JP5059417B2 - 洗濯乾燥機 - Google Patents

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この発明は、縦型の全自動洗濯機のような、洗濯物に温風を吹き付けて乾燥させる乾燥装置を備えた洗濯乾燥機に関する。
洗濯乾燥機の一例として、収容室に吐出される空気を高温に維持しながら、被乾燥物を短時間で効率的に乾燥することを図った乾燥機が提案されている(特許文献1参照)。この乾燥機は、被乾燥物を収容する収容室を備え、この収容室内において被乾燥物の乾燥運転を実行する洗濯乾燥機であって、加熱手段としてのガスクーラと、除湿手段としての蒸発器と、送風手段としてのブロアファンと、このブロアファンによりガスクーラで加熱された空気を収容室内に吐出し、この収容室内を経た空気を蒸発器に送り、再びガスクーラに循環させるための空気循環経路とを備え、この空気循環経路内を循環する空気に外気を混入させるための開閉可能な外気導入口を備えている。
前記の洗濯乾燥機によれば、開閉可能な外気導入口を備え更に外気導入量を調整可能としていて、収容室に吐出される空気温度を高くできるという循環式の利点を維持しつつ乾燥した外気を導入して循環空気に混入させることで、除湿手段にて回収しなければならない水分量を減らして被乾燥物を乾燥させようとするものである。しかしながら、洗濯乾燥機の機内循環の空気量の調整が不可であり、また、循環空気の湿度、或いは洗濯物の量や布質などの様々な条件に応じた空気量の調整も不可である。
特開2005− 253588号公報
そこで、洗濯乾燥機において、洗濯物の量に応じて内気と外気の空気量を調整して、洗濯物の乾燥についてよりきめ細かい対応を可能にする点で解決すべき課題がある。
この発明の目的は、洗濯物の量に応じた空気量の調整を可能にして、洗濯物の乾燥についてよりきめ細かい対応が可能な洗濯乾燥機を提供することである。
上記の課題を解決するため、この発明による洗濯乾燥機は、洗濯物が収容され且つ回転可能な洗濯兼脱水槽と、送風機とPTCヒータを備え前記洗濯兼脱水槽内に温風を吹き込んで前記洗濯物を乾燥させる乾燥装置と、前記洗濯物に吹き付けた温風を前記乾燥装置に循環させる循環経路とを備えた洗濯乾燥機であり、前記乾燥装置に外気を送り込む外気導入経路を接続し、前記洗濯物の量に応じて前記循環経路及び前記外気導入経路の通路断面積を可変させ、洗濯物の量が多いときには、前記循環経路の通路断面積を狭くすると共に前記外気導入経路の通路断面積を広くし、洗濯物の量が少ないときには、前記循環経路の通路断面積を広くすると共に前記外気導入経路の通路断面積を狭くすることを特徴としている。
この洗濯乾燥機によれば、循環経路は洗濯乾燥機の機内空気を循環させる経路であり、乾燥させるべき洗濯物の量が多いときには、内気循環経路の断面積を狭くする、及び外気導入経路の断面積を広くすることで、除湿効果を高め、乾燥時間を短縮することができ、機内の結露を防ぐことができる。逆に、乾燥させるべき洗濯物の量が少ないときには、内気循環経路の断面積を広くする、及び外気導入経路の断面積を狭くすることで、空気の温度を高め、乾燥時間を短縮することができる。
以上のことより、本発明の洗濯乾燥機は、循環経路の他に外気を送り込む外気導入経路を接続して乾燥装置を内気と外気の両方を送り込める構造とし洗濯物の量に応じて、可動板により各経路の通路断面積を可変としているので、除湿効果を高め、乾燥時間を短縮し、消費電力を下げ、更には機内の結露を防ぐことができる。また、本発明の洗濯乾燥機によれば、高価なヒートポンプ等を用いることが無いので、製品のコストを抑えることができる。
以下、添付した図面に基づいて、この発明による洗濯乾燥機の実施例を説明する。図1はこの発明による洗濯乾燥機の一実施例を示す縦断面図、図2は図1に示す洗濯乾燥機の下部構造を示す断面図である。
