(57)【要約】【課題】高湿な空気を室内に排気せずに消費電力が低減でき、さらに乾燥時間を短縮できる乾燥運転が可能な洗濯乾燥機および乾燥機を提供する。【解決手段】本発明の洗濯乾燥機は、乾燥時に内部が乾燥室となる外槽２０と、外槽２０内に回転自在に配置され洗濯物３０を収容する内槽２９と、該内槽２９を駆動するモータ３６と、外槽２０を支持し外装を成す筐体１ｋと、内槽２９に温風を送風するための送風路５、加熱手段および送風手段６１を有する乾燥装置６と、外槽２０から排出される水を排出する排水ホース９とを備えた洗濯乾燥機Ｓであって、加熱手段の一つは、筐体１ｋ内の上部に配置されたペルチェ素子７１であり、該ペルチェ素子７１の放熱面７１ｂを、筐体１ｋ内の上部の送風路５内に収容するとともに、ペルチェ素子７１の吸熱面７１ａを送風路５外に配置している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項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洗濯物を収容する内槽と、該内槽を駆動するモータと、前記外槽を支持し外装を成す筐体と、前記内槽に温風を送風するための送風路、加熱手段および送風手段を有する乾燥装置と、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た洗濯乾燥機であって、
前記加熱手段の一つは、前記筐体内の上部に配置されたペルチェ素子であり、
該ペルチェ素子の放熱面を前記筐体内の上部の前記送風路内に収容するとともに、前記ペルチェ素子の吸熱面を前記送風路外に配置した
ことを特徴とする洗濯乾燥機。
【請求項２】
請求項１記載の洗濯乾燥機において、
前記送風手段の上流側の前記送風路に、前記筐体内の空気を前記上流側の送風路内に導く吸気手段を備える
ことを特徴とする洗濯乾燥機。
【請求項３】
請求項２記載の洗濯乾燥機において、
前記排水ホースを経由して前記内槽から排出される空気の全部または一部を排気する排気手段と、
乾燥工程を、前記送風手段により発生させ前記加熱手段により加熱した温風を前記送風路を通して前記内槽内の前記洗濯物に送る加熱乾燥工程と、前記吸気手段によって前記送風路外の前記筐体内の空気を前記内槽に導入し、前記排水ホースから排気させる送風排気工程とを組み合わせた運転に制御する制御手段とを
備えたことを特徴とする洗濯乾燥機。
【請求項４】
請求項1から請求項３のうちの何れか一項記載の洗濯乾燥機において、
前記筐体内の洗濯乾燥運転中に発生した排熱を強制的に前記ペルチェ素子の吸熱面側に導入する第１導入手段を備えた
ことを特徴とする洗濯乾燥機。
【請求項５】
請求項1から請求項３のうちの何れか一項記載の洗濯乾燥機において、
前記送風手段から、熱媒体を介して排熱を回収して、前記ペルチェ素子の吸熱面側に導入させる第２導入手段を備えた
ことを特徴とする洗濯乾燥機。
【請求項６】
請求項1から請求項３のうちの何れか一項記載の洗濯乾燥機において、
前記洗濯乾燥機の構造体の一部から熱媒体を介して排熱を回収して、前記ペルチェ素子の吸熱面側に導入させる第３導入手段を備えた
ことを特徴とする洗濯乾燥機。
【請求項７】
請求項1から請求項３のうちの何れか一項記載の洗濯乾燥機において、
前記洗濯物から吸湿した水分を含む温風を凝縮させた凝縮水を貯留する凝縮水貯留手段と、
前記ペルチェ素子の吸熱面側の熱交換部材に前記凝縮水貯留手段内の凝縮水を送り込む凝縮水送り手段とを
備えたことを特徴とする洗濯乾燥機。
【請求項８】
請求項７記載の洗濯乾燥機において、
前記凝縮水貯留手段内の凝縮水を前記ペルチェ素子の吸熱面側の熱交換部材に循環させる循環手段を備えた
ことを特徴とする洗濯乾燥機。
【請求項９】
請求項１から請求項８のうちの何れか一項記載の洗濯乾燥機において、
前記加熱手段として、ヒータを有し、
乾燥工程において、所定時間前記ペルチェ素子に通電するとともに前記ヒータに通電せず、前記所定時間経過後に前記ペルチェ素子への通電を停止するとともに前記ヒータに通電する乾燥制御手段を備える
ことを特徴とする洗濯乾燥機。
【請求項１０】
請求項９記載の洗濯乾燥機において、
前記乾燥制御手段は、乾燥工程において、所定時間前記ペルチェ素子に通電するとともに前記ヒータに通電せず、前記所定時間経過後に前記ペルチェ素子への通電を停止するとともに前記ヒータに通電することを、複数回繰り返す
ことを特徴とする洗濯乾燥機。
【請求項１１】
被乾燥物が収容されるチャンバと、前記被乾燥物を回転させる回転手段と、前記乾燥室に温風を送風するための送風路、加熱手段および送風手段を有する乾燥装置とを筐体の内部に備える乾燥機であって、
前記加熱手段の一つは、前記筐体内の上部に配置されたペルチェ素子であり、
該ペルチェ素子の放熱面を前記筐体内の上部の前記送風路内に収容するとともに、前記ペルチェ素子の吸熱面を前記送風路外に配置した
ことを特徴とする乾燥機。
【請求項１２】
請求項１１記載の乾燥機において、
前記送風手段の上流側の前記送風路に、前記筐体内の空気を前記上流側の送風路内に導く吸気手段を備える
ことを特徴とする乾燥機。
【請求項１３】
請求項１２記載の乾燥機において、
前記チャンバから排出される水を排出する排水ホースを経由して前記チャンバから排出される空気の全部または一部を排気する排気手段と、
乾燥工程を、前記送風手段により発生させ前記加熱手段により加熱した温風を前記送風路を通して前記チャンバ内の前記被乾燥物に送る加熱乾燥工程と、前記吸気手段によって前記送風路外の前記筐体内の空気を前記チャンバに導入し、前記排水ホースから排気させる送風排気工程とを組み合わせた運転に制御する制御手段とを
備えたことを特徴とする乾燥機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衣類等の洗濯物を乾燥する手段を備えた洗濯乾燥機および乾燥機に関する。
【背景技術】
【０００２】
乾燥機又は洗濯から乾燥までを連続して行える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・低湿度の空気流を作る。そして、この空気流を洗濯槽内に吹込み、洗濯槽内の衣類に温風に当てることで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っている。これに関する従来技術として、下記の特許文献１〜４がある。
衣類から蒸発させ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し、常に新しい空気を供給する排気方式と、蒸発した水分を冷やし結露させて水分を除去し、同じ空気を循環させる除湿方式とがある(特許文献１〜特許文献３参照)。
【０００３】
特に、後者の除湿方式に関しては、ペルチェユニットの吸熱部で吸熱された冷却媒体を循環空気の冷却除湿に用い、該ペルチェユニットの放熱部を冷却除湿後の空気の加熱に用いるものがある(特許文献４参照)。
また、乾燥工程の時間短縮と使用水量や消費電力を低減するため、乾燥工程の前半に空冷または水冷除湿を行い、乾燥工程の後半に機外周囲の乾燥した外気を給気し、衣類等の洗濯物に吹付けた後の温風空気をそのまま排気する方式がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１０４７１５号公報
【特許文献２】特開２００８−１１０１３５号公報
【特許文献３】実開平３−１２８０９４号公報
【特許文献４】特開２００６−１１５９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、衣類等の洗濯物に吹付けた後の温風空気をそのまま排気する従来技術では、乾燥工程の時間短縮と使用水量や消費電力の低減を図ることはできるが、乾燥機または洗濯乾燥機周囲の室内に高湿な空気をそのまま排気してしまい、排気された高温多湿の空気により室内の環境を悪化させてしまうという問題がある。
