JP6352646B2 - 洗濯乾燥機 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は洗濯乾燥機に関する。

従来より、洗濯乾燥機の形式には、一般的にドラム式と縦軸式とが存在する。そのうち、ドラム式は、ドラムを洗濯物出入用の開口が前方を向く横軸状に配置して回転駆動するものであり、縦軸式は、回転槽を洗濯物出入用の開口が上方を向く縦軸状に配置して回転駆動するものである。そして、それらの乾燥方式には、電熱ヒータ方式とヒートポンプ方式とがある。

そのうち、電熱ヒータ方式は、ファンと電熱ヒータとにより温風を生成して洗濯物を加熱し、それによって温風に含まれた湿気を水冷式の除湿器により取除くものであり、もしくは除湿せずに機外に放出するものである。
一方、ヒートポンプ方式は、圧縮機と、凝縮器、減圧手段、及び蒸発器で構成したサイクル（冷凍サイクル）を用いるもので、そのうちの凝縮器とファンとにより温風を生成して洗濯物を加熱し、それによって温風に含まれた湿気を蒸発器により取除くものであり、温風は循環させる（機外に放出しない）ものである。

ヒートポンプ方式は、電熱ヒータ方式に比して、電力の消費量が少なく、除湿のための水を必要とすることもない上に、温風を機外に放出しないので室内環境を損ねることもなく、更に、洗濯物の傷みや収縮も少ない利点を有する。
このヒートポンプ方式は、一般にドラム式の洗濯乾燥機に採用されてきたが、縦軸式の洗濯乾燥機に採用する考えもある（例えば特許文献１〜４参照）。

特開２００３−３１１０６８号公報 特開２００４− ６５４２８号公報 特開２００４−１３５７５３号公報 特開２０１０−２０７４４９号公報

しかしながら、上述の、乾燥方式にヒートポンプ方式を採用する縦軸式の洗濯乾燥機においては、ヒートポンプ装置の圧縮機と、凝縮器、減圧手段、及び蒸発器が、外箱の上部と下部とにそれぞれ分かれて配置されていたり、上部にまとめて配置されていたりしていて、洗濯乾燥機の振動を助長する欠点を有する。又、その振動を助長する分、ヒートポンプ装置の上記各機器を接続した接続パイプや、その各接続部分への、振動によるダメージも少なくないと考えられる。
更に、ヒートポンプ装置の上記各機器がそれぞれ狭いスペースに配置されるため、各機器に高能力の大形のものを使用できず、その結果として充分な乾燥性能が得られないという事情を有する。

そこで、縦軸式で且つ乾燥方式にヒートポンプ方式を採用するものにおける、振動の低減に寄与でき、その分、ヒートポンプ装置の各機器を接続した接続パイプやその各接続部分への振動によるダメージを少なくできると共に、ヒートポンプ装置の各機器に高能力の大形のものを使用することができて、充分な乾燥性能を得ることのできる洗濯乾燥機を提供する。

本実施形態の洗濯乾燥機は、直方体状の外箱の内部に、円筒状の水槽と、これの内部に位置して回転駆動される回転槽とを、ともに縦軸状に配置し、前記回転槽内の空気を水槽外に出して回転槽内に戻す循環路並びに循環ファンを具えると共に、前記循環路内に位置して循環空気を除湿する蒸発器と、循環空気を加熱する凝縮器とを有して、それらを圧縮機及び減圧手段と接続して構成されるヒートポンプ装置を具えたものにおいて、そのヒートポンプ装置を前記外箱の底部上に配置し、前記循環路を構成するダクトを、前記外箱の角部において前記水槽との間に形成される空間内に配置したことを特徴とする。

第１の実施形態を示す洗濯乾燥機全体の、一部を破断した縦断背面図 図１のII−II線に沿う洗濯乾燥機全体の縦断側面図 トップカバーを取除いた状態での洗濯乾燥機全体の平面図 ヒートポンプ装置を循環路と共に示す概略構成図 第２の実施形態を示す図１相当図 第３の実施形態を示す図２相当図

以下、第１の実施形態につき、図１から図４を参照して説明する。
まず、図２には、縦軸式洗濯乾燥機の全体的構成を示しており、外箱１の内部に水槽２を配置し、水槽２の内部に回転槽３を配置している。このうち、外箱１は、直方体状を成すものであり、底部１ａの中央部一帯に開口部４を有している。これに対して、水槽２は、有底の円筒状を成すもので、外箱１の上部から複数本（１本のみ図示）の吊り棒５ａ及び複数個（これも１個のみ図示）のスプリング５ｂを有して成る弾性吊持機構５により、軸方向が上下となる縦軸状に吊持して、揺動可能に弾性支持している。

