JP2001263950A - 開放型エアサイクル乾燥システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】排出空気からの熱回収量を増大せしめ、エネル
ギー効率の高い開放型エアサイクル乾燥システムを提供
する。 【解決手段】乾燥室１より空気排出路１７を通って排出
される高温の排出空気９と、空気導入路１６を通って乾
燥室１に導入される乾燥用空気８との間で熱交換する熱
交換器５を備えた乾燥システムにおいて、空気導入路１
６における熱交換器５の上流側に、乾燥用空気８を膨脹
させて温度低下させるための膨脹機３を設けることによ
り、顕熱として加熱用空気８が受け取ることのできる熱
量を増大させ、乾燥システム全体のエネルギー効率を向
上させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、乾燥空間より排出
される高温高湿度の空気から一部の熱を回収し、エネル
ギー効率を高めた乾燥システムに関するものであり、特
に衣類乾燥システムとして優れた効果を奏するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】乾燥ドラムの排出空気から潜熱を中心に
熱回収し、エネルギー効率を向上させた衣類乾燥サイク
ルとして、特開平３−２１８８００号公報に開示された
衣類乾燥機が知られている。

【０００３】この衣類乾燥機について図６を用いて説明
すると、図において、１は乾燥ドラム、１０は熱回収用
熱交換器、１１は冷却用熱交換器、１２は加熱器、１３
は乾燥用送風機、１４は冷却用送風機、８は室内から取
り込まれた乾燥用空気、９は乾燥ドラムからの排出空
気、１５は冷却空気である。

【０００４】室内から取り込まれた乾燥用空気８は、熱
回収用熱交換器１０において乾燥ドラム１からの排出空
気９と熱交換し、乾燥用送風機１３を通じ、加熱器１２
において相対湿度の低い高温空気となり、乾燥ドラム１
へ導入される。ドラム内部において、被乾燥物である衣
類から水分の蒸発を促した乾燥用空気８は、蒸発潜熱に
よる温度低下と飽和付近まで湿度上昇した高温高湿度の
排出空気９となって乾燥ドラム１より排出される。

【０００５】排出空気９は、前述の熱交換器１０におい
て、室内から取り入れられた乾燥用空気８により冷却さ
れ、乾燥ドラム１で蒸発した水蒸気の一部を凝縮する。
さらに、排出空気９は、熱交換器１０において室内より
導入した冷却器１１により室温近傍まで冷却され、残り
の水分を凝縮した後、室内へ排出される。

【０００６】以上のサイクルにおいて、熱回収用熱交換
器１０では、排出空気９が乾燥ドラム１で蒸発した水蒸
気の一部を凝縮するため、乾燥用空気８には顕熱と凝縮
潜熱が回収され乾燥のエネルギー効率を高めることが可
能となる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記特開平３−２１８
８００号公報に開示された方法による衣類乾燥機の仕様
は、例えば以下のようである。 外気の温湿度条件 ：２５℃、５０％ＲＨ（相対湿度） 乾燥ドラム入口温度 ：１２０℃ 定率乾燥状態での乾燥速度：７０ｇ／ｍｉｎ （水分の蒸発速度） 以上のような条件の下で、室外への排出空気温湿度を３
０℃、１００％ＲＨと定めたとき、衣類乾燥機の運転状
態を解析すると、図６に示したとおり、次のようにな
る。

【０００８】２５℃で取込まれた乾燥用空気８は、熱回
収用熱交換器１０で排出空気９との熱交換で３５℃まで
昇温され、送風機１３を通過した後で加熱器１２により
仕様で示した１２０℃、０．８％ＲＨまで温度を高め、
乾燥ドラム１に送り込まれる。乾燥ドラム１内部におい
て被乾燥物からの水分の蒸発を促した空気は、その蒸発
潜熱により温度低下し３９℃、１００％ＲＨの排出空気
９となつて、乾燥ドラムより排出される。

