(57)【要約】【課題】圧縮機筐体からの発熱を乾燥用空気の加熱に有効利用して乾燥の立ち上がり性を向上させ、かつ、ガスクーラ出口の冷媒温度を低く保ち乾燥用空気の除湿能力の低下を抑制し、さらに、圧縮機筐体の過度の温度上昇を抑制してガスクーラ出口の乾燥用空気の温度の過度の上昇を抑制できる乾燥機を提供する。【解決手段】収容室において被乾燥物の乾燥運転を実行する乾燥機において、コンプレッサ、ガスクーラ、キャピラリーチューブ及び蒸発器を順次環状に配管接続してなる冷媒回路と、開閉ダンパにより、蒸発器と熱交換させた後の空気を、ガスクーラを配置した第１の分岐空気経路と、コンプレッサを配置した第２の分岐空気経路に分流し、第１の分岐空気経路内においてガスクーラと熱交換した空気と、第２の分岐空気経路内においてコンプレッサと熱交換した空気を収容室内に吐出し、収容室を経た空気を再び蒸発器と熱交換させるための空気循環経路とを備える。【選択図】      図１
2008080023.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被乾燥物を収容する収容室を備え、該収容室において前記被乾燥物の乾燥運転を実行する乾燥機であって、
圧縮機、放熱器、減圧装置及び吸熱器を順次環状に配管接続してなる冷媒回路と、
送風手段により、前記吸熱器と熱交換させた後の空気を、前記放熱器を配置した第１の分岐空気経路と、前記圧縮機を配置した第２の分岐空気経路に分流し、前記第１の分岐空気経路内において前記放熱器と熱交換した空気と、前記第２の分岐空気経路内において前記圧縮機と熱交換した空気を前記収容室内に吐出し、該収容室を経た空気を再び前記吸熱器と熱交換させるための空気経路と、
を備える乾燥機。
【請求項２】
前記乾燥運転を終了する際に、前記第１の分岐空気経路の出口における空気の温度と前記第２の分岐空気経路の出口における空気の温度とが略同等となるように、前記吸熱器と熱交換させた後の空気を、前記第１の分岐空気経路と前記第２の分岐空気経路に分流することを特徴とする請求項１に記載の乾燥機。
【請求項３】
前記乾燥運転を終了する際に、前記第１の分岐空気経路を経た空気と、前記第２の分岐空気経路を経た空気とが合流した空気の温度が極大となるように、前記吸熱器と熱交換させた後の空気を、前記第１の分岐空気経路と前記第２の分岐空気経路に分流することを特徴とする請求項１に記載の乾燥機。
【請求項４】
前記第１の分岐空気経路に流す空気の流量と、前記第２の分岐空気経路に流す空気の流量との比率を可変とする分流比率可変手段を備えることを特徴とする請求項１乃至３に記載の乾燥機。
【請求項５】
前記分流比率可変手段は、前記放熱器及び前記圧縮機の上流又は下流に配置された開閉ダンパであることを特徴とする請求項４に記載の乾燥機。
【請求項６】
前記分流比率可変手段は、前記第２の分岐空気経路内における前記圧縮機の上流又は下流に配置された空気の流量調節機構であることを特徴とする請求項４に記載の乾燥機。
【請求項７】
前記第１の分岐空気経路の出口における空気の温度と前記第２の分岐空気経路の出口における空気の温度とが略同等となるように、前記分流比率可変手段を制御することを特徴とする請求項４乃至６に記載の乾燥機。
【請求項８】
前記第１の分岐空気経路を経た空気と、前記第２の分岐空気経路を経た空気とが合流した空気の温度が極大となるように、前記分流比率可変手段を制御することを特徴とする請求項４乃至６に記載の乾燥機。
【請求項９】
前記圧縮機から吐出される箇所における冷媒の温度、前記圧縮機のケース表面温度又は前記圧縮機から吐出される箇所における冷媒の圧力が所定値以下となるように、前記分流比率可変手段を制御することを特徴とする請求項４乃至８に記載の乾燥機。
【請求項１０】
外気温度が所定温度以下の場合に、前記冷媒回路の運転開始時には、前記第２の分岐空気経路には空気を流さないようにすることを特徴とする請求項１乃至９に記載の乾燥機。
【請求項１１】
前記圧縮機のケース表面温度又は前記吸熱器の出口における空気の温度が、前記冷媒回路に流す冷媒の液圧縮が発生しないような所定の温度以上になったときに、前記第２の分岐空気経路に空気を流すようにすることを特徴とする請求項１０に記載の乾燥機。
【請求項１２】
外気温度が所定温度以下の場合に、前記冷媒回路の運転開始時には、定常運転時よりも低い運転周波数で圧縮機の運転を開始し、その後、圧縮機の運転周波数を定常運転周波数に上げることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の乾燥機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被乾燥物を収容する収容室を備え、この収容室内において被乾燥物の乾燥を実行する乾燥機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、衣類乾燥機では圧縮機、放熱器、減圧装置及び吸熱器から成り、熱交換媒体を循環可能とした冷媒回路から成るヒートポンプを利用し、前記放熱器にて加熱された高温空気にて被乾燥物を乾燥させ、当該被乾燥物から蒸発した湿気は吸熱器に凝結させて廃棄するものが開発されている。
【０００３】
しかしながら、従来の衣類乾燥機に用いられるヒートポンプは、圧縮機からの発熱を外気と熱交換させているため、乾燥の立ち上がりが遅くなるという課題があった。
【０００４】
そこで、圧縮機からの発熱分を外気と熱交換させず、乾燥の立ち上がり性を向上させるべく、圧縮機を空気の循環経路内の吸熱器と放熱器の間に配置するものが提案されている（特許文献１）。かかる構成では、圧縮機筐体からの発熱を乾燥用空気加熱に有効に利用できる。
【特許文献１】特開２００５−２２４４９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような乾燥機では、吸熱器、圧縮機、放熱器の順に空気を循環させると、吸熱器で除湿冷却した空気を圧縮機および放熱器で加熱することができるため、放熱器出口の冷媒温度が高くなってしまう。すなわち、減圧装置により減圧させる前の冷媒の温度が高くなるので、吸熱器の冷却能力が低下し、乾燥空気の除湿能力が低下してしまうという問題があった。
【０００６】
また、前記特許文献１には、圧縮機を循環経路内の放熱器の下流側に配置した乾燥機も提案されている。このような構成の場合には、吸熱器、放熱器、圧縮機の順に空気を循環させる。すなわち、放熱器により加熱された空気が圧縮機周囲を通過するため、圧縮機筐体の温度が必要以上に上昇しすぎるため、結果的に、圧縮機の故障が発生する恐れがあった。特に、冷媒として、ＣＯ２等のような超臨界圧力に達するものを用いた場合には、この圧縮機の故障が発生しやすいという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような従来の課題を解決しようとするもので、圧縮機筐体からの発熱を乾燥用空気の加熱に有効に利用することにより乾燥の立ち上がり性を向上させることができ、かつ、放熱器出口の冷媒温度を低く保つことにより乾燥用空気の除湿能力の低下を抑制することができ、さらに、圧縮機筐体の過度の温度上昇を抑制することにより圧縮機が故障するのを防止することができる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】
請求項１の発明は、被乾燥物を収容する収容室を備え、該収容室において前記被乾燥物の乾燥運転を実行する乾燥機であって、圧縮機、放熱器、減圧装置及び吸熱器を順次環状に配管接続してなる冷媒回路と、送風手段により、前記吸熱器と熱交換させた後の空気を、前記放熱器を配置した第１の分岐空気経路と、前記圧縮機を配置した第２の分岐空気経路に分流し、前記第１の分岐空気経路内において前記放熱器と熱交換した空気と、前記第２の分岐空気経路内において前記圧縮機と熱交換した空気を前記収容室内に吐出し、該収容室を経た空気を再び前記吸熱器と熱交換させるための空気経路とを備えるものである。
【０００９】
本発明によれば、圧縮機筐体からの発熱を乾燥用空気の加熱に有効に利用できるので乾燥の立ち上がり性を向上させることができることに加え、放熱器出口の冷媒温度を低く保つことができるので、吸熱器による乾燥用空気の除湿能力の低下を抑制することができる。さらに、圧縮機筐体の過度の温度上昇を抑制することができるので、圧縮機が故障するのを防止することができる。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、乾燥運転を終了する際に、前記第１の分岐空気経路の出口における空気の温度と前記第２の分岐空気経路の出口における空気の温度とが略同等となるように、前記吸熱器と熱交換させた後の空気を、前記第１の分岐空気経路と前記第２の分岐空気経路に分流することを特徴とするものである。
