JP2018183402A - 衣類乾燥機 - Google Patents

Abstract

【課題】衣類乾燥時間の増加や消費電力量の増加を抑制し、衣類乾燥機の乾燥性能を向上させる。【解決手段】本発明の衣類乾燥機は、筐体２内に回転自在に設けられた回転槽１と、ヒートポンプ装置５０と、回転槽１内の乾燥用空気を循環させる循環風路７と、循環風路７内に設けられた送風ファン５と、循環風路７に連通させて設けられ、乾燥用空気を機外へ排出する排気風路１８と、循環風路７外の周囲の空気を循環風路７内に吸気する吸気風路１７と、乾燥用空気の筐体２外へ排気される割合を変化させる排気割合調整装置２０と、制御装置３０とを備え、ヒートポンプ装置５０の第１の吸熱器５４は循環風路７中に、第２の吸熱器５５は排気風路１８中にそれぞれ設置され、排気割合調整装置２０は第１の吸熱器５４と第２の吸熱器５５の間に設けられたことにより、乾燥時間の短縮と省エネルギー性の向上を実現できる。【選択図】図１

Description

本発明は、衣類の乾燥を行う衣類乾燥機および洗濯機能と衣類乾燥機能とを具備した洗濯乾燥機に関するものである。

ヒートポンプを用いて、衣類を効果的に乾燥する衣類乾燥機が開発されている。この種の衣類乾燥機は、衣類の乾燥に使用された熱エネルギーが吸熱器にて回収され、再利用される。これにより、衣類を効率的に乾燥させることができる（例えば、特許文献１参照）。

図８は従来の衣類乾燥機の乾燥システム構成図である。図８に示されるように、この従来の衣類乾燥機は、ヒートポンプ１０１と空気循環経路１０２とを備えている。ヒートポンプ１０１は、圧縮機１０３と凝縮器１０４と絞り部１０５と蒸発器１０６と冷媒配管１０７とを含む。冷媒配管１０７は、圧縮機１０３、凝縮器１０４、絞り部１０５、２つの蒸発器１０６ａ，１０６ｂの順に冷媒が循環するように連結する。

衣類乾燥機は、空気循環経路１０２を循環する乾燥用空気のうち、蒸発器１０６ｂを通過した乾燥用空気の一部を凝縮器１０４に流通させ、蒸発器１０６ａを通過した乾燥用空気の他の一部を凝縮器１０４に流通させずに空気流出路１０８から衣類乾燥機の外部に排出させる。これによって、乾燥用空気の一部を凝縮器１０４によって加熱するとともに、衣類の乾燥に使用された乾燥用空気に含まれる熱エネルギーを蒸発器１０６ａ，１０６ｂにて回収、再利用し、効率のよい乾燥を行うことができる。

特開２０１２−２４９７４０号公報

しかしながら、特許文献１に記載された衣類乾燥機は、空気循環経路１０２を循環する乾燥用空気のうち、空気流出路１０８から衣類乾燥機の外部に排出させる排気割合を、乾燥運転時の環境や乾燥工程の進捗に応じて変化させることができない。特に、乾燥用空気の全部を衣類乾燥機の外部に排出させることができず、外部の温度が高い場合でも乾燥初期の冷たい衣類を温める際には前記衣類を通過した冷たい空気の一部を再度利用する。したがって、乾燥用空気の温度を効率的に上げることができず、乾燥時間が長く、消費電力量が増大するという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、衣類乾燥機の乾燥時間の増加や消費電力量の増加を抑制することができる衣類乾燥機を提供することを目的とする。

本発明に係る衣類乾燥機は、本体と、前記本体内に回転自在に設けられた回転槽と、冷媒を圧縮する圧縮機と圧縮された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膨張機構と減圧されて低圧となった冷媒によって周囲から熱を奪う第１の吸熱器と第２の吸熱器とを冷媒が循環可能に管路で連結して構成されたヒートポンプ装置と、前記回転槽と連通する乾燥用空気排出口と乾燥用空気吹出口とを有し前記回転槽内の乾燥用空気を循環させる循環風路と、前記循環風路内に設けられ、前記ヒートポンプ装置によって加熱
された乾燥用空気を前記回転槽内に供給する送風装置と、前記循環風路に連通させて設けられ、乾燥用空気を前記本体外へ排出する排気風路と、前記循環風路外の周囲の空気を前記循環風路内に吸気する吸気風路と、前記循環風路を流れる乾燥用空気の前記排気風路を経て前記本体外へ排気される割合を変化させることができる排気割合調整装置と、前記送風装置、前記ヒートポンプ装置および前記排気割合調整装置などを制御する制御装置とを備え、前記第１の吸熱器は前記循環風路中に、前記第２の吸熱器は前記排気風路中にそれぞれ設置され、前記排気割合調整装置は前記第１の吸熱器と前記第２の吸熱器の間に設けられた衣類乾燥機である。

上記の構成によれば、衣類等の洗濯物に対し低湿度で高温度な空気を効率良く送風することができ、衣類等の洗濯物を効率良く乾燥することができる。

また、上記の構成によれば、乾燥工程中の乾燥用空気の機外への排気割合を変えることができるので、効率的に乾燥時間の短縮と省エネルギー性を向上させた乾燥を行うことができる。また、設置空間の快適性を維持することができる。

また、上記の構成によれば、乾燥用空気の全部を排気風路から機外へ排気するとともに吸気風路から吸気できるので、本体外の空気温度に影響を受けずに乾燥用空気を効率よく暖めることもできる。特に、外部の温度が高い場合においても、乾燥初期の冷たい衣類を温める際に乾燥用空気の温度を効率的に上げることができる。

さらに、上記の構成によれば、乾燥行程中の乾燥用空気の機外への排気割合を変えても、排気される空気を全て第１の吸熱器と第２の吸熱器との両方の吸熱器を通過させることができる。これによって、熱エネルギーを効率良く回収することができ、衣類等の洗濯物を効率良く乾燥することができる。

