JP2017064304A - ヒートポンプ式乾燥機 - Google Patents

Abstract

【課題】ヒートポンプユニットの立ち上がり異常を早期に発見してその異常に対応することで、安全性を高める。【解決手段】ヒートポンプ式乾燥機は、外箱と、乾燥室と、循環風路と、ヒートポンプユニットと、循環ファンと、蒸発器における冷媒の出口側の温度を検出する蒸発器出口温度センサと、ヒートポンプユニットの外部の温度を検出する外気温度センサと、ヒートポンプユニットの駆動及び循環ファンの駆動を制御して乾燥工程を実行可能な制御装置と、を備える。制御装置は、乾燥工程を開始してから所定期間経過するまでに蒸発器出口温度センサによる検出温度が外気温度センサによる検出温度よりも所定値以上高くなった場合にヒートポンプユニットの立ち上がり異常と判断して異常が発生した旨を報知する又は圧縮機を停止する。【選択図】図５

Description

本実施形態は、ヒートポンプ式乾燥機に関する。

乾燥用の温風の加熱方式にヒートポンプ方式を採用した乾燥機がある。ヒートポンプ式乾燥機は、乾燥室、循環風路、ヒートポンプユニット、及び循環ファン等を備えている。乾燥室は、乾燥対象となる衣類等が収容される空間であり、外部に繋がる排気口及び供給口を有している。循環風路は、乾燥室外に設けられて排気口と供給口とを繋いでいる。ヒートポンプユニットは、熱交換器としての蒸発器及び凝縮器や、冷媒を供給する圧縮機等を有している。循環ファンは、循環風路内に設けられて、循環風路と乾燥室との間で空気を循環させる。

ヒートポンプ式乾燥機は、ヒートポンプユニットによる冷凍サイクルを運転させるとともに、循環ファンを駆動させて乾燥室内と熱交換器との間で空気を循環させる。この循環空気は、乾燥室内の衣類等から湿気を奪った後、熱交換器で除湿及び加熱されて低湿度の温風となり、再び乾燥室へ供給される。これにより、乾燥室内の衣類の乾燥が行われる。

ところで、従来、ヒートポンプ式乾燥機は、ヒートポンプユニットの立ち上がりが正常に行われているか否かの判断を例えば次のように行っている。すなわち、例えば乾燥室から循環風路内に排気される空気の温度が、ヒートポンプユニットの運転を開始してから所定期間内（例えば、３０分以内）に所定温度（例えば、１０℃）上昇すれば、ヒートポンプ式乾燥機は、ヒートポンプユニットの立ち上がりが正常であると判断する。

しかし、何らかの要因によって循環ファンが停止していたり循環風路がリント等によって詰まっていたりした場合には、循環空気が発生しないか循環空気の量が極端に低下するため、熱交換器における熱交換量が極端に低下する。この場合、ヒートポンプユニットにおいて圧縮機に流入する冷媒の圧力が異常となり、圧縮機にチャタリングが発生するおそれがある。そして、圧縮機にチャタリングが生じると、例えば数分の短時間放置しただけでも圧縮機が劣化してしまう。しかしながら、上述した従来の判断方法、すなわち乾燥室から循環風路内に排気される空気の温度上昇によってヒートポンプユニットの立ち上がりを判断する方法では、判断結果が出るまでに時間がかかりすぎて、圧縮機にチャタリングが発生するような異常には対応しきれなかった。

特開２０１５−４２２０８号公報

そこで、ヒートポンプユニットの立ち上がり異常を早期に発見してその異常に対応することで、安全性を高めたヒートポンプ式乾燥機を提供する。

実施形態のヒートポンプ式乾燥機は、外箱と、前記外箱内に設けられ排気口及び給気口を有する乾燥室と、前記乾燥室外に設けられ前記排気口と前記給気口とを繋ぐ循環風路と、前記循環風路内の空気を除湿する蒸発器と前記循環風路内の前記蒸発器の下流側に設けられ前記循環風路内の空気を加熱する凝縮器と前記凝縮器へ冷媒を供給する圧縮機とを有するヒートポンプユニットと、前記循環風路内に設けられ前記ヒートポンプユニットによって除湿及び加熱された空気を前記給気口から前記乾燥室内へ供給する循環ファンと、前記蒸発器における冷媒の出口側の温度を検出する蒸発器出口温度センサと、前記ヒートポンプユニットの外部の温度を検出する外気温度センサと、前記ヒートポンプユニットの駆動及び前記循環ファンの駆動を制御して乾燥工程を実行可能な制御装置と、を備える。前記制御装置は、前記乾燥工程を開始してから所定期間経過するまでに前記蒸発器出口温度センサによる検出温度が前記外気温度センサによる検出温度よりも所定値以上高くなった場合に前記ヒートポンプユニットの立ち上がり異常と判断して前記異常が発生した旨を報知する又は前記圧縮機を停止する。