また、同じ空気を循環させる方式において、ペルチェユニットを用いた従来技術では、乾燥初期ではペルチェユニットの吸熱側で吸熱された低温の冷却媒体を用いて循環空気を冷却するため、乾燥に必要な温風温度まで空気を再加熱する熱量が必要となる。
【０００６】
さらに、乾燥が進むに従って、洗濯槽からの戻りの循環空気が温まるとペルチェユニットの放熱面温度と吸熱面温度の差が大きい運転となり、乾燥初期よりもペルチェユニットの最大成績係数(効率)が悪くなり、除湿能力が低下し、乾燥時間が延びてしまうという問題がある。
本発明は上記実状に鑑み、高湿な空気を室内に排気せずに消費電力を低減でき、さらに乾燥時間を短縮できる乾燥運転が可能な洗濯乾燥機および乾燥機の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成すべく、第１の本発明に関わる洗濯乾燥機は、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内槽と、該内槽を駆動するモータと、前記外槽を支持し外装を成す筐体と、前記内槽に温風を送風するための送風路、加熱手段および送風手段を有する乾燥装置と、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た洗濯乾燥機であって、前記加熱手段の一つは、前記筐体内の上部に配置されたペルチェ素子であり、該ペルチェ素子の放熱面を、前記筐体内の上部の前記送風路内に収容するとともに、前記ペルチェ素子の吸熱面を前記送風路外に配置している。
第２の本発明に関わる乾燥機は、被乾燥物が収容されるチャンバと、前記被乾燥物を回転させる回転手段と、前記乾燥室に温風を送風するための送風路、加熱手段および送風手段を有する乾燥装置とを筐体の内部に備える乾燥機であって、前記加熱手段の一つは、前記筐体内の上部に配置されたペルチェ素子であり、該ペルチェ素子の放熱面を前記筐体内の上部の前記送風路内に収容するとともに、前記ペルチェ素子の吸熱面を前記送風路外に配置している。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、高湿な空気を室内に排気せずに消費電力を低減でき、さらに乾燥時間を短縮できる乾燥運転が可能な洗濯乾燥機および乾燥機を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る第１実施形態の洗濯乾燥機を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態の洗濯乾燥機の回転ドラムに温風を送風して洗濯物から水分を蒸発させる加熱乾燥工程時の状態を示す要部右側断面図である。
【図３】第１実施形態の洗濯乾燥機の吸気手段から送風路外の空気を送風路内に吸気させ、それと同量の空気を排水ホースを経由して排気させる送風排気工程時の状態を示す要部右側断面図である。
【図４】ペルチェ素子の吸熱面と放熱面との温度差に対する最大成績係数の変化を模式的に示した図である。
【図５】第１実施形態の洗濯乾燥機に用いるペルチェユニットの概略構成図である。
【図６】第１実施形態における乾燥工程の運転パターン１における各機器の運転状態((ｂ)図)と該運転パターン１の回転ドラムに送り込む温風温度の時間経過の変化((ａ)図)とを模式的に示した図である。
【図７】第１実施形態の洗濯乾燥機の制御装置のブロック図である。
【図８】第１実施形態の洗濯乾燥機の洗濯・乾燥の処理のフローチャートである。
【図９】図８のステップＳ１１０における熱源の選定の処理を示すフローチャートである。
【図１０】第２実施形態のペルチェユニットの吸熱側の熱供給媒体に、筐体内の排熱を与える洗濯乾燥機を示す要部切り欠き斜視図である。
【図１１】第３実施形態のペルチェユニットの吸熱側の熱供給媒体に、筐体内の排熱を与える洗濯乾燥機を示す要部切欠き斜視図である。
【図１２】第４実施形態のペルチェユニットの吸熱側(熱交換ユニット)の熱供給媒体に、筐体内の排熱を与える洗濯乾燥機を示す要部切り欠き斜視図である。
【図１３】第５実施形態のペルチェユニットの吸熱側の熱供給媒体(熱交換ユニット)に、筐体内の排熱を与える洗濯乾燥機を示す要部切り欠き斜視図である。
【図１４】第６実施形態の洗濯乾燥機における乾燥工程の運転パターン２における各機器の運転状態((ｂ)図)と該運転パターン２の回転ドラムに送り込む温風温度の時間経過の変化((ａ)図)を模式的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
＜＜洗濯乾燥機Ｓの概略構造＞＞
図１は、本発明に係る第１実施形態の洗濯乾燥機Ｓを示す斜視図である。
第１実施形態の洗濯乾燥機Ｓは、基礎支持部材のベース１の上部に、鋼板と樹脂成形品で組合わされ構成された外枠２が、ネジ止め、係合等により取り付けられ載置されている。
外枠２の前面には、回転ドラム２９(図２参照)に洗濯物３０(図２参照)を出し入れするためのドア３と、ドア３で開閉される開口２２ａが形成され前面を覆う前面カバー２２とが設けられ、外枠２の背面には、背面を覆う背面カバー２３が設けられている。
なお、図２は、第１実施形態のドラム式洗濯乾燥機Ｓの回転ドラム２９に温風を送風して乾燥対象物である洗濯物３０から水分を蒸発させる加熱乾燥工程時の状態を示す要部右側断面図である。
【００１１】
図１に示す洗濯乾燥機Ｓの外装を成す筐体１ｋが、これらの外枠２、前面カバー２２、背面カバー２３、ベース１等で形成されている。
なお、前面カバー２２には、ドア３が開く際に押下されるドア開放ボタン２２ｄが設けられている。ユーザが、ドア開放ボタン２２ｄを押下することでロック機構（図示せず）が解除されドア３が開く一方、ドア３を前面カバー２２に押し付けることでドア３がロック機構でロックされ閉じる構成である。
【００１２】
＜操作パネル１０６＞
図１に示す前面カバー２２の上部中央には、ユーザがドラム式洗濯乾燥機Ｓの操作を行ったり、ドラム式洗濯乾燥機Ｓの動作を表示する操作パネル１０６が設けられている。
操作パネル１０６は、電源の入／切を行う電源スイッチ１３９、スタート／一時停止の操作スイッチ１１２やモード選択などの操作スイッチ１１３、１１３ａ、洗濯乾燥機Ｓの動作を液晶等で表示する表示器１１４を備えており、ドラム式洗濯乾燥機Ｓの下部に設けた後記する制御装置１３８(図７参照)に電気的に接続している。
図３は、第１実施形態のドラム式洗濯乾燥機Ｓの吸気手段から送風路外の空気を送風路内に吸気させ、それと同量の空気を排水ホース９を経由して排気させる送風排気工程時の状態を示す要部右側断面図である。
【００１３】
＜外槽２０＞
図１に示す洗濯乾燥機Ｓにおける外枠２の内側には、洗濯、すすぎ工程時に洗濯水、すすぎ水を貯留するとともに、乾燥工程時に洗濯物３０を乾燥させるための空気が循環する外槽２０(図２、図３参照)が備えられている。
外槽２０は、ポリプロピレン等の樹脂にて大きな径をもつ短円筒状の形状に形成され、前面には洗濯物３０を出し入れするための開口２０ａが形成されるとともに、円筒状側板２０ｓと平面状奥板２０oとを有している。
【００１４】
外槽２０は、その下部を複数個のサスペンション２１により支持されている。
サスペンション２１は、弾性力を付与する圧縮コイルバネと、粘性減衰力を付与するダンパとで構成され、外槽２０を弾性支持するとともに、脱水起動時の過大な振動等を弾性力と粘性減衰力とで減衰している。
外槽２０の内側には、ドア３を開けて洗濯物３０が外槽２０の開口部２０ａを通って投入される回転ドラム２９が設けられている。
【００１５】
＜回転ドラム２９＞
図２、図３に示す回転ドラム２９は、ドア３を開けて投入された洗濯物３０を低速に回動させて洗濯、すすぎ、乾燥等を行うとともに、高速回転によって洗濯物３０に含まれる水分を遠心力で分離する遠心脱水が行われる。
回転ドラム２９は、大きな径をもつ短円筒状の形状を有しており、前面には洗濯物３０を出し入れするための円状の開口部２９ａが形成されるとともに、円筒状側板２９ｓと平面状奥板２９oとを有して、ステンレス鋼板等を用いて形成されている。
