JP4679352B2 - 衣類乾燥機 - Google Patents

Description

本発明は、ヒートポンプ式の乾燥機構を備えた衣類乾燥機に関する。

上記衣類乾燥機にはドラムの内部空間を始点および終点とする環状の循環経路に沿って空気を循環させる構成のものがある。この構成の場合、空気の循環経路内に蒸発器および凝縮器を配置し、ドラムから汲出された空気を蒸発器によって冷却することで除湿し、蒸発器が除湿した空気を凝縮器によって加熱することで昇温し、ドラム内に高温低湿な風を送ることでドラム内の衣類を乾かしている。
特開２００４−１３５７５５号公報

例えば洗濯機には衣類乾燥機能を搭載したものがある。この洗濯機では洗剤分を含有する水で衣類を洗う洗い運転を空気の循環停止状態で行っているので、泡がドラムの内部空間から送風口を通して循環経路のダクト内に逆流することがある。これら送風口およびダクトはいずれもドラム内の衣類から放出される水を受ける水受槽に設けられたものであり、ダクト内に泡が逆流したときには凝縮器および蒸発器に付着する虞れがある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、泡が凝縮器および蒸発器に付着することを防止できる衣類乾燥機を提供することにある。

本発明の衣類乾燥機は、衣類が投入されるドラムを内蔵するものであって前記ドラム内の衣類から放出される水を受ける水受槽と、前記水受槽に設けられ前記ドラムの内部空間に空気を送るための送風口と、前記水受槽に設けられ入口および出口のそれぞれを有するものであって当該出口が前記送風口に接続されたダクトと、前記ドラムの内部空間を始点および終点とする環状をなすものであって前記ダクトを含んで構成された循環経路と、前記循環経路に沿って空気を流すものであって前記ドラムの内部空間から空気を汲出して前記ダクトから前記送風口を通して前記ドラムの内部空間に戻す方向に循環させる送風器と、前記循環経路内に前記ダクトの上流側に位置して設けられた凝縮器と、前記循環経路内に前記凝縮器の上流側に位置して設けられた蒸発器と、前記蒸発器および前記凝縮器に冷媒を流す圧縮器とを備え、前記ダクトは前記入口および前記出口のそれぞれに比べて高所であって前記ダクトのうちで最も高所である頂上部を有する湾曲形状をなすものであり、前記ダクトには前記ドラムの内部空間から前記送風口を通して前記ダクトの内部に泡が逆流したときに当該泡の逆流を妨げる抵抗となる部分であって空気の流通方向に対して直交する断面線に沿って破断した断面積が前記ダクトの残りの部分に比べて小さく設定された逆流防止部が前記頂上部に位置して設けられているところに特徴を有する。

ダクトに断面積が小さな逆流防止部を設けたので、ドラム内の泡が送風口からダクト内に逆流したときには逆流防止部が抵抗となって泡の逆流が逆流防止部で妨げられる。このため、泡がダクト内を脱出し、凝縮器および蒸発器に付着することが防止される。逆流防止部をダクトの頂上部に配置した。このため、ドラム内から送風口内に侵入した泡が逆流防止部に到達までに消費するエネルギー量が増え、泡が逆流防止部に到達したときの残りエネルギー量が少なくなるので、逆流防止部による泡の逆流防止効果が高まる。

＜＜実施例１＞＞
外箱１は、図１に示すように、台板２と左側板３と右側板４と前板５と天板６と後板７を相互に固定することから構成されたものであり、前板５には、図２に示すように、円形孔状の出入口８が形成されている。この前板５には円形状の扉９が装着されており、扉９は出入口８を閉鎖する閉鎖状態および出入口８を開放する開放状態に相互に移動可能にされている。

外箱１の内部には、図２に示すように、複数のダンパ１０が収納されている。これら各ダンパ１０は作動流体としてオイルを使用し復元バネとして金属バネを使用したものであり、台板２に固定されている。これら複数のダンパ１０のロッドには合成樹脂製の水受槽１１が固定されており、水受槽１１は複数のダンパ１０を介して外箱１の内部に制振状態および緩衝状態で収納されている。この水受槽１１は後面が閉鎖された有底な円筒状をなすものであり、軸心線ＣＬが前から後へ向って下降する傾斜状態に配置されている。この水受槽１１の前端部には水受槽カバー１２が固定されている。この水受槽カバー１２は水受槽１１を取囲む円環状をなすものであり、水受槽カバー１２の内周部にはゴム製のベロー１３の後端部が固定されている。このベロー１３は円筒状をなすものであり、ベロー１３の前端部は出入口８の内周面に固定されている。

