JP4973028B2 - 洗濯乾燥機 - Google Patents

Description

本発明は、洗濯・脱水と乾燥を、同一の回転槽内で行う洗濯乾燥機に関するものである。

従来のこの種の洗濯乾燥機について、図９を用いて説明する。

図９に示すように、従来の洗濯乾燥機は、筐体１の内部に、複数のサスペンション２によって弾性的に支持された円筒状の水槽３を設け、洗濯・脱水時の振動をサスペンション２によって吸収する構成としている。また、水槽３の内部には、衣類等の洗濯または乾燥の対象となるいわゆる乾燥対象物４（以下、衣類４と称す）を収容する円筒状で横軸型の回転槽５を回転可能に設け、駆動モータ６により回転軸６ａを介して回転槽５を回転駆動する構成である。

回転槽５の内壁には衣類４を撹拌する複数のバッフル（図示せず）が設けられ、回転槽５の周壁には小孔５ａを多数設けている。

筐体１の前面には、衣類４を出し入れする開口部１ａと、これを開閉する扉７が設けられている。また、水槽３および回転槽５の前面側にもそれぞれ同様の開口部３ａ、５ｂを有し、さらに、水槽３の開口部３ａは、ベローズ８によって筐体１の開口部１ａと水密に連結されている。

また、水槽３の底部には、洗濯水を排出する排水口９を有し、その排水口９は、排水弁１０を介して排水ホース１１に連結され、その先端部は洗濯乾燥機の外に導出されている。

送風機１２は、ヒータ１３によって加熱された温風を、給気口１４から回転槽５内に送風供給するものである。

循環ダクト１５は、回転槽５および水槽３を通過し、湿った空気の除湿を行うもので、一端を水槽３の下部の排気口１６に接続し、他端を送風機１２に接続している。

給水弁１７は、水道の蛇口（図示せず）等に接続された給水ホース１８から水槽３への給水を制御する。

上記のように構成された従来の洗濯乾燥機の動作は、以下の通りである。

洗濯運転を行う場合は、扉７を開いて回転槽５内へ衣類４および洗剤を入れて運転を開始する。

その運転は、まず、給水弁１７が洗濯水側の給水口（図示せず）を開き、水槽３および回転槽５内に所定量の水を供給する。そして、駆動モータ６が作動し、回転槽５が回転駆動され、洗浄動作を行う。

所定時間後、駆動モータ６が停止して排水弁１０が開き、汚れた水が回転槽５および水槽３から排水され、排水ホース１１を介して洗濯乾燥機外の排水場所へ排水される。

排水が完了すると、排水弁１０が閉じ、次に上述と同様に水槽３および回転槽５に水が供給され、濯ぎ動作を行う。

濯ぎが終了すると、排水弁１０が開いて排水が行われ、その後、回転槽５が駆動モータ６により高速で回転駆動され、これによって衣類４の脱水が行われる。

以上のように洗濯・濯ぎ運転が終了すると、乾燥運転が開始される。

乾燥工程では、駆動モータ６により低速で回転槽５を回転駆動させ、衣類４を撹拌しな
がら、ヒータ１３で加熱された温風が送風機１２により矢印ａ方向に送風され、送風路２０を通って給気口１４から矢印ｂに示す如く回転槽５内へ送り込まれる。この温風は、衣類４の水分を奪った後、回転槽５の小孔５ａから水槽３内を通過し、排気口１６を経て循環ダクト１５へ至る。

このとき給水弁１７は、冷却水側の給水口を開いており、その結果、循環ダクト１５内には冷却水が注水されている。

衣類４の水分を奪って湿気を含んだ温風は、循環ダクト１５内を通過するとき、冷却水により冷却されて水分の結露が起こり、湿った温風は前記結露によって除湿され、矢印ｃに示すように再び送風機１２へ戻る。

一方、前記冷却水および結露水は、排水弁１０を介して洗濯乾燥機外へ排水される。

このように、従来の洗濯乾燥機は、ヒータ１３、送風機１２、給気口１４、回転槽５、水槽３、排気口１６、循環ダクト１５の循環経路で温風を循環させることにより、回転槽５内の衣類４を乾燥させることができる。

