特開 2024-169930 ドラム式洗濯乾燥機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024169930

(43)【公開日】2024-12-06

(54)【発明の名称】ドラム式洗濯乾燥機

(51)【国際特許分類】

   D06F 33/50 20200101AFI20241129BHJP

【ＦＩ】

D06F33/50

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023086800

(22)【出願日】2023-05-26

(71)【出願人】

【識別番号】399048917

【氏名又は名称】日立グローバルライフソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000350

【氏名又は名称】ポレール弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】河原崎 駿

【テーマコード（参考）】

3B167

【Ｆターム（参考）】

3B167AA02

3B167AB23

3B167AB30

3B167AB32

3B167AE04

3B167AE07

3B167AE12

3B167BA82

3B167BA83

3B167KA32

3B167KA46

3B167LC19

3B167LC20

(57)【要約】

【課題】 外気温度や、洗濯物の量や、循環空気の風速等の条件が異なっていても、乾燥終了を正確に判定できる、ドラム式洗濯乾燥機を提供する。
【解決手段】 ドラムと、乾燥工程時にドラムに流入する乾燥空気が通過する流入風路と、乾燥工程時にドラムから流出した湿潤空気が通過する流出風路と、湿潤空気を除湿して乾燥空気を生成するヒートポンプユニットと、生成された乾燥空気を流入風路に送風する送風ファンと、制御装置と、を有するドラム式洗濯乾燥機であって、ヒートポンプユニットは、冷媒を圧縮する圧縮機と、該圧縮機で圧縮された液体冷媒を気化させる蒸発器と、該蒸発器で気化した気体冷媒を液化させる凝縮器と、を備えており、制御装置は、流出風路に設けた流出風温度センサーで検知した流出風温度と、凝縮器に設けた冷媒温度センサーで検知した冷媒温度に基づいて、乾燥工程を終了させるドラム式洗濯乾燥機。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

外槽内で回転するドラムと、
乾燥工程時に前記ドラムに流入する乾燥空気が通過する流入風路と、
前記乾燥工程時に前記ドラムから流出した湿潤空気が通過する流出風路と、
前記湿潤空気を除湿して前記乾燥空気を生成するヒートポンプユニットと、
生成された前記乾燥空気を前記流入風路に送風する送風ファンと、
前記ヒートポンプユニットと前記送風ファンを制御する制御装置と、
を有するドラム式洗濯乾燥機であって、
前記ヒートポンプユニットは、冷媒を圧縮する圧縮機と、該圧縮機で圧縮された液体冷媒を気化させる蒸発器と、該蒸発器で気化した気体冷媒を液化させる凝縮器と、を備えており、
前記制御装置は、前記流出風路に設けた流出風温度センサーで検知した流出風温度と、前記凝縮器に設けた冷媒温度センサーで検知した冷媒温度に基づいて、前記乾燥工程を終了させることを特徴とするドラム式洗濯乾燥機。

【請求項2】

請求項１に記載のドラム式洗濯乾燥機において、
前記制御装置は、前記冷媒温度から、前記流出風温度と、前記冷媒温度が第１所定温度に達した時の前記冷媒温度と前記流出風温度の温度差である基準温度差と、を減算した温度差が、第２所定温度より低くなったときに、前記乾燥工程を終了させることを特徴とするドラム式洗濯乾燥機。

【請求項3】

請求項２に記載のドラム式洗濯乾燥機において、
前記第１所定温度は、５０～８０℃の何れかの温度であることを特徴とするドラム式洗濯乾燥機。

【請求項4】

請求項２に記載のドラム式洗濯乾燥機において、
前記第２所定温度は、－１５～－５℃の何れかの温度であることを特徴とするドラム式洗濯乾燥機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、温度センサーの検知温度に基づいて洗濯物の乾燥終了を判定する、ドラム式洗濯乾燥機に関する。

【背景技術】

【0002】

温度センサーの検知温度に基づいて洗濯物の乾燥終了を判定する、従来のドラム式洗濯乾燥機として、特許文献１に記載のドラム式洗濯乾燥機が知られている。

【0003】

例えば、同文献の請求項１には、「周壁に多数の透孔を設けて円筒形に形成され水平方向または傾斜方向に回転軸を有する回転ドラムと、本体内に弾性的に支持され前記回転ドラムを内包する水槽と、前記回転ドラム内に風を送り込むための送風手段と、洗濯物の量を検知する布量検知手段と、前記回転ドラム内の洗濯物を乾燥するヒートポンプユニットと、前記水槽と前記ヒートポンプユニットを連結して乾燥用空気を循環させる送風循環経路と、前記回転ドラム内に送風される空気の温度を検知する第１の温度センサーと、前記回転ドラムから排出される空気の温度を検知する第２の温度センサーと、洗濯、すすぎ、脱水、乾燥の各工程を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記布量検知手段により検知した洗濯物の量が所定量の場合、第１の所定時間経過してから前記第１の温度センサーと前記第２の温度センサーの差温を検出して乾燥終了を判定し、前記布量検知手段により検知した洗濯物の量が所定量よりも多い場合、乾燥開始から前記第１の温度センサーと前記第２の温度センサーの差温を検出して乾燥終了を判定するようにしたドラム式洗濯乾燥機。」と記載されている。

