JP2018114037A - Clothes dryer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、衣類の乾燥を行う衣類乾燥機および洗濯機能と衣類乾燥機能とを具備した洗濯乾燥機に関する。 The present invention relates to a clothes dryer for drying clothes and a washing / drying machine having a washing function and a clothes drying function.
ヒートポンプを用いて、衣類を効果的に乾燥する衣類乾燥機が開発されている。この種の衣類乾燥機は、衣類の乾燥に使用された熱エネルギーが吸熱器にて回収され、再利用される。これにより、衣類を効率的に乾燥させることができる(例えば、特許文献1参照)。 Clothes dryers that effectively dry clothes using heat pumps have been developed. In this type of clothes dryer, the heat energy used to dry the clothes is collected by a heat absorber and reused. Thereby, clothing can be dried efficiently (for example, refer to patent documents 1).
図10は従来の衣類乾燥機の構成が示された縦断面図である。図11は同衣類乾燥機の乾燥システム構成図である。図10および図11に示されるように、この衣類乾燥機には、衣類を収容する回転ドラム101を含む循環ダクト102が備えられている。そして、乾燥装置としてヒートポンプ装置103が、その循環ダクト102に備えられている。
FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing the configuration of a conventional clothes dryer. FIG. 11 is a configuration diagram of a drying system of the clothes dryer. As shown in FIGS. 10 and 11, the clothes dryer is provided with a
ヒートポンプ装置103は、冷媒を圧縮する圧縮機104と、圧縮された冷媒の熱を放熱する放熱器105と、高圧の冷媒の圧力を減圧する膨張機構106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吸熱器107とによって構成されている。そして、それらは、それらの中を冷媒が循環するように管路で連結されている。
The
循環ダクト102には、回転ドラム101の他に、乾燥用空気を循環させる送風機108と、ヒートポンプ装置103の放熱器105と吸熱器107とが設けられている。放熱器105は、循環する乾燥用空気を加熱する。吸熱器107は乾燥用空気を冷却除湿する。
In addition to the rotating
この構成の衣類乾燥機は、衣類から蒸発させた水分を吸熱器107に結露させると同時に、衣類の乾燥に使用した熱エネルギーを吸熱器107にて回収する。よって、熱エネルギーの損失を極めて少なくすることができ、低電力で高除湿率の衣類の乾燥を行うことができる。 In the clothes dryer having this configuration, moisture evaporated from the clothes is condensed on the heat absorber 107 and, at the same time, the heat energy used for drying the clothes is collected by the heat absorber 107. Therefore, loss of heat energy can be extremely reduced, and clothes with low power and high dehumidification rate can be dried.
しかしながら、特許文献1に記載された衣類乾燥機は、乾燥用空気の循環ダクト102内に、放熱器105にて空気を加熱する箇所と、吸熱器107にて空気を冷却する箇所とが存在する。ヒートポンプ装置の原理上、圧縮機104を駆動させるための電気入力が、吸熱器107によって回収された熱エネルギーに加算されて放熱器105から放熱される。したがって、上記構成の衣類乾燥機においては、乾燥用空気の温度上昇に対しては、圧縮機104への電気入力分の熱エネルギーのみが寄与する。
However, the clothes dryer described in
この結果として、例えば、乾燥工程の序盤において乾燥時間を短縮する目的で、乾燥用空気の温度を急激に上昇させる場合、衣類乾燥機が発揮できる加熱能力は、圧縮機104を駆動させる消費電力によって制限される。これによって、加熱対象の空間外から少ない電力を使って熱を取り込み、大きな熱エネルギーとして利用するという、ヒートポンプ本
来の特性が活かされていない。
As a result, for example, when the temperature of the drying air is rapidly increased for the purpose of shortening the drying time in the early stage of the drying process, the heating capacity that the clothes dryer can exert depends on the power consumption that drives the
また、乾燥工程の終盤においては、圧縮機104における電気入力分の熱エネルギーが、循環ダクト102及び回転ドラム101内の乾燥用空気に蓄積される。これによって、乾燥用空気の温度が上昇し、吸熱器107に流入する乾燥用空気の相対湿度が低下する。これによって、乾燥用空気を除湿するために必要な冷却能力を大きくする必要が生じる。このため、ヒートポンプ装置103の冷却能力を増加させる必要がある。すなわち、消費電力量が増大するという課題があった。
Further, at the end of the drying process, the heat energy corresponding to the electric input in the
そして、さらに圧縮機104における消費電力が循環ダクト102及び回転ドラム101内の乾燥用空気に蓄積されることによって乾燥用空気の温度および冷媒の温度と圧力が上昇すると、最終的にヒートポンプ装置103は能力の上限に達する。その場合には、安全装置を作動させることによって、ヒートポンプ装置103の運転を停止させる、もしくはヒートポンプ装置103の圧縮機104における電気入力を減少させる必要が生じる。これによって乾燥時間が長引くという課題があった。
Further, when the power consumption in the
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、衣類乾燥機の乾燥時間の増加や消費電力量の増加を抑制することができる衣類乾燥機を提供することを目的とする。 This invention solves the said conventional subject, and it aims at providing the clothes dryer which can suppress the increase in the drying time of a clothes dryer and the increase in power consumption.
本発明に係る衣類乾燥機は、本体と、前記本体内に回転自在に設けられた回転槽と、冷媒を圧縮する圧縮機と圧縮された冷媒の熱を放熱する放熱器と高圧の冷媒の圧力を減圧する膨張機構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吸熱器とを冷媒が循環可能に管路で連結して構成されたヒートポンプ装置と、前記回転槽と連通する乾燥用空気排出口と乾燥用空気吹出口とを有し前記回転槽内の乾燥用空気を循環させる循環風路と、前記循環風路内に設けられ、前記ヒートポンプ装置によって加熱された乾燥用空気を前記回転槽内に供給する送風装置と、前記循環風路に連通させて設けられ、乾燥用空気を前記本体外へ排出する排気風路と、前記循環風路外の周囲の空気が前記循環風路内に進入する吸気部と、前記循環風路を流れる乾燥用空気の前記排気風路を経て前記本体外へ排気される割合を変化させることができる排気割合調整装置と、前記吸気部から前記循環風路へ進入する空気の風量を変化させることができる吸気風量調整装置と、前記送風装置、前記ヒートポンプ装置、前記排気割合調整装置および前記吸気風量調整装置などを制御する制御装置とを備えた衣類乾燥機である。 The clothes dryer according to the present invention includes a main body, a rotating tub provided rotatably in the main body, a compressor that compresses the refrigerant, a radiator that dissipates heat of the compressed refrigerant, and a pressure of the high-pressure refrigerant. A heat pump device constructed by connecting an expansion mechanism for depressurizing and a heat absorber for depriving heat from the surroundings by a depressurized and low-pressure refrigerant through a conduit so that the refrigerant can circulate, and a drying pump communicating with the rotating tub A circulation air passage having an air discharge port and a drying air outlet for circulating the drying air in the rotary tank; and the drying air provided in the circulation air passage and heated by the heat pump device An air blower that is supplied into the rotating tank, an exhaust air passage that is provided in communication with the circulation air passage, and exhausts drying air to the outside of the main body, and ambient air outside the circulation air passage is connected to the circulation air passage. The intake section entering the interior and the circulation air passage An exhaust ratio adjusting device capable of changing a ratio of the drying air that is exhausted to the outside of the main body through the exhaust air path, and changing an air volume of the air entering the circulation air path from the intake portion. A clothes dryer including a control device for controlling the intake air volume adjusting device and the air blowing device, the heat pump device, the exhaust rate adjusting device, the intake air volume adjusting device, and the like.
上記の構成によれば、衣類等の洗濯物に対し低湿度で高温度な空気を効率良く送風することができ、衣類等の洗濯物を効率良く乾燥することができる。 According to said structure, low humidity and high temperature air can be efficiently blown with respect to laundry, such as clothing, and laundry, such as clothing, can be dried efficiently.
さらに、上記の構成によれば、乾燥工程中の乾燥用空気の機外への排気割合および機外からの吸気風量を変えることができるので、効率的に乾燥時間の短縮と省エネルギー性を向上させた乾燥を行うことができる。また、乾燥用空気の機外への排気割合を変えることができるので、設置空間の快適性を維持することができる。 Furthermore, according to the above configuration, the rate of exhausting the drying air to the outside of the machine and the amount of intake air from the outside of the machine can be changed during the drying process, thereby effectively reducing the drying time and improving the energy saving performance. Drying can be performed. Moreover, since the exhaust ratio of the drying air to the outside of the apparatus can be changed, the comfort of the installation space can be maintained.
