JP2008055077A - 洗濯乾燥機 - Google Patents

Abstract

【課題】除菌、殺菌、濾過等の水処理を必要としない、もしくは、水処理が軽減される水を利用して洗濯する。
【解決手段】衣類が投入される回転ドラム１２と、前記回転ドラム１２を回転自在に収納する洗濯槽１４と、空気から湿気を結露水として回収する除湿手段２４と、前記除湿手段２４により回収した結露水を前記洗濯槽１４に供給する結露水給水手段とを備えたものであり、空気中に蒸発した湿気を結露させて洗濯に使用するものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、一般家庭で使用される洗濯と乾燥を同一回転ドラムで行う洗濯乾燥機に関するものである。

従来の洗濯乾燥機として、洗濯から乾燥までのトータルの節水を図るものがある（例えば、特許文献１参照）。以下、上記特許文献１に記載された従来の洗濯乾燥機について、図５を用いて説明する。外箱１内に、サスペンションによって支持された水槽２と、水槽２内に配置されると共に駆動モータにより水平軸心を中心として回転自在に制御される脱水槽４と、水道管５から除湿用水が供給される水冷除湿用熱交換器６が配置され、乾燥風を前記脱水槽２内へ送り込む乾燥風循環通路と、貯水用タンク７とを設け、前記貯水用タンク７内の貯溜水を前記水槽２内又は水冷除湿用熱交換器６に選択的に供給するための給水ポンプ８を有し、最終すすぎ工程、最終脱水工程、乾燥工程の少なくとも１つの工程において、工程中の排水を貯水用タンク７内に貯水する。
特開平８−３３６６９３号公報

しかしながら、前記従来の洗濯乾燥機の構成では、乾燥工程においては水冷除湿を行うために少なくとも１回は、水道水を使用しており、節水が不十分である。また、最終すすぎ工程や最終脱水工程での排水そのものには洗剤や柔軟剤、漂白剤一部残留しており、さらには、排水経路の内面には洗剤や柔軟剤、漂白剤が経時的に付着堆積しており、また、これらの残留物を栄養源にして成長したカビなどの存在もあるため、貯水用タンク７に溜めた水は、次回に使用するまでに雑菌が発生しないように、あるいは、濁りなどを除去するために、除菌、殺菌、濾過等の水処理を行うことが望ましいという課題を有していた。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、特に、除菌、殺菌、濾過等の水処理を必要としない、もしくは、水処理が軽減される水を利用して洗濯することを目的とするものである。

上記従来の課題を解決するために、本発明の洗濯乾燥機は、衣類が投入される回転ドラム（脱水槽）と、前記回転ドラムを回転自在に収納する洗濯槽（水槽）と、空気から湿気を結露水として回収して前記洗濯槽にこの結露水を供給する除湿手段を備えたもので、空気中に蒸発した湿気を結露させた水であり、従来の排水よりもきれいな水である。

本発明の洗濯乾燥機は、洗濯やすすぎに使用する水の一部が、空気中に蒸発した湿気を結露させた水であり、節水になると共に、除菌、殺菌、濾過等の水処理を必要としない、もしくは、水処理が軽減できる。

第１の発明は、衣類が投入される回転ドラムと、前記回転ドラムを回転自在に収納する洗濯槽と、空気から湿気を結露水として回収する除湿手段と、前記除湿手段により回収した結露水を前記洗濯槽に供給する結露水給水手段とを備えたことにより、洗濯やすすぎに使用する水の一部が、空気中に蒸発した湿気を結露させた水であり、節水になると共に、除菌、殺菌、濾過等の水処理を必要としない、もしくは、水処理が軽減することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の除湿手段は、本機周囲の空気から湿気を結露させ、この結露水を回収することにより、空気中に蒸発した湿気を結露させた水であり、除菌、殺菌、濾過等の水処理を必要としない、もしくは、水処理が軽減されという効果がある。また、従来の排水の一部を回収する方法が水道水を使用した分の回収であるのに対して、水道水の利用とは特に関係しない周囲に自然に存在する湿気を洗濯用の水として利用することができ、節水効果が大きい。さらに、周囲空気を除湿することによって、周囲の湿気を低減して梅雨期や夏期の相対湿度の高い季節や洗面所など年中湿気の多い場所では、洗濯乾燥機が設置された空間が快適になるだけでなく、カビなどの繁殖の抑制に貢献できるものである。

