JP7422172B2 - 洗濯乾燥機 - Google Patents

Description

本発明は、洗濯乾燥機に関する。

洗濯から乾燥まで連続して行える洗濯乾燥機による衣類の乾燥は、送風ファンと熱源により高温空気を作り、高温空気を洗濯槽内に吹き込み、衣類温度を高めることで、衣類から水分を蒸発させ、その後、除湿部で循環空気の水分を除去することで、行われる。洗濯乾燥機は、これらの一連の流れを繰り返したり、機内外の空気を入れ換えたりすることで、衣類乾燥を促進する。

洗濯から乾燥まで連続して行える洗濯乾燥機としては、例えば特許文献１に記載の洗濯乾燥機がある。特許文献１には、衣類が収容される回転ドラムと、該回転ドラムを駆動する第１のモーター（メインモータ）と、前記回転ドラムを内包する外槽を支持する箱体とを有し、乾燥運転を行う洗濯乾燥機において、複数の羽根を有する羽根車と、該羽根車を駆動する第２のモータ（送風モータ）と、スクロール流路を形成するファンケース及びファンカバーと、前記羽根車から排出された空気を加熱するヒータとを備えたファンユニットを設け、前記スクロール流路出口から前記ヒータ入口までの流路に少なくとも１枚の風向板を設け、前記風向板は、羽根車の中心と前記スクロール流路出口に設けた舌部先端を結ぶ線よりも回転方向下流側に位置していることを特徴とする洗濯乾燥機、が記載されている。

一般に洗濯乾燥機では、熱源として安全性が高いＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）ヒータを用いている。そして洗濯乾燥機の内部に部品を高密度に実装するために、ＰＴＣヒータは、矩形状、すなわち空気の流れ方向に対して略直交する方向に細長く伸びる直方体形状で構成されていることが一般的である。また、スクロール流路出口からヒータ入口まで距離（拡大流路の距離）を短く構成することで、ファンユニットをコンパクト化しているが、ヒータの発熱素子数を増やして加熱能力を高める場合に、拡大流路の流路断面積の変化が大きくなるため、ヒータ入口の風速分布が不均一となり易いことが知られている。

そのため、特許文献１に記載された従来技術では、スクロール流路出口からヒータ入口までの拡大流路に風向板を設けることで、拡大流路の短い距離で偏った流れをある程度均一化して、発熱量を増やしている。

特開２０１４－６４７２６号公報

しかしながら、特許文献１に記載された従来技術は、風向板を主流に対して約１０°以上傾けると、空気流れが風向板やスクロール流路から剥離してしまうため、風向板による風速分布の均一化と、それに伴う発熱量の増加には限界があった。

また、発熱量を増加させるために、ＰＴＣヒータの素子数を増やしていくと、ＰＴＣヒータはさらに細長い矩形状となるため、風速分布が極端に悪化してしまい、素子数の増加による発熱量の増加にも限界があった。したがって、ＰＴＣ素子数を増やすと共に、ヒータに流入する風速分布の均一化を向上させることで、乾燥運転の時間短縮効果を高めることが望まれている。

本発明は、前記した課題を解決するためになされたものであり、ヒータに流入する風速分布の均一化の向上によるヒータ加熱量の増大と、ヒータ加熱量の増大による乾燥運転の時間短縮とを可能にする洗濯乾燥機を提供することを主な目的とする。

前記目的を達成するため、本発明は、洗濯乾燥機であって、箱体と、前記箱体に収容され水を貯留可能な外槽と、前記外槽に内包され回転自在な内槽と、前記外槽内に風を供給するファンユニットと、前記ファンユニットに設けられた送風機と、を備え、前記ファンユニットの一方の面には吸気口が形成され、前記ファンユニットの他方の面には前記送風機を駆動する送風モータが配置され、前記送風機の周囲には渦巻状のスクロール流路が設けられ、前記スクロール流路の下流にはヒータと排気口とが設けられ、前記スクロール流路の出口と前記ヒータとの間には略直線状の拡大流路が設けられ、前記拡大流路のモータ方向の拡大長さをＡ、吸気口方向の拡大長さをＢ、外周方向の拡大長さをＣ、内周方向の拡大長さをＤとしたとき、「Ａ＞（Ｃ＋Ｄ）／２＞Ｂ」の関係を満たす構成とする。
その他の手段は、後記する。

本発明によれば、ヒータに流入する風速分布の均一化の向上によるヒータ加熱量の増大と、ヒータ加熱量の増大による乾燥運転の時間短縮とを可能にすることができる。

実施形態１に係る洗濯乾燥機の側断面図である。 実施形態１に係る洗濯乾燥機のファンユニットの吸気口側の斜視図である。 実施形態１に係る洗濯乾燥機のファンユニットの送風モータ側の斜視図である。 実施形態１に係る洗濯乾燥機のファンユニットの内部構成図である。 実施形態１に係る洗濯乾燥機のＰＴＣヒータの正面図である。 実施形態１に係る洗濯乾燥機の拡大流路入口断面と拡大流路出口断面の関係を示す説明図である。 実施形態２に係る洗濯乾燥機の拡大流路入口断面と拡大流路出口断面の関係を示す説明図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態（以下、「本実施形態」と称する）について詳細に説明する。なお、各図は、本発明を十分に理解できる程度に、概略的に示しているに過ぎない。よって、本発明は、図示例のみに限定されるものではない。また、各図において、共通する構成要素や同様な構成要素については、同一の符号を付し、それらの重複する説明を省略する。