【００１１】
乾燥運転においては、乾燥初期段階では被乾燥物が乾いていく速度が大きいが、被乾燥物がある程度乾いてから完全に乾くまでの乾燥最終段階には長い時間を要する。しかしながら、請求項２の発明のような構成を採ることにより、乾燥運転を終了する際に、収容室に導入する空気の温度を高くすることができる。このことにより、乾燥運転の、特に、最終段階の乾燥を効率的に行うことができるので、乾燥運転時間を短縮することができる。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、乾燥運転を終了する際に、前記第１の分岐空気経路を経た空気と、前記第２の分岐空気経路を経た空気とが合流した空気の温度が極大となるように、前記吸熱器と熱交換させた後の空気を、前記第１の分岐空気経路と前記第２の分岐空気経路に分流することを特徴とするものである。
【００１３】
このような構成を採ることにより、乾燥運転を終了する際に、収容室に導入する空気の温度を極大とすることができる。このことにより、乾燥運転の、特に、最終段階の乾燥を効率的に行うことができるので、乾燥運転時間を短縮することができる。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項１乃至３の発明において、前記第１の分岐空気経路に流す空気の流量と、前記第２の分岐空気経路に流す空気の流量との比率を可変とする分流比率可変手段を備えることを特徴とするものである。
【００１５】
このような構成を採ることにより、乾燥を効率的に行い、乾燥運転時間を短縮すべく、第１の分岐空気経路に流す空気の流量と、第２の分岐空気経路に流す空気の流量との比率が最適となるよう、制御を行うことが可能となる。また、放熱器を配置した第１の分岐空気経路と、圧縮機を配置した第２の分岐空気経路それぞれに流す空気の分流比率を乾燥運転中に可変する場合には、状況ごと、例えば、乾燥運転前半と乾燥運転後半ごとに状況に応じた最適制御を行うことが可能となる。
【００１６】
請求項５の発明は、請求項４の発明において、分流比率可変手段は、前記放熱器及び前記圧縮機の上流又は下流に配置された開閉ダンパであることを特徴とするものである。
【００１７】
このような構成を採ることにより、乾燥を効率的に行い、乾燥運転時間を短縮すべく、第１の分岐空気経路に流す空気の流量と、第２の分岐空気経路に流す空気の流量との比率を細かく制御することが可能となる。
【００１８】
請求項６の発明は、請求項４の発明において、分流比率可変手段は、前記第２の分岐空気経路内における前記圧縮機の上流又は下流に配置された空気の流量調節機構であることを特徴とするものである。
【００１９】
このような構成を採ることにより、乾燥を効率的に行い、乾燥運転時間を短縮すべく、第１の分岐空気経路に流す空気の流量と、第２の分岐空気経路に流す空気の流量との比率を細かく制御することが可能となる。
【００２０】
請求項７の発明は、請求項４乃至６の発明において、前記第１の分岐空気経路の出口における空気の温度と前記第２の分岐空気経路の出口における空気の温度とが略同等となるように、前記分流比率可変手段を制御することを特徴とするものである。
【００２１】
本発明によれば、収容室に導入する空気の温度が高くなるように制御することができる。このことにより、乾燥効率を向上させることができるので、乾燥運転時間を短縮することができる。
【００２２】
請求項８の発明は、請求項４乃至６の発明において、前記第１の分岐空気経路を経た空気と、前記第２の分岐空気経路を経た空気とが合流した空気の温度が極大となるように、前記分流比率可変手段を制御することを特徴とするものである。
【００２３】
本発明によれば、収容室に導入する空気の温度が極大となるように制御できる。このことにより、乾燥効率を向上させることができるので、乾燥運転時間を短縮することができる。
【００２４】
請求項９の発明は、請求項４乃至８の発明において、前記圧縮機から吐出される箇所における冷媒の温度、前記圧縮機のケース表面温度又は前記圧縮機から吐出される箇所における冷媒の圧力が所定値以下となるように、前記分流比率可変手段を制御することを特徴とするものである。
【００２５】
本発明によれば、圧縮機から吐出された箇所における冷媒の温度を所定値以下となるように制御することによって、圧縮機のケース表面温度が高くなりすぎるのを防止し、圧縮機の保護を行うことができる。また、圧縮機から吐出された箇所における冷媒の温度を所定値以下となるように制御することによって、オイルの劣化を抑制し、オイルの劣化により圧縮機を傷めるのを抑制することができる。また、圧縮機から吐出された箇所における冷媒の圧力を所定値以下となるように制御することによって、必要とされる耐圧を低く抑えることができるため、圧縮機の耐圧設計の自由度を増すことができる。
【００２６】
請求項１０の発明は、請求項１乃至９の発明において、外気温度が所定温度以下の場合に、前記冷媒回路の運転開始時には、前記第２の分岐空気経路には空気を流さないようにすることを特徴とするものである。
【００２７】
ここで、所定温度とは、冷媒の液圧縮が発生する温度を意味する。
【００２８】
ヒートポンプの運転開始時には吸熱器出口の空気温度は圧縮機のケース温度（室温）よりも低くなる。ヒートポンプの運転開始時に、このような低温の空気を第２の分岐空気経路に流すことにより圧縮機に低温空気を当てると、圧縮機の立ち上がり時の温度上昇に長い時間がかかってしまう。しかしながら、本発明によれば、ヒートポンプの運転開始時に、圧縮機を配置した第２の分岐空気経路に空気を流さないようにすることにより、圧縮機の周囲温度、ひいては圧縮機のケース温度の上昇を速めることができるため、乾燥運転の立ち上がり性を向上させることができるので、乾燥運転時間を短縮することができる。さらに、圧縮機のケース温度が上昇することにより、冷媒の液圧縮の発生確率を低く抑えることができるので、圧縮機の信頼性を向上させることができる。
【００２９】
請求項１１の発明は、請求項１０の発明において、前記圧縮機のケース表面温度又は前記吸熱器の出口における空気の温度が、前記冷媒回路に流す冷媒の液圧縮が発生しないような所定の温度以上になったときに、前記第２の分岐空気経路に空気を流すようにすることを特徴とするものである。
【００３０】
本発明によれば、圧縮機の運転周波数に応じて、圧縮機のケース表面温度又は吸熱器の出口における空気の温度が、冷媒の液圧縮が発生しないような所定の温度以上になったときに、第２の分岐空気経路に空気を流して圧縮機に空気を当てることができる。これにより、より確実に、冷媒の液圧縮を防止することができる。
【００３１】
請求項１２の発明は、請求項１０又は１１の発明において、外気温度が所定温度以下の場合に、前記冷媒回路の運転開始時には、定常運転時よりも低い運転周波数で圧縮機の運転を開始し、その後、圧縮機の運転周波数を定常運転周波数に上げることを特徴とするものである。
【００３２】
外気温度が低い時には、冷媒回路の運転開始時に圧縮機の運転周波数を高くすると、冷媒の液圧縮が発生しやすい。しかしながら、本発明によれば、このような液圧縮を防止することができる。すなわち、冷媒回路の運転開始時に定常運転時よりも低い運転周波数で圧縮機を運転することにより、確実に、冷媒の液圧縮を防止しつつ、圧縮機のケース表面温度を上げることができる。さらに、圧縮機のケース表面温度が上がれば、冷媒の液圧縮をさらに確実に防止できるので圧縮機の運転周波数を上げることができ、運転周波数を上げるとさらにケース表面温度が上がりやすくなるため、加速度的に空気加熱の立ち上がり性能を向上させることができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明の乾燥機は、被乾燥物を収容する収容室を備え、該収容室において前記被乾燥物の乾燥運転を実行する乾燥機であって、圧縮機、放熱器、減圧装置及び吸熱器を順次環状に配管接続してなる冷媒回路と、送風手段により、前記吸熱器と熱交換させた後の空気を、前記放熱器を配置した第１の分岐空気経路と、前記圧縮機を配置した第２の分岐空気経路に分流し、前記第１の分岐空気経路内において前記放熱器と熱交換した空気と、前記第２の分岐空気経路内において前記圧縮機と熱交換した空気を前記収容室内に吐出し、該収容室を経た空気を再び前記吸熱器と熱交換させるための空気経路とを備えるものである。
【００３４】
本発明によれば、圧縮機筐体からの発熱を乾燥用空気の加熱に有効に利用できるので乾燥の立ち上がり性を向上させることができることに加え、放熱器出口の冷媒温度を低く保つことができるので、吸熱器による乾燥用空気の除湿能力の低下を抑制することができる。さらに、圧縮機筐体の過度の温度上昇を抑制することができるので、放熱器出口の乾燥用空気の温度が高くなりすぎるのを抑制することができる。
