本発明の乾燥機は、筐体内に回転可能に設けられたドラムと、
圧縮機、放熱器、絞り手段および吸熱器を冷媒が循環する管路で連結されたヒートポンプ装置と、前記放熱器および前記吸熱器が配設され、前記ドラムに乾燥用空気を導入する風路と、前記風路に送風する送風手段と、前記圧縮機を加熱する加熱手段と、前記管路を流れる冷媒の温度を検知する冷媒温度検知手段と、乾燥運転を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記圧縮機を起動する前に前記冷媒の温度を検知し、その後前記送風手段を駆動した後、前記冷媒の温度を検知し、前記送風手段を駆動した後検知した前記冷媒の温度が前記送風手段を駆動する前に検知した前記冷媒の温度より高いとき、前記圧縮機を加熱するようにしたものである。
これにより、ドラム内の衣類が暖かくヒートポンプ装置と温度差がある場合でも、冷媒をヒートポンプサイクル内に適正に保持することができ、ヒートポンプサイクルを迅速に最適な状態に立ち上げて、乾燥運転開始時の乾燥性能を向上させることができる。
すなわち、温度が高い洗濯水による洗い工程で水槽内の温度が上昇した場合、洗い工程に続いて実行する中間脱水工程や、すすぎ工程後に実行する脱水工程でのドラムの高速回転により、水槽内の加熱された空気が風路を流れる。もしくは、外気温度が低い場合に、外気温度に比べて温度の高い洗濯物がドラム内に投入されて洗濯または乾燥が行われた場合、ドラム内の加熱された空気が風路を流れる。風路に配設されている吸熱器および放熱器は加熱され、冷媒の圧力が上昇する。この際、乾燥運転前の圧縮機が起動する前に送風手段を駆動し冷媒温度検知手段で検知した冷媒温度が、送風手段を駆動する前に冷媒温度検知手段で検知した冷媒温度よりも高い場合、加熱手段に通電し、圧縮機を加熱するため、中間脱水工程や脱水工程で冷媒が圧縮機に流入した場合でも、乾燥運転が開始されるまでにヒートポンプサイクル内に戻すことができ、乾燥運転の開始時に、ヒートポンプサイクル内の冷媒を保持し、乾燥運転開始時の乾燥性能を向上させることができる。
上記構成において、前記送風手段は前記ドラムを回転させるモータであってもよい。
これにより、ドラムを回転させることが送風手段となり、風路を風が流れ、蒸発器や凝縮器に流入し、ドラム内の衣類が暖かくヒートポンプ装置と温度差がある場合、送風前後で冷媒の温度が上昇する。このため、冷媒温度検知手段によって圧縮機の加熱の有無を判断することができる。
上記構成において、前記送風手段は、送風ファンであってもよい。
これにより、風路を風が流れ、蒸発器や凝縮器に流入し、ドラム内の衣類が暖かくヒートポンプ装置と温度差がある場合、送風前後で冷媒の温度が上昇する。このため、冷媒温度検知手段によって圧縮機の加熱の有無を判断することができる。
上記構成において、前記ドラムを収容する水槽をさらに備え、前記制御手段は、洗い、すすぎ、脱水の各工程を逐次制御し、前記冷媒温度検知手段により、前記洗い工程から前記すすぎ工程に続いて実行する前記脱水工程の前に前記冷媒の温度を検知し、次に前記脱水工程の間に前記冷媒の温度を検知し、前記圧縮機を駆動する前に前記加熱手段により前記圧縮機を加熱するようにしてもよい。
これにより、ドラムの高速回転によって風路に空気の流れが発生し、送風手段により送風することなく冷媒の温度を検知することができる。
上記構成において、冷媒温度検知手段は、放熱器に冷媒が流入する流入部から、前記放熱器から前記冷媒が流出する流出部までの間で前記冷媒の温度を検知するようにしてもよい。
これにより、圧縮機の動作を制御するために設けられている冷媒温度検知手段を用いることができ、構成を簡略にすることができる。
上記構成において、冷媒温度検知手段は、吸熱器に冷媒が流入する流入部から、前記吸熱器から前記冷媒が流出する流出部までの間で前記冷媒の温度を検知するようにしてもよい。
これにより、加熱手段への通電の可否を的確に判定することができる。すなわち、風路を流れる空気は、吸熱器から放熱器へと流れるため、吸熱器の加熱量が放熱器より大きく、冷媒の温度を精度よく検知することができる。
上記構成において、冷媒温度検知手段は、放熱器から冷媒が流出する流出部から、絞り手段を通って吸熱器に前記冷媒が流入する流入部までの間で前記冷媒の温度を検知するようにしてもよい。
これにより、管路で連結された圧縮機からの距離が離れているため、圧縮機の温度の影響が少なく、加熱手段への通電の可否を正確に判定することができる。