水受槽１１の後板には、図４に示すように、円筒状のモータ支持部１４が形成されており、モータ支持部１４の内周面には円筒状の軸受ブラケット１５が固定されている。この軸受ブラケット１５には円環状のモータ台１６が形成されており、モータ台１６にはドラムモータ１７のステータ１８が固定されている。このドラムモータ１７はステータ１８の外周部にロータ１９が配置されたアウタロータ型のものであり、ドラムモータ１７のロータ１９には回転軸２０が固定され、回転軸２０の前端部は軸受ブラケット１５の内部を通して水受槽１１の内部に突出している。この軸受ブラケット１５の内周面には前端部に位置して前軸受２１の外輪が固定され、後端部に位置して後軸受２２の外輪が固定されている。これら前軸受２１の内輪および後軸受２２の内輪には回転軸２０が固定されており、回転軸２０は軸受ブラケット１５内に回転可能に配置されている。この軸受ブラケット１５にはシールリング２３が固定されている。このシールリング２３の内周面には回転軸２０の外周面が接触状態で挿入されており、シールリング２３は回転軸２０の外周面および軸受ブラケット１５の内周面相互間の隙間を水密に塞いでいる。

ドラムモータ１７の回転軸２０には水受槽１１内に位置してドラム２４が固定されており、ドラム２４はドラムモータ１７が運転されることに基づいて回転軸２０と一体的に回転する。このドラム２４は水受槽１１の内部空間に収納されたものであり、円筒状の胴部２５および円形板状の底板部２６を相互に接合することから構成されている。底板部２６は、図５に示すように、三角形状の台座部２７を有するものであり、ドラム２４は、図４に示すように、台座部２７を回転軸２０にネジ止めすることで回転軸２０に回転不能に固定されている。このドラム２４は扉９の開放状態で前方からベロー１３および水受槽カバー１２を通して衣類が投入されるものであり、ドラム２４内の衣類は前方から水受槽カバー１２およびベロー１３を通して取出される。

ドラム２４の底板部２６には、図４に示すように、複数の開口部２８が円周方向に等ピッチで形成されている。これら各開口部２８は底板部２６を厚さ方向に貫通する孔状をなすものであり、各開口部２８には、図５に示すように、網板２９が被せられている。これら各網板２９は空気および水の双方が流通可能な網目状をなすものであり、ドラム２４の内部空間は複数の網板２９を介して水受槽１１の内部空間に繋がっている。このドラム２４の胴部２５には、図４に示すように、複数の流通孔３０が形成されている。これら各流通孔３０は空気および水の双方が流通可能なものであり、ドラム２４の内部空間は複数の網板２９に加えて複数の流通孔３０を介しても水受槽１１の内部空間に繋がっている。

外箱１の内部には給水弁が収納されている。この給水弁の入力ポートは水道の蛇口に接続され、給水弁の出力ポートは水受槽１１の内部空間に接続されており、水受槽１１の内部には給水弁が開放されることに基づいて水道の蛇口から給水弁を通して水が注入される。この水受槽１１には、図２に示すように、排水ホース３１が接続されている。この排水ホース３１には排水弁が介在されており、排水ホース３１は排水弁が閉鎖状態になることに基づいて水受槽１１内の水を排出不能な閉鎖状態になり、排水弁が開放状態になることに基づいて水受槽１１内の水を排出可能な開放状態になる。

外箱１の内部には、図２に示すように、水受槽１１の下方に位置してダクト３２が収納されている。このダクト３２は前後方向へ真直ぐに延びる四角管状をなすものであり、ダクト３２の前面および後面はいずれも開口している。このダクト３２は台板２に固定されたものであり、ダクト３２の前面には蛇腹状をなす前ホース３３の下端部が接続されている。この前ホース３３の上端部は水受槽カバー１２に接続されており、水受槽１１の内部空間は前ホース３３を介してダクト３２の内部空間に接続されている。このダクト３２の内部にはエバポレータ３４およびコンデンサ３５が収納されている。エバポレータ３４は蒸発器に相当するものであり、コンデンサ３５の前方に配置されている。コンデンサ３５は凝縮器に相当するものであり、エバポレータ３４の後方に配置されている。

