JP3907576B2

JP3907576B2 - ドラム式洗濯乾燥機

Info

Publication number: JP3907576B2
Application number: JP2002324675A
Authority: JP
Inventors: 勝安藤
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2002-11-08
Filing date: 2002-11-08
Publication date: 2007-04-18
Anticipated expiration: 2022-11-08
Also published as: JP2004154450A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、洗濯から乾燥までを同一のドラム内で行うドラム式洗濯乾燥機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、洗濯から乾燥までを同一のドラム内で行う家庭用及び業務用のドラム式洗濯乾燥機が使用されている。図９は、このような従来のドラム式洗濯乾燥機の全体構成を示す側面断面図である。一般に、ドラム式洗濯乾燥機は、同図に示すように、円周上に脱水及び乾燥用の温風を排気するための小孔３ａを持つドラム３と、ドラム３の外側に配置された水槽２とを備えている。
【０００３】
水槽２は、バネ４により外槽１の天井から吊り下げられ、ドラム３は、水槽２の後方に設けられた駆動機構により直接回転駆動する。また、水槽２の上方には、後方に給水弁５、前方に給水口６が設けられており、下方前方には排水装置７が設けられている。一方、乾燥装置は、水槽２の上方に設けられたヒータ８，送風機９、水槽２の後部近傍に備えられた熱交換器１０から構成されている。
【０００４】
上記構成において、洗濯物はドラム３の内部に投入され、また給水弁５からの水と給水口６内に貯留された洗剤がドラム３内へ供給され洗濯される。洗濯は、ドラム３を低速回転させ、洗濯物を持ち上げては落とすという動作（以下、タンブリングと呼ぶ）による衝撃力にて行われる。洗濯が終了すると排水装置７が駆動し、汚れた洗剤液が排出されてすすぎに移行する。
【０００５】
そして脱水は、洗濯（或いはすすぎ）水が排出されて後、ドラム３を高速回転させ、遠心力で水分を飛散させることにより行う。このとき、洗濯物に含まれる水分は、小孔３ａからドラム３外へ排出され、水槽２の内壁を伝わって下方へ移動し、排水装置７を経て機外に排出される。
【０００６】
また乾燥は、洗濯の場合と同様にして、ドラム３を低速回転させて洗濯物をタンブリングしながら、温風を循環させて行う。温風の循環は、送風機９→ヒータ８→水槽２→ドラム３→水槽２→熱交換器１０→送風機９という順序で行われ、このとき加熱された洗濯物より水分が徐々に蒸発する。そして、水分を含んだ温風が、熱交換器１０内上部に設けられた冷却水給水部より供給された水と接触することで、この水分を凝縮されて除湿される。凝縮された水分は、排水装置７により機外に排出される。以上を繰り返すことで乾燥が行われる。
【０００７】
そして、従来の洗濯乾燥機としては、例えば、熱交換器を水噴霧用ノズルと冷却用ダクトとから構成し、冷却用ダクト内に補助フィンを設けて除湿能力を向上させたものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。また、熱交換器の除湿ダクト内に水跳ね上げリブを設け、効率の高い除湿方式としたものが開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開平４−１５２９７０号公報
【特許文献２】