【００１６】
回転ドラム２９の円筒状側板２９ｓと平面状奥板２９oとには、遠心脱水を行う際に通水孔となるとともに、乾燥時に通風孔となる小孔(図示せず)が多数穿設されている。
また、回転ドラム２９の内側の円筒状側板２９ｓには、洗濯物３０を掻き揚げる複数個の三角柱状のリフタ３３が、任意の間隔を有して設けられている。リフタ３３は、頂部を内方に向けて回転ドラム２９の軸方向に延在する三角柱状の形状に形成され、円筒状側板２９ｓに取り付けられている。
回転ドラム２９の開口部２９ａ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、洗濯物３０の偏りと反対方向に移動する流体により低減する流体バランサ３１が設けられている。
【００１７】
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、外槽２０に固定される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２０ａには、弾性体からなるゴム系のベローズ３８が取付けられており、ベローズ３８は、外槽２０内とドア３との水密性を維持する役割を果たしており、洗い、すすぎ、および脱水時の水漏れの防止が図られている。
外槽２０の底壁を形成する円筒状側板２０ｓには排水口３７が開口され、排水口３７は、排水弁８を介して、排水ホース９に接続している。
【００１８】
＜乾燥装置６＞
図２、図３に示す乾燥装置６は、乾燥工程時、正逆回転される回転ドラム２９内の洗濯物３０に温風を当てて乾燥させる装置である。
乾燥装置６は、回転ドラム２９内の洗濯物３０に送風を導く風路である循環ダクト５と、送風手段たるファン６１と、送風の加熱手段たるペルチェユニット７０およびヒータ６２とを含み構成されており、外槽２０から離隔した位置で外枠２に固定されている。
乾燥工程時に外槽２０内の風の排気口となり外槽２０の平面状奥板２０oの下部に開口される通風口３２と、外槽２０の平面状奥板２０oの外方に配置される循環ダクト５とは柔軟構造の蛇腹４で略水平に接続されており、循環ダクト５の上部は、ファン６１の吸気口に接続されている。
【００１９】
そして、ファン６１の吐出口には、ヒータ６２が配置されている。
ヒータ６２の出口の風路と、ヒータ６２で温められたファン６１の風を回転ドラム２９内の洗濯物３０に吹き付ける吹出しノズル１１とは、外槽２０の直前方において外槽２０のほぼ上面の位置から下方に向けて、柔軟構造の蛇腹７で外槽２０に対して略垂直に接続している。
このように、外槽２０に固定される吹出しノズル１１を、柔軟構造の蛇腹７を介して、ヒータ６２の出口の風路に接続することにより、外槽２０の振動を吸収し、外枠２に固定される乾燥装置６に振動が伝達されるのを抑制している。
なお、外槽２０の排水口３７には温度センサ１５２を設け、ファン６１の吸気口及び吐出口には温度センサ（図示せず）を設けている。
【００２０】
図２、図３に示すように、ファン６１の吸気口に接続される循環ダクト５上部の接続部の上流には、ファン６１による送風のヒータ６２の加熱に代替して、送風を加熱するためのペルチェユニット７０が配置されている。
ペルチェユニット７０は、その放熱側のペルチェ素子７１の放熱面７１ｂと放熱フィン７２が循環ダクト５内に収容されるとともに、吸熱側のペルチェ素子７１の吸熱面７１ａと熱交換ユニット７４が循環ダクト５外部の筐体１ｋ内の上部に露出して配置されている。熱交換ユニット７４は、後記するように、入口水パイプ７５を通して流れる水または温水から吸熱する。なお、この入口水パイプ７５を通して熱交換ユニット７４に通流される水または温水を熱供給媒体ｎと称する。
【００２１】
循環ダクト５におけるペルチェユニット７０のさらに上流には、循環ダクト５上部に穿設された開口５ａ(図３参照)を開閉するための吸気弁１３が配設されている。
吸気弁１３は、図２に示すように、通常、循環ダクト５上部の開口５ａを閉塞するが、後記する送風排気工程時に、図３に示すように、開口５ａを開放して、開口５ａを介して、筐体内部空気１５、機外外部空気１６を吸い込んで循環ダクト５内に通流する外部空気１４とするとともに、循環ダクト５の上流側を閉塞する。
【００２２】
＜乾燥装置６におけるペルチェユニット７０＞
図４は、ペルチェ素子７１の吸熱面７１ａと放熱面７１ｂの温度差に対する最大成績係数の変化を模式的に示した図である。図５は、実施形態の洗濯乾燥機Ｓに用いるペルチェユニット７０の概略構成図である。
図５に示すペルチェ素子７１の最大成績係数は、図４に示すように、放熱面７１ｂ(図５に示すペルチェ素子７１の下面)での放熱量をペルチェ素子７１の電気入力で除したものである。
【００２３】
ペルチェ素子７１は、一般的に吸熱面７１ａ(図５に示すペルチェ素子７１の上面)と放熱面７１ｂとの温度差が小さい方が吸熱面７１ａから放熱面７１ｂへ効率よく熱をくみ上げることができ、温度差が大きくなるに従い、熱伝導などにより、効率は低下する。このため、本発明のように加熱に用いる場合では、放熱面７１ｂの温度が上昇するに従い、吸熱面７１ａの温度も上げた運転とするのが好ましい。
洗濯乾燥機Ｓ(図２、図３参照)に用いられるペルチェユニット７０(図５参照)は、通電されることで低温側から高温側に熱をくみ上げるペルチェ素子７１と、放熱面７１ｂから放熱させるための放熱フィン７２と、吸熱面７１ａに取り付けて熱供給媒体ｎから熱をくみ上げるための熱交換ユニット７４とを、主に有し構成されている。
【００２４】
放熱フィン７２は、銅、アルミニウム等の熱伝導性の良好な材料で形成されている。なお、銅がより熱伝導性が高いので好ましい。
熱交換ユニット７４は、銅等の熱伝導性の良好な材料で形成されており、熱交換ユニット７４には、入口水パイプ７５の接続部７５ａから熱交換ユニット７４内を挿通して出口水パイプ７６の接続部７６ａに連続する流路７４ｒが形成されている。
これにより、入口水パイプ７５を通して通流される水または温水(熱供給媒体ｎ)が、熱交換ユニット７４内の流路７４ｒを通流することで、水または温水(熱供給媒体ｎ)の熱が熱交換ユニット７４の吸熱面７１ａに伝達され、その後、出口水パイプ７６を通して排出される。
なお、熱交換ユニット７４の入口水パイプ７５の接続部７５ａには、熱供給媒体ｎの温度を測定するためのサーミスタ等の温度センサ(図示せず)が配設されている。
【００２５】
前述のように、乾燥運転の加熱乾燥工程では、温風温度が上昇するに従い放熱面温度が上昇するため、ペルチェ素子７１に高い最大成績係数を維持させるためには、吸熱面７１ａの側に流す熱供給媒体(給水弁７８から供給される水または温水(熱供給媒体ｎ))の温度レベルも上げる必要がある。
ここで、洗濯及び脱水時のメインモータであるドラム駆動用モータ３６からの排熱は、乾燥時には、筐体１ｋ内空気の自然対流により筐体１ｋ内上部に溜められる。また、送風ファン６１内のファンモータ６１ｍは、主に乾燥時に使用されて発熱する。
【００２６】
そのため、図５に示すペルチェユニット７０の吸熱面７１ａに入口水パイプ７５を通して流す熱供給媒体ｎで効率よく排熱回収させるには、図２、図３に示すように、ペルチェユニット７０を、メインモータのドラム駆動用モータ３６よりも上部で、ファンモータ６１ｍの近傍に設け、筐体１ｋ内の上部に滞留するドラム駆動用モータ３６、ファンモータ６１ｍ等の排熱を利用するのが好ましい。
そこで、本洗濯乾燥機Ｓにおいては、ペルチェユニット７０を、洗濯乾燥運転時に要素機器からの排熱で温められた空気が滞留する筐体１ｋ内の上部に設けている(図２、図３参照)。
そして、前記した如く、ペルチェユニット７０の放熱面７１ｂと放熱面７１ｂに接合される放熱フィン７２とが循環ダクト５内に収容されるとともに、ペルチェユニット７０の吸熱側のペルチェ素子７１の吸熱面７１ａと吸熱面７１ａに接合される熱交換ユニット７４が循環ダクト５外部の筐体１ｋ内の上部に露出して配置されている。
【００２７】
