JP5656797B2

JP5656797B2 - ドラム式洗濯乾燥機

Info

Publication number: JP5656797B2
Application number: JP2011230260A
Authority: JP
Inventors: 小池　敏文; 敏文小池; 今成　正雄; 正雄今成; 小松　常利; 常利小松; 好宏矢田
Original assignee: Hitachi Appliances Inc
Current assignee: Hitachi Appliances Inc
Priority date: 2011-10-20
Filing date: 2011-10-20
Publication date: 2015-01-21
Anticipated expiration: 2031-10-20
Also published as: JP2013085779A

Description

本発明は、ドラム式洗濯乾燥機に関するものである。

洗濯から乾燥までを連続して行えるドラム式洗濯乾燥機による衣類の乾燥は、送風ファンと熱源により高温・低湿度の空気（温風）を作り、これを洗濯槽内に吹き込み、衣類の温度を高くし、衣類から水分を蒸発させ、蒸発した水分を機外へ排出することにより行う。蒸発した水分の除去方法としては、そのまま洗濯乾燥機外へ排出する排気方式（常に新しい空気を供給）と蒸発した水分を冷やし結露させて水分を除去する除湿方式（同じ空気を循環させる）があるが、家庭用では洗濯乾燥機を設置した室内へ水分が出ることがない除湿方式が多く用いられている。

ドラム式洗濯乾燥機においては、乾燥の消費電力量の低減と乾燥の仕上がり向上が求められている。消費電力量の低減のためには、温風の風量や風速を増やしたり、温風の温度を高くしたりして衣類からの水分の蒸発を促進し、効率の良い除湿方式が必要となる。また、入力した熱エネルギーを有効に利用するために、断熱や排熱を再利用する方法がある。

下記特許文献１には、熱源を収容した高温の空気が流れる風路や外槽の周囲を断熱材で覆い熱の漏えいを防ぎ、乾燥効率を向上した洗濯乾燥機が記載されている。さらに、特許文献２には、乾燥の前半で熱源や送風ファンのモータ、メインモータからの排熱で温められた空気を筐体内にため、乾燥の後半にこの温められた空気を温風ダクト内に吸入し衣類に吹き付けるドラム式洗濯乾燥機が記載されている。

特開２００４−１９４９４１号公報特開２０１０−０１７２７０号公報

上述した特許文献１の従来のドラム式洗濯乾燥機では、洗濯乾燥機の筐体内に配置される外槽の外面に外槽用断熱材と、風路を覆う風路用断熱材を備えている。断熱材は厚さが厚いほど断熱性能が高くなる。外槽は脱水時の衣類の片寄りに起因するアンバランスで振動するため、外槽が振動しても筐体に当たることが無いように、外槽と筐体の間にすき間を設けている。家庭用の洗濯乾燥機では、設置場所の大きさの制限から筐体の大きさには上限がある。一方、衣類を収容するドラムの大きさは大きい方が、洗浄性能や乾燥性能の点で有利である。したがって、限られた筐体サイズに対して極力大きなドラムを有する洗濯乾燥機が望ましい。このために、脱水の起動時に衣類を極力均一にドラムに張り付けるための高度なモータの回転制御や、振動センサの搭載などで、脱水時の振動を少なくし、筐体と外槽間のすき間を小さくしている。しかし、外槽の外面に断熱材を設けると、筐体とのすき間が減少してしまい外槽が筐体に衝突し、異音の発生や断熱材の破損を生じてしまう。これを防ぐためには、外槽の直径を断熱材の厚さ分小さくする必要があり、必然的にドラムの大きさを小さくせざるを得ない。

上述した特許文献２の従来のドラム式乾燥機では、排熱で温められた空気を筐体内の上部の空間に溜め、温風ダクトに設けた吸気口から暖められた空気を吸い込んでいる。さらに、室内の空気は、筐体下部と床とのすき間から筐体内に入り、外槽やモータの表面を流れ外槽やモータを冷却し、温められて吸気口に吸い込まれる。しかし、筐体は一体構造ではなく、いくつかの部位を組み合わせて箱状の筐体を形成している。筐体上部は、筐体側面を形成する部位にふたをかぶせる形で上面の部位を組み合わせており、側面の部位と上面の部位の合わせ面にはわずかなすき間がある。このすき間から温められた空気の一部が逃げてしまっていた。また、このすき間から室内の空気が吸気口に吸い込まれ、外槽やモータ表面を流れる空気の量が低下し、外槽やモータから筐体内に逃げる熱を十分に回収できなかった。

本発明の目的は、脱水時の振動に影響を及ぼさず、かつ排熱を効率よく回収できるドラム式洗濯乾燥機を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、衣類が収容される回転ドラムと、この回転ドラムを回転駆動するモータと、前記回転ドラムを同軸上に内包する外槽と、温風循環機構と、前記外槽を支持する筐体を有し、乾燥運転時に前記回転ドラム内の衣類に温風を吹き付けるドラム式洗濯乾燥機において、前記筐体の内側に、少なくとも前記外槽または前記モータ、前記温風循環機構のうち一つを覆うシートを設けた。

そして、前記シートは、樹脂フィルムで構成した。また、前記シートの酸素ガス透過度を、１５８００cc／ｍ²・２４ｈ・ａｔｍ以下とした。さらに、前記シートは底面が開口した略立方体形状で、前記シートの上下方向寸法は少なくとも筐体高さの上半分以上あるようにした。あるいは、前記シートは前記筐体内側の左右側面および背面に沿って設けるようにした。

