JP2013094215A - 洗濯乾燥機 - Google Patents

Abstract

【課題】リントフィルタの目詰まりを検知し、乾燥性能の低下を防止すること。
【解決手段】脱水工程運転時に回転ドラム１内に乾燥用空気を吹き出す温風脱水動作において、冷媒温度が所定温度以上で、かつ、所定の異常温度以下になった時に、所定温度以下になるよう第２のモータ１１１の回転数を制御して段階的に低下させるとともに、冷媒温度が、所定の異常温度以上になった時に、異常温度回数が所定回数以上になると、前記リントフィルタ４１の目詰まり異常と検知して、操作表示部にリントフィルタ目詰まり異常を表示することにより、リントフィルタが目詰まりしても、乾燥性能の低下を防止するとともに、使用者にリントフィルタの目詰まりを報知して清掃を促すことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、衣類の洗濯および乾燥を行う洗濯乾燥機に関するものである。

従来、この種の洗濯乾燥機は、ヒートポンプ装置を用いて、ドラム内の空気を除湿、加熱し、再度ドラム内へ供給することにより衣類の乾燥を行なう構成が提案されてきた（例えば、特許文献１参照）。

図７は、特許文献１に記載された従来の洗濯乾燥機の縦断面図を一部模式化した図である。

図７において、筐体５１内に揺動自在に支持された外槽５２を前上がりに配置し、外槽５２内に、ドラム５３を回転自在に配置している。ドラム５３はモータ５４によって回転駆動される。筐体５１と外槽５２の間の上部空間にヒートポンプ装置５５を配置している。

ヒートポンプ装置５５は、ヒートポンプ装置外郭５６と、圧縮手段５７と、吸熱手段５８と、減圧手段５９と、放熱手段６０で構成されている。ヒートポンプ装置外郭５６の底面は外槽５２に沿って前上がり傾斜となっており、ヒートポンプ装置外郭５６の底面傾斜部に除湿水排水口６１を設けてあり、除湿水排水口６１と外槽５２を除湿水排水通路６２で連結させている。外槽５２とヒートポンプ装置５５はダクト６３で連結され循環風路６４を構成してあり、循環風路６４に吸熱手段５８と放熱手段６０を配置している。また、ヒートポンプ装置５５の後方に送風手段６５を設けている。そして、吸熱手段５８の上流近傍にリントフィルタ６６を配置し、乾燥時に洗濯物から発生する糸屑類を捕集するようになっている。

上記従来の構成において、送風手段６５の動作により循環風路６４にて外槽５２、吸熱手段５８、放熱手段６０、外槽５２の順に空気が循環している。圧縮手段５７の動作により、放熱手段６０にて空気を加熱し、この加熱された空気は外槽５２からドラム５３に供給される。ドラム５３内の衣類から水分を奪って多湿となった空気はドラム５３から外槽５２に出て、吸熱手段５８に供給される。ここで空気は冷却されて除湿され、除湿水が発生する。発生した除湿水は、除湿水排水通路６２を通じて外槽５２に自然排水され、排水経路６７を通じて機外に排出される。

特開２０１０−１０６号公報

しかしながら、前記従来の構成では、洗濯機の乾燥機能を使用する間に定期的にリントフィルタを掃除しないと、洗濯物から発生する糸くずなどの異物がリントフィルタに付着し、リントフィルタの目詰まりになる。このような状態の場合は、圧縮手段のモータ回転数が下がっても冷媒の凝縮温度が上がることになる。また目詰まりの状態が続くと、圧縮手段の圧縮機内部の圧力が高くなり、送風手段の送風ファンモータを所定回転数で回しても空気の循環が悪化するため、乾燥性能が低下するという課題があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、冷媒の温度を常に監視することにより、リントフィルタの目詰まり状態を検知し、リントフィルタに目詰まりが生じた場合は、冷媒の温度を下げる制御を行なって乾燥性能の低下を防止するとともに、異常な目詰まりが発生した場合は、乾燥用空気の流れをよくするために、送風用ファンモータの回転数を増加して乾燥性能の低下を防止し、また、直ちに目詰まりの異常報知を行なって、使用者にリントフィルタの清掃を促す洗濯乾燥機を提供することを目的とする。

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、筐体と、洗濯物を収容する回転ドラムと、前記回転ドラムを回転自在に内包する水槽と、前記回転ドラム内に供給する乾燥用空気を生成するヒートポンプ装置と、前記回転ドラムを回転駆動する第１のモータと、前記ヒートポンプ装置の圧縮機を駆動する第２のモータと、前記水槽と前記ヒートポンプ装置を連結して乾燥用空気を循環させる循環風路と、前記循環風路に送風する送風用ファンモータと、前記循環風路内のヒートポンプ装置上流側に設けられた糸屑類を捕集するリントフィルタと、前記圧縮機内の冷媒温度を検知する温度検知部と、運転内容を選択入力し表示する操作表示部と、前記第１のモータ、前記ヒートポンプ装置、前記送風用ファンモータを制御し、洗い、すすぎ、脱水、乾燥などの一連の行程を逐次制御する制御部とを備え、前記制御部は、脱水工程運転時に前記回転ドラム内に乾燥用空気を吹き出す温風脱水動作において、前記冷媒温度が所定温度以上で、かつ、所定の異常温度以下になった時に、所定温度以下になるよう前記第２のモータ回転数を制御して段階的に低下させるとともに、前記冷媒温度が、所定の異常温度以上になった時に、異常温度回数が所定回数以上になると、前記リントフィルタの目詰まり異常と検知して、前記操作表示部にリントフィルタ目詰まり異常を表示する構成としたものである。

