(57)【要約】【課題】ヒートポンプを備えた衣類乾燥機において簡便な構成により小型化を図る。【解決手段】衣類を収容する乾燥室１４と、乾燥室１４内に連通接続された循環風路２０と、循環風路２０を通して乾燥室１４内に空気を循環させる送風機２６と、循環風路２０内の空気を加熱する凝縮器３５と、循環風路２０内の空気を冷却し除湿する蒸発器３４と、冷媒を圧縮して凝縮器３５に供給する圧縮機３７とを備え、凝縮器３５及び蒸発器３４は、内部に冷媒が流れる冷媒パイプ３５ａ，３４ａと、冷媒パイプ３５ａ，３４ａに取り付けられたフィン３５ｂ，３４ｂとを備え、凝縮器３５の冷媒パイプ３５ａと蒸発器３４の冷媒パイプ３４ａは、同一の固定板３６に保持され、直管状の接続パイプ５０で接続され、接続パイプ５０は、冷媒パイプ５０より内径が小さく凝縮器３５を通った冷媒を減圧する減圧部５２を備える。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
衣類を収容する乾燥室と、前記乾燥室内に連通接続された循環風路と、前記循環風路を通して前記乾燥室内に空気を循環させる送風機と、前記循環風路内の空気を加熱する凝縮器と、前記循環風路内の空気を冷却し除湿する蒸発器と、冷媒を圧縮して前記凝縮器に供給する圧縮機とを備え、
前記凝縮器及び前記蒸発器は、内部に冷媒が流れる冷媒パイプと、前記冷媒パイプに取り付けられたフィンとを備え、
前記凝縮器の前記冷媒パイプと前記蒸発器の前記冷媒パイプは、同一の固定板に保持され、直管状の接続パイプで接続され、
前記接続パイプは、前記冷媒パイプより内径が小さく前記凝縮器を通った冷媒を減圧する減圧部を備える衣類乾燥機。
【請求項２】
前記接続パイプの外径は、前記凝縮器の前記冷媒パイプの内径及び前記蒸発器の前記冷媒パイプの内径より小さく、前記凝縮器の前記冷媒パイプと前記蒸発器の前記冷媒パイプの内側に前記接続パイプが挿入されている請求項１に記載の衣類乾燥機。
【請求項３】
前記接続パイプの凝縮器側端部が先細形状をなしている請求項２に記載の衣類乾燥機。
【請求項４】
前記接続パイプは、内径が前記凝縮器の前記冷媒パイプの外径及び前記蒸発器の前記冷媒パイプの外径より大きく、前記凝縮器の前記冷媒パイプ及び前記蒸発器の前記冷媒パイプが挿入される挿入部を、前記接続パイプの両端部に備える請求項１に記載の衣類乾燥機
【請求項５】
前記接続パイプの凝縮器側端部は、前記減圧部から開口端に向かって口径が大きくなる拡径孔部を備える請求項１〜４のいずれか１項に記載の衣類乾燥機
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本実施形態は衣類乾燥機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、衣類乾燥機において、洗濯物等の衣類の乾燥用にヒートポンプを備えたものは、加熱用ヒータを備えたものに比べて乾燥効率が良く、省エネルギーの効果があるとして注目されている。
【０００３】
ヒートポンプを備えた衣類乾燥機では、衣類を収容する乾燥室内に連通する循環風路を設け、この循環風路内に、乾燥室内の空気を循環風路を通して循環させるための送風機と、ヒートポンプの蒸発器及び凝縮器を配設している。
【０００４】
ヒートポンプは、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、圧縮機から吐出された高温高圧のガス冷媒を放熱させて液化させるための凝縮器と、凝縮器を通った冷媒を減圧する減圧装置と、液化した冷媒を気化させる蒸発器とを配管によって順次接続して構成しており、圧縮機を駆動させることにより、冷媒を循環させるようになっている。
【０００５】
そして、凝縮器で放出された熱により加熱された循環風路内の空気を乾燥室内に送り込み、そして衣類から水分を奪った空気を循環風路内の蒸発器において冷却することにより除湿し、除湿した空気を再び凝縮器で加熱して乾燥室に供給するということを繰り返すことにより、衣類を乾燥させるようにしている。
【０００６】
ところで、上記のような衣類乾燥機では、ヒートポンプを構成する減圧装置として電子膨張弁やコイル状に巻き回されたキャピラリーチューブを用いているが、接触による振動や騒音の発生を防ぐため、他部材との距離を十分に確保して減圧装置を配置する必要があり、装置を小型化しにくいという問題がある。