望ましくは、前記シートと前記筐体内面との間に空気層を設けるようにする。

また、衣類が収容される回転ドラムと、この回転ドラムを回転駆動するモータと、温風循環機構と、前記回転ドラムを支持する筐体を有し、前記温風循環機構は空気の加熱手段と空気の送風手段および送風ダクトで構成され、前記筐体内の空気を前記送風ダクトに吸い込む吸気手段と、前記送風ダクトの空気を排水管へ排出する排気手段を備え、前記筐体の内側に、前記回転ドラム、前記モータ、前記温風循環機構を覆うシートを設け、乾燥運転の前半は、前記吸気手段と排気手段を閉じ、前記加熱手段で温風を生成し、前記回転ドラム内の衣類に温風を吹き付け、前記温風循環機構や前記モータの排熱により温められた空気を前記シート内に蓄え、乾燥運転の後半は、前記吸気手段と排気手段を開き、前記シート内の温められた空気を吸い込み、前記回転ドラム内の衣類に吹き付けた後、排気手段から排水管へ排気する。

本発明によれば、筐体内に設けたシートにより、筐体上部において筐体内と筐体外の空気の流通を防止し、乾燥運転で生じ筐体内の空気へ伝わる排熱を効率よく前記シート内に蓄え、この排熱を乾燥に再利用することで、消費電力量の低減が可能なドラム式洗濯乾燥機が提供できる。

実施例１のドラム式洗濯乾燥機を示す外観図である。ドラム式洗濯乾燥機の筐体の一部を切断して内部構造を示す斜視図である。ドラム式洗濯乾燥機の内部構造を示す側面図である。ドラム式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である。ドラム式洗濯機の筐体の上部を切断して内部構造を示す上面図である。吸気弁の詳細を示す断面図である。温風吹き出し口の詳細を示す断面図である。シートの概略形状を示す外観図である。シートのフィルタダクトへの装着状態を示す断面図である。排水トラップの断面図である。ドラム式洗濯機の筐体内の空気の流れを示す内部側面図である。図１に示したドラム式洗濯乾燥機の制御系のブロック線図である。図１２に示した制御系のコントローラにおけるマイクロコンピュータが実行する制御処理の一部を示すフローチャートである。筐体内上部空気温度と外槽フランジ表面温度の乾燥運転中の温度変化を示す図である。

以下、実施例を図面を用いて説明する。

図１は実施例１におけるドラム式洗濯乾燥機１００の外観図である。図２は内部の構造を示すために筐体の一部を切断して示した斜視図、図３は内部の構造を示す側面図、図４は内部の構造を示すために背面カバーを取り外した背面図、図５は内部の構造を示すために筐体の一部を切断して示した平面図である。

本実施例のドラム式洗濯乾燥機１００は、衣類を収容し洗濯及び脱水、乾燥を行うドラム３と、このドラム３を回転させるモータ４と、ドラム３を支持する筐体１を備えている。ここで、外郭を構成する筐体１は、ベース１ｈの上に取り付けられており、左右の側板１ａ，１ｂ，前面カバー１ｃ，背面カバー１ｄ，上面カバー１ｅ，下部前面カバー１ｆで構成されている。左右の側板１ａ，１ｂは、コの字型の上補強材（図示せず），前補強材３７，後補強材（図示せず）で結合されており、ベース１ｈを含めて箱状の筐体１を形成し、筐体として十分な強度を有している。

また、衣類を出し入れするための投入口を塞ぐドア９が前面カバー１ｃの略中央に設けられ、前補強材に設けたヒンジで開閉可能に支持されている。ドア開放レバー９ｂを引くことでロック機構（図示せず）が外れてドアが開き、ドアを前面カバー１ｃに押し付けることでロックされて閉じる。前補強材３７は、後述する外槽の開口部と同心に、衣類を出し入れするための円形の開口部を有している。ドア９の外槽開口部を閉じる部分は、乾燥時の熱に耐えられるよう凹状のガラス９ａでできている。

更に、筐体１の上部中央には、操作パネル６が設けられており、電源スイッチ１１，操作スイッチ１２，１３，表示器１４を備える。操作パネル６は、筐体１下部に設けた制御装置３８に電気的に接続している。

ドラム３は、回転可能に支持された円筒状で、その外周面の胴板３ｅおよび背面の底板３ｄに通水および通風のための多数の貫通孔３ｆを有し、前側端面に衣類を出し入れするための開口部３ａを設けてある。胴板３ｅの前端部には胴板３ｅと同心状にドラム３と一体の流体バランサ３ｃを備えている。胴板３ｅの内側には軸方向に延びるリフター３ｂが複数個設けてあり、洗濯，乾燥時にドラム３を回転すると、衣類はリフター３ｂと遠心力で胴板３ｅに沿って持ち上がり、重力で落下するように動きを繰り返す。ドラム３の回転中心軸は、水平または開口部３ａ側が高くなるように傾斜している。

