に取り付けられた衣類乾燥スイッチが選択された場合、選択により乾燥運転制御、衣類乾燥運転が開始され送風装置、除湿装置ともに衣類乾燥用能力（最強ノッチ）にて運転が開始される。衣類の乾燥速度は、衣類内部の水分を如何に早く周囲の空気に水分を放出することが出来るかに係っている。この水分の放出のしやすさは、上記で求めた絶対湿度差（水蒸気分圧差）である。衣類乾燥の速さは、絶対湿度差に比例する関係が成立する。
【００５１】
よって、衣類乾燥の速さと衣類の乾燥度を以下の手順でもとめる自動乾燥ソフトを作成した。
【００５２】
衣類乾燥スイッチが選択された場合、直ちに温度検出手段、湿度検出手段からそれぞれ機器本体周辺雰囲気温度、湿度が検知される。検知された温度・湿度は信号発生手段により運転制御装置に送られる。送られた温度、湿度は運転制御装置内の演算手段において雰囲気空気の絶対湿度と全熱量（エンタルピー）を算出する。（温度・湿度はその値から温度、湿度をそれぞれの値から適切な乾燥係数Ｔｔを選択する。）演算された雰囲気空気の全熱量は一空間内のある瞬間においてはほぼ等しいと推測できることから衣類近傍の空気の全熱量も雰囲気温度の全熱量と同等と考えることが出来る。衣類近傍の空気は乾燥が発生しているため、高湿度（湿度１００％）であることから全熱量と湿度１００％の温度から絶対湿度を算出する。この値と先に求めた雰囲気空気の絶対湿度と衣類近傍の絶対湿度との差（乾燥係数）が予測計算できる。
【００５３】
しかし、本除湿乾燥機においては、毎回検知した温度、湿度をもとに計算を行うことは、除湿乾燥機内の制御手段の容量（メモリ）大を招き負担増となるため、本機器においては、先の考えを元に周囲環境の温度、湿度を検知したあと制御手段での演算行程を省略させる形式を用いる。具体的には、周囲環境の検知した温度、湿度を毎回演算させずに、事前に周囲環境の温度、湿度から、衣類近傍との絶対湿度差を図７のようなテーブルを用意しあらかじめ演算した値をまとめた。周囲環境の温度、湿度をこのテーブル内の値に適合する値を拾い出すことによりわずらわしい（煩雑な）演算をすることが必要なくなり制御手段の容量（メモリ）についても簡略化したソフトとすることができる。
【００５４】
運転開始後の乾燥制御は上記に示す考え方を利用し以下のようになる。
【００５５】
運転開始により操作部からの信号により本体内の除湿装置、送風装置が最大ノッチにて運転開始し、制御手段においても温度検出手段、湿度検出手段において周囲環境の検知が開始される。乾燥運転開始時により繰り返し実験によりあらかじめ一定量（具体的には４kg）の衣類を対象に乾燥するまでのある数値（乾燥指数Ｄｘ（具体的には５０００））が設定され乾燥運転開始によりその数値を基準に制御運転が開始される。
【００５６】
乾燥運転開始後に毎回（毎分）温度、湿度の検知により得られる周囲温度、湿度から図７の乾燥係数Ｔｔを拾い出し運転時間の経過と共に乾燥係数の累積値が計算される。この累積値を初めに設定した乾燥指数Ｄｘから減ずる。毎回（毎分）この比較を行い、Ｄｘ＜０となった場合、衣類の乾燥度は９５％（工業規格）としていると判断でき運転は停止となる。
【００５７】
この運転制御ソフトにおいては、乾燥の規模、衣類量、雰囲気温度に関わらずに安定した衣類乾燥状況とすることが出来る。
【００５８】
以上、各実施例で本発明の詳細について説明したが、各実施例での衣類の乾燥はあくまで例であって、本発明の技術が衣類以外の乾燥対象物、布団、傘、靴、鞄、ハンカチであっても利用でき、また、同じ目的での乾燥とするなら木材や食品にも利用できることは言うまでもない。
【００５９】
【発明の効果】