特開平１１−３４７２８２号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来の洗濯乾燥機での除湿を目的とした熱交換器においては、除湿能力向上の手段として、熱交換器内部に冷却フィンや水跳ね上げリブを設けていたので、風路が狭くなり、十分な風量を確保することができなかった。また、風量を確保するために熱交換器を大きくしたり、ファンの能力を上げたりしていたので、結果的にコストアップとなっていた。
【００１０】
本発明は、このような問題点に鑑み、簡単な構成で、除湿能力が高くてしかも低コストでコンパクトな熱交換器を有する、ドラム式洗濯乾燥機を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、外槽と、該外槽内に弾性的に吊支された水槽と、該水槽内で回転可能に支持されその周壁に通水及び通風のための小孔を有し洗濯物を収容するドラムと、該ドラム内の洗濯物を乾燥させる乾燥装置とを備えたドラム式洗濯乾燥機であって、前記乾燥装置は、前記ドラム内の洗濯物を加熱して水分を蒸発させるヒータと、該ヒータからの温風を該ドラム内に送風する送風機と、前記小孔からドラム外へ排出された洗濯物の水蒸気を冷却してその水分を凝縮する除湿用の熱交換器とを備えたドラム式洗濯乾燥機において、前記熱交換器は中空の筒状であり、その内周壁面に前記熱交換器の胴部より断面積が大きい溝状のリング部を螺旋状に形成し、前記リング部の配置部位の断面は略円形であり、前記熱交換器に供給された冷却水が前記リング部に沿って旋回しつつ降下し、前記リング部に一時的に保持されるようにしてなることを特徴としている。
こうすることで、その部分に上方よりの冷却水を一時的に表面張力で保持できる。保持された冷却水は、吹き上がる空気により霧状に巻き上げられ、これにより熱交換が効率よく行われる。
【００１２】
このような熱交換器の構成によれば、熱交換器に冷却水を一時的に保持できる形状が容易に一体形成でき、しかも風路等の断面積を小さくすることがないので、従来のように送風量を維持するために送風機を大きくしたり、熱交換器を大きくしたりする必要がなくなり、安価でコンパクト、さらには性能の良い熱交換器を実現することができる。また、溝状リングを螺旋状に形成することで、冷却水を熱交換器の内周壁に均等に行き渡らせることができ、除湿能力の向上が図れる。また、溝状リングを形成する部分の断面を略円形とすることで、安定した除湿を行うことができる。
【００１３】
また、本発明は、外槽と、該外槽内に弾性的に吊支された水槽と、該水槽内で回転可能に支持されその周壁に通水及び通風のための小孔を有し洗濯物を収容するドラムと、該ドラム内の洗濯物を乾燥させる乾燥装置とを備えたドラム式洗濯乾燥機であって、前記乾燥装置は、前記ドラム内の洗濯物を加熱して水分を蒸発させるヒータと、該ヒータからの温風を該ドラム内に送風する送風機と、前記小孔からドラム外へ排出された洗濯物の水蒸気を冷却してその水分を凝縮する除湿用の熱交換器とを備えたドラム式洗濯乾燥機において、前記熱交換器は中空の筒状であり、その内周壁面に溝状のリング部を複数段設け、前記リング部の配置部位の断面は略円形であり、該リング部同士の連結部は、前記熱交換器の断面略矩形の胴部より断面積が小さく、前記リング部の配置部位の断面形状と前記胴部の断面形状とを徐々に変化させながらなめらかに接続したことを特徴としている。
【００１４】
この構成によれば、複数設けた溝状リング同士の連結部を熱交換器の胴部より断面積が小さい構成とし、溝状リングに保持された冷却水に空気が接触する手前の部分を絞ることで、風速が上がって冷却水を霧状に巻き上げるので、空気との接触を良くすることができて、除湿能力の向上が図れる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
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。図１は、本発明の一実施形態に係るドラム式洗濯乾燥機の全体構成を示す側面断面図である。本実施形態のドラム式洗濯乾燥機は、洗濯から乾燥までを同一のドラム内で行うものであり、同図に示すように、外槽１と、外槽１内に弾性的に吊支された水槽２と、水槽２内で回転可能に支持され、その周壁に通水及び通風のための多数の小孔３ａを有するドラム３と、ドラム３内の洗濯物を乾燥させる乾燥装置２０とを備えている。