本発明の衣類乾燥機は、本体外の空気からの採熱を行うこと及び排気による熱エネルギーのロスを抑制しながら乾燥用空気の水分を排気することが可能になる。したがって、衣類等の洗濯物を効率良く乾燥することができる。また、衣類の乾燥の進行に合わせて乾燥用空気の機外への排気割合を最適に制御することができる。これによって、乾燥工程全般において、エネルギー効率と乾燥性能の向上が可能となる。

本発明の実施の形態１における洗濯乾燥機の概略構成を示す縦断面図 本発明の実施の形態１における洗濯乾燥機の乾燥システムの構成図 本発明の実施の形態１における洗濯乾燥機の温風温度の推移を示す図 本発明の実施の形態２における洗濯乾燥機の循環風路外の温度が循環風路内の温度より高い場合の風路構成図 本発明の実施の形態３における洗濯乾燥機の循環風路外の温度が循環風路内の温度より高い場合において排気割合を１００％に調整した時の風路構成図 本発明の実施の形態４における洗濯乾燥機の循環風路外の温度が循環風路内の温度より低い場合の風路構成図 本発明の実施の形態５における洗濯乾燥機の循環風路外の温度が循環風路内の温度より低い場合において排気割合を０％に調整した時の風路構成図 従来の衣類乾燥機の乾燥システム構成図

第１の発明の衣類乾燥機は、本体と、前記本体内に回転自在に設けられた回転槽と、冷媒を圧縮する圧縮機と圧縮された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
る膨張機構と減圧されて低圧となった冷媒によって周囲から熱を奪う第１の吸熱器と第２の吸熱器とを冷媒が循環可能に管路で連結して構成されたヒートポンプ装置と、前記回転槽と連通する乾燥用空気排出口と乾燥用空気吹出口とを有し前記回転槽内の乾燥用空気を循環させる循環風路と、前記循環風路内に設けられ、前記ヒートポンプ装置によって加熱された乾燥用空気を前記回転槽内に供給する送風装置と、前記循環風路に連通させて設けられ、乾燥用空気を前記本体外へ排出する排気風路と、前記循環風路外の周囲の空気を前記循環風路内に吸気する吸気風路と、前記循環風路を流れる乾燥用空気の前記排気風路を経て前記本体外へ排気される割合を変化させることができる排気割合調整装置と、前記送風装置、前記ヒートポンプ装置および前記排気割合調整装置などを制御する制御装置とを備え、前記第１の吸熱器は前記循環風路中に、前記第２の吸熱器は前記排気風路中にそれぞれ設置され、前記排気割合調整装置は前記第１の吸熱器と前記第２の吸熱器の間に設けられたものである。

この構成によって、衣類等の洗濯物に対し低湿度で高温度な空気を効率良く送風することができ、衣類等の洗濯物を効率良く乾燥することができる。また、乾燥工程中の乾燥用空気の機外への排気割合を変えることができるので、効率的に乾燥時間の短縮と省エネルギー性を向上させた乾燥を行うことができる。また、設置空間の快適性を維持することができる。

また、この構成によって、乾燥用空気の全部を排気風路から機外へ排気するとともに吸気風路から吸気できるので、本体外の空気温度に影響を受けずに乾燥用空気を効率よく暖めることもできる。特に、外部の温度が高い場合においても、乾燥初期の冷たい衣類を温める際に乾燥用空気の温度を効率的に上げることができる。さらに、乾燥行程中の乾燥用空気の機外への排気割合を変えても、排気される空気を全て第１の吸熱器と第２の吸熱器との両方の吸熱器を通過させることができる。これによって、熱エネルギーを効率良く回収することができ、衣類等の洗濯物を効率良く乾燥することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明において、前記ヒートポンプ装置の前記放熱器は、前記循環風路内に設けられ、前記排気風路は、前記循環風路の乾燥用空気排出口と前記放熱器との間から分岐接続されたものである。

この構成によって、乾燥用空気の一部は、第１の吸熱器さらに第２の吸熱器を通過した後に衣類乾燥装置の外部に排出される。これにより、排気空気の温度を低くすることが可能になる。そして、乾燥工程前半の排気空気の温度が低い場合には、吸気空気よりも排気空気の温度が低くなる。結果として、第１の吸熱器と第２の吸熱器によって循環風路外の空気の熱エネルギーを採熱し、乾燥用空気の流れの下流側に位置させた放熱器によって循環風路内、さらには回転槽内に取り込むことが可能になる。

これにより、圧縮機を駆動させるための電気入力に加えて、第１の吸熱器と第２の吸熱器によって採熱した本体外の空気の熱エネルギーを循環風路内、さらには回転槽内に蓄積することで、乾燥用空気温度の温度上昇速度を向上させることが可能となり、乾燥性能を向上させることができる。

また、乾燥工程後半の排気空気の温度が高い場合にも、排気による熱エネルギーロスを抑制しながら、排気する空気に含まれる水分の全部または一部を第１の吸熱器と第２の吸熱器にて冷却除湿することなく、本体外へ排気することが可能になり、乾燥性能を向上させることができる。

したがって、乾燥工程の全般において、ヒートポンプ装置の消費電力の増加を抑えながら、乾燥時間の短縮と省エネルギー化が可能となり、乾燥性能を向上させることができる
。

第３の発明は、特に、第２の発明において、前記排気割合調整装置は、前記循環風路と前記排気風路との分岐部近傍に設けられたものである。この構成によって、直接的かつ高感度に排気割合を制御することができる。したがって、排気割合調整装置より上流の循環風路内に設置された第１の吸熱器と、排気割合調整装置より下流の排気風路内に設置された第２の吸熱器とを、より効率よく共働させて、乾燥時間の短縮と省エネルギー化の実現に寄与させることができる。

