JP5315142B2 - 洗濯乾燥機 - Google Patents

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本発明は、衣類を乾燥する手段を備えた洗濯乾燥機に関する。
乾燥にヒートポンプを用いた場合、従来のヒータ式に比べ、消費電力量を削減できる。しかしながら乾燥用空気を、洗濯槽からヒートポンプの蒸発器を通して除湿したのち、凝縮器で加熱して再び洗濯槽にもどす閉ループで循環させると、冷凍サイクルの入力分だけ凝縮熱量が蒸発熱量を上回るため、循環させている乾燥用空気の温度は上昇する。これによって冷凍サイクルの凝縮温度と蒸発温度も上昇しつづけてしまい、ヒートポンプを安定させて運転することができない。そこで冷凍サイクルによる乾燥性能を低下させずに安定運転させる方法として、洗濯槽からヒートポンプに戻す循環空気の一部を外気と置換させて排熱させる方法がある(特開2004−215943号公報)。この方法は洗濯乾燥機周囲に高湿な空気をそのまま放出してしまい、周囲環境を悪化させてしまうため、循環空気の一部を排水ホースから排出する方法がある(特開2004−358029号公報)。
特開2004−215943号公報 特開2004−358029号公報
しかしながら、循環空気の一部を排水ホースから排出する従来技術は、一般的に排水ホース接続部に設けられている排水トラップの取扱いの記載がないため、乾燥終了後に排水口から臭気や虫などが出てきて洗濯乾燥機内または室内の環境を悪化させてしまう。
また、ヒートポンプを用いた従来技術では、乾燥運転中に圧縮機やモータおよび外槽やダクトから出る排熱を利用しておらず乾燥効率が良くない。
そこで、本発明は、前記排水口から臭気や虫などが出てきて洗濯乾燥機内または室内の環境を悪化させずに、また洗濯乾燥機から室内への排熱を減らして消費電力量を低減する乾燥運転が可能な洗濯乾燥機を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために本発明は、乾燥時に内部が乾燥室となる外槽と、前記外槽内に回転自在に配置され、洗濯物を収容する回転ドラムあるいは内槽と、この回転ドラム又は内槽を駆動するモータと、前記回転ドラム又は内槽を支持する筐体と、前記回転ドラム又は内槽に温風を送風するための送風路,送風手段と、冷媒を圧縮する圧縮機,圧縮された冷媒の熱を放熱する凝縮器,冷媒の圧力を減圧する膨張機構、及び、減圧された冷媒が周囲から熱を吸収する蒸発器を有し、冷媒が圧縮及び膨張を繰り返しながら循環するように構成されたヒートポンプと前記外槽から排出される水を排出する排水ホースとを備え、乾燥時に、空気が、前記凝縮器,前記外槽,前記蒸発器,前記凝縮器の順で循環する洗濯乾燥機において、前記外槽の上部の送風路に、前記筺体内部空気を吸込む吸気弁を設け、乾燥運転中に、前記ヒートポンプの圧縮機を停止して、前記吸気弁を開くことにより、前記外槽、前記モータ、前記圧縮機の排熱を受けて温められ前記外槽の上面と外枠との間の空間に溜められた高温の筺体内部空気が前記送風路に吸込まれ、前記回転ドラム又は内槽から排出される空気の全部または一部を前記排水ホースを経由して排出する手段と、乾燥運転終了の際に、前記排水ホースを経由して水を供給する手段を設けたことを特徴とする。
本発明によれば、乾燥運転中に、ヒートポンプの圧縮機を停止して外槽上面から筐体との空間の空気を送風路に吸込み、回転ドラム又は内槽から排出される空気の全部または一部を排水ホースを経由して排出するので、洗濯乾燥機から室内への排熱を減らす乾燥運転が可能なため、室内の環境を悪化させずに消費電力量を低減することができる。
本発明の第1の実施例に係るもので洗濯乾燥機の斜視図を示す。 本発明の第1の実施例に係るもので乾燥工程前半の洗濯乾燥機の断面図を示す。 本発明の第1の実施例に係るもので洗濯乾燥機の背面カバーを外して背面の内部構造を示す。 本発明の第1の実施例に係るもので乾燥工程後半の洗濯乾燥機の断面図を示す。 本発明の第1の実施例に係るもので乾燥終了後の洗濯乾燥機の断面図を示す。 本発明の第2の実施例に係るもので乾燥工程前半の洗濯乾燥機の断面図を示す。 本発明の第2の実施例に係るもので乾燥工程後半の洗濯乾燥機の断面図を示す。 本発明の第3の実施例に係るもので乾燥工程前半の洗濯乾燥機の断面図を示す。 本発明の第3の実施例に係るもので乾燥工程後半の洗濯乾燥機の断面図を示す。