ヒータに流入する風速分布の均一化の向上とヒータ加熱量の増大とを両立させるには、後記するように、拡大流路の入口と出口の形状を正方形に近似させた方がよい。本実施形態は、拡大流路の入口と出口の形状を正方形に近似させた洗濯乾燥機を提供するものである。正方形に近似させることについては、例えば、洗濯乾燥機を以下のように構成することで、実現することができる。

（１）洗濯乾燥機は、箱体と、前記箱体に収容され水を貯留可能な外槽と、前記外槽に内包され回転自在な内槽と、前記外槽内に風を供給するファンユニットと、前記ファンユニットに設けられた送風機と、を備え、前記ファンユニットの一方の面には吸気口が形成され、前記ファンユニットの他方の面には前記送風機を駆動する送風モータが配置され、前記送風機の周囲には渦巻状のスクロール流路が設けられ、前記スクロール流路の下流にはヒータと排気口とが設けられ、前記スクロール流路の出口と前記ヒータとの間には略直線状の拡大流路が設けられ、前記拡大流路のモータ方向の拡大長さをＡ、吸気口方向の拡大長さをＢ、外周方向の拡大長さをＣ、内周方向の拡大長さをＤとしたとき、前記拡大流路が「Ａ＞（Ｃ＋Ｄ）／２＞Ｂ」の関係を満たす構成にするとよい。

（２）また、洗濯乾燥機は、箱体と、前記箱体に収容され水を貯留可能な外槽と、前記外槽に内包され回転自在な内槽と、前記外槽内に風を供給する送風機と、前記送風機を回転駆動する送風モータと、前記送風機により供給される風を加熱するＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）ヒータと、前記外槽と送風機を接続する循環風路と、を備え、前記ＰＴＣヒータの発熱素子数は９個以上であり、発熱素子の段数と列数が同一である構成にするとよい。

（３）また、洗濯乾燥機は、箱体と、前記箱体に収容され水を貯留可能な外槽と、前記外槽に内包され回転自在な内槽と、前記外槽内に風を供給するファンユニットと、前記ファンユニットに設けられた送風機と、を備え、前記ファンユニットの一方の面には吸気口が形成され、前記ファンユニットの他方の面には前記送風機を駆動する送風モータが配置され、前記送風機の周囲には渦巻状のスクロール流路が設けられ、前記スクロール流路の下流にはヒータと排気口とが設けられ、前記スクロール流路の出口と前記ヒータとの間には略直線状の拡大流路が設けられ、前記拡大流路のモータ方向の拡大長さをＡ、吸気口方向の拡大長さをＢ、外周方向の拡大長さをＣ、内周方向の拡大長さをＤとしたとき、前記拡大流路が「Ｃ＞（Ａ＋Ｂ）／２＞Ｄ」の関係を満たす構成にするとよい。

（４）なお、洗濯乾燥機は、好ましくは、箱体と、前記箱体に収容され水を貯留可能な外槽と、前記外槽に内包され回転自在な内槽と、前記外槽内に風を供給するファンユニットと、前記ファンユニットに設けられた送風機と、を備え、前記ファンユニットの一方の面には吸気口が形成され、前記ファンユニットの他方の面には前記送風機を駆動する送風モータが配置され、前記送風機の周囲には渦巻状のスクロール流路が設けられ、前記スクロール流路の下流にはヒータと排気口とが設けられ、前記スクロール流路の出口と前記ヒータとの間には略直線状の拡大流路が設けられ、前記拡大流路のモータ方向の拡大長さをＡ、吸気口方向の拡大長さをＢ、外周方向の拡大長さをＣ、内周方向の拡大長さをＤとしたとき、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが略同一である構成にするとよい。
これらの構成については、以下の実施形態で説明する。

［実施形態１］
＜洗濯乾燥機の全体構成＞
以下、図１から図４を参照して、本実施形態１に係る洗濯乾燥機１０の全体構成について説明する。図１は、本実施形態１に係る洗濯乾燥機１０の側断面図である。ここでは、本実施形態１に係る洗濯乾燥機１０がドラム式洗濯乾燥機である場合を想定して説明する。図２は、洗濯乾燥機１０のファンユニット１８の吸気口３６側の斜視図である。図３は、洗濯乾燥機１０のファンユニット１８の送風モータ５２側の斜視図である。図４は、洗濯乾燥機１０のファンユニット１８の内部構成図である。

図１に示すように、本実施形態１に係る洗濯乾燥機１０は、箱体１１の内部に、内槽１２と、外槽１３と、メインモータ１４と、循環風路１６と、循環ポンプ１７と、ファンユニット１８と、温風ダクト１９と、リントフィルタ２４と、注水口３１と、を備えている。

内槽１２は、外槽１３に内包され回転自在な円筒状の洗濯兼脱水槽（回転ドラム）である。内槽１２の外周壁および底壁には通水および通風のための複数の貫通孔が形成されている。箱体１１の前面カバー１１Ｆには衣類を出し入れするためのドア１５が設けられている。内槽１２は、ドア１５側が高くなるように傾斜している。

外槽１３は、内槽１２を内包している。外槽１３の前面は開口しており、外槽１３の背面には内槽１２を回転させるためのメインモータ１４が取り付けられている。

外槽１３の上部には外槽１３内に風を供給するファンユニット１８が設けられている。ファンユニット１８は、スクロールケーシング５５（図４参照）を介して一方の面に吸気口３６（図２参照）が形成され、他方の面に送風機５１を駆動する送風モータ５２（図３参照）が配置されている。ファンユニット１８は、吸気口３６（図２参照）から湿り空気を吸い込み、排気口３７（図２参照）から加熱昇圧された空気を吹き出す。ファンユニット１８は、送風モータ５２（図３参照）が搭載される第１ファンケース４１と、吸気口３６（図２参照）が設けられた第２ファンケース４２と、を備えている。

