JP2007068871A - 衣類乾燥機 - Google Patents

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Shinichi Matsuda
眞一 松田
Hidetaka Yabuuchi
秀隆 藪内
Hiromi Hirota
弘美 広田
Toshinari Matsumoto
俊成 松本
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Abstract

【課題】ヒートポンプ装置を搭載した衣類乾燥機により、その設置空間の除湿及び同場所に吊り干しした衣類の乾燥時間を短縮する。
【解決手段】乾燥用空気が内槽5とヒートポンプ装置25とを循環するように接続した循環風路14、17と、循環風路14、17に乾燥用空気を機外に排気する排気口28と、乾燥用空気を循環側又は排気口側へと流れるように切り替える排気弁30と、循環風路に外気を導入する吸気口31と、前記吸気口を開閉する吸気弁32を備え、本体1の上部より除湿後の空気を排気するようにしたものである。
【選択図】図1

Description

本発明は、衣類の乾燥を行う衣類乾燥機及び洗濯機能を備えた衣類乾燥機に関するものである。
従来のドラム式衣類乾燥機は図9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、外装ケース61内に水平軸62を中心軸として回転する回転ドラム63が配置してある。上記回転ドラム63の前面に形成された衣類投入口64は外装ケース61の前面に開口しており、扉65で開閉されるようにしてある。外装ケース61内には、回転ドラム63の内部に設定される乾燥室66を含む循環風路67が構成してある。循環風路67は、途中に乾燥室66、送風室68、熱交換室69などを有し、乾燥室66の空気がその背壁の回転ドラム側排気口70から送風室68に流れ、次いで熱交換室69を通って乾燥室66の前方に設けた吹き出し口71から再度この乾燥室66に循環するようにしてある。
送風室68にはファン72が設けられ、熱交換室69には上流側に吸熱器73、下流側に放熱器74がそれぞれ配置してある。これら吸熱器73、放熱器74は圧縮機75、キャピラリーチューブ等の膨張機構76などでヒートポンプ装置を構成しており、乾燥室66からの高湿空気が前記吸熱器73で冷却されて除湿され、その後乾燥空気となって放熱器74に至り、加熱され高温空気となる。そして、この高温空気は吹き出し口71から乾燥室66に供給され、その中の衣類Aの乾燥に供される。77はモータで、その回転はベルト78、79を介して回転ドラム63及びファン72に伝達される。
ところで、循環風路67内の空気をそのまま循環すると、その空気全体の持つ熱量が増えるとともにヒートポンプサイクル内の冷媒の持つ熱量が増え、その温度及び圧力が高くなり、やがて圧縮機75に過負荷がかかり、ヒートポンプ装置を安全な状態に安定させることができない。そこで、吸熱器73の下流側に外気の吸気口80を設け、外気を取り入れるとともに、放熱器74から乾燥室66に至る循環風路67に排気口81を設け、この排気口80から放熱器74で加熱された高温空気の一部を排出して循環風路67の外へと放熱するようにした循環式のものが考えられている(例えば、特許文献1参照)。
特開平7−178289号公報
しかしながら、上記従来の構成では吸熱器73の下流側に外気の吸気口あるため、乾燥機を設置している室内空間の除湿は行うことができなかった。また、機外へ排気する除湿後の空気により、空間に吊り干しした衣類の乾燥を行う際にも乾燥時間がかかるものであった。
本発明は、このような従来の構成の課題を解決しようとするもので、設置空間の除湿及び吊り干し衣類の乾燥時間を短縮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、本発明の衣類乾燥機は、乾燥用空気が内槽とヒートポンプ装置とを循環するように接続した循環風路と、循環風路に乾燥用空気を機外に排気する排気口と、前記乾燥用空気を循環側又は排気口側へと流れるように切り替える排気弁と、前記循環風路に外気を導入する吸気口と、前記吸気口を開閉する吸気弁を備え、前記本体の上部より除湿後の空気を排気するようにしたものである。