図1には、洗濯乾燥機(以下、単に、「洗濯機」という)1の全体構成が縦断面図として示されており、左側が洗濯機1の正面、右側が背面とする。洗濯機1は、全自動型のものであり、金属又は合成樹脂製の外箱10を備えている。外箱10は、直方体形状に成形され、その上面及び底面は開口部となっている。外箱10の上面開口部には、操作パネル等が設けられた合成樹脂製の上面板11がネジで固定されている。
洗濯機1の背面側に位置する上面板11の上面には、合成樹脂製のバックパネル12が外箱10又は上面板11にネジで固定されている。外箱10の底面開口部には、合成樹脂製のベース13がネジで固定されている。なお、図1では、これまでに述べてきたいずれのネジの図示をも省略している。ベース13の四隅には、外箱10を床の上に支えるための脚部14a,14bが設けられている。正面側の脚部14aは、レベル出しのために高さ可変とし、背面側の脚部14bはベース13に一体成型した固定脚である。
上面板11には、洗濯機1内に洗濯物を投入するための洗濯物投入口15が形設されている。上蓋16は、上面板11にヒンジ部17で結合され、垂直面内で回動すると共に、洗濯物投入口15を上から覆うことができる。外箱10の内部には、外箱10に対してサスペンション部材(図示せず)によって水平面内で揺動可能に吊り下げ支持されている外側の水槽20と、水槽20の内側において水槽20と同心状に配設された脱水槽を兼ねる洗濯槽、即ち、洗濯兼脱水槽30とが配置されている。水槽20及び洗濯兼脱水槽30は、両者とも上面が開口した円筒形のカップの形状を呈しており、各々の軸線が鉛直方向となっている。
洗濯兼脱水槽30は、上方に向かうにつれて緩やかに広がるテーパー形状の周壁を有している。この周壁には、その最上部に環状に配置した複数個の脱水孔(図示せず)を除き、液体を通すための開口部は形成されておらず、洗濯兼脱水槽30は、洗濯兼脱水槽の外側との間で洗濯水が出入りしないいわゆる「孔無し」タイプである。洗濯兼脱水槽30の上部開口部の縁には、環状のバランサ32が装着されている。バランサ32は、洗濯物の脱水のため、洗濯兼脱水槽30を高速回転させたときに、その振動を抑制する働きをする。洗濯槽30の内部底面には、槽内で洗濯水あるいはすすぎ水の流動を生じさせるためのパルセータ33が配置されている。
水槽20の下面には、駆動ユニット40が装着されている。駆動ユニット40は、モータ41、モータ41の出力回転を伝動するベルト伝動機構42及びクラッチ・ブレーキ機構43を含んでおり、その中心部から、脱水軸44とパルセータ軸45とが上向きに突出している。脱水軸44とパルセータ軸45とは、脱水軸44が外側に配置され、パルセータ軸45が内側に配置された二重軸構造となっている。脱水軸44は、下方から上方に向かって水槽20の中に入り込んだ後、洗濯兼脱水槽30に連結し、これを支えている。パルセータ軸45は、下方から上方に向かって水槽20を貫いて更に洗濯兼脱水槽30の中に入り込み、パルセータ33に連結し、これを支えている。パルセータ33は、55〜300rpmの回転を行い、洗濯又は濯ぎを行う。また、脱水時には洗濯兼脱水槽30と一緒に0〜1000rpmで回転し、脱水を行う。脱水軸44と水槽20との間、及び脱水軸44とパルセータ軸45の間には、各々、水漏れを防ぐためのシール部材が配置されている。
バックパネル12の下の空間には、電磁的に開閉する給水弁(図示せず)が配置されている。給水弁に接続され且つバックパネル12を貫通して上方に突き出る接続管51には、水道水等の上水を供給する給水ホース(図示せず)が接続可能である。また、給水弁は、洗濯兼脱水槽30の内部に臨む位置に配置された容器状の給水口に接続されている。
図2に示されている洗濯機1の下部構造を合わせて参照すると、水槽20の底部には、水槽20及び洗濯兼脱水槽30の中の水を外箱10の外に排水する排水ホース60が取り付けられている。排水ホース60には、排水口61から水が流れ込む。脱水時に洗濯兼脱水槽30の外側へ出た水は、図示しない排水管を通じて排水ホース60に流される。