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洗濯乾燥機の一部切欠構成図、図2は、同システム系統図、図3は、同ヒートポンプ装置の構成図、図4は、同ヒートポンプ装置の圧縮機の要部断面図、図5は、ブロック構成図、図6は、同洗濯乾燥機の動作を示すタイムチャートである。
図1〜図6において、水槽1は、筐体2内に複数のサスペンション機構3により弾性的に支持されている。ドラム4は、正面側に衣類イ等の洗濯物を出し入れする投入口(図示せず)を有し、有底筒状に構成して水槽1内に配設されている。ドラム4は、回転軸4aを中心として回転可能に設けられ、衣類イ等の洗濯物を収容する。
ドラム4の周側壁には、全周に亘って多数の孔5を設け、ドラム4の周側壁の内方の複数個所に、洗濯物をドラム4の回転方向へ持ち上げるためのバッフル6を備えている。水槽1とドラム4と回転軸4aは、水平に対して角度θ(例えば、10〜20°)で前上がりに傾けて設けられている。
水槽1の後面側の外部には、ドラム4を回転駆動するモータ7が設けてあり、ドラム4を正逆回転させるようになっている。モータ7は、ブラシレス直流モータ等で構成され、インバータ制御によって回転速度が自在に変化できるようにしている。
筐体2の前面には、投入口を開閉する扉8が設けられている。ドラム4の投入口と対向する水槽1の前面開口部(図示せず)は、伸縮自在な可撓性のパッキン9によって筐体2とシール結合されている。扉8は、外からドラム4の内部が見えるように透明の窓が設けられている。
扉8を閉じると、水槽1の前面開口部に設けられたパッキン9が扉8の内面と接触し、水槽1内は水密、気密空間となり、洗濯、すすぎ、脱水、乾燥の各工程を実行する際に、水や空気が外部に漏れないようにしている。
筐体2内には、水槽1内への水道水の給水を制御する給水弁10が設けられている。給水弁10には、洗剤ケース(図示せず)を介して水槽1に連通する給水経路11が接続されている。給水経路11は水道管に接続してあり、給水弁10を開閉することにより、水槽1内への水道水の給水と停止を行うことができる。
また、水槽1の後部下方には、水槽1内の洗濯水を排水する排水弁12が設けられている。排水弁12を開閉することにより、排水経路13を通して水槽1内の洗濯水の排水と停止を行うことができる。
水槽1内の底部の後方に、洗濯水を加熱する洗濯水加熱ヒータ(加熱手段)14を設けている。洗濯水加熱ヒータ14は、シーズヒータを略U字状に折り曲げて形成され、回転軸4aが延びている方向へ水槽1の底面に沿うように取り付けられている。
洗濯水加熱ヒータ14と水槽1の底面との間に空間が設けてあり、水槽1内に洗濯水が溜められると、その水面下に位置し、洗濯水に浸かって洗濯水を加熱する。洗濯水加熱ヒータ14で加熱される洗濯水の温度は、水槽1内の底部に取り付けたサーミスタ等で構成している水温検知手段15で検知する。
水槽1内に溜められる洗濯水の水量は、水位検知手段16で検知する。水位検知手段16は、内部にダイアフラムを有し、圧力が加わることで変形するダイアフラムの変形量から圧力を検知する圧力センサ等で構成し、水槽1に給水された洗濯水の水位を検知する。
水槽1の上方前部の周側壁に排気口17を設け、水槽1の背面部に送風口18を設けている。排気口17と送風口18は、水槽1の外部上方の前面側から後面側に向かって延びている風路19で連通接続している。
風路19には、乾燥用空気とともに風路19を通過するリントを捕捉するフィルタ20と、乾燥用空気を水槽1を介してドラム4内に送風する送風機21(送風手段)と、風路19を流れる乾燥用空気を冷却除湿する吸熱器22と、吸熱器22で除湿した乾燥用空気を加熱する放熱器23を設けている。
吸熱器22および放熱器23は、冷媒が流れる管路24により圧縮機25と連結されている。ヒートポンプ装置41は、冷媒(例えば、R134a)を圧縮する圧縮機25と、圧縮された高温高圧の冷媒の熱を放熱する放熱器23と、高圧の冷媒の圧力を減圧するためのキャピラリーチューブまたは膨張弁等からなる絞り手段42と、減圧されて低圧となった冷媒が周囲から熱を奪う吸熱器22を、冷媒が循環するように管路24で連結している。
吸熱器22および放熱器23は、フィンチューブ熱交換器で構成されている。吸熱器22と放熱器23は、各々の端部をエンドプレート23aで連結してあり、吸熱器22と放熱器23の間に空間23bを設けている。
