JP2023042077A - 洗濯乾燥機 - Google Patents

Abstract

【課題】筐体サイズを大きくすることなく、除湿性能を向上できる洗濯乾燥機を提供する。【解決手段】本発明の洗濯乾燥機４Ｓは、外郭を成す箱体１と、箱体１に収容され水が貯留可能な外槽２と、外槽２に内包され回転自在な内槽３と、外槽２内に循環空気を供給する送風機４と、循環空気を加熱するヒーター６と、外槽２に設けられリントを捕集する第１のリントフィルター２６と、循環空気を除湿する熱交換器４８と、熱交換器４８が内包される上循環風路２５と、熱交換器４８の伝熱管４８ｂに接続され水道水を供給する給水弁１７とを備えている。【選択図】図１０

Description

本発明は、洗濯乾燥機に関する。

衣類の洗濯と乾燥を一連で行う洗濯乾燥機がある。
洗濯乾燥機は、水を貯める槽と送風機と循環風路と循環風路と送風機の間に設けられた乾燥フィルターとヒーターとを備えている。
循環風路は、槽と送風機を繋ぐ。乾燥フィルターは、ユーザーが機外へ取り外し可能な状態で循環風路と送風機の間に設けられている。

乾燥工程において、循環風路の一部に水道水を流し、湿った循環空気と水道水を接触させることで除湿する水冷除湿方式の洗濯乾燥機が知られている。

特開２０１８－７９１７３号公報(図６、段落００３６～００３９等)

従来の洗濯乾燥機は、循環風路の内壁面に水道水を流す構成である。そのため、湿った循環空気は循環風路壁面付近を流れる部分は除湿されるものの循環風路の中央付近の循環空気は除湿されず、除湿効率が悪いという課題がある。
上記課題の解決手段として、水道水が流れる循環風路につづら折り状のリブを設けることで水道水と湿った循環空気との接触面積を増やす方法を特徴とした洗濯乾燥機が知られている。

しかしながら、この解決手段においても冷却水が流れる範囲を拡大するものである。最大面積は循環風路の内壁面積を超えることはできない。循環風路の内壁面積を大きくすることで除湿効率を高める方法もあるが、洗濯乾燥機の筐体が大型化するため、設置性の悪化やコスト増加などの課題がある。また、循環風路の中央付近の循環空気が除湿されない課題は解決できない。

発明は上記実状に鑑み創案されたものであり、筐体サイズを大きくすることなく、除湿性能を向上できる洗濯乾燥機の提供を目的とする。

前記課題を解決するため、本発明の洗濯乾燥機は、外郭を成す箱体と、前記箱体に収容され水が貯留可能な外槽と、前記外槽に内包され回転自在な内槽と、前記外槽内に循環空気を供給する送風機と、前記循環空気を加熱するヒーターと、前記外槽に設けられリントを捕集する第１のリントフィルターと、前記循環空気を除湿する熱交換器と、前記熱交換器が内包される上循環風路と、前記熱交換器の伝熱管に接続され水道水を供給する給水弁とを備えている。

本発明によれば、筐体サイズを大きくすることなく、除湿性能を向上できる洗濯乾燥機を提供することができる。

本発明に係る第１実施形態の洗濯乾燥機を側方から見た要部断面構成図。 第１実施形態の洗濯乾燥機の熱交換器を側方から見た要部断面図。 第２実施形態の洗濯乾燥機を側方から見た要部断面構成図。 第２実施形態の洗濯乾燥機の熱交換器を側方から見た要部断面図。 第３実施形態の洗濯乾燥機を側方から見た要部断面構成図。 第３実施形態の洗濯乾燥機の熱交換器を側方から見た要部断面図。 熱交換器の実施形態例１を示す図。 熱交換器の実施形態例２を示す図。 図８のＩ－Ｉ断面の熱交換器の水路構造例１を示す図。 図８のＩ－Ｉ断面の熱交換器の水路構造例２を示す図。 図８のＩ－Ｉ断面の熱交換器の水路構造例３を示す図。 図８のＩ－Ｉ断面の熱交換器の水路構造例４を示す図。 第４実施形態の洗濯乾燥機を側方から見た要部断面構成図。 第４実施形態の熱交換器の斜視図。 第４実施形態の洗濯乾燥機の外槽と第１のリントフィルターとを前方から見た概念図。 第４実施形態の熱交換器を内包する部位の循環風路を示す斜視図。 第４実施形態の洗濯乾燥機を側方から見た乾燥時の風の流れ(破線矢印)と循環空気の冷却水の流れ(実線矢印)を示す断面構成図。 熱交換器の実施形態例３を示す図。

本発明の洗濯乾燥機は、水を溜める槽と衣類乾燥用のヒーター及び送風機とを繋ぐ循環風路内に熱交換器を備えた洗濯乾燥機であり、当該熱交換器は外部に複数のリブ形状を備え、内部に水道水を流す水路を備えたことを特徴としている。
以下、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。

＜＜第１実施形態＞＞
図１に、本発明に係る第１実施形態の洗濯乾燥機Ｓを側方から見た要部断面構成図を示す。図２に、第１実施形態の洗濯乾燥機Ｓの熱交換器８を側方から見た要部断面図を示す。
なお、実施形態として示す洗濯乾燥機はドラム式洗濯乾燥機Ｓを挙げるが、本発明は、略鉛直方向に延びる回転軸をもつ内槽を有するタテ(縦)型洗濯乾燥機で実施しても良く、構成及び特徴、それによってもたらされる効果は同じである。

