JP2008178648A - 洗濯乾燥機及びその除湿装置 - Google Patents

Abstract

【課題】洗濯乾燥機における水冷式除湿器の小型化と除湿効率を向上させること。
【解決手段】洗濯物を洗濯、脱水する洗濯槽３と、前記洗濯槽３内の空気を循環させる風路６内に設けられ空気中の水分を冷却除湿する除湿器２０と、除湿された空気を温めて前記洗濯槽３に送風する乾燥ユニット３０とを備えた洗濯乾燥機において、前記除湿器２０が、アルミニウム材料からなる除湿板２１と、前記除湿板２１の壁面に沿って流下するように冷却水を供給する複数の吐出口２４と、前記除湿板２１の上下方向に配設された複数段の波形流路形成板２２とを備えた構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、洗濯乾燥機及びその洗濯乾燥機に使用される除湿装置に関する。

従来の洗濯乾燥機として、洗濯物を洗濯、脱水する洗濯槽内の空気を水冷式除湿器に循環させて冷却除湿することにより洗濯槽内の洗濯物を乾燥させる洗濯乾燥機において、前記水冷式除湿器は、空気を循環させる風路に面する略垂直な壁面の上部に該壁面に冷却水を流し出して該壁面に伝わせて流下させる冷却水供給管と、前記壁面の冷却水流下領域に設けた冷却水流下面積拡大部材を備えた洗濯乾燥機が提案されている（例えば、特許文献1参照）。

この従来の洗濯乾燥機における水冷式除湿器は、冷却水供給管からの冷却水を風路内に設置された金属製の熱交換板の壁面に沿って流下する冷却水をジグザグ状に案内する冷却水流下面積拡大部材を熱交換板の壁面上に突条に設けてなるものである。

特開２００２−３４６２７２号公報（請求項１、第３頁、図１、図２）

しかし、上記の水冷式除湿器のように、冷却水を熱交換板の壁面上に突条に設けた冷却水流下面積拡大部材に沿ってジグザグ状に流下させる構成では、冷却水が熱交換板の全面に万遍なく流れないため、除湿効率を向上させることが難しいという課題があった。また、冷却水を熱交換板の全面に万遍なく流れるようにするために、冷却水流下面積拡大部材の上下の間隔を狭くすることが考えられる。しかし、冷却水流下面積拡大部材の上下の間隔を狭くすると、糸屑などのゴミが挟まる可能性がある。そうなると、冷却水の流れが止まって溢れ出すことになり除湿が困難もしくは不能になる。さらに、熱交換板（除湿板）は一般に耐食性の見地からステンレスが用いられており、ステンレスでは熱伝導率が低いため熱交換板（除湿板）の面積を大きくする必要があった。また、多くの冷却水流下面積拡大部材を必要とするため、コスト高になることも避けられない。

本発明は、上記のような課題に鑑み、洗濯乾燥機における水冷式除湿器の小型化と除湿効率を向上させることを課題としている。

前記課題を解決するため、本発明に係る洗濯乾燥機は、洗濯物を洗濯、脱水する洗濯槽と、前記洗濯槽内の空気を循環させる風路内に設けられ空気中の水分を冷却除湿する除湿器と、除湿された空気を温めて前記洗濯槽に送風する乾燥ユニットとを備えた洗濯乾燥機において、前記除湿器が、金属材料からなる除湿板と、前記除湿板に冷却水を供給する吐出口と、前記除湿板の上下方向に配設された複数段の波形流路形成板とを備えた構成とするものである。

本発明の洗濯乾燥機では、洗濯槽内の空気を循環させる風路に設置された除湿器は、金属製の除湿板に上下方向に複数段の波形流路形成板を設けて構成されている。冷却水を吐出口から除湿板の壁面に流下させ、その冷却水を最上段の波形流路形成板の山部に流下させる。山部に流下した冷却水は２方向の谷部に分岐する。分岐した冷却水を該谷部から下の段の山部に流下させ、その流れを山部から谷部へ２方向に分岐することが可能となる。このようにして、吐出口から供給された冷却水の一条の流れを次々に２方向に分岐することによって、連続分岐流れをつくり出すことができる。この結果、金属製の除湿板の全面に万遍なく冷却水を流すことができるため、除湿器の小型化が可能で除湿効率の向上、ひいては乾燥効率の向上が可能となる。

