JP2015204859A - 衣類乾燥機 - Google Patents

Abstract

【課題】設置される場所の雰囲気温度の影響を受けず、洗濯水が除湿水センサを有する排水管に逆流することなく、乾燥終了のタイミングを精度良く検知できる衣類乾燥機を提供する。【解決手段】筐体２の内部に、衣類を収容するドラム４と、ドラム４を内包して乾燥室を構成する外槽１と、外槽１に設けられた給気口２０と排気口１５と、給気口２０と排気口１５とを連通接続する風路１４と、風路１４を通して外槽１内に乾燥用空気を送風する送風機１９と、蒸発器１７と凝縮器１８を風路１４内に有するヒートポンプ装置２３と、ヒートポンプ装置２３で発生する除湿水を排水する排水管２６と、排水管２６内を除湿水が通過したことを検知する除湿水センサ２８とを備え、排水管２６は、外槽１の下部に設けられた排水パイプ２９に連通する排水出口２６ｂを有し、排水出口２６ｂの手前に第２のトラップ３５が形成されたものである。【選択図】図４

Description

本発明は、衣類等の繊維製品の乾燥を行う衣類乾燥機に関する。

近年、例えば家庭用の乾燥機においては、従来の加熱用のヒータを用いて乾燥運転を行うものに代えて、ヒートポンプ装置を用いて乾燥運転を行う乾燥機が提供されている。この種の乾燥機は、圧縮機、凝縮器、キャピラリチューブ、蒸発器を冷媒管路により閉ループ状に接続してなるヒートポンプ装置を備える。そして、衣類が収容された乾燥室内の空気を蒸発器および凝縮器を順に通して乾燥室内に戻すための循環用通風路を備えている。この循環用通風路においては、送風機の駆動により、凝縮器で加熱された乾燥用空気が乾燥室内に供給されて衣類の洗濯物の水分を奪った後、蒸発器で冷却除湿され、再び凝縮器で加熱されるといった循環が行われる。このヒートポンプ装置を用いた乾燥方法は、ヒータを用いた乾燥方法に比べて、エネルギー効率に優れるとともに、加熱温度が低く設定され、しわや縮みが少ない等のメリットがある。

従来の乾燥機は、空気循環路に温度検知部を設け、温度検知部の温度差を元に乾燥の終了判定を行う（例えば、特許文献１参照）。この種の乾燥機について、具体的に図１０、図１１、図１２を用いて説明する。図１０は従来の乾燥機の断面図、図１１は従来の空気循環機構およびヒートポンプ装置の概略構成を示す図、図１２は、従来の乾燥機における乾燥運転時の乾燥室出入口の温度の推移を示すグラフである。

図１０に示すように、衣類を投入する回転ドラム１０４の容積を大きく構成するために、筐体１０２内部は回転ドラム１０４を内包する水槽１０３が大きく占有している。そのため、ヒートポンプ装置１２３を含む、その他の部品には占有できる領域に制限がある。空きスペースを効率よく利用して循環用通風路１１４を構成するために、ヒートポンプ装置１２３は送風機１１９の一次側（入口側）に構成されることが多い。

図１０と図１１において、衣類が収容される乾燥室１０１としての水槽１０３および回転ドラム１０４と、乾燥ステップの実行時において、乾燥室１０１内の空気を通風ダクト１１４を通して乾燥室１０１内に戻す循環を行わせる送風機１１９を備えている。また、蒸発器１１７および凝縮器１１８を通風ダクト１１４内に配置してなるヒートポンプ装置１２３と、乾燥室１０１に供給される入口空気温度を検出する入口温度センサ１２５および排出される出口空気温度を検出する出口温度センサ１２４とを備えている。さらに、乾燥機の運転全般を制御し、入口空気温度と出口空気温度との温度差に基づいて乾燥終了を判断する制御装置１２７を有している。蒸発器１１７と凝縮器１１８は、圧縮機１２１などの運転により冷媒を循環するヒートポンプサイクルを構成する。すなわち、乾燥室１０１から排出された高湿空気は蒸発器１１７で冷却して除湿される。ここで絶対湿度が低下した乾燥用空気は、通風ダクト１１４を介して凝縮器１１８に至る。凝縮器１１８を通過した乾燥用空気は、加熱されて高温低湿空気となって通風ダクト１１４を介して給気口１２０より乾燥室１０１内に吹き込み、衣類を乾燥させる。

上記した乾燥機の各機構は、制御装置１２７により運転制御される。制御装置１２７は、乾燥ステップの終了を次のようにして判断する。即ち、通風ダクト１１４には、乾燥室１０１の入口部分の乾燥用空気の温度を検出する入口温度センサ１２５、および、乾燥室１０１の出口部分の乾燥用空気の温度を検出する出口温度センサ１２４が設けられ、それら温度センサの信号が、制御装置１２７に入力される。制御装置１２７は、乾燥ステップの開始後、それら温度センサにより検出された入口空気温度と出口空気温度との温度差を
常に監視する。

図１２に示すように、乾燥運転を開始して乾燥機の機体が温まり、本格的に衣類の乾燥が進むと、乾燥室１０１の入口温度センサ１２５が検知する温度は一定となる。一方で、乾燥室１０１内の湿った衣類は、乾燥室入口より入る熱せられた空気の温度を奪うため、出口温度センサ１２４が検知する温度は、入口温度センサ１２５が検知する温度に比べてかなり低い。そのため、この２つの温度センサが検知する温度の差は、乾燥開始時はかなり差があるが、衣類の乾燥が進むにつれて徐々に小さくなる。そして、温度差が所定量（例えば１０ｄｅｇ）より下回った場合、乾燥終了と判断する。

一方で、乾燥終了を検知する精度を向上するために、ヒートポンプ装置で発生する除湿水の有無を検知する除湿水検知装置を備えた衣類乾燥機も提案されている。ヒートポンプ装置の凝縮器により熱せられた乾燥用空気は、湿った衣類を熱して高湿度となり、その乾燥用空気の水分は蒸発器により除湿されて除湿水になる。除湿水検知装置は除湿水センサを有する。除湿水センサは、ヒートポンプ装置の蒸発器で発生する除湿水が流れる排水管に設けられ、除湿水が通過するのを検知して信号を発する。

