JP2004209065A

JP2004209065A - 洗濯乾燥機

Info

Publication number: JP2004209065A
Application number: JP2003000983A
Authority: JP
Inventors: Makoto Motoyoshi; 誠元吉; Tsunehiro Soma; 倫弘相馬; Takuya Watanabe; 卓也渡邉; Naoki Hattori; 直幾服部; Atsushi Hosokawa; 敦志細川
Original assignee: Hitachi Home and Life Solutions Inc
Current assignee: Hitachi Global Life Solutions Inc
Priority date: 2003-01-07
Filing date: 2003-01-07
Publication date: 2004-07-29

Abstract

【課題】乾燥工程における循環空気の加熱と冷却効率を高める。
【解決手段】冷却除湿後の循環空気の湿度を検出し、循環空気の湿度が設定値を下回らないように冷却手段の冷却出力を制御する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、洗濯乾燥機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開平１１−３４７２８２号公報
【０００３】
除湿循環方式の洗濯乾燥機は、洗濯水を溜める外槽と、底部に撹拌翼（パルセータ）を設置した洗濯槽（兼脱水槽）と、前記撹拌翼および洗濯槽を回転駆動する駆動手段と、給排水手段と、洗濯槽内に空気を循環させる空気循環手段と、洗濯槽内の衣類の水分を奪って高湿状態となった循環空気を冷却手段で冷却して除湿する除湿手段と、この除湿手段を通過した後の空気の湿度を検出する湿度検出手段と、湿度検出手段を通過した後の空気を加熱する加熱手段と、前記駆動手段，給排水手段，空気循環手段，冷却手段および加熱手段を制御する制御装置を備える。
前記制御装置は、洗濯工程では、給水して外槽（洗濯槽）内に洗濯水を溜めた状態で撹拌翼を正逆回転させて洗濯水および洗濯物を撹拌して洗濯し、排水状態で洗濯槽を高速回転させて洗濯物を脱水するように前記給排水手段および駆動手段を制御する。
そして、乾燥工程では、外槽を排水状態にして洗濯槽内に空気を循環させ、洗濯槽内の衣類の水分を奪って高湿状態となった循環空気を冷却して結露させることにより除湿し、除湿した後の空気の湿度を検出し、その後、循環空気を加熱して洗濯槽内に還流させるように前記給排水手段，空気循環手段，冷却手段および加熱手段を制御する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような除湿循環方式の洗濯乾燥機において、乾燥が進んで衣類から気化する水分が少なくなると、除湿手段に流入する循環空気に含まれる水分量（湿度）も少なくなって露点温度も下がることから、除湿手段における冷却手段で冷却しても露点温度まで低下せず、結果的に除湿されなくなってしまう。
このような状態では、冷却手段を運転（冷却出力を維持）しても循環空気の温度を下げるだけで衣類の乾燥には効果がなく、空気循環エネルギーや冷却に使用するエネルギー（冷却水等）や加熱に使用するエネルギー（電力）を無駄に消費するだけである。
本発明の１つの目的は、乾燥工程における循環空気の除湿を効率良く実現することができる洗濯乾燥機を提案することにある。
本発明の他の目的は、乾燥工程における乾燥時間の短縮と電力消費の抑制を実現することができる洗濯乾燥機を提案することにある。
本発明の更に他の目的は、前述した目的を達成するための安価な冷却手段および制御装置を提案することにある。
本発明の更に他の目的は、乾燥工程における循環空気の加熱および冷却除湿を効率的に行うことにより、加熱エネルギー（電力）と冷却エネルギー（水）の消費量を軽減することができる洗濯乾燥機を提案することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、洗濯槽内に空気を循環させることにより湿潤した空気を冷却手段によって冷却除湿して乾燥する乾燥装置と、除湿された空気の湿度を検出する湿度検出手段から出力される湿度検出信号を参照して前記乾燥装置を制御する制御装置を備えた洗濯乾燥機において、
前記制御装置は、乾燥工程において、前記湿度検出手段から出力される湿度検出信号の値が予め設定した値を下回らないように前記冷却手段の冷却出力を制御することを特徴とするものである。
【０００６】
第２の発明は、空気循環手段によって洗濯槽内に空気を循環させることにより湿潤した循環空気を冷却除湿して乾燥する乾燥装置と、除湿された空気の湿度を検出する湿度検出手段から出力される湿度検出信号および温度を検出する温度検出手段から出力される温度検出信号を参照して前記乾燥装置を制御する制御装置を備えた洗濯乾燥機において、
