JP4211039B2

JP4211039B2 - 洗濯乾燥機

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Publication number: JP4211039B2
Application number: JP2005023301A
Authority: JP
Inventors: 政次久木野; 伸介伊勢; 浩也原; 宏安藤
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2005-01-31
Filing date: 2005-01-31
Publication date: 2009-01-21
Anticipated expiration: 2025-01-31
Also published as: JP2006204708A

Description

この発明は、ヒートポンプユニットを用いた洗濯乾燥機及びその乾燥制御方法に関するものである。

従来の乾燥機は、被乾燥物が比較的多量の水分を有しているときは乾燥室から出た空気を全て蒸発器に流入させ、その空気に含まれている水蒸気の凝縮潜熱を回収することで凝縮器の加熱能力を維持し、被乾燥物の水分が減少してきた場合は、乾燥室を出て蒸発器に向かう空気の一部をダクト外に排出し、排出した空気と同量のダクト外部の湿った空気をダクト内の蒸発器入口空気に加えてやるようにしている（例えば、特許文献１参照）。
また、補助ヒータを設け、乾燥終了後の周囲温度が低い場合、その温度が予め設定した温度になるまで補助ヒータに通電し、乾燥終了後の被乾燥物の温度を上昇させ、感触を向上しているものもある（例えば、特許文献２参照）。

特開昭６０−１８８７８６号公報（第４―５頁、第２図）特開平１−２３０３９７号公報（第３−４頁、第１図）

従来の乾燥機は、被乾燥物が比較的多量の水分を有しているときは乾燥室から出た空気を全て蒸発器に流入させ、その空気に含まれている水蒸気の凝縮潜熱を回収することで凝縮器の加熱能力を維持し、被乾燥物の水分が減少してきた場合は、乾燥室を出て蒸発器に向かう空気の一部をダクト外に排出し、排出した空気と同量のダクト外部の湿った空気をダクト内の蒸発器入口空気に加えてやるようにしていた。ところが、周囲の温度が低い場合蒸発器に流入する空気の温度も低いので蒸発器自体の温度も低く、空気に含まれていた水蒸気が結露・凝結し蒸発器に着霜していた。蒸発器に着霜すると蒸発器を通過する風量が減少し、凝縮潜熱と空気からの顕熱から得られる回収エネルギが減少すると同時に被乾燥物の温度が低下し、消費電力量が増大するという問題があった。また、補助ヒータを設け、乾燥終了後の周囲温度が低い場合、その温度が予め設定した温度になるまで補助ヒータに通電し、乾燥終了後の被乾燥物の温度を上昇させるものにあっては、消費電力量が増大し、更に補助ヒータを別に設ける必要がありコストアップになっていた。

この発明は、上記のよう課題を解決するためになされたもので、室内温度が低いときエネルギ消費量を増加させることなく被乾燥物である被乾燥物の温度を上げ感触をよくした洗濯乾燥機を提供することを目的とする。

この発明に係わる洗濯乾燥機は、圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器を各々接続したヒートポンプユニットと、回転自在に支持され被乾燥物を収納する回転ドラムと、前記凝縮器と前記回転ドラムを連通し内部に凝縮器送風ファンを有する吸気ダクトと、前記回転ドラムからの排気を行う排気口を有する排気ダクトと、一端に蒸発器吸気口を有し、他端に前記蒸発器が接続された蒸発器吸気ダクトと、前記蒸発器に接続され内部に蒸発器送風ファンを有する蒸発器排気ダクトと、前記排気ダクトを流れる空気を前記蒸発器に向かわせるようにする第１の風路か、または、直接外部に排気すると同時に前記蒸発器に外気を吸気させるようにする第２の風路に風路を切り換える風路切り換え手段と、予熱乾燥期及び減率乾燥期は、前記風路切り換え手段を前記第１の風路に切り換え、恒率乾燥期は前記風路切り換え手段を前記第２の風路に切り換える制御手段とを備え、
前記予熱乾燥期及び前記減率乾燥期において、前記回転ドラムからの排気に含まれている熱エネルギを前記蒸発器で回収するようにしているものである。

