JP2005027734A - 衣類乾燥機 - Google Patents

Abstract

【課題】乾燥終了後の衣類にしわが付くのを防止して仕上がり状態をよくする。
【解決手段】ヒートポンプ装置によって乾燥室５内の衣類の乾燥と冷却を行うとともに、冷却時は、循環風路の外に設けた放熱器３２によって循環風路外に放熱するようにしたものである。
【選択図】 図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、衣類の乾燥を行う衣類乾燥機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の、洗濯、すすぎ、脱水、乾燥を同一の装置で行う洗濯乾燥機は、図５に示すように、筐体５１内に回転可能に設けられ、回転軸が水平に取り付けられた横軸型の回転槽５２と、この回転槽５２を回転駆動させる駆動モータ５３と、ヒータ５４と、上記ヒータ５４から回転槽５２、そしてヒータ５４の順に空気を循環させる循環ダクト５５を有している。また、筐体５１の支持構造は弾性支持と剛性支持の切り替えが可能な構造をしている。回転槽５２の内壁には、回転とともに洗濯・乾燥対象物（以下、衣類という）５６を持ち上げて落下させるバッフル（図示せず）と、洗濯水および乾燥空気が出入りする通気孔５７を多数設けている。
【０００３】
上記構成において、乾燥行程では、駆動モータ５３を回して回転槽５２を回転させ、バッフルで衣類５６を撹拌しながら、送風機５８による送風とヒータ５４による発熱により、往路口５９を通じて回転槽５２内へ温風を送り込む。この温風は、衣類５６の水分を奪った後、水槽６０の復路口６１を通って循環ダクト５５に戻る。循環ダクト５５内で衣類５６の水分を奪って湿気を含んだ温風が、循環ダクト５５内を通過しているとき給水弁６２が開き、循環ダクト５５内に除湿用の冷却水が入れられて冷却される。
【０００４】
湿気を含んだ温風はこの冷却により除湿されて送風機５８に戻る。冷却水と、この冷却水で除湿された結露水は排水口６３から筐体５１の外に出される。上記送風機５８、ヒータ５４、往路口５９、回転槽５２、水槽６０、復路口６１、循環ダクト５５で温風を矢印のように循環させることによって、回転槽５２内の衣類５６を乾燥させることができる。そして、乾燥が終わるとそのまま放置して任意に取り出すのが一般的である。また、ヒータへの通電を停止し送風に切り替えて、衣類を冷却することも考えられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
実公平２−２３１９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では、乾燥させた衣類を収容している回転槽５２内の温度は、乾燥後も徐々にしか下がらず時間がかかるとともに、温度が下がると湿度が上昇して衣類を湿らせ、乾燥後の衣類が折り重なった状態でしわが付いてしまうという問題があり、また、乾燥後も衣類を動かすことで捻れが加わり、この捻れによるしわが付いてしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、乾燥終了後の衣類にしわが付くのを防止するもので、冷却効果を高めて仕上がり状態をよくすることを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために本発明は、ヒートポンプ装置によって乾燥室内の衣類の乾燥と冷却を行うとともに、冷却時は、循環風路の外に設けた放熱器によって循環風路外に放熱するようにしたものである。
【０００９】
