JP2016010426A - 洗濯乾燥機 - Google Patents

Abstract

【課題】乾燥熱源としてヒートポンプ装置を搭載した洗濯乾燥機において、ヒートポンプ装置の実装性向上、および乾燥性能の向上を実現する。
【解決手段】回転ドラムと、該回転ドラムを内包する外槽と、ヒートポンプ装置と、フィルタと、送風ファンを備えた洗濯乾燥機において、前記外槽上部に設けた前記フィルタから、前記外槽下部に設けた前記ヒートポンプ装置へとつなぐＡ流路と、前記ヒートポンプ装置から前記外槽上部に設けた前記送風ファンへとつなぐＢ流路とを設けたことを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、乾燥熱源にヒートポンプを搭載した洗濯乾燥機に関する。

洗濯乾燥機は、洗濯から乾燥までを一つの回転槽内で行うものである。ドラム式洗濯乾燥機において、回転槽であるドラムは水平或いは略水平に傾斜して配置された軸周りに回転可能に設置され、ドラムの回転によって、洗濯、すすぎ、脱水、乾燥の一連の工程を行うものである。

乾燥運転時の熱源としては、ヒートポンプ装置を用いた乾燥方式、ヒータによる乾燥方式が使用されている。水分を含んだ衣類を乾燥させるには、湿度が高い空気をドラム内から除去し、除湿及び加熱した空気をドラム内に送り込む乾燥サイクルを連続して行うことが必要である。

乾燥熱源としてヒートポンプ装置を用いた洗濯乾燥機においては、圧縮機、循環空気の加熱を行う熱交換器（凝縮器）、減圧手段、循環空気の除湿を行う熱交換器（蒸発器）を配管で順次接続した冷凍サイクルを備えている。冷凍サイクルは、圧縮機により高温高圧に圧縮した冷媒を加熱用の熱交換器（凝縮器）に送って空気を加熱し、除湿用の熱交換器（蒸発器）によって空気を除湿して低温低圧となった冷媒を圧縮機に循環させ、再度圧縮するサイクルを繰り返すことで、衣類の乾燥を行う。

本技術分野の洗濯乾燥機の背景技術の一例として特許文献１がある。この公報で示されたドラム式洗濯乾燥機は、ヒートポンプを備え、外槽の開口部に設けられた外槽カバーの上の位置に空気の吹き出し口を有し、送風ユニットはターボファンが使用され、高速回転させたターボファンから送られる高速の空気を、前記衣類に吹き付け、高速の空気の力で衣類のしわを伸ばす、と記載されている。

特開２０１１−１６７５７４号公報

上記の従来技術の特許文献１では、乾燥運転中に衣類に高速の空気を吹き付けるので、風により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が実現できるものである。しかしながら、熱交換器をファンユニットともに洗濯乾燥機上部に設置し、圧縮機を洗濯乾燥機筺体下部に別置きとして、ヒートポンプ装置の冷媒回路を洗濯乾燥機筺体の上下方向に長くした構成としているため、熱交換器と圧縮機を接続する冷媒配管は長くなり、洗濯乾燥機の運転時に振動の影響を受けやすいという課題がある。さらには、冷媒配管の取り回しや、熱交換器等の構成機器の洗濯乾燥機筺体への設置性、ヒートポンプ装置の設置後に冷媒封入作業を実施するなど作業の煩雑性が課題となり、ヒートポンプ装置の実装性についての考慮はされていない。また、除湿及び加熱を行う熱交換器を外槽上部の風路内に設置しているが、洗濯乾燥機本体の高さの制限により、設置可能な熱交換器の大きさ（伝熱面積）は制限されるため、乾燥性能の向上は図られていない。

そこで、本発明は、ヒートポンプ装置の実装性向上と乾燥性能の向上を両立させた洗濯乾燥機の提供を課題とする。

上記の課題を解決するために、本発明の洗濯乾燥機は、回転ドラムと、該回転ドラムを内包する外槽と、ヒートポンプ装置と、フィルタと、送風ファンを備え、前記外槽上部に設けた前記フィルタから、前記外槽下部に設けた前記ヒートポンプ装置へとつなぐＡ流路と、前記ヒートポンプ装置から前記外槽上部に設けた前記送風ファンへとつなぐＢ流路とを設けたことを特徴としている。

本発明によれば、冷媒回路を一体化して収納したヒートポンプ装置を洗濯乾燥機筺体下部に設置することにより、冷媒配管に加わる運転時の振動の影響を抑制可能である。また、冷媒回路のコンパクト化により冷媒封入量の適正化を図ることができ、予め冷媒を封入したヒートポンプ装置を洗濯乾燥機に組み込むことにより、作業性を向上できる。さらに、送風ファンとフィルタを外槽上部に設けたので、吹出口へ至るダクトを短くでき、圧力損失の増加の抑制により消費電力の低減が可能となる。これらの結果、実装性向上と乾燥性能向上を両立した洗濯乾燥機を提供することができる。

本発明の一実施形態の洗濯乾燥機の筺体の一部を切断して内部構造を示す斜視図 本発明の一実施形態の洗濯乾燥機の内部構造を示す側面図 本発明の一実施形態の洗濯乾燥機の内部構造を示す背面図 本発明の実施例１の洗濯乾燥機の風路の分岐方向を示す模式図 本発明の実施例２の循環風路の切替部の動作を示す模式図 本発明の一実施形態の洗濯乾燥機の循環風路の構成を示す模式図

