JP2009273488A - 洗濯乾燥機 - Google Patents

Abstract

【課題】ヒートポンプによる乾燥機能を有するものにあって、ヒートポンプの性能の低下を抑えると共に、圧縮機の動作不良を防止しながらも、全体の小型化、軽量化を図る。
【解決手段】乾燥行程では、循環用ファン３０及び圧縮機３４が駆動されることにより、水槽３内の空気が、通風ダクト２６内の蒸発器３２及び凝縮器３３を順に通って乾いた温風となり、水槽３内に供給されるという循環が行われ、洗濯物が乾燥される。圧縮機３４のインバータの運転周波数を可変速で運転制御する制御装置は、乾燥行程の開始から所定時間Ｔ（３０分）が経過した後は、圧縮機３４を目標最大周波数Ｒｍａｘ（１００Ｈｚ）よりも低い所定の回転数Ｒｔ（８５Ｈｚ）以下で運転する制御を行う。これにより、圧縮機３４からのオイルの流出を抑制して好ましい油面高さを常に維持することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ヒートポンプによる乾燥機能を備えた洗濯乾燥機に関する。

例えば家庭用の洗濯乾燥機においては、近年、従来の乾燥用のヒータを用いて乾燥運転を行うものに代えて、ヒートポンプを用いて乾燥運転を行う洗濯乾燥機が供されてきている（例えば、特許文献１参照）。この洗濯乾燥機は、圧縮機、凝縮器、キャピラリチューブ、蒸発器を冷媒管路により閉ループ状に接続してなるヒートポンプ（冷凍サイクル）と、洗濯槽内の空気を蒸発器及び凝縮器を順に通して洗濯槽に戻す乾燥用循環通風路とを備えて構成されている。この乾燥用循環通風路において、凝縮器で加熱された空気（温風）が洗濯槽内に供給されて洗濯物の水分を奪った後、蒸発器で冷却除湿され、再び凝縮器で加熱されるといった循環を行うようになっている。このヒートポンプを用いた乾燥は、ヒータを用いた乾燥に比べて、エネルギー効率に優れ、しわや縮みが少ない等のメリットがある。

そして、前記洗濯乾燥機の制御装置は、前記圧縮機のモータを、例えばインバータ制御（運転周波数の制御）により可変速で駆動するようになっている。この場合、従来では、圧縮機の運転の立ち上がり時においては、図９に示すように、例えば１秒間に１Ｈｚずつつまり１分（６０秒）かけて周波数を６０Ｈｚまで上昇させ、その周波数６０Ｈｚを１分間維持し、その後、目標最大周波数（例えば１００Ｈｚ）まで、やはり１秒間に１Ｈｚずつ上昇させる制御が行われていた。圧縮機の運転周波数が目標最大周波数に到達した後は、圧縮機の吐出温度を検出する吐出温度センサや、凝縮器の出口温度を検出する凝縮器温度センサの検出に基づいて、温度の上限値が検出されると、圧縮機の運転周波数を一定値（５Ｈｚ）だけ下げるといった制御が行われる。

尚、上記ヒートポンプの圧縮機の機構部（金属製部材の摺動部分）は、冷凍機オイルに浸された状態で潤滑が行われるようになっており、この冷凍機オイルとしては、冷媒に溶け込みやすい相溶性油が一般に採用されている。この場合、冷凍機オイルは冷媒中に混合された状態で、冷媒と共に冷媒管路を循環するようになっている。また、前記圧縮機としては、入口部にアキュムレータを備えるものが用いられ、このアキュムレータにより、冷媒（及び冷凍機オイル）の緩衝や一時貯留、気液分離、異物除去などが図られるようになっている。
特開２００６−８７４８４号公報

ところで、上記したような洗濯乾燥機は、ヒートポンプが組込まれているため、その分の高さ方向の大形化や高重量化を招いてしまうことになる。そのため、この種のヒートポンプを備えた洗濯乾燥機にあっては、ヒートポンプとしての性能を維持しながらも、ヒートポンプを構成する装置のうち、特に圧縮機（アキュムレータ）の小型化、軽量化を図ることが要望されてきている。

そこで、本発明者は、上記したヒートポンプを備えた洗濯乾燥機において、第１に、圧縮機のフレーム（ケース）を高さ方向に小型化すること、第２に、アキュムレータの容積を小さくすることを試みた。ところが、圧縮機のフレームやアキュムレータを単順に小型化した場合、次のような不具合が生ずることが明らかとなった。

即ち、ヒートポンプにおいては、冷凍機オイルの封入量が十分であれば、乾燥行程（圧縮機の運転時）における、圧縮機から流出するオイルの量と、圧縮機に戻されるオイルの量とがバランスし、圧縮機の動作に何ら支障は生じない。ところが、第１の、圧縮機のフレームを小型化した場合、冷凍機オイルの封入量が全体として減少してしまうため、乾燥行程の開始から所定時間（例えば３０分）が経過すると、圧縮機から流出するオイルの量の方が流入する量よりも多くなることが起こる。そのため、圧縮機内の必要な油面高さを確保できなくなり、ひいては圧縮機の動作に支障が生ずる問題が生じた。