第４の発明は、特に、第１〜第３のいずれかの発明において、前記吸気風路は、前記循環風路と前記排気風路との分岐部と前記放熱器との間において、前記循環風路に接続されたものである。この構成によって、吸気風路から吸気された空気は、必ず放熱器によって加熱された後に回転槽内に供給される。よって、吸気風路から吸気された空気による乾燥への悪影響を抑制することができる。

第５の発明は、特に、第１〜第４のいずれかの発明において、前記循環風路内の乾燥用空気の温度を検知する内部温度センサーと、前記循環風路外および前記排気風路外の温度を検知する外部温度センサーとを備え、前記制御装置は、前記外部温度センサーによって検知された温度値が前記内部温度センサーによって検知された温度値より高いほど前記排気風路からの排気割合が高くなるように前記排気割合調整装置を制御するように構成されたものである。

この構成によって、循環風路外および排気風路外の空気の温度が高く乾燥初期などの循環風路内の乾燥用空気の温度が低い場合に、循環風路外および排気風路外の空気の熱を利用することで前記第１の吸熱器および第２の吸熱器を通過する空気温度を上げることができ、かつ、排気風路から排気される排気空気からも熱エネルギーを回収することができる。これによって、回転槽内の空気を短期間で上昇させることができ、衣類を効率良く乾燥させることができる。

第６の発明は、特に、第１〜第４のいずれかの発明において、前記循環風路内の乾燥用空気の温度を検知する内部温度センサーと、前記循環風路外および前記排気風路外の温度を検知する外部温度センサーとを備え、前記制御装置は、前記外部温度センサーによって検知された温度値が前記内部温度センサーによって検知された温度値より高い場合には、前記排気風路からの排気割合が１００％になるように前記排気割合調整装置を制御するように構成されたものである。

この構成によって、循環風路外および排気風路外の空気の温度が高く乾燥初期などの回転槽内の温度が低い場合に、衣類を通過し乾燥用空気排出口から出てくる温度の低い空気を１００％排気することができ、循環風路外および排気風路外の温度が高い空気を衣類に届けることができる。さらに、第１の吸熱器および第２の吸熱器によって排気風路から排気される排気空気から熱エネルギーを回収し、放熱器によって乾燥用空気の加熱に利用することができる。これらによって、回転槽内の空気をより短期間で上昇させることができ、衣類をより効率良く乾燥させることができる。

第７の発明は、特に、第１〜第４のいずれかの発明において、前記循環風路内の乾燥用空気の温度を検知する内部温度センサーと、前記循環風路外および前記排気風路外の温度を検知する外部温度センサーとを備え、前記制御装置は、前記外部温度センサーによって検知された温度値が前記内部温度センサーによって検知された温度値より低いほど前記排気風路からの排気割合が低くなるように前記排気割合調整装置を制御するように構成されたものである。

この構成によって、循環風路外および排気風路外の空気の温度が低い場合に、排気風路から排気される空気の割合を減らし、循環風路内を循環し放熱器によって加熱されて回転槽内に吹き出される空気の割合を増やすことができる。これによって、前記第１の吸熱器を通過する空気温度を下げることなく回転槽内の空気を短期間で上昇させることができ、衣類を効率よく乾燥させることができる。

第８の発明は、特に、第１〜第４のいずれかの発明において、前記循環風路内の乾燥用空気の温度を検知する内部温度センサーと、前記循環風路外および前記排気風路外の温度を検知する外部温度センサーとを備え、前記制御装置は、前記外部温度センサーによって検知された温度値が前記内部温度センサーによって検知された温度値より低い場合には、前記排気風路からの排気割合が０％になるように前記排気割合調整装置を制御するように構成されたものである。

この構成によって、循環風路外および排気風路外の空気の温度が低い場合に、排気風路から排気される空気の割合を０％にすることで、循環風路内の温度が高い空気を衣類に届けることができる。これによって、乾燥用空気の温度を下げることなく回転槽内の空気をより短期間で上昇させることができ、衣類をより効率よく乾燥させることができる。

以下、本発明の一実施の形態に係る洗濯乾燥機について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における洗濯乾燥機の概略構成を示す側断面図である。図２は、同洗濯乾燥機の乾燥システムの構成図である。本実施の形態においては、洗濯乾燥機を用いて説明がなされる。洗濯乾燥機は洗濯機能を有する衣類乾燥機である。したがって、洗濯乾燥機も一種の衣類乾燥機である。

図１および図２に示されるように、洗濯乾燥機は、洗濯物が収容される、底面を有する円筒状に形成された回転槽１を備えている。回転槽１は、筐体２（本体）内に揺動自在に支持された水槽３内に回転自在に設けられている。水槽３は、底面３１を有する円筒状に形成されている。水槽３内には、衣類の洗濯やすすぎに供される水が貯留される。水槽３は、その下方に設けられたダンパ４によって筐体２（本体）内に揺動自在に支持されている。回転槽１は、その回転軸を水平に対して前上がりに傾斜させて設けられている。

水槽３の背面である底面３１には、駆動モータ６が取り付けられている。この駆動モータ６は、回転槽１を回転軸まわりに正方向および逆方向に回転させる。洗濯乾燥機は、駆動モータ６の駆動による回転槽１の回転によって、回転槽１内に投入された衣類に対し、洗い、すすぎ、および乾燥を行なう。

筐体２の前部には、回転槽１の前部開口１ａに対向させて扉体１４が設けられている。使用者は、扉体１４を開くことによって回転槽１に対して洗濯物（衣類）を出し入れすることができる。

また、筐体２の前部開口部の縁部には全周にわたって、弾性を有するシール部材２２が備えられている。水槽３の前部開口部の縁部と筐体２の前部開口部内面の縁部との間にも、全周にわたって、弾性を有するシール部材２３が備えられている。使用者が扉体１４を閉じると、シール部材２２が扉体１４によって押圧され、弾性変形することによって、水槽３の機外に対する水密性および気密性が確保される。

