JP2023012792A - 衣類乾燥機 - Google Patents

Abstract

【課題】ヒートポンプ装置の排水機能を向上させた衣類乾燥機を提供する。【解決手段】本開示に係る衣類乾燥機は、筐体内に弾性支持され、外部に通じる排水部を形成した外槽と、空気を除湿して加熱するヒートポンプ装置と、外槽とヒートポンプ装置とを接続した循環流路と、ヒートポンプ装置に負圧を生じさせて、循環流路に空気の流れを発生させるファンと、ヒートポンプ装置で生じる除湿水を外槽へ排水するように、ヒートポンプ装置に設けた入口から外槽に設けた出口まで、下方に延びる排水流路と、を備え、排水流路は、ファンを動作させて行う乾燥運転時に、出口の圧力と入口の圧力との差による圧力勾配に応じて、ヒートポンプ装置からの除湿水を所定の基準位置に水を溜める貯水部を形成する。【選択図】図１３Ｃ

Description

本開示は、衣類乾燥機に関する。

例えば、特許文献１には、ヒートポンプ装置において、熱交換器から水を排出する熱交換器排水路に、水を溜めるトラップを設けた洗濯乾燥機が開示されている。

特許文献１に記載された衣類乾燥機において、トラップを設けることにより、熱交換器排水路を封止し、乾燥気流が外槽から熱交換器を収容するケースへ流入することを防止できる。そのため、熱交換器において生じる結露水の排水不良を防ぐことができる。

特開２０１５－１４６９３３号公報

しかしながら、熱交換器で発生する除湿水は洗剤成分や糸くずが混ざっており、除湿水が排水流路内に長時間溜まると、カビやバイオフィルムが発生する。そのため、排水経路が塞がれるおそれがあり、円滑に排水することが困難であった。よって、特許文献１に記載の衣類乾燥機において、ヒートポンプ装置の排水機能の向上といった点で未だ改善の余地がある。

したがって、本開示の目的は、上記課題を解決することにあって、ヒートポンプ装置の排水機能を向上させた衣類乾燥機を提供することにある。

本開示の一態様の衣類乾燥機は、筐体内に弾性支持され、外部に通じる排水部を形成した外槽と、空気を除湿して加熱するヒートポンプ装置と、外槽とヒートポンプ装置とを接続した循環流路と、ヒートポンプ装置に負圧を生じさせて、循環流路に空気の流れを発生させるファンと、ヒートポンプ装置で生じる除湿水を外槽へ排水するように、ヒートポンプ装置に設けた入口から外槽に設けた出口まで、下方に延びる排水流路と、を備え、排水流路は、ファンを動作させて行う乾燥運転時に、出口の圧力と入口の圧力との差による圧力勾配に応じて、ヒートポンプ装置からの除湿水を所定の基準位置に溜める貯水部を形成する。

本開示によれば、ヒートポンプ装置の排水機能を向上させた衣類乾燥機を提供することができる。

本開示に係る実施形態の衣類乾燥機の模式断面図 衣類乾燥機の斜視図 図２と異なる方向から見た衣類乾燥機の斜視図 ヒートポンプ装置の斜視図 図４とは異なる方向から見たヒートポンプ装置の斜視図 ヒートポンプ装置の斜視図 ヒートポンプ装置の上面図 ケースの斜視図 ケースの斜視断面図 屋根の斜視図 排水流路の斜視図 乾燥工程における衣類乾燥機の模式システム図 乾燥工程における排水流路の模式図 乾燥工程における排水流路の模式図 乾燥工程における排水流路の模式図 変形例１による排水流路の斜視図

（実施形態）
本開示の実施形態に係る衣類乾燥機について説明する。

［全体構成］
図１は、本開示に係る実施形態の衣類乾燥機１を示す模式断面図である。図２及び図３は、衣類乾燥機１の斜視図である。図２及び図３では、便宜上、筐体２を省略している。

本実施形態の衣類乾燥機１は、洗濯機能を有する洗濯乾燥機（いわゆるドラム式洗濯機）である。図１に示すよう、衣類乾燥機１は、筐体２と、外槽３と、内槽４と、駆動部５と、ヒートポンプ装置６と、循環流路８と、送風ファン９と、給水弁１０と、排水弁１１と、制御部１２と、を備える。

＜筐体＞
図１に示すように、筐体２は、衣類乾燥機１の外観を形成する部材である。筐体２の前面には、開口２０と、開口２０を覆う開閉自在な扉２１と、が設けられている。

＜外槽＞
外槽３は、筐体２の内部に設けられ、洗濯水を溜める機能を有する大略円筒状の部材である。外槽３は、サスペンション３０によって弾性支持され、洗濯、脱水時の振動をサスペンション３０によって吸収する。外槽３は、筐体２の開口２０に面する位置に開口３１を有し、ベローズ３２によって、筐体２の開口２０と密閉されて連結される。外槽３にはさらに複数の開口３３、３４、３５が設けられる。開口３３、３４は循環流路８に接続される開口であり、開口３５は外槽３の水を外部に排水するための排水口である。

＜内槽＞
内槽４は、外槽３の内側において回転可能に設けられ、衣類等の洗濯物１５を収容する大略円筒状の部材である。内槽４には多数の貫通孔４０が形成される。貫通孔４０は内槽４と外槽３とを連通させ、洗濯水及び乾燥空気が内槽４と外槽３との間で移動することを可能にする。内槽４はさらに、筐体２の開口２０及び開口３１に面する位置に、開口４１を有する。

