JP2006262924A - Washing/drying machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、一般家庭や業務用に使用される洗濯乾燥機に関するものである。 The present invention relates to a washing and drying machine used for general households and business use.
従来、この種の洗濯乾燥機の洗濯工程後の衣類の乾燥工程では、衣類から出た水蒸気を含む乾燥用空気を蒸発器に当てて、除湿し、その空気を凝縮器を通して加熱し、乾燥空気として回転ドラムに循環させて乾燥を行うようにしている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, in the drying process of the clothes after the washing process of this type of washing and drying machine, drying air containing water vapor from the clothes is applied to the evaporator to dehumidify the air, and the air is heated through the condenser. As shown in FIG. 1, the drying is performed by circulating the rotary drum.
図8は、上記特許文献1に記載された従来の洗濯乾燥機の断面図を示すもので、図8に示すように、洗濯乾燥機の本体1内に、回転ドラム2、モータ3、送風機22、循環ダクト18、蒸発器23、凝縮器24、圧縮機25、絞り装置26、インバータ回路32を設け、インバータ回路32によって圧縮機25を駆動しつつ、回転ドラム2内に入れられた洗濯物などの被乾燥物21に送風機22により矢印で示したような風を当て、蒸発器23を通すことにより、そこで除湿された空気を、凝縮器24へ導いて加熱し、乾燥空気として再び回転ドラム2内に循環させ、乾燥空気の一部は排気口28から外部に排出し、蒸発器23表面で結露し、空気から取り除かれた水分は、排水口19から機外に排出されるようになっていた。
しかしながら、前記従来の洗濯乾燥機の構成では、蒸発器23によって空気から取り除かれた水分(結露水)は、排水口19から直接機体の直下に排水されるため、洗濯乾燥機を屋外や、屋内でも床に排水溝がある場所にしか設置できず、設置できる場所が限定されてしまうという課題があった。
However, in the configuration of the conventional washing and drying machine, the water (condensation water) removed from the air by the
これを改善するために、排水口19を本体1の下面に設けて、直接排水する代わりに、貯水タンクなどに一旦貯めて、例えば電動式の排水ポンプなどによって、排水を行うようにすれば、より高い位置から外に排水ホースを接続し、排水ホースの他端を家庭内の排水管などに接続することも可能だが、その場合には、排水ポンプを駆動するタイミングの検出のために結露水の水位の検知が必要となったり、排水経路がどうしても複雑なものとなることから、その排水経路にゴミなどが溜まって詰まったり、排水ポンプの故障などにより、排水されるべき結露水が溜まり過ぎて溢れたり、構成部品が水没して故障したり、電気部品への水の付着により誤動作したり、洗濯乾燥機外に水が溢れたりするという課題を有していた。
In order to improve this, if the drain port 19 is provided on the lower surface of the
本発明は上記従来の課題を解決するもので、安価な構成で、洗濯乾燥機を構成する部品の水没による故障、誤動作、水あふれを防止し、かつ設置場所を選ばす、信頼性の高い洗濯乾燥機を提供することを目的とするものである。 The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and is a highly reliable laundry that has a low-cost configuration, prevents breakdown, malfunction, overflow due to submersion of parts constituting the washing dryer, and selects an installation location. The object is to provide a dryer.
前記従来の課題を解決するために、本発明の洗濯乾燥機は、衣類を収納すると共に前記衣類を洗濯、乾燥する洗濯槽と、前記衣類の乾燥時の湿った空気を除湿する除湿手段と、前記洗濯槽内の空気を前記除湿手段に送る送風手段と、前記除湿手段で発生した結露水の水位を検知する水位検知手段を備え、前記水位検知手段として自己発熱特性を有するサーミスタを用いたもので、除湿手段から発生する結露水を排水する排水経路に故障などが発生した場合に、結露水の水位がサーミスタに達した時点で検知できることから、水位の過剰な上昇による故障、誤動作、水あふれを防止することができる。また、サーミスタには、機構的な可動部がないので、特に脱水中など大きな振動が加わる条件下においても、誤動作を起こすこともなく、また振動により発生する騒音もなく、信頼性、耐久性の優れた洗濯乾燥機を提供することができる。 In order to solve the above-described conventional problems, a washing and drying machine of the present invention includes a washing tub for storing clothes and washing and drying the clothes, and a dehumidifying means for dehumidifying damp air during drying of the clothes, A blower means for sending air in the washing tub to the dehumidifying means, and a water level detecting means for detecting the level of condensed water generated by the dehumidifying means, and using a thermistor having self-heating characteristics as the water level detecting means Therefore, when a failure occurs in the drainage channel that drains the condensed water generated from the dehumidifying means, it can be detected when the water level of the condensed water reaches the thermistor. Can be prevented. In addition, since the thermistor has no mechanical moving parts, it does not cause malfunction, especially under conditions where large vibrations are applied, such as during dehydration, and there is no noise generated by vibrations. An excellent washing / drying machine can be provided.
本発明の洗濯乾燥機は、安価な構成で、排水経路が多少複雑であっても、洗濯乾燥機を構成する部品の水没による故障、誤動作、水あふれを防止し、かつ設置場所を選ばす、信頼性の高いものである。 The washing and drying machine of the present invention is an inexpensive configuration, and even if the drainage path is somewhat complicated, the parts constituting the washing and drying machine are prevented from malfunctioning due to submersion, malfunction, overflow, and the installation location is selected. It is highly reliable.
