(57)【要約】【課題】大型化を抑制したヒートポンプ方式の洗濯乾燥機を提供する。【解決手段】水槽（図示せず）内に回転自在に設けられ衣類を収容する回転槽５と、圧縮機４１と、圧縮機４１で圧縮された冷媒の熱を放熱する放熱器３２と、高圧の冷媒を減圧するための絞り手段４２と、減圧されて低圧となった冷媒が周囲から熱を奪う吸熱器３０と、放熱器３２で加熱された空気を回転槽５内へ供給する送風機１２と、回転槽５内の空気を吸熱器３０を通して放熱器３２へ循環させる循環ダクト３４とを具備し、放熱器３２と吸熱器３０を対向させて循環ダクト３４内に配設すると共に、放熱器３２と吸熱器３０の間に絞り手段４２を配設したもので、コンパクトな循環ダクトの構成が可能になり、さらに絞り手段４２を放熱器３２の一部として利用することが可能となるため、放熱器３２の小型化を図ることができ、その分、洗濯乾燥機の大型化を抑制することができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内に弾性支持された水槽と、前記水槽内に回転自在に設けられ衣類を収容する回転槽と、圧縮機と、前記圧縮機で圧縮された冷媒の熱を放熱する放熱器と、高圧の冷媒を減圧するための絞り手段と、減圧されて低圧となった冷媒が周囲から熱を奪う吸熱器と、前記放熱器で加熱された空気を前記回転槽内へ供給する送風手段と、前記回転槽内の空気を前記吸熱器を通して前記放熱器へ循環させる循環ダクトとを具備し、前記放熱器と前記吸熱器を対向させて前記循環ダクト内に配設すると共に、前記放熱器と前記吸熱器の間に前記絞り手段を配設した洗濯乾燥機。
【請求項２】
放熱器で凝縮液化した冷媒を溜める受液器を備え、前記受液器を前記放熱器と吸熱器の間に配設した請求項１に記載の洗濯乾燥機。
【請求項３】
放熱器から絞り手段に冷媒を導く接続配管を有し、前記接続配管を前記放熱器と吸熱器の間に配設した請求項１又は２に記載の洗濯乾燥機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗濯・脱水と乾燥を同一回転槽内で行う洗濯乾燥機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のドラム式の洗濯乾燥機について、図６を用いて説明する。
【０００３】
図６において、筐体１の内部には、複数のサスペンション２によって弾性的に支持された円筒状の水槽３を設け、洗濯・脱水時の振動をサスペンション２によって吸収する構成としている。水槽３の内部には、洗濯または乾燥対象物である衣類４を収容する円筒状で横軸型の回転槽５を回転可能に配設し、駆動モータ６により回転軸６ａを回転させて回転駆動する。
【０００４】
回転槽５の内壁には衣類を撹拌する複数のバッフル（図示せず）が設けられ、回転槽５の周壁には小孔５ａを多数設けている。筐体１の前面には衣類４を出し入れする開口部１ａと、これを開閉する扉７が設けられている。水槽３および回転槽５の前面側にも同様の開口部３ａ、５ｂを有し、この水槽３の開口部３ａはベローズ８によって筐体１の開口部１ａと水密に連結されている。水槽３の底部には洗濯水を排出する排水口９を有し、排水弁１０を介して排水ホース１１に連結され、その先端部は機外に導出されている。
【０００５】
送風機１２は、ヒータ１３によって加熱された温風を給気口１４から回転槽５内に送風供給するものである。循環ダクト１５は、回転槽５および水槽３を通過した湿った乾燥用空気の除湿を行うもので、一端を水槽３の下部の排気口１６に接続し、他端を送風機１２に接続している。給水弁１７は、水道の蛇口等に接続された給水ホース１８からの給水を制御する。
【０００６】
上記構成において、洗濯運転を行う場合は、扉７を開いて回転槽５内へ衣類４および洗剤を入れて運転を開始する。まず、給水弁１７が洗濯水側の給水口（図示せず）を開き、水槽３および回転槽５内に所定量の水が供給されると、駆動モータ６が作動し回転槽５が回転駆動され洗浄動作を行う。所定時間後、駆動モータ６が停止して排水弁１０が開き、汚れた水が回転槽５および水槽３から排水され、排水ホース１１を介して機外の排水場所へ排水される。
【０００７】
次に、上記と同様に水槽３および回転槽５に水が供給され、すすぎ動作を行う。すすぎが終了すると排水弁１０が開いて排水された後、回転槽５が駆動モータ６により高速で回転駆動されることにより、衣類４の脱水が行われる。