図１３は、除湿水検知装置を備えた従来の衣類乾燥機の乾燥運転時の乾燥室出入口の温度、および除湿水センサの検知の推移を示すグラフである。図１３によれば、運転開始から約７０分経過した時点で完全に除湿水センサからの除湿水検知の信号がなくなる。これは、それ以上、加熱した乾燥用空気を衣類に供給しても一滴も除湿水が発生しないということである。つまり、この運転の例で言えば、除湿水センサからの除湿水通過の検知の信号がなくなった運転開始から約７０分経過したタイミングこそ乾燥運転の終了検知タイミングである。従って、制御装置はこのタイミングで乾燥終了を判断する。そして制御装置は、除湿水センサからの検知信号がなくなってから所定時間の間に再び信号を検知しない場合、乾燥が終了したと判定して圧縮機を停止する。

このように、除湿水の発生が無くなったことを知ることで、乾燥室内の衣類が乾いたことを精度良く検知できる。さらに、乾燥室出入口の温度差を検知する温度検知部を用いないので、乾燥室の入口と出口の温度差に影響を受けない上に、衣類乾燥機が設置される場所の雰囲気温度の影響も受けない。

特開２０１２−２５４２０７号公報

しかしながら、前者の入口空気温度と出口空気温度との温度差に基づいて乾燥終了を判断する従来の乾燥機では、２つの温度センサの検知する温度の差は、衣類の乾燥が進むにつれて徐々に小さくなるが、値の変化度合いもかなり小さいものとなる。この温度差値は乾燥機が設置される場所の雰囲気温度に大きく影響を受ける。例えば、雰囲気温度が低い場合、湿った衣類以外に外気にも熱が奪われることで、長時間にわたり温度差値が大きいままであるなど、温度差検知のバラツキ要因が大きい。そのため、衣類が乾いたと判断する乾燥終了の検知精度が低くなり、衣類が未乾燥のまま運転が終了したり、運転時間が長くなって衣類が過乾燥となり布傷みや布縮みを引き起こしたりするなどの課題を有していた。

一方、後者の除湿水検知装置を備えた従来の衣類乾燥機では、除湿水センサにより除湿水の発生が無くなったことを知ることで乾燥室内の衣類が乾いたことを精度良く検知でき
る。さらに、温度検知部を用いないので、乾燥室の入口と出口の温度差に影響を受けない上に、乾燥機が設置される場所の雰囲気温度の影響も受けず、乾燥終了のタイミングを精度良く検知できる。その際の除湿水の排水は、洗濯などの排水経路を経由して排水する構成とすることで、余分な配管を削減でき、組立てやすく、スペースに制限のある衣類乾燥機においては望ましい。

しかしながら、除湿水の排水管の排水出口は、乾燥運転中の衣類への飛散を防止するために、外槽の下部もしくは外槽よりさらに下方に構成される排水経路に連通されることとなる。そのため、下方に設けられた洗濯水の排水経路と連通する除湿水の排水管の排水出口は、洗濯時の溢水面より下方に開口することになるので、洗濯時には除湿水の排水管へ向かって洗濯水が逆流する恐れがある。また、汚れを含む洗濯水が逆流した場合、界面活性剤やゼオライトなどの洗剤成分や、粉塵や油脂などの汚れ成分が排水管の内面に付着する可能性がある。

さらに、乾燥運転時に除湿水を発生する蒸発器は、乾燥用空気の循環経路中に配設されるため表面にリントフィルタで捕集し切れなかった微細なリント屑が付着しており、除湿水がリント屑を含んで排水管へ流入する。そのため、排水管内面に洗剤成分や汚れ成分が残留しているとリント屑が堆積しやすくなり、排水が阻害される恐れがあり、最終的には排水管が閉塞される恐れがある。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、除湿水の排水管の排水出口が洗濯水の排水経路の途中に連通し、その排水出口が外槽に溜められる洗濯水の溢水面より下方に構成される場合においても、除湿水の排水管には洗濯水が逆流せず、リント屑も付着せずにスムーズに排水可能であることで、乾燥終了のタイミングを確実に検知できる衣類乾燥機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明の衣類乾燥機は、筐体の内部に、衣類を収容するドラムと、前記ドラムを内包して乾燥室を構成する外槽と、前記外槽に設けられた乾燥用空気の給気口と排気口と、前記給気口と前記排気口とを連通接続する風路と、前記風路を通して前記乾燥室内に乾燥用空気を送風する送風機と、蒸発器と凝縮器を前記風路内に有するヒートポンプ装置と、前記ヒートポンプ装置で発生する除湿水を排水する排水管と、前記排水管内を前記除湿水が通過したことを検知する除湿水検知手段とを備え、前記排水管は、前記外槽の下部に設けられた排水パイプに連通する排水出口を有し、前記排水出口の手前に逆流防止部が形成されたものである。

上記構成によれば、衣類を乾燥させる乾燥用空気から発生する除湿水を検知し、この除湿水の発生が無くなったことを知ることで、乾燥室内の衣類が乾いたことを精度良く検知できる。さらに、温度検知部を用いないので、乾燥室の入口と出口の温度差の影響や、衣類乾燥機が設置される場所の雰囲気温度の影響を受けず、乾燥終了のタイミングを精度良く検知できる。また、除湿水の排水管は逆流防止部を経た後に排水出口から外槽の排水パイプへ連通するため、洗濯水が除湿水検知装置を有する排水管に逆流することなく、排水管の詰まりも防止できる。

本発明の衣類乾燥機は、設置場所の雰囲気温度の影響を受けず、また、洗濯水が除湿水検知装置を有する排水管に逆流することなく、乾燥終了のタイミングを精度良く検知して、季節や運転時の時刻に寄らずに安定して乾燥運転を行う衣類乾燥機を実現することができる。

