(57)【要約】【課題】ファン等の温風循環手段を用いなくても効率良く衣類を乾燥でき、且つ、殺菌機能も有する静音型の乾燥機能付洗濯機を提供する。【解決手段】水槽６内には洗濯槽５が回転自在に配設されている。洗濯槽５の開口部５ａの上方には、洗濯槽５内の衣類１６を輻射波で加熱して水分を蒸発させるための熱源であるハロゲンヒータ１が位置している。洗濯槽５の内壁面には摩擦低減処理９がなされ、非常に低い摩擦係数を持ち、しかも、可視光線吸収率が高い黒色系で、赤外線放射率も高い。さらに、水槽６の側壁には、加熱によって衣類１６から蒸発した水分を凝縮させるため、らせん状に周回する冷却水通水路７が一体成型されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水槽内に回転自在に設けられた洗濯槽と、該洗濯槽を前記水槽内で正逆回転させる洗濯槽駆動手段と、前記洗濯槽の上端開口部から輻射波を前記洗濯槽内に照射する光ヒータとを備え、乾燥工程時に前記光ヒータにより洗濯槽内の加熱を行なうとともに、洗濯物から蒸発した水分を前記水槽と前記洗濯槽との間の隙間空間内で凝縮回収するようにしたことを特徴とする洗濯機。
【請求項２】
前記光ヒータは、そのエネルギー分布として紫外線領域の波長を含むことを特徴とする請求項１に記載の洗濯機。
【請求項３】
前記水槽の側壁の一部分あるいは全面にらせん状に周回する冷却水流通路を形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の洗濯機。
【請求項４】
前記洗濯槽の外面に前記洗濯槽の回転によって前記水槽と前記洗濯槽との間の隙間空間の空気を攪拌する翼を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の洗濯機。
【請求項５】
前記洗濯槽の内壁面に、低摩擦係数、且つ、高可視光線吸収率、且つ、高赤外線放射率を有する表面処理を施したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の洗濯機。
【請求項６】
前記洗濯槽の底面はおわん状をしていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の洗濯機。
【請求項７】
前記洗濯槽内の底部に攪拌体を回転自在に配設したことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気洗濯機に関し、特に乾燥機能を備えた電気洗濯機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の乾燥機能付洗濯機としては、洗濯兼脱水槽内に温風を供給して洗濯物を乾燥し、蒸発した水分を水として回収する構造としたものが一般的である（例えば、特許文献１参照。）。特に、水槽の周壁に脱水排水孔兼通風用の穴を多数設けた場合には、効率良く乾燥が行える。
【０００３】
しかしながら、この種の洗濯機では、衣類への伝熱媒体が空気であるため、熱伝導が悪い分、衣類への風速を速めるなどして熱伝達を向上させる必要があり、温風ファンの回転数が上昇してファン騒音が大きくなる問題があった。また、空気循環を行う際は、脱水孔が小さいことに加えて衣類が空気流通の妨げとなるため、流路抵抗が非常に大きくなる。そのため、高静圧の循環ファンが必要であった。
【０００４】
また、節水のため、洗濯槽周壁に脱水孔がなく、水槽側へ洗濯水が流通しないタイプの洗濯機もある（例えば、特許文献２参照。）。この場合は、洗濯槽内との空気循環経路そのものが確保できず、効率的な乾燥を行うことが非常に困難であった。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１―１２８５９４号公報
【特許文献２】
特開平７−４７１９０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記従来の問題に鑑みてなされたものであり、ファン等の温風循環手段を用いなくても効率良く衣類を乾燥でき、且つ、殺菌機能も有する静音型の乾燥機能付洗濯機を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の洗濯機は、水槽内に回転自在に設けられた洗濯槽と、該洗濯槽を前記水槽内で正逆回転させる洗濯槽駆動手段と、前記洗濯槽の上端開口部から輻射波を前記洗濯槽内に照射する光ヒータとを備え、乾燥工程時に前記光ヒータにより洗濯槽内の加熱を行なうとともに、洗濯物から蒸発した水分を前記水槽と前記洗濯槽との間の隙間空間内で凝縮回収するようにしたことを特徴とする。