前記制御装置は、乾燥工程において、前記湿度検出手段から出力される湿度検出信号の値が予め設定した値を下回らないように前記洗濯槽内に循環させる空気の循環量を調整するように前記空気循環手段を制御することを特徴とするものである。
【０００７】
第３の発明は、空気循環手段によって洗濯槽内に空気を循環させることにより湿潤した循環空気を冷却手段で冷却して除湿して乾燥する乾燥装置と、除湿された空気の湿度を検出する湿度検出手段から出力される湿度検出信号を参照して前記乾燥装置を制御する制御装置を備えた洗濯乾燥機機において、
前記制御装置は、乾燥工程において、前記湿度検出手段から出力される湿度検出信号の値が予め設定した値を下回らないように、前記冷却手段の冷却出力を抑え、若しくは最大出力に維持する制御と、前記空気循環手段による空気の循環量を抑え、若しくは最小循環量に維持する制御とを組み合せた制御を実行することを特徴とするものである。
【０００８】
第４の発明は、洗濯槽内に空気を循環させることにより湿潤した空気を冷却手段によって冷却除湿して乾燥する乾燥装置と、除湿された空気の湿度を検出する湿度検出手段から出力される湿度検出信号を参照して前記乾燥装置を制御する制御装置を備えた洗濯乾燥機において、
前記制御装置は、乾燥工程において、前記冷却手段の冷却出力を最大とした場合でも前記湿度検出手段から出力される湿度検出信号の値が予め設定した値を下回る場合には、前記冷却手段の出力を下限とし、若しくは冷却出力を停止させる制御を実行することを特徴とするものである。
【０００９】
第５の発明は、第１〜第４の発明において、前記冷却手段は、湿潤した空気を循環させる循環風路内に水をシャワー状若しくは霧状に散布するか、金属板を設置して該金属板の表面に水を流すことにより、循環空気を冷却して除湿するように構成したことを特徴とするものである。
【００１０】
第６の発明は、空気循環手段によって洗濯槽内に空気を循環させることにより湿潤した空気を冷却手段によって水冷除湿して乾燥する乾燥装置と、除湿された空気の湿度を検出する湿度検出手段から出力される湿度検出信号と温度検出手段から出力される温度検出信号を参照して前記乾燥装置を制御する制御装置を備えた洗濯乾燥機において、
前記制御装置は、乾燥工程において、乾燥運転初期段階においては、湿度検出信号の値が第１の設定湿度に上昇するまでは冷却出力停止状態で冷却手段を待機させ、湿度検出信号の値が第１の設定湿度に上昇した後も所定の設定温度に上昇するまでは冷却出力を抑制した水冷除湿制御を実行し、所定の設定温度に上昇した後は冷却出力の抑制を解除した水冷除湿制御を実行し、その後は湿度検出信号の値が予め設定した第２の設定湿度を下回らないように前記冷却手段の冷却出力および／または空気循環手段の循環風量を制御し、湿度検出信号が予め設定した第３の設定湿度に低下したならば乾燥終了制御を実行することを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の形態を示す洗濯乾燥機の縦断側面図、図２は、この洗濯乾燥機における循環風路系を示す縦断背面図である。
【００１２】
外枠１の内部に複数のサスペンション２で支持した外槽３を設け、この外槽３その中に洗濯槽（兼脱水槽）４および該洗濯槽４の底部に位置させて撹拌用のパルセータ５を設ける。洗濯槽５とパルセータ５は、外槽３を貫通させた２重回転軸６によって回転自在に支持し、駆動部７によって選択的または一緒に回転駆動する。駆動部７は、可逆回転電動機と切換えクラッチ機構と減速機構を内蔵し、洗濯槽４を静止させた状態でパルセータ５の正逆回転を繰り返して洗濯物を撹拌する洗濯駆動と、洗濯槽４とパルセータ５を一体的に高速回転させて洗濯物を遠心脱水する脱水駆動と、洗濯槽４とパルセータ５を一体的に高速回転させて通風乾燥させた後に洗濯槽４を静止させてパルセータ５を正逆回転させて布解しする駆動を繰り返す乾燥駆動を行う。
【００１３】
外枠１の上端に設置するトップカバー８は、その中央部分に衣類投入口８ａを形成し、この衣類投入口８ａの前側（図中左側）に位置させて前部空間８ｂを形成し、後側（図中右側）に位置させて後部空間８ｃを形成し、横側（図中奥側）に位置させて横部空間（図示省略）を形成し、前記衣類投入口８ａを前記洗濯槽４の上部開口に対向させて前記外枠１に設置する。
【００１４】
トップカバー８の衣類投入口８ａは、外蓋９によって開閉自在に塞ぎ、前部空間８ｂには操作パネル用制御回路基板（操作パネル用制御装置）１０と水位センサ（図示省略）を収納し、後部空間８ｃには洗濯給水電磁弁１１と洗剤供給装置１２と冷却給水電磁弁１３を収納し、横部空間には主制御回路基板（主制御装置）１４を収納する。操作パネル用制御回路基板１０は、電源スイッチ，指示入力スイッチ群，表示素子群などを実装し、トップカバー８上から操作および目視可能状態に設置する。主制御回路基板１４は、前記操作パネル用制御回路基板１０における各種スイッチからの指示入力に従って、洗濯，脱水および乾燥運転制御を実行すると共にその設定状況と進行状況を表示するように操作パネル用制御回路基板１０上の表示素子群を制御する。