本発明の実施の形態１における衣類乾燥機の側面断面図 本実施の形態における衣類乾燥機の除湿水センサの一例である電極センサの構成図 本実施の形態における衣類乾燥機の除湿水センサの一例である静電センサの構成図 本実施の形態の他の実施例における洗濯機能を有する衣類乾燥機の側面断面図 本実施の形態における衣類乾燥機の制御ブロック図 本実施の形態における衣類乾燥機の乾燥運転時の除湿水センサの検知の推移を示すグラフ 本発明の実施の形態２における衣類乾燥機の第２のトラップの模式図 本発明の実施の形態３における衣類乾燥機の第２のトラップの模式図 本発明の実施の形態４における衣類乾燥機の第２のトラップの背面模式図 従来の乾燥機の断面図 従来の乾燥機における空気循環機構およびヒートポンプの概略構成を示す図 従来の乾燥機における乾燥運転時の乾燥室出入口の温度の推移を示すグラフ 従来の乾燥機における乾燥運転時の乾燥室出入口の温度、および除湿水センサの検知の推移を示すグラフ

第１の発明の衣類乾燥機は、筐体の内部に、衣類を収容するドラムと、前記ドラムを内包して乾燥室を構成する外槽と、前記外槽に設けられた乾燥用空気の給気口と排気口と、前記給気口と前記排気口とを連通接続する風路と、前記風路を通して前記乾燥室内に乾燥用空気を送風する送風機と、蒸発器と凝縮器を前記風路内に有するヒートポンプ装置と、前記ヒートポンプ装置で発生する除湿水を排水する排水管と、前記排水管内を前記除湿水が通過したことを検知する除湿水検知手段とを備え、前記排水管は、前記外槽の下部に設けられた排水パイプに連通する排水出口を有し、前記排水出口の手前に逆流防止部が形成されたものである。

これにより、衣類を乾燥させる乾燥用空気から発生する除湿水を検知し、この除湿水の発生が無くなったことを知ることで、乾燥室内の衣類が乾いたことを精度良く検知できる。さらに、温度検知部を用いないので、乾燥室の入口と出口の温度差の影響や、衣類乾燥機が設置される場所の雰囲気温度の影響を受けず、乾燥終了のタイミングを精度良く検知できる。また、除湿水の排水管は逆流防止部を経た後に排水出口から外槽の排水パイプへ連通するため、洗濯水が除湿水検知装置を有する排水管に逆流することなく、排水管の詰まりも防止できる。

第２の発明は、特に第１の発明の衣類乾燥機において、前記逆流防止部は、トラップで構成されたものである。排水管にはリント屑が除湿水とともに流入するが、逆流防止部としてトラップを用いることで、逆支弁などの別部品を構成する場合と比較して流路中にリント屑が付着しやすい箇所や停留しやすい凹凸がなく、スムーズにリント屑は排出され、排水管の内面は綺麗に保たれるため、除湿水もスムーズに流れることとなり、除湿水検知装置での検知もより安定したものとなる。

第３の発明は、特に第２の発明の衣類乾燥機において、前記トラップは、トラップ水が溜まる浸水部に封水量を増加させるバッファ領域を有するものである。これにより、バッファ領域内の水が優先的に流入してトラップ水面高さが上昇して釣り合うこととなるため
、洗濯水は逆流せず、さらにバッファ領域によって増加した水量分だけ封水深さを浅く構成でき、より省スペースなトラップを構成できる。また、トラップの封水深さを浅くすることで、除湿水とともに排出されるリント屑もスムーズに排出されやすくなる。さらに、確実にリント屑を排出するために別途給水する場合においても、給水量が最小限で済む。

第４の発明は、特に第２または第３の発明の衣類乾燥機において、前記トラップは、封水部の一次側の上部に前記浸水部の内径より小さい内径の狭小部を有するものである。これにより、トラップの封水部と比較して水面上昇側である一次側の排水管の内径が小さいため、少ない水量であってもトラップ水面を大きく上昇させることができ、その分封水深さを浅く構成できるため、より省スペースなトラップを構成できる。

第５の発明は、特に第２〜第４の発明の衣類乾燥機において、前記トラップは、浸水部下端より二次側の排水流路が連通する前記排水パイプに向かって緩やかな勾配で構成されるものである。これにより、勾配が急である場合と比較すると封水水量が多くなり、封水深さを浅く構成したままで外槽への給水時に必要なトラップ水面高さの上昇分の水量が確保でき、高さ方向に省スペースなトラップが構成できる。

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。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における衣類乾燥機の側面断面図である。
図１において、外槽１は乾燥室を構成する。外槽１は衣類乾燥機の筐体２の内部で複数の防振機構３により弾性的に支持されている。ドラム４は外槽１内に設けられ、洗濯物の衣類５を収容する。ドラム４は、正面側に衣類５を出し入れする投入口６を有して有底筒状に構成され、ドラム回転軸１１で回転可能に支持されている。ドラム４は、底壁７ａに乾燥用空気が流入する複数の流入孔８ａを有し、周壁７ｂに乾燥用空気が排出される複数の排出孔８ｂを有する。また、周壁７の内面には衣類５を効率的に持ち上げるための攪拌バッフル９を備えている。外槽１とドラム４およびドラム回転軸１１は、水平に対して角度θ（例えば１０°〜２０°）だけ前上がりに傾けて配置されている。なお、これらは傾けて配置されることに限定されるものではなく、水平に配置されていてもよい。

外槽１の外部には駆動装置１０が設けられ、ドラム回転軸１１を介してドラム４を直接正逆回転させる。筐体２の前面には衣類５を出し入れする略円形状の投入口６と、これを開閉する扉１２が設けられている。投入口６と対向する外槽１の開口部は、パッキン１３によって筐体２と気密性を確保して連結されている。なお、駆動装置１０の駆動方式は、外槽１の背面外部に設けられてドラム４を直接駆動する直接駆動方式に限られず、ベルト駆動方式やギア駆動方式等であってもよい。

