JP2021045353A - 衣類乾燥機 - Google Patents

Abstract

【課題】本開示は、高衣類の乾燥率低下を抑制することのできる衣類乾燥機を提供する。【解決手段】本開示におけるドラム式洗濯乾燥機は、圧縮機・蒸発器・減圧器および凝縮器を配管で連結し、冷媒を充填したヒートポンプ装置と、水槽からヒートポンプ装置に乾燥用空気を送風するファンと、乾燥風路内にとりつけたセンサと、送風部、圧縮機などの制御やセンサを読み取る制御部とを備え、乾燥終了判定時に熱交換量が少ない場合、追加加熱することで、乾燥率の低下を抑制することができる。【選択図】図２

Description

本開示は、衣類を乾燥させる衣類乾燥機に関する。

従来、衣類を乾燥させる衣類乾燥機として、ヒートポンプ装置を備えた洗濯乾燥機が知られている（例えば、特許文献１）。

特許文献１における洗濯乾燥機は、衣類を収容する回転ドラムと、回転ドラムを収容する水槽と、循環空気中の水分を除湿するヒートポンプ装置と、ヒートポンプ装置に風を送風する送風装置と、水槽、ヒートポンプ装置、送風装置を接続する循環風路とを備える。

洗濯乾燥機は、衣類の乾燥状態により乾燥終了を判定する。循環風路内の凝縮器下流側の温度と、水槽下流側の温度を検出し、温度差が所定の値より低くなった場合に乾燥終了を判定している。

特開２０１１−６７２３３号公報

しかしながら、室温が高い場合等においては、乾燥運転終盤において、凝縮器の温度を一定に維持するため、圧縮機を低回転で駆動する場合がある。圧縮機の低速回転駆動により冷媒循環量が減少する場合には、ヒートポンプ装置による熱交換量が低下する。ヒートポンプ装置による熱交換量が低下すると、衣類での熱交換量も低下するため、凝縮温度が一定の場合と比較すると、衣類通過後の温度は高くなる。この状態においては、循環風路内の凝縮器下流側の温度と、水槽下流側の温度との温度差は狭まり、十分乾燥できていないにもかかわらず、乾燥終了を判定する場合があり、衣類の乾燥率が低下し、仕上がりが悪化する虞がある。

本開示の衣類乾燥機は、従来の課題を解決するもので、衣類の乾燥率の低下を抑制し得る衣類乾燥機を提供することを課題とする。

本開示における衣類乾燥機は、衣類を収容する乾燥室と、前記乾燥室から排出された空気を前記乾燥室へ循環させる循環風路と、前記循環風路に送風する送風装置と、圧縮機、凝縮器、蒸発器を冷媒が循環する冷媒管で連結したヒートポンプ装置と、前記ヒートポンプ装置を通過後の乾燥用空気の温度を検知する乾燥用空気温度検知手段と、乾燥終了判定を行う制御手段とを備え、前記制御手段は、乾燥運転時の熱交換量が少ないと判定した場合には、乾燥運転を延長するものである。

本開示における衣類乾燥機は、圧縮機の回転数等に応じて乾燥時間を延ばすことにより、乾燥率の低下を抑制することができる。

実施の形態１におけるドラム式洗濯乾燥機の縦断面図 同ドラム式洗濯乾燥機の乾燥運転における終了判定のフローチャート 同ドラム式洗濯乾燥機の乾燥運転における終了判定のフローチャート

本開示の実施の形態について、ドラム式洗濯乾燥機を例に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開示が限定されるものではない。

（実施の形態１）
本実施の形態１は、本発明に係る衣類乾燥機をドラム式洗濯機に適用したものである。

図１を用いて、ドラム式洗濯乾燥機の基本構成について説明する。図１は、実施の形態１におけるドラム式洗濯乾燥機の縦断面図である。

筐体１内部には、水槽２がダンパー８により弾性支持される。水槽２は、有底円筒型に形成され、開口が正面を向くように配置され、中心軸が背面に向かって下方に傾斜するように設けられる。水槽２の内部には、回転ドラム３が回転自在に配設される。回転ドラム３は、有底円筒型に形成され、開口が水槽２の開口と同じ向きとなるように配置され、内部に洗濯物を収容する。回転ドラム３は、乾燥運転時に乾燥室を構成する。

筐体１の後部には、給水弁（図示せず）が設けられており、給水弁と水槽２とを接続するように給水管路（図示せず）が設けられる。給水管路は、給水弁が開かれると、水槽２内に給水する。水槽２の下部には、排水弁６と主排水管路５が設けられる。主排水管路５は、排水弁６が開かれると、汚れた洗濯水を外部に排出する。