【０００９】その後、前述の熱回収用熱交換器１０によ
り潜熱の放出を行い、３８℃、１００％ＲＨまで冷却さ
れた後、冷却用熱交換器１１において冷却空気１５との
熱交換により３０℃まで温度低下させ、外気に放出され
る。ここで、冷却用空気の入口温度は２５℃、出口温度
は３４℃である。

【００１０】上述の運転状態で衣類乾燥を行うとき、乾
燥速度７０ｇ／ｍｉｎの仕様を満たす上で必要となる乾
燥用空気８の風量は１．５４ｍ³ ／ｍｉｎであり、この
とき２５℃の外気を１２０℃まで熱するのに要する総熱
量は３１９５Ｗである。このうち熱回収用熱交換器１０
において３３４Ｗが排出空気より熱回収され、残りの熱
量は加熱器１２から補わなければならない。このことか
ら、排出空気から回収された熱量は、乾燥用空気を加熱
するのに必要な熱量の１０％程度に過ぎないことが分か
る。

【００１１】そこで、本発明においては、排出空気から
の熱回収量を増大せしめ、エネルギー効率の高い乾燥シ
ステムを提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本発明者が種々検討した結果、上記乾燥システムに
おける熱回収量が低い原因として、熱回収熱交換器１０
での熱回収方法が、３９℃の排出空気９が潜熱として放
出する熱を、室内から導入された２５℃の乾燥用空気８
が顕熱として受け取るというものであり、しかも、熱交
換する二流体の温度差が１４℃と小さく、熱回収量その
ものを多く受け取れない点にあることを見出して本発明
を完成させるに至ったものである。

【００１３】すなわち、本発明に係る開放型エアサイク
ル乾燥システムは、空気を作動媒体とし、乾燥のエネル
ギー効率を向上させるために室温より低温の熱源を得て
排出空気から熱回収し、その回収熱を乾燥に必要な高温
空気に熱輸送するような構成を採用し、具体的には、乾
燥室と、乾燥用空気として外気を取入れて乾燥室に導入
する空気導入路と、空気導入路に設置されて乾燥用空気
を加熱する熱源と、乾燥室から空気を排出する空気排出
路と、乾燥室から排出される排出空気と乾燥用空気との
間で熱交換する熱交換器とを備え、空気導入路における
熱交換器の上流側に、乾燥用空気を膨脹させて温度低下
させるための膨脹機を設けたことを特徴とする。

【００１４】上記構成によれば、空気導入路を流れる加
熱用空気を膨脹機で断熱膨脹させて温度低下させた後、
熱交換器において排出空気と熱交換させるため、室温か
ら温度低下した分だけ顕熱として加熱用空気が受け取る
ことのできる熱量を増大させることが可能となる。した
がって、排出空気が潜熱として放出する大量の熱を効率
よく回収することができる。

【００１５】また、乾燥システムとしての熱効率を高め
るには、上述のように、排出空気からの熱回収量を増大
させるほかに、空気導入路において、膨脹機と熱交換器
との間に気液分離器を設ける構成を採用することもでき
る。

【００１６】すなわち、膨張機から吐出される空気は、
温度低下により露点または凝固点以下に達するため空気
中の水蒸気が結露し、凝固点に達する場合には一部が凍
結したシャーベット状の水を含む飽和湿り空気となる。

【００１７】そこで、膨脹機と熱交換器との間に気液分
離器を設置すれば、気液分離器により乾燥用空気中で結
露した水分又は凝固した氷を除去することが可能とな
り、乾燥室に導入される空気の絶対湿度を低減し、乾燥
速度を早める効果を有すると同時に、熱回収熱交換器中
の空気導入路における伝熱面の湿り損失が減少するため
に乾燥システム全体の熱効率を高めることが可能とな
る。

【００１８】膨脹機は、加熱用空気を断熱膨脹させて温
度低下させるものであれば、その構造について特に限定
されるものではなく、膨脹弁、エジェクタ、膨脹タービ
ン等が例示できる。また、膨脹機による空気の膨脹過程
において、膨脹エネルギーが発生するため、この膨脹エ
ネルギーを動力として回収する構成を採用すれば、運転
効率に優れた乾燥システムを提供することが可能とな
る。

