JP7833441B2 - 衣類乾燥機 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、衣類乾燥機に関するものである。

ヒートポンプを備えた衣類乾燥機では、環境問題に対する関心の高まっていることから、オゾン層破壊係数が小さく、かつ、地球温暖化係数も小さい可燃性冷媒の使用が検討されている。

衣類乾燥機が備えるヒートポンプに封入される冷媒の量は少ないため、万一、ヒートポンプから冷媒が漏れ出ても衣類乾燥機の筐体内が発火限界濃度に到達しにくく火災に発展する可能性はほとんど無いが、冷媒が漏れ出た場合の安全対策として、従来より、種々のものが提案されている（例えば、下記特許文献１参照）。

下記特許文献１では、ヒートポンプの圧縮機と絞り器、並びにそれらと蒸発器及び凝縮器とを接続した接続パイプをカバーで覆い、カバーの内部に配設した冷媒検知器が可燃性冷媒の漏れを検知した場合に、圧縮機を停止させ、漏れ冷媒を外部に排出する排気用送風機を作動させる。

しかしながら、下記特許文献１では、ヒートポンプから可燃性冷媒が漏れ出るとカバーの内部に溜まるため、冷媒検知器の故障や誤差によってカバー内部の可燃性冷媒の濃度を正しく検知できない場合に発火限界濃度に達するおそれがある。

特開２００９－２０７６７３号公報

本発明の実施形態は、上記事情を考慮してなされたものであり、可燃性冷媒を使用したヒートポンプを備えた衣類乾燥機において、万一、可燃性冷媒が漏れ出た場合であっても、発火を抑えることができる安全性の高い衣類乾燥機を提供することを目的とする。

一実施形態の衣類乾燥機は、衣類を収容する乾燥室と、両端部が前記乾燥室に接続された循環風路と、前記乾燥室と前記循環風路の間で空気を循環させる送風機と、前記循環風路内の空気を加熱する凝縮器と、前記循環風路内の空気を冷却し除湿する蒸発器と、可燃性冷媒を圧縮して前記凝縮器に供給する圧縮機と、前記凝縮器を通った可燃性冷媒を減圧する減圧手段とを冷媒輸送パイプで接続したヒートポンプと、前記乾燥室、前記循環風路、前記送風機及び前記ヒートポンプを収納する筐体とを備えた衣類乾燥機において、前記筐体は、前記筐体の内部と外部とを連通する開口部を備え、前記凝縮器及び前記蒸発器は、内部に可燃性冷媒が流れる冷媒パイプと、前記冷媒パイプに取り付けられたフィンとを備え、前記冷媒パイプは、前記フィンが取り付けられた複数の直線部と、前記複数の直線部の一端を連結するように設けられた第１折返し部と、前記複数の直線部の一端と前記第１折返し部とを接合した接合部と、前記複数の直線部の他端で折り返され前記複数の直線部に一体に設けられた第２折返し部と、を備え、前記複数の直線部と前記第２折返し部が前記循環風路の内側に位置し、前記接合部が前記循環風路の外側に位置する、衣類乾燥機。

扉を取り外した一実施形態に係る衣類乾燥機の示す正面図 図１の衣類乾燥機の概略構成を示す縦断側面図 図１のＡ－Ａ断面図 図１の衣類乾燥機の外観を示す背面図 図３のＢ－Ｂ断面図 変更例の衣類乾燥機に設けられた熱交換部の断面図

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態は例示であり、発明の範囲はこれに限定されない。以下の実施形態に対し、発明の要旨を逸脱しない範囲で様々な省略、置換、変更を行うことができる。以下の実施形態やその変形は、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

なお、以下の説明において、左右方向、前後方向、上下方向とは、洗濯乾燥機を正面から見たときの方向を示し、左右方向は洗濯乾燥機の幅方向に相当する。また、右、左、上、下、前、後とは、特に規定がない場合には洗濯乾燥機を正面から見たときの位置や側などを示す。

