(57)【要約】  【課題】圧縮機の運転負荷を軽減し、長寿命の乾燥装置を提供することを目的とする。  【解決手段】本体１内に、乾燥容器８と、放熱器２１と吸熱器２３と圧縮機２０をユニット化したヒートポンプ装置１８と、乾燥容器８とヒートポンプ装置１８との間に配した循環風路と、前記循環風路を通して乾燥容器８内の空気を循環させる送風機２５とを備えた洗濯乾燥機であって、前記循環風路と独立しかつ前記圧縮機を冷却する位置に配した冷却用送風機と、前記冷却用送風機の運転を制御する制御装置を備えたので、過剰なエネルギーを外部へ放出することができ、圧縮機の運転負荷が上昇する条件において、負荷を軽減することができ、機器の長寿命化をはかることができる。【選択図】図１
2009165720.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一面に開閉可能な扉を具備した本体内に、前記本体内を乾燥空間と風路空間に仕切る仕切り部材と、前記乾燥空間に配置され、かつ前記扉と対向した開口部を有する乾燥容器と、前記風路空間に配置され、一端が前記乾燥空間に開口し、他端が前記乾燥空間における前記開口と異なる位置に開口したダクト装置と、前記ダクト装置に組込まれ、前記一方の開口から前記乾燥空間内の空気を吸込み、前記他方の開口から前記乾燥空間内へ吹出す循環風路を形成する送風装置と、前記風路空間に配置され、冷媒循環回路を形成する圧縮機、減圧装置、放熱器、吸熱器を基板上に配置したヒートポンプ装置を具備し、前記ダクト装置内に、前記ヒートポンプ装置の吸熱器と放熱器が配置された乾燥装置であって、前記本体に、前記風路空間内の空気を本体外へ排出する冷却用送風機を設け、さらに、前記圧縮機の運転時に前記冷却用送風機を運転する制御装置を設けた乾燥装置。
【請求項２】
前記圧縮機の回転数を制御するインバータ装置と、前記冷媒回路の高圧側の温度もしくは圧力、前記本体の周辺温度もしくは前記風路空間温度、前記ダクト装置内における吸込み温度もしくは吹出し温度、前記圧縮機の運転電流の少なくとも一つを検出する負荷検出手段を具備し、前記負荷検出手段による検出値が設定値以上のときに前記冷却用送風機を運転する請求項１に記載の乾燥装置。
【請求項３】
前記圧縮機の運転開始から設定時間経過後に前記冷却用送風機を運転する請求項１または２に記載の乾燥装置。
【請求項４】
前記吸込み温度もしくは吹出し温度が所定範囲内となるように前記圧縮機の回転数を制御する請求項２または３に記載の乾燥装置。
【請求項５】
前記圧縮機の回転数を制御するインバータ装置と、前記冷媒回路の高圧側の温度もしくは圧力、前記本体の周辺温度もしくは前記風路空間温度、前記ダクト装置内における吸込み温度もしくは吹出し温度、前記圧縮機の運転電流の少なくとも一つを検出する負荷検出手段を具備し、前記負荷検出手段による検出値に応じて前記冷却用送風機の回転数を制御する請求項１から４のいずれか一項に記載の乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートポンプ装置の熱交換作用を利用して衣類等の乾燥を行う乾燥装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、この種の乾燥装置の一例として洗濯乾燥機が知られている。そして、その洗濯乾燥機の乾燥手段として、従来の電気ヒータに代わり、ヒートポンプ技術を応用した乾燥方式が提案され、注目されている。
【０００３】
ヒートポンプによる乾燥は、洗濯槽内から循環してくる高湿の空気をヒートポンプ装置の吸熱器により除湿し、その後、加熱器により高温の低湿の空気として再び槽内に循環させ、衣類を乾燥させる。
【０００４】
この方式は、従来の電気ヒータによる乾燥よりも、高いエネルギー効率と、より低温、低湿の空気による乾燥であるため、乾燥後における衣類のしわの低減や、生地の傷みが少ない。
【０００５】
そして、従来、この種の洗濯乾燥機は、ヒートポンプ装置の熱交換器と圧縮機を台板上に載置し、一体化している（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
図８は、特許文献１に記載された従来の洗濯乾燥機を示すものである。
【０００７】
図８に示すように、従来の洗濯乾燥機は、外箱１０１内に、水槽１０２を配置し、その下部に、送風機１０８を組込んだ熱交換風路１０３が設けられている。そして熱交換風路１０３内に吸熱器１０４、放熱器１０５を配置し、この熱交換風路１０３と圧縮機１０６を金属製の台板１０７に載置した構成となっている。
