(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
箱体内に設けられ、その内部空間が洗濯物を収納する庫内になる外槽と、この外槽内に回転自在に設けられたドラムと、給水弁が設けられ、前記庫内に注水するための給水管路と、を備え、前記庫内へ注水し前記ドラムを回転させて前記洗濯物を洗濯するドラム式の洗濯乾燥機であって、
前記庫内の空気を吸い込む吸込口と、
この吸込口から吸い込まれた空気を、風路を介して再び庫内へ吐出する吐出口と、
前記風路内の空気を前記吸込口から前記吐出口へ循環させる送風機と、
前記風路内に配置される冷却器と、
前記風路内でかつ、前記冷却器の風下側に配置される放熱器と、  前記冷却器および放熱器とともに冷凍サイクルを構成する圧縮機および減圧装置と、
前記冷凍サイクル中に設けられ、前記給水管路の一部に設けた給水第２熱交換部を加熱して前記給水管路中の水を加熱する給水第１熱交換部とを具備し、
洗濯物を洗濯するために前記庫内に注水する際には、前記給水弁を開けるとともに前記圧縮機を稼動し、前記給水第１熱交換部に高い温度の冷媒を流して前記給水第２熱交換部を流れる水と熱交換させ、水の温度を上昇させて、前記庫内に温められた水を給水させ、
洗濯物を乾燥させる際には、前記ドラム及び前記送風ファンを回転させるとともに前記圧縮機を稼動し、前記圧縮機からの高い温度の冷媒を前記放熱器に流して前記風路内の空気を加熱するとともに、これにより温度の低下した冷媒を前記減圧装置を通過させて前記冷却器に流入させ、この冷媒を前記冷却器内で蒸発させて前記庫内からの高温高湿の空気を冷却し、空気中の水分を前記冷却器の表面に凝縮させる、
ことを特徴とする洗濯乾燥機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、衣類などの洗濯物を洗濯して乾燥する洗濯乾燥機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の洗濯乾燥機は、洗濯槽である庫内に注水して洗濯し、洗濯が終了すると脱水し、ついで、この庫内にヒータで約１３０℃以上に加熱した熱風を吐出し、洗濯物を温風で乾燥させている。そして、この乾燥時に、庫内の熱風は庫外に排気されている。また、熱風を庫外に排気すると、洗濯乾燥機の周囲の温度および湿気が上昇するので、庫内から排気された高温高湿の空気を水で冷し空気中の水分を凝縮させた後に、この凝縮水と熱をこの水とともに下水などに排出するものがある。また、注水時に、水を電気ヒータで加熱している洗濯乾燥機もある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、洗濯物を、約１３０℃以上の熱風で乾燥させると、乾燥した衣類がごわごわするとともに、生地が傷むという問題点が発生する。
また、庫内から排気された熱風に水を当てて冷し、熱をこの水とともに下水などに排出する場合には、水が無駄になるという問題点が発生する。
さらに、電気ヒータで加熱すると、ランニングコストが上昇するという問題点が発生する。
【０００４】
本発明は、以上のような課題を解決するためのもので、比較的低い温度でも比較的短時間で乾燥させることができるとともに、庫内に注水される水を低いランニングコストで温めることができる洗濯乾燥機を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の洗濯乾燥機は、箱体内に設けられ、その内部空間が洗濯物を収納する庫内になる外槽と、この外槽内に回転自在に設けられたドラムと、給水弁が設けられ、前記庫内に注水するための給水管路と、を備え、前記庫内へ注水し前記ドラムを回転させて前記洗濯物を洗濯するドラム式の洗濯乾燥機であって、
前記庫内の空気を吸い込む吸込口と、
この吸込口から吸い込まれた空気を、風路を介して再び庫内へ吐出する吐出口と、
前記風路内の空気を前記吸込口から前記吐出口へ循環させる送風機と、
前記風路内に配置される冷却器と、
前記風路内でかつ、前記冷却器の風下側に配置される放熱器と、 前記冷却器および放熱器とともに冷凍サイクルを構成する圧縮機および減圧装置と、
前記冷凍サイクル中に設けられ、前記給水管路の一部に設けた給水第２熱交換部を加熱して前記給水管路中の水を加熱する給水第１熱交換部とを具備し、
洗濯物を洗濯するために前記庫内に注水する際には、前記給水弁を開けるとともに前記圧縮機を稼動し、前記給水第１熱交換部に高い温度の冷媒を流して前記給水第２熱交換部を流れる水と熱交換させ、水の温度を上昇させて、前記庫内に温められた水を給水させ、
