JP6595810B2 - 洗濯乾燥機 - Google Patents

Description

この発明は、洗濯乾燥機に関する。

従来の洗濯乾燥機においては、洗濯の開始時に脱水槽内に投入した衣類を撹拌翼で撹拌し、撹拌翼の駆動モータの電流値により衣類の量を検知し、乾燥工程においてその衣類の量に基づいて乾燥動作を行うようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許第４３４５５９２号

しかしながら、従来のこのような洗濯乾燥機においては、衣類の量を撹拌翼の駆動モータの電流値により検知するため、衣類が脱水槽内で撹拌翼にからまったり、互いにもつれ合ったりした場合や、衣類がすでに十分に吸水している場合などには、駆動モータの電流値が通常よりも増大し、正確な衣類の量が検知できず、乾燥動作に支障をきたすという問題点があった。

この発明はこのような事情を考慮してなされたもので、必要な乾燥時間を、乾燥工程の初期における乾燥空気の温度の時間的な変動に基づいて決定することにより、衣類の乾燥を適正に行うことが可能な洗濯乾燥機を提供するものである。

この発明は、外箱と、外箱内に設けられた水槽と、水槽内に回転可能に支持され衣類を収容する洗濯脱水槽と、洗濯脱水槽の内底部に同軸に回転可能に設けられた撹拌翼と、洗濯脱水槽および撹拌翼を選択的に駆動する駆動ユニットと、洗濯脱水槽内に加熱空気を送り込む乾燥ユニットと、洗濯脱水槽から排気される空気の温度を検知する温度センサと、駆動ユニットと乾燥ユニットを制御して、洗い、すすぎ、脱水、乾燥工程を順次実行する制御部とを備え、前記制御部は、乾燥工程において前記乾燥ユニット及び前記撹拌翼を駆動させ、乾燥工程初期の所定期間において前記温度センサで検知される温度の時間的な変動のバラツキに基づいて乾燥時間を決定することを特徴とする洗濯乾燥機を提供するものである。

この発明の発明者は、衣類の乾燥に必要な時間が、乾燥工程初期において衣類を乾燥させる空気の排気温度の時間的な変動に対応することを実験的に見出した。従って、この発明によれば、乾燥工程初期の所定時間における排気温度の時間的変動に基づいて乾燥時間が決定されるので、適正で効率的な乾燥処理を行うことができる。

この発明の第１実施形態に係る洗濯乾燥機の構成を示す構成説明図である。 この発明の第１実施形態に係る洗濯乾燥機の制御回路を示すブロック図である。 この発明の第１実施形態に係る洗濯乾燥機の動作を示すフローチャートである。 この発明の第２実施形態に係る洗濯乾燥機の動作を示すフローチャートである。 この発明の第３実施形態に係る洗濯乾燥機の動作を示すフローチャートである。

この発明の洗濯乾燥機は、外箱と、外箱内に設けられた水槽と、水槽内に回転可能に支持され衣類を収容する洗濯脱水槽と、洗濯脱水槽の内底部に同軸に回転可能に設けられた撹拌翼と、洗濯脱水槽および撹拌翼を選択的に駆動する駆動ユニットと、洗濯脱水槽内に加熱空気を送り込む乾燥ユニットと、洗濯脱水槽から排気される空気の温度を検知する温度センサと、駆動ユニットと乾燥ユニットを制御して、洗い、すすぎ、脱水、乾燥工程を順次実行する制御部とを備え、前記制御部は、乾燥工程において前記乾燥ユニット及び前記撹拌翼を駆動させ、乾燥工程初期の所定期間において前記温度センサで検知される温度の時間的な変動のバラツキに基づいて乾燥時間を決定することを特徴とする。