ドラム式洗濯乾燥機Ｓは、洗濯物の洗濯から乾燥までを行う。
ドラム式洗濯乾燥機Ｓは、箱体１、外槽２、内槽３、送風機４、循環風路５、ヒーター６、乾燥フィルター７、および熱交換器８を備えている。
ドラム式洗濯乾燥機Ｓは、箱体１で外郭が形成されている。箱体１の前部には、洗濯物を出し入れするためのドア１ｄが設けられている。箱体１の上部には、ドラム式洗濯乾燥機Ｓの制御を担う制御装置１ｃが設けられている。制御装置１ｃは、マイクロコンピューター、センサ回路、内槽３回転用の駆動回路等の各種回路で構成されている。

外槽２の内部には、洗濯水が溜められる。箱体１内の後上部には、外槽２に水を供給する給水弁(図示せず)が設けられている。
内槽３は、外槽２内に設けられ、洗濯物が入れられ略水平な回転軸Ｏ廻りに回転する。
送風機４は、乾燥工程時、内槽３内に洗濯物を乾燥させる風(循環風)を供給する。
循環風路５は、外槽２と送風機４とを接続する。循環風路５には、乾燥風が流れるダクト５ｄ、第１蛇腹ホース５ｊ１、第２蛇腹ホース５ｊ２が設けられている。なお、循環風路５は、ダクト５ｄに入る吸込み口５ｉから内槽３への吹き出し口５ｏまでとする。ちなみに、吸込み口５ｉは、後記する第４実施形態での開口部２ｉと同様に、外槽後部の循環空気を（循環風路に）吸い込む吸込み口である。

第１蛇腹ホース５ｊ１、第２蛇腹ホース５ｊ２は、内槽３の回転時に発生する外槽２の振動を、変形することで箱体１に固定される構成要素(送風機４、ヒーター６等)に伝搬しないようにする。
ヒーター６は、循環風路５内の内部に設けられている。ヒーター６は、乾燥工程時、循環風路５内で送風機４から送られる循環風を加熱する。
乾燥フィルター７は、循環風路５内の内部に設けられている。乾燥フィルター７は、乾燥工程時、送風機４の手前で循環風に乗ったリント(糸くず)を捕集する。

熱交換器８は、循環風路５内に設けられ、循環風を冷却して除湿する。熱交換器８は内部に水路８ａ２が設けられている。熱交換器８の循環風が当たる面は熱交換面８ａ１を形成している。
外槽２の下端部には、第１内部配水ホース９ａの一端部が設けられている。第１内部配水ホース９ａの他端部は、洗濯、すすぎ時のリント(糸くず)を捕集するリントフィルター１０に接続されている。

リントフィルター１０の下流には、洗濯水を循環させる循環ポンプ１１が設置されている。循環ポンプ１１の下流は、第２内部配水ホース９ｂと排水弁１２に接続される第３内部配水ホース９ｃとに接続されている。第２内部配水ホース９ｂは外槽２の上部に接続されており、内槽３内に洗濯水を供給する。排水弁１２は、機外に排水するための外部排水ホース１３に接続されている。

＜洗濯水の循環と排水＞
洗濯、すすぎ時の循環時には、洗濯水、すすぎ水は、外槽２から、図１の矢印α１１、α１２に示すように、第１内部配水ホース９ａ、リントフィルター１０、循環ポンプ１１、第２内部配水ホース９ｂを通って、内槽３の上部からシャワー状に循環させる。
洗濯水、すすぎ水の排水時には、外槽２から、図１の矢印α１１、α１３、α１４に示すように、第１内部配水ホース９ａ、リントフィルター１０、循環ポンプ１１、第３内部配水ホース９ｃ、排水弁１２、外部排水ホース１３を通って排水される。

乾燥工程時、洗濯物を乾燥させる乾燥風は、送風機４により発生させる。内槽３内の洗濯物を通過した乾燥風は、内槽３から、外槽２(図１の破線矢印β１１)、吸込み口５ｉ(図１の破線矢印β１２)、ダクト５ｄ(図１の破線矢印β１３)、第１蛇腹ホース５ｊ１(図１の破線矢印β１４)、乾燥フィルター７、送風機４、ヒーター６(図１の破線矢印β１５)、第２蛇腹ホース５ｊ２を通って、吹き出し口５ｏから内槽３内に循環させる(図１の破線矢印β１６)。

＜熱交換器８＞
図２に示すように、熱交換器８は、外側の熱交換面８ａ１および熱交換リブ８ｂと内部の水路８ａ２を有している。熱交換器８は、循環風路５内に固定されている。
熱交換器８は、例えば、熱伝導性の高いアルミニウムを含む部材(アルミニウム合金等)を用いて形成される。熱交換器８の外部には複数のリブが熱交換リブ８ｂとして形成され、内部に水路８ａ２が形成された成形品である。

水路８ａ２には除湿用の水道水が流れる。
ところで、循環空気が下から上に流れる(図１、図２の矢印β１３)ダクト５ｂは略鉛直方向に設けられている。そこで、熱交換器８は、ダクト５ｂ内を流れる循環空気に沿って水路８ａ２が略鉛直方向に設けられる。これにより、熱交換器８は、ダクト５ｂ内の循環空気との熱伝導面積を広くとれる。
熱交換器の外面は、熱交換面８ａ１を形成している。熱交換面８ａ１は、ダクト５ｄを流れる循環空気(図２の破線矢印β１３)と内部の水路８ａ２を流れる水(図２の矢印γ１１)とが熱交換する。これにより、水路８ａ２を流れる除湿用の水道水は、ダクト５ｄを流れる循環空気を冷却して除湿する。