以上の実施例から明らかなように、本発明によれば衣類等の乾燥対象物の乾燥状態を把握し判断しながら運転されることで、衣類等の乾燥対象物が充分乾燥したときは自動的に、そして、その乾燥状態をある程度正確に把握判断して乾燥運転を停止させることができ、そのようにすることで乾燥効率の良い、正確に乾燥ができ、また、過除湿過乾燥のない省エネルギーの乾燥制御方法および乾燥装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明の実施例１の乾燥方法を利用した除湿乾燥機の正面斜視図
（ｂ）同背面斜視図
【図２】同除湿乾燥機のブロック回路図
【図３】同除湿乾燥機の運転フローチャート
【図４】同乾燥係数Ｔｔ算出方法を示すフローチャート
【図５】本発明の実施例２の乾燥方法を利用した除湿乾燥機の運転フローチャート
【図６】同乾燥係数Ｔｔ選択のフローチャート
【図７】同乾燥係数Ｔｔの換算表を示す図
【図８】乾燥係数Ｔｔを説明するための空気線図
【図９】従来の乾燥方法を利用した除湿機の斜視図
【図１０】同運転フローチャート
【図１１】同ブロック回路図
【符号の説明】
Ｔｔ 乾燥係数
Ｄｘ 乾燥常数
１ 本体
４ 温度検知手段
５ 湿度検知手段
８ 制御装置
１２ 除湿装置
１３ 送風装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば室内に吊り下げた洗濯衣類に低湿空気を供給して衣類の乾燥を行う等の場合の乾燥制御方法および乾燥装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の乾燥制御方法および乾燥装置については、一つの例として特開２００１−１４１２８４号公報に除湿機として、衣類を乾燥する場合のものが記載されている。
【０００３】
以下、その乾燥制御方法および乾燥装置について図９〜図１１を参照しながら説明する。
【０００４】
図に示すように本体１０１の天面に操作パネル１０２を設け、操作パネル１０２には衣類乾燥モードまたは乾燥キープ運転モードを選択するための衣類乾燥スイッチ１０３と、この衣類乾燥スイッチ１０３の選択した運転モードを表示する乾燥ＬＥＤおよび乾燥キープＬＥＤが配置され、さらにタイマーを選択するための切タイマースイッチと、この切タイマースイッチの操作によるタイマー時間の設定および残時間表示を行なう数字表示のＬＥＤが設けられている。
【０００５】
また、図１１のブロック回路図に示すように、本体１０１内部の制御部１０４にはマイクロコンピューター１０５が設けられ、マイクロコンピューター１０５内部にはタイマー設定時のタイマー時間制御を行なう制御手段１０６が設けられている。また、制御部１０４には除湿装置の駆動制御を行なう除湿制御手段１０７と、送風装置の駆動制御をする送風制御手段１０８を設けている。
【０００６】
上記構成において図１０のフローチャートに示すように、ＳＴＥＰ１１０、ＳＴＥＰ１２０ではスイッチ入力および入力されたスイッチの種類の判断を行なっており、衣類乾燥スイッチの入力である場合はＳＴＥＰ１３０に移りタイマー制御手段により固定タイマー時間として３時間のタイマー時間が設定される。ＳＴＥＰ１４０で乾燥ＬＥＤの点灯とともに除湿量と風量を最大出力として衣類乾燥運転を開始し、同時に３時間のタイマー運転がスタートする。ＳＴＥＰ１５０でタイマー制御手段はタイマーの経過時間の判断を行い、３時間経過するとＳＴＥＰ１６０に移行し運転を停止する。
【０００７】
以上のように乾燥させたい衣類を除湿機の吹出し口上方に吊り下げて衣類乾燥運転を選択すれば、除湿能力を最大として３時間のタイマーが自動設定され、標準的に衣類乾燥が終了する３時間後に運転停止となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の乾燥制御方法および乾燥装置では、タイマーによる自動運転のために衣類自体が乾燥しているのか否かが不明なまま運転されることとなり、充分に衣類が乾燥していない状態で運転が停止されたり、衣類が充分乾燥しているにも拘らず運転することで無駄な除湿運転を継続し過除湿状態となり、したがって無駄な消費電力を浪費するといった課題があり、衣類の乾燥状態をある程度判断しながら、衣類乾燥が終了したときは自動的にそして正確に乾燥運転も停止するようにすることが要求されている。
