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干燥机及洗涤干燥机制作方法

  • 专利名称
    干燥机及洗涤干燥机制作方法
  • 发明者
    大川友弘, 小松常利, 岩濑幸司, 木村刚, 村中一树
  • 公开日
    2009年4月8日
  • 申请日期
    2008年9月25日
  • 优先权日
    2007年10月2日
  • 申请人
    日立空调·家用电器株式会社
  • 文档编号
    D06F58/02GK101403180SQ200810168060
  • 关键字
  • 权利要求
    1.一种干燥机,具有容纳衣物的旋转滚筒、驱动该旋转滚筒的马达、以及支撑上述旋转滚筒的机箱,具有使在进行干燥运转时循环的空气成为温风的加热器,并具有使温风循环的送风单元,其特征在于,通过使上述送风单元的叶轮旋转来提高上述温风的压力而进行压缩,并将其压缩热使用在上述干燥运转时2. 根据权利要求1所述的干燥机,,其特征在于, 对送风单元进行了绝热3. —种洗涤干燥机,具有容纳衣物的洗涤兼脱水桶、驱动该洗涤兼脱水 桶的马达、以及支撑上述洗涤兼脱水桶的机箱,具有使在进行干燥运转时循环 的空气成为温风的加热器,并具有使温风循环的送风单元,其特征在于,通过使上述送风单元的叶轮旋转来提高上述温风的压力而进行压缩,并将 其压缩热使用在上述干燥运转时4. 根据权利要求3所述的洗涤干燥机,,其特征在于, 对送风单元进行了绝热
  • 技术领域
    本发明涉及搭载在送风单元并使温风循环的干燥机或洗涤干燥机
  • 技术背景
    利用可连续进行从洗涤到干燥的洗涤干燥机的衣物的干燥,通过利用送风 风扇和热源来制作高温、低湿度的空气,并将它吹入洗涤桶内,提高衣物的温 度,从衣物蒸发水分,并将已蒸发的水分向机外排出来进行作为已蒸发的水 分的除去方法,有直接向洗涤干燥机外排出的排气方式(总是供给新的空气)而在家庭中多使用不向设置了洗涤干燥机的室内排出水分的除湿方式洗涤干燥机要求(1)干燥时间要短、(2 )消耗电力要少、(3 )干燥质量 良好(衣物的褶皱少)、(4)对衣物的损伤要少等其中,对于(1)和(2), 有通过将空气的流量和温度根据干燥的进展情况适当地控制而有效进行干燥 的洗涤干燥机而且,有使洗涤桶内的衣物的运动变得良好,并从衣物有效地 蒸发水分的洗涤千燥机进而,有作为除湿方式利用水冷方式,并使冷却水均 匀地在风道的壁面全体上流动而提高与高温多湿的温风的热交换效率的洗涤(抑制加热器的输入)的低温干燥过程的洗涤干燥机对于(3),由于褶皱是 通过在干燥中衣物缠绕或扭曲而产生,因此有衣物的缠绕和扭曲难以产生的洗 涤干燥机尤其,为了实现(3),需要有在进行干燥时使温风达到大风量、高 速、高压力的送风单元,为了收放在洗涤干燥机的机箱内,需要使送风单元为 小型因此,送风单元的叶轮高速旋转、高输出,驱动它的马达也要高速旋转、 高输出因此,存在使得耗电也变大,与此同时,所产生的马达的损失也变大, 必须通过限制电流来降低进行干燥运转时所需的加热器的热量的问题另外,在日本特开2007 - 209419号公报(专利文献5 )中记载有在送风 单元的叶轮上使用了金属制西洛克风扇的洗涤干燥机,在日本特开2007-151799号公报(专利文献6)中记载有搭载了送风扇的洗涤干燥机 专利文献1日本特开昭62 - 44299号公报, 专利文献2日本特开平9-774号公报, 专利文献3日本特开2005 - 080946号公报, 专利文献4日本特开2002 - 346272号公报, 专利文献5日本特开2007 - 209419号公报, 专利文献6日本特开2007 - 151799号公报为了提高干燥质量,需要有大风量、高速、高压力的送风单元,就驱动它 的马达的输出而言,与现有技术的马达输出相比,需要大幅度增加由于消费 电力的上限由电流的大小决定,因此,就干燥时的消费电力而言,加热器和马 达占大部分消费电力马达的消费电力为输出和损失之和,对于损失,由于在 马达上使用无刷直流马达来提高效率,因此,为5 15%由于输出的大部分 用于温风的动能,因此,存在输出越大就越要降低加热器的热量的问题 发明内容本发明的目的在于提供一种将大部分用于温风的动能的马达的输出有效 地利用在干燥运转时的干燥机/洗涤干燥机就加热器和马达的消费电力之和而言,在使用商用电源时,由于通常控制 在15A以下,因而若马达的输出变大,则使加热器的消费电力与该输出变大 部分相应地下降,从而热量不足因此,越提高马达输出则干燥运转时的热量 就越不足在压力低的状态,输出的大部分用于风速、风量等动能,因而构不 成加热温风的热源本发明为了使马达的输出成为温风的加热源,其特征是,使送风单元的叶 轮高速旋转,提高温风的压力而进行压缩,并将其压缩热用于干燥运转时本发明具有以下效杲采用本发明,由于将马达的输出的一部分能够通过4吏叶轮高速旋转来提高 压力并转换为压缩热,因而可直接用作温风的加热源,因此,加热效率高,不 降低加热源的热量就能进行干燥运转