これにより、設置空間の除湿及び吊り干し衣類の乾燥時間を短縮することができる。
本発明の衣類乾燥機は、衣類乾燥機の設置場所の除湿が行え快適な空間を作ることができるとともに、その空間におけるカビの発生も抑えることができる。また、設置場所での衣類の吊り下げ乾燥の時間を短縮することができる。
第1の発明は、本体と、前記本体内に支持した外槽と、前記外槽内に回転可能に設けた内槽と、前記内槽内に乾燥用空気を供給する送風手段と、前記乾燥用空気を除湿加熱するヒートポンプ装置と、前記乾燥用空気が内槽とヒートポンプ装置とを循環するように接続した循環風路と、前記内槽を駆動する駆動手段と、前記循環風路に乾燥用空気を機外に排気する排気口と、前記乾燥用空気を循環側又は排気口側へと流れるように切り替える排気弁と、前記循環風路に外気を導入する吸気口と、前記吸気口を開閉する吸気弁を備え、前記本体の上部より除湿後の空気を排気する構成としたことにより、乾燥機の設置場所の除湿を行い快適な空間を作ることができるとともに、その空間におけるカビの発生も抑えることができる。また、設置場所での衣類の吊り下げ乾燥の時間を短縮することができる。
第2の発明は、特に、第1の発明の排気口をヒートポンプ装置の放熱器の下流側に設けたことにより、除湿後の空気を放熱器で加熱して高温空気として排気するので、衣類の吊り下げ乾燥の時間をさらに短縮することができる。
第3の発明は、特に、第2の発明の排気口を外槽とヒートポンプ装置の放熱器との間の循環風路に設けたことにより、放熱器で加熱した高温空気をロスが少ない早い段階で排気するので、衣類の吊り下げ乾燥の時間をさらに短縮することができる。
第4の発明は、特に、第2の発明の排気口を外槽とヒートポンプ装置の吸熱器との間の循環風路に設けたことにより、放熱器で加熱した高温空気は内槽内を一端通過するので、内槽及び内槽内の衣類の乾燥が同時にできる。
第5の発明は、特に、第2〜4のいずれか1つの発明において、乾燥用空気の一部が循環風路を流れ、一部が排気口より機外へ排気するようにしたことにより、乾燥機の設置場所の除湿やその空間におけるカビの発生を抑え、また設置場所での衣類の吊り下げ乾燥の時間を短縮することができるとともに、内槽及び内槽内の衣類の乾燥が同時にできる。
第6の発明は、特に、第1〜5のいずれか1つの発明において、循環風路と外槽との連結部を溢水口より上方に位置させたことにより、洗濯時の水がヒートポンプ装置へ侵入し、吸熱器、放熱器あるいは圧縮機が浸漬することがなく、故障や能力低下を抑えることができる。
第7の発明は、特に、第1〜5のいずれか1つの発明において、循環風路と外槽との連結部を溢水口より下方に位置させ、前記連結部の上流側又は下流側の循環風路の一部を溢水口より上方に位置させたことにより、洗濯時の水がヒートポンプ装置へ侵入し、吸熱器、放熱器あるいは圧縮機が浸漬することがなく、故障や能力低下を抑えることができる。
第8の発明は、特に、第1〜5のいずれか1つの発明において、ヒートポンプ装置を溢水口より上方に位置させたことにより、洗濯時の水がヒートポンプ装置へ侵入し、吸熱器、放熱器あるいは圧縮機が浸漬することがなく、故障や能力低下を抑えることができる。
第9の発明は、特に、第1〜5のいずれか1つの発明において、ヒートポンプ装置の少なくとも放熱器と吸熱器を溢水口より上方に位置させたことにより、洗濯時の水がヒートポンプ装置へ侵入し、吸熱器、放熱器あるいは圧縮機が浸漬することがなく、故障や能力低下を抑えることができる。
第10の発明は、特に、第1〜9のいずれか1つの発明において、循環風路内にフィルターを設け、前記フィルターは内槽からの空気と吸気口から導入した外気の合流部又は合流部の下流側に設けたことにより、乾燥中に内槽内の衣類から発生したリントや吸気口から吸気した外気中に含まれる埃が吸熱器及び放熱器に至るのを防止することができ、吸熱器及び放熱器へのリントの付着により熱交換効率が低下するのを防止することができる。また、循環風路及び外気の集塵を1つのフィルターで集めることができ、フィルターのメンテナンスを容易にするとともに、安価な衣類乾燥機を提供できる。