【００３５】
また、空気経路が放熱器を配置した第１の分岐空気経路と、圧縮機を配置した第２の分岐空気経路に分流されているので、それぞれに流す空気の流量の分流比率を乾燥運転中に可変とすることによって、乾燥状況、例えば、乾燥運転前半と乾燥運転後半で状況に応じた最適制御が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
本発明は、上述したような従来の技術的問題を解決するために、圧縮機筐体からの発熱を乾燥用空気の加熱に有効に利用することにより乾燥の立ち上がり性を向上させることができ、かつ、放熱器出口の冷媒温度を低く保つことにより乾燥用空気の除湿能力の低下を抑制し、さらに、圧縮機筐体の過剰な温度上昇を抑制することにより放熱器出口の乾燥用空気の温度が高くなりすぎるのを抑制することができる乾燥機を提供する。以下に図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。
【実施例１】
【００３７】
図１は本発明を適用した乾燥機の実施例として、洗濯運転と洗濯運転終了後の乾燥運転を実行する洗濯乾燥機Ｗの冷媒の流れと乾燥用空気の流れを示す図、図２は洗濯乾燥機Ｗの外部構成図、図３は内部構成図である。この実施例の洗濯乾燥機Ｗは、衣類等の被洗濯物（この被洗濯物が乾燥運転における被乾燥物となる。）を洗濯、及び、乾燥するために使用するものである。
【００３８】
まず、洗濯乾燥機Ｗの冷媒回路と乾燥用空気を循環させる空気経路の構成について、説明する。
【００３９】
図１及び図３を参照して、洗濯乾燥機Ｗは、被乾燥物を収容する収容室７と、圧縮機として内部中間圧の２段圧縮式コンプレッサ１１（以下、コンプレッサ１１という）と、放熱器としてのガスクーラ１２と、減圧装置としてのキャピラリーチューブ１４と、吸熱器としての蒸発器１５を環状に接続し、冷媒として二酸化炭素を用いる冷媒回路１０と、収容室７の空気が循環する空気循環経路２０と、この空気を循環させる送風手段としてブロアファン１６と、を備えている。
【００４０】
さらに、空気循環経路２０には、コンプレッサ１１とガスクーラ１２との間の空間を分離する仕切り部材９２Ｂが配置されている。この仕切り部材９２Ｂによって、ガスクーラ１２を配置した第１の分岐空気経路２１と、コンプレッサ１１を配置した第２の分岐空気経路２２とが形成される。本実施形態においては、図１及び図３のように、第１の分岐空気経路２１と第２の分岐空気経路２２は、空気の入り口及び出口が、それぞれ、開口部２３ａ及び開口部２３ｂにより連通している。
【００４１】
尚、本発明における乾燥用空気とは、空気循環経路２０内、すなわち、第１の分岐空気経路２１、第２の分岐空気経路２２内の空気、第１の分岐空気経路２１、第２の分岐空気経路２２それぞれの出口から収容室入口２４までの間の空気、収容室出口２５から第１、第２の分岐経路２１、２２までの間の空気、又は、収容室７内の空気を意味する。
【００４２】
図１及び図３において、太い矢印は乾燥用空気の流れる方向を表している。また、図１において、細い矢印は冷媒の流れる方向を表している。
【００４３】
また、本実施形態においては、開口部２３ａを開閉することにより、蒸発器１５を経た空気を第２の分岐空気経路２２に流す流量を調整可能とする開閉ダンパ３０が空気循環経路２０内に設置されている。この開閉ダンパ３０の開度を制御することにより、第２の分岐空気経路２２に流れる空気に対する抵抗を調整することができ、第２の分岐空気経路２２に空気を流す量を調整することができる。この開閉ダンパ３０の制御は後述する制御装置４０にて制御されるモータやソレノイドによって行われる。この開閉ダンパ３０は、第１の分岐空気経路２１に流す空気の流量と、第２の分岐空気経路２２に流す空気の流量との比率を可変とする分流比率可変手段の一例である。
【００４４】
収容室７を経た空気は、蒸発器１５と熱交換されることにより、冷却、除湿される。そして、第１の分岐空気経路２１に流された空気はガスクーラ１２と熱交換し、加熱され、開口部２３ｂ方向に流れる。また、第２の分岐空気経路２２に流れた空気はコンプレッサ１１と熱交換し、加熱され、開口部２３ｂ方向に流れる。その後、第２の分岐空気経路２２を経た空気は開口部２３ｂを出て、第１の分岐空気経路２１を経た空気と合流する。この合流した空気は、収容室７に導入され、収容室７内の被乾燥物の乾燥に資する。収容室７に導入された空気は、その後、再び蒸発器１５と熱交換する。このように、空気は、空気循環経路２０内を循環する。
【００４５】
本実施形態に係る洗濯乾燥機Ｗは、コンプレッサ１１の状態を検出する手段として、コンプレッサ１１のケース表面の温度を検出するための温度センサ５１、コンプレッサ１１から吐出された位置における冷媒の温度を検出するための冷媒温度センサ５２、コンプレッサ１１から吐出された位置における冷媒の圧力を検出するための冷媒圧力センサ５３を備える。
【００４６】
一方、冷媒回路１０の他の箇所においては、ガスクーラ１２の出口位置における冷媒の温度を検出するための冷媒温度センサ５４、キャピラリーチューブ１４の手前位置において減圧前の冷媒温度を検出するための冷媒温度センサ５５を備える。
【００４７】
さらに、空気循環経路２０においては、第１の分岐空気経路２１内において、ガスクーラ１２と開口部２３ｂとの間に、ガスクーラ１２と熱交換した後の空気の温度を検出するための空気温度センサ５６を備える。また、同様に、第２の分岐空気経路２２内において、コンプレッサ１１と熱交換した後の空気の温度を検出するための空気温度センサ５７を備える。さらに、空気循環経路２０内において、第１の分岐空気経路２１を経た空気と、第２の分岐空気経路２２を経た空気とが合流した後収容室７に導入される手前の位置、すなわち、収容室入口２４に、空気温度を検出するための空気温度センサ５８を備える。
【００４８】
そして、上記の温度センサ５１、冷媒温度センサ５２、冷媒圧力センサ５３、冷媒温度センサ５４、５５、空気温度センサ５６、５７、５８それぞれの出力は後述する制御装置４０に接続されている。
【００４９】
ここで、本発明の乾燥機の冷媒回路１０の動作について、図４のｐ−ｈ線図（モリエル線図）を参照しながら説明する。コンプレッサ１１から吐出される冷媒は、定常状態であれば、図４に示すグラフの点ａに位置し、ガスクーラ１２に送られる。そして、ガスクーラ１２にて空気によって冷却され（点ｂ）、キャピラリーチューブ１４へと送られる。
【００５０】
一方、ガスクーラ１２を通過した空気は加熱され、コンプレッサ１１を通過して加熱された空気と合流して、収容室７にて被乾燥物の乾燥に利用される（図１）。すなわち、ガスクーラ１２、コンプレッサ１１により加熱された空気は、収容室７に入り、被乾燥物から水分を奪い、収容室７から排出される。
【００５１】
キャピラリーチューブ１４にて減圧された冷媒（点ｃ）は、蒸発器１５へ送られ、収容室７から排出された空気から熱を奪って（点ｄ）、コンプレッサ１１へと戻る（点ｅ≒点ｄ）。
一方、蒸発器１５にて熱を奪われた空気は、飽和水蒸気量を超える水分を水蒸気として保持することができず、蒸発器１５にて結露して除湿される。
【００５２】
蒸発器１５にて除湿された空気は、ブロアファン１６により、再びガスクーラ１２又はコンプレッサ１１へと送られる。本発明は、この空気が循環する空気循環経路２０内に、ガスクーラ１２を配置した第１の分岐空気経路２１と、コンプレッサ１１を配置した第２の分岐空気経路２２とを形成することにより、蒸発器１５を経た空気を第１の分岐空気経路２１と第２の分岐空気経路２２に分流するものである。したがって、ガスクーラ１２とは別個の空気経路内でコンプレッサ１１にも空気を当てることができる。
【００５３】
従来技術のように、循環空気経路内で蒸発器とガスクーラの間にコンプレッサを配置し、蒸発器、コンプレッサ、ガスクーラの順に空気を流す場合には、ガスクーラ出口の冷媒温度が高くなる。すなわち、図４における点ｂがｂ’の位置となり、点ｃがｃ’の位置となり、蒸発器の冷却能力ひいては除湿能力が低下してしまう。これに対して、本発明のように、ガスクーラと並列的に別個の空気経路内でコンプレッサにも空気を流す場合には、従来技術のように蒸発器の冷却能力ひいては除湿能力が低下してしまうということがない。すなわち、図４において本発明ではａ−ｂ間、ｃ−ｄ間がそれぞれ、従来技術のａ−ｂ’間、ｃ’−ｄ間より大きくなるので、より効率的な冷凍サイクルを実現することが可能となる。
【００５４】
