JP2003265889A - 洗濯乾燥機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課 題】 洗濯物を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洗濯乾燥機を提供する。 【解決手段】 洗濯乾燥機（Ｋ）は、洗濯物を収納する
庫内（３）と、洗濯物を攪拌する攪拌装置（４）と、庫
内の空気を吸い込む吸込口（１１）と、吸込口から吸い
込まれた空気を、風路（１６）を介して再び庫内へ吐出
する吐出口（１４）と、風路内の空気を送風する送風機
（１７）と、風路内に配置される冷却器（２１）および
放熱器（２２）と、冷却器からのドレンを排出するドレ
ン口（２４）と、庫内に給水する給水管路（４０）とを
備えている。そして、冷凍サイクルの冷媒は、放熱器内
において超臨界域で状態変化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、洗濯物を洗濯して
乾燥させ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。

【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。

【０００４】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。

【０００５】本発明は、以上のような課題を解決するた
めのもので、洗濯物を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洗濯乾燥機を提供することを
目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の洗濯乾燥機
（Ｋ）は、洗濯物を収納する庫内（３，２０３，３０
３）に注水する給水管路（４０）を有し前記洗濯物の洗
濯を可能に構成すると共に、前記庫内の空気を吸い込む
吸込口（１１，２１１，３１１）と、この吸込口から吸
い込まれた空気を、風路（１６，２１６，３１６）を介
して再び庫内へ吐出する吐出口（１４，２１４，３１
４）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（１７，２１７，３１７）と、前記
風路内に配置される冷却器（２１，１２０，１２１，２
２０，２２１，３２０，３２１）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（２２，１
２２，１２３，２２２，２２３，３２２，３２３）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（２６，１２６，２２６，３２６）および減圧
装置（２７，１２７）とを備えている。そして、前記冷
凍サイクルの冷媒は、放熱器内において超臨界域で状態
変化する冷媒である。

【０００７】また、放熱器の冷媒の流れが、風路内の空
気の流れに対向する場合がある。

【０００８】そして、吐出口から吐出される空気の温度
が９０℃以下であることを特徴としている場合がある。

【０００９】さらに、吐出口から空気が吐出されている
際の庫内温度が６５℃以下であることを特徴とする場合
がある。

【００１０】また、前記冷却器が第１冷却器および第２
冷却器の２個設けられ、かつ、前記減圧装置が第１減圧
装置および第２減圧装置の２個設けられ、前記冷凍サイ
クルが、前記圧縮機から、放熱器、第１減圧装置、第１
冷却器、第２減圧装置および第２冷却器を順次通って再
び前記圧縮機に戻るサイクルを具備し、前記風路には、
風上から順に第１冷却器、第２冷却器および放熱器が配
置されている場合がある。

【００１１】そして、前記風路には、第１冷却器と第２
冷却器との間に加熱器が設けられている場合がある。

【００１２】さらに、前記冷却器が第１冷却器および第
２冷却器の２個設けられ、前記放熱器が第１放熱器およ
び第２放熱器の２個設けられ、かつ、前記圧縮機が第１
圧縮機構（１２６ａ）および第２圧縮機構（１２６ｂ）
の２個の圧縮機構で構成され、前記冷凍サイクルが、前
記第１圧縮機構から、第２放熱器、第２圧縮機構、第１
放熱器、減圧装置、第１冷却器および第２冷却器を通っ
て再び前記圧縮機に戻るサイクルを具備し、前記風路に
は、風上から順に第１冷却器、第２放熱器、第２冷却器
および第１放熱器が配置されている場合がある。

【００１３】また、第１冷却器のフィンのピッチより、
前記第２冷却器のフィンのピッチの方が小さい場合があ
る。

【００１４】そして、放熱器から減圧装置への間に内部
第１熱交換部（３１，１３１，２３１）が設けられてい
るとともに、冷却器から圧縮機への間に内部第１熱交換
部と熱交換を行う内部第２熱交換部（３２，１３２，２
３２）が設けられている場合がある。

【００１５】そして、冷凍サイクルの冷媒が二酸化炭素
である場合がある。

【００１６】

【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（ＨＣＦ
Ｃ−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。

【００１７】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。

【００１８】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１
７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。

【００１９】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。

【００２０】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
の回路は各機器を冷媒配管で接続されて構成されてお
り、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）。

【００２１】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。

【００２２】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４
５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。

【００２３】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５
６から排水される。

【００２４】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に給水
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を介して給水する。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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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に給水
し、ドラム４を駆動モータ６で回転させて洗濯を行う。

【００２８】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１
７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。

【００２９】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。

【００３０】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よりも上方の超臨
界域にある。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。

【００３１】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
界域の方が効率よく熱交換を行うことができ、吐出口１
４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、超臨界域の方が、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の冷媒を超臨界域で状態変化
させると、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。

