JP5075771B2 - Washing and drying machine - Google Patents
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Description
本発明は、洗濯物の乾燥をヒートポンプで行う洗濯乾燥機に関する。 The present invention relates to a laundry dryer for drying laundry with a heat pump.
従来より、洗濯乾燥機において、洗濯物の乾燥用にヒートポンプを備えたものは、乾燥性能が良く、エネルギーの省減に効果があるものとして注目されている。このヒートポンプを備えた洗濯乾燥機においては、洗濯物を収容するドラム内の空気を、ヒートポンプの、圧縮機及び絞り器とサイクル接続した蒸発器と凝縮器とを配設した循環風路を通して循環させ、そのうちの蒸発器で空気の冷却除湿をし、凝縮器で空気の加熱をして、ドラム内に逐次送り込み、そして、洗濯物から水分を奪った空気を循環風路に通すということを繰り返すことで、洗濯物を漸次乾燥させるようにしている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a washing / drying machine equipped with a heat pump for drying laundry has been attracting attention as having good drying performance and being effective in saving energy. In the washer / dryer equipped with this heat pump, the air in the drum containing the laundry is circulated through a circulation air passage in which an evaporator and a condenser connected in a cycle with the compressor and squeezer are arranged. , Of which the air is cooled and dehumidified with an evaporator, the air is heated with a condenser, the air is fed into the drum one after another, and the air deprived of moisture is passed through a circulation air passage. The laundry is gradually dried.
従って、洗濯物を乾燥させる際に発生する水分を蒸発器で回収し、その折りに回収した潜熱を圧縮機により高温の冷媒状態に変換し、凝縮器で空気を加熱するエネルギーとして再使用する。このようにすることで、外部には僅かな放熱ロスがある以外、ほとんどエネルギーを逃がさず再利用できる。従って、電熱ヒータで生成した温風で洗濯物の乾燥を行う従来の洗濯乾燥機に比して、効率の良い乾燥を実現できるのであり、所要時間の短縮と電気代の節約に効果がある。 Therefore, the moisture generated when the laundry is dried is collected by the evaporator, the latent heat collected in the folding is converted into a high-temperature refrigerant state by the compressor, and reused as energy for heating the air by the condenser. In this way, the energy can be reused without losing almost any energy except for a slight heat loss outside. Therefore, it is possible to realize efficient drying as compared with a conventional laundry dryer that dries laundry with warm air generated by an electric heater, which is effective in shortening the required time and saving electricity costs.
そして、このようなヒートポンプを備えた洗濯乾燥機において、洗濯物の乾燥に要する電気代の更なる節約が望まれている。ここで、例えば特許文献1に記載のものは、乾燥行程において圧縮機の運転周波数を低減させるようになっている。圧縮機の運転効率は運転周波数が低いほど良くなる。また、乾燥行程の後半においては洗濯物の乾燥率が高くなり、洗濯物からの水分蒸発量が少なくなる。従って、このような状態において、圧縮機の運転周波数を低減させ当該圧縮機を運転効率の良い低周波帯で運転することによって、消費電力を抑えた運転を行うことができ、洗濯物の乾燥に要する電気代の更なる節約を図ることができる。
例えば、乾燥時間が長くなっても電気代を抑えたいという使用者の要求に対しては、上述のように圧縮機の運転周波数を低減させることによって、その要求に対応することができる。また、圧縮機の運転効率は運転周波数が低いほど良くなることから、圧縮機の運転周波数を低減させ当該圧縮機を低周波帯で運転することにより、消費電力量を抑えることができる。しかしながら、このような圧縮機の運転周波数を低減させる運転において、圧縮機の運転周波数が低くなりすぎてしまうと、当該圧縮機の運転に伴う振動や騒音の増大を招いてしまうという問題がある。 For example, the user's request to reduce the electricity bill even when the drying time is long can be met by reducing the operating frequency of the compressor as described above. In addition, since the operating efficiency of the compressor is improved as the operating frequency is lower, the power consumption can be suppressed by reducing the operating frequency of the compressor and operating the compressor in a low frequency band. However, in such an operation for reducing the operating frequency of the compressor, if the operating frequency of the compressor becomes too low, there is a problem that vibration and noise accompanying the operation of the compressor are increased.
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、振動や騒音の増大を招くことなく、洗濯物の乾燥に要する電気代の節約を図ることができる洗濯乾燥機を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a washing / drying machine capable of saving electricity costs required for drying laundry without causing an increase in vibration and noise. It is in.
上記した目的を達成するために、本発明の洗濯乾燥機は、外郭を形成する本体と、前記本体内に設けられた水槽と、前記水槽内に回転可能に設けられ、洗濯物の洗い、脱水、乾燥に用いられるドラムと、前記水槽に連通接続された循環風路と、前記ドラム内の洗濯物の乾燥時に前記循環風路を通して前記ドラム内に空気を循環させる循環ファンと、前記循環風路内を循環する空気を加熱する凝縮器と、前記循環風路内を循環する空気を冷却し除湿する蒸発器と、前記凝縮器に供給する冷媒を圧縮する圧縮機と、前記凝縮器から吐出された冷媒を減圧する減圧手段とを備えて構成されたヒートポンプと、前記凝縮器の温度を検知する凝縮器温度検知手段と、前記凝縮器温度検知手段によって検知された前記凝縮器の温度に基づいて、前記圧縮機の運転周波数を制御する運転周波数制御手段と、前記圧縮機の運転周波数が所定の下限値に低下すると、前記圧縮機の運転を停止し、その後、再び前記圧縮機の運転を開始する間欠運転を実行する制御手段とを備えたことに特徴を有する。 In order to achieve the above-described object, the washing and drying machine of the present invention includes a main body that forms an outer shell, a water tank provided in the main body, and a water tank that is rotatably provided in the water tank. A drum used for drying, a circulation air passage connected to the water tub, a circulation fan for circulating air into the drum through the circulation air passage when the laundry in the drum is dried, and the circulation air passage A condenser for heating the air circulating in the interior, an evaporator for cooling and dehumidifying the air circulating in the circulation air passage, a compressor for compressing the refrigerant to be supplied to the condenser, and a discharge from the condenser. A heat pump configured to depressurize the refrigerant, a condenser temperature detecting means for detecting the temperature of the condenser, and a temperature of the condenser detected by the condenser temperature detecting means. The compressor An operation frequency control means for controlling the operation frequency, and when the operation frequency of the compressor is lowered to a predetermined lower limit value, the operation of the compressor is stopped, and then the intermittent operation is started to start the operation of the compressor again. And a control means.
