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発明の名称 洗濯乾燥機
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−136054(P2007−136054A)
公開日 平成19年6月7日(2007.6.7)
出願番号 特願2005−337106(P2005−337106)
出願日 平成17年11月22日(2005.11.22)
代理人 【識別番号】100071135
【弁理士】
【氏名又は名称】佐藤 強
発明者 薮内 武之 / 巽 尚生
要約 課題
圧縮機、蒸発器及び凝縮器部分の振動及び騒音の低減を図り、且つ、冷媒管に負荷がかかることを防止する。

解決手段
外箱11内には、水槽12と、この水槽12内に設けられたドラム15と、水槽12に温風を供給するための温風循環路17と、ヒートポンプ19とが設けられている。このヒートポンプ19は、圧縮機20、蒸発器23及び凝縮器21を冷媒管24a、24bにより接続して構成されている。温風循環路17に蒸発器23及び凝縮器21が配置されている。圧縮機20、蒸発器23及び凝縮器21は支持部材25にまとめて配設されており、この支持部材25は外箱11に対して複数の弾性体26a〜26fにより保持した構成としている。
特許請求の範囲
【請求項1】
筐体内に配設された水槽と、
この水槽内に設けられた回転槽と、
前記水槽に温風を供給するための温風循環路と、
圧縮機、蒸発器及び凝縮器を冷媒管により接続して構成され、前記温風循環路に前記蒸発器及び凝縮器が配設されたヒートポンプとを備え、
前記圧縮機、蒸発器及び凝縮器を支持部材にまとめて配設し、この支持部材を前記筐体に対して複数の弾性体により保持した構成としたことを特徴とする洗濯乾燥機。
【請求項2】
前記複数の弾性体は前記支持部材に対する保持箇所によって弾性定数が異なることを特徴とする請求項1記載の洗濯乾燥機。
【請求項3】
前記支持部材における各弾性体保持箇所の固有振動数は所定範囲内に定められていることを特徴とする請求項1記載の洗濯乾燥機。
【請求項4】
前記支持部材における弾性体保持箇所の固有振動数は前記圧縮機の最小駆動周波数未満に定められていることを特徴とする請求項1記載の洗濯乾燥機。
【請求項5】
前記複数の弾性体のうち、分担荷重が大きい弾性体はゴムから構成し、分担荷重が小さい弾性体はばねから構成したことを特徴とする請求項1記載の洗濯乾燥機。
【請求項6】
前記複数の弾性体は、ばねから構成され、このばねにより前記支持部材を吊り保持する構成としたことを特徴とする請求項1記載の洗濯乾燥機。
【請求項7】
ばねにはゴムからなる接触部材が接触する構成であることを特徴とする請求項6記載の洗濯乾燥機。

発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は乾燥用にヒートポンプを備えた洗濯乾燥機に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、洗濯乾燥機例えばドラム式の洗濯乾燥機においては、洗濯物の乾燥用にヒートポンプを備えたものがある。前記ヒートポンプは、圧縮機、蒸発器及び凝縮器を冷媒管により接続して構成されており、水槽に温風を供給するための温風循環路に、前記蒸発器及び凝縮器が配置された構成である。前記ヒートポンプは、圧縮機で圧縮し吐出した冷媒を凝縮器で放熱し凝縮させ、そして、蒸発器で蒸発(吸熱)させ、そして圧縮機に戻すことを繰り返すものであり、その際、凝縮器で前記温風循環路の中の循環空気を加熱して温風化する。この温風が水槽に供給されて洗濯物の乾燥に寄与し、温風が水分を含んだ温風となって温風循環路に戻り、前記蒸発器と熱交換して除湿され、そして、再度凝縮器で加熱されることを繰り返す。このような構成の洗濯乾燥機としては、例えば特許文献1がある。このものでは、前記圧縮機、蒸発器及び凝縮器を洗濯乾燥機の筐体に固定した構成としている。このものでは、圧縮機の振動が筐体に直接伝播してしまい、振動・騒音が大きいといった問題がみられる。
