JP2012245316A - Washing and drying machine and method of drying washing and drying machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は衣類を乾燥する乾燥機構を備えた洗濯乾燥機に係り、特にペルチェ素子によって乾燥用の空気を加熱する乾燥機構を備えた洗濯乾燥機に関するものである。 The present invention relates to a washing / drying machine having a drying mechanism for drying clothes, and more particularly to a washing / drying machine having a drying mechanism for heating air for drying by a Peltier element.
洗濯から乾燥までを連続して行える洗濯乾燥機による衣類の乾燥は、熱源により高温で低湿度の空気を作り、これを送風ファンによって洗濯槽内に吹込んで衣類の温度を高くして衣類から水分を蒸発させることにより行うものである。
蒸発した水分の除去方法としては、蒸発した水分をそのまま洗濯乾燥機外へ排出する排気方式(常に新しい空気を供給)と、蒸発した水分を冷やし結露させて水分を除去する除湿方式(同じ空気を循環させる)とがある。
排気方式に関する技術として、代表的には特開2008−104715号公報(特許文献1)に記載の洗濯乾燥機がある。
Drying clothes with a washing and drying machine that can continuously perform from washing to drying creates high-temperature and low-humidity air with a heat source, and blows it into the washing tub with a blower fan to raise the temperature of the clothes and increase moisture from the clothes. Is carried out by evaporating.
Evaporated moisture can be removed by exhausting the evaporated moisture directly to the outside of the washer / dryer (always supplying fresh air) and by dehumidifying the cooled moisture to condense and remove the moisture (same air is used). Circulate).
As a technique related to the exhaust system, there is typically a washing and drying machine described in JP 2008-104715 A (Patent Document 1).
しかしながら、このような排気方式の洗濯乾燥機では洗濯物に吹付けた後の温風空気をそのまま洗濯乾燥機外に排気するため、乾燥に要する時間の短縮と使用水量や消費電力の低減を図ることはできるが、洗濯乾燥機が置かれている室内に高湿な空気が出てしまい室内の環境を悪化させるといった不具合がある。 However, in such an exhaust-type washing / drying machine, the warm air after being blown onto the laundry is exhausted to the outside of the washing / drying machine, so that the time required for drying is shortened and the amount of water used and power consumption are reduced However, there is a problem that high humidity air comes out in the room where the washing / drying machine is placed and the indoor environment is deteriorated.
このような不具合を解消するために上述した除湿方式が提案されている。この除湿方式に関する技術として、特開2006−115950号公報(特許文献2)に記載の洗濯乾燥機がある。
この特許文献2に記載の洗濯乾燥機はペルチェ素子を用いて乾燥用の空気を加熱して洗濯槽に供給するもので、ペルチェ素子の吸熱部と放熱部を用いることによって水分を含んだ空気の除湿とその除湿後の空気の再加熱の両方を行うものである。
この特許文献2ではその具体的な例として、ダクトの少なくとも一部に沿って配設され、ダクトの下面方向に冷却媒体を流す冷却パイプと、ダクトと冷却パイプの間に設けられ、吸熱部が冷却パイプ側に、放熱部がダクト側に向けて配設された冷却ユニットとによって熱交換器を構成することが示されている。
In order to eliminate such problems, the above-described dehumidification method has been proposed. As a technique related to this dehumidification method, there is a washing and drying machine described in JP-A-2006-115950 (Patent Document 2).
The washing and drying machine described in
In this
上述した特許文献等で提案されているペルチェユニットを用いて衣類を乾燥させる方式においては、乾燥期間を短縮するとか乾燥に必要な消費電力を低減するといった実際の洗濯乾燥機に必要な具体的な構成等についてはなんら提案されていなかった。
本発明の目的は、乾燥期間を短縮して乾燥に必要な消費電力を低減させることができる実際的な洗濯乾燥機を提供することにある。
In the method of drying clothes using the Peltier unit proposed in the above-mentioned patent documents etc., a concrete necessary for an actual washing and drying machine such as shortening the drying period or reducing power consumption necessary for drying. No proposals were made for composition.
An object of the present invention is to provide a practical washing / drying machine capable of reducing the power consumption necessary for drying by shortening the drying period.
本発明の特徴は、洗濯乾燥機において乾燥工程を少なくとも乾燥前半部と乾燥後半部に分けて定め、乾燥前半部ではペルチェユニットに通電してこのペルチェユニットを通過させた空気を衣類が投入されている洗濯槽に送って再びペルチェユニットに通過させて空気を循環させ、乾燥後半部ではペルチェユニットの通電を停止して洗濯乾燥機の筐体内部の空気を衣類が投入されている洗濯槽に送って外部空気を用いて衣類を乾燥する洗濯乾燥機にある。
また本発明の他の特徴は、ペルチェユニットの吸熱面と放熱面に取り付けた吸熱板と放熱板のそれぞれに複数の吸熱フィンと複数の放熱フィンを植立させて構成し、このペルチェユニットを洗濯乾燥機を構成する送風ダクト内に空気の流れに沿って上流側に吸熱フィンが位置し、下流側に放熱フィンが位置するように配置した洗濯乾燥機にある。
A feature of the present invention is that the drying process is divided into at least the first half of the drying and the second half of the drying in the washing and drying machine, and in the first half of the drying, the Peltier unit is energized and the air is passed through the Peltier unit. The air is circulated through the Peltier unit again, and the Peltier unit is de-energized in the latter half of the drying, and the air inside the washer / dryer enclosure is sent to the laundry tub where the clothes are placed. In a laundry dryer that uses external air to dry clothes.
Another feature of the present invention is that a plurality of heat absorbing fins and a plurality of heat radiating fins are planted on each of the heat absorbing plate and the heat radiating plate attached to the heat absorbing surface and the heat radiating surface of the Peltier unit. In the air dryer duct which comprises a dryer, it exists in the washing-drying machine arrange | positioned so that a heat absorption fin may be located in an upstream along the flow of air, and a heat radiation fin may be located in a downstream.
