JP2005304985A - 衣類乾燥装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】ヒートポンプ装置および風路構成を、筐体内の空きスペースにコンパクトに収容する。
【解決手段】衣類を出し入れする扉7を前面に備えた筐体1内に、水槽(乾燥室)3を前面よりも背面が下がる方向に傾斜させて支持し、前記水槽3の背面下部に設けた熱交換風路31内に吸熱器30及び放熱器32を最大面積となる面が対向するように、かつ、並び方向が筐体1の前後方向となるように略平行に配設したものである。
【選択図】図1

Description

本発明は、衣類の乾燥を行う衣類乾燥装置および洗濯機能を備えた衣類乾燥装置に関するものである。
従来のドラム式の洗濯乾燥機は図6に示すような構成であった。以下、その構成について説明する。図に示すように、筐体1の内部には、複数のサスペンション2によって弾性的に支持された円筒状の水槽3を設け、洗濯・脱水時の振動をサスペンション2によって吸収する構成としている。水槽3の内部には、洗濯または乾燥対象物4(以下、衣類という)を収容する円筒状で横軸型の回転槽5を回転可能に配設し、駆動モータ6により回転軸6aを回転させて回転駆動する。
回転槽5の内壁には衣類を撹拌する複数のバッフル(図示せず)が設けられ、回転槽5の周壁には小孔5aを多数設けている。筐体1の前面には衣類4を出し入れする開口部1aと、これを開閉する扉7が設けられている。水槽3および回転槽5の前面側にも同様の開口部3a、5bを有し、この水槽3の開口部3aはベローズ8によって筐体1の開口部1aと水密に連結されている。水槽3の底部には洗濯水を排出する排水口9を有し、排水弁10を介して排水ホース11に連結され、その先端部は機外に導出されている。
送風機12は、ヒータ13によって加熱された温風を給気口14から回転槽5内に送風供給するものである。循環ダクト15は、回転槽5および水槽3を通過した湿った乾燥用空気の除湿を行うもので、一端を水槽3の下部の排気口16に接続し、他端を送風機12に接続している。給水弁17は、水道の蛇口等に接続された給水ホース18からの給水を制御する。
上記構成において、洗濯運転を行う場合は、扉7を開いて回転槽5内へ衣類4および洗剤を入れて運転を開始する。まず、給水弁17が洗濯水側の給水口を開き、水槽3および回転槽5内に所定量の水が供給されると、駆動モータ6が作動し回転槽5が回転駆動され洗浄動作を行う。所定時間後、駆動モータ6が停止して排水弁10が開き、汚れた水が回転槽5および水槽3から排水され、排水ホース11を介して機外の排水場所へ排水される。次に、上記と同様に水槽3および回転槽5に水が供給され、すすぎ動作を行う。すすぎが終了すると排水弁10が開いて排水された後、回転槽5が駆動モータ6により高速で回転駆動されることにより、衣類4の脱水が行われる。
以上のように洗濯運転が終了すると、乾燥運転が開始する。乾燥工程では駆動モータ6により低速で回転槽5を回転駆動させ衣類4を撹拌しながら、送風機12により矢印19の方向に送風された空気は、ヒータ13で加熱されて温風となり、給気口14から回転槽5内へ送り込まれる。この温風は、衣類4の水分を奪った後、回転槽5の小孔5aから水槽3内を通過して排気口16を経て循環ダクト15へ至る。
このとき給水弁17が冷却水側の給水口を開いており、循環ダクト15内には冷却水が注水されている。衣類4の水分を奪って湿気を含んだ温風がこの循環ダクト15内を通過するとき、冷却水により冷却されて水分の結露が起こり、湿った温風は除湿されて矢印に示すように再び送風機12へ戻る。この冷却水および結露水は排水弁10を介して機外へ排水される。この送風機12、ヒータ13、給気口14、回転槽5、水槽3、排気口16、循環ダクト15の循環経路で温風を循環させることにより、回転槽5内の衣類4を乾燥させることができる。
上記従来の構成では、衣類4の乾燥に使用された熱は、循環ダクト15の冷却水もしくは筐体1からの放熱によって全て外部に捨てられるものであり、再利用されることがなかった。
