(57)【要約】【課題】複数の発熱部品の発熱エネルギーを連携利用し、発熱部品を効果的に冷却する。【解決手段】洗濯用モータ１２および乾燥用ファンモータ１１を駆動する駆動部１３と、乾燥用ファンモータ１１に設けた第一熱電素子２１と、洗濯用モータ１２に設けた第二熱電素子２２と、駆動部１３に設けた第三熱電素子２３と、各々の熱電素子からの起電力を連携制御する制御部４０と、制御部４０が起電力で制御する乾燥用ファンモータ１１に設けた第一冷却部３１と、洗濯用モータ１２に設けた第二冷却部３２と、駆動部１３に設けた第三冷却部３３とを備え、熱電素子で検知した温度情報に応じて、第一熱電素子２１〜第三熱電素子２３が発熱部品と雰囲気との温度差で発生した起電力の全てを制御部４０が、第一熱電素子２１〜第三冷却部２３のいずれかに供給し、冷却をおこなうようにしたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗濯槽を回転駆動する洗濯用モータと、前記洗濯槽に乾燥用空気を送風する乾燥用ファンモータと、前記洗濯用モータおよび前記乾燥用ファンモータを駆動する駆動部と、前記乾燥用ファンモータに設けた第一熱電素子と、前記洗濯用モータに設けた第二熱電素子と、前記駆動部に設けた第三熱電素子と、前記各々の熱電素子からの起電力を連携制御する制御部と、前記制御部が起電力で制御する前記乾燥用ファンモータに設けた第一冷却部と、前記洗濯用モータに設けた第二冷却部と、前記駆動部に設けた第三冷却部とを備え、前記熱電素子で検知した温度情報に応じて、前記第一から前記第三熱電素子が発熱部品と雰囲気との温度差で発生した起電力の全てを前記制御部が、前記第一から前記第三冷却部のいずれかに供給し、冷却をおこなうようにした洗濯乾燥機。
【請求項２】
制御部は、第一から第三熱電素子の温度値から最高温度である熱電素子の対象物に設けられた冷却部を駆動するようにした請求項１記載の洗濯乾燥機。
【請求項３】
制御部は、乾燥工程での動作時に第一から第三熱電素子で発生した起電力の全てを、乾燥用ファンモータに設けた第一冷却部に供給し、冷却をおこなうようにした請求項１または２記載の洗濯乾燥機。
【請求項４】
冷却部は、冷却ファンで構成した請求項１〜３のいずれか１項に記載の洗濯乾燥機。
【請求項５】
冷却部は、ペルチェ素子で構成した請求項１〜３のいずれか１項に記載の洗濯乾燥機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗濯乾燥機内の発熱部品の発熱エネルギーを有効利用し、効率的に温度上昇を抑制する洗濯乾燥機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の洗濯乾燥機は、機体内の温度上昇を抑制するために、冷却ファンを機体内に設け、内部電源により冷却ファンを駆動し、洗濯乾燥機内の温度上昇を抑制している。しかし、内部電源で冷却ファンを駆動することで余分な電力を消費する。
【０００３】
内部電源以外で冷却ファンを駆動するものとして、自動販売機において、図４に示すように、自動販売機８１の圧縮機８２の発熱エネルギーを、圧縮機８２の吐出配管８３と戻り配管８４の温度差をゼーベック素子発電部８５に加えることで起電力を発生させ、その起電力で凝縮器ファン８６を駆動し、圧縮機８２の温度上昇を抑制するようにしたものである（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−４２２２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来の構成では、１つの圧縮機８２から配管された吐出配管８３と戻り配管８４の温度差が金属板を介してゼーベック素子に伝導させるために配管からの温度が金属板に放熱され、ゼーベック素子の起電力発生のロスとなるとともに、圧縮機８２から吐出配管８３の温度も金属板から放熱され、圧縮機８２の効率を低下させるという課題があった。
【０００６】
また、１つの圧縮機８２の配管の温度差からゼーベック素子により起電力を発生させるため、圧縮機８２の動作に依存し、十分な起電力が得られず冷却ができないという課題があった。