また、筐体１ｋ内の上部の排熱を効率的に利用するため、図５に示すように、入口水パイプ７５を通って吸熱面７１ａに隣接する熱交換ユニット７４に流入する熱供給媒体ｎを加熱させるために、筐体１ｋ内の上部の排熱を効果的に吸熱する排熱回収フィン７３が、熱交換ユニット７４に接続される入口水パイプ７５の周囲に外方に延びる態様で設けられている。
吸熱されて低温となった熱供給媒体ｎが流れる出口水パイプ７６には、筐体１ｋ内空気の排熱が低温となった熱供給媒体ｎに吸熱され無駄になることを抑制するため、筐体１ｋ内の空気との熱交換を防ぐことを目的に断熱材７９を取り付けている。
【００２８】
また、図２に示す循環ダクト５内の壁面に設けたリブ５ｒ(図１３参照)を用いての水冷除湿を併用する場合は当然のことながら、図３に示すヒータ６２、ペルチェユニット７０を用いる加熱乾燥工程と、筐体内部空気１５、機外外部空気１６を吸い込んで吸気して排水トラップ１０の水封じｗを破って排気する送風排気工程とを組み合わせた運転のときも、前記のように、加熱乾燥工程時には循環ダクト５の内壁面での空冷凝縮が伴うため、冷却水や凝縮水による加熱源の不必要な冷却は避けるべきである。
本洗濯乾燥機Ｓでは、循環空気の加熱部(ヒータ６２、ペルチェユニット７０)と除湿部(循環ダクト５)の距離関係において、ペルチェユニット７０を用いることに伴う制約がないため、ペルチェユニット７０の配置は、吸気弁１３の有無に関わらず、循環ダクト５よりも筐体１ｋの上部とするのが最適である。
【００２９】
＜洗濯乾燥機Ｓの洗濯・乾燥工程＞
次に、洗濯乾燥機Ｓの洗濯・乾燥工程の概略について、説明する。
上述の構成の洗濯乾燥機Ｓは、洗濯工程においては、ユーザが、図１に示すドア開放ボタン２２ｄを押下することでドア３を開き回転ドラム２９内に洗濯物３０を投入し、ドア３を前面カバー２２に押し付けることでドア３を閉じる。
そして、操作パネル１０６の電源スイッチ１３９を押下して電源を入れ、洗濯・乾燥モードの操作スイッチ１１３、スタート／一時停止の操作スイッチ１１２を押下することにより、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を高速回転させて遠心脱水する。
【００３０】
そして、加熱乾燥工程では、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、ファン６１を運転して外槽２０内の空気を外槽２０の奥下方の通風口３２から吸出して循環ダクト５内を通過させた後にペルチェユニット７０及びヒータ６２の少なくとも一つで加熱して吹出しノズル１１から回転ドラム２９内の洗濯物３０に向けて吹込む循環空気１２を生成する。そして、回転ドラム２９内で洗濯物３０から水分を奪って湿潤した循環空気１２の除湿は、外槽２０や循環ダクト５を通過する際に、これらに熱を与えて温めつつ、外槽２０や循環ダクト５の内壁で冷却し凝縮させることにより除湿する。
【００３１】
一方、送風排気工程では、ペルチェユニット７０およびヒータ６２をＯＦＦにする。そして、図３に示すように、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機外外部空気１６が、外槽２０の外面を流れながら外槽２０、ドラム駆動用モータ３６、ファン６１の排熱を受けながら温められ、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、ファン６１へ吸込まれる。該吸込まれた外部空気１４は、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、外槽２０の奥下方の排水口３７より排水ホース９を通り、排水トラップ１０の水封じｗを破って排水孔３９に排出される。
【００３２】
一般的な排水トラップの場合、水封じｗの高さｈ１は５０〜８０mm程度あるため、水封じｗ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。また、排水孔３９からの臭気を抑えるため、水封じｗを破った後も高い所定圧以上の圧力を確保する必要があり、排水ホース９の排気による送風排気工程中は、高い圧力を保つようにファン６１を制御する。
乾燥終了後は、排水孔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ｗを破らない圧力レベルまでファン６１の回転速度を下げて、ペルチェユニット７０の吸熱で用いた熱供給媒体ｎを貯留した貯水槽９０の貯水弁９１を開いて流し、排水トラップ１０の水封じｗを回復させて乾燥工程終了となる。
【００３３】
このように、乾燥終了後に、排水ホース９側の圧力を所定圧以上に保ちながら排水ホース９を経由して排水孔３９に水を供給することにより、排水孔３９からの臭気を抑えながら排水トラップ１０の水封じｗを回復させることができる。
なお、この排水トラップ１０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９排気の乾燥運転の最後または乾燥運転の終了後の何れでもよい。
図６は、第１実施形態における乾燥工程の運転パターン１における各機器の運転状態((ｂ)図)と該運転パターン１の回転ドラム２９に送り込む温風温度の時間経過の変化((ａ)図)とを模式的に示した図である。図６(ａ)に示す温風温度の時間経過の変化のグラフは、横軸に乾燥時間をとり、縦軸に温風温度をとっている。
【００３４】
本実施形態における乾燥工程は、前記のように、乾燥工程初期に温風を循環ダクト５を用いて循環させる加熱乾燥運転(図２参照)を行い(加熱乾燥工程)、その後に、図３に示すように、吸気弁１３を開放して循環ダクト５内に外部空気１４を吸い込んで排水トラップ１０の水封じｗを破って排気する送風排気運転(送風排気工程)を行うものである。
図２に示す加熱乾燥工程においては、循環空気１２をペルチェユニット７０およびヒータ６２により加熱し、その温風を内槽の回転ドラム２９に送る。温風は衣類等の洗濯物３０を温め、衣類等の洗濯物３０から温風の一部の熱を費やして水分が蒸発する。
このため、内槽の回転ドラム２９出口の循環空気１２の湿度はほぼ飽和湿度に近くなる。さらに、循環空気１２は、外槽２０、循環ダクト５を通って、外槽２０、循環ダクト５に一部熱を与えつつ、循環ダクト５から送風ファン６１の吸込口に還流する。
【００３５】
循環空気１２は、前記のように、内槽の回転ドラム２９出口でほぼ飽和湿度に達しているため、外槽２０、循環ダクト５の内壁面で冷却された際に、温度低下に伴い循環ダクト５の内壁面等で水分を凝縮させる。
しかしながら、第１実施形態では、循環ダクト５の内壁面上に冷却水を流さないので、循環ダクト５の内壁面上に冷却水を流す水冷除湿のように循環空気１２を強制的に冷却して除湿するのとは異なり、外槽２０、循環ダクト５を温めつつ凝縮できる。
このため、加熱乾燥工程時では温風温度および衣類等の洗濯物３０の温度は一定とはならず、温度は上がり続け、これに伴い、内外槽の回転ドラム２９、外槽２０および循環ダクト５に熱を与え続けるため、これらの温度も上がり続ける。すなわち、衣類等の洗濯物３０および内外槽の回転ドラム２９、外槽２０に熱を蓄えながら、凝縮除湿を行える。
【００３６】
このように、循環空気１２の温度は上がり続けるため、ペルチェユニット７０の放熱面７１ｂ(図２、図５参照)が比較的熱くならない初期においては、放熱面７１ｂの温度と入口水パイプ７５を通流する流体の温度の吸熱面７１ａの温度との差が小さいので、ペルチェユニット７０による循環空気１２の加熱を行う。
そして、循環空気１２が時間経過で加熱されペルチェユニット７０の放熱面７１ｂが熱くなり放熱面７１ｂと吸熱面７１ａとの温度差が大きくなった場合、図４に示すように、ペルチェユニット７０の最大成績係数が低下してくるので、エネルギ効率を良くするため、ヒータ６２(図２参照)による循環空気１２の加熱に切り替える。
【００３７】