図４に示すように、ファンユニット１８の内部には、送風機５１と、舌部５４と、スクロールケーシング５５と、拡大流路５７と、ＰＴＣヒータ５８と、ヒータカバー５９とが設けられている。

送風機５１は、送風モータ５２（図３参照）に接続されたモータ軸５３を中心にして中空な円板体を回転させることで、円板体の中心部に連通するように設けられた吸気口３６（図２参照）から湿り空気を吸い込み、円板体の外周部に設けられたスクロールケーシング５５に湿り空気を送り出す。スクロールケーシング５５は、送風機５１の円板体の周囲に設けられた渦巻状の空間であり、空気（湿り空気）を通す流路（スクロール流路）として機能する。

スクロールケーシング５５（スクロール流路）の下流には、空気（湿り空気）を加熱するＰＴＣヒータ５８と、空気（湿り空気）を温風ダクト１９（図１参照）に排出する排気口３７とが設けられている。また、スクロールケーシング５５（スクロール流路）の出口とＰＴＣヒータ５８との間には略直線状の拡大流路５７が設けられている。拡大流路５７は、舌部５４によって、スクロールケーシング５５（スクロール流路）の内周部分と分けられている。舌部５４は、スクロールケーシング５５の出口に設けられた突出部である。ＰＴＣヒータ５８は、拡大流路５７の下流端部を塞ぐように配置されており、ヒータカバー５９によって支持されている。拡大流路５７は、拡大流路出口断面６２が拡大流路入口断面６１よりも拡大されて構成になっている。

ファンユニット１８の内部には、空気（湿り空気）を通す送風路として、スクロールケーシング５５（スクロール流路）と拡大流路５７とが設けられている。送風機５１により吸気口３６（図２参照）からファンユニット１８の内部に吸い込まれた空気（湿り空気）は、送風機５１により加圧されて湿り空気の風としてスクロールケーシング５５（スクロール流路）に送り出され、スクロールケーシング５５と拡大流路５７とを通過してＰＴＣヒータ５８に到達する。そして、湿り空気の風は、ＰＴＣヒータ５８（図４参照）を通過することで加熱されて温風となり、排気口３７（図２参照）から温風ダクト１９に排出され、温風ダクト１９の吹出口３８から内槽１２へと送られる。

内槽１２の中には湿った衣類が収容される。湿った衣類は、吹出口３８から内槽１２へと送られる温風（吹出空気）によって加熱される。その際に、衣類に含まれている水分が蒸発して、外槽１３内の空気に蒸気として回収される。これにより、外槽１３内で湿った空気が発生する。

外槽１３の周囲には、湿り空気を循環させるための循環風路１６と、湿り空気を加圧するための循環ポンプ１７が設けられている。外槽１３と循環風路１６の接続部には、リント捕集用のリントフィルタ２４が設けられている。湿り空気がリントフィルタ２４を通過すると、湿り空気が空気と衣類から発生したリントとに分離される。リントは、リントフィルタ２４に捕集され、リントフィルタ２４を通過した湿り空気は、循環風路１６に到達する。循環風路１６は、衣類から回収された水分を含む湿り空気を除湿して送風機５１に送る流路である。循環風路１６の上端には、注水口３１が設けられている。洗濯乾燥機１０は、注水口３１から注がれる冷却水を循環風路１６の内部に流すことで、循環風路１６の壁面を冷却して、湿り空気を除湿する。

また、洗濯乾燥機１０は、箱体１１の内部に、内部排水ホース２１と、外部排水ホース２２と、糸くずフィルタ２３と、排水弁３２と、を備えている。

内部排水ホース２１は、外槽１３の内部に収容され、衣類の洗濯に使用された洗浄水を外部排水ホース２２側に流す。外部排水ホース２２は、内部排水ホース２１を通った洗浄水を外部に排出する。糸くずフィルタ２３は、洗浄液内のリントを捕集する。排水弁３２は、洗浄水を外部排水ホース２２に流す流路を選択的に開閉する。

＜乾燥運転制御＞
以下、主に図１を参照して、洗濯乾燥機１０の乾燥運転について説明する。
空気は、送風機５１により昇圧と加熱され、さらにＰＴＣヒータ５８（図４参照）によって加熱される。加熱された空気は、温風ダクト１９の吹出口３８から内槽１２の内部に収容された水分を含む衣類に向かって吹き出される。これにより、衣類の温度が上昇する。このとき、衣類中の水分は、空気との絶対湿度差を駆動力として蒸発していく。蒸発した水を含む空気（湿り空気）は、外槽１３の内壁との温度差を駆動力として冷却される。このとき、空気（湿り空気）に含まれる水分が凝縮する。その後、湿り空気は、リントフィルタ２４を通過して循環風路１６に到達し、循環風路１６の内部を流れる冷却水によってさらに冷却・凝縮される。この後、冷却・凝縮された空気は、図示せぬリントフィルタを通過して、ふたたび送風機５１に戻される。洗濯乾燥機１０は、このような空気の加熱・蒸発・凝縮のサイクルを繰り返すことによって、衣類内の水分を外槽１３の内壁と循環風路１６の内部の冷却水とに回収して、衣類の乾燥を促進する。