以下、本発明の洗濯乾燥機の一実施の形態を図面を用いて説明する。図１は本発明の洗濯乾燥機の模式断面図である。

（洗濯乾燥機の全体構成）
まず、図１を参照して、この洗濯乾燥機の全体構成について概要を説明する。この洗濯乾燥機は、筐体１と、筐体１内に防振兼傾動手段（図示せず）を介して傾動（回転軸１１を鉛直方向に真っ直ぐの直立状態と傾斜状態とに変えること）が可能に支持された水槽２と、水槽２内に回転可能に収容された洗濯槽３と、洗濯槽３内を循環する空気の風路６を形成する空気ダクト７とを備えている。

筐体１の上面には、洗濯物の投入口４を開閉するための扉５が設けられている。扉５は洗濯時、投入口４を気密に閉鎖するようになっている。洗濯槽３は上部が開口された円筒状に形成されており、上部開口の内周部にはバランサー８を、底部には攪拌翼９を備え、水槽３の底部に取り付けられた電動モータ１０により洗濯槽３及び攪拌翼９をそれぞれ独立に回転可能に構成されている。また、洗濯槽３の側壁には脱水用及び乾燥用の多数の孔１２が設けられている。

上記空気ダクト７内には、空気中の水分を冷却除湿するユニット式の除湿器２０が設置されており、また除湿された空気を温めて洗濯槽３内に送風する乾燥ユニット３０が設置されている。空気ダクト７は水槽２と一体に形成され、風路６は水槽２と洗濯槽３の底部間の空間と連通している。この空気ダクト７の上部開口には蛇腹１３を介して温風ダクト３１が接続されている。乾燥ユニット３０は温風ダクト３１内に設置された送風ファン３２とヒータ３３を備え、温風吹出口３４より洗濯槽３内に温風を吹き込むようになっている。温風ダクト３１の先端部は洗濯物の投入口４を構成する円筒状部材の側壁に設けられた温風吹出口３４に接続されている。なお、３５は乾燥フィルタである。

筐体１の背面側上面には給水口１４が設けられ、分岐弁１５を介して、一方は洗濯槽３に給水する注水口１６に、他方は上記除湿器２０に、それぞれ給水用ホース１７、１８が接続されている。注水口１６は上記の投入口４を構成する円筒状部材の側壁に設けられている。
水槽２の底部には、図示しない排水ホースが排水弁を介して接続されている。

（除湿器）
次に、除湿器２０の構成について、図２〜図４を参照してさらに詳しく説明する。図２は除湿器２０を正面側からみた概略の斜視図であり、除湿器２０における冷却水の流れが併記してある。図３は除湿器２０を背面側からみた概略の斜視図である。また、図４は図２の一部を断面で表した斜視図で、同様に冷却水の流れが併記してある。
この除湿器２０は、金属材料からなる除湿板２１と、除湿板２１の上下方向に複数段にわたって配設された波形流路形成板２２とを備え、上部に設けられた給水ヘッダー２３の複数の吐出口２４から冷却水（水道水）を吐出し、除湿板２１に直角方向に当てて流速を低下させた後、冷却水を複数の筋状に流下させるようになっている。吐出口２４は除湿板２１の壁面に対して所定の隙間を設けて対面している。給水ヘッダー２３には上記給水口１４からの給水ホース１８が接続具２３ａに接続される。

波形流路形成板２２は、複数の山部２２ａと谷部２２ｂを有し、上の段の谷部２２ｂとその下の段の山部２２ａとが上下でほぼ同一線上に位置するように、除湿板２１の幅方向に半波分シフトさせた状態で交互に配置されている。波形流路形成板２２は半円弧状の形状を連続した波形形状となっているが、もちろん波形形状はかかる形状に限られるものではない。そして、上記の給水ヘッダー２３に設けられた複数の吐出口２４は、最上段の波形流路形成板２２の山部２２ａまたは谷部２２ｂの上方に位置するように配置されている。本実施の形態では山部２２ａの上方に吐出口２４が配置されているが、谷部２２ｂの上方に配置してもかまわない。

