JP4012110B2 - 洗濯乾燥機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、洗濯機に乾燥機能を設けた洗濯乾燥機に関し、特に、乾燥のための温風を生成する加熱構造に特徴を有する洗濯乾燥機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
洗濯機に乾燥機能を設けて洗濯と乾燥とを任意に選択して洗濯から乾燥までを自動的に実施する洗濯乾燥機が知られている。詳細は後述するが、図7に示すように、洗濯及び脱水の機能に加えて乾燥機能を設けて構成されている。
【0003】
図7において、筐体1内にサスペンション2により防振支持して外槽3が配設され、この外槽3内に底部に攪拌翼6を設けた内槽4が配設され、内槽4及び攪拌翼6はクラッチ9による駆動切換によってモータ20によりそれぞれ個別に回転駆動される。筐体1の上部に設けられた外蓋14を開き、外槽3の上部開口を閉じる外槽カバー11に設けられた内蓋13を開いて内槽4内に洗濯物及び洗剤を投入し、内槽4内に注水してモータ20により攪拌翼6を回転させることにより洗濯行程が実施できる。洗濯行程が終了すると、内槽4内の水を排水した後、モータ20により内槽4を回転させて遠心力により洗濯物に含まれる水を内槽4の周壁に形成された小穴から排出する脱水行程が実施される。脱水行程が終了すると、注水、攪拌、排水、脱水を行うすすぎ行程が実施されることにより洗濯の行程は終了する。
【0004】
この洗濯行程に加えて乾燥行程が実施できるように、内槽4内から外槽3内に通じて熱交換器12、送風機66、ヒータ67を経て再び内槽4内に戻る空気循環経路が形成されている。前記攪拌翼6によって洗濯物を攪拌しながらヒータ67によって加熱された温風を送風機66により内槽4内に送給すると、洗濯物の水分を奪った温風は内槽4の周壁に形成された小穴から外槽3内に出て熱交換器12内を通過することにより、水分を含む温風は冷却により水分の結露が生じて除湿される。除湿された空気は送風機66により再びヒータ67を通して加熱されて内槽4内に送給されるので、この空気循環を繰り返すことにより洗濯物の乾燥がなされる。
【0005】
上記乾燥行程を実施すると、洗濯物の種類によって高温の温風により傷みや縮みが生じる場合がある。従って、洗濯物の種類によって乾燥のための温度を調節することが要求される。この乾燥行程時の温度調節機能を備えた従来技術として、加熱能力が異なる2つのヒータを用いて、各ヒータに対する通電制御を行うことにより温度調節を可能とした洗濯乾燥機が知られている(特許文献1参照)。
【0006】
この洗濯乾燥機では、温度検出手段により温風の温度を検出し、洗濯物の種類に応じて選択設定される乾燥温度と比較し、検出温度と乾燥温度とに差異に応じて2つのヒータそれぞれに対する通電時間を制御し、設定された乾燥温度が維持されるようにしている。
【0007】
【特許文献1】
特開2002−159777号公報(第3〜6頁、図2)
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように加熱能力が異なる2つのヒータへの通電を制御することにより、3段階の乾燥温度を得ることができるが、2種類のヒータを在庫、検査、製造などの段階において管理する必要があり、管理コストが高くなるという問題があった。
【0009】