本発明の衣類乾燥機は、本体外の空気からの採熱を行うこと及び排気による熱エネルギーのロスを抑制しながら乾燥用空気の水分を排気することが可能になる。したがって、衣類等の洗濯物を効率良く乾燥することができる。また、衣類の乾燥の進行に合わせて乾燥用空気の機外への排気割合および機外からの吸気風量を最適に制御することができる。これによって、乾燥工程全般において、エネルギー効率と乾燥性能の向上が可能となる。 The clothes dryer of the present invention can exhaust moisture from drying air while collecting heat from air outside the main body and suppressing loss of thermal energy due to exhaust. Therefore, laundry such as clothes can be efficiently dried. Further, the rate of exhausting the drying air to the outside of the machine and the amount of intake air from outside the machine can be optimally controlled in accordance with the progress of drying of the clothes. This makes it possible to improve energy efficiency and drying performance in the entire drying process.
第1の発明の衣類乾燥機は、本体と、前記本体内に回転自在に設けられた回転槽と、冷媒を圧縮する圧縮機と圧縮された冷媒の熱を放熱する放熱器と高圧の冷媒の圧力を減圧する膨張機構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吸熱器とを冷媒が循環可能に管路で連結して構成されたヒートポンプ装置と、前記回転槽と連通する乾燥用空気排出口と乾燥用空気吹出口とを有し前記回転槽内の乾燥用空気を循環させる循環風路と、前記循環風路内に設けられ、前記ヒートポンプ装置によって加熱された乾燥用空気を前記回転槽内に供給する送風装置と、前記循環風路に連通させて設けられ、乾燥用空気を前記本体外へ排出する排気風路と、前記循環風路外の周囲の空気が前記循環風路内に進入する吸気部と、前記循環風路を流れる乾燥用空気の前記排気風路を経て前記本体外へ排気される割合を変化させることができる排気割合調整装置と、前記吸気部から前記循環風路へ進入する空気の風量を変化させることができる吸気風量調整装置と、前記送風装置、前記ヒートポンプ装置、前記排気割合調整装置および前記吸気風量調整装置などを制御する制御装置とを備えたものである。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a clothes dryer, comprising: a main body; a rotating tub provided rotatably in the main body; a compressor that compresses the refrigerant; a radiator that radiates heat of the compressed refrigerant; and a high-pressure refrigerant. A heat pump device constructed by connecting an expansion mechanism for reducing the pressure and a heat absorber for taking heat away from the surroundings by the reduced pressure and low pressure refrigerant through a pipe line, and drying connected to the rotary tank A circulation air passage having an air discharge port for drying and an air outlet for drying, and a circulation air passage for circulating the drying air in the rotating tank, and drying air provided in the circulation air passage and heated by the heat pump device. An air blower that is supplied into the rotating tub, an exhaust air passage that is provided in communication with the circulation air passage and exhausts drying air to the outside of the main body, and ambient air outside the circulation air passage is used as the circulation air. The intake section entering the road and the circulation airflow path An exhaust ratio adjusting device capable of changing a ratio of the drying air that is exhausted to the outside of the main body through the exhaust air path, and changing an air volume of the air entering the circulation air path from the intake portion. And a control device for controlling the air blowing device, the heat pump device, the exhaust rate adjusting device, the intake air flow adjusting device, and the like.
この構成によって、衣類等の洗濯物に対し低湿度で高温度な空気を効率良く送風することができ、衣類等の洗濯物を効率良く乾燥することができる。さらに、乾燥工程中の乾燥用空気の機外への排気割合および機外からの吸気風量を変えることができるので、効率的に乾燥時間の短縮と省エネルギー性を向上させた乾燥を行うことができる。また、乾燥用空気の機外への排気割合を変えることができるので、設置空間の快適性を維持することができる。 With this configuration, it is possible to efficiently blow low-humidity and high-temperature air to the laundry such as clothes, and the laundry such as clothes can be efficiently dried. Further, since the exhaust rate of the drying air during the drying process and the amount of intake air from the outside of the machine can be changed, drying with reduced drying time and improved energy saving can be performed efficiently. . Moreover, since the exhaust ratio of the drying air to the outside of the apparatus can be changed, the comfort of the installation space can be maintained.
第2の発明は、特に、第1の発明において、前記ヒートポンプ装置の前記放熱器は、前記循環風路内に設けられ、前記排気風路は、前記循環風路の乾燥用空気排出口と前記放熱器との間から分岐接続され、前記吸熱器は、前記排気風路内に設けられたものである。 In a second aspect of the invention, in particular, in the first aspect of the invention, the radiator of the heat pump device is provided in the circulation air passage, and the exhaust air passage is connected to the drying air discharge port of the circulation air passage and the The heat sink is provided in the exhaust air passage by being branched and connected to a heat radiator.
この構成によって、乾燥用空気の一部は、吸熱器を通過した後に衣類乾燥装置の外部に排出される。これにより、吸熱器は排気する乾燥用空気のみと熱交換を行うため、吸熱器を通過した排気空気の温度を低くすることが可能になる。これにより、乾燥工程前半の排気空気の温度が低い場合には、吸気空気よりも排気空気の温度が低くなる。結果として、吸熱器によって循環風路外の空気の熱エネルギーを採熱して、循環風路内、さらには回転槽内に取り込むことが可能になる。 With this configuration, a part of the drying air is discharged outside the clothes drying apparatus after passing through the heat absorber. Thereby, since the heat absorber performs heat exchange only with the drying air to be exhausted, the temperature of the exhaust air that has passed through the heat absorber can be lowered. Thereby, when the temperature of the exhaust air in the first half of the drying process is low, the temperature of the exhaust air becomes lower than that of the intake air. As a result, the heat energy of the air outside the circulation air passage can be collected by the heat absorber and taken into the circulation air passage and further into the rotating tub.
これにより、圧縮機を駆動させるための電気入力に加えて、吸熱器によって採熱した本
体外の空気の熱エネルギーを循環風路内、さらには回転槽内に蓄積することで、乾燥用空気温度の温度上昇速度を向上させることが可能となり、乾燥性能を向上させることができる。
As a result, in addition to the electric input for driving the compressor, the thermal energy of the air outside the main body collected by the heat absorber is accumulated in the circulation air passage and further in the rotating tank, so that the drying air temperature It is possible to improve the temperature rise rate of the water, and it is possible to improve the drying performance.
また、乾燥工程後半の排気空気の温度が高い場合にも、排気による熱エネルギーロスを抑制しながら、排気する空気に含まれる水分の全部または一部を吸熱器にて冷却除湿することなく、本体外へ排気することが可能になり、乾燥性能を向上させることができる。 In addition, even if the temperature of the exhaust air in the latter half of the drying process is high, the main body without cooling or dehumidifying all or part of the moisture contained in the exhausted air with a heat sink while suppressing heat energy loss due to exhaust It becomes possible to exhaust to the outside, and the drying performance can be improved.
したがって、乾燥工程の全般において、ヒートポンプ装置の消費電力の増加を抑えながら、乾燥時間の短縮と省エネルギー化が可能となり、乾燥性能を向上させることができる。 Therefore, in the entire drying process, it is possible to shorten the drying time and save energy while suppressing an increase in power consumption of the heat pump device, and to improve the drying performance.
第3の発明は、特に、第1または第2の発明において、前記排気割合調整装置は、前記吸熱器より空気の流れの上流側に設けられたものである。この構成によって、衣類の乾燥の進行に合わせて、吸熱器に流入させる風量の最適制御を、さらに細密に行うことが可能である。したがって、乾燥工程の全般において、ヒートポンプ装置の消費電力の増加を抑えながら、乾燥時間を短縮させることが、さらに高精度で可能となる。 In a third aspect of the invention, in particular, in the first or second aspect of the invention, the exhaust ratio adjusting device is provided upstream of the heat absorber in the air flow. With this configuration, it is possible to perform the finer control of the amount of air flowing into the heat absorber as the clothes are dried. Therefore, in the entire drying process, it is possible to shorten the drying time while suppressing an increase in power consumption of the heat pump apparatus with higher accuracy.
第4の発明は、特に、第2または第3の発明において、前記排気割合調整装置は、前記循環風路と前記排気風路との分岐部近傍に設けられたものである。この構成によって、直接的かつ高感度に排気割合を制御することができる。したがって、排気割合調整装置より下流の排気風路内に設置された吸熱器と、より効率よく共働させて、乾燥時間の短縮と省エネルギー化の実現に寄与させることができる。 According to a fourth aspect of the invention, in particular, in the second or third aspect of the invention, the exhaust ratio adjusting device is provided in the vicinity of a branch portion between the circulation air passage and the exhaust air passage. With this configuration, the exhaust ratio can be controlled directly and with high sensitivity. Therefore, the heat sink installed in the exhaust air flow path downstream of the exhaust rate adjusting device can be more efficiently cooperated to contribute to shortening the drying time and realizing energy saving.
第5の発明は、特に、第1〜第4のいずれかの発明において、前記吸気部は、前記循環風路の前記排気風路との分岐部と前記放熱器との間に設けられたものである。この構成によって、吸気部から進入した空気は、必ず放熱器によって加熱された後に回転槽内に供給される。よって、吸気部から進入した空気による乾燥への悪影響を抑制することができる。 In a fifth aspect of the invention, in particular, in any one of the first to fourth aspects of the invention, the intake portion is provided between a branch portion of the circulating air passage with the exhaust air passage and the radiator. It is. With this configuration, the air that has entered from the intake section is always heated by the radiator and then supplied into the rotating tub. Therefore, it is possible to suppress the adverse effect on the drying caused by the air that has entered from the intake section.