＜駆動部＞
駆動部５は、内槽４を回転駆動させる部材である。駆動部５は例えば、内槽４を回転させるモータを有する。

＜ヒートポンプ装置＞
ヒートポンプ装置６は、循環流路８を流れる空気を除湿して加熱するための装置である。ヒートポンプ装置６は、筐体２の上部に設けられる。ヒートポンプ装置６は、外槽３からの空気が流入する空気入口６０と、除湿して加熱した空気を排出する空気出口６１と、を形成する。空気入口６０は上流側で外槽３の開口３３に接続し、空気出口６１は下流側で外槽３の開口３４に接続する。

ヒートポンプ装置６は、ケース６２と、圧縮機６３と、絞り機構６４と、第１熱交換器６５と、第２熱交換器６６と、フィルタ６７と、洗浄部６８と、冷媒配管６９と、排水流路７０と、を備える。ヒートポンプ装置６の各構成要素については、後で詳述する。

＜循環流路＞
循環流路８は、筐体２の内部に設けられ、外槽３とヒートポンプ装置６の間で空気を循環させる流路である。循環流路８は、外槽３とヒートポンプ装置６とを接続する流路として、第１循環流路８１（図２）と、第２循環流路８２（図３）とを備える。第１循環流路８１は、外槽３の開口３３と空気入口６０とを接続する流路である。第２循環流路８２は、空気出口６１と外槽３の開口３４とを接続する流路である。

＜送風ファン＞
送風ファン９は、循環流路８に空気の流れを発生されるファンである。送風ファン９の運転によって、循環流路８を循環する空気の流れを方向Ａに発生させて、ヒートポンプ装置６に負圧を生じさせる。

＜給水弁＞
給水弁１０は、外槽３に、及び選択的に後述する洗浄部６８に水を供給するための弁である。給水弁１０は、筐体２の上部に設けられる。

＜排水弁＞
排水弁１１は、外槽３に溜められた水を外槽３の開口３５を通じて選択的に排水するための弁である。排水弁１１は、筐体２の下部に設けられる。

＜制御部＞
制御部１２は、衣類乾燥機１の運転を制御する部材である。制御部１２は、駆動部５、ヒートポンプ装置６の圧縮機６３、送風ファン９、給水弁１０、及び排水弁１１等の衣類乾燥機１の構成要素を制御する。制御部１２は、例えば、プログラムを記憶したメモリ（図示せず）と、ＣＰＵなどのプロセッサに対応する処理回路（図示せず）とを備え、プロセッサがプログラムを実行することでこれらの要素として機能してもよい。

続いて、ヒートポンプ装置６の構成要素について、図４から図７を参照しながら説明する。図４から図６は、ヒートポンプ装置６の斜視図であり、図７は、ヒートポンプ装置６の上面図である。

＜ケース＞
図４及び図５に示すように、ケース６２はヒートポンプ装置６の外郭を形成する部材である。ケース６２の上方は、蓋部６２Ａで覆われている。図６及び図７は、蓋部６２Ａを外したケース６２の図である。図６に示すように、ケース６２は上方が開口しており、ヒートポンプ装置６を構成する熱交換器６５、６６等の部材を収容する。ケース６２は例えば、樹脂で形成される。

図６及び図７に示すように、ケース６２には、図１に示した空気入口６０と空気出口６１とが形成される。空気入口６０と空気出口６１との間には空気流路Ｒ０が形成される。空気流路Ｒ０は、熱交換器６５、６６を通過するようにＸ方向に延びる。

図６及び図７に示すように、ケース６２内には、圧縮機６３と、絞り機構６４（図７）と、第１熱交換器６５と、第２熱交換器６６と、フィルタ６７と、冷媒配管６９とが収容される。

＜圧縮機＞
圧縮機６３は、冷媒配管６９を流れる冷媒を圧縮するための部材である。圧縮機６３は、第１熱交換器６５から流入する冷媒を圧縮することで冷媒の温度を上昇させて、第２熱交換器６６へ送る。

＜絞り機構＞
絞り機構６４（図７）は、冷媒配管６９を流れる冷媒を減圧するための部材である。絞り機構６４は、第２熱交換器６６から流入する冷媒を減圧することで冷媒の温度を下降させて、第１熱交換器６５へ送る。

＜第１熱交換器＞
第１熱交換器６５は、空気流路Ｒ０を流れる空気Ａ０を除湿するための熱交換器（除湿用熱交換器）である。第１熱交換器６５は、第１熱交換器６５を通過する空気Ａ０を冷却することで、空気Ａ０に含まれる水分を凝縮させて空気Ａ０を除湿する。第１熱交換器６５の表面６５Ａ、６５Ｂには除湿水が付着して下方に流れる。除湿水の流れについては、後で詳述する。第１熱交換器６５は、複数の薄い金属板で構成されるフィンと、フィンの面に直交して貫通する伝熱管と、を備えてもよい。

＜第２熱交換器＞
第２熱交換器６６は、第１熱交換器６５の下流側に設けられ、第１熱交換器６５で除湿した空気Ａ０を加熱するための熱交換器（加熱用熱交換器）である。第２熱交換器６６は、第１熱交換器６５と同様に、複数のフィンと、フィンを貫通する伝熱管と、を備えてもよい。