第1の発明は、衣類を収納すると共に前記衣類を洗濯、乾燥する洗濯槽と、前記衣類の乾燥時の湿った空気を除湿する除湿手段と、前記洗濯槽内の空気を前記除湿手段に送る送風手段と、前記除湿手段で発生した結露水の水位を検知する水位検知手段を備え、前記水位検知手段として自己発熱特性を有するサーミスタを用いたもので、除湿手段から発生する結露水を排水する排水経路に故障などが発生した場合に、結露水の水位がサーミスタに達した時点で検知できることから、水位の過剰な上昇による故障、誤動作、水あふれを防止することができる。また、サーミスタには、機構的な可動部がないので、特に脱水中など大きな振動が加わる条件下においても、誤動作を起こすこともなく、また振動により発生する騒音もなく、信頼性、耐久性の優れた洗濯乾燥機を提供することができる。 The first aspect of the present invention is a washing tub for storing clothes and washing and drying the garment, dehumidifying means for dehumidifying damp air during drying of the garment, and sending air in the washing tub to the dehumidifying means. It comprises a blowing means and a water level detection means for detecting the level of dew condensation water generated by the dehumidification means, and uses a thermistor having self-heating characteristics as the water level detection means, and drains the dew condensation water generated from the dehumidification means. When a failure occurs in the drainage path, it can be detected when the water level of the condensed water reaches the thermistor, so that it is possible to prevent failure, malfunction, and overflow due to excessive rise of the water level. In addition, since the thermistor has no mechanical moving parts, it does not cause malfunction, especially under conditions where large vibrations are applied, such as during dehydration, and there is no noise generated by vibrations. An excellent washing / drying machine can be provided.
第2の発明は、特に、第1の発明の水位検知手段は、洗濯槽から漏れ出た洗濯水が混じった結露水の水位を検知するもので、何らかの故障等で、洗濯槽から洗濯水が漏れた場合に、その洗濯水が結露水の堆積場所に流れ込むようにしておけば、水位検知手段が、漏れ出た洗濯水で増えた結露水が所定水位に達したときにそれを検知することにより、水位の過剰な上昇による二次的な故障、誤動作、水あふれを防止することができる。 In the second invention, in particular, the water level detecting means of the first invention detects the water level of condensed water mixed with the washing water leaked from the washing tub. If the washing water flows into the place where the condensed water accumulates, the water level detection means will detect when the condensed water increased due to the leaked washing water reaches the predetermined water level. Therefore, secondary failure, malfunction, and water overflow due to excessive rise of the water level can be prevented.
第3の発明は、特に、第1又は第2の発明の水位検知手段の周囲の温度を検知する温度検知手段を配したもので、例えば、前記温度検知手段で検知された周囲の温度に応じて前記水位検知手段の水位検知時の閾値を変える、または、自己発熱するサーミスタからの信号に対して、前記温度検知手段からの信号による補正をかけた値を用い、その値の所定値に対する大小比較を行うなど、要するに水位がサーミスタにまで達しているかどうかの判断出力が、サーミスタからの信号と温度検知手段からの信号という2つの信号を入力値とした関数として出力されるようにすれば、洗濯乾燥機が使用される気温、水温などに影響されることなく、正確に水が所定水位に達したことを水位検知手段により検知することが可能となり、温度条件の点でより広いものが得られるものとなる。 In particular, the third invention is provided with temperature detection means for detecting the ambient temperature of the water level detection means of the first or second invention. For example, according to the ambient temperature detected by the temperature detection means. Then, the threshold value at the time of water level detection of the water level detection means is changed, or a value obtained by applying a correction by a signal from the temperature detection means to a signal from a thermistor that self-heats, If, for example, a comparison is made so that the output for determining whether the water level has reached the thermistor is output as a function with two signals, the signal from the thermistor and the signal from the temperature detection means, as input values, The water level detection means can accurately detect that the water has reached the specified water level without being affected by the air temperature and water temperature at which the washing / drying machine is used. It becomes a wide ones can be obtained.
第4の発明は、特に、第1〜3のいずれか一つの発明の水位検知手段は、送風手段による風のサーミスタへの影響を少なくするための防風体を有し、前記防風体を、前記サーミスタの周囲に結露水が侵入できるように形成したもので、所定水位に達していない状態においては風の流れにより、自己発熱を持つサーミスタが不要に冷却されるのを防いで誤動作の防止を図り、所定水位に達した時点で、自己発熱を水に逃がす動作が可能となることから精度良く水位検知手段を動作させることが可能となる。 In a fourth aspect of the invention, in particular, the water level detection means of any one of the first to third aspects of the invention has a windproof body for reducing the influence of wind on the thermistor. It is formed so that condensed water can invade around the thermistor, and when the water level does not reach the specified level, the flow of wind prevents the thermistor with self-heating from being unnecessarily cooled to prevent malfunction. When the predetermined water level is reached, the operation of releasing the self-heating to water becomes possible, so that the water level detecting means can be operated with high accuracy.
第5の発明は、特に、第4の発明の防風体は、上下に開口部を有すると共に略管形状としたもので、簡単な構成で、所定水位以下ではサーミスタに当たる風の影響を防ぎ、所定水位に達した状態では、開口部よりサーミスタまで水が容易に侵入し、精度よく検知することができることから、誤動作のない水位検知が可能となる。 In the fifth invention, in particular, the windbreaker of the fourth invention has an upper and lower openings and a substantially tubular shape, and has a simple configuration, prevents the influence of wind hitting the thermistor below a predetermined water level, In a state where the water level is reached, water can easily enter from the opening to the thermistor and can be detected with high accuracy, so that the water level can be detected without malfunction.
第6の発明は、特に、第4の発明の防風体は、底面に開口部を有すると共に略箱形状としたもので、非常に簡単な構成で、所定水位以下ではサーミスタに当たる風の影響を防ぎ、所定水位に達した状態では底面の開口部よりサーミスタまで水が侵入して検知することができることから、誤動作のない水位検知が可能となる。 In the sixth invention, in particular, the windbreaker according to the fourth invention has an opening on the bottom surface and has a substantially box shape, and has a very simple configuration and prevents the influence of wind hitting the thermistor below a predetermined water level. In a state where the water level has reached a predetermined level, water can enter the thermistor from the opening at the bottom and can be detected, so that the water level can be detected without malfunction.