【００１９】動力を回収するための具体的な構成とし
て、例えば、膨脹機として、モータによって回転駆動す
る膨脹タービンを使用した場合、膨脹タービンは、モー
タの駆動によりタービン羽根車が回転し、乾燥用空気が
ノズルを介して断熱噴流となってタービン羽根車に流入
するように構成されており、膨脹する乾燥用空気の膨脹
エネルギーによって、タービン羽根車を回転させようと
する力が発生するため、モータの消費電力を低減するこ
とができる。

【００２０】また、動力を別の形で回収することも可能
である。例えば、膨脹タービンを駆動させるモータの回
転軸上に、動力回収用のロータを設け、この動力回収用
ロータを発電機用ロータとして、また、圧縮機用ロータ
として使用することが可能となる。

【００２１】熱源としては、乾燥用空気を加熱するもの
であればよく、具体的にはヒーター等を使用することが
できるが、圧縮機を使用すれば、膨脹機によって低温低
圧となった空気を大気圧まで圧力をもどすことが可能で
あるとともに、断熱圧縮により温度上昇させて乾燥室へ
導入することが可能となる。

【００２２】さらに、圧縮機を使用する場合、前述のよ
うに、膨脹機と同一のモータで駆動させることができ、
モータの回転数を圧縮機及び膨脹機がともに高効率とな
るように調整することで、モータの消費電力を低減する
ことができる。

【００２３】また、空気導入路において、膨脹機の上流
側に、第二の熱交換器を設けた構成を採用すれば、膨脹
機に導入される空気の温度を高めることで相対湿度を低
下させることができ、空気中の水分の凝縮を防止するこ
とが可能となり、水分が膨脹機内部で凝縮して動力回収
の効率低下を招いたり、さらに凝縮水による静翼、回転
翼のエロージョン損傷を起こすおそれがない。

【００２４】また、空気導入路において熱交換器の上流
側に配される膨脹機を二段以上に構成し、各段の間に前
記熱交換器とは別の熱交換器をそれぞれ配した構成を採
用すれば、膨脹機が一段の構成に比べて熱回収効率が高
く、さらに、各段の膨脹機において導入される空気が断
熱膨脹により空気中の水分を凝縮することがないように
膨脹比を設計することで、膨脹機内部における水蒸気の
凝縮による動力回収の効率低下や、凝縮水による静翼、
回転翼のエロージョン損傷を防止することができる。

【００２５】上述したところの開放型エアサイクル乾燥
システムは、乾燥室より排出される空気からの熱回収の
割合が乾燥に必要となる熱量に対し４９％まで高めるこ
とが可能となり、特に衣類乾燥機の乾燥ドラムのような
衣類乾燥用のシステムとして適しているが、その他に
も、例えば、居間、浴室、洗面所、台所あるいは居間な
どの乾燥システムとして適用可能である。また、膨脹機
を使用しているために、従来の衣類乾燥機のような送風
機が不要となり、システムの構造をより簡単なものとす
ることが可能となる。

【００２６】

【発明の実施の形態】［第１の実施の形態］以下、本発
明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、開
放型エアサイクル乾燥システムの第１の実施形態を示す
系統図である。本実施形態における乾燥システムは、衣
類乾燥用としてのシステムであり、乾燥室として衣類を
収納する乾燥ドラム１と、乾燥用空気８として外気を取
入れて乾燥ドラム１に導入する空気導入路１６と、乾燥
ドラム１からの排出空気９をシステム外部に排出する空
気排出路１７とを備え、空気導入路１６と空気排出路１
７とにまたがって熱回収用熱交換器５が配されており、
乾燥ドラム１より排出される高温の排出空気９と低温の
乾燥用空気８との間で熱交換するようになっている。そ
して、空気導入路１６には、上流側からエアフィルター
６、膨脹機３、熱交換器５、圧縮機２がそれぞれこの順
に設置されており、膨脹機３と圧縮機２とは同一のモー
タ４によって駆動されるように配されている。