＜フィルタ＞
フィルタ６７は、空気入口６０から空気流路Ｒ０に流入する空気Ａ０からリント、ほこり、髪の毛等の異物を捕捉して除去するための部材である。

＜洗浄部＞
図４から図７では図示を省略しているが、図１に示す洗浄部６８は、フィルタ６７を通過して第１熱交換器６５に付着した異物を除去するための洗浄水を供給する部材である。

＜冷媒配管＞
図６及び図７に戻ると、冷媒配管６９は、熱交換用の冷媒を流す配管であって、圧縮機６３、第２熱交換器６６、絞り機構６４、及び第１熱交換器６５を順に接続する。

＜排水流路＞
図４及び図５に示すように、排水流路７０は、ケース６２において発生した水を外槽３に排水するように、下方（－Ｚ方向）に延びる管状の部材である。ケース６２において発生した水は、第１熱交換器６５において発生した除湿水と、洗浄部６８によって供給された洗浄水とを含む。排水流路７０の一端は、ケース６２の下部に接続される。排水流路７０の他端は、外槽３の底部に設けた開口３６に接続され、外槽３を介して排水弁１１に接続される（図１）。排水流路７０については、後で詳述する。

続いて、ヒートポンプ装置６のケース６２の構造及び排水流路７０との接続について、図８及び図９を参照しながらより詳細に説明する。図８は、ケース６２の斜視図であり、図９は、ケース６２の斜視断面図である。

図８に示すように、ケース６２の内部には、空気流路Ｒ０と、空気流路Ｒ０の側方において領域Ｒ１とが形成される。空気流路Ｒ０と領域Ｒ１とはＹ方向に並ぶ。空気流路Ｒ０と領域Ｒ１との間には、側壁７１が形成される。

空気流路Ｒ０と領域Ｒ１の間に位置する側壁７１は、第１熱交換器６５及び第２熱交換器６６の端面Ｘ１、Ｘ２（図６、図７）を支持する壁部である。側壁７１と、第１熱交換器６５及び第２熱交換器６６の端面とによって、空気流路Ｒ０と領域Ｒ１とが隔離される。側壁７１は、下部に開口７３（図９）を形成する部分である。開口７３は、空気流路Ｒ０と、領域Ｒ１とを連通させる貫通孔である。

図９に示すように、ケース６２は、領域Ｒ１の内底面に排水口７２を形成する。排水口７２は、ケース６２内に生じる洗浄水及び除湿水を、ケース６２から排水するための開口である。排水口７２は、排水流路７０の一端に接続される。洗浄水及び除湿水は、空気流路Ｒ０内から、開口７３及び排水口７２を通過して、排水流路７０を通じて排水される。

排水口７２は、屋根７５によって覆われる。屋根７５は、排水流路７０からケース６２に向かって逆流する水を受けて、ケース６２内における水の飛散を抑制する板状部材である。即ち、屋根７５は、排水流路７０を通じて排水される水の流れに対して、逆流防止手段として機能する。排水口７２の近傍に温度センサ（図示せず）が設けられており、屋根７５は、温度センサに水がかかることを抑制する。そのため、温度センサの測定精度を向上させることができる。

図９及び図１０に示すように、屋根７５は、第１部材７５Ａと、第２部材７５Ｂとを有する。図１０は、屋根７５の斜視図である。

第１部材７５Ａは、排水口７２と対向して、一端においてケース６２に固定される部分である。第２部材７５Ｂは、第１部材７５Ａの他端から延びる部分である。第２部材７５Ｂは、第１部材７５Ａに対して、排水口７２に近づく方向に傾斜される。

図１１は、排水流路７０の斜視図である。図１１に示すように、排水流路７０は、第１端７０Ａから、第２端７０Ｂまで、下方（－Ｚ方向）に沿って延びる。排水流路７０は、水平方向に沿った部分を有してもよい。第１端７０Ａは、ヒートポンプ装置６に設けた排水口７２（図９）に接続される。第２端７０Ｂは、外槽３に設けた開口３６（図１）に接続される。

水平方向（例えば、図３に示すＹ方向）から見たとき、第２端７０Ｂが接続される開口３６は、外槽３の中心軸Ｌ１（図３）よりも上方に設けられている。また、外槽３を中心軸Ｌ１方向にから見たとき、外槽３の底部において、開口３６は中心軸Ｌ１の斜め上方に設けられている。このような構成によって、排水流路７０から外槽３に流入する水は、重力によって外槽３内を流れ、排水弁１１から排水される。さらに、外槽３に洗濯水が溜まった場合においても、洗濯水が排水流路７０に流入することを抑制することができる。

排水流路７０は、第１端７０Ａと第２端７０Ｂとの間で、拡径部７６と、曲げ部７８とを有する。

拡径部７６は、第２端７０Ｂから第１端７０Ａに向かって、排水流路７０の断面積が増加する部分である。本実施形態においては、拡径部７６として、排水流路７０における径方向の段差を設ける。段差は、異なる大きさの外径を有する排水流路７０をつなぎ合わせることによって形成される。拡径部７６の周囲には、ヒートポンプ装置６から排水される除湿水を溜める後述の貯水部７７が形成される。曲げ部７８は、第２端７０Ｂと拡径部７６との間で、排水流路７０の湾曲を形成する部分である。曲げ部７８は、９０°以上曲がってもよい。拡径部７６及び曲げ部７８は、後述するように、排水流路７０を逆流する空気Ａ１の圧力を調節する機能を有する。

排水流路７０は、他の構造との干渉を避けるため、曲げ部７８以外の曲げ部７９を有してもよい。曲げ部７９は、第１端７０Ａから第２端７０Ｂに向かって下方（－Ｚ方向）成分を含む。