これにより、乾燥時の温風供給により加熱されている衣類の温度を急速に低下させることができ、乾燥した衣類へのしわの固着を防止することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、衣類を収容する乾燥室と、前記乾燥室に乾燥用空気を供給する送風手段と、前記乾燥室内の衣類の乾燥と冷却を行うヒートポンプ装置とを備え、前記ヒートポンプ装置は、乾燥終了後に乾燥室内の衣類を冷却するとともに、冷却時は、循環風路の外に設けた放熱器によって循環風路外に放熱するようにしたものであり、乾燥後に衣類を放置して衣類に折りじわがつく前に、乾燥時の温風により加熱されている衣類の温度を急速に低下させることができ、乾燥した衣類へのしわの固着を防止することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、上記請求項１に記載の発明において、ヒートポンプ装置に冷媒の流れを切り替える切替弁を設け、乾燥時は、乾燥室内と連通する循環風路内に配設した放熱器から吸熱器へと冷媒が流れ、冷却時は、前記循環風路の外に設けた第２の放熱器から前記循環風路内に配設した放熱器へと冷媒が流れるように構成したものであり、放熱器の熱を循環風路の外に放熱することができ、循環風路内において冷却時は吸熱器として作用する放熱器で冷却した空気を、前記放熱器へと循環させてさらに冷却することで、衣類の温度を効率よく短時間で急速に低下させることができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、上記請求項１または２に記載の発明において、周囲温度を検知する温度検知手段を設け、前記温度検知手段で検知した温度が所定温度より高いとき、乾燥終了後に乾燥室へ供給する送風の温度を前記所定温度より低くなるようにしたものであり、外気温の高い時季の冷却効果を高めることができる。すなわち、室温の低い冬季は外気を有効に利用して衣類を冷却し、室温の高い夏季は温度の低い冷風を生成供給し、急速に冷却することができて効果的である。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、上記請求項１〜３に記載の発明において、回転槽を収容した水槽を設け、前記水槽に供給された洗濯液によって洗濯可能に構成したものであり、洗濯から乾燥まで合理的に行うことができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、上記請求項４に記載の発明において、第２の放熱器を冷却する水を貯める貯水槽を設け、前記第２の放熱器の冷却に使用した水を水槽へ供給可能に構成したものであり、冷却に使用した水を洗濯またはすすぎに有効に利用することができる。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、上記請求項１に記載の発明において、ヒートポンプ装置の冷媒に二酸化炭素（ＣＯ_２）を用いたものであり、ヒートポンプサイクルの冷凍サイクルの放熱側で超臨界状態をつくることで、高温の乾燥用空気を得ることができるので、冷熱源を小型化することができる。
【００１６】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
【００１７】
（実施例１）
図１〜図４は本発明の実施例１である洗濯機能を付加した衣類乾燥機を示し、筐体１の内部に複数のサスペンション２によって弾性支持された円筒状の水槽３と、この水槽３の内部に設けられた衣類等４を収納する円筒状で横軸型の回転可能な乾燥室としての回転槽５と、この回転槽５を回転駆動させる駆動モータ６と、放熱器７と吸熱器８と第２の放熱器３２と貯水槽３５と切替弁３０と圧縮機２７を有し冷媒を用いたヒートポンプ装置を備えている。なお、回転槽５の軸は水平に対して５〜４５度、前方高位に傾斜している。それにともない、水槽３も傾斜して配置している。
【００１８】
サスペンション２は、洗濯、脱水時の振動を吸収するために設けられており、バネなどでできている。また、筐体１、水槽３、回転槽５の前面には、それぞれ衣類等４を出し入れする開口部１ａ、３ａ、５ａを有し、筐体１の開口部１ａにはこれを開閉する扉３７が設けられている。また、水槽３の開口部３ａは、筐体１の開口部１ａとベローズ２０によって水が漏れないように水密に連結されている。水槽３の底部には洗濯水を排出する排水口９を有し、排水弁１０に連結されている。また、回転槽５の内壁には、回転とともに衣類等４を持ち上げて落下させるバッフル（図示せず）と、洗濯水および乾燥空気を回転槽５の外へ流す通気孔５ｂを多数設けている。