以下、本発明の実施例を図面により説明する。
図1は、本発明の第1の実施例に係るもので、洗濯乾燥機の斜視図、図2は本発明の第1の実施例に係るもので乾燥工程前半の洗濯乾燥機の筐体の一部を切断して内部構造を示す断面図、図3は本発明の第1の実施例に係るもので洗濯乾燥機の背面カバーを外して内部構造を示す背面図、図4は本発明の第1の実施例に係るもので乾燥工程後半の洗濯乾燥機の筐体の一部を切断して内部構造を示す断面図、図5は本発明の第1の実施例に係るもので乾燥工程終了後の洗濯乾燥機の筐体の一部を切断して内部構造を示す断面図である。
ベース1の上部には鋼板と樹脂成形品で組合わされて構成された外枠2が載せられている。外枠2の正面には洗濯物30を出し入れするドア3と前面カバー22及び背面には背面カバー23が設けられている。外枠2の内側には外槽20が備えられる。外槽20は下部の複数個のサスペンション21により支持されている。外槽20の内側にある回転ドラム29にはドア3を開けて投入された洗濯物30があり、回転ドラム29の開口部の外周には脱水時の洗濯物30のアンバランスによる振動を低減するための流体バランサー31が設けられている。また、回転ドラム(内槽)29の内側には洗濯物30を掻き揚げる複数個のリフター33が設けられている。回転ドラム29は回転ドラム用金属製フランジ34に連結された主軸35を介してドラム駆動用モータ36に直結されている。外槽20の開口部には弾性体からなるゴム系のパッキン38が取付けられている。このパッキン38は外槽20内とドア3との水密性を維持する役割をしている。これにより、洗い,すすぎ及び脱水時の水漏れの防止が図られている。回転ドラム29は、側壁に遠心脱水および通風用の多数の小孔(図示せず)を有する。外槽20の底壁に開口した排水口37は、排水弁8を介して排水ホース9に接続する。
洗濯物30の乾燥時に用いる温風の熱源となる凝縮器と湿った空気を除湿する蒸発器を内蔵するヒートポンプユニット50のサイクルは、図3に示すように回転ドラム29の後方下部に配置し、圧縮機54,凝縮器55,膨張機構57,蒸発器58から主に構成されており、冷媒の流れは以下のようになる。圧縮機54で圧縮された高温高圧ガスを凝縮器55にて空気と熱交換し、温風を発生させる。その後膨張機構57で減圧させた冷媒を蒸発器58にて蒸発させて、低圧ガスを圧縮機54に戻す。ここで蒸発器58にて冷媒が蒸発する際に循環空気53は冷却除湿され、凝縮器55にて再加熱されることになる。
このように構成したドラム式洗濯乾燥機は、洗濯工程においては、回転ドラム29内に洗濯物を投入し、排水弁8を閉じた状態で給水して外槽20に洗濯水を溜め、回転ドラム29を回転させて洗濯物30を洗濯する。また、脱水工程においては、排水弁8を開いて外槽20内の洗濯水を排水し、回転ドラム29を回転させて遠心脱水する。そして、乾燥工程前半から中盤では、図2に示すように、排水弁8を開いた状態で回転ドラム29を回転させるとともに、ブロワ67を運転し、ヒートポンプの圧縮機54を運転することにより凝縮器55が発熱し、吹出し口40aから回転ドラム29の背面の貫通孔より回転ドラム29内に高速の温風が吹込み(矢印41)、湿った洗濯物30に当たり、洗濯物30を温め洗濯物30から水分が蒸発する。高温多湿となった空気は、吸気口42からフィルタダクト27へ入る。フィルタダクト27に設けたメッシュフィルタ59a,59bを通り糸屑が取除かれ、蒸発器58へ入る。高温多湿の空気は低温の蒸発器58と接触することで冷却除湿され、乾いた低温空気となり、高温の凝縮器55で再度加熱されブロワ67に吸込まれる。そして、送風ダクト40を通って回転ドラム29内に吹込むように循環する。