［動作］
以上のような構成において、次に衣類乾燥機１の動作の一例について、図１２を参照しながら説明する。図１２は、乾燥工程における衣類乾燥機１の模式システム図である。

衣類乾燥機１の動作は、洗い工程と、すすぎ工程と、脱水工程と、乾燥工程と、内部洗浄工程とを備える。制御部１２は、各工程を逐次制御する。

洗い工程では、内槽４に洗濯物１５を入れて、排水弁１１（図１）を閉じた状態で、外槽３に所定の水位に達するまで給水を行う。駆動部５によって、内槽４を回転させて洗濯物１５の洗い工程を実行する。洗い工程後のすすぎ工程でも、洗い工程と同様に外槽３に給水を行い、内槽４を回転させて洗濯物１５のすすぎを行う。脱水工程では、排水弁１１を開いて筐体２の外部へ洗濯水を排水した後、駆動部５によって、洗濯物１５の入った内槽４を高速回転して脱水する。

続いて、乾燥工程では、洗濯物１５の乾燥を行う。制御部１２は、送風ファン９を運転させて、空気Ａ０の循環が発生する。空気Ａ０の流れによって、外槽３に正圧Ｐ１が形成され、ヒートポンプ装置６に負圧Ｐ２が形成される。外槽３の正圧Ｐ１とヒートポンプ装置の負圧Ｐ２との差によって、圧力勾配が形成される。

さらに、制御部１２はヒートポンプ装置６における圧縮機６３を運転させて、冷媒の循環が方向Ｂに沿って発生する。

内槽４における空気Ａ０は、内槽４を回転させて上下に撹拌させた洗濯物１５の隙間を通るときに、洗濯物１５から水分を奪う。空気Ａ０は、湿った状態で、外槽３の開口３３及び第１循環流路８１を通じて、空気入口６０からヒートポンプ装置６に流入する。湿った空気Ａ０は、第１熱交換器６５を通過することで、顕熱と潜熱とが奪われて、低温の空気Ａ０から除湿水が分離され、除湿される。低温の空気Ａ０は、第２熱交換器６６によって、加熱され、乾燥した温風となり、空気出口６１及び第２循環流路８２を通じて、開口３４から外槽３及び内槽４に再度流入する。上記の動作を繰り返し、空気Ａ０を循環させ、内槽４の湿った空気Ａ０を乾燥及び加熱して内槽４に戻すことにより、洗濯物１５の乾燥が進行される。

空気Ａ０から分離された除湿水は、第１熱交換器６５に付着して下方に流れる。第１熱交換器６５から流れ落ちた除湿水は、ケース６２の内底面に沿って、排水口７２を通じて排水流路７０に流入し、重力によって外槽３に向かって下方に流れる。

また、外槽３における空気Ａ０の一部の空気Ａ１は、外槽３とヒートポンプ装置６との間の圧力差（Ｐ１－Ｐ２）によって、外槽３から開口３６を通じて排水流路７０に流入し、ヒートポンプ装置６に向かって逆流する。空気Ａ１が排水流路７０を逆流すると、外槽３に向かって流れる除湿水の排水が阻害される。空気Ａ１による除湿水の排水の阻害を抑制するため、本開示による排水流路７０は、後述のように、空気Ａ１の圧力損失を発生し、空気Ａ１の勢いを抑える構成を有する。

ここで、排水流路７０における除湿水及び空気Ａ１の流れについて、図１３Ａ～図１３Ｃを参照しながらより詳細に説明する。図１３Ａ～図１３Ｃは、乾燥工程における排水流路の模式図である。

図１３Ａ～図１３Ｃには、排水方向Ｋ１と、逆流方向Ｋ２とを示す。排水方向Ｋ１は、除湿水が重力により流れる方向であり、第１端７０Ａから第２端７０Ｂに向かう方向である。逆流方向Ｋ２は、空気Ａ１が流れる方向である、排水方向Ｋ１と逆向きである。即ち、排水流路７０において、除湿水Ｗ１の流れと空気Ａ１の流れとは対向している。

図１３Ａは、乾燥工程開始時における排水流路７０を示す。図１３Ａに示すように、乾燥工程開始時には、排水流路７０において除湿水が貯水されていない。

乾燥工程が開始されると、外槽３の開口３６とヒートポンプ装置６の排水口７２との間の圧力差（Ｐ１－Ｐ２）による圧力勾配に応じて、空気Ａ１は逆流方向Ｋ２に流れ始める。さらに、第１熱交換器６５で発生した除湿水Ｗ１が排水方向Ｋ１に流れ始める。排水流路７０が第１端７０Ａから拡径部７６まで一様に下方に延びるため、除湿水Ｗ１は重力によって排水方向Ｋ１に流れる。

排水流路７０を逆流する空気Ａ１は、曲げ部７８と拡径部７６とを順に通過する。空気Ａ１が曲げ部７８を通過すると、空気Ａ１の圧力損失が発生する。また、空気Ａ１が拡径部７６を通過すると、排水流路７０の断面積が拡大することにより、空気Ａ１の圧力損失が発生し、流速が減少するため、動圧が減少する。曲げ部７８及び拡径部７６を通過した空気Ａ１は、第２端７０Ｂ付近の空気Ａ１と比較して、動圧が小さく、排水方向Ｋ１に沿って流れてくる除湿水Ｗ１を押し返す空気Ａ１の力が小さくなる。除湿水Ｗ１を押し返す空気Ａ１の力は、空気Ａ１の抵抗力と称してもよい。

