(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0007】
以下、洗濯乾燥機に適用した一実施形態について図面を参照して説明する。
まず、
図1には、縦軸型の洗濯乾燥機(衣類乾燥機)の概略構成が示されている。この
図1において、外箱1の下部には脚部2が設けられ、外箱1の内部には、乾燥室としても機能する水槽3が配設されている。水槽3は、上面が開口した円筒容器状をなし、複数本の吊り棒4およびスプリング5を主体とする弾性吊持機構6により弾性的に吊り下げ支持されている。水槽3の内部には回転槽7が配設されている。この回転槽7も上面が開口した円筒容器状をなしている。回転槽7は、上下方向に指向する軸を中心に回転可能で、洗濯槽および脱水槽、並びに乾燥室としても機能するもので、周壁部に脱水兼通風用の孔8と凸部9が多数設けられている。回転槽7の上縁部には回転バランサ10が設けられている。回転槽7内の底部には、撹拌体11が回転可能に設けられている。
【0008】
水槽3の外底部には駆動装置12が配設されている。この駆動装置12は、図示しないモータとクラッチを備えていて、撹拌体10を単独で回転させたり、回転槽7と撹拌体10を一体的に回転させたりするようになっている。水槽3の底部には排水口13が設けられていて、この排水口13に、電動の排水弁14および排水ホース15が接続されている。排水弁14を閉鎖した状態で水槽3内に水が供給されると、その水は水槽3内、ひいては回転槽7内に貯留される。排水弁14が開放されると、水槽3内に貯留された水は、排水口13、排水弁14、および排水ホース15を通して機外へ排出される。
【0009】
水槽3の上端部には水槽カバー17が装着されている。この水槽カバー17には、給水用接続口18と、出口用接続口19と、入口用接続口20が設けられている。なお、水槽カバー17には、図示はしないが、回転槽7に対して洗濯物を出し入れするための開口部およびこれを開閉する内蓋が設けられている。外箱1の上部にはトップカバー21が装着されており、このトップカバー21の内部に、給水装置22と温風供給装置23が配設されている。なお、トップカバー21には、図示はしないが、回転槽7の上面開口部に対応する部位に洗濯物出入口が設けられているとともに、この洗濯物出入口を開閉する外蓋が設けられている。
【0010】
前記給水装置22は、電動の給水弁24と、ホース接続口25と、注水ケース26を備えている。ホース接続口25には、図示はしないが、一端部が水道の蛇口に接続された給水ホースの他端部が接続される。注水ケース26の出口に、蛇腹状の可撓性を有する注水ホース27の一端部が接続されている。この注水ホース27の他端部である下端部が、前記給水用接続口18に接続されている。この構成において、給水弁24が開放されると、水道水が、給水弁24、注水ケース26、注水ホース27を通り、給水用接続口18から回転槽7内、ひいては水槽3内に供給される。
【0011】
温風供給装置23は、
図2にも示すように、ケーシング30を備えている。このケーシング30は、上部のケーシング主体部30aと、このケーシング主体部30aの下面開口部を覆う下部のケーシングカバー30bを組み合わせて構成されている。このケーシング30は、この場合、ファンケーシング部31とヒータ配置部32とを一体的に有している。ファンケーシング部31内にはシロッコファンからなるファン33(
図3から
図5参照)が配設され、ファンケーシング部31の外側上部に、ファン33を回転駆動するファンモータ34が配設されている。ファン33と、ファンモータ34と、ファンケーシング部31により、送風機を構成している。
【0012】
ケーシングカバー30bには、ファン32の下方に位置させて吸気口が設けられていて、この吸気口に、フィルタ装置35(
図1参照)を介して蛇腹状の可撓性を有する吸気用ダクト36の一端部が接続されている。吸気用ダクト36の他端部である下端部が、前記出口用接続口19に接続されている。フィルタ装置35には、図示しないリントフィルタが着脱可能に装着されている。
【0013】
ケーシング主体部30aの内部において、ファンケーシング部31の吐出口側に位置させて前記ヒータ配置部32(
図3、
図4、
