JP4921823B2

JP4921823B2 - 衣類乾燥機

Info

Publication number: JP4921823B2
Application number: JP2006086632A
Authority: JP
Inventors: 樹一嶋崎; 一雄舟木
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Consumer Electronics Holdings Corp; Toshiba Home Appliances Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Priority date: 2006-03-27
Filing date: 2006-03-27
Publication date: 2012-04-25
Anticipated expiration: 2026-03-27
Also published as: JP2007259978A

Description

本発明は、ドラム内の衣類をヒートポンプで乾燥するとともに外周辺への送風によって空調をおこなうようにした衣類乾燥機に関する。

近年、洗濯乾燥機は、図７に概略構成を示すように、回転槽を横軸型のドラム（59）とし、開口を筐体（52）の前面側に設けて洗濯物の投入口（54）とした、いわゆるドラム式洗濯乾燥機（51）が商品化され普及しつつある。この種ドラム式洗濯乾燥機における洗濯用の水槽（56）は横向き円筒状をなし、外郭を形成する筐体（52）の内部に、水平に対して前方が高くなるように支持装置（61）を介して弾性的に支持されており、この水槽（56）の内部には、水槽（６）との間に間隙を形成してドラム（59）を回転可能に設け、ドラム（59）は水槽（56）の後面に取り付けられたモーター（60）により直接回転駆動される。

前記筐体（52）の前面側に設けた洗濯物を出し入れするための投入口（54）には、投入口（54）を開閉するドア（55）が配設されており、洗濯、脱水、乾燥時にはドア（55）をロックして水槽（56）内の洗濯水が隙間などから外部にあふれ出ないよう密閉された構造としていることから、洗濯物の乾燥時には、別途、前記水槽（56）の上方に配置した乾燥ヒーター（63）およびファン（67）からなる乾燥ユニット（62）で生成される加熱空気を前記ドラム（59）内に導入し、衣類などを乾燥させる方式であった。

一方、最近では、ヒートポンプによる凝縮熱を利用した衣類乾燥装置を設けた技術が発明されており、さらに、図８に示すように、横軸型の回転槽（79）による衣類乾燥装置（71）に関し、衣類乾燥に加えてヒートポンプ（82）により空調をおこなうものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。これはヒートポンプ（82）における冷媒を凝縮する加熱用フィン（83）から排出された加熱空気を回転ドラム状の乾燥室（79）に導入し衣類を乾燥させる動作と、この衣類乾燥のための空気循環路（88）（89）を遮断するとともに、ファン（87）によって装置外部から外気を導入し、冷却除湿フィン（86）で冷却して装置外へ排出する動作に切り換えて冷房したり、あるいは暖房するなど空気調和をおこなうものである。
特許第３３３０７８９号公報

しかしながら、前記ヒーターやファンからなる乾燥ユニットを使用する方式は、乾燥時間短縮のためにはヒーター容量を大きくする必要があることから消費電力量が増大する難点がある。

一方、前記特許文献１に示されているものでは、衣類乾燥装置（71）全体の構成上、冷媒圧縮のための重量のあるコンプレッサ（84）や冷却除湿用フィン（86）、加熱用フィン（83）などからなるヒートポンプ（82）は、装置本体（71）の下方部に配設しており、必然的に装置外への吹き出し部である前面ダンパ（91）は、装置本体の下方部分に位置することになる。したがって、この状態で空気調和動作をおこなっても冷気あるいは暖気は装置の下部周辺にしか放出できないものであり、特に冷気放出の場合は足もとのみの冷房作用になって、身体の上部位を冷やしたい使用者の欲求に沿わないことになる。