また、上記ヒートポンプにおいては、特に乾燥行程の立上り時（圧縮機の運転開始時）において、凝縮器や蒸発器に残存していた冷媒及びオイルが、急激に圧縮機側に戻ろうとする事情がある。第２の、アキュムレータを小型化した場合、液体の貯留容量が小さくなるため、乾燥行程の立上り時（圧縮機の運転開始時）において、液冷媒及びオイルの戻り量が多くなって、アキュムレータでは収容しきれずに、液冷媒が圧縮機に吸込まれ、ひいては圧縮機の動作に支障が生ずる虞がある。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ヒートポンプによる乾燥機能を有するものにあって、ヒートポンプの性能の低下を抑えると共に、圧縮機の動作不良を防止しながらも、全体の小型化、軽量化を図ることができる洗濯乾燥機を提供することにある。

本発明者の試験・研究によれば、圧縮機のフレームを高さ方向に小型化し、冷凍機オイルの封入量が減少した場合、乾燥行程開始から一定時間経過後における、圧縮機の回転数が比較的高いまま（目標最大回転数に近い回転数）であると、圧縮機から流出するオイルの量の方が流入する量よりも多くなる事態が発生し、圧縮機内の必要な油面高さを確保できなくなる不具合が生ずる。

本発明の第１の洗濯乾燥機は、洗濯物が収容される洗濯槽と、圧縮機、凝縮器、減圧手段、蒸発器、アキュムレータを冷媒管路により閉ループ状に接続してなるヒートポンプと、乾燥行程の実行時において、前記洗濯槽内の空気を前記蒸発器及び前記凝縮器を順に通して前記洗濯槽に戻す循環を行わせる空気循環機構と、前記圧縮機を可変速で運転制御する圧縮機制御手段とを備えると共に、前記圧縮機制御手段は、乾燥行程の開始から所定時間経過した後は、前記圧縮機を目標最大回転数よりも低い所定の回転数以下で運転するように制御を行うところに特徴を有する。

また、本発明者の試験・研究によれば、アキュムレータを小型化し、液体の貯留容量が小さくなった場合、乾燥行程の立上り時（例えば運転開始４分間程度）における圧縮機の回転数の上昇度合が比較的大きいと、液冷媒及びオイルの戻り量がアキュムレータでは収容しきれない程度に多くなることが確認された。

本発明の第２の洗濯乾燥機は、洗濯物が収容される洗濯槽と、圧縮機、凝縮器、減圧手段、蒸発器、アキュムレータを冷媒管路により閉ループ状に接続してなるヒートポンプと、乾燥行程の実行時において、前記洗濯槽内の空気を前記蒸発器及び前記凝縮器を順に通して前記洗濯槽に戻す循環を行わせる空気循環機構と、前記圧縮機を可変速で運転制御する圧縮機制御手段とを備えると共に、前記圧縮機制御手段は、乾燥行程の開始初期においては、前記圧縮機の回転数を、通常時の回転数の上昇度合に比較して緩やかな上昇度合となるように、目標最大回転数に向けて上昇させていくような制御を行うところに特徴を有する。

本発明の第１の洗濯乾燥機によれば、ヒートポンプによる乾燥機能を有するものにあって、圧縮機制御手段を、乾燥行程の開始から所定時間経過した後は、圧縮機を目標最大回転数よりも低い所定の回転数以下で運転するように制御を行うように構成したので、圧縮機のフレームを高さ方向に小型化し、冷凍機オイルの封入量が減少した場合でも、圧縮機から流出するオイルの量と流入するオイルの量とを均等化することができ、圧縮機内の必要な油面高さを維持することができる。この結果、ヒートポンプの性能の低下を抑えると共に、圧縮機の動作不良を防止しながらも、圧縮機を高さ方向に小型化することができ、ひいては全体の小型化、軽量化を図ることができる。

本発明の第２の洗濯乾燥機によれば、ヒートポンプによる乾燥機能を有するものにあって、圧縮機制御手段を、乾燥行程の開始初期においては、圧縮機の回転数を、通常時の回転数の上昇度合に比較して緩やかな上昇度合となるように、目標最大回転数に向けて上昇させていくような制御を行うように構成したので、アキュムレータを小型化し、液体の貯留容量が小さくなった場合でも、乾燥行程の立上り時における圧縮機の回転数の上昇度合を比較的小さくすることができ、液冷媒及びオイルの戻り量を、アキュムレータにより収容可能な程度に少なく抑えることができる。この結果、ヒートポンプの性能の低下を抑えると共に、圧縮機の動作不良を防止しながらも、アキュムレータを小型化することができ、ひいては全体の小型化、軽量化を図ることができる。

（１）第１の実施例
以下、本発明をドラム式の洗濯乾燥機に適用した第１の実施例について、図１ないし図６を参照しながら説明する。図１は、本実施例に係るドラム式の洗濯乾燥機１の全体構成を概略的に示している。ここで、洗濯乾燥機１の外箱２の内部には、円筒状の水槽３が後下がりに傾斜した状態で弾性支持機構４（一部のみ図示）を介して支持されている。