図5参照)が設けられていて、このヒータ配置部32にヒータユニット38が配設されている。ヒータユニット38については、後で詳述する。ケーシングカバー30bには、ヒータユニット38の下流側に位置させて吐出口39が設けられていて、この吐出口39に、蛇腹状の可撓性を有する供給用ダクト40の一端部が接続されている。供給用ダクト40の他端部である下端部が、前記入口用接続口20に接続されている。
【0014】
ケーシング主体部30aにおいて、ファン33による風の流れで当該ファン33の下流側で、かつ前記ヒータユニット38の上流側に位置させて、円筒状をなす排気口41(
図1、
図5参照)が設けられている。この排気口41は、ケーシング主体部30aから上方に向けて突出している。排気口41の下部は、ケーシング30の内部に連通している。排気口41の上端部は、前記トップカバー21を貫通して、機外に連通している。なお排気口41は、図示しない排気カバーにより、排気可能な状態で上方から覆われる。ケーシング30の内部には、排気口41の基端部に位置させてダンパ42が、軸部43を支点に回動可能に設けられている。このダンパ42は、ケーシング30の外部に設けられたダンパモータ44(
図2参照)により回動されて、排気口41の下面開口部を下方から開閉する。ダンパモータ44は、例えばステッピングモータにより構成されている。
【0015】
次に、ヒータユニット38について、
図6から
図9も参照して説明する。ヒータユニット38は、PTCヒータ45と、このPTCヒータ45を収容配置するヒータ収容部材46を備えている。ヒータ収容部材46は、ヒータ収容部を構成する。PTCヒータ45は、この場合
図9に示すように、第1の素子ユニット47と第2の素子ユニット48を一体化して構成されている。第1の素子ユニット47は、複数個のPTCヒータ素子49と、これらPTCヒータ素子49の両側に配置されたそれぞれ対をなす電極50、51と、各電極50,51間に設けられたフィン52とを備えている。複数個のPTCヒータ素子49は、一列の直線状に配置されている。各フィン52は蛇行状に形成されていて、その蛇行によって形成される空間に、前記ファン33による風が通過するようになっている。第2の素子ユニット48も、第1の素子ユニット47と同様に構成されている。
【0016】
そして、第1の素子ユニット47の一方の電極50には接続端子53が接続され、第2の素子ユニット48の一方の電極50には接続端子54が接続されている。第1の素子ユニット47の他方の電極51と、これと隣り合った第2の素子ユニット48の他方の電極51は、共通接続端子55に接続されている。PTCヒータ45は、全体として電極50,51の延び方向に長い長方形の扁平なブロック状をなしていて、その長手方向の一端部に接続端子53,54および共通接続端子55が長手方向に突出している。
【0017】
ヒータ収容部材46は、例えばガラス繊維入りの合成樹脂製で、耐熱性および電気絶縁性に優れた材料により形成されたもので、前記PTCヒータ45を収容することが可能な大きさの矩形枠状をなしている。このヒータ収容部材46は、対向状態で長手方向に延びる一対の長辺側側壁46a,46aと、これら長辺側側壁46a,46aの一端部同士を接続する短辺側側壁46bと、長辺側側壁46a,46aの他端部同士を接続する端子配置部58を一体に有している。端子配置部58は、対向する短辺側側壁46bよりも幅広に形成されている。
【0018】
端子配置部58側には、前記2個の接続端子53,54に対応して2個の接続端子収容部59が設けられているとともに、前記共通接続端子55に対応して1個の共通接続端子収容部60が設けられている。これら接続端子収容部59および共通接続端子収容部60は、
図6において上面側が開放した凹状に形成されている。端子配置部58において、2個の各接続端子収容部59寄りに位置させて、弾性押え部61がそれぞれ設けられている。
【0019】
各弾性押え部61は、基端部が端子配置部58に一体に接続され、先端部61a側が、
図6中上下方向に蛇行した状態で、対向する短辺側側壁46b側に向けて突出している。各弾性押え部61は、折返し部61bを複数箇所、この場合3箇所に有している。各折返し部61bは、円弧状に湾曲していて、突出方向に弾性変形可能となっている。各弾性押え部61の先端部61aは、端子配置部58の内側端部58aよりも短辺側側壁46b側に突出している。
【0020】
