JP7470065B2 - 洗濯乾燥機 - Google Patents

Description

本発明は、衣類等の洗濯を行う洗濯機及び洗濯から乾燥まで一貫して行う洗濯乾燥機に関する。

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・低湿度の空気を作り、これを洗濯槽内に吹込み、衣類の温度を高くして衣類から水分を蒸発させ、蒸発した水分を除湿する温風乾燥方式により行う。蒸発した水分の除去方法としては、循環空気を冷却除湿する方式と、循環空気を周囲の低湿な空気と入れ替える方式がある。さらに冷却除湿の冷熱源としては、ヒートポンプを用いる方式と冷却水を用いる方式がある。

近年では家庭電化製品においても低環境負荷機器が求められており、具体的には脱フロン、消費電力量の少ない省エネ機器が求められている。

水冷除湿方式において、冷却水を増やすなどで除湿を強化すると、循環空気の顕熱を含む熱量を多く奪うため、その後の温風のための加熱量も増え、消費電力量が増加してしまう。これに対して例えば特許文献１に記載の技術がある。特許文献１には、「送風経路の除湿手段と加熱手段の間に前記送風手段からの循環空気を周囲外気と入れ替えるための給排気手段を有し、該給排気手段での給排気量を全量から入替え無にいたるまで調整可能とする構成としたことを特徴とし、乾燥工程において前記加熱手段による加熱量、前記送風手段による風量、前記給排気手段による給排気量、除湿手段での除湿量を調整する制御装置を備えた洗濯乾燥機」が開示されている。

しかしながら従来技術では、排気湿度を給気との熱交換により除湿するので、とくに吸排気量の少ないときは、熱交換効率が悪く除湿できず、周囲環境の湿度を上げてしまう。また熱交換効率を上げるために伝熱面積を増やすには、給気経路と排気経路の接する部位を必要とし、このため排気内のリントを取り除くフィルタの設置スペースの確保が困難である。

一方、ヒートポンプ方式において例えば特許文献２に記載の技術がある。特許文献２には、ヒ－トポンプの循環空気の一部（ドラム出口）を水冷除湿排気する方式が開示されている。ヒートポンプでの加熱量は、蒸発器で汲み上げた熱量と圧縮機入力が基になるので、除湿排気では、凝縮器での加熱量が干渉し、蒸発器での冷却除湿を排気除湿に対して調整することによる有効活用ができない。具体的には、乾燥負荷や運転工程の制御に対してヒートポンプでの加熱量を抑えると、蒸発器での除湿量も減り、排気水冷除湿部での除湿負荷必要冷却量が増加し、必要な冷却量が増加する。逆に加熱量を上げると、蒸発器での除湿量も増加し、排気除湿部での除湿負荷は減る。よって、乾燥に対する蒸発器での除湿量が変動することで、それに伴い排気除湿負荷が変動するが、排気除湿と循環空気の除湿とは冷却源を共有できず、循環空気の除湿は加熱量と連動するため、安定して排気除湿できない(排気湿度を安定にできない)。

特開２０２０－０１４７４５号公報 特開２００９－１０６５６６号公報

特許文献１に記載の技術においては、排気除湿の冷却源が周囲外気に依存し、周囲外気の温湿度レベルは排気の影響を受けるので、安定して排気除湿できないといった課題があった。

また、特許文献２に記載の技術においては、循環空気の除湿は加熱量と連動するが、排気の除湿量と循環空気の除湿量とは連動していないので、例えば温風レベルを上げて出力を上げた場合、排気除湿量も増加し、消費電力量の増加と冷却水の水量も増加するなど、安定して排気除湿できないといった課題があった。

本発明の目的は、環境湿度の変化に対しても安定して除湿排気すると共に、乾燥の消費電力量を低減できる洗濯乾燥機を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明は、内部に液体を貯溜可能な外槽と、前記外槽内に回転可能に支持され、洗濯物が収容される回転ドラム若しくは内槽と、前記回転ドラム若しくは内槽に空気を送風する送風手段と、前記回転ドラム若しくは内槽に送風する空気を加熱する加熱手段と、を備えた洗濯乾燥機であって、
前記外槽と接続され循環空気が流れる循環経路の一部を構成する循環ダクトと、前記循環ダクトと連通し、前記循環空気の全部若しくは一部を機外に排気する排気経路と、前記排気経路内に備えられた排気水冷除湿部と、前記循環ダクト内に備えられた水冷除湿部と、を備え、前記排気水冷除湿部に冷却水を通水させて前記排気経路内を流れる循環空気と熱交換させた後、熱交換させた前記冷却水を前記水冷除湿部に導き前記循環ダクト内を流れる循環空気と熱交換させることを特徴とする。

本発明によれば、環境湿度の変化に対しても安定して除湿排気すると共に、乾燥の消費電力量を低減できる洗濯乾燥機を提供することができる。

本発明の実施例１に係るドラム式洗濯乾燥機の外観斜視図である。 本発明の実施例１に係るドラム式洗濯乾燥機の内部構造を示す右側面の概略断面図である。 図２の乾燥における循環空気の排気とそれと同量の周囲外気を給気する基本機構の拡大断面図である。 図３の基本機構の一部を断面とした斜視図である。 本発明の実施例１に係るドラム式洗濯乾燥機の制御装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施例１に係るドラム式洗濯乾燥機における洗濯乾燥運転（洗い～乾燥）の動作を説明するフローチャートである。 本発明の実施例２に係るドラム式洗濯乾燥機の内部構造を示す右側面の概略断面図である。 本発明の実施例３に係るドラム式洗濯乾燥機の内部構造を示す右側面の概略断面図である。