冷媒が流れる管路24は、例えば銅管で形成され、乾燥風の流路を形成するために所定間隔で平行に並べられた複数のフィンに管路24を貫通させて構成している。フィンは、例えば打ち抜き加工された厚み0.08〜0.2mmのアルミニウム製の平板で形成され
、フィンピッチは、例えば約1.2mmとなるように構成している。
圧縮機25は、縦型円筒状のケーシング26内に、冷媒を圧縮する圧縮機構27と、圧縮機構27を駆動する圧縮機モータ28を内蔵している。圧縮機モータ28は、直流モータで構成し、回転速度を自在に変化させることができるようにしてあり、ケーシング26の内面に固定したステータ28aと、ステータ28aの内側に回転自在に設けたロータ28bを有し、ロータ28bの回転中心に上下方向に延びるクランク軸28cが取り付けられている。
圧縮機構27は、ロータリ型であり、圧縮機モータ28の下方に設けられ、クランク軸28cを介して圧縮機モータ28と連結している。クランク軸28cに偏心固定したピストン27aがシリンダ27b内で偏心回転し、管路24の吸入口24aから吸入する冷媒を圧縮する。
圧縮機25は、圧縮機モータ28により駆動され、冷媒は、圧縮機構27で加圧されて高温高圧のガス冷媒となり、管路24の吐出口24bから吐出して放熱器23へと送られる。
放熱器23では、送風機21によって風路19に送風される乾燥用空気により冷却されて凝縮し、低温高圧の液冷媒になる。この液冷媒は絞り手段42で減圧され、吸熱器22へ送られる。吸熱器22では、ドラム4内で衣類イ等の洗濯物と接触し、湿った高温の空気により加熱されて蒸発し、低温低圧のガス冷媒となって再び圧縮機25に吸入されて加圧される。
ケーシング26の底部に潤滑油29が溜められている。圧縮機25の下部には、圧縮機25を加熱するクランクケースヒータ30(加熱手段)が設けられている。クランクケースヒータ30は、圧縮機25のケーシング26を取り巻くように取り付けている。なお、クランクケースヒータ30は、圧縮機25の温度を迅速に上昇させるために、圧縮機25の上部から下部にかけて加熱するように取り付けてもよい。
矢印Aは、風路19を流れる乾燥用空気の流れ方向を示し、矢印Bは、管路24を流れる冷媒の流れ方向を示している。
圧縮機25のケーシング26の外周部に圧縮機温度検知手段31を設けている。圧縮機温度検知手段31は、サーミスタ等で構成し、圧縮機25の温度を検知する。
圧縮機25と放熱器23の間の管路24には第1冷媒温度検知手段32a(冷媒温度検知手段)を設けている。第1冷媒温度検知手段32aは、サーミスタ等で構成し、圧縮機25から吐出された冷媒の温度を検知する。
放熱器23の冷媒の流入部から流出部間の冷媒凝縮部に第2冷媒温度検知手段32b(冷媒温度検知手段)を設けている。第2冷媒温度検知手段32bは、サーミスタ等で構成し、放熱器23に冷媒が流入する流入部から、放熱器23から冷媒が流出する流出部までの間で冷媒の温度を検知する。
なお、第2冷媒温度検知手段32bは、放熱器23に冷媒が流入する入口から、吸熱器22から冷媒が流出する出口までの管路24に設置して、冷媒の温度を検知することが可能である。
風路19を流れる乾燥用空気の温度を検知する第1温度検知手段33aおよび第2温度
検知手段33bを設けている。第1温度検知手段33aは、サーミスタ等で構成し、送風口18からドラム4内へ流入する乾燥風の温度を検知する。第2温度検知手段33bは、サーミスタ等で構成し、排気口17からドラム4外へ流出する乾燥風の温度を検知する。第1温度検知手段33aおよび第2温度検知手段33bの出力から、ドラム4内の衣類イ等の洗濯物の乾燥状態を検知する。
洗濯運転および乾燥運転を制御する制御手段35は、筐体2内の前面上部に設けられており、操作表示部36が筐体2の前面に取り付けられている。操作表示部36には、運転の手動操作を行う操作部36aと、設定内容および運転状況等を表示する表示部36bが設けられている。
操作部36aには、電源スイッチ36cのほか、加熱された洗濯水で洗う温水洗浄ボタン36d(温水洗浄設定手段)と、その他の各種設定用ボタン(図示せず)等が設けられている。この操作部36aにより、洗濯、乾燥等の運転コースを任意に選択し、運転内容を設定することができる。
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。洗濯運転は、洗い工程、中間脱水工程、すすぎ工程、脱水工程の順に実行され、脱水工程に続いて乾燥運転を実行することができる。