一実施形態によるヒートポンプ式乾燥機の概略構成を示す縦断側面図 一実施形態によるヒートポンプ式乾燥機の概略構成を示す縦断背面図 一実施形態によるヒートポンプ式乾燥機について、ヒートポンプユニットの概略構成を示す図 一実施形態によるヒートポンプ式乾燥機について、制御系の構成を示すブロック図 一実施形態によるヒートポンプ式乾燥機について、制御装置による乾燥工程の制御内容を示すフローチャート 一実施形態によるヒートポンプ式乾燥機について、正常時における温度差Ｔｄと、第１異常時における温度差Ｔｄとの相関を示す図 一実施形態によるヒートポンプ式乾燥機について、正常時における排気温度Ｔ３と、第２異常時における排気温度Ｔ３との相関を示す図

以下、一実施形態によるヒートポンプ式乾燥機について、図面を参照して説明する。
図１に示すように、ヒートポンプ式乾燥機としての洗濯乾燥機１０は、外箱１１、水槽１２、回転槽１３、回転槽モータ１４、及び扉１５を備えている。洗濯乾燥機１０は、ヒートポンプ方式の乾燥機能を備え、例えば回転槽１３の回転軸が地面に対して傾斜したいわゆるドラム式の洗濯乾燥機である。外箱１１は、鋼板などによって略矩形の箱状に形成されている。水槽１２は、外箱１１の内部に収容されている。回転槽１３は、水槽１２の内部に収容されている。水槽１２及び回転槽１３は、いずれも円筒状に形成されている。

水槽１２は、円筒状の一方の端部に開口部１２１が形成され、他方の端部に水槽端板１２２が設けられている。開口部１２１は、傾斜した水槽１２において水槽端板１２２よりも上側に位置している。同様に、回転槽１３は、円筒状の一方の端部に開口部１３１が形成され、他方の端部に回転槽端板１３２が設けられている。開口部１３１は、傾斜した回転槽１３において回転槽端板１３２よりも上側に位置している。回転槽１３の開口部１３１は、水槽１２の開口部１２１に周囲を覆われている。水槽１２及び回転槽１３は、衣類を収容する乾燥室として機能する。

水槽１２は、排気口１６及び給気口１７を有している。排気口１６は、水槽１２の筒状部分を構成する周壁にあって上部前寄り部分に設けられている。給気口１７は、水槽端板１２２にあって、該水槽端板１２２の中心よりやや上寄り部分に設けられている。排気口１６及び給気口１７は、水槽１２の内部と外部とを連通している。

水槽１２は、重力方向の下方に位置する底部の後端側に排水部１８を有している。排水部１８は、排気口１６及び給気口１７の下方に位置している。排水部１８は、排水口１２３、排水弁１９、及び排水ホース２０から構成されている。排水弁１９が開放されることにより、水槽１２内の水は、排水口１２３から排水弁１９及び排水ホース２０を経由して洗濯乾燥機１０の外部へ排出される。

回転槽１３は、複数の孔２１及び複数の連通口２２を有している。孔２１及び連通口２２は、回転槽１３の内部と外部とを連通している。孔２１は、回転槽１３の円筒状の筒状部分を構成する周壁の全域に形成されている。連通口２２は、回転槽端板１３２の全域に形成されている。孔２１及び連通口２２は、洗濯運転時及び脱水運転時には、主に水が出入りする通水孔として機能し、乾燥工程時には空気が出入りする通風孔として機能する。なお、図１では、簡単のため複数の孔２１及び連通口２２のうち一部のみを示している。また、詳細は図示しないが、回転槽１３には、筒状部分の内側に複数のバッフルが設けられている。バッフルは、回転槽１３の内側に収容された洗濯物を撹拌する。

回転槽モータ１４は、水槽１２の外側にあって水槽端板１２２に設けられている。回転槽モータ１４は、例えばアウターロータ型のＤＣブラシレスモータである。回転槽モータ１４の軸部１４１は、水槽端板１２２を貫いて水槽１２の内側へ突出し、回転槽端板１３２の中心部に固定されている。これにより、回転槽モータ１４は、水槽１２に対して回転槽１３を相対的に回転させる。この場合、軸部１４１、回転槽１３の回転軸、及び水槽１２の中心軸は、それぞれ一致している。

