JP2009072490A - 洗濯乾燥機 - Google Patents

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Abstract

【課題】
乾燥の仕上がりを良くする。
【解決手段】
衣類が収容される回転ドラム3と、該回転ドラムを収容し洗濯水を溜める外槽2と、この外槽に固定され前記回転ドラムを駆動するモータと、前記外槽を支持する筐体1とを有し、前記回転ドラムを前記モータで回転させて洗濯及び乾燥運転する洗濯乾燥機において、前記乾燥運転中に、前記回転ドラムに収容された衣類に直接、該衣類のしわを伸ばす風量及び風速を有する風を吹きつける手段を設け、前記風を吹きつける手段は、送風手段28、該送風手段の吐き出し側に設けた風の加熱手段、該加熱手段の下流に設けたノズル32、及びこれらを接続する風路とで構成し、前記回転ドラムの回転軸をY軸、該Y軸に水平なX軸、前記Y軸に垂直なZ軸で定義したXZ座標平面において、前記風を吹きつける手段を構成する各要素を同一象限に配置した。
【選択図】図2

Description

本発明は、衣類を乾燥する手段を備えた洗濯乾燥機に関する。
洗濯から乾燥までを連続して行える洗濯乾燥機による衣類の乾燥は、送風ファンと熱源により高温・低湿度の空気を作り、これを洗濯槽内に吹き込み、衣類の温度を高くし、衣類から水分を蒸発させ、蒸発した水分を機外へ排出することにより行う。蒸発した水分の除去方法としては、そのまま洗濯乾燥機外へ排出する排気方式(常に新しい空気を供給)と蒸発した水分を冷やし結露させて水分を除去する除湿方式(同じ空気を循環させる)があるが、家庭用では洗濯乾燥機を設置した室内へ水分が出ることがない除湿方式が多く用いられている。
洗濯乾燥機には、(1)乾燥時間が短いこと、(2)消費電力が少ないこと、(3)乾燥の仕上がりがよい(衣類のしわが少ない)こと、(4)衣類へのダメージが少ないこと等が求められている。このうち、(1)と(2)に関しては、空気の流量や温度を乾燥の進み具合に応じて適切に制御することで乾燥を効率よく行う洗濯乾燥機がある。また、洗濯槽内での衣類の動きを良くして、衣類から効率よく水分を蒸発させるようにした洗濯乾燥機がある。さらに、除湿方式として水冷方式を利用し、冷却水を風路の壁面全体に均一に流れるようにして高温多湿の温風との熱交換効率を高めた洗濯乾燥機がある。(4)に関しては衣類の温度が上がりすぎないように温風の温度を制限した(ヒータの入力を抑える)低温乾燥コースを備えた洗濯乾燥機がある。(3)に関しては、しわは乾燥中に衣類が絡んだり捻れたりすることにより発生するため、衣類の絡みや捻れが起きにくい洗濯乾燥機がある。
特開昭62−44299号公報 特開平9−774号公報 特開2005−080946号公報 特開2002−346272号公報
絡みや捻れが無くても乾燥機の容積に対して衣類の量が多くなると、衣類が十分に広がることが出来なくなるため、衣類が折れ曲がったまま乾燥され、しわが発生する。一例として、市販されている衣類乾燥機(ドラム容積62L,77L,99Lの3種類)で2kgの衣類を乾燥した時の衣類(綿のパジャマズボン)の写真を図15に示す。ドラム容積が大きくなるほどしわが少なくなっているのが分かる。このように、容積が大きいほどしわを減少できることは従来から知られていたが、家庭用洗濯乾燥機では、設置場所の面積や設置場所への搬入路(廊下やドア)の制限から、洗濯乾燥機の大きさには限界があり、十分な容積を確保することは困難であった。このため、乾燥の仕上がりを気にするような衣類は、他の一般の衣類と分け、衣類の量を少なくして乾燥するしか方法は無かった。しか
し、時間のかかる乾燥を複数回行うことは現実的ではなく、このような衣類は吊り干しで乾燥し、乾燥機は利用しない人が多かった。
本発明の目的は、ドラムの容積を大きくすることなく、乾燥の仕上がりを向上した乾燥機又は洗濯乾燥機を提供することにある。