しかしながら、上記従来の洗濯乾燥機の構成では、衣類４の乾燥に使用された熱は、循環ダクト１５の冷却水もしくは筐体１からの放熱によって全て外部に捨てられるものであり、再利用されることがなかった。

そこで、冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮された冷媒の熱を放熱する放熱器と、高圧の冷媒の圧力を減圧するための絞り手段と、減圧されて低圧となった冷媒で周囲から熱を奪う吸熱器とを、冷媒が循環するように管路で連結して構成したヒートポンプ装置を洗濯乾燥機に設けることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

この構成によれば、衣類より蒸発させた水分を吸熱器に結露させることにより効率よく衣類の乾燥が行えると共に、衣類からの水分を含んだ温風の熱が吸熱器で吸収され、それが冷媒を介して圧縮機に送られ、圧縮機で暖められた冷媒の熱が放熱器で放熱されて前記温風を再加熱することで、熱を有効に活用することができる。
特公平６−７５６２８号公報

しかしながら、上記従来の洗濯乾燥機に設けられたヒートポンプ装置は、上述したように圧縮機と、放熱器と、絞り手段と、吸熱器とを銅管等の管路で連結して高圧の冷媒を循環させる構成としているが、放熱器や吸熱器等の熱交換器は、通常フィンチューブタイプであり、フィン材料としてアルミニウムを使用し、チューブとして銅管を使用している。

洗濯乾燥機においては、前述の如くアルミニウムあるいは銅等の金属材料を用いた場合、乾燥用風回路内に洗濯水の原液や有機酸等が侵入して熱交換器を腐食し、熱交換性能の低下、あるいは冷媒の漏洩の原因となり、この腐食対策が不可欠であった。また風回路内を通過するリント（糸屑）が熱交換器へ付着することによる風量低下や熱交換性能低下対策も不可欠であった。

通常、洗濯時あるいは濯ぎ時には、かかる運転時に発生する泡等が循環ダクト１５内から送風機１２側へ侵入しないようにダンパーを閉塞する等の策が講じられているが、その効果は確実性に欠けるもので、若干の泡等が漏入する場合があり、上述の熱交換器への対応は重要な課題である。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、放熱器や吸熱器が洗濯水や有機酸による腐食の影響やリントによる風量低下や熱交換性能低下を受けにくくし、信頼性、耐久性、乾燥性能に優れた洗濯乾燥機を提供することを目的とする。

上記従来の課題を解決するために、本発明の衣類乾燥装置は、吸熱器を固定する支持台のリブに泡または洗浄水を通すための通路を設けたものである。

これにより、熱交換風路に侵入した泡又は洗浄水は、熱交換器である吸熱器及び放熱器への接触を極力抑えた状態で貯水室へ直接流れ込むため、熱交換器の耐腐食性が向上をはかることができ、その結果、前述の如く熱交換器の腐食に起因する熱交換性能の低下が抑制され、それらの部品の信頼性、耐久性を向上させ、優れた乾燥性能を保持する洗濯乾燥機を実現することができる。

本発明の洗濯乾燥機は、吸熱器や放熱器等の熱交換器が、洗濯水や有機酸による腐食の影響やリントによる風量低下や熱交換性能低下を受けにくくし、信頼性、耐久性、乾燥性能に優れた洗濯乾燥機を実現することができる。