波形流路形成板２２の材質は特に制限されるものではない。例えば、ダイカストで除湿板２１と波形流路形成板２２を一体成形してもよい。しかし、ダイカストでは金型が大型化し、金型製作費や金型寿命が短いなどの理由から、本実施の形態では波形流路形成板２２を樹脂製としている。すなわち、インサート成型法で除湿板２１と波形流路形成板２２とを一体に成形する。図３は除湿板２１を背面側からみた斜視図であるが、この図にみられるように多数の樹脂注入孔２８から樹脂を注入して、図２に示すように表側に樹脂製の波形流路形成板２２を成形し、さらに裏側には金属製の除湿板２１を挟んで樹脂接続部２９により複数段の波形流路形成板２２を複数個所で上下に接続する構成としている。つまり、表側の波形流路形成板２２と裏側の樹脂接続部２９とは多数の樹脂注入孔２８内に充填された樹脂で結合しており、その間に除湿板２１を挟んだ形で一体に成形される。

除湿板２１は、幅方向の左右の端部をそれぞれ取付部材２５に着脱自在に取り付けられるようになっている。ここでは、除湿板２１に突設した複数のフック２６を、各取付部材２５に設けられた複数の角穴２７に係合させることにより、除湿板２１を各取付部材２５に取り付けることができる。また、各取付部材２５の上部には、このように構成されたユニット式の除湿器２０を上記空気ダクト７内にネジにより固定して吊り下げるためのネジ取付部２５ａが設けられている。
図５はこのユニット式除湿器２０が取り付けられる水槽２の上部を示す外観図であり、図６は除湿器２０の取付状態を示す水槽２の部分断面図である。これらの図に示すように、ユニット式除湿器２０は、水槽２の上部すなわち空気ダクト７の上端部にネジ固定部４０を設け、ネジ固定部４０に各取付部材２５のネジ取付部２５ａをネジ２５ｂで締め付けることで固定されている。また、図示は省略するが、水槽カバー１９にユニット式除湿器２０を固定するようにしてもよい。

（洗濯乾燥機の動作）
次に、上記のように構成された洗濯乾燥機の動作を説明する。ここでは、乾燥行程における動作を中心に説明する。
図１には洗濯槽３を出た空気の流れを白抜きの矢印Ａで、除湿器２０を流下する冷却水（水道水）の流れを黒塗りの矢印Ｂで示し、温風の流れを矢印Ｃで示してある。また、図２、図４には冷却水の流れを中心に示してある。
この洗濯乾燥機は、洗濯行程、すすぎ行程、脱水行程、及び乾燥行程を実行する。洗濯物５０の洗濯、すすぎ、脱水が終了した後、乾燥行程に入る。水槽２及び洗濯槽３は、遠心脱水の行程においてのみ、洗濯槽３の振動を防止するために鉛直方向に直立させた状態とされ、これ以外の行程では図１に示すように鉛直方向に対して斜めに傾けた状態で実施される。

（除湿作用）
乾燥行程では、除湿器２０の給水ヘッダー２３に冷却水の水道水が給水口１４から分岐弁１５、給水ホース１８を通して少量ずつ連続的に供給される（分岐弁１５によって冷却水の流量を調整する）。給水ヘッダー２３内の冷却水は図２及び図４に示すように、各吐出口２４より除湿板２１の上部壁面に供給され、除湿板２１の壁面に直角方向に当てて流速を低下させた後、除湿板２１に沿って直線状の下向きの流れ４１となって流下する。吐出口２４ごとの下向きの流れ４１は、最上段の波形流路形成板２２の山部２２ａに当たると山部２２ａの傾斜面に沿って２方向に分かれて流れ（矢印４２で示す）、隣の谷部２２ｂに冷却水を集める。谷部２２ｂに集められた冷却水が一定量を超えると表面張力に打ち勝って、谷部２２ｂの縁２２ｃから谷部２２ｂの下面を伝わって流れ出し、さらに除湿板２１の壁面を伝わって直線状に下向きに流れる（矢印４１の流れ）。ついで、この下向きの流れ４１は２段目の波形流路形成板２２の山部２２ａに到達し、再び上記のように２方向に分かれて谷部２２ｂに冷却水が集められる。このように、冷却水は次々に２方向に分岐しながら連続分岐流れとなって最下段の波形流路形成板２２に至るまで繰り返される。

