JP2017046934A - 衣類乾燥機 - Google Patents
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Abstract
【課題】ヒートポンプを備えるものにあって乾燥時間の短縮を図ることができる衣類乾燥機を提供する。【解決手段】本実施形態の衣類乾燥機は、衣衣類が収容される乾燥室と、この乾燥室の外側において両端部が乾燥室内と連通するように設けられた循環風路と、乾燥室内の空気を循環風路を通して循環させる送風手段と、凝縮器及び蒸発器を循環風路中に配設した構成のヒートポンプとを備える。また、衣類乾燥機は、凝縮器に通された通水パイプを有し、ヒートポンプを運転する際の温度条件に基づいて、凝縮器の温度を調整するように通水パイプに水を流す通水手段を備える。【選択図】図1
Description
本発明の実施形態は、衣類乾燥機に関する。
従来より、衣類乾燥機として、ヒートポンプ方式を採用したドラム式洗濯乾燥機等が知られている。ヒートポンプ方式にあっては、圧縮機、凝縮器、絞り装置、及び蒸発器を順に接続して冷凍サイクルを構成している。ヒートポンプ方式では、ヒータ方式に比して低温度での乾燥を行うため熱による衣類の傷みが少なく、消費電力も抑えることができる。
ところで、近年では衣類乾燥機における大容量化や乾燥時間の短縮化が望まれているが、ヒートポンプの運転では、圧縮機の使用条件を満たすことを前提とするため、係る要望を満たすことは困難である。即ち、ヒートポンプ方式においては、冷媒の高圧圧縮を繰り返すことが必須であることから、冷媒流通パイプの破裂等の問題を惹起するのを回避すべく、圧縮機からの冷媒吐出圧力が上がり過ぎないように制御する必要がある。この制御において、圧縮機の駆動速度を下げることに伴い、冷媒の循環量が減って蒸発器の温度が上昇するため、ヒートポンプの除湿効果が低下して乾燥時間が長くかかるようになる。
尚、冬場などで周囲の温度が比較的低い場合にも、乾燥時間が長びくことがある。具体的には、冷凍サイクルの運転の初期段階で蒸発器がマイナス温度まで低下すると、蒸発器に着霜が生じ、この着霜によりフィン間の風路抵抗が増大することで蒸発器や凝縮器を通過する空気の量が少なくなる。このため、蒸発器や凝縮器の温度上昇が進まず、冷凍サイクルの運転が正常に立ち上がらないこととなり、その結果、乾燥運転の終了が遅延する。
そこで、ヒートポンプを備えるものにあって乾燥時間の短縮を図ることができる衣類乾燥機を提供する。
本実施形態の衣類乾燥機は、衣類が収容される乾燥室と、この乾燥室の外側において両端部が当該乾燥室内と連通するように設けられた循環風路と、前記乾燥室内の空気を前記循環風路を通して循環させる送風手段と、冷媒を圧縮機、凝縮器、減圧手段、及び蒸発器を通して循環させる冷凍サイクルであって、前記凝縮器及び前記蒸発器を前記循環風路中に配設した構成のヒートポンプと、前記凝縮器に通された通水パイプを有し、前記ヒートポンプを運転する際の温度条件に基づいて、前記凝縮器の温度を調整するように前記通水パイプに水を流す通水手段と、を備える。
また、本実施形態の衣類乾燥機は、衣類が収容される乾燥室と、この乾燥室の外側において両端部が当該乾燥室内と連通するように設けられた循環風路と、前記乾燥室内の空気を前記循環風路を通して循環させる送風手段と、冷媒を圧縮機、凝縮器、減圧手段、及び蒸発器を通して循環させる冷凍サイクルであって、前記凝縮器及び前記蒸発器を前記循環風路中に配設した構成のヒートポンプと、前記蒸発器に通された通水パイプを有し、前記ヒートポンプを運転する際の温度条件に基づいて、前記蒸発器の温度を調整するように前記通水パイプに水を流す通水手段と、を備える。
以下、複数の実施形態による衣類乾燥機を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
(第1実施形態)
第1実施形態について図1から図6を参照して説明する。図1、図2に示すように、洗濯乾燥機1は、衣類の洗濯機能と乾燥機能を備えたドラム式のものであり、衣類乾燥機としても機能する。洗濯乾燥機1の本体を構成する外箱2は、略矩形の箱状をなしていて、前面部2a(図2の左側の面)がやや傾斜状に形成されている。その前面部2aには、洗濯物出入口3aが形成されているとともに、当該洗濯物出入口3aを開閉する扉3が回動可能に設けられている。
(第1実施形態)
第1実施形態について図1から図6を参照して説明する。図1、図2に示すように、洗濯乾燥機1は、衣類の洗濯機能と乾燥機能を備えたドラム式のものであり、衣類乾燥機としても機能する。洗濯乾燥機1の本体を構成する外箱2は、略矩形の箱状をなしていて、前面部2a(図2の左側の面)がやや傾斜状に形成されている。その前面部2aには、洗濯物出入口3aが形成されているとともに、当該洗濯物出入口3aを開閉する扉3が回動可能に設けられている。
