JP4635081B2 - 洗濯乾燥機及び乾燥機 - Google Patents

Description

本発明は、衣類を洗濯し乾燥する洗濯乾燥機及び洗濯した衣類（洗濯物）を乾燥する乾燥機に関する。

乾燥機や、洗濯から乾燥まで連続して行える洗濯乾燥機を用いて、洗濯して水分を含んだ衣類等の洗濯物を乾燥するには、送風ファンの風を熱源により加熱し高温・低湿度の空気流を作り、この空気流を洗濯槽又は乾燥槽内に吹込み、洗濯物の温度を高くするとともに洗濯物へこの空気流を吹付けて洗濯物から水分を蒸発させ、蒸発した水分を機外へ排出することにより行っていた。

衣類から蒸発した水分の除去方法としては、常に新しい空気を供給し洗濯物から除去した水分を含む空気をそのまま洗濯乾燥機外へ排気する排気方式が知られていたが、同じ空気を循環させ洗濯物から蒸発した水分を冷やし結露させて水分を除去する除湿方式の「洗濯乾燥機」が知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、乾燥時間短縮と使用水量や消費電力を低減するため、乾燥工程の前半に水冷除湿を行い、後半に周囲の乾燥した外気を給気し、洗濯物に吹付けた後の温風空気をそのまま設置室内に排気する方式の「洗濯機」が知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００８−１０４７１５号公報 特開２００８−１１０１３５号公報

しかしながら、乾燥工程の序盤から水冷除湿を行うと、循環空気から熱が奪われるため、衣類の温度上昇が遅く、また、恒率乾燥時の衣類の温度が低くなり、衣類からの蒸発率が少なくなる。このため、衣類の乾燥効率が低下して乾燥時間が長くなり、使用水量や消費電力の低減が難しい問題点があった。
また、従来の洗濯物に吹付けた後の温風空気をそのまま排気する方式では、「洗濯機」の周囲に多湿な空気がそのまま排気されるため、室内環境を悪化させてしまう問題点があった。
そこで、本発明は、前記した問題点に鑑み、室内環境の悪化を抑止し、使用水量や消費電力を低減した乾燥運転が可能な洗濯乾燥機及び乾燥機を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明は、乾燥工程時に内部が乾燥室となる外槽と、外槽内に回転自在に配置され、洗濯物を収容する回転ドラム又は内槽と、回転ドラム又は内槽を駆動するモータと、回転ドラム又は内槽を支持する筐体と、回転ドラム又は内槽に温風を送風するための送風路、加熱手段、送風手段及び除湿部を有する乾燥装置と、外槽から排出される水を排出する排水ホースとを備えた洗濯乾燥機であって、乾燥工程時に、空気が送風手段、加熱手段、外槽、除湿部、この送風手段の順で循環し、乾燥運転中に、前記加熱手段を停止すると共に前記除湿部における水冷除湿を停止して回転ドラム又は内槽から排気されるこの空気の全部又は一部を排水ホースを経由して排気し、乾燥工程の中盤から、回転ドラム又は内槽から循環する空気の排気が開始されるまでの間、この空気の水冷除湿を行うことを特徴とする。

本発明によれば、乾燥工程の中盤から水冷除湿を行うことにより、衣類の温度上昇が早く、かつ、恒率乾燥時の衣類の温度が高くなり衣類からの蒸発量が多くなるため、乾燥効率が向上し、所要乾燥時間が短くなり、使用水量や消費電力が低減される。また、乾燥運転中に、回転ドラム又は内槽から出た空気の全部又は一部を排水ホースから排水口に排気することにより、多湿な空気を室内に排気せずに乾燥運転が可能となり、室内環境の悪化が抑止される。

本発明によれば、室内環境の悪化を抑止し、使用水量や消費電力を低減した乾燥運転が可能な洗濯乾燥機及び乾燥機を提供できる。

以下、本発明による実施形態について、添付した各図を参照し詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明による第１実施形態の洗濯乾燥機１を示す外観斜視図である。
この洗濯乾燥機１は、衣類の洗濯及び乾燥をそれぞれ行え、また、洗濯から乾燥までを連続して行えるものであり、乾燥工程において水冷除湿を行うが、その序盤では水冷除湿を行わず、ヒータ６２（図２参照）によって短時間で循環空気の温度が上昇するようにし、その中盤では高温の循環空気で水冷除湿を行いながら乾燥運転を行うことにより、乾燥工程に要する時間の短縮と、使用水量及び消費電力の低減を図ったものである。

洗濯乾燥機１は、基礎支持部材の防錆鋼板のベースＢの上部に、防錆鋼板と樹脂成形品とで組合わされて構成される支持部材の外枠２がネジ止め等によって取り付けられている。
外枠２には、その前面に前面の筐体を成す前面カバー２２と洗濯物３０を出し入れするための開閉自在のドア３が設けられるとともに、その背面には背面の筐体を成す背面カバー２３が設けられている。これらの外枠２、前面カバー２２、背面カバー２３、およびベースＢとで洗濯乾燥機１の筐体を構成している。
ドア３の斜め上には、洗濯物３０（図２参照）を洗濯乾燥機１から出し入れする際にドア３を開く(図１の矢印α３方向)ために押下されるドア開ボタン３ｂが配設されている。

前面カバー２２の上部には、ユーザが洗濯乾燥機１の操作を行うための操作パネル１０６が設けられている。
この操作パネル１０６には、洗濯乾燥機１の電源のオン／オフを担う電源スイッチ１３９、洗濯、洗・乾(洗濯乾燥連続運転)、乾燥等の各モードを選択するための複数の操作ボタンスイッチ１１３、各モードをスタートする際に押下されるスタートスイッチ１１２等が配設されている。さらに、操作パネル１０６には、ユーザに洗濯乾燥機１の動作状態を知らせるための例えば７セグメント発光ダイオードや液晶表示装置からなる表示器１１４が配設されている。