また、洗濯水を溜めるための円筒状の外槽２が、筐体１に支持され、ドラム３を同軸上に内包し、前面は開口し、背面の外側中央に外槽フランジ２ｅを取り付ける。外槽フランジ２ｅにはモータ４が取り付けられ、モータ４の回転軸４ａは、外槽２を貫通し、ドラム３の底板３ｄの中央部と結合している。外槽２の前面開口部には外槽カバー２ｄを設け、外槽内への貯水を可能としている。外槽カバー２ｄの前側中央には、衣類を出し入れするための開口部２ｃを有している。本開口部２ｃと前補強材３７に設けた開口部は、ゴム製のベローズ１０で接続しており、ドア９を閉じることでドア９のガラス９ａがベローズ１０のリップ部に接触し、外槽２を水封する。また、ドア９を閉じると、凹状のガラス９ａの先端が外槽カバー２ｄの開口部２ｃ及びドラム３の開口部３ａを塞ぐようになる。この時、ガラス９ａの先端とドラム３の前端（流体バランサ３ｃの前端部）との軸方向位置を略一致させており、ガラス９ａの外周部と外槽カバー２ｄとのすき間に衣類が入り込まないように配慮してある。

外槽２底面最下部には、排水口２ｂが設けてあり、排水ホース２６が接続されている。
排水ホース２６の途中には循環ポンプ２２，糸屑フィルタ２３，排水弁２１が設けてあり、排水弁２１を閉じて給水することで外槽２に水を溜め、排水弁２１を開いて外槽２内の水を機外へ排出する。

筐体１内の上部左側には、洗剤容器１９が設けられており、前開口部から引き出し式の洗剤トレイ７を装着する。洗剤類を入れる場合は、洗剤トレイ７を図１の二点鎖線で示すように引き出す。洗剤容器１９は、筐体１の上補強材に固定されている。

洗剤容器１９の後ろ側には、給水電磁弁１６や風呂水給水ポンプ１７，水位センサ１８など給水に関連する部品を設けてある。上面カバー１ｅには、水道栓からの給水ホース接続口１６ａ，風呂の残り湯の吸水ホース接続口１７ａが設けてある。洗剤容器１９は外槽２に接続されており、給水電磁弁１６を開く、あるいは風呂水給水ポンプ１７を運転することで、洗剤容器１９を経由して外槽２に水道水あるいは風呂水を供給する。使用者が洗剤トレイ７に投入した洗剤類は、水とともに外槽２の底部に供給されるようになっており、未溶解の粉末洗剤や高濃度の液体洗剤、柔軟仕上げ剤などが直接ドラム３内の衣類にかかり、色落ちや色むらが発生しないようにしている。

循環ポンプ２２は吐き出し口を２個有しており、循環ポンプ２２の回転方向を切り替えることにより、吐き出し口の切り替えが可能である。これにより、洗剤溶かしと洗濯水の衣類への散布が可能となっている。洗剤を溶かす時は、循環ポンプ２２を逆回転させる。
外槽２の底部に供給された未溶解の粉末洗剤を含んだ少量の水は、排水口２ｂから排水ホース２６を流れ、糸屑フィルタ２３を通り循環ポンプ２２に入り、洗剤溶かしホース２２ｂを通り外槽２（槽カバー２ｄ）の底部に戻るよう循環する。この時、循環ポンプ２２内で未溶解の洗剤と水が強力に撹拌され、効率よく洗剤を溶かし、高濃度の洗剤液を生成することができる。一方、洗濯中は水循環ポンプ２２を正回転させる。外槽２の底部に溜まった洗濯水は排水口２ｂから排水ホース２６を流れ、糸屑フィルタ２３を通り循環ポンプ２２に入り、循環水ホース２２ａを通り外槽カバー２ｄの上部に設けた散水口（図示せず）からドラム３内に散水され、外槽２の底部に戻るように循環する。これにより、洗濯水を衣類に万遍なく降りかけることができるため、高い洗浄力やすすぎ性能が得られるとともに、少ない洗濯水を循環ポンプ２２で循環させ繰り返し使用するため節水が可能である。

糸屑フィルタ２３は、下部前面カバー１ｆに設けた扉１ｇを開けることで容易に着脱できる。

外槽９の後部の最下部にはエアトラップ２４が設けてあり、チューブ１８ａで水位センサ１８と接続し、外槽２内の水位を検出する。

外槽２は、下側をベース１ｈに固定されたサスペンション５（コイルばねとダンパで構成）で防振支持されている。また、外槽２の上側は上部補強部材に取り付けた補助ばね（図示せず）で支持されており、外槽２の前後方向への倒れを防ぐ。

乾燥ダクト２９が、筐体１の背面内側に縦方向に設置されており、そのダクト下部は外槽２の背面下方に設けた吸気口２ａにゴム製の蛇腹管２９ａで接続されている。乾燥ダクト２９内には、水冷除湿機構（図示せず）を内蔵しており、給水電磁弁１６から水冷除湿機構へ冷却水を供給する。冷却水は乾燥ダクト２９の壁面を伝わって流下し、吸気口２ａから外槽２に入り排水口２ｂから排出される。