そこで、冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮された冷媒の熱を放熱する放熱器と、高圧の冷媒の圧力を減圧するための絞り手段と、減圧されて低圧となった冷媒が周囲から熱を奪う吸熱器とを冷媒が循環するように管路で連結したヒートポンプ装置を衣類乾燥機に設けることが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この構成によれば、外部に放出される熱量を回収し、有効にエネルギーを利用して衣類の乾燥が行えることが分かっている。
特開平7−178289号公報
しかしながら、ヒートポンプ装置を設けた衣類乾燥機及び洗濯乾燥機は、上述したように圧縮機と放熱器と絞り手段と吸熱器とを銅管などの管路で連結したヒートポンプ装置と、吸熱器及び放熱器に風を流すための風路等を必要とし、ヒータ式の衣類乾燥機及び洗濯乾燥機と比較して構成部品が多く、実装を可能とするためには、筐体内の空きスペースを有効に利用してこれら構成部品をコンパクトに収容しなければならない。
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、ヒートポンプ装置及び風路構成を筐体内の空きスペースにコンパクトに収容することを目的とする。
上記従来の課題を解決するために、本発明の衣類乾燥装置は、ヒートポンプ装置と、送風手段により送風される乾燥用空気を吸熱器から放熱器へと流した後に乾燥室へと導く熱交換風路とを備え、前記吸熱器及び放熱器は、前記乾燥室の背面下部に設けた熱交換風路内に対向させて収容するとともに、その並び方向が筐体の前後方向となるように略平行に配設したものである。
これにより、筐体内の空きスペースとなる乾燥室の背面下部にヒートポンプ装置及び風路構成をコンパクトに収容することができるものである。
本発明の衣類乾燥装置は、ヒートポンプ装置及び風路構成を筐体内の空きスペースにコンパクトに収容することができる。
第1の発明は、衣類を出し入れする扉を前面に備えた筐体と、筐体内において前面よりも背面が下がる方向に傾斜させて支持した乾燥室と、圧縮機及び圧縮された冷媒の熱を放熱する板状の放熱器及び高圧の冷媒の圧力を減圧する絞り手段及び減圧された冷媒が周囲から熱を奪う板状の吸熱器とを冷媒が循環するように管路で連結したヒートポンプ装置と、送風手段により送風される乾燥用空気を吸熱器から放熱器へと流した後に乾燥室へと導く熱交換風路とを備え、前記吸熱器及び放熱器は、前記乾燥室の背面下部に設けた熱交換風路内に対向させて収容するとともに、その並び方向が前記筐体の前後方向となるように略平行に配設したものであり、ヒートポンプ装置を構成する吸熱器及び放熱器を筐体の前後方向にコンパクトにすることができ、かつ、熱交換風路の構成を簡素化することができるため、筐体内の空きスペースとなる乾燥室の背面下部にこれら構成部品をコンパクトに収容することができる。
第2の発明は、特に、第1の発明の吸熱器及び放熱器を、並び方向が乾燥室背面の傾斜方向と略同一方向となるように配設したものであり、乾燥室の背面下部の空きスペースをより有効に利用して吸熱器及び放熱器を配置することができる。
第3の発明は、特に、第2の発明の熱交換風路の吸熱器から放熱器に至るまでの部分が乾燥室背面の傾斜方向と略同一方向となるように構成したものであり、乾燥室の背面下部の空きスペースをより有効に利用して熱交換風路を形成することができる。
第4の発明は、特に、第3の発明の吸熱器及び放熱器を熱交換風路に対して垂直に配設したものであり、吸熱器及び放熱器に対して乾燥用空気を垂直に流すことができるため、熱交換効率を向上させることができる。
第5の発明は、特に、第1〜4のいずれか1つの発明の圧縮機を筐体の左右方向に熱交換風路と並べて配設したものであり、ヒートポンプ装置及び熱交換風路を筐体内の空きスペースとなる乾燥室の背面下部にコンパクトに収容することができるとともに、ヒートポンプ装置及び熱交換風路等の構成要素を1つのユニットとすることができ、筐体背面からの着脱が可能となり、製造工程の組み立てや、サービス時の部品交換等が容易にできる。
