JP2016093415A - 衣類乾燥機 - Google Patents

Abstract

【課題】循環風の風損を小さくできる衣類乾燥機を提供する。
【解決手段】実施形態の衣類乾燥機は、衣類を収容する収容空間と、前記収容空間を内部に含む容器と、入口及び出口が前記容器に接続された循環風路と、前記循環風路内に設けられ、前記容器内の空気を前記循環風路を通じて循環させる送風手段と、前記循環風路中に設けられた濾過部と、前記循環風路の一部である、前記濾過部が設けられた第一の風路と、前記循環風路の一部である、前記濾過部をバイパスする第二の風路と、前記第一の風路及び前記第二の風路のどちらか一方を選択する第一の切替機構と、を備える。
【選択図】図４

Description

本発明の実施形態は、衣類乾燥機に関する。

従来より、衣類乾燥機は、循環風路にリントフィルタを備え、衣類から出たリントをそのリントフィルタにより捕獲することによって下流の循環風路が詰まってしまうことを防いでいる。しかし、循環風路に目の細かいリントフィルタが設置されることで風損が生じ、乾燥の効率が下がってしまうという問題があった。

特開２００９−５０３５３号公報

本発明が解決しようとする課題は、循環風の風損を小さくできる衣類乾燥機を提供することである。

上記課題を達成するために、実施形態の衣類乾燥機は、衣類を収容する収容空間と、前記収容空間を内部に含む容器と、入口及び出口が前記容器に接続された循環風路と、前記循環風路内に設けられ、前記容器内の空気を前記循環風路を通じて循環させる送風手段と、前記循環風路中に設けられた濾過部と、前記循環風路の一部である、前記濾過部が設けられた第一の風路と、前記循環風路の一部である、前記濾過部をバイパスする第二の風路と、前記第一の風路及び前記第二の風路のどちらか一方を選択する第一の切替機構と、を備える。

実施形態の衣類乾燥機の前側からの外観斜視図 実施形態の衣類乾燥機の前上板、前下板、横板及び後板を外した状態での後方からの斜視図 実施形態の衣類乾燥機の模式的縦断側面図 実施形態の循環風路を示す模式図 実施形態の制御系を示すブロック図 実施形態における第一の切替機構及び第二の切替機構の制御を示す図 実施形態において第一の切替機構を切り替える所定時間を決定するためのテーブルを示す図 実施形態において、乾燥運転で放出されるリント量の変化を示す図

以下、実施形態の衣類乾燥機について図面を参照しながら説明する。
本実施形態の衣類乾燥機は、洗濯運転機能と乾燥運転機能を備えた所謂洗濯乾燥機である。図１から図３に示すように外箱１００、水槽２００、回転槽３００、モータ４００及び循環風路５００を備える。

外箱１００は、前面（図３において左側）上方の前上板１０１、前面下方の前下板１０２、上面前方の操作パネル１０８、上面後方の上板１０３、側面の横板１０４、下面の底板１０５、及び、背面の後ろ板１０５ａからなる。以下、各部の位置関係を説明する際は、特に断りのない限り、外箱１前面側を「手前」、外箱１背面側を「奥」として、方向を表現する。同様に「左」、「右」も、特に断りのない限り外箱１００正面から見た左右を表す。

前上板１０１には、やや上向きで円形の開口である外箱開口部１１３が設けられている。また、前上板１０１には、扉１０６が図示しないヒンジを介して設けられており、扉１０６は前記ヒンジを支点に回動して外箱開口部１１３を開閉する。扉１０６は、前上板１０１において外箱開口部１１３の右上の位置に設けられた開ボタン１０７を押すことで開かれ、奥側へ扉１０６を押しこむことで閉じられる。

操作パネル１０８は、電源オンボタン１０９、電源オフボタン１１０及びタッチパネル１１１を備える。使用者は、電源オンボタン１０９及び電源オフボタン１１０を押すことにより、それぞれ電源のオン及びオフを行うことができ、タッチパネル１１１を通じてその他の操作（運転コースの選択等）を行うことができる。タッチパネル１１１は、使用者による種々の入力を受け付ける入力部としての機能と、使用者に対する種々の表示を行う表示部としての機能とを有する。