上記目的を達成するために本発明の特徴とするところは、衣類が収容される回転ドラムと、前記回転ドラムを駆動するモータと、前記回転ドラムを支持する筐体とを有し、乾燥運転する乾燥機/洗濯乾燥機において、前記乾燥運転中に、前記回転ドラムに収容された衣類に直接風を吹きつける手段を設け、前記風を吹きつける手段は、送風手段、該送風手段の吐き出し側に設けたノズル、及びこれらを接続する風路とで構成し、前記送風手段と前記ノズル、及びこれらを接続する風路は、前記回転ドラムの回転軸と垂直な平面上において、同一象限に配置されたことを特徴とする。
このように構成した乾燥機又は洗濯乾燥機は、筐体内面と外槽外側面との間のすき間が大きい、筐体内の右上部,左上部,右下部,左下部のいずれかに風を吹きつける手段を設けることで、しわを伸ばすために必要な風量風速,圧力を発生する送風手段の外形寸法を最大化でき(性能を高くできる)、かつ筐体の寸法の増加も最小限に抑えることができ、コンパクトに高圧力、大風量の送風手段を実装可能となる。さらに、ノズルを送風手段と同一象限に配置することで、送風手段とノズルの距離を最短にでき、風路の圧力損失を抑えることができるため、送風手段の大型化を防ぐと共に、送風手段で作り出した風をノズルで高速にして衣類に直接吹きつけるので、衣類が押し広げられ、衣類のしわが伸ばされて、しわの少ない乾燥仕上がりを実現できる。
以下、本発明の一実施について、図面を用いて説明する。
図1は本発明の一実施の形態例に係るドラム式洗濯乾燥機の外観図である。図2は内部の構造を示すために筐体の一部を切断して示した斜視図、図3は内部の構造を示すために背面カバーを取り外した背面図、図4は内部の構造を示す側面図、図5は内部の構造を示すために筐体の一部を切断して示した平面図である。
1は、外郭を構成する筐体である。筐体1は、ベース1hの上に取り付けられており、左右の側板1a,1b,前面カバー1c,背面カバー1d,上面カバー1e,下部前面カバー1fで構成されている。左右の側板1a,1bは、コの字型の上補強材(図示せず),前補強材(図示せず),後補強材(図示せず)で結合されており、ベース1を含めて箱状の筐体1を形成し、筐体として十分な強度を有している。
9は、前面カバー1cの略中央に設けた衣類を出し入れするための投入口を塞ぐドアで、前補強材に設けたヒンジで開閉可能に支持されている。ドア開放ボタン9dを押すことでロック機構(図示せず)が外れてドアが開き、ドアを前面カバー1cに押し付けることでロックされて閉じる。前補強材は、後述する外槽の開口部と同心に、衣類を出し入れするための円形の開口部を有している。ドア9の外槽開口部を閉じる部分は、乾燥時の熱に耐えられるよう凹状のガラス9aで出来ている。
6は、筐体1の上部中央に設けた操作パネルで、電源スイッチ39,操作スイッチ12,13,表示器14を備える。操作パネル6は、筐体1下部に設けた制御装置38に電気的に接続している。
3は、回転可能に支持された円筒状の洗濯兼脱水槽(回転ドラム)であり、その外周面3eおよび背面3dに通水および通風のための多数の貫通孔を有し、前側端面に衣類を出し入れするための開口部3aを設けてある。開口部3aの外側には洗濯兼脱水槽3と一体の流体バランサ3cを備えている。外周面3eの内側には軸方向に延びるリフタ3bが複数個設けてあり、洗濯,乾燥時に洗濯兼脱水槽3を回転すると、衣類はリフタ3bと遠心力で外周面3eに沿って持ち上がり、重力で落下するように動きを繰り返す。洗濯兼脱水槽3の回転中心軸は、水平または開口部3a側が高くなるように傾斜している。
2は、円筒状の外槽であり、洗濯兼脱水槽3を同軸上に内包し、前面は開口し、後側端面の外側中央にモータ4を取り付ける。モータ4の回転軸は、外槽2を貫通し、洗濯兼脱水槽3と結合している。前面の開口部には外槽カバー2dを設け、外槽内への貯水を可能としている。外槽カバー2dの前側中央には、衣類を出し入れするための開口部2cを有している。本開口部2cと前補強材37に設けた開口部は、ゴム製のベローズ10で接続しており、ドア9を閉じることでドア9のガラス9aがベローズ10のリップ部に接触し、外槽2を水封する。また、ドア9を閉じると、凹状のガラス9aの先端が外槽カバー2dの開口部2cを塞ぐようになるが、洗濯時の外槽2の沈み込みや脱水時の外槽2の振動で槽カバー2dとガラス9aが接触しないよう、ガラス9aの外周部と槽カバー2dとはすき間を有している。このすき間の大きさは、すき間に洗濯物が入り込まないように配慮してある。