また、水槽３内には円筒状の回転槽（ドラム）５が回転可能に支持されている。この回転槽５は、前後方向に延び且つ後下がりに傾斜した傾斜軸を中心に回転するように構成されている。この回転槽５の前面部には、洗濯物が出し入れされる開口部６が設けられている。回転槽５の周壁部には通水，通気用の多数の孔７（一部のみ図示）が形成され、また、回転槽５の周壁部の内面には、洗濯物撹拌用の複数個のバッフル８が設けられている。この回転槽５は、洗濯物が収容される洗濯槽、脱水槽、乾燥槽として機能する。

前記水槽３の前面（図１における左側の面）には、前記回転槽５の開口部６を囲むように、洗濯物を出し入れする投入口９が形成されている。前記外箱２の前面には、投入口９に対応した開口部１０が設けられ、それら投入口９と開口部１０との間が、ベローズ１１により水密に連結されている。そして、外箱２の前面には、開口部１０（投入口９）を開閉する扉１２が設けられている。

前記水槽３の後部には、例えばアウタロータ形のブラシレスモータからなるモータ１３が配置されている。このモータ１３の回転軸１３ａの先端は、水槽３の背面を貫通して水槽３内に突出し、回転槽５の後部に連結固定されている。このような構成により、回転槽５はモータ１３により直接的に回転駆動される。

前記外箱２内の天井部には、水槽３の上部に位置して注水ケース１４が設けられている。この注水ケース１４は、図示しない洗剤投入部や柔軟仕上剤投入部を有して構成され、注水ホース１５を介して水槽３に接続されている。この注水ケース１４の後方には、給水源（この場合水道）からの水を前記水槽３内に給水するための、電磁式切替弁からなる給水弁１６が設けられている。

詳しく図示はしないが、この給水弁１６は、水道に接続された１個の入口ポートと、切替可能な２個の出口ポートを有し、そのうち一方の出口ポートが給水管を介して前記注水ケース１４に接続され、該注水ケース１４を通して水槽３内に給水するようになっている。これに対し、給水弁１６の他方の出口ポートは、給水ホース１７に接続されている。この給水ホース１７は、給水源からの水を、後述する凝縮器部分で熱交換（加熱）した上で水槽３内に給水できるように設けられている。

また、水槽３の下部には排水口１８が設けられている。この排水口１８には、排水管路１９が接続され、この排水管路１９の途中部には排水弁２０が設けられている。排水管路１９は外箱２の外部まで延びており、水槽３内の水が洗面所などの所定の排水場所に排水されるようになっている。尚、詳しく図示はしないが、水槽３の後面下部には水槽３内と連通するエアトラップ（図示せず）が設けられ、このエアトラップがエアチューブ（図示せず）を介して外箱２内の上部に配置された水位センサ２１（図４にのみ図示）に接続されている。

そして、前記水槽３の後面上部及び前面上部には、夫々給気口２２及び排気口２３が設けられている。このとき、前記回転槽５の後壁部には、前記給気口２２に対応して、複数個の通気口２４が円環状に配置されて設けられている。尚この場合、前記給気口２２及び排気口２３は水槽３の上部に位置しているため、次に述べる循環通風路内に洗濯水などが浸入することはない。

図２にも示すように、前記給気口２２及び排気口２３には、水槽３の外側において、空気循環機構２５を構成する循環通風路の両端部が接続されている。この循環通風路は、水槽３の下方に位置する通風ダクト２６、水槽３の後部に位置し通風ダクト２６の後端部と給気口２２とを接続する給気ダクト２７、水槽３の前部に位置し排気口２３と通風ダクト２６の前端部とを接続する排気ダクト２８から構成されている。

前記通風ダクト２６内の後部には、ファンモータ２９により駆動される循環用ファン３０が設けられている。そして、通風ダクト２６内のうち循環用ファン３０の上流部には、後述するヒートポンプ３１を構成する蒸発器（エバポレータ）３２及び凝縮器（コンデンサ）３３が、前から順に配置されている。蒸発器３２及び凝縮器３３は、夫々、左右の伝熱フィン間に、冷媒パイプを蛇行状に配置してなる周知構成を備えており、前記伝熱フィン間を風が通ることにより、熱交換を行うようになっている。

これにて、前記循環用ファン３０が回転駆動されることにより、図１、図２に矢印で示すように、水槽３（回転槽５）内の空気が、排気口２３から排気ダクト２８を通って通風ダクト２６に至り、蒸発器３２及び凝縮器３３を順に通った後、給気ダクト２７に流れ、給気口２２及び通気口２４を通って回転槽５内に供給されるという循環が行われるようになっている。

ここで、前記ヒートポンプ（冷凍サイクル）３１について述べる。このヒートポンプ（冷凍サイクル）３１は、図２に示すように、外箱２内の底部前部（図１参照）に配置された圧縮機（コンプレッサ）３４と、前記凝縮器３３と、減圧手段たる膨張弁３５と、前記蒸発器３２と、アキュムレータ３６とを、冷媒管路（配管）３７により閉ループ状に接続して構成されている。また、ヒートポンプ（冷凍サイクル）３１の内部には、所要量の冷媒及び圧縮機３４潤滑用の冷凍機オイルが封入されている。冷凍機オイルは冷媒中に混合された状態で、冷媒と共に冷媒管路３７を循環するようになっている。