また、収容室７に入る前の空気をコンプレッサ１１により加熱すると共に、コンプレッサ１１を空冷することが可能となる。これにより、コンプレッサ１１の廃熱も空気の加熱に利用することができ、しかも、コンプレッサ１１が高温異常になることを防ぐこともできる。さらに、ガスクーラ１２出口の冷媒温度を低く保つことができるので、蒸発器１５による乾燥用空気の除湿能力が低下するのを抑制することができる。よって、コンプレッサ１１の耐久性を向上でき、乾燥時間を短縮できる省エネルギーな乾燥機を実現できる。さらに、上述のように、コンプレッサ１１が異常に高温になるのを抑制することができるので、ガスクーラ１２出口の乾燥用空気の温度が高くなりすぎて被乾燥物を傷めるのを抑制することができる。
【００５５】
ところで、本実施形態の洗濯乾燥機Ｗの開閉ダンパ３０は、前述した制御装置４０に接続され、制御装置４０によりこの開閉ダンパ３０の動作を制御することができる。そして、開閉ダンパ３０の開度により、第２の分岐空気経路２２に流れる空気に対する抵抗を調整することができ、第２の分岐空気経路２２に空気を流す量を調整することができる。
【００５６】
すなわち、制御装置４０は、洗濯乾燥機Ｗの開閉ダンパ３０の開度を制御することにより第１の分岐空気経路２１に流す空気の流量と第２の分岐空気経路２２に流す空気の流量との比率（分流比率）を制御する制御手段である。
【００５７】
また、図１に示すように、制御装置４０の入力側には、前述した温度センサ５１、冷媒温度センサ５２、冷媒圧力センサ５３、冷媒温度センサ５４、５５、空気温度センサ５６、５７、５８が接続されている。
【００５８】
他方、制御装置４０の出力側には、開閉ダンパ３０が接続されている。そして、制御装置４０は、開閉ダンパ３０の開度を、空気温度センサ５８にて検出される空気温度に基づき制御している。具体的には、開閉ダンパ３０の開度、すなわち、前述した空気の分流比率を、第１の分岐空気経路２１を経た空気と第２の分岐空気経路２２を経た空気とが合流した空気の温度が極大となるように制御している。
【００５９】
このような制御を行うことによって、収容室に導入する空気の温度を極大とすることができる。したがって、高い温度の空気により被乾燥物を乾燥させることができるため、乾燥運転を効率的に行うことができる。特に、長時間を要する最終段階の乾燥を効率的に行うことができるので、乾燥時間を短縮することができる。
【００６０】
また、制御装置４０は、開閉ダンパ３０の開度を、空気温度センサ５６及び空気温度センサ５７にて検出される空気温度に基づき制御してもよい。具体的には、開閉ダンパ３０の開度、すなわち、前述した空気の分流比率を、第１の分岐空気経路２１の出口における空気の温度、つまり、ガスクーラ１２と熱交換されることにより加熱された空気の温度と、第２の分岐空気経路２２の出口における空気の温度、つまり、コンプレッサ１１と熱交換されることにより加熱された空気の温度とが略同等となるように制御してもよい。
【００６１】
次に、本発明を適用した洗濯乾燥機Ｗの全体構成について、説明する。
【００６２】
図２を参照して、外郭を形成する本体１の正面中央部には、収容室７から被洗濯物を納出するための蓋としての開閉扉３が取り付けられており、開閉扉３の側方若しくは上方には各種のスイッチや表示部が配置された図示しない操作パネルが設けられている。
【００６３】
図３を参照して、前記本体１内には、貯水可能な円筒状樹脂製の外槽ドラム２が設けられ、この外槽ドラム２は円筒の軸を水平方向から若干傾斜されて配設されている。そして、この外槽ドラム２の内側には、洗濯槽と脱水槽を兼ねる円筒状ステンレス製の内槽ドラム５が設けられている。この内槽ドラム５の内部が被洗濯物を収容する収容室（乾燥運転においては乾燥室として機能する）７とされ、これも円筒の軸を水平方向から若干傾斜させた方向として配設されると共に、この軸が外槽ドラム２の裏面側壁（図３の右手前側）に装着された図示しない駆動モータの軸に連結され、当該軸に連結された内槽ドラム５の軸を中心とし、内槽ドラム５は外槽ドラム２内で回転可能に保持されている。
【００６４】
また、外槽ドラム２は内槽ドラム５の回転により振動・変位を生じるため、振動・騒音の低減のために振動吸収機能を有する図示しないサスペンションを介して本体１の底面に位置するベース４上に固定されている。即ち、回転する内槽ドラム５は外槽ドラム２及びサスペンションを介してベース４上に取り付けられる。
【００６５】
また、内槽ドラム５の全周壁には、空気及び水が流通可能な多数の透孔（図示されない）が形成されている。
【００６６】
前述した駆動モータは、洗濯運転及び当該洗濯運転終了後の乾燥運転において、前述した左右水平方向から若干傾斜した方向の軸を中心として内槽ドラム５を回転させるためのモータである。この駆動モータは、前記軸の一端（図３の右手前側の外槽ドラム２の裏面側壁）に取り付けられ、図示しない制御装置により、乾燥運転時においては洗濯運転時に比して低速にて内槽ドラム５を回転させるように制御される。
【００６７】
また、外槽ドラム２の前記軸を含む側面（図３の右手前側）を介して後述するダクト部材６７と内槽ドラム５内とが連通されている。
【００６８】
前記本体１の上部には、内槽ドラム５内に給水するための給水手段としての図示しない給水通路が設けられており、この給水通路の一端は給水バルブを介して水道水などの給水源に接続されている。この給水バルブは前記制御装置にて開閉が制御される。また、給水通路の他端は、外槽ドラム２に接続されて内部と連通しており、制御装置にて給水バルブが開放されると、外槽ドラム２内に設けられた内槽ドラム５内の収容室１０に給水源から水（水道水）が供給されるように構成されている。
【００６９】
また、前記本体１の下部には、内槽ドラム５内の収容室７の水を排出するための排水手段としての図示しない排水通路が設けられており、この排水通路の一端は、制御装置にて開閉を制御される排水バルブを介して外槽ドラム２の最底部と連通している。また、排水通路の他端は、洗濯乾燥機Ｗの外部に導出され、排水溝等に至る。
【００７０】
他方、洗濯乾燥機Ｗには、外槽ドラム２の下方にダクトボックス６１が設置されている。本体１内には、内槽ドラム５から内槽ドラム５の前方側面（図３の奥側）に接続されたダクト部材６８を介してダクトボックス６１に渡り、ダクト部材６７を介して内槽ドラム５の裏面側壁（図３の右手前側）に渡る経路にて、前述した空気循環経路２０が構成されている。尚、ダクトボックス６１は密閉されたボックス（ダクトボックス６１内の空気が通過する空間全体を空気通路６９とする）であるが、図３では、上面部材を図示せず、ダクトボックス６１内部がわかるように記載している。ダクト部材６７の一端は、前記内槽ドラム５の回転軸の一端（図３の右手前側）の側方に内槽ドラム５内（収容室７）と連通するように外槽ドラム２に接続固定されており、他端はダクトボックス６１内に形成された空気通路６９の出口６９Ｂに接続固定されている。また、ダクト部材６８の一端は、外槽ドラム２内の内槽ドラム５内（収容室７）と連通するように外槽ドラム２の前方側面（図３の奥側）に接続固定されており、他端はダクトボックス６１内に形成された空気通路６９の入口６９Ａに接続固定されている。また、空気循環経路２０を構成する両ダクト部材６７、６８は金属若しくは耐熱性の合成樹脂から構成されている。
【００７１】
また、ダクトボックス６１内は断熱性の仕切部材９２Ａ、９２Ｂにより、空気経路２６、第１の分岐空気経路２１及び第２の分岐空気経路２２の３つの空間に区画されている。すなわち、空気経路２６は、ダクトボックス６１内の仕切部材９２Ａ及びダクトボックス外壁にて区画された一空間（図３では左側）である。また、第１の分岐空気経路２１は、仕切部材９２Ａ及び仕切部材９２Ｂ及びダクトボックス外壁にて区画された一空間（図３では、右奥側）である。さらに、第２の分岐空気経路２２は、仕切部材９２Ｂ及びダクトボックス外壁にて区画された一空間（図３では右手前側）である。
【００７２】
前記空気経路２６に前記空気通路６９の入口６９Ａ、前記第１の分岐空気経路２１に空気通路６９の出口６９Ｂが位置するものとされている。そして、図３において仕切部材９２Ａには当該仕切部材９２Ａにて区画された空気経路２６と第１の分岐空気経路２１とを連通する、空気経路２６から第１の分岐空気経路２１に空気を流すためのブロアファン１６が設置されている。また、仕切部材９２Ｂには、第１の分岐空気経路２１と第２の分岐空気経路２２とを連通する開口部２３ａ、開口部２３ｂが形成されている。これにより、ダクトボックス６１内には、入口６９Ａから空気経路２６内に吸い込まれた空気がブロアファン１６を経て第１の分岐空気経路２１内に入り、出口６９Ｂから吐出される経路及び第１の分岐空気経路２１から開口部２３ａを経て第２の分岐空気経路２２に入り、開口部２３ｂを経て第１の分岐空気経路２１に入り、出口６９Ｂから吐出される経路からなる一連の空気通路６９が構成される。
【００７３】
