JP2014079389A - 洗濯機および洗濯乾燥機 - Google Patents

Abstract

【課題】給水弁に故障などの異常が生じても、水槽から水が溢れて床下浸水などの事故が発生するのを防止する。
【解決手段】筐体１内に弾性支持された水槽３と、水槽３内に回転可能に設けられ衣類を収容する回転槽５と、水槽３に水を給水する給水手段とを備え、給水手段は、水道水を水槽３内に導水する給水ホース１８と、給水ホース１８に接続し水槽３内への給水と止水を行う給水弁１７と、給水弁１７に接続され、水道水の圧力を受けて所定の時間が経過すると水槽３内への給水を停止する逆止弁５３とを有することにより、給水弁に故障などの異常が生じると水槽内への給水を抑制し、水槽から水が溢れて床下浸水などの事故が発生するのを防止し、信頼性に優れた洗濯機を実現することができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、水槽内に水道水を給水して洗濯を行う洗濯機および洗濯乾燥機に関するものである。

従来の洗濯機の例として、図６に示すようなドラム式の洗濯乾燥機を用いて説明する。

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ったが、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、再利用されている（例えば、特許文献１参照）。

上記従来の構成では、乾燥用風回路内に洗濯水の原液や有機酸等が侵入して熱交換器を腐食し、熱交換性能を落としたり、冷媒が漏洩する心配や、風回路内を通過するリント（糸くず）が熱交換器へ付着することによる風量低下や熱交換性能低下が生じることがあった。

そこで、送風回路内に洗濯水の原液や有機酸やリントが侵入しても熱交換器への腐食の影響や風回路として風量低下や熱交換性能低下を受けにくくように、水道水で熱交換器を洗浄する熱交換器の洗浄手段を有することが提案されている。（例えば、特許文献２参照）

特開平７−１７８２８９号公報 特開２００５−２２４４９１号公報

しかしながら、給水弁異常時には水槽内に水が不用意に供給され、水槽から水が溢れて床下浸水などの事故が発生することがあった。

また、水道水で熱交換器を洗浄する熱交換器の洗浄手段を有する場合には、給水弁異常時には熱交換器に水が不用意に供給され、熱交換器が損傷したり、水が溢れて床下浸水などの事故が発生することがあった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、給水弁に故障などの異常が生じても、水槽内への給水を抑制し、水槽から水が溢れて床下浸水などの事故が発生するのを防止し、信頼性に優れた洗濯機を実現することを目的とする。

また、水道水で熱交換器を洗浄する熱交換器の洗浄手段を有する場合にも、給水弁に故障などの異常が生じた時に、熱交換器へ洗浄水が噴射されるのを抑制し、熱交換器が損傷したり、水が溢れて床下浸水などの事故が発生するのを防止し、信頼性に優れた洗濯乾燥機を実現することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の洗濯機は、筐体内に弾性支持された水槽と、前記水槽内に回転可能に設けられ衣類を収容する回転槽と、前記水槽に水を給水する給水手段とを備え、前記給水手段は、水道水を前記水槽内に導水する給水ホースと、前記給水ホースに接続し水槽内への給水と止水を行う給水弁と、前記給水弁に接続され、水道水の圧力を受けて所定の時間が経過すると水槽内への給水を停止する逆止弁とを有するものである。

これによって、給水弁に故障などの異常が生じても、水槽内への給水を抑制し、水槽から水が溢れて床下浸水などの事故が発生するのを防止し、信頼性に優れた洗濯機を実現することができるものである。

また、前記従来の課題を解決するために、本発明の洗濯乾燥機は、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とをさらに備え、前記放熱器と前記吸熱器の間に配置され、かつ前記放熱器と前記吸熱器に水道水を噴射して前記放熱器と前記吸熱器を洗浄する洗浄手段を有し、前記洗浄手段は前記給水手段と接続された構成としたものである。

これによって、水道水で熱交換器を洗浄する熱交換器の洗浄手段を有する場合にも、給水弁に故障などの異常が生じた時に、熱交換器へ洗浄水が噴射されるのを抑制し、熱交換器が損傷したり、水が溢れて床下浸水などの事故が発生するのを防止し、信頼性に優れた洗濯乾燥機を実現することができるものである。