以下、本発明に係る実施例１について説明する。図１は本実施例の洗濯乾燥機の筺体の一部を切断して内部構造を示す斜視図、図２は本実施例の洗濯乾燥機の内部構造を示す側面図、図３は本実施例の洗濯乾燥機の内部構造を示す背面図、図４は本実施例の洗濯乾燥機の風路の分岐を示す模式図を示すものである。

本実施例の洗濯乾燥機において、外槽１０１は洗濯乾燥機本体のベース１０５上にサスペンション１０４により弾性支持されている。外槽１０１の内側には前面が開放され、回転自在に軸支持された回転ドラム１０３が配置され、回転ドラム１０３は外槽１０１の背面に設けられた駆動モータ１０７の駆動力により回転する。洗濯乾燥機の前面側には開口部１０６が形成され、開口部１０６を開閉するドア１１１が設けられている。ユーザは、開口部１０６から、衣類２００を回転ドラム１０３内部に投入し、洗濯乾燥が終了した衣類２００をとりだすことが出来る。

外槽１０１の上部には、洗濯乾燥機本体前面から見て左側前方に洗剤投入手段１０８が設けられ、左側後方には、給水ユニット１１２が設置されている。また、外槽１０１上部には乾燥手段の構成要素であるリントフィルタ９０、送風ファン８が設置されている。送風ファン８は、遠心式の多翼ファンないしはターボファンである。

また、外槽１０１を構成する外槽前面カバー１０２の右側上部には、循環空気の回転ドラム１０３内への吹出口１４が設置されている。

外槽１０１の背面部には、循環空気を回転ドラム１０３から排出する排出口１５を備え、排出口１５は排気ダクト７３によりフィルタケース９１に接続されている。外槽１０１とダクト等の接続は、運転時の振動の伝達を抑制するためにゴム製のジャバラ等を介して接続している。

次にヒートポンプ装置１の構成と動作について説明する。図３は本実施例の洗濯乾燥機の内部構造を示す背面図で、ヒートポンプ装置１の冷媒回路の構成と循環風路の構成を示している。図３に示すように、ヒートポンプ装置１は、圧縮機２と、空気への放熱用熱交換器（凝縮器３）、減圧装置５（膨張弁等）と、空気の除湿用熱交換器（蒸発器４）とを備え、これらの機器を冷媒配管６により順次接続してなる冷媒回路を、樹脂製のケーシング内（図示せず）に収納したものである。

本実施例において、ヒートポンプ装置１は、外槽１０１の下部、洗濯乾燥機筺体の後方のベース１０５上に設置してある。循環空気は回転ドラム１０３から排出口１５を経て排出され、リントフィルタ９０通過後、外槽１０１上部から下部に向かって循環空気が流れるＡ流路７０によりヒートポンプ装置１に流入する。ヒートポンプ装置１において除湿及び加熱された循環空気は、外槽１０１下部から上部に向かって循環空気が流れるＢ流路７１によって送風ファン入口ダクト７２を通り、送風ファン８に接続され、外槽１０１の前面上部に設けた吹出し口１４により回転ドラム１０３内に吹き込まれる。

ヒートポンプ装置１のケーシングは、下部ケーシング（図示せず）と上部ケーシング（図示せず）に分離可能な構成である。熱交換器は側面側に流れる空気を阻害するように、上部ケーシングと下部ケーシングの間に挟み込むように設置され、空気の循環風路を形成する。

圧縮機２は防振ゴム等を介して、下部ケーシングに設置される。冷媒配管６は、圧縮機２の回転振動の伝搬により破断することを防ぐため、蛇行した状態で放熱用の凝縮器３と除湿用の蒸発器４のそれぞれの熱交換器と接続されている。

圧縮機２は、容量制御が可能な可変容量型の圧縮機を用い、例としては、ピストン式、ロータリー式、スクロール式等を用いることができる。インバータ制御による容量制御により、低速から高速まで回転速度が可変である。

熱交換器は、熱源である空気と冷媒との間で熱交換させるものである。多数枚積層した板状のフィンと、このフィンを貫通するように取り付けた複数の伝熱管からなるフィンチューブ式の熱交換器（図示せず）が用いられている。フィン及び伝熱管を介して空気は冷媒と熱交換し、蒸発器４では、高湿の循環空気からから水分を取り除き、凝縮器３は除湿後の空気を再度加熱して回転ドラム１０３内に戻す。

圧縮機２から吐出された高温高圧のガス冷媒は、凝縮器３へ流入し、循環空気に放熱することにより凝縮して液化する。液化した冷媒は、所定の開度に調整された膨張弁（減圧装置５）により減圧され、低温低圧の気液二相状態となり、蒸発器４へ流入する。そして循環空気から吸熱することにより蒸発して気化する。気化した冷媒は、圧縮機２に吸入され、圧縮機２により再び圧縮され高温高圧のガス冷媒となる。このようにしてヒートポンプ装置１が形成される。
前記冷媒回路内には冷媒が封入され、冷媒として例えば、ＨＦＣ単一冷媒、ＨＦＣ混合冷媒、ＨＦＯ‐１２３４ｙｆ、ＨＦＯ‐１２３４ｚｅ、自然冷媒（例えばＣＯ２冷媒）等を用いることができる。