そして、前記空気経路２６内には蒸発器１５が設置されており、この蒸発器１５を挟んで前記空気通路６９の入口６９Ａの反対側、すなわち、仕切部材９２Ａにはブロアファン１６が設置されている。当該ブロアファン１６は、吸込口が前記蒸発器１５側、吐出口が第１の分岐空気経路２１側となるように設置されている。
【００７４】
また、前記第１の分岐空気経路２１内にはガスクーラ１２が設置され、このガスクーラ１２を挟んで、ブロアファン１６が設けられている仕切部材９２Ａの反対側には、前記空気通路６９の出口６９Ｂが設けられている。第１の分岐空気経路２１は、仕切部材９２Ｂに設けられた開口部２３ａ、開口部２３ｂを介して第２の分岐空気経路２２と連通している。
【００７５】
また、前記第２の分岐空気経路２２内にはコンプレッサ１１が設置されている。このコンプレッサ１１は、ブロアファン１６から吐出された空気が開口部２３ａを経て当該コンプレッサ１１を通過し、開口部２３ｂを経て第１の分岐空気経路２１に流入するように設置されている。
【００７６】
さらに、前記第２の分岐空気経路２２内において、開口部２３ａ付近のダクトボックス外壁には、開閉ダンパ３０が設置されている。この開閉ダンパ３０を開けることにより、第２の分岐空気経路２２に空気を流すことができ、完全に閉じることにより、第２の分岐空気経路２２へ空気を流さないようにすることができる。
【００７７】
かかる構成によりブロアファン１６の運転によって収容室７内を循環し、被洗濯物を乾燥させた後の空気は、空気循環経路２０のダクト部材６８を経て入口６９Ａからダクトボックス６１内の空気経路２６に流入し、蒸発器１５と熱交換して冷却され、除湿された後、ブロアファン１６に吸い込まれ、ダクトボックス６１内の第１の分岐空気経路２１に吐出される。そして、第１の分岐空気経路２１に吐出された空気は、ガスクーラ１２と熱交換して加熱された後、出口６９Ｂから出てダクト部材６７を経て収容室７内に吐出される。また、第１の分岐空気経路２１に吐出された空気の一部は、前記開口部２３ａを経て第２の分岐空気経路２２に流入し、コンプレッサ１１の周囲を通過し、前記開口部２３ｂを経て第１の分岐空気経路２１に吐出された後、出口６９Ｂから出てダクト部材６７を経て収容室７内に吐出される。
【００７８】
前記開閉ダンパ３０は制御装置４０により開閉及び開度が制御されている。即ち、制御装置４０は、温度センサ５１（図３では図示せず）にて検出されるコンプレッサ１１のケース表面温度、冷媒温度センサ５２（図３では図示せず）にて検出されるコンプレッサ１１から吐出された位置における冷媒の温度、冷媒圧力センサ５３（図３では図示せず）にて検出されるコンプレッサ１１から吐出された位置における冷媒の圧力に基づき、前記開閉ダンパ３０の開閉及び開度を制御する。
【００７９】
これにより、開口部２３ａから第２の分岐空気経路２２に流れようとする空気に対する抵抗を調整することができる。開閉ダンパ３０の開度が小さい場合には、前記抵抗が大きくなるため、開口部２３ａから第２の分岐空気経路２２へ流れる空気の流量が小さくなる。逆に、開閉ダンパ３０の開度が大きい場合には、前記抵抗が小さくなるため、開口部２３ｂから第２の分岐空気経路２２へ流れる空気の流量が大きくなる。このようにして、開口部２３ａからの第２の分岐空気経路２２への空気流入量を調節することができる。すなわち、第１の分岐空気経路２１に流す空気の流量と、第２の分岐空気経路２２に流す空気の流量との比率を調節することができる。
【００８０】
前記冷媒回路１０内には、冷媒として二酸化炭素（ＣＯ2）が所定量封入されており、冷媒回路１０の高圧側は超臨界圧力となる。
【００８１】
尚、前述した制御装置は洗濯乾燥機Ｗの制御を司る制御手段であり、図示しない駆動モータの運転、給水通路の給水バルブの開閉、排水通路の排水バルブの開閉、コンプレッサ１１の運転、ブロアファン１６の風量を制御している。また、制御装置は内槽ドラム５内に収容された被洗濯物が変色及び損傷しないようにガスクーラ１２を経た乾燥用空気の温度も制御する。
【００８２】
以上の構成で次に洗濯乾燥機Ｗの動作を説明する。内槽ドラム５内の収容室７に被洗濯物と当該被洗濯物の量に応じた所定量の洗剤が投入され、前述した操作スイッチのうちの電源スイッチ及びスタートスイッチが操作されると、制御装置は洗濯運転を開始する。そして、制御装置は図示しない給水通路の給水バルブを開いて給水通路を開放する。これにより、給水源から外槽ドラム２内の内槽ドラム５の収容室７内に水が供給される。尚、この洗濯運転では前記開閉ダンパ３０は制御装置４０により全閉とされている。尚、このとき排水通路の排水バルブは制御装置により閉じられている。
【００８３】
内槽ドラム５内の収容室７に所定量の水が溜まると、制御装置は給水バルブを閉じて給水通路を閉塞する。これにより、給水源からの水の供給が停止される。
【００８４】
次に、制御装置により本体１の側面に形成された駆動モータが通電起動されて前記軸が回転し、これにより、軸に取り付けられた内槽ドラム５が外槽ドラム２内で回転し始め、洗濯運転の洗濯行程が開始される。
【００８５】
洗濯行程の開始から所定時間経過すると、制御装置により駆動モータが停止され、前記排水通路の排水バルブが開放されて内槽ドラム５の収容室７内（即ち、外槽ドラム２内）の水（洗濯水）が排出されていく。
【００８６】
そして、内槽ドラム５の収容室７内の水が排出されると、制御装置は再び駆動モータを作動し、被洗濯物の脱水を行う。この脱水を所定時間実行した後、制御装置は排水通路の排水バルブを閉じる。
【００８７】
次に、制御装置はすすぎ行程に移行し、給水通路の給水バルブを開いて給水通路を開放する。これにより、給水源から内槽ドラム５内の収容室７に再び水が供給される。内槽ドラム５内の収容室７に所定量の給水が行われると、制御装置は給水バルブを閉じ、給水通路を閉塞する。これにより、給水源からの水の供給が停止される。
【００８８】
そして、前記駆動モータの回転動作を所定時間繰り返してすすぎを行った後、制御装置は駆動モータを停止し、排水通路の排水バルブを開いて収容室７内のすすぎ水を排水通路に排出する。収容室７内のすすぎ水が排出されると、制御装置は再び駆動モータを作動し、前述同様に内槽ドラム５を回転させて、被洗濯物の脱水を行う脱水行程に移行する。
【００８９】
この脱水行程を所定時間実行した後、制御装置は排水バルブを閉じる。また、制御装置はコンプレッサ１１を起動すると共に、ブロアファン１６の運転を開始する。そして、前記駆動モータにより内槽ドラム５を回転させて乾燥運転に移行する。
【００９０】
この乾燥運転では、コンプレッサ１１で圧縮され吐出された高温・高圧のガス冷媒は、ガスクーラ１２で放熱した後、キャピラリーチューブ１４に至る。ここまで冷媒は凝縮せず、冷媒回路１０の高圧側は超臨界圧力となっている。キャピラリーチューブ１４に至った冷媒はそこで減圧され、その過程で液化した後、次に蒸発器１５に流入してそこで周囲から吸熱し、蒸発する。蒸発器１５から出た冷媒は、コンプレッサ１１に吸い込まれる循環を繰り返す。
【００９１】
一方、ガスクーラ１２における高温高圧の冷媒の放熱によって加熱され、また、コンプレッサ１１のケース表面によって加熱され、高温となった乾燥用空気は、ブロアファン１６により、出口６９Ｂを経て、空気循環経路２０のダクト部材６７から収容室７内に吐出される。
【００９２】
収容室７に吐出された乾燥用空気は内槽ドラム５内（収容室７）に収容された被乾燥物を暖めて湿気を蒸発させ、被乾燥物を乾燥させる。被乾燥物を乾燥させて湿気を含んだ空気は、収容室７を経て図示しない透孔から内槽ドラム５外に流出し、空気循環経路２０のダクト部材６８内に入る。
【００９３】
ダクト部材６８を通過した空気は入口６９Ａからダクトボックス６１内の空気通路６９内に吸い込まれ、空気通路６９内の空気経路２６に設けられた蒸発器１５に導入されて通過する。
【００９４】
収容室７からの空気に含まれる水分（被乾燥物から蒸発した水分）は蒸発器１５を通過する過程で当該蒸発器１５の表面に凝結し、水滴となってドレンタンク（図示しない）に落下する。落下した水滴はドレンタンクの下部に設けられた図示しないドレンパイプを介して、前記排水通路から外部の排水溝などに排出される。
【００９５】
この蒸発器１５で湿気が取り除かれて乾燥した空気は、ブロアファン１６に吸い込まれた後、第１の分岐空気経路２１及び第２の分岐空気経路２２に向かって吐出される。そして、ブロアファン１６を経た空気の一部は第１の分岐空気経路２１内のガスクーラ１２に流入して加熱される。これと並行して、ブロアファン１６を経た空気の残りは開口部２３ａを経て第２の分岐空気経路２２内のコンプレッサ１１の周囲を通過する。このとき、蒸発器１５にて冷却されブロアファン１６に吸い込まれて吐出された空気をコンプレッサ１１の周囲を通過させることで、空気をコンプレッサ１１と熱交換することができる。すなわち、運転により加熱したコンプレッサ１１により空気を加熱することができるのと同時にコンプレッサ１１を冷却することができるようになる。その後、コンプレッサ１１により加熱された空気は、開口部２３ｂを経て、第１の分岐空気経路２１に流入する。