請求項１に記載の発明は、筐体内に弾性支持された水槽と、前記水槽内に回転自在に設けられ衣類を収容する回転槽と、冷媒を圧縮する圧縮機と、前記冷媒の熱を放熱する放熱器と、高圧の冷媒の圧力を減圧するための絞り手段と、減圧されて低圧となった冷媒で周囲から熱を奪う吸熱器と、送風手段により前記水槽内より送風される湿潤空気を、前記吸熱器と放熱器を通過させた後に前記水槽内へと導く熱交換風路と、前記吸熱器で発生した結露水を貯める貯水室と、前記吸熱器を固定する支持台とを設け、前記貯水室は前記吸熱器の直下に設けられ、前記支持台は、前記支持台の底面から前記吸熱器の下部端面に向かって上方に突出するリブにより前記吸熱器を固定する構成とし、前記リブに切り欠きを設け、前記支持台の底面と前記リブで構成される空間に流れ込む洗剤成分を含む液体は、前記支持台の底面および前記支持台の前記リブに沿って前記切り欠きから前記貯水室に導かれる構成としたものである。

かかる構成とすることにより、吸熱器や放熱器等の熱交換器が、洗濯水や有機酸による腐食、あるいはリントによる風量低下等に起因する熱交換性能の低下を受けにくくし、信頼性、耐久性、乾燥性能に優れた洗濯乾燥機を実現することができる。

請求項２に記載の発明は、前記支持台の底面を前記通路に向かって傾斜させたものである。

かかる構成とすることにより、前記支持台を流れる流体の前記通路への導きが円滑となり、前記流体による前記吸熱器や放熱器等への影響を一層抑制することができるものである。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における洗濯乾燥機の外観斜視図、図２は、同洗濯乾燥機の図１のＢ−Ｂ線による筐体の右側面１ｃ方向から見た断面図、図３は、同洗濯乾燥機
の図１のＣ−Ｃ線による筐体の背面１ｂ方向から見た一部切り欠き断面図、図４は、図２の熱交換風路部の拡大図、図５は、同洗濯乾燥機の図４のＡ−Ａ線による熱交換風路部の断面図、図６は、同洗濯乾燥機に搭載されたヒートポンプ装置の構成と乾燥用空気の流れを示すシステム概念図である。

なお、以下の説明において、従来技術の洗濯乾燥機と同一の部分については、同一の符号を付し、ここでは主要部を中心に説明する。

図１および図２、図３に示すように、本実施の形態１における洗濯乾燥機の本体を構成する筐体１の内部には、複数のサスペンション２によって弾性的に支持された円筒状の水槽３が設けられ、洗濯・脱水時における水槽３の振動をサスペンション２によって吸収する構成となっている。

水槽３の内部には、衣類４を収容する円筒状で横軸型の回転槽５が回転可能に設けられており、駆動モータ６により回転駆動される。筐体１の前面には、衣類４を出し入れする開口部１ａと、これを開閉する扉７が設けられている。

水槽３および回転槽５の前面側にもそれぞれ同様の開口部３ａ、５ｂを有し、この水槽３の開口部３ａは、ベローズ８によって筐体１の開口部１ａと水密に連結されている。水槽３の底部には、水槽３内の洗濯水を排出する排水口（図示せず）を有し、排水弁（図示せず）、排水ホース１１に連結されている。

送風手段を構成する送風機１２は、筐体１の上面１ｄと水槽３により形成される隅部空間（筐体１の上部）に位置するように、水槽３の外周面に設けられている。筐体１の背面１ｂ下部には、後述するヒートポンプ装置３０の構成要件である吸熱器２１と放熱器２３を収納した熱交換室２５が設けられている。熱交換室２５の内部において、吸熱器２１は風上側に位置して略垂直方向に配置され、放熱器２３は風下側に位置して下部が吸熱器２１から離れる方向に若干傾斜して取付けられている。放熱器２３を傾斜させているのは、熱交換室２５内を流れる気流の方向が円滑に変更できるようにする理由からである。

送風機１２の送風側は、振動の伝播を緩和するための可撓性接続管１９、および吸熱器風路２２を介して熱交換室２５に連通しており、したがって、送風機１２からの送風は、吸熱器２１に供給される。また、熱交換室２５の風下側は、放熱器風路２４および振動緩和のための可撓性接続管１９、送風路２０を介して水槽３の背面開口に連通している。

