JP2007136054A - 洗濯乾燥機 - Google Patents

Abstract

【課題】圧縮機、蒸発器及び凝縮器部分の振動及び騒音の低減を図り、且つ、冷媒管に負荷がかかることを防止する。
【解決手段】外箱１１内には、水槽１２と、この水槽１２内に設けられたドラム１５と、水槽１２に温風を供給するための温風循環路１７と、ヒートポンプ１９とが設けられている。このヒートポンプ１９は、圧縮機２０、蒸発器２３及び凝縮器２１を冷媒管２４ａ、２４ｂにより接続して構成されている。温風循環路１７に蒸発器２３及び凝縮器２１が配置されている。圧縮機２０、蒸発器２３及び凝縮器２１は支持部材２５にまとめて配設されており、この支持部材２５は外箱１１に対して複数の弾性体２６ａ〜２６ｆにより保持した構成としている。
【選択図】図１

Description

本発明は乾燥用にヒートポンプを備えた洗濯乾燥機に関する。

従来より、洗濯乾燥機例えばドラム式の洗濯乾燥機においては、洗濯物の乾燥用にヒートポンプを備えたものがある。前記ヒートポンプは、圧縮機、蒸発器及び凝縮器を冷媒管により接続して構成されており、水槽に温風を供給するための温風循環路に、前記蒸発器及び凝縮器が配置された構成である。前記ヒートポンプは、圧縮機で圧縮し吐出した冷媒を凝縮器で放熱し凝縮させ、そして、蒸発器で蒸発（吸熱）させ、そして圧縮機に戻すことを繰り返すものであり、その際、凝縮器で前記温風循環路の中の循環空気を加熱して温風化する。この温風が水槽に供給されて洗濯物の乾燥に寄与し、温風が水分を含んだ温風となって温風循環路に戻り、前記蒸発器と熱交換して除湿され、そして、再度凝縮器で加熱されることを繰り返す。このような構成の洗濯乾燥機としては、例えば特許文献１がある。このものでは、前記圧縮機、蒸発器及び凝縮器を洗濯乾燥機の筐体に固定した構成としている。このものでは、圧縮機の振動が筐体に直接伝播してしまい、振動・騒音が大きいといった問題がみられる。

この対策として、図１４及び図１５に示すように、筐体１に対して圧縮機２を弾性体３で保持して振動・騒音の低減を図る構成が考えられている。この場合、蒸発器４及び凝縮器５は、温風循環路１０に組み込まれた形態で、筐体１に固定された構成とされている。また、この圧縮機２と、蒸発器４及び凝縮器５との間には、冷媒管６ａ、６ｂが接続されている。
特開２００４−１３５７５４号公報

しかし、上述した図１４及び図１５の構成の場合、回転槽であるドラム７（これは水槽８内に設けられている）が脱水回転される場合に、ある程度の振動が、水槽８及びこれを弾性支持するサスペンション９を介して蒸発器４及び凝縮器５に伝播してこれらが振動する。この場合前記圧縮機２は弾性体３により保持されているため、この圧縮機２と、蒸発器４及び凝縮器５との振動モードが大きく異なり、冷媒管６ａ、６ｂに大きな負荷がかかり、破損するおそれがあった。

本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、圧縮機、蒸発器及び凝縮器の振動及び騒音の低減を図ることができると共に、冷媒管に負荷がかかることを防止できる洗濯乾燥機を提供することにある。

請求項１の発明は、筐体内に配設された水槽と、
この水槽内に設けられた回転槽と、
前記水槽に温風を供給するための温風循環路と、
圧縮機、蒸発器及び凝縮器を冷媒管により接続して構成され、前記温風循環路に前記蒸発器及び凝縮器が配置されたヒートポンプとを備え、
前記圧縮機、蒸発器及び凝縮器を支持部材にまとめて配設し、この支持部材を前記筐体に対して複数の弾性体により保持した構成としたところに特徴を有する。