熱交換リブ８ｂは、熱交換面８ａ１に立設され、熱交換面８ａ１の表面積を拡大して熱交換を促進する。つまり、熱交換器８の熱交換面８ａ１には複数のリブ形状の熱交換リブ８ｂを有するため、熱交換面８ａ１を広げることができる。
熱交換器８の本体取付体８Ｈの上部には水道水を給水するための給水口８ｋを水路８ａ２に続くように備えている。一方、熱交換器８の本体取付体８Ｈの下部には水道水を排出するための排水口８ｈを水路８ａ２に続いて備えている。
排水口８ｈは、水路８ａ２を上方から下方に流れた水道水を循環風路５の下部から外槽２内の一部２ａ(図２参照)を通過し機外に排水される。
熱交換器８は、水路８ａ２に水道水を供給する給水口８ｋと機外に排出する排水経路(排水口８ｈ、外槽２内の一部２ａ)を有している。

この構成により、風速が増加する循環風路５の内部において、水路８ａ２を流れる水道水と、熱交換器８の外部を流れる循環空気(風)との接触範囲(領域)を限りなく少なくすることができる。そのため、ダクト５ｄ内を流れる循環風(循環空気)による除湿用の水道水の巻き上がりを抑制する効果を持つ。
また、内部の水路８ａ２を流れた水道水が外槽２内を流れるので、排水口８ｈとの接続部の構成が簡素であり、部品点数が削減される。また、組み立て性がよい。そのため、低コスト化を図れる。

＜＜第２実施形態＞＞
図３に、本発明に係る第２実施形態の洗濯乾燥機２Ｓを側方から見た要部断面構成図を示す。図４に、第２実施形態の洗濯乾燥機２Ｓの熱交換器２８を側方から見た要部断面図を示す。
第２実施形態の洗濯乾燥機２Ｓは、除湿用水道水の排出経路８ｈ２を外槽２の外側に設けたことを特徴としている。その他の構成は、第１実施形態と同様であるから、同一の構成要素には同一の符号を付して示して説明は省略する。

第２実施形態では、外槽２の外側に、第１内部配水ホース９ａと接続される排出経路８ｈ２が設けられている。
そして、熱交換器２８において除湿用水道水が流れる水路２８ａ２の排水口２８ｈが排出経路８ｈ２に接続されている。
これにより、熱交換器２８の水路２８ａ２を流れる除湿用の水は、排水口２８ｈから外槽２の外側の排出経路８ｈ２を通って、第１内部配水ホース９ａに流れて排水される。

第２実施形態によれば、ダクト５ｄを流れる循環風(図４の破線矢印β１３)と水道水(図４の矢印γ１１)を完全に隔離することが可能となる。そのため、循環風(図４の破線矢印β１３)に水道水(図４の矢印γ１１)が接触せず、除湿性能がより向上する。また、水道水の巻き上がりを防止することが可能となる。

＜＜第３実施形態＞＞
図５に、第３実施形態の洗濯乾燥機３Ｓを側方から見た要部断面構成図を示す。
図６に、第３実施形態の洗濯乾燥機３Ｓの熱交換器３８を側方から見た要部断面図を示す。
第３実施形態は、外槽２と循環風路５の接続部にリント捕集用のフィルター１６を備えていることを特徴とする。

第３実施形態では、外槽２の背面である循環風路５(ダクト５ｄ)との境界にリント捕集用のフィルター１６を形成している。リント捕集用のフィルター１６は、メッシュ状に構成され、主に乾燥工程時のリント(糸くず)を補集する。リント捕集用のフィルター１６を設けることで、図１に示す乾燥フィルター７が不要になり、乾燥フィルター７の占有スペースを空けることができる。

リント(糸くず)は下記のようにして発生する。
洗い工程時やすすぎ工程時における内槽３内の洗濯物同士が擦れあう機械力や、乾燥工程時における内槽３に供給される風による機械力等により、洗濯物の繊維が剥離しリントが発生する。発生したリントは、乾燥工程の初期には湿った状態で重いため浮遊しないが、乾燥が進展するにつれリントから水が蒸発して軽くなり浮遊し始める。浮遊したリントのうち、リント捕集用のフィルター１６の網目より大きいリントは、リント捕集用のフィルター１６で捕集され、以後の洗い工程やすすぎ工程の終了後に外槽排水孔２ｏから第１内部排水ホース９ａに排出される。

第１・第２の実施形態では、熱交換器８、２８の下流側にリント捕集用の乾燥フィルター７を備えるが、本第３実施形態によれば、熱交換器２８の上流側のリント捕集用のフィルター１６でリントを捕集する。そのため、熱交換器２８の外部に備える熱交換リブ２８ｂをより細かいものとしても、リントが熱交換リブ２８ｂの間に詰まることを抑制できる。そのため、熱交換リブ２８ｂの間隔を狭めて熱交換面積を更に広く確保することが可能となり、より高い除湿性能が期待できる。

＜熱交換器８、２８の実施形態例＞
第１～第３の実施形態における熱交換器８、２８の実施形態例を図７～図９に示す。
図７に、熱交換器８、２８の実施形態例１を示す。

図７に示す実施例１の熱交換器８、２８では、水路８ｓを有する熱交換器外郭８ｂと複数のリブ形状のフィン８ｂ２とを有している。
水路８ｓには、除湿用の水道水が流れる。
リブ形状のフィン８ｂ２は、水路８ｓが形成される熱交換器外郭８ｂが成す熱交換面８ａ１に多数立設されている。
複数のリブ形状のフィン８ｂ２が循環風路５を流れる循環空気との接触面積を拡大することで、乾燥時の循環空気の除湿性能を向上することができる。

