JP2008200241A - 衣類乾燥機 - Google Patents

Abstract

【課題】冷凍サイクルを搭載した衣類乾燥機にて乾燥を促進する循環空気の風量異常減少を精度良く判定し、使用者に報知すること。
【解決手段】吐出温度検出手段１８と凝縮温度検出手段１９の検出温度の差として算出される吐出過熱度に基づいて制御手段３０が風量異常減少を判定し、風量異常減少と判定すると風量減少報知手段２９にて風量異常減少を使用者に報知する。これにより、吐出過熱度に基づいて制御手段が精度良く風量の異常減少を判定して使用者に報知し、リントフィルタ清掃を促し、風量異常減少状態での乾燥運転を未然に防止する。
【選択図】図１

Description

本発明は、冷凍サイクルを用いて衣類の乾燥を行う衣類乾燥機に関するものである。

従来のドラム式衣類乾燥機は図２に示すような構成であった。以下、その構成について説明する。図に示すように、外装ケース５１内に水平軸を中心軸として回転する回転ドラム５２が配置してあり、回転ドラム５２の前面の開口は、扉５３で開閉されるようにしてある。外装ケース５１内には、回転ドラム５２の内部に設定される乾燥室５４を含む風路５５が構成してあり、風路５５に循環用ファン５６と通流する空気中の糸くずを除去するリントフィルタ５７とを設けている。風路５５内に設置した吸熱器５８、放熱器５９と、風路５５外に設置した圧縮手段６０、減圧手段６１で冷凍サイクルを構成している。吸熱器５８で除湿した除湿水を排水するための除湿水排水路６２を設けている。

上記構成において、衣類の乾燥運転時は、循環用ファン５６を動作させ、吸熱器５８、放熱器５９、乾燥室５４の順に空気が流れるよう風路５５にて空気を循環させる。ここで圧縮手段６０を動作させ、乾燥室５４から流入した高湿の空気を吸熱器５８にて冷却除湿し、その後放熱器５９で空気を加熱し、高温低湿の空気を乾燥室５４に戻し、衣類の乾燥を促進させる。除湿水は除湿水排水通路６２を通じて機外に排出される。
特許第３３３０７８９号公報

しかしながら、上記従来の構成では、リントフィルタ５７に糸くずが多量に堆積し、循環空気の風量が異常に減少する。そして、このような風量異常減少状態で衣類乾燥運転を行うと、乾燥時間が延び無駄な電力を消費するだけでなく、吸熱器５８に流入する空気のエンタルピが足りず、特に外気温度や水温の低い時に、冷媒が吸熱器５８において完全に蒸発せずに液混じりで吸熱器５８から流出して、いわゆる、圧縮手段６０の液圧縮が発生し、圧縮手段６０が故障する恐れがあるという課題があった。

また、風量異常減少状態で圧縮手段６０の運転を継続すると、吸熱器５８での冷媒の蒸発温度が低下し、吸熱器５８に着霜する恐れがあり、着霜すると循環空気の圧損が高くなってさらに風量が低下し、圧縮手段６０での液圧縮の発生確率がさらに高まり、また循環用ファン５６に負荷がかかる課題があった。さらに、放熱器５９での放熱が不十分となり、凝縮温度が上昇して凝縮圧力が上昇し、圧縮手段６０に過負荷がかかって、運転が継続できない課題もあった。

本発明は、このような従来の構成の課題を解決しようとするもので、リントフィルタつまりによる風量の異常減少を精度よく検知して、使用者に報知してリントフィルタ清掃を促し、風量異常減少状態での乾燥運転を未然に防止することを目的とする。

上記従来の課題を解決するために、本発明の衣類乾燥機は、吐出温度検出手段と凝縮温度検出手段の検出温度の差として算出される吐出過熱度に基づいて風量異常減少を判定し、制御手段が風量異常減少と判定すると風量減少報知手段にて風量異常減少を報知するものである。