この発明は、排気ダクトを流れる空気を蒸発器に向かわせるようにする第１の風路か、または、直接外部に排気すると同時に前記蒸発器に外気を吸気させるようにする第２の風路に風路を切り換える風路切り換え手段と、予熱乾燥期及び減率乾燥期は、前記風路切り換え手段を前記第１の風路に切り換え、恒率乾燥期は前記風路切り換え手段を前記第２の風路に切り換える制御手段と、を備えたので、予熱乾燥期は、被乾燥物からの水分蒸発がほとんどない排気が蒸発器を通過し、排気に含まれている熱エネルギを蒸発器により回収することで凝縮器の加熱力が大きくなり、ドラムへの吸気温度を高くすることができ短時間に被乾燥物を予熱することができる。

また、恒率乾燥期は、着霜を防止するためにドラムからの排気は室内に直接放出し蒸発器には室内の空気を取り入れることにより、凝縮器の加熱力は低下せず当初の加熱力を維持でき、短時間に被乾燥物を乾燥させることができる。
また、減率乾燥期は、蒸発器に着霜しない排気が蒸発器を通過し、排気に含まれている熱エネルギを蒸発器により回収することで凝縮器の加熱力が大きくなり、ドラムへの温風吐出温度を高くすることでき、被乾燥物の温度を高くでき取り出し時の感触をよくすることができる。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１を示す洗濯乾燥機の構成図、図２は制御ブロック図であり、図１の図１（ａ）は予熱乾燥期と減率乾燥期の状態、図１（ｂ）は恒率乾燥期の状態を示す。
図１において、洗濯乾燥機２０に概略水平軸回りに回転自在に支持され、駆動機構２で回転駆動され、衣類等の被乾燥物１９を収納する回転ドラム１が設けられている。また、凝縮器３、蒸発器４、圧縮機５、絞り装置６がそれぞれ配管で接続されヒートポンプユニットを構成している。また、凝縮器３と回転ドラム１を連通し内部に凝縮器送風ファン７を有する吸気ダクト９と、回転ドラム１からの排気を行う排気口１３を有する排気ダクト１２と、一端に外気を吸気する蒸発器吸気口１４を有し、他端に蒸発器４が接続された蒸発器吸気ダクト２１と、蒸発器４に接続され内部に蒸発器送風ファン８を有する蒸発器排気ダクト温度センサー３１と、排気ダクト１２から分岐して蒸発器吸気ダクト２１に接続された分岐ダクト１６とが設けられている。また、排気ダクト１２に排気温度を検知するサーミスタなどの温度センサー３１が設けられている。

排気ダクト１２と分岐ダクト１６の分岐部には、排気口１３を閉、分岐ダクト１６を開とするか、または、排気口１３を開、分岐ダクト１６を閉とする第１の風路切り換えダンパである風路切り換えダンパＡ１７が設けられ、分岐ダクト１６と蒸発器吸気ダクト２１の接続部は、蒸発器排気気口１５を閉、分岐ダクト１６を開とするか、または、蒸発器吸気口１４を開、分岐ダクト１６を閉とする第２の風路切り換えダンパである風路切り換えダンパＢ１８が設けられている。

また、図１に示してないが、第１の風路切り換えダンパＡ１７、第２の風路切り換えダンパＢ１８、凝縮器送風フアン７、蒸発器送風フアン８、圧縮機５及び駆動機構２等を制御する後述の制御手段が設けられている。
また、図１に示してないが、第１の風路切り換えダンパＡ１７、第２の風路切り換えダンパＢ１８により排気口１３と蒸発器吸気口１４を各々閉じ、回転ドラム１からの排気を排気ダクト１２、分岐ダクト１６、蒸発器４及び蒸発器排気ダクト２２を介して排出させる第１の風路か、または、第１の風路切り換えダンパＡ１７により、分岐ダクト１６を閉じ、第２の風路切り換えダンパＢ１８により蒸発器吸気口１４を開き、回転ドラム１からの排気を排気口１３から直接排出させると同時に、外気を蒸発器吸気口１４から吸気し、蒸発器４、蒸発器排気口１５を介して排気する第２の風路に切り換える制御手段３２と操作部３３（図２）が設けられている。

図２において、制御手段３２は、ＣＰＵ、メモリとしてＲＯＭ、ＲＡＭ、入力Ｉ／Ｏ、出力Ｉ／Ｏで構成されており、入力Ｉ／Ｏには温度センサー３１、操作部３３が接続され、出力Ｉ／Ｏには、風路切り換えダンパＡ１７、風路切り換えダンパＢ１８、凝縮器送風フアン７、蒸発器送風フアン８、圧縮機５及び駆動機構２が接続されている。
なお、風路切り換えダンパＡ１７、風路切り換えダンパＢ１８、凝縮器送風フアン７、蒸発器送風フアン８及び駆動機構２には駆動モータが内蔵されている。