【０００８】
以上のように洗濯運転が終了すると、乾燥運転が開始する。乾燥工程では駆動モータ６により低速で回転槽５を回転駆動させ衣類４を撹拌しながら、送風機１２により矢印１９の方向に送風された空気は、ヒータ１３で加熱されて温風となり、給気口１４から回転槽５内へ送り込まれる。この温風は、衣類４の水分を奪った後、回転槽５の小孔５ａから水槽３内を通過して排気口１６を経て循環ダクト１５へ至る。
【０００９】
このとき給水弁１７が冷却水側の給水口（図示せず）を開いており、循環ダクト１５内には冷却水が注水されている。衣類４の水分を奪って湿気を含んだ温風がこの循環ダクト１５内を通過するとき、冷却水により冷却されて水分の結露が起こり、湿った温風は除湿されて矢印に示すように再び送風機１２へ戻る。この冷却水および結露水は排水弁１０を介して機外へ排水される。この送風機１２、ヒータ１３、給気口１４、回転槽５、水槽３、排気口１６、循環ダクト１５の循環経路で温風を循環させることにより、回転槽５内の衣類４を乾燥させることができる。
【００１０】
上記従来の構成では、衣類４の乾燥に使用された熱は、循環ダクト１５の冷却水もしくは筐体１からの放熱によって全て外部に捨てられるものであり、再利用されることがなかった。
【００１１】
そこで、衣類の乾燥時に使用された熱を回収して有効に使うために、冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮された冷媒の熱を放熱する放熱器と、高圧の冷媒の圧力を減圧するための絞り手段と、減圧されて低圧となった冷媒が周囲から熱を奪う吸熱器とを冷媒が循環するように管路で連結したヒートポンプ装置を衣類乾燥機に設けることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この構成によれば、衣類より蒸発させた水分を吸熱器に結露させることにより効率よく衣類の乾燥が行えることが分かっている。
【特許文献１】特開平７−１７８２８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上記従来のヒートポンプ方式の洗濯乾燥機では、少なくとも冷凍サイクルを構成する圧縮機、放熱器、絞り手段、吸熱器を設けることが必須要件であり、更に圧縮機、放熱器、絞り手段、吸熱器を順次接続するための冷媒配管を要し、その配管スペースも必要になるなど、乾燥用に電気ヒータを用いた洗濯乾燥機に比して構成要素が多く、また、大型のヒートポンプ装置を、洗濯乾燥機内部に収納するために、洗濯乾燥機本体そのものが大型化するという課題があった。
【００１３】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、大型化を抑制したヒートポンプ方式の洗濯乾燥機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記従来の課題を解決するために、本発明の洗濯乾燥機は、筐体内に弾性支持された水槽と、前記水槽内に回転自在に設けられ衣類を収容する回転槽と、圧縮機と、前記圧縮機で圧縮された冷媒の熱を放熱する放熱器と、高圧の冷媒を減圧するための絞り手段と、減圧されて低圧となった冷媒が周囲から熱を奪う吸熱器と、前記放熱器で加熱された空気を前記回転槽内へ供給する送風手段と、前記回転槽内の空気を前記吸熱器を通して前記放熱器へ循環させる循環ダクトとを具備し、前記放熱器と前記吸熱器を対向させて前記循環ダクト内に配設すると共に、前記放熱器と前記吸熱器の間に前記絞り手段を配設したもので、対向に配設された放熱器と吸熱器の間に、絞り手段が収納されるため、コンパクトな循環ダクトの構成が可能となる。さらに絞り手段を放熱器の一部として利用することが可能となるため、その分、放熱器の小型化を図ることができ、大型化を抑制したコンパクトなヒートポンプ方式の洗濯乾燥機を実現することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の洗濯乾燥機は、対向に配設された放熱器と吸熱器の間に、絞り手段が収納されるため、コンパクトな循環ダクトの構成が可能となる。さらに絞り手段を放熱器の一部として利用することが可能となるため、放熱器の小型化を図ることができ、大型化を抑制したコンパクトなヒートポンプ方式の洗濯乾燥機を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
