JP2007252679A - 洗濯乾燥機 - Google Patents

Abstract

【課題】貯水タンクの洗浄水のみで除湿装置の冷却を行い、洗濯物の乾燥を行う洗濯乾燥機を提供する。
【解決手段】貯水タンク３０に溜めた洗浄水を循環させて使用した場合、温度が上がるため除湿効率が低下するので乾燥時に除湿装置２４を冷却するには不十分となる。このため、温度上昇を抑えるため貯水タンク３０の洗浄水を熱交換器４３により空冷することにより貯水タンク３０の洗浄水の循環のみで除湿装置２４の冷却を行うようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、洗浄水を溜める貯水タンクと除湿装置を搭載した洗濯乾燥機において、乾燥時に貯水タンク内の洗浄水を除湿に使用した洗濯乾燥機に関するものである。

洗濯水タンクを備えたドラム式洗濯機は特開平８−３０９０８３号公報（特許文献１）に記載されている。また、熱交換器を使用した洗濯乾燥機は特開２００５−２６１６９２号公報（特許文献２）に記載されている。
特開平８−３０９０８３号公報 特開２００５−２６１６９２号公報

水冷式の除湿装置を備えた洗濯乾燥機は除湿装置を冷却するための水を水道水あるいは風呂水を使用して、そのまま洗濯機外に排水していた。このため、除湿装置の冷却に使用する水を低減する必要があった。

除湿装置に使用する冷却用の洗浄水を低減するため、貯水タンクを設けてすすぎの洗浄水を溜め、貯水タンク内の洗浄水を循環させて除湿装置の冷却を行おうとする場合、貯水タンクの容量が大きくなり過ぎて内装することが難しい。

本発明は貯水タンクの洗浄水のみで除湿装置の冷却を行い、洗濯物の乾燥を行う洗濯乾燥機を提供することを目的とする。

本発明は貯水タンクに溜めた洗浄水を循環させて使用した場合、温度が上がるため除湿効率が低下するので乾燥時に除湿装置を冷却するには不十分となる。このため、温度上昇を抑えるため貯水タンクの洗浄水を熱交換器により空冷することにより貯水タンクの洗浄水の循環のみで除湿装置の冷却を行ったことを特徴とする。

本発明によれば、乾燥時の除湿装置の冷却にすすぎの洗浄水を貯水タンクに溜めて循環し、空冷の熱交換器にて温度を下げているので、貯水タンクに溜めた洗浄水のみで除湿装置の冷却を行うことができるので冷却水の節水を行うことが出来る。

本発明の実施例について、図面を引用して説明する。

図１は本発明の実施例に係るもので、ドラム式洗濯乾燥機の縦断面図を示す。ドラム式洗濯乾燥機は、外枠１の内側に外槽２が備えられている。外槽２は、前後のほぼ重心位置が左右の複数個のサスペンション３により下方から支持される。また、外槽２は、その上部は後側引きバネ４ａと前側引きバネ４ｂにより吊り下げ支持される。

サスペンション３は、外槽２を含む全重量を支持するものであり、強固な弾性支持構成を有し、外枠１の外枠ベース２０に固定されている。特に脱水運転時に生じる外槽２の強い上下振動を吸収し、脱水起動時に発生する外槽２の異常振動を防止するための減衰機構などが設けられている。サスペンション３の取り付け位置は、外槽２のほぼ重心位置に設けられる。後方に位置するほど斜めドラム式洗濯機の洗濯槽１１の場合は、サスペンション３の高さが低くなるのでストロークが取れ難くなる。このため、サスペンション３での減衰機構を製作し易くするため、重心位置は外槽２のほぼ中心側に位置させることによりサスペンション３の高さを高く取ることが出来るのでよい。また、外槽２の上部から吊り下げ支持する引きバネは後側引きバネ４ａと前側引きバネ４ｂで構成され外槽２の倒れ防止を兼ねた支持や、脱水時の上下，左右の振動を低減するために設けられている。

外枠１の上部内部には、給水電磁弁６，洗剤投入ケース８が設けられる。洗剤投入ケース８は、注水ホース７により、給水電磁弁６と連通接続される。給水電磁弁６には給水ホース５が接続される。給水ホース５の先端は水道の蛇口（図示せず）に接続される。洗濯やすすぎ時には、給水電磁弁６が開放操作され、注水ホース７から洗剤投入ケース８経由で洗濯やすすぎに必要な水が供給される。洗剤投入ケース８には、洗濯に必要な洗剤が投入される。洗濯時には注水ホース７から供給された水により、洗剤ケース８内で洗剤が溶かされ、フレキシブルホース１０を通って外槽２の上部から内部に投入される。

