JP4828960B2 - 衣類乾燥機 - Google Patents

Description

本発明は、衣類の乾燥用にヒートポンプを具えた衣類乾燥機に関する。

従来より、衣類乾燥機において、衣類の乾燥用にヒートポンプを具えたものは、乾燥性能が良く、エネルギーの省減に効果があるものとして注目されている。このヒートポンプを具えた衣類乾燥機においては、衣類を収容する乾燥室の空気を、ヒートポンプの蒸発器と凝縮器とを配設した通風路を通して循環させ、そのうちの蒸発器で空気の冷却除湿をし、凝縮器で空気の加熱をして、乾燥室に逐次送り込み、そして又、衣類から水分を奪った空気を通風路に通すということを繰り返すことにより、衣類を漸次乾燥させるようにしている。

従って、衣類を乾燥させる際に発生する水分を蒸発器で回収し、その折りに吸収した潜熱を圧縮機により高温の冷媒状態に変換し、凝縮器で空気を加熱するエネルギーとして再使用する。このようにすることで、外部には僅かな放熱ロスがある以外、ほとんどエネルギーを逃がさず再利用できる。従って、効率の良い乾燥を実現できるのである。

しかして、このものにおいては、上記通風路を蒸発器と凝縮器との間の部分で遮断し、そして、通風路外の空気を吐風用送風機により蒸発器（冷却器）に通して機外に吐出させることにより、衣類乾燥機が設置された洗面室等のスペースの冷房をすることが考えられている（例えば特許文献１参照）。
特開平９−５６９９２号公報

上述のごとく考えられたものの場合、吐風用送風機が通風路の後方に設置されており、通風路外の空気を通風路に送り込む方式となっている。この方式では、多数のダンパ（風路切換装置）を配置して風路を切換える必要があり、構造が複雑となる。又、蒸発器が、ヒートポンプに一般的に用いられる、多数の伝熱フィンを付設するものにおいては、本来空気抵抗が大きく、ダンパによる密閉度を高めないと、所期の風の流れは作りにくい。よって、その分、厳密な造りが必要となる。
加えて、吐風用送風機に万一故障が発生したときには、衣類乾燥機の全体を前方に出すか、前後を反転させるかして、吐風用送風機の点検、修理、交換の作業を行うしかなく、作業性が良くない。

本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、従ってその目的は、ヒートポンプによる乾燥運転及び冷房運転の選択使用ができるものにおいて、それを簡単な構造で実現でき、併せて、冷房運転用の吐風用送風機に万一故障が発生したときの点検、修理、交換の作業性が良い衣類乾燥機を提供するにある。

上記目的を達成するために、本発明の衣類乾燥機においては、乾燥室の空気を、ヒートポンプの蒸発器、凝縮器を配設した通風路を通して循環させることにより衣類を乾燥させる乾燥機能と、風路切換装置により、前記通風路から機外の前方に通じた吐風口の開放をし、吐風用送風機により、前記通風路の前記蒸発器と凝縮器との間の部位に設けた吸気口から通風路外の空気を吸入して、その空気を前記蒸発器を通して前記吐風口から機外の前方に吐出することにより、設置スペースの冷房をする冷房機能とを有し、
前記吐風用送風機を前記通風路の前方に設置したことを特徴とする（請求項１の発明）。

上記手段によれば、吐風用送風機を通風路の前方に配置したことで、通風路外の空気を蒸発器を通して効率良く吸い込むことができる。又、風路切換装置も、それ１つだけあれば、乾燥運転状態から冷房運転状態への切換えが可能になる。よって、非常に簡単な構造で、衣類乾燥機が設置されたスペースの冷房ができるようになる。更に、冷房運転用の吐風用送風機に万一故障が発生したときの点検、修理、交換は、衣類乾燥機の全体を動かすことなく、通風路の前方ででき、作業性を良くできる。

以下、本発明を洗濯乾燥機に適用して、その第１実施例（第１の実施形態）につき、図１ないし図５を参照して説明する。
まず、図２には、洗濯乾燥機、中でもドラム式（横軸形）洗濯乾燥機の全体構成を示しており、外箱１の内部に、水槽２を配設し、水槽２の内部に回転槽（ドラム）３を配設している。