そのうち圧縮機３４は、図３に概略的に示すように、フレーム（ケース）３４ａ内に、モータ３８及びその回転軸３８ａにより駆動される圧縮機構部３９を上下に有し、入口部３４ｂから吸込んだ気体冷媒を、圧縮して高温，高圧とし、出口部３４ｃから吐出するようになっている。前記圧縮機構部３９は、冷凍機オイルに浸された状態で潤滑が行われるのであるが、ここでは、フレーム３４ａ内の油面の高さが、図３に破線で示す必要な最低基準高さＨ以上、好ましくは最低基準高さＨよりも例えば１．５ｍｍ以上高くなっていることが望ましい。そして、本実施例では、圧縮機３４は、その高さ寸法が、従来の２３５ｍｍから、１７０ｍｍ程度に小型化されている。これに伴い、オイルの封入量も、従来の３７０ｃｃから２５０ｃｃに低減されている。

また、前記アキュムレータ３６は、冷媒（及び冷凍機オイル）の緩衝や一時貯留、気液分離、異物除去などを行うためのもので、蒸発器３２からの冷媒（気体冷媒）及びオイルは、一旦アキュムレータ３６内に収容され、気体冷媒が圧縮機３４の入口部３４ｂに供給されると共に、オイルが圧縮機３４に少量ずつ戻されるようになっている。尚、このアキュムレータ３６における、液体の貯留容量は例えば２００ｃｃとされている。

このように構成されたヒートポンプ３１においては、乾燥運転時において、圧縮機３４が駆動されることにより、圧縮機３４から吐出された気体冷媒が、凝縮器３３において凝縮されて液体冷媒とされ、その液体冷媒が膨張弁３５によって膨張させて霧状とされ、その霧状の冷媒が、蒸発器３２において外気との熱交換により気化され、アキュムレータ３６に送られ、気体冷媒が圧縮機３４により圧縮されて高温，高圧とされて吐出されるという循環が行われるのである。

そしてこのとき、上記した循環用ファン３０の回転駆動に伴う空気の循環により、水槽３（回転槽５）内の洗濯物から湿気を奪って多量の蒸気を含んだ空気が、通風ダクト２６内の蒸発器３２部分を通って冷却されることにより、蒸気が凝縮（あるいは昇華）されて除湿され、その除湿空気が凝縮器３３部分を通ることにより加熱されて乾いた温風となり、再び回転槽５内に供給され、洗濯物の乾燥に供されるようになるのである。

図４は、上記した洗濯乾燥機１の電気的構成を概略的に示すブロック図である。ここで、洗濯乾燥機１には、マイクロコンピュータを主体として構成され、全体を制御する制御装置４０が設けられている。この制御装置４０には、ユーザが各種設定や指示等を行うための操作入力部４１、水位センサ２１、圧縮機３４の出口部３４ｃ部分の温度を検出する吐出温度センサ４２、前記凝縮器３３の温度を検出する凝縮器温度センサ４３、前記蒸発器３２の入口部及び出口部の温度を夫々検出するエバ入口温度センサ４４及びエバ出口温度センサ４５等が接続され、それらからの信号が入力されるようになっている。

そして、制御装置４０は、各種の入力信号に基づき予め記憶されている運転制御プログラムに従って、駆動回路４６を介して、前記給水弁１６、モータ１３、ファンモータ２９、圧縮機３４、膨張弁３５、排水弁２０等を制御するようになっている。このとき、制御装置４０は、前記圧縮機３４を、例えばインバータ制御により可変速で駆動制御するようになっている。これにて、制御装置４０により、洗い、すすぎ、脱水などからなる洗濯行程並びにその後の乾燥行程などが、自動で実行されるようになっている。

さて、前記制御装置４０は、そのソフトウエア的構成により、乾燥行程において、圧縮機３４の回転数（インバータの運転周波数）を可変速で運転制御する圧縮機制御手段として機能するのであるが、本実施例では、後の作用説明（フローチャート説明）でも述べるように、次のような制御が行われる。

即ち、制御装置４０は、乾燥行程が開始されると、圧縮機３４の回転数（運転周波数）を一定時間ステップで次第に上昇させるように立上げ（例えば１Ｈｚを１秒間で上昇させる）、目標最大回転数（目標最大周波数Ｒｍａｘ：例えば１００Ｈｚ）に至るまで上昇させる。その後は、例えば吐出温度センサ４２や凝縮器温度センサ４３の検出温度さらには圧縮機３４の入力電流値に基づいて、入力電流値が所定値よりも大きくなったり、温度センサ４２，４３の検出温度が所定温度に達したりすると、運転周波数を例えば５Ｈｚずつ下げていくというように、圧縮機３４の運転周波数を制御する。