以下、本発明の実施例について添付の図面を参照しつつ説明する。同様の構成要素には同様の符号を付し、同様の説明は繰り返さない。

本発明の各種の構成要素は必ずしも個々に独立した存在である必要はなく、一の構成要素が複数の部材から成ること、複数の構成要素が一の部材から成ること、或る構成要素が別の構成要素の一部であること、或る構成要素の一部と他の構成要素の一部とが重複すること、などを許容する。

図１は本発明の実施例１に係るドラム式洗濯乾燥機の外観斜視図であり、図２は本発明の実施例１に係るドラム式洗濯乾燥機の内部構造を示す右側面の概略断面図である。

まず外観について説明する。ドラム式洗濯乾燥機１０は、ベース１００ｂの上部に、主に鋼板と樹脂成形品で作られた側板１００ａ及び補強材(図示せず)を組み合わせて骨格を構成し、さらにその上に前面カバー１００ｃ、上面カバー１００ｅを取り付けることで筐体１００を形成している。前面カバー１００ｃには洗濯物４００を出し入れするドア１０１が設けられており、背面には背面カバー１００ｄがとりつけられている。

次に洗濯乾燥機の概略構造について簡単に説明する。筐体１００の内側には、内部に液体を貯溜可能な外槽１０２が備えられる。外槽１０２は、下部が複数個のサスペンション１０３により支持されている。外槽１０２内に回転可能に支持され、外槽１０２の内側に配置された回転ドラム１０４には、ドア１０１を開けて投入される洗濯物４００が収容され、回転ドラム１０４の開口部１０４ａの外周には脱水時の洗濯物４００のアンバランスによる振動を低減するための流体バランサー（図示せず）が設けられている。また、回転ドラム１０４の内側には洗濯物４００を掻き揚げる複数個のリフター１０５が設けられている。回転ドラム１０４は回転ドラム用金属製フランジ１０４ｂに連結された主軸１０６を介してドラム駆動用モータ（図示せず）に直結されている。なお、本実施例はこの構成に限定されるものでは無く、例えば主軸に固定されたプーリと外槽に固定したモータとをベルトを介して連結させ、ドラムを駆動させるいわゆるベルト駆動構成でもあってもよい。

外槽１０２の開口部には弾性体からなるゴム系のパッキン１０７が取付けられている。このパッキン１０７は外槽１０２内とドア１０１との水密性を維持する役割をしている。これにより、洗い，すすぎ及び脱水時の水漏れの防止が図られている。

回転ドラム１０４は、側壁に遠心脱水および通風用の多数の小孔（図示せず）を有する。外槽１０２の水受け部１０８に開口した排水口１０９は、排水弁Ｖ１を介して排水ホース１１０に接続する。排水ホース１１０は、住宅の床面２０１に取付けられた排水トラップ２０２に接続されている。またオーバーフローホース１１１は外槽１０２の前面に取り付けられており、排水弁Ｖ１よりも下流側で排水ホース１１０と合流している。即ち、排水弁Ｖ１の開閉状態に関係なく排水ホース１１０と連通される構成となっている。ただし、排水弁Ｖ１よりも上流で排水ホース１１０と合流させる構成としても機能上は何ら差し支えない。

加熱ユニット１１５は、回転ドラム１０４内の洗濯物４００に空気を導く送風ダクト１１２と、送風ダクト１１２を介して回転ドラム１０４に空気を送風する送風手段としての送風ファン１１３と、回転ドラム１０４に空気を送風する空気を加熱する加熱手段としてのヒータ１１４とによって構成されている。

加熱ユニット１１５は、外槽１０２から離して筐体１００に固定されている。ヒータ１１４の出口と吹出しノズル１２５は、外槽１０２の最上面から中心までの間であって、且つ外槽１０２の中心より前面の位置において蛇腹管１１６を介して外槽１０２に対し略垂直に接続されている。蛇腹管１１６は柔軟な構造であるため、外槽１０２の振動を吸収する。

排水口１０９，送風ファン１１３の吸気口及び吐出口には温度センサ（図示せず）が設けてある。

水受け部１０８の水は、排水口１０９から糸屑フィルタ２２２を介して循環ポンプ２２３の吸込口（図示せず）に入る。

上面カバー１００ｅには、外槽１０２内に洗剤を投入する洗剤投入部１１７と、電源や洗濯コース、水量等を選択する操作スイッチ１１８と、洗濯コース、残り時間等を表示する表示部１１９が備えられている。

図３は図２の乾燥における循環空気の排気とそれと同量の周囲外気を給気する基本機構の拡大断面図であり、図４は図３の基本機構の一部を断面とした斜視図である。

温風を除湿する基本機構は、外槽１０２と接続され循環空気が流れる循環経路の一部を構成すると共に、ドラム出口からの循環空気を水冷除湿する循環ダクト２５１、給気口２５２のある給気部２５３、循環空気フィルタ２５４、循環空気の一部若しくは全部を排気経路２５５に導く排気口２５６、排気フィルタ２５７、排気水冷除湿部２５８から主に構成されている。排気経路２５５は排気口２５６を介して循環ダクト２５１と連通している。給気口２５２は筐体内空間に形成されている。筐体の背面には、筐体内空間と連通する給気端２７０が形成されており、給気口２５２は筐体内空間を介して給気端２７０と連通している。