扉１５は、図示しないヒンジを介して外箱１１の外面側に設けられている。扉１５は、ヒンジを支点に回動し、外箱１１の前面に形成された図示しない開口部を開閉する。この外箱１１に形成された開口部は、ベローズ１１２によって、水槽１２の開口部１２１に接続されている。衣類などの洗濯物は、扉１５を開放した状態で、開口部１２１、１３１を通して回転槽１３内に出し入れされる。

洗濯乾燥機１０は、図４に示す制御装置２３や操作パネル２４、及び図２に示す給水装置２５を備えている。制御装置２３は、マイクロコンピュータなどから構成されており、洗濯乾燥機１０の作動全般を制御する。操作パネル２４は、図１に示すように、外箱１１の前面にあって扉１５の上側に設けられている。操作パネル２４は、図４に示すように、制御装置２３に接続されており、ユーザは、操作パネル２４を操作することによって運転コースの選択など各種設定を行う。また、操作パネル２４は、報知部２４１を有している。報知部２４１は、洗濯乾燥機１０に異常等が生じた場合に、例えば画像や音等によって異常が生じた旨をユーザに報知するためのものである。報知部２４１は、例えば液晶パネルやスピーカ等である。

給水装置２５は、図２に示すように、給水ケース２６、給水弁２７、及び給水ホース２８などから構成されている。給水弁２７は、制御装置２３に接続され、制御装置２３の制御を受けて開閉駆動される。給水ホース２８は、一端が給水弁２７に接続され、他端が水道などの外部の水源に接続されている。制御装置２３は、給水弁２７を開閉駆動することにより、水源からの水を、給水ホース２８、給水弁２７、及び給水ケース２６を介して水槽１２内へ供給する。

洗濯乾燥機１０は、図３にも示すように循環風路３０を備えている。循環風路３０は、水槽１２の外側に設けられており、排気口１６と給気口１７とを繋いでいる。具体的には、循環風路３０は、排気ダクト３１、フィルタ装置３２、接続ダクト３３、熱交換部３４、及び給気ダクト３５から構成されている。

排気ダクト３１は、図１にも示すように、水槽１２の排気口１６とフィルタ装置３２とを接続している。排気ダクト３１は、例えば蛇腹状のホースで構成されている。フィルタ装置３２は、外箱１１の内側上部にあって、水槽１２及び回転槽１３の上方に設けられている。フィルタ装置３２内には、フィルタ３２１が設けられている。フィルタ装置３２は、排気口１６から排気された空気をフィルタ３２１に通過させることで、排気口１６から排気された空気に含まれるリントなどの異物を取り除く。

フィルタ装置３２は、接続ダクト３３を介して熱交換部３４の上流側に接続されている。熱交換部３４は、外箱１１の内側下部にあって、フィルタ装置３２、水槽１２及び回転槽１３の下方に設けられている。熱交換部３４は、内部を通過する空気を除湿及び加熱することで乾燥した温風を生成する。熱交換部３４内には、ヒートポンプユニット４０を構成する蒸発器４１及び凝縮器４２が設けられている。蒸発器４１は、乾燥工程時における熱交換部３４内の空気の流れに対して、凝縮器４２よりも上流側に設けられている。熱交換部３４内を通る空気は、蒸発器４１によって冷却され、これにより除湿される。蒸発器４１によって除湿された空気は、その後、凝縮器４２によって加熱されて温風になる。

熱交換部３４の下流側は、給気ダクト３５を介して水槽１２の給気口１７に接続されている。熱交換部３４と給気ダクト３５との接続部分には、循環ファン３６が設けられている。循環ファン３６は、例えばシロッコファンなどで構成されている。循環ファン３６は、制御装置２３の制御によって回転数が変更可能に構成されている。本実施形態において、制御装置２３は、循環ファン３６のファンモータの誘起電圧を検知することで、ソフトウェア的に循環ファン３６の回転状態を判断することができる。なお、循環ファン３６のファンモータにエンコーダ等の回転検出器を設けて、この回転検出器によって、循環ファン３６の回転状態をハードウェア的に検出するようにしてもよい。

循環ファン３６は、熱交換部３４内の空気を吸い込み、給気ダクト３５側へ吐出する。これにより、図１、図２、及び図３の矢印Ａで示すように、水槽１２及び循環風路３０を循環する空気の流れが生じる。この場合、循環風路３０内の空気の流れについて見ると、排気口１６が最上流側となり、給気口１７が最下流側となる。

