JP2019524271A - 衣類処理装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、キャビネットの内部に回転可能に備えられ、洗濯及び乾燥対象物が投入されるドラムと、冷媒が循環する蒸発器、圧縮機、凝縮器及び膨張弁を備え、前記ドラムから排出されて前記ドラムに循環する空気に熱源を供給するヒートポンプモジュールとを含み、前記ヒートポンプモジュールは、前記凝縮器から排出された冷媒と前記蒸発器を通過する冷媒との熱交換が行われる内部熱交換器を含む、衣類処理装置を開示する。【選択図】図１０

Description

本発明は、ヒートポンプシステムを備えた衣類処理装置に関する。

衣類処理装置とは、衣類を洗濯する機能を実行する洗濯機、洗濯が終わった衣類を乾燥させる機能を実行する乾燥機、洗濯及び乾燥機能を共に実行する洗濯乾燥機をまとめていう。

乾燥機能を含む衣類処理装置は、衣類収容部に投入された乾燥対象物に熱風を供給する熱風供給部を備える。熱風供給部は、空気に供給される熱源の種類によって、ガス式ヒータ、電気式ヒータ及びヒートポンプシステムに分けられる。

ヒートポンプシステムは、圧縮機（COMPRESSOR）、凝縮器（CONDENSER）、膨張弁（EXPANSION VALVE）及び蒸発器（EVAPORATOR）を含む。前記圧縮機で圧縮された高温高圧の冷媒（REFRIGERANT）は凝縮器、膨張弁、蒸発器及び圧縮機を循環する。

衣類収容部であるドラム（DRUM）から排出された空気は前記蒸発器の冷媒との熱交換により冷却されて除湿され、その後前記凝縮器の冷媒との熱交換により加熱される。前記除湿及び加熱により高温乾燥した熱風は前記ドラムに供給される。

蒸発器の内部は液体冷媒と気体冷媒が混合された低圧の飽和冷媒になっている。膨張弁を通過した直後の冷媒は約９０％以上が液体冷媒であるが、液体冷媒は蒸発器を通過しながらドラムから排出された空気との熱交換により前記空気から熱を吸収して蒸発することで気体冷媒に変化する。

理論通りであれば、冷媒は蒸発器の出口と圧縮機の入口間で完全に気体状態となり、圧縮機が前記気体状態となった冷媒を圧縮する上で全く問題がないはずである。

しかし、ドラム内において空気の急激な温度変化などの急激な室内負荷変動がある場合、蒸発器を通過した冷媒に若干の液体状態の冷媒が含まれることがある。この液体状態の冷媒は非圧縮性流体であるので、液体冷媒が圧縮機に入ると、圧縮性流体（気体）のみを圧縮するように構成された圧縮機は非圧縮性液体冷媒の圧縮により損傷を受ける危険がある。

これを防止するために、蒸発器を通過した冷媒が圧縮機に移動する過程で温度を約５℃上昇させて液体冷媒がなくなるようにするのが冷媒の過熱である。

蒸発器内での飽和温度が７℃であれば、圧縮機に入る過熱冷媒の温度は約１２℃でなければならないが、その温度差である５℃が過熱度である。つまり、過熱度（ΔＴｓ）は次のように定義される。
ΔＴｓ＝Ｔ２−Ｔ１
Ｔ１：蒸発器での飽和冷媒の飽和温度、Ｔ２：圧縮機に入る過熱冷媒の温度

冷媒の過熱は、蒸発器の後端（出口側）で又は蒸発器から圧縮機に移動する過程で行われなければならない。

もし、過熱度が予め設定された値より高い場合、蒸発器の最後の部分まで飽和冷媒が一杯に充填されず、蒸発器の内部から冷媒が過熱され、蒸発器の後半部分は過熱冷媒が一杯に充填されるが、その部分は蒸発器の役割を果たせなくなるので、蒸発器の除湿能力が低下する。

なお、例えば過熱度が１０℃の場合は、５℃の場合より気体冷媒の体積が増加するので、圧縮機により循環する冷媒量が相対的に減少し、圧縮機の仕事量が減少する。また、圧縮機がさらに高い温度で運転することになり、圧縮機のモータ効率も低下する。

よって、過熱度を適切な値に調整することが重要である。

一方、凝縮器の冷媒は蒸発器を通過した空気との熱交換により冷却されて凝縮される。凝縮器に流入した気体状態の冷媒が液体状態の冷媒になるときの温度を飽和凝縮温度という。

例えば、冷媒の飽和凝縮温度を５１℃とすると、凝縮器で凝縮された液体冷媒の温度が５１℃より低くなって約４６℃となることが過冷である。

もし、過冷されていない飽和冷媒をそのまま膨張弁に送ると配管の抵抗により液体冷媒の一部が蒸発して気体状態になるが（フラッシュガス）、気体冷媒と液体冷媒が混合された混合冷媒が膨張弁に流入すると、気体冷媒により膨張弁の正常な動作が妨げられる。すなわち、膨張弁は、絞り（スロットル；外部と熱量や仕事量を交換することなく圧力が減少すること）作用により高温高圧の液体冷媒を蒸発しやすい低温低圧の冷媒にして減圧する役割を果たすが、液体冷媒が気体冷媒と共に膨張弁に流入する場合、体積の小さい液体冷媒は膨張弁の狭い流路を通過する際に相対的に体積の大きい気体冷媒の妨害によりその流動量が減少することがある。

よって、フラッシュガスの発生を防止するために約５℃の過冷度が維持されなければならない。

図２４は従来技術のヒートポンプ衣類処理装置における乾燥の進行に応じた圧縮機のＨｚ（周波数）の変化及び膨張弁の開度を示すグラフである。

従来のヒートポンプ衣類処理装置にインバータ圧縮機を適用した場合、空気の加熱に必要な熱量を供給するために、乾燥初期からインバータ圧縮機の周波数（Ｈｚ）を高くする。

しかし、乾燥行程で早期過熱により凝縮器の冷媒の温度が予め設定された値より高くなると、凝縮器の冷媒の温度を予め設定された値に低くするために圧縮機の周波数を早期に低くする制御が必要である。

よって、前記圧縮機のＨｚを早期に低くすると、圧縮機の冷媒の吐出量が減少し、凝縮器の放熱量の減少によりドラムに供給される空気の温度が低下するので、乾燥時間が長くなるという問題がある。また、凝縮器の放熱量の減少に対応して凝縮器を大きくすると、凝縮器の製造コストが上昇するという問題がある。

さらに、従来技術においては、凝縮器の過冷度を増加させるために凝縮器の後段に補助凝縮器を設ける。補助凝縮器は、凝縮器から放出される熱を外部に排出する役割を果たす。

しかし、前記補助凝縮器は、凝縮器の熱を外部に排出するので、エネルギー観点からは損失が発生するという問題がある。

従来のヒートポンプ衣類処理装置の場合、乾燥行程の後半部へ行くほどドラムから排出された空気から吸収される熱が少なくなり、すなわち過熱度が低くなる。適切な過熱度を確保するためには膨張弁の開度（開放の程度）を小さくする必要がある。つまり、従来は、乾燥行程が後半部に進むにつれて膨張弁の開度が小さくなる方向に膨張弁を制御する。

しかし、前記膨張弁の開度を小さくすると、蒸発器に流入する冷媒量が減少して循環冷媒の流量が減少するので、ヒートポンプサイクルの容量（又は能力）が減少する。

そこで、本発明の第１の目的は、圧縮機の周波数（Ｈｚ）を早期に低くすることなく、かつ補助凝縮器を用いることなく、凝縮器での過冷度を確保できる衣類処理装置を提供することにある。

本発明の第２の目的は、乾燥行程の後半において蒸発器の過熱度が低い場合に、膨張弁の開度を小さくするのではなく、大きくするか又は維持して蒸発器の過熱度を安定して確保できる衣類処理装置を提供することにある。

上記本発明の第１及び第２の目的は、凝縮器から排出された冷媒と蒸発器を通過する冷媒との熱交換が行われるようにすることにより達成することができる。

本発明の一態様による衣類処理装置は、キャビネットの内部に回転可能に備えられ、洗濯及び乾燥対象物を収容するドラムと、冷媒が循環する蒸発器、圧縮機、凝縮器及び膨張弁を備え、前記ドラムから排出されて前記ドラムに循環する空気に熱源を供給するヒートポンプモジュールとを含み、前記ヒートポンプモジュールは、前記凝縮器から排出された冷媒と前記蒸発器を通過する冷媒との熱交換が行われる内部熱交換器を含む。

本発明の一例によれば、前記内部熱交換器は、フィンアンドチューブ型熱交換器で構成されてもよい。

本発明の一例によれば、前記内部熱交換器は、前記蒸発器の内部に備えられてもよい。

本発明の一例によれば、前記内部熱交換器は、前記蒸発器の内部に配置される内部熱交換管と、前記凝縮器から排出された冷媒が前記内部熱交換管に流入するように、前記凝縮器の冷媒出口と前記内部熱交換管を連結する連結管とを含んでもよい。

本発明の一例によれば、前記内部熱交換器は、前記空気の移動方向における前記蒸発器の下流側に配置されてもよい。

本発明の一例によれば、前記内部熱交換器は、前記蒸発器の熱交換フィンを共有し、前記熱交換フィンにより前記凝縮器から排出された冷媒と前記蒸発器の冷媒とを熱交換させるようにしてもよい。

本発明の一例によれば、前記蒸発器の冷媒出口は、前記蒸発器の下流側に配置され、前記内部熱交換器は、前記凝縮器から排出された冷媒と前記蒸発器の出口側冷媒とを熱交換させるようにしてもよい。

本発明の一例によれば、前記内部熱交換管は、前記蒸発器の熱交換フィンにおいて前記空気の移動方向における下流側に上下方向に離隔して配置される複数の直管部分と、前記蒸発器の熱交換フィンから突出するように配置され、前記複数の直管部分のうち隣接する２つの直管部分の端部を連結する複数の連結管部分とを含んでもよい。

本発明の一例によれば、前記複数の直管部分は、前記空気の移動方向における前記蒸発器の下流側の最後の列に配置されてもよい。

本発明の他の例によれば、前記複数の直管部分は、前記蒸発器の最後の列の一部に配置され、前記蒸発器の最後の列の他の部分には、前記蒸発器の冷媒管が配置されてもよい。

本発明のさらに他の例によれば、前記複数の直管部分は、前記蒸発器の最後の列から上流側の列の一部にさらに配置されてもよい。

本発明の一例によれば、前記複数の直管部分は、前記蒸発器の冷媒管よりもさらに高い位置に配置されてもよい。

本発明の一例によれば、前記内部熱交換管は、前記蒸発器の冷媒管の１／５〜１／３の割合で配置されてもよい。

本発明の一例によれば、前記複数の直管部分は、前記蒸発器の冷媒出口に隣接して配置されてもよい。

本発明の一例によれば、前記複数の直管部分は、前記蒸発器の冷媒入口に隣接して配置されてもよい。

本発明の他の態様による衣類処理装置は、キャビネットの内部に備えられ、洗濯水を貯蔵するタブと、前記タブの内部に回転可能に設けられ、洗濯及び乾燥対象物を収容するドラムと、冷媒が循環する蒸発器、圧縮機、凝縮器及び膨張弁を備え、前記ドラムから排出されて前記ドラムに循環する空気に熱源を供給するヒートポンプモジュールとを含み、前記ヒートポンプモジュールは、前記蒸発器及び前記凝縮器を収容し、前記タブに連結されて前記空気の循環のための流路を形成する熱交換ダクト部と、前記凝縮器から前記蒸発器の内部に延びる内部熱交換管を備え、前記内部熱交換管と前記蒸発器の冷媒管間の熱交換が前記蒸発器の内部で行われる内部熱交換器とを含む。