給水管（図示せず）が水槽３の上部に接続されている。給水弁（図示せず）が前記給水管の途中に設けられている。給水弁は、前記給水管を経由して水槽３内に水を供給する。排水管１２が水槽３の最下部に接続されている。排水弁１１が排水管１２の途中に設けられている。排水弁１１は、水槽３内の水を排水管１２を経由して機外に排出する。

なお、洗濯機能を有しない衣類乾燥機においては、洗浄水を溜める水槽３や給水弁、給水管および排水弁１１は備えられていない。

また、洗濯乾燥機は、水槽３および回転槽１内の空気を循環させる循環風路７と、循環風路７を循環する乾燥用空気と熱交換を行うヒートポンプ装置５０とを備えている。

循環風路７は、乾燥工程において衣類を乾燥させるための空気循環風路として、金属または樹脂製の管路で構成されている。空気循環風路には水槽３および回転槽１が含まれる。循環風路７は、水槽３の上部側面に設けられた排出口１６（乾燥用空気排出口）と水槽３の後部側面に設けられた吹出口８（乾燥用空気吹出口）とに接続させて設けられている。洗濯乾燥機運転時における水槽３および回転槽１が含まれる空気循環風路の気密性は、水槽３の前部開口部に設けられたシール部材２２と扉体１４とが密着されることによって維持される。

送風ファン５が、送風装置として、循環風路７内に設けられている。送風ファン５は、送風用モータ（図示せず）によって駆動され、水槽３および回転槽１内の乾燥用空気を循環風路７内を循環させる。

循環風路７には、吸気風路１７と排気風路１８とが、それぞれ接続されている。吸気風路１７は、循環風路７外もしくは筐体２外の空気が循環風路７内に案内されるものである。排気風路１８は、排出口１６から排出された循環風路７内の一部または全部の空気を筐体２外に排出するものである。吸気風路１７および排気風路１８の循環風路７に接続されていない側の端部は、それぞれ筐体２外に解放されている。吸気風路１７および排気風路１８は、いずれも、金属または樹脂製の管路で構成されている。

循環風路７は、排出口１６から水槽３の上部側面に沿わせて奥方向に延設されている。そして、循環風路７は、水槽３の後部においては、水槽３の後部側面に沿わせて回転槽１の回転軸と略直角方向に、かつ回転槽１の回転軸に向かって配置されている。

図２に模式的に示されているように、循環風路７には、後述されるヒートポンプ装置５０を構成する放熱器５２が設けられている。この放熱器５２は、吸気風路１７より空気の流れの下流側で、水槽３の吹出口８より手前に設けられている。また、循環風路７には、ヒートポンプ装置５０を構成する第１の吸熱器５４が設けられている。この第１の吸熱器５４は、排出口１６と、排気風路１８と循環風路７との接続部１９との間に設置されている。

排気風路１８内には、ヒートポンプ装置５０を構成する第２の吸熱器５５が設置されている。そして、排気風路１８は、循環風路７の水槽３の排出口１６（乾燥用空気排出口）と放熱器５２との間から分岐されている。すなわち、排気風路１８と循環風路７との接続部１９は、排出口１６と放熱器５２との間に設けられている。

排気割合調整装置２０が、排気風路１８と循環風路７との接続部１９近傍に設けられている。排気割合調整装置２０は、循環風路７内を循環する空気のうち、排気風路１８から機外へ排出される空気の割合（排気割合）を変化させることができる。排気割合調整装置
２０は、第２の吸熱器５５より空気の流れの上流側に設けられている。

排気割合調整装置２０は、例えば、接続部１９近傍の循環風路７内に回動可能に設けられたベーンおよびそのベーンを回動させるモータ等で構成することができる。制御装置３０が、排気割合調整装置２０の動作を制御する。制御装置３０は、上記モータを駆動制御して上記ベーンを適宜回動させることによって、排気風路１８と循環風路７の２風路間の分岐点における開口割合を０％〜１００％の間で変化させることができる。これによって、排気割合を変化させることができる。

また、第１の吸熱器５４および第２の吸熱器５５の下部には、除湿水排水管路（図示せず）が設けられている。この除湿水排水管路は、第１の吸熱器５４および第２の吸熱器５５から流出される除湿水を循環風路７の外へ排出するものである。

さらに、内部温度センサー９が、排出口１６近傍の循環風路７内に設けられている。内部温度センサー９は、回転槽１から循環風路７内に排出される乾燥用空気の温度を検知する。内部温度センサー９は、例えばサーミスタ等によって構成される。また、外部温度センサー２９および外部湿度センサー３９が、循環風路７外および排気風路１８外の筐体２内に設けられている。外部温度センサー２９および外部湿度センサー３９は、循環風路７外および排気風路１８外の筐体２内の温度および湿度をそれぞれ検知する。

制御装置３０は筐体２内に備えられている。制御装置３０は、送風ファン５、ヒートポンプ装置５０、排気割合調整装置２０等を制御する。制御装置３０は、また、駆動モータ６、給水弁、排水弁１１等を制御し、洗い、すすぎ、乾燥の各工程を逐次実行する。

次に、図２を参照して、本実施の形態１の洗濯乾燥機に搭載されたヒートポンプ装置５０の構成および乾燥用空気の流れについて説明する。

図２に示されるように、ヒートポンプ装置５０は、圧縮機５１、放熱器５２、膨張機構５３、第１の吸熱器５４および第２の吸熱器５５を有している。これらの構成要素が上記の順で環状に循環接続されることによって、冷媒管路が形成されている。冷媒管路中には、冷媒が封入されている。圧縮機５１で圧縮された高温の過熱状態の高圧ガス冷媒は圧縮機５１から冷媒管路中に吐出される。冷媒管路中に吐出された高圧ガス冷媒は、放熱器５２に流入する。前述されたように、放熱器５２は、乾燥用空気が循環される循環風路７中に設置されている。したがって、冷媒は放熱器５２内を流れる際に、乾燥用空気によって冷却される。そして、高圧ガス冷媒は、凝縮器である放熱器５２によって凝縮され、高圧液冷媒へと状態変化する。