本発明の洗濯機は、給水弁に故障などの異常が生じても、水槽内への給水を抑制し、水槽から水が溢れて床下浸水などの事故が発生するのを防止することができる。

また、水道水で熱交換器を洗浄する熱交換器の洗浄手段を有する洗濯乾燥機において、給水弁に故障などの異常が生じても、熱交換器へ洗浄水が噴射されるのを抑制し、熱交換器が損傷したり、水が溢れて床下浸水などの事故が発生するのを防止することができる。

本発明の実施の形態における洗濯機の外観斜視図 同洗濯機の要部断面図 同洗濯機の要部断面図 本発明の実施の形態におけるヒートポンプ装置の構成とシステム概念図 本発明の実施の形態における逆止弁の断面図 従来の洗濯乾燥機の断面図

第１の発明は、筐体内に弾性支持された水槽と、前記水槽内に回転可能に設けられ衣類を収容する回転槽と、前記水槽に水を給水する給水手段とを備え、前記給水手段は、水道水を前記水槽内に導水する給水ホースと、前記給水ホースに接続し水槽内への給水と止水を行う給水弁と、前記給水弁に接続され、水道水の圧力を受けて所定の時間が経過すると水槽内への給水を停止する逆止弁とを有することにより、給水弁に故障などの異常が生じても、水槽内への給水を抑制し、水槽から水が溢れて床下浸水などの事故が発生するのを防止し、信頼性に優れた洗濯機を実現することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明において、前記水槽内への給水を行う給水時間を、前
記所定の時間よりも短く設定するようにしたことにより、逆止弁が閉止し給水が停止するのを回避しながら確実に給水を行うことができ、信頼性に優れた洗濯機を実現することができる。

第３に発明は、特に、第１または第２の発明の洗濯機において、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とをさらに備え、前記放熱器と前記吸熱器の間に配置され、かつ前記放熱器と前記吸熱器に水道水を噴射して前記放熱器と前記吸熱器を洗浄する洗浄手段を有し、前記洗浄手段は前記給水手段と接続された構成とすることにより、水道水で熱交換器を洗浄する熱交換器の洗浄手段を有する場合にも、給水弁に故障などの異常が生じた時に、熱交換器へ洗浄水が噴射されるのを抑制し、熱交換器が損傷したり、水が溢れて床下浸水などの事故が発生するのを防止し、信頼性に優れた洗濯乾燥機を実現することができる。

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）
乾燥機能を有するドラム式の洗濯乾燥機を例に用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態における洗濯機の外観斜視図で、図２は筐体１の背面１ｂ方向から見た断面図を示す。図３は図２のＡ−Ａ線に沿って切断した断面図である。また、図４は本実施の形態における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の内部には、衣類４を収容する円筒状で横軸型の回転槽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。

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、筐体１の上面１ｃと側面１ｄが成す隅部空間に位置するように、水槽３の上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の背面部の排気口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出口２３へ導出する。

水槽３の下部には、ヒートポンプ装置を構成する熱交換器からなる吸熱器３０に矢印ａの方向に空気を流す吸熱器風路３１と、同様に熱交換器からなる放熱器３２に矢印ｂの方向に空気を流す放熱器風路３３とが水平方向に並べて配設され、この吸熱器風路３１と放熱器風路３３とは循環ダクト３４で連通して吸熱器３０および放熱器３２を通過する空気が直線的に流れるようになっている。この吸熱器風路３１と放熱器風路３３と循環ダクト３４は一体に構成され、筐体１内の取り付けべ一ス３５に固定されている。

吸熱器風路３１の入口と排気ダクト出口２３とは、蛇腹状の伸縮可能な可撓性材料からなる排気口ホース３６を介して連通している。放熱器風路３３の出口と給気ダクト入口２１も同様に、蛇腹状の伸縮可能な可撓性材料からなる給気口ホース３７を介して連通している。

また、吸熱器風路３１の入口部には、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エアフィルター３８を着脱可能に設けている。さらに、吸熱器風路３１の下流側の下部には、除湿水を排出する排出口３９を設けている。