本発明の洗濯乾燥機によれば、圧縮機の運転周波数が所定の下限値に低下すると、圧縮機の運転を停止し、その後、再び運転を開始する間欠運転が実行される。この間欠運転において、圧縮機の運転が停止した状態では、ドラム内の洗濯物の乾燥は、凝縮器の余熱を利用した循環ファンによる送風のみによって進行する。 According to the washing / drying machine of the present invention, when the operation frequency of the compressor is lowered to the predetermined lower limit value, the operation of the compressor is stopped, and then the intermittent operation is started to start the operation again. In this intermittent operation, in a state where the operation of the compressor is stopped, the laundry in the drum is dried only by the air blowing by the circulation fan using the residual heat of the condenser.
これにより、圧縮機の運転周波数を低減させる運転において当該圧縮機の運転周波数が低くなりすぎた場合(所定の下限値以下となった場合)に、圧縮機の運転を停止して当該圧縮機の運転に伴う振動や騒音の増大を抑えることができる。また、圧縮機の運転に伴う振動や騒音の増大を招くことなく、当該圧縮機を運転効率の良い低周波帯(低減した運転周波数と所定の下限値との間の周波数帯)で運転できることから、消費電力量を抑えることができ、洗濯物の乾燥に要する電気代の節約を図ることができる。 As a result, when the operation frequency of the compressor becomes too low in the operation for reducing the operation frequency of the compressor (when the operation frequency is below a predetermined lower limit value), the operation of the compressor is stopped and An increase in vibration and noise associated with driving can be suppressed. In addition, the compressor can be operated in a low frequency band (a frequency band between a reduced operating frequency and a predetermined lower limit value) with good operating efficiency without causing an increase in vibration and noise associated with the operation of the compressor. Therefore, the amount of power consumption can be reduced, and the electricity cost required for drying the laundry can be saved.
以下、本発明をドラム式の洗濯乾燥機に適用した一実施形態につき、図面を参照して説明する。図2は洗濯乾燥機の全体構成の概要を示す縦断側面図、図3は外観斜視図である。まず、これら図2,図3に基づき洗濯乾燥機の全体構成につき説明する。
洗濯乾燥機の外郭を形成する矩形箱状の本体1は、正面を形成する前面板1a、左右の側面板1b,1c、後面板1d、上部の天面板1e、底部を形成する台板1fなどを組立て結合して構成されている。前面板1aは、全体に後方に傾斜し緩やかな円弧状をなすとともに、この前面板1aの上部には、操作パネル2が配設され、この操作パネル2の下位にドア3を有している。また、前面板1aと台板1fとの間には、吹出口4を有する下部枠5が取付固定されている。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a drum-type washing and drying machine will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a longitudinal side view showing an outline of the overall configuration of the washing and drying machine, and FIG. 3 is an external perspective view. First, the overall configuration of the washing / drying machine will be described with reference to FIGS.
A rectangular box-shaped
本体1の内部には、実質的に無孔状で有底円筒状をなす水槽6が配設されている。水槽6の内部には、洗濯物の洗い、脱水、乾燥に用いられる有底円筒状のドラム7が配設されている。ドラム7は、周壁に多数の小孔8を有し横軸周りに回転可能である。これら、水槽6及びドラム7は、共に前面側(図2では左側)を大きく開口してドア3と対向配置している。また、若干前上がりの傾斜状態に軸支されるように水槽6が弾性支持装置9を介して本体1の台板1f上に弾性支持されている。ドア3の開放口と水槽6の前面開口との間は、洗濯物(衣類など)の投入口として機能するとともに、弾性的に伸縮可能なベローズ11が水密に連結され、水槽6側から本体1内への水の漏洩などを防止する閉空間を形成している。
A
そして、ドラム7の胴部には洗濯物をかき上げるための複数のバッフル12を形成していて、該ドラム7は回転駆動されることで特に洗濯行程時や乾燥行程時などに洗濯物を撹拌するに有用としている。このドラム7は、水槽6の背面に設けられた洗濯機モータ13にてダイレクトに駆動される。この洗濯機モータ13は、例えばアウタロータ形のDCブラシレスモータからなり、そのロータ13aに連結された回転軸14に、水槽6を貫通してドラム7が直結されている。また、水槽6底部の後方最下部には、排水口15が形成され途中に排水弁16を介した排水管17が連通接続され、その先端側は機外たる本体1の外部に導出され所定の排水場所(図示せず)に排水可能とする排水手段を構成している。
The
水槽6には前後に離間した位置に空気の流出口21及び流入口22が設けられている。これら流出口21及び流入口22には循環風路20が連通接続されており、この循環風路20を通して水槽6(ドラム7)内の空気を循環可能としている。流出口21は、水槽6の前面側の上方部分に形成され、流入口22は水槽6の背面側の上方部分に開口した構成としていて、これらに接続された循環風路20は、水槽6の下方を迂回して連通した構成としている。この循環風路20は、水槽6と、水槽6の流出口21に接続された環風ダクト23と、水槽6の流入口22に接続された給風ダクト24と、環風ダクト23の下端に接続された蛇腹状の伸縮継手25と、給風ダクト24の下端に接続された蛇腹状の伸縮継手26と、伸縮継手25の下端に接続された中間ダクト27と、この中間ダクト27と伸縮継手26間に接続された熱交換ダクト28とから構成されている。