これによって、リントフィルタが目詰まりしても、乾燥性能の低下を防止するとともに、使用者にリントフィルタの目詰まりを報知して速やかな清掃を促すことができる。

本発明の洗濯乾燥機は、リントフィルタが目詰まりしても、乾燥性能の低下を防止するとともに、使用者にリントフィルタの目詰まりを報知して速やかな清掃を促すことができる。

本発明の実施の形態における洗濯乾燥機の縦断面図 同洗濯乾燥機のモータ制御回路を主体としたブロック回路図 同洗濯乾燥機の洗濯乾燥連続運転時の動作を示すフローチャート 同洗濯乾燥機の脱水工程における動作を示すフローチャート 同洗濯乾燥機の圧縮機のＰＩＤ制御の動作を示すフローチャート 同洗濯乾燥機の圧縮機駆動制御の流れを示すフローチャート 従来の洗濯乾燥機の縦断面図を一部模式化した図

第１の発明は、筐体と、洗濯物を収容する回転ドラムと、前記回転ドラムを回転自在に内包する水槽と、前記回転ドラム内に供給する乾燥用空気を生成するヒートポンプ装置と、前記回転ドラムを回転駆動する第１のモータと、前記ヒートポンプ装置の圧縮機を駆動する第２のモータと、前記水槽と前記ヒートポンプ装置を連結して乾燥用空気を循環させる循環風路と、前記循環風路に送風する送風用ファンモータと、前記循環風路内のヒートポンプ装置上流側に設けられた糸屑類を捕集するリントフィルタと、前記圧縮機内の冷媒温度を検知する温度検知部と、運転内容を選択入力し表示する操作表示部と、前記第１のモータ、前記ヒートポンプ装置、前記送風用ファンモータを制御し、洗い、すすぎ、脱水、乾燥などの一連の行程を逐次制御する制御部とを備え、前記制御部は、脱水工程運転時に前記回転ドラム内に乾燥用空気を吹き出す温風脱水動作において、前記冷媒温度が所定温度以上で、かつ、所定の異常温度以下になった時に、所定温度以下になるよう前記第２のモータ回転数を制御して段階的に低下させるとともに、前記冷媒温度が、所定の異常温度以上になった時に、異常温度回数が所定回数以上になると、前記リントフィルタの目詰まり異常と検知して、前記操作表示部にリントフィルタ目詰まり異常を表示することにより、圧縮機の冷媒温度を常に検知しながら、その温度状態に応じて圧縮機の第２のモータを制御して、乾燥性能の低下を防止するとともに、リントフィルタの目詰まり異常になった時に、直ちに使用者に報知して、リントフィルタの速やかな清掃を促すことができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の制御部は、前記リントフィルタの目詰まり異常を検知した時、前記送風用ファンモータの回転数を増加させることにより、乾燥用空気の循環量を増加させて、冷媒温度を低下させ、乾燥性能の低下を防止することができる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明の制御部は、前記リントフィルタの目詰まり異常を検知した時、運転終了後も所定時間異常表示を行うことにより、運転中に気がつかない使用者に対して、確実にリントフィルタの目詰まりを報知し、清掃を促すことができる。

第４の発明は、特に、第１〜第３のいずれか一つの発明の制御部は、前記リントフィルタの目詰まり異常を検知した時、前記送風用ファンモータの回転数を増加させても、冷媒の温度が低下しない場合に、運転を停止することにより、乾燥性能が不十分なまま運転最終まで進行することが無くなるので、使用者に乾燥性能に対する不満を抱かせることを防止できる。

以下、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。また、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、本発明の実施の形態における洗濯乾燥機の縦断面図を示すものである。

図１において、衣類を収容する有底円筒状の回転ドラム１は、筐体１００内に揺動自在に配設された水槽２内に回転自在に配設されている。水槽２の背面には、回転ドラム１の回転軸を前上がりに傾斜して回転させる第１のモータ３が取り付けられており、第１のモータ３の駆動により回転ドラム１が回転し、回転ドラム１内に投入された衣類の撹拌たたき洗い、および乾燥動作などを行なう。

筐体１００前部には、回転ドラム１の開口端側に対向させて扉体３５が設けられており、使用者は、扉体３５を開くことで、回転ドラム１に対して洗濯物（衣類）を出し入れすることができる。また、水槽２には、水槽２に給水するための給水弁１３４（図２参照）が設けられた給水管（図示せず）、および、水槽２内の排水をするための排水弁２７が設けられた排水管４０が接続されている。

水槽２の下方には、水槽２を支えるとともに、脱水時等の回転ドラム１内の衣類の偏りなどで発生する水槽２の振動を減衰させるダンパ１４が設けられている。このダンパ１４には、支持する水槽２内の衣類などによる重量変化で、ダンパ１４の軸が上下に変位する変位量を検知して衣類の量を検知する布量検知部１５が取り付けられている。