本発明が目的とするところは、複数段階に乾燥温度を設定できるにもかかわらず、管理が容易でコスト低減を図ることができる加熱構造を備えた洗濯乾燥機を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明は、筐体内に防振支持された外槽と、前記外槽内に回転自在に配設された内槽と、前記内槽から前記外槽に出た空気が前記外槽に設けた排気口から前記外槽の外部に排出された後再び前記内槽に戻る循環経路と、前記外槽の外部の循環経路の一部を構成し前記排気口から排出された空気の除湿を行う熱交換器と、前記外槽の外部の循環経路の一部を構成する送風管路内に設けられ前記循環経路に空気の循環を形成する送風機と、前記送風機の下流位置の前記送風管路内に設けられ前記内槽内へ送風される空気を加熱する加熱手段と、設定入力手段による設定入力に応じて運転を制御する制御手段とを備えてなる洗濯乾燥機において、前記加熱手段は、送風方向に直交する方向に並べて配された1対の同一温度特性のPTCヒータで構成され、前記送風管路は、前記1対のPTCヒータの中間の中心位置が、前記送風機から送風された空気の流れの中心に対し前記1対のPTCヒータの一方側へ偏心する屈曲した形状とし、前記送風機から送風された空気の流れの中心に対し偏心量が大きい側のPTCヒータの外側面と前記送風管路内面との間の間隙が、他方側のPTCヒータの外側面と前記送風管路内面との間の間隙よりも大きくなるように構成されていることを特徴とする。
【0011】
上記構成によれば、乾燥用空気を加熱する1対のPTCヒータを、同一温度特性のものとすることで、管理が容易でコスト低減を図るとともに、各PTCヒータに対する通電を選択し、かつ各PTCヒータを通過する送風空気量を異なるようにすることにより乾燥温度の切換設定数をPTCヒータの数よりも大とすることができる。従って、1対の同一温度特性のPTCヒータで、洗濯物を乾燥する温風の温度を洗濯物の種類に応じて数多く選択することができ、洗濯物の種類に対応した適正な乾燥温度を設定できる洗濯乾燥機を構成することが可能となる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。尚、以下に示す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。また、従来構成と共通の構成要素には同一の符号を付している。
【0013】
図1は、本実施形態に係る洗濯乾燥機の全体構成を示すもので、洗濯及び脱水の機能に加えて乾燥機能が設けられている。筐体1内に配設された外槽3は、複数のサスペンション2によって弾性的に吊り下げられた防振構造によって支持され、脱水時の振動をサスペンション2によって吸収できるように構成されている。この外槽3内には、底部に攪拌翼6を配した内槽4が配設され、攪拌翼6と内槽4とは、外槽3の底部に取り付けられたモータ8の回転をクラッチ9により切り換えることにより、それぞれに個別に回転が伝達される。
【0014】
前記外槽3の上部開口は内蓋13を開閉自在に設けた外槽カバー11によって閉じられ、外槽カバー11には上部開口する内槽4内に通じるように温風噴出口20と、それに平行する位置に給水口(図示せず)とが設けられている。また、外槽3の底部には排水口21と、排気口22とが設けられ、排水口21は外槽3内の水を排水弁26を通じて外部に排出できるように構成されている。
【0015】
前記排気口22は、乾燥用空気の循環経路を形成するもので、前記温風噴出口20から内槽4内に送給された温風が内槽4内にある洗濯物の水分を奪い、内槽4の周面に形成された小穴(図示せず)から外槽3内に出てきた湿気を含む空気を外部に導き出す。排気口22は下部蛇腹ホース23、循環路切換弁24を経て熱交換器12に接続され、熱交換器12は循環ファン(送風機)18及び加熱手段19が設けられた送風管路35に接続され、送風管路35は上部蛇腹ホース17から温風噴出口20に接続されているので、前記循環ファン18による送風によって乾燥用空気の循環経路が形成される。
【0016】
前記筐体1の上部は外蓋14を開閉自在に設けた筐体カバー15によって閉じられ、筐体カバー15の外表面には操作パネル39が設けられ、操作パネル39からの操作情報は筐体カバー15内に配設された制御装置10に入力され、制御装置10による各部の制御により、洗濯及び乾燥の動作がなされる。前記外蓋14を開き、内蓋13を開いて内槽4内に洗濯物を投入し、操作パネル39から洗濯コース、乾燥コース、あるいは洗濯から乾燥までを継続するコースを設定し、更には洗濯条件あるいは乾燥条件を選択すると、制御装置10は設定選択された内容に応じた制御により自動的に洗濯行程及び乾燥行程を実行する。