【０００７】
なお、下記特許文献１には、冷凍サイクルの膨張機構にキャピラリーチューブを用いてなる冷凍装置において、キャピラリーチューブの主部を直管によって構成することが提案されているが、冷媒中に存在する汚染物質による冷凍性能の低下を防止することを目的としていることに加え、直管によって構成したキャピラリーチューブは室外に設置される室外熱交換器と室内に設置される室内熱交換器とを接続しており、衣類乾燥機に採用されるヒートポンプの小型化に寄与し得るものでない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平６−３００３９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記の問題を考慮してなされたものであり、ヒートポンプを備えた衣類乾燥機において簡便な構成により小型化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本実施形態の衣類乾燥機は、衣類を収容する乾燥室と、前記乾燥室内に連通接続された循環風路と、前記循環風路を通して前記乾燥室内に空気を循環させる送風機と、前記循環風路内の空気を加熱する凝縮器と、前記循環風路内の空気を冷却し除湿する蒸発器と、冷媒を圧縮して前記凝縮器に供給する圧縮機とを備え、前記凝縮器及び前記蒸発器は、内部に冷媒が流れる冷媒パイプと、前記冷媒パイプに取り付けられたフィンとを備え、前記凝縮器の前記冷媒パイプと前記蒸発器の前記冷媒パイプは、同一の固定板に保持され、直管状の接続パイプで配管接続され、前記接続パイプは、前記冷媒パイプより内径が小さく前記凝縮器を通った冷媒を減圧する減圧部を備えるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る洗濯乾燥機の内部構成を概略的に示す断面図である。
【図２】衣類乾燥機の内部構成概略的に示す背面図である。
【図３】凝縮器及び蒸発器の平面図である。
【図４】凝縮器及び蒸発器の側面図である。
【図５】第１実施形態の変更例における連結パイプの断面図である。
【図６】第１実施形態の他の変更例における連結パイプの断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態における連結パイプの断面図である。
【図８】本発明の第３実施形態における連結パイプの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１３】
本実施形態は、図１及び図２に示すような洗濯機と衣類乾燥機とを兼ねたドラム式の洗濯乾燥機に関するものであり、ほぼ矩形箱状の外箱１と、その下部に設けられた台板２とから外郭が構成されている。外箱１の前面部１ａには前上がりの傾斜状をなしており、そのほぼ中央部に円形の開口部からなる洗濯物出入口（図示省略）が形成されている。外箱１の前面部１ａには、ヒンジを介して扉４が横方向に回動可能に設けられ、その扉４により洗濯物出入口が開閉される。
【００１４】
外箱１内には、前面が開口し後面が閉塞されたほぼ円筒状の水槽８が配設されている。この水槽８は、前面の開口部が洗濯物出入口に連通するように、水槽８の軸方向が前後方向の横軸状態であって後下がりにやや傾斜した状態で台板２上に弾性支持機構を介して弾性的に支持されている。水槽８は、給水弁を介して水槽８の上部に設けられた給水口より水道水等の水が機外から供給され、水槽８の底部に設けられた排水口より排水弁を介して水槽８内の水を機外へ排水できるように構成されている。また、水槽８は、前面の開口部や給水口や排水口以外に、前部の上面に吸気口１０と、後部の背面の上部に排気口１１が設けられている。
【００１５】
水槽８内には、前面が開口し後面が閉塞された円筒状の回転ドラム１４が回転可能に配設されている。回転ドラム１４は、その軸方向が前後方向の横軸状態であって後下がりにやや傾斜した状態で水槽８内に配設されている。回転ドラム１４の周壁には通水及び通風が可能な孔１５が多数形成されており、この孔１５によって回転ドラム１４の内部が水槽８と連通している。回転ドラム１４の前面開口部も洗濯物出入口に連通しており、回転ドラム１４は洗濯物出入口から投入される洗濯物を収容する。回転ドラム１４は、水槽８の背面に設けられたドラムモータ１７により回転駆動される。このような構成の回転ドラム１４は、洗い行程時には洗濯槽として、脱水行程時には脱水槽として、さらに乾燥運転時には乾燥槽（乾燥室）として機能する。