前記温度の時間的な変動のバラツキが大きいほど、乾燥時間を長い時間とするようにしてもよい。

前記温度の時間的な変動のバラツキは、前記温度の時間的な変動は、温度センサにより前記所定期間に所定周期で検知される複数の温度の平均偏差に基づいて算出してもよい。

前記温度の時間的な変動のバラツキは、温度センサにより前記所定期間に所定周期で検知される複数の温度の分散に基づいて算出してもよい。

前記温度の時間的な変動のバラツキは、温度センサにより前記所定期間に所定周期で検知される複数の温度の平均偏差と分散とに基づいて算出してもよい。

[第１実施形態]
以下、この発明を図面に示す実施形態を用いて詳述する。図１はこの発明の第１実施形態に係る洗濯乾燥機の構成説明図である。

洗濯乾燥機１は全自動型であり、直方体形状の外箱１０を備えている。外箱１０は略直方体に成形され、その上下は開放されている。外箱１０の上側開放部は上面板１１で覆われている。また、上面板１１の前面側には洗濯乾燥機の操作を行う操作部７１と操作を表示する表示部７２とが設けられ、上面板１１の背面側にはバックパネル１４が装着されている。

上面板１１の中央部には洗濯乾燥機１内に洗濯物を投入するための出入口１１ａが開設されている。出入口１１ａはバックパネル１４の前端部に設けたヒンジ部１５ａで枢支される蓋部１５によって開閉される。蓋部１５の周縁には図示しないパッキンが設けられ、出入口１１ａと蓋部１５との間が密封されるようになっている。

蓋部１５をヒンジ部１５ａを中心に上下に回動させて出入口１１ａを開閉することにより、後述する洗濯脱水槽３０に洗濯物を投入したり、脱水槽３０から洗濯物を取り出すことができる。ヒンジ部１５ａの近傍には蓋部１５の開閉を検知する蓋開閉センサが設けられている。

外箱１０の内部には、洗濯槽脱水槽（以下、脱水槽という）３０と、脱水槽３０を収容する水槽２０が収容される。脱水槽３０は洗剤を溶かした水またはすすぎ用の水（以下これらを総称して「洗濯水」という）を溜める。水槽２０及び脱水槽３０はともに上面が開口した有底筒状に形成され、各々軸線を垂直にして水槽２０を外側、脱水槽３０を内側とする形で同軸に配置される。

水槽２０はサスペンション部材２１によって吊り下げられる。サスペンション部材２１は水槽２０の外面下部と外箱１０の内面コーナー部とを連結する形で計４箇所に配備され、水槽２０を水平面内で揺動できるように支持している。

脱水槽３０はテーパ状に上方が広がる周壁を有し、この周壁にはその最上部に環状に配置した複数個の脱水孔３１が設けられている。脱水槽３０の上部開口部の縁には、洗濯物の脱水のため脱水槽３０を高速回転させたときに振動を抑制する働きをする環状のバランサ３２が装着されている。脱水槽３０の内部底面には槽内で洗濯水の流動を生じさせるためのパルセータ（撹拌翼）３３が配置されている。

水槽２０の下面には駆動ユニット４０が取り付けられている。駆動ユニット４０はモータ４１及びクラッチ・ブレーキ機構４３を有している。クラッチ・ブレーキ機構４３はモータ４１にベルト４２で連結され、脱水軸４４及びパルセータ軸４５が上方に突出している。

クラッチ・ブレーキ機構４３は電磁力で動作し、脱水軸４４及びパルセータ軸４５の一方を択一的にモータ４１に連結する。また、クラッチ・ブレーキ機構４３は電磁力によって脱水軸４４の回転にブレーキを掛けるとともに、ブレーキを解除する。

脱水軸４４とパルセータ軸４５は同軸で二重軸構造となっており、脱水軸４４が外側に配されてパルセータ軸４５が内側に配されている。脱水軸４４は水槽２０を貫通して脱水槽３０に連結され、脱水槽３０を軸支する。

パルセータ軸４５は水槽２０及び脱水槽３０を貫通してパルセータ３３に連結され、パルセータ３３を軸支する。脱水軸４４と水槽２０との間、及び脱水軸４４とパルセータ軸４５との間には各々水もれを防ぐための図示しないシール部材が配置されている。

外箱１０には出入口１１ａの周囲から下方に延びる延設部１６が設けられている。延設部１６は環状に形成される略鉛直の鉛直部１６ａと鉛直部１６ａの下端から略水平に延びる水平部１６ｂとを有している。

水平部１６ｂの下面には環状の蛇腹状の弾性体１７が取り付けられている。弾性体１７によって延設部１６と水槽２０の上面とが連結され、脱水槽３０の回転等による水槽２０の振動が吸収される。