本発明によれば、乾燥前半ではペルチェユニットの吸熱面に洗濯槽からの空気を流して吸熱するため、吸熱面と加熱面の温度差を小さくした運転ができてペルチェユニットの成績係数を高くでき、また、乾燥の後半ではペルチェユニットの通電を停止し、洗濯乾燥機の筐体内部に置かれているモータ等の熱を含む外気で乾燥を行うため乾燥に必要な消費電力を削減できる。更にこれによって乾燥時間を短縮できる効果も期待できるものである。 According to the present invention, in the first half of the drying, air from the washing tub flows to the heat absorption surface of the Peltier unit to absorb heat, so that the temperature difference between the heat absorption surface and the heating surface can be reduced and the coefficient of performance of the Peltier unit can be increased. Also, in the latter half of the drying, the Peltier unit is de-energized, and the drying is performed with the outside air including the heat of the motor or the like placed inside the washer / dryer casing, so that the power consumption required for the drying can be reduced. Furthermore, the effect which can shorten drying time by this can also be expected.
以下、図面に従い本発明の実施例を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は本発明の一実施例になる洗濯乾燥機の一種であるドラム式洗濯乾燥機の斜視図であり、洗濯乾燥機本体70はベース1の上部に載せられた鋼板と樹脂成形品で組合わされて構成された外枠2と、この外枠2の正面に設けられ洗濯物を出し入れするドア3と、前面カバー22及び背面カバー23より構成されている。
また、前面カバー22の上部には電源スイッチ47と操作パネル48が設けられており、操作パネル48には表示器7と操作ボタン24、24a、24bが設けられている。
FIG. 1 is a perspective view of a drum-type washing / drying machine which is a type of a washing / drying machine according to an embodiment of the present invention. A washing / drying machine
In addition, a
図2は洗濯乾燥機の一種であるドラム式洗濯乾燥機の断面を示しており、ドラム式洗濯乾燥機の概略の構造及び洗濯及び脱水工程について簡単に説明する。
外枠2の内側には外槽20が備えられており、外槽20は下部の複数個のサスペンション21により支持されている。
外槽20の内側にある洗濯槽を構成する回転ドラム29にはドア3を開けて投入された洗濯物30があり、回転ドラム29の開口部の外周には脱水時の洗濯物30のアンバランスによる振動を低減するための流体バランサー31が設けられている。また、回転ドラム29の内側には洗濯物30を掻き揚げる複数個のリフター33が設けられている。
回転ドラム29は回転ドラム用金属製フランジ34に連結された主軸35を介してドラム駆動用モータ36に直結されている。
外槽20の開口部には弾性体からなるゴム系のパッキン38が取付けられている。このパッキン38は外槽20内とドア3との水密性を維持する役割をしている。これにより、洗い、すすぎ及び脱水時の水漏れの防止が図られている。
回転ドラム29は側壁に遠心脱水および通風用の多数の小孔(図示せず)を有しており、外槽20の底壁に開口した排水口37は排水弁8を介して排水ホース9に接続する。
またオーバーフローホース17はドラム背面に固定された送風ダクト40に取り付けられており、排水弁8手前で排水口37からのホース37Aと合流させる。即ち、排水弁8が開となれば排水ホース9と連通される構成となっている。
FIG. 2 shows a cross section of a drum-type washing / drying machine, which is a kind of washing / drying machine. The schematic structure of the drum-type washing / drying machine and the washing and dehydrating steps will be briefly described.
An
The rotating
The rotating
A
The
The
回転ドラム29内の洗濯物30に送風を導く送風ダクト5と送風手段たるファン49とヒータ50を含む乾燥装置6は外槽20から離して外枠2に固定(図示せず)されており、ヒータ50の出口と吹出しノズル11は外槽20の最上面から中心までの間に且つ外槽20の中心より前面の位置に柔軟構造のベローズ71で外槽20に対し略垂直に接続して外槽20の振動を吸収している。
排水孔37、ファン49の吸気口及び吐出口には温度センサ(図示せず)が設けてある。送風ダクト40内には、ジャバラホース52を介して回転ドラム29との接続側に除湿熱交換を行う除湿熱交換器、送風ファンや吸気弁のある上側に加熱熱交換器を配置させるように除湿・加熱手段たるペルチェユニット54を設けてある。
The
Temperature sensors (not shown) are provided at the air inlets and outlets of the
このように構成されたドラム式洗濯乾燥機は洗濯工程においては、回転ドラム29内に洗濯物30を投入し、排水弁8を閉じた状態で給水して外槽20に洗濯水を溜めて回転ドラム29を回転させて洗濯物30を洗濯する。
ドラム式洗濯乾燥機の場合、ドラムの回転に伴ってリフター33により洗濯物30をドラム頭頂部に持ち上げた後、重力によりドラム底部に落とすたたき洗いが主流となる。
オーバーフローホース17が送風ダクト40に接続されているため、場合によっては送風ダクト40のオーバーフローホース17の位置まで洗濯水は流入してくる。
また洗濯工程中に、送風ダクト40内のリント(糸くず)を洗い流すために、送風ダクト40上部に設けた洗浄装置である注水具61により送風ダクト40内に注水する。この注水具61については後述する。