洗濯兼脱水槽30の下部には補強のためのディスク状の脱水フランジ62が取り付けられている。洗濯兼脱水槽30と脱水フランジ62の間にはフランジパッキン62aが挟み込まれ、中心部からの水漏れを防止している。脱水フランジ62の下部中心部には、円盤の外周を折り曲げたリング状のシールリング65が取り付けられている。水槽20の底中心部にはシールホルダ63が取り付けられ、水槽20との間で排水口61までの排水経路を形成している。シールホルダ63と水槽20の間は、シールパッキン63aによって水密される。洗濯兼脱水槽30、脱水フランジ62及びシールリング65には連通した排水孔67が円周上に4箇所設けられ、排水孔67は洗濯兼脱水槽30内部の水を排水口61から電磁的に開閉する排水弁68に導く。シールホルダ63には内側においてオイルシール64が圧入されており、オイルシール64がシールリング65の外周面に接触している。このシール構造によって、シールリング65とオイルシール64は回転自在で且つ水密構造となり、水槽20と洗濯兼脱水槽30との間に独立した排水空間66が形成されている。排水空間66は、洗濯兼脱水槽30の底部に形設した排水孔67を介して洗濯兼脱水槽30の内部に連通している。
上記した構造によって、パルセータ33が回る洗濯時には、洗濯兼脱水槽30内の水は排水弁68で止水され、洗濯兼脱水槽30内には水が貯められる。脱水を行うときは排水弁68が開かれ、洗濯兼脱水槽30内の水は外部に排水される。モータ41によってシャフト44,45と洗濯兼脱水槽30が回転するが、オイルシール64によりシールリング65とシールホルダ63は回転自在で且つ水密構造を取り続けることができる。
外箱10の正面側には、制御部80が配置されている。制御部80は、上面板11の下に置かれており、上面板11の上面に設けられた操作/表示部(図示せず)を通じて使用者からの操作指令を受け、駆動ユニット40、給水弁及び排水弁68に動作指令を発する。また、制御部80は、操作/表示部に表示指令を発する。
水槽20の上端部に設けられるフランジ部81には、内蓋82がヒンジ83によって回動可能に取り付けられている。内蓋82は、洗擢・濯ぎ・脱水時には、洗濯物や水が洗濯兼脱水槽30から外に飛び出すのを防止している。
洗濯物の乾燥を行うため、図1に示すような、温風吹き込み手段90と内気循環径路100とが構成されている。また、図3には、図1に示す温風吹き込み手段90とその回りの構造が断面図として示されている。図3(a)は縦断面図、同(b)は吸込み口での循環経路上端部の配置関係を示す図である。以下、主として図1及び図3を参照して、洗濯機に備わる乾燥装置及びその機能について説明する。乾燥装置としての温風吹き込み手段90は、送風箱91内に配設されモータ93で駆動される送風機92と、送風機92の出口側に設けられて送風機92から送られてくる空気を加熱するPTCヒータ94とを備えている。送風機92を含む送風箱91は、洗濯機1においてその外箱10の上端部に配置されている。送風箱91には、一方の吸込み口95側では後述する内気循環経路100と外気導入経路107が接続されている。内気循環経路100は、洗濯物に乾燥作用を及ぼした後に洗濯兼脱水槽から排気される温風を温風吹き込み手段90の送風機92に戻す循環経路である。内気循環経路100には、その断面積を可変させることができる可動板A104を備え、外気導入経路107には、その断面積を可変させることができる可動板B105を備えている。また、送風箱91の吹出し口96側では蛇腹ダクト97が水槽20のフランジ部81を貫通して洗濯兼脱水槽30内の空間31に開口しており、洗濯兼脱水槽30に向かって温風を吹き下ろすことができる。