【００２７】上記構成において、室内から取入れられた
乾燥用空気８は、膨張機３によって断熱膨脹されて大気
圧以下の低圧低温の空気となって熱交換器５に導入さ
れ、乾燥ドラム１からの排出空気９と熱交換した後、圧
縮機２において大気圧まで圧力をもどし高温常圧となっ
て乾燥ドラム１へ導入される。

【００２８】ここで、大気圧への圧縮仕事に必要となる
動力は、一部は前述の膨張機３における膨張過程におい
て回収された動力を利用し、残りの動力はモータ４から
供給される。

【００２９】また、ドラム１内部に導入された乾燥用空
気８は、被乾燥物である衣類から水分の蒸発を促した
後、蒸発潜熱による温度低下と飽和付近まで湿度上昇し
たやや低温の排出空気９となって乾燥ドラム１より排出
され、前述の熱交換器５において、低温低圧化された乾
燥用空気８により冷却されることにより、乾燥ドラム１
で蒸発した水蒸気の一部を凝縮し、室内へ排出される。

【００３０】上記乾燥システムにおいて、熱回収用熱交
換器５は、排出空気９が乾燥ドラム１で蒸発した水蒸気
の一部を凝縮するため、乾燥用空気８には顕熱と凝縮潜
熱が回収され乾燥のエネルギー効率を高める。

【００３１】乾燥ドラム１は、例えば直径５００〜６０
０ｍｍ程度の円筒形状の静止ドラムと、その内部にあり
側面に空気循環のための小孔を多数もつ回転ドラム、及
び回転ドラムを駆動するドラム用モータにより構成され
る。回転ドラムの内部には、乾燥中の衣類をほぐす機能
を担うバッフルが３〜６本設けられ、ドラム用モータは
制御信号に基づき、例えば一分毎に回転ドラムの正転、
逆転が繰り返されるよう運転される。

【００３２】圧縮機２、膨張機３は、前述のように一つ
のモータ４により駆動され、圧縮に要する動力の一部を
膨張機３において動力回収する。圧縮機２、膨張機３は
ともに、動力回収が容易な遠心式が用いられている。

【００３３】具体的には、膨脹機３として膨脹タービン
が使用されており、図５に示すように、ケーシング１８
内にノズル１９とタービン羽根車２０を収納して構成さ
れている。タービン羽根車２０はモータ４の回転軸４ａ
の一端側に連結され、駆動されるようになっている。

【００３４】このような構成の膨脹機３に乾燥用空気８
が導入されると、先ずノズル１９により静圧が動圧に変
換されて膨脹させられる。そして、ノズル１９よりター
ビン羽根車２０部分に流入した空気は、タービン羽根車
２０に回転エネルギーを与えて膨脹機３から流出する。
モータ４の回転軸４ａの他端側には圧縮機２が連結され
ており、タービン羽根車２０に与えられた回転エネルギ
ーは、そのまま圧縮仕事に利用される。

【００３５】圧縮機２と膨脹機３とは、両者がともに効
率よく稼働するようにモータ４の回転数が調整されてお
り、したがって、圧縮機２における必要動力に対する膨
張機３における回収動力の割合が高くなるため、モータ
４に要する消費電力を低減することが可能となる。な
お、回転軸４ａを支える軸受けは気流中への油分の混入
を防ぐ目的と、高速回転に対応するため気体軸受けが用
いられる。

【００３６】熱回収用熱交換器５には、例えば、空気対
空気の対向流型熱交換器が用いられる。アルミ製のプレ
ートにより仕切られた隙間には、常圧の高温空気と低圧
の低温空気が交互に流されることにより、この２流体の
間で熱交換が行われ、２流体が対向する流れであるため
熱交換効率を高めることができる。さらにそれぞれの隙
間にはフィンが挿入され、伝熱面積を広くとることで熱
交換の効率を高め、熱交換器そのものの大きさを小型化
することができる。