上板１０３右方には、長方形の開口部１１２が設けられており、開口部１１２の下方には、直方体状の空間であるリントフィルタ収容部５０２が設けられている。リントフィルタ収容部５０２は、循環風路５００を欠損させるように設けられており、リントフィルタ収容部５０２にリントフィルタ５０３が収容されることにより、循環風路５００は補完される。使用者は、リントフィルタ５０３上面に設けられた手掛部５１３に手を掛けて、上下に摺動することにより、開口部１１２を通じて、リントフィルタ５０３をリントフィルタ収容部５０２から出し入れすることができる。

リントフィルタ５０３は、循環風路５００の一部を形成するとともに、循環風路５００内において下流側（奥側）に濾過部５２９によって循環風に含まれるリントを捕獲する。
水槽２００は、外箱１００の内部にサスペンションを介して弾性的に支持されて収容されている。水槽２００は、円筒状に形成されており、一方の端部は水槽端板２０６が設けられて塞がれており、他方の端部は開口している。この開口を水槽開口部２０７とする。水槽開口部２０７は、外箱開口部１１３と同じ向き（手前やや上向き）を向いている。

水槽２００は、後述の収容空間３０５を内部に含む容器として機能する。
洗濯運転においては、図示しない給水経路より水槽２００内に給水が行われる。また、水槽２００内の水は、排水弁２０２の開閉に応じて排水口２０１及び図示しない排水経路を通じて機外へ排水される。

回転槽３００は、水槽２００に回転可能に収容されている。回転槽３００は、水槽２００と同様に、円筒状に形成されており、一方の端部は回転槽端板３０３が設けられて塞がれており、他方の端部は開口している。この開口を回転槽開口部３０４とする。回転槽開口部３０４も、外箱開口部１１３及び水槽開口部２０７と同様に、手前やや上向きとされている。回転槽３００は、複数の孔部３０１及び３０２を有する。孔部３０１は、回転槽３の円筒状側面の全域に形成されている。孔部３０２は、回転槽端板３０３に複数形成されている。孔部３０１及び３０２は、洗濯運転においては、水が回転槽３００と水槽２００との間で自由に移動するための通水孔として機能し、乾燥運転においては、空気が回転槽３００と水槽２００との間で自由に移動するための通風孔として機能する。

回転槽３００の内部は、衣類を収容する収容空間３０５として機能する。
外箱開口部１１３は、ベローズ２０５によって水槽開口部２０７に接続されており、扉１０６を開放すると、外箱開口部１１３、水槽開口部２０７、及び回転槽開口部３０４を通じて、回転槽３００から洗濯物を出し入れすることができる。

モータ４００は、水槽端板の２０６の外側の面（前記後板側）に固定されている。モータ４００は、駆動軸４０１によって回転槽３００と接続されており、モータ４００の駆動力により回転槽３００は回転する。また、モータ４００にはモータ電流検知装置４０２（図５参照）が設けられており、モータ４００にかかる負荷を定量的に測定できるようになっている。

続いて、循環風路５００について、さらに図４を参照しながら循環空気の流れに沿って説明する。ここで、循環空気とは、乾燥運転において水槽２００内及び循環風路５００を循環して流れる空気のことである。

後述する第三の風路５０５又は第四の風路５０７を通過した循環空気は、ファンモータ５０９によって回転駆動されたファン５０８によって水槽２００へと送られる。ファン５０８は、水槽２００内の空気を循環風路５００を通じて循環させる送風手段として機能する。

ファン５０８から送られた循環空気は、水槽端板２０６のやや上方に設けられた給気口２０３を通じて、水槽２００内へと導入される。水槽２００内に導入された循環空気は、孔部３０２を通じて回転槽３００内へと進み、回転槽３００に投入された衣類から水分を受け取る。なお、給気口２０３は循環風路５００の出口として機能するものである。