洗濯を行うときは、扉8を開いてドラム4内に衣類イ等の洗濯物を投入し、筐体2の前面上部に設けられた操作表示部36の電源スイッチ36cを入れ、各種設定用ボタンにより運転コースの選択や、必要に応じて各工程の時間等を入力し、運転を開始することにより、設定内容に基づいて、制御手段35により洗濯から乾燥までを一連の動作として実行することができる。
まず、洗い工程は、ドラム4内に投入された衣類イ等の洗濯物の量を布量検知手段37で検知する。布量検知手段37は、ドラム4を回転させたときのモータ7の電流値等から検知することができる。布量検知手段37で検知した洗濯物の量に応じて予め設定された量の水が給水される。水槽1内の水量を水位検知手段16で検知し、設定量の水が給水されると給水弁10を閉じる。
給水経路11を通して水槽1内に水および洗剤が供給されると、モータ7によりドラム4を回転駆動し、撹拌動作による洗濯を開始する。ドラム4を所定の速度(例えば、50rpm)で回転させると、衣類イ等の洗濯物は、ドラム4の内周面に設けられたバッフル6によってドラム4の回転方向へ持ち上げられ、ドラム4内の上方から落下させることにより、叩き洗いによる洗濯を所定時間行う。
撹拌工程の後、排水弁12を開いて水槽1内の洗濯水を排水し、ドラム4を高速(例えば、900rpm)で回転させて、衣類イ等の洗濯物に含まれる汚れや洗剤などを、水とともに脱水する中間脱水工程を行う。次に、給水弁10を開いて水槽1内に設定量の新たな水を給水し、ドラム4を所定の速度(例えば、50rpm)で回転させて、すすぎ工程を所定時間行う。
すすぎ工程を所定回数行った後、水槽1内の洗濯水を排水し、ドラム4を高速回転(例えば、1500rpm)させて、洗濯物に含まれる水分や、残留する洗剤分を脱水する脱水工程を最後に行い、洗濯を終了する。
洗濯運転に続けて乾燥運転を行うときは、脱水工程の終了後に乾燥工程に移行する。乾燥工程は、ドラム4を所定の速度(例えば、50rpm)で回転させ、洗濯物をドラム4
内で撹拌するとともに、送風機21およびヒートポンプ装置41を作動させ、ドラム4内への乾燥用空気の送風循環と、圧縮機25による冷媒の圧縮が開始される。
ヒートポンプ装置41は、圧縮機25の圧縮機モータ28が駆動し、圧縮機構27により冷媒が圧縮され、この圧力により冷媒は圧縮機25から吐出する。圧縮機25から吐出した冷媒は、管路24を流れて放熱器23、絞り手段42、吸熱器22、圧縮機25を循環する。圧縮された冷媒の熱は放熱器23に流入することにより、放熱器23内に配設された管路24に設けられたフィンに接する空気に放熱されるので、風路19を流れる乾燥用空気が加熱される。
加熱された乾燥用空気は、送風口18からドラム4内へ供給され、洗濯物から水分を奪って湿った空気となり、排気口17から風路19へ排出される。洗濯物の乾燥の進行にともなって、洗濯物から糸屑などのリントが発生する。排気口17から排出された乾燥用空気はフィルタ20を通過し、空気中に含まれているリントが捕捉される。
フィルタ20でリントが除去された乾燥用空気は、絞り手段42により減圧されて低圧となった冷媒が流れる吸熱器22を通過する際に、顕熱と潜熱が奪われて除湿される。除湿されることにより生じた結露水は貯水部(図示せず)に滴下し、除湿されて乾いた乾燥用空気は、放熱器23を通過して加熱される。除湿された結露水は、排水弁12を通って機外へ排水される。
乾燥工程では、第1温度検知手段33aと第2温度検知手段33bとで、風路19を流れる乾燥用空気の温度を検知する。ドラム4に流入する乾燥風の温度を第1温度検知手段33aで検知し、ドラム4から流出した乾燥風の温度を第2温度検知手段33bで検知する。これらの出力から、ドラム4内の洗濯物の乾燥度を検知し、所定の乾燥度を検知すると乾燥工程を終了する。
一方、ヒートポンプ装置41は、圧縮機25で圧縮されて気化した高温高圧のガス冷媒の熱が、放熱器23を通過する乾燥用空気に奪われて凝縮し、絞り手段42で減圧されて低温低圧の液冷媒となり、吸熱器22で乾燥用空気から熱を奪って気化し、低温低圧のガス冷媒となって再び圧縮機25に戻る。
第2冷媒温度検知手段32bで検知した冷媒の温度(冷媒凝縮温度)が所定の温度範囲(例えば、60℃〜70℃)内に維持されるように、圧縮機モータ28の駆動を制御し、圧縮機25の動作を安定させるとともに、安全で安定したヒートポンプサイクルを実現する。
また、圧縮機モータ28の絶縁性確保のため、第1冷媒温度検知手段32aで検知した圧縮機25から吐出した冷媒の温度が、所定の温度以下(例えば、100℃)になるように、圧縮機モータ28の駆動を制御する。