第6の発明は、特に、第1〜5のいずれか1つの発明の送風手段を筐体の左右方向に熱交換風路と並べて配設したものであり、ヒートポンプ装置及び熱交換風路及び送風手段を筐体内の空きスペースとなる乾燥室の背面下部にコンパクトに収容することができるとともに、ヒートポンプ装置を運転させるのに必要な構成要素を1つのユニットとすることができ、衣類乾燥機本体とは別に運転可能となるため、製造工程においてユニット単体での品質管理が可能となる。また、ユニットの筐体背面からの着脱が可能となり、製造工程の組み立てや、サービス時の部品交換等が容易にできる。
第7の発明は、特に、第1〜6のいずれか1つの発明の送風手段を筐体上方に設けたものであり、送風手段をヒートポンプ装置とは別のスペースに配置することができるので、乾燥室の背面下部の空きスペースに送風手段を収容する必要がなく、ヒートポンプ装置及び熱交換風路を配置するスペースを十分に確保することができる。
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。従来例と同じ構成のものは同一符号を付して詳細な説明は省略する。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。
(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断面図、図2はその背面図、図3は図2のA−A線に沿って切断した断面図、図4は本実施の形態のヒートポンプ装置の構成と乾燥用空気の流れを示すシステム概念図である。
図に示すように、筐体1の内部には、複数のサスペンション2によって弾性的に支持された円筒状の水槽3を設け、洗濯、脱水時の振動をサスペンション2によって吸収する。水槽3は洗濯工程においては洗濯室となり、乾燥工程においては乾燥室となる。水槽3の内部には、衣類4を収容する円筒状の回転槽5を回転可能に設け、駆動モータ6により回転駆動される。ここで、筐体1内において水槽3及び回転槽5は、前面よりも背面が下がるように設けられており、回転槽5の回転軸方向が水平方向から20〜30度後下がりに傾斜している。
筐体1の前面には衣類4を出し入れする開口部1aと、これを開閉する扉7が設けられている。水槽3および回転槽5の前面側にも同様の開口部3a、5bを有し、この水槽3の開口部3aはベローズ8によって筐体1の開口部1aと水密に連結されている。水槽3の底部には洗濯水を排出する排水口9を有し排水弁10に連結されている。
送風手段を構成する送風機12は、図2に示すように筐体1の背面下部に設けられている。送風機12は水槽3の外面に設けた給気ダクト20と連通し、給気ダクト20の給気ダクト入口21から入った乾燥用空気を矢印cの方向に送風して給気口14から回転槽5内に供給する。また、水槽3の外面には、水槽3の上方に設けられた排気口16と連通する排気ダクト22を設け、回転槽5および水槽3を通過して排気口16から出てきた空気を、矢印dのように排気ダクト入口24から排気ダクト出口23へと導出する。
図1に示すように、水槽3は筐体1内において前面よりも背面が下がる方向に傾斜して支持されているため、水槽3の背面下部には、水槽3と筐体1の背面及び下面との隙間から構成される空きスペースが大きく確保されている。この水槽3の背面下部には、ヒートポンプ装置を構成する板状の熱交換器からなる吸熱器30及び放熱器32がそれぞれの最大面積となる面が対向するように略平行に配設されており、その並び方向は筐体1の前後方向、かつ水槽3の背面の傾斜方向と略同一方向となっている。
熱交換風路31は、送風機12により送風される空気を吸熱器30から放熱器32へとそれぞれの厚み方向に流した後に水槽3へと導くためのものであり、水槽3の背面下部に設けられている。熱交換風路31の吸熱器30から放熱器32に至るまでの部分は水槽3の背面の傾斜方向と略同一方向となるように構成されており、吸熱器30及び放熱器32は熱交換風路31に対して垂直に配設されている。