外箱2内には、水槽4が図示しないサスペンションを介して弾性的に支持された状態で配設されている。この水槽4は、前面が開口し後面が閉塞された有底円筒状をなしていて、軸線方向を前後方向に指向させ、且つやや前上がりの傾斜状態に配置されている。水槽4の前面開口部は、蛇腹状のべローズ4aを介して洗濯物出入口3aに接続されている。水槽4は、洗濯物たる衣類を乾燥させる乾燥運転時には乾燥室として機能する。
水槽4内にはドラム6が回転可能に配設されている。このドラム6も、水槽4と同様に、前面に開口部を有し後面が閉塞された有底円筒状をなし、軸線方向を前後方向に指向させ、且つやや前上がりの傾斜状態に配置されている。ドラム6の周壁部及び後壁部には多数の孔6aが形成されている。これらの孔6aは、洗濯時には水が通る通水孔或いは脱水孔として機能し、乾燥時には乾燥風が通る通風孔として機能する。水槽4の背部にはモータ7が設けられており、ドラム6は、そのモータ7により回転軸7aを介して回転駆動される。尚、ドラム6の周壁部の内部には、図示しない複数のバッフルが設けられている。衣類を含む洗濯物は、洗濯物出入口3a、水槽4の開口部、及びドラム6の開口部を通してドラム6内に出し入れ可能に収容される。また、水槽4の下部には、水槽4内の水を外部の排水場所に排水するための排水弁9を備えた排水路9aが設けられている。
次に、水槽4に接続される循環風路と、ドラム6内に収容された洗濯物(衣類)を乾燥させる乾燥手段について、図3も参照して説明する。水槽4には、後部壁に風入口8aが設けられているとともに、周壁部の前部の上部に上向きの風出口8bが設けられている。風出口8bの上部には、振動吸収用の蛇腹状の接続ダクト10aを介してフィルタケース10が接続されている。フィルタケース10内には、図示はしないがリントフィルタが着脱可能に設けられている。
フィルタケース10の後部には、排気ダクト11の前端部が接続されている。排気ダクト11は、後方へ向けて延びた後、下方に向きを変え、その下端部が、外箱2内の下部で且つ水槽4の下方に設けられたヒートポンプユニット12のヒートポンプ用ダクト13の一端部に接続されている。ヒートポンプ用ダクト13は横方向に延び、その他端部は、送風手段を構成する送風機14におけるファンケーシング15の吸入口15aに接続されている。送風機14は、ファンケーシング15と、このファンケーシング15内に配設されたファン16と、このファン16を回転駆動するファンモータ17により構成されている。ファンケーシング15の吐出口15bは上向きに設けられていて、この吐出口15bに、振動吸収用の蛇腹状の接続ダクト18を介して給気ダクト19の一端部が接続されている。給気ダクト19の他端部は上方へ延びていて、水槽4の後部の前記風入口8aに接続されている。
ここで、水槽4の風出口8bに接続された接続ダクト10a、フィルタケース10、排気ダクト11、ヒートポンプ用ダクト13、送風機14のファンケーシング15、接続ダクト18、及び給気ダクト19により循環風路20を構成している。循環風路20は、水槽4の外側で且つ外箱2内において、一端部が風入口8aに接続され他端部が風出口8bに接続されている。
前記ヒートポンプユニット12におけるヒートポンプ21は、図3に示すように、圧縮機22、凝縮器23、絞り装置24、蒸発器25を冷媒配管26によりサイクル接続して冷凍サイクルを構成する。圧縮機22は例えばロータリー形であり、後述する制御装置は、その圧縮機22のモータを、例えばインバータ制御(運転周波数の制御)により可変周波数で駆動制御する。ヒートポンプ21の内部には、所要量の冷媒が封入され、冷媒配管26を循環する。循環風路20のヒートポンプ用ダクト13内において、凝縮器23は送風機14寄りに配置され、蒸発器25は排気ダクト11寄りに配置されている。また、ヒートポンプ用ダクト13には、蒸発器25や凝縮器23の下方に位置してドレンタンク13aが設けられている。蒸発器25での冷却により生じる結露水は、ドレンタンク13aに受けられて貯留され、図示しないドレンポンプ及び排水ホースを介して機外へ排出されるようになっている。
ヒートポンプ21は、図3に符号27〜30で示す複数の温度検知手段を備える。具体的には、圧縮機22の吐出口付近には、冷媒の吐出温度を検知する温度センサ27が設けられている。凝縮器23には、その温度を後述する冷媒の入口と出口の略中間部で検知する温度センサ28(凝縮器温度検知手段)が付設されている。蒸発器25には、その温度を冷媒の入口側で検知する温度センサ29(蒸発器温度検知手段)が付設されている。蒸発器25の冷媒の出口と圧縮機22の冷媒吸込口との間には、冷媒の温度を検知する温度センサ30が設けられている。
循環風路20において、風入口8a付近と風出口8b付近にも温度センサ31,32が配設されている。また、外箱2内には、洗濯乾燥機1の設置雰囲気の温度を検出する気温検知手段として、温度センサ33(図2にのみ図示)が設けられている。乾燥運転時にこれら温度センサ27〜33で検知される温度に基づいて、圧縮機22の運転の制御や、以下に説明する通水手段による制御が行われる。