第7の発明は、特に、第1〜6のいずれか一つの発明の送風手段の送風能力が変えられるもので、例えば、水位検知手段で結露水の水位を検知する際に、送風手段の送風能力を低下させるようにすれば、送風手段による風によりサーミスタの自己発熱が不要に冷却され、所定水位に達していない状態でも所定水位に達している信号を発するような誤検知を確実に防止することができる。あるいは、サーミスタを自己発熱させながら送風手段の能力を一時的に低下させる期間を設け、当該期間において、前記サーミスタの温度が最も高い値にまで上昇したときの値を採用し、その値をベースに、結露水の水位が前記サーミスタに達しているか否かの判断をするようにすれば、送風手段による風の影響を受けることなく、精度よく、しかも確実に結露水の水位を検知することができるものである。 In the seventh invention, in particular, the blowing capacity of the blowing means of any one of the first to sixth inventions can be changed. For example, when the water level detecting means detects the level of condensed water, the blowing means blows air. If the capacity is lowered, the thermistor self-heating is unnecessarily cooled by the wind from the air blowing means, and it is possible to reliably prevent false detections such as generating a signal reaching the predetermined water level even when the predetermined water level is not reached. be able to. Alternatively, a period in which the ability of the blowing means is temporarily reduced while the thermistor self-heats is provided, and a value obtained when the temperature of the thermistor rises to the highest value during the period is used as a base. If it is determined whether or not the water level of the dew condensation water has reached the thermistor, the water level of the dew condensation water can be detected accurately and reliably without being affected by the wind by the blowing means. Is.
第8の発明は、特に、第1〜7のいずれか一つの発明の除湿手段を、圧縮機と熱交換器を備えたヒートポンプサイクルで構成したもので、除湿の効果が大きく、洗濯槽内の衣類などに極めて湿度の低い空気を供給して効果的な乾燥を行うとともに、エネルギーの有効活用を図り、地球環境の保全に対しても高い効果をあげることができる。 In the eighth invention, in particular, the dehumidifying means according to any one of the first to seventh inventions is configured by a heat pump cycle provided with a compressor and a heat exchanger. It is possible to effectively dry air by supplying air with extremely low humidity to clothes and the like, and to effectively use energy, which is highly effective for the preservation of the global environment.
第9の発明は、特に、第8の発明の熱交換器を、吸熱する第1の熱交換器と発熱する第2の熱交換器で構成し、温度検知手段を前記第1の熱交換器と前記第2の熱交換器の間に設けたもので、1つの温度検知手段で、正常時には第1の熱交換器を通過して冷やされた空気の温度を検知して各種の適切な制御を行い、排水経路の故障などのために所定水位にまで水が上昇した際には、自己発熱を持つサーミスタと共に水中に水没し、水温の検知を行うことから、水温の条件として広い範囲で誤動作がなく安定して所定水位の水の有/無を正確に判定することができ、合理的な部品の活用ができるとともに、極めて高い信頼性の確保が可能となる。 In the ninth aspect of the invention, in particular, the heat exchanger of the eighth aspect of the invention comprises a first heat exchanger that absorbs heat and a second heat exchanger that generates heat, and a temperature detecting means is the first heat exchanger. Provided between the first heat exchanger and the second heat exchanger, and one temperature detection means detects the temperature of the air that has passed through the first heat exchanger and is cooled under normal conditions. When the water rises to the specified water level due to a failure in the drainage channel, etc., it will be submerged in the water together with the thermistor with self-heating, and the water temperature will be detected. Therefore, it is possible to accurately determine the presence / absence of water at a predetermined water level stably, and it is possible to use rational parts and to ensure extremely high reliability.
第10の発明は、特に、第3〜9のいずれか一つの温度検知手段を、水位検知手段のサーミスタとほぼ同じ高さに設けたもので、水が所定水位に達した場合にほぼ同時にサーミスタと温度検知手段が水に接するため、広い温度条件で、的確に水位の上昇が検知できるものとなる。 In the tenth aspect of the invention, in particular, any one of the third to ninth temperature detecting means is provided at substantially the same height as the thermistor of the water level detecting means, and when the water reaches a predetermined water level, the thermistor substantially simultaneously. Since the temperature detecting means is in contact with water, the rise in the water level can be accurately detected under a wide temperature condition.
第11の発明は、特に、第8〜10のいずれか一つの発明の水位検知手段で結露水を検知した時に、圧縮機の運転を停止するようにしたもので、それ以降の除湿手段からの水の発生を停止し、水位の過剰な上昇による二次的な故障、誤動作、水のあふれを確実に防止することができる。 The eleventh aspect of the invention is such that when the condensed water is detected by the water level detecting means of any one of the eighth to tenth aspects of the invention, the operation of the compressor is stopped. The generation of water can be stopped, and secondary failures, malfunctions, and overflow of water due to excessive rise of the water level can be surely prevented.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
本発明の第1の実施の形態における洗濯乾燥機について、図1〜4を用いて説明する。図1は、本実施の形態における洗濯乾燥機の概略断面図である。
(Embodiment 1)
The washing / drying machine in the 1st Embodiment of this invention is demonstrated using FIGS. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a washing / drying machine according to the present embodiment.