【0017】
図2は、制御装置10による制御回路構成を示すもので、制御装置10は、マイクロコンピュータによって構成された制御手段40、モータ8に制御電力を供給するモータ駆動回路41、加熱手段19を構成する第1のPTCヒータ19a、第2のPTCヒータ19b、循環ファン18、クラッチ9、循環路切換弁24、排水弁26などをスイッチング制御するパワースイッチング手段(通電制御手段)42、設定入力あるいは異常状態を音響報知する報知手段45、制御動作に必要な情報を記憶する記憶手段46、モータ8の回転数を検出する回転数検知手段47、内槽4内に収容されている洗濯物の量を検出する布量検知手段48、モータ8や制御回路に動作電力を供給する電源回路50を備えて構成されている。制御手段40には、内槽4内の水量を検出する水量検知手段49からの検出出力が入力され、操作パネル39に設けられた操作ボタンである設定入力手段43からの設定情報が入力される。また、設定入力された状態や異常状態などは操作パネル39に設けられた操作表示手段44に表示される。電源コードを電源コンセントに差し込むことにより洗濯乾燥機はAC電源51に接続され、操作パネル39上に設けられた電源ボタンの操作により電源スイッチ52がON動作して制御回路に通電され、洗濯乾燥機は運転可能状態となる。
【0018】
図3は、操作パネル39の構成例を示すもので、電源接続を操作する電源ボタン53、運転開始を操作するスタートボタン54、洗濯行程のみを実施する洗濯設定ボタン55、乾燥のみを実施する乾燥設定ボタン56、洗濯に引き続いて乾燥を実施する洗濯・乾燥設定ボタン57が設けられている。また、洗濯設定ボタン55の押圧を繰り返すことにより、洗濯条件を設定する各コースを順次選択することができ、選択した洗濯コースが洗濯コース表示部58に表示される。また、乾燥設定ボタン56の押圧を繰り返すことにより、乾燥条件を設定する各コースを順次選択することができ、選択した乾燥コースが乾燥コース表示部59に表示される。
【0019】
洗濯行程では、外蓋14及び内蓋13を開いて内槽4内に洗濯物と洗剤とを投入し、操作パネル39の洗濯設定ボタン55又は洗濯・乾燥設定ボタン57を押して洗濯又は洗濯に引き続き乾燥を実施する設定入力を行うと共に、洗濯コースの選択及び/又は乾燥コースを選択する。スタートボタン54の押圧により運転開始の入力がなされると、制御装置10は攪拌翼6を回転させて布量検知手段48により投入された洗濯物の量を検出し、図示しない給水弁を開いて内槽4内に洗濯物の量に対応する所定水位まで給水する。給水後にクラッチ9によりモータ8を攪拌翼6に接続してモータ8を回転させ、攪拌翼6を回転駆動することにより洗濯物及び水を攪拌する洗濯動作がなされる。
【0020】
洗濯が終了すると、排水弁26を開いて内槽4及び外槽3内の水を外部に排水し、クラッチ9によりモータ8を内槽4に接続してモータ8の回転により内槽4を回転駆動し、遠心力により洗濯物に含まれた水分を分離し、内槽4に形成された小穴から外槽3内に排出する脱水が実施される。脱水動作がなされた後、給水弁を開いて内槽4内に給水し、攪拌翼6を回転させて洗濯物を攪拌し、内槽4を回転させて脱水するすすぎ行程が実施されて洗濯物に含まれる洗剤成分の除去がなされる。
【0021】
上記洗濯行程の終了後、引き続いて乾燥行程を実施する設定がなされている場合には、排水弁26を閉じ、循環路切換弁24を開いて空気の循環経路を形成し、攪拌翼6を正転、逆転させる回転動作により脱水によって内槽4の周壁に張り付いている洗濯物を引き剥がす攪拌動作を行いつつ、加熱手段19及び循環ファン18に通電して循環経路に空気を循環させる乾燥動作が実行される。