洗濯槽１１は、外槽２に回動自在に内置される。前側に投入口が設けられるように回転軸心を傾斜させて置かれる。回転軸心は、水平線に対する傾き角度θを１５度にとっている。洗濯槽１１の傾斜は、洗濯物９の取出し易さなどから１５度程度が望ましいが（５〜３０）度程度の範囲内で傾き角度θを選択できる。洗浄率は角度の小さいほうがよい傾向にある。外槽２は、洗濯槽１１の前側に投入口１１ｂが設けられた有底円筒形を有し、投入口１１ａが斜め上向きになるように洗濯槽１１の回転軸心を傾斜させて置かれる。外枠１は、前側に投入口１１ｃを有する。外枠１の投入口１１ｃは、洗濯槽１１および外槽２の投入口と同じ向きに揃えて設けられ、開閉自在なる外蓋１２が備わる。洗濯物９の出し入れは、外蓋１２を開けて行う。ベローズ２１は、外枠１の投入口１１ｃの口縁部と、外槽２の投入口１１ｂの内縁部に水密的に取り付けられる。外枠１と外槽２の間の水密は、弾性体で出来ているベローズ２１により保たれる。

外蓋１２は、内側がベローズ２１により水密にするので、外枠１の投入口１１ｃから外部への漏水はない。洗濯槽１１は、投入口１１ａの外周にバランサー１３を有する。このバランサー１３により、脱水時の振動が低減される。また、洗濯槽１１は、円筒部に複数の脱水穴１４を有する。脱水時に、洗濯物９に含まれている水分が脱水穴１４により遠心力で外槽２内に脱水される。

洗濯槽１１の円筒部には、複数（３本）のリフター１６が設けられている。このリフター１６は、回転軸心の方向に沿って延在する。リフター１６の高さは、通常は長手方向に亘って、ほぼ同じ高さであるが奥側に位置する洗濯物９の動きを良くするため、リフター１６は、上面が洗濯槽１１の回転軸心に対してほぼ水平とすることもある。複数（３本）のリフター１６は、３本の場合１２０度の等間隔で配置される。

ＤＣブラシレスモータ１９は、外槽２の後部外面に取付け固定される。この、ＤＣブラシレスモータ１９は、洗濯槽１１を回転駆動する駆動源である。

洗濯槽１１は、円筒部の底側である後端にフランジ１７を有する。フランジ１７には乾燥時の熱風を循環するためメッシュ状の穴で構成されたフランジ穴３７が開けられている。洗濯槽１１は、駆動源のＤＣブラシレスモータ１９を介して外槽２に回転自在に支持される。

排水電磁弁２２は、外槽２の最下部に設けられ、一方はすすぎ水貯留電磁弁３１を介して排水ホース２３に接続される。また、他方はフイルター４０を通して貯水タンク３０の底部に接続される。貯水タンク３０の底部側面からの配管４１は冷却水循環ポンプ３２を通って冷却水循環ホース３５から除湿装置２４に入り高湿度の空気を除湿し、冷却水戻りホース２５を通って熱交換器ユニット４２に入り、貯水タンク３０に戻る。除湿装置２４から出た直後の冷却水は温度が高いのでこの段階で空冷することにより外気と冷却水の温度差が大きくなるので熱交換器ユニット４２の熱交換効率を良くすることができる。貯水タンク３０の容量はすすぎ一回時に使用する洗浄水の量より大きくしているので２０〜
３０リットル程度としている。

熱交換ユニット４２は熱交換器４３と冷却用ファン４４で構成されている。図示はしていないが冷却用ファン４４の吸気口と排気口は外枠１の前面あるいは側面に設けているが機内で吸気して外枠１外に排出しても機内は機密性がないので何ら問題はない。この時は外部の埃が機内に入りにくいので吸気側のフイルターは不要か軽装にすることができる。排水電磁弁２２とすすぎ水貯留電磁弁３１を開放操作することにより、外槽２に溜まっていた洗濯水は、排水ホース２３を通じて機外へ排水される。

