JP2022139758A - 衣類乾燥機 - Google Patents
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Abstract
【課題】圧縮機の過度な温度上昇を抑制しつつ、乾燥効率が向上可能な衣類乾燥機を提供する。【解決手段】衣類乾燥機は、筐体と、筐体内に設けられ、空気の出口及び入口を有する乾燥室と、乾燥室の出口と入口とを接続する循環風路と、冷媒を圧縮機43、凝縮器42、及び蒸発器41を通して循環させる冷凍サイクルを有して循環風路内の空気の除湿と加熱とを行うヒートポンプユニットと、筐体内部に設けられて圧縮機43を収容するケース50と、を備える。ケース50は、ケース50の一部に設けられてケース50の内部と外部とを連通する第1開口部53と、ケース50の一部に設けられてケース50の内部と外部とを連通し第1開口部53との間にケース内風路Pを形成する第2開口部55と、第2開口部55に設けられてケース内風路に空気を通す送風機と、を有する。【選択図】図5
Description
本発明の実施形態は、衣類乾燥機に関する。
従来、衣類乾燥機として、衣類の洗濯機能と乾燥機能とを備えた洗濯乾燥機が知られている。洗濯乾燥機において、乾燥室として機能する水槽の外側に循環風路を設け、その水槽内の空気を、循環風路を通して送風機の送風作用により循環させると共に、循環風路内を循環する空気の除湿と加熱とを、蒸発器と凝縮器とを有するヒートポンプの作用により行う構成が知られている。
洗濯乾燥機に設けられた圧縮機は、例えば水等の侵入防止のために、ケースに収容されていることがある。そのため、圧縮機近傍に空気の対流が起こりにくく、熱がたまりやすい。ヒートポンプが過負荷状態となるなどの理由で圧縮機内の温度が高くなり過ぎると、圧縮機内のモータの磁石の減磁や巻き線の溶け等の不具合が生じる虞がある。そのため、洗濯乾燥機の中には、圧縮機内が過度に高温となったら圧縮機の周波数を下げて、過熱状態にならないようにしているものがある。
しかし、圧縮機の周波数を下げると冷媒の循環量が下がるため、ヒートポンプの放熱量が低下する。その結果、衣類の乾燥効率が低下し乾燥運転の時間が長く必要となる虞がある。
そこで、圧縮機の過度な温度上昇を抑制しつつ、乾燥効率が向上可能な衣類乾燥機を提供する。
実施形態の衣類乾燥機は、筐体と、前記筐体内に設けられ、空気の出口及び入口を有する乾燥室と、前記乾燥室の出口と入口とを接続する循環風路と、冷媒を圧縮機、凝縮器、及び蒸発器を通して循環させる冷凍サイクルを有して前記循環風路内の空気の除湿と加熱とを行うヒートポンプユニットと、前記筐体内部に設けられて前記圧縮機を収容するケースと、を備える。前記ケースは、前記ケースの一部に設けられて前記ケースの内部と外部とを連通する第1開口部と、前記ケースの一部に設けられて前記ケースの内部と外部とを連通し前記第1開口部との間にケース内風路を形成する第2開口部と、前記第2開口部に設けられて前記ケース内風路に空気を通す送風機と、を有する。
以下、一実施形態による洗濯乾燥機について、図面を参照して説明する。まず、図1を参照して、洗濯乾燥機10の概略構成について説明する。洗濯乾燥機10は、図1に示すように、筐体11、水槽12、回転槽13、回転槽モータ14、扉15、ベローズ16、排水部17、及び図示しない操作パネルを備えている。更に、洗濯乾燥機10は、図4に示す制御装置18を備える。洗濯乾燥機10は、ヒートポンプ方式の乾燥機能を備えた衣類乾燥機でもあり、例えば回転槽13の回転軸が地面に対して水平又は傾斜したいわゆるドラム式の洗濯乾燥機である。なお、本実施形態において、筐体11に対して扉15側を洗濯乾燥機10の前側つまりユーザ側とする。また、重力方向つまり鉛直方向を洗濯乾燥機10の上下方向とし、前後方向及び上下方向に直交する水平方向を左右方向とする。
筐体11は、洗濯乾燥機10の外殻を構成するものであり、例えば鋼板等によってほぼ矩形の箱状に形成されている。筐体11は、図1、図2に示すように、前面の概ね中央に設けられた開口部111が扉15によって開閉される。
水槽12は、筐体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、洗濯物を収容する洗濯室及び乾燥室として機能する。
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。回転槽モータ14は、制御装置18に電気的に接続され、制御装置18による制御により駆動する。
扉15は、図示しないヒンジを介して筐体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、筐体11の前面に形成された開口部111を開閉する。ベローズ16は、開口部111と水槽12の開口部121とを接続する。衣類等の洗濯物は、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。
排水部17は、水槽12の重力方向の下側に位置する底部の後端部側に設けられている。排水部17は、排水口123、排水弁19、及び排水ホース20を有して構成されている。排水口123は、水槽12の最底部となる後端部に設けられており、水槽12の内部と外部とを連通している。排水弁19は、例えば電磁式の液体用の開閉弁で構成されており、排水口123と排水ホース20との間に設けられている。排水弁19は、制御装置18に電気的に接続されており、制御装置18の制御を受けて開閉する。排水ホース20は、排水口123と機外つまり筐体11の外部とを繋いでおり、水槽12内の水を外部に排水するための排水経路として機能する。この場合、排水弁19は、排水口123と排水ホース20との間すなわち排水経路を開閉する。つまり、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。