排気水冷除湿部２５８は排気経路２５５内に備えられている。本実施例の排気水冷除湿部２５８は、チューブ内に冷却水（液媒体）を流し、チューブ外面と差し込んだフィン（放熱板）に循環空気を当てて熱交換させるフィンチューブ式熱交換器で構成している。排気水冷除湿部２５８のチューブは、給水電磁弁１２０と直結させている。

また、排気は乾燥工程を通して安定した排気量とするために、排気端２５９は解放して洗濯乾燥機の機外と連通させている。給気口２５２には開度を調整できる給気扉２６０を設けている。さらに給気扉２６０は循環経路の断面を縮小させるように可動させることで、循環空気に対して通風抵抗となる。本実施例では、給気扉２６０の開度を調節することで循環空気の一部若しくは全部を排気端２５９から排気して、同量の周囲外気を取り入れて循環空気と合流するようにしている。このような構成とすることで、もし乾燥途中で排気経路２５５へ導く排気量を調整したいときは、循環空気への通風抵抗を増減させることで調整できる。また排気フィルタ２５７の詰まり具合を検知若しくは予め想定して給気扉２６０の開度を調整してもよい。一方、排気口２５６および排気端２５９は解放とする。もし脱水工程や温風を用いた洗浄工程などで外槽内の圧力が変動した場合でも直ちに圧力変動を緩和できるので、外槽１０２や筐体１００の振動を抑えることができる。

送風ファン１１３は筐体１００の上部に固定されているのに対して、循環ダクト２５１は外槽１０２に固定されている。よって送風ファン１１３と外槽１０２とは運転時に異なる周期で振動することもあるので、循環ダクト２５１と送風ファン１１３とは蛇腹ホースを介して接続した構成としている。このような構成とすることで、脱水工程などで異なる振動が生じても蛇腹ホースで振動差を吸収できるので、循環ダクト２５１と送風ファン１１３の破損を抑制できる。

給水電磁弁１２０から排気水冷除湿部２５８へ通水させた冷却水は、循環ダクト２５１内に導いて通水させる。循環ダクト２５１内には必要に応じて循環空気との熱交換を促進させるための水冷除湿部２６１を必要に応じて設ける。このような構成とすることにより、排気水冷除湿部２５８で熱交換した冷却水で循環空気の除湿を行うため、排気に伴う湿気排気を第一に抑えつつ循環空気の過度の冷却も抑えることができる。また、排気水冷除湿部２５８は水冷除湿部２６１よりも上方に位置させているので、冷却水を加圧する加圧手段を用いることなく重力の作用により排気水冷除湿部２５８から循環ダクト２５１へ導くことができる。本実施例の水冷除湿部２６１は、プレートの表面に複数のリブを設け、この表面に冷却水と循環空気を対向するように流して熱交換を行うプレート熱交換器で構成している。

環境温度が高い場合には筐体１００からの放熱が少なく、循環空気温度レベル(乾燥温度レベル)が上がるので、循環空気の飽和蒸気圧が上がり絶対湿度が上がる。水温一定では、排気水冷除湿部２５８での熱交換量が上がり、よって排気水冷除湿部２５８出口の冷却水温度は上がる。ゆえに循環ダクト２５１内において循環空気温度レベルが高く、冷却水温度も高いため、循環ダクト２５１内での熱交換量はおおむね一定（冷やしすぎない）にできる。また環境温度が低い場合には筐体１００からの放熱が多く、循環空気温度レベル(乾燥温度レベル)が下がる。循環空気の飽和蒸気圧が下がり絶対湿度が下がる。水温一定では、排気水冷除湿部２５８での熱交換量が下がり、排気水冷除湿部２５８出口の冷却水温度は下がる。循環空気温度レベルが通常よりも低いが、冷却水温度の上昇も抑えられているので、循環ダクト２５１内での熱交換量は確保できるので、最終的に排気に対しては安定した除湿量が確保できる。

以上のように、排気は循環ダクト２５１内において除湿された後に、排気経路２５５に導かれて排気水冷除湿部２５８にてさらに除湿されるので、つねに冷却水温近くまで冷却除湿されての排気となる。よって周囲環境に放出する湿気を減らすことができる。また冷却水は、排気水冷除湿部２５８で熱交換させた後に循環ダクト２５１に通水されるため、２つの除湿部を直列に通水されることになり、排気の除湿を優先させつつ、下流側にあるダクトの水冷除湿部２６１で熱交換を補わせる構成となっている。冷却水の熱交換量もつねに安定させることができ、循環ダクト２５１や排水口１０９に至るまでの外槽１０２などを過度に冷やす心配がない。

排気経路２５５の排気端２５９と、給気口２５２及び筐体内を介して給気口２５２と通風できる給気端２７０とを離した配置としている。よって給気は排気経路２５５の排気水冷除湿部２５８よりも空間が確保された筐体内背面および上部を通過させて給気口２５２から給気できるので、ドラムの駆動源や送風ファン１１３の駆動源の排熱で温まった筐体内空気を取り込むことができる。なお筐体内を通過させて給気口２５２から給気する周囲外気を取り込む給気端２７０は、図３に示す如く筐体背面側下部に設けているが、下部から給気するのに十分な隙間が存在するため特別に給気端を設ける必要がない場合や１か所でなく複数個所に設ける必要がある場合においても、本実施例の効果は本質的に変わらない。