外箱１の内部には水受槽１１の下方に位置してコンプレッサ３６が収納されている。このコンプレッサ３６は台板２に固定されたものであり、コンプレッサ３６の吐出口には第１の中継パイプを介してコンデンサ３５が接続され、コンデンサ３５には第２の中継パイプを介してエバポレータ３４が接続され、エバポレータ３４は第３の中継パイプを介してコンプレッサ３６の吸入口に接続され、第２の中継パイプには圧力調整器が介在されている。このコンプレッサ３６はダクト３２の外部に配置されたものであり、コンプレッサ３６の運転時にはコンプレッサ３６の吐出口から吐出された冷媒がコンデンサ３５およびエバポレータ３４に当該順序で供給され、エバポレータ３４からコンプレッサ３６の吸入口に戻される。このコンプレッサ３６は圧縮器に相当するものであり、コンプモータを駆動源として動作する。

外箱１の内部には水受槽１１の下方に位置してファンケーシング３７が収納されている。このファンケーシング３７は台板２に固定されたものであり、ファンケーシング３７の内部にはファン３８が収納されている。このファン３８はファンモータの回転軸に連結されたものであり、ファンモータの運転時にはドラム２４内の空気が前ホース３３を通してダクト３２内に吸引される。そして、エバポレータ３４およびコンデンサ３５を当該順序で通過し、ファンケーシング３７の内部に吸引される。このファンモータはファンケーシング３７に固定されたものであり、ファンケーシング３７およびファン３８と共に送風器３９を構成している。

水受槽１１の後板には、図３に示すように、ダクト４０が固定されており、ドラムモータ１７はダクト４０の内周部に配置されている。このダクト４０は、図６に示すように、後ダクトカバー４１および前ダクトカバー４２を相互に接合することから構成されたものである。後ダクトカバー４１は前面が開口するものであり、前ダクトカバー４２は後ダクトカバー４１の前面を塞ぐ板状をなしている。この後ダクトカバー４１の下端部には入口４３が形成されている。この入口４３は円筒状をなすものであり、入口４３の外周面には、図７に示すように、蛇腹状をなす後ホース４４の上端部が接続されている。この後ホース４４の下端部は、図２に示すように、ファンケーシング３７の吐出口に接続されており、ファンケーシング３７内に吸引された空気は後ホース４４から入口４３を通してダクト４０内に侵入し、図７に矢印で示すように、ダクト４０に沿って円形状に回りながら上昇する。このダクト４０の前ダクトカバー４２には、図６に示すように、貫通孔状の出口４５が形成されている。この出口４５は前ダクトカバー４２のうち入口４３とは反対側の端部に配置されたものであり、ダクト４０内を流通する空気は出口４５から脱出する。

モータ台１６には、図４に示すように、通気口４６が形成されている。この通気口４６はモータ台１６を厚さ方向に貫通するものであり、後から前へ向って下降傾斜する通路状をなしている。この通気口４６はダクト４０の出口４５の前方に対向配置されたものであり、出口４５から脱出した空気は通気口４６内に侵入する。この通気口４６の前方には送風口４７が対向配置されている。この送風口４７は水受槽１１の後板を貫通する筒状をなすものであり、ダクト４０の出口４５から脱出した空気は通気口４６内から送風口４７内に侵入する。この送風口４７はドラム２４の機械的な回転角度に応じて複数の網板２９に選択的に対向するものであり、送風口４７内に侵入した空気は網板２９の網目を通してドラム２４内に進入する。

前ホース３３とダクト３２と後ホース４４とダクト４０はドラム２４の内部空間を始点および終点とする空気の循環経路４８（図２参照）を構成するものである。送風器３９は循環経路４８に沿って空気を流すものであり、ドラム２４の内部空間から空気を汲出してダクト４０から送風口４７を通してドラム２４の内部空間に戻す方向に循環させる。コンデンサ３５は循環経路４８内にダクト４０の上流側に位置して収納されたものであり、エバポレータ３４は循環経路４８内にコンデンサ３５の上流側に位置して収納されたものである。これらエバポレータ３４とコンデンサ３５とコンプレッサ３６と送風器３９はヒートポンプ式の乾燥機構４９（図２参照）を構成するものであり、エバポレータ３４は送風器３９がドラム２４内から汲出した空気を冷却することで除湿し、コンデンサ３５はエバポレータ３４が除湿した空気を加熱することで昇温させ、ドラム２４内にダクト４０および送風口４７を通して高温低湿の空気を送ることでドラム２４内の衣類を乾かす。