対向する長辺側側壁46a,46aには、
図6における内面の下部側に位置させて、内方へ突出する受部62が複数個設けられているとともに、長手方向の両側に位置させて弾性係合爪63が2個ずつ設けられている。各弾性係合爪63の上端部には、内方へ向けて下降傾斜する傾斜面63aが形成されている。短辺側側壁46bには、
図6における長手方向の両端部における上部に位置させて、庇状に突出する庇部64が設けられているとともに、各庇部64の下方に位置させて凸部65が設けられている。各凸部65は、前記弾性押え部61と対向する位置に設けられている。
【0021】
ここで、PTCヒータ45をヒータ収容部材46に取り付ける取り付け方について説明する。まず、PTCヒータ45を手に持ってヒータ収容部材46の上方に位置させ、当該PTCヒータ45を、これの先端部45a(接続端子53,54とは反対側の端部)が、接続端子53,54側より低くなるように傾けた状態で、先端部45aを、ヒータ収容部材46の庇部64の下方に潜り込ませる。そして、その庇部64を支点にするようにして、PTCヒータ45の接続端子53,54側を下方へ向けて回動させる。これに伴い、各弾性係合爪63が、PTCヒータ45により上から押されて一旦外側へ弾性変形し、PTCヒータ45が通過することに伴い、元の状態に復帰するようになる。また、PTCヒータ46の下方への回動に伴い、当該PTCヒータ45の接続端子53,54側の端部45bが、各弾性押え部61を弾性変形させながら、ヒータ収容部材46内に収容された状態となる。このとき、各弾性押え部61の折返し部61bは、円弧状に湾曲しているので、PTCヒータ45の取付け操作に邪魔にならない。さらに、PTCヒータ45の接続端子53,54を、対応する接続端子収容部59に収容させるとともに、共通接続端子55を共通接続端子収容部60に収容させる(
図7、
図8参照)。
【0022】
PTCヒータ45をヒータ収容部材46内に収容した状態では、当該PTCヒータ45の厚さ方向の下部が各受部62にて受けられるとともに、上部が各庇部64および各弾性係合爪63にて抜け止めされる。また、PTCヒータ45の長手方向については、各弾性押え部61の弾性力によりPTCヒータ45が短辺側側壁46bの内面側に押え込まれた状態で保持されるようになる。このとき、各弾性押え部61の先端部61aは、PTCヒータ45の電極50,51を避けた部位で当該PTCヒータ45を押圧していて、PTCヒータ45の接続端子53,54側の端部45bと端子配置部58の内面との間には隙間67(
図8(a),(c)参照)が形成されている。また、PTCヒータ45の先端部45a側においては、短辺側側壁46bの凸部65が、PTCヒータ45の電極50,51を避けた部位で当該PTCヒータ45に当接していて(
図8(c)参照)、PTCヒータ45の先端部45aと短辺側側壁46bの内面との間にも隙間68(
図8(a),(c)参照)が形成されている。
【0023】
ヒータ収容部材46において、短辺側側壁46bの外面側と端子配置部58の外面側にはそれぞれ取付部69が一体に設けられている。各取付部69には、ねじ挿通孔69aが形成されている。しかして、PTCヒータ45をヒータ収容部材46に収容したヒータユニット38は、ケーシング30のケーシング主体部30aにおけるヒータ配置部32に収容配置した状態で、前記取付部69のねじ挿通孔69aに挿通した各ねじ70(
図4参照)を、ケーシング主体部30aのボス部にねじ込むことにより、ヒータ配置部32に固定状態で取り付けられる。
【0024】
本実施形態の洗濯乾燥機においては、図示はしないが、トップカバー21に操作パネルが設けられ、また、所定部位にマイクロコンピュータを主体として制御装置が設けられている。制御装置は、操作パネルの操作部からの入力や、各種センサからの入力、予め備えた制御プログラムに基づき、駆動装置12、排水弁14、温風供給装置23のファンモータ34、PTCヒータ45、給水弁24、ダンパモータ44などを制御する機能を備えている。
【0025】