【０００９】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、衣類等の乾燥対象物の乾燥状態を把握し判断しながら運転されることで、衣類等の乾燥対象物が充分乾燥したときは自動的に、そして、その乾燥状態をある程度正確に把握判断して乾燥運転を停止させることのできる乾燥制御方法および乾燥装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の乾燥制御方法および乾燥装置は上記目的を達成するために、除湿により乾燥させたい衣類の乾燥運転を行う除湿乾燥機の乾燥制御方法において、温度検知手段により除湿乾燥機周辺温度を検知し、湿度検知手段により除湿乾燥機周辺湿度を検知し、その検知された除湿乾燥機周辺温度と除湿乾燥機周辺湿度により、除湿乾燥機周辺空気の絶対湿度と全熱量（エンタルピー）を算出し、その算出された除湿乾燥機周辺空気の全熱量と湿度１００％の温度とにより乾燥させたい衣類近傍空気の絶対湿度を推測し、その推測された前記衣類近傍空気の絶対湿度と前記算出された除湿乾燥機周辺空気の絶対湿度との差から乾燥係数を算出し、その算出した乾燥係数の乾燥運転時間積分値を求め、その求められた乾燥係数の乾燥運転時間積分値があらかじめ設定された乾燥指数を上回った場合、除湿乾燥機の乾燥運転を停止する乾燥制御方法および乾燥装置としたものである。
【００１１】
また、除湿乾燥機周辺温度と除湿乾燥機周辺湿度をもとに所定の換算表から乾燥係数を拾い出すことを特徴とする乾燥制御方法および乾燥装置としたものである。
【００１３】
上記手段により本発明は、乾燥対象物の乾燥状態を把握し判断しながら運転されることで、乾燥対象物が充分乾燥したときは自動的に、そして、その乾燥状態をある程度正確に把握判断して乾燥運転を停止させることのできる乾燥制御方法および乾燥装置を提供することとなる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
請求項１記載の発明は、除湿により乾燥させたい衣類の乾燥運転を行う除湿乾燥機の乾燥制御方法において、温度検知手段により除湿乾燥機周辺温度を検知し、湿度検知手段により除湿乾燥機周辺湿度を検知し、その検知された除湿乾燥機周辺温度と除湿乾燥機周辺湿度により、除湿乾燥機周辺空気の絶対湿度と全熱量（エンタルピー）を算出し、その算出された除湿乾燥機周辺空気の全熱量と湿度１００％の温度とにより乾燥させたい衣類近傍空気の絶対湿度を推測し、その推測された前記衣類近傍空気の絶対湿度と前記算出された除湿乾燥機周辺空気の絶対湿度との差から乾燥係数を算出し、その算出した乾燥係数の乾燥運転時間積分値を求め、その求められた乾燥係数の乾燥運転時間積分値があらかじめ設定された乾燥指数を上回った場合、除湿乾燥機の乾燥運転を停止する乾燥制御方法としたものであり、乾燥指数と乾燥係数を比較することで常に乾燥対象物の乾燥状態を判断しながら運転制御することとなり、衣類等の乾燥対象物が充分乾燥したときは自動的に、そして、その乾燥状態をある程度正確に把握判断して乾燥運転を停止させることができ、そのようにすることで乾燥効率の良い、正確に乾燥ができ、また、過除湿過乾燥のない省エネルギーの乾燥制御方法を提供することができる。
【００１６】
請求項２記載の発明は、除湿乾燥機周辺温度と除湿乾燥機周辺湿度をもとに所定の換算表から乾燥係数を拾い出すことを特徴とする請求項１記載の乾燥制御方法としたものであり、乾燥係数の簡潔化が図れデータベースの容量減を図れることとなる。