ダクト４０は、図６に示すように、内径寸法Ｒｉが一定で外径寸法Ｒｏが入口４３から出口４５へ向って徐々に大きくなるように湾曲する螺旋状をなすものであり、低速領域５０および高速領域５１を有している。低速領域５０は、図６の（ｅ）に示すように、空気の流通方向に対して直交する断面線に沿って破断した空間部の断面形状が長方形である領域を称するものであり、ダクト４０のうち入口４３側である上流側に設定されている。高速領域５１は、図６の（ｂ）〜（ｄ）に示すように、空気の流通方向に対して直交する断面線に沿って破断した空間部の断面形状が台形である領域を称するものであり、ダクト４０のうち出口４５側である下流側に設定されている。この高速領域５１の断面積は全ての箇所で低速領域５０の最小の断面積に比べて小さく設定されており、ダクト４０内に侵入した空気は低速領域５０内を高速領域５１内に比べて低速度で流れ、高速領域５１内を低速領域５０内に比べて高速度で流れる。

ダクト４０には逆流防止部５２が形成されている。この逆流防止部５２はダクト４０のうち水受槽１１に固定された状態で最も高所である頂上部に配置されたものであり、図６の（ｃ）は逆流防止部５２の断面形状を示している。この逆流防止部５２は高速領域５１内に設定されたものであり、空気の流通方向に対して直交する断面線Ｂ−Ｂに沿って破断した空間部の断面積がダクト４０の残りの全ての部分に比べて小さく設定されている。

外箱１の内部には、図２に示すように、マイクロコンピュータを主体に構成された制御装置５３が収納されている。この制御装置５３のＲＯＭには運転制御プログラムが記録されており、制御装置５３のＣＰＵはドラムモータ１７とコンプモータとファンモータと給水弁と排水弁をＲＯＭの運転制御プログラムに基づいて駆動制御し、下記に示すように、（１）給水工程〜（９）冷却工程を当該順序で実行する。
（１）給水工程
排水弁を閉鎖し、給水弁を開放することに基づいて水受槽１１内に衣類の重量に応じた水位の水を貯留する。
（２）洗い工程
ドラムモータ１７を運転する。このドラムモータ１７の運転はコンプモータおよびファンモータの双方が停止した状態で行われるものであり、ドラム２４内の衣類はドラム２４の内周面に張り付いたまま持上げられた後にドラム２４の内周面から剥離して水受槽１１内の水中に落下することで撹拌される。この洗い工程は水受槽１１内に洗剤分が投入された状態で行われるものであり、衣類は洗剤分を含有する水中に落下することで叩き洗いされる。この洗い工程では衣類の重量が最高値であっても水面が送風口４７より低所に設定される。このため、送風口４７が開放されているので、水受槽１１内で発生した泡が送風口４７内に侵入することがある。
（３）排水工程
排水弁を開放し、水受槽１１内の水を排水ホース３１を通して排出する。
（４）給水工程
排水弁を閉鎖し、給水弁を開放することに基づいて水受槽１１内に衣類の重量に応じた設定水位の水を貯留する。
（５）すすぎ工程
ドラムモータ１７を運転する。このドラムモータ１７の運転はコンプモータおよびファンモータの双方が停止した状態で行われるものであり、ドラム２４内の衣類はドラム２４の内周面に張り付いたまま持上げられた後にドラム２４の内周面から剥離して水受槽１１内の水中に落下することで撹拌される。このすすぎ工程は水受槽１１内に洗剤分を投入することなく行われるものであり、衣類は洗剤分を含有しない水中に落下することで洗剤分が除去される。このすすぎ工程では衣類の重量が最高値であっても水面が送風口４７より低所に設定される。このため、送風口４７が開放されているので、洗い工程で発生した泡が送風口４７内に侵入することがある。
（６）排水工程
排水弁を開放し、水受槽１１内の水を排水ホース３１を通して排出する。
（７）脱水工程
ドラムモータ１７を運転する。このドラムモータ１７の運転はコンプモータおよびファンモータの双方が停止した状態で行われるものであり、ドラム２４内の衣類はドラム２４の内周面に張り付いたまま落下することなく回転する。この脱水工程はドラム２４内の衣類から水分を遠心力で放出するものであり、衣類から放出された水分は水受槽１１によって受けられ、水受槽１１内から排水ホース３１を通して排出される。
（８）乾燥工程
コンプモータおよびファンモータを運転し、ドラム２４内の衣類に高温低湿な乾燥風を吹付ける。この乾燥工程ではドラムモータ１７が運転されており、ドラム２４内の衣類はドラム２４の内周面に張り付いたまま持上げられた後にドラム２４の内周面から剥離して落下することで撹拌される。この乾燥工程では衣類から放出された水分が水受槽１１によって受けられ、水受槽１１内から排水ホース３１を通して排出される。
（９）冷却工程
ファンモータをコンプモータの停止状態で運転し、ドラム２４内の衣類に乾燥風に比べて低温度の冷却風を吹付ける。この冷却風とは乾燥機構４９によって熱交換されていない源温度の風を称するものであり、乾燥工程で昇温した衣類を冷却するためのものである。この冷却工程ではドラムモータ１７が運転されており、ドラム２４内の衣類はドラム２４の内周面に張り付いたまま持上げられた後にドラム２４の内周面から剥離して落下することで撹拌される。