前記したように、図５、図２に示すペルチェユニット７０の吸熱部の熱供給媒体ｎを流す入口水パイプ７５に排熱回収フィン７３(参照)を設けている。乾燥工程の加熱が進むに従い、筐体１ｋ内上部(図２参照)に、メインモータのドラム駆動用モータ３６の放熱やファンモータ６１ｍの放熱により温められた空気が滞留しているため、入口水パイプ７５の廻りの排熱回収フィン７３(図３、図５参照)により温められた空気から効率よく、入口水パイプ７５を通流する冷却水に吸熱することができる。
入口水パイプ７５内の冷却水に吸熱することで、ペルチェユニット７０の循環ダクト５内の放熱面７１ｂと冷却水側の吸熱面７１ａとの温度差が大きくなるのを遅延でき、長時間においてペルチェユニット７０の最大成績係数の高い条件で運転できる。
【００３８】
送風排気工程では、図３に示すように、外槽２０の上面から筐体１ｋ間の空間から外部空気１４を吸気弁１３を通して吸気させ、それと同量の回転ドラム２９、外槽２０を循環した空気を排水ホース９を経由して排気させるため、内槽の回転ドラム２９に入ってくる空気の湿度が急激に低くなる。このため、外部空気１４の送風から伝熱される熱と、加熱乾燥工程時に衣類等の洗濯物３０および内槽の回転ドラム２９に蓄えた熱を用いて、洗濯物３０からの蒸発が起こる。洗濯物３０および内槽の回転ドラム２９の温度が平衡に近づいた後は、主に外部空気１４の送風から伝熱される熱により洗濯物３０からの蒸発が継続される。
【００３９】
吸気弁１３からの外部空気１４の吸気は、送風排気工程初期では、筐体１ｋ内上部に滞留しているメインモータのドラム駆動用モータ３６の放熱やファンモータ６１ｍの放熱により温められた外部空気１４を吸気弁１３から吸気できるが、送風排気工程後半は筐体１ｋ下部から筐体１ｋ内に導いた室内空気に近い温度状態の空気を吸気することになる。
【００４０】
＜制御装置１３８＞
図７は、洗濯乾燥機Ｓの制御装置１３８のブロック図である。
制御装置１３８は、洗濯乾燥機Ｓを統括的に制御するマイクロコンピュータ１５０が搭載されている。
マイクロコンピュータ１５０には、ＣＰＵ(Central  Processing  Unit)、メモリとしてＲＯＭ(Read  Only  Memory)、一時記憶のＲＡＭ(Random  Access  Memory)が備わっており、ＲＯＭには、洗濯乾燥機Ｓを制御するための制御処理プログラムがＣ言語等で記述され、格納されている。
【００４１】
マイクロコンピュータ１５０は、図１に示す各操作スイッチ１１２、１１３、１１３ａに接続される操作ボタン入力回路１５１や水位センサ１３４、温度センサ１５２、振動センサ１５３と、インターフェース(図示せず)を介して、接続され、ユーザによる操作スイッチ１１２、１１３、１１３ａ等の押下操作のボタン操作の操作信号や洗濯工程、乾燥工程でのセンサ信号等の各種情報信号を受信する。
マイクロコンピュータ１５０からの出力は、インターフェース(図示せず)を介して、各駆動回路１５４に接続され、給水電磁弁１１６、排水弁８、ドラム駆動用モータ３６、ファン６１、ヒータ６２、ペルチェユニット７０、吸気弁１３、給水弁７８、貯水弁９１などに接続され、これら給水電磁弁１１６、排水弁８、吸気弁１３、給水弁７８、貯水弁９１の開閉や、ドラム駆動用モータ３６、ファン６１の回転、ヒータ６２、およびペルチェユニット７０のペルチェ素子７１への通電を制御する。
【００４２】
また、マイクロコンピュータ１５０は、ユーザに洗濯乾燥機Ｓ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表示器１１４や、発光ダイオード１５６、ブザー１５７に接続される。
マイクロコンピュータ１５０は、電源スイッチ１３９が押下されて電源が投入されると起動し、ユーザに押下された操作スイッチ１１３、１１３ａ等に対応して、ＣＰＵがＲＯＭに記憶される制御処理プログラムをＲＡＭにロードし実行し、洗濯乾燥機Ｓの各動作モードが遂行される。
【００４３】
＜洗濯および乾燥の処理＞
次に、洗濯乾燥機Ｓの制御処理プログラムによる洗濯および乾燥の処理について、図８に従って説明する。なお、図８は、洗濯乾燥機Ｓの洗濯および乾燥の処理のフローチャートである。
ユーザが電源スイッチ１３９を押下して電源が投入されると、マイクロコンピュータ１５０が起動する。そして、ユーザが洗濯乾燥コースの操作スイッチ１１３およびスタート／一時停止の操作スイッチ１１２を押下することで、マイクロコンピュータ１５０のＣＰＵが、ＲＯＭに記憶される洗濯乾燥の基本的な制御処理プログラムをＲＡＭにロードし実行し、以下の洗濯および乾燥の処理が行われる。
【００４４】
まず、図８のＳ１０１において、洗濯乾燥機Ｓの状態確認および初期設定を行う。
続いて、図８のＳ１０２において、図１に示す操作パネル１０６の表示器１１４を点灯し、洗濯・乾燥コースの操作ボタンスイッチ１１３からの指示入力に従って洗濯・乾燥コースを設定する。
洗濯・乾燥コースの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。例えば、操作ボタンスイッチ１１３ａを指示入力された場合は、乾燥の高仕上げコースを設定する。
【００４５】
続いて、図８のＳ１０３において、操作パネル１０６のスタート／一時停止の操作スイッチ１１２からのスタートの指示入力の有無を監視して処理を分岐する。
スタート／一時停止の操作スイッチ１１２からのスタートの指示入力が無い場合(図８のＳ１０３でＮo)、図８のＳ１０３において、スタートの指示入力の有無の監視を継続する。
一方、スタート／一時停止の操作スイッチ１１２からのスタートの指示入力が有る場合(図８のＳ１０３でＹes)、図８のＳ１０４に移行し、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。
【００４６】
続いて、図８のＳ１０５において、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。例えば、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。
続いて、図８のＳ１０６において、外槽２０の下部にある排水口３７(図２参照)の初期温度とファン６１吸気口の初期温度を測定する。
続いて、図８のＳ１０７において、洗濯乾燥コースが設定されている場合は、高速脱水を実行する。高速脱水は、回転ドラム２９を高速で回転させ衣類等の洗濯物３０から効果的に水分を脱水（高速で遠心脱水）する。本第１実施形態の洗濯乾燥機Ｓでは、回転ドラム２９の回転数を毎分１７００回転程度に設定している。
【００４７】
続いて、図８のＳ１０８において、高速脱水を開始してから、規定の時間になったか否かを確認して処理を分岐する。
高速脱水を開始してから、規定の時間になっていない場合(図８のＳ１０８でＮo)、Ｓ１０８において、高速脱水を開始してから、規定の時間になったか否かの監視を継続する。
高速脱水を開始してから、規定の時間になった場合(図８のＳ１０８でＹes)、図８のＳ１０９に移行し、ファン６１の出口の温風温度を温度センサ１５２で測定し、ペルチェユニット７０の熱供給媒体の初期温度を熱交換ユニット７４内の流路７４ｒの温度センサ１５２で測定する。
【００４８】
続いて、図８のＳ１１０において、加熱乾燥工程を実行する。ファン６１は高速回転し、また、乾燥装置６の後記の選定された熱源に通電し、また、回転ドラム２９の正逆回転を繰り返し、また、回転ドラム２９内の衣類等の洗濯物３０の位置を入れ替えながら、高温の温風を洗濯物３０に吹き付ける。衣類等の洗濯物３０全体の温度が上昇し洗濯物３０から水分が蒸発する。
【００４９】
図９は、図８のＳ１１０における熱源の選定の処理を示すフローチャートである。
熱源の選定(図８のＳ１１０)は、ファン６１吸気温度とペルチェユニット７０の熱供給媒体ｎの温度差が規定温度以下の場合(図９のＳ１１０ａでＹes)にはペルチェユニット７０に通電し(図９のＳ１１０ｂ)ペルチェユニット７０による加熱とし、それ以外では(図９のＳ１１０ａでＮo)、ヒータ６２に通電しヒータ６２による加熱とする(図９のＳ１１０ｃ)。
【００５０】