内気循環経路100は、下端部101が排水口61に接続されており、上端部102は送風箱91に接続されている。上端部102と吸込み口95との間には、蛇腹ダクト97の場合と同様、蛇腹状の接続管103で接続させることで、洗濯機1の運転時に両者間の変位を吸収可能にしておくことが好ましい。内気循環経路100には湿度センサー108が配置されており、さらにその後に、循環する気流を機外に排出する為の機外排出経路109を設けている。機外排出経路109には、その断面積を可変させることができる可動板C106を備えており、さらに逆止弁111が設けられており、気流が内気循環経路100から排出口110側へのみ流れるようになっている。内気循環経路100は合成樹脂製の配管とすることが好ましく、熱の再利用を重視するのであれば、内気循環経路100を断熱材で巻き付けることができる。また、除湿を重視するのであれば、熱を放出して積極的に結露させることができる。
送風機92の吸込み口95は、洗濯機1の外箱10内の空間に向かって下方に開口しており、水槽20の上端部に設けられるフランジ部81には吸込み口95に対応して、洗濯機1の外箱10内の空間31に連通する連通孔84が形成されている。また、内気循環径路100は、連通孔84内を延びており、その上端部102が吸込み口95内に納まる態様、即ち、吸込み口95の面積の一部分を占めるように接続されている。
送風機91の吸込み口95を外箱10内の空間31に向かって下方に向けることで、内気循環経路100を通じて上昇してくる乾燥作用済みの空気と、洗濯機1の空間31内の空気とが吸い込まれる。洗濯機1内の空気は、乾燥工程がある程度進んだ状態では、洗濯機1の高温部分に触れて温まっており、空間31を上昇する傾向にあるので、吸込み口95は洗濯機1の空間31内の空気を効率良く捉えることができる。こうした構造によって、送風機91の吸い込み効率を向上させることができる。
吸込み口95の大きさについては、送風機91のファンの吸い込み面積と等しくされている。また、図3において、軸線A−Aで示すように、送風機91のファン回転軸は吸込み口95の中心に一致して配置されている。更に、内気循環経路100の上端部102と外気導入経路107の吸込み口95への接続については、中心(軸線A−A)とは偏心した位置に配置されている。ファンの回転中心部分は回転軸が存在しており、またファンブレードの周速が速くないので、吸い込み力が弱い。内気循環経路100の上端部102と外気導入経路107の吸込み口95への接続位置については、吸い込み力が強いファンの外側寄りの領域に対応した部分とすることで、循環させるパワーを最大限に発揮させることができる。こうした構造により、吸込み口95を通じて吸い込まれる洗濯機内の空気は送風機92のファンに吸い込まれやすくなる。
洗濯物の乾燥作用の説明を温風の流れとともに説明する。送風機92によって送り出された空気がPTCヒータ94を通る際に加熱されて温風になり、吹出し口96からフランジ部81を貫通する蛇腹ダクト97を経て、洗濯兼脱水槽30内部の空間31内に吹き込まれる。吹き込まれた温風が洗濯物に対して乾燥作用を及ぼして水分を取り、その後の温風の一部は、パルセータ33と洗濯兼脱水槽30との間の隙間から排水孔67を通って排水空間66に流れ出る。排水空間66に出た温風は排水口61から循環通路100に流れ、送風機92によって吸い込まれて送風箱91内に戻る。温風の他の部分は、洗濯兼脱水槽30の上方から水槽20へと流れる。
湿度センサー108が検出した循環通路100を流れる気流の湿度が高いと判断されるときには、内気循環通路100に備わる可動板A104を作動させて内気循環経路100の通路断面積を狭くする一方、外気導入経路107に備わる可動板B105を可変させて外気導入経路107の通路断面積を広くする。こうした通路断面積の変更によって、除湿効果を高め、乾燥時間を短縮することができ、機内の結露を防ぐことができる。可動板A104及び可動板B105の変化量は、乾燥装置としての温風吹き込み手段で設定された風量総量を変えない量とすることが好ましい。
また、湿度センサー108が検出した循環通路100を流れる気流の湿度が低いと判断されるときには、可動板A104を作動させて内気循環経路100の通路断面積を広くする一方、可動板B105を作動させて外気導入経路107の通路断面積を狭くする。こうした通路断面積の変更によって、空気の温度を高め、乾燥時間を短縮することができる。