【００３７】エアフィルタ６には空気中に含まれる塵か
ら圧縮機２、膨張機３を保護し、熱交換器の汚れ損失を
防ぐ目的で、粒子径１０μｍ以上の塵を１００％除去可
能であることが求められるため、サイクロン集塵器が用
いられる。つまり、取り込まれた空気は壁面に沿って旋
回する流れを形成するため、空気よりも重量の重い塵は
遠心力により上部へ流出する空気から分離し集塵器下部
ヘ沈降する。沈降した塵は捕集部に蓄えられ、この捕集
部を集塵器本体から脱着可能な構造とすることで、メン
テナンス性を向上させることができる。

【００３８】また、サイクロン集塵器は、同程度の集塵
能力を持つろ過フィルタによる集塵方法に比べ、低圧力
損失であるため、乾燥サイクルを駆動するモータ４に対
する負荷を低減し低消費電力とすることが可能となる。

【００３９】気液分離器７は、前述のサイクロン集塵器
と同様の原理による遠心式気液分離器が用いられる。つ
まり、取り込まれた空気は壁面に沿つて旋回する流れを
形成するため、空気よりも重量の重い水は遠心力により
壁面に衝突し失速するため空気流から分離され、空気排
出部の近くに設けられた液排出溝から、一時レシーバタ
ンクに送り込まれたのち、ドレン排出流路より排出され
る。

【００４０】ここまでに示した方法によって衣類乾燥機
を構成するとき、例えばその仕様を従来のもと同じくす
ると、以下のようである。 外気の温湿度条件 ：２５℃、５０％ＲＨ 乾燥ドラム入口温度 ：１２０℃ 定率乾燥状態での乾燥速度：７０ｇ／ｍｉｎ （水分の蒸発速度） 以上の条件の下で、圧縮機の断熱効率が７７％、膨張機
の断熱効率が７５％であるとき、衣類乾燥機の運転状態
を解析すると図１に示したとおり、次のようになる。

【００４１】外気より２５℃で取り込まれた乾燥用空気
８は、膨張機３において４８ｋＰａ（ａｂｓ）まで減圧
されると、断熱膨張により出口で−４℃の空気となる。
この空気は、凝固点以下に達するため空気中の水蒸気が
結露し、一部が凍結したシャーベット状の水を含む飽和
湿り空気となる。

【００４２】この空気は続く熱回収用熱交換器５におい
て３９℃の排出空気９と熱交換し、排出空気８が潜熱と
して放出する熱を、熱交換器の上流部分で融解熱、蒸発
熱といった潜熱、他の部分では顕熱として受け取って、
３３℃まで昇温された後、圧縮機２において大気圧まで
圧力回復し、そこでの圧縮仕事によって仕様の１２０
℃、０．８％ＲＨまで昇温し、乾燥ドラム１に流入す
る。

【００４３】乾燥ドラム１の内部において、被乾燥物か
らの水分の蒸発を促した空気は、その蒸発潜熱により温
度低下し３９℃、１００％ＲＨの排出空気９となって乾
燥ドラム１より排出される。その後、前述の熱回収用熱
交換器５において−４℃の低圧空気との熱交換により３
０℃まで温度低下した排出空気９は、その温度低下で凝
縮した水分が気液分離器７において除去された後、外気
に放出される。

【００４４】ここまでに示した運転状態で衣類乾燥を行
うとき、乾燥速度７０ｇ／ｍｉｎの仕様を満たすために
必要となる乾燥用空気８の風量は、１．５４ｍ³ ／ｍｉ
ｎであり、このとき２５℃の外気を１２０℃まで昇温す
るのに要するエネルギーは３１９５Ｗであり、このうち
熱交換器５において１５７４Ｗが回収される。このこと
から、排出ガスから回収された熱量は、要求される熱量
の４９％にまで達することになる。

