洗濯乾燥機
【課題】放熱器に洗剤成分やリントを付着させずにヒートポンプ装置を用いて洗浄水を加熱することができる洗濯乾燥機を提供すること。
【解決手段】本体５０と、本体５０内に支持された水槽７０と、水槽７０内に回転自在に設けられた回転槽８０と、圧縮機１２０および放熱器１３０、減圧手段１４０、吸熱器１５０を冷媒の通る管路で連結したヒートポンプ装置１７０と、回転槽８０内の空気を吸熱器１５０から放熱器１３０を経て、回転槽８０へ循環させる循環風路１７５と、外気を導入する吸気口２２０から吸熱器１５０を経て排気口２３０より排出する給水加熱風路１８０と、循環風路１７５と給水加熱風路１８０とを切り替える風路切替装置１９０と、空気を送風する送風手段２１０と、冷媒が放熱器１３０を通り減圧手段１４０へ流れる管路の途中に、水槽７０内へ給水される水と冷媒とが熱交換を行う水加熱熱交換器１６０を設ける。
【解決手段】本体５０と、本体５０内に支持された水槽７０と、水槽７０内に回転自在に設けられた回転槽８０と、圧縮機１２０および放熱器１３０、減圧手段１４０、吸熱器１５０を冷媒の通る管路で連結したヒートポンプ装置１７０と、回転槽８０内の空気を吸熱器１５０から放熱器１３０を経て、回転槽８０へ循環させる循環風路１７５と、外気を導入する吸気口２２０から吸熱器１５０を経て排気口２３０より排出する給水加熱風路１８０と、循環風路１７５と給水加熱風路１８０とを切り替える風路切替装置１９０と、空気を送風する送風手段２１０と、冷媒が放熱器１３０を通り減圧手段１４０へ流れる管路の途中に、水槽７０内へ給水される水と冷媒とが熱交換を行う水加熱熱交換器１６０を設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗濯、脱水と乾燥を同一回転槽内で行う洗濯乾燥機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のドラム式洗濯乾燥機は、洗濯乾燥機の本体の内部に、複数の弾性体によって支持された円筒状の水槽３を設け、洗濯、脱水時の振動を吸収する構成となっている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。
【０００３】
図４は、特許文献１における従来の洗濯乾燥機の断面図である。図４に示すように、水槽３の内部には、衣類など洗濯または乾燥の対象となる衣類４を収容する円筒状の回転槽５が駆動モータ６により回転されるよう構成され、回転槽５の周壁には多数の小孔５ａが設けられている。本体１の前面には衣類４を出し入れする開口部１ａと、これを開閉する扉７が設けられている。水槽３および回転槽５の前面側にも同様の開口部３ａ、５ｂを有し、この水槽３の開口部３ａはベローズ８によって本体１の開口部１ａと水密に連結されている。水槽３の底部には洗濯水を排出する排水口９を有し、排水弁１０を介して排水ホース１１に連結され、その先端部は機外に導出されている。
【０００４】
さらに、冷媒を圧縮する圧縮機１２と、圧縮された冷媒の凝縮熱を放熱する放熱器１３と、高圧の冷媒の圧力を減圧するための減圧手段１４と、減圧されて低圧となった冷媒が周囲から熱を奪う吸熱器１５とを冷媒が循環するように管路１６で連結したヒートポンプ装置１７が設けられ、放熱器１３の一部が水槽３内に設置されている。
【０００５】
さらに、回転槽５の小孔５ａおよび水槽３に設けた排気口３ｂより出て、吸熱器１５、放熱器１３を通過し、水槽３の給気口３ｃより再度水槽３および回転槽５へ戻る循環風路１８が構成され、循環風路１８内に設けた送風機（送風手段）１９により乾燥用空気の循環送風が行われる。また、吸熱器１５の上流側の循環風路１８ａには、外気とつながる吸気風路２０と、吸熱器１５および送風機１９の下流側の循環風路１８ｂには同様に外気とつながる排気風路２１が設けられている。また、給水弁２２は水道の蛇口２３に接続されたホース２４で接続されている。
【０００６】
上記構成において、洗濯運転を行う場合は、扉７を開いて回転槽５内へ衣類４および洗剤を入れて運転を開始する。まず、給水弁２２が洗濯水側の給水口を開き、水槽３および回転槽５内に所定量の水が供給されると、駆動モータ６が作動し回転槽５が回転駆動され洗濯動作を行う。このとき、ヒートポンプ装置１７の圧縮機１２の運転と送風機１９の運転を行うことにより、吸気風路２０より外気を取り入れ、循環風路１８ａの空気は、吸熱器１５で吸熱され、空気中の水分は冷却凝縮され、凝縮熱を奪い、排気風路２１より本体１の外に排気される。