一方、送風機１２の吸入側には、水槽３の上部に設けた排気口１６と連通する循環ダクト１５が設けられている。

したがって、送風機１２による送風は、水槽３、循環ダクト１５から吸入され、矢印ｅで示す如く吸熱器風路２２を通り、熱交換室２５へ流入する。そして、ここから矢印ｆで示す如く放熱器風路２４を通り、送風路２０を流れて矢印ｂで示す如く水槽３から回転槽５へ戻る循環を繰り返す。

さらに吸熱器風路２２と放熱器風路２４と熱交換室２５は、ユニット化が可能であり、コンパクトに構成することができる。本実施の形態１においては、それらをユニット化し、ヒートポンプユニットとして筐体１の背面下部に固定している。

また、熱交換室２５における吸熱器２１と放熱器２３は、図４に示す如く、それぞれの下端部が支持台３２ａ、３２ｂへ載置された状態にあり、適宜手段にて固定されている。特に、吸熱器２１を支持する支持台３２ａには、吸熱器２１の下端部側に突出するリブ３
２ｃが設けられており、所定の深さを設けて吸熱器風路２２からの液体成分（洗濯水等）が吸熱器２１の下端に付着するのを抑制している。リブ３２ｃの形成により、吸熱器２１下端と支持台３２ａの間に所定の空間３２ｄを形成している。さらに、リブ３２ｃの一側部には、図５に示す如く支持台３２ａに滞留する前記液体成分を排出する切欠き状の排出口３３が設けられている。

また、支持台３２ａの底面３４は、図５に示す如く排出口３３に向かって傾斜しており、滞留する液体成分の排出を促す構成となっている。

さらに、放熱器２３側の支持台３２ｂは、図４に示す如く風の流れ方向と反対方向に傾斜しており、この傾斜によって気流の方向変更を円滑にするとともに、支持台３２ｂに残留する液体成分の流下を促す構成としている。

また、熱交換室２５の底部には、吸熱器２１の結露水等を貯留する貯水室２９が設けられており、支持台３２ａ、３２ｂからの液体成分をも貯留する。そして、この貯水室２９に滞留する液体成分は、排水ポンプ３１にて定期的に汲み出され、排水ホース１１より機外へ排出される構成となっている。

なお、必要に応じて吸熱器２１の支持台３２ａを放熱器２３の支持台３２ｂと同様に、平板状とし、風の流れる方向に傾斜させた構成としても良い。

さらに、ヒートポンプ装置３０は、図６に示すように、環境への影響が少ない可燃性冷媒を用い、冷媒を圧縮する縦型の圧縮機２６と、圧縮された冷媒の熱を放熱する放熱器２３と、高圧の冷媒の圧力を減圧するための絞り弁や毛細管等からなる絞り手段２７と、減圧されて低圧となった冷媒が周囲から熱を奪う吸熱器２１を、冷媒が循環するように管路２８で連結して構成されており、冷媒は矢印ｈで示す方向に流れて循環し、ヒートポンプサイクルを実現する。

以上のような構成における洗濯乾燥機の動作について説明する。

洗濯（洗浄）工程では、排水弁（図示せず）を閉じた状態で給水弁１７を開放することにより、水槽３内への給水が行われる。そして水槽３内に所定の水位に達するまで給水を行い、駆動モータ６を駆動して衣類４と洗濯水の入った回転槽５を回転させて洗濯を所定時間行う。

また、次の洗濯後の濯ぎ工程においても、前述の洗濯工程と同様に水槽３内に給水を行い、その後回転槽５を回転させて衣類４の濯ぎを行う。

さらに次の脱水工程では、排水弁を開いて水槽３内の水を洗濯乾燥機の外へ排水した後、駆動モータ６により衣類４の入った回転槽５を一方向に高速回転してその遠心力により、衣類４の脱水を行う。

そして、前述の脱水工程が終了すると、乾燥工程に移る。図６において、前記乾燥工程では、ヒートポンプ装置３０の運転を行う。すなわち、縦型の圧縮機２６を作動させることにより、冷媒は圧縮され、この圧力により放熱器２３、絞り手段２７、吸熱器２１を循環する。