本実施形態は、洗濯機と衣類乾燥機とを兼ねたドラム式の洗濯乾燥機に関するものであり、図１及び図２に示すように、ほぼ矩形箱状の外箱１ａと、その下部に設けられた台板１ｂとから筐体１が構成されている。

外箱１ａの前面には、そのほぼ中央部に開口部からなる洗濯物出入口３が形成されている。洗濯物出入口３は、ヒンジを介して横方向に回動可能に設けられた扉４により開閉される（図２参照）。

筐体１の内部には、図２に示すように、水槽８と、水槽８に接続された循環風路２０と、水槽８と循環風路２０との間で空気を循環させる送風機２７と、循環風路２０内の空気を除湿及び加熱するためのヒートポンプ３５と、図３に示すように、循環風路２０の外側に換気経路５０が設けられている。

水槽８は、前面が開口し後面が閉塞されたほぼ円筒状をなしており、前面の開口部が洗濯物出入口３に連通している。水槽８は、その軸方向を前後方向に向けた横軸状態で台板１ｂ上に弾性支持機構を介して弾性的に支持されている。水槽８は、給水弁を介して水槽８の上部に設けられた給水口より水道水等の水が機外から供給され、水槽８の底部に設けられた図示しない排水口より排水弁を介して水槽８内の水を機外へ排水できるように構成されている。

水槽８内には、前面が開口し後面が閉塞された円筒状の回転ドラム１４が回転可能に配設されている。回転ドラム１４は、その軸方向が前後方向の横軸状態で水槽８内に配設されている。回転ドラム１４の周壁には通水及び通風が可能な孔１５が多数形成されており、この孔１５によって回転ドラム１４の内部が水槽８と連通している。

回転ドラム１４の前面開口部も洗濯物出入口３に連通しており、回転ドラム１４は洗濯物出入口３から投入される洗濯物を収容する。回転ドラム１４は、水槽８の背面に設けられたドラムモータ１７により回転駆動される。このような構成の回転ドラム１４は、洗い行程時には洗濯槽として、脱水行程時には脱水槽として、さらに乾燥運転時には乾燥槽（
乾燥室）として機能する。

水槽８は、図２に示すように、水槽８の前端下部に設けられた排気口１０と、水槽８の後面の中心よりやや上寄りの位置に設けられた給気口１１を有し、排気口１０及び給気口１１に循環風路２０が接続されている。

図２～図４に示すように、循環風路２０は、空気循環方向に対して上流側から順に、排気ダクト２２、熱交換部３０、及び給気ダクト２６とを備え、排気口１０に接続された排気ダクト２２より水槽８内の空気を排気し、給気口１１に接続された給気ダクト２６より循環風路２０を流れた空気を水槽８内へ供給する。

排気ダクト２２は、排気口１０から水槽８の前端下部から下方へ延び、熱交換部３０の上面に設けられた開口部４２ａに排気ダクト２２の先端（下端）が接続されている。

熱交換部３０は、水槽８の下方において台板１ｂに載置されたハウジング４０と、その内部に設けられた蒸発器３１と、蒸発器３１から空気循環方向下流側へ離間してハウジング４０内に配置された凝縮器３２を備える。

熱交換部３０に設けられた蒸発器３１及び凝縮器３２は、図３及び図５に示すように、いずれも冷媒パイプと、冷媒パイプに取り付けられたフィン３１ｂ，３２ｂとを備えるフィンチューブ形の熱交換器である。

冷媒パイプは、銅などの熱伝導率の高い材質からなり、複数の直線部３１ａ１，３２ａ１と、直線部３１ａ１，３２ａ１の一端を連結するようにＵ字状に折り返された第１折返し部３１ａ２，３２ａ２と、直線部３１ａ１，３２ａ１の一端と第１折返し部３１ａ２，３２ａ２とをロウ付けにより接合した接合部３１ａ３，３２ａ３と、直線部３１ａ１，３２ａ１の他端でＵ字状に折り返され直線部３１ａ１，３２ａ１に一体に設けられた第２折返し部３１ａ４，３２ａ４とを備えた蛇行状に形成されている。