本発明は上記点を考慮してなされたものであり、筐体内に設置したヒートポンプにより衣類の乾燥をおこない、乾燥動作をおこなっていない任意の時間には、本体前面から外方へ冷風あるいは暖風を吹き出す送風機能を備えるとともに、外部への空気吹出部の開閉や開口角度を変更することができるようにした衣類乾燥機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明における衣類乾燥機は、外郭を形成する筐体内に回転可能にドラムを設け、乾燥動作時には、前記筐体内に配設した圧縮機、凝縮器、蒸発器を有するヒートポンプおよび送風機の運転によって前記凝縮器からの加熱空気を前記ドラム内に導入し循環して洗濯物を乾燥させ、少なくとも前記乾燥動作時を除く任意時に前記ヒートポンプを駆動させて冷風あるいは暖風を筐体前面の送風口に回動可能に設けた吹出部材から外方に吹き出すように構成するとともに、吹出部材の回動により送風口を開閉するようにした床置き式の衣類乾燥機において、前記吹出部材は、筐体表面に設けた操作パネルのキーあるいはダイアル操作により、前記送風口を基準とした水平面に対する吹き出し角度を所定角度で固定して冷風あるいは暖風が斜め上方に向けて吹き出すように吹出部材の回動角度が制御可能に設けられ、前記吹出部材は、前記送風口の開放方向への回動がモーターで行われるとともに、前記送風口の閉塞方向への回動が、弾性体の弾性力によって行われるようにしたことを特徴とするものである。

本発明の衣類乾燥機によれば、ヒートポンプによる温風および除湿機能で乾燥動作を効果的におこなうことができるとともに、少なくとも乾燥動作をおこなっていない任意のときには、前記ヒートポンプを利用した冷風あるいは暖風を希望する外方向に効果的に吹き出すことができ、周辺空間をより快適な雰囲気にすることができる。

以下図面に基づき本発明の１実施形態について説明する。図１に装置構成図を示すドラム式洗濯乾燥機（１）は、外郭を形成する筐体（２）の上部前面側に、洗濯コースなどを選択設定するための操作パネル（３）を配置するとともに、前面の中央部分には洗濯物を出し入れするための円形の投入口（４）を開口させ、前記投入口（４）を開閉自在に閉塞する透明窓を形成したドア（５）を閉扉時にはその前面が筐体（２）の前面とほぼ同一面になるように配置している。

筐体（２）の内部には水槽（６）を配置している。水槽（６）は、背面を閉塞した横向き円筒状をなし、その前面部の開口周縁には環状の水槽カバー（６ａ）を取り付けるとともに、その底部の左右に設けた一対の図示しない支持装置によって筐体（２）内に弾性的に支持されており、背面側の下方には排水弁（７）を介して水槽（６）内の洗濯水を機外に導出する排水ホース（８）を接続している。

水槽（６）の内部には、横軸周りに回転可能とした有底円筒状のドラム（９）を配設している。ドラム（９）は、水槽（６）に沿い前方に向かって若干上方への傾斜状態に支承されており、胴部周壁に多数の脱水孔（９ａ）と、その内周面には洗濯物掻き上げ用のバッフル（９ｂ）を複数有している。また前面開口側には環状のドラムカバー（９ｃ）を取り付けて、前記水槽カバー（６ａ）とともに投入口（４）に対向して配置させており、洗い行程および脱水行程における共用槽として機能するものである。

前記ドラム（９）の閉塞された背面は、水槽（６）の前記閉塞された背面部に軸支され、洗いおよび脱水行程に応じた回転速度に制御されるモーター（10）により回転する。このモーター（10）は、例えば、アウターロータ形であって、内側のステータ（10ｃ）を水槽（６）側に固定し、外側のロータ（10ａ）に直結した回転軸（10ｂ）を水槽（６）の後壁を水密に貫通させるとともにドラム（９）背面部の中心に連結させている。

前記投入口（４）の開口周縁と水槽（６）の前面開口部における水槽カバー（６ａ）との間隙には、耐薬品性に優れた軟質樹脂材からなるベローズ（11）を取り付け、水が水槽（６）から機外に漏れ出ないようにするとともに、その一部を延出して閉鎖状態にある前記ドア（５）裏面側に当接させ、投入口（４）から機外への水漏れを防止し、さらに蛇腹部を設けて水槽（６）やドラム（９）の回転振動がドア（５）側に伝達することを防いでいる。

上記構成のドラム式洗濯乾燥機（１）は、洗い、すすぎ、脱水の各機能行程を選択設定して自動的に実行するものであり、前記投入口（４）より洗濯物をドラム（９）内に投入しドア（５）を閉じた後、洗い、およびすすぎ行程では、洗濯水を水槽（６）内に供給した状態でドラム（９）を低速回転させ、洗濯物をバッフル（９ｂ）で掻き上げては落下させる撹拌運動により洗濯を実行し、脱水行程では排水弁（７）を開いてすすぎ行程後の洗濯水を排水ホース（８）から機外に排出し、その後ドラム（９）を一方向に高速回転させて胴部周壁に設けた多数の脱水孔（９ａ）から遠心脱水する。