【００１７】
なお、ドラム３，水槽２，及び外槽１の構造については、上述した従来技術のものと同様であるので説明を省略する。以下、主として乾燥装置２０の構造について説明する。乾燥装置２０は、送風経路の圧力損失を小さくし、限られたスペースに配置できるようにユニット化され、水槽２の上方に取り付けられている。
【００１８】
また、同図に示すように、乾燥装置２０は、ドラム３内の洗濯物を加熱して水分を蒸発させるヒータ８と、ヒータ８からの温風をドラム３内に送風する送風機９と、小孔３ａからドラム３外へ水蒸気とともに排出された多湿温風を冷却除湿する熱交換器１０とから構成されている。
【００１９】
図２は、本実施形態における乾燥システムの構造を示す側面断面図である。同図に示すように、熱交換器１０の温風吸込口はダクト２４により水槽２に接続され、温風吐出口は乾燥装置２０を介してダクト２５により水槽２の前面側に接続されている。ヒータ８はヒータケース３０に内装されて水槽２の上方に固定され、送風機９及びダクト２５に連結されている。なお、２６はヒータ８側と送風機９側とを接続する接続リングである。また、１６は水槽２の下部に設けられた排水バルブである。
【００２０】
熱交換器１０は略Ｌ字形状をしており、水槽２の下部付近より上方に向かって垂直に延びる熱交換部１０ａを備えている。そして、上部には冷却水を供給するパイプ接続部１０ｂを有しており、その他、送風機９の吸込口が接続される構造となっている。また、熱交換部１０ａに供給された冷却水、及びここで凝縮した水は、熱交換器１０の下部より水槽２へと導かれ、排水装置７により機外に排出される。
【００２１】
図３は、本実施形態における熱交換器の構造を示す図であり、同図（ａ）は側面断面図、同図（ｂ）はａ−ａ断面図である。同図（ａ）に示すように、熱交換器１０は、筒状で略Ｌ字形状に中空成型されており、下部は略水平に延びダクト２４により水槽２と接続される温風吸込口となっている。また、これより上方に向かって垂直に延びる熱交換部１０ａを備えており、これは同図（ｂ）に示すように、断面が矩形の胴部を有している。
【００２２】
同図（ａ）に戻って、熱交換部１０ａの上方には、給水弁５よりの給水を熱交換器１０内に導くパイプ接続部１０ｂがあり、給水弁５とホースにより連結されている。また、同じく熱交換部１０ａの上方には、送風機９の吸込口と接続される開口部１０ｃが形成されている。さらに、垂直に配置された熱交換部１０ａの中心（センターラインＣ．Ｌで示す）より下側には、熱交換部１０ａの内周壁面に溝状に形成された溝状リング５０が例えば４段設けられている。
【００２３】
図４は、溝状リング及びその付近を示す側面断面図である。同図において、溝状リング５０の断面Ｂは、胴部の断面Ａより大きな断面積を有している。また、溝状リング５０同士を連結する部分の断面Ｃは、断面Ａより小さな断面積を有している。図５は、溝状リングの他の例を示す側面断面図である。ここでの溝状リング５０は、上記と同様にして、断面が胴部の断面より大きな断面積を有しており、且つ螺旋状に形成されている。
【００２４】
図６は、溝状リングの別の例を示す斜視図である。同図に示すように、ここでは熱交換部１０ａの胴部の断面が矩形をしているのに対し、溝状リング５０の配置部位は断面が略円形をしており、双方の形状を徐々に変化させながらなめらかに接続する接続部１０ｄを有している。
【００２５】
図７は、溝状リングの配設方法に関する他の例を示す側面断面図である。これまでは、溝状リング５０を熱交換部１０ａ上に直接加工して設けた形で例示してきたが、これに限定されるものではなく、例えば同図に示すように、溝状リング５０を形成した筒状部を熱交換部１０ａに接続嵌合する構成としても良い。或いは、熱交換部１０ａ内に溝状リング５０を金属材料によりインサート成型する構成としても良い。