図1及び図3に示すように、水槽12は、排気口21と、給気口22とを有している。排気口21は、例えば水槽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22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21及び給気口22は、水槽12の内部と外部とを連通している。排気口21は、乾燥室である水槽12及び回転槽13からの空気の出口である。給気口22は、乾燥室である水槽12及び回転槽13への空気の入口である。排気口21と給気口22とは、いずれも排水口123よりも上方に位置している。
制御装置18は、図4に示すように、例えばCPU181や、ROM、RAM、及び書き換え可能なフラッシュメモリなどの記憶部182を有するマイクロコンピュータを主体に構成されており、洗濯乾燥機10全体の制御を行う。本実施形態の場合、制御装置18は、回転槽モータ14、排水弁19、並びに後述する第1送風機36のファンモータ361、圧縮機43の圧縮機モータ431、及び第2送風機55のファンモータ551の駆動を制御する。
図1に示すように、回転槽13は、複数の孔23と、複数の連通口24とを有している。孔23及び連通口24は、回転槽13の内部と外部とを連通している。孔23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24は、回転槽端板132の全域に形成されている。孔23及び連通口24は、洗い工程、排水工程、すすぎ工程及び脱水工程を含む洗濯運転時には、主に水が出入りする通水孔として機能し、乾燥運転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23及び連通口24のうち一部のみを示している。
洗濯乾燥機10は、図1~図3に示すように循環風路30及びヒートポンプユニット40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21と給気口22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を有して構成されている。
排気ダクト31は、図1にも示すように、水槽12の排気口21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、筐体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21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21から排気された空気に含まれるリント等の異物を取り除く。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、筐体11の内側下部にあって、水槽12及び回転槽13の下方に設けられている。
ヒートポンプユニット40は、循環風路30のうち熱交換部34の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機能を有する。熱交換部34内には、ヒートポンプユニット40の一部を構成する蒸発器41及び凝縮器42が設けられている。蒸発器41は、乾燥運転時における熱交換部34内の空気の流れに関して、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。
循環風路30のうち熱交換部34の下流側は、給気ダクト35を介して水槽12の給気口22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、第1送風機36が設けられている。第1送風機36は、図2に示すように、ファンモータ361とファン362とを有して構成されている。
第1送風機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みると、排気口21が最上流側となり、給気口22が最下流側となる。
この構成において、圧縮機43及び第1送風機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、第1送風機36の送風作用により、給気ダクト35を介して給気口22から水槽12内へ供給される。その後、温風は、主に連通口24から回転槽13内へ入り、回転槽13内の洗濯物の温度を上昇させると共に洗濯物から湿気を奪った後、主に孔23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21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、循環空気は、接続ダクト33を介して熱交換部34へ流れる。このように、水槽12から循環風路30に入った空気は、循環風路30内で除湿及び加熱された後、再び水槽12内に供給される。
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、水槽12から循環風路30内に流入した空気を、除湿及び加熱して乾いた温風にし、再び水槽12内に供給するための温風供給装置として機能する。
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と、減圧装置44と、アキュムレータ45とを備えている。圧縮機43と、減圧装置44と、アキュムレータ45は、熱交換部34の外側に設けられている。冷媒は、図3に示す矢印Bのように、ヒートポンプユニット40内を循環する。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、蒸発器41、及びアキュムレータ45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通すことで、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18に接続され、制御装置18の制御により駆動及び停止される。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等で構成されているが、制御装置18の制御によって開閉可能な電磁開閉式の膨張弁等であっても良い。