【００１９】
ヒートポンプ装置は、水槽３を前方高位に傾けたことによって形成された水槽３と筐体１の背面１ｂの間の下部に設けられ、放熱器７および吸熱器８は、筐体１の背面１ｂに平行方向に並んで配置され、前記圧縮機２７は、水槽３の下部のサスペンション２と熱交換器である吸熱器８と放熱器７の間である筐体１の側面近くに配置されている。このような構成により、筐体１内のデッドスペースを有効に利用することができる。
【００２０】
放熱器７から回転槽５へ空気を流す往路と、回転槽５から吸熱器８へ空気を流す復路からなる循環風路を形成し、前記往路は放熱器７に図２に示す矢印ｄ方向に空気を流す放熱器風路１３と往路ダクト２１から構成され、前記復路は吸熱器８に矢印Ｃ方向に空気を流す吸熱器風路１２と復路ダクト２２から構成されている。前記往路ダクト２１は筐体１の上面と側面、および水槽３とがなす空間に設けられている。このような構成により筐体１内のデッドスペースを有効に利用することができる。
【００２１】
前記吸熱器風路１２と前記放熱器風路１３は、筐体１の背面１ｂに沿って平行方向に並んで配置し、吸熱器風路１２と放熱器風路１３を循環ダクト１５によって連通するように循環風路が構成されている。このような構成によって、風路の圧力損失を小さくすることができる。
【００２２】
前記放熱器風路１３と前記往路ダクト２１、および前記復路ダクト２２と前記吸熱器風路１２は、それぞれ伸縮自在な接続手段によって連通されている。このような構成をしているため、回転槽５の振動がヒートポンプ装置へ直接伝わらないので、信頼性および耐久性を向上できる。ここで、伸縮自在な接続手段とは、例えば、可撓性を有した蛇腹構造の伸縮可能なフレキシブルホース２３、２４である。
【００２３】
２６は送風手段を構成する乾燥用および冷却用の送風機で、放熱器７と吸熱器８との間、つまり、循環ダクト１５部分に配置されており、放熱器７によって加熱または冷却された空気を回転槽５内へ供給する。このような構成により、コンパクトに送風機２６を搭載することができる。
【００２４】
送風機２６によって空気を回転槽５内へ供給する水槽３の前方高位に設けられた往路口１４と、送風機２６によって回転槽５内へ供給された空気を通気孔５ｂを介して回転槽５外へ排出する水槽３の背面部に設けられた復路口１６があり、空気は回転槽５の前方高位から後方下位に矢印ｅ方向に流れるように構成されている。
【００２５】
なお、往路ダクト２１と復路ダクト２２を伸縮自在な接続手段の一部として構成し、放熱器風路１３と往路口１４、および復路口１６と吸熱器風路１２を直接接続してもよい。
【００２６】
また、吸熱器風路１２の復路口１６側には、空気中の異物を除去するために、合繊ネット等からなるエアフィルター２５が着脱可能に設けられている。これにより、運転中に回転槽５内の衣類等４から発生するリント等が吸熱器８の放熱フィンに付着することを防止することができる。さらに、吸熱器風路１２の下流側の下部、つまり、吸熱器風路１２の循環ダクト１５側には、除湿水を排出する排出口３１を設けている。
【００２７】
図４は本実施例１のシステム概念図で、空気の流れとヒートポンプサイクルの構成を示す。図４の矢印で示すように、乾燥用空気は送風機２６によって送風され、放熱器７を通り加熱された空気は往路ダクト２１を通り往路口１４から回転槽５内に矢印ｆ方向に供給される。回転槽５内の衣類等４を通過し湿気を帯びた空気は、復路口１６から復路ダクト２２に矢印ｇ方向に排出され、吸熱器８に至る。吸熱器８を通過し除湿された空気は、循環ダクト１５を介して送風機２６に至り、再び放熱器７に送風されて循環する。
【００２８】
