(57)【要約】【課題】衣類乾燥時間の増加や消費電力量の増加を抑制し、衣類乾燥機の乾燥性能を向上させる。【解決手段】本発明の衣類乾燥機は、筐体２内に回転自在に設けられた回転槽１と、ヒートポンプ装置５０と、回転槽１内の乾燥用空気を循環させる循環風路７と、循環風路７内に設けられ、乾燥用空気を回転槽１内に供給する送風ファン５と、循環風路７に連通させて設けられ、乾燥用空気を機外へ排出する排気風路１８と、循環風路７外の周囲の空気が循環風路７内に進入する吸気風路１７と、制御装置３０とを備え、放熱器５２は、循環風路７内に設けられ、排気風路１８は、循環風路７の水槽３の排出口１６と放熱器５２との間から分岐接続され、吸熱器５４は、排気風路１８内に設けられたことにより、乾燥時間の短縮と省エネルギー性の向上を実現できる。【選択図】図２
2018102798.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体と、
前記本体内に回転自在に設けられた回転槽と、
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膨張機構と減圧されて低圧となった冷媒によって周囲から熱を奪う吸熱器とを冷媒が循環可能に管路で連結して構成されたヒートポンプ装置と、
前記回転槽と連通する乾燥用空気排出口と乾燥用空気吹出口とを有し前記回転槽内の乾燥用空気を循環させる循環風路と、
前記循環風路内に設けられ、前記ヒートポンプ装置によって加熱された乾燥用空気を前記回転槽内に供給する送風装置と、
前記循環風路に連通させて設けられ、乾燥用空気を機外へ排出する排気風路と、
前記循環風路外の周囲の空気が前記循環風路内に進入する吸気部と、
前記送風装置および前記ヒートポンプ装置などを制御する制御装置とを備え、
前記放熱器は、前記循環風路内に設けられ、
前記排気風路は、前記循環風路の乾燥用空気排出口と前記放熱器との間から分岐接続され、
前記吸熱器は、前記排気風路内に設けられた衣類乾燥機。
【請求項２】
前記循環風路から前記排気風路を経て機外へ排出される風量を変化させることができる排気風量調整装置を備えた請求項１に記載の衣類乾燥機。
【請求項３】
前記循環風路から前記排気風路を経て機外へ排出される風量の割合を２０〜５０％に設定された請求項２に記載の衣類乾燥機。
【請求項４】
前記循環風路から前記排気風路を経て機外へ排出される風量の割合を５０〜１００％に設定された請求項２に記載の衣類乾燥機。
【請求項５】
前記排気風量調整装置は、前記循環風路と前記排気風路との分岐部に備えられた請求項２に記載の衣類乾燥機。
【請求項６】
前記吸気部は、前記循環風路の前記排気風路との分岐部と前記放熱器との間に設けられた請求項１〜５のいずれか１項記載の衣類乾燥機。
【請求項７】
前記吸熱器は、前記放熱器の上方に隣接させて配置された請求項１〜６のいずれか１項記載の衣類乾燥機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衣類等の繊維製品の乾燥を行う衣類乾燥機及び乾燥に加えて洗濯機能を備えた衣類乾燥機（洗濯乾燥機）に関する。
【背景技術】
【０００２】
衣類乾燥機や洗濯乾燥機の乾燥性能の高効率化を図る方法として、衣類を乾燥させる乾燥装置にヒートポンプ装置を搭載する方法がある。この方法によれば、衣類の乾燥に使用された熱エネルギーが吸熱器にて回収され、再利用される。これにより、効率よく衣類の乾燥が行える。
【０００３】
図８は従来の衣類乾燥機の構成が示された縦断面図である。図９は同衣類乾燥機の乾燥システム構成図である。図８および図９に示されるように、この衣類乾燥機には、衣類を収容する回転ドラム１０１を含む循環ダクト１０２が備えられている。そして、乾燥装置としてヒートポンプ装置１０３が、その循環ダクト１０２に備えられている。
【０００４】
ヒートポンプ装置１０３は、冷媒を圧縮する圧縮機１０４と、圧縮された冷媒の熱を放熱する放熱器１０５と、高圧の冷媒の圧力を減圧する膨張機構１０６と、減圧されて低圧となった冷媒によって周囲から熱を奪う吸熱器１０７とによって構成されている。そして、それらは、それらの中を冷媒を循環させるように管路で連結されている。
【０００５】
循環ダクト１０２には、回転ドラム１０１の他に、乾燥用空気を循環させる送風機１０８と、ヒートポンプ装置１０３の放熱器１０５と吸熱器１０７とが設けられている。放熱器１０５は、循環する乾燥用空気を加熱する。吸熱器１０７は乾燥用空気を冷却除湿する。
【０００６】