【0003】
この対策として、図14及び図15に示すように、筐体1に対して圧縮機2を弾性体3で保持して振動・騒音の低減を図る構成が考えられている。この場合、蒸発器4及び凝縮器5は、温風循環路10に組み込まれた形態で、筐体1に固定された構成とされている。また、この圧縮機2と、蒸発器4及び凝縮器5との間には、冷媒管6a、6bが接続されている。
【特許文献1】特開2004−135754号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、上述した図14及び図15の構成の場合、回転槽であるドラム7(これは水槽8内に設けられている)が脱水回転される場合に、ある程度の振動が、水槽8及びこれを弾性支持するサスペンション9を介して蒸発器4及び凝縮器5に伝播してこれらが振動する。この場合前記圧縮機2は弾性体3により保持されているため、この圧縮機2と、蒸発器4及び凝縮器5との振動モードが大きく異なり、冷媒管6a、6bに大きな負荷がかかり、破損するおそれがあった。
【0005】
本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、圧縮機、蒸発器及び凝縮器の振動及び騒音の低減を図ることができると共に、冷媒管に負荷がかかることを防止できる洗濯乾燥機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
請求項1の発明は、筐体内に配設された水槽と、
この水槽内に設けられた回転槽と、
前記水槽に温風を供給するための温風循環路と、
圧縮機、蒸発器及び凝縮器を冷媒管により接続して構成され、前記温風循環路に前記蒸発器及び凝縮器が配置されたヒートポンプとを備え、
前記圧縮機、蒸発器及び凝縮器を支持部材にまとめて配設し、この支持部材を前記筐体に対して複数の弾性体により保持した構成としたところに特徴を有する。
【0007】
この請求項1の発明においては、圧縮機、蒸発器及び凝縮器を支持部材にまとめて配設し、且つこの支持部材を筐体に対して弾性体により保持する構成であるから、圧縮機から筐体への振動の伝播を低減できて振動及び騒音の低減を図ることが可能となり、また、圧縮機、蒸発器及び凝縮器の振動モードを大幅に近づけることが可能となり、冷媒管に負荷がかかることを防止できて破損のおそれをなくし得る。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、圧縮機、蒸発器及び凝縮器の振動及び騒音の低減を図ることができると共に、冷媒管に負荷がかかることを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
以下、本発明をドラム式洗濯乾燥機に適用した第1の実施例につき図1ないし図6を参照して説明する。図1ないし図3において、筐体たる外箱11の内部には、水槽12がほぼ水平軸(厳密にはやや斜め軸)状態に、左右一対のサスペンション13(図2参照)を介して弾性的に支持されている。この水槽12の前部開口12aは、外箱11前面部に設けられた衣類出し入れ口11aにベローズ12bを介して連通している。そして、この衣類出し入れ口11aは、扉14により開閉される構成となっている。
【0010】
前記水槽12の内部には、回転槽たるドラム15がほぼ水平軸状態に回転可能に設けられている。このドラム15は周壁部に多数の通水孔15a(温風通気孔も兼用)が形成されており、また前部開口15bは前記水槽12の前部開口12aに臨んでいる。このドラム15は水槽12背面に設けられたブラシレスモータからなるモータ16により回転駆動されるようになっている。
【0011】