図２は、本発明による第１実施形態の洗濯乾燥機１の通常の乾燥工程を示す図１のＡ−Ａ線要部断面図である。
図２に示すように、洗濯乾燥機１の前面カバー２２、背面カバー２３等の筐体およびドア３内には、外槽２０が配置されており、この外槽２０は、洗濯、すすぎ工程時に洗濯水を貯留したり、乾燥工程時に洗濯物３０から除去される水分を受ける役割を果たしている。
この外槽２０は、前面のドア３に対向する箇所が開口されるとともに、円筒状の周側面板２０ｓと平板状の奥板２０ｏとを有する内部が空洞の大きな径をもつ短円柱状に形成されている。

外槽２０は、ベースＢに合成ゴム等の弾性材を介して取り付けされる複数個のサスペンション２１により下部が支持されるとともに、図示しない引張りコイルバネにより倒れないように外枠２に支持されている。なお、サスペンション２１は、外槽２０の振動の伝達を抑制するための弾性材の圧縮コイルバネと、脱水時等の外槽２０の振動を作動油の粘性抵抗によって粘性減衰するダンパとを有し構成されている。
外槽２０の内側には、ドア３を開けて洗濯物３０が投入される短円柱状であって空洞の回転ドラム２９が配置されており、この回転ドラム２９は、回転ドラム用金属製フランジ３４に連結された主軸３５を介してドラム駆動用モータ３６に直結され、主軸３５を介して外槽２０に回転自在に支持されている。

回転ドラム２９は、例えば、薄い板厚のステンレス鋼板を用いて手前側が開口するとともに外周部を成す円筒状の周面板と平板状の奥板２０ｏとを有する空洞の短円柱状の形状に形成されている。回転ドラム２９の外周部の円筒状の周面板と平板状の奥板２０ｏには、脱水工程の遠心脱水時に洗濯物３０から除去される水分、および乾燥工程時の空気流が通流するための多数の小孔（図示せず）が穿設されている。
この回転ドラム２９の内側には、複数個のリフター３３が設けられている。これらリフター３３は、洗濯工程時及びすすぎ工程時、ドラム駆動用モータ３６によって回転ドラム２９が主軸３５を回転軸として回転するのにともない、洗濯物３０を高所に掻き揚げてから洗濯物３０を低所へ落下させることを繰り返す「たたき洗い」を行い、洗濯物３０から汚れや洗剤分を効果的に溶出させる。

また、回転ドラム２９の手前側の開口外周部には、脱水時の洗濯物３０のアンバランスによる振動を、洗濯物３０のアンバランスに対して反対の位置に高密度の流体が相補的に移動することで振動を低減する略円状の流体バランサ３１が設けられている。
外槽２０の前側（図２の紙面左側）の開口部には、弾性体からなるゴム系のパッキン３８が取付けられていて、このパッキン３８は外槽２０内とドア３との水密性を維持する役割を果たしている。これにより、洗い工程、すすぎ工程及び脱水工程時の水漏れ防止が図られている。
外槽２０の底部に開口した排水口３７は、排水弁８を介して排水ホース９に接続されている。

図２に示すように、回転ドラム２９内の水分を含む洗濯物３０を乾燥させる乾燥装置６は、外槽２０から離隔して外枠２に固定(図示せず)されていて、水分を含む洗濯物３０に空気流を送る送風手段であるファン６１と、このファン６１からの空気流を加熱するための加熱手段であるヒータ６２と、加熱した空気流を回転ドラム２９内の洗濯物３０に通風した後にファン６１に向け循環させる除湿ダクト５とを有している。送風手段は、ヒータ６２のほか、ヒートポンプなど、空気流を加熱するほかの手段を用いてもよい。

乾燥工程時、水冷除湿をする場合は、この除湿ダクト５の外面５ｅに接触又は近接して上から下に冷却水（図示せず）が流され、この冷却水は、除湿ダクト５を水冷して除湿ダクト５内の温度を低下させ、図２の矢印α４方向に除湿ダクト５内を通流する空気に含まれる水分（水蒸気）を凝結させる。凝結した水分（液体）は、排水ホース９を通って、機外へ排出される。

乾燥装置６の除湿ダクト５と、外槽２０の平板状の奥板２０ｏに形成される通風口３２とは、柔軟構造の例えば、ゴム製のベローズ４で略水平に接続されている。
除湿ダクト５におけるファン６１の上流には、外気を除湿ダクト５内に吸入するための吸気弁１３が設けられており、除湿ダクト５には、吸気弁１３によって開閉される吸気口１３ａが開口されている。

図３は、本発明による第１実施形態の洗濯乾燥機１の外気吸気、排水ホース９排気を行う乾燥工程後半の余熱乾燥を示す図１のＡ−Ａ線要部断面図である。

吸気弁１３は、除湿ダクト５に、図示しないモータにより開閉自在となっており、該モータが正逆回転することにより、吸気弁１３は、通常の乾燥工程時の図２に示す外気に対する閉状態から、矢印α１方向に回転し、図３に示す外気に対する開状態(外気吸気、排水ホース９排気の乾燥工程後半時)に移行する一方、図３に示す外気に対する開状態から、矢印α２方向に回転して、通常の乾燥工程時の図２に示す外気に対する閉状態に移行する。
乾燥装置６のファン６１の下流に設けられるヒータ６２の出口と、ヒータ６２で加熱された乾燥用の高温の空気流を吹き出す外槽２０の開口に接続される吹出しノズル１１とは、外槽２０の前面上外方の位置で柔軟構造のベローズ７を介して接続され、このベローズ７の伸縮により外槽２０の振動が吸収されている。

