(57)【要約】  【課題】単一の箱体の中で洗濯・すすぎ・脱水・乾燥の一連の工程を行うタイプの洗濯乾燥機において、ヒートポンプサイクルの冷媒漏れ信頼性を確保できる熱交換器を提供する。  【解決手段】互いに間隔をとりながら重ねられる平板状フィン６０と、平板状フィン６０を貫通する伝熱管６１とからなるヒートポンプサイクルを構成する熱交換器４５の伝熱管６１に銅合金、または、ステンレス合金を用いたことにより、熱交換器が洗濯用の水道水、洗剤、柔軟剤等の雰囲気中にさらされる使用環境下においても耐食性の高い伝熱管６１を用いることにより、ヒートポンプサイクルの冷媒漏れ信頼性を確保することができる。【選択図】図２
2005296155.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単一の箱体の中で洗濯・すすぎ・脱水・乾燥の一連の工程を連続して行い、乾燥用のヒートポンプサイクルを具備する洗濯乾燥機において、互いに間隔をとりながら重ねられる平板状フィンと、前記平板状フィンを貫通する伝熱管とからなるヒートポンプサイクルを構成する熱交換器の前記伝熱管に銅合金、または、ステンレス合金を用いたことを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
熱交換器の伝熱管外表面にプレコート処理を施したことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
熱交換器の平板状フィンにプレコート処理を施したことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項４】
熱交換器に耐食性塗装を施したことを特徴とする請求項１に記載の熱交換器。
【請求項５】
ヒートポンプサイクルを具備した請求項１から４のいずれか一項に記載の熱交換器を備えた洗濯乾燥機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗濯乾燥機と洗濯乾燥機に用いるヒートポンプサイクルを構成する熱交換器に関するものある。
【背景技術】
【０００２】
近年、洗濯乾燥機としては、洗濯から乾燥までの一連の工程を、無人で自動的に行うタイプのものが、市販され始めている。これは、以下のような要求に応えるものである。すなわち、最近では独身労働者を始め、単身赴任、共かせぎ夫婦など日中に洗濯ができない人口層が増加しており、彼らにとっては夜間が洗濯できる貴重な時間となる。しかしながら、深夜においては洗濯している当事者は、洗濯・脱水が終わったら衣料を乾燥機に移し替えるなどの作業のため、落ち着いて就寝することができない等の不具合がある。このような状況から、夜間においても就寝中に洗濯から乾燥までの一連の工程を無人で自動的に行う新しいタイプの洗濯乾燥機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図５は、特許文献１に記載された従来の洗濯乾燥機の側断面図である。
【０００４】
まずその構成について説明する。洗濯・乾燥機は側面からみると前面に一部傾斜面を有するケーシング２をもち、ケーシング２の傾斜部中央に衣料６を出し入れするためのドア２′が取付けられている。回転ドラム３の所定の部位には衣料６をドラム３の回転と共に持ち上げ落下させるためのビータ５、洗濯水７及び乾燥のための循環エア９が出入りするパンチング孔４が開口させてある。
【０００５】
回転ドラム３のシャフト１１はベアリングユニット１２、１２′によって２点で支持され、その自由端にはＶベルトによって駆動されるＶプーリ１３が取付けられており、図示されない駆動用モータから回転のための動力を受けるようになっている。また、ケーシング２内の回転ドラム３の背面は、空気入口２４及び空気出口２３を除き隔壁２２によって仕切られ、循環エア９が通るダクト１０、及び１０′が形成されている。隔壁２２の前面下部は洗濯槽１００を構成し、洗濯槽１００の部分に回転ドラム３の下部が臨んでいる。
【０００６】
