JP2008161639A - 洗濯乾燥機 - Google Patents

Abstract

【課題】
本来、洗濯により衣類の汚れを取り除くための洗浄力は温水が望ましいが洗濯水の加熱に電気ヒータやガス給湯機による温水の供給ではエネルギー効率に劣り、結果的に炭酸ガスの排出による環境負荷の増加にもつながる。
【解決手段】
圧縮機と加熱器と冷却器とを有し冷媒により熱交換を行うヒートポンプサイクルにより洗濯水を加熱する水循環回路と、前記ヒートポンプサイクルにより洗濯終了後の衣類の加熱および除湿を行う空気循環回路とを有し、さらに冷媒の流れと洗濯水の流れが互いに対向流となるように流路を配設した。
【選択図】図３

Description

本発明は、洗濯乾燥機に関する。

一般的な洗濯乾燥機では、乾燥に要する空気循環回路の加熱は電気ヒータを使用し、蒸発した水分を除湿するための冷却器は水回路にて対応している。近年、省電力化に対応するため、冷媒を使用したヒートポンプサイクルを構成し、加熱器により循環空気を加熱し、冷却器による除湿により循環空気から水分を除去する洗濯乾燥機も実用化されている。

特開２００６−６６７６号公報 特公平６−７５６２８号公報 特開２００４−２１５９４３号公報

本来、洗濯により衣類の汚れを取り除くための洗浄力を増すには温水の使用が望ましいが洗濯水の加熱に電気ヒータやガス給湯機による温水の供給ではエネルギー効率に劣り、結果的に炭酸ガスの排出による環境負荷の増加にもつながる。

本発明の目的は、高いエネルギー効率で温水を得て洗濯水の洗浄能力を増加させると共に、洗濯後の衣類乾燥にも効果的なヒートポンプ加温，除湿を行える洗濯乾燥機を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の洗濯乾燥機では、圧縮機と加熱器と冷却器とを有し冷媒により熱交換を行うヒートポンプサイクルにより洗濯水を加熱する水循環回路と、前記ヒートポンプサイクルにより洗濯終了後の衣類の加熱および除湿を行う空気循環回路とを有し、さらに冷媒の流れと洗濯水の流れが互いに対向流となるように流路を配設した。

このように構成した洗濯乾燥機は、ヒートポンプサイクルにより、冷却器で吸収した空気のエネルギーにより昇温された熱を利用できるため、電気エネルギーを直接熱エネルギーに変換する、いわゆるヒータを使用した場合に比べ約３倍以上の熱効率を得ることができ、大幅な省エネルギーを実現できる。結果的に温暖化の原因となっている二酸化炭素の発生も押さえることができ、環境対策にもなる。

以下、本発明の実施例を図面によって説明する。

本発明の実施例を図１乃至図４により説明する。この実施例における洗濯乾燥機は、洗濯および乾燥を実行する形態であって、基本的には、次のようにして洗濯および乾燥を実行する構成である。

洗濯水を溜める洗濯槽外槽１の内側に内槽である洗濯兼脱水槽２を回転可能に設置している。先ず洗濯槽外槽１内に水道等により貯留された洗濯水３はヒートポンプサイクルにより衣類の汚れを落とす洗浄力を高めるため適温に上温される。適温とは概ね２５℃から６０℃前後の間で、衣類の素材の性質や洗剤が最も効率的に動作する水温によって決められる。洗濯終了後、洗濯槽外槽１内の洗濯水は排水され、さらに洗濯兼脱水槽２の回転により遠心脱水される。遠心脱水された衣類は、除水され加熱された空気を循環させることにより乾燥される。

ヒートポンプサイクルは次のように構成されている。ヒートポンプサイクルは圧縮機４，加熱器５，冷却器６，減圧膨張弁７よりなる。このヒートポンプサイクルの熱交換器部分は空気循環回路９の中に配設されている。また洗濯水を加熱する水循環回路１０は加熱器５と熱交換するように配設されている。また水循環回路１０は洗濯水による化学的劣化が起きにくい材料で構成され、衣類クズによる配管つまりを防止するためのフィルター
（図示せず）も取りつけられている。