そして、本実施例では、乾燥行程の開始から所定時間Ｔ（例えば３０分）が経過した後は、前記圧縮機３４を目標最大回転数（周波数Ｒｍａｘ）よりも低い所定の回転数（所定周波数Ｒｔ：例えば８５Ｈｚ）以下で運転するように制御を行うようになっている。つまり、乾燥行程の開始から所定時間Ｔが経過した時点で、圧縮機３４の運転周波数が所定周波数Ｒｔよりも大きかった場合には、運転周波数を強制的に所定周波数Ｒｔまで下げる制御が行われるのである。尚、このときの所定時間Ｔ及び所定周波数Ｒｔについては、予め実験的あるいは経験的に求められる。

次に、上記構成の作用について、図５及び図６も参照して述べる。上記構成の洗濯乾燥機１においては、例えば標準的な運転コースが開始されると、まず洗い行程が周知の通りに実行され、その後引続き乾燥行程が実行される。この乾燥行程では、上述のように、回転槽５が低速で正逆両方向に回転され、ファンモータ２９により循環用ファン３０が駆動される。これと共に、圧縮機３４が駆動されてヒートポンプ３１が運転される。

これにより、図１、図２に矢印で示すように、水槽３（回転槽５）内の空気が、排気口２３から排気ダクト２８を通って通風ダクト２６に至り、蒸発器３２及び凝縮器３３を順に通った後、給気ダクト２７に流れ、給気口２２及び通気口２４を通って回転槽５内に供給されるという循環が行われる。その際に、通風ダクト２６内において、湿気を含んだ空気が、通風ダクト２６内の蒸発器３２部分で冷却されて蒸気が凝縮（あるいは昇華）されて除湿され、その除湿空気が凝縮器３３部分を通ることにより加熱されて乾いた比較的低温の温風となることにより、回転槽５内の洗濯物が、しわや縮みが少なく、効率的に乾燥されるのである。

尚、図示及び詳しい説明は省略するが、この乾燥行程では、例えばエバ入口温度センサ４４及びエバ出口温度センサ４５の検出温度（検出温度差）に基づく膨張弁３５の開度の制御が併せて行われる。また、この乾燥行程は、乾燥行程の開始から設定時間（例えば９０分）が経過する、あるいは温度検知による乾燥完了検知がなされることに基づいて終了される。

ここで、本実施例のヒートポンプ３１では、従来のものに比べて、圧縮機３４を高さ方向に小型化（２３５ｍｍから１７０ｍｍに変更）するようにしている。これに伴い、オイルの封入量も、従来の３７０ｃｃから２５０ｃｃに低減されている。このため、圧縮機３４に関して従来と同様の回転数（運転周波数）制御を行うと、乾燥行程の開始から所定時間が経過すると、圧縮機３４から流出するオイルの量の方が流入する量よりも多くなることが起こる。その結果、圧縮機３４のフレーム３４ａ内の必要な油面の最低基準高さＨ（或いはＨ＋１．５ｍｍ）以上を確保できなくなり、ひいては圧縮機３４の動作に支障が生ずる虞がある。

図５は、本発明者の実験による、上記ヒートポンプ３１を備えた洗濯乾燥機１において、圧縮機３４に関して従来と同様の回転数（運転周波数）制御を行った場合の、乾燥行程の開始からの時間経過に伴う、圧縮機３４の運転周波数の変動と、圧縮機３４のフレーム３４ａ内における油面の高さの変動との関係を示したものである。尚、図５では、乾燥行程開始から３０分経以降における冷媒の循環流量、及び、圧縮機３４の入口密度も併せて示している。

この結果から、乾燥行程の開始から時間が経過するに伴い、圧縮機３４から流出するオイルの量の方が流入する量よりも多くなってフレーム３４ａ内の油面の高さが次第に減少し、約３０分経過後において、フレーム３４ａ内の油面の高さが目標とする高さ（最低基準高さＨ＋１．５ｍｍ）よりも低くなった。しかし、その後もヒートポンプ３１（圧縮機３４）の運転を続けると、圧縮機３４に戻される油量が増加してきて、乾燥行程の開始から約５５分経過後には、望ましい油面高さが得られるようになった。

また、このとき、乾燥行程の開始から約３０分経過後の時点では、圧縮機３４の回転数が比較的高い（目標最大周波数Ｒｍａｘ（１００Ｈｚ）に近い）ものとなっているが、次第に圧縮機３４の運転周波数が低下していき、乾燥行程の開始から５５分経過後、つまり望ましい油面高さに戻された時点では、圧縮機３４の運転周波数は、８５Ｈｚ以下に低下していた。

そこで、本実施例では、所定時間Ｔを例えば３０分、所定周波数Ｒｔを例えば８５Ｈｚとして、圧縮機３４の運転周波数の制御が行われるようになっている。図６のフローチャートは、乾燥行程において制御装置４０が実行する圧縮機３４に対する回転数（周波数）制御の処理手順を示している。

即ち、乾燥行程が開始されると、まず、ステップＳ１では、圧縮機３４の回転数（運転周波数）を一定時間ステップ（例えば１Ｈｚを１秒間で上昇させる）にて、目標最大周波数Ｒｍａｘ（１００Ｈｚ）まで上昇させることが行われる。圧縮機３４の運転周波数が目標最大周波数Ｒｍａｘに到達すると、以降は、ステップＳ２にて、圧縮機３４の入力電流値が上限値に達したか、吐出温度センサ４２の検出温度が上限値に達したか、凝縮器温度センサ４３の検出温度が上限値に達したかの監視が常に行われる。