The
上記の循環風路20中の熱交換ダクト28の内部には、前部である循環空気の上流側に当該循環空気を冷却し除湿する蒸発器31が、後部である循環空気の下流側に当該循環空気を加熱する凝縮器32が、それぞれ配設されている。これら蒸発器31及び凝縮器32は、図4に略図にて示すように、それぞれ蛇行状を成す冷媒流通パイプ31a,32aに、薄板状の伝熱フィン31b,32bを細かいピッチで多数配設して成るフィン付きチューブ形のもので、熱交換性に優れており、それらの伝熱フィンの各間を、熱交換ダクト28を後述のように流れる風(図2中の実線矢印参照)が冷媒流通パイプ31a,32a及び伝熱フィン31b,32bに接触しつつ通るようになっている。
Inside the
蒸発器31及び凝縮器32は、凝縮器32に供給する冷媒(図示せず)を圧縮する圧縮機33、及び、特には電子式の絞り弁もしくはキャピラリチューブからなり凝縮器32から吐出された冷媒を減圧する絞り器34(減圧手段に相当)と共に、ヒートポンプ35を構成するものである。このヒートポンプ35においては、接続パイプ35aによって、圧縮機33、凝縮器32、絞り器34、蒸発器31、及び圧縮機33の順にこれらをサイクル接続しており(冷凍サイクル)、圧縮機33が作動することによって冷媒を循環させるようになっている(図4中の実線矢印参照)。なお、圧縮機33はロータリー形であり、この圧縮機33と絞り器34は、熱交換ダクト28の外部に配設している。
The
圧縮機33には、冷媒を吐出する吐出部分に、その吐出温度を検知する圧縮機吐出温度センサ36を設け、凝縮器32には、その中ほどの部分に、凝縮器32の温度を検知する凝縮器温度センサ37(凝縮器温度検知手段に相当)を設け、蒸発器31にも、その中ほどの部分に、蒸発器31の温度を検知する蒸発器温度センサ38を設けている。
The
図2に示すように、循環風路20を構成する給風ダクト24の下端部で熱交換ダクト28の下流側の端部(図2では右端部)には、循環ファン41が配設されている。循環ファン41は、特には乾燥行程時に循環風路20を通して水槽6(ドラム7)内に空気を循環供給するためのもので、給風ダクト24から水槽6に向かう方向(図2中の実線矢印参照)に流れる循環空気を生成する。
As shown in FIG. 2, a
循環風路20を構成する中間ダクト27の上部側面には、蒸発器31における循環空気の入口側よりも上流側であって後述するフィルタ54よりも下流側に位置して、循環風路20内の循環空気の一部を排出する空気排出口42が形成されている。また、循環風路20を構成する熱交換ダクト28の上面には、蒸発器31における循環空気の出口側よりも下流側であって凝縮器32における循環空気の入口側よりも上流側に位置して、本体1内の空気を循環風路20内に導入可能とする空気導入口43が形成されている。循環風路20内を循環する空気の一部は、中間ダクト27の空気排出口42から排気され、この空気排出口42からの空気の排出を補うように、本体1内の空気が空気導入口43から循環風路20内に補給される。
The upper side surface of the
空気導入口43には、加熱手段として、例えばPTCヒータ44が装填して設けられている。このPTCヒータ44は、通電時の温度が約70℃であり、後述の暖房運転時に空気導入口43から循環風路20内に導入される空気を加熱して温風化する機能を担う。その他、PTCヒータ44は、空気導入口43から循環風路20内に導入される空気を加熱し除菌する機能、及び、循環風路20内に導入される空気を加熱して乾燥効率を向上させる機能を担う。
The
本体1の下部枠5の下部には、スリット状の外気導入口45が形成されている。そして、本体1内において外気導入口45に対向する位置には外気導入ファン46が配設されている。この外気導入ファン46は、外気に含まれる塵埃などを捕獲するフィルタ47を備えた構成となっている。そして、外気導入ファン46が回転駆動されることにより、外気が本体1内に導入され、本体1内のヒートポンプ35や熱交換ダクト28の周囲空間に送風される。これにより、本体1の外部(洗濯乾燥機が設置されている室内)と内部との空気が入れ換えられるようになっている。
A slit-like
循環風路20中の中間ダクト27には送風路48が形成されている。この送風路48は、循環風路20において空気導入口43と空気排出口42との間(この場合、中間ダクト27の前端部分)から分岐して設けられている。送風路48は中間ダクト27と吹出口4との間を、ファンケーシング49を通して連通する構成となっており、送風路48の前端(図2では左端)は、本体1を構成する下部枠5に形成した吹出口4に連通している。
An
循環風路20内部において空気導入口43と空気排出口42との間の部分(この場合、中間ダクト27の内部であって循環風路20と送風路48とが分岐する連通部分)には、ダンパ50が設けられている。ダンパ50は、上端部を支軸51により上下に回動可能に支持されている。このダンパ50は、ステッピングモータからなるダンパ切替用モータ50a(図5参照)にて駆動され、送風路48が循環風路20に連通した状態(図2にて二点鎖線で示す状態)と、送風路48と循環風路20とを遮断した状態(図2にて実線で示す状態)とに切り替える機能を有している。
In the portion between the
送風路48の内部には、横流ファンからなる円筒状の送風ファン52が配置されている。送風ファン52は、ダンパ50によって送風路48が循環風路20に連通した状態に切り替えられた場合に、空気導入口43から循環風路20内に導入された空気を送風路48を通して吹出口4から本体1外へ送風するものであり、冷房運転時における冷風及び暖房運転時における温風の吹出手段を構成している。
A
送風路48の出口部分には、ファンケーシング49の円弧状の出口部分(図2では左端部分)に沿う半円弧状をなしたルーバー53が設けられている。このルーバー53は、半円弧状をなした一部に格子状の開口部53aを有しており、送風ファン52による送風がこの開口部53aを通って吹き出される構成である。開口部53aは吹出口4を臨む範囲内に開口している。この開口部53aの上端部には、無孔形状の遮蔽部53bが形成されていて、ファンケーシング49の出口部分を完全に塞ぐように機能する。このルーバー53は、ステッピングモータからなるルーバー用モータ53c(図5参照)によって回動駆動される。
A
中間ダクト27においてダンパ50を設けた位置よりも上流側の部分には、フィルタ54が備えられている。フィルタ54は、循環風路20内の循環空気中から糸屑などのリントを捕獲するための着脱可能なフィルタ部材55と、このフィルタ部材55の一端を延出して一体的に形成したフィルタパネル56とから構成されている。このフィルタパネル56は、下部枠5の表面と略面一であって、これに手を掛けて容易に引き出せる構成をなすとともに、吹出口4の上辺部を形成している。
この他、本体1内の上部には、電源系の制御部57、表示系の制御部58、給水弁59、給水ケース60、給水ホース61が設けられている。
A
In addition, a power supply
図5は、洗濯乾燥機の制御系の機能ブロック図である。制御装置62(運転周波数制御手段、制御手段、重量検知手段、消費電力量予測手段、消費電力量算出手段に相当)は、制御部57,58を含むもので、例えばマイクロコンピュータで構成されており、洗濯乾燥機の運転全般を制御する制御手段として機能する。この制御装置62には、操作パネル2に設けられた各種操作スイッチなどからなる操作入力部63から、洗濯乾燥機の運転に係る各種操作信号が入力される。また、制御装置62には、水槽6内の水位を検知するように設けた水位センサ64から水位検知信号が入力される。