ヒートポンプユニット40の構成について、図1~図6を参照して更に説明する。ヒートポンプユニット40は、本実施形態では、例えば筐体11の下部を構成する底板上の後部に設けられている。
熱交換部34は、空気の流入口341及び流出口342を有する。流入口341は、例えば筒状に形成され、熱交換部34の上部に設けられている。流入口341は、接続ダクト33と熱交換部34内部とを接続し、接続ダクト33内の空気を熱交換部34内部に導く。流出口342は、例えば円環状に形成された開口で、熱交換部34の第1送風機36に対向する側面に設けられている。流出口342は、第1送風機36を介して熱交換部34内部と給気ダクト35とを接続し、熱交換部34内部の空気を給気ダクト35に導く。
図5に示すように、蒸発器41及び凝縮器42は、蒸発器41が空気の流れに関して上流側、凝縮器42が空気の流れに関して下流側となるように互いに平行に配置される。熱交換部34内の空気の流れは、図5の矢印Aで示されている。流入口341は、循環風路30の上流側から蒸発器41の上流側の面に臨む。流出口342は、循環風路30の下流側から凝縮器42の下流側の面に臨む。接続ダクト33、流入口341を通して熱交換部34内に流入した空気は、図示しない風向板によって蒸発器41に向けられる。風向板は、蒸発器41の上流側の面に向かって下降する斜面を形成し、流入口341から下方に向かって流れる空気を、蒸発器41の上流側の面に向かって水平方向に流れるように促す。蒸発器41と凝縮器42とを通過した空気は、第1送風機36の作用により、流出口342から熱交換部34外部に出て、給気ダクト35を通って再び水槽12に送られる。
圧縮機43は、図4~図6に示すように、内部に圧縮機モータ431を内蔵して構成される。圧縮機モータ431は、例えば誘導モータ等の交流モータで構成されている。圧縮機モータ431は、制御装置18によって周波数を制御されることにより可変速運転される構成となっている。圧縮機43は、外形が概ね円筒形に形成されている。圧縮機モータ431は、圧縮機43の円筒形の軸方向に関して2分割した場合、一方の側に設けられている。本実施形態では、圧縮機43は、円筒形の軸が上下方向に向くように配置されている。そして、圧縮機モータ431は、圧縮機43の上半分つまり上部からの距離が圧縮機43の全体の長さの1/2の範囲内に配置されている。
洗濯乾燥機10は、図5及び図6に示すように、ケース50を更に備える。ケース50は、筐体11の下部に設けられ、圧縮機43を内部に収容する。ケース50は、圧縮機43の騒音が外部に漏れることを防いだり、圧縮機43に水が侵入することを抑制したりする機能を有する。
ケース50は、熱交換部34と隣接して設けられている。本明細書で隣接しているとは、必ずしも物理的に接触していることを意味せず、互いに近傍に位置することを意味する。本実施形態では、ケース50内の圧縮機43が収容された空間と、循環風路30とは分離している。つまり、洗濯乾燥機10の運転状態において、ケース50内の圧縮機43が収容された空間と、循環風路30とは連通していない。換言すると、ケース50内の圧縮機43が収容された空間と、蒸発器41及び凝縮器42とが収容される熱交換部34内の空間とは隔てられている。
本実施形態では、ケース50は、内部に熱交換部34を収容しない。つまり、ケース50と熱交換部34とは別体に構成されている。他の実施形態では、ケース50内に熱交換部34を収容しても良い。その場合、ケース50内に隔壁を設け、圧縮機43が収容される空間と、蒸発器41及び凝縮器42とが収容される熱交換部34内の空間とを隔てることで、圧縮機43が収容された空間を、循環風路30から分離させても良い。
ケース50は、図6に示すように、ケース本体51と、台座部52とを含んで構成されている。ケース本体51は、上方に向かって窪み下方に向かって開放した容器状に形成され、圧縮機43を上方から覆っている。台座部52は筐体11の下部を構成する底板上に設置されており、ケース本体51と圧縮機43とを下方から受けて支持する。ケース本体51と、台座部52とは、例えばプラスチック等の合成樹脂で形成されている。ケース本体51と、台座部52とは、図示しない例えばねじ部材のような締結部材で締結されていても良い。
ケース本体51は、図5及び図6に示すように、前壁部511と、後壁部512と、側壁部513と、側壁部514と、上壁部515と、を有する。前壁部511は、ケース本体51の前側の面を構成する。後壁部512は、ケース本体51の後ろ側の面を構成する。側壁部513は、ケース本体51の熱交換部34から離れた側面この場合右側面を構成する。側壁部514は、ケース本体51の左側の面この場合熱交換部34寄りの左側面を構成する。上壁部515は、ケース本体51の容器形状の上面を構成する。
壁部511、512、513、514、515は、いずれも必ずしも平面を形成している必要はなく、曲面や屈曲面を形成していても良い。本実施形態では、側壁部513は、凹み部516を有する。凹み部516は、側壁部513の前部をケース50の内部に向かって窪ませて形成されている。また、壁部511、512、513、514、515は、必ずしも一体に成形され又は連続している必要はない。壁部511、512、513、514、515の一部が不連続になっている場合、別体として成形された部材例えば隣接する部材によって不連続部分が塞がれ、その結果、ケース50内部の空間とケース50外部の空間とが隔てられていても良い。