風量が異常に減少した時、吸熱器での冷媒の吸熱量が減少して圧縮手段が吸入する冷媒の吸入過熱度が減少し、そして吐出過熱度が減少する。これにより、吐出過熱度に基づいて制御手段が精度良く風量の異常減少を判定できる。

本発明の衣類乾燥機は、風量減少報知手段にて風量異常減少を報知してリントフィルタの清掃を促し、風量異常減少状態での乾燥運転を未然に防止することができる。

第１の発明は、本体と、前記本体内に支持し衣類を乾燥する乾燥室と、冷凍サイクルを構成する圧縮手段、放熱器、減圧手段および吸熱器と、前記吸熱器に空気を供給する送風手段と、前記吸熱器に供給される空気中の糸くずや埃を捕捉するリントフィルタと、前記圧縮手段の吐出冷媒の温度を検出する吐出温度検出手段と、前記放熱器での冷媒の凝縮温度を検出する凝縮温度検出手段と、前記送風手段の送風空気量の異常減少を報知する風量減少報知手段と、前記圧縮手段と前記送風手段と前記風量減少報知手段を制御するとともに、風量異常減少を検知する制御手段を備え、前記制御手段は、前記吐出温度検出手段と前記凝縮温度検出手段の検出温度の差として算出される吐出過熱度に基づいて風量異常減少を判定し、前記風量減少報知手段にて風量異常減少を報知することにより、風量に大きく影響される圧縮手段の吐出過熱度を基に制御手段が風量異常減少を精度良く検出することができ、風量減少報知手段にて風量異常減少を使用者に報知して、使用者によるリントフィルタ清掃を促し、風量異常減少状態での乾燥運転を未然に防止することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明において、制御手段は、圧縮手段が起動してから判定時間内に吐出過熱度が判定値を越えないと風量異常減少と判定することにより、簡潔な判定条件で精度良く風量異常減少を判定できる。

第３の発明は、特に、第１の発明または第２の発明の制御手段が風量異常減少と判定すると、圧縮手段の能力を減少させることにより、冷媒循環量を減らして蒸発温度を高め、圧縮手段での液圧縮や、吸熱器での着霜を防止できる。

第４の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明の減圧手段は、減圧量を調整可能に構成し、制御手段が風量異常減少と判定すると、減圧量が大きくなるよう減圧手段を制御することにより、冷媒循環量を減らして圧縮手段の吸入過熱度と吐出過熱度を適度に確保し、圧縮手段での液圧縮をさらに確実に防止できる。

第５の発明は、特に、第４の発明の減圧手段は、電動膨脹弁としたことより、減圧度を連続的に可変でき、幅広い運転状況にて圧縮手段の吸入過熱度と吐出過熱度を適度に確保し、圧縮手段の液圧縮をより確実に防止できる。

第６の発明は、特に、第１〜第５のいずれか１つの発明の乾燥室に収容した衣類の洗濯を可能にしたことにより、衣類の洗濯から乾燥までを同一槽内で一貫して行うことができ、単一筐体で省スペースの衣類洗濯乾燥機を提供できる。

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。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における衣類乾燥機の全体断面図である。本体１の内部には、円筒状の外槽２を設け、外槽２の内部には、衣類（図示せず）を収容する円筒状の内槽３を回転可能に設け、モータ４により回転駆動される。内槽３は洗濯工程においては、衣類の洗濯室となり、乾燥工程においては、衣類の乾燥室５となる。

本体１の前面には衣類を出し入れする開口部６と、これを開閉する扉７が設けられている。本体１の下部に洗濯水や除湿水を排出する排水口８を設け、洗濯水排水経路９に排水弁１０を設けている。乾燥室５を通じて空気を循環させる送風手段１１を設け、空気中のほこりや糸くずなどの異物を除去する取り外し可能に構成したリントフィルタ１２を設けている。