第6の発明は、特に、第1〜第5のいずれかの発明において、前記吸気部は、金属または樹脂製の管路である吸気風路として構成され、前記吸気風量調整装置は、前記吸気風路と前記循環風路との接続部近傍に設けられたものである。この構成によって、吸気風路を通じて大容量の機外の空気を取り込むことができる。これに呼応して、排気風路からも大容量の空気を機外に排出することが可能である。したがって、吸熱器を通過させる風量を多くすることが可能となり、吸熱器によって採熱される熱エネルギーを多くすることが可能となる。その結果、乾燥の短時間化をより促進させることができる。また、吸気風量調整装置を吸気風路と循環風路との接続部近傍に設けたことにより、循環風路に取り込まれる機外の空気の風量を、より直接的に制御することができる。 In a sixth aspect of the present invention, in particular, in any one of the first to fifth aspects, the intake section is configured as an intake air path that is a metal or resin pipe, and the intake air volume adjusting device includes the intake air path. It is provided in the vicinity of the connection portion between the air passage and the circulation air passage. With this configuration, a large volume of outside air can be taken in through the intake air passage. In response to this, it is possible to discharge a large volume of air from the exhaust air passage to the outside. Therefore, it is possible to increase the amount of air passing through the heat absorber and increase the heat energy collected by the heat absorber. As a result, drying time can be further shortened. Further, by providing the intake air volume adjusting device in the vicinity of the connection portion between the intake air path and the circulation air path, the air volume of the outside air taken into the circulation air path can be controlled more directly.
第7の発明は、特に、第2〜第6のいずれかの発明において、前記排気風路の前記吸熱器より空気の流れの下流部分と前記循環風路の前記放熱器より空気の流れの上流部分とを連通させる連通部を備え、前記吸気風量調整装置は、前記連通部と前記循環風路との連通接続部近傍の前記循環風路内に設けられたものである。この構成によって、循環風路内を循環する空気に混合される本体外の空気の風量の調整、機外への空気の排気割合の調整および吸熱器によって冷却、除湿される空気の割合の調整、さらには排気風路内で吸熱器によって除湿された空気の循環風路へ再循環させる割合の調整等、多様な空気の風量割合調整を行うことができる。これによって、乾燥工程全般にわたり、乾燥時間の短縮と省エネルギー性を向上させた、さらに効率的な乾燥を行うことができる。 In a seventh aspect of the invention, in particular, in any one of the second to sixth aspects of the invention, the downstream portion of the air flow from the heat absorber of the exhaust air passage and the upstream of the air flow from the radiator of the circulation air passage. A communication portion that communicates with the portion is provided, and the intake air volume adjusting device is provided in the circulation air passage in the vicinity of the communication connection portion between the communication portion and the circulation air passage. With this configuration, adjustment of the air volume outside the main body mixed with the air circulating in the circulation air path, adjustment of the exhaust ratio of the air to the outside of the machine and adjustment of the ratio of the air cooled and dehumidified by the heat absorber, Furthermore, various air volume ratio adjustments such as adjusting the ratio of recirculation of the air dehumidified by the heat absorber in the exhaust air path to the circulation air path can be performed. Thereby, it is possible to perform more efficient drying with shortened drying time and improved energy saving throughout the drying process.
第8の発明は、特に、第1〜第7のいずれかの発明において、前記回転槽に流入する乾燥用空気の温度を検知する温度センサーを備え、運転開始時等、前記温度センサーによって検知された乾燥用空気の温度が低い場合には、前記排気割合を50%以下に制御することを特徴とするものである。この構成によって、乾燥初期において、加熱された乾燥用空気が無駄に機外に排気されることがなく、回転槽内の温度を短期間で上昇させることができる。そして、その後も循環風路内および回転槽内などを高温に保ち、効率良く乾燥を行うことができる。また、吸熱器への着霜を抑制し、吸熱器による熱エネルギーの採熱効率が維持され、効率よく乾燥を行うことができる。 In an eighth aspect of the invention, in particular, in any one of the first to seventh aspects of the invention, the temperature sensor for detecting the temperature of the drying air flowing into the rotating tank is provided, and is detected by the temperature sensor at the start of operation. When the temperature of the drying air is low, the exhaust rate is controlled to 50% or less. With this configuration, in the initial stage of drying, the heated drying air is not exhausted outside the apparatus, and the temperature in the rotating tub can be raised in a short period of time. And after that, the inside of a circulation wind path, the inside of a rotation tank, etc. can be maintained at high temperature, and it can dry efficiently. Moreover, the frost formation to a heat absorber is suppressed, the heat collection efficiency of the heat energy by a heat absorber is maintained, and it can dry efficiently.
第9の発明は、特に、第7の発明において、前記回転槽に流入する乾燥用空気の温度を検知する温度センサーを備え、前記温度センサーによって検知された乾燥用空気の温度が所定値より高い場合には、前記吸気風量調整装置は、前記連通部を閉じるように制御されることを特徴とするものである。この構成によって、吸気部から循環風路に進入した本体外の空気を放熱器によって加熱することによって、回転槽内の温度を短時間で上昇させることができる。これによって、効率良く乾燥を行うことができる。 According to a ninth aspect of the invention, in particular, in the seventh aspect of the invention, a temperature sensor for detecting the temperature of the drying air flowing into the rotating tub is provided, and the temperature of the drying air detected by the temperature sensor is higher than a predetermined value. In this case, the intake air volume adjusting device is controlled to close the communication portion. With this configuration, the temperature inside the rotating tub can be raised in a short time by heating the air outside the main body that has entered the circulation air passage from the intake portion with the radiator. Thereby, drying can be performed efficiently.
以下、本発明の一実施の形態に係る洗濯乾燥機について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。 Hereinafter, a washing / drying machine according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The following embodiments are examples embodying the present invention, and do not limit the technical scope of the present invention.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における洗濯乾燥機の概略構成を示す側面断面図である。図2は、同洗濯乾燥機の乾燥システムの構成図である。本実施の形態においては、洗濯乾燥機を用いて説明がなされる。洗濯乾燥機は洗濯機能を有する衣類乾燥機である。したがって、洗濯乾燥機も一種の衣類乾燥機である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a side sectional view showing a schematic configuration of a washing / drying machine according to
図1および図2に示されるように、洗濯乾燥機は、洗濯物が収容される、底面を有する円筒状に形成された回転槽1を備えている。回転槽1は、筐体2(本体)内に揺動自在に支持された水槽3内に回転自在に設けられている。水槽3は、底面31を有する円筒状に形成されている。水槽3内には、衣類の洗濯やすすぎに供される水が貯留される。水槽3は、その下方に設けられたダンパ4によって筐体2(本体)内に揺動自在に支持されている。回転槽1は、その回転軸を水平に対して前上がりに傾斜させて設けられている。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the washing / drying machine includes a
