JPH0686898A

JPH0686898A - 衣類乾燥機

Info

Publication number: JPH0686898A
Application number: JP4240313A
Authority: JP
Inventors: Mitsusachi Kiuchi; 光幸木内; Akira Shoji; 彰荘司; Shoichi Matsui; 正一松井
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1992-09-09
Filing date: 1992-09-09
Publication date: 1994-03-29
Anticipated expiration: 2015-11-13
Also published as: JP3109277B2

Abstract

(57)【要約】【目的】衣類乾燥機の加熱電力を最大に制御するため
に、熱交換ファンの回転数を制御してＰＴＣヒータの加
熱電流が最大設定値を越えないように制御する。【構成】衣類を乾燥する回転ドラム１内への送風経路
にＰＴＣヒータを設け、回転ドラム１および熱交換ファ
ン２をモータ４により回転駆動して熱交換ファン２によ
り温風を回転ドラム１内へ循環させる。回転ドラム１、
モータ４などの回転数または回転周期を検知する回転検
知手段５と、モータ４の回転数を制御する回転制御手段
６と、ＰＴＣヒータの電流を検知する電流検知手段７
と、電流検知手段７の出力を入力する電流比較設定手段
８とを備え、回転制御手段６は、電流比較設定手段８の
出力信号により回転ドラム１、モータ４などの設定回転
数または設定回転周期を制御し、回転ドラム１、熱交換
ファン２の回転を安定化し、ヒータ電流を最適値に制御
して加熱出力を最大にし、乾燥時間を短縮する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は家庭用の衣類を乾燥させ
る衣類乾燥機に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、家庭用の衣類乾燥機は、加熱手段
に正特性感温ヒータ（以下、ＰＴＣヒータという）を設
け、過熱温度上昇による衣類の焼損を防止していた。し
かし、ＰＴＣヒータは突入電流が大きく、しかも低温で
ヒータ電流が大きく家庭のブレーカが動作する恐れがあ
るので、電流がたとえば１５Ａ以上となるとパワーダウ
ンさせる衣類乾燥機が提案されている。

【０００３】従来、この種の衣類乾燥機は、実開昭６２
−９００９８号公報に示すように構成されていた。すな
わち、ＰＴＣヒータの電流変化を電流測定装置により検
出し、この電流値が大きくなるほどファン装置の送風能
力を低下させるようにしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の衣類
乾燥機では、ＰＴＣヒータの電流を検知してファン装置
の送風能力を制御し、ＰＴＣヒータの電流が大きい場合
に送風ファンの回転数を低下させるので、回転数が不安
定となる問題がある。特に、乾燥運転開始直後の数分間
はＰＴＣヒータの電流変化が大きく、ＰＴＣヒータの電
流変化で送風ファン回転数を制御すると制御系の変動要
素が大きくファン回転数が不安定となり、場合によって
は送風ファンの回転が停止する場合が考えられる。ま
た、電源電圧が低下した場合にはＰＴＣヒータの電流が
増加するが、そのため、送風ファンの回転数を低下させ
ようとすると送風ファンを駆動するモータ電圧も低下し
ているので、モータ回転が失速する場合があった。

【０００５】本発明は上記従来課題を解決するもので、
ＰＴＣヒータの電流変化で送風手段の回転数を直接制御
するものではなく、送風手段および回転ドラムの回転数
を安定に制御しながら、家庭の屋内配線ブレーカが作動
しないようにＰＴＣヒータ電流を制御して最大加熱出力
を得て、乾燥時間を短縮させることを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、衣類を乾燥する回転ドラムと、前記回転ド
ラム内へ温風を循環させる送風手段と、前記回転ドラム
内への送風経路に設けたＰＴＣヒータと、前記送風手段
および前記回転ドラムを回転駆動するモータと、前記回
転ドラム、モータなどの回転数または回転周期を検知す
る回転検知手段と、前記モータの回転数を制御する回転
制御手段と、前記ＰＴＣヒータの電流を検知する電流検
知手段と、前記電流検知手段の出力を入力する電流比較
設定手段とを備え、前記回転制御手段は、前記電流比較
設定手段の出力信号により前記回転ドラム、モータなど
の設定回転数または設定回転周期を制御するようにした
ことを第１の課題解決手段としている。