この構成の衣類乾燥機は、衣類から蒸発させた水分を吸熱器１０７に結露させると同時に、衣類の乾燥に使用した熱エネルギーを吸熱器１０７にて回収する。よって、熱エネルギーの損失を極めて少なくすることができ、低電力で高除湿率の衣類の乾燥を行うことができる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−１７８２８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の構成においては、乾燥用空気の循環ダクト１０２内に、放熱器１０５にて空気を加熱する箇所と、吸熱器１０７にて空気を冷却する箇所とが存在する。ヒートポンプ装置の原理上、圧縮機１０４を駆動させるための電気入力が、吸熱器１０７によって回収された熱エネルギーに加算されて放熱器１０５から放熱される。したがって、乾燥用空気の温度上昇に対しては、圧縮機１０４への電気入力分の熱エネルギーのみが寄与する。
【０００９】
この結果として、例えば、乾燥時間を短縮する目的で、乾燥工程の序盤において乾燥用空気の温度を急激に上昇させる場合、衣類乾燥機が発揮できる加熱能力は、圧縮機１０４を駆動させる消費電力によって制限される。これによって、加熱対象の空間外から少ない電力を使って熱を取り込み、大きな熱エネルギーとして利用するという、ヒートポンプ本
来の特性が活かされていない。
【００１０】
また、乾燥工程の終盤においては、圧縮機１０４における電気入力分の熱エネルギーが、循環ダクト１０２及び回転ドラム１０１内の乾燥用空気に蓄積される。これによって、乾燥用空気の温度が上昇し、吸熱器１０７に流入する乾燥用空気の相対湿度が低下する。これによって、乾燥用空気を除湿するために必要な冷却能力を大きくする必要が生じる。このため、ヒートポンプ装置１０３の冷却能力を増加させる必要がある。すなわち、消費電力量が増大するという課題があった。
【００１１】
そして、さらに圧縮機１０４における消費電力が循環ダクト１０２及び回転ドラム１０１内の乾燥用空気に蓄積されることによって乾燥用空気の温度および冷媒の温度と圧力が上昇すると、最終的にヒートポンプ装置１０３は能力の上限に達する。その場合には、安全装置を作動させることによって、ヒートポンプ装置１０３の運転を停止させる、もしくはヒートポンプ装置１０３の圧縮機１０４における電気入力を減少させる必要が生じる。これによって乾燥時間が長引くという課題があった。
【００１２】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、乾燥時間の増加や消費電力量の増加を抑制し、高効率の乾燥性能を有する衣類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】
【００１３】
前記従来の課題を解決するために、本発明の衣類乾燥機は、本体と、前記本体内に回転自在に設けられた回転槽と、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膨張機構と減圧されて低圧となった冷媒によって周囲から熱を奪う吸熱器とを冷媒が循環可能に管路で連結して構成されたヒートポンプ装置と、前記回転槽と連通する乾燥用空気排出口と乾燥用空気吹出口とを有し前記回転槽内の乾燥用空気を循環させる循環風路と、前記循環風路内に設けられ、前記ヒートポンプ装置によって加熱された乾燥用空気を前記回転槽内に供給する送風装置と、前記循環風路に連通させて設けられ、乾燥用空気を機外へ排出する排気風路と、前記循環風路外の周囲の空気が前記循環風路内に進入する吸気部と、前記送風装置および前記ヒートポンプ装置などを制御する制御装置とを備え、前記放熱器は、前記循環風路内に設けられ、前記排気風路は、前記循環風路の乾燥用空気排出口と前記放熱器との間から分岐接続され、前記吸熱器は、前記排気風路内に設けられたものである。
【００１４】
この構成によって、乾燥工程前半の排気空気の温度が低い場合には、吸熱器によって循環風路外の空気の熱エネルギーを採熱して、循環風路内、さらには回転槽内に取り込むことが可能になる。これにより、乾燥用空気温度の温度上昇速度を向上させることが可能となり、乾燥性能が向上する。
【００１５】
また、乾燥工程後半の排気空気の温度が高い場合にも、排気による熱エネルギーロスを抑制しながら、排気する空気に含まれる水分の全部または一部を吸熱器にて冷却除湿することなく、筐体外へ排気することが可能になり、乾燥性能が向上する。
【００１６】