乾燥ダクト２９の蛇腹管２９ａ接続部の上方には、オーバーフロー口２９ｂが設けてあり、オーバーフローホース３４で排水弁２１の下流側の排水ホース２６に接続されている。

乾燥ダクト２９の上部は、筐体１内の上部右側に前後方向に設置したフィルタダクト２７に接続している。乾燥ダクト２９上部のフィルタダクト２７との接続部の近傍に吸気弁６０を設けてある。フィルタダクト２７の前面には開口部を有しており、この開口部に引き出し式の乾燥フィルタ８を挿入してある。乾燥ダクト２９からフィルタダクト２７へ入った空気は、乾燥フィルタ８のメッシュフィルタ８ａに流入し糸くずが除去される。乾燥フィルタ８の掃除は、乾燥フィルタ８を引き出してメッシュフィルタ８ａを取り出して行う。また、フィルタダクト２７の乾燥フィルタ８挿入部の下面には開口部が設けてあり、この開口部は吸気ダクト３３と接続されており、吸気ダクト３３の他端は送風ユニット２８の吸気口と接続している。

図６は吸気弁６０の詳細を示し、図４の二点鎖線Ｄ−Ｄで切断した断面図である。吸気弁６０は駆動用モータ６０ａと弁体６０ｂと乾燥ダクト２９の内壁に設けた弁座６０ｃ１，６０ｃ２とで構成される。弁体６０ｂの端部に設けた回転軸６０ｄを駆動モータ６０ａで回転することにより弁体６０ｂが回転するようになっている。弁体６０ｂを弁座６０ｃ２に当てた状態を吸気弁閉、二点鎖線で示すように弁体６０ｂを弁座６０ｃ１に当てた状態を吸気弁開と呼ぶ。吸気弁６０を閉にすると、乾燥ダクト２９とフィルタダクト２７が通じた状態となり、吸気弁６０を開にすると乾燥ダクト２９とフィルタダクト２７を遮断した状態となり、吸気口６１が形成される。

本実施例では、ドラム３内に風を吹き付ける手段が、筐体１内であってドア９側から見てドラム３の回転軸に対し右上に設けられており、モータ４によりドラム３を右回りに回転させたり左回りに回転させたりを繰り返しているときに、ドラム３の回転によって持ち上げられた衣類に風を吹き付けて乾燥させる。ここで、上記風を吹き付ける手段は、送風ユニット２８と、この送風ユニット２８の吐き出し側に設けられて風を加熱するヒータ３１と、ヒータ３１の下流に設けられた温風吹き出し口３２と、これらを接続する風路とで構成されている。

送風ユニット２８は、駆動用のファンモータ２８ａ，ファン（図示せず），ファンケース２８ｂで構成されている。ファンはアルミ合金製で、ファンモータ２８ａの発熱の一部を金属製のモータ軸を通してファンに伝え、効率よくファンを流れる空気に放熱することができる。ファンケース２８ｂにはヒータ３１が内蔵されており、ファンから送られる空気を加熱する。送風ユニット２８の吐出口は温風ダクト３０に接続されている。温風ダクト３０は、ゴム製の蛇腹管３０ａ，蛇腹管継ぎ手３０ｂを介して外槽カバー２ｄに設けた温風吹き出し口３２に接続している。

図７は温風吹き出し口の詳細を示す断面図である。温風吹き出し口３２は、外槽カバー２ｄの前側から開口部２ｃに沿うように設けてあり、内部に流路３２ｂが形成されている。温風吹き出し口３２の入口には蛇腹管継ぎ手３０ｂが取り付けてあり、流路３２ｂの出口にはノズル３２ｃが形成されている。流路３２ｂはノズル３２ｃに向い流路面積が減少し、ノズル３２ｃまたはその近傍で面積が最小となる。こうすることで、ファンモータ２８ａを高速回転して空気の圧力を高め、ノズル３２ｃから高速の風をドラム内に吹き出し衣類に吹き付けて、風の力で衣類に発生するしわを伸ばすことができる。また、送風ユニット２８が筐体１内の上部右側に設けてあるので、温風吹き出し口３２は外槽カバー２ｄの右斜め上の位置に設け、温風吹き出し口３２までの距離を極力短くするようにしてある。このため、圧力損失の増加を防ぐことができ、効率よく高速の風を衣類に吹き付けることが可能となる。

排水口２ｂ，送風ユニット２８の吸気口及び温風吹き出し口３２の手前には温度センサ（図示せず）が設けてある。なお、空気加熱手段のヒータ３１、空気除湿手段の水冷除湿機構の代わりにヒートポンプを用いてもよい。

筐体１の内側には、外槽２やモータ４，送風ユニット２８，乾燥ダクト２９などの筐体内に収容されている部品を覆うようにシート３６を設けてある。シート３６は、樹脂製のフィルムである。シート３６は、筐体上部において筐体１内と筐体１外（室内）の空気の流通を防止するために設けたものである。そのため、シート３６は、なるべく酸素ガス透過度の低い材料を使用することが望ましい。本実施例では、厚さ２５μｍの低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）を使用した。低密度ポリエチレンの酸素ガス透過度は、７９００cc／ｍ²・２４ｈ・ａｔｍであるが、この値の倍程度（〜１５８００cc／ｍ²・２４ｈ・ａｔｍ）の酸素ガス透過度を持つ材料を使用しても、筐体１内の空気流出を防止する効果にほとんど影響を及ぼすことはない。なお、ガス透過度とは、１気圧、２５℃の状態で、１ｍ²を２４時間に透過するガス量（cc）をいう。