【0022】
循環ファン18から送風された空気が加熱手段19によって加熱された温風は上部蛇腹ホース17、温風噴出口20を通じて内槽4内に送給され、攪拌される洗濯物から水分を蒸発させる。水分を含んだ空気は内槽の周面に形成された小穴から外槽3内に出て、排気口22、下部蛇腹ホース23、循環路切換弁24を経て熱交換器12を通るとき、熱交換器12が図示しない送風機によって空冷されること、及び/又は熱交換器12内に水が噴射されることにより冷却されるので水分の結露が生じて除湿がなされる。除湿された空気は再び循環ファン18により加熱手段19に向けて送り出され、加熱手段19で加熱された温風は再び内槽4内に送給される。この空気循環により洗濯物は乾燥される。
【0023】
上記行程は、操作パネル39から洗濯もしくは洗濯・乾燥を選択した場合の行程であるが、濡れた衣類等を乾燥する乾燥行程のみを実施することができる。そのときには、操作パネル39から乾燥を選択して内槽4内に濡れた衣類等を投入すると、上記乾燥行程と同様の乾燥動作が実行されて濡れた衣類等を乾燥させることができる。
【0024】
本実施形態に係る洗濯乾燥機は、上記加熱手段19を用いた空気の加熱構造に特徴を有している。加熱手段19は送風管路35内の送風機18下流位置において、送風方向に直交する方向に並べて配された1対のPTCヒータ19a、19bで構成されている。PTCヒータ19a、19bは、チタン酸バリウムに微量の希土類元素を添加した半導体化チタン酸バリウム等によるPTC(Positive Temperature Coefficiennt:正温度特性)発熱素子を用いたヒータで、両PTCヒータ19a、19bは同一のものである。加熱手段19は図4(a)に示すように、2枚のPTC発熱板30a,30bそれぞれの両面に形成された金属箔電極にそれぞれ放熱フィン31の一端が接合され、各放熱フィン31の他端には端子用の電極板32a、32b、32cが接合されて構成されている。放熱フィン31は、発熱するPTC発熱板30a,30bの熱を外部放散させる放熱板であると同時に、PTC発熱板30a,30bに通電接続する通電接続体を構成している。ここでは第1のPTCヒータ19a,第2のPTCヒータ19bを積み重ね配置して加熱手段19を構成しているので、中間の電極板32cは第1及び第2の各PTCヒータ19a,19bの共通の端子電極となっている。各端子用の電極板32a,32b,32cにはそれぞれリード線33a,33b,33cの一端が接続され、他端にはそれぞれコネクタ34a,34b,34cが接続されている。
【0025】
PTC発熱素子は、図5に示すように、その温度が上昇して設定されたキュリー温度を超えると抵抗値が急増する特性を有しており、PTCヒータ19a、19bの温度上昇を所定温度以下に制限できて、安全上すぐれている。そしてコネクタ34a,34b,34cに電源を接続して電極板32a,32c間及び電極板32b,32c間に電流を流すと、第1及び第2の各PTCヒータ19a,19bは発熱する。このPTCヒータ19a、19bに紙面と直交する方向、即ち、図4(b)に示すように、放熱フィン31の間隙に空気を通過させると、発熱したPTC発熱板30a,30bの熱が伝熱した放熱フィン31により送風空気は加熱される。
【0026】
上記加熱手段19は、図6に示すように、送風管路35内の循環ファン18の送風方向下流側に、循環ファン18の送風空気の中心と、加熱手段19の中心、即ち中間の端子板32cの位置とが、位置ずれ量Sだけ偏心するように送風管路35を屈曲させて配設される。このように加熱手段19が偏心位置に配置されていることにより、循環ファン18から送風される空気は、その多くが第1のPTCヒータ19a側を通過することになる。また、加熱手段19は、図示するように送風管路35の壁面との離隔間隔Ga,Gbが、第1のPTCヒータ19a側で小さく、第2のPTCヒータ19b側で大きくなるように偏った位置に配置されている。