図1において、本実施の形態における洗濯乾燥機には、衣類41を収納する回転ドラム42aと、回転ドラム42aを回転自在に内包する洗濯槽42と、回転ドラム42aの回転軸43に直軸に接続され回転ドラム42aを回転するモータ44と、ヒートポンプサイクル49を持ち乾燥時に洗濯槽42からの湿った空気を導いて湿気を取り除く作用を行う除湿手段50が設けられている。ヒートポンプサイクル49は、圧縮機45と、吸熱する第1の熱交換器46と、発熱する第2の熱交換器47と、キャピラリチューブ48から構成されている。さらに、第1の熱交換器46と、第2の熱交換器47と洗濯槽42の間の空気を、風路51を介して循環移動させる送風手段52を有している。
In FIG. 1, the washing / drying machine according to the present embodiment includes a rotating drum 42a for storing clothing 41, a
なお、第1の熱交換器46は、内部を通る冷媒を蒸発させることにより、空気から冷媒に熱を吸い込ませる作用から蒸発器などとも呼ばれ、一方第2の熱交換器47は、逆に冷媒から空気に熱を与える作用をするもので、凝縮器と言われることもあるが、特に使用する冷媒は、各種のフロンなどに限定されるものではなく、例えば二酸化炭素(CO2)を超臨界状態として使用するものなどでも良く、その場合にはガスクーラーなどであってもかまわない。
The
そして、モータ44を駆動する第1の駆動回路55と、圧縮機45を駆動する第2の駆動回路56が接続されている。第1の整流回路58は、倍電圧形であって第1の駆動回路55に約250Vの直流電圧を供給し、第2の整流回路59も、やはり倍電圧形であるが第2の駆動回路56の方に230Vの直流電圧を供給するものとなっている。
A
さらに、60は、電源プラグで、電源高調波と端子雑音を抑えつつ、第1の整流回路58と第2の整流回路59に交流電源を供給する構成となっている。また、63は、給水手段で、水道管64および、開閉により水道管64からの水を入れたり止めたりする給水弁65により構成され、給水手段63から水が洗濯槽42に供給され、洗濯槽42内で衣類41の洗濯および脱水も行うものとなっている。
排水弁68は、洗濯槽42の下部に設けられていて、閉状態では洗濯槽42内に水を蓄えて洗濯や濯ぎが行われ、開状態になった場合には、洗濯槽42内の水を、排水管69に排出するようになっている。
The
衣類乾燥時に、洗濯槽42内の湿った空気が、低温になっている第1の熱交換器46に送られ、そこで冷やされて結露水を発生し、その結露水はヒートポンプサイクル49の底部に設けた溜め部49aに滴下し溜まっていく。排水ポンプ70は、溜め部49aに溜まった結露水を排水するもので、直流12ボルトで動作すると共に図示しない永久磁石、ブラシ、整流子を有する小型の電動機71と、電動機71により回転される第1の歯車72と、第1の歯車72と嵌合すると共に第1の歯車72とは逆向きに回転する第2の歯車73と、第1の歯車72と第2の歯車73を取り囲むケース74と、その入り口側に設けたフィルタ75を設けたものとなっており、溜め部49aから結露水を吸い上げて、一旦、上側に押し上げ、オーバーフロー皿77に流し出すもので、オーバーフロー皿77に放出された結露水は、改めてオーバーフロー管78を経て排水管69に合流するようになっている。
When clothes are dried, the humid air in the
本実施の形態においては、排水ポンプ70が第1の歯車72と第2の歯車73を持つ、いわゆるギアポンプなどと呼ばれるものを使用していることから、逆回転すると水流の向きも逆となってフィルタ75に溜まった異物も除去できるという効果が得られるものとなっている。
In the present embodiment, since the
81は、ヒートポンプサイクル49の底部の溜め部49aに溜まった結露水の水位を検知する水位検知手段で、自己発熱特性を持つサーミスタ82を有している。サーミスタ82からの信号が所定範囲である場合に、除湿手段50の動作を停止するようにしている。なお、本実施の形態では、万一洗濯中に、洗濯槽42から洗濯液が溢れ、それが風路51に漏れると、その洗濯液は、除湿手段50の底部にある溜め部49aに流れ込み、水位検知手段81は、その水位を検知して、その水位が所定値以上になったときに、圧縮機45を停止し、除湿手段50の動作を停止するようにしている。
従って、それ以降の結露水の水位の上昇が起こることがないので、水位の過剰な上昇による、洗濯乾燥機内部の構成部品への水による二次的な故障、誤動作、さらに洗濯乾燥機外への水溢れなどを確実に防止することができる。 Therefore, since the water level of the condensed water does not rise after that, secondary failure or malfunction due to water on the components inside the washer / dryer due to excessive rise of the water level, and further to the outside of the washer / dryer Can be surely prevented from overflowing.
なお、水位検知手段81からの信号により圧縮機45を停止する代わりに、例えば除湿手段50の運転を継続しながら、排水ポンプ70などを駆動して、水はけの良い状態にして再度水位検知手段81からの信号の状態を監視するなどしてもよい。
Instead of stopping the compressor 45 by a signal from the water level detection means 81, for example, the
本実施の形態では、サーミスタ82と並べて、第2のサーミスタ83からなる温度検知手段84を、第1の熱交換器46と第2の熱交換器47の間の空気温度を検知する位置に設けている。さらに温度検知手段84を、溜め部49aに溜まった結露水の水位が上昇してきた場合に、サーミスタ82と共に水に接し、水の温度も検知することができる高さに設けている。
In the present embodiment, the temperature detection means 84 including the
図2は、サーミスタ82と、温度検知手段84の拡大断面図である。
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the
図2において、サーミスタ82は、外径が3mmの絶縁性および耐熱性に富んだテフロン(登録商標)製のチューブ85およびチューブ85の上下両端から注入した耐熱樹脂からなる充填材86により構成された絶縁層87を周囲に有しており、サーミスタ82の端子88、89は絶縁被覆付のリード線90から引き出されているが、端子88、89は水位が上昇して水中に没した状態となった時でも、水との間の電気的な絶縁が保てる構成となっている。
In FIG. 2, the
さらに、本実施の形態では、絶縁層87で覆われたサーミスタ82は、さらに両端が開口した樹脂製の直径9mmのパイプで構成した管形状の防風体92の中に収納されている。このように、絶縁層87の外側に管形状の防風体92を設けているので、水位が低く空中にある場合には、防風体92が、サーミスタ82に当たる空気の流れを弱めるという作用があり、これによりサーミスタ82が自己発熱したときの熱の逃げが小さくなり、よりサーミスタ82の温度が高く、セ氏140度程度にまで達するものとなり、水に没した場合には、絶縁層87の下側の開口部から水が侵入して防風体92内の水位が上昇し、上側の開口部から空気が自由に逃げていくことができるようになっている。
Further, in the present embodiment, the
よって、水位が、サーミスタ82の位置であるL1まで上昇した時点では、水位がそれより低い場合と比較して、サーミスタ82からの熱の逃げ方の差をより大きくすることができ、ノイズなどによる水位の誤検知に対してのマージンをより大きくとることが可能となる。防風体92の直径や、材質によっては、防風性能や水位が上がってきた場合のサーミスタ82からの熱の逃げ方が変化するが、本実施の形態では、直径9mmの管形状のものを用いたことにより、良好な検知特性を得ることができた。
Therefore, when the water level rises to L1, which is the position of the
特に、ヒートポンプサイクル49を使用した洗濯乾燥機においては、送風手段52による風量を例えば毎分2立米程度の大きな値とすることにより、フロンなどの冷媒で実現できるセ氏70度程度の温風温度でありながら、湿度を非常に低くした空気により洗濯槽42内に送り込んだ際の衣類41等の被乾燥物への乾燥効果として大きなものが得られ、シワなども少ない優れた乾燥性能が得られるものとなる。
In particular, in a washing and drying machine using the
したがって、送風手段52によって起こされる風が、自己発熱を持つサーミスタ82に当たった場合の影響を、防風体92により効果的に低減させるという構成は、極めて重要な機能を発揮するものとなる。