【００２１】
請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載の乾燥制御方法を用いた乾燥装置としたものである。
【００２２】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【００２３】
【実施例】
（実施例１）
まず、衣類乾燥を例として本発明の基本の考え方について説明する。
【００２４】
その構成を図１及び図２に示すように本発明の乾燥制御方法は、機器本体１内に除湿装置１２および送風装置１３と、これら除湿装置１２および送風装置１３の運転制御を行う制御装置８と、機器周辺温度を検知する温度検知手段４、湿度を検知する湿度検知手段５および運転操作を行なう操作部２を備えた乾燥装置において、操作部運転スイッチの衣類乾燥モード（図示せず）を選択した場合、制御部８において温度検知手段４から検知された温度と湿度検知手段５から検知された湿度の値から機器の雰囲気空気の絶対湿度と全熱量を求め、演算された全熱量を利用し、且つ、これから乾燥させようとする衣類近傍空気の湿度を１００％と仮定して衣類近傍の空気の絶対湿度を算出する。これにより、機器周辺の雰囲気空気の絶対湿度と衣類近傍の絶対湿度との差が予測できる。濡れた衣類を如何に早く乾燥させるかは、衣類内部の水分を如何に早く周囲の空気に放散させることが出来るか、すなわち、雰囲気空気と衣類近傍空気の絶対湿度差（水蒸気分圧差）に係ってくることになる。したがって、衣類乾燥速度は前記両空気の絶対湿度差に比例するという関係が成立することとなる。
【００２５】
本発明は上記考え方を基本とし、乾燥対象物である衣類近傍空気の絶対湿度算出方法を検討し、この絶対湿度と機器周辺空気の絶対湿度との差から乾燥運転の効率的、正確な制御方法を見出すことに、すなわち、両空気の乾燥の程度（乾燥度）の比較から衣類乾燥に必要な運転時間を割り出し等、乾燥運転の制御をしようとするものである。
【００２６】
本発明によれば、運転スイッチの衣類乾燥運転を選択した場合、衣類の乾燥度を判断し乾燥時間に必要な運転時間が経過した場合、自動的に運転停止することとなる。
【００２７】
（実施例２）
次に衣類乾燥を例として、本発明の別の乾燥制御方法について説明をおこなう。
【００２８】
その構成を図１及び図２に示すように実施例１と同様に、除湿装置１２および送風装置１３と、これらの運転制御を行なう制御部８、機器周辺温度を検知する温度検出手段４と湿度を検知する湿度検出手段５および運転操作をおこなう操作部２を備えた乾燥装置において、この操作部２に設けた衣類乾燥モードを選択したとき、前記制御部８は除湿装置１２、送風装置１３を最大出力として運転するともに温度検知手段４と湿度検知手段５により検出された運転温湿度環境を検知し、運転開始時点の衣類乾燥運転を選択した時にあらかじめ設定された乾燥運転制御ソフトにより乾燥制御運転が開始される。このソフトにより乾燥制御運転が開始された場合、あらかじめ設定された時間毎に温度検知手段４と湿度検知手段５にて温度、湿度を検出し、これら検出された温度、湿度を用い衣類を充分乾燥させるに必要な残り運転時間を導き出し、充分に乾燥していると判断されると自動的に運転を停止することとなる。
【００２９】
（実施例３）
次に具体例として除湿乾燥機に利用した場合の乾燥制御方法を述べる。
【００３０】
図１に示すように、本体１の天面には操作部２を設け、操作部２には衣類乾燥モードまたは乾燥キープ運転モードを選択するための衣類乾燥スイッチ（図示せず）が取り付けられている。
【００３１】