次にこの発明の実施の形態１を示す洗濯乾燥機の動作について説明する。
まず、乾燥状態の変化について図３により説明する。図３は乾燥運転における排気ダクト１２の温度センサー３１による回転ドラム１からの排気温度特性図である。
図３に示すように洗濯乾燥機２０の運転開始直後の被乾燥物１９を暖め、被乾燥物１９からの水分蒸発量がほとんどない予熱乾燥期、被乾燥物１９からの水分蒸発量が多い恒率乾燥期、被乾燥物からの水分蒸発量が減少する減率乾燥期の３つのパターンで変化する。予熱乾燥期においては、運転開始時は、ほぼ吸気温度と同じ温度を示し、時間の経過に従い温度が上昇する。加えた熱エネルギーは、水分を含んだ被乾燥物１９および洗濯乾燥機を加熱するので、時間に比例して被乾燥物１９および洗濯乾燥機２０の温度が上昇し、同時に排気温度も上昇する。このように排気温度が所定の温度に上昇するまでが予熱乾燥期である。

また、恒率乾燥期においては、予熱乾燥期を過ぎると、加えた熱エネルギーは、衣類に含まれた水分を蒸発させるために使われ、加えたエネルギーと水分の蒸発エネルギーが平衡するため、排気温度はほぼ一定となる。この温度がほぼ一定となる乾燥運転が恒率乾燥期である。

また、減率乾燥期においては、乾燥運転が進行し衣類に含まれた水分が少なくなると、水分は蒸発し難くなる。加えた熱エネルギーに対して蒸発エネルギーが減少する。蒸発に使われなかった過剰な熱エネルギーは被乾燥物１９および洗濯乾燥機２０を加熱し、結果として排気温度が上昇する。この排気温度が再び上昇する乾燥運転が減率乾燥期である。

このような排気温度特性から定めた動作概要を説明する。
被乾燥物１９を予熱する予熱乾燥期は、被乾燥物からの水分蒸発がほとんどないので、風路切り換えダンパＡ１７で排気口１３を閉じ、風路切り換えダンパＢ１８で蒸発器吸気口１４を閉じるよう制御することにより、回転ドラム１からの排気が蒸発器４を通過し、排気に含まれている熱エネルギを蒸発器４により回収することで凝縮器３の加熱力が大きくなり回転ドラム１への吸気温度を高くする。

室内温度が所定温度より低い場合は、湿度の高いドラム１からの排気が蒸発器４を通過すると結露が生じ、更に、低温のため蒸発器４に着霜が発生する。着霜すると蒸発器の熱エネルギ回収が低下し凝縮器３の加熱力も大幅に低下する。
従って、被乾燥物１９からの水分蒸発量が多い恒率乾燥期は、風路切り替えダンパＡ１７を分岐ダクト１６側を閉じ、風路切り換えダンパＢ１８を分岐ダクト１６側を閉じるように制御することにより、回転ドラム１からの湿度の高い排気を直接外部に排気し、蒸発器４は湿度の低い室内の空気を蒸発器吸気口１４から吸気することで蒸発器への着霜を防止し、凝縮器３の加熱力が低下しないようにする。

また、被乾燥物１９からの水分蒸発量が減少する減率乾燥期は、風路切り換えダンパＡ１７で排気口１３を閉じ、風路切り換えダンパＢ１８で蒸発器吸気口１４を閉じるように制御することにより、回転ドラム１からの排気が蒸発器４を通過し、排気に含まれている熱エネルギを蒸発器４により回収することで凝縮器３の加熱力が大きくなり、温風吐出口１１の温風吐出温度を高くする。

次に、乾燥運転において、予熱乾燥期、恒率乾燥期、減率乾燥期を図３に示す排気温度特性から判断する方法について説明する。
（ａ）予熱乾燥期
排気温度が所定の温度に上昇するまでの期間を予熱乾燥期と判断する。所定の温度とは、温度変化が所定の温度より小さくなる温度（Δｔ１＜ＴＫ１）である。
（ｂ）恒率乾燥期
排気温度が所定の温度範囲内でほぼ一定の温度（ｔ_k）を示す時期を恒率乾燥期と判断する。
（ｃ）減率乾燥期
排気温度が所定の温度範囲を超えて（Δｔ２＞ＴＫ２）上昇し始めた時点を、恒率乾燥期の終了とし、減率乾燥期の開始と判断する。
（ｄ）乾燥終了
排気温度が更に上昇し、恒率乾燥期の終了時点より所定の温度に上昇した時点（Δｔ３＞ＴＫ３）を、乾燥終了と判断する。