【0004】

このように、特許文献１には、回転ドラム内へ送風される空気温度と、回転ドラムから排出された空気温度の差温、および、洗濯物の量に基づいて、洗濯物の乾燥終了を判定するドラム式洗濯乾燥機が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第５０９３２０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、回転ドラム内の乾燥の程度が同じでも、外気温度、洗濯物の種類や量、循環空気の風速等の条件が異なれば、回転ドラム内へ送風される空気温度と回転ドラムから排出された空気温度の関係が変動するため、それらの温度差に基づいて乾燥終了を判定する特許文献１のドラム式洗濯乾燥機では、乾燥終了と判定された時点の洗濯物の乾燥の程度が一定しないという問題があった。

【0007】

また、特許文献１のドラム式洗濯乾燥機では、回転ドラムに流入する空気用の温度センサーと、回転ドラムから流出する空気用の温度センサーの双方を設ける必要があるため、ドラム式洗濯乾燥機としての製造コストが増加するという問題があった。

【0008】

そこで、本発明は、回転ドラム内の洗濯物の乾燥の程度が同じであれば、外気温度、洗濯物の種類や量、循環空気の風速等の条件が異なっていても、乾燥終了を正確に判定でき、かつ、温度センサーの設置による製造コストの増加を抑制できる、ドラム式洗濯乾燥機を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するため、本発明のドラム式洗濯乾燥機は、外槽内で回転するドラムと、乾燥工程時に前記ドラムに流入する乾燥空気が通過する流入風路と、前記乾燥工程時に前記ドラムから流出した湿潤空気が通過する流出風路と、前記湿潤空気を除湿して前記乾燥空気を生成するヒートポンプユニットと、生成された前記乾燥空気を前記流入風路に送風する送風ファンと、前記ヒートポンプユニットと前記送風ファンを制御する制御装置と、を有するドラム式洗濯乾燥機であって、前記ヒートポンプユニットは、冷媒を圧縮する圧縮機と、該圧縮機で圧縮された液体冷媒を気化させる蒸発器と、該蒸発器で気化した気体冷媒を液化させる凝縮器と、を備えており、前記制御装置は、前記流出風路に設けた流出風温度センサーで検知した流出風温度と、前記凝縮器に設けた冷媒温度センサーで検知した冷媒温度に基づいて、前記乾燥工程を終了させるドラム式洗濯乾燥機とした。

【発明の効果】

【0010】

本発明のドラム式洗濯乾燥機によれば、ドラム内の洗濯物の乾燥の程度が同じであれば、外気温度、洗濯物の種類や量、循環空気の風速が異なっていても、乾燥終了を正確に判定でき、かつ、温度センサーの設置による製造コストの増加を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】一実施例のドラム式洗濯乾燥機の概略構成図。

【図2】流出風温度と冷媒温度の時間変化を条件毎に例示するグラフ。

【図3】一実施例のドラム式洗濯乾燥機の乾燥工程の制御フローチャート。

【図4】流出風温度と冷媒温度と温度差ΔＴの時間変化を示すグラフ。

【図5】図４の条件下での流出風湿度の時間変化を示すグラフ。

【図6】温度差ΔＴの時間変化を条件毎に例示するグラフ。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を用いて、本発明のドラム式洗濯乾燥機の実施例を説明する。

【0013】

＜ドラム式洗濯乾燥機の概略構造＞
図１は、一実施例のドラム式洗濯乾燥機１０の概略構成図である。ここに示すように、本実施例のドラム式洗濯乾燥機１０は、ドラム１、流入風路２、流出風路３、ヒートポンプユニット４、送風ファン５、流出風温度センサー６、冷媒温度センサー７、および、制御装置８を備えている。