空気Ａ１の抵抗力が小さくなっても、乾燥工程開始時においては、発生する除湿水Ｗ１の量が少ないため、空気Ａ１の流れが除湿水Ｗ１の流れより優勢である。よって、除湿水Ｗ１は安定した貯水部７７を形成せず、拡径部７６付近で飛散する。飛散する除湿水Ｗ２の一部は、排水流路７０を逆流する。排水口７２まで到達し、ケース６２に流入する除湿水Ｗ２は、第１部材７５Ａ（図９）に当たるため、ケース６２内で飛散することが抑制される。第１部材７５Ａに当たる除湿水Ｗ２の内、流速が高く、第１部材７５Ａから跳ね返る除湿水Ｗ２は、第２部材７５Ｂ（図９）に当たる。このような構成によって、流速が高い除湿水Ｗ２でさえも、ケース６２内で飛散することが抑制される。

図１３Ｂに示すように、乾燥工程開始から時間が経過すると、排水方向Ｋ１に排水流路７０の壁面に沿って流れる除湿水Ｗ１の流量が増加する。除湿水Ｗ１の流量が増加するため、拡径部７６付近に存在する除湿水Ｗ１の質量が増加する。除湿水Ｗ１の質量が充分増加すると、除湿水Ｗ１に働く重力と、空気Ａ１による逆流方向Ｋ２に向かう抵抗力とが、拡径部７６付近でつり合う。つり合いの位置を基準位置Ｈ１と称する。本実施形態では、基準位置Ｈ１は、拡径部７６に位置する。基準位置Ｈ１の位置は、送風ファン９（図１２）の動作によって生じる圧力、内槽４（図１２）に収容される洗濯物１５等に依存する。図１１に戻ると、排水流路７０は、第１端７０Ａから拡径部７６、即ち基準位置Ｈ１まで一様に下方に延びる。また、排水流路７０は、第１端７０Ａと基準位置Ｈ１との間で、水平方向に沿った部分を有してもよい。

図１３Ｂに示すように、つり合った状態において、基準位置Ｈ１から第１端７０Ａに向かう方向に、除湿水Ｗ３を溜める貯水部７７が形成される。貯水部７７に溜まった除湿水Ｗ３は、排水流路７０を封止する水の層を形成する。貯水部７７によって、基準位置Ｈ１より逆流方向Ｋ２側に空気Ａ１が流れることを抑制できる。そのため、空気Ａ１が、除湿水Ｗ１－Ｗ３を巻き上げて飛散させること、及び除湿水Ｗ１の排水方向Ｋ１の流れを阻害することを抑制できる。

また、乾燥工程開始から時間が経過すると、空気Ａ１と貯水部７７における除湿水Ｗ３とがつり合った状態を維持しつつ、除湿水Ｗ１が貯水部７７にさらに流入し、貯水部７７における除湿水Ｗ３の水量が増加する。

図１３Ｃに示すように、貯水部７７における除湿水Ｗ３の水量は、空気Ａ１の流れより除湿水Ｗ３の流れが優勢になるまで、増加し続ける。貯水部７７における除湿水Ｗ３の水量が最大になった場合においても、貯水部７７の水面が、排水口７２（図９）から離れているように排水流路７０は設計される。したがって、貯水部７７からケース６２への除湿水Ｗ３の逆流を防止することができる。

空気Ａ１の流れより除湿水Ｗ３の流れが優勢になると、基準位置Ｈ１より下流に除湿水Ｗ４が流れ、貯水部７７における除湿水Ｗ３の水量が一定に維持される。そのため、除湿水Ｗ４が排水されつつ、空気Ａ１と貯水部７７における除湿水Ｗ３とがつり合った状態が維持される。

乾燥工程が終了すると、送風ファン９が停止する。送風ファン９が停止すると、圧力差（Ｐ１－Ｐ２）が形成されないため、貯水部７７に溜まった除湿水Ｗ３は、重力によって下方に延びる排水流路７０から排出される。除湿水Ｗ３は、中心軸Ｌ１の上方から外槽３に流入して、重力によって外槽３の下部に接続された排水弁１１（図１）に到達し、排水弁１１を通じて排水される。このような構成によって、他の部材または機構、または衣類乾燥機１の使用者による操作を求めることなく、貯水部７７の除湿水Ｗ３を排水することが可能である。

その後、内部洗浄工程が実行される。内部洗浄工程において、給水弁１０を開き、洗浄部６８に洗浄水を供給することにより、第１熱交換器６５の上流面６５Ａに付着したリント等の異物の洗い落としが行われる。洗浄水は、排水流路７０を通じて、貯水部７７に保持されずヒートポンプ装置６及び外槽３の外部へと排水される。上述より、送風ファン９が停止すると、排水流路７０を封止する貯水部７７が形成されず、第１端７０Ａと第２端７０Ｂとは常に連通している。