本発明の他の態様の一例によれば、前記内部熱交換器は、前記凝縮器から排出された冷媒が前記内部熱交換管に流入するように、前記凝縮器の冷媒出口管と前記内部熱交換管を連結する連結管を含み、前記内部熱交換管は、前記蒸発器の内部に配置されてもよい。

本発明の他の態様の一例によれば、前記ヒートポンプモジュールは、前記熱交換ダクト部の一側に備えられ、前記ドラムから排出された空気が前記蒸発器と前記凝縮器を通過して前記ドラムの内部に流入するように、前記空気を循環させる吸入ファンを含んでもよい。

本発明の他の態様の一例によれば、前記熱交換ダクト部は、前記タブの上部及び前側に配置され、前記蒸発器及び前記凝縮器は、前記タブの上下方向の中心線から一側方向に偏心して前記一側方向に互いに離隔して配置されてもよい。

本発明の他の態様の一例によれば、前記凝縮器は、下側が前記蒸発器よりもさらに低くなるように下方に延びてもよい。

本発明の他の態様の一例によれば、前記熱交換ダクト部は、空気入口側が前記タブの上部左側の後部に連通するように連結され、空気出口側が前記タブの上部右側の前部に連通するように連結され、前記空気の移動方向は、前記タブの左側後方から右側前方に向かうようにしてもよい。

本発明の他の態様の一例によれば、前記凝縮器は、前記空気の移動方向における前記蒸発器の下流側に配置され、前記凝縮器の冷媒は、前記空気の移動方向と逆方向に流れるようにしてもよい。

本発明の他の態様の一例によれば、前記内部熱交換管は、前記空気の移動方向における前記蒸発器の下流側で１列又は２列に配置され、前記蒸発器の下流側に前記蒸発器の冷媒出口が配置され、前記凝縮器から放出された熱が前記蒸発器の冷媒出口に伝達されるようにしてもよい。

本発明の他の態様の一例によれば、前記内部熱交換管は、前記空気の移動方向における前記蒸発器の下流側で１列又は２列に配置され、前記蒸発器の下流側に前記蒸発器の冷媒入口が配置され、前記凝縮器から放出された熱が前記蒸発器の冷媒入口に伝達されるようにしてもよい。

本発明のさらに他の態様による衣類処理装置は、キャビネットの内部に備えられ、洗濯水を貯蔵するタブと、前記タブの内部に回転可能に設けられ、洗濯及び乾燥対象物を収容するドラムと、冷媒が循環する蒸発器、気液分離器、圧縮機、凝縮器及び膨張弁を備え、前記ドラムから排出されて前記ドラムに循環する空気に熱源を供給するヒートポンプモジュールとを含み、前記ヒートポンプモジュールは、前記蒸発器及び前記凝縮器を収容し、前記タブに連結されて前記空気の循環のための流路を形成する熱交換ダクト部と、前記熱交換ダクト部の後部と一体に連結され、前記圧縮機を支持する圧縮機ベース部と、前記熱交換ダクト部の後部及び前記圧縮機ベース部の一側面部と一体に備えられ、前記気液分離器を支持する気液分離器取付部と、前記凝縮器から前記蒸発器の内部に延びる内部熱交換管を備え、前記内部熱交換管と前記蒸発器の冷媒管間の熱交換が前記蒸発器の内部で行われる内部熱交換器とを含む。

本発明のさらに他の態様の一例によれば、前記熱交換ダクト部は、一部が前記タブの上部前側を覆うように配置され、前記圧縮機ベース部は、前記タブの上部後側の一部を覆うように配置され、前記気液分離器取付部は、前記タブの上部後側の他の一部を覆うように配置され、前記熱交換ダクト部の前部は、前記キャビネットの前面に締結され、前記圧縮機ベース部の後部は、前記キャビネットの後面に締結されてもよい。

本発明のさらに他の態様の一例によれば、前記蒸発器及び前記凝縮器が収容された前記熱交換ダクト部の一部、前記圧縮機が取り付けられた前記圧縮機ベース部、及び前記気液分離器取付部は、前記タブの上部一側を覆うように前記タブの前後方向の中心線から一側方向に偏心して配置されてもよい。

本発明のさらに他の態様の一例によれば、前記熱交換ダクト部は、空気入口部が前記タブの上部左側後部に連通するように連結され、空気出口部が前記タブの上部右側前部に連通するように連結されてもよい。

本発明のさらに他の態様の一例によれば、前記熱交換ダクト部の出口部は、前記タブの前部に備えられるガスケットに連通するように連結されてもよい。

本発明のさらに他の態様の一例によれば、前記内部熱交換器は、前記空気の移動方向における前記蒸発器の下流側で１列又は２列に配置される内部熱交換管を含み、前記蒸発器の上流側に前記蒸発器の冷媒入口が配置され、前記蒸発器の下流側に前記蒸発器の冷媒出口が配置され、前記膨張弁から前記蒸発器の冷媒入口に延びる第１冷媒配管と前記蒸発器の冷媒出口から前記気液分離器に延びる第２冷媒配管とが交差するように配置されてもよい。

本発明のさらに他の態様の一例によれば、前記内部熱交換器は、前記空気の移動方向における前記蒸発器の下流側で１列又は２列に配置される内部熱交換管を含み、前記蒸発器の上流側に前記蒸発器の冷媒出口が配置され、前記蒸発器の下流側に前記蒸発器の冷媒入口が配置され、前記膨張弁から前記蒸発器の冷媒入口に延びる第１冷媒配管と前記蒸発器の冷媒出口から前記気液分離器に延びる第２冷媒配管とが平行に配置されてもよい。

本発明のさらに他の態様による衣類処理装置は、キャビネットの内部に備えられ、洗濯水を貯蔵するタブと、前記タブの内部に回転可能に設けられ、洗濯及び乾燥対象物を収容するドラムと、冷媒が循環する蒸発器、気液分離器、圧縮機、凝縮器及び膨張弁を備え、前記ドラムから排出されて前記ドラムに循環する空気に熱源を供給するヒートポンプモジュールとを含み、前記ヒートポンプモジュールは、前記圧縮機を支持する圧縮機ベース部と、前記凝縮器から前記蒸発器の内部に延びる内部熱交換管を備え、前記内部熱交換管と前記蒸発器の冷媒管間の熱交換が前記蒸発器の内部で行われる内部熱交換器とを含む。

本発明のさらに他の態様の一例によれば、前記圧縮機は、回転軸が前記キャビネットの前後方向に配置される横型圧縮機であってもよい。

本発明のさらに他の態様の一例によれば、前記圧縮機は、中央部が圧縮機本体の上部外周面の一部を囲むように配置されて固定され、縁部が前記圧縮機ベース部の上部に配置されて前記圧縮機ベース部と締結され、前記圧縮機本体を前記圧縮機ベース部の上部に懸架支持するブラケットと、前記ブラケットの縁部と前記圧縮機ベース部の上部間に配置されて前記ブラケットを付勢する防振マウントとを含んでもよい。

本発明のさらに他の態様の一例によれば、前記圧縮機の冷媒出口は、前記凝縮器の冷媒入口管に対向する方向に配置されてもよい。

上記のように構成される本発明によれば、次のような効果が得られる。

第一に、凝縮器から蒸発器の内部に延びる内部熱交換器を備えるので、凝縮器の熱交換面積が大きくなるという効果が得られる。

第二に、凝縮器の拡張のための凝縮器の追加設置空間が衣類処理装置の内部に別途備えられなくてもよいので、ヒートポンプシステムが取り付けられるキャビネットの上部空間の活用度を向上させることができる。

第三に、凝縮器の熱交換面積が大きくなることにより、凝縮器の発熱が円滑になり、圧縮機の仕事をより大きくすることができる。

第四に、内部熱交換器により凝縮器と蒸発器間の熱交換が行われるので、蒸発器の低温部を用いて凝縮器を冷却することにより凝縮器の過冷度をさらに確保することができる。

第五に、補助凝縮器を用いて凝縮器の熱を放出する従来技術とは異なり、凝縮器の熱を外部に放出しないので、エネルギー観点から損失がないという利点がある。

第六に、凝縮器から外部に放出される熱をリサイクルして蒸発器を加熱することにより、蒸発器の適切な過熱度を確保することができる。

第七に、蒸発器の過熱度が低い場合に膨張弁の開度を小さくして蒸発器に流入する冷媒の流量を減少させることにより過熱度を確保する従来技術とは異なり、内部熱交換器により、乾燥行程の後半部において冷媒の循環量を減少させることなく膨張弁の開度を大きくするか又は維持しても過熱度を安定して確保することができる。

第八に、蒸発器と凝縮器との熱交換によりヒートポンプサイクルの正常運転領域を広く確保することができ、ヒートポンプサイクルの容量及び能力を向上させることができる。

第九に、乾燥行程の初期に早期過熱により圧縮機の周波数を低くする従来技術とは異なり、凝縮器の拡大効果で圧縮機のＨｚを低くする制御時点を遅くすることにより、圧縮機の仕事を大きくして乾燥時間を短縮することができる。

本発明による衣類処理装置の外観を示す斜視図である。 図１におけるキャビネットの内側上部にヒートポンプモジュールが取り付けられた状態を示す斜視図である。 図２におけるコントローラのＰＣＢケースがキャビネットの上部に取り付けられた状態を示す概念図である。 図２におけるタブとヒートポンプモジュール間での空気の循環を示す概念図である。 図４のタブ及びヒートポンプモジュールをキャビネットの前方から見た状態を示す概念図である。 図５のヒートポンプモジュールを示す斜視図である。 図６の分解斜視図である。 本発明の第１実施形態による蒸発器、凝縮器、膨張弁、気液分離器及び圧縮機を上方から見た状態を示す概念図である。 図８の凝縮器及び蒸発器をキャビネットの後方から見た状態を立体的に示す概念図である。 図９の凝縮器及び蒸発器をキャビネットの後方から見た状態を平面的（２次元的）に示す概念図である。 本発明の第１実施形態によるヒートポンプモジュールにおける冷媒の蒸発、圧縮、凝縮及び膨張過程を説明するためのｐ−ｈ線図である。 本発明の第２実施形態による蒸発器、凝縮器、膨張弁、気液分離器及び圧縮機を上方から見た状態を示す概念図である。 図１２の凝縮器及び蒸発器をキャビネットの後方から見た状態を立体的に示す概念図である。 図１２の凝縮器及び蒸発器をキャビネットの後方から見た状態を平面的（２次元的）に示す概念図である。 本発明の第２実施形態によるヒートポンプモジュールにおける冷媒の蒸発、圧縮、凝縮及び膨張過程を説明するためのｐ−ｈ線図である。 本発明による蒸発器の下流側に設けられた内部熱交換器の一例を示す概念図である。 本発明による蒸発器の下流側に設けられた内部熱交換器の他の例を示す概念図である。 本発明による蒸発器の下流側に設けられた内部熱交換器のさらに他の例を示す概念図である。 本発明による蒸発器の下流側に設けられた内部熱交換器のさらに他の例を示す概念図である。 本発明による蒸発器の下流側に設けられた内部熱交換器のさらに他の例を示す概念図である。 本発明による蒸発器の下流側に設けられた内部熱交換器のさらに他の例を示す概念図である。 本発明による蒸発器の下流側に設けられた内部熱交換器のさらに他の例を示す概念図である。 本発明による蒸発器の下流側に設けられた内部熱交換器のさらに他の例を示す概念図である。 従来のヒートポンプ洗濯乾燥機における乾燥時間経過による圧縮機の周波数（Ｈｚ）及び膨張弁（ＬＥＶ）の開度の変化を示すグラフである。 本発明のヒートポンプ洗濯乾燥機における乾燥時間経過による圧縮機の周波数（Ｈｚ）及び膨張弁（ＬＥＶ）の開度の変化を示すグラフである。 従来技術によるｐ（圧力）−ｈ（エンタルピ）線図において乾燥時間の経過に応じたヒートポンプサイクルの各過程の圧力及びエンタルピの変化を示すグラフである。 本発明によるｐ−ｈ線図において乾燥時間の経過に応じたヒートポンプサイクルの各過程の圧力及びエンタルピの変化を示すグラフである。 従来の乾燥時間の経過に応じた過冷度及び過熱度の変化を示すグラフである。 本発明の乾燥時間の経過に応じた過冷度及び過熱度の変化を示すグラフである。