本実施例の洗濯乾燥機は、回転ドラム１０３から排出された空気を、排出口１５、排気ダクト７３、リントフィルタ９０、Ａ流路７０、ヒートポンプ装置１、Ｂ流路７１、送風ファン入口ダクト７２、送風ファン８、および吹出しダクト７４を順次接続して吹出口１４から回転ドラム１０３内部に吹き込むＥ循環風路７５と、回転ドラム１０３から排出された空気を、排出口１５、排気ダクト７３、リントフィルタ９０、送風ファン入口ダクト７２、送風ファン８、および吹出しダクト７４を順次接続して吹出口１４から回転ドラム１０３内部に吹き込むＦ循環風路７６を備えていることを特徴とする。

上述のような構成とすることで、吹出口１４から、高速、高風量の空気を衣類に吹き付けることが可能となり、乾燥運転時の、高い仕上がり性を得る効果がある。またヒートポンプ装置１は筺体下部に設置してあるため、洗濯乾燥機の重心を低い位置にでき、装置の安定性を得ることが出来る。また、ヒートポンプ装置１を運転時の振動による影響が小さい筺体下部に置くことにより、加振による冷媒配管の摩耗や破断等が発生する危険を抑制して信頼性を高める効果がある。

加えて、送風ファンにより昇圧された速い流速の空気が流れる風路を構成する吹出しダクト７４から吹出口１４までを短い風路にでき、圧力損失の増加を抑制可能である。このため、送風ファンモータの消費電力を低くできるので、乾燥運転時の消費電量を抑えた高い省エネルギー性を有することが可能である。

図６に、本実施例の洗濯乾燥機の循環風路の構成を示す模式図を示す。図中Ｅ循環風路７５は実線で示し、Ｆ循環風路７６は破線で示してある。一点鎖線で囲われた枠内は、洗濯乾燥機本体１００の内部を模式的に示したもので、左側が洗濯乾燥機筺体の前面側に相当し、右側が背面側に相当する。

上述のように２系統の循環風路を備えた構成とすることで、ヒートポンプ装置１を用いた乾燥運転に加えて、ヒートポンプ装置１をバイパスしたＦ循環風路７６を用いた空気の循環運転が可能となる。

運転パターンの一例として、乾燥運転開始前に、所定の時間Ｆ循環風路７６を用いた循環運転を行うことを想定する。Ｆ循環風路７６のみを用いる循環運転では、ヒートポンプ装置１を経由するＦ循環風路７６と比較して風路の圧力損失が小さいため、風量を上げた運転が可能となる。風量を上げて循環運転を継続していくと、送風ファンモータ８１の発熱が空気に伝わり、循環空気温度は徐々に上昇していく傾向にある。脱水終了時にＦ循環風路７６のみを用いた運転を行うことにより、脱水により回転ドラム１０３内面に張り付いた衣類２００をほぐす効果や、衣類２００の温度を上昇させる効果がある。前述の効果により、Ｅ循環風路７５を用いた乾燥運転時に衣類２００からの水分の蒸発が促進され、乾燥効率を向上させることが可能となる。このため、乾燥消費電力量の増加を抑えた省エネルギー化を図る効果と、高速、高風量の空気を衣類に吹き付けることによる乾燥運転時の高い仕上がり性を得る効果がある。

また、図６においてＥ循環風路７５、およびＦ循環風路７６は独立した風路として示されているが、構造を限定するものではなく、回転ドラム１０３からリントフィルタ９０までの風路や、送風ファン８から回転ドラム１０３までの風路を共通化した構成としてもよい。風路を共通化した場合には、別途風路の閉め切り手段（図示せず）及び開放手段（図示せず）が必要となるが、風路構成をコンパクトに出来る。

さらに、本実施例の洗濯乾燥機は、回転ドラム１０３から排出された空気を、排出口１５、排気ダクト７３、リントフィルタ９０、送風ファン入口ダクト７２、送風ファン８、および吹出しダクト７４を順次接続し吹出口１４から回転ドラム１０３内部に吹き込むＦ循環風路７６に、空気の吸気口及び排気口を備えていることも特徴である。

上述の構成とすることで、空気の循環運転実施時に、洗濯乾燥機外部より周囲空気を吸気すること、洗濯乾燥機周囲、又は排水口に循環空気を排気することが出来るため、ヒートポンプ装置１を使用しない状態においても循環空気の温湿度調節を行うことが可能となる。即ち、周囲空気の相対湿度が低い場合には、洗濯乾燥機筺体周囲の空気と、回転ドラム１０３内部の湿った空気とを置換して衣類２００の乾燥を進めることが可能となる。この時、通常の乾燥運転時の消費電力量の多くを占めるヒートポンプ装置１は停止しているため、消費電力量を低く抑えることが出来き、乾燥運転時の省エネルギー化を図る効果を得ることができる。