各エアダクト１０、１０′にはコンプレッサ１９、凝縮器（コンデンサ）１８、ファン１７、膨脹弁２０、蒸発器（エバポレータ）１５等が内蔵されており、いわゆるヒートポンプサイクルが形成されている。また、コンデンサ１８の一部はケーシング外背面に延長され、放熱器１６を形成している。ここで用いている蒸発器１５およびコンデンサ１８は、比較的小型で伝熱管の全長が短いことと、軽量化の観点から、一般的にアルミ合金を伝熱管とフィンとの双方に用いたものが多い。
【０００７】
次に各工程と作用について説明する。
【０００８】
（１）洗濯、すすぎ工程
ドア２をあけて衣料６及び適量の洗剤を投入し、ドア２を閉め、ボタン２５を押すと自動的に以下の工程が実行される。
・水供給バルブ（図示せず）から水７が洗濯槽１００に規定量だけ供給される。
・回転ドラムがプログラムされた回転数（夜間では１０〜２０ｒｐｍ）でゆっくりと連続または間欠的に回転し、洗浄を行う。
・洗濯終了後は洗濯槽の洗濯排水用配管８から排水される。
・続いて、すすぎ工程が同様の工程で実行される。
【０００９】
（２）脱水工程
・回転ドラム３が回転し、衣料６中の水分７を脱水する。
【００１０】
（３）乾燥工程
・コンプレッサ１９、ファン１７及び回転ドラム３が運転された循環エア９がダクト１０、１０′及び回転ドラム３の内部を循環する。
・衣料６から蒸発した水蒸気は循環エア９と共に、空気出口２３、ダクト１０を通ってエバポレータ１５に接触し、冷却されて凝縮水となって除湿される。除湿された循環エア９は、ファン１７によってコンデンサ１８に送られ、ここで加熱されて５０〜６０℃の熱風となってダクト１０′、空気入口２４を経て回転ドラム３内に流入し、再び衣料６から水分を蒸発させる。
・この間、回転ドラム３は洗濯工程と同様にあらかじめ設定された回転数で連続又は間欠的に回転する。乾燥時間は標準で４時間、早いもので２．５時間、遅いもので６時間で乾燥する。乾燥終了は空気出口２３でのエア温度・湿度等を検知する手段等による。なお、放熱器１６はエバポレータ１５の吸熱とコンデンサ１８の放熱のアンバランスを補正するためのものであるが、衣料６をソフトに仕上げるために熱風温度を上げる必要がある場合には乾燥途中や末期に一時的に放熱器１６の働きを停止させることもある。
【特許文献１】特公平０６−７５６２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上述のような単一の箱体の中で洗濯・すすぎ・脱水・乾燥の一連の工程を行うタイプの洗濯乾燥機では、極めて湿度の高い環境下で、熱交換器の伝熱管および配管に水分の凝縮・乾燥が繰り返し起こり、水分に含まれる不純物の濃縮作用が誘発されやすいなど、ヒートポンプサイクルの長期の冷媒漏れ信頼性を確保することが難しいという課題を有していた。特に洗濯に用いられる水道水、洗剤、柔軟剤、などは、腐食を誘発する成分が多く含まれ、水道水自体に含まれる塩素成分も、アルミ合金を侵しやすく、洗濯・脱水時の振動が熱交換器の伝熱管、配管に応力を加えることも考慮すると、ヒートポンプサイクルの冷媒漏れ信頼性を確保することは容易ではない。
【００１２】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、単一の箱体の中で洗濯・すすぎ・脱水・乾燥の一連の工程を行うタイプの洗濯乾燥機において、ヒートポンプサイクルの冷媒漏れ信頼性を確保できる熱交換器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】
上記従来の課題を解決するために、本発明の熱交換器は、単一の箱体の中で洗濯・すすぎ・脱水・乾燥の一連の工程を連続して行い、乾燥用のヒートポンプサイクルを具備する洗濯乾燥機において、互いに間隔をとりながら重ねられる平板状フィンと、前記平板状フィンを貫通する伝熱管とからなるヒートポンプサイクルを構成する熱交換器の前記伝熱管に銅合金、または、ステンレス合金を用いたものである。
【００１４】
これによって、単一の箱体の中で洗濯・すすぎ・脱水・乾燥の一連の工程を行うタイプの洗濯乾燥機のように、熱交換器が洗濯用の水道水、洗剤、柔軟剤等の雰囲気中にさらされる使用環境下においても耐食性の高い伝熱管を用いることにより、ヒートポンプサイクルの冷媒漏れ信頼性を確保することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の熱交換器は、耐食性の高い熱交換器を得ることにより、熱交換器の冷媒漏れ信頼性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