【００１５】
外槽３の底部には排水口３ａを形成し、排水電磁弁１５を介して排水ホース１６を接続する。
【００１６】
外槽３の上部開口は、内蓋１７によって開閉自在に塞ぎ、後側の側面には、温風循環除湿装置１８を設置する。
【００１７】
温風循環除湿装置１８は、図２に示すように、外槽３の下部に形成した吸出し口３ｂから上向きに伸びる水冷除湿風路部１８ａと、この水冷除湿風路部１８ａ内に縦長状態に設置した水冷金属板１８ｂと、この水冷金属板１８ｂに沿って流下させる冷却水１８ｃを前記冷却給水電磁弁１３から供給する給水パイプ１８ｄと、前記水冷除湿風路部１８ａの上端から折り返して下向きに形成した下降風路部１８ｅと、この下降風路部１８ｅの上端部に設置したフィルター１８ｆと、この下降風路部１８ｅ内の下部に設けた湿度センサ１８ｇおよび温度センサ１８ｍと、下降風路部１８ｅの下端部に吸気口を接続して設けた電動送風ファン１８ｈと、この電動送風ファン１８ｈの吐出口から上向きの伸びる上昇風路部１８ｉと、この上昇風路部１８ｉの先端に設けた吹出し口部１８ｊと、この吹出し口部１８ｊに内蔵したＰＴＣヒータ１８ｋを備える。
【００１８】
この洗濯乾燥機の電気回路は、図３に示すように、電源スイッチ１０１を介して受電する主制御回路基板１４に実装する主制御装置は、マイクロコンピュータ１４１を中心にして構成し、電源回路１４２と、前記駆動装置７と洗濯給水電磁弁１１と洗剤供給装置１２における洗剤給水電磁弁１２１および洗剤撹拌電動機１２２と排水電磁弁１５と電動送風ファン１８ｈとＰＴＣヒータ１８ｋと冷却給水電磁弁１３への給電を制御するための半導体交流スイッチング素子（ＦＬＳ）群を有する駆動回路１４３を備える。
【００１９】
前記駆動装置７は、駆動電動機７１とクラッチ機構７２を備え、駆動電動機７１は、固定子巻線７１１と回転センサ７１２を備え、クラッチ機構７２は、操作手段７２１を備える。
【００２０】
そして、前記駆動回路１４３は、駆動装置７における前記駆動電動機７１の固定子巻線７１１への給電制御に関しては、正逆回転制御用に２つの半導体交流スイッチング素子（ＦＬＳ）１４３ａ，１４３ｂを備える。ＦＬＳ１４３ａは、正回転給電制御用の半導体スイッチング素子、ＦＬＳ１４３ｂは逆回転給電制御用の半導体交流スイッチング素子である。この実施の形態において、駆動電動機７１の回転速度制御は、固定子巻線７１１ａへの給電をＦＬＳ１４３ａ，１４３ｂによって位相制御することによって行うように構成しているが、インバータ駆動のブラシレス電動機を駆動電動機７１として使用する構成においては、ＰＷＭ制御やＰＡＭ制御によって行うように構成する。また、駆動装置７におけるクラッチ機構７２の操作手段７２１への給電を制御するＦＬＳ１４３ｃを備える。
【００２１】
また、駆動回路１４３は、洗濯給水電磁弁１１，洗剤給水電磁弁１２１，洗剤撹拌電動機１２２，排水電磁弁１５，電動送風ファン１８ｈ，ＰＴＣヒータ１８ｋ，冷却給水電磁弁１３への給電を制御するＦＬＳ１４３ｄ〜１４３ｊを備える。そして、この駆動回路１４３は、マイクロコンピュータ１４１からの指示に従ってＦＬＳ１４３ａ〜ＦＬＳ１４３ｊの導通状態を制御して従属する負荷への給電制御を行う。
【００２２】
電動送風ファン１８ｈは、この実施の形態では速度制御が容易な直流モータを使用し、その回転速度制御は、巻線への給電をＦＬＳ１４３ｈによって位相制御することによって行うように構成しているが、インバータ駆動のブラシレス電動機を駆動電動機として使用する構成においては、ＰＷＭ制御やＰＡＭ制御によって行うように構成する。
【００２３】
マイクロコンピュータ１４１は、更に、前記駆動電動機７１の回転センサ７１２，湿度センサ６ｇ，水位センサ１９，操作パネル用制御回路基板１０に接続し、予め組み込まれた制御処理プログラムを実行することにより、操作パネル用制御回路基板１０の指示入力スイッチ群１０１と水位センサ１９と回転センサ７１２と湿度センサ１８ｇと温度センサ１８ｍからの信号を読み込み、駆動回路１４３を制御することによって、洗濯物の布量検出，洗濯水位および洗剤量の設定，高濃度洗剤液生成・供給（浸沈），洗い，濯ぎ，脱水および温風乾燥の各工程を実行し、操作パネル１０の表示素子群１０２を制御することによって工程設定内容および進行状況を表示する。
【００２４】
この実施の形態において、温風循環除湿装置１８における吸出し口３ｂ，水冷除湿風路部１８ａ，水冷金属板１８ｂ，冷却水１８ｃ，冷却給水電磁弁１３，給水パイプ１８ｄ，下降風路部１８ｅ，フィルター１８ｆ，電動送風ファン１８ｈ，上昇風路部１８ｉ，吹出し口部１８ｊ，ＰＴＣヒータ１８ｋは、乾燥装置を構成し、回転センサ７１２，操作パネル用制御回路基板１０，主制御回路基板１４，湿度センサ１８ｇおよび温度センサ１８ｍ，水位センサ１９は、制御装置を構成する。
