WO2013088585A1 - 衣類乾燥機 - Google Patents

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元 野嶋
松田　眞一
小松　隆
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パナソニック株式会社
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    • D06F58/38—Control of operational steps, e.g. for optimisation or improvement of operational steps depending on the condition of the laundry of drying, e.g. to achieve the target humidity

Definitions

  • the present invention relates to a clothes dryer that supplies warm air into a rotating drum to dry clothes.
  • FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a conventional clothes dryer.
  • a conventional clothes dryer has a configuration as shown in FIG. 5 (see, for example, Patent Document 1).
  • a washing / drying machine in which a washing machine and a drying machine are integrated, there is a type in which a compressor is preheated during washing to shorten a drying time (for example, see Patent Document 2).
  • the clothes dryer described in Patent Document 1 has a rotating drum 3 that rotates about a horizontal axis 2 as a central axis in an outer case 1.
  • a clothing insertion port 4 formed on the front surface of the rotating drum 3 is open on the front surface of the outer case 1 and can be opened and closed by a door 5.
  • a circulation air passage 7 including a drying chamber 6 installed inside the rotary drum 3 is configured in the outer case 1.
  • the circulation air passage 7 has a drying chamber 6, a blower chamber 8, a heat exchange chamber 9 and the like on the way.
  • the air in the drying chamber 6 flows from the outlet 10 on the back wall of the drying chamber 6 to the blower chamber 8, and then passes through the heat exchange chamber 9 and circulates again to the drying chamber 6 from the outlet 11 provided in front of the drying chamber 6. To do.
  • the fan 12 is provided in the ventilation chamber 8.
  • a heat absorber 13 is disposed on the upstream side, and a radiator 14 is disposed on the downstream side.
  • the heat absorber 13 and the heat radiator 14 constitute a heat pump device including a compressor 15 and an expansion mechanism 16 such as a capillary tube. High-humidity air from the drying chamber 6 is cooled and dehumidified by the heat absorber 13, then becomes dry air, reaches the radiator 14, and is heated to become high-temperature air.
  • a filter 18 is attached to the back wall of the rotary drum 3 that forms a part of the circulation path 7.
  • the filter 18 collects lint from the garment 17.
  • Arrow A indicates the flow of wind.
  • the rotation of the motor 19 is transmitted to the rotating drum 3 and the fan 12 via the belts 20 and 21.
  • the electrode 22 contacts the clothes 23 in the rotary drum 3 during operation.
  • the electrode 22 includes two conductive members and an insulating member.
  • the electrode 22 detects the dry state of the clothes by detecting the resistance value between the conductive members.
  • the clothes dryer of the present invention includes a heat pump device, a temperature detection unit, a rotating drum, a blower fan, a heat exchange air passage, and a control unit.
  • the heat pump device includes a compressor and a radiator that dissipates heat of the compressed refrigerant, a throttle part that depressurizes the pressure of the high-pressure refrigerant, and a heat absorber that depressurizes and draws heat from the surroundings. It is connected with a pipeline so that the refrigerant circulates.
  • the temperature detector detects the temperature of the refrigerant.
  • the rotating drum forms a drying chamber in which clothes are stored and dried.
  • the blower fan supplies hot air heated by a heat pump device into the rotating drum.
  • the heat exchange air passage guides the drying air blown by the blower fan from the heat absorber to the radiator and then to the drying chamber.
  • the control unit controls the compressor and the like. When the temperature detected by the temperature detection unit is lower than the predetermined temperature, the control unit energizes the motor winding in the compressor so that the motor does not rotate.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a clothes dryer according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram of the clothes dryer according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 3 is a system conceptual diagram of the clothes dryer in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a perspective view of the electrode of the clothes dryer according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a conventional clothes dryer.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a clothes dryer according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram of the clothes dryer according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 3 is a system conceptual diagram of the clothes dryer in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a perspective view of the electrode of the clothes dryer according to Embodiment 1 of the present invention.
  • a rotary drum 32 for storing and drying clothes 31 is rotatably provided in a dryer main body 33.
  • the motor 34 drives the rotary drum 32.
  • the rotating drum 32 is rotated by the rotating drum belt 35 by driving the motor 34.
  • the blower fan 37 is rotated by the blower fan belt 36 by driving the motor 34.
  • the drying air is guided through a heat exchange air passage 38 into a rotating drum 32 serving as a drying chamber containing clothes 31.
  • the electrode 39 (FIGS. 3 and 4) for detecting the resistance value of the garment 31 is disposed toward the inside of the rotary drum 32 so as to contact the garment 31 in the rotary drum 32 during operation.
  • the electrode 39 is constituted by two conductive members 40 and an insulating member 41.
  • the electrode 39 detects the resistance value of the garment 31 in contact with the two conductive members 40 by detecting the resistance value between the conductive members 40 by the resistance detector 42.
  • the heat pump device 43 is configured by connecting the compressor 44, the radiator 45, the throttle portion 46, and the heat absorber 47 with a conduit 48 so that the refrigerant circulates.
  • the refrigerant flows and circulates in the direction of arrow B in FIG. 2 to realize a heat pump cycle.
  • the radiator 45 radiates the heat of the compressed refrigerant.
  • the throttle unit 46 includes a throttle valve and a capillary tube for reducing the pressure of the high-pressure refrigerant.
  • the refrigerant whose pressure has been reduced to low pressure takes heat from the surroundings.