放熱器５２から流出した高圧液冷媒は、膨張機構５３において膨張され、低圧状態となる。そして、第１の吸熱器５４へ、さらに第２の吸熱器５５へ流入する。冷媒は、第１の吸熱器５４および第２の吸熱器５５内を流れる際に、蒸発することによって、回転槽１から排出される乾燥用空気を冷却する。そして、低圧液冷媒は、蒸発器である第１の吸熱器５４および第２の吸熱器５５によって蒸発され、低圧ガス冷媒へと状態変化する。

第２の吸熱器５５から流出した低圧ガス冷媒は、圧縮機５１に吸入される。そして、圧縮機５１において再び圧縮される。以上の過程を経て、冷媒が冷媒管路内を循環する。冷媒管路内を循環させる冷媒としては、例えば、Ｒ４０７Ｃ等の非共沸混合冷媒、Ｒ４１０Ａ等の擬似共沸混合冷媒、又は単一冷媒を用いることができる。

次に、衣類を乾燥させるための乾燥用空気の流れに関する構成および乾燥用空気の流れについて説明する。

送風ファン５が駆動されると、回転槽１内で衣類から奪われた水分によって多湿状態となった乾燥用空気は、排出口１６から循環風路７に排出される。循環風路７に排出された空気は、第１の吸熱器５４によって冷却および除湿される。第１の吸熱器５４によって冷却および除湿された空気は、排気風路１８と循環風路７とに分かれて流れる。分かれて流れる割合（排気割合）は、排気割合調整装置２０によって決定される。

排気風路１８側へ案内された空気は、第２の吸熱器５５によって冷却および除湿される。冷却および除湿された空気は、排気口１８ａから筐体２外へ排出される。

一方、循環風路７側へ案内された乾燥用空気は、吸気風路１７から取り入れられた筐体２外の空気と混合される。混合された空気は、放熱器５２に向けて送られ、放熱器５２によって加熱される。なお、吸気風路１７から取り入れられる空気の量は、排気風路１８から排出された空気の量と基本的には同じである。

吸気風路１７は、送風ファン５の吸気側の循環風路７に連通するように設けられている。吸気風路１７は、また、放熱器５２より上流側の循環風路７に連通するように設けられている。したがって、吸気風路１７から吸気された筐体２外の空気は、循環風路７側へ流れた乾燥用空気と混合された後、放熱器５２を通過する。この際に、混合された空気は、放熱器５２によって加熱される。

放熱器５２によって加熱された乾燥用空気は、送風ファン５および吹出口８を通過し、再び回転槽１内へ送られる。

以上のように構成された洗濯乾燥機について、衣類乾燥時の動作および作用を説明する。なお、以下の説明は、外気温度２０℃、乾燥用空気の目標温度６０℃〜６５℃という代表的な場合を想定して成されている。

本実施の形態における洗濯乾燥機は、乾燥用空気が循環される循環風路７から分岐させて、排気風路１８を有している。排気風路１８は、循環風路７の水槽３の排出口１６（乾燥用空気排出口）と放熱器５２との間から分岐されている。排気風路１８の循環風路７に接続されていない側の端部は、循環風路７外に解放されている。そして、循環風路７内にヒートポンプ装置５０の蒸発器である第１の吸熱器５４が、排気風路１８内に第２の吸熱器５５が、それぞれ配設されている。排気風路１８は、循環風路７の第１の吸熱器５４と放熱器５２との間から分岐されているとも表現できる。

この構成によって、乾燥用空気の全部が第１の吸熱器５４を通過し、その後、乾燥用空気の一部または全部は、第２の吸熱器５５を通過した後に、洗濯乾燥機の外部に排出される。これにより、第１の吸熱器５４は、循環される乾燥用空気のすべてと熱交換を行い、第２の吸熱器５５は、排気される乾燥用空気のみと熱交換を行う。これによって、第１の吸熱器５４は、採熱した熱エネルギーを循環される乾燥用空気全体の温度上昇にすべて利用することができ、第２の吸熱器５５は、採熱した熱エネルギーを循環される乾燥用空気の温度上昇に利用しつつ、機外に排気される空気の温度をより低くすることが可能である。

例えば、乾燥工程前半においては、排気空気の温度が低い。吸気される筐体２外の空気の温度Ｔ１と、筐体２外へ排気される空気の温度Ｔ２との関係は、Ｔ１＞Ｔ２の状態である。その結果として、ヒートポンプ装置５０は、第１の吸熱器５４さらには第２の吸熱器５５によって筐体２外の空気の熱エネルギーを筐体２内に取り込むことができる。したがって、洗濯乾燥機は、採熱された熱エネルギーも加えられて加熱された乾燥用空気を、送
風ファン５によって、筐体２内に、さらには回転槽１内に取り込むことができる。

これにより、放熱器５２による加熱に加えて、第１の吸熱器５４および第２の吸熱器５５によって採熱された熱エネルギーも乾燥用空気の温度上昇に利用することができる。その結果、図３に示されるように、乾燥用空気の温風温度の温度上昇速度を従来の衣類乾燥機の場合より早くすることができる。

すなわち、洗濯乾燥機は、圧縮機５１を駆動させる電気入力に加えて、第１の吸熱器５４および第２の吸熱器５５によって取り込まれる筐体２外の空気の熱エネルギーを筐体２内に蓄積することができる。これによって、乾燥用空気温度の温度上昇速度を向上させることが可能となる。よって、乾燥時間を短縮させ、乾燥性能を向上させた洗濯乾燥機を実現することができる。