次に、洗濯を温水で行い、続けて乾燥を行う場合について説明する。洗濯の開始時に、操作表示部36の操作部36aで「洗濯乾燥コース」を選択し、操作部36aの温水洗浄ボタン36dにより「温水洗浄」を選択し、洗濯水の温度(例えば、40℃)を設定する。温水による洗濯は、汚れが落ちやすく洗浄力を高めることができ、水温が低いときの洗濯に有利である。
ドラム4に投入された洗濯物の量を布量検知手段37で検知し、洗濯物の量に応じて設定された量の洗濯水が水槽1内に給水されると、水温検知手段15で水槽1内に溜められた洗濯水の温度を検知する。制御手段35は、設定された洗濯水の温度と、水温検知手段
15で検知した温度を比較して洗濯水加熱ヒータ14の通電を制御し、洗濯水を設定温度に加熱する。
図6に示すように、洗い工程において、水槽1内に洗濯水が給水され、水位検知手段16により予め設定された水位を検知すると、洗濯水加熱ヒータ14に通電し、設定された温度に洗濯水を加熱する。洗濯水加熱ヒータ14へ通電を開始するタイミングは、洗濯水加熱ヒータ14が少なくとも洗濯水に接触した状態であり、洗濯水に水没した状態であることが好ましい。
なお、洗濯物の量に応じて設定された量の洗濯水が水槽1内に給水された後に、洗濯水加熱ヒータ14へ通電するようにしてもよい。設定量の洗濯水が水槽1に給水されると、洗濯水が設定温度に加熱される以前であっても、撹拌動作による洗濯を開始することが可能である。
洗濯水は、洗濯水加熱ヒータ14への通電開始により、周囲温度T1(例えば20℃)から加熱されて上昇し、「温水洗浄」で設定された温度T2(例えば40℃)になると、通電を停止する。
中間脱水工程前に、第1冷媒温度検知手段32aで冷媒の温度を検知し、その後、送風機21を駆動し、再度、第1冷媒温度検知手段32aで冷媒の温度を検知し、送風機21を停止する。
このとき、送風機21を駆動した後に第1冷媒温度検知手段32aで検知した冷媒の温度が、送風機21を駆動する前に第1冷媒温度検知手段32aで検知した冷媒の温度より高ければ、クランクケースヒータ30に通電し、圧縮機25の温度が送風機21を駆動した後に第1冷媒温度検知手段32aで検知した冷媒の温度になるまで加熱する。
例えば、周囲温度(T1)が20℃のときに、温水洗浄の設定によって洗濯水が、例えば40℃に加熱された場合、水槽1とドラム4内の温度が上昇し、送風機21によって送風されると、風路19を流れる風の温度は20℃から洗濯水の温度に近い温度に上昇し、放熱器23内の冷媒も略同じ温度に上昇する。仮に、風路19を流れる風の温度が35℃とした場合、周囲温度と略同じの圧縮機25の温度との温度差Cは、15℃であり、風路19内に配設されている吸熱器22および放熱器23内の冷媒が加熱される。
同様に、周囲温度(T1)が10℃のときは、圧縮機25の温度との温度差がさらに大きくなり、周囲温度(T1)が30℃のときでも、温水洗浄の設定時は、圧縮機25の温度より高くなる。
なお、洗濯乾燥運転を連続して行う場合は、圧縮機25は乾燥運転によって既に高温に加熱された状態であり、圧縮機25の温度が放熱器23内の冷媒の温度より高いときは、クランクケースヒータ30への通電は行わない。
加熱された洗濯水による洗い工程で水槽1内の温度が上昇した状態で、中間脱水工程が実行されると、ドラム4の高速回転で水槽1内の加熱された空気が風路19を流れ、風路19に配設されている吸熱器22および放熱器23が加熱される。ヒートポンプサイクル内の吸熱器22および放熱器23が加熱されると、冷媒の圧力が上昇し、冷媒が圧縮機25に流入する。
クランクケースヒータ30は、乾燥運転の開始前、すなわち、乾燥工程で圧縮機25を駆動する前の、中間脱水工程から脱水工程までに圧縮機25の温度がヒートポンプ装置4
1に流入する空気温度になるまで通電し、加熱する。
これにより、加熱された洗濯水の熱で風路19内の温度が上昇し、中間脱水工程で吸熱器22および放熱器23が加熱されて、ヒートポンプサイクル内の冷媒が圧縮機25に流入した場合でも、圧縮機25が乾燥運転の開始前に加熱されているため、圧縮機25内に滞留した冷媒をヒートポンプサイクル内に戻すことができ、ヒートポンプサイクル内に冷媒を保持して、乾燥運転開始時の乾燥性能を向上させることができる。