そして、前記筐体（２）下部の幅方向のほぼ中央部には、前後方向に亙ってヒートポンプ（12）のユニットを設置し、洗濯行程が終了した後の乾燥動作の際に、ドラム（９）を様々に回転させつつこれを駆動して、ヒートポンプにより凝縮器（13）で生成される熱を洗濯物の乾燥に使用している。

すなわち、前記ヒートポンプ（12）は、筐体（２）の底面一側部に冷媒を圧縮し吐出する圧縮機（14）を配置するとともに、圧縮機（14）から吐出された高温高圧の冷媒ガスを放熱して凝縮する前記凝縮器（13）、高圧冷媒を減圧する膨張弁や毛細管などの減圧装置（15）、および減圧された冷媒を蒸発させて吸熱する蒸発器（16）を環状に配管接続して構成されており、洗濯乾燥運転の乾燥行程時にヒートポンプ（12）を駆動したときには、同時に前記凝縮器（13）の背面側に配置した乾燥用送風機（17）を回転させるように制御する。

前記ヒートポンプ（12）や送風機（17）は、筐体（２）に対してドラム（９）や水槽（６）が前方上部に向かって傾斜状態に配置されていることから、水槽（６）と本体底面との間に形成される空間を利用して設置しており、ヒートポンプ専用の大きなスペースを必要とすることなくコンパクトに配設することができる。

乾燥用送風機（17）は、高温となる凝縮器（13）により、約７０℃まで加熱された乾燥空気を、前記乾燥用送風機（17）の下流側とドラム（９）の背面側部分とを連通しているドラム入口ダクト（18）を介して前記モーター（10）の周辺部分からドラム（９）内に吹き込み、洗濯物と接触させることでこれを乾燥させる。さらに洗濯物との接触で加湿状態になっている空気をドラム（９）内から投入口（４）および周側の脱水孔（９ａ）を介して外方に流出させ、ドラム出口ダクト（19）から低温の蒸発器（16）部を通過させることで空気中の水分を除去し、次いで高温の凝縮器（13）に戻すことで再び加熱された乾燥空気として循環させるものである。

しかして、洗濯機本体（１）の前面側の下部に配置した前記蒸発器（16）に対向した位置には、吹出部として比較的横幅寸法を広く形成した吹出部材（21）および送風ファン（22）を設けている。前記送風ファン（22）は、後方に位置する蒸発器（16）からの矢印で示す冷気を斜め上方の送風口（23）部分に送流するものであり、前記吹出部材（21）の幅寸法に合わせた所定長さの回転軸周囲に多数の羽根を設けた横流ファンで構成されている。

前記送風口（23）は、前記蒸発器（16）に連通するドラム出口ダクト（19）の途中から前方に分岐させた位置に配設させたものであり、外面開口部に設けた吹出部材（21）を上下に回動させることで、前記送風口（23）を開閉するとともに外方向への空気の吹き出しを可能にしている。

前記ドラム出口ダクト（19）の分岐部分には切換ダンパー（24）を配設しており、洗濯運転後の乾燥行程時には、この切換ダンパー（24）を実線の位置にして前記吹出部材（21）側を閉塞するとともに、ドラム出口ダクト（19）から蒸発器（16）側の送風路を開放してドラム（９）内を循環する温風の流れを阻害しないようにしている。

また、冷風あるいは温風吹き出し機能として前記吹出部材（21）と送風ファン（22）を駆動した際には、送風口（23）部分の拡大図である図２の実線のごとく、前記ドラム出口ダクト（19）側を閉塞して、駆動させたヒートポンプ（12）により冷却されている蒸発器（16）からの低温空気を送風口（23）から前方の外気中に吹き出すようしている。