以下、図面を参照して、本発明による衣類処理装置についてより詳細に説明する。単数の表現は、文脈上明らかに他の意味を表すものでない限り、複数の表現を含む。

本明細書に開示された実施形態について説明する上で、関連する公知技術についての具体的な説明が本明細書に開示された実施形態の要旨を不明にすると判断される場合は、その詳細な説明を省略する。

図１は本発明による衣類処理装置の外観を示す斜視図である。

本発明による衣類処理装置は、洗濯機や洗濯乾燥機などを含む概念として理解されるべきである。本実施形態においては、衣類処理装置が洗濯乾燥機として実現される。

図１に示す衣類処理装置は、洗濯乾燥機の本体を形成するキャビネット１０を含む。

キャビネット１０は、六面体状に形成され、洗濯乾燥機の上面を形成するトップカバー１０ａ、洗濯乾燥機の下面を形成するベースカバー１０ｂ、洗濯乾燥機の両側面を形成するサイドカバー１０ｃ、洗濯乾燥機の前面を形成するフロントカバー１０ｄ、及び洗濯乾燥機の後面を形成するバックカバー１０ｅから構成されてもよい。

フロントカバー１０ｄには、洗濯及び乾燥対象物を投入するための投入口が形成され、投入口を開閉するための円形のドア１５が回転可能に設けられる。ドア１５の左側端部はドアヒンジで結合され、ドア１５の右側端部はドアヒンジを中心に前後方向に回転して前記投入口を開閉することができる。ドア１５の他側には押圧式ロック装置が備えられ、ドア１５の他側を１回押圧してドア１５をロックし、もう１回押圧してドア１５のロックを解除することができる。

ドア１５の上端部にはユーザの操作のためのタッチ式ディスプレイ１２が備えられ、洗濯、脱水及び乾燥行程を行うための動作モードの選択及び変更を行うことができる。

また、フロントカバー１０ｄの右上端には電源ボタン１３が備えられ、衣類処理装置の洗濯、脱水及び乾燥行程時に電源をオン／オフにすることができる。

キャビネット１０の下部には、洗剤供給部が引き出し式に引き出し及び挿入できるように設けられ、洗剤供給部を覆蓋する下部カバー１４が上下方向に回転可能に設けられてもよい。

図２は図１におけるキャビネットの内側上部にヒートポンプモジュールが取り付けられた状態を示す斜視図であり、図３は図２におけるコントローラのＰＣＢケースがキャビネットの上部に取り付けられた状態を示す概念図である。

図２に示すキャビネット１０の内部にはタブ１６が配置される。タブ１６は円筒状に形成される。タブ１６の中心部を貫通する仮想の中心線１６１は、キャビネット１０の前後方向に配置されるようにしてもよい。

タブ１６は、前面の方が後面より高くなるように傾斜して配置されてもよい。

タブ１６の内部には洗濯水が貯蔵される。タブ１６の前面には、洗濯物を投入するための投入口がキャビネット１０の投入口に連通するように形成される。

タブ１６の底面にはサンプ（sump）が備えられてもよい。サンプは、タブ１６に貯蔵された洗濯水をタブ１６の外部に排出させるために一時的に溜めておく所である。サンプは、凹状に形成され、タブ１６から流れてくる水を溜める。サンプには排水口が形成され、排水口から洗濯水が外部に排出される。

タブ１６の前端部にはガスケット１６ｂが備えられる。ガスケット１６ｂは、タブ１６の前部に円周方向に形成され、ゴム材質などからなるようにしてもよい。ガスケット１６ｂは、タブ１６の内部に貯蔵された洗濯水がキャビネット１０の内部に漏れることを防止する。

タブ１６の内部にはドラム１７が回転可能に備えられる。ドラム１７の前部は開放され、キャビネット１０の投入口及びタブ１６の投入口に連通するように連結される。ドラム１７は、内部に洗濯及び乾燥対象物を収容する収容空間を備える。

タブ１６の後面にはモータなどの駆動部が設けられてもよい。ドラム１７の後部は、回転軸を介して駆動部に連結されてもよい。ドラム１７は、駆動部からの動力により回転する。

ドラム１７の円周面には複数の貫通孔が形成され、貫通孔を介して水又は空気がタブ１６からドラム１７に流入したりドラム１７からタブ１６に流出する。

ドラム１７の内周面には複数のリフターが円周方向に離隔して配置されてもよい。リフターは、ドラム１７と共に回転してドラム１７の内部に収容された洗濯及び乾燥対象物を回転させる。このとき、洗濯及び乾燥対象物はドラム１７の内部で重力により落下してタンブリングする。

タブ１６の上部にはヒートポンプモジュール２０が取り付けられる。ヒートポンプモジュール２０は、蒸発器２１、凝縮器２３、圧縮機２２、膨張弁２４、気液分離器２５及び吸入ファン２７と、これらを１つのモジュールに組み立てるための一体型ハウジング３０とを含む。

一体型ハウジング３０は、蒸発器２１及び凝縮器２３を内部に収容する熱交換ダクト部３１と、圧縮機２２を取り付ける圧縮機ベース部３４と、気液分離器２５を取り付ける気液分離器取付部３５とを含んでもよい。

蒸発器２１、気液分離器２５、圧縮機２２、凝縮器２３及び膨張弁２４が一体型ハウジング３０に取り付けられることにより、ヒートポンプシステムを１つの組立体としてモジュール化することができる。

ヒートポンプモジュール２０をタブ１６の上部に配置したのは、洗濯機の場合、タブ１６の内部に洗濯水が供給されるとシール問題によりタブ１６の下部から漏れる恐れがあり、水は重力により下方に流れるので、漏れからヒートポンプモジュール２０を保護するためである。また、ヒートポンプモジュール２０を設置したりメンテナンスのために解体する場合、作業者が腰を大きく曲げなくてもよいので、ヒートポンプモジュール２０がタブ１６の下部に配置されるより、タブ１６の上部に配置される方が有利である。

本発明のヒートポンプモジュール２０は、一体型ハウジング３０に蒸発器２１及び凝縮器２３の熱交換器１１０と共に圧縮機２２、膨張弁２４、気液分離器２５及び吸入ファン２７が一体に取り付けられるので、ヒートポンプシステムの構造を単純化することができ、ヒートポンプシステムの配置空間をコンパクトに最適化することができる。

よって、本発明のヒートポンプモジュール２０は、タブ１６の上部に配置される一体型ハウジング３０に熱交換器１１０と共に圧縮機２２が配置されるので、熱交換器１１０と圧縮機２２を連結する配管の構造が簡単になり、配管の長さが短くなる。また、ヒートポンプシステムがモジュール化されるので、組み付け及び設置が簡単になり、完成品として組み立てる前にヒートポンプモジュール２０自体の性能検査を行うことができる。

熱交換ダクト部３１、圧縮機ベース部３４及び気液分離器取付部３５は、一体に形成されてもよい。例えば、熱交換ダクト部３１、圧縮機ベース部３４及び気液分離器取付部３５は、一体に射出成形されてもよい。

熱交換ダクト部３１はタブ１６の上部前側に配置され、圧縮機ベース部３４はタブ１６の上部後側に配置されてもよい。熱交換ダクト部３１の一側（キャビネット１０の前面から見て左後端部）はタブ１６の上部後側の空気出口１６ａに連通するように連結され、ドラム１７から排出される空気が熱交換ダクト部３１の内部に流入するようにしてもよい。熱交換ダクト部３１の他側（キャビネット１０の前面から見て右前端部）はタブ１６のガスケット１６ｂの空気入口に連通するように連結され、熱交換ダクト部３１で熱交換された加熱空気が再びドラム１７の内部に再供給及び循環されるようにしてもよい。

キャビネット１０の前面から見て熱交換ダクト部３１の右側面には、吸入ファン２７が取り付けられてもよい。吸入ファン２７は、ドラム１７から排出される空気に循環動力を供給し、ドラム１７から排出される空気が蒸発器２１及び凝縮器２３を経由した後に再びドラム１７に循環するようにする。

一体型ハウジング３０は、キャビネット１０の前面から見て熱交換ダクト部３１の後方及び圧縮機ベース部３４の左側面に気液分離器取付部３５をさらに含んでもよい。気液分離器取付部３５は、気液分離器２５の下部を囲むようにしてもよい。気液分離器２５が気液分離器取付部３５に取り付けられた状態で固定されてもよい。気液分離器２５は、蒸発器２１から排出される気体冷媒中に液体冷媒が含まれる場合、気体冷媒から液体冷媒を分離して気相冷媒のみを圧縮機２２に送る役割を果たす。

熱交換ダクト部３１は、キャビネット１０の前面に前方から支持され、圧縮機ベース部３４は、キャビネット１０の後面に後方から支持される。

例えば、キャビネット１０の前側上部に前方フレーム１５が備えられ、熱交換ダクト部３１の前部は、ネジ３１５により前方フレーム１５に締結されて支持されてもよい。ここで、２つのネジ３１５が前方フレーム１５に対角線方向に離隔配置されて締結されるようにしてもよい。

また、圧縮機ベース部３４の後部は、ネジ３１５によりバックカバー１０ｅに締結されて支持されてもよい。ここで、２つのネジ３１５がバックカバー１０ｅに対角線方向に離隔配置されて締結されるようにしてもよい。

よって、熱交換ダクト部３１と圧縮機ベース部３４とが一体に形成される一体型ハウジング３０がキャビネット１０の上部一側に取り付けられて強固に支持される。

コントローラ３６は、ヒートポンプモジュール２０と衣類処理装置の全般的な動作を制御する。コントローラ３６は、高さが横方向及び縦方向の長さに比べて低い直方体状に形成されるＰＣＢケース３６１と、ＰＣＢケース３６１の内部に内蔵されるＰＣＢと、ＰＣＢに取り付けられる電気／電子制御部品とから構成されてもよい。

ＰＣＢケース３６１は、タブ１６の上部とキャビネット１０の左側面エッジ部間の空間を用いて、ヒートポンプモジュール２０の左側面に対角線方向（フロントカバー１０ｄ側から見た場合）に配置されるようにしてもよい。

タブ１６の上部中央と左側サイドカバー１０ｂ間の空間が狭いので、ＰＣＢケース３６１は、フロントカバー１０ｄ側から見たときに、キャビネット１０の中央上部から左側面下方に向かうように傾斜して配置されることが好ましい。

よって、ＰＣＢケース３６１と他の構成要素との干渉を回避し、ＰＣＢケース３６１をヒートポンプモジュール２０と共にコンパクトに構成することができる。

図３に示すように、ＰＣＢケース３６１をキャビネット１０の内部に安定して支持するために、ＰＣＢケース３６１は、上面一側から突設される固定突起３６２を備えてもよい。固定突起３６２の上端部はフック状に形成されてもよい。

また、キャビネット１０は、ＰＣＢケース３６１の支持のために、フロントカバー１０ｄの上端部一側からバックカバー１０ｅの上端部一側に長く延びる固定部材３６３を備えてもよい。固定部材の前端部はフロントカバー１０ｄに連結され、固定部材の後端部はバックカバー１０ｅに連結される。

固定突起３６２の上端部が固定部材３６３の側面に係止されて支持されることにより、ＰＣＢケース３６１がキャビネット１０の左側面エッジ部とヒートポンプモジュール２０との間に安定して支持されてコンパクトに配置される。

ＰＣＢケース３６１は、ヒートポンプモジュール２０に電気的に接続され、衣類処理装置を完成品として組み立てる前にモジュール単位でヒートポンプモジュール２０の性能検査を行うことができる。このように、ＰＣＢケース３６１は、ヒートポンプモジュール２０の性能検査などのためにヒートポンプモジュール２０に接続されるので、ＰＣＢケース３６１はヒートポンプモジュール２０に近い位置に配置されることが好ましい。