圧縮手段１３、放熱器１４、減圧手段である電動膨張弁１５、吸熱器１６を環状に管で接続して冷凍サイクルを構成し、吸熱器１６が空気の通流方向の上流側になるよう放熱器１４と吸熱器１６を循環風路１７に配置している。また、圧縮手段１３の吐出冷媒の温度を検出する吐出温度検出手段１８、放熱器１４での冷媒の凝縮温度を検出する凝縮温度検出手段１９を設けている。

乾燥室５と送風手段１１の間の循環風路１７に循環空気の一部を排気する排気口２０と外気が流入する流入口２１とを設け、流入口２１には外気流入制御弁２２を設けている。排気口２０と吸気口２１を通流する空気はリントフィルタ１２を通過し、異物が取り除かれる。また、乾燥室５と送風手段１１の間を通流する循環空気の温度を検出する循環空気温度検出手段２３を設けている。

吸熱器１６の下部には、吸熱器１６で発生した除湿水を一時的に貯める除湿水容器２４が設けられており、除湿水容器２４に貯まった水は排水ポンプ２５の動作により排水口８を経て本体１外へと排出される。除湿水排水経路２６は排水弁１０の下流にて洗濯水排水経路９と合流している。除湿水容器２４の満水を検出する水位検出手段２７を設けている。

本体の前面上部に操作手段２８を配置しており、風量減少報知手段２９を併設している。操作手段２８の操作や、吐出温度検出手段１８、凝縮温度検出手段１９、循環空気温度検出手段２３、水位検出手段２７の情報が制御手段３０に入力され、制御手段３０はモータ４、排水弁１０、送風手段１１、圧縮手段１３、電動膨張弁１５、外気流入制御弁２２、排水ポンプ２５、風量減少報知手段２９を制御して洗濯、脱水、乾燥の各運転を制御する。

以上のような構成において、動作、作用について説明する。洗濯運転では、排水弁１０を閉じた状態で外槽２内に所定の水位に達するまで給水を行い、モータ４により衣類と洗浄水の入った内槽３を回転させて衣類の洗濯を行う。また、洗濯後の濯ぎ運転でも、洗濯運転と同様に外槽２内に給水を行い、内槽３を回転させて衣類の濯ぎを行う。脱水運転では、排水弁１０を開いて機外へ水を排水した後、モータ４により衣類の入った内槽３を高速回転して脱水する。

乾燥運転が開始されると、外気流入制御弁２２を閉弁し、送風手段１１を動作させ、図１中の点線矢印のように循環風路１７を通じて空気を循環させる。また圧縮手段１３を動作させ、電動膨張弁１５を所定開度に設定して冷凍サイクルを機能させる。吸熱器１６にて低温低圧の気液混合の冷媒は乾燥室５より出た多湿の空気より顕熱および潜熱を吸熱して蒸発し、低圧の過熱状態のガス状冷媒となる。圧縮手段１３が吸入した冷媒は圧縮されて高温高圧のガス状冷媒となり、放熱器１４にて空気に放熱して凝縮し、高圧の液状冷媒となる。そして電動膨張弁１５にて減圧され、再び吸熱器１６に流入する。

循環空気の温度が上昇し、凝縮温度検出手段１９の検出する凝縮温度が所定温度に達すると、外気流入制御弁２２を開弁して循環空気の一部を排気口２０より排気するとともに外気を流入口２１より吸引することにより、圧縮手段１３への入力に相当するエンタルピを循環空気から放熱し、凝縮圧力の過昇を招くことなく、安全に圧縮手段１３を運転できる。そして、凝縮温度検出手段１９の検出温度にて圧縮手段１３の能力をフィードバック制御し、凝縮温度を所定温度に維持する。