衣類を乾燥させるために、水槽２および回転ドラム１内の空気を送風部４によって循環させる構成となっているが、回転ドラム１内の洗濯物から水分を奪って多湿状態となった空気は、水槽２の側面上部に設けられた排出口５を通って、回転ドラム１の外のヒートポンプ装置５０部へと排出される。

このヒートポンプ装置５０は、第２のモータ１１１（図２で後述）の回転駆動により冷媒を圧縮する圧縮機１６と、圧縮されて高温高圧となった冷媒の熱を放熱する加熱部（放熱器）１７と、高圧の冷媒の圧力を減圧するための絞り部１８と、減圧されて低圧となった冷媒によって周囲から熱を奪う除湿部（吸熱器）１９と、これら４つの部材を連結して冷媒を循環させる管路２０とを具備しており、排出された乾燥用空気は除湿部（吸熱器）１９で除湿される。除湿部（吸熱器）１９で除湿した乾燥用空気は、加熱部（放熱器）１７で加熱される。加熱された乾燥用空気は、循環風路１３の途中に配設された送風部４から、送風部４の下流に位置する第１風路９または第２風路１１のいずれかに導かれ、再び回転ドラム１内に吹き出す。

ここで、第１風路９は、回転ドラム１の後方に開口した第１吹出口８を有する。一方、第２風路１１は、回転ドラム１の前方上部に開口した第２吹出口１０を有する。

第１風路９の第１吹出口８は、第２吹出口１０よりも空気通過断面積が大きくなるように形成されており、第２風路１１に較べて圧力損失が少なく大風量の乾燥用空気を回転ドラム１内に吹き出すことができるようになっている。また、回転ドラム１には、通風可能な多数の小径孔からなる開口率の大きなカバー２６を設けて第１吹出口８を覆っており、第１吹出口８に衣類が噛み込むことはないようにしている。

また、第２風路１１の第２吹出口１０は、第１吹出口８よりも空気通過断面積が小さくなっており、第１吹出口８に較べて高圧高速の乾燥用空気を回転ドラム１内に吹き出すことができるようになっている。

風路切換部１２は、送風部４の下流側に設けられている。この風路切換部１２は、乾燥用空気の通過路を、第１風路９または第２風路１１の何れかに切り換えるものである。

風路切換部１２は、第１風路９と第２風路１１との分岐部に回動可能に枢支された弁１２ａと、その弁１２ａを回動駆動する駆動部（図示せず）とを具備する。

そして、弁１２ａが回転して第２風路１１を閉じると、第１風路９側が開となり、送風部４にて送風された乾燥用空気が第１風路９を通過するようになる。一方、弁１２ａが回転して第１風路９を閉じると、第２風路１１側が開となり、送風部４にて送風された乾燥用空気が第２風路１１を通過するようになる。

送風部４は、ヒートポンプ装置５０の加熱部（放熱器）１７と風路切換部１２との間に設けられ、加熱部（放熱器）１７で加熱された乾燥用空気を循環風路１３の下流側へと送り出す。この送風部４は、送風用ファン４ａと送風用ファンモータ４ｂとを具備している。

送風部４においては、風路切換部１２により第１風路９に切り換えられた場合、第１風路９を通過する風量が、第２風路１１の風量よりも多い所定風量になるように、送風用ファン４ａを回転させる。

また、風路切換部１２により第２風路１１に切り換えられた場合、第２風路１１の第２吹出口１０を通過する風速が、第１吹出口８を通過する風速よりも速い所定風速になるように、送風用ファン４ａを回転させる。例えば、第１吹出口８を通過する風速を１０ｍ／ｓ程度とし、第２吹出口１０を通過する風速を５０ｍ／ｓ以上とする。

なお、第１吹出口８および第２吹出口１０を通過する風速はこれに限定されるものではなく、第２吹出口１０における風速が第１吹出口８における風速よりも速い条件を満たせば任意の風速に設定可能である。

排出口５は、相対的に、第１吹出口８からの距離が、第２吹出口１０からの距離よりも遠い位置に配設されている。つまり、排出口５は、相対的に、第２吹出口１０に近く第１吹出口８からは遠い位置にある。

また、回転ドラム１に流入する乾燥用空気の温度を検知するサーミスタ等の流入温度検知部７１ａ、および流入温度検知部７１ｂを備えており、流入温度検知部７１ａは、第１風路９の第１吹出口８またはその近傍に設けられており、流入温度検知部７１ｂは、第２風路１１の第２吹出口１０またはその近傍に設けられている。

また、排出口５に、あるいはその近傍に、衣類に接触した後に回転ドラム１から排出される乾燥用空気の温度を検知するサーミスタ等の排出温度検知部７２が設けられており、この排出温度検知部７２で検知された排出温度、および流入温度検知部７１ａ、流入温度検知部７１ｂで検知された流入温度との結果により、上述のように風路切換部１２にて第１風路９と第２風路１１が切り換えられる。

また、排出口５から風路切換部１２にいたる循環風路１３内の、除湿部１９上流側には、循環空気中の糸屑などの異物を除去するリントフィルタ４１を配している。

運転コース等のモードや各種機能の選択は、筐体１００の前面上部に設けられた操作表示部（図示せず）から使用者が入力設定部（図示せず）へ入力して行い、制御部１２１（図２で後述）が、その入力情報を基に操作表示部上の表示部（図示せず）で表示して使用者に知らせる。なお、運転中に何らかの異常が発生した場合も、表示部にその異常を表示して使用者に知らせる。