次に、洗濯乾燥機の動作の詳細を図４〜１１のフローチャートで説明する。図４は乾燥動作の全体を示すメインフローチャート、図５は初期設定のサブルーチンのフローチャート、図６は予熱乾燥期終了判定のサブルーチンのフローチャート、図７は恒率乾燥期設定のサブルーチンのフローチャート、図８は恒率乾燥期終了判定のサブルーチンのフローチャート、図９は減率乾燥期設定のサブルーチンのフローチャート、図１０は乾燥終了判定のサブルーチンのフローチャート、図１１は乾燥終了設定のサブルーチンのフローチャートである。

運転が開始されると、図４のＳ１で初期設定を図５の初期設定サブルーチンで行う。
初期設定サブルーチンでは風路切り換えダンパＡ１７で排気口１２を閉じ、風路切り換えダンパＢ１８で蒸発器吸気口１４を閉じる。また、凝縮器送風フアン７、蒸発器送風フアン８、圧縮機５及び駆動機構２をＯＮとする（Ｓ１１）。

次に、Ｓ２に進み図６の予熱乾燥期終了判定サブルーチンを実行する。予熱乾燥期終了判定ルーチンでは、まず、温度センサ３１で回転ドラム１の排気温度を検知し、温度ｔをメモリＲＡＭに書き込む（Ｓ２１）。次に、メモリＲＡＭに書き込まれた複数のメモリＲＡＭの温度ｔ_nから温度変化Δｔ１＝ｔ_n−ｔ_n-1を計算する（Ｓ２２）。そして、Ｓ２３でΔｔ１が所定値ＴＫ１以下に達したときは、Ｓ２４に進み予熱乾燥期終了フラグを立て、Δｔ１が所定値ＴＫ１以下に達しないときは、Ｓ２５に進み予熱乾燥期終了フラグをクリアする。
次に、メインルーチンのＳ３（図４）に戻り、予熱乾燥期終了を判定する。予熱乾燥終了フラグが立っていればＳ４（図４）に進み、予熱乾燥終了フラグが立っていなければＳ２に戻り、予熱期終了判定ルーチン（図６）に戻る。
Ｓ４では恒率乾燥期運転設定を図７の恒率乾燥期運転設定サブルーチンで行う。

恒率乾燥期運転設定サブルーチンでは、風路切り換えダンパＡ１７で排気口１３を開き、風路切り換えダンパＢ１８で蒸発器吸気口１４を開く（Ｓ４１）。
そして、温度センサ３１による回転ドラム１の排気温度は一定の温度（ｔｋ）となる。

次に、Ｓ５に進み図８の恒率乾燥期終了判定ルーチンを実行する。恒率乾燥期終了判定ルーチンでは、まず、温度センサ３１で回転ドラム１の排気温度を検知し、温度ｔをメモリＲＡＭに書き込む（Ｓ５１）。次に、メモリＲＡＭに書き込まれた複数のメモリＲＡＭの温度ｔ_nから温度変化Δｔ２＝ｔ_n−ｔ_n-1を計算する（Ｓ５２）。そして、Ｓ５３でΔｔ２が所定値ＴＫ２以上に達したときは、Ｓ５４に進み恒率乾燥期終了フラグを立て、恒率乾燥期の温度ｔｋをメモリＲＡＭに書き込む。Δｔ２が所定値ＴＫ２以下に達しないときは、Ｓ５５に進み恒率乾燥期終了フラグをクリアする。
次に、メインルーチンのＳ６（図４）に戻り、恒率乾燥期終了を判定する。恒率乾燥終了フラグが立っていればＳ７に進み、恒率乾燥終了フラグが立っていなければＳ５に戻り、恒率乾燥期終了判定ルーチン（図８）に戻る。
Ｓ７では減率乾燥期運転設定を図９の減率乾燥期運転設定サブルーチンで行う。