内槽３はモータ４により回転駆動されて衣類は上下に攪拌され、循環空気が衣類の隙間を通るときに水分を奪い、多湿状態で外槽２より出て循環風路１７を通流して送風手段１１に吸引され、吸熱器１６に供給される。吸熱器１６において空気を冷却して結露させ、空気から除湿する。この空気は放熱器１４において加熱されて高温低湿の温風となり、循環風路１７を通流して内槽３に再び流入し、衣類の乾燥を促進する。吸熱器１６で発生した除湿水は、除湿水容器２４に貯まり、水位検出手段２７が所定水位に達したことを検知すると排水ポンプ２５を所定時間動作させて本体１外へと排出される。乾燥室５を通過した循環空気には糸くずが混入しているが、リントフィルタ１２で捕捉される。上記動作により、衣類の乾燥が進行する。

ところで、循環風量が異常に減少した時、吸熱器１６での冷媒の吸熱量が減少して圧縮手段１３が吸入する冷媒の吸入過熱度が減少し、吐出過熱度が減少する。つまり、吐出過熱度の情報により、循環風量の異常減少を判定できる。なお、吸入過熱度でも風量減少を原理的には判定できるが、過熱度の大きい吐出過熱度の情報を用いたほうがより精度良く判定できる。

具体的には、吐出温度検出手段１８と凝縮温度検出手段１９の検出温度の差である吐出過熱度を制御手段３０が算出し、圧縮手段１３が起動してから判定時間（例えば６０分）内に吐出過熱度が判定値（例えば１５Ｋ）を越えないと風量異常減少と判定して風量減少報知手段２９にて風量異常減少を使用者に報知する。そして制御手段３０は圧縮手段１３の駆動回転数を減じて能力を減少させるとともに電動膨脹弁１５の開度を小さくして減圧量を大きくし、吸熱器１６での冷媒の蒸発をより完全に行わせ、圧縮手段１３の吸入過熱度および吐出過熱度を適度に大きくさせる。

循環空気温度検出手段２３が乾燥室５を通過した循環空気の温度を検出し、検出温度が所定温度（例えば６０℃）になると乾燥を終了する。乾燥運転中に風量異常減少と判定された場合、乾燥終了後も風量減少報知手段２９にて風量異常減少を暫くの間報知し続け、使用者によるリントフィルタ１２の清掃を促す。風量異常減少のほとんどの原因は使用者がリントフィルタ１２を清掃せずに乾燥運転を繰り返し行ってリントフィルタ１２の通風抵抗が異常に大きくなることであり、使用者がリントフィルタ１２を清掃すると次回は正常な風量に復帰する。次回の洗濯や乾燥の運転開始時に、風量減少報知手段２９による報知は解除される。

以上説明したように、循環風量に大きく影響される吐出過熱度に基づいて、風量異常減少を精度良く検出することができ、風量減少報知手段２９にて風量異常減少を使用者に報知して、使用者によるリントフィルタ１２の清掃を促し、風量異常減少状態での乾燥運転を未然に防止することができる。その結果、乾燥時間が延び無駄な電力を消費することを抑制し、また圧縮手段１３での液圧縮による圧縮手段１３の故障、吸熱器１６での着霜発生による送風手段１１への過負荷、凝縮圧力の過昇による圧縮手段１３への過負荷を未然に防止して衣類乾燥機の長寿命化を達成できる。

また、圧縮手段１３が起動してから判定時間内に吐出過熱度が判定値を越えないと風量異常減少と判定することにより、簡潔な判定条件で精度良く風量異常減少を判定できる。

また、制御手段３０が風量異常減少と判定すると、圧縮手段１３の能力を減少させることにより、冷媒循環量を減らして蒸発温度を高め、圧縮手段１３での液圧縮や、吸熱器１６での着霜を防止できる。

また、減圧手段１５は、減圧量を調整可能に構成し、制御手段３０が風量異常減少と判定すると、減圧量が大きくなるよう減圧手段を制御することにより、冷媒循環量を減らして圧縮手段１３の吸入過熱度と吐出過熱度を適度に確保し、圧縮手段１３での液圧縮をさらに確実に防止できる。

また、減圧手段１５は、電動膨張弁１５としたことより、減圧度を連続的に可変でき、幅広い運転状況にて圧縮手段１３の吸入過熱度と吐出過熱度を適度に確保し、圧縮手段の液圧縮をより確実に防止できる。