図８に、熱交換器８、２８の実施形態例２を示す。
図８に示す実施例１の熱交換器８、２８では、熱交換器外郭８ｂの両外面に複数のリブ形状のフィン８ｂ３を有している。両外面の複数のリブ形状のフィン８ｂ３により熱交換面の面積が拡大し、熱交換器８、２８の両面に単に循環風を流す場合により効率的な除湿が可能となる。
なお、前述の実施例では水路８sは熱交換器８、２８の内部に中空に形成されているが、図１５のように熱交換器８、２８と循環風路５の壁面５aとで水路８sを形成しても良く、この場合、熱交換器８、２８の構造を簡素化して低コスト化出来る利点がある。

図９Ａ～図９Ｄに、図８のＩ－Ｉ断面の熱交換器８、２８の水路構造例１～例４を示す。
熱交換器８、２８の内部の水路８ｓの構造については、図９Ａ～図９Ｄの水路構造例１～例４が挙げられる。

図９Ａの例１は、熱交換器８、２８の内部の水路８ｓを空洞したものである。
図９Ｂの例２は、熱交換器８、２８の内部の水路８ｓに水が流れる方向(図９Ｂの矢印γ１１)に延びるジグザグ状のリブｒ１を複数形成している。ジグザグ状のリブｒ１により、水路８ｓを流れる水が広範囲に広がり流れの速度が緩慢になる。そのため、循環風路５を流れる循環空気との熱交換容量を向上させることができる。

図９Ｃの例３は、熱交換器８、２８の内部の水路８ｓに水が流れる方向(図９Ｂの矢印γ１１)に交差する方向に、長さが短いリブｒ２を互い違いに形成している。互い違いのリブｒ２により、水路８ｓを流れる水が広範囲に広がり流れの速度が緩慢になる。そのため、循環風路５を流れる循環空気との熱交換容量を向上させることができる。なお、水が流れる方向(図９Ｂの矢印γ１１)のリブｒ２間の間隔、または、水が流れる方向(図９Ｂの矢印γ１１)に交差する方向のリブｒ２間の間隔を調整することで、水路８ｓを流れる水の速度を容易に調整できる。

図９Ｄの例３は、熱交換器８、２８の内部の水路８ｓに水が流れる方向(図９Ｂの矢印γ１１)に沿って、ジグザグ状に長さが短いリブｒ２を互い違いに形成したものである。ジグザグ状の長さが短いリブｒ２により、水路８ｓを流れる水が広範囲に広がり流れの速度が緩慢になる。そのため、循環風路５を流れる循環空気との熱交換容量を向上させることができる。

図９Ｂ～図９Ｄに示すように、水路８ｓの壁面に、道水の流れの抵抗となる少なくとも二つ以上のリブｒ１、ｒ２、ｒ３を形成している。これにより、循環風路５を流れる循環空気との熱交換容量が増加し、除湿効率を向上できる。
第１～第３実施形態の構成によれば、熱交換器８の内部に設けられた水路８ａ２、８ｓを水道水等の冷却水が流れるため、循環風路５を流れる循環風(空気)による冷却水の巻き上がりを抑制できる。また、熱交換器８、２８の外部に複数のリブ形状の熱交換リブ８ｂ、２８ｂを設けることで熱交換面積を広く確保できる。そのため、乾燥時の効率的かつ高い除湿性能を得ることが可能である。なお、熱交換リブ８ｂ、２８ｂはフィンに代替してもよい。
なお、上述の内部の水路８ｓの実施例図９Ａ乃至図９Ｄの形状は、図１５のように熱交換器８、２８と循環風路５の壁面５aとで水路８ｓを形成する場合においては、いずれも循環風路５の壁面５aに形成されていても良い。

したがって、湿った循環空気を効率的に除湿することができるため、乾燥運転時間の短縮および消費電力量抑制効果がある。また、従来の課題であった水冷除湿方式における乾燥フィルター及びヒーターへの水道水飛散による乾燥性能の低下も抑制できる。
以上のことから、外郭の筐体(箱体１)のサイズを大きくすることなく、乾燥中の循環風路５を流れる循環風(空気)による冷却水の巻き上がりを抑制し、高い除湿性能をもつ水冷除湿部(ダクト５ｄ、熱交換器８、２８)を有する洗濯乾燥機Ｓ～３Ｓを提供できる。

なお、第１～第３実施形態で説明した各構成は適宜組み合わせて構成してもよい。
＜＜第４実施形態＞＞
本発明の第４実施形態を図１０～図１４に示す。

図１０に、第４実施形態の洗濯乾燥機４Ｓを側方から見た要部断面構成図を示す。図１１に、第４実施形態の熱交換器４８の斜視図を示す。
第４実施形態の洗濯乾燥機４Ｓは、熱交換器４８が薄板状のフィン４８ａと水路を兼ねる伝熱管４８ｂとで構成されることが特徴である。
熱交換器４８は、洗濯乾燥機４Ｓの後上部にある第１蛇腹ホース５ｊ１と送風機４との間に配置されている。その他の構成は、第３実施形態と同様であるから、同一の構成要素には、同一の符号を付して示し、詳細な説明は省略する。

＜糸くずの捕集方法＞
図１０に示すように、外槽２とダクト５ｄを接続する外槽２の背面にある開口部２ｉには、第１のリントフィルター２６を備えている。

図１２に、第４実施形態の洗濯乾燥機４Ｓの外槽２と第１のリントフィルター２６とを前方から見た概念図を示す。
第１のリントフィルター２６はメッシュ２６ａとメッシュ２６ａに張りを持たせて固定するフレーム２６ｂとで構成されている。メッシュ２６ａは合成繊維や樹脂などの繊維、金属細線等で構成されている。フレーム２６ｂは樹脂、防錆の軽金属等で形成されている。