上記のように吸熱器30、放熱器32及び熱交換風路31を配置することにより、吸熱器30及び放熱器32を筐体の前後方向にコンパクトに配置することができるうえ、吸熱器30から放熱器32に至るまでの熱交換風路31を空気が矢印aの方向に直線的に流れるだけの簡単な構成とすることができる。このため、吸熱器30、放熱器32及び熱交換風路31を筐体1内の空きスペースとなる水槽3の背面下部にコンパクトに収容することができる。
また、吸熱器30と放熱器32の並び方向及び熱交換風路31の吸熱器30から放熱器32に至るまでの部分が水槽3背面の傾斜方向と略同一方向となるように設けられているため、水槽3の背面下部の有効利用して吸熱器、放熱器及び熱交換風路を構成することができている。また、熱交換風路31内において空気を吸熱器30及び放熱器32に対して垂直に流すことができるため、効率良く熱交換を行うことができる構成となっている。
図2に示すように水槽3の背面下部には、ヒートポンプ装置を構成する圧縮機41が筐体1に対して左右方向に熱交換風路31と並べて配設されている。圧縮機容器45は圧縮機41を収容するケースである。熱交換風路31と圧縮機容器45は一体に形成され、内部に吸熱器30、放熱器32、圧縮機41、絞り手段42及び管路43を収容することにより、一体化したヒートポンプユニット46を構成している。
ヒートポンプユニット46は筐体1の背面から着脱可能に取付けられており、その側面には前述した送風機12が筐体1に対して左右方向に熱交換風路31及び圧縮機41と並べて取付けられている。送風機12の吸込み口は圧縮機容器45内に開口している。図3に示すように熱交換風路31と圧縮機容器45の間には隔壁47があるが、隔壁47に設けられた穴49を介して、吸熱器30及び放熱器32を流れてきた空気は矢印bのように圧縮機容器45内を通過して、送風機12の吸込み口へと至るように構成されている。
上記のように圧縮機41及び送風機12を配置することにより、ヒートポンプ装置及び送風機12を筐体1内の空きスペースとなる水槽3の背面下部にコンパクトに収容することができる。また、製造工程においてヒートポンプユニット46を洗濯乾燥機本体とは別のラインで組み立てることができるので、生産効率が向上するとともに、万一ヒートポンプ装置が故障したような場合にでも、ヒートポンプユニットを筐体1の背面から取り出すことで、部品の修理や交換を容易に行うことができる。
また、送風機12がヒートポンプユニットに取付けられているので、ヒートポンプ装置を洗濯乾燥機本体とは別に運転することができ、製造工程においてヒートポンプ装置の品質管理を容易に行うことができる。
送風機12で送風される乾燥用空気は、図4の矢印40に示すように、給気ダクト20を通り給気口14から水槽3及び回転槽5内に入り、回転槽5内の衣類4を通過した後、排気口16から出て、排気ダクト22を通って熱交換風路31内の吸熱器30及び放熱器32を通過し、圧縮機容器45内を通過して送風機12へ戻り、循環するようになっている。
送風機12と給気ダクト入口21とは、蛇腹状の伸縮可能な可撓性材料からなる給気口ホース33を介して連通し、排気口16と排気ダクト入口24も同様に、蛇腹状の伸縮可能な可撓性材料からなる排気口ホース34を介して連通しており、水槽3の振動がヒートポンプユニット46へと伝達されることを防いでいる。また、排気ダクト22の途中には、空気中の異物を除去するフィルター手段として合繊ネット等からなるリントフィルター35を着脱可能に設けている。さらに、熱交換風路31の下部には、吸熱器30からの除湿水を貯めるドレン水容器36が設けられており、ドレン水容器36に貯まった水は排出口(図示せず)から機体外へと排出される。
また、ヒートポンプ装置は、圧縮機41、および圧縮された冷媒の熱を放熱する放熱器32、および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42、および減圧されて低圧となった冷媒が周囲から熱を奪う吸熱器30とを冷媒が循環するように管路43で連結されており、冷媒は図4の矢印44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。