外槽2底面最下部には、排水口2bが設けてあり、排水ホース26が接続している。排水ホース26の途中には排水弁(図示せず)が設けてあり、排水弁を閉じて給水することで外槽2に水を溜め、排水弁を開いて外槽2内の水を機外へ排出する。
外槽2は、下側をベース1hに固定されたサスペンション5(コイルばねとダンパで構成)で防振支持されている。また、外槽2の上側は上部補強部材に取り付けた補助ばね(図示せず)で支持されており、外槽2の前後方向へ倒れを防ぐ。
19は、筐体1内の上部左側に設けた洗剤容器で、前部開口から引き出し式の洗剤トレイ7を装着する。洗剤類を入れる場合は、洗剤トレイ7を図1の二点鎖線で示すように引き出す。洗剤容器19は、筐体1の上補強材に固定されている。
洗剤容器19の後ろ側には、給水電磁弁16や風呂水給水ポンプ17,水位センサ(図示せず)など給水に関連する部品を設けてある。上面カバー1eには、水道栓からの給水ホース接続口16a,風呂の残り湯の吸水ホース接続口17aが設けてある。洗剤容器19は、外槽2に接続されており、給水電磁弁16を開く、あるいは風呂水給水ポンプ17を運転することで、外槽2に洗濯水を供給する。
29は筐体1の背面内側に縦方向に設置した乾燥ダクトで、ダクト下部は外槽2の背面下方に設けた吸気口2aにゴム製の蛇腹管B29aで接続される。乾燥ダクト29内には、水冷除湿機構(図示せず)を内蔵しており、給水電磁弁16から水冷除湿機構へ冷却水を供給する。冷却水は乾燥ダクト29の壁面を伝わって流下し吸気口2aから外槽2に入り排水口2bから排出される。
乾燥ダクト29の上部は、筐体1内の上部右側に前後方向に設置したフィルタダクト27に接続している。フィルタダクト27の前面には開口部を有しており、この開口部に引き出し式の乾燥フィルタ8を挿入してある。乾燥ダクト29からフィルタダクト27へ入った空気は、乾燥フィルタ8のメッシュフィルタ8aに流入し糸くずが除去される。乾燥フィルタ8の掃除は、乾燥フィルタ8を引き出してメッシュフィルタ8aを取り出して行う。また、フィルタダクト27の乾燥フィルタ8挿入部の下面には開口部が設けてあり、この開口部は吸気ダクト33が接続しており、吸気ダクト33の他端は送風ユニット28の吸気口と接続している。
送風ユニット28は、駆動用のモータ28a,ファン羽根車(図示せず),ファンケース28bで構成されている。ファンケース28bにはヒータ31が内蔵されており、ファン羽根車から送られる空気を加熱する。送風ユニット28の吐出口は温風ダクト30に接続する。温風ダクト30は、ゴム製の蛇腹管A30a,蛇腹管継ぎ手30bを介して外槽カバー2dに設けた温風吹き出し口32に接続している。
ほぼ箱状の筐体1内に円筒状の外槽2を設置しているため、筐体1と外槽2とのすき間は、筐体1内の右上,左上,右下,左下部分が大きくなっている。従って、この部分に乾燥フィルタ8と送風ユニット28を設置することで、筐体1内にコンパクトに実装可能となる。本実施例では、乾燥フィルタ8と送風ユニット28を筐体1内の上部右側に設けた場合を示している。そして、温風吹き出し口32を外槽カバー2dの右斜め上の位置に設け、送風ユニット28と温風吹き出し口32までの距離を極力短くするようにしている。これにより、乾燥フィルタ8,送風ユニット28,温風吹き出し口32が最短で接続され、この間の圧力損失を最小限に抑え、風量を十分に確保できる。
排水口2b,送風ユニット28の吸気口及び吐出口には温度センサ(図示せず)が設けてある。
本発明の特徴は、高速の風を衣類に直接当て、風の力で衣類に発生するしわを伸ばすことにある。このためには、高速の風を発生する送風ユニット28とこの風を直接衣類に当てる温風吹き出し口32が必要となる。