図８にシート３６の外観図を示す。シート３６は、下面３６ａが開口した略直方体形状で、前面の衣類投入口部分に穴Ａ３６ｂを、洗剤トレイ７部分に穴Ｂ３６ｃを、乾燥フィルタ８部分に穴Ｃ３６ｄを設け、機外から衣類や洗剤トレイ７，乾燥フィルタ８を出し入れできるようにしてある。穴Ａ３６ｂの直径はベローズ１０の外周部の直径とほぼ等しくしてある。図９は穴Ｃ３６ｄ部の詳細を示す断面図である。フィルタダクト２７の乾燥フィルタ８挿入部の外周面につば２７ａを設け、つば２７ａと上面カバー１ｅおよび全面カバー１ｃとの間にシート３６を挟み込んで固定する。これにより、穴Ｃ３６ｄとフィルタダクト２７とのすき間をなくすことができ、穴Ｃ３６ｄを通って空気が流れるのを防止できる。穴Ｂ３６ｃについても同様に、洗剤容器１９の洗剤トレイ７の挿入部の外周面につばを設けてあり、同様に穴Ｂ３９ｃと洗剤容器１９とのすき間をなくしてある。

乾燥運転時の風の流れは、吸気弁６０が閉じている場合と、開いている場合で異なる。
まず、吸気弁６０が閉の場合について説明する。この時の風の流れを太い破線の矢印で示す。送風ユニット２８を運転すると、送風ユニット２８で加圧された空気は温風吹き出し口３２のノズル３２ｃで加速し、高速の風となってドラム３内に吹き込む（矢印４１）。
ドラム３に設けた貫通孔３ｆから外槽２に流れ、吸気口２ａから乾燥ダクト２９に吸い込まれ、乾燥ダクト２９を下から上へ流れる（矢印４２）。そして、フィルタダクト２７へ入り乾燥フィルタ８に設けたメッシュフィルタを通り糸屑が取り除かれ、吸気ダクト３３に入り、送風ユニット２８に吸い込まれる（矢印４３）。このように風は、閉ループで循環する。

次に、吸気弁６０が開の場合について説明する。この時の風の流れを太い実線の矢印で示す。送風ユニット２８を運転すると、吸気口６１から筐体１内の空気はフィルタダクト２７へ入り、乾燥フィルタ８を経由して吸気ダクト３３を通り送風ユニット２８に吸い込まれる（矢印５３）。送風ユニット２８で加圧された空気はノズル３２ｃから高速の風となってドラム３内に吹き込む（矢印５１）。ドラム３内から外槽２に流れた空気は分岐する。空気の一部は排水口２ｂから排水ホース２６を流れ（矢印５４）、残りの空気は吸気口２ａから乾燥ダクト２９に入り、オーバーフロー口２９ａからオーバーフローホース３４を流れる（矢印５２）。そして、排水ホース２６とオーバーフローホース３４の接続部で合流した空気は、排水ホース２６から排水管へ排出される。

通常、排水ホース２６の出口には排水トラップ３５を設けてある。これは、排水トラップ３５内に水を溜めておき、排水管（下水管）からの臭気が洗濯乾燥機内へ入るのを防止するためである。したがって、排水トラップ３５に溜まっている水を排除しないと、排水ホース２６から排水管へ空気を排出することはできない。

図１０は、排水トラップ３５の構造の一例を示す断面図である。この排水トラップ３５は、洗濯機を設置する防水パン用のものを示している。排水トラップ３５は、同軸上に配置した内筒３５ｂと底部が閉じた外筒３５ｃとケース３５ａ、上蓋３５ｄとで構成されている。内筒３５ｂには、排水ホース２６を接続する継ぎ手３５ｇが挿入されている。内筒３５ｂの下端は外筒３５ｃの底面とすき間を有しており、外筒３５ｃの上側に通水口３５ｆが設けてある。ケース３５ａの外周面に排水口３５ｅがあり、排水管へ接続する。上蓋３５ｄには複数個の通気孔３５ｈが設けてある。このような構成のため、通水口３５ｆの下面より下の部分の外筒３５ｃ内に水が保持され、排水管と排水ホース２６は通気することはない。外筒３５ｃ内の水のヘッドＨは５０mm程度である。

排水トラップ３５内に水が溜まった状態で、吸気弁６０を開き、送風ユニット２８を運転すると、排水ホース２６の先端が閉じた状態であるため、ドラム３や外槽２、さらにはオーバーフローホース３４，排水ホース２６内の圧力が上昇する。本発明の送風ユニット２８は、ファン回転数を毎分約７０００から１４０００回転に制御しており、約２０００から６０００Ｐａの圧力を発生させることができる。したがって、この圧力により排水トラップ３５内の水は容易に排除可能である。しかし、上記圧力をいきなり作用させると、排水トラップ３５内の水は一気に排除されるが、一部の水が通気孔３５ｈから上部へ吹き出し、洗濯機置き場の床や壁に飛び散ってしまう可能性がある。そこで、吸気弁６０を開いた状態で送風ユニット２８を運転する場合は、ファンの回転数を徐々に高くするように制御する。こうすることで、排水トラップ３５内の水は徐々に通水口３５ｆから排水管へ排出され、外部に飛散することがない。

吸気弁６０が開で、筐体１内の空気を吸気口６１からフィルタダクト２７に吸い込んでいる時の筐体１内の空気の流れについて、図１１を用いて説明する。室内の空気は、筐体１のベース１ｈと床とのすき間から筐体１内へ吸い込まれる（矢印５６）。そして、吸気口６１に向かって上向きに流れ方向を変え、外槽２の周囲を通り（矢印５７）吸気口６１に吸い込まれる。乾燥中は、外槽２やモータ４の表面の温度は室内の空気の温度より高いので、熱伝達により外槽２の周囲を流れる空気の温度が上昇し、室内の空気の温度より高温の空気がフィルタダクト２７に吸い込まれる。