【０００８】
この構成によると、輻射熱で衣類などの洗濯物を加熱して乾燥させるので、温風を循環させるファン等を必要としない。また、衣類から蒸発した水蒸気を露点以下に冷却、除湿する機構として、水槽を水分凝縮器として兼用できる。
【０００９】
そして、光ヒータは太陽光の分光分布に類似した分光特性を持つハロゲンヒータが好適であり、紫外線領域の波長も放射するので、天日干しのごとく殺菌しながら乾燥ができ、快適な乾燥が行える。
【００１０】
そして、一般に樹脂成型で成型される水槽の側壁にらせん状に周回する冷却水通水路をロールボンド法などにより形成し、この通水路に少量の水道水を通水して水槽の内周壁の温度を低下させることで、水蒸気の凝縮、排水が同時に達成される。
【００１１】
さらに、洗濯槽の外面に洗濯槽の回転によって水槽と洗濯槽との間の隙間空間の空気を攪拌する翼を設けたので、洗濯槽の回転で衣類と隙間空間の空気の攪拌が同時に行え、除湿効率が向上する。
【００１２】
また、洗濯槽の底面をおわん状の形状にすることにより、洗濯槽が回転すると遠心力がおわん状底面に沿って垂直方向に分力され、衣類が上方へせり上がる。そして、洗濯槽の回転を止めると衣類は自重で下方へすべり落ちるため、乾燥時に上下動を起こし易く、攪拌性能が向上する。
【００１３】
洗濯槽の正転、逆転による洗浄を行う際、衣類が多いと壁面との接触抵抗が大きくなり、洗濯槽の回転と同期して衣類も回転するので洗浄に必要な衣類の変形や摩擦が極端に低下し、洗浄性能が低下するため、洗濯槽の内壁面に、低摩擦係数を有する表面処理を施すことにより、反転時に洗濯槽と衣類の相対速度差（すべりによる応答遅れを）を大きくして衣類の変形、摩擦を生じさせることが望ましい。
【００１４】
そして、この低摩擦表面処理に濃色系の顔料を入れることで可視光線吸収率が高まり、洗濯槽内壁からの熱放射（赤外線域で約２．５μｍ〜３０μｍ）も大きくなるため、可視光線を反射しやすい色調の白い衣類でも速やかに乾燥できる。
【００１５】
また、洗濯槽内の底部に攪拌体を回転自在に配設してもよい。この場合は、洗浄、すすぎ工程では攪拌体を積極的に正逆回転させて衣類を攪拌し、乾燥工程では洗濯槽の回転による遠心力を利用した攪拌と攪拌体の回転による攪拌を交互に行う等、組み合わせ運転で効果的に衣類の洗濯、乾燥が行えるようになる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は本発明の乾燥機能付洗濯機Ａの第１実施形態を示す構成図である。水槽６内には、衣類１６を収容して洗濯、すすぎ、脱水又は乾燥を行なう洗濯槽５が設けられている。洗濯槽５は、その底面中央部で垂直軸１９回りに回転自在に支持されており、モータ１３や垂直軸１９から成る回転機構部２０によって正逆回転するようになっている。水槽６の側壁には、加熱によって衣類１６から蒸発した水分を凝縮させるため、らせん状に一体で成型した冷却水通水路７が設けられている。
【００１８】
洗濯槽５内面下部には、衣類１６を攪拌するためのバッフル８が設けられている。洗濯槽５の開口部５ａの上方には、洗濯槽５内の衣類１６を輻射波で加熱して水分を蒸発させるための熱源であるハロゲンヒータ１が位置している。ハロゲンヒータ１の近傍には、ハロゲンヒータ１から照射される光を洗濯槽５側へ反射する反射板２が設けられている。ハロゲンヒータ１と反射板２は、水はねから保護するため、水密性が高い防水ケース３に収納されて、内蓋４の裏面に取り付けられている。また、洗濯槽５の外面下部に翼１０が設けられ、洗濯槽５が回転することにより翼１０が回転して、洗濯槽５と水槽６との間の隙間空間１８内の空気を攪拌することができるようになっている。
【００１９】
次に、本発明の乾燥機能付洗濯機の動作について詳述する。洗浄工程では、図示しない制御手段の信号により、モータ１３が正逆回転し、垂直軸１９に直結された洗濯槽５も同じく正逆回転する。これにより、洗濯槽５内壁面に固定して設けられたバッフル８が衣類１６に攪拌作用を与え、その時の衣類１６の変形あるいは、衣類１６同士の摩擦により、洗浄効果を発揮することができる。
【００２０】
しかし、本方式のように攪拌に攪拌体（パルセータ）を用いない構成では、洗濯負荷が増加すると槽内壁面全体に衣類１６が接触することに加えて、洗濯槽５の回転による遠心力が作用し、洗濯槽５と衣類１６の接触抵抗が増大し、洗濯槽５の回転に同期して衣類１６も回転し、洗浄に必要な衣類１６の変形、摩擦が生じなくなり、極端に洗浄性能が低下する現象が起こる。