上記水槽２及び回転槽３は、ともに円筒状を成すもので、前側（図中、左側）の端面部にそれぞれの開口部４，５を有している。このうち、回転槽３の開口部５は洗濯物（衣類）出し入れ用であり、それを水槽２の開口部４が囲繞している。又、水槽２の開口部４は、外箱１の前面部に形成した洗濯物出し入れ用の開口部６にベローズ７で連ねており、外箱１の開口部６には扉８を開閉可能に設けている。

回転槽３には又、周側部（胴部）のほゞ全域に孔９を形成しており（一部のみ図示）、この孔９は、洗濯時及び脱水時に通水孔として機能し、乾燥時には通風孔として機能するようになっている。水槽２には、前側の端面部の上部（前記開口部４より上方の部分）に温風出口１０を形成し、後側の端面部の上部に温風入口１１を形成している。このほか、水槽２の底部の最後部には、排水口１２を形成しており、この排水口１２に水槽２外で排水弁１３を接続し、更に、排水弁１３に排水ホース１４を接続して、これらにより水槽２内の水を機外に排出するようにしている。

回転槽３の後側の端面部の後面（背面）には、補強部材１５を取付けており、この補強部材１５を介して、回転槽３の後側の端面部の中心部に回転軸１６を取付け、この回転軸１６を補強部材１５から後方へ突出させている。回転槽３の後側の端面部の中心部周りには、多数の温風導入孔１７を形成している。

これに対して、水槽２の後側の端面部の中心部には、軸受ハウジング１８を取付けており、この軸受ハウジング１８の中心部に上記回転軸１６を挿通して軸受１９，２０により回転可能に支承している。又、それにより、回転槽３を水槽２に同軸状で回転可能に支持している。なお、水槽２は、図示しないサスペンションにより前記外箱１に弾性支持しており、その支持形態は、水槽２の軸方向が前後となる横軸状で、しかも前上がりの傾斜状であり、従って、この水槽２に上述のように支持された回転槽３も、同形態となっている。

前記軸受ハウジング１８には、外周に、モータ２１のステータ２２を取付けており、このステータ２２に、回転軸１６の後端部に取付けたロータ２３を外側から対向させている。従って、モータ２１はアウターロータ形であり、更に、この場合、ブラシレスＤＣモータであって、回転槽３を回転軸１６を中心に回転させる駆動装置として機能するようになっている。

水槽２の後側の端面部の内側には、温風カバー２４を装着している。一方、前記補強部材１５には、前記回転軸１６を取付けた中心部の周囲部分に複数の比較的大きな温風導入口２５を形成しており、この部分の外周部にシール部材２６を装着し、このシール部材２６の先端縁部を温風カバー２４の前面に圧接させることによって、前記温風入口１１から上記温風導入口２５へと気密に通じる温風通路２７を構成している。

水槽２の下方（外箱１の底面上）には、複数個のクッション２８を介して台板２９を配置し、この台板２９上に通風ダクト３０を配置している。この通風ダクト３０は、前端部の上部に吸風口３１を有しており、この吸風口３１に、前記水槽２の温風出口１０を還風ダクト３２及び接続ホース３３を介して接続している。なお、還風ダクト３２は前記ベローズ７の左側を迂回するように配管している。

一方、通風ダクト３０の後端部には循環用送風機３４のケーシング３５を接続しており、このケーシング３５の出口部３６を、接続ホース３７及び給風ダクト３８を介して、前記水槽２の温風入口１１に接続している。なお、給風ダクト３８は前記モータ２１の左側を迂回するように配管している。

これらの結果、還風ダクト３２、接続ホース３３、通風ダクト３０、ケーシング３５、接続ホース３７、給風ダクト３８により、前記水槽２の温風出口１０と温風入口１１とを接続して通風路３９が設けられている。
なお、前記循環用送風機３４は、この場合、遠心ファンであり、ケーシング３５の内部に遠心羽根車４０を有しており、その遠心羽根車４０を回転させるモータ４１をケーシング３５の外部に有している。