【００３２】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。

【００３３】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。第１冷却器１２０および第２冷却器１２１
は、熱交換用に多数の略互いに平行なフィンを具備して
いるが、第１冷却器１２０のフィンのピッチは、第２冷
却器１２１のフィンのピッチよりも大きくなっている。

【００３４】風路１６には、風上から第１冷却器１２
０、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。
また、第１冷却器１２０の方が、第２冷却器１２１より
も多量に結露が発生するが、前述のように、第１冷却器
１２０のフィンのピッチが、第２冷却器１２１のフィン
のピッチよりも大きくなっているので、第１冷却器１２
０における結露により、フィン間の隙間が塞がれること
が減少する。そのため、フィン間の隙間が塞がれて、風
の流れが妨げられることを極力防止することができる。
その結果、熱交換の効率の低下を防止することができ
る。

【００３５】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１
２３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１
２３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。

【００３６】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１
３２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１
２２，１２３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。

【００３７】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。

【００３８】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に給水する際には、給水弁４１または開閉弁４７
を開けて、庫内３または風呂Ｆに給水する。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１
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１３
１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。

【００３９】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。

【００４０】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。

【００４１】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１
２２で加熱されて温度が上昇する。そのため、吐出口１
４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。

【００４２】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。

【００４３】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Ｃ
Ｏ₂ 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、冷媒は超臨界域で状態変化する。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。

【００４４】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２３
２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２０
２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２
０２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２
０４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。

【００４５】外槽２０２の下側に、アキュムレータ２３
０、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。内部第２熱
交換部２３２はコイル状に巻かれており、この内部第２
熱交換部２３２の外側を内部第１熱交換部２３１がコイ
ル状に巻いている。したがって、内部熱交換器２３１，
２３２は、内部第２熱交換部２３２の下流側の冷媒配管
の結露を防止するとともに、箱体２０１の結露も防止す
ることができる。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。

【００４６】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。

【００４７】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３
０１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３
０４ｂ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。

【００４８】外槽３０２の横側で、かつ、駆動モータ３
０６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３
１１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３２
１、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。

【００４９】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。

【００５０】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。

【００５１】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。

【００５２】（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。 （１０）圧縮機１２６は第１圧縮機構１２６ａおよび第
２圧縮機構１２６ｂを具備しているが、第１圧縮機構お
よび第２圧縮機構を２個の独立した圧縮機で構成するこ
とも可能である。 （１１）冷凍サイクルが、圧縮機から順に放熱器、第１
減圧装置、第１冷却器、第２減圧装置および第２冷却器
を接続し、再び圧縮機に戻るサイクルを具備しているこ
とも可能である。

【００５３】

【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、洗濯物を比較的短時間で乾燥させる
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、放熱器内の冷媒が超臨界域
で状態変化するので、温度および密度は高くなり、放熱
器の熱交換率が向上する。

【００５４】また、放熱器の冷媒の流れが、風路内の空
気の流れに対向する場合には、空気を効率よく温めるこ
とができるとともに、吐出口からの空気の温度を比較的
高くすることができる。

【００５５】さらに、吐出口から吐出される空気の温度
が９０℃以下であることを特徴としている場合には、洗
濯物の生地などの傷みが減少する。

【００５６】そして、吐出口から空気が吐出されている
際の庫内温度が６５℃以下であることを特徴とする場合
には、洗濯物の生地などの傷みが減少する。

【００５７】また、第１冷却器と第２冷却器との間に第
２減圧装置が配置されている場合には、第１冷却器で上
昇した冷媒の温度を、第２減圧装置で低下させた後に、
第２冷却器に流すことができる。その結果、第２冷却器
で風路に含まれる水分を効率よく除去することができ
る。

【００５８】さらに、前記風路には、第１冷却器と第２
冷却器との間に加熱器が設けられている場合には、第２
冷却器で除湿された水分が凍結することを極力防止する
ことができる。その結果、第２冷却器で水分が凍結し
て、風路の空気の流れが妨げられることが減少する。

【００５９】そして、第１冷却器と第２冷却器との間に
第２放熱器が配置されている場合には、第２冷却器で除
湿された水分が凍結することを、第２放熱器で極力防止
することができる。しかも、電気ヒータなどで加熱する
よりも、ランニングコストを削減することができる。

【００６０】また、第１冷却器のフィンのピッチより、
第２冷却器のフィンのピッチの方が小さい場合には、第
１冷却器のフィンに結露した水分がフィン間の隙間を塞
いで、第１冷却器の空気の流れを妨げることを極力防止
することができる。