  • the temperature detection unit 49 is provided in the heat exchange air passage 38, and the control unit 50 controls the rotation speed of the compressor 44 so that the temperature detected by the temperature detection unit 49 becomes substantially constant.
  • the temperature detection unit 49 detects the temperature in the heat exchange air passage 38.
  • the temperature distribution in the dryer body 33 becomes substantially uniform. For this reason, the temperature detected in this state can be regarded as the temperature of the refrigerant in the pipe 48.
  • the controller 50 makes a refrigerant heating determination that compares the temperature detected by the temperature detector 49 with a predetermined temperature stored in advance. If the detected temperature is lower than the predetermined temperature, the controller 50 shifts to the refrigerant heating step. If not, immediately proceed to the drying process.
  • the predetermined temperature is a low temperature at which the refrigerant becomes liquid, and the temperature at which the liquid refrigerant enters the compressor 44 becomes a threshold at which so-called liquid back is generated.
  • the motor 34 rotates, the rotating drum 32 and the blower fan 37 rotate, and a flow of drying air (arrow A) is generated.
  • the drying air takes moisture from the clothes 31 in the rotary drum 32 and becomes humid, and then is guided to the heat absorber 47 of the heat pump device 43 through the heat exchange air passage 38.
  • the drying air deprived of heat by the low-temperature refrigerant in the heat absorber 47 is dehumidified and further carried to the radiator 45.
  • the drying air is heated by the heat radiation from the refrigerant that has become a high temperature by adding the heat amount from the compressor 44 to the heat amount absorbed by the heat absorber 47, and is circulated again into the rotary drum 32. .
  • the clothes 31 are dried.
  • the control unit 50 controls to reduce the rotational speed of the compressor 44 so as to keep the temperature of the drying air constant.
  • the clothes dryer performs the following operations.
  • the compressor 44 is driven and the compression operation is performed in a state where the liquid back is generated, an excessive load is applied to the compressor 44. For this reason, it is necessary to heat the refrigerant without driving the compressor 44 in the refrigerant heating process. Therefore, in the refrigerant heating process, energization is performed so that the motor winding in the compressor 44 does not rotate. For example, a direct current is passed through two of the three-phase windings of the motor inside the compressor 44. As a result, the winding can be heated using the resistance of the winding, and the refrigerant can be heated without driving the compressor 44. As a result, the refrigerant changes from liquid to gas when heated.
  • the winding is made of metal such as copper or aluminum.
  • the resistance value of metal has a characteristic that changes with temperature. For this reason, when the same voltage is applied at different temperatures, there arises a problem that the current flowing through the windings is different. As a result, there is a risk that torque unevenness and noise of the internal motor may occur when the compressor 44 is driven.
  • the time necessary for heating the refrigerant is determined in advance from the amount of heat necessary for the liquid refrigerant to become a gas, and is set as a predetermined time.
  • the control unit 50 ends the refrigerant heating process and makes a transition to the drying process.
  • the control unit 50 changes the predetermined time until the refrigerant heating is stopped according to the difference between the temperature detected by the temperature detection unit 49 and the temperature that is the threshold value at which liquid back occurs. That is, the control unit 50 lengthens the time until the refrigerant heating step is finished as the difference between the temperature detected by the temperature detection unit 49 and the temperature that becomes the threshold value at which liquid back is increased. In this way, adverse effects due to the liquid back can be more effectively prevented.
  • a constant current is supplied by controlling the direct-current power converted from the alternating-current power by the converter 52 by a PWM (Pulse Width Modulation) method.
  • PWM Pulse Width Modulation
  • a method is conceivable. That is, when a pulse output with a fixed pulse width is applied to the motor winding in the compressor 44, a direct current can be passed through the winding without rotating the motor.
  • the control is performed so that the pulse width is fixed by this method, when the voltage of the DC power supply changes, the voltage after the control changes, and accordingly, the amount of DC current flowing through the winding also changes.
  • a DC voltage detection unit 53 is provided to detect the voltage of the DC power supply, and the control unit 50 measures the detected voltage in advance as a standard DC power supply voltage (second predetermined voltage). And the time until the refrigerant heating step is finished is changed according to the difference. In this way, adverse effects due to the liquid back can be more effectively prevented.
  • the control unit 50 increases the time until the refrigerant heating process is finished, and detects the DC voltage.
  • the time until the refrigerant heating step is ended may be shortened.
  • the DC voltage detection unit 53 detects the voltage of the DC power supply, but the same effect can be obtained by detecting the AC power supply voltage input to the power supply circuit by the AC voltage detection unit 54. Can be obtained. That is, the control unit 50 compares the voltage detected by the AC voltage detection unit 54 with a standard AC power supply voltage (first predetermined voltage) measured in advance, and according to the difference, the refrigerant heating step You may change the time until ending. For example, when the voltage detected by the AC voltage detection unit 54 is lower than the first predetermined voltage and the difference is large, the control unit 50 increases the time until the refrigerant heating step is finished, and detects the AC voltage. When the voltage detected by the unit 54 is lower than the first predetermined voltage and the difference is small, the time until the refrigerant heating step is ended may be shortened.
  • the amount of direct current flowing through the winding can be adjusted by controlling the pulse width. That is, if the pulse width is increased, the amount of direct current flowing in the winding can be increased, and if the pulse width is decreased, the amount of direct current flowing in the winding can be decreased.