外槽20の背面部と送風ダクト40底部をつなぐジャバラホース52ならびに外槽側取付け部53には送風ダクト40から外槽20の背面部に向かって下り傾斜をつけてあるため、流入してきた水は洗濯終了時には速やかに外槽20から排水口を通して機外へ排水される。
次に脱水工程においては、排水弁8を開いて外槽20内の洗濯水を排水した後に回転ドラム29を回転させて遠心脱水する。
脱水された水の一部が送風ダクト40側に巻き上げられてきても、外槽20背面部と送風ダクト40底部をつなぐジャバラホース52ならびに外槽側取付け部53に送風ダクト40から外槽20背面部に向かって下り傾斜をつけてあるため、速やかに外槽側に戻すことが出来る。
高速脱水に至ると、外槽20にも振動が伝わり外槽20自身も僅かながら振動する恐れがあるが、送風ダクト40は筐体に固定されているため外槽20背面部と送風ダクト40底部をつなぐジャバラホース52が連動して振動の一部を吸収することができる。
In the washing process, the drum-type washing / drying machine constructed in this manner is rotated by putting the
In the case of a drum-type washing / drying machine, after washing the
Since the
Further, during the washing process, water is poured into the
Since the
Next, in the dehydration step, the
Even if a part of the dehydrated water is wound up to the
When high-speed dehydration is reached, vibration is transmitted to the
次に、本発明の特徴である乾燥工程について説明するが、本実施例では少なくとも乾燥工程前半部と乾燥工程後半部とから乾燥工程が定められている。
まず、乾燥工程前半部では給気弁13が送風ダクト40の出口を開くように動作し、また脱水工程中に開かれていた排水弁8を閉じて以下に述べる乾燥を実行する。
乾燥工程前半部では図2に示した矢印ように空気が流れ、ヒータ50もしくはペルチェユニット54により加熱して温風となった空気を回転ドラム29内へ吹出しノズル11を介して空気を送り込み洗濯物30と熱交換させると共に洗濯物30から水分を蒸発させている。
ここでヒータ40はペルチェユニット54と共に使用される場合とそうでない場合がある。ペルチェユニット54と共に使用される場合は衣類を急いで乾燥させたい強モードとかの場合に使用される。そうでない場合はペルチェユニット54で高温の空気を作り出すようになっている。
次に、蒸発した水分を含んで高湿となった空気は送風ダクト40を通してファン吸込口に導かれ、再びペルチェユニット54や必要に応じてファン出口に設けたヒータ50により加熱して回転ドラム29内へ送風されるが、この空気の循環流れの中で回転ドラム29出口の高湿な空気は外槽20及び送風ダクト40を通るときに、外槽20及び送風ダクト40とも熱交換して飽和蒸気圧が下がる分の水分を前記外槽20及び前記送風ダクト40の壁面において凝縮させる。
更に、送風ダクト40内に設けたペルチェユニット54により除湿及び加熱することにより温風の温度を極端に下げることなく除湿できるようになっている。
送風ダクト40内で凝縮した水分やペルチェユニット54の除湿熱交換により除湿された凝縮水はやがて送風ダクト40底部からジャバラホース52に溜まってくるが、送風ダクト40から外槽20の背面部に向かって下り傾斜をつけてあるため凝縮水も外槽20を介して排水口付近まで移送できる。
次に乾燥工程後半部では、給気弁13が送風ダクト40の出口を閉じ、また排水弁8を開いて高湿な空気を排水管に逃がして乾燥を促進するように動作するものである。
図3に乾燥工程後半部における洗濯乾燥機内の空気の流れを示しているが、この場合、上述したように給気弁13によって送風ダクト40の出口が閉じられているので空気は送風ダクト40を通過しないようになっている。
まず、ファン49の吸込側にある吸気弁13を開くことにより、送風ダクト40の出口は吸気弁13によって閉じられ、ファン49の吸込力によって送風ダクト40外の筐体内空気を吸い込んで回転ドラム29内へ送風する。
したがって、送風ダクト40には乾燥用の空気が流れないためペルチェユニット54はその通電が停止されている。
送風動作によって回転ドラム29から押し出される高湿の空気は排水口37より排水ホース9を通り、また、オーバーフローホース17を通り排水トラップ10の水封じを破って排水孔39に排出される。
一般的な排水トラップの場合では水封じ高さは50〜80mm程度あるため、水封じを破るには排水ホース9側の圧力は約1000Pa以上必要となる。
また、排水口39からの臭気を抑えるため、水封じを破った後も高い圧力(所定以上の圧力)を確保する必要があり、排水ホース9から高湿の空気を排気している送風排気工程中は高い圧力を保つようにファン49の回転を制御する。
回転ドラム29からの排気は排水口37から排水弁8までの接続ホースと、オーバーフローホース17とを通して排水トラップ10に排気させる。
一方、上記した回転ドラム29から排水ホース9を介して排出される高湿な空気の代わりに、主に筐体底部から筐体内に導かれる給気は筐体上部にある給気孔18までの間に回転ドラム駆動用モータ36やファンモータ51の周囲を通されるため高温となって給気弁13を通って送風路内に取り込まれ、回転ドラム29に供給されて衣類の乾燥に寄与するようになる。
このため、通常ではファン49出口に設けてあるヒータ50は通電する必要はないが、強モード等の場合に使用されることは差し支えない。
そして、再び回転ドラム29からの排気は排水口37から排水弁8までの接続ホースと、オーバーフローホース17とを通して排水トラップ10に排気させる。これの繰り返しによって衣類が乾燥されるものである。
回転ドラム29からオーバーフローホース17を通して排水弁8から排気する排気経路内に外槽20の背面部の外槽側取付け部53とジャバラホース52が含まれるが、外槽20の背面部から送風ダクト40に対しては上り傾斜となり、排気の送風ダクト40への流入角は、90度よりも大きい鈍角となり排気経路の風路損失を減らすことが出来る。
乾燥終了後は排水口39側の圧力より排水ホース9側の圧力を高く保ちながら水封じを破らない圧力レベルまでファン49の回転数を下げ、同時に給水電磁弁28を開いて水道水を流して排水トラップ10の水封じを回復させて乾燥工程終了となる。
Next, the drying process, which is a feature of the present invention, will be described. In this embodiment, the drying process is determined from at least the first half of the drying process and the second half of the drying process.