また、冷却時は、空気は送風機２６によって送風され、放熱器７を通り冷却され、往路ダクト２１を通り往路口１４から回転槽５内に矢印ｆ方向に供給される。回転槽５内の衣類等４を通過して温まった空気は、復路口１６から復路ダクト２２に矢印ｇ方向に排出され、吸熱器８に至る。吸熱器８を通過した空気は、循環ダクト１５を介して送風機２６に至り、再び放熱器７に送風されて循環する。
【００２９】
また、ヒートポンプサイクルは、冷媒を圧縮する圧縮機２７と、圧縮された冷媒の熱を放熱する放熱器７と第２の放熱器３２と、高圧の冷媒の圧力を減圧するための絞り弁や毛細管等からなる絞り手段２８と、減圧されて低圧となった冷媒が周囲から熱を奪う吸熱器８と、冷媒の流れを切り替えて、吸熱器８に冷媒を流さず、放熱器７と第２の放熱器３２と絞り手段２８とに冷媒を流し、放熱器７を吸熱器として働かせて周囲から熱を奪うようにし、第２の放熱器３２で放熱させるように切り替える切替弁３０と、冷媒が循環するように管路２９で連結するように構成されたものである。なお、放熱器７と吸熱器８は循環風路内に配設されており、第２の放熱器３２は、循環風路の外に設けた貯水槽３５の中に置かれている。
【００３０】
冷媒は切替弁３０により圧縮機２７を出て、放熱器７から絞り手段２８、吸熱器８をまわり圧縮機２７に戻るように管路２９を流れて循環し、ヒートポンプサイクルを形成する場合と、圧縮機２７を出て、第２の放熱器３２から絞り手段２８、放熱器７をまわり圧縮機２７に戻るように管路２９を流れて循環し、ヒートポンプサイクルを形成する場合とに切り替えられる。ここで、炭酸ガスを冷媒として用いることで、ヒートポンプサイクルの冷凍サイクルの放熱側で超臨界状態をつくることにより高温の熱を放出することができるので、衣類等４の乾燥に適している。また、蓄熱材３３の量も減らすことができる。なお、冷媒にはフロン系のものを用いてもよい。
【００３１】
以上のような構成において、その動作について説明する。まず始めに洗浄工程では、排水弁１０を閉じた状態で給水弁（図示せず）を制御して給水ホース（図示せず）から水槽３内に所定水位まで給水を行い、続いて衣類等４と洗剤と洗浄水の入った回転槽５を駆動モータ６によって回転させて洗浄を行う。所定時間後、駆動モータ６が停止し、排水弁１０を開放して洗浄後の汚れた水を排水口９から筐体１外へ排出する。このとき、復路ダクト２２内には、洗浄水が一部浸入するが、復路ダクト２２は途中経路を上方に持ち上げているので、吸熱器８に洗浄水が浸入することはない。
【００３２】
次のすすぎ工程では、洗浄工程と同様に再び水槽３内に給水し、駆動モータ６によって回転槽５を回転させて衣類等４のすすぎを行う。ここでも、吸熱器８に洗浄水が浸入することはない。脱水工程では、排水弁１０を開放してすすぎ後の水を排水口９より筐体１外に排出する。駆動モータ６によって回転槽５を高速に回転して衣類等４の脱水が行われる。
【００３３】
前記洗浄、すすぎ、脱水工程時には、回転槽５の回転振動によって水槽３全体に振動が生じる。しかし、水槽３は複数のサスペンション２により弾性支持されているため振動は吸収され、筐体１の振動は抑制される。また、水槽３の振動は放熱器風路１３と往路ダクト２１、および復路ダクト２２と吸熱器風路１２が伸縮可能なフレキシブルホース２３、２４によって接続されているので振動が直接伝わることはなく、ヒートポンプサイクルに与える影響はない。
【００３４】
以上の洗濯運転が終了した後の乾燥工程では、まず、切替弁３０を切り替えて圧縮機２７を出て、放熱器７から絞り手段２８、吸熱器８をまわり圧縮機２７に戻るように管路２９を流れて循環し、ヒートポンプサイクルを形成する。
【００３５】
ヒートポンプ装置の圧縮機２７を作動させると冷媒が圧縮され、高温高圧の状態になった冷媒が矢印ｈ方向に流れ、放熱器７において熱を放出する。送風機２６によって送風された乾燥用空気は、放熱器風路１３を通り放熱器７において冷媒と熱交換することにより加熱されて高温の空気になり、フレキシブルホース２３、往路ダクト２１を通過し往路口１４から回転槽５内に供給される。一方、冷媒は常温高圧の状態になる。この間に回転槽５は駆動モータ６によって正転または停止、反転を適時組み合わせて回転しており、衣類等４は攪拌されている。