  • the current amount may be increased when the temperature of the refrigerant is low or the voltage of the AC power source or the DC power source is low, and the current amount may be decreased in the opposite case.
  • control unit 50 may adjust the pulse width according to the difference between the temperature detected by the temperature detection unit 49 and a predetermined temperature. For example, when the difference between the temperature detected by the temperature detection unit 49 and the predetermined temperature is large, the control unit 50 increases the pulse width and the difference between the temperature detected by the temperature detection unit 49 and the predetermined temperature is small. In this case, the pulse width may be reduced.
  • control unit 50 may adjust the pulse width according to the difference between the voltage detected by the DC voltage detection unit 53 and the second predetermined voltage. For example, when the difference between the voltage detected by the DC voltage detection unit 53 and the second predetermined voltage is large, the control unit 50 increases the pulse width, and the voltage detected by the DC voltage detection unit 53 and the second voltage When the difference from the predetermined voltage is small, the pulse width may be reduced.
  • control unit 50 may adjust the pulse width according to the difference between the voltage detected by the AC voltage detection unit 54 and the first predetermined voltage. For example, when the difference between the voltage detected by the AC voltage detection unit 54 and the first predetermined voltage is large, the control unit 50 increases the pulse width, and the voltage detected by the AC voltage detection unit 54 and the first voltage When the difference from the predetermined voltage is small, the pulse width may be reduced.
  • the refrigerant heating process can be completed in a predetermined time regardless of the temperature of the refrigerant and the voltage change of the AC power supply or DC power supply.
  • the refrigerant may be heated by an external factor during the execution of the refrigerant heating process. This is the case when indoor heating is operated or when direct sunlight starts to hit. In that case, in addition to the heat generated by flowing a direct current through the winding, the amount of heat from the outside also contributes to the heating of the refrigerant, so that the refrigerant changes to a gas in a shorter time than a predetermined time. For this reason, even if the refrigerant heating process is being performed, the temperature detection unit 49 detects the temperature, and the control unit 50 may detect that the detected temperature exceeds a predetermined temperature even if the predetermined time has not elapsed. You may make it change to a drying process after complete
  • the temperature that is determined by the refrigerant heating process is used as detected by the temperature detection unit 49 installed in the heat exchange air passage 38. If there is a correlation, a temperature detector installed in another place may be used. For example, you may use the temperature which the temperature detection part installed in order to detect refrigerant
  • a heating unit such as a heater may be installed in the vicinity of the compressor 44. Heating from the outside of the compressor 44 can shorten the refrigerant heating time.
  • the clothes dryer of the present invention includes a heat pump device, a temperature detection unit, a rotating drum, a blower fan, a heat exchange air passage, and a control unit.
  • the heat pump device includes a compressor and a radiator that dissipates heat of the compressed refrigerant, a throttle part that depressurizes the pressure of the high-pressure refrigerant, and a heat absorber that depressurizes and draws heat from the surroundings. It is connected with a pipeline so that the refrigerant circulates.
  • the temperature detector detects the temperature of the refrigerant.
  • the rotating drum forms a drying chamber in which clothes are stored and dried.
  • the blower fan supplies hot air heated by a heat pump device into the rotating drum.
  • the heat exchange air passage guides the drying air blown by the blower fan from the heat absorber to the radiator and then to the drying chamber.
  • the control unit controls the compressor and the like. When the temperature detected by the temperature detection unit is lower than a predetermined temperature, the control unit heats the refrigerant by energizing the windings of the motor inside the compressor so that the motor does not rotate. With this configuration, it is possible to prevent the occurrence of a liquid back that returns to the compressor while the refrigerant remains in a liquid state even when the outside air temperature decreases during operation stop. Thereby, since an excessive burden is not put on a compressor, the reliability of a compressor can be improved.
  • the clothes dryer of the present invention may further include a timekeeping unit, and the control unit may stop the refrigerant heating when the time measured by the timekeeping unit becomes longer than a predetermined time.
  • the control unit may stop the refrigerant heating when the time measured by the timekeeping unit becomes longer than a predetermined time.
  • control unit may apply a pulse output with a fixed pulse width to the motor winding inside the compressor so that the motor does not rotate. Thereby, the electric power input to the motor can be controlled.
  • control unit may change the predetermined time until the refrigerant heating is stopped according to the difference between the temperature detected by the temperature detection unit and the predetermined temperature.
  • the clothes dryer of the present invention further includes an AC voltage detection unit that detects the voltage of the AC power source input to the device, and the control unit is configured to detect the voltage detected by the AC voltage detection unit and the first predetermined voltage. You may change the predetermined
  • the clothes dryer of the present invention further includes a converter that converts AC power input to the device into DC power, and a DC voltage detector that detects the voltage of the DC power converted by the converter.
  • the predetermined time until the refrigerant heating is stopped may be changed according to the difference between the voltage detected by the DC voltage detection unit and the second predetermined voltage.
  • control unit may apply a pulse output adjusted by a pulse width modulation (PWM) method so that the motor does not rotate to the winding of the motor inside the compressor.
  • PWM pulse width modulation
  • control unit may adjust the pulse width according to the difference between the temperature detected by the temperature detection unit and a predetermined temperature.
  • the clothes dryer of the present invention further includes an AC voltage detection unit that detects the voltage of the AC power source input to the device, and the control unit is configured to detect a difference between the voltage detected by the AC voltage detection unit and the first predetermined voltage.
  • the pulse width may be adjusted according to the above.