＜洗濯によるリント回収制御＞
乾燥運転によって、リントフィルタ２４には衣類から発生したリントが付着している。リントは次の洗濯工程によって洗浄される。洗濯工程において、外槽１３の内部に洗浄水が溜まると、内槽１２を回転させることで、水流によってリントフィルタ２４を洗浄できる。その後、循環ポンプ１７を駆動させることで、外槽１３の内部の洗浄液は糸くずフィルタ２３を通過する。このとき、糸くずフィルタ２３によって洗浄液内のリントが捕集される。さらに、排水弁３２を開くと、洗浄水は機外へと排水される。

＜ＰＴＣヒータの構成＞
洗濯乾燥機１０では、湿り空気の加熱手段としてＰＴＣヒータ５８（図４参照）を用いている。ＰＴＣヒータ５８は、発熱温度が上昇すると発熱素子の抵抗が変化する特性を有している。このようなＰＴＣヒータ５８は、発熱温度に上限があるため、安全性が高く、洗濯乾燥機の加熱手段として適している。

図５に示すように、ＰＴＣヒータ５８は、複数の発熱素子７１と、各発熱素子７１の上下に設けられた複数のフィン７２とを有している。各発熱素子７１は、正面視形状がほぼ正方形の形状を呈している。そして、ＰＴＣヒータ５８の発熱素子７１の段数と列数は、３段と３列になっている。そのため、本実施形態では、ＰＴＣヒータ５８は、正面視形状がほぼ正方形の形状を呈しており、幅Ｗと高さＴが近似した値になっている。

ＰＴＣヒータ５８は、発熱素子７１に通電することで発熱し、フィン７２によって空気と効率よく熱交換する。ＰＴＣヒータ５８は、発熱素子７１とフィン７２を通過する空気の風量を増大させることによって熱交換量（空気の加熱量）を増大させることができる。しかしながら、ＰＴＣヒータ５８は、ある流速に到達すると熱交換量が飽和状態となり、ヒータ発熱量が一定になる。このようなＰＴＣヒータ５８では、ヒータ前面の風速分布が不均一になると、局所的に高速な温風の流れに曝された発熱素子７１は発熱上限に到達する一方で、局所的に低速な温風の流れに曝された発熱素子７１では十分に発熱できずに、ＰＴＣヒータ５８全体の発熱量が低下する。ＰＴＣヒータ５８の発熱量が低下すると、ＰＴＣヒータ５８を通過後の温風の平均温度が低下する。温風温度が低下すると、衣類中の水分の蒸発速度が遅くなり、乾燥時間が延びてしまう。したがって、乾燥時間を短縮するためには、複数の発熱素子７１を設けつつ、ＰＴＣヒータ５８の前面の風速分布を均一化することが望ましい。

＜ファンユニットの構成＞
図２から図４に示すように、ファンユニット１８は、送風機５１（図４参照）と、送風機５１を駆動する送風モータ５２（図３参照）と、第１ファンケース４１と、第２ファンケース４２とを有している。第２ファンケース４２には、吸気口３６（図２参照）の入口に外方向に向けて円形に拡幅して開口されたベルマウス３６ａ（図２参照）が設けられている。第１ファンケース４１は、送風モータ５２（図３参照）を取り付け可能であり、送風モータ５２（図３参照）のモータ軸５３（図４参照）と、送風機５１（図４参照）と、ベルマウス３６ａ（図２参照）とが同軸上に組み立てられる。

図４に示すように、送風機５１の外周部の第１ファンケース４１と第２ファンケース４２とで形成される内部空間には、スクロール流路として機能する渦巻状のスクロールケーシング５５が形成されている。スクロールケーシング５５は、送風機５１から吐出された空気の流れを減速しながら、静圧に変換する働きをしている。スクロールケーシング５５の出口には舌部５４が設けられており、さらにスクロールケーシング５５の下流側にはＰＴＣヒータ５８が設けられている。また、スクロールケーシング５５の出口とＰＴＣヒータ５８との間には略直線状の拡大流路５７が設けられている。スクロールケーシング５５の出口では、送風機５１の旋回成分の影響で、外周側の風速が高くなり易い。なお、拡大流路５７は、スクロールケーシング５５における渦巻状を呈する部分の終端から先に設けられており、下流に行くほど流路幅が単調（直線的）に拡大するように構成されている。

＜拡大流路とヒータの構成＞
ファンユニット１８をできるだけ高密度に洗濯乾燥機１０に実装するためには、スクロールケーシング５５（スクロール流路）の出口からＰＴＣヒータ５８の前面までの拡大流路５７の距離ができるだけ短くなるように構成されるとよい。また、ＰＴＣヒータ５８は、発熱量を増やすために、複数の発熱素子７１（図５参照）を有している。ファンユニット１８は、ＰＴＣヒータ５８の発熱素子７１（図５参照）の数を増やすと、拡大流路５７およびＰＴＣヒータ５８の形状によっては、流路断面積を急激に拡大せざるえない状況となり易い。そして、急激な流路断面の増加は、拡大流路５７の壁面での空気流れの剥離を生じさせ易くなる。空気流れの剥離が生じると、拡大流路５７に沿って空気流れが拡大しないため、ＰＴＣヒータ５８の前面での風速分分布が不均一になり易い。そのため、この場合に、熱交換性能を低下させやすくなる。