したがって、本発明の衣類乾燥機は、乾燥工程の全般において、ヒートポンプ装置の消費電力の増加を抑えながら、乾燥時間の短縮と省エネルギー化が可能となり、乾燥性能が向上する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の衣類乾燥機は、筐体外の空気からの採熱を行うこと及び排気による熱エネルギーのロスを抑制しながら乾燥用空気の水分を排気することが可能になる。これによって、乾燥工程全般において、エネルギー効率と乾燥性能の向上が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態１における洗濯乾燥機の構成が示された縦断面図
【図２】本実施の形態における洗濯乾燥機の乾燥システムの構成図
【図３】本実施の形態における洗濯乾燥機の乾燥システムの要部構成図
【図４】本実施の形態における洗濯乾燥機の温風温度の推移を示す図
【図５】本発明の実施の形態２における洗濯乾燥機の乾燥システムの構成図
【図６】本実施の形態における洗濯乾燥機のスピード乾燥時の排気率と乾燥効率との関係を示す図
【図７】本実施の形態における洗濯乾燥機の省エネルギー乾燥時の排気率と乾燥効率との関係を示す図
【図８】従来の衣類乾燥機の構成が示された縦断面図
【図９】従来の衣類乾燥機の乾燥システム構成図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
第１の発明の衣類乾燥機は、本体と、前記本体内に回転自在に設けられた回転槽と、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膨張機構と減圧されて低圧となった冷媒によって周囲から熱を奪う吸熱器とを冷媒が循環可能に管路で連結して構成されたヒートポンプ装置と、前記回転槽と連通する乾燥用空気排出口と乾燥用空気吹出口とを有し前記回転槽内の乾燥用空気を循環させる循環風路と、前記循環風路内に設けられ、前記ヒートポンプ装置によって加熱された乾燥用空気を前記回転槽内に供給する送風装置と、前記循環風路に連通させて設けられ、乾燥用空気を機外へ排出する排気風路と、前記循環風路外の周囲の空気が前記循環風路内に進入する吸気部と、前記送風装置および前記ヒートポンプ装置などを制御する制御装置とを備え、前記放熱器は、前記循環風路内に設けられ、前記排気風路は、前記循環風路の乾燥用空気排出口と前記放熱器との間から分岐接続され、前記吸熱器は、前記排気風路内に設けられたものである。
【００２０】
この構成によって、乾燥用空気の一部は、吸熱器を通過した後に衣類乾燥装置の外部に排出される。これにより、吸熱器は排気する乾燥用空気のみと熱交換を行うため、吸熱器を通過した排気空気の温度を低くすることが可能になる。これにより、乾燥工程前半の排気空気の温度が低い場合には、吸気空気よりも排気空気の温度が低くなる。結果として、吸熱器によって循環風路外の空気の熱エネルギーを採熱して、循環風路内、さらには回転槽内に取り込むことが可能になる。
【００２１】
これにより、圧縮機を駆動させるための電気入力に加えて、吸熱器によって採熱した筐体外の空気の熱エネルギーを循環風路内、さらには回転槽内に蓄積することで、乾燥用空気温度の温度上昇速度を向上させることが可能となり、乾燥性能が向上する。
【００２２】
また、乾燥工程後半の排気空気の温度が高い場合にも、排気による熱エネルギーロスを抑制しながら、排気する空気に含まれる水分の全部または一部を吸熱器にて冷却除湿することなく、筐体外へ排気することが可能になり、乾燥性能が向上する。
【００２３】
したがって、乾燥工程の全般において、ヒートポンプ装置の消費電力の増加を抑えながら、乾燥時間の短縮と省エネルギー化が可能となり、乾燥性能が向上する。
【００２４】
第２の発明は、特に、第１の発明において、前記循環風路から前記排気風路を経て機外へ排出する風量を変化させることができる排気風量調整装置を備えたものである。この構成によって、衣類の乾燥の進行と、循環空気の温度変化に合わせて、吸熱器に流入させ、排気する風量を調整することが可能となる。乾燥の序盤や、循環される乾燥用空気の温度
が低いときには、排気風路から排出される排気空気量を少なくし、放熱器による消費電力の増加を抑制する。また。乾燥の後半や、循環される乾燥用空気の温度が高い場合には、排気風路から排出される排気空気量を多くすることによって、乾燥時間を短縮する。
【００２５】
したがって、乾燥工程の全般において、ヒートポンプ装置の消費電力の増加を抑えながら、乾燥時間の短縮と省エネルギー化をより適切なものとすることができる。
【００２６】
第３の発明は、特に、第２の発明において、前記循環風路から前記排気風路を経て機外へ排出される風量の割合が２０〜５０％に設定されたものである。この構成によって、排気風路に流入する風量の割合を低くすることで、機外への排気によるエネルギーロスを低減させることが可能になる。また、乾燥用空気の温度を高くすることができ、衣類からの水分蒸発速度が向上する。結果として、乾燥時間を短縮させた乾燥運転を行うことが可能になる。