第１のリントフィルター２６は外槽２とダクト５ｄとを接続する開口部２ｉにフレーム２６ｂをはめ込むことで固定される。第１のリントフィルター２６は、図１に示す乾燥フィルター７の代替構造となる。なお、開口部２ｉは、第１実施形態の吸込み口５ｉと同様に、外槽後部の循環空気を吸い込む吸込み口である。
乾燥時に発生した糸くずは、第１のリントフィルター２６で捕集され、次回の洗濯運転時または専用のフィルター洗浄運転時に洗い流される。洗い流された糸くずは、第１内部排水ホース９ａを経由してリントフィルター１０に捕集される。従来構成の洗濯乾燥機では、糸くずフィルター(図１０のリントフィルター１０に相当)は洗濯時に発生する糸くずを捕集し、乾燥フィルター(図１の乾燥フィルター７に相当)は乾燥時に発生する糸くずを捕集していた。異なる工程で発生する糸くずを２つのフィルターでそれぞれ捕集していた。

これに対して、第４実施形態の洗濯乾燥機４Ｓでは、各工程で発生した糸くずを全てリントフィルター１０で捕集する。
これによって、図１に示す洗濯乾燥機Ｓの上部に配置されていた乾燥フィルター７は廃止される。

＜熱交換器４８の構成＞
乾燥フィルター７(図１参照)が配置されていた場所には、図１０に示すように、熱交換器４８を内包した上循環風路２５が新たに配置される。つまり、熱交換器４８は上循環風路２５内に収容されている。

＜熱交換器４８の構造＞
図１１に示すように、熱交換器４８は、熱伝導性の良い材質（例えばアルミニウム）でできた薄板状のフィン４８ａが複数離隔配置されている。複数の薄板状のフィン４８ａには、通水可能な中空筒状の伝熱管４８ｂが貫通して接続されている。なお、フィン４８ａは薄板状に限らず、リブ形状のものでもよい。
伝熱管４８ｂは熱伝導性の良い材質（例えば銅）でできている。伝熱管４８ｂの中空筒内面は、溝をつけることで伝熱管８ｂの内面の表面積を大きくしている。これにより、伝熱管８ｂの大きくした内面を介して熱伝導が行われる。そのため、伝熱管８ｂの内部を流れる流体(水道水)(図１１の矢印γ３２)の熱を効率良くフィン４８ａに伝達できる。

＜伝熱管の給水経路＞
伝熱管４８ｂは、水道水が供給される給水口４８ｂ１と熱交換後の水道水が排出される排水口４８ｂ２とを有している。
伝熱管４８ｂの開口部(給水口４８ｂ１、排水口４８ｂ２)は水路によって他部品と接続される。

図１０に示す洗濯乾燥機４Ｓの後上部には給水弁１７が備えられている。給水弁１７には、洗濯に際して給水ホース(図示せず)が接続される。
給水弁１７は、伝熱管４８ｂの一方の開口部である給水口４８ｂ１とホース２８ｏを介して接続されている。また、伝熱管４８ｂの他方の開口部である排水口４８ｂ２は、ホース１８を介して循環ポンプ１１と接続されている。本構成により、伝熱管４８ｂ内には給水弁１７からホース２８ｏを通して水道水が供給される。これにより、伝熱管４８ｂに循環空気を冷却して除湿するための冷却水を供給できる。
そして、水道水は、伝熱管４８ｂを通過して熱交換が行われ、伝熱管４８ｂの他方端の排水口４８ｂ２からは排水される。排水された水道水は、ホース１８を通って循環ポンプ１１から排水弁１２を経由して機外へと流れる。そのため、伝熱管４８ｂを冷却した水道水は上循環風路２５内を流れず、循環空気に水気が入ることが抑制される。

熱交換器４８内で伝熱管４８ｂは分岐せず、ワンパスとすることで流速を高くし温度差の低下を防ぎ、冷却効率を高めている。
＜上循環風路２５の構成＞

図１０に示す循環風路２５の構成について説明する。
上循環風路２５は、乾燥工程時に外槽２から送られる衣類(洗濯物)から水分を回収した湿った循環空気を除湿する。そして、除湿した循環空気を送風機４へ搬送する部品である。
上循環風路２５は、熱交換器４８と後記の第２のリントフィルター２７と注水口２８ａ１を内包している。

熱交換器４８は、洗濯物を乾かした水気を含む循環空気を除湿する。
第２のリントフィルター２７は、第１のリントフィルター２６のメッシュより小さく送風機４へ飛散する第１のリントフィルター２６で捕れなかった糸くずを捕集する。
注水口２８ａ１は、熱交換器４８と第２のリントフィルター２７とを注水洗浄する。

＜熱交換器４８の配置＞
熱交換器４８の伝熱管４８ｂは上循環風路２５を貫通して配置されている。そして、伝熱管４８ｂの開口部(給水口４８ｂ１、排水口４８ｂ２)が上循環風路２５の外側に位置して熱交換器４８を支持する構成となっている。これにより、他部品を介することなく熱交換器４８を支持できる。また、コンパクトな占有スペースで熱交換器４８を配置できる。
伝熱管４８ｂと上循環風路２５の接触部には図示しないシリコーンなど熱伝導性の低い材料からなる弾性のブッシュ(図示せず)が取り付けられている。熱伝導性の低いブッシュが伝熱管４８ｂと上循環風路２５との間に設けられ、伝熱管４８ｂの温度が上循環風路２５の温度に影響しない構成としている。