そこで、本実施形態では、拡大流路５７とＰＴＣヒータ５８を図６に示すように構成することで、ＰＴＣヒータ５８の発熱素子７１（図５参照）の数を増やした場合であっても、拡大流路５７の壁面での空気流れの剥離の発生を低減して、ＰＴＣヒータ５８の前面での風速分分布を均一化させ易いようにしている。

図６は、洗濯乾燥機１０の拡大流路入口断面６１と拡大流路出口断面６２の関係を示す説明図である。拡大流路入口断面６１と拡大流路出口断面６２の配置関係は、図４に示す関係になっている。拡大流路出口断面６２を基準として、拡大流路５７のモータ方向の拡大長さをＡ、吸気口方向の拡大長さをＢ、外周方向の拡大長さをＣ、内周方向の拡大長さをＤと定義したとき、拡大流路５７は、「Ａ＞（Ｃ＋Ｄ）／２＞Ｂ」の関係を満たすように構成されているとよい。

また、拡大流路５７は、「Ｃ＞（Ａ＋Ｂ）／２＞Ｄ」の関係を満たすように構成されているとよい。

さらに、拡大流路５７は、「（Ａ＋Ｂ）＞（Ｃ＋Ｄ）」の関係を満たすように構成されているとよい。

図６に示す例では、発熱素子数は９個であり、洗濯乾燥機１０は、複数の発熱素子７１を設けることでＰＴＣヒータ５８の発熱量を高めている。さらに、図６に示す例では、ＰＴＣヒータ５８の発熱素子７１の段数と列数が３段と３列になっており、ＰＴＣヒータ５８の発熱素子７１の段数と列数を同一としている。

なお、ＰＴＣヒータ５８の外形のアスペクト比は、０．８～１．２の範囲に収まるように構成しているとよい。アスペクト比は、高さ［ｍｍ］、幅［ｍｍ］、奥行［ｍｍ］とする場合の高さと幅の比である。

図６に示す例では、ＰＴＣヒータ５８の発熱素子７１の段数と列数が３段３列になっている。そのため、ＰＴＣヒータ５８の外形のアスペクト比が１に近い略正方形状になる。これにより、洗濯乾燥機１０は、ヒータ前面での風速分布を均一化させ易くすることができ、ヒータの加熱量を増大させることができる。このことに加え、洗濯乾燥機１０は、運転モードを弱（３素子）、中（６素子）、強（９素子）で選べるようになる。そのため、洗濯乾燥機１０は、乾燥の進行状況によって適切な温度切替が可能となり、衣類の過剰な温度上昇を防ぎつつ衣類の乾燥を促進することができる。これにより、洗濯乾燥機１０は、衣類の布傷みを抑制するだけでなく、過剰に温度上昇した場合の冷却運転が不要になることで、時間短縮と省エネルギーを実現することができる。

本実施形態では、洗濯乾燥機１０は、リントフィルタ２４（乾燥フィルタ）を外槽１３と循環風路１６との間に設けている。このような洗濯乾燥機１０は、リントフィルタ２４を送風機５１の近傍に設置せずに済むため、ファンユニット１８を大型化することができる。また、洗濯乾燥機１０は、ＰＴＣヒータ５８や拡大流路５７の設置制約を緩和することができるため、ヒータ前面での風速分布を均一化させ易くすることができる。

＜洗濯乾燥機の主な特徴＞
本実施形態に係る洗濯乾燥機１０は、以下のような特徴を有している。
（１）本実施形態に係る洗濯乾燥機１０は、箱体１１と、箱体１１に収容され水を貯留可能な外槽１３と、外槽１３に内包され回転自在な内槽１２と、外槽１３内に風を供給するファンユニット１８と、ファンユニット１８に設けられた送風機５１と、を備えている。ファンユニット１８の一方の面には吸気口３６が形成され、ファンユニット１８の他方の面には送風機５１を駆動する送風モータ５２が配置され、送風機５１の周囲には渦巻状のスクロール流路（スクロールケーシング５５）が設けられ、スクロール流路（スクロールケーシング５５）の下流にはヒータ（ＰＴＣヒータ５８）と排気口３７とが設けられ、スクロール流路（スクロールケーシング５５）の出口とヒータとの間には略直線状の拡大流路５７が設けられている。図６に示すように、拡大流路５７のモータ方向の拡大長さをＡ、吸気口方向の拡大長さをＢ、外周方向の拡大長さをＣ、内周方向の拡大長さをＤとしたとき、拡大流路５７が「Ａ＞（Ｃ＋Ｄ）／２＞Ｂ」の関係を満たす構成になっているとよい。

このような本実施形態に係る洗濯乾燥機１０は、拡大流路５７が「Ａ＞Ｂ」の関係となるように構成されているため、拡大流路５７のうち、ファン軸方向においては、送風モータ５２側に拡大してる。このため、拡大流路５７を吸気口３６側に拡大していく場合よりも、ファンユニット１８の高さを抑えてコンパクトに実装できる。つまり、ヒータ発熱量を増やすためにヒータの発熱素子数を増やしても、実装性を悪化させにくい。さらに、本実施形態に係る洗濯乾燥機１０は、「Ａ＞（Ｃ＋Ｄ）／２＞Ｂ」の関係を満たすように拡大流路５７を構成することで、ファン軸方向とファン径方向の双方に適切に流路が拡大されるため、風路壁面での剥離が生じにくくなり、ヒータ前面での風速分布が均一化され、ヒータの発熱素子数あたりの発熱量が大きくなることで衣類の乾燥時間を短縮できる。