また、例えば、乾燥工程後半には排気空気の温度は高くなり、相対湿度は低くなる。このような状態になると、洗濯乾燥機は、排気空気の顕熱を奪うことによって熱エネルギーロスを抑制する。しかし、排気空気の露点温度が第２の吸熱器５５の温度より低くなることにより潜熱を奪うところまではいかず、排気空気に含まれる水分の全部または一部は、第２の吸熱器５５にて除湿されることなく、筐体２外へ排出される。これによって、省エネルギー性を向上させ、さらに乾燥性能を向上させた洗濯乾燥機を実現することができる。

以上に述べられたように、本実施の形態における洗濯乾燥機は、乾燥工程の全般において、ヒートポンプ装置５０の消費電力の増加を抑えつつ、乾燥時間を短縮させることができる。

また、吸気風路１７は、金属もしくは樹脂製の管路として構成されている。したがって、吸気風路１７を通じて循環風路７内に大容量の機外の低湿度な空気を取り込むことができる。これに呼応して、排気風路１８から大容量の水分を含んだ空気を機外に排出することが可能である。したがって、乾燥効率を向上させることができる。また、第１の吸熱器５４および第２の吸熱器５５を通過させる風量を多くすることが可能となり、第１の吸熱器５４および第２の吸熱器５５によって採熱される熱エネルギーを多くすることが可能となる。その結果、乾燥の短時間化をより促進させることができる。

また、吸気風路１７は、循環風路７の排気風路１８との分岐部と放熱器５２との間で循環風路７に接続されている。この構成によって、吸気風路１７から取り込まれた空気は、必ず放熱器５２によって加熱されてから回転槽１内に供給される。よって、吸気風路１７から進入した空気による乾燥への悪影響を抑制することができる。

さらに、本実施の形態における洗濯乾燥機は、排気風路１８と循環風路７との接続部１９近傍に、排気風路１８から機外へ排出される空気の割合（排気割合）を変化させることができる排気割合調整装置２０が配設されている。排気割合調整装置２０は、言い方を変えれば、第１の吸熱器５４と第２の吸熱器５５との間に配置されている。また、排気割合調整装置２０は、言い方を変えれば、循環風路７から排気風路１８へ流れる乾燥用空気の割合を調整できる。

循環風路７内の乾燥用空気の温度および循環風路７外の温度・湿度に応じて、排気割合調整装置２０により排気割合を調整することによって、乾燥運転時の環境や乾燥工程の進捗に応じた乾燥を行うことができ、ヒートポンプ装置５０の消費電力の増加を抑えつつ、乾燥時間を短縮させることができる。

例えば乾燥開始時であって、乾燥用空気の温度が低い場合、制御装置３０は次のように排気割合調整装置２０を動作させる。制御装置３０は、乾燥初期においては、回転槽１内の温度を短時間で上昇させるために、排気風路１８から筐体２外への排気割合を少なくする（例えば、２０％）ように、排気割合調整装置２０を制御する。これによって、第２の吸熱器５５の動作レベルを低く抑えてヒートポンプ装置５０の消費電力の増加を抑制することができるとともに、回転槽１内の温度をさらに短時間で上昇させることができる。また、筐体２外への湿った空気の排出を抑えることによって、筐体２外の空間環境を快適に保つことが出来る。

その後、回転槽１内の温度が一定以上に上昇して定常状態に達すると、制御装置３０は、排気割合を多くする（例えば、５０％）ように、排気割合調整装置２０を動作制御する。これによって、第２の吸熱器５５によって取り込まれる熱エネルギーを循環風路７を流れる乾燥用空気の加熱に利用する割合を増加させ、効率良く乾燥を行い、乾燥時間を短縮させることができる。

また、内部温度センサー９と外部温度センサー２９の値や外部湿度センサー３９の値を用いて自動で排気割合を変えてもよい。また、第１の吸熱器５４と第２の吸熱器５５が循環風路７と排気風路１８にそれぞれ複数個設けられていてもよい。

以上に説明されたように、本実施の形態における衣類乾燥機は、第１の吸熱器５４と第２の吸熱器５５との間に排気割合調整装置２０を備えたことにより、第１の吸熱器５４によって常に乾燥を行いつつ、衣類の乾燥の進行に合わせて、第２の吸熱器５５に流入させる風量を最適に制御して最適な乾燥を行うことが可能である。これによって、乾燥工程の全般において、ヒートポンプ装置５０の消費電力の増加を抑えながら、乾燥時間を短縮させることが可能となる。

また、筐体２外の空間湿度を抑えたい場合、例えば使用者による選択方式にて、制御装置３０が排気割合を少なくするように排気割合調整装置２０を動作制御する。これによって、筐体２外の空間環境を快適に保つことが出来る。また、使用者による選択方式に限らず、循環風路７外および排気風路１８外の筐体２内に設けられた外部湿度センサー３９によって検知される湿度値によって、制御装置３０が自動で排気割合を変えるように構成しても良い。

（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２における洗濯乾燥機の循環風路外の温度が循環風路内の温度より高い場合の風路構成図である。本発明の実施の形態２における洗濯乾燥機は、以下で説明する部分を除き、実施の形態１における洗濯乾燥機と同様に構成されている。この同様の構成については詳しい説明は省略する。

図４に示される風路構成によれば、排出口１６から循環風路７内に排気された乾燥用空気の全部は、第１の吸熱器５４を通過し、第１の吸熱器５４によって除湿され、保有する熱エネルギーが回収される。この際、循環風路７内の乾燥用空気の温度が、内部温度センサー９によって検知される。

第１の吸熱器５４を通過した乾燥用空気は、その一部は第２の吸熱器５５を通過し、筐体２外へ放出されると同時に、除湿と熱エネルギー回収が行われる。その他の空気は、循環風路７内に流入し、吸気風路１７から吸気された空気と合わさって放熱器５２を通って加熱された後、回転槽１内へ導かれる。

