(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0012】
本発明は、筐体内に弾性的に支持され乾燥用空気の給気口および排気口を設けた水槽と、正面側に開口部を有して前記水槽内で回転するドラムと、前記ドラムを回転させるモータと、前記水槽の給気口および排気口に連通接続した風路と、圧縮機、放熱器、吸熱器を内部に配設したヒートポンプユニットと、前記風路の乾燥用空気を送風する送風機と、を備え、前記送風機は、吸い込み側が正面に向くように前記水槽の背面側に設けられ、前記ヒートポンプユニットは、前記水槽の下方で、かつ、前記筐体の正面寄りに設けられ、乾燥用空気は、前記ヒートポンプユニットの背面側から供給され、背面側から排気されるものである。
【0013】
これにより、ヒートポンプユニットを水槽の下方でコンパクトに構成して筐体の高さおよび奥行きを小型化することができ、洗濯機設置に関しては設置スペースに柔軟に対応することができる。なおかつ水槽の重心位置を低くしてドラムの高速回転時の振動を低減することができる。
【0014】
また、送風機の吸い込み側が正面に向くように構成されるので、送風機の直径が大きい場合にも、水槽と筐体背面側との隙間に配置することができる。よって、直径の大きい送風機をヒートポンプ装置の後方にコンパクトに収容することができるとともに、直径の大きい大風量送風機による高効率乾燥を実現することができる。
【0015】
上記構成において、前記水槽および前記ドラムは、正面側が背面側よりも上方となるよう傾斜して構成されてもよい。
【0016】
これにより、筐体内の下方は正面側の方が、スペースができるので、高さを必要とするヒートポンプユニットを正面側に配設して筐体の高さを低くすることができる。
【0017】
上記構成において、前記圧縮機は、前記筐体の側面
寄りに配置されてもよい。
【0018】
水槽は円筒形状であるので、側面側は中心側よりもスペースがあるので、高さのある圧縮機をとくに側面側に配設することにより、筐体の高さを低くすることができる。
【0019】
上記構成において、前記ヒートポンプユニットは、正面側から取出し可能としてもよい
。
【0020】
これにより、万一ヒートポンプユニットに不具合があった場合には、筐体を設置場所から移動させることなく、ユニットのみを取り出して修理、点検をすることができ、作業性のよい洗濯乾燥機を提供できる。
【0021】
上記構成において、前記風路内に、乾燥用空気中の糸くずを捕集する乾燥フィルタを前記筐体の上方に設けてもよい。
【0022】
これにより、乾燥フィルタを筐体の上方に設けて使用者のメンテナンスが容易となるとともに、乾燥フィルタを上方に設けた構成においても、筐体の小型化を可能とした洗濯乾燥機を提供することができる。
【0023】
上記構成において、前記ヒートポンプユニットは、正面視して左右方向に前記放熱器および前記吸熱器を配設してもよい。
【0024】
これにより、背面側から流入し背面側から流出するヒートポンプユニットの構成において、風路抵抗を抑えることができる。よって風量の低下を防いで乾燥性能を維持することができる。
【0025】
以下、本発明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本発明が限定されるものではない。
【0026】
(実施の形態1)
図1は、本発明の第1の実施の形態における洗濯乾燥機の側方から見た要部断面図、
図2は、同洗濯乾燥機の前方から見た要部断面図、
図3は、同洗濯乾燥機の後方から見た要部断面図、
図4は、同洗濯乾燥機の上方から見た要部断面図、
図5は、同洗濯乾燥機のヒートポンプ装置のシステム概略図、
図6(a)〜(c)は、同洗濯乾燥機のヒートポンプ装置の取外し時の作用図である。
【0027】
図1〜