FIG. 5 is a functional block diagram of the control system of the washing / drying machine. The control device 62 (corresponding to the operating frequency control means, the control means, the weight detection means, the power consumption amount prediction means, and the power consumption amount calculation means) includes the
また、制御装置62には、圧縮機吐出温度センサ36、凝縮器温度センサ37、及び、蒸発器温度センサ38から、それぞれ温度検知信号が入力されるようになっている。さらに、制御装置62には、循環ファン41の回転数を検知する回転センサ65,洗濯機モータ13の回転数を検知する回転センサ(図示せず),圧縮機33の回転数を検知する回転センサ(図示せず)から、回転検知信号がそれぞれ入力される。また、制御装置62は、例えばサーミスタなどからなる外気温度検知センサ66(外気温度検知手段に相当)から入力される信号に基づいて、洗濯乾燥機の外気温度を検知可能となっている。
Further, temperature detection signals are respectively input to the
制御装置62は、ドラム7内に収容された洗濯物の重量を測定するようになっており(重量検知手段)、その洗濯物重量の検出は種々の方法を用いて行うことができる。例えば、ドラム7の回転の上昇速度や下降速度に基づいて洗濯物の重量を測定するようにしてもよいし、ドラム7の回転速度が所定速度に立ち上がるまでの時間、或いは、立ち下がるまでの時間に基づいて洗濯物の重量を測定してもよい。この場合、ドラム7の回転速度は、回転センサにより検知される洗濯機モータ13の回転数、即ち、ドラム7の回転数を制御装置62が所要時間で除する演算をすることにより算出される。
The
また、洗濯機モータ13のモータ電流値(例えばベクトル制御におけるq軸電流値)は、ドラム7内に投入された洗濯物の重量と密接な関係にある。従って、洗濯機モータ13を所定回転数(例えば75rpm)で回転したときの、このようなモータ電流値を検知することにより洗濯物の重量を検知することができる。
Further, the motor current value of the washing machine motor 13 (for example, the q-axis current value in the vector control) is closely related to the weight of the laundry put into the
電源回路67は、商用電源に接続されており、制御装置62や駆動回路68などに電力を供給する。この電源回路67には、供給した電流を検出する電流検出回路69が備えられており、この電流検出回路69によって検出された瞬時的な電流値Iが制御装置62に読み込まれるようになっている。
The
しかして、制御装置62は、各種の入力信号、並びに、予め記憶された制御プログラムに基づいて、給水弁59、洗濯機モータ13、排水弁16、循環ファン41の駆動用の循環ファン用モータ41a、圧縮機33、絞り器34、ダンパ切替用モータ50a、及び、ルーバー用モータ53cを、駆動回路68を介して駆動制御する。
Accordingly, the
駆動回路68は、周波数出力可変装置であるインバータ装置70,71を含んで構成されており、そのうちのインバータ装置70により洗濯機モータ13を周波数制御し、インバータ装置71により圧縮機33(特にはこれの駆動モータ)を周波数制御して、それぞれその回転速度を変えるようになっている。
The
上記構成の洗濯乾燥機は、吹出口4から冷風を吹き出す冷房運転、及び、温風を吹き出す暖房運転を実行可能に構成されている。
即ち、冷房運転では、制御装置62は、ダンパ50を図2に二点鎖線で示すように駆動し、送風路48を循環風路20側と連通させるように切り替える。そして、送風ファン52を駆動して、本体1内の空気を空気導入口43から循環風路20内に導入し、導入した空気を、循環空気とは逆方向へ送風させる(図中破線矢印参照)。このような循環空気と逆方向の空気流を、作動状態のヒートポンプ35の蒸発器31を通過させることで冷風化し、この冷風を送風路48を通して吹出口4から本体1外部に吹き出すように制御する。
The washing and drying machine having the above-described configuration is configured to be capable of performing a cooling operation in which cool air is blown out from the
That is, in the cooling operation, the
暖房運転では、制御装置62は、ダンパ50を図2に二点鎖線で示すように駆動し、送風路48を循環風路20側と連通するように切り替える。そして、送風ファン52を駆動して、本体1内の空気を空気導入口43から導入し、導入される空気をPTCヒータ44で温風化し、図2中の破線矢印で示すように、蒸発器31(この場合、蒸発器31は非作動状態で冷却作用はない)を通過させ、この温風を送風路48を通して吹出口4から本体1外部に吹き出す制御を行う。
In the heating operation, the
次に、上記構成の洗濯乾燥機によって省電力コースを実行する場合の制御内容について説明する。なお、省電力コースとは、ドラム7内の洗濯物の乾燥行程において、圧縮機33の運転周波数を標準的な運転コースにおける運転周波数よりも低減させ当該圧縮機33を低周波帯で運転する運転コースである。これにより、ヒートポンプ35における冷媒の循環を抑え、もって、洗濯物を少ない電力消費で乾燥させるものである。
Next, the contents of control when the power saving course is executed by the washing / drying machine having the above configuration will be described. The power saving course is an operation in which the operation frequency of the
上記構成の洗濯乾燥機では、省電力コースが開始されると、制御装置62は最初に洗濯行程(洗い及びすすぎ)を開始させる。この洗濯行程では、給水弁59により水槽6内に給水する動作が行われ、続いて、洗濯機モータ13が作動されることにより、ドラム7が低速で正逆両方向に交互に回転される。
In the washing and drying machine having the above configuration, when the power saving course is started, the
洗濯行程が終了すると、制御装置62は、脱水行程に移行する。この脱水行程では、水槽6内の水を排出した後、ドラム7を高速で一方向に回転させる動作が行われる。これにより、ドラム7内の洗濯物は遠心脱水される。