  • the clothes dryer of the present invention further includes a converter that converts AC power input to the device into DC power, and a DC voltage detector that detects the voltage of the DC power converted by the converter.
  • the pulse width may be adjusted according to the difference between the voltage detected by the DC voltage detector and the second predetermined voltage.
  • the motor is a motor having three-phase windings
  • the control unit may energize any two-phase windings among the three-phase windings. Thereby, it can energize so that a motor may not rotate to a coil of a motor inside a compressor, and can perform refrigerant heating.
  • control unit may appropriately switch the two-phase windings to be energized. Thereby, the problem of torque unevenness and noise can be avoided by equalizing the temperature rise of the three-phase windings.
  • control unit may stop the refrigerant heating when the temperature detected by the temperature detection unit exceeds a predetermined temperature during the execution of the refrigerant heating.
  • the control unit first compresses the refrigerant heating determination (necessity determination whether to energize the motor inside the compressor so as not to rotate the motor) and the refrigerant heating after the power is turned on. It may be performed before the machine is driven. Thereby, the drive of the compressor in a liquid back state can be prevented reliably, and the reliability of the compressor can be improved.
  • the clothes dryer according to the present invention heats the refrigerant when the temperature of the refrigerant is low, and can prevent liquid back from being generated. Therefore, the apparatus performs heating and drying using a heat pump device. It can also be used for other purposes.

Abstract

　本発明の衣類乾燥機は、冷媒の温度を検知する温度検知部（４９）と、圧縮機（４４）などを制御する制御部（５０）とを備える。制御部（５０）は、温度検知部（４９）により検知した温度と所定の温度とを比較する冷媒加熱判定を行い、温度検知部（４９）により検知した温度が所定の温度より低い場合は、圧縮機（４４）内部のモータの巻線にモータが回転しないような通電をして冷媒加熱を行う。これにより、運転停止中に外気温が低下した場合でも、冷媒加熱を行うことにより液バックの発生を防ぐことができ、圧縮機（４４）に過大な負担をかけない衣類乾燥機を実現することができる。

Description

衣類乾燥機
　本発明は温風を回転ドラム内に供給して衣類を乾燥する衣類乾燥機に関する。
　図５は従来の衣類乾燥機の縦断面図である。従来の衣類乾燥機は図５に示すような構成であった（例えば、特許文献１参照）。また、洗濯機と乾燥機が一体となった洗濯乾燥機において、洗濯中に圧縮機を予熱し乾燥時間を短縮するものもある（例えば、特許文献２参照）。
　図５に示すように、特許文献１に記載された衣類乾燥機は、外装ケース１内に水平軸２を中心軸として回転する回転ドラム３が配置してある。回転ドラム３の前面に形成された衣類投入口４は外装ケース１の前面に開口しており、扉５で開閉可能である。外装ケース１内には、回転ドラム３の内部に設置される乾燥室６を含む循環風路７が構成されている。循環風路７は、途中に乾燥室６、送風室８、熱交換室９などを有している。乾燥室６の空気がその背壁の回転ドラム３側出口１０から送風室８に流れ、次いで熱交換室９を通って乾燥室６の前方に設けた吹き出し口１１から再度この乾燥室６に循環する。