図２は、本発明の実施の形態における洗濯乾燥機の、回転ドラム１を回転駆動させる第１のモータ３と、圧縮機１６を回転駆動させる第２のモータ１１１とを制御するモータ制御回路を主体としたブロック回路図を示すものである。

図２において、制御回路は、第１のモータ３、センサー３ａ〜３ｃ、第１のインバータ回路１０２、第１のインバータ駆動回路１０３、第２のモータ１１１、第２のインバータ回路１１２、第２のインバータ駆動回路１１３、電流検知部１１４、制御部１２１、温度検知部１２２、負荷駆動部１３２、送風用ファンモータ４ｂ、給水弁１３４、排水弁２７、および直流電源変換部１４０などを備えている。

第１のモータ３の電気角は、回転子の近傍に配されている３個のセンサー３ａ〜３ｃによって検出される。センサー３ａ〜３ｃは、例えばホールＩＣから構成され、互いに電気角１２０度の間隔で第１のモータ３のロータに配されている永久磁石に対向するように、第１のモータ３のステータに配されている。センサー３ａ〜３ｃの検出出力は、制御部１２１に入力されている。また、第１のモータ３は、第１のインバータ回路１０２によって回転速度などの回転動作が制御されている。

第１のインバータ回路１０２は、パワートランジスタ（ＩＧＢＴ）と逆導通ダイオードとの並列回路を備えたスイッチング素子で構成されている。各スイッチング素子は、図２に示すように２個ずつ直列接続され、３組の直列回路が形成されている。各直列回路におけるスイッチング素子間のノードは、それぞれ第１のモータ３における三相巻線のＵ端子、Ｖ端子、Ｗ端子に接続されている。これにより、各直列回路における２つのスイッチング素子のオン／オフの組み合わせにより、Ｕ端子、Ｖ端子、Ｗ端子をそれぞれ正電圧、零電圧、解放の３状態にすることができる。スイッチング素子のオン／オフの切り替えは、ホールＩＣから構成されるセンサー３ａ〜３ｃからの検出情報に基づいて、制御部１２１及び第１のインバータ駆動回路１０３により制御される。

第２のモータ１１１は、前述のように、圧縮機１６を回転駆動するが、第２のインバータ回路１１２によって回転速度などの回転動作が制御されている。

第２のインバータ回路１１２は、パワートランジスタ（ＩＧＢＴ）と逆導通ダイオードとの並列回路を備えたスイッチング素子で構成されている。各スイッチング素子は、図２に示すように２個ずつ直列接続され、３組の直列回路が形成されている。各直列回路におけるスイッチング素子間のノードは、第２のモータ１１１における三相巻線のＵ端子、Ｖ端子、Ｗ端子にそれぞれ接続されている。これにより、各直列回路における２つのスイッチング素子のオン／オフの組み合わせにより、Ｕ端子、Ｖ端子、Ｗ端子をそれぞれ正電圧、零電圧、解放の３状態にすることができる。スイッチング素子のオン／オフの切り替えは、制御部１２１及び第２のインバータ駆動回路１１３により制御される。

電流検知部１１４は、第２のインバータ回路１１２における３つの直列回路から出力される電流を検知する。検知結果は、制御部１２１に入力される。

制御部１２１は、電流検知部１１４で検知された電流値の情報と、温度検知部１２２で検知された圧縮機１６内の冷媒温度の情報と、センサー３ａ〜３ｃで検知されたパルスとが入力されている。制御部１２１は、センサー３ａ〜３ｃから入力されるパルスに基づいて、第１のモータ３の回転周期を検出し、検出した回転周期に基づいて回転速度を算出する。また、制御部１２１は、第１のモータ３の回転速度が算出した回転速度になるように、第１のインバータ駆動回路１０３を介して第１のインバータ回路１０２を制御する。また、制御部１２１は、入力される電流値情報と温度情報とに基づいて、第２のインバータ駆動回路１１３を介して第２のインバータ回路１１２を制御する。

温度検知部１２２は、前述のように、圧縮機１６内、あるいは管路２０内の冷媒の温度を検知する。なお、冷媒の温度は、圧縮機１６内部の圧力に比例しており、圧縮機１６内の圧力が高い場合は、冷媒温度は高くなり、圧縮機１６内の圧力が低い場合は、冷媒温度は低くなる。

負荷駆動部１３２は、制御部１２１からの制御により、送風用ファンモータ４ｂ、給水弁１３４，排水弁２７を動作制御する。送風用ファンモータ４ｂは、ヒートポンプ装置５０において発生した乾燥した温風を、水槽２内に流通させるものである。

直流電源変換部１４０は、商用電源１３１から入力される交流を直流に変換するものであり、ダイオードブリッジ１３６、チョークコイル１３７、および平滑用コンデンサ１３８，１３９を備えている。直流電源変換部１４０から出力される直流電源は、第１のインバータ回路１０２及び第２のインバータ駆動回路１０３に入力されている。