First, in the first half of the drying process, the
In the first half of the drying process, air flows as indicated by the arrows shown in FIG. 2, the air heated by the
Here, the
Next, the air that has become highly humid including the evaporated water is led to the fan suction port through the
Further, dehumidification and heating are performed by the
Moisture condensed in the
Next, in the latter half of the drying process, the
FIG. 3 shows the flow of air in the washing / drying machine in the latter half of the drying process. In this case, since the outlet of the
First, by opening the
Accordingly, since air for drying does not flow through the
High-humidity air pushed out of the
In the case of a general drain trap, the water sealing height is about 50 to 80 mm. Therefore, the pressure on the
Moreover, in order to suppress the odor from the
The exhaust from the
On the other hand, instead of the high-humidity air discharged from the
For this reason, normally, the
The exhaust from the
An exhaust path for exhausting air from the
After the drying is completed, the pressure on the
このように、乾燥終了後に排水ホース9側の圧力を所定以上に保ちながら排水ホース9を経由して排水口37に水を供給することにより、排水孔39からの臭気を抑えながら排水トラップ10の水封じを回復させることができる。
In this way, after the drying is completed, water is supplied to the
尚、この排水トラップ10の回復は排水ホース9側の圧力を高く保っていれば、乾燥運転の最後又は乾燥運転の終了後のいずれでも良い。
The
図4はペルチェ素子の吸熱面と放熱面の温度差に対する成績係数の変化を示したものであるが、ここでいう成績係数は放熱面での放熱量をペルチェ素子の電気入力で除したものである。
ペルチェ素子は一般的に吸熱面と放熱面の温度差が小さいと吸熱面から放熱面へ効率よく熱をくみ上げることができ、温度差が大きくなるに従い熱伝導などにより効率は低下する。このため本実施例のように、冷却媒体を介さずにペルチェユニット54の吸熱面と送風ダクト内空気とを直接熱交換させるため、吸熱面による除湿時に過度に循環空気を冷やすことがない。
加熱熱量は吸熱量と入力との和であるため空気への加熱熱量は常に除湿熱量を上回り、吸気弁13で送風ダクト40の出口を開くように温風を循環させる乾燥前半では循環空気の温度レベルは徐々に上昇し、衣類を含む回転ドラム29や外槽20、送風ダクト40なでから構成される循環系を温めることで除湿しながら効率よく熱を蓄えることが出来る。
Fig. 4 shows the change in coefficient of performance with respect to the temperature difference between the heat-absorbing surface and the heat-dissipating surface of the Peltier element. Here, the coefficient of performance is the amount of heat released on the heat-dissipating surface divided by the electrical input of the Peltier element. is there.
In general, when the temperature difference between the heat absorption surface and the heat dissipation surface is small, the Peltier element can efficiently draw heat from the heat absorption surface to the heat dissipation surface, and the efficiency decreases due to heat conduction or the like as the temperature difference increases. For this reason, as in the present embodiment, the heat absorption surface of the
Since the amount of heat to be heated is the sum of the amount of heat absorbed and the input, the amount of heat to be heated to the air always exceeds the amount of heat to be dehumidified, and the temperature of the circulating air in the first half of the drying in which hot air is circulated to open the outlet of the
図5は本発明に用いるペルチェユニット54の概略構成図であり、ペルチェユニット54のペルチェ素子57は冷却面である吸熱面59と加熱面である放熱面60を備えている。
ペルチェ素子57の吸熱面59には吸熱板59Aが固定され、放熱面60には放熱板60Aが固定されている。そして、吸熱板59Aには複数の熱交換フィン59Bが植立されて除湿熱交換器55が構成され、放熱板60Aには複数の熱交換フィン60Bが植立されて加熱熱交換器56が構成されている。
熱交換フィン59Bと熱交換フィン60Bは図面にある通り、空気の流れに対して直交して横切るように長方形の吸熱板59Aと放熱板60Aの両面に3分割に分離されて植立している。
ここで、熱交換フィン59B、60Bの羽根の数は洗濯乾燥機にあわせて最適に選ばれている。図面からわかるようにペルチェユニット54はそれぞれの熱交換フィン59B、60Bが互いに相補的な関係を持って寸法が決められているので概ね直方体の形状に形成されている。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a
A
As shown in the drawing, the
Here, the number of blades of the
ペルチェユニット54の上部には送風ダクト40内のリント(糸くず)を洗い流すための洗浄用の水を供給する注水具61が2個設けられ、それぞれ除湿熱交換器55と加熱熱交換器56も併せ洗浄するようになっている。
At the top of the
図6はペルチェユニット54を送風ダクト40に設けた場合の構成を示しており、空気の流れに対して上流側に除湿熱交換器55が位置し、下流側に加熱熱交換器56が位置するように送風ダクト40に固定されている。ペルチェユニット54の吸熱板59Aと放熱板60Aの端部付近にそれぞれ2本のボルト貫通孔74が設けられ、これにボルト72が挿通されてナット73によって送風ダクト40の壁面40Aに固定されている。
本実施例では洗濯乾燥機本体の上下方向にのびる送風ダクト40内に設けて、送風ダクト40内を流れる循環空気を除湿した後に加熱するため、除湿熱交換器55と加熱熱交換器56はペルチェ素子57を中心として正反対の方向に拡張した形状となっている。
また除湿熱交換器55及び加熱熱交換器56の空気への伝熱をよくするため、流れ方向のフィン長さを所定長さで分断して境界層を切ることにより伝熱を向上させたものとなっている。