【００２１】
そこで、洗濯槽５の内壁面に例えば、フッ素系塗料などで摩擦低減処理９を施して摩擦抵抗を極めて小さくするようにしている。これにより、洗濯槽５を正逆回転させた場合、洗濯槽５内壁面と衣類１６との間で滑り（相対速度差）が生じ、衣類１６に変形、ねじれ、摩擦が生じて洗浄効果が得られるようになる。
【００２２】
洗浄工程が終了すれば、排水弁１４を開け、洗濯槽５の底面中央部から排水ホース１５を通じて排水してすすぎ工程、脱水工程へ移行する。すすぎ工程における衣類１６の攪拌は洗浄工程と同様に洗濯槽５の回転で行える。脱水工程では、洗濯槽５が上方の開口部５ａに向けて暫時径大となるテーパ形状で上端部に排水穴（図示せず）を備えた構造であるため、洗濯槽５の高速回転により、遠心力が垂直方向に分力される。したがって、衣類１６から絞り出された水は洗濯槽５内壁面を上昇し、上端部排水穴より排出されるので、衣類１６の脱水が行なえる。この洗濯槽構造では洗濯槽５の周壁に脱水穴が必要ないので水槽６と洗濯槽５との間の隙間空間１８に無駄水が入らず、節水に寄与することができる。
【００２３】
次に、乾燥工程移行時の動作について詳述する。洗浄、すすぎ及び脱水工程を終了し、洗濯機に定められる定格負荷の約半分以下を乾燥対象として洗濯機内に負荷を残して内蓋４を閉め、ハロゲンヒータ１を点灯させると直接衣類１６に光照射が開始されるとともに洗濯槽５内または、内壁面が光を受ける。
【００２４】
一般にハロゲンヒータに分類される光の分光分布は太陽光線と近似しており、エネルギー分布は、約０．３４μｍ〜２．５μｍにあり、特に約０．８μｍまでの可視光線域と約１μｍの近赤外線域に高いエネルギー強度がある。また、強度的には僅かであるが、約０．４μｍ以下の紫外線（ＵＶ−Ａ，ＵＶ−Ｂ）も照射されており、この波長帯には殺菌効果があるので、この波長帯の強度を上げたものは、殺菌灯として一般に用いられている。
【００２５】
図３にハロゲンヒータユニットの側断面図（Ａ）と、平面図（Ｂ）を示す。リング状のハロゲンヒータ１は、光反射効率の良い逆おわん状の反射板２の凹所に設けられており、反射板２の光照射面を光透過率の高い略正方形のガラス板３ａで覆って金属製の防水ケース３を筐体とした構成であり、洗浄、すすぎ工程で飛散する水しぶき等を遮蔽できる防水タイプのヒータユニット仕様である。本構成例でのハロゲンヒータ１はリング状であるが、取り付け面積の低減が可能な直管タイプのものでも構わない。
【００２６】
衣類１６は、ハロゲンヒータ１からの光を受け、その衣類１６が持つ光吸収率によって直接熱変換が起こり、加熱され、温度上昇とともに残存水分が水蒸気となって蒸発する。ところが、衣類１６が黒色系の場合、可視光線吸収率が高いので効率良く熱変換が行われるが、白色系の場合は逆に吸収率が小さく反射率が高くなるため、非効率になる。
【００２７】
そこで、洗濯槽５の内壁面に処理される低摩擦表面処理９に濃色系の顔料を入れることで可視光線吸収率を高め、洗濯槽５内壁を加熱して衣類への熱伝導を行うとともに洗濯槽５内壁からの熱放射（赤外線域で約２．５μｍ〜３０μｍ）を大きくしている。白い衣類でも赤外線吸収率は高いので、これにより、衣類の色調（可視光線吸収率）に依存することなく加熱でき、衣類中の水分も赤外線吸収率が高いので、水分も直接加熱できる。
【００２８】
したがって、低摩擦表面処理９は赤外線放射率の高い皮膜にする必要があり、理論的には完全黒体が赤外線吸収率１、赤外線放射率１になる状態であるため、できるだけこれに近い赤外分光特性になるよう、皮膜特性を調節するのが望ましい。実際には、黒色系の塗膜を洗濯槽５の基材であるステンレス（赤外反射率が大きい）表面を基材の影響を受けない程度（数十μｍ）に厚く塗布することで達成できる。
【００２９】
この結果、洗濯槽５の内壁面の摩擦低減処理９は非常に低い摩擦係数を持ち、且つ、可視光線吸収率が高い黒色（濃色）系で、且つ、基材の影響を受けない処理厚み（数十μｍ）とする３つの条件を兼ね備えることとなり、洗浄性能向上と乾燥性能向上を同時に達成することができる。
【００３０】
図４は、摩擦低減処理９の皮膜形成例を示しており、洗濯槽５の基材であるステンレス系板にプライマー層９ａを約１０μｍ塗布し、その上に黒色系のフッ素系塗料９ｂを約２０μｍ塗布した形成例である。
【００３１】