【００２７】
第４の発明は、特に、第２の発明において、前記循環風路から前記排気風路を経て機外へ排出される風量の割合が５０〜１００％に設定されたものである。この構成によって、排気風路に流入する風量の割合を高くすることで、同時に循環風路外から吸気される風量も増える。そして、放熱器に流入する乾燥用空気の温度を低下させることが可能になる。これにより、ヒートポンプ装置の高圧側の圧力を低くすることができ、ヒートポンプ装置のエネルギー効率が向上する。結果として、ヒートポンプ装置による消費電力量を抑えながら乾燥運転を行うことが可能になる。
【００２８】
第５の発明は、特に、第２の発明において、前記排気風量調整装置は、前記循環風路と前記排気風路との分岐部に備えられたものである。この構成によって、衣類の乾燥の進行に合わせて、吸熱器に流入させ、排気する風量を、直接的に大きく変化させることが可能になる。これにより、乾燥工程の全般において、ヒートポンプ装置の消費電力の増加を抑えながら、より効率的な乾燥時間の短縮と省エネルギー化が可能となり、乾燥性能が向上する。
【００２９】
第６の発明は、特に、第１〜第５のいずれかの発明において、前記吸気部は、前記循環風路の前記排気風路との分岐部と前記放熱器との間に設けられたものである。この構成によって、放熱器に流入する乾燥用空気の温度が、循環風路外から吸気される空気によって効果的に低下させられる。これにより、ヒートポンプ装置の高圧側の圧力が低くなり、ヒートポンプ装置のエネルギー効率が向上する。結果として、ヒートポンプ装置による消費電力量を抑えながら乾燥運転を効果的に行うことが可能になる。
【００３０】
第７の発明は、特に、第１〜第６のいずれかの発明において、前記吸熱器は、前記放熱器の上方に隣接させて配置されたものである。この構成によって、高温の放熱器から伝達される熱による吸熱器への霜の付着抑制効果が発揮され、空気流路が確保される。これによって、吸熱器を通る風量の低下が抑制され、吸熱器における吸熱量の低下が抑制される。その結果、乾燥時間の短縮と省エネルギー化を図ることができる。
【００３１】
以下、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、本発明は、以下に説明される実施の形態によって限定されるものではない。
【００３２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における洗濯乾燥機の構成が示された縦断面図である。図２は、本実施の形態における洗濯乾燥機の乾燥システムの構成図である。図３は、本実施の形態における乾燥システムの要部構成図である。本実施の形態においては、主に洗濯乾燥機を用いて説明がなされる。洗濯乾燥機は洗濯機能を有する衣類乾燥機である。した
がって、洗濯乾燥機も一種の衣類乾燥機である。
【００３３】
図１に示されるように、洗濯乾燥機は、洗浄水が溜められる有底円筒形状に形成された水槽３を備えている。水槽３は、その下方に設けられたダンパ４によって筐体２（本体）内に揺動自在に支持されている。衣類が収容される回転槽１が、水槽３内に回転自在に設けられている。この回転槽１は、有底円筒形状に形成されている。回転槽１は、その回転軸を水平に対して前上がりに傾斜させて設けられている。
【００３４】
水槽３の背面には、駆動モータ６が取り付けられている。この駆動モータ６は、回転槽１を回転軸まわりに正方向および逆方向に回転させる。洗濯乾燥機は、駆動モータ６の駆動による回転槽１の回転によって、回転槽１内に投入された衣類に対し、撹拌たたき洗い、すすぎ、および乾燥を行なう。
【００３５】
筐体２の前部には、回転槽１および水槽３の開口端側に対向させて扉体１５が設けられている。使用者は、扉体１５を開くことによって回転槽１に対して洗濯物（衣類）を出し入れすることができる。
【００３６】
また、水槽３の前部開口部の縁部には全周にわたって、弾性を有するシール部材２３が備えられている。使用者が扉体１５を閉じると、シール部材２３が扉体１５によって押圧され、弾性変形することによって、水槽３の機外に対する水密性および気密性が確保される。
【００３７】
給水管１４が水槽３の上部に接続されている。給水弁１３が給水管１４の途中に設けられている。給水弁１３は、給水管１４を経由して水槽３内に水を供給する。また、排水管１２が水槽３の最下部に接続されている。排水弁１１が排水管１２の途中に設けられている。排水弁１１は、水槽３内の水を排水管１２を経由して機外に排出する。