　送風室８にはファン１２が設けられている。熱交換室９には上流側に吸熱器１３、下流側に放熱器１４がそれぞれ配置されている。これら吸熱器１３、放熱器１４は圧縮機１５、キャピラリーチューブ等の膨張機構１６などでヒートポンプ装置を構成している。乾燥室６からの高湿空気が吸熱器１３で冷却されて除湿され、その後乾燥空気となって放熱器１４に至り、加熱され高温空気となる。
　また乾燥空気の一部は排気口１７より一部機外へ流れ、ヒートポンプの冷凍サイクルが保たれる。
　そして、この高温空気は吹き出し口１１から乾燥室６に供給され、その中の衣類の乾燥に使われる。循環経路７の一部を形成する回転ドラム３の奥壁にフィルター１８が装着されている。フィルター１８により、衣類１７から出るリントが回収される。矢印Ａは風の流れを示している。モータ１９の回転はベルト２０、２１を介して回転ドラム３及びファン１２に伝達される。
　また、電極２２は、運転中は回転ドラム３内の衣類２３に接触する。この電極２２は、２個の導電部材と絶縁部材とにより構成される。電極２２が導電部材間の抵抗値を検出することによって衣類の乾燥状態を検知する。
特開平７－１７８２８９号公報 特開２００７－３３０６７４号公報
　本発明の衣類乾燥機は、ヒートポンプ装置と、温度検知部と、回転ドラムと、送風ファンと、熱交換風路と、制御部とを備える。ヒートポンプ装置は、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ための絞り部と減圧されて低圧となった冷媒が周囲から熱を奪う吸熱器とを冷媒が循環するように管路で連結している。温度検知部は冷媒の温度を検知する。回転ドラムは、衣類を収納し乾燥させる乾燥室を形成する。送風ファンは、回転ドラム内にヒートポンプ装置により加熱された温風を供給する。熱交換風路は、送風ファンにより送風される乾燥用空気を吸熱器から放熱器へと流した後に乾燥室へと導く。制御部は、圧縮機などを制御する。制御部は、温度検知部により検知した温度が所定の温度より低い場合は、圧縮機内部のモータの巻線にモータが回転しないような通電を行う。
　これにより、運転停止中に外気温が低下した場合でも、圧縮機内部のモータの巻線にモータが回転しないような通電を行うことにより液バックの発生を防ぐことができる。その結果、圧縮機に過大な負担をかけない衣類乾燥機を実現することができる。
図１は本発明の実施の形態１における衣類乾燥機の縦断面図である。 図２は本発明の実施の形態１における衣類乾燥機のブロック図である。 図３は本発明の実施の形態１における衣類乾燥機のシステム概念図である。 図４は本発明の実施の形態１における衣類乾燥機の電極の斜視図である。 図５は従来の衣類乾燥機の縦断面図である。
　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。また、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
　（実施の形態１）
　図１は本発明の実施の形態１における衣類乾燥機の縦断面図である。図２は本発明の実施の形態１における衣類乾燥機のブロック図である。図３は本発明の実施の形態１における衣類乾燥機のシステム概念図である。図４は本発明の実施の形態１における衣類乾燥機の電極の斜視図である。
　図１～図４において、衣類３１を収納して乾燥させる回転ドラム３２は乾燥機本体３３内に回転自在に設けられている。モータ３４は回転ドラム３２を駆動する。モータ３４の駆動により回転ドラム用ベルト３５により回転ドラム３２が回転する。
　モータ３４の駆動により送風ファン用ベルト３６により送風ファン３７が回転する。乾燥用空気は、衣類３１を入れた乾燥室としての回転ドラム３２内へ熱交換風路３８を通って導かれる。
　衣類３１の抵抗値を検出する電極３９（図３、図４）は、運転中は回転ドラム３２内の衣類３１に接触するように回転ドラム３２の内側に向けて配設されている。電極３９は２個の導電部材４０と絶縁部材４１とにより構成される。電極３９は抵抗検知部４２によって導電部材４０間の抵抗値を検出することで２個の導電部材４０間にまたがって接触した衣類３１の抵抗値を検出している。
　また、図２に示すようにヒートポンプ装置４３は、圧縮機４４、放熱器４５、絞り部４６および吸熱器４７を冷媒が循環するように管路４８で連結して構成されている。冷媒は図２の矢印Ｂの方向に流れて循環し、ヒートポンプサイクルを実現する。放熱器４５は、圧縮された冷媒の熱を放熱する。絞り部４６は、高圧の冷媒の圧力を減圧するための絞り弁やキャピラリーチューブからなる。吸熱器４７は、減圧されて低圧となった冷媒が周囲から熱を奪う。温度検知部４９は熱交換風路３８内に設けられ、温度検知部４９により検知された温度がほぼ一定になるように制御部５０は圧縮機４４の回転数を制御している。
　次に、衣類乾燥機の動作を説明する。まず、ドアを開閉して乾燥したい衣類３１を回転ドラム３２内に置く。次に、温度検知部４９により熱交換風路３８内の温度を検知する。運転を停止してからある程度の時間（周囲の状況によるが、概ね４～５時間程度）経過すると、乾燥機本体３３内の温度分布はほぼ一様となる。このため、この状態で検知した温度は管路４８内の冷媒の温度とみなすことができる。制御部５０は、温度検知部４９により検知した温度を予め記憶しておいた所定の温度と比較する冷媒加熱判定を行い、検知した温度が、所定の温度より低い場合は冷媒加熱工程に遷移させ、そうでない場合は直ちに乾燥工程に遷移させる。ここで、所定の温度とは冷媒が液体となるような低温であり、液体の冷媒が圧縮機４４に入る、いわゆる液バックが生じる閾値となる温度である。