【０００７】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、洗濯乾燥機内の複数の発熱部品の発熱エネルギーを連携して有効利用し、温度上昇の最も高くなる発熱部品に集中的に冷却装置を駆動することで電源レス化、省エネ性能向上をおこなう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】
【０００８】
前記従来の課題を解決するために、本発明の洗濯乾燥機は、洗濯用モータおよび乾燥用ファンモータを駆動する駆動部と、前記乾燥用ファンモータに設けた第一熱電素子と、前記洗濯用モータに設けた第二熱電素子と、前記駆動部に設けた第三熱電素子と、前記各々の熱電素子からの起電力を連携制御する制御部と、前記制御部が起電力で制御する前記乾燥用ファンモータに設けた第一冷却部と、前記洗濯用モータに設けた第二冷却部と、前記駆動部に設けた第三冷却部とを備え、前記熱電素子で検知した温度情報に応じて、前記第一から前記第三熱電素子が発熱部品と雰囲気との温度差で発生した起電力の全てを前記制御部が、前記第一から前記第三冷却部のいずれかに供給し、冷却をおこなうようにしたものである。
【０００９】
これによって、洗濯乾燥機内の温度上昇の抑制に最も必要な発熱部品の冷却に、その他の発熱部品の発熱エネルギーを安定かつ有効利用することができ、省エネ性能向上とともに洗濯乾燥機内の温度上昇を安定して抑制することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の洗濯乾燥機は、洗濯乾燥機の動作工程により発熱度合いの異なる部品の温度を有効利用することができ、安定して冷却部の駆動をおこなうことができる。また、発熱部品の発熱ロスを熱電素子で起電力に変換することで電源レスで冷却部を駆動することができ、省エネ性能の向上となるとともに洗濯乾燥機内の温度上昇を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１における洗濯乾燥機の構成図
【図２】同洗濯乾燥機の制御ブロック図
【図３】同洗濯乾燥機の乾燥ファンモータの温度上昇図
【図４】従来の冷却ファンを組込んだ自動販売機の構成図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
第１の発明は、洗濯槽を回転駆動する洗濯用モータと、前記洗濯槽に乾燥用空気を送風する乾燥用ファンモータと、前記洗濯用モータおよび前記乾燥用ファンモータを駆動する駆動部と、前記乾燥用ファンモータに設けた第一熱電素子と、前記洗濯用モータに設けた第二熱電素子と、前記駆動部に設けた第三熱電素子と、前記各々の熱電素子からの起電力を連携制御する制御部と、前記制御部が起電力で制御する前記乾燥用ファンモータに設けた第一冷却部と、前記洗濯用モータに設けた第二冷却部と、前記駆動部に設けた第三冷却部とを備え、前記熱電素子で検知した温度情報に応じて、前記第一から前記第三熱電素子が発熱部品と雰囲気との温度差で発生した起電力の全てを前記制御部が、前記第一から前記第三冷却部のいずれかに供給し、冷却をおこなうようにしたことにより、発熱部品の発熱ロスを熱電素子により起電力を発生させ、その起電力を最も冷却に必要な部品の冷却に安定かつ有効利用でき、洗濯乾燥機内の温度上昇の抑制とともに省エネ性能を向上することができる。
【００１３】
第２の発明は、特に、第１の発明の制御部は、第一から第三の熱電素子の温度値から最高温度である熱電素子の対象物に設けられた冷却部を駆動するようにしたことにより、最高温度の発熱部品の温度上昇の抑制を最優先しておこなうことができ、発熱部品の温度定格を下げることができ、経済性が優れ、安全性の高い洗濯乾燥機を提供できる。
【００１４】
第３の発明は、特に、第１の発明の制御部は、乾燥工程での動作時に第一から第三熱電素子で発生した起電力の全てを、乾燥用ファンモータに設けた第一冷却部に供給し、冷却をおこなうようにしたことにより、乾燥時の発熱が最も高くなる乾燥用ファンモータの冷却に絞ることで、駆動する冷却部を１個にすることができ経済性に優れ、冷却部の起電力は他の発熱部品の熱電素子から供給することで安定動作ができ、洗濯乾燥機の温度上昇の抑制をすることができる。