次に、図４を用いて別の実施の形態について説明する。本実施例の洗濯乾燥機は、フィルタケース９１の下部に風路の分岐部１０を有している。図４は本実施例の洗濯乾燥機のフィルタケースの下部に設置した風路の分岐部１０を示す模式図である。図４（ａ）はフィルタケース９１および風路の分岐部１０を洗濯乾燥機本体の背面側から見た図である。図４（ｂ）、（ｃ）はそれぞれＢ−Ｂ断面、Ａ−Ａ断面の矢視図である。フィルタケースの底面９２は一部分に切欠が設けられている。矢印Ａ２で示した循環空気は、排気ダクト７３からリントフィルタ９０を通過して風路の分岐部１０に導入され、矢印Ａ４の方向に流れてヒートポンプ装置１に至る。ヒートポンプ装置１を通過した空気は、風路の分岐部１０を矢印Ａ５、矢印Ａ６の方向に流れ、送風ファン８により回転ドラム１０３内に吹き込まれる。

回転ドラム１０３から排出された循環空気は、乾燥の進行に伴い、衣類２００から発生したリントを随伴して流れている。前述したようにヒートポンプ装置１に用いられているフィンチューブ熱交換器は、アルミフィンを多数積層した構造となっているため、リントがフィン間に堆積すると、循環空気の風路抵抗となり、熱交換に支障をきたす恐れがある。即ち、リントフィルタ９０でのリントの効果的な捕捉はヒートポンプ装置１にとって重要である。

そこで、本実施例に示したように、リントフィルタ９０の後流に、風路の分岐部１０を備えた構造とした。上記構造にすることで、リントフィルタ９０を通過する循環空気の流れが曲がってフィルタにぶつかるため、リントがフィルタ内に落ちやすくなる。

このような構成とすることで、空気流に随伴されたリントの量を低減することができ、熱交換器前面や、フィン間に付着するリントの量を減らすことが可能となる。したがって、乾燥運転中、熱交換器のリント詰まりによる閉塞や、通風抵抗の増大を抑制できるため、ファン入力は増加せず、乾燥運転時の消費電力量を抑え、省エネルギー化を図る効果を得ることができる。

また、風路の分岐部１０はフィルタケース９１と一体構造、あるいはネジ止めにより分解可能な構造としてもよい。洗濯乾燥機本体から取り外し可能な構成とすることで、リントフィルタ９０のフィルタメッシュをすり抜けた細かいリントが付着した内壁面の清掃性を向上させることが可能となる。

このように、送風時以外にも風路内部に付着したリントを定期的に除去することで、風路内へのリントの堆積を防ぐことができる。したがって、風路の圧力損失増大を防ぐことで、ファン入力の増加を抑制できるとともにファン風量の低下を抑制することで、乾燥運転時間の増加も防ぐため、乾燥運転時の消費電力量を抑え、省エネルギー化を図る効果を得ることができる。また、風路の分岐部１０をフィルタケース９１下部に配置することで、Ａ流路７０、Ｂ流路７１、送風ファン入口ダクト７２への風路の接続と取り回しをコンパクトに実装することが可能となる。

さらに上記のような構成とすることで、送風ファン８から回転ドラム１０３への吹出口１４へ続く流速が速い風路を短くして風路抵抗を減らし、送風ファン８の消費電力の低減を図り、かつ、ヒートポンプ装置１を含む循環風路を構成することができる。したがって、燥消費電力量を低くでき省エネルギー化を図る効果と、高速、高風量の空気を衣類に吹き付けることによる乾燥運転時の高い仕上がり性を得る効果がある。

通常、冷媒配管６内は圧縮機２から吐出された冷凍機油が冷媒とともに循環している。冷媒は気液二相の状態で蒸発器４に流入して蒸発気化して圧縮機２に吸入される、冷凍機油は冷媒ガス流に随伴されて流動するため、配管途中で冷凍機油が滞留し難い配管構成が望ましい。配管に滞留する冷凍機油量が多く、圧縮機２への冷凍機戻り量が減少するような場合は、圧縮機２に封入する冷凍機油を予め多くしておくことや、油分離器を設置するなどの対策が必要となる。本実施例では、冷媒回路はヒートポンプ装置１内に収納されているため、圧縮機２と熱交換器（凝縮器３、蒸発器４）を接続する配管は短くでき、冷凍機油が圧縮機２へ戻り易くなる。このため、圧縮機２への冷凍機油の封入量を少なくできる効果を得る。

また、冷媒回路自体がコンパクトとなっているため、冷媒封入量は、熱交換器の容積と、乾燥運転に必要な能力によって最適に設定することが可能であるこのため、圧縮機２の運転時の消費電力を低く抑えることができ、乾燥運転時の消費電力量を抑え、省エネルギー化を図る効果を得ることができる。

熱交換器の容積（伝熱面積）を拡大することは、交換熱量を大きくすることが可能となり、冷媒流量、冷媒温度、空気流量等の条件を一定とした場合、運転の範囲に余裕を持たせることが出来る。熱交換器の実装性向上は、乾燥性能の向上に大きく貢献するものであるが、洗濯乾燥機本体１００への実装スペースには限界がある。例えば、熱交換器の高さを高くした場合には、ヒートポンプ装置１のケーシング高さが増加し、洗濯乾燥機本体の高さ方向への拡大が必要となる。本実施例では、ヒートポンプ装置１の設置スペースを外槽１０１の下部とすることで、伝熱面積を熱交換器の奥行き方向に増やすことが可能となり、洗濯乾燥機本体１００の高さを大幅に増加させることなく実装が可能となる。