また、制御手段48は駆動モータ6や排水弁10、送風機12及び圧縮機41等を駆動して洗濯、脱水、乾燥工程を制御する。
以上のような構成において、次に、この動作について説明する。洗濯工程では、排水弁10を閉じた状態で水槽3内に所定の水位に達するまで給水を行い、駆動モータ6により衣類4と洗浄水の入った回転槽5を回転させて衣類4の洗濯を行う。
また、洗濯後の濯ぎ工程でも、洗濯工程と同様に水槽3内に給水を行い、回転槽5を回転させて衣類4の濯ぎを行う。脱水工程では、排水弁10を開いて機外へ水を排水した後、駆動モータ6により衣類4の入った回転槽5を高速回転して脱水する。
乾燥工程では、ヒートポンプ装置の圧縮機41を作動させると、冷媒が圧縮され、この圧力により放熱器32、絞り手段42、吸熱器30を循環する。放熱器32では冷媒の圧縮で熱が放出され、吸熱器30では絞り手段42で減圧されて低圧となった冷媒により熱が吸収される。このとき送風機12が作動し、放熱器32の放熱により加熱された温風が給気ダクト20を通って給気口14から水槽3及び回転槽5内に送風される。回転槽5は駆動モータ6により回転駆動され衣類4は上下に撹拌される。
回転槽5内に送風された温風は、この衣類4の隙間を通るときに水分を奪い、湿った状態で水槽3の排気口16を経て排気ダクト22を通り、リントフィルター35を通過してリント等の異物が除去され、熱交換風路31に至る。この湿った温風は、吸熱器30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。この乾いた空気は、放熱器32で再び加熱され温風となって圧縮機容器45を通過して送風機12へと循環する。吸熱器30で結露した除湿水は、ドレン水容器36に貯まり、排出口から機外へ排出される。上記動作を繰り返すことにより、衣類4の乾燥を進行させる。
このようにヒートポンプ装置を用いることにより、吸熱器30で吸熱した熱を冷媒で回収して再び放熱器32で放熱して、圧縮機41に入力したエネルギー以上の熱量を衣類4に与えることができるので、乾燥時間の短縮と省エネを実現することが可能になる。
以上のように、前面よりも背面が下がる方向に傾斜させた水槽3の背面下部に、乾燥用空気が吸熱器30から放熱器32へと流れるように構成した熱交換風路31を設け、熱交換風路31内において吸熱器30及び放熱器32を最大面積となる面が対向するように、かつ並び方向が筐体1の前後方向となるように略平行に配設したので、ヒートポンプ装置を構成する吸熱器30及び放熱器32を筐体1の前後方向にコンパクトにすることができ、かつ熱交換風路31の構成を簡素化することができるため、筐体1内の空きスペースとなる水槽3の背面下部にこれら構成部品をコンパクトに収容することができる。
また、吸熱器30及び放熱器32を並び方向が水槽3の背面の傾斜方向と略同一方向となるように配設したので、水槽3の背面下部の空きスペースをより有効に利用して吸熱器30及び放熱器32を配置することができる。
また、熱交換風路31の吸熱器30から放熱器32に至るまでの部分が水槽3の背面の傾斜方向と略同一方向となるように構成したので、水槽3の背面下部の空きスペースをより有効に利用して熱交換風路31を形成することができる。
また、吸熱器30及び放熱器32を熱交換風路31に対して垂直に配設したので、吸熱器30及び放熱器32に対して乾燥用空気を垂直に流すことができるため、熱交換効率を向上させることができる。
また、圧縮機41を筐体1に対して左右方向に熱交換風路31と並べて配設したので、ヒートポンプ装置及び熱交換風路31を筐体1内の空きスペースとなる水槽3の背面下部にコンパクトに収容することができるとともに、ヒートポンプ装置及び熱交換風路31等の構成要素を1つのヒートポンプユニット46とすることができ、筐体1背面からの着脱が可能となり、製造工程の組み立てや、サービス時の部品交換等が容易にできる。