　乾燥工程では、モータ３４が回転し、回転ドラム３２及び送風ファン３７が回転して乾燥用空気の流れ（矢印Ａ）が生じる。乾燥用空気は、回転ドラム３２内の衣類３１から水分を奪って多湿となった後、熱交換風路３８内を通ってヒートポンプ装置４３の吸熱器４７へ導かれる。
　吸熱器４７で低温の冷媒に熱を奪われた乾燥用空気は除湿され、更に放熱器４５へ運ばれる。放熱器４５において、吸熱器４７で吸熱された熱量に、圧縮機４４からの熱量が加わって高温となった冷媒からの放熱で乾燥用空気は加熱され、再び回転ドラム３２内へと循環される。以上の繰り返しで衣類３１は乾燥していく。温度検知部４９により検知された温度が所定の設定温度に近くなると制御部５０は乾燥用空気の温度を一定に維持するように圧縮機４４の回転数を下げるよう制御する。
　冷媒加熱工程では、衣類乾燥機は以下のような動作を行う。液バックが生じている状態で圧縮機４４を駆動させ圧縮動作を行うと圧縮機４４に過大な負担がかかる。このため、冷媒加熱工程では圧縮機４４を駆動させずに冷媒を加熱する必要がある。そこで、冷媒加熱工程では、圧縮機４４内部のモータの巻線にモータが回転しないような通電を行う。例えば、圧縮機４４内部のモータの３相の巻線の内２相の巻線に直流電流を流す。これにより、巻線の抵抗を利用して巻線を発熱させ、圧縮機４４を駆動させずに冷媒を加熱することが可能となる。その結果、冷媒は加熱されることにより、液体から気体に変化する。
　なお、圧縮機４４駆動時の３相の巻線の対称性を保つため、直流電流を流す２相の巻線は適宜切り換えることが望ましい。巻線は銅やアルミといった金属で構成されている。金属の抵抗値は温度によって変化する特性がある。このため、温度が異なると同じ電圧をかけても巻線に流れる電流が異なるという問題が生じる。その結果、圧縮機４４の駆動時に内部のモータのトルクムラや騒音が発生するおそれがある。電流を流す２相の巻線を適宜切り換えて３相の巻線の温度上昇を同等とすることにより、トルクムラや騒音の問題を回避することができる。
　ここで、予め液体の冷媒が気体となるのに必要な熱量から冷媒加熱に必要な時間を求めて所定の時間とする。制御部５０は、計時部５１により計測した時間が所定の時間より長くなると冷媒加熱工程を終了させ、乾燥工程に遷移させる。
　なお、液体の冷媒の温度が低ければ低いほど、気体となるのに必要な熱量は多くなる。このため、制御部５０は温度検知部４９にて検知した温度と液バックが生じる閾値となる温度との差に応じて冷媒加熱停止までの所定の時間を変更する。すなわち、制御部５０は温度検知部４９にて検知した温度と液バックが生じる閾値となる温度との差が大きくなるほど、冷媒加熱工程を終了するまでの時間を長くする。このようにすれば、液バックによる悪影響をより効果的に防止することができる。
　また、圧縮機４４内部のモータの巻線に直流電流を流す際の方式として、変換部５２により交流電源から変換された直流電源をＰＷＭ（Ｐａｌｓｅ　Ｗｉｄｔｈ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式により制御して一定の電流を流す方式が考えられる。すなわち、圧縮機４４内部のモータの巻線にパルス幅を固定したパルス出力を印加するとモータを回転させずに巻線に直流電流を流すことができる。この方式でパルス幅を固定するように制御した場合、直流電源の電圧が変化すると制御後の電圧が変化し、それに伴い巻線に流れる直流電流の電流量も変化する。巻線に流れる直流電流の電流量が変化すると冷媒加熱工程での加熱量も変化してしまう。これを避けるために直流電圧検知部５３を設けて直流電源の電圧を検知し、制御部５０は検知した電圧を予め測定しておいた標準的な直流電源の電圧（第２の所定の電圧）と比較し、その差に応じて冷媒加熱工程を終了するまでの時間を変更する。このようにすれば、液バックによる悪影響をより効果的に防止することができる。
　例えば、制御部５０は、直流電圧検知部５３により検知した電圧が第２の所定の電圧よりも低く、その差が大きい場合は、冷媒加熱工程を終了するまでの時間を長くし、直流電圧検知部５３で検知した電圧が第２の所定の電圧よりも低く、その差が小さい場合は、冷媒加熱工程を終了するまでの時間を短くしてもよい。
　なお、本実施の形態では直流電圧検知部５３により直流電源の電圧を検知することとしたが、交流電圧検知部５４により電源回路に入力される交流電源の電圧を検知することとしても同様の効果を得ることができる。すなわち、制御部５０は、交流電圧検知部５４により検知した電圧を予め測定しておいた標準的な交流電源の電圧（第１の所定の電圧）と比較し、その差に応じて冷媒加熱工程を終了するまでの時間を変更してもよい。例えば、制御部５０は、交流電圧検知部５４により検知した電圧が第１の所定の電圧よりも低く、その差が大きい場合は、冷媒加熱工程を終了するまでの時間を長くし、交流電圧検知部５４により検知した電圧が第１の所定の電圧よりも低く、その差が小さい場合は、冷媒加熱工程を終了するまでの時間を短くしてもよい。
　また、ＰＷＭ方式では、パルス幅を制御することにより巻線に流れる直流電流の電流量を調整することができる。すなわち、パルス幅を大きくすれば巻線に流れる直流電流の電流量を多くすることができ、パルス幅を小さくすれば巻線に流れる直流電流の電流量を少なくできる。これを利用して、冷媒の温度が低い場合や交流電源や直流電源の電圧が低い場合は電流量を多く、逆の場合は電流量を少なく調整してもよい。
　すなわち、制御部５０は、温度検知部４９により検知した温度と所定の温度との差に応じてパルス幅を調整してもよい。例えば、制御部５０は、温度検知部４９により検知した温度と所定の温度との差が大きい場合は、パルス幅を大きくし、温度検知部４９により検知した温度と所定の温度との差が小さい場合は、パルス幅を小さくするようにしてもよい。