圧縮機43は、圧縮機43と熱交換部34とが並ぶ方向に直交する方向に関して、ケース50の周辺部寄りに設けられている。この場合、直交する方向とは、必ずしも厳密に90°の角度で交わっている場合だけに限らず、直交する成分を含んでいればよい。本実施形態の場合、圧縮機43と熱交換部34との並ぶ方向は概ね左右方向であり、圧縮機43と熱交換部34とが並ぶ方向に直交する方向は前後方向である。つまり、圧縮機43は、前後方向に関してケース50の中央部からずれた位置に設けられている。この場合、圧縮機43は、前壁部511寄り又は後壁部512寄りに配置されている。本実施形態では、圧縮機43は、後壁部512寄りに配置されている。圧縮機43は、後壁部512及び側壁部513、514の近傍に配置されている。圧縮機43の外周部分と、後壁部512、又は側壁部513、若しくは側壁部514との間の距離は、例えば圧縮機43の円筒形状の直径の2.5%~25%の範囲に設定することができるが、より好ましくは圧縮機43の円筒形状の直径の5%~15%の範囲に設定されていても良い。
ケース50は、第1開口部53と、第2開口部54と、第2送風機55と、を有する。開口部53、54は、壁部511、512、513、514、515の一部を厚み方向に貫いて設けられ、ケース50の内部と外部この場合筐体11内部とを連通する。第1開口部53と、第2開口部54とを結ぶルートは、ケース50内に、ケース内風路Pを形成する。つまり、空気は、第1開口部53と、第2開口部54とを通過することでケース50の内部に流入し、再びケース50の外部に流出することができる。第2送風機55は、第1開口部53又は第2開口部54に設けられて、ケース50外部の空気をケース50内部のケース内風路Pを通過させて再びケース50外部に排出するように送風する機能を有する。
第2送風機55は、第2開口部54に設けられている。第2送風機55は、図4及び図5に示すように、ファンモータ551とファン552とを有して構成されている。ファンモータ551は、制御装置18の制御を受けて可変速運転される構成となっている。
第1開口部53と、第2開口部54とは、圧縮機43を挟んで反対側に設けられている。つまり、第1開口部53及び第2開口部54のうちの一方からケース50に流入した空気は、圧縮機43に当たるか圧縮機43の近傍を通ってから第1開口部53及び第2開口部54のうちの他方からケース50外部に流出する。本実施形態では、第1開口部53は、前壁部511に設けられ、ケース50を前方に向かって開放している。第2開口部54は、右側壁部513に設けられている。
第1開口部53は、正面視において少なくとも一部が、圧縮機43の左右方向の長さ寸法の中心よりも第2開口部54から離れる方向つまりこの場合左方に配置されている。本実施形態では、第1開口部53は、その全体が圧縮機43の左右方向の長さ寸法の中心よりも左方に配置されている。また、第1開口部53は、正面視において少なくとも一部が、圧縮機43よりも第2開口部54から離れる方向つまりこの場合左方に突出して配置されている。正面視において、圧縮機43と熱交換部34とが並ぶ方向つまり左右方向に関して、第1開口部53と、圧縮機43と、第2開口部54とは、この順に左方から右方に向かって並んでいる。
第2開口部54は、ケース50を熱交換部34とは反対側この場合右方に向かって開放している。第2開口部54は、側面視において少なくとも一部が、圧縮機43の前後方向の長さ寸法の中心よりも第1開口部53から離れる方向つまりこの場合後方に配置されている。また、第2開口部54は、側面視において少なくとも一部が、圧縮機43よりも第1開口部53から離れる方向つまりこの場合後方に突出して配置されている。第2開口部54の最も第1開口部53に近い部分この場合前端部は、圧縮機43の最も第1開口部53に近い部分この場合前端部よりも第1開口部53から離れる向きこの場合後方に位置する。側面視において、圧縮機43と熱交換部34とが並ぶ方向に直交する方向つまり前後方向に関してみると、第1開口部53と、圧縮機43と、第2開口部54とは、それぞれの前後方向の中心がこの順に前方から後方に向かって並んでいる。
圧縮機43は、後壁部512及び側壁部513の近傍に配置されているため、第2開口部54と圧縮機43との距離は、第1開口部53と圧縮機43との距離よりも短く設定されている。例えば、第2開口部54と圧縮機43との距離は、第1開口部53と圧縮機43との距離の2~20倍の範囲内に設定することができ、より好ましくは、第1開口部53と圧縮機43との距離の5~10倍の範囲内に設定することができる。
第2送風機55は、第2開口部54からケース50内部の空気を筐体11内に排出する方向に空気の流れを起こす。つまり、第2送風機55は、第2送風機55が取り付けられた開口部この場合第2開口部54においてケース50内部の空気を吸い出してケース50外部に向かって送風する。第1開口部53からケース50内に流入した空気は、圧縮機43の前方から圧縮機43に向かい、圧縮機43の後方に向かって流れて第2開口部54からケース50外部に排出される。また、第1開口部53からケース50内に流入した空気は、圧縮機43の中心部よりも蒸発器41よりつまり左方から圧縮機43の前方から圧縮機43に向かい、蒸発器41から離れる向きつまり圧縮機43の右方に向かって流れて第2開口部54からケース50外部に排出される。この場合、圧縮機43は第2開口部54の近傍に配置されているため、ケース50外部の空気は、圧縮機43の近傍から排出され、圧縮機43からやや離れた位置からケース50内部に再度流入する。
なお、本実施形態では、第2送風機55を第2開口部54に設ける構成としたが、別の実施形態では、第2送風機55を第1開口部53に設ける構成としても良い。その場合、第2送風機55は、第1開口部53からケース50内部の空気をケース50外部であってかつ筐体11内に排出する方向に空気の流れを起こす構成とすることができる。その場合は、ケース50内部の空気は圧縮機43からやや離れた位置から排出され、圧縮機43の近傍からケース50内部に再度空気が流入することになる。