よって、ＰＣＢケース３６１は、ヒートポンプモジュール２０の側面に近い位置に対角線方向に配置されて接続されるので、ヒートポンプモジュール２０と共にキャビネット１０の内部にコンパクトに設置することができる。

図４は図２におけるタブとヒートポンプモジュール間での空気の循環を示す概念図であり、図５は図４のタブ及びヒートポンプモジュールをキャビネットの前方から見た状態を示す概念図である。

ヒートポンプモジュール２０は、ドラム１７から排出された空気に熱源を供給するように構成される。

熱交換ダクト部３１は、タブ１６に連結され、空気の循環のための循環流路を形成する。熱交換ダクト部３１の一側はタブ１６の上部左側の後部に連結され、熱交換ダクト部３１の他側はタブ１６の上部右側の前部に連結されてもよい。

タブ１６の上部左側の後部には空気出口１６ａが形成されてもよい。空気出口１６ａは、円形の管状に形成され、タブ１６から直上方に突出するように形成されてもよい。

熱交換ダクト部３１の一側（左後端部）は、連結ダクト３２によりタブ１６に連結されてもよい。連結ダクト３２は、エルボ状に形成されてもよい。

連結ダクト３２の一側は、ベローズ状に形成されるゴム製の蛇腹管を備えてタブ１６の空気出口１６ａに連結され、連結ダクト３２の他側は、ゴム製の蛇腹管を備えて熱交換ダクト部３１の一側に連結されてもよい。連結ダクト３２の蛇腹管は、タブ１６から発生した振動がヒートポンプモジュール２０に伝わることを防止することができる。例えば、タブ１６の後部に設けられたモータから発生した振動がタブ１６を介してヒートポンプモジュール２０に伝わることを防止することができる。逆に、ヒートポンプモジュール２０から発生した振動がタブ１６に伝わることを防止することができる。

熱交換ダクト部３１の他側（右側端部）は、ファンダクト部３３によりタブ１６のガスケット１６ｂに連結されてもよい。ファンダクト部３３は、内部に吸入ファン２７を備え、熱交換ダクト部３１から排出される空気をタブ１６に循環させる。

ファンダクト部３３の一側は熱交換ダクト部３１の他側に連結され、ファンダクト部３３の他側はタブ１６のガスケット１６ｂの上部に連通するように連結され、ファンダクト部３３は、熱交換ダクト部３１とタブ１６を連結する。ファンダクト部３３は、ゴム製のガスケット１６ｂに連結されるので、タブ１６から発生した振動が熱交換ダクト部３１及びヒートポンプモジュール２０に伝わることを防止することができる。ヒートポンプモジュール２０からタブ１６に振動が伝わることも防止することができる。

熱交換ダクト部３１の内部には、蒸発器２１と凝縮器２３とが離隔して配置される。

タブ１６の空気出口１６ａから排出された空気は蒸発器２１と凝縮器２３を順次通過する。蒸発器２１は、空気の移動方向における、凝縮器２３より上流側に配置される。

図４を参照すると、キャビネット１０の前方から見たとき、タブ１６の空気出口１６ａから連結ダクト３２を介して熱交換ダクト部３１の内部に流入した空気は、吸入ファン２７の吸引力によりタブ１６の中央上部から右方向に蒸発器２１と凝縮器２３を経由してファンダクト部３３を介してタブ１６に流入する。

凝縮器２３は、蒸発器２１の右側に離隔して配置される。凝縮器２３は、蒸発器２１より大きい面積を有するように構成される。凝縮器２３の大きさ及び面積が大きくなるにつれて凝縮器２３からの放熱量が大きくなるので、タブ１６に流入する空気に供給される熱量も大きくなり、結局、ヒートポンプの性能向上及び乾燥時間の短縮にも大きく寄与する。

このために、凝縮器２３及び蒸発器２１の上側は同じ高さに位置し、凝縮器２３の下側は蒸発器２１より下に位置するように下方にさらに延びてもよい。また、凝縮器２３は、蒸発器２１より左右方向の横幅が長くなるようにさらに延びてもよい。

よって、蒸発器２１及び凝縮器２３のそれぞれの上側は、キャビネット１０のトップカバー１０ａの平面に対応して同一平面上に配置され、蒸発器２１及び凝縮器２３のそれぞれの下側は、タブ１６の円周面に沿って上部中央部から右方向の所定区間に、ほぼアナログ時計が２時のときの分針と時針との間の部分に階段式に配置されるので、キャビネット１０の上部の狭い空間を活用して蒸発器２１及び凝縮器２３を効率的に配置することができる。

また、吸入ファン２７は、キャビネット１０の効率的な空間活用のために、凝縮器２３とキャビネット１０間に配置されてもよい。吸入ファン２７は、一側が凝縮器２３に対向する方向に向かい、他側がキャビネット１０の右側面に向かうように垂直に配置されてもよい。吸入ファン２７が駆動されると、吸入ファン２７は、凝縮器２３を通過する空気を吸入してファンダクト部３３を介してタブ１６に送風する。

図６は図５のヒートポンプモジュールを示す斜視図であり、図７は図６の分解斜視図である。

ヒートポンプモジュール２０は、キャビネット１０内の上部空間、すなわちトップカバー１０ａとタブ１６間の空間を活用して配置してもよい。

ヒートポンプモジュール２０は、熱交換ダクト部３１、ファンダクト部３３、圧縮機ベース部３４及び気液分離器取付部３５を含む。

熱交換ダクト部３１はキャビネット１０の前側に配置され、圧縮機ベース部３４及び気液分離器取付部３５はキャビネット１０の後側に配置される。圧縮機ベース部３４は、熱交換ダクト部３１の後方に配置されてもよい。熱交換ダクト部３１、ファンダクト部３３、圧縮機ベース部３４及び気液分離器取付部３５は、射出成形により一体に形成されてもよい。

熱交換ダクト部３１は、ベース部分３１１と蓋体部分３１２とから構成されてもよい。ベース部分３１１は熱交換ダクト部３１の下部を形成し、蓋体部分３１２は熱交換ダクト部３１の上部を形成する。ベース部分３１１と蓋体部分３１２とは縁部同士が当接して結合される。

ベース部分３１１と蓋体部分３１２のいずれか一方に複数の結合突起３１３ａが形成され、他方に複数の突起収容部３１３ｂが複数の結合突起３１３ａに対応するように形成され、結合突起３１３ａと突起収容部３１３ｂとが結合されることにより、ベース部分３１１と蓋体部分３１２とが締結される。

ベース部分３１１に複数の締結部３１４が突設され、締結部３１４とキャビネット１０の前側上部に形成された前方フレームとがネジ３１５により締結されることにより、熱交換ダクト部３１がキャビネット１０の前方に支持される。

ファンダクト部３３は、熱交換ダクト部３１の右側に備えられ、ファンダクト部３３の内部に吸入ファン２７が収容される。ファンダクト部３３は、熱交換ダクト部３１と一体に形成される第１部分３３１と、吸入ファン２７の後面を覆う第２部分３３２とから構成されてもよい。第１部分３３１と第２部分３３２とは、結合突起３１３ａ及び突起収容部３１３ｂなどの締結部材により締結されるようにしてもよい。

熱交換ダクト部３１の内部には蒸発器２１と凝縮器２３が収容される。

蒸発器２１は、空気の移動方向における上流側に配置され、凝縮器２３は、空気の移動方向における下流側に配置される。

キャビネット１０の前方から見たとき、蒸発器２１は、凝縮器２３の左側に離隔して配置される。

蒸発器２１は、冷媒管２１１と複数の熱交換拡張フィン２１０とから構成されてもよい。

複数の熱交換拡張フィン２１０は、熱伝導性材質であり、平板状に形成される。複数の熱交換拡張フィン２１０のそれぞれは、冷媒と空気との熱交換面積を大きくするために冷媒管２１１に接触する。熱交換拡張フィン２１０は、熱交換ダクト部３１の前後方向に非常に狭い間隔をおいて離隔配置されてもよい。空気が熱交換拡張フィン２１０間を熱交換ダクト部３１の左右方向に通過する。

冷媒管２１１は、内部に冷媒が流れるようにチューブ状に形成される。冷媒管２１１は、複数の直管部分２１１１と複数の連結管部分２１１２とを含む。

複数の直管部分２１１１は、熱交換ダクト部３１の前後方向に延び、上下方向及び左右方向に離隔するように配置されてもよい。複数の直管部分２１１１は、熱交換拡張フィン２１０に接触し、複数の熱交換拡張フィン２１０を貫通するように構成される。

複数の連結管部分２１１２は、半円形のチューブ状に形成され、隣接して配置される２つの直管部分２１１１を連結する。複数の連結管部分２１１２は、熱交換拡張フィン２１０から熱交換ダクト部３１の前後方向両側に突出するように配置されてもよい。

複数の直管部分２１１１及び複数の連結管部分２１１２は、蒸発器２１内で冷媒管２１１ができるだけ長く延びるように、熱交換拡張フィン２１０において複数の列及び複数の段に配列されてもよい。

凝縮器２３は、冷媒管２３１と熱交換拡張フィン２１０とから構成されてもよい。凝縮器２３の冷媒管２３１及び熱交換拡張フィン２１０の構造は蒸発器２１と類似しているので、詳細な説明を省略し、蒸発器２１との相違点を中心に説明する。

ただし、凝縮器２３の方が蒸発器２１より大きい。

また、蒸発器２１の冷媒は空気との熱交換により空気から熱を吸収して蒸発する。凝縮器２３の冷媒は空気との熱交換により空気に熱を放出して凝縮する。蒸発器２１と凝縮器２３とは熱の移動方向が逆である。

圧縮機ベース部３４の上部には圧縮機本体２２１が懸架装着される。

圧縮機２２は横型圧縮機２２である。横型圧縮機２２は、回転軸が水平に配置されてもよい。より正確には、本実施形態においては、横型圧縮機２２が圧縮機ベース部３４の前後方向に延びる水平線に対して１°〜１０°の角度範囲で傾斜して配置されてもよい。

横型圧縮機２２は、前部の方が後部より高くなるように配置されてもよい。その理由は、横型圧縮機２２の内側前方に電気モータで駆動される電動機構部が配置され、電動機構部の後方に気体冷媒を圧縮する圧縮機構部が配置されるので、重力によりオイルが下方に傾斜した圧縮機構部の摺動部に溜まるようにし、前記摺動部へのオイルの円滑な供給により潤滑作用が円滑になるようにするためである。

横型圧縮機２２の前部には、圧縮された冷媒を吐出するための吐出口２２１ａが形成されてもよい。横型圧縮機２２の底面後部には、気体冷媒を吸入するための吸入口２２１ｂが形成されてもよい。

圧縮機ベース部３４は、圧縮機２２を支持する支持台３４１を含む。支持台３４１は、圧縮機本体２２１を挟んで両側にそれぞれ備えられて左右方向に互いに離隔し、上下方向に延びる。

各支持台３４１の上部には、前後方向にベローズ状の防振マウント２２３が２つずつ配置され、圧縮機２２から発生する振動を絶縁する。

圧縮機本体２２１の上面には略Ｘ字状のブラケット２２２が配置され、ブラケット２２２の中心部が２箇所以上で溶接により圧縮機本体２２１に固定されてもよい。ブラケット２２２の縁端部には、それぞれボルトの一部が貫通するように貫通孔が形成されてもよい。

支持台３４１の前後方向両側には、ボルトが貫通するように結合孔が形成されてもよい。

圧縮機本体２２１がブラケット２２２の底面に固定された状態で、ブラケット２２２の縁部のそれぞれは、ボルト及びナットなどの締結部材３４３により支持台３４１の上部に締結される。