洗濯乾燥機１の種々の条件を測定する各種センサについて説明する。
図２に示すファン６１の吸気口１３ａ（図２のファン６１の右側）及び吐出口（図２のファン６１の左側）には、ヒータ６２への電流を制御するために除湿ダクト５内を流れる空気流の温度を検知する温度センサ１５２（洗濯乾燥機１の制御装置１３８を示す図７参照）が設けられている。
また、図２に示す排水弁８近傍と除湿ダクト５の下側（図２に示すゴム製のベローズ４近傍）とには、洗濯物３０の乾き具合を検知するサーミスタ等の温度センサ１５２（図７参照）が設けられている。

この他に、洗濯、すすぎ工程時に外槽２０内の洗濯水の水位を検知するとともに、乾燥工程時には外槽２０内の圧力を検知する水位センサ１３４（図７参照）が外槽２０内に連通して取り付けられている。この水位センサ１３４は、ダイヤフラムに加わる圧力が水位に応じてダイヤフラムの間隙が変化することによって電気容量が変化するので、この電気容量の変化に応じて発振回路の発振周波数が変化し、この発振周波数を検出することで外槽２０内の圧力（水位）を知ることができる。
また、脱水工程時に回転ドラム２９を高速回転させた場合に、回転ドラム２９を主軸３５を介して支持する外槽２０に過大な振動が発生した際に脱水運転を停止するために、回転ドラム２９、外槽２０等の振動を検知する振動センサ１５３（図７参照）が洗濯乾燥機１に設けられている。

図４は、本発明による第１実施形態の乾燥工程におけるヒータ６２、冷却水弁１９、吸気弁１３の運転状態を示す図である。
なお、本実施形態の説明において、「前半」は「序盤」に、「後半」は「終盤」にそれぞれ読み替えてもよい。図９に示すように、「前半」の長さは、洗濯物３０の温度が十分に上がる時間とし、「中盤」の長さは、洗濯物３０が所定の含水率となるまでの時間とし、「後半」の長さは、余熱によって洗濯物３０が十分乾燥するとともに外槽２０内の温度が十分低下する長さとすることが好ましい。

図４（ａ）に示す第１例では、乾燥工程の前半は、ヒータ６２をＯＮにし、冷却水弁１９を閉じるとともに（すなわち、水冷除湿を行わずに）、吸気弁１３を閉じて（すなわち、外気を取り入れず、空気が機内で循環するようにし）、洗濯物３０の温度が十分に上がるようにする。そして、中盤では、冷却水弁１９を開いて水冷除湿を行いながら、洗濯物３０から十分に水分を除去する。後半では、ヒータ６２をＯＦＦにし、冷却水弁１９を閉じて水冷除湿を停止し、吸気弁１３を開いて水蒸気で飽和した空気を外気と入れ換えて洗濯物３０を十分乾燥させるとともに機内の温度を低下させる。

図４（ｂ）に示す第２例では、乾燥工程の前半及び後半は前記した第１例と同様であるが、乾燥工程の中盤の中頃を過ぎるまで水冷除湿を行わず、乾燥工程の終頃に水冷除湿を行う。この第２例では、前記した第１例よりも、洗濯物３０の温度をさらに上昇させることができる。
図４（ｃ）に示す第３例では、前記した第２例において全く水冷除湿を行わない。この第３例では、前記した第２例よりも、洗濯物３０の温度をさらに上昇させることができる。
図４（ｄ）に示す第４例では、乾燥工程の中盤の中頃、ヒータ６２をＯＦＦにし、冷却水弁１９を閉じ、吸気弁１３を開くほかは、前記した第１例と同様である。この乾燥工程の中盤の中頃のヒータ６２、冷却水弁１９、吸気弁１３の状態は、後半の余熱乾燥と状態と同様である。したがって、この間、水蒸気で飽和した空気が外気と入れ替わるため、洗濯物３０によってはより効果的に水分が除去され、また、ヒータ６２を動作させる電力を節約できる。

図５は、本発明による第１実施形態に係る排水ホース９と排水トラップ１０の接続構造を示す縦断面図であり、図５（ａ）は、実施形態の通常の一般的な排水ホース９と排水トラップ１０の接続構造を示す縦断面図であり、図５（ｂ）は、実施形態の排水孔３９の内径が排水ホース９の外径より小さい場合の排水ホース９と排水トラップ１０の接続構造を示す縦断面図であり、図５（ｃ）は、防水パンＰに取付けられている一般的な排水トラップ１０と排水ホース９との接続構造を示す縦断面図である。

図２に示す外槽２０下部の排水口３７に接続される排水ホース９と、洗濯乾燥機１の設置面Ｇの排水孔３９との接続部は、一般的に、図５（ａ）に示すように、シール材３９ａなどで排水ホース９と排水孔３９との間が気密封止され、外槽２０から排出され排水ホース９を通る排気が、排水トラップ１０内を矢印β１のように流れ排出され、洗濯乾燥機１が設置される室内に漏れないように構成されている。

また、排水孔３９の内径が、排水ホース９の外径より小さい場合、図５（ｂ）に示すように、排水ホース９が一方側に嵌入されるとともに、他方側が排水孔３９に嵌入されるアダプタ３９ｂを介して、外槽２０に接続される排水ホース９と、洗濯乾燥機１の設置面Ｇの排水孔３９とが接続され、排水ホース９を通る排気が、排水トラップ１０内を矢印β１のように流れて排出され、洗濯乾燥機１が設置される室内に漏れないように構成されている。なお、アダプタ３９ｂは、排水ホース９と排水孔３９との間を気密封止している。

なお、図５（ａ）、図５（ｂ）では、排水ホース９と別体に、それぞれシール部材であるシール材３９ａ、アダプタ３９ｂを構成した場合を例示したが、シール部材であるシール材３９ａ、アダプタ３９ｂをそれぞれ排水ホース９と一体に構成してもよい。
また、図５（ｃ）に示すように、防水パンＰに取付けられている一般的な排水トラップ１０の場合、防水パンＰからの水が流れる穴１０ａが開いているため、蓋３９ｃを、防水パンＰとアダプタ３９ｂとに取付け、排水ホース９と排水トラップ１０との密閉を保持し、排水ホース９を通る排気が、排水トラップ１０内を矢印β２のように流れて排出され、洗濯乾燥機１が設置される室内に漏れないように構成されている。