図１３に、第４実施形態の熱交換器４８を内包する部位の上循環風路２５を示す斜視図を示す。
熱交換器４８は、上循環風路２５内に傾斜して配置している。つまり、伝熱管４８ｂが水平面に対して傾斜して配置されている。
これにより、下記の３つの効果を得られる。
第１の効果は、伝熱管４８ｂが水平面に対して傾斜しているので、伝熱管４８ｂ内に残水しなくなることである。伝熱管４８ｂ内に水が充填した状態で低温環境に晒されると、凍結により伝熱管４８ｂ内の水の体積が膨張し、水より熱膨張率が低い伝熱管４８ｂが破裂する。熱交換器４８を傾斜して配置し伝熱管４８ｂ内の水の排水を促進させることで、伝熱管４８ｂに残水しない構成とし、伝熱管４８ｂの破裂を防止する。

第２の効果は、伝熱管４８ｂ内の結露水の残水を抑制することである。乾燥運転の詳細は後記する。
乾燥運転時の熱交換器４８の機能は、伝熱管４８ｂ内に水道水を給水することでフィン４８ａを冷却し、洗濯物の水気で湿った循環空気と接触させる。これにより、フィン４８ａと循環空気との温度差により循環空気が含む水分をフィン４８ａに結露させ、循環空気を除湿する。フィン４８ａには親水加工が施されており、フィン４８ａに付着した結露水は表面張力が大きくなるため接触角が０°に近づき、フィン４８ａの上を移動しやすくしている。これにより、フィン４８ａの上を移動する結露水は、風に吹き飛ばされることなく排水できる。フィン４８ａの上の結露水が残水しないようにすることで、上循環風路２５の内部で冷却したフィン４８ａを露出させることができ、除湿性能の低下を防止している。

第３の効果は、フィン４８ａの上の結露水の水はねを抑制することである。フィン４８ａの表面は結露水が付着している。熱交換器４８のフィン４８ａを上循環風路２５内に傾斜して配置し、上循環風路２５と直交させないことでフィン４８ａの上の結露水にかかる風圧が傾斜方向に分散し、水はねを抑制している。

＜結露水の処理方法＞
図１３に示すように、上循環風路２５内の熱交換器４８の下方には、凹断面をもつ排水溝１９が設けられている。排水溝１９は、熱交換器４８のフィン４８ａに付着する結露水を排水するためのものである。排水溝１９には排水口１９ａが接続されている。排水口１９ａは、排水ホース１９ｂ(図１０参照)に接続されている。
傾斜する熱交換器４８の下端となる各フィン４８ａは上循環風路２５の排水溝１９に接触している。熱交換器４８の下端のフィン４８ａまたは一部を他部品の排水溝１９の壁やリブに接触させている。これにより、フィン４８ａから流れる結露水を他部品の排水溝１９に速やかに移動させる構成になっている。本第４実施形態では、フィン４８ａの表面に親水加工が施されているため、熱交換器４８の傾斜に沿って結露水が流れ、熱交換器４８の下端に集合する。熱交換器４８のフィン４８ａの下端と上循環風路２５の排水溝１９とが接触している。そのため、結露水はフィン４８ａから排水溝１９へと移動する。排水溝１９へ到達した結露水は排水口１９ａへと流れ、排水ホース１９ｂ(図１０参照)を通って(図１３の矢印γ２３)上循環風路２５の外に排出される。

＜熱交換器４８内の伝熱管４８ｂが冷却する領域＞
図１３に示すように、熱交換器４８の一部は排水溝１９内に配置される。上循環風路２５内を流れる循環空気が排水溝１９内のフィン４８ａに直接当たらない。そのため、図１１に示す結露水処理領域Ｒ２である排水溝１９内の領域は除湿への寄与度が低い。そこで、本第４実施形態では伝熱管４８ｂを循環空気が直接当たる領域である除湿処理領域Ｒ１に配置する構成としている。

＜第２のリントフィルター２７の配置＞
図１３に示す上循環風路２５の送風機側開口部には第２のリントフィルター２７が備えられている。
ところで、第１のリントフィルター２６を通過した微細な粉状のリントは蛇腹ホース５ｊ１(図１０参照)や熱交換器４８で集積し塊となる。塊となったリントが風に乗って、下流に配置される送風機４やヒーター６へと運ばれるおそれがある。そこで、図１０に示すように、送風機４やヒーター６の上流に第２のリントフィルター２７を配置することで、リントの塊が送風機４やヒーター６に付着することを防いでいる。

図１３に示す第２のリントフィルター２７は、メッシュ２７ａとメッシュ２７ａに張りを持たせて固定するフレーム２７ｂとで構成されている。第２のリントフィルター２７は上循環風路２５の送風機４側の開口部２５ｏと熱交換器４８との間にフレーム２７ｂをはめ込むことで固定される。
第２のリントフィルター２７は熱交換器４８の側が下端２７ｓとなるように傾斜して配置される。後記する第２のリントフィルター２７を洗浄する洗浄水が第２のリントフィルター２７のメッシュ２７ａに当たりやすくするためである。また、排水溝１９へ洗浄水が流れやすいようにして、上循環風路２５内に水が溜まらない構成としている。これにより、結露水が乾燥機能に影響を及ぼし、乾燥機能が低下することを抑制している。

＜注水口の配置＞
図１３に示すように、上循環風路２５の天面内側には上循環風路２５内に注水可能に開口した注水口２８ａ１が備えられている。
詳細には、上循環風路２５の天面内側には、熱交換器４８と第２のリントフィルター２７を洗浄するための洗浄水が流れる配管２８ｋが上循環風路２５の上部を横断するように設けられている。配管２８ｋからは、上循環風路２５の循環空気が流れる方向に複数の分岐管２８ａが配置されている。各分岐管２８ａには、複数の注水口２８ａ１が形成されている。各分岐管２８ａは、洗浄水が通過して注水口２８ａ１に至る水路を形成する。