前記吹出部材（21）は、幅広の角筒状に形成され、両端部に設けた枢軸を送風口（23）の側壁に係合して上下方向に回動可能に支承するとともに、図３に示すように、前記送風口（23）の一方の外側に固着され、一端側の枢軸に係合させたステッピングモーター（25）への通電により、枢軸を介して筒体を所定角度に回動させることで前記送風口（23）を開閉するものであり、送風口（23）を開放した際には、蒸発器（16）からの冷気を外部の所望角度の斜め上方部に向けて吹き出すように制御する。

なお、切換ダンパー（24）がドラム出口ダクト（19）を閉塞して送風ファン（22）を駆動すると、蒸発器（16）から送風口（23）への風路は負圧になるが、蒸発器（16）と凝縮器（13）間の風路壁には吸気口（30）を穿設しており、送風時には、この吸気口（30）の存在によって、吸引された外気がスムーズに蒸発器（16）を通過して除湿冷却され、冷気として吹出部材（21）から吹き出すことができる。

このとき、前記吹出部材（21）の一部と送風口（23）側には、図示しない引張りコイルばねをその両端を係止して配設しており、吹出部材（21）は常時送風口（23）を閉塞する方向に付勢されている。そして、吹出部材（21）の回動動作は、送風口（23）を開放させる方向については前記ステッピングモーター（25）によりおこない、閉塞方向へは前記コイルばねの収縮力で回動させるようにしている。この構成により、吹出部材（23）が送風口（23）を閉塞するときには、コイルばねの比較的弱い弾性力で戻ることになり過大な力が掛からないため、使用者が送風口（23）に指などを挟んで怪我をするようなことを防止できる。

なお、図２中（26）は、ドラム（９）から蒸発器（16）に至る送風路に設けた糸くずやに空気中の異物を除去するリントフィルターであり、ドラム（９）内の衣類から発生する糸屑などの異物が蒸発器（16）に侵入し付着することを防ぐとともに、摘み部（26ａ）を引き出すことにより清掃が可能となっているものである。

図４は前記操作パネル（３）の詳細配置構成であって、裏面に操作回路を備える制御ユニット（31）を配設し、表面に使用者が洗濯乾燥機（１）を運転するための各種の操作キーや表示部を設けている。具体的には、前記操作キーとして、洗濯や洗濯乾燥、あるいは乾燥などのモードを押圧により選択し設定するための洗濯モードキー（32）、洗いやすすぎ、脱水、乾燥の個々の行程を押圧により選択してそれぞれの時間や回数を指示設定するための行程選択キー（33）、また、タイマー予約時刻を選択するための予約キー（34）や洗濯乾燥機（１）の電源をオンオフする電源キー（35）、さらには、洗濯運転をスタートしたり、一時停止するための円形に大きく設けたスタート・一時停止キー（36）などが配置され、これらのキーは押釦スイッチにより、押圧している間だけ操作信号が出力されるように構成されている。

さらに、前記スタート・一時停止キー（36）の外周には、環状の操作ダイヤル（37）を所定角度ずつ回動して節動感が得られるように回動可能に配設している。この操作ダイヤル（37）は、回転式可変抵抗器やロータリーエンコーダなどからなる回転スイッチの回転軸に取り付けられており、操作ダイヤル（37）を回動操作することで回動方向や角度に応じた操作信号が出力されるように構成されている。

表示部は、前記洗濯モードキー（32）の選択されているキーを、裏面に設けた発光ダイオードにより点灯して運転モードを明示するようにしているほか、前記運転モードで選択されている洗濯や乾燥のコース内容を表示するコース表示部（38）を設け、操作ダイヤル（37）を回動させることによって、このコース表示部（38）の表示事項に対応して設けた発光ダイオードを点灯表示することで選択するようにしており、液晶表示パネル（39）には、現在時刻や予約時間、残り運転時間、あるいは洗い行程や脱水行程の設定時間やすすぎの回数を数値で選定し表示するように構成している。

しかして、前記操作パネル（３）における洗濯モードキー（32）の下部には、送風キー（40）を同様に設ける。この送風キー（40）は、前述のように、ヒートポンプにより除湿した空気を機外に吹き出して空調運転をおこなわせるものであり、電源のオン中に送風キー（40）を押して送風の設定をしたときは、洗濯機の運転が停止中か、若しくは、運転中であっても、乾燥行程以外などヒートポンプ機能を使用しない行程であれば、送風運転を可能にしており、前記スタート・一時停止キー（36）外周の操作ダイヤル（37）を回動することで、送風する空気が冷風か温風かを液晶表示パネル（39）に表示して選択する。

