(57)【要約】【課題】  湿気を排出せずに安定した乾燥運転が持続可能な洗濯乾燥機を提供する。【解決手段】  洗濯槽よりも下部にヒートポンプを配置させ、洗濯槽からヒートポンプにもどす循環空気を通す洗濯乾燥機の上下方向にのびたダクト内に、空気の流れ方向に対して空気を循環させる風路に面する略垂直な壁面に冷却水を流下させ、冷却水流下領域に設けた冷却水流下面積拡大部材を備えた冷却部を設ける。さらに前記冷却部をリント（洗濯くずなど）の下流側に設ける。さらに熱交換板を通して循環空気と熱交換した冷却水を蒸発器のドレン水と合流させて、凝縮器から膨張機構手前までの冷媒を冷却させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗濯物を収容する内槽あるいは回転ドラムと、冷媒を圧縮する圧縮機、圧縮された冷媒の熱を放熱する凝縮器、冷媒の圧力を減圧する膨張機構、及び、減圧された冷媒が周囲から熱を吸収する蒸発器を有し、前記冷媒が圧縮及び膨張を繰り返しながら循環するように構成されたヒートポンプとを備え、乾燥時に、空気が、前記凝縮器、前記内槽あるいは回転ドラム，前記蒸発器，前記凝縮器の順で循環する乾燥機において、
前記内槽あるいは回転ドラムから前記ヒートポンプへ循環空気を戻すダクト内で、前記循環空気と同方向に冷却水を流す手段を備えたことを特徴とする乾燥機。
【請求項２】
請求項１において、
前記凝縮器と前記膨張機構の間に流れる前記冷媒を、前記冷却水で冷却する手段を設けたことを特徴とする乾燥機。
【請求項３】
洗濯物を収容する内槽あるいは回転ドラムと、冷媒を圧縮する圧縮機、圧縮された冷媒の熱を放熱する凝縮器、冷媒の圧力を減圧する膨張機構、及び、減圧された冷媒が周囲から熱を吸収する蒸発器を有し、前記冷媒が圧縮及び膨張を繰り返しながら循環するように構成されたヒートポンプとを備え、乾燥時に、空気が、前記凝縮器，前記内槽あるいは回転ドラム，前記蒸発器，前記凝縮器の順で循環する乾燥機において、
前記内槽あるいは回転ドラムから前記ヒートポンプへ循環空気を戻す戻りダクト内で、流下式の水冷熱交換器により、循環空気を冷却除湿する手段を備え、該手段は前記圧縮機の上方に設けたことを特徴とする乾燥機。
【請求項４】
乾燥時に内部が乾燥室となる外槽と、前記外槽内に回転自在に配置され、洗濯物を収容する回転ドラムと、冷媒を圧縮する圧縮機、圧縮された冷媒の熱を放熱する凝縮器、冷媒の圧力を減圧する膨張機構、及び、減圧された冷媒が周囲から熱を吸収する蒸発器を有し、前記冷媒が圧縮及び膨張を繰り返しながら循環するように構成されたヒートポンプとを備え、乾燥時に、空気が、前記凝縮器，前記外槽，前記蒸発器，前記凝縮器の順で循環する洗濯乾燥機において、
前記外槽から前記ヒートポンプへ循環空気を戻す戻りダクト内で、流下式の水冷熱交換器により、循環空気を冷却除湿することを特徴とする洗濯乾燥機。
【請求項５】
請求項４において、
前記戻りダクト内に面する略垂直な壁面の上部に冷却水を流し出して該壁面を伝わせて流下させる冷却水供給管と、前記壁面の冷却水流下領域に設けた冷却水流下面積拡大部材を備えたことを特徴とする洗濯乾燥機。
【請求項６】
請求項４において、
前記戻りダクト内に面する略垂直な壁面の上部に冷却水を流し出して該壁面を伝わせて流下させる冷却水供給管と、前記冷却水を前記壁面の略垂直な距離より長い距離を流下させる部材を備えたことを特徴とする洗濯乾燥機。
【請求項７】
請求項５において、
前記冷却水流下面積拡大部材は、前記壁面に設けた複数段の突条によって構成したことを特徴とする洗濯乾燥機。
【請求項８】
請求項７において、
前記突条は、ジグザグに配列したことを特徴とする洗濯乾燥機。
【請求項９】
請求項４において、
流下式の水冷熱交換器通過後の冷却水を、前記戻りダクトよりも下部に設けた前記ヒートポンプにおける前記凝縮器と前記膨張機構の間の冷媒を冷却する冷媒熱交換器に通すこことによって、前記循環空気と前記冷媒を冷却することを特徴とする洗濯乾燥機。