洗濯物の量が多いときには、可動板A104を作動させて内気循環経路100の通路断面積を狭くし、可動板B105を作動させて外気導入経路107の通路断面積を広くすることで、除湿効果を高め、乾燥時間を短縮することができ、機内の結露を防ぐことができる。逆に、洗濯物の量が少ないときには、内気循環経路100の通路断面積を広くし、外気導入経路107の通路断面積を狭くすることで、空気の温度を高め、乾燥時間を短縮することができる。
乾燥させるべき洗濯物が吸湿性の高い布質(綿素材等)であるときには、可動板A104を作動させて内気循環経路100の通路断面積を狭くし、可動板B105を作動させて外気導入経路107の通路断面積を広くすることで、除湿効果を高め、乾燥時間を短縮することができ、機内の結露を防ぐことができる。逆に、吸湿性の低い布質(化繊、絹等)を乾燥させるときには、内気循環経路100の通路断面積を広くし、外気導入経路107の通路断面積を狭くすることで、空気の温度を高め、乾燥時間を短縮することができる。
更に、湿度センサー108が検出した内気循環通路100を流れる気流の湿度が高いと判断されるときには、機外排出経路109に備わる可動板C106を作動させて、内気循環通路100を循環する気流の一部を機外に排出する機外排出経路109の通路断面積を広くする一方、乾燥装置としての温風吹き込み手段で設定された風量総量を変えないように外気導入経路107に備わる可動板B105を作動させる。こうした通路断面積の変更によって、除湿効果を高め、乾燥時間を短縮することができ、機内の結露を防ぐことができる。
湿度センサー108が検出した内気循環通路100を流れる気流の湿度が低いと判断されるときには、可動板C106を逆方向に作動させて、内気循環通路100を循環する気流の一部を機外に排出する機外排出経路109の通路断面積を狭くする一方、乾燥装置としての温風吹き込み手段で設定された風量総量を変えないように外気導入経路107に備わる可動板B105を作動させる。こうした通路断面積の変更によって、空気の温度を高め、乾燥時間を短縮することができる。
洗濯物の量が多いときには、可動板C106を作動させて、内気循環通路100を循環する気流の一部を機外に排出する機外排出経路109の通路断面積を広くする一方、乾燥装置としての温風吹き込み手段で設定された風量総量を変えないように外気導入経路107に備わる可動板B105を作動させる。こうした通路断面積の変更によって、除湿効果を高め、乾燥時間を短縮することができ、機内の結露を防ぐことができる。逆に、洗濯物の量が少ないときには、可動板C106を逆方向に作動させて、内気循環通路100を循環する気流の一部を機外に排出する機外排出経路109の通路断面積を狭くする一方、乾燥装置としての温風吹き込み手段で設定された風量総量を変えないように外気導入経路107に備わる可動板B105を作動させる。こうした通路断面積の変更によって、空気の温度を高め、乾燥時間を短縮することができる。
乾燥させるべき洗濯物が吸湿性の高い布質(綿素材等)であるときには、可動板C106を作動させて、内気循環通路100を循環する気流の一部を機外に排出する機外排出経路109の通路断面積を広くする一方、乾燥装置としての温風吹き込み手段で設定された風量総量を変えないように外気導入経路107に備わる可動板B105を作動させる。こうした通路断面積の変更によって、除湿効果を高め、乾燥時間を短縮することができ、機内の結露を防ぐことができる。逆に、乾燥させるべき洗濯物が吸湿性の低い布質(化繊、絹等)であるときには、可動板C106を逆方向に作動させて、内気循環通路100を循環する気流の一部を機外に排出する機外排出経路109の通路断面積を狭くする一方、乾燥装置としての温風吹き込み手段で設定された風量総量を変えないように外気導入経路107に備わる可動板B105を作動させる。こうした通路断面積の変更によって、空気の温度を高め、乾燥時間を短縮することができる。