水槽3の背面である底面31には、駆動モータ6が取り付けられている。この駆動モータ6は、回転槽1を回転軸まわりに正方向および逆方向に回転させる。洗濯乾燥機は、駆動モータ6の駆動による回転槽1の回転によって、回転槽1内に投入された衣類に対し、洗い、すすぎ、および乾燥を行なう。
A
筐体2の前部には、回転槽1の前部開口1aに対向させて扉体14が設けられている。使用者は、扉体14を開くことによって回転槽1に対して洗濯物(衣類)を出し入れすることができる。
A
また、筐体2の前部開口部の縁部には全周にわたって、弾性を有するシール部材22が備えられている。水槽3の前部開口部の縁部と筐体2の前部開口部内面の縁部との間にも、全周にわたって、弾性を有するシール部材23が備えられている。使用者が扉体14を閉じると、シール部材22が扉体14によって押圧され、弾性変形することによって、水槽3の機外に対する水密性および気密性が確保される。
In addition, an
給水管(図示せず)が水槽3の上部に接続されている。給水弁(図示せず)が前記給水管の途中に設けられている。給水弁は、前記給水管を経由して水槽3内に水を供給する。
排水管12が水槽3の最下部に接続されている。排水弁11が排水管12の途中に設けられている。排水弁11は、水槽3内の水を排水管12を経由して機外に排出する。
A water supply pipe (not shown) is connected to the upper part of the
A
また、洗濯乾燥機は、水槽3および回転槽1内の空気を循環させる循環風路7と、循環風路7を循環する乾燥用空気と熱交換を行うヒートポンプ装置50とを備えている。
The washing and drying machine also includes a
循環風路7は、乾燥工程において衣類を乾燥させるための空気循環風路として、金属または樹脂製の管路で構成されている。空気循環風路には水槽3および回転槽1が含まれる。循環風路7は、水槽3の上部側面に設けられた排出口16(乾燥用空気排出口)と水槽3の後部側面に設けられた吹出口8(乾燥用空気吹出口)とに接続させて設けられている。洗濯乾燥機運転時における水槽3および回転槽1が含まれる空気循環風路の気密性は、水槽3の前部開口部に設けられたシール部材22と扉体14とが密着されることによって維持される。
The
送風ファン5が、送風装置として、循環風路7内に設けられている。送風ファン5は、送風用モータ(図示せず)によって駆動され、水槽3および回転槽1内の乾燥用空気を循環風路7内を循環させる。
A
循環風路7には、吸気風路17と排気風路18とが、それぞれ接続されている。吸気風路17は、循環風路7外もしくは筐体2外の空気が循環風路7内に案内されるものである。排気風路18は、排出口16から排出された循環風路7内の一部または全部の空気を筐体2外に排出するものである。吸気風路17および排気風路18の循環風路7に接続されていない側の端部は、それぞれ筐体2外に解放されている。吸気風路17および排気風路18は、いずれも、金属または樹脂製の管路で構成されている。
An
循環風路7は、排出口16から水槽3の上部側面に沿わせて奥方向に延設されている。そして、循環風路7は、水槽3の後部においては、水槽3の後部側面に沿わせて回転槽1の回転軸と略直角方向に、かつ回転槽1の回転軸に向かって配置されている。
The
排気風路18も、水槽3の上部側面に沿わせて奥方向に延設された部分を有している。そして、循環風路7と排気風路18との水槽3上部側面に沿わせて奥方向に延設された部分においては、循環風路7の水槽3上部側面に沿わせて奥方向に延設された部分は、排気風路18の水槽3上部側面に沿わせて奥方向に延設された部分より後方に位置させた部分を有している。そして、排気風路18の水槽3上部側面に沿わせて奥方向に延設された部分と、循環風路7の排気風路18の水槽3上部側面に沿わせて奥方向に延設された部分より後方に位置させた部分とは、互いに前後に縦列配設されている。
The
図2に模式的に示されているように、循環風路7には、後述されるヒートポンプ装置50を構成する放熱器52が組み込まれている。この放熱器52は、吸気風路17より空気の流れの下流側で、水槽3の吹出口8より手前に設けられている。
As schematically shown in FIG. 2, the
排気風路18内には、ヒートポンプ装置50を構成する吸熱器54が設置されている。この吸熱器54は、循環風路7内には設けられていない。そして、排気風路18は、循環風路7の水槽3の排出口16(乾燥用空気排出口)と放熱器52との間から分岐されている。
A
排気風路18から機外に空気が排出される排気口18aの近傍に、排気割合調整装置20が設けられている。排気割合調整装置20は、循環風路7内を循環する空気のうち、排気風路18から機外へ排出される空気の割合(排気割合)を変化させることができる。
An exhaust
排気割合調整装置20は、例えば、排気口18a近傍の排気風路18内に回動可能に設けられた板およびその板を回動させるモータ等で構成することができる。制御装置30が、排気割合調整装置20の動作を制御する。制御装置30は、上記モータを駆動制御して上記板を適宜回動させることによって、排気風路18内の排気口18aにおける開口割合を0%〜100%の間で変化させることができる。これによって、排気割合を変化させることができる。
The exhaust
吸気風路17と循環風路7との接続部近傍に、吸気風量調整装置60が設けられている。吸気風量調整装置60は、吸気風路17から取り入れられ、循環風路7内を循環する空気に混合される筐体2外の空気の風量を変化させることができる。
An intake air
吸気風量調整装置60は、例えば、吸気風路17と循環風路7との接続部近傍の吸気風路17内に回動可能に設けられた板およびその板を回動させるモータ等で構成することができる。制御装置30が、吸気風量調整装置60の動作を制御する。制御装置30は、上記モータを駆動制御して上記板を適宜回動させることによって、吸気風路17内もしくは2風路間の分岐点における開口割合を変化させることができる。これによって、吸気風量を変化させることができる。
The intake air
図1に示されるように、循環風路7は、排出口16から水槽3の上部側面に沿わせて略水平に、奥方向に延設されている。そして、循環風路7は、水槽3の後部においては、水槽3の後部側面に沿わせて回転槽1の回転軸と略直角方向に、かつ回転槽1の回転軸に向かって配置されている。排気風路18は、水槽3の上部側面に沿わせて、かつ循環風路7と略並行に配設されている。
As shown in FIG. 1, the
吸熱器54と放熱器52は共に、水槽3の上方に配置されている。そして、放熱器52が吸熱器54の後方に配置されている。前述されたように、回転槽1は、その回転軸を水平に対して前上がりに傾斜させて設けられている。したがって、水槽3の上方の空間は、後方に向かうにしたがって大きくなる。この構成によって、放熱器52が吸熱器54よりも大きく形成されることが可能である。
Both the
また、吸熱器54の下部には、除湿水排水管路(図示せず)が設けられている。この除湿水排水管路は、吸熱器54から流出される除湿水を循環風路7の外へ排出するものである。
Further, a dehumidified water drain pipe (not shown) is provided at the lower part of the
さらに、温度センサー9が、吹出口8近傍に設けられている。温度センサー9は、回転槽1に流入する乾燥用空気の温度を検知する。温度センサー9は、例えばサーミスタ等によって構成される。
Further, a
制御装置30は筐体2内に備えられている。制御装置30は、送風ファン5、ヒートポンプ装置50、排気割合調整装置20および吸気風量調整装置60等を制御する。制御装置30は、駆動モータ6、給水弁、排水弁11等を制御し、洗い、すすぎ、乾燥の各工程を逐次実行する。
The
次に、図2を参照して、本実施の形態1の洗濯乾燥機に搭載されたヒートポンプ装置50の構成および乾燥用空気の流れについて説明する。
Next, the configuration of the
図2に示されるように、ヒートポンプ装置50は、圧縮機51、放熱器52、膨張機構53、吸熱器54を有している。これらの構成要素が上記の順に管路55で環状に循環接続されることによって、冷媒回路が形成されている。冷媒回路中には、冷媒が封入されている。圧縮機51で圧縮された高温の過熱状態の高圧ガス冷媒は圧縮機51から管路55
中に吐出される。管路55中に吐出された高圧ガス冷媒は、放熱器52に流入する。前述されたように、放熱器52は、乾燥用空気が循環される循環風路7中に設置されている。したがって、冷媒は放熱器52内を流れる際に、乾燥用空気によって冷却される。そして、高圧ガス冷媒は、凝縮器である放熱器52によって凝縮され、高圧液冷媒へと状態変化する。
As shown in FIG. 2, the
It is discharged inside. The high pressure gas refrigerant discharged into the
放熱器52から流出した高圧液冷媒は、膨張機構53において膨張され、低圧状態となる。そして、吸熱器54へ流入する。前述されたように、吸熱器54は、排気風路18中に設置されている。そして、排気風路18は、乾燥用空気が循環される循環風路7に接続されている。したがって、冷媒は、吸熱器54内を流れる際に、蒸発することによって、回転槽1から排出される乾燥用空気の一部を冷却する。そして、低圧液冷媒は、蒸発器である吸熱器54によって蒸発され、低圧ガス冷媒へと状態変化する。
The high-pressure liquid refrigerant that has flowed out of the
吸熱器54から流出した低圧ガス冷媒は、圧縮機51に吸入される。そして、圧縮機51において再び圧縮される。以上の過程を経て、冷媒が冷媒回路内を循環する。冷媒回路内を循環させる冷媒としては、例えば、R407C等の非共沸混合冷媒、R410A等の擬似共沸混合冷媒、又は単一冷媒を用いることができる。
The low-pressure gas refrigerant that has flowed out of the
次に、衣類を乾燥させるための乾燥用空気の流れに関する構成および乾燥用空気の流れについて説明する。送風ファン5が駆動されると、回転槽1内で衣類から奪われた水分によって多湿状態となった乾燥用空気は、排出口16から循環風路7に排出される。排出された空気は、排気風路18と循環風路7とに分かれて流れる。分かれて流れる割合(排気割合)は、排気割合調整装置20によって決定される。
Next, the configuration relating to the flow of drying air for drying clothes and the flow of drying air will be described. When the
排気風路18側へ案内された空気は、吸熱器54によって冷却および除湿される。冷却および除湿された空気は、排気口18aから筐体2外へ排出される。
The air guided to the
一方、循環風路7側へ案内された乾燥用空気は、吸気風路17から取り入れられた筐体2外の空気と混合される。混合された空気は、放熱器52に向けて送られ、放熱器52によって加熱される。
On the other hand, the drying air guided to the
吸気風路17は、送風ファン5の吸気側の循環風路7に連通するように設けられている。吸気風路17は、また、放熱器52より上流側の循環風路7に連通するように設けられている。したがって、吸気風路17から吸気された筐体2外の空気は、循環風路7側へ流れた乾燥用空気と混合された後、放熱器52を通過する。この際に、混合された空気は、放熱器52によって加熱される。
The
放熱器52によって加熱された乾燥用空気は、送風ファン5および吹出口8を通過し、再び回転槽1内へ送られる。
The drying air heated by the
なお、洗濯機能を有しない衣類乾燥機は、洗浄水を溜める水槽3や給水弁、給水管および排水弁11は備えられていない。そして、衣類乾燥機の回転する回転槽1と循環風路7との接続は、フェルトなどのシール部材に回転槽1が摺動するように構成されている。
In addition, the clothes dryer which does not have a washing function is not equipped with the
以上のように構成された洗濯乾燥機について、衣類乾燥時の動作および作用を説明する。なお、以下の説明は、外気温度20℃、乾燥用空気の目標温度60℃〜65℃という代表的な場合を想定して成されている。図3は、本実施の形態における洗濯乾燥機の温風温度の推移を示す図である。 About the washing / drying machine comprised as mentioned above, the operation | movement and effect | action at the time of clothing drying are demonstrated. The following description is made assuming a typical case where the outside air temperature is 20 ° C. and the drying air target temperature is 60 ° C. to 65 ° C. FIG. 3 is a diagram showing the transition of the warm air temperature of the washing and drying machine in the present embodiment.