第１の発明は、筐体内に弾性支持された水槽と、前記水槽内に回転自在に設けられ衣類を収容する回転槽と、圧縮機と、前記圧縮機で圧縮された冷媒の熱を放熱する放熱器と、高圧の冷媒を減圧するための絞り手段と、減圧されて低圧となった冷媒が周囲から熱を奪う吸熱器と、前記放熱器で加熱された空気を前記回転槽内へ供給する送風手段と、前記回転槽内の空気を前記吸熱器を通して前記放熱器へ循環させる循環ダクトとを具備し、前記放熱器と前記吸熱器を対向させて前記循環ダクト内に配設すると共に、前記放熱器と前記吸熱器の間に前記絞り手段を配設したもので、対向に配設された放熱器と吸熱器の間に、絞り手段が収納されるため、コンパクトな循環ダクトの構成が可能となる。さらに絞り手段を放熱器の一部として利用することが可能となるため、その分、放熱器の小型化を図ることができ、大型化を抑制したコンパクトなヒートポンプ方式の洗濯乾燥機を実現することができる。
【００１７】
第２の発明は、特に、第１の発明の放熱器で凝縮液化した冷媒を溜める受液器を備え、前記受液器を前記放熱器と吸熱器の間に配設したもので、対向に配設された放熱器と吸熱器の間に、受液器が収納されるため、コンパクトな循環ダクトの構成が可能となる。さらに受液器を放熱器の一部として利用することが可能となるため、放熱器の小型化を図ることができるので、大型化を抑制したコンパクトなヒートポンプ方式の洗濯乾燥機を実現することができる。
【００１８】
第３の発明は、特に、第１又は２のいずれか１つの発明の放熱器から絞り手段に冷媒を導く接続配管を有し、前記接続配管を前記放熱器と吸熱器の間に配設したもので、対向に配設された放熱器と吸熱器の間に、接続配管が収納されるため、コンパクトな循環ダクトの構成が可能となる。さらに接続配管を放熱器の一部として利用することが可能となるため、放熱器の小型化を図ることができるので、大型化を抑制したコンパクトなヒートポンプ方式の洗濯乾燥機を実現することができる。
【００１９】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものでは無い。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における洗濯乾燥機の外観斜視図、図２は、同洗濯乾燥機の筐体１の背面１ｂ方向から見た断面図、図３は、図２のＡ−Ａ断面図、図４は、同洗濯乾燥機に搭載されたヒートポンプ装置の構成と乾燥用空気の流れを示すシステム概念図である。
【００２１】
図１〜図４に示すように、筐体１の内部には、複数のサスペンション２によって弾性的に支持された円筒状の水槽３を設け、洗濯・脱水時の振動をサスペンション２によって吸収する。水槽３の内部には、衣類４を収容する円筒状で横軸型の回転槽５を回転可能に設け、駆動モータ６により回転軸６ａを介して回転駆動される。筐体１の前面には衣類４を出し入れする開口部１ａと、これを開閉する扉７が設けられている。水槽３および回転槽５の前面側にも同様の開口部３ａ、５ｂを有し、この水槽３の開口部３ａはベローズ８によって筐体１の開口部１ａと水密に連結されている。水槽３の底部には洗濯水を排出する排水口９を有し排水弁１０に連結されている。
【００２２】
送風手段を構成する送風機１２は、筐体１の上面１ｃと側面１ｄが成す隅部空間に位置するように、水槽３の上部に設けられている。送風機１２は水槽３の外面に設けた給気ダクト２０と連通し、給気ダクト２０の給気ダクト入口２１から入った空気を矢印ｃの方向に送風して給気口１４から回転槽５内に供給する。また、水槽３の外面には、水槽３の背面部の排気口１６と連通する排気ダクト２２を設け、回転槽５および水槽３を通過して排気口１６から出てきた空気を矢印ｄのように排気ダクト出口２３へ導出する。
【００２３】
水槽３の下部には、ヒートポンプ装置を構成する熱交換器からなる吸熱器３０に矢印ａの方向に空気を流す吸熱器風路３１と、同様に熱交換器からなる放熱器３２に矢印ｂの方向に空気を流す放熱器風路３３とが水平方向に並べて配設され、この吸熱器風路３１と放熱器風路３３とは循環ダクト３４で連通して吸熱器３０および放熱器３２を通過する空気が直線的に流れるようになっている。