水槽２の後部には、駆動装置４が設けられており、駆動装置４は、回転ドラム３と接続される。駆動装置４は、回転ドラム３を回転駆動させて回転ドラム３内の洗濯物を攪拌させる。筐体１の前面には、扉体１０が回転ドラム３の開口を開閉自在に覆うように設けられる。使用者は、扉体１０を開けて、回転ドラム３の内部に洗濯物を出し入れすることができる。

次に、ドラム式洗濯乾燥機の乾燥機能に関する構成を説明する。

ヒートポンプ装置２０は、ヒートポンプ装置筐体２１の中に圧縮機２２、凝縮器２３、減圧器２４および蒸発器２５を設け、これらは冷媒管である配管２６等で連絡され、冷媒が充填されている。圧縮機２２にて冷媒を高温高圧とし、凝縮器２３にてヒートポンプ装置筐体２１内の空気と熱交換を行い、熱を与え冷媒２７は液化する。その後、減圧器２４で低温低圧となり、次に蒸発器２５にてヒートポンプ装置筐体２１内の空気と再び熱交換を行い、熱を奪い冷媒は気化する。気化した冷媒２７は、圧縮機２２へ戻り、一連の冷凍サイクルを形成する。

ヒートポンプ装置２０に用いる冷媒２７としては、ＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）系冷媒、ＨＦＯ（ハイドロフルオロオレフィン）系冷媒、二酸化炭素冷媒などの一般的な冷媒を使用することができる。

続いて、乾燥運転時のドラム式洗濯乾燥機の動作を説明する。

乾燥運転が始まると、ドラム式洗濯機は、回転ドラム３を回転駆動させ、送風装置３２にて回転ドラム３、ヒートポンプ装置２０からなる循環風路３０に乾燥用空気を循環させる。ヒートポンプ装置２０では、凝縮器２３にて加温した高温低湿の空気をヒートポンプ装置筐体２１出口に接続した送風装置３２にて循環風路３０を通して回転ドラム３内へ送
り、回転ドラム３の湿布と接触させることで低温高湿の空気を作る。この低温高湿の空気は、循環風路３１、ヒートポンプ装置筐体２１入口を通過し、蒸発器２５にて熱交換し、熱を奪うことで除湿する。除湿された空気は、再び凝縮器２３にて加温され、これら一連のサイクルにて衣類の除湿を可能とする。

運転中の圧縮機２２の回転数については、衣類に吹き付ける温風温度を維持したり、圧縮機２２の温度が過度に上がりすぎないようするため、凝縮器２３の温度が一定の値、例えば６０℃となるように回転数を制御する。運転開始直後においては、凝縮器２３の温度を所定の温度に早く立ち上げるために、圧縮機２２は、例えば９０ｒｐｓ程度の回転数とし、凝縮器２３の温度が所定の温度に達した後は、例えば３０〜７０ｒｐｓ程度の回転数で動作させる。

循環風路３０には、ヒートポンプ装置２０の凝縮器２３の直後に配置した乾燥用空気の温度を検知する乾燥用空気温度検知手段である第１温度センサ３３と、ヒートポンプ装置２０の入り口側の空気の温度を検知する第２温度センサ３４とが設けられている。

乾燥の終了判定に関しては、第１温度センサ３３と第２温度センサ３４との温度差を用いて判定する。第１温度センサ３３は、ヒートポンプ装置２０の凝縮器２３の直後にあるため、例えば６０℃程度である。第２温度センサ３４は、衣類を通過した後の空気の温度のため、衣類が乾燥していない場合には、例えば４０℃程度である。衣類が乾燥するに従い、衣類通過時に温風と衣類との間の熱交換量が低下するため、例えば５０℃程度に温度が上昇する。つまり、第１温度センサ３３と第２温度センサ３４との温度差は、乾燥が進むと小さくなるため、温度差での終了判定閾値Ｙ１を設定し、この閾値Ｙ１に達したときに乾燥終了を判定する。

しかしながら、乾燥終了の判定の際、圧縮機２２の回転数が低い場合には、凝縮器２３と蒸発器２５での熱交換量が小さいため、衣類での熱交換量の上限も小さくなり、凝縮器２３通貨後の第１温度センサ３３と衣類通過後の第２温度センサ３４との温度差は小さくなる。そのため、衣類の乾燥が不十分な状態にもかかわらず、終了判定の閾値Ｙ１に達する場合がある。

この問題を解決するため、本実施の形態では、閾値Ｙ１に達した時点で圧縮機２２の回転数が低い場合には、追加加熱を行う。

図２は、本形態における圧縮機の動作シーケンスである。終了判定閾値Ｙ１（第一の終了判定閾値）に達した時点で、圧縮機の回転数が低い場合、例えば４０ｒｐｓ以下であるときには、新たな終了判定閾値Ｙ２（第二の終了判定閾値）を設定し、終了判定閾値Ｙ２に達するまで運転を継続させる。