脱水行程が終了すると、制御装置62は、乾燥行程に移行する。この乾燥行程の開始に先立って、制御装置62は、ドラム7内の洗濯物の重量検知を行う。また、制御装置62は、洗濯乾燥機の外気温度を検知する。
When the washing process ends, the
When the dehydration process is completed, the
そして、制御装置62は、乾燥行程を開始する。この乾燥行程では、制御装置62は、ダンパ50を、図2に実線で示すように、送風路48と循環風路20とを遮断するように回動させる。この状態で、制御装置62は、洗濯機モータ13によりドラム7を低速で正逆両方向に回転させつつ、循環ファン41の循環ファン用モータ41aを作動させる。すると、循環ファン41の送風作用により、図2に実線矢印で示すように、水槽6内の空気が、流出口21から循環風路20の環風ダクト23及び伸縮継手25を経て熱交換ダクト28内に流入する。
And the
また、このときに、ヒートポンプ35の圧縮機33の運転が開始される。この圧縮機33の運転により、冷媒が圧縮されて高温高圧の冷媒(気体)となり、その高温高圧の冷媒が凝縮器32に流れて、熱交換ダクト28内の空気と熱交換する。その結果、熱交換ダクト28内の空気が加熱され、反対に、冷媒の温度は低下して液化される。この液化された冷媒が、次に、絞り器34を通過して減圧された後、蒸発器31に流入し気化する。それにより、蒸発器31は熱交換ダクト28内の空気を冷却する。そして、蒸発器31を通過した冷媒は圧縮機33に戻る。
At this time, the operation of the
これらにより、水槽6内から熱交換ダクト28内に流入した空気は、蒸発器31で冷却されて除湿され、その後に凝縮器32で加熱されて温風化される。そして、その温風が伸縮継手26、給風ダクト24を経て、流入口22から水槽6内に供給され、さらに、ドラム7背面の温風導入口7a(図2参照)から当該ドラム7内に供給される。ドラム7内に供給された温風は洗濯物の水分を奪った後、流出口21から環風ダクト23及び伸縮継手25を経て熱交換ダクト28内に流入する。このようにして、蒸発器31と凝縮器32を配置した熱交換ダクト28とドラム7との間を空気が循環することにより、ドラム7内の洗濯物が漸次乾燥される。なお、蒸発器31の冷却作用によって発生した除湿水は、当該蒸発器31の下部に設けられたドレンタンク(図示せず)に一時貯留され、排水ポンプ(図示せず)によって機外に排出される。
As a result, the air flowing into the
ここで、上述の乾燥行程において実行される圧縮機33の間欠運転の制御内容について、図1を参照して説明する。図1において、(a)は圧縮機33の運転周波数の変化、(b)は凝縮器32の温度変化、(c)は循環ファン41の回転数の変化、(d)は外気導入ファン46の駆動状態の変化、(e)は乾燥行程における消費電力量の積算値の変化を示している。
Here, the control content of the intermittent operation of the
乾燥行程において、制御装置62は、凝縮器温度センサ37によって検知された凝縮器32の温度に基づいて、圧縮機33の運転周波数を制御するようになっている。そして、乾燥行程の開始時には、制御装置62は、インバータ装置71による圧縮機33の運転周波数を、標準的な運転コースにおける運転周波数よりも低い50Hz(この場合、圧縮機33の運転が可能な最大周波数である100Hzよりも低い周波数)まで上昇させる。
In the drying process, the
制御装置62は、凝縮器温度センサ37で検知される凝縮器32の温度が設定温度A(例えば50℃)に上昇するまでは、圧縮機33の運転周波数を上述の運転周波数(50Hz)に維持する。そして、凝縮器32の温度が設定温度Aに上昇すると(図1(b)に示す点a参照)、制御装置62は、圧縮機33の運転周波数を徐々に(例えば、30秒ごとに1Hzずつ)低下させる。これにより、凝縮器32の温度上昇が抑えられ当該凝縮器32の温度が略一定に保たれるようになる。そして、圧縮機33の運転周波数が所定の下限値(この場合、40Hz)に低下すると(図1(a)に示す点b参照)、制御装置62は、圧縮機33の運転を停止する。このとき、凝縮器32の温度は設定温度B(例えば55℃)に維持されている。
The
圧縮機33の運転が停止されると、凝縮器32の加熱が停止することから、当該凝縮器32の温度は徐々に低下していく。そして、凝縮器32の温度が所定の設定温度C(例えば40℃)に低下すると(図1(b)に示す点c参照)、制御装置62は、再び圧縮機33の運転を開始(再起動)させる。このとき、制御装置62は、再び圧縮機33の運転周波数を50Hzまで上昇させるが、この50Hzに到達するまでの間において、凝縮器32の温度は設定温度Cよりも低い温度に一旦低下する。その後、圧縮機33の運転周波数が50Hzに到達することに伴って、凝縮器32の温度は上昇し始める。
When the operation of the
そして、制御装置62は、凝縮器32の温度が設定温度Aに上昇すると、圧縮機33の運転周波数を徐々に低下させ、圧縮機33の運転周波数が所定の下限値(40Hz)に低下すると、圧縮機33の運転を停止する。制御装置62は、このような圧縮機33の間欠運転を繰り返し実行するようになっている。なお、この圧縮機33の間欠運転において、乾燥時間の経過に伴いドラム7内の洗濯物の乾燥が進行することから、圧縮機33の運転周波数が50Hzに上昇してから凝縮器32の温度が設定温度Aに到達するまでの時間Tは乾燥時間の経過に伴い徐々に短くなっていく。
When the temperature of the
また、図1(c)に示すように、制御装置62は、圧縮機33の運転周波数が所定の下限値(40Hz)に低下して圧縮機33の運転を停止したときに、循環ファン41の回転数を圧縮機33の運転中における回転数である3000rpmから4000rpmに上昇させるようになっている。そして、凝縮器32の温度が所定の設定温度Cに低下して圧縮機33を再起動すると、制御装置62は、循環ファン41の回転数を圧縮機33の運転中における回転数である3000rpmに戻す。
Moreover, as shown in FIG.1 (c), when the operating frequency of the
また、図1(d)に示すように、制御装置62は、圧縮機33の運転周波数が所定の下限値(40Hz)に低下して圧縮機33の運転を停止したときに、外気導入ファン46を所定の回転数(例えば、2000rpm)で駆動(オン)するようになっている。そして、凝縮器32の温度が所定の設定温度Cに低下して圧縮機33を再起動すると、制御装置62は、外気導入ファン46をオフするようになっている。
Further, as shown in FIG. 1D, the
また、制御装置62は、圧縮機33の運転周波数が所定の下限値(40Hz)に低下して圧縮機33の運転を停止したときに、循環風路20の流路が狭まるようにダンパ50の開閉状態を制御するようになっている。即ち、制御装置62は、空気排出口42側の開口量が送風路48側の開口量よりも狭くなる状態(図2にて破線で示す状態)となるようにダンパ50を回動させる。
In addition, the
また、制御装置62は、図6に示す予め記憶された消費電力量テーブルを参照して、乾燥行程前に検知した洗濯物重量及び外気温度に対応する消費電力量の予測値を把握するようになっている(消費電力量予測手段)。例えば、検知された洗濯物重量が3kgであり、検知された外気温度が20℃の場合は、消費電力量の予測値は1300Whである。