減率乾燥期運転設定サブルーチンでは、風路切り換えダンパＡ１７で排気口１３を閉じ、風路切り換えダンパＢ１８で蒸発器吸気口１４を閉じる（Ｓ７１）。

次に、Ｓ８に進み図１０の乾燥期終了判定サブルーチンを実行する。乾燥終了判定ルーチンでは、まず、温度センサ３１で回転ドラム１の排気温度を検知し、温度ｔをメモリＲＡＭに書き込む（Ｓ８１）。次に、恒率乾燥期の温度ｔｋとメモリＲＡＭに書き込まれた現在の温度ｔとの差 Δｔ３＝ｔ_n−ｔ_kを計算する（Ｓ８２）。そして、Ｓ８３でΔｔ３が所定値ＴＫ３に達したときは、Ｓ８４に進み乾燥終了フラグを立て、Δｔ３が所定値ＴＫ３に達しないときは、Ｓ８５に進み乾燥終了フラグをクリアする。
次に、メインルーチンのＳ９（図４）に戻り、乾燥終了を判定する。乾燥終了フラグが立っていればＳ１０（図４）に進み、乾燥終了フラグが立っていなければＳ８に戻り、乾燥終了判定ルーチン（図１０）に戻る。Ｓ１０では乾燥終了設定を図１１の乾燥終了設定サブルーチンで行う。

乾燥終了設定サブルーチンでは、風路切り換えダンパＡ１７で排気口１２を開き、風路切り換えダンパＢ１８で蒸発器吸気口１４を開く。また、凝縮器送風フアン７、蒸発器送風フアン８、圧縮機５及び駆動機構２を各々ＯＦＦとする（Ｓ１０１）。

以上の動作について説明したが、次に、実際行った動作例を図１２により説明する。
予熱乾燥期では、２１℃から１５分後に２７℃に達し、温度変化は０．４℃／ｍｉｎに達し、この値が所定の値（ＴＫ１）以下のとき予熱乾燥期終了となる。
次に、排気温度が１６分で２７℃、１２０分後に３１℃とほぼ一定（ｔ_k）となり、温度変化は０．０４℃／ｍｉｎとなる。１２０分に達すると温度変化が０．０４℃／ｍｉｎ以上となり所定の値Ｔ（Ｋ２）以上となったとき恒率乾燥期は終了し減率乾燥期となる。
減率乾燥期は、１２１分後に３１℃から１５５分後に３７℃と上昇し、温度変化は０．１８℃／ｍｉｎである。恒率乾燥期の終了時点の温度３１℃から減率乾燥期の温度３７℃に達したときの温度差Δｔ３＝ｔ_n−ｔ_k＝３７−３１＝６℃が所定値（Ｔｋ３）に達したとき乾燥終了となる。

以上のように、予熱乾燥期は、被乾燥物からの水分蒸発がほとんどないので、風路切り換えダンパＡ１７で排気口１３を閉じ、風路切り換えダンパＢ１８で蒸発器吸気口１４を閉じるよう制御することにより、回転ドラム１からの排気が蒸発器４を通過し、排気に含まれている熱エネルギを蒸発器４により回収することで凝縮器３の加熱力が大きくなり回転ドラム１への吸気温度を高くすることができ、短時間に被乾燥物を予熱することができる。

また、被乾燥物からの水分蒸発量が多い恒率乾燥期は、風路切り替えダンパＡ１７を分岐ダクト１６側を閉じ、風路切り換えダンパＢ１８を排気ダクトＢ１６側を閉じるように制御することにより、回転ドラム１からの湿度の高い排気を直接外部に排気し、蒸発器４は湿度の低い室内の空気を蒸発器吸気口１４から吸気することで蒸発器への着霜を防止でき、凝縮器の加熱力は低下せず当初の加熱力を維持し、短時間に被乾燥物を乾燥させることができる。

また、被乾燥物からの水分蒸発量が減少する減率乾燥期は、風路切り換えダンパＡ１７を排気口１３を閉じ、風路切り換えダンパＢ１８を蒸発器吸気口１４を閉じるように制御することにより、回転ドラム１からの排気が蒸発器４を通過するので排気に含まれている熱エネルギを蒸発器４により回収することで凝縮器３の加熱力が大きくなり、温風吐出口１１の温風吐出温度を高くすることができ、被乾燥物１９の温度を高くできるので取り出し時の感触をよくすることができる。