この請求項１の発明においては、圧縮機、蒸発器及び凝縮器を支持部材にまとめて配設し、且つこの支持部材を筐体に対して弾性体により保持する構成であるから、圧縮機から筐体への振動の伝播を低減できて振動及び騒音の低減を図ることが可能となり、また、圧縮機、蒸発器及び凝縮器の振動モードを大幅に近づけることが可能となり、冷媒管に負荷がかかることを防止できて破損のおそれをなくし得る。

本発明によれば、圧縮機、蒸発器及び凝縮器の振動及び騒音の低減を図ることができると共に、冷媒管に負荷がかかることを防止できる。

以下、本発明をドラム式洗濯乾燥機に適用した第１の実施例につき図１ないし図６を参照して説明する。図１ないし図３において、筐体たる外箱１１の内部には、水槽１２がほぼ水平軸（厳密にはやや斜め軸）状態に、左右一対のサスペンション１３（図２参照）を介して弾性的に支持されている。この水槽１２の前部開口１２ａは、外箱１１前面部に設けられた衣類出し入れ口１１ａにベローズ１２ｂを介して連通している。そして、この衣類出し入れ口１１ａは、扉１４により開閉される構成となっている。

前記水槽１２の内部には、回転槽たるドラム１５がほぼ水平軸状態に回転可能に設けられている。このドラム１５は周壁部に多数の通水孔１５ａ（温風通気孔も兼用）が形成されており、また前部開口１５ｂは前記水槽１２の前部開口１２ａに臨んでいる。このドラム１５は水槽１２背面に設けられたブラシレスモータからなるモータ１６により回転駆動されるようになっている。

また、外箱１１内には、温風循環路１７が設けられており、これの一端部は、水槽１２の開口１２ａに設けられた温風排気部１２ｃ下部に連通すると共に、途中部は外箱１１底部部分を通り、そして、他端部は水槽１２の背面部の温風入り口１２ｄに連通する構成である。前記温風排気部１２ｃは水槽１２内と連通する構成である。この温風循環路１７には、途中２箇所にベローズ１７ａ、１７ｂが設けられていて、温風循環路１７底部部分１７ｃと水槽１２との間の振動伝播を少なくしている。この温風循環路１７には、内部空気を矢印Ａ方向へ流通させるための送風機１８が設けられている。

前記外箱１１の底部にはヒートポンプ１９が設けられている。このヒートポンプ１９は、図３に示すように、圧縮機２０と、凝縮器２１と、キャピラリーチューブ２２と、蒸発器２３とを備え、これらを冷媒管２４ａ、２４ｂにより接続して構成されている。このヒートポンプ１９の内部には冷媒が充填されていて、この冷媒が圧縮機２０で圧縮されて吐出され、この圧縮された冷媒が凝縮器２１で放熱されて凝縮し、キャピラリーチューブ２２で減圧され、蒸発器２３で蒸発されて吸熱し、再度圧縮機２０で圧縮されて吐出されることを繰り返すようになっている。

前記凝縮器２１と蒸発器２３とは前記温風循環路１７内に組み込まれている。そして、これら凝縮器２１及び蒸発器２３と、前記圧縮機２０とは、図３に示すように、板状の支持部材２５にまとめて配設されており、圧縮機２０と凝縮器２１とは前述の冷媒管２４ａにより接続され、圧縮機２０と蒸発器２３とは前述の冷媒管２４ｂにより接続されている。

この支持部材２５は例えばゴムからなる複数の弾性体２６ａないし２６ｆにより前記外箱１１に対して弾性的に保持されている。この場合、弾性体２６ａないし２６ｃは、若干太い短円柱状をなし、前記支持部材２５において圧縮機２０の周囲部分を保持する形態に配設されており、他の弾性体２６ｄないし２６ｆは、若干細い短円柱状をなし、凝縮器２１及び蒸発器２３の周囲部分を保持する形態に配設されている。