【００３６】
回転槽５内に送風された空気は、回転槽５内の雰囲気温度を高めるとともに、衣類等４の乾燥を促し、水分を吸収する。水分を吸収して湿った空気は、回転槽５の通気孔５ｂを通り復路口１６から復路ダクト２２、フレキシブルホース２４を通過後、エアフィルター２５によってリント等が除去され、吸熱器風路１２に至る。
【００３７】
前記常温高圧の状態の冷媒は、絞り弁や毛細管等の絞り手段２８によって急激に減圧されて、吸熱器８に至り、吸熱器８を通過する湿った空気から熱を奪い取り、圧縮機２７に戻り圧縮される。一方、湿った空気は冷媒によって熱を奪われたことによって除湿され、乾いて冷えた空気と除湿水に分離する。
【００３８】
分離した除湿水は吸熱器風路１２の下流側下部、つまり、吸熱器風路１２の循環ダクト１５側に設けられた排出口３１より筐体１外へ排出され、乾いて冷えた空気は循環ダクト１５を通り送風機２６によって放熱器風路１３に送風され、再び放熱器７において加熱されて、フレキシブルホース２３、往路ダクト２１を通過し往路口１４から回転槽５内へと循環する。衣類が乾燥末期となり、乾燥率が上昇すると回転槽５内部の温度は上昇し、乾燥終了センサ（図示せず）が検知すると、乾燥は終了する。
【００３９】
以上の乾燥運転が終了した後の冷却工程では、切替弁３０を切り換えて、圧縮機２７を出て、第２の放熱器３２から絞り手段２８、放熱器７をまわり圧縮機２７に戻るように管路２９を流れて循環し、ヒートポンプサイクルを形成する。
【００４０】
ヒートポンプ装置の圧縮機２７を作動させると冷媒が圧縮され、高温高圧の状態になった冷媒が矢印ｊ方向に流れ、第２の放熱器３２において熱を放出する。放出された熱は貯水槽３５に貯留、または、流動する冷却水によって冷却される。なお、このとき、第２の放熱器３２の熱を室内、あるいは、室外に放熱することも可能である。一方、冷媒は常温高圧の状態になる。冷媒は、絞り弁や毛細管等の絞り手段２８によって急激に減圧されて、放熱器７に至り、放熱器７を通過する空気から熱を奪い取り、圧縮機２７に戻り圧縮される。
【００４１】
一方、送風機２６によって送風された空気は、放熱器風路１３を通り放熱器７において冷媒と熱交換することにより冷却されて低温の空気になり、フレキシブルホース２３、往路ダクト２１を通過し往路口１４から回転槽５内に供給される。回転槽５内に送風された空気は、回転槽５内の雰囲気温度を下げるとともに、衣類等４を冷却する。
【００４２】
衣類を冷却して温まった空気は、回転槽５の通気孔５ｂを通り復路口１６から復路ダクト２２、フレキシブルホース２４を通過後、エアフィルター２５によってリント等が除去され、吸熱器風路１２を通過して、吸熱器８に至り、循環ダクト１５を通り送風機２６によって放熱器風路１３に送風され、再び放熱器７において冷却されて、フレキシブルホース２３、往路ダクト２１を通過し往路口１４から回転槽５内へと循環する。この間に回転槽５は駆動モータ６によって正転または停止、反転を適時組み合わせて回転しており、衣類等４は攪拌されている。
【００４３】
このように、衣類の乾燥終了後、送風温度を室温以下に下げて衣類を冷却することで、乾燥後に停止中または衣類に機械力を与え続けることでしわが付くことを防ぎ、乾燥後の衣類の仕上がり状態をよくすることができる。また、冷却空気を作るために発生した熱が循環風路内に放出されることがなく、冷却効率を高めて急速に衣類をしわの固着しない温度に下げることができる。乾燥後の衣類の取り出すまでの時間を短縮できる。
【００４４】
また、ヒートポンプサイクルを用いることで、衣類の乾燥時には温風を用い、衣類の冷却時には冷風を用いることで、乾燥用のヒータを使用することなく乾燥工程をヒータより少ない消費電力で乾燥でき、省エネルギーで構成も簡略にできる。
【００４５】
また、ヒートポンプサイクルに用いる冷媒は、二酸化炭素（ＣＯ_２）であるため、ヒートポンプサイクルの冷凍サイクルの放熱側で超臨界状態をつくることで、高温の乾燥用空気を得ることができるので、冷熱源は小型化できる。