さて、本実施形態の凝縮器23は、通水パイプ40を含む通水手段により、凝縮器23温度の調整が行われるようになっている。この凝縮器23と通水手段の構成について、図4の模式図も参照しながら説明する。
先ず、凝縮器23は、蛇行状に形成されたパイプ23aと多数の伝熱フィン23bからなるフィンチューブタイプのものである。パイプ23aは、前記配管26に接続されて冷媒を通す周知の冷媒用パイプであり、その入口23aINから出口23aOUTにかけて複数列(例えばL1〜L3の3列)に形成されている。また、凝縮器23は、ヒートポンプ用ダクト13における下流側にパイプ23aの入口23aINが位置し、その上流側にパイプ23aの出口23aOUTが位置する。また、図4に実線と破線で示す、パイプ23aの各折返し部分は、多数の伝熱フィン23bを貫通して外側へ突出しており、U字形をなす。伝熱フィン23bは矩形薄板状をなし、図4の紙面と直交する方向に密なピッチで並ぶように配置している。伝熱フィン23bの向きは、ヒートポンプ用ダクト13を通る空気の流れと平行で、それらフィン間を通風させる。
尚、蒸発器25も、凝縮器23と同じフィンチューブタイプのものである。即ち、蒸発器25の冷媒用パイプ25aは、その入口25aINから出口25aOUTにかけて例えばL1〜L3の3列に形成され、ダクト13下流側にパイプ25aの入口25aINが位置し、その上流側にパイプ25aの出口25aOUTが位置する。また、蒸発器25の伝熱フィン25bも、ダクト13を通る空気の流れと平行に、密なピッチで配置されている(図2、図4参照)。
そして、凝縮器23には、冷媒用パイプ23aの入口23aINの列L1側に、通水パイプ40が配設されている。通水パイプ40は、冷媒用パイプ23aと平行な蛇行形状に形成されている。詳細には、通水パイプ40は、多数の伝熱フィン23bを貫通する方向(図4の紙面と直交する方向)へ延びる直状部と、U字形をなして外側で上下方向に折り返される折返し部とを繰り返すように連ねた蛇行形状をなす。通水パイプ40において、上端側の入口40INは通水チューブ38aを介して給水弁39に接続され、下端側の出口40OUTは、排水チューブ38bを介して排水路9aに接続されている。
給水弁39は、図1に示すように外箱2内の上側後部に設けられている。給水弁39の入口ポートは、図示しないホースを介して水道の蛇口に接続されている。給水弁39の出口ポートの1つは、通水チューブ38aの一端に接続され、他の出口ポートの1つは、水槽4内に給水するための給水ケース(図示略)に接続されている。こうして、給水弁39は、出口ポートの開放の選択により、給水ケースの洗剤投入部等を経由した水槽4内への給水と、通水チューブ38aを経由した凝縮器23の通水パイプ40への通水とを行う。
洗濯乾燥機1には、図2に示すように外箱2内の下部に制御装置37が設けられているとともに、外箱2の前面部2aの上部に操作パネル(図示略)が設けられている。制御装置37は、マイクロコンピュータを主体に構成されていて、ROM、RAM等の記憶部を備える。制御装置37は、操作パネルや温度センサ27〜33等から入力される入力信号と前記記憶部に記憶された制御プログラムに基づいて、前記モータ7、送風機14、圧縮機22、給水弁39、排水弁9等、洗濯乾燥機1の作動全般を制御する制御手段として構成されている。また、本実施形態の制御装置37は、通水パイプ40及び給水弁39とともに凝縮器23の温度を調整する通水手段を構成する。
次に、上記構成の作用について説明する。先ず、使用者により前記操作パネルが操作されて運転開始が指示されると、制御装置37は、設定された運転のコースに応じた洗濯運転、乾燥運転、或いはその両運転を行う洗濯乾燥運転を実行する。そのうち、洗濯乾燥運転が指示された場合には、洗濯行程、脱水行程、乾燥行程を順に実行する。
ここで、図5のフローチャートは、制御装置37により実行される乾燥行程について、通水手段に係る処理を中心に示している。尚、洗濯行程では、給水弁39を開放させて水槽4内に給水し、その後にドラム6を低速で正逆両方向に交互に回転させる処理が行われる。脱水行程では、排水弁9にて水槽4内の水を排出させた後、ドラム6を高速で一方向に回転させる処理が行われる。
そして、制御装置37は、ドラム6を低速で正逆両方向に回転させつつ、送風機14のファンモータ17と圧縮機22のモータとを駆動させて、乾燥行程(乾燥運転)を開始する(ステップS1)。これにより、圧縮機22において冷媒が圧縮され、高温高圧のガス冷媒が凝縮器23に向けて吐出される。凝縮器23においては、高温高圧のガス冷媒がパイプ23aを流れて、当該パイプ23a及び伝熱フィン23bを介しヒートポンプ用ダクト13内の空気と熱交換する。その結果、ヒートポンプ用ダクト13内を通る空気が加熱される一方、凝縮器23のパイプ23a内の冷媒は温度が低下して液化される。この後、減圧手段たる絞り装置24で高圧の冷媒が減圧された後、蒸発器25のパイプ25aを流れ、気化する。それにより、蒸発器25はパイプ25a及び伝熱フィン25bを介してヒートポンプ用ダクト13内を通る空気を冷却する。蒸発器25のパイプ25aを通過した冷媒は再び圧縮機22に戻り圧縮される、ということを繰り返す。