【0014】

ドラム１は、洗濯物を収納するための略円筒状部材であり、図示しない駆動機構（モータ等）が与える駆動力によって、図示しない外槽内を所定回転速度で回転することで、洗い工程、濯ぎ工程、乾燥工程の各工程を実行する。なお、洗い工程は、汚れた洗濯物を洗剤で洗う工程であり、濯ぎ工程は、洗い工程後の洗濯物を浄水で濯ぐ工程であり、乾燥工程は、濯ぎ工程後の湿った洗濯物を乾燥した熱風で乾燥させる工程である。

【0015】

流入風路２は、ヒートポンプユニット４からドラム１に至る風路であり、乾燥工程時に、ヒートポンプユニット４で生成した乾燥空気をドラム１に送風する。

【0016】

流出風路３は、ドラム１からヒートポンプユニット４に至る風路であり、乾燥工程時に、ドラム１内の洗濯物から水分を奪った湿潤空気をヒートポンプユニット４に送風する。

【0017】

ヒートポンプユニット４は、湿潤空気を除湿・加熱して高温の乾燥空気を生成するためのユニットであり、冷媒を圧縮して加熱する圧縮機４ａと、圧縮された液体冷媒を気化させる蒸発器４ｂと、気化した気体冷媒を液化させる凝縮器４ｃを、冷媒が循環するように冷媒管で接続したものである。凝縮器４ｃにて気体冷媒が液化する際に発生した凝縮熱は、凝縮器４ｃが備える金属製のフィンを介して、ヒートポンプユニット４内を流通する湿潤空気に放熱され、高温の乾燥空気が生成される。

【0018】

送風ファン５は、ヒートポンプユニット４で生成された高温の乾燥空気に所望の運動量を与えて、所望の風速で流入風路２に送り込む。

【0019】

流出風温度センサー６は、流出風路３の入口付近に設置されており、ドラム１から流出した湿潤空気の温度を検知する。

【0020】

冷媒温度センサー７は、凝縮器４ｃ内の液化冷媒と接触する位置に設定されており、凝縮熱で加熱された冷媒の温度を検知する。なお、冷媒温度センサー７が検知する冷媒温度は、外気温度、洗濯物の種類や量、循環空気の風速等の条件の変化の影響を受けにくい温度である。

【0021】

制御装置８は、流出風温度センサー６や冷媒温度センサー７等の出力に基づいて、ドラム１の回転や、ヒートポンプユニット４での乾燥空気の生成、送風ファン５での乾燥空気の加速などを制御する。

【0022】

＜乾燥工程の詳細＞
次に、図２から図６を用いて、本実施例のドラム式洗濯乾燥機１０で実行される乾燥工程の詳細を説明する。

【0023】

上記したように、乾燥工程は、濯ぎ工程後の湿った洗濯物を高温の乾燥空気で乾燥させる工程である。乾燥工程での消費エネルギー量を抑制するには、洗濯物が十分に乾燥したタイミングで運転を終了することが望ましい。そこで、本実施例では、流出風温度センサー６で検知した流出風温度と、冷媒温度センサー７で検知した冷媒温度に基づいて、洗濯物が十分に乾燥したタイミングを次のように特定するようにした。

【0024】

まず、洗濯物の乾燥タイミングの特定方法の説明に先立ち、図２を用いて、外気温度、洗濯物の種類や量、循環空気の風速等の条件の相違により発生する、流出風温度と冷媒温度の時間変化のバラツキを説明する。

【0025】

図２上図は、流出風温度センサー６で検知した流出風温度（湿潤空気温度）の時間変化のバラツキを例示し、図２下図は、冷媒温度センサー７で検知した冷媒温度の時間変化のバラツキを例示する。なお、実戦で示す第１条件下での検知温度、破線で示す第２条件下での検知温度、点線で示す第３条件下での検知温度は各々、表１に示す条件下で検知された温度である。

【0026】

【表1】

【0027】

図２に示すように、同じドラム式洗濯乾燥機１０による乾燥工程であっても、乾燥コースや外気温度などの条件が異なれば、乾燥工程の開始時間や、乾燥工程後の流出風温度や冷媒温度の時間変化は大きく相違するので、洗濯物が十分に乾燥したタイミングを両温度に基づいて特定するには、流出風温度や冷媒温度の時間変化のバラツキを考慮した乾燥タイミング特定方法が必要とされる。

【0028】

そこで、本実施例のドラム式洗濯乾燥機１０の乾燥工程では、図３に示すフローチャートにより、洗濯物が十分に乾燥したタイミングを特定することとした。

【0029】

まず、ステップＳ１では、制御装置８は、ヒートポンプユニット４と送風ファン５を起動する。これにより、条件に応じてヒートポンプユニット４で生成された高温の乾燥空気が所定の風速でドラム１に流入し、ドラム１内の湿った洗濯物の乾燥が開始される。