【０００７】また、上記第１の課題解決手段の回転制御
手段は、回転起動時またはＰＴＣヒータのオンオフ制御
時に設定回転数または設定回転周期を一定で制御する回
転数制御モードと、電流比較設定手段の出力信号により
回転ドラムの設定回転数または回転周期を制御する電流
制御モードとを有することを第２の課題解決手段として
いる。

【０００８】また、上記第１の課題解決手段の電流比較
設定手段の設定電流値を周囲温度に応じて変化させるよ
うにしたことを第３の課題解決手段としている。

【０００９】また、上記第１の課題解決手段の回転制御
手段は、回転ドラム、モータなどの回転数設定手段と、
設定回転数に制御する回転数比較手段と、電力制御手段
とを備え、電流比較設定手段の出力信号により前記回転
ドラムの設定回転数を制御し、前記回転ドラム、モータ
などの設定回転数に上下限値を設けたことを第４の課題
解決手段としている。

【００１０】さらに、衣類を乾燥する回転ドラムと、前
記回転ドラム内へ温風を循環させる送風手段と、前記回
転ドラム内への送風経路に設けたＰＴＣヒータと、前記
送風手段または前記回転ドラムを回転駆動するモータ
と、前記回転ドラム、モータなどの回転数または回転周
期を検知する回転検知手段と、前記モータの回転数を制
御する回転制御手段とを備え、前記回転制御手段は、回
転起動時において、前記回転ドラムまたは前記モータな
どの設定回転数または回転周期を低く設定して制御する
回転数制御モード期間を設け、前記モータが回転起動し
た後にＰＴＣヒータを遅延して導通させるようにしたこ
とを第５の課題解決手段としている。

【００１１】

【作用】本発明は上記した第１の課題解決手段により、
モータの回転数を制御し回転数を安定化すると同時に、
ＰＴＣヒータの消費電流が一定値以下となるように送風
手段を駆動するモータの設定回転数を制御にしてブレー
カが動作しないようにできる。また、交流電源周波数の
５０Ｈｚまたは６０Ｈｚに関わらず回転数および消費電
流を制御できるので、電源周波数に応じた部品交換が不
要の衣類乾燥機を実現できる。

【００１２】また、第２の課題解決手段により、運転開
始時の送風量を減少させてＰＴＣヒータの突入電流を低
くできるだけでなく、ＰＴＣヒータのオン、オフによる
突入電流変化に対しては回転数を一定にする回転制御モ
ードによりモータ回転数を安定化でき、モータ回転の失
速や送風手段の回転数変化による騒音の増加を防ぐこと
ができる。

【００１３】また、第３の課題解決手段により、乾燥機
の設置された周囲温度を検出し、冬期などの周囲温度が
低い場合には送風量を増やしてＰＴＣヒータの加熱出力
を増加させ乾燥時間を短縮することができ、また、夏期
などの周囲温度が高い場合には乾燥時間は短いので、Ｐ
ＴＣヒータの加熱出力を減少させて消費電力を減らすこ
とができる。

【００１４】また、第４の課題解決手段により、回転ド
ラムまたはモータの設定回転数または設定回転周期に上
限値と下限値を設け、低速回転時におけるモータ回転の
失速や不安定動作を防止でき、高速回転時における送風
ファンの騒音を抑えることができる。

【００１５】さらに、第５の課題解決手段により、モー
タが回転起動して回転数が安定化してからＰＴＣヒータ
を導通させるので、モータ起動時の回転数オーバーシュ
ートによるヒータ電流の増加を防ぐことができるだけで
はなく、ヒータオン時の突入電流による電源電圧の低下
によってモータ回転数が低下し、回転数制御が不安定と
なるなどの外乱の影響を減らすことができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１および図２を
参照しながら説明する。