【０００８】
以上のように構成された洗濯乾燥機は、外箱１０１内に冷凍サイクルを形成する各部品が全て収納され、熱交換風路１０３は、送風機１０８を駆動することにより、水槽１０２から排出された風を吸熱器１０４、放熱器１０５を通過して水槽１０２に戻り、以下循環する。
【０００９】
このとき、圧縮機１０６を運転することにより、高温高圧の冷媒が放熱器１０５へ流れ、熱交換風路１０３内の空気と熱交換する。その結果、熱交換風路１０３内の空気が加熱され、反対に冷媒の温度は低下して液化される。この液化された冷媒は、次に、減圧器（図示せず）を通過して減圧されたのち、吸熱器１０４に流入し気化する。このとき、吸熱器１０４で、熱交換風路１０３内の空気を冷却するとともに、除湿も行っている。なお、この吸熱器１０４で気化した冷媒は再び圧縮機４２へ戻る。
【００１０】
以上のようなヒートポンプの動作により、水槽１０２内の高湿空気は、吸熱器１０４で除湿され、その後、放熱器１０５で加熱され、高温低湿の空気となり、再び水槽１０２へ戻される。この一連の空気の循環により衣類等の被乾燥物は乾燥される。
【特許文献１】特開２００６−２３０８８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記従来のようなヒートポンプを利用して有限の空間である水槽１０２において衣類等を乾燥させるシステムでは、乾燥の途中からヒートポンプシステムの過剰なエネルギーが時間経過とともに有限の空間である水槽１０２内に溜まっていき、ヒートポンプシステムにとって過負荷状態となってしまうことがある。
【００１２】
この状態が続くと、ヒートポンプシステムの圧力や温度が上昇し、ついには圧縮機１０６の運転許容範囲を逸脱し、圧縮機１０６の寿命に影響を与えてしまうという欠点があった。
【００１３】
本発明は、乾燥動作時に発生する熱を本体外へ排出することにより、圧縮機の温度上昇を抑制し、圧縮機の保護と乾燥空気の適温化をはかることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記従来の課題を解決するために、本発明の乾燥装置は、乾燥装置本体内を、仕切り部材によって乾燥空間と風路空間に仕切り、前記乾燥空間へ供給する乾燥空気をヒートポンプ装置にて生成するようにした乾燥装置であって、前記ヒートポンプ装置を風路空間内に配置し、さらに前記風路空間内の空気を本体外へ排出する冷却用送風機を設け、前記ヒートポンプ装置を構成する圧縮機の運転時に、前記冷却用送風機を運転する制御装置を設けたものである。
【００１５】
これによって、過剰なエネルギーが発生した場合には、前記風路空間内に滞留する高温空気を外部へ放出することにより、前記圧縮機の温度上昇を抑制し、その結果、圧縮機の運転負荷を軽減することができ、乾燥装置の長寿命化をはかることができるものである。
【００１６】
さらに、低外気温度時等のように、エネルギーを必要とする場合には、前記エネルギーを前記ヒートポンプ装置の乾燥作用に活用することができ、省エネルギー化にもつながるものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の乾燥装置は、圧縮機の運転負荷を軽減することができ、乾燥装置の長寿命化をはかることができるものである。また、低外気温度時等のように、エネルギーを必要とする場合には、前記エネルギーをヒートポンプ装置の乾燥作用に活用することができ、省エネルギー化がはかれるものである。
【００１８】
さらに、前記圧縮機の運転負荷軽減に伴い、乾燥空気温度の過剰な上昇を抑制することができ、被乾燥物を好ましい状態に乾燥することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
請求項１に記載の発明は、一面に開閉可能な扉を具備した本体内に、前記本体内を乾燥空間と風路空間に仕切る仕切り部材と、前記乾燥空間に配置され、かつ前記扉と対向した開口部を有する乾燥容器と、前記風路空間に配置され、一端が前記乾燥空間に開口し、他端が前記開口と異なる位置に開口したダクト装置と、前記ダクト装置に組込まれ、前記一方の開口から乾燥空間内の空気を吸込み、他方の開口から乾燥空間内へ吹出す循環風路を形成する送風装置と、前記風路空間に配置され、冷媒循環回路を形成する圧縮機、減圧装置、放熱器、吸熱器を基板上に配置したヒートポンプ装置を具備し、前記ダクト装置内に、前記ヒートポンプ装置の吸熱器と放熱器が配置された乾燥装置であって、前記本体に、前記風路空間内の空気を本体外へ排出する冷却用送風機を設け、さらに、前記圧縮機の運転時に前記冷却用送風機を運転する制御装置を設けたものである。