【００３８】
水槽３の下方には、ダンパ４が設けられている。ダンパ４は、水槽３を支えるとともに、脱水時等に、回転槽１内の衣類の偏りなどに起因して発生する水槽３の振動を減衰させる。このダンパ４には、布量検知部（図示せず）が取り付けられている。布量検知部は、回転槽１内の衣類などによる重量変化によって、ダンパ４の軸が上下に変位する変位量を検知する。洗濯乾燥機は、この布量検知部によって検知された変位量に基づいて、回転槽１内の衣類の量を検知する。
【００３９】
また、洗濯乾燥機は、水槽３および回転槽１内の空気を循環させる循環風路７と、循環風路７を循環する乾燥用空気と熱交換を行うヒートポンプ装置５０とを備えている。
【００４０】
循環風路７は、乾燥工程において衣類を乾燥させるための空気循環風路として構成されている。空気循環風路には水槽３および回転槽１が含まれる。循環風路７は、水槽３の上部側面に設けられた排出口１６（乾燥用空気排出口）と水槽３の後部側面に設けられた吹出口８（乾燥用空気吸出口）とに接続させて設けられている。洗濯乾燥機運転時における水槽３および回転槽１が含まれる空気循環風路の気密性は、水槽３の前部開口部に設けられたシール部材２３と扉体１５とが密着されることによって維持される。
【００４１】
送風ファン５が、送風装置として、循環風路７内に設けられている。送風ファン５は、水槽３および回転槽１内の乾燥用空気を循環風路７内を循環させる。
【００４２】
循環風路７には、吸気風路１７と排気風路１８とが、それぞれ接続されている。吸気風路１７は、筐体２内の空気を循環風路７内に取り込むものである。排気風路１８は、循環風路７内の空気を循環風路７外に排出するものである。吸気風路１７および排気風路１８
の循環風路７に接続されていない側の端部は、それぞれ循環風路７外に解放されている。排気風路１８は、吸気風路１７より乾燥用空気の流れの上流側に設けられている。
【００４３】
循環風路７は、排出口１６から水槽３の上部側面に沿わせて略水平に、奥方向に延設されている。そして、循環風路７は、水槽３の後部においては、水槽３の後部側面に沿わせて回転槽１の回転軸と略直角方向に、かつ回転槽１の回転軸に向かって配置されている。そして、循環風路７の水槽３上部側面に沿わせた部分については、排気風路１８が、循環風路７の上方に隣接させて略並行に配設されている。
【００４４】
図３に模式的に示されているように、循環風路７には、ヒートポンプ装置５０を構成する放熱器５２が組み込まれている。この放熱器５２は、吸気風路１７より下流側で、水槽３の吹出口８より手前に設けられている。
【００４５】
排気風路１８内には、ヒートポンプ装置５０を構成する吸熱器５４が組み込まれている。この吸熱器５４は、循環風路７内には設けられていない。そして、排気風路１８は、循環風路７の水槽３の排出口１６（乾燥用空気排出口）と放熱器５２との間から分岐されている。
【００４６】
図１に示されるように、循環風路７と排気風路１８とは略上下並行に配置されている部分を有している。循環風路７中の放熱器５２と排気風路１８中の吸熱器５４とは、ともにこの略上下並行に配置された部分に、互いに上下に隣接させて配置されている。すなわち、吸熱器５４が、放熱器５２の直ぐ上方に配置されている。
【００４７】
また、吸熱器５４の下部には、除湿水排水管路１９が設けられている。この除湿水排水管路１９は、吸熱器５４から流出する除湿水を循環風路７の外へ排出するものである。
【００４８】
さらに、流入温度検知部９が、循環風路７内の吹出口８近傍または放熱器５２近傍に設けられている。流入温度検知部９は、回転槽１に流入する乾燥用空気の温度を検知する。流入温度検知部９は、例えばサーミスタ等によって構成される。
【００４９】
送風用モータ１０は、乾燥中に働く送風ファン５を回転駆動する。また、送風用モータ１０は、例えば、インバータ等の制御器によって回転速度などの回転動作が制御される。
【００５０】
制御装置３０が筐体２内に備えられている。制御装置３０は、前記送風ファン５および前記ヒートポンプ装置５０等を制御する。制御装置３０は、また、駆動モータ６、給水弁１３、排水弁１１等を制御し、洗い、すすぎ、乾燥の各工程を逐次実行する。
【００５１】
次に、図３を参照して、本実施の形態１の洗濯乾燥機に搭載されたヒートポンプ装置５０の構成および乾燥用空気の流れについて説明する。
【００５２】