一方、洗濯槽３内の湿った空気は、図１及び図２に矢印Ａで示すように、空気ダクト７の下側から入り風路６を上昇する。この湿った空気が除湿板２１の表面及び背面を流れ、除湿板２１及び冷却水と接触することにより熱交換が行われ、空気中の水分を冷却除湿する。除湿された空気は乾燥ユニット３０の温風ダクト３１を通過する間にヒータ３３で温められ、この温風が送風ファン３２により洗濯槽３内に吹き込まれる。このように、洗濯槽３内の空気を循環させながら冷却除湿し温風として繰り返し洗濯槽３内に吹き込むことによって、脱水後の洗濯物５０を洗濯槽３に入れた状態で効率よく乾燥させることができる。なお、除湿板２１上を流動する空気によって波形流路形成板２２の谷部２２ｂの縁２２ｃから流下する冷却水を飛散させるようなことはない。

この除湿器２０の構成によれば、上述の説明から分かるように、各吐出口２４からの冷却水の一条の流れを２方向に分岐し、さらにそれを２方向に分岐して流下するといった連続分岐流れを複数段の波形流路形成板２２によってつくり出すことができる。このため、冷却水を除湿板２１の全面にわたって万遍なく流下させることができる。

このユニット式除湿器２０は固定部４０が水に浸からないように水槽２の上部もしくは水槽カバー１９に設けてあるので、腐食により脱落することがない。また、波形流路形成板２２は全て樹脂製であり腐食を生じることがなく、しかも複数段の波形流路形成板２２を除湿板２１を挟んで樹脂接続部２９により複数箇所を接続した構成となっているため、たとえ除湿板２１の一部が腐食したとしても脱落することはない。

（除湿板の小型化）
除湿板２１を熱伝導性の高いアルミニウムで形成してもよく、この場合波形流路形成板２２が樹脂材料で形成されていても除湿効率は高く、除湿板２１をステンレス板で構成した場合と比較すると、アルミニウム板は面積比で約１／２に小さくすることができる。したがって、除湿器の小型軽量化を図ることが可能となり、ひいては洗濯乾燥機の乾燥効率を向上させることが可能となる。更にはコスト低減にもつながる。

（除湿器の変形例）
除湿器の波形流路形成板２２は図２等に示した円弧状の連続形状に制限されるものではない。例えば、図７（ａ）に示すように、ほぼ直線的な形状で山部２２ａと谷部２２ｂを形成しても良い。また、図７（ｂ）に示すように、いわゆる波形の山部２２ａと谷部２２ｂを形成しても良い。なお、図７において、２４ａは除湿板２１に供給される冷却水の吐出位置を示す。

（除湿板の耐食性向上）
除湿板２１はアルミニウムで形成されているため熱伝導性は良いが、耐食性が低いため洗濯液に含まれるアルカリ成分で侵され、腐食を生じることがある。そこで除湿板２１の表面を、たとえばアルマイト処理あるいはニッケル・リンメッキのような耐食性の高い材料でコーティングし、耐食性を向上させてもよい。

（冷却水流路面積の拡大）
除湿板２１はアルミニウムで形成されているため、除湿板２１の表面と冷却水との接触角度は約７０゜と高く、水の表面張力が大きいため冷却水は除湿板２１の表面に広がりにくく比較的狭い範囲内を流れ、冷却水と除湿板２１あるいは冷却水と湿った空気との熱交換の効率低下があった。そこで除湿板２１の表面をガラス材のような接触角度の小さい濡れ性の高い材料でコーティングし、除湿板２１の表面を流れる冷却水の流路面積を拡大し、冷却水と除湿板２１あるいは冷却水と湿った空気との熱交換の効率を向上させてもよい。

上記の実施の形態では、いわゆるパルセータ式の洗濯乾燥機について説明したが、本発明はドラム式の洗濯乾燥機やその他の洗濯乾燥機にも適用することができるものである。

本発明の一実施の形態における洗濯乾燥機の模式断面図である。 本発明の洗濯乾燥機の除湿器を正面側からみた概略の斜視図である。 この除湿器を背面側からみた概略の斜視図である。 図２の一部を断面で表した斜視図である。 ユニット式除湿器が取り付けられる水槽の上部の外観図である。 除湿器の取付状態を示す水槽の部分断面図である。 除湿器の変形例を示す正面図である。