第３の発明は、特に、第１の発明の除湿手段は、衣類の乾燥時に乾燥用空気から湿気を結露させ、この結露水を回収することにより、空気中に蒸発した湿気を結露させた水であり、除菌、殺菌、濾過等の水処理を必要としない、もしくは、水処理が軽減されという効果がある。また、従来の乾燥中に水道水で乾燥空気を冷却除湿するものとは異なり、結露水以外の水を含まず、水道水の節水効果が高い。

第４の発明は、特に、第１の発明の結露水給水手段は、貯水タンクを有し、前記貯水タンクへの給水経路は、洗濯槽からの洗浄排水やすすぎ排水や脱水時の排水などが通る排水経路を通らない別経路としたことにより、貯水タンクを有することで、乾燥中の結露水を溜める場合には、次回の洗濯まで結露水を溜めておくことができる。また、周囲の空気から湿気を奪って結露水を溜める場合は、一回の洗濯で使用する洗浄水、すすぎ水よりも充分多い容量を溜めれば、水道水を一切使用しない洗濯乾燥機が可能であり、さらに、水道に接続しなくても洗濯が可能になり、洗濯乾燥機の設置場所の自由度が広がる。一方、貯水タンクへの給水経路は、洗濯槽からの洗浄排水やすすぎ排水や脱水時の排水などが通る排水経路を通さないことで、洗剤や柔軟剤、漂白剤一部が残留しておらず、また、排水経路の内面の洗剤や柔軟剤、漂白剤が経時的に付着堆積した汚れや、これらの残留物を栄養源にして成長したカビなどに接触することなく、貯水用タンクに結露水を溜めたることができ、除菌、殺菌、濾過等の水処理を必要としない、もしくは、水処理が軽減されという効果がある。

第５の発明は、特に、第１の発明の除湿手段は、圧縮機と圧縮後の高温高圧の冷媒の熱を放熱する放熱器と高圧の冷媒の圧力を減圧するための絞り手段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とを冷媒が循環するように管路で連結したヒートポンプ装置と、吸熱器に空気を導く風路と、前記風路に空気を送る送風機を有することにより、前記吸熱器に周囲の空気を導き、これを除湿する場合には、低温の冷媒で周囲空気をその露点温度よりもさらに低くすることが可能で、除湿能力が高く、結露水が水道水による水冷よりも多く得られる。また、乾燥時の乾燥空気を前記吸熱器に導き、これを除湿する場合には、水道水を一切使用しないのでより節水であり、水道水による水冷と比較して、冷媒温度を低くして、乾燥用空気をその露点温度よりもさらに低くすることが可能で、除湿能力が高く、より低湿な空気で乾燥ができるため乾燥時間が速いなど、乾燥性能の高い洗濯乾燥機が得られる。

第６の発明は、特に、第１の発明の除湿手段は、吸着剤と、吸着剤に除湿される空気を導く風路と、吸着剤から水分を放出させるための再生空気を導く風路と、再生空気を加熱するための加熱手段と、吸着剤を通過後の再生空気を周囲空気で冷却除湿するための空冷手段と、前記風路に除湿される空気または再生空気を送る一つまたは複数の送風機を有することにより、吸着剤に周囲の空気を導き、これを除湿する場合には、吸着剤の場合は湿気を吸着して除湿するため、低温の冷媒で周囲空気をその露点温度よりもさらに低くするものと比べると、周囲温度が低い冬季などは、冷媒で冷却除湿するものよりも結露水の霜化や氷結がないため、除湿能力を高くできる。吸着剤の場合は、繰り返し除湿するためには、湿気を奪った吸着剤から湿気を放出させて吸着剤を再生する必要があり、また、湿気を含んだ空気から水を得るためにも、吸着剤を再生させ、再生時に再生空気に放出される湿気を結露させる必要がある。再生時の吸着剤を通過した後の再生空気は高温で多湿であり、その露点温度は、周囲空気よりも高い。特に、冬季には周囲温度が低く、再生空気との温度差が取れ易く、結露させやすい。