フィン３１ｂ，３２ｂは、冷媒パイプの直線部３１ａ１，３２ａ１に所定ピッチで多数並べて取り付けられている。

凝縮器３２の冷媒パイプの入口３２ａ５は、圧縮機３３の吐出側に接続された冷媒輸送パイプ３６の出口と、各端部の径を大小関係にすることで挿入嵌合させた後、外部に露出した側の端部をロウ付けすることにより接合され、凝縮器３２の冷媒パイプの出口３２ａ６は、冷媒輸送パイプ３７の一端と前記同様にロウ付けにより接合されている。

冷媒輸送パイプ３７は、凝縮器３２と蒸発器３１とを接続する冷媒輸送パイプ３７であり、途中にキャピラリーチューブや開度調整可能な電磁弁などからなり、凝縮器３２を通過した冷媒を減圧する減圧部３４が設けられている。

冷媒輸送パイプ３７の他端には蒸発器３１の冷媒パイプの入口３１ａ５が前記同様にロウ付けにより接合されている。また、蒸発器３１の冷媒パイプの出口３１ａ６には、圧縮機３３の吸込側に接続された冷媒輸送パイプ３８がやはり前記同様にロウ付けにより接合されている。

以上のように蒸発器３１及び凝縮器３２は、冷媒輸送パイプ３６、３７，３８によって圧縮機３３及び減圧部３４と環状に配管接続されヒートポンプ３５を構成する。

ハウジング４０は、上方に開口する下部材４１と、下部材４１の上面開口部を閉塞する
蓋体４２と、下部材４１と蓋体４２との間を封止する封止部材４３とを備える。

下部材４１は、上下方向に扁平な容器状の部材であって、内部に蒸発器３１及び凝縮器３２を設ける空間が形成されている。下部材４１は、蓋体４２との間で循環風路２０内の空気が流通する風路を区画するとともに、蒸発器３１で発生した除湿水を受ける。下部材４１の底面４１ａは、後方に向かって低くなるように緩やかに傾斜しており、蒸発器３１において発生した除湿水を、外箱１ａの背面１ｃに設けられた排水手段４４へ誘導し排水するようになっている。

このようなハウジング４０は、水槽８と台板１ｂとの間に形成された空間の左右方向の一方側（例えば、左側）に寄せて台板１ｂに載置されている。蓋体４２の前端部には排気ダクト２２の下端を接続する開口部４２ａが設けられ、下部材４１の後端部に給気ダクト２６が接続されており、空気がハウジング４０内部を後方へ向かって流れるようになっている。

圧縮機３３は、詳細には図示しないが、圧縮機構部とモータ部とを備え、モータ部にはインバータ電源により設定周波数の駆動電源を供給するようにしている。これにより、モータ部は供給された周波数に応じた回転数で回転し、圧縮機３３を所望の設定出力で駆動するようになっている。

圧縮機３３及び減圧部３４は、熱交換部３０において空気が流れる方向に対して垂直な方向へ熱交換部３０から離れた位置に配置されている。つまり、圧縮機３３及び減圧部３４は、水槽８と台板１ｂとの間に形成された空間であって、熱交換部３０の側方（右側）に配置されている。

ヒートポンプ３５にはイソブタン等の炭化水素系の可燃性冷媒（以下、冷媒ということもある）が封入されており、圧縮機３３の作動により冷媒が循環することで、蒸発器３１はハウジング４０の内部を流れる空気を冷却し除湿し、凝縮器３２は蒸発器３１で除湿された空気を加熱する。

熱交換部３０の空気循環方向の下流側には、給気ダクト２６を介して水槽８の給気口１１に接続され、熱交換部３０と給気ダクト２６との接続部分にシロッコファン２７ａが設けられている。