図３に示されるように、ヒートポンプ装置５０は、圧縮機５１、放熱器５２、膨張機構５３、吸熱器５４を有している。これらの構成要素が上記の順に管路５５で環状に循環接続されることによって、冷媒回路が形成されている。冷媒回路中には、冷媒が封入されている。圧縮機５１で圧縮された過熱状態の高圧ガス冷媒は圧縮機５１から管路５５中に吐出される。管路５５中に吐出された高圧ガス冷媒は、放熱器５２に流入する。前述されたように、放熱器５２は、乾燥用空気が循環される循環風路７中に設置されている。したがって、冷媒は放熱器５２内を流れる際に、乾燥用空気によって冷却される。そして、高圧ガス冷媒は、凝縮器である放熱器５２によって凝縮され、高圧液冷媒へと状態変化する。
【００５３】
放熱器５２から流出した高圧液冷媒は、膨張機構５３において膨張され、低圧状態とな
る。そして、吸熱器５４へ流入する。前述されたように、吸熱器５４は、排気風路１８中に設置されている。そして、排気風路１８は、乾燥用空気が循環される循環風路７に接続されている。したがって、冷媒は、吸熱器５４内を流れる際に、蒸発することによって、回転槽１から排出される乾燥用空気の一部を冷却する。そして、低圧液冷媒は、蒸発器である吸熱器５４によって蒸発され、低圧ガス冷媒へと状態変化する。
【００５４】
吸熱器５４から流出した低圧ガス冷媒は、圧縮機５１に吸入される。そして、圧縮機５１において再び圧縮される。以上の過程を経て、冷媒が冷媒回路内を循環する。冷媒回路内を循環させる冷媒としては、例えば、Ｒ４０７Ｃ等の非共沸混合冷媒、Ｒ４１０Ａ等の擬似共沸混合冷媒、又は単一冷媒を用いることができる。
【００５５】
次に、乾燥用空気の流れに関する構成および乾燥用空気の流れについて説明する。送風ファン５が駆動されると、回転槽１内で洗濯物から奪われた水分によって多湿状態となった乾燥用空気は、水槽３の側面上部に設けられた排出口１６を通って、循環風路７または排気風路１８に流入する。
【００５６】
排気風路１８に流入した空気は、吸熱器５４によって冷却及び除湿されて、筐体２外に排出される。一方、循環風路７に流入した空気は、放熱器５２に向けて送られ、放熱器５２によって加熱される。
【００５７】
吸気風路１７は、送風ファン５の吸気側の循環風路７に連通するように設けられている。吸気風路１７は、また、放熱器５２より上流側の循環風路７に連通するように設けられている。したがって、吸気風路１７から吸気された筐体２外の空気は、循環風路７側へ流れた乾燥用空気と混合された後、放熱器５２を通過する。この際に、混合された空気は、放熱器５２によって加熱される。
【００５８】
加熱された空気は、循環風路７の途中に配置された送風ファン５および吹出口８を通過して、再び回転槽１内に吹き出される。
【００５９】
なお、洗濯機能を有しない衣類乾燥機においては、洗浄水を溜める水槽３や給水弁１３、給水管１４および排水弁１１は備えられていない。そして、回転する回転槽１と循環風路７との接続は、フェルトなどのシール部材に回転槽１が摺動するように構成されている。
【００６０】
以上のように構成された洗濯乾燥機について、その動作および作用を説明する。なお、以下の説明は、外気温度２０℃、乾燥用空気の目標温度６０℃〜６５℃という代表的な場合を想定して成されている。図４は、本実施の形態における洗濯乾燥機の温風温度の推移を示す図である。
【００６１】
本実施の形態における洗濯乾燥機は、乾燥用空気が循環される循環風路７から分岐させて、排気風路１８を有している。排気風路１８は、循環風路７の水槽３の排出口１６（乾燥用空気排出口）と放熱器５２との間から分岐されている。排気風路１８の循環風路７に接続されていない側の端部は、筐体２外に解放されている。そして、この排気風路１８内に、ヒートポンプ装置５０の蒸発器である吸熱器５４が配設されている。
【００６２】
この構成によって、乾燥用空気の一部は、吸熱器５４を通過した後に、洗濯乾燥機の外部に排出される。これにより、吸熱器５４は、排気される乾燥用空気のみと熱交換を行う。したがって、吸熱器５４は、吸熱器５４を通過した排気空気の温度をより低くすることが可能である。例えば、排気空気の温度が低い状態である、乾燥工程前半においては、吸気される筐体２外の空気の温度Ｔ１と、筐体２外へ排気される空気の温度Ｔ２との関係は
、Ｔ１＞Ｔ２の状態である。その結果として、ヒートポンプ装置５０は、吸熱器５４によって筐体２外の空気の熱エネルギーを筐体２内に取り込むことができる。したがって、洗濯乾燥機は、採熱された熱エネルギーも加えられて加熱された乾燥用空気を、送風ファン５によって、筐体２内に、さらには回転槽１内に取り込むことができる。
【００６３】
これにより、放熱器５２による加熱に加えて、吸熱器５４によって採熱された熱エネルギーも乾燥用空気の温度上昇に利用される。その結果、図４に示されるように、乾燥用空気の温風温度の温度上昇速度は従来の衣類乾燥機の場合より早くなる。
【００６４】