放熱器２３では冷媒の圧縮によって熱が放出され、吸熱器２１では絞り手段２７によって減圧されて低圧となった冷媒により熱が吸収される。

これと平行して送風機１２が運転され、放熱器２３の放熱により加熱された温風が送風路２０を通って給気口１４から回転槽５内に送風される。回転槽５は駆動モータ６により回転駆動され、衣類４は上下に撹拌される。

回転槽５内に供給された温風は、衣類４の隙間を通るときに水分を奪い、湿った状態で水槽３の排気口１６を経て循環ダクト１５から送風機１２を通り、吸熱器２１に至る。この湿った温風は、吸熱器２１を通過する際に顕熱と潜熱が奪われて除湿され、乾いた空気と結露水に分離される。

前記乾いた空気は、続いて放熱器２３を通過する際にこの放熱器２３で再び加熱され温風となり、前述と同様に再び水槽３、回転槽５内へ供給され、以下、前述の循環を繰り返す。結露水は吸熱器２１の下部に設けられた貯水室２９に貯水され、排水ポンプ３１を介して排水ホース１１より機外へ排出される。

このようにヒートポンプ装置３０を用いることにより、吸熱器２１で吸熱した熱を冷媒で回収して再び放熱器２３で放熱して、縦型の圧縮機２６に入力したエネルギー以上の熱量を衣類４に与えることができるため、乾燥効率を向上させることができるので乾燥時間の短縮と省エネルギーを実現することが可能になる。

また図４および図５に示すように、吸熱器２１を固定する支持台３２ａにおいて吸熱器２１の下部端面より下方に空間３２ｄを設け、そして空間３２ｄの下部に位置して空間３２ｄへ侵入した泡または洗濯水を通すための排出口３３を設けているので、吸熱器風路２２あるいは放熱器風路２４に侵入した泡又は洗濯水は、熱交換器である吸熱器２１及び放熱器２３に直接接触することが抑制され、しかも支持台３２ａの底面３４は排出口３３に向かって傾斜していることもあって、洗濯水等は速やかに排出口３３より貯水室２９へ流れ込むので、吸熱器２１及び放熱器２３の耐腐食性が向上する。

かかる空間３２ｄへの泡等の侵入は、循環ダクト１５等からの侵入によるものであるが、その量は排気口１６、あるいは給気口１４の位置設定等によって規制されることから少なく、吸熱器２１が浸ることは極めて少ないものである。

したがって、吸熱器２１および放熱器２３の腐食等に起因する熱交換性能の低下が抑制され、ヒートポンプ装置３０の信頼性、耐久性を向上させ、優れた乾燥性能を保持することができる。

（実施の形態２）
図７は、本発明の実施の形態２における先の実施の形態１の洗濯乾燥機の熱交換風路の異なる構成を示す図５相当図である。

図７において、先の実施の形態１と相違する点は、支持台３２ａに設けた排出口３３を複数とし、左右に位置して設けた点である。そして、支持台３２ａの底面３４は、中央を境にそれぞれの排出口３３に向かって傾斜した所謂山形としている。

かかる構成においても、吸熱器風路２２を伝って流入する洗濯水等は、支持台３２ａで受けられた後、支持台３２ａの底面に沿ってそれぞれの排出口３３から貯水室２９へ導かれ、前述と同様に機外へ排出される。

かかる場合は、排出口３３が複数であることから、排出面積が広くなり、洗濯水等の排出もより円滑となる。

（実施の形態３）
図８は、本発明の実施の形態３における先の実施の形態１および２における洗濯乾燥機の熱交換風路のさらに異なる構成を示す図５相当図である。

図８において、先の実施の形態１および２と相違する点は、支持台３２ａに設けた排出口３３を、支持台３２ａの中央部に位置して設けた点である。そして、支持台３２ａの底面３４は、中央の排出口３３に向かって傾斜している。

かかる構成においても、吸熱器風路２２を伝って流入する洗濯水等は、支持台３２ａで受けられた後、支持台３２ａの底面に沿って中央へ導かれ、排出口３３から貯水室２９へ流れ落ちた後、前述と同様に機外へ排出される。