第11の発明は、特に、第1〜10のいずれか1つの発明において、内槽内に収容した衣類の洗濯を可能にしたことにより、衣類の洗濯から乾燥までを同一槽内で一貫して行うことができる。
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。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機能を備えた衣類乾燥機の断面図、図2は同衣類乾燥機の背面図、図3は同衣類乾燥機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。
本体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外槽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。外槽3の内部には、衣類4を収容する円筒状の内槽5を回転可能に設け、駆動手段であるモータ6により回転駆動される。外槽3は洗濯工程においては、衣類4の洗濯室となり、乾燥工程においては、衣類4の乾燥室となる。
本体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。外槽3および内槽5の前面側にも同様の開口部を有し、この外槽3の開口部はベローズ8によって本体1の開口部1aと水密に連結されている。外槽3の底部には洗濯水を排出する排水口9を有し、排水経路を開閉する排水弁10に連結されている。洗濯時は排水弁10が閉じられ、外槽3内に所定量の洗濯水を溜めることができる。送風手段である送風ファン12は、図1に示すように本体1の上方に設けられている。
送風ファン12は、内槽5及び外槽3を通過してきた乾燥用空気を外槽3の上方に設けられた外槽排気口13から吸込み、外槽3の背面に設けられた上流側循環風路14内を送風させ、矢印aのように上流側循環風路入口15から上流側循環風路出口16へと導出する。また、外槽3の外面には下流側循環風路17が設けられ、下流側循環風路入口18から入った乾燥用空気を矢印bの方向に送風して吹き出し口19から外槽3及び内槽5内に供給する。
外槽3の背面下部には、圧縮機20と圧縮された冷媒の熱を放熱する放熱器21と高圧の冷媒の圧力を減圧するための絞り手段22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23とを冷媒が循環するように管路24で連結したヒートポンプ装置25を配置し、本体1内の空きスペースを有効利用して収容されている。熱交換風路26は、送風ファン12により送風される空気を矢印cの方向に吸熱器23から放熱器21へと流すためのものであり、図2に示すように、本体1の左右方向に圧縮機20を吸熱器23及び放熱器21と並べて熱交換風路26の内部に収容している。熱交換風路26の入口側は上流側循環風路出口16と連通され、出口側は下流側循環風路入口18と連通されている。
送風ファン12で送風される乾燥用空気は、図3の矢印27に示すように、上流側循環風路14を通り、熱交換風路26内の吸熱器23及び放熱器21を通過した後、下流側循環風路17を通り、吹き出し口19から外槽3及び内槽5内に入り、内槽5内の衣類4を通過した後、外槽排気口13を通って再び送風ファン12へと戻り、循環するようになっている。つまり、外槽3と上流側循環風路14、熱交換風路26及び下流側循環風路17は乾燥用空気の循環風路を形成している。
吸熱器23から外槽3に至るまでにの循環風路を流れる空気を、循環風路から本体1の外へ排気する排気口28が設けられ、より具体的には、下流側循環風路17の途中に排気口27と連通した排気風路29を設けている。排気口28手前には排気弁30を設け、排気弁30の開閉にて排気を行うかどうかを選択することができる。
外槽3からに吸熱器23に至るまでの上流側循環風路14に外気を吸気する吸気口31が設けられている。吸気口31は外槽3と吸熱器23の間に位置し、より具体的には、外槽3から吸熱器23に至るまでの上流側循環風路14の途中に、外槽3と送風ファン12の間に位置している。吸気口31の手前には吸気弁32を設け、吸気弁32の開閉にて吸気を行うかどうかを選択することができる。