Therefore, the configuration in which the
なお、防風体92の上下端部が開放しているので、水位が上昇してくると、防風体92の下側の開放端を水が通過し、絶縁層87との間に水が存在する状態となる。よってサーミスタ82の高さ(L1)まで水が来て、サーミスタ82の自己発熱による熱が絶縁層87越しに水に逃げ、サーミスタ82が冷却されることからサーミスタ82の温度が低下し、それにより水の検知、すなわち、水位を検知することができるものである。
Since the upper and lower ends of the
本実施の形態では、サーミスタ82とほぼ同じ高さL1に第2のサーミスタ83を用いた温度検知手段84を設けており、第2のサーミスタ83の周囲は、樹脂製の絶縁層97で覆われ、絶縁被覆付リード線98から引き出した端子100、101と周囲の水との間の電気的な絶縁を確保するようになっている。
In the present embodiment, the temperature detecting means 84 using the
なお、本実施の形態では、第2のサーミスタ83については、自己発熱がほとんど無視できる程度の電流値で使用しているので、絶縁層97については特別に耐熱性の高い樹脂材料を使用する必要はない。
In the present embodiment, since the
図3は、水位検知手段81のサーミスタ82、および第2のサーミスタ83を用いた温度検知手段84が接続されている検知回路110の回路図を示している。サーミスタ82は、コネクタ111によって250オームの抵抗112、およびNPN形のトランジスタ113に接続されている。
FIG. 3 shows a circuit diagram of the
抵抗112の上側の端子は12Vの直流電源114に接続されており、マイコン115は出力QがHighとなることにより、トランジスタ113をONさせた状態において、抵抗112からサーミスタ82に電流が供給されてサーミスタ82に十分な自己発熱を起こさせる構成となっている。
The upper terminal of the
なお、本実施の形態では、マイコン115の出力QがLowとなってトランジスタ113がオフされた時に、サーミスタ82の配線に存在するインダクタンスなどにより過電圧が発生してトランジスタ113のコレクタ・エミッタ間に印加されることを防止するためのダイオード116も設けられている。抵抗117とコンデンサ118は、サーミスタ82の電圧からノイズ成分を取り除くためフィルタ回路として作用し、ノイズの無いアナログ電圧V1を得る。
In the present embodiment, when the output Q of the microcomputer 115 is low and the
コンパレータ120、121、122、123、124はアナログ電圧V1と、それぞれの閾値電圧を比較してマイコン115にHigh、Lowの信号を出力するものとなっている。直流電源125、126、127は、それぞれ6V、5V、4.5Vの電圧をコンパレータ120、121、122に入力し比較させるものとなっている。
The
また、抵抗128、129、130は、12Vの直流電源114を分圧し、11Vおよび1Vの分圧出力をコンパレータ123、124に入力している。5Vの直流電源131は、マイコン115などの電源として働いている。コンパレータ120、121、122のオープンコレクタの出力端子はそれぞれ抵抗133、134、135によって5Vの直流電源131に接続されており、マイコン115の入力端子D1、D2、D3へと接続されている。
The
コンパレータ123、124のオープンコレクタ出力端子同士は接続された上、抵抗136によって5Vの直流電源131に接続され、いわゆるワイワード・オアされた信号がマイコン115のE端子に入力される構成となっている。第2のサーミスタ83については、コネクタ138を介して、3.92キロオームの抵抗139によって、5Vの直流電源131に接続されており、第2のサーミスタ83に流れる電流値としてはサーミスタ82よりもかなり小さく、よって自己発熱は1mW程度と低い値となり、自己発熱による第2のサーミスタ83の温度上昇をほぼ無視できる大きさにして用いている。
The open collector output terminals of the comparators 123 and 124 are connected to each other, and are connected to a 5V
第2のサーミスタ83の電圧についても、ノイズ影響のないアナログ電圧V2を得るための抵抗140とコンデンサ141によるフィルタ回路を経てマイコン115のA端子でアナログ電圧値が読み込まれ、マイコン115の内部でデジタル値に変換され、さらに内部のプログラムが働くことにより、温度データに変換されるようになっている。
As for the voltage of the
図4は、水位検知手段81の動作特性を示すグラフであり、縦軸にはアナログ電圧V1、横軸には温度を取っているが、第2のサーミスタ83を用いた温度検知手段84による温度検出値に相当するものとして扱われている。
FIG. 4 is a graph showing the operating characteristics of the water level detection means 81, where the vertical axis represents the
破線のOは、コンパレータ123のプラス入力端子電圧、破線のSはコンパレータ124のマイナス入力端子電圧、実線で示したWとAはそれぞれサーミスタ82が空気中にある場合と水中にある場合における安定した時の温度とアナログ電圧V1との特性を示している。
The broken line O is the positive input terminal voltage of the comparator 123, the broken line S is the negative input terminal voltage of the comparator 124, and W and A indicated by the solid line are stable when the
また階段状の破線は、V1に対しての閾値であり、本実施の形態においては、温度検知手段84の検知電圧が、セ氏20度以下では、直流電源125の電圧6Vが有効とされ、マイコンはD1により水と空気の判定を起こすものとしている。温度検知手段84の検知電圧が、セ氏40度以上の場合には、直流電源127の電圧4.5Vが有効とされ、マイコンはD3により水と空気の判定を起こすものとしている。温度検知手段84の検知電圧が、セ氏20度から40度の範囲では、直流電源126の電圧5Vが有効とされ、マイコンはD2により水と空気の判定を起こすものとしている。
Further, the stair-like broken line is a threshold value for V1, and in this embodiment, when the detection voltage of the temperature detection means 84 is 20 degrees Celsius or less, the voltage 6V of the
いずれの温度条件においても、閾値よりもV1が高い場合には、D1からD3の内のそれぞれの温度に対応して有効となる端子は、Lowとなりサーミスタ82が水中に没している、すなわち水位がサーミスタ82の位置まで上昇してきていると判断され、除湿手段50の圧縮機45の運転を停止させる。
In any temperature condition, when V1 is higher than the threshold value, the terminals that become effective corresponding to each temperature from D1 to D3 are Low and the
よって、サーミスタ82からの信号が(閾値以上であるという)所定範囲である場合に除湿手段50の動作を停止することになる。加えて、本実施の形態においては、上述したように温度検知手段84の出力によって、サーミスタ82からの信号V1が所定範囲であるか否かを判断する閾値を、6V、5V、4.5Vと3段階に変動させる構成としていることから、セ0度から50度の温度範囲において、水と空気の判定が正確に行われるものとなり、水位がサーミスタ82に達したかどうかを精度良く知ることができるようになる。
Therefore, the operation of the dehumidifying means 50 is stopped when the signal from the
また、図2に示したように、サーミスタ82と温度検知手段84の第2のサーミスタ83は、ほぼ同じ高さL1に並べて設けられていることから、水位が上昇した際にはほぼ同時に水に浸かるものとなり、正確な判定が可能となる。
In addition, as shown in FIG. 2, the
ただし、多少の高さの違いがある状態で設けられた場合についても、少なくともサーミスタ82と温度検知手段84の両方が水に浸かるまで水位が上昇した段階においては、水が上昇してきていることは検知可能となる。そして、サーミスタ82からの信号V1が、破線Oで示される閾値11Vを越える場合には、通常のサーミスタ82からの信号値としてはあり得ない値であり、サーミスタ82の素子自身の断線が起こっているか、あるいはコネクタ111が挿入されていないかなどの異常が発生しているものと考えられる。