図２のブロック回路図に示すように、本体１内部の制御部９にはマイクロコンピューター７が設けられ、マイクロコンピューター７内部には乾燥運転設定時の乾燥運転制御を行う制御装置８が設けられている。また、制御部９には除湿装置１２の作動制御を行う除湿制御手段１０と、送風装置１３の駆動制御をする送風制御手段１１を設けている。
【００３２】
上記構成において主要な動作を説明すると、図３のフローチャートに示すように、ＳＴＥＰ１１でスイッチ入力される。次にＳＴＥＰ１２で入力されたスイッチの種類を区別し、衣類乾燥スイッチの入力がある場合はＳＴＥＰ１３に移ることとなる。そしてＳＴＥＰ１３にて制御装置８により乾燥運転が開始され乾燥指数Ｄｘが設定される。
【００３３】
温度検出手段４、湿度検出手段５において検知された温度・湿度は信号送付手段によりマイクロコンピューター７内の制御装置８に送られる。検出された温度、湿度をもとに制御装置８にて乾燥係数Ｔｔの算出（ＳＴＥＰ１６）が行われる。
【００３４】
乾燥係数Ｔｔの算出（ＳＴＥＰ１６）方法について図４にて詳しく説明する。
【００３５】
まず、検出された温度、湿度から雰囲気空気の絶対湿度Ｘｒと全熱量Ｉｒを算出する（ＳＴＥＰ２１）。
【００３６】
ここで、衣類の乾燥についての考え方を空気線図上で検討を行なうこととする。図８において一般的な雰囲気空気を▲１▼の空気状態とする。この空気で全熱量が変化しない状態は等エンタルピー状態である。衣類乾燥時の衣類近傍空気は湿度１００％の状態になっていることから上記雰囲気空気▲１▼の等エンタルピー上の▲２▼の空気状態と推測できる。
【００３７】
従って、図４に示すように、衣類近傍空気は乾燥過程のため湿度１００％と仮定（ＳＴＥＰ２２）と、ＳＴＥＰ２１で算出された雰囲気空気の全熱量Ｉｒとから衣類近傍の絶対湿度Ｘｃが算出できる（ＳＴＥＰ２３）。
【００３８】
次にＳＴＥＰ２４に移り衣類近傍絶対湿度Ｘｃと雰囲気空気の絶対湿度Ｘｒから乾燥係数Ｔｔを算出する。この乾燥係数Ｔｔは図８の空気線図上では▲３▼となる。この乾燥係数Ｔｔが大となると衣類内水分の雰囲気空気への移行速度が大きくなる。よって乾燥係数Ｔｔを大きくすると衣類の乾燥速度は大となる。
【００３９】
図３において、前述のとおり算出されたＴｔ（ＳＴＥＰ１６）をもとに、ＳＴＥＰ１７に移り、乾燥の判定を行う。ＳＴＥＰ１４の測定間隔Ｘ時間経過毎に乾燥係数Ｔｔ値を求め、ＳＴＥＰ１７で乾燥指数Ｄｘをもとに乾燥の判定を行う。
【００４０】
乾燥係数Ｔｔの累積値が乾燥指数Ｄｘを上回った場合、衣類は乾燥していると判断でき乾燥運転モードは運転停止となる。なお、乾燥指数Ｄｘはあらかじめ数種類用意し運転開始時の雰囲気空気の環境で変化できるものとする。
【００４１】
以上のように乾燥させたい衣類をたとえば除湿機１の吹出し口上方に吊り下げて衣類乾燥運転を選択すれば、マイクロコンピューター７の制御装置８により除湿制御手段１１、送風制御手段１０が自動設定され、衣類乾燥の判断がＳＴＥＰ１７でおこなわれることにより自動的に衣類乾燥運転モードを停止する。すなわち無駄な除湿運転がなくなり、適切に運転が停止されることにより省エネ運転することができる。
【００４２】
なお、乾燥時間と乾燥度の関係について説明すると、乾燥度９７％以上を衣類乾燥の完了状態とすれば通常の使用状態で乾燥係数Ｔｔの累積値５０００で乾燥が完了する。
【００４３】
乾燥係数Ｔｔは運転開始時の室温に影響されず、また湿度にも影響を受け難い為に運転時間による制御に比べ安定的に衣類の乾燥が検知できるとともに、乾燥判定の精度が高くなる。
【００４４】
ここで、乾燥度とは乾燥運転を行う衣類の重量に対する衣類の通常乾燥状態における標準重量の割合であり、衣類乾燥をはじめる際の衣類の乾燥度は７０％としている。
【００４５】
（実施例４）
本実施例では実施例３と同一構成のものは同一番号を付して詳しい説明を省略する。
【００４６】