また、前記吸着剤に乾燥用空気を導き、これを除湿する場合には、吸着剤の使用量などを調整することによって水道水による水冷式よりも除湿能力を高くすることが可能であり、乾燥性能を高めることが可能であり、この際に水道水を使用しないので節水となる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
本発明の第１の実施の形態における洗濯乾燥機について、図１を用いて説明する。図１は、本実施の形態における洗濯乾燥機を側面から見た断面図である。

図１において、本実施の形態における洗濯乾燥機本体１１（以下、本体１１）という）内には、回転ドラム１２が、モータ１３の軸に直結して洗濯槽１４内に回転自在に取り付けられている。洗濯槽１４と回転ドラム１２のそれぞれの前面開口部に対応した位置には、衣類を回転ドラム１２内に投入するためのドア１５が設けられている。本体１１と洗濯槽１４の間の隙間は、パッキング１６によって空気が本体１１内部や本体１１外に漏れないように略密封されている。回転ドラム１２の側壁および底面部には洗濯水や空気が出入りする孔１７と開口部１８が設けられている。

開口部１９は洗濯槽１４に設けられ、洗濯槽１４とダクト２０とを連通している。矢印Ａは、洗濯槽１４と回転ドラム１２内の空気の流れを示している。ダクト２０には、排気口２１と吸気口２２があり、排気口２１には循環排気切換弁２３が設けられている。

除湿手段２４は、圧縮機２５と圧縮後の高温高圧の冷媒の熱を放熱する放熱器２６と高圧の冷媒の圧力を減圧するための絞り手段２７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２８とを矢印Ｂに示す向きに冷媒が循環する管路２９で連結したヒートポンプ装置３０と、吸熱器２８に空気を導く風路３１と、前記風路３１に空気を送る送風機３２を有する。吸熱器２８から放熱器２６を通過した空気は、風路３３と洗濯槽１４の開口部３４を通って洗濯槽１４に導かれる。

なお、本実施の形態では、ダクト２０と風路３１は同一風路で構成されている。また、放熱器２６と吸熱器２８はプレートフィン付きチューブ型熱交換器からなり、絞り手段２７は、膨張弁もしくはキャピラリーチューブを使用するが、本実施の形態はこれに限定するものではない。さらに、本実施の形態では、送風機３２は放熱器２６の下流側に設けているが、放熱器２６の上流側や吸熱器２８の上流側にあっても同様であり、特に限定するものではない。

次に、洗濯時の洗浄水やすすぎ時のすすぎ水は、水道管３５から洗濯給水弁３６、洗濯給水管３７を経て洗濯槽１４に供給される。矢印Ｃは水道水の流れを示す。洗濯時の洗浄水やすすぎ時のすすぎ水、脱水時の水といった洗濯水の排水は、洗濯排水路３８から外部に排水される。洗濯排水路３８の途中には排水弁３９が設けられており、洗濯排水路３８の開閉を行う。矢印Ｄは洗濯水の排水時の流れ示す。

結露水給水手段は、ヒートポンプ装置３０の吸熱器２８の下部に設けられた結露水路４０を有しており、吸熱器２８で発生した結露水を洗濯槽１４に設けた接続部４１から供給する。

以上のように構成された洗濯乾燥機について、以下、その動作、作用を説明する。結露水を溜める場合は、排水弁３９を閉じて、ヒートポンプ装置３０を動作させ、送風手段３２を駆動して、除湿手段２４を働かせる。