送風ファン12は吸気口31と排気口28の間に位置するように構成している。また、上流側循環風路14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フィルター33が着脱可能に設けられている。
下流側循環風路17と下流側循環風路入口18とは、蛇腹状の伸縮可能な可撓性材料からなる給気ホース34を介して連通し、外槽排気口13と上流側循環風路入口15も同様に、蛇腹状の伸縮可能な可撓性材料からなる排気ホース35を介して連通しており、外槽3の振動がヒートポンプ装置25へと伝達されることを防いでいる。また、熱交換風路26の下部には、吸熱器23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に貯まった水は排水ポンプ37から機体外へと排出される。
また、ヒートポンプ装置25は、圧縮機20、および圧縮された冷媒の熱を放熱する放熱器21、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22、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23とを冷媒が循環するように管路24で連結されており、冷媒は図3の矢印38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39は、駆動モータ6や排水弁10、送風ファン12及び圧縮機20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を閉じた状態で外槽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と洗浄水の入った内槽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、洗濯工程と同様に外槽3内に給水を行い、内槽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の入った内槽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25の圧縮機20を作動させると、冷媒が圧縮され、この圧力により放熱器21、絞り手段22、吸熱器23を循環する。放熱器21では冷媒の圧縮の熱が放出され、吸熱器23では絞り手段22で減圧されて低圧となった冷媒により熱が吸収される。このとき送風ファン12が作動し、放熱器21の放熱により加熱された温風が下流側循環風路17を通って吹き出し口19から外槽3及び内槽5内に送風される。内槽5は駆動モータ6により回転駆動され衣類4は上下に攪拌される。
内槽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、湿った状態で外槽3の外槽排気口13を経て上流側循環風路14を通り、熱交換風路26に至る。この湿った温風は、吸熱器23を通過する際に顕熱と潜熱が奪われて除湿され、低温の空気と除湿水に分離される。この低温の空気は、放熱器21で再び加熱され低い相対湿度の温風となる。このとき吸気弁32、排気弁30は吸気口31、排気口28側が閉じられており、乾燥用空気は内槽5、下流側循環風路17、上流側循環風路14、ヒートポンプ装置25を循環する。吸熱器23で結露した除湿水は、ドレン水容器36に貯まり、排水ポンプ37から本体1外へと排出される。上記動作を繰り返すことにより、衣類4の乾燥が進行される。
次に、洗濯乾燥機を設置している場所(ここでは浴室を含む洗面所とする)を除湿する、あるいは、吊り下げた衣類を乾燥する場合について説明する。
吸気弁32、排気弁30は開放した状態で送風ファン12を運転する。送風ファン12の運転に伴い、送風ファン12の吸い込み口側に存在する吸気口31は大気に対して負圧になり、吹き出し口側に存在する排気口28は大気に対して正圧となる。このため、確実に外気は吸気口31から下流側循環風路14内に吸気され、ヒートポンプ装置25を通過し、排気風路29を経て排気口28から本体1外へと排出される。