【０００７】
この熱を管路１６内の冷媒が運び、放熱器１３で水槽３内の洗浄水を加熱し、同時に循環風路１８内の空気も加熱する。このことにより、洗浄水の温度や衣類４の温度が上昇し、温度上昇のない場合に比べ、洗浄性能が大幅にアップする。さらに、所定時間洗浄後、駆動モータ６が停止して排水弁１０が開き、汚れた水が水槽３および回転槽５から排水され、機外の排水場所へ排水される。
【０００８】
次に、上記と同様に水槽３および回転槽５に水が供給され、すすぎ動作を行う。同様に、ヒートポンプ装置１７が運転され、すすぎ水の温度を上昇させ、すすぎの性能も向上させることができる。すすぎが終了すると排水弁１０が開いて排水された後、回転槽５が駆
動モータ６により高速で回転駆動されることにより、衣類４の脱水が行われる。
【０００９】
以上のように洗濯、すすぎ、および脱水運転が終了すると、次に乾燥運転を開始する。
【００１０】
乾燥工程では、駆動モータ６により低速で回転槽５を回転駆動させ衣類４を撹拌しながら、ヒートポンプ装置１７の圧縮機１２の運転と送風機１９の運転により、循環風路１８内の空気は吸熱器１５で吸熱されて冷却除湿され、放熱器１３で加熱されて給気口３ｃから水槽３内へ送り込まれる。この除湿された温風は、衣類４の水分を奪った後、回転槽５の小孔５ａから水槽３内を通過して排気口３ｂを経て循環風路１８へ至る。そして除湿された水は排水弁１０を介して機外へ排水される。このように、循環風路１８と回転槽５の間を空気が循環することにより衣類４の乾燥が行われる。
【００１１】
このように、乾燥工程での消費エネルギー削減効果のみならず、洗浄やすすぎ工程においてもヒートポンプ装置１７を有効に活用できる構成となっているため、洗浄性能やすすぎ性能を向上させる工夫がなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００７−２２２４５５号公報
【特許文献２】特開２００７−２８９４５５号公報
【特許文献３】特開２００８−１６１６３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、従来の構成では、放熱器１３が水槽３内に設置されており、放熱器１３が直接洗浄水と接触し加熱しており、放熱器１３の表面に洗剤成分やリントが付着し、それらが熱抵抗となるため熱交換性能が低下し、引いては乾燥時および給水加熱時の消費電力が増大するという課題を有していた。
【００１４】
本発明は前記従来の課題を解決するもので、放熱器に洗剤成分やリントを付着させずにヒートポンプ装置を用いて洗浄水を加熱することができる洗濯乾燥機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記従来の課題を解決するために、放熱器と減圧手段間に水槽内への給水と冷媒とが熱交換を行う水加熱熱交換器を設けたものである。
【００１６】
これによって、洗浄水を槽内へ注水する前にヒートポンプ装置で加熱することができるため、洗剤成分やリントを熱交換器に付着させずにヒートポンプ装置を用いて洗浄水を加熱することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の洗濯乾燥機は放熱器への洗剤成分やリントを付着させず放熱器の熱交換性能を維持し消費電力の増大を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態１における洗濯乾燥機の断面図
【図２】本発明の実施の形態１における水加熱熱交換器の斜視図
【図３】本発明の実施の形態１における乾燥運転時の洗濯乾燥機の断面図
【図４】従来の洗濯乾燥機の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
第１の発明の洗濯乾燥機は、本体と、前記本体内に支持された水槽と、前記水槽内に回転自在に設けられた回転槽と、圧縮機および放熱器、減圧手段、吸熱器を冷媒の通る管路で連結したヒートポンプ装置と、前記回転槽内の空気を前記吸熱器から前記放熱器を経て、前記回転槽へ循環させる循環風路と、外気を導入する吸気口から前記吸熱器を経て排気口より排出する給水加熱風路と、前記循環風路と前記給水加熱風路とを切り替える風路切替装置と、空気を送風する送風手段と、前記冷媒が前記放熱器を通り前記減圧手段へ流れる前記管路の途中に、前記水槽内へ給水される水と前記冷媒とが熱交換を行う水加熱熱交換器を設けたものである。
【００２０】