図１〜図２の構成において主要な動作を図５、図６のフローチャート、図７に乾燥係数Ｔｔ換算表を用いて説明する。本体１の側面内部には雰囲気温度検知手段４、雰囲気湿度検知手段３があり、ＳＴＥＰ１５において検知された温度、湿度をマイクロコンピューター７内の制御装置８に送られる。制御装置８において検出された温度、湿度から衣類の乾燥状況が以下のように判定される。図７に乾燥係数Ｔｔのようなマトリックスがあらかじめ制御装置８に記憶されている。そこで図６のＳＴＥＰ４１に示すように温度、湿度から乾燥係数Ｔｔ値を選択する。選択されたＴｔは図５のＳＴＥＰ３７において実施例３と同様に乾燥判定が運転時間Ｘ時間間隔で実施され条件式を満たす場合に乾燥運転がストップする。
【００４７】
本実施例においては、ＳＴＥＰ３５で検知した温度、湿度をもとに制御装置８において実施例３でおこなっていたＳＴＥＰ２１〜２３の乾燥係数Ｔｔを求める計算を簡略化させた。簡略化させることで制御装置８およびマイクロコンピューター７の負荷軽減なる除湿乾燥機が得られる。ＳＴＥＰ４１はＳＴＥＰ２１〜２３の考えをまとめ図７のマトリックスのようにしたものである。よって、ＳＴＥＰ３５において択られた温度、湿度を図７のマトリックスの値に適合することで適切な乾燥係数Ｔｔが複雑な演算行程なしで択られることとなる。
【００４８】
（実施例５）
次に衣類乾燥を例として、本発明の別の考え方の詳細を述べる。
【００４９】
機器自体の構成は前述のものと同じとする。
【００５０】
本体の天面に取り付けられた衣類乾燥スイッチが選択された場合、選択により乾燥運転制御、衣類乾燥運転が開始され送風装置、除湿装置ともに衣類乾燥用能力（最強ノッチ）にて運転が開始される。衣類の乾燥速度は、衣類内部の水分を如何に早く周囲の空気に水分を放出することが出来るかに係っている。この水分の放出のしやすさは、上記で求めた絶対湿度差（水蒸気分圧差）である。衣類乾燥の速さは、絶対湿度差に比例する関係が成立する。
【００５１】
よって、衣類乾燥の速さと衣類の乾燥度を以下の手順でもとめる自動乾燥ソフトを作成した。
【００５２】
衣類乾燥スイッチが選択された場合、直ちに温度検出手段、湿度検出手段からそれぞれ機器本体周辺雰囲気温度、湿度が検知される。検知された温度・湿度は信号発生手段により運転制御装置に送られる。送られた温度、湿度は運転制御装置内の演算手段において雰囲気空気の絶対湿度と全熱量（エンタルピー）を算出する。（温度・湿度はその値から温度、湿度をそれぞれの値から適切な乾燥係数Ｔｔを選択する。）演算された雰囲気空気の全熱量は一空間内のある瞬間においてはほぼ等しいと推測できることから衣類近傍の空気の全熱量も雰囲気温度の全熱量と同等と考えることが出来る。衣類近傍の空気は乾燥が発生しているため、高湿度（湿度１００％）であることから全熱量と湿度１００％の温度から絶対湿度を算出する。この値と先に求めた雰囲気空気の絶対湿度と衣類近傍の絶対湿度との差（乾燥係数）が予測計算できる。
【００５３】
しかし、本除湿乾燥機においては、毎回検知した温度、湿度をもとに計算を行うことは、除湿乾燥機内の制御手段の容量（メモリ）大を招き負担増となるため、本機器においては、先の考えを元に周囲環境の温度、湿度を検知したあと制御手段での演算行程を省略させる形式を用いる。具体的には、周囲環境の検知した温度、湿度を毎回演算させずに、事前に周囲環境の温度、湿度から、衣類近傍との絶対湿度差を図７のようなテーブルを用意しあらかじめ演算した値をまとめた。周囲環境の温度、湿度をこのテーブル内の値に適合する値を拾い出すことによりわずらわしい（煩雑な）演算をすることが必要なくなり制御手段の容量（メモリ）についても簡略化したソフトとすることができる。
【００５４】
運転開始後の乾燥制御は上記に示す考え方を利用し以下のようになる。