上記の説明をまとめて、本開示の特徴を述べる。

実施形態に係る衣類乾燥機１では、送風ファン９が動作し、圧力勾配が形成されると、重力が働く方向と逆向きに、逆流方向Ｋ２に沿った空気Ａ１の流れが生じる。そのため、下方に延びる排水流路７０において、空気Ａ１の流れと除湿水Ｗ１～Ｗ４の流れとは対向する。空気Ａ１は、重力によって流れる除湿水Ｗ１を押し返す力を有する。一方で、排水流路７０に拡径部７６及び曲げ部７８を設けることによって、排水流路７０を通過する空気Ａ１において圧力損失が生じ、空気Ａ１の流れの勢いを抑えることができる。空気Ａ１の抵抗力を充分に抑えることで、空気Ａ１の抵抗力は排水流路７０に流れる除湿水Ｗ１～Ｗ３の重力とつり合う。空気Ａ１の圧力を調節することによって、除湿水Ｗ３を支持し、貯水部７７を形成することができる。また、排水流路７０の設計によって、つり合いが形成される基準位置Ｈ１を調節することができる。貯水部７７の形成によって、排水流路７０を封止し、空気Ａ１の逆流を阻止し、空気Ａ１による除湿水Ｗ１－Ｗ３の巻き上げを抑制することができる。

一方で、送風ファン９が動作しない時は、排水流路７０の両端７０Ａ、７０Ｂの間で圧力差が形成されないため、排水流路７０に流れる水を支持する空気Ａ１が流れない。そのため、送風ファン９が動作しない時、下方に延びる排水流路７０を流れる水は、重力に沿って外槽３を介して衣類乾燥機１の外部に排水される。したがって、洗浄水が貯水部７７において長期間保持されることを抑制できるため、カビやバイオフィルム等の排水流路７０の詰まりの原因となる物質の発生を抑制できる。

上述より、排水流路７０におけるヒートポンプ装置６の排水機能を向上できる。

［効果］
実施形態に係る衣類乾燥機１によれば、以下の効果を奏することができる。

上述したように、本実施形態の衣類乾燥機１は、外槽３と、ヒートポンプ装置６と、循環流路８と、送風ファン９（ファン）と、排水流路７０と、を備える。外槽３は、筐体２内に弾性支持され、外部に通じる排水弁１１（排水部）を形成する。ヒートポンプ装置６は空気を除湿して加熱する。循環流路８は、外槽３とヒートポンプ装置６とを接続する。送風ファン９は、ヒートポンプ装置６に負圧を生じさせて、循環流路８に空気の流れを発生させる。排水流路７０は、ヒートポンプ装置６で生じる除湿水を外槽３へ排水するように、ヒートポンプ装置６に設けた第１端７０Ａ（入口）から外槽３に設けた第２端７０Ｂ（出口）まで、下方に延びる。排水流路７０は、送風ファン９を動作させて行う乾燥工程（乾燥運転時）に、第２端７０Ｂの圧力と第１端７０Ａの圧力との差による圧力勾配に応じて、ヒートポンプ装置６からの除湿水を所定の基準位置に溜める貯水部７７を形成する。

このような構成により、送風ファン９が動作している間は、圧力勾配によって、貯水部７７に除湿水Ｗ３を溜めることができる。そのため、排水流路７０が封止され、逆流空気Ａ１による除湿水Ｗ１～Ｗ４の巻き上げまたは飛散を抑制できる。一方で、送風ファン９が停止すると、貯水部７７に溜まった除湿水Ｗ３は、重力によって、外槽３に流れて排水される。そのため、排水流路７０における除湿水Ｗ１～Ｗ４の滞留を抑制し、カビ等の増殖によって排水流路が詰まることを防止できる。したがって、ヒートポンプ装置６の排水機能を向上できる。

また、本実施形態の衣類乾燥機１において、外槽３と、ヒートポンプ装置６と、循環流路８と、送風ファン９（ファン）と、排水流路７０と、を備える。外槽３は、筐体２内に弾性支持され、外部に通じる排水弁１１（排水部）を形成する。ヒートポンプ装置６は空気を除湿して加熱する。循環流路８は、外槽３とヒートポンプ装置６とを接続する。送風ファン９は、ヒートポンプ装置６に負圧を生じさせて、循環流路８に空気の流れを発生させる。排水流路７０は、ヒートポンプ装置６で生じる除湿水を外槽３へ排水するように、ヒートポンプ装置６に設けた第１端７０Ａ（入口）から外槽３に設けた第２端７０Ｂ（出口）まで、下方に延びる。排水流路７０は、第２端７０Ｂから第１端７０Ａに向かって拡径した拡径部７６を有する。拡径部７６を基準に、ヒートポンプ装置６からの除湿水Ｗ１～Ｗ４を所定の基準位置Ｈ１に水を溜める貯水部７７を形成する。

このような構成により、第２端７０Ｂから第１端７０Ａに向かって、排水流路７０の断面は増加する。排水流路７０の断面が増加する箇所を空気Ａ１が流れると、圧力損失が生じ、流速が減少するため、動圧も減少し、貯水部を流れる水を押し返す空気Ａ１の抵抗力が小さくなる。そのため、貯水部７７において除湿水Ｗ３を溜めやすくなる。したがって、ヒートポンプ装置６の排水機能を向上できる。

また、本実施形態の衣類乾燥機１において、排水流路７０は、第１端７０Ａと、基準位置Ｈ１との間で曲げ部７８を有する。

このような構成により、曲げ部７８に空気Ａ１が流れると、圧力損失が生じ、流速が減少するため、動圧も減少し、貯水部を流れる除湿水を押し返す空気Ａ１の抵抗力がさらに小さくなる。そのため、貯水部７７で除湿水Ｗ３を溜めやすくなる。