【００２６】
以下、本実施形態に係るドラム式洗濯乾燥機の動作について説明する。但し、洗濯工程〜乾燥工程については、従来と同様であるので説明を省略する。図８は、本実施形態における乾燥システムによる乾燥工程の状態を示す側面断面図である。同図の矢印は、乾燥工程での空気の流れを示している。
【００２７】
同図において、脱水工程終了後、ヒータ８により加熱され高温となった空気は、ダクト２５を経て水槽２の前面よりその内部へと、温風として吹き込まれる。そして、ドラム３の前面開口部よりドラム３内に入り、洗濯物を加熱して水分を蒸発させた後、周囲の小孔３ａからドラム３外へ排出される。その後、ドラム３と水槽２の隙間からダクト２４を経て、熱交換器１０に到達する。
【００２８】
水槽２から排出された直後の空気は、高温，多湿状態となっている。この高温で多湿の空気は、熱交換器１０の略水平部分より垂直に配された部分、即ち熱交換部１０ａを通過するとき、上方のパイプ接続部１０ｂより供給された冷却水４０と接触することで、水分が凝縮されて除湿される。このとき、冷却水は熱交換部１０ａの内面を伝いつつ降下し、溝状リング５０に集まる。
【００２９】
この溝状リング５０では、まず上端のリングに冷却水が溜まり、表面張力を利用しながら周囲に充満して溢れ、これが直下のリングに溜まる。この要領で次々と各リングに冷却水が溜まって行く。溝状リング５０が螺旋状をしている場合は、冷却水はこれに沿って旋回しつつ降下し、全体に充満して行く。このようにして、溝状リング５０には冷却水が表面張力により一時的に保持される。
【００３０】
ここで、上述した高温で多湿の空気が熱交換部１０ａを上昇するとき、溝状リング５０に溜まった冷却水が巻き上げられて霧状となる。そして、この冷却水と空気との接触が更に行われ、熱交換部１０ａ内で渦を巻くようにして熱交換されるので、これにより除湿効率が向上する。
【００３１】
また、この溝状リング５０が複数設置されていることにより、十分な冷却水を容易に確保することができる。また上述したように、溝状リング５０の断面（上記断面Ｂ）が、胴部の断面（上記断面Ａ）より大きな断面積を有していることにより、熱交換部１０ａの断面積が小さくならずに済み、風路の抵抗を小さくすることができる。
【００３２】
また、溝状リング５０同士を連結する部分の断面（上記断面Ｃ）が、胴部の断面より小さな断面積を有していることにより、その部分を通過する空気の風速が瞬間的にアップし、冷却水の巻き込み量を増加させて空気との接触を促進するので、これにより除湿効果を向上させることができる。
【００３３】
また、溝状リング５０が螺旋状に形成されていることにより、熱交換部１０ａの壁面を伝いつつ降下してきた冷却水は、この螺旋状の溝状リング５０に案内されて、熱交換器の胴部を巻き込むように、周囲に均等に分布し流れる。このため、熱交換器１０の内周付近を通過する空気に、冷却水を比較的均等に接触させることができるので、安定した除湿効果を得ることができる。
【００３４】
また、熱交換部１０ａの胴部の断面が矩形をしているのに対し、溝状リング５０の配置部位は断面が略円形をしていて、双方の形状を徐々に変化させながらなめらかに接続する構成とすることにより、溝状リング部を通過する空気の風速をアップさせ、冷却水との接触を良くすることが可能となり、安定した除湿効果を得ることができる。
【００３５】
また、溝状リング５０を形成する部分に金属材料を用いることで放熱効果を高め、即ち冷却効果を高めることができるので、これにより除湿効果を向上させることが可能となる。
【００３６】