請求項１に記載の発明は、単一の箱体の中で洗濯・すすぎ・脱水・乾燥の一連の工程を連続して行い、乾燥用のヒートポンプサイクルを具備する洗濯乾燥機において、互いに間隔をとりながら重ねられる平板状フィンと、前記平板状フィンを貫通する伝熱管とからなるヒートポンプサイクルを構成する熱交換器の前記伝熱管に銅合金、または、ステンレス合金を用いたことを特徴とするものであり、耐食性の高い熱交換器を得ることにより、高信頼性の乾燥用ヒートポンプサイクルを実現することができる。とくに単一の箱体の中で洗濯・すすぎ・脱水・乾燥の一連の工程を行うタイプの洗濯乾燥機では、乾燥用ヒートポンプ用の熱交換器は洗濯用の水道水、洗剤、柔軟剤等の雰囲気中にさらされる。そして乾燥工程では、水道水は常に冷却用熱交換器の表面で凝縮することとなる。水道水には塩素成分が多く含まれており、とくにアルミ合金は塩素成分に侵されやすく、これを伝熱管の材料として用いると、腐食による冷媒漏れによりヒートポンプサイクルによる乾燥機能が失われるリスクが高まる。この伝熱管の材質を銅合金またはステンレス合金とすることにより、塩素成分に強くなり、熱交換器の冷媒漏れ信頼性が高まる。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、熱交換器の伝熱管外表面にプレコート処理を施したことを特徴とするものである。これによって、銅合金や、ステンレス合金よりも、洗濯乾燥機の使用環境下では耐食性が劣ると考えられるアルミ合金や鉄などの材質の伝熱管を用いた場合でも、耐食性を確保することができる。
【００１８】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、熱交換器の平板状フィンにプレコート処理を施したものである。これによって、上述の洗濯乾燥機の使用環境下においても、平板状フィンの耐食性を確保することができる。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、熱交換器に耐食性塗装を施したものである。これによって、上述の洗濯乾燥機の使用環境下において、伝熱管の冷媒漏れ信頼性を確保すると同時に、平板状フィンの耐食性も確保することができる。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、ヒートポンプサイクルを具備した請求項１から４のいずれか一項に記載の熱交換器を備えた洗濯乾燥機とすることにより、単一の箱体の中で洗濯・すすぎ・脱水・乾燥の一連の工程を行うタイプのもので、熱交換器が洗濯用の水道水、洗剤、柔軟剤等の雰囲気中にさらされる使用環境下においても、ヒートポンプサイクルの冷媒漏れ信頼性を確保することができ、乾燥用ヒートポンプの信頼性を確保することができる。
【００２１】
以下、本発明による熱交換器及びこの熱交換器を備えた洗濯乾燥機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、この発明が限定されるものではない。
【００２２】
（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側断面図、図２は本発明の実施の形態１における蒸発用の熱交換器の斜視図である。
【００２３】