また、圧縮機２２は、ブラケット２２２の底面に配置され、支持台３４１の上部に懸架支持されてもよい。

圧縮機本体２２１の両側面は、支持台３４１に囲まれてもよい。

圧縮機ベース部３４は、支持台３４１の下部を連結する下部連結部分３４２を含む。

圧縮機本体２２１の下面は、下部連結部分３４２に囲まれてもよい。

圧縮機ベース部３４の支持台３４１の後面に締結部３１４が突設され、締結部３１４とキャビネット１０のバックカバー１０ｅとがネジ３１５により締結され、圧縮機ベース部３４の後部がキャビネット１０の後面に支持されるようにしてもよい。

気液分離器取付部３５は、圧縮機ベース部３４の右側面に配置されてもよい。

気液分離器２５は、気液分離器取付部３５に取り付けられる。気液分離器２５は、蒸発器２１から気体冷媒と液体冷媒が混合されて排出されると、気体冷媒と液体冷媒を分離し、気体冷媒を圧縮機２２に送る。

気液分離器２５の両側面及び下面は、気液分離器取付部３５に囲まれてもよい。気液分離器取付部３５は、気液分離器２５を支えて支持するようにしてもよい。

図８は本発明の第１実施形態による蒸発器、凝縮器、膨張弁、気液分離器及び圧縮機を上方から見た状態を示す概念図である。

図８を参照すると、空気の移動方向における熱交換ダクト部３１の上流側及び下流側に蒸発器２１と凝縮器２３とが離隔した状態で配置される。図８においては、図６の熱交換ダクト部３１、圧縮機ベース部３４及び気液分離器取付部３５を省略した状態を示す。

キャビネット１０とタブ１６間の空間を効率的に活用するために、蒸発器２１、凝縮器２３、圧縮機２２、膨張弁２４及び気液分離器２５は、相互の間隔がコンパクトになるように配置してもよい。

図８において、蒸発器２１及び凝縮器２３の左側面はキャビネット１０の前方に向かい、蒸発器２１及び凝縮器２３の右側面はキャビネット１０の後方に向かう。蒸発器２１の上側面はキャビネット１０の左側サイドカバーに向かい、凝縮器２３の下側面はキャビネット１０の右側サイドカバーに向かう。

膨張弁２４は、蒸発器２１の一側（図８における蒸発器２１の右側面）に対向する方向に配置されてもよい。

圧縮機２２は、吐出口２２１ａが凝縮器２３の一側（図８における凝縮器２３の右側面）に対向する方向に配置されてもよい。圧縮機２２の吸入口２２１ｂは圧縮機本体２２１の底面後部に形成されるので、図８においては見えない。

凝縮器２３と圧縮機２２間にはドライヤ２８が配置されてもよい。ドライヤ２８は、凝縮器２３の右側面と圧縮機２２の吐出口２２１ａ間に配置されてもよい。ドライヤ２８は、凝縮器２３から排出される液体冷媒から水分を除去する装置である。ドライヤ２８は、水分を吸湿するための吸湿剤を内部に備える。

気液分離器２５は、膨張弁２４に対して右対角線方向に配置されてもよい。

図９は図８の凝縮器２３及び蒸発器２１をキャビネット１０の後方から見た状態を立体的に示す概念図であり、図１０は図９の凝縮器２３及び蒸発器２１をキャビネット１０の後方から見た状態を平面的（２次元的）に示す概念図である。

ただし、図９及び図１０は凝縮器２３、蒸発器２１及び内部熱交換器２６を示すだけであり、図９及び図１０には圧縮機２２、内部熱交換器２６の連結管２６２、膨張弁２４、気液分離器２５などとの連結のための冷媒配管は省略されている。

図９においてはキャビネット１０の後方から見た蒸発器２１及び凝縮器２３を示すので、図９における蒸発器２１及び凝縮器２３の位置は図５の蒸発器２１及び凝縮器２３と逆である。図９においては、空気は右（上流側）から左（下流側）に移動し、蒸発器２１は右側に配置され、凝縮器２３は左側に配置される。

図１０は図９と同じ方向から見た状態であるので、蒸発器２１は右側に配置され、凝縮器２３は左側に配置される。ただし、図１０においては、熱交換ダクト部３１の一部、すなわち蓋体部分３１２の上面とベース部分３１１の下面がさらに示されている。

図９に示す凝縮器２３の冷媒管２３１は、熱交換ダクト部３１内で前後方向に延びる複数の直管部分２３１１と、半円形の管状に形成されて隣接する２つの直管部分２３１１を連結する連結管部分２３１２とに分けられる。冷媒管２３１は、複数の直管部分２３１１と複数の連結管部分２３１２とが連結されて１つの冷媒流路を形成するようにしてもよい。

凝縮器２３の直管部分２３１１は、５列×５段に配置されてもよい。列とは、直管部分２３１１が凝縮器２３の熱交換拡張フィン２１０において縦方向に離隔配置された様子を意味し、段とは、直管部分２３１１が凝縮器２３の熱交換拡張フィン２１０において横方向に離隔配置された様子を意味する。

凝縮器２３の直管部分２３１１は、説明の便宜上図１０を参照して説明すると、凝縮器２３の熱交換拡張フィン２３０の左から右へ第１列〜第５列に配置され、熱交換拡張フィン２３０の上から下へ第１段〜第５段に配置されてもよい。第１列、第３列及び第５列の方が第２列及び第４列より上方に配置されてもよい。第１列〜第５列は、凝縮器２３の熱交換拡張フィン２３０において左右方向に配置され、交互に上下方向にずれて配置されてもよい。また、第１列〜第５列のそれぞれは、上下方向の直線上に配置されてもよい。

凝縮器２３の冷媒入口２３１ａは第１列の第１段に配置され、凝縮器２３の冷媒出口２３１ｂは第５列の第１段に配置されてもよい。凝縮器２３の冷媒は熱交換拡張フィン２３０の左から右に向かって移動し、空気は熱交換ダクト部３１の右から左に移動する。凝縮器２３の冷媒と凝縮器２３を通過する空気とが逆方向に流れるので、熱交換がより円滑に行われる。

凝縮器２３の冷媒入口２３１ａに流入した冷媒は冷媒流路を流れながら凝縮器２３を通過する空気と熱交換され、冷媒は空気に熱を放出して冷媒自身が冷却されて液体冷媒に凝縮され、空気は加熱される。

蒸発器２１の直管部分２１１１は、３列×４段に配置されてもよい。

蒸発器２１の直管部分２１１１は、説明の便宜上図１０を参照して説明すると、蒸発器２１の熱交換拡張フィン２１０の左から右へ第２列〜第４列に配置され、蒸発器２１の熱交換拡張フィン２１０の上から下へ第１段〜第４段に配置されてもよい。第２列及び第４列の方が第３列より上方に配置されてもよい。第２列〜第４列は、蒸発器２１の熱交換拡張フィン２１０において左右方向に交互に、かつ上下方向にずれて配置されてもよい。また、第２列〜第４列のそれぞれは、上下方向の直線上に配置されてもよい。

蒸発器２１の冷媒入口２１１ａは第４列の第１段に配置され、蒸発器２１の冷媒出口２１１ｂは第２列の第４段に配置されてもよい。蒸発器２１の冷媒は熱交換拡張フィン２１０の右から左に向かって移動し、空気は熱交換ダクト部３１の右から左に移動する。蒸発器２１の冷媒と凝縮器２３を通過する空気とが同じ方向に流れながら熱交換が行われる。

蒸発器２１の冷媒入口２１１ａに流入した冷媒は冷媒流路を流れながら蒸発器２１を通過する空気と熱交換され、空気の熱が冷媒に伝達されて空気は冷却され、空気中に含まれる水分は凝縮されて凝縮水が生成され、冷媒自身は空気から熱を吸収して蒸発する。

図８のように蒸発器２１の冷媒入口２１１ａが蒸発器の右側面の上部に形成された場合、膨張弁２４の出口から蒸発器２１の冷媒入口２１１ａに延びる第１冷媒配管２１２は、蒸発器の冷媒出口２１１ｂから気液分離器２５の入口に延びる第２冷媒配管２１３と交差するように配置される。

ヒートポンプモジュール２０は、内部熱交換器２６をさらに含む。

内部熱交換器２６は、凝縮器２３から排出された冷媒と蒸発器２１を通過する冷媒とを熱交換させるように構成される。

内部熱交換器２６は、フィンアンドチューブ型熱交換器であってもよい。

フィンアンドチューブ型熱交換器２６とは、フィンとチューブとの組み合わせで構成される熱交換器２６を意味する。フィン間を空気が通過することにより冷媒との熱交換が行われる。チューブは、内部に冷媒が流れ、空気と冷媒とを熱交換させる。空気はフィン及びチューブに接触して冷媒と熱交換される。しかし、空気と冷媒とが混ざることはない。

フィンは、平板状からなり、複数のフィンが互いに隣接するように離隔配置されてもよい。フィンは、空気と冷媒との熱交換面積を大きくする。

本実施形態において、内部熱交換器２６は、フィンを別途備えるのではなく、蒸発器２１の熱交換拡張フィン２１０を共有するようにしてもよい。

内部熱交換器２６は、蒸発器２１の内部に備えられてもよい。この場合、内部熱交換器２６は、蒸発器２１の内部に備えられるので別途の設置空間を必要としない。

内部熱交換器２６は、内部熱交換管２６１及び連結管２６２を含む。

内部熱交換管２６１は、蒸発器２１の内部に配置されてもよい。内部熱交換管２６１は、蒸発器２１の冷媒管２１１とは別に備えられる。すなわち、内部熱交換管２６１は、蒸発器２１の複数の直管部分２１１１及び連結管部分２１１２とは別に備えられる。

内部熱交換管２６１は、蒸発器２１内の下流側に備えられてもよい。蒸発器２１内の下流側とは、空気の移動方向における蒸発器２１の左側面に配置されることを意味する。

内部熱交換管２６１は、複数の直管部分２６１１と複数の連結管部分２６１２とを含んでもよい。

内部熱交換管２６１の直管部分２６１１は、蒸発器２１の熱交換拡張フィン２１０の下流側で１列に配置されてもよい。

内部熱交換管２６１の直管部分２６１１は４つであり、説明の便宜上図１０を参照して説明すると、蒸発器２１の熱交換拡張フィン２１０の左側の第１列の上から下へ第１段〜第４段に配置されてもよい。

複数の連結管部分２６１２は、蒸発器２１の熱交換拡張フィン２１０の前後端両側にそれぞれ突出するように配置され、内部熱交換管２６１の直管部分２６１１を連結する。

内部熱交換器２６の連結管２６２は、互いに平行に配置される第１直管部分２６２１及び第２直管部分２６２２と、第１直管部分２６２１と第２直管部分２６２２を連結する半円形の連結管部分２６２３とから構成されてもよい。第１直管部分２６２１は、凝縮器２３の冷媒出口２３１ｂから連結管部分２６２３に延び、第２直管部分２６２２は、連結管部分２６２３から内部熱交換管２６１に延びてもよい

内部熱交換器２６の連結管２６２は、凝縮器２３の熱交換拡張フィン２３０において第５列の第１段に配置される冷媒出口２３１ｂ、及び蒸発器２１の熱交換拡張フィン２１０において第１列の第１段に配置される内部熱交換器２６の冷媒入口２６１ａに延び、凝縮器２３の冷媒出口２３１ｂと内部熱交換管２６１を連通連結する。よって、凝縮器２３から排出された冷媒は内部熱交換器２６の内部熱交換管２６１に流入する。

内部熱交換器２６は、凝縮器２３と蒸発器２１間で熱交換が行われるようにし、過熱度及び過冷度を確保する。

内部熱交換器２６における凝縮器２３と蒸発器２１との熱交換の目的は、過熱度及び過冷度を確保することにあるので、凝縮器２３の発熱機能及び蒸発器２１の除湿機能とは別個である。