【００１６】
水槽８に設けられた吸気口１０及び排気口１１には、循環風路２０が連通接続されており、この循環風路２０を通して水槽８（回転ドラム１４）内の空気を循環可能としている。循環風路２０は、水槽８の吸気口１０に接続された還風ダクト２４と、水槽８の排気口１１に接続された給風ダクト３０と、還風ダクト２４の端部と給風ダクト３０の端部とを接続する熱交換ダクト２２とを備える。
【００１７】
熱交換ダクト２２は、水槽８の下方に位置する台板２上に載置されており、その内部に蒸発器３４と、蒸発器３４から熱交換ダクト２２の下流側へ離間して配置された凝縮器３５と、循環風路２０を通じて水槽８内の空気を循環供給する送風機２６とが配設されている。
【００１８】
熱交換ダクト２２に設けられた蒸発器３４及び凝縮器３５は、図２に示すように、凝縮器３５に供給する冷媒を圧縮する圧縮機３７と、凝縮器３５から吐出された冷媒を減圧する減圧部５２とともにヒートポンプ３９を構成する。ヒートポンプ３９では、圧縮機３７、凝縮器３５、減圧部５２、蒸発器３４、及び圧縮機３７がこの順序で環状に配管接続されている。
【００１９】
蒸発器３４及び凝縮器３５は、図３及び図４に示すように、いずれも冷媒パイプ３４ａ、３５ａと、冷媒パイプ３４ａ、３５ａに取り付けられたフィン３４ｂ，３５ｂとを備えるフィンチューブ形の熱交換器である。冷媒パイプ３４ａ，３５ａは、銅などの熱伝導率の高い材質からなり、複数の直線部３４ａ１，３５ａ１と、直線部３４ａ１，３５ａ１の両端でＵ字状に折り返された折返し部３４ａ２，３５ａ２とを備えた蛇行状に形成されている。
【００２０】
フィン３４ｂ，３５ｂは、冷媒パイプ３４ａ，３５ｂの直線部３４ａ１，３５ａ１が延びる方向に所定ピッチで多数並べて直線部３４ａ１，３５ａ１に取り付けられ、冷媒パイプ３４ａ，３５ａと一体化している。
【００２１】
蒸発器３４及び凝縮器３５に設けられた多数のフィン３４ｂ，３５ｂのうち、冷媒パイプ３４ａ，３５ｂの直線部３４ａ１，３５ａ１の両端部に位置する一対のフィンは、他のフィンより大きくかつ板厚も厚く形成された固定板３６であり、蒸発器３４に設けられた複数の直線部３４ａ１と凝縮器３５に設けられた複数の直線部３５ａ１とを一体的に保持する。これにより、蒸発器３４及び凝縮器３５は、熱交換ダクト２２における空気の流方向に一定の間隔をあけた状態で一対の固定板３６によって一体化している。
【００２２】
凝縮器３５の冷媒パイプ３５ａの入口３５ａ３は、接続パイプ４０を介して圧縮機３７の吐出側に接続され、凝縮器３５の冷媒パイプ３５ａの出口３５ａ４は、接続パイプ５０を介して蒸発器３４の冷媒パイプ３４ａの入口３４ａ３に接続され、蒸発器３４の冷媒パイプ３４ａの出口３４ａ４は、接続パイプ４２を介して圧縮機３７の吸込側に接続されている。
【００２３】
凝縮器３５の冷媒パイプ３５ａの出口３５ａ４と蒸発器３４の冷媒パイプ３４ａの入口３４ａ３とを接続する接続パイプ５０は、内部に形成された冷媒流路が途中で折れ曲がることなく直線状に延びる直管状のパイプであり、その外径が冷媒パイプ３５ａの出口３５ａ４及び冷媒パイプ３４ａの入口３４ａ３の内径より小さく、各冷媒パイプ３５ａ、３４ａの内側に挿入されている。冷媒パイプ３５ａ、３４ａの内側に挿入された接続パイプ５０は、ロウ付けなどにより各冷媒パイプ３５ａ、３４ａに接合されている。
【００２４】
接続パイプ５０は、内径が蒸発器３４及び凝縮器３５の冷媒パイプ３４ａ，３５ａの内径より小さい減圧部５２を有しており、凝縮器３５の冷媒パイプ３５ａから接続パイプ５０に流れ込んだ冷媒を減圧部５２において減圧し、減圧した冷媒を蒸発器３４へ供給する。
【００２５】
なお、この例では、図４に示すように、蒸発器３４及び凝縮器３５の冷媒パイプ３４ａ，３５ａの内径より小さく狭い流路をなした減圧部５２を接続パイプ５０の長手方向の全体にわたって設けたが、冷媒の流方向に沿った減圧部５２の長さに特に制限はなく、接続パイプ５０の長手方向の少なくとも一部分に減圧部５２を設ければよく、例えば、図５に示すように、接続パイプ５０の途中を絞り接続パイプ５０の一部分に減圧部５２を設けたり、図６に示すように、接続パイプ５０を仕切る仕切板５３に設けた孔を減圧部５２とすることができる。