【００１７】図に示すように、回転ドラム１は被乾燥物
を収容し、熱交換ファン（送風手段）２により回転ドラ
ム１内に温風を循環させる。熱交換ファン２は、回転ド
ラム１内に温風を循環させると同時に外部からの空気を
取り入れてファンを冷却し、回転ドラム１内の循環空気
を除湿する。ＰＴＣヒータ（加熱手段）３は、回転ドラ
ム１への送風経路すなわち循環空気取り入れ口に配設し
て循環空気を加熱する。モータ４は、回転ドラム１と前
記熱交換ファン２を回転駆動させる。モータ４の回転数
を制御することにより回転ドラム１と熱交換ファン２の
回転数を制御でき、ＰＴＣヒータ３の発熱量を制御でき
電流制御が可能となる。回転検知手段５は、回転ドラム
１の回転数を検知するもので、回転ドラム１に磁石５０
を３〜６個取りつけ、磁気センサ５１の出力を回転数検
知手段５２に入力して回転ドラム１の回転数を検知し、
その出力を回転制御手段６に入力してモータ４の回転数
を設定回転数に制御する。このようにすれば、モータ４
と回転ドラム１の安定な回転数制御が可能となるだけで
なく、回転ドラム１とモータ４間の回転伝達手段である
ベルトのスリップや断線故障を検知できる特徴がある。
なお、回転検知手段５は回転ドラム１の回転周期を検知
するようにしてもよく、また、モータ４または熱交換フ
ァン２の回転数または回転周期を検出しても回転数制御
が可能であることはいうまでもない。

【００１８】回転制御手段６は、ＰＴＣヒータ３の電流
検知手段７からの信号を入力する電流比較設定手段８の
信号に応じて、回転数設定手段６０の設定回転数または
設定周期を制御し、回転検知手段５により検知した回転
ドラム１の回転数と、回転数設定手段６０の設定回転数
との差を回転数比較手段６１により比較し、導通時間制
御手段６２と双方向性サイリスタ（電力制御手段）６３
を制御してモータ４の回転数を制御する。最も簡単な電
力制御方法として位相制御が考えられるが、インバータ
でもよい。電流比較設定手段８は、電流設定手段８０と
電流比較手段８１より構成され、電流検知手段７と電流
設定手段８０の出力信号を電流比較手段８１により比較
して、電流値が設定値となるように回転数設定手段６０
の設定信号を変更する。回転数固定手段６４はモータ４
の回転起動時に、強制的に回転数設定手段６０の設定値
を低くして、電流比較設定手段８の信号の大小に関わら
ず起動時の回転数を低くする。周囲温度検知手段９は、
サーミスタなどの温度センサ９０と設定電流変更手段９
１よりなり、電流設定手段８０の電流設定値を周囲温度
に応じて最適値に制御する。電力開閉手段１０は、ＰＴ
Ｃヒータ３ａ、３ｂと直列にリレーの接点１０ａ、１０
ｂを接続し、ＰＴＣヒータ３ａ、３ｂの導通を制御す
る。１１は交流電源である。

【００１９】熱交換ファン２は、回転ドラム１と同軸に
設置し、回転ドラム１内の空気を循環させ、かつ湿り空
気を冷却して除湿してＰＴＣヒータ３に除湿後の空気を
送る。モータ４は、回転ドラム１と熱交換ファン２を回
転ドラムベルトとファンベルトにより駆動する。磁石５
０は回転ドラム１に装着し、磁気センサ５１を筐体側に
固定している。