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を通って吸熱器風路３１の吸熱器３０を通過し、循環ダクト３４を介して放熱器風路３３の放熱器３２を通過して送風機１２へ戻り、循環するようになっている。

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、風路内には吸熱器３０や放熱器３２に水道水を洗浄液として噴出させる洗浄手段４６を設けている。洗浄手段４６は、給水弁１７及び給水ホース１８に連結されている。

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。

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。まず、洗浄工程では、排水弁１０を閉じた状態で、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内に所定の水位４５に達するまで給水を行い、その後、駆動モータ６により衣類４と洗浄水の入った回転槽５を回転させて洗浄を行う。

このとき、排気ダクト２２内には一部の洗浄水が入るが、排気ダクト２２は途中経路を上方に持ち上げた形状にして吸熱器３０に洗浄水が浸入しにくいようになっている。

また、洗浄後の濯ぎ工程でも、洗浄工程と同様に水槽３内に給水され、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、排気口ホース３６を通り、エアフィルター３８を通過してリント等の異物が除去され、吸熱器風路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、循環ダクト３４を通って放熱器風路３３に入り、放熱器３２で再び加熱され温風となって給気口ホース３７、給気ダクト２０を通り、送風機１２へと循環する。一方、吸熱器３０で結露した除湿水は、底部の排出口３９から機外へ排出される。

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。

また、一連の衣類４の洗浄、濯ぎ、脱水、乾燥に至る工程の中で排気口１６や給気口１４より侵入した水溶液や蒸発水分を含んだ空気は陰イオンや有機酸を含んでいる可能性があるため熱交換器である吸熱器３０や放熱器３２を通過する際にフィンや配管に付着し、腐食を促進させる原因になるが、洗浄手段４６を具備しているため熱交換器洗浄用水溶液を熱交換器である吸熱器３０や放熱器３２へ水道水を満遍なく噴射し、熱交換器の表面を任意のタイミングで洗浄する制御を行うことができる。

このように、ヒートポンプ装置は、熱交換器洗浄用水溶液を熱交換器である吸熱器３０や放熱器３２へ満遍なく噴射し、熱交換器の表面を洗浄することができる洗浄手段４６を設けているため腐食を防止することができ、また、熱交換器の表面に付着しているリントを除去することが可能となるため、ヒートポンプ装置の信頼性、耐久性が向上する。

次に、逆止弁５３を設けた構成について説明する。

水道水を導水するために筐体１の外部へ延伸した給水ホース１８は、筐体１に設けた給水弁１７に接続され、給水弁１７を開くことで水槽３内への給水を行い、給水弁１７を閉じることで水槽３内への給水を停止する。また、洗浄手段４６が給水弁１７に接続されており、給水弁１７を開くことで洗浄手段４６への給水を行い、給水弁１７を閉じることで洗浄手段４６への給水を停止する。

給水弁１７と水槽３は給水パイプ４７で繋がっており、水道水は水槽３内に給水される。また、給水パイプ４７は分岐しており、洗浄手段４６と繋がっており、給水パイプ４７を介して洗浄手段４６と給水弁１７とは接続される。給水パイプ４７を通過せずに、給水弁１７の下流側に設けた洗剤ケース（図示せず）を介して、水槽３内に給水するようにしても良い。

ここで、逆止弁５３を給水弁１７の下流側に接続するよう設ける。逆止弁５３は給水弁１７に直接接続しても良いし、ホースなどの配管などを介して間接的に接続しても良い。また、逆止弁５３は、給水弁１７の下流側に設けなくても、給水弁１７と給水ホース１８との接続部に設けても良いし、給水ホース１８に設けても良い。

図５は、逆止弁５３の詳細な断面図である。

逆止弁５３の弁体５３ａは、コイルばね５３ｂによって、閉止平面部５３ｃから遠ざかる方向へ力を受け、図５の矢印に示すように、弁体５３ａと閉止平面部５３ｃとの隙間を通過するように逆止弁５３の中を水が流れる。