また、送風機14の駆動に伴い、循環風路20の上記ヒートポンプ用ダクト13内において凝縮器23で加熱された空気がファンケーシング15内に吸入されるとともに、その空気が吐出口15bから温風となって吐出される。その温風は、給気ダクト19を通り、風入口8aから水槽4内へ供給される。水槽4内へ供給された温風は、ドラム6の孔6aを通してドラム6内にも供給される。ドラム6内に供給された温風は、衣類と接触して当該衣類を温めるとともに、当該衣類から湿気を奪う。湿気を含んだ空気は、風出口8bから循環風路20側へ排出される。その空気は、フィルタケース10を通り、排気ダクト11を介してヒートポンプ用ダクト13側へ排出される。ヒートポンプ用ダクト13に流入した空気は、蒸発器25により冷却されて除湿される。除湿された空気は、再び凝縮器23で加熱され温風となって水槽4内に供給されるということを繰り返す。これに伴い、ドラム6内の衣類は次第に乾燥される。
こうした乾燥行程の途中で、制御装置37は、温度センサ28により凝縮器23の温度Tcを検知する(ステップS2)。そして、制御装置37は、検知した凝縮器23の温度Tcが、予め前記記憶部に記憶した設定温度TcS以上か否かを判定する(ステップS3)。
即ち、圧縮機22の使用条件を満たすべく、安全性の観点から圧縮機22からの冷媒吐出圧力(凝縮圧力)の上限を超えないよう、図6(a)に示す凝縮器23の上限温度Tchで、圧縮機22の駆動周波数をN1からN2に低下させて、凝縮器23の温度上昇を抑制している。この点、本実施形態では、図6(b)に示すように、凝縮器23の上限温度Tchに到達する前の設定温度TcSで、凝縮器23の通水パイプ40に水を流す構成とすることで、上限温度Tchに到達するまで時間つまり圧縮機22を駆動周波数N1で運転する時間を延ばしている。
それ故、制御装置37は、現時点における凝縮器23の温度Tcが設定温度TcSに満たない場合(ステップS3にてNO)でも、乾燥運転が終了した(ステップS9にてYES)と判断されるまでステップS2,S3,S9を繰り返し実行して凝縮器23の温度Tcを監視し、その温度Tcが設定温度TcS以上となったことを温度条件として、給水弁39の作動により凝縮器23の通水パイプ40へ水を流す(ステップS3にてYES、ステップS4)。この場合、給水弁39の開放に伴い、通水チューブ38aを介して凝縮器23の通水パイプ40に流す水により、その通水パイプ40と伝熱フィン23bを媒体として、特には通水パイプ40の存する冷媒用パイプ23aの入口23aINの列L1側からの効果的な冷却が行われ、凝縮器23の温度上昇が抑制される。尚、通水パイプ40を流れた水は、排水チューブ38bと排水路9aを介して、機外へ排出される。
続いて、制御装置37は、検知した凝縮器23の温度Tcが、予め前記記憶部に記憶した上限温度Tch以上か否かを判定する(ステップS5)。制御装置37は、現時点における凝縮器23の温度Tcが上限温度Tchに満たない場合(ステップS5にてNO)でも、乾燥運転が終了した(ステップS9にてYES)と判断されるまでステップS2〜S5,S9を繰り返し実行して凝縮器23の温度Tcを監視し、その温度Tcが上限温度Tch以上となると(ステップS5にてYES)、圧縮機22の駆動周波数をN1からN2に低下させる(ステップS5にてYES、ステップS6)。
また、制御装置37は、ステップS7で凝縮器23の通水パイプ40への通水を終了するか否かを判断する。制御装置37は、例えば通水パイプ40へ所定時間、通水を行うことにより、その通水を終了すると判断して当該通水を停止し(ステップ7にてYES,ステップS8)、ドラム6内の衣類が乾燥したと判断した時点で(ステップS9にてYES)、乾燥行程を終了する(エンド)。
図6(b)は、上記した乾燥行程における、温度センサ28で検知される凝縮器23の温度Tcと、温度センサ31,32で検知されるドラム6の入口側及び出口側の温度と、温度センサ29で検知される蒸発器25の温度Teの夫々の変化を表わす。また説明の便宜上、図6(a)では、上記した通水手段の効果を明らかにするために、通水パイプ40への通水を行わないときの、各温度センサ28,29,31,32で検知される温度変化を表わしている。
同図(a)、(b)に示されるように、乾燥行程の開始により凝縮器23の温度Tcが上昇するのに伴い、ヒートポンプ用ダクト13内を通る空気(循環空気)が漸次加熱されることにより、ドラム6(水槽4)の入口側及び出口側の温度が何れも上昇する。また、蒸発器25の温度Teは、循環空気の温度が低い段階では蒸発器25の冷却能力により一時的に低下するものの、循環空気の温度上昇に伴い、上昇する。