例えば乾燥開始時に、内部温度センサー９によって検知された温度値よりも外部温度セ
ンサー２９によって検知された温度値が高い場合、制御装置３０は、排気割合調整装置２０を制御して、排気風路１８からの排気割合を多くし、循環風路７側に流れる風量を少なくする。これによって、乾燥初期などの内部温度センサー９によって検知される温度値が外部温度センサー２９によって検知される温度値よりも低い状態の間は、吸気風路１７から吸気される筐体２外の空気の熱を利用することによって、回転槽１内の空気を短期間で上昇させることができ、効率良く乾燥を行うことができる。

また、制御装置３０は、外部温度センサー２９によって検知された温度値が内部温度センサー９によって検知された温度値より高いほど、排気風路１８からの排気割合が高くなるように排気割合調整装置２０を調整する。これによって、回転槽１内の空気をより短期間で上昇させることができ、より効率良く乾燥を行うことができる。

（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３における洗濯乾燥機の循環風路外の温度が循環風路内の温度より高い場合において排気割合を１００％に調整した時の風路構成図である。本発明の実施の形態３における洗濯乾燥機は、以下で説明する部分を除き、実施の形態１における洗濯乾燥機と同様に構成されている。この同様の構成については詳しい説明は省略する。

本実施の形態においては、制御装置３０は、排気割合調整装置２０を制御して、循環風路７側の流路を完全に閉じ、排気風路１８側を全開している。これによって、排気割合は１００％に調整されている。

図５に示される風路構成によれば、排出口１６から循環風路７内に排気された乾燥用空気の全部は第１の吸熱器５４を通過し、第１の吸熱器５４によって除湿され、保有する熱エネルギーが回収される。その後、乾燥用空気の全部は第２の吸熱器５５を通過し、筐体２外へ放出されると同時に、除湿と熱エネルギー回収が行われる。循環風路７内には、吸気風路１７から吸気された空気のみが流れ、放熱器５２を通って加熱された後、回転槽１内へ導かれる。

例えば乾燥開始時に、内部温度センサー９によって検知された温度値が２０℃以下で、かつ、外部温度センサー２９によって検知された温度値が２０℃以上の場合、制御装置３０は、排気割合調整装置２０を制御して、排気風路１８からの排気割合を１００％にする。これによって、乾燥初期などの内部温度センサー９によって検知される温度値が外部温度センサー２９によって検知される温度値よりも低い状態の間は、吸気風路１７から吸気される筐体２外の空気の熱を利用することによって、回転槽１内の空気を短期間で上昇させることができ、効率良く乾燥を行うことができる。ただし、上記の温度条件は一例であり、本発明を限定するものではない。

（実施の形態４）
図６は、本発明の実施の形態４における洗濯乾燥機の循環風路外の温度が循環風路内の温度より低い場合の風路構成図である。本発明の実施の形態４における洗濯乾燥機は、以下で説明する部分を除き、実施の形態１における洗濯乾燥機と同様に構成されている。この同様の構成については詳しい説明は省略する。

図６に示される風路構成によれば、排出口１６から循環風路７内に排気された乾燥用空気の全部は、第１の吸熱器５４を通過し、第１の吸熱器５４によって除湿され、保有する熱エネルギーが回収される。この際、循環風路７内の乾燥用空気の温度が、内部温度センサー９によって検知される。

第１の吸熱器５４を通過した乾燥用空気は、その一部は第２の吸熱器５５を通過し、筐体２外へ放出されると同時に、除湿と熱エネルギー回収が行われる。その他の空気は、循環風路７内に流入し、吸気風路１７から吸気された空気と合わさって放熱器５２を通って加熱された後、回転槽１内へ導かれる。

例えば、内部温度センサー９によって検知された温度値よりも外部温度センサー２９によって検知された温度値が低い場合、制御装置３０は、排気割合調整装置２０を制御して、排気風路１８からの排気割合を少なくし、循環風路７側に流れる風量を多くする。これによって、回転槽１内の空気の温度を下げることなく短期間で上昇させることができ、効率良く乾燥を行うことができる。

また、制御装置３０は、外部温度センサー２９によって検知された温度値が内部温度センサー９によって検知された温度値より低いほど、排気風路１８からの排気割合が低くなるように排気割合調整装置２０を調整する。これによって、回転槽１内の空気をより短期間で上昇させることができ、より効率良く乾燥を行うことができる。

（実施の形態５）
図７は、本発明の実施の形態５における洗濯乾燥機の循環風路外の温度が循環風路内の温度より低い場合において排気割合を０％に調整した時の風路構成図である。本発明の実施の形態５における洗濯乾燥機は、以下で説明する部分を除き、実施の形態１における洗濯乾燥機と同様に構成されている。この同様の構成については詳しい説明は省略する。

本実施の形態においては、制御装置３０は、排気割合調整装置２０を制御して、循環風路７側を全開し、排気風路１８側の流路を完全に閉じている。これによって、排気割合は０％に調整されている。

図７に示される風路構成によれば、排出口１６から循環風路７内に排気された乾燥用空気の全部は第１の吸熱器５４を通過し、第１の吸熱器５４によって除湿され、保有する熱エネルギーが回収される。その後、乾燥用空気の全部は循環風路７内に流入し、吸気風路１７から吸気された空気と合わさって放熱器５２を通って加熱された後、回転槽１内へ導かれる。

例えば、外部温度センサー２９によって検知された温度値が８℃以下の場合、制御装置３０は、排気割合調整装置２０を制御して、排気風路１８からの排気割合を０％にする。これによって、加熱された乾燥用空気が無駄に機外に排気されることがなく、回転槽１内の空気の温度を下げることなく短期間で上昇させることができ、効率良く乾燥を行うことができる。ただし、上記の温度条件は一例であり、本発明を限定するものではない。