ここで、圧縮機３４の入力電流値、吐出温度、凝縮器温度のいずれかが上限に達した場合には（ステップＳ２にてＹｅｓ）、次のステップＳ３にて、圧縮機３４の運転周波数が一定値（例えば５Ｈｚ）だけ低下され、ステップＳ２に戻る。圧縮機３４の入力電流値、吐出温度、凝縮器温度のいずれも上限に達していない場合には（ステップＳ２にてＮｏ）、ステップＳ４にて、圧縮機３４の周波数が一定周波数Ｒｔ（例えば８５Ｈｚ）以下かどうかが判断され、Ｒｔ以下である場合には（Ｙｅｓ）、ステップＳ２に戻る。

圧縮機３４の周波数が一定周波数Ｒｔを超えている場合には（ステップＳ４にてＮｏ）、次のステップＳ５にて、圧縮機３４の運転開始（乾燥行程開始）から一定時間Ｔ（例えば３０分）が経過したかどうかが判断される。未だ一定時間Ｔが経過していなければ（ステップＳ５にてＮｏ）、ステップＳ２に戻る。これに対し、一定時間Ｔが経過した場合には（ステップＳ５にてＹｅｓ）、ステップＳ６にて、圧縮機３４の周波数が一定周波数Ｒｔ（８５Ｈｚ）に下げられ、ステップＳ２に戻る。

このような制御により、乾燥行程開始から一定時間Ｔ（３０分）が経過した時点で、圧縮機３４の周波数が一定周波数Ｒｔ（８５Ｈｚ）以下に抑えられる、つまり、油面が下がる事態を招く虞のある時点で、圧縮機３４の運転周波数が強制的に下げられるようになり、流出するオイルの量を抑制して、圧縮機３４から流出するオイルの量と流入するオイルの量とを均等化することができる。これにより、圧縮機３４のフレーム３４ａ内の好ましい油面高さ（最低基準高さＨ＋１．５ｍｍ）を常に維持することができるのである。

従って、本実施例によれば、ヒートポンプ３１の性能の低下を抑えつつも、フレーム３４ａ内のオイルの油面の低下に起因する圧縮機３４の動作不良を未然に防止することができ、この結果、圧縮機３４を高さ方向に小型化することができ、ひいては洗濯乾燥機１全体の小型化、軽量化を図ることができる。このとき、構成を付加することなく、圧縮機３４の制御によって、圧縮機３４の小型化に伴う不具合を防止することが可能となり、安価に済ませることができることは勿論である。

（２）第２の実施例、その他の実施例
次に、図７及び図８を参照して、本発明の第２の実施例について述べる。尚、本実施例においても、本発明をドラム式の洗濯乾燥機に適用したものであり、洗濯乾燥機１の基本的な構成については上記第１の実施例と共通するので、同一部分については、同一符号を付して新たな図示や詳しい説明を省略し、以下、異なる点についてのみ説明する。

この第２の実施例が上記第１の実施例と異なるところは、ヒートポンプ３１を構成するアキュムレータ５１の構成、及び、圧縮機３４を可変速で運転制御する圧縮機制御手段としての制御装置４０のソフトウエア的構成、つまり乾燥行程における圧縮機３４の制御の手法にある。

即ち、図７に示すように、本実施例のアキュムレータ５１は、液体が収容可能な円筒容器状をなし、その上端に、蒸発器３２からの冷媒（及び冷凍機オイル）が流入される入口管５２が接続されている。また、アキュムレータ５１内の上部には、異物除去用の金網等のフィルタ部材５３が設けられている。気体冷媒の出口となる出口管５４は、アキュムレータ５１の上部（フィルタ部材５３のすぐ下）に接続され、下方に延びた後折曲って、圧縮機３４の入口部３４ｂに接続されている。さらに、アキュムレータ５１には、オイルを少量ずつ圧縮機３４に戻すために、その下端部に前記出口管５４に接続される油戻り穴５１ａが設けられている。

そして、このアキュムレータ５１は、従来のもの（及び第１の実施例のアキュムレータ３６）に比べて小型化されており、液体（液体冷媒及びオイル）の貯留容量が、従来の２００ｃｃから、５０ｃｃに減少されている。この場合、アキュムレータ５１は、内部に収容された液体（液体冷媒及びオイル）の液面が、出口管５４の接続部分よりも下方になるように使用されるのであるが、液体の収容量が５０ｃｃを超えてしまうと、その分の液冷媒が出口管５４から溢れ出て圧縮機２６に吸込まれる不具合を招くことになる。