回転槽３は、水槽２より径小な有底の円筒状を成すもので、水槽２の内部にこれも軸方向が上下となる（洗濯物出入用の開口が上方を向く）縦軸状で回転可能に配置しており、底部の中心部を回転槽駆動軸６に取付けている。回転槽駆動軸６は、水槽２の底部外下方に取付けた例えば直結形のモータを主体とする駆動機構７から水槽２の内下部に突出しており、その内部を撹拌体駆動軸８が水密に貫通している。この撹拌体駆動軸８は更に回転槽３の底部の中心部を水密に貫通して回転槽３の内下部に突出しており、その突出端部に、回転槽３の内下部に位置して撹拌体９の中心部を取付けている。

回転槽駆動軸６及び撹拌体駆動軸８は、駆動機構７により選択回転されるようになっており、よって、回転槽３及び撹拌体９も駆動機構７によりそれぞれ回転槽駆動軸６及び撹拌体駆動軸８を介して選択回転されるようになっている。
水槽２の底部から外箱１外へは、水槽２内から排水するための、途中に排水弁１０を有する排水配管１１を設けている。

一方、回転槽３の上端開口縁部にはリング状の回転バランサ１２を装着しており、水槽２の上端開口縁部には同じくリング状の槽カバー１３を装着している。この槽カバー１３には、これの内部開口を開閉する内蓋１４を設けている。
前記外箱１上にはトップカバー１５を被着しており、このトップカバー１５は中央部一帯に洗濯物出入口１６を有し、この洗濯物出入口１６を開閉する外蓋１７を設けている。又、このトップカバー１５の前部には、使用者が洗濯乾燥機の運転に係る操作をするための操作部１８を上面に設け、その操作に基づく洗濯乾燥機の運転を制御する制御装置１９を下面に設けている。

他方、トップカバー１５の後部には隆起部１５ａを形成していて、この隆起部１５ａに給水弁２０を設けると共に、循環ファン２１を内設している。循環ファン２１は、ファンケーシング２１ａの内部に送風羽根２１ｂを設け、この送風羽根２１ｂを回転駆動するモータ２１ｃをファンケーシング２１ａの外部に設けたものであり、この循環ファン２１をケース状の給気ダクト２２で囲っている。

この場合、循環ファン２１の吸入口２１ｄは、図１に示すように、給気ダクト２２の底部を気密に貫通して、前記トップカバー１５の底部１５ｂにおける開口部２３をも貫通しており、この吸入口２１ｄに、リントフィルタ２４を介して、吸入ダクト２５の先端部を接続している。

吸入ダクト２５は、前記外箱１の底部１ａ上から上方へ延びるＬ字状を成すもので、図３に示すように、前記水槽２の後方外部に配管している。この吸入ダクト２５の上記先端部とは反対側の基端部には熱交換器ケース２６の出口部２６ａを接続しており、この熱交換器ケース２６の内部に、熱交換器である凝縮器２７と蒸発器２８とを配設している。その配設位置は、凝縮器２７が吸入ダクト２５側、蒸発器２８がそれとは反対側である。

凝縮器２７と蒸発器２８は、図４に示すように、圧縮機２９及び減圧手段である絞り弁３０とでヒートポンプ装置３１を構成するもので、このヒートポンプ装置３１においては、接続パイプ３２によって、圧縮機２９、凝縮器２７、絞り弁３０、蒸発器２８、及び圧縮機２９の順に、それらをサイクル接続しており（冷凍サイクル）、圧縮機２９が作動することによって、サイクルに封入した冷媒を循環させるようになっている。なお、この場合、減圧手段としては、絞り弁３０に代え、キャピラリチューブを用いるようにしても良い。

このヒートポンプ装置３１において、凝縮器２７と蒸発器２８は、前記熱交換器ケース２６に絞り弁（減圧手段）３０と共に収容した状態で前記外箱１の図１に示す右側の底部１ａ上に配置しており、圧縮機２９は、同外箱１の図１に示す左側の底部１ａ上に配置している。すなわち、ヒートポンプ装置３１全体として、外箱１の底部１ａ上に配置している。

更にこの場合、ヒートポンプ装置３１は、その全部を台板３３に載置して上記外箱１の底部１ａ上に配置しており、台板３３は外箱１の底部１ａ上を図１の左右方向に移動可能で、その移動方向の一方（図１で右側）の外箱１側壁には、ヒートポンプ装置３１を台板３３ごと出し入れするための出入口（ヒートポンプ出入口）３４を形成し、この出入口３４を通常は閉塞板３５で閉塞している。