乾燥工程後半では、図4に示すようにヒートポンプユニット50の圧縮機54を停止する。そして、外槽の上部の送風路に設けられ外槽に向かって開閉可能な吸気弁13を開くことによりベース1下部の隙間から吸込まれた外部空気16は、外槽20の側面を流れながら外槽20,モータ36,圧縮機54の排熱を受けて温められ、乾燥中盤までに外槽20の上面と外枠2の空間に溜められた高温の筐体内部空気15とともにフィルタダクト27へ吸込まれる。吸込まれた筐体内部空気14はヒートポンプ50を通り吹出し口40aから洗濯物30に吹付けられ洗濯物30から水分を奪い、湿潤して排水口37より排水ホース9を通り、排水トラップ10の水封じを破って排水口39に排出される。一般的な排水トラップの場合、水封じ高さは50〜80mm程度あるため、水封じを破るには排水ホース9側の圧力は約1000Pa以上必要となる。
乾燥工程終了後は、図5に示すように排水口39側の圧力より排水ホース9側の圧力を高く保ちながら水封じを破らない圧力レベルまでブロワ67の回転数を下げて給水電磁弁68より給水ホース69を通して水を流し、排水トラップ10の水封じを回復させて乾燥終了となる。
このように、乾燥終了の際に、排水ホース9側の圧力を所定以上に保ちながら排水ホースを経由して排水口39に水を供給することにより、排水口39からの臭気を抑えながら排水トラップ10の水封じを回復させることができる。
なお、この排水トラップの回復は、排水ホース9側の圧力を高く保っていれば、(排水ホース排気の)乾燥運転の最後又は乾燥運転の終了後のいずれでも良い。
また、このように構成した洗濯乾燥機は、乾燥工程中盤までに圧縮機54やドラム駆動用モータ36,ブロワ67からの排熱および洗濯物30,回転ドラム29,外槽20や外槽20の上面と外枠2の空間の筐体内部空気15などに溜められた熱と乾いた外部空気16を用いた余熱乾燥により、乾燥工程の後半の圧縮機54の消費電力量を削減できる。また、洗濯乾燥機内の排熱を有効に再利用することにより洗濯乾燥機からの熱漏洩を削減し、室内の環境悪化を低減できる。
また、本発明は乾燥工程の後半のみ吸気弁を開いて洗濯物30からの水分を排水ホース9から排出するが、乾燥工程の中盤に1回もしくは数回吸気弁を開いて洗濯物30の温度が下がらないように洗濯物30からの水分を排水ホース9から排出することにより外槽20内の飽和した水蒸気が排出され、乾燥工程の後半に排出する水分が減少するため乾燥工程の消費電力量をさらに削減できる。
本発明に係る他の実施例について、図面を用いて説明する。
図6は本発明の第2の実施例に係るもので、乾燥工程中盤の洗濯乾燥機の断面図を示す。図7は本発明の第2の実施例に係るもので、乾燥工程後半の洗濯乾燥機の断面図を示す。第1の実施の形態と共通する構成については重複する説明を省略する。
第1の実施の形態と異なる点は、フィルタ59の上流側に外気を吸込む吸気弁13aを設けたことである。
乾燥にヒートポンプを用いた場合、循環空気53を外槽20からヒートポンプの蒸発器58を通して除湿したのち、凝縮器55で加熱して再び外槽20にもどす閉ループで循環させると、冷凍サイクルの入力分だけ凝縮熱量が蒸発熱量を上回るため、循環させている循環空気53の温度は上昇する。これによって冷凍サイクルの凝縮温度と蒸発温度も上昇しつづけてしまい、ヒートポンプを安定させて運転することができなくなる場合がある。そこで冷凍サイクルによる乾燥性能を低下させずに安定運転させるために外槽20からヒートポンプに戻す循環空気53の一部を外気と置換させて排熱させる方法がある。
乾燥工程中盤で、ヒートポンプの凝縮温度や蒸発温度が所定の温度以上になった場合、図6に示すように吸気弁13aを開くことにより前面カバー22の上部から循環空気53より温度が低い外部空気16aが吸込まれる。吸込まれた外部空気16aは循環空気53と混合されヒートポンプユニット50を通り吹出し口40aから洗濯物30に吹付けられ洗濯物30から水分を奪い、湿潤して排水口37より排水ホース9を通り、ブロワ67の回転数を調整して排水ホース9側の圧力を調整することにより排水トラップ10の水封じを破って排水口39に吸込まれた外部空気16aと同量の空気が排出される。一般的な排水トラップの場合、水封じ高さは50〜80mm程度あるため、水封じを破るには排水ホース9側の圧力は約1000Pa以上必要となる。