図6において、洗濯乾燥機の外郭を形成する筐体1内に洗濯水を貯める略円筒形状の水槽2を設けている。水槽2内には、前後方向に延びる回転軸3を中心に回転自在に設けられた有底円筒状のドラム4を設けている。水槽2は、左右一対のダンパー5により下方から弾性支持されるとともに、左右一対のばね6により吊下げ、水槽2の前面に設けた開口部7側が上位となるように、回転軸3を前上がりに傾斜させている。
【0028】
水槽2の後部外面には、回転軸3を回転支持する軸受8とプーリ9を設け、水槽2の外周下部に固着したモータ10の駆動力を、ベルト11を介してドラム4に伝達し回転させる。モータ10は、その回転軸10aがドラム4の回転軸3と平行に水槽2の後部寄りに取り付けてあり、
図3に示すように、前方から見てドラム4の回転軸3を通る鉛直線イの近傍に位置し、水槽2の外周斜め下方に設けて筐体1の後面1a側の内部の下方に配設している。なお、本実施の形態において、モータ10は、ベルト駆動式でなくともよく、水槽2の背面側に設けられた直接駆動型であってもよい。
【0029】
ドラム4の周側面に多数の透孔12が設けてあり、この透孔12を通して水槽2内と連通している。また、ドラム4の周側面に内方へ突出するバッフル13を複数設けている。水槽2の後面に乾燥用空気を導入する給気口14を設け、水槽2の上方前部に乾燥用空気を排出する排気口15を設けている。給気口14および排気口15に風路16を連通接続している。
【0030】
ヒートポンプ装置17は、圧縮機18と、この圧縮機18で圧縮された冷媒の熱を放熱する凝縮器19(放熱器)と、高圧の冷媒の圧力を減圧するための絞り弁や毛細管等からなる絞り手段20と、減圧されて低圧となった冷媒が周囲から熱を奪う蒸発器21(吸熱器)とを冷媒が循環するように管路22で連結されており、冷媒は
図5の矢印Aの方向に流れて循環し、ヒートポンプサイクルを実現する。風路16内には、ヒートポンプ装置17の蒸発器21および凝縮器19を配設している。
【0031】
ヒートポンプ装置17の圧縮機18と管路22で連結された凝縮器19と絞り手段20および蒸発器21は、風路16を形成するケース23(ヒートポンプユニット)内に格納されている。ケース23には、背面側から乾燥用空気が流入する流入口23aと、蒸発器21および凝縮器19を通過した乾燥用空気が背面側へ流出する流出口23bを設けている。
【0032】
流入口23aは、風路16を構成する排気ダクト16aと連通接続し、排気口15と繋がっている。また、流出口23bは、風路16を構成するダクト16bを介して送風機24と着脱自在に連通接続している。
【0033】
ヒートポンプ装置17は、
図2に示すように、筐体1の前面1bである前方(正面側)から見てほぼ中央に位置している。また、前方から見て、ケース23内の凝縮器19および蒸発器21は左右方向に配置されている。よって、蒸発器21から凝縮器19を空気が通過するときは、前方からみて左右方向に流れる。よって、
図4に示すように、乾燥用空気は、上から見てU字形状に蛇行した風路を流れる。
【0034】
送風機24は、筐体1の右壁1d側に配設するとともに、ヒートポンプ装置17の後方で、かつ、送風ファン24aの回転軸24b方向をヒートポンプ装置17に向けて設置し、送風ファン24aの直径方向の上部24cが水槽2の最下部2aより上方(H)に位置するように構成している。さらに詳細には、送風機24の吸い込み側が正面に向くように配置される。
【0035】
送風機24は、風路16を構成する給気ダクト16cと連通接続し、給気口14と繋がっている。水槽2の後面でプーリ9の外周縁に沿って円弧状に形成した給気ダクト16cを通して給気口14から水槽2内に乾燥用空気を送風する。
【0036】