この構成において、圧縮機４３及び循環ファン３６を駆動させると、熱交換部３４内で除湿及び加熱された温風は、循環ファン３６の送風作用により、給気ダクト３５を介して給気口１７から水槽１２内へ供給される。その後、温風は、主に連通口２２から回転槽１３内へ入り、回転槽１３内の洗濯物から湿気を奪った後、主に孔２１から回転槽１３の外側へ出る。そして、湿気を含んだ空気は、排気口１６から循環風路３０に吸い込まれる。循環風路３０に吸い込まれた空気は、まず排気ダクト３１及びフィルタ装置３２を通過する。その後、接続ダクト３３を介して熱交換部３４へ流れる。このように、乾燥工程は、水槽１２と循環風路３０との間で空気を循環させ、その空気を循環風路３０内で除湿及び加熱することによって行われる。

次に、ヒートポンプユニット４０について説明する。ヒートポンプユニット４０は、図３に示すように、蒸発器４１及び凝縮器４２の他、圧縮機４３及び減圧装置４４を有している。圧縮機４３及び減圧装置４４は、熱交換部３４の外側に設けられている。ヒートポンプユニット４０は、圧縮機４３を基準とした冷媒が流れる方向に対して順に、凝縮器４２、減圧装置４４、及び蒸発器４１を環状に接続して構成されている。蒸発器４１及び凝縮器４２は、例えば微小な間隔で設けられた多数のフィンを有する管で構成されており、この管の内部に冷媒を流すことで、フィン間を通る空気と冷媒との熱交換を行う。蒸発器４１及び凝縮器４２は、熱交換器として機能する。

圧縮機４３は、圧送により冷媒を凝縮器４２へ供給する。圧縮機４３は、制御装置２３に接続され、制御装置２３の制御により駆動及び停止される。圧縮機４３は、例えば供給される交流電源の周波数に応じて一定周波数で駆動する。また、圧縮機４３の吸込側４３１には、アキュムレータ４５が設けられている。アキュムレータ４５は、圧縮機４３に流入する冷媒の圧力変動を抑制する。減圧装置４４は、凝縮器４２から吐出された高圧で液状の冷媒を、減圧して低圧の気液混合状態にする。この場合、減圧装置４４は、例えばキャピラリチューブなどで構成されているが、制御装置２３の制御によって開閉可能な電磁開閉式の膨張弁などであってもよい。

洗濯乾燥機１０は、図３及び図４に示すように、給気温度センサ５１、排気温度センサ５２、圧縮機温度センサ５３、凝縮器温度センサ５４、蒸発器入口温度センサ５５、蒸発器出口温度センサ５６、及び外気温度センサ５７を備えている。給気温度センサ５１、排気温度センサ５２、圧縮機温度センサ５３、凝縮器温度センサ５４、蒸発器入口温度センサ５５、蒸発器出口温度センサ５６、及び外気温度センサ５７は、それぞれ制御装置２３に接続されている。

給気温度センサ５１及び排気温度センサ５２は、図３に示すように、循環風路３０内に設けられ、循環風路３０内の空気の温度を検出する。このうち、給気温度センサ５１は、凝縮器４２と給気口１７との間でかつ給気口１７の近傍に設けられている。給気温度センサ５１は、給気ダクト３５を通って乾燥室である水槽１２及び回転槽１３内へ供給される空気、つまり熱交換部３４で熱せられて乾燥室内へ供給される空気の温度を検出する。排気温度センサ５２は、蒸発器４１と排気口１６との間でかつ排気口１６の近傍に設けられている。排気温度センサ５２は、乾燥室である水槽１２及び回転槽１３から排気されて排気ダクト３１内を通る空気の温度を検出する。

圧縮機温度センサ５３は、圧縮機４３の吐出側の冷媒管に設けられており、圧縮機４３から吐出される冷媒の温度つまり圧縮機４３の温度を検出する。凝縮器温度センサ５４は、凝縮器４２の中央部に設けられており、凝縮器４２の温度を検出する。蒸発器入口温度センサ５５は、蒸発器４１に対して冷媒の入口側に設けられている。蒸発器入口温度センサ５５は、蒸発器４１の入口側部分の温度つまり蒸発器４１に流入する冷媒の温度を検出する。蒸発器出口温度センサ５６は、蒸発器４１に対して冷媒の出口側に設けられている。蒸発器出口温度センサ５６は、蒸発器４１の出口側部分の温度つまり蒸発器４１から流出した冷媒の温度を検出する。