ここでは、前記離隔間隔Ga=1mm、Gb=5mmとしている。このように配置することで、第2のPTCヒータ19b側に流れた空気は、離隔間隔Gbを流れ易くなり、第2のPTCヒータ19b内を流れる量が減ることになる。一方、第1のPTCヒータ19a側に流れた空気は、離隔間隔Gaを流れにくく、第1のPTCヒータ19a内を流れる量の減少は抑えられることとなる。この加熱手段19の送風管路35の壁面との離隔間隔を第1のPTCヒータ19aと第2のPTCヒータ19bとで異なるように配置することにより、PTCヒータ19内を通過せず離隔間隔Ga,Gbを通る空気の量に差が生じ、加熱されない空気の量に差が生じるので、第2のPTCヒータ19bにより生成される温風は前述した循環ファン18の中心から偏心させた構成とあいまって、より低い加熱温度とすることが可能となる。
【0027】
上記のように加熱手段19を循環ファン18の中心及び送風管路35の中心から偏心配置した構成により、同一規格の第1のPTCヒータ19a及び第2のPTCヒータ19bを一体に積み重ね配置しても、第1及び第2の各PTCヒータ19a,19bそれぞれの空気の加熱量を異なるようにできる。
【0028】
また、第1及び第2の各PTCヒータ19a,19bは前述したパワースイッチング手段42によりそれぞれ個別に通電制御され、第1のPTCヒータ19a及び第2のPTCヒータ19bの両方に通電する状態と、加熱量が大きい第1のPTCヒータ19aにのみ通電する状態と、加熱量が小さい第2のPTCヒータ19bにのみ通電する状態とに切り換える通電制御がなされる通電制御手段が構成されている。
【0029】
乾燥行程の選択において、図3に示す操作パネル39から「ハイスピードコース」が選択されているときには、体操服やタオルなどのシワが気にならない洗濯物を早く乾燥仕上げしたい場合に選択する乾燥コースなので、第1及び第2の各PTCヒータ19a,19bの両方に通電して内槽4内に送給する温風の温度を高くすると共に、乾燥時間を記憶手段46に記憶されている所定値に設定して乾燥行程を実施する。また、「厚物コース」が選択されているときには、トレーナやバスタオルなどの厚手の洗濯物をしっかり乾燥したいときなので、第1及び第2の各PTCヒータ19a,19bの両方に通電して内槽4内に送給する温風の温度を高くすると共に、乾燥時間を記憶手段46に記憶されている所定値に設定して乾燥行程を実施する。このときの乾燥時間はハイスピードコースより長い時間に設定される。また、「おまかせコース」が選択されているときは、パジャマや靴下など一般的な洗濯物をまとめて乾燥仕上げしたいときなので、第1のPTCヒータ19aだけに通電して内槽4内に送給する温風の温度を中間温度にすると共に、乾燥時間を記憶手段46に記憶されている所定値に設定して乾燥行程を実施する。また、「ソフト乾燥コース」が選択されているときには、ブラウス、ランジェリなどデリケートな化学繊維やシワが気になる薄手の衣類をソフトに乾燥したいときなので、布量検知手段48による洗濯物の乾燥量を他のコースより低く設定した乾燥可能量が記憶手段46から制御手段40に出力される。更に、第2のPTCヒータ19bにのみ通電して内槽4内に送給する温風の温度を低くすると共に、乾燥時間を記憶手段46に記憶されている所定値に設定して乾燥行程を実施する。
【0030】
尚、「ハイスピードコース」及び「厚物コース」が選択されたときの温風の温度は100℃以上に加熱されるので、内蓋13にはフタロック機構が働き、乾燥行程が終了するまで内蓋13を開くことができないように制御される。「おまかせコース」及び「ソフト乾燥コース」が選択されたときの温風の温度は90℃以下に設定されるのでフタロック機構は作動せず、乾燥行程中でも乾いたものから途中で取り出すことを可能にしている。
【0031】