温風吹き出し口32の詳細を図6,図7を用いて説明する。図6は温風吹き出し口28設置部の外槽カバー2dの正面図、図7は図6の二点鎖線A−Aで切断して示した温風吹き出し口32の断面図である。
温風吹き出し口32は、外槽カバー2dの前側から開口部2cに沿うように設けてあり、内部に流路32b,32cが形成されている。温風吹き出し口32の入口には蛇腹管継ぎ手30bが取り付けてあり、流路32cの出口にはノズル32dが形成されている。洗濯兼脱水槽3と外槽カバー2dとのすき間に衣類が入り込まないよう、外槽カバー2dの開口部2cの内径と洗濯兼脱水槽3の開口部3aの内径は、ほぼ同一に設定されている。このため、温風吹き出し口32の出口部32aを開口部2cの内周面より内側に飛び出すように形成し、ノズル32dが洗濯兼脱水槽3内に向かって開口するようにしてある。また、ノズル32dは、バランサ3cの内周側開口部3aとドアガラス9aとの間に位置しており、洗濯兼脱水槽3の内部からノズル32dを臨めるようになっている。このようにすることで、ノズル32dから出た温風を直接洗濯兼脱水槽3内の衣類に当てることができる。
上記構成で、満足できる乾燥仕上がりを得るための風量・風速・ノズル面積などの検討結果を以下に示す。なお、風速は、送風ユニット28の流量圧力特性を測定した結果から計算した値である。流量圧力特性は、図8に示す装置で測定を行った。均圧箱の吸気口と送風ユニット28の吐出口にオリフィスを取り付け、オリフィスの直径とモータ28aの回転数を種々変えながら流量と送風ユニット28の吸気口及び吐出口の圧力を測定し、流量圧力特性を求めた。そして、送風ユニット28を洗濯乾燥機へ実装した時の送風ユニット28の吸気口と吐出口の圧力を測定し、上記の流量圧力特性から流量を求め、この流量をノズル面積で割った値を風速とした。
実験条件は、図9に示すとおりであり、試験機は、直径600mmで容積75Lの洗濯兼脱水槽を有するドラム式洗濯乾燥機で、布量は2kgである。仕上がりの評価は各種衣類で行ったが、最もしわ付きが顕著だった薄手の綿パジャマズボンの結果を示している。評価は目視による5段階の官能評価であるが、官能評価値に対する仕上がり具合の例を図10に示す。ノズルは、上述した位置にノズル32dを設けた場合(外槽カバー2dの右斜め上の位置)である。ノズル32dからの風の吹き出し方向は、略洗濯兼脱水槽3の背面3d中央に向くようにした。結果は、評価者3名の平均値である。
図9から、
(A)風速が高くなるにつれて仕上がりがよくなる。しかし、風速に対して仕上がりは飽和し、風速が高すぎると逆に仕上がりが悪化する傾向も見られる。また、風量が多いほど、仕上がりが飽和する風速は低くなる。風量0.8m3/minの場合は風速約140m/sで官能評価値は約3、風量1.0m3/minでは風速約130m/sで官能評価値約3.3、風量1.3m3/minでは風速120m/sで官能評価値約3.9、風量1.5m3/minでは風速約110m/sで官能評価値約4.0、風量1.7m3/minで約100m/sで官能評価値約4.2となり、これ以上風速を増しても仕上がりはほとんど向上しない。また、風量1.5m3/min以上では吊り干し乾燥と同等の仕上がりが得られる。
(B)同じ風速であれば風量が多い方が仕上がりはよいが、風量1.5m3/minから1.7m3/minに上昇した場合の仕上がりの改善度合いは小さくなっている。このことから、必要以上に風量を増しても、仕上がりの改善は期待できない。
このように、風速,風量が大きいほど仕上がりが良くなる。どちらか一方を大きくするのではなく、両者のバランスを考えて設定するのが望ましい。具体的には、仕上がりだけでなく、電流値(家庭用の商用電源の場合は、送風ユニット28とヒータ31,モータ4,制御装置38の合計で15A以下)や乾燥性能,風が循環するダクトの流路面積,洗濯乾燥機への実装などを考慮して風速と風量を決定する必要がある。