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  • 权力要求
  • 说明书
  • 法律状态
专利名称:干燥机及洗涤干燥机的制作方法图l是表示本发明的滚筒式洗涤千燥机的外观图。图2是切断本发明的滚筒式洗衣机的机箱的一部分而表示内部构造的立 体图。图3是拆卸本发明的滚筒式洗衣机的背面盖而表示内部构造的后视图。图4是表示本发明的滚筒式洗衣机的内部构造的侧视图。图5是切断本发明的滚筒式洗衣机的机箱的上部而表示内部构造的俯视图。图6是图2所示的洗涤干燥机的控制系统的方框线图。图7是设置有温风吹出口的外桶盖的主视图。图8是图7中的温风吹出口的A-A剖视图。图9是风速和干燥后的衣物的质量的官能评价值的实验结果。图IO是测定送风单元的流量压力特性的装置。图ll是表示官能评价值和衣物的质量状况的照片。图12是从喷嘴吹出的高速的风与衣物碰撞时的模式图。图13是表示衣物干燥机的滚筒容积和干燥后的衣物质量状态的一例的照片。图14是表示图6所示的控制系统的控制器中的微机所进行的控制处理的 一部分的流程图。图15是送风单元28的剖视图。图16是以拆卸了主风扇罩的状态放置了叶轮的状态的俯视图。 图17是拆除了风扇盖的状态的俯视图。图18是用来便于理解叶轮101的叶片101c的入口出口的剖视图。图19是叶轮的剖视图。图20是叶轮的俯视图。图21是拆除了侧板的叶轮的俯视图。图22表示马达的纵剖视图。图23用曲线图表示叶轮101的转数和因压缩热而引起的温风的温度上升 的关系。 图中l-机箱,3-洗涤兼脱水桶(旋转滚筒),4、 28a-马达,28-送风单元,31-加热器,101-叶轮,102-旋转轴。以下,对本发明的一个实施例,使用附图进行说明。图l是涉及本发明的一个实施方式例的滚筒式洗涤千燥机的外观图,图2 是为了表示内部构造而切断机箱的一部分而表示的立体图,图3是为了表示内 部构造而拆卸了背面盖的后视图,图4是表示内部构造的侧视图,图5是为了 表示内部构造而切断机箱的 一部分而表示的俯视图。l是构成外轮廓的机箱。机箱l安装在底座lh上,包括左右侧板la、 lb、 前面盖lc、背面盖ld、上面盖le、下部前面盖lf。左右侧板la、 lb用rr字 形的上加强件(未图示)、前加强件(未图示)、后加强件(未图示)结合,包 括底座lh形成箱状的机箱1,作为机箱具有足够的强度。9是堵住设在前面盖lc的大致中央的用于取出放入衣物的投入口的门, 由设在前加强件上的铰链可开关地支撑。通过按压门开放按钮9d使锁定机构 (未图示)脱离而打开门,通过将门按压在前面盖lc上从而被锁定关闭。前 加强件与后述外桶的开口部同心,具有用于取出放入衣物的圆形的开口部。6是设在机箱1的上部中央的操作面板,具有电源开关39、操作开关12、 13、显示器14。操作面板6与设在机箱1下部的控制装置38电连接。3是可旋转地;故支撑的圆筒状的洗涤兼脱水桶(旋转滚筒),在其外周壁 及底壁上具有用于通水及通风的多个贯通孔,在前侧端面上设有用于取出放入 衣物的开口部3a。在开口部3a的外侧具有与洗涤兼脱水桶3 —体的流体平衡 器3c。在外周壁的内侧设有多个轴向延伸的提升器3b,在进行洗涤、干燥时 若旋转洗涤兼脱水桶3,则衣物反复进行用提升器3b和离心力沿着外周壁提 升并以重力落下的运动。洗涤兼脱水桶3的旋转中心轴做成水平或倾斜成开口 部3a侧高。2是圆筒状的外桶,在同轴上内部包含洗涤兼脱水桶3,前面开口,在后 侧端面的外侧中央安装马达4。马达4的旋转轴贯通外桶2,与洗涤兼脱水桶 3结合。在前面的开口部设有外桶盖2d,可向外桶内储水。在外桶盖2d的前 侧中央,具有用于取出放入衣物的开口部2c。本开口部2c和设在前加强件37 上的开口部用橡胶制的波紋管IO连接,通过关闭门9来水密封外桶2。在外桶2底面最下部设有排水口 2b,连接排水软管26。在排水软管26的中间部位 设有排水阀(未图示),通过关闭排水阀进行给水来向外桶2储存水,打开排 水阀将外桶2内的水向^L外排出。外桶2由将下侧固定在底座lh上的吊架5 (由螺旋弹簧和緩冲器构成) 所防震支撑。而且,外桶2的上侧由安装在上部加强部件上的辅助弹簧(未图 示)所支撑,以防止外桶2向前后方向翻倒。19是设在机箱1内的上部左侧的洗涤剂容器,从前部开口安装抽屉式的 洗涤剂盘7。在放入洗涤剂类的场合,如图1的双点划线所示那样将洗涤剂盘 7拉出。洗涤剂容器19固定在机箱1的上加强件上。在洗涤剂容器19的后侧,设有给水电;兹阀16和浴池水给水泵17、水位 传感器(未图示)等与给水有关的部件。在上面盖le上设有来自自来水龙头 的给水软管连接口 16a、浴池的剩余热水的吸水软管连接口 17a。洗涤剂容器 19与外桶2连接,通过打开给水电石兹阀16或运转浴池水给水泵17,对外桶2 供给洗涤水。29是纵向设置在机箱1的背面内侧的干燥通道,通道下部用橡胶制的褶 皱管B29a与设在外桶2的背面下方的吸气口 2a连接。在干燥通道29内内装 水冷除湿机构(未图示),从给水电磁阀16向水冷除湿机构供给冷却水。冷却 水沿着干燥通道29的壁面流下并从吸气口 2a进入外桶2且^Mv排水口 2b排出。