以上説明したように本実施形態の構成においては、同一規格の2つのPTCヒータ19a,19bを積み重ね配置して一体に形成した加熱手段19を用いて3種類の加熱温度を得ることができる。この加熱温度の選択と、乾燥時間の選択とによって、より多くの洗濯物の種類に対応する乾燥を選ぶことが可能となる。加熱手段19を構成するPTCヒータの個数を増加すると、乾燥温度をより多くの段階に設定することができる。
【0032】
【発明の効果】
以上説明した通り本発明によれば、低コストかつ管理容易で、洗濯物を乾燥する温風の温度を複数段階に設定することができ、洗濯物の種類に対応する乾燥温度を選択してシワや乾燥ムラのない乾燥状態を得る洗濯乾燥機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施形態に係る洗濯乾燥機の全体構成を示す断面図。
【図2】 同上洗濯乾燥機の制御回路構成を示すブロック図。
【図3】 操作パネルの構成を示す平面図。
【図4】 加熱手段の構成を示す(a)は正面図、(b)は(a)のB−B線矢視断面図。
【図5】 PTC発熱素子の温度−抵抗特性を示すグラフ。
【図6】 PTCヒータ及び循環ファンの送風管路内への配置構造を示す断面図。
【図7】 従来技術に係る洗濯乾燥機の全体構成を示す断面図。
【符号の説明】
1 筐体
2 サスペンション
3 外槽
4 内槽
6 攪拌翼
8 モータ
10 制御装置
12 熱交換器
18 循環ファン(送風機)
19 加熱手段
19a 第1のPTCヒータ
19b 第2のPTCヒータ
30a、30b PTC発熱板
31 放熱フィン
32a、32b、32c 電極板
35 送風管路
42 パワースイッチング手段(通電制御手段)
Claims (3)
- 筐体内に防振支持された外槽と、前記外槽内に回転自在に配設された内槽と、前記内槽から前記外槽に出た空気が前記外槽に設けた排気口から前記外槽の外部に排出された後再び前記内槽に戻る循環経路と、前記外槽の外部の循環経路の一部を構成し前記排気口から排出された空気の除湿を行う熱交換器と、前記外槽の外部の循環経路の一部を構成する送風管路内に設けられ前記循環経路に空気の循環を形成する送風機と、前記送風機の下流位置の前記送風管路内に設けられ前記内槽内へ送風される空気を加熱する加熱手段と、設定入力手段による設定入力に応じて運転を制御する制御手段とを備えてなる洗濯乾燥機において、前記加熱手段は、送風方向に直交する方向に並べて配された1対の同一温度特性のPTCヒータで構成され、前記送風管路は、前記1対のPTCヒータの中間の中心位置が、前記送風機から送風された空気の流れの中心に対し前記1対のPTCヒータの一方側へ偏心する屈曲した形状とし、前記送風機から送風された空気の流れの中心に対し偏心量が大きい側のPTCヒータの外側面と前記送風管路内面との間の間隙が、他方側のPTCヒータの外側面と前記送風管路内面との間の間隙よりも大きくなるように構成されていることを特徴とする洗濯乾燥機。
- 1対のPTCヒータは、PTC発熱板と、1対の電極板と、前記PTC発熱板の一面と一方の電極板との間に両者を連結するようにして形成された放熱フィンと、前記PTC発熱板の他面と他方の電極板との間に両者を連結するようにして形成された放熱フィンとからなり、前記1対のPTCヒータは、積み重なるように配置されると共に、積み重ね部の電極板を共通電極とするように結合されている請求項1記載の洗濯乾燥機。
- 設定入力手段からの設定入力に対応して制御手段により制御されることでPTCヒータへの通電を制御する通電制御手段をさらに備え、前記通電制御手段は、1対のPTCヒータの全てに通電する状態と、送風機の送風中心に対する偏心量が小さいPTCヒータに通電する状態と、送風機の送風中心に対する偏心量が大きいPTCヒータに通電する状態とのいずれかに切り換え可能に構成された請求項1又は2記載の洗濯乾燥機。
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