このように、熱交換器（凝縮器３、蒸発器４）の伝熱面積を拡大し、熱交換の能力を増加させることにより、圧縮機２の入力を低減することが可能となり、乾燥運転時の消費電力量を抑え、省エネルギー化を図る効果を得ることができる。

さらに、冷媒回路を構成する圧縮機２は、重量物であるため、圧縮機２を含むヒートポンプ装置１を洗濯乾燥機筺体下部に設置し、ベース１０５に固定し、重心を低く保つことでバランスの安定化を図り、信頼性を高める効果を得ることができる。また、筺体上部に設置した場合は、ヒートポンプ装置１を支えるための支持板の設置や、筺体の強度を高める必要が生じ、機器を構成する部材のコストアップを生じる懸念がある。ヒートポンプ装置１を洗濯乾燥機筺体下部に設置するならば、上述のような対策の必要がなく、低重心による安定性を図ることが出できる。また、筺体上部に比べて運転時の振動が小さい筺体下部に置くことにより、加振による冷媒配管の摩耗や破断等が発生する危険を抑制して信頼性を高める効果を得る。

また、ヒートポンプ装置１を構成する熱交換器（凝縮器３、蒸発器４）、減圧装置５を外槽１０１上部に配置し、圧縮機２を筺体下部(例えばベース１０５上)に設置した場合は、冷媒配管６は外槽１０１上部の熱交換器（凝縮器３、蒸発器４）と外槽１０１下部の圧縮機２を接続するため、配管長が長くなる。また、洗濯運転中、回転ドラム１０３内に衣類２００及び水が入った場合の外槽１０１の筺体後方部への移動を考慮して配管の取り回しを行う必要がある。このため洗濯乾燥機へヒートポンプ装置１を実装する上で作業工程が増大したり、複雑化したりする恐れがある。本実施例のヒートポンプ装置１は、圧縮機２、凝縮器３、減圧装置５、蒸発器４を冷媒配管６で接続した冷媒回路を、ヒートポンプ装置１のケーシング（図示せず）に一体化して配置したものであり、洗濯乾燥機筺体へのヒートポンプ装置１の据え付け性や、メンテナンス時の取り外し性を良好とする利点がある。さらに、ヒートポンプ装置１の冷媒回路に冷媒を封入した後に洗濯乾燥機筺体に取り付け可能なので、組立性を向上できる。

また、ヒートポンプ装置１の冷媒回路をコンパクトにすることにより、冷媒封入量の適正化を図ることができ、圧縮機２の入力を低減することが可能となり、乾燥運転時の消費電力量を抑え、省エネルギー化を図る効果を得ることができる。

本実施例の洗濯乾燥機は、制御装置１３を備えている。制御装置１３は、少なくとも洗濯運転、乾燥運転、あるいは洗濯乾燥運転の開始時に回転ドラム１０３内に投入された衣類２００の重量のセンシングを行い、衣類の容量を決定する。衣類の容量に基づいて、投入する洗剤量、運転時間を決定し、表示部に表示するが、運転途中においても、再度容量のセンシングを行うことで、運転時間の見直しを行い、衣類の量に応じた最適な運転時間と運転工程を選択し、乾燥消費電力量の増大を抑制することが可能となり、省エネルギー化を図る効果を得ることができる。

さらに、ヒートポンプ装置１は、熱交換器（凝縮器３、蒸発器４）を流れる冷媒温度を検出するセンサを備えている。図３には冷媒配管６に温度センサＴ１、Ｔ２、Ｔ３を設置した一例を示している。通常、冷凍サイクルにおいては運転状態を把握するために、冷媒配管６や熱交換器（凝縮器３、蒸発器４）に圧力センサや温度センサを設置している。一例として、センサ類は圧縮機２の吸込側、吐出側、熱交換器出入口、膨張弁（減圧装置５）前などに設置され、検出量により冷凍サイクルの状態を表すモリエル線図を推定し、冷凍サイクルの制御が行われている。本実施例の冷媒回路では温度センサで冷凍サイクルの性能を推定しているが、圧力センサを取り付けた構成としてもよい。圧力データを制御装置１３で利用することが出来れば、冷凍サイクルの成績係数（COP）が最適となるように制御可能となり、乾燥運転時の消費電力量を低減することが可能となり、省エネルギー化を図る効果を得ることができる。

また、循環空気の状態をモニターするために、温度及び湿度センサ（図示せず）を備えている。乾燥運転時に回転ドラム１０３への吹出口１４、回転ドラム１０３からの排出口１５での温度及び湿度データを把握することにより、衣類２００からの水分の概略の蒸発量を推定し、衣類２００の乾燥状態を推測することで、乾燥運転時間を最適に設定することが可能となる。このため、乾燥運転時の消費電力量を抑え、省エネルギー化を図る効果を得ることができる。