また、外箱11内には、温風循環路17が設けられており、これの一端部は、水槽12の開口12aに設けられた温風排気部12c下部に連通すると共に、途中部は外箱11底部部分を通り、そして、他端部は水槽12の背面部の温風入り口12dに連通する構成である。前記温風排気部12cは水槽12内と連通する構成である。この温風循環路17には、途中2箇所にベローズ17a、17bが設けられていて、温風循環路17底部部分17cと水槽12との間の振動伝播を少なくしている。この温風循環路17には、内部空気を矢印A方向へ流通させるための送風機18が設けられている。
【0012】
前記外箱11の底部にはヒートポンプ19が設けられている。このヒートポンプ19は、図3に示すように、圧縮機20と、凝縮器21と、キャピラリーチューブ22と、蒸発器23とを備え、これらを冷媒管24a、24bにより接続して構成されている。このヒートポンプ19の内部には冷媒が充填されていて、この冷媒が圧縮機20で圧縮されて吐出され、この圧縮された冷媒が凝縮器21で放熱されて凝縮し、キャピラリーチューブ22で減圧され、蒸発器23で蒸発されて吸熱し、再度圧縮機20で圧縮されて吐出されることを繰り返すようになっている。
【0013】
前記凝縮器21と蒸発器23とは前記温風循環路17内に組み込まれている。そして、これら凝縮器21及び蒸発器23と、前記圧縮機20とは、図3に示すように、板状の支持部材25にまとめて配設されており、圧縮機20と凝縮器21とは前述の冷媒管24aにより接続され、圧縮機20と蒸発器23とは前述の冷媒管24bにより接続されている。
【0014】
この支持部材25は例えばゴムからなる複数の弾性体26aないし26fにより前記外箱11に対して弾性的に保持されている。この場合、弾性体26aないし26cは、若干太い短円柱状をなし、前記支持部材25において圧縮機20の周囲部分を保持する形態に配設されており、他の弾性体26dないし26fは、若干細い短円柱状をなし、凝縮器21及び蒸発器23の周囲部分を保持する形態に配設されている。
【0015】
上記各弾性体26aないし26fの弾性定数は、前記支持部材25がほぼ水平状態(この場合許容傾斜角度は2度)を保持できるように設定している。
すなわち、図5に示すように、例えば二つの弾性体Q1とQ2とにより支持部材Rを支持する場合、弾性体Q1、Q2にかかる分担荷重をm1[N]、m2[N]とし、弾性体Q1、Q2間の距離をL[mm]とし、弾性定数をk1[N/mm]、k2[N/mm]とし、撓み量をd1[mm]、d2[mm]とした場合、ほぼ水平状態(±2度傾斜は許容する水平状態)を得るには、次の式が成立する。なお、弾性定数は弾性体がばねである場合にはばね定数と呼ばれている。
【0016】
tan(−2)<(d1−d2)/L<tan(2)
d2+L・tan(−2)<d1<d2+L・tan(2)
ここで、k1=m1/d1、k2=m2/d2であるから、
m2/k2+L・tan(−2)<m1/k1<m2/k2+L・tan(2)
従って、k2を適宜設定すれば、±2度傾斜は許容する水平状態を得るための弾性係数k1を決定できる。
【0017】
上記分担荷重m1、m2は、前記圧縮機20、凝縮器21及び蒸発器23などの重量を測定して、演算可能であるが、実際に支持部材25の各点を重量センサにより実測することも可能である。各弾性体26aないし26fは、分担荷重が異なるから、上述の算出法を参考にして、各弾性体26aないし26fの弾性定数はその保持箇所によって異なるように設定されている。この結果、支持部材25はほぼ水平状態を保持している。
また、前記支持部材25において、各弾性体26aないし26fによる保持箇所の固有振動数は、目標固有振動数の所定範囲内としている。固有振動数frは次式で示される。
【0018】
【数1】