【００２０】
かかる構成とすることにより、前記圧縮機の運転に伴い、温度上昇する風路空間の温度を低下することができ、それに起因して圧縮機の温度上昇を抑制することができる。その結果、圧縮機の運転負荷の軽減がはかれ、乾燥装置の長寿命化をはかることができ、また通電電流の増加を抑制し、省エネルギー化をはかることができるものである。さらに、前記圧縮機の高負荷運転に伴う乾燥空気温度の過剰上昇が抑制でき、被乾燥物の乾燥状態を好ましい状態とすることができるものである。
【００２１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の乾燥装置において、前記圧縮機の回転数を制御するインバータ装置と、前記冷媒回路の高圧側の温度もしくは圧力、前記本体の周辺温度もしくは前記風路空間温度、前記ダクト装置内における吸込み温度もしくは吹出し温度、前記圧縮機の運転電流の少なくとも一つを検出する負荷検出手段を具備し、前記負荷検出手段による検出値が設定値以上のときに前記冷却用送風機を運転するものである。
【００２２】
かかることにより、前記圧縮機の運転負荷が増大した条件時に前記冷却用送風機を運転するため、不用な冷却用送風機の運転が抑制でき、また、例えば低外気温度時であれば圧縮機の運転電流閾値を上げてさらに最適な運転状態とすることができ、低外気温度の状態でもエネルギーロスを抑制しながら比較的短い時間で衣類を乾燥することができる。
【００２３】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の乾燥装置において、前記圧縮機の運転開始から設定時間経過後に前記冷却用送風機を運転するものである。
【００２４】
かかることにより、運転開始直後の冷却用送風機の運転を抑制し、乾燥運転がある程度安定してから風路空間内の温度上昇を抑制するため、乾燥運転立上り時の乾燥動作の安定化を阻害することがなく、乾燥運転の長期化が抑制できる。
【００２５】
請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載の乾燥装置において、前記吸込み温度もしくは吹出し温度が所定範囲内となるように前記圧縮機の回転数を制御するものである。
【００２６】
かかることにより、乾燥空間内を循環する乾燥空気の過度な温度上昇を抑制して、被乾燥物の過度な乾燥を抑制し、これに起因する被乾燥物の縮み等を抑制することができる。また、前記乾燥空気温度を所定範囲内に維持する制御により、圧縮機にかかる過度な負荷を抑制し、ヒートポンプ装置の寿命の短縮を抑制することができる。
【００２７】
請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の乾燥装置において、前記圧縮機の回転数を制御するインバータ装置と、前記冷媒回路の高圧側の温度もしくは圧力、前記本体の周辺温度もしくは前記風路空間温度、前記ダクト装置内における吸込み温度もしくは吹出し温度、前記圧縮機の運転電流の少なくとも一つを検出する負荷検出手段を具備し、前記負荷検出手段による検出値に応じて前記冷却用送風機の回転数を制御するものである。
【００２８】
かかることにより、負荷に応じて風路空間内の冷却能力を調整することができ、圧縮機の過度な温度上昇を抑制することができる。特に、低外気温度時等で冷却用送風機を運転する必要のある場合、その負荷に応じた回転数で連続して風路空間内の温度上昇を抑制することにより、冷却用送風機の断続的な運転に比較して圧縮機の圧力挙動が少なくなり、安定した圧力運転状態を維持することができ、圧縮機の負担も軽減される。
【００２９】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。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。
【００３０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における乾燥装置の斜視図である。図２は、同実施の形態の乾燥装置の図１のＡ−Ａ線で切断した場合の縦断面図である。図３は、同実施の形態の乾燥装置におけるヒートポンプ装置を取付ける前の斜視図である。図４は、同実施の形態の乾燥装置における全体システム構成を示す模式図である。図５は同実施の形態の乾燥装置における冷却用送風機の運転制御内容の一例を示すフローチャートである。
