JPH04109999A - 乾燥機の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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６２−６
８３４号公報（ＤＯ６Ｆ　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８０〜１０
０℃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５９２０９４
００号公報（ＤＯ６Ｆ　’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しめ
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１７５〜１／３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１７５〜１／３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ｎ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枚は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、恨辛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１７５〜１／３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恨辛乾燥期でいつ
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１７５〜１／３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
負荷の恨辛乾燥期と減率乾燥期とを合わせたような特性
となり、この場合も恨辛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恨辛乾燥期がほ
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
る熱交換器の入口温度と出口温度との温度差あるいはこ
の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、前記温度差と、前記変化率と、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を入力とす
るファジィ推論によりヒータの発熱量を低下させて延長
乾燥を行う延長乾燥時間を決定し、減率乾燥期に入った
時点から前記延長乾燥時間の乾燥運転を行う。

〔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
差の変化率より負荷の種類を推定でき、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を推定
でき、これらを入力とするファジィ推論により延長乾燥
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）により閉塞さ、
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。００
）はＶベルト（９）に張力を与えるアイドラプーリであ
る。

αυは外箱（１）内に循環風路＠及び冷却風路α尋を形
成したケーシング、α船はドラム（２）の後方のケーシ
ングαＤ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０５）とモータ（７）の他方の回転軸に
軸着されたブーＩＪ　０６１とが丸ベルト０７）を介し
て連結され、モータ（７）により両面ファン０４）が回
転する。

この両面ファンＯ船の前面側は循環風路面に、後面側は
冷却風路α美にそれぞれ連通し、両面ファンＱ４１の回
転により、ドラム（２）内の空気をドラム後面の通気口
０（至）より吸い込んで循環風路面に導き、さらに循環
風路面を通してドラム前面の通気口ａ（至）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α■に導き、外箱（１１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）は循環風路面の最上流位置、す
なわち通気孔ＱＪ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、予熱期及び慎重乾燥期に
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Ｑ８）
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、（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、（２Ｂ
）は循環風路面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＠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Ｏａ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α匂より両面ファ
ン圓の片面（前面）に当り、さらに循環風路側を通って
再びヒータ　（２３）　、　（２４）により加熱される
。

一方、両面ファンＯａ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（２ｏ）より外箱（１）
内に吸い込まれた外部空気が両面ファンαａの片面（後
面）に当ってこれを冷却し、冷却風路側を通って排気口
（２１）　、　（２２）より外部へ排出される。

この結果、両面ファンＯａの循環風路（ロ）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Ｏａの回転によ
り振り飛ばされ、循環風路面の底面を伝って排水口（２
９）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（２３）　、　（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を計測する。

さらに、前記基準値Ａに対し所定値Ｂ’　　（例えば２
　ｄｅｇ）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通した乾燥
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を計時する。

そして、以上のようにして求めた基準値Ａ、変化率ｄＣ
／ｄｔ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）だけを駆動し
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であ
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７＜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十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ｄＯ／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、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を入力とするファジィ推論により、
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。

しかも、人間が経験的にその因果関係をわきまえている
ような場合に優れた対応を見せるファジィ制御を行うた
め、種々の細かな仕様を入力する必要がなく、従来の制
御よりプログラムを行い易いといった利点がある。

【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、（１４１・・・両面ファン、（２
３）　、　（２４）・・・第１゜ 第２ヒータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （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、 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、前記温度差と、前記変化率と、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を入
   力とするファジィ推論により前記ヒータの発熱量を低下
   させて延長乾燥を行う延長乾燥時間を決定し、前記減率
   乾燥期に入った時点から前記延長乾燥時間の乾燥運転を
   行うことを特徴とする乾燥機の制御方法。