【請求項１０】
請求項４において、
前記流下式の水冷熱交換器を洗濯乾燥機上部に設けた循環空気フィルターの下流側に設け、かつ前記水冷熱交換器を備えた前記戻りダクトよりも下部に前記ヒートポンプを設け、前記ヒートポンプの圧縮機を水冷熱交換器を備えた戻りダクトの下に設け、前記ヒートポンプから前記外槽に循環空気を送る送りダクトを略直管にしたことを特徴とする洗濯乾燥機。
【請求項１１】
洗濯物を収容する内槽あるいは回転ドラムと、冷媒を圧縮する圧縮機、圧縮された冷媒の熱を放熱する凝縮器、冷媒の圧力を減圧する膨張機構、及び、減圧された冷媒が周囲から熱を吸収する蒸発器を有し、前記冷媒が圧縮及び膨張を繰り返しながら循環するように構成されたヒートポンプとを備え、乾燥時に、空気が、前記凝縮器，前記内槽あるいは回転ドラム，前記蒸発器，前記凝縮器の順で循環する乾燥機において、
前記内槽あるいは回転ドラムから前記ヒートポンプへ循環空気を戻す戻りダクト内で、流下式の水冷熱交換器により、循環空気を冷却除湿することを特徴とする乾燥機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乾燥にヒートポンプを用いる洗濯乾燥機又は乾燥機に関する。
【背景技術】
【０００２】
乾燥にヒートポンプを用いた場合、従来のヒータ式に比べ、消費電力を大幅に削減できる。しかしながら乾燥用空気を、洗濯槽からヒートポンプの蒸発器を通って除湿した空気を、凝縮器で加熱して再び洗濯槽にもどす閉ループで循環させると、冷凍サイクルの入力分だけ、凝縮熱量が蒸発熱量を上回るため、循環させている乾燥用空気の温度は上昇し、サイクルの凝縮温度と蒸発温度も上昇しつづけ、ヒートポンプを安定させて運転できない。そこで冷凍サイクルによる乾燥性能を低下さずに安定運転させる方法として、洗濯槽からヒートポンプに戻す循環空気の一部を外気と置換えさせて冷却する方法や、別の熱媒体と熱交換させて冷却する方法がある（特開２００４−２３６９６５号公報，特開２００５−２７７６８号公報）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２３６９６５号公報
【特許文献２】特開２００５−２７７６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前者の方法では、乾燥時における衣類から蒸発した水分を含んだ高湿な空気を洗濯乾燥機周囲に放出してしまい、周囲環境を悪化させてしまう。一方、後者においてはラジエータ式の熱交換器による水冷方式では風路圧損が増大する。また、シャワー水冷などの直接冷却方式に至っては冷却水がフィルターへ飛翔し、目詰まりの恐れがある。これらに対する対策を考慮した熱交換器の構成ならびに洗濯乾燥機（乾燥機）に対する配置が言及されていない。
【０００５】
そこで、本発明は洗濯槽からヒートポンプにもどす循環空気の一部排出をせず、循環空気を効率よく冷却し、かつ安定した乾燥運転が持続可能な洗濯乾燥機又は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】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明は、乾燥時に内部が乾燥室となる外槽と、前記外槽内に回転自在に配置され、洗濯物を収容する回転ドラムと、冷媒を圧縮する圧縮機、圧縮された冷媒の熱を放熱する放熱器、冷媒の圧力を減圧する減圧手段、及び、減圧された冷媒が周囲から熱を吸収する吸熱器を有し、冷媒が圧縮及び膨張を繰り返しながら循環するように構成されたヒートポンプと、を備え、乾燥時に、空気が、前記放熱器，前記外槽，前記吸熱器，前記放熱器の順で循環するドラム式洗濯乾燥機において、前記外槽から前記ヒートポンプへ循環空気を戻す戻りダクト内で、流下式の水冷熱交換器により、循環空気を冷却除湿することを特徴とする。
【０００７】