　また、制御部５０は、直流電圧検知部５３により検知した電圧と第２の所定の電圧との差に応じてパルス幅を調整してもよい。例えば、制御部５０は、直流電圧検知部５３により検知した電圧と第２の所定の電圧との差が大きい場合は、パルス幅を大きくし、直流電圧検知部５３により検知した電圧と第２の所定の電圧との差が小さい場合は、パルス幅を小さくするようにしてもよい。
　さらには、制御部５０は、交流電圧検知部５４により検知した電圧と第１の所定の電圧との差に応じてパルス幅を調整してもよい。例えば、制御部５０は、交流電圧検知部５４により検知した電圧と第１の所定の電圧との差が大きい場合は、パルス幅を大きくし、交流電圧検知部５４で検知した電圧と第１の所定の電圧との差が小さい場合は、パルス幅を小さくするようにしてもよい。
　このようにすれば、冷媒の温度、交流電源や直流電源の電圧変化に関わらず所定の時間で冷媒加熱工程を終えることができる。
　また、冷媒加熱工程実行中に外的要因により冷媒が加熱される場合がある。室内の暖房を運転させたり、直射日光が当たり始めたりする場合である。その場合、巻線へ直流電流を流すことによる発熱に加え、外部からの熱量も冷媒の加熱に寄与するため、冷媒は所定の時間より短い時間で気体へと変化する。このため、冷媒加熱工程実行中でも温度検知部４９にて温度を検知しておき、制御部５０は、検知した温度が所定の温度を上回った場合には、所定の時間を経過していなくても冷媒加熱工程を終了して乾燥工程に遷移させてもよい。こうすることにより、乾燥終了までの時間を短くすることができる。
　また、本実施の形態では冷媒加熱工程実施の判断となる温度を、熱交換風路３８内に設置されている温度検知部４９により検知されたものを利用しているが、冷媒の温度との相関関係があれば他の場所に設置されている温度検知部を使用してもよい。例えば冷媒配管や外気温を検知するために設置されている温度検知部の検知した温度を使用してもよい。
　また、本実施の形態では、冷媒加熱工程による冷媒の加熱のみを示したが、これに加えて、圧縮機４４の近傍にヒータ等の加熱部を設置してもよい。圧縮機４４の外部からも加熱するようにすると冷媒加熱時間を短縮することができる。
　以上説明したように、本発明の衣類乾燥機は、ヒートポンプ装置と、温度検知部と、回転ドラムと、送風ファンと、熱交換風路と、制御部とを備える。ヒートポンプ装置は、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ための絞り部と減圧されて低圧となった冷媒が周囲から熱を奪う吸熱器とを冷媒が循環するように管路で連結している。温度検知部は冷媒の温度を検知する。回転ドラムは、衣類を収納し乾燥させる乾燥室を形成する。送風ファンは、回転ドラム内にヒートポンプ装置により加熱された温風を供給する。熱交換風路は、送風ファンにより送風される乾燥用空気を吸熱器から放熱器へと流した後に乾燥室へと導く。制御部は、圧縮機などを制御する。制御部は、温度検知部により検知した温度が所定の温度より低い場合は、圧縮機内部のモータの巻線にモータが回転しないような通電をして冷媒加熱を行う。この構成により、運転停止中に外気温が低下した場合でも、冷媒が液体のまま圧縮機へ戻る液バックの発生を防ぐことができる。これにより、圧縮機に過大な負担をかけないため、圧縮機の信頼性を高めることができる。
　また本発明の衣類乾燥機では、計時部をさらに備え、制御部は、計時部により計測された時間が所定の時間より長くなると冷媒加熱を停止してもよい。これにより、簡単な構成で冷媒加熱工程を制御することができる。
　また本発明の衣類乾燥機では、制御部は、圧縮機内部のモータの巻線に、モータが回転しないような、パルス幅を固定したパルス出力を印加してもよい。これにより、モータに入力する電力を制御することができる。
　また本発明の衣類乾燥機では、制御部は、温度検知部により検知した温度と所定の温度との差に応じて冷媒加熱停止までの所定の時間を変更してもよい。これにより、状況に応じて冷媒加熱工程でモータに入力する電力を適切に制御することができる。
　また本発明の衣類乾燥機では、機器に入力される交流電源の電圧を検知する交流電圧検知部をさらに備え、制御部は、交流電圧検知部で検知した電圧と第１の所定の電圧との差に応じて冷媒加熱を停止するまでの所定の時間を変更してもよい。これにより、状況に応じて冷媒加熱工程でモータに入力する電力を適切に制御することができる。
　また本発明の衣類乾燥機では、機器に入力される交流電源を直流電源に変換する変換部と、変換部で変換された直流電源の電圧を検知する直流電圧検知部をさらに備え、制御部は、直流電圧検知部で検知した電圧と第２の所定の電圧との差に応じて冷媒加熱を停止するまでの所定の時間を変更してもよい。これにより、状況に応じて冷媒加熱工程でモータに入力する電力を適切に制御することができる。
　また本発明の衣類乾燥機では、制御部は、圧縮機内部のモータの巻線に、モータが回転しないような、パルス幅変調（ＰＷＭ）方式により調整されたパルス出力を印加してもよい。これにより、モータに入力する電力を制御することができる。
　また本発明の衣類乾燥機では、制御部は、温度検知部により検知した温度と所定の温度との差に応じてパルス幅を調整してもよい。これにより、状況に応じて冷媒加熱工程でモータに入力する電力を適切に制御することができる。
　また本発明の衣類乾燥機では、機器に入力される交流電源の電圧を検知する交流電圧検知部を備え、制御部は、交流電圧検知部により検知した電圧と第１の所定の電圧との差に応じてパルス幅を調整してもよい。これにより、状況に応じて冷媒加熱工程でモータに入力する電力を適切に制御することができる。
　また本発明の衣類乾燥機では、機器に入力される交流電源を直流電源に変換する変換部と、変換部で変換された直流電源の電圧を検知する直流電圧検知部をさらに備え、制御部は、直流電圧検知部により検知した電圧と第２の所定の電圧との差に応じてパルス幅を調整してもよい。これにより、状況に応じて冷媒加熱工程でモータに入力する電力を適切に制御することができる。