逆止弁５３の中を水が流れる際に、弁体５３ａの受圧面５３ｄは水道圧を受けるので、水道圧が所定の圧力以上の時、コイルばね５３ｂを徐々に押し縮める。通常、この所定の
圧力は水道圧より小さくなるよう設定する。即ち、給水弁１７が開き給水が開始されると、弁体５３ａは水道圧を受けて、コイルばね５３ｂを徐々に押し縮めることになる。

給水弁１７が開き給水が開始され、弁体５３ａがコイルばね５３ｂを徐々に押し縮め、所定時間が経過すると、弁体５３ａは閉止平面部５３ｃと当接する。弁体５３ａは閉止平面部５３ｃとの間で、全周にわたって水密的に当接するよう構成されており、弁体５３ａと閉止平面部５３ｃとが当接すると、弁体５３ａと閉止平面部５３ｃとの隙間がなくなり、逆止弁５３内を流れる水は停止し、給水が停止する。

弁体５３ａと閉止平面部５３ｃとが当接する前に、給水弁１７が閉止すると、受圧面５３ｄが受ける水道圧はなくなり、コイルばね５３ｂの作用によって、弁体５３ａは元の位置に復帰する。

水槽３に給水する際、弁体５３ａと閉止平面部５３ｃとが当接するのに要する所定の時間よりも短い時間内で、給水弁１７を開くようにする。このようにすることで、通常の給水時には、逆止弁５３が閉止して給水が停止することを回避する。この間の１回の給水量が、水槽３の所定水位に満たない場合には、給水弁１７の開閉を何回か繰り返すようにすることで、逆止弁５３が閉止するのを回避しながら給水を行う。このように、１回当たりの給水時間を逆止弁５３が閉止するのに要する時間よりも短く設定することで、逆止弁５３が閉止し給水が停止するのを回避しながら確実に給水を行うことができる。

給水弁１７が故障や異物詰まりなどの原因により、給水弁１７が開いたまま閉止できなくなった場合には、給水時間が、弁体５３ａと閉止平面部５３ｃとが当接するのに要する所定の時間を超えてしまうので、弁体５３ａと閉止平面部５３ｃとが当接し、逆止弁５３が閉止して給水は停止する。

従って、異常給水時には、逆止弁５３の作用により、給水が停止し、水槽３から水が溢れて床下浸水などの事故が発生するのを防止できる。

また、逆止弁５３は、水槽３への給水を停止するだけでなく、洗浄手段４６への給水も同時に停止する。これにより、給水弁に故障などの異常が生じても、熱交換器へ洗浄水が噴射されるのを抑制し、熱交換器が損傷したり、水が溢れて床下浸水などの事故が発生するのを防止することができる。

以上のように、本発明にかかる洗濯機は、給水弁に故障などの異常が生じても、水槽内への給水を抑制し、水槽から水が溢れて床下浸水などの事故が発生するのを防止するので、水道水と直結された給水弁を有する他の家庭用機器や業務用機器の用途にも適用できる。

１ 筐体
３ 水槽
５ 回転槽
１７ 給水弁
１８ 給水ホース
３０ 吸熱器
３２ 放熱器
４１ 圧縮機
４２ 絞り手段
４６ 洗浄手段
５３ 逆止弁

Claims (3)

1. 筐体内に弾性支持された水槽と、前記水槽内に回転可能に設けられ衣類を収容する回転槽と、前記水槽に水を給水する給水手段とを備え、前記給水手段は、水道水を前記水槽内に導水する給水ホースと、前記給水ホースに接続し水槽内への給水と止水を行う給水弁と、前記給水弁に接続され、水道水の圧力を受けて所定の時間が経過すると水槽内への給水を停止する逆止弁とを有することを特徴とする洗濯機。
2. 前記水槽内への給水を行う給水時間を、前記所定の時間よりも短く設定するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の洗濯機。
3. 請求項１または２に記載の洗濯機において、
   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とをさらに備え、前記放熱器と前記吸熱器の間に配置され、かつ前記放熱器と前記吸熱器に水道水を噴射して前記放熱器と前記吸熱器を洗浄する洗浄手段を有し、前記洗浄手段は前記給水手段と接続された構成の洗濯乾燥機。