また、本実施形態の衣類乾燥機１において、排水流路７０は、少なくとも第１端７０Ａから基準位置Ｈ１までの区間において、一様に下方に延びる。

このような構成により、除湿水Ｗ１は、重力により、第１端７０Ａから基準位置Ｈ１まで流れる。

また、本実施形態の衣類乾燥機１において、排水流路７０は、送風ファン９が停止している時に、第１端７０Ａから第２端７０Ｂまで常時連通する。

このような構成により、弁やポンプ等の追加の構成を設けることなく、送風ファン９が停止すると、除湿水Ｗ１～Ｗ４を排水できる。

また、本実施形態の衣類乾燥機１において、ヒートポンプ装置６内には、排水流路７０の第１端７０Ａに対向して、除湿水Ｗ２を受ける屋根７５（壁部）が設けられる。

このような構成により、排水流路７０において、空気Ａ１によって巻き上げられた除湿水Ｗ２が、貯水部７７からヒートポンプ装置６へ逆流することを防止することができる。

また、本実施形態の衣類乾燥機１において、屋根７５において、第１端７０Ａから離れた位置の第２部材７５Ｂ（端部）を下方に傾斜させる。

このような構成により、排水流路７０において、空気Ａ１によって巻き上げられた除湿水Ｗ２が、貯水部７７からヒートポンプ装置６へ逆流することをさらに防止することができる。

また、本実施形態の衣類乾燥機１において、排水流路７０の第２端７０Ｂは、外槽３の中心軸Ｌ１よりも上方の位置に設けられる。

このような構成により、第２端７０Ｂが外槽３の中心軸Ｌ１より高い位置に形成されることによって、外槽３の下部に水が溜まる場合において、外槽３に溜まった水が排水流路７０に逆流することを防止できる。

また、本実施形態の衣類乾燥機１において、排水流路７０は、乾燥工程において、貯水部７７に流入する除湿水Ｗ３の重量が、除湿水Ｗ３の下方から作用する空気の圧力を上回ることに応じて、除湿水の一部Ｗ４を出口に向かって排水する。

このような構成により、貯水部７７に溜められた除湿水Ｗ３を一定に維持することによって、乾燥工程において、貯水部７７が形成された状態を維持できる。また、貯水部７７に多量の除湿水Ｗ３を溜めて、除湿水Ｗ３の水面がヒートポンプ装置６に到達することを防止できる。

また、本実施形態の衣類乾燥機１は、外槽３に洗濯水を供給する給水弁１０（給水部）と、洗濯および乾燥工程を制御する制御部１２とあわせて、洗濯機を構成する。

このような構成により、排水機能が向上したヒートポンプ装置６を有する洗濯機を提供できる。

なお、本開示は前記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。衣類乾燥機１が洗濯機能を備えるドラム式洗濯器である場合について説明したが、このような場合に限らない。洗濯機能を有しない単なる衣類乾燥機等、空気を除湿して加熱するヒートポンプ装置を有するものであれば、任意の衣類乾燥機であってもよい。

なお、排水口７２が屋根７５によって覆われる例について説明したが、このような場合に限定されない。排水流路７０を、温度センサから離れた位置におけるケース６２に対して横向きに接続してもよい。このような構成によっても、温度センサに水がかかることを抑制できる。

なお、排水流路７０が平滑な側壁を有する管状の部材である例について説明したが、このような場合に限定されない。例えば、後述の変形例１に示すように、排水流路７０は蛇腹の部分を有してもよい。

なお、拡径部７６において、排水流路７０の側壁が径方向に沿って延びる例について説明したが、このような場合に限定されない。例えば、後述の変形例１に示すように、拡径部７６の側壁は、第１端７０Ａ（入口）から第２端７０Ｂ（出口）に向かって、径方向内側に傾斜されてもよい。

（変形例１）
図１４は、変形例１による排水流路９０の斜視図である。変形例１では、排水流路９０が拡径部９６と、第１蛇腹９９Ａと、第２蛇腹９９Ｂとを有する点において、実施形態の排水流路７０と異なる。

図１４に示すように、排水流路９０は、拡径部９６と、曲げ部７８と、第１蛇腹９９Ａと、第２蛇腹９９Ｂとを有する。

取付状態において、排水流路９０は、図１４に示す姿勢から湾曲してもよい。湾曲した状態においても、排水流路９０は、第１端９０Ａから基準位置Ｈ１１までの区間において、一様に下方に延びる。さらに、排水流路９０は、第１端９０Ａから曲げ部７８まで、一様に下方に延びる。また、排水流路９０は、第１端９０Ａと曲げ部７８との間で、水平方向に沿った部分を有してもよい。このような構成により、送風ファン９が停止した場合において、曲げ部７８より上方において、除湿水Ｗ１～Ｗ４が溜まることを抑制できる。

拡径部９６は、第２端９０Ｂから第１端９０Ａに向かって、排水流路９０の断面積が増加する管状部分である。拡径部９６の側壁は、滑らかに傾斜される。変形例１における拡径部９６は、直線状に傾斜される側壁を有する。このような構造によって、上述の乾燥工程後に送風ファン９が停止すると、貯水部７７における除湿水Ｗ３は、重力により、傾斜に沿って第２端９０Ｂから流出する。そのため、排水流路７０において、除湿水Ｗ３が残留することを防止できる。さらに、乾燥工程において、空気Ａ１の抵抗力と除湿水Ｗ３の重力がつり合う位置、即ち基準位置Ｈ１１を、拡径部９６の任意の上下方向の位置において形成することができる。したがって、空気Ａ１の抵抗力と除湿水Ｗ３の重力とのつり合いをより容易に形成することができる。