また、延設部１６及び弾性体１７により出入口１１ａの周囲と水槽２０の上面との間が遮蔽される。これにより、水槽２０と出入口１１ａとの間に密閉空間が形成される。従って、水槽２０の上面を開閉する内蓋を必要とせず、蓋部１５のみを閉じるだけで洗濯及び乾燥を行うことができる。

外箱１０の後部には延設部１６上に乾燥ユニット９１が設置されている。乾燥ユニット９１は送風機５０及びヒータ５４を備える。外箱１０の後部には、さらに水位センサ７４等が設置されている。

乾燥ユニット９１は吸込口５１ａが延設部１６の鉛直部１６ａに開口し、吹出口５１ｄが水平部１６ｂに開口する。このとき、吹出口５１ｄは下方に向かって脱水槽３０の内周壁に沿って温風を吹き出すように配置されている。

吸込口５１ａと吹出口５１ｄとはダクト５１により連結され、ダクト５１内に送風機５０及びヒータ５４が配置される。

送風機５０及びヒータ５４の駆動によって吹出口５１ｄから温風が送出される。吸込口５１ａの近傍に温度センサ７５が設けられ、脱水槽３０から排出されて吸込口５１ａに吸込まれる空気の温度（排気温度）を検出する。

また、延設部１６の水平部１６ｂには図示しない給水口が設けられる。給水口は給水弁７７を介して上水道に接続される。また、外箱１０の背面には制御部７０が設置されている。

水槽２０の底部には水槽２０及び脱水槽３０内の水を外箱１０の外部に排水する排水ホース６０が取付けられている。脱水槽３０の底部には排水孔６２が同一円周上に４箇所設けられ、各排水孔６２と排水ホース６０とは排水ダクト６１により連結される。

排水ダクト６１内には排水弁６３が設けられる。排水弁６３を開くと排水ダクト６１及び排水ホース６０を介して脱水槽３０内の水が排水される。また、脱水時に脱水槽３０の上部から流出した水は水槽２０の周壁と脱水槽３０の周壁との間を通って排水ホース６０から排水される。

図２は洗濯乾燥機１の制御回路を示すブロック図である。制御部７０にはモータ４１、クラッチ・ブレーキ機構４３、送風機５０、ヒータ５４、給水弁７７、排水弁６３、操作部７１、表示部７２、蓋開閉センサ７３、水位センサ７４、温度センサ７５、及び布量検知部７８が接続される。

表示部７２は操作部７１（図１）に設けられ、洗濯乾燥機１の操作画面や動作状態を表示する。蓋開閉センサ７３（図１）は蓋部１５の開閉状態を検知する。水位センサ７４（図１）は脱水槽３０の水位を検知する。

温度センサ７５（図１）は脱水槽３０から排気され吸込口５１ａに吸込まれる空気の温度を検知する。布量検知部７８は脱水槽３０に投入された洗濯物の量を検知する。具体的には、洗濯の開始時にパルセータ３３を回転させ、このときのモータ４１の負荷電流を検出して洗濯物の量を検知する。

図３は第１実施形態に係る洗濯乾燥機１の各工程の動作制御を示すフローチャートである。上記構成の洗濯乾燥機１において、出入口１１ａから脱水槽３０に洗濯物が投入され、蓋部１５が閉じられる。操作部７１により洗濯条件を選択して洗濯の開始を指示すると蓋開閉センサ７３により蓋部１５が閉じたことを検知して洗濯動作及び乾燥動作が実行される。

洗濯工程では洗濯物投入後、ステップＳ１において布量検知部７８で脱水槽３０内の洗濯物の量を検知する。ステップＳ２では排水弁６３が閉じられて給水弁７７が開かれ、給水口から脱水槽３０に給水する。

ステップＳ３では洗濯物の量に応じた目標水位に到達したか否かが判断される。水位センサ７４の検知により目標水位に到達すると給水弁７７が閉じられる（ステップＳ４）。ステップＳ５では洗濯工程が開始される。