【００２５】
また、この実施の形態は、水冷除湿方式を採用しており、冷却給水電磁弁１３と給水パイプ１８ｄと水冷除湿風路部１８ａおよび水冷金属板１８ｂが冷却手段を構成し、冷却出力は、冷却水流量（冷却給水電磁弁１３の開度）が対応する。
【００２６】
また、吸出し口３ｂ，水冷除湿風路部１８ａ，下降風路部１８ｅ，フィルター１８ｆ，電動送風ファン１８ｈ，上昇風路部１８ｉ，吹出し口部１８ｊは、空気循環手段を構成する。
【００２７】
この洗濯乾燥機は、電源スイッチ１０１を投入し、外蓋９と内蓋１７を開いて洗濯槽４内に洗濯物を投入し、外蓋９と内蓋１７を閉じて操作パネル用制御回路基板１０の指示入力スイッチ群１０１における洗濯開始スイッチを投入すると、マイクロコンピュータ１４１は、駆動装置７を運転して洗濯槽４を静止させた状態でパルセータ５を回転させることによって布量を検出し、洗濯水量および相応する洗剤量を決定し、これを表示するように操作パネル用制御回路基板１０における表示素子群１０２を制御する処理を実行する。
【００２８】
そして、相当する量の粉末合成洗剤および仕上剤が洗剤供給装置１２における洗剤溶解容器に投入されると、洗剤給水電磁弁１２１を開いて前記粉末合成洗剤を高濃度状態に溶解するのに好適な量の水道水（洗剤溶解水）を洗剤溶解容器に供給し、更に、洗剤撹拌電動機１２２を運転して粉末合成洗剤を撹拌しながら溶解して高濃度洗剤液を生成する。
【００２９】
次に、洗剤給水電磁弁１２１を開いて洗剤溶解容器に追加の給水を行うことにより該洗剤溶解容器内の高濃度洗剤液を溢水させると共に洗濯給水電磁弁１１を開いて高濃度洗剤液を所望の洗剤濃度（５〜３０倍の範囲）に希釈して洗濯物に降りかけるように制御する。このとき、高濃度洗剤液が洗濯物に満遍なく降りかかって該洗濯物内に均一に浸沈するように、洗濯槽４とパルセータ５を一体的に緩速回転させ、または洗濯槽４を静止させた状態でパルセータ５を回転させることによって、洗濯物を回転または撹拌するように駆動装置１４３を制御する。
【００３０】
このように粉末合成洗剤を水で溶解して生成し更に希釈した５〜３０倍の濃度の高濃度洗剤液を洗濯物に浸沈させると、洗剤成分の化学的な洗浄力が洗濯物の汚れに効率良く作用して洗浄力を高める。
【００３１】
高濃度洗剤液を洗濯物に浸沈させた後、所定の水位まで洗い水を給水するように洗濯給水電磁弁１１と洗剤給水電磁弁１２１を開弁制御し、その後、洗濯槽４を静止させた状態または回転自由状態でパルセータ５を正，逆回転させて洗濯物に機械力を作用させる洗い工程を実行するように駆動装置１４３を制御する。
【００３２】
洗い工程を終了した後に、洗い水を機外に排水するように排水電磁弁１５を開弁制御し、洗濯槽４とパルセータ５を一体的に高速回転させて洗い水を遠心脱水する中間脱水を行うように駆動装置１４３を制御する。この中間脱水を終了した後に、排水電磁弁１５を閉弁制御し、所定の濯ぎ水位まで給水するように洗濯給水電磁弁１１を開弁制御し、更に、パルセータ５を正，逆回転させて洗濯物に機械力を作用させる濯ぎ工程を実行するように駆動装置１４３を制御する。この濯ぎ工程は、必要に応じて、複数回実行し、最後の濯ぎにおける給水時に仕上剤を供給する。
【００３３】
濯ぎ工程を終了した後に、濯ぎ水を機外に排水するように排水電磁弁１５を開弁制御し、排水後に、洗濯槽４とパルセータ５を一体的に高速回転させて濯ぎ水を遠心脱水する最終脱水を行うように駆動装置１４３を制御する。
【００３４】
このように洗濯および遠心脱水した洗濯物を洗濯槽４内で乾燥させるように、洗濯槽４とパルセータ５を一体的または反対方向に回転させるように駆動装置１４３を制御し、外槽３および洗濯槽４内の湿潤空気を吸出し口３ｂから吸い出して吹出し口１８ｊから洗濯槽４内に吹き込む循環空気を生成するように電動送風ファン１８ｈを運転制御し、この循環空気を水冷除湿風路部１８ａ内で水冷除湿するように冷却給水電磁弁１３を開弁制御し、洗濯槽４に吹き込む空気を加熱するようにＰＴＣヒータ１８ｋを制御する温風乾燥工程を実行する。
【００３５】
この温風乾燥工程の制御において、マイクロコンピュータ１４１は、高い除湿効果が得られる冷却水量および／または循環風量となるように冷却給水電磁弁１３と電動送風ファン６ｉを制御する処理を実行する。この間、湿度センサ１８ｇから出力される湿度検出信号を参照して除湿率や乾燥度を監視し、所望の乾燥度が得られた時点で乾燥終了制御処理を実行する。
【００３６】
この温風乾燥工程において、電動送風ファン１８ｈから送り出されてＰＴＣヒータ１８ｋを通過して加熱された循環空気は、高温低湿状態となって吹出し口部１８ｊから洗濯槽４内に吹き出される。洗濯槽４内の衣類２０は、この高温低湿状態の循環空気に触れて温度が上昇して内部の水分が気化することで時間の経過と共に乾燥していく。