この時、シート３６がないと、次のような流れが生じる。上述したように筐体１は、側板１ａ，１ｂや上面カバー１ｅ，背面カバー１ｄなどいくつかの部分で構成され、補強材で結合して箱状にしている。各部分の結合部には成形加工上の寸法精度や組み立て精度に起因するすき間１ｊが生じるが、このすき間をなくすことはコストアップにつながるため、外見上、不自然さがない程度のすき間は許容している。このため、すき間から筐体１内へ流入する流れ（矢印５８）が生じる。特に、上面カバー１ｅと側板１ａ，１ｂや背面カバー１ｄとの結合部、側板１ｅ，１ｂと背面カバー１ｄの結合部、ドアヒンジ部はすき間の流路面積が大きく、流入する空気量が多い。特に、吸気口６１に近い筐体上側のすき間から筐体１内へ流入する空気は、ほとんど温度が上がらずにすぐに吸気口６１から吸い込まれてしまう。このため、矢印５８で示した流量が多いと、下方から上昇する空気流量が減少し、外槽２やモータ４から空気に伝達される熱量が低減し、吸気口６１かフィルタダクトに吸い込まれる空気の温度が低くなってしまう。

すなわち、シート３６を設けることで、外槽２やモータ４などから筐体１内の空気に伝わる熱量を乾燥に有効に使えるようになり、乾燥の省エネ化が実現できる。なお、シート３６は、筐体１内面および収容されている部品との間にすき間を有するように設けた方がよい。これは、すき間が空気層となり、断熱作用を発揮し、シート内に溜まった温められた空気の温度が下がりにくくなるからである。

図１２は、本実施例のドラム式洗濯乾燥機の制御装置３８のブロック図である。５０はマイクロコンピュータで、各スイッチ１２，１３に接続される操作ボタン入力回路５１や水位センサ１８，温度センサ５２、振動センサ５４と接続され、使用者のボタン操作や洗濯工程，乾燥工程での各種情報信号を受ける。マイクロコンピュータ５０からの出力は、駆動回路５４に接続され、給水電磁弁１６，排水弁２１，循環ポンプ２２，モータ４，送風ユニット２８，ヒータ３１，吸気弁６０などに接続され、これらの開閉や回転，通電を制御する。また、使用者に洗濯機の動作状態を知らせるための７セグメント発光ダイオードもしくは液晶の表示器１４や発光ダイオード５６，ブザー５７に接続される。

前記マイクロコンピュータ５０は、電源スイッチ１１が押されて電源が投入されると起動し、図１３に示すような洗濯および乾燥の基本的な制御処理プログラムを実行する。図１４に、本制御プログラムを実行した際の、高速脱水開始からの経過時間と筐体１内上部の空気温度（図４中Ａ点）と外槽フランジ２ｅの表面温度（図４中Ｂ点）の変化を示す。

ステップＳ１０１
洗濯乾燥機の状態確認及び初期設定を行う。

ステップＳ１０２
操作パネル６の表示器１４を点灯し、操作ボタンスイッチ１３からの指示入力にしたがって洗濯／乾燥コースを設定する。指示入力がない状態では、標準の洗濯／乾燥コースまたは前回実施の洗濯／乾燥コースを自動的に設定する。

ステップＳ１０３
操作パネル６のスタートスイッチ１２からの指示入力を監視して処理を分岐する。

ステップＳ１０４
洗濯を実行する。洗濯は洗い，中間脱水，すすぎ，最終脱水を順次実行するが、通常のドラム式洗濯乾燥機と同様であるので、詳細な説明は省略する。

ステップＳ１０５
洗濯乾燥コースが設定されているかどうかを確認して処理を分岐する。洗濯コースのみが設定されている場合は、運転を終了する。

ステップＳ１０６
洗濯乾燥コースが設定されている場合は、高速脱水を実行し、衣類の残水量を減らす。
この時、モータ４が発生する熱の一部は、熱伝導により回転軸４ａからドラム３に伝わり、ドラム３の温度が上昇し、さらに脱水中の衣類の温度が上昇する。例えば、直径６３０mmのドラム３を毎分１７００回転で約２０分間脱水運転すると、衣類の温度は約１０℃上昇する。衣類が温まると、衣類に含まれる水の表面張力が低下するため、効率よく脱水できる。

また、モータ４が発生する熱の一部は、モータ４の表面から筐体１内の空気に熱伝達により伝わり、筐体１内の空気の温度が上昇する。温められた空気は、筐体１内の上部に溜まってゆく。脱水中は、衣類の片寄りにより、外槽２が振動しているが、この振動により筐体１内の圧力が変動する。シート３６がないと、圧力変動により、筐体１内の温められた空気がすき間１ｊから室内に出てしまい、代わりに室内から室温の空気が筐体１内に入るため、モータ４からの熱が無駄になってしまう。これに対して、シート３６があると、すき間の目張り効果で、温められた空気を無駄なくシート３６内に保持することができる。高速脱水終了時の筐体内上部空気温度を見ると、シート無の２２.４℃に対しシート有が２３.２℃となっており、温められた空気が逃げていないことがわかる。また、外槽フランジ２ｅの表面温度はシート有が約２℃高いが、これはシート３６の断熱作用によるものである。外槽フランジ２ｅの温度が高いということは、モータ４の温度も高いことを意味し、これにより熱伝導によりドラム３に伝わる熱量が増加し、結果として衣類の温度が約１℃高くなる。したがって、シート３６を設けることで脱水による衣類の残水量を少なくできるという効果もある。