乾燥運転時は乾燥ファンユニット２７によりヒータユニット２８に送風し、循環用空気を加熱してダクト２９を通して洗濯槽１１内に熱風を吹き込む。熱風は洗濯物９を加熱し洗濯物９に含まれている水分を蒸発させ、フランジ穴３７を通って除湿装置２４を通って循環する。

貯水タンク３０に洗浄水を溜める動作について、説明する。貯水する洗浄水はできるだけ石鹸分の少ない洗浄水がよいので１番最後のすすぎの洗浄水を使用する。洗浄槽１１内の洗浄水はすすぎ水貯留電磁弁３１を開き、排水電磁弁２２を閉じると洗浄水はフイルター４０を通って貯水タンク３０内に貯水される。最終脱水が始まる前にすすぎ水貯留電磁弁３１を閉じ、排水電磁弁２２を開くことにより貯水タンク３０への貯水は完了する。脱水時に生じた洗浄水は全て排水弁を通して排水されるので貯水タンクが脱水時の洗浄水で溢れることはない。また、脱水時の洗浄水は脱水しないで排水した洗浄水より石鹸分が多いので除湿装置２４の冷却水に使用すると石鹸分の堆積が早いので排水時の洗浄水を貯水タンク３０に溜めて使用することにより石鹸分の少ない洗浄水を使用することができる。

洗濯槽１１の洗浄水には洗濯物９から発生した糸くずが含まれているのでフイルター
４０により貯水タンク３０内には糸くずの進入を防止している。貯水時にフイルター４０に堆積した糸くずは排水電磁弁２２を開いたとき排水と一緒に排出されるのでフイルター４０はメンテナンスをする必要がない。

貯水タンクの容量はすすぎ時の洗浄水の量より大きく設定しているのでオーバフローすることなく貯水できる。貯水された洗浄水は貯水タンクの底面部から冷却水循環ポンプ
３２により除湿装置２４に供給される。この水量は０.１〜０.５リットル／分程度の流量で、できるだけ下限値でよい。冷却水の温度は垂れ流し状態で約２０℃程度上昇する。しかしながら、繰り返し使用した場合は更に上昇するので連続して使用する場合は循環させる冷却水の温度を低減しないと除湿効率が低下し乾燥時間が長くなる。このため、循環用の冷却水を熱交換ユニット４２により空冷することにより冷却水の温度を低減して貯水タンクの水量だけで連続して除湿するようにした。

冷却水循環ポンプは水量が少ないので糸くずがあるとロックし易いがフイルター４０を通して糸くずを完全に除去した洗浄水を使用しているので信頼性が高い運転ができる。また、フイルター４０に付着した糸くずは貯水タンク３０の洗浄水を排水するためすすぎ水貯留電磁弁３１を開にすることにより容易に排水ホース２３を通して外に排出することができる。

洗濯及び１番最後のすすぎ以外は排水電磁弁２２とすすぎ水貯留電磁弁３１を同時に開にして貯水タンク３０に入れないで排水ホース２３を通して排水する。

図２に本発明の実施例に係るもので、洗濯運転工程の一般的な自動コースを示すブロック図を示す。

まず、給水電磁弁６の操作により給水５０が行われる。洗い５１では、洗濯に必要な水が外槽２内に供給されると。ＤＣブラシレスモータ１９が運転開始して洗濯槽１１を回転駆動させる。このとき、洗濯槽１１の回転速度は、毎分４０〜５０回転で、休止をおいて、右回転，左回転をそれぞれ交互に数分間行う。このとき、洗濯物９は洗濯槽１１内部にあるリフター１６により、かきあげられながら、洗濯槽１１の底に落下してたたき洗いにより洗濯される。洗い５１が終了すると、洗濯物９から流出した汚れを含む洗濯水を洗濯機外に排出する排水５２へ移行する。

排水５２が終了した後、洗濯物９に含まれている洗剤分を脱水する脱水５３へ移行する。脱水５３では、洗濯槽１１を高速回転して洗濯物９に含まれる洗剤分を遠心力により、脱水穴１４から脱水される。

次の工程であるすすぎ５５に入る前に、すすぎに必要な水を給水するための給水５４工程がある。この給水工程ですすぎ５５に必要なすすぎ用水を供給した後は、洗濯槽１１を洗いと同じ運転で回転して、洗濯物９内に含まれる洗剤分を除去する。すすぎが終了すると、すすぎ水を排水５６工程で洗濯機外に排水する。