前記熱交換器ケース２６の入口部２６ｂには、排出ダクト３６の先端部を接続しており、この排出ダクト３６の基端部は、前記水槽２の周側部の上部に形成した温風出口３７に、例えば蛇腹状の可撓ホース３６ａを介して接続している。
なお、前記熱交換器ケース２６は、前記吸入ダクト２５及び上記排出ダクト３６に対してその各接続を解離できるようにしており、その各接続を解離し且つ前記閉塞板３５を取外した状態で、熱交換器ケース２６を含むヒートポンプ装置３１の全体は、前記台板３３ごと前記外箱１の出入口３４から出し入れできるもので、それにより、ヒートポンプ装置３１の組立てやメンテナンスが外箱１外で容易にできるようになっている。

そして、前記給気ダクト２２は、底部中の、前記循環ファン２１の吸入口２１ｄの貫通部分から少し離間した部位に吹出口３８を有しており、この吹出口３８を、例えば蛇腹状の可撓ホース３９を介して、前記水槽２の槽カバー１３に形成した温風入口４０に接続している。この結果、前記循環ファン２１は、温風入口４０の近傍に配置されている。

更に、上記構成にて、排出ダクト３６、熱交換器ケース２６、吸入ダクト２５、循環ファン２１（ファンケーシング２１ａ）、給気ダクト２２、及び可撓ホース３９により、前記水槽２の温風出口３７と温風入口４０とを接続して、水槽２の外部に循環路４１を構成している。なお、図４には、ヒートポンプ装置３１と併せて、前記水槽２及び回転槽３と、循環路４１（排出ダクト３６、熱交換器ケース２６、吸入ダクト２５、循環ファン２１、及び給気ダクト２２）を概略的に示している。

次に、上記構成のものの作用を述べる。
上記構成の洗濯乾燥機においては、まず、使用者により操作部１８が操作されて運転のコースが設定され、運転の開始が指示されると、制御装置１９が、設定された運転のコースに応じた洗濯運転、乾燥運転、或いはその両運転を行う洗濯乾燥運転を実行する。その１つとして、洗濯乾燥運転の実行が開始された場合には、洗濯行程、脱水行程、乾燥行程を順に実行する。

洗濯行程では、給水弁２０を開放させることにより水槽２内に給水し、その後に回転槽３を低速で正逆両方向に交互に回転させる動作が行われる。
脱水行程では、排水弁１０を開放させて水槽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。
乾燥行程では、回転槽３を低速で正逆両方向に交互に回転させつつ、回転槽３内に温風を供給する動作が行われる。

回転槽３内に温風を供給する動作は、詳しくは、循環ファン２１を駆動すると共に、ヒートポンプ装置３１の圧縮機２９を駆動することで行われる。そのうちの循環ファン２１の駆動により、回転槽３内の空気が図１及び図４に矢印で示すように水槽２内から循環路４１の排出ダクト３６を経て熱交換器ケース２６内に流入される。

一方、ヒートポンプ装置３１の圧縮機２９の駆動により、ヒートポンプ装置３１に封入された冷媒が圧縮機２９により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２７を流れて熱交換器ケース２６内の空気と熱交換する。その結果、熱交換器ケース２６内を通る空気が加熱され、反対に、凝縮器２７内の冷媒は温度が低下して液化される。この液化された冷媒が、次に、絞り弁３０を通って減圧された後、蒸発器２８を流れ、気化する。それにより、蒸発器２８は熱交換器ケース２６内を通る空気を冷却する。蒸発器２８を通過した冷媒は圧縮機２９に戻る。

これらにより、前記水槽２内から熱交換器ケース２６内に流入した空気は、蒸発器２８で冷却されて除湿され、その後に凝縮器２７で加熱されて温風化される。そして、その温風が図１及び図４に矢印で示すように給気ダクト２２を経て水槽２内に供給され、更に回転槽３内に供給される。

回転槽３内に供給された温風は、回転槽３内の洗濯物を加熱してその水分を奪った後、水槽２内から排出ダクト３６を経て熱交換器ケース２６内に流入する。かくして、蒸発器２８及び凝縮器２７を有する熱交換器ケース２６と回転槽３との間を回転槽３内の空気が循環することにより、回転槽３内の衣類が乾燥される。従って、このときに、水槽２と回転槽３は、乾燥室として機能する。又、水槽２の温風入口４０は、循環空気を回転槽３内に戻す戻し口として機能する。

このように本実施形態の洗濯乾燥機は、外箱１の内部に、水槽２と、これの内部に位置して回転駆動される回転槽３とを、ともに縦軸状に配置し、回転槽３内の空気を水槽２外に出して回転槽３内に戻す循環路４１並びに循環ファン２１を具えると共に、循環路４１内に位置して循環空気を除湿する蒸発器２８と、循環空気を加熱する凝縮器２７と有して、それらを圧縮機２９及び絞り弁（減圧手段）３０と接続して構成されるヒートポンプ装置３１を具えたものであり、このものにおいて、ヒートポンプ装置３１を外箱１の底部１ａ上に配置している。