図１１は本発明の第１実施形態によるヒートポンプモジュール２０における冷媒の蒸発、圧縮、凝縮及び膨張過程を説明するためのｐ−ｈ線図である。

冷媒は蒸発器２１、圧縮機２２、凝縮器２３、膨張弁２４、再び蒸発器２１の順に移動し、次の段階を１サイクルとして繰り返し循環する。また、次の段階毎に冷媒の温度が異なる。ここで、各段階毎の冷媒の温度はこれに限定されるものではない
第１段階：蒸発（冷媒の温度２０〜４０℃）
第２段階：圧縮（冷媒の温度９０〜１００℃）
第３段階：凝縮（冷媒の温度５０〜８０℃）
第４段階：膨張（冷媒の温度４５〜７５℃）

冷媒の移動経路及び各段階での冷媒の作用についてより詳細に説明する。

冷媒は、蒸発器２１に移動し、蒸発器２１で空気と熱交換して空気から熱を吸収して気体に蒸発する。蒸発器２１内での冷媒の温度は、２０〜４０℃の範囲であってもよい。

蒸発器２１の後端で冷媒の過熱が起こる。理論上蒸発器２１内での冷媒の温度が一定であると仮定すると、過熱度は、蒸発器２１の冷媒出口２１１ｂでの冷媒の温度（Ｔｅｖａ＿ｏｕｔ）と圧縮機２２の吸入口２２１ｂでの冷媒の温度（Ｔｃｏｍｐ＿ｉｎ）の差と定義される。すなわち、過熱度＝Ｔｃｏｍｐ＿ｉｎ−Ｔｅｖａ＿ｏｕｔである。

過熱度は、洗濯乾燥機において制御対象である。過熱度は、３〜７℃の範囲に調整されるようにしてもよい。

蒸発器２１は、内部熱交換器２６により凝縮器２３と熱交換する。

内部熱交換器２６は、蒸発器２１の内部の下流側（空気の移動方向における下流側）に備えられ、蒸発器２１の後端の冷媒は、内部熱交換器２６の内部熱交換管２６１と蒸発器２１の冷媒管２１１間で熱交換が行われることにより、凝縮器２３の冷媒から熱を吸収して過熱される。よって、本発明による蒸発器２１は、凝縮器２３から熱を吸収することにより過熱度を確保することができる。

よって、蒸発器２１の後端で蒸発していない液体冷媒は内部熱交換器２６により過熱されるので、液体状態の冷媒が圧縮機２２に流入することを最小限に抑えることができる。

冷媒は蒸発器２１から気液分離器２５に移動して気液分離器２５で気体冷媒と液体冷媒に分離され、気体冷媒は、気液分離器２５から排出されて圧縮機２２に移動し、液体冷媒は、気液分離器２５の液体冷媒貯蔵部に貯蔵され、その後蒸発を容易にするために前記冷媒貯蔵部に形成された微細孔から少量の液体冷媒が排出されて流路を移動しながら蒸発する。

気液分離器２５から排出された気体冷媒は、圧縮機２２に移動し、圧縮機２２の圧縮機構部で圧縮される。圧縮機２２での冷媒の温度は、９０〜１００℃であってもよい。

圧縮機２２から排出された冷媒は、凝縮器２３に移動し、凝縮器２３で空気と熱交換して空気に熱を放出してから液体に凝縮される。凝縮器２３内での冷媒の温度は、５０〜８０℃の範囲であってもよい。

凝縮器２３から排出された冷媒は、膨張弁２４に移動する。

凝縮器２３から排出された冷媒は、膨張弁２４に流入する前に、蒸発器２１の後端で過冷される。理論上凝縮器２３内での冷媒の温度が一定であると仮定すると、過冷度は、凝縮器２３の冷媒出口２３１ｂでの冷媒の温度（Ｔｃｏｎｄ＿ｏｕｔ）と膨張弁２４の冷媒入口２４ａでの冷媒の温度（Ｔｅｘｐ＿ｉｎ）の差と定義される。すなわち、過冷度＝Ｔｅｘｐ＿ｉｎ−Ｔｃｏｎｄ＿ｏｕｔである。

過冷度は、洗濯乾燥機に応じて設定される。過冷度は、５℃に調整されるようにしてもよい。

ここで、凝縮器２３は、内部熱交換器２６により蒸発器２１と熱交換する。

内部熱交換器２６は、蒸発器２１の内部の下流側（空気の移動方向における下流側）に備えられ、凝縮器２３から排出された冷媒は、連結管２６２を介して内部熱交換器２６の内部熱交換管２６１に流入し、内部熱交換管２６１と蒸発器２１の冷媒管２１１間で熱交換が行われることにより、凝縮器２３の冷媒は蒸発器２１の冷媒により冷却されて過冷される。よって、本発明による凝縮器２３は、蒸発器２１に熱を放出することにより過冷度を確保することができる。

よって、凝縮器２３で凝縮していない気体冷媒は内部熱交換器２６により過冷されるので、気体状態の冷媒が膨張弁２４に流入することを防止することができる。

次に、空気の移動経路及びヒートポンプモジュール２０の作用について説明する。

タブ１６及びドラム１７から排出された空気は、吸入ファン２７により熱交換ダクト部３１の内部に吸入される。

熱交換ダクト部３１に吸入された空気は、蒸発器２１を通過しながら蒸発器２１の冷媒との熱交換により冷却される。蒸発器２１を通過する空気中の水分は、凝縮されて凝縮水になり、生成された凝縮水は、蒸発器２１の下部に備えられた凝縮水収集部により収集され、その後キャビネット１０の外部に排出される（蒸発器２１の除湿機能）。

蒸発器２１で水分が除去されて乾燥した空気は、凝縮器２３に移動して凝縮器２３で冷媒と空気との熱交換が行われ、凝縮器２３の冷媒から放出された熱により加熱され、熱風が生成される（凝縮器２３の加熱機能）。

生成された熱風は、ファンダクト部３３を介してタブ１６及びドラム１７の内部に収容された乾燥対象物に供給され、乾燥対象物を乾燥させる。

図１２は本発明の第２実施形態による蒸発器、凝縮器、膨張弁、気液分離器及び圧縮機を上方から見た状態を示す概念図である。

図１３は図１２の凝縮器及び蒸発器をキャビネットの後方から見た状態を立体的に示す概念図であり、図１４は図１２の凝縮器及び蒸発器をキャビネットの後方から見た状態を平面的（２次元的）に示す概念図である。

ただし、図１３及び図１４は凝縮器２３、蒸発器２１及び内部熱交換器２６を示すだけであり、図１３及び図１４には圧縮機２２、内部熱交換器２６の連結管２６２、膨張弁２４、気液分離器２５などとの連結のための冷媒配管は省略されている。

第２実施形態においては、蒸発器２１の冷媒入口２１１ａ及び冷媒出口２１１ｂの方向が第１実施形態とは逆であることを除き、構成及び作用効果が第１実施形態と同一又は類似であるので、第１実施形態とは異なる第２実施形態の相違点を中心に説明し、第２実施形態による他の構成についての説明は省略する。

本実施形態において、蒸発器２１の冷媒入口２１１ａは、図１２において、蒸発器２１の右側面の下部（空気の移動方向における下流側）に形成される。空気は上方から下方に移動する。

本実施形態において、蒸発器２１の冷媒出口２１１ｂは、図１２において、蒸発器２１の右側面の上部（空気の移動方向における上流側）に形成される。

蒸発器２１の冷媒出口２１１ｂが蒸発器２１の右側面の上部に形成された場合、膨張弁２４の出口から蒸発器２１の冷媒入口２１１ａに延びる第１冷媒配管３１２は、蒸発器２１の冷媒出口２１１ｂから気液分離器２５の入口に延びる第２冷媒配管３１３と平行に配置されるので、第１実施形態より配管の構造が簡単であり、生産性の面で有利である。

図１３及び図１４に示すように、蒸発器２１の冷媒入口２１１ａは、空気の移動方向における蒸発器２１内の下流側に形成される。より詳細には、蒸発器２１の冷媒入口２１１ａは、蒸発器２１の熱交換拡張フィン２１０において第２列の第４段に配置される。蒸発器２１の冷媒入口２１１ａは、蒸発器２１の下側に配置されてもよい。

また、蒸発器２１の冷媒出口２１１ｂは、空気の移動方向における蒸発器２１内の上流側に形成される。より詳細には、蒸発器２１の冷媒出口２１１ｂは、蒸発器２１の熱交換拡張フィン２１０において第４列の第１段に配置される。蒸発器２１の冷媒出口２１１ｂは、蒸発器２１の右上側角部に形成されてもよい。

蒸発器２１の冷媒入口２１１ａが内部熱交換器２６の近くに配置された場合、蒸発器２１に流入する冷媒は内部熱交換器２６から放出される熱により蒸発器２１内での平均温度が上昇する。よって、第２実施形態の蒸発器２１においては、第１実施形態の蒸発器２１に比べて相対的に冷媒の温度が高いので、冷媒の観点からは、第２実施形態による蒸発器２１の除湿性能が第１実施形態に比べて劣る。

その代わりに、図１４において、蒸発器２１の冷媒は熱交換ダクト部３１の左から右に移動し、タブ１６から排出された空気は熱交換ダクト部３１の右から左に移動し、蒸発器２１での冷媒の流れと空気の流れとが逆方向の対向流を形成するので、蒸発器２１内での冷媒と空気との熱交換効率の観点からは、第２実施形態による蒸発器２１の除湿性能が第１実施形態に比べて優れる。

よって、冷媒の観点及び冷媒と空気との熱交換効率の観点を全て考慮すると、蒸発器２１の全体的な除湿性能は大きく異ならない。

図１５は本発明の第２実施形態によるヒートポンプモジュール３０における冷媒の蒸発、圧縮、凝縮及び膨張過程を説明するためのｐ−ｈ線図である。

第２実施形態における冷媒の移動経路及び各段階での冷媒の作用は第１実施形態による図１１の説明と同様であるので、詳細な説明は省略する。

ただし、空気の移動方向における蒸発器２１の下流側に備えられる内部熱交換器２６の熱交換が凝縮器２３から排出された冷媒と蒸発器２１の冷媒入口に流入する冷媒間で行われるという点で第１実施形態と異なるだけであり、凝縮器２３の過冷度及び蒸発器２１の過熱度を確保するという点では同様である。

図１６〜図２３は本発明による蒸発器の下流側に設けられた内部熱交換器の様々な例を示す概念図である。

図１６〜図２３において、蒸発器２１の熱交換拡張フィン２１０は、内部熱交換器取付部２６’、３６’、４６’、５６’、６６’、７６’、８６’、９６’と、蒸発器冷媒管取付部２１’とに分けられる。内部熱交換器取付部２６’、３６’、４６’、５６’、６６’、７６’、８６’、９６’に内部熱交換管２６１、３６１、４６１、５６１、６６１、７６１、８６１、９６１の直管部分２６１１、３６１１、４６１１、５６１１、６６１１、７６１１、８６１１、９６１１が取り付けられ、蒸発器冷媒管取付部２１’に蒸発器２１の冷媒管２１１の直管部分２１１１が取り付けられる。ただし、図１６〜図２３に示す内部熱交換器２６、３６、４６、５６、６６、７６、８６、９６の配置及び蒸発器２１内で内部熱交換器２６、３６、４６、５６、６６、７６、８６、９６が占める割合は異なる。

図１６〜図２３に示す内部熱交換器２６、３６、４６、５６、６６、７６、８６、９６は、蒸発器２１の下流側の１列に少なくとも２段以上配置されてもよい。

図１６に示す蒸発器２１において、内部熱交換器２６は、空気の移動方向における蒸発器２１の下流側で１列に配置される。より詳細には、内部熱交換管２６１の直管部分２６１１は、蒸発器２１の熱交換拡張フィン２１０において左側面で１列×４段に配置される。これは、本発明の第１実施形態及び第２実施形態による内部熱交換器２６の配置構造と同じである。