また、洗濯物を収容する内槽あるいは回転ドラムと、冷媒を圧縮する圧縮機、圧縮された冷媒の熱を放熱する放熱器、冷媒の圧力を減圧する減圧手段、及び、減圧された冷媒が周囲から熱を吸収する吸熱器を有し、冷媒が圧縮及び膨張を繰り返しながら循環するように構成されたヒートポンプと、を備え、乾燥時に、空気が、前記放熱器，前記内槽あるいは回転ドラム，前記吸熱器，前記放熱器の順で循環する乾燥機において、前記内槽あるいは回転ドラムから前記ヒートポンプへ循環空気を戻す戻りダクト内で、流下式の水冷熱交換器により、循環空気を冷却除湿することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、洗濯槽からヒートポンプにもどす循環空気を風路圧損を増大させずに効率よく冷却できとともに、冷凍サイクルの入力分の熱量を洗濯槽からヒートポンプにもどす循環空気を風路圧損を増大させずに効率よく冷却でき、かつフィルターの目詰まりを抑制して安定した乾燥運転が持続可能な洗濯乾燥機を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の第１の実施例について、図面を用いて説明する。
【００１０】
図１は本発明の第１の実施の形態例に係るドラム式洗濯乾燥機の外観斜視図である。図２は、本発明に係る洗濯乾燥機の基本構成を洗濯乾燥機の背面側から示したものであり、図３は図２のＡ−Ａ′断面図である。
【００１１】
１は、外郭を構成する筐体である。筐体１は、ベース１ｈの上に取り付けられており、左右の側板１ａ，１ｂ，前面カバー１ｃ，背面カバー１ｄ，上面カバー１ｅ，下部前面カバー１ｆで構成されている。左右の側板１ａ，１ｂは、コの字型の上補強材（図示せず），前補強材（図示せず），後補強材（図示せず）で結合されており、ベース１ｈを含めて箱状の筐体１を形成し、筐体として十分な強度を有している。
【００１２】
２は、前面カバー１ｃの略中央に設けた衣類を出し入れするための投入口を塞ぐドアで、前補強材に設けたヒンジで開閉可能に支持されている。ドア開放ボタン２ｄを押すことでロック機構（図示せず）が外れてドアが開き、ドアを前面カバー１ｃに押し付けることでロックされて閉じる。前補強材は、後述する外槽の開口部と同心に、衣類を出し入れするための円形の開口部を有している。
【００１３】
３は、筐体１の上部中央に設けた操作パネルで、電源スイッチ４，操作スイッチ５，６，表示器７を備える。操作パネル３は、筐体１下部に設けた制御装置に電気的に接続している。
【００１４】
８は、回転可能に支持された円筒状の洗濯兼脱水槽（内槽または回転ドラム）であり、その外周壁および底壁に通水および通風のための多数の貫通孔を有し、前側端面に衣類を出し入れするための開口部８ａを設けてある。開口部８ａの外側には洗濯兼脱水槽８と一体の流体バランサ８ｃを備えている。外周壁の内側には軸方向に延びるリフタ８ｂが複数個設けてあり、洗濯，乾燥時に洗濯兼脱水槽８を回転すると、衣類はリフタ８ｂと遠心力で外周壁に沿って持ち上がり、重力で落下するように動きを繰り返す。洗濯兼脱水槽８の回転中心軸は、水平または開口部８ａ側が高くなるように傾斜している。
【００１５】
９は、円筒状の外槽であり、洗濯兼脱水槽８を同軸上に内包し、前面は開口し、後側端面の外側中央にモータ１０を取り付ける。モータ１０の回転軸は、外槽９を貫通し、洗濯兼脱水槽８と結合している。前面の開口部には外槽カバー９ｄを設け、外槽内への貯水を可能としている。外槽カバー９ｄの前側中央には、衣類を出し入れするための開口部９ｃを有している。本開口部９ｃと前補強材（図示せず）に設けた開口部は、ゴム製のベローズ１１で接続しており、ドア２を閉じることで外槽９を水封する。外槽９底面最下部には、排水口９ｂが設けてあり、排水ホースが接続している。排水ホースの途中には排水弁（図示せず）が設けてあり、排水弁を閉じて給水することで外槽９に水を溜め、排水弁を開いて外槽９内の水を機外へ排出する。
【００１６】