ヒートポンプ装置17は、ダクト16bを介して送風機24と着脱自在に連通接続し、筐体1内に設置したヒートポンプ装置17を筐体1の前面1bから取り出し可能に構成している。また、ヒートポンプ装置17は、ダクト16a1を介して排気ダクト16aと着脱自在に連通接続し、筐体1内に設置したヒートポンプ装置17を筐体1の前面1bから取り出し可能に構成している。
【0037】
排気口15から排気ダクト16aに流れる乾燥用空気に含まれる糸屑等のリントを捕集する乾燥フィルタ25を設けている。乾燥フィルタ25は、筐体1内の上部に着脱自在に配設され、上面1e側へ取り出し可能に設けている。乾燥フィルタ25は、背面側に位置する排気ダクト16aと接続している。
【0038】
水槽2内の洗濯水は、底部に設けた排水口26に連通接続した排水路27を経て機外へ排出される。排水路27の途中には、洗濯水から異物を回収する排水フィルタ28を設けている。排水フィルタ28は、モータ10の前方に位置し、筐体1内の前部に着脱自在に設けて前面1b側へ取り出し可能に設けている。
【0039】
水槽2の開口部7を開閉する扉29を筐体1の前面1bに設け、扉29の下方にヒート
ポンプ装置17を前面側から覆うカバー30をねじ31で取外し可能に取着している。
【0040】
ヒートポンプ装置17のケース23の底部には、蒸発器21で結露した除湿水を排出する排水ポンプ33を設けている。排水ポンプ33に排水路27と繋がった排水管34を連通接続し、排水管34を通して排水路27から機外へ排出される。
【0041】
筐体1の下部を台枠35で支持し、水槽2を下方から弾性支持するダンパー5の下端を台枠35で支持している。また、ヒートポンプ装置17のケース23と、このケース23とダクト16bを介して接続した送風機24も台枠35上に設置している。
【0042】
制御手段36は、ヒートポンプ装置17の圧縮機18、ドラム4を回転駆動するモータ10、乾燥用空気を送風する送風機24等を制御し、洗濯、すすぎ、脱水、乾燥の各工程を逐次制御する。
【0043】
以上のように構成された洗濯乾燥機について、以下その動作、作用を説明する。まず、洗い工程の手順を示す。最初に扉29を開放し、開口部7からドラム4内に衣類等の洗濯物を投入した後、扉29を閉じ、操作ボタン(図示せず)を押して所望の運転プログラムを選択して運転を開始させる。
【0044】
制御手段36は、扉29が閉じられていることを確認した後、モータ10を駆動させ、回転数などの負荷情報から投入された衣類の量を判定する。その後、給水弁(図示せず)を開放して水槽2に水を貯め始める。衣類の量に応じてあらかじめ設定された水量が給水されると給水を停止し、モータ10を正転、反転を繰り返すなど、所定のプログラムにしたがってドラム4を回転させる。
【0045】
ドラム4内の衣類ロは、バッフル13によって回転方向へ持ち上げられて、ドラム4内の上方から落下し、叩き洗いの作用で汚れを落とし、所定の時間が経過すると洗い工程を終了する。
【0046】
洗い工程に続いて、次に、すすぎ工程を実行する。すすぎ工程では、排水、給水、モータ10駆動というすすぎ作業を行う。水槽2に水を貯めた状態でモータ10を駆動させ、衣類に付着している洗剤成分や汚れ成分を汚れていない水の中へと移動させて汚れを落とすすすぎを実行し、所定の時間が経過すると1回のすすぎ作業を終了し、これを2回繰り返した後、水槽2内の水を排出してすすぎ工程を終了する。
【0047】
すすぎ工程に続いて、次に、脱水工程を実行する。脱水工程では、モータ10を駆動させてドラム4を高速回転(例えば1100rpm)させる。このとき、回転数が増加していくにつれて、衣類に付加される遠心力が強まっていくため、衣類はドラム4の内周面に張り付いていく。衣類に含まれる水分は遠心力によりドラム4の透孔12から水槽2内へ移動し、脱水された水分は、排水路27を経て機外へ排出される。
【0048】