第１蛇腹９９Ａは、拡径部９６と曲げ部７８とを接続し、蛇腹によって構成される中空部材である。第２蛇腹９９Ｂは、拡径部９６と第２端９０Ｂとを接続し、蛇腹によって構成される中空部材である。このような構成によって、排水流路９０の断面の大きさが局所的に繰り返し変化することによって、蛇腹９９Ａ、９９Ｂを流れる空気Ａ１において、圧力損失が生じ、動圧も減少する。そのため、貯水部７７を形成する除湿水Ｗ１～Ｗ３を押し返す空気Ａ１の抵抗力がさらに小さくなり、貯水部７７を形成し、除湿水Ｗ３を溜めやすくなる。また、回転する外槽３と固定されるヒートポンプ装置６とを蛇腹９９Ａ、９９Ｂで接続することによって、蛇腹９９Ａ、９９Ｂが回転による振動を吸収及び緩衝する。そのため、ヒートポンプ装置６へのダメージを抑制できる。

本開示は、添付図面を参照しながら好ましい実施の形態に関連して充分に記載されているが、この技術に熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。

本開示の衣類乾燥機は、衣類乾燥機用のヒートポンプ装置の排水機能を向上させることができるため、家庭用の衣類乾燥機、業務用の衣類乾燥機、あるいは任意の種類の洗濯乾燥機（例えば家庭用のドラム式洗濯機）として有用である。

１ 衣類乾燥機
２ 筐体
３ 外槽
４ 内槽
５ 駆動部
６ ヒートポンプ装置
８ 循環流路
９ 送風ファン
１０ 給水弁
１１ 排水弁
１２ 制御部
６０ 空気入口
６１ 空気出口
６２ ケース
６３ 圧縮機
６４ 絞り機構
６５ 第１熱交換器
６６ 第２熱交換器
６７ フィルタ
６８ 洗浄部
６９ 冷媒配管
７０ 排水流路
７１ 側壁
７２ 排水口
７３ 開口
７５ 屋根
７６ 拡径部
７７ 貯水部
７８ 曲げ部
Ｒ０ 空気流路
Ｒ１ 領域

Claims (12)

1. 筐体内に弾性支持され、外部に通じる排水部を形成した外槽と、
   空気を除湿して加熱するヒートポンプ装置と、
   前記外槽と前記ヒートポンプ装置とを接続した循環流路と、
   前記ヒートポンプ装置に負圧を生じさせて、前記循環流路に空気の流れを発生させるファンと、
   前記ヒートポンプ装置で生じる除湿水を前記外槽へ排水するように、前記ヒートポンプ装置に設けた入口から前記外槽に設けた出口まで、下方に延びる排水流路と、
   を備え、
   前記排水流路は、前記ファンを動作させて行う乾燥運転時に、前記出口の圧力と前記入口の圧力との差による圧力勾配に応じて、前記ヒートポンプ装置からの除湿水を所定の基準位置に溜める貯水部を形成する、衣類乾燥機。
2. 筐体内に弾性支持され、外部に通じる排水部を形成した外槽と、
   空気を除湿して加熱するヒートポンプ装置と、
   前記外槽と前記ヒートポンプ装置とを接続した循環流路と、
   前記ヒートポンプ装置に負圧を生じさせて、前記循環流路に空気の流れを発生させるファンと、
   前記ヒートポンプ装置で生じる除湿水を前記外槽へ排水するように、前記ヒートポンプ装置に設けた入口から前記外槽に設けた出口まで、下方に延びる排水流路と、
   を備え、
   前記排水流路は、前記出口から前記入口に向かって拡径した拡径部を有し、
   前記拡径部を基準に、前記ヒートポンプ装置からの除湿水を所定の基準位置に溜める貯水部を形成する、衣類乾燥機。
3. 前記排水流路は、前記出口と、前記基準位置との間で曲げ部を有する、請求項１または２のいずれか一項に記載の衣類乾燥機。
4. 前記排水流路は、少なくとも前記入口から前記基準位置までの区間において、一様に下方に延びる、請求項１から３のいずれか一項に記載の衣類乾燥機。
5. 前記排水流路は、前記ファンが停止している時に、前記入口から前記出口まで常時連通する、請求項１から４のいずれか一項に記載の衣類乾燥機。
6. 前記ヒートポンプ装置内には、前記排水流路の前記入口に対向して、除湿水を受ける壁部が設けられる、請求項１から５のいずれか一項に記載の衣類乾燥機。
7. 前記壁部において、前記入口から離れた位置の端部を下方に傾斜させた、請求項６に記載の衣類乾燥機。
8. 前記排水流路の前記出口は、前記外槽の中心軸よりも上方の位置に設けられる、請求項１から７のいずれか一項に記載の衣類乾燥機。
9. 前記拡径部の側壁は、前記入口から前記出口に向かって傾斜される、請求項２に記載の衣類乾燥機。
10. 前記排水流路は、蛇腹の部分を有する、請求項１から９のいずれか一項に記載の衣類乾燥機。
11. 前記排水流路は、乾燥運転時に、前記貯水部に流入する除湿水の重量が、除湿水の下方から作用する空気の圧力を上回ることに応じて、除湿水の一部を前記出口に向かって排水する、請求項１から１０のいずれか一項に記載の衣類乾燥機。
12. 請求項１から１１のいずれか一項に記載の衣類乾燥機と、
    前記外槽に洗濯水を供給する給水部と、
    洗濯および乾燥運転を制御する制御部と、を備える洗濯機。

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