洗濯物を乾燥させる際には、前記ドラム及び前記送風ファンを回転させるとともに前記圧縮機を稼動し、前記圧縮機からの高い温度の冷媒を前記放熱器に流して前記風路内の空気を加熱するとともに、これにより温度の低下した冷媒を前記減圧装置を通過させて前記冷却器に流入させ、この冷媒を前記冷却器内で蒸発させて前記庫内からの高温高湿の空気を冷却し、空気中の水分を前記冷却器の表面に凝縮させる、
ことを特徴としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明における洗濯乾燥機の実施の第１の形態を図１ないし図３を用いて説明する。図１は本発明にかかる洗濯乾燥機の実施の第１の形態の概略の説明図である。図２は図１の洗濯乾燥機の冷媒の状態を示す線図で、（ａ）が放熱器内の冷媒の温度変化図、（ｂ）が冷媒の蒸気線図である。図３は従来の冷媒（Ｒ−２２）の状態を示す線図で、（ａ）が放熱器内の冷媒の温度変化図、（ｂ）が冷媒の蒸気線図である。なお、Ｒ−２２はクロロジフルオロメタン（ＨＣＦＣ−２２）である。また、図２（ａ）および図３（ａ）の温度変化図は、縦軸が温度Ｔ（℃）で、横軸が放熱器内の位置である。図２（ｂ）および図３（ｂ）の蒸気線図は、縦軸が圧力Ｐ（ＭＰａ）で、横軸が比エンタルピーｈ（ｋＪ／ｋｇ）である。
【００１２】
ドラム式洗濯乾燥機Ｋの外郭は箱体１で構成されており、この箱体１内に、洗濯乾燥槽としての外槽２が設けられている。この外槽２の内部空間が、洗濯物が収納される庫内３となっている。庫内３に回転可能に円筒状のドラム４が設けられている。この攪拌装置としてのドラム４の周壁には多数の孔が設けられ、通水および通気が可能となっている。そして、ドラム４は、その一端側の軸４ａが箱体１のフレームに回転自在に支持され、一方、他端側の軸４ｂが駆動モータ６に取り付けられ、この駆動装置である駆動モータ６がドラム４を回転駆動する。駆動モータ６は箱体１のフレームに取り付け支持されている。
【００１３】
そして、外槽２には、庫内３内の空気を吸い込むための吸込口１１が開口し、この吸込口１１にドラム４の端面に設けられたフィルター１２が配置されている。また、外槽２には、吸込口１１から吸い込んだ空気を再び庫内３に戻すための吐出口１４が開口している。吸込口１１と吐出口１４との間を風路１６が接続している。ドラム４の一端側の軸４ａには、送風ファン１７が取り付けられており、ドラム４が回転すると一体となって回転する。この送風機としての送風ファン１７は内側ファン１７ａと外側ファン１７ｂを具備しており、送風ファン１７が稼働すると、内側ファン１７ａは庫内３の空気をフィルター１２を介して吸込口１１から吸い込んで、風路１６を介して吐出口１４から再び庫内３に吐出している。また、外側ファン１７ｂは庫外の外気を送風し、庫内３からの空気と外気とを熱交換している。なお、送風ファン１７は庫内３からの空気と外気との相互流通は遮断している。
【００１４】
風路１６内には、風上側から冷却器２１および加熱器としての放熱器２２が順次配置されている。冷却器２１は風路１６内の空気を冷却し水分を凝縮させて除去するが、この水分はドレンとして、風路１６に形成されているドレン口２４から排出される。
【００１５】
前記冷却器２１および放熱器２２は、圧縮機２６および減圧装置である膨張弁２７とともに冷凍サイクルを構成している。この冷凍サイクルの冷媒としては、ＣＯ2 （二酸化炭素）が用いられる。冷凍サイクルの回路は、メインの除湿回路、給水加熱回路および蓄熱回路を具備している。圧縮機２６は稼働すると、冷媒を圧縮し吐出する。この圧縮機２６からの冷媒の流れは、給水加熱切換手段である三方切換弁２９で除湿回路（冷媒回路）と給水加熱回路とに選択的に切り換えられている。また、蓄熱切換手段である三方切換弁３０は除湿回路と蓄熱回路とに選択的に切り換えている。洗濯乾燥機Ｋには図示しない制御装置が設けてあり、この制御装置はマイコンなどで構成されているとともに、給水加熱切換手段が給水加熱回路側に切り換えている（すなわち、給水加熱回路への流れを開けている）際には、蓄熱切換手段を蓄熱回路側に切り換えている（すなわち、蓄熱回路への流れを開けている）。
【００１６】