本機周囲の空気から湿気を結露させ、この結露水を回収する場合は、図１の循環排気切換弁２３をｂ側にする。ダクト２０は、循環排気切換弁２３によって仕切られて、送風された空気は排気口２１から機外に排気され、逆に外気が吸気口２２から風路３１内に吸気される。吸気された周囲の空気が吸熱器２８に接触し、冷媒で冷却され、結露水が発生する。結露水は、結露水路４０を通って洗濯槽１４の接続部４１から供給される。排水弁３９が閉じられていると洗濯槽１４に結露水が溜まる。

衣類４２の乾燥時に乾燥用空気から湿気を結露させ、この結露水を回収する場合は、図２のように、循環排気切換弁２３をａ側にする。ダクト２０の排気口２１は、循環排気切換弁２３によって閉じられて、送風された空気は風路３１から吸熱器２８に送られる。衣類４２を回転ドラム１２内に入れて、回転ドラム１２をモータ１３で回しながら除湿手段２４働かせると、衣類４２から湿気を奪った乾燥用空気Ａが、吸熱器２８に接触し、冷媒で冷却され、結露水が発生する。結露水は、結露水路４０を通って洗濯槽１４の接続部４１から供給される。排水弁３９が閉じられていると洗濯槽１４に結露水が溜まる。

以上のように、本実施の形態においては、除湿手段２４として、圧縮機２５と放熱器２６と絞り手段２７と吸熱器２８とを冷媒管路２９で連結したヒートポンプ装置３０と、風路３１と、送風機３２を有し、本機周囲の空気や、衣類４２の乾燥時の乾燥用空気を、吸熱器２８に導くことによって、空気から湿気を結露水として回収することがで、結露水路４０を通って洗濯槽１４に結露水を溜めることによって、次に衣類を洗う場合の洗濯水として、結露水を利用することができるものである。

また、周囲の空気を導き、これを除湿する場合には、低温の冷媒で周囲空気をその露点温度よりもさらに低くすることが可能で、除湿能力が高く、結露水が水道水による水冷よりも多く得られる。また、乾燥時の乾燥空気を前記吸熱器２８に導き、これを除湿する場合には、水道水を一切使用しないのでより節水であり、水道水による水冷と比較して、冷媒温度を低くして、乾燥用空気をその露点温度よりもさらに低くすることが可能で、除湿能力が高く、より低湿な空気で乾燥ができるため乾燥時間が速いなど、乾燥性能の高い洗濯乾燥機が得られる。

（実施の形態２）
本発明の第２の実施の形態における洗濯乾燥機について、図３を用いて説明する。図３は、本実施の形態における洗濯乾燥機を側面から見た断面図であり、実施の形態１と共通する部分は、同一番号を付して詳細な説明は省略する。

図３において、本実施の形態における結露水給水手段は、ヒートポンプ装置３０の吸熱器２８の下部に設けられた結露水路４０と、貯水タンク４３を有し、また、貯水タンクへの給水経路は、結露水路４０であり、洗濯槽１４からの洗浄排水やすすぎ排水や脱水時の排水などが通る排水経路３８を通らない別経路としたものである。

さらに、図３のように、貯水タンク４３の水位が洗濯槽１４の使用水位よりも低い場合には、貯水タンク４３の略底面に吸水口４４を設けて排水ポンプ４５を接続し、溜めた結露水を汲み上げて、水路５６を使って洗濯槽１４に設けた接続部４１から供給する。

なお、貯水タンク４３を結露水路４０を含む風路３１や風路３３と一体にして設けることも可能であり、独立した貯水タンクに限定するものではない。また、貯水タンク４３の水位が洗濯槽１４の使用水位よりも高い場合には、排水ポンプ４５は必要としない。