また、図９のＳ１１０ｂのペルチェユニット７０による加熱時、熱供給媒体ｎの吸熱部出入口温度差をモニタし(図９のＳ１１０ｄ)、規定温度以下になった場合(図９のＳ１１０ｄでＮo)、ペルチェユニット７０の熱交換ユニット７４で熱交換が低下し熱効率が悪くなっているため、ヒータ６２の加熱に切り替え、ペルチェユニット７０への通電は停止する(図９のＳ１１０ｃ)。一方、規定温度よりも大きい場合(図９のＳ１１０ｄでＹes)、ペルチェユニット７０の熱交換ユニット７４で熱交換が良好に行われているため、ペルチェユニット７０による加熱を継続する(図９のＳ１１０ｂ)。
【００５１】
再び、図８のフローチャートに戻り、
続いて、図８のＳ１１１において、外槽２０の下部にある排水口３７(図２参照)とファン６１の吸気口の乾燥工程中盤の温度である中間温度を測定する。
続いて、図８のＳ１１２において、乾燥開始からの経過時間が規定の時間になったか否かを確認して処理を分岐する。
乾燥開始からの経過時間が規定の時間になった場合(図８のＳ１１２でＹes)、図８のＳ１１４に移行する。
【００５２】
一方、乾燥開始からの経過時間が規定の時間になっていない場合(図８のＳ１１２でＮo)、Ｓ１１３において、図８のＳ１１１で測定した乾燥工程中盤の中間温度と図８のＳ１０６で測定した乾燥工程の初期温度の差が規定温度１になったか否かを確認して処理を分岐する。
乾燥中盤の中間温度と乾燥工程の初期温度の差が規定温度１になっていない場合(図８のＳ１１３でＮo)、図８のＳ１１１に移行する。
【００５３】
乾燥中盤の中間温度と乾燥工程の初期温度の差が規定温度１になっている場合(図８のＳ１１３でＹes)、図８のＳ１１４において、乾燥開始から規定の時間が経過した場合、若しくは、乾燥中盤の中間温度と乾燥工程の初期温度の差が規定の温度より大きくなった場合、洗濯物３０の乾燥度が（＝乾布の質量／湿布の質量）が０.９０〜０.９５と判断し、送風排気工程を実行する。図３に示すように、ヒータ６２の通電をＯＦＦ、吸気弁１３を開き、ファン６１を高速回転して洗濯物３０の水分を排水ホース９から排水孔３９に排出する。
【００５４】
続いて、図８のＳ１１５において、外槽２０の下部の排水口３７での温度が規定温度になり、かつ、外気が規定温度よりも低いか否か確認して処理を分岐する。
図８のＳ１１５において、「Ｎo」と判断された場合、図８のＳ１１８に移行する。
図８のＳ１１５において、「Ｙes」と判断された場合、図８のＳ１１６において、ペルチェユニット７０に通電を行い、ＯＮにする。
続いて、図８のＳ１１７において、ペルチェユニット７０のＯＮ時間が規定時間に達したか否か確認し、規定時間に達した場合には図８のＳ１１８に移行し、規定時間に達しない場合には図８のＳ１１６に移行する。
【００５５】
続いて、図８のＳ１１８において、外槽２０の下部にある排水口３７の乾燥工程の終了温度とファン６１の吸気口の乾燥工程の終了温度を測定する。
続いて、図８のＳ１１９において、排気開始からの経過時間が規定の時間になったか否かを確認して処理を分岐する。
排気開始からの経過時間が規定の時間になった場合(図８のＳ１１９でＹes)、図８のＳ１２１に移行する。
一方、排気開始からの経過時間が規定の時間になっていない場合(図８のＳ１１９でＮo)、Ｓ１２０において、乾燥工程の中間温度と乾燥工程の終了温度の差が規定温度２になったか否かを確認して処理を分岐する。
【００５６】
乾燥工程の中間温度と乾燥工程の終了温度の差が規定温度２になっていない場合(図８のＳ１２０でＮo)、図８のＳ１１８に移行する。
一方、乾燥工程の中間温度と乾燥工程の終了温度の差が規定温度２になっている場合((図８のＳ１２０でＹes)、図８のＳ１２１において、排気開始から規定の時間が経過した場合、若しくは、乾燥工程の中間温度と乾燥工程の終了温度の差が規定の温度になった場合、洗濯物３０の乾燥度が（＝乾布の質量／湿布の質量）が１.０以上となり乾燥が終了したと判断し、排水孔３９(図３参照)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ｗを破らない圧力レベルまでファン６１の回転数を下げて貯水弁９１を開いて水を流し、排水トラップ１０の水封じｗを回復させる。
【００５７】
続いて、図８のＳ１２２において、貯水弁９１を開いてからの経過時間が規定の時間になったか否かを確認して処理を分岐する。
貯水弁９１を開いてからの経過時間が規定の時間になっていない場合(図８のＳ１２２でＮo)、図８のＳ１２２において、貯水弁９１を開いてからの経過時間が規定の時間になっているかの監視を継続する。
一方、貯水弁９１を開いてからの経過時間が規定の時間になっている場合(図８のＳ１２２でＹes)、図８のＳ１２３において、貯水弁９１を開いてから規定の時間が経過した場合に排水トラップ１０の水封じｗ(図３参照)が回復したと判断し、ファン６１を停止、ドラム駆動用モータ３６を停止、吸気弁１３を閉じ、貯水弁９１を閉じて乾燥工程を終了する。
【００５８】
このように構成した洗濯乾燥機Ｓは、加熱乾燥工程におけるペルチェユニット７０の最大成績係数の高い条件での運転と、図３に示すように、加熱乾燥工程で洗濯物３０、回転ドラム２９、外槽２０や外槽２０の上面と外枠２の空間に溜められた筐体内部空気１５などが蓄えた熱と乾いた機外外部空気１６と混合して回転ドラムに取り込む送風排気工程により、乾燥工程の後半のヒータ６２の消費電力量を削減できる。
ここで、衣類６kg、ヒータ６２入力約１２００Ｗ、風量約１.６ｍ3／minの条件において、ヒータ加熱乾燥工程約２０分、送風排気工程約８０分の運転パターンは、通常の水冷除湿乾燥と比較して消費電力量をおおよそ半減できる。
【００５９】
さらに、ファン６１へ吸込まれる筐体内部空気１５が外槽２０、ドラム駆動用モータ３６、ファン６１などの排熱により温められた場合、直接、機外外部空気１６を吸込んだ場合と比較して乾燥工程の消費電力量全体の約５％を削減できる。
また、機外外部空気１６を吸込んでも排水ホース９より洗濯物３０の水分を排水孔３９に排出するため、洗濯乾燥機Ｓを設置した室内の環境を悪化させずに消費電力を削減することができる。
さらに、乾燥終了時に、排水ホース９側の内圧を保ちながら排水トラップ１０の水封じｗを回復させるため排水孔３９からの臭気が、洗濯乾燥機Ｓを設置した室内に漏れて環境を悪化させることがない。
【００６０】
＜＜第２実施形態＞＞
次に、第２実施形態の洗濯乾燥機２Ｓについて、図１０を用いて説明する。
なお、図１０は、第２実施形態のペルチェユニット７０の吸熱側の熱供給媒体ｎ２に、筐体１ｋ内の排熱を与える洗濯乾燥機２Ｓを示す要部切り欠き斜視図である。
第２実施形態の洗濯乾燥機２Ｓは、ペルチェユニット７０に用いるペルチェ素子７１の効率が、図４に示すように、吸熱面７１ａと放熱面７１ｂとの温度差が小さい方が、効率が高いことから、筐体１ｋ内の排熱を用いてペルチェユニット７０の吸熱部の熱交換ユニット７４の温度が高くなるように構成したものである。
これ以外の構成は、第１実施形態と同様であるから、同様な構成要素には、同一の符号を付して示し、詳細な説明は省略する。
【００６１】
第２実施形態の洗濯乾燥機２Ｓは、送風ファン６１のファンモータ６１ｍ周辺に、ペルチェユニット７０の吸熱部(熱交換ユニット７４)に入る前の熱供給媒体ｎ２を流す排熱回収パイプ８０を設けたものである。
乾燥工程において、送風ファン６１は回り出し運転を継続するので、それ以降の乾燥工程では常にファンモータ６１ｍからの排熱が発生する。この排熱をペルチェユニット７０の吸熱部の熱交換ユニット７４に入る前の熱供給媒体ｎ２に付与し、吸熱側の熱交換ユニット７４の温度を上げている。
【００６２】
これにより、循環ダクト５を流れる温風の温度が上がり出しても、ペルチェユニット７０の吸熱部の熱交換ユニット７４に入る熱供給媒体ｎ２の温度が高くし吸熱面７１ａの温度を高くできるので、ペルチェユニット７０の最大成績係数は高い条件にすることが可能である。
そのため、洗濯乾燥機２Ｓにおける加熱乾燥工程の消費電力を低減できる。
【００６３】
＜＜第３実施形態＞＞