本実施の形態における洗濯乾燥機は、乾燥用空気が循環される循環風路7から分岐させ
て、排気風路18を有している。排気風路18は、循環風路7の水槽3の排出口16(乾燥用空気排出口)と放熱器52との間から分岐されている。排気風路18の循環風路7に接続されていない側の端部は、筐体2外に解放されている。そして、この排気風路18内に、ヒートポンプ装置50の蒸発器である吸熱器54が配設されている。
The washing and drying machine in the present embodiment has an
この構成によって、乾燥用空気の一部は、吸熱器54を通過した後に、洗濯乾燥機の外部に排出される。これにより、吸熱器54は、排気される乾燥用空気のみと熱交換を行う。したがって、吸熱器54は、そこを通過した排気空気の温度をより低くすることが可能である。
With this configuration, part of the drying air passes through the
例えば、乾燥工程前半においては、排気空気の温度が低い。吸気される筐体2外の空気の温度T1と、筐体2外へ排気される空気の温度T2との関係は、T1>T2の状態である。その結果として、ヒートポンプ装置50は、吸熱器54によって筐体2外の空気の熱エネルギーを筐体2内に取り込むことができる。したがって、洗濯乾燥機は、採熱された熱エネルギーも加えられて加熱された乾燥用空気を、送風ファン5によって、筐体2内に、さらには回転槽1内に取り込むことができる。
For example, in the first half of the drying process, the temperature of the exhaust air is low. The relationship between the temperature T1 of the air outside the
これにより、放熱器52による加熱に加えて、吸熱器54によって採熱された熱エネルギーも乾燥用空気の温度上昇に利用することができる。その結果、図3に示されるように、乾燥用空気の温風温度の温度上昇速度を従来の衣類乾燥機の場合より早くすることができる。
Thereby, in addition to the heating by the
すなわち、洗濯乾燥機は、圧縮機51を駆動させる電気入力に加えて、吸熱器54によって取り込まれる筐体2外の空気の熱エネルギーを筐体2内に蓄積することができる。これによって、乾燥用空気温度の温度上昇速度を向上させることが可能となる。よって、乾燥時間を短縮させ、乾燥性能を向上させた洗濯乾燥機を実現することができる。
That is, the washing / drying machine can store the heat energy of the air outside the
また、例えば、乾燥工程後半には排気空気の温度は高くなり、相対湿度は低くなる。このような状態になると、洗濯乾燥機は、排気空気の顕熱を奪うことによって熱エネルギーロスを抑制する。しかし、排気空気の露点温度が吸熱器54の温度より低くなることにより潜熱を奪う状態まではいかず、排気空気に含まれる水分の全部または一部は、吸熱器54にて除湿されることなく、筐体2外へ排出される。これによって、省エネルギー性を向上させ、さらに乾燥性能を向上させた洗濯乾燥機を実現することができる。
Further, for example, in the latter half of the drying process, the temperature of the exhaust air becomes high and the relative humidity becomes low. In such a state, the washing / drying machine suppresses thermal energy loss by depriving exhaust air of sensible heat. However, the dew point temperature of the exhaust air is lower than the temperature of the
以上に述べられたように、本実施の形態における洗濯乾燥機は、乾燥工程の全般において、ヒートポンプ装置50の消費電力の増加を抑えつつ、乾燥時間を短縮させることができる。
As described above, the washing and drying machine in the present embodiment can shorten the drying time while suppressing an increase in power consumption of the
また、吸気風路17(吸気部)は、金属もしくは樹脂製の管路として構成されている。したがって、吸気風路17を通じて大容量の機外の空気を取り込むことができる。これに呼応して、排気風路18からも大容量の空気を機外に排出することが可能である。したがって、吸熱器54を通過させる風量を多くすることが可能となり、吸熱器54によって採熱される熱エネルギーを多くすることが可能となる。その結果、乾燥の短時間化をより促進させることができる。
The intake air passage 17 (intake portion) is configured as a metal or resin pipe. Therefore, a large volume of outside air can be taken in through the
また、吸気風路17は、循環風路7の排気風路18との分岐部と放熱器52との間で循環風路7に接続されている。この構成によって、吸気風路17から取り込まれた空気は、必ず放熱器52によって加熱されてから回転槽1内に供給される。よって、吸気風路から進入した空気による乾燥への悪影響を抑制することができる。
Further, the
さらに、本実施の形態における洗濯乾燥機は、循環風路7を流れる乾燥用空気の排気風路18を経て筐体2外へ排気される割合を変化させることができる排気割合調整装置20を備えたことにより、さらに乾燥性能を向上させた洗濯乾燥機を実現することができる。
Furthermore, the washing and drying machine in the present embodiment includes an exhaust
例えば乾燥開始時であって、温度センサー9によって検知される回転槽1内に吹き出される乾燥用空気の温度値が低い場合、制御装置30は次のように排気割合調整装置20を動作させる。制御装置30は、乾燥初期においては、回転槽1内の温度を短時間で上昇させるために、排気風路18から筐体2外への排気割合を少なくするように排気割合調整装置20を制御する。これによって、ヒートポンプ装置50の消費電力の増加を抑制することができるとともに、回転槽1内の温度をさらに短時間で上昇させることができる。
For example, when drying is started and the temperature value of the drying air blown into the
その後、回転槽1内の温度が一定以上に上昇した際には、制御装置30は、排気割合を多くするように排気割合調整装置20を動作制御する。これによって、吸熱器54によって取り込まれた熱エネルギーを循環風路7を流れる乾燥用空気の加熱に利用する割合を増加させ、効率良く乾燥を行い、乾燥時間を短縮させることができる。
Thereafter, when the temperature in the
次に、発明者らが測定することによって得られたデータに基づいて、より具体的に説明する。図4は、乾燥時間短縮に特に注目して測定した場合の排気率と乾燥効率との関係を示す図である。図5は、省エネルギー性に特に注目して測定した場合の排気率と乾燥効率との関係を示す図である。いずれのデータも、機外の環境は、温度20℃、湿度60〜65%にて測定された。 Next, it demonstrates more concretely based on the data obtained by inventors. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the exhaust rate and the drying efficiency when measured with particular attention to shortening the drying time. FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the exhaust rate and the drying efficiency when measured with particular attention to energy saving. In all the data, the environment outside the apparatus was measured at a temperature of 20 ° C. and a humidity of 60 to 65%.
排気率(%)は、循環風路7内を流れる風量のうち、排気割合調整装置20によって割合調整され、排気風路18から機外に排出される風量の割合である。乾燥効率(%)は、(乾燥水分量(g)×蒸発潜熱(J/g))/圧縮機51における消費電力量(Wh)である。
The exhaust rate (%) is the ratio of the amount of air that is adjusted in proportion by the exhaust
図4は、圧縮機51における消費電力量をほぼ一定(例えば、約400Wh)とした条件下において、排気率を変えて乾燥効率を測定し、グラフ化したものである。この場合、図4に示されるように、排気率が20%〜50%に調整されることによって、高い乾燥効率が得られる。その結果、得られる乾燥時間は、約60minであった。
FIG. 4 is a graph showing the drying efficiency measured by changing the exhaust rate under the condition that the power consumption in the
図5は、目標乾燥時間をほぼ一定(例えば、約120min)とした条件下において、排気率を変えて乾燥効率を測定し、グラフ化したものである。この場合、図5に示されるように、排気率が50%〜100%に調整されることによって、高い乾燥効率が得られる。その結果、圧縮機51における消費電力量を約200Whに抑えることができる。
FIG. 5 is a graph showing the drying efficiency measured by changing the exhaust rate under the condition that the target drying time is substantially constant (for example, about 120 min). In this case, as shown in FIG. 5, high drying efficiency is obtained by adjusting the exhaust rate to 50% to 100%. As a result, the power consumption in the
なお、実際の洗濯乾燥機においては、上記の乾燥時間短縮を主目的として設定されたスピード乾燥モード、省エネルギー性を主目的として設定された省エネルギー乾燥モードの他に、両者の中間的な乾燥モードが適宜設定され得るものである。また、それらの複数の乾燥モードを搭載し、使用者による選択、もしくは外気の温湿度環境、乾燥する衣類の量等を参照しての自動選択によって乾燥が行われる構成としてもよい。また、上記の複数の乾燥モードが、乾燥の進行に従って切り替わるように構成されてもよい。 In an actual washer-dryer, in addition to the speed drying mode set mainly for shortening the drying time and the energy saving drying mode set mainly for energy saving, there is an intermediate drying mode between the two. It can be set appropriately. A plurality of drying modes may be installed, and drying may be performed by selection by the user, or by automatic selection with reference to the temperature and humidity environment of the outside air, the amount of clothes to be dried, and the like. The plurality of drying modes may be switched according to the progress of drying.