外槽１の上方には、外槽１とドラム４を含んだ空気循環路となる風路１４が構成される。本実施の形態では、風路１４内の循環空気を乾燥用空気と称する。風路１４は、外槽１の出口である排気口１５から出た乾燥用空気が、リントフィルタ１６、蒸発器１７、凝縮器１８、送風機１９の順に通過して、外槽１の入口である給気口２０を介して再度、外槽１およびドラム４の内部へ循環する風路である。

リントフィルタ１６は、衣類５から発生して乾燥用空気に含まれる毛や綿くずなどのリントを捕捉する。これにより、蒸発器１７、凝縮器１８、送風機１９でのリント堆積による不具合を防止する。リントフィルタ１６は、洗濯乾燥機本体から脱着可能なように設けられている。送風機１９は、送風機１９を駆動するファンモータ１９ａを具備し、風路１４を通して外槽１に乾燥用空気を送風し、循環させる。

蒸発器１７と凝縮器１８は、冷媒が流れる配管と、冷媒と空気との熱交換を促進させるフィンとを有して構成される熱交換器である。ヒートポンプ装置２３は、吸入した冷媒を圧縮して吐出する圧縮機２１、圧縮されて高圧高温となった冷媒と空気とを熱交換させる凝縮器１８、高圧の冷媒を減圧する絞り部２２、減圧されて低温となった冷媒と空気とを熱交換させる蒸発器１７が冷媒配管で循環接続して構成されている。ヒートポンプ装置２３は、風路１４の配置に合わせて、外槽１の上方もしくは筐体２の内部の上方に構成されている。

排水管２６は、蒸発器１７の下方に配設され、蒸発器１７により乾燥用空気の水分が凝縮されて発生する除湿水を集めて排水する。排水管２６は、後述するトラップとそのトラップの後に排水出口２６ｂを有する。筐体２の外に水を排出するための排水経路が他にある場合、排水管２６の排水出口２６ｂは他の排水経路に接続されてもよい。除湿水検知装置である除湿水センサ２８は、排水管２６の途中で蒸発器１７とはさほど離れない位置に取り付けられて、除湿水が排水管２６内を通過したことを検知する。除湿水センサ２８は、排水管２６の傾斜底面２６ａに設けられる。これにより、除湿水が排水管２６を通過したことを確実に検知することができる。除湿水センサ２８は、除湿水が排水管２６を通過したことを検知できるものであればその形態や方式は特に限定されないが、本発明では２つの方式を具体的に挙げる。

図２は、本実施の形態における衣類乾燥機の除湿水センサの一例である電極センサの構成図である。電極センサは、１対の電極２８ａおよび電極２８ｂが排水管２６の傾斜底面２６ａに挿入され、これら１対の電極間の導電率を測定するように構成される。制御装置２７は、測定される導電率の変化により、ヒートポンプ装置２３の蒸発器１７で発生した除湿水の通過を検知する。導電率の測定は、例えば、電極２８ａと電極２８ｂの間のインピーダンスと制御回路（図示せず）上のコンデンサとでＲＣ発振回路を構成し、インピーダンスの変化を周波数変化として出力し、さらにこれを電圧値に変換すれば制御装置２７で容易に検知可能となる。

図３は、本実施の形態における衣類乾燥機の除湿水センサのもう１つの例である静電センサの構成図である。静電センサは、１対の電極２８ｃおよび電極２８ｄが排水管２６の傾斜底面２６ａの裏側に貼り付けられ、これら１対の電極間の静電容量を測定するように構成される。制御装置２７は、測定される静電容量の変化により、ヒートポンプ装置２３の蒸発器１７で発生した除湿水の通過を検知する。具体的には、発振回路のある端子（この場合、電極２８ｃと電極２８ｄの間）の静電容量が発振条件の一要素となるように発振回路を構成する。これにより、除湿水が静電センサに近接すると発振を開始するため、制御装置２７で容易に検知可能となる。なお、静電センサを用いる方法は、電極センサを用いる方法と比較して排水管２６の内面に突起物がない。そのため、除湿水に混じっている綿ゴミや毛などのリントがセンサ部に引っかかることがない点で有利である。

また、制御装置２７は、筐体２内の前面下部に備えられている。制御装置２７は、使用者の運転設定に基づいて、各種検知装置からの入力などを監視しながら駆動装置１０や送風機１９などを制御して、乾燥機の運転を実行する。

図４は、本実施の形態の他の実施例における洗濯機能を有する衣類乾燥機の側面断面図で、洗濯水および除湿水の排水経路および洗濯時の各部の水位を模式的に示す模式図である。図１に示した衣類乾燥機の他の実施の形態として、同様の構成は同じ符号を用い、図１に示されなかった構成について説明する。図４中の破線矢印は、洗濯水および除湿水の流れる方向を示す。なお、洗濯水は、洗いステップで使用される洗剤を含む洗濯液と、すすぎステップで使用されるすすぎ水との総称である。

乾燥室である外槽１およびドラム４は前上がりに傾斜しているため、外槽１内の水は筐体２の背面側下部に溜まる。そのため、洗い、すすぎ、脱水の各ステップの運転時の排水のために設けられる排水パイプ２９の一端は、外槽１の背面側下部に接続される。排水パイプ２９の他端は、洗濯物から出るリントやボタン、コイン等の異物を排除するために、筐体２の前面側下部に設けられた異物フィルタ３０の入口に接続される。異物フィルタ３０は、メンテナンスのために筐体前方から着脱自在な構成となっている。なお、異物フィルタ３０の洗濯水の出口は２つある。