そして、図6(b)に示すように、凝縮器23の温度Tcが設定温度TcSに達した時点で、通水パイプ40に水を流すことで、当該温度Tc上昇が抑制されるようにして調整される。この結果、凝縮器23の温度Tcが、その上限温度Tchに到達するまでの時間が延び、圧縮機22を比較的高い駆動周波数N1で長く運転することができる。このため、圧縮機22の駆動周波数をN2に低下させることに伴う除湿性能の低下を抑制して、乾燥時間の短縮を図ることができる。
以上説明したように、本実施形態の洗濯乾燥機1は、凝縮器23に通された通水パイプ40を有し、ヒートポンプ21を運転する際の温度条件に基づいて、凝縮器23の温度Tcを調整するように通水パイプ40に水を流す通水手段を備える。
これによれば、ヒートポンプ21を運転する際の温度条件に基づき通水パイプ40に流す水で、圧縮機22の駆動周波数N1を下げることなく凝縮器23の温度上昇を抑えることができる。これにより、除湿能力を維持することができ、乾燥時間の短縮を図ることができる。
凝縮器23において、冷媒を通す冷媒用パイプ23aが入口23aINから出口23aOUTにかけて複数列L1〜L3に形成されるとともに、通水パイプ40が冷媒用パイプ23aの入口23aINの列L1側に配設されている。これによれば、通水パイプ40を他の冷媒用パイプ23aの列L2,L3側に配設する場合に比して、凝縮器23における通水パイプ40に流す水と冷媒用パイプ23aとの温度差を大きくすることができる。このため、通水パイプ40で流す水の量を少なくしながらも、凝縮器23に対する冷却効率を高めることができる。
洗濯乾燥機1は、凝縮器23の温度Tcを検知するための温度センサ28を備え、通水手段は、温度センサ28により検知される温度が予め設定された温度TcS以上となったことを温度条件として、通水パイプ40に水を流す。これによれば、凝縮器23の温度Tcが予め設定された温度TcS以上となったことを温度条件として通水パイプ40に水を流すため、凝縮器23の温度上昇を効果的に抑制することができる。
(第2実施形態)
図7は第2実施形態を示す図4相当図であり、第2実施形態は、上記した第1実施形態とは以下の点で相違する。
図7は第2実施形態を示す図4相当図であり、第2実施形態は、上記した第1実施形態とは以下の点で相違する。
即ち、第2実施形態の凝縮器23´は通水パイプ40と、その通水チューブ38a及び排水チューブ38bとを省いた構成としている。一方、第2実施形態の蒸発器25´には、冷媒用パイプ25aの出口25aOUTの列L3側に、通水パイプ41が配設されている。通水パイプ41は、冷媒用パイプ25aと平行で、通水パイプ40と同様に多数の伝熱フィン25bを貫通する方向へ延びる直状部と、U字形の折返し部とを繰り返すように連ねた蛇行形状をなす。通水パイプ41において、上端側の入口41INは通水チューブ42aを介して給水弁39に接続され、下端側の出口41OUTは、排水チューブ42bを介して排水路9aに接続されている。
また、本第2実施形態の制御装置37は、乾燥運転中において温度センサ29により蒸発器25´の温度Teを監視し、その温度Teが、設定温度TeS以上となったことを前記温度条件として(図8参照)、通水パイプ41に水を流す構成としている。
つまり、圧縮機22の使用条件としては、前記凝縮圧力の他、圧縮機22の吸込み圧力の上限が規定されており、その吸込み圧力は、蒸発器25´の温度Teと相関がある。また、室温が高く、乾燥負荷が大きい場合、ヒートポンプ全体の温度レベルが高くなり、凝縮器の温度上昇も早いため、乾燥運転開始から比較的短時間で圧縮機の駆動周波数を低下せざるをえない。このとき、圧縮機の駆動周波数を最低周波数(例えば30〜40[rps])に減じても、凝縮器と蒸発器の温度上昇により、前記吸込み圧力の上限に対応する蒸発器の上限温度Teh以内に抑えられない場合には、圧縮機を停止させることとなる。尚、乾燥運転開始から最低周波数で圧縮機を駆動した場合でも除湿量が増大することから、蒸発器の温度も上昇する。
そこで、本第2実施形態では例えば、蒸発器25´の上限温度Tehより若干低い設定温度TeSを前記記憶部に予め記憶しておき、蒸発器25´の通水パイプ41に水を流すときの温度条件としている。そして、制御装置37は、乾燥運転が開始されると蒸発器25´の温度Teの監視を行い、その温度Teが設定温度TeS以上になると、給水弁39の作動により蒸発器25´の通水パイプ41へ水を流す。
この場合、給水弁39の開放に伴い、通水チューブ42aを介して蒸発器25´の通水パイプ41に流す水により、その通水パイプ41と伝熱フィン25bを媒体として、通水パイプ41の存する冷媒用パイプ25aの出口25aOUTの列L3側から効果的な冷却が行われ、蒸発器25´の温度上昇が抑制される。通水パイプ41の通水は、例えば乾燥運転が終了するまで行われ、通水パイプ41を流れた水は、排水チューブ42bと排水路9aを介して、機外へ排出される。
この点、蒸発器25´の上限温度Tehは35℃程度であり、通水パイプ41に水を流すことで、その蒸発器25´における温度Teの低下が1〜2℃であっても吸熱源としての効果は大きく、ヒートポンプ21の熱的負荷を低減させることができる。従って、通水パイプ41へ供給する水の温度が30℃程度であっても、蒸発器25´の温度上昇を抑制することができ、圧縮機22の停止を防止できれば、乾燥時間の短縮が可能となる。