外気温度センサ５７は、図２に示すように、外箱１１内において、ヒートポンプユニット４０の外部であってヒートポンプユニット４０から極力離れた位置、つまりヒートポンプユニット４０に生じる熱の影響を受け難い位置に設けられている。この場合、外気温度センサ５７は、外箱１１内にあって外箱１１の外部近傍に設けられている。外気温度センサ５７は、外箱１１内におけるヒートポンプユニット４０の外部の空気の温度、つまり実質的には洗濯乾燥機１０が設置されている部屋の室温である外気温度を検出する。

制御装置２３は、洗濯運転と乾燥運転と洗乾運転とを選択的に実行可能である。このうち、乾燥運転及び洗乾運転で実行される乾燥工程について、図５から図７も参照して説明する。制御装置２３は、乾燥工程を実行すると（図５のスタート）、ステップＳ１１において、ヒートポンプユニット４０の圧縮機４３、循環ファン３６、及び回転槽モータ１４を駆動させる。これにより、回転槽１３を回転させつつ、水槽１２及び回転槽１３内に対する温風の供給が開始される。

次に、制御装置２３は、ステップＳ１２〜Ｓ１５を実行し、乾燥工程を開始してから所定期間経過するまで、ヒートポンプユニット４０の立ち上がり状態が正常であるか否かを判断する。ここで、制御装置２３は、蒸発器出口温度Ｔ１、外気温度Ｔ２、及び排気温度Ｔ３を検出可能である。蒸発器出口温度Ｔ１は、蒸発器４１の出口側から流出する冷媒の温度であり、蒸発器出口温度センサ５６によって検出される。外気温度Ｔ２は、ヒートポンプユニット４０の外部の温度、実質的には外箱１１の外部の温度であり、外気温度センサ５７によって検出される。排気温度Ｔ３は、水槽１２及び回転槽１３から循環風路３０内へ排気された空気の温度であり、排気温度センサ５２によって検出される。

制御装置２３は、ステップＳ１２において、第１異常が発生したか否かを判断する。第１異常とは、循環風路３０内を流れる循環風の風量が無くなるか又は極端に低下して、熱交換部３４において熱交換が行われなくなるか又はほとんど行われなくなったことによる異常である。この場合、熱交換部３４における冷媒と循環風路３０内を流れる空気との熱交換が正常に行われなくなっており、圧縮機４３に流入する冷媒の圧力が不安定となる。その結果、第１異常が生じた状態では、圧縮機４３にチャタリングが生じ易い状態となっている。第１異常の発生要因としては、例えばフィルタ３２１にリントが堆積して空気がフィルタ３２１を通過できなくなったり、何らかの要因によって循環ファン３６が停止したりすることが考えられる。

ここで、本願発明者は、ヒートポンプユニット４０の立ち上がり初期の状態における蒸発器出口温度Ｔ１と外気温度Ｔ２とについて、次の相関を見出した。すなわち、図６では、蒸発器出口温度Ｔ１と外気温度Ｔ２との温度差Ｔｄについて、「正常時」及び「第１異常時」の場合を示している。この温度差Ｔｄは、圧縮機４３を起動してヒートポンプユニット４０の運転を開始した直後は、「正常時」及び「第１異常時」のいずれにおいても、ほとんど差は生じておらず、「０」に近い値となっている。

そして、循環風路３０内に循環風が正常に流れており蒸発器４１及び凝縮器４２での熱交換が正常に行われてれば、図６の「正常時」の曲線で示すように、負の値に一端低下した後、数分程度例えば４、５分程度の時間が経過した後に正の値に上昇する。つまり、ヒートポンプユニット４０の立ち上がり初期が正常である場合、蒸発器出口温度Ｔ１は、ヒートポンプユニット４０の運転を開始した直後に外気温度Ｔ２よりも一旦低くなり、その後、数分経過した後に外気温度Ｔ２よりも高くなる。

一方、循環風路３０内に循環風が流れていないか又は循環風量が極端に低下して蒸発器４１及び凝縮器４２での熱交換が正常に行われていない場合、蒸発器出口温度Ｔ１と外気温度Ｔ２との温度差Ｔｄは、図６の「第１異常時」の曲線で示すように、負の値に減少することなく、上昇を続ける。すなわち、ヒートポンプユニット４０の立ち上がり初期が正常でない場合、蒸発器出口温度Ｔ１は、外気温度Ｔ２よりも常に高くなる。