（２）本実施形態に係る洗濯乾燥機１０のヒータはＰＴＣヒータ５８であるとよい。

このような本実施形態に係る洗濯乾燥機１０は、ヒータをＰＴＣヒータ５８とすることで、ヒータ加熱量の増大によるヒータ部の周囲での温度上昇を抑制できるため、乾燥運転の安全性の向上と乾燥運転の時間短縮とを両立できる。

（３）本実施形態に係る洗濯乾燥機１０のヒータは複数の発熱素子７１を有しており、発熱素子７１の列数と段数が略同一であるとよい。
また、本実施形態に係る洗濯乾燥機１０は、箱体１１と、箱体１１に収容され水を貯留可能な外槽１３と、外槽１３に内包され回転自在な内槽１２と、外槽１３内に風を供給する送風機５１と、送風機５１を回転駆動する送風モータ５２と、送風機５１により供給される風を加熱するＰＴＣヒータと、外槽１３と送風機５１を接続する循環風路と、を備えている。ＰＴＣヒータの発熱素子数は９個以上であり、発熱素子７１の段数と列数が同一であるとよい。

一般的に、ＰＴＣヒータは発熱素子７１を複数組み合わせた構成となっており、発熱素子７１の高さと幅の関係は略正方形となっている。したがって、本実施形態に係る洗濯乾燥機１０は、ヒータの段数と列数を同一とすることで、ヒータ全体のアスペクト比（高さと幅の比）を１に近づけることができるため、拡大流路５７での１方向への急拡大を抑えることができ、ヒータの発熱素子数を増やした場合であっても風速分布を均一化させ易くなり、ヒータ加熱量を増大できる。

（４）本実施形態に係る洗濯乾燥機１０は、拡大流路５７が「Ｃ＞（Ａ＋Ｂ）／２＞Ｄ」の関係を満たすとよい。
また、本実施形態に係る洗濯乾燥機１０は、箱体１１と、箱体１１に収容され水を貯留可能な外槽１３と、外槽１３に内包され回転自在な内槽１２と、外槽１３内に風を供給するファンユニット１８と、ファンユニット１８に設けられた送風機５１と、を備えている。ファンユニット１８の一方の面には吸気口３６が形成され、ファンユニット１８の他方の面には送風機５１を駆動する送風モータ５２が配置され、送風機５１の周囲には渦巻状のスクロール流路（スクロールケーシング５５）が設けられ、スクロール流路（スクロールケーシング５５）の下流にはヒータと排気口３７とが設けられ、スクロール流路（スクロールケーシング５５）の出口とヒータとの間には略直線状の拡大流路５７が設けられている。図６に示すように、拡大流路５７のモータ方向の拡大長さをＡ、吸気口方向の拡大長さをＢ、外周方向の拡大長さをＣ、内周方向の拡大長さをＤとしたとき、拡大流路５７が「Ｃ＞（Ａ＋Ｂ）／２＞Ｄ」の関係を満たす構成になっているとよい。

一般的に、ケーシング出口、つまり拡大流路５７の入口では、ファンの旋回成分の影響で、ケーシングの外周方向の風速が速くなり易いことが知られている。したがって、拡大流路入口の内周側よりも外周側の風速が速いため、本実施形態に係る洗濯乾燥機１０は、拡大流路５７が「Ｃ＞Ｄ」の関係となるように構成することで、風路壁面での剥離が生じにくくなり、ヒータ前面での風速分布を均一化できる。さらに、本実施形態に係る洗濯乾燥機１０は、「Ｃ＞（Ａ＋Ｂ）／２＞Ｄ」の関係を満たすように拡大流路５７を構成することで、ファン軸方向とファン径方向の双方に適切に流路が拡大されるため、風路壁面での剥離が生じにくくなり、ヒータ前面での風速分布が均一化され、ヒータの発熱素子数あたりの発熱量が大きくなることで衣類乾燥時間を短縮できる。

（５）本実施形態に係る洗濯乾燥機１０は、拡大流路５７が「（Ａ＋Ｂ）＞（Ｃ＋Ｄ）」の関係を満たす構成になっているとよい。

一般的に、ケーシング出口、つまり拡大流路５７の入口では、ファンの旋回成分の影響で、ケーシングの外周方向の風速が速く、偏りが生じ易いことが知られている。したがって、本実施形態に係る洗濯乾燥機１０は、拡大流路５７が「（Ａ＋Ｂ）＞（Ｃ＋Ｄ）」の関係を満たすように、ファン軸方向拡大長さ（Ａ＋Ｂ）を、ファン径方向の拡大長さ（Ｃ＋Ｄ）よりも大きくなるように構成し、風速の偏りの少ない方向の風路拡大率を高めることで、風速分布が均一化されて、ヒータの発熱素子数あたりの発熱量が大きくなることで衣類の乾燥時間を短縮できる。

（６）本実施形態に係る洗濯乾燥機１０は、ＰＴＣヒータの外形のアスペクト比が０．８～１．２の範囲にあるとよい。

ヒータのアスペクト比を０．８～１．２とすることで、本実施形態に係る洗濯乾燥機１０は、ヒータの幅方向だけでなく、高さ方向にもスクロール流路（スクロールケーシング５５）を拡大できるため、空気流れがスクロール流路（スクロールケーシング５５）から剥離しにくくなり、風速分布が均一化されて、ヒータの発熱量が増加する。これにより、本実施形態に係る洗濯乾燥機１０は、前記した特許文献１に記載された従来技術よりも効率的に衣類を乾燥できるため、運転時間を従来技術よりも短縮することが可能となる。