以上のように、本実施の形態においては、筐体2内に弾性支持した水槽1と、水槽1内に回転可能に設けたドラム4と、圧縮機25と放熱器23と絞り手段42と吸熱器22とを冷媒が循環するように管路24で連結したヒートポンプ装置41と、放熱器23および吸熱器22を配設しドラム4に乾燥用空気を導入する風路19と、風路19に送風する送風手段、21と、圧縮機25を加熱する加熱手段30と、管路24を流れる冷媒の温度を検知する第1冷媒温度検知手段32aと、加熱された温水による洗濯を設定する温水洗浄ボタン36dと、洗濯運転および乾燥運転を制御する制御手段35とを備える。制御手段35は、温水洗浄ボタン36dにより温水洗浄が設定されると、圧縮機25を起動する前に、冷媒の温度を検知し、送風手段7、21を駆動した後、再度冷媒の温度を検知し、送風手段7、21が駆動した後に検知した冷媒の温度が送風手段7、21を駆動する前に検知した冷媒の温度より高いとき、圧縮機25を加熱するようにしたものであり、温水で洗濯を行った場合でも、乾燥運転の開始時にヒートポンプサイクル内の冷媒を保持することができ、ヒートポンプサイクルを迅速に最適な状態に立ち上げて、乾燥運転開始時の乾燥性能を向上させることができる。
なお、温水洗浄時の洗濯水の温度は、洗濯物の種類や性質、および目的に応じて、最適な温度に設定することができる。
また、送風機21によって風路19に送風するようにしているが、脱水工程で検知するときは、ドラム4の高速回転で風路19に送風するようにしてもよく、同時に送風機21で送風してもよい。
また、圧縮機25を制御するために設けている第2冷媒温度検知手段32bを用いることにより、新たな冷媒温度検知手段を設ける必要がなく、簡略で安価に構成することができる。
また、圧縮機25を加熱する温度は、第1冷媒温度検知手段32aで検知した冷媒の温度と必ずしも同じにする必要はなく、ヒートポンプサイクル内の冷媒の圧力がバランスし、保持されるように加熱されればよい。
図7は、本実施の形態の他の例の動作を示すタイムチャートである。すすぎ工程に続いて実行する脱水工程(所謂、最終脱水工程)前に、第1冷媒温度検知手段32aで冷媒の温度を検知し、送風機21を駆動した後、第1冷媒温度検知手段32aで冷媒の温度を検知し、送風機21を停止する。
すすぎ工程で給水された洗濯水(すすぎ水)は、洗濯水加熱ヒータ14への通電開始により、周囲温度T1(例えば20℃)から加熱されて上昇し、温水洗浄のすすぎ温度の設定時に設定された温度T2(例えば40℃)になると、通電を停止する。
このとき、送風機21駆動後の冷媒の温度が、送風機21駆動前の冷媒の温度より高ければ、クランクケースヒータ30に通電し、圧縮機25の温度が送風機21駆動後の第1冷媒温度検知手段32aで検知した冷媒の温度になるまで加熱する。
温水洗浄の設定時に、すすぎ工程でも温水によるすすぎが設定されると、例えば、周囲温度(T1)が20℃のときに、すすぎ水が、例えば40℃に加熱された場合、水槽1とドラム4内の温度が上昇し、送風機21によって送風されると、風路19を流れる風の温度は、20℃からすすぎ水の温度に近い温度に上昇し、放熱器23内の冷媒も略同じ温度に上昇する。
仮に、風路19を流れる風の温度が35℃とした場合、周囲温度と略同じの圧縮機25の温度との温度差Dは、15℃であり、風路19内に配設されている吸熱器22および放熱器23が加熱される。
これにより、洗い工程で温水洗浄を行ったときと同様に、すすぎ工程で温水が使われた場合でも、乾燥運転の開始時にヒートポンプサイクル内の冷媒を保持することができ、ヒートポンプサイクルを迅速に最適な状態に立ち上げて、乾燥運転開始時の乾燥性能を向上させることができる。
また、本実施の形態は洗濯乾燥機について説明したが、洗濯機能のない乾燥機にも適用できる。すなわち、ドラム内に外気温度よりも温かい洗濯物が投入され、乾燥運転が開始されるとともに冷媒の温度を検知する。その後、送風機を駆動した後、再度冷媒の温度を検知する。このとき、送風機を駆動した後に検知した冷媒の温度が送風機を駆動する前に検知した冷媒の温度より高いときに圧縮機を加熱手段により加熱する。これにより、ドラム内の温度と、圧縮機の温度との間に温度差があった場合でも、冷媒をヒートポンプサイクル内に適正に保持することができ、ヒートポンプサイクルを迅速に最適な状態に立ち上げて、乾燥運転開始時の乾燥性能を向上させることができる。
また、本実施の形態において、加熱手段はクランクケースヒータとして説明したが、回転速度が可変の圧縮機を低速で回転させることにより熱を発生させることとしてもよい。もしくは、3相の巻線のうち、2つのみに通電するなどして、圧縮機を加熱することとしてもよい。
(実施の形態2)