図１６においては、蒸発器２１の熱交換拡張フィン２１０のうち内部熱交換器取付部２６’を除く他の部分の熱交換拡張フィン２１０に蒸発器２１の冷媒管２１１が設けられる。蒸発器２１の冷媒管２１１は、蒸発器２１の熱交換拡張フィン２１０において第２列〜第４列のそれぞれに４つずつ、第１段〜第４段に設けられてもよい。

図１６の蒸発器２１において、内部熱交換器２６が占める割合は１／４であり、蒸発器２１の冷媒管２１１が占める割合は３／４であってもよい。

図１７に示す蒸発器２１において、内部熱交換器３６は、空気の移動方向における蒸発器２１の下流側で１列に配置され、内部熱交換管３６の直管部分３６１は、蒸発器２１の熱交換拡張フィン２１０において左側面で第１列の第２段〜第４段（１列×３段）に配置される。これは、図１６の内部熱交換管の直管部分より少ない数である。

図１７の内部熱交換管３６１は、蒸発器２１の冷媒管２１１の一部より下方に配置される。すなわち、内部熱交換管３６１の直管部分３６１１は、蒸発器２１の熱交換拡張フィン２１０において第１列の第１段に配置される蒸発器２１の冷媒管２１１より下方に配置される。

内部熱交換管３６１の直管部分３６１１が蒸発器２１の冷媒管２１１の下方に配置された場合、蒸発器２１で生成された凝縮水が下方に流れながら内部熱交換管及び内部熱交換器取付部３６’により加熱されて蒸発するので、凝縮水の排出の観点から不利である。

図１８に示す蒸発器２１において、内部熱交換器４６は、空気の移動方向における蒸発器２１の下流側で第１列の第１段〜第３段に配置され、内部熱交換管４６１の直管部分４６１１は、蒸発器２１の熱交換拡張フィン２１０において左側面で１列×３段に配置される。図１７とは異なり、内部熱交換管４６１の直管部分４６１１が蒸発器２１の冷媒管２１１（蒸発器２１の熱交換拡張フィン２１０において第１列の第４段に配置される蒸発器２１の直管部分）の上方に配置される。

内部熱交換管４６１の直管部分４６１１が蒸発器２１の冷媒管２１１の上方に配置された場合、蒸発器２１で生成された凝縮水が内部熱交換管４６１及び内部熱交換器取付部４６’に接触せずに下方に流れるので、凝縮水の排出の観点から有利である。

図１９に示す蒸発器２１において、内部熱交換器５６は、空気の移動方向における蒸発器２１の下流側で１列に配置され、内部熱交換管５６１の直管部分５６１１は、蒸発器２１の熱交換拡張フィン２１０において左側面で第１列の第２段〜第３段（１列×２段）に配置される。

内部熱交換管５６１の直管部分５６１１は、蒸発器２１の冷媒管２１１の直管部分２１１１のうち第１列の第１段と第４段との間に配置される。

図２０〜図２３に示す内部熱交換器６６、７６、８６、９６は、蒸発器２１の下流側の２列（第１列及び第２列を含む）に少なくとも１段以上さらに配置されてもよい。

図２０に示す内部熱交換器６６は、蒸発器２１の下流側で第１列及び第２列に配置される。内部熱交換管６６１の直管部分６６１１は、蒸発器２１の熱交換拡張フィン２１０において第１列の第１段〜第４段と第２列の第１段〜第３段に計７個設けられてもよい。

第２列の第１段〜第３段に配置される内部熱交換管６６１の直管部分６６１１は、蒸発器２１の冷媒管２１１の直管部分２１１１（第２列の第４段に配置される）より上方に配置されるので、凝縮水の排出の観点から有利である。

図２１に示す内部熱交換器７６は、蒸発器２１の下流側で、第１列に３つ、第２列に２つ設けられる。

内部熱交換管７６１の直管部分７６１１は、第１列の第２段〜第４段にそれぞれ配置され、第２列の第３段〜第４段にそれぞれ配置されてもよい。

図２２に示す内部熱交換器８６は、蒸発器２１の下流側で、第１列に３つ、第２列に２つ設けられる。

内部熱交換管８６１の直管部分８６１１は、第１列の第１段〜第３段にそれぞれ配置され、第２列の第１段〜第２段にそれぞれ配置されてもよい。

図２３に示す内部熱交換器９６は、蒸発器２１の下流側で、第１列に２つ、第２列に１つ設けられる。

内部熱交換管９６１の直管部分９６１１は、第１列の第２段〜第３段にそれぞれ配置され、第２列の第３段に設けられてもよい。

図１６〜図２３に示すように、内部熱交換器２６、３６、４６、５６、６６、７６、８６、９６は、蒸発器２１の下流側に備えられ、蒸発器２１の過熱度と凝縮器の過冷度を確保することができる。

ここで、内部熱交換器４６、６６、８６は、凝縮水の排出の観点から、蒸発器２１内で蒸発器２１の冷媒管より高い位置に配置されることが好ましく、内部熱交換器２６は、蒸発器２１の冷媒管２１１の下方に配置されないことが好ましい。

蒸発器２１内で内部熱交換器２６、３６、４６、５６、６６、７６、８６、９６が占める割合は、１／４〜１／２の範囲にあることが好ましい。内部熱交換器２６、３６、４６、５６、６６、７６、８６、９６が占める割合は、蒸発器２１の冷媒管の１／５〜１／３の範囲にあることが最適である。

蒸発器２１内で内部熱交換器２６、３６、４６、５６、６６、７６、８６、９６が占める割合が上記範囲の上限値より大きいと、蒸発器２１の除湿性能が劣るので、乾燥時間が長くなるという問題があり、内部熱交換器２６、３６、４６、５６、６６、７６、８６、９６が占める割合が上記範囲の下限値より小さいと、蒸発器２１の除湿性能は優れるが、過熱度及び過冷度の確保が困難であるという問題がある。

内部熱交換器２６、５６の内部熱交換管２６１、５６１の数は偶数であることが好ましい（図１６、図１９参照）。内部熱交換管３６１、４６１、７６１の各列の数が奇数の場合（図１７、図１８、図２１参照）、内部熱交換管３６１、４６１、７６１の入口３６１ａ、４６１ａ、７６１ａと出口３６１ｂ、４６１ｂ、７６１ｂとが逆方向に配置され、冷媒配管構造が複雑になり、冷媒配管が長くなるという問題がある。

例えば、内部熱交換管３６１、４６１、７６１の数が奇数の場合、内部熱交換管３６１、４６１、７６１の冷媒入口３６１ａ、４６１ａ、７６１ａが熱交換ダクト部３１の後部に配置され、内部熱交換管３６１、４６１、７６１の冷媒出口３６１ｂ、４６１ｂ、７６１ｂが熱交換ダクト部３１の前部に配置される。

内部熱交換管３６１、４６１、７６１の冷媒出口３６１ｂ、４６１ｂ、７６１ｂが熱交換ダクト部３１の前部に配置された場合、内部熱交換管３６１、４６１、７６１の冷媒出口３６１ｂ、４６１ｂ、７６１ｂに連結されるドライヤ２８や膨張弁２４などが熱交換ダクト部３１の後部に配置されるので、冷媒配管が内部熱交換管３６１、４６１、７６１の冷媒出口から熱交換ダクト部の外側前方に突出して熱交換ダクト部３１を迂回してドライヤ２８及び膨張弁２４に連結され、冷媒配管の構造が複雑になり、冷媒配管が長くなる。

図２４は従来のヒートポンプ洗濯乾燥機における乾燥時間経過による圧縮機の周波数（Ｈｚ）及び膨張弁（ＬＥＶ）の開度の変化を示すグラフであり、図２５は本発明のヒートポンプ洗濯乾燥機における乾燥時間経過による圧縮機の周波数（Ｈｚ）及び膨張弁（ＬＥＶ）の開度の変化を示すグラフである。

本発明による圧縮機２２は、インバータ圧縮機で構成されてもよい。インバータ圧縮機２２によれば、圧縮機２２の周波数（Ｈｚ）を制御して圧縮機２２の冷媒の吐出量を増加させることができる。圧縮機２２の周波数が上昇するほど、冷媒の吐出量が増加し、凝縮器の冷媒の温度が上昇する。

乾燥初期には、圧縮機２２の周波数を最大に高くすることにより凝縮器の冷媒の温度をできるだけ迅速に上昇させ、凝縮器の空気の加熱により恒率乾燥期間に迅速に到達するようになっている。

図２４の円で示すように、従来は、乾燥初期において、凝縮器の早期過熱により圧縮機の周波数を低くする制御が早期に必要であった。

それに対して、本発明においては、凝縮器２３から排出された冷媒が内部熱交換器２６により蒸発器２１の冷媒と熱交換されるので、従来凝縮器の過冷のために別途備えられていた補助凝縮器を備えなくても凝縮器の冷媒の過冷が行われ、過冷度を確保することができる。

図２５の円で示すように、本発明においては、内部熱交換器２６による凝縮器２３の過冷により圧縮機２２の制御時点を遅くする。すなわち、圧縮機２２の周波数を早期に低くするのではなく、圧縮機２２の周波数を所定時間さらに維持することにより、圧縮機２２の仕事を大きくして乾燥時間を短縮するという効果が得られる。

また、図２４において、乾燥の後半部へ行くほど、膨張弁の開度が次第に小さくなる右下がりの矢印で示すように、従来は、蒸発器の過熱度の確保及び圧縮機の保護のために膨張弁の開度を小さくする制御が必要であった。

それに対して、本発明においては、凝縮器２３から排出された冷媒が内部熱交換器２６により蒸発器２１の下流側に供給され、蒸発器２１の後端で蒸発器２１の冷媒と凝縮器２３の冷媒とが熱交換されるので、蒸発器２１の後端で冷媒の過熱が行われ、過熱度を確保することができる。

よって、図２５を参照すると、本発明の膨張弁２４は、乾燥の後半部へ行くほど開度が増加及び維持されることにより、蒸発器２１に供給される冷媒の流量が増加及び維持され、圧縮機２２の仕事を大きくしながらも圧縮機を保護することができる。

図２４と図２５とを比較すると、図２４（従来技術）の場合は、乾燥の後半部へ行くほど膨張弁の開度が小さくなるが、図２５（本発明）の場合は、膨張弁２４の開度が増加及び維持される。本発明による膨張弁２４の制御方向は従来技術の逆である。

図２６は従来技術によるｐ（圧力）−ｈ（エンタルピ）線図において乾燥時間の経過に応じたヒートポンプサイクルの各過程の圧力及びエンタルピの変化を示すグラフであり、図２７は本発明によるｐ−ｈ線図において乾燥時間の経過に応じたヒートポンプサイクルの各過程の圧力及びエンタルピの変化を示すグラフである。

図２６及び図２７のｐ−ｈ線図において従来及び本発明によるヒートポンプサイクルの蒸発、圧縮、凝縮及び膨張過程での圧力及びエンタルピの変化を比較すると、本発明による内部熱交換器２６が適用されたヒートポンプサイクルは、蒸発器２１の冷媒が必要以上に過熱されることを抑制することができる。また、予め設定された凝縮器２３の過冷度が確保されることを確認することができる。

図２８は従来の乾燥時間の経過に応じた過冷度及び過熱度の変化を示すグラフであり、図２９は本発明の乾燥時間の経過に応じた過冷度及び過熱度の変化を示すグラフである。

図２８及び図２９の従来及び本発明による凝縮器２３の過冷度及び蒸発器の過熱度の変化を比較すると、本発明による内部熱交換器２６の適用により、乾燥の初期から中期まで過冷度が確保されることを確認することができる。また、過熱度は適切な範囲内で調整されることを確認することができる。

以上の説明は本発明の技術思想を例示的に説明するものにすぎず、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲で様々な修正、変更及び置換が可能であろう。