干燥通道29的上部,与沿前后方向设置在机箱1内的上部右侧的过滤器 通道27连接。在过滤器通道27的前面具有开口部,在该开口部插入有抽屉式 的干燥过滤器8。从干燥通道29进入到过滤器通道27的空气,流入到干燥过 滤器8的网状过滤器8a而除去线头。干燥过滤器8的清扫通过拉出干燥过滤 器8并取出网状式的过滤器8a来进行。另外,在过滤器通道27的干燥过滤器 8插入部的下面设有开口部,该开口部与吸气通道33连4妻,吸气通道33的另 一端与送风单元28的吸气口连接。送风单元28包括驱动用的马达28a、风扇叶轮(未图示)、风扇罩28b。 在风扇罩28b上内装加热器31,加热从风扇叶轮送来的空气。送风单元28的 排出口与温风通道30连接。温风通道30通过橡胶制的褶皱管A30a、褶皱管 接头30b与设在外桶盖2d上的温风吹出口 32连接。在本实施例中,由于送风单元28设在机箱1内的上部右侧,因此温风吹出口 32设在外桶盖2d的右斜 上方位置,尽量缩短了到温风吹出口 32的距离。在排出口 2b、送风单元28的吸气口及排出口上设有温度传感器(未图示)。 本发明的特征在于,将高速的风直接吹在衣物上,用风的力来展平产生于 衣物上的褶皱。为此,需要产生高速的风的送风单元28和将该风直接吹在衣 物上的温风吹出口32。对于送风单元所需的性能,在后叙述。使用图7、图8 说明温风吹出口 32的详细内容。图7是温风吹出口 32设置部的外桶盖2d的 主视图,图8是在图7的以双点划线A - A切断表示的温风吹出口 32的剖视 图。温风吹出口 32从外桶盖2d的前侧沿着开口部2c设置,在内部形成有流 路32b、 32c。在温风吹出口 32的入口安装有褶皱管接头30b,在流路32c的 出口上形成有喷嘴32d。外桶盖2d的开口部2c的内径和洗涤兼脱水桶3的开 口部3a的内径设定为大致相同,以防止衣物进入洗涤兼脱水桶3与外桶盖2d 的间隙中。因此,将温风吹出口 32的出口部32a形成为比开口部2c的内周面 还靠内侧突出,并使喷嘴32d向洗涤兼脱水桶3内开口。通过这样,从喷嘴 32d喷出的温风可直接吹到洗涤兼脱水桶3内的衣物上。此外,若出口部32a的突出量过多,则阻碍洗涤和干燥时的衣物的运动, 因此如图7所示,将喷嘴做成扁平切口形状来减少突出量,且使开口部2c和 出口部32a的表面形状平滑地变化。另外,流路32b和流路32c做成无多余的 突起和急剧的流动方向的变化,且向喷嘴32d流路面积逐渐减少。通过这样, 能够减少在高速的风流过流路32b、 32c时产生的压力损失和流体声音。干燥运转时的风的流动如下。若运转送风单元28,并对加热器31通电, 则从喷嘴32d向洗涤兼脱水桶3内吹入高速的温风(箭头41 ),吹到潮湿的衣 物上,加温衣物并从衣物蒸发水分。成为高温多湿的空气从设在洗涤兼脱水桶 3上的贯通孔流到外桶2,从吸气口 2a吸入到干燥通道29内,并在干燥通道 29内从下往上流动(箭头42)。在干燥通道29的壁面上,流下来自水冷除湿 机构的冷却水,高温多湿的空气通过与冷却7K接触而被冷却除湿,成为干燥的 低温空气进入过滤器通道27 (箭头43)。通过设在过滤器通道27上的网状过 滤器8a而除去线头,并进入吸气通道33,吸入到送风单元28 (箭头44)。而且,用加热器31再次加热,吹入洗涤兼脱水桶3内,以此循环。图9是调查了在进行了如上所述的干燥运转的场合的从喷嘴32d喷出的风 速和干燥后的衣物的质量状况的结果的一例。风速和风量通过改变马达28a的 转数和喷嘴32d的面积来进行了调节。此外,风速是根据测定了送风单元28 的流量压力特性的结果而计算的值。流量压力特性用图IO所示的装置进行了 测定。在均压箱的吸气口和送风单元28的排出口上安装节流孔,在对节流孔 的直径和马达28a的转数进行各种变更的同时测定流量和送风单元28的吸气 口及排出口的压力,求出了流量压力特性。而且,测定了将送风单元28安装 在洗涤干燥机上时的送风单元28的吸气口和排出口的压力,根据上述流量压 力特性求出了流量,以将该流量用喷嘴面积除的值作为风速。实验条件如图中所示,试验机是具有直径为600mm且容积为75L的洗涤 兼脱水桶的滚筒式洗涤千燥机,布量为2kg。质量的评价是用各种衣物进行的, 而表示的是起褶皱最明显的较薄的棉睡衣裤的结果。评价是根据目视的5阶段 的官能评价,将对官能评价值的质量状况的例子用图ll表示。上喷嘴是在上 述的位置上设置了喷嘴32d的场合(外桶盖2d的右斜上方位置),下喷嘴是设 置在外桶盖2d的下部的场合。使来自喷嘴32d的风的吹出方向大致朝向洗涤 兼脱水桶3的底壁中央。结果是评价者3名的平均值。从图中可知(A)随着风速变高质量变好。但是若风速过高则反过来质 量恶化(依据上喷嘴1.5mVmin的数据);(B) 若是风速相同则流量多的一方质量更好,但是流量1.5m3/min和 1.7mVmin之差较小;(C) 若以相同的风速、流量比较,则下喷嘴的质量比上喷嘴好。这样,虽然风速越高则质量越好,而最好流量也多些。因此,不是加大某 一方,而是最好考虑两者的平衡来设定。