設定によって空調運転モード、例えば、冷風吹き出しを選択してスタートキー（36）を押圧すると、ヒートポンプ（12）が運転を開始し、所定時間遅延して切換ダンパー（24）がドラム出口ダクト（19）を閉塞するとともに送風口（23）を開口し、さらに送風ファン（22）を回転させることで、低温となった蒸発器（16）からの冷気を吹出部材（21）によって送風口（23）から外方に放出するものである。なお、乾燥運転が実行されている場合には吹出部材（21）を閉じて待機する。

このとき、操作パネル（３）の前記送風キー（40）の近傍にはスイングキー（41）を設け、これを押すことで吹出部材（21）の傾斜角度を制御する。例えば、スイングキー（41）を押し続けることで、ステッピングモーター（25）を駆動して吹出部材（21）を回動させ、所望の傾斜角度で停止させて吹き出し方向を固定し、また、２度押した場合は、回動範囲に亙って揺動させるようにする。これにより、送風冷気の上下方向を空調運転中に亙って５秒程度の周期で変更させたり、所定角度の傾斜方向で固定することによって、使用者の所望に応じて快適な送風効果を得ることができる。

また、図５に示すように、吹出部材（21）は、ドラム式洗濯乾燥機の構成上、本体下方部に設置される可能性が多いが、上下回動可能とした吹出部材（21）からの冷気の吹き出し方向については、想定される具体例として、入浴後の人が洗濯機本体（１）から約８０ｃｍ離れた位置に立ち、ほてった身体の頭部から膝部分までの範囲に冷風を当ててクールダウンするようなケースの場合、送風口（23）を基準に水平面から上方への回動可能な制御角度は、０°以上で７０°未満、理想的には１３°〜６１°の範囲に設定するのが最も効果的である。

上記に関して、現在における日本人男性の平均身長Ａは１７０．６ｃｍであり、床面からの洗濯機本体（１）の送風口（23）の高さＨ（２５ｃｍ）位置を水平面として、送風口（23）から前方へ８０ｃｍ離れた位置Ｌでの平均男性の頭部までの仰角αは６１．２°である。また、低部位置については、平均身長が１５８．６ｃｍの女性の平均膝高さ位置Ｂである４２．９ｃｍに対応して同様に仰角βを１２．６°であることを算出した。

前記値から、本実施例においては、吹出部材（21）の上下回動範囲を、送風口（23）の高さ位置を基準として１３°〜６１°と設定したが、製品による送風口（23）の位置の差異を考慮して、回動範囲は前記のごとく０°〜７０°の範囲内で設定するとよい。このようにすれば、製品間のばらつきが存在しても、大多数の日本人の身長に対しての吹出部材（21）からの送風幅が回動角度７０°弱の比較的小さい範囲に入ることになり、使用者のニーズに応じた上下の冷気の吹き出し傾斜角度を得られるとともに、吹出部材（21）を比較的簡易な回動機構や回動力を備えたもので形成することができる。

なお、上記においては、低温空気を外部に吹き出す構成についてのみ説明したが、吹出部材（21）からの放出空気は冷気のみに限らず、暖気放出により暖房作用をおこなうようにしてもよい。

その場合には、操作パネル（３）の表示や操作仕様として暖房機能キーなどを加えるとともに、ヒートポンプ（12）における絞り装置（15）を４方弁にして、冷媒が蒸発器（16）から凝縮器（13）に向かって流れる流路を設け、弁により冷媒流路を切り換えることで前記圧縮機（14）からの高温冷媒をまず蒸発器（16）に導入し、凝縮作用をおこなわせることによってこれを高温側熱交換器とすればよく、蒸発器（16）で加熱された暖気を吹出部材（21）から外部、例えば、前部水平方向に向けて吹き出すことで冬期における足もと暖房として使用することができる。