脱水をスタートしてから、定格の脱水回転数になるまでに共振を通過するが、この時外槽２の振動が最も大きくなる。シート３６は薄い軟質のフィルム状であり、シート３６に外槽２が当たってもシート３６が簡単に変形するため、振動に関してシート３６が悪影響を及ぼすことはない。さらに、シート３６を設けることで外槽２と筐体１とのすき間を広くする必要がないため、従来と同じ筐体サイズ，ドラムサイズのままでよい。

ステップＳ１０７
乾燥１を実行する。吸気弁６０を閉じ、送風ユニット２８を高速で回転させ、ヒータ３１に通電し、ドラム３を予め決められた回転数で正逆回転を繰り返し、ドラム３内の衣類の位置を入れ替えながら、高速の温風を湿った衣類に吹き付ける。衣類全体の温度が上昇し衣類から水分が蒸発する。衣類はリフター３ｂによりノズル３２ｃの近くまで持ち上げられた状態で高速の風が当たるので、衣類のしわを伸ばすことができる。本実施例においては、ファンの回転数が毎分１３５００回転、ノズル面積２８０mm²で、ノズル３２ｃ出口における風速８５ｍ／ｓとしている。

本実施例においては、衣類から蒸発した水分を含む高温多湿の空気をそのまま循環しているため、温風や衣類、外槽２や乾燥ダクト２９などの温度が時間の経過とともに上昇していき、顕熱として蓄えられる。また、温風が流れる部品の表面温度が上昇し、熱伝達によりシート３６内の空気が温められ、ステップＳ１０６で温められたシート３６内の空気の温度はさらに上昇する。このように、温度を高くするのは、ここで蓄えた熱をステップＳ１０９の乾燥２で利用し、消費電力量を低減するためである。

乾燥１終了時の筐体内上部空気の温度は、シート有はシート無より３.６℃高く、シート３６を設けることで温められた空気を効率よく溜めておくことができる。

なお、乾燥２を行わない場合は、高温多湿となった空気を除湿するために、水冷除湿機構を動作させる。乾燥ダクト２９の壁面には水冷除湿機構からの冷却水が流れ落ちており、高温多湿の空気が冷却水と接触することで冷却除湿され、乾いた低温空気となり送風ユニット２８に戻り、再度ヒータ３１で加熱されてドラム３内に吹き出す。

ステップＳ１０８
規定の条件を満たしたかどうかを確認して処理を分岐する。規定の条件とは、規定の乾燥時間が経過した場合や、規定の温度条件になった場合などである。

ステップＳ１０９
既定の条件を満たしたら、乾燥２を実行する。ドラム３を予め決められた回転数で正逆回転を繰り返し、ヒータ３１への通電を停止し、一旦、送風ユニット２８の回転を毎分５０００回転以下までさげた後、吸気弁６０を開く。ファンの吐出圧力は６００Ｐａ程度まで下がっており、この時点では排水トラップ３５内に水が溜まっているため、吸気弁６０を開くと外槽２や排水ホース２６の内圧は６００Ｐａ程度となるが、この圧力では排水トラップ３５内の水のごく一部しか排除できない。その後、徐々に送風ユニット２８の回転数を上昇させ、排水トラップ３５内の水を排水管へ排除するとともに、外槽２内の高温多湿の空気を排水管へ排出する。排水トラップ３５内の水は、送風ユニットの回転数が毎分１００００回転程度になるとほぼ全て排除される。その後も送風ユニット２８の回転数を上昇させ、既定の回転数になったら回転数を保持する。本実施例においては、毎分１２５００回転から１３５００回転である。

吸気口６１から送風ユニット２８に吸い込まれた空気は、送風ユニット２８で昇圧されるが、この時、ファンでの圧縮による昇温と、ファンモータ２８ａからの熱伝導により空気の温度が上昇する。回転数１３５００回転の場合で、約９℃上昇する。また、吸気口６１は筐体内の上部に位置するため、吸気口６１から吸い込まれる空気の温度は、図１４（Ａ）の筐体内上部空気温度とほぼ等しい。筐体内上部空気温度は、本ステップを通してシート有の方が高く、本ステップ開始直後で約３℃、終了時でも約１℃高い。結果として、ノズル３２ｃからドラム内へ吹き出す風の温度は、室温が２０℃の場合で本ステップ終盤でも約３１℃となり、シート有の方が約１℃高くなる。

外槽フランジ２ｅの表面温度は、ステップＳ１０６，ステップＳ１０７ではシート有の方がシートの断熱作用のために高かった。しかし、本ステップではシート有の方がステップ開始直後を除き温度が低くなっている。これは、シート有の場合、筐体のすき間から筐体内へ吸い込まれる空気がなく、外槽２の周囲を下から上へ向かって流れる矢印５７の空気量が増加したためである。これにより、外槽２や外槽フランジ２ｅが蓄えていた顕熱や、モータ４の発熱を効率よく空気に伝えられ、結果として、筐体１内の上部の空気温度が高くなったのである。本実施例によれば、乾燥の消費電力量を約４％程度低減可能である。