【００３７】
洗濯物２０から気化した水分を含んで高湿状態となった空気は、洗濯槽４から外槽３に出て吸出し口３ｂから温風循環除湿装置１８に入る。この温風循環除湿装置１８は、水冷除湿風路部１８ａ内において、冷却給水電磁弁１３から給水パイプ１８ｄを介して水冷金属板１８ｂに供給されて流下する冷却水によって高湿状態の循環空気を冷却して水分を凝縮させて除湿する。冷却水と凝縮水は、吸出し口３ｂから外槽３内に流れ込み、排水口３ａから排水電磁弁１５と排水ホース１６を通して機外に排水する。
【００３８】
除湿された循環空気は、フィルター１８ｆを通過させて空気中に含まれる糸屑や布屑が捕捉した後に電動送風ファン１８ｈに戻し、再び送り出す。
【００３９】
図４は、ＰＴＣヒータ１８ｋの温度が安定した状態において該ＰＴＣヒータ１８ｋを通過した後の空気の温度と風量の関係を示している。縦軸は、ＰＴＣヒータ１８ｋを通過した後の空気の温度を示し、水平方向に延びた破線２１は、構成部品や衣類２０の耐熱を考慮して設定した上限温度を示している。横軸は、風量を示し、風量が多いほどＰＴＣヒータ１８ｋを通過した後の空気の温度が低くなることを示している。水平方向に延びた破線２１と特性曲線の交点より右側の領域２２が風量を調節することができる範囲となる。乾燥運転開始時にはＰＴＣヒータ１８ｋ自体の温度が低く（特性曲線は図示より下に位置し）、ＰＴＣヒータ１８ｋの温度上昇と共に図示位置に近づく。
【００４０】
乾燥工程の運転開始初期段階では、循環風量を調節可能な範囲で少量に抑えてＰＴＣヒータ１８ｋ自体の温度上昇を早くすると共に該ＰＴＣヒータ１８ｋを通過した後の空気の温度を高くする。このようにすることで、循環空気（衣類２０）の温度を短時間に所定の温度まで上昇させて内部の水分の気化を促す。この間は、冷却給水電磁弁１３を閉じた状態として冷却給水を停止させるか、少量に抑えることにより、ＰＴＣヒータ１８ｋおよび衣類２０の温度上昇を阻害しないようにする。
【００４１】
ＰＴＣヒータ１８ｋまたは衣類２０が所定の温度に到達するか、乾燥運転開始から所定の時間経過すると、冷却水量および循環風量を徐々に増加させる。
【００４２】
図５は、冷却手段を構成する水冷除湿風路部１８ａを通過した後の空気の温度と冷却出力の関係を示している。縦軸は、水冷除湿風路部１８ａを通過した後の空気の温度を示し、水平方向に延びる２本の線２３，２４は、上側が水冷除湿風路部１８ａに流入する空気が高湿状態での露点温度を示し、下側は低湿状態での露点温度を示している。横軸は、冷却出力を示しており、出力を大きくするほど、水冷除湿風路部１８ａを通過した後の空気の温度が低下する。
【００４３】
水冷除湿風路部１８ａに流入する高湿の空気は、冷却水１８ｃによって冷却され、露点温度以下に下がると水分が凝縮して除湿される。水平方向の破線と特性曲線との交点より冷却出力を大きくすれば、それぞれの状態において除湿可能となる。因に、水平方向に延びた破線２３と特性曲線の交点より右側の領域２６が高湿状態の循環空気の水分を凝縮させて除湿することができる範囲、水平方向に延びた破線２４と特性曲線の交点より右側の領域２５が低湿状態の循環空気の水分を凝縮させて除湿することができる範囲となる。
【００４４】
冷却出力を大きくするほど、水冷除湿風路部１８ａを通過する循環空気の温度が低下して除湿量が増えるが、冷却出力の増加分に対する除湿量は徐々に少なくなることから、冷却出力は、所定の値に調節（例えば、低湿状態で除湿可能な範囲では除湿冷却を停止）する。
【００４５】
衣類２０の乾燥が進んで水冷除湿風路部１８ａに流入する循環空気の湿度が下がると（例えば、図５において露点温度が上側の破線２３から下側の破線２４へ移動すると）、冷却しても露点温度まで下がらずに除湿することができなくなってしまう。このために、例えば乾燥運転開始から所定の時間を経過した後では冷却出力を適正な値に対して増加させることが必要となる。
【００４６】
図６は、水冷除湿風路部１８ａを通過した後の循環空気の温度と循環風量の関係を示している。縦軸は、水冷除湿風路部１８ａを通過した後の循環空気の温度を示しており、２本の水平方向に延びる線２７，２８は、上側の線２７が水冷除湿風路部１８ａに流入する循環空気が高湿状態での露点温度を示し、下側の線２８は低湿状態での露点温度を示している。横軸は、循環風量を示している。
【００４７】
循環風量が増加するほど水冷除湿風路部１８ａを通過した後の循環空気の温度は高いが、冷却水１８ｃと循環空気との熱交換量は多くなることから、循環風量を調整して除湿量を最大とすることにより、乾燥効率を向上することができる。
【００４８】