【００２０】上記構成において、まず運転開始時におけ
るソフトスタートについて図３(a)、(b)を参照しながら
説明すると、図３(a)、(b)は回転数Ｎと消費電流Ｉの時
間に対する変化を示しており、運転開始時には、最低回
転数Ｎminに設定され回転数制御モードで運転される。
数分後に電流制御モードとなり、電流比較設定手段８の
出信号によってモータ４の設定回転数を高くすることに
より、回転数は除々に高くなって最大回転数Ｎmaxにな
る。モータ４の起動時には回転数を減らし、熱交換ファ
ン２の送風運転のみで消費電流は少ない。モータ４が起
動した後、時間Ｔ1において一方のＰＴＣヒータ３ａを
導通させ、その後、時間Ｔ2において他方のＰＴＣヒー
タ３ｂを導通させる。熱交換ファン２の低速回転と電力
開閉手段１０の遅延動作により、ＰＴＣヒータ３の突入
電流を減らすことができる。モータ４の起動時にはＰＴ
Ｃヒータ３はオフ状態なので電圧降下が少なく、モータ
４の起動が容易となる特徴がある。その後時間Ｔ３にお
いて、回転数制御モードから電流制御モードに変えて電
流値が設定値となるように回転数設定値が制御される。
電流制御モードにおいては、ＰＴＣヒータ３の吸気温
度、すなわち循環空気温度が高くなると、熱交換ファン
２の回転数が高くなつてもＰＴＣヒータ３の加熱電力は
減少するので、回転数はだんだん高くなる。回転数が高
くなると騒音が高くなるので、最大回転数Ｎmax以上に
はならないように上限値に制御される。また、回転数を
低くしすぎると布回りが悪くなるので、回転ドラム１の
回転数は３５〜４５ｒｐｍに制限し、上下限値を設け
る。

【００２１】モータ４の回転数は図４(a)〜(d)に示すよ
うにして制御する。すなわち、図４(a)は交流電源１１
の電圧波形、図４(b)は零電圧パルス信号、図４(c)は双
方向性サイリスタ６３のトリガパルス信号で、交流電圧
１１の零電圧からの時間ｔを制御してモータ４に印加す
る実効電圧を制御し回転数を制御する。いわゆる位相制
御で時間ｔは位相角に相当する。図４(d)はモータ電流
波形である。零電圧からの時間ｔ、すなわち位相角を設
定回転数Ｎｓからの回転数誤差に応じてフィードバック
制御することにより、モータ４の回転数を設定値に制御
できる。

【００２２】一般に、乾燥機の設置された周囲温度によ
って乾燥時間が変化するが、図５に示すように、周囲温
度検知手段９の出力により電流比較設定手段８の電流設
定値を制御することによって、冬期などの周囲温度が低
い場合には、ＰＴＣヒータ３の電流設定値を大きくして
乾燥時間を短縮する。このとき、ある一定電流以上にな
らないように制御できることはいうまでもない。また、
夏期などの周囲温度が高い場合には乾燥時間は短いの
で、ヒータ電流設定値を小さくして消費電力を減らすこ
とができる。

【００２３】つぎに、起動回転制御、すなわちソフトス
タートと回転制御によるパワーコントロールを図６を参
照しながら説明すると、ステップ１０１で運転を開始
し、ステップ１０２で周囲温度を検出してヒータ制御電
流値を設定する。ステップ１０３で初期回転数を制御可
能な最低回転数に設定し、ステップ１０４でモータ４の
み回転起動させ、ステップ１０５により１０〜２０秒の
遅延動作の後、ステップ１０６にてＰＴＣヒータ３ａに
通電する。ついで、ステップ１０７により２０〜３０秒
の遅延動作の後、ＰＴＣヒータ３ｂに通電する。ステッ
プ１０９は電流制御（パワーコントロール）サブルーチ
ンで、ＰＴＣヒータ３ｂの突入電流が減少した遅延時間
経過後、ヒータ電流を検出し、ステップ１０２により設
定されたヒータ電流設定値との誤差を演算し、誤差量に
応じてモータ４の回転数を制御してＰＴＣヒータ３ａ、
３ｂ電流を制御する。ステップ１１０は回転数制御サブ
ルーチンで、モータ４または回転ドラム１の回転数を検
出し、ステップ１０９の電流制御サブルーチンにより設
定された回転数と検知回転数の誤差量に応じて、零電圧
パルスＺＶＰからの時間ｔを位相制御してモータ４の回
転数を制御する。ステップ１１１で乾燥終了判定し、乾
燥終了すればステップ１１２へ進み運転終了となる。