なお、図５（ｃ）では、排水ホース９とシール部材を成すアダプタ３９ｂ、蓋３９ｃとを別体に構成した場合を例示したが、排水ホース９とシール部材のアダプタ３９ｂとを一体に構成してもよい。
なお、防水パンＰが使用される場合、洗濯乾燥機１は防水パンＰ上に設置されるので、防水パンＰが設置面Ｇとなる。

図６は、本発明による第１実施形態の洗濯乾燥機１の排水トラップ１０の水封じ１０ｗの回復を示す図１のＡ−Ａ線要部断面図である。

乾燥終了後は、図６に示すように、排水孔３９側の圧力より排水ホース９側の圧力を高く保ちながら水封じ１０ｗを破らない圧力レベルまでファン６１の回転速度を下げる。そして、冷却水弁１９を開いて冷却水を所定量流し、排水トラップ１０の水封じ１０ｗを回復させる。これで、乾燥工程が終了となる。

このように、乾燥工程終了後に、排水ホース９側の圧力を所定以上に保ちながら排水ホース９を経由して排水孔３９に水を供給することにより、排水孔３９からの臭気の逆流を抑えながら排水トラップ１０の水封じ１０ｗを回復させることができる。
なお、この排水トラップ１０の回復は、排水ホース９側の圧力を高く保っていれば、（排水ホース９排気の）乾燥運転の最後又は乾燥運転の終了後のいずれかで行ってもよい。

図７は、洗濯乾燥機１の制御を行う制御装置１３８を詳細に示すブロック図である。
制御装置１３８は、電源スイッチ１３９を介して商用電源に接続され、商用電源の電圧が、マイクロコンピュータ１５０等の必要電圧に変圧するためのトランス（変圧器）や、ファン６１、ヒータ６２、各種アクチュエータなどの駆動回路１５４に供給されている。
制御装置１３８に設けられるマイクロコンピュータ１５０は、洗濯乾燥機１の動作を制御するための例えばＣ言語で組まれ実行コードにコンパイルされた制御プログラムがＲＯＭ（Read Only Memory）に格納されていて、この制御プログラムを実行することにより洗濯乾燥機１が制御される。

このマイクロコンピュータ１５０は、操作ボタンスイッチ１１３、スタートスイッチ１１２等の各操作スイッチが接続されるインターフェース回路の操作ボタン入力回路１５１や、水位センサ１３４、温度センサ１５２、振動センサ１５３等の各種センサと接続され、洗濯乾燥機１を使用するユーザのボタン(１１３、１１２)押下操作や、洗濯工程、乾燥工程での各種センサ(１３４、１５２、１５３)の検出信号などの各種情報信号が入力されている。

また、マイクロコンピュータ１５０は、給水弁１１６、排水弁８、ドラム駆動用モータ３６、ファン６１、ヒータ６２、吸気弁１３、冷却水弁１９等のそれぞれの駆動回路１５４に接続されており、マイクロコンピュータ１５０からの出力信号は、それぞれの駆動回路１５４に入力され、該出力信号に従って各駆動回路１５４によって、排水弁８、ドラム駆動用モータ３６、ファン６１、ヒータ６２、吸気弁１３等の各種アクチュエータの開閉や回転等の制御が行われる。
また、マイクロコンピュータ１５０は、ユーザに洗濯機の動作状態を知らせるための７セグメント発光ダイオードなどからなる表示器１１４や発光ダイオード１５６、ブザー１５７等に接続され、洗濯乾燥機１の動作状態に応じて、表示器１１４や発光ダイオード１５６による表示、ブザー１５７によるブザー音の鳴動がなされている。

図８は、洗濯及び乾燥の基本的な制御手順を示すフローチャートである。
マイクロコンピュータ１５０は、電源スイッチ１３９が押されて電源が投入されると起動し、図８に示すような洗濯および乾燥に関する基本的な制御処理プログラムを実行する。

電源スイッチ１３９（図７参照）を投入すると、まず、マイクロコンピュータ１５０は、洗濯乾燥機１の状態確認及び初期設定を行う（ステップＳ１０１）。

次に、操作パネル１０６の表示器１１４を点灯し、操作ボタンスイッチ１１３からの指示入力にしたがって洗濯乾燥コースを設定する（ステップＳ１０２）。指示入力がない状態では、標準の洗濯／乾燥コース又は前回実施した洗濯／乾燥コースを自動的に設定する。例えば、操作ボタンスイッチ１１３ａを指示入力された場合は、乾燥工程の高温度仕上げコースを設定する。

操作パネル１０６のスタートスイッチ１１２からのスタートスイッチ信号があるか否かを判断する（ステップＳ１０３）。スタートスイッチ信号がない場合（ステップＳ１０３のＮｏ）、ステップＳ１０３を繰り返す。スタートスイッチ信号がある場合（ステップＳ１０３のＹｅｓ）、次のステップ（ステップＳ１０４）へ進む。

次に、洗濯を実行する（ステップＳ１０４）。洗濯は洗い，中間脱水，すすぎ，最終脱水を順次実行するが、通常のドラム式洗濯乾燥機と同様であるので、詳細な説明は省略する。

次に、洗濯乾燥コースが設定されているかどうかを確認する（ステップＳ１０５）。洗濯乾燥コースが設定されていない場合（ステップＳ１０５のＮｏ）、すなわち、洗濯コースのみが設定されている場合は、すべての処理を終了する。