乾燥工程後半では、図7に示すようにヒートポンプユニット50の圧縮機54を停止する。そして、吸気弁13aを閉じて吸気弁13を開くことによりベース1下部の隙間から吸込まれた外部空気16は、外槽20の側面を流れながら外槽20,モータ36,圧縮機54の排熱を受けながら温められ、乾燥中盤までに外槽20の上面と外枠2の空間に溜められた高温の筐体内部空気15とともにフィルタダクト27へ吸込まれる。吸込まれた筐体内部空気14はヒートポンプユニット50を通り吹出し口40aから洗濯物30に吹付けられ洗濯物30から水分を奪い、湿潤して排水口37より排水ホース9を通り、排水トラップ10の水封じを破って排水口39に排出される。
乾燥工程終了後は、第1の実施例同様、排水口39側の圧力より排水ホース9側の圧力を高く保ちながら水封じを破らない圧力レベルまでブロワ67の回転数を下げて給水電磁弁68より給水ホース69を通して水を流し、排水トラップ10の水封じを回復させて乾燥終了となる。このように、乾燥終了後に、排水ホース9側の圧力を所定以上に保ちながら排水ホースを経由して排水口39に水を供給することにより、排水口39からの臭気を抑えながら排水トラップ10の水封じを回復させることができる。
また、このように構成した洗濯乾燥機は、冷凍サイクルの入力に相当する熱量を外気と置換させて排熱させることによりヒートポンプを安定に運転して冷凍サイクルによる乾燥性能を維持しながら、乾燥工程中盤までに圧縮機54やドラム駆動用モータ36,ブロワ67からの排熱および洗濯物30,回転ドラム29,外槽20や外槽20の上面と外枠2の空間の筐体内部空気15に溜められた熱と乾いた外部空気16を用いた余熱乾燥により、乾燥時間の短縮と乾燥工程の後半の圧縮機54の消費電力量を削減できる。また、洗濯乾燥機内の排熱を有効に再利用することにより洗濯乾燥機からの熱漏洩を削減し、室内の環境悪化を低減できる。
本発明に係る他の実施例について、図面を用いて説明する。
図8は本発明の第3の実施例に係るもので、乾燥工程中盤の洗濯乾燥機の断面図を示す。図9は本発明の第3の実施例に係るもので、乾燥工程後半の洗濯乾燥機の断面図を示す。第1の実施の形態と共通する構成については重複する説明を省略する。
第1の実施の形態と異なる点は、フィルタ59の上流側に外気を吸込む吸気弁13aと循環空気53の一部を排出する排気弁13bを設けたことである。
乾燥にヒートポンプを用いた場合、循環空気53を外槽20からヒートポンプの蒸発器58を通して除湿したのち、凝縮器55で加熱して再び外槽20にもどす閉ループで循環させると、冷凍サイクルの入力分だけ凝縮熱量が蒸発熱量を上回るため、循環させている循環空気53の温度は上昇する。これによって冷凍サイクルの凝縮温度と蒸発温度も上昇しつづけてしまい、ヒートポンプを安定させて運転することができなくなる場合がある。そこで冷凍サイクルによる乾燥性能を低下させずに安定運転させるために外槽20からヒートポンプに戻す循環空気53の一部を外気と置換させて排熱させる方法がある。
乾燥工程中盤で、ヒートポンプの凝縮温度や蒸発温度が所定の温度以上になった場合、図8に示すように吸気弁13aを開くことにより前面カバー22の上部から循環空気53より温度が低い外部空気16aが吸込まれる。吸込まれた外部空気16aは循環空気53と混合されヒートポンプユニット50を通り吹出し口40aから洗濯物30に吹付けられ洗濯物30から水分を奪い、湿潤して排気弁13bより吸込まれた外部空気16aと同量の循環空気53bが排出される。
乾燥工程後半では、図9に示すようにヒートポンプユニット50の圧縮機54を停止する。そして、吸気弁13aと排気弁13bを閉じて吸気弁13を開くことによりベース1下部の隙間から吸込まれた外部空気16は、外槽20の側面を流れながら外槽20,モータ36,圧縮機54の排熱を受けて温められ、乾燥中盤までに外槽20の上面と外枠2の空間に溜められた高温の筐体内部空気15とともにフィルタダクト27へ吸込まれる。吸込まれた筐体内部空気14はヒートポンプユニット50を通り吹出し口40aから洗濯物30に吹付けられ洗濯物30から水分を奪い、湿潤して排水口37より排水ホース9を通り、排水トラップ10の水封じを破って排水口39に排出される。