上記各弾性体２６ａないし２６ｆの弾性定数は、前記支持部材２５がほぼ水平状態（この場合許容傾斜角度は２度）を保持できるように設定している。
すなわち、図５に示すように、例えば二つの弾性体Ｑ１とＱ２とにより支持部材Ｒを支持する場合、弾性体Ｑ１、Ｑ２にかかる分担荷重をｍ１[Ｎ]、ｍ２[Ｎ]とし、弾性体Ｑ１、Ｑ２間の距離をＬ[ｍｍ]とし、弾性定数をｋ１[Ｎ／ｍｍ]、ｋ２[Ｎ／ｍｍ]とし、撓み量をｄ１[ｍｍ]、ｄ２[ｍｍ]とした場合、ほぼ水平状態（±２度傾斜は許容する水平状態）を得るには、次の式が成立する。なお、弾性定数は弾性体がばねである場合にはばね定数と呼ばれている。

tan（−２）＜（ｄ１−ｄ２）／Ｌ＜tan（２）
ｄ２＋Ｌ・tan（−２）＜ｄ１＜ｄ２＋Ｌ・tan（２）
ここで、ｋ１＝ｍ１／ｄ１、ｋ２＝ｍ２／ｄ２であるから、
ｍ２／ｋ２＋Ｌ・tan（−２）＜ｍ１／ｋ１＜ｍ２／ｋ２＋Ｌ・tan（２）
従って、ｋ２を適宜設定すれば、±２度傾斜は許容する水平状態を得るための弾性係数ｋ１を決定できる。

上記分担荷重ｍ１、ｍ２は、前記圧縮機２０、凝縮器２１及び蒸発器２３などの重量を測定して、演算可能であるが、実際に支持部材２５の各点を重量センサにより実測することも可能である。各弾性体２６ａないし２６ｆは、分担荷重が異なるから、上述の算出法を参考にして、各弾性体２６ａないし２６ｆの弾性定数はその保持箇所によって異なるように設定されている。この結果、支持部材２５はほぼ水平状態を保持している。
また、前記支持部材２５において、各弾性体２６ａないし２６ｆによる保持箇所の固有振動数は、目標固有振動数の所定範囲内としている。固有振動数ｆｒは次式で示される。

この場合目標固有振動数を１５Ｈｚとすると、許容度を±３Ｈｚとして、１２〜１８Ｈｚが所定範囲として定められている。この１２〜１８Ｈｚを得るべく、分担荷重ｍや弾性定数ｋが決定されている。上記分担荷重ｍは弾性体２６ａないし２６ｆの個数や配置位置によってある程度設定変更可能であり、またバランサウエイトの追加などによっても設定変更可能である。また弾性定数ｋは、弾性体２６ａないし２６ｆの材質変更によって変更可能である。上記目標固有振動数（１５Ｈｚ）は、圧縮機２０の最小駆動周波数未満の値に設定されている。本実施例では圧縮機２０の駆動周波数の中心値がほぼ４５Ｈｚであるから、その１／３程度に設定している。なお、圧縮機２０の駆動周波数は洗濯乾燥機の定格容量などによって適宜変更されるものである。

上記構成の本実施例において、乾燥行程では、ドラム１５がモータ１６により回転駆動されると共に、送風機１８が駆動され、且つ圧縮機２０が駆動される。前記送風機１８の駆動により温風循環路１７内の空気が矢印Ａ方向へ流通される。そして、圧縮機２０の運転によりヒートポンプ１９が前述したように動作する。つまり、冷媒が圧縮機２０で圧縮されて吐出され、この圧縮された冷媒が凝縮器２１で放熱されて凝縮し、キャピラリーチューブ２２で減圧され、蒸発器２３で蒸発されて吸熱し、再度圧縮機２０で圧縮されて吐出されることを繰り返すようになっている。この結果、空気が凝縮器２１で加熱されて温風化し、水槽１２内及びドラム１５内に供給され、ドラム１５内の衣類の水分がこの温風により奪われ、この温風は、蒸発器２３で冷却（熱交換）されて除湿され、再度凝縮器２１で加熱される。