このような構成によって、洗浄水を槽内注水する前にヒートポンプ装置で加熱することができるため、洗剤成分やリントを熱交換器に付着させずにヒートポンプ装置を用いて洗浄水を加熱することができる。このため、放熱器は熱交換性能が低下せず、乾燥運転時や給水加熱時の消費電力の増大を防ぐことができる。また、放熱器で給水を加熱するのではなく、水加熱熱交換器で給水を加熱するため、給水加熱によって水に含まれるスケールが放熱器に付着することも無く、給水をヒートポンプ装置で加熱しても加熱乾燥性能が低下することがなく、消費電力の増大を防ぐことができる。
【００２１】
第２の発明は、第１の発明の洗濯乾燥機の水加熱熱交換器が、内管内を前記冷媒が流れ、外管内を前記水が流れ、前記冷媒と前記水とのそれぞれが互いに対向流となるように流れる二重管式熱交換器であるものである。
【００２２】
このような構成によって、高温の冷媒の周りに水を流すことにより、冷媒の熱を熱ロス無く給水に与えることができる。それとともに、冷媒と水とのそれぞれが互いに対向流となるように流すことにより、冷媒と給水の平均温度差を大きくとることができ効率的に熱交換を行うことができる。これらの作用により、さらに効率よく給水を加熱することができるため、給水時の消費電力量の増大を防ぐことができる。
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における洗濯乾燥機の断面図である。
【００２５】
図１において、本体５０の内部に、複数の弾性体６０によって支持された円筒状の水槽７０が設けられている。弾性体６０により、洗濯（洗い、濯ぎ）、脱水時の振動が吸収される。水槽７０の内部には、衣類など洗濯または乾燥の対象となる衣類を収容する円筒状の回転槽８０が、駆動モータ９０により回転されるよう設けられている。回転槽８０の周壁には複数の小孔（図示せず）が設けられている。
【００２６】
本体５０の前面には衣類を出し入れする開口部５０ａと、これを開閉する扉１００が設けられている。水槽７０および回転槽８０の前面側にも、同様の開口部７０ａ、８０ａを有し、水槽７０の開口部７０ａはベローズ８５によって本体５０の開口部５０ａと水密に連結されている。水槽７０の底部には、洗濯水（洗浄水および濯ぎ水）を排出する排水口１０５が設けられ、排水弁１１０を介して排水ホース１１５に連結され、その先端部は機外に導出されている。
【００２７】
本体５０内には、ヒートポンプ装置１７０が設置されている。ヒートポンプ装置１７０は、冷媒を圧縮する圧縮機１２０と、放熱器１３０と、高圧の冷媒の圧力を減圧するための減圧手段１４０と、減圧されて低圧となった冷媒が周囲から熱を奪う吸熱器１５０とを
冷媒が循環するように管路で連結して構成されている。さらに、圧縮機１２０と放熱器１３０との間に給水を加熱するための水加熱熱交換器１６０が設けられている。
【００２８】
図２に示すように、水加熱熱交換器１６０は内管１６１と外管１６２とからなる二重管式の熱交換器である。冷媒は、内管１６１内を流れる。水槽７０へ給水される水は、外管１６２内と内管１６１の外周との間で形成される空間を流れる。
【００２９】
さらに、回転槽８０の空気は、回転槽８０の小孔および水槽７０に設けた排気口７０ｂより出て、吸熱器１５０、放熱器１３０を通過し、水槽７０の給気口７０ｃより、再度、水槽７０および回転槽８０へ戻る循環風路１７５が構成されている。また、給水加熱風路１８０は風路切替装置１９０により、循環風路１７５から切り替えられる。給水加熱風路１８０は、吸気口２２０から外気を導入し、吸熱器１５０を通過させて排気口２３０から排出させる風路である。また、給水加熱風路１８０内には送風機（送風手段）２１０が設置されている。送風機２１０を駆動させることで、循環風路１７５または給水加熱風路１８０へと送風がなされる。
【００３０】
また、水道の蛇口から給水される水は、給水弁２４０を介して水加熱熱交換器１６０に接続されている。給水された水は、内管１６１と外管１６２との間で形成される空間を通過後、洗剤ケース２００に流入し、水槽７０へと給水される。
【００３１】
以上のように構成された洗濯乾燥機において、以下給水時および乾燥時の動作、作用について説明する。
【００３２】