そして、除湿回路は、圧縮機２６から三方切換弁２９、放熱器２２、内部第１熱交換部３１、膨張弁２７、三方切換弁３０、冷却器２１および内部第２熱交換部３２が順に接続され、圧縮機２６に戻っている。内部第１熱交換部３１および内部第２熱交換部３２が、相互に熱交換が行えるような内部熱交換器（例えば２本の銅パイプを並行に螺旋状に巻いたもの）を構成している。一方、給水加熱回路は、三方切換弁２９から分岐し、給水第１熱交換部３６を介して、除湿回路の放熱器２２の上流側すなわち三方切換弁２９と放熱器２２との間の回路に接続されている。また、蓄熱回路は、三方切換弁３０から分岐し、水などの蓄熱材を具備する蓄熱槽３３を巡って、除湿回路の冷却器２１の下流側すなわち冷却器２１と内部第２熱交換部３２との間の回路に接続されている。三方切換弁３０は、膨張弁２７からの冷媒の流れを、冷却器２１への流れと、蓄熱槽３３への流れとに選択的に切り換えている。また、放熱器２２の冷媒流入口２２ａは冷媒出口２２ｂよりも風下側に配置されており、放熱器２２の冷媒の流れは、風路１６内の空気の流れに対向する対向流となっている。
【００１７】
また、庫内３に注水するための給水管４０が設けられている。この給水管４０には、給水弁４１、給水第２熱交換部４２、電解槽４３および三方切換弁４５が設けられている。給水管４０には水道が接続される。また、風呂水用水管４６が、開閉弁４７を介して給水管４０の途中に合流して接続されている。この風呂水用水管４６には風呂ポンプ４８がホース４９を介して接続される。風呂ポンプ４８が稼働すると、風呂Ｆの水を汲み上げて、この水をホース４９、風呂水用水管４６および開閉弁４７を介して給水管４０に供給する。給水第２熱交換部４２は給水第１熱交換部３６と対になっており、給水用熱交換器（例えば二重管による熱交換器）を構成している。切換手段である三方切換弁４５には、外部給湯管５０が接続されており、三方切換弁４５は給水管４０を庫内３または外部給湯管５０に選択的に連通させる。この様にして、給水管４０から外部給湯管５０が分岐しており、この分岐部は給水第２熱交換部４２よりも下流側に位置している。したがって、給水第２熱交換部４２は、庫内３への給湯および外部給湯管５０への給湯の両者に兼用して使用可能であり、別個に設ける場合に比して、部品点数を削減することができる。外部給湯管５０にはホース５１が接続され、このホース５１の先端は風呂Ｆまで延在している。また、外槽２の底部には、排水弁４４を具備する排水パイプが設けられ、排水弁４４を閉めることにより庫内３内に水を溜めるとともに、排水弁４４を開けることにより庫内３の水を排水することができる。
【００１８】
そして、冷熱を蓄える蓄熱槽３３の蓄熱を利用する設備として、ブラインポンプ５２が水などの冷媒を循環させており、ブラインポンプ５２から吐出された冷媒は熱交換器５３を通って、前述の蓄熱槽３３を巡って再びブラインポンプ５２に戻っている。また、送風機５４が空気を取り込んで熱交換器５３に流し、熱交換器５３で熱交換を行った後に、洗濯乾燥機Ｋの外側に排気している。熱交換器５３からのドレンは、ドレン孔５６から排水される。
【００１９】
この様に構成されている実施の第１の形態の洗濯乾燥機Ｋにおいて、洗濯槽内である庫内３に注水する際には、給水弁４１を開けるとともに、三方切換弁４５を庫内３側に切り換え、水道管から水道水を庫内３に電解槽４３を介して注水する。その際に、水道水を電解槽４３で電解して電解水（次亜塩素酸を含む）とすればすすぎの際等に徐菌効果を得ることができる。また、圧縮機２６を稼働するとともに、三方切換弁２９を給水加熱回路側に、三方切換弁３０を蓄熱回路側に切り換える。すると、給水第１熱交換部３６に高い温度の冷媒が流れ、給水第２熱交換部４２に流れる水と熱交換が行われ、冷媒の温度が低下するとともに、水の温度が上昇し、庫内３に温かい水が給水される。給水第１熱交換部３６を通過した冷媒は、放熱器２２および内部第１熱交換部３１を通り、膨張弁２７を通過して気液混合の状態となって、三方切換弁３０を介して蓄熱槽３３を冷却し、ついで、内部第２熱交換部３２で内部第１熱交換部３１に流れる冷媒と熱交換し、圧縮機２６に戻る。この様にして、蓄熱槽３３は、冷凍サイクルに流れる冷媒の冷熱を蓄熱する。
【００２０】
洗濯に風呂Ｆの水を使用する際には、風呂ポンプ４８を稼働させるとともに、給水弁４１を閉じて、開閉弁４７を開ける。すると、風呂Ｆの水は、電解槽４３を経て、給水熱交換器３６，４２で温められて、庫内３に流入する。また、蓄熱槽３３は冷熱を蓄熱する。さらに、庫内３からの排水は、排水弁４４を開けて行う。なお、この排水弁４４は注水および洗濯時には閉められている。
【００２１】
さらに、風呂Ｆに差し湯や給湯を行う際には、三方切換弁４５を外部給湯管５０側に切り換える。すると、給水管４０からの水（水道水または風呂の水）を、給水熱交換器３６，４２で加熱して、風呂Ｆに供給することができるとともに、蓄熱槽３３に冷熱を蓄熱することができる。
【００２２】
洗濯する際には、ドラム４の周壁および外槽２に設けられた扉を開けて、ドラム４内に衣類などの洗濯物を収納し、ついで、前述の様にして庫内３に注水し、ドラム４を駆動モータ６で回転させて洗濯を行う。