（７）ヒータの入力は少なくとも３段階に切替え可能であるとよい。

図５に示すように、ＰＴＣヒータの構成を例えば３段３列とすることで、アスペクト比が１に近い略正方形状になるので、本実施形態に係る洗濯乾燥機１０は、ヒータ前面での風速分布を均一化させ易くすることができ、加熱量を増大させることができる。このことに加え、運転モードを弱（３素子）、中（６素子）、強（９素子）で選べるようになる。そのため、乾燥の進行状況によって適切な温度切替が可能となり、衣類の過剰な温度上昇を防ぎつつ衣類乾燥を進行することができる。これにより、衣類の布傷みを抑制するだけでなく、過剰に温度上昇した場合の冷却が不要になることで時間短縮と省エネルギーを実現することができる。

（８）本実施形態に係る洗濯乾燥機１０は、外槽１３内にリントを捕捉するリントフィルタ（図示せず）が配置されているとよい。

一般的に、リントフィルタは送風機５１の近くに配置されることが多いが、本実施形態に係る洗濯乾燥機１０は、リントフィルタ（図示せず）を外槽１３内に配置しているので、ファンユニット１８の設置制約を緩くすることができる。つまり、本実施形態に係る洗濯乾燥機１０は、リントフィルタ（図示せず）を外槽１３内に設けることで、ヒータおよびファンの設置スペースを拡大できるため、ヒータの発熱素子数を増やしつつ、拡大流路５７を長く確保し易くなり、ヒータ発熱量を大きくして衣類の乾燥時間を短縮することができる。

なお、洗濯乾燥機１０は、乾燥運転において、ＰＴＣヒータ５８（図４参照）の加熱量を増やすこと（加熱能力の強化）によって、空気（湿り空気）に含まれる水分の凝縮の駆動力となる空気（湿り空気）と外槽１３の内壁との絶対湿度差を拡大すると共に、衣類中の水分と吹出口３８が送風される空気との絶対湿度差も拡大する。つまり、洗濯乾燥機１０は、ＰＴＣヒータ５８（図４参照）の加熱量を増やすことによって、衣類からの水分の蒸発性能と湿り空気からの水分の凝縮性能とを向上させることができる。そのため、ＰＴＣヒータ５８（図４参照）の加熱量を増やすこと（加熱能力の強化）は、乾燥時間の短縮に非常に有効である。ただし、ＰＴＣヒータ５８（図４参照）の加熱量を増やすこと（加熱能力の強化）は、吹出口３８から内槽１２へと送られる温風（吹出空気）の温度が上昇するため、衣類が高温になって衣類ダメージを増加させてしまう可能性がある。また、温風ダクト１９の吹出口３８等の構造部品が高温になる可能性がある。したがって、洗濯乾燥機１０は、乾燥運転の後半では、ＰＴＣヒータ５８（図４参照）の加熱能力を下げるか、あるいはＰＴＣヒータ５８（図４参照）を停止して、送風機５１によるクーリング運転を実施するとよい。これにより、洗濯乾燥機１０は、衣類や構造部品が過剰に加熱されることを抑制することができる。

以上の通り、本実施形態１に係る洗濯乾燥機１０によれば、ヒータに流入する風速分布の均一化を向上させることによるヒータ加熱量の増大と、ヒータ加熱量の増大による乾燥運転の時間短縮とを可能にすることができる。

［実施形態２］
以下、図７を参照して、本実施形態２に係る洗濯乾燥機１０Ａの構成について説明する。図７は、本実施形態２に係る洗濯乾燥機１０Ａの構成を示す図である。

図７に示すように、本実施形態２に係る洗濯乾燥機１０Ａは、実施形態１に係る洗濯乾燥機１０（図６参照）と比較すると、ファンユニット１８の代わりに、ファンユニット１８Ａを有する点で相違している。ファンユニット１８Ａは、拡大流路５７のモータ方向の拡大長さをＡ、吸気口方向の拡大長さをＢ、外周方向の拡大長さをＣ、内周方向の拡大長さをＤとしたとき、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが略同一（±５［ｍｍ］程度）の構成になっている。

ケーシング出口（つまり拡大流路５７の入口）の風速分布が均一な場合においては、風路を４方向に均一に拡大することが、ヒータ前面の風速分布を均一化させ易い。したがって、本実施形態２に係る洗濯乾燥機１０Ａは、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを略同一とすることで、ファン軸方向とファン径方向の双方に適切に流路が拡大されるため、風路壁面での剥離が生じにくくなり、ヒータ前面での風速分布が均一化され、ヒータの発熱素子数あたりの発熱量が大きくなることで衣類の乾燥時間を短縮できる。

この構成について補足すると、前記した実施形態１に係る洗濯乾燥機１０（図６参照）は、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが同一にはなっていない。これに対して、本実施形態２に係る洗濯乾燥機１０Ａは、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを略同一になっている。このような本実施形態２に係る洗濯乾燥機１０Ａは、ケーシング出口（つまり拡大流路５７の入口）の風速分布が均一な場合に、４方向に全部均一に拡大されているため、ヒータの入口（つまり拡大流路５７の出口）の風速分布を均一化させ易い。そのため、本実施形態２に係る洗濯乾燥機１０Ａは、ヒータ前面での風速分布が均一化されて、ヒータの発熱素子数あたりの発熱量が大きくなることで、衣類乾燥時間を短縮できる。