以上のように、本実施の形態におけるドラム式洗濯乾燥機は、高温環境下など圧縮機２２の回転数が乾燥終了判定の段階で低い場合には、第一の終了判定後に第二の終了判定を設け、第二の終了判定まで追加加熱を行うことで乾燥率の低下を抑えることができる。

なお、本実施の形態では、圧縮機２２の回転数にて熱交換量が低下していることを判定している。これに替えて、第１温度センサ３３、もしくは第２温度センサ３４によって運転開始時、ないしは乾燥開始時の温度を検出し、例えば環境温度が３０℃以上と判定した場合には、乾燥終了判定段階で圧縮機２２の回転数が低下することを想定して終了判定閾値としてＹ２（第二の終了判定閾値）を先に設定してもよい。

また、本実施の形態では、圧縮機２２の回転数にて熱交換量が少ないことを判定してい
る。これに替えて、乾燥運転の継続時間から、熱交換量が低下していることを判定してもよい。例えば、標準的な環境温度においては乾燥時間が１２０分とすると、これより時間が長いときには、終了判定閾値としてＹ２（第二の終了判定閾値）を設定してもよい。

図３は、本形態における圧縮機の動作シーケンスである。終了判定閾値Ｙ１（第一の終了判定閾値）に達した時点で、圧縮機の回転数が低い場合には、終了判定閾値Ｙ１到達から運転完了までの時間を延長する手段を用いている。たとえば、通常であれば終了判定閾値Ｙ１に達した後に直ちに終了させるところを、熱交換量が低下していると判断した場合には、３０分追加加熱した後に運転を完了させる。

本実施の形態は、標準的な運転コース・運転モードにおいても有用であるが、目標とする乾燥率を意図的に下げた運転コースを設けた場合などについても有用である。乾燥率のバラツキを考慮した場合、目標とする乾燥率を意図的に下げた運転コースにおいては、前述のように圧縮機２２の回転数が低下したときに乾燥率が下がりすぎる虞があり、本実施の形態では、これを解決することができる。

上記においては、衣類乾燥機の一例としてヒートポンプ式のドラム式洗濯乾燥機を説明したが、衣類乾燥機は、濡れた衣類を乾燥できるものであればよい。従って、洗濯機は、ドラム式洗濯乾燥機に限定されず、縦型洗濯乾燥機や、洗濯機能を有さない衣類乾燥機であってもよい。また、ヒートポンプ式の除湿水排水の例に限らず、水冷の乾燥機の冷却水排水に置き換えても良い。

本開示は、衣類を乾燥する様々な衣類乾燥機に適用可能である。

１ 筐体
２ 水槽
３ 回転ドラム
４ 駆動装置
２０ ヒートポンプ装置
２１ ヒートポンプ装置筐体
２２ 圧縮機
２３ 凝縮器
２４ 減圧器
２５ 蒸発器
２６ 配管
３０ 循環風路
３１ 循環風路
３２ 送風装置
３３ 第１温度センサ
３４ 第２温度センサ

Claims (8)

1. 衣類を収容する乾燥室と、前記乾燥室から排出された空気を前記乾燥室へ循環させる循環風路と、前記循環風路に送風する送風装置と、圧縮機、凝縮器、蒸発器を冷媒が循環する冷媒管で連結したヒートポンプ装置と、前記ヒートポンプ装置を通過後の乾燥用空気の温度を検知する乾燥用空気温度検知手段と、乾燥終了判定を行う制御手段とを備え、前記制御手段は、乾燥運転時の熱交換量が少ないと判定した場合には、乾燥運転を延長する衣類乾燥機。
2. 制御手段は、圧縮機の回転数により熱交換量を判定する請求項１に記載の衣類乾燥機。
3. 制御手段は、乾燥運転開始時の乾燥用空気温度検知手段の検出する温度により熱交換量を判定する請求項１に記載の衣類乾燥機。
4. 制御手段は、衣類の乾燥状態に応じて乾燥終了判定を行い、乾燥運転開始から乾燥終了判定を行うまでの運転時間により熱交換量を判定する請求項１に記載の衣類乾燥機。
5. 制御手段は、熱交換量が少ないと判定した場合には、乾燥運転時間を延長する請求項１から４のいずれか１項に記載の衣類乾燥機。
6. 制御手段は、熱交換量が少ないと判定した場合には、乾燥終了判定の判定値を変更する請求項１から４のいずれか１項に記載の衣類乾燥機。
7. 制御手段は、熱交換量が少ないと判定した場合には、予め設定した時間、乾燥運転時間を延長する請求項５に記載の衣類乾燥機。
8. 終了判定時の目標乾燥率を低下させた運転コースを備える請求項１から７のいずれか１項に記載の衣類乾燥機。

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