実施の形態２．
以上の実施の形態１では、回転ドラム１からの排気を直接排気するのか蒸発器４を通過させて排気させるのかを風路切り換えダンパＡ１７、風路切り換えダンパＢ１８を制御して切り換え、凝縮器の加熱力３を大きくするようにしたものであるが、本実施の形態は減率乾燥期に温風吐出口１１の温風吐出温度を高くするようにしたものである。
図１３はこの発明の実施の形態２を示す洗濯乾燥機の構成図、図１４は制御ブロック図である。図１３は実施の形態１の図１において分岐ダクト１６、風路切り換えダンパＡ１７および風路切り換えダンパＢ１８を除いたものであり、図１４は実施の形態１の図２において風路切り換えダンパＡ１７および風路切り換えダンパＢ１８を除いたものであり、
他は同じなので説明を省略する。

次に動作について説明する。メインフローチャートは実施の形態１の図４と同じであり、図４と異なるのは、初期設定（Ｓ１）のサブルーチン、恒率乾燥期運転設定（Ｓ４）、減率乾燥期運転設定（Ｓ７）および乾燥終了設定（Ｓ１０）であり、他は同じである。
本実施の形態は主として減率乾燥期の動作が実施の形態１と異なるので、減率乾燥期の動作を主に説明して他は説明を省略する。
図４は乾燥動作の全体を示すメインフローチャート、図１５は初期設定のサブルーチンのフローチャート、図１６は恒率乾燥期設定のサブルーチンのフローチャート、図１７は減率乾燥期設定のサブルーチンのフローチャート、図１８は乾燥終了判定のサブルーチンのフローチャートである。

運転が開始されると、図４のＳ１で初期設定を図１５の初期設定サブルーチンで行う。
初期設定サブルーチンでは、凝縮器送風フアン７、蒸発器送風フアン８、圧縮機５及び駆動機構２をＯＮとする（Ｓ１１ａ）。

次に、Ｓ２に進み図６の予熱乾燥期終了判定サブルーチンを実施の形態１と同様に行う。次に、メインルーチンのＳ３（図４）に戻り、実施の形態１と同様に予熱乾燥期終了を判定する。予熱乾燥終了フラグが立っていればＳ４（図４）に進み、予熱乾燥終了フラグが立っていなければＳ２に戻り、予熱期終了判定ルーチン（図６）に戻る。
Ｓ４では恒率乾燥期運転設定を図１６の恒率乾燥期運転設定サブルーチンで行う。

恒率乾燥期運転設定サブルーチンでは、凝縮器送風フアン７、蒸発器送風フアン８、圧縮機５及び駆動機構２をＯＮのままとする（Ｓ４１ａ）。
次に、Ｓ５に進み図８の恒率乾燥期終了判定ルーチンを実施の形態１と同様に実行する。次に、メインルーチンのＳ６（図４）に戻り、恒率乾燥期終了を判定する。恒率乾燥終了フラグが立っていればＳ７に進み、恒率乾燥終了フラグが立っていなければＳ５に戻り、恒率乾燥期終了判定ルーチン（図８）に戻る。
Ｓ７では減率乾燥期運転設定を図１７の減率乾燥期運転設定サブルーチンで行う。

減率乾燥期運転設定サブルーチンでは、凝縮機送風ファン７のファン回転数を効率乾燥期の回転数より下げる（Ｓ７１ａ）。減率乾燥期は、被乾燥物からの水分蒸発量が減少し、凝縮器送風ファン７の運転能力を低減させ、凝縮器３を通過する風量が少なくなるように制御する。
ここで、凝縮器送風ファン７の風量と温風吐出口１１の温風吐出温度の関係について説明する。
凝縮器３を通過する前後の空気温度から求められる加熱力Ｐ［ｋＷ］は次の式で表せる。
加熱力Ｐ＝（Ｔ₁−Ｔ₀）・Ｑ・Ｃ・ρ／６０（ｋＷ）−−−−（式１）
ここで、Ｔ₁：凝縮器出口温度［℃］
Ｔ₀：凝縮器入口温度［℃］
Ｑ：凝縮器を通過する風量［ｍ３／ｍｉ］
Ｃ：空気の比熱［ｋＪ／ｋｇ・℃］
ρ：空気の密度［ｋｇ／ｍ３］である。
式１から凝縮器３の出口と入口の温度差（Ｔ₁−Ｔ₀）は次の式で表せる。
温度差（Ｔ₁−Ｔ₀）＝Ｐ／Ｑ・Ｃ・ρ（℃）−−−−−−−−（式２）
蒸発器３を通過する風量は変えていないのでヒートポンプユニットの加熱力Ｐは変化しない。温度差（Ｔ₁−Ｔ₀）は風量Ｑに反比例する。例えば風量Ｑを２０％少なくすると温度差（Ｔ₁−Ｔ₀）は、
（Ｔ₁−Ｔ₀）＝Ｐ／０．８・Ｑ・Ｃ・ρ
＝１．２５×Ｐ／Ｑ・Ｃ・ρ
となり、２５％温度が上昇する。
従って、減率乾燥期は凝縮器３を通過する風量を少なくすると温風吐出口１１の温風吐出温度が高くなる。