第1開口部53から流入した空気は、図5の矢印Cで示すように、側壁部513と側壁部514とに導かれて圧縮機43に向かう。側壁部513の凹み部516がケース50の内側に向かって窪んでいるため、空気が右前方に拡散してショートカットすることが抑制され、空気はケース50の右後方に向かいやすくなる。右後方に進んだ空気は、圧縮機43と側壁部513との間の隙間を通って第2開口部54に到達する。後方に概ね直進した空気は、圧縮機43と側壁部514との間の隙間、及び圧縮機43と後壁部512との間の隙間を通って第2開口部54に到達する。
図6に示すように、第1開口部53と、第2開口部54とは、少なくとも一方が圧縮機モータ431に対向する位置に設けられている。上述のように、圧縮機モータ431は、圧縮機43の軸方向に2分した場合の上部側に設けられている。第1開口部53と第2開口部54とのうち少なくとも一方の高さ位置は、圧縮機モータ431の高さ位置と同等となるように設定されている。本実施形態では、少なくとも第2開口部54の高さ位置は、圧縮機モータ431の高さ位置と同等となるように設定されている。これにより、第1開口部53から流入した外部の空気は、圧縮機43のうち熱源となる圧縮機モータ431の設けられた部分にあたるか、その部分の近傍を通過して、第2開口部54から外部に排出される。
本実施形態では、第1開口部53は、圧縮機モータ431及び第2開口部54よりも下方に設けられている。第1開口部53は、圧縮機43の高さ方向の長さの下半分に対向する位置に設けられている。これにより、空気はケース50内部においてより長い距離を移動するすなわちケース内風路P内における圧縮機43の長さ方向に沿う移動距離が長くなるため熱交換の機会が増加し、一層の冷却効果が期待される。
なお、第1開口部53の高さ位置が圧縮機モータ431の高さ位置と同等となるように設定されていても良いが、圧縮機43により近い第2開口部54の高さ位置が圧縮機モータ431の高さ位置と同等となるように設定されている方がより確実に圧縮機43のうち熱源となる圧縮機モータ431の設けられた部分に空気が当たることが期待される。また、第1開口部53の高さ位置及び第2開口部54の高さ位置が、両方とも圧縮機モータ431の高さ位置と同等となるように設定されていても良い。この場合は、ケース内風路Pの距離は短くなるが、上下方向の移動がない分圧縮機43のうち熱源となる圧縮機モータ431の設けられた部分に空気が当たりやすくなると共に、ケース50外部から流入した空気はケース50内部に比較して低温である外部の温度を維持しやすくなるため冷却効果が高まることが期待される。
洗濯乾燥機10は、検知部60を備える。検知部60は、圧縮機43の温度を直接又は間接的に検知する機能を有する。検知部60は、制御装置18に電気的に接続されており、制御装置18の制御を受けて圧縮機43の温度を検知する。本実施形態では検知部60は、例えば圧縮機43の吐出口432付近に設けられて、圧縮機43から吐出された冷媒の温度を検知する。他の実施形態では、検知部60は、例えば凝縮器42の温度を検知する構成であっても良いし、蒸発器41の入口温度を検知する構成であっても良い。
図示しない操作パネルへのユーザの操作等によって乾燥運転が開始されると、制御装置18は、回転槽モータ14と、第1送風機36と、圧縮機43と、を駆動して回転槽13内の衣類を乾燥させる。乾燥運転が開始すると、図7及び図8に示すように、圧縮機43は次第に高温になる。
本実施形態では、制御装置18は、検知部60による検知温度tが予め定められた第1温度t1以上である場合、第2送風機55を駆動する駆動処理を実行する。これにより、ケース50外部の空気がケース50内に流入して、圧縮機43を冷却する。第1温度t1は、例えば103℃~105℃の範囲内に設定することができる。本実施形態では、第1温度t1は、例えば104℃に設定することができる。
第2送風機55の駆動中に、検知部60による検知温度tが予め定められた第2温度t2以下である場合、制御装置18は、第2送風機55の回転を停止する又は第2送風機55の回転数を低減する停止・低減処理を実行する。本実施形態では、制御装置18は、第2送風機55の回転を停止する。これにより、圧縮機43を必要以上に冷却することで乾燥効率を低下させてしまう虞を抑制したり、余計な消費電力を抑制したりすることができる。第2温度t2は、第1温度t1よりも低い温度に設定されている。第2温度t2は、例えば101℃から103℃の範囲に設定することができる。本実施形態では、第2温度t2は、例えば102℃に設定することができる。
第2送風機55の駆動中であっても検知部60による検知温度tが第1温度t1以上である場合、制御装置18は、圧縮機43の周波数を低下させる周波数低下処理を実行する。これにより、圧縮機43が過度に高温となり、不具合が生じる虞を抑制することができる。
周波数低下処理は、圧縮機43つまり圧縮機モータ431の周波数を所定の第1の値x1だけ低下させる処理である。周波数低下処理は、圧縮機43の周波数を所定の時間をかけて第1の値x1だけ低下するように徐々に変化させても良いし、一度に第1の値x1だけ周波数を低下させても良い。本実施形態では、制御装置18は、一度に第1の値x1だけ周波数を低下させる。第1の値x1は、例えば2Hz~8Hzの範囲内に設定することができる。本実施形態では、第1の値x1は、例えば5Hzに設定されている。
周波数低下処理後、検知温度tが所定の第3温度t3以下であった場合、制御装置18は、圧縮機43の周波数を増加する周波数増加処理を実行する。これにより、圧縮機43の稼働が必要以上に抑制されて、乾燥効率が低下し乾燥所要時間が長くなる虞を抑制することができる。第3温度t3は、第1温度t1及び第2温度t2よりも低い温度に設定されている。第3温度t3は、例えば99℃~101℃の範囲に設定することができる。本実施形態では、第3温度t3は、例えば100℃に設定することができる。
周波数増加処理は、圧縮機43つまり圧縮機モータ431の周波数を所定の期間に所定の第2の値x2だけ増加させる処理である。周波数増加処理は、圧縮機43の周波数を所定の時間をかけて所定の第2の値x2だけ増加するように徐々に変化させても良いし、一度に第2の値x2だけ周波数を増加させても良い。本実施形態では、制御装置18は、一度に第2の値x2だけ周波数を増加する。第2の値x2は、例えば1Hz~5Hzの範囲内に設定することができる。本実施形態では、第2の値x2は、例えば2Hzに設定されている。