具体来讲,需要并不仅仅考虑质量, 还要考虑电流值(在家庭用的商用电源的场合,送风单元28和加热器31、马 达4、控制装置38用电共计为15A以下)和干燥性能、风所循环的通道的流 路面积、向洗涤干燥机的安装等来决定风速和流量。若官能评价值为4以上,则即使直接穿着干燥后的衣物不满也少。为了用 本试验机使官能评价值达到4以上,在上喷嘴的场合,有必要在流量为1.5m3/min时风速为90m/s以上,但由于存在若风速过高则质量恶化的倾向, 因此,将风速最高也要抑制在130m/s左右为宜。另外,在风速100~120m/s 质量最好。在下喷嘴的场合,有必要在流量为1.5mVmin时风速为60m/s以上, <旦由于在80m/s以上质量状况几乎不变,因此,最大也以80m/s左右为宜。用 来产生上述风速的喷嘴面积,在上喷嘴的场合为190 280mm2,在下喷嘴的场 合为310 415mm2以下。因此,在送风单元28上需要使上述流量从上述面积 的喷嘴足以流过的性能。在本实施方式例中,喷嘴位置为上喷嘴且喷嘴面积为 250mm2 (宽度50mmx高度5mm的切口状),送风单元28其风扇叶轮直径为 140mm、叶片厚度为7mm且转数为每分钟16000转。由此风扇排出压力成为 大约7500Pa (空气温度30。C时),在流量约为1.5mVmin时得到约为100m/s 的风速。在不容易起褶皱的衣物的场合,以比上述风速低的值也能得到官能评价值 4以上的质量,但一般是同时干燥各种衣物,所以配合容易起褶皱的衣物而决 定风速为宜。使用图12来说明通过将高速的风吹到衣物上来减少衣物褶皱的理由。图 12 (a)是从喷嘴32d喷出的高速的风41与衣物碰撞时的模式图。在此,表示 在衣物的背面有其它衣物的情况。若风与衣物碰撞,则在衣物上作用以风张开 的力(箭头(l))、以及由与衣物碰撞后改变流动方向而沿着衣物表面流动的 风所左右拉伸的力(箭头(2))。用该(1)和(2)的力来展平衣物的褶皱。 在洗涤兼脱水桶3内的衣物的量多的场合,在直接吹到风的衣物的周围有很多 其它衣物而不能自由运动,因此主要以(1)的力来展平褶皱。在衣物的量少 的场合,衣物自由运动,吹到风的衣物在向风的流动方向压平的同时变成风幡 那样,并由沿衣物表面流动的风所引起的(2)的力而展平褶皱。在衣物的量 少的场合,干燥中衣物展开,难以产生褶皱,所以在此考虑(1)的力。(l)的力F,如图12(b)所示,若将从喷嘴32d吹出的风的流量设为Q、 风速设为V,则与Q和V之积成比例。另外,若将喷嘴32d和衣物的距离设 为X,则力F与V成比例、与X成反比。但是,在喷嘴32d与衣物的距离非 常小的场合(在喷流的中心区域、圆形喷嘴的场合、从喷嘴到约为喷嘴直径的 6倍的位置),则F与V成比例而与X无关。因此,为了加大F,要么增加流量Q要么增加风速V,或者减小X即可(使衣物靠近喷嘴)。图9所示的质量结果可据此说明。为了增加流量Q,需要提高送风单元28的风扇的转数,或增加风扇的外 径和叶片高度。而且,加大温风通过的通道的面积而减小压力损失比较好。尤 其是,在除湿使用水的水冷方式的场合,若在干燥通道29内流动的空气的流 速过快,则产生冷却水被风吹散的现象。若冷却水到达过滤器8a或加热器31, 则由于导致干燥效率的大幅度的降低,因此必须加大干燥通道29的流路面积。 因此,若大幅度增加流量,则使通道和送风单元的尺寸大型化,导致机箱1 的尺寸的大型化,因而难以将洗涤干燥机设置在家庭中。另一方面,为了增加风速V,将送风单元28做成压力型送风单元而减小 喷嘴面积即可。在作为送风单元28使用一般的涡轮风扇的场合,有以低的转 数使风扇叶轮大直径化的方法、以及在依旧保持风扇叶轮的直径小的情况下提 高转数的方法,而高速旋转化具有可安装在与以往相同的机箱上的优点。从图9所示的质量的实验结果中发现了若风速过高则质量恶化的现象。这 用上述内容不能说明。若观察实验中的衣物的运动,可知若风速过高则由于风 的势头而产生如衣物扭曲的现象。因此,这就是质量恶化的原因。为了减小喷嘴32d和衣物的距离X,在干燥时衣物必经之处附近设置喷嘴 32d即可。因此,将喷嘴32d的位置设置在提升器3b提升衣物的位置、即洗 涤兼脱水桶3的下侧(外桶盖2d的下侧)即可。如图9所示,通过将喷嘴设 置在下面,由于即使风速为60m/s左右也能使质量较好,因此,与喷嘴在上面 的场合相比,具有可降低送风单元28的压力和流量(能够降低风扇叶轮的转 数)的优点。而且,若喷嘴在下面,则风的吹出方向和重力的方向相反。由于 在风吹到衣物上时,衣物因衣物的自重而难以逃脱,作用在衣物上的力F不衰 减,因此,具有可进一步^fM量良好的优点。在将喷嘴32d设在下侧的场合,将干燥通道29和送风单元28设在外桶2 的下侧更能在安装上变得紧凑。但是,由于洗涤时的洗涤水从喷嘴32d进入并 流入送风单元28内,因此需要做成设置水的浸入防止机构的防水型的送风单 元等的对策。在本实施方式例中,由于将喷嘴32d设在外桶盖2d的右斜上方位置,因此,不用担心洗涤水浸入。在这种场合,有必要适当控制洗涤兼脱水桶3的转数,将衣物提升至喷嘴32d附近,并尽量使高速的风直接吹到衣物上。