この場合目標固有振動数を15Hzとすると、許容度を±3Hzとして、12〜18Hzが所定範囲として定められている。この12〜18Hzを得るべく、分担荷重mや弾性定数kが決定されている。上記分担荷重mは弾性体26aないし26fの個数や配置位置によってある程度設定変更可能であり、またバランサウエイトの追加などによっても設定変更可能である。また弾性定数kは、弾性体26aないし26fの材質変更によって変更可能である。上記目標固有振動数(15Hz)は、圧縮機20の最小駆動周波数未満の値に設定されている。本実施例では圧縮機20の駆動周波数の中心値がほぼ45Hzであるから、その1/3程度に設定している。なお、圧縮機20の駆動周波数は洗濯乾燥機の定格容量などによって適宜変更されるものである。
【0019】
上記構成の本実施例において、乾燥行程では、ドラム15がモータ16により回転駆動されると共に、送風機18が駆動され、且つ圧縮機20が駆動される。前記送風機18の駆動により温風循環路17内の空気が矢印A方向へ流通される。そして、圧縮機20の運転によりヒートポンプ19が前述したように動作する。つまり、冷媒が圧縮機20で圧縮されて吐出され、この圧縮された冷媒が凝縮器21で放熱されて凝縮し、キャピラリーチューブ22で減圧され、蒸発器23で蒸発されて吸熱し、再度圧縮機20で圧縮されて吐出されることを繰り返すようになっている。この結果、空気が凝縮器21で加熱されて温風化し、水槽12内及びドラム15内に供給され、ドラム15内の衣類の水分がこの温風により奪われ、この温風は、蒸発器23で冷却(熱交換)されて除湿され、再度凝縮器21で加熱される。
【0020】
本実施例によれば、上述の乾燥行程時において、外箱11への圧縮機20の振動の伝播は、弾性体26a〜26fによって低減され、この結果、振動及び振動の低減を図ることができる。そして、この圧縮機20、蒸発器23及び凝縮器21を支持部材25にまとめて配設し、且つこの支持部材25を筐体11に対して弾性体26a〜26fにより保持する構成であるから、圧縮機20、蒸発器23及び凝縮器21の振動モードを大幅に近づけることが可能となり、冷媒管24a、24bに負荷がかかることを防止できて該冷媒管24a、24bの破損のおそれをなくし得る。
また、本実施例によれば、複数の弾性体26a〜26fが前記支持部材25に対する保持箇所によって弾性定数が異なるようにしたから、圧縮機20、蒸発器23及び凝縮器21の重量や、配置によって弾性体26a〜26fに対する分担荷重が異なっても、支持部材25をほぼ水平に保持することが可能となる。
【0021】
さらに、本実施例によれば、支持部材25における各弾性体保持箇所の固有振動数を、所定範囲(12〜18Hz)内に定めたから、共振の発生を少なくでき、冷媒管24a、24bに対する負荷を軽減できる。すなわち、支持部材25における各弾性体保持箇所の固有振動数が大きく異なる場合では、ドラム15の回転速度が上昇する折りに、その弾性体保持箇所ごとに、ドラム15のある回転速度及び圧縮機20の駆動周波数により共振が発生して、大きな振動・騒音が何度も発生し、冷媒管24a、24bに対する負荷が増大するが、上述した本実施例によれば、支持部材25における弾性体保持箇所の固有振動数を、所定範囲(12〜18Hz)内に定めたから、ドラム15の回転立ち上がり時などでの共振の発生を少なくでき、冷媒管24a、24bに対する負荷を軽減できるものである。
【0022】
特にこの場合、支持部材25における弾性体保持箇所の固有振動数を圧縮機20の最小駆動周波数未満に定めたから、圧縮機20が定常的に駆動される状態では、この圧縮機20と支持部材25とが共振することがなく、振動・騒音の低減にさらに寄与できる。また本実施例によれば、支持部材25における弾性体保持箇所の固有振動数を圧縮機20の最小駆動周波数の1/3程度に定めたから、振動・騒音の低減をより一層図ることができる。
【0023】