上循環風路２５の天面内側には熱交換器４８と第２のリントフィルター２７を覆うように流路の分岐管２８ａが配置されている。流路の分岐管２８ａは上循環風路２５内に開口した注水口２８ａ１を複数備えている。
流路の分岐管２８ａは水路の配管２８ｋ(図１０参照)によって給水弁１７と接続されている。給水弁１７から水路の配管２８ｋ、流路の分岐管２８ａを介して注水口２８ａ１に、水道水が供給可能な構成となっている。

図１３に示すように、給水弁１７からの水道水は水路の配管２８ｋに流れ(図１３の矢印γ２１)、分岐管２８ａ内を流れ(図１３の矢印γ２２)、注水口２８ａ１に供給される。
こうして、流路の分岐管２８ａへ到達した水は、注水口２８ａ１を経由して上循環風路２５の天面内側から熱交換器４８と第２のリントフィルター２７に洗浄水として散水される。洗浄水は熱交換器４８や第２のリントフィルター２７の表面に付着したリント(糸くず)を洗い流し、排水溝１９を経由して排水口１９ａより排水ホース１９ｂ(図１０参照)を通って上循環風路２５の外に排出される(図１０の矢印γ２３)。

＜第４実施形態の運転制御＞
第４実施形態の洗濯乾燥機４Ｓにおける乾燥運転について説明する。
乾燥運転は、制御装置１ｃ(図１０参照)によって制御される。

図１４に、第４実施形態の洗濯乾燥機４Ｓを側方から見た乾燥時の風の流れ(破線矢印)と循環空気の冷却水の流れ(実線矢印)の断面構成図を示す。
送風機４から発生した風はヒーター６を通過し(図１４の破線矢印β２６)、加熱されて温風となり、吹き出し口５ｏから内槽３へと送られる(図１４の破線矢印β２０)。内槽３の中にある湿った衣類(洗濯物)は、温風によって加熱され、水分が蒸発する。蒸発した水分は、外槽２内の空気に蒸気として回収され、湿った空気となる。

外槽２内の湿った空気が第１のリントフィルター２６を通過する(図１４の破線矢印β２３)して、空気と衣類から発生したリントに分離される。第１のリントフィルター２６にリントが捕集される。
第１のリントフィルター２６を通過した湿った空気(図１４の破線矢印β２３)はダクト５ｄを経由して(図１４の破線矢印β２４)、上循環風路２５へと到達する。
上循環風路２５内の熱交換器４８の伝熱管４８ｂは、給水弁１７から水道水（冷却水）が給水口４８ｂ１に供給される(図１４の矢印γ３１、図１１の矢印γ３１)。伝熱管４８ｂ内を流れる冷却水(図１１、図１３の矢印γ３２)によって、図１１、図１３に示すフィン４８ａは冷却水と同じ温度を維持するようになり、熱交換器４８の全体が冷却される。

冷却された熱交換器４８と温風によって加熱された湿った空気が接触する。両者の温度差によって加熱された湿った空気が含む水分がフィン４８ａの表面に結露する。これにより、加熱された湿った空気が除湿される。フィン４８ａに結露した結露水は排水溝１９(図１３参照)へと移動し、上循環風路２５の外に排出される(図１３、図１４の矢印γ２３)。
熱交換器４８で除湿された空気は、第２のリントフィルター２７で微細なリントの塊と分離される。第２のリントフィルター２７に微細なリントの塊が捕集される。除湿された空気は送風機４によってヒーター６へ送られる(図１４の矢印β２６)。除湿された空気は熱交換器４８によって冷却されている(図１３、図１４の矢印β２５)。そのため、除湿された空気はヒーター６によって再加熱し、再び内槽３の中に送られることで衣類が含む水分を蒸発させ、外槽２内の空気に回収させる。

上述の一連の流れを繰り返すことで湿った衣類が含む水分が除去され、衣類は乾燥される。
乾燥運転によって、第１のリントフィルター２６、第２のリントフィルター２７、熱交換器４８には衣類から発生したリントが付着している。
これらのリントは洗濯工程によって洗浄される。給水弁１７より注水口２８ａ１(図１３参照)から洗浄水が散水され、第２のリントフィルター２７と熱交換器４８を洗浄する。

これにより、熱交換器４８と第２のリントフィルター２７とに付着するリントが除去される。洗濯工程に、熱交換器４８と第２のリントフィルター２７を洗浄することで、給水弁１７を開く制御が増加することを抑制できる。
なお、注水口２８ａ１(図１３参照)から、第２のリントフィルター２７または熱交換器４８に対して洗浄水を散水することにしてもよい。

リントを含む洗浄水は排水溝１９(図１３参照)、洗浄排水ホース１９ｂ(図１４参照)を経由して循環ポンプ１１へと流れる。
外槽２内に洗浄水が溜まると、内槽３を回転させ水流によって第１のリントフィルター２６を洗浄する。外槽２内に溜まった洗浄水は、第１のリントフィルター２６、第２のリントフィルター２７、熱交換器４８から回収したリントを含む。

図１４に示す循環ポンプ１１を駆動させると、外槽２内の洗浄液はリントフィルター１０を通過し、洗浄水が含むリントを捕集する。排水弁１２を開くと洗浄水は機外へと排水され、洗浄水とリントが分離される。
以上のようにすることで、第１のリントフィルター２６、第２のリントフィルター２７、熱交換器４８に付着したリントをリントフィルター１０に捕集できる。
ユーザーはリントフィルター１０に捕集されたリントを廃棄するだけで良く、第１のリントフィルター２６、第２のリントフィルター２７、熱交換器４８をメンテナンスする必要がない。