本実施例によれば、上述の乾燥行程時において、外箱１１への圧縮機２０の振動の伝播は、弾性体２６ａ〜２６ｆによって低減され、この結果、振動及び振動の低減を図ることができる。そして、この圧縮機２０、蒸発器２３及び凝縮器２１を支持部材２５にまとめて配設し、且つこの支持部材２５を筐体１１に対して弾性体２６ａ〜２６ｆにより保持する構成であるから、圧縮機２０、蒸発器２３及び凝縮器２１の振動モードを大幅に近づけることが可能となり、冷媒管２４ａ、２４ｂに負荷がかかることを防止できて該冷媒管２４ａ、２４ｂの破損のおそれをなくし得る。
また、本実施例によれば、複数の弾性体２６ａ〜２６ｆが前記支持部材２５に対する保持箇所によって弾性定数が異なるようにしたから、圧縮機２０、蒸発器２３及び凝縮器２１の重量や、配置によって弾性体２６ａ〜２６ｆに対する分担荷重が異なっても、支持部材２５をほぼ水平に保持することが可能となる。

さらに、本実施例によれば、支持部材２５における各弾性体保持箇所の固有振動数を、所定範囲（１２〜１８Ｈｚ）内に定めたから、共振の発生を少なくでき、冷媒管２４ａ、２４ｂに対する負荷を軽減できる。すなわち、支持部材２５における各弾性体保持箇所の固有振動数が大きく異なる場合では、ドラム１５の回転速度が上昇する折りに、その弾性体保持箇所ごとに、ドラム１５のある回転速度及び圧縮機２０の駆動周波数により共振が発生して、大きな振動・騒音が何度も発生し、冷媒管２４ａ、２４ｂに対する負荷が増大するが、上述した本実施例によれば、支持部材２５における弾性体保持箇所の固有振動数を、所定範囲（１２〜１８Ｈｚ）内に定めたから、ドラム１５の回転立ち上がり時などでの共振の発生を少なくでき、冷媒管２４ａ、２４ｂに対する負荷を軽減できるものである。

特にこの場合、支持部材２５における弾性体保持箇所の固有振動数を圧縮機２０の最小駆動周波数未満に定めたから、圧縮機２０が定常的に駆動される状態では、この圧縮機２０と支持部材２５とが共振することがなく、振動・騒音の低減にさらに寄与できる。また本実施例によれば、支持部材２５における弾性体保持箇所の固有振動数を圧縮機２０の最小駆動周波数の１／３程度に定めたから、振動・騒音の低減をより一層図ることができる。

図７及び図８は本発明の第２の実施例を示しており、この第２の実施例では、複数の弾性体３１ａ〜３１ｆのうち、分担荷重が大きい弾性体３１ａ〜３１ｃはゴムから構成し、分担荷重が小さい弾性体３１ｄ〜３１ｆはばね（本実施例では圧縮コイルばね）から構成した点が、第１の実施例と異なる。例えば、複数の弾性体の全てをゴムから構成した場合、目標とする弾性定数が小さくて防振効果が少ないことがある。この場合、ゴムの大きさを小さくしたり細くしたりすると弾性定数は大きくなるが、座屈やへたりの問題が残る。また、複数の弾性体の全てをばねから構成した場合、線径や有効径、あるいは巻き数を変更することで適用性が高いが、水槽１２からの振動に対する減衰力が無くなってしまい、共振時に大きな振動になってしまう可能性がある。この点、この第２の実施例では、前記複数の弾性体３１ａ〜３１ｆのうち、分担荷重が大きい弾性体３１ａ〜３１ｃはゴムから構成し、分担荷重が小さい弾性体３１ｄ〜３１ｆはばねから構成したから、大きな荷重は、ゴムからなる弾性体３１ａ〜３１ｃにより受けることができ、減衰効果を効果的に得ることができ、小さな荷重は、ばねからなる弾性体３１ｄ〜３１ｆにより受けることができて、共振時の振動低減を図ることができ、全体として、減衰効果を得つつ振動・騒音の低減を図ることができる。

図９及び図１０は本発明の第３の実施例を示し、この第３の実施例は、複数の弾性体をばね例えば引っ張りコイルばね３２ａ〜３２ｆから構成し、この引っ張りコイルばね３２ａ〜３２ｆにより支持部材２５を吊り支持する構成とした点が第１の実施例と異なる。この場合、引っ張りコイルばね３２ａ〜３２ｆは、左右一対のサスペンション１３の支持ベース１３ａから支持部材２５を吊る構成である。この第３の実施例によれば、外箱１１の底部中央が開口している構成の場合や、ヒートポンプ１９が外箱１１内の上部に配設される構成の場合に有効である。