なお、上記各実施の形態１、２、３では、支持台３２ａに設けた排出口３３を、切欠き状として説明したが、破線で示す如く、支持台３２ａの底面３４を貫通する排出口３５としても同様の作用効果が期待できるものである。

さらに、同各実施の形態に示す洗濯乾燥機の構成において、衣類４の出し入れを行うための開口部１ａを、回転槽５の駆動モータ６を有する水槽３の面と相反する面に設けた構成としているが、この開口部１ａは、前記場所に限定されるものではなく、水槽３および回転槽５の如何なる位置に設定しても良い。

また、同各実施の形態に示す洗濯乾燥機の形態についてもドラム式の洗濯乾燥機に限るものではなく、パルセータ方式の縦型の洗濯乾燥機に適用することも可能であり、本発明の技術的範囲を逸脱するものではない。

さらに、同各実施の形態において、ヒートポンプ装置３０に使用する冷媒は、可燃性冷媒としたが自然冷媒である二酸化炭素あるいはＨＦＣ系冷媒を使用しても良く、圧縮機２６についても、縦型に限らず、横型を用いても良い。

以上のように、本発明にかかる洗濯乾燥機は、熱交換風路内の泡または洗濯水を、専用通路を経由して貯水室へ導くようにしているので、熱交換器への腐食の影響や風回路として風量低下や熱交換性能低下が受けにくくなり、その結果、ヒートポンプ装置の信頼性、耐久性を向上させ、優れた乾燥性能を保持することができ、乾燥、除湿を行う洗濯機等に広く適用できる。

本発明の実施の形態１における洗濯乾燥機の外観斜視図 同実施の形態における洗濯乾燥機の図１のＢ−Ｂ線による側面方向からの断面図 同実施の形態における洗濯乾燥機の図１のＣ−Ｃ線による背面方向からの一部切り欠き断面図 同実施の形態における洗濯乾燥機の図２の熱交換風路部の拡大図 同実施の形態における洗濯乾燥機の図４のＡ−Ａ線による断面図 同実施の形態における洗濯乾燥機のシステム構成を示す概念図 本発明の実施の形態２における洗濯乾燥機の図５相当図 本発明の実施の形態３における洗濯乾燥機の図５相当図 従来の洗濯乾燥機の断面図

１ 筐体
３ 水槽
４ 衣類
５ 回転槽
１２ 送風機（送風手段）
２１ 吸熱器
２３ 放熱器
２６ 圧縮機
２７ 絞り手段
２９ 貯水室
３２ａ 支持台
３２ｂ 支持台
３２ｄ 空間
３３ 排出口（通路）
３４ 底面
３５ 排出口（通路）

Claims (2)

1. 筐体内に弾性支持された水槽と、前記水槽内に回転自在に設けられ衣類を収容する回転槽と、冷媒を圧縮する圧縮機と、前記冷媒の熱を放熱する放熱器と、高圧の冷媒の圧力を減圧するための絞り手段と、減圧されて低圧となった冷媒で周囲から熱を奪う吸熱器と、送風手段により前記水槽内より送風される湿潤空気を、前記吸熱器と放熱器を通過させた後に前記水槽内へと導く熱交換風路と、前記吸熱器で発生した結露水を貯める貯水室と、前記吸熱器を固定する支持台とを設け、
   前記貯水室は前記吸熱器の直下に設けられ、
   前記支持台は、前記支持台の底面から前記吸熱器の下部端面に向かって上方に突出するリブにより前記吸熱器を固定する構成とし、前記リブに切り欠きを設け、
   前記支持台の底面と前記リブで構成される空間に流れ込む洗剤成分を含む液体は、前記支持台の底面および前記支持台の前記リブに沿って前記切り欠きから前記貯水室に導かれる構成とした洗濯乾燥機。
2. 前記支持台の底面を前記切り欠きに向かって傾斜させた請求項１に記載の洗濯乾燥機。

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