衣物通 过由洗涤兼脱水桶3的旋转所引起的离心力和提升器3b而向上方提升。因此, 转数4艮据洗涤兼脱水桶3的直径有最佳值,直径越大转数越低。但也有因重力 而快速下落的衣物,由于无法避免喷嘴和衣物的平均距离变得比将喷嘴设置在 下侧的场合还长,因此,有必要如图8所示那样提高喷嘴出口的风速。这里,详细说明送风单元28。图15是送风单元28的剖^L图。马达28a 在后侧端肘板120插入有将绕组121巻绕在定子铁心122上的定子123。插入 有永磁124的转子铁心125固定在旋转轴102上。在旋转轴102的两端插入有 球轴承126,使得转子铁心125旋转自如。叶轮101由用不锈钢制成的加强板 101d和加强板101e所夹持。将她配置在隔离件127和螺母128之间,并利用 螺母128固定。隔离件127和螺母128也使用金属,由于在高温多湿环境中使 用,因此,使用耐腐蚀性强、机械强度高的材料。在本实施例中,由于送风单元28内的空气的温度为60 80。C且马达28a 的旋转轴的温度为80~100°C,因此,马达28a的热因该温差而经由旋转轴102 从叶轮101发散。此时,旋转轴102的直径为8mm,由于叶轮101的厚度为 lmm,因此,相比之下,旋转轴截面积和其接触面积之比较小约为1:2,而由 于所使用材料为铝和不锈钢,因而导热系数之比约为15:1,叶4仑101的热传导 量相对于旋转轴102的热传导量大,因此,能够有效地进行马达28a的散热。 尤其,为了提高旋转轴102的热传导量,通过在铁上施加耐腐蚀性的镀层,可 将热传导量提高到不锈钢的大致5倍左右。此外,隔离件127、螺母128主要 对旋转轴热传导量做贡献,加强板101d和加强板101e主要对叶轮101的热传 导量做贡献。另外,送风单元28为了降低噪音而大量使用隔音材料,为了进一步提高 隔音效果,有必要连马达28a也要包覆,使得马达28a的温度上升得较高,但 由于借助于旋转轴102从叶轮101向送风单元28内散热,从而隔音良好,負fe 够降低马达28a的温度上升。图16是以拆卸了主风扇罩的状态放置了叶轮的状态的俯视图。由于叶轮 IOI使用涡轮风扇,因此,比西洛克风扇更能够提高作为系统的效率,且可得到较大的压力,因此,可提高因压缩热而引起的温度上升。图17是拆除了风扇盖的状态的俯视图。图18是用来便于理解叶轮101 的叶片101c的入口出口的剖视图。图19是叶轮的剖视图。图20是叶轮的俯 视图。图21是拆除了侧板后的俯视图。图22表示马达的纵剖视图。在后侧端肘板120插入有将绕组121巻绕在 定子铁心122上的定子123。插入有永磁124的转子铁心125固定在旋转轴102 上。在旋转轴102的两端插入有球轴承126,使得转子铁心125旋转自如。在 绕组121产生的铜损和在定子铁心122及转子铁心125产生的铜损占马达28a 的损失的大部分。这些变为热,通常从构成外轮廓的风扇盖28c、后侧端肘板 120向外部发散。然而,在洗涤干燥机中,由于在进行干燥时使用加热器31 来产生温风,因此,机箱1的温度达到60。C左右。因此,利用对流的热传递 几乎不散热,马达28a的温度上升,旋转轴102的温度也上升。若该温度低于 在叶轮101上流动的温风的温度,则马达28a的发热量通过旋转轴102流动到 叶轮IOI,向温风散热,对马达28a的冷却和温风供给热量。由此,在进行干 燥运转时可使用马达28a的发热量,因此,与不使用的场合相比,可缩短干燥 时间。图23用曲线图表示叶轮101的转数和因压缩热而引起的温风的温度上升 的关系。作为此时的条件,流量在常温下为1.8mVmin。观察该曲线图,在转 数较低的区域即每分钟5000转,温度上升0.6。C,对温风的温度上升几乎未做 贡献。然而,在每分钟10000转以上,温风的温度上升变大,急剧达到3.5。C。 其原因是,压力P和叶轮lOl的转数N有如下关系,即P=ocNxN。因此,转数越高就越急剧升高。在本实施例中,在转数为每分钟16000 转时压力为7500Pa;在转数为每分钟10000转时压力为2930Pa。此外,由于 因叶轮101的压缩而产生的压缩热将热直接向温风给予,因此,可提高温风的 加热效率。此时,若在叶轮101上使用导热较差的材料,则热容量变小,提高 叶轮101的温度所需热量较少亦可。另夕卜,若要有效地使用因叶轮IOI的压缩而产生的压缩热的温度上升,则 温风的温度为60 80°C,因此,若使该温度的5%以上成为压缩热的温度上升,则在本实施例的场合,叶轮IOI的转数约为每分钟10000转以上。在该区域经 调节转数,可提高对于因叶轮101而产生的压缩热的输出的利用率,可调节因压缩热而带来的温度上升。另外,转数越高则利用率就越提高,且提高家热效 率,因此,可进行衣物的褶铍改良和干燥时间缩短。此外,转数的下限值由上述内容决定,而对于转数的上限值来讲,如上所述,在风速为130m/s以上时,无甚效果,因此,若为130m/s,则由于风速V 与转数N成比例,因而下式V=(130/100)x 16000二20800(r/m)成立。