【００２３】
洗濯物を乾燥させる際には、圧縮機２６を稼働するとともに、三方切換弁２９を除湿回路側に、かつ、三方切換弁３０を除湿回路側に切り換える。すると、圧縮機２６からの高い温度の冷媒が放熱器２２に流れ、風路１６内の空気を加熱する。その際に、冷媒の温度は低下する。ついで、冷媒は内部第１熱交換部３１を流れて、内部第２熱交換部３２の冷媒と熱交換を行い、さらに温度が低下する。そして、膨張弁２７を通過して気液混合の状態となって冷却器２１に流入する。この冷却器２１で冷媒は蒸発し風路１６の空気（庫内３からの高温高湿の空気）を冷却して空気中の水分を冷却器２１の表面に凝縮させる。この凝縮水はドレンとなってドレン口２４から排出される。また、冷却器２１を通過した冷媒は、ついで、内部第２熱交換部３２を流れ、内部第２熱交換部３２で内部第１熱交換部３１に流れる冷媒と熱交換し、温度上昇して圧縮機２６に戻る。そのため、内部第２熱交換部３２よりも下流側で管路に結露することを極力防止することができる。乾燥時には、駆動モータ６が稼働して、攪拌装置であるドラム４が回転して被乾燥物である洗濯物を攪拌するとともに、送風ファン１７が回転し、フィルター１２を介して、庫内３の空気を吸い込み、この空気を風路１６を介して吐出口１４から再び庫内３に吐出する。この際に、風路１６内の空気は冷却器２１で除湿されるとともに、放熱器２２で加熱されて温度が上昇する。そのため、吐出口１４から、比較的温度が高く、かつ低湿度の空気が庫内３に吐出され、庫内３の洗濯物を効率よく乾燥させることができる。なお、吐出口１４からの空気は約９０℃以下で、かつ、庫内３の空気は約６５℃以下であることが好ましい。吐出口１４から吐出される空気の温度をサーミスタ等の温度検出素子で検出し、この検出温度が９０℃になるように圧縮機２６の回転数（運転能力）と減圧装置である膨張弁２７の絞りを制御する。同様に庫内３の温度も６５℃以下に制御する。
【００２４】
洗濯乾燥機Ｋが設置されている場所（たとえば、脱衣場など）は、湿気ていることが多いが、この場所を除湿する際には、ブラインポンプ５２を稼働して、蓄熱槽３３からの冷たい冷媒を熱交換器５３に流し、熱交換器５３で空気と熱交換し、空気に含まれている水分を除去するとともに、空気の温度を低下させる。この空気は、送風機５４により洗濯乾燥機Ｋの外側に排気され、脱衣場などを冷房除湿することができる。
【００２５】
ところで、この冷凍サイクルの冷媒の蒸気線図は、図２（ｂ）に図示されており、点Ｋが臨界点であり、曲線ＫＡが飽和液線で、曲線ＫＢが飽和蒸気線である。そして、飽和液線ＫＡと飽和蒸気線ＫＢとで挟まれた領域は、気体と液体とが混合している気液混合状態である。放熱器２２の冷媒は臨界点Ｋよりも上方にあり、超臨界状態である。そのため、放熱器２２を冷却（空気を当てる）すれば、図２（ａ）に示すように、放熱器２２の冷媒は、冷媒流入口２２ａから冷媒出口２２ｂに流れるにしたがって、温度が低下する。そして、風路１６の空気は、放熱器２２の冷媒の流れに対向させることによって、放熱器２２の冷媒とは逆に、温度が風上から風下に向かって漸次上昇し、常に一定の温度差を保つことができ熱交換を効率よく行うことができる。
【００２６】
一方、従来の冷凍サイクルでは、図３（ａ）に図示するように、放熱器２２に対応する凝縮器において、冷媒は臨界点Ｋよりも下方に位置しており、冷媒流入口と冷媒出口との途中から、温度が一定化する。その結果、放熱器２２内の温度が略一定となり、空気との温度差が後半小さくなる分、温度差が一定の超臨界状態の方が効率よく熱交換を行うことができ、吐出口１４から吐出する温度を上昇させることができる。しかも、臨界点Ｋは冷媒の種類により変化するが、同一冷媒では、超臨界状態の方が、温度および密度は高くなるので、放熱器２２の熱交換率が向上する。そして、冷媒にＣＯ2 を用い、放熱器２２の冷媒を超臨界状態にすると、吐出口１４から吐出される空気を９０℃近くまで持っていくことができる。一方、冷媒にＲ−２２を用い、放熱器２２の冷媒を臨界点Ｋ以下にすると、放熱器２２の熱交換効率が格段に落ちる。
【００２７】
次に、本発明における洗濯乾燥機の実施の第２の形態を図４を用いて説明する。図４は本発明にかかる洗濯乾燥機の実施の第２の形態の概略の説明図である。なお、この実施の第２の形態の説明において、前記実施の第１の形態の構成要素に対応する構成要素には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００２８】