また、本発明に開示された実施形態及び添付図面は、本発明の技術思想を限定するためのものではなく、説明するためのものであり、当該実施形態及び添付図面により本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。

本発明の保護範囲は請求の範囲により解釈されるべきであり、それと同等の範囲内にあるあらゆる技術思想は本発明の権利範囲に含まれるものと解釈されるべきである。

Claims (35)

1. キャビネットの内部に回転可能に備えられ、洗濯及び乾燥対象物を収容するドラムと、
   冷媒が循環する蒸発器、圧縮機、凝縮器及び膨張弁を備え、前記ドラムから排出されて前記ドラムに循環する空気に熱源を供給するヒートポンプモジュールとを含み、
   前記ヒートポンプモジュールは、
   前記凝縮器から排出された冷媒と前記蒸発器を通過する冷媒との熱交換が行われる内部熱交換器を含む、衣類処理装置。
2. 前記内部熱交換器は、フィンアンドチューブ型熱交換器で構成されることを特徴とする請求項１に記載の衣類処理装置。
3. 前記内部熱交換器は、前記蒸発器の内部に備えられることを特徴とする請求項１に記載の衣類処理装置。
4. 前記内部熱交換器は、
   前記蒸発器の内部に配置される内部熱交換管と、
   前記凝縮器から排出された冷媒が前記内部熱交換管に流入するように、前記凝縮器の冷媒出口と前記内部熱交換管を連結する連結管とを含むことを特徴とする請求項１に記載の衣類処理装置。
5. 前記内部熱交換器は、
   前記空気の移動方向における前記蒸発器の下流側に配置されることを特徴とする請求項４に記載の衣類処理装置。
6. 前記内部熱交換器は、
   前記蒸発器の熱交換フィンを共有し、前記熱交換フィンにより前記凝縮器から排出された冷媒と前記蒸発器の冷媒とを熱交換させることを特徴とする請求項５に記載の衣類処理装置。
7. 前記蒸発器の冷媒出口は、前記蒸発器の下流側に配置され、
   前記内部熱交換器は、
   前記凝縮器から排出された冷媒と前記蒸発器の出口側冷媒とを熱交換させることを特徴とする請求項６に記載の衣類処理装置。
8. 前記内部熱交換管は、
   前記蒸発器の熱交換フィンにおいて前記空気の移動方向における下流側に上下方向に離隔して配置される複数の直管部分と、
   前記蒸発器の熱交換フィンから突出するように配置され、前記複数の直管部分のうち隣接する２つの直管部分の端部を連結する複数の連結管部分とを含むことを特徴とする請求項４に記載の衣類処理装置。
9. 前記複数の直管部分は、前記空気の移動方向における前記蒸発器の下流側の最後の列に配置されることを特徴とする請求項８に記載の衣類処理装置。
10. 前記複数の直管部分は、前記蒸発器の最後の列の一部に配置され、
    前記蒸発器の最後の列の他の部分には、前記蒸発器の冷媒管が配置されることを特徴とする請求項９に記載の衣類処理装置。
11. 前記複数の直管部分は、
    前記蒸発器の最後の列から上流側の列の一部にさらに配置されることを特徴とする請求項９に記載の衣類処理装置。
12. 前記複数の直管部分は、
    前記蒸発器の冷媒管よりもさらに高い位置に配置されることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の衣類処理装置。
13. 前記内部熱交換管は、
    前記蒸発器の冷媒管の１／５〜１／３の割合で配置されることを特徴とする請求項８に記載の衣類処理装置。
14. 前記複数の直管部分は、前記蒸発器の冷媒出口に隣接して配置されることを特徴とする請求項８に記載の衣類処理装置。
15. 前記複数の直管部分は、前記蒸発器の冷媒入口に隣接して配置されることを特徴とする請求項８に記載の衣類処理装置。
16. キャビネットの内部に備えられ、洗濯水を貯蔵するタブと、
    前記タブの内部に回転可能に設けられ、洗濯及び乾燥対象物を収容するドラムと、
    冷媒が循環する蒸発器、圧縮機、凝縮器及び膨張弁を備え、前記ドラムから排出されて前記ドラムに循環する空気に熱源を供給するヒートポンプモジュールとを含み、
    前記ヒートポンプモジュールは、
    前記蒸発器及び前記凝縮器を収容し、前記タブに連結されて前記空気の循環のための流路を形成する熱交換ダクト部と、
    前記凝縮器から前記蒸発器の内部に延びる内部熱交換管を備え、前記内部熱交換管と前記蒸発器の冷媒管間の熱交換が前記蒸発器の内部で行われる内部熱交換器とを含む、衣類処理装置。
17. 前記内部熱交換器は、
    前記凝縮器から排出された冷媒が前記内部熱交換管に流入するように、前記凝縮器の冷媒出口管と前記内部熱交換管を連結する連結管を含み、
    前記内部熱交換管は、前記蒸発器の内部に配置されることを特徴とする請求項１６に記載の衣類処理装置。
18. 前記ヒートポンプモジュールは、
    前記熱交換ダクト部の一側に備えられ、前記ドラムから排出された空気が前記蒸発器と前記凝縮器を通過して前記ドラムの内部に流入するように、前記空気を循環させる吸入ファンを含むことを特徴とする請求項１７に記載の衣類処理装置。
19. 前記熱交換ダクト部は、前記タブの上部及び前側に配置され、
    前記蒸発器及び前記凝縮器は、前記タブの上下方向の中心線から一側方向に偏心して前記一側方向に互いに離隔して配置されることを特徴とする請求項１７に記載の衣類処理装置。
20. 前記凝縮器は、下側が前記蒸発器よりもさらに低くなるように下方に延びることを特徴とする請求項１９に記載の衣類処理装置。
21. 前記熱交換ダクト部は、
    空気入口側が前記タブの上部左側の後部に連通するように連結され、空気出口側が前記タブの上部右側の前部に連通するように連結され、
    前記空気の移動方向は、前記タブの左側後方から右側前方に向かうことを特徴とする請求項１９に記載の衣類処理装置。
22. 前記凝縮器は、前記空気の移動方向における前記蒸発器の下流側に配置され、
    前記凝縮器の冷媒は、前記空気の移動方向と逆方向に流れることを特徴とする請求項２１に記載の衣類処理装置。
23. 前記内部熱交換管は、前記空気の移動方向における前記蒸発器の下流側で１列又は２に配置され、
    前記蒸発器の下流側に前記蒸発器の冷媒出口が配置され、
    前記凝縮器から放出された熱が前記蒸発器の冷媒出口に伝達されることを特徴とする請求項２２に記載の衣類処理装置。
24. 前記内部熱交換管は、前記空気の移動方向における前記蒸発器の下流側で１列又は２列に配置され、
    前記蒸発器の下流側に前記蒸発器の冷媒入口が配置され、
    前記凝縮器から放出された熱が前記蒸発器の冷媒入口に伝達されることを特徴とする請求項２２に記載の衣類処理装置。
25. キャビネットの内部に備えられ、洗濯水を貯蔵するタブと、
    前記タブの内部に回転可能に設けられ、洗濯及び乾燥対象物を収容するドラムと、
    冷媒が循環する蒸発器、気液分離器、圧縮機、凝縮器及び膨張弁を備え、前記ドラムから排出されて前記ドラムに循環する空気に熱源を供給するヒートポンプモジュールとを含み、
    前記ヒートポンプモジュールは、
    前記蒸発器及び前記凝縮器を収容し、前記タブに連結されて前記空気の循環のための流路を形成する熱交換ダクト部と、
    前記熱交換ダクト部の後部と一体に連結され、前記圧縮機を支持する圧縮機ベース部と、
    前記熱交換ダクト部の後部及び前記圧縮機ベース部の一側面部と一体に備えられ、前記気液分離器を支持する気液分離器取付部と、
    前記凝縮器から前記蒸発器の内部に延びる内部熱交換管を備え、前記内部熱交換管と前記蒸発器の冷媒管間の熱交換が前記蒸発器の内部で行われる内部熱交換器とを含む、衣類処理装置。
26. 前記熱交換ダクト部は、一部が前記タブの上部前側を覆うように配置され、
    前記圧縮機ベース部は、前記タブの上部後側の一部を覆うように配置され、
    前記気液分離器取付部は、前記タブの上部後側の他の一部を覆うように配置され、
    前記熱交換ダクト部の前部は、前記キャビネットの前面に締結され、前記圧縮機ベース部の後部は、前記キャビネットの後面に締結されることを特徴とする請求項２５に記載の衣類処理装置。
27. 前記蒸発器及び前記凝縮器が収容された前記熱交換ダクト部の一部、前記圧縮機が取り付けられた前記圧縮機ベース部、及び前記気液分離器取付部は、前記タブの上部一側を覆うように前記タブの前後方向の中心線から一側方向に偏心して配置されることを特徴とする請求項２５に記載の衣類処理装置。
28. 前記熱交換ダクト部は、
    空気入口部が前記タブの上部左側後部に連通するように連結され、空気出口部が前記タブの上部右側前部に連通するように連結されることを特徴とする請求項２６に記載の衣類処理装置。
29. 前記熱交換ダクト部の出口部は、前記タブの前部に備えられるガスケットに連通するように連結されることを特徴とする請求項２８に記載の衣類処理装置。
30. 前記内部熱交換器は、
    前記空気の移動方向における前記蒸発器の下流側で１列又は２列に配置される内部熱交換管を含み、
    前記蒸発器の上流側に前記蒸発器の冷媒入口が配置され、前記蒸発器の下流側に前記蒸発器の冷媒出口が配置され、
    前記膨張弁から前記蒸発器の冷媒入口に延びる第１冷媒配管と前記蒸発器の冷媒出口から前記気液分離器に延びる第２冷媒配管とが交差するように配置されることを特徴とする請求項２８に記載の衣類処理装置。
31. 前記内部熱交換器は、
    前記空気の移動方向における前記蒸発器の下流側で１列又は２列に配置される内部熱交換管を含み、
    前記蒸発器の上流側に前記蒸発器の冷媒出口が配置され、前記蒸発器の下流側に前記蒸発器の冷媒入口が配置され、
    前記膨張弁から前記蒸発器の冷媒入口に延びる第１冷媒配管と前記蒸発器の冷媒出口から前記気液分離器に延びる第２冷媒配管とが平行に配置されることを特徴とする請求項２８に記載の衣類処理装置。
32. キャビネットの内部に備えられ、洗濯水を貯蔵するタブと、
    前記タブの内部に回転可能に設けられ、洗濯及び乾燥対象物を収容するドラムと、
    冷媒が循環する蒸発器、気液分離器、圧縮機、凝縮器及び膨張弁を備え、前記ドラムから排出されて前記ドラムに循環する空気に熱源を供給するヒートポンプモジュールとを含み、
    前記ヒートポンプモジュールは、
    前記圧縮機を支持する圧縮機ベース部と、
    前記凝縮器から前記蒸発器の内部に延びる内部熱交換管を備え、前記内部熱交換管と前記蒸発器の冷媒管間の熱交換が前記蒸発器の内部で行われる内部熱交換器とを含む、衣類処理装置。
33. 前記圧縮機は、
    回転軸が前記キャビネットの前後方向に配置される横型圧縮機であることを特徴とする請求項３２に記載の衣類処理装置。
34. 前記圧縮機は、
    中央部が圧縮機本体の上部外周面の一部を囲むように配置されて固定され、縁部が前記圧縮機ベース部の上部に配置されて前記圧縮機ベース部と締結され、前記圧縮機本体を前記圧縮機ベース部の上部に懸架支持するブラケットと、
    前記ブラケットの縁部と前記圧縮機ベース部の上部間に配置されて前記ブラケットを付勢する防振マウントとを含むことを特徴とする請求項３３に記載の衣類処理装置。
35. 前記圧縮機の冷媒出口は、前記凝縮器の冷媒入口管に対向する方向に配置されることを特徴とする請求項３３に記載の衣類処理装置。

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