次に上記構成の作用を説明する。本実施形態の洗濯乾燥機において、制御装置は、操作パネルの操作部からの操作に基づき、洗濯、脱水および乾燥の行程を、順に自動で、あるいは任意に選択して実行する。そのうち、洗濯行程では、給水弁24を開放動作させることで水道水を水槽3内に供給し、駆動装置12により撹拌体11を正逆両方向に交互に低速回転させることで、回転槽7内に収容された洗濯物(衣類)が洗濯水と共に撹拌されて洗濯される。脱水行程では、排水弁14を開放動作させることで水槽3内の水を機外へ排出した後、駆動装置12により回転槽7を撹拌体11と共に一方向へ高速回転させることで、回転槽7内の洗濯物が遠心脱水される。
【0026】
そして、乾燥行程では、駆動装置12により撹拌体11または回転槽7を間欠的に低速回転させ、もしくはそれらを停止させたままで、この場合、加熱行程、除湿行程、冷却行程が順に行われる。加熱行程では、排気口41のダンパ42を閉鎖状態とした状態(
図1、
図5の実線位置参照)で、ファンモータ34によりファン33を回転させるとともに、PTCヒータ45に通電しこれを発熱させる。これにより、乾燥室として機能する水槽3内の空気が、ファン33の送風作用により、出口用接続口19、吸気用ダクト36、フィルタ装置35を通りファンケーシング部31内に吸引される(
図1の矢印参照)。そのファンケーシング部31内に吸引された空気は、ヒータユニット38側に吐出される。ヒータユニット38側に吐出された空気は、PTCヒータ45の各フィン52間の隙間を通る過程で加熱されて温風化される。温風化された空気は、吐出口39、供給用ダクト40、入口用接続口20を通り、水槽3内に戻される。これを繰り返すことで、水槽3内の空気が加熱されながら循環され、回転槽7内の洗濯物も温風で加熱される。これに伴い、洗濯物は、温風と接触することで水分が徐々に奪われるようになる。
【0027】
この加熱行程が所定時間行われた後、除湿行程が行われる。除湿行程では、まず、ダンパモータ44によりダンパ42を開放動作(
図1および
図5の二点鎖線参照)させ、ファン33の駆動を続け、PTCヒータ45の通電を続ける。このうち、ダンパ42を開放動作させることで、排気口41を開放させる。これにより、洗濯物から奪った水分を含んだ空気の一部が排気口41から機外へ排出される。このとき、ケーシング30外の空気が、フィルタ装置35付近に設けられた図示しない吸気口からファンケーシング部31内に吸入される。ダンパ42を所定時間開放した後、ダンパ42を再び閉鎖させ、温風による再加熱を行う。除湿行程では、ダンパ42を開放した排気と、ダンパ42を閉鎖した再加熱を交互に複数回繰り返す。これにより、洗濯物は次第に乾燥されるようになる。
【0028】
この除湿行程が所定時間行われた後、冷却行程が行われる。冷却行程では、ダンパ42を再び開放動作させ、ファン33の駆動を続け、PTCヒータ45は断電して発熱を停止させる。これにより、循環空気の一部を排気口41から排出しながら、水槽3内の空気の循環が続けられ、乾燥後の洗濯物の冷却が行われる。この冷却行程が所定時間行われた後、乾燥行程が終了する。
【0029】
上記した実施形態によれば、次のような作用効果を得ることができる。
温風供給装置23のケーシング30内に組み込まれるヒータユニット38において、PTCヒータ45をヒータ収容部材46に収容して取り付けるについて、弾性押え部61の弾性を利用して保持させる構成とした。これによれば、PTCヒータ45をヒータ収容部材46に組み付ける際の組付け性を向上でき、しかも組付け状態でそれらの間にがたつきがなく、PTCヒータ45を常に所定の位置に保持することができる。このため、PTCヒータ45の性能を安定させることができる。また、ファン33などの振動があってもPTCヒータ45が破損することを防止できる利点もある。また、PTCヒータ45は、発熱に伴い特にアルミニウム製のフィン52が熱膨張で変形し、長手方向に寸法が大きくなるという事情があるが、弾性押え部61の弾性変形で、そのPTCヒータ45の寸法変化を吸収することができる利点もある。
【0030】
弾性押え部61は、ヒータ収容部材46に一体に設ける構成とした。これによれば、弾性押え部61を、ヒータ収容部材46と別体で構成する場合に比べて、部品点数の増加を抑えることができるとともに、組付け工数の増加も抑えることができる。ヒータ収容部材46において、弾性押え部61を、PTCヒータ45の接続端子53,54側に設けたことにより、ヒータ収容部材46に対するPTCヒータ45の組付け性を一層向上できる。
【0031】