【００２４】ステップ１０９、１１０の電流制御サブル
ーチンと回転制御サブルーチンの詳細を図７を参照しな
がら説明すると、ステップ１１３は、１秒ごとに動作さ
せるためのタイマーフラグ検知で、Ｙならばステップ１
１４にてヒータ電流Ｉを検出し、ステップ１１５にて設
定値Ｉｓと検知電流Ｉの誤差量を検出し、ステップ１１
６にて電流誤差量に応じて設定回転数または設定回転周
期Ｔｓを演算する。ステップ１１７およびステップ１１
８は最大回転周期（回転数下限値）に制限するもので、
演算された回転周期Ｔsが最大値Ｔsmax以上ならば、回
転周期Ｔsは最大値Ｔsmaxに設定される。ステップ１１
９およびステップ１２０は最小回転周期（回転数上限
値）に制限するもので、演算された回転周期Ｔsが最小
値Ｔsmin以下ならば、回転周期Ｔsは最小値Ｔsminに設
定される。つぎに、ステップ１２１で回転検知手段５か
らの信号を検知し、ステップ１２２にて回転周期Ｔを検
出する。ステップ１２３にて検出した回転周期Ｔと設定
回転周期Ｔsとの誤差量を検出し、ステップ１２４、１
２５において誤差量が設定値以上なら制御時間ｔを誤差
量に応じて制御し、回転周期が設定回転周期となるよう
に制御する。

【００２５】なお、上記実施例では、回転ドラム１の回
転数を検知して制御しているが、モータ４または熱交換
ファン２の回転数を検知して制御しても効果は同じであ
る。また、ＰＴＣヒータ３の電流だけでなく、モータ４
の電流を含む消費電流を検出して制御しても効果は同じ
である。また、位相制御によりモータ４の回転数を制御
しているが、インバータによりモータ４の回転数を制御
しても効果は同じであることはいうまでもない。

【００２６】

【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、衣類を乾燥する回転ドラムと、前記回転ドラ
ム内へ温風を循環させる送風手段と、前記回転ドラム内
への送風経路に設けたＰＴＣヒータと、前記送風手段お
よび前記回転ドラムを回転駆動するモータと、前記回転
ドラム、モータなどの回転数または回転周期を検知する
回転検知手段と、前記モータの回転数を制御する回転制
御手段と、前記ＰＴＣヒータの電流を検知する電流検知
手段と、前記電流検知手段の出力を入力する電流比較設
定手段とを備え、前記回転制御手段は、前記電流比較設
定手段の出力信号により前記回転ドラム、モータなどの
設定回転数または設定回転周期を制御するようにしたか
ら、交流電源周波数に関わらず回転ドラムまたは送風手
段の安定な回転数が得られ、しかもヒータ電流が一定値
以上とならないので、安全ブレーカが動作することがな
くなる。また、最大加熱出力を得ることができ乾燥時間
を短縮できる。

【００２７】また、回転制御手段は、回転起動時または
ＰＴＣヒータのオンオフ制御時に設定回転数または設定
回転周期を一定で制御する回転数制御モードと、電流比
較設定手段の出力信号により回転ドラムの設定回転数ま
たは回転周期を制御する電流制御モードとを有するか
ら、運転起動時には設定回転数を下げて、回転数一定に
制御する回転数制御モードにてソフトスタートさせるこ
とができて、ＰＴＣヒータの突入電流を減らすことがで
き、電流制御が働いて回転が不安定となる問題がなくな
る。

【００２８】また、電流比較設定手段の設定電流値を周
囲温度に応じて変化させるようにしたから、周囲温度が
低い場合には電流比較設定手段の設定値を大きくし、加
熱電力を増やすことができ、冬期などの低温の場合でも
乾燥時間を短縮できる。

【００２９】また、回転制御手段は、回転ドラム、モー
タなどの回転数設定手段と、設定回転数に制御する回転
数比較手段と、電力制御手段とを備え、電流比較設定手
段の出力信号により前記回転ドラムの設定回転数を制御
し、前記回転ドラム、モータなどの設定回転数に上下限
値を設けたから、回転数が高い場合の騒音を減らすこと
ができ、また、回転ドラム回転数の低下による布回り不
具合を防止できる。