【００５５】
運転開始により操作部からの信号により本体内の除湿装置、送風装置が最大ノッチにて運転開始し、制御手段においても温度検出手段、湿度検出手段において周囲環境の検知が開始される。乾燥運転開始時により繰り返し実験によりあらかじめ一定量（具体的には４kg）の衣類を対象に乾燥するまでのある数値（乾燥指数Ｄｘ（具体的には５０００））が設定され乾燥運転開始によりその数値を基準に制御運転が開始される。
【００５６】
乾燥運転開始後に毎回（毎分）温度、湿度の検知により得られる周囲温度、湿度から図７の乾燥係数Ｔｔを拾い出し運転時間の経過と共に乾燥係数の累積値が計算される。この累積値を初めに設定した乾燥指数Ｄｘから減ずる。毎回（毎分）この比較を行い、Ｄｘ＜０となった場合、衣類の乾燥度は９５％（工業規格）としていると判断でき運転は停止となる。
【００５７】
この運転制御ソフトにおいては、乾燥の規模、衣類量、雰囲気温度に関わらずに安定した衣類乾燥状況とすることが出来る。
【００５８】
以上、各実施例で本発明の詳細について説明したが、各実施例での衣類の乾燥はあくまで例であって、本発明の技術が衣類以外の乾燥対象物、布団、傘、靴、鞄、ハンカチであっても利用でき、また、同じ目的での乾燥とするなら木材や食品にも利用できることは言うまでもない。
【００５９】
【発明の効果】
以上の実施例から明らかなように、本発明によれば衣類等の乾燥対象物の乾燥状態を把握し判断しながら運転されることで、衣類等の乾燥対象物が充分乾燥したときは自動的に、そして、その乾燥状態をある程度正確に把握判断して乾燥運転を停止させることができ、そのようにすることで乾燥効率の良い、正確に乾燥ができ、また、過除湿過乾燥のない省エネルギーの乾燥制御方法および乾燥装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明の実施例１の乾燥方法を利用した除湿乾燥機の正面斜視図
（ｂ）同背面斜視図
【図２】同除湿乾燥機のブロック回路図
【図３】同除湿乾燥機の運転フローチャート
【図４】同乾燥係数Ｔｔ算出方法を示すフローチャート
【図５】本発明の実施例２の乾燥方法を利用した除湿乾燥機の運転フローチャート
【図６】同乾燥係数Ｔｔ選択のフローチャート
【図７】同乾燥係数Ｔｔの換算表を示す図
【図８】乾燥係数Ｔｔを説明するための空気線図
【図９】従来の乾燥方法を利用した除湿機の斜視図
【図１０】同運転フローチャート
【図１１】同ブロック回路図
【符号の説明】
Ｔｔ 乾燥係数
Ｄｘ 乾燥常数
１ 本体
４ 温度検知手段
５ 湿度検知手段
８ 制御装置
１２ 除湿装置
１３ 送風装置
Claims (3)
- 除湿により乾燥させたい衣類の乾燥運転を行う除湿乾燥機の乾燥制御方法において、温度検知手段により除湿乾燥機周辺温度を検知し、湿度検知手段により除湿乾燥機周辺湿度を検知し、その検知された除湿乾燥機周辺温度と除湿乾燥機周辺湿度により、除湿乾燥機周辺空気の絶対湿度と全熱量（エンタルピー）を算出し、その算出された除湿乾燥機周辺空気の全熱量と湿度１００％の温度とにより乾燥させたい衣類近傍空気の絶対湿度を推測し、その推測された前記衣類近傍空気の絶対湿度と前記算出された除湿乾燥機周辺空気の絶対湿度との差から乾燥係数を算出し、その算出した乾燥係数の乾燥運転時間積分値を求め、その求められた乾燥係数の乾燥運転時間積分値があらかじめ設定された乾燥指数を上回った場合、除湿乾燥機の乾燥運転を停止する乾燥制御方法。
- 除湿乾燥機周辺温度と除湿乾燥機周辺湿度をもとに所定の換算表から乾燥係数を拾い出すことを特徴とする請求項１記載の乾燥制御方法。
- 請求項１または２に記載の乾燥制御方法を用いた乾燥装置。
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