なお、第４実施形態の例では洗濯工程でリントを捕集したが、同様の動作をする専用の洗浄コースを実行しても良い。

＜第４実施形態による効果＞
第４実施形態によれば、伝熱管４８ｂ内に水道水を流すことによって熱交換器４８を冷却する。熱交換器４８と湿った循環空気と接触することで温度差により循環空気が含む水分をフィン４８ａに結露させる。

循環空気が含む水分の結露により、循環空気を除湿することができる。熱交換器４８と上循環風路２５は排水溝１９(図１３参照)に点または線で接触しているだけなので、従来の構成と比較すると接触面積を大きく低減できる。そのため、上循環風路２５の冷却による加熱損失を抑制できる。
また、従来構成では、冷却のための水道水は循環風路の槽内壁面に流しているため、循環風路の壁面面積以上の冷却面積を確保することができず、冷却効率に限界があった。

これに対して、第４実施形態によれば、図１３に示すように、上循環風路２５の中央部に熱交換器４８を配置することで循環空気との接触面積を増やすことができる。そのため、除湿効率を向上できる。
更に、外槽２に第１のリントフィルター２６を設けることで上循環風路２５と送風機４の間に乾燥フィルターを設ける必要がなく、そのスペースに熱交換器４８を設置できる。
そのため、熱交換器４８を大型化でき、筐体サイズ(箱体１のサイズ)を大きくすることなく除湿効率を向上できる。

以上のことから、湿った循環空気と上循環風路２５内に設置した熱交換器４８との接触面積が増えるため、筐体サイズを大きくすることなく除湿効率を高くすることができる。
したがって、従来構成と比較し、第４実施形態では、除湿効率が向上した洗濯乾燥機４Ｓとすることができる。
＜＜その他の実施形態＞＞
１．なお、前記実施形態の水道水は井戸水、海水から採取した水を含むものとする。
２．本発明は、前記した実施形態、変形例の構成に限られることなく、添付の特許請求の範囲内で様々な変形形態、具体的形態が可能である。

１ 箱体
１ｃ 制御装置
２ 外槽
２ｉ 開口部(吸込み口)
３ 内槽
４ 送風機
５ｏ 吹き出し口
６ ヒーター
１７ 給水弁
２５ 上循環風路
２６ 第１のリントフィルター
２７ 第２のリントフィルター
２８ａ１ 注水口
４８ 熱交換器
４８ａ フィン
４８ｂ 伝熱管
４Ｓ 洗濯乾燥機

Claims (12)

1. 外郭を成す箱体と、
   前記箱体に収容され水が貯留可能な外槽と、
   前記外槽に内包され回転自在な内槽と、
   前記外槽内に循環空気を供給する送風機と、
   前記循環空気を加熱するヒーターと、
   前記外槽に設けられリントを捕集する第１のリントフィルターと、
   前記循環空気を除湿する熱交換器と、
   前記熱交換器が内包される上循環風路と、
   前記熱交換器の伝熱管に接続され水道水を供給する給水弁とを
   備えている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、
   前記送風機、前記ヒーター、および前記給水弁を制御して洗濯運転および乾燥運転を実行させる制御装置とを更に備え、
   前記熱交換器は、並列に複数離隔して配置されるフィンと、前記フィンを貫通するように接続される中空筒状の伝熱管とを有し、
   前記制御装置は、乾燥運転時に前記給水弁を制御して前記伝熱管内に水道水を供給する
   ことを特徴とする洗濯乾燥機。
3. 請求項１に記載の洗濯乾燥機において、
   前記伝熱管は、前記上循環風路を貫通して前記熱交換器を支持する
   ことを特徴とする洗濯乾燥機。
4. 請求項１に記載の洗濯乾燥機において、
   前記伝熱管を含む水路は、前記上循環風路を貫通し、水道水が供給される側の反対側の端部は排水できるように開口され、前記伝熱管内を流れる水は前記上循環風路内に流出しない
   ことを特徴とする洗濯乾燥機。
5. 請求項２に記載の洗濯乾燥機において、
   前記伝熱管は、水平面に対して傾斜して設けられている
   ことを特徴とする洗濯乾燥機。
6. 請求項２に記載の洗濯乾燥機において、
   前記上循環風路は水道水を注水する注水口を備え、
   前記注水口は前記給水弁に接続され、
   前記制御装置は、前記給水弁を制御して前記注水口より水道水を散水し、前記熱交換器を洗浄する
   ことを特徴と洗濯乾燥機。
7. 請求項２に記載の洗濯乾燥機において、
   前記上循環風路は水道水を注水する注水口を備え、
   前記注水口は前記給水弁に接続され、
   前記制御装置は、前記給水弁を制御して前記注水口より水道水を散水し、前記洗濯運転時に前記熱交換器を洗浄する
   ことを特徴とする洗濯乾燥機。
8. 請求項７に記載の洗濯乾燥機において、
   前記熱交換器と前記送風機の間に第２のリントフィルターを備えている
   ことを特徴とする洗濯乾燥機。
9. 請求項８に記載の洗濯乾燥機において、
   前記制御装置は、前記洗濯運転時に前記熱交換器と前記第２のリントフィルターとを洗浄する
   ことを特徴とする洗濯乾燥機。
10. 請求項１に記載の洗濯乾燥機において、
    前記熱交換器は親水加工されている
    ことを特徴とする洗濯乾燥機。
11. 請求項１に記載の洗濯乾燥機において、
    前記熱交換器は、前記上循環風路を流れる前記循環空気に対して傾斜して配置されている
    ことを特徴とする洗濯乾燥機。
12. 請求項１に記載の洗濯乾燥機において、
    前記熱交換器のフィンの端部は前記上循環風路に接触している
    ことを特徴とする洗濯乾燥機。
    

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