次に、外槽２０の下部にある排水口３７とファン吸気口の初期温度を測定する（ステップＳ１０６）。

そして、温風脱水を実行する（ステップＳ１０７）。温風脱水は、ファン６１を低速回転で運転し、ヒータ６２に通電して温風を回転ドラム２９内に吹込み、洗濯物３０の温度を上昇させる。同時に、回転ドラム２９を高速で回転させ温まった洗濯物３０から効果的に水分を脱水する（温度が上がると水の粘性が低下するため効率よく脱水できる）。本実施形態では、ファン６１の回転速度を、例えば毎分１１０００回転程度に設定する。これは、許容電流値（１５Ａ）を超えないようにするためである。

さらに、ファン６１は低速回転、ヒータ６２は通電し、回転ドラム２９の正逆回転を繰り返し（ステップＳ１０８）、回転ドラム２９内の洗濯物３０の位置を入れ替えながら、高温の温風を衣類に吹き付け、乾燥運転を実行する。すると、衣類（洗濯物３０）全体の温度が上昇し洗濯物３０から水分が蒸発する。

つぎに、外槽２０の下部にある排水口３７とファン吸気口の中間温度Ｔｍ１を測定する（ステップＳ１０９）。

次に、乾燥開始からの経過時間が規定時間を経過したか否かを判断する（ステップＳ１１０）。規定時間を経過していない場合（ステップＳ１１０のＮｏ）、次のステップＳ１１０へ進む。規定時間を経過した場合（ステップＳ１１０のＹｅｓ）、ステップＳ１１１，Ｓ１１２は実行せずに、ステップＳ１１３へ進む。

外槽２０の下部にある排水口３７とファン吸気口の中間温度Ｔｍ２を測定する（ステップＳ１１１）。

次に、中間温度Ｔｍ２−中間温度Ｔｍ１＜規定温度Ｔｋ１、が成り立っているか否かを判断する（ステップＳ１１２）。つまり、中間温度Ｔｍ１と中間温度Ｔｍ２との差が規定温度Ｔｋ１より小さいか否かを確認する。中間温度Ｔｍ２−中間温度Ｔｍ１＜規定温度Ｔｋ１、が成り立っていない場合、ステップＳ１０９以降の処理を繰り返す。成り立っている場合、ステップＳ１１３へ進む。

冷却水弁１９を開く（ステップＳ１１３）。つまり、乾燥開始から規定時間が経過した場合、又は、中間温度Ｔｍ１と中間温度Ｔｍ２との差が規定温度Ｔｋ１より小さく（例えば、５分間で２度未満）なった場合、乾燥工程の恒率乾燥に入ったと判断し、冷却水弁１９を開いて冷却水を流し、水冷除湿を行う。

次に、外槽２０の下部にある排水口３７とファン吸気口との中間温度Ｔｍ３を測定する（ステップＳ１１４）。

次に、乾燥開始からの経過時間が規定時間を経過したか否かを判断する（ステップＳ１１５）。規定時間を経過した場合（ステップＳ１１５のＹｅｓ）、ステップＳ１１６は実行せず、ステップＳ１１７へ進む。規定時間を経過していない場合（ステップＳ１１５のＮｏ）、次のステップＳ１１６へ進む。

中間温度Ｔｍ３−初期温度Ｔｐ＞規定温度Ｔｋ２、が成り立っているか否かを判断する（ステップＳ１１６）。つまり、中間温度Ｔｍ３と初期温度Ｔｐとの差が規定温度Ｔｋ２を超えたか否かを確認する。中間温度Ｔｍ３−初期温度Ｔｐ＞規定温度Ｔｋ２、が成り立っていない場合（ステップＳ１１６のＮｏ）、ステップＳ１１４以降の処理を繰り返す。成り立っている場合、次のステップＳ１１７へ進む。

ヒータ６２をＯＦＦ、吸気弁１３を開き、冷却水弁１９を閉じ、ファン６１を高速回転する（ステップＳ１１７）。つまり、乾燥開始から規定時間が経過した場合、又は、中間温度Ｔｍ３と初期温度Ｔｐとの差が規定温度Ｔｋ２より大きくなった場合、洗濯物３０の乾燥度（＝乾布の質量／湿布の質量）が０.９０〜０.９５と判断し、ヒータ６２の通電をＯＦＦし、吸気弁１３を開き、冷却水弁１９を閉じ、ファン６１を高速回転して、洗濯物３０の水分を排水ホース９から排水孔３９へ排出する。

そして、外槽２０の下部にある排水口３７とファン吸気口の終了温度を測定する（ステップＳ１１８）。

排気開始からの経過時間が規定時間を経過したか否かを判断する（ステップＳ１１９）。規定時間を経過した場合（ステップＳ１１９のＹｅｓ）、次のステップＳ１２０は実行せずに、ステップＳ１２１へ進む。規定時間を経過していない場合（ステップＳ１１９のＮｏ）、次のステップＳ１２０へ進む。

中間温度Ｔｍ３−終了温度Ｔｅ＞規定温度Ｔｋ３、が成り立っているか否かを判断する（ステップＳ１２０）。つまり、中間温度Ｔｍ３と終了温度Ｔｅとの差が規定温度Ｔｋ３を超えたか否かを確認する。中間温度Ｔｍ３−終了温度Ｔｅ＞規定温度Ｔｋ３、が成り立っていない場合（ステップＳ１２０のＮｏ）、ステップＳ１１８以降の処理を繰り返す。成り立っている場合（ステップＳ１２０のＹｅｓ）、次のステップＳ１２１へ進む。

ファン６１を低速にし、冷却水弁１９を開く（ステップＳ１２１）。すなわち、排気開始から規定時間が経過した場合、又は、中間温度Ｔｍ３と終了温度Ｔｅの差が規定温度Ｔｋ３より大きくなった場合、洗濯物３０の乾燥度が（＝乾布の質量／湿布の質量）が１.０以上となり乾燥が終了したと判断し、排水孔３９側の圧力より排水ホース９側の圧力を高く保ちながら水封じ１０ｗを破らない圧力レベルまでファン６１の回転速度を下げて冷却水弁１９を開いて冷却水を流し、排水トラップ１０の水封じ１０ｗを回復させる。