異物フィルタ３０の一方の出口側には洗濯水を筐体２外に排出する排出パイプ３９が接続される。排水パイプ２９とそれに連通する排出パイプ３９とで洗濯水の排水経路を構成する。異物フィルタ３０の直後には制御装置２７により開閉される排水バルブ３１が設けられている。排水バルブ３１は、洗いステップとすすぎステップにおいてドラム４内に水を溜めるときは閉状態に制御され、水を排水する排水ステップにおいては開状態に制御される。異物フィルタ３０の他方の出口は外槽１に循環パイプ３２で接続される。循環ポンプ３３が循環パイプ３２の途中に設けられる。循環ポンプ３３は、洗いステップとすすぎステップにおいて、循環パイプ３２の出口に設けられたノズル（図示せず）によってドラム４内の衣類へ洗濯水を噴射する。これにより、洗濯水が外槽１と異物フィルタ３０とを循環する。

排水バルブ３１の出口側の排出パイプ３９に第１のトラップ３４が構成されている。第１のトラップ３４を通過した洗濯水は、筐体外へ排水される。第１のトラップ３４は、乾燥運転時に乾燥用空気が筐体外へ漏れることを防止するために設けられる。また、第１のトラップ３４は、機外への排出口が下水と連通ように設置された場合に下水の臭いが逆流してくることを防止するために設けられる。さらに、外槽１から連通する溢水流路３６が、排水バルブ３１と第１のトラップ３４との間に接続される。溢水流路３６は、水道に接続された給水装置４０（図５参照）が故障し、排水バルブ３１が閉状態にも関わらず給水しつづけるような状態になった場合、水が外槽１から溢れる前に排水して筐体２からの漏水を防止する。

排水管２６はその排水出口２６ｂが外槽１の排水パイプ２９に連通し、排水パイプ２９に接続される手前で逆流防止を防止する逆流防止部として第２のトラップ３５が形成される。なお、排水管２６は排水パイプ２９に直接接続されなくても、外槽１の排水パイプ２９の接続部近傍であれば排水パイプ２９と同様であり構わない。また、図２または図３で示した除湿水センサ２８は、筐体内の上部で排水管２６の傾斜底面２６ａに設けられ、第２のトラップ３５とは鉛直方向に十分離して配設されている。

以上のように構成された洗濯機能を有する衣類乾燥機について、以下にその動作、作用を説明する。図５は、本実施の形態における衣類乾燥機の制御ブロック図である。

まず、使用者がドラム４内に衣類５を投入し、扉１２を閉じて運転開始ボタン（図示せず）を押すと洗いステップが開始される。制御装置２７は、給水装置２５を制御して外槽１内に給水する。駆動装置１０によりドラム４が回転し、衣類５に洗濯水を含水させる。その後、設定水位まで給水すると給水が終了する。衣類５は、ドラム４の回転と撹拌バッフル９により撹拌され、たたき洗いや遠心力洗いがなされる。所定時間の洗い時間が経過すると洗いステップが終了する。

次のすすぎステップでは、制御装置２７が排水バルブ３１を制御して洗濯水を外槽１から排水する。排水が終了すると、駆動装置１０を洗いステップよりも高速で駆動し、衣類５から洗濯水を遠心力で排出する中間脱水が行なわれる。所定時間が経過し、駆動装置１
０の駆動が停止すると、中間脱水が終了する。その後、制御装置２７は、排水バルブ３１を閉じ、給水装置２５により給水を開始する。ドラム４の回転と撹拌バッフル９により衣類５は撹拌され、すすぎが行われる。所定時間のすすぎ時間が経過すると、すすぎステップが終了する。

次の脱水ステップでは、制御装置２７が排水バルブ３１を制御して洗濯水を外槽１から排水する。排水が終了すると、制御装置２７は、駆動装置１０を洗いステップおよびすすぎステップの撹拌よりも高速で駆動し、衣類５から洗濯水を排出する最終脱水が行われる。所定時間が経過し、駆動装置１０の駆動が停止すると、脱水ステップは終了する。以上をもって洗濯ステップが終了する。

この洗濯ステップにおける給水時の動作について詳細に説明する。給水開始後、排水パイプ２９の下方側から徐々に水位が上がる中で、除湿水の排水管２６と排水パイプ２９との間に第２のトラップ３５が設けられているため、排水管２６側へと洗濯水が逆流することはなく、排水管２６と排水パイプ２９との連通部２９ａに空気が保持されたまま外槽１内に給水が継続される。その後、徐々に外槽１内の水面が上昇するに従い、連通部２９ａの一次側に設けられた第２のトラップ３５を封止している封水部の水面も一次側方向に徐々に上昇する。

図４において、寸法ｈ１は連通部２９ａの近傍の水面を基準とした外槽１の水面との高さの差であり、寸法ｈ２は第２のトラップ３５の封水部における水面の高さの差である。外槽１と第２のトラップ３５とは連通部２９ａを介して繋がっているため、それぞれの水位差による圧力がほぼ等しくなるよう水面が上昇するため、ｈ１≒ｈ２である。このときトラップが切れないようにするためには、少なくともトラップの封水深さｈ３はｈ２／２以上必要である。

以上のように、洗濯水が排水管２６側へ逆流しないため、洗濯水に含まれる界面活性剤やゼオライトなどの洗剤成分や、粉塵や油脂などの汚れ成分が排水管２６の内面に付着することなく、仮に除湿水にリント屑が混入している場合であっても排水管２６の内面にリント屑が付着することなくスムーズに排出され、排水管２６が閉塞される心配はない。

また、洗濯水の逆流防止部として排水管２６に第２のトラップ３５を構成しているため、逆支弁などの別部品を構成する場合と比較して排水管２６の流路中にリント屑が付着しやすい箇所や停留するような凹凸もなく、スムーズに排出され、排水管２６の内面が綺麗に保たれるため、除湿水もスムーズに流れることとなり、除湿水センサ２８での検知もより安定したものとなる。

なお、より確実にリント屑を排出するために、蒸発器１７から排水管２６を経由し第２のトラップ３５に至るまでの経路中に別途入水口を設け、除湿水量以上の流量でリント屑を押し流して排出するように構成することで、さらに確実に排水管２６内面を綺麗に保つことができる。