以上より、本実施形態では、ヒートポンプユニット４０の立ち上がり初期の第１異常を、蒸発器出口温度Ｔ１と外気温度Ｔ２との温度差Ｔｄに基づいて判断する。すなわち、制御装置２３は、図５のステップＳ１２において、蒸発器出口温度Ｔ１が外気温度Ｔ２よりも所定温度Ｔａ以上高くなっているか否かを判断する。つまり、制御装置２３は、ステップＳ１２において、蒸発器出口温度Ｔ１と外気温度Ｔ２との差つまり温度差Ｔｄが所定温度Ｔａ以上であるか否かを判断する。この場合、所定温度Ｔａは、例えば７℃から８℃程度である。なお、所定温度Ｔａは、例示した７℃から８℃の範囲に限られず、圧縮機４３の回転周波数や蒸発器４１及び凝縮器４２のサイズ等、ヒートポンプユニット４０の能力に応じて適宜変更することができる。

そして、制御装置２３は、蒸発器出口温度Ｔ１と外気温度Ｔ２との温度差Ｔｄが所定温度Ｔａ以上である場合（ステップＳ１２でＹＥＳ）、ステップＳ２０へ処理を移行し、第１異常を検知したと判断する。一方、制御装置２３は、蒸発器出口温度Ｔ１と外気温度Ｔ２との温度差Ｔｄが所定温度Ｔａ未満である場合（ステップＳ１２でＮＯ）、ステップＳ１３へ処理を移行する。そして、制御装置２３は、ステップＳ１３において、乾燥工程を開始してから第１期間Ａ１が経過したか否かを判断する。本実施形態の場合、第１期間Ａ１は、例えば５分間である。なお、第１期間Ａ１は、例示した５分間に限られず、圧縮機４３の回転周波数や蒸発器４１及び凝縮器４２のサイズ等、ヒートポンプユニット４０の能力に応じて適宜変更することができる。

制御装置２３は、乾燥工程を開始してから第１期間Ａ１が未だ経過していない場合（ステップＳ１３でＮＯ）、ステップＳ１２へ処理を移行し、第１期間Ａ１が経過するまでステップＳ１２、Ｓ１３を繰り返す。そして、蒸発器出口温度Ｔ１と外気温度Ｔ２との温度差Ｔｄが所定温度Ｔａを超えることなく第１期間Ａ１が経過すると（ステップＳ１２でＮＯ、かつ、ステップＳ１３でＹＥＳ）、制御装置２３は、ステップＳ１４へ処理を移行する。

制御装置２３は、ステップＳ１４において、第２異常が発生したか否かを判断する。第２異常とは、第１異常の要因以外を要因とする異常をいう。第２異常は、例えば圧縮機４３に故障が生じたり、冷媒の漏れが生じたりすることによって、ヒートポンプユニット４０による冷凍サイクルが正常に立ち上がらないような異常をいう。この場合、第２異常とは、圧縮機４３にチャタリングが発生する可能性が低い異常を意味する。

ここで、ヒートポンプユニット４０の立ち上がりが正常であれば、排気温度Ｔ３は、図７の「正常時」の曲線で示すように、ヒートポンプユニット４０の運転開始から例えば３０分程度で、所定温度Ｔｂ例えば外気温度Ｔ２＋１０℃以上に上昇する。一方、ヒートポンプユニット４０の立ち上がりが正常でないつまり第２異常である場合、排気温度Ｔ３は、図７の「第２異常時」の曲線で示すように、ヒートポンプユニット４０の運転開始から例えば３０分間経過しても、所定温度Ｔｂ以上には上昇しない。

そこで、本実施形態において、制御装置２３は、ステップＳ１４において、排気温度Ｔ３が所定温度Ｔｂ以上になったか否かを判断する。所定温度Ｔｂは、例えば外気温度Ｔ２＋１０℃である。すなわち、制御装置２３は、ステップＳ１４において、乾燥工程の開始から排気温度Ｔ３が所定温度Ｔｂ℃以上に上昇したか否かを判断する。制御装置２３は、排気温度Ｔ３が所定温度Ｔｂ以上になっていれば（ステップＳ１４でＹＥＳ）、図５のステップＳ１６へ処理を移行し、ヒートポンプユニット４０の立ち上がりが正常であると判断する。一方、制御装置２３は、排気温度Ｔ３が所定温度Ｔｂ未満であれば（ステップＳ１４でＮＯ）、ステップＳ１５へ処理を移行する。