冷却水弁１９を開いてからの経過時間が規定時間を経過したか否かを判断する（ステップＳ１２２）。規定時間を経過した場合（ステップＳ１２２のＹｅｓ）、次のステップＳ１２３は実行せずに、ステップＳ１２３へ進む。規定時間を経過していない場合（ステップＳ１２２のＮｏ）、次のステップＳ１２３へ進む。

水位センサ１３４の検出値＞規定圧力、が成り立っているか否かを判断する（ステップＳ１２３）。つまり、水位センサ１３４の検出圧力が規定圧力を超えたか否かを確認する。水位センサ１３４の検出値＞規定圧力、が成り立っていない場合（ステップＳ１２３のＮｏ）、ステップＳ１２２以降の処理を繰り返す。成り立っている場合（ステップＳ１２３のＹｅｓ）、次のステップＳ１２４へ進む。

ファン６１を停止、ドラム駆動用モータ３６を停止、吸気弁１３を閉じ、冷却水弁１９を閉じて（ステップＳ１２４）、処理を終了する。つまり、冷却水弁１９を開いてから規定時間が経過した場合、又は、水位センサ１３４の圧力が規定の圧力より大きくなった場合、排水トラップ１０の水封じ１０ｗが回復したと判断し、ファン６１を停止し、ドラム駆動用モータ３６を停止し、吸気弁１３を閉じ、冷却水弁１９を閉じて、乾燥工程を終了する。

図９は、乾燥工程における洗濯物３０の温度変化を示すグラフである。
乾燥工程の開始時では、ヒータ６２はＯＮになっている。
乾燥工程の前半（序盤）では、ヒータ６２により熱せられた空気が吹付けられて洗濯物３０の予熱がなされ、洗濯物３０の温度が急激に上昇する。
洗濯工程の中盤では、洗濯物３０の温度が、洗濯物３０が除湿されるにしたがって緩慢に上昇し（すなわち、ほぼ一定を保ち）、洗濯物３０の恒率乾燥がなされ、洗濯物３０から空気中に蒸発した水分は、水冷除湿により凝結し、機外へ排出される。
洗濯工程の後半（終盤）では、ヒータ６２がＯＦＦになり、乾燥した外気が洗濯物３０に吹き付けられて減率乾燥し、洗濯物３０が十分に乾燥するとともに、その温度が低下する。

このように構成した洗濯乾燥機１は、乾燥工程の中盤（図４（ａ）および図９参照）から水冷除湿を行うことにより、乾燥開始から水冷除湿を行う場合と比較して循環空気の温度が上昇して洗濯物３０の温度が上がるため余熱乾燥時に用いられる熱容量が増加して、衣類からの蒸発量が多くなるため、乾燥効率が増加し、乾燥時間と使用水量や消費電力を低減することができる。

また、図４（ｂ）に示すように乾燥工程の中盤の後半のみ冷却水弁１９を開く場合や、図４（ｃ）に示すように乾燥工程に冷却水を使用しない場合、循環空気の温度がさらに上昇して恒率乾燥時の衣類の温度がさらに高くなり衣類からの蒸発量がさらに多くなるため、乾燥効率がさらに増加し、乾燥時間と使用水量や消費電力を低減することができる。ただし、衣類の温度が上がることによる縮みを考慮する場合はヒータ６２の加熱量、水冷除湿の開始時機や時間および冷却水の流量を調節する必要がある。

なお、洗濯乾燥機１を、乾燥工程時に水冷除湿を行う代わりに、空冷除湿も行えるよう構成してもよい。つまり、洗濯乾燥機１は水冷除湿停止設定手段（図示せず）を備え、この水冷除湿停止設定手段の設定に基づいて、水冷除湿又は空冷除湿のいずれかを行うこととなる。この構成によれば、空冷除湿時は、除湿ダクト５や外槽２０などが空冷され、その内壁面が除湿部となる。

ここで、衣類を６ｋｇ、ヒータ入力約６００Ｗ、風量約１.５ｍ³／minの条件において、恒率乾燥時に冷却水量を０.３〜０.５Ｌ／min使用した場合と使用しない場合を比較すると冷却水を使用しないことにより循環空気の温度は約２０度上昇し、乾燥工程の消費電力量全体の約７〜１０％を削減できる。

また、乾燥工程中盤までに洗濯物３０、回転ドラム２９、外槽２０や外槽２０の上面と外枠２の空間に溜められた筐体内部の空気などが蓄えた熱と乾いた外部空気を用いた余熱乾燥により、乾燥工程の後半のヒータ６２の消費電力量を削減できる。

ここで、衣類を６ｋｇ、ヒータ入力約６００Ｗ、風量約１.５ｍ³／min，冷却水量０.３〜０.５Ｌ／minの条件において、乾燥後半でヒータ６２をＯＦＦにして外部空気を吹付ける余熱乾燥を行うと、余熱乾燥を行わない場合と比較して乾燥工程の消費電力量全体の約１０〜２０％を削減できる。

さらに、ファン６１へ吸込まれる筐体内部の空気が外槽２０，ドラム駆動用モータ３６，ファン６１などの排熱により温められた場合、直接外部空気を吸込んだ場合と比較して乾燥工程の消費電力量全体の約５％を削減できる。

また、外部空気を吸込んでも排水ホース９より洗濯物３０の水分を排水孔３９に排出するため室内の環境を悪化させずに消費電力を削減することができる。さらに、乾燥終了時に排水ホース９側の内圧を保ちながら排水トラップ１０の水封じ１０ｗを回復させるため排水孔３９からの臭気が室内に漏れて室内環境を悪化させることが抑止される。