しかして、通風路３９中、通風ダクト３０の内部には、前部に蒸発器４２を配置しており、後部に凝縮器４３を配置している。これらの蒸発器４２及び凝縮器４３は、いずれも詳しくは図示しないが、冷媒流通パイプに伝熱フィンを細かいピッチで多数配設して成るフィン付きチューブ形のもので、熱交換性に優れており、それらの伝熱フィンの各間を、前記通風ダクト３０を後述のように流れる風が通るようになっている。

そして更に、蒸発器４２及び凝縮器４３は、図３に示す圧縮機４４及び絞り弁（特には電子式の絞り弁）４５と共にヒートポンプ４６を構成するもので、このヒートポンプ４６においては、接続パイプ４７によって、圧縮機４４、凝縮器４３、絞り弁４５、蒸発器４２の順にこれらをサイクル接続しており（冷凍サイクル）、圧縮機４４が作動することによって冷媒を循環させるようになっている。なお、圧縮機４４は、図２に示すように、通風ダクト３０外に並設している。

通風ダクト３０の側面部中、前記吸風口３１と蒸発器４２との間における通風ダクト３０底面部の最低部３０ａに臨む部分には、除湿水排出口４８を形成しており、この除湿水排出口４８は、前記外箱１の側面下部に形成した排水口４９に接続パイプ５０によって接続している。排水口４９には又、通風ダクト３０の底面部中、凝縮器４３の直前部分に形成した冷却水排出口５１を、接続パイプ５２によって接続している。なお、通風ダクト３０は、底面部中の、蒸発器４２の直下に位置する部分３０ｂを上記除湿水排出口４８に向け下降する傾斜面としている。

更に、前記通風ダクト３０の前端部の前面部には、吐風口５３を形成している。この吐風口５３は、それより前方の外箱１前下部に形成した吐風スペース５４を介して、通風路３９から機外に通じている。なお、吐風スペース５４は下部が外箱１内のスペースと連通し、上部が機外に開口している。

又、吐風口５３は、通風路３９の前記回転槽３と前記蒸発器４２との間の部分である吸風口３１と連通していて、その連通部分には、切換ダンパ５５を設けている。この切換ダンパ５５は、詳細には、吐風口５３側に位置して、上端部が支軸５６により前後に回動可能に支持され、図示を省略したモータや電磁石など駆動源の動力により回動されて、前記通風ダクト３０の吸風口３１の閉鎖、開放の切換えをし、同時に吐風口５３の開放、閉鎖の切換えをする風路切換装置として機能するようになっている。

一方、通風路３９における蒸発器４２と凝縮器４３との間の部分である通風ダクト３０の中間部の上壁には、吸気口５７を形成しており、凝縮器４３の直上部には冷却装置５８を設けている。この冷却装置５８は、この場合、凝縮器４３の上面部と略同じ大きさの四角形の扁平容器から成る散水器であり、底部のほゞ全面部に多数の散水孔（図示省略）を有していて、その散水孔から凝縮器４３に散水することにより、凝縮器４３を冷却するようになっている。又、冷却装置５８は、上壁部の一端部に受水口６０を有していて、この受水口６０に給水チューブ６１の先端部を接続している。

しかして、給水チューブ６１の基端部は、前記外箱１内の後上部に取付けた給水弁６２の出口部の一つに接続している。なお、給水弁６２は、給水チューブ６１の基端部を接続した出口部のほかにも、出口部を複数有するもので、それらは前記外箱１内の前側の上部に配置した給水ボックス６３に接続パイプ６４によって接続している。更に、給水ボックス６３は、詳しくは図示しないが、洗剤投入部並びに柔軟仕上剤投入部を有していて、上記給水弁６２は、出口部の開放の選択により、洗い時に給水ボックス６３の洗剤投入部を経て前記水槽２内に給水し、最終すすぎ時に給水ボックス６３の柔軟仕上剤投入部を経て同じく水槽２内に給水し、そして、洗濯乾燥機が設置されたスペースの冷房をするときに、給水チューブ６１を経て冷却装置５８に注水するようにしている。