次に、洗濯ステップに続く乾燥ステップでの動作、作用を説明する。乾燥ステップでは、開始当初はドラム４が濡れた衣類５を内部に収容して回転する。乾燥用空気は、送風機１９によって風路１４内を循環する。まず、凝縮器１８によって加熱された乾燥用空気は、給気口２０から外槽１を経てドラム４内に流入する。ドラム４に流入した乾燥用空気は濡れた衣類５と接触する。衣類５は乾燥用空気により熱せられて乾く一方で、乾燥用空気は衣類に熱を奪われ湿気を多量に帯びた高湿状態となる。ドラム４内で高湿状態となった乾燥用空気は、外槽１を経て排気口１５から排出される。排出された乾燥用空気は、蒸発器１７で吸熱、すなわち冷却されて除湿される。その後、乾燥用空気は凝縮器１８に至り
、上記したように再び加熱されて高温低湿の空気となる。乾燥用空気は、このように風路１４内を循環してドラム４内の衣類５を乾燥する。

このとき、凝縮器１８から乾燥用空気へ放出される熱エネルギーは、圧縮機２１の消費電力相当分の熱量と蒸発器１７で吸熱される熱量の和にほぼ等しい。そのため、圧縮機２１へ入力した電力以上の熱量が凝縮器１８から得られ、電気ヒータ等と比較して少ない消費電力で衣類５を乾燥できる。

次に、乾燥ステップにおける制御装置２７の除湿水検知について説明する。乾燥ステップが開始すると、制御装置２７は、圧縮機２１、駆動装置１０、ファンモータ１９ａを制御して、乾燥運転を開始する。そして、上記のようにドラム４を回転しながら循環送風することにより、均一に衣類５を乾燥させる。

ヒートポンプ装置２３を用いた乾燥運転中は、蒸発器１７の温度は５℃〜１５℃と常に冷たい状態になる。ドラム４から排出された高湿状態の乾燥用空気は、蒸発器１７により急激に冷やされる。これにより蒸発器１７表面で結露して水滴が発生する。ここで発生した水滴同士が結合して、ある程度の水の塊に成長した時点で除湿水として蒸発器１７の下方に滴下する。滴下した除湿水は、排水管２６に集められ、川の流れのように常に継続した流れではなく、断続的に排水管２６の底面を流れる。このとき、除湿水センサ２８は除湿水が排水管２６を通過したことを検知し、信号を出力する。

乾燥運転時、制御装置２７は常に除湿水センサ２８の検知状態を把握している。制御装置２７にはタイマ部２７ａが設けられており、除湿水センサ２８の出力信号が入力されると計時を開始する。タイマ部２７ａは、予め設定された所定時間Ｔ１（例えば、５分）が経過する前に次の出力信号が入力されるとリセットし、再び計時を開始する。制御装置２７は、衣類５の乾燥に伴って蒸発器１７で結露した除湿水が水滴となって排水管２６を流れている状態では、上記の動作を繰り返す。

図６は、本実施の形態における衣類乾燥機の乾燥運転時の除湿水センサの検知の推移を示すグラフである。除湿水センサ２８は、除湿水が排水管２６を通過したタイミングで信号を出力する。制御装置２７は、除湿水センサ２８の出力信号が入力されると、「水通過あり」と判断する。図６のグラフは、除湿水センサ２８の出力信号の強度に応じてプロットしたものである。また、参考に、ドラム４の出入口の各々の温度の推移もプロットしている。

乾燥運転時、衣類５の乾燥に伴ってヒートポンプ装置２３の蒸発器１７で結露した除湿水が発生し、除湿水は排水管２６を流れる。図６によれば、運転開始から約７０分経過した時点で除湿水センサ２８からの除湿水検知の信号が無くなる。これは、それ以上、凝縮器１８により加熱した乾燥用空気を衣類５に供給しても一滴も除湿水が発生しないということである。つまり、この運転の例で言えば、除湿水センサ２８からの除湿水検知の信号が無くなった、運転開始から約７０分経過したタイミングこそ乾燥運転の終了検知タイミングである。従って、制御装置２７は、除湿水センサ２８からの検知信号が無くなってから所定時間Ｔ１の間に再び信号を検知しない場合、乾燥が終了したと判定し、圧縮機２１を停止する。

以上のことから、ヒートポンプ装置２３の凝縮器１８により熱せられた乾燥用空気は、衣類を熱して水分を蒸発させて高湿状態となる。一方で、高湿状態の乾燥用空気は、蒸発器１７により冷却されて除湿水を発生させ、発生した除湿水は排水管２６を流れる。制御装置２７は、常に除湿水センサ２８による排水管２６の除湿水通過を把握することで、間接的に乾燥室内の衣類が乾いたことを精度良く検知できる。さらに、温度検知部のみの乾
燥検知方法を用いないので、ドラム４の入口と出口の温度差に影響を受けない上に、衣類乾燥機が設置される場所の雰囲気温度の影響も受けず、乾燥終了のタイミングを精度良く検知できる。

なお、図６によれば、運転開始後１０分程度は除湿水センサ２８による除湿水の通過が検知されない。なぜならば、乾燥運転を開始しても、凝縮器１８によって加熱される乾燥用空気の温度が徐々に上昇し、それが送風機１９によりドラム４内の衣類５に供給されて衣類が熱せられ、水分が蒸発して乾燥用空気が高湿状態になるまでにしばらく時間がかかる。さらに、蒸発器１７で水分が結露して除湿水として流れるまでに時間がかかるからである。このため、運転開始直後は、除湿水の通過が検知されないのが通常である。従って、本実施の形態では、運転開始後１０分間は乾燥終了検知をさせないようにし、運転開始から１０分経過以降に終了判断をするようにしている。
これにより、乾燥運転の開始より間もないタイミングでの誤った乾燥終了検知を防止できる。