また、制御装置１３は、衣類２００の重量に基づいて決定された運転工程により、ヒートポンプ装置１の膨張弁５の開度、圧縮機２の回転数、送風ファン８の回転数を制御する。乾燥運転時に衣類２００から蒸発させるべき水分量は、衣類２００の種類及びその重量と、脱水後の衣類の重量から推定される。推定された水分を衣類２００から蒸発させるために、ヒートポンプ装置１の凝縮温度、及び蒸発温度及び冷媒の循環量を最適に制御する必要がある。通常、凝縮温度は回転ドラム１０３内へ吹き込む空気温度よりも高く設定し、蒸発温度は回転ドラム１０３から吹出された空気の露点温度以下に設定する。この時、蒸発温度を低くしすぎると、空気の除湿は促進されるが、循環空気が必要以上に冷却され、凝縮器３での加熱量が不足する場合がある。このような場合、冷媒循環量を増加させて凝縮温度を高くすることで対応可能な場合があるが、同時に圧縮機２の消費電力が増加するため、乾燥の消費電力量が増加し、乾燥効率は低下することになる。

乾燥運転時の消費電力量を低減するには、ヒートポンプ装置１において消費電力量の多くを占める圧縮機２の消費電力量と、送風ファン８の消費電力量を低減することが有効であり、乾燥運転時間の最適化を図ることで実現可能となる。このため、乾燥運転時の消費電力量を抑え、省エネルギー化を図る効果を得ることができる。

衣類２００を短時間で乾燥させるモードでは、循環空気の回転ドラム１０３への吹込み温度を標準よりも高く設定するために、圧縮機２の入力が増大するが、循環空気温湿度の変化から、衣類２００の乾燥状態を推定することにより、乾燥運転時間を決定できる。この結果、消費電力量の増大や、衣類２００への過大な加熱を抑制することが可能となる。上述の構成により、省エネルギー化を図った乾燥運転を実現する効果を得ることができる。

また、本実施例の洗濯乾燥機は、循環空気の吹出口１４を外槽前面カバー１０２に設け、循環空気の排出口１５は、外槽１０１の背面部に設けている。これらの位置はいずれも回転ドラム１０３の回転軸よりも上方にあり、排出口１５の位置は、吹出口１４の位置に対して回転ドラム１０３の回転中心軸に近い位置となっている。

吹出口１４から回転ドラム１０３内へ流れる空気流は、洗濯乾燥機前面から見て左斜め下方に向かって吹出される。循環空気の排出口１５をその対角となる背面側に設けることで、吹き込まれた空気が排出口１５へショートカットして流れることは抑制される。上記の構成により、回転ドラム１０３内の衣類２００に高速高圧空気を吹き付けることにより、乾燥時にしわの少ない、高い乾燥仕上り性を実現することが可能となる。また、衣類２００と乾燥空気が直接当たりやすくなると、衣類２００からの水分の蒸発が促進される。排出口１５からは衣類２００から蒸発した水分を含んだ空気をヒートポンプ装置１に導入しやすくなるため、乾燥効率を向上させた運転が可能となる。したがって、乾燥運転時の消費電力量を抑えて省エネルギー化を図れる。

また、図３で示すように循環空気Ａ２は外槽１０１背面上部の排出口１５から排出され、排気ダクト７３を経由してリントフィルタ９０に至る。リントフィルタ９０では、洗濯乾燥時に衣類２００から発生した糸屑（リント）がフィルタのメッシュに捕集される。しかし、すべてのリントをリントフィルタ９０において取り除くことは困難であり、フィルタメッシュをすり抜けた細かいリントは、Ａ流路７０を通って、ヒートポンプ装置１に到達し、風路の上流にある蒸発器４の前面に付着する可能性がある。蒸発器４の前面にリントが堆積すると、熱交換器（蒸発器４、凝縮器３）へ流れる空気流を阻害するため、所定の交換熱量が得られないことによる性能低下や、風路の圧力損失が増大するために風量が低下して乾燥時間が長くなるため消費電力が増大する等の懸念がある。

また、ヒートポンプ装置１の入口側のＡ流路７０の内表面には表面処理が施され、フィルタメッシュを通過したリントがＡ流路７０の内表面に付着しやすい構成としている。図示していないが、外槽１０１上部に設けられた給水ユニット１１２からＡ流路７０への給水手段を設けておけば、Ａ流路７０内表面に付着したリントを水により洗い流すことが可能となる。Ａ流路７０内面から除去されたリントは、蒸発器４の除湿水の排出手段（図示せず）により、ヒートポンプ装置１のケーシングから排出され、蒸発器４の前面に付着するリントの量を抑制することが出来る。また、給水手段１１２からＡ流路７０に給水される流体は、水道水や、洗剤等を溶解した水等、Ａ流路７０の内表面に付着したリントを洗い流す用途に適したものであればよい。

上述の構成により、ダクト内へのリントの堆積を防ぐことや、熱交換器へのリントの堆積を防ぐことができる。したがってファン入力の増加を抑制することができ、乾燥運転時の消費電力量の増大を抑えて、省エネルギー化を図る効果を得ることができる。

本実施例では、吹出口１４を回転ドラム１０３の前面側の上部に設けているため、送風ファン８から回転ドラム１０３へ至る乾燥空気の流路を短くできる。その結果、圧力損失の増加の抑制により消費電力の低減が可能となるだけでなく、回転ドラム１０３内に高速の風が吹き付けられて乾燥仕上り性の向上が可能となる。