【００３１】
図１乃至図３において、乾燥装置本体（以下、本体と称す）１は、正面に設けた被乾燥物取り出し口（図示せず）を開閉する扉２と、内部空間を乾燥空間３と風路空間４に仕切る仕切りケース５と、底面を形成する基台６と、一側面に設けたメンテナンス用の開口７と、この開口７を閉塞する閉塞板７ａを具備している。
【００３２】
さらに、本体１の風路空間４を形成する壁面および閉塞板７ａには、本体１の外側の空気を取り込む冷却用送風機２６と、前記取り込まれた空気を排出する貫通した通気孔２７がそれぞれ設けられている。したがって、風路空間４には、冷却用送風機２６、通気孔２７によって冷却風路２８が形成された構成となっている。
【００３３】
仕切りケース５は、円筒型に形成され、一面には前記被乾燥物取り出し口と対向して開口部（図示せず）が設けられており、内部には、円筒型の乾燥容器８が配置されている。
【００３４】
乾燥容器８は、一面に前記被乾燥物取り出し口と対向して開口部９が設けられており、また開口部９と対向する周壁には、多数の小孔（図示せず）が設けられている。この乾燥容器８は、モータ１０によって回転する構成となっている。
【００３５】
したがって、仕切りケース５と乾燥容器８の間には、所定の空間が形成され、また、乾燥容器８の軸方向における前後には、乾燥容器８の円筒壁面と仕切りケース５の円筒壁面に設けられた突起によってラビリンスシール１１、１２が形成されている。このラビリンスシール１１、１２は、軸方向の前後に必要とするものではなく、少なくとも開口部９側（図３中左側）のみに設ける構成としてもよい。その場合、乾燥容器８に設ける小孔は、円周側面に亘って設けることができる。
【００３６】
また、風路空間４には、ダクト装置１３が設けられている。このダクト装置１３には、その一端が、仕切りケース５の開口側（前面側）に設けた吸入口１４と連通し、他端が、仕切りケース５の後部側に設けた吹出し口１５に連通する如く、吸入ダクト１３ａと吹出しダクト１３ｂが設けられている。
【００３７】
さらに、ダクト装置１３には、送風機２５が組込まれており、この送風機２５によって乾燥容器８内の空気は、吸入口１４から吸入され、吹出し口１５から仕切りケース５内へ吹出され、乾燥容器８に設けた小孔を通過して再び乾燥容器８内へ吹出され、以下循環する構成となっている。
【００３８】
また、ダクト装置１３の一側面には、図３に示す如く開口部１６が設けられ、この開口部１６を有する側面と隣合う底面を形成する基台６には、所定幅の凹部１７がダクト装置１３の通風路１３ｃを横断するように設けられている。
【００３９】
ヒートポンプ装置１８は、開口部１６からダクト装置１３内に挿入されるもので、基台６に設けられた凹部１７に嵌まり込んでダクト装置１３内を流れる気流に対して直角方向に移動を可能とする基板１９と、この基板１９上に搭載された圧縮機２０、放熱器２１、キャピラリチューブ等の減圧装置２２、吸熱器２３を具備した構成となっている。
【００４０】
圧縮機２０、放熱器２１、減圧装置２２、吸熱器２３は、周知の冷凍サイクルを構成するもので、ヒートポンプ装置１８は、ダクト装置１３内への挿入状態において、放熱器２１と吸熱器２２がダクト装置１３の通風路１３ｃ内に配置され、圧縮機２０はダクト装置１３の外側に位置した配置となる。
【００４１】
さらに、放熱器２１と吸熱器２３は、風上側に吸熱器２３が、この吸熱器２３と所定間隔介して風下側に放熱器２１がそれぞれ位置する如く配置されている。
【００４２】
このように、ヒートポンプ装置１８は、放熱器２１と吸熱器２３がダクト装置１３内に配置される関係から、通風路１３ｃを流れる風が、吸熱器２３および放熱器２１を漏れが無いように通過するように配慮し、また、ダクト装置１３から通風路１３ｃを流れる風の漏れを抑制する構成を必要とする。
【００４３】
その構成として、吸熱器２３と放熱器２１は、両端に端板（図示せず）を有するフィンプレート型の熱交換器が採用され、吸熱器２３の端板と放熱器２１の端板を、その一部が重合するように配置し、側面における吸熱器２３を通過した空気が漏れずに放熱器２１を通過するように構成している。
【００４４】