除湿熱交換器55では空気上流側(熱交換器下側)にむかって位置的に上側から流下してくる結露水が増えていくが、このフィンの分断により結合と分断を繰り返しつつ結露水をある程度まとめることが出来るため排水を迅速にできる。
また加熱熱交換器においては、表面がかわいているためリントの絡み付着がおきやすいが、通常送風ダクト40には洗浄用の注水具61を備えており、この水もフィンを分断しておくことによって、フィンの切れ目において結合と分裂を繰り返し流れやすくできる。
図7は本実施例における乾燥工程の運転パターンと回転ドラム29に送り込む温風温度の変化を模式的に示したものである。
乾燥工程前半では、空気を回転ドラム29と送風ダクト40の間でファン49により循環させる。このとき送風ダクト40内のペルチェユニット54に通電して回転ドラム29から送風ダクト40に入ってきた高湿な空気を露点まで下げて除湿する。
除湿した空気をその空気の流れから見て下流側にあたる送風ダクト40上部で、ペルチェユニット54の加熱面60に取り付けられた加熱熱交換器56により加熱する。
加熱量は冷却面から吸熱した熱とペルチェの入力の和になるので、循環空気は徐々に温度レベルをあげることができる。
言い換えればペルチェユニット54で循環空気を除湿しつつも、外槽20や送風ダクト40など衣類も含む循環系に熱を蓄えることができる。
乾燥工程の後半では、ファン49の吸込側にある吸気弁13で送風ダクト40を閉じるため送風ダクト40外の筐体内空気を吸い込んで回転ドラム29内へ送風する。
吸気弁13が回転ドラム29と繋がる送風ダクト内の風路を妨げるため、回転ドラム内が昇圧し、この圧力によってオーバーフローホースと排水ホースを介して回転ドラム内の高湿の空気が排水孔へ排気される。
吸気弁の開閉割合により一部循環させることも可能であるが、本実施例では全閉のためペルチェユニット54には通電せず、ファンモータやメインモータの排熱により温められた筐体内空気がファンの断熱圧縮を伴って温風として回転ドラムに送られる。このため温風温度は時間経過とともに低下し、乾燥終盤では外気温度近辺まで低下する。この乾燥工程後半の温風温度は給気弁13の開度等により種々の温度特性を取ることができる。
FIG. 6 shows a configuration in the case where the
In the present embodiment, the
Moreover, in order to improve heat transfer to the air of the
In the
In addition, in the heat exchanger, the lint is apt to be attached because the surface is cute. Usually, the
FIG. 7 schematically shows the operation pattern of the drying process and the change in the temperature of the hot air sent to the
In the first half of the drying process, air is circulated between the
The dehumidified air is heated by the
Since the heating amount is the sum of the heat absorbed from the cooling surface and the input of the Peltier, the circulating air can gradually increase the temperature level.
In other words, heat can be stored in the circulation system including clothing such as the
In the latter half of the drying process, the air inside the housing outside the
Since the
Although it is possible to circulate partially depending on the opening / closing ratio of the intake valve, in this embodiment, since it is fully closed, the
図8は洗濯乾燥機の制御装置41のブロック図であり、マイクロコンピュータ26は各スイッチ24、24a、24bに接続される操作ボタン入力回路25や水位センサ44、温度センサ45、振動船6と接続され、使用者のボタン操作や洗濯工程、乾燥工程での各種情報信号を受ける。
マイクロコンピュータ26からの出力は駆動回路5に接続され、給水電磁弁28、排水弁8、モータ26、ファン49、ヒータ50、吸気弁13などに送られ、これらの開閉や回転、通電を制御する。また、使用者に洗濯機の動作状態を知らせるための7セグメント発光ダイオード表示器7や発光ダイオード15、ブザー19に接続される。
マイクロコンピュータ26は電源スイッチ47が押されて電源が投入されると制御プログラムが起動し、図9に示すような洗濯および乾燥の基本的な制御処理を実行する。
以下、フローチャートに基づき電源スイッチ投入後の動作を説明する。
<ステップS101>
このステップでは、各センサや給水電磁弁28、排水弁8、モータ26、ファン49、ヒータ50、吸気弁13などの洗濯乾燥機の状態確認及び初期設定を行う。
<ステップS102>
洗濯乾燥機の状態確認及び初期設定が終了すると、操作パネル48の表示器7を点灯し、操作ボタンスイッチ24からの指示入力にしたがって洗濯/乾燥コースを設定する。
指示入力がない状態では標準の洗濯/乾燥コースまたは前回実施の洗濯/乾燥コースを自動的に設定する。例えば、操作ボタンスイッチ24aを指示入力された場合は、乾燥の高仕上げコースを設定する。
<ステップS103>
操作パネル48のスタートスイッチ24からの指示入力を監視して入力があったかどうかの判断処理を行う。
<ステップS104>
スタートスイッチ24の入力が確認されると洗濯を実行する。洗濯は洗い、中間脱水、すすぎ、最終脱水を順次実行するが、通常のドラム式洗濯乾燥機と同様であるので、詳細な説明は省略する。
<ステップS105>
洗濯工程が終了すると洗濯乾燥コースが設定されているかどうかを判断し、洗濯コースのみが設定されている場合は運転を終了する。一方、洗濯乾燥コースが設定してある場合は次のステップに移行する。
<ステップS106>
洗濯乾燥コースが設定されている場合は温風脱水を実行する。温風脱水はファン49を低速回転で運転し、ペルチェユニット54に通電して温風を回転ドラム29内に吹込み衣類の温度を上昇させる。同時に回転ドラム29を高速で回転させ温まった衣類から効果的に水分を脱水する(温度が上がると水の粘性が低下するため効率よく脱水できる)。
本実施の形態例では、ファン49の回転数を毎分11000回転程度に設定しており、これは許容電流値(15A)を超えないようにするためである。
洗濯から脱水までに送風ダクト40に流入した水は外槽20の背面部に向かって下り傾斜をなすジャバラホース52及び外槽側取付部53を通して速やかに排水口20から機外へ除去できるため乾燥時の熱損失を低減できる。
<ステップS107>
温風脱水が終了すると、槽左右反転回転を行って乾燥運転を実行する。ファン49は高速で回転させ、ペルチェユニット54、場合によってはヒータ50も含めて通電し、回転ドラム29の正逆回転を繰り返し、回転ドラム29内の衣類の位置を入れ替えながら、高温の温風を衣類に吹き付ける。
このとき、送風ダクト40内で高湿空気から除湿された凝縮水は送風ダクト40底部から外槽20の背面部に向かって下り傾斜をなすジャバラホース52及び外槽側取付部53を通して速やかに排水孔37近まで除去できるため凝縮水が温風に対して熱損失となることを回避できる。
<ステップS108>
乾燥開始からの経過時間が規定の時間になったかどうかを確認し、時間経過を確認すると次のステップに移行する。
<ステップS109>
乾燥開始から規定の時間が経過した場合、或いは中間温度と初期温度の差が規定の温度より大きくなった場合には、洗濯物の乾燥度が(=乾布の質量/湿布の質量)が0.90〜0.95と判断し、ペルチェユニット54の通電をOFFし、給気弁13を開き(送風ダクト40の出口を閉じる)、ファン49を高速回転して洗濯物30の水分を排水ホース9から排水口39に排出する。
外槽20の背面部から送風ダクト40に対しては上り傾斜となっているため、送風ダクト40流入部の風路損失を小さく出来る。
<ステップS110>
このステップでは外槽20の下部排水口温度T1aと外気温度T2aを測定する(初期温度の設定)し、次のステップに移行する。