実施の第２の形態は、実施の第１の形態と冷凍サイクルが異なっており、他の構成は略同じである。冷却器が第１冷却器１２０および第２冷却器１２１の２個設けられ、放熱器が第１放熱器１２２および第２放熱器１２３の２個設けられ、また、膨張弁が第１膨張弁１２７および第２膨張弁１２８の２個設けられている。そして、圧縮機１２６は、２段圧縮機で、２個の第１圧縮機構１２６ａおよび第２圧縮機構１２６ｂを具備している。
【００２９】
風路１６には、風上から第１冷却器１２０、第２放熱器１２３、第２冷却器１２１、第１放熱器１２２の順に配置されている。第１冷却器１２０および第２冷却器１２１は風路１６内の空気を凝縮させて水分を除去するが、この水分はドレンとして、風路１６に形成されているドレン口１２４，１２５から排出される。
【００３０】
圧縮機１２６の第１圧縮機構１２６ａからの冷媒の流れは、第１圧縮機構１２６ａからまず初めに三方切換弁１０１に流れる。三方切換弁１０１は、第１圧縮機構１２６ａと第２圧縮機構１２６ｂとを接続するバイパス回路と、第１圧縮機構１２６ａと第２放熱器１２３とを接続する第２放熱回路とを選択的に切り換える。そして、三方切換弁１０１が第２放熱回路側に切り換えられている際には、第１圧縮機構１２６ａから吐出された冷媒は、三方切換弁１０１を介して第２放熱器１２３に一旦流れてから第２圧縮機構１２６ｂに流入する。一方、三方切換弁１０１がバイパス回路側に切り換えられている際には、第１圧縮機構１２６ａから吐出された冷媒は、第２放熱器１２３には流れずに、三方切換弁１０１から直接第２圧縮機構１２６ｂに流入する。
【００３１】
第２圧縮機構１２６ｂに流入した冷媒は、第２圧縮機構１２６ｂでさらに圧縮されて、三方切換弁１２９に流れる。この三方切換弁１２９で図１の三方切換弁２９と同様に除湿回路と給水加熱回路とに選択的に切り換えられている。そして、除湿回路は、第２圧縮機構１２６ｂから三方切換弁１２９、第１放熱器１２２、内部第１熱交換部１３１、第１膨張弁１２７、三方切換弁１３０、第１冷却器１２０、第２膨張弁１２８、第２冷却器１２１および内部第２熱交換部１３２が順に接続され、圧縮機１２６の第１圧縮機構１２６ａに戻っている。内部第１熱交換部１３１および内部第２熱交換部１３２が内部熱交換器を構成している。一方、給水加熱回路は、三方切換弁１２９から分岐し、給水第１熱交換部１３６を介して、除湿回路の第１放熱器１２２の上流側すなわち三方切換弁１２９と第１放熱器１２２との間の回路に接続されている。三方切換弁１３０は、図１の実施の第１の形態の三方切換弁３０と同様に、蓄熱回路と除湿回路とを選択的に切り換えている。また、放熱器１２２，１２３の冷媒流入口は冷媒出口よりも風下側に配置されており、放熱器１２２，１２３の冷媒の流れは、風路１６内の空気の流れに対向している。
【００３２】
庫内３への給水は、実施の第１の形態と同様に、開閉弁４７、給水弁４１、給水第２熱交換部４２および電解槽４３、三方切換弁４５を介して行われ、給水第２熱交換部４２は給水第１熱交換部１３６と対になっており、給水用熱交換器を構成している。
【００３３】
この様に構成されている実施の第２の形態の洗濯乾燥機Ｋにおいて、洗濯槽内である庫内３または風呂Ｆに注水する際には、給水弁４１または開閉弁４７を開けて、給水設備から庫内３または風呂Ｆに注水する。また、圧縮機１２６を稼働するとともに、三方切換弁１２９を給水加熱回路側に切り換える。すると、給水第１熱交換部１３６に高い温度の冷媒が流れ、給水第２熱交換部４２に流れる水と熱交換が行われ、冷媒の温度が低下するとともに、水の温度が上昇し、庫内３や風呂Ｆに温かい水が給水される。給水第１熱交換部１３６を通過した冷媒は、第１放熱器１２２および内部第１熱交換部１３１を通り、第１膨張弁１２７を通過して気液混合の状態となって三方切換弁１３０に流れる。三方切換弁１３０は蓄熱回路側に切り換えられており、第１膨張弁１２７からの冷媒は、蓄熱槽３３に流れ、蓄熱槽３３を冷却し、ついで、内部第２熱交換部１３２で内部第１熱交換部１３１に流れる冷媒と熱交換し、圧縮機１２６の第１圧縮機構１２６ａに戻る。
【００３４】
さらに、風呂Ｆに差し湯や給湯を行う際には、三方切換弁４５を外部給湯管５０側に切り換える。すると、給水管４０からの水（水道水または風呂の水）を、給水熱交換器４２，１３６で加熱して、風呂Ｆに供給することができる。
【００３５】
洗濯乾燥機Ｋが設置されている場所の乾燥、および、洗濯は、図１の実施の第１の形態と同様にして行われる。