図7及び図8は本発明の第2の実施例を示しており、この第2の実施例では、複数の弾性体31a〜31fのうち、分担荷重が大きい弾性体31a〜31cはゴムから構成し、分担荷重が小さい弾性体31d〜31fはばね(本実施例では圧縮コイルばね)から構成した点が、第1の実施例と異なる。例えば、複数の弾性体の全てをゴムから構成した場合、目標とする弾性定数が小さくて防振効果が少ないことがある。この場合、ゴムの大きさを小さくしたり細くしたりすると弾性定数は大きくなるが、座屈やへたりの問題が残る。また、複数の弾性体の全てをばねから構成した場合、線径や有効径、あるいは巻き数を変更することで適用性が高いが、水槽12からの振動に対する減衰力が無くなってしまい、共振時に大きな振動になってしまう可能性がある。この点、この第2の実施例では、前記複数の弾性体31a〜31fのうち、分担荷重が大きい弾性体31a〜31cはゴムから構成し、分担荷重が小さい弾性体31d〜31fはばねから構成したから、大きな荷重は、ゴムからなる弾性体31a〜31cにより受けることができ、減衰効果を効果的に得ることができ、小さな荷重は、ばねからなる弾性体31d〜31fにより受けることができて、共振時の振動低減を図ることができ、全体として、減衰効果を得つつ振動・騒音の低減を図ることができる。
【0024】
図9及び図10は本発明の第3の実施例を示し、この第3の実施例は、複数の弾性体をばね例えば引っ張りコイルばね32a〜32fから構成し、この引っ張りコイルばね32a〜32fにより支持部材25を吊り支持する構成とした点が第1の実施例と異なる。この場合、引っ張りコイルばね32a〜32fは、左右一対のサスペンション13の支持ベース13aから支持部材25を吊る構成である。この第3の実施例によれば、外箱11の底部中央が開口している構成の場合や、ヒートポンプ19が外箱11内の上部に配設される構成の場合に有効である。
【0025】
この場合、各引っ張りコイルばね32a〜32fの内部に、ゴムからなる円柱状の接触部材33が接触する構成としても良いし(第4の実施例として示す図11及び図12参照)、各引っ張りコイルばね32a〜32fの外周部に、ゴムからなる円筒状の接触部材34が接触する構成としても良い(第4の実施例として示す図13参照)。このようにすると、減衰性が良くなり、共振時での振動をより一層抑えることができる。
【0026】
なお、本発明は上記した各実施例に限定されるものではなく、次のように変更して実施可能である。例えば、凝縮器21と蒸発器23とは前記温風循環路17内に組み込む構成としたが、凝縮器21及び蒸発器23の外側周囲をそれぞれ筒状ケース(ダクト)とし、各筒状ケースをそのまま温風循環路17の一部を構成するようにしても良い。また、支持部材25は適宜ストッパなどにより過度な動きを阻止するように構成しても良く、このようにすると、洗濯乾燥機の輸送時や修理時に便利である。また、本発明は、ドラム式洗濯乾燥機以外にも、いわゆる縦型の洗濯乾燥機に適用して実施できるものである。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】本発明の第1の実施例を示すドラム式洗濯乾燥機の縦断側面図
【図2】ドラム式洗濯乾燥機の縦断正面図
【図3】支持部材部分の平面図
【図4】ヒートポンプの概略構成図
【図5】弾性定数設定を説明するための概略支持構成図
【図6】駆動周波数及び固有周波数と振幅との関係を示す図
【図7】本発明の第2の実施例を示す図1相当図
【図8】図3相当図
【図9】本発明の第3の実施例を示す図1相当図
【図10】図3相当図
【図11】本発明の第4の実施例を示す図2相当図
【図12】弾性体部分の断面図
【図13】本発明の第5の実施例を示す図12相当図
【図14】従来例を示す図1相当図
【図15】図2相当図
【符号の説明】
【0028】
図面中、11は外箱(筐体)、12は水槽、15はドラム(回転槽)、17は温風循環路、18は送風機、19はヒートポンプ、20は圧縮機、21は凝縮器、22はキャピラリーチューブ、23は蒸発器、24a、24bは冷媒管、25は支持部材、26a〜26f、31a〜31fは弾性体、32a〜32fは引っ張りコイルばね(弾性体)、33、34は接触部材を示す。




 

 


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