【００６１】そして、放熱器から減圧装置への間に内部
第１熱交換部が設けられているとともに、冷却器から圧
縮機への間に内部第１熱交換部と熱交換を行う内部第２
熱交換部が設けられている場合には、内部第１熱交換部
および内部第２熱交換部を具備する内部熱交換器が、圧
縮機への冷媒を温めるので、圧縮機への管路の結露を極
力防止することができるとともに、除湿効率を向上させ
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、給水装置） ４１ 給水弁（給水装置） ４２ 給水第２熱交換部 ４４ 排水弁 ４６ 風呂水用水管（給水装置） １２０ 第１冷却器 １２１ 第２冷却器 １２２ 第１放熱器 １２３ 第２放熱器（加熱器） １２４ ドレン口 １２５ ドレン口 １２６ 圧縮機 １２６ａ 第１圧縮機構 １２６ｂ 第２圧縮機構 １２７ 膨張弁（減圧装置） １２８ 第２膨張弁 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

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２５Ｂ 1/00 ３９５ Ｆ２５Ｂ 1/00 ３９５Ｚ 5/00 １０２ 5/00 １０２ 29/00 ３９１ 29/00 ３９１ Ｆ２６Ｂ 11/04 Ｆ２６Ｂ 11/04 21/00 21/00 Ｆ 21/04 21/04 Ｄ (72)発明者 上村 一朗 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 増田 哲也 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 Ｆターム(参考） 3B155 AA16 BA08 BB14 BB16 CA02 CB07 CB48 CB49 CB53 CB55 CB57 CB61 FA32 MA01 MA02 MA05 3L113 AA06 AB02 AC15 AC22 AC25 AC34 AC51 AC68 AC79 AC83 BA14 CB14 DA09 4L019 AA02 EA03 EB04

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 洗濯物を収納する庫内に注水する給水管
   路を有し前記洗濯物の洗濯を可能に構成すると共に、 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を備え、 前記冷凍サイクルの冷媒が、放熱器内において超臨界域
   で状態変化する冷媒であることを特徴とする洗濯乾燥
   機。
2. 【請求項２】 前記放熱器の冷媒の流れが、風路内の空
   気の流れに対向することを特徴とする請求項１記載の洗
   濯乾燥機。
3. 【請求項３】 前記吐出口から吐出される空気の温度が
   ９０℃以下であることを特徴とする請求項１または２記
   載の洗濯乾燥機。
4. 【請求項４】 前記吐出口から空気が吐出されている際
   の庫内温度が６５℃以下であることを特徴とする請求項
   １，２または３記載の洗濯乾燥機。
5. 【請求項５】 前記冷却器が第１冷却器および第２冷却
   器の２個設けられ、かつ、前記減圧装置が第１減圧装置
   および第２減圧装置の２個設けられ、 前記冷凍サイクルが、前記圧縮機から、放熱器、第１減
   圧装置、第１冷却器、第２減圧装置および第２冷却器を
   順次通って再び前記圧縮機に戻るサイクルを具備し、 前記風路には、風上から順に第１冷却器、第２冷却器お
   よび放熱器が配置されていることを特徴とする請求項１
   ないし４の何れか１項記載の洗濯乾燥機。
6. 【請求項６】 前記風路には、第１冷却器と第２冷却器
   との間に加熱器が設けられていることを特徴とする請求
   項５項記載の洗濯乾燥機。
7. 【請求項７】 前記冷却器が第１冷却器および第２冷却
   器の２個設けられ、前記放熱器が第１放熱器および第２
   放熱器の２個設けられ、かつ、前記圧縮機が第１圧縮機
   構および第２圧縮機構の２個の圧縮機構で構成され、 前記冷凍サイクルが、前記第１圧縮機構から、第２放熱
   器、第２圧縮機構、第１放熱器、減圧装置、第１冷却器
   および第２冷却器を通って再び前記圧縮機に戻るサイク
   ルを具備し、 前記風路には、風上から順に第１冷却器、第２放熱器、
   第２冷却器および第１放熱器が配置されていることを特
   徴とする請求項１ないし４の何れか１項記載の洗濯乾燥
   機。
8. 【請求項８】 前記第１冷却器のフィンのピッチより、
   前記第２冷却器のフィンのピッチの方が小さいことを特
   徴とする請求項５，６または７記載の洗濯乾燥機。
9. 【請求項９】 前記放熱器から前記減圧装置への間に内
   部第１熱交換部が設けられているとともに、前記冷却器
   から前記圧縮機への間に前記内部第１熱交換部と熱交換
   を行う内部第２熱交換部が設けられていることを特徴と
   する請求項１ないし８の何れか１項記載の洗濯乾燥機。
10. 【請求項１０】 前記冷凍サイクルの冷媒が二酸化炭素
    であることを特徴とする請求項１ないし９の何れか１項
    記載の洗濯乾燥機。