外槽９は、下側をベース１ｈに固定されたサスペンション１２（コイルばねとダンパで構成）で防振支持されている。また、外槽９の上側は上部補強部材に取り付けた補助ばね９ｅで支持されており、外槽９の前後方向への倒れを防ぐ。
【００１７】
１３は、筐体１内の上部左側に設けた洗剤容器で、前部開口から引き出し式の洗剤トレイ１４を装着する。洗剤類を入れる場合は、洗剤トレイ１４を図１の二点鎖線で示すように引き出す。洗剤容器１３は、筐体１の上補強材に固定されている。
【００１８】
洗剤容器１３の後ろ側には、給水電磁弁や風呂水給水ポンプ，水位センサ（図示せず）など給水に関連する部品を設けてある。上面カバー１ｅには、水道栓からの給水ホース接続口１５，風呂の残り湯の吸水ホース接続口１６が設けてある。洗剤容器１３は、外槽９に接続されており、給水電磁弁を開く、あるいは風呂水給水ポンプを運転することで、外槽９に洗濯水を供給する。
【００１９】
ヒートポンプ１７のサイクルは、外槽９の後方下部に配置し、循環空気１８の冷却部は外槽９からヒートポンプ１７に戻す循環空気１８からリントを除去するためのフィルター１９の下流側に設けた構成となっている。
【００２０】
ヒートポンプ１７サイクルは圧縮機２０，凝縮器２１，凝縮器出口冷媒を冷却する冷媒水熱交換器２２，膨張機構２３，蒸発器２４から主に構成されており、冷媒の流れは以下のようになる。圧縮機２０で圧縮された高温高圧ガスを凝縮器２１にて空気と熱交換させ、さらに冷媒水熱交換器２２にて冷媒を冷却する。その後膨張機構２３で減圧させた冷媒を蒸発器２４にて蒸発させて、低圧ガスを圧縮機２０に戻す。ここで蒸発器２４にて冷媒が蒸発する際に循環空気１８は冷却除湿され、凝縮器２１にて再加熱されることになる。フィルター１９はメンテナンスの操作性確保のため、洗濯乾燥機の前面パネル側から取り出せる位置とし、かつフィルター１９から外槽９の後方下部に設けたヒートポンプ１７までの上下方向に伸びたダクト内に循環空気１８の冷却部を設けた構成とした。
【００２１】
まず循環空気１８の冷却部は、水冷除湿ダクト２５内を前後に２分割するように風路に沿って熱交換板２６を設置し、この熱交換板２６の上部の壁面に冷却水２７ａを流し出す冷却水流出口２８ａを有する冷却水供給管２８と、前記壁面の冷却水流下領域に設けた冷却水流下面積拡大部材としての複数段の突条２９を備える。
【００２２】
図４に熱交換板２６の構成図を示す。
【００２３】
複数段の突条２９は、通風抵抗の増加を軽減するために３mm程度の高さ寸法で熱交換板２６の壁面に略水平方向に伸びるようにジグザグに配置し、冷却水供給管２８の冷却水流出口２８ａから壁面に沿うように流し出した冷却水２７ａを該壁面に沿って且つ突条２９によって水平方向にジグザグに案内しながら該壁面を伝って流下させる。
【００２４】
このような構成とすることにより、循環空気１８と冷却水２７ａとの接触面積を大きくとることができ、効率よく循環空気１８を冷却することができる。しかも、熱交換板２６に設ける突条２９は、背丈の低いものであるので、通風抵抗の増加を軽減することができ、また、空気の流れと冷却水の流下方向が同一方向のため、下流側に飛翔するような水滴の発生を防止することもできる。
【００２５】
このような構成配置とすることにより、熱交換板２６を流下する冷却水２７ａは、空気の流れと同方向のため、循環空気１８の上流側への冷却水の飛散を抑えることができ、フィルター１９をしめらすことによる通風抵抗増大、目詰まりを防止することができる。また本実施例では、循環空気１８の冷却部からヒートポンプ１７までのダクトに曲がり部３０を設けることにより、曲がり部３０円管の底面に冷却部から流下する冷却水２７ａを効率よく集めることができる。また曲がり部３０の下部の空間に圧縮機２０を配置（圧縮機２０の上方に熱交換板２６を配置）させることにより、圧縮機２０からの放熱も曲がり部３０円管外壁を通して冷却させることができ、圧縮機２０の過熱を防止できる。さらに以上の配置構成とすることにより、循環用のブロア１８出口から外槽９までのダクトを略直線でつなぐことができるため、外槽９へもどす高温の空気からの放熱を極力少なくすることができ、効率よく洗濯物を加熱できる。