衣類から水分を受け取って湿った循環空気は、孔部３０１を通じて回転槽３００内から出て、さらに水槽２００の右手前上方に設けられた排気口２０４を通じて、再度循環風路５００へと導入される。循環風路５００において、排気口２０４のすぐ下流には温度センサ５１４（図３参照）が設けられており、循環空気温度が測定される。なお、排気口２０４は循環風路５００の入口として機能する。

水槽２００より排出された循環空気は、第一の切替機構５１１が設けられた第一の分岐部５１５へと送られる。第一の分岐部５１５は、水槽２００側から送られてきた循環空気が第一の風路５０１か第二の風路５０４かどちらに進むかが選択される分岐部である。

第一の切替機構５１１は、開閉板５１７、ヒンジ５１８、第一の切替モータ５２１（図５参照）及びねじりばね（図示せず）を備える。開閉板５１７は、ヒンジ５１８を介して第一の分岐部５１５に設けられており、第一の切替モータ５２１が駆動されていないときは、前記ねじりばねの弾性力によって第二の風路５０４を閉じる（即ち、第一の風路５０１を選択する）ようになっている（図３及び図４の二点鎖線の位置参照）。一方、第一の切替モータ５２１が駆動されているときは、第一の切替モータ５２１の回転力が、前記ねじりばねの弾性力に勝って前記ねじりばねの弾性力とは逆向きに開閉板５１７を回動させる。従って、このとき、開閉板５１７は、図３及び図４の実線で示すように、第一の風路５０１を閉じる（即ち、第二の風路５０４を選択する）。なお、本実施形態では、第一の切替モータ５２１が通電されない場合に第二の風路５０４を閉じる手段としてねじりばねを用いているが、ねじりばねでなくコイルばね等他の弾性体でもよく、また、重力によって開閉板５１７が第二の風路５０４を閉じる構成としても良い。

第一の風路５０１にはリントフィルタ５０３が設けられており、水槽２００側から送られてきた循環空気に含まれるリントは、リントフィルタ５０３に設けられた濾過部５２９によって捕獲される。濾過部５２９は、目の細かい網状となっているため、第一の風路５０１は風損が大きい。

一方、第二の風路５０４は、リントフィルタ５０３をバイパスする風路である。第二の風路５０４は、濾過部５２９のように風損が大きい部分を有さず、さらに、第一の風路５０１よりも長さが短いため、第一の風路５０１よりも風損が小さい。

第一の風路５０１と第二の風路５０４とは、第一の合流部５２３において合流する。第一の合流部５２３から下流へ進むと、第二の分岐部５１６において再度風路が分岐する。第二の分岐部５１６は、第三の風路５０５か第二の風路５０７かどちらに進むかが選択される分岐部であり、第二の切替機構５１２が設けられている。

第二の切替機構５１２は、第一の切替機構５１１と同様に、開閉板５１９、ヒンジ５２０、第二の切替モータ５２２（図５参照）及びねじりばね（図示せず）を備える。開閉板５１９は、ヒンジ５２０を介して第二の分岐部５１６に設けられており、第二の切替モータ５２２が駆動されていないときは、前記ねじりばねの弾性力によって第四の風路５０７を閉じる（即ち、第三の風路５０５を選択する）ようになっている（図４の実線位置参照）。一方、第二の切替モータ５２２が駆動されているときは、第二の切替モータ５２２の回転力が、前記ねじりばねの弾性力に勝って前記ねじりばねの弾性力とは逆向きに開閉板５１９を回動させる。従って、このとき、開閉板５１９は、図４の二点鎖線で示すように第三の風路５０５を閉じる（即ち、第四の風路５０７を選択する）。なお、本実施形態では、第二の切替モータ５２２が通電されない場合に第四の風路５０７を閉じる手段としてねじりばねを用いているが、ねじりばねでなくコイルばね等他の弾性体でもよく、また、重力によって開閉板５１９が第四の風路５０７を閉じる構成としても良い。