この場合、各引っ張りコイルばね３２ａ〜３２ｆの内部に、ゴムからなる円柱状の接触部材３３が接触する構成としても良いし（第４の実施例として示す図１１及び図１２参照）、各引っ張りコイルばね３２ａ〜３２ｆの外周部に、ゴムからなる円筒状の接触部材３４が接触する構成としても良い（第４の実施例として示す図１３参照）。このようにすると、減衰性が良くなり、共振時での振動をより一層抑えることができる。

なお、本発明は上記した各実施例に限定されるものではなく、次のように変更して実施可能である。例えば、凝縮器２１と蒸発器２３とは前記温風循環路１７内に組み込む構成としたが、凝縮器２１及び蒸発器２３の外側周囲をそれぞれ筒状ケース（ダクト）とし、各筒状ケースをそのまま温風循環路１７の一部を構成するようにしても良い。また、支持部材２５は適宜ストッパなどにより過度な動きを阻止するように構成しても良く、このようにすると、洗濯乾燥機の輸送時や修理時に便利である。また、本発明は、ドラム式洗濯乾燥機以外にも、いわゆる縦型の洗濯乾燥機に適用して実施できるものである。

本発明の第１の実施例を示すドラム式洗濯乾燥機の縦断側面図 ドラム式洗濯乾燥機の縦断正面図 支持部材部分の平面図 ヒートポンプの概略構成図 弾性定数設定を説明するための概略支持構成図 駆動周波数及び固有周波数と振幅との関係を示す図 本発明の第２の実施例を示す図１相当図 図３相当図 本発明の第３の実施例を示す図１相当図 図３相当図 本発明の第４の実施例を示す図２相当図 弾性体部分の断面図 本発明の第５の実施例を示す図１２相当図 従来例を示す図１相当図 図２相当図

符号の説明

図面中、１１は外箱（筐体）、１２は水槽、１５はドラム（回転槽）、１７は温風循環路、１８は送風機、１９はヒートポンプ、２０は圧縮機、２１は凝縮器、２２はキャピラリーチューブ、２３は蒸発器、２４ａ、２４ｂは冷媒管、２５は支持部材、２６ａ〜２６ｆ、３１ａ〜３１ｆは弾性体、３２ａ〜３２ｆは引っ張りコイルばね（弾性体）、３３、３４は接触部材を示す。

Claims (7)

1. 筐体内に配設された水槽と、
   この水槽内に設けられた回転槽と、
   前記水槽に温風を供給するための温風循環路と、
   圧縮機、蒸発器及び凝縮器を冷媒管により接続して構成され、前記温風循環路に前記蒸発器及び凝縮器が配設されたヒートポンプとを備え、
   前記圧縮機、蒸発器及び凝縮器を支持部材にまとめて配設し、この支持部材を前記筐体に対して複数の弾性体により保持した構成としたことを特徴とする洗濯乾燥機。
2. 前記複数の弾性体は前記支持部材に対する保持箇所によって弾性定数が異なることを特徴とする請求項１記載の洗濯乾燥機。
3. 前記支持部材における各弾性体保持箇所の固有振動数は所定範囲内に定められていることを特徴とする請求項１記載の洗濯乾燥機。
4. 前記支持部材における弾性体保持箇所の固有振動数は前記圧縮機の最小駆動周波数未満に定められていることを特徴とする請求項１記載の洗濯乾燥機。
5. 前記複数の弾性体のうち、分担荷重が大きい弾性体はゴムから構成し、分担荷重が小さい弾性体はばねから構成したことを特徴とする請求項１記載の洗濯乾燥機。
6. 前記複数の弾性体は、ばねから構成され、このばねにより前記支持部材を吊り保持する構成としたことを特徴とする請求項１記載の洗濯乾燥機。
7. ばねにはゴムからなる接触部材が接触する構成であることを特徴とする請求項６記載の洗濯乾燥機。
   
   

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