図8(b)は、上記した乾燥運転時における、蒸発器25´の温度Teの変化を、凝縮器23´の温度Tc並びにドラム6の入口側及び出口側の温度の夫々の変化とともに表わす。また説明の便宜上、図8(a)では、上記した通水パイプ41を有する通水手段の効果を明らかにするために、通水パイプ41への通水を行わず、且つ蒸発器25´の温度Teが上限温度Teh付近まで上昇するときの、各温度変化を表わしている。
図8(a)では、蒸発器25´の温度Teが上限温度Tehを越えていないが、仮にその温度Teが上限温度Tehに達すると(図示略)、圧縮機22を停止させることとなる。これに対し、図8(b)では、蒸発器25´の温度Teが設定温度TeSに達した時点で、通水パイプ41に水を流すことで、当該温度Teが低下し、その後、乾燥運転終了までの温度上昇も抑制されるため、蒸発器25´が上限温度Tehまで上昇しないようになっている。また、図8(a)と(b)の対比から明らかなように、通水パイプ41に水を流すことで、その後、乾燥運転が終了するまで、凝縮器23´の温度上昇も抑制されることが分かる。
以上説明したように、本第2実施形態の洗濯乾燥機1は、蒸発器25´に通された通水パイプ41を有し、ヒートポンプ21を運転する際の温度条件に基づいて、蒸発器25´の温度を調整するように通水パイプ41に水を流す通水手段を備える。
これによれば、ヒートポンプ21を運転する際の温度条件に基づき通水パイプ41に流す水によって、例えばヒートポンプ21における熱的負荷(乾燥負荷)増大に伴う蒸発器25´の温度上昇を抑制することができる。これにより、除湿量の低下を抑制することができるとともに、蒸発器25´が上限温度Tehまで上昇することを回避することが可能となり、乾燥時間の短縮を図ることができる。また、後述する第3実施形態で述べるように、温度条件を適宜設定することで、冬場における圧縮機22の駆動開始後の蒸発器25´の凍結を防止して、乾燥時間の短縮を図ることも可能となる。
蒸発器25´において、冷媒を通す冷媒用パイプ25aが入口25aINから出口25aOUTにかけて複数列L1〜L3に形成されるとともに、通水パイプ41が冷媒用パイプ25aの出口25aOUTの列L3側に配設されている。これによれば、通水パイプ41を他の冷媒用パイプ25aの列L1,L2側に配設する場合に比して、蒸発器25´における通水パイプ41に流す水と冷媒用パイプ25aとの温度差を大きくすることができる。このため、通水パイプ41で流す水の量を少なくしながらも、蒸発器25´に対する冷却効率を高めることができる。
洗濯乾燥機1は、蒸発器25´の温度Teを検知するための温度センサ29を備え、通水手段は、温度センサ29により検知される温度Teが予め設定された温度TeS以上となったことを温度条件として、通水パイプ41に水を流す。これによれば、蒸発器25´の温度Teが予め設定された温度TeS以上となって乾燥負荷が増大したときに、通水パイプ41に水を流すため、より除湿効率を高めることができる。また、蒸発器25´の温度Teは、圧縮機22の吸込み圧力と相関関係があるため、その圧縮機22の使用条件を維持しやく、ヒートポンプ21の信頼性を高めることができる。
(第3実施形態)
図9は第3施形態を示す図8相当図であり、第3実施形態は、上記した第2実施形態とは以下の点で相違する。即ち、例えば冬場のように室温が低い場合、圧縮機22の駆動開始直後に、蒸発器がマイナス温度にまで大きく低下することがある(図9(a)参照)。このとき、比較的湿度の高い空気が蒸発器を通過すると、蒸発器に着霜が生じ、この着霜が進行すると伝熱フィン間の風路抵抗が増大し、伝熱フィン間が閉塞状態となることがある。この伝熱フィン間の閉塞状態では、蒸発器および凝縮器の温度上昇が進まずにヒートポンプの運転が正常に立ち上がらないこととなる。
図9は第3施形態を示す図8相当図であり、第3実施形態は、上記した第2実施形態とは以下の点で相違する。即ち、例えば冬場のように室温が低い場合、圧縮機22の駆動開始直後に、蒸発器がマイナス温度にまで大きく低下することがある(図9(a)参照)。このとき、比較的湿度の高い空気が蒸発器を通過すると、蒸発器に着霜が生じ、この着霜が進行すると伝熱フィン間の風路抵抗が増大し、伝熱フィン間が閉塞状態となることがある。この伝熱フィン間の閉塞状態では、蒸発器および凝縮器の温度上昇が進まずにヒートポンプの運転が正常に立ち上がらないこととなる。
そこで、本第3実施形態では例えば、室温に係る閾値(例えば5℃)を前記記憶部に予め記憶しておき、通水パイプ41に水を流すときの温度条件としている。そして、制御装置37は、乾燥運転の開始に際して温度センサ33により室温を検知し、その温度が5℃以下と判断した場合、給水弁39の作動により蒸発器25´の通水パイプ41に水を流す構成としている。この場合、制御装置37は通水手段として、圧縮機22の駆動開始直後から所定時間、蒸発器25´の通水パイプ41に水を流すことで、乾燥運転開始時の蒸発器25´の温度Te低下を緩和する。