制御装置２７は、圧縮機２１を停止した後、しばらくドラム４および送風機１９を駆動させる。所定時間Ｔ２が経過し、外槽１内の温度が下がる頃を見計らって、ドラム４および送風機１９の駆動を停止し、乾燥ステップを終了する。

ここまで述べた乾燥運転の終了検知は、除湿水センサ２８を用いることで終了検知を可能とするものであるが、ドラム４の出口の温度を計測する出口温度検知部２４を加えることで、終了検知の精度を向上することができる。本実施の形態では、出口温度検知部２４が４０℃を超えてから、除湿水センサ２８による乾燥の終了を判定するようにした。これにより、衣類乾燥機が設置される場所の雰囲気温度がかなり低く、凝縮器１８による乾燥用空気の温度上昇が遅い場合や、乾燥用空気による乾燥室内の衣類温度上昇が遅い場合においても、乾燥終了のタイミングを精度良く検知できる。

また、本実施の形態において、ヒートポンプ装置２３が送風機１９の入口側にあるため、風路１４のヒートポンプ装置２３や排水管２６の除湿水センサ２８が配設されたあたりは負圧となる。そのため、排水管２６の下部に設けられた第２のトラップ３５のトラップ水面が上昇する。しかし、除湿水センサ２８と第２のトラップ３５とは鉛直方向に十分に離して配設されているため、トラップ水面が上昇しても除湿水センサ２８まで水面は至らず、流れてくる除湿水を確実に検知できる。また、排水管２６を第２のトラップ３５で封止しているため、筐体２外の空気が吸引されることによる乾燥運転時のエネルギーロスが抑制される。さらに、弁などの機構部品を用いずに封止する構成のため、仮に除湿水にリントや毛などが混じっていても、引っかかることなくそのまま排出され、排水管２６が詰まることがない。

また、排水管２６が洗濯水の排水経路である排水パイプ２９と連通しているので、洗濯水の排水経路を利用して除湿水は機外へと排出可能であり、限られた筐体２の内部の領域を効率的に利用できる。さらに、仮に除湿水にリントや毛などが混じっていても、異物フィルタ３０にて排除され、そのまま機外へは排出されない。

また、ドラム４を前上がりに傾斜して筐体２の内部に構成し、かつ、そのドラム４の略上方にヒートポンプ装置２３を構成しているため、ヒートポンプ装置２３はドラム４の上方でも比較的空間に余裕のある筐体２の背面側に構成される。そのため、排水管２６は筐体２の背面下方向へ向けて傾斜する形となり、同じく筐体２の背面下方に構成される排水パイプ２９と連結することで最も短い経路で洗濯水の排水経路と連通し、効率の良い簡便な配管となる。

なお、排水管２６に設けられる第２のトラップ３５における最低限必要となる封水深さｈ３は、前述したように、ｈ２／２（ｈ１≒ｈ２）以上は必要である。本構成のようなドラム式で洗濯機能を有する衣類乾燥機は、ドラム４の駆動シーケンスを工夫することにより、一般的に少量の洗濯水での洗濯が可能であり、寸法ｈ１も比較的小さな値となる。仮に給水弁（図示せず）などが故障した場合であっても、溢水流路３６があるため、溢水が始まる溢水面３６ａ以上水位は上昇しない。

あるドラム式洗濯乾燥機の外形は、幅６４０ｍｍ、奥行き７２０ｍｍ、高さ１０００ｍｍであり、内包するドラム４は内径５００ｍｍ奥行き３００ｍｍ程度で、傾き１０度である場合、溢水面３６ａまで給水された際の寸法ｈ１は２８０〜３００ｍｍ程度である。そのため、第２のトラップ３５をトラップ切れさせないためには少なくとも１４０ｍｍ〜１５０ｍｍの封水深さのトラップが必要となり、第２のトラップ３５がドラム４の下方に構成される排水パイプ２９との連通部近傍に構成される場合、ドラム４の下方側に連通部から高さ方向２００ｍｍ程度の配設スペースが必要となる。

（実施の形態２）
図７は、本発明の実施の形態２における洗濯機能を有する衣類乾燥機の排水管に設けられた第２のトラップの模式図である。なお、実施の形態１と基本構成は同じであり、同じ構成部品には同じ符号を付してその説明は省略し、異なる構成について説明する。

本実施の形態において、排水管２６の排出口は外槽１の排水パイプ２９に接続されている。そして、排水管２６の逆流防止部としての第２のトラップ３５は、トラップ水が溜まる浸水部にトラップの封水量を増加させるバッファ領域３７を有するもので、この構成が実施の形態１と異なる。

洗濯運転時、外槽１内への給水量による水面高さに応じて第２のトラップ３５の水面も上昇する。そのため、洗濯時にトラップ切れを防止するためには、トラップの封水深さを洗濯給水量（給水時の水面高さ）に応じたものにする必要がある。しかし、縦型洗濯機と比較して少量の水で洗濯するドラム式洗濯乾燥機であっても、外部への排水口からドラム内の水面までの高さである給水時の水面高さは約２５０ｍｍとなる。さらに、洗濯時における水面の波打ちも考慮して同等以上のトラップ水面高さを実現しようとすると、高さ方向に長大なトラップを構成する必要があり、構成が困難となる場合がある。

しかし本実施の形態では、第２のトラップ３５にトラップの封水量を増加させるようなバッファ領域３７が設けられているため、バッファ領域３７内の水もトラップ水面高さの上昇に利用可能となる。すなわち、バッファ領域３７内の水が優先的に流入してトラップ水面高さが上昇して釣り合うこととなるため、洗濯水は逆流せず、さらにバッファ領域３７によって増加した水量分だけ封水深さを浅く構成できる。これにより、同等のトラップ水面の高さの差を封水深さを浅く構成しても確保できるため、高さ方向により省スペースなトラップとなり、ドラム４の下部に構成される排水パイプ２９と連通する第２のトラップ３５を無理なく本体内に構成できる。