However, even when it is provided in a state where there is a slight difference in height, at least in the stage where the water level has risen until both the
また、サーミスタ82からの信号V1が、破線Sで示される閾値1V以下である場合には、やはり通常のサーミスタ82からの信号値としてはあり得ない値であり、サーミスタ素子が故障して短絡状態となっている可能性がある。本実施の形態では、このようなOよりも高い場合とSよりも低い場合には、いずれもサーミスタ82の正常範囲外であると判定されて、除湿手段50の動作を停止する。
Further, when the signal V1 from the
したがって、サーミスタ82の故障を放置してそのまま使用されることはなくなり、以降の2次的な故障、漏電、感電などを未然に防止することができるものとなる。
Therefore, the failure of the
本実施の形態では、コンパレータ123、124の出力は共通に接続されているため、Oより高い場合とSより低い場合のいずれに関しても、マイコン115のE端子はLowとなり、サーミスタ82の異常であることが判定され、除湿手段50が停止されるものとなる。断線であるか短絡であるかを分離したい場合には、D1からD3のいずれかを参照することにより、分離が可能であり、例えばD1がLowである場合には断線、D1がHighである場合には短絡の異常であることが判定できる。
In the present embodiment, since the outputs of the comparators 123 and 124 are connected in common, the E terminal of the microcomputer 115 becomes Low regardless of whether the output is higher than O or lower than S, and the
以上のように、本実施の形態においては、温度検知手段84の検知出力に対して、3段階の範囲を用い、それぞれに対応した閾値を、直流電源125、126、127、コンパレータ120、121、122を設けて、6V、5V、4.5Vの階段状に実現しているが、特にこのような構成に限定されるものでもなく、例えばマイコン115のアナログ電圧が入力できるポートを用い、V1に対応する電圧をアナログ電圧として読み込み、マイコン115内のプログラムによって、温度検知手段84に応じたデジタルの閾値と比較してもよい。
As described above, in the present embodiment, a three-stage range is used for the detection output of the
その場合には、例えば、図4の2点鎖線Tのようなカーブで閾値を設定することもでき、プログラムの組み方によっては、かなり滑らかなカーブも実現できるので、ノイズなどに対しての余裕度も全温度範囲で十分大きいものとして、より安定性の高いものとすることも可能となる。 In that case, for example, the threshold value can be set with a curve such as a two-dot chain line T in FIG. 4, and a fairly smooth curve can be realized depending on how the program is assembled. It is also possible to make it more stable over the entire temperature range.
本実施の形態では、閾値を温度検知手段84の検知出力によって変化させるものとしているが、例えばサーミスタ82の出力に対して、温度検知手段84から得られる出力信号によって、加減乗除等の計算を行って補正をかけ、補正後の値に対して所定の閾値との大小関係を比較し、水位がサーミスタ82に達しているか否かを判定させるようにしたものも可能であり、要はサーミスタ82からの出力と温度検知手段84からの出力の2入力の関数として、水位が達しているかどうかを出力する方法であっても同等の効果があるものとなり、本発明の範疇となる。
In the present embodiment, the threshold value is changed by the detection output of the
なお、本実施の形態では自己発熱を持つサーミスタ82に加えて、温度検知手段84を設け、サーミスタ82の周囲温度を検知する構成としているが、サーミスタ82に流れる電流の大きさを変化させることにより、サーミスタ82の自己発熱の大きさを切り換えるようにすることも可能であり、自己発熱によるサーミスタ82の温度上昇が無視できる程度にした期間において周囲温度を検知し、その値によって閾値を決定し、自己発熱がある状態でのアナログ電圧値との比較を行っても良い。
In this embodiment, in addition to the
(実施の形態2)
図5は、本発明の第2の実施の形態における洗濯乾燥機の水位検知手段と、温度検知手段の断面図である。なお、上記第1の実施の形態と同一部分については、同一符号を付してその説明を省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 5 is a cross-sectional view of the water level detecting means and the temperature detecting means of the washing / drying machine according to the second embodiment of the present invention. Note that the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
本実施の形態は、サーミスタ82の周囲に、外径が3mmの絶縁性および耐熱性に富んだテフロン(登録商標)製のチューブ85およびチューブ85の上下両端から注入した耐熱樹脂を用いた充填材86により構成した絶縁層87を配し、さらに、前記絶縁層87を覆う防風体148を、底面に開口部を有する略箱形状に形成したものである。
In the present embodiment, a Teflon (registered trademark)
なお、サーミスタ82の端子88、89は、絶縁被覆付のリード線90から引き出され、水位が上昇して水中に没した状態となった時でも、水との間の電気的な絶縁が保てる構成となっている点に関しては、上記第1の実施の形態と同じである。その他の構成、動作については、第1の実施の形態と同一である。
It should be noted that the
本実施の形態によれば、樹脂製の箱形の形状である防風体148は、底面が開口しているため、比較的簡単な構成でありながらも、送風手段52によって引き起こされるサーミスタ82の周囲の風の流れをかなり弱めることができ、水位Lまで上昇した時点ではサーミスタ82は、ほぼ同じ高さに設けた温度検知手段84とほぼ同時に水に接し、水の検知が行われる。
According to the present embodiment, the
なお、本実施の形態では、略箱状の防風体148には空気を逃がすための穴などを設けていないが、水位の上昇に伴って防風体148の空気圧が上昇し、防風体148内部の水位上昇が著しく抑制されてサーミスタ82の高さまで水位が上昇しにくい場合については、例えば防風体148の天面若しくはその付近に空気を逃がすための穴を設けるようにしても良い。
In the present embodiment, the substantially box-shaped
(実施の形態3)
図6は、本発明の第3の実施の形態における洗濯乾燥機の水位検知手段と温度検知手段の断面図、図7は、同洗濯乾燥機の送風手段のファン速度の波形図と、水位検知手段の出力電圧の波形図である。
(Embodiment 3)
FIG. 6 is a cross-sectional view of the water level detecting means and the temperature detecting means of the washing / drying machine according to the third embodiment of the present invention. FIG. 7 is a waveform diagram of the fan speed of the air blowing means of the washing / drying machine, and the water level detection. It is a waveform diagram of the output voltage of the means.