洗濯運転（洗い工程、すすぎ工程、脱水工程）において、動作開始の命令が制御部１２１に入力されると、制御部１２１は、第１のインバータ駆動回路１０３を制御して、第１のインバータ回路１０２を動作させる。第１のインバータ駆動回路１０３は、第１のインバータ回路１０２におけるスイッチング素子を所定のタイミングでオン／オフ制御することにより、第１のモータ３におけるＵ端子、Ｖ端子、Ｗ端子に直流電源変換部１４０から供給される直流電源を供給することができる。これにより、第１のモータ３は回転駆動される。

第１のモータ３の回転速度制御を行う際は、制御部１２１が、センサー３ａ〜３ｃから出力されるパルスに基づいて、第１のモータ３の回転周期を検出し、検出した回転周期に基づいて回転速度を算出する。制御部１２１は、算出された回転速度に基づいて目標回転速度を演算し、第１のインバータ駆動回路１０３を制御する。第１のインバータ駆動回路１０３は、制御部１２１からの命令に基づき、第１のモータ３がその目標回転速度になるように第１のインバータ回路１０２におけるスイッチング素子のオン／オフを制御する。これにより、第１のモータ３を所定速度で回転制御することができる。

乾燥機能を運転する場合は、動作開始の命令が制御部１２１に入力されると、制御部１２１は、第２のインバータ駆動回路１１３を制御して、第２のインバータ回路１１２を動作させる。第２のインバータ駆動回路１１３は、第２のインバータ回路１１２におけるスイッチング素子を所定のタイミングでオン／オフ制御することにより、第２のモータ１１１におけるＵ端子、Ｖ端子、Ｗ端子に直流電源変換部１４０から供給される直流電源を供給することができる。これにより、第２のモータ１１１は回転駆動される。

そして、第２のモータ１１１の回転速度制御を行う際は、制御部１２１が、電流検知部１１４から出力される第２のインバータ回路１１２における電流値情報と、温度検知部１２２で検知された圧縮機１６内の冷媒温度の情報とに基づいて、回転速度を算出する。制御部１２１は、算出した回転速度に基づいて、第２のインバータ駆動回路１１３を制御する。第２のインバータ駆動回路１１３は、制御部１２１からの命令に基づき、第２のモータ１１１が所定の回転速度になるように、第２のインバータ回路１１２におけるスイッチング素子のオン／オフを制御する。これにより、第２のモータ１１１を所定速度で回転制御することができる。

以上のように構成された洗濯乾燥機について、以下、その動作、作用を説明する。

図３は、本発明の実施の形態における洗濯乾燥機の、洗濯乾燥連続運転時の動作を示すフローチャートである。

図３において、まず、使用者が操作表示部の入力設定部を操作し、洗濯乾燥の連続運転コースが選択されると（ステップＳ１）、回転ドラム１内の洗濯物の量を自動計測した後、給水弁１３４が開いて水槽２内に水道水が注水される。水槽２内の水位が所定水位に達すると、洗濯運転が開始される（ステップＳ２）。なお、洗剤は、使用者によって投入されているものとする。

次に、制御部１２１は、洗い工程にて、第１のインバータ駆動回路１０３を制御して、第１のモータ３が所定の回転数で回転するように、第１のインバータ回路１０２を駆動制御する。これにより、第１のモータ３が所定回転数で回転されて、回転ドラム１が回転する。回転ドラム１を回転させることにより、洗濯物の洗浄が行われる（ステップＳ３）。洗い工程が終了すれば、次に、ステップＳ４のすすぎ工程が実行される。

ステップＳ４のすすぎ工程では、まず水槽２に残っている汚れた洗濯水を、排水弁２７を開くことで排水する。次に、制御部１２１は、第１のモータ３を回転駆動させて、洗濯物に含まれている洗濯水を脱水する。次に、排水弁２７を閉じて、給水弁１３４を開いて水槽２内に水道水を給水する。水道水が所定量給水されると、制御部１２１は、第１のインバータ駆動回路１０３を制御して、第１のモータ３が所定の回転数で回転するように、第１のインバータ回路１０２を駆動制御する。これにより、第１のモータ３が所定回転数で回転されて、回転ドラム１が回転する。水槽２内に水道水が入った状態で回転ドラム１を回転させることにより、洗濯物が攪拌されて、洗濯物から汚れた洗濯水を除去する。すすぎ工程が終了すれば、次に、脱水工程が実行される。

まず、ステップＳ５にて脱水工程が開始されると、排水弁２７を開き、水槽２におけるすすぎ工程において汚れた洗濯水を排水する。次に、予備脱水が行われる（ステップＳ６）。予備脱水は、回転ドラム１を低回転数（本実施の形態では約３００ｒｐｍ）で回転させて、その遠心力で回転ドラム１内の洗濯物に含まれている水分のおおよそを取り除く。

予備脱水が終了すれば、次に温風脱水動作を開始する（ステップＳ７）。この時、制御部１２１は、第２のインバータ駆動回路１１３を制御して、第２のモータ１１１が所定の回転数で回転するように、第２のインバータ回路１１２を駆動制御する。これによって、第２のモータ１１１が所定回転数で回転されて、圧縮機１６が動作を開始することにより、ヒートポンプ装置５０において、乾燥した温かい空気が生成される。生成された温かい空気は、送風部４の送風用ファンモータ４ｂによって、循環風路１３から第１風路９または第２風路１１を通じて、回転ドラム１内に送り込まれる。上記の圧縮機１６の動作開始とともに、制御部１２１は、第１のモータ３を動作させて回転ドラム１を小刻みに正逆回転させ、予備脱水で回転ドラム１内周壁に張り付いた洗濯物を剥がす、布剥がし動作を行う。そして、布剥がし動作が終了すると、次に、ステップＳ８の本脱水工程を開始する。