また、吸熱器２３と放熱器２１の天面には、両者の天面を覆う天面カバー２４が設けられ、吸熱器２３を通過した空気が天面側から漏れずに放熱器２１を通過するように構成している。
【００４５】
そして、ヒートポンプ装置１８は、ダクト装置１３への装着状態において、吸熱器２３と放熱器２１の端板によって開口部１６を閉塞している。
【００４６】
かかる構成により、ヒートポンプ装置１８は、本体１を分解することなく、独立して装着、取り外しが行えるものである。
【００４７】
次に、図４により制御回路構成について説明する。
【００４８】
圧縮機２０は、モータ２０ａおよび圧縮機構２０ｂより構成され、モータ２０は、インバータ装置３０によって回転数が制御されるものである。また、インバータ装置３０は、制御装置３１からの信号に基づいて動作するものである。これらの具体的な構成は、周知の構成でよいため、詳細な説明は省略する。
【００４９】
制御装置３１は、圧縮機２０（モータ２０ａ）の回転数を制御する信号として、圧縮機２０の吐出冷媒温度Ｔを検出する温度検出部３２、圧縮機２０を流れる電流値Ｉを検出する電流検出部３３、ヒートポンプ装置１８を構成する放熱器２１からの吹出し温度Ｔ１を検出する温度検出部３４、ヒートポンプ装置１８を構成する吸熱器２３を通過する前の吸込み温度Ｔ２を検出する温度検出部３５、乾燥装置本体１の周辺または風路空間４内の温度Ｔ３（本実施の形態１においては風路空間４内とする）を検出する温度検出部３６からの信号を入力とし、圧縮機２０および冷却用送風機２６の運転を制御するものである。
【００５０】
なお、吐出冷媒温度Ｔは、冷媒回路の高圧側の温度もしくは圧力の一例として掲げたものであり、放熱器２１の温度、または圧縮機２０の吐出圧力を検出する構成としてもよい。
【００５１】
また、制御装置３７は、乾燥装置の乾燥機能を果たすモータ１０、送風機２５等の運転を制御するものである。
【００５２】
そして、制御装置３１と制御装置３７は、乾燥運転時に同期して動作する必要があるため、回路的に繋がっている。制御装置３７の制御内容は、本発明の要旨と直接関係しないため、詳細な説明は省略する。なお、Ｖは商用電源である。
【００５３】
次に、以上のように構成された乾燥装置の基本的な動作について説明する。
【００５４】
乾燥容器８内に衣類等の被乾燥物（図示せず）が投入され、運転スイッチ（図示せず）がＯＮ操作されると、モータ１０、ヒートポンプ装置１８（圧縮機２０）、送風機２５がそれぞれ駆動し、乾燥容器８が回転して被乾燥物を攪拌する。
【００５５】
また、同時に送風機２５の回転により、乾燥容器８内の高湿空気は、吸込口１４から吸込まれ、ダクト装置１３の通風路１３ｃへ導かれる。
【００５６】
通風路１３ｃには、ヒートポンプ装置１８の吸熱器２３と放熱器２１が配置されているため、通風路１３ｃを通過する高湿空気は、まず吸熱器２３によってその水分を吸熱器２３に結露させ、次に放熱器２１を通過する際に昇温され、湿度が下がった状態となって送風機２５を通過し、吹出し口１５から仕切りケース５によって仕切られた乾燥空間３へ吹出される。
【００５７】
そして、吹出された乾燥空間３内の空気は、乾燥容器８の壁面に設けられた小孔から乾燥容器８内へ流入し、以下、図２の矢印で示す如く循環を繰り返し、乾燥容器８内で攪拌されている被乾燥物の乾燥を行う。
【００５８】
上記基本動作を行う中で、本実施の形態１においては、冷却用送風機２６を運転しており、かかる冷却用送風機２６の運転により、圧縮機２０の動作の安定化をはかり、乾燥を効率よく行うことができるものである。
【００５９】
次に、冷却用送風機２６の運転による乾燥作用について説明する。
【００６０】
図５は、同実施の形態の乾燥装置における冷却用送風機２６の運転制御内容の一例を示すフローチャートで、圧縮機２０の吐出冷媒温度を検出して動作する内容である。以下の制御内容は、制御装置３１で処理される。
【００６１】
図５において、Ｓｔｅｐ１において圧縮機２０が運転されると、Ｓｔｅｐ２で吐出冷媒温度の検出が行われ、設定温度ｔとの比較が行われる。この場合、吐出冷媒温度Ｔは、温度検出部３２によって検出され、制御装置３１へ取込まれる。
【００６２】
Ｓｔｅｐ２において、条件を満たしていなければＳｔｅｐ３へ移行し、冷却用送風機２６は運転されないが、条件を満たしている場合はＳｔｅｐ４へ移行し、冷却用送風機２６は運転される。
【００６３】
そして、Ｓｔｅｐ４の処理を終えると、再びＳｔｅｐ１へ戻り、以下、冷却用送風機２６は、フローにしたがって制御される。
【００６４】