<ステップS111>
このステップでは、乾燥開始からの経過時間が規定の時間になったかどうかを確認し、規定時間に達しない場合はこの判断を繰り返し、規定時間に達すると次の処理に移行する。
<ステップS112>
規定時間が過ぎると、乾燥の終了判定のため外槽20の下部排水口温度T1bと外気温度T2bを測定し、測定が終了すると次のステップに移行する。
<ステップS113>
排気開始からの経過時間が規定の時間になったかどうかを確認し、規定時間に達しない場合はステップS114に移行し、規定時間に達するとステップS115に移行する。
<ステップS114>
ステップS114では外槽20の下部排水口温度と外気温度の各々中間温度と終了判定温度との差を求め(ΔT1=T1a−T1b、ΔT2=T2a−T2b)、さらにそれらの温度差(ΔT1−ΔT2)が規定温度以上であるかどうかを確認する。温度差(ΔT1−ΔT2)が規定温度以上であればステップS115に移行し、温度差(ΔT1−ΔT2)が規定温度以下であれば再びステップS112に戻り上述の処理を行う。
<ステップS115>
ステップS115では、排気開始から規定の時間が経過した場合、もしくは中間温度と終了温度の差が規定の温度より大きくなった場合、洗濯物の乾燥度が(=乾布の質量/湿布の質量)が1.0以上となり乾燥が終了したと判断し、排水孔39側の圧力より排水ホース9側の圧力を高く保ちながら水封じを破らない圧力レベルまでファン49の回転数を下げて給水電磁弁28を開いて水道水を流し、排水トラップ10の水封じを回復させる。
この水道水はペルチェユニット54の除湿熱交換器と加熱熱交換器を洗浄する洗浄水を兼ねていても良いし、別系統から供給されるものであっても差し支えない。
<ステップS116>
ステップS116ではステップS115で実行された給水電磁弁28を開いてからの経過時間が規定の時間になったかどうかを確認し、規定時間に達しない場合はステップS117に移行し、規定時間に達するとステップS118に移行する。
<ステップS117>
ステップS116で規定時間に達しないと判断された場合は水位センサ44の圧力が規定の圧力になったかどうかを確認し、水位センサ44の圧力が規定の圧力になっていない場合はステップS116に戻り、水位センサ44の圧力が規定の圧力になった場合はステップS118に移行する。
<ステップS118>
このステップは、給水電磁弁28を開いてから規定の時間が経過した場合、もしくは水位センサ44の圧力が規定の圧力より大きくなった場合に排水トラップ10の水封じが回復したと判断し、ファン49とモータ36を停止し、更に給気弁13を閉じ、次に給水電磁弁28を閉じて乾燥工程が終了するものである。
FIG. 8 is a block diagram of the
The output from the
When the
Hereinafter, the operation after the power switch is turned on will be described based on the flowchart.
<Step S101>
In this step, the state of the washing and drying machine such as each sensor, the water supply
<Step S102>
When the state check and initial setting of the washing / drying machine are completed, the
When no instruction is input, the standard washing / drying course or the previous washing / drying course is automatically set. For example, when an instruction is input to the
<Step S103>
An instruction input from the
<Step S104>
When the input of the
<Step S105>
When the washing process is finished, it is determined whether or not a washing / drying course is set. If only the washing course is set, the driving is finished. On the other hand, when the washing / drying course is set, the process proceeds to the next step.
<Step S106>
If a washing / drying course is set, hot air dehydration is performed. In the hot air dehydration, the
In the present embodiment, the rotation speed of the
Water that has flowed into the
<Step S107>
When the hot air dehydration is finished, the drying operation is executed by rotating the tank left and right. The
At this time, the condensed water dehumidified from the high-humidity air in the
<Step S108>
It is confirmed whether or not the elapsed time from the start of drying has reached a specified time, and when the elapsed time is confirmed, the process proceeds to the next step.
<Step S109>
When the specified time has elapsed from the start of drying, or when the difference between the intermediate temperature and the initial temperature is greater than the specified temperature, the dryness of the laundry (= the mass of the dry cloth / the mass of the compress) is 0. 90-0.95 is determined, the energization of the
Since the air duct is inclined upward from the back surface of the
<Step S110>
In this step, the lower drainage port temperature T1a and the outside air temperature T2a of the
<Step S111>
In this step, it is confirmed whether or not the elapsed time from the start of drying has reached a specified time. If the specified time has not been reached, this determination is repeated, and when the specified time has been reached, the process proceeds to the next process.
<Step S112>
When the specified time has passed, the lower drainage port temperature T1b and the outside air temperature T2b of the
<Step S113>
It is checked whether or not the elapsed time from the start of exhausting has reached a specified time. If the specified time has not been reached, the process proceeds to step S114, and if the specified time has been reached, the process proceeds to step S115.