次に、乾燥工程について説明する。洗い、すすぎ、脱水の各工程を実行した後、衣類の乾燥を実行する。乾燥運転を開始すると、モータ10が回転し、ドラム4および送風機24が回転して乾燥用空気の流れ(矢印B)が生じる。乾燥用空気は、ドラム4内の衣類ロから水分を奪って多湿となった後、乾燥フィルタ25を通過し、排気ダクト16aを通ってヒートポンプ装置17の蒸発器21へ導かれる。ドラム4は、モータ10によりベルト11を介して回転駆動され、衣類ロはドラム4内で撹拌される。
【0049】
ヒートポンプ装置17の圧縮機18を作動させると、冷媒が圧縮され、この圧力により凝縮器19、絞り手段20、蒸発器21を循環する。凝縮器19では高圧状態で冷媒の熱
が放出され、蒸発器21では、絞り手段20で減圧されて低圧状態となり冷媒へ熱が吸収される。このとき送風機24によって風路16を流れる乾燥用空気を凝縮器19の放熱によって加熱する。
【0050】
送風機24により、給気ダクト16cを通り、給気口14からドラム4内に送風された温風は、衣類ロの間を通るときに水分を奪って多湿となった後、排気口15から乾燥フィルタ25を通過してリント等の異物が除去され、排気ダクト16aを通ってヒートポンプ装置17の蒸発器21へ導かれる。この多湿の乾燥用空気は、蒸発器21を通過する際に顕熱と潜熱が奪われて除湿され、乾いた空気と除湿水に分離される。
【0051】
この乾いた空気は、凝縮器19で再び加熱され、温風となって送風機24により再びドラム4内へ送風される。一方、蒸発器21で結露した除湿水は、排水ポンプ33により排水管34から排水路27を通して機外へ排出する。
【0052】
衣類ロから水分を奪って排気口15から排気される湿った空気は、水槽2の前方に位置し筐体1の右壁1cに沿って水槽2の上部から下方に向かって延びる排気ダクト16aを通り、筐体1内の前面1b近傍に位置するケース23へ背面側に設けられた流入口23aからケース23内に流入する。
【0053】
ケース23内に流入した乾燥用空気は、筐体1内の右壁1d側から左壁1c側に向かって流れ、蒸発器21および凝縮器19を通過する。ケース23の流出口23bから排出された乾燥用空気は、筐体1内の後面1a近傍に設けた送風機24に到達し、水槽2の後方を上方へ延びる給気ダクト16cを通り、給気口14から水槽2内に導入される。
【0054】
すなわち、排気口15から排気された乾燥用空気は、ドラム4内と、水槽2の下方に設けたヒートポンプ装置17を、筐体1内の後面1a側で循環する。
【0055】
一方、ドラム4を回転駆動するモータ10は、筐体1内の左壁1d側で水槽2の下部に位置している。したがって、ドラム4の回転軸3を通る鉛直線イ近傍にモータ10を配設し、送風機24を鉛直線イの左側に隔てて配設し、なおかつヒートポンプ装置17をモータ10および送風機24と重ならない位置(前側下部)に配設することにより、水槽2の位置を筐体1内で上方へ上げる必要なく、水槽2の下部の空間を有効に活用することができる。
【0056】
したがって、ドラム4を高速で回転させる脱水運転を実行する洗濯乾燥機においては、ドラム4内で洗濯物に偏りが生じた場合に発生する大きな振動を低減することができるとともに、水槽2の位置を下方へ下げることで、筐体1の高さを低くすることができ、小型化が可能になる。
【0057】
また、重量の重いモータ10と送風機24、ヒートポンプ装置17の圧縮機18の位置が、筐体1内の下部で前後方向に配置されることで、重量バランスをよくすることができ、設置時と運転時の安定性を高めることができる。
【0058】
また、送風機24をヒートポンプ装置17の後方に配設し、送風ファン24aの回転軸24b方向をヒートポンプ装置17に向けて設置している。これにより、前上がりに傾斜した水槽2の後部と、筐体1の後面1aとの間に形成される下方空間に、送風ファン24aの直径方向の上部が水槽2の最下部2aより上方に位置するようにすることで、筐体1内の限られた空間に、大径の送風機24をコンパクトに設置することができ、送風能力を高めることができる。