【００３０】さらに、衣類を乾燥する回転ドラムと、前
記回転ドラム内へ温風を循環させる送風手段と、前記回
転ドラム内への送風経路に設けたＰＴＣヒータと、前記
送風手段または前記回転ドラムを回転駆動するモータ
と、前記回転ドラム、モータなどの回転数または回転周
期を検知する回転検知手段と、前記モータの回転数を制
御する回転制御手段とを備え、前記回転制御手段は、回
転起動時において、前記回転ドラムまたは前記モータな
どの設定回転数または回転周期を低く設定して制御する
回転数制御モード期間を設け、前記モータが回転起動し
た後にＰＴＣヒータを遅延して導通させるようにしたか
ら、ＰＴＣヒータをオフした状態でモータを回転起動さ
せて、回転数がほぼ設定の低速回転数になってからＰＴ
Ｃヒータを順次通電することができ、ＰＴＣヒータの突
入電流を小さくできるだけではなく、突入電流による交
流電源の電圧降下によりモータ回転が不安定となった
り、または起動不良となる問題を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の衣類乾燥機のブロック図

【図２】同衣類乾燥機の断面図

【図３】(a)(b) 同衣類乾燥機の回転制御説明のための
回転数と電流の時間変化を示す図

【図４】(a)〜(d) 同衣類乾燥機の位相制御による回転
数制御の各部波形図

【図５】同衣類乾燥機の周囲温度に応じた電流制御特性
図

【図６】同衣類乾燥機の動作を説明する要部フローチャ
ート

【図７】同衣類乾燥機の電流制御動作を説明するフロー
チャート

【符号の説明】

１回転ドラム２熱交換ファン（送風手段）３ＰＴＣヒータ（加熱手段）４モータ５回転検知手段６回転制御手段７電流検知手段８電流比較設定手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】衣類を乾燥する回転ドラムと、前記回転
ドラム内へ温風を循環させる送風手段と、前記回転ドラ
ム内への送風経路に設けた正特性感温ヒータよりなる加
熱手段と、前記送風手段および前記回転ドラムを回転駆
動するモータと、前記回転ドラム、モータなどの回転数
または回転周期を検知する回転検知手段と、前記モータ
の回転数を制御する回転制御手段と、前記加熱手段の電
流を検知する電流検知手段と、前記電流検知手段の出力
を入力する電流比較設定手段とを備え、前記回転制御手
段は、前記電流比較設定手段の出力信号により前記回転
ドラム、モータなどの設定回転数または設定回転周期を
制御するようにした衣類乾燥機。
【請求項２】回転制御手段は、回転起動時または加熱
手段のオンオフ制御時に設定回転数または設定回転周期
を一定で制御する回転数制御モードと、電流比較設定手
段の出力信号により回転ドラムの設定回転数または回転
周期を制御する電流制御モードとを有する請求項１記載
の衣類乾燥機。
【請求項３】電流比較設定手段の設定電流値を周囲温
度に応じて変化させるようにした請求項１記載の衣類乾
燥機。
【請求項４】回転制御手段は、回転ドラム、モータな
どの回転数設定手段と、設定回転数に制御する回転数比
較手段と、電力制御手段とを備え、電流比較設定手段の
出力信号により前記回転ドラムの設定回転数を制御し、
前記回転ドラム、モータなどの設定回転数に上下限値を
設けた請求項１記載の衣類乾燥機。
【請求項５】衣類を乾燥する回転ドラムと、前記回転
ドラム内へ温風を循環させる送風手段と、前記回転ドラ
ム内への送風経路に設けた正特性感温ヒータよりなる加
熱手段と、前記送風手段または前記回転ドラムを回転駆
動するモータと、前記回転ドラム、モータなどの回転数
または回転周期を検知する回転検知手段と、前記モータ
の回転数を制御する回転制御手段とを備え、前記回転制
御手段は、回転起動時において、前記回転ドラムまたは
前記モータなどの設定回転数または回転周期を低く設定
して制御する回転数制御モード期間を設け、前記モータ
が回転起動した後に加熱手段を遅延して導通させるよう
にした衣類乾燥機。