その後、洗濯物９に含まれるすすぎ水を除去するために脱水工程へ移行する。脱水工程５７の運転は、洗い５１後の脱水工程５３と同じく洗濯槽１１の高速回転による遠心力で洗濯物９に含まれるすすぎ水を除去する。

脱水５７が終了すると、２回目のすすぎ５８へ移行するが、これらの工程内容は前述した１回目のすすぎ５５や給水５４と同じ運転が行われる。２回目のすすぎ５８が終了した後は、除湿装置の冷却水を貯水タンク３０に貯留するため、すすぎ水貯留電磁弁３１を閉にすることにより洗浄槽１１の洗浄水はすすぎ水貯留電磁弁３１が閉じられているので排水電磁弁２２を通して貯水タンク３０に洗浄水を貯水することができる。すなわち、排水５９工程では洗浄水を外部には排水せずに貯水タンク３０に貯水して最終脱水工程６０へ移行する。

最終脱水工程６０は、その前の脱水工程より脱水時間が長く設定されており、洗濯物９内に含まれている水分を十分に除去する。このときの脱水率は６０〜６５％に達する。最終脱水工程６０が終了すると、乾燥まで自動的に進行するプログラムを予め設定されていた場合には、乾燥工程６１へ進行して、洗濯物９が乾燥すると乾燥工程が終了６２する。

貯水タンク３０に貯水された洗浄水は長い時間放置されると雑菌やカビにより異臭を発生させるので電源のコンセントを抜かれたときはすすぎ水貯留電磁弁３１が開になるようにすることにより不用意に長期に貯水タンクに洗浄水を貯留するのを防止することができる。

本発明によると、除湿装置２４の冷却水にすすぎ水を使用して、除湿装置で温度上昇した洗浄水を使用しているので冷却水が節水できると共に排水後の貯水タンク３０の余熱で乾燥しやくなり雑菌やカビが発生しにくい。

図３は本発明の実施例に係るもので、洗濯乾燥機の工程を制御するマイコン７０のブロック図を示したものである。マイコン７０はタイマー７１と中央処理装置（ＣＰＵ）７２，メモリ７３，入力ポート７４，出力ポート７５などから構成されている。中央処理装置７２には、演算部７２ａや制御部７２ｂなどがある。洗濯機の運転動作は、マイコン７０の中にある中央処理装置７２とタイマー７１およびメモリ７３によりデータのやりとりをして設定された条件をもとに駆動している。中央処理装置７２は、基本的には制御命令の取出しと解読，実行指令であるが、具体的には算術演算やメモリ指定アドレス内容の読み出しで制御，入出力装置への指定アドレスの入出力や全自動コースやアニュマル設定のプログラムの制御を行う。

メモリ７３には、プログラムデータを読み出して書き込みを行う機能を持つＲＡＭ73ａと読み出し専用機能だけを持つＲＯＭ７３ｂの２種類を備えており、ＲＡＭ７３ａは洗濯運転条件に必要なデータを主に記憶して、設定されたプログラムを組む上での作業エリアとして用いる。ＲＯＭ７３ｂは、決ったプログラムや固定データを入れ、いつでも同じ処理をする場合に使用する。

入力ポート７４と出力ポート７５は、中央処理装置７２と入力回路７６と出力回路７７との間でデータの受け渡しを行う場合の仲介をする回路である。入出回路部７６側には、洗濯機に組込まれている、各種センサーからの情報や電源スイッチなどが接続されている。

電源スイッチ７８から洗濯機を運転するのに必要な電源が供給される。電源スイッチ
７８を押すことにより、既に図１で説明した給水電磁弁６が開放されて洗濯機内に洗濯やすすぎに必要な水が供給される。洗濯やすすぎに必要な、水の量は洗濯機に組み込まれた水位センサー７９からの情報を受けて、中央処理装置７２で情報の処理を行い、所定の水量かを判断して、所定であれば図２に示す工程図により運転が進行する。

洗濯や脱水，すすぎなどのＤＣブラシレスモータ１９の回転数は、ＤＣブラシレスモータ１９の近傍に設けられたＩＣホール素子８０からの情報を中央処理装置７２へ伝えて
ＤＣブラシレスモータ１９の回転制御を行う。

その他、入力側には蓋の開閉状態を検知する蓋開閉センサー８１や、全自動コースを設定する全自動コース選択キー８２，洗濯物９の量を検知する布量センサー８３などが設けられている。