これにより、縦軸式で且つ乾燥方式にヒートポンプ方式を採用した洗濯乾燥機における重心位置を低くできると共に、重量のあるヒートポンプ装置３１を洗濯乾燥機の上部よりも振幅の小さな洗濯乾燥機設置面近くに配置できるので、洗濯乾燥機運転時の振動の低減に寄与することができる。又、その振動の低減に寄与できる分、ヒートポンプ装置３１の各機器（凝縮器２７、蒸発器２８、絞り弁３０、及び圧縮機２９）を接続した接続パイプ３２並びにその各接続部分への、振動によるダメージも少なくすることができる。

更に、洗濯乾燥機の外箱１内の下部は、スペースに比較的余裕のあるものであり、そこにヒートポンプ装置３１の上記各機器を配置するため、その各機器には高能力の大形のものを使用することができて、充分な乾燥性能を得ることができる。
加えて、本実施形態の洗濯乾燥機においては、循環ファン２１を、循環空気を回転槽３内に戻す戻し口である温風入口４０の近傍に配置している。これにより、循環ファン２１から回転槽３内への温風の供給が送風損失を少なくしてできる。

以上に対して、図５及び図６は第２及び第３の実施形態を示すもので、それぞれ、第１の実施形態と同一又は同様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。

［第２の実施形態］
図５に示す第２の実施形態においては、蒸発器２８を、凝縮器２７の上方にドレンパン５１を介して重ね配置することにより、排水配管１１より上方に配置している。
ドレンパン５１は、蒸発器２８での循環空気の除湿に伴い発生して滴下する露を受けるもので、その受けた露は、ドレンパン５１から排水配管１１に通じるドレンパイプ（図示せず）を介して排水配管１１に排水するようにしている。

このようにすることにより、蒸発器２８での循環空気の除湿に伴い発生して滴下する露を、ポンプ等を使用することなく自然に排水できるので、製品コストの削減並びに電力消費量の低減に寄与できる。

［第３の実施形態］
図６に示す第３の実施形態においては、循環路４１、中でも排出ダクト３６に、回転槽３内から出た空気の一部を排出する排気口６１を設けている。

このようにすることにより、回転槽３内の洗濯物の水分を奪って高湿となった空気の一部を排出し、それに代わって、外箱１が不可避的に有する隙間等から外箱１外の低湿空気を取り込むことができるので、ヒートポンプ装置３１の乾燥負荷を軽減でき、その分、圧縮機２９から蒸発器２８及び凝縮器２７の小形化ができて、それらを配置しやすくできると共に、製品コストの削減ができる。
なお、この第３の実施形態においても、第２の実施形態の構成を採用するようにしても良い。

以上説明した洗濯乾燥機は、上記実施形態にのみ限定されるものではなく、例えば外箱１の底部１ａは外箱本体とは別の独立した部品であっても良いなど、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得る。

そのほか、本発明の幾つかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

図面中、１は外箱、１ａは底部、２は水槽、３は回転槽、７は駆動機構、１１は排水配管、２１は循環ファン、２７は凝縮器、２８は蒸発器、２９は圧縮機、３０は絞り弁（減圧手段）、３１はヒートポンプ装置、４０は温風入口（戻し口）、４１は循環路、６１は排気口を示す。

Claims (4)

1. 直方体状の外箱の内部に、円筒状の水槽と、これの内部に位置して回転駆動される回転槽とを、ともに縦軸状に配置し、
   前記回転槽内の空気を水槽外に出して回転槽内に戻す循環路並びに循環ファンを具えると共に、
   前記循環路内に位置して循環空気を除湿する蒸発器と、循環空気を加熱する凝縮器とを有して、それらを圧縮機及び減圧手段と接続して構成されるヒートポンプ装置を具えた洗濯乾燥機において、
   前記ヒートポンプ装置を前記外箱の底部上に配置し、
   前記循環路を構成するダクトを、前記外箱の角部において前記水槽との間に形成される空間内に配置したことを特徴とする洗濯乾燥機。
2. 前記循環路は、複数のダクトを備え、
   一の前記ダクトを、前記外箱の一の角部において前記水槽との間に形成される空間内に配置し、
   他の前記ダクトを、前記外箱の他の角部において前記水槽との間に形成される空間内に配置し、
   一の前記ダクトおよび他の前記ダクトを、前記水槽の底部よりも下方に形成される空間内において連通したことを特徴とする請求項１記載の洗濯乾燥機。
3. 前記蒸発器を、前記水槽内から排水する排水配管より上方に配置したことを特徴とする請求項１又は２記載の洗濯乾燥機。
4. 前記循環路に、前記回転槽内から出た空気の一部を前記循環路の外に排出する排気口を設けたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の洗濯乾燥機。

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