また、溝状リング５０の位置を、垂直に配置された熱交換部１０ａの中心より下側、さらにはできるだけ下方、即ち水槽２との接続部に近い側とすることで、水槽２から排出された高温で多湿の空気を、温度が高いうちに冷却水と接触させることができるので、これにより凝縮効果が大きく得られ、熱交換が効率よく行われることとなる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、簡単な構成で、除湿能力が高くてしかも低コストでコンパクトな熱交換器を有する、ドラム式洗濯乾燥機を提供することができる。
【００３８】
この場合、熱交換器の上方より冷却水を散水し、水槽から来た下方よりの高温で多湿の空気と接触させることにより、除湿のための熱交換が行われる。ここで、熱交換器の壁面に溝状リングを複数或いは螺旋状に設けることで、その部分に上方よりの冷却水を一時的に表面張力で保持できる。保持された冷却水は、吹き上がる空気により霧状に巻き上げられ、これにより熱交換が効率よく行われる。
【００３９】
このような熱交換器の構成によれば、熱交換器に冷却水を一時的に保持できる形状が容易に一体形成でき、しかも風路等の断面積を小さくすることがないので、従来のように送風量を維持するために送風機を大きくしたり、熱交換器を大きくしたりする必要がなくなり、安価でコンパクト、さらには性能の良い熱交換器を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るドラム式洗濯乾燥機の全体構成を示す側面断面図。
【図２】本実施形態における乾燥システムの構造を示す側面断面図。
【図３】本実施形態における熱交換器の構造を示す図。
【図４】溝状リング及びその付近を示す側面断面図。
【図５】溝状リングの他の例を示す側面断面図。
【図６】溝状リングの別の例を示す斜視図。
【図７】溝状リングの配設方法に関する他の例を示す側面断面図。
【図８】本実施形態における乾燥システムによる乾燥工程の状態を示す側面断面図。
【図９】従来のドラム式洗濯乾燥機の全体構成を示す側面断面図。
【符号の説明】
１外槽
２水槽
３ドラム
３ａ小孔
４バネ
５給水弁
６給水口
７排水装置
８ヒータ
９送風機
１０熱交換器
１０ａ熱交換部
１０ｂパイプ接続部
１０ｃ開口部
１６排水バルブ
２０乾燥装置
２４，２５ダクト
２６接続リング
３０ヒータケース
４０冷却水
５０溝状リング

Claims

外槽と、該外槽内に弾性的に吊支された水槽と、該水槽内で回転可能に支持されその周壁に通水及び通風のための小孔を有し洗濯物を収容するドラムと、該ドラム内の洗濯物を乾燥させる乾燥装置とを備えたドラム式洗濯乾燥機であって、
前記乾燥装置は、前記ドラム内の洗濯物を加熱して水分を蒸発させるヒータと、該ヒータからの温風を該ドラム内に送風する送風機と、前記小孔からドラム外へ排出された洗濯物の水蒸気を冷却してその水分を凝縮する除湿用の熱交換器とを備えたドラム式洗濯乾燥機において、
前記熱交換器は中空の筒状であり、その内周壁面に前記熱交換器の胴部より断面積が大きい溝状のリング部を螺旋状に形成し、
前記リング部の配置部位の断面は略円形であり、
前記熱交換器に供給された冷却水が前記リング部に沿って旋回しつつ降下し、前記リング部に一時的に保持されるようにしてなることを特徴とするドラム式洗濯乾燥機。
外槽と、該外槽内に弾性的に吊支された水槽と、該水槽内で回転可能に支持されその周壁に通水及び通風のための小孔を有し洗濯物を収容するドラムと、該ドラム内の洗濯物を乾燥させる乾燥装置とを備えたドラム式洗濯乾燥機であって、
前記乾燥装置は、前記ドラム内の洗濯物を加熱して水分を蒸発させるヒータと、該ヒータからの温風を該ドラム内に送風する送風機と、前記小孔からドラム外へ排出された洗濯物の水蒸気を冷却してその水分を凝縮する除湿用の熱交換器とを備えたドラム式洗濯乾燥機において、
前記熱交換器は中空の筒状であり、その内周壁面に溝状のリング部を複数段設け、
前記リング部の配置部位の断面は略円形であり、
該リング部同士の連結部は、前記熱交換器の断面略矩形の胴部より断面積が小さく、
前記リング部の配置部位の断面形状と前記胴部の断面形状とを徐々に変化させながらなめらかに接続したことを特徴とするドラム式洗濯乾燥機。