本実施の形態は、サーミスタ82の周辺の構成と、マイコン115による水の有無を判定するタイミング、および送風手段52の制御の仕方が、上記第1の実施の形態と異なるもので、その他の構成と動作については、上記第1の実施の形態と同一なので同一符号を付してその説明を省略する。
The present embodiment differs from the first embodiment in the configuration around the
図6において、サーミスタ82は、外径が3mmの絶縁性および耐熱性に富んだテフロン(登録商標)製のチューブ85およびチューブ85の上下両端から注入した耐熱樹脂を用いた充填材86により構成された絶縁層87を周囲に有しており、サーミスタ82の端子88、89は、絶縁被覆付のリード線90から引き出され、水位が上昇して水中に没した状態となった時でも、水との間の電気的な絶縁が保てる構成となっており、この部分の構成については、第1の実施の形態と同一であるが、その外側には防風体などは設けていない。
In FIG. 6, the
本実施の形態における温度検知手段149は、第2のサーミスタ150からなり、第2のサーミスタ150は、サーミスタ82と全く同様に、外径が3mmの絶縁性および耐熱性に富んだテフロン(登録商標)製のチューブ151およびチューブ151の上下両端から注入した耐熱樹脂を用いた充填材152により構成した絶縁層153を周囲に有し、第2のサーミスタ150の端子155、156は、絶縁被覆付のリード線154から引き出され、水位が上昇して水中に没した状態となった時でも、水との間の電気的な絶縁が保てる構成としたものである。なお、サーミスタ82と第2のサーミスタ150の配置高さは略同一高さ(図中のL2)になるようにしている。
The temperature detecting means 149 in the present embodiment is composed of a second thermistor 150, and the second thermistor 150 is Teflon (registered trademark) having an outer diameter of 3 mm and excellent in insulation and heat resistance, just like the thermistor 82. ) Tube 151 and an insulating layer 153 composed of a filler 152 using heat-resistant resin injected from the upper and lower ends of the tube 151 in the periphery, and the terminals 155 and 156 of the second thermistor 150 are provided with insulating coatings. Even when the lead wire 154 is pulled out and the water level rises and becomes submerged in water, electrical insulation with water can be maintained. The
図7において、乾燥時の送風手段52のファン速度は、洗濯槽42からの湿った空気を除湿手段50に効果的に送り込むため、通常毎分5500回転の速度で運転している。
In FIG. 7, the fan speed of the blowing means 52 at the time of drying is normally operated at a speed of 5500 revolutions per minute in order to effectively send moist air from the
しかしながら、この状態では空気中にあるサーミスタ82が風で冷却され、素子温度が低下する傾向があり、その結果サーミスタ82からのアナログ電圧V1は、5V程度にまで上昇している状態となる。そして時刻t1において、送風手段52の動作が停止されると、そのファン速度は零に低下し、サーミスタ82に当たる風もほとんど無い状態となるため、サーミスタ82は、自己発熱を逃がす要因が減り、温度が上昇し、抵抗値が低下するため、サーミスタ82からのアナログ電圧V1は低下し、t2においてほぼ安定状態である3.5Vに達する。ここで、マイコン115はセ氏35度であることから、D2の入力端子のHighの信号を読み取り、水位がサーミスタ82に達していない状態にあるという判定を行う。
However, in this state, the
すなわち水位検知手段81は、送風手段52の速度が毎分5500回転で、能力が最大になっている期間ではなく、送風手段52のファン速度が完全に零となっている期間にサーミスタ82には自己発熱を起こすための電流が供給された状態となっており、よって水位の検知を行うものとなっている。なお、時刻t3においては、再び送風手段52を運転し、乾燥動作を継続するようにしている。
That is, the water level detection means 81 is not connected to the
以上のように、本実施の形態によれば、自己発熱を持つサーミスタ82の周囲に防風体を設けなくとも、送風手段52の運転を停止し、ファン能力が零に落ち、サーミスタ82が風によって冷却されることが無い状態にもっていくことで、多少の時間遅れはあるが、風の影響のない精度の高い水の有/無の検知が実現できるものとなる。
As described above, according to the present embodiment, even if the windbreaker is not provided around the
なお、本実施の形態において、水位がL2まで上昇し、サーミスタ82と第2のサーミスタ150が共に水に接した状態となった場合については、実施例1と同様の動作により、水の検知が可能となる。
In the present embodiment, when the water level rises to L2 and both the
また、図7のt1からt3に示すようなサーミスタ82を自己発熱させながら送風手段52の能力を一時的に抑えた期間を設けながら、t1からt3を含む期間において、サーミスタ82の温度が最も高い値にまで上昇したときの値、すなわち抵抗値が最も低くなった時の値を採用し、その値を用いて、結露水の水位が前記サーミスタ82に達しているか否かの判断をするようにしてもよい。
Further, the temperature of the
そのような検知方法にすれば、t2時点のような1つのタイミングに限定されないため、多少サーミスタ82の温度の最大タイミングが変化する場合であっても、送風手段52による風の影響を受けることなく、精度よく、しかも確実に結露水の水位を検知することができるものとすることができるものとなる。
With such a detection method, the timing is not limited to one timing such as the time t2, so even if the maximum temperature of the
また、本実施の形態では、送風手段52を完全に停止させ、ファン速度が零となった状態で、水位の検知を行っているが、風の影響が問題にならない程度となるような範囲で、ファン速度を落とすなど、送風手段52の能力を低下させてもかまわず、また、若干の風がサーミスタ82に当たることを防ぐための防風体を設けるなど、第1の実施の形態のような構成と併用するものであってもよい。
Further, in the present embodiment, the water level is detected in a state where the air blowing means 52 is completely stopped and the fan speed is zero, but in such a range that the influence of the wind does not become a problem. The configuration of the first embodiment may be such that the performance of the air blowing means 52 may be reduced, such as by reducing the fan speed, or a windbreaker is provided to prevent some wind from hitting the