シロッコファン２７ａは、水槽８と台板１ｂとの間に形成された空間に設けられたファンモータ２７ｂとともに送風機２７を構成する。ファンモータ２７ｂは、回転軸２７ｃが後方へ延びるように熱交換部３０の後部側方（後部右方）に配置されている。ファンモータ２７ｂの回転軸２７ｃは、外箱１ａの背面１ｃを貫通し、その先端部にシロッコファン２７ａが取り付けられている。シロッコファン２７ａは、ファンモータ２７ｂから動力を受けて回転すると、熱交換部３０において除湿及び加熱された空気を吸い込み給気ダクト２６へ吐出する。

給気ダクト２６は、図３及び図４に示すように、外箱１ａの背面１ｃの取り付けられたダクトカバー２８と外箱１ａの背面１ｃとの間に形成された上下方向に延びる流路からなる。シロッコファン２７ａから吐出された空気は、給気ダクト２６内を上方へ向かって流れ、外箱１ａの背面１ｃに設けられた導入口２９を通って水槽８、さらには回転ドラム１４内へ供給される。

換気経路５０は、筐体１内部における水槽８及び循環風路２０の外側に形成された空間であって、循環風路２０との間で空気の流通が実質的に遮断された循環風路２０から独立
した空間である。

換気経路５０は、その内部にヒートポンプ３５を構成する圧縮機３３及び減圧部３４や、送風機２７のファンモータ２７ｂが設けられている。また、換気経路５０は、圧縮機３３やファンモータ２７ｂが設けられた熱交換部３０の側方（右方）に台板１ｂを上下に貫通するように設けられた第１開口部５１と、外箱１ａの背面１ｃの第１開口部５１より上方位置に設けられた第２開口部５２（図４参照）とを備え、第１開口部５１及び第２開口部５２を介して筐体１の外部空間と連通している。

このような換気経路５０では、ヒートポンプ３５及び送風機２７の動作時に圧縮機３３やファンモータ２７ｂから発生する熱によって上昇気流が発生し、第１開口部５１から筐体１の外部の空気を取り込み、第２開口部５２から筐体１の外部へ排出するように、筐体１の外部から取り込んだ空気が換気経路５０内を流通する。

なお、図３において符号５３は、換気経路５０に設けられたモータ駆動用のコンデンサであり、回転ドラム１４を回転させるドラムモータ１７に駆動電源を供給する。コンデンサ５３は、前記ドラムモータ１７と接続するリード線をはんだ付けした接続端子、即ち充電部を下に向けた形で防爆用のケース内に収納され、熱交換部３０の側方において台板１ｂに固定されている。この台板１ｂ上に設けられた電気部品であるコンデンサ５３の充電部としての接続端子と蒸発器３１及び凝縮器３２の接合部３１ａ３，３２ａ３との間には、台板１ｂから上方へ立ち上がる衝立に５４が設けられている。衝立５４は、コンデンサ５３より上方へ突出し、コンデンサ５３と接合部３１ａ３，３２ａ３との間を仕切っている。

以上のような構成の洗濯乾燥機において、蒸発器３１及び凝縮器３２は、第１折返し部３１ａ２，３１ａ２と接合部３１ａ３，３１ａ３が換気経路５０に位置し、直線部３１ａ１，３２ａ１と第２折返し部３１ａ４，３２ａ４とフィン３１ｂ，３２ｂが循環風路２０を構成する熱交換部３０内に位置するように設けられている。

具体的には、下部材４１及び蓋体４２によって区画されたハウジング４０の内部には、蒸発器３１及び凝縮器３２のうち、直線部３１ａ１，３２ａ１と第２折返し部３１ａ４，３２ａ４とフィン３１ｂ，３２ｂが収納され、第１折返し部３１ａ２，３２ａ２及び接合部３１ａ３，３２ａ３は、ハウジング４０の外側に隣接して設けられた受水部４５に収納されている。

受水部４５は、図５に示すように、第１折返し部３１ａ２，３２ａ２及び接合部３１ａ３，３２ａ３の下方に設けられた底面４５ａとその周縁から上方に立ち上がる周壁４５ｂを備え、上方に開口部４５ｃが形成された容器状をなしている。