以上の通り、本実施形態２に係る洗濯乾燥機１０Ａによれば、実施形態１に係る洗濯乾燥機１０と同様に、ヒータに流入する風速分布の均一化を向上させることによるヒータ加熱量の増大と、ヒータ加熱量の増大による乾燥運転の時間短縮とを可能にすることができる。
しかも、本実施形態２に係る洗濯乾燥機１０Ａによれば、実施形態１に係る洗濯乾燥機１０に比べて、さらにヒータ前面での風速分布が均一化されて、ヒータの発熱素子数あたりの発熱量が大きくなることで、衣類乾燥時間を短縮できる。

本発明は、前記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前記した実施形態は、本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、実施形態の構成の一部を他の構成に置き換えることが可能であり、また、実施形態の構成に他の構成を加えることも可能である。また、各構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

また、前記した実施形態では、選択機能を有する洗濯乾燥機を例にして説明したが、本発明は、選択機能を有していない乾燥機にも適用することができる。

また、例えば、前記した実施形態では、発熱素子７１が４行４段の構成になっている場合を想定して説明した。しかしながら、家庭で使用される電力のワット数を超えない範囲の発熱素子７１の加熱量（発熱量）であれば、発熱素子７１を４行４段の構成にしてもよい。

１０，１０Ａ 洗濯乾燥機
１１ 箱体
１１Ｆ 前面カバー
１２ 内槽（回転ドラム）
１３ 外槽
１４ メインモータ
１５ ドア
１６ 循環風路
１７ 循環ポンプ
１８，１８Ａ ファンユニット
１９ 温風ダクト
２１ 内部排水ホース
２２ 外部排水ホース
２３ 糸くずフィルタ
２４ リントフィルタ
３１ 注水口
３２ 排水弁
３６ 吸気口
３６ａ ベルマウス
３７ 排気口
３８ 吹出口
４１ 第１ファンケース
４２ 第２ファンケース
５１ 送風機
５２ 送風モータ
５３ モータ軸
５４ 舌部
５５ スクロールケーシング（スクロール流路）
５７ 拡大流路
５８ ＰＴＣヒータ（ヒータ）
５９ ヒータカバー
６１，６１ａ 拡大流路入口断面
６２ 拡大流路出口断面
７１ 発熱素子
７２ フィン

Claims (9)

1. 箱体と、
   前記箱体に収容され水を貯留可能な外槽と、
   前記外槽に内包され回転自在な内槽と、
   前記外槽内に風を供給するファンユニットと、
   前記ファンユニットに設けられた送風機と、を備え、
   前記ファンユニットの一方の面には吸気口が形成され、
   前記ファンユニットの他方の面には前記送風機を駆動する送風モータが配置され、
   前記送風機の周囲には渦巻状のスクロール流路が設けられ、
   前記スクロール流路の下流にはヒータと排気口とが設けられ、
   前記スクロール流路の出口と前記ヒータとの間には略直線状の拡大流路が設けられ、
   前記拡大流路のモータ方向の拡大長さをＡ、吸気口方向の拡大長さをＢ、外周方向の拡大長さをＣ、内周方向の拡大長さをＤとしたとき、前記拡大流路が「Ａ＞（Ｃ＋Ｄ）／２＞Ｂ」の関係を満たす
   ことを特徴とする洗濯乾燥機。
2. 請求項１に記載の洗濯乾燥機において、
   前記ヒータはＰＴＣヒータである
   ことを特徴とする洗濯乾燥機。
3. 請求項２に記載の洗濯乾燥機において、
   前記ヒータは複数の発熱素子を有しており、前記発熱素子の列数と段数が略同一である
   ことを特徴とする洗濯乾燥機。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の洗濯乾燥機において、
   前記拡大流路が「Ｃ＞（Ａ＋Ｂ）／２＞Ｄ」の関係を満たす
   ことを特徴とする洗濯乾燥機。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の洗濯乾燥機において、
   前記拡大流路が「（Ａ＋Ｂ）＞（Ｃ＋Ｄ）」の関係を満たす
   ことを特徴とする洗濯乾燥機。
6. 請求項２に記載の洗濯乾燥機において、
   前記ＰＴＣヒータの外形のアスペクト比が０．８～１．２の範囲にある
   ことを特徴とする洗濯乾燥機。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の洗濯乾燥機において、
   前記ヒータの入力は少なくとも３段階に切替え可能である
   ことを特徴とする洗濯乾燥機。
8. 請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の洗濯乾燥機において、
   前記外槽内にリントを捕捉するリントフィルタが配置されている
   ことを特徴とする洗濯乾燥機。
9. 箱体と、
   前記箱体に収容され水を貯留可能な外槽と、
   前記外槽に内包され回転自在な内槽と、
   前記外槽内に風を供給するファンユニットと、
   前記ファンユニットに設けられた送風機と、を備え、
   前記ファンユニットの一方の面には吸気口が形成され、
   前記ファンユニットの他方の面には前記送風機を駆動する送風モータが配置され、
   前記送風機の周囲には渦巻状のスクロール流路が設けられ、
   前記スクロール流路の下流にはヒータと排気口とが設けられ、
   前記スクロール流路の出口と前記ヒータとの間には略直線状の拡大流路が設けられ、
   前記拡大流路のモータ方向の拡大長さをＡ、吸気口方向の拡大長さをＢ、外周方向の拡大長さをＣ、内周方向の拡大長さをＤとしたとき、前記拡大流路が「Ｃ＞（Ａ＋Ｂ）／２＞Ｄ」の関係を満たす
   ことを特徴とする洗濯乾燥機。
   

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