そして、通風路３９の前方である前記通風ダクト３０の吐風口５３前面（前記吐風スペース５４内）には、吐風用送風機６５を設置している。この吐風用送風機６５は、この場合、横流ファンであり、詳細には図４及び図５に示すように、ケーシング６６の内部に、多数の長尺状翼片を円筒状に配列して成る横流羽根車６７を有し、その横流羽根車６７を回転させるモータ６８をケーシング６６の外部に並設していて、全体に横長状を成している。

しかして、吐風用送風機６５のケーシング６６の後部には、図４に示すように、複数の取付部６９を有しており、この取付部６９を前記通風ダクト３０の吐風口５３前面の周囲部に当てて、それぞれねじ７０により着脱可能に取付けている。又、その結果、吐風用送風機６５はケーシング６６の入口部７１を吐風口５３に合致させて連通させており、ケーシング６６の出口部７２を上方（機外）に開放させている。

なお、吐風用送風機６５に対して、前記外箱１の前面部の下部（前記吐風スペース５４の前面部）は前カバー７３であり、この前カバー７３は外箱１の前面部の下辺部に図２に示すねじ７４により取付けることにより、通風路３９の前方で着脱可能としている。
このほか、外箱１の背面部の上部には、空気出入口７５を形成しており、一方、外箱１の前面部の上部の裏側には、制御装置７６を設けている。この制御装置７６は、例えばマイクロコンピュータから成るものであり、洗濯乾燥機の作動全般を制御する制御手段として機能するようになっている。

次に、上記構成の洗濯乾燥機の作用を述べる。
上記構成の洗濯乾燥機では、標準的な運転コースが開始されると、最初に洗濯（洗い及びすすぎ）運転が開始される。この洗濯運転では、給水弁６２にて水槽２内に給水する動作が行われ、続いて、モータ２１が作動されることにより、回転槽３が低速で正逆両方向に交互に回転される。

洗濯運転が終了すると、次に、脱水運転が開始される。この脱水運転では、水槽２内の水を排出した後、回転槽３を高速で一方向に回転させる動作が行われる。これにより、回転槽３内の洗濯物は遠心脱水される。

脱水運転が終了すると、次に、乾燥運転が実行される。この乾燥運転では、図２に示すように、切換ダンパ５５が、通風ダクト３０の吸風口３１の開放をし、吐風口５３の閉鎖をするようにセットされる。この状態で、回転槽３を低速で正逆両方向に回転させつつ、循環用送風機３４のモータ４１を作動させる。すると、遠心羽根車４０の送風作用で、図２に矢印で示すように、水槽２内の空気が温風出口１０から通風路３９の還風ダクト３２及び接続ホース３３を経て通風ダクト３０内に流入される。

又、このときには、ヒートポンプ４６の圧縮機４４の作動が開始される。これにより、ヒートポンプ４６に封入した冷媒が圧縮されて高温高圧の冷媒となり、その高温高圧の冷媒が凝縮器４３に流れて、通風ダクト３０内の空気と熱交換する。その結果、通風ダクト３０内の空気が加熱され、反対に、冷媒の温度は低下して液化される。この液化された冷媒が、次に、絞り弁４５を通過して減圧された後、蒸発器４２に流入し、気化する。それにより、蒸発器４２は通風ダクト３０内の空気を冷却する。蒸発器４２を通過した冷媒は圧縮機４４に戻る。

これらにより、前記水槽２内から通風ダクト３０内に流入した空気は、蒸発器４２で冷却されて除湿され、その後に凝縮器４３で加熱されて温風化される。そして、その温風が接続ホース３７、給風ダクト３８を経て、温風入口１１から水槽２内に供給され、更に、温風通路２７、温風導入口２５を経て、温風導入孔１７から回転槽３内に供給される。
回転槽３内に供給された温風は洗濯物の水分を奪った後、前記温風出口１０から還風ダクト３２及び接続ホース３３を経て通風ダクト３０内に流入する。

かくして、蒸発器４２と凝縮器４３を有する通風ダクト３０と回転槽３との間を空気が循環することにより、回転槽３内の洗濯物が乾燥される。従って、この場合、回転槽３内は乾燥室として機能する。なお、この乾燥運転中、蒸発器４２では、前述の通風ダクト３０内を通る空気の冷却除湿が行われることに伴い、表面に結露が生じ、その露が蒸発器４２から滴下して直下の通風ダクト３０における傾斜面３０ｂを流下し、除湿水排出口４８から接続パイプ５０及び排水口４９を通って機外に排出される。