給水弁２４０が開かれることにより、給水がなされる。給水された水は、まず水加熱熱交換器１６０の外管１６２に流れる。一方、ヒートポンプ装置１７０では、圧縮機１２０が駆動する。それとともに、風路切替装置１９０により給水加熱風路１８０に切り替えられる。送風機２１０が駆動し、吸気口２２０から導入された外気は、吸熱器１５０を通過し排気口２３０より本体５０の外に排出される。冷媒は圧縮機１２０が駆動されることにより、高温高圧のガス冷媒となり、放熱器１３０を通過し、水加熱熱交換器１６０の内管１６１に流入する。内管１６１内を流れる冷媒と、外管１６２内を流れる水とは、互いに対向流となるように流れる。水は冷媒から熱を奪い加熱され、洗剤ケース２００へと流入し、洗剤を溶解し水槽７０へ注水される。この際、水は加温されることにより、洗剤が溶けやすくなり、洗浄力が向上する。冷媒は水に熱を与え冷却され、温度が下がり凝縮温度に達すると凝縮して液化する。この際、放熱器１３０を冷媒は通過するが、風路切替装置１９０により、放熱器１３０には空気が流れないため、若干の熱ロスは発生するが大量に冷媒の熱は奪われることは無い。次に、水加熱熱交換器１６０をでた冷媒は、減圧手段１４０で減圧され低温低圧の液冷媒もしくは気液二相冷媒となる。その後、吸熱器１５０に流入し、給水加熱風路１８０内を流れる空気と熱交換器し空気から熱を奪い蒸発し、ガス冷媒となって圧縮機１２０に戻ってくる。この際、給水加熱風路１８０内を流れる空気の流れは、吸気口２２０から外気が導入され、吸熱器１５０で冷媒に冷却されて加熱されて排気口２３０より、本体５０外に排出される。
【００３３】
次に乾燥工程について説明する。図３は本発明の第１の実施の形態における乾燥運転時の洗濯乾燥機の断面図である。風路切替装置１９０で乾燥運転用の循環風路２５０に切り替えられる。次に駆動モータ９０により低速で回転槽８０を回転駆動させる。衣類を撹拌しながら、ヒートポンプ装置１７０の圧縮機１２０の運転と送風機２１０の運転により、循環風路２５０内の空気は吸熱器１５０で吸熱されて冷却除湿され、放熱器１３０で加熱されて水槽７０内へ送り込まれる。この除湿された温風は、衣類の水分を奪った後、回転槽８０から水槽７０内を通過して循環風路２５０へ至る。そして除湿された水は排水弁１１０を介して機外へ排水される。このように、循環風路２５０と回転槽８０の間を空気が
循環することにより衣類の乾燥が行われる。
【００３４】
以上のように、本実施の形態においては圧縮機と放熱器間に水槽内への給水と冷媒とが熱交換を行う水加熱熱交換器を設けたことにより、洗浄水を槽内注水する前にヒートポンプ装置で加熱することができる。このため、洗剤成分やリントを熱交換器に付着させずにヒートポンプ装置を用いて洗浄水を加熱することができる。よって、放熱器は熱交換性能が低下せず、乾燥運転時や給水加熱時の消費電力の増大を防ぐことができる。また、放熱器で給水を加熱するのではなく、水加熱熱交換器で給水を加熱するため、給水加熱によって水に含まれるスケールが放熱器に付着することも無く、給水をヒートポンプ装置で加熱しても加熱乾燥性能が低下することがなく、消費電力の増大を防ぐことができる。
【００３５】
また、水加熱熱交換器は、内管内を冷媒が流れ、外管内を給水された水が流れ、冷媒と水とのそれぞれが互いに対向流となるように流れる二重管式熱交換器であるので、高温の冷媒の周りに水を流すことにより、冷媒の熱を熱ロス無く水に与えることができる。それとともに、冷媒と水とのそれぞれが互いに対向流となるように流すことにより、冷媒と給水の平均温度差を大きくとることができ、効率的に熱交換を行うことができる。これらの作用により、さらに効率よく水を加熱することができるため、給水時の消費電力量の増大を防ぐことができる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
以上のように、本発明にかかる洗濯乾燥機は給水の加温と乾燥の消費電力を低減することができるので、食器洗い乾燥機等の用途にも適用できる。
【符号の説明】
【００３７】
５０ 本体
７０ 水槽
８０ 回転槽
１２０ 圧縮機
１３０ 放熱器
１４０ 減圧手段
１５０ 吸熱器
１６０ 水加熱熱交換器
１６１ 内管
１６２ 外管
１７０ ヒートポンプ装置
１８０ 給水加熱風路
１９０ 風路切替装置
２１０ 送風機（送風手段）
２２０ 吸気口
２３０ 排気口
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗濯、脱水と乾燥を同一回転槽内で行う洗濯乾燥機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のドラム式洗濯乾燥機は、洗濯乾燥機の本体の内部に、複数の弾性体によって支持された円筒状の水槽３を設け、洗濯、脱水時の振動を吸収する構成となっている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。