以上に説明されたように、排気割合調整装置20を備えたことにより、衣類の乾燥の進行に合わせて、吸熱器54に流入させる風量を最適に制御することが可能である。これによって、乾燥工程の全般において、ヒートポンプ装置50の消費電力の増加を抑えながら、乾燥時間を短縮させることが可能となる。
As described above, the provision of the exhaust
また、筐体2外の空間湿度を抑えたい場合、例えば使用者による選択方式にて、制御装
置30が排気割合を少なくするように排気割合調整装置20を動作制御する。これによって、筐体2外の空間環境を快適に保つことが出来る。また、使用者による選択方式に限らず、筐体2外に湿度センサーを設け、その湿度センサーによって検知される湿度値と比較することによって、制御装置30が自動で排気割合を変えるように構成しても良い。
Further, when it is desired to suppress the space humidity outside the
さらに、本実施の形態における洗濯乾燥機は、吸気風路17から取り入れられ、循環風路7内を循環する空気に混合される筐体2外の空気の風量を変化させることができる吸気風量調整装置60を備えたことにより、さらに乾燥性能を向上させた洗濯乾燥機を実現することができる。
Furthermore, the washing / drying machine according to the present embodiment takes in the
循環風路7を流れる乾燥用空気は、吸気風路17と循環風路7との接続部において、吸気風量調整装置60によって決定された風量に応じて吸気風路17から取り入れられた筐体2外の空気と混合される。混合された空気は、放熱器52に向けて送られ、放熱器52によって加熱される。放熱器52によって加熱された乾燥用空気は、送風ファン5および吹出口8を通過し、再び回転槽1内へ送られる。
The drying air flowing through the
例えば、乾燥工程初期等、温度センサー9によって検知された回転槽1内に吹き出される空気の温度値が低い場合(例えば、8℃未満の場合)、制御装置30は、回転槽1内の温度を短時間で上昇させるために、吸気風路17から循環風路7に取り入れられる風量を少なくするように吸気風量調整装置60を制御する。
For example, when the temperature value of the air blown into the
これによって、循環風路7内を循環し、放熱器52によって加熱され、回転槽1内に供給される乾燥用空気の温度を、短時間で上昇させ、かつ維持することができる。また、排気風路18内の吸熱器54を通過する空気の温度を早期に上昇させることができる。これによって、筐体2外の外気の温度が低い場合であっても、吸熱器54への着霜を抑制することができる。
As a result, the temperature of the drying air that circulates in the circulating
なお、吸気風量調整装置60は、図2に示されているように、循環風路7の排気風路18との分岐部の近くに配置されている。したがって、吸気風量調整装置60は、排気割合調整装置20とは別の排気割合調整装置として機能させることも可能である。
As shown in FIG. 2, the intake air
また、吸気風路17は、本実施の形態のように意図的に設けることが好適であるが、特段設けられなくてもよい。その理由は、循環風路7が排気風路18を通じて外気と自然連通されているからである。すなわち、循環風路7外の周囲の空気が循環風路7内に進入する吸気部が存在していればよい。
Further, the
また、排気風路18内に設けられた吸熱器54に加えて、従来と同様に循環風路7内に他の吸熱器を設ける構成も考えられる。しかしながら、循環風路7内にも他の吸熱器を設ける構成は、前述された従来構成と同様の課題を有することとなる。したがって、本実施の形態の構成のように、循環風路7内には吸熱器を有さず、排気風路18内にのみ吸熱器を有する構成が望ましい。本実施の形態の構成によって、乾燥時間の短縮と省エネルギーにおいて、より大きな効果を得ることができる。
Moreover, in addition to the
(実施の形態2)
図6は、本発明の実施の形態2における洗濯乾燥機の乾燥システムの構成図である。図6を参照しつつ、本発明の実施の形態2に係る洗濯乾燥機について説明する。なお、本実施の形態2における洗濯乾燥機は、排気割合調整装置20が、吸熱器54より上流側で、かつ、排気風路18と循環風路7との分岐接続部近傍に設けられたものである。本実施の形態2における洗濯乾燥機は、以下で説明する部分を除き、実施の形態1における洗濯乾燥機と同様に構成されている。この同様の構成については詳しい説明は省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 6 is a configuration diagram of a drying system of the washing / drying machine according to
図6に示されるように、排気割合調整装置20は、排気風路18と循環風路7との接続部近傍に設けられている。排気割合調整装置20は、循環風路7内を循環する空気のうち、排気風路18から機外へ排出される空気の割合(排気割合)を変化させることができる。排気割合調整装置20は、吸熱器54より空気の流れの上流側に設けられている。
As shown in FIG. 6, the exhaust
排気割合調整装置20は、例えば、排気風路18と循環風路7との接続部近傍の排気風路18内に回動可能に設けられた板およびその板を回動させるモータ等で構成することができる。制御装置30が、排気割合調整装置20の動作を制御する。制御装置30は、上記モータを駆動制御して上記板を適宜回動させることによって、排気風路18内もしくは2風路間の分岐点における開口割合を変化させることができる。これによって、排気割合を変化させることができる。
The exhaust
以上のように構成された洗濯乾燥機について、衣類乾燥時の動作および作用を説明する。 About the washing / drying machine comprised as mentioned above, the operation | movement and effect | action at the time of clothing drying are demonstrated.
送風ファン5が駆動されると、回転槽1内で衣類から奪われた水分によって多湿状態となった乾燥用空気は、排出口16から循環風路7に排出される。排出された空気は、排気風路18と循環風路7とに分かれて流れる。分かれて流れる割合(排気割合)は、排気割合調整装置20によって決定される。
When the
排気風路18側へ案内された空気は、吸熱器54によって冷却および除湿される。冷却および除湿された空気は、排気口18aから筐体2外へ排出される。
The air guided to the
一方、循環風路7側へ案内された乾燥用空気は、吸気風路17から取り入れられた筐体2外の空気と混合される。混合された空気は、放熱器52に向けて送られ、放熱器52によって加熱される。
On the other hand, the drying air guided to the
吸気風路17は、送風ファン5の吸気側の循環風路7に連通するように設けられている。吸気風路17は、また、放熱器52より上流側の循環風路7に連通するように設けられている。したがって、吸気風路17から吸気された筐体2外の空気は、循環風路7側へ流れた乾燥用空気と混合された後、放熱器52を通過する。この際に、混合された空気は、放熱器52によって加熱される。
The
放熱器52によって加熱された乾燥用空気は、送風ファン5および吹出口8を通過し、再び回転槽1内へ送られる。
The drying air heated by the
本実施の形態においては、排気割合調整装置20は、吸熱器54より空気の流れの上流側に設けられている。この構成によって、衣類の乾燥の進行に合わせて、吸熱器54に流入させる風量の最適制御を、実施の形態1における洗濯乾燥機よりもさらに細密に行うことができる。したがって、乾燥工程の全般において、ヒートポンプ装置50の消費電力の増加を抑えながら、乾燥時間を短縮させることが、さらに高精度で可能となる。
In the present embodiment, the exhaust
また、排気割合調整装置20は、循環風路7と排気風路18との分岐部に設けられたことにより、実施の形態1における洗濯乾燥機よりも直接的かつ高感度に排気割合を制御することができる。したがって、排気割合調整装置20より下流の排気風路18内に設置された吸熱器54と、より効率よく共働させて、乾燥時間の短縮と省エネルギー化の実現に寄与させることができる。
Further, the exhaust
(実施の形態3)
図7は、本発明の実施の形態3における洗濯乾燥機の乾燥システムの構成図である。図7を参照しつつ、本発明の実施の形態3に洗濯乾燥機について説明する。なお、本実施の形態3における洗濯乾燥機は、循環風路7および排気風路18の管路の一部の壁面の構成、およびその一部の壁面近傍に設けられた吸気風量調整装置60の有する多機能な調整機能に特徴を有するものである。本実施の形態3における洗濯乾燥機は、以下で説明する部分を除き、実施の形態1における洗濯乾燥機と同様に構成されている。この同様の構成については詳しい説明は省略する。
(Embodiment 3)
FIG. 7 is a configuration diagram of the drying system of the washing / drying machine according to
図7に示されるように、循環風路7と排気風路18とは、その一部において、管路の壁面が密着もしくは共有されている。その部分に、循環風路7と排気風路18との間で空気が流通可能な連通孔41(連通部)が設けられている。連通孔41は、排気風路18内の吸熱器54より空気の流れの下流側で、かつ、循環風路7内の放熱器52より空気の流れの上流側に設けられている。
As shown in FIG. 7, the
吸気風量調整装置60が、連通孔41の近傍の循環風路7内に設けられている。本実施の形態における吸気風量調整装置60は、後述されるように、吸気風量調整の他にも多様な調整機能を有する。よって、以降の記載において、吸気風量調整装置60は、多機能調整装置40と称される。
An intake air
多機能調整装置40は、例えば、連通孔41近傍の循環風路7内に回動可能に設けられた板およびその板を回動させるモータ等で構成することができる。制御装置30が、多機能調整装置40の動作を制御する。制御装置30は、上記モータを駆動制御して上記板を適宜回動させることによって、循環風路7と排気風路18、さらには吸気風路17をも加えた3風路間における開口割合を変化させることができる。これによって、制御装置30は、以下に述べられる多様な風量割合を変化させる制御を行うことができる。
The
まず、多機能調整装置40は、上記実施の形態1および2における吸気風量調整装置60と同様に、吸気風路17から取り入れられ、循環風路7内を循環する空気に混合される筐体2外の空気の風量を調整する。
First, the
また、多機能調整装置40は、循環風路7内を循環する空気のうち、排気風路18から機外へ排出される空気の割合(排気割合)を変化させることができる。これによって、多機能調整装置40は、機外へ排出する空気の割合を調整するだけでなく、吸熱器54によって冷却、除湿される空気の割合をも調整する。この多機能調整装置40の排気割合調整機能は、排気割合調整装置20と共働させることが可能である。
Further, the
さらに、多機能調整装置40は、排気風路18内で吸熱器54によって除湿された空気のうち、連通孔41を通じて循環風路7に再循環される空気の割合も調整する。
Furthermore, the
多機能調整装置40は、以上に述べられた3つの調整を同時に行うことが可能な複合的な調整装置である。
The
また、本実施の形態における洗濯乾燥機は、筐体2外の湿度を検知する湿度センサー42を備えている。
In addition, the washing and drying machine in the present embodiment includes a
以上のように構成された洗濯乾燥機について、衣類乾燥時の動作および作用を説明する。 About the washing / drying machine comprised as mentioned above, the operation | movement and effect | action at the time of clothing drying are demonstrated.