以上のように、環境温湿度の変化に対しても常に安定して除湿排気することで周囲環境を悪化させることがなく、循環空気全体を過度に冷やすことをせずに加熱量を抑えつつ、かつ給気に対しては機内の排熱を効率よく回収させることで乾燥の消費電力量を低減できる。

排気水冷除湿部２５８は、冷却水と排気とが伝熱面を介して接触するいわゆるプレートフィン熱交換器としている。このような構成とすることで、冷却水流量の調整や排気量の調整を行った時でも、排気により冷却水を周囲外気へ飛翔させる心配はない。除湿できた除湿水は冷却水とは別経路にて循環ダクト部内を通して機外へ排水してもよい。

また排気フィルタ２５７および循環空気フィルタ２５４は、一体着脱とした場合は、つけ忘れや紛失の心配を減らせる。個別に着脱できる構成とした場合は、乾燥工程中でもこまめに掃除できるなど、製品コンセプトに応じて構成できる。

次に、制御装置の構成について説明する。図５は本発明の実施例１に係るドラム式洗濯乾燥機の制御装置の構成を示すブロック図である。

図５に示すように、制御装置３００は、マイクロコンピュータ（以下「マイコン」と称する）３１０を備える。マイコン３１０は、使用者の操作（操作スイッチ１１８）や、洗濯工程、乾燥工程での各種情報信号（水位センサ１２３，排水温度センサＴ１、温度センサＴ２，Ｔ３、外気温度センサＴ４、電導度センサ１２１）を取得する。

また、マイコン３１０は、駆動回路を介して、給水電磁弁１２０、排水弁Ｖ１、モータＭ１０、温風ヒータ２１３、送風ファン１１３，循環ポンプ２２３、加熱ヒータ１２２、切替え弁２２４に接続され、これらの開閉、回転、通電を制御する。さらに、マイコン３１０は、使用者にドラム式洗濯乾燥機１０に関する情報を知らせるために、表示部１１９やブザー（図示せず）等を制御する。また、マイコン３１０は、運転パターンデータベース３１１、工程制御部３１２、回転速度算出部３１３、衣類重量算出部３１４、電導度測定部３１５、洗剤量・洗い時間決定部３１６、濁度判定部３１７、閾値記憶部３１８を備える。

マイコン３１０は、電源スイッチが押されて電源が投入されると起動し、図６に示すような洗濯および乾燥の基本的な制御処理プログラムを実行する。

図６は、本発明の実施例１に係るドラム式洗濯乾燥機における洗濯乾燥運転（洗い～乾燥）の動作を説明するフローチャートである。以下、ドラム式洗濯乾燥機における洗濯から乾燥までの工程について説明する。

図６に示すように、制御装置３００は、ステップＳ１において、ドラム式洗濯乾燥機１０の運転工程におけるコース選択の入力を受け付ける（コース選択）。ここで、使用者は、ドア１０１を開けて、回転ドラム１０４内に洗濯する衣類を投入し、ドア１０１を閉じる。そして、使用者は、操作スイッチ１１８を操作することにより、運転工程のコースを選択し入力する。操作スイッチ１１８が操作されることにより、選択された運転工程のコースが制御装置３００に入力される。制御装置３００は、入力された運転工程のコースに基づいて、運転パターンデータベース３１１から対応する運転パターンを読み込み、ステップＳ２に進む。なお、以下の説明において、標準コース（洗い～すすぎ２回～脱水～乾燥）が選択されたものとして説明する。

ステップＳ２において、制御装置３００は、回転ドラム１０４に投入された衣類の重量（布量）を検出する工程を実行する（布量センシング）。具体的には、工程制御部３１２が、モータＭ１０を駆動して回転ドラム１０４を回転させるとともに、衣類重量算出部３１４が注水前の洗濯物４００の重量（布量）を算出する。

ステップＳ３において、制御装置３００は、洗剤量・運転時間を算出する工程を実行する。電導度測定部３１５は、給水された水の電導度（硬度）を検出する。また、外槽１０２の下部（例えば、排水口１０９）に設けた排水温度センサＴ１で、給水された水の温度を検出する。洗剤量・洗い時間決定部３１６は、検出した布量、電導度測定部３１５において電導度センサ１２１からの検出値を用いて求めた水の電導度（硬度）、水の温度に基づいてマップ検索により、投入する洗剤量と運転時間を決定する。そして、工程制御部３１２は、決定された洗剤量・運転時間を表示部１１９に表示する。

ステップＳ４において、制御装置３００は、所定時間待機して（洗剤投入待ち工程）、ステップＳ５に進む。使用者は、待機中に表示部１１９に表示された洗剤量を参考に、洗剤類投入部（図示せず）内に洗剤類を投入する。

洗濯工程は、洗剤溶かし工程（ステップＳ５）、前洗い工程（ステップＳ６）、本洗い工程（ステップＳ７）に大別される。さらに、本洗い工程は、第１本洗い工程（本洗い１工程）とそれにつづく第２本洗い工程（本洗い２工程）に分けられるが、運転経過に対して各々の工程に明確に区別されていなくても機能上はなんら差し支えない。また、後述する工程中の動作の一部を省略しても洗濯工程全体としての機能に変わりはない。