【0030】

ステップＳ２では、制御装置８は、冷媒温度センサー７で検知した冷媒温度が第１所定温度Ｔ１以上になったかを判定する。そして、要件を満たす場合はステップＳ３に進み、要件を満たさない場合はステップＳ２を繰り返す。なお、第１所定温度Ｔ１は、冷媒がある程度加熱されたことを確認するための指標であり、例えば、５０～８０℃の何れかの温度である。

【0031】

ステップＳ３では、制御装置８は、ステップＳ２の要件を満たした時点の、冷媒温度センサー７で検知した冷媒温度と、流出風温度センサー６で検知した流出風温度の温度差を、基準温度差Ｔ０として記憶する。

【0032】

ステップＳ４では、制御装置８は、冷媒温度センサー７で検知した冷媒温度から、流出風温度センサー６で検知した流出風温度と、ステップＳ３で演算した基準温度差Ｔ０を減算した値を、洗濯物の乾燥程度を示す指標である、温度差ΔＴとして記憶する。

【0033】

ステップＳ５では、制御装置８は、ステップＳ４で演算した温度差ΔＴが第２所定温度Ｔ２以下になったかを判定する。そして、要件を満たす場合はステップＳ６に進み、要件を満たさない場合はステップＳ４に戻る。なお、第２所定温度Ｔ２は、洗濯物の乾燥の程度を確認するための指標であり、例えば、－１５～－５℃の何れかの温度である。

【0034】

ステップＳ６では、制御装置８は、ドラム１内の洗濯物が十分に乾燥したと判定し、ヒートポンプユニット４と送風ファン５の運転を停止する。なお、ヒートポンプユニット４の停止により、冷媒温度センサー７が検知する冷媒温度は急減することになる。

【0035】

図４は、図３の制御フローチャートに従い乾燥工程を実行した場合の、冷媒温度、流出風温度、温度差ΔＴの時間変化の一例である。なお、ここでは、乾燥工程に先立つ、洗い工程とすすぎ工程で検知された冷媒温度と流出風温度の時間変化も示されている。

【0036】

この例では、選択開始から約５５分経過後に乾燥工程が始まっているため、この時点で凝縮器４ｃ内の冷媒温度の温度上昇が始まっている。そして、約６０分経過した時点で、冷媒温度が第１所定温度Ｔ１（この例では、５０℃）に到達しているため、この時点で検知された冷媒温度と流出風温度の差分が基準温度差Ｔ０として記憶される。

【0037】

この基準温度差Ｔ０を用いて演算した温度差ΔＴは、図４に示すように、当初は上昇を続けるが、約１００分経過した時点で最高値になった後は、徐々に低下していく。そして、約２００分経過した時点で、第２所定温度Ｔ２（この例では、－１０℃）まで低下すると、ドラム１内の洗濯物が十分に乾燥したと推測できるため、乾燥工程を終了する。

【0038】

図５は、図４の条件下で、流出風路３内に湿度センサーを設置した場合に測定できる、ドラム１からの流出風の湿度の時間変化を示すグラフである。ここに示すように、温度差ΔＴが第２所定温度Ｔ２となった時点でドラム１内の湿度が十分に低下しているため、この時点で洗濯物が十分に乾燥していることがわかる。なお、本実施例のドラム式洗濯乾燥機１０では、図３のフローチャートに従い乾燥工程の終了を判定するため、流出風路３への湿度センサーの設置を必要としない。

【0039】

図６は、表１の各条件における、温度差ΔＴの時間変化を示すグラフである。ここに示すように、いずれの条件下でも、洗濯物が十分に乾燥したと考えられる時点で、温度差ΔＴは同程度の温度に収束している。従って、上記したステップＳ４で求めた温度差ΔＴを第２所定温度Ｔ２と比較することで、条件によらず、洗濯物が十分に乾燥したタイミングを特定することができる。

【0040】

以上で説明した本実施例のドラム式洗濯乾燥機によれば、ドラム内の洗濯物の乾燥の程度が同じであれば、外気温度や、洗濯物の量や、循環空気の風速が異なっていても、乾燥終了を正確に判定でき、かつ、温度センサーの設置による製造コストの増加を抑制することができる。

【符号の説明】

【0041】

１０ ドラム式洗濯乾燥機
１ ドラム
２ 流入風路
３ 流出風路
４ ヒートポンプユニット
４ａ 圧縮機
４ｂ 蒸発器
４ｃ 凝縮器
５ 送風ファン
６ 流出風温度センサー
７ 冷媒温度センサー

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】