第三の風路５０５にはヒートポンプ５０６が設けられており、上流から流れてきた循環空気を蒸発器５２５によって除湿し、凝縮器５２６によって加熱する。ヒートポンプ５０６は、蒸発器５２５、凝縮器５２６、圧縮器５２７及び減圧器５２８を配管によって接続して構成されている。ヒートポンプ５０６の配管内には、冷媒が循環しており、冷媒の相転移に伴う潜熱を利用して循環空気の除湿及び加熱を行う。蒸発器５２５から流れてきた液体の冷媒は、圧縮器５２７で圧縮されて高温高圧の気体となり、凝縮器５２６へと送られる。凝縮器５２６は、蒸発器５２５よりも第三の風路５０５の下流部分に配置されている。ここで、凝縮器５２６内の高温高圧の冷媒から循環空気へ熱が移動し、冷媒は凝縮して液体となり、一方、循環空気は加熱される。凝縮器５２６において液体となった冷媒は、減圧器５２８において減圧され、蒸発器５２５へと流れる。蒸発器５２５は、凝縮器５２６よりも第三の風路５０５の上流部分に配置されている。ここで、循環空気から蒸発器５２５内の冷媒へ熱が移動し、冷媒は蒸発して気体となり、一方、循環空気は冷却除湿される。凝結した水は、図示しないドレン口より機外へ排出される。

上述のように、本実施形態において、蒸発器５２５は除湿部として機能し、凝縮器５２６は加熱部として機能する。
ヒートポンプ５０６配管内の冷媒との熱交換の効率を高めるため、第三の風路５０５には、熱交換用フィン（図示せず）が多数設けられている。そのため、第三の風路５０５は、風損が大きい。

一方、第四の風路５０７は、ヒートポンプ５０６をバイパスする風路である。第四の風路５０７は、ヒートポンプ５０６のように風損が大きい部分を有さず、さらに、第三の風路５０５よりも長さが短いため、第三の風路５０５よりも風損が小さい。

第三の風路５０５と第四の風路５０７とは、第二の合流部５２４において合流する。第二の合流部５２４を通過して下流へ進むと、ファン５０８へと到達する。ファン５０８によって、循環空気は再度水槽２００内に導入される。

本実施形態は、図５に示すような制御系を備える。本実施形態の制御は、制御装置６００を中心に行われる。制御装置６０は、例えばマイクロコンピュータを主体に構成されたものであり、使用者による操作パネル１０８への入力に基づいて、記憶部６０１に記憶された運転内容を読み込む。そして、前記運転内容並びにモータ電流検知装置４０２及び温度センサ５１４による検知にもとづいて、駆動回路６０２〜６０６を介してモータ４００、ファンモータ５０９、ヒートポンプ５０６、第一の切替モータ５２１及び第二の切替モータ５２２を駆動する。また、操作パネル１０８を通じて種々の表示を行う。

以下、本実施形態における制御につき、さらに図６から図８を参照しながら第一の切替モータ５２１と第二の切替モータ５２２を中心に説明する。
使用者が操作パネル１０８を通じて洗濯運転を選択すると、まず、制御装置６００は第一の切替モータ５２１及び第二の切替モータ５２２へ通電を行い、第二の風路５０４及び第四の風路５０７を選択して洗い工程を開始する。洗濯運転は、時系列順に洗い工程、濯ぎ工程及び脱水工程からなるが、脱水工程が終了するまで、第二の風路５０４と第四の風路５０７が選択される。

洗い工程において、制御装置６００はモータ電流検知装置４０２による検知にもとづいて、投入された衣類の重量と布質の判定を行う。衣類の重量は、１ｋｇ未満（ランク１）、１ｋｇ以上２ｋｇ未満（ランク２）、２ｋｇ以上３ｋｇ未満（ランク３）、３ｋｇ以上４ｋｇ未満（ランク４）、４ｋｇ以上５ｋｇ未満（ランク５）、５ｋｇ以上（ランク５）の５つのランクに分類され、衣類の布質は、化繊系衣料が多い場合（化繊多）と綿系衣料が多い場合（綿多）の二つに分類される。