受水部４５は、圧縮機３３及び減圧部３４と熱交換部３０の間に位置するように、圧縮機３３や減圧部３４が設けられた熱交換部３０の一方側に隣接して設けられており、ハウジング４０における空気循環方向に平行に延びる隔壁４６によってハウジング４０内部と区画されている。

受水部４５とハウジング４０とを区画する隔壁４６には、直線部３１ａ１，３２ａ１の一端部が気密の状態で貫通し、第１折返し部３１ａ２，３２ａ２及び接合部３１ａ３，３２ａ３が隔壁４６から受水部４５の内部へ突出している。また、隔壁４６の上端は、封止部材４３を挟んで蓋体４２が設けられている。これにより、受水部４５の内部は、上面に設けられた開口部４５ｃを介して換気経路５０と連通するが、ハウジング４０の内部とは空気の流通が実質的に遮断された空間が形成されている。

なお、本実施形態では、第１折返し部３１ａ２，３２ａ２及び接合部３１ａ３，３２ａ３に加え、蒸発器３１の冷媒パイプの入口３１ａ５及び出口３１ａ６や、凝縮器３２の冷媒パイプの入口３２ａ５及び出口３２ａ６と、冷媒輸送パイプ３６，３７，３８との接合部分も受水部４５の内部に設けられている。

以上のような本実施形態の洗濯乾燥機では、第１折返し部３１ａ２，３１ａ２と接合部３１ａ３，３１ａ３が換気経路５０に位置し、直線部３１ａ１，３２ａ１と第２折返し部３１ａ４，３２ａ４とフィン３１ｂ，３２ｂが循環風路２０を構成する熱交換部３０内に位置するように蒸発器３１及び凝縮器３２が設けられている。ロウ付けにより接合された接合部３１ａ３，３２ａ３は、冷媒パイプや冷媒輸送パイプ３６，３７，３８の他の部分に比べて冷媒漏れ発生の可能性は高いが、本実施形態の洗濯乾燥機では、万一、接合部３１ａ３，３２ａ３から可燃性冷媒が漏れ出しても、静電気などの発火源が発生しやすい循環風路２０内へ可燃性冷媒が進入しにくく発火を抑えることができる。

本実施形態では、熱交換部３０や圧縮機３３が載置された台板１ｂに第１開口部５１が設けられているため、可燃性冷媒が空気より比重が大きい場合であれば、漏れ出た冷媒は台板１ｂを伝って第１開口部５１より筐体１の外部へ排出される。

また、ヒートポンプ３５や送風機２７の動作時には、圧縮機３３やファンモータ２７ｂの熱によって換気経路５０内に発生する上昇気流によって、可燃性冷媒を筐体１の外部へ排出することができる。

また、本実施形態では、接合部３１ａ３，３２ａ３や第１折返し部３１ａ２，３２ａ２の下方を覆うように受水部４５が設けられているため、ヒートポンプ３５の動作時に蒸発器３１の第１折返し部３１ａ２や接合部３１ａ３に付着した結露水が垂れ落ちても、台板１ｂに載置されたファンモータ２７ｂや圧縮機３３やコンデンサ５３などに結露水が達するのを防ぐことができる。しかも、受水部４５は上側に開口部４５ｃが設けられているため、万一、接合部３１ａ３，３２ａ３から可燃性冷媒が漏れ出ても開口部４５ｃから換気経路５０を通って筐体１の外部へ排出することができる。

また、本実施形態では、受水部４５と熱交換部３０のハウジング４０とを区画する隔壁４６にハウジング４０と受水部４５とを封止する封止部材４３が設けられているため、ハウジング４０と受水部４５との間で空気の流通を遮断することができる。そのため、送風機２７の動作時に熱交換部３０が負圧になることがあるが、そのような場合であっても接合部３１ａ３、３２ａ３から漏れ出た可燃性冷媒が受水部４５から熱交換部３０へ進入するのを防ぐことができる。