このような摩擦低減処理９を施した洗濯槽５では、ハロゲンヒータ１の光エネルギーは衣類で直接熱変換され、また、洗濯槽５内壁で直接熱変換されて洗濯槽５を加熱して衣類１６と接触熱伝導し、さらに、洗濯槽５内壁から赤外線として衣類１６に輻射伝熱することにより、効率良く熱エネルギーに変換される。加えて、ハロゲンヒータ１は、地表付近での太陽光と同等の紫外線強度もあるので、天日干しで乾燥するのと同等の殺菌効果があり、快適な乾燥が得られる。
【００３２】
また、乾燥工程では、加熱と同時に衣類１６を適度に攪拌し、衣類１６同士が重なり合った部分を極力なくすため、洗濯槽５を正逆回転させ、バッフル８の攪拌効果と洗濯槽５を回転させた遠心力を用いて衣類１６の入替え、上下動を繰り返しているが、洗濯槽５の底面がおわん状であるため、遠心力が暫時上方へ分力され、衣類１６の上下動の促進効果が得られ、バッフル８の攪拌効果と相乗して衣類１６全体を効率良く攪拌・加熱が行える。
【００３３】
加熱されて蒸発した水分は洗濯槽５内の空気の加温上昇に伴い、上方へ移動するとともに洗濯槽５の回転でその裏面に設置された翼１０が水槽６と洗濯槽５間の隙間空間１８の空気を攪拌し、湿った温かい空気が水槽６の内壁面に接触する。
【００３４】
図２に示すように、水槽６には、中空に（例えばロールボンド法）成型された通水路７が水槽６の上方に位置する入口管６ａから螺旋状に周回して下方の、出口管６ｂに向かって少量の水道水が通水されており、これが冷却面として作用するので冷却されて露点になった水蒸気１１は凝縮して水滴１２となり、流れ落ちて水槽６の排水口から排水ホース１５に排出される。
【００３５】
以上のように水槽６内の閉空間内で光照射による加熱、衣類からの水分蒸発、凝縮面との空気移動、水蒸気の冷却による液化が同時進行で行われ、衣類１６の乾燥が効率よく行われる。
【００３６】
図５は本発明の乾燥機能付洗濯機Ａの第２の実施形態を示す構成図である。この実施形態では、上記に詳述した第１実施形態による衣類１６の攪拌を洗濯槽５内に回転自在に設置した攪拌体１７と攪拌体１７に一体の突起１７ａによって行う構造であり、この場合は、洗浄、すすぎ工程では攪拌体１７を積極的に正逆回転させて衣類１６を攪拌し、乾燥工程では洗濯槽５の回転による遠心力を利用した攪拌と攪拌体１７の回転による攪拌を交互に行う等、組み合わせ運転で効果的に衣類１６の洗濯、乾燥が行えるようになる。
【００３７】
【発明の効果】
以上、本発明の洗濯機では、乾燥工程で空気加熱循環手段を用いず、ハロゲンヒータを点灯して輻射熱を洗濯槽内に照射して衣類を加熱する構成であるため、ファン等が不要になり、ファン騒音がないので静音乾燥が可能になる。
【００３８】
したがって、空気循環が困難な洗濯槽周壁に穴のない洗濯槽構造であっても輻射加熱による高効率な乾燥が可能になる。
【００３９】
また、ハロゲンヒータによる乾燥では太陽光に近似した紫外線が照射できるため、乾燥中に殺菌効果が期待でき、天日干しのような爽快感のある乾燥が可能になる。
【００４０】
また、衣類から蒸発した水分の凝縮を水槽と洗濯槽との間の隙間空間で行なえるため、特別な凝縮装置を付加する必要がなく、構成を簡略化できる。
【００４１】
また、洗濯槽の内壁面に、低摩擦係数、且つ、高可視光線吸収率、且つ、高赤外線放射率を有する表面処理を施したので、衣類の布傷みが極めて少なく、衣類の色調に依存することがない効率の良い乾燥が行なえる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の乾燥機能付き洗濯機の第１実施形態を示す構成図である。
【図２】水槽の斜視図である。
【図３】ハロゲンヒータユニットの側断面図（Ａ）と平面図（Ｂ）を示している。
【図４】洗濯槽内壁の加工を示す断面図である。
【図５】本発明の乾燥機能付き洗濯機の第２実施形態を示す構成図である。
【符号の説明】
１  ハロゲンヒータ
２  反射板
３  防水ケース
３ａ  ガラス板
４  内蓋
５  洗濯槽
６  水槽
６ａ  入口管
６ｂ  出口管
７  通水路
８  バッフル
９  摩擦低減処理
９ａ  プライマー層
９ｂ  黒色系フッ素コート層
１０  翼
１１  水蒸気
１２  凝縮水
１３  モータ
１４  排水弁
１５  排水ホース
１６  衣類
１７  攪拌体
１７ａ  突起
【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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