脱水工程が終了した後続いて乾燥運転が行われる場合には、以下の制御が行われる。乾燥運転は、時系列順に加熱乾燥工程及び仕上げ工程からなる。加熱乾燥工程を開始すると、加熱乾燥工程の開始から所定時間τ経過するまでの間は、第二の風路５０４及び第三の風路５０５を選択して運転を行う。即ち、リントフィルタ５０３をバイパスして循環空気をヒートポンプ５０６へ導入する。そして、前記所定時間τ経過後乾燥運転終了まで、第一の風路５０１及び第三の風路５０５を選択し、リントフィルタ５０３及びヒートポンプ５０６を通じて送風を行う。

ここで、記憶部６０１には図７に示すテーブルが記憶されている。投入された衣類の重量と布質に応じて、このテーブルにもとづいて前記所定時間τが決定される。例えば、重量ランクがランク３で布質が化繊多である場合、τ＝ｃである。

乾燥した衣類が擦れ合ったとき、衣類からリントが出る。従って、衣類全体が湿っている加熱乾燥工程初期ではリントはあまり放出されず、乾燥が進んで衣類に乾き面が生じてくると、衣類からリントが放出される（図８参照）。図７のテーブルに基づいて決定される前記所定時間τは、加熱乾燥工程を開始してから衣類に乾き面が生じるまでの時間Δｔよりも短く設定されているので、加熱乾燥工程開始からτ経過までの間は、リントフィルタ５０３を通さずに循環空気をヒートポンプ５０６に導入しても、ヒートポンプ５０６がリントで詰まらない。

図８において、横軸は乾燥運転開始からの経過時間であり、一方、縦軸はリントフィルタ５０３に捕獲されて溜まったリントの重量である。乾燥運転終了時にリントフィルタ５０３に捕獲されて溜まるリントの平均重量に対する比で表わされている。

なお、本実施形態は、所定時間τが経過すると第二の風路５０４から第一の風路５０１に選択する風路を切り替えるが、温度センサ５１４の検知に基づいて切り替えを行っても良い。加熱乾燥工程初期においては、加熱熱量の多くが衣類及び衣類に含まれる水分の温度上昇に使われ、循環空気温度も上昇する（加熱期）。さらに加熱乾燥を続けると、衣類に含まれる水分の蒸発時に消費される潜熱と、加熱熱量がほぼ釣り合って循環空気温度があまり上昇しなくなる（恒率期）。その後さらに加熱乾燥を続けると、衣類に含まれる水分が少なくなり、蒸発しにくくなって再度循環空気温度が上昇する（減率期）。前述の衣類に乾き面が生じるタイミングは、前記減率期の最初に対応する。従って、例えば、温度センサ５１４によって測定される循環空気温度が上がりにくくなったときに第二の風路５０４から第一の風路５０１に切り替える制御を行えば、衣類から放出されたリントからヒートポンプ５０６を保護することができる。

加熱乾燥工程が終了すると、除湿及び加熱を停止して送風を行って衣類の温度を下げる仕上げ工程を開始する。仕上げ工程では、ヒートポンプ５０６への通電を終了し、第一の風路５０１及び第四の風路５０７を選択した状態でファンモータ５０９を駆動する。

本実施形態によれば、加熱乾燥工程初期において、リントフィルタ５０３をバイパスするため、風損が小さく、効率よく衣類を乾燥させることができる。しかも、乾燥の仕上げ工程では、第四の風路５０７を選択してヒートポンプ５０６をバイパスするため、これによっても風損を小さくすることができる。

また、本実施形態によれば、洗い工程、すすぎ工程及び脱水工程においては、リントフィルタ５０３及びヒートポンプ５０６がそれぞれ開閉板５１７及び開閉板５１９によって閉じられてバイパスされるため、リントフィルタ５０３及びヒートポンプ５０６が洗濯水によって濡れることを防ぐことができる。リントフィルタ５０３が濡れると、使用者がリントフィルタ５０３の掃除の際に不快に感じたり、リントが濾過部５２９にこびりついたりしてしまう。一方、ヒートポンプ５０６が洗濯水に濡れると、ヒートポンプ５０６の寿命が短くなってしまう。