<Step S114>
In step S114, the difference between the intermediate temperature of the lower drainage port temperature and the outside air temperature of the
<Step S115>
In step S115, when the specified time has elapsed from the start of exhausting, or when the difference between the intermediate temperature and the end temperature is greater than the specified temperature, the dryness of the laundry (= the mass of the dry cloth / the mass of the compress) is It is determined that the drying has been completed because the pressure is 1.0 or more, and the rotation speed of the
This tap water may serve as washing water for washing the dehumidifying heat exchanger and the heating heat exchanger of the
<Step S116>
In step S116, it is confirmed whether or not the elapsed time after opening the water supply
<Step S117>
If it is determined in step S116 that the specified time has not been reached, it is checked whether or not the pressure of the
<Step S118>
This step determines that the water sealing of the
このように構成した洗濯乾燥機は、ファン49へ吸込まれる筐体内部空気を補うために、外部空気を筐体内に取り込み外槽20、モータ36、ファン49などの排熱により温めるので、直接外部空気を吸込んだ場合と比較して乾燥工程の消費電力量が全体の約7%程度削減できるものである。
Since the washing and drying machine configured as described above takes in external air into the housing and warms it by exhaust heat from the
また、外部空気を吸込んでも排水ホース9より洗濯物30の水分を排水口39に排出するため室内の環境を悪化させることはない。
Moreover, even if external air is sucked in, the moisture in the
外槽20の背面部と送風ダクト40底部をつなぐジャバラホース52の外槽側取付部53に、洗乾機設置面に対して外槽20から送風ダクト40に向けて上り傾斜を持たせ、更に、外槽20の背面部の取付部位置よりも送風ダクト40底部の取付け部位置を高くしてジャバラホース52に傾斜をつけた構造とすることにより、洗濯から脱水までの間で送風経路からの残水の除去による熱損失、さらには排気工程時の風路損失を低減できるものである。
次に、図10、図11に基づいて本発明の他の実施例を説明するが、この例はペルチェユニット54の変形例を示したものである。
図10、図11において、ペルチェ素子57の吸熱面59と放熱面60に取り付けた吸熱板59Aと放熱板60Aとの間に仕切り板75を設けて、ペルチェユニット54の吸熱面側の除湿熱交換器55を通過する空気と、放熱面側の加熱熱交換器56を通過する空気とを完全に分離させた構成となっている。
また、除湿熱交換器55と加熱熱交換器56の配置であるが、除湿熱交換器55は筐体側に位置し、加熱熱交換器56はドラム側に位置するように配置されている。
このような配置とすることにより、加熱熱交換器5側の送風ダクトから筺体内への熱損失分を乾燥後半部の送風排気運転で有効活用できるといった効果や、さらに、メインモータ36の放熱により送風ダクト左側は温められているので上記した熱損失自体も減らすことができるといった効果が期待できるものである。
そして、送風ダクト40のペルチェユニット54に流入する空気は凡そ二分され、それぞれ除湿熱交換器55と加熱熱交換器56を通過し、ペルチェユニット54の出口で仕切り板75が無くなるため除湿された空気と加熱された空気が混ざり合うようになる。
このような構成とすることにより、除湿交換器55、加熱交換器56を送風ダクト40の流れ方向にむけて伝熱面積をより大きく確保できる。
このため、除湿面59と加熱面60の温度差をより縮められるため、成績係数の高い運転が可能となる。
The outer tub
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 10 and 11, and this example shows a modification of the
10 and 11, a
Further, the
With such an arrangement, the heat loss from the air duct on the
Then, the air flowing into the
By setting it as such a structure, the
For this reason, since the temperature difference between the dehumidifying
1…ベース、2…外枠、3…ドア、4…ベローズ、5…駆動回路、6…乾燥装置、7…表示器、8…排水弁、9…排水ホース、10…排水トラップ、11…吹出しノズル、12…循環空気、13…給気弁、14…筐体内部空気、15…発光ダイオード、16…外部空気、17…オーバーフローホース、18…給気孔、19…ブザー、20…外槽、21…サスペンション、22…前面カバー、23…背面カバー、24、24a、24b …スイッチ、25…操作ボタン入力回路、26…マイクロコンピュータ、27…フィルタダクト、28…給水電磁弁、29…回転ドラム、30…洗濯物、31…流体バランサー、32…モータ固定具、33…リフター、34…金属製フランジ、35…主軸、36…ドラム駆動用モータ、37…排水孔、38…パッキン、39…排水口、40…送風ダクト、41…制御装置、42…吸気口、43…ベース部、44…水位センサ、45…温度センサ、46…振動センサ、
47…電源スイッチ、48…操作パネル、49…ファン、50…ヒータ、51…ファンモータ、52…ジャバラホース、53…外槽側取付け部、54…ペルチェユニット、55…除湿熱交換器、56…加熱熱交換器、57…ペルチェ素子、58…しきり板、59…吸熱面、60…放熱面、61…洗浄装置。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Base, 2 ... Outer frame, 3 ... Door, 4 ... Bellows, 5 ... Drive circuit, 6 ... Drying device, 7 ... Indicator, 8 ... Drain valve, 9 ... Drain hose, 10 ... Drain trap, 11 ... Blow out Nozzle, 12 ... circulating air, 13 ... air supply valve, 14 ... housing internal air, 15 ... light emitting diode, 16 ... external air, 17 ... overflow hose, 18 ... air supply hole, 19 ... buzzer, 20 ... outer tank, 21 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Suspension, 22 ... Front cover, 23 ... Back cover, 24, 24a, 24b ... Switch, 25 ... Operation button input circuit, 26 ... Microcomputer, 27 ... Filter duct, 28 ... Water supply solenoid valve, 29 ... Rotary drum, 30 ... Laundry, 31 ... Fluid balancer, 32 ... Motor fixture, 33 ... Lifter, 34 ... Metal flange, 35 ... Spindle, 36 ... Drum drive motor, 37 ... Drain hole, 38 ... Pack Down, 39 ... drain outlet, 40 ... air duct, 41 ... controller, 42 ... inlet, 43 ... base portion, 44 ... water level sensor, 45 ... temperature sensor, 46 ... vibration sensor,
47 ... Power switch, 48 ... Operation panel, 49 ... Fan, 50 ... Heater, 51 ... Fan motor, 52 ... Bellows hose, 53 ... Outer tank side mounting part, 54 ... Peltier unit, 55 ... Dehumidification heat exchanger, 56 ... Heating heat exchanger, 57 ... Peltier element, 58 ... cutting plate, 59 ... heat-absorbing surface, 60 ... radiating surface, 61 ... cleaning device.