図9(b)は、上記した冬場の乾燥運転時における、蒸発器25´の温度Teの変化を、凝縮器23´の温度Tc並びにドラム6の入口側及び出口側の温度の夫々の変化とともに表わす。また説明の便宜上、図9(a)では、上記した通水手段の効果を明らかにするために、通水パイプ41への通水を行わないときの、各温度変化を表わしている。
図9(a)と(b)の対比から明らかなように、冬場であったとしても通水パイプ41に流す水の温度は0℃以上であるため、その通水により乾燥運転開始時の蒸発器25´の温度Teが大きく低下することが防止される。また、蒸発器25´の通水パイプ41への通水により、乾燥運転開始時からの凝縮器23´の温度Tcの上昇が促進されることも分かる。このため、室温が低くても、前述したヒートポンプの立ち上がりの遅延を防止でき、乾燥運転開始時から効率良く運転を行うことができる。
以上説明したように、本第3実施形態の洗濯乾燥機1は、設置雰囲気の温度を検出する温度センサ33を備え、通水手段は、温度センサ33により検知される温度が予め設定された温度以下であることを温度条件として、通水パイプ41に水を流す。これによれば、設置雰囲気の温度が予め設定された温度以下であれば、蒸発器25´の通水パイプ41へ水が流れるため、冬場であったとしても圧縮機22の駆動開始直後の蒸発器25´の温度低下を緩和することができる。また、これにより、ヒートポンプ21の立ち上がりの遅延を防止でき、乾燥運転開始時から効率の良い運転が行われるため、乾燥時間を短縮することができる。
(第4実施形態)
図10は第4施形態を示す図4相当図であり、第4実施形態は、上記した実施形態と以下の点で相違する。即ち、本第4実施形態のヒートポンプ21は、通水パイプ40が設けられた凝縮器23と、通水パイプ41が設けられた蒸発器25´とを備える。
図10は第4施形態を示す図4相当図であり、第4実施形態は、上記した実施形態と以下の点で相違する。即ち、本第4実施形態のヒートポンプ21は、通水パイプ40が設けられた凝縮器23と、通水パイプ41が設けられた蒸発器25´とを備える。
また、本第4実施形態の給水弁50a、50bは、水槽4内に給水するための給水弁(図示略)とは独立して、各通水パイプ40,41に通水するためのものである。具体的には、各給水弁50a、50bの入口ポートには、水道水の蛇口からの水が供給される。給水弁50aの出口ポートには通水チューブ38aの一端が接続され、その給水弁50aの開放により凝縮器23の通水パイプ40へ水を流す。給水弁50bの出口ポートには、通水チューブ42aの一端が接続され、その給水弁50bの開放により蒸発器25´の通水パイプ41へ水を流す。
制御装置37は、上記した第1〜第3実施形態の何れかの温度条件を満たしたと判断した場合、その温度条件に対応する凝縮器23或は蒸発器25´の温度を調整するように、給水弁50a或いは給水弁50bを開放させる。これにより、凝縮器23の通水パイプ40への通水、或は蒸発器25´の通水パイプ41への通水が行われることから、上記した第1〜第3実施形態と同様の効果を得ることができる。
尚、給水弁50a、50bを1つの給水弁で構成して、その給水弁の出口ポートの1つを通水チューブ38aの一端に接続し、他の出口ポートの1つを、通水チューブ42aの一端に接続する。この出口ポートの開放の選択により、凝縮器23の通水パイプ40への通水と、蒸発器25´の通水パイプ41への通水とを行うようにしてもよい。何れにしても、上記した各種の温度条件に基づいて、給水弁の動作により凝縮器23及び蒸発器25´の何れか一方の通水パイプ40,41に水を流して、その凝縮器23及び蒸発器25´の何れか一方の温度を調整するように構成することで、上記と同様の効果を奏する。
(その他の実施形態)
水槽及び回転槽の軸方向が上下方向に指向する、いわゆる縦型の洗濯乾燥機に適用することも可能である。また、洗濯機能のないものにも適用できる。
水槽及び回転槽の軸方向が上下方向に指向する、いわゆる縦型の洗濯乾燥機に適用することも可能である。また、洗濯機能のないものにも適用できる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、例えば各設定温度TcS,TeSや、室温に係る閾値を上記したものと異なる値に設定したり、凝縮器23や蒸発器25´における通水パイプ40,41の配置位置を異ならせる等、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
図面中、1は洗濯乾燥機(衣類乾燥機)、4は水槽(乾燥室)、14は送風機(送風手段)、20は循環風路、21はヒートポンプ、22は圧縮機、23,23´は凝縮器、24は絞り装置(減圧手段)、25,25´は蒸発器、28は凝縮器温度検知手段、29は蒸発器温度検知手段、33は気温検知手段、40,41は通水パイプ(通水手段)、37は制御装置(通水手段)、39,50a、50bは給水弁を示す。