これにより、外気はヒートポンプ装置25内を流れ、吸熱器23で除湿され、放熱器21で加熱される。従って、乾燥機を設置した洗面所(空間)は除湿されることになる。また、排気口28から排出される空気は、洗面所あるいは浴室に吊るした衣類と接触し、衣類の乾燥を促進する。
なお、排気口28を外槽3とヒートポンプ装置25の放熱器21の間に設けた場合は、乾燥用空気を衣類の乾燥に使用でき、乾燥時間を短くすることができる。
また、図4のシステム概念図に示すように、排気口28を外槽3とヒートポンプ装置25の吸熱器21との間の上流側循環風路14に設けた場合は、内槽5内で洗濯または乾燥が行われていないときに、低湿高温の乾燥用空気を内槽5内および外槽3内を通過させることができるので、浴室を含む洗面所の除湿、吊り干しした衣類に加え、外槽3内を乾燥することができ、外槽3内のカビの発生を抑えることができる。
さらに、吸気弁32及び排気弁30を調整し、乾燥用空気の一部が循環風路を流れ、一部が排気口28より本体外に排気するようにすることで、洗面所及び浴室に吊り下げた衣類と、内槽5内の衣類4を同時に乾燥でき使い勝手を向上できる。
(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機能を備えた衣類乾燥機の断面図である。なお、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。
下流側循環風路17、上流側循環風路14と外槽3との連結部40、41を溢水口42より上方に位置させた構成としている。
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。一連の洗濯工程及び洗面所の除湿については実施の形態1と同様なので、相違点のみ説明する。
洗濯工程において、給水時、内槽5の攪拌運転もしくは所定水位以上に内槽5内へ水が来た場合は、溢水口42から排水するように構成している。また、下流側循環風路17、上流側循環風路14と外槽3との連結部40、41を、溢水口42の高さHより上方に位置させた構成にしているので、連結部40、41よりヒートポンプ装置25に水又は洗浄液が侵入し、放熱器21、吸熱器23、圧縮機20などが浸漬することを防ぐことができ、故障や性能低下を抑えることができる。
また、図6に示すように、下流側循環風路17と外槽3との連結部40を溢水口より下方に位置させ、前記連結部40の下流側循環風路17の一部17aが溢水口42より上方に位置するように略U字状に曲げて形成しても、同様の効果が得られる。なお、上流側循環風路14と外槽3との連結部41についても同様である。
さらに、図7に示すように、ヒートポンプ装置25を溢水口42の高さHより上方に位置させた場合も、ヒートポンプ装置25への水の浸入を防ぐことができ、同様の効果が得られる。
また、ヒートポンプ装置25の少なくとも放熱器21と吸熱器23を溢水口42の高さHより上方に位置させ、圧縮機20を循環風路又は熱交換器外に設置することでも同様の効果が得られる。
(実施の形態3)
図8は、本発明の第3の実施の形態における洗濯機能を備えた衣類乾燥機の断面図である。なお、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。上流側循環風路14内にフィルター43を設け、前記フィルター43は内槽5からの空気と吸気口31から導入した外気の合流部44の下流側に設けている。
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。一連の洗濯工程及び洗面所の除湿については実施の形態1と同様なので、相違点のみ説明する。
外槽3及び内槽5を通過してきた空気中には衣類4から出たリントが含まれているが、フィルター43がこれを回収し、リントが送風ファン12、吸熱器23及び放熱器21に至ることを防止するとともに、排気口28から機体外へと飛散することも防止している。フィルター43はこれと同時に、吸気口31から吸気した外気中に含まれる埃を回収し、埃が送風ファン12、吸熱器23及び放熱器21に至ることも防止している。