Further, the
また、制御装置62は、この乾燥行程において消費した電力量(消費電力量Wh)を算出するようになっている(消費電力量算出手段)。この場合、制御装置62は、t分ごとに検出した電流値Iに電圧V(この場合100V)を乗算した値を積算することにより、消費電力量Whを算出する(Wh=Σ(V×I×t/60))。
Further, the
そして、制御装置62は、算出された消費電力量Whが消費電力量の予測値に到達(図1(e)に示す点d参照)するまでは、上述した圧縮機33の間欠運転を繰り返し実行するようになっている。また、算出された消費電力量Whが消費電力量の予測値に到達した後は、圧縮機33の運転を停止した状態で、循環ファン41を所定の回転数(この場合、4000rpm)で所定時間(2〜3分程度)駆動するとともに、外気導入ファン46を所定時間(2〜3分程度)駆動する。これにより、循環風路20内に外気を導入しながら当該循環風路20を通してドラム7内に空気を循環供給することによる風乾燥運転を実行する。
Then, the
以上に説明したように本実施形態によれば、圧縮機33の運転周波数が所定の下限値(この場合、40Hz)に低下すると、制御装置62は、圧縮機33の運転を停止し、その後、再び当該圧縮機33の運転を開始する間欠運転を実行する。この間欠運転において、圧縮機33の運転が停止した状態では、ドラム7内の洗濯物の乾燥は、凝縮器32の余熱を利用した循環ファン41による送風のみによって進行する。
As described above, according to the present embodiment, when the operation frequency of the
これにより、圧縮機33の運転周波数を低減させる運転において当該圧縮機33の運転周波数が低くなりすぎた場合(所定の下限値以下となった場合)に、圧縮機33の運転を停止して当該圧縮機33の運転に伴う振動や騒音の増大を抑えることができる。また、圧縮機33の運転に伴う振動や騒音の増大を招くことなく、当該圧縮機33を運転効率の良い低周波帯(低減した運転周波数と所定の下限値との間の周波数帯)で運転できることから、消費電力量を抑えることができ、洗濯物の乾燥に要する電気代の節約を図ることができる。
As a result, when the operation frequency of the
また、制御装置62は、圧縮機33の運転周波数が所定の下限値に低下して圧縮機33の運転を停止したときに、循環ファン41の回転数を圧縮機33の運転中における回転数よりも高くするように構成した。これにより、空気導入口43から循環風路20内に流入する空気量が増加するため、循環風路20内部の湿気を含んだ空気と循環風路20外部の乾いた空気との入れ替えが促進される。これにより、凝縮器32の余熱を利用した風乾燥による乾燥効率を高めることができる。
Further, when the operation frequency of the
さらに、制御装置62は、圧縮機33の運転周波数が所定の下限値に低下して圧縮機33の運転を停止したときに、外気導入ファン46を駆動するように構成した。従って、本体1外部と内部との空気を入れ換えることができ、より乾いた空気を本体1内部に導入できる。これにより、乾いた空気を循環風路20内の循環空気に混入させて当該循環空気の湿気を下げることができ、凝縮器32の余熱を利用した風乾燥による乾燥効果を高めることができる。
Further, the
また、制御装置62は、圧縮機33の運転周波数が所定の下限値に低下して圧縮機33の運転を停止したときに、循環風路20の流路が狭まるようにダンパ50の開閉状態を制御するように構成した。これにより、環風ダクト23及び伸縮継手25を流れる循環空気が熱交換ダクト28側に流れ難くなり、その分、空気排出口42から排出され易くなる。そして、循環空気が空気排出口42から排出され易くなる分、空気導入口43から循環風路20内に導入される本体1内部の空気量が多くなる。従って、ドラム7に供給される循環風路20内部の湿った空気と当該循環風路20外部の乾いた空気との入れ換えを迅速に行うことができ、凝縮器32の余熱を利用した風乾燥による乾燥効果を高めることができる。
Further, the
この場合、空気排出口42からの空気排出量及び空気導入口43からの空気導入量は、ダンパ50の開閉状態に応じて調節できる。従って、このダンパ50の開閉状態を調節することによって、循環風路20内部の空気と当該循環風路20外部の空気との入れ換え効率、さらには、凝縮器32の余熱を利用した風乾燥による乾燥効率を調節することができる。
In this case, the amount of air discharged from the air outlet 42 and the amount of air introduced from the
また、制御装置62は、乾燥行程において算出された消費電力量Whが消費電力量の予測値に到達するまでは、圧縮機33の間欠運転を繰り返し、算出された消費電力量Whが消費電力量の予測値に到達した後は、圧縮機33の運転を停止した状態で循環ファン41による風乾燥運転を実行するように構成した。これにより、乾燥行程の最終段階(仕上げ段階)に凝縮器32の余熱を利用した風乾燥を行うことができ、ドラム7内の洗濯物を、より確実に乾燥することができる。また、洗濯物重量及び外気温度に対応した消費電力量の予測値を超えて乾燥が行われることがなく、過乾燥による無駄な消費電力量を抑えることができる。
Further, the
なお、本発明は、上述の一実施形態にのみ限定されるものではなく、次のように変形または拡張できる。
圧縮機33の回転数が所定の下限値に低下したときに、圧縮機33の運転を停止するようにしてもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified or expanded as follows.
The operation of the
圧縮機33の間欠運転において当該圧縮機33の運転を停止する基準となる所定の下限値は40Hzに限られるものではなく、圧縮機33の性能、或いは、目標とする消費電力量や使用する電力の単価などに応じて適宜設定することができる。
In the intermittent operation of the
圧縮機33の間欠運転において、圧縮機33の運転を停止した後、再び圧縮機33の運転を開始させる条件は、凝縮器32の温度が所定の設定温度Cに低下することに限られるものではない。例えば、圧縮機33の運転を停止した後、所定時間(例えば、10分程度)が経過したときに、再び圧縮機33の運転を開始させるようにしてもよい。
In the intermittent operation of the
外気導入ファン46によって外気導入口45から外気を導入するのではなく、ダンパ50によって送風路48が循環風路20に連通した状態に切り替え、この状態で送風路48から外気を導入するように構成してもよい。
Instead of introducing outside air from the outside
算出された消費電力量Whが消費電力量の予測値に到達した後に行う風乾燥運転において、必要に応じて(例えば、湿気が多い場合や乾き難い洗濯物を乾燥する場合)、PTCヒータ44を動作させるように構成してもよい。
In the wind drying operation performed after the calculated power consumption amount Wh reaches the predicted value of the power consumption amount, the