【０００３】
図４は、特許文献１における従来の洗濯乾燥機の断面図である。図４に示すように、水槽３の内部には、衣類など洗濯または乾燥の対象となる衣類４を収容する円筒状の回転槽５が駆動モータ６により回転されるよう構成され、回転槽５の周壁には多数の小孔５ａが設けられている。本体１の前面には衣類４を出し入れする開口部１ａと、これを開閉する扉７が設けられている。水槽３および回転槽５の前面側にも同様の開口部３ａ、５ｂを有し、この水槽３の開口部３ａはベローズ８によって本体１の開口部１ａと水密に連結されている。水槽３の底部には洗濯水を排出する排水口９を有し、排水弁１０を介して排水ホース１１に連結され、その先端部は機外に導出されている。
【０００４】
さらに、冷媒を圧縮する圧縮機１２と、圧縮された冷媒の凝縮熱を放熱する放熱器１３と、高圧の冷媒の圧力を減圧するための減圧手段１４と、減圧されて低圧となった冷媒が周囲から熱を奪う吸熱器１５とを冷媒が循環するように管路１６で連結したヒートポンプ装置１７が設けられ、放熱器１３の一部が水槽３内に設置されている。
【０００５】
さらに、回転槽５の小孔５ａおよび水槽３に設けた排気口３ｂより出て、吸熱器１５、放熱器１３を通過し、水槽３の給気口３ｃより再度水槽３および回転槽５へ戻る循環風路１８が構成され、循環風路１８内に設けた送風機（送風手段）１９により乾燥用空気の循環送風が行われる。また、吸熱器１５の上流側の循環風路１８ａには、外気とつながる吸気風路２０と、吸熱器１５および送風機１９の下流側の循環風路１８ｂには同様に外気とつながる排気風路２１が設けられている。また、給水弁２２は水道の蛇口２３に接続されたホース２４で接続されている。
【０００６】
上記構成において、洗濯運転を行う場合は、扉７を開いて回転槽５内へ衣類４および洗剤を入れて運転を開始する。まず、給水弁２２が洗濯水側の給水口を開き、水槽３および回転槽５内に所定量の水が供給されると、駆動モータ６が作動し回転槽５が回転駆動され洗濯動作を行う。このとき、ヒートポンプ装置１７の圧縮機１２の運転と送風機１９の運転を行うことにより、吸気風路２０より外気を取り入れ、循環風路１８ａの空気は、吸熱器１５で吸熱され、空気中の水分は冷却凝縮され、凝縮熱を奪い、排気風路２１より本体１の外に排気される。
【０００７】
この熱を管路１６内の冷媒が運び、放熱器１３で水槽３内の洗浄水を加熱し、同時に循環風路１８内の空気も加熱する。このことにより、洗浄水の温度や衣類４の温度が上昇し、温度上昇のない場合に比べ、洗浄性能が大幅にアップする。さらに、所定時間洗浄後、駆動モータ６が停止して排水弁１０が開き、汚れた水が水槽３および回転槽５から排水され、機外の排水場所へ排水される。
【０００８】
次に、上記と同様に水槽３および回転槽５に水が供給され、すすぎ動作を行う。同様に、ヒートポンプ装置１７が運転され、すすぎ水の温度を上昇させ、すすぎの性能も向上させることができる。すすぎが終了すると排水弁１０が開いて排水された後、回転槽５が駆
動モータ６により高速で回転駆動されることにより、衣類４の脱水が行われる。
【０００９】
以上のように洗濯、すすぎ、および脱水運転が終了すると、次に乾燥運転を開始する。
【００１０】
乾燥工程では、駆動モータ６により低速で回転槽５を回転駆動させ衣類４を撹拌しながら、ヒートポンプ装置１７の圧縮機１２の運転と送風機１９の運転により、循環風路１８内の空気は吸熱器１５で吸熱されて冷却除湿され、放熱器１３で加熱されて給気口３ｃから水槽３内へ送り込まれる。この除湿された温風は、衣類４の水分を奪った後、回転槽５の小孔５ａから水槽３内を通過して排気口３ｂを経て循環風路１８へ至る。そして除湿された水は排水弁１０を介して機外へ排水される。このように、循環風路１８と回転槽５の間を空気が循環することにより衣類４の乾燥が行われる。
【００１１】
このように、乾燥工程での消費エネルギー削減効果のみならず、洗浄やすすぎ工程においてもヒートポンプ装置１７を有効に活用できる構成となっているため、洗浄性能やすすぎ性能を向上させる工夫がなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００７−２２２４５５号公報
【特許文献２】特開２００７−２８９４５５号公報