洗濯工程には洗い動作、脱水動作、すすぎ動作が含まれる。ステップＳ５ではクラッチ・ブレーキ機構４３によりパルセータ軸４５をモータ４１に連結してモータ４１を駆動する。これにより、パルセータ３３が回転し、脱水槽３０の中の水を攪拌して洗い動作が開始される。洗い動作終了後、排水弁６３を開いて脱水槽３０内の水が排水される。

次に、クラッチ・ブレーキ機構４３により脱水軸４４がモータ４１に連結される。これにより、モータ４１の駆動によって脱水槽３０が高速回転して脱水動作が行われる。脱水槽３０の高速回転によって洗濯物から飛散した水は排水孔６２及び脱水孔３１から流出する。

脱水動作終了後、排水弁６３を閉じて給水弁７７が開かれ、脱水槽３０に所定量の水が溜まると水位センサ７４の検知によって給水弁７７が閉じられる。

次に、クラッチ・ブレーキ機構４３によりパルセータ軸４５をモータ４１に連結してモータ４１を駆動する。これにより、パルセータ３３が回転し、脱水槽３０の中の水を攪拌してすすぎ動作が行われる。すすぎ動作終了後、再度脱水動作が行われ、ステップＳ６においてこれら洗濯工程が終了するとステップＳ７へ移行する。

洗濯工程が終了すると乾燥工程が行われる。ステップＳ７では送風機５０とヒータ５４とパルセータ３３を駆動する。送風機５０の駆動によって脱水槽３０内の空気がダクト５１を介して循環する。吸込口５１ａから循環ダクト５１に流入した空気はヒータ５４で昇温され、吹出口５１ｄから脱水槽３０内に送出される。これにより、脱水槽３０内の空気が昇温され、乾燥動作が開始される（ステップＳ８）。

ステップＳ９では、所定周期で（例えば、３０秒毎に）温度センサ７５による空気温度のサンプリングがくり返し行われる。そして、所定時間（例えば１０分間）が経過すると（ステップＳ１０）、ｎ個（ここでは２０個）のサンプリングデータが得られる。そこでステップＳ１１において、そのサンプリングデータの変動（バラツキ）が平均偏差（mean deviation）αとして次式を用いて算出される。

次に、得られた平均偏差αと単調増加関数
ｔ＝ｆ（α）・・・（２）
とから、必要な乾燥時間ｔが演算される（ステップＳ１２）。そして、演算された乾燥時間ｔ（例えば、６０分）が経過すると（ステップＳ１３）、送風機５０とヒータ５４とパルセータ３３が停止され、乾燥工程が終了する（ステップＳ１４）。

このようにして、必要な乾燥時間が演算されることにより、過不足のない良好な乾燥が効率よく行われる。なお、式（２）の関数は、脱水槽３０の構造寸法、吹出口５１ｄから吐出される空気の温度や流量、パルセータ３３の駆動状態などによって、予め実験的に求められるものである。

［第２実施形態］
図４は、この発明の第２実施形態に係る洗濯乾燥機１の動作を示すフローチャートである。図４に示すフローチャートにおける動作は、図３に示す第１実施形態の動作のステップＳ１１とＳ１２をそれぞれステップＳ１１ａとＳ１２ａに置換したものである。

その他の動作は図３に示すものと同等であるので同一ステップには同一符号を付けて説明を省略する。また、洗濯乾燥機１の構成も図１と図２に示す第１実施形態のものと同等であるのでその説明を省略する。

この実施形態では、第１実施形態のステップＳ１１に代わるステップＳ１１ａにおいて、ｎ個のサンプリングデータの変動（バラツキ）が分散（variance）βとして次式を用いて算出される。

次に、制御部７０は、得られた分散βと単調増加関数
ｔ＝ｇ（β）・・・（４）
とから、必要な乾燥時間ｔを演算する（ステップＳ１２ａ）。

以下、第１実施形態と同様に各ステップが進行し、過不足のない良好な乾燥が効率よく行われる。
なお、式（４）の関数は、脱水槽３０の構造寸法、吹出口５１ｄからの吐出空気の温度や流量、パルセータ３３の駆動状態などによって予め実験的に求められるものである。