ここで、洗濯兼脱水槽30は孔無しであるので、脱水孔が形成されている場合のように温風が洗濯物の乾燥に寄与しないで洗濯兼脱水槽30の外側に発散的に漏れ出ることが少なくなる。温風が通る経路がより単純・限定的になるとともに密閉度が上がって排水孔67から排気されるまで洗濯物に触れて乾燥を促すので、乾燥の効率がよい。乾燥工程時に、パルセータ33を低速回転させることにより、洗濯物はほぐされて温風とよく触れて乾燥が促進される。乾燥終了は、洗濯物の乾燥時のPTCヒータ94の出口温度と洗濯物を通過した後の水蒸気を含む空気温度を温度センサーでセンシングして乾燥終了を検知することができる。また、ユーザが設定したタイマで時間制御することも可能である。
洗濯物から蒸発した水分は、排水空間66、排水口61及び内気循環通路100を通る間に冷却されて結露水となるが、結露水自体は排水ホース60から排水される。洗濯兼脱水槽30と洗濯機の外箱10との間に配置された内気循環径路100が空冷されることで熱交換部となって除湿ができる。また、内気循環径路100の上端は送風機92の吸込み口95に対して部分的に接続されているため、全て覆う形(即ち、100%循環)で接続されている完全循環タイプより圧損をより少なく洗濯機1内の空気を吸い込むことができる。したがって、風量が上がり、乾燥効率アップにつながる。更に、送風機92は吸込み口95において、洗濯機1内の空気を吸い込むため、乾燥が進行するにつれ排熱によって機内も温められており、その熱量を受けて温まった洗濯機内に空気が吸い込まれて利用されるので、熱効率も上がる。
上記の実施例の説明において、洗濯兼脱水槽30については孔無し槽として説明したがこれに限定する必要もない。孔無し槽であれば密閉度が上がるということであり、脱水孔を有するものであっても構わない。更に、縦型の洗濯機として説明をしたが、傾斜角度が比較的小さければ、本発明を傾斜型の洗濯機に適用することも可能である。
この発明による洗濯乾燥機の一実施例を示す縦断面図である。 図1に示す洗濯乾燥機の下部構造を示す断面図である。 図1に示す洗濯乾燥機の送風機とその回りを示す断面図である。
符号の説明
1 洗濯乾燥機
10 外箱 11 上面板
12 バックパネル 13 ベース
14a・14b 脚部 15 洗濯物投入口
16 上蓋 17 ヒンジ部
20 水槽
30 洗濯兼脱水槽 31 空間
32 バランサ 33 パルセータ
40 駆動ユニット 41 モータ
42 ベルト伝動機構 43 クラッチ・ブレーキ機構
44 脱水軸 45 パルセータ軸
51 接続管 60 排水ホース
61 排水口 62 脱水フランジ
62a フランジパッキン
63 シールホルダ 63a シールパッキン
64 オイルシール 65 シールリング
66 排水空間 67 排水孔
68 排水弁 80 制御部
81 フランジ部 82 内蓋
83 ヒンジ 84 連通孔
90 温風吹き込み手段 91 送風箱
92 送風機 93 モータ
94 PTCヒータ 95 吸込み口
96 吹出し口 97 蛇腹ダクト
100 内気循環径路 101 下端部
102 上端部 103 接続管
104 可動板A 105 可動板B
106 可動板C 107 外気導入経路
108 湿度センサー 109 機外排出経路
110 排出口 111 逆止弁

Claims (1)

  1. 洗濯物が収容され且つ回転可能な洗濯兼脱水槽と、送風機とPTCヒータを備え前記洗濯兼脱水槽内に温風を吹き込んで前記洗濯物を乾燥させる乾燥装置と、前記洗濯物に吹き付けた温風を前記乾燥装置に循環させる循環経路とを備えた洗濯乾燥機において、
    前記乾燥装置に外気を送り込む外気導入経路を接続し、前記洗濯物の量に応じて前記循環経路及び前記外気導入経路の通路断面積を可変させ
    洗濯物の量が多いときには、前記循環経路の通路断面積を狭くすると共に前記外気導入経路の通路断面積を広くし、洗濯物の量が少ないときには、前記循環経路の通路断面積を広くすると共に前記外気導入経路の通路断面積を狭くすることを特徴とする洗濯乾燥機。
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