【００４６】
なお、前記洗浄、すすぎ、脱水、乾燥、および冷却の各工程における種々の制御は、制御手段（図示せず）により一般的な技術によって行われる。
【００４７】
（実施例２）
この実施例は、周囲温度を検知する温度検知手段（図示せず）を設け、前記温度検知手段で検知した温度が所定温度より高いとき、乾燥終了後に乾燥室へ供給する送風の温度を前記所定温度より低くなるようにしたものである。他の構成は上記実施例１と同じであり説明を省略する。
【００４８】
この構成によれば、乾燥後の冷却時は周囲温度に応じてヒートポンプ装置を駆動させることができるものであり、外気温の高い時季の冷却効果を高めることができることに加えて、室温の低い冬季は周囲の冷気を取り入れて有効に利用して衣類を冷却するものである。特に、室温の高い夏季は温度の低い例えば２０℃以下の冷風を短時間に生成供給し、急速に冷却することができて効果的である。
【００４９】
（実施例３）
この実施例は、第２の放熱器３５の冷却に使用した水を水槽へ供給可能に構成したものである。他の構成は実施例１と同じであり説明を省略する。
【００５０】
この構成によれば、冷却に使用した水を洗濯またはすすぎに有効に利用することができ、特に、続けて洗濯を行うときは、第２の放熱器３５の冷却で加熱された高温の水を洗濯またはすすぎ水として使用できるので、洗浄効果を高めることができる。
【００５１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、乾燥後に衣類の温度を急速に低下させることができ、乾燥した衣類へのしわの固着を防止して、乾燥後の仕上がり状態をよくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１の衣類乾燥機の外観斜視図
【図２】同衣類乾燥機の一部切欠斜視図
【図３】同衣類乾燥機の要部断面図
【図４】同衣類乾燥機のシステム概念図
【図５】従来の洗濯乾燥機の断面図
【符号の説明】
１ 筐体
２ サスペンション
３ 水槽
４ 衣類等
５ 回転槽
６ 駆動モータ
７ 放熱器
８ 吸熱器
９ 排水口
１０ 排水弁
１２ 吸熱器風路
１３ 放熱器風路
１４ 往路口
１５ 循環ダクト
１６ 復路口
２１ 往路ダクト
２２ 復路ダクト
２３ フレキシブルホース
２４ フレキシブルホース
２５ エアフィルター
２６ 送風機
２７ 圧縮機
２８ 絞り手段
２９ 管路
３０ 切替弁
３２ 第２の放熱器
３５ 貯水槽

Claims (6)

1. 衣類を収容する乾燥室と、前記乾燥室に乾燥用空気を供給する送風手段と、前記乾燥室内の衣類の乾燥と冷却を行うヒートポンプ装置とを備え、前記ヒートポンプ装置は、乾燥終了後に乾燥室内の衣類を冷却するとともに、冷却時は、循環風路の外に設けた放熱器によって循環風路外に放熱するようにした衣類乾燥機。
2. ヒートポンプ装置に冷媒の流れを切り替える切替弁を設け、乾燥時は、乾燥室内と連通する循環風路内に配設した放熱器から吸熱器へと冷媒が流れ、冷却時は、前記循環風路の外に設けた第２の放熱器から前記循環風路内に配設した放熱器へと冷媒が流れるように構成した請求項１記載の衣類乾燥機。
3. 周囲温度を検知する温度検知手段を設け、前記温度検知手段で検知した温度が所定温度より高いとき、乾燥終了後に乾燥室へ供給する送風の温度を前記所定温度より低くなるようにした請求項１または２記載の衣類乾燥機。
4. 回転槽を収容した水槽を設け、前記水槽に供給された洗濯液によって洗濯可能に構成した請求項１〜３のいずれか１項に記載の衣類乾燥機。
5. 第２の放熱器を冷却する水を貯める貯水槽を設け、前記第２の放熱器の冷却に使用した水を水槽へ供給可能に構成した請求項４記載の衣類乾燥機。
6. ヒートポンプ装置の冷媒に二酸化炭素（ＣＯ_２）を用いた請求項１または２記載の衣類乾燥機。

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