図１において、洗濯乾燥機は側面からみると前面に一部傾斜面を有するケーシング３２をもち、ケーシング３２の傾斜部中央に衣料３６を出し入れするためのドア３２′が取付けられている。回転ドラム３３の所定の部位には衣料３６をドラム３３の回転と共に持ち上げ落下させるためのビータ３５、洗濯水３７及び乾燥のための循環エア３９が出入りするパンチング孔３４が開口させてある。回転ドラム３３のシャフト４１はベアリングユニット４２，４２′によって２点で支持され、その自由端にはＶベルトによって駆動されるＶプーリ４３が取付けられており、図示されない駆動用モータから回転のための動力を受けるようになっている。また、ケーシング３２内の回転ドラム３３の背面は、空気入口５４及び空気出口５３を除き隔壁５２によって仕切られ、循環エア３９が通るダクト４０、及び４０′が形成されている。隔壁５２の前面下部は洗濯槽１０１を構成し、洗濯槽１０１の部分に回転ドラム３３の下部が臨んでいる。各エアダクト４０、４０′にはコンプレッサ４９、凝縮用の熱交換器４８（コンデンサ）、ファン４７、膨脹弁５０、蒸発用の熱交換器（エバポレータ）４５等が内蔵されており、いわゆるヒートポンプサイクルが形成されている。
【００２４】
次にヒートポンプサイクルを用いる乾燥工程について説明する。
【００２５】
コンプレッサ４９、ファン４７及び回転ドラム３３が運転された循環エア３９がダクト４０、４０′及び回転ドラム３３の内部を循環する。衣料３６から蒸発した水蒸気は循環エア３９と共に、空気出口５３、ダクト４０を通ってエバポレータ４５に接触し、冷却されて凝縮水となって除湿される。除湿された循環エア３９は、ファン４７によってコンデンサ４８に送られ、ここで加熱されて５０〜６０℃の熱風となってダクト４０′、空気入口５４を経て回転ドラム３３内に流入し、再び衣料３６から水分を蒸発させる。この間、回転ドラム３３は洗濯工程と同様にあらかじめ設定された回転数で連続又は間欠的に回転する。乾燥時間は標準で４時間、早いもので２．５時間、遅いもので６時間で乾燥する。乾燥終了は空気出口５３でのエア温度・湿度等を検知する手段等による。
【００２６】
図２は、蒸発用の熱交換器４５の斜視図である。熱交換器４５は、互いに平行に並べられた平板状フィン６０と、平板状フィン６０を略直角に貫通する伝熱管６１とから構成されている。平板状フィン６０は伝熱管６１と機械的、熱伝導的に密着固定されている。伝熱管６１内を冷媒が流動し、平板状フィン６０表面上を流動する循環エア３９と熱授受を行う。このとき、ケーシング３２内の循環エア３９は、塩素成分を含有する洗濯用の水道水、洗剤、柔軟剤などの腐食成分を多く含んでいる。特に蒸発用の熱交換器４５の表面では、循環エア３９中の水分や前述の塩素、洗剤、柔軟剤などの腐食成分が結露することとなる。そして、乾燥運転終了直前には、蒸発用の熱交換器４５の表面は、ほどんど乾燥状態となり、前述の腐食成分は熱交換器表面に濃縮されて残留することとなる。すなわち、洗濯と乾燥を同一のケーシング３２内で行う本形態では腐食成分の濃度が上がりやすく、顕著な腐食環境となる。この伝熱管６１に銅合金または、ステンレス合金を用いることにより、伝熱管６１の耐腐食性を向上させることができる。本形態で、伝熱管６１に、より安価なアルミ合金などを用いると、水道水に含まれる塩素成分への耐食性が銅合金やステンレス合金より低いため、冷媒漏れに対する長期信頼性を確保することができない。したがって、本形態のように、伝熱管６１に銅合金または、ステンレス合金を用いることにより、熱交換器の冷媒漏れ信頼性が高まり、乾燥用ヒートポンプの長期信頼性を確保することができる。
【００２７】
また、凝縮用の熱交換器４８についても、ケーシング３２内の上述の腐食成分多く含んだ循環エア３９が流動する。乾燥用ヒートポンプサイクルの高温側であるため、蒸発用の熱交換器４５よりも循環エア３９の結露量は少ないが、循環エア３９が極めて高湿度なため、やはり結露は起こる。そして、乾燥用ヒートポンプサイクルの高温側であるため、腐食成分の濃縮作用も誘発される。したがって、凝縮用の熱交換器４８についても、蒸発用の熱交換器４５と同様に、伝熱管に銅合金やステンレス合金を用いることにより、乾燥用ヒートポンプの長期信頼性を確保することができるようになる。
【００２８】
また、本形態の平板状フィン６０の材質は特に規定していない。これは、平板状フィン６０も伝熱管６１と同様の腐食環境にさらされるものの、平板状フィン６０の腐食は、冷媒漏れに直結しないため、乾燥用ヒートポンプ機能に致命的な損傷を与えないからである。しかしながら、腐食環境にさらされているため、平板状フィン６０にプレコート処理を施すことにより、平板上フィン６０を腐食環境から守ることができる。すなわち、平板状フィン６０については、材料を限定するほどの耐食性は必要なく、安価なアルミ合金、鉄などを用いることが可能であるが、腐食環境にさらされているため、表面にプレコート処理を施すことにより、耐食性を向上させることが、ヒートポンプの性能維持に効果的となる。