続いて、乾燥運転が開始された際の制御装置18の制御内容について、図9のフローチャートも参照して説明する。乾燥運転が開始されると(スタート)、制御装置18は、検知部60の検知温度tが第1温度t1以上であるか否かを判定する(ステップS11)。検知温度tが第1温度t1未満であれば(ステップS11でNo)、制御装置18は、ステップS11の処理を繰り返す。検知温度tが第1温度t1以上であれば(ステップS11でYes)、制御装置18は、ステップS12に処理を進める。ステップS12において、制御装置18は、駆動処置を実行する。これにより、第2送風機55が駆動されてケース50外部の空気がケース50内部に流入し、圧縮機43を冷却することができる。
ステップS13において、制御装置18は、第2送風機55の駆動開始から、予め定められた所定期間である第1期間u1が経過したか否かを判定する。第1期間u1は、例えば1秒~30秒の範囲内に設定することができる。第1期間u1は、例えば5秒~15秒の範囲内に設定しても良い。本実施形態では、第1期間u1は、10秒に設定されている。
第2送風機55の駆動開始から第1期間u1経過していない場合(ステップS13でNo)、制御装置18は、ステップS13の処理を繰り返す。第2送風機55の駆動開始から第1期間u1経過している場合(ステップS13でYes)、制御装置18は、処理をステップS14に進める。
ステップS14において、制御装置18は、検知部60の検知温度tが第2温度t2よりも高温であるか否かを判定する。検知温度tが第2温度t2以下である場合(ステップS14でNo)、制御装置18は、処理をステップS15に進める。ステップS15において、制御装置18は、停止・低減処理を実行する。これにより、第2送風機55の回転が停止又は回転数が低下することにより、ケース50内部に流入する風量が減少し、圧縮機43の過度な冷却を抑制することができる。その後、制御装置18は、処理を再びステップS11に戻す。
検知温度tが第2温度t2よりも高温である場合(ステップS14でYes)、制御装置18は、処理をステップS16に進める。ステップS16において、制御装置18は、検知部60の検知温度tが第1温度t1以上であるか否かを判定する。検知温度tが第1温度t1未満である場合(ステップS16でNo)、制御装置18は、処理をステップS14に戻す。検知温度tが第1温度t1以上である場合(ステップS16でYes)、制御装置18は、処理をステップS17に進める。
ステップS17において、制御装置18は、周波数低下処理を実行する。これにより、圧縮機43の周波数は所定の第1の値x1だけ低減される。これにより、圧縮機43が過度に高温となることが抑制される。
ステップS18において、制御装置18は、周波数低下処理の実行から、予め定められた所定期間である第2期間u2が経過したか否かを判定する。第2期間u2は、例えば30秒~120秒の範囲内に設定することができる。第2期間u2は、例えば45秒~90秒の範囲内に設定しても良い。本実施形態では、第2期間u2は、60秒に設定されている。
周波数低下処理の実行から第2期間u2経過していない場合(ステップS18でNo)、制御装置18は、ステップS18の処理を繰り返す。周波数低下処理の実行から第2期間u2経過している場合(ステップS18でYes)、制御装置18は、処理をステップS19に進める。
ステップS19において、制御装置18は、検知部60の検知温度tが第1温度t1未満であるか否かを判定する。検知部60の検知温度tが第1温度t1以上である場合(ステップS19でNo)、制御装置18は、処理をステップS17に戻す。これにより、1度周波数低下処理を実行してもなお圧縮機43の温度が所定の温度以上である場合、更に圧縮機43の周波数を低下させることで、圧縮機43が過度に高温にさらされる虞を抑制することができる。検知部60の検知温度tが第1温度t1未満である場合(ステップS19でYes)、制御装置18は、処理をステップS20に進める。
ステップS20において、制御装置18は、検知部60の検知温度tが第3温度t3未満であるか否かを判定する。検知部60の検知温度tが第3温度t3以上である場合(ステップS20でNo)、制御装置18は、処理をステップS14に戻す。検知部60の検知温度tが第3温度t3未満である場合(ステップS20でNo)、制御装置18は、処理をステップS21に進める。
ステップS21において、制御装置18は、周波数増加処理を実行する。これにより、過度に低下してしまった圧縮機43の周波数を増加すると共に、圧縮機43の温度を適正温度まで増加させることができる。
ステップS22において、制御装置18は、周波数増加処理の実行から予め定められた所定期間である第3期間u3が経過したか否かを判定する。第3期間u3は、例えば30秒~120秒の範囲内に設定することができる。第3期間u3は、例えば45秒~90秒の範囲内に設定しても良い。本実施形態では、第3期間u3は、60秒に設定されている。
周波数増加処理の実行から第3期間u3が経過していない場合(ステップS22でNo)、制御装置18は、ステップS22の処理を繰り返す。周波数増加処理の実行から第3期間u3が経過している場合(ステップS22でYes)、制御装置18は、処理をステップS19に戻す。
制御装置18は、上記の処理を、乾燥運転の終了まであるいは、ユーザの操作パネル等への操作による運転中止まで繰り返し実行する。これにより、圧縮機43の温度を可能な限り適切な温度帯に維持することができる。圧縮機43の適切な温度帯は、この場合、第2温度t2以上であり、かつ第1温度t1未満である。