ステップＳ５において、制御装置３００は、洗剤溶かし工程を実行する。給水電磁弁１２０が所定時間開かれ、給水される。給水は洗剤投入口に導かれたのち、外槽１０２に投入される。外槽１０２に投入された洗剤液は、給水経路（図示せず）を通って、回転ドラム１０４の底部に位置する水受け部１０８（図２参照）に供給される。洗剤液が投入された後、循環ポンプ２２３（図２参照）を駆動すると、水受け部１０８の水は、排水口１０９から糸屑フィルタ２２２を介して循環ポンプ２２３の吸込口（図示せず）に入る。循環ポンプ２２３で昇圧された洗濯水は、循環ポンプ２２３の出口と連通する循環吐出口１２４（図４参照）から再び水受け部１０８に戻される（洗剤溶かし工程の循環経路）。循環を繰り返すことで、少ない水で洗剤を溶かした均一な高濃度洗剤液を生成する。

制御装置３００は、この時点で水受け部１０８内にある電導度センサ１２１（判別手段）において、電導度を検出し、高濃度洗剤水溶液のときの電導度データベースと柔軟剤水溶液のときの電導度データベースとの照合を行う。

生成された高濃度洗剤液は洗濯物４００に散布される。循環ポンプ２２３の出力は、最大洗濯負荷に応じた洗濯水を、外槽１０２の上方に設けた散水ノズル２２５まで、くみ上げるに十分な仕様となっている。このため、前述の洗剤溶かし工程の循環経路で循環させると、循環ポンプ２２３の所要動力は最終的には熱エネルギーに変わり、高濃度洗剤液の温度を上昇させる。生成された高濃度洗剤液は、外槽１０２の上方に設けた散水ノズル２２５までくみ上げられて、回転ドラム１０４内の洗濯物４００へ散布される。このとき回転ドラム１０４を回転させて、洗濯物４００を攪拌させながら洗濯物４００に満遍なく高濃度洗剤液を散布する。

ステップＳ６において、制御装置３００は、前洗い工程を実行する。この工程では、通常、外槽１０２内には洗剤液のしみこんだ洗濯物４００と、外槽１０２の底部の水受け部１０８に少量の洗剤液が存在する。回転ドラム１０４を回転させることで、洗濯物４００を回転ドラム１０４の上部に持ち上げた後、重力により底部まで落下させるタンブリング動作に基づくたたき洗いを行う。これにより、洗濯物４００に浸み込んだ洗剤液が搾り出てくるので、必要に応じて間欠的に循環ポンプ２２３を駆動させて、再び洗濯物４００に洗剤液を散布する。この動作中においても、洗濯水と洗濯物のいわゆる洗浄温度を上げると、洗浄性能を向上できるので、必要に応じて送風ファン１１３からの気流を、加熱ヒータにて温めた後に吹き付ける。洗浄温度レベルを上げることで、洗濯物４００への高濃度洗剤液の浸透を促進させることもできる。

送風ファン１１３からの気流の吹出しノズル１２５は図４に示すように、散水ノズル２２５や外槽１０２の後側上部にある給水口とは外槽１０２の円周上において対向する位置に設けているため、高濃度洗剤液の散布と浸み込みを促進させるための温風の干渉を防ぐことで、効率よく洗浄できる。洗濯物４００は高濃度洗剤液を保水した状態であるため、洗濯物４００の繊維隙間を空気が占めるよりも熱伝導は良く、効率よく加熱できる。これにより繊維から、より多くの汚れを短時間で分離できる。分離できた汚れは、保水された高濃度洗剤液内に迅速に分散されるので、再び凝集して再付着することを防ぐことができる。

また、循環ポンプ２２３よりも小流量の循環ポンプ（図示せず）を別に設置してもよい。この場合、水受け部１０８から汲み上げて送風ファン１１３出口近傍にて温風内に散布することで、温風に液滴を混ぜて、洗濯物４００に散布させてもよい。洗濯工程の途中で、通常の循環量レベルを確保できるまで追加給水して、循環ポンプ２２３にて散布させると、洗濯物４００の温度は急激に低下する。そこで、前記のような構成にして、より少量の循環水を温風にのせて散布させれば、洗濯物４００に含まれる水を満遍なく且つ僅かずつ入れ替えることができる。このため、洗濯物４００の急激な温度低下も抑えることができるので、より洗浄性能を向上させることができる。

ステップＳ７において、制御装置３００は、本洗い工程を実行する。本洗い工程では、前洗い工程が終了した時点で追加給水して、水受け部１０８の水量を増やして、水位を上げる。この水位は、循環ポンプ２２３により水受け部１０８から洗濯水をくみ上げて、外槽１０２の上部の散水ノズル２２５から連続して散布するのに十分な水位を保つものとする。

散水ノズル２２５からの散布は、連続であっても間欠であってもよい。具体的には、洗濯物４００の裏側などに多くの汚れがまだ付着している間は、連続で散布して洗濯水の攪拌を促進する。これにより、洗濯物４００が保水する洗濯水を、常に汚れ濃度の低い洗濯水に入れ替えることができる。その後、汚れがほとんど落ちた後は、たたき洗いの機械力を主として、残りの汚れを落とすほうが洗浄効率がよい。よって、後半の散布は、機械力を妨げないように間欠散布とするのが好ましい。また、循環ポンプ２２３の駆動力を間欠とすることで、消費電力量を抑えられるので、省エネルギーの面からも好ましい。