冷却用送風機２６が運転された場合は、図１の矢印、図４の矢印Ｘで示すように風路空間４内に滞留している熱気を通気孔２７から排出するため、圧縮機２０の温度上昇も抑制され、その結果、圧縮機２０の過負荷（高負荷）運転が抑制でき、冷凍サイクルを安定させることができる。
【００６５】
次に、図６、図７を用いて冷却用送風機２６の運転による冷凍サイクルの安定動作について説明する。
【００６６】
図６は、外気温度（本体１の周辺温度）が２０℃で、冷却用送風機２６を停止した状態での実機データの一例を示す特性図である。図７は、外気温度が２０℃で、冷却用送風機２６をある時点から連続運転した状態での実機データの一例を示す特性図である。
【００６７】
図６、図７の実機データは、特に圧縮機３の信頼性に影響を大きく与える吐出冷媒温度Ｔ、高圧圧力Ｐ１、低圧圧力Ｐ２と、通風路１３ｃ内を流れる吹出し温度Ｔ１、吸入み温度Ｔ２、圧縮機２０の運転周波数Ｆのそれぞれを、ヒートポンプ装置１８の起動からの時間経過で示している。
【００６８】
また、概略の運転制御方法として、システム（ヒートポンプ装置１８）の電流値が所定値（本実機では１０［Ａ］設定）を超えない範囲で運転するように圧縮機２０の運転周波数Ｆを可変制御している。なお、Ｗは消費電力量を示すものである。
【００６９】
冷却用送風機２６を停止した状態では、図６に示すように、運転時間の経過とともに、吐出冷媒温度Ｔ、高圧圧力Ｐ１が徐々に上昇し、これに伴い通風路１３ｃ内の空気が加熱されるため、吹出し温度Ｔ１、吸込み温度Ｔ２も上昇する。
【００７０】
ここで、図６の実機データでは、圧縮機２０の起動から約２５分を経過した時点でシステムの電流値が許容上限となる。そのため圧縮機２０の運転周波数Ｆを下げることにより、運転負荷を下げようとする動きとなる。
【００７１】
本実機データでは、起動直後から最高周波数１００Ｈｚで運転していた圧縮機２０は、乾燥終了時の８５分経過時には、約６０Ｈｚまで低下している。
【００７２】
さらに、起動から約４０分を経過した時点で吐出冷媒温度Ｔが１１０℃を、高圧圧力Ｐ１が２．２ＭＰａを超え、圧縮機３にとって高温高圧の過負荷状態となり、さらに温度、圧力の上昇が続く状態となっている。
【００７３】
尚、図６の実機データは、外気温度２０℃でのデータであるが、外気温度が上がれば上がるほど、圧縮機２０にとって、時間的にも早くかつさらに高温高圧の過負荷状態となりやすくなる。
【００７４】
同様に、吹出し温度Ｔ１、吸込み温度Ｔ２も上昇しており、その結果、乾燥容器８内に送られる空気温度は高温となるため、乾燥には有利に作用するが、このままの状態で運転し続けると、圧縮機２０の運転許容範囲を超えていまい、圧縮機３のモータ巻線の絶縁劣化、冷凍機油の劣化、摺動部の磨耗加速等の信頼性に影響を及ぼしてしまう。さらには、圧縮機２０にかかる負荷も大きくなるため、消費電力も大きくなってしまう。
【００７５】
このように、図６の場合は、圧縮機２０の過負荷保護制御の一つとして、運転周波数Ｆを徐々に低下する制御を行っているが、同図に示す如く高圧圧力（吐出圧力）Ｐ１は上昇を続ける傾向にあり、風路空間４内の温度Ｔ３によっては、過負荷制御装置（図示せず）等が動作してヒートポンプ装置１８が停止し、冷凍サイクルが安定しなくなることも想定される。
【００７６】
次に、風路空間４内の冷却を行う冷却用送風機２６を動作させた場合について図７を参照しながら説明する。尚、乾燥装置の構成は図６のものと同一であり、外気温度も２０℃の同一条件としている。
【００７７】
図７の実機データは、運転開始から約３０分経過後に冷却用送風機２６の運転を開始し、冷却用送風機２６を一定速で連続運転した結果で、図６における過負荷状態に突入する前での運転開始である。
【００７８】
換言すると、図７の内容は、図５に示すフローに基づいて制御された結果を示すものである。
【００７９】
図７に示すように、冷却用送風機２６を運転し始めると、風路空間４内の温度が低下し、圧縮機２０が冷却される。すなわち、ヒートポンプ装置１８の過剰なエネルギーの一部を外部へ放出することとなるため、吐出冷媒温度Ｔは低下し、また、高圧圧力Ｐ１は、その上昇が鈍り、その結果、吐出冷媒温度Ｔおよび高圧圧力Ｐ１はともに所定の範囲内で安定した状態となる。これにより、圧縮機２０は、過負荷状態になる条件から逸脱し、運転も安定する。
【００８０】
さらに詳述すると、圧縮機２０は、運転開始から短時間で最高運転周波数（１００Ｈｚ）に到達しているが、冷却用送風機２６の運転により、運転周波数Ｆも徐々に低下している。その下がり幅は、図６の実機データに比べると小さく、９０Ｈｚ前後で略安定し、運転が継続されている。