制御装置２３は、ステップＳ１５において、乾燥工程の開始から第２期間Ａ２が経過したか否かを判断する。本実施形態の場合、第２期間Ａ２は、第１期間Ａ１よりも長い期間であり、例えば３０分間である。なお、第２期間Ａ２は、例示した３０分間に限られず、回転槽１３内に収容された衣類の重量やヒートポンプユニット４０の性能等に応じて適宜変更することができる。制御装置２３は、乾燥工程の開始から第２期間Ａ２が経過していれば（ステップＳ１５でＹＥＳ）、ステップＳ２１へ処理を移行し、第２異常を検知したと判断する。一方、制御装置２３は、乾燥工程を開始してから第２期間Ａ２が経過していなければ（ステップＳ１５でＮＯ）、ステップＳ１４へ処理を移行し、ステップＳ１４、Ｓ１５の処理を繰り返す。

このように、制御装置２３は、乾燥工程を開始した後、蒸発器出口温度Ｔ１と外気温度Ｔ２と温度差Ｔｄが所定温度Ｔａ以上になることなく第１期間Ａ１が経過し（ステップＳ１２でＮＯ及びステップＳ１３でＹＥＳ）、かつ、第２期間Ａ２を経過する前に排気温度Ｔ３が所定温度Ｔｂ以上になった場合（ステップＳ１４でＹＥＳ）、ステップＳ１６へ処理を移行し、乾燥工程の立ち上がりすなわちヒートポンプユニット４０の立ち上がりが正常であると判断する。

そして、ヒートポンプユニット４０の立ち上がりが正常であった場合、制御装置２３は、ステップＳ１７へ処理を移行し、圧縮機４３、循環ファン３６、及び回転槽モータ１４の駆動を継続して、乾燥工程を継続する。その後、制御装置２３は、ステップＳ１８において、乾燥工程が終了であるか否かを判断する。この場合、制御装置２３は、例えば給気温度センサ５１による給気温度Ｔ４と排気温度Ｔ３との差が所定値Ｔｃ以上であれば、未だ乾燥工程は終了していないと判断し（ステップＳ１８でＮＯ）、ステップＳＳ１７へ処理を以降して乾燥工程を継続する。一方、制御装置２３は、給気温度Ｔ４と排気温度Ｔ３との差が所定値Ｔｃ未満となった場合には、乾燥工程が終了したと判断し（ステップＳ１８でＹＥＳ）、ステップＳ１９へ処理を移行する。そして、制御装置２３は、ステップＳ１９において、圧縮機４３、循環ファン３６、及び回転槽モータ１４を停止させて、これにより乾燥工程を終了する（エンド）。

これに対し、制御装置２３は、ステップＳ２０を実行して第１異常を検知した場合、又はステップＳ２１を実行して第２異常を検知した場合、ステップＳ２２へ処理を移行する。そして、制御装置２３は、報知部２４１によって、第１異常又は第２異常を検知した旨をユーザへ報知する。この場合、報知部２４１は、例えば液晶パネルやスピーカ等である。そして、制御装置２３は、液晶パネルに表示される画像や記号、又はスピーカから発生される音によって、第１異常と第２異常とを区別して、ユーザに報知する。その後、制御装置２３は、ステップＳ１９へ処理を移行させ、圧縮機４３、循環ファン３６、及び回転槽モータ１４を停止させて、乾燥工程を終了する（エンド）。

ここで、通常、制御装置２３は、例えば循環ファン３６のファンモータの誘起電圧を検知することで、ソフトウェア的に循環ファン３６の回転状態を判断している。しかし、何らかの要因で循環ファン３６が停止していても、ノイズ等によって誘起電圧に相当する信号が入力されると、制御装置２３は、循環ファン３６が回転していると誤判断する可能性がある。この場合、実際には循環ファン３６の回転は停止しているのに、その循環ファン３６の停止を検知できないまま乾燥工程を続けると、熱交換器４１、４２での熱交換量が極端に低下して、圧縮機４３にチャタリングが生じるおそれがある。そして、圧縮機４３にチャタリングが生じている状態を放置すると、異音や騒音の基になるだけでなく、圧縮機４３そのものも損傷を受けるおそれがある。

これに対し、本実施形態によれば、制御装置２３は、乾燥工程を開始してから所定期間つまり第１期間Ａが経過するまでに、蒸発器出口温度Ｔ１が、外気温度Ｔ２よりも所定温度Ｔａ以上高くなった場合に、ヒートポンプユニット４０の立ち上がりが第１異常であると判断する。そしてこの場合、制御装置２３は、ヒートポンプユニット４０の立ち上がりが第１異常である旨を、報知部２４１によってユーザに報知するとともに、圧縮機４３を停止してヒートポンプユニット４０を停止する。これによれば、循環ファン３６が故障して停止したりフィルタ３２１にリントが堆積したりして、循環風路３０内を流れる空気の風量が低下することにより生じるヒートポンプユニット４０の立ち上がり異常を早期に発見することができる。