次に、第３実施形態の洗濯乾燥機３Ｓについて、図１１を用いて説明する。
図１１は、第３実施形態のペルチェユニット７０の吸熱側の熱供給媒体に、筐体１ｋ内の排熱を与える洗濯乾燥機３Ｓを示す要部切欠き斜視図である。図１１では、ドア３、前面カバー２２を省略した洗濯乾燥機３Ｓの内部構造を示している。
第３実施形態の洗濯乾燥機３Ｓは、ペルチェユニット７０の吸熱側(熱交換ユニット７４)の熱供給媒体に、筐体１ｋ内の排熱を与える他の例を示したものである。
【００６４】
第３実施形態の洗濯乾燥機３Ｓは、外槽２０にベローズ３８を介して配置され前面カバー２２等を支持する前面支持パネル７７に近接して、ペルチェユニット７０の吸熱部(熱交換ユニット７４)に入る前の熱供給媒体ｎ３を流す排熱回収パイプ８０ａを設けた構成としている。
前面支持パネル７７は、板厚の薄い鋼板を用いて、中央に大きな円形の開口７７ａをもつ略矩形状の形状にプレス加工等により形成されている。
加熱乾燥工程とともに熱伝導性の良好な前面支持パネル７７は、外槽２０、回転ドラム２９からの輻射熱伝達、循環空気１２の熱の対流により、温度が上昇してくる。
【００６５】
この熱は、加熱乾燥工程後の送風排気工程では、筐体１ｋの下部から流入する外気が、前面支持パネル７７の周辺に流れないために、殆ど回収できない。このため、加熱乾燥工程において、熱供給媒体ｎ３に回収させて、加熱効率を上げることとしている。
ここで、前面支持パネル７７の温度が上がらないうちは、バイパスパイプ９３の上流に設けた三方弁８３ａにより、排熱回収パイプ８０ａを通さずバイパスパイプ９３側に、給水弁７８から熱供給媒体ｎ３をペルチェユニット７０の吸熱部の熱交換ユニット７４に供給する。
【００６６】
そして、外槽２０内の温風温度の上昇とともに前面支持パネル７７の温度が上昇してから、三方弁８３ａにより、排熱回収パイプ８０ａを通して熱供給熱媒体ｎ３に前面支持パネル７７の熱を回収させ、前面支持パネル７７の熱を回収した熱供給熱媒体ｎ３を、ペルチェユニット７０の吸熱部の熱交換ユニット７４に導く。
これにより、循環ダクト５内の温風温度が上がり出しても、ペルチェユニット７０の吸熱面７１ａの温度を高くできるため、ペルチェユニット７０の最大成績係数は高い条件にでき(図４参照)、加熱乾燥工程の消費電力を低減できる。
なお、第３実施形態では、排熱回収パイプ８０ａを前面支持パネル７７の前に配置した場合を説明したが(図１１参照)、排熱回収パイプ８０ａを前面支持パネル７７の後に配置してもよく、排熱回収パイプ８０ａを前面支持パネル７７に近接して配置すれば、排熱回収パイプ８０ａと前面支持パネル７７との位置関係は限定されないのは勿論である。
なお、図１０の第２実施形態および図１１の第３実施形態において、それぞれファンモータ６１ｍ、前面支持パネル７７からの排熱回収例を説明したが、その他の箇所からの排熱回収の基本構造も、大きな違いがないので説明は省略する。
【００６７】
＜＜第４実施形態＞＞
次に、第４実施形態の洗濯乾燥機４Ｓについて、図１２を用いて説明する。
図１２は、第４実施形態のペルチェユニット７０の吸熱側(熱交換ユニット７４)(図５参照)の熱供給媒体に、筐体１ｋ内の排熱を与える洗濯乾燥機４Ｓを示す要部切り欠き斜視図である。
第４実施形態の洗濯乾燥機４Ｓは、ペルチェユニット７０の吸熱側(熱交換ユニット７４)の熱供給媒体に、筐体１ｋ内の排熱を与える別の実施形態を示したものである。
【００６８】
第４実施形態の洗濯乾燥機４Ｓは、ペルチェユニット７０の吸熱側の吸熱面７１ａに、直接、熱伝導性の良好な吸熱フィン９４を設け、吸熱フィン９４に筐体１ｋ内の上部空気を循環させつつ通風させる循環ファン８１を設けた構成としている。
このような構成とすることにより、筐体１ｋ内の上部空気の温度上昇の変化に応じて循環ファン８１の通風量を調節することにより、ペルチェユニット７０吸熱面７１ａの温度をより細かく調節できる。このため、運転条件、負荷条件に応じた最適なペルチェユニット７０による加熱が可能であり、安定して消費電力を削減できる。
なお、第４実施形態では、吸熱フィン９４と吸熱フィン９４に通風させる循環ファン８１を設けた構成を説明したが、吸熱フィン９４を設け、循環ファン８１を設けない構成とすることも可能である。
【００６９】
＜＜第５実施形態＞＞
次に、第５実施形態の洗濯乾燥機５Ｓについて、図１３を用いて説明する。
図１３は、第５実施形態のペルチェユニット７０の吸熱側(熱交換ユニット７４)の熱供給媒体に、筐体１ｋ内の排熱を与える洗濯乾燥機５Ｓを示す要部切り欠き斜視図であり、循環ダクト５の内部を示している。
第５実施形態の洗濯乾燥機５Ｓは、ペルチェユニット７０の吸熱側(熱交換ユニット７４)(図５参照)の熱供給媒体に、筐体１ｋ内の排熱を与えるさらに別の実施形態に示したものである。
【００７０】
第５実施形態の洗濯乾燥機５Ｓは、循環ダクト５の下部に加熱工程時に凝縮した水分をためる凝縮水トラップ８５を設け、この凝縮水を循環ポンプ８６により、ペルチェユニット７０の吸熱側の熱交換ユニット７４に通水させる構成としている。
これ以外の構成は、前記実施形態と同様であるから、同様な構成要素には同一の符号を付して示し、詳細な説明は省略する。
洗濯乾燥機５Ｓでは、加熱乾燥工程において循環風路のなかで筐体ｋ内の比較的冷たい空気と接しているところが、主に外槽２０の下部と循環ダクト５である。
さらに、循環ダクト５内には、低負荷時の乾燥に用いる水冷除湿用のリブ５ｒが設けられており、このリブ５ｒも加熱乾燥工程での洗濯物３０から水分を吸湿した温風の凝縮に際して、伝熱面積として作用する。
【００７１】
そこで、第５実施形態の洗濯乾燥機５Ｓでは、循環ダクト５の下端に凝縮水トラップ８５を設けている。洗濯物３０から水分を吸湿した温風の凝縮水が凝縮水トラップ８５に貯めるまでは、給水弁７８から冷却水をペルチェユニット７０の吸熱側の熱交換ユニット７４に流す。
乾燥工程の始めは、ペルチェユニット７０通過後の冷却水は三方弁８３を排水パイプ８８側にして、排水ホース９を通して排水させる。そして、水位センサ８４で、凝縮水トラップ８５に凝縮水が溜まったことを確認できたら、循環ポンプ８６を駆動させて給水弁７８を閉じ、ペルチェユニット７０の吸熱側の熱交換ユニット７４に、循環ポンプ８６から送りパイプ９７を通して凝縮水を送り込む。出口水パイプ７６の出口水温度に応じて、凝縮水の水温が低ければ三方弁８３はそのままとして、ペルチェユニット７０の吸熱側の熱交換ユニット７４を流れた水は、機外へ排水させる。凝縮水の水温が比較的高ければ、三方弁８３をダクト戻りパイプ８９側に切り替えて循環させる。
【００７２】
このとき、凝縮水は徐々に増え続けるが、外槽２０の通風口３２とのつなぎの蛇腹４を介してオーバーフロー分は、外槽２０の排水口３７から自動的に排水できる。
このような構成とすることにより、水分蒸発熱の一部を加熱に再利用できるため、加熱のための消費電力を削減できる。また、出口水パイプ７６からの冷却水の温度が高い条件では、三方弁８３を水冷除湿用のリブ５ｒ側にし、強制的に温度の高い冷却水で水冷除湿させて、その熱をペルチェユニット７０に戻して再利用しても、本第５実施形態の趣旨を逸脱しない。
【００７３】
＜＜第６実施形態＞＞
次に、第６実施形態の洗濯乾燥機について、図１４を用いて説明する。
なお、図１４は、第６実施形態の洗濯乾燥機における乾燥工程の運転パターン２における各機器の運転状態((ｂ)図)と該運転パターン２の回転ドラム２９に送り込む温風温度の時間経過の変化((ａ)図)を模式的に示した図である。
第６実施形態の洗濯乾燥機における乾燥工程は、加熱乾燥工程と送風排気工程の組み合わせを２回繰り返す運転としたものである。
【００７４】
図１４に示すように、最初の加熱乾燥工程では、ペルチェユニット７０のみで循環ダクト５内の温風を加熱する(図２参照)。循環ダクト５内の温風温度が目標温度に達したら(図１４の時刻ｔ１)、ペルチェユニット７０への通電をＯＦＦにし、吸気弁１３を開いて送風排気工程に入る(図３参照)。送風温度が規定温度より下がり、筐体１ｋ内に導入する外気の温度が低い場合には、必要に応じて再度、ペルチェユニット７０に通電し、筐体１ｋ内の上部空気に溜められた排熱をペルチェユニット７０吸熱部(熱交換ユニット７４)に効率よく回収して、送風を加熱する。