另外,由于马达28a输出与转数的三次方成比例,从而提高转数则加热器 31上可使用的电流值急剧下降,依此来讲,转数的上限值也以每分钟20000 转为宜。即、在本实施例中改良褶皱、有效利用因叶轮IOI而产生的压缩热的 叶轮101的转数以每分钟10000~20000转为宜。送风单元28包括马达28a;以及由内部包括叶轮101的主风扇罩28d 和风扇盖28e构成的风扇罩28b。在风扇盖28e上设有在中央具有圓形开口且 剖面包括具有曲率的部分和圓环状的部分的喇p八口 33a,构成为叶轮IOI的圓 环部101f和喇叭口 33a的圆环状部分重叠。此时,喇叭口 33a的圆环状的部 分进入内侧。温风在叶轮101和风扇罩28b之间压缩,该压缩热直接加热温风。 因此,风扇罩28b部分的温度也上升,热通过风扇罩28b向外侧发散。作为防 止它的措施,通过用绝热材料覆盖风扇罩28b来进行绝热,从而防止压缩热经 风扇罩28b向外侧发散,因此,可有效地向温风供给压缩热。此外,在不易对 风扇罩28b整体进行绝热的场合,也可以仅对包括温风所压缩且温度高的区域 的部分进行绝热。在本实施例中,由于旋转轴102的温度比温风高,因而马达28a的热通过 旋转轴102、叶轮101发散,因此,使用金属制叶轮IOI向温风散热。然而, 在旋转轴102的温度比温风低的场合,有必要防止温风经由叶轮101向旋转轴 102传导。因此,通过利用导热系数较差的树脂的注塑来制作叶轮IOI而将温 风的热在叶轮101的部分阻断,以防热从温风通过叶轮101、旋转轴102向马 达28a传导,从而阻断热向旋转轴102传导,可有效地用在温风的加热上。另外,作为其它方法,通过树脂注塑加强板101d和加强板101e,可将与旋转轴 102嵌合的主板101b和旋转轴102热学分离。叶轮101包括固定在马达28a的旋转轴102上的主板(在权利要求书中 为后面板)101b;叶片101c;以及在中央具有开口的侧板(在权利要求书中为具 有吸入口的前面一反)101a。主板101b由加强板101d和加强板101e所夹入,由 铆接部llla和铆接部11 lb所固定。该铆接部111a和铆接部111b每隔一个通 过从叶片一侧和与叶片相反的一侧加力并通过铆接而固定。在側板101a上设 有与主板101b大致平行的部分和其中央部向与主板lOlb相反的方向弯入的弯 曲部lOlg和形成吸入口的圆环部101f。叶片101c啦文成相对于叶轮101的旋转方向109从内径一侧逐渐向外径一 侧后退的形状。这种叶片一般也称为后向叶片,使用了具有这种叶片形状的叶 轮的风扇也称为涡轮风扇。具有向旋转方向前进的形状的叶片称为前向叶片, 使用了具有这种叶片形状的叶轮的风扇也称为西洛克风扇或多叶片风扇。在叶片101c上在其两侧分别设有5个突起(未图示),将这些突起插入到设 置于侧板101a和主板101b上的与叶片对应的各5个长方形孔(未图示)中,从 两侧加力并弄瘪突起而固定。作为该方法,若一边施加超声波一边进行则可使 铆接时的高度较小。在该实施例中叶片101c为8片,将这些全部定位在主板 101b和侧板101a上后进行铆接作业。使铆接部中最靠近内径的铆接部110a 不触及侧板101a的弯曲部101g。另外,使叶片101c的前端也不触及侧板101a 的弯曲部。在叶4仑101中,侧板101a和主板101b以及叶片101c是金属制品,特别 使用铝。在该场合,使用在铝中也强度最高的超硬铝。加强板101d和加强板 101e由于需要有抗压强度,因而使用不锈钢或镀锌钢板,在本实施例中使用 不易腐蚀的不4秀钢。两个加强板101d和101e使用其外径不同的板,由此可在 施加了各种外力时緩和叶轮101端面的应力集中。另外,虽然加强板101d、 101e构成一体铆接在主板101b上,但也可以分体后铆接。这样做,可减小旋 转轴102和加强板101d、 101e的插入时的内径公差,从而使旋转轴102和叶 轮101良好接触,并且减小余隙,因此,也能减小不平衡的偏差。在由主风扇罩28d和风扇盖28c形成的内部空间形成有旋涡状的流路。该旋涡状的流;洛为旋涡管106,起着将从叶轮101排出的流动一边减速一边作为静压回收的作用。在漩涡管106的出口有管口 107,在风扇盖28c—侧设有管 口 107a,在主风扇罩28d—侧设有管口 107c、切口 107d、管口 107e。在作为 隔板的管口 107的下游设有加热器31,在其下游设有排出口 115。主风扇罩28d和马达28a在其中央部分介入防振橡胶105而支撑,虽未图 示,但在马达28a的马达工程塑料28b和主风扇罩之间也介入四个防振橡胶而 支撑。此外,使防振橡胶105兼备气密功能以防空气从主风扇罩28d流出。下面说明送风单元28内的空气的流动。若马达28a旋转则叶轮101旋转, 随之,空气如箭头117所示那样通过过滤器通道27并经吸气通道33内的吸气 流路33b从喇叭口 33a向叶轮101流入。如箭头116所示,在叶轮101所升压 的高速空气从叶轮的整个周边排出(箭头118)并在漩涡管106聚集,与此同时 被减速,并且如箭头119所示那样从管口 107和马达28a的间隙向下游流动, 由加热器31所加热后通过排出口 115而力人送风单元28排出。