そして、任意、あるいはタイマー制御など所定のタイミングで空調機能運転を終了した場合には、ヒートポンプ（12）および送風ファン（22）の運転を停止するとともに、吹出部材（21）の角度、および切換ダンパー（24）を図２中の２点鎖線のように、元に戻して送風口（23）を閉塞し、開口や前面への突出がないようにすることで、良好な外観を保持し、異物や埃の内部への侵入を阻止することができる。

さらに、図６に示すように、前記吹出部材（21）の筒体内にルーバー（26）を設け、揺動させることによって吹き出される空気の方向を横幅方向に変化させるようにしてもよい。ルーバー（26）は、吹出部材（21）の横幅方向に亙って多数のフィン（27）を所定間隔で列状に並べ、ルーバー開口の上下面にフィン（27）を枢支する縦支軸（27ａ）に対して各フィン（27）の後端縁をリンクバー（28）によってそれぞれ連結したものであり、手動でフィン（27）群の向きを変えるようにしてもよいが、図のように、リンクバー（28）の一端に配置したルーバーモーター（29）の回転移動をカム機構やラックギアにより横幅方向の直線移動に変化させ、フィン（27）の角度を矢印方向に自動的に変えるようにすれば、ルーバー（26）に直接触れる必要がなく、冷暖気の幅方向の吹き出し方向を自在に、且つ使い勝手よく快適に変化させることができる。

そしてこのときも、前記吹出部材（21）における上下の傾斜角度を制御する場合と同様に、前記操作パネル（３）におけるルーバー（26）用のキーあるいはダイヤルを設けることによって、ルーバー（26）の幅方向の向きをスイングするように制御し、送風空気の左右方向を空調運転中に亙って５秒程度の周期で変更、あるいは、一定の方向で固定することで、前記吹出部材（21）の傾斜角度制御と併せ、上下および左右方向への風向きを自在に変えることができ、使用者の所望に応じたより快適な送風効果を得ることができる。

本発明の１実施例を示すドラム式洗濯乾燥機の概略断面図である。図１の要部である外部への送風口部を示す拡大縦断面図である。図２における吹出部材の構成を示す斜視図である。図１における操作パネルの拡大図である。図２の吹出部材からの冷気の吹き出し状態を示す説明図である。図４の吹出部材におけるルーバー構成を示す斜視図である。従来のドラム式洗濯乾燥機構成を示す縦断面図である。他の従来構成を示す衣類乾燥装置の縦断面図である。

符号の説明

１洗濯乾燥機
３操作パネル
６水槽
９ドラム
12 ヒートポンプ
13 凝縮器
16 蒸発器
17 乾燥用送風機
18 ドラム入口ダクト
19 ドラム出口ダクト
21 吹出部材
22 送風ファン
23 送風口
24 切換ダンパー
25 ステッピングモーター
26 ルーバー
27 フィン
32、33、34、35、36 操作キー
37 操作ダイヤル
38、39 表示部
40 送風キー
41 スイングキー

Claims

外郭を形成する筐体内に回転可能にドラムを設け、乾燥動作時には、前記筐体内に配設した圧縮機、凝縮器、蒸発器を有するヒートポンプおよび送風機の運転によって前記凝縮器からの加熱空気を前記ドラム内に導入し循環して洗濯物を乾燥させ、少なくとも前記乾燥動作時を除く任意時に前記ヒートポンプを駆動させて冷風あるいは暖風を筐体前面の送風口に回動可能に設けた吹出部材から外方に吹き出すように構成するとともに、吹出部材の回動により送風口を開閉するようにした床置き式の衣類乾燥機において、
前記吹出部材は、筐体表面に設けた操作パネルのキーあるいはダイアル操作により、前記送風口を基準とした水平面に対する吹き出し角度を所定角度で固定して冷風あるいは暖風が斜め上方に向けて吹き出すように吹出部材の回動角度が制御可能に設けられ、
前記吹出部材は、前記送風口の開放方向への回動がモーターで行われるとともに、前記送風口の閉塞方向への回動が弾性体の弾性力によって行われるようにしたことを特徴とする床置き式の衣類乾燥機。
吹出部材を筐体下方部に設置し、空気吹き出しを上下方向にするとともに、送風口を基準とした水平面に対する吹き出し角度を、０°〜７０°の範囲内で回動可能としたことを特徴とする請求項１記載の床置き式の衣類乾燥機。