また、本発明による第１実施形態における図４（ａ）、図４（ｂ）、図４（ｃ）では乾燥工程の後半開始時に吸気弁１３を開いて洗濯物３０からの水分を排水ホース９から排出するが、図４（ｄ）に示すように乾燥工程の中盤に１回もしくは数回吸気弁を開いて洗濯物３０の温度が下がらないように洗濯物３０からの水分を排水ホース９から排出する場合、外槽２０内に飽和した水蒸気が排出され乾燥工程の後半に排出する水分が減少するため乾燥工程における消費電力量をさらに削減できる。

＜第２実施形態＞
図１０は、本発明による第２実施形態の、乾燥工程後半の洗濯乾燥機１Ｂを示す断面図である。第１実施形態と共通する構成については重複する説明を省略する。

第１実施形態の洗濯乾燥機１と異なる点は、外槽２０のドア３側に異常水を排出するためのオーバーフロー管１７を設け、排水ホース９を太くして洗濯物３０からの水分を排水口３７と同時にオーバーフロー管１７からも排出することである。これにより、排出側の通風抵抗が減り排出風量が増加することによって排気時間が短縮され乾燥工程の消費電力量をさらに削減できる。

＜第３実施形態＞
図１１は、本発明による第３実施形態の、乾燥工程後半の洗濯乾燥機１Ｃを示す断面図である。第１実施形態および第２実施形態と共通する構成については重複する説明を省略する。

第２実施形態の洗濯乾燥機１Ｂと異なる点は、ファン６１の上流側に設けられる吸気弁１３の吸込み口を外枠２側に向けたことである。これにより、外槽２０、ドラム駆動用モータ３６、ファン６１などの排熱で温められて外枠２内の最上部に溜まった空気を効率よく吸込むことができるため、乾燥工程の消費電力量をさらに削減することができる。

本発明による第１実施形態の洗濯乾燥機を示す外観斜視図である。 本発明による第１実施形態の洗濯乾燥機の通常の乾燥工程を示す図１のＡ−Ａ線要部断面図である。 本発明による第１実施形態の洗濯乾燥機の外気吸気、排水ホース排気を行う乾燥工程後半の余熱乾燥を示す図１のＡ−Ａ線要部断面図である。 本発明による第１実施形態の乾燥工程におけるヒータ、冷却水弁、吸気弁の運転状態を示す図である。 本発明による第１実施形態に係る排水ホースと排水トラップの接続構造を示す縦断面図である。 本発明による第１実施形態の洗濯乾燥機の排水トラップの水封じの回復を示す図１のＡ−Ａ線要部断面図である。 洗濯乾燥機の制御を行う制御装置を詳細に示すブロック図である。 洗濯及び乾燥の基本的な制御手順を示すフローチャートである。 乾燥工程における洗濯物の温度変化を示すグラフである。 本発明による第２実施形態の、乾燥工程後半の洗濯乾燥機を示す断面図である。 本発明による第３実施形態の、乾燥工程後半の洗濯乾燥機を示す断面図である。

符号の説明

１ 洗濯乾燥機（第１実施形態）
１Ｂ 洗濯乾燥機（第２実施形態）
１Ｃ 洗濯乾燥機（第３実施形態）
２ 外枠
３ ドア
３ｂ ドア開ボタン
４，７ ベローズ
５ 除湿ダクト
６ 乾燥装置
８ 排水弁
９ 排水ホース
１０ 排水トラップ
１１ 吹出しノズル
１３ 吸気弁
１３ａ 吸気口
１６ 給水弁
１７ オーバーフロー管
１９ 冷却水弁
２０ 外槽
２０ｏ 奥板
２０ｓ 周側面板
２１ サスペンション
２２ 前面カバー
２３ 背面カバー
２９ 回転ドラム
３０ 洗濯物
３１ 流体バランサ
３２ 通風口
３３ リフター
３４ 回転ドラム用金属製フランジ
３５ 主軸
３６ ドラム駆動用モータ
３７ 排水口
３８ パッキン
３９ 排水孔
３９ａ シール材
３９ｂ アダプタ
３９ｃ 蓋
６１ ファン
６２ ヒータ
１０６ 操作パネル
１１２ スタートスイッチ
１１３，１１３ａ 操作ボタンスイッチ
１１４ 表示器
１３４ 水位センサ
１３８ 制御装置
１３９ 電源スイッチ
１５０ マイクロコンピュータ
１５１ 操作ボタン入力回路
１５２ 温度センサ
１５３ 振動センサ
１５４ 駆動回路
１５６ 発光ダイオード
１５７ ブザー
Ｂ ベース
Ｇ 設置面
Ｐ 防水パン

Claims (10)