【００２４】
この吸熱器風路３１と放熱器風路３３と循環ダクト３４は一体に構成され、筐体１内の取り付けベース３５に固定されている。
【００２５】
吸熱器風路３１の入口３１ａと排気ダクト出口２３とは、蛇腹状の伸縮可能な可撓性材料からなる排気口ホース３６を介して連通している。放熱器風路３３の出口３３ａと給気ダクト入口２１も同様に、蛇腹状の伸縮可能な可撓性材料からなる給気口ホース３７を介して連通している。また、吸熱器風路３１の入口３１ａには、空気中の異物を除去するフィルター手段として合繊ネット等からなるエアフィルター３８を着脱可能に設けている。さらに、吸熱器風路３１の下流側の下部には、除湿水を排出する排出口３９を設けている。
【００２６】
送風機１２で送風される乾燥用空気は、図４の矢印４０に示すように、給気ダクト２０を通り給気口１４から回転槽５内に入り、回転槽５内の衣類４を通過した後、排気口１６から出て、排気ダクト２２を通って吸熱器風路３１の吸熱器３０を通過し、循環ダクト３４を介して放熱器風路３３の放熱器３２及び圧縮機４１の周囲を通過して送風機１２へ戻り、循環するようになっている。
【００２７】
また、ヒートポンプ装置は、圧縮機４１、および圧縮された冷媒の熱を放熱する放熱器３２、および高圧の冷媒の圧力を減圧するための絞り弁や毛細管等からなる絞り手段４２、および放熱器３２で液化した冷媒を絞り手段４２に導くための接続配管４３、および減圧されて低圧となった冷媒が周囲から熱を奪う吸熱器３０とを冷媒が循環するように順次接続する管路４４で連結されており、冷媒は矢印４５の方向に流れて循環し、ヒートポンプサイクルを実現する。なお、対向に配設された放熱器３２と吸熱器３０の間に、絞り手段４２及びその接続配管４３が収納されている。
【００２８】
以上のような構成における洗濯乾燥機の動作について説明する。
【００２９】
洗浄工程では、排水弁１０を閉じた状態で、水槽３内に所定の水位に達するまで給水を行い、駆動モータ６により衣類４と洗浄水の入った回転槽５を回転させて洗浄を行う。このとき、排気ダクト２２内には一部の洗浄水が入るが、排気ダクト２２は、途中経路を上方に持ち上げた形状にして吸熱器３０に洗浄水が浸入しにくいようになっている。
【００３０】
また、洗浄後の濯ぎ工程でも、洗浄工程と同様に水槽３内に給水され、回転槽５を回転させて衣類４の濯ぎを行う。脱水工程では、排水弁１０を開いて機外へ水を排水した後、駆動モータ６により衣類４の入った回転槽５を高速回転して脱水する。
【００３１】
乾燥工程では、ヒートポンプ装置の圧縮機４１を作動させると、冷媒が圧縮され、この圧力により放熱器３２、接続配管４３、絞り手段４２、吸熱器３０を循環する。放熱器３２では圧縮機４１で圧縮された高温高圧の冷媒が循環空気と熱交換することで凝縮液化しながら循環空気を加熱し、接続配管４３でさらに冷媒は液化しながら循環空気を加熱して過冷却状態となり、絞り手段４２では過冷却状態となった液冷媒を減圧膨張し、吸熱器３０では冷媒が循環空気と熱交換することで蒸発気化しながら循環空気から熱を吸収し、循環空気の温度を下げると共に、空気中の湿度を結露させることで除湿する。
【００３２】
送風機１２により、放熱器３２、接続配管４３及び圧縮機４１の放熱により加熱された温風が給気ダクト２０を通って給気口１４から回転槽５内に送風される。回転槽５は駆動モータ６により回転駆動され衣類４は上下に撹拌される。
【００３３】
回転槽５内に送風された温風は、衣類４の隙間を通るときに水分を奪い、湿った状態で水槽３の排気口１６を経て排気ダクト２２、排気口ホース３６を通り、エアフィルター３８を通過する際に、リント等の異物が除去され、吸熱器風路３１に至る。この湿った温風は、吸熱器３０を通過する際に顕熱と潜熱が奪われて除湿され、乾いた空気と除湿水に分離される。この乾いた空気は、循環ダクト３４を通って放熱器風路３３に入り、放熱器３２、接続配管４３及び圧縮機４１で再び加熱され温風となって給気口ホース３７、給気ダクト２０を通り、送風機１２へと循環する。
【００３４】
一方、吸熱器３０で結露した除湿水は、底部の排出口３９から機外へ排出される。このようにヒートポンプ装置を用いることにより、吸熱器３０で吸熱した熱を冷媒で回収して再び放熱器３２で放熱して、圧縮機４１に入力したエネルギー以上の熱量を衣類４に与えることができるので、乾燥時間の短縮と省エネを実現することが可能になる。