なお、散水ノズル２２５は、外槽１０２に、ドラム式洗濯乾燥機の正面からみて回転可能な回転ドラム１０４の中心軸よりも上側、且つ、ドラム式洗濯乾燥機側面からみて、正面寄りの前側に位置している。これにより、散水ノズル２２５からの噴出範囲を、回転ドラム１０４の半径方向に対して広角にして散布する構造としている。この第１本洗い工程では、広範囲の散布とともに、回転ドラム１０４の回転によって回転ドラム１０４内の下方に溜まった洗濯物４００を持ち上げて、回転ドラム１０４内の上方から落下させることにより、洗濯物４００に機械的な力を与えてたたき洗いをする。ドラム径が大きいほど、広範囲の散布とたたき洗いの相乗効果が得られ、本洗い工程の時間を短縮できる。

また必要に応じて制御装置３００は第２本洗い工程を実行する。前述の本洗い工程（第１本洗い工程）の終了時に給水することで、第２本洗い工程の水量を、第１本洗い工程の水量よりも多くする。また、第２本洗い工程の循環ポンプ２２３の循環流量は、第１本洗い工程での循環ポンプ２２３の循環流量よりも多くする。さらに、第２本洗い工程における回転ドラム１０４のモータＭ１０の回転速度は、第１本洗い工程のモータＭ１０の回転速度よりも低くする。第１本洗い工程と第２本洗い工程の組み合わせは、洗濯物４００の黒ずみ、ごわつきを抑制させる運転アルゴリズムとしている。

以上のようにドラム式洗濯乾燥機の場合、回転ドラム１０４の回転に伴って、リフター１０５により洗濯物４００をドラム上部に持ち上げた後、重力によりドラム底部に落とすたたき洗いが主流となる。オーバーフローホース１１１が外槽１０２の前部に接続されているため、場合によっては循環ダクト２５１のオーバーフローホース１１１の位置まで洗濯水は流入してくる。また洗濯工程中に、循環ダクト２５１内のリントを洗い流すために、除湿手段上部に設けた注水具(図示せず)より循環ダクト内に注水する場合もある。本実施例では除湿手段の冷却水の散水具と一体となっており、除湿手段も含めて洗浄できる構成となっている。
循環ダクト２５１から外槽背面部に向かって下り傾斜２５１ｄ（図３参照）をつけてあるため、流入してきた水は、洗濯終了時には、速やかに外槽１０２から排水口を通して機外へ排水される。

ステップＳ８において、制御装置３００は、第１すすぎ工程（すすぎ１工程）を実行する。この工程では、排水弁Ｖ１を開けて、洗濯水を排出した後、排水弁Ｖ１を閉じて、外槽１０２内に所定の水位まですすぎ水を供給する。その後、回転ドラム１０４を回転させて、洗濯物４００とすすぎ水を攪拌してすすぐ。

ステップＳ９において、制御装置３００は、第２すすぎ工程（すすぎ２工程）を実行する。第２すすぎ工程では、第１すすぎ工程と同様にして、排水弁Ｖ１を開けて、すすぎ水を排出した後、排水弁Ｖ１を閉じて、外槽１０２内に所定の水位まですすぎ水を供給する。その後、回転ドラム１０４を回転させて、洗濯物４００とすすぎ水を攪拌してすすぐ。

ステップＳ１０において、制御装置３００は、脱水工程を実行する。この工程では、排水弁Ｖ１を開いて外槽１０２内のすすぎ水を排水した後、回転ドラム１０４を回転させて洗濯物４００を遠心脱水する。脱水の回転速度は、洗濯物４００のバランスがとれずにモータＭ１０の電流値が上限を超えるなどの不具合がない限り、負荷に応じた設定回転速度まで上昇させる。脱水された水の一部が循環ダクト２５１側に巻き上げられてきても、外槽１０２の背面部と接続する循環ダクト２５１の下部は外槽１０２の背面部に向かって下り傾斜２５１ｄをつけてあるため、速やかに外槽１０２側に戻すことができる。そして、脱水の回転速度を上げて、回転ドラム１０４が高速回転すると、外槽１０２にも振動が伝わり、外槽１０２自身も僅かながら振動する。循環ダクト２５１は外槽１０２に固定されているため、この振動により循環ダクト部内壁に残った水滴をふるい落とせる。また、回転ドラム１０４の高速回転に伴って、振動がドア１０１側にも伝わることをパッキン１０７にて吸収できる。送風ファン１１３への振動も蛇腹管１１６を設けることによって吸収できる。

ステップＳ１１において、制御装置３００は、乾燥工程を実行する。乾燥工程では、図２～図４に示したように、送風ファン１１３による昇圧昇温した空気を回転ドラム１０４内へ吹出しノズル１２５（図４参照）を通して送風し、洗濯物４００と熱交換させるとともに洗濯物４００から水分を蒸発させる。洗濯物４００から蒸発した水分の循環空気からの除湿は、循環空気の一部排気(それと同量の周囲外気の給気)と循環ダクト２５１での水冷除湿により行う。