以上の各実施の形態の説明によって明らかなように、本発明によれば、乾燥性能を従来よりも格段に向上させた衣類乾燥機（洗濯乾燥機）を提供することができる。

なお、本発明はヒートポンプ方式の衣類乾燥を行う構成に限定されるものではない。例えば、ペルチェ式であってもよい。

また、上記各実施の形態においては、洗濯機能および衣類乾燥機能をともに具備する洗濯乾燥機について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、洗濯機能を具備しない衣類乾燥機にも適用できる。衣類乾燥機の構成例としては、洗濯乾燥機から洗濯機能を除いた構成とすることができる。

また、本発明の適用範囲は、上記実施の形態において説明されたドラム式の衣類乾燥機
（洗濯乾燥機）に限定されるものではない。例えば、ドラム式以外の吊り干し乾燥方式やパルセータ方式の縦型洗濯乾燥機等に適用されてもよい。

本発明の衣類乾燥機は、排熱のエネルギーロスを低減し、乾燥時間の短縮と省エネルギー性を向上させた効率の良い乾燥を提供できるものであるため、ドラム式の衣類乾燥機のみならず、ドラム式以外の吊り干し乾燥方式やパルセータ方式の縦型洗濯乾燥機等の用途にも適応できる。

１ 回転槽
２ 筐体（本体）
３ 水槽
４ ダンパ
５ 送風ファン（送風装置）
６ 駆動モータ
７ 循環風路
８ 吹出口（乾燥用空気吹出口）
９ 内部温度センサー
１６ 排出口（乾燥用空気排出口）
１７ 吸気風路
１８ 排気風路
１８ａ 排気口
１９ 接続部
２０ 排気割合調整装置
２９ 外部温度センサー
３０ 制御装置
３９ 外部湿度センサー
５０ ヒートポンプ装置
５１ 圧縮機
５２ 放熱器（凝縮器）
５３ 膨張機構
５４ 第１の吸熱器（蒸発器）
５５ 第２の吸熱器（蒸発器）

Claims (8)

1. 本体と、
   前記本体内に回転自在に設けられた回転槽と、
   冷媒を圧縮する圧縮機と圧縮された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膨張機構と減圧されて低圧となった冷媒によって周囲から熱を奪う第１の吸熱器と第２の吸熱器とを冷媒が循環可能に管路で連結して構成されたヒートポンプ装置と、
   前記回転槽と連通する乾燥用空気排出口と乾燥用空気吹出口とを有し前記回転槽内の乾燥用空気を循環させる循環風路と、
   前記循環風路内に設けられ、前記ヒートポンプ装置によって加熱された乾燥用空気を前記回転槽内に供給する送風装置と、
   前記循環風路に連通させて設けられ、乾燥用空気を前記本体外へ排出する排気風路と、
   前記循環風路外の周囲の空気を前記循環風路内に吸気する吸気風路と、
   前記循環風路を流れる乾燥用空気の前記排気風路を経て前記本体外へ排気される割合を変化させることができる排気割合調整装置と、
   前記送風装置、前記ヒートポンプ装置および前記排気割合調整装置などを制御する制御装置とを備え、
   前記第１の吸熱器は前記循環風路中に、前記第２の吸熱器は前記排気風路中にそれぞれ設置され、前記排気割合調整装置は前記第１の吸熱器と前記第２の吸熱器の間に設けられた衣類乾燥機。
2. 前記ヒートポンプ装置の前記放熱器は、前記循環風路内に設けられ、前記排気風路は、前記循環風路の乾燥用空気排出口と前記放熱器との間から分岐接続された請求項１に記載の衣類乾燥機。
3. 前記排気割合調整装置は、前記循環風路と前記排気風路との分岐部近傍に設けられた請求項２に記載の衣類乾燥機。
4. 前記吸気風路は、前記循環風路と前記排気風路との分岐部と前記放熱器との間において、前記循環風路に接続された請求項１〜３のいずれか１項に記載の衣類乾燥機。
5. 前記循環風路内の乾燥用空気の温度を検知する内部温度センサーと、前記循環風路外および前記排気風路外の温度を検知する外部温度センサーとを備え、前記制御装置は、前記外部温度センサーによって検知された温度値が前記内部温度センサーによって検知された温度値より高いほど前記排気風路からの排気割合が高くなるように前記排気割合調整装置を制御するように構成された請求項１〜４のいずれか１項に記載の衣類乾燥機。
6. 前記循環風路内の乾燥用空気の温度を検知する内部温度センサーと、前記循環風路外および前記排気風路外の温度を検知する外部温度センサーとを備え、前記制御装置は、前記外部温度センサーによって検知された温度値が前記内部温度センサーによって検知された温度値より高い場合には、前記排気風路からの排気割合が１００％になるように前記排気割合調整装置を制御するように構成された請求項１〜４のいずれか１項に記載の衣類乾燥機。
7. 前記循環風路内の乾燥用空気の温度を検知する内部温度センサーと、前記循環風路外および前記排気風路外の温度を検知する外部温度センサーとを備え、前記制御装置は、前記外部温度センサーによって検知された温度値が前記内部温度センサーによって検知された温度値より低いほど前記排気風路からの排気割合が低くなるように前記排気割合調整装置を制御するように構成された請求項１〜４のいずれか１項に記載の衣類乾燥機。
8. 前記循環風路内の乾燥用空気の温度を検知する内部温度センサーと、前記循環風路外および前記排気風路外の温度を検知する外部温度センサーとを備え、前記制御装置は、前記外部温度センサーによって検知された温度値が前記内部温度センサーによって検知された温度値より低い場合には、前記排気風路からの排気割合が０％になるように前記排気割合調整装置を制御するように構成された請求項１〜４のいずれか１項に記載の衣類乾燥機。

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