ここで、このようにアキュムレータ５１を小型化した場合、液体の貯留容量が小さくなるため、乾燥行程の立上り時（圧縮機３４の運転開始時）において、従来と同様（図９参照）の圧縮機３４の運転周波数の制御を行うと、液冷媒（及びオイル）のアキュムレータ５１への戻り量が、アキュムレータ５１では収容しきれない程度に多くなって、液冷媒が溢れ出て圧縮機２６に吸込まれ、ひいては圧縮機の動作に支障が生ずる虞がある。これは、圧縮機３４の運転の立上り時における、回転数（運転周波数）の上昇度合が比較的急激であるため、ヒートポンプ３１の停止時に凝縮器３３や蒸発器３２に残存していた冷媒及びオイルが、急激に圧縮機３４側に戻ろうとするからである。

そこで、本実施例では、制御装置４０は、乾燥行程の開始初期においては、圧縮機３４の回転数（運転周波数）を、通常時（容量の大きなアキュムレータ３６を用いる場合）の回転数（運転周波数）の上昇度合に比較して、より緩やかな（遅いスピードの）上昇度合となるように、目標最大周波数Ｒｍａｘに向けて上昇させていくような制御を行うようになっている。

より具体的には、上記第１の実施例では、乾燥行程の開始から、圧縮機３４の運転周波数がさ目標最大周波数Ｒｍａｘ（１００Ｈｚ）になるまで、一定時間ステップ（例えば１Ｈｚを１秒間で上昇させる）にて、圧縮機３４の運転周波数を上昇させるようにした。これに対し、本実施例では、やはり一定時間ステップ（例えば１Ｈｚを１秒間で上昇させる）にて、圧縮機３４の運転周波数を上昇させるのであるが、圧縮機３４の運転周波数が、第１の中間周波数Ｒ１（例えば３０Ｈｚ）に至った時点で、一定時間（例えば３分間）その第１の中間周波数Ｒ１を維持する。

そして、一定時間経過後、やはり一定時間ステップにて圧縮機３４の運転周波数を上昇させ、今度は第２の中間周波数Ｒ２（例えば６０Ｈｚ）に至った時点で、一定時間（例えば３分間）その第２の中間周波数Ｒ２を維持する。しかる後、やはり一定時間ステップにて圧縮機３４の周波数を目標最大周波数Ｒｍａｘ（１００Ｈｚ）まで上昇させるようになっている。尚、その後は、上記第１の実施例（図６）と同様の制御が行われる。

図８のフローチャートは、本実施例における、乾燥行程において制御装置４０が実行する圧縮機３４に対する回転数（周波数）制御の処理手順を示している。乾燥行程が開始されると、まず、ステップＳ１１では、圧縮機３４の回転数（運転周波数）を一定時間ステップ（例えば１Ｈｚを１秒間で上昇させる）にて上昇させることが行われ、ステップＳ１２では、圧縮機３４の運転周波数が第１の中間周波数Ｒ１（３０Ｈｚ）に達したかどうかが判断される。第１の中間周波数Ｒ１（３０Ｈｚ）に達していない場合には（ステップＳ１２にてＮｏ）、ステップＳ１１に戻る。

圧縮機３４の運転周波数が第１の中間周波数Ｒ１（３０Ｈｚ）に達したときには（ステップＳ１２にてＹｅｓ）、ステップＳ１３にて、その第１の中間周波数Ｒ１が一定時間（例えば３分間）維持されるようになる。その後、ステップＳ１４にて、圧縮機３４の運転周波数が第２の中間周波数Ｒ２（６０Ｈｚ）に達したかどうかが判断され、達していない場合には（ステップＳ１４にてＮｏ）、ステップＳ１５にて、圧縮機３４の運転周波数を一定時間ステップで上昇させることが行われる。

そして、圧縮機３４の運転周波数が第２の中間周波数Ｒ２（６０Ｈｚ）に達したときには（ステップＳ１４にてＹｅｓ）、ステップＳ１６にて、その第２の中間周波数Ｒ２が一定時間（例えば３分間）維持されるようになる。この後、ステップＳ１７にて、目標最大周波数Ｒｍａｘ（１００Ｈｚ）に至るまで、圧縮機３４の運転周波数を一定時間ステップで上昇させることが行われる。尚、圧縮機３４の運転周波数が目標最大周波数Ｒｍａｘに到達した以降は、説明は省略するが、上記第１の実施例で説明したと同様の、ステップＳ２〜ステップＳ６の処理が行われる。

このような制御によって、乾燥行程の立上り時（圧縮機３４の運転開始時）において、圧縮機の運転周波数の上昇度合を緩やかとしたことにより、凝縮器３３や蒸発器３２に残存していた冷媒及びオイルが、急激に圧縮機３４側に戻ろうとすることを抑制することができる。従って、乾燥行程の開始初期において、液冷媒及びオイルの戻り量が多くなって、アキュムレータ５１では収容しきれずに溢れ出て、液冷媒が圧縮機３４に吸込まれてしまうことを未然に防止することができる。また、その後は、圧縮機３４に対する上記第１の実施例と同等の制御が行われることによって、圧縮機３４が小型化してオイルの封入量が少なくなった事情があっても、圧縮機３４のフレーム３４ａ内の好ましい油面高さ（最低基準高さＨ＋１．５ｍｍ）を常に維持することができる。