本実施例では排気の水冷除湿に用いた冷却水を循環ダクト２５１に通水させて循環空気の除湿をおこなうため、循環空気全体は過度に冷やすことがなく、排気を集中して除湿するため、周囲環境への湿気の排出を抑えることができ、周囲環境を悪化させることがない。また乾燥工程内において排気フィルタ２５７の目詰まりが進んだ場合には、給気扉２６０の開度を調整することで循環経路の通風抵抗を替えて、安定した排気量を確保することができる。また加熱ヒータ１２２による加熱量は冷却除湿能力とは個別に調整できるので、例えば給気により回収できる排熱量に変化があった場合などに対して、容易に加熱量を調整しても排気と循環空気の除湿を合わせて安定した除湿が確保できる。

乾燥判定は、乾燥開始時若しくはある運転開始からの規定時間において排水温度センサＴ１によって外槽１０２の下部排水口温度Ｔ１ａと外気温度センサＴ４によって外気温度Ｔ４ａを測定する（初期温度の設定）。その後、負荷に見合った規定時間経過後に終了判定のための外槽１０２の下部排水口温度Ｔ１ｂと外気温度Ｔ４ｂを測定し、各々初期温度と終了判定温度との差を求める（ΔＴ１＝Ｔ１ａ－Ｔ１ｂ、ΔＴ４＝Ｔ４ａ－Ｔ４ｂ）。さらにそれらの温度差（ΔＴ１－ΔＴ４）が規定温度以上であるかどうかを確認して乾燥終了を判定する。

なお、コース選択（ステップＳ１）において乾燥工程が設定されていない場合は、ステップＳ１０において運転を終了する。

本実施例によれば、乾燥運転中における循環空気の排気量を調節できるので，外槽出口の循環空気の湿度が飽和となるように加熱量を調節してあわせることで温風の温湿度を適切に保つことができる。よって排気湿度を下げつつ、循環ダクトの水冷除湿部で過度に冷却することなく冷却熱量に対する除湿潜熱の割合を最大にできることで、効率よく乾燥ができ，乾燥運転中の累積の排気に伴う湿気量も少なくできる。

以上のように、本実施例では、冷却水を排気の水冷除湿部と循環ダクトに対して直列に通水させることで、冷却熱量を補い合うことができるので、環境温湿度の変化に対しても常に安定して除湿排気することで周囲環境の悪化を抑制できる。さらに本実施例では、循環空気全体を過度に冷やすことを抑制し、加えて加熱量を抑制しつつ、給気に対して機内の排熱を効率よく回収させているので、乾燥の消費電力量を低減できる。

次に本発明の実施例２について説明する。実施例１と共通する構成については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

図７は本発明の実施例２に係るドラム式洗濯乾燥機の内部構造を示す右側面の概略断面図である。

実施例２では、一部排気を排気経路および排気端を設けずに、排水ホースを介して排気することを基本構成としている。排水ホース１１０の外周の一部には、給水電磁弁１２０からの冷却水を通水させるための冷却除湿部２６２を設け、排水ホース１１０を通過する排気を冷却することで除湿する。これにより、排水トラップ２０２を介して排気する住宅の排水管(図示せず)内に対しても多湿の空気を流すことを抑制できる。

本実施例の冷却除湿部２６２は、熱伝導性が高い金属製のパイプとしている。
冷却除湿部２６２の一方は、金属製のパイプ若しくは耐圧ホースを介して給水電磁弁１２０と接続されている。また、冷却除湿部２６２の他方は、金属製のパイプ若しくは耐圧ホースを介して循環ダクト２５１と接続されている。

排水ホース１１０の冷却除湿部２６２を通水させた冷却水は、排水ホース１１０を通過する排気との間で熱交換され、冷却水の水温が上昇する。この冷却水は循環ダクト２５１内の水冷除湿部２６１に導き、通水させる。冷却除湿部２６２は水冷除湿部２６１よりも低い位置に備えられているが、冷却除湿部２６２は、金属製のパイプ若しくは耐圧ホース介して給水電磁弁１２０、循環ダクト２５１と接続されているので、水道水からの水圧により、冷却除湿部２６２から水冷除湿部２６１へ通水させることができる。このように構成することにより、実施例２では、排気の湿気を抑えつつ循環空気を過度に冷やすことなく効率よく乾燥できる。この場合、筐体下部の糸屑フィルタ２２２を排気フィルタとして共有することができ、排気フィルタ２５７の清掃作業を低減することができる。

次に本発明の実施例３について説明する。実施例１と共通する構成については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

図８は本発明の実施例３に係るドラム式洗濯乾燥機の内部構造を示す右側面の概略断面図である。

実施例３では、一部排気を冷却水が貯水された水フィルタ２６３内を通した後、液分離器２６４を介して機外へ排気することを基本構成としている。また、水フィルタ２６３に冷却水を通水させた後、冷却水を循環ダクト２５１内の水冷除湿部２６１に導くようにしている。水フィルタ２６３は循環ダクト２５１と連通している。