【００１５】
第４の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明の冷却部は、冷却ファンで構成したことにより、発熱物に送風による冷却をおこなうことができ、容易に送風制御をすることができる。
【００１６】
第５の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明の冷却部は、ペルチェ素子で構成したことにより、発熱物の熱を直接冷却することができ、機械動作をおこなわないため騒音を低減でき、故障を少なくすることができる。
【００１７】
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。なお、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。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における洗濯乾燥機の構成図を示すものである。図１において、洗濯乾燥機１は、内部に洗濯乾燥をおこなう洗濯槽３と、洗濯槽３を回転駆動する洗濯用モータ１２と、乾燥時に空気を洗濯槽３に送風する乾燥用ファンモータ１１と、洗濯用モータ１２と乾燥用ファンモータ１１を駆動する駆動部１３を備えている。
【００１９】
乾燥ファンモータ１１は、モータ軸に取り付けた乾燥ファン２を回転させて洗濯槽３内に乾燥した空気を送風する構成としている。洗濯用モータ１２は、モータ軸に取り付けたモータプーリ５とベルト６を介して洗濯槽プーリ４に動力を伝達し、洗濯槽３を回転する構成としている。
【００２０】
乾燥用ファンモータ１１の表面に第一熱電素子２１を設け、乾燥用ファンモータ１１の発熱と雰囲気温度との温度差を検知する。洗濯用モータ１２の表面に第二熱電素子２２を設け、洗濯用モータ１２の発熱と雰囲気温度との温度差を検知する。駆動部１３の表面に第三熱電素子２３を設け、駆動部１３の発熱と雰囲気温度との温度差を検知する。
【００２１】
さらに、各々の部品、すなわち、乾燥用ファンモータ１１、洗濯用モータ１２、駆動部１３で検知した温度差から、各々の熱電素子、すなわち、第一熱電素子２１、第二熱電素子２２、第三熱電素子２３が起電力を発生させ、起電力連携配線５０が各々の熱電素子と接続し、起電力を制御部４０に取込む構成としている。
【００２２】
また、乾燥用ファンモータ１１の表面に第一冷却部３１を設け、洗濯用モータ１２の表面に第二冷却部３２を設け、駆動部１３の表面に第三冷却部３３を設け、各々の部品の冷却をおこなう構成としている。さらに、冷却部制御配線６０が各々の冷却部と接続し、制御部４０で取込みした起電力を各々の冷却部に供給する構成としている。
【００２３】
図２は、本発明の第１の実施の形態における洗濯乾燥機の制御ブロック図を示すものである。図２において、制御部４０は、第一熱電素子２１、第二熱電素子２２、第三熱電素子２３の各々が発生した起電力を起電力比較部４０１に取込み、温度差による起電力電圧の差を比較し、起電力充電部４０２に充電し、切替部４０３が起電力比較部４０１で判定した温度差の情報から第一冷却部３１、第二冷却部３２、第三冷却部３３にそれぞれ起電力を切替えて供給する構成としている。
【００２４】
図３は、本発明の第１の実施の形態における乾燥ファンモータの温度上昇図を示すものである。図３において、第一冷却部３１の動作温度２００は乾燥ファン２が動作開始後、第一冷却部３１が駆動開始となる温度Ｋ１を示している。また、その時の経過時間２０１は時間（ａ）を示している。さらに、第一冷却部３１が動作状態で飽和温度２０３は温度Ｋ３を示している。その時の経過時間（ｂ）を示している。
【００２５】
また、第一冷却部３１を動作させない場合における乾燥用ファンモータ１１の温度上昇分布２０２を示し、飽和温度Ｋ２を示している。また雰囲気温度２０５は、動作開始から温度飽和までの雰囲気温度を示している。