【００９６】
そして、ガスクーラ１２により加熱された空気と、コンプレッサ１１により加熱された空気は、第１の分岐空気経路２１内で合流し、その後、空気通路６９の出口６９Ｂから出てダクト部材６７に入り、前述同様に内槽ドラム５内の収容室７に吐出されて内槽ドラム５内の被乾燥物から湿気を奪って乾燥させる循環を繰り返す。
【００９７】
一方、本実施例においては、乾燥運転が開始されると、制御装置４０は、開閉ダンパ３０の開度を、空気温度センサ５８にて検出される空気温度に基づき制御する。具体的には、開閉ダンパ３０の開度、すなわち、前述した空気の分流比率を、第１の分岐空気経路２１を経た空気と第２の分岐空気経路２２を経た空気とが合流した空気の温度が極大となるように制御する。
【００９８】
ここで、本実施例の乾燥機における分流比率可変手段としての開閉ダンパ３０の制御について、以下に説明する。
【００９９】
前述したような、制御装置４０が、開閉ダンパ３０の開度を、空気温度センサ５８にて検出される空気温度に基づき制御する方法について、図５のフローチャートを用いて説明する。
【０１００】
まず、図５のスタートにて制御装置４０が始動されると、例えば、収容室出口２５における空気温度を検知し、所定の温度以上であるか否かを判定することにより、ヒートポンプの動作を終了するか否かを判定する（図５のステップＳ１）。ヒートポンプの動作を終了すべきと判断された場合には、ヒートポンプの動作を終了し、乾燥運転を終了する。これに対して、ヒートポンプの動作を継続すべきと判断された場合には、制御装置４０は、ステップＳ２に移行し、あらかじめ設定された規定時間だけ待機する。
【０１０１】
次に、ステップＳ３において、制御装置４０は、前記空気温度センサ５８にて検出される空気温度、すなわち、第１の分岐空気経路２１を経た空気と第２の分岐空気経路２２を経た空気とが合流した空気の温度Ｔｎを検出する。
【０１０２】
さらに、ステップＳ４において、制御装置４０は、前記空気温度Ｔｎが、前回取得した空気温度Ｔｎ-1より高いか否かを判定する。ここで、ＴｎがＴｎ-1より高い場合には、図５のステップＳ５に移行する。
【０１０３】
ステップＳ５において、前回行った開閉ダンパ３０の開度調整と同じ方向に開閉ダンパ３０の開度を調整する。すなわち、前回開閉ダンパ３０を開く方向に調整していた場合にはさらに１ステップ開閉ダンパ３０を開き、前回開閉ダンパ３０を閉じる方向に調整していた場合にはさらに１ステップ開閉ダンパ３０を閉じる。そして、ステップＳ７に移行する。
【０１０４】
一方、ステップＳ４において、ＴｎがＴｎ-1より大きくはない場合には、図５のステップＳ６に移行する。ステップＳ６において、前回行った開閉ダンパ３０の開度調整方向とは逆の方向に開閉ダンパ３０の開度を調整する。すなわち、前回開閉ダンパ３０を開く方向に調整していた場合には今回は逆に１ステップ開閉ダンパ３０を閉じ、前回開閉ダンパ３０を閉じる方向に調整していた場合には今回は１ステップ開閉ダンパ３０を開く。そして、ステップＳ７に移行する。
【０１０５】
次に、ステップＳ７において、制御装置４０は、今回の空気温度Ｔｎを、前回の空気温度Ｔｎ-1として格納し、ステップＳ８に移行する。
【０１０６】
ステップＳ８において、制御装置４０は、前記ステップＳ５あるいはステップＳ６にて行われた、今回の開閉ダンパ３０の開度の調整方向を、前回の開閉ダンパ３０の開度調整方向として格納する。そして、図５のＡに戻る。
【０１０７】
このように、今回の空気温度Ｔｎが前回の空気温度Ｔｎ-1より高い場合には開閉ダンパ３０を前回と同じ方向に開度調整し、そうでない場合には、開閉ダンパ３０を前回とは逆の方向に開度調整することによって、空気温度Ｔｎは極大値に近づくことになる。すなわち、今回の空気温度Ｔｎが前回の空気温度Ｔｎ-1より高い場合には、前回の開度調整により空気温度がＴｎ-1からＴｎに上昇したことから、前回の開度調整方向と同方向に開度を調整することにより、空気温度Ｔｎがさらに高くなる方向に制御されることになる。一方、今回の空気温度Ｔｎが前回の空気温度Ｔｎ-1より高くない場合には、前回の開度調整により空気温度がＴｎ-1からＴｎに低下したことから、前回の開度調整方向とは逆方向に開度を調整することにより、空気温度Ｔｎが高くなる方向に制御されることになる。したがって、上述した制御を繰り返すことによって、空気温度Ｔｎが極大値に近づくことになる。つまり、本制御を行うことによって、空気温度Ｔｎが極大値となるように、開閉ダンパ３０の開度、すなわち、前記分流比率が制御されることになる。
【０１０８】
本制御を行うことによって、被乾燥物の乾燥効率、特に、乾燥最終段階の乾燥効率を向上させることができるため、乾燥運転時間を短縮することにより省エネルギーで被乾燥物を乾燥することができる。
【実施例２】
【０１０９】
次に、本発明を適用した乾燥機の他の実施例について、図６のフローチャートを用いて説明する。
【０１１０】
本実施例においては、制御装置４０は、開閉ダンパ３０の開度を、空気温度センサ５６及び空気温度センサ５７にて検出される空気温度に基づき制御する。具体的には、開閉ダンパ３０の開度、すなわち、前述した空気の分流比率を、第１の分岐空気経路２１の出口における空気の温度、第２の分岐空気経路２２の出口における空気の温度とが略同等となるように制御する。このような開閉ダンパ３０の制御方法を除いては、本実施例は、実施例１と同様である。
【０１１１】
スタートからステップＳ２までは、上述した実施例１と同様であるので説明を省略し、ステップＳ３以降について説明する。
【０１１２】
次に、ステップＳ３において、制御装置４０は、前記空気温度センサ５６にて検出される空気温度、前記空気温度センサ５７にて検出される空気温度、すなわち、第１の分岐空気経路２１の出口における空気の温度Ｔ１と、第２の分岐空気経路２２の出口における空気の温度Ｔ２を検出する。つまり、ガスクーラ１２と熱交換されることにより加熱された空気の温度Ｔ１と、コンプレッサ１１と熱交換されることにより加熱された空気の温度Ｔ２を検出する。
【０１１３】
さらに、ステップＳ４において、制御装置４０は、前記空気温度Ｔ１が、前記空気温度Ｔ２より高いか否かを判定する。ここで、Ｔ１がＴ２より高い場合には、ステップＳ５に移行する。
【０１１４】
ステップＳ５において、開閉ダンパ３０を閉じる方向に開閉ダンパ３０の開度を調整する。すなわち、１ステップ開閉ダンパ３０を閉じる。そして、図６のＢに戻る。
【０１１５】
一方、ステップＳ４において、Ｔ１がＴ２より高くない場合には、ステップＳ６に移行する。ステップＳ６において、開閉ダンパ３０を開く方向に開閉ダンパ３０の開度を調整する。すなわち、１ステップ開閉ダンパを閉じ、前回開閉ダンパ３０を閉じる。そして、図６のＢに戻る。
【０１１６】
このように、空気温度Ｔ１が空気温度Ｔ２より高い場合には開閉ダンパ３０を閉じる方向に開度調整し、そうでない場合には、開閉ダンパ３０を開く方向に開度調整することによって、空気温度Ｔ１と空気温度Ｔ２は近づき、やがて、略同等となる。ここで、略同等とは、空気温度Ｔ１と空気温度Ｔ２の差が１０℃以内であることをいう。
【０１１７】
すなわち、空気温度Ｔ１が空気温度Ｔ２より高い場合には、第１の分岐空気経路２１内においてガスクーラ１２により加熱された空気の温度Ｔ１の方が、第２の分岐空気経路２２内においてコンプレッサ１１により加熱された空気の温度Ｔ２より高いことを意味する。したがって、開閉ダンパ３０を閉じる方向に開度調整することにより、第２の分岐空気経路２２に流す空気の流量を少なくし、コンプレッサ１１と熱交換される空気の量を減らす。それと同時に、第１の分岐空気経路２１に流す空気の流量が多くなり、ガスクーラ１２と熱交換される空気の量が増える。
【０１１８】
よって、コンプレッサ１１と熱交換する空気の量が減少し、ガスクーラ１２と熱交換する空気の量が増えるため、コンプレッサ１１、ガスクーラ１２それぞれの加熱能力に変化がない場合には、第２の分岐空気経路２２の出口の空気温度Ｔ２は上がり、逆に、第１の分岐空気経路２１の出口の空気温度Ｔ１は下がる。したがって、Ｔ１とＴ２は近づくことになる。
【０１１９】
一方、空気温度Ｔ１が空気温度Ｔ２より高くない場合には、上述した制御とは逆の制御を行うため、第２の分岐空気経路２２の出口の空気温度Ｔ２は下がり、第１の分岐空気経路２１の出口の空気温度Ｔ１は上がる。したがって、この場合にも、Ｔ１とＴ２は近づくことになる。
【０１２０】