また、この構成によって、洗濯乾燥機は、圧縮機５１を駆動させる電気入力に加えて、吸熱器５４によって取り込まれる筐体２外の空気の熱エネルギーを筐体２内に蓄積することができる。これによって、乾燥用空気温度の温度上昇速度を向上させることが可能となる。よって、乾燥時間を短縮させ、乾燥性能を向上させた洗濯乾燥機を実現することができる。
【００６５】
また、例えば、乾燥工程後半には排気空気の温度は高くなり、相対湿度は低くなる。このような状態になると、洗濯乾燥機は、排気空気の顕熱を奪うことによって熱エネルギーロスを抑制する。しかし、排気空気の露点温度が吸熱器５４の温度より低くなることにより潜熱を奪うところまではいかず、排気空気に含まれる水分の全部または一部は、吸熱器５４にて除湿されることなく筐体２外へ排出される。これによって、省エネルギー性を向上させ、さらに乾燥性能を向上させた洗濯乾燥機を実現することができる。
【００６６】
以上に述べられたように、本実施の形態における洗濯乾燥機は、乾燥工程の全般において、ヒートポンプ装置５０の消費電力の増加を抑えつつ、乾燥時間を短縮させることができる。
【００６７】
さらに、外気温度が低い時など、吸熱器５４内の冷媒温度が０℃以下になる。すると、排気風路１８に流入した空気が吸熱器５４によって冷却及び除湿されて発生する除湿水が霜となる。この霜が、吸熱器５４に気流上流側より順次着霜し、吸熱器５４の空気流路を閉塞する。これに対する対策構成として、本実施の形態においては、図１に示されるように、吸熱器５４は、放熱器５２の直ぐ上方に隣接させて配置されている。この構成によって、高温の放熱器５２から伝達される熱による吸熱器５４への霜の付着抑制効果が発揮され、空気流路が確保される。これによって、本実施の形態における洗濯乾燥機は、吸熱器５４を通る風量の低下を抑制し、吸熱器５４における吸熱量の低下を抑制することができる。
【００６８】
なお、吸気風路１７は、本実施の形態のように意図的に設けることが好適であるが、特段設けられなくてもよい。ただし、循環風路７から排気風路１８を通じて自然連通されているので、排気風路１８からの排気量に相当する空気が進入するように隙間などが構成されていればよい。すなわち、循環風路７外の周囲の空気が循環風路７内に進入する吸気部が存在していればよい。
【００６９】
また、排気風路１８内に設けられた吸熱器５４に加えて、従来と同様に循環風路７内に他の吸熱器を設ける構成も考えられる。しかしながら、循環風路７内にも他の吸熱器を設ける構成は、前述された従来構成と同様の課題を有することとなる。したがって、本実施の形態の構成のように、循環風路７内には吸熱器を有さず、排気風路１８内にのみ吸熱器を有する構成が望ましい。本実施の形態の構成によって、乾燥時間の短縮と省エネルギーにおいて、より大きな効果を得ることができる。
【００７０】
（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２における洗濯乾燥機の乾燥システムの要部構成図である。図５を参照しつつ、本実施の形態２に係る洗濯乾燥機について説明する。なお、本実施の形態２に係る洗濯乾燥機は、上記実施の形態１に係る洗濯乾燥機の備える構成に加えて、排気風量調整装置を備えたものである。本実施の形態２に係る洗濯乾燥機は、以下で説明する部分を除き、実施の形態１に係る洗濯乾燥機と同様に構成されている。この同様の構成については詳しい説明は省略する。
【００７１】
排気風量調整装置２０は、乾燥用空気の流れの向きを変更させる風向板２１と、風向板２１の傾きを調整可能な、例えばモータなどの駆動部２２とで構成されている。図５に示されるように、排気風量調整装置２０は、循環風路７と排気風路１８との分岐部に設置されている。排気風量調整装置２０は、駆動部２２によって風向板２１の角度を変更することにより、排気風路１８から排出される排気風量を調整できる。
【００７２】
実施の形態１に記載された洗濯乾燥機において、吸熱器５４と放熱器５２へ流入する風量の割合は、衣類の乾燥の進行や、循環される乾燥用空気の温度の変化に係らず常に一定である。しかしながら、吸熱器５４と放熱器５２に流入させるべき最適な風量割合は、衣類の乾燥の進行や、循環される乾燥用空気の温度によって異なる。したがって、実施の形態１の構成の洗濯乾燥機は、消費電力量を抑えながら、乾燥時間を短縮させることができるものの、乾燥工程の全般において、それぞれの時点の条件に応じた最適な乾燥を行うことはできない。すなわち、消費電力量の抑制と乾燥時間の短縮を最適なものとすることができない。
【００７３】