送風ファン5が駆動されると、衣類を乾燥させるための乾燥用空気は、排出口16から循環風路7内へ排出される。排出された空気の全部または一部は、放熱器52を通過し、
放熱器52によって加熱される。この際、一部だけの場合には、吸気風路17を経て循環風路7外から取り入れられた空気が合わさって加熱される。加熱された乾燥用空気は、吹出口8を通じ回転槽1内に吹き出される。
When the
Heated by the
回転槽1内に吹き出された空気は、回転槽1内の洗濯物から水分を奪って多湿状態になり、その一部または全部は、排気風路18内へ送られ、吸熱器54を通過し、除湿されると同時に熱エネルギーが回収される。吸熱器54を通過した空気は、排気割合調整装置20および多機能調整装置40によって決定される割合に応じて、その一部または全部が吸熱器54で除湿しきれなかった水分を含んだ状態で排気口18aから筐体2外へ排出される。その他の空気は、吸気風路17を経て循環風路7外から取り入れられた空気と合わさって、放熱器52を通過し、加熱された後、回転槽1内へ送られる。
The air blown into the
上記において、吸熱器54で除湿しきれなかった水分を含んだ状態の空気が排気風路18を経て筐体2外に放出され、吸気風路17から筐体2外の空気が取り入れられるため、低湿度な空気を放熱器52へ送ることができる。また、吸熱器54で回収された熱エネルギーを放熱器52で乾燥用空気の加熱用の熱エネルギーとして利用できる。これにより、高温度の空気を回転槽1内に送ることができ、回転槽1内に収容された洗濯物を効率良く乾燥させることができる。
In the above, the air containing moisture that could not be dehumidified by the
上記において、排気割合調整装置20および多機能調整装置40を乾燥の進行に合わせて適切に制御することによって、排気口18aからの排気割合と、吸熱器54への流量割合を変化させることができる。
In the above, the exhaust ratio from the
例えば、乾燥工程開始時は前記排気割合と前記流量割合をそれぞれ20%にし、連通孔41を通じて循環風路7に再循環され、放熱器52によって加熱された後、回転槽1内に吹き出される割合を多くする。そして、温度センサー9によって検知される温度が一定以上となった定常時には、前記排気割合と前記流量割合をそれぞれ50%にすることで、ヒートポンプ装置50による消費電力量を抑えつつ乾燥を行う。以上のように排気割合調整装置20および多機能調整装置40を制御することによって、乾燥工程全般にわたり、乾燥時間の短縮と省エネルギー性を向上させた効率的な乾燥を行うことができる。ただし、上記の割合は一例であり、本発明を限定するものではない。
For example, at the start of the drying process, the exhaust rate and the flow rate rate are each 20%, recirculated to the
また、筐体2外の空間湿度を抑えたい場合、例えば使用者による選択式にて、前記排気割合を乾燥工程開始時で20%未満、温度センサー9によって検知される温度が一定以上となった定常時で50%未満とすることで筐体2外の空間環境を快適に保つことが出来る。また、選択式に限らず湿度センサー42によって検知される湿度の値を用いて自動で再循環割合および排気率を変えても良い。ただし、上記の割合は一例であり、本発明を限定するものではない。
In addition, when it is desired to suppress the space humidity outside the
図8は、本発明の実施の形態3における洗濯乾燥機の乾燥システムの低温時の風路構成図である。図8に示されるように、排気割合調整装置20は、排気口18aを完全に閉じており、多機能調整装置40は、連通孔41を開放し、放熱器52の上流側において循環風路7を完全に閉じている。この状態においては、排出口16から排出された空気の全部が、排気風路18内の吸熱器54を通過し除湿された後、連通孔41から循環風路7内に流入し、放熱器52を通過し加熱された後、回転槽1へ送られる。
FIG. 8 is an air path configuration diagram at the time of low temperature of the drying system of the washing dryer in the third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 8, the exhaust
上記において、例えば、乾燥開始時等、温度センサー9によって検知された乾燥用空気の温度の値が8℃未満の場合、図8に示された上記状態に排気割合調整装置20および多機能調整装置40を制御することによって、排気風路18からの排気割合を0%にする。これによって、乾燥初期においては、加熱された乾燥用空気が無駄に機外に排気されるこ
とがなく、回転槽1内の温度を短期間で上昇させることができる。そして、その後も循環風路7内および回転槽1内などを高温に保ち、効率良く乾燥を行うことができる。なお、上記の説明は排気割合を0%にするという極端な例について説明されたが、図4に示されたデータに基づけば、排気割合を50%以下とすれば、ほぼ同等の効果を得ることができる。
In the above, when the value of the temperature of the drying air detected by the
さらに、例えば、温度センサー9によって検知された乾燥用空気の温度の値が8℃未満で排気割合が0%のときは、循環風路7内に温度の低い空気が吸気されることがない。したがって、放熱器52を通過し、温度が高くなった空気を吸熱器54へ送ることができる。これによって、吸熱器54への着霜を抑制し、吸熱器54による熱エネルギーの採熱効率が維持され、効率よく乾燥を行うことができる。なお、上記の温度条件や排気割合は一例であり、本発明を限定するものではない。
Further, for example, when the temperature value of the drying air detected by the
図9は、本発明の実施の形態3における洗濯乾燥機の乾燥システムの定常時の風路構成図である。図9に示されるように、排気割合調整装置20は、排気口18aを完全に開放しており、多機能調整装置40は、排気風路18と循環風路7との間の連通孔41を完全に閉じている。この状態においては、排出口16から排出された空気の一部が、排気風路18内の吸熱器54を通過し除湿された後、その全部が排気口18aから筐体2外へ放出される。その他の空気は、吸気風路17を経て循環風路7外から取り入れられた空気と合わさって放熱器52を通過し加熱された後、回転槽1へ送られる。
FIG. 9 is an air path configuration diagram in a steady state of the drying system of the washing / drying machine according to the third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9, the exhaust
上記において、例えば、乾燥開始時に温度センサー9によって検知された乾燥用空気の温度の値が20℃(所定値)以上の場合、図9に示された上記状態に排気割合調整装置20および多機能調整装置40を制御することによって、排出口16から排出され循環風路7内を流れる空気の一部を排気口18aから筐体2外に排気する。そして、吸気風路17から筐体2外の空気を循環風路7内に取り入れ、放熱器52によって加熱することによって、回転槽1内の温度を短時間で上昇させることができる。これによって、効率良く乾燥を行うことができる。なお、上記の温度条件は一例であり、本発明を限定するものではない。
In the above, for example, when the value of the temperature of the drying air detected by the
なお、本実施の形態において、排気割合調整装置20は、実施の形態1と同様に、吸熱器54より空気の流れの下流側で排気風路18から機外に空気が排出される排気口18aの近傍に設けられているが、実施の形態2と同様に、吸熱器54より空気の流れの上流側で排気風路18と循環風路7との分岐接続部近傍に設けられてもよい。
In the present embodiment, the exhaust gas
また、循環風路7と排気風路18との管路の壁面が密着もしくは共有され、その部分に、循環風路7と排気風路18との間で空気が流通可能な連通孔41が設けられた構成に替えて、循環風路7と排気風路18とを連通接続する管路を再循環風路として構成してもよい。この構成の場合、前記再循環風路の循環風路7への連通接続部の開口が、連通孔41に相当する。
In addition, the wall surfaces of the ducts of the
以上の各実施の形態の説明によって明らかなように、本発明によれば、乾燥性能を従来よりも格段に向上させた衣類乾燥機(洗濯乾燥機)を提供することができる。 As is apparent from the description of the above embodiments, according to the present invention, it is possible to provide a clothes dryer (washing dryer) whose drying performance is remarkably improved as compared with the prior art.