以上に対して、洗濯乾燥機が設置されたスペースの冷房を行うときには、図１に示すように、切換ダンパ５５が、通風ダクト３０の吐風口５３の開放をし、吸風口３１の閉鎖をするように切換えられ、この状態で、ヒートポンプ４６の圧縮機４４の作動が開始されると共に、吐風用送風機６５が作動される。

これらにより、図１に実線矢印で示すように、通風ダクト３０外の空気が吸気口５７から通風ダクト３０内に吸入されて蒸発器４２を通り冷却される。そして、その冷却された空気が吐風口５３から吐風用送風機６５を通って機外の前方に吐出され、洗濯乾燥機が設置されたスペースの冷房を行う。なお、それに伴って、外箱１の空気出入口７５からは、機外の空気が外箱１内（通風ダクト３０外）に吸い込まれる。

又、このときには、図１に破線矢印で示すように、給水弁６２から給水チューブ６１を経て凝縮器４３上の冷却装置５８に給水がなされるものであり、従って、冷却装置５８の散水孔からは、凝縮器４３に散水がなされ、かくして凝縮器４３が冷却される。すなわち、凝縮器４３からは、蒸発器４２で空気を冷却する際に吸収した熱エネルギーと、圧縮機４４の仕事によって加わった熱エネルギーとが、冷却媒体（この場合、水）に放出されるものであり、かくして、冷房システムとして有効に機能する。
なお、凝縮器４３から上述の熱エネルギーを奪った水は、冷却水排出口５１から接続パイプ５２及び排水口４９を通って機外に排出される。

更に、このとき、凝縮器４３は上述のように冷却されるが、それを通る空気の流れを積極的に遮断してはいない。しかし、乾燥運転時に凝縮器４３を通る風路は、給風ダクト３８等を介して回転槽３に繋がり、更に回転槽３から還風ダクト３２に繋がっており、このような構成では、風路はほゞ密閉に近い。従って、冷房時に、吸風口３１を切換ダンパ５５で塞ぐことにより、凝縮器４３側の風路は実質的に塞がれることになり、蒸発器４２と凝縮器４３との間に吸気口５７が存していても、凝縮器４３を通る空気流が実際には生じない。

又、乾燥運転時においても、吸気口５７は開いたままで良い。これは、上述のように風路が全体的に閉じられていて、１箇所に開口があっても、空気の流れに大きな影響を与えないためである。これは、缶入り等の液体が、缶の１箇所に孔があっても、出にくいことと同様のことである。それよりも、通風ダクト３０の吸気口５７を形成した部分は、循環用送風機３４が生成する循環風の流れの風下側に位置するもので、負圧となる場所であり、そこで若干の圧力逃がしができることにより、むしろ乾燥運転時の蒸発器４２における除湿をしやすくできるという効果すらある。

このように本構成のものでは、回転槽３内（乾燥室）の空気を、ヒートポンプ４６の蒸発器４２、凝縮器４３を配設した通風路３９を通して循環させることにより衣類を乾燥させ、切換ダンパ５５により、通風路３９から機外に通じた吐風口５３の開放をし、通風路３９に設けた吸気口５７から通風路３９外の空気を吐風用送風機６５により蒸発器４２を通し吐風口５３から機外に吐出するように切換えるものであって、上記吐風用送風機６５を通風路３９の前方に設置している。

それにより、吐風用送風機６５は、通風路３９外の空気を従来考えられたもののように通風路３９内に送り込むのではなく、蒸発器４２を通して効率良く吸い込むようになる。このため、従来考えられたもののように多数のダンパを配置して風路を切換える必要はなく、風路切換装置は切換ダンパ５５の１つで、乾燥運転状態から冷房運転状態への切換えることができ、構造の簡素化ができる。又、蒸発器４２が、ヒートポンプ４６に一般的に用いられる、多数の伝熱フィンを付設して有するもので、本来空気抵抗が大きいものでも、切換ダンパ５５による密閉度を従来考えられたもののように高めなくても、所期の風の流れを作りやすく、その分、造りを簡易にできる。