【特許文献３】特開２００８−１６１６３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、従来の構成では、放熱器１３が水槽３内に設置されており、放熱器１３が直接洗浄水と接触し加熱しており、放熱器１３の表面に洗剤成分やリントが付着し、それらが熱抵抗となるため熱交換性能が低下し、引いては乾燥時および給水加熱時の消費電力が増大するという課題を有していた。
【００１４】
本発明は前記従来の課題を解決するもので、放熱器に洗剤成分やリントを付着させずにヒートポンプ装置を用いて洗浄水を加熱することができる洗濯乾燥機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記従来の課題を解決するために、放熱器と減圧手段間に水槽内への給水と冷媒とが熱交換を行う水加熱熱交換器を設けたものである。
【００１６】
これによって、洗浄水を槽内へ注水する前にヒートポンプ装置で加熱することができるため、洗剤成分やリントを熱交換器に付着させずにヒートポンプ装置を用いて洗浄水を加熱することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の洗濯乾燥機は放熱器への洗剤成分やリントを付着させず放熱器の熱交換性能を維持し消費電力の増大を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態１における洗濯乾燥機の断面図
【図２】本発明の実施の形態１における水加熱熱交換器の斜視図
【図３】本発明の実施の形態１における乾燥運転時の洗濯乾燥機の断面図
【図４】従来の洗濯乾燥機の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
第１の発明の洗濯乾燥機は、本体と、前記本体内に支持された水槽と、前記水槽内に回転自在に設けられた回転槽と、圧縮機および放熱器、減圧手段、吸熱器を冷媒の通る管路で連結したヒートポンプ装置と、前記回転槽内の空気を前記吸熱器から前記放熱器を経て、前記回転槽へ循環させる循環風路と、外気を導入する吸気口から前記吸熱器を経て排気口より排出する給水加熱風路と、前記循環風路と前記給水加熱風路とを切り替える風路切替装置と、空気を送風する送風手段と、前記冷媒が前記放熱器を通り前記減圧手段へ流れる前記管路の途中に、前記水槽内へ給水される水と前記冷媒とが熱交換を行う水加熱熱交換器を設けたものである。
【００２０】
このような構成によって、洗浄水を槽内注水する前にヒートポンプ装置で加熱することができるため、洗剤成分やリントを熱交換器に付着させずにヒートポンプ装置を用いて洗浄水を加熱することができる。このため、放熱器は熱交換性能が低下せず、乾燥運転時や給水加熱時の消費電力の増大を防ぐことができる。また、放熱器で給水を加熱するのではなく、水加熱熱交換器で給水を加熱するため、給水加熱によって水に含まれるスケールが放熱器に付着することも無く、給水をヒートポンプ装置で加熱しても加熱乾燥性能が低下することがなく、消費電力の増大を防ぐことができる。
【００２１】
第２の発明は、第１の発明の洗濯乾燥機の水加熱熱交換器が、内管内を前記冷媒が流れ、外管内を前記水が流れ、前記冷媒と前記水とのそれぞれが互いに対向流となるように流れる二重管式熱交換器であるものである。
【００２２】
このような構成によって、高温の冷媒の周りに水を流すことにより、冷媒の熱を熱ロス無く給水に与えることができる。それとともに、冷媒と水とのそれぞれが互いに対向流となるように流すことにより、冷媒と給水の平均温度差を大きくとることができ効率的に熱交換を行うことができる。これらの作用により、さらに効率よく給水を加熱することができるため、給水時の消費電力量の増大を防ぐことができる。
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における洗濯乾燥機の断面図である。
【００２５】
図１において、本体５０の内部に、複数の弾性体６０によって支持された円筒状の水槽７０が設けられている。弾性体６０により、洗濯（洗い、濯ぎ）、脱水時の振動が吸収される。水槽７０の内部には、衣類など洗濯または乾燥の対象となる衣類を収容する円筒状の回転槽８０が、駆動モータ９０により回転されるよう設けられている。回転槽８０の周壁には複数の小孔（図示せず）が設けられている。
【００２６】