図7及び図8は、乾燥運転の際の、時間に対する検知部60の検知温度tと、圧縮機43の周波数との関係を示している。図7は、第2送風機55のない従来例、図8は、本実施形態の制御に基づいて第2送風機55を駆動制御した本実施形態の結果を示す。図7及び図8に示す結果は、いずれも外気温度が20度における実験結果である。
図7に示すように、第2送風機55を使用しない状況下では、圧縮機43の温度が過度に高温となった場合、制御装置18は、圧縮機43の周波数を下げる。圧縮機43の周波数を下げてもなお、圧縮機43の温度が高温である場合、制御装置18は、圧縮機43の周波数を更に下げる。このようにして、図7に示す実験結果では、60分経過後に、圧縮機43の周波数は100Hzから70Hzまで低下した。この場合、冷媒温度が適正な温度まで上がらないため、乾燥効率が下がり、乾燥時間が長期化する虞がある。
図8に示す本実施形態の実験結果では、第2送風機55の駆動制御及び圧縮機43の周波数の制御によって、圧縮機43の温度を適正に維持した結果、乾燥運転開始から60分経過の時点で、圧縮機43の周波数の低下は100Hzから90Hzまでに抑えられた。この結果、乾燥効率が図7の従来例よりも向上し、例えば乾燥容量7kgの場合、10分~15分程度乾燥時間が短縮され得る。
以上説明した本実施形態によれば、洗濯乾燥機10は、筐体11と、乾燥室としての水槽12及び回転槽13と、循環風路30と、ヒートポンプユニット40と、ケース50と、を備える。水槽12及び回転槽13は、筐体11内に設けられている。水槽12は、空気の出口である排気口21と、空気の入口である給気口22とを有している。循環風路30は、排気口21と給気口22とを接続する。ヒートポンプユニット40は、冷媒を圧縮機43、凝縮器42、及び蒸発器41を通して循環させる冷凍サイクルを有して循環風路30内の空気の除湿と加熱とを行う機能を有する。
ケース50は、筐体11内部に設けられて圧縮機43を収容する。ケース50は、第1開口部53と、第2開口部54と、送風機としての第2送風機55と、を有する。第1開口部53は、ケース50の一部に設けられてケース50の内部と外部とを連通する。第2開口部54は、ケース50の一部に設けられてケース50の内部と外部とを連通し、第1開口部53との間にケース内風路Pを形成する。第2送風機55は、第2開口部54に設けられてケース内風路Pに空気を通す。
これによれば、圧縮機43の温度が過度に上昇した場合、第2送風機55によって強制的に空気の対流を起こして圧縮機43を冷却することができる。そのため、圧縮機43の周波数を過度に下げる必要がなく、冷凍サイクルの放熱量が必要以上に下がってしまうことを抑制できる。したがって、衣類の乾燥効率を上げ、乾燥時間を短縮することができる。
循環風路30と、ケース内風路Pとは分離されている。すなわち、洗濯乾燥機10の運転状態において、循環風路30とケース内風路Pとは連通しておらず、循環風路30内の空気はケース内風路Pに流入せず、かつ、ケース内風路P内の空気は循環風路30に流入しない。
これによれば、循環風路30とケース内風路Pとは互いに独立しているため、ケース50外部からケース内風路Pに流入した比較的冷たい空気が、循環風路30側に取り込まれてしまうことがない。空気が循環風路30側に拡散しないため、圧縮機43に十分風を当てることができ圧縮機43を効果的に冷却することができると共に、循環風路30に加熱されていない比較的低温の空気を供給して衣類の乾燥効率を下げてしまうという虞が抑制される。したがって、圧縮機43の過度な温度上昇を抑制しつつ、乾燥効率が向上可能な衣類乾燥機としての洗濯乾燥機10を提供することができる。
更に、圧縮機43は、モータとしての圧縮機モータ431を有する。第2送風機55又は第1開口部53のうち少なくとも一方は圧縮機43の軸方向に関して圧縮機モータ431に対向する位置に設けられている。本実施形態では、少なくとも第2送風機55は、圧縮機43の軸方向に関して圧縮機モータ431に対向する位置に設けられている。また、第1開口部53と第2送風機55とは、圧縮機43を挟んで配置されている。つまり、圧縮機43は、ケース内風路Pにおいて第1開口部53と第2送風機55との間に位置する。この場合、第1開口部53は圧縮機43の上流側に位置し、第2開口部54及び第2送風機55は圧縮機43の下流側に位置する。
これによれば、第1開口部53と、第2送風機55が設けられた第2開口部54とが圧縮機43のそれぞれ上流側と下流側とに位置するため、ケース外部の空気は、圧縮機43の周囲を通過しやすくなる。そのため、圧縮機43に風が当たりやすくなり、圧縮機43を効率よく冷却することができる。
また、第2送風機55又は第1開口部53が圧縮機モータ431と対向する位置に設けられていることによって、ケース50内を流れる空気が熱源である圧縮機モータ431の近傍を一層通りやすくすることができる。そのため圧縮機43の冷却効率が上昇するので、圧縮機43の周波数を所望の値に維持しても圧縮機43が過度に高温となる虞が抑制される。その結果、洗濯乾燥機10の乾燥効率を向上することができる。
ここで、第2送風機55を常時駆動する構成とすると、過度な電力消費につながる。また、圧縮機43が必要以上に冷却されてしまうと、冷媒の温度が低下することで、循環風路30内の空気の温度が低下し、衣類の乾燥効率が低下してしまう虞がある。
これに対し、洗濯乾燥機10は、制御装置18と、検知部60と、を備える。制御装置18は、圧縮機43及び第2送風機55の運転を制御する。検知部60は、圧縮機43の温度を直接又は間接的に検知する機能を有する。制御装置18は、検知部60による検知温度tが所定の第1温度t1以上の場合、第2送風機55を駆動する駆動処理を実行する。
これによれば、検知温度tが第1温度t1以上となった場合つまり圧縮機43が過度に高温となった必要な場合にのみに第2送風機55を駆動するため、衣類の乾燥効率を抑制しない程度の必要十分な冷却が期待できる。また、常時第2送風機55を駆動する場合と比較して、不要な電力の消費を抑制することができる。