符号の説明

１ 筐体、２ 水槽、３ 洗濯槽、４ 投入口、５ 扉、６ 風路、７ 空気ダクト、８ バランサー、９ 攪拌翼、１０ 電動モータ、１１ 回転軸、１２ 孔、１３ 蛇腹、１４ 給水口、１５ 分岐弁、１６ 注水口、１７、１８ 給水ホース、１９ 水槽カバー、２０ 除湿器、２１ 除湿板、２２ 波形流路形成板、２２ａ 山部、２２ｂ 谷部、２３ 給水ヘッダー、２４ 吐出口、２５ 取付部材、２６ フック、２７ 角穴、２８ 樹脂注入孔、２９ 樹脂接続部、３０ 乾燥ユニット、３１ 温風ダクト、３２ 送風ファン、３３ ヒータ、３４ 温風吹出口、３５ 乾燥フィルタ、４０ ネジ固定部、４１、４２ 冷却水の流れ、５０ 洗濯物。

Claims (17)

1. 洗濯物を洗濯、脱水する洗濯槽と、前記洗濯槽内の空気を循環させる風路内に設けられ空気中の水分を冷却除湿する除湿器と、除湿された空気を温めて前記洗濯槽に送風する乾燥機とを備えた洗濯乾燥機において、
   前記除湿器が、金属材料からなる除湿板と、冷却水を供給する吐出口と、前記除湿板の上下方向に配設された複数段の波形流路形成板とを備えたことを特徴とする洗濯乾燥機。
2. 前記吐出口は、前記波型流路形成板の最上段の山部に配置するように複数個設けたことを特徴とする請求項１記載の洗濯乾燥機。
3. 前記除湿板の冷却面に直角方向に当てて冷却水を供給する吐出口を設けたことを特徴とする請求項１または２記載の洗濯乾燥機。
4. 前記除湿板を熱伝導の高い金属材料で構成したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の洗濯乾燥機。
5. 前記複数段の波形流路形成板が、上の段の谷部とその下の段の山部が上下でほぼ同一線上に位置するように交互に配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の洗濯乾燥機。
6. 前記波形流路形成板は、樹脂材料からなり、前記除湿板と一体に成形されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の洗濯乾燥機。
7. 前記複数段の波形流路形成板が、インサート成型法により前記除湿板を挟んで複数箇所で樹脂接続部により接続されていることを特徴とする請求項６記載の洗濯乾燥機。
8. 前記除湿器の固定部を、前記洗濯槽が回転可能に収容される水槽の上部または該水槽のカバーに設けたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の洗濯乾燥機。
9. 金属材料からなる除湿板と、冷却水を供給する吐出口が前記除湿板の壁面に対面して配設された給水ヘッダーと、前記除湿板の上下方向に配設された複数段の波形流路形成板とを備えたことを特徴とする洗濯乾燥機の除湿装置。
10. 前記吐出口は、前記波型流路形成板の最上段の山部に配置するように複数個設けたことを特徴とする請求項９記載の洗濯乾燥機の除湿装置。
11. 前記除湿板の冷却面に直角方向に当てて冷却水を供給する吐出口を設けたことを特徴とする請求項９または１０記載の洗濯乾燥機の除湿装置。
12. 前記除湿板を熱伝導の高い金属材料で構成したことを特徴とする請求項９乃至１１のいずれかに記載の洗濯乾燥機の除湿装置。
13. 前記複数段の波形流路形成板が、上の段の谷部とその下の段の山部が上下でほぼ同一線上に位置するように交互に配置されていることを特徴とする請求項９乃至１２のいずれかに記載の洗濯乾燥機の除湿装置。
14. 前記波形流路形成板は、樹脂材料からなり、前記除湿板と一体に成形されていることを特徴とする請求項９乃至１３のいずれかに記載の洗濯乾燥機の除湿装置。
15. 前記複数段の波形流路形成板が、インサート成型法により前記除湿板を挟んで複数箇所で樹脂接続部により接続されていることを特徴とする請求項１４記載の洗濯乾燥機の除湿装置。
16. 前記金属材料からなる除湿板の表面に、耐食性の高い材料をコーティングしたことを特徴とする請求項９乃至１５のいずれかに記載の洗濯乾燥機の除湿装置。
17. 前記金属材料からなる除湿板の表面に、接触角度の小さい濡れ性の高い材料をコーティングしたことを特徴とする請求項９乃至１５のいずれかに記載の洗濯乾燥機の除湿装置。

Images