本体５０の前面には衣類を出し入れする開口部５０ａと、これを開閉する扉１００が設けられている。水槽７０および回転槽８０の前面側にも、同様の開口部７０ａ、８０ａを有し、水槽７０の開口部７０ａはベローズ８５によって本体５０の開口部５０ａと水密に連結されている。水槽７０の底部には、洗濯水（洗浄水および濯ぎ水）を排出する排水口１０５が設けられ、排水弁１１０を介して排水ホース１１５に連結され、その先端部は機外に導出されている。
【００２７】
本体５０内には、ヒートポンプ装置１７０が設置されている。ヒートポンプ装置１７０は、冷媒を圧縮する圧縮機１２０と、放熱器１３０と、高圧の冷媒の圧力を減圧するための減圧手段１４０と、減圧されて低圧となった冷媒が周囲から熱を奪う吸熱器１５０とを
冷媒が循環するように管路で連結して構成されている。さらに、圧縮機１２０と放熱器１３０との間に給水を加熱するための水加熱熱交換器１６０が設けられている。
【００２８】
図２に示すように、水加熱熱交換器１６０は内管１６１と外管１６２とからなる二重管式の熱交換器である。冷媒は、内管１６１内を流れる。水槽７０へ給水される水は、外管１６２内と内管１６１の外周との間で形成される空間を流れる。
【００２９】
さらに、回転槽８０の空気は、回転槽８０の小孔および水槽７０に設けた排気口７０ｂより出て、吸熱器１５０、放熱器１３０を通過し、水槽７０の給気口７０ｃより、再度、水槽７０および回転槽８０へ戻る循環風路１７５が構成されている。また、給水加熱風路１８０は風路切替装置１９０により、循環風路１７５から切り替えられる。給水加熱風路１８０は、吸気口２２０から外気を導入し、吸熱器１５０を通過させて排気口２３０から排出させる風路である。また、給水加熱風路１８０内には送風機（送風手段）２１０が設置されている。送風機２１０を駆動させることで、循環風路１７５または給水加熱風路１８０へと送風がなされる。
【００３０】
また、水道の蛇口から給水される水は、給水弁２４０を介して水加熱熱交換器１６０に接続されている。給水された水は、内管１６１と外管１６２との間で形成される空間を通過後、洗剤ケース２００に流入し、水槽７０へと給水される。
【００３１】
以上のように構成された洗濯乾燥機において、以下給水時および乾燥時の動作、作用について説明する。
【００３２】
給水弁２４０が開かれることにより、給水がなされる。給水された水は、まず水加熱熱交換器１６０の外管１６２に流れる。一方、ヒートポンプ装置１７０では、圧縮機１２０が駆動する。それとともに、風路切替装置１９０により給水加熱風路１８０に切り替えられる。送風機２１０が駆動し、吸気口２２０から導入された外気は、吸熱器１５０を通過し排気口２３０より本体５０の外に排出される。冷媒は圧縮機１２０が駆動されることにより、高温高圧のガス冷媒となり、放熱器１３０を通過し、水加熱熱交換器１６０の内管１６１に流入する。内管１６１内を流れる冷媒と、外管１６２内を流れる水とは、互いに対向流となるように流れる。水は冷媒から熱を奪い加熱され、洗剤ケース２００へと流入し、洗剤を溶解し水槽７０へ注水される。この際、水は加温されることにより、洗剤が溶けやすくなり、洗浄力が向上する。冷媒は水に熱を与え冷却され、温度が下がり凝縮温度に達すると凝縮して液化する。この際、放熱器１３０を冷媒は通過するが、風路切替装置１９０により、放熱器１３０には空気が流れないため、若干の熱ロスは発生するが大量に冷媒の熱は奪われることは無い。次に、水加熱熱交換器１６０をでた冷媒は、減圧手段１４０で減圧され低温低圧の液冷媒もしくは気液二相冷媒となる。その後、吸熱器１５０に流入し、給水加熱風路１８０内を流れる空気と熱交換器し空気から熱を奪い蒸発し、ガス冷媒となって圧縮機１２０に戻ってくる。この際、給水加熱風路１８０内を流れる空気の流れは、吸気口２２０から外気が導入され、吸熱器１５０で冷媒に冷却されて加熱されて排気口２３０より、本体５０外に排出される。
【００３３】
次に乾燥工程について説明する。図３は本発明の第１の実施の形態における乾燥運転時の洗濯乾燥機の断面図である。風路切替装置１９０で乾燥運転用の循環風路２５０に切り替えられる。次に駆動モータ９０により低速で回転槽８０を回転駆動させる。衣類を撹拌しながら、ヒートポンプ装置１７０の圧縮機１２０の運転と送風機２１０の運転により、循環風路２５０内の空気は吸熱器１５０で吸熱されて冷却除湿され、放熱器１３０で加熱されて水槽７０内へ送り込まれる。この除湿された温風は、衣類の水分を奪った後、回転槽８０から水槽７０内を通過して循環風路２５０へ至る。そして除湿された水は排水弁１１０を介して機外へ排水される。このように、循環風路２５０と回転槽８０の間を空気が
循環することにより衣類の乾燥が行われる。