【００７５】
回転ドラム２９内の高湿な空気を回転ドラム２９外に送出した後は、再度、吸気弁を閉じて加熱乾燥工程に移る(図１４の時刻ｔ２)。本加熱乾燥工程初期は、ペルチェユニット７０のみで加熱し、ペルチェユニット７０の吸熱側の熱供給媒体の出入口温度差が規定温度以下になったらペルチェユニット７０をＯＦＦにし(図１４の時刻ｔ３)、ヒータ６１による加熱に切り替える。衣類等の洗濯物３０の乾燥が１回目の加熱乾燥工程時よりも進んでいるため、温風温度をより高くして乾燥させる必要がある。温風温度が目標温度に達したら、２回目の送風排気工程に入る(図１４の時刻ｔ４)。送風排気時のペルチェユニット７０を用いた送風加熱要領は、１回目の送風排気と同様であるので説明は省略する。
【００７６】
以上のような乾燥工程とすることにより、１回目の送風排気工程を行うことで循環ダクト５内の温風温度を下げ、低消費電力のペルチェユニット７０を使用する時間を長くし最大成績係数の高い条件でのペルチェユニット７０による加熱乾燥工程を長くできる。
これにより、乾燥工程における低消費電力のペルチェユニット７０を使用する時間を長くでき、消費電力をより削減できる。
なお、第６実施形態では、加熱乾燥工程と送風排気工程とを２回繰り返す場合を例示したが、加熱乾燥工程と送風排気工程とを任意の複数回繰り返してもよい。
【００７７】
＜＜まとめ＞＞
洗濯乾燥機は、乾燥時に内部が乾燥室となる外槽２０と、外槽２０内に回転自在に配置され、洗濯物３０を収容する内槽の回転ドラム２９と、回転ドラム２９を駆動するドラム駆動用モータ３６と、外槽２０を支持する筐体１ｋと、回転ドラム２９に温風を送風するための送風路の循環ダクト５、加熱手段のヒータ６２、および送風手段のファン６１を有する乾燥装置と、送風手段のファン６１の上流側の送風路の循環ダクト５に吸気手段(循環ダクト５上部の開口５ａおよび吸気弁１３)と、外槽２０から排出される水を排出する排水ホース９と、排水ホース９を経由して回転ドラム２９から排出される空気の全部または一部を排気する手段とを備えている。
洗濯乾燥機は、さらに、加熱手段の一つとして、送風手段と吸気手段の間の送風路(循環ダクト５)内に放熱部のみを収めるとともに吸熱部を風路外の筐体１ｋ内の上部に配置させたペルチェユニット７０、および、ペルチェユニット７０の吸熱部には筐体１ｋ内の上部に溜まる排熱を回収する手段(図５、図１０、図１１、図１２参照)を備えた構成としている。
【００７８】
この洗濯乾燥機の乾燥工程は、図２に示す回転ドラム２９に温風を送風して乾燥対象物である洗濯物３０から水分を蒸発させ、さらに回転ドラム２９を出てファン６１の吸込に戻る高温多湿空気(循環空気１２)により、外槽２０や循環ダクト５を温めつつ、その内壁において空冷凝縮させて循環空気から除湿させる加熱乾燥工程と、図３に示す吸気手段(循環ダクト５上部の開口５ａおよび吸気弁１３)から送風路(循環ダクト５)外の外槽２０上面から筐体１ｋとの空間の筐体内空気１５を送風路(循環ダクト５)内に吸気させ、それと同量の空気を排水ホース９を経由して排気させる送風排気工程で形成させる送風排気工程とを組み合わせた運転とする。
【００７９】
各工程において、ペルチェユニット７０による加熱時に、ペルチェユニット７０の吸熱側の熱交換ユニット７４に流入する熱供給媒体に洗濯乾燥時の排熱を効率よく回収させて、それぞれの工程に対して長時間、ペルチェユニット７０の最大成績係数を高くした条件での運転としている。
【００８０】
＜作用効果＞
本構成によれば、乾燥工程を加熱効率の良い加熱乾燥工程と送風排気工程の組み合わせとし、加熱乾燥工程ではファンモータ６１ｍやメインモータのドラム駆動用モータ３６などの要素機器からの放熱損失熱や衣類等の洗濯物３０から蒸発させた水分の凝縮熱をペルチェユニット７０の吸熱部から効率よく回収できるため、加熱のための入力を低減できる。
送風排気工程では、加熱乾燥工程で衣類等の洗濯物３０や内槽の回転ドラム２９に蓄えた熱を蒸発に用い、回転ドラム２９から出た空気を排水ホース９を通して機外に捨てるため、多湿空気を室内に排気することなく洗濯物３０から蒸発した水分を除去できる。
【００８１】
また必要に応じて、内槽の回転ドラム２９に送り込む空気をペルチェユニット７０の最大成績係数を高くできる条件で送風の加熱に用いれば、さらに少ない消費電力で洗濯物３０からの蒸発を促進でき、消費電力を低減できる。
従って、加熱時の加熱源の効率を高くできるため乾燥時間を短縮できる。
【００８２】
なお、前記第１〜第５実施形態においては、各構成をそれぞれ個別に説明したが、第１〜第５実施形態で説明した構成を適宜組み合わせて構成することも可能である。このように組み合わせた場合、組み合わせの効果が得られる。
なお、前記実施形態の洗濯乾燥機Ｓにおいては、循環ダクト５に開口５ａを形成し、該開口５ａを開閉する吸気弁１３を有する場合を例示して説明したが、循環ダクト５に開口５ａが形成されず吸気弁１３を有しない洗濯乾燥機にも、本発明は有効に適用可能である。
この場合、乾燥時の送風排気工程は行われないことになる。
【００８３】
なお、前記第１〜第５実施形態においては、内槽の回転ドラム２９の中心軸が水平に対して前方がやや上向きの洗濯乾燥機を説明したが、特許請求範囲に記載した構成を適用して本発明の作用効果を奏すれば、内槽の中心軸の角度は限定されない。例えば、縦型のパルセータ方式の洗濯乾燥機にも適用可能である。
また、本発明は、循環ダクト５の開口５ａおよび吸気弁１３の有無に拘らず実施形態で説明した乾燥機能のみを有する乾燥機にも有効に適用可能である。
【符号の説明】
【００８４】
１  ベース(筐体)
１ｋ    筐体
２      外枠(筐体)
５  循環ダクト(送風路)
５ａ    循環ダクト上部の開口(吸気手段)
６      乾燥装置
８      排水弁(排気手段)
９      排水ホース
１３    吸気弁(吸気手段)
２０    外槽(チャンバ)
２２    前面カバー(筐体)
２３    背面カバー(筐体)
２９    回転ドラム(内槽、回転手段)
３０    洗濯物(被乾燥物)
３６    ドラム駆動用モータ(モータ、回転手段)
３７    排水口(排気手段)
６１  ファン(送風手段)
６１ｍ    ファンモータ(送風手段)
６２  ヒータ(加熱手段)
７０  ペルチェユニット(加熱手段)
７１  ペルチェ素子(加熱手段)
７１ａ  ペルチェ素子の吸熱面
７１ｂ  ペルチェ素子の放熱面
７３    排熱回収フィン(第１導入手段、吸熱フィン)
７４    熱交換ユニット(加熱手段、ペルチェ素子の吸熱側の熱交換部材)
７５    入口水パイプ(加熱手段)
７６    出口水パイプ(加熱手段)
７７    前面支持パネル(構造体の一部)
８０    排熱回収パイプ(第２導入手段)
８０ａ  排熱回収パイプ(第３導入手段)
８１    循環ファン(第１導入手段、ファン)
８２    吸気ダクト(送風路)
８３    三方弁(循環手段)
８３ａ  三方弁(第３導入手段)
８４    水位センサ(凝縮水送り手段)
８５    凝縮水トラップ(凝縮水貯留手段)
８６    循環水ポンプ(凝縮水送り手段)
８９    ダクト戻りパイプ(循環手段)
９４    吸熱フィン(第１導入手段)
９７    送りパイプ(凝縮水送り手段)
１３８    制御装置(乾燥制御手段、制御手段)
ｎ      熱供給媒体(第１導入手段)
ｎ２    熱供給媒体(熱媒体、第２導入手段)
ｎ３    熱供給媒体(熱媒体、第３導入手段)
Ｓ、２Ｓ、３Ｓ、４Ｓ、５Ｓ      洗濯乾燥機(乾燥機)
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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