Claims (6)
前記ペルチェユニットより下流の前記送風路に前記筐体内を通して筐体周囲外気を導く外気吸気路と、
前記送風路と前記外気吸気路を選択的に切り替える給気弁と、
乾燥工程を少なくとも乾燥前半部と乾燥後半部に分割し、前記乾燥前半部では前記外気吸気路を前記給気弁によって閉じ、且つ前記ペルチェユニットに通電して前記ペルチェユニットを通過させた空気を前記内槽に送り再び前記送風路の前記入口か前記ペルチェユニットに通過させて空気を循環させ、前記乾燥後半部では前記送風路を前記給気弁によって閉じ、且つ前記ペルチェユニットの通電を停止して前記筐体内部の空気を前記外気吸気路から前記内槽に送る制御装置と
を備えたことを特徴とする洗濯乾燥機。 An outer tub whose inside becomes a drying chamber at the time of drying, an inner tub that is rotatably arranged in the outer tub and accommodates laundry, a motor that drives the inner tub, and supports the outer tub and constitutes an exterior A housing, a drain hose for discharging water discharged from the outer tub, an outlet opening toward the inner tub for blowing air for drying into the inner tub, and an opening toward the outer tub In a washing and drying machine comprising an air passage having an inlet, a drying device having a Peltier unit that heats the air that flows in the air passage and that flows through the air passage, and a blower fan,
An outside air intake path for guiding outside air around the casing through the inside of the casing to the air passage downstream from the Peltier unit;
An air supply valve that selectively switches between the air passage and the outside air intake passage;
The drying step is divided into at least a first half of drying and a second half of drying, and in the first half of drying, the outside air intake passage is closed by the air supply valve, and the air that has passed through the Peltier unit by energizing the Peltier unit is Air is circulated through the inlet of the air passage or through the Peltier unit again to the inner tank, and in the latter half of the drying, the air passage is closed by the air supply valve, and energization of the Peltier unit is stopped. A washing and drying machine comprising: a control device that sends air inside the housing from the outside air intake passage to the inner tub.
前記制御装置は乾燥工程において少なくとも、
前記給気弁によって前記送風路と前記筐体内部の接続を絶つと共に前記ペルチェユニットに通電して前記ペルチェユニットを通過させた空気を前記内槽に送り再び前記送風路の前記入口から前記ペルチェユニットに通過させて空気を循環させる工程を第1の所定時間にわたり継続する第1の工程と、
前記第1の所定時間が終了すると、前記送風路を前記給気弁によって閉じ、且つ前記ペルチェユニットの通電を停止して前記筐体内部の空気を前記内槽に送る工程を第2の所定時間にわたり継続する第2の工程と
を実行することを特徴とする洗濯乾燥機の乾燥方法。 An outer tub whose inside becomes a drying chamber at the time of drying, an inner tub that is rotatably arranged in the outer tub and accommodates laundry, a motor that drives the inner tub, and supports the outer tub and constitutes an exterior A housing, a drain hose for discharging water discharged from the outer tub, an outlet opening toward the inner tub for blowing air for drying into the inner tub, and an opening toward the outer tub A blower passage having an inlet; a blower fan provided on the outlet side of the blower passage; a Peltier unit that is provided in the middle of the blower passage to heat air flowing through the blower passage; the Peltier unit and the blower fan; Washing equipment provided between the housing and the air supply valve for switching the connection between the air passage, the drainage valve for flowing the water from the outer tub to the drainage hose, and a control device for performing washing and drying processes In the dryer
The control device is at least in the drying step,
The air supply valve cuts off the connection between the air passage and the inside of the housing, and sends air that has passed through the Peltier unit by passing through the Peltier unit to the inner tank and again from the inlet of the air passage to the Peltier unit. A first step of continuing the step of circulating air through the first predetermined time; and
When the first predetermined time is finished, the step of closing the air supply passage by the air supply valve, stopping energization of the Peltier unit and sending the air inside the housing to the inner tank for the second predetermined time The drying method of the washing dryer characterized by performing the 2nd process continued over a long time.
前記ペルチェユニットは吸熱面と放熱面に取り付けた吸熱板と放熱板のそれぞれに複数の吸熱フィンと複数の放熱フィンを植立させ、前記送風路内に各フィンの向きが空気の流れに沿うと共に上流側に吸熱フィンが位置し、下流側に放熱フィンが位置するように配置されていることを特徴とする洗濯乾燥機。 An outer tub whose inside becomes a drying chamber at the time of drying, an inner tub that is rotatably arranged in the outer tub and accommodates laundry, a motor that drives the inner tub, and supports the outer tub and constitutes an exterior A housing, a drain hose for discharging water discharged from the outer tub, an outlet opening toward the inner tub for blowing air for drying into the inner tub, and an opening toward the outer tub In a washing and drying machine comprising an air passage having an inlet, a drying device having a Peltier unit that heats the air that flows in the air passage and that flows through the air passage, and a blower fan,
The Peltier unit has a plurality of heat absorption fins and a plurality of heat dissipation fins planted on each of the heat absorption plate and the heat dissipation plate attached to the heat absorption surface and the heat dissipation surface, and the direction of each fin follows the air flow in the air passage. A washer-dryer characterized in that heat-absorbing fins are located on the upstream side and heat-radiating fins are located on the downstream side.
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