【００８１】
一方、冷却用送風機２６の運転開始から吹出し温度Ｔ１、吸込み温度Ｔ２もある一定の範囲で安定するが、図６と比較して若干低いものの衣類等の被乾燥物を乾燥させるのに十分なエネルギーを有している。
【００８２】
また、圧縮機２０の運転周波数Ｆは、図６の場合に比べて高い周波数で安定し、さらに、低圧圧力Ｐ２も低い値で安定しており、このことは、空気中の吸熱器２３への結露作用を高め、除湿能力を高めていることを意味する。その結果、乾燥性能としては、図６に比べて低負荷の運転であってもほぼ同一の性能を確保することができる。
【００８３】
図７の実機データと、図６の実機データを比較すると、消費電力Ｗは、略同等の値を示しているが、冷却用送風機２６を用いた図７の方が、冷凍サイクルシステム全体の負荷が軽減されている。
【００８４】
したがって、圧縮機２０は、過負荷状態になり難く、連続した運転の信頼性が高まり、その結果、機器の保護の関係から乾燥作用を中断する等の不具合が抑制でき、また、保護制御も簡素化でき、ヒートポンプ装置１８の仕事量を安定状態で最大限に引出すことが可能となる。
【００８５】
一方、外気温度（風路空間４温度）Ｔ３が５℃等のように軽い負荷の環境で冷却用送風機２６を連続して運転すると、外気へ放出するエネルギーが多くなり過ぎ、乾燥に必要なエネルギーを捨ててしまうこととなる。そのため、例えば、冷却用送風機２６の連続運転を断続運転させるように制御し、この断続制御によって必要なエネルギーを捨て過ぎないようにすることができる。例えば、圧縮機２０の過負荷となるように、エネルギーが過剰となったときのみ冷却用送風機２６を運転することにより、効率的にエネルギーを使用することができる。
【００８６】
かかる冷却用送風機２６の連続・断続運転制御は、例えば図５の制御においてＳｔｅｐ２とＳｔｅｐ４の間で温度検出部３６（図４）により外気温度Ｔ３を検出し、検出温度が設定値以上であれば、冷却用送風機２６を連続運転（Ｓｔｅｐ４）とし、設定温度以下であれば冷却用送風機２６を断続運転するように制御フローを設定することにより可能となる。ここでの外気温度（風路空間４内の温度Ｔ３）は、圧縮機２０の負荷の一例として記載したもので、他の負荷要因であってもよい。
【００８７】
さらに、ヒートポンプ装置１８（圧縮機２０）の運転電流を制御する電流制御装置を備えることにより、例えば低外気温度時の運転電流閾値をあげることにより、さらに最適な運転状態とすることができる。
【００８８】
かかる電流制御についても、例えば図５の制御においてＳｔｅｐ２とＳｔｅｐ４の間で電流検出部３３（図４）で圧縮機２０（モータ２０ａ）に流れる電流値Ｉを検出し、検出電流値が設定値以下であれば、運転電流閾値を上げる制御となるように制御フローを設定すればよいもので、運転電流閾値を上げることにより、低外気温度の状態でもエネルギーのロスが抑制でき、また乾燥時間の延長化も抑制できる。ここでの電流値Ｉの検出は、圧縮機２０の負荷の一例として記載したもので、他の負荷要因であってもよいことはいうまでもない。
【００８９】
さらに、ヒートポンプ装置１８を構成する圧縮機２０の運転周波数Ｆを制御する周波数制御装置を備えることにより、高周波数での運転を優先させて圧縮機２０を運転させることができる。かかる制御は、特に乾燥運転初期において、除湿能力の確保と、循環風路内の空気温度の高温値での確保ができ、衣類等の乾燥性能を上げることができる。
【００９０】
かかる周波数制御についても、例えば図５の制御においてＳｔｅｐ２とＳｔｅｐ４の間で例えば、外気温度を検出し、検出温度が設定値以下であれば、運転周波数Ｆの閾値を上げる制御となるように、あるいはＳｔｅｐ２とＳｔｅｐ４の間で乾燥運転開始からの時間を計測し、所定時間経過するまでは運転周波数Ｆの閾値を上げる制御となるように制御フローを設定すればよいものである。
【００９１】
さらに、ヒートポンプ装置１８を構成する放熱器２１から吹出される高温低湿空気温度（吹出し温度）Ｔ１を検出する吹出し温度検出部３４（図４）、あるいは吸熱器２３へ流れ込む低温高湿空気温度（吸込み温度）Ｔ２を検出する吸込み温度検出部（図４）３５を備えることにより、衣類を乾燥させる空気の温度を所定の範囲に設定することが可能となる。
【００９２】
その結果、高温になり過ぎた空気温度による乾燥に起因した衣類のしわ付きや、生地の傷み等を抑えることができる。