また、冷却水戻りホース２５内の水温を検知する温度センサー８４などが設けられている。水温が低いときは冷却用ファン４４の回転数を下げ、高いときは回転数を上げて熱交換ユニット４２の運転効率を良くしている。また、出力側にはＤＣブラシレスモータ１９，給水電磁弁６，排水電磁弁２２，すすぎ水貯留電磁弁３１，すすぎ水を貯水してある貯水タンク３０内の水を除湿装置２４の冷却水として利用するための冷却水循環ポンプ３２，熱交換ユニット４２の熱交換器４３を冷却する冷却用ファン４４，蓋ロックソレノイド８５，終了を知らせる終了ブザー８６などが設けられている。これらの入力装置及び出力装置側はマイコン７０をデータバスにて情報のやり取りをしながら洗濯機は、洗いからすすぎ，脱水及び乾燥に至る作業を自動的に行うものである。

図４は本発明の実施例に係るもので、出力駆動回路の部分的簡略的ブロック回路図を示す。外部からの電源９０は、ＡＣ１００Ｖ ５０／６０Ｈｚに接続され、電源入力スイッチ７８を押して通電すると、ＤＣブラシレスモータ１９の出力回路部７７におけるフィルター回路９１に通電される。この、フィルター回路９１は電源からのラインノイズや空中電波などからの不要なノイズをカットする役目をはたしており、このフィルター回路部
９１を介してＤＣブラシレスモータ１９の駆動電源である整流回路９２で交流電源から高圧の直流電源に変換し、インバータモータ駆動回路９３に供給する。

インバータモータ駆動回路９３は、ＤＣブラシレスモータ１９のＵ相９４，Ｖ相９５，Ｗ相９６の各コイルにマイコン７０からの制御指令により、電気角１２０度もしくは１８０度で電源を供給する。ＩＧＰＴ素子等のパワーモジュール素子回路から構成されており、運転制御される。

ＤＣブラシレスモータ１９の回転制御は、複数個の磁石を有したロータ（図省略）の回転により駆動される。また、回転する場合ＤＣブラシレスモータ１９の外周部に固定して設置されているＩＣホール素子８０からの回転信号をマイコン７０の入力回路に取り込み、所定の回転数に制御して洗濯槽１１の回転速度を制御している。これら、ＤＣブラシレスモータ１９の回転動作は、出力駆動回路部７７や入力回路部７６により、マイコン７０からの駆動情報にもとづき運転制御される。また、ＤＣブラシレスモータ１９に係わらず、洗濯機に使用されている電気部品はこのようなツールで行われている。

本発明の一実施例に係わるもので、ドラム式洗濯乾燥機の縦断面図を示す。 本発明の一実施例に係わるもので、洗濯運転工程の一般的な自動コースを示すブロック図を示す。 本発明の一実施例に係わるもので、洗濯乾燥機の工程を制御するマイコン７０のブロック図を示したものである。 本発明の一実施例に係わるもので、出力駆動回路の部分的簡略的ブロック回路図を示す。

符号の説明

９…洗濯物、２４…除湿装置、２８…ヒータユニット、３０…貯水タンク、３１…すすぎ水貯留電磁弁、３２…冷却水循環ポンプ、４３…熱交換器、４４…冷却用ファン。

Claims (4)

1. 洗浄水を溜める貯水タンクと除湿装置の冷却用洗浄水を循環する冷却水循環ポンプと洗濯物を加熱するヒータユニットと洗濯物乾燥時に排出される高湿度の空気を除湿する除湿装置を有した洗濯乾燥機において、
   貯水された洗浄水を冷却するための熱交換器と冷却用ファンを備えたことを特徴とする洗濯乾燥機。
2. 請求項１に記載の洗濯乾燥機において、冷却用洗浄水の管路と貯水タンクとの間に熱交換装置と冷却ファンを備え、除湿装置から排出された洗浄水を空冷したことを特徴とする洗濯乾燥機。
3. 請求項１又は２に記載の洗濯乾燥機において、貯水タンクの洗浄水は最後のすすぎ工程の洗浄水を使用したことを特徴とする洗濯乾燥機。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の洗濯乾燥機において、貯水タンクのすすぎ水貯留電磁弁は電源オン時閉じ、電源オフ時開放したことを特徴とする洗濯乾燥機。
   

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