【００２６】
熱交換板２６を通して空気を冷却した冷却水２７ａは、蒸発器の底部に収めた凝縮器出口から膨張機構に至るまでの冷媒水熱交換器２２を通されることにより、冷媒を凝縮器出口冷媒を冷却する。
【００２７】
圧縮機２０入力の一部を冷媒から直接排熱出来るため熱交換板での交換熱量を少なく出来るため、熱交換板２６を小さくすることが出来る。
【００２８】
図５は、ヒートポンプ１７ユニットの蒸発器２４底部に収める冷媒水熱交換器２２の一例を示したものである。
【００２９】
本実施例は、冷媒管３１と通水溝３２を用いた熱交換器で、ヒートポンプ１７ユニットの凝縮器２１から膨張機構２３手前の高圧冷媒を、冷却水にて冷却するものである。この冷却水には、水冷除湿ダクト２５内の熱交換板２６からの排水と蒸発器から発生するドレン水とをあわせた冷却水２７ｂを用いる。このような構成とすることにより、圧縮機２０入力の一部を冷媒から直接排熱出来るため熱交換板２６での交換熱量を少なく出来るため、熱交換板２６を小さくすることが出来る。また冷却水の有効利用ができる。本実施例では、冷媒水熱交換器２２に冷媒管３１と通水溝３２を用いたものを示したが、二重管式などほかのタイプの熱交換器を用いても本質的に相違ないことは言うまでもない。
【００３０】
なお、定率乾燥から減率乾燥となる乾燥運転の終盤においては、外槽９からヒートポンプ１７への戻りの空気の湿度が低くなるため、熱交換板２６の冷却水が直接接触により湿度を高める恐れがある。その場合は運転状況におうじて、冷却水は止める運転としても良い。
【００３１】
以上、本実施例によれば、洗濯槽からヒートポンプにもどす循環空気を風路圧損を増大させずに効率よく冷却できとともに、冷凍サイクルの入力分の熱量を洗濯槽からヒートポンプにもどす循環空気を風路圧損を増大させずに効率よく冷却でき、かつフィルターの目詰まりを抑制して安定した乾燥運転が持続可能な洗濯乾燥機を提供することができる。すなわち洗濯槽よりも下部にヒートポンプを配置させ、洗濯槽からヒートポンプにもどす循環空気を通す洗濯乾燥機の上下方向にのびたダクト内に、空気の流れ方向に対して空気を循環させる風路に面する略垂直な壁面の上部に該壁面に冷却水を流し出して該壁面を伝わせて流下させる冷却水供給管と、前記壁面の冷却水流下領域に設けた冷却水流下面積拡大部材を備えた冷却部を設ける。
【００３２】
さらに、本実施例によれば、熱交換板を通して循環空気と熱交換した冷却水を蒸発器のドレン水と合流させて、凝縮器から膨張機構手前までの冷媒を冷却させることにより前記冷却部での循環空気の排熱量を少なく出来、前記冷却部を小型化できる。
【００３３】
このような構成とすることにより、冷凍サイクルの入力分の熱量を洗濯槽からヒートポンプにもどす循環空気を風路圧損を増大させずに効率よく冷却でき、かつ、フィルターの目詰まりの抑制により安定した乾燥運転が持続可能な洗濯乾燥機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施例に係るドラム式洗濯乾燥機の外観斜視図である。
【図２】本発明の実施例に係る洗濯乾燥機の背面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ′断面図である。
【図４】図２内に示した熱交換板の構成図である。
【図５】図２内に示した冷媒水熱交換器の構成図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  筐体
２  ドア
３  操作パネル
４  電源スイッチ
５，６  操作スイッチ
７  表示器
８  洗濯兼脱水槽
９  外槽
１０  モータ
【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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