以上の説明は、シート３６の上下方向の寸法が筐体上部から外槽２の最下部に届く程度にした場合についてである。シート３６の上下方向の寸法が短くなるにつれて、筐体１のすき間から吸い込まれる空気の影響で、筐体１内上部空気温度が低下していく。このため、シート３６の上下方向寸法は極力長い方が良いが、少なくとも外槽２やモータ４が半分程度覆われる寸法は必要である。こうすることで、筐体１内上部空気温度の低下を０.５℃程度に抑えることができ、上記で説明した効果をほぼそのまま実現できる。

また、外槽の前面には衣類を出し入れする開口部があるため、この部分を避けてシートを設置する必要があるが、開口部がある前側のシートは開口部の上部までで構わない。これは、吸気弁６０が筐体後部に位置しているため、筐体の前側のすき間との間に距離があるからである。このため、筐体前側のすき間から吸い込まれた空気（矢印５８ａ）は外槽２や送風ファン２８の表面に沿って流れ、この間に外槽２や送風ファン２８から熱をもらい空気の温度が上昇する。ただし、本実施例の場合、外槽カバー２ａの右斜め上に温度が高くなる温風吹き出し口３２があるため、この部分までは必ずシートで覆うようにした方が良い。こうすることで、高温部分の表面から筐体内の空気に熱伝達で伝わる熱を無駄なくシート内に溜めることができる。

乾燥は、温度センサにより温風や筐体内の温度を監視しながら実行し、温度変化の割合が所定の値になったときに終了する。

本発明によれば、ファンの圧縮熱と、送風ファンや外槽などから筐体内に逃げた排熱を無駄なく乾燥用の空気に取り込むことにより、乾燥後半でヒータ３１への通電を行わなくてもよく、乾燥の消費電力量の低減が実現できる。さらに、高速の風によるシワの少ない乾燥仕上がりも実現できる。

１筐体
２外槽
２ａ吸気口
２ｄ外槽カバー
３ドラム
３ｂリフター
４モータ
６操作パネル
８乾燥フィルタ
９ドア
２６排水ホース
２７フィルタダクト
２８送風ユニット
２９乾燥ダクト
３１ヒータ
３２温風吹き出し口
３３吸気ダクト
３４オーバーフローホース
３６シート
３８制御装置
６０吸気弁

Claims

衣類が収容される回転ドラムと、この回転ドラムを回転駆動するモータと、前記回転ドラムを同軸上に内包する外槽と、温風循環機構と、前記外槽を支持する筐体を有し、乾燥運転時に前記回転ドラム内の衣類に温風を吹き付けるドラム式洗濯乾燥機において、
前記筺体は、側板、上面カバーおよび背面カバーを結合して形成され、
前記筐体の内側に、少なくとも前記外槽または前記モータ、前記温風循環機構のうち一つを覆うシートを、前記外槽、前記モータおよび前記温風循環機構とは別に設け、
前記シートの酸素ガス透過度を、１５８００cc／ｍ ² ・２４ｈ・ａｔｍ以下とし、
前記外槽、前記モータまたは前記温風循環機構で温められた空気が、前記筺体の結合部のすき間から前記筺体外へ流出しないようにしたことを特徴とするドラム式洗濯乾燥機。
請求項１において、前記シートは、樹脂フィルムであることを特徴とするドラム式洗濯乾燥機。
請求項１において、前記シートと前記筐体内面との間に空気層を設けたことを特徴とするドラム式洗濯乾燥機。
請求項１において、前記シートは底面が開口した略立方体形状で、前記シートの上下方向寸法は少なくとも筐体高さの上半分以上であることを特徴とするドラム式洗濯乾燥機。
請求項１において、前記シートは前記筐体内側の左右面および背面に沿って設けたことを特徴とするドラム式洗濯乾燥機。
衣類が収容される回転ドラムと、この回転ドラムを回転駆動するモータと、温風循環機構と、前記回転ドラムを支持する筐体を有し、
前記筺体は、側板、上面カバーおよび背面カバーを結合して形成され、
前記温風循環機構は空気の加熱手段と空気の送風手段および送風ダクトで構成され、前記筐体内の空気を前記送風ダクトに吸い込む吸気手段と、前記送風ダクトの空気を排水管へ排出する排気手段を備え、
前記筐体の内側に、前記回転ドラム、前記モータ、前記温風循環機構を覆うシートを、前記外槽、前記モータおよび前記温風循環機構とは別に設け、
前記シートの酸素ガス透過度を、１５８００cc／ｍ ² ・２４ｈ・ａｔｍ以下とし、
乾燥運転の前半は、前記吸気手段と排気手段を閉じ、前記加熱手段で温風を生成し、前記回転ドラム内の衣類に温風を吹き付け、前記温風循環機構や前記モータの排熱により温められた空気が前記筺体の結合部のすき間から前記筺体外へ流出しないように前記シート内に蓄え、
乾燥運転の後半は、前記吸気手段と排気手段を開き、前記シート内の温められた空気を吸い込み、前記回転ドラム内の衣類に吹き付けた後、排気手段から排水管へ排気することを特徴とするドラム式洗濯乾燥機。