この他、本発明は、洗濯と乾燥の両機能を有する洗濯乾燥機に限られず、乾燥機能のみを有する乾燥機にも適用できる。また、ドラム7を横軸状に配設した横軸式に限られず、有底円筒状の回転槽を縦軸状に有する縦軸式のものにも適用することができる。
In addition, the present invention is not limited to a washing and drying machine having both washing and drying functions, and can also be applied to a drying machine having only a drying function. Moreover, it is not restricted to the horizontal axis | shaft type which arrange | positioned the
図面中、1は本体、4は吹出口、6は水槽、7はドラム、20は循環風路、31は蒸発器、32は凝縮器、33は圧縮機、34は絞り器(減圧手段)、35はヒートポンプ、37は凝縮器温度センサ(凝縮器温度検知手段)、41は循環ファン、42は空気排出口、43は空気導入口、46は外気導入ファン、48は送風路、50はダンパ、52は送風ファン、62は制御装置(運転周波数制御手段、制御手段、重量検知手段、消費電力量予測手段、消費電力量算出手段)、66は外気温度検知センサ(外気温度検知手段)を示す。
In the drawings, 1 is a main body, 4 is an outlet, 6 is a water tank, 7 is a drum, 20 is a circulation air passage, 31 is an evaporator, 32 is a condenser, 33 is a compressor, 34 is a throttle (pressure reducing means), 35 is a heat pump, 37 is a condenser temperature sensor (condenser temperature detecting means), 41 is a circulation fan, 42 is an air discharge port, 43 is an air introduction port, 46 is an outside air introduction fan, 48 is an air passage, 50 is a damper,
Claims (5)
前記本体内に設けられた水槽と、
前記水槽内に回転可能に設けられ、洗濯物の洗い、脱水、乾燥に用いられるドラムと、
前記水槽に連通接続された循環風路と、
前記ドラム内の洗濯物の乾燥時に前記循環風路を通して前記ドラム内に空気を循環させる循環ファンと、
前記循環風路内を循環する空気を加熱する凝縮器と、前記循環風路内を循環する空気を冷却し除湿する蒸発器と、前記凝縮器に供給する冷媒を圧縮する圧縮機と、前記凝縮器から吐出された冷媒を減圧する減圧手段とを備えて構成されたヒートポンプと、
前記凝縮器の温度を検知する凝縮器温度検知手段と、
前記凝縮器温度検知手段によって検知された前記凝縮器の温度に基づいて、前記圧縮機の運転周波数を制御する運転周波数制御手段と、
前記圧縮機の運転周波数が所定の下限値に低下すると、前記圧縮機の運転を停止し、その後、再び前記圧縮機の運転を開始する間欠運転を実行する制御手段とを備えたことを特徴とする洗濯乾燥機。 A body forming an outer shell;
A water tank provided in the main body;
A drum that is rotatably provided in the water tank, and is used for washing, dehydrating and drying laundry;
A circulation air passage connected to the water tank;
A circulation fan for circulating air into the drum through the circulation air passage when the laundry in the drum is dried;
A condenser that heats the air circulating in the circulation air passage; an evaporator that cools and dehumidifies the air circulating in the circulation air passage; a compressor that compresses the refrigerant supplied to the condenser; and the condensation A heat pump comprising a decompression means for decompressing the refrigerant discharged from the container;
Condenser temperature detection means for detecting the temperature of the condenser;
An operating frequency control means for controlling the operating frequency of the compressor based on the temperature of the condenser detected by the condenser temperature detecting means;
When the operating frequency of the compressor is reduced to a predetermined lower limit value, the compressor is provided with a control unit that stops the operation of the compressor and then performs the intermittent operation of starting the operation of the compressor again. Washing and drying machine.
前記本体外の外気を導入して前記本体の外部と内部との空気を入れ換える外気導入ファンとを備え、
前記制御手段は、前記圧縮機の運転周波数が前記所定の下限値に低下して前記圧縮機の運転を停止した場合、前記外気導入ファンを駆動することを特徴とする請求項1または2に記載の洗濯乾燥機。 An air inlet provided in the circulation air passage, for introducing air into the circulation air passage;
An outside air introduction fan that introduces outside air outside the body and exchanges air between the outside and inside of the body,