［第３実施形態］
図５は、この発明の第３実施形態に係る洗濯乾燥機１の動作を示すフローチャートである。図５に示すフローチャートにおける動作は、図３に示す第１実施形態の動作のステップＳ１１とＳ１２をそれぞれステップＳ１１ｂとＳ１２ｂに置換したものである。

その他の動作は図３に示すものと同等であるので同一ステップには同一符号を付けて説明を省略する。また、洗濯乾燥機１の構成も図１と図２に示す第１実施形態のものと同等であるのでその説明を省略する。

この実施形態では、第１実施形態のステップＳ１１に代わるステップＳ１１ｂにおいて、サンプリングデータの変動（バラツキ）が平均偏差αと分散βとして、式（１）と（３）を用いてそれぞれ算出される。

次に、得られた平均偏差αおよび分散βと単調増加関数
ｔ＝ｈ（α，β）・・・（５）
とから、必要な乾燥時間ｔが演算される（ステップＳ１２ｂ）。

以下、第１実施形態と同様に各ステップが進行し、過不足のない良好な乾燥が効率よく行われる。
なお、式（５）の関数は、脱水槽３０の構造寸法、吹出口５１ｄからの吐出空気の温度や流量、パルセータ３３の駆動状態などによって予め実験的に求められるものである。

１ 洗濯乾燥機、 １０ 外箱、 １１ 上面板、 １１ａ 出入口、 １４ バックパネル、 １５ 蓋部、 １５ａ ヒンジ部、 １６ 延設部、 １６ａ 鉛直部、 １６ｂ 水平部、 １７ 弾性体、 ２０ 水槽、 ２１ サスペンション部材、 ３０ 脱水槽（洗濯脱水槽）、 ３１ 脱水孔、 ３２ バランサ、 ３３ パルセータ（撹拌翼）、 ４０ 駆動ユニット、 ４１ モータ、 ４２ ベルト、 ４３ クラッチ・ブレーキ機構、 ４４ 脱水軸、 ４５ パルセータ軸、 ５０ 送風機、 ５１ ダクト、 ５１ａ 吸込口、 ５１ｄ 吹出口、 ５４ ヒータ、 ６０ 排水ホース、 ６１ 排水ダクト、 ６２ 排水孔、 ６３ 排水弁、 ７０ 制御部、 ７１ 操作部、 ７２ 表示部、 ７３ 蓋開閉センサ、 ７４ 水位センサ、 ７５ 温度センサ、 ７７ 給水弁、 ７８ 布量検知部、 ９１ 乾燥ユニット

Claims (5)

1. 外箱と、外箱内に設けられた水槽と、水槽内に回転可能に支持され衣類を収容する洗濯脱水槽と、洗濯脱水槽の内底部に同軸に回転可能に設けられた撹拌翼と、洗濯脱水槽および撹拌翼を選択的に駆動する駆動ユニットと、洗濯脱水槽内に加熱空気を送り込む乾燥ユニットと、洗濯脱水槽から排気される空気の温度を検知する温度センサと、駆動ユニットと乾燥ユニットを制御して、洗い、すすぎ、脱水、乾燥工程を順次実行する制御部とを備え、前記制御部は、乾燥工程において前記乾燥ユニット及び前記撹拌翼を駆動させ、乾燥工程初期の所定期間において前記温度センサで検知される温度の時間的な変動のバラツキに基づいて乾燥時間を決定することを特徴とする洗濯乾燥機。
2. 前記温度の時間的な変動のバラツキが大きいほど、乾燥時間を長い時間とする
   請求項１記載の洗濯乾燥機。
3. 前記温度の時間的な変動のバラツキは、温度センサにより前記所定期間に所定周期で検知される複数の温度の平均偏差に基づいて算出されることを特徴とする請求項１又は２記載の洗濯乾燥機。
4. 前記温度の時間的な変動のバラツキは、温度センサにより前記所定期間に所定周期で検知される複数の温度の分散に基づいて算出されることを特徴とする請求項１又は２記載の洗濯乾燥機。
5. 前記温度の時間的な変動のバラツキは、温度センサにより前記所定期間に所定周期で検知される複数の温度の平均偏差と分散とに基づいて算出されることを特徴とする請求項１又は２記載の洗濯乾燥機。