さらに、洗濯槽１４に設けた接続部４１の位置が、洗濯槽１４の使用水位よりも低い場合には、洗濯水が貯水タンク４３へ逆流して、貯水タンク４３外に溢れたり、ヒートポンプ装置３０の吸熱器２８や放熱器２６に浸水したりしないように、排水ポンプ４５を停止中でも水が逆流しない構成のものにしたり、別途、逆止弁を設けたりするものである。

以上のように、本実施の形態においては、貯水タンク４３を有することで、乾燥中の結露水を溜める場合には、次回の洗濯まで結露水を溜めておくことができ、結露水を洗濯槽１４に溜めることがないので、乾燥中の衣類が結露水で濡れる心配もない。また、周囲の空気から湿気を奪って結露水を溜める場合は、一回の洗濯で使用する洗浄水、すすぎ水よりも充分多い容量を溜めれば、水道水を一切使用しない洗濯乾燥機が可能であり、さらに、水道に接続しなくても洗濯が可能になり、洗濯乾燥機の設置場所の自由度が広がる。

一方、貯水タンク４３への給水経路は、洗濯槽１４からの洗浄排水やすすぎ排水や脱水時の排水などが通る排水経路３８を通さないことで、洗剤や柔軟剤、漂白剤一部が残留しておらず、また、排水経路３８の内面の洗剤や柔軟剤、漂白剤が経時的に付着堆積した汚れや、これらの残留物を栄養源にして成長したカビなどに接触することなく、貯水用タンク４３に結露水を溜めたることができ、除菌、殺菌、濾過等の水処理を必要としない、もしくは、水処理が軽減されという効果がある。

（実施の形態３）
本発明の第３の実施の形態における洗濯乾燥機について、図４を用いて説明する。図４は、本実施の形態における洗濯乾燥機を側面から見た断面図であり、実施の形態１や２と共通する部分は、同一番号を付して詳細な説明は省略する。

図４において、本実施の形態における除湿手段２４は、吸着剤４６と、吸着剤４６に除湿される空気を導く風路４７と、吸着剤４６から水分を放出させるための矢印Ｆに示す再生空気を導く風路４８と、再生空気を加熱するためのヒータなどの加熱手段４９と、吸着剤４６を通過後の再生空気を矢印Ｇで示す周囲空気で冷却除湿するための空冷手段５０と、前記風路４７に除湿される空気を送る送風機５１、再生空気を送る送風機５２を有するものである。空冷手段５０は、再生空気と周囲空気が直交する直交プレート型の熱交換器５３と周囲空気を熱交換器５３に送る送風機５４を有する。また、吸着剤４６は、円柱形で、中心軸で除湿側の風路４７と再生側の風路４８間を一定方向に回転自在に取り付けられており、モータ５５で駆動される。

以上のように構成された洗濯乾燥機について、以下、その動作、作用を説明する。除湿する際は、送風機５１を駆動して除湿する空気を吸着剤４６に送る。吸着剤４６は、モータ５５によって１分間に１回転前後の速度で回転しており、風路４７にある空気から湿気を吸着する吸着部分と、風路４８にある吸着した湿気を放湿する再生部分とが、常に回転して入れ替わる。これによって、連続的に湿気を吸着することが可能となっている。

次に、風路４８の再生側は、送風機５２と加熱手段４９が作動しており、吸着剤４６の上流側では再生空気が加熱手段４９によって高温の空気となり、吸着剤４６を通過する時に吸着剤を加熱して、含まれる水分が蒸発して再生空気中に放出される。多湿となった再生空気は、空冷手段５０の熱交換器５３において、送風機５４によって送られる周囲空気と熱交換されて冷却される。冷却されて結露した水は、結露水路４０を通って貯水タンク４３に溜められる。