The said control means drives the said external air introduction fan, when the operation frequency of the said compressor falls to the said predetermined | prescribed lower limit, and the operation of the said compressor is stopped. Laundry dryer.
前記循環風路に設けられ、当該循環風路内の空気を排出するための空気排出口と、
前記循環風路において前記空気導入口と前記空気排出口との間から分岐して設けられ、前記本体に形成された吹出口に連通した送風路と、
前記循環風路において前記空気導入口と前記空気排出口との間に設けられ、前記送風路が前記循環風路に連通した状態と遮断した状態とに切り替えるダンパと、
前記ダンパによって前記送風路が前記循環風路に連通した状態に切り替えられた場合に、前記空気導入口から前記循環風路内に導入された空気を前記送風路を通して前記吹出口から前記本体外へ送風する送風ファンとを備え、
前記制御手段は、前記圧縮機の運転周波数が前記所定の下限値に低下して前記圧縮機の運転を停止した場合、前記循環風路の流路が狭まるように前記ダンパの開閉状態を制御することを特徴とする請求項1または2に記載の洗濯乾燥機。 An air inlet provided in the circulation air passage, for introducing air into the circulation air passage;
An air outlet provided in the circulation air passage, for discharging air in the circulation air passage;
An air passage that is branched from between the air inlet and the air outlet in the circulation air passage, and communicates with an air outlet formed in the main body;
A damper that is provided between the air inlet and the air outlet in the circulation air passage, and the air passage is switched between a state where the air passage communicates with the circulation air passage and a state where the air passage is shut off;
When the damper is switched to the state where the air passage is communicated with the circulation air passage, the air introduced from the air introduction port into the circulation air passage is passed through the air passage from the outlet to the outside of the main body. A blower fan for blowing air,
The control means controls the open / close state of the damper so that the flow path of the circulation air passage is narrowed when the operation frequency of the compressor is lowered to the predetermined lower limit value and the operation of the compressor is stopped. The washing / drying machine according to claim 1 or 2, characterized by the above.
前記本体の外気温度を検知する外気温度検知手段と、
前記重量検知手段によって検知された前記洗濯物の重量と前記外気温度検知手段によって検知された前記外気温度とに基づいて、前記洗濯物の乾燥に要する消費電力量を予測する消費電力量予測手段と、
前記洗濯物の乾燥において消費した電力量を算出する消費電力量算出手段とを備え、
前記制御手段は、前記消費電力量算出手段によって算出された消費電力量が前記消費電力量予測手段によって予測された消費電力量に到達するまでは、前記圧縮機の間欠運転を繰り返し、算出された前記消費電力量が予測された前記消費電力量に到達した後は、前記圧縮機の運転を停止した状態で前記循環ファンによる風乾燥運転を実行することを特徴とする請求項1ないし4の何れかに記載の洗濯乾燥機。 Weight detection means for detecting the weight of the laundry in the drum;
An outside air temperature detecting means for detecting the outside air temperature of the main body;
Based on the weight of the laundry detected by the weight detection means and the outside air temperature detected by the outside air temperature detection means, a power consumption prediction means for predicting the power consumption required for drying the laundry; ,
Power consumption calculating means for calculating the amount of power consumed in drying the laundry,
The control means is calculated by repeating intermittent operation of the compressor until the power consumption calculated by the power consumption calculation means reaches the power consumption predicted by the power consumption prediction means. 5. The air drying operation by the circulation fan is executed in a state where the operation of the compressor is stopped after the power consumption reaches the predicted power consumption. The washer-dryer according to crab
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