【００３５】
以上のように、ヒートポンプ装置を構成する対向に配設された放熱器３２と吸熱器３０の間に、絞り手段４２及びその接続配管４３が収納されるため、コンパクトな循環ダクトの構成が可能となる。さらに絞り手段４２、接続配管４３を放熱器３２の一部として利用することが可能となるため、放熱器３２の小型化を図ることができ、大型化を抑制したコンパクトなヒートポンプ方式の洗濯乾燥機を実現することができる。
【００３６】
（実施の形態２）
図５は、本発明の第２の実施の形態における洗濯乾燥機のヒートポンプ装置の構成と乾燥用空気の流れを示すシステム概念図である。なお、上記第１の実施の形態と同一部品については、同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００３７】
洗浄工程、濯ぎ工程時の洗濯機の動作は、第１の実施の形態と同一であり説明を省略し、乾燥工程について説明する。
【００３８】
本実施の形態は、放熱器３２、接続配管４３、絞り手段４２と吸熱器３０とを順次接続し、放熱器３２と絞り手段４２との間の接続配管４３に受液器４６を備えたものである。
【００３９】
乾燥工程で、ヒートポンプ装置の圧縮機４１を作動させると、冷媒が圧縮され、この圧力により放熱器３２、接続配管４３、受液器４６、絞り手段４２、吸熱器３０を循環する。
【００４０】
放熱器３２では、圧縮機４１で圧縮された高温高圧の冷媒が循環空気と熱交換することで凝縮液化しながら循環空気を加熱し、液化した冷媒は接続配管４３、受液器４６でさらに液化しながら循環空気を加熱して過冷却状態となり、絞り手段４２では過冷却状態となった液冷媒を減圧膨張し、吸熱器３０では、冷媒が循環空気と熱交換することで蒸発気化しながら循環空気から熱を吸収し、循環空気の温度を下げると共に、空気中の湿度を結露させることで除湿する。
【００４１】
このとき、放熱器３２の内部に通常溜まる液冷媒は、受液器４６の内容積分だけ減少することになり、放熱器３２の有効な伝熱面積が増加することになる。すなわち、放熱器３２の有効な伝熱面積が増加した分、放熱器３２を小型化することが可能となる。
【００４２】
以上のように、ヒートポンプ装置を構成する対向に配設された放熱器３２と吸熱器３０の間に、絞り手段４２、受液器４６及びその接続配管４３が収納されるため、コンパクトな循環ダクトの構成が可能となる。さらに絞り手段４２、受液器４６及び接続配管４３を放熱器３２の一部として利用することが可能となるため、放熱器３２の小型化を図ることができるので、大型化を抑制したコンパクトなヒートポンプ方式の洗濯乾燥機を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
以上のように、本発明にかかる洗濯乾燥機は、対向に配設された放熱器と吸熱器の間に絞り手段が収納されるため、コンパクトな循環ダクトの構成が可能となる。さらに絞り手段を放熱器の一部として利用することが可能となるため、放熱器の小型化を図ることができるもので、ヒートポンプ装置を有する洗濯乾燥機等の各種乾燥機に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施の形態１における洗濯乾燥機の外観斜視図
【図２】同洗濯乾燥機の断面図
【図３】図２のＡ−Ａ断面図
【図４】同洗濯乾燥機のシステム概念図
【図５】本発明の実施の形態２における洗濯乾燥機のシステム概念図
【図６】従来の洗濯乾燥機の断面図
【符号の説明】
【００４５】
１  筐体
３  水槽
５  回転槽
１２  送風機（送風手段）
３０  吸熱器
３１  吸熱器風路
３２  放熱器
３３  放熱器風路
３４  循環ダクト
４１  圧縮機
４２  絞り手段
４３  接続配管
４６  受液器
【図１】
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【図２】
2006187395.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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