一般的な排水トラップの場合、水封じ高さは50〜80mm程度あるため、水封じを破るには排水ホース9側の圧力は約1000Pa以上必要となる。
乾燥工程終了後は、第1の実施例同様、排水口39側の圧力より排水ホース9側の圧力を高く保ちながら水封じを破らない圧力レベルまでブロワ67の回転数を下げて給水電磁弁68より給水ホース69を通して水を流し、排水トラップ10の水封じを回復させて乾燥終了となる。このように、乾燥終了後に、排水ホース9側の圧力を所定以上に保ちながら排水ホースを経由して排水口39に水を供給することにより、排水口39からの臭気を抑えながら排水トラップ10の水封じを回復させることができる。
また、このように構成した洗濯乾燥機は、冷凍サイクルの入力に相当する熱量を外気と置換させて排熱させることによりヒートポンプを安定に運転して冷凍サイクルによる乾燥性能を維持しながら、乾燥工程中盤までに圧縮機54やドラム駆動用モータ36,ブロワ67からの排熱および洗濯物30,回転ドラム29,外槽20や外槽20の上面と外枠2の空間の筐体内部空気15に溜められた熱と乾いた外部空気16を用いた余熱乾燥により、乾燥時間の短縮と乾燥工程の後半の圧縮機54の消費電力量を削減できる。また、洗濯乾燥機内の排熱を有効に再利用することにより洗濯乾燥機からの熱漏洩を削減し、室内の環境悪化を低減できる。
1 ベース
2 外枠
3 ドア
4,7 ベローズ
8 排水弁
9 排水ホース
10 排水トラップ
10a 穴
13 吸気弁
14,15 筐体内部空気
16 外部空気
17 オーバーフロー管
18 排気ホース
20 外槽
21 サスペンション
22 前面カバー
23 背面カバー
27 フィルタダクト
29 回転ドラム
30 洗濯物
31 流体バランサー
33 リフター
34 フランジ
35 主軸
36 ドラム駆動用モータ
37,39 排水口
38 パッキン
40 送風ダクト
40a 吹出し口
42 吸気口
50 ヒートポンプユニット
53 循環空気
54 圧縮機
55 凝縮器
57 膨張機構
58 蒸発器
59 フィルタ
61 ファン
67 ブロワ
68 給水電磁弁
69 給水ホース

Claims (3)

  1. 乾燥時に内部が乾燥室となる外槽と、前記外槽内に回転自在に配置された回転ドラムあるいは内槽と、この回転ドラム又は内槽を駆動するモータと、前記回転ドラム又は内槽を支持する筐体と、前記回転ドラム又は内槽に温風を送風するための送風路,送風手段と、冷媒を圧縮する圧縮機,圧縮された冷媒の熱を放熱する凝縮器,冷媒の圧力を減圧する膨張機構、及び、減圧された冷媒が周囲から熱を吸収する蒸発器を有し、冷媒が圧縮及び膨張を繰り返しながら循環するように構成されたヒートポンプと、前記外槽から排出される水を排出する排水ホースとを備え、乾燥時に、空気が、前記凝縮器,前記外槽,前記蒸発器,前記凝縮器の順で循環する洗濯乾燥機において、
    前記外槽の上部の送風路に、前記筺体内部空気を吸込む吸気弁を設け、
    乾燥運転中に、前記ヒートポンプの圧縮機を停止して、前記吸気弁を開くことにより、前記外槽、前記モータ、前記圧縮機の排熱を受けて温められ前記外槽の上面と外枠との間の空間に溜められた高温の筺体内部空気が前記送風路に吸込まれ、前記回転ドラム又は内槽から排出される空気の全部または一部を前記排水ホースを経由して排出する手段と、
    前記乾燥運転終了の際、前記排水ホースを経由して水を供給する手段を設けたことを特徴とする洗濯乾燥機。
  2. 請求項1において、
    前記乾燥運転中に、前記ヒートポンプの圧縮機を停止して前記外槽上面から前記筐体との空間の空気を前記送風路に吸込み、前記排水ホースの圧力を所定以上に保ちながら前記回転ドラム又は内槽から排出される空気の全部または一部を前記排水ホースを経由して排出することを特徴とする洗濯乾燥機。
  3. 請求項1において、
    前記乾燥運転終了の際、前記排水ホースにより排水される排水口内の圧力より前記排水ホースの圧力を高く保ちながら前記排水ホースを経由して水を供給することを特徴とする洗濯乾燥機。
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