【００２６】
また、飽和温度差２０４は、第一冷却部３１の有無による飽和温度における温度差ΔＫを示している。
【００２７】
さらに、第一冷却部３１が起電力により動作可能な開始電圧２０６は電圧Ｖ１を示しており、電圧Ｖ１以上で動作することを示している。また、温度飽和時における冷却部３１の動作電圧２０７は電圧Ｖ２を示している。
【００２８】
以上のように構成された洗濯乾燥機について、以下その動作、作用を説明する。まず、洗濯動作では、駆動部１３が洗濯用モータ１２を駆動することで洗濯槽３が回転動作し、乾燥用ファンモータ１１は動作しない。したがって、駆動部１３および洗濯用モータ１２は動作とともに温度上昇し、駆動部１３に設けた第三熱電素子２３、および洗濯用モータ１２に設けた第二熱電素子２２が起電力を発生する。この場合、洗濯用モータ１２の温度上昇が、駆動部１３の温度上昇より高いとする。
【００２９】
さらに温度上昇し、雰囲気２０５との温度差が一定以上（例えば、図３の冷却部３１の動作温度２００に示す温度Ｋ１以上）の場合、第三熱電素子２３および第二熱電素子２２が発生する起電力が第三冷却部３３および第二冷却部３２を駆動することができる。
【００３０】
第三熱電素子２３および第二熱電素子２２で発生した起電力を起電力連携配線５０で駆動部１３内の制御部４０に取込み、各熱電素子で発生した起電力を各冷却部を安定に駆動するために必要な電源容量となるように起電力充電部４０２で充電する。
【００３１】
さらに、制御部４０に取込みした各熱電素子の起電力を起電力比較部４０１で電圧比較し、切替部４０３が切替制御し、高電圧側である第二熱電素子２２を設けている洗濯用モータ１２の第二冷却部３２のみを駆動するように充電した起電力充電部４０２の電源を供給する。
【００３２】
また、この動作中に第三熱電素子２３が検知する駆動部１３の温度上昇が第二熱電素子２２が検知する洗濯用モータ１２より高くなった場合は、起電力比較部４０１が高電圧側を検出し、切替部４０３が切替え、駆動部１３に設けた第三冷却部３３を駆動する。
【００３３】
この洗濯動作では、乾燥用ファンモータ１１は動作しないため温度は上昇せず、第一熱電素子２１では起電力を発生しない。したがって、第二熱電素子２２と第三熱電素子２３による起電力でそのどちらかに設けられた冷却部を駆動する。このように、洗濯乾燥機１の動作モードに応じて熱電素子からの起電力を冷却に必要な部品に有効にかつ優先的に切替制御して冷却部を駆動することで、必要な駆動電源の発熱ロスを有効利用でき、効率良く、効果の高い冷却ができる。
【００３４】
次に、脱水動作では、乾燥脱水を除き、上記の洗濯動作同様に洗濯用モータ１２および駆動部１３の動作がおこなわれるため、温度上昇は洗濯動作時と同じように動作する。したがって、第二熱電素子２２および第三熱電素子２３、第二冷却部３２および第三冷却部３３、制御部４０の動作は、そのときの温度上昇に応じて動作するため省略する。
【００３５】
次に、乾燥動作では、駆動部１３が洗濯用モータ１２を駆動することで洗濯槽３が回転動作し、さらに乾燥用ファンモータ１１を駆動する。したがって、駆動部１３および洗濯用モータ１２、乾燥用ファンモータ１１は動作とともに温度上昇し、駆動部１３に設けた第三熱電素子２３、洗濯用モータ１２に設けた第二熱電素子２２、および乾燥ファンモータ１１に設けた第一熱電素子２１が各々起電力を発生する。この場合、乾燥用ファンモータ１１の温度上昇が、洗濯用モータ１２および駆動部１３の温度上昇よりも高いとする。
【００３６】
乾燥動作が継続され、乾燥ファンモータ１１がさらに温度上昇し、雰囲気２０５との温度差が図３の動作温度２００に示す温度Ｋ１以上の場合、第一熱電素子２１が発生する起電力が動作電圧Ｖ１以上に達することで第一冷却部３１を駆動することができる。
【００３７】