ＰＴＣヒータ１８ｋや衣類２０の温度が安定した状態になる乾燥運転初期段階に比べて、乾燥が進んで水冷除湿風路部１８ａに流入する循環空気が低湿状態になると、露点温度も変わる（例えば、上側の破線２７から下側の破線２８へ）ことから、除湿効果を得るために、衣類２０の乾燥状態に合せて循環風量を減少（例えば、範囲２９から範囲３０に変化）させることが望ましい。
【００４９】
衣類２０の乾燥速度は、衣類２０の質量が大きくなるほど遅くなる。このことから、乾燥運転前に衣類２０の質量を測定する機能を有する洗濯乾燥機では、循環風量や冷却出力を適正値に調節する時間や、冷却出力を増加させる時間や、乾燥運転の全体の時間を、前記測定値で補正するように構成すると良い。しかしながら、衣類２０は布質によって乾燥速度が異なることから、衣類２０の質量データだけで十分な補正を実現することは困難である。
【００５０】
第１の発明は、洗濯槽内に空気を循環させることにより湿潤した空気を冷却手段によって冷却除湿して乾燥する乾燥装置と、除湿された空気の湿度を検出する湿度検出手段から出力される湿度検出信号を参照して前記乾燥装置を制御する制御装置を備えた洗濯乾燥機において、制御装置は、湿度検出手段による検出湿度が所定の値を下回らないように冷却手段の冷却出力を調節するものである。すなわち、マイクロコンピュータ１４１は、湿度センサ１８ｇから出力される湿度検出信号を参照して冷却給水電磁弁１３の開度（流量）を制御して冷却水１８ｃの流量を調節する。
【００５１】
水冷除湿風路部１８ａ内で循環空気の除湿が行われている間は湿度センサ１８ｇによる検出湿度は約１００％であるが、乾燥が進んで水冷除湿風路部１８ｇ内で除湿することができなくなると、前記検出湿度は１００％を下回るようになる。前述したように、冷却手段の冷却出力を所定の値に抑えた状態で乾燥運転中に検出湿度が予め設定した値を下回った場合は、冷却手段の冷却出力を調整する（抑制を弱めて増加させる）ことにより、水冷除湿風路部１８ａ内での冷却機能を高めて除湿作用を維持（時間を長く）して乾燥効率を高める。このような制御は、湿度センサ１８ｇを用いて循環空気の除湿状態を正確に把握することができことから、無闇に大きな冷却出力を続けることが不要となり、冷却に要する冷却水や循環空気を加熱する電力の浪費を防止することができる。
【００５２】
予め設定する目標湿度は、１００％とするか、または湿度センサ１８ｇの検出誤差や、循環空気が水冷除湿風路部１８ａから湿度センサ１８ｇに到達するまでに前記空気の湿度が変化することや、効果的に除湿させることを考慮して、１００％よりも低い値に設定するものとする。
【００５３】
第２の発明は、空気循環手段によって洗濯槽内に空気を循環させることにより湿潤した循環空気を冷却除湿して乾燥する乾燥装置と、除湿された空気の湿度を検出する湿度検出手段から出力される湿度検出信号および温度を検出する温度検出手段から出力される温度検出信号を参照して前記乾燥装置を制御する制御装置を備えた洗濯乾燥機において、前記制御装置は、湿度検出手段による検出湿度が所定の値を下回らないように循環風量を調節するものである。すなわち、マイクロコンピュータ１４１は、湿度センサ１８ｇから出力される湿度検出信号を参照して電動送風ファン１８ｈの回転速度を制御して循環風量を調節する。
【００５４】
循環風量を所定の値として乾燥運転中に検出湿度が予め設定した値を下回った場合は、循環風量を調整する（減少させる）ように電動送風ファン１８ｈを制御することにより、除湿可能状態を維持（時間を長く）して乾燥効率を高める。循環風量を減少させるＰＴＣヒータ１８ｋを通過した後の循環空気の温度が高くなるので、洗濯槽４内に高温の循環空気を吹き込んで水分の気化を促進することができるようになる。
【００５５】
湿度の設定値の考え方は、第１の発明と同様である。循環風量の減少量は、図４に示した調節可能な範囲２２を逸脱しないように設定するものとする。
【００５６】
第３の発明は、第１の発明と第２の発明を組み合せて実施する構成とするものである。すなわち、空気循環手段によって洗濯槽内に空気を循環させることにより湿潤した循環空気を冷却手段で冷却して除湿して乾燥する乾燥装置と、除湿された空気の湿度を検出する湿度検出手段から出力される湿度検出信号を参照して前記乾燥装置を制御する制御装置を備えた洗濯乾燥機機において、前記制御装置は、乾燥工程において、前記湿度検出手段から出力される湿度検出信号の値が予め設定した値を下回らないように、前記冷却手段の冷却出力を抑え、若しくは最大出力に維持する制御と、前記空気循環手段による空気の循環量を抑え、若しくは最小循環量に維持する制御とを組み合せた制御を実行するものである。
【００５７】
マイクロコンピュータ１４１は、湿度センサ１８ｇから出力される湿度検出信号を参照して、湿度検出信号の値が予め設定した値を下回らないように、冷却給水電磁弁１３の開度を制御して冷却水１８ｃの流量を抑え、若しくは最大出力に維持する制御と、前記電動送風ファン１８ｈの回転速度を制御して空気の循環量を抑え、若しくは最小循環量に維持する制御とを組み合せた制御を実行する。