また、本実施形態では、台板１ｂに載置されたコンデンサ５３と蒸発器３１及び凝縮器３２の接合部３１ａ３，３２ａ３との間に衝立が設けられているため、接合部３１ａ３，３２ａ３から漏れ出た冷媒が台板１ｂを伝って流れても、火花などの発火源となりうるコンデンサ５３近傍、特には充電部であるコンデンサ５３の接続端子に可燃性冷媒が到達するのを防ぐことができる。

（変更例１）
上記した実施形態では、蒸発器３１及び凝縮器３２において熱交換部３０の外側に設けた接合部３１ａ３，３２ａ３や第１折返し部３１ａ２，３２ａ２を換気経路５０に露出する場合について説明したが、例えば、図６に示すように受水部４５に発泡ウレタンなど多孔質体を充填し、接合部３１ａ３，３２ａ３や第１折返し部３１ａ２，３２ａ２を多孔質体５５で被覆しても良い。このような場合、接合部３１ａ３，３２ａ３や第１折返し部３１ａ２，３２ａ２からの熱漏洩を抑えて熱交換部３０における熱効率を向上させることができるとともに、接合部３１ａ３，３２ａ３から冷媒が漏れ出たとしても、冷媒が換気経路５０にゆっくりと放出されることとなり、筐体１の内部が発火限界濃度に達するのを防ぐことができる。

（変更例２）
上記した実施形態では、冷媒検知センサを設けていない洗濯乾燥機について説明したが、例えば、換気経路５０内や循環風路２０内にヒートポンプ３５から漏れ出た冷媒を検知するガスセンサを設けても良い。

１…筐体、１ａ…外箱、１ｂ…台板、８…水槽、１０…排気口、１１…給気口、１７…ドラムモータ、２０…循環風路、２２…排気ダクト、２６…給気ダクト、２７…送風機、２７ａ…シロッコファン、２７ｂ…ファンモータ、３０…熱交換部、３１…蒸発器、３１ａ１…直線部、３１ａ２…第１折返し部、３１ａ３…接合部、３１ａ４…第２折返し部、３１ｂ…フィン、３２…凝縮器、３２ａ１…直線部、３２ａ２…第１折返し部、３２ａ３…接合部、３２ａ４…第２折返し部、３２ｂ…フィン、３３…圧縮機、３５…ヒートポンプ、３６…冷媒輸送パイプ、３７…冷媒輸送パイプ、３８…冷媒輸送パイプ、４０…ハウジング、４１…下部材、４２…蓋体、４３…封止部材、４５…受水室、４５ｃ…開口部、４６…隔壁、５０…換気経路、５１…第１開口部、５２…第２開口部、５３…コンデンサ、５４…衝立、５５…多孔質体

Claims (1)

1. 衣類を収容する乾燥室と、
   両端部が前記乾燥室に接続された循環風路と、
   前記乾燥室と前記循環風路の間で空気を循環させる送風機と、
   前記循環風路内の空気を加熱する凝縮器と、前記循環風路内の空気を冷却し除湿する蒸発器と、可燃性冷媒を圧縮して前記凝縮器に供給する圧縮機と、前記凝縮器を通った可燃性冷媒を減圧する減圧手段とを冷媒輸送パイプで接続したヒートポンプと、
   前記乾燥室、前記循環風路、前記送風機及び前記ヒートポンプを収納する筐体とを備えた衣類乾燥機において、
   前記筐体は、前記筐体の内部と外部とを連通する開口部を備え、
   前記凝縮器及び前記蒸発器は、内部に可燃性冷媒が流れる冷媒パイプと、前記冷媒パイプに取り付けられたフィンとを備え、前記冷媒パイプは、前記フィンが取り付けられた複数の直線部と、前記複数の直線部の一端を連結するように設けられた第１折返し部と、前記複数の直線部の一端と前記第１折返し部とを接合した接合部と、前記複数の直線部の他端で折り返され前記複数の直線部に一体に設けられた第２折返し部と、を備え、
   前記複数の直線部と前記第２折返し部が前記循環風路の内側に位置し、前記接合部が前記循環風路の外側に位置する、衣類乾燥機。