また、第２のトラップ３５の封水深さを浅くすることで、除湿水とともに排出されるリント屑もスムーズに排出されやすくなる。さらに、確実にリント屑を排出するために別途給水する場合においても、給水量が最小限で済む。

（実施の形態３）
図８は、本発明の実施の形態３における洗濯機能を有する衣類乾燥機の第２のトラップの模式図である。なお、実施の形態１と基本構成は同じであり、同じ構成部品には同じ符号を付してその説明は省略し、異なる構成について説明する。

本実施の形態において、排水管２６の排出口は外槽１の排水パイプ２９に接続されている。そして、排水管２６は、逆流防止部としての第２のトラップ３５の封水部の一次側の上部に狭小部３８を有するもので、この構成が実施の形態１と異なる。狭小部３８の内径は第２のトラップ３５の内径より小さい。

洗濯運転時、外槽１内への給水量による水面高さに応じて第２のトラップ３５の水面も上昇する。しかし、狭小部３８は第２のトラップ３５の封水部と比較して内径が小さいため、少ない水量であってもトラップ水面を大きく上昇させることができる。これにより、同等のトラップ水面の高さの差を封水深さを浅く構成しても確保できるため、高さ方向により省スペースなトラップとなり、ドラム４の下部に構成される排水パイプ２９と連通する第２のトラップ３５を無理なく本体内に構成できる。また、内径の拡大縮小はあるものの、排水管を１本の管で構成できるためリント屑もスムーズに排出することができる。

（実施の形態４）
図９は、本発明の実施の形態４における洗濯機能を有する衣類乾燥機の背面からみた第２のトラップの模式図である。なお、実施の形態１と基本構成は同じであり、同じ構成部品には同じ符号を付してその説明は省略し、異なる構成について説明する。

本実施の形態において、排水管２６の排水出口２６ｂは外槽１の排水パイプ２９に接続されている。そして、排水管２６は筐体２の側面側に上部から下部へ向かって配設された後、筐体２の下部で逆流防止部としての第２のトラップ３５が形成される。その後、排水管２６は外槽１の下部に設けられた排水パイプ２９に連通する。しかし、排水出口２６ｂを外槽１の下部に設けられた排水パイプ２９と連通する構成上、第２のトラップ３５を構成するとしても下方向に余裕があまりない。そこで、第２のトラップ３５の浸水部の形状は、浸水部下端が筐体２の側面近傍に構成され、浸水部下端より二次側の排水流路３５ａが連通する筐体２の中央近傍の排水パイプ２９の上部に向かって緩やかな勾配で構成される。

洗濯運転時、外槽１内への給水量による水面高さに応じて第２のトラップ３５の水面も上昇する。しかし、第２のトラップ３５の浸水部下端の二次側の排水流路３５ａの勾配を緩やかにすることで、勾配が急である場合と比較すると封水水量が多くなる。そのため、封水深さを浅く構成したままで給水時に必要なトラップ水面の高さの上昇分の水量が確保でき、高さ方向により省スペースなトラップとなり、ドラム４の下部に構成される排水パイプ２９と連通する第２のトラップ３５を無理なく本体内に構成できる。

また、排水管２６の内径は一定であり、その流路勾配を部分的に変えることで封水水量を増加させているため、屈曲性を有するホースなどで排水管２６を構成することが可能となり、本体内部のより狭い領域に無駄なく配設することが可能となる。

以上のように、本発明にかかる衣類乾燥機は、ヒートポンプ装置を用いた乾燥運転において、特に温度検知部を用いることなく、衣類の水分を乾燥用空気から凝縮した除湿水を検知することで衣類の乾燥終了を精度良く検知でき、洗濯汚水等の逆流を防止しつつ同じ排水経路から除湿水を排水できる構成であるため、衣類乾燥機や乾燥機能を備えた洗濯乾燥機のみならず、ヒートポンプ装置を備えた浴室乾燥機などにも適用できる。

１ 外槽（乾燥室）
２ 筐体
３ 防振機構
４ ドラム
５ 衣類
６ 投入口
１０ 駆動装置
１４ 風路
１５ 排気口
１７ 蒸発器
１８ 凝縮器
１９ 送風機
２０ 給気口
２１ 圧縮機
２３ ヒートポンプ装置
２４ 出口温度検知部
２６ 排水管
２６ａ 傾斜底面
２６ｂ 排水出口
２７ 制御装置
２８ 除湿水センサ（除湿水検知装置）
２９ 排水パイプ
３０ 異物フィルタ
３４ 第１のトラップ
３５ 第２のトラップ（トラップ）
３５ａ 二次側の排水流路
３６ 溢水流路
３７ バッファ領域
３８ 狭小部

Claims (5)

1. 筐体の内部に、衣類を収容するドラムと、前記ドラムを内包して乾燥室を構成する外槽と、前記外槽に設けられた乾燥用空気の給気口と排気口と、前記給気口と前記排気口とを連通接続する風路と、前記風路を通して前記乾燥室内に乾燥用空気を送風する送風機と、蒸発器と凝縮器を前記風路内に有するヒートポンプ装置と、前記ヒートポンプ装置で発生する除湿水を排水する排水管と、前記排水管内を前記除湿水が通過したことを検知する除湿水検知手段とを備え、前記排水管は、前記外槽の下部に設けられた排水パイプに連通する排水出口を有し、前記排水出口の手前に逆流防止部が形成されたことを特徴とする衣類乾燥機。
2. 前記逆流防止部は、トラップで構成された請求項１に記載の衣類乾燥機。
3. 前記トラップは、トラップ水が溜まる浸水部に封水量を増加させるバッファ領域を有する請求項２に記載の衣類乾燥機。
4. 前記トラップは、封水部の一次側の上部に前記浸水部の内径より小さい内径の狭小部を有する請求項２または３に記載の衣類乾燥機。
5. 前記トラップは、浸水部下端より二次側の排水流路が連通する前記排水パイプに向かって緩やかな勾配で構成される請求項２〜４のいずれか１項に記載の衣類乾燥機。

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