ステップＳ８の本脱水工程では、第１のモータ３を高速駆動させて、回転ドラム１を高速回転（本実施の形態では約１０００ｒｐｍ）させる。これにより、回転ドラム１内の洗濯物に含まれる水分が、遠心力によって除去される。なお、本脱水工程時においても、継続してヒートポンプ装置５０が動作しており、第２のモータ１１１が駆動して圧縮機１６が動作し、回転ドラム１内に温風が送り込まれている（ステップＳ９）。

なお、本脱水工程を実行させている間、制御部１２１は、電流検知部１１４から電流値情報と、温度検知部１２２からの温度情報とに基づいて、第２のモータ１１１の回転数が適正な回転数を維持するとともに、所定の上限回転数を超えないように制御している。

本脱水工程が、予め設定されている脱水時間に到達すれば、制御部１２１は、第１のモータ３の駆動を停止させて、回転ドラム１の回転を停止させ、本脱水工程を終了させる（ステップＳ１０のＹｅｓ）。この時、制御部１２１は、第２のモータ１１１の動作は停止させないため、ヒートポンプ装置５０において生成されている温風は、回転ドラム１内に送り込まれ続けている。本脱水工程が終了すると、次に、ステップＳ１１の乾燥工程が開始される。

ステップＳ１１の乾燥工程においては、制御部１２１は、第１のモータ３を停止させて、第２のモータ１１１のみを駆動させる。第２のモータ１１１が駆動することにより、圧縮機１６が動作し、ヒートポンプ装置５０において発生した温風が回転ドラム１内に送り込まれて、回転ドラム１内の洗濯物の乾燥が行われる。

図４は、図３におけるステップＳ７〜Ｓ９に示す動作を詳細に示したフローチャートである。

図４において、脱水工程に入り、予備脱水（図３のステップＳ６）が終了して、温風脱水動作（図３のステップＳ７）が開始すると、制御部１２１は、温度検知部１２２で検知された圧縮機１６内の冷媒の温度情報を取得する。この時に取得する温度を初期温度Ｔｓとする（ステップＳ２１）。

次に、ステップＳ２１において取得した初期温度Ｔｓを、所定温度Ｔｄ１と比較する（ステップＳ２２）。所定温度Ｔｄ１は、本実施の形態では摂氏６０度としている。

初期温度Ｔｓが所定温度Ｔｄ１以上であれば、第２のモータ１１１の上限回転数を６０ｒ／ｓに設定する（ステップＳ２３）。また、初期温度Ｔｓが所定温度Ｔｄ１未満であれば、第２のモータ１１１の上限回転数を１００ｒ／ｓに設定する（ステップＳ２４）。すなわち、圧縮機１６を動作させる前における冷媒の温度に応じて、第２のモータ１１１の上限回転数を設定する。なお、通常は、冷媒温度は所定温度Ｔｄ１未満であることが多いため、第２のモータ１１１の上限回転数は１００ｒ／ｓに設定される。しかし、今回の洗濯乾燥連続コース運転の直前に別の乾燥運転を実行していた場合、ステップＳ２２の時点で冷媒温度が所定温度Ｔｄ１を越えている場合がある。その場合は、第２のモータ１１１の上限回転数が６０ｒ／ｓに設定される。

ここで、圧縮機１６の動作を開始させるタイミングを予備脱水（図３のステップＳ６）の後としたことにより、予備脱水において洗濯物に含まれている水分をある程度除去してから温風脱水を行うようにしたので、脱水効率を向上させることができる。すなわち、予備脱水をせずに温風脱水を行った場合、洗濯物に多量の水分が含まれている状態で温風脱水を行うことになるため、通常の脱水動作に比べて脱水にかかる時間が大きく変わらない。しかし、本実施の形態のように予備脱水でおおよその水分を除去しておいてから温風脱水を行えば、本脱水に要する時間を短くすることができる。

次に、制御部１２１は、第１のインバータ駆動回路１０３を制御して、第１のインバータ回路１０２を動作させて、第１のモータ３の回転を開始させる。この時、第１のモータ３は、布剥がし動作を行い、小刻みに回転ドラム１の正転及び逆転動作を繰り返す。それとともに、制御部１２１は、第２のインバータ駆動回路１１３を制御して、第２のインバータ回路１１２を動作させて、第２のモータ１１１の回転を開始させる。これにより、循環風路１３を通じて回転ドラム１内に温風が送り込まれる（ステップＳ２５）。なお、第２のモータ１１１は、このステップＳ２５以降、乾燥工程が終了するまで連続的に動作する。

次に、制御部１２１は、第１のモータ３を１０００ｒｐｍで高速回転させて、本脱水動作を行う（ステップＳ２６）。

次に、制御部１２１は、乾燥状態を適正に保つために、圧縮機１６のＰＩＤ制御を開始する（ステップＳ２７）。なお、詳しいＰＩＤ制御については後述する。

脱水工程が、予め設定されている脱水時間に到達すれば、制御部１２１は、第１のモータ３の駆動を停止させて、回転ドラム１の回転を停止させて、本脱水工程を終了させる（ステップＳ２８のＹｅｓ）。前述のように、この時、制御部１２１は、第２のモータ１１１の動作は停止させないため、ヒートポンプ装置５０において生成されている温風は、回転ドラム１内に送り込まれ続けている。また、脱水工程が予め設定されている脱水時間に到達していなければ、所定時間経過まで第１のモータ３による回転ドラム１の回転制御を継続するとともに、圧縮機１６の第２のモータ１１１のＰＩＤ制御を継続する。