【００４５】これは、前述の仕様を同じくする従来の熱
回収方法に比べ、約５倍の熱回収能力が得られることを
示している。

【００４６】また、４８ｋＰａ（ａｂｓ）まで減圧を行
ってから常圧まで復帰させるために膨脹機３及び圧縮機
２で要する動力は２８２５Ｗであり、これに対しその直
前の流路において膨張機３で１６４２Ｗの動力が膨張仕
事として回収されるため、圧縮機２と膨張機３を結ぶモ
ータに要求される動力は、前者より後者を差し引いて１
１８３Ｗであり、例えばモータの効率が７０％であるな
ら、衣類乾燥機の運転に要求される消費電力は１６９０
Ｗであり、前述した従来の衣類乾燥機の運転に要する２
８６１Ｗの消費電力に対し、４１％のエネルギー削減が
可能となる。

【００４７】以上の数値解析で用いた圧縮機２、膨張機
３は高効率であることが要求されるため、例えば圧縮機
で６０〜６４ｍｍ、膨張機で３９〜４３ｍｍのインペラ
径となる羽根を、１０００００〜１２００００ｒｐｍの
速度で回転するモータにより駆動することが望ましい。

【００４８】［第２の実施の形態］図２は、第２の実施
形態である開放型エアサイクル乾燥システムを示す系統
図である。本実施形態においては、第１の実施形態の構
成に加えて、さらに、膨張機３出口から熱回収熱交換器
５に通ずる空気導入路１６に気液分離器７を設けた点に
特徴があり、これにより、乾燥用空気８から結露した水
分又は凝固した氷が除去される構造となっている。

【００４９】すなわち、空気導入路１６の上流側から、
膨脹機３、気液分離器７、熱交換器５がそれぞれこの順
に配置されており、膨脹機３で温度低下された乾燥用空
気８は、気液分離器７で結露した水分又は凝固した氷が
除去され、空気の絶対湿度が低下して乾燥速度を早める
と同時に、熱交換器５中の空気導入路における伝熱面の
湿り損失が減少するため、乾燥システム全体の熱効率を
高めることが可能となる。

【００５０】［第３の実施形態］図３は、第３の実施形
態である開放型エアサイクル乾燥システムを示す系統図
である。本実施形態においては、第１の実施形態の構成
に加えて、さらに、空気導入路１６において膨脹機３の
上流側に排出空気９から熱回収するための第二の熱交換
器５ａを設けた点に特徴があり、これにより、膨脹機３
に導入される乾燥用空気８の温度を予め高めることで相
対湿度を低下させ、膨脹機３内部における水蒸気の凝縮
を防止する構造となっている。

【００５１】したがって、水蒸気の凝縮による動力回収
の効率低下を防止するとともに、凝縮水による静翼、回
転翼のエロージョン損傷を防止することが可能となる。

【００５２】［第４の実施形態］図４は、第４の実施形
態である開放型エアサイクル乾燥システムを示す系統図
である。本実施形態では、乾燥用空気８を徐々に膨脹さ
せるために第１の実施形態における膨脹機３を多段に構
成し、各段の間に熱交換器５とは別に排出空気９から熱
回収するための熱交換器５ｂをそれぞれ配したことを特
徴としている。

【００５３】各段の膨張機３は、導入される空気が断熱
膨張により空気中の水分を凝縮することがないよう膨張
比が設計される。

【００５４】また、各段の膨脹機３で膨張した空気は相
対湿度が飽和に近づくため、熱回収用熱交換器５ｂにお
いて温度を高めることで相対湿度の低い空気に再生され
る。これを繰り返すことにより、排出空気９から効率よ
く熱を回収しつつ、膨張機３内部における水蒸気の凝縮
による動力回収の効率低下を防ぎ、さらに凝縮水による
静翼、回転翼のエロージョン損傷を防止することが可能
となる。

【００５５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によると、乾燥室より排出される高温の排出空気と膨脹
機によって低温低圧化された乾燥用空気との間で熱交換
することにより、室温から温度低下した分だけ顕熱とし
て加熱用空気が受け取ることのできる熱量を増大させる
ことが可能となり、乾燥システム全体のエネルギー効率
を高めることができる。