【００２６】
また、図４の接続パイプ５０において冷媒の流方向上流側に位置し、凝縮器３５の冷媒パイプ３５ａの出口３５ａ４に接続される凝縮器３５側端部は、先端に行くほど接続パイプ５０の肉厚が薄くなる先細形状のテーパ部５４が形成されている。これにより、先細形状のテーパ部５４と冷媒パイプ３５ａの内面との間に冷媒が流れる方向に陥没する凹部５６が形成される。
【００２７】
圧縮機３７は、詳細には図示しないが、圧縮機構部とモータ部とを備え、モータ部にはインバータ電源により設定周波数の駆動電源を供給するようにしている。これにより、モータ部は供給された周波数に応じた回転数で回転し、圧縮機３７を可変の設定出力で駆動するようになっている。
【００２８】
次に、上記構成の洗濯乾燥機の動作の一例を説明する。
【００２９】
まず、洗濯乾燥機の概略的な動作について説明する。使用者により操作表示パネルの操作ボタンが操作されて運転のコースが設定され、運転開始が指示されると、洗濯乾燥機は、設定された運転のコースに応じた洗濯運転、乾燥運転、或いはその両運転を続けて行う洗濯乾燥運転を実行する。その１つとして、洗濯乾燥運転の実行が開始された場合には、洗濯行程、脱水行程、乾燥行程を順に実行する。
【００３０】
洗濯行程では、給水弁を開放させることにより水槽８内に水を供給した後、回転ドラム１４を低速で回転させる動作が行われる。脱水行程では、排水弁を開放させて水槽８内の水を排出した後、回転ドラム１４を高速で回転させる動作が行われる。
【００３１】
乾燥行程では、洗い、すすぎ後の湿った衣類が収容された回転ドラム１４を低速で正逆両方向に回転させた状態で、送風機２６を駆動させつつヒートポンプ３９を動作させる。
【００３２】
これにより、ヒートポンプ３９に封入した冷媒が圧縮機３７において圧縮され高温高圧の冷媒となり、その高温高圧の冷媒が凝縮器３５の冷媒パイプ３５ａに入口３５ａ３から流れて、該パイプ３５ａ及びフィン３５ｂを介し熱交換ダクト２２内の空気と熱交換する。その結果、熱交換ダクト２２内の空気が加熱され、反対に、凝縮器３５の冷媒パイプ３５ａ内の冷媒は温度が低下して液化される。
【００３３】
凝縮器３５において液化された冷媒は、凝縮器３５の冷媒パイプ３５ａの出口３５ａ４から接続パイプ５０に流れ込み減圧部５２を通過する際に減圧され、その後、蒸発器３４の冷媒パイプ３４ａに入口３４ａ３から流入し気化する。これにより、蒸発器３４は冷媒パイプ３４ａ及びフィン３４ｂを介して熱交換ダクト２２内の空気を冷却する。蒸発器３４を通過した冷媒は圧縮機２７に戻る。
【００３４】
以上により還風ダクト２４を介して水槽８から熱交換ダクト２２内に流入した空気は、蒸発器３４で冷却され除湿され、その後、凝縮器３５で加熱されて温風化される。そして、その温風が給風ダクト３０を経て水槽８内に供給され、更に回転ドラム１４内に供給される。回転ドラム１４内に供給された温風は洗濯物の水分を奪った後、水槽８内から還風ダクト２４を経て再び熱交換ダクト２２内に流入する。このように蒸発器３４と凝縮器３５を有する熱交換ダクト２２と回転ドラム１４との間を空気が循環することにより、回転ドラム１４内の洗濯物が乾燥される。
【００３５】
以上のような本実施形態では、凝縮器３５と蒸発器３４とを接続する接続パイプ５０が、冷媒パイプ３４ａ，３５ａより内径が小さい減圧部５２を備える直管状のパイプで構成されているため、減圧装置として電子膨張弁やコイル状に巻き回されたキャピラリーチューブを用いる場合に比べて、簡便な構成により装置を小型化することができる。
【００３６】
しかも、接続パイプ５０によって接続される蒸発器３４と凝縮器３５とは、それぞれの冷却パイプ３４ａ，３５ａを一対の固定板３６によって一体的に保持されており、圧縮機２７の駆動等により振動が生じてもその振動による応力が接続パイプ５０に作用することがないため、冷媒パイプ３４ａ，３５ａより内径が小さい減圧部５２を備える接続パイプ５０であっても破損しにくい。
【００３７】