図５は、図４におけるステップＳ２７の圧縮機１６のＰＩＤ制御動作を詳細に示したフローチャートである。

図５において、まずＰＩＤ制御のタイミングになったか否かを判断する（ステップＳ３１）。本実施の形態では、１分毎に圧縮機１６のＰＩＤ制御を行っている。つまり、圧縮機１６の冷媒温度が、後述する設定温度以下になるように、１分毎にＰＩＤ制御を行なっている。

次に、制御部１２１は、温度検知部１２２から圧縮機１６内の冷媒の温度情報を取得する（ステップＳ３２）。ここで取得した温度をＴｇ１とする。

次に、ステップＳ３２において取得した冷媒の温度情報Ｔｇ１に基づき比例項計算を行い、回転数Ｐｇを算出する（ステップＳ３３）。具体的には、
Ｐｇ ＝ Ｐｇａｉｎ×（Ｔｇｔ−Ｔｇ１）
に基づき算出する。上式において、Ｔｇｔは設定温度であり、本実施の形態では摂氏７１度に設定されている。次に、ステップＳ３２において取得した冷媒の温度情報Ｔｇ１に基づき積分項計算を行い、回転数Ｉｇを算出する（ステップＳ３４）。具体的には、
Ｉｇ ＝ Ｉｇａｉｎ×∫（Ｔｇｔ−Ｔｇ１）ｄｔ
に基づき算出する。

次に、ステップＳ３３及びＳ３４において算出された回転数Ｐｇ及びＩｇに基づき、下式により圧縮機１６の第２のモータ１１１の目標とする回転数Ｃｒを算出する（ステップＳ３５）。

Ｃｒ ＝ 現在回転数＋Ｐｇ＋Ｉｇ
次に、ステップＳ３５において算出された目標とする回転数Ｃｒと、圧縮機１６の運転開始時に設定された上限回転数６０ｒ／ｓまたは１００ｒ／ｓ（図４のステップＳ２３またはＳ２４）とを比較する（ステップＳ３６）。

比較の結果、目標とする回転数Ｃｒが上限回転数以上の場合は、上限回転数を目標とする回転数Ｃｒとする（ステップＳ３７）。すなわち、ステップＳ３７では、ステップＳ３５において算出される目標とする回転数Ｃｒが上限回転数を超えないように、目標とする回転数Ｃｒが修正される。また、ステップＳ３６における比較の結果、目標とする回転数Ｃｒが上限回転数未満であれば、目標とする回転数Ｃｒの修正は行われない。

以上の制御により、圧縮機１６の第２のモータ１１１の回転数は、冷媒温度が設定温度Ｔｇｔの７１度になるように算出された回転数Ｃｒ、または上限回転数のいずれかに決定され（ステップＳ３８）、決定された回転数になるように、圧縮機１６の第２のモータ１１１の駆動制御を行う（ステップＳ３９）。

図６は、図５におけるステップＳ３９の圧縮機駆動制御の流れを示すフローチャートである。

図６において、温風脱水動作中の圧縮機駆動制御（図５のステップＳ３９）では、温度検知部１２２で、圧縮機１６内の冷媒温度Ｔｇ２が検知される（ステップＳ４１）。この時の冷媒温度が、設定温度Ｔｇｔの７１度に対してばらつきを考慮して、７３度以上になった場合（ステップＳ４２のＹｅｓ）は、異常温度と設定している８３度以上になっているかを判定（ステップＳ４３）して、８３度以下であれば（ステップＳ４３のＮｏ）、第２のモータ１１１の回転数を４０〜７０ｒ／ｓの範囲で、設定されたＴｇｔの７１度に下げるように、冷媒温度を監視し（ステップＳ４５）、第２のインバータ回路１１２におけるスイッチング素子のオン／オフを制御する。なお、７３度まで到達していない場合は、常に冷媒温度を検知しながら、圧縮機１６を駆動させている。

その後、７１度を越えないように、冷媒温度が７０度以上になっているかどうかを監視し（ステップＳ４６）、７０度を越えれば（ステップＳ４６のＹｅｓ）、第２のモータ１１１の回転数を１５ｒ／ｓずつ下げるように、第２のインバータ回路１１２を通して制御する（ステップＳ４７）。ただし、回転数の下限は２０〜４０ｒ／ｓの範囲で設定した値とし、それ以下になる場合（ステップＳ４８のＮｏ）は、その設定数値を保持して（ステップＳ４９）、所定時間経過するまで温風脱水動作を行なう。

また、温度検知部１２２が、圧縮機１６内あるいは管路２０内の冷媒の温度を８３度以上と検知し（ステップＳ４３のＹｅｓ）、その温度検知時間が６０ｍｓ以上と検知した場合（ステップＳ５０）は、８３度以上、６０ｍｓ以上の検知回数が１０回以下であれば（ステップＳ５１のＮｏ）、圧縮機１６の第２のモータ１１１を３分停止して（ステップＳ５２）、７１度以下を検知するまで停止を継続する（ステップＳ５３）。