【００５６】また、空気導入路において膨脹機と熱交換
器との間に気液分離器を設けることで、乾燥室に導入さ
れる空気の絶対湿度を低減し、乾燥速度を早め、乾燥シ
ステム全体の熱効率を高めることが可能となる。

【００５７】さらに、膨脹機として膨脹タービンを、熱
源として圧縮機をそれぞれ使用し、同一のモータに連結
して駆動させることにより、両者を効率よく稼働させる
ことが可能となり、さらに、膨脹機で発生する空気の膨
脹エネルギーをそのまま圧縮仕事に利用することができ
るため、モータの消費電力を低減することが可能とな
る。

【００５８】また、膨脹機に導入する乾燥用空気の温度
又は膨脹比を調整することにより、膨張機内部における
水蒸気の凝縮による動力回収の効率低下を防ぎ、さらに
凝縮水による静翼、回転翼のエロージョン損傷を防止す
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態である開放型エアサイクル乾
燥システムを示す系統図

【図２】第２の実施の形態である開放型エアサイクル乾
燥システムを示す系統図

【図３】第３の実施の形態である開放型エアサイクル乾
燥システムを示す系統図

【図４】第４の実施の形態である開放型エアサイクル乾
燥システムを示す系統図

【図５】膨脹タービンの断面図

【図６】従来の衣類乾燥機を示す系統図

【符号の説明】

１ 乾燥ドラム ２ 圧縮機 ３ 膨脹機 ４ モータ ５ 熱交換器 ７ 気液分離器 ８ 乾燥用空気 ９ 排出空気 １６ 空気導入路 １７ 空気排出路

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 乾燥室と、乾燥用空気として外気を取入
   れて前記乾燥室に導入する空気導入路と、該空気導入路
   に設置されて前記乾燥用空気を加熱する熱源と、前記乾
   燥室から空気を排出する空気排出路と、前記乾燥室から
   排出される排出空気と前記乾燥用空気との間で熱交換す
   る熱交換器とを備えた乾燥システムにおいて、前記空気
   導入路における前記熱交換器の上流側に、前記乾燥用空
   気を膨脹させて温度低下させるための膨脹機を設けたこ
   とを特徴とする開放型エアサイクル乾燥システム。
2. 【請求項２】 前記空気導入路において、前記膨脹機と
   熱交換器との間に気液分離装置を設けたことを特徴とす
   る請求項１記載の開放型エアサイクル乾燥システム。
3. 【請求項３】 前記熱源が、圧縮機である請求項１又は
   ２記載の開放型エアサイクル乾燥システム。
4. 【請求項４】 前記膨脹機において膨脹する乾燥用空気
   の膨脹エネルギーを利用してその一部を動力として回収
   することを特徴とする請求項１、２又は３記載の開放型
   エアサイクル乾燥システム。
5. 【請求項５】 前記膨脹機が膨脹タービンであって、該
   膨脹タービンを駆動させるモータの回転軸に動力回収用
   ロータが形成され、前記モータの駆動により前記膨脹タ
   ービンにおいて発生する乾燥用空気の膨脹エネルギー
   を、前記膨脹タービンの回転エネルギーに変換して前記
   ロータの回転動力として利用することを特徴とする請求
   項１、２又は３記載の開放型エアサイクル乾燥システ
   ム。
6. 【請求項６】 前記空気導入路において前記膨脹機の上
   流側に、前記排出空気から熱回収するための第二の熱交
   換器を設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか
   に記載の開放型エアサイクル乾燥システム。
7. 【請求項７】 前記膨脹機を二段以上に構成し、各段の
   間に前記熱交換器とは別に前記排出空気から熱回収する
   ための熱交換器を夫々配してなる請求項１〜６のいずれ
   かに記載の開放型エアサイクル乾燥システム。
8. 【請求項８】 前記乾燥室が衣類を乾燥するためのもの
   である請求項１〜７のいずれかに記載の開放型エアサイ
   クル乾燥システム。