次に、Ｓ８に進み図１０の乾燥期終了判定サブルーチンを実施の形態１と同様に実行する。
次に、メインルーチンのＳ９（図４）に戻り、乾燥終了を判定する。乾燥終了フラグが立っていればＳ１０（図４）に進み、乾燥終了フラグが立っていなければＳ８に戻り、乾燥終了判定ルーチン（図１０）に戻る。Ｓ１０では乾燥終了設定を図１８の乾燥終了設定サブルーチンで行う。

乾燥終了設定サブルーチンでは、凝縮器送風フアン７、蒸発器送風フアン８、圧縮機５及び駆動機構２を各々ＯＦＦとする（Ｓ１０１ａ）。

以上のように、予熱乾燥期は、回転ドラム１からの排気が蒸発器４を通過せず、凝縮器３の加熱力は従来と同じであるが、簡単な構成により、恒率乾燥期は、回転ドラム１からの湿度の高い排気を直接外部に排気し、蒸発器４は湿度の低い室内の空気を蒸発器吸気口１４から吸気することで蒸発器への着霜を防止でき、凝縮器の加熱力は低下せず当初の加熱力を維持でき、短時間に被乾燥物を乾燥させることができる。

また、減率乾燥期は、凝縮器３を通過する風量を少なくすることにより温風吐出口１１の温風吐出温度を高くすることができ、被乾燥物１９の温度を高くでき取り出し時の感触をよくすることができる。
なお、初期段階の予熱乾燥期の乾燥効率が低くても、後半に温風吐出口１１の温風吐出温度を高く、全体として乾燥効率を上げることができ、また、被乾燥物１９の温度を高くでき取り出し時の感触をよくすることができる。

この発明の実施の形態１を示す洗濯乾燥機の構成図である。この発明の実施の形態１を示す洗濯乾燥機の制御ブロック図である。この発明の実施の形態１、２を示す洗濯乾燥機の乾燥運転における排気気温度特性図である。この発明の実施の形態１、２を示す洗濯乾燥機の乾燥運転のメインフローチャートである。この発明の実施の形態１を示す洗濯乾燥機の乾燥運転の初期設定のサブルーチンのフローチャートである。この発明の実施の形態１、２を示す洗濯乾燥機の乾燥運転の予熱乾燥期終了判定のサブルーチンのフローチャートである。この発明の実施の形態１を示す洗濯乾燥機の乾燥運転の恒率乾燥期設定のサブルーチンのフローチャートである。この発明の実施の形態１、２を示す洗濯乾燥機の恒率乾燥期終了判定のサブルーチンのフローチャートである。この発明の実施の形態１を示す洗濯乾燥機の減率乾燥期設定のサブルーチンのフローチャートである。この発明の実施の形態１、２を示す洗濯乾燥機の乾燥終了判定のサブルーチンのフローチャートである。この発明の実施の形態１を示す洗濯乾燥機の乾燥終了設定のサブルーチンのフローチャートである。この発明の実施の形態１を示す洗濯乾燥機の乾燥運転における排気気温のデータを示す図である。この発明の実施の形態２を示す洗濯乾燥機の構成図である。この発明の実施の形態２を示す洗濯乾燥機の制御ブロック図である。この発明の実施の形態２を示す洗濯乾燥機の乾燥運転の初期設定のサブルーチンのフローチャートである。この発明の実施の形態２を示す洗濯乾燥機の乾燥運転の恒率乾燥期設定のサブルーチンのフローチャートである。この発明の実施の形態２を示す洗濯乾燥機の減率乾燥期設定のサブルーチンのフローチャートである。この発明の実施の形態２を示す洗濯乾燥機の乾燥終了設定のサブルーチンのフローチャートである。