　また本発明の衣類乾燥機では、モータは３相の巻線を有するモータであり、制御部は、３相の巻線の内いずれか２相の巻線に通電してもよい。これにより、圧縮機内部のモータの巻線にモータが回転しないような通電をして冷媒加熱を行うことができる。
　また本発明の衣類乾燥機では、制御部は、通電する２相の巻線を適宜切り換えてもよい。これにより、３相の巻線の温度上昇を同等とすることにより、トルクムラや騒音の問題を回避することができる。
　また本発明の衣類乾燥機では、制御部は、冷媒加熱実行中に温度検知部により検知した温度が所定の温度を上回った場合は冷媒加熱を停止してもよい。これにより、冷媒が短時間で加熱された場合は冷媒加熱工程を早く終了することとなり、運転時間を短縮することができる。
　また本発明の衣類乾燥機では、制御部は、冷媒加熱判定（圧縮機内部のモータにモータが回転しないような通電を行うか否かの要否判定）と冷媒加熱を電源投入後最初に圧縮機を駆動するより前に行うようにしてもよい。これにより、液バック状態での圧縮機の駆動を確実に防ぐことができ、圧縮機の信頼性を高めることができる。
　以上のように、本発明にかかる衣類乾燥機は、冷媒の温度が低い場合は冷媒を加熱し、液バックが発生することを防ぐことができるので、ヒートポンプ装置を用いて加熱や乾燥を行う機器等の用途にも展開できる。
　３２　　回転ドラム
　３７　　送風ファン
　３８　　熱交換風路
　４３　　ヒートポンプ装置
　４４　　圧縮機
　４５　　放熱器
　４６　　絞り部
　４７　　吸熱器
　４８　　管路
　４９　　温度検知部
　５０　　制御部
　５１　　計時部
　５２　　変換部
　５３　　直流電圧検知部
　５４　　交流電圧検知部

Claims (15)

  1. 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ための絞り部と、減圧されて低圧となった冷媒が周囲から熱を奪う吸熱器と、を冷媒が循環するように管路で連結したヒートポンプ装置と、
    前記冷媒の温度を検知する温度検知部と、
    衣類を収納し乾燥させる乾燥室を形成する回転ドラムと、
    前記回転ドラム内に前記ヒートポンプ装置により加熱された温風を供給する送風ファンと、
    前記送風ファンにより送風される乾燥用空気を前記吸熱器から前記放熱器へと流した後に前記乾燥室へと導く熱交換風路と、
    前記圧縮機などを制御する制御部と、を備え、
    前記制御部は、前記温度検知部により検知した温度が所定の温度より低い場合は、前記圧縮機内部のモータの巻線に前記モータが回転しないような通電を行う衣類乾燥機。
  2. 計時部をさらに備え、前記制御部は、前記計時部により計測した時間が所定の時間より長くなると前記通電を停止する請求項１に記載の衣類乾燥機。
  3. 前記制御部は、前記圧縮機内部のモータの巻線に、モータが回転しないような、パルス幅を固定したパルス出力を印加する請求項１または２のいずれか１項に記載の衣類乾燥機。
  4. 前記制御部は、前記温度検知部により検知した温度と前記所定の温度との差に応じて、前記通電を停止するまでの前記所定の時間を変更する請求項２に記載の衣類乾燥機。
  5. 機器に入力される交流電源の電圧を検知する交流電圧検知部をさらに備え、前記制御部は、前記交流電圧検知部により検知した電圧と第１の所定の電圧との差に応じて前記通電を停止するまでの前記所定の時間を変更する請求項２に記載の衣類乾燥機。
  6. 機器に入力される交流電源を直流電源に変換する変換部と、前記変換部で変換された前記直流電源の電圧を検知する直流電圧検知部をさらに備え、前記制御部は、前記直流電圧検知部により検知した電圧と第２の所定の電圧との差に応じて前記通電を停止するまでの前記所定の時間を変更する請求項２に記載の衣類乾燥機。
  7. 前記制御部は、前記圧縮機内部のモータの巻線に、前記モータが回転しないような、パルス幅変調（ＰＷＭ）方式によりパルス幅を調整されたパルス出力を印加する請求項１または２のいずれか１項に記載の衣類乾燥機。
  8. 前記制御部は、前記温度検知部で検知した温度と前記所定の温度との差に応じて前記パルス幅を調整する請求項７に記載の衣類乾燥機。
  9. 機器に入力される交流電源の電圧を検知する交流電圧検知部をさらに備え、前記制御部は、前記交流電圧検知部により検知した電圧と第１の所定の電圧との差に応じて前記パルス幅を調整する請求項７に記載の衣類乾燥機。
  10. 機器に入力される交流電源を直流電源に変換する変換部と、前記変換部で変換された前記直流電源の電圧を検知する直流電圧検知部をさらに備え、前記制御部は、前記直流電圧検知部により検知した電圧と第２の所定の電圧との差に応じて前記パルス幅を調整する請求項７に記載の衣類乾燥機。
  11. 前記モータは３相の巻線を有するモータであり、前記制御部は、前記３相の巻線の内いずれか２相の巻線に通電する請求項１または２のいずれか１項に記載の衣類乾燥機。
  12. 前記制御部は、通電する前記２相の巻線を適宜切り換える請求項１１に記載の衣類乾燥機。
  13. 前記制御部は、前記通電を実行中に前記温度検知部により検知した温度が前記所定の温度を上回った場合は前記通電を停止する請求項１に記載の衣類乾燥機。
  14. 前記制御部は、前記通電の要否判定と前記通電を電源投入後最初に前記圧縮機を駆動するより前に行う請求項１に記載の衣類乾燥機。
  15. 前記圧縮機近傍に加熱部を備えた請求項１に記載の衣類乾燥機。
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