なお、本発明はヒートポンプ方式の衣類乾燥を行う構成に限定されるものではない。例えば、ペルチェ式であってもよい。 In addition, this invention is not limited to the structure which performs clothing drying of a heat pump system. For example, a Peltier type may be used.
また、上記各実施の形態においては、洗濯機能および衣類乾燥機能をともに具備する洗濯乾燥機について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、洗濯機能を具備しない衣類乾燥機にも適用できる。衣類乾燥機の構成例としては、洗濯乾燥機から洗濯機
能を除いた構成とすることができる。
Further, in each of the above embodiments, a washing / drying machine having both a washing function and a clothes drying function has been described. Applicable. As a configuration example of the clothes dryer, a configuration in which the washing function is removed from the laundry dryer can be used.
また、本発明の適用範囲は、上記実施の形態において説明されたドラム式の衣類乾燥機(洗濯乾燥機)に限定されるものではない。例えば、ドラム式以外の吊り干し乾燥方式やパルセータ方式の縦型洗濯乾燥機等に適用されてもよい。 The scope of application of the present invention is not limited to the drum-type clothes dryer (washing dryer) described in the above embodiment. For example, the present invention may be applied to a hanging-drying system other than the drum type, a pulsator type vertical washing dryer, or the like.
本発明の衣類乾燥機は、排熱のエネルギーロスを低減し、乾燥時間の短縮と省エネルギー性を向上させた効率の良い乾燥を提供できるものであるため、ドラム式の衣類乾燥機のみならず、ドラム式以外の吊り干し乾燥方式やパルセータ方式の縦型洗濯乾燥等の用途にも適応できる。 Since the clothes dryer of the present invention can provide efficient drying with reduced energy loss of exhaust heat, shortened drying time and improved energy saving, not only drum-type clothes dryers, It can also be applied to applications such as hanging dry drying methods other than drum type and vertical washing drying of pulsator type.
1 回転槽
2 筐体(本体)
3 水槽
4 ダンパ
5 送風ファン(送風装置)
6 駆動モータ
7 循環風路
8 吹出口(乾燥用空気吹出口)
9 温度センサー
16 排出口(乾燥用空気排出口)
17 吸気風路(吸気部)
18 排気風路
18a 排気口
20 排気割合調整装置
30 制御装置
40 多機能調整装置
41 連通孔(連通部)
42 湿度センサー
50 ヒートポンプ装置
51 圧縮機
52 放熱器(凝縮器)
53 膨張機構
54 吸熱器(蒸発器)
55 管路
60 吸気風量調整装置
1 Rotating
3 Water tank 4
6 Drive
9
17 Intake air path (intake section)
18
42
53
55
Claims (9)
前記本体内に回転自在に設けられた回転槽と、
冷媒を圧縮する圧縮機と圧縮された冷媒の熱を放熱する放熱器と高圧の冷媒の圧力を減圧する膨張機構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吸熱器とを冷媒が循環可能に管路で連結して構成されたヒートポンプ装置と、
前記回転槽と連通する乾燥用空気排出口と乾燥用空気吹出口とを有し前記回転槽内の乾燥用空気を循環させる循環風路と、
前記循環風路内に設けられ、前記ヒートポンプ装置によって加熱された乾燥用空気を前記回転槽内に供給する送風装置と、
前記循環風路に連通させて設けられ、乾燥用空気を前記本体外へ排出する排気風路と、
前記循環風路外の周囲の空気が前記循環風路内に進入する吸気部と、
前記循環風路を流れる乾燥用空気の前記排気風路を経て前記本体外へ排気される割合を変化させることができる排気割合調整装置と、
前記吸気部から前記循環風路へ進入する空気の風量を変化させることができる吸気風量調整装置と、
前記送風装置、前記ヒートポンプ装置、前記排気割合調整装置および前記吸気風量調整装置などを制御する制御装置とを備えた衣類乾燥機。 The body,
A rotating tank provided rotatably in the main body;
The refrigerant includes a compressor that compresses the refrigerant, a radiator that dissipates the heat of the compressed refrigerant, an expansion mechanism that reduces the pressure of the high-pressure refrigerant, and a heat absorber that draws heat from the surroundings by the reduced-pressure refrigerant. A heat pump device configured to be circulated and connected by a pipeline,
A circulation air passage having a drying air discharge port and a drying air outlet communicating with the rotating tank, and circulating the drying air in the rotating tank;
A blower that is provided in the circulation air passage and supplies the drying air heated by the heat pump device into the rotary tank;
An exhaust air passage that is provided in communication with the circulation air passage and exhausts drying air out of the main body;
An air intake section through which ambient air outside the circulation air passage enters the circulation air passage;
An exhaust ratio adjusting device capable of changing a ratio of the drying air flowing through the circulation air path to the outside of the main body through the exhaust air path;
An intake air volume adjustment device capable of changing the air volume of air entering the circulation air path from the intake section;
A clothes dryer comprising: a control device that controls the blower device, the heat pump device, the exhaust rate adjustment device, the intake air flow rate adjustment device, and the like.
前記排気風路は、前記循環風路の乾燥用空気排出口と前記放熱器との間から分岐接続され、
前記吸熱器は、前記排気風路内に設けられた請求項1に記載の衣類乾燥機。 The radiator of the heat pump device is provided in the circulation air passage,
The exhaust air path is branched and connected between the drying air discharge port of the circulation air path and the radiator.
The clothes dryer according to claim 1, wherein the heat absorber is provided in the exhaust air passage.
前記吸気風量調整装置は、前記吸気風路と前記循環風路との接続部近傍に設けられた請求項1〜5のいずれか1項に記載の衣類乾燥機。 The intake portion is configured as an intake air passage that is a metal or resin pipe.
The clothes dryer according to any one of claims 1 to 5, wherein the intake air amount adjusting device is provided in the vicinity of a connection portion between the intake air passage and the circulation air passage.
前記吸気風量調整装置は、前記連通部と前記循環風路との連通接続部近傍の前記循環風路内に設けられた請求項2〜6のいずれか1項に記載の衣類乾燥機。 A communication portion for communicating the downstream portion of the air flow from the heat absorber of the exhaust air passage and the upstream portion of the air flow from the radiator of the circulation air passage;
The clothes dryer according to any one of claims 2 to 6, wherein the intake air volume adjusting device is provided in the circulation air passage in the vicinity of a communication connection portion between the communication portion and the circulation air passage.
運転開始時等、前記温度センサーによって検知された乾燥用空気の温度が低い場合には、前記排気割合を50%以下に制御することを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の衣類乾燥機。 A temperature sensor for detecting the temperature of the drying air flowing into the rotating tank;
8. The exhaust gas ratio is controlled to 50% or less when the temperature of the drying air detected by the temperature sensor is low, such as at the start of operation. Clothes dryer.
前記温度センサーによって検知された乾燥用空気の温度が所定値より高い場合には、前記
吸気風量調整装置は、前記連通部を閉じるように制御されることを特徴とする請求項7に記載の衣類乾燥機。 A temperature sensor for detecting the temperature of the drying air flowing into the rotating tank;
8. The garment according to claim 7, wherein when the temperature of the drying air detected by the temperature sensor is higher than a predetermined value, the intake air volume adjustment device is controlled to close the communication portion. Dryer.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN112267276A (en) * | 2020-10-22 | 2021-01-26 | 怀化市洪江区祥丰服饰有限公司 | Clothing drying device |
US11406330B1 (en) | 2018-09-26 | 2022-08-09 | Amazon Technologies, Inc. | System to optically determine blood pressure |
KR102584870B1 (en) * | 2022-12-14 | 2023-10-05 | 심혜옥 | A dryer device for drying an object to be dried |
-
2017
- 2017-01-17 JP JP2017005559A patent/JP2018114037A/en active Pending
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CN112267276A (en) * | 2020-10-22 | 2021-01-26 | 怀化市洪江区祥丰服饰有限公司 | Clothing drying device |
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