したがって、乾燥中に内槽5内の衣類4から発生したリントに加えて、吸気口31から吸気した外気中に含まれる埃が吸熱器23及び放熱器21に至るのを防止することができ、吸熱器23及び放熱器21へのリントの付着により熱交換効率が低下するのを防止することができる。また、循環風路及び外気の集塵を1つのフィルター43で集めることができ、フィルター43のメンテナンスを簡便にするとともに、安価な衣類乾燥機を提供できる。なお、循環風路内のフィルター43は内槽5からの空気と吸気口31から導入した外気の合流部に設けても良い。
また、本実施の形態では、洗濯から乾燥までを同一の槽内で自動で行う洗濯機能付の衣類乾燥機にヒートポンプ装置25を搭載したときの例について述べているが、これに限定されるものではなく、乾燥のみを行う衣類乾燥機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水ポンプ37を設けているが、排出口を設けて水を排出するようにしても良い。
以上のように、本発明にかかる衣類乾燥機は、乾燥機の設置場所の除湿を行い快適な空間を作ることができるとともに、その空間におけるカビの発生も抑えることができ、また設置場所での衣類の吊り下げ乾燥の時間を短縮することができ、衣類の乾燥を行う衣類乾燥機及び洗濯機能を備えた衣類乾燥機に有用である。
本発明の実施の形態1の洗濯機能を備えた衣類乾燥機の断面図 同同衣類乾燥機の背面図 同同衣類乾燥機のシステム概念図 同同衣類乾燥機の他の例のシステム概念図 本発明の実施の形態2の洗濯機能を備えた衣類乾燥機の断面図 同同衣類乾燥機の他の例の背面図 同同衣類乾燥機の他の例の背面図 本発明の実施の形態3の洗濯機能を備えた衣類乾燥機の断面図 従来の衣類乾燥機の断面図
符号の説明
1 本体
3 外槽
5 内槽
6 駆動モータ(駆動手段)
12 送風ファン(送風手段)
14 上流側循環風路
17 下流側循環風路
20 圧縮機
21 放熱器
22 絞り手段
23 吸熱器
24 管路
25 ヒートポンプ装置
28 排気口
30 排気弁
31 吸気口
32 吸気弁
42 溢水口
43 フィルター
44 合流部

Claims (11)

  1. 本体と、前記本体内に支持した外槽と、前記外槽内に回転可能に設けた内槽と、前記内槽内に乾燥用空気を供給する送風手段と、前記乾燥用空気を除湿加熱するヒートポンプ装置と、前記乾燥用空気が内槽とヒートポンプ装置とを循環するように接続した循環風路と、前記内槽を駆動する駆動手段と、前記循環風路に乾燥用空気を機外に排気する排気口と、前記乾燥用空気を循環側又は排気口側へと流れるように切り替える排気弁と、前記循環風路に外気を導入する吸気口と、前記吸気口を開閉する吸気弁を備え、前記本体の上部より除湿後の空気を排気する構成とした衣類乾燥機。
  2. 排気口は、ヒートポンプ装置の放熱器の下流側に設けた請求項1記載の衣類乾燥機。
  3. 排気口は、外槽とヒートポンプ装置の放熱器との間の循環風路に設けた請求項2記載の衣類乾燥機。
  4. 排気口は、外槽とヒートポンプ装置の吸熱器との間の循環風路に設けた請求項2記載の衣類乾燥機。
  5. 乾燥用空気の一部が循環風路を流れ、一部が排気口より機外へ排気するようにした請求項2〜4のいずれか1項に記載の衣類乾燥機。
  6. 循環風路と外槽との連結部を溢水口より上方に位置させた請求項1〜5のいずれか1項に記載の衣類乾燥機。
  7. 循環風路と外槽との連結部を溢水口より下方に位置させ、前記連結部の上流側又は下流側の循環風路の一部を溢水口より上方に位置させた請求項1〜5のいずれか1項に記載の衣類乾燥機。
  8. ヒートポンプ装置を溢水口より上方に位置させた請求項1〜5のいずれか1項に記載の衣類乾燥機。
  9. ヒートポンプ装置の少なくとも放熱器と吸熱器を溢水口より上方に位置させた請求項1〜5のいずれか1項に記載の衣類乾燥機。
  10. 循環風路内にフィルターを設け、前記フィルターは内槽からの空気と吸気口から導入した外気の合流部又は合流部の下流側に設けた請求項1〜9のいずれか1項に記載の衣類乾燥機。
  11. 内槽内に収容した衣類の洗濯を可能にした請求項1〜10のいずれか1項に記載の衣類乾燥機。
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