しかし、吹出口の位置は必ずしも前面側の上部でなくても良い。例えば、吹出口を回転ドラムの背面側に設けた場合には、吐出口の面積を大きくし易いので、大風量での乾燥により乾燥性能を高めることが可能となる。また、回転ドラムを斜めに配置する洗濯機の場合、衣類は回転ドラムの後方に集まり易いので、吐出口を背面側にすることにより、衣類の撹拌（入れ替わり）を促進する効果も得られる。ただし、吐出口を背面側に設けた場合、スリット状やメッシュ状のカバー等を設置する必要があるため、吐出空気の抵抗になって衣類に直接当たり難くなるので、衣類に直接高速の風を吹き付けることを重視する場合は、吐出口を前面側に設ける方式の方が望ましい。

（実施例２）
次に図５及び図３を用いて本発明の実施例２を説明する。本実施例では、風路の分岐部１０が風路の切替手段１１を備えている例である。風路の分岐部１０は仕切り板１２によって、ヒートポンプ装置１に向かうＡ流路７０と、ヒートポンプ装置１出口側のＢ流路７１と送風ファン８を連通させる流路に仕切られている。風路の切替手段１１は固定部分１１aと、斜線で示した可動部分１１ｂとで構成される。

図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、は本実施例による洗濯乾燥機の風路の切替手段１１の構造の一例を示す模式図で、フィルタケース９１の上面部を透過して風路の切替手段（固定部分）１１ａ、風路の切替手段（可動部分）１１ｂの位置関係を示したもので、それぞれ風路の切替手段(可動部分)１１ｂの位置を変化させた場合を示している。また、図５（ｄ）はフィルタケース９１を洗濯乾燥機本体１００の上面側から見た図で、図５（ｅ）はＣ−Ｃ断面の矢視図、図５（ｆ）はフィルタケースを背面から見た図である。

図３で示すように循環空気Ａ２は外槽１０１背面上部の排出口１５から排出され、排気ダクト７３を経由してリントフィルタ９０に至る。リントフィルタ９０では、洗濯乾燥時に衣類２００から発生した糸屑（リント）がフィルタに捕集される。リントフィルタ９０後流の風路の分岐部１０に流入した循環空気は、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示した、風路の切替手段（可動部分）１１ｂの状態に応じて風路を切り替えられる。図中の白抜きの扇状部がリントフィルタ９０から連通した流路を表している。

風路の切替部位置がＡ（図５（ａ））の場合、循環空気は、矢印Ａ４の方向に流れ、Ａ流路７０を経由して洗濯乾燥機筺体下部に配置したヒートポンプ装置１に至り、蒸発器４により除湿、凝縮器３により加熱された後、Ｂ流路７１を通って送風ファン８に吸引され、外槽１０１の前方部の吹出口１４から回転ドラム１０３内に吹き込まれる。

上記の構成とすることで、除湿加熱された循環空気は、送風ファン８により高速、高圧温風となり、回転ドラム１０３内の衣類２００に吹き付けることが可能となる。従って、乾燥時にしわの少ない、高い乾燥仕上り性を実現することが出来る。

風路の切替部位置がＢ（図５(ｂ)）の場合、循環空気は、リントフィルタ９０通過後、矢印Ａ６の方向に流れるため、ヒートポンプ装置１をバイパスして送風ファン８に吸引され、外槽１０１の前方部の吹き出し口から再び回転ドラム１０３内に吹き込まれる。このような構成とすることで、循環する風路長さが短く、流動抵抗が少ないため、循環空気は大風量で回転ドラム１０３内に吹き込みが可能となる。このため、回転ドラム１０３内の衣類２００に吹き付けることが可能となる。従って、乾燥時にしわの少ない、高い乾燥仕上り性を実現することが出来る。

排水弁１０９が開放されている場合、循環空気は、排水弁１０９を経由して機外へ排出される。排水ホース１１０が、排水トラップ(図示せず)に接続されている場合においても、送風ファン８と風路の分岐部１０を接続する送風ファン入口ダクト７３付近に設けた開口部（図示せず）を開放し、送風ファン８の運転条件を変更し、送風ファン８上流側の風路を絞る手段（図示せず）を設けることで外槽１０１内の圧力を上昇させ、排水トラップ内の水封を破って、機外へ排気することが可能となる。

上記の条件では、回転ドラム１０３内の空気は排水口に排気され、回転ドラム１０３内には洗濯乾燥機本体周辺の空気が新たに吸い込まれて置換される。回転ドラム１０３内の空気が高湿状態の脱水運転時や、乾燥運転時の初期に、本実施例の排気運転を行うと、外槽１０１の内壁面に付着した水滴等をある程度除去することができる。このため、乾燥エネルギーを衣類２００の乾燥のみに役立てることが可能となり、乾燥効率が向上する。このため、乾燥運転時の消費電力量の増大を抑え、省エネルギー化を図る効果を得ることができる。

排水弁１０９が閉じている場合、空気は回転ドラム１０３、排出口１５、排気ダクト７３、リントフィルタ９０、風路の切替手段１１、送風ファン８、吹出口１４で構成される風路を循環する。この場合、循環する空気の温度は、送風ファンモータ８１からの吸熱量と、風路からの放熱量のバランスにより決まるが、概ね上昇していく傾向にあり、加熱手段を設けずとも、回転ドラム１０３内の衣類２００に熱を加えることが可能となる。