その動作について説明する。先ず洗濯水の加温工程について図１を参照して説明する。圧縮機４で圧縮された冷媒ガスは加熱器５で水循環回路１０と熱交換を行い、ポンプ１１により循環している洗濯水３を加温する。洗濯水３と熱交換した冷媒ガスは減圧膨張弁７により減圧液化し冷却器６で蒸発することにより空気から熱を奪い気化する。

気化した冷媒ガスは再び圧縮機４で圧縮され加熱器５へ送り出される。冷却器６には送風機８により空気循環回路９の外より取り込められた空気（白抜き矢印）が当てられ、空気からのエネルギー吸収効率を上げている。また空気循環回路９と外槽１との連通孔は閉じられ洗濯水３が浸入することはない。

次に衣類を乾燥する工程について図２を参照し説明する。空気（白抜き矢印）は送風機８によりヒートポンプサイクルと外槽１内を循環する。この時の送風機８の回転方向は図１の洗濯水加温時とは逆になり、送風の方向も逆になる。ヒートポンプサイクルの冷媒ガスの動作は図１の洗濯水加温時と同じである。洗濯槽外槽１からの空気に含まれる水分は冷却器６で冷やされることにより凝縮し水となって補水器（図示せず）に集められ、排水パイプ（図示せず）から排水される。除水された空気は加熱器５により加熱され洗濯槽外槽１内に戻される。このような空気の循環により衣類の水分は除去され乾燥する。熱交換器への衣類クズの付着による熱交換効率の低下を防ぐためのフィルター（図示せず）が空気循環回路９内に配設されている。

ヒートポンプサイクルの動作ガスとしては冷凍サイクルとして動作させることができる冷媒であれば、種類はいずれでも良い。二酸化炭素は密度が大きく圧縮機の気筒容積を小さくできるため、圧縮機を小形化できると共にサイクル配管も小径化でき、サイクル自体も小形化できる。また高温ガスを得やすくかつ臨界温度が３１℃前後と低いため、特に冷水の加温に適している。

ここで、図３を参照して、冷媒の流れと洗濯水の流れが互いに対向流となるように流路を配設した構成を説明する。図３に示した洗濯乾燥機の作用，動作は図１及び図２で説明したとおりである。図３のように冷媒の流れと洗濯水の流れが互いに対向流となるように流路を配設することにより、洗濯水と冷媒との熱交換において有利になる。図１では加熱器において洗濯槽外槽１からの洗濯水は、加熱器下流の放熱された冷媒との熱交換となり熱交換効率が低下する。そこで図３のように配管することにより冷たい洗濯水と加熱器上流の放熱され始めのより温度の高い冷媒との熱交換となり、温度差が大きいため熱交換効率が改善する。

洗濯水３の保温効率を向上させるため、図４に示すように、洗濯槽外槽１の周囲に断熱材１２を配設するとよい。尚、図４に示した洗濯乾燥機の作用，動作は図１及び図２と同様であり、冷媒の流れと洗濯水の流れが互いに対向流となるように、流路を図３と同様に配設してもよい。

本発明による洗濯乾燥機の洗濯水加温状態を示す概念図。 本発明による洗濯乾燥機の衣類乾燥状態を示す概念図。 図１において加熱器における循環水の流れ方向を変えた概念図。 図１において外槽の回りに断熱材を配設した概念図。

符号の説明

１ 外槽
２ 洗濯兼脱水槽
３ 洗濯水
４ 圧縮機
５ 加熱器
６ 冷却器
７ 減圧膨張器
８ 送風機
９ 空気循環回路
１０ 水循環回路
１１ 水循環ポンプ
１２ 断熱材

Claims (4)

1. 圧縮機と加熱器と冷却器とを有し冷媒により熱交換を行うヒートポンプサイクルにより洗濯水を加熱する水循環回路と、前記ヒートポンプサイクルにより洗濯終了後の衣類の加熱および除湿を行う空気循環回路とを有し、さらに冷媒の流れと洗濯水の流れが互いに対向流となるように流路を配設し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、洗濯槽に貯留された洗濯水が設定された適温に到達した後、洗濯を開始するように制御される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、洗濯水を貯溜する容器外周部に断熱材を配設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、冷媒が二酸化炭素であることを特徴とする洗濯乾燥機。

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