弾性押え部45は、弾性変形可能な折返し部61bを複数有している。これにより、弾性押え部45の弾性変形量を良好に確保することができる。特にヒータ収容部材46を構成する材料は、耐熱性および電気絶縁性を要求されるため通常ガラス入りの合成樹脂製で、柔軟性が劣るという課題がある。このため、このような材料で、1箇所に大きな弾性変形量を確保することは難しいが、上記したように弾性変形可能な折返し部61bを複数設けることで、大きな弾性変形量を確保することが可能になる。各折返し部61bは円弧状に湾曲しているので、PTCヒータ45をヒータ収容部材46に組み付ける際にその折返し部61bが邪魔になることを極力防止することができる利点がある。
【0032】
弾性押え部61の先端部61aは、PTCヒータ45が有する電極50,51を避けた部位で当該PTCヒータ45を押圧しているので、弾性押え部61が隣り合った電極50,51の先端部に跨って接触することを防止できる。
【0033】
ちなみに、電極50,51間には、通常、耐トラッキング性の高い絶縁材料、例えばシリコンにて保護されている。しかし、PTCヒータ45の組立上、電極50,51の先端部は、鋭利となり、絶縁材料で保護されていても露出しやすい。このため、弾性押え部61の平坦な面が、隣り合った電極50,51の両先端部に跨って接触した場合、その弾性押え部61を介して電極50,51間でトラッキングが発生するおそれがある。この点、本実施形態によれば、そのようなトラッキングの発生を防止できる。しかもこの場合、PTCヒータ45の端部45bと端子配置部58の内側端部58aとの間には隙間67が形成されているので、上記した電極50,51間でトラッキングが発生することを一層防止できる。
【0034】
ヒータ収容部材46にあって前記弾性押え部61と対向する面である短辺側側壁46bの内面に、PTCヒータ45が当接する凸部65を有していて、この凸部65は、PTCヒータ45の電極50,51を避けた位置でPTCヒータ45に当接している。そして、PTCヒータ45の先端部45aと短辺側側壁46bの内面との間には、隙間68が形成されている。これによれば、PTCヒータ45の先端部45a側の電極50,51の先端部が、その短辺側側壁46bの内面に当接することを防止できる。ちなみに、短辺側側壁46bに凸部65がない場合、PTCヒータ45の先端部45a側の電極50,51の先端部が、その短辺側側壁46bの内面に直接当接する構成となる。このような構成となると、その短辺側側壁46bを介して電極50,51間でトラッキングが発生するおそれがある。本実施形態によれば、それを確実に防止することができる。
【0035】
(その他の実施形態)
上記した実施形態では、ヒータユニット38を、洗濯乾燥機の温風供給装置23に適用した場合を例示したが、これに限られず、洗濯機能がない衣類乾燥機の温風供給装置にも適用でき、さらには、衣類乾燥機以外の温風供給装置や加熱装置にも適用できる。
【0036】
弾性押え部61は、湾曲した折返し部61bを複数有する蛇行状に形成したが、これに限られず、例えばV字状の折返し部を複数有するジグザグ状に形成してもよく、また、弾性変形が可能な一つの片が斜めに突出した形状としてもよい。弾性押え部を、ヒータ収容部材46とは別部材のばねで構成することもできる。
【0037】
以上説明したように、本実施形態のヒータユニットによれば、PTCヒータをヒータ収容部に収容して取り付けるについて、弾性押え部の弾性を利用して保持させる構成とした。これによれば、PTCヒータをヒータ収容部に組み付ける際の組付け性を向上でき、しかも組付け状態でそれらの間にがたつきがなく、PTCヒータを常に所定の位置に保持することができる。このため、PTCヒータの性能を安定させることができる。
【0038】
本発明のいくつか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は意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要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。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、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。