【００２９】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２における蒸発用の熱交換器の斜視図である。熱交換器４５は、互いに平行に並べられた平板状フィン７０と、平板状フィン７０を略直角に貫通する伝熱管７１とから構成されている。平板状フィン７０は伝熱管７１と機械的、熱伝導的に密着固定されている。伝熱管７１内を冷媒が流動し、平板状フィン７０表面上を流動する循環エア３９と熱授受を行う。このとき、実施の形態１と同様に、ケーシング３２内の循環エア３９は、腐食成分を多く含んでいる。この伝熱管７１の表面にプレコート処理を施すことにより、伝熱管７１の耐腐食性を向上させることができる。本形態では、プレコート処理により、伝熱管７１が腐食成分から保護されるため、伝熱管７１に、銅合金やステンレス合金より安価なアルミ合金や鉄などを用いることも可能となる。
【００３０】
また、凝縮用の熱交換器４８についても、実施の形態１と同様の腐食環境にさらされるが、プレコート処理を施すことにより、乾燥用ヒートポンプの長期信頼性を確保することができるようになる。
【００３１】
（実施の形態３）
図４は、本発明の実施の形態３における蒸発用の熱交換器の斜視図である。熱交換器４５は、互いに平行に並べられた平板状フィン８０と、平板状フィン８０を略直角に貫通する伝熱管８１とから構成されている。平板状フィン８０は伝熱管８１と機械的、熱伝導的に密着固定されている。伝熱管８１内を冷媒が流動し、平板状フィン８０表面上を流動する循環エア３９と熱授受を行う。このとき、実施の形態１と同様に、ケーシング３２内の循環エア３９は、腐食成分を多く含んでいる。この熱交換器４５の表面に耐食性塗装皮膜８２をコーティングすることにより、蒸発用の熱交換器４５の耐腐食性を向上させることができる。本形態では、耐食性塗装皮膜８２をコーティングすることにより、伝熱管８１が腐食成分から保護されるため、伝熱管８１に、銅合金やステンレス合金より安価なアルミ合金や鉄などを用いることも可能となる。また、蒸発用の熱交換器全体をコーティングするため、平板状フィン８０も保護できる。耐食性塗装皮膜８２は、エポキシ系、アクリル系などの樹脂皮膜を用いる場合や、メッキなど犠牲電極を用いる場合もある。
【００３２】
また、凝縮用の熱交換器４８についても、実施の形態１と同様の腐食環境にさらされるが、耐食性塗装被膜８２をコーティングすることにより、乾燥用ヒートポンプの長期信頼性を確保することができるようになる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
以上のように、本発明にかかる熱交換器は、伝熱管に銅合金、またはステンレス合金を用いたことにより、洗濯用の水道水、洗剤、柔軟剤等の雰囲気中にさらされる使用環境下においても冷媒漏れ信頼性を確保することができるので、洗濯・すすぎ・脱水・乾燥の一連の工程を行うタイプの洗濯乾燥機に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施の形態１における洗濯乾燥機の側断面図
【図２】本発明の実施の形態１における蒸発用の熱交換器の斜視図
【図３】本発明の実施の形態２における蒸発用の熱交換器の斜視図
【図４】本発明の実施の形態３における蒸発用の熱交換器の斜視図
【図５】従来の洗濯乾燥機の側断面図
【符号の説明】
【００３５】
４５  蒸発用の熱交換器（エバポレータ）
４８  凝縮用の熱交換器（コンデンサ）
６０、７０、８０  平板状フィン
６１、７１、８１  伝熱管
８２  耐食性塗装皮膜
【図１】
2005296155.tif 000003
【図２】
2005296155.tif 000004
【図３】
2005296155.tif 000005
【図４】
2005296155.tif 000006
【図５】
2005296155.tif 000007