上記実施例１によれば次の効果を奏する。
ダクト４０に断面積が小さな逆流防止部５２を形成したので、洗い工程およびすすぎ工程で泡が送風口４７からダクト４０内に逆流したときには逆流防止部５２が抵抗となって泡の逆流が逆流防止部５２で妨げられる。このため、泡がダクト４０内から後ホース４４内を通してファンケーシング３７内に侵入することがなくなるので、コンデンサ３５およびエバポレータ３４に泡が付着することが防止される。

逆流防止部５２をダクト４０の頂上部に配置した。このため、ドラム２４内から送風口４７内に侵入した泡が逆流防止部５２に到達までに消費するエネルギー量が増え、泡が逆流防止部５２に到達したときの残りエネルギー量が少なくなるので、逆流防止部５２による泡の逆流防止効果が高まる。

ダクト４０の入口４３側に低速領域５０を設け、ダクト４０の出口４５側に高速領域５１を設けた。このため、空気が低速領域５０内を通過するときの流速に比べて高速領域５１内を通過するときの流速が速くなるので、ダクト４０の全域を低速領域５０と同一な一定の断面積に設定する場合に比べて送風口４７から吐出される空気の流速が速くなる。従って、空気が送風口４７および網板２９相互間の隙間を通過するときに空気の流速が低下するにも拘らずドラム２４内に網板２９を通して十分な流速で空気を送ることができるので、送風口４７から遠い衣類にも乾燥風が十分に吹付けられるようになる。この効果は冷却風についても同一である。

コンプレッサ３６および送風器３９の双方を運転することに基づいてドラム２４の内部空間に乾燥風を送る乾燥工程に加え、コンプレッサ３６の停止状態で送風器３９を運転することに基づいてドラム２４の内部空間に冷却風を送る冷却工程を行った。このため、乾燥工程で昇温した衣類を冷却してから取出すことができる。

上記実施例１においては、本発明を乾燥専用の衣類乾燥機に適用しても良い。

実施例１を示す図（洗濯機の外観を示す斜視図） 洗濯機の内部構成を示す側面図 洗濯機の内部構成を示す後面図 図５のＸ４線に沿う断面図 図４のＸ５視図 ダクトを示す後面図 図４のＸ７視図

符号の説明

１１は水受槽、２４はドラム、３４はエバポレータ（蒸発器）、３５はコンデンサ（凝縮器）、３６はコンプレッサ（圧縮器）、３９は送風器、４０はダクト、４７は送風口、４８は循環経路、５２は逆流防止部、５３は制御装置を示している。

Claims (1)

1. 衣類が投入されるドラムを内蔵するものであって、前記ドラム内の衣類から放出される水を受ける水受槽と、
   前記水受槽に設けられ、前記ドラムの内部空間に空気を送るための送風口と、
   前記水受槽に設けられ、入口および出口のそれぞれを有するものであって当該出口が前記送風口に接続されたダクトと、
   前記ドラムの内部空間を始点および終点とする環状をなすものであって、前記ダクトを含んで構成された循環経路と、
   前記循環経路に沿って空気を流すものであって、前記ドラムの内部空間から空気を汲出して前記ダクトから前記送風口を通して前記ドラムの内部空間に戻す方向に循環させる送風器と、
   前記循環経路内に前記ダクトの上流側に位置して設けられた凝縮器と、
   前記循環経路内に前記凝縮器の上流側に位置して設けられた蒸発器と、
   前記蒸発器および前記凝縮器に冷媒を流す圧縮器とを備え、
   前記ダクトは、前記入口および前記出口のそれぞれに比べて高所であって前記ダクトのうちで最も高所である頂上部を有する湾曲形状をなすものであり、
   前記ダクトには、前記ドラムの内部空間から前記送風口を通して前記ダクトの内部に泡が逆流したときに当該泡の逆流を妨げる抵抗となる部分であって、空気の流通方向に対して直交する断面線に沿って破断した断面積が前記ダクトの残りの部分に比べて小さく設定された逆流防止部が前記頂上部に位置して設けられていることを特徴とする衣類乾燥機。

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