そして、洗濯物を乾燥させる際には、圧縮機１２６を稼働するとともに、三方切換弁１０１を第２放熱回路側に、三方切換弁１２９を除湿回路側に、かつ、三方切換弁１３０を除湿回路側に切り換える。すると、圧縮機１２６の第１圧縮機構１２６ａからの高い温度の冷媒が第２放熱器１２３に流れ、風路１６内の空気を加熱する。その際に、冷媒の温度は低下する。ついで、冷媒は第２圧縮機構１２６ｂでさらに圧縮され、第１放熱器１２２に流れ、風路１６内の空気を加熱する。その際に、冷媒の温度は低下する。この冷媒は内部第１熱交換部１３１を流れて、内部第２熱交換部１３２の冷媒と熱交換を行い、さらに温度が低下する。そして、第１膨張弁１２７を通過して気液混合の状態となって三方切換弁１３０を介して第１冷却器１２０に流入する。この第１冷却器１２０で冷媒は、風路１６内の空気を冷却して水分を除去する。除去された水分はドレンとなってドレン口１２４から排出される。
【００３６】
ついで、冷媒は第２膨張弁１２８でさらに膨張して温度が低下して、第２冷却器１２１に流入する。そして、この第２冷却器１２１で冷媒は、第２放熱器１２３で加熱された風路１６内の空気を再度冷却して水分を除去する。除去された水分はドレンとなってドレン口１２５から排出される。また、第２冷却器１２１を通過した冷媒は、ついで、内部第２熱交換部１３２を流れ、内部第２熱交換部１３２で内部第１熱交換部１３１に流れる冷媒と熱交換し、温度上昇して圧縮機１２６の第１圧縮機構１２６ａに戻る。乾燥時には、駆動モータ６が稼働して、攪拌装置であるドラム４が回転して洗濯物を攪拌するとともに、送風ファン１７が回転し、フィルター１２を介して、庫内３の空気を吸い込み、この空気を風路１６を介して吐出口１４から再び庫内３に吐出する。この際に、風路１６内の空気は第１冷却器１２０で除湿され、第２放熱器１２３で加熱され、ついで、再度第２冷却器１２１で除湿され、さらに、第１放熱器１２２で加熱されて温度が上昇する。そのため、吐出口１４から、比較的温度が高く、かつ低湿度の空気が庫内３に吐出され、庫内３の洗濯物を効率よく乾燥させることができる。なお、吐出口１４からの空気は約９０℃以下で、かつ、庫内３の空気は約６５℃以下であることが好ましい。両条件を満たすように圧縮機の回転数、減圧装置の絞り量が制御されている。
【００３７】
なお、乾燥時に、三方切換弁１０１をバイパス回路側に切り換えて、第２放熱器１２３を作動させないことも可能である。ただし、第２放熱器１２３を作動させた方が、除湿効率が高くなる。また、第２放熱器１２３に流入する空気の温度が低くなり過ぎると、第２放熱器１２３で水分が凍結して付着し、風路１６から水分を排出することができなくなるおそれがあるとともに、凍結により風路１６の風量が低下し、除湿能力が低下する。
【００３８】
また、この実施の第２の形態においても、実施の第１の形態と同様に、冷凍サイクルの冷媒にはＣＯ2 を用いるとともに、第１放熱器１２２および第２放熱器１２３では、冷媒は超臨界状態となっている。そして、第１放熱器１２２および第２放熱器１２３の冷媒の流れは、風路１６の空気の流れに対向している。
【００３９】
次に、本発明における洗濯乾燥機の実施の第３の形態を図５を用いて説明する。図５は本発明にかかる洗濯乾燥機の実施の第３の形態の断面図である。
実施の第３の形態は、実施の第２の形態の洗濯乾燥機Ｋをより具体化したものであり、冷凍サイクルは実施の第２の形態と略同じである。ただし、内部第２熱交換部２３２と圧縮機２２６との間には、アキュムレータ２３０が設けられている。この実施の第３の形態において、ドラム式洗濯乾燥機の外郭は箱体２０１で構成されており、この箱体２０１に扉２１０が開閉可能に取り付けられている。箱体２０１内には、洗濯乾燥槽としての外槽２０２が設けられている。外槽２０２には、前述の扉２１０に対向した位置に開口が設けられている。また、外槽２０２の内部空間が庫内２０３となっている。庫内２０３に回転可能に円筒状のドラム２０４が設けられている。このドラム２０４の周壁には多数の孔が設けられ、通水および通気が可能となっている。そして、ドラム２０４はその軸線を斜めに傾斜して配置されており、ドラム２０４の軸２０４ａが図示しない駆動モータで回転駆動される。また、ドラム２０４の反対側の端面は開口している。そして、扉２１０を開けて、ドラム２０４内に洗濯物を出し入れすることができる。
【００４０】
外槽２０２の下側に、アキュムレータ２３０、圧縮機２２６、内部第１熱交換部２３１および内部第２熱交換部２３２などが配置されている。また、外槽２０２の下端部には、排水管２２５が接続されている。外槽２０２の下部に形成された吸込口２１１から、外槽２０２の上部に設けられた吐出口２１４まで風路２１６が形成されている。この風路２１６は、外槽２０２の背面および上面に沿って延びている。風路２１６の上部には、風上から順に第１冷却器２２０、第２放熱器２２３、第２冷却器２２１、第１放熱器２２２および送風機２１７が配設され、第１冷却器２２０および第２冷却器２２１からのドレンは、ドレン口２２４から排出されて、排水管２２５に流入している。