【００９３】
かかる乾燥空気温度制御についても、例えば図５の制御においてＳｔｅｐ２とＳｔｅｐ４の間で乾燥空気温度（吹出し温度Ｔ１または吸込み温度Ｔ２空気）を検出し、検出温度が設定値以下であれば、運転周波数Ｆを上げることによって吐出冷媒温度Ｔを上げ、乾燥空気温度を上昇させる制御となるように制御フローを設定すればよいものである。
【００９４】
さらに、冷却用送風機２６を外気温度（風路空間４内の温度Ｔ３）、圧縮機２０の吐出温度Ｔ（放熱器温度、吐出圧力でも代用可能）、ダクト装置１３内における吸込み温度Ｔ２、もしくは吹出し温度Ｔ１、圧縮機の運転電流Ｉ等のいずれかの条件、あるいは複合した条件に応じて連続運転あるいは断続運転する制御に代えて、冷却用送風機２６の回転数を可変する送風機回転数制御装置を備えることにより、特に低外気温度時等で冷却用送風機２６を運転する必要のある場合、最適な回転数で冷却用送風機２６を運転することができる。
【００９５】
かかる送風機回転数制御についても、例えば図５の制御においてＳｔｅｐ２とＳｔｅｐ４の間で温度検出部３６（図４）で外気温度（風路空間４内の温度Ｔ３）を検出し、検出温度が所定の範囲内であれば、冷却用送風機２６をその範囲に対応して設定した回転数で運転するように制御すればよいものである。ここでの外気温度（風路空間４内の温度Ｔ３）は、圧縮機２０の負荷の一例として記載したもので、他の負荷要因であってもよいことはいうまでもない。
【００９６】
かかる冷却用送風機２６の回転数制御により、冷凍サイクルの圧力挙動を少なくすることができる。その結果、安定した圧力運転状態を維持することができ、圧縮機２０の負担も軽減される。
【００９７】
なお、上記冷却用送風機２６の連続・断続運転制御、圧縮機２０の電流制御、圧縮機２０の運転周波数制御、乾燥空気温度制御、送風機回転数制御は、いずれも、制御装置３１に制御用のマイクロプロセッサーを設け、このマイクロプロセッサーにプログラミングすることにより可能となる。
【００９８】
いずれにしても、上記各制御は、圧縮機２０の吐出冷媒温度Ｔが設定温度ｔに到達している条件で行うもので、圧縮機２０の連続した過負荷運転の抑制を前提に、省エネルギー化、乾燥運転時間の延長化抑制、乾燥仕上がりの品質確保、冷凍サイクルの安定化がはかれるものである。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本発明にかかる乾燥装置は、圧縮機の運転負荷が軽減でき、安定した乾燥運転を実現し、また、ヒートポンプ装置の長寿命化と信頼性を高めることができるもので、洗濯機能を付加した洗濯乾燥機等への利用を可能としたものである。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明の実施の形態１における乾燥装置の斜視図
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図
【図３】同実施の形態の乾燥装置におけるヒートポンプ装置を取付ける前の斜視図
【図４】同実施の形態の乾燥装置における全体システム構成を示す模式図
【図５】同実施の形態の乾燥装置における冷却用送風機の運転制御内容の一例を示すフローチャート
【図６】同実施の形態の乾燥装置における冷却用送風機を停止した状態での実機データの特性図
【図７】同実施の形態の乾燥装置における冷却用送風機を運転した状態での実機データの特性図
【図８】従来の洗濯乾燥機の断面図
【符号の説明】
【０１０１】
１    乾燥装置本体
２    扉
３    乾燥空間
４    風路空間
５    仕切りケース（仕切り部材）
８    乾燥容器
９    開口部
１３  ダクト装置
１４  吸入口（一方の開口）
１５  吹出し口（他方の開口）
１８  ヒートポンプ装置
１９  基板
２０  圧縮機
２１  放熱器
２２  減圧装置
２３  吸熱器
２５  送風機（送風装置）
２６  冷却用送風機
３０  インバータ装置
３１  制御装置
３２  温度検出部（負荷検出手段）
３３  電流検出部（負荷検出手段）
３４  温度検出部（負荷検出手段）
３５  温度検出部（負荷検出手段）
３６  温度検出部（負荷検出手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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