【００３４】
以上のように、本実施の形態においては圧縮機と放熱器間に水槽内への給水と冷媒とが熱交換を行う水加熱熱交換器を設けたことにより、洗浄水を槽内注水する前にヒートポンプ装置で加熱することができる。このため、洗剤成分やリントを熱交換器に付着させずにヒートポンプ装置を用いて洗浄水を加熱することができる。よって、放熱器は熱交換性能が低下せず、乾燥運転時や給水加熱時の消費電力の増大を防ぐことができる。また、放熱器で給水を加熱するのではなく、水加熱熱交換器で給水を加熱するため、給水加熱によって水に含まれるスケールが放熱器に付着することも無く、給水をヒートポンプ装置で加熱しても加熱乾燥性能が低下することがなく、消費電力の増大を防ぐことができる。
【００３５】
また、水加熱熱交換器は、内管内を冷媒が流れ、外管内を給水された水が流れ、冷媒と水とのそれぞれが互いに対向流となるように流れる二重管式熱交換器であるので、高温の冷媒の周りに水を流すことにより、冷媒の熱を熱ロス無く水に与えることができる。それとともに、冷媒と水とのそれぞれが互いに対向流となるように流すことにより、冷媒と給水の平均温度差を大きくとることができ、効率的に熱交換を行うことができる。これらの作用により、さらに効率よく水を加熱することができるため、給水時の消費電力量の増大を防ぐことができる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
以上のように、本発明にかかる洗濯乾燥機は給水の加温と乾燥の消費電力を低減することができるので、食器洗い乾燥機等の用途にも適用できる。
【符号の説明】
【００３７】
５０ 本体
７０ 水槽
８０ 回転槽
１２０ 圧縮機
１３０ 放熱器
１４０ 減圧手段
１５０ 吸熱器
１６０ 水加熱熱交換器
１６１ 内管
１６２ 外管
１７０ ヒートポンプ装置
１８０ 給水加熱風路
１９０ 風路切替装置
２１０ 送風機（送風手段）
２２０ 吸気口
２３０ 排気口
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体と、
前記本体内に支持された水槽と、
前記水槽内に回転自在に設けられた回転槽と、
圧縮機および放熱器、減圧手段、吸熱器を冷媒の通る管路で連結したヒートポンプ装置と、
前記回転槽内の空気を前記吸熱器から前記放熱器を経て、前記回転槽へ循環させる循環風路と、
外気を導入する吸気口から前記吸熱器を経て排気口より排出する給水加熱風路と、
前記循環風路と前記給水加熱風路とを切り替える風路切替装置と、
空気を送風する送風手段と、
前記冷媒が前記放熱器を通り前記減圧手段へ流れる前記管路の途中に、前記水槽内へ給水される水と前記冷媒とが熱交換を行う水加熱熱交換器を設けた洗濯乾燥機。
【請求項２】
前記水加熱熱交換器は、内管内を前記冷媒が流れ、外管内を前記水が流れ、前記冷媒と前記水とのそれぞれが互いに対向流となるように流れる二重管式熱交換器である請求項１に記載の洗濯乾燥機。
【請求項１】
本体と、
前記本体内に支持された水槽と、
前記水槽内に回転自在に設けられた回転槽と、
圧縮機および放熱器、減圧手段、吸熱器を冷媒の通る管路で連結したヒートポンプ装置と、
前記回転槽内の空気を前記吸熱器から前記放熱器を経て、前記回転槽へ循環させる循環風路と、
外気を導入する吸気口から前記吸熱器を経て排気口より排出する給水加熱風路と、
前記循環風路と前記給水加熱風路とを切り替える風路切替装置と、
空気を送風する送風手段と、
前記冷媒が前記放熱器を通り前記減圧手段へ流れる前記管路の途中に、前記水槽内へ給水される水と前記冷媒とが熱交換を行う水加熱熱交換器を設けた洗濯乾燥機。
【請求項２】
前記水加熱熱交換器は、内管内を前記冷媒が流れ、外管内を前記水が流れ、前記冷媒と前記水とのそれぞれが互いに対向流となるように流れる二重管式熱交換器である請求項１に記載の洗濯乾燥機。
【図２】
【図１】
【図３】
【図４】
【図１】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−８５８０１（Ｐ２０１３−８５８０１Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３０４９２（Ｐ２０１１−２３０４９２）
【出願日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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