官能評価値が3以上であれば、乾燥後にアイロンをかける場合でも簡単に仕上げることが出来、官能評価値4以上であれば、乾燥後の衣類をそのまま着用しても不満が少ない。官能評価値3以上とするためには、風量0.8m3/minで風速約140m/s以上、風量1.0m3/minで約110m/s以上、風量1.3m3/minで風速約92m/s以上、風量1.5m3/minで風速約75m/s以上、風量1.7m3/minで風速約70m/s以上となり、最低でも0.8m3/minの風量が必要である。なお、風量は乾燥性能に大きく影響するが、風量が少なすぎると乾燥時間が延びるため、乾燥性能の観点からも風量は0.8m3/min以上必要である。
本実施の形態例では、ノズル面積280mm2(幅56×高さ5mmのスリット状)で、送風ユニット28はファン羽根車径140mm、羽根厚さ8.1mmで回転数を毎分15000回転で運転している。これによりファン吐出圧力が約7000Pa(空気温度30℃時)となり、風量約1.65m3/minで風速約100m/sを得ている。
しわがつきにくい衣類の場合は、上記の風速より低い値でも官能評価値4以上の仕上がりが得られるが、種々の衣類を同時に乾燥するのが一般的であり、しわになりやすい衣類に合わせて風速を決定するほうが良い。
ノズル32dは、図11に示すような扁平のスリット形状としている。ノズル32d面積は、前述したような風量・風速が得られる面積であれば良く、断面形状も流れの抵抗にならないような形状であれば、どのような形状でもかまわない。しかし、出口部32aが開口部2cの内側に多く飛び出しすぎると、衣類の出し入れの邪魔になったり、洗濯や乾燥時に衣類の動きを阻害したりする。そこで、ノズル32dを扁平のスリット形状にして飛び出し量を小さくした。また、開口部2cと出口部32aの表面形状がスムーズに変化するようにして、布動きを阻害しないようにしてある。スリットの高さを小さくしすぎるとゴミが詰まりやすく、ノズルでの風切り音の増加に繋がるので、最低でも3mm程度あった方が好ましい。また、流路32bと流路32cは無駄な突起や、急激な流れ方向の変化が無いようにし、かつノズル32dに向かい流路面積が徐々に小さくなるようにしてある。こうすることで、高速の風が流路32b,32cを流れるときに発生する圧力損失や流体音を小さくすることが出来る。
乾燥運転時の風の流れは次のようになる。送風ユニット28を運転し、ヒータ31に通電すると、ノズル32dから洗濯兼脱水槽3内に高速の温風が吹き込み(矢印41)、湿った衣類に当たり、衣類を温め衣類から水分が蒸発する。乾燥運転中は、洗濯兼脱水槽3を正逆回転させているので、リフタ3bにより衣類がノズル32dの付近まで持ち上がった状態で、衣類に高速の風が当たる。このときノズル32dと衣類との距離が最も短くなるので、高速の風で衣類のしわを伸ばすことができる。高温多湿となった空気は、洗濯兼脱水槽3に設けた貫通孔から外槽2に流れ、吸気口2aから乾燥ダクト29に吸い込まれ、乾燥ダクト29を下から上へ流れる(矢印42)。乾燥ダクト29の壁面には、水冷除湿機構からの冷却水が流れ落ちており、高温多湿の空気は冷却水と接触することで冷却除湿され、乾いた低温空気となりフィルタダクト27へ入る(矢印43)。フィルタダクト27に設けたメッシュフィルタ8aを通り糸屑が取り除かれ、吸気ダクト33に入り、送風ユニット28に吸い込まれる(矢印44)。そして、ヒータ31で再度加熱され、洗濯兼脱水槽3内に吹き込むように循環する。
ノズル32dの位置と乾燥ダクト29へ繋がる吸気口2aの位置関係は、略対角の位置に設けると良い。本実施例では、ノズル32dを外槽カバー2dの右斜め上の位置に設け、吸気口2aを外槽2背面下部に設けている。こうすることで、ノズル32dから吹き出した温風は、衣類に最も長く接触してから吸気口2aに吸い込まれる。従って、衣類からの水分の蒸発が効率良く行え、乾燥仕上がりの向上や乾燥時間の短縮に繋がる。