よって、上述した制御を繰り返し行うことによって、Ｔ１とＴ２は近づいていき、やがて、略同等となる。したがって、本制御を行うことによって、空気温度Ｔ１と空気温度Ｔ２とが略同等となるように、開閉ダンパ３０の開度、すなわち、前記分流比率を制御することができる。
【０１２１】
本制御を行うことによって、被乾燥物の乾燥効率、特に、乾燥最終段階の乾燥効率を向上させることができるため、乾燥運転時間を短縮することにより省エネルギーで被乾燥物を乾燥することができる。
【実施例３】
【０１２２】
次に、本発明を適用した乾燥機の他の実施例について、図７のフローチャートを用いて説明する。
【０１２３】
本実施例においては、制御装置４０は、開閉ダンパ３０の開度を、温度センサ５１にて検出されるコンプレッサ１１のケース表面温度、冷媒温度センサ５２にて検出される冷媒温度若しくは冷媒圧力センサ５３にて検出される圧力に基づき制御する。具体的には、開閉ダンパ３０の開度、ひいては、空気の分流比率を、コンプレッサ１１の状態を示す値、すなわち、コンプレッサ１１のケース表面の温度、コンプレッサ１１から吐出された箇所における冷媒の温度若しくはコンプレッサ１１から吐出された箇所における冷媒の圧力が、それぞれ保護温度若しくは保護圧力以下となるように制御する。ここで、保護温度、保護圧力とは、コンプレッサ１１、又は、冷媒回路１０が故障しない上限の温度、圧力を意味する。このような開閉ダンパ３０の制御方法を除いては、本実施例は、実施例１及び実施例２と同様である。
【０１２４】
スタートからステップＳ２までは、上述した実施例１及び実施例２と同様であるので説明を省略し、ステップＳ３以降について説明する。
【０１２５】
次に、ステップＳ３において、制御装置４０は、前記空気温度センサ５１にて検出されるコンプレッサ１１のケース表面温度Ｔｃを検出する。
【０１２６】
さらに、ステップＳ４において、制御装置４０は、前記空気温度Ｔｃが、予め設定された保護値（保護温度）より高いか否かを判定する。ここで、保護値とは、コンプレッサ１１をはじめ、冷媒回路１０に故障を生じることなく信頼性高くヒートポンプを運転することができる所定の温度値である。そして、Ｔｃが保護値以下である場合には、ステップＳ５に移行する。
【０１２７】
ステップＳ５において、開閉ダンパ３０を閉じる方向に開閉ダンパ３０の開度を調整する。すなわち、１ステップ開閉ダンパ３０を閉じる。そして、図７のＣに戻る。
【０１２８】
一方、ステップＳ４において、Ｔｃが保護値以下ではない場合には、ステップＳ６に移行する。ステップＳ６において、開閉ダンパ３０を開く方向に開閉ダンパ３０の開度を調整する。すなわち、１ステップ開閉ダンパ３０を開く。そして、図７のＣに戻る。
【０１２９】
このように、コンプレッサ１１のケース表面温度Ｔｃが保護値以下である場合には開閉ダンパ３０を閉じる方向に開度調整し、そうでない場合には、開閉ダンパ３０を開く方向に開度調整することによって、ケース表面温度Ｔｃは、設定された所定の保護値以下の範囲内で徐々に保護値に近づくことになる。
【０１３０】
すなわち、ケース表面温度Ｔｃが保護値以下である場合には、上述したように、信頼性高くヒートポンプを運転し続けることが出来ることを意味する。したがって、開閉ダンパ３０を閉じる方向に開度調整することにより、第２の分岐空気経路２２に流す空気の流量を少なくし、コンプレッサ１１と熱交換される空気の量を減らす。
【０１３１】
よって、コンプレッサ１１と熱交換する空気の量が減少し、流れる空気によるコンプレッサ１１に対する空冷効果が低下する。したがって、コンプレッサ１１のケース表面温度Ｔｃは上昇することになる。
【０１３２】
一方、ケース表面温度Ｔｃが保護値以下でない場合には、上述した制御とは逆の制御を行うため、Ｔｃが下降することになる。
【０１３３】
よって、上述した制御を繰り返し行うことによって、Ｔｃは、保護値以下の範囲内で保護値に近づいていくことになる。したがって、コンプレッサ１１をはじめ、冷媒回路１０に故障を生じることなく信頼性高くヒートポンプを運転することができる条件内で、なるべく高いケース表面温度Ｔｃでコンプレッサ１１を運転させることができる。すなわち、なるべく高い乾燥能力となるようにコンプレッサ１１を運転させることができる。
【０１３４】
このように、本制御を行うことによって、被乾燥物の乾燥効率、特に、乾燥最終段階の乾燥効率を向上させることができるため、乾燥運転時間を短縮することにより省エネルギーで被乾燥物を乾燥することができる。それに加えて、コンプレッサ１１のケース表面温度が高くなりすぎるのを防止し、コンプレッサ１１の保護を行うことができる。
【０１３５】
図７のフローチャートを用いた上記の説明においては、制御装置４０が、開閉ダンパ３０の開度を、温度センサ５１にて検出されるコンプレッサ１１のケース表面温度に基づき制御する方法について説明したが、これに限られない。コンプレッサ１１の状態を示す他の値、例えば、冷媒温度センサ５２にて検出されるコンプレッサ１１から吐出された箇所における冷媒の温度が、予め設定された保護値（保護温度）以下となるように制御してもよい。また、冷媒圧力センサ５３にて検出されるコンプレッサ１１から吐出された箇所における冷媒の圧力が、保護値（保護圧力）以下となるように制御してもよい。すなわち、図７のフローチャートにおいて、ステップＳ３のケース表面温度を、コンプレッサからの吐出冷媒温度、あるいは、コンプレッサからの吐出冷媒圧力に置き換えればよい。これらの場合、保護値とは、コンプレッサ１１をはじめ、冷媒回路１０に故障を生じることなく信頼性高くヒートポンプを運転することができる所定の温度値若しくは圧力値である。
【０１３６】
また、本実施例においては、開閉ダンパ３０として、１ステップずつ開度を微調整可能なものを用いた場合の制御について説明したが、これに限られない。すなわち、例えば、開閉ダンパ３０として、ＯＮ／ＯＦＦの２値制御の場合には、図７のフローチャートのステップＳ４まで同じ制御を行い（ただし、開閉ダンパ３０は閉じている）、ステップＳ４でケース表面温度Ｔｃが保護値以下である場合には、ステップＳ５で、開閉ダンパ３０が閉じた状態を維持し、Ｔｃが保護値以下でない場合には、ステップＳ６で、開閉ダンパ３０を所定時間開き、その後、閉じるという制御を行ってもよい。
【実施例４】
【０１３７】
次に、本発明を適用した乾燥機の他の実施例について、図８のタイムチャートを用いて説明する。
【０１３８】
本実施例においては、外気温度が所定温度以下である場合に、制御装置４０は、上述した実施例１乃至３におけるそれぞれの制御のうち、ステップＳ１とステップＳ２の間で、開閉ダンパ３０の開閉を制御する。本実施例にかかる洗濯乾燥機の構成は、以下に特に記載する事項を除けば、上記実施例１乃至３と同様である。
【０１３９】
本実施例にかかる洗濯乾燥機は、本体１に外気温度を検出する外気温度センサを備えており、当該外気温度センサの出力は上記制御装置４０に接続されている。乾燥運転を開始し、ヒートポンプの運転を開始する時に、外気温度が所定温度以下、具体的には、コンプレッサ１１の運転によりコンプレッサ１１に液冷媒が吸い込まれて冷媒の液圧縮が発生する温度以下である場合には、図８のタイムチャートのように、制御装置４０は、コンプレッサ１１の運転開始時には、開閉ダンパ３０は全閉とする。そして、所定時間経過後、実施例１乃至３におけるステップＳ２以降に移行する。すなわち、開閉ダンパ３０を開ける。ここで、上記の温度センサ５１にて検出されるコンプレッサ１１のケース表面温度が前記所定温度以上となってから、実施例１乃至３におけるステップＳ２以降に移行してもよい。
【０１４０】
乾燥運転時間を短縮して省エネルギーにて被乾燥物を乾燥するためには、乾燥用空気の温度をなるべく速く上昇させる必要がある。そのためには、コンプレッサ１１の立ち上がりを速くする、若しくは、上述したように、コンプレッサ１１の周囲にも乾燥用空気を通過させてコンプレッサ１１の発熱を利用して空気を加熱するのを早く始める必要がある。
【０１４１】
しかしながら、外気温度が低い、具体的には、コンプレッサ１１の運転によって冷媒に液圧縮が発生する温度以下である場合には、コンプレッサ１１のケース表面温度も低く、冷媒の液圧縮が発生しやすい。このような場合には、コンプレッサ１１の周囲に乾燥用空気を通過させるよりも、コンプレッサ１１の立ち上がりを速くする、すなわち、コンプレッサ１１の温度上昇を速めることを優先する必要がある。
【０１４２】
図８のタイムチャートのような制御を行うことにより、コンプレッサ１１のケース表面温度が前記所定温度以上になるまで、コンプレッサ１１の周囲には空気を通過させないようにできるため、冷媒の液圧縮が発生しないように、且つ、開閉ダンパ３０を開けてからは乾燥用空気の温度上昇を速めることができる。したがって、上述したように、乾燥運転時間を短縮して省エネルギーにて被乾燥物を乾燥することができる。