1. 乾燥工程時に内部が乾燥室となる外槽と、前記外槽内に回転自在に配置され、洗濯物を収容する回転ドラム又は内槽と、前記回転ドラム又は前記内槽を駆動するモータと、前記回転ドラム又は前記内槽を支持する筐体と、前記回転ドラム又は前記内槽に温風を送風するための送風路、加熱手段、送風手段及び除湿部を有する乾燥装置と、前記外槽から排出される水を排出する排水ホースとを備えた洗濯乾燥機であって、
   前記乾燥工程時に、空気が前記送風手段、前記加熱手段、前記外槽、前記除湿部、当該送風手段の順で循環し、乾燥運転中に、前記加熱手段を停止すると共に前記除湿部における水冷除湿を停止して前記回転ドラム又は前記内槽から排出される当該空気の全部又は一部を前記排水ホースを経由して排気し、
   前記乾燥工程の中盤から、前記回転ドラム又は前記内槽から循環する前記空気の排気が開始されるまでの間、当該空気の水冷除湿を行うことを特徴とする洗濯乾燥機。
2. 乾燥工程時に内部が乾燥室となる外槽と、前記外槽内に回転自在に配置され、洗濯物を収容する回転ドラム又は内槽と、前記回転ドラム又は前記内槽を駆動するモータと、前記回転ドラム又は前記内槽を支持する筐体と、前記回転ドラム又は前記内槽に温風を送風するための送風路、加熱手段、送風手段及び除湿部を有する乾燥装置と、前記外槽から排出される水を排出する排水ホースとを備えた洗濯乾燥機であって、
   前記乾燥工程時に、空気が前記送風手段、前記加熱手段、前記外槽、前記除湿部、当該送風手段の順で循環し、当該乾燥工程中に、前記加熱手段を停止すると共に前記除湿部における水冷除湿を停止して前記排水ホース内の圧力を所定以上に保ちながら前記回転ドラム又は前記内槽から排出される当該空気の全部又は一部を前記排水ホースを経由して排気し、
   前記乾燥工程の中盤から、前記回転ドラム又は前記内槽から循環する前記空気の排気が開始されるまでの間、当該空気の水冷除湿を行うことを特徴とする洗濯乾燥機。
3. 乾燥工程時に内部が乾燥室となる外槽と、前記外槽内に回転自在に配置され、洗濯物を収容する回転ドラム又は内槽と、前記回転ドラム又は前記内槽を駆動するモータと、前記回転ドラム又は前記内槽を支持する筐体と、前記回転ドラム又は前記内槽に温風を送風するための送風路、加熱手段、送風手段及び除湿部を有する乾燥装置と、前記外槽から排出される水を排出する排水ホースとを備えた洗濯乾燥機であって、
   前記乾燥工程時に、空気が前記送風手段、前記加熱手段、前記外槽、前記除湿部、前記送風手段の順で循環し、当該乾燥工程中に、前記加熱手段を停止すると共に前記除湿部における水冷除湿を停止して前記外槽上面から前記筐体との空間の外気を前記送風路に吸込み、前記回転ドラム又は前記内槽から出た当該空気の全部又は一部を前記排水ホースを経由して排気し、
   前記乾燥工程の中盤から、前記回転ドラム又は前記内槽から循環する前記空気の排気が開始されるまでの間、当該空気の水冷除湿を行うことを特徴とする洗濯乾燥機。
4. 乾燥工程時に内部が乾燥室となる外槽と、前記外槽内に回転自在に配置され、洗濯物を収容する回転ドラム又は内槽と、前記回転ドラム又は前記内槽を駆動するモータと、前記回転ドラム又は前記内槽を支持する筐体と、前記回転ドラム又は前記内槽に温風を送風するための送風路、加熱手段、送風手段及び除湿部を有する乾燥装置と、前記洗濯物から出る水を排出する排水ホースとを備えた洗濯乾燥機であって、
   前記乾燥工程時に、空気が前記送風手段、前記加熱手段、前記外槽、前記除湿部、前記送風手段の順で循環し、当該乾燥工程中に、前記加熱手段を停止すると共に前記除湿部における水冷除湿を停止して前記回転ドラム又は前記内槽から出た空気の全部又は一部を前記排水ホースから排水口に排気し、
   前記乾燥工程の中盤から、前記回転ドラム又は前記内槽から循環する前記空気の排気が開始されるまでの間、当該空気の水冷除湿を行うことを特徴とする洗濯乾燥機。
5. 乾燥工程時に内部が乾燥室となる外槽と、前記外槽内に回転自在に配置され、洗濯物を収容する回転ドラム又は内槽と、前記回転ドラム又は前記内槽を駆動するモータと、前記回転ドラム又は前記内槽を支持する筐体と、前記回転ドラム又は前記内槽に温風を送風するための送風路、加熱手段、送風手段及び除湿部を有する乾燥装置と、前記洗濯物から出る水を排出する排水ホースとを備えた洗濯乾燥機であって、
   前記乾燥工程時に、空気が前記送風手段、前記加熱手段、前記外槽、前記除湿部、前記送風手段の順で循環し、当該乾燥工程中の一部の期間に、前記加熱手段を停止すると共に前記除湿部における水冷除湿を停止して前記外槽上面から前記筐体との空間の外気を前記送風路に吸込み、前記回転ドラム又は前記内槽から出た前記空気の全部又は一部を前記排水ホースから排水口に排気し、
   前記乾燥工程の中盤から、前記回転ドラム又は前記内槽から循環する前記空気の排出が開始されるまでの間、当該空気の水冷除湿を行うことを特徴とする洗濯乾燥機。
6. 内部が乾燥室となる外槽と、前記外槽内に回転自在に配置され、衣類を収容する回転ドラム又は内槽と、前記回転ドラム又は前記内槽を駆動するモータと、前記回転ドラム又は前記内槽を支持する筐体と、前記回転ドラム又は前記内槽に温風を送風するための送風路、加熱手段、送風手段及び除湿部を有する乾燥装置と、前記外槽から排出される水を排出する排水ホースとを備えた乾燥機であって、
   乾燥工程時に、空気が前記送風手段、前記加熱手段、前記外槽、前記除湿部、前記送風手段の順で循環し、当該乾燥工程中に、前記加熱手段を停止すると共に前記除湿部における水冷除湿を停止して前記回転ドラム又は前記内槽から排気される前記空気の全部又は一部を前記排水ホースを経由して排気し、
   前記乾燥工程の中盤から、前記回転ドラム又は前記内槽から循環する前記空気の排気が開始されるまでの間、当該空気の水冷除湿を行うことを特徴とする乾燥機。
7. 前記乾燥工程における恒率乾燥の前半又は中盤から、前記回転ドラム又は前記内槽から循環する前記空気の排気が開始されるまでの間、前記水冷除湿を行うことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の洗濯乾燥機。
8. 前記乾燥工程における恒率乾燥の前半又は中盤から、前記回転ドラム又は前記内槽から循環する前記空気の排気が開始されるまでの間、前記水冷除湿を行うことを特徴とする請求項６に記載の乾燥機。
9. 前記水冷除湿を停止させる水冷除湿停止設定手段を備えることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の洗濯乾燥機。
10. 前記水冷除湿を停止させる水冷除湿停止設定手段を備えることを特徴とする請求項６に記載の乾燥機。

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