【００４１】
次に、本発明における洗濯乾燥機の実施の第４の形態を図６ないし図９を用いて説明する。図６は本発明にかかる洗濯乾燥機の実施の第４の形態の外観の斜視図である。図７は図６の洗濯乾燥機の要部断面図である。図８は図６の洗濯乾燥機の圧縮機、放熱器および冷却器の配置を示すための側面図である。図９は図６の洗濯乾燥機の要部断面図である。
【００４２】
実施の第４の形態は、実施の第２の形態の洗濯乾燥機Ｋをより具体化したものであり、冷凍サイクルは実施の第２の形態と略同じである。この実施の第４の形態において、ドラム式洗濯乾燥機Ｋの外郭は箱体３０１で構成されており、この箱体３０１に扉３１０が開閉可能に取り付けられている。箱体３０１内には、洗濯乾燥槽としての外槽３０２が設けられている。この外槽３０２は、箱体３０１の底部の支持台３０７上にダンパー３０８で支持されている。外槽３０２には、前述の扉３１０に対向した位置に開口が設けられているとともに、この開口を開閉する扉３５１が設けられている。また、外槽３０２の内部空間が庫内３０３となっている。庫内３０３に回転可能に円筒状のドラム３０４が設けられている。このドラム３０４の周壁には多数の孔が設けられ、通水および通気が可能となっている。そして、ドラム３０４は、軸線を略水平にして配置されているとともに、その両端の軸３０４ａ，３０４ｂが外槽３０２に回転自在に軸受け支持されている。そして、一方の軸３０４ｂに駆動モータ３０６に取り付けられ、この駆動装置である駆動モータ３０６がドラム３０４を回転駆動する。この様に、ドラム３０４は両持ち支持されているため、円滑に回転することができる。また、ドラム３０４の周壁の一部には、開口が設けられ、この開口を開閉する扉３５６が設けられている。そして、この扉３５６の反対側の周壁にはバランス用重り３５７が設けられており、駆動モータ３０６が停止している状態では、バランス用重り３５７の重力で、扉３５６が上方に位置し、３枚の扉３１０，３５１，３５６が略重なった状態となる。
【００４３】
外槽３０２の横側で、かつ、駆動モータ３０６の配置とは反対側に、圧縮機３２６などが配置されている。また、外槽３０２の下部に形成された吸込口３１１から、外槽３０２の上部に設けられた吐出口３１４まで風路３１６が形成されている。この風路３１６は、外槽３０２の側面に沿って延びている。風路３１６の下部には、水上がり防止部３５８が突出しており、この水上がり防止部３５８の上方に、風上（下側）から順に第１冷却器３２０、第２放熱器３２３、第２冷却器３２１、第１放熱器３２２および送風ファン３１７が配設されている。この送風機である送風ファン３１７が、吸込口３１１から吐出口３１４に向かって送風している。そして、図８に図示するように、第１冷却器３２０および第２放熱器３２３と、第２冷却器３２１および第１放熱器３２２とは、互いに段違いになっているとともに、第１冷却器３２０の下側および第２冷却器３２１の下方に各々ドレン口３２４，３２５が設けられており、第１冷却器３２０および第２冷却器３２１からのドレンは、ドレン口３２４，３２５から排水されている。また、外槽３０２の側面には、給水口３４１が設けられている。
【００４４】
前述のように、この実施の形態では、冷却器で庫内からの空気に含まれている水分を除去し、ついで、この水分の除去された空気を放熱器で加熱しており、比較的高温でかつ低湿の空気を吐出口から庫内に供給することができる。したがって、吐出口から吐出される空気の温度が、従来より低くても、洗濯物を乾燥させることができる。しかも、空気の加熱が、冷凍サイクルの放熱器で構成されているため、ランニングコストを低くすることができる。
【００４５】
また、庫内に給水される水を、給水熱交換器で加熱することができるので、洗浄能力を向上させることができる。しかも、ヒートポンプ式であるため、ランニングコストを軽減することができる。
【００４６】
以上、本発明の実施の形態を詳述したが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例を下記に例示する。
（１）第２放熱器は、電熱ヒータなどの加熱器を用いることが可能である。
（２）三方切換弁は、２個の開閉弁に代えることが可能である。また、逆に、２個の開閉弁（たとえば、給水弁４１および開閉弁４７）を、三方切換弁に代えることも可能である。
（３）冷凍サイクルの冷媒は、適宜選択可能である。ただし、ＣＯ2 が最適である。
【００４７】
（４）内部熱交換器、蓄熱回路や蓄熱槽などは必ずしも設ける必要はない。