風路４７を通って吸着剤４６の吸着側に送られる空気は、循環排気切換弁２３によって、周囲空気と乾燥用空気に切り換えられる。

吸着剤４６に周囲の空気を導き、これを除湿する場合には、吸着剤４６の場合は湿気を吸着して除湿するため、低温の冷媒で空気を露点温度以下に冷却して除湿するものと比べると、周囲温度が低い冬季などは、結露水の霜化や氷結がないため、除湿能力を高くできる。吸着剤４６の場合は、繰り返し除湿するためには、湿気を奪った吸着剤４６から湿気を放出させて吸着剤４６を再生する必要があり、また、湿気を含んだ空気から水を得るためにも、吸着剤４６を再生させ、再生時に再生空気に放出される湿気を結露させる必要がある。再生時の吸着剤４６を通過した後の再生空気は高温で多湿であり、その露点温度は、周囲空気よりも高い。特に、冬季には周囲温度が低く、再生空気との温度差が取れ易く、結露させやすい。

また、吸着剤４６に乾燥用空気を導き、これを除湿する場合には、吸着剤４６の使用量などを調整することによって水道水による水冷式よりも除湿能力を高くすることが可能であり、乾燥性能を高めることが可能である。この際に水道水を一切使用しないので節水となる。

以上のように、本発明にかかる洗濯乾燥機は、周囲空気または乾燥用空気から湿気を奪って結露した水を、洗濯に利用する家庭用、業務用洗濯乾燥機に広く適用できる。

本発明の第１の実施の形態における洗濯乾燥機のヒートポンプ装置を除湿手段にした構成と周囲空気を結露させる時の空気の流れ示す側面から見た断面図 同洗濯乾燥機の衣類乾燥時の空気の流れを示す側断面図 本発明の第２の実施の形態における洗濯乾燥機の結露水給水手段の構成を示す側断面図 本発明の第３の実施の形態における洗濯乾燥機の吸着剤を除湿手段にした構成を示す側断面図 従来の洗濯乾燥機の水路構成を示す系統図

符号の説明

１２ 回転ドラム
１４ 洗濯槽
２４ 除湿手段
２５ 圧縮機
２６ 放熱器
２７ 絞り手段
２８ 吸熱器
２９ 管路
３０ ヒートポンプ装置
３１、４７、４８ 風路
３２、５１、５２、５４ 送風機
３８ 排水経路
４０ 結露水路
４３ 貯水タンク
４５ 排水ポンプ
４６ 吸着剤
４９ 加熱手段
５０ 空冷手段
５３ 熱交換器

Claims (6)

1. 衣類が投入される回転ドラムと、前記回転ドラムを回転自在に収納する洗濯槽と、空気から湿気を結露水として回収する除湿手段と、前記除湿手段により回収した結露水を前記洗濯槽に供給する結露水給水手段とを備えた洗濯乾燥機。
2. 除湿手段は、本機周囲の空気から湿気を結露させ、この結露水を回収する請求項１に記載の洗濯乾燥機。
3. 除湿手段は、衣類の乾燥時に乾燥用空気から湿気を結露させ、この結露水を回収する請求項１に記載の洗濯乾燥機。
4. 結露水給水手段は、貯水タンクを有し、前記貯水タンクへの給水経路は、洗濯槽からの洗浄排水やすすぎ排水や脱水時の排水などが通る排水経路を通らない別経路とした請求項１に記載の洗濯乾燥機。
5. 除湿手段は、圧縮機と圧縮後の高温高圧の冷媒の熱を放熱する放熱器と高圧の冷媒の圧力を減圧するための絞り手段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とを冷媒が循環するように管路で連結したヒートポンプ装置と、吸熱器に空気を導く風路と、前記風路に空気を送る送風機を有する請求項１に記載の洗濯乾燥機。
6. 除湿手段は、吸着剤と、吸着剤に除湿される空気を導く風路と、吸着剤から水分を放出させるための再生空気を導く風路と、再生空気を加熱するための加熱手段と、吸着剤を通過後の再生空気を周囲空気で冷却除湿するための空冷手段と、前記風路に除湿される空気または再生空気を送る一つまたは複数の送風機を有する請求項１記載の洗濯乾燥機。