高速の風を衣類に当てることにより、衣類のしわが減少する理由について図12を用いて述べる。図12(a)はノズル32dから出た高速の風41が衣類に当たった時の模式図である。ここでは、衣類の背面に他の衣類がある場合を示している。風が衣類に当たると、衣類には風で押し広げられる力(矢印(1))と、衣類に当たった後流れ方向を変え衣類表面に沿って流れる風で左右に引っ張られる力(矢印(2))が作用する。この(1)と(2)の力で衣類のしわは伸ばされる。洗濯兼脱水槽3内の衣類の量が多い場合は、直接風が当たる衣類の周囲に他の衣類が多く自由に動きにくいため、主に(1)の力でしわが伸ばされる。衣類の量が少ない場合は、衣類が自由に動き、風が当たった衣類は風の流れ方向に押されながら吹き流しのようになり、衣類表面に沿って流れる風による(2)の力でしわが伸ばされる。衣類の量が少ない場合は、乾燥中に衣類が広がりしわは発生しにくいので、ここでは(1)の力について考える。
(1)の力Fは、図12(b)に示すように、ノズル32dから吹き出す風の流量をQ、風速をVとすると、QとVの積に比例する。また、ノズル32dと衣類との距離をXとすると、力FはVに比例しXに反比例する。ただし、ノズル32dと衣類との距離が非常に近い場合(噴流のコア領域、円形ノズルの場合でノズルからノズル径の約6倍の位置まで)は、FはXに関係なくVに比例する。従って、Fを大きくするためには、流量Qを増やすか風速Vを増す、あるいはXを小さくすればよい(衣類をノズルに近づける)。図9で示した仕上がりの結果は、これで説明できる。
流量Qを増やすためには、送風ユニット28のファンの回転数を高めたり、ファンの外径や羽根高さを増やしたりする必要がある。また、温風が通るダクトの面積を大きくして圧力損失を小さくした方が良い。特に、除湿に水を使用する水冷方式の場合、乾燥ダクト29を流れる空気の流速が速すぎると、冷却水が風に吹き飛ばされる現象が発生する。冷却水がフィルタ8aやヒータ31まで到達すると、乾燥効率の大幅な低下につながるため、乾燥ダクト29の流路面積を大きくすることが必須である。このため、流量を大幅に増やすと、ダクトや送風ユニットのサイズが大型化し、筐体1のサイズの大型化につながり、洗濯乾燥機を家庭へ設置しにくくなる。
一方、風速Vを増やすためには、送風ユニット28を圧力タイプのものにしてノズル面積を小さくすればよい。送風ユニット28として、一般的なターボファンを使用した場合、低い回転数でファン羽根車を大径化する方法と、ファン羽根車の径は小さいままで回転数を高くする方法とがあるが、高速回転化は、従来と同一の筐体に実装できる利点がある。
本実施の形態例のように、筐体1内面と外槽2外側面との間のすき間が大きい、筐体1内の右上部,左上部,右下部,左下部のいずれかに送風ユニット28を設けることで、しわを伸ばすために必要な風量風速、圧力を発生する送風ユニット28の外形寸法を最大化でき(性能を高くできる)、かつ筐体1の寸法の増加も最小限に抑えることができ、コンパクトに高圧力,大風量の送風ユニットを実装可能となる。さらに、ノズル32dを送風ユニット28と同じ方向(たとえば、送風ユニット28が右上ならノズルを右上に設ける)に配置する(すなわち、送風ユニット28とノズル32dを同一象限に配置する。なお、本実施例において、回転ドラムの中心軸とほぼ垂直な平面を想定し、この平面上で互いに垂直なXY軸を想定している。そして、XY座標平面における第1〜4象限のいずれか1つの象限にノズル32dを送風ユニット28が配置されていれば同一象限に配置されていると考える。)。送風ユニット28とノズル32dの距離を最短にでき、風路の圧力損失を抑えることができるため、送風ユニット28の大型化を防ぐと共に、送風ユニット28で作り出した風をノズル32dから効率よく洗濯兼脱水槽3内の衣類に直接吹きつけ、衣類のしわを伸ばし、しわの少ない乾燥仕上がりを実現できる。
図13は、洗濯乾燥機の制御装置38のブロック図である。50はマイクロコンピュータで、各スイッチ12,13,13aに接続される操作ボタン入力回路51や水位センサ34,温度センサ52と接続され、使用者のボタン操作や洗濯工程,乾燥工程での各種情報信号を受ける。マイクロコンピュータ50からの出力は、駆動回路54に接続され、給水電磁弁16,排水弁25,モータ4,送風ファン28,ヒータ31などに接続され、これらの開閉や回転,通電を制御する。また、使用者に洗濯機の動作状態を知らせるための7セグメント発光ダイオード表示器14や発光ダイオード56,ブザー57に接続される。