また、洗濯用モータ１２の温度上昇は、洗濯動作時よりも低く、第二冷却部３２を駆動し、冷却する必要が無いため、第二熱電素子２２で発生した起電力を起電力連携配線５０で制御部４０に取込み、起電力充電部４０１に充電する。また駆動部１３の温度上昇は、洗濯動作時よりも乾燥ファンモータ１１の駆動による温度上昇により高くなるが、乾燥用ファンモータ１１の温度上昇がより高くなるため、駆動部１３の温度上昇による第三熱電素子２３による起電力を起電力連携配線５０で制御部４０に取込み、起電力充電部４０１に充電する。
【００３８】
さらに、制御部４０に取込みした起電力を起電力比較部４０１で電圧比較し、切替部４０３が切替制御し、高電圧側である第一熱電素子２１を設けている乾燥用ファンモータ１１の第一冷却部３１のみを駆動する。
【００３９】
また、動作中に駆動部１３の第三熱電素子２３が検知する温度上昇が、駆動部１３の規定温度上昇値付近まで上昇した場合に、起電力比較部４０１が、乾燥用ファンモータ１１の第一熱電素子２１と洗濯用モータ１２の第二熱電素子２２で発生した起電力を、乾燥用ファンモータ１１の第一冷却部３１を駆動し、駆動部１３の第三熱電素子２３で発生した起電力を駆動部１３の第三冷却部３３を駆動するように判定し、起電力充電部４０２の電圧を切替部４０３が切替え制御する。
【００４０】
ここでは、起電力比較部４０１が第一熱電素子２１と第二熱電素子２２の起電力を第一冷却部３１の駆動に使用し、第三熱電素子２３の起電力を第三冷却部３３の駆動に使用するとしたが、第一冷却部３１、第二冷却部３２、第三冷却部３３の駆動を切替部４０３により時分割で動作することで冷却を温度上昇の度合いに応じておこなうことで実施しても同じ作用効果が得られる。
【００４１】
この乾燥動作では、乾燥用ファンモータ１１の温度上昇が高く、第一冷却部３１で冷却しない場合には、第一冷却部３１の動作なしの飽和温度２０２である温度Ｋ２まで上昇することとなり、乾燥用ファンモータ１１の温度上昇規定値を超過する。したがって、乾燥用ファンモータ１１の冷却をおこなうために、それぞれの部品から発生する熱を利用して温度上昇飽和温度Ｋ３以下となるように起電力を集中して第一冷却部３１の駆動に使用するように制御する。
【００４２】
温度上昇が一定値に飽和した場合には、雰囲気温度２０５との温度差が一定値となるため、それぞれの熱電素子から発生する起電力も安定し、第一冷却部３１の動作も安定動作となり、温度上昇と冷却動作が均衡して安定する。
【００４３】
このように洗濯乾燥機１の乾燥動作では、すべての部品が温度上昇することとなるが、その中で温度上昇を最も抑制することが必要な部品に、すべての熱電素子からの起電力を集中して冷却に有効にかつ優先的に切替制御して使用することで効率良く冷却ができ、部品の温度定格の抑制をすることで経済性の優れた洗濯乾燥機を提供できる。さらに、冷却動作に必要なエネルギーを各部品の発熱ロスを有効利用することで省エネ性能の向上ができる。
【００４４】
なお、ここでは、ドラム式洗濯乾燥機を例に示しているが、縦型洗濯乾燥機であっても同様の作用効果がある。また、第一冷却部３１、第二冷却部３２、第三冷却部３３の冷却部を冷却ファンにより構成し、送風することで冷却をおこなうほか、駆動部を有しないペルチェ素子で構成することでも同様の動作をおこなうことができる。特に、冷却部をペルチェ素子で構成した場合は、動作時における騒音をほとんど発生させないため、低騒音化が図れる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
以上のように、本発明にかかる洗濯乾燥機は、動作工程により発熱度合いの異なる部品の温度を有効利用することができ、安定して冷却部の駆動をおこなうことができるので、洗濯乾燥機として有用である。
【符号の説明】
【００４６】
１    洗濯乾燥機
２    乾燥ファン
３    洗濯槽
１１  乾燥用ファンモータ
１２  洗濯用モータ
１３  駆動部
２１  第一熱電素子
２２  第二熱電素子
２３  第三熱電素子
３１  第一冷却部（冷却部）
３２  第二冷却部（冷却部）
３３  第三冷却部（冷却部）
４０  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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