また、送風機12を筐体1に対して左右方向に熱交換風路31及び圧縮機41と並べて配設したので、ヒートポンプ装置及び熱交換風路31及び送風手段12を筐体1内の空きスペースとなる水槽3の背面下部にコンパクトに収容することができるとともに、ヒートポンプ装置を運転させるのに必要な構成要素を1つのユニットとすることができ、洗濯乾燥機本体とは別に運転可能となるため、製造工程においてユニット単体での品質管理が可能となる。また、ユニットの筐体1背面からの着脱が可能となり、製造工程の組み立てや、サービス時の部品交換等が容易にできる。
なお、本実施の形態では洗濯から乾燥までを自動で行える洗濯乾燥機にヒートポンプ装置を搭載した構成としているが、乾燥のみの衣類乾燥機にヒートポンプ装置を搭載した構成であっても、同様の効果が得られる。
また、本実施の形態では、ドレン水容器36内の除湿水を排出する手段として排出口を設けているが、排水ポンプを設けて水を排出するようにしても良い。
(実施の形態2)
図5は本発明の第2の実施の形態における洗濯乾燥機の断面図を示すものであり、第1の実施の形態と同一構成要件は同一符号を付して詳細な説明は省略する。
送風機12は、筐体1上方の排気ダクト22の途中に設けられており、送風機12により送風される空気の循環経路は第1の実施の形態の循環経路と同様である。
この構成によれば、送風機12をヒートポンプ装置とは離れた筐体1の上方スペースに配置することができるので、水槽3の背面下部の空きスペースに送風機12を収容する必要がなくなり、ヒートポンプ装置及び熱交換風路31を配置するスペースを十分に確保することができる。
なお、本実施の形態では洗濯から乾燥までを自動で行える洗濯乾燥機にヒートポンプ装置を搭載した構成としているが、乾燥のみの衣類乾燥機にヒートポンプ装置を搭載した構成であっても、同様の効果が得られる。
以上のように、本発明にかかる衣類乾燥装置は、筐体内の空きスペースとなる乾燥室の背面下部にヒートポンプ装置及び風路構成をコンパクトに収容することができ、ヒートポンプ装置を具備した衣類乾燥装置として有用である。
本発明の実施の形態1の洗濯乾燥機の断面図 同洗濯乾燥機の背面図 同洗濯乾燥機の要部断面図 同洗濯乾燥機のシステム概念図 本発明の実施の形態2の洗濯乾燥機の断面図 従来の洗濯乾燥機の断面図
符号の説明
1 筐体
3 水槽(乾燥室)
7 扉
12 送風機(送風手段)
30 吸熱器
31 熱交換風路
32 放熱器
41 圧縮機
42 絞り手段
43 管路

Claims (7)

  1. 衣類を出し入れする扉を前面に備えた筐体と、筐体内において前面よりも背面が下がる方向に傾斜させて支持した乾燥室と、圧縮機及び圧縮された冷媒の熱を放熱する板状の放熱器及び高圧の冷媒の圧力を減圧する絞り手段及び減圧された冷媒が周囲から熱を奪う板状の吸熱器とを冷媒が循環するように管路で連結したヒートポンプ装置と、送風手段により送風される乾燥用空気を吸熱器から放熱器へと流した後に乾燥室へと導く熱交換風路とを備え、前記吸熱器及び放熱器は、前記乾燥室の背面下部に設けた熱交換風路内に対向させて収容するとともに、その並び方向が前記筐体の前後方向となるように略平行に配設した衣類乾燥装置。
  2. 吸熱器及び放熱器は、並び方向が乾燥室背面の傾斜方向と略同一方向となるように配設した請求項1記載の衣類乾燥装置。
  3. 熱交換風路の吸熱器から放熱器に至るまでの部分が乾燥室背面の傾斜方向と略同一方向となるように構成した請求項2記載の衣類乾燥装置。
  4. 吸熱器及び放熱器を熱交換風路に対して垂直に配設した請求項3記載の衣類乾燥装置。
  5. 圧縮機を筐体の左右方向に熱交換風路と並べて配設した請求項1〜4のいずれか1項に記載の衣類乾燥装置。
  6. 送風手段を筐体の左右方向に熱交換風路と並べて配設した請求項1〜5のいずれか1項に記載の衣類乾燥装置。
  7. 送風手段を筐体上方に設けた請求項1〜6のいずれか1項に記載の衣類乾燥装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2009038124A1 (ja) 2007-09-20 2009-03-26 Sanyo Electric Co., Ltd. 衣類用乾燥装置およびヒートポンプユニット
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