【００５８】
第４の発明は、第１の発明において、制御装置は、更に、冷却出力を最大とした場合でも湿度検出手段による検出湿度が目標値を下回った場合には、冷却出力を下限としたり停止させるものである。すなわち、マイクロコンピュータ１４１は、湿度センサ１８ｇから出力される湿度検出信号を参照し、冷却給水電磁弁１３を全開とした場合でも湿度センサ１８ｇによる検出湿度が目標値を下回った場合には、冷却給水電磁弁１３の開度を最小としたり全閉とするものである。
【００５９】
例えば、冷却給水電磁弁１３を全開して冷却出力を最大とした乾燥運転状態において、検出湿度を検出誤差を考慮して所定時間監視し、検出湿度が継続して設定値を下回るようであれば、水冷除湿風路部１８ａ内での除湿作用が実質的に消失しているものと判断して冷却出力を下限とし、または停止するように冷却給水電磁弁１３を制御するものである。
【００６０】
この第４の発明も第１，第２，第３の発明と同様に、湿度センサ１８ｇによる検出湿度情報を用いることから、除湿状態を正確に把握することができ、冷却水１８ｃの浪費や循環空気からの放熱を抑制することができる。
【００６１】
冷却出力は、ＰＴＣヒータ１８ｋを通過した後の温風の温度が上昇し過ぎないように、ＰＴＣヒータ１８ｋの加熱出力と冷却給水電磁弁１３の給水流量（冷却出力）とのバランスを考慮し、構成部品や衣類２０に支障を来さない範囲で低く設定し、特に支障がなければ停止させれば良い。冷却出力を抑えた分に相応してＰＴＣヒータ１８ｋの加熱出力も低く抑えれば、ＰＴＣヒータ１８ｋの消費電力を低減することができる。
【００６２】
第５の発明は、請求項１〜４の発明において、前記冷却手段は、湿潤した空気を循環させる循環風路内に水をシャワー状若しくは霧状に散布するか、金属板を設置して該金属板の表面に水を流すことにより、循環空気を冷却して除湿するように構成するものである。すなわち、冷却媒体として水を使用するものである。水は、安価で比熱が大きいことから冷却効果が高く、洗濯乾燥機においては、洗濯，濯ぎ運転に使用するために水道に接続されていることから、冷却媒体として好適である。そして、冷却出力を調節する手段として、水の場合には、流量を調節する手段の選択肢が広く、設計，製作が容易である。
【００６３】
第６の発明は、空気循環手段によって洗濯槽内に空気を循環させることにより湿潤した空気を冷却手段によって水冷除湿して乾燥する乾燥装置と、除湿された空気の湿度を検出する湿度検出手段から出力される湿度検出信号と温度検出手段から出力される温度検出信号を参照して前記乾燥装置を制御する制御装置を備えた洗濯乾燥機において、前記制御装置は、乾燥工程において、乾燥工程の運転初期段階においては、湿度検出信号の値が第１の設定湿度に上昇するまでは冷却出力停止状態で冷却手段を待機させ、湿度検出信号の値が第１の設定湿度に上昇した後も所定の設定温度に上昇するまでは冷却出力を抑制した水冷除湿制御を実行し、所定の設定温度に上昇した後は冷却出力の抑制を解除した水冷除湿制御を実行し、その後は湿度検出信号の値が予め設定した第２の設定湿度を下回らないように前記冷却手段の冷却出力および／または空気循環手段の循環風量を制御し、湿度検出信号が予め設定した第３の設定湿度に低下したならば乾燥終了制御を実行するように構成する。
【００６４】
すなわちマイクロコンピュータ１４１は、湿度センサ１８ｇから出力される湿度検出信号と温度センサ１８ｍから出力される温度検出信号を参照して制御を実行する乾燥工程において、乾燥工程の運転初期段階においては、湿度検出信号の値が第１の設定湿度に上昇するまでは冷却給水電磁弁１３を全閉状態で冷却手段を待機させ、湿度検出信号の値が第１の設定湿度に上昇した後も所定の設定温度に上昇するまでは冷却出力を抑制するように冷却給水電磁弁１３を開く水冷除湿制御を実行し、所定の設定温度に上昇した後は冷却出力の抑制を解除した水冷除湿制御を実行し、その後は湿度検出信号の値が予め設定した第２の設定湿度を下回らないように冷却給水電磁弁１３の開度の制御および／または電動送風ファン１８ｈの回転速度制御を実行し、湿度検出信号が予め設定した第３の設定湿度に低下したならば、ＰＴＣヒータ１８ｋへの給電を遮断した状態で電動送風ファン１８ｈを運転して冷却する乾燥終了制御を実行する。
【００６５】
前述した各発明では、最高加熱温度が構成部品や衣類２０に支障を来さない範囲２１以下のＰＴＣヒータ１８ｋを使用すれば、循環風量調節における制御範囲の規制は不要となる。
【００６６】
また、前述した各発明では、循環空気を加熱する手段としてＰＴＣヒータ１８ｋを使用したが、その他の形態のヒータを使用しても同様に実施することができる。
【００６７】
【発明の効果】
本発明によれば、乾燥工程における循環空気の加熱や冷却除湿を効率的に行うことができ、乾燥時間の短縮や加熱および冷却エネルギーの消費量を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す洗濯乾燥機の縦断側面図である。