図8は、本発明の第2の実施の形態における洗濯乾燥機のシステム系統図である。本実施の形態の特徴は、吸熱器22に冷媒が流入する流入部から、吸熱器22から冷媒が流出する流出部までの間で、冷媒の温度を検知するようにしたものである。他の構成は実施の形態1と同じであり、同一の構成に同一の符号を付して、詳細な説明は実施の形態1のものを援用する。
洗濯の開始時に、操作表示部36の操作部36aで「洗濯乾燥コース」を選択し、操作部36aの温水洗浄ボタン36dにより「温水洗浄」を選択し、洗濯水の温度(例えば、40℃)を設定し、洗い工程を行う。
中間脱水工程前に、吸熱器22の冷媒の流入部から流出部までの間に設けた第3冷媒温度検知手段32c(冷媒温度検知手段)で冷媒の温度を検知した後、送風機21を駆動し、再度、第3冷媒温度検知手段32cで冷媒の温度を検知し、送風機21を停止する。
送風機21を駆動した後、第3冷媒温度検知手段32cで検知した冷媒の温度が送風機21を駆動する前に第3冷媒温度検知手段32cで検知した冷媒の温度より高ければ、クランクケースヒータ30に通電し、圧縮機25の温度が送風機21を駆動した後、第3冷媒温度検知手段32cで検知した冷媒の温度になるまで加熱する。
なお、洗濯乾燥運転を連続して行う場合は、圧縮機25は乾燥運転によって既に高温に加熱された状態であり、圧縮機25の温度が第3冷媒温度検知手段32cで検知した冷媒の温度より高いときは、クランクケースヒータ30への通電は行わない。
温水洗浄で洗濯水により加熱された水槽1内の空気が送風機21で風路19に送風される。温風は、まず吸熱器22を通って吸熱器22内の冷媒と熱交換し、冷媒は温められて温度および圧力が上昇する。一方、温風は冷却されて温度が下がり、放熱器23へと流入して放熱器23内の冷媒と熱交換し、冷媒は温められて温度および圧力が上昇する。
このように、吸熱器22内の冷媒が、放熱器23内の冷媒より早く温度および圧力が上昇する。したがって、温度および圧力の上昇が早い第3冷媒温度検知手段32cで検知することによって、クランクケースヒータ30への通電可否の判定を正確に行うことができる。
以上のように、加熱された洗濯水の熱で風路19内の温度が上昇し、中間脱水工程で吸熱器22および放熱器23が加熱されて、ヒートポンプサイクル内の冷媒が圧縮機25に流入した場合でも、圧縮機25が乾燥運転の開始前に加熱されているため、圧縮機25内に滞留した冷媒をヒートポンプサイクル内に戻すことができ、ヒートポンプサイクル内に冷媒を保持して、乾燥運転開始時の乾燥性能を向上させることができるとともに、冷媒の温度上昇が大きい吸熱器22内の冷媒の温度を第3冷媒温度検知手段32cで検知することにより、クランクケースヒータ30への通電の可否を正確に判定することができる。
(実施の形態3)
図9は、本発明の第3の実施の形態における洗濯乾燥機のシステム系統図である。本実施の形態の特徴は、放熱器23から冷媒が流出する流出部から、絞り手段42を通って吸熱器22に冷媒が流入する流入部までの間で、冷媒の温度を検知するようにしたものである。他の構成は実施の形態1と同じであり、同一の構成に同一の符号を付して、詳細な説明は実施の形態1のものを援用する。
洗濯の開始時に、操作表示部36の操作部36aで「洗濯乾燥コース」を選択し、操作部36aの温水洗浄ボタン36dにより「温水洗浄」を選択し、洗濯水の温度(例えば、40℃)を設定し、洗い工程を行う。
中間脱水工程前に、放熱器23から冷媒が流出する流出部から、絞り手段42を通って吸熱器22に冷媒が流入する流入部までの間に設けた第4冷媒温度検知手段32d(冷媒温度検知手段)で冷媒の温度を検知した後、送風機21を駆動し、再度、第4冷媒温度検知手段32d(冷媒温度検知手段)で冷媒の温度を検知し、送風機21を停止する。
送風機21を駆動した後に第4冷媒温度検知手段32dで検知した冷媒の温度が送風機21を駆動する前に第4冷媒温度検知手段32dで検知した冷媒の温度より高ければ、クランクケースヒータ30に通電し、圧縮機25の温度が送風機21を駆動した後に第4冷媒温度検知手段32dで検知した冷媒の温度になるまで加熱する。
なお、洗濯乾燥運転を連続して行う場合は、圧縮機25は乾燥運転によって既に高温に加熱された状態であり、圧縮機25の温度が第4冷媒温度検知手段32dで検知した冷媒の温度より高いときは、クランクケースヒータ30への通電は行わない。