また、本実施形態では、接続パイプ５０の外径が冷媒パイプ３５ａの出口３５ａ４及び冷媒パイプ３４ａの入口３４ａ３の内径より小さく設けられ、各冷媒パイプ３５ａ、３４ａの内側に接続パイプ５０が挿入されているため、冷媒パイプ３５ａの出口３５ａ４及び冷媒パイプ３４ａの入口３４ａ３を拡径する拡管工程を行うことなく接続パイプ５０を冷媒パイプ３５ａ，３４ａに挿入することができ、組み立て作業を簡略化することができる。
【００３８】
また、本実施形態では、接続パイプ５０において凝縮器３５の冷媒パイプ３５ａの出口３５ａ４と接続される凝縮器３５側端部に先細形状のテーパ部５４が形成されているため、冷媒パイプ３５ａの出口３５ａ４への挿入作業が容易となることに加え、万一、冷媒中に異物が混入し冷媒とともにヒートポンプ３９内を流れることがあっても、テーパ部５４と冷媒パイプ３５ａとの内面とで形成される凹部５６に異物が溜まりやすく、内径の小さい減圧部５２へ異物が流れ込んでその内部で堆積しにくくなり、ヒートポンプ３９の性能低下を抑えることができる。
【００３９】
なお、本実施形態では、接続パイプ５０の凝縮器３５側端部のみに先細状のテーパ部５４を設ける場合について説明したが、接続パイプ５０の蒸発器３４側の端部にも凝縮器３５側端部と同様、先細状のテーパ部を設けてもよく、これにより、蒸発器３４の冷媒パイプ３４ａの入口３４ａ３への挿入作業が容易となる。
【００４０】
（第２実施形態）
第２実施形態について、図７を参照して説明する。
【００４１】
図７に示す第２実施形態では、接続パイプ５０の凝縮器３５側端部に、減圧部５２から凝縮器３５側の開口端に行くほど口径が大きくなる拡径孔部５８が形成されている。
【００４２】
本実施形態では、拡径孔部５８を接続パイプ５０の凝縮器３５側端部に設けることにより、凝縮器３５の冷媒パイプ３５ａから接続パイプ５０の減圧部５２へ冷媒が流れ込む際の圧力損失を抑えることができ、ヒートポンプ３９の効率低下を抑えることができる。
【００４３】
なお、本実施形態において、接続パイプ５０より冷媒の流方向上流側にフィルタ６０を設け、ヒートポンプ３９内を循環する冷媒に含まれる異物を該フィルタ６０で除去するように構成してもよい。
【００４４】
（第３実施形態）
第３実施形態について、図８を参照して説明する。
【００４５】
図８に示す第３実施形態においては、接続パイプ５０の両端部に一対の挿入部６２が形成されるとともに、両端部に設けられた挿入部６２の間に減圧部５２が形成されている。
【００４６】
一対の挿入部６２は、その内径が凝縮器３５の冷媒パイプ３５ａの外径及び蒸発器３４の冷媒パイプ３４ａの外径より大きく、一方の挿入部６２に凝縮器３５の冷媒パイプ３５ａが挿入され、他方の挿入部６２に蒸発器３４の冷媒パイプ３４ａが挿入される。挿入部６２と減圧部５２との間には、減圧部５２側から挿入部６２側に行くほど口径が大きくなる拡径孔部５８が設けられている。このような接続パイプ５０は、挿入部６２の内側に冷媒パイプ３５ａ、３４ａが挿入された状態でロウ付けなどにより接合される。
【００４７】
本実施形態では、冷媒パイプ３５ａ、３４ａが挿入される挿入部６２の奥側に、内径が冷媒パイプ３５ａ、３４ａより小さい減圧部５２が設けられているため、冷媒パイプ３４ａ，３５ａの先端を拡径孔部５８に当接させることで、接続パイプ５０に対する冷媒パイプ３４ａ，３５ａの位置決めが容易となるとともに、挿入部６２に挿入された凝縮器３５の冷媒パイプ３５ａと接続パイプ５０の減圧部５２との間に拡径孔部５８が位置するため、凝縮器３５の冷媒パイプ３５ａから減圧部５２へ冷媒が流れ込む際の圧力損失を抑えることができ、ヒートポンプ３９の効率低下を抑えることができる。
【００４８】
以上、本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００４９】
１４…回転ドラム、２０…循環風路、２２…熱交換ダクト、２４…還風ダクト、２６…送風機、２７…圧縮機、３０…給風ダクト、３４…蒸発器、３４ａ…冷媒パイプ、３４ｂ…フィン、３５…凝縮器、３５ａ…冷媒パイプ、３５ｂ…フィン、３６…固定板、３７…圧縮機、３９…ヒートポンプ、５０…接続パイプ、５２…減圧部、５３…仕切板、５４…テーパ部、５６…凹部、５８…拡径孔部、６０…フィルタ、６２…挿入部
【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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