冷却水は水フィルタ２６３を通過させた後、糸屑フィルタ２２２を介して循環ポンプ２２３により循環ダクト２５１の水冷除湿部２６１まで揚水する。このような構成とすることで、冷却水内に排気を通すためリントを分離しやすくでき、さらには排気フィルタ２５７をなくすことができる。なお、循環ポンプ２２３では流量が多すぎる場合などは、少流量ポンプ(図示せず)を別置しても差し支えない。また水フィルタ２６３と循環ダクト２５１との高さ関係から、ヘッド差で冷却水を水フィルタ２６３から循環ダクト２５１内へ通水できる場合は、水フィルタ２６３と循環ダクト２５１までの水路内に簡易フィルタ（図示せず）を設けても差し支えない。

上記した各実施例では一例としてドラム式洗濯乾燥機の構成で説明したが、本発明はドラム式洗濯乾燥機に限らず、回転軸が垂直方向に設置された所謂縦型洗濯乾燥機にも適用可能である。その場合、回転ドラムは内槽に置き換えるようにする。

１０…ドラム式洗濯乾燥機、１００…筐体１００、１００ａ…側板、１００b…ベース、１００ｃ…前面カバー、１００ｄ…背面カバー、１００ｅ…上面カバー、１０１…ドア、１０２…外槽、１０３…サスペンション、１０４…回転ドラム、１０４ａ…開口部、１０４ｂ…回転ドラム用金属製フランジ、１０５…リフター、１０６…主軸、１０７…パッキン、１０８…水受け部、１０９…排水口、１１０…排水ホース、１１１…オーバーフローホース、１１２…送風ダクト、１１３…送風ファン、１１４…ヒータ、１１５…加熱ユニット、１１６…蛇腹管、１１７…洗剤投入部、１１８…操作スイッチ、１１９…表示部、１２０…給水電磁弁、１２１…電導度センサ、１２２…加熱ヒータ、１２３…水位センサ、１２４…循環吐出口、１２５…吹出しノズル、２０２…排水トラップ、２１３…温風ヒータ、２２２…糸屑フィルタ、２２３…循環ポンプ、２２４…切替え弁、２２５…散水ノズル、２５１…循環ダクト、２５１ｄ…傾斜、２５２…給気口、２５３…給気部、２５４…循環空気フィルタ、２５５…排気経路、２５６…排気口、２５７…
排気フィルタ、２５８…排気水冷除湿部、２５９…排気端、２６０…給気扉、２６１…水冷除湿部、２６２…冷却除湿部、２６３…水フィルタ、２６４…液分離器、２７０…給気端、３００…制御装置、３１０…マイコン、３１１…運転パターンデータベース、３１２…工程制御部、３１３…回転速度算出部、３１４…衣類重量算出部、３１５…電導度測定部、３１６…洗剤量・洗い時間決定部、３１７…濁度判定部、３１８…閾値記憶部、４００…洗濯物

Claims (7)

1. 内部に液体を貯溜可能な外槽と、前記外槽内に回転可能に支持され、洗濯物が収容される回転ドラム若しくは内槽と、前記回転ドラム若しくは内槽に空気を送風する送風手段と、前記回転ドラム若しくは内槽に送風する空気を加熱する加熱手段と、を備えた洗濯乾燥機であって、
   前記外槽と接続され循環空気が流れる循環経路の一部を構成する循環ダクトと、前記循環ダクトと連通し、前記循環空気の全部若しくは一部を機外に排気する排気経路と、前記排気経路内に備えられた排気水冷除湿部と、前記循環ダクト内に備えられた水冷除湿部と、を備え、
   前記排気水冷除湿部に冷却水を通水させて前記排気経路内を流れる循環空気と熱交換させた後、熱交換させた前記冷却水を前記水冷除湿部に導き前記循環ダクト内を流れる循環空気と熱交換させることを特徴とする洗濯乾燥機。
2. 請求項１において、
   前記排気経路の排気端は前記洗濯乾燥機の機外と連通させたことを特徴とする洗濯乾燥機。
3. 請求項１において、
   前記排気水冷除湿部は前記水冷除湿部よりも上方に位置させたことを特徴とする洗濯乾燥機。
4. 請求項３において、
   前記排気水冷除湿部はフィンチューブ式熱交換器で構成し、前記フィンチューブ式熱交換器のチューブを給水弁と直結させたことを特徴とする洗濯乾燥機。
5. 請求項４において、
   前記水冷除湿部はプレート熱交換器で構成したことを特徴とする洗濯乾燥機。
6. 内部に液体を貯溜可能な外槽と、前記外槽内に回転可能に支持され、洗濯物が収容される回転ドラム若しくは内槽と、前記回転ドラム若しくは内槽に空気を送風する送風手段と、前記回転ドラム若しくは内槽に送風する空気を加熱する加熱手段と、前記外槽に開口した排水口と、前記排水口に接続された排水ホースと、を備えた洗濯乾燥機であって、
   前記外槽と接続され循環空気が流れる循環経路の一部を構成する循環ダクトと、前記排水ホースの外周の一部に備えられた冷却除湿部と、前記循環ダクト内に備えられた水冷除湿部と、を備え、
   前記冷却除湿部に冷却水を通水させた後、前記冷却水を前記水冷除湿部に導くようにしたことを特徴とする洗濯乾燥機。
7. 請求項６において、
   前記冷却除湿部の一方は、金属製のパイプ若しくは耐圧ホースを介して給水電磁弁と接続され、前記冷却除湿部の他方は、金属製のパイプ若しくは耐圧ホースを介して前記循環ダクトと接続されたことを特徴とする洗濯乾燥機。

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