前記マイクロコンピュータ50は、電源スイッチ39が押されて電源が投入されると起動し、図14に示すような洗濯および乾燥の基本的な制御処理プログラムを実行する。
ステップS101
洗濯乾燥機の状態確認及び初期設定を行う。
ステップS102
操作パネル6の表示器14を点灯し、操作ボタンスイッチ13からの指示入力にしたがって洗濯/乾燥コースを設定する。指示入力がない状態では、標準の洗濯/乾燥コースまたは前回実施の洗濯/乾燥コースを自動的に設定する。例えば、操作ボタンスイッチ13aを指示入力された場合は、乾燥の高仕上げコースを設定する。
ステップS103
操作パネル6のスタートスイッチ12からの指示入力を監視して処理を分岐する。
ステップS104
洗濯を実行する。洗濯は洗い,中間脱水,すすぎ,最終脱水を順次実行するが、通常のドラム式洗濯乾燥機と同様であるので、詳細な説明は省略する。
ステップS105
洗濯乾燥コースが設定されているかどうかを確認して処理を分岐する。洗濯コースのみが設定されている場合は、運転を終了する。
ステップS106
洗濯乾燥コースが設定されている場合は、温風脱水を実行する。温風脱水は、送風ユニット28を低速回転で運転し、ヒータ31に通電(強モード)して温風を洗濯兼脱水槽3内に吹き込み衣類の温度を上昇させる。同時に、洗濯兼脱水槽3を高速で回転させ温まった衣類から効果的に水分を脱水する(温度が上がると水の粘性が低下するため効率よく脱水できる)。
ステップS107
乾燥運転1を実行する。送風ユニット28は低速回転、ヒータ31は強モードで運転し、洗濯兼脱水槽3の正逆回転を繰り返し、洗濯兼脱水槽3内の衣類の位置を入れ替えながら、高温の温風を衣類に吹きつける。衣類全体の温度が上昇し衣類から水分が蒸発する。
ステップS108
高仕上げコースが設定されているかどうかを確認して処理を分岐する。高仕上げコース以外のコースの場合は、ステップS107を乾燥終了まで行う。
ステップS109
乾燥開始からの経過時間が既定の時間になったかどうかを確認して処理を分岐する。規定の時間は、衣類の乾燥度(=乾布の質量/湿布の質量)が0.9に達するより前に設定する。
乾燥は、次のように進行する。乾燥の初期は、衣類の温度を上昇させる予熱期間で、衣類の温度を速く上昇させるために、極力多くの熱量を衣類に与えることが重要である。予熱期間中は、衣類からの水分の蒸発は少ない。
衣類の温度が上昇するに従い、衣類からの水分の蒸発が多くなるため、気化熱により衣類の温度上昇は鈍くなり、やがて加熱と気化熱がバランスし、衣類の温度はほとんど一定となる(恒率乾燥)。衣類の水分量が少なくなると気化熱が減少し、衣類の温度が再び上昇を始め、衣類の水分がなくなると温風とほぼ同一の温度となり乾燥が終了する(減率乾燥)。衣類の温度が上昇を始めるのは、乾燥度が0.9付近になった時である。
衣類に水分が多く含まれている時点では、衣類にしわがついたとしても簡単に直すことができる(しわがついた衣類に霧吹きやスチームで水分を与えるとしわがとれることからも分かる)。しかし、しわが付いたままの状態で乾燥度0.9以上に乾燥が進むとしわが固定化する。一度固定化したしわをそれ以降の工程でとることは、ほとんどできない。従って、乾燥度が0.9になる前にしわを伸ばすことが重要となる。
実際の乾燥時には、材質や厚さが異なる衣類を同時に乾燥するので、乾燥度が0.9になる時間も衣類により様々である。従って、本実施の形態例では、最もしわになりやすい薄手の綿衣類の乾燥度が0.8から0.85程度になる時間に設定してある。また、布量によって乾燥度が0.9になる時間は異なるため、布量に応じて時間を設定する必要があることはもちろんである。
ステップS110