尚、本実施例では、圧縮機３４の運転開始から目標最大周波数Ｒｍａｘに至るまでの時間（７分４０秒）が、図９に示した従来（２分４０秒）に比べてやや長くかかるようになるが、乾燥行程全体に要する時間（例えば９０分）からみると、ごく僅かな時間に過ぎず、ヒートポンプ３１の能力低下として問題となる程度ではない。

この結果、本実施例によれば、ヒートポンプ３１の性能の低下を抑えつつも、アキュムレータ５１を小型化したことに起因して、液冷媒が圧縮機３４に吸込まれて動作不良を起こすことを未然に防止することができ、アキュムレータ５１の小型化を図ることができるのである。このとき、上記圧縮機３４の高さ方向の小型化と併せて、洗濯乾燥機１全体のより効果的な小型化、軽量化を図ることができる。この場合も、別の構成を付加することなく、圧縮機３４の制御によって、アキュムレータ５１の小型化に伴う不具合を防止することが可能となり、安価に済ませることができることは勿論である。

尚、上記第２の実施例においては、圧縮機３４に対し、目標最大周波数Ｒｍａｘ（１００Ｈｚ）に至るまでに、中間周波数Ｒ１、Ｒ２の２回においてその周波数を維持するような制御を行ったが、中間周波数を３段階以上設けても良い。また、中間周波数を維持する時間についても、３分に限らず、１分や２分、或いは４分以上でも良い。さらには、中間周波数にてその周波数を維持するのではなく、目標最大周波数Ｒｍａｘに至るまでの、周波数の上昇度合自体を低くする、例えば２秒間で１Ｈｚずつ上昇させるといった制御を行っても良い。

そして、上記各実施例で述べた、アキュムレータの容量、圧縮機３４の高さ寸法、圧縮機３４の運転周波数（回転数）、所定周波数Ｒｔ、目標最大周波数Ｒｍａｘ、冷凍機オイルの封入量、各行程に要する時間などの具体的数値については、あくまでも一例を示したに過ぎず、実機に応じて、メーカ側で最適な数値を設定すれば良い。ヒートポンプの構成としても、膨張弁に代えて、キャピラリチューブ等の別の減圧手段を採用することもできる。その他、本発明は、ドラム式の洗濯乾燥機に限定されず、ヒートポンプによる乾燥機能の付いた洗濯乾燥機全般に適用することができる等、要旨を逸脱しない範囲内で、適宜変更して実施し得るものである。

本発明の第１の実施例を示すもので、洗濯乾燥機の全体構成を概略的に示す縦断側面図 ヒートポンプ及び空気循環機構の構成を模式的に示す図 圧縮機及びアキュムレータを概略的に示す図 制御装置を中心とした電気的構成を概略的に示すブロック図 小型の圧縮機に関して従来と同様の運転周波数制御を行った場合の圧縮機の運転周波数の変動と油面の高さの変動との関係を調べた実験結果を示す図 乾燥行程における圧縮機の周波数制御の処理手順を示すフローチャート 本発明の第２の実施例を示すもので、アキュムレータの構成を概略的に示す図 図６相当図 従来例を示すもので、乾燥行程の開始初期における時間経過と圧縮機の運転周波数との関係を示す図

符号の説明

図面中、１は洗濯乾燥機、５は回転槽（洗濯槽）、２５は空気循環機構、２６は通風ダクト、２７は給気ダクト、２８は排気ダクト、３０は循環用ファン、３１はヒートポンプ、３２は蒸発器、３３は凝縮器、３４は圧縮機、３５は膨張弁（減圧手段）、３６，５１はアキュムレータ、３７は冷媒管路、４０は制御装置（圧縮機制御手段）を示す。

Claims (2)

1. 洗濯物が収容される洗濯槽と、
   圧縮機、凝縮器、減圧手段、蒸発器、アキュムレータを冷媒管路により閉ループ状に接続してなるヒートポンプと、
   乾燥行程の実行時において、前記洗濯槽内の空気を前記蒸発器及び前記凝縮器を順に通して前記洗濯槽に戻す循環を行わせる空気循環機構と、
   前記圧縮機を可変速で運転制御する圧縮機制御手段とを備え、
   前記圧縮機制御手段は、乾燥行程の開始から所定時間経過した後は、前記圧縮機を目標最大回転数よりも低い所定の回転数以下で運転するように制御を行うことを特徴とする洗濯乾燥機。
2. 洗濯物が収容される洗濯槽と、
   圧縮機、凝縮器、減圧手段、蒸発器、アキュムレータを冷媒管路により閉ループ状に接続してなるヒートポンプと、
   乾燥行程の実行時において、前記洗濯槽内の空気を前記蒸発器及び前記凝縮器を順に通して前記洗濯槽に戻す循環を行わせる空気循環機構と、
   前記圧縮機を可変速で運転制御する圧縮機制御手段とを備え、
   前記圧縮機制御手段は、乾燥行程の開始初期においては、前記圧縮機の回転数を、通常時の回転数の上昇度合に比較して緩やかな上昇度合となるように、目標最大回転数に向けて上昇させていくような制御を行うことを特徴とする洗濯乾燥機。

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