（５）減圧装置は、膨張弁以外のものでも可能である。たとえば、キャピラリーチューブでも可能である。
（６）給水加熱回路は、冷凍サイクルの圧縮機からの流路から分岐して、減圧装置への流路に合流するが、分岐位置は適宜選択可能である。ただし、圧縮機から放熱器までの間であることが好ましい。また、合流位置も適宜選択可能である。ただし、前記分岐位置よりも下流で、かつ、圧縮機から減圧装置までの間であることが好ましい。
（７）蓄熱回路は、冷凍サイクルの減圧装置からの流路から分岐して、圧縮機への流路に合流するが、分岐位置は適宜選択可能である。ただし、減圧装置から冷却器までの間であることが好ましい。また、合流位置も適宜選択可能である。ただし、前記分岐位置よりも下流で、かつ、冷却器から圧縮機までの間であることが好ましい。
（８）給水第１熱交換部の配置は、給水第２熱交換部を加熱することができるならば、冷凍サイクルの回路構成や冷凍サイクルにおける配置位置は適宜選択可能である。
（９）冷却器および放熱器の数は、１個でも可能であるが、複数設けることが可能である。そして、複数設ける場合には、冷却器および放熱器の配置は適宜選択可能である。ただし、一番風下が放熱器で、かつ、一番風上が冷却器であることが好ましい。
【００４８】
【発明の効果】
本発明によれば、冷却器で庫内からの空気に含まれている水分を除去し、ついで、この水分の除去された空気を放熱器で加熱しており、比較的高温でかつ低湿の空気を吐出口から庫内に供給することができる。したがって、吐出口から吐出される空気の温度が、従来より低くても、洗濯物を乾燥させることができる。しかも、空気の加熱が、冷凍サイクルの放熱器で構成されているため、ランニングコストを低くすることができる。そして、庫内に給水される水を、給水第１熱交換部を具備する給水熱交換器で加熱することができるので、洗浄能力を向上させることができる。しかも、ヒートポンプ式であるため、ランニングコストを軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明にかかる洗濯乾燥機の実施の第１の形態の概略の説明図である。
【図２】図２は図１の洗濯乾燥機の冷媒の状態を示す線図で、（ａ）が放熱器内の冷媒の温度変化図、（ｂ）が冷媒の蒸気線図である。
【図３】図３は従来の冷媒（Ｒ−２２）の状態を示す線図で、（ａ）が放熱器内の冷媒の温度変化図、（ｂ）が冷媒の蒸気線図である。
【図４】図４は本発明にかかる洗濯乾燥機の実施の第２の形態の概略の説明図である。
【図５】図５は本発明にかかる洗濯乾燥機の実施の第３の形態の断面図である。
【図６】図６は本発明にかかる洗濯乾燥機の実施の第４の形態の外観の斜視図である。
【図７】図７は図６の洗濯乾燥機の要部断面図である。
【図８】図８は図６の洗濯乾燥機の圧縮機、放熱器および冷却器の配置を示すための側面図である。
【図９】図９は図６の洗濯乾燥機の要部断面図である。
【符号の説明】
Ｋ  洗濯乾燥機
３  庫内
４  ドラム（攪拌装置）
１１  吸込口
１４  吐出口
１６  風路
１７  送風ファン（送風機）
２１  冷却器
２２  放熱器
２４  ドレン口
２６  圧縮機
２７  膨張弁（減圧装置）
２９  三方切換弁（切換手段）
３１  内部第１熱交換部
３２  内部第２熱交換部
３６  給水第１熱交換部
４０  給水管（給水管路）
４２  給水第２熱交換部
１２０  第１冷却器
１２１  第２冷却器
１２２  第１放熱器
１２３  第２放熱器
１２４  ドレン口
１２５  ドレン口
１２６  圧縮機
１２７  膨張弁（減圧装置）
１２９  三方切換弁（切換手段）
１３１  内部第１熱交換部
１３２  内部第２熱交換部
１３６  給水第１熱交換部
２０３  庫内
２０４  ドラム（攪拌装置）
２１１  吸込口
２１４  吐出口
２１６  風路
２１７  送風機
２２０  第１冷却器
２２１  第２冷却器
２２２  第１放熱器
２２３  第２放熱器
２２４  ドレン口
２２６  圧縮機
２３１  内部第１熱交換部
２３２  内部第２熱交換部
３０３  庫内
３０４  ドラム（攪拌装置）
３１１  吸込口
３１４  吐出口
３１６  風路
３１７  送風ファン（送風機）
３２０  第１冷却器
３２１  第２冷却器
３２２  第１放熱器
３２３  第２放熱器
３２４  ドレン口
３２５  ドレン口
３２６  圧縮機
【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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