【0059】
また、
図6に示すように、ヒートポンプ装置17は、筐体1の前面側から取り外すことができる。筐体1の前面1bにカバー30が取り付けられている。
【0060】
次に、(c)のように、台枠35上に設置されているケース23を上方へ持ち上げた状態で、前方へ引き出すと、ダクト16b、ダクト16cに挿入されていたケース23が離脱し、ダクト16bは、送風機24に保持された状態、ダクト16cは台枠35に保持された状態でヒートポンプ装置17のケース23を取り出すことができる。これにより、筐体1を設置場所から移動させることなく、ヒートポンプ装置17を取り出すことができ、狭い場所でのメンテナンス作業を容易に行うことができる。
【0061】
以上のように、本実施の形態においては、筐体1内に弾性的に支持され乾燥用空気の給気口14および排気口15を設けた水槽2と、正面側に開口部7を有して水槽2内で回転するドラム4と、ドラム4を回転させるモータ10と、水槽2の給気口14および排気口15に連通接続した風路16と、圧縮機18、凝縮器19、蒸発器21を内部に配設したケース23と、風路16の乾燥用空気を送風する送風機24と、を備え、送風機は24、吸い込み側が正面に向くように水槽2の背面側に設けられ、ケース23は、水槽2の下方で、かつ、正面寄りに設けられ、乾燥用空気は、ケース23の背面側から供給され、背面側から排気されるものである。
【0062】
これにより、ヒートポンプユニットを水槽の下方でコンパクトに構成して筐体の高さおよび奥行きを小型化することができ、洗濯機設置に関しては設置スペースに柔軟に対応することができる。なおかつ水槽の重心位置を低くしてドラムの高速回転時の振動を低減することができる。
【0063】
また、水槽2およびドラムは4、正面側が背面側よりも上方となるよう傾斜して構成されてもよい。
【0064】
これにより、筐体1内の下方は正面側の方が、スペースができるので、高さを必要とするヒートポンプユニットを正面側に配設して筐体の高さを低くすることができる。
【0065】
上記構成において、圧縮機18は、筐体1の側面寄りに配置されてもよい。
【0066】
水槽2は円筒形状であるので、側面側は中心側よりもスペースがあるので、高さのある圧縮機18をとくに側面側に配設することにより、筐体1の高さを低くすることができる。
【0067】
上記構成において、ヒートポンプユニットは、正面側から取出し可能としてもよい。
【0068】
これにより、万一ヒートポンプユニットに不具合があった場合には、筐体1を設置場所から移動させることなく、ユニットのみを取り出して修理、点検をすることができ、作業性のよい洗濯乾燥機を提供できる。
【0069】
上記構成において、風路16内に、乾燥用空気中の糸くずを捕集する乾燥フィルタ25を筐体1の上方に設けてもよい。
【0070】
これにより、乾燥フィルタ25を筐体の上方に設けて使用者のメンテナンスが容易となるとともに、乾燥フィルタ25を上方に設けた構成においても、筐体1の小型化を可能とした洗濯乾燥機を提供することができる。
【0071】
上記構成において、ヒートポンプユニットは、正面視して左右方向に凝縮器19および
蒸発器21を配設してもよい。
【0072】
これにより、背面側から流入し背面側から流出するヒートポンプユニットの構成において、風路抵抗を抑えることができる。よって風量の低下を防いで乾燥性能を維持することができる。
【0073】
なお、本実施の形態において、ケース23は正面寄りに配置することとしたが、モータ10が直接駆動型である場合には、正面寄りである必要はなく、中心に位置したり背面寄りであってもよい。