すなわち、従来構成において、ヒートポンプユニット４０が正常に立ち上がったか否かは、例えば排気温度Ｔ３が、ヒートポンプユニット４０の運転を開始してから所定期間Ａ２に所定温度Ｔｂ以上に上昇したか否かによって判断していた。しかし、排気温度Ｔ３は、正常に立ち上がった場合と正常に立ち上がっていない場合のいずれにおいても、外気温度Ｔ２に対して高い値となる。そのため、ヒートポンプユニット４０が正常に立ち上がった場合の排気温度Ｔ３と、正常に立ち上がっていない場合の排気温度Ｔ３との差が明確になるまでには、比較的長時間を要する。この場合、従来構成のように、例えば排気温度Ｔ３のみでヒートポンプユニット４０の立ち上がり状態を判断していると、圧縮機４３にチャタリングが生じるような異常が発生していても、その異常を早期に発見することができない。

これに対し、蒸発器出口温度Ｔ１と外気温度Ｔ２との温度差Ｔｄについて見ると、ヒートポンプユニット４０の立ち上がりが正常である場合、温度差Ｔｄは、ヒートポンプユニット４０の運転開始から負の値に一端減少した後、数分程度例えば４、５分程度の時間が経過した後に正の値に上昇する。一方、圧縮機４３にチャタリングが生じるような異常が発生している場合、温度差Ｔｄは、ヒートポンプユニット４０の運転開始から負の値に減少することなく、上昇を続ける。そのため、ヒートポンプユニット４０が正常に立ち上がっている場合の温度差Ｔｄと、圧縮機４３にチャタリングが生じるような異常が発生した場合の温度差Ｔｄとは、ヒートポンプユニット４０の運転開始から比較的短時間で明確に区別できるようになる。

したがって、本実施形態によれば、制御装置２３は、圧縮機４３にチャタリングが生じるような異常が発生した場合であっても、その異常を早期に発見することができる。そして、制御装置２３は、ヒートポンプユニット４０の立ち上がり異常を検知した場合には、圧縮機４３、循環ファン３６、及び回転槽モータ１４を停止して乾燥工程を停止することで、その異常に対応している。これにより、圧縮機４３にチャタリングが生じたまま運転が継続されることを防いで、圧縮機４３の損傷及び劣化を極力防止することができる。その結果、安全性を高めたヒートポンプ式乾燥機を提供することができる。

以上、本発明の一実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、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。この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、１０は洗濯乾燥機（ヒートポンプ式乾燥機）、１１は外箱、１２は水槽（乾燥室）、１３は回転槽（乾燥室）、１６は排気口、１７は給気口、２３は制御装置、３０は循環風路、３６は循環ファン、４０はヒートポンプユニット、４１は蒸発器、４２は凝縮器、４３は圧縮機、５６は蒸発器出口温度センサ、５７は外気温度センサを示す。

Claims (1)

1. 外箱と、
   前記外箱内に設けられ排気口及び給気口を有する乾燥室と、
   前記乾燥室外に設けられ前記排気口と前記給気口とを繋ぐ循環風路と、
   前記循環風路内の空気を除湿する蒸発器と前記循環風路内の前記蒸発器の下流側に設けられ前記循環風路内の空気を加熱する凝縮器と前記凝縮器へ冷媒を供給する圧縮機とを有するヒートポンプユニットと、
   前記循環風路内に設けられ前記ヒートポンプユニットによって除湿及び加熱された空気を前記給気口から前記乾燥室内へ供給する循環ファンと、
   前記蒸発器における冷媒の出口側の温度を検出する蒸発器出口温度センサと、
   前記ヒートポンプユニットの外部の温度を検出する外気温度センサと、
   前記ヒートポンプユニットの駆動及び前記循環ファンの駆動を制御して乾燥工程を実行可能な制御装置と、
   を備え、
   前記制御装置は、前記乾燥工程を開始してから所定期間経過するまでに前記蒸発器出口温度センサによる検出温度が前記外気温度センサによる検出温度よりも所定値以上高くなった場合に前記ヒートポンプユニットの立ち上がり異常と判断して前記異常が発生した旨を報知する又は前記圧縮機を停止する、
   ヒートポンプ式乾燥機。

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