Claims (8)
- 衣類が収容される乾燥室と、
この乾燥室の外側において両端部が当該乾燥室内と連通するように設けられた循環風路と、
前記乾燥室内の空気を前記循環風路を通して循環させる送風手段と、
冷媒を圧縮機、凝縮器、減圧手段、及び蒸発器を通して循環させる冷凍サイクルであって、前記凝縮器及び前記蒸発器を前記循環風路中に配設した構成のヒートポンプと、
前記凝縮器に通された通水パイプを有し、前記ヒートポンプを運転する際の温度条件に基づいて、前記凝縮器の温度を調整するように前記通水パイプに水を流す通水手段と、
を備える衣類乾燥機。 - 前記凝縮器において、前記冷媒を通す冷媒用パイプが入口から出口にかけて複数列に形成されるとともに、前記通水パイプが前記冷媒用パイプの入口の列側に配設されている請求項1記載の衣類乾燥機。
- 前記凝縮器の温度を検知するための凝縮器温度検知手段を備え、
前記通水手段は、前記凝縮器温度検知手段により検知される温度が予め設定された温度以上となったことを前記温度条件として、前記通水パイプに水を流す請求項1または2記載の衣類乾燥機。 - 衣類が収容される乾燥室と、
この乾燥室の外側において両端部が当該乾燥室内と連通するように設けられた循環風路と、
前記乾燥室内の空気を前記循環風路を通して循環させる送風手段と、
冷媒を圧縮機、凝縮器、減圧手段、及び蒸発器を通して循環させる冷凍サイクルであって、前記凝縮器及び前記蒸発器を前記循環風路中に配設した構成のヒートポンプと、
前記蒸発器に通された通水パイプを有し、前記ヒートポンプを運転する際の温度条件に基づいて、前記蒸発器の温度を調整するように前記通水パイプに水を流す通水手段と、
を備える衣類乾燥機。 - 前記蒸発器において、前記冷媒を通す冷媒用パイプが入口から出口にかけて複数列に形成されるとともに、前記通水パイプが前記冷媒用パイプの出口の列側に配設されている請求項4記載の衣類乾燥機。
- 前記蒸発器の温度を検知するための蒸発器温度検知手段を備え、
前記通水手段は、前記蒸発器温度検知手段により検知される温度が予め設定された温度以上となったことを前記温度条件として、前記通水パイプに水を流す請求項4または5記載の衣類乾燥機。 - 設置雰囲気の温度を検出する気温検知手段を備え、
前記通水手段は、前記気温検知手段により検知される温度が予め設定された温度以下であることを前記温度条件として、前記通水パイプに水を流す請求項4または5記載の衣類乾燥機。 - 衣類が収容される乾燥室と、
この乾燥室の外側において両端部が当該乾燥室内と連通するように設けられた循環風路と、
前記乾燥室内の空気を前記循環風路を通して循環させる送風手段と、
冷媒を圧縮機、凝縮器、減圧手段、及び蒸発器を通して循環させる冷凍サイクルであって、前記凝縮器及び前記蒸発器を前記循環風路中に配設した構成のヒートポンプと、
前記凝縮器に通された通水パイプ及び前記蒸発器に通された通水パイプと、これらの通水パイプに夫々給水するための給水弁とを有し、前記ヒートポンプを運転する際の温度条件に基づいて、前記給水弁の動作により前記凝縮器及び前記蒸発器の何れか一方の通水パイプに水を流して、その凝縮器及び蒸発器の何れか一方の温度を調整するように構成された通水手段と、
を備える衣類乾燥機。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2015172872A JP2017046934A (ja) | 2015-09-02 | 2015-09-02 | 衣類乾燥機 |
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Cited By (1)
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CN114729487A (zh) * | 2019-12-10 | 2022-07-08 | 宝洁公司 | 具有基于周围温度检测的控制的衣物干燥系统 |
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2015
- 2015-09-02 JP JP2015172872A patent/JP2017046934A/ja active Pending
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JP2023500916A (ja) * | 2019-12-10 | 2023-01-11 | ザ プロクター アンド ギャンブル カンパニー | 周囲温度検出に基づく制御を有する衣類乾燥システム |
JP7381743B2 (ja) | 2019-12-10 | 2023-11-15 | ザ プロクター アンド ギャンブル カンパニー | 周囲温度検出に基づく制御を有する衣類乾燥システム |
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