在该升压时,空 气被压缩、被加热。在本实施方式中,用加热器31将加热了的空气加热到 60 80°C。叶轮101的外径为140mm,使它以16000r/min旋转,而在该条件下叶轮 101的圓周速度约为117m/s,作为送风单元28的输出约为200W。为了得到如 此大的输出和压力上升,需要确保强度,因而用金属特别用铝制做了叶轮IOI。 由于铝的导热性良好,因此,在马达28a所产生的热借助于旋转轴102由叶轮 101接受,并从叶轮IOI向空气中放出。由此通过在冷却马达28a的同时,将 马达28a的废热向空气供给,从而也可用于无需提高干燥系统的空气湿度就提另外,即便使叶片101c较薄也可确保强度,因而即便增加叶片片数也可 较宽地选取叶片之间的流路,因此,可减小叶轮IOI内的流动摩擦阻力。再有,由于铝容易拉伸,因而可在侧板101a上制作弯曲部101g和圆环部 101f,因此,可做成与喇叭口 33a的圆环部平行,另外,可加大与喇叭口 33a 的距离,因而可做成不易受通过两个圓环部的间隙流入的漏流的影响,从而紊 流不易进入叶片之间,可使噪音较小,并且能够减小流体阻力。另外,虽然取 两个圓环部的间隙为2mm,但也可使该间隙大小为一定,因此,可得到在叶轮相对风扇罩28b移动时,漏流的量不易变化这种效果。吸气通道33将从干燥通道29流入的空气从图15的左侧接入,因此在到 达喇叭口 33a时的流动上存在偏离。由于叶轮101的叶片101c的前端位于弯 曲部101g的后侧,因此,不易受偏流的流动影响,防止流体阻力的增大,并 且可抑制由流动紊乱所引起的噪音的产生,从而可降低噪音。由于将叶轮101的叶片101c的出口切口成三角形,因此可错开出自叶轮 101的流动所流入管口 107的时机,可错开来自叶轮101的速度周期性地变动 的流动所流入管口 107的时^L,因此,可减小以叶轮的叶片和转凄t之积为基本 值的其整数倍频率的噪音即所谓的叶片音。另外,若设有三角形切口则在组装 叶轮101时,容易看出有切口一侧应为外侧,从而使得组装容易。这里,虽然 做成三角形的切口,但也可以斜向倾斜。这里所用的漩涡管106其扩张角为4度,而在大小上若有余量则也可以使 用更大的扩张角。管口 107其前端部分形成为直线状,使其前端与叶轮101 之间的距离约为15mm,从而减小叶片音的增大。为了抑制叶片音的增大而设 置切口 107d, 乂人而可使空气流通。利用该切口 107d可緩解在管口 107产生的 压力变动,因此,叶片音的抑制效果较大。在该实施例中切口宽度为3mm, 深度为5mm。虽然加大切口的宽度或者加大深度则叶片音的抑制效果变大, 而也出现压力上升值变低之类的不理想的情况。此外,由于该切口 107d的大 部分都位于不触及叶轮101的侧板101a的位置,因此,压力上升值几乎不降 低,叶片音的抑制效果较大。此外,若使用涡轮风扇,则与西洛克风扇相比,可使从叶轮101排出的流 动更为低速,即便是小漩涡管(扩张角小的漩涡管)减速量也较少,从而可减小 损失,因此,具有即便在空间上无余量且无法较大地选取漩涡管的洗涤干燥机 中也能较高地提高性能的特征。另外,由于也可以使叶轮的宽度较小,因此, 可实现省空间化。另外,可在叶片101c的整个宽度(图18的上下方向)范围内 z使流体流动,因而不易形成由流体分离等引起的空气滞留处,因此,也具有可 防止纤维絮滞留而附着在叶片101c上的优点。此外,为了满足风扇排出压和风量,优选将10000 20000r/min作为叶轮 的转数,将叶轮的外径为120mm 180mm程度。图6是洗涤干燥机的控制装置38的方框图。50是微机,与连接在各开关 12、 13、 13a上的操作按钮输入电路51和水位传感器34、温度传感器52连接, 接收用户的按钮操作和洗涤工序、干燥工序中的各种信息信号。从微机50的 输出与驱动电路54连接,并与给水电磁阀16、排水阀25、马达4、送风单元 28、加热器31等连接,控制它们的开关和旋转、通电。另外,与用于向用户 通知洗衣机的动作状态的七段发光二极管显示器14和发光二极管56、蜂鸣器 57连接。上述微机50在按压电源开关39而接通电源时开始起动,执行如图14所 示的洗涤及干燥的基本的控制处理程序。 步骤SIOI进行洗涤干燥机的状态确认及初始设定。 步骤S102点亮操作面板6的显示器14,根据来自操作按钮开关13的指示输入来设 定洗涤/干燥过程。在没有指示输入的状态下,自动设定标准的洗涤/干燥过程 或上次实施的洗涤/干燥过程。例如,在指示输入了操作按钮开关13a的场合, 设定干燥的高质量过程。步骤S103监视来自操作面板6的开始开关12的指示输入并分支处理。 步骤S104进行洗涤。洗涤依次进行洗涤、中间脱水、漂洗、最终脱水,与一般的滚 筒式洗涤干燥才几相同,所以省略详细说明。 步骤S105确认是否设定好洗涤干燥过程并分支处理。在仅设定洗涤过程的场合,结 束运转。步骤S106在已^L定洗涤干燥过程的场合,进行温风脱水。温风脱水以低速旋转来运 转送风单元28,并对加热器31通电(强模式)而使温风吹入洗涤兼脱水桶3 内从而提高衣物的温度。