また、乾燥室５に収容した衣類の洗濯を可能にしたことにより、衣類の洗濯から乾燥までを同一槽内で一貫して行うことができ、単一筐体で省スペースの衣類洗濯乾燥機を提供できる。

なお、上記実施の形態では吐出温度検出手段１８と凝縮温度検出手段１９の検出温度の差で吐出過熱度を算出したが、凝縮圧力を検出する圧力検出手段を設け、吐出温度検出手段１８の検出温度と検出圧力から算出される凝縮温度との差で吐出過熱度を算出し、風量異常減少を判定してもよい。

なお、上記実施の形態では風量異常減少を判定する判定時間や判定吐出過熱度を一定として説明したが、外気温度や給水温度を検出する温度検出手段を設け、それらの検出温度で判定時間や判定吐出過熱度を変化させてもよい。例えば外気温度や給水温度の検出温度が低くなると、吐出温度や凝縮温度の上昇が遅くなるので、判定時間をより長く、判定吐出過熱度をより小さくする。

なお、上記実施の形態では、電動膨張弁１５を減圧手段としたが、複数のキャピラリーチューブと切替弁にて減圧手段を構成し、減圧量を可変させてもよい。

なお、各実施の形態では、洗濯から乾燥までを同一の槽内において自動で行う洗濯機能付の衣類乾燥機に除湿手段を搭載したときの例について述べているが、これに限定されるものではなく、乾燥のみを行う衣類乾燥機であっても同様の効果が得られる。

以上のように、本発明にかかる衣類乾燥機は、風量異常減少を精度良く判定でき、風量異常減少状態での乾燥運転を未然に防止できるので、冷凍サイクルを用いたあらゆる衣類乾燥機に対して本発明を適用できる。

本発明の実施の形態１を示す衣類乾燥機の全体断面図 従来の衣類乾燥機の断面図

符号の説明

１ 本体
５ 乾燥室
１１ 送風手段
１２ リントフィルタ
１３ 圧縮手段
１４ 放熱器
１５ 電動膨張弁（減圧手段）
１６ 吸熱器
１８ 吐出温度検出手段
１９ 凝縮温度検出手段
２９ 風量減少報知手段
３０ 制御手段

Claims (6)

1. 本体と、前記本体内に支持し衣類を乾燥する乾燥室と、冷凍サイクルを構成する圧縮手段、放熱器、減圧手段および吸熱器と、前記吸熱器に空気を供給する送風手段と、前記吸熱器に供給される空気中の糸くずや埃を捕捉するリントフィルタと、前記圧縮手段の吐出冷媒の温度を検出する吐出温度検出手段と、前記放熱器での冷媒の凝縮温度を検出する凝縮温度検出手段と、前記送風手段の送風空気量の異常減少を報知する風量減少報知手段と、前記圧縮手段と前記送風手段と前記風量減少報知手段を制御するとともに、風量異常減少を検知する制御手段を備え、前記制御手段は、前記吐出温度検出手段と前記凝縮温度検出手段の検出温度の差として算出される吐出過熱度に基づいて風量異常減少を判定し、前記風量減少報知手段にて風量異常減少を報知する衣類乾燥機。
2. 制御手段は、圧縮手段が起動してから判定時間内に吐出過熱度が判定値を越えないと風量異常減少と判定する請求項１記載の衣類乾燥機。
3. 制御手段が風量異常減少と判定すると、圧縮手段の能力を減少させる請求項１または２記載の衣類乾燥機。
4. 減圧手段は、減圧量を調整可能に構成し、制御手段が風量異常減少と判定すると、減圧量が大きくなるよう減圧手段を制御する請求項１〜３のいずれか１項に記載の衣類乾燥機。
5. 減圧手段は、電動膨脹弁とした請求項４記載の衣類乾燥機。
6. 乾燥室に収容した衣類の洗濯を可能にした請求項１〜５のいずれか１項に記載の衣類乾燥機。