乾燥運転2を実行する。洗濯兼脱水槽3の正逆回転は続けたまま、送風ユニット28を高速回転し、ヒータ31を弱モードにして洗濯兼脱水槽3内の衣類に高速の風を吹き付け、しわを伸ばしながら乾燥を行う。送風ユニット28を高速回転した時に、ヒータ31を弱モードにするのは、許容電流値を越えないようにするためである。
本ステップでは、ヒータ31が弱モードとなるため、ステップS107に比べ低下する。特に乾燥度が0.9を越すと衣類の温度が上昇し、温風温度に近づいてゆくが、温風温度が低いため、衣類の温度を低く抑えることができ、衣類へのダメージを軽減できるメリットもある。
乾燥は、温度センサにより温風や冷却水排水温度を監視しながら実行し、温度変化の割合が所定の値になったときに終了する。
なお、ステップS107の乾燥運転1を実施せず、ステップS110の乾燥運転2を最初から行っても良い。布量が多くなるに従い、洗濯兼脱水槽3内での奥と手前側の衣類の入れ替わりが起きにくくなり、温風が吹きつけられている手前側の衣類は速く乾いていく。このため、最初から送風ユニット38を高速で運転することで、乾燥速度が大きくばらついても、速く乾いた衣類へしわが付くのを防止できる。
本発明のドラム式洗濯乾燥機を示す外観図である。 本発明のドラム式洗濯機の筐体の一部を切断して内部構造を示す斜視図である。 本発明のドラム式洗濯機の背面カバーを外して内部構造を示す背面図である。 本発明のドラム式洗濯機の内部構造を示す側面図である。 本発明のドラム式洗濯機の筐体の上部を切断して内部構造を示す上面図である。 温風吹き出し口を設けた外槽カバーの正面図である。 図6における温風吹き出し口のA−A断面図である。 送風ユニットの流量圧力特性を測定する装置である。 風速と乾燥後の衣類の仕上がりの官能評価値の実験結果である。 官能評価値と衣類の仕上がり具合を示す写真である。 洗濯兼脱水槽の背面側から見た外槽カバーのノズル形状を示した斜視図である。 ノズルから吹き出した高速の風が衣類に当たった時の模式図である。 図2に示した洗濯乾燥機の制御系のブロック線図である。 図6に示した制御系のコントローラにおけるマイクロコンピュータが実行する制御処理の一部を示すフローチャートである。 衣類乾燥機のドラム容積と乾燥後の衣類仕上がり状態の一例を示す写真である。
符号の説明
1 筐体
2 外槽
2a 吸気口
2d 外槽カバー
3 洗濯兼脱水槽
3c 流体バランサ
3d 洗濯兼脱水槽背面
4,28a モータ
6 操作パネル
8 乾燥フィルタ
9 ドア
16 給水電磁弁
27 フィルタダクト
28 送風ユニット
28b ファンケース
29 乾燥ダクト
31 ヒータ
32 温風吹き出し口
32d ノズル
33 吸気ダクト
38 制御装置

Claims (2)

  1. 衣類が収容される回転ドラムと、前記回転ドラムを駆動するモータと、前記回転ドラムを支持する筐体とを有し、乾燥運転する乾燥機において、
    前記乾燥運転中に、前記回転ドラムに収容された衣類に直接風を吹きつける手段を設け、前記風を吹きつける手段は、送風手段、該送風手段の吐き出し側に設けたノズル、及びこれらを接続する風路とで構成し、
    前記送風手段と前記ノズル、及びこれらを接続する風路は、前記回転ドラムの回転軸と垂直な平面上において、同一象限に配置されたことを特徴とする乾燥機。
  2. 衣類が収容される回転ドラムと、該回転ドラムを収容し洗濯水を溜める外槽と、この外槽に固定され前記回転ドラムを駆動するモータと、前記外槽を支持する筐体とを有し、乾燥運転を有する洗濯乾燥機において、
    前記乾燥運転中に、前記回転ドラムに収容された衣類に直接風を吹きつける手段を設け、前記風を吹きつける手段は、送風手段、該送風手段の吐き出し側に設けたノズル、及びこれらを接続する風路とで構成し、
    前記送風手段と前記ノズル、及びこれらを接続する風路は、前記回転ドラムの回転軸と垂直な平面上において、同一象限に配置されたことを特徴とする洗濯乾燥機。
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