更に、吐風用送風機６５に万一故障が発生したときの点検、修理、交換も、衣類乾燥機の全体を動かすことなく、通風路３９の前方ででき、作業性を良くすることができる。加えて、本構成のものの場合、洗濯乾燥機（衣類乾燥機）の全体において、吐風用送風機６５を具えず、且つ切換ダンパ５５を乾燥運転時の状態で固定したものを基本機種とし、それに吐風用送風機６５をオプションとして取付け、切換ダンパ５５を乾燥運転時の状態から冷房運転時の状態に切換えることができるようにセットすれば、冷房機能を任意に追加して使用できるようにもなる。

なお、吐風用送風機６５の点検、修理、交換や、追加取付けの際には、前カバー７３を取外して行うと良い。
更に、本構成のものの場合、吐風用送風機６５は横流ファンであり、横長状であるから、洗濯乾燥機（衣類乾燥機）の奥行を大幅に拡大することなく、それの組込みができる。又、吐風用送風機６５が吐出する風も横長状に吐出させ得て、使用者がその風に有効に当たることができる。

以上に対して、図６ないし図８は本発明の第２実施例（第２の実施形態）を示すもので、第１実施例と同一の部分には同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ述べる。

このものの場合、吐風用送風機６５を前カバー７３に取付けている。詳細には図７に示すように、吐風用送風機６５のケーシング６６の前部に、複数の取付部８１を設け、この取付部８１を前カバー７３の裏面部に当てて、それぞれねじ８２により着脱可能に取付けている。そして一方、吐風用送風機６５のケーシング６６の後部には、押えフランジ８３を設けており、この押えフランジ８３を前記通風ダクト３０の吐風口５３前面の周囲部にパッキン８４を介して圧接させ、気密化するようにしている。

このものでは、図８に示すように、前カバー７３を取外すことにより、それと共に吐風用送風機６５をも取り外すことができ、更に、前カバー７３ごと吐風用送風機６５を取付けることができるので、吐風用送風機６５の点検、修理、交換や、追加取付けの際の作業性を一段と良くすることができる。

このほか、本発明は上記し且つ図面に示した実施例にのみ限定されるものではなく、特に洗濯乾燥機全体としては、上述の横軸形に限られず、水槽及び回転槽を横軸状に有する横軸形であっても良いし、又、本来的には洗濯と乾燥の両機能を有する洗濯乾燥機に限られず、乾燥機能のみを有する衣類乾燥機に適用できるなど、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得る。

本発明の第１実施例を示す全体の冷房運転時状態の縦断側面図 全体の乾燥運転時状態の縦断側面図 ヒートポンプのサイクル構成図 吐風用送風機部分の拡大縦断側面図 全体の、前カバー取外し状態の正面図 本発明の第２実施例を示す図２相当図 図４相当図 前カバー（吐風用送風機）取外し状態の図６部分相当拡大図

符号の説明

図面中、３は回転槽（乾燥室）、３９は通風路、４２は蒸発器、４３は凝縮器、４６はヒートポンプ、５３は吐風口、５５は切換ダンパ（風路切換装置）、５７は吸気口、６５は吐風用送風機、７３は前カバーを示す。

Claims (2)

1. 乾燥室の空気を、ヒートポンプの蒸発器、凝縮器を配設した通風路を通して循環させることにより衣類を乾燥させる乾燥機能と、
   風路切換装置により、前記通風路から機外の前方に通じた吐風口の開放をし、吐風用送風機により、前記通風路の前記蒸発器と凝縮器との間の部位に設けた吸気口から通風路外の空気を吸入して、その空気を前記蒸発器を通して前記吐風口から機外の前方に吐出することにより、設置スペースの冷房をする冷房機能とを有し、
   前記吐風用送風機を前記通風路の前方に設置したことを特徴とする衣類乾燥機。
2. 通風路の前方に着脱可能な前カバーを具え、吐風用送風機をその前カバーに取付けたことを特徴とする請求項１記載の衣類乾燥機。

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