符号の説明

１回転ドラム、２駆動機構、３凝縮器、４蒸発器、５圧縮機、６絞り装置、７凝縮器送風ファン、８蒸発器送風ファン、９吸気ダクト、１０凝縮器吸気口、１１温風吐出口、１２排気ダクト、１３排気口、１４蒸発器吸気口、１５蒸発器排気口、１６分岐ダクト、１７風路切り換えダンパＡ、１８風路切り換えダンパＢ、１９被乾燥物、２０洗濯乾燥機、２１蒸発器吸気ダクト、２２蒸発器排気ダクト、３１温度センサー、３２制御手段。

Claims

圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器を各々接続したヒートポンプユニットと、
回転自在に支持され被乾燥物を収納する回転ドラムと、
前記凝縮器と前記回転ドラムを連通し内部に凝縮器送風ファンを有する吸気ダクトと、
前記回転ドラムからの排気を行う排気口を有する排気ダクトと、
一端に蒸発器吸気口を有し、他端に前記蒸発器が接続された蒸発器吸気ダクトと、
前記蒸発器に接続され内部に蒸発器送風ファンを有する蒸発器排気ダクトと、
前記排気ダクトを流れる空気を前記蒸発器に向かわせるようにする第１の風路か、または、直接外部に排気すると同時に前記蒸発器に外気を吸気させるようにする第２の風路に風路を切り換える風路切り換え手段と、
予熱乾燥期及び減率乾燥期は、前記風路切り換え手段を前記第１の風路に切り換え、恒率乾燥期は前記風路切り換え手段を前記第２の風路に切り換える制御手段とを備え、
前記予熱乾燥期及び前記減率乾燥期において、前記回転ドラムからの排気に含まれている熱エネルギを前記蒸発器で回収するようにしていることを特徴とする洗濯乾燥機。
圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器を各々接続したヒートポンプユニットと、
回転自在に支持され被乾燥物を収納する回転ドラムと、
前記凝縮器と前記回転ドラムを連通し内部に凝縮器送風ファンを有する吸気ダクトと、
前記回転ドラムからの排気を行う排気口を有する排気ダクトと、
一端に外気を吸気する蒸発器吸気口を有し、他端に前記蒸発器が接続された蒸発器吸気ダクトと、
前記蒸発器に接続され内部に蒸発器送風ファンを有する蒸発器排気ダクトと、
前記排気ダクトから分岐して前記蒸発器吸気ダクトに接続された分岐ダクトと、
前記排気口を閉、前記分岐ダクトを開とするか、または、前記排気口を開、前記分岐ダクトを閉とする第１の風路切り換えダンパと、
前記蒸発器吸気口を閉、前記分岐ダクトを開とするか、または、前記蒸発器吸気口を開、前記分岐ダクトを閉とする第２の風路切り換えダンパと、
前記第１、第２の風路切り換えダンパにより前記排気口と前記蒸発器吸気口を各々閉じ、前記回転ドラムからの前記排気を前記排気ダクト、前記分岐ダクト、前記蒸発器及び前記蒸発器排気ダクトを介して排出させる第１の風路か、または、前記第１の風路切り換えダンパにより、前記分岐ダクトを閉じ、前記第２の風路切り換えダンパにより前記蒸発器吸気口を開き、前記回転ドラムからの排気を前記排気口から直接排出させると同時に、外気を前記蒸発器吸気口から吸気し、前記蒸発器、前記蒸発器排気ダクトを介して排気する第２の風路に切り換える制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記第１、第２の風路切り換えダンパにより、予熱乾燥期及び減率乾燥期は、前記風路切り換え手段を前記第１の風路に切り換え、恒率乾燥期は前記風路切り換え手段を前記第２の風路に切り換えるものであり、
前記予熱乾燥期及び前記減率乾燥期において、前記回転ドラムからの排気に含まれている熱エネルギを前記蒸発器で回収するようにしていることを特徴とする洗濯乾燥機。
前記排気ダクトに排気温度を検知する温度センサーを備え、
前記制御手段は、前記温度センサーの検出温度変化が所定値以下になったときに予熱乾燥期が終了し、恒率乾燥期に移行したと判断し、前記温度センサーの検出温度変化が所定値以上になったときに、恒率乾燥期が終了し、減率乾燥期に移行したと判断し、恒率乾燥期の温度と現在の温度との差が所定値以上になったとき、乾燥終了と判断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。