そして、温度検知部１２２が、冷媒の温度が８３度以上で、かつ６０ｍｓ以上であることを１０回検知する（ステップＳ５１のＹｅｓ）と、リントフィルタ４１の目詰まりが異常状態になったので、筐体１００の前面上部に設けた操作表示部に、リントフィルタ４１の目詰まり異常を表示する（ステップＳ５４）。そして、リントフィルタ４１の目詰まりを検知すると、送風用ファンモータ４ｂの回転数を、所定回転数５４００ｒｐｍから７５００ｒｐｍまで上げて、乾燥用空気の循環量を増加させ、冷媒温度を低下させるようにする（ステップＳ５５）。送風用ファンモータ４ｂの回転数を上げても温度が低下しない場合（ステップＳ５６のＹｅｓ）は、運転を停止する（ステップＳ５７）。なお、リントフィルタ４１の目詰まり異常表示は、運転終了後も、所定時間表示を継続する。

以上のように、本実施の形態においては、脱水工程運転時の温風脱水動作において、冷媒温度が所定温度以上で、かつ、所定の異常温度以下になった時に、所定温度以下になるよう第２のモータ回転数を制御して段階的に低下させるとともに、冷媒温度が、所定の異常温度以上になった時に、異常温度回数が所定回数以上になると、リントフィルタの目詰まり異常と検知して、操作表示部にリントフィルタ目詰まり異常を表示することにより、圧縮機の冷媒温度を常に検知しながら、その温度状態に応じて圧縮機の第２のモータを制御して、乾燥性能の低下を防止するとともに、リントフィルタの目詰まり異常になった時に、直ちに使用者に報知して、リントフィルタの清掃を促すことができる。

また、リントフィルタの目詰まり異常を検知した場合、送風用ファンモータの回転数を増加させることにより、乾燥用空気の循環量を増加させて、冷媒温度を低下させ、乾燥性能の低下を防止することができる。

また、リントフィルタの目詰まり異常を検知した場合、運転終了後も所定時間異常表示を行うことにより、運転中に気がつかない使用者に対して、確実にリントフィルタの目詰まりを報知し、清掃を促すことができる。

また、リントフィルタの目詰まり異常を検知した場合、送風用ファンモータの回転数を増加させても、冷媒の温度が低下しない時に、運転を停止することにより、乾燥性能が不十分なまま運転最終まで進行することが無くなるので、使用者に乾燥性能に対する不満を抱かせることを防止できる。

以上のように、本発明にかかる洗濯乾燥機は、圧縮機の冷媒温度を常に監視することにより、リントフィルタ目詰まりを検知して、乾燥性能低下に対する制御をすることが可能となるので、乾燥機能を有する他の衣類乾燥機や洗濯乾燥機などの用途に適用できる。

１ 回転ドラム
２ 水槽
３ 第１のモータ
４ｂ 送風用ファンモータ
１３ 循環風路
４１ リントフィルタ
５０ ヒートポンプ装置
１００ 筐体
１１１ 第２のモータ
１１４ 電流検知部
１２１ 制御部
１２２ 温度検知部

Claims (4)

1. 筐体と、洗濯物を収容する回転ドラムと、前記回転ドラムを回転自在に内包する水槽と、前記回転ドラム内に供給する乾燥用空気を生成するヒートポンプ装置と、前記回転ドラムを回転駆動する第１のモータと、前記ヒートポンプ装置の圧縮機を駆動する第２のモータと、前記水槽と前記ヒートポンプ装置を連結して乾燥用空気を循環させる循環風路と、前記循環風路に送風する送風用ファンモータと、前記循環風路内のヒートポンプ装置上流側に設けられた糸屑類を捕集するリントフィルタと、前記圧縮機内の冷媒温度を検知する温度検知部と、運転内容を選択入力し表示する操作表示部と、前記第１のモータ、前記ヒートポンプ装置、前記送風用ファンモータを制御し、洗い、すすぎ、脱水、乾燥などの一連の行程を逐次制御する制御部とを備え、前記制御部は、脱水工程運転時に前記回転ドラム内に乾燥用空気を吹き出す温風脱水動作において、前記冷媒温度が所定温度以上で、かつ、所定の異常温度以下になった時に、所定温度以下になるよう前記第２のモータ回転数を制御して段階的に低下させるとともに、前記冷媒温度が、所定の異常温度以上になった時に、異常温度回数が所定回数以上になると、前記リントフィルタの目詰まり異常と検知して、前記操作表示部にリントフィルタ目詰まり異常を表示する洗濯乾燥機。
2. 前記制御部は、前記リントフィルタの目詰まり異常を検知した時、前記送風用ファンモータの回転数を増加させる請求項１記載の洗濯乾燥機。
3. 前記制御部は、前記リントフィルタの目詰まり異常を検知した時、運転終了後も所定時間異常表示を行う請求項１または２記載の洗濯乾燥機。
4. 前記制御部は、前記リントフィルタの目詰まり異常を検知した時、前記送風用ファンモータの回転数を増加させても、冷媒の温度が低下しない場合に、運転を停止する請求項１〜３いずれか１項に記載の洗濯乾燥機。

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