【図２】図１に示した洗濯乾燥機における循環風路系を示す縦断背面図である。
【図３】図１に示した洗濯乾燥機における電気回路図である。
【図４】循環風路におけるＰＴＣヒータを通過した後の循環空気の温度と風量との関係を示すグラフである。
【図５】循環風路における水冷除湿風路部を通過した後の空気の温度と冷却手段の出力との関係を示すグラフである。
【図６】循環風路における水冷除湿風路部を通過した後の空気の温度と風量との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１…外枠、２…サスペンション、３…外槽、４…洗濯槽（兼脱水槽）、５…パルセータ、６…２重回転軸、７…駆動部、７１…駆動電動機、７１１…固定子巻線、７１２…回転センサ、７２…クラッチ機構、７２１…操作手段、８…トップカバー、９…外蓋、１０…操作パネル用制御回路基板（操作パネル用制御装置）、１１…洗濯給水電磁弁、１２…洗剤供給装置、１３…冷却給水電磁弁、１４…主制御回路基板（主制御装置）、１４１…マイクロコンピュータ、１４３…駆動回路、１４３ａ〜１４３ｊ…半導体交流スイッチング素子、１９…水位センサ。

Claims

洗濯槽内に空気を循環させることにより湿潤した空気を冷却手段によって冷却除湿して乾燥する乾燥装置と、除湿された空気の湿度を検出する湿度検出手段から出力される湿度検出信号を参照して前記乾燥装置を制御する制御装置を備えた洗濯乾燥機において、
前記制御装置は、乾燥工程において、前記湿度検出手段から出力される湿度検出信号の値が予め設定した値を下回らないように前記冷却手段の冷却出力を制御することを特徴とする洗濯乾燥機。
空気循環手段によって洗濯槽内に空気を循環させることにより湿潤した循環空気を冷却除湿して乾燥する乾燥装置と、除湿された空気の湿度を検出する湿度検出手段から出力される湿度検出信号および温度を検出する温度検出手段から出力される温度検出信号を参照して前記乾燥装置を制御する制御装置を備えた洗濯乾燥機において、
前記制御装置は、乾燥工程において、前記湿度検出手段から出力される湿度検出信号の値が予め設定した値を下回らないように前記洗濯槽内に循環させる空気の循環量を調整するように前記空気循環手段を制御することを特徴とする洗濯乾燥機。
空気循環手段によって洗濯槽内に空気を循環させることにより湿潤した循環空気を冷却手段で冷却して除湿して乾燥する乾燥装置と、除湿された空気の湿度を検出する湿度検出手段から出力される湿度検出信号を参照して前記乾燥装置を制御する制御装置を備えた洗濯乾燥機機において、
前記制御装置は、乾燥工程において、前記湿度検出手段から出力される湿度検出信号の値が予め設定した値を下回らないように、前記冷却手段の冷却出力を抑え、若しくは最大出力に維持する制御と、前記空気循環手段による空気の循環量を抑え、若しくは最小循環量に維持する制御とを組み合せた制御を実行することを特徴とする洗濯乾燥機。
洗濯槽内に空気を循環させることにより湿潤した空気を冷却手段によって冷却除湿して乾燥する乾燥装置と、除湿された空気の湿度を検出する湿度検出手段から出力される湿度検出信号を参照して前記乾燥装置を制御する制御装置を備えた洗濯乾燥機において、
前記制御装置は、乾燥工程において、前記冷却手段の冷却出力を最大とした場合でも前記湿度検出手段から出力される湿度検出信号の値が予め設定した値を下回る場合には、前記冷却手段の出力を下限とし、若しくは冷却出力を停止させる制御を実行することを特徴とする洗濯乾燥機。
請求項１〜４の１項において、前記冷却手段は、湿潤した空気を循環させる循環風路内に水をシャワー状若しくは霧状に散布するか、金属板を設置して該金属板の表面に水を流すことにより、循環空気を冷却して除湿するように構成したことを特徴とする洗濯乾燥機。
空気循環手段によって洗濯槽内に空気を循環させることにより湿潤した空気を冷却手段によって水冷除湿して乾燥する乾燥装置と、除湿された空気の湿度を検出する湿度検出手段から出力される湿度検出信号と温度検出手段から出力される温度検出信号を参照して前記乾燥装置を制御する制御装置を備えた洗濯乾燥機において、
前記制御装置は、乾燥工程において、乾燥運転初期段階においては、湿度検出信号の値が第１の設定湿度に上昇するまでは冷却出力停止状態で冷却手段を待機させ、湿度検出信号の値が第１の設定湿度に上昇した後も所定の設定温度に上昇するまでは冷却出力を抑制した水冷除湿制御を実行し、所定の設定温度に上昇した後は冷却出力の抑制を解除した水冷除湿制御を実行し、その後は湿度検出信号の値が予め設定した第２の設定湿度を下回らないように前記冷却手段の冷却出力および／または空気循環手段の循環風量を制御し、湿度検出信号が予め設定した第３の設定湿度に低下したならば乾燥終了制御を実行することを特徴とする洗濯乾燥機。