同时,使洗涤兼脱水桶3高速旋转而从加温的衣物有 效地脱去水分(由于温度上升时水的粘性下降因此可有效进行脱水)。在本实施方式例中,将送风单元28的转数设定为每分钟11000转。其理由是,为了 防止超过容许电流值(15A)。 步骤S107进行干燥运转l。送风单元28低速旋转,加热器31以强模式运转,反复 进行洗涤兼脱水桶3的正反旋转,在调换洗涤兼脱水桶3内的衣物的位置的同 时,将高温的温风吹到衣物上。衣物全体的温度上升并从衣物蒸发水分。步骤S108确认是否设定好高质量过程并分支处理。在高质量过程以外的过程的场 合,进行步骤S107直至干燥结束。 步骤S109确认从干燥开始的经过时间是否达到规定的时间并分支处理。规定的时间 设定在衣物的干燥度(=干布的质量/湿布的质量)尚未达到0.9之前。干燥如下进行。干燥的初期,在使衣物的温度上升的预热期间,为了使衣 物的温度快速上升,将尽量多的热量给予衣物比较重要。在预热期间,从衣物 的水分的蒸发少。随着衣物的温度上升,从衣物的水分的蒸发变多,因此由于气化热使得衣 物的温度上升变迟,不久加热和气化热达到平衡,衣物的温度变得大致一定(等 速干燥)。若衣物的水分量变少则气化热减少,衣物的温度再次开始上升,若 衣物的水分消失则成为与温风大致相同的温度而结束干燥(减速千燥)。干燥 度达到0.9附近时衣物的温度开始上升。在衣物包含很多水分的时候,即使在衣物上起褶皱也能简单地弄平(从在 起褶皱的衣物上喷雾或用蒸汽给予水分则褶皱消失也可以知道)。但是,在依 旧起褶皱的状态下干燥进行至干燥度为9.0以上则褶皱被固定化。将固定化一 回的褶皱在之后的工序中消除几乎办不到。因此,在干燥度成为0.9之前展平 褶皱变得重要。在实际干燥时,同时干燥材质和厚度不同的衣物,所以干燥度成为0.9的 时间也根据衣物而不同。因此,在本实施方式例中,设定在最容易起褶皱的较 薄的棉衣物的干燥度成为0.8至0.85程度的时间。而且,由于根据布量干燥度 达到0.9的时间不同,因此当然有必要根据布量来设定时间。步骤S110进行干燥运转2。在使洗涤兼脱水桶3的正反旋转依旧继续进行的情况下, 使送风单元28高速旋转,并将加热器31设定为弱模式后,在洗涤兼脱水桶3 内的衣物上吹高速的风,在展平褶皱的同时进行干燥。在高速旋转送风单元 28时将加热器31设定为弱模式,是为了防止超过容许电流值。在本实施方式 例中,将送风单元28的转数设定为每分钟16000转。每分钟16000转时的送 风单元28的输入电流约为7A,加热器31约为6A,以马达4和控制装置38 约为1A。在本步骤中,由于加热器31成为弱模式,因此比步骤S107下降。尤其是 若干燥度超过0.9则衣物的温度上升,逐渐接近温风温度,但是由于温风温度 低,因此能够将衣物的温度抑制到较低,还具有能够减轻对衣物的损伤的优点。干燥在利用温度传感器监视温风和冷却水排水温度的同时进行,在温度变 化的比例达到规定的值时结束。另外,也可以不实施步骤S107的干燥运转1,而从最初就进行步骤SllO 的干燥运转2。随着布量变多,洗涤兼脱水桶3内的里侧和前面侧的衣物的调 换难以进行,温风所吹到的前面侧的衣物快速干燥。因此,通过从最初以高速 旋转送风单元28,即使干燥速度有较大波动,也能够防止在快速干燥的衣物 上起纟習铍。以上.根据上述的实施例,由于在干燥运转中对衣物直接吹高速的风,因 而利用风撑开衣物,衣物的褶皱展平,从而能够实现褶皱少的干燥质量。另夕卜,在将吹出上述高速的风的喷嘴设置在旋转滚筒的上侧的场合,通过 使风量为每分钟大约1.5立方米、风速为每秒钟90米到130米,可有效地展 平衣物的褶铍。另夕卜,在将吹出上述高速的风的喷嘴设置在旋转滚筒的下侧的场合,通过 使风量大约为每分钟1.5立方米、风速为每秒钟60米到100米,可有效地展 平衣物的褶皱。通过从衣物的下侧吹风,因下落的衣物自重而增加向衣物作用 的力,从而即使用较低的风速也能充分地展平褶皱。再有,由于从下落的衣物 的下侧吹风,使得衣物如降落伞那样展开,因而进一步加大展平褶皱的效果。另外,由于作为送风单元的一部分使用叶轮,具备具有吸入口的前面板和后面板,在前面板和后面板之间具有叶片,由于用金属制作叶片随着从中心例 走向外径侧而向与旋转方向相反的一侧后退的叶轮,因此,可引起高速的风, 且能够以较小的空间实现,另外,能够减小噪_曰c本发明的目的在于提供一种将大部分用于温风的动能的马达的输出有效地利用在干燥运转时的干燥机/洗涤干燥机。就加热器和马达的消费电力之和而言,在使用商用电源时,由于通常控制在15A以下,因而若马达的输出变大,则使加热器的消费电力与该输出变大部分相应地下降,从而热量不足。因此,越提高马达输出则干燥运转时的热量就越不足。在压力低的状态,输出的大部分用于风速、风量等动能,因而构不成加热温风的热源。本发明为了使马达的输出成为温风的加热源,其特征是,使送风单元的叶轮高速旋转,提高温风的压力而进行压缩,并将其压缩热用于干燥运转时。



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