また、乾燥運転の初期に送風ファン８のみを運転して空気を循環することは、脱水後に回転ドラム１０３内壁面に張り付いたり、絡まった状態の衣類２００同士をほぐしたりする効果があり、乾燥用の循環空気が衣類２００に当たりやすくなるため乾燥効率が向上する。このように、乾燥運転が効率よく行われることで、乾燥運転時の消費電力量の増大を抑え、省エネルギー化を図る効果を得ることができる。

風路の切替部位置Ｃが（図５(ｃ)）の場合、循環空気は２つの経路に分岐する。すなわち、ヒートポンプ装置１をバイパスして送風ファン８に吸引される矢印Ａ７で示した空気流と、ヒートポンプ装置１を経由して除湿及び加熱された後に送風ファン８に吸引される矢印Ａ４で示した空気流に分岐する。

二つの風路のうち、ヒートポンプ装置１を経由する風路の方が熱交換器を通過するために、空気の流動抵抗が大となる。このため、循環空気は、ヒートポンプ装置１をバイパスする流路に多く流れることになる。

乾燥運転開始時には、ヒートポンプ装置１の立ち上がり特性が乾燥運転効率に影響を与えるため、圧縮機２の起動時は送風ファン８の風量を絞った運転をすることが多い。上記のような構成とすることで、送風ファン８の運転状態を一定のまま、風路の切替手段１１のみを制御することで、ヒートポンプ装置１の暖気運転と同様の効果を得ることが出来る。

このように、ヒートポンプ装置１の運転立ち上がりを早くすることにより、乾燥運転時間を最適に制御可能となり、乾燥運転時の消費電力量の増大を抑え、省エネルギー化を図る効果を得ることができる。

上記各実施例においては、適用装置として、ドラム式洗濯乾燥機を例として説明したが、乾燥方式にヒートポンプ装置を用いた縦型の洗濯乾燥機についても適用可能である。また、乾燥機能のみを有する乾燥機についても適用可能である。

１…ヒートポンプ装置、
２…圧縮機、
３…凝縮器、
４…蒸発器、
５…減圧装置、
６…冷媒配管
７０…Ａ流路、
７０a…Ａ流路接続部、
７１…Ｂ流路、
７１a…Ｂ流路接続部、
７２…送風ファン入口ダクト、
７２a…送風ファン入口ダクト接続部、
７３…排気ダクト、
７３a…排気ダクト接続部、
７４…吹出しダクト
７５…Ｅ循環風路
７６…Ｆ循環風路
８…送風ファン、
８１…送風ファンモータ、
９０…リントフィルタ、
９１…フィルタケース、
９２…フィルタケースの底面、
１０…風路の分岐部
１１…風路の切替手段、
１１a…風路の切替手段(固定部分)、
１１b…風路の切替手段(可動部分)、
１２…仕切り板、
１３…制御装置、
１４…吹出口、
１５…排出口、
１００…洗濯乾燥機本体、
１０１…外槽、
１０２…外槽前面カバー、
１０３…回転ドラム
１０４…サスペンション、
１０５…ベース、
１０６…開口部、
１０７…駆動モータ、
１０８…洗剤投入手段、
１０９…排水弁、
１１０…排水ホース、
１１１…ドア、
１１２…給水ユニット、
２００…衣類、
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３…温度センサ

Claims (5)

1. 回転ドラムと、該回転ドラムを内包する外槽と、ヒートポンプ装置と、フィルタと、送風ファンを備えた洗濯乾燥機において、
   前記外槽上部に設けた前記フィルタから、前記外槽下部に設けた前記ヒートポンプ装置へとつなぐＡ流路と、
   前記ヒートポンプ装置から前記外槽上部に設けた前記送風ファンへとつなぐＢ流路とを設け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、
   前記回転ドラムから前記フィルタと、前記Ａ流路と、前記ヒートポンプ装置と、前記Ｂ流路と前記ファンをつなぐＥ循環風路と、
   前記回転ドラムから前記フィルタと、前記ファンと、前記回転ドラムとをつなぐＦ循環風路とを備えたことを特徴とする洗濯乾燥機
3. 請求項２に記載の洗濯乾燥機において、
   前記Ｅ循環風路、および前記Ｆ循環風路の両方、または、前記Ｅ循環風路、あるいは前記Ｆ循環風路を選択して流すように切り替える手段を設けたことを特徴とする洗濯乾燥機。
4. 請求項１から請求項３に記載の洗濯乾燥機において、
   空気の吸気口及び排気口を備え、前記吸気口と、前記フィルタと、前記送風ファンと、前記回転ドラムと、前記排気口とをつないだ流路を備えたことを特徴とする洗濯乾燥機。
5. 請求項１から請求項４に記載の洗濯乾燥機において、
   空気の回転ドラムへの吹出口と、排出口を備え、
   前記吹出口を、前記回転ドラムの回転軸の水平面よりも上方かつ、前記回転ドラムの前面側に配置し、
   前記排出口を、前記回転ドラムの回転軸の水平面よりも上方かつ、前記回転ドラムの背面側に配置したことを特徴とする洗濯乾燥機。