本実施の形態における洗濯乾燥機は、排気風量調整装置２０を動作させることによって、衣類の乾燥の進行と循環空気の温度変化に合わせて、吸熱器５４に流入させ、排気する風量を調整することが可能である。本実施の形態における洗濯乾燥機は、乾燥工程の序盤など、循環空気の温度が低いときには、排気風路１８から排出される排気空気量を少なくし、放熱器５２による消費電力の増加を抑制する。また。乾燥の後半など、循環風路７内を循環される乾燥用空気の温度が高い場合には、排気風路１８から排出される排気空気量を多くすることによって、より多くの空気を吸熱器５４に流入させ、乾燥時間を短縮する。
【００７４】
次に、発明者らが測定することによって得られたデータに基づいて、より具体的に説明する。図６は、乾燥時間短縮に特に注目して測定した場合の排気率と乾燥効率との関係を示す図である。図７は、省エネルギー性に特に注目して測定した場合の排気率と乾燥効率との関係を示す図である。いずれのデータも、機外の環境は、温度２０℃、湿度６０〜６５％にて測定された。
【００７５】
排気率（％）は、循環風路７内を流れる風量のうち、排気風量調整装置２０によって割合調整され、排気風路１８から機外に排出される風量の割合である。乾燥効率（％）は、（乾燥水分量（ｇ）×蒸発潜熱（Ｊ／ｇ））／圧縮機５１における消費電力量（Ｗｈ）である。
【００７６】
図６は、圧縮機５１における消費電力量をほぼ一定（例えば、約４００Ｗｈ）とした条件下において、排気率を変えて乾燥効率を測定し、グラフ化したものである。この場合、図６に示されるように、排気率が２０％〜５０％に調整されることによって、高い乾燥効率が得られる。その結果、得られる乾燥時間は、約６０ｍｉｎであった。
【００７７】
図７は、目標乾燥時間をほぼ一定（例えば、約１２０ｍｉｎ）とした条件下において、排気率を変えて乾燥効率を測定し、グラフ化したものである。この場合、図７に示されるように、排気率が５０％〜１００％に調整されることによって、高い乾燥効率が得られる
。その結果、圧縮機５１における消費電力量を約２００Ｗｈに抑えることができる。
【００７８】
なお、実際の洗濯乾燥機においては、上記の乾燥時間短縮を主目的として設定されたスピード乾燥モード、省エネルギー性を主目的として設定された省エネルギー乾燥モードの他に、両者の中間的な乾燥モードが適宜設定され得るものである。また、それらの複数の乾燥モードを搭載し、使用者による選択、もしくは外気の温湿度環境、乾燥する衣類の量等を参照しての自動選択によって乾燥が行われる構成としてもよい。また、上記の複数の乾燥モードが、乾燥の進行に従って切り替わるように構成されてもよい。
【００７９】
以上に説明されたように、本実施の形態における洗濯乾燥機は、実施の形態１よりも、衣類の乾燥の進行に合わせて、吸熱器５４に流入させる風量を最適に制御することが可能である。これによって、乾燥工程の全般において、ヒートポンプ装置５０の消費電力の増加を抑えながら、乾燥時間を短縮させることが可能となる。したがって、さらに乾燥性能を向上させた洗濯乾燥機を実現することができる。
【００８０】
以上の各実施の形態の説明によって明らかなように、本発明によれば、乾燥性能を従来よりも格段に向上させた衣類乾燥機（洗濯乾燥機）を提供することができる。
【００８１】
なお、本発明の適用範囲は、上記実施の形態において説明されたドラム式の衣類乾燥機（洗濯乾燥機）に限定されるものではない。例えば、ドラム式以外の吊り干し乾燥方式やパルセータ方式の縦型洗濯乾燥機等に適用されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
以上のように、本発明にかかる衣類乾燥機は、排熱のエネルギーロスを低減し、乾燥時間の短縮と省エネルギー性の向上を図った効率の良い乾燥機能を提供できるものであるため、ドラム式の衣類乾燥機のみならず、ドラム式以外の吊り干し乾燥方式やパルセータ方式の縦型洗濯乾燥機等にも適用可能である。
【符号の説明】
【００８３】
１  回転槽
２  筐体（本体）
３  水槽
４  ダンパ
５  送風ファン（送風装置）
６  駆動モータ
７  循環風路
８  吹出口（乾燥用空気吸出口）
１６  排出口（乾燥用空気排出口）
１７  吸気風路（吸気部）
１８  排気風路
１９  除湿水排水管路
２０  排気風量調整装置
２１  風向板
３０  制御装置
５０  ヒートポンプ装置
５１  圧縮機
５２  放熱器（凝縮器）
５３  膨張機構
５４  吸熱器（蒸発器）
５５  管路
【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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