ヒートポンプ装置41は、圧縮機25、放熱器23、絞り手段42、吸熱器22、圧縮機25の順に冷媒が循環するように管路24で連結されており、第4冷媒温度検知手段32dは、放熱器23から冷媒が流出する流出部から、絞り手段42を通って吸熱器22に
冷媒が流入する流入部までの間に設けているため、圧縮機25から第4冷媒温度検知手段32dまでの管路24の距離が長く、管路24を介した圧縮機25の温度および圧力の影響が少なく、クランクケースヒータ30への通電の可否を正確に判定することができる。
以上のように、加熱された洗濯水の熱で風路19内の温度が上昇し、中間脱水工程で吸熱器22および放熱器23が加熱されて、ヒートポンプサイクル内の冷媒が圧縮機25に流入した場合でも、圧縮機25が乾燥運転の開始前に加熱されているため、圧縮機25内に滞留した冷媒をヒートポンプサイクル内に戻すことができ、ヒートポンプサイクル内に冷媒を保持して、乾燥運転開始時の乾燥性能を向上させることができるとともに、圧縮機25の温度の影響を受け難く、クランクケースヒータ30への通電の可否を正確に判定することができる。
(実施の形態4)
図10は、本発明の第4の実施の形態における洗濯乾燥機の内部を正面から見た模式図である。本実施の形態の特徴は、脱水工程で冷媒の温度を検知し、圧縮機25を起動する前にクランクケースヒータ30に通電し、圧縮機25を加熱するようにしたものである。他の構成は実施の形態1と同じであり、同一の構成に同一の符号を付して、詳細な説明は実施の形態1のものを援用する。
洗濯の開始時に、操作表示部36の操作部36aで「洗濯乾燥コース」を選択し、操作部36aの温水洗浄ボタン36dにより「温水洗浄」を選択し、洗濯水の温度(例えば、40℃)を設定し、洗い工程を行う。
洗い工程後に行われる中間脱水工程において、ドラム4を矢印ロ方向へ高速(例えば、900rpm)で回転させると、ドラム4内の空気は、ドラム4の回転による遠心力によって、多数の孔5から矢印ハ方向へ水槽1に押し出され、水槽1とドラム4の間に矢印ニ方向への気流が発生する。
この空気の流れは、排気口17から風路19に矢印ホ方向へ流れ込んでヒートポンプ装置41へと流入し、送風口18からドラム4内に矢印ヘ方向へ流入して、ドラム4とヒートポンプ装置41を循環する。ドラム4の回転で風路19を流れる空気の流れ方向は、送風機21による乾燥用空気の流れ方向と同じである。
このとき、中間脱水工程前に第2冷媒温度検知手段32b(冷媒温度検知手段)により放熱器23内の冷媒の温度を検知し、中間脱水工程の間に再度、第2冷媒温度検知手段32b(冷媒温度検知手段)により放熱器23内の冷媒の温度を検知する。中間脱水工程の間に検知した冷媒の温度が中間脱水工程の前に検知した冷媒の温度よりも高ければ、クランクケースヒータ30に通電し、圧縮機25の温度が中間脱水工程の間冷媒の温度になるまで加熱する。
なお、洗濯乾燥運転を連続して行う場合は、圧縮機25は乾燥運転によって既に高温に加熱された状態であり、圧縮機25の温度が第2冷媒温度検知手段32bで検知した冷媒の温度より高いときは、クランクケースヒータ30への通電は行わない。
クランクケースヒータ30は、乾燥運転の開始前、すなわち、乾燥工程で圧縮機25を駆動する前の、中間脱水工程から脱水工程までに圧縮機25の温度が中間脱水工程の間に検知した冷媒の温度になるまで通電し、加熱する。
以上のように、加熱された洗濯水の熱で水槽1内の温度が上昇し、中間脱水工程において、ドラム4の高速回転により風路19に気流が発生する。この加熱された気流によって
吸熱器22および放熱器23が加熱され、送風機21により送風することなく、冷媒の温度を検知することができ、乾燥運転の開始前に圧縮機25を加熱して、圧縮機25内に滞留した冷媒をヒートポンプサイクル内に戻すことができ、ヒートポンプサイクル内に冷媒を保持して、乾燥運転開始時の乾燥性能を向上させることができる。
なお、冷媒の温度は、ドラム4が高速回転する中間脱水工程のほか、すすぎ工程後の脱水工程で検知するようにしてもよく、乾燥工程で圧縮機25を駆動する前に圧縮機25を加熱することができ、すすぎ工程で温水が用いられた場合でも、脱水工程で冷媒が圧縮機25に流入するのを防止することができる。
また、冷媒の温度は、放熱器23に冷媒が流入する入口から、吸熱器22から冷媒が流出する出口までの間で検知することが可能である。
また、脱水工程(中間脱水工程又は/及びすすぎ工程後の最終脱水工程)において、送風機21を併用してもよく、この場合は、風量が増加し、風路19を流れる空気温度の変化を的確に検知することができる。