そのような場合でも、水位検知手段81は、送風手段52の能力が毎分5500回転とした最大となる期間よりも能力が低下した期間に、水位の検知が行われることになり、効果を上げることができる。また、送風手段52の能力を低下させていない状態においては、サーミスタ82での水位検知が不可能であることから、サーミスタ82の電流を零にしたり、低下させるようにしてもかまわない。
Even in such a case, the water level detection means 81 is effective in that the water level is detected during a period in which the capacity of the blowing means 52 is lower than the maximum period in which the capacity of the air blowing means 52 is 5500 revolutions per minute. be able to. Further, in the state where the ability of the air blowing means 52 is not reduced, the water level cannot be detected by the
サーミスタ82の電流を低下させる場合には、サーミスタ82の自己発熱による温度上昇の影響が無視できるようにすることも可能であることから、その状態において、サーミスタ82の周囲温度を検知して、閾値を設定するなどしてもよい。また、本実施の形態では、サーミスタ82と第2のサーミスタ150は、全く同じものを使用しても良いので、洗濯乾燥機を組み立てる際の部品の種類を減らし、部品管理を容易にし、また誤組み立てが防止できる等の、製造上のメリットを出すこともできる。
When the current of the
また、水位検知手段として、従来一般的に使用されてきた浮き(フロート)などのような機構的な可動部分もないことから、信頼性の面でも優れており、特に洗濯乾燥機の場合、脱水時などには相当な振動が発生することもあるが、そのような振動のある条件下でも適切な水位検知動作が可能となり、加えて振動が加わった場合に、機構的な可動部分の遊びが原因で発生する騒音も防止することができるので、静かな洗濯乾燥機とすることもできるという効果もある。 In addition, since there is no mechanically movable part such as a float that has been generally used as a water level detection means, it is also excellent in terms of reliability. Although considerable vibration may occur at times, it is possible to detect water level properly even under such vibration conditions, and when vibration is applied, play of the mechanically movable parts will occur. Since noise caused by the cause can also be prevented, there is an effect that a quiet washing and drying machine can be obtained.
また、水の有無を検知する手段としては、従来電極を2つ設けてその間の電気抵抗値を計測し、低い場合には電極間に水があるものと判断する構成もあるが、特に洗濯乾燥機においては除湿手段50から出てくる水は、蒸留水と同等の電気抵抗が高いものとなっていることもあり、正確に水の有/無を判断することは難しいものとなるが、本実施の形態では、自己発熱を持ったサーミスタ82を用いていることから洗濯槽42から溢れてくる洗濯水も含めて検知すべき水の電気抵抗値に関係なく正確に水の有/無を判定することができる。
In addition, as a means for detecting the presence or absence of water, there is a configuration in which two conventional electrodes are provided and the electrical resistance value between them is measured, and when it is low, it is determined that there is water between the electrodes, but in particular, washing and drying In the machine, the water coming out from the dehumidifying means 50 has a high electrical resistance equivalent to that of distilled water, and it is difficult to accurately determine the presence / absence of water. In the embodiment, since the
また、絶縁層87を設けるという簡単な構成で、端子88、89との電気絶縁が可能であることから、例えば、従来の電極間に水があることを電気抵抗値の変化で計測する構成のものよりも安全性が高い構成が容易に実現できるものとなるので、特に使用者が濡れた手で直接操作することが多い洗濯乾燥機としては、とりわけ効果が大きいものである。
In addition, since it is possible to electrically insulate from the
なお、上記各実施の形態において、回転ドラム42aの回転軸43を水平に配したが、必ずしも水平の回転軸43に限定されるものではなく、例えば一般に縦形と呼ばれるような垂直軸で脱水時に回転する回転ドラムを有するものや、回転軸43を水平に対して、20〜30度程度傾斜して設け、回転ドラム42a内への衣類の出し入れが行いやすいようにしてもよく、さらに回転ドラム42a内に、例えばパルセータなどの他の機構部品などの構成要素をさらに付加して洗濯時に効果的な洗濯ができるような構成にしたものであっても良い。
In each of the above-described embodiments, the rotating
以上のように、本発明にかかる洗濯乾燥機は、安価な構成で、排水経路が多少複雑であっても、洗濯乾燥機を構成する部品の水没による故障、誤動作、水あふれを防止し、かつ設置場所を選ばす、信頼性の高いもので、除湿手段を有する空気調和機、除湿機や液体を扱う各種機器にも適用できる。 As described above, the washing and drying machine according to the present invention has an inexpensive configuration, and even if the drainage path is somewhat complicated, it prevents breakdown, malfunction, and overflow due to submersion of the parts constituting the washing and drying machine, and The installation location is highly reliable and can be applied to an air conditioner having a dehumidifying means, a dehumidifier, and various devices handling liquids.
41 衣類
42 洗濯槽
42a 回転ドラム
44 モータ
45 圧縮機
46 第1の熱交換器(熱交換器)
47 第2の熱交換器(熱交換器)
49 ヒートポンプサイクル
50 除湿手段
52 送風手段
78 オーバーフロー管
81 水位検知手段
82 サーミスタ
84、149 温度検知手段
92 防風体
41
47 Second heat exchanger (heat exchanger)
49
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