また、本実施形態の第一の切替機構５１１は、第一の切替モータ５２１が作動しない場合にはねじりばねの弾性力によって第二の風路５０４が閉じられるような構成となっている。従って、第一の切替モータ５２１が故障により作動しなくなっても、第一の風路５０１が選択されるのでヒートポンプ５０６がリントにより詰まってしまわない。同様に、第二の切替機構５１２も、第二の切替モータ５２２が作動しない場合にはねじりばねの弾性力によって第四の風路５０７が閉じられるような構成となっている。従って、第二の切替モータ５２２が故障により作動しなくなっても、第三の風路５０５が選択されるので乾燥機能が失われない。

なお、本実施形態においては、除湿部としてヒートポンプ５０６の蒸発器５２５を、加熱部としてヒートポンプ５０６の凝縮器５２６を用いているが、除湿部として水冷式除湿器を、加熱部としてヒータを用いても良い。

また、本実施形態の衣類乾燥機は、所謂ドラム式洗濯乾燥機であるが、回転槽及び水槽の中心軸が鉛直方向を向いた縦型洗濯乾燥機に応用可能であることは言うまでもない。
さらに、本実施形態は、洗濯乾燥機だけでなく、洗濯機能を有さない衣類乾燥機にも応用可能である。洗濯乾燥機と違って、乾燥専用機は回転槽を収容する円筒状の槽（本実施形態においては水槽２に相当）を有さないことがあるが、そのような乾燥専用機では、回転槽内部が収容空間として、回転槽が収容空間を内部に含む容器として機能し、同様に効果が得られる。なお、乾燥専用機においては、衣類の重量は、例えば回転槽を回転させるモータの回転速度検知用の回転センサで検知された情報から推定することができ、布質は、例えば接触式センサにより静電容量を測定することで推定することができる。

本実施形態は、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。この新規な実施形態は、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。本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。

図面中、２００は水槽（容器）、２０３は給気口（出口）、２０４は排気口（入口）、３０５は収容空間、５００は循環風路、５０１は第一の風路、５０４は第二の風路、５０５は第三の風路、５０７は第四の風路、５０８はファン（送風手段）、５１１は第一の切替機構、５１２は第二の切替機構、５２９は濾過部、５２６は凝縮器（加熱部）を示す。

Claims (5)

1. 衣類を収容する収容空間と、
   前記収容空間を内部に含む容器と、
   入口及び出口が前記容器に接続された循環風路と、
   前記循環風路内に設けられ、前記容器内の空気を前記循環風路を通じて循環させる送風手段と、
   前記循環風路中に設けられた濾過部と、
   前記循環風路の一部である、前記濾過部が設けられた第一の風路と、
   前記循環風路の一部である、前記濾過部をバイパスする第二の風路と、
   前記第一の風路及び前記第二の風路のどちらか一方を選択する第一の切替機構と、
   を備える、衣類乾燥機。
2. 乾燥運転において、前記第二の風路を通じて送風を行った後に、前記第一の風路を通じて送風を行う、請求項１に記載の衣類乾燥機。
3. 前記第二の風路は、前記第一の風路よりも長さが短い、請求項１又は２に記載の衣類乾燥機。
4. 洗濯機能を備え、前記第一の切替機構により前記第二の風路を選択した状態で、洗い工程、すすぎ工程及び脱水工程を備える洗濯運転の少なくとも一部を行う、請求項１に記載の衣類乾燥機。
5. 洗濯機能と、
   前記循環風路中に設けられた加熱部と、
   前記循環風路の一部である、前記加熱部が設けられた第三の風路と、
   前記循環風路の一部である、少なくとも前記加熱部をバイパスする第四の風路と、
   前記第三の風路及び前記第四の風路のどちらか一方を選択する第二の切替機構と、
   を備え、
   前記第二の切替機構により前記第四の風路を選択した状態で、洗い工程、すすぎ工程及び脱水工程を備える洗濯運転の少なくとも一部を行う、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の衣類乾燥機。

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