【実施例５】
【０１４３】
次に、本発明を適用した乾燥機の他の実施例について、図９のタイムチャートを用いて説明する。本実施例にかかる洗濯乾燥機の構成は、以下に特に記載する事項を除けば、上記実施例１乃至３と同様である。
【０１４４】
本実施例においては、外気温度が所定温度以下である場合に、制御装置４０は、上述した実施例１乃至３におけるそれぞれの制御のうち、ステップＳ１とステップＳ２の間で、コンプレッサ１１の運転周波数と開閉ダンパ３０の開閉を制御する。
【０１４５】
本実施例にかかる洗濯乾燥機は、実施例４と同様に、外気温度を検出する外気温度センサを備えており、当該外気温度センサの出力は上記制御装置４０に接続されている。本実施例においては、乾燥運転を開始し、ヒートポンプの運転を開始する時に、外気温度が所定温度以下、具体的には、コンプレッサ１１の運転による冷媒の液圧縮が発生する温度以下である場合には、図９（ａ）のタイムチャートのように、制御装置４０は、まず、コンプレッサ１１を定常運転時よりも低い運転周波数により運転を開始する。このコンプレッサ１１の運転開始時には、開閉ダンパ３０は全閉とする。そして、所定時間前記運転周波数でコンプレッサ１１を運転し、その後、定常運転時の運転周波数に上げてコンプレッサ１１を定常運転する。そして、実施例１乃至３におけるステップＳ２以降に移行する。すなわち、開閉ダンパ３０を開ける。
【０１４６】
ここで、上記の温度センサ５１にて検出されるコンプレッサ１１のケース表面温度が前記所定温度以上となってから、コンプレッサ１１の運転周波数を定常運転時の運転周波数に上げてもよい。また、コンプレッサ１１の運転周波数を定常時の運転周波数に上げた後に、上記の温度センサ５１にて検出されるコンプレッサ１１のケース表面温度が前記所定温度以上となってから、実施例１乃至３におけるステップＳ２以降に移行してもよい。
【０１４７】
また、図９（ｄ）に示すように、定常運転時よりも低い運転周波数でコンプレッサ１１を運転開始し、徐々に運転周波数を上昇させていき、その後、定常運転周波数としてもよい。
【０１４８】
また、実施例１乃至３におけるステップＳ２以降に以降する、すなわち、開閉ダンパ３０を開けるタイミングは、図９（ｂ）に示すように、コンプレッサ１１の運転周波数が定常時の運転周波数とするのと同時でもよいし、図９（ｃ）に示すように、定時運転時よりも低い運転周波数の時でもよい。
【０１４９】
このように外気温度が低い場合、コンプレッサ１１の運転開始時に、急に高い運転周波数で運転させると、冷媒の液圧縮が発生するおそれがある。
【０１５０】
しかしながら、図９のタイムチャートのような制御を行うことにより、実施例４の場合の効果に加えて、冷媒の液圧縮が発生するのをより効果的に抑制することができる。コンプレッサ１１の運転開始時に、定常運転時よりも低い運転周波数で運転することにより、冷媒の液圧縮を発生させないでコンプレッサ１１のケース表面温度をより確実に上げることができる。さらに、コンプレッサ１１のケース表面温度が上がれば、冷媒の液圧縮を抑制しつつ運転周波数を上げることができ、さらにコンプレッサ１１のケース表面温度が上がりやすくなる。したがって、コンプレッサ１１の加熱立ち上がり性能を加速度的に向上させることができる。
【０１５１】
以上、詳述したように、蒸発器１５と熱交換させた後の乾燥用空気を、ガスクーラ１２を配置した第１の分岐空気経路２１と、コンプレッサ１１を配置した第２の分岐空気経路２２に分流し、第１の分岐空気経路２１内においてガスクーラ１２と熱交換した空気と、第２の分岐空気経路２２内においてコンプレッサ１１と熱交換した空気を収容室７内に吐出することによって、コンプレッサ１１筐体からの発熱を乾燥用空気の加熱に有効に利用できるので乾燥の立ち上がり性を向上させることができることに加え、ガスクーラ１２出口の冷媒温度を低く保つことができるので、蒸発器１５による乾燥用空気の除湿能力の低下を抑制することができる。さらに、コンプレッサ１１筐体の過度の温度上昇を抑制することができるので、ガスクーラ１２出口の乾燥用空気の温度が高くなりすぎるのを抑制することができる。
【０１５２】
また、空気経路がガスクーラ１２を配置した第１の分岐空気経路２１と、コンプレッサ１１を配置した第２の分岐空気経路２２に分流されているので、それぞれに流す空気の流量の分流比率を乾燥運転中に可変制御することによって、乾燥状況、例えば、乾燥運転前半と乾燥運転後半で状況に応じた最適制御が可能となる。
【０１５３】
尚、上述した各実施例においては、第１の分岐空気経路２１に流す空気の流量と、第２の分岐空気経路２２に流す空気の流量との比率を可変とする分流比率可変手段として、ガスクーラ１２及びコンプレッサ１１の上流側に配置された開閉ダンパ３０について説明したが、これに限られない。開閉ダンパ３０の替わりに、例えば、第２の分岐空気経路２２内においてコンプレッサ１１の上流又は下流に空気の流量調節機構を配置してもよい。当該空気の流量調節機構としては、例えば、コンダクタンス可変バルブ等を用いることができる。上記実施例の開口部２３ａの位置にコンダクタンス可変バルブを配置し、制御装置４０によりコンダクタンス可変バルブの開度を調整することによって、前記分流比率を調整することができる。
【０１５４】
また、上述した各実施例においては、分流比率可変手段としての開閉ダンパ３０を備えており、乾燥運転中に分流比率を調整していたが、分流比率可変手段を備えていなくてもよい。この場合、乾燥運転を終了する際に、第１の分岐空気経路２１の出口における乾燥用空気の温度と、第２の分岐空気経路２２の出口における乾燥用空気の温度とが略同等となるように、予め開口部２３ａ又は開口部２３ｂを調整して洗濯乾燥機Ｗを製造しておけばよい。同様に、乾燥運転を終了する際に、第１の分岐空気経路２１を経た乾燥用空気と、第２の分岐空気経路２２を経た乾燥用空気とが合流した空気の温度が極大となるように、予め開口部２３ａ又は開口部２３ｂを調整して洗濯乾燥機Ｗを製造しておけばよい。
【０１５５】
また、上記各実施例では洗濯と乾燥機能を有する洗濯乾燥機に本発明を適用したが、乾燥の単機能のみを有する乾燥機であってもよいことは云うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０１５６】
【図１】本発明の実施例の洗濯乾燥機の冷媒と空気の流れを示す図である。
【図２】本発明の実施例の洗濯乾燥機の外部構成を示す斜視図である。
【図３】図２の洗濯乾燥機の内部構成を示す斜視図である。
【図４】図１の洗濯乾燥機の乾燥運転時における冷媒回路のモリエル線図である。
【図５】本発明の実施例１の乾燥運転における分流比率制御のフローチャートである。
【図６】本発明の実施例２の乾燥運転における分流比率制御のフローチャートである。
【図７】本発明の実施例３の乾燥運転における分流比率制御のフローチャートである。
【図８】本発明の実施例４の乾燥運転中の制御を時系列的に表した制御フロー図（タイムチャート）である。
【図９】本発明の実施例５の乾燥運転中の制御を時系列的に表した制御フロー（タイムチャート）である。
【符号の説明】
【０１５７】
Ｗ      洗濯乾燥機
１      本体
２      外槽ドラム
３      開閉扉
４      ベース
５      内槽ドラム
７      収容室
１０    冷媒回路
１１    コンプレッサ
１２    ガスクーラ
１４    キャピラリーチューブ
１５    蒸発器
１６    ブロアファン
２０    空気循環経路
２１    第１の分岐空気経路
２２    第２の分岐空気経路
２３ａ、２３ｂ  開口部
２４    収容室入口
２５    収容室出口
２６    空気経路
３０    開閉ダンパ
４０    制御装置
５１    温度センサ
５２、５４、５５    冷媒温度センサ
５３    冷媒圧力センサ
５６、５７、５８    空気温度センサ
６１    ダクトボックス
６７    吐出側のダクト部材
６８    吸込側のダクト部材
６９    空気通路
６９Ａ  入口
６９Ｂ  出口
９２Ａ、９２Ｂ  仕切部材
【図１】
2008080023.tif 000003
【図２】
2008080023.tif 000004
【図３】
2008080023.tif 000005
【図４】
2008080023.tif 000006
【図５】
2008080023.tif 000007
【図６】
2008080023.tif 000008
【図７】
2008080023.tif 000009
【図８】
2008080023.tif 000010
【図９】
2008080023.tif 000011