ここで、一度駆動した第2送風機55を駆動し続ける構成とすると、圧縮機43の温度が下がり過ぎてしまう虞がある。圧縮機43の温度が下がり過ぎてしまうと、凝縮器42内の冷媒の温度が下がり、結果的に乾燥時間が長期化する虞がある。
これに対し、制御装置18は、検知部60による検知温度tが第1温度t1よりも低い所定の第2温度t2以下である場合、第2送風機55の回転を停止又は第2送風機55の回転数を低減する停止・低減処理を実行する。
これによれば、第2送風機55の駆動を検知温度tに基づいて制御することにより、圧縮機43の温度を適切な温度帯に維持することができる。そのため、必要以上に圧縮機43の温度を下げてしまう虞が抑制される。したがって、適正に洗濯乾燥機10の乾燥効率を向上することができる。
ここで、衣類の質量や外気温などによって圧縮機43の負荷が大きい場合には、第2送風機55による冷却だけでは圧縮機43が十分に冷却されない虞がある。
これに対して、制御装置18は、第2送風機55の駆動中において検知部60による検知温度tが第1温度以上である場合に、圧縮機43の周波数を所定の第1の値x1下げる周波数低下処理を実行する。
これによれば、圧縮機43の周波数を低下させるだけの構成に比べて、第2送風機55による冷却と、圧縮機43の周波数の低下との相乗効果によって、早期に効率的に圧縮機43の過熱状態を解消することができる。また、当初から圧縮機43の周波数を低下させる構成に比べて、圧縮機43の温度を適切な値とするために圧縮機43の周波数を必要以上に低下させる必要がない。したがって、適正に洗濯乾燥機10の乾燥効率を向上することができる。
ここで、ケース50内において、圧縮機43に近い第2開口部54の近傍は、圧縮機43から離れた第1開口部53の近傍よりも高温となっている。比較的高温である第2開口部54の近傍にケース50外部から空気を送り込むと、空気の温度が上昇して、ケース50内の圧力が上昇する。その場合、第2開口部54から吹き込む風量が減少してしまう虞がある。その結果、圧縮機43の冷却効率の低下につながる虞がある。
これに対して、本実施形態の洗濯乾燥機10において、圧縮機43は、第1開口部53よりも第2開口部54の近くに位置している。第2送風機55は、第2開口部54からケース50外部に空気を排出する向きに送風する。
これによれば、本実施形態では、第2送風機55は、より高温である第2開口部54の近傍からケース50外部に高温の空気を排出させる方向に送風する。つまり、第2送風機55の作用により、ケース50外部の空気は、比較的低温である第1開口部53の近傍に流入する。そのため、ケース50内部の温度がケース50外部よりも高温であっても、圧力上昇による影響を抑制することができる。したがって、圧縮機43を効率的に冷却することができ、洗濯乾燥機10の乾燥効率を向上することができる。
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。例えば第1開口部53、又は第2開口部54のうち、第2送風機55が設けられていない側の開口部は、専用に作られた形状の開口でなくとも、ケース50を構成するうえで形成される隙間など発明の効果を奏する形成位置と必要量の給気ができるサイズであれば特に形状は限定されない。更には、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共に、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。
10…洗濯乾燥機(衣類乾燥機)、11…筐体、12…水槽(乾燥室)、13…回転槽(乾燥室)、17…制御装置、21…排気口(出口)、22…給気口(入口)、30…循環風路、40…ヒートポンプユニット、41…蒸発器、42…凝縮器、43…圧縮機、431…圧縮機モータ、50…ケース、53…第1開口部、54…第2開口部、55…第2送風機(送風機)、60…検知部、P…ケース内風路
Claims (6)
- 筐体と、
前記筐体内に設けられ、空気の出口及び入口を有する乾燥室と、
前記乾燥室の出口と入口とを接続する循環風路と、
冷媒を圧縮機、凝縮器、及び蒸発器を通して循環させる冷凍サイクルを有して前記循環風路内の空気の除湿と加熱とを行うヒートポンプユニットと、
前記筐体内部に設けられて前記圧縮機を収容するケースと、を備え、
前記ケースは、
前記ケースの一部に設けられて前記ケースの内部と外部とを連通する第1開口部と、
前記ケースの一部に設けられて前記ケースの内部と外部とを連通し前記第1開口部との間にケース内風路を形成する第2開口部と、
前記第2開口部に設けられて前記ケース内風路に空気を通す送風機と、を有する
衣類乾燥機。 - 前記圧縮機は、内部にモータを有し、
前記送風機又は前記第1開口部のうち少なくとも一方は前記圧縮機の軸方向に関して前記モータに対向する位置に設けられており、
前記第1開口部と前記送風機とは、前記圧縮機を挟んで配置されている、
請求項1に記載の衣類乾燥機。 - 前記圧縮機及び前記送風機の運転を制御する制御装置と、
前記圧縮機の温度を検知する検知部と、を備え、
前記制御装置は、前記検知部による検知温度が所定の第1温度以上の場合、前記送風機を駆動する駆動処理を実行する、
請求項1又は2に記載の衣類乾燥機。 - 前記制御装置は、前記検知部による検知温度が前記第1温度よりも低い所定の第2温度以下である場合、前記送風機の回転を停止又は前記送風機の回転数を低減する停止・低減処理を実行する、
請求項3に記載の衣類乾燥機。 - 前記制御装置は、前記送風機の駆動中において前記検知部による検知温度が前記第1温度以上である場合に、前記圧縮機の周波数を所定の値下げる周波数低下処理を実行する、
請求項3又は4に記載の衣類乾燥機。 - 前記圧縮機は、前記第1開口部よりも前記第2開口部